使等离子体-生成的离子偏转以防止离子到达EUV光源的内部元件的系统和方法技术方案

技术编号:3149389 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种用于保护EUV光源(20)的内部元件(30)免受在等离子体形成位置(28)上所产生且最初被引向内部元件(30)的离子(206a,206b)的影响的系统,所述系统包括:至少一个箔片(180),插入在内部元件(30)和等离子体形成位置(28)之间,所述箔片具有一个基本上沿着从等离子体形成位置(28)到内部元件(30)延伸的线对准的表面(208a,208b);以及磁源(200a,200b),用于产生磁场(B2)以便于将离子(206a,206b)偏转到箔片表面(208a,208b)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种远紫外(EUV)光源,该光源用于提供由源材料所产生 的等离子体发出的EUV光并且该EUV光被收集和引导至焦点,以便用在EUV光 源腔室之外,例如,用于波长大约20nm或者低于20nm的半导体集成电路制造光刻。
技术介绍
远紫外(EUV)光,例如,具有约20nm或者低于20nm波长的电磁辐射 和波长大约是13.5nm的入射光,可以用于光刻工艺,以便于在诸如硅片的基片中 产生极其小的特性。产生EUV光的方法包括,但并不限制于,将材料转换成等离子体状态,在该 等离子体状态中具有处于EUV范围内发射的诸如氙、锂或锑的元素。这种方法中 的一种方法时常被称之为放电产生等离子体(DPP),在这种方法中,通过在 一对电极之间的放电来产生等离子体。在另一种方法中,可以通过采用激光光束 辐射目标材料,例如,具有所需光线发射元素材料的微滴、川流或集串,来产生 所需要的等离子体。这一激光处理工艺被称之为激光产生等离子体(LPP)。对于各种处理工艺来说,等离子体一般是在密封的容器中产生的,例如,是 在真空腔室中产生的,并且可以使用各种类型的测量设备进行监测。除了产生EUV 发射之外,这些等离子体加工工艺一般也会在等离子体腔室中产生一些所不需要 的副产品,其中包括热量、高能量的离子以及等离子体形成过程中的散射碎片, 例如,在等离子体形成处理过程中没有完全离化的原材料的原子和/或结块。这些等离子体形成的副产品会潜在地损坏或者减小各种等离子体腔室内部元 件的工作效率,这些腔室内部元件包括,但并不限制于,具有能够反射法线入射的EUV的多层镜面(MLM)和掠射角入射镜面的收集极镜面,测量检测器的表面, 用于等离子体形成工艺的成像的窗口,并且在LPP的情况下,还包括激光输入窗口。热量、能量的离子和/或原材料碎片会以各种方法来损坏光学元件,包括使 它们发热,采用减小光传输的材料覆盖着它们,渗入到它们内部,以及,例如, 损坏元件的整体性和/或光学性能,例如,镜面反射这类较短波长的光线的能力, 腐蚀或侵蚀它们,扩散到它们内部和/或溅射表面材料。此外,某些光学元件,例 如,激光输入窗口,构成真空腔室部分并因此当在等离子体腔室中存在着真空时 置于压力下。对于这些部件来说,沉积和发热会构成元件的断裂,从而会导致真 空破坏和增加修理的成本。为了清洗或者替换元件,要取出在等离子体腔室内被污染或损坏的光学元件 成本较多,费工费时。特别是,这些系统一般都相当复杂,在等离子体腔室被打 开之后,在重新启动之前,等离子体腔室的清洗和抽真空都相当费时。这种长时 间的加工工艺会对产品的生产产生不利的影响,并会降低光源的整体效率,光源 一般都希望以很小或者没有停工期的方式进行工作。为此,本专利技术披露了一种适用于偏转等离子体所产生的离子以防止离子到达 EUV光源的内部元件的系统和方法。
技术实现思路
披露了一种用于保护EUV光源内部元件防止离子在等离子体形成位置上产生 并且初始引向内部元件的系统。该系统可以包括多个插入在内部元件和等离子体 形成位置之间的箔片,并且各个箔片的表面都基本对准于沿着从等离子体形成位 置延伸到内部元件的各个线条。该系统还进一步包括产生磁场的部件,用于将离 子偏转到箔片表面之一。内部元件可以是椭圆形收集极镜面,它用于定义等离子 体形成位置所位于的轴向,并且磁场可以是一个基本均匀的磁场,并且在等离子体形成位置上磁力线的取向基本垂直于轴向。可以建立第二磁场,它垂直于第一 磁场,并且其定位使得第二磁场所具有的磁力线取向在离开等离子体形成位置的 非零距离的位置上基本垂直于轴向。在本专利技术一个实施例的另一方面,用于保护内部EUV光源元件免受离子损坏 的系统可以包括静电栅格,放置在与离子相互作用的位置上以便于减小离子的 能量;以及产生磁场的磁源,用于将减小能量的离子偏转到离子不会撞击内部元 件的路径上。籍助于这些例子,在本专利技术一个实施例的一个方面,使用静电栅格 与永久磁体一起来减慢离子,将能量减小的离子偏转至偏离收集极镜面,从而保 护椭圆形收集极镜面免受在等离子体形成过程中所产生的2KeV离子的损坏。在本专利技术一个实施例的还有一个方面,用于保护内部EUV光源元件免受在等 离子体形成位置上所产生的离子的损坏的系统可以包括定位在离等离子体形成位 置的距离为d处的栅格,其中等离子体形成位置发射出电子脉冲之后便是离子脉 冲。该栅格可以与离子相互作用为取向并连接着调谐到谐振频率的电路,用于减 小离子的能量。例如,谐振频率可以基本等于在1)当电子脉冲到达栅格的时间和 2)当离子脉冲到达栅格的时间之间的时间延迟的倒数。附图简要说明附图说明图1显示了根据本专利技术一个方面的适用于产生等离子体EUV光源的整体大致 概念的示意图2显示了用于说明根据本专利技术一个方面椭圆形收集极镜面的EUV碎片屏蔽 的一个实施例的示意图,该图从辐射起燃点来看收集极镜面;图3显示了用于说明本专利技术一个实施例的另一方面的示意图,在该图中,静 电栅格和磁场组合一起用于使离子偏转至偏离EUV光源的内部元件;图4是图3所示实施例中所使用的静电栅格的投影视图5显示了用于说明本专利技术一个实施例的另一方面的示意图,在该图中,连 接着调谐电路的栅格可以用于减慢离子的速度;以及,图6是适用于图5所示设备所使用的电路示意图。具体实施方式首先,参考图1,该图显示了根据本专利技术一个方面的示例性产生EUV光源的示意图,例如,激光产生等离子体EUV光源20。尽管本专利技术诸多方面是参考激光 产生等离子体(LPP)来说明的,但是应该意识到的是,本专利技术等效应用于包括放 电产生等离子体(DPP)的产生等离子体的其它类型光源,在共同拥有的美国 专利No.6,815,700中披露了这一典型元件,该专利通过引用合并与此。继续参考图1, LPP光源20可以包括脉冲激光系统22,例如,以高功率和高 脉冲重复率工作的气体放电受激准分子或者分子氟激光,可以是MOPA构成的激 光系统,正如美国专利No.6,625,191, 6,549,551和6,567,,450所示。光源20也可 以包括目标传递系统24,例如,以液体微滴、液体川流、固体微粒或者或集串、 液体微滴中包含的固体微粒或者在液体川流中包含的固体微粒。通过目标传递系 统24将目标传递到,例如,腔室26的内部或者等离子体形成位置28,而不是众所周知的起燃位置或者点火球的视野。激光脉冲可以从脉冲激光系统22沿着光轴通过激光输入窗口 57传递并且进 入腔室26到达辐射的位置,进行适当的聚焦,以便于产生形成等离子体的起燃或 者点火球,其中,等离子体具有取决于目标的源材料的某些特性。这些特性可以 包括所产生的EUV光的波长以及在起燃过程中和/或之后由等离子体所释放的碎 片的类型和数量。光源也可以包括收集极30,例如,反射器,例如,采用去顶的椭圆形的形式, 并具有允许激光通过和到达起燃位置28的孔径。收集极30可以是,例如,椭圆 形镜面,它具有在起燃位置28上的第一聚焦已经在所谓中间点40 (也称为中间聚 焦40)上的第二聚焦,在这些位置上,EUV光从光源输出并且输入到,例如,集 成电路光刻工具(未显示)中。脉冲系统22可以包括双腔室,例如,主振荡器一功率放大器(MOPA)、 气体放电激光系统,它具本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于保护EUV光源内部元件免受在等离子体形成位置上所产生且最初被引向内部元件的离子的影响的系统,所述系统包括:至少一个箔片,插入在内部元件和等离子体形成位置之间,所述箔片具有一个基本上沿着从等离子体形成位置到内部元件延伸的线对准的表面;以及磁源,用于产生磁场以便于将离子偏转到箔片表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-6-8 11/148,0211.一种用于保护EUV光源内部元件免受在等离子体形成位置上所产生且最初被引向内部元件的离子的影响的系统,所述系统包括至少一个箔片,插入在内部元件和等离子体形成位置之间,所述箔片具有一个基本上沿着从等离子体形成位置到内部元件延伸的线对准的表面;以及磁源,用于产生磁场以便于将离子偏转到箔片表面上。2. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述表面基本上是平的。3. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述磁场是第一磁场,并且所述 系统还包括用于产生第二磁场的第二磁源,以便于将离子偏转到箔片表面上,所 述第二磁场的取向基本上垂直于所述第一磁场。4. 如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述元件定义一个轴,所述等离子体形成位置处于所述轴上,并且所述第一磁场是基本均匀的磁场,且其所具有 的磁场线在所述等离子体形成位置处取向成基本垂直于所述轴。5. 如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第二磁场是基本均匀的磁场,且其所具有的磁场线在离所述等离子体形成位置一段距离处取向成基本垂直于所 述轴。6. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述至少一个箔片是多个空间上 相互分开的箔片,各个所述箔片都具有基本上沿着从等离子体形成位置到内部元 件延伸的各个线对准的表面。7. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述内部元件是镜面。8. 如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述镜面是椭圆形的。9. 如权利要求l所述的系统,其特征在于,所述内部元件定义一个轴,所述 等离子体形成位置处于所述轴上,并且各个所述箔片表面基本上相对于所述轴径 向地对准。10. 如权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括气体源,用于提供在所 述等离子体形成位置和所述内部元件之间的气体分子,所述气体分子用于与等离 子体碎片...

【专利技术属性】
技术研发人员:CL瑞迪格JR霍夫曼EL瓦加斯
申请(专利权)人:西默股份有限公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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