[发明专利]辐射系统和光刻设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐射系统、一种包括辐射系统的光刻设备、以及一种 用于改善辐射系统的重复率的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上 的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情 况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成在所述IC 的单层上待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片) 上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，图 案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层 上进行的。通常，单独的衬底将包含被连续形成图案的相邻目标部分的网 络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图 案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器， 在所述扫描器中，通过辐射束沿给定方向(“扫描”方向)扫描所述图案、 同时沿与该方向平行或反向平行的方向同步地扫描所述衬底来辐射每一 个目标部分。也可能通过将图案压印(imprinting)到衬底上的方式从图案 形成装置将图案转移到衬底上。

通常EUV辐射源使用等离子体产生辐射。等离子体包括自由移动的 电子和离子(已经丢失电子的原子)的收集。将电子从原子剥离以便形成 等离子体所需的能量可以来自多种源：热的、电的或光的(紫外光或来自 激光器的高强度可见光)。

除了EUV辐射，用于EUV光刻术中的辐射源产生对光学元件和于其 中执行光刻工艺的工作环境有害的污染材料。对于通过等离子体产生的放 电源(例如等离子体锡源)运行的EUV源的情况尤其如此。这种源通常 包括应用电压差的一对电极。此外，能量束(例如激光束)可以通过照射 例如电极中的一个电极产生蒸汽来触发放电。因此，将会在电极之间发生 放电，产生等离子体，由此引起产生EUV辐射的所谓箍缩。有关箍缩、 激光触发效应及其在具有旋转电极的源中的应用方面的更详细内容可以 在US2004-010508中找到。

除了这种辐射，通常放电源产生碎片颗粒，在这些颗粒中可以是尺寸 从原子到复杂颗粒(尺寸可以达到100微米的颗粒)变化的所有类型的微 颗粒，它们可以是带电的和不带电的。

期望的是，限制配置用于调节来自EUV源的辐射束的光学系统中的 这种碎片带来的污染。常规的光学系统的遮蔽件主要包括一系统，该系统 包括大量的平行于EUV源产生的光的方向对齐的紧密包裹的翼片。例如 在EP1491963中公开的一种所谓的翼片阱，使用大量的基本上平行于EUV 源产生的光的方向对齐的紧密包裹的翼片。诸如微颗粒、纳米颗粒和离子 等污染物碎片能够被捕获在由翼片板提供的壁内。因而，翼片阱用作捕获 来自源的污染材料的污染物阻挡件。由于板的布置，翼片阱对光是透明的， 但是将会捕获碎片，因为碎片没有平行于板运动，或者因为由缓冲气体引 起的随机运动。期望的是，改善辐射系统的遮蔽件，因为一些(定向的、 弹道的)颗粒仍然会传播穿过翼片阱。

还期望的是，改善源的特性，以提供具有增大的输出和更高的重复频 率或重复率的稳定的源。光刻设备的产量依赖于根据强度和重复率使用的 辐射源的输出。然而，由于所达到的较高温度和随之对于部件的热负载， 通常放电源的辐射输出和/或重复率的增大会导致更大的碎片产生。在一些 情形中，源系统的部件会失效，因为它们得不到充分的冷却。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种用于产生电磁辐射的辐射系统。所述 辐射系统包括构造并配置成产生第一物质的等离子体和所述等离子体中 的箍缩的一对电极。所述辐射系统还包括配置接近所述箍缩的等离子体复 合表面，所述等离子体复合表面构造并配置成中和多个等离子体颗粒。

根据本发明的另一方面，提供一种用于产生电磁辐射的辐射系统。所 述辐射系统包括构造并配置成产生第一物质的等离子体和所述等离子体 内的箍缩的一对电极。所述辐射系统还包括等离子体复合轮廓线，其部分 由所述电极的表面限定，在复合轮廓线处基本上由所述第一物质产生的所 有等离子体被中和。所述辐射系统还包括等离子体复合表面，其构造并配 置成中和多个等离子体颗粒。所述等离子体复合表面设置在通过所述箍缩 的径向轴线上的点处，其中所述点设置在所述箍缩和所述径向轴线与所述 等离子体复合轮廓线之间的交叉点之间。