[发明专利]用于去除光刻设备的无盖层的多层反射镜上的沉积物的方法、光刻设备以及器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于去除在光刻设备的无盖层的多层反射镜上的沉积物的方法、一种光刻设备以及一种器件制造方法。

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待形成在所述IC的单层上的电路图案。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。所述图案的转移通常是通过将图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上而实现的。通常，单个衬底将包含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：所谓的步进机，在步进机中，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，和所谓的扫描器，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。

图案印刷的极限的理论估计可以由分辨率的瑞利准则(Rayleigh criterion)给出，如等式(1)所示：

CD=k1*λNAPS---(1)]]>

其中λ是所用辐射的波长，NA_PS是用来印刷图案的投影系统的数值孔径，k₁是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，而CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。从等式(1)可以得出，最小可印刷的特征尺寸的减小可以通过三种方式来获得：缩短曝光波长λ、提高数值孔径NA_PS或减小k₁的值。

为了缩短曝光波长，并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源配置用以输出大约13nm的辐射波长。因此，EUV辐射源可以为获得小的特征印刷提供重要一步。这种辐射被称为极紫外或软X射线，可以使用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或由电子储能环产生的同步加速器辐射。与有用的EUV带内辐射一起，EUV辐射源会产生几乎相等的(有时候会更多)不想要的带外红外(“IR”)的和深紫外(“DUV”)辐射。

通常，EUV辐射源是等离子体源，例如激光产生的等离子体或放电源。任何等离子体源的共同特征在于固有地产生快离子和原子，其沿所有方向从等离子体发射。这些粒子可能损坏收集器和会聚反射镜，它们通常是具有易碎表面的多层反射镜。这些表面由于从等离子体中发射的粒子的碰撞或溅射会逐渐弱化，反射镜的寿命因此缩短。溅射效应可能是收集器反射镜的独特的问题。反射镜的用途是收集由等离子体源沿所有方向发射的辐射，并且引导辐射朝向照射系统中的其他反射镜。收集器反射镜定位成非常靠近等离子体源并且在等离子体源的视线上，因此接收大量的来自等离子体的快粒子。通常从等离子体发射的粒子的溅射对系统中的其他反射镜的损坏程度较轻，因为它们被一定程度遮蔽。

极紫外(EUV)源可以使用锡(Sn)或其他金属蒸汽以产生EUV辐射。使用这种EUV源，锡可以被放电或沉积在EUV收集器上。为了获得EUV光刻设备的充分的寿命，期望从EUV收集器去除锡。

氢自由基可以用于从光学元件去除锡和其他污染物，如美国专利申请出版物第2006/0115771号所述。当锡污染物沉积在硅衬底上时，用H₂自由基可以获得大于大约1nm/sec的清洁速率。然而，钌衬底上的实验已经显示，用H₂自由基的清洁速率远低于在硅衬底上的速率，并且完全清洁钌衬底(即从钌衬底去除全部的锡)是不可能的。

一种寻求完全去除钌衬底上的锡沉积物的选择是给多层反射镜表面添加盖层。在美国专利申请出版物第2006/0115771号中描述了使用这样的盖层、以保护多种光学元件。在这种方法中，可以用氢等离子体完全清洁具有钌-顶层、钼-顶层、硅-顶层的多层光学元件。