[发明专利]一种集光系统防污染保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种集光系统防污染保护装置。

背景技术

由于半导体行业对集成电路(IC,Integrated Circuits)的集成度要求越来越高，传统的可见光或者近紫外光刻机已无法满足行业发展需求，市场需求性能更为优良的光刻设备来维持整个产业的高速发展势头。众所周知，光刻分辨率与投影物镜的数值孔径成反比，与曝光波长成正比。因此，为了提高光刻分辨率，下一代光刻机将采用波长更短的EUV光(有时也称为软X射线，其中包括波长在13.5nm附近的光）来取代现有的可见光及紫外光，以进一步提高光刻分辨率和IC的集成度。

产生EUV（Extreme ultraviolet，极紫外）光的主要途径是将材料转换为含有至少一种元素的等离子态，同时获得EUV光。目前的转换方法主要有两种，“激光产生等离子体”(LPP，Laser Produced Plasma)和“放电产生等离子体”(DPP，Discharge Produced Plasma)。LPP技术主要通过高功率的激光器轰击靶材产生EUV光，该技术已较为成熟，最为人们所看好。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

LPP光源采用大功率激光脉冲轰击靶材，将其等离子化，同时产生EUV光。一般采用二氧化碳激光器作为驱动激光光源。其功率高，可以呈现出某些好的特性。靶材采用金属材料，如锡靶、锑靶、锂靶等。通常靶材为金属锡或锡合金时，EUV光的转化效率最高。激光脉冲轰击锡靶的同时产生污染物，如：中性原子、离子、微粒及团簇等，这些污染物吸收EUV光，污染光学镜面，减少光学镜面的寿命，因此激光等离子EUV光源中的污染物控制成为了重要的问题。

为了解决激光等离子EUV光源中的污染物对于光学镜面的污染，现有技术中采用了如下技术方案：

在集光镜和EUV等离子体之间设置多个箔片以及用于产生磁场的磁源部件，通过磁场作用将EUV等离子体中的离子污染物偏转到箔片表面；进一步在集光镜和EUV等离子体之间提供气体分子，气体分子与EUV等离子体中的污染物粒子碰撞，将污染物粒子偏转到箔片表面。

该种技术方案的不足是：

（1）此结构复杂，成本高；

（2）对中性粒子或碎片几乎没有作用。

（3）此方法通过磁场作用将EUV等离子体中的离子污染物偏转到箔片表面，随着离子污染物附着在箔片上越来越多，箔片的收集效果会变差，也会有二次污染集光镜的可能性发生。

（4）在EUV辐射经过的地方设置很多的薄片及磁源部件，必然会吸收相当部分EUV光。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集光系统防污染保护装置，可以对所有污染物（离子，中性粒子或碎片，金属蒸汽等）产生作用，解决了现有技术中污染物对于光学镜面污染的技术问题，有效的阻止污染物附着在集光镜上，可以实现减少集光镜污染和延长集光镜使用寿命的目的。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种集光系统防污染保护装置，用于一种集光系统中，所述集光系统包括：一激光源，所述激光源用于发生激光束；一真空腔，所述真空腔用于保持真空环境，提供光的存在环境；一集光镜，所述集光镜位于所述真空腔内，用于聚集光；其中，所述集光系统防污染保护装置包括：至少一供气管路，位于所述真空腔中，且，所述供气管路用于传输压力气体；至少一通气孔，位于所述真空腔中，且所述至少一通气孔位于所述供气管路上，用于喷射所述压力气体；至少一气源，所述气源与所述供气管路连接，用于给所述供气管路提供压力气体；其中，所述压力气体通过所述通气孔将所述真空腔中的污染物吹离所述集光镜。

进一步的，所述集光系统防污染保护装置还包括：一支架，所述支架位于所述真空腔内，且所述支架与所述供气管路连接，用于固定所述供气管路。

进一步的，所述供气管路通过所述通气孔喷射的气流为第一方向，所述集光镜的轴线方向为第二方向，其中，所述第一方向平行于所述第二方向，或者所述第一方向聚焦于所述第二方向上的一点。

进一步的，所述供气管路的通气孔上设有导流管，所述导流管用于将所述压力气体导流入真空腔以便于通过所述压力气体将污染物吹离所述集光镜。