[发明专利]琢面EUV光学器件

说明书

一种诸如聚光反射镜之类的反射式EUV光学器件配置作为间隔开以在相邻琢面之间形成相应间隙的琢面阵列。间隙用作气体流过琢面的一个的入口以使得平行于光学器件表面而引入流体。琢面可以形成具有偏移以使得可以最小化EUV光学器件的反射面积的损失。气体促进从琢面的表面移除靶标材料。

技术领域

本公开涉及一种在蒸发靶标材料以产生在电磁光谱的极紫外(“EUV”)部分中的辐射的系统中使用的光学器件。

背景技术

例如具有大约50nm或更小波长的电磁辐射(也有时称作软x射线)、以及包括在大约13.5nm波长的光的极紫外光可以用于光刻工艺中，以在诸如硅晶片之类的衬底中产生极小的特征。在此以及他处使用术语“光”，即使应该理解的是，使用该术语描述的辐射可以不在光谱的可见部分中。

用于产生EUV光的方法包括将靶标材料从液体状态转换为等离子体状态。靶标材料优选地包括具有在光谱的EUV部分中的一个或多个发射谱线的至少一个元素，例如氙、锂、锡、或一些其他材料。在通常称作激光产生等离子体(“LPP”)的一个这种方法中，通过使用激光束照射并且因此蒸发具有所需谱线发射元素，以在照射区域中形成等离子体从而产生所需的等离子体。

靶标材料可以采取许多形式，其可以是固态或者是熔化的。如果是熔化的，其可以以若干不同方式而分配，诸如以连续束流或作为离散微滴的束流。作为示例，以下所讨论的靶标材料是熔化的锡，其分配作为离散微滴的束流。然而，本领域技术人员应该理解的是，可以使用其他靶标材料、靶标材料的物理相、以及用于靶标材料的输送模式。

在等离子体中离子的去激发和复合期间所产生的高能辐射从等离子体全方向地传播。在一个普通设置中，定位形式为近法线入射反射镜的EUV光学器件(通常称作“聚光反射镜”或简单地“收集器”)以会聚、引导、以及在一些设置中聚焦光至中间位置。会聚的光可以随后从中间位置中继传输至其所使用的位置，例如，至一组扫描器光学器件并且最终至晶片，在该情形中EUV辐射将用于半导体光刻。

靶标材料由靶标材料分配器引入照射区域中。为靶标材料分配器提供液态或固态形式的靶标材料。如果提供固态形式的靶标材料，靶标材料分配器熔化靶标材料。靶标材料分配器随后将熔化的靶标材料分配至包含了照射区域的真空腔室中。

蒸发靶标材料的工艺过程产生碎片。如果允许碎片到达收集器表面，则该碎片可以降低收集器的反射率。在一些系统中，在真空腔室中使用压力范围在0.5至3mbar下的H₂气体以用于碎片减缓。在缺乏气体的情形下，在真空压力中，如果无法充分地保护收集器免受从等离子体射出的碎片，则这将是困难的。氢气对于具有大约13.5nm波长的EUV辐射是相对透明的，并且因此对于在其他候选气体诸如He、Ar或在大约13.5nm波长处呈现较高吸收的其他气体而言是优选的。

将H₂气体引入真空腔室中以减速由等离子体所产生靶标材料的高能碎片(离子、原子和线束)。通过与气体分子的碰撞而减速碎片。为此目的，使用与碎片轨道相反的H₂气体流。这用于减小由将靶标材料沉积、注入、和/或溅射至收集器的光学涂层上和中所引起的损伤。使用该方法，相信能够在等离子体位置与收集器表面之间距离内在这些压力下通过许多气体碰撞而将具有数keV能量的高能粒子减速降低至气体的热能。

将H₂气体引入真空腔室中的另一原因是促进收集器表面的清洁。H₂气体可以解离为氢基H*。氢基H*接着帮助从收集器表面移除靶标材料的沉积物。例如，在锡作为靶标材料的情形中，氢基参与了在收集器表面上的反应，导致形成可以泵抽去除的挥发性锡烷(SnH₄)。为了使得该化学路径有效，优选的是在收集器表面上存在低H复合率(基团复合以形成H₂分子的速率)以使得氢基可应用而替代与Sn组合以形成SnH₄。通常，非金属化合物例如氮化物、碳化物、硼化物和氧化物与纯金属相比具有较低的H复合率。