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TW202340874A - 琢面化極紫外線光學元件 - Google Patents

琢面化極紫外線光學元件 Download PDF

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TW202340874A
TW202340874A TW111150541A TW111150541A TW202340874A TW 202340874 A TW202340874 A TW 202340874A TW 111150541 A TW111150541 A TW 111150541A TW 111150541 A TW111150541 A TW 111150541A TW 202340874 A TW202340874 A TW 202340874A
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TW111150541A
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大衛 克雷格 布蘭鄧特
亞歷山大 伊格瑞維齊 艾瑟夫
伊格爾 維拉德密洛維齊 佛蒙柯維
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荷蘭商Ａｓｍｌ荷蘭公司
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Abstract

本發明提供一種諸如一集光器鏡面之反射極紫外線(EUV)光學件，其組態為琢面之一陣列，該等琢面經間隔開以在鄰近琢面之間形成各別間隙。該等間隙用作跨越該等琢面中之一者的氣流的入口，使得平行於光學件表面而引入流動。可使該等琢面具有偏移，使得該EUV光學件之反射區域之損失可減至最小。氣體促進自該等琢面之表面移除目標材料。

Description

琢面化極紫外線光學元件
本發明係關於適用於氣化目標材料以產生在電磁光譜之極紫外線(「EUV」)部分中的輻射之系統的光學元件。
可在光微影程序中使用極紫外線光(例如，具有為大約50奈米或更小之波長的電磁輻射(有時亦稱為軟x射線)且包括波長為約13.5奈米之光)以在諸如矽晶圓之基板中產生極小特徵。在本文中此處及別處使用了術語「光」，但應理解，使用彼術語描述之輻射可不在光譜之可見部分中。 用於產生EUV光之方法包括將目標材料自液態轉換成電漿狀態。目標材料較佳包括至少一種具有在光譜之EUV部分中的一或多個發射譜線之元素，例如氙、鋰、錫或某其他材料。在常常被稱為雷射產生電漿(「LPP」)之一個此類方法中，藉由使用雷射光束來輻照且因此使具有所需譜線發射元素之目標材料氣化以在輻照區中形成電漿來產生所需電漿。 目標材料可採取許多形式。其可為固體或熔融的。若為熔融的，則其可以若干不同方式(諸如，在連續串流中或作為離散小滴之串流)來分配。作為一實例，以下論述中之目標材料係作為離散小滴之串流而分配的熔融錫。然而，一般熟習此項技術者將理解，可使用其他目標材料、目標材料之物理相及目標材料之遞送模式。 在電漿中之離子之去激發及再結合期間產生的高能輻射自該電漿全向地傳播。在一個常見配置中，定位呈近正入射鏡面(常常被稱為「集光器鏡面」或簡稱「集光器」)形式之EUV光學元件以收集、引導且在一些配置中將光聚焦至中間地點。經收集之光可隨後自中間地點轉送至應使用該經收集光之處，例如，在EUV輻射待用於半導體光微影之情況下轉送至一組掃描器光學件且最終轉送至晶圓。 由目標材料分配器將目標材料引入至輻照區中。向目標材料分配器供應呈液體或固體形式之目標材料。若被供應呈固體形式之目標材料，則目標材料分配器使目標材料熔融。目標材料分配器隨後將熔融目標材料分配至含有輻照區之真空腔室中。 氣化目標材料之程序產生碎屑。在允許此種碎屑到達集光器表面之情況下，碎屑可降低集光器之反射率。在一些系統中，在真空腔室中使用壓力在0.5至3毫巴範圍內的H 2氣體以用於減輕碎屑。在無氣體存在之情況下，在真空壓力下，將很難(若非不可能)充分保護集光器免受自電漿噴出之目標材料碎屑之影響。氫氣對具有約13.5奈米之波長的EUV輻射相對透明，且因此優於其他候選氣體，諸如He、Ar或在約13.5奈米之波長下展現更高吸收性之其他氣體。 H 2氣體被引入至真空腔室中以減緩由電漿產生之目標材料的高能碎屑(離子、原子及業集)。碎屑由於與氣體分子碰撞而減緩。出於此目的，使用與碎屑軌跡相反之H 2氣流。此舉用以減少由目標材料沈積、植入及/或濺射在集光器之光學塗層上以及光學塗層中引起的損害。使用此方法，咸信有可能在電漿位點與集光器表面之間的距離上藉由此等壓力下的許多次氣體碰撞而將具有若干keV能量的高能粒子減緩直至成為氣體之熱能。 將H 2氣體引入至真空腔室中之另一原因係為了促進清潔集光器表面。H 2氣體可解離成氫基H*。氫基H*又有助於自集光器表面移除目標材料沈積物。舉例而言，在錫作為目標材料之情況下，氫基參與集光器表面上之反應，該等反應導致形成可經泵抽出之揮發性氣態錫烷(SnH 4)。為使此化學路徑高效，較佳為在集光器表面上存在低的H再結合速率(自由基再結合以形成H 2分子之速率)，使得氫基可改為用於與Sn結合以形成SnH 4。大體而言，如氮化物、碳化物、硼化物及氧化物之非金屬化合物具有與純金屬相比更低的H再結合速率。 如所提及，用於保護集光器30 (圖2)之表面免遭來自輻照位點28之碎屑影響的一個措施涉及使氣體(諸如，分子氫)流跨越集光器表面。此氣流使碎屑偏轉，使得落至集光器30之表面上的碎屑之通量減少。較佳為氣流在整個集光器表面上均勻，使得整個集光器表面可實質上同等地受益於氣流提供之保護。在自集光器之中心與周邊分佈氣流之設計中，氣體必需行進超過300 mm以維持跨越集光器表面的氣流。此要求使得難以維持均勻流動。諸如「簇射頭」集光器之其他設計垂直於集光器表面遞送氣流，且因此不要求維持均勻的平行流動，但亦不提供相切或平行於集光器表面的流動之益處。 因此，需要將以促進跨越集光器表面之均勻流動的方式引入平行於集光器表面之氣流的氣體遞送系統。
以下呈現一或多個實施例之簡化概述，以便提供對該等實施例之基本理解。此概述並非所有所設想的實施例之廣泛綜述，且既不意欲識別所有實施例之關鍵或重要要素，亦不意欲描繪任何或所有實施例之範疇。其唯一目的在於以簡化形式呈現一或多個實施例之一些概念以作為稍後呈現之更詳細描述的序言。 根據本發明之一個態樣，集光器經組態為琢面的系集，該等琢面經間隔開以在鄰近琢面之間形成間隙。該等間隙用作跨越集光器表面之氣流的入口，使得平行於集光器表面而引入流動。可使琢面具有在垂直(z軸)方向上變化之偏移，使得與氣體分佈之區域化相關聯的反射區域損失可減至最小。 根據本發明之另一態樣，提供包含第一琢面及第二琢面之反射EUV光學件，第一琢面包含反射EUV光學件之反射表面的第一部分且第二琢面包含反射EUV光學件之反射表面的第二部分，第一琢面藉由間隙與第二琢面分離。第一琢面可在平行於反射EUV光學件之光軸的方向上與第二琢面分離，且第一琢面可在一方向上與第二琢面重疊，該方向實質上相切於第一琢面與第二琢面重疊所在之反射表面。反射EUV光學件可實質上繞中心光軸旋轉對稱，在此情況下第一琢面及第二琢面實質上為環狀。反射EUV光學件亦可包括與間隙流體連通之氣室。 根據本發明之另一態樣，提供具有反射表面之反射EUV光學件，該反射表面包含複數個琢面，其中鄰近琢面藉由各別間隙分離。該複數個琢面之至少一個琢面在平行於EUV光學件之光軸的方向上與鄰近琢面分離，且在一方向上與鄰近琢面重疊，該方向實質上相切於該琢面與鄰近琢面重疊所在之反射表面。反射EUV光學件可實質上繞中心光軸旋轉對稱，在此情況下琢面實質上為環狀。該複數個環狀琢面一同組成實質上整個反射表面。反射EUV光學件亦可包括與間隙流體連通之氣室。 根據本發明之另一態樣，提供包含反射EUV光學件之EUV光源，反射EUV光學件包括組成反射EUV光學件之反射表面之第一部分的第一琢面及組成反射EUV光學件之反射表面之第二部分的第二琢面，第一琢面藉由間隙與第二琢面分離。EUV光源亦包括與間隙流體連通之氣體供應器。第一琢面可在平行於反射EUV光學件之光軸的方向上與第二琢面分離，且第一琢面可在一方向上與第二琢面重疊，該方向實質上相切於第一琢面與第二琢面重疊所在之反射表面。反射EUV光學件可實質上繞中心光軸旋轉對稱，在此情況下第一琢面及第二琢面實質上為環狀。反射EUV光學件亦可包括與間隙流體連通之氣室。 根據本發明之另一態樣，提供包含腔室及腔室中之反射EUV光學件的EUV光源。反射EUV光學件實質上繞中心光軸旋轉對稱，且包括組成反射EUV光學件之反射表面之第一部分的第一環狀琢面及組成反射EUV光學件之反射表面之第二部分的第二環狀琢面，第一琢面藉由環狀入口與第二琢面分離，反射EUV光學件進一步包含與環狀入口流體連通之氣室。如在此處及本說明書中之別處所使用，當兩個元件經配置或在其之間具有實體硬體連接以使得諸如氣體之流體可自一個元件流動至另一個元件(完全不受阻或經受限制)時，該兩個元件流體連通。反射EUV光學件亦包括與氣室流體連通且在高於腔室中之壓力的壓力下之氣體供應器。第一環狀琢面可在平行於反射EUV光學件之中心光軸的方向上與第二環狀琢面分離，且第一環狀琢面可在一方向上與第二環狀琢面重疊，該方向實質上相切於第一環狀琢面與第二環狀琢面重疊所在之反射表面，以產生環狀入口。環狀入口經組態以在相切於第一環狀琢面與第二環狀琢面重疊所在之反射表面的方向上引導來自供應器之氣體。 根據本發明之另一態樣，提供包括腔室及腔室中之反射EUV光學件的EUV光源，反射EUV光學件實質上繞中心光軸旋轉對稱且包含複數個環狀琢面，複數個環狀琢面包含反射EUV光學件之反射表面的各別部分，複數個環狀琢面一同組成實質上整個反射表面，環狀琢面中之每一者藉由複數個環狀入口中之各別者在平行於反射EUV光學件之中心光軸的方向上與鄰近環狀琢面間隔開，氣體供應器與複數個環狀入口流體連通且在高於腔室中之壓力的壓力下，使得氣體自供應器流動且穿過環狀入口流動至腔室中，環狀琢面中之每一者在一方向上與至少一個鄰近環狀琢面重疊，該方向實質上相切於環狀琢面與鄰近環狀琢面重疊所在之反射表面，以產生複數個環狀入口中之一者，複數個環狀入口因此經組態以在相切於環狀琢面重疊所在之反射表面的方向上引導來自供應器之氣體。 根據本發明之另一態樣，提供產生EUV光之方法，該方法包含以下步驟：提供具有第一琢面及第二琢面之反射EUV光學件，第一琢面包含反射EUV光學件之反射表面的第一部分且第二琢面包含反射EUV光學件之反射表面的第二部分，第一琢面藉由間隙與第二琢面分離；及使來自氣體供應器之氣體穿過間隙切向流動經過反射EUV光學件之反射表面之第二部分。 根據本發明之另一態樣，提供產生用於反射EUV光學件之氣鞘(gas sheath)的方法，EUV光學件實質上繞中心光軸旋轉對稱，該方法包含以下步驟：給EUV光學件提供複數個實質上圓形之入口，該等入口以光軸為中心且經定向以使流出入口之氣體流動跨越EUV光學件之反射表面；及將氣體供應至該複數個實質上圓形之入口。 根據本發明之另一態樣，提供建構反射EUV光學件之方法，其包含以下步驟：提供支撐件；提供複數個實質上圓環形反射元件，其各自具有不同於其他環形反射元件之內徑的內徑及不同於其他環形反射元件之外徑的外徑；及將該複數個實質上圓環形反射元件以靶心配置安裝於支撐件上，使得該複數個實質上圓環形反射元件具有共同中心及共同焦點，且使得對於任何兩個鄰近圓環形反射元件，更靠近光軸而安裝之圓環形反射元件的外徑大於更遠離光軸而安裝之圓環形反射元件的內徑，且更靠近光軸而安裝之圓環形反射元件的外邊緣在光軸方向上與更遠離光軸而安裝之圓環形反射元件的內邊緣重疊，以在更靠近光軸而安裝之圓環形反射元件的外邊緣與更遠離光軸而安裝之圓環形反射元件的內邊緣之間產生間隙，氣體可流過該間隙。 根據本發明之另一態樣，提供包含第一反射光學元件之EUV光學系統，第一反射光學元件包含複數個反射琢面，第一光學元件之琢面經組態及配置且具有足夠數目以使得第一光學元件在EUV光學系統中充當集光器鏡面且在EUV光學系統中充當場琢面鏡面。
現參看圖式描述各種實施例，其中相同參考數字始終用於指相同元件。在以下描述中，出於解釋之目的，闡述眾多特定細節以便增進對一或多個實施例之透徹理解。然而，在一些或所有情況下可明顯的是，可在不採用下文所描述之特定設計細節的情況下實踐下文所描述之任何實施例。在其他情況下，以方塊圖之形式展示熟知結構及裝置以便促進對一或多個實施例之描述。以下呈現一或多個實施例之簡化概述，以便提供對該等實施例之基本理解。此概述並非所有涵蓋實施例之廣泛綜述，且既不意欲識別所有實施例之關鍵或重要要素，亦不意欲描繪任何或所有實施例之範疇。 圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例之微影設備。該設備包含照明系統IL，該照明系統IL經組態以調節輻射之輻射光束B。該設備亦包括：支撐結構(例如，光罩台) MT，其經建構以支撐圖案化裝置(例如，光罩) MA且連接至經組態以根據某些參數來準確定位該圖案化裝置之第一定位器PM；基板台(例如，晶圓台) WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓) W且連接至經組態以根據某些參數來準確定位該基板之第二定位器PW；及投影系統(例如，折射或反射投影透鏡系統) PS，其經組態以將由圖案化裝置MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C (例如，包含一或多個晶粒)上。 照明系統IL可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件或其任何組合。 支撐結構MT以取決於圖案化裝置之定向、微影設備之設計及其他條件(諸如，圖案化裝置是否被固持於真空環境中)的方式來固持圖案化裝置。支撐結構MT可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術來固持圖案化裝置。支撐結構MT可為(例如)視需要而可固定或可移動之框架或台。支撐結構MT可確保圖案化裝置(例如)相對於投影系統處於所要位置。 參看圖1，照明系統IL自輻射源SO接收輻射光束。源SO及照明系統IL連同光束遞送系統(若需要)可被稱作輻射系統。 照明系統IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈的調整器。大體而言，至少可調整照明系統之光瞳平面中之強度分佈的外部及/或內部徑向範圍。另外，照明系統IL可包含各種其他組件，諸如積光器及聚光器。照明系統可用於調節輻射光束，以在輻射光束的橫截面中具有所要均一性及強度分佈。 輻射光束B入射於固持在支撐結構(例如，光罩台) MT上之圖案化裝置(例如，光罩) MA上，且係由該圖案化裝置圖案化。在已橫穿圖案化裝置MA之情況下，輻射光束B傳遞穿過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測器IF2 (例如，干涉裝置、線性編碼器或電容式感測器)，可準確地移動基板台WT，例如以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。類似地，第一定位器PM及另一位置感測器IF1可用於(例如)在自光罩庫機械擷取之後或在掃描期間相對於輻射光束B之路徑而準確定位圖案化裝置MA。 圖2更詳細地展示諸如可用於圖1之設備中之源SO的實施例。源SO自形成於電漿形成位點或輻照區28處之電漿產生EUV輻射。藉由將雷射光束引導至由目標材料分配器24引入至腔室26中之合適之目標材料(諸如，Sn、In、Gd或某其他材料)上而產生電漿。雷射光束使目標材料氣化，藉此產生電漿。如所提及，此類型之源可被稱作雷射產生電漿或LPP源。LPP光源SO可包括用於產生光脈衝串且將光脈衝遞送至腔室26中之系統22。如下詳述，每一光脈衝可自系統22沿光束路徑行進且行進至腔室26中以照明輻照區28處之各別目標小滴。應注意，如本文中所使用，輻照區為用於發生目標材料輻照之區，且甚至在實際上不發生輻照時仍為輻照區。在以下之實例中，將使用分配呈目標材料小滴之形式的目標材料之目標材料分配器24之實例。然而，將瞭解，目標材料分配器24亦可分配呈其他形式之目標材料，包括目標材料之連續串流。 用於圖2中所展示之系統SO中之合適雷射可包括脈衝式雷射裝置，例如(例如)藉由DC或RF激發、在相對高功率(例如，10 kW或更高)及高脈衝重複率(例如，50 kHz或更多)下操作的產生9.3微米或10.6微米之輻射的脈衝式氣體放電CO 2雷射裝置。在一個特定實施中，雷射可為具有具多個放大級之振盪器-放大器組態(例如，主控振盪器/功率放大器(MOPA)或功率振盪器/功率放大器(POPA))且具有種子脈衝的軸流RF泵抽式CO 2雷射，種子脈衝係藉由具有相對低能量及高重複率(例如，能夠進行100 kHz操作)之Q切換式振盪器起始。自該振盪器，可隨後在雷射脈衝到達輻照區28之前將其放大、塑形及/或聚焦。連續泵抽式CO 2放大器可用於系統SO。舉例而言，在2008年10月21日頒予之美國專利第7,439,530號中揭示具有振盪器及三個放大器(O-PA1-PA2-PA3組態)之合適CO 2雷射裝置，該專利之全部內容特此以引用之方式併入本文中。或者，雷射可經組態為所謂「自瞄準」雷射系統，其中小滴充當光學空腔之一個鏡面。在一些「自瞄準」配置中，可不需要振盪器。在2009年2月17日頒予之美國專利第7,491,954號中揭示及主張自瞄準雷射系統，該專利之全部內容特此以引用之方式併入本文中。 取決於應用，其他類型之雷射亦可合適，例如在高功率及高脈衝重複率下操作之準分子或分子氟雷射。其他實例包括(例如)具有纖維、桿、平板或圓盤形作用介質之固態雷射，具有一或多個腔室(例如，振盪器腔室及一或多個放大腔室(其中放大腔室並聯或串聯))之其他雷射架構、主控振盪器/功率振盪器(MOPO)配置、主控振盪器/功率環放大器(MOPRA)配置，或對一或多個準分子、分子氟或CO 2放大器或振盪器腔室提供種子之固態雷射可為合適的。其他設計亦可為合適的。 如圖2中進一步展示，目標材料分配器24將目標材料遞送至腔室26之內部以到達輻照區或電漿位點28，在該處，目標材料將與一或多個光脈衝(例如，零、一或多個預脈衝及此後一或多個主脈衝)相互作用，以最終產生電漿且產生EUV發射。例如錫、鋰、氙等EUV發射元素可呈液體小滴及/或液體小滴內含有之固體粒子之形式。舉例而言，元素錫可用作純錫，用作錫化合物(例如，SnBr 4、SnBr 2、SnH 4)，用作錫合金(例如，錫鎵合金、錫銦合金、錫銦鎵合金)，或其組合。取決於所使用之材料，可在包括室溫或近室溫(例如，錫合金、SnBr 4) 、高溫(例如，純錫) 或低於室溫之溫度(例如，SnH 4)之各種溫度下將目標材料提供至輻照區28，且在一些情況下，目標材料(例如，SnBr 4)可為相對揮發性的。2008年12月16日頒予之美國專利第7,465,946號中提供關於此等材料在LPP EUV光源中之使用的更多細節，該專利之全部內容特此以引用方式併入本文中。在一些情況下，將電荷置於目標材料上以准許操控目標材料而使之朝向或遠離輻照區28。 繼續圖2，光源SO亦可包括諸如EUV光學件30之一或多個EUV光學元件。EUV光學件30可為呈正入射反射器之形式的集光器鏡面，例如，其經實施為多層鏡面(MLM)，亦即，塗佈有Mo/Si多層之SiC基板，其中額外薄障壁層沈積於每一界面處以有效地阻擋熱誘發性層間擴散。亦可使用諸如Al或Si之其他基板材料。EUV光學件30可呈長橢球之形式，其具有孔隙35以允許雷射光傳遞穿過且到達輻照區28。EUV光學件30可(例如)呈橢球之形狀，其具有處於輻照區28之第一焦點及處於所謂中間點40 (亦稱作中間焦點40)之第二焦點，在該第二焦點處EUV光可自EUV光源SO輸出且輸入至(例如)如上文所描述之積體電路微影工具。 EUV光源20亦可包括EUV光源控制器系統60，EUV光源控制器系統60亦可包括雷射啟動控制系統65連同(例如)雷射光束定位系統(未圖示)。EUV光源20亦可包括目標位置偵測系統，目標位置偵測系統可包括一或多個小滴成像器70，一或多個小滴成像器70產生指示目標小滴之絕對位置或(例如)相對於輻照區28的相對位置的輸出，且將此輸出提供至目標位置偵測回饋系統62。目標位置偵測回饋系統62可使用此輸出以計算目標位置及軌跡(可根據其計算目標誤差)。可逐滴地或平均地或基於某一其他基準來計算目標誤差。目標誤差可隨後作為輸入而提供至光源控制器60。作為回應，光源控制器60可產生諸如雷射位置、方向或時序校正信號之控制信號，且將此控制信號提供至雷射光束定位控制器(未圖示)。雷射光束定位系統可使用控制信號以控制雷射時序電路及/或控制雷射光束位置及塑形系統(未圖示)，例如以改變腔室26內之雷射光束焦點之地點及/或焦度。 如圖2中所展示，目標材料分配器24可包括目標遞送控制系統90。目標遞送控制系統90可回應於信號(例如，上文所描述之目標誤差或自由系統控制器60提供之目標誤差導出的一些數量)而操作，以校正輻照區28內之目標小滴之位置的誤差。此舉可(例如)藉由重定位目標材料遞送機構92釋放目標小滴之點來實現。目標傳遞機構92延伸至腔室26中且亦被從外部供應目標材料及氣體以在壓力下將目標材料置於目標傳遞機構92中。圖2亦展示氣體出口160，進入腔室26之氣體經由其而排出。 如圖所展示，來自源SO之光傳遞穿過中間焦點40且進入照明系統IL。當然，中間焦點40可在源SO中、在照明系統IL中或以光學方式插入其之間，亦即，離開源SO之光在進入照明系統IL之前傳遞穿過中間焦點。照明系統IL可包括場琢面鏡面42及光瞳琢面鏡面47。場琢面鏡面42及光瞳琢面鏡面47可組態為琢面化鏡面。舉例而言，此等鏡面可具有約400個薄矩形鏡面區段(琢面)。在製造此等鏡面之過程中，可將此等琢面個別拋光及塑形。 圖3a更詳細地展示一個型式之集光器30。集光器30包括支撐件100，同心琢面元件110、112、114、116及118之系集安裝至支撐件100。圖3a之實施例展示五個琢面元件，但一般熟習此項技術者將易於瞭解，可使用其他數目之琢面元件。在圖3a之實施例中，琢面元件為環狀，其中每一琢面元件之環面或環的中心在集光器鏡面30之光軸120上。另外，琢面元件經配置以使得其具有對應於輻照區28之共同焦點F。 圖3a展示琢面元件為扁平之實施例，但一般熟習此項技術者將易於瞭解，琢面元件亦可為彎曲的。琢面元件之前表面(亦即，面向焦點F之表面)以此項技術中已知之方式具備多層反射塗層。 琢面元件經配置以使得其在光軸120之方向上彼此偏移。琢面元件亦經配置以使得其在一方向上彼此重疊，該方向相切於其重疊所在之表面。以此方式，在焦點F處產生之光始終照在反射表面上，使得琢面配置中不存在反射率之損失。 琢面元件之此配置在琢面元件之間產生間隙，該等間隙中之一者標記為間隙130。如可見，間隙130及另一間隙形成通路或入口。圖3a之配置亦包括與間隙流體連通之氣室140。圖3a之組態亦包括與氣室140流體連通之氣體供應器150。在此及在申請專利範圍中，當兩個元件稱為「流體連通」時，此意謂諸如氣體之流體可在兩個元件之間直接或間接流動。 氣體供應器150將加壓氣體供應至氣室130。在當前較佳實施例中，氣體為分子氫H 2。氣體供應器之用途為設置穿過氣室140且流出間隙之氣流。當集光器30正常安置於腔室26內時，來自氣體供應器150之氣體的壓力被維持高於腔室26中之壓力。藉由間隙之幾何形狀在平行或相切於鄰近間隙之琢面之表面的方向上引導流過間隙之氣體。以此方式，總氣流產生平行或相切於集光器30之表面流動的氣體之薄層或鞘。如上文所描述，此氣鞘保護集光器30之反射表面以免遭在輻照位點28處產生之碎屑(包括離子)的影響。另外，在氣體供應器150與氣室140之間可為準確控制氣體之量的氣流控制器155。 圖3a中所展示之配置亦包括用以自氣室140抽取氣體且因此促使氣體均勻流過氣室140之排氣裝置160 (展示於圖2中)。 圖3a之配置可被稱作「外部在內部上」配置，其中琢面與更靠近中心之鄰近琢面重疊。此配置導致自圓周朝向中心的氣流，如圖3a中所展示。亦可能具有「內部在外部上」配置，其中琢面與更遠離中心之鄰近琢面重疊。圖3b中展示此類配置。此配置導致自圓周朝向中心的氣流，如圖3b中所展示。 圖4a為圖3a之集光器30中之間隙130的特寫圖。如可見，藉由鄰近琢面112與114之間的在由箭頭A標記之平行於集光器30之光軸的方向上的偏移來產生間隙130。「在平行於光軸之方向上」包括(1)平行於光軸且在與光軸相同之方向上定向及(2)平行於光軸且在與光軸相反之方向上定向。將理解，圖4中僅展示琢面112及114之一部分。琢面112與114之間的偏移亦可構想為在由箭頭B指示之方向上平行於朝向集光器30之焦點F(且因此亦朝向輻照區28)的方向。琢面112及114在氣室140與腔室26之內部之間設置氣體障壁。在高於腔室26內部之壓力下引入至氣室140中的氣體因此在實質上相切於琢面114之表面的由箭頭C指示之方向上流過間隙130。對於由其他琢面之間的偏移產生之其他間隙，情況亦一樣。圖4b為圖3b之集光器30中之間隙130的特寫圖。如易於理解，相同的所有考慮因素為適用的，只不過間隙之「內部在外部上」幾何形狀使氣體在遠離集光器30之中心的方向上離開間隙。 圖5a為可充當圖3a之集光器30之琢面化鏡面的平面圖。如圖所示，繞集光器30之光軸120同心配置琢面元件中之每一者。另外，每一琢面元件與至少一個鄰近琢面元件重疊。以琢面元件112作為特定實例，其在平面圖中為環形。其具有內部邊緣111及外部邊緣113。外部邊緣以幻象展示，此係由於其被琢面元件114之內部邊緣遮蔽。琢面元件112具有指定為D1且用作內部邊緣111之寬度(亦即，組成琢面元件112之環中部之孔的寬度)的內部直徑及指定為D2且用作琢面元件112之外部邊緣113之寬度的外部直徑。琢面元件112之內部直徑D1小於鄰近琢面元件110之外部直徑。另外，琢面元件112之外部直徑D2大於鄰近琢面元件114之內部直徑。如可自圖5a辨別，琢面元件之外部直徑隨琢面元件與光軸120之距離增大而逐漸變大。對於內部直徑，情況亦一樣。 上文描述鄰近琢面元件之重疊圖案，其中外部元件與內部元件重疊。一般熟習此項技術者將顯而易見，鄰近琢面元件之重疊圖案可不同於此。舉例而言，內部元件可與外部元件重疊。此展示於圖5b中。然而，較佳為無論使用何種重疊圖案，自源自輻照區28之光的視角，由琢面元件之系集呈現之反射表面中不存在斷裂，換言之，自此視角，間隙被重疊遮蔽。 如上文所提及，EUV光學件30可由某一範圍之數目的琢面組成。當前較佳為存在至少兩個琢面，使得存在至少一個間隙。琢面之數目可理論上範圍達至任何數目，其限制在於，增加琢面之數目增加建構EUV光學件30之複雜度。舉例而言，如所提及，場琢面鏡面可由400個琢面組成。琢面之數目的另一限制在於，即使藉由上文所提及之措施，亦存在隨琢面之數目而增加的反射率之損失，此係由於即使在重疊琢面時，亦對入射或反射光線存在陰影效應。 亦應注意，琢面不必全為相同形狀且不必全部具有相同徑向寬度。 對集光器30使用琢面化鏡面之一個潛在優點為，隨著琢面化鏡面之琢面數目增加且開始接近將用於場琢面鏡面42之琢面的數目(例如，約400個琢面)，充當集光器30之琢面化鏡面可經組態以執行集光器鏡面30及場琢面鏡面42兩者之光學功能，因此消除對單獨場琢面鏡面42之需要。此可能為顯著優點，因為從鏡面之每一反射可減少30%之光量，使得消除鏡面可將總光損失減少相同量。如此處所使用，所謂琢面化鏡面可經組態意謂鏡面之個別琢面可經塑形、設定大小及定向，以使得鏡面在用作集光器30時可另外執行單獨場琢面鏡面42之功能且消除對單獨場琢面鏡面42之需要。 每一琢面包含基板，基板上置放多層反射表面。該多層反射表面經最佳化以反射具有所關注之波長(約13.5奈米)的光。琢面亦可以此項技術中已知之方式包括基板與多層反射表面之間的平滑層，及多層反射表面之上之罩蓋層。 琢面之間的間隙經塑形以使得離開間隙之氣體經引導以在鄰近琢面之表面上均勻流動。氣體可包括雙原子氫H 2，其可變成解離氫基H*。氣體亦可包括氫基H*本身。氫基H*隨後在集光器表面上與目標材料(此處為錫)反應以形成SnH 4(錫烷)。間隙經較佳配置及分佈以使得在靠近每一琢面之前表面處存在新鮮氣體之供應。間隙亦經較佳配置及分佈以使得每一區與由間隙界定之氣體入口的距離實質上相同。 鄰近琢面之間的重疊量經選擇以使得自輻照區28之視角，琢面之間的間隙被遮蔽。重疊量亦經選擇以為間隙提供足夠的橫向範圍，因此間隙有效地將氣體切向引導至鄰近琢面之表面。一般熟習此項技術者亦將理解，重疊量可隨地點不同而變化，亦即，重疊在範圍上不必全部相同。 圖6展示作為可使用之琢面幾何形狀之另一實例的組態為平行帶陣列之集光器鏡面30。圖6中具體展示具有鄰近第二條形琢面210之第一條形琢面200的鏡面，第二條形琢面210又鄰近第三條形琢面220。在所展示之實例中，第一條形琢面200在垂直於圖之平面的方向上與第二條形琢面210重疊且與其間隔開，在其之間產生間隙，氣體可穿過該間隙跨越條形琢面210之表面流動，如箭頭230所指示。 圖4a之幾何考慮因素適用於圖6之組態。由鄰近琢面之間但在垂直於琢面之側向邊緣的方向上的各別偏移產生間隙。另外，每一琢面元件與至少一個鄰近琢面元件重疊。一般熟習此項技術者將顯而易見，鄰近琢面元件之重疊圖案可不同於此。舉例而言，內部元件可與外部元件重疊，或可使用交替的重疊圖案。然而，較佳為無論使用何種重疊圖案，自源自輻照區28之光的視角，由琢面元件的系集呈現之反射表面中不存在斷裂，換言之，自此視角，間隙被重疊遮蔽。 如上文所提及，EUV光學件30可由某一範圍之數目的琢面組成。當前較佳為存在至少兩個琢面，使得存在至少一個間隙。琢面之數目可理論上範圍達至任何數目，其限制在於，增加琢面之數目增加建構EUV光學件30之複雜度。舉例而言，如所提及，場琢面鏡面可由400個琢面組成。琢面之數目的另一限制在於，即使藉由上文所提及之措施，亦存在隨琢面之數目增加的反射率之損失，此係由於即使在重疊琢面時，亦對入射或反射光線存在陰影效應。 亦應注意，琢面不必全為相同形狀且不必全部具有相同徑向寬度。 如同圖3a之組態，對集光器30使用如圖6中所展示之琢面化鏡面的一個潛在優點為，隨著琢面化鏡面之琢面數目增加且開始接近將用於場琢面鏡面42之琢面數目(例如，約400個琢面)，充當集光器30之琢面化鏡面可經組態以執行集光器鏡面30及場琢面鏡面42兩者之光學功能，因此消除對單獨場琢面鏡面42之需要。此可能為顯著優點，因為從鏡面之每一反射可減少多達約40%之光量，使得消除鏡面可將總光損失減少相同量。如此處所使用，所謂琢面化鏡面可經組態意謂鏡面之個別琢面可經塑形、設定大小及定向以使得鏡面在用作集光器30時可另外執行單獨場琢面鏡面42之功能且消除對單獨場琢面鏡面42之需要。 每一琢面包含基板，基板上置放多層反射表面。該多層反射表面經最佳化以反射具有所關注之波長(約13.5奈米)的光。琢面亦可以此項技術中已知之方式包括基板與多層反射表面之間的平滑層，及多層反射表面之上之罩蓋層。琢面之間的間隙經塑形以使得離開間隙之氣體經引導以在鄰近琢面之表面上均勻流動，以確保來自電漿之EUV輻射將雙原子氫H 2解離成氫基H*，氫基H*隨後在表面上與目標材料(此處為錫)反應以形成SnH 4(錫烷)。間隙經較佳配置及分佈以使得在靠近每一琢面之前表面處存在新鮮H 2之供應。間隙亦經較佳配置及分佈以使得每一區與由間隙界定之H 2入口的距離實質上相同。 鄰近琢面之間的重疊量經選擇以使得自輻照區28之視角，琢面之間的間隙被遮蔽。重疊量亦經選擇以為間隙提供足夠的橫向範圍，因此間隙有效地將氣體切向引導至鄰近琢面之表面。一般熟習此項技術者亦將理解，重疊量可隨地點不同而變化，亦即，重疊在範圍上不必全部相同。 因此，已揭示反射EUV光學件30，其包含組成反射EUV光學件30之反射表面之第一部分的第一琢面及組成反射EUV光學件30之反射表面之第二部分的第二琢面114。第一琢面112藉由間隙130與第二琢面114分離。第一琢面112與第二琢面114分離，且第一琢面112在一方向上與第二琢面114重疊，該方向實質上相切於第一琢面110與第二琢面112重疊所在之反射表面。 在一個所揭示之實施例中，反射EUV光學件30較佳為實質上繞其中心光軸120旋轉對稱，且第一琢面112及第二琢面114實質上為環狀。配置亦包括與間隙130流體連通之氣室140。在另一所揭示之實施例中，反射EUV光學件30較佳為平行條形琢面之陣列。 關於另一方式，已揭示具有反射表面之反射EUV光學件30，反射表面由複數個琢面110至118構成，其中鄰近琢面藉由各別間隙分離。該複數個琢面之至少一個琢面在平行於EUV光學件30之光軸120的方向上與鄰近琢面分離，且在一方向上與鄰近琢面重疊，該方向實質上相切於該琢面與鄰近琢面重疊所在之反射表面。該複數個環狀琢面較佳一同組成反射EUV光學件30之實質上整個反射表面。 如所提及，EUV光學件30在光源SO之操作期間置放於腔室26中。EUV光學件30包括與琢面之間的間隙流體連通之氣室140。氣室140又與氣體供應器150流體連通，因此使得氣體供應器與間隙流體連通。使來自氣體供應器之壓力高於腔室26內之壓力。以此方式，間隙充當將氣體排至腔室26中之氣體入口。在琢面本身為環狀或環形之配置中，此等間隙之總體形狀為環狀或環形。間隙之一般組態將為大體上平行或相切於鄰近琢面之表面而定向的入口或通路。以此方式，間隙或環狀入口經組態以在相切於鄰近間隙之反射表面的方向上引導來自供應器150之氣體。 亦已揭示產生EUV光之方法，該方法包括以下步驟：提供如上文所描述之反射EUV光學件30；及使來自氣體供應器150之氣體流過反射EUV光學件30中之間隙，切向經過鄰近間隙之反射EUV光學件30之反射表面之一部分。 亦已揭示產生用於反射EUV光學件30之氣鞘的方法，該方法包括以下步驟：將如上文所描述之EUV光學件30設置為具有實質上圓形之入口的系集，該等入口以EUV光學件30之光軸120為中心且經定向以使流出入口的氣體流動跨越EUV光學件30之反射表面。 可藉由提供支撐件100及提供複數個實質上圓環形反射元件(諸如，琢面110至118，其各自具有不同於其他環形反射元件之內徑的內徑(環中部之圓孔的直徑)及不同於其他環形反射元件之外徑的外徑(環之總直徑))來建構如上文所描述之圖5a及圖5b之EUV光學件30。 該複數個實質上圓環形反射元件以「靶心」配置安裝於支撐件上，使得該複數個實質上圓環形反射元件具有共同中心及共同焦點。該複數個實質上圓環形反射元件亦安裝於支撐件上以使得對於任何兩個鄰近圓環形反射元件，更靠近光軸而安裝之圓環形反射元件的外徑大於更遠離光軸而安裝之圓環形反射元件的內徑。此在圖5a中展示。 如所陳述，根據本發明之配置的一個潛在優點為，若足夠數目之反射琢面用於組成反射光學元件，則琢面可經組態及配置以使得第一光學元件在EUV光學系統中既充當集光器鏡面又充當場琢面鏡面。 更靠近光軸而安裝之圓環形反射元件的外邊緣在光軸之方向上與更遠離光軸而安裝之圓環形反射元件的內邊緣重疊。此舉在更靠近光軸而安裝之圓環形反射元件的外邊緣與更遠離光軸而安裝之圓環形反射元件的內邊緣之間產生間隙，氣體可流過該間隙。 可藉由提供支撐件100及提供複數個實質上條形反射元件(諸如，琢面200至210)來建構如上文所描述之圖6之EUV光學件30。該複數個實質上條形反射元件以並列配置安裝於支撐件上，使得該複數個實質上條形反射元件具有共同焦點。 以上描述包括多個實施例之實例。當然，不可能出於描述前述實施例之目的而描述組件或方法之每一可想到的組合，但一般熟習此項技術者可認識到，各種實施例之許多其他組合及排列係可能的。因此，所描述之實施例意欲包含屬於隨附申請專利範圍之精神及範疇之所有此等更改、修改及變化。此外，就術語「包括」用於[實施方式]或[申請專利範圍]中而言，此術語意欲以類似於術語「包含」在「包含」作為過渡詞用於請求項中時所解譯之方式而為包括性的。此外，儘管所描述之態樣及/或實施例的元件可以單數形式來描述或主張，但除非明確陳述限於單數，否則亦涵蓋複數。另外，除非另有說明，否則任何態樣及/或實施例之全部或一部分可結合任何其他態樣及/或實施例之全部或一部分加以利用。
22:系統 24:目標材料分配器 26:腔室 28:輻照區/電漿位點 30:集光器鏡面/反射EUV光學件 35:孔隙 40:中間焦點/中間點 42:場琢面鏡面 47:光瞳琢面鏡面 60:EUV光源控制器系統/光源控制器 62:目標位置偵測回饋系統 65:雷射啟動控制系統 70:小滴成像器 90:目標遞送控制系統 92:目標傳遞機構 100:支撐件 110:琢面元件 111:內部邊緣 112:琢面元件 113:外部邊緣 114:琢面元件 116:琢面元件 118:琢面元件 120:光軸 130:間隙 140:氣室 150:氣體供應器 155:氣流控制器 160:排氣裝置 200:第一條形琢面 210:第二條形琢面 220:第三條形琢面 230:箭頭 A:箭頭 B:輻射光束 C:目標部分 D1:內部直徑 D2:外部直徑 F:焦點 IF1:位置感測器 IF2:位置感測器 IL:照明系統 MA:圖案化裝置 MT:支撐結構 PM:第一定位器 PS:投影系統 PW:第二定位器 SO:輻射源 W:基板 WT:基板台
圖1展示根據本發明之一態樣之雷射產生電漿EUV光源系統之總體廣泛概念的示意(未按比例)圖。 圖2為用於圖1之系統之光源的功能方塊圖。 圖3a及圖3b為根據本發明之第一及第二態樣之琢面化EUV光學件的各別示意性剖面側視圖。 圖4a及圖4b分別為圖3a及圖3b之琢面化EUV光學件之部分的放大圖。 圖5a及圖5b分別為可充當圖3a及圖3b之琢面化光學件之琢面化EUV光學件的平面圖。 圖6為琢面化EUV光學件之額外實施例的平面圖。
26:腔室
28:輻照區/電漿位點
30:集光器鏡面/反射EUV光學件
100:支撐件
110:琢面元件
112:琢面元件
114:琢面元件
116:琢面元件
118:琢面元件
120:光軸
130:間隙
140:氣室
150:氣體供應器
155:氣流控制器

Claims (22)

  1. 一種反射極紫外線(EUV)光學件，其包含： 一第一琢面，其包含該反射EUV光學件之一反射表面之一第一部分；及 一第二琢面，其包含該反射EUV光學件之該反射表面之一第二部分，該第一琢面在平行於該反射EUV光學件之一光軸的一方向上與該第二琢面分離，且該第一琢面在實質上相切於該反射表面之一方向上與該第二琢面重疊，以在該第一琢面與該第二琢面之間形成一間隙。
  2. 如請求項1之反射EUV光學件，其中該第一琢面在平行且相同於該反射EUV光學件之該光軸的一方向上與該第二琢面分離。
  3. 如請求項1之反射EUV光學件，其中該第一琢面在平行且相反於該反射EUV光學件之該光軸的一方向上與該第二琢面分離。
  4. 如請求項1之反射EUV光學件，該反射EUV光學件實質上繞一中心光軸旋轉對稱，其中該第一琢面及該第二琢面實質上為環狀。
  5. 如請求項1之反射EUV光學件，其進一步包含與該間隙流體連通之一氣室。
  6. 一種反射EUV光學件，其具有一反射表面，該反射表面包含複數個琢面，其中鄰近琢面藉由各別間隙分離。
  7. 如請求項6之反射EUV光學件，其中該複數個琢面之至少一個琢面在平行於該EUV光學件之一光軸的一方向上與一鄰近琢面分離，且在一方向上與該鄰近琢面重疊，該方向實質上相切於該琢面與該鄰近琢面重疊所在之該反射表面。
  8. 如請求項6之反射EUV光學件，該反射表面實質上繞一中心光軸旋轉對稱，其中該等琢面實質上為環狀。
  9. 如請求項6之反射EUV光學件，其中該複數個環狀琢面一同組成實質上該整個反射表面。
  10. 如請求項6之反射EUV光學件，其進一步包含與該等間隙流體連通之一氣室。
  11. 一種EUV光源，其包含： 一反射EUV光學件，其包含一第一琢面及一第二琢面，該第一琢面包含該反射EUV光學件之一反射表面的一第一部分，且該第二琢面包含該反射EUV光學件之該反射表面的一第二部分，該第一琢面藉由一間隙與該第二琢面分離；及 一氣體供應器，其與該間隙流體連通。
  12. 如請求項11之EUV光源，其中該第一琢面在平行於該反射EUV光學件之一光軸的一方向上與該第二琢面分離，且該第一琢面在一方向上與該第二琢面重疊，該方向實質上相切於該第一琢面與該第二琢面重疊所在之該反射表面。
  13. 如請求項11之EUV光源，其中該反射EUV光學件實質上繞一中心光軸旋轉對稱，且其中該第一琢面及該第二琢面實質上為環狀。
  14. 如請求項11之反射EUV光學件，其進一步包含與該間隙流體連通之一氣室。
  15. 一種EUV光源，其包含： 一腔室； 該腔室中之一反射EUV光學件，該反射EUV光學件實質上繞一中心光軸旋轉對稱，且包含一第一環狀琢面及一第二環狀琢面，該第一環狀琢面包含該反射EUV光學件之一反射表面的一第一部分，且該第二環狀琢面包含該反射EUV光學件之該反射表面的一第二部分，該第一琢面藉由一環狀入口與該第二琢面分離，該反射EUV光學件進一步包含與該環狀入口流體連通之一氣室；及 一氣體供應器，其與該氣室流體連通且在高於該腔室中之一壓力的一壓力下。
  16. 如請求項15之EUV光源，其中該第一環狀琢面在平行於該反射EUV光學件之該中心光軸的一方向上與該第二環狀琢面分離，且該第一環狀琢面在一方向上與該第二環狀琢面重疊，該方向實質上相切於該第一環狀琢面與該第二環狀琢面重疊所在之該反射表面，以產生該環狀入口。
  17. 如請求項16之EUV光源，其中該環狀入口經組態以在相切於該第一環狀琢面與該第二環狀琢面重疊所在之該反射表面的一方向上引導來自該供應器之該氣體。
  18. 一種EUV光源，其包含： 一腔室； 該腔室中之一反射EUV光學件，該反射EUV光學件實質上繞一中心光軸旋轉對稱，且包含複數個環狀琢面，該複數個環狀琢面包含該反射EUV光學件之一反射表面的各別部分， 該複數個環狀琢面一同組成實質上該整個反射表面， 該等環狀琢面中之每一者藉由複數個環狀入口中之一各別者在平行於該反射EUV光學件之該中心光軸的一方向上與鄰近環狀琢面間隔開， 一氣體供應器，其與該複數個環狀入口流體連通且在高於該腔室中之一壓力的一壓力下，使得氣體自該供應器流動且穿過該等環狀入口流動至該腔室中， 環狀琢面中之每一者在一方向上與至少一個鄰近環狀琢面重疊，該方向實質上相切於該環狀琢面與該鄰近環狀琢面重疊所在之該反射表面，以產生該複數個環狀入口中之一者，該複數個環狀入口因此經組態以在相切於該等環狀琢面重疊所在之該反射表面的一方向上引導來自該供應器之該氣體。
  19. 一種產生EUV光之方法，該方法包含以下步驟： 提供具有一第一琢面及一第二琢面之一反射EUV光學件，該第一琢面包含該反射EUV光學件之一反射表面的一第一部分，且該第二琢面包含該反射EUV光學件之該反射表面的一第二部分，該第一琢面藉由一間隙與該第二琢面分離； 使來自一氣體供應器之氣體穿過該間隙切向流動經過該反射EUV光學件之該反射表面之該第二部分；及 產生一電漿，該電漿產生EUV輻射。
  20. 種產生用於一反射EUV光學件之一氣鞘的方法，該EUV光學件實質上繞一中心光軸旋轉對稱，該方法包含以下步驟： 給該EUV光學件提供複數個實質上圓形之入口，該複數個實質上圓形之入口以該光軸為中心且經定向以使流出該等入口之氣體流動跨越該EUV光學件之一反射表面；及 將氣體供應至該複數個實質上圓形之入口。
  21. 一種建構一反射EUV光學件之方法，其包含以下步驟： 提供一支撐件； 提供複數個實質上圓環形反射元件，其各自具有不同於其他環形反射元件之一內徑的該內徑及不同於其他環形反射元件之一外徑的該外徑；及 將該複數個實質上圓環形反射元件以靶心配置安裝於該支撐件上，使得該複數個實質上圓環形反射元件具有一共同中心及一共同焦點，且使得對於任何兩個鄰近圓環形反射元件，更靠近光軸而安裝之該圓環形反射元件的該外徑大於更遠離該光軸而安裝之該圓環形反射元件的該內徑，且更靠近該光軸而安裝之該圓環形反射元件的外邊緣在該光軸之方向上與更遠離該光軸而安裝之該圓環形反射元件的內邊緣重疊， 以在更靠近該光軸而安裝之該圓環形反射元件的該外邊緣與更遠離該光軸而安裝之該圓環形反射元件的該內邊緣之間產生一間隙，氣體可流過該間隙。
  22. 一種EUV光學系統，其包含： 一第一反射光學元件，其包含複數個反射琢面，該第一光學元件之該等琢面經組態及配置且具有一足夠數目以使得該第一光學元件在該EUV光學系統中充當一集光器鏡面且在該EUV光學系統中充當一場琢面鏡面。
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