[发明专利]使等离子体－生成的离子偏转以防止离子到达EUV光源的内部元件的系统和方法

说明书

相关申请专利

本申请要求2005年6月8日提交的美国专利申请11/148,021的优先权，并且是2003年4月8日提交的美国专利申请10/409,254的部分继续申请，其内容引用在此作为参考。本申请也涉及2004年3月10日提交的美国专利申请10/708,740，其内容引用在此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种远紫外(“EUV”)光源，该光源用于提供由源材料所产生的等离子体发出的EUV光并且该EUV光被收集和引导至焦点，以便用在EUV光源腔室之外，例如，用于波长大约20nm或者低于20nm的半导体集成电路制造光刻。

发明背景

远紫外(“EUV”)光，例如，具有约20nm或者低于20nm波长的电磁辐射和波长大约是13.5nm的入射光，可以用于光刻工艺，以便于在诸如硅片的基片中产生极其小的特性。

产生EUV光的方法包括，但并不限制于，将材料转换成等离子体状态，在该等离子体状态中具有处于EUV范围内发射的诸如氙、锂或锑的元素。这种方法中的一种方法时常被称之为放电产生等离子体(“DPP”)，在这种方法中，通过在一对电极之间的放电来产生等离子体。在另一种方法中，可以通过采用激光光束辐射目标材料，例如，具有所需光线发射元素材料的微滴、川流或集串，来产生所需要的等离子体。这一激光处理工艺被称之为激光产生等离子体(“LPP”)。

对于各种处理工艺来说，等离子体一般是在密封的容器中产生的，例如，是在真空腔室中产生的，并且可以使用各种类型的测量设备进行监测。除了产生EUV发射之外，这些等离子体加工工艺一般也会在等离子体腔室中产生一些所不需要的副产品，其中包括热量、高能量的离子以及等离子体形成过程中的散射碎片，例如，在等离子体形成处理过程中没有完全离化的原材料的原子和/或结块。

这些等离子体形成的副产品会潜在地损坏或者减小各种等离子体腔室内部元件的工作效率，这些腔室内部元件包括，但并不限制于，具有能够反射法线入射的EUV的多层镜面(MLM)和掠射角入射镜面的收集极镜面，测量检测器的表面，用于等离子体形成工艺的成像的窗口，并且在LPP的情况下，还包括激光输入窗口。热量、能量的离子和/或原材料碎片会以各种方法来损坏光学元件，包括：使它们发热，采用减小光传输的材料覆盖着它们，渗入到它们内部，以及，例如，损坏元件的整体性和/或光学性能，例如，镜面反射这类较短波长的光线的能力，腐蚀或侵蚀它们，扩散到它们内部和/或溅射表面材料。此外，某些光学元件，例如，激光输入窗口，构成真空腔室部分并因此当在等离子体腔室中存在着真空时置于压力下。对于这些部件来说，沉积和发热会构成元件的断裂，从而会导致真空破坏和增加修理的成本。

为了清洗或者替换元件，要取出在等离子体腔室内被污染或损坏的光学元件成本较多，费工费时。特别是，这些系统一般都相当复杂，在等离子体腔室被打开之后，在重新启动之前，等离子体腔室的清洗和抽真空都相当费时。这种长时间的加工工艺会对产品的生产产生不利的影响，并会降低光源的整体效率，光源一般都希望以很小或者没有停工期的方式进行工作。

为此，本发明披露了一种适用于偏转等离子体所产生的离子以防止离子到达EUV光源的内部元件的系统和方法。

发明内容

披露了一种用于保护EUV光源内部元件防止离子在等离子体形成位置上产生并且初始引向内部元件的系统。该系统可以包括多个插入在内部元件和等离子体形成位置之间的箔片，并且各个箔片的表面都基本对准于沿着从等离子体形成位置延伸到内部元件的各个线条。该系统还进一步包括产生磁场的部件，用于将离子偏转到箔片表面之一。内部元件可以是椭圆形收集极镜面，它用于定义等离子体形成位置所位于的轴向，并且磁场可以是一个基本均匀的磁场，并且在等离子体形成位置上磁力线的取向基本垂直于轴向。可以建立第二磁场，它垂直于第一磁场，并且其定位使得第二磁场所具有的磁力线取向在离开等离子体形成位置的非零距离的位置上基本垂直于轴向。

在本发明一个实施例的另一方面，用于保护内部EUV光源元件免受离子损坏的系统可以包括：静电栅格，放置在与离子相互作用的位置上以便于减小离子的能量；以及产生磁场的磁源，用于将减小能量的离子偏转到离子不会撞击内部元件的路径上。籍助于这些例子，在本发明一个实施例的一个方面，使用静电栅格与永久磁体一起来减慢离子，将能量减小的离子偏转至偏离收集极镜面，从而保护椭圆形收集极镜面免受在等离子体形成过程中所产生的2KeV离子的损坏。