[发明专利]光刻设备和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光刻设备和方法。 

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在所述IC的单层上待形成的电路图案。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。通常，图案的转移是通过把图案成像到提供到衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上进行的。通常，单独的衬底将包含被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：步进机，在所述步进机中，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；以及扫描器，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扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。也能够以通过将图案压印(imprinting)到衬底的方式从图案形成装置将图案转移到衬底上。 

已广泛地承认光刻术是IC和其它的器件和/或结构制造中的关键步骤之一。目前，没有可替代的技术看上去能够提供具有类似精度、速度和经济的生产率的期望的图案建构。然而，随着使用光刻术制造的特征的尺寸不断变小，光刻术成为了使微型的IC或其它器件和/或结构能够在真实的大尺度上制造的即便不是最关键的门槛(gating)因素，也是最关键的门槛因素中的一个。 

可以通过如方程式(1)中所示出的分辨率的瑞利准则(Rayleighcriterion)来给出图案印刷的限制的理论估计： CD=k1*λNAPS---(1)]]>其中，λ是所使用的辐射的波长，NA_PS是用于印制图案的投影系统的数值孔径，k₁是依赖于工艺的调整因子，也称为瑞利常数，以及CD是被印制的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。 

从方程式(1)可以得出，可以以三种方式实现减小特征的最小可印制尺寸：通过缩短曝光波长λ，通过增加数值孔径NA_PS或通过减小k₁的值。 

为了显著地缩短曝光波长，并因此使最小可印制的节距减小，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。与配置以输出大于或等于约157nm的辐射波长的传统的紫外辐射源相比，EUV辐射源被配置以输出约13nm的辐射波长。因此，EUV辐射源可以构成迈向获得小的特征印刷的非常重要的一步。这样的辐射用术语极紫外或软x射线来表示，可能的源例如包括由激光诱导等离子体源、放电等离子体源或来自电子储存环的同步加速器辐射。 

发明内容

由EUV辐射源辐射的功率依赖于所述源的尺寸。通常，期望聚集尽可能大的由所述源辐射的功率，因为辐射功率的大的聚集效率意味着可以减小提供给所述源的功率，这将有益于所述源的寿命。源的尺寸与聚集角一起形成所述源的集光率。只有被发射的在所述源的集光率中的辐射可以被考虑和被用于照射图案形成装置。 

在本发明的一个方面中，提供了被配置用以产生用于光刻设备的辐射的源，该源包括阳极和阴极，所述阴极和阳极被配置以在所述阳极和所述阴极之间的放电空间中的燃料中产生放电，以便产生等离子体，所述阴极和阳极彼此相对地定位使得在使用中在所述阳极和所述阴极之间延伸的电流线大致弯曲以便产生大致径向地压缩仅在所述阴极或所述阳极的上表面附近的区域中的等离子体的力。