[发明专利]辐射源、光刻设备和器件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用波长短于20nm的辐射的光刻设备，以及使用这样的辐射的器件制造方法。

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。在所述例子中，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，包括一个或多个管芯的一部分)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，通过将整个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同步扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。

通过如等式(1)中所示出的分辨率的瑞利准则来给出图案印刷的极限的理论估计：

CD=k1*λNAPS---(1)]]>

其中，λ是所使用的辐射的波长，NA_PS是用于印刷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是被印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。从等式(1)可以得出，可以以三种方式实现减小特征的最小可印刷尺寸：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。

为了缩短曝光波长，并因此使最小可印刷尺寸减小，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射源被配置以输出小于20nm的辐射波长，且更具体地是小于约13nm。因此，EUV辐射源可以构成朝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，可能的源例如包括激光产生等离子体源、放电等离子体源或来自电子储存环的同步加速器辐射。

极紫外辐射和超EUV辐射可以通过使用例如辐射发射等离子体来制造。可以例如通过引导激光到适合的材料(例如锡)的颗粒或通过引导激光至适合的气体或蒸汽(例如Xe气体或Li蒸汽)的流，来产生等离子体。所获得的等离子体发射EUV辐射(或具有更短波长的超EUV辐射)，其被通过使用诸如聚焦反射镜或掠入射收集器的收集器来收集。

收集器的方向和/或位置将确定从收集器引导(例如从收集器反射的)辐射的方向。辐射将需要被精确地引导至光刻设备的不同部分，因此重要的是收集器在特定方向上引导辐射。在光刻设备被构造且被第一时间使用时，可能是可以确保收集器在这样的特定的方向上引导辐射。然而，随着时间的流逝，可能难以确保辐射束总是在这样的特定方向上被引导。例如，光刻设备的一部分(例如辐射源的一部分)的移动可以偏移辐射的方向。额外地或可替代地，在光刻设备的一部分被更换(例如出于维护目的)时，甚至更换部件的小的未对准也可能偏移辐射的方向。

因此，期望对准或重新对准辐射源的收集器和沿着辐射束的路径位于更远处的光刻设备的一部分。因为照射器(有时称为“照射系统”或“照射布置”)是接收由收集器引导的辐射的光刻设备的一部分，所以期望对准或重新对准辐射源的收集器和照射器。

所提出的一种对准收集器和照射器的方法，涉及将发光二极管(LED)连接至收集器。对由LED发射的辐射的测量，可以用于确定收集器相对于默认(或参考)位置的方向(例如倾角)和/或位置。然而，这一方法的问题是LED可能不够耐用到足以承受围绕收集器的苛刻环境。例如，高温和使用EUV辐射的延长的曝光可能快速地损害或破坏LED。此外，LED必须高精确度地连接至收集器，且随着时间流逝LED的位置发生很小的漂移或没有漂移。在给定这些条件的情况下，基于LED的实施方式难以实现。

发明内容