[发明专利]照射系统、光刻设备以及形成照射模式的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种照射系统、一种包括所述照射系统的光刻设备以及一种形成照射模式的方法。

背景技术

光刻设备是一种将所需图案应用到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(ICs)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与所述IC的单层相对应的电路图案。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，单个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：所谓的步进机，在步进机中，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；和所谓的扫描器，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地扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。

光刻技术被广泛地看作制造IC或其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着使用光刻技术形成的特征的尺寸不断变小，光刻技术变成对于实现要制造的最小化IC或其他装置和/或结构更为关键的因素。

图案印刷的限制的理论上的估计由用于分辨率的瑞利准则给出，如下式(1)所示：

CD=k1*λNA---(1)]]>

其中λ是所用辐射的波长，NA是用于印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖工艺的调节因子(也称为瑞利常数)，以及CD是印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)可以知道，可以以三种方式获得特征的最小可印刷尺寸的减小：减小曝光波长λ、增大数值孔径NA或减小k1的值。

为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有在5-20nm范围内的波长，例如在13-14nm范围内的波长的电磁辐射。还提出可以使用具有小于10nm的波长的EUV辐射，例如在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm的波长。这种辐射被称为极紫外辐射或软x射线辐射。可能的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环产生的同步加速辐射的源。

可以使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以产生等离子体的激光器，和用于包含等离子体的源收集器模块。通过引导激光束到燃料，例如合适材料(例如锡)的颗粒或合适气体或蒸汽(例如氙气或锂蒸汽)的束，可以产生等离子体。最终的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是镜像的正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括布置用以提供真空环境以支持等离子体的室或包围结构。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。

光刻设备通常包括照射系统。照射系统接收来自源的辐射(例如受激激光器或极紫外辐射源)，并提供辐射束(有时称为“投影”束)，其入射至图案形成装置。通过图案形成装置图案化辐射束，然后通过投影系统投影至衬底上。

在光刻技术的现有技术中已经知道，通过提供具有合适的照射模式的辐射束可以改善投影到衬底上的图案形成装置的图像。照射模式是在照射系统的以照射系统的光轴或轴线为中心的光瞳平面内辐射束的空间强度分布。在图案形成装置的平面处(照射系统的场平面)这种空间强度分布与入射辐射的入射角的分布(称为辐射的角度强度分布)对应。期望的照射模式可以是例如在光瞳平面内具有中心辐射部分的传统的照射模式，或在光瞳平面内具有一个或多个分离的离轴照射部分的离轴照射模式。因此，光刻设备的照射系统通常包括布置用以引导、成形和控制照射系统内的辐射束的强度分布调整设备，使得可以实现选定的照射模式。