[发明专利]照射系统、光刻设备和调节照射模式的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种照射系统、一种包括这样的照射系统的光刻设备和一种调节照射模式的方法。

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(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对应于所述IC的单层的电路图案。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：所谓步进机，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；以及所谓扫描器，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。

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。然而，随着使用光刻术制造的特征的尺寸不断变小，光刻术正在成为使微型的IC或其它器件和/或结构能够被制造的越来越关键的因素。

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极限的理论估计：

CD=k1*λNA---(1)]]>

其中，λ是所使用的辐射的波长，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的尺寸减小，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有在5-20nm的范围内的波长的电磁辐射，例如在13-14nm的范围内。还提出了可以使用小于10nm的波长的EUV辐射，例如在5-10nm的范围内，诸如6.7nm或6.8nm。这样的辐射被用术语“极紫外辐射”或“软x射线辐射”表示。可能的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。

EUV辐射可以通过使用等离子体来产生。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激励燃料以提供等离子体的激光器和用于容纳等离子体的源收集器模块。可以例如通过将激光束引导至燃料来产生等离子体，所述燃料诸如是适合的材料(例如锡)的颗粒、或适合的气体或蒸汽(诸如Xe气体或Li蒸汽)的流。所产生的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器来收集。辐射收集器可以是反射镜式正入射辐射收集器，其接收辐射且将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括包封结构或腔，其布置成提供真空环境以维持等离子体。这样的辐射系统典型地被用术语“激光产生等离子体(LPP)源”表示。

光刻设备通常包括照射系统。照射系统接收来自源(例如准分子激光器或极紫外辐射源)的辐射且提供入射到图案形成装置上的辐射束(有时，称作为“投影”束)。辐射束通过图案形成装置被图案化，且之后通过投影系统投影到衬底上。

在光刻术的领域中已知，投影到衬底上的图案形成装置的图像可以通过提供具有适合的照射模式的辐射束而被改善。照射模式是辐射束在照射系统中的光瞳面中的空间强度分布，其相对于照射系统的轴线或光轴居中。在图案形成装置的平面(照射系统的场平面)处，这样的空间强度分布对应于入射辐射的入射角的分布，其被称作为辐射的角强度分布。期望的照射模式可以例如是在光瞳面中具有中央辐射部分的传统照射模式或是在光瞳面中具有一个或更多的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典型地包括强度分布调节设备，所述强度分布调节设备布置成在照射系统中引导、成形和控制辐射束，使得可以实现所选择的照射模式。