[发明专利]光刻仪器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年3月14日提交的美国临时申请61/610,653的权益，其全部内容通过参考合并于此。

技术领域

本发明涉及光刻仪器。

背景技术

光刻仪器是将所需要的图案应用到衬底上的机器，通常是应用到衬底的目标部分上。例如，光刻仪器能够用于集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，图案形成装置可以用于生成将在IC的单独层上形成的电路图案，该图案形成装置可替换地称作掩模(mask or reticle)。这个图案能够被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个裸片的部分)上。图案的转移通常是经由成像到在衬底上提供的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。通常，单个衬底将容纳连续图案化的相邻目标部分的网络。已知光刻仪器包括所谓的步进器和所谓的扫描器，在步进器中，每个目标部分都通过同时将整个图案曝光到目标部分上来照射，在扫描器中，每个目标部分通过在给定方向上(“扫描方向”)的照射束扫描图案，而同时扫描平行或反平行于这个方向的衬底来照射。

图案印刷的限制的理论估计能够通过等式(1)中所示的瑞利分辨率判据给定，等式(1)如下：

其中，λ是所使用的辐射波长，NA为用于印刷图案的投影系统的数值孔径，k1为依赖于过程的调整因子，其也称作瑞利常数，并且CD为所印刷特征的特征尺寸(或临界尺寸)。按照等式(1)，能够以三种方式获得特征的最小可印刷尺寸的减小：通过缩短曝光波长A，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减小最小可印刷尺寸，已经提出使用超紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如在13-14nm范围内，例如在5-10nm范围内，诸如6.7nm或6.8nm。可能的源包括：例如激光生成的等离子体源、放电等离子体源、或基于由电子存储环提供的同步辐射(synchrotron radiation)的源。

EUV辐射可以使用等离子体生成。用于生成EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料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。例如，可以通过将激光束对准燃料产生等离子体，诸如对准适当材料(例如，锡)的小滴，或者适当气体或蒸汽的气流，诸如Xe气体或Li蒸汽。得到的等离子体发出输出辐射，例如EUV辐射，其使用辐射收集器收集。该辐射收集器可以是镜像正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦为光束。该源收集器模块可以包括封闭构造或腔室，其被设置为提供保持等离子体的真空环境。这种辐射系统通常被称作激光生成的等离子体(LPP)源。

EUV光刻仪器的一个已知的问题是掩模的污染。在EUV光刻仪器中，吹扫气体以高速向掩模流动，并且携带达到微米尺寸的分子和颗粒。在一些仪器中，可以提供透明薄膜来保护掩模，但是因为其将引起高EUV吸收，所以这较不优选。掩模的分子污染能够通过涉及氢自由基的清洁过程来解决。然而，这不解决颗粒污染。能够通过用清洁的氢气来净化投影和照明光学器件的真空环境，来防止投影和照明光学器件的分子污染。通常，这导致氢气沿着光路向掩模流动。这个流动可以携带随后污染掩模的颗粒。另一个已知技术是使用由经由热泳生成的气体温度梯度引起的拖拽力(drag force)，但是由于掩模需要加热，所以这较不期望。通常，已经发现，现有技术没有从掩模刀片和位于气体喷射点和掩模之间的其他部件完全去除颗粒污染的可能性，并且可能导致其他问题，诸如由于干扰EUV辐射强度的温度梯度或气体波动所导致的掩模变形。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种仪器，包括：照明系统，被配置为调节辐射束；支撑结构，被构造为支撑图案形成装置，其中支撑结构包括用于接收第一图案形成装置的部分；辐射束整形器件，从用于接收图案形成装置的部分隔开，由此封闭空间CS被限定在用于接收图案形成装置的部分和辐射束整形器件之间；和其中该仪器还包括至少一个供气装置，其具有被定位为将气体供应到封闭空间CS的供气出口。

根据本发明的实施例，提供了一种光刻仪器，包括：照明系统，被配置为调节辐射束；支撑结构，被构造为支撑图案形成装置，衬底台，被构造为保持衬底，和投影系统，被配置为将由图案形成装置施加到辐射束的图案投影到衬底的目标部分。该图案形成装置包括掩模和从该掩模间隔的至少一个掩模遮蔽刀片，由此在遮蔽刀片和掩模之间限定空间。该仪器还包括至少一个供气装置，其具有被定位为将气体供应到该空间的供气出口。