專利名稱：輻射源、光刻設(shè)備以及器件制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輻射源和方法、一種光刻設(shè)備以及用于制造器件的方法。
背景技術(shù)：
光刻設(shè)備是一種將所需圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例 如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(IC)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩模 或掩模版的圖案形成裝置用于生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案?？梢詫⒃搱D案 轉(zhuǎn)移到襯底(例如，硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如，包括一部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。 所述圖案的轉(zhuǎn)移通常是通過將圖案成像到提供到襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)的層上 而實(shí)現(xiàn)的。通常，單個(gè)襯底將包含連續(xù)形成圖案的相鄰目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。光刻術(shù)被廣泛地認(rèn)為是IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)制造中的關(guān)鍵步驟之一。然而， 隨著使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸不斷變小，光刻術(shù)成為能夠制造小型IC或其他器件和/ 或結(jié)構(gòu)的更為重要的因素。圖案印刷的極限的理論估計(jì)可以由分辨率的瑞利準(zhǔn)則(Rayleigh criterion)給 出，如等式(1)所示 其中λ是所用輻射的波長，NAps是用來印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，ki是依 賴于工藝的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，而CD是印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。從 等式(1)可以得出，最小可印刷的特征尺寸的減小可以通過三種方式來獲得縮短曝光波 長λ、提高數(shù)值孔徑NAps或減小Ic1的值。為了縮短曝光波長，并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻 射源。EUV輻射源配置用以輸出大約13nm的輻射波長。因此，EUV輻射源可以為獲得小的 特征印刷提供重要一步。這種輻射被稱為極紫外或軟X射線，可以使用的源包括例如激光 產(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或由電子儲能環(huán)產(chǎn)生的同步加速器輻射。在特定的輻射源中，箍縮位于一個(gè)放電電極處或附近。這對于碎片減少系統(tǒng)(例 如，位置敏感的翼片阱)和自遮蔽電極可能是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種改進(jìn)的輻射源。例如，在EUV光刻技術(shù)中，由EUV輻射源輻射 的能量依賴于源的尺寸。通常，期望收集盡可能多的由源輻射的能量，因?yàn)榇蟮妮椛淠芰康?收集效率意味著由源提供的能量可以減小，這有利于源的使用壽命。源的尺寸與收集角一起形成源的集光率。僅在源的集光范圍內(nèi)發(fā)射的輻射可以被考慮，并且用于照射圖案形成
直ο根據(jù)一實(shí)施例，提供一種輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射。輻射源包括第一電極和第二 電極，配置成用以在使用期間產(chǎn)生放電、以由等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。 輻射源還包括燃料供給裝置，配置成供給等離子體燃料到與所述第一電極和第二電極相關(guān) 的燃料釋放區(qū)域。輻射源還包括燃料釋放裝置，配置成從所述燃料釋放區(qū)域激發(fā)由所述燃 料供給裝置供給的燃料的釋放。所述燃料釋放區(qū)域與所述第一電極和所述第二電極間隔分 開。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射。所述輻射源包括燃料蒸發(fā)系 統(tǒng)，配置用以產(chǎn)生蒸發(fā)的等離子體燃料。所述輻射源還包括第一可旋轉(zhuǎn)電極和第二可旋轉(zhuǎn) 電極，配置成在使用期間在其之間產(chǎn)生放電、以由蒸發(fā)的等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射 的等離子體。所述輻射源還包括包括冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)貯存器，冷卻介質(zhì)配置成冷卻所 述第一可旋轉(zhuǎn)電極和所述第二可旋轉(zhuǎn)電極。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種產(chǎn)生輻射的方法。所述方法包括提供至少第一電極和第 二電極，和用燃料供給裝置輸送燃料到與所述第一電極和所述第二電極間隔分開的燃料釋 放區(qū)域。所述方法還包括激發(fā)從所述燃料釋放區(qū)域朝向與所述第一電極和所述第二電極相 關(guān)的放電路徑的燃料釋放。所述方法還包括產(chǎn)生放電以從已經(jīng)從所述燃料釋放區(qū)域釋放的 燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種產(chǎn)生輻射的方法。所述方法包括提供第一可移動或可旋 轉(zhuǎn)電極和第二可移動或可旋轉(zhuǎn)電極，旋轉(zhuǎn)或移動每個(gè)電極通過熱去除介質(zhì)，以及蒸發(fā)在所 述電極附近的等離子體燃料。所述方法還包括在所述電極之間產(chǎn)生放電，以由蒸發(fā)的等離 子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種器件制造方法，包括產(chǎn)生輻射束；圖案化所述輻射束以 形成圖案化輻射束；以及將所述圖案化輻射束投影到襯底上。產(chǎn)生輻射束包括提供至少 第一電極和第二電極，用燃料供給裝置輸送燃料到與所述第一電極和所述第二電極間隔分 開的燃料釋放區(qū)域，激發(fā)從所述燃料釋放區(qū)域朝向與所述第一電極和所述第二電極相關(guān)的 放電路徑的燃料釋放，和產(chǎn)生放電以從已經(jīng)從所述燃料釋放區(qū)域釋放的燃料產(chǎn)生用于發(fā)射 輻射的等離子體。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種器件制造方法，包括產(chǎn)生輻射束，圖案化所述輻射束以 形成圖案化輻射束；以及將所述圖案化輻射束投影到襯底上。產(chǎn)生輻射束包括提供第一 可移動或可旋轉(zhuǎn)電極和第二可移動或可旋轉(zhuǎn)電極；旋轉(zhuǎn)或移動每個(gè)電極通過熱去除介質(zhì)； 蒸發(fā)在所述電極附近的等離子體燃料；和在所述電極之間產(chǎn)生放電、以由蒸發(fā)的等離子體 燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種光刻設(shè)備，包括輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射。所述輻射源 包括第一電極和第二電極，配置成在使用時(shí)產(chǎn)生放電，以由等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻 射的等離子體；燃料供給裝置，配置成供給等離子體燃料到與所述第一電極和第二電極相 關(guān)的燃料釋放區(qū)域；和燃料釋放裝置，配置成激發(fā)從所述燃料釋放區(qū)域釋放由所述燃料供 給裝置供給的燃料的釋放。所述燃料釋放區(qū)域與所述第一電極和所述第二電極間隔分開。 所述光刻設(shè)備還包括圖案形成裝置，配置成圖案化所述輻射；和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射投影到襯底的目標(biāo)部分上。根據(jù)一實(shí)施例，提供一種光刻設(shè)備，包括輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射。所述輻射源 包括燃料蒸發(fā)系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生蒸發(fā)的等離子體燃料；第一可旋轉(zhuǎn)電極和第二可旋轉(zhuǎn)電 極，配置成在使用期間在其之間產(chǎn)生放電，以由蒸發(fā)的等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的 等離子體；和包括冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)貯存器，冷卻介質(zhì)配置用以冷卻所述第一可旋轉(zhuǎn)電 極和所述第二可旋轉(zhuǎn)電極。所述光刻設(shè)備還包括圖案形成裝置，配置成圖案化所述輻射； 和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射投影到襯底的目標(biāo)部分上。


下面僅通過示例的方式，參考附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中示意性附圖 中相應(yīng)的標(biāo)記表示相應(yīng)的部件，在附圖中圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光刻設(shè)備；圖2示意地示出根據(jù)圖1的光刻投影設(shè)備的投影光學(xué)系統(tǒng)和EUV照射系統(tǒng)的側(cè)視 圖；圖3示意地示出輻射源的一個(gè)實(shí)施例；圖4a示意地示出了輻射源的實(shí)施例的正面圖；圖4b示出了圖4a中的實(shí)施例的一部分的俯視圖；圖5a示意地示出了輻射源的實(shí)施例的俯視圖；圖5b示意地示出了圖5a的實(shí)施例的一部分的側(cè)視圖；圖6示出了與輻射源相關(guān)的污染物阱的幾何結(jié)構(gòu)；圖7示意地示出了輻射源的實(shí)施例的自遮蔽；圖8示意地示出了輻射源的實(shí)施例的自遮蔽；和圖9示意地示出了具有燃料液滴產(chǎn)生裝置的輻射源的實(shí)施例。
具體實(shí)施例圖1示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)非限定的實(shí)施例的光刻設(shè)備。所述設(shè)備包 括照射系統(tǒng)(照射器)IL，其配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如極紫外(EUV)輻射)；支撐結(jié)構(gòu) (例如掩模臺)MT，其構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩?；蜓谀０?MA，并與配置用于 精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(例如晶片臺)WT，其構(gòu)造用于 保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于精確地定位襯底的第二定位裝置PW 相連；和投影系統(tǒng)(例如反射式投影透鏡系統(tǒng))PS，其配置成用于將由圖案形成裝置MA賦 予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C(例如包括一根或多根管芯)上。照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜 電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。所述支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案 形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其他條件的方式保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以 采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架 或臺，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置 位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。
這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。被賦予輻 射束的圖案將與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編 程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如 二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩 模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地 傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡 矩陣反射的輻射束。術(shù)語“投影系統(tǒng)”可以包括任意類型的投影系統(tǒng)，包括折射型、反射型、反射折射 型、磁性型、電磁型和靜電型光學(xué)系統(tǒng)、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、 或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的?？梢云谕麑UV或電子束輻 射使用真空，因?yàn)槠渌麣怏w會吸收太多的輻射或電子。因此，通過借助真空壁和真空泵在整 個(gè)束路徑上提供真空環(huán)境。如這里所示的，所述設(shè)備是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述設(shè)備 可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個(gè)或更多的掩模 臺)的類型。在這種“多臺”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺 上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺用于曝光。參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發(fā)出的輻射束。源SO和光刻設(shè)備可以 是分立的實(shí)體(例如當(dāng)源是準(zhǔn)分子激光器)。在這種情況下，不會將源考慮成形成光刻設(shè)備 的一部分，并且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)BD的幫助，將 所述輻射束從所述源SO傳到所述照射器IL。在其它情況下，所述源可以是所述光刻設(shè)備的 組成部分(例如當(dāng)源是汞燈)。源SO和照射器IL與需要時(shí)的束傳遞系統(tǒng)一起可以稱為輻 射系統(tǒng)。所述照射器IL可以包括用于調(diào)整所述輻射束的角強(qiáng)度分布的調(diào)整器。通常，可以 對所述照射器IL的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分 別稱為σ-外部和ο-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例 如積分器和聚光器?？梢詫⑺稣丈淦饔糜谡{(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的 均勻性和強(qiáng)度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺)ΜΤ上的所述圖案形成裝置 (例如，掩模)ΜΑ上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經(jīng)由圖案形成裝置(例如 掩模)ΜΑ反射之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)將輻射束聚焦到所述襯 底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，干涉儀器件、線性編 碼器、或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動所述襯底臺WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分 C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感 器IFl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如掩模)ΜΑ?？梢允?用掩模對準(zhǔn)標(biāo)記Ml、Μ2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記Pl、Ρ2來對準(zhǔn)圖案形成裝置(例如掩模)MA和襯底 I
可以將所示的設(shè)備用于以下模式中的至少一種中1.在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT保持為基本靜止的 同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的靜態(tài)曝光)。然 后將所述襯底臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT和襯底臺WT同步地進(jìn)行掃描 的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(即，單一的動態(tài)曝光)。襯底臺WT 相對于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺)MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放 大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。3.在另一個(gè)模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺) MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺WT進(jìn)行移動或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的 圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺WT的 每一次移動之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成 裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編 程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。圖2詳細(xì)地示出投影設(shè)備，包括輻射系統(tǒng)42、照射光學(xué)系統(tǒng)單元44以及投影系統(tǒng) PS。輻射系統(tǒng)42包括可以由放電等離子形成的輻射源SO。EUV輻射可以由氣體或蒸汽形 成，例如氙氣、鋰蒸汽或錫蒸汽，其中產(chǎn)生極高溫等離子體以發(fā)射在電磁光譜的EUV范圍內(nèi) 的輻射。通過例如放電引起至少部分電離的等離子體，由此產(chǎn)生所述極高溫等離子體。為 了充分產(chǎn)生輻射需要例如IOPa分壓的氙、鋰、錫蒸汽或任何其他合適的氣體或蒸汽。由輻 射源SO發(fā)射的輻射由源室47經(jīng)由定位在源室47中的開口內(nèi)或后面的氣體阻擋件或污染 物阱(例如翼片阱)49而傳遞進(jìn)入收集器室48。污染物阱49可以包括通道結(jié)構(gòu)(channel structure)。污染物阱49還可以包括氣體阻擋件或氣體阻擋件和通道結(jié)構(gòu)的組合。在一 個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，錫(Sn)源被用作EUV源。收集器室48包括輻射收集器50，其可以由掠入射收集器形成。輻射收集器50具 有上游輻射收集器側(cè)50a和下游輻射收集器側(cè)50b。輻射收集器50包括反射器142、143和 外反射器146，如圖2所示。通過收集器50的輻射可以由光柵光譜濾光器51反射，以在位 于收集器室48的孔處的虛源點(diǎn)52內(nèi)聚焦。離開收集器室48，輻射束56在照射光學(xué)系統(tǒng)單 元44內(nèi)經(jīng)由正入射反射器53、54反射到定位在支撐結(jié)構(gòu)MT上的圖案形成裝置MA。形成圖 案化的束57，其在投影系統(tǒng)PS內(nèi)經(jīng)由反射元件58、59成像到襯底臺WT上。通常在照射光 學(xué)系統(tǒng)單元44和投影系統(tǒng)PS內(nèi)存在比示出的更多的元件。光柵光譜濾光器51可以是可 選的，這依賴于光刻設(shè)備的類型。此外，可以存在比圖2中示出的更多的反射鏡，例如可以 存在比反射元件58、59多1-4個(gè)的更多的反射元件。應(yīng)該認(rèn)識到，輻射收集器50可以在外反射器146的外表面上具有更多的特征或在 外反射器146外周具有更多特征，例如保護(hù)性保持裝置、加熱器等。附圖標(biāo)記180表示兩個(gè) 反射器之間的空間，例如反射器142和143之間的空間。每個(gè)反射器142、143、146可以包 括至少兩個(gè)相鄰的反射表面，相對于較靠近源SO的反射表面，較遠(yuǎn)離源SO的反射表面相對 于光軸0以較小的角度放置。在這種方式中，掠入射收集器50配置成產(chǎn)生沿光軸0傳播的 (E) UV輻射束。
代替用掠入射反射鏡作為收集器反射鏡50，可以使用正入射收集器。如這里在一 實(shí)施例中更詳細(xì)地被描述為具有反射器142、143和146的巢狀收集器并且尤其是在圖2中 示意性示出的收集器反射鏡50在此還用作收集器(或收集器反射鏡)的示例。因而，在可 應(yīng)用的情形中，作為掠入射收集器的收集器反射鏡50還可以解釋為一般意義的收集器，并 且在具體實(shí)施例中還可以作為正入射收集器。此外，代替光柵51，如圖2中示意地示出的，可以應(yīng)用透射濾光器。對EUV透射且 對UV輻射不太透射或甚至基本上吸收UV輻射的濾光器在本領(lǐng)域是公知的。因此，“光柵光 譜純度濾光器”在這里還表示為“光譜純度濾光器”，其包括光柵或透射濾光器。在圖2中 未示出，但是也被包括為可選的光學(xué)元件可以是EUV透射濾光器，例如布置在收集器反射 鏡50、或照射單元44中的光學(xué)EUV透射濾光器和/或投影系統(tǒng)PS的上游。正如認(rèn)識到的，污染物阱49、和/或輻射收集器50和/或光譜純度濾光器51可以 是照射光學(xué)系統(tǒng)44的一部分。類似地，反射元件53和54可以是輻射系統(tǒng)42的一部分。在圖1和2的實(shí)施例中，光刻設(shè)備1是無掩模設(shè)備，其中圖案形成裝置MA是可編程 反射鏡陣列。這種陣列的一個(gè)示例是具有粘彈性控制層和反射表面的矩陣可尋址表面。這 種設(shè)備所依據(jù)的基本原理在于例如反射表面的被尋址區(qū)域?qū)⑷肷漭椛浞瓷涑裳苌漭椛洌?而未被尋址的區(qū)域?qū)⑷肷漭椛浞瓷涑煞茄苌漭椛?。使用適當(dāng)?shù)臑V光器，從反射束中過濾掉 所述非衍射輻射，僅留下衍射輻射。以這種方式，輻射束根據(jù)所述矩陣可尋址表面的所述尋 址圖案被圖案化?？删幊谭瓷溏R陣列的替換的實(shí)施例采用微反射鏡矩陣布置，通過應(yīng)用合 適的局部電場或通過使用壓電致動裝置每個(gè)微反射鏡可以圍繞軸線單獨(dú)地傾斜。再一次 地，反射鏡是矩陣可尋址的，使得被尋址的反射鏡沿與未被尋址的反射鏡不同的方向反射 入射輻射束。以這種方式，反射束可以根據(jù)矩陣可尋址反射鏡的尋址圖案進(jìn)行圖案化。所 需的矩陣尋址可以使用合適的電子裝置執(zhí)行。在上述兩種情形中，圖案形成裝置可以包括 一個(gè)或更多個(gè)可編程反射鏡陣列。與這里相關(guān)的有關(guān)反射鏡陣列的更多信息可以參照例如 美國專利第5296891號和第5523193號以及PCT出版物第W098/38597號和第W098/33096 號。在可編程反射鏡陣列的情形中，可以將支撐結(jié)構(gòu)實(shí)施為框架或臺，例如其可以根據(jù)需要 是固定的或可移動的。在可編程反射鏡陣列中的反射鏡的尺寸通常大于在傳統(tǒng)(反射型或透射型)掩模 中存在的圖案的臨界尺寸。同樣，無掩模光刻設(shè)備通常需要具有比非無掩模設(shè)備的倍減因 數(shù)(de-multipication factor)高的倍減因數(shù)的投影透鏡。例如，無掩模光刻設(shè)備的倍減 因數(shù)是大約100，而非無掩模光刻設(shè)備的倍減因數(shù)是大約4。因而，對于投影系統(tǒng)的給定數(shù) 值孔徑，由無掩模設(shè)備中的投影系統(tǒng)PS收集的圖案化輻射束遠(yuǎn)小于使用傳統(tǒng)(反射型或透 射型)掩模的光刻設(shè)備的圖案化輻射束。這依次限制了無掩模設(shè)備的集光率。已有的開發(fā)用于傳統(tǒng)的圖案形成裝置應(yīng)用的EUV源SO的源集光率可以顯著地大 于無掩模光刻設(shè)備的源集光率。如果源的集光率大于光刻設(shè)備的集光率，輻射會損失。結(jié) 果，每個(gè)襯底的曝光時(shí)間可能更長。這會影響襯底的產(chǎn)出。由于無掩模設(shè)備的小的集光率，因此希望由等離子體輻射源SO發(fā)射的所有輻射 都被光刻設(shè)備1收集以減小輻射損失。為了確?；旧纤杏稍碨O發(fā)射的輻射照射圖案形 成裝置MA并且由投影系統(tǒng)PS收集，期望是源SO的集光率與光刻設(shè)備1的集光率匹配。例 如，在圖1和2的實(shí)施例中，期望將源的集光率限制在低于大約0. 03mm2球面度(steradian)
11的范圍內(nèi)。圖3示意地示出配置用以產(chǎn)生輻射的輻射源。例如，源可以用作上述的光刻設(shè)備 的源SO。源還可以用于與光刻不同的領(lǐng)域。在圖3的實(shí)施例中，源具有第一旋轉(zhuǎn)電極111和 第二旋轉(zhuǎn)電極112。電極111、112的旋轉(zhuǎn)軸線分別用虛線&1、&2表示。電極111、112的 下部延伸到對應(yīng)的冷卻池14、15中，以便通過容納在池14、15內(nèi)的冷卻介質(zhì)冷卻。池111中 的一個(gè)還可以用作等離子體燃料貯存器(即對應(yīng)的冷卻介質(zhì)還可以用作等離子體燃料)。 例如等離子體燃料貯存器池14可以容納液態(tài)的等離子體燃料，例如液態(tài)錫(Sn)。例如，在 本申請中，等離子體燃料可以是錫(Sn)、氙(Xe)、鋰(Li)、釓(GD)、鋱(Tb)或任何合適的成 分或這些元素的合金或組合，或不同的合適的燃料。在運(yùn)行過程中，在相應(yīng)的池14中的等 離子體燃料可以浸濕相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電極111 (即燃料的層粘附到旋轉(zhuǎn)電極111的外表面)。另 一池15可以容納與燃料池14中相同的材料，或不同的材料(尤其是液態(tài)的)。源還設(shè)置有 高壓電源22，其經(jīng)由合適的高壓連接線23連接到電極111、112以誘發(fā)電極111、112之間的 放電Ed。例如，連接線23可以直接接觸電極111、112(例如經(jīng)由相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸，或經(jīng)由合適 的低摩擦接觸)，如圖3-4所示。替換地，連接線23可以例如經(jīng)由池14、15非直接接觸電極 111、112，并且具體地經(jīng)由容納在這些池14、15(圖5a也可以看到)內(nèi)的(冷卻)介質(zhì)，只 要這些介質(zhì)是導(dǎo)電的。設(shè)置燃料釋放裝置21或燃料釋放引導(dǎo)裝置。燃料釋放裝置21配置成引入由燃料 供給電極111從燃料釋放區(qū)域供給的燃料的蒸汽以產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體RP。在 本實(shí)施例中，燃料釋放區(qū)域是旋轉(zhuǎn)等離子體燃料供給電極111的浸濕表面的一部分或一區(qū) 段，該部分由燃料釋放裝置21限定。具體地，燃料釋放裝置可以是發(fā)射激光束Le到電極111 的浸濕表面(由此限定燃料釋放區(qū)域)以實(shí)現(xiàn)從所述區(qū)域釋放燃料的激光源。例如，激光 束Le的功率足夠高以便從電極111熱移除至少一部分燃料。在該實(shí)施例中，照射燃料釋放 區(qū)域的激光束是一個(gè)電極111的部分。在運(yùn)行過程中，優(yōu)選電極111、112設(shè)置在低壓環(huán)境 內(nèi)，例如真空中，使得釋放的燃料可以從燃料釋放區(qū)域迅速地蒸發(fā)，且使得可以使用釋放的 燃料在電極之間產(chǎn)生放電。在根據(jù)圖4a、4b的源運(yùn)行過程中，從所述區(qū)域釋放的燃料可以 到達(dá)相對的旋轉(zhuǎn)電極112，在其他電極之間提供電流路徑。由電源22提供的電極111、112 之間的高壓經(jīng)由電流路徑點(diǎn)燃電極111、112之間的放電Ed(由虛線示出)，放電Ed產(chǎn)生發(fā) 射輻射(例如在燃料為錫、或其他適于產(chǎn)生EUV輻射的燃料的情況下，發(fā)射EUV輻射)的用 于發(fā)射輻射的等離子體RP。如圖3所示，在該實(shí)施例中，等離子體RP具有橢圓形形狀，其導(dǎo) 致相對大的集光率。在放電過程中，圖3的實(shí)施例中的等離子體的密度將不是相對于電極 對稱的(即燃料蒸發(fā)電極111附近的等離子體密度將高于另一電極112附近的等離子體密 度)。圖7示出與圖3中實(shí)施例類似的實(shí)施例，其包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電極111’、112’以及對 應(yīng)的池14’ 15’ ；在這種情形中，每個(gè)電極111’、112’具有銳利的傾斜邊緣，每個(gè)電極111’、 112’豎直地放置，并且相互對齊。在圖7的實(shí)施例中，電極111’、112’對來自電極表面的彈 道碎片的發(fā)射是“自遮蔽的”(相對于期望的輻射發(fā)射路徑的下游部分)。換句話說，電極 111’、112’布置使得它們物理地阻塞沿通常期望的輻射發(fā)射方向RD (沿光軸)的碎片發(fā)射 路徑的一部分。具體地，在具有旋轉(zhuǎn)盤電極的源設(shè)計(jì)(例如見圖3、7)中，通過從電極中的一個(gè)(例如陰極)激光蒸發(fā)液態(tài)燃料(例如錫)觸發(fā)放電。這導(dǎo)致在放電時(shí)刻燃料等離子體非 對稱分布，即電極111、111’的燃料蒸發(fā)位置附近等離子體密度最高。結(jié)果，不是在電極之 間中間位置處形成(例如EUV)箍縮，但是非?？拷帢O。這種短的距離需要可選的下游污 染物減少裝置49的翼片間隔非?？拷?，以便解決箍縮和陰極。從陰極111、111’進(jìn)行激光 蒸發(fā)不是最優(yōu)方案的另一應(yīng)用是前面提到的自遮蔽電極。這是因?yàn)榈入x子體沿垂直于電極 表面的方向膨脹，并且該方向不平行于自遮蔽電極情形中的放電方向。這限制了自遮蔽電 極的保護(hù)角。圖4a、4b示意地示出改進(jìn)的輻射源實(shí)施例，其可以提供相對小的集光率。此外，根 據(jù)圖4a、4b的實(shí)施例可以提供更均勻的等離子體，或至少具有更對稱地分布的密度的等離 子體。圖4a、4b中的實(shí)施例與圖3的實(shí)施例不同，其中燃料釋放區(qū)域與第一和第二旋轉(zhuǎn)電 極14、15中的每一個(gè)是間隔分開的。圖4a、4b中的實(shí)施例通過提供減小的源的EUV發(fā)射區(qū)域(即等離子體RP)的軸線 尺寸可以提供減小的源集光率。等離子體源的調(diào)整(例如，減小)的集光率可以導(dǎo)致源的 集光率與光刻設(shè)備1的集光率的匹配。在另一實(shí)施例中，燃料供給裝置13包括燃料輸送系統(tǒng)的一部分或作為燃料輸送 系統(tǒng)的一部分，其配置成將燃料從燃料貯存器輸送到燃料釋放區(qū)域。同樣，根據(jù)一實(shí)施例， 輻射源可以包括一個(gè)或更多個(gè)配置用以旋轉(zhuǎn)燃料供給裝置13的驅(qū)動機(jī)構(gòu)19。在圖4a、4b 的實(shí)施例中，具體地，燃料供給電極13不是至少第一和第二放電電極11、12的一部分。具體地，圖4a、4b中的實(shí)施例設(shè)置有至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)電極11、12、13 (在本實(shí)施例中 三個(gè))，配置用以在使用時(shí)產(chǎn)生放電Ed以產(chǎn)生輻射。在這種情形中，提供兩個(gè)外電極11、12 和一個(gè)第三電極13，其在外電極11、12之間延伸。電極11、12、13的每一個(gè)是旋轉(zhuǎn)電極，其 在運(yùn)行過程中圍繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線&1、&2、&3旋轉(zhuǎn)。用以驅(qū)動(即旋轉(zhuǎn))電極11、12、 13的驅(qū)動裝置未示出。這種驅(qū)動裝置可以以多種方式配置，并且可以包括合適的軸承、直接 地或間接地連接到電極11、12、13的電動機(jī)(例如承載相應(yīng)的電極13的輪軸電動機(jī)19，或 其他電動機(jī)類型)、傳動裝置、電極承載裝置和/或其他的合適的電極旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)裝置，正如 本領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識到的。在一實(shí)施例中，電極11、12、13可以彼此相互連接，使得單 個(gè)驅(qū)動單元可以同時(shí)驅(qū)動電極11、12、13?？梢员舜霜?dú)立地驅(qū)動電極11、12、13。在一個(gè)實(shí) 施例中，電極11、12、13在運(yùn)行過程中可以具有相同的旋轉(zhuǎn)速度。在一個(gè)實(shí)施例中，例如第 三電極的旋轉(zhuǎn)速度比外電極11、12的旋轉(zhuǎn)速度高或低。電極11、12、13的每一個(gè)可以以多種方式配置和成形。例如，電極11、12、13的每 一個(gè)可以是旋轉(zhuǎn)的輪。電極11、12、13的每一個(gè)可以是旋轉(zhuǎn)對稱或圓柱形單元。每個(gè)電極 11、12、13可以由導(dǎo)電材料構(gòu)成或包括導(dǎo)電材料，例如一種或幾種金屬。優(yōu)選地，每個(gè)電極 11、12、13由可以在高熱和高電載荷的條件下工作的材料構(gòu)成。外電極11、12可以彼此相同 地或不同地配置或成形。此外，第三(或內(nèi))旋轉(zhuǎn)電極13可以配置且成形為與外電極11、 12中的一個(gè)或每一個(gè)相同或不同。在本實(shí)施例中，例如，內(nèi)電極13的直徑小于外電極11、 12的直徑。替換地，內(nèi)電極13的直徑可以等于、或大于外電極11、12的直徑。在一實(shí)施例中，例如，電極的旋轉(zhuǎn)軸線可以相互平行。然而在本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)軸 線&1、&2、&3沿不同方向延伸。此外，例如旋轉(zhuǎn)軸線&1、&2、&3可以全部沿相同的大 致豎直的平面延伸(與本實(shí)施例類似)，或沿不同的大致豎直的平面延伸。在本實(shí)施例中，外電極11、12相對于第三電極13傾斜，使得電極的下端之間的距離大于電極11、12、13的 相反的(上)放電端之間的距離。在本實(shí)施例中，第三電極13布置成相對于所述至少第一 和第二電極的放電區(qū)域以對稱關(guān)系定位對應(yīng)的或各自的燃料釋放區(qū)域(見下文)。具體地， 為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，第三電極13的頂部(在燃料釋放過程中)與外電極11、12的每一個(gè)的 頂部附近間隔開相等的距離Ll (見圖4b)。在本實(shí)施例中，電極11、12、13的(下)部分延伸進(jìn)入(即，浸入、接觸)容納在相 應(yīng)的第一池14、15和第二池16中的液體中。與第三電極13相關(guān)的第二池16用作等離子 體燃料貯存器，即容納在該池16內(nèi)的液體還用作等離子體燃料。例如，等離子體燃料貯存 器16可以容納液態(tài)的等離子體燃料，例如液態(tài)錫，或不同的合適的燃料。例如，激光器21 結(jié)合第三電極13和燃料貯存器16可以被稱為“燃料蒸發(fā)系統(tǒng)13、16、21”，其配置用以產(chǎn)生 蒸發(fā)的等離子體燃料。在一實(shí)施例中，燃料蒸發(fā)系統(tǒng)可以設(shè)置成例如在蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置有燃 料液滴產(chǎn)生裝置或燃料射流產(chǎn)生裝置的情況下不包括燃料傳送單元13移動或旋轉(zhuǎn)通過的 燃料池(例如下文中的示例，見圖9)。在運(yùn)行過程中，等離子體燃料16可以浸濕對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)的第三電極13(即，燃料層 粘附到旋轉(zhuǎn)電極13的外表面)。其他(第一)池14、15可以容納與燃料池16中相同的材 料，或不同的材料(尤其是一種液體)。在本實(shí)施例中，三個(gè)不同的池14、15、16分別與三 個(gè)旋轉(zhuǎn)電極11、12、13相關(guān)。替換地，例如可以設(shè)置較少數(shù)量的池，例如設(shè)置容納介質(zhì)的單 個(gè)池，每個(gè)電極11、12、13部分地延伸進(jìn)入該介質(zhì)，或者設(shè)置一個(gè)提供燃料給第三電極13的 等離子體燃料貯存器16，和一個(gè)容納與外電極11、12接觸的介質(zhì)的第二貯存器。在本實(shí)施 例中，容納在池14、15、16中的每一個(gè)內(nèi)的液體用作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電極11、12、13的冷卻介質(zhì)。 此外，池14、15、16可以設(shè)置有冷卻介質(zhì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(未示出)，例如制冷系統(tǒng)和/或冷卻 介質(zhì)再循環(huán)系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)容納在池中的冷卻介質(zhì)的溫度，如本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)識到的。圖4a、4b中的實(shí)施例還設(shè)置有高壓電源22，其經(jīng)由合適的高壓連接線23連接到電 極11、12、13，以分別在外電極11、12和第三電極13之間誘發(fā)放電Ed。例如，第一和第二電 極11、12可以用作陽極，而第三電極可以用作陰極，反之亦然?？梢栽O(shè)置燃料釋放裝置21或燃料釋放激發(fā)裝置，例如激光器裝置。燃料釋放裝置 21可以配置成發(fā)射激光束Le到第三電極13的浸濕表面(由此將燃料釋放區(qū)域與電極13 的相應(yīng)的燃料浸濕外表面區(qū)分開)，以實(shí)現(xiàn)來自該區(qū)域的燃料的釋放。在運(yùn)行過程中，電極 11、12、13可以位于低壓環(huán)境中，例如真空中，使得釋放的燃料可以即刻從燃料釋放區(qū)域蒸 發(fā)，并且可以使用釋放的燃料在電極之間產(chǎn)生放電。圖4a、4b中的源的操作可以是光刻器件制造方法的一部分，但并不是必須的。源 的操作可以是用以產(chǎn)生輻射的方法，其中旋轉(zhuǎn)燃料供給電極13供給燃料(從貯存器16)給 與第一和第二電極11、12間隔分開的相應(yīng)的燃料釋放區(qū)域。激光器單元21激發(fā)從燃料釋 放區(qū)域朝向與其他電極11、12相關(guān)的放電路徑的燃料釋放。隨后，電極11、12、13之間的放 電Ed從釋放的燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體RP。具體地，在第一和第二電極11、12的 每一個(gè)的一邊與第三電極13的另一邊之間激發(fā)放電。此外，在使用過程中，電極11、12、13 已經(jīng)相對于彼此定位成使得在使用時(shí)在電極之間延伸的放電路徑基本上是曲線的，以便產(chǎn) 生壓縮用于發(fā)射輻射的等離子體RP的力。在一實(shí)施例中，每個(gè)電極11、12、13的至少一部 分旋轉(zhuǎn)或連續(xù)地移動通過由相應(yīng)的池13、14、15保持的熱去除介質(zhì)。
例如，在根據(jù)圖4a、4b的源操作過程中，所有電極11、12、13旋轉(zhuǎn)，并且通過冷卻燃 料(經(jīng)由冷卻池14、15、16浸濕電極)進(jìn)行冷卻。第三電極13可以用作燃料輸送裝置，以 從相應(yīng)的池16輸送燃料到可以由激光器21照射的區(qū)域(在本實(shí)施例中，即電極頂部)。在 激光照射下，燃料從第三旋轉(zhuǎn)電極13釋放。從第三電極13釋放的燃料可以到達(dá)外電極11、 12的附近部分的表面，由此在電極之間提供多個(gè)電流路徑Ed。電極11、12、13之間由電源 22提供的高壓經(jīng)由電流路徑點(diǎn)燃電極11、12、13之間的放電Ed (用虛線表示)，所述放電Ed 產(chǎn)生發(fā)射輻射(例如，在燃料是錫或其他適于發(fā)射EUV輻射的情況下是EUV輻射)的用于 發(fā)射輻射的等離子體RP。輻射發(fā)射的控制可以例如通過控制激光器21和/或電源22來實(shí) 現(xiàn)。例如，可以操作源以連續(xù)地、半連續(xù)地、間隔地、類似脈沖方式(脈沖源)周期地和/或 不同的方式提供輻射，正如本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。如圖4a所述，在本實(shí)施例中，等離子體RP相對于圖3中示出的形狀具有減小的軸 向形狀?？梢哉J(rèn)為，圖4a、4b中的實(shí)施例可以提供曲線的放電Ed的曲線的電路徑(見圖 4a)，這導(dǎo)致經(jīng)過電磁相互作用的用于發(fā)射輻射的等離子體RP的軸線限制。因此，可以獲得 期望的相對小的源集光率。因此，本實(shí)施例提供一種場結(jié)構(gòu)，其防止從一個(gè)電極到另一電極的箍縮傳播。此 外，根據(jù)另一實(shí)施例，可以匹配集光率使得可以以相同的輸入(電)功率輸送相對大量的有 用的輻射功率，由此提高產(chǎn)出，并降低熱負(fù)載和所需基礎(chǔ)設(shè)施。圖5a、5b示出另一輻射源的一個(gè)實(shí)施例的非限定示例。圖5a、5b的源結(jié)構(gòu)與圖4a、 4b中的結(jié)構(gòu)基本上相同。不同之處在于第三旋轉(zhuǎn)元件(即燃料供給裝置)63不是電極，或 在輻射發(fā)射操作時(shí)至少沒有電連接到高壓源22。在圖5a、5b的實(shí)施例中，由供給單元63提 供的各自燃料釋放區(qū)域也與旋轉(zhuǎn)的第一和第二電極61、62中的每一個(gè)間隔分開。具體地， 在這種情況下，燃料供給裝置63不是第一和第二放電電極61、62的一部分。圖5的實(shí)施例可以提供改進(jìn)的輻射源實(shí)施例，其可以提供相對于電極61、62的相 對大的保護(hù)角度(見圖8、9)和相對于電極61、62的相對對稱的等離子體分布。圖5a、5b的實(shí)施例設(shè)置有至少三個(gè)旋轉(zhuǎn)單元61、62、63 (在本實(shí)施例中三個(gè))，其中 外單元61、62配置用以在用以產(chǎn)生輻射的過程中在其之間產(chǎn)生放電Ed。用以驅(qū)動(即旋 轉(zhuǎn))電極61、62的驅(qū)動裝置用附圖標(biāo)記19’示意地表示。這種驅(qū)動裝置可以以多種方式配 置，并且可以包括直接地或間接地連接到這些單元的合適的軸承、電動機(jī)，正如本領(lǐng)域技術(shù) 人員認(rèn)識到的。在圖5a、5b中示出的實(shí)施例中，(兩個(gè))電極61、62的(下)部分延伸進(jìn)入(即 浸入，接觸)容納在相應(yīng)的第一池64、65中的冷卻液體。與第三旋轉(zhuǎn)單元63對應(yīng)的第二池 66用作等離子體燃料貯存器，即容納在該池66中的液體還用作等離子體燃料。在操作過程 中，等離子體燃料66可以浸濕相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)第三單元63。其他(第一)池64、65可以包含與 燃料池66中相同的材料，或不同的材料(尤其是液體)。在本實(shí)施例中，三個(gè)不同的池64、 65、66與三個(gè)旋轉(zhuǎn)單元61、62、63相關(guān)。在一實(shí)施例中，可以設(shè)置較少數(shù)量的池(如前面提 到的)。在本實(shí)施例中，容納在每個(gè)池64、65中的液體用作相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電極61、62的冷卻介 質(zhì)。如上面所述，例如，冷卻池64、65可以設(shè)置有冷卻介質(zhì)溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)(未示出)，例如制 冷系統(tǒng)和/或冷卻介質(zhì)再循環(huán)系統(tǒng)，以便調(diào)節(jié)容納在池內(nèi)的冷卻介質(zhì)的溫度，正如本領(lǐng)域 技術(shù)人員熟知的。與旋轉(zhuǎn)燃料供給單元63相關(guān)的燃料池66不必用作用以冷卻所述單元的冷卻池，或可以具有比其他池64、65提供的冷卻容量小的低冷卻容量。圖5a、5b的實(shí)施例還設(shè)置有高壓電源22，其經(jīng)由合適的高壓連接線23連接到電極 61,62,以在電極61、62之間誘發(fā)放電Ed。在該實(shí)施例中，例如，連接線23經(jīng)由池64、65間 接地電耦合至電極61、62，具體地，經(jīng)由容納在這些池64、65中的導(dǎo)電冷卻介質(zhì)(例如液態(tài) 金屬，例如錫)間接地電耦合至電極61、62。再次，提供燃料釋放裝置21，或燃料釋放激發(fā)裝置，例如激光器裝置，并且配置成 發(fā)射激光束Le到旋轉(zhuǎn)燃料供給裝置63的浸濕表面，以實(shí)現(xiàn)從該區(qū)域蒸發(fā)燃料。旋轉(zhuǎn)單元61、62、63每一個(gè)可以以多種形式配置且成形。例如，電極61、62的每一 個(gè)可以是旋轉(zhuǎn)的輪。電極61、62的每一個(gè)可以是旋轉(zhuǎn)對稱或圓柱形單元。每個(gè)電極61、62 可以由導(dǎo)電材料構(gòu)成或包括導(dǎo)電材料，例如一種或幾種金屬。電極61、62可以彼此相同地 或不同地配置或成形。在本實(shí)施例中，第三(或內(nèi))旋轉(zhuǎn)單元63的直徑小于外電極61、62 的直徑。如圖5b，第三單元63的頂部位于低于電極61、62的頂部下面的水平位置處。第三 單元63的頂部可以位于電極61、62的旋轉(zhuǎn)軸的水平位置以下的水平位置處。此外，由第三 單元63提供的燃料供給區(qū)域位于電極61、62的旋轉(zhuǎn)軸線的水平位置下面。如圖5a所示，兩個(gè)電極61、62的旋轉(zhuǎn)軸線沿不同方向延伸，并且電極61、62可以 相對于燃料供給裝置63的相對的表面傾斜，使得兩個(gè)電極61、62的前(放電)部之間的距 離大于電極61、62的相對(后)部之間的距離。燃料供給裝置63可以布置成相對于至少 第一和第二電極61、62的放電區(qū)域以對稱的關(guān)系定位對應(yīng)的燃料釋放區(qū)域。具體地，為了 實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，(在操作過程中)燃料供給裝置63的(燃料釋放)表面與電極61、62的每 一個(gè)的鄰近邊緣間隔開相等的距離(如圖所示)。源可以設(shè)置有一個(gè)或更多個(gè)遮蔽物80(如圖5a所示的虛線矩形)，例如板或其他 元件，以至少部分地將燃料蒸發(fā)位置(即由激光束Le照射的燃料釋放區(qū)域)與下游輻射收 集場(圖5b中用角度β表示)遮擋開。輻射收集場的頂部(可以是錐形收集場，或具有 不同布置或形狀的場)可以與用于發(fā)射輻射的等離子體RP的中心同心(見圖5a)。已經(jīng)發(fā) 現(xiàn)，這種遮蔽物對于特定的應(yīng)用是有利的，例如位置敏感的污染物阱49和自遮蔽電極(如 下面所述的)。這種遮蔽可以防止由激光蒸發(fā)產(chǎn)生的微粒行進(jìn)到收集角/場β內(nèi)。例如，根據(jù)一非限定實(shí)施例，源系統(tǒng)可以包括在操作過程中旋轉(zhuǎn)通過相應(yīng)的錫 (Sn)池64、65的盤形電極61、62、旋轉(zhuǎn)通過另一錫池66的盤形目標(biāo)63以及激光束Le。優(yōu) 選地，目標(biāo)63和池66與電極61、62和它們的池64、65是電隔離的。目標(biāo)63和激光束Le 可以以這種方式配置使得融化的燃料到達(dá)兩個(gè)電極61、62的期望的放電位置處。這可以對 稱地完成，使得蒸汽同時(shí)到達(dá)兩個(gè)電極61、62并且可以在電極61、62之間的中間處形成“箍 縮”RP。而且，優(yōu)選地，目標(biāo)單元63定位在收集角β的外側(cè)，使得其不會阻塞可收集的輻 射。正如上面提到的，池64、65中的液體(用于保護(hù)和冷卻電極61、62)不需要是與燃料池 66中的液體相同的液體(用作源的燃料)。例如，在一實(shí)施例中，在電極池64、65中的液體 可以是另一種低熔點(diǎn)金屬，例如Ga、In、Sn、Bi、Zn或這些金屬的合金。圖5a、5b中的實(shí)施例的操作可以是用以產(chǎn)生輻射的方法，其中旋轉(zhuǎn)燃料供給裝置 63(從貯存器66)供給燃料到對應(yīng)的與第一和第二電極61、62間隔分開的燃料釋放區(qū)域。 激光束Le在旋轉(zhuǎn)的燃料供應(yīng)單元63的燃料膜限定表面上限定燃料釋放區(qū)域，以朝向在兩 個(gè)旋轉(zhuǎn)電極61、62之間延伸(以基本上直線)的放電路徑蒸發(fā)燃料(蒸發(fā)的燃料用圖5a-8
16中的點(diǎn)云表示)。隨后，電極61、62之間的放電Ed從已經(jīng)到達(dá)放電路徑的蒸發(fā)的燃料的一 部分產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體RP。電極61、62的每一個(gè)可以旋轉(zhuǎn)(或連續(xù)地移動)通 過由相應(yīng)的池64、65保持的熱去除介質(zhì)。由電源22提供的電極61、62之間的高壓經(jīng)由電流路徑點(diǎn)燃電極61、62之間的放 電Ed (由虛線表示)，其中放電Ed產(chǎn)生發(fā)射輻射的用于發(fā)射輻射的等離子體RP。最終的等 離子體具有相對于電極61、62的良好的對稱的密度分布。因此，圖5a、5b中的實(shí)施例可以從專用的目標(biāo)63而不是從電極61、62中的一個(gè)提 供等離子體燃料的蒸發(fā)。例如，專用的目標(biāo)63可以是旋轉(zhuǎn)通過分立的液體錫(Sn)池的第 一.箱63 ο如圖9所示，目標(biāo)是噴射到位于旋轉(zhuǎn)電極61、62之間(并且與電極61、62的每一 個(gè)間隔分開)的蒸發(fā)區(qū)域的錫(Sn)液滴或射流。在后一種情況中，例如系統(tǒng)可以設(shè)置有配 置用以產(chǎn)生蒸發(fā)的等離子體燃料的燃料蒸發(fā)系統(tǒng)21、41，其中蒸發(fā)系統(tǒng)包括燃料液滴或燃 料射流產(chǎn)生裝置41 (或分配裝置)，和用以至少部分地蒸發(fā)已經(jīng)由燃料液滴或燃料射流產(chǎn) 生裝置41分配且已經(jīng)到達(dá)蒸發(fā)區(qū)域的燃料的激光器21。例如，目標(biāo)可以包括由與激光器 21同步的液滴產(chǎn)生裝置41產(chǎn)生的錫(Sn)液滴45 (優(yōu)選質(zhì)量有限)，使得在期望的位置處 (在旋轉(zhuǎn)電極61、62之間，以產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體RP)蒸發(fā)液滴45。在還一實(shí)施 例中，目標(biāo)包括連續(xù)的錫(Sn)射流。圖5a、5b中的實(shí)施例可以與下游污染物減少系統(tǒng)49 (例如翼片阱)結(jié)合使用(見 圖1、2)。例如，在污染物阱49是翼片阱的情況下，特定的翼片間隔要求可以放松，使得可以 改善燃料處理并且顯著地提高光透射率(通常從60%到90% )。所謂的保護(hù)角(在圖8中用爐表示)可以延伸以覆蓋整個(gè)收集角β，并且電極61、 62可以變得較不易受腐蝕的影響。前面提到的保護(hù)角爐與(自遮蔽)電極61、62相關(guān)，并 且通過電極表面產(chǎn)生特定碎片的取向進(jìn)行限定。在特定的系統(tǒng)中(例如根據(jù)圖7的系統(tǒng))， 保護(hù)角可以被限定成相當(dāng)小的值(例如<45° )，因?yàn)閺囊粋€(gè)電極111’蒸發(fā)的燃料蒸汽應(yīng) 該被引導(dǎo)朝向另一電極112’。因此，期望的大的保護(hù)角爐可能不存在。圖5a、5b中的實(shí)施 例(還見圖8)可以提供從電極61、62的傾斜邊緣看的相等的等離子體燃料分布，這導(dǎo)致顯 著的較大的保護(hù)角爐。源系統(tǒng)可以與(位置敏感的)污染物減少裝置49 (例如翼片阱)結(jié)合使用。在這 種情況下，源箍縮RP可以位于電極間隙(在電極61、62的最靠近的邊緣或部分之間延伸) 的中心或其附近(例如在期望的光路OP的中心)，如圖6所示的，而不是靠近電極的一個(gè)。 因此，箍縮RP和電極61、62的碎片發(fā)射表面之間的間隔增大。這允許下游翼片阱49(相對 于光學(xué)路徑OP共心地設(shè)置)的污染物減少翼片的較大的間隔，這改善了光學(xué)透射率并且改 善了源燃料處理。例如，根據(jù)一非限定的實(shí)施例，通常，濾光器寬度(圖6中的s)可以增大 到相對大的值(例如大于Imm的值)。濾光器寬度可以與翼片阱尺寸和源布置相關(guān)，如下式 φs =2r2/r2-r1· d
其中，rl是箍縮RP和上游翼片阱端之間沿光軸方向測得的距離，r2是箍縮RP和 下游翼片阱端之間沿光軸測量的距離，d是在上游翼片阱端處的翼片間距(相對于光軸垂直地測量)。因此，翼片的間距與濾光器寬度成比例。因此，當(dāng)濾光器寬度增大4倍，翼片間 距也增大4倍，因而翼片前面的光損失減小4倍。例如，在通常的結(jié)構(gòu)中，光透射率可以從 大約60%增大到超過90%。圖8示出類似圖5a、5b的實(shí)施例的一實(shí)施例。圖8的實(shí)施例設(shè)置有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)電極 61，、62，以及各自的池64’、65’。在這種情況下，每個(gè)電極61’、62’具有急劇傾斜的邊緣， 每個(gè)電極61’、62’例如被豎直地定位，并且是相互對準(zhǔn)的(一個(gè)接著另一個(gè))。在該實(shí)施例 中，電極61’、62’是自遮蔽的。此外，在圖8的實(shí)施例中，源包括具有對應(yīng)的燃料池66’的 專用的旋轉(zhuǎn)目標(biāo)單元63’。在操作過程中，從目標(biāo)單元63’發(fā)射的燃料蒸汽到達(dá)兩個(gè)電極 61’、62’。在圖8的實(shí)施例中，保護(hù)角爐可以很大以致于跨過整個(gè)收集角β。這種配置的附 加的優(yōu)點(diǎn)在于其使得自遮蔽電極61’、62’更不容易被腐蝕。例如，在圖7的實(shí)施例中，由于 小的電極間隙和高壓電場，在電極14’、15’的銳角附近發(fā)生放電。因此，角部在一段時(shí)間后 會變鈍，這會損害電極14’、15’抑制碎片的性能。在圖8的實(shí)施例中，電極表面上的放電的 位置可以被更好地控制，因此可以布置成較遠(yuǎn)離銳角。因此，本發(fā)明的實(shí)施例可以提供具體的(優(yōu)選是對稱的)等離子體密度分布，尤其 是具有旋轉(zhuǎn)通過液態(tài)燃料池的旋轉(zhuǎn)的盤形電極。本發(fā)明可以在應(yīng)用位置敏感碎片減少裝置 49的情形中，導(dǎo)致“放松的”濾光器間隔要求，并且可以在應(yīng)用自遮蔽電極的情況下增大保 護(hù)角。雖然在本文中詳述了光刻設(shè)備用在制造ICs (集成電路)中，但是應(yīng)該理解到這里 所述的光刻設(shè)備可以有其他的應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲器的引導(dǎo)和檢測圖 案、平板顯示器、液晶顯示器(LCDs)、薄膜磁頭等。雖然上面詳述了本發(fā)明的實(shí)施例在光刻設(shè)備的應(yīng)用，應(yīng)該注意到，本發(fā)明可以有 其它的應(yīng)用，例如壓印光刻，并且只要情況允許，不局限于光學(xué)光刻。這里使用的術(shù)語“輻射”和“束”包含全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有約365、355、248、193、157或126歷的波長)和極紫外(EUV)輻射(例如具有 5-20nm范圍的波長)，以及粒子束，例如離子束或電子束。盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識到，本發(fā)明可以以與上述 不同的方式來實(shí)現(xiàn)。例如，本發(fā)明可以采用包含用于描述一種如上面公開的方法的一個(gè)或 更多個(gè)機(jī)器可讀指令序列的計(jì)算機(jī)程序的形式，或具有存儲其中的所述計(jì)算機(jī)程序的數(shù)據(jù) 存儲介質(zhì)(例如半導(dǎo)體存儲器、磁盤或光盤)的形式。以上的描述是說明性的，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在 不背離所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍的條件下，可以對本發(fā)明進(jìn)行修改。
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權(quán)利要求
一種輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射，所述輻射源包括第一電極(11；61)和第二電極(12；62)，配置成用以在使用期間產(chǎn)生放電(Ed)，以由等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體(RP)；燃料供給裝置(13；63)，配置成將等離子體燃料供給到與所述第一電極(11；61)和第二電極(12；62)相關(guān)的燃料釋放區(qū)域；和燃料釋放裝置(21)，配置成從所述燃料釋放區(qū)域引發(fā)由所述燃料供給裝置供給的燃料的釋放，所述燃料釋放區(qū)域與所述第一電極(11；61)和所述第二電極(12；62)間隔開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的源，還包括驅(qū)動裝置(19)，所述驅(qū)動裝置(19)配置成旋轉(zhuǎn)所 述第一電極(11 ；61)或所述第二電極(12 ；62)或所述燃料供給裝置(13 ；63)，或其任意組I=I O
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的源，其中所述燃料供給裝置(13；63)包括燃料輸送系統(tǒng) 或作為燃料輸送系統(tǒng)的一部分，所述燃料輸送系統(tǒng)配置成從燃料貯存器(16 ；66)輸送燃料 到所述燃料釋放區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的源，其中所述燃料輸送系統(tǒng)(13；63)配置成通過旋轉(zhuǎn)從所述 燃料貯存器輸送燃料到所述燃料釋放裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的源，其中所述燃料供給裝置(13；63)不是所述第 一電極(11)或所述第二電極(12)的一部分，其中優(yōu)選地所述燃料供給裝置(13 ；63)不是 所述第一電極(11 ；61)和所述第二電極(12 ；62)中的任一個(gè)的一部分。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的源，其中所述燃料供給裝置(13；63)配置成相對 于所述第一電極(11)和所述第二電極(12)的所述放電區(qū)域(Ed)以對稱的關(guān)系定位所述 燃料釋放區(qū)域。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的源，其中所述第一電極(11)和所述第二電極 (12)形成陽極，而所述燃料供給裝置(13)是放電陰極。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的源，其中所述第一電極(11)和所述第二電極 (12)形成陰極，而所述燃料供給裝置(13)是放電陽極。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的源，其中所述第一電極(61)是放電陽極而所述第 二電極(62)是放電陰極。
10.根據(jù)至少權(quán)利要求2所述的源，其中所述驅(qū)動裝置(19)配置成旋轉(zhuǎn)所述第一電極 (11)和所述第二電極(12)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的源，還包括第一冷卻浴器(14;64)，所述第一冷 卻浴器(14;64)用以冷卻所述第一電極或所述第二電極或所述燃料供給裝置，或其任意組I=I O
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的源，其中所述燃料供給裝置(13；63)是旋轉(zhuǎn)輪， 或是旋轉(zhuǎn)對稱的或圓柱形的燃料供給單元，或連接到高壓電源，或其任意組合。
13.一種輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射，所述輻射源包括 燃料蒸發(fā)系統(tǒng)(21，41)，配置用以產(chǎn)生蒸發(fā)的等離子體燃料；第一可旋轉(zhuǎn)電極(11 ；61)和第二可旋轉(zhuǎn)電極(12 ；62)，配置成在使用期間在其之間產(chǎn) 生放電(Ed)，以由蒸發(fā)的等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體(Rp)；和包括冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)貯存器(14，15 ；64，65)，配置成冷卻所述第一可旋轉(zhuǎn)電極(11 ；61)和所述第二可旋轉(zhuǎn)電極(12 ；62)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的源，其中所述蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置有燃料液滴產(chǎn)生裝置(41)或燃 料射流產(chǎn)生裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的源，其中所述燃料蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)置有燃料供給裝置 (13 ；63)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的源，其中所述源包括配置用以旋轉(zhuǎn)所述燃料供給裝置的驅(qū) 動裝置(19)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的源，其中所述燃料供給裝置構(gòu)造并布置成通過所述燃 料供給裝置的旋轉(zhuǎn)從燃料貯存器(16 ；66)輸送燃料到蒸發(fā)區(qū)域，所述燃料蒸發(fā)系統(tǒng)配置成 在所述蒸發(fā)區(qū)域處蒸發(fā)所述等離子體燃料。
18.根據(jù)權(quán)利要求13-17中任一項(xiàng)所述的源，還包括配置用以冷卻所述第一可旋轉(zhuǎn)電 極(11 ；61)和/或所述第二電極(12 ；62)的冷卻浴器(14，15 ；64,65) 0
19.根據(jù)權(quán)利要求13-18中任一項(xiàng)所述的源，其中所述源包括驅(qū)動裝置(19)，所述驅(qū) 動裝置(19)配置用以旋轉(zhuǎn)所述第一可旋轉(zhuǎn)電極(11 ；61)和/或所述第二可旋轉(zhuǎn)電極(12 ； 62)。
20.一種用以產(chǎn)生輻射的方法，包括步驟提供至少第一電極(11 ；61)和第二電極(12 ；62)；用燃料供給裝置(13 ；63)輸送燃料到與所述第一電極(11 ；61)和所述第二電極(12 ； 62)間隔開的燃料釋放區(qū)域；引發(fā)從所述燃料釋放區(qū)域朝向與所述第一電極(11 ；61)和所述第二電極(12 ；62)相 關(guān)的放電路徑的燃料釋放；和產(chǎn)生放電(Ed)以由已經(jīng)從所述燃料釋放區(qū)域釋放的燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中所述燃料供給裝置是第三電極(13；63)，其中在 所述第一(11 ；61)和第二(12 ；62)電極的每一個(gè)的一邊與所述第三電極(13 ；63)的另一 邊之間激發(fā)放電。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的方法，其中所述放電在所述第一(11；61)和第二電 極(12 ；62)之間發(fā)生并且不通過所述燃料供給裝置。
23.根據(jù)權(quán)利要求20-22中任一項(xiàng)所述的方法，包括相對于彼此定位所述電極，使得在 使用時(shí)，在所述電極之間延伸的放電路徑是基本上彎曲的，以便產(chǎn)生壓縮所述用于發(fā)射輻 射的等離子體的力。
24.根據(jù)權(quán)利要求20-22中任一項(xiàng)所述的方法，包括相對于彼此定位所述電極，使得在 使用時(shí)，在所述電極之間延伸的放電路徑基本上沿直線延伸。
25.根據(jù)權(quán)利要求20-24中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述電極(11，12;61，62)的至少 一個(gè)的至少一部分旋轉(zhuǎn)或連續(xù)地移動通過熱去除介質(zhì)。
26.根據(jù)權(quán)利要求20-25中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述燃料供給裝置(13；63)旋轉(zhuǎn) 或連續(xù)地移動通過熱去除介質(zhì)。
27.—種產(chǎn)生輻射的方法，包括步驟提供第一可移動或可旋轉(zhuǎn)電極(11 ；61)和第二可移動或可旋轉(zhuǎn)電極(12 ；62)；旋轉(zhuǎn)或移動每個(gè)電極(11，12 ；61,62)通過熱去除介質(zhì)； 蒸發(fā)在所述電極(11，12;61，62)附近的等離子體燃料；和在所述電極之間產(chǎn)生放電(Ed)，以由蒸發(fā)的等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述蒸發(fā)步驟包括產(chǎn)生燃料液滴或燃料射流， 以及用激光束照射所產(chǎn)生的液滴或射流。
29.一種器件制造方法，包括步驟 產(chǎn)生輻射束，包括提供至少第一電極(11 ；61)和第二電極(12 ；62)，用燃料供給裝置輸送燃料到與所述第一電極(11 ；61)和所述第二電極(12 ；62)間隔 開的燃料釋放區(qū)域，引發(fā)從所述燃料釋放區(qū)域朝向與所述第一電極(11 ；61)和所述第二電極(12 ；62)相 關(guān)的放電路徑的燃料釋放，和產(chǎn)生放電以從已經(jīng)從所述燃料釋放區(qū)域釋放的燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體； 圖案化所述輻射束以形成圖案化輻射束；和 將所述圖案化輻射束投影到襯底上。
30.一種器件制造方法，包括步驟 產(chǎn)生輻射束，包括步驟提供第一可移動或可旋轉(zhuǎn)電極和第二可移動或可旋轉(zhuǎn)電極； 旋轉(zhuǎn)或移動每個(gè)電極通過熱去除介質(zhì)； 蒸發(fā)在所述電極附近的等離子體燃料；和在所述電極之間產(chǎn)生放電(Ed)以由蒸發(fā)的等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體；圖案化所述輻射束以形成圖案化輻射束；和 將所述圖案化輻射束投影到襯底上。
31.一種光刻設(shè)備，包括輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射，所述輻射源包括第一電極(11 ；61)和第二電極(12 ；62)，配置成在使用時(shí)用以產(chǎn)生放電，以由等離子體 燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體；燃料供給裝置，配置成供給等離子體燃料到與所述第一電極(11 ；61)和第二電極(12 ； 62)相關(guān)的燃料釋放區(qū)域；和燃料釋放裝置，配置成從所述燃料釋放區(qū)域引發(fā)由所述燃料供給裝置供給的燃料的釋 放，所述燃料釋放區(qū)域與所述第一電極(11 ；61)和所述第二電極(12 ；62)間隔開； 圖案形成裝置，配置成圖案化所述輻射；和 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射投影到襯底的目標(biāo)部分上。
32.—種光刻設(shè)備，包括輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射，所述輻射源包括 燃料蒸發(fā)系統(tǒng)，配置成產(chǎn)生蒸發(fā)的等離子體燃料，第一可旋轉(zhuǎn)電極(11 ；61)和第二可旋轉(zhuǎn)電極(12 ；62)，配置成在使用期間在其之間產(chǎn)生放電，以由蒸發(fā)的等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體，和包括冷卻介質(zhì)的冷卻介質(zhì)貯存器，配置用以冷卻所述第一可旋轉(zhuǎn)電極(11 ；61)和所述 第二可旋轉(zhuǎn)電極(12 ；62)；圖案形成裝置，配置成圖案化所述輻射；和投影系統(tǒng)，配置成將圖案化輻射投影到襯底的目標(biāo)部分上。
全文摘要
一種輻射源，配置用以產(chǎn)生輻射。輻射源包括第一電極(11；61)和第二電極(12；62)，配置成用以在使用期間產(chǎn)生放電，以由等離子體燃料產(chǎn)生用于發(fā)射輻射的等離子體。輻射源還包括燃料供給裝置，配置成將等離子體燃料供給到與所述第一電極(11；61)和第二電極(12；62)相關(guān)的燃料釋放區(qū)域；和燃料釋放裝置，配置成引發(fā)從所述燃料釋放區(qū)域的(由所述燃料供給裝置供給的)燃料的釋放。所述燃料釋放區(qū)域與所述第一電極(11；61)和所述第二電極(12；62)間隔分開。
文檔編號H05G2/00GK101911839SQ200880124729
公開日2010年12月8日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者M·M·J·W·范赫彭, V·Y·班尼恩, W·A·索爾 申請人:Asml荷蘭有限公司