控制euv光源中的碎片的装置和方法与流程-k8凯发

本公开涉及从等离子体生成极紫外(“euv”)辐射的装置和方法，该等离子体是通过对容器中的靶材料进行放电或激光烧蚀而产生的。在这种应用中，例如，使用光学元件来收集和引导辐射，以用于半导体光刻和检查。

背景技术：

1、极紫外辐射(例如具有大约50nm或更短的波长的电磁辐射(有时也称为软x射线)，且包括约13.5nm的波长的辐射)可用于光刻工艺中以在衬底(诸如硅晶片)中产生极小特征。

2、用于生成euv辐射的方法包括将靶材料转换成等离子体状态。靶材料优选地包括至少一种元素(例如氙、锂或者锡)，在电磁光谱的euv部分中具有一种或多种发射线。靶材料可为固体、液体或者气体。在一种这种方法中，通常称为激光产生等离子体(“lpp”)，可通过使用激光束辐照具有所需的线发射元素的靶材料来产生所需的等离子体。

3、一种lpp技术涉及生成靶材料滴流且用一个或多个激光辐射脉冲辐照这些小滴中的至少一些。这种lpp源通过将激光能量耦合到具有至少一种euv发射元素的靶材料中来生成euv辐射，从而产生具有数十电子伏ev的电子温度的高度电离的等离子体。

4、针对这个过程，通常在密封容器(例如真空腔室)中产生等离子体，且使用各种类型的量测装备来监测所得到的euv辐射。除了生成euv辐射之外，用以生成等离子体的过程通常还在等离子体腔室中生成不期望的副产物，这些副产物可以包括带外辐射、高能离子和碎片，例如残余靶材料的原子和/或团块/微滴。

5、从等离子体在所有方向上发射高能辐射。在一种常见布置中，近垂直入射的反射镜(通常称为“收集器反射镜”或者简称为“收集器”)被定为成将辐射的至少一部分收集、引导且在一些布置中聚焦到中间位置。随后，可将收集的辐射从中间位置中继到一组光学器件、掩模版、检测器、且最终中继到硅晶片。

6、在光谱的euv部分中，通常认为有必要将反射光学器件用于包括收集器、照明器和投影光学器件盒的系统中的光学元件。这些反射光学器件可实现为如所提及的垂直入射光学器件或者掠入射光学器件。在所涉及的波长处，收集器有利地实现为多层反射镜(“mlm”)。顾名思义，该mlm通常由基础或者衬底上的交替材料层(mlm叠层)构成。即使未实现为mlm，系统光学器件也可配置成涂覆光学元件。

7、光学元件必须与等离子体一起放置在容器内，以收集euv辐射且对其重定向。腔室内的环境对于光学元件是有害的，且因此例如通过降低其反射率来限制其有效使用寿命。环境内的光学元件可暴露于靶材料的高能离子或者颗粒。基本上是来自激光汽化过程的碎片的靶材料颗粒可能污染光学元件的暴露表面。靶材料的颗粒还可对mlm表面造成物理损坏和局部加热。

8、在一些系统中，在真空腔室中使用在0.5至3mbar的范围内的压力的h2气体作为缓冲气体，以用于碎片减缓。在没有气体的情况下，在真空压力下，将难以充分保护收集器免受从辐照区喷射的靶材料碎片的损害。氢对于波长为约13.5nm的euv辐射相对透明，且因此比其他候选气体(诸如he、ar或在约13.5nm处展现更高吸收性的其他气体)优选。

9、将h2气体引入到真空腔室中以减慢由等离子体产生的靶材料的高能碎片(离子、原子和团簇)。碎片通过与气体分子的碰撞而减慢。为此目的，使用h2气流，该h2气流也可与碎片轨迹相反且远离收集器。这用于减少在收集器的光学涂层上的沉积、注入和溅射靶材料的损害。

10、生成euv光的过程也可能导致靶材料沉积在容器的壁上。最小化在容器壁上的靶材料沉积对于实现在生产中放置的euv源的可接受的长使用寿命很重要。同样，维持从辐照部位的靶材料通量的方向和向缓冲气体中的功率耗散的方向性对于确保废弃靶材料减缓系统按预期工作并能可接受地管理与靶材料的汽化相关联的副产物很重要。

技术实现思路

1、以下呈现了一个或多个实施例的简化概述，以便提供对实施例的基本理解。这个概述不是所有想到的实施例的详尽综述，且不旨在标识所有实施例的关键或者重要要素，也不旨在对任何或者所有实施例的范围设置限制。其唯一的目的是作为稍后呈现的更详细的描述的前奏，以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些构思。

2、根据一个方面，建立了源控制回路以维持和优化碎片通量，同时不会过度影响最佳euv生成条件。可以在容器中安装一个或多个温度传感器，例如热电偶，以测量相应局部气体温度。如由一个或多个热电偶测量的相应局部温度可用作源控制回路的一个或多个输入。随后，源控制回路可调整驱动激光瞄准，即，用于使靶材料汽化的激光的瞄准，以准许优化碎片的生成和沉积，同时不影响euv的产生，由此延长源及其收集器的使用寿命。

3、根据一个方面，公开了一种用于生成euv辐射的装置，其中，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光辐射；以及激光转向系统，其被布置成接收激光辐射且适于将该激光辐射转向到容器内的辐照区。装置还包括靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光器辐照的辐照区，由该激光器对靶材料的辐照生成euv辐射。靶材料转向系统被耦接到靶材料递送系统以用于调整靶材料在辐照区内的位置。装置还包括：euv辐射量测系统，其适于测量euv辐射的至少一个操作参数且适于生成指示该操作参数的值的第一信号；温度传感器，其被布置在容器内的位置处，且适于测量该容器内在该位置处的温度，且适于生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及控制器，其适于接收第一信号和温度信号，且适于至少部分地基于所测量的温度生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统和靶材料转向系统中的至少一个，以调整激光辐射和靶材料在辐照区中的相互作用。

4、装置可进一步包括位于容器内的euv光学元件，且其中，布置温度传感器的位置可在重力上位于euv光学元件上方。euv光学元件可为收集器反射镜。温度传感器可布置在容器的内壁上。温度传感器可为或者包括热电偶。装置还可以包括第二温度传感器，该第二温度传感器被布置在该容器内的第二位置处，且适于测量该容器内在该第二位置处的第二温度，且适于生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号，且控制器可适于接收该第二温度信号且适于至少部分地基于所测量的第二温度生成控制信号。

5、根据另一方面，公开了一种用于生成euv辐射的装置，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光辐射；以及激光转向系统，其被布置成接收激光辐射且适于将激光辐射转向到容器内的辐照区。装置还包括靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光器辐照的辐照区，由该激光器对靶材料的辐照生成euv辐射。且euv光学元件位于容器内。第一温度传感器被布置在容器内的第一位置处，且适于测量该容器内在该第一位置处的第一测量温度，且适于生成指示该第一测量温度的值的第一温度信号，该第一位置在重力上位于euv光学元件上方。第二温度传感器被布置在容器内的第二位置处，且适于测量该容器内在该第二位置处的气体的第二温度，且适于生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号。控制器适于接收第一信号和温度信号，且适于至少部分地基于第一测量温度和所测量的第二温度生成控制信号以将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光辐射照射辐照区中的靶材料的角度。euv光学元件可为或者包括收集器反射镜。第一温度传感器可被布置在容器的内壁上，且第二温度传感器可被布置在容器的内壁上。第一温度传感器可为热电偶，且第二温度传感器可为第二热电偶。

6、根据另一方面，公开了一种用于生成euv辐射的装置，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光束；以及激光转向系统，其被布置成接收激光束且适于将该激光束引导到容器内的辐照区且调整该激光束在该辐照区中的倾斜。装置还包括：靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光束辐照的辐照区，由该激光束对靶材料的辐照生成euv辐射；温度传感器，其布置在容器内的位置处，且适于测量该容器内在该位置处的温度，且适于生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及控制器，其适于接收该温度信号，且适于至少部分地基于该温度信号的值生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光束的倾斜。可调整倾斜以将温度维持在预定最大值以下。装置还可以包括第二温度传感器，该第二温度传感器被布置在容器内的第二位置处，且适于测量该容器内在该第二位置处的第二温度，且适于生成指示所测量的温度的第二值的第二温度信号，且控制器可进一步适于接收该第二温度信号，且适于至少部分地基于该第二温度信号的第二值生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光束的倾斜。

7、如所要求的装置还可以包括位于容器内的euv光学元件，且其中，布置温度传感器的位置在重力上位于euv光学元件上方。euv光学元件可为或者包括收集器反射镜。布置温度传感器的位置位于容器的内壁上。温度传感器可为或者包括热电偶。

8、根据另一方面，公开了一种用于生成euv辐射的装置，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光束；以及激光转向系统，其被布置成接收激光束且适于将该激光束引导到容器内的辐照区且调整该激光束在该辐照区中的倾斜。装置还包括靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光束辐照的辐照区，由该激光束对靶材料的辐照生成euv辐射18。装置还包括：多个温度传感器，其被布置在容器内的相应位置处，且适于测量该容器内在该相应位置处的温度，且适于生成指示所测量的温度的值的多个温度信号；以及控制器，其适于接收多个温度信号，且适于至少部分地基于这些温度信号的值生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光束的倾斜。装置还可以包括位于容器内的euv光学元件，且布置多个温度传感器中的至少一个的位置可在重力上位于euv光学元件上方。多个温度传感器中的每一个可为或者包括热电偶。