包括磁體的光刻設備、保護光刻設備中的磁體的方法以及器件製造方法

2023-05-22 23:43:11

專利名稱：包括磁體的光刻設備、保護光刻設備中的磁體的方法以及器件製造方法
技術領域：
本發明涉及包括磁體的光刻設備、保護在光刻設備中的磁體的方法，並且還涉及 器件製造方法。
背景技術：
光刻設備是一種將所需圖案應用到襯底上(通常應用到所述襯底的目標部分上) 的機器。例如，可以將光刻設備用在集成電路(IC)的製造中。在這種情況下，可以將可選 地稱為掩模或掩模板的圖案形成裝置用於生成待形成在所述IC的單層上的電路圖案。可 以將該圖案轉移到襯底(例如，矽晶片)上的目標部分(例如，包括一個或多個管芯的一 部分)上。典型地，經由成像將所述圖案轉移到在所述襯底上設置的輻射敏感材料(抗蝕 劑)層上。通常，單個襯底將包含連續形成圖案的相鄰目標部分的網絡。公知的光刻設備 包括所謂步進機，在所述步進機中，通過將整個圖案一次曝光到所述目標部分上來輻射每 一個目標部分；以及所謂掃描器，在所述掃描器中，通過輻射束沿給定方向(「掃描」方向) 掃描所述圖案、同時沿與該方向平行或反向平行的方向同步掃描所述襯底來輻射每一個目 標部分。還可以通過將所述圖案壓印到所述襯底上，而將所述圖案從所述圖案形成裝置轉 移到所述襯底上。在光刻設備中，能夠被成像到襯底上的特徵的尺寸可能受到投影輻射的波長的限 制。為了製造具有更高密度的器件的集成電路，並且因此具有更高的操作速度，期望能夠使 更小的特徵成像。雖然大多數現行的光刻投影設備採用由汞燈或準分子雷射器產生的紫 外光，但是已經提出使用更短波長，例如約13nm的波長的輻射。這樣的輻射被稱為極紫外 (EUV)或軟χ射線，且可能的源包括例如雷射誘導等離子體源、放電等離子體源或來自電子 存儲環的同步加速器輻射。EUV輻射源典型地是等離子體源，例如雷射誘導等離子體或放電源。任何等離子體 源的共同特徵是產生快速的離子和原子，其被沿所有方向從等離子體中射出。這些粒子可 能對收集器和聚光器反射鏡造成損壞，所述收集器和聚光器反射鏡通常是具有易碎表面的 多層反射鏡或掠入射反射鏡。這種表面由於從等離子體射出的粒子的衝擊或濺射而逐漸劣 化，並且因此反射鏡的壽命被降低。對於輻射收集器或收集器反射鏡來說，所述濺射作用是 尤其有問題的。這種反射鏡的目的是收集由等離子體源沿所有方向發射出的輻射且朝向照 射系統中的其它反射鏡引導所述輻射。輻射收集器被設置成非常靠近等離子體源且在等離 子體源的視線內，因此接收來自等離子體的大流量的快速粒子。因為所述系統中的其它反 射鏡可以在一定程度上被庇護，所以它們通常在從等離子體發射出的粒子的濺射情況下遭受較小程度的損壞。在不久的將來，極紫外(EUV)源可能使用錫(Sn)或另一種金屬蒸汽來產生EUV輻 射。這種錫可能洩漏到光刻設備中，且可能沉積到光刻設備的反射鏡上，例如輻射收集器的 反射鏡上。這樣的輻射收集器的反射鏡可能具有例如釕(Ru)的EUV反射頂層。在反射釕 (RU)層上沉積的大於約IOnm的錫(Sn)可以以與成塊的錫相同的方式反射EUV輻射。因為 錫的反射係數遠小於釕的反射係數，所以收集器的整體透射率可能顯著地降低。為了防止 來自所述源的碎片或由這種碎片產生的二次粒子沉積到輻射收集器上，可以使用汙染物阻 擋件。通過這樣的汙染物阻擋件或阱可以移除一部分碎片，但是一些碎片仍然可能沉積到 輻射收集器或其它光學元件上。為了移除碎片，已經討論了清洗方法，包括例如氫根清洗(例如在第WO 2008/002134號國際專利申請公開出版物中所描述的)。這樣，H2和氫根被引入到光刻設備 的至少一部分中。

發明內容
光刻設備可以包括一個或更多的磁體，其可以用於例如控制遮蔽件(shutter) 等多種應用或電機或致動器中的應用，以將多個零件安裝到框架和平臺等上，參見例如第 2007/0145831號美國專利申請公開出版物。本發明的一個方面是提供包含磁體的可替代的光刻設備。本發明的另一方面是提 供一種用於保護光刻設備中的磁體的方法。本發明的還一方面是提供一種器件製造方法。為此目的，光刻設備可以被設置成包括具有內部空間的至少一個腔；磁體；和保 護性外罩，所述磁體被包含在保護性外罩內且所述保護性外罩被布置以保護磁體而不與在 保護性外罩內出現的包含氫的氣體接觸，其中所述包含氫的氣體包括從由包含H2的氣體 和包含H原子的氣體組成的組中選擇出的一種或更多種氣體。因為H原子和H2可能侵蝕 磁體，尤其是磁體包括例如Nd、Sm、La等稀土，保護性外罩被布置以保護磁體而不與可能在 光刻設備中出現的包含氫的氣體接觸，其可以提供磁體的更長壽命和/或更好的操作(即 保護磁體)。外罩的使用可以防止或降低由氫原子和H2造成的侵蝕。外罩尤其被布置以 保護磁體而不與可能出現在光刻設備的腔的內部空間中的包含氫的氣體接觸。因此，保護 性外罩尤其被布置以拒絕磁體進入到光刻設備的腔的內部空間的其餘部分。光刻設備的 內部在此處也被稱為光刻設備的體積或保護性外罩的外部。在光刻設備中，可以應用在約 0. I-IOOPa範圍內的H2壓強。此外，例如在清洗過程中可以出現氫原子(或氫根)(參見例 如第W02008/002134號國際專利申請公開出版物)。因為即使再好地封閉的外罩遲早也可能會包括或開設有漏洞或裂縫，所述漏洞或 裂縫可以允許在光刻設備中出現的H2和/或氫原子進入到外罩內，甚至可以通過另外地使 用氫氣吸氣劑更好地保護磁體。在實施例中，保護性外罩還容裝氫氣吸氣劑。氫氣吸氣劑 可以例如是稀土金屬(諸如Sm或La)或貴金屬(例如Pd)或可以被氫化的烴或在本領域 中已知的用於氫氣的其它吸氣劑。在此處，氫氣吸氣劑是能夠鍵合氫原子和/或氫氣的材 料，尤其是對於其自身的質量相對於未被鍵合的吸氣劑(即相對於保護性外罩內的還沒有 鍵合的氫氣和/或H的吸氣劑)的相當大的分數，諸如例如在0.01-50% (重量百分比) 範圍內，尤其是在0.01-10% (重量百分比)內。這樣的吸氣劑在本領域中是已知的。在實施例中，還可以應用兩個或更多的吸氣劑的組合。術語「吸氣劑」表示由固體吸氣劑(例 如Sm、La等)和/或氣體吸氣劑和/或液體吸氣劑(例如可以被氫化的烴，諸如乙烯、丙烯 等)組成的組中選擇的一種或更多種吸氣劑。在實施例中，通過使用磁體表面修飾氣體，磁體可以可替代地或另外地被保護。例 如，保護性外罩可以容裝這樣的磁體表面修飾氣體。適合的磁體表面修飾氣體是包含O2的 氣體，例如氧氣或水蒸氣。這樣的磁體表面修飾氣體可以被應用，以對所述表面進行修飾， 使得H2或H的存在可能不再是有害的。例如，磁體表面修飾氣體可以在物理上形成保護性 塗層，而且可以在化學上形成保護性塗層。例如，當使用包含氧氣的氣體時，磁體表面可能 由於氧氣的出現而形成氧化塗層，從而有效地保護磁體免受H和/或H2的影響。保護性外 罩內的氧氣可以允許在所述表面處的化學反應總是朝氧化的方向，而不是朝氫化的方向。 在實施例中，保護性外罩還可以容裝磁體表面修飾氣體。在此處，術語「包含氫的氣體」是指包含氫分子(即H2和其類似物)的氣體，也被 稱為包含H2的氣體；和/或是指包含氫根(即H和其類似物)的氣體，也被稱為包含氫原子 的氣體。氫原子或氫根的類似物包括D (氘)和T (氚)，且H2的類似物包括D2、T2、HD、TD、 HT。為了簡明起見，H2(包括其類似物)和H(包括其類似物)也被分別稱為吐和扎因此， H2可以表示從由H2、D2、T2、HD、TD、HT組成的組中選擇的一種或更多種，且H可以表示從由 H、D和T組成的組中選擇的一種或更多種。在此處，術語「包含H2的氣體」或「包含O2的氣體」涉及包括這樣的分子或由這樣 的分子組成的氣體，例如在摻有H2的包含H2的氣體(例如H2和一種或更多種惰性氣體的 混合物)的情形中，且在摻有O2 (例如空氣)或純O2的包含O2的氣體的情形中。術語「包 含氫的氣體」通常表示包含氫根和H2的氣體。在另一實施例中，磁體被保持在保護性氣體中。這可以通過將非包含氫的氣體饋 送到保護性外罩內來實現。因此，在實施例中，保護性外罩還包括用於非包含氫的氣體的入 口，和光刻設備還可以包括控制器，該控制器被布置以控制在保護性外罩內的預定壓強的 非包含氫的氣體。這樣，例如保護性外罩內的氣體環境可以被保持在大於保護性外罩的外 部的壓強的壓強。因此，可以降低或甚至防止H2氣體或H根洩漏到保護性外罩中。在實施 例中，這樣的非包含氫的氣體還包括磁體表面修飾氣體，例如上文所描述的。內部的保護性 外罩的壓強與保護性外罩的外部的壓強的比可以大於1，例如在1. 01-10000的範圍內，或 在1. 1-10000的範圍內。注意到，磁體表面修飾氣體就定義來說是非包含氫的氣體。術語「非包含氫的氣體」表示基本上不包含吐(或其類似物，例如D2、T2、HD、TD、 HT等)的氣體。在實施例中，「非包含氫的氣體」具有小於約IOppm或小於約Ippm或在約 10-0. OOlppm範圍內的H2 (包括H2的類似物)含量。在實施例中，術語「非包含氫的氣體」 也表示不包含H(或其類似物，例如D和T)的氣體，且具有小於約IOppm或小於約Ippm或 在約10-0. OOlppm範圍內的H (包括H的類似物)含量。保護性外罩還可以容裝從由氫氣吸氣劑、非包含氫的氣體和磁體表面修飾氣體的 組中選擇的一種或更多種磁體保護劑。因為在實施例中非包含氫的氣體可以包括磁體表面 修飾氣體，所述保護性外罩可以包括從氫氣吸氣劑和非包含氫的氣體的組中選擇的一種或 更多種磁體保護劑。在實施例中，保護性外罩可以進一步包括被布置以檢測氣體從保護性外罩洩漏的檢測器。這樣的檢測器可以被布置在保護性外罩的外面，用於測量來自保護性外罩的氣體 是否從保護性外罩洩漏到外部空間中。這樣的檢測器可以例如是質譜儀。非包含氫的氣體 或磁體表面修飾氣體可以包括被選擇以便於檢測的氣體，例如高移動性的輕質的氣體，例 如He或Ne，或另一種惰性氣體，其可能通過化學、光譜方法或通過質量選擇檢測器等被相 對容易地進行檢測。在上文的實施例中，被容裝或被饋送至保護性外罩的氣體可以提供大致靜態的實 施例或情形，意味著例如僅當內部氣體壓強降到特定的預定壓強或壓強比(也參見上文) 時，氣體被添加至保護性外罩。然而，在另一實施例中，大致動態的情形或實施例可以被產 生，其中提供了通過保護性外罩的氣流。因此，在特定的實施例中，保護性外罩還包括用於 非包含氫的氣體的入口和出口(用於來自保護性外罩的氣體)，且其中光刻設備可以進一 步可選地包括控制器，所述控制器被布置以控制通過保護性外罩的至少一部分的非包含氫 的氣體的流。注意到，出口是被設計以允許氣體從保護性外罩逸出的開口，而漏洞或裂縫不 是被設計而允許氣體逸出的開口，而是可以在例如製造保護性外罩的期間或在光刻設備的 操作期間發展而成的開口。在這樣的實施例中，保護性外罩被用非包含氫的氣體進行淨化 (其可以如上所述的包括磁體表面修飾氣體)。根據另一方面，本發明提供了一種用於保護光刻設備中的磁體的方法，所述方法 包括將磁體包含在保護性外罩內，所述保護性外罩被布置以保護磁體不與包含氫的氣體接 觸，例如通過使用上文的且在此處的進一步描述的保護性外罩的實施例來實現。在實施例中，用於保護磁體的方法可以包括將非包含氫的氣體(包括磁體表面 修飾氣體)饋送至保護性外罩內。在實施例中，所述方法可以包括使非包含氫的氣體(包 括磁體表面修飾氣體)流過外罩的至少一部分。根據又一方面，提供了一種使用光刻設備的器件製造方法，其中光刻設備包括磁 體，且所述方法包括將磁體包含到保護性外罩內，所述保護性外罩被布置以保護磁體不與 包含氫的氣體接觸，其中包含氫的氣體是從由包含H2的和包含H原子的氣體組成的組中選 擇的。磁體被容裝在保護性外罩內，且被根據上文描述的實施例進行保護。在實施例中，光刻設備包括輻射源，該輻射源被構造以產生EUV輻射，其中輻射源 是Sn等離子體源。在此處，術語「被構造以產生EUV輻射」尤其表示被設計以產生EUV輻 射且可以被設計以用於EUV光刻術中的源。在特定的實施例中，輻射源分別包括雷射誘導 等離子體源(LPP源)或放電誘導等離子體源(DPP源)。在實施例中，光刻設備包括照射系統，該照射系統被配置以調節輻射束；支撐件， 該支撐件被構造以支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠將圖案在輻射束的橫截面中 賦予輻射束以形成圖案化的輻射束；襯底臺，所述襯底臺被構造以保持襯底；和投影系統， 該投影系統被配置以將圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上。在實施例中，光刻設備 是EUV光刻設備。光刻設備包括輻射源，該輻射源被構造以產生輻射束，所述輻射束在實施 例中尤其是指EUV輻射束，且輻射源被構造以產生EUV輻射。在實施例中，磁體是包含稀土元素的磁體，例如包含Nd或Sm的磁體。


現在參照隨附的示意性附圖，僅以舉例的方式，描述本發明的實施例，其中，在附圖中相應的附圖標記表示相應的部件，且其中圖1示意性地示出根據本發明實施例的光刻設備；圖2示意性地示出根據圖1的光刻設備的實施例的EUV照射系統和投影光學裝置 的側視圖；圖3示意性地示出圖1的光刻設備中的磁體外罩的實施例；圖4示意性地示出圖1的光刻設備中的磁體外罩的實施例；和圖5示意性地示出圖1的光刻設備中的磁體外罩的實施例。
具體實施例方式圖1示意性地示出根據本發明的實施例的光刻設備1。所述設備1包括用於產生 輻射的源SO ；照射系統(照射器)IL，配置用於調節來自所接收到的從源SO發出的輻射的 輻射束B(例如，紫外(UV)輻射或極紫外(EUV)輻射)。所述源SO可以被設置成分立的單 元。支撐件(例如掩模臺)MT，被配置以支撐圖案形成裝置(例如掩模)MA並與配置用於 根據確定的參數精確地定位圖案形成裝置MA的第一定位裝置PM相連。襯底臺(例如晶片 臺)WT，被配置以保持襯底(例如塗覆有抗蝕劑的晶片)W，並與配置用於根據確定的參數精 確地定位襯底W的第二定位裝置PW相連。投影系統(例如折射式投影透鏡系統)PS被配 置用於將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標部分C (例如包括一 根或多根管芯)上。所述照射系統可以包括各種類型的光學部件，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部件、或其任意組合，以引導、成形、或控制輻射。所述支撐件支撐圖案形成裝置(例如承載其重量)。支撐件以依賴於圖案形成裝 置的方向、光刻設備的設計以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環境中等其它條件的方 式保持圖案形成裝置。支撐件可以採用機械的、真空的、靜電的或其它夾持技術來保持圖案 形成裝置。所述支撐件可以是框架或臺，例如，其可以根據需要成為固定的或可移動的。所 述支撐件可以確保圖案形成裝置位於所需的位置上(例如相對於投影系統)。在這裡任何 使用的術語「掩模板」或「掩模」都可以認為與更上位的術語「圖案形成裝置」同義。這裡所使用的術語「圖案形成裝置」應該被廣義地理解為表示能夠用於將圖案在 輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標部分上形成圖案的任何裝置。應當注意， 被賦予輻射束的圖案可能不與在襯底的目標部分上的所需圖案完全相符(例如如果該圖 案包括相移特徵或所謂輔助特徵)。通常，被賦予輻射束的圖案將與在目標部分上形成的器 件中的特定的功能層相對應，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。掩模在光刻術中是公知的，並且包括諸如 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。可編程反射鏡陣列的示例採用小反射鏡的矩陣布置，每一個小反射鏡可以獨立地 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。這裡使用的術語「投影系統」應該廣義地解釋為包括任意類型的投影系統，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系統、或其任意組合，如對於所使用的曝光輻射所適合的、或對於諸如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。這 裡使用的術語「投影透鏡」可以認為是與更上位的術語「投影系統」同義。如這裡所示的，所述設備是反射型的(例如，採用反射式掩模)。替代地，所述設備 可以是透射型的(例如，採用透射式掩模)。所述光刻設備可以是具有兩個(雙臺)或更多襯底臺(和/或兩個或更多的掩模 臺)的類型。在這種「多臺」機器中，可以並行地使用附加的臺，或可以在一個或更多個臺 上執行預備步驟的同時，將一個或更多個其它臺用於曝光。光刻設備也可以是以下類型的，其中襯底的至少一部分可以被具有相對高折射率 的液體(例如水)所覆蓋，以填充投影系統和襯底之間的空間。浸沒液體也可以施加到光 刻設備中的其它空間，例如施加到掩模和投影系統之間。浸沒技術可用於增加投影系統的 數值孔徑在本領域是公知的。此處所使用的術語「浸沒」並不意味著諸如襯底等結構必須 浸沒在液體中，而僅僅意味著在曝光期間液體處於例如投影系統和襯底之間。參照圖1，所述照射器IL接收從輻射源SO發出的輻射束。該源和所述光刻設備可 以是分立的實體(例如當該源為準分子雷射器時)。在這種情況下，不會將該源考慮成形成 光刻設備的一部分，並且通過包括例如合適的定向反射鏡和/或擴束器的束傳遞系統的幫 助，將所述輻射從所述源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 備的組成部分(例如當所述源是汞燈時)。可以將所述源SO和所述照射器IL、以及如果需 要時設置的所述束傳遞系統一起稱作輻射系統。所述照射器IL可以包括配置用於調整所述輻射束的角強度分布的調整裝置。通 常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強度分布的至少所述外部和/或內部徑向範圍(一 般分別稱為σ-外部和ο-內部)進行調整。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。可以將所述照射器用於調節所述輻射束，以在其橫截面中具有所需 的均勻性和強度分布。所述輻射束B入射到保持在支撐件(例如，掩模臺)MT上的所述圖案形成裝置(例 如，掩模MA)上，並且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。已經穿過掩模MA之後，所述輻射 束B通過投影系統PS，所述投影系統PS將所述束投影到所述襯底W的目標部分C上。通 過第二定位裝置PW和位置傳感器IF2 (例如，幹涉儀器件、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部分C定位於所述輻射束B的 路徑中。類似地，例如在從掩模庫的機械獲取之後，或在掃描期間，可以將所述第一定位裝 置PM和另一個位置傳感器IFl (例如幹涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)可以用於相 對於所述輻射束B的路徑精確地定位掩模ΜΑ。通常，可以通過形成所述第一定位裝置PM 的一部分的長行程模塊(粗定位)和短行程模塊(精定位)的幫助來實現掩模臺MT的移 動。類似地，可以採用形成所述第二定位裝置PW的一部分的長行程模塊和短行程模塊來實 現所述襯底臺WT的移動。在步進機的情況下(與掃描器相反)，所述掩模臺MT可以僅與短 行程致動器相連，或可以是固定的。可以使用掩模對準標記Ml、M2和襯底對準標記PI、P2 來對準掩模MA和襯底W。儘管所示的襯底對準標記佔據了專用目標部分，但是它們可以位 於目標部分之間的空間(這些公知為劃線對準標記)中。類似地，在將多於一個的管芯設 置在掩模MA上的情況下，所掩模對準標記可以位於所述管芯之間。可以將所述設備用於以下模式中的至少一種中
a.在步進模式中，在將掩模臺MT和襯底臺WT保持為基本靜止的同時，將賦予所 述輻射束的整個圖案一次投影到目標部分C上(即，單一的靜態曝光)。然後將所述襯底 臺WT沿X和/或Y方向移動，使得可以對不同目標部分C曝光。在步進模式中，曝光場的 最大尺寸限制了在單一的靜態曝光中成像的所述目標部分C的尺寸。b.在掃描模式中，在對掩模臺MT和襯底臺WT同步地進行掃描的同時，將賦予所述 輻射束的圖案投影到目標部分C上(S卩，單一的動態曝光)。襯底臺WT相對於掩模臺MT的 速度和方向可以通過所述投影系統PS的(縮小)放大率和圖像反轉特徵來確定。在掃描 模式中，曝光場的最大尺寸限制了單一動態曝光中所述目標部分的寬度(沿非掃描方向)， 而所述掃描運動的長度確定了所述目標部分的高度(沿所述掃描方向)。c.在另一個模式中，將用於保持可編程圖案形成裝置的掩模臺MT保持為基本靜 止，並且在對所述襯底臺WT進行移動或掃描的同時，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標 部分C上。在這種模式中，通常採用脈衝輻射源，並且在所述襯底臺WT的每一次移動之後、 或在掃描期間的連續輻射脈衝之間，根據需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模 式可易於應用於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 無掩模光刻術中。也可以採用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。在上下文允許的情況下，術語「透鏡」可以表示各種類型的光學部件中的任意一個 或它們的組合，包括折射式、反射式、磁性式、電磁式和靜電式光學部件。此處使用的術語「輻射」和「束」包括全部類型的電磁輻射，包括紫外(UV)輻射 (例如具有365、248、193、157或126nm的波長λ )和極紫外(EUV或軟X射線)輻射(例 如具有在5-20nm範圍內的波長，例如約13.5nm)以及粒子束(例如離子束或電子束)。通 常，具有在約780-3000nm(或更大)之間的波長的輻射被認為是紅外(IR)輻射。UV表示 具有約100-400nm的波長的輻射。在光刻術中，通常還可以應用由汞放電燈產生的波長 G線436nm、H線405nm和/或I線365nm。VUV是真空UV (即被空氣吸收的UV)且表示約 100-200nm的波長。DUV是深UV，且由準分子雷射器產生的例如126_248nm的波長的DUV通 常被用於光刻術。本領域技術人員應當理解，具有在例如5-20nm範圍內的波長的輻射與至 少一部分在5-20nm範圍內的特定波長帶的輻射相關。圖2更詳細地顯示出投影設備1，包括輻射系統42、照射光學裝置單元44和投影 系統PS。輻射系統42包括可以由放電等離子體形成的照射源SO。EUV輻射可以由氣體或 蒸汽來產生，例如Xe氣體、Li蒸汽或Sn蒸汽，其中非常熱的等離子體被產生以發射在EUV 範圍的電磁光譜中的輻射。通過例如放電產生至少部分地電離的等離子體，來形成非常熱 的等離子體。對於有效地產生輻射來說，可能需要例如分壓為IOPa的Xe、Li、Sn蒸汽或任 何其它的適合的氣體或蒸汽。在實施例中，應用錫(Sn)源作為EUV源。由輻射源SO發射 出的輻射從源腔47經由可選擇的氣體阻擋件或汙染物阱49 (也被描述為汙染物阻擋件或 翼片阱)傳送至收集器腔48中，所述氣體阻擋件或汙染物阱49被定位在源腔47中的開口 中或其後面。汙染物阱49可以包括通道結構。汙染物阱49還可以包括氣體阻擋件或者氣 體阻擋件和通道結構的組合。在此處進一步描述的汙染物阱或汙染物阻擋件49至少包括 如在本領域中所知的通道結構。收集器腔48包括可以由掠入射收集器形成的輻射收集器50(在此處也被表示為收集器反射鏡)。輻射收集器50具有上遊輻射收集器側50a和下遊輻射收集器側50b。通 過收集器50的輻射可以被反射遠離光柵光譜濾光片51，以被聚焦到在收集器腔48中的孔 徑處的虛源點52上。來自收集器腔48的輻射束56在照射光學裝置單元44中被經由正入 射反射器53、54反射到定位到掩模板或掩模臺MT上的掩模板或掩模上。形成了圖案化的 束57，該圖案化的束57在投影系統PS中被經由反射元件58、59成像到晶片平臺或襯底臺 WT上。通常在照射光學裝置單元44和投影系統PS中可以出現比所顯示的元件更多的元 件。光柵光譜濾光片51可以依賴於光刻設備的類型可選擇地出現。此外，可能具有比圖中 顯示的反射鏡更多的反射鏡，例如可能具有比反射鏡58、59多1-4個的反射性元件。輻射 收集器50是從現有技術已知的。除了掠入射反射鏡作為收集器反射鏡50之外，也可以應用正入射收集器。如在此 處在實施例中更加描述的收集器反射鏡50是具有反射器142、143和146的巢狀收集器，且 如示意性地描繪出的以及其它的，圖2在此處被進一步地用作為收集器(或收集器反射鏡) 的例子。因此，在可應用的情況下，用作掠入射收集器的收集器反射鏡50通常可以解釋為 收集器，在特定的實施例中也可被解釋為正入射收集器。此外，除了光柵51之外，如在圖2中示意性地顯示地，也可以採用透射式光學濾光 片，或在實施例中可以根本不使用濾光片51。對於EUV輻射是透射的而對於UV輻射是較不 透射的或甚至基本上吸收UV輻射的光學濾光片在本領域中是已知的。「光柵光譜純度濾光 片」在此處被表示成「光譜純度濾光片」，其包括光柵或透射濾光片。雖然沒有在圖2中示 出，但是所包含的可選擇的光學元件可以是EUV透射光學濾光片(例如被布置在收集器反 射鏡50的上遊)或在照射單元44和/或投影系統PS中的光學EUV透射濾光片。在實施例(也可參見上文)中，輻射收集器50可以是掠入射收集器。收集器50被 沿著光軸0對準。源SO或其圖像被定位在光軸0上。輻射收集器50可以包括反射器142、 143、146 (也被稱為包括多個沃爾特(Wolter)類型的反射器的Wolter類型反射器)。有時， 它們也被稱為殼(shell)。這些反射器(或殼)142、143、146可以巢狀的且關於光軸0是旋 轉對稱的。在圖2(以及其它圖中)，內反射器由附圖標記142表示，中間反射器由附圖標記 143表示，以及外反射器由附圖標記146表示。輻射收集器50包圍特定的體積，即在外反射 器146內的體積。典型地，儘管可以出現小的開口，但是在外反射器146內的這一體積是圓 周地密閉的。所有的反射器142、143和146包括多個表面，所述反射器的表面的至少一部 分包括一反射層或多個反射層。因此，反射器142、143和146(可以設置更多的反射器，且 具有多於3個反射器或殼的輻射收集器(也被稱為收集器反射鏡)50的實施例也被包含於 其中)至少一部分被設計用於反射和收集來自源SO的EUV輻射，且反射器的至少一部分可 以不被設計用於反射和收集EUV輻射。例如，反射器的後側的至少一部分可以不被設計用 於反射和收集EUV輻射。上述後一部分也可以被稱為後側。另外地，在這些反射層的表面 上可以具有用於保護的或用作設置在反射層表面的至少一部分上的光學濾光片的覆蓋層。輻射收集器50通常放置在源SO或源SO的像的鄰近區域內。每個反射器142、143、 146可以包括至少兩個相鄰的反射表面，與更靠近源SO的反射表面相比，更遠離源SO的反 射表面被以與光軸0成更小的角度設置。這樣，掠入射收集器50被配置以產生沿著光軸0 傳播的(E)UV輻射束。至少兩個反射器可以被基本上同軸地設置且關於光軸0基本上旋轉 對稱地延伸。應當理解，輻射收集器50可以在外反射器146的外表面上具有另外的特徵或圍繞外反射器146具有另外的特徵，例如保護性保持器、加熱器等。附圖標記180表示兩個 反射器之間的空間，例如反射器142和143之間的空間。每一反射器142、143、146可以包 括至少兩個相鄰的反射表面，與更靠近源SO的反射表面相比，更遠離源SO的反射表面被以 與光軸0成更小的角度設置。這樣，掠入射反射器50被配置以產生沿著光軸0傳播的(E) UV輻射束。至少兩個反射器可以被基本上同軸地設置且關於光軸0基本上旋轉對稱地延 伸。應當理解，輻射收集器50可以在外反射器146的外表面上具有另外的特徵或圍繞外反 射器146具有另外的特徵，例如保護性保持器、加熱器等。附圖標記180表示兩個反射器之 間的空間，例如反射器142和143之間的空間。圖3示意性地示出被光刻設備1包含的保護性外罩110。因為可以在光刻設備的 任意位置應用磁體，所以光刻設備1以虛線畫出的外框表示。附圖標記82表示光刻設備內 部的一部分，其中布置有磁體100和保護性外罩110。附圖標記82表示被光刻設備1所包 含的保護性外罩110的外部。注意到，術語「磁體」和「外罩」也可以分別涉及多個磁體和多個外罩。為了簡明 起見，在此處僅示意性示出了在一個保護性外罩110中僅有一個磁體100，但是本發明不限 於這樣的配置。外罩110具有壁111，從而將磁體100包圍在體積112中。磁體100的體積通常將 小於保護性外罩110的體積112 (即被保護性外罩110包圍的體積)。外罩體積112和磁體 100的體積的比可以在約1. 1-20範圍內，或在約1. 1-10範圍內。外罩體積112可以包括氣體130。該氣體可以是非包含氫的氣體。在實施例中，外 罩體積112中的壓強在真空範圍內，例如在約0.001-0. IPa的範圍內。外罩體積112可以 進一步包括氫氣吸氣劑120，諸如例如La、Nd、Sm、Gd等的稀土金屬。外罩110內的壓強也 可以更大。在實施例中，外罩110內的壓強可以在約0. OOlPa至大於氣體環境壓強的範圍 內，例如達到約6巴。這樣，光刻設備1包括磁體100，該磁體110被包含在保護性外罩110內，且保護性 外罩110被布置以保護磁體100不與包含H2或包含H原子的氣體接觸，所述氣體可能出現 在光刻設備內部82(的至少一部分)內。因為觀察到H2和/或H可能侵蝕磁體100，尤其 是包括諸如Sm或La等稀土元素的磁體，保護性外罩110可以被布置以保護磁體100不與 可能出現在光刻設備1 (例如光刻設備內部82的一部分)中的包含H2或包含H原子的氣 體接觸。這可以為磁體100提供更長壽命和/或更好的操作(即保護磁體100)。外罩110 的使用可以防止或減小H根和/或吐的侵蝕，由附圖標記101表示的磁體的表面可以被保 護以防止H2和/或H原子(或H根)的侵蝕。在特定的實施例中，非包含氫的氣體包括磁體表面修飾氣體。適合的磁體表面修 飾氣體尤其是包含O2的氣體，例如O2或空氣或水蒸汽。這樣的包含O2的氣體可能導致侵 蝕磁體表面101，從而形成氧化層。這樣的氧化層可以進一步保護磁體100免受H和/或H2 的侵蝕。當例如包含O2的氣體的磁體表面修飾氣體出現在外罩110中時，在表面101處的 反應可能是氧化性的。在圖4中，示意性地示出了一實施例，其中保護性外罩110包括非包含氫的氣體 130。這一氣體可以具有磁體表面修飾功能，因而是磁體表面修飾氣體135，而且還可以是不 具有修飾表面的能力的另一種氣體。在圖4中非包含氫的氣體用附圖標記130表示。圖4示意性示出了一實施例，在該實施例中，非包含氫的氣體130可以是用附圖標記135表示的 磁體表面修飾氣體。在實施例中，保護性外罩110還包括用於非包含氫的氣體130的入口 140。通過入 口 140，可以由氣體源342提供氣體130。為此目的，泵或閥344可以將氣體130引入到保 護性外罩110中。再者，非包含氫的氣體130可以包括磁體表面修飾氣體135(在此處被示 意性地示出的)。在實施例中，可以通過控制器160來控制泵或閥344，該控制器160以例 如被布置以在保護性外罩110中保持氣體130 (包括可選擇地包含磁體表面修飾氣體135) 的預定壓強。為此目的，控制器160還可以接收傳感器150的輸入信號，在實施例中，傳感 器150被布置成測量保護性外罩110內的氣體壓強。可替代地，或與在實施例中被布置成 測量保護性外罩110內的氣體壓強的傳感器150結合，傳感器150(還)可以被布置成感測 在保護性外罩110內H2的存在和/或測量H2的壓強(分壓)。在實施例中，控制器150可 以被布置成對保護性外罩110內的非包含氫的氣體130的預定壓強進行控制和/或可以被 布置以感測在保護性外罩110內H2的存在和/或測量H2的壓強(分壓)。這樣，例如保護 性外罩110內的氣體環境可以被保持處於高於保護性外罩的外部(即在光刻設備體積82 中)的壓強的壓強上。如上文所提及的，在實施例中，非包含氫的氣體130還可以包括磁體 表面修飾氣體135。內部保護性外罩的壓強與保護性外罩110的外部的壓強的比可以高於 約1，例如在約1.01-10000的範圍內，或在約1. 1-10000的範圍內。在實施例中，保護性外罩110或更精確地是光刻設備1可以還包括檢測器155，該 檢測器155被布置以檢測氣體從保護性外罩110的洩漏。檢測器155可以被布置在保護性 外罩110的外面，用以測量來自保護性外罩110的氣體是否洩漏到保護性外罩110的外部 空間82。檢測器155可以例如是質譜儀。為了便於檢測，非氫氣體或磁體表面修飾氣體可 以包括被選擇以便於檢測的氣體，諸如例如Ne或另一種惰性氣體，其可能利用化學方法或 光譜方法或通過質量選擇檢測器等被相對容易地檢測。控制器160還可以被布置以接收來 自傳感器155的信號，且基於這一信號控制非包含氫的氣體130到保護性外罩110的輸入 和/或非包含氫的氣體130在保護性外罩110內的壓強。因此，這樣還提供了一種方法，所 述方法包括將非包含氫的氣體130饋送至保護性外罩110內。如上所述，在實施例中，非 包含氫的氣體130包括磁體表面修飾氣體135。在另一實施例中，形成了大致動態的情形或實施例，其中非包含氫的氣體130流 過保護性外罩110。在圖5中示意性地示出了這樣的實施例。在此處，保護性外罩110還包 括用於非包含氫的氣體130的入口 140和出口 240。光刻設備1還可以包括控制器160，該 控制器160被布置以控制非包含氫的氣體130的通過保護性外罩110的至少一部分的流。 控制器160可以被布置以控制所述流的體積流量、所述流的質量流量或上述兩者。在實施 例中，氣體從氣體源342流過保護性外罩110的至少一部分，且在出口 240離開保護性外罩 110。光刻設備1可以進一步包括泵或閥244，所述泵或閥244被布置以允許氣體從保護性 外罩110經由出口 240逃逸至排放裝置242。在實施例中，控制器160可以被布置以控制閥 或泵344和/或閥或泵244，從而允許在貫穿的保護性外罩110中分別保持氣體130的預定 的壓強或流量或者壓強和流量兩者。再者，可以應用傳感器150和/或傳感器155。因此， 保護性方法可以包括使得非包含氫的氣體130流過外罩110的至少一部分。如上所述，在 實施例中，非包含氫的氣體130包括磁體表面修飾氣體135。內部的保護性外罩的壓強與保護性外罩110的外部的壓強的比可以大於約1，例如在約1.01-10000的範圍內，或在約 1. 1-10000的範圍內。這樣，可以建立淨化流配置，使得在磁體100附近的氫氣含量可以被 限制。此處描述的實施例提供了具有特定的磁體保護的光刻設備1。光刻設備1包括被 包含在保護性外罩110內的磁體100，所述保護性外罩110被布置以保護磁體100不與包含 H2的或包含H原子的氣體接觸。外罩還可以包含氫氣吸氣劑120 (在圖3中顯示的)，和/ 或在實施例中包含磁體表面修飾氣體135，和/或包含另一種非包含氫的氣體130。另外， 非包含氫的氣流可以被提供或磁體表面修飾氣流可以被提供穿過保護性外罩110的至少 一部分。在實施例中，提供了一種用於保護光刻設備1中的磁體100的方法，其中所述方法 包括將磁體100包含到保護性外罩110內，該保護性外罩110被布置以保護磁體100不與 可能出現在外罩外部82中的包含H2或包含H原子的氣體接觸，例如通過使用上文和在此 處進一步描述的保護性外罩110的實施例。這樣的方法可以還包括一個或更多的保護性措 施，所述保護性措施被從由(a)提供氫氣吸氣劑120至保護性外罩110、(b)分別將非包含 氫的氣體130饋送或流動至保護性外罩110或到保護性外罩110中和(c)分別地將磁體表 面修飾氣體135饋送或流動至保護性外罩110或到保護性外罩110中的步驟構成的組中選 出。在實施例中，內部的保護性外罩的壓強與保護性外罩110的外部的壓強的比可以被保 持大於約1，例如在約1.01-10000的範圍內，或在約1. 1-10000的範圍內。這樣，非包含氫 的氣體130 (包括磁體表面修飾氣體135)的存在可以有效地削減或甚至防止氫根和/或氫 氣被引入到保護性外罩110內(其中氫根和/或氫氣可以存在於包含保護性外罩110的光 刻設備中)。在實施例中，磁體是包含稀土(元素)的磁體，例如包含Nd或Sm的磁體。此處公開的實施例還提供了使用光刻設備1的器件製造方法，其中光刻設備1包 括磁體100，且所述方法包括將磁體100包含到保護性外罩110內，該保護性外罩110被布 置以保護磁體100不與可能在外罩外部82中出現的包含H2的或包含H原子的氣體接觸。附圖示出了多個可能的實施例，本發明不限於此。磁體100可以被從氫氣吸氣劑 120、非包含氫的氣體130和磁體表面修飾氣體135的組中選擇的一種或更多種磁體保護劑 保護，且當使用氣體時，保護性外罩可以被布置以提供非包含氫的氣體130的流和/或磁體 表面修飾氣體135的流。儘管在本文中可以做出具體的參考，將所述光刻設備用於製造IC，但應當理解這 裡所述的光刻設備可以有其他的應用，例如，集成光學系統、磁疇存儲器的引導和檢測圖 案、平板顯示器、包括液晶顯示器(LCD)的平板顯示器、薄膜磁頭等的製造。本領域技術人 員應該理解的是，在這種替代應用的情況中，可以將其中使用的任意術語「晶片」或「管芯」 分別認為是與更上位的術語「襯底」或「目標部分」同義。這裡所指的襯底可以在曝光之前 或之後進行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層塗到襯底上，並且對已曝光的抗蝕 劑進行顯影的工具)、量測工具和/或檢驗工具中。在可應用的情況下，可以將此處公的開 內容應用於這種和其它襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如以便產生 多層IC，使得這裡使用的所述術語「襯底」也可以表示已經包含多個已處理層的襯底。儘管以上已經做出了具體的參考，在光學光刻的情況中使用本發明的實施例，但應該理解的是，本發明可以用於其他應用中，例如壓印光刻，並且只要情況允許，不局限於 光學光刻。在壓印光刻中，圖案形成裝置中的拓撲限定了在襯底上產生的圖案。可以將所述 圖案形成裝置的拓撲印刷到提供給所述襯底的抗蝕劑層中，在其上通過施加電磁輻射、熱、 壓力或其組合來使所述抗蝕劑固化。在所述抗蝕劑固化之後，所述圖案形成裝置從所述抗 蝕劑上移走，並在抗蝕劑中留下圖案。儘管以上已經描述了本發明的特定的實施例，但是應該理解的是本發明可以以與 上述不同的形式實現。例如，本發明可以採取包含用於描述上述公開的方法的一個或更多 個機器可讀指令序列的電腦程式的形式，或者採取具有在其中存儲的這種電腦程式的 數據存儲介質的形式(計算機可讀介質，例如，半導體存儲器、磁碟或光碟)。這種計算機程 序可以用於控制沉積物的移除、控制壓強等。上文的描述的意圖是說明性的，而不是限制性的。因此，本領域技術人員應當明白 可以在不背離下文所闡述的權利要求的範圍的情況下對如所描述的本發明進行修改。動詞 「包括」的使用和其變形不排除出現除了權利要求中所描述的之外的元件或步驟。在元件之 前的「一」或「一個」不排除出現多個這樣的元件。本發明不限於光刻設備的應用或用於如在實施例中描述的光刻設備。另外，附圖 通常只包括理解本發明所必需的元件和特徵。除此之外，光刻設備的附圖是示意性的且不 是按比例繪製的。本發明不限制於在示意性附圖中顯示的這些元件(例如在示意性附圖中 繪製的反射鏡的數量)。此外，本發明不限於關於圖1描述的光刻設備。可以將關於輻射收 集器所描述的本發明用於(其它的)多層的、掠入射反射鏡或其它的光學元件。應當理解， 可以組合上文描述的實施例。
權利要求
一種光刻設備，所述光刻設備包括至少一個腔，所述腔具有內部空間；磁體；和保護性外罩，所述磁體被包含在所述保護性外罩中，且所述保護性外罩被布置以保護所述磁體不與在所述內部空間內存在的包含氫氣的氣體接觸，其中所述包含氫的氣體包括從由包含H2的氣體和包含H原子的氣體組成的組中選擇的一種或更多種氣體。
2.根據權利要求1所述的光刻設備，其中所述保護性外罩還容裝從氫氣吸氣劑、非包 含氫的氣體和磁體表面修飾氣體的組中選擇的一種或更多種磁體保護劑。
3.根據權利要求1或2所述的光刻設備，其中所述保護性外罩還容裝非包含氫的氣體。
4.根據前述權利要求中任一項所述的光刻設備，其中所述保護性外罩還容裝磁體表面 修飾氣體。
5.根據前述權利要求中任一項所述的光刻設備，其中所述磁體是包含稀土的磁體。
6.根據前述權利要求中任一項所述的光刻設備，進一步包括照射系統，所述照射系統被配置以調節輻射束；支撐件，所述支撐件被構造以支撐圖案形成裝置，所述圖案形成裝置能夠將圖案在所 述輻射束的橫截面賦予輻射束，用以形成圖案化的輻射束；和投影系統，所述投影系統被配置以將所述圖案化的輻射束投影到襯底的目標部分上。
7.一種用於保護光刻設備中的磁體的方法，所述方法包括步驟將所述磁體包含在保 護性外罩內，所述保護性外罩被布置以保護所述磁體不與包含H2或包含H原子的氣體接 觸。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述保護性外罩還容裝從氫氣吸氣劑、非包含氫 的氣體和磁體表面修飾氣體的組中選擇的一種或更多種磁體保護劑。
9.根據權利要求7或8所述的方法，還包括步驟提供氫氣吸氣劑至所述保護性外罩。
10.根據權利要求7、8或10所述的方法，進一步包括步驟將磁體表面修飾氣體饋送 到保護性外罩中。
11.根據權利要求7-10中任一項所述的方法，進一步包括步驟使非包含氫的氣體流 過所述保護性外罩的至少一部分。
12.根據權利要求7-11中任一項所述的方法，進一步包括步驟使磁體表面修飾氣體 流過所述保護性外罩的至少一部分。
13.一種使用光刻設備的器件製造方法，所述光刻設備包括磁體，所述方法包括步驟 將所述磁體包含在保護性外罩內，所述保護性外罩被布置以保護所述磁體不與包含H2的或 包含H原子的氣體接觸。
14.根據權利要求13所述的方法，其中所述保護性外罩還容裝從氫氣吸氣劑、非包含 氫的氣體和磁體表面修飾氣體的組中選擇的一種或更多種磁體保護劑。
15.根據權利要求13或14所述的方法，還包括步驟將圖案化的輻射束投影到襯底的 目標部分上。
全文摘要
一種光刻設備(1)，所述光刻設備(1)包括磁體(100)，所述磁體(100)被包含在保護性外罩(110)內，所述保護性外罩(110)被布置以保護磁體(100)不與包含H2或包含H原子的氣體接觸。外罩(110)還可以包含氫氣吸氣劑(120)、磁體表面修飾氣體(130)或非包含氫的氣體(130)。非包含氫的氣體流可以被提供或磁體表面修飾氣體流可以被提供通過保護性外罩(110)的至少一部分。
文檔編號G03F7/20GK101952780SQ200980105437
公開日2011年1月19日 申請日期2009年2月19日 優先權日2008年2月20日
發明者A·T·W·凱姆彭, E·R·盧普斯特拉, J·H·J·莫爾斯, M·F·P·斯密特思, N·B·考斯特 申請人:Asml荷蘭有限公司