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TWI345931B - Laser produced plasma euv light source with pre-pulse - Google Patents

Laser produced plasma euv light source with pre-pulse Download PDF

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Publication number
TWI345931B
TWI345931B TW96103522A TW96103522A TWI345931B TW I345931 B TWI345931 B TW I345931B TW 96103522 A TW96103522 A TW 96103522A TW 96103522 A TW96103522 A TW 96103522A TW I345931 B TWI345931 B TW I345931B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
raw material
pulse
light
euv light
irradiated
Prior art date
Application number
TW96103522A
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English (en)
Other versions
TW200742503A (en
Inventor
Alexander N Bykanov
Oleh Khodykin
Original Assignee
Cymer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/358,988 external-priority patent/US20060255298A1/en
Application filed by Cymer Inc filed Critical Cymer Inc
Publication of TW200742503A publication Critical patent/TW200742503A/zh
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Description

1345931 九、發明說明: 本申請案主張對2006年2月21日提出、標題為“具有前 置脈衝之雷射生成式電漿極端紫外線光源”、代理人案號 2005-0085-01的美國專利申請案第u/358,988號之優先權, 5其係2005年2月25日提出、標題為“用於極端紫外線電漿源 目標傳送之方法與裝置”、代理人案號2004-0008-01的同時 等待之美國專利申請案序號第11/067,124號的部分連續申 請案,其整個内容係據此以引用的方式併入本文中。 2006年2月21日提出之美國專利申請案係亦2005年6月 10 29日提出、標題為“LPP極端紫外線電漿源材料目標傳送系 統”、代理人案號2005-0003-01的同時等待之美國專利申請 案序號第11/174,443號的部分連續申請案,其整個内容係據 此以引用的方式併入本文中。 本申猜案係亦有關同時一併提出、代理人案號 15 2005-0102-01的同時等待之美國非臨時專利申請案、標題為 ‘‘用於極端紫外線光源之原材料分配器”,其整個内容係據 此以引用的方式併入本文中。 本申請案係亦有關同時一併提出、代理人案號 2005- 0081-01的同時等待之美國非臨時專利申請案、標題為 20 “雷射生成式電聚極端紫外線光源”’其整個内容係據此以 引用的方式併入本文中。 本申請案係亦有關同時一併提出、代理人案號 2006- 0010-01的同時等待之美國臨時專利申請案、標題為 “極端紫外線光源”,其整個内容係據此以引用的方式併入 5 1345931 本文中。 【發明所屬之^技術領城】 發明領域 本發明有關極端紫外線(“EUV”)光源,其例如在大約50 5 奈米之波長及以下自一由原材料所建立之電漿提供EUV光 線,並將該光線及集中及引導至一焦點,供在該EUV光源 室外側之利用,例如用於半導體積體電路製造之微影術。 t Λ. 3 發明背景 10 極端紫外線(“EUV”)光線、例如具有約50奈米或更少之 波長的電磁輻射(有時亦稱為軟X-射線),且包含在大約13.5 奈米波長之光線,能夠被用在微影製程中,以於基板、例 如矽晶圓中產生非常小之部件。 產生EUV光線之方法包含、但不須限於將—材料轉換 15 成一電漿狀態,該電漿狀態具有一元素,例如氙、鋰、錫, 且於該EUV範圍中具有一發射譜線。於一此種方法中,通 常稱為雷射生成式電漿(“LPP”),該所需之電漿可藉著以一 雷射光束照射諸如材料之點滴、液流或凝塊的目標材料所 產生,該材料具有所需之線放射元素。至今為止,已揭示 20 諸系統,其中每一點滴係藉著一分開之雷射脈衝連續地照 射,以由每一點滴形成一電漿。亦已揭示諸系統,其中於 藉著一電漿-產生脈衝(例如主要雷射脈衝)充分照射,以由 該前置脈衝原材料產生EUV之前,每一點滴係藉著—分開 之前置脈衝連續地照明、例如光線脈衝(每一點滴一前置脈衝)。 6 1345931 當作範例,對於錫及鋰原材料,該原材料可在其個別 之熔點以上加熱,且強迫經過一孔口,以產生一點滴。然 而,此型式之未調節喷射,典型產生一隨後分成點滴而非 混亂之液流。該結果大致上係點滴尺寸中之一大變化,及 5 沿著該點滴路徑與在一正交於該點滴路徑的平面兩者在點 滴的位置穩定性上之不良控制。 如此,用於如上面所述每點滴組合之單一光線脈衝(未 包括前置脈衝),其可為需要精確地傳送該等點滴進入一相 對之小雷射-點滴相互作用區域。再者,用於此型式之雷射 10 點滴相互作用,於該相互作用區域中,該射束點典型需要 比該點滴直徑較小,以接近百分之100的耦合。用於此方 案,甚至小不重合可導致該點滴及雷射脈衝間之非有效耦 合,導致減少之EUV輸出及該輸入功率及該輸出EUV功率 間之一相當低的轉換效率。為增加點滴及雷射間之耦合, 15 已開發一些執行過程,以建立點滴之一調節液流,其中該 原材料可通過一毛細管及一可電致動元件、例如壓電(PZT) 材料,可被用來擠壓該毛細管及調節原材料之由該管子釋 放進入一相當均勻之點滴液流。 如在此所使用,該“可電致動元件”一詞及其衍生字, 20 意指當遭受一電壓、電場、磁場、或其組合時歷經一尺寸 變化之材料或結構,且包含、但不限於壓電材料、電致伸 縮材料及磁致伸縮材料。可電致動元件典型在一多少狹窄 之溫度範圍内有效率及可信任地操作,並使一些PZT材料具 有大約攝氏250度之最大操作溫度。對於一些目標材料,此 7 溫度係接近目標材料之熔點。譬如,錫之熔點係攝氏231 度,其對於該PZT之操作範圍留下很狹窄之邊限。再者,以 該目標材料之熔點及該PZT的最大操作溫度間之僅σ 一小 差異,可由於原材料之凝固在該毛細管的表面發生該喷嘴 之阻塞或局部阻塞。 對於未調節之點滴喷嘴,例如錫、鋰等原材料可被很 好地加熱至其熔點之上。既然在此無ρζτ,且其額外之加熱 傾向於使喷嘴阻塞減至最小。在另一方面,一Ρζτ之使用亦 可由於當操作該ΡΖΤ時所造成之超音波促成喷嘴阻塞。這些 超音波係有效率地通過該已熔化之目標材料,並可導致原 材料貯存3之内部表Φ的超音波清洗仙。此清洗作用依 序可洗掉殘留之厚塊,該厚塊可阻塞該小噴嘴孔口❶如此, 電動元件之使用以調卽點滴形成,傾向於增加系統複 雜性’可造成嘴嘴阻塞,及/或可電致動元件之使用可被 限制於某些原材料。 旦產生,該點滴可例如由於其動量及/或在重力或 -些其他力量之影響下,在—真空室内行進至一照射位 置在此例如藉著—雷射光束照射該點滴,及產生-電漿。 用於此製程m典型係在例如真空室之密封容器中產 生,並使用各㈣式之計量制設備監視 。除了產生EUV輻 、、卜這二電漿製程典型亦於該電漿室中產生不想要之 巧物(例如殘餘物)’該副產物可潛在地損壞或減少各種電 至光干7L件之㈣效率。此殘餘物可包絲量、高能量 來自該電毁形成之散播殘餘物例如原材料之原 手及:::塊/微滴。為此緣故,其通常想要的是採用- 成多’叫用於-給定Euv輸出功率所形成之殘餘 物的生相封數量及總數量減至最小。當選擇該目標尺 寸、例如點滴直徑,及/或目標级成、例如化學性,以使 殘餘物咸至最J、時,該等目標有時候被稱為所謂之“質量限 制”目標。 ;製程中’ co2雷射存在有某些優點,特別是用於 某些目標’且這些優點可包含在該輸入功率及該輸出顺 功率之間產生-相當高轉換效率的能力。然而,於某些應 用中使用co2雷射之—缺點係未能緊緊地聚焦则微米輕 射。譬如,考慮-典型具有少於100微米直徑之“質量限制” 錫點滴K0姻聚焦設計,該設計具有大約5〇 A刀,,,、之透鏡以將該雷射輕射聚焦於該剛微米點滴 上。為聚焦-光束、例如co2雷射光束,於此一設計中該 光束之發散將典型需要少於大約0.01/50=0.2職I。然而, 此值係少於在該透鏡位置具有50絲口徑之则微米輻射的 繞射限制:驗=1.22*1G.6*鮮6)/5()*鮮3)=2.6腿d,且 如此不月b抵it為克服此限制,該焦距必需減少或該透鏡 (雷射光束)直徑必f増加。衫地是,這些改良兩者具有缺 』„如ItLPP電聚可為形成在—橢圓形收集器内側,使 該雷射通過該收集器中之-開口,以抵達該照射位置。以 此裝置,射該該或增加該透鏡(雷射光束)直徑大致上需 要曰加該收集器開口之尺寸。這依序可減少收集角度 及需要複敎設計,用於_财機人窗口不遭受殘餘物。 1345931 典型設計LPP EUV光源,以產生光線供藉著一光學裝 置、諸如一微影掃描器使用。於一些案例中,這此光學裝 置由於其結構可在該體積上加上一限制,其中由該EUV光 源所產生之光線係可藉者該設備所使用。此外,設計一些 5光線使用之光學設備、例如掃描器,以用較小光源體積更 有效率地操作(亦即對於該掃描器設計者,一較小之光源體 積係更好的)。一光源之此光學特色一般已知為展度 (Etendue)數目。摘要而言,聚焦一電漿起動雷射之能力可 建立用於一照射體積之最小尺寸同時該展度數目可限制該 1〇 最大數目。 考慮到上述者,申凊人揭示一具有前置脈衝之雷射生 成式電衆 EUV光源,及使用之對應方法。 C發明内容:J 發明概要 15 於第一態樣中,一用於產生EUV光線之方法可包含以 下動作/步驟:提供一原材料;產生複數原材料點滴;以 第—光線脈衝同時照射複數原材料點滴,以建立經照射之 原材料;及此後將該經照射之原材料暴露至第二光線脈 衝,以產生EUV光線、例如藉著產生該原材料之電漿。 2〇 、 特別之執行過程中,該經照射之原材料可包含已蒸發之 原材料。於一執行過程中,該經照射之原材料可包含一薄 弱電漿(weak plasma)。視該應用而定,該光線脈衝之—或 者可藉著-C〇2雷射所產生,該原材料可包含錫,且該原 材料點滴可具有-於5微米至1〇〇微米範圍中之直徑,及於 10 1345931 一些案例中,可具有一於5微米至15微米範圍中之直徑。 於另一執行過程中,一用於產生EUV光線之方法可包 含以下動作/步驟:提供一原材料;產生至少一原材料點 滴;以第一光線脈衝照射該至少一原材料點滴,以建立經 5 照射之原材料;及將該經照射之原材料暴露至一第二光線 脈衝,以產生EUV光線。用於此執行過程,該第二光線脈 衝可被聚焦至具有一焦斑尺寸之焦斑,且可允許一預定時 期,以通過該照射動作及該暴露動作之間,以在開始該暴 露動作之前允許該經照射之原材料擴展至最少該焦斑尺 10 寸。譬如,該預定時間可為數微秒。 於另一態樣中,一 EUV光源可包含一點滴產生器,其 將複數原材料點滴傳送至一目標區域;第一光線脈衝之來 源,用於在該目標區域中以該第一脈衝同時照射複數原材 料點滴,以產生一經照射之原材料;及第二光線脈衝之來 15 源,用於將該經照射之原材料暴露至該第二光線脈衝,以 產生EUV光線。於一具體實施例中,該點滴產生器可包含 一非調節式點滴產生器。於一特別之具體實施例中,該點 滴產生器可包含一多孔口喷嘴。於一特別之具體實施例 中,該點滴產生器可包含一原材料貯存器,其具有一壁面 20 及形成有一孔口;及一可電致動元件,其由該壁面隔開, 及可操作至使該壁面變形與調節來自該點滴產生器的原材 料之釋放。 圖式簡單說明 第1圖根據本發明之一態樣,顯示用於一雷射生成式電 11 漿^_ —_、之概要視圖; 第—概要視圖; 要視圏,該分配器產生孔口、原材料分配器之概 -光線脈衝同時照射二點滴,用於在一目標區域藉著 至一雷射祕 ②發及擴展該原材料供隨後暴露 射脈衝,以產生-EUV放射; 視圖,二:丁非調郎式、多孔口、原材料分配器之概要 光線刀-複數點滴,用於在一目標區域藉著一 10 15 -雷射r同時照射’以蒸發及擴展該原材料供隨後暴露至 雷射脈衝,以產生一EUV放射; 視Γ圖顯示—橫截面視圖’如沿著第4圖中之.领 顯示該多孔口分配器; 的盾f 6 A ·C圖說明在藉著一光線脈衝同時照射三點滴之後 的原材料之擴展; 交 第7A C圖說明用於產生一前置脈衝及主要脈衝的光線 傳送該等脈衝至目標位置之三不同具體實施例。 I 施'式】 較佳實施例之詳細說明 最初參考第1圖,在此根據本發明之-態樣顯示-示範 EUV光源之概要視圖,例如—雷射生成式電聚光源 2〇。如第1圖所7^ ’及在下面進-步詳細敘述者,該LPP光 源20可〇 s來源22,用於產生光線脈衝及將該光線脈衝 傳送進入-至26。如在下面詳細敘述者,該等光線脈衝可 沿著一或夕個光束路徑由該來源22行進及進入該室26,以 12 1345931 照明一或多個目標區域。 如在第1圖進-步顯示,該光源2〇亦可包含一原材料傳 送系統24,例如傳送-原枓料之點滴進入一室26之内部至 -目標區域28 ’在此該原材料目標將藉著―或多個光線脈 5衝、例如-前置脈衝及其後—主要脈衝所照射,以生成— * 電漿及產生-EUV放射。該原材料可包含、但不限於一包 含錫、鋰、氙或其組合之材料。該EUV放射元素,例如锡、 # *、氣等可為呈液體點滴及/或包含在液體點滴内的固體 微粒之形式,或於不連續的數量中將該EUV放射元素傳送 1〇至該目標區域之任何其他形式。於一些案例中,該等點滴 可包含一電荷,而允許該等點滴選擇性地操縱朝向或遠離 該目標區域28。 持續看第1圖,該光源20亦可包含一收集器3〇、例如— 反光鏡、例如呈截頭橢圓之形式、例如一具有交替之鉬及 15矽層的多層鏡片,並設有一孔口,以允許由該來源22所產 # 生之光線脈衝通過該孔口及抵達該目標區域28。該收集器 30可為例如一橢圓形鏡片’其具有在該目標區域28内或接 近該目標區域28之第一焦點,及在一所謂中介點4〇(亦稱為 該中介焦點40)之第二焦點,在此第二焦點,該euv光線可 20由該光源20輸出及輸入至例如一積體電路微影工具(未示出)。 該光源20亦可包含一 EUV光源控制器系統6〇,其亦可 包含一點火控制系統65,用於觸發該來源22中之一或多個 燈泡及/或雷射源,以藉此產生用於傳送進入該室26之光 線脈衝。該光源20亦可包含一點滴位置偵測系統,其可包 13 1345931 含一或多個點滴成像器70,該等點滴成像器提供一或多個 點滴、例如相對該目標區域28之位置的輸出指示,及將此 輸出提供至一點滴位置偵測回饋系統62 ’該回饋系統可例 如計算一點滴位置及執道,由此可例如藉著點滴基礎在一 5點滴上或平均計算一點滴誤差。該點滴誤差可接著被提供 當作一至該光源控制器60之輸入,其可例如提供一位置、 方向、及時機修正信號至該來源22,以控制一來源定時電 路及/或控制一光束位置及修整系統,例如改變待傳送至 該室26的光線脈衝之位置及/或焦點功率。 10 如第1圖所示,該光源20可包含一點滴傳送控制系統 90,其可回應於一來自該系統控制器60之信號(於一些執行 過程中可包含上述之點滴誤差、或一些源自該處之數量)操 作’以例如修改來自一點滴傳送機件92的原材料之釋放 點’以校正抵達該想要之目標區域28的點滴中之誤差。 15 第2圖較大詳細地顯示一點滴傳送機件92之範例。如在 此所視,該點滴傳送機件92可包含一加壓卡匣143,其例如 使用氬氣在壓力下裝盛一熔化之原材料,例如錫、鋰等, 炎tr架構成使該熔化之原材料通過一組過濾器144、145, 该等過濾器可分別為譬如十五及七微米,以誘捕七微米及 7〇糝六之固體夾雜物,例如像氧化物、氮化物之錫化合物; 食屬雜質等。由該等過濾器144、145,該原材料可通過至 〆分配器148 〇 第3及4圖顯示點滴分配器丨48,、148”之二不同具體實 施例,用於產生及傳送複數點滴至一目標區域28,、28”, 14 1345931 使得該二或更多點滴(例如第3圖中之點滴200a’、200b’ ;例 如第4圖中之點滴200a’’、200b,’、200c”及200d”)可同時駐在 該目標區域28’、28”中,如所示。更詳細地,第3圖顯示一 具有單一孔口 202’之原材料分配器148,原材料204’係通過 : 5該孔口,以建立1)離開該分配器之點滴的一液流,或2)—連 , 續之液流’其離開該分配器148’及隨後由於表面張力分成 諸點滴。於任一案例中,複數點滴係產生及傳送至該目標 φ 區域28’ ’使得該二或更多點滴可同時駐在該目標區域28, 中。如在下面進一步詳細敘述者,在一些案例中,該目標 10區之尺寸(其係至少局部藉著用於照射該目標區中之點滴 的光束所界定)可為大於單一點滴之尺寸,允許該EUV光源 可容納點滴的一液流,該等點滴不須是尺寸或位置均勻者 (例如相對一由s玄孔口延伸至該目標區域中心之直線的位 置、及/或相對由該相同孔口所釋放之其他點滴的位置)。 15如此,用於一些具體實施例,一非調節式分配器可被使用。 φ 如在此所使用’該“非調節式分配器,,一詞及其衍生字意指 不會利用一輸入信號之分配器,其具有一在或接近該點滴 形成頻率之頻率,用於經過一分配器孔口所形成之點滴。 - 儘管非調節式分配器有上述之利益,對於某些應用,在此 20所敘述之光源可利用及自—調節式分配器獲益,諸如2005 年2月25日提出、標題為‘‘用於極端紫外線電漿源目標傳送 之方法與裝置”之美國專利申請案序號第11/〇67,124號, 2005年6月29日提出、標題為‘‘Lpp極端紫外線電漿源材料目 標傳送系統’,之美國專利申請案序號第丨丨/丨74,443號中所敘 15 1345931 述及主張的分配器之一,該二者之内容已事先以引用的方 式併入本文中。
第4及5圖說明-非調節式、多孔口、原材料分配器 148” ’其產生複數點滴,用於藉著一光線脈衝、例如前置 :5脈衝在一目標區域28”同時照射,以蒸發及擴展該原材料供 • 隨後之暴露至一雷射脈衝、例如主要脈衝,以產生一EUV 放射。更詳細地是,第4及5圖顯示一具有九個孔口(代表性 φ 孔口 2〇2’’已被標記)之原材料分配器148”,原材料204”係通 過該孔口,以對於每一孔口建立1)離開該分配器之點滴的 10 一液流,或2)一連續之液流,其離開該分配器148,,及隨後 由於表面張力分成諸點滴。雖然顯示九個孔口,應了解可 採用超過九個及少到如二個孔口,以建立一合適之多孔口 分配器。如所示’用於該分配器148”,複數點滴係產生及 傳送至該目標區域28” ’使得二或更多點滴可同時駐在該目 15標區域28”中。以此配置,於一些案例中,可獲得有效之雷 • 射-點滴耦合’而不會使用上述以下零組件之一或多個;該 點火控制系統65、該點滴位置偵測系統、點滴成像器7〇、 點滴位置偵測回饋系統62、及/或該點滴傳送控制系統9〇β - ⑹在下面進—步詳細言之,在-些案财,該目標區 20之尺寸(其係至少局部藉著用於照射該目標區中之點滴的 光束所界定)可為大於單-點滴之尺寸,允許該廣光源< 容納點滴的一液流,該等點滴不須是尺寸或位置均勻者。 *此,用於-些具體實施例,-非調節式分配器可被使用。 奸非調節式分配器有上述之利^,對於某些應用,在此 16 所敘述之㈣可及自―調節式分配器獲益, 述。譬如’概m分㈣可仙來m似所 該多孔口分配器148”之“蓮蓬頭型,,效應。 、所不 第3及4圖亦說明各個光束路徑206, ' 206”,來自誃 源22之光線該等光束_行進至崎該目= 域。如在第3及4圖中所說明,該等光束路徑可被聚舞Z 焦斑H應了解該焦斑不須必定位在該目標區域内。 陳述另-方式,沿著光束路徑·,、”行進之脈衝可為 不聚成焦關、可«焦域目標區域狀-焦斑、可在 沿著該來源22及目標區域28’、28”間之光學路徑的一位置 被聚焦至一焦斑、或可在一位置被聚焦至一焦斑,在該位 置中’該目標區域28’、28”係沿著該來源22及焦斑間之光 學路徑定位。 為重新陳述,第3及4圖說明複數點滴可被設置在一目 標區域28’、28”中,用於藉著一光線脈衝、例如一前置脈 衝同時照射’以蒸發及擴展該原材料,及以一隨後之主要 脈衝照射’以由該擴展之原材料產生一EUV放射。第6A-C 圖說明在藉著單一光線脈衝照射之後,一目標區域中之數 個點滴2〇〇a-e的蒸發及擴展。如第6A圖所示,在t=ti,該等 點滴係設置在一目標區域中及被照射·>立即在其後,在 t=t2 ’每一點滴已被局部蒸發及已擴展,如第6B圖所示。在 時間t=t3 ’來自個別點滴之蒸氣已合併及已形成一於第6C 圖中之多少連續的蒸氣雲。視該前置脈衝之能量而定,於 一些執行過程中,該原材料可形成一薄弱電漿。如在此所 1345931 使用者’該“薄弱電漿”一詞及其衍生字意指一材料,其包 含離子’但其係少於大約百分之1電離的。在以該前置脈衝 照射之後’於一預先選定時間已經消逝之後,該經照射之 材料可暴露至—主要脈衝,以建立一電漿及產生一Ευν放 5射。應了解該原材料可暴露至超過一個之“前置脈衝”,以 於暴露至該主要脈衝之前蒸發該原材料(及於一些案例中 形成該原材料之薄弱電漿)。 第7A-C圓說明來源22’、22”、22”,之數個合適具體實 施例’用於產生及傳送該等光線脈衝、例如一前置脈衝及 10主要脈衝至該目標區域28a、28b、28c。其進一步應了解該 前置脈衝可被傳送至第一目標區域,且該主要脈衝被傳送 至第二目標區域,並使該第一及第二目標區域之位置及/ 或尺寸不同。更詳細言之,第7A圖說明一來源22’之具體實 施例’其中二分開之光源300、302被分別用於產生該前置 15脈衝及主要脈衝。第7A圖亦顯示可採用一分光鏡3〇6,以沿 著一共用之光束路徑308結合來自該光源300、302之脈衝。 光源300可為一燈泡、例如產生非相干之光線,或一雷射。 光源302典型係一雷射,但可為異於用於來源3〇〇之不同塑 式雷射。合適之雷射包含、但不限於一在1〇 6微米操作之 20例如具有1)(::或111?激發的脈衝式C〇2雷射,一在例如高功率 及兩脈衝重複速率下操作之準分子或氟分子雷射。視該應 用而定,其他型式雷射亦可為合適的。譬如,一固態雷射、 —例如在美國專利第6,625,191、6,549,551及6,567,450號中 所顯示的ΜΟΡΑ架構之準分子雷射系統、一具有單一室之準 18 1345931 分子雷射、-具有例如振盈器室及二放大室(具有平行或串 連之放大室)之超過二室的準分子雷射、-主要器/功 率振盈器(爾〇)配置、-功率振盈器/功率放大器(p〇pA) 配置、或-播種-或多個c〇2準分子或氟分子放Α||或振盈 器室之固態雷射,可為合適的。其他設計係可能的。 10 第7B圖說明-來源22,之具體實施例,其中單一雷射係 用於產生該前置_及社要脈衝。第7C圖說明一來源 22’”之具體實施例,其中二分開之光源31〇、爪被分別用 於產生該前置脈衝及主要脈衝。第7C圖亦顯示來自該光源 310、312之脈衝可沿著不同光束路徑314、μ行進,以抵 達該目標區域28c。光源31〇可為一燈泡,例如產生非相干 之光線、或一雷射。 於執行過知中,可使用單一孔口喷嘴(看第3圖)’其 具有10微米或更少之孔口直#,以產生具有大約2〇微米或 15更少之直徑的點滴。該喷嘴及原材料、例如錫或鐘可被很 • ㈣加熱在其魅以上’以防止喷嘴阻塞。用於多數錫點 滴,-合適之前置脈衝可為譬如來自具有脈衝寬度>1〇奈秒 之Nd-YAG雷射的1_1〇毫焦耳脈衝,且在該目標區域聚焦至 ·· 離細㈣光斑,及擴展該等點滴。賴置脈衝雷 20射可在固定之重複迷率下射出,且於一些案例中,可與一 主要脈衝雷射同步化,該主要脈衝雷射可為譬如一在10.6 奈米下操作之〇)2雷射。該cc>2雷射可在該前置脈衝之後被 引發大約1-100微秒,允許該原材料蒸氣對該c〇2雷射呈現 -3〇〇__微米目標。然而,如上面所指示,較大之蒸氣目 19 1345931 標可被暴露’該最大之目標尺寸可藉著展度(Etendue)數目 所限制,該展度數目可為多達600-800微米。 於另一執行過程中’可使用一多孔口喷嘴(看第4圖), 其具有100-200微米之喷嘴直徑d(看第5圖),且形成有數個 ·· 5孔口,及於一些案例中有20-30個孔口,或大約10微米的更 , 多之直徑d,其在同心圓中可為有組織、隨機或線性地。具 有超過一個之孔口,一或甚至若干孔口之阻塞對於EUV生 • 產係不重要的,且如此,點滴產生器之使用壽命可大幅地 增加。以此配置,可產生具有大約20微米或更少之直徑的 10點滴。該喷嘴及原材料、例如錫或鋰可被很好地加熱在其 熔點以上,以防止喷嘴阻塞。用於多數錫點滴,一合適之 别置脈衝可為譬如來自具有脈衝寬度>1〇奈秒之Nd_YAG雷 射的1-10毫焦耳脈衝,且在該目標區域聚焦至1〇〇 2〇〇微米 光斑以蒸發及擴展該等點滴。該前置脈衝雷射可在固定 15之重複速率下射出,且於一些案例中,可與一主要脈衝雷 • 射同步化’該主要脈衝雷射可為譬如-在10.6奈米下操作 之c〇2雷射。該⑺2雷射可在該前置脈衝之後被引發大約 1-100微秒,允許該原材料蒸氣對該c〇2雷射呈現一侧 - 微米目‘。以此執行過程,如與100微米之單-點滴比較, 20可獲仔材料 >肖耗之相當可觀的減少。面積之比率係 100 給與該材料祕比率減少之評估。 熟諸此技藏i t A考應了解上文所揭示的本發明之具體實施 例的態樣係思指僅只為較佳之具體實施例,且不欲以任何 方式限制本發明《揭示内容,及特別不欲僅只受限於-特 20 的已 定較佳之具體實施例。可對所揭示發明之具體實施例 揭系態樣作很多變化及修正,並將藉由熟諳此技藝者所了 解及體會。所附申請專利範圍係意欲在範圍中 且意指不 只涵蓋本發明之具體實施例的已揭示態樣,同樣涵蓋此等 對於熟諳此技藝者將變得明顯之同等項及其他修正與改 變。雖然在滿足35美國§112所需之詳細中,在此專利申靖 案中所敘述及說明的具體實施例之特別態樣係能夠完全庐 得任何上述之目的,對於待解決之問題、或任何其他理由二 或上述-具體實施例的態樣之目的,熟諸此技藝者應了解 本發明之已敘述具體實施例的目前敘述態樣,係僅只藉著 本發明所寬廣地考慮之主題的示範、說明及代表。諸具體 實域之目缝述及主張態樣的·完全涵蓋其他具體實 ^例’基於觀明書之教導,該等具體實施例現在對於那 ,熟諸此技藝者可為或可變得明顯的。本發明之範圍係僅 、及凡王又限於所附之申請專利範圍,且沒有任何超出所 附之申β專利之限制者^於此等中請專利範圍中,於 單數中參考元件係不欲意指、也將不意謂解釋此主張 為個及僅只一個,,,除非明破地如此陳述、但非“一 5 i於已知或稍後將由那些熟諳此技藝者所得知的 ”體實施例之上述態樣的任何元件之所有結構及功能同等 係在此月確地以引用的方式併入本文中,且意欲藉著 所呈現之f請專利範_涵括。該說明書中及/或於該等 申明專利範圍中所使用、與在本申請案的說明書及/或申 月專飾圍t明確地給與—意義之名詞,應具有該意義, 1345931 5 10 15 9 20 —ι體::::典或其他用於此—名詞之-般使用意義。如 “體實⑽之任何M,對於在魏明書 =方法係不欲或不需要的,以致力於待藉著此申二 斤=之具體實施例的態樣所解决之每—及每個探求問 ”係思欲藉由本㈣專利範圍所涵蓋。本揭示内容 中無任何元件、零組件、或方法步驟係意欲奉獻給該公眾, 不管該元件、零組件、或方法步驟是否在該等申請專利範 圍中明確地陳述。於該等所附申請專利範圍中之沒有主張 元件將被視為在35美_12的條款、第六段之下,除非^ 元件係使用該片語“用於...之機構,,明確地陳述或於—方^ 申請專利範圍之案例中’該元件係陳述為-“步驟”,代替 一“作用”。 【圖式簡單明】 第1圖根據本翻之—態樣,顯^用於―雷射生成式電 衆EUV光源的整個寬闊構想之概要視圖; 第圖,貝7F原、材料過據器/分配器组件之概要視圖; 第3圖顯示-非調節式、單一孔口、原材料分配器之概 要視圖’該分配器產生複數點滴,用於在一目標區域藉著 光線脈衝同相、射,以紐及擴展該原材料供隨後暴露 至-雷射脈衝’以產生一 Ευν放射; 第4圖顯示—非調節式、多孔口、原材料分配器之概要 視圖,該分配器產生複數點滴,用於在—目標區域藉著— 光線脈衝同時照射,以蒸發及擴展該原材料供隨後暴露至 -雷射脈衝,以產生—Ευν放射; 22 1345931 第5圖顯示一橫截面視圖,如沿著第4圖中之剖線5-5所 視,並顯示該多孔口分配器; 第6A-C圖說明在藉著一光線脈衝同時照射三點滴之後 的原材料之擴展, 5 第7A-C圖說明用於產生一前置脈衝及主要脈衝的光線 脈衝來源及傳送該等脈衝至目標位置之三不同具體實施例。 【主要元件符號說明】 20.. .光源 22,22’,22”,22”,…來源 24.. .原材料運送系統 26.. ·室 28,28’,28”,28a,28b,28c...目標區域 30.. .收集器 40.. .中介點 60.. . EUV光源控制器系統 62.. .點滴位置偵測回饋系統 65…點火控制系統 70.. .點滴成像器 90.. .點滴運送控制系統 92…點滴運送機件 143…加壓卡匣 144,145...過濾器 148.. .分配器 148’,148”...點滴分配器 23 1345931
200a,200a’,200a”,200b,200b’,200b”,200c,200c’’...點滴 202,,202”…孔口 204’,204”...原材料 206’,206”,308,314,316...光束制查 300,302,310,312...光源 306· .·分光鏡 24

Claims (1)

1345931 第96103522號申請案申請專利範圍修正本 99&12^)3· π — 年河日修正苷谀Μ 十、申請專利範圍: - 1. 一種用於產生極端紫外線(EUV)光線之方法,該方法包 含下列動作: 加熱一原材料; 5 使用一多孔口喷嘴產生具有一於5微米至100微米 範圍中之直徑之複數原材料點滴,該喷嘴具有隨機組成 之孔口; 以一第一光線脈衝同時照射複數原材料點滴,以建 立經照射之原材料;及此後 10 將該經照射之原材料暴露至一第二光線脈衝,以產 生EUV光線。 2. 如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 中該經照射之原材料包含已蒸發之原材料。 3. 如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 15 中該經照射之原材料包含一薄弱電漿。 4. 如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 中該暴露動作產生一電漿。 5. 如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 中該第二光線脈衝係藉著一 co2雷射所產生。 20 6.如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 中該第一光線脈衝係藉著一 C02雷射所產生。 7.如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 中該原材料包含錫(Sn)。 25 3- 日修正替換頁 1345931 8. 如申請專利範圍第1項之用於產生EUV光線之方法,其 中該等複數原材料點滴中之每一點滴具有一於5微米至 15微米範圍中之直徑。 9. 如申請專利範圍之第1項用於產生EUV光線之方法,其 5 中一C〇2雷射被用於產生該第二光線脈衝,該第二光線 脈衝係聚焦至具有一焦斑尺寸之一焦斑,且該方法另包 含下列動作: 在該照射動作之後等待一預定時間,以在開始該暴 露動作之前允許該經照射之原材料擴展為至少該焦斑 10 尺寸。 10. 如申請專利範圍第9項之用於產生EUV光線之方法,其 中該預定時間係於1微秒至100微秒之範圍中。 11. 一種用於產生極端紫外線(EUV)光線之方法,該方法包 含下列動作: 15 提供一原材料; 使用一多孔口噴嘴產生具有一於5微米至100微米 範圍中之直徑之至少一原材料點滴,該喷嘴具有隨機組 成之孔口; 以一第一光線脈衝照射該至少一原材料點滴,以建 20 立經照射之原材料,及 將該經照射之原材料暴露至一第二光線脈衝,以產 生EUV光線,該第二光線脈衝係聚焦至具有一焦斑尺寸 之一焦斑,且其中允許一預定時期,以通過該照射動作 及該暴露動作之間,以在開始該暴露動作之前允許該經 26 1345931 9|1Γ ΤΓΤ 曰修正替換頁 照射之原材料擴展為至少該焦斑尺寸。 12. 如申請專利範圍第11項之用於產生EUV光線之方法,其 中該預定時間係於1微秒至100微秒之範圍中。 13. 如申請專利範圍第11項之用於產生EUV光線之方法,其 中該經照射之原材料包含已蒸發之原材料。 14. 一種極端紫外線(EUV)光源,包含: 一具有一多孔口噴嘴之點滴產生器,該喷嘴具有隨 機組成之孔口,該產生器將具有一於5微米至100微米範 圍中之直徑之複數已加熱之原材料點滴傳送至一目標 區域; 一第一光線脈衝之來源,用於在該目標區域中以該 第一光線脈衝同時照射複數原材料點滴,以產生一經照 射之原材料,及 15 一第二光線脈衝之來源,用於將該經照射之原材料 暴露至該第二光線脈衝,以產生EUV光線。 15. 如申請專利範圍第14項之EUV光源,其中該點滴產生器 包含一非調節式點滴產生器。 16. 如申請專利範圍第14項之EUV光源,其中該原材料包含 錫(Sn)。 17. 如申請專利範圍第14項之EUV光源,其中該等複數原材 料點滴中之每一點滴具有一於5微米至15微米範圍中之 直徑。 27 20
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