一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的極紫外光發(fā)生裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的極紫外光發(fā)生裝置，其中，所述極紫外光發(fā)生裝置包括：真空腔，靶源發(fā)生器，靶源預(yù)整形增強(qiáng)器，高能發(fā)生器，能量注入器，極紫外光收集器，殘余靶材收集器，其中，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器包括：靶源運(yùn)動軌跡控制器，靶源整形器，靶源探測器，極紫外光和/或等離子體探測器，同步控制器，其中同步控制器根據(jù)所述靶源探測器及極紫外光和/或等離子體探測器的監(jiān)測數(shù)據(jù)，控制所述靶源發(fā)生器、靶源運(yùn)動軌跡控制器、靶源整形器、高能發(fā)生器及能量注入器，以達(dá)到優(yōu)化極紫外光輸出能量的目的。本發(fā)明專利技術(shù)公開的極紫外光發(fā)生裝置能夠解決現(xiàn)有極紫外光發(fā)生裝置能量轉(zhuǎn)換效率低的問題，可有效增大裝置的極紫外光輸出能量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體
，尤其涉及一種極紫外光發(fā)生裝置。
技術(shù)介紹
由于半導(dǎo)體行業(yè)對集成電路(IC, Integrated Circuits)的集成度要求越來越高，傳統(tǒng)的可見光或者近紫外光刻機(jī)已無法滿足行業(yè)發(fā)展需求，市場需要性能更為優(yōu)良的光刻設(shè)備來維持整個產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展勢頭。眾所周知，光刻分辨率與投影物鏡的數(shù)值孔徑成反t匕，與曝光波長成正比。因此，為了提高光刻分辨率，下一代光刻機(jī)將采用波長更短的EUV(Extreme Ultraviolet,極紫外,尤其指波長為13. x nm或6. x nm的極紫外)光來取代現(xiàn)有的可見光、近紫外光及深紫外光，以進(jìn)一步提高光刻分辨率和IC的集成度。產(chǎn)生EUV光的主要途徑是將高能量注入靶材，將其轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)的等離子體，并向外輻射EUV光。目前，靶材的激發(fā)方法主要有兩種“激光激發(fā)等離子體”(Laser ProducedPlasma, LPP)和“放電激發(fā)等離子體”(Discharge Produced Plasma, DPP)。LPP 技術(shù)主要采用大功率的脈沖激光束轟擊靶材來產(chǎn)生EUV光，該技術(shù)已趨于成熟，最為人們所看好。但本專利技術(shù)申請人在實(shí)現(xiàn)本申請實(shí)施例的專利技術(shù)技術(shù)方案過程中，發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)至少存在如下技術(shù)問題目前，光刻用LPP-EUV光源采用大功率脈沖激光束轟擊液態(tài)金屬(如，錫、銻、鋰等)靶材來產(chǎn)生受激態(tài)等離子體，并向外輻射EUV光。研究表明，EUV光源的能量轉(zhuǎn)換效率與靶材的形狀及尺寸有關(guān)，當(dāng)采用球形金屬液滴作為被轟擊靶時，所能獲得的能量轉(zhuǎn)換效率十分有限，導(dǎo)致輸出的EUV光能量偏低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決光刻用EUV光源能量轉(zhuǎn)換效率低的問題，本專利技術(shù)提出一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的EUV光發(fā)生裝置。在靶材(尤其指金屬液滴靶)被轟擊前，通過對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼卧鰪?qiáng)處理，可以有效提高裝置的能量轉(zhuǎn)換效率，達(dá)到增大裝置的EUV光輸出能量的目的。為了達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案如下本專利技術(shù)公開了一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的極紫外光發(fā)生裝置，所述極紫外光發(fā)生裝置包括一真空腔，所述真空腔用于維持極紫外光傳輸路徑上的真空環(huán)境，以減少所述極紫外光在傳輸路徑上的光能吸收損失；一靶源發(fā)生器，所述靶源發(fā)生器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于向外輸出靶源；一靶源預(yù)整形增強(qiáng)器，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于接收所述靶源并對所述靶源進(jìn)行預(yù)整形增強(qiáng)及空間位置調(diào)整；一高能發(fā)生器，所述高能發(fā)生器部分或全部位于所述真空腔外，用于產(chǎn)生持續(xù)時間短、能量密度高的能量；一能量注入器，所述能量注入器部分或全部位于所述真空腔外，用于將所述高能發(fā)生器產(chǎn)生的所述能量注入靶源內(nèi)，使所述靶源轉(zhuǎn)化受激態(tài)等離子體，并向外輻射極紫外光；一極紫外光收集器，所述極紫外光收集器位于所述真空腔內(nèi)，用于收集所述極紫外光；一殘余靶材收集器，所述殘余靶材收集器部分或全部位于所述真空腔室內(nèi)，用于收集和儲存未被激發(fā)的靶材粒子和/或經(jīng)激發(fā)后殘留的靶材離子。進(jìn)一步的，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器還包括一靶源運(yùn)動軌跡控制器，所述靶源運(yùn)動軌跡控制器位于所述真空腔內(nèi)，用于接收所述靶源并控制和穩(wěn)定所述靶源的運(yùn)動軌跡；一靶源整形器，所述靶源整形器位于所述真空腔內(nèi)，用于對所述靶源進(jìn)行整形增強(qiáng)及空間位置調(diào)整；一靶源探測器，所述靶源探測器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于動態(tài)監(jiān)測所述靶源的物理特征信息，所述靶源的物理特征信息包括所述靶源的位置信息和/或形狀信息；一極紫外光和/或等離子體探測器，所述極紫外光和/或等離子體探測器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于動態(tài)監(jiān)測所述極紫外光和/或等離子體的物理特征信息，所述極紫外光和/或等離子體的物理特征信息包括所述等離子體的形態(tài)信息和/或所述極紫外光的能量信息；進(jìn)一步的，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器還包括一同步控制器，所述同步控制器部分或全部位于所述真空腔外，用于接收和處理所述靶源探測器及所述極紫外光和/或等離子體探測器的監(jiān)測信息，并根據(jù)所述監(jiān)測信息控制所述靶源發(fā)生器、所述靶源運(yùn)動軌跡控制器、所述靶源整形器、所述高能發(fā)生器及所述能量注入器，以達(dá)到優(yōu)化所述極紫外光輸出光能量的目的。進(jìn)一步的，所述靶源探測器與所述同步控制器通信連接，用于將所述靶源探測器探測到的所述增強(qiáng)靶源的物理特征信息傳輸給所述同步控制器。進(jìn)一步的，所述極紫外光和/或等離子體探測器與所述同步控制器通信連接，用于將所述極紫外光和/或等離子體探測器探測到的極紫外光和/或等離子體的物理特征信息傳輸給所述同步控制器。進(jìn)一步的，所述同步控制器與所述靶源發(fā)生器通信連接，用于根據(jù)所述監(jiān)控信息控制所述靶源發(fā)生器的靶源出射速度和/或靶源出射頻率。進(jìn)一步的，所述同步控制器與所述靶源運(yùn)動軌跡控制器通信連接，用于控制所述靶源運(yùn)動軌跡控制器的氣體流速和/或壓力和/或氣體流向和/或電場強(qiáng)度和/或電場方向和/或磁場強(qiáng)度和/或磁場方向。進(jìn)一步的，所述同步控制器與所述靶源整形器通信連接，用于控制所述靶源整形器的氣體壓力和/或氣體施壓方向和/或光子沖擊力和/或光子沖擊方向和/或電荷沖擊力和/或電荷沖擊方向。進(jìn)一步的，所述同步控制器與所述高能發(fā)生器通信連接，用于控制所述高能發(fā)生器的輸出能量及能量輸出時刻。進(jìn)一步的，所述同步控制器與所述能量注入器通信連接，用于所述能量注入器的注入能量范圍及注入能量密度分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是本專利技術(shù)公開的靶源預(yù)整形增強(qiáng)的EUV光發(fā)生裝置能夠能對靶源進(jìn)行整形增強(qiáng)及空間位置精確控制，可實(shí)現(xiàn)注入能量與增強(qiáng)靶源間的優(yōu)化匹配，從而有效提高裝置的能量轉(zhuǎn)換效率，增大EUV光的輸出能量。附圖說明圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例中的一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的EUV光發(fā)生裝置框圖2為本專利技術(shù)實(shí)施例中的一種靶源運(yùn)動軌跡控制器循環(huán)氣流的實(shí)施示意圖；圖3為本專利技術(shù)實(shí)施例中的一種靶源整形器的氣體壓力法靶源整形的實(shí)施示意圖；附圖標(biāo)號1-真空腔、2-靶源發(fā)生器、3-靶源、4-靶源運(yùn)動軌跡控制器、5-靶源整形器、6_增強(qiáng)靶源、7-高能發(fā)生器、8-能量注入器、9-等離子體云、10-EUV光、Il-EUV光收集器、12-中間焦點(diǎn)、13-殘余靶材收集器、14-靶源探測器、15-EUV光和/或等離子體探測器、16-同步探測器；41-運(yùn)動軌跡受控靶源、42-等間距排列氣孔、43-等直徑的螺旋形氣流、44-非等間距排列氣孔、45-直徑逐漸緊縮的環(huán)形氣流；51-充氣 口一、52-充氣 口二、53-抽氣 口一、54-抽氣 口二。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)技術(shù)方案通過提供一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中EUV光源能量轉(zhuǎn)換效率低的問題，提高了 EUV發(fā)生裝置的發(fā)光效率，增大了裝置的EUV光輸出能量。為了更好的理解上述技術(shù)方案，下面將結(jié)合說明書附圖以及具體的實(shí)施方式對上述技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說明。如圖1所示，本專利技術(shù)實(shí)施例公開了一種預(yù)整形增強(qiáng)方法及裝置，應(yīng)用于EUV光發(fā)生裝置，所述EUV光發(fā)生裝置包括真空腔1、靶源發(fā)生器2、靶源3、高能發(fā)生器7、能量注入器8、EUV光收集器11、殘余靶材收集器13，其中，真空腔I用于維持EUV光傳輸路徑上的真空環(huán)境，以減少EUV光在傳輸路徑上的光能吸收損失。靶源發(fā)生器2部分或全部位于所述真空腔I內(nèi)，用于產(chǎn)生靶源3 (尤其指金屬靶，進(jìn)一步尤其指錫、銻或鋰等金屬液滴靶)，并控制靶源3的輸出速度和/或輸出頻率。高能發(fā)生本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的極紫外光發(fā)生裝置，其特征在于，所述極紫外光發(fā)生裝置包括：?一真空腔，所述真空腔用于維持極紫外光傳輸路徑上的真空環(huán)境，以減少所述極紫外光在傳輸路徑上的光能吸收損失；?一靶源發(fā)生器，所述靶源發(fā)生器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于向外輸出靶源；?一靶源預(yù)整形增強(qiáng)器，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于接收所述靶源并對所述靶源進(jìn)行預(yù)整形增強(qiáng)及空間位置調(diào)整；?一高能發(fā)生器，所述高能發(fā)生器部分或全部位于所述真空腔外，用于產(chǎn)生持續(xù)時間短、能量密度高的能量；?一能量注入器，所述能量注入器部分或全部位于所述真空腔外，用于將所述高能發(fā)生器產(chǎn)生的所述能量注入靶源內(nèi)，使所述靶源轉(zhuǎn)化受激態(tài)等離子體，并向外輻射極紫外光；?一極紫外光收集器，所述極紫外光收集器位于所述真空腔內(nèi)，用于收集所述極紫外光；?一殘余靶材收集器，所述殘余靶材收集器部分或全部位于所述真空腔室內(nèi)，用于收集和儲存未被激發(fā)的靶材粒子和/或經(jīng)激發(fā)后殘留的靶材離子。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種靶源預(yù)整形增強(qiáng)的極紫外光發(fā)生裝置，其特征在于，所述極紫外光發(fā)生裝置包括: 一真空腔，所述真空腔用于維持極紫外光傳輸路徑上的真空環(huán)境，以減少所述極紫外光在傳輸路徑上的光能吸收損失； 一靶源發(fā)生器，所述靶源發(fā)生器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于向外輸出靶源；一靶源預(yù)整形增強(qiáng)器，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于接收所述靶源并對所述靶源進(jìn)行預(yù)整形增強(qiáng)及空間位置調(diào)整； 一高能發(fā)生器，所述高能發(fā)生器部分或全部位于所述真空腔外，用于產(chǎn)生持續(xù)時間短、能量密度高的能量； 一能量注入器，所述能量注入器部分或全部位于所述真空腔外，用于將所述高能發(fā)生器產(chǎn)生的所述能量注入靶源內(nèi)，使所述靶源轉(zhuǎn)化受激態(tài)等離子體，并向外輻射極紫外光；一極紫外光收集器，所述極紫外光收集器位于所述真空腔內(nèi)，用于收集所述極紫外光; 一殘余靶材收集器，所述殘余靶材收集器部分或全部位于所述真空腔室內(nèi)，用于收集和儲存未被激發(fā)的靶材粒子和/或經(jīng)激發(fā)后殘留的靶材離子。2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述靶源預(yù)整形增強(qiáng)器還包括: 一靶源運(yùn)動軌跡控制器，所述靶源運(yùn)動軌跡控制器位于所述真空腔內(nèi)，用于接收所述靶源并控制和穩(wěn)定所述靶源的運(yùn)動軌跡； 一靶源整形器，所述靶源整形器位于所述真空腔內(nèi)，用于對所述靶源進(jìn)行整形增強(qiáng)及空間位置調(diào)整； 一靶源探測器，所述靶源探測器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于動態(tài)監(jiān)測所述靶源的物理特征信息，所述靶源的物理特征信息包括所述靶源的位置信息和/或形狀信息；一極紫外光和/或等離子體探測器，所述極紫外光和/或等離子體探測器部分或全部位于所述真空腔內(nèi)，用于動態(tài)監(jiān)測所述極紫外光和/或等離子體的物理特征信息，所述極紫外光和/或等離子體的物理特征信息包括所述等離子體的形態(tài)信息和/或所述極紫外光的能量信息。3....

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：宗明成，黃有為，陳浩，李世光，蓋洪峰，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院微電子研究所，
類型：發(fā)明
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