用于光刻的辐射源和方法.pdf

一种适用于向光刻设备提供辐射的辐射源从等离子体(12)生成辐射，等离子体从包括气体的围闭件内的燃料(31)生成。等离子体生成初级燃料碎片，初级燃料碎片被收集为碎片接收表面((33a)、(33b))上的燃料层。碎片接收表面被加热到一定温度，以将燃料层保持为液态，并且提供液态燃料层内的降低的或者零气泡形成率，以便降低由源于从液态燃料层的气泡喷发的次级碎片对光学表面(14)的污染。附加地或者备选地，辐射源可以具有被定位和/或定向以使得垂直于碎片接收表面的基本上所有的线不与辐射源的光活性表面相交的碎片接收表面。

1.  一种辐射源，所述辐射源被布置为从等离子体生成辐射，所述等离子体从包括气体的围闭件内的燃料生成，并且生成的所述等离子体导致初级碎片的发射，所述辐射源包括：
具有光活性表面的部件，以及
碎片接收表面，被定位和/或定向以使得在使用时所述初级碎片的发射引起具有燃料层的所述碎片接收表面的污染，
其中所述碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度，以将所述燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过所述燃料的熔点20℃的温度的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率显著更低的所述液态燃料层内的所述气体的泡的所述形成率。

2.  根据权利要求1所述的辐射源，其中所述碎片接收表面包括加热器。

3.  根据权利要求2所述的辐射源，其中所述加热器是电加热器或者由热传递流体加热的加热管。

4.  根据任一项前述权利要求所述的辐射源，其中所述碎片接收表面被布置为在使用时被保持在超过300℃的温度。

5.  根据任一项前述权利要求所述的辐射源，其中所述碎片接收表面被布置为在使用时被保持在足够高的温度以防止所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成。

6.  根据任一项前述权利要求所述的辐射源，其中所述碎片接收表面被布置为在使用时被保持在550℃或者更高的温度。

7.  根据任一项前述权利要求所述的辐射源，其中所述辐射源被布置为接收激发束，以使得在使用时所述激发束入射在等离子体形成位置处的所述燃料上以生成所述等离子体，并且
其中所述碎片接收表面和包括光活性表面的部件被交错地定位和/或定向以使得垂直于所述碎片接收表面的基本上所有的线不与所 述部件的所述光活性表面相交。

8.  根据任一项前述权利要求所述的辐射源，
其中所述辐射源包括用于在所述燃料向所述等离子体形成位置行进时屏蔽所述燃料的护罩；并且
其中所述碎片接收表面包括所述护罩的表面的至少一部分。

9.  根据任一前述权利要求所述的辐射源，其中所述部件包括作为光活性部件的辐射收集器，所述辐射收集器被布置为收集由所述等离子体形成位置处的所述等离子体发出的辐射并且由此形成辐射束。

10.  根据任一前述权利要求所述的辐射源，其中所述辐射源包括污染物阱，所述污染物阱被布置为降低由所述等离子体生成的碎片的传播；并且
其中所述碎片接收表面包括所述污染物阱的表面的至少一部分。

11.  根据任一前述权利要求所述的辐射源，其中所述辐射源包括第一碎片接收表面和第二碎片接收表面，所述第一碎片接收表面和所述第二碎片接收表面被定位和/或定向以使得在使用时所述初级碎片的发射引起具有相应的燃料层的所述碎片接收表面的污染，所述第一碎片接收表面是根据权利要求1至10中任一项所述的碎片接收表面，并且其中：
所述第二碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度以将其相应的燃料层保持为液态，并且
所述第二碎片接收表面和包括光活性表面的部件被交错地定位和/或定向以使得垂直于所述第二碎片接收表面的基本上所有的线不与所述部件的所述光活性表面相交。

12.  一种辐射源，所述辐射源被布置为从等离子体生成辐射，所述等离子体从包括气体的围闭件内的燃料生成，并且生成的所述等离子体导致初级碎片的发射，所述辐射源包括：
具有光活性表面的部件，以及
碎片接收表面，被定位和/或定向以使得在使用时所述初级碎片的 发射引起具有燃料层的所述碎片接收表面的污染，
其中所述碎片接收表面被布置为保持在超过所述燃料的熔点至少100℃的温度，优选地超过所述燃料的所述熔点至少150℃，更加优选地超过所述燃料的所述熔点至少200℃，以便降低所述液态燃料内的所述气体的泡的形成。

13.  根据权利要求12所述的辐射源，进一步包括被布置在所述液态燃料顶上的碳层。

14.  一种辐射源，所述辐射源被布置为接收激发束，以使得在使用时所述激发束入射在等离子体形成位置处的燃料上，从而导致初级碎片的发射，所述辐射源包括：
碎片接收表面，被定位和/或定向以使得在使用时所述初级碎片的发射引起所述碎片接收表面的污染；以及
具有光活性表面的部件；
其中所述碎片接收表面和所述部件被定位和/或定向以使得垂直于所述碎片接收表面的基本上所有的线不与所述部件的所述光活性表面相交。

15.  根据权利要求12至14中的任一项所述的辐射源，其中所述辐射源包括用于在所述燃料向所述等离子体形成位置行进时屏蔽所述燃料的护罩；并且
其中所述碎片接收表面包括所述护罩的表面的至少一部分。

16.  根据权利要求12至15中任一项所述的辐射源，其中所述部件包括辐射收集器，所述辐射收集器被布置为收集由所述等离子体形成位置处的等离子体发出的辐射并且由此形成辐射束。

17.  根据权利要求12至16中任一项所述的辐射源，其中所述部件包括传感器。

18.  根据权利要求12至17中任一项所述的辐射源，其中所述部件包括观察窗，并且所述部件的所述光活性表面包括所述观察窗的窗口。

19.  根据权利要求12至18中任一项所述的辐射源，其中所述辐射源包括污染物阱，所述污染物阱被布置为降低由等离子体生成的碎片的传播；并且
其中所述碎片接收表面包括所述污染物阱的表面的至少一部分。

20.  根据权利要求19所述的辐射源，其中所述污染物阱包括多个叶片，并且所述碎片接收表面包括所述多个叶片中的一个叶片的至少一部分。

21.  根据权利要求12至20中任一项所述的辐射源，其中所述辐射源进一步包括气体屏障。

22.  根据权利要求21所述的辐射源，其中所述气体屏障包括氢气屏障。

23.  根据权利要求12至22中任一项所述的辐射源，进一步包括：
喷嘴，被配置为沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料液滴的流；
其中所述碎片接收表面包括所述喷嘴的表面的至少一部分。

24.  根据权利要求12至23中任一项所述的辐射源，其中所述碎片接收表面已经被抛光或者微抛光。

25.  一种生成辐射的方法，包括：
向根据权利要求1至24中任一项所述的辐射源内的等离子体形成位置提供激发束；以及
在所述等离子体形成位置处提供燃料；
其中所述激发束激发所述燃料以使得所述燃料形成辐射发射等离子体。

26.  根据权利要求25所述的方法，其中在所述等离子体形成位置处提供燃料包括沿着护罩引导所述燃料。

27.  根据权利要求25或者26所述的方法，其中从所述辐射发射等离子体生成的辐射由辐射收集器收集，所述辐射收集器被布置为向中间焦点引导所述辐射。

28.  根据权利要求25至27中任一项所述的方法，其中从所述辐射发射等离子体生成的所述辐射是EUV辐射。

29.  一种生成辐射的方法，包括从根据任一项前述权利要求所述的辐射源的围闭件中的燃料生成等离子体，所述围闭件包括气体，其中所述辐射从所述等离子体发出，
其中，在使用时，所述碎片接收表面被保持在足够高的温度，以将所述燃料层保持为液态，并且提供比在超过所述燃料的所述熔点20℃的温度的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率显著更低的所述液态燃料层内的所述气体的泡的所述形成率。

30.  根据权利要求29所述的方法，其中所述燃料是锡。

31.  根据权利要求29或者权利要求30所述的方法，其中所述气体包括氢气或者基本上由氢气组成。

32.  根据权利要求29至31中任一项所述的方法，其中所述碎片接收表面在使用时被保持在300℃或者更高的温度。

33.  根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中所述碎片接收表面在使用时被保持在足够高的温度以防止所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成。

34.  根据权利要求29至33中任一项所述的方法，其中所述碎片接收表面在使用时被保持在550℃或者更高的温度。

35.  根据权利要求29至34中任一项所述的方法，其中从所述等离子体生成的所述辐射包括EUV辐射。

36.  一种诸如光刻设备之类的设备，所述设备被布置为将经调节的辐射束投射到衬底上，其中所述设备包括根据权利要求1至24中任一项所述的辐射源。

37.  根据权利要求36所述的设备，进一步包括：
照射系统，被配置为调节由所述辐射源生成的所述辐射以形成经调节的辐射束；
支撑件，被构造为支撑图案形成装置，所述图案形成装置能够在 所述辐射束的截面中给予所述辐射束以图案，以形成图案化的辐射束；
衬底台，被构造为保持衬底；以及
投射系统，被配置为将所述图案化的辐射束投射到所述衬底的目标部分上。

38.  根据权利要求37所述的设备，其中所述设备包括另外的碎片接收表面，所述另外的碎片接收表面被定位和/或定向以使得在使用时所述初级碎片的发射引起具有燃料层的所述碎片接收表面的污染，
其中所述碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度，以将所述燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过所述燃料的所述熔点20℃的温度的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率显著更低的所述液态燃料层内的所述气体的泡的所述形成率。

39.  一种器件制造方法，包括使用根据权利要求36至38中任一项所述的设备生成辐射。

40.  根据权利要求38所述的器件制造方法，进一步包括：
使用所述辐射源生成EUV辐射的束；
在所述照射系统中调节所述辐射束并且将所述辐射束引导至由所述支撑结构支撑的图案形成装置上；以及
借助于所述投射系统，将图案化的辐射束投射到由所述衬底台保持的衬底上。

用于光刻的辐射源和方法
相关申请的相交引用
本申请要求2012年11月15日提交的美国临时申请61/726,843和2012年12月18日提交的美国临时申请61/738,700的权益，并且其通过整体引用并入本文。
技术领域
本发明涉及用于生成用于在用于器件制造的光刻应用中使用的辐射的方法和设备。
背景技术
光刻设备是将期望的图案应用到衬底上(通常到衬底的目标部分上)的机器。例如，可以在集成电路(IC)的制造中使用光刻设备。在这种情况下，可以使用图案形成装置(备选地称为掩模或者掩模版)来产生将在IC的单独层上形成的电路图案。该图案可以被转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或者几个裸片的一部分)上。图案的转移通常经由成像到设置在衬底上的辐射敏感材料层(抗蚀剂)上。一般而言，单个衬底将包含被连续图案化的相邻目标部分的网络。
光刻被广泛认为是IC和其他器件和/或结构的制造中的关键步骤之一。然而，随着使用光刻制作的特征的尺寸变得越来越小，光刻正在成为对于使微型IC或者其他器件和/或结构能够被制造的更加关键的因素。
图案印刷极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利准则给出，如等式(1)所示：
CD=kl*λNA---(1)]]>
其中λ是所使用的辐射的波长，NA是用于印刷图案的投射系统的数值孔径，k_l是依赖于工艺的调整因子，也称为瑞利常数，并且CD是所印刷的特征的特征尺寸(或者临界尺寸)。由等式(1)得出特征的最小可印刷尺寸的降低可以以三种方式获得：通过缩短曝光波长λ、通过增加数值孔径NA或者通过降低k_l的值。
为了缩短曝光波长并且因此降低最小可印刷尺寸，已经提出了使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是具有5-20nm范围内(例如，在13-14nm的范围内)的波长的电磁辐射。已经进一步地提出可以使用具有小于10nm的波长的EUV辐射，例如在5-10nm的范围内，诸如6.7nm或者6.8nm。这样的辐射被称为极紫外辐射或者软x射线辐射。可能的源包括例如激光产生等离子体源、放电等离子体源或者基于由电子存储环提供的同步辐射的源。
可以使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括诸如激光(例如，红外激光)之类的用于激发燃料来提供等离子体的激发束和用于容纳等离子体的辐射源。例如，可以通过将激光束引导(即，发起辐射)在诸如合适的燃料材料(例如，锡)的颗粒(通常为小滴)之类的燃料处，或者诸如Xe气或者Li蒸汽之类的合适的气体流或者蒸汽流处，产生等离子体。产生的等离子体发出输出辐射，例如，EUV辐射，其使用辐射收集器被收集。辐射收集器可以是镜像垂直入射辐射收集器(有时称为近垂直入射辐射收集器)，其接收辐射并且将辐射聚焦为束。辐射收集器可以具有任何其他合适的形式，诸如掠入射收集器。辐射源可以包括围闭结构或者腔室，围闭结构或者腔室被布置为提供支撑等离子体的真空或者低压环境。这样的辐射系统通常被称为激光产生等离子体(LPP)源。在也可以使用激光作为激发束的另一系统中，辐射可以由通过使用放电形成的等离子体生成-放电产生的等离子体(DPP)源。放电产生的等离子体 (DPP)辐射源从借助于放电形成的等离子体生成诸如极紫外辐射(EUV)之类的辐射，并且具体地可以涉及用于通过朝向金属燃料来引导诸如激光束之类的辐射束而生成辐射的金属燃料的高温汽化。金属，通常以熔融的形式，可以被提供给等离子体激发电极的放电表面并且借助于利用诸如激光束之类的激发束的辐射而被汽化，由此可以借助于跨电极的高电压放电从汽化金属燃料随后激发高温等离子体。
DPP辐射源设备可以包括被布置为提供真空或者低压环境以支撑等离子体的围闭结构或者腔室。得到的等离子体发出输出辐射，例如，EUV辐射，输出辐射使用诸如镜像垂直入射辐射收集器之类的辐射收集器被收集，辐射收集器可以形成辐射源设备的一部分。在这样的情况下，辐射源设备可以被称为源收集器设备。
如本文所使用的，术语汽化被认为也包括气化，并且汽化后的燃料可以处于气体(例如作为单独的原子)和/或蒸汽(包括小液滴)的形式。本文所使用的术语“颗粒”包括固体和液体(即，液滴)颗粒二者。
等离子体的生成可以导致由来自燃料的颗粒碎片引起的辐射源的污染。例如，在液态锡被用作燃料源的地方，液体锡中的一些将被转换为等离子体，但是液态锡的颗粒可以从等离子体形成位置高速发出。这样的燃料颗粒在本文中被称为初级碎片颗粒。液态燃料颗粒可以凝固在辐射源内的其他部件上，从而影响辐射源生成辐射产生等离子体或者从等离子体提供辐射束的能力。为了降低或者阻止辐射源内的光活性表面通过初级碎片的污染，碎片接收表面可以被定位在辐射源内以偏转或者捕获这样的初级碎片颗粒。在本说明书中，术语“光学活性”仅仅用于表示具有将扮演的光学角色的表面，诸如反射镜、透镜、观察窗、传感器等，并且并不意在暗示极化辐射的光轴的修改(其在本领域中被理解为术语“光学活动”的备选含义)方面的任何光学活动。
发明内容
已经发现，在采用液态燃料用于辐射生成等离子体的辐射源中，燃料颗粒从位于EUV辐射源内的表面上的液态燃料层的喷射可以作为燃料碎片的次级源。这个现象在本文中被称为“喷吐(spitting)”，并且通常已经被观察到在辐射源的使用期间导致颗粒在基本上垂直于液态燃料层的外表面的方向上从液态燃料层喷射。
期望消除或者减轻不管在本文中还是在其他地方表明的现有技术的至少一个问题，或者提供用于辐射源的现有设备或者方法的备选。具体地，本发明的一个目标尤其是降低或者防止光学活性表面由燃料颗粒的污染，燃料颗粒可以通过从液态燃料层喷吐作为次级碎片出现。本文所使用的术语“层”在此上下文中包括液态燃料的足够在体积和/或表面区域中生成喷吐的任何部分。
在不希望由任何科学理论限制的情况下，现在已经意识到喷吐效应作为液态燃料层内的气泡成核的结果而出现，其中气泡起因于在液态燃料层内，气体自由基与燃料反应，并且反应产物后续分解以形成气泡。在低温下气体从液体的扩散太慢而不能防止液态燃料内的气泡的成核。据认为这样的气泡从液态燃料层的喷发导致喷吐现象。当诸如氢气之类的基团形成气体存在于辐射源的围闭件内时，这样的气体自由基被形成，自由基源于气体和等离子体和/或由等离子体生成的诸如EUV辐射之类的辐射之间的相互作用。
令人惊讶地，已经意识到引起喷吐的机制可以通过增加液态燃料层的温度而被抑制，使得有可能通过将燃料层温度充分地增加到液态燃料层的熔点之上来降低或者甚至完全防止从液态燃料层喷吐。
贯穿本说明书，术语“包括”或者“包括了”意指包括指定的成分但不排除其他成分的存在。术语“基本上由……构成”或者“基本上由……组成”意指包括指定的成分但是排除其他成分，除了作为杂质出现的材料、由于用于提供成分的工艺而存在的不可避免的材料和为了实现本发明的技术效果之外的目的添加的成分之外。通常，基本 上由一组成分组成的化合物将包括按照重量少于5％、通常按照重量少于3％、或者更通常按照重量少于1％的未指定的成分。
在任何适当的时候，术语“包括”或者“包括了”的使用也可以被认为包括“基本上由……构成”或者“基本上由……组成”的含义，或者可以包括“由……构成”或者“由……组成”的含义。
如本文所阐述的可选的和/或优选的特征可以被单独地使用或者在任何适当的地方与彼此组合使用，并且特别地如在所附权利要求书中阐述的组合使用。在任何合适的地方，用于本文所阐述的本发明的每个方面的可选和/或优选特征也适用于本发明的任何其他方面。
本发明的第一方面提供被布置为从等离子体生成辐射的辐射源，等离子体从包括气体的围闭件内的燃料生成，并且所生成的等离子体导致初级碎片的发射，辐射源包括：
具有光活性表面的部件，以及
碎片接收表面，被定位和/或定向以使得在使用时初级碎片的发射引起具有燃料层的碎片接收表面的污染，
其中碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度，以将燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过燃料的熔点20℃的温度的液态燃料层内的气体的泡的形成率显著更低的液态燃料层内的气体的泡的形成率。根据本文所描述的发明的第一和任何进一步的方面可以适用于向诸如光刻设备之类的加工工具提供辐射。
碎片接收表面的污染可以直接地源于初级碎片的发射。即，初级碎片可以直接入射在碎片接收表面上，而并不首先入射在辐射源内的另一表面上。碎片接收表面的污染可以作为初级碎片的发射的间接结果附加地或者备选地发生。例如，碎片接收表面的污染可以由于碎片从辐射源内的另一表面散布或者滴落到碎片接收表面上而发生。
碎片接收表面可以包括更大表面的一部分。
通常，用于光刻辐射源的碎片接收表面可以被保持在超过燃料的熔点的温度，但是为了避免不必要的加热，温度可以高于燃料的熔点 例如20℃或者50℃或者更少。这避免碎片接收表面的不必要的加热，而同时保持足够的温度以保持燃料在液体或者熔融状态，借此所收集的初级燃料碎片可以逃离碎片接收表面以便固结和可选地再循环。也已经假定喷吐效应源于一些沸腾或者成核机制，并且也假设由于随着温度增加的化学动力学的常规增加，增加温度将导致来自喷吐现象的次级碎片颗粒的增加。
通常也避免更高的温度以便降低辐射源的围闭件内的燃料的高蒸汽压的风险，这被认为由于从气相的沉积可能引起燃料沉积到冷却器、光活性表面上的风险。
因此，在本发明的实现之前，典型的温度是超过燃料熔点例如20℃，诸如例如对于锡燃料约250℃。在超过燃料的熔点约50℃的范围内，已经发现在这样的50℃范围内，在燃料的熔点之上增加温度，对降低喷吐仅具有微小的影响。然而，在更高的温度，喷吐降低的速率明显增加。例如，对于保持在100Pa氢气压力的围闭件中的锡燃料，在锡具有232℃的熔点的情况下，在350℃对于固定的表面区域每分钟生成的次级碎片颗粒的数目小于在252℃(即，高于熔点20℃的温度)由相同表面区域生成的数目的90％。10％或者更多的这样的降低在本文中被认为是显著降低。按照550℃的温度，对于燃料和气体的这个布置，喷吐效应已经被降低到零(100％降低)。通常，应用超过燃料的熔点约100℃的温度，优选地超过燃料的熔点至少150℃，更优选地超过燃料的熔点至少200℃可以被考虑以提供喷吐效应的显著降低。
为了将碎片接收表面保持在升高的温度，碎片接收表面可以包括加热器，诸如电加热器或者由热传递流体加热的加热管。
例如，根据本发明的第一方面的辐射源可以具有碎片接收表面，碎片接收表面被布置为在使用时保持超过300℃的温度，诸如超过350℃、例如超过400℃、例如超过500℃或者超过550℃。优选地，碎片接收表面被布置为保持在低于存在气体的燃料沸点的温度(诸如 低于1000℃)，以避免辐射源围闭件中的燃料的高蒸汽压并且防止碎片接收表面的热驱动的腐蚀。
为了进一步防止在本发明中使用的高温下的腐蚀，碎片接收表面可以是包括钼的钢合金或者可以是基本上由钼组成的合金。
碎片接收表面优选地被布置为保持在足够高的温度以防止在使用时液态燃料层内的气体的泡的形成。例如，碎片接收表面可以被布置为在使用时保持在550℃或者更高的温度。这样的布置对于防止在50Pa或者更高的(诸如上至500Pa，例如，从100到150Pa)的压力的氢气中的锡燃料层的喷吐是有效的。
辐射源可以例如是DPP辐射源，或者可以是LPP辐射源，或可以包括任一类型的源的典型元件的组合。例如，辐射源可以包括LPP源的典型的燃料液滴生成器和用于初级碎片收集的掠入射收集器和/或翼片阱，后者是DPP源的典型特征。辐射源可以被布置为接收激发束，以使得在使用时激发束入射在等离子体形成位置处的燃料上以生成等离子体，并且碎片接收表面和光活性部件可以被交错地定位和/或定向，以使得垂直于碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
以这种方式，通过喷吐从碎片接收表面沿着法线(即，基本上喷射垂直于碎片接收表面)喷射的碎片并不入射在部件的光活性表面上。因此，在本文中称为次级碎片的碎片并不入射在部件的光活性表面上。
辐射源可以包括用于在燃料向等离子体形成位置行进时屏蔽燃料的护罩，并且碎片接收表面包括护罩的表面的至少一部分。
辐射源可以包括作为具有光活性表面的部件的辐射收集器，辐射收集器被布置为收集由等离子体形成位置处的等离子体发出的辐射并且由此形成辐射束。
根据任何前述权利要求所述的辐射源可以包括被布置为降低由等离子体生成的碎片(即，初级碎片)的传播的污染物阱，并且碎片 接收表面可以包括污染物阱的表面的至少一部分。
具有光活性表面的部件可以包括传感器。例如，部件可以包括用于检测和/或分析激发束或者辐射的特性参数的传感器。例如，传感器可以用于检测激发束和等离子体形成位置处的燃料之间的对准。
具有光活性表面的部件可以包括观察窗，并且部件的光活性表面可以包括观察窗的窗口。例如，观察窗可以包括去往辐射源的一部分中的窗口以协助辐射源的问题的诊断。
辐射源可以包括被布置为降低由等离子体生成的碎片的传播的污染物阱。碎片接收表面可以包括污染物阱的表面的至少一部分。
污染物阱可以包括多个叶片，并且碎片接收表面的至少一部分可以包括多个叶片中的一个叶片的至少一部分。污染物阱可以包括例如旋转翼片阱或者静态阱。
辐射源可以进一步包括被配置为沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料液滴流的喷嘴。碎片接收表面可以包括喷嘴的表面的至少一部分。
在根据本发明的一个特别合适的布置中，辐射源可以包括第一和第二碎片接收表面，被定位和/或定向以使得在使用时，初级碎片的发射引起具有相应的燃料层的碎片接收表面的污染，第一碎片接收表面是本发明的第一方面的碎片接收表面，其中：
第二碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度以将其相应的燃料层保持为液态，并且
第二碎片接收表面和包括光活性表面的部件被交错地定位和/或定向，以使得垂直于第二碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
在这样的布置中，例如，如果第二碎片接收表面是在使用时可能很难或者不方便加热或者很难或者不方便保持在高温的表面，诸如旋转阱，则光活性表面的由次级碎片引起的污染的降低可以通过该布置实现，而无需将第二碎片接收表面加热到降低或者消除喷吐所需要的 温度。
在本发明的第一方面的另一合适的布置中，适用于向光刻设备提供辐射的辐射源可以是如下辐射源，该辐射源被布置为接收激发束，以使得在使用时激发束入射在等离子体形成位置处的燃料上，导致初级碎片的发射，辐射源包括：
碎片接收表面，被定位和/或定向以使得在使用时初级碎片的发射引起碎片接收表面的污染；以及
具有光活性表面的部件；
其中碎片接收表面和部件被定位和/或定向以使得垂直于碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
换言之，对于该布置，碎片接收表面不一定被布置为保持在足够高的温度以在使用时提供比在超过燃料的熔点20℃的温度的液态燃料层内的气体的泡的形成率显著更低的液态燃料层内的气体的泡的形成率。相反，碎片接收表面和具有光活性表面的部件的定位或者定向被定位或者定向以使得垂直于碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
对于该布置，辐射源包括用于在燃料向等离子体形成位置行进时屏蔽燃料的护罩；并且碎片接收表面可以包括护罩的表面的至少一部分。
具有光活性表面的部件可以包括辐射收集器，辐射收集器被布置为收集由等离子体形成位置处的等离子体发出的辐射并且由此形成辐射束。部件可以包括传感器。部件可以包括观察窗，并且部件的光活性表面可以包括观察窗的窗口。
辐射源可以包括被布置为降低由等离子体生成的碎片的传播的污染物阱；并且碎片接收表面可以包括污染物阱的表面的至少一部分。污染物阱可以包括多个叶片，并且碎片接收表面的至少一部分可以包括多个叶片中的一个叶片的至少一部分。
对于该布置，辐射源可以进一步包括气体屏障，具体地气体屏障 可以包括氢气气体屏障。
该布置的辐射源可以进一步包括被配置为沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料液滴流的喷嘴，其中碎片接收表面可以包括喷嘴的表面的至少一部分。
本发明的第二方面提供一种生成例如用于光刻设备的辐射的方法，该方法包括从根据本发明的第一方面的辐射源的围闭件中的燃料生成等离子体，围闭件包括气体，其中辐射从等离子体发出，其中在使用时碎片接收表面被保持在足够高的温度，以将燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过燃料的熔点20℃的温度的液态燃料层内的气体的泡的形成率显著更低的液态燃料层内的气体的泡的形成率。
如针对本发明的第一方面所阐述的可选和优选特征也适用于本发明的该第二方面。
气体优选地包括氢气或者基本上由氢气组成。气体可以通常以从50到500Pa的分压存在，诸如从80到200Pa，例如从100到150Pa。氢气通常存在于用于生成用于光刻的辐射的辐射源(诸如LPP源)的围闭件内，由此辐射生成等离子体与气体相互作用以形成氢自由基，其对于保持用于辐射源内的光学部件的光活性的表面干净是有用的。此外，诸如氢气之类的气体可以用于提供气流或者气体屏障或者气体幕帘，其用于将初级碎片从辐射源的光活性表面转移开。这样的气流或者气体屏障/幕帘导致辐射源的围闭件内的气体的存在。适当地，气压被保持在500Pa或者更低，诸如200Pa或者更低，或者150Pa或者更低，以便避免当辐射源在使用时所生成的辐射(诸如EUV辐射)由气体的过度吸收。
对于本发明的第二方面的方法，碎片接收表面可以被保持在300℃或者更高的温度，诸如超过350℃、例如超过400℃、例如超过550℃或者超过700℃。总体上讲，应用超过燃料的熔点约100℃的温度，优选地超过燃料的熔点至少150℃，更优选地超过燃料的熔点至 少200℃可以被考虑以提供喷吐效应的显著降低。
碎片接收表面可以被保持在足够高的温度以防止在使用时液态燃料层内的气体的泡的形成。例如，碎片接收表面在使用时可以被保持在550℃或者更高，诸如700℃或者更高。例如，这样的方法对于防止在50Pa或者更高的(诸如上至500Pa，例如，从100到150Pa)的压力的氢气中的锡燃料层的喷吐是有效的。关于如所描述的喷吐效应的避免或者减轻，进一步值得一提的是液态燃料层中的泡的生成也可以通过确保由液态燃料层覆盖的表面足够平滑而被减轻。如此，在本发明的实施例中，所应用的碎片接收表面已经接收了抛光或者微抛光处理。
减轻喷吐效应的又一个方法是在液态燃料层顶上提供碳层。应用这样的碳层已经被发现在很大程度上防止喷吐效应。
优选地，从等离子体生成的辐射包括EUV辐射，更优选地基本上由EUV辐射(诸如95％的辐射功率)组成。燃料优选地是诸如锡之类的金属燃料，当被激发到等离子体状态中时，金属燃料对于生成EUV辐射是高度有效的。
本发明的第三方面提供了一种设备，该设备被布置为将经调节的辐射束(诸如由图案形成装置图案化的辐射束)投射到衬底上，其中光刻设备包括根据本发明的第一方面的辐射源。
本发明的第三方面的设备可以进一步包括：
照射系统，被配置为调节由辐射源生成的辐射以形成经调节的辐射束；
支撑件，被构造为支撑图案形成装置，图案形成装置能够在辐射束的截面中给予辐射束以图案，以形成图案化的辐射束；
衬底台，被构造为保持衬底；以及
投射系统，被配置为将图案化的辐射束投射到衬底的目标部分上。
设备可以包括另外的碎片接收表面，该另外的碎片接收表面例如 在照射系统内，被定位和/或定向以使得在使用时初级碎片的发射引起具有燃料层的碎片接收表面的污染，其中碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度，以将所述燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过所述燃料的熔点20℃的温度的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率显著更低的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率。
本发明的第四方面提供一种器件制造方法，包括使用本发明的第三方面的设备生成辐射。
本发明的第四方面的方法可以进一步包括：
使用辐射源生成EUV辐射的束；
调节照射系统中的辐射束并且将辐射束引导至由支撑结构支撑的图案形成装置上；以及
借助于投射系统，将图案化的辐射束投射到由衬底台保持的衬底上。
下文参考附图详细地描述本发明的进一步的特征和优点以及本发明的各个实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文所描述的特定实施例。这样的实施例在本文中被给出仅用于说明的目的。基于本文所包含的教导，附加的实施例对于本领域技术人员将是明显的。
附图说明
现在将仅通过示例的方式，参考所附示意图描述本发明的实施例，在所附示意图中，对应的附图标记表示对应的部分，并且在其中：
图1示意性地描绘了根据本发明的实施例的光刻设备；
图2是图1的设备的更详细的视图，包括根据本发明的实施例的LLP辐射源；
图3示意性地描绘了根据本发明的实施例的辐射源的一部分；
图4示意性地描述了图3的辐射源的一部分；
图5示意性地描述了根据备选实施例的图4的辐射源的部分；
图6更加详细地示意性地描述了图3的辐射源的一部分；以及
图7示意性地描述了根据备选实施例的图6的辐射源的部分。
当与附图结合考虑时，从下文陈述的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显，在附图中，同样的附图标记通篇标识对应的元件。在附图中，同样的附图标记通常指示相同的、功能类似的或者结构类似的元件。其中元件第一次出现的附图由对应的附图标记中的最左边的数字指示。
具体实施方式
本说明书公开了并入本发明的特征的实施例。所公开的实施例仅仅例证本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明由其所附权利要求书限定。
所描述的实施例，和说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可以包括特定特征、结构或者特性，但是每个实施例可能不一定包括特定的特征、结构或者特性。此外，这样的用于不一定指代相同的实施例。进一步地，当特定特征、结构或者特性结合实施例被描述时，它被理解为在本领域技术人员的知识内以结合其他实施例实现这样的特征、结构或者特性，不管其他实施例是否被明确描述。
图1示意性地图示了根据本发明的实施例的包括辐射源SO的光刻设备LAP。该设备包括：照射系统(照射器)IL，被配置为调节辐射束B(例如，EUV辐射)；支撑结构(例如，掩模台)MT，被构造为支撑图案形成装置(例如，掩模或者掩模版)MA并且连接到配置为精确定位图案形成装置的第一定位器PM；衬底台(例如，晶片台)WT，被构造为保持衬底(例如，涂布抗蚀剂的晶片)W并且连接到被配置为精确定位衬底的第二定位器PW；以及投射系统(例如，反射投射系统)PS，被配置为将由图案形成装置MA给予辐射束B的图案投射到衬底W的目标部分C(例如，包括一个或者多个裸片) 上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁、电磁、静电或者其他类型的光学部件，或其任何组合，用于引导、成形或者控制辐射。
支撑结构MT以依赖于图案形成装置的定向、光刻设备的设计和其他条件(诸如例如图案形成装置是否被保持在真空环境中)的方式保持图案形成装置MA。支撑结构可以使用机械、真空、静电或者其他夹持技术以保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或者台，例如，其可以被固定或者按照要求可动。支撑结构可以确保图案形成装置在期望的位置处，例如相对于投射系统。
术语“图案形成装置”应当被广义地解释为指可以用于在辐射束的截面中给予辐射束以图案以便在衬底的目标部分中创建图案的任何装置。被给予辐射束的图案可以对应于创建在诸如集成电路之类的目标部分中的器件中的特定功能层。
图案形成装置可以是透射式或者反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中众所周知，并且包括诸如二元掩模、交替型相移掩模和衰减相移掩模以及各种混合掩模类型的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，其中每个小反射镜可以被单独地倾斜以便在不同的方向上反射入射辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中给予图案。
投射系统，像照射系统，可以包括各种类型的光学部件，诸如折射、反射、磁、电磁、静电或者其他类型的光学部件或其任何组合，如对于所使用的曝光辐射或者对于诸如真空的使用之类的其他因素合适的。可以期望的是使用真空或者至少低气压环境用于EUV辐射，因为气体可以吸收太多辐射。真空或者低气压环境可以因此在真空壁和真空泵的帮助下被提供给整个光束路径。
如本文所描绘的，设备是反射式的(例如，采用反射掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双级)或者更多衬底台(和/或两个或者更多掩模台)的类型。在这样的“多级”机器中，附加的台可以被并行使用，或者准备步骤可以被实现在一个或者多个台上，而一个或者多个其他台被使用用于曝光。
参考图1，照射器IL从辐射源SO接收极紫外辐射(EUV)。用来产生EUV辐射的方法包括，但不一定限于，将具有至少一个元素(例如，氙、锂或者锡)的材料转换为等离子体状态，其中一个或者多个发射线在EUV范围内。在通常称为激光产生等离子体(“LPP”)的一个这样的方法中，所需要的等离子体可以通过利用诸如红外激光束之类的激光束辐射诸如具有所需要的EUV线发射元素的材料的液滴、流、团簇或者喷射流之类的燃料产生。辐射源SO可以是包括用于生成燃料的流的燃料流生成器和/或用于提供用于激发燃料的激光束的激光(两者在图1中均未示出)的EUV辐射系统的一部分。得到的等离子体发出输出辐射，例如，EUV辐射，其使用布置在辐射源的围闭件内的辐射收集器进行收集。激光和/或燃料流生成器和收集器模块可以是与辐射源分离的实体，或者辐射源可以包括这些实体。
例如，当CO₂IR激光器被用于提供激光束用于燃料激发时，这可以被认为与辐射源的剩余部分分离，其中辐射源被布置为从IR激光器接受激光束。
在这样的情况下，激光不被认为形成光刻设备的一部分，并且辐射束在光束传递系统的帮助下从激光器传递给辐射源，光束传递系统包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器。在其他情况下，激发束源可以是辐射源的组成部分，例如当源是放电产生的等离子体EUV生成器(通常被称为DPP源)时。
照射器IL可以包括用于调整辐射束的角强度分布的调整器。通常，照射器的光瞳面中的强度分布的至少外和/或内径向范围(通常分别被称为σ外和σ内)可以被调整。另外，照射器IL可以包括各种其他部件，诸如琢面场反射镜装置和琢面场光瞳反射镜装置。照射器 可以用于调节辐射束以在其截面具有期望的均匀性和强度分布。
辐射束B入射在被保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且由图案形成装置图案化。在从图案形成装置(例如，掩模)MA被反射之后，辐射束B穿过投射系统PS，其将束聚焦到衬底W的目标部分C上。在第二定位器PW和定位传感器PS2(例如，干涉测量装置、线性编码器或者电容传感器)的帮助下，衬底台WT可以被准确地移动，例如，以便将不同的目标部分C定位在辐射束B的路径中。同样地，第一定位器PM和另一位置传感器PS1可以用于相对于辐射束B的路径准确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2被对准。
图2更详细地示出了光刻设备LAP，包括辐射源SO、照射系统IL和投射系统PS。辐射源SO被构造和布置以使得可以在辐射源的围闭结构2中保持真空或者低气压环境。
激光4被布置为经由激光束6将激光能量沉积到诸如锡(Sn)或者锂(Li)之类的燃料中，燃料从燃料流生成器8被提供。液态(例如，熔融)锡或者液态形式的另一金属是优选的。燃料阱9被布置为接收在等离子体生成期间未消耗的燃料。激光能量向燃料中的沉积在等离子体形成位置12处产生高度电离等离子体10，其具有几十电子伏(eV)的电子温度。在这些离子的去激发和复合期间生成的高能辐射从等离子体10发出，由近垂直入射辐射收集器14(有时也更一般地称为垂直入射辐射收集器)收集和聚焦。收集器14可以具有多层结构，例如，一层被调整为反射、更轻易地反射或者优先地反射特定波长的辐射(例如，特定EUV波长的辐射)。收集器14可以具有椭圆配置，具有两个自然椭圆焦点。一个焦点将在等离子体形成位置10处，并且另一焦点将在下文所讨论的中间焦点处。
激光4和/或辐射源和/或收集器14可以被认为一起组成辐射源，具体地EUV辐射源。EUV辐射源可以被称为激光产生等离子体(LPP) 辐射源。围闭结构2中的收集器14可以形成收集器模块，其形成辐射源的一部分(在该示例中)。
第二激光器(未示出)可以被提供，第二激光器被配置为在激光束6入射在其上之前对燃料进行预热。使用该方法的LPP源可以被称为双激光脉冲(DLP)源。这样的第二激光器可以被描述为将预脉冲提供到燃料目标中，例如改变该目标的性质以便提供修改的目标。性质的变化可以是例如温度、尺寸、形状等的变化，并且将通常通过目标的加热引起。
尽管未示出，但是燃料流生成器8将通常包括喷嘴，或者与喷嘴相连，喷嘴被配置为沿着朝向等离子体形成位置12的轨迹引导燃料。
由辐射收集器14反射的辐射B被聚焦在源图像16处。源图像16通常被称为中间焦点，并且辐射源SO被布置为使得中间焦点16被定位在围闭结构2中的开口18处或者靠近围闭结构2中的开口18。源图像16是辐射发射等离子体10的图像。
随后，辐射B穿过照射系统IL，照射系统IL可以包括被布置为提供在图案形成装置MA处的辐射束B的期望的角分布以及在图案形成装置MA处的辐射强度的期望的均匀性的琢面场反射镜装置20和琢面光瞳反射镜装置22。通过由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处的辐射束的反射，图案化的束24被形成并且图案化的束24由投射系统PS经由反射元件26、28成像到由晶片台或者衬底台WT保持的衬底W中。
比示出的更多的元件通常可以存在于照射系统IL和投射系统PS中。此外，可以存在比在图中示出的反射镜更多的反射镜。例如，与图2中示出的相比，在投射系统PS中可以存在1-6个(或者更多)附加的反射元件。
如上文所描述的，燃料以诸如液态锡之类的液态燃料的形式提供。然而，问题可以源于液态燃料的使用。具体地，虽然液态燃料的部分将被转换为等离子体，但是大量的液态燃料可能作为颗粒碎片被 喷射。液态燃料的喷射可以由于转换为等离子体本身而发生，并且当液滴燃料目标被使用时，可以通过后续的燃料液滴与先前生成的等离子体的相互作用发生。这样的初级颗粒碎片可以以高速喷射，并且可以导致辐射源SO内的若干问题。例如，高速颗粒碎片的冲击可以损害辐射源SO的其他部件，诸如液态燃料从其喷出的喷嘴和收集器14的光活性表面。燃料碎片也可以沉积在这样的表面上。除了辐射源SO内的问题之外，进一步期望防止这样的碎片进入光刻设备的其余部分中，其中它可能损伤其他敏感部件。
图3图示了本发明的一个实施例中的辐射源SO的部分。图3的与图1和图2公共的特征为了理解的方便已经被给予相同的附图标记。在图3中图示的实施例中，污染物阱被提供以给出一个或者多个碎片接收表面。在一些实施例中，污染物阱在辐射源SO的壳体的外部附近采取多个叶片的形式。两个叶片33a、33b在图3中是可见的。叶片33a、33b被布置为捕获由等离子体发出的初级碎片并且将由等离子体发出的初级碎片引导至一个或者多个碎片接收阱(未示出)。在本发明的一些实施例中，叶片33a、33b与其他碎片消减装置(例如，气体屏障)组合。气体屏障包括低背景气压的合适的气体(例如，氩、氢或者氦)和/或跨辐射的路径的气体流。本发明的实施例中的气体屏障可以仅用于提供碎片的机械抑制，但是优选地是生成自由基的气体，该自由基诸如用于在辐射源内的表面的化学清扫中使用的氢自由基。
虽然在图3中未示出，但是在一些实施例中，污染物阱可以包括一个或者多个旋转翼片阱。旋转翼片阱包括多个间隔开的翼片，翼片被驱动以绕与辐射源SO的光轴34对准的轴旋转。旋转翼片阱的旋转速度被确定以使得从等离子体发出的初级碎片颗粒由翼片打扫；碎片颗粒在该间隙由旋转翼片打扫之前没有足够的时间在翼片之间穿过。电磁辐射基本上不受旋转翼片阱影响，因为从等离子体形成位置处的辐射源点查看阱呈现非常小的面积。
在本发明的一些实施例中，污染物阱与其他碎片消减装置(例如，气体屏障)组合。气体屏障包括低背景气压的合适的气体(例如，氩、氢或者氦)和/或跨辐射的路径的气体的流。本发明的实施例中的气体屏障仅用于提供碎片的机械抑制。因此，大量可供选择的合适的气体是可用的。在一些实施例中，旋转翼片阱可以与静止翼片阱组合或者由静止翼片阱代替。
在图3中，还示出了喷嘴30，喷嘴30被连接到燃料流生成器8以将燃料31的液滴引导至等离子体形成位置12并且随后到燃料阱9。附加地，在图3的实施例中，护罩32被定位在燃料流生成器8和等离子体形成位置12之间，使得离开喷嘴30的燃料液滴31通过护罩32，从而在等离子体形成位置12之前离开护罩32一段短距离。护罩32起作用以保护燃料液滴31免于干扰。例如，护罩32起作用以保护燃料液滴31免于与在等离子体形成期间生成的初级碎片相互作用。光学元件35被定位在收集器14之前(相对于激光束6的传播的方向)，以将激光束6聚焦在等离子体形成位置12处。在图3中，光学元件35被示出为透镜，但是将领会的是光学元件35可以是适用于将激光束6聚焦到等离子体形成位置12的任何光学元件。
在本发明的一些实施例中，辐射源SO包括一个或者多个传感器(未示出)以确定激光束6的焦点和燃料液滴之间的相对对准。由于可能期望控制辐射源SO以使得从辐射源输出的辐射具有期望的分布的事实，在燃料和在燃料处被引导的激光束6的焦点之间具有相对对准的一些指示的能力可以是有利的。备选地，或者附加地，由于燃料的位置和在燃料处被引导的辐射的焦点的位置二者可能受到外部干扰的事实，可以期望在燃料和在燃料处被引导的激光束6之间具有相对对准的指示。例如，在燃料处被引导的辐射的焦点位置和燃料的位置(以及燃料和在燃料处被引导的辐射的焦点之间的对准)可以受光刻设备的诸如光刻设备的部分的移动的系统动力学影响。在燃料和在燃料处被引导的辐射的焦点之间具有相对对准的指示的能力意味着 燃料和在燃料处被引导的辐射的焦点之间的任何未对准可以能够被校正。附加的传感器可以为多个目的被提供在光刻设备内。
为了帮助维护辐射源SO，辐射源SO可以被提供有一个或者多个观察窗(未示出)以允许辐射源SO/光刻设备的用户更容易地观察和诊断设备的问题。
液态锡碎片可以在它入射在其上的表面上凝固，由此在辐射源SO内产生附加的问题。例如，将领会的是，收集器14的锡污染可以降低收集器14可以收集和聚焦由等离子体产生的辐射的效率。同样地，光学元件35的污染可以影响光线元件35将激光束6聚焦在等离子体形成位置12处的能力。另外，诸如锡之类的液态金属燃料的冷却已经被示出为在辐射源模块内的表面上形成类石笋和石钟乳结构。这样的结构可以阻碍EUV辐射从辐射源的发射，或者与向等离子体形成位置12提供液态燃料相干扰。进一步地，锡在叶片33a、33b上的凝固降低了叶片33a、33b能够从辐射源SO去除碎片的有效性。因此，总体上讲，辐射源SO和光刻设备的敏感表面由液态锡(或者另一液态燃料源)的污染可以降低向光刻设备的其他部件提供EUV辐射的量。
参考图3和上文所陈述的细节，具有光活性表面的部件可以包括例如收集器14、光学元件35、辐射源SO和光刻设备内的传感器以及观察窗。将领会的是本发明不限于上文作为示例提供的部件的适用性。事实上，在本讨论的上下文中，具有光活性表面的部件可以包括辐射源SO和光刻设备的任何表面，对于这些表面与锡碎片的相互作用可以直接地或者间接地导致向目标(例如，晶片)提供的EUV辐射的量的降低。例如，间接降低可以源于观察窗由于燃料碎片沉积或者腐蚀变得不可用而导致不能够适当地保持辐射源SO或者光刻设备。
为了防止液态燃料碎片在碎片入射(直接地或者间接地)于其上的表面上的凝固，辐射源SO内的一些表面可以被保持在高于燃料材 料的熔点的温度。例如，在液态锡是燃料材料的时候，辐射源SO内的所选表面可以被保持在232℃或者更高的温度以防止入射碎片凝固。具体地，参考图3，护罩32的表面和叶片33a、33b可以被保持在232℃或者更高的温度。以这种方式，而不是在护罩32的表面和叶片33a、33b上凝固，液态锡碎片将旨在脱离那些表面到一个或者多个碎片收集器(未示出)中。此外，根据本发明，一个或者多个这样的碎片接收表面可以被布置为保持在足够高的温度，以将燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过燃料的熔点20℃的温度的液态燃料层内的气体的泡的形成率显著更低的液态燃料层内的气体的泡的形成率。
如上文所讨论的，除了由叶片33a、33b提供的污染物阱之外，气体屏障可以被采用以防止碎片进到光刻设备的其他部分中。在本发明的一些实施例中，氢气被用于提供气体屏障。已经意识到，在存在诸如氢气屏障之类的气体屏障的情况下，气泡可以在辐射源SO内的液态锡的表面内形成。由液态锡的表面中的气泡引起的增加的气压导致颗粒碎片以一种称为喷吐的现象从那些表面喷射。喷射通常基本上垂直于锡的表面。这样的喷吐已经被观察到在锡的相对薄的层(例如，具有约10μm的厚度)内和液态锡的较深的层(例如，具有约3mm深度的厚度)内都发生。由上文所描述的效应产生的锡的颗粒可以具有100μm的直径(但可以更小或者更大)并且具有约3m/s的速度(但是可以更快或者更慢)。根据本发明的一个实施例，喷吐现象可以如上文所陈述的通过在使用时将碎片接收表面适当加热到足够的温度被降低或者甚至消除。
锡碎片直接从等离子体的喷射可以被认为是初级碎片，而通过从由因为初级碎片(初级污染)形成的燃料层污染的碎片接收表面喷吐的锡碎片的喷射可以被认为是次级碎片。将领会的是另外的阶的碎片和污染是可能的。例如，由次级碎片(次级污染)污染的表面可以引起三级碎片等。另外，入射在第一表面上的碎片可以滴落或者散布到 第二表面上，从而导致现在涂布第二表面的锡中形成气泡，或者碎片从现在涂布第二表面的锡中喷射。颗粒从辐射源SO的涂布锡的表面的喷射因此提供进一步的机制，通过该机制辐射源SO的敏感部件可以变得被涂布在锡碎片中并且由锡碎片损伤，从而导致如前文所讨论的EUV辐射生成的劣势。
图4示意性地图示了通过护罩32在垂直于光轴34的方向上观察的图3的布置的一部分。在图4中，由于来自等离子体的初级碎片(未示出)，护罩32的表面32a、32b已经被涂布有液态锡层36a、36b。如上文所讨论的，为了避免初级碎片凝固在护罩32上，护罩32被保持在高于锡的熔点的温度。如此，锡层36a、36b保持液态，并且气体泡可以因此被形成在锡层36a、36b内。形成在液态锡内的这样的气泡将导致次级碎片在基本上垂直于表面32a、32b的方向上的后续喷射。如此，在图4中可以看出，次级碎片将向收集器14喷射，从而导致收集器14的次级污染36a’、36b’。根据本发明，源于喷吐的次级碎片可以通过护罩32的足够的加热(例如，利用加热器(未示出))被降低或者消除。
图5图示了本发明的备选实施例，其是图3中图示的实施例的修改。在图5中示出的实施例中，护罩32已经被定位在辐射源SO内，以使得表面32a、32b的法线不与收集器14的表面相交。如此，在垂直于表面32a、32b的方向上(即，沿着由表面32a、32b的法线限定的路径)喷射的次级碎片不入射在收集器14上。以这种方式，收集器14被保持免于次级碎片的污染。在本发明的其他实施例中，除了改变护罩32的位置之外，或者备选地，护罩32的形状可以被改变以去除或者最小化从护罩32和收集器14的表面延伸的法线之间的任何相交。例如，虽然护罩32在图4和图5中被示出为中空的三角棱镜，但是护罩32可以采取任何合适的形状。这可以与将护罩32加热到足够的温度相结合，以导致源于喷吐的次级碎片的显著降低。
参考图6和图7讨论进一步的实施例。图6更详细地示意性地图 示了图3的实施例的一部分(从与图3相同的视角看)。具体地，图示了反射器14和叶片33b。叶片33b的一部分由于初级碎片已经被涂布在液态锡的层37中。从涂布在层37中的叶片33b的表面延伸的法线与收集器14相交，使得由层37发出的次级碎片入射在收集器14上，从而将收集器14涂布在锡的层38中。因此，根据本发明，对于图6中示出的布置，源于锡喷吐的次级碎片可以通过如上文所阐述叶片33b的充分加热被降低(例如，在350℃)或者消除(例如，在550℃)。
总体上讲，应用超过燃料的熔点约100℃的温度，优选地超过燃料的熔点至少150℃，更加优选地超过燃料的熔点至少200℃可以被认为提供喷吐效应的显著降低。关于如所描述的喷吐效应的避免或者减轻，进一步值得提及的是液态燃料层中的气泡的生成也可以通过确保由液态燃料层覆盖的表面足够光滑而减轻。如此，在本发明的实施例中，所应用的碎片接收表面已经接收抛光或者微抛光处理。
减轻喷吐效应的又一方法是在液态燃料层的顶上提供碳层。已经发现这样的碳层的应用可以在很大程度上防止喷吐效应。
图7图示了本发明的备选实施例，其是图6的布置的修改。在图7中，可以看出叶片33b已经被定位成使得涂布在层37中的叶片33b的表面的法线不再与收集器14相交。如此，从层37喷射的次级碎片并不入射在收集器14上，由此防止收集器14的污染。在本发明的其他实施例中，图5和图7的布置可以被组合以提供辐射源，其中护罩32的表面和叶片33的表面被布置为降低收集器14上的次级碎片的影响。进一步地，虽然在图4至图6中仅示出了护罩32、污染物阱的叶片33a、33b和收集器14，但是在本发明的其他实施例中，受到初级污染的其他表面的定向和定位可以被配置以便降低或者消除那些表面的法线与辐射源SO的其他敏感部件的相交，或者这样的表面可以被加热到足够的温度以便提供燃料喷吐现象的显著降低或者消除。
以这种方式，通过将提高的温度用于碎片接收表面，根据本发明，次级碎片的影响可以被最小化，从而导致辐射源SO的改善的性能、 降低的维护要求和更长的有用寿命。另外，受到次级(和三级)污染的一些表面的定向和定位可以被选择以便降低或者消除那些表面的法线与辐射源SO的部件的任何光活性表面的相交。
虽然参考图3至图7的以上描述已经在存在氢气的情况下关于锡的液态燃料源进行了具体描述，但是应当理解上文所讨论的问题和发明同样适用于其他液态燃料源。例如，燃料的成分可以被选择用于更低温度的操作，在这种情况下，燃料可以是例如共晶合金，诸如锡和镓的合金或者锡和铟的合金。此外，除了在辐射源自身内(例如，在照射器内)之外，本发明也适用于在光刻设备的其他部分内的光活性表面的保护中使用。
虽然在本文中具体参考了IC制造中的光刻设备的使用，但是应当理解本文所描述的光刻设备可以具有其他应用，诸如集成光学系统、磁畴存储器的引导及检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头、LED、太阳能电池等的制造。本领域技术人员将领会，在这样的备选应用的上下文中，在本文中术语“晶片”或者“裸片”的任何使用可以被认为分别与更一般的术语“衬底”或者“目标部分”同义。本文所指的衬底可以在曝光之前或者之后被处理，例如在轨道(通常向衬底涂布抗蚀剂层并且对暴露的抗蚀剂显影的工具)、量测工具和/或检查工具中。在适用的情况下，本文的公开可以被应用于这样的或者其它衬底处理工具。此外，衬底可以被处理一次以上，例如以便创建多层IC，使得本文所使用的术语衬底也可以指已经包含多个处理后的层的衬底。
虽然在本文中具体参考了在光刻设备的背景下的本发明的实施例，但是本发明的实施例可以用于其他设备中。本发明的实施例可以形成诸如光刻设备、掩模检查设备、量测设备或者测量或者处理诸如晶片(或者其他衬底)或者掩模(或者其他图案形成装置)之类的物体的任何设备的处理工具的一部分。这些设备可以被一般地称为光刻工具。这样的光刻工具可以使用真空条件或者环境(非真空)条件。 虽然上文描述了本发明的特定实施例，但是将领会本发明可以以除上文所描述的之外的其他方式实践。以上描述旨在是说明性的，而不是限制性的。因此，对于本领域技术人员明显的是，可以在不脱离以下子句和权利要求的范文的情况下对所描述的发明做出修改。
子句
1.一种用来向光刻设备提供辐射的辐射源，辐射源被配置为从等离子体生成辐射，等离子体从包括气体的围闭件内的燃料生成，并且所生成的等离子体导致初级碎片的发射，辐射源包括：
具有光活性表面的部件，以及
碎片接收表面，具有燃料层并且被配置为接收初级碎片，
其中碎片接收表面被保持在足够高的温度，以将燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过燃料的熔点20℃的温度的所述液态燃料层内的气体的泡的形成率显著更低的所述液态燃料层内的气体的泡的形成率。
2.根据子句1所述的辐射源，其中碎片接收表面包括加热器。
3.根据子句2所述的辐射源，其中加热器是电加热器或者由热传递流体加热的加热管。
4.根据子句1所述的辐射源，其中碎片接收表面被布置为在使用时被保持在超过300℃的温度。
5.根据子句1所述的辐射源，其中碎片接收表面被布置为在使用时被保持在足够高的温度以防止所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成。
6.根据子句1所述的辐射源，其中碎片接收表面被布置为在使用时被保持在550℃或者更高的温度。
7.根据子句1所述的辐射源，其中辐射源被配置为接收激发束，以使得在使用时激发束入射在等离子体形成位置处的燃料上以生成所述等离子体，并且
其中碎片接收表面和包括光活性表面的部件被交错地布置以使 得垂直于碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
8.根据子句1所述的辐射源，
其中辐射源包括用于在燃料向等离子体形成位置行进时屏蔽燃料的护罩；并且
其中碎片接收表面包括护罩的表面的至少一部分。
9.根据子句1所述的辐射源，其中部件包括作为光活性部件的辐射收集器，辐射收集器被布置为收集由等离子体形成位置处的所述等离子体发出的辐射并且由此形成辐射束。
10.根据子句1所述的辐射源，其中辐射源包括污染物阱，污染物阱被配置为降低由所述等离子体生成的碎片的传播；并且
其中碎片接收表面包括污染物阱的表面的至少一部分。
11.根据子句1所述的辐射源，进一步包括第二碎片接收表面，第二碎片接收表面被配置为接收初级碎片的发射，并且其中：
第二碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度以将其相应的燃料层保持为液态；并且
第二碎片接收表面和包括光活性表面的部件被交错地定位和/或定向以使得垂直于第二碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
12.一种适用于向光刻设备提供辐射的辐射源，辐射源被布置为接收激发束以使得在使用时激发束入射在等离子体形成位置处的燃料上，从而导致初级碎片的发射，辐射源包括：
碎片接收表面，被配置为接收初级碎片的发射；以及
具有光活性表面的部件；
其中碎片接收表面和部件被布置为使得垂直于碎片接收表面的基本上所有的线不与部件的光活性表面相交。
13.根据子句12所述的辐射源，其中辐射源包括用于在燃料向等离子体形成位置行进时屏蔽燃料的护罩；并且
其中碎片接收表面包括护罩的表面的至少一部分。
14.根据子句12所述的辐射源，其中部件包括辐射收集器，辐射收集器被布置为收集由等离子体形成位置处的等离子体发出的辐射并且由此形成辐射束。
15.根据子句12所述的辐射源，其中部件包括传感器。
16.根据子句12所述的辐射源，其中部件包括观察窗，并且部件的光活性表面包括观察窗的窗口。
17.根据子句12所述的辐射源，其中辐射源包括污染物阱，被布置为降低由等离子体生成的碎片的传播；并且
其中碎片接收表面包括污染物阱的表面的至少一部分。
18.根据子句17所述的辐射源，其中污染物阱包括多个叶片，并且碎片接收表面包括多个叶片中的一个叶片的至少一部分。
19.根据子句12所述的辐射源，其中辐射源进一步包括气体屏障。
20.根据子句19所述的辐射源，其中气体屏障包括氢气屏障。
21.根据子句12所述的辐射源，进一步包括：
喷嘴，被配置为沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料液滴的流，
其中碎片接收表面包括喷嘴的表面的至少一部分。
22.一种生成用于光刻设备的辐射的方法，该方法包括：
向子句1至21的任一子句的辐射源内的等离子体形成位置提供激发束；以及
在等离子体形成位置处提供燃料；
其中激发束激发燃料以使得燃料形成辐射发射等离子体。
23.根据子句22所述的方法，其中在等离子体形成位置处提供燃料包括沿着护罩引导燃料。
24.根据子句22所述的方法，其中从辐射发射等离子体生成的辐射由辐射收集器收集，辐射收集器被布置为向中间焦点引导辐射。
25.根据子句22所述的方法，其中从辐射发射等离子体生成的辐射是EUV辐射。
26.一种生成用于光刻设备的辐射的方法，该方法包括从根据子句1的辐射源的围闭件中的燃料生成等离子体，围闭件包括气体，其中辐射从等离子体发出，
其中，在使用时，碎片接收表面被保持在足够高的温度，以将燃料层保持为液态，并且提供比在超过燃料的熔点20℃的温度的液态燃料层内的气体的泡的形成率显著更低的液态燃料层内的气体的泡的形成率。
27.根据子句26所述的方法，其中燃料是锡。
28.根据子句26所述的方法，其中气体包括氢气或者基本上由氢气组成。
29.根据子句26所述的方法，其中碎片接收表面在使用时被保持在300℃或者更高的温度。
30.根据子句26所述的方法，其中碎片接收表面在使用时被保持在足够高的温度以防止液态燃料层内的气体的泡的形成。
31.根据子句26所述的方法，其中碎片接收表面在使用时被保持在550℃或者更高的温度。
32.根据子句26所述的方法，其中从等离子体生成的辐射包括EUV辐射。
33.一种光刻设备，被布置为将经调节的辐射束投射到衬底上，其中光刻设备包括根据子句1所述的辐射源。
34.根据子句33所述的光刻设备，进一步包括：
照射系统，被配置为调节由辐射源生成的辐射以形成经调节的辐射束；
支撑件，被构造为支撑图案形成装置，图案形成装置能够在辐射束的截面中给予辐射束以图案，以形成图案化的辐射束；
衬底台，被构造为保持衬底；以及
投射系统，被配置为将图案化的辐射束投射到衬底的目标部分上。
35.根据子句34所述的光刻设备，其中光刻设备包括另外的碎片接收表面，该另外的碎片接收表面被定位和/或定向以使得在使用时初级碎片的发射引起具有燃料层的碎片接收表面的污染，
其中碎片接收表面被布置为保持在足够高的温度，以将所述燃料层保持为液态，并且在使用时提供比在超过所述燃料的熔点20℃的温度的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率显著更低的所述液态燃料层内的所述气体的泡的形成率。
36.一种器件制造方法，包括使用子句33的光刻设备生成辐射。
37.根据子句35所述的器件制造方法，进一步包括：
使用辐射源生成EUV辐射的束；
在照射系统中调节辐射束并且将辐射束引导至由支撑结构支撑的图案形成装置上；以及
借助于投射系统，将图案化的辐射束投射到由衬底台保持的衬底上。