利用低温制程的原位EUV收集器清洗的制作方法

文档序号:11249935阅读:1391来源:国知局
利用低温制程的原位EUV收集器清洗的制造方法与工艺

本发明通常涉及设计及制造集成电路(integratedcircuit;ic)装置。本发明尤其适用于在半导体制造设施中进行原位euv收集器清洗的低温制程。



背景技术:

光刻制程可用于半导体装置的制造,其中,可利用光束在硅(si)衬底的不同层的表面上印刷/复制(例如通过光掩膜)电路设计的各种元件的图案。通过各种制造步骤,该复制/印刷的图案可经进一步处理(例如蚀刻)以创建装置(例如晶体管)及电路,其构成ic装置。随着ic设计及制造技术的进步,可以更小尺度印刷该些图案,以生产更小且更有效的ic装置。可使用具有较小波长的光源,例如极紫外(extreme-ultraviolet;euv)光/光束(例如具有13.5纳米波长光子),以获得与其它光源选择(例如193纳米的准分子光源)相比较好的分辨率。

图1a显示用于光刻制程的光刻设备(出于说明方便未显示)的收集器101,其中,通过激光(例如基于二氧化碳(co2)的激光)产生等离子体(laserproducedplasma;lpp)制程可生成euv光。通过收集器101中的开口103,将高能量激光束105指向目标材料107(例如具有小于100微米的直径的锡(sn)滴),该目标材料107由液滴生成器109提供,在真空中穿过激光束105的路径。通过激光束105照射液滴107在液滴107上产生热的致密的等离子体层,该等离子体层激发液滴107的其余部分,从而发出生成euv光所必需的光子。接着,该些光子由收集器101收集并通过其反射表面111反射至一系列反射器/镜(出于说明方便未显示),从而引导该euv光用于该光刻制程中。如图1b中所示,在该液滴的该等离子体生成及激发期间所产生的包括液滴碎片113以及离子、电子及其它颗粒115的等向性沉积的一些污染物可能沉积于反射表面111上。累积污染物可通过覆盖/阻挡反射表面111的部分以及侵蚀其上的材料而逐步影响该反射表面111的反射特性。

当前用以处理光刻设备的收集器上的污染物的制程可能要求在使用一段时期以后替换该收集器。或者,可将收集器离线,以清洗等向性沉积;不过,该收集器必须被移动,这样,经过训练的技术人员可清洗/移除液滴碎片,如不被移除,该些液滴碎片可随着时间推移不断增加尺寸。任一种选择都可能是昂贵且光刻设备需要停机时间,从而影响使用此类光刻制程/设备的半导体生产商的财务资源及生产率目标。其它制程可使用清洗剂(例如化学剂/蚀刻剂),该清洗剂可能进一步侵蚀该反射表面上的材料。

因此,需要能够有效且安全地清洗光刻设备中的收集器的方法。



技术实现要素:

本发明的一个态样是一种利用低温制程及磁阱进行原位euv收集器清洗的方法。

本发明的另一个态样是一种利用低温制程及磁阱进行原位euv收集器清洗的装置。

本发明的额外态样以及其它特征将在下面的说明中阐述,且本领域的普通技术人员在检查下文以后将在某种程度上清楚该些额外态样以及其它特征,或者该些额外态样以及其它特征可自本发明的实施中获知。本发明的优点可如所附权利要求中所特别指出的那样来实现和获得。

依据本发明,一些技术效果可通过一种方法在某种程度上实现,该方法包括:提供包括反射表面的光源收集器;向该收集器的表面施加冷却剂,以加速该反射表面上的污染物的特性转换;向该反射表面施加清洁剂,以去除该转换后的污染物;以及将该去除的污染物移至远离该反射表面的收集舱。

一个态样包括将低温冷却室与该收集器耦接,以供所述施加该冷却剂。

另一个态样包括将清洁室与该收集器的上周边耦接,以供所述施加该清洁剂;以及将该去除的污染物移至该收集器的上表面的中心点,以将该去除的污染物引导至该收集舱。

又一个态样包括向该收集器的下表面的中心点施加磁场,以将该去除的污染物引导至该收集舱。

在一个态样中,该污染物的该转换后的特性包括逆磁、半导体脆性状态。

在另一个态样中,该污染物包括在生成极紫外光束期间所形成的等离子体材料的等向性沉积及滴落颗粒。

在一个额外态样中,该污染物来自处于等离子状态的锡。

另一个态样包括将该收集器的该表面冷却至小于负20摄氏度(℃)的温度。

在一个态样中,该光源收集器处于正常操作模式。

本发明的另一个态样是一种装置,其包括:光源收集器,包括反射表面;低温冷却室,包括冷却剂,与该收集器耦接,以加速该反射表面上的污染物的特性转换;清洁室,包括清洁剂,与该收集器的上周边耦接,以施加该清洁剂,从而去除该转换后的污染物;以及收集舱,远离该反射表面,以收集该去除的污染物。

在一个态样中,通过位于该收集器的上表面的中心点的沟道将该去除的污染物引导至该收集舱。

一个态样包括磁场,施加于该收集器的下表面的中心点,以将该去除的污染物引导至该收集舱。

在另一个态样中,该污染物的该转换后的特性包括逆磁、半导体脆性状态。

在又一个态样中,该污染物包括在生成极紫外光束期间所形成的等离子体材料的等向性沉积及滴落颗粒。

在一个额外态样中,该污染物来自处于等离子状态的锡。

在一个态样中,该收集器的该表面被冷却至小于负20℃的温度。

在另一个态样中,该光源收集器处于正常操作模式。

本领域的技术人员从下面的详细说明中将很容易了解本发明的额外的态样以及技术效果,在该详细说明中,通过示例拟执行本发明的最佳模式来简单说明本发明的实施例。本领域的技术人员将意识到,本发明支持其它及不同的实施例,且其数个细节支持在各种显而易见的方面的修改,所有这些都不背离本发明。相应地,附图及说明将被看作示例性质而非限制性质。

附图说明

附图中的图形示例显示(而非限制)本发明,附图中类似的附图标记表示类似的元件,且其中:

图1a及1b显示光刻装置中的收集器的示例图形;以及

图2a至2d显示依据一个示例实施例在包括低温组件的光刻装置中使用收集器的过程。

具体实施方式

出于清晰目的,在下面的说明中,阐述许多具体细节来提供有关示例实施例的充分理解。不过,应当很清楚,可在不具有这些具体细节或者具有等同布置的情况下实施示例实施例。在其它情况下,以方块图形式显示已知的结构及装置,以避免不必要地模糊示例实施例。此外,除非另外指出,否则说明书及权利要求中所使用的表示组分的量、比例及数值属性,反应条件等的所有数字将被理解为通过术语“大约”在所有情况下被修饰。

本发明处理并解决清洗光刻设备中的euv收集器的反射表面的污染物所伴随的所需的收集器停机时间及移动的问题。本发明例如尤其通过使用低温制程及磁阱原位进行euv收集器清洗来处理并解决此类问题。

图2a显示光源收集器201,该光源收集器包括反射表面203,在反射表面203的中心或附近具有开口205。低温冷却室207(包括冷却剂(例如液体或气体))与收集器201耦接。高能量光束209(例如激光)被引导穿过沟道210,该沟道穿过冷却室207及收集器201延伸至开口205。高能量光束209沿碰撞路径指向由液滴生成器213提供的材料滴211(例如sn,氙(xe)等),其可用于生成euv光。如前面所提到的那样,通过激光束209照射液滴211在液滴211上产生热的致密的等离子体层,该等离子体层激发液滴211的其余部分,从而发出生成该euv光所必需的光子。在液滴211的该等离子体生成及汽化期间,包括液滴碎片215以及包括离子、电子及其它颗粒的等向性沉积层217的污染物可能产生并沉积于反射表面203上。

例如通过沟道循环网络可向收集器201与冷却室207之间的表面219或反射表面203的下表面(出于说明方便未显示)施加冷却剂(例如氮、氧等)。例如,基于该euv光生成制程中所使用的目标材料的属性,可将收集器201和/或反射表面203冷却至较低温度。该冷却制程可加速反射表面203上的污染物215及217的一种或多种特性的转换。例如,sn在13.2℃开始从顺磁、金属及韧性β-状态转换为逆磁、半导体及脆性α-状态,但此过程可在低于-20℃的温度下被加速。

请参照图2b,由于该冷却制程,该转换后的污染物221(例如sn)处于逆磁、半导体脆性状态。包括清洁剂225(例如惰性气体)的清洁室223可与收集器201的上周边耦接,以向反射表面203施加清洁剂225,从而去除该转换后的污染物221。此外,冷却收集器201将进一步支持源功率调节,以防止当增加该euv及激光束功率来满足大批量制造水平的要求时(例如+250瓦特)该收集器翘曲。在一些情况下,冷却室207可通过清洁室223中可用的共用或不同的沟道施加该冷却剂。例如,通过沿清洁室223的相同或不同开口,施加冷却剂后可接着施加清洁剂。

图2c显示收集舱227,可将其设置为远离反射表面203,与冷却室207的下表面的沟道210相接,以收集该去除的污染物221。通过连续施加清洁剂225可将污染物221引导至收集舱227。作为通过施加清洁剂225来引导污染物221的附加或替代,可在该收集器的下表面的中心点施加磁场229(例如通过沟道210),以将该去除的污染物引导至收集舱227。磁场229可通过或结合磁收集舱227生成。

如图2d中所示,可将收集舱227a设置为远离反射表面203,与连接沟道210的收集器201的下表面的另一沟道231(例如在收集器201与冷却室207之间)相接。另外如图所示,可将收集舱227b设置为靠近反射表面203,以使污染物221不会穿过沟道210,而是例如穿过沿收集器201的周边的开口。

应当注意,上述制程可在光源收集器201处于正常操作模式时执行,且无需移动该光源收集器。例如,该清洗制程可在批量晶圆/衬底制程之间完成。

本发明的实施例可实现数个技术效果,包括通过使用低温制程及磁阱实现光刻设备中的原位euv收集器清洗,而该设备无需昂贵的替换、换出或停机时间。另外,冷却该收集器可进一步支持源功率调节,以防止当增加euv及激光束功率来满足大批量制造水平的要求时该收集器翘曲。而且,该实施例适于各种工业应用,例如微处理器、智能电话、移动电话、蜂窝手机、机顶盒、dvd记录器及播放器、汽车导航、打印机及周边设备、网络及电信设备、游戏系统、数字相机,或使用逻辑或高电压技术节点的其它装置。因此,本发明对于任意各种类型的高度集成半导体装置具有工业适用性,包括使用sram单元的装置(例如液晶显示(liquidcrystaldisplay;lcd)驱动器、数字处理器等),尤其是7纳米技术节点及以下。

在前面的说明中,参照本发明的具体示例实施例来说明本发明。不过,显然,可对其作各种修改及变更,而不背离如权利要求中所阐述的本发明的较广泛的精神及范围。相应地,说明书及附图将被看作示例性质而非限制。应当理解,本发明能够使用各种其它组合及实施例,且支持在本发明所表示的发明性概念的范围内的任意修改或变更。

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