用于极紫外光源的标靶的制作方法
【技术领域】
[0001]所公开的主题涉及一种用于极紫外(EUV)光源的标靶。
【背景技术】
[0002]极紫外(EUV)光源，例如具有约50nm或更小波长(有时也称作软x射线)以及包括在约13nm波长的电磁辐射，可以用于光刻工艺以在例如硅晶片之类的衬底中产生极小的特征。
[0003]用于产生EUV光的方法包括但不必限于:采用EUV范围中的幅射线将具有例如氙、锂或锡元素的材料转换为等离子体状态。在通常称作激光产生等离子体(LPP)的一个这种方法中，等离子体可以通过采用可以称作驱动激光的放大光束照射形式例如为材料的微滴、平板、条带、流束或簇而产生。对于该过程，等离子体通常产生在密封容器中，例如真空腔室中，并且使用各种类型测量仪器设备而被监控。
【发明内容】
[0004]在一个总体方面中，一种方法包括:将初始标靶材料朝向标靶位置释放，标靶材料包括当转换成等离子体时发射极紫外(EUV)光的材料；将第一放大光束引导朝向初始标靶材料，第一放大光束具有足以由初始标靶材料形成标靶材料的块片(piece)的汇集(collect1n)的能量，每个块片小于初始标靶材料并且空间分布遍及半球形体积；以及将第二放大光束引导朝向块片的汇集以将标靶材料的块片转换为发射EUV光的等离子体。
[0005]实施方式可以包括以下特征的一个或多个。
[0006]EUV光可以沿所有方向从半球形体积发射。
[0007]EUV光可以各向同性地从半球形体积发射。
[0008]初始标靶材料可以包括金属，并且块片的汇集可以包括金属的块片。金属可以是锡。
[0009]半球形体积可以沿着与第二放大光束的传播方向平行的方向限定纵轴，以及沿着于第二放大光束传播方向垂直的方向限定横轴，并且朝向块片的汇集引导第二放大光束可以包括沿着纵轴穿透进入半球形体积中。块片的汇集中大多数块片可以转换为等离子体。
[0010]第一放大光束可以是具有150ps的持续时间和I ym波长的光脉冲。
[0011]第一放大光束可以是具有小于150ps的持续时间和I μ m波长的光脉冲。
[0012]第一放大光束可以包括在时间上相互分离的两个光脉冲。两个脉冲可以包括第一光脉冲和第二光脉冲，第一光脉冲具有Ins至1ns的持续时间，并且第二光脉冲具有小于Ins的持续时间。
[0013]第一和第二放大光束可以是脉冲的光束。
[0014]第一放大光束可以具有不足以将标靶材料转换为等离子体的能量，并且第二放大光束具有足以将标靶材料转换为等离子体的能量。
[0015]标靶材料的块片的密度可以沿着与第二放大光束传播方向平行的方向而增大。
[0016]在半球形体积中标靶材料的块片可以具有I 一 10 μ m的直径。
[0017]在另一总体方面中，一种用于极紫外(EUV)光源的标靶系统包括:分布遍布半球形体积的标靶材料的块片，标靶材料包括当转换为等离子体时发射EUV光的材料；以及平面表面，与半球形体积相邻并且限定半球形体积的前边界，前边界被定位以面对放大光束的源。半球形体积背离放大光束的源。
[0018]实施方式可以包括以下特征的一个或多个。半球形体积可以沿垂直于放大光束传播方向的方向具有截面直径，并且截面直径的最大值可以在平面表面处。
[0019]半球形体积中标靶材料的块片的密度可以沿着平行于放大光束传播方向的方向而增大。
[0020]至少一些块片可以是相互物理地分隔的单独的块片。
[0021]可以采用具有足以将标靶材料的单独的块片转换为等离子体的能量的放大光束来照射半球形体积，并且半球形标靶可以沿所有方向发射EUV光。
[0022]标靶材料微滴可以是从喷嘴释放的标靶材料微滴流束的一部分，并且标靶系统也可以包括与标靶材料微滴分隔并且在标靶材料微滴之后从喷嘴释放的第二标靶材料微滴。标靶系统也可以包括喷嘴。
[0023]放大光束的源可以是接收标靶材料微滴的腔室中的开口。
[0024]在另一总体方面中，极紫外(EUV)光源包括产生光脉冲的第一光源；产生放大光束的第二光源；标靶材料递送系统；耦合至标靶材料递送系统的腔室；以及控向系统，将放大光束在从标靶材料递送系统接收标靶材料微滴的腔室中朝向标靶位置控向放大光束，标靶材料微滴包括在转换为等离子体之后发射EUV光的材料。当由光脉冲照射时，标靶材料微滴形成标靶，标靶包括具有遍布体积的标靶材料块片的半球形体积，以及位于半球形体积和第二光源之间的平面表面。
[0025]实施方式可以包括以下特征。光脉冲可以是持续时间150ps或更少。
[0026]如上所述任何技术的实施方式可以包括，一种方法，一种工艺，一种标靶，一种用于产生半球形标靶的组件，一种用于产生半球形标靶的装置，一种用于改进现有EUV光源的套装或预装配系统，或者一种设备。一个或多个实施方式的细节列出在以下附图和说明书中。其他特征从说明书和附图以及从权利要求而明确。
【附图说明】
[0027]图1A是用于EUV光源的示例性半球形标靶的透视图。
[0028]图1B是图1A的示例性半球形标靶的侧视图。
[0029]图1C是图1A的示例性半球形标靶的沿着线1C-1C的正截面图。
[0030]图1D是根据图1A的半球形标靶内位置的示例性密度的绘图。
[0031]图2A是示例性激光产生等离子体极紫外光源的框图。
[0032]图2B是可以用于图2A的光源的驱动激光系统的示例的框图。
[0033]图3A是另一激光产生等离子体极紫外(EUV)光源和耦合至EUV光源的光刻工具的俯视平面图。
[0034]图3B和图3C是图3A的EUV光源的真空腔室的在两个不同时刻的顶视图。
[0035]图3D是图3A的EUV光源的部分侧面透视图。
[0036]图3E是沿着线3E-3E获取的图3D的EUV光源的剖视平面图。
[0037]图4是用于形成半球形标靶的示例性工艺的流程图。
[0038]图5是用于将标靶材料微滴转换为半球形标靶的示例性波形的绘图。
[0039]图6A-图6D是通过与图5波形交互而转换为半球形标靶的标靶材料微滴的侧视图。
[0040]图7A和图7B是根据空间位置的示例性密度分布的绘图。
[0041]图8A和图SB是标靶尺寸的绘图，其示出了根据时间的半球形标靶的空间范围。
[0042]图9是用于将标靶材料微滴转换为半球形标靶的另一示例性波形的绘图。
[0043]图1OA —图1OE是通过与图9波形交互而转换为半球形标靶的标靶材料微滴的侧视图。
[0044]图1lA —图1lC是根据空间位置的示例性密度分布的绘图。
【具体实施方式】
[0045]参照图1A，示出了示例性标靶5的透视图。标靶5的半球形和稍微倾斜的密度分布使得标靶5提供了额外的EUV光，增大的转换效率，并且EUV光从标靶沿所有方向径向向外发射。半球形可以是球体的一半或者球体的任何其他部分。然而，半球形可以采取其他形式。例如，半球形可以是部分的扁圆或扁长的球体。
[0046]标靶5可以用于激光产生等离子体(LPP)极紫外(EUV)光源中。标靶5包括当在等离子体状态时发射EUV光的标靶材料。标靶材料可以是包括标靶物质和诸如非标靶颗粒的杂质的标靶混合物。标靶物质是转换为等离子体状态在EUV范围内具有幅射线的物质。标靶物质可以例如是，液体或熔化金属的微滴，液体流束的一部分，固体颗粒或簇，包含在液体微滴内的固体颗粒，标靶材料的泡沫，或者包含在液体流束一部分内的固体颗粒。标靶物质可以例如是，水，锡，锂，氙，或当转换为等离子体状态时具有在EUV范围内幅射线的任何材料。例如，标靶物质可以是元素锡，其可以用作纯锡(Sn);作为锡化合物，例如SnBr4, SnBr2, SnH4;作为锡合金，例如锡镓合金、锡铟合金、锡-铟-镓合金，或这些合金的任意组合。此外，在其中不存在杂质的情形中，标靶材料仅包括标靶物质。以下讨论提供了其中标靶材料是由熔化金属制成的标靶材料微滴的示例。在这些示例中，标靶材料称作标靶材料微滴。然而，标靶材料可以采取其他形式。
[0047]采用足够能量的放大光束(“主脉冲”或“主光束”)照射标靶材料，这将标靶材料转换为等离子体，由此使得标靶5发射EUV光。图1B是标靶5的侧视图。图1C是沿着图1A的线1C-1C获取的标靶5的前截面图。
[0048]标靶5是分布在半球形体积10中的标靶材料的块片20的汇集。通过采用(时间上)超前主脉冲的一个或多个辐射脉冲(“预脉冲”)照射标靶材料以将标靶材料转换为标靶材料的块片的汇集来形成标靶5。预脉冲入射在标靶材料的表面上，并且预脉冲的初始前沿与标靶材料之间的交互可以在标靶材料的表面处产生等离子体(并非必须发射EUV光)。预脉冲继续入射在所产生的等离子体上，并且在类似于预脉冲的在时间上的持续时间、约150皮秒(ps)的时间段期间由等离子体吸收。所产生的等离子体随着时间流逝而膨胀。膨胀的等离子体与标靶材料的剩余部分之间的交互可以产生冲击波，冲击波可以非均匀地作用于标靶材料上，其中标靶材料的中心接收冲击波的冲击。冲击波可以使得标靶材料的中心部分断裂为沿三个维度膨胀的颗粒。然而，因为中心部分也经受了沿与膨胀的等离子体相反方向的力，因此替代于球体，可以形成半球形颗粒。
[0049]在汇集中标靶材料的块片20可以是非离子化的标靶材料的片段或块片。也即，当主脉冲照射标靶5时，标靶材料的块片20并未处于等离子体状态。标靶材料的块片20或片段可以例如是纳米或微米颗粒的薄雾，熔化金属的分立块片或片段，或者原子蒸汽云。标靶材料的块片20是分布在半球形体积中材料的小块(bit)，但是标靶材料的块片20并未形成为填充了半球形体积的单个块片。在标靶材料的块片20之间可以存在空隙。标靶材料的块片20也可以包括非标靶材料，诸如杂质，其并未转换为发射EUV光的等离子体。标靶材料的块片20称作颗粒20。单个颗粒20可以直径为I 一 10 μ m。颗粒20可以相互分离。一些或所有颗粒20可以与其他颗粒物理接触。
[0050]半球形体积10具有限定了半球形体积10的前边界的平面表面12，以及沿方向“z”远离平面延伸