CN101238415A - 光刻设备及其清洁方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种光刻设备及其清洁方法。所述设备包括用于供给氢基团的源；用于与所述氢基团源结合使用的引导件，用于将氢基团引导到作为所述氢基团的目标的应用表面。所述引导件设置有具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。以这种方式，所述氢基团可以以较少的损失输送，并能够更好地与应用表面(例如反射镜表面)上残留的污染物相互作用。

Description

光刻设备及其清洁方法
技术领域
本发明涉及一种光刻设备及其清洁方法。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上(通常到所述衬底的目标部分上)的机器。例如，可以将光刻设备用在集成电路(IC)的制造中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版(reticle)的图案形成装置用于在所述IC的单层上产生待形成的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一个或多个管芯的部分)上。典型地，经由成像将所述图案转移到在所述衬底上设置的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。通常，单独的衬底将包含连续形成图案的相邻目标部分的网络。公知的光刻设备包括：所谓步进机，在所述步进机中，通过将全部图案一次曝光到所述目标部分上来辐射每一个目标部分；以及所谓扫描器，在所述扫描器中，通过沿给定方向(“扫描”方向)的辐射束扫描所述图案、同时沿与该方向平行或反向平行的方向扫描所述衬底来辐射每一个目标部分。还可以通过将所述图案压印(imprinting)到所述衬底上，将所述图案从所述图案形成装置转移到所述衬底上。
在用于在电磁波谱的极紫外(EUV)范围(典型地具有5-20nm的波长)中操作的光刻设备的当前设计中，典型地，提供高反射元件，以便调节辐射束和对辐射束进行图案化，以将图案从图案形成装置转移到衬底上。由于辐射易于被大多数表面吸收，所以该部分电磁波谱对于透射损失敏感。为了增加反射率，已经开发出通常包括钌顶层的反射镜元件(例如覆盖有Ru的多层反射镜和Ru切向入射反射镜)。进而，用于产生这种EUV辐射的源典型地是等离子体源，其中当前设计特别采用锡源。这些等离子体源具有除去产生EUV辐射之外还产生各种碎片颗粒的趋势，所述碎片颗粒在没有进行合适的处理情况下，可能进入***，并造成污染和故障。
尤其，来自等离子体源的锡污染物将沉积在反射镜元件上并造成反射镜的反射率的严重损失。在其可能产生任何伤害之前，这可通过捕捉所述碎片的精巧设计来避免。然而，这种精巧的设计可能具有一定的失效比率。典型地，这种精巧的设计是所谓箔阱(foil trap)，所述箔阱被设计用于捕捉在大致对齐的箔板上的碎片颗粒。在相对于EUV辐射方向的下游，采集器典型地设置用于采集从EUV源发出的辐射的优化部分。这种采集器典型地是反射镜元件的配置，其采用切向入射反射，以将入射辐射采集并引导成EUV辐射束。因此，需要提供一种用于清洁这些反射镜元件以除去污染物的清洁技术，尤其是对于采集器的反射镜元件，以及其他经受严重污染的反射镜元件。这种技术之一是所谓的氢清洁。以这种方式，尤其结合锡源，氢基团与锡反应，形成气态氢化锡(SnH4)。另一种技术是卤化物清洁。另外，可以采用组合技术，尤其是，其中采用氢将氧化锡还原为锡，且其中由此形成的锡被采用卤化物清洁而去除。然而，发现对于典型的反射镜元件，尤其是包括钌的反射镜元件，清洁速率对于很薄的锡沉积物急剧下降。这种薄的污染沉积物可以恶化EUV反射镜的透射率，并很难去除。对于氢清洁，去除这种薄的沉积物可以导致光刻设备不可接受的停机。
发明内容
旨在提供一种用于有效地进行污染物去除的光刻设备以及清洁方法，采用所述的设备和清洁方法，即使污染物的痕迹形成很薄的层，也可以去除污染物的痕迹。尤其，旨在提供一种光刻设备，其中氢清洁对在可接受的时间范围内清洁反射镜元件是最有效的。
相应地，提供一种光刻设备。尤其，根据本发明，提供一种EUV光刻设备，包括：辐射源，用于生成EUV辐射；用于供给氢基团的源；用于与所述氢基团源结合使用的引导件，用于将氢基团引导到作为所述氢基团的目标的应用表面；其中所述引导件设置有具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。典型地，引导件可以包括反射镜元件，所述反射镜元件用于朝向作为EUV投影束的目标的衬底引导EUV辐射。
在本发明的另一个方面，提供一种清洁EUV反射镜元件的污染物的方法，包括：为所述反射镜元件提供具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层；以及将氢基团提供给所述反射镜元件，以便从所述反射镜元件上蚀刻掉所述污染物。
在本发明的另一个方面，提供一种将氢基团从源提供到应用表面的方法，包括：提供用于将所述氢基团从所述源朝向所述应用表面引导的引导件；其中所述引导件设置有具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。
在本发明的另一个方面，提供一种保护EUV反射镜元件免受氢基团影响的方法，包括：为所述反射镜元件提供具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层；以及将氢基团提供给所述反射镜元件。
在本发明的另一个方面，提供一种用于制造切向入射反射镜元件的制造方法，所述切向入射反射镜元件用于朝向作为EUV投影束的目标的衬底引导EUV辐射束，所述制造方法包括：提供反射镜元件，并将所述反射镜元件退火至至少300℃的温度下。
在本发明的上下文中，涂层是具有基本一致的厚度的基本一致的、基本均匀的层，所述涂层彻底覆盖出于引导目的或清洁目的而被覆盖的利害表面。该涂层可以被施加以任何公知技术(包括热丝沉积、溅射或化学气相沉积工艺)。在全文中，除去另外表示之外，术语“氢”和“氢基团”表示也包括其同位素，尤其是氘。
附图说明
在此仅借助示例，参照所附示意图对本发明的实施例进行描述，在所附示意图中，相同的附图标记表示相同的部分，且其中：
图1示出根据本发明的实施例的光刻设备；
图2示出图1的设备的一部分的示意图；
图3示出图1的设备的辐射***；
图4示出根据图1的设备的部件的、选定数量的涂层材料而计算的透射损失；
图5示出图1的设备的具有涂层的采集器反射镜的清洁速率，并与正常采集器反射镜的清洁速率进行对比；
图6示出图1的设备的反射镜的经过清洁的样本的测量到的EUV反射率，并与正常的采集器反射镜进行对比；
图7示出氢基团通量的计算，所述氢基团通量作为无涂层的引导件的距离的函数；
图8示出氢基团通量的计算，所述氢基团通量作为图1的设备的具有涂层的引导件的距离的函数；
图9示出根据本发明的一个方面的另一个实施例；以及
图10示出根据本发明的一个方面的又一个实施例。
具体实施方式
图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的光刻设备。所述设备包括：
照射***(照射器)IL，配置用于调节辐射束B(例如，紫外辐射或极紫外辐射)；
支撑结构(例如掩模台)MT，配置用于支撑图案形成装置(例如掩模)MA并与配置用于根据确定的参数精确地定位图案形成装置的第一***PM相连；
衬底台(例如晶片台)WT，配置用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于根据确定的参数精确地定位衬底的第二***PW相连；以及
投影***(例如折射式投影透镜***)PS，配置用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或多根管芯)上。
所述照射***可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其他类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
支撑结构支撑图案形成装置，即承担图案形成装置的重量。它以依赖于图案形成装置的取向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其他夹持技术保持图案形成装置。支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影***)。在这里任何使用的术语“掩模版”或“掩模”都可以认为与更上位的术语“图案形成装置”同义。
这里所使用的术语“图案形成装置”应该被广义地理解为能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束以便在衬底的目标部分上形成图案的任何装置。应当注意，被赋予辐射束的图案可能不与在衬底目标部分上所需的图案完全相对应(例如如果该图案包括相移特征或所谓辅助特征)。通常，被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式的或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替相移掩模类型、衰减相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，可以独立地倾斜每一个小反射镜，以便沿不同方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
应该将这里使用的术语“投影***”广义地解释为包括任意类型的投影***，包括折射型、反射型、反射折射型、磁性型、电磁型和静电型光学***、或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用浸没液或使用真空之类的其他因素所适合的。这里使用的任何术语“投影透镜”可以认为是与更上位的术语“投影***”同义。
如这里所示的，所述设备是反射型的(例如，采用反射式掩模)。替代地，所述设备可以是透射型的(例如，采用透射式掩模)。
所述光刻设备可以是具有两个(双台)或更多衬底台(和/或两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在将一个或更多个其他台用于曝光的同时，在一个或更多个台上执行预备步骤。
所述光刻设备也可以是其中至少一部分衬底可以被具有高折射率的液体(例如水)覆盖的类型，以便填充投影***和衬底之间的空隙。浸没液也可以应用到光刻设备中的其他空隙，例如，在掩模和投影***之间的空隙。浸没技术用于增加投影***的数值孔径在本领域内是公知的。这里所使用的术语“浸没”并不意味着结构(例如衬底)必须浸在液体中，而仅仅意味着在曝光过程中，液***于投影***和衬底之间。
参照图1，所述照射器IL接收从辐射源SO发出的辐射束。该源和所述光刻设备可以是分立的实体(例如当该源为准分子激光器时)。在这种情况下，通过包括例如合适的引导镜和/或扩束器的束传递***的帮助，将所述辐射束从所述源SO传到所述照射器IL。在其他情况下，所述源可以是所述光刻设备的组成部分，例如当所述源是汞灯时。可以将所述源SO和所述照射器IL、以及如果需要时的所述束传递***一起称作辐射***。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以对所述照射器的光瞳面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其他部件，例如积分器和聚光器。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台MT)的所述图案形成装置(例如，掩模MA)上，并且通过所述图案形成装置来形成图案。已经穿过图案形成装置MA之后，所述辐射束B通过投影***PS，所述PS将辐射束聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二***PW和位置传感器IF2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同目标部分C定位于所述辐射束B的辐射路径中。类似地，例如在从掩模库的机械获取之后，或在扫描期间，可以将所述第一***PM和另一个位置传感器IF1用于将掩模MA相对于所述辐射束B的辐射路径精确地定位。通常，可以通过形成所述第一***PM的一部分的长行程模块(粗定位)和短行程模块(精定位)来实现掩模台MT的移动。类似地，可以通过形成所述第二***PW的一部分的长行程模块和短行程模块来实现所述衬底台WT的移动。在步进机的情况下(与扫描器相反)，所述掩模台MT可以仅与短行程致动器相连，或可以是固定的。可以使用掩模对齐标记M1、M2和衬底对齐标记P1、P2来对齐掩模MA和衬底W。尽管所示的衬底对齐标记占据了专用目标部分，但是他们可以位于目标部分之间的空隙(这些公知为划线对齐标记)上。类似地，在将多于一个的管芯设置在掩模MA上的情况下，所述图案形成装置对齐标记可以位于所述管芯之间。
可以将所述设备用于以下模式的至少一种：
1.在步进模式中，在将赋予到所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上的同时，将掩模台MT和所述衬底台WT保持为实质静止(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。在步进模式中，曝光场的最大尺寸限制了在单一的静态曝光中成像的所述目标部分C的尺寸。
2.在扫描模式中，在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对掩模台MT和衬底台WT同步地进行扫描(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于掩模台MT的速度和方向可以通过所述投影***PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。在扫描模式中，曝光场的最大尺寸限制了单一的动态曝光中的所述目标部分的宽度(沿非扫描方向)，而所述扫描运动的长度确定了所述目标部分的高度(沿所述扫描方向)。
3.在另一个模式中，将保持可编程图案形成装置的掩模台MT保持为实质静止状态，并且在将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上的同时，对所述衬底台WT进行移动或扫描。在这种模式中，通常采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
在图1中，源SO典型地是等离子体源，所述等离子体源可以是锡源或Xe源。等离子体源SO除去产生EUV辐射之外，还生成碎片。为了保护光刻***不受所述碎片的影响，EUV光刻设备，尤其是源SO中的反射镜元件、照射***IL和/或投影***PS可以包括根据本发明的实施例设计的反射镜元件，所述反射镜元件用于反射EUV辐射，用于调节和图案化EUV辐射束，和/或用于朝向衬底W投影这种EUV辐射束。
图2示出本发明的实施例，所述实施例用于沿着引导件2引导氢基团1，和/或用于清洁污染物3的目的而将氢基团应用到表面上(典型地，在源***SO、照射***IL和/或投影***PS中包含的反射镜表面4)。目前，这些表面主要包括Ru顶部结构。为此，提供一种用于氢基团供给的源5；引导结构2，用于与所述源5一起使用，用于将氢基团1引导到作为所述氢基团1的目标的应用表面结构4。典型地，通过沿着振荡场电极7或热丝等引导氢6，而提供氢基团1的供给。这使得氢气6离解为氢基团1。引导结构2元件和/或反射镜元件4设置有具有低的氢基团复合常数的涂层8，所述氢基团复合常数典型地比具有2的量级的复合常数的Ru的复合常数低得多。
复合系数的信息可以在文献中找到，尤其是W.V. Smith，“The surfacerecombination of H atoms and OH radicals”，J.Chem.Phys.11，110-125(1943)and B.J.Wood，H.Wise，“Kinetics of Hydrogen Atom Recombinationon Surfaces”，J.Phys.Chem.65，1976-1983(1961)。
下表1示出多种材料以及它们各自的对于氢基团的表面复合系数。
表1
  材料     表面复合系数
  糖浆状磷酸     2×10-6
  KOH     2×10-6
  偏磷酸     2×10-5
  KCl     2×10-5
  石英(室温)     7.0×10-4
  石英(300-500℃)     3×10-3
  派热克斯玻璃     4×10-3
  K2CO3     ＞0.05
  W     0.06
  K2SiO3     0.07
  磷酸钠     ＞0.07
  Pd     0.08
  Cu     0.1
  Ni     0.2
  Al2O3     0.33
  Ti     0.4
  ZnO.Cr2O3     0.6
  Pt     1
实验表明，具有低于锡(0.4)的复合系数的复合系数的涂层，从氢基团的传输寿命和表面清洁速率的角度看，具有有益的结果。这种涂层通常在电介质之间发现，但不必须仅是电介质。
下列两个反应描述了丝上的氢基团的生成：
H2+S*H+SH(1)
SHH+S*(2)
反应(1)描述在活性的丝表面位置(S*)上的H2的离解吸附。在相反方向上，反应(1)描述了在吸氢(hydrogen-terminated)的丝表面上的H原子复合。反应(2)描述了原子态氢在丝表面上的解吸附和吸附。为了产生气相的氢原子，它们首先需要以反应(1)生成，接着，它们需要以反应(2)解吸附。丝的温度变化将通过影响在丝表面上的化学吸附物种的平均寿命，以及其对于H原子生成反应过程的能量影响一起，来影响H原子丝的生成速率。丝的温度也影响可获得的S*的组分和局部气相氢原子数密度，所述局部气相氢原子数密度以反应(2)的逆反应依次影响活性部位的组分。注意到，局部H原子数密度通过氢基团的扩散速率来控制，因此在许多情况下，H基的生成是受扩散限制的。
氢基团的寿命由两个反应限制。
氢原子的第一个损失机制是壁上复合(recombination on the walls)。复合反应看起来与反应(1)和(2)相同，仅有的差别在于，在该情况下，原子与真空***的壁(Sw)反应，而不是与丝反应：
H+Sw*→SwH(3)
H+SwH→H2+Sw*(4)
反应(3)描述了氢原子吸附到壁表面上，而反应(4)示出H原子在吸氢的壁表面上复合。在壁上的复合速率可以以每个撞击表面的原子的复合γ来描述。
第二损失机制是三体复合，其由反应(5)描述：
H+H+M(H2)→H2+M(H2)(5)
在该反应中，两个氢原子复合成氢气分子。复合释放的能量被转移到第三分子，所述第三分子例如可以是氢分子M(H2)。该反应出现的速率依赖于H原子[H]的(部分)压力和潜在的第三体的压力。
图3示出根据本发明的实施例的辐射***的基本构造。在该图中，虚线表示来自EUV源10的EUV辐射9(典型地，基于放电或激光诱导的等离子体源(例如锡源或Xe源))，其本质上是已知的。在此，箔阱11被示出，其用作捕获来自辐射源10的污染物材料的污染物壁垒。为此，箔阱11设置有多个紧密装填的箔板12，典型地以0.3-5mm(正常情况下大约2mm)的距离设置，而箔板12从通常几厘米的源10大致沿径向具有长度尺寸。优选的实施例具有从1.5到5cm的长度范围。沿着中心轴，源10被热屏蔽体13屏蔽。
典型地，箔板12被堆叠在径向构造中。如图3所示，采集器元件14沿着辐射的下游方向设置，具有用于将来自所述EUV源10的所述EUV辐射采集和会聚到另外的EUV光学元件的会聚功率。这种采集器元件14典型地是沿着中心轴方向对称的圆柱体，并包括同心弯曲的壳状反射镜元件15，所述反射镜元件15以大致在1至7cm之间的距离范围堆叠。根据本发明，采集器的反射镜元件15，尤其是其反射表面16，涂覆有参照图2所述的涂层8。采集器盖反射镜元件可以以切向入射反射镜元件为特征，这是由于，在使用中，入射的EUV辐射的入射角相比表面法线方向大约大70°。
图4示出计算得到的表示本发明的涂层的反射比的损失。典型地，与理想的清洁和无涂层的Ru反射镜表面相比，涂层将提供一定的透射损失。然而，这些损失是可以接受的。进一步的参考针对图7进行，在图7中，实际的反射行为将进行讨论。
关于相对于Ru反射镜表面上的正入射的入射角(X轴)示出反射比的相对损失(Y轴)。发现，典型的损失是低于10％(见曲线17)。尤其，示出裸Ru(曲线18)、Ru上具有5nm的Si层(曲线19)、Ru上具有10nm的Si层(曲线20)、Ru上具有5nm的Si3N4层(曲线21)、Ru上具有5nm的SiO2层(曲线22)、Ru上具有5nm的a-C层(曲线23)和Ru上具有5nm的Pd层(曲线24)的反射曲线。
优选地，该涂层应当能够经受氢基团的处理，并应当具有以氢基团对Sn的高清洁速率。
在典型的实验中，Si3N4被作为Ru反射镜元件上的涂层材料进行测试。首先，使用在Si3N4层上的小于10nm厚的Sn层，淀积在衬底上，来确定在Si3N4上的Sn的清洁速率。15秒的处理结果如表2所示。从该表中，可以看出在处理过程中，几乎所有的Sn已经被从样本上去除了。
表2：Ru上Si3N4的蚀刻结果
样本 Sn(μg/cm2)  Sn(nm)
处理前的Ru Si3N4  9.3  12.7
处理后的Ru Si3N4  0.02  0.03
从该表2中，可以得出，采用该涂层可以获得很好的清洁比率。
接着，测试Si3N4对氢基团的耐蚀性。为了测试Si3N4对氢基团的耐蚀性，在每15秒的两个处理过程中，使涂层在15-50℃的温度范围曝露。采用光学方法，在处理之前和之后测量Si3N4层的厚度。发现没有可以检测到的Si3N4被去除量(小于0.1nm)。这表明Si3N4对氢基团的处理具有良好的耐蚀性。
在进一步的实验中，具有2nmSi3N4和10nmSn的采集器反射镜被暴露给氢基团以进行15秒的2次处理。在图5中，示出具有涂层的采集器反射镜的清洁速率(曲线25)，并与正常的采集器反射镜的清洁速率(曲线26)相比。为了对比，示出裸Ru样本MRS的清洁速率(曲线27)。从该图中，可以看出清洁速率大大加快，且所有Sn可以从反射镜上去除。相反，在无涂层的Ru反射镜上，即使在15次处理之后，近似5nm的小Sn层仍然附着在反射镜表面而没有明显的蚀刻效果。
接着，采用EUV反射计测试清洁了10nm的锡之后的反射层与正常的无涂层的反射镜相比的EUV反射率。在图6中，可以看出经过清洁的样本的EUV反射率相似于正常的采集器反射镜的EUV反射率，或甚至比正常的采集器反射镜的EUV反射率更好，即使是在经过清洁的样本上有2nm的Si3N4时也是如此。实验表明，通过在大约300℃对涂层应用热处理，能够增强反射率。从此可以得出结论：清洁处理对于采集器反射镜的EUV反射率没有可检测到的负面影响。
另外，发现无涂层的Ru反射镜对于氢清洁更为敏感。从测试中，发现在Ru表面形成裂缝，所述裂缝可能严重地影响反射率和实际寿命。相反，具有涂层的反射镜，除去提供更好的清洁速率之外，还显示出没有恶化被Si3N4涂覆的Ru表面。可得到结论：该涂层可以被用作防止被氢基团恶化的保护涂层。
参照上述关于氢基团的复合和氢原子的离解的讨论，对于在实际的实施例中采用优化的压力状态(regime)进行若干限制。
尤其，由于将氢基团三体复合为氢分子，且该过程的效率由总压力和在气体混合物中存在的氢基团数量的限制，所以***中的压力应当尽可能低，以防止由于三体复合造成太多损失。然而，在低压状态中，转入第二损失机制，即壁上复合。在此，氢基团在表面存在时被复合。该复合效率依赖于所述的表面材料类型。尤其，复合常数对于所述金属表面很高。考虑这种机制，由于该机制造成的损失量可以通过在***中施加尽可能高的压力来限制(以便限制过程扩散)。
另外，由于泵***的技术限制，仅仅在一定的压力状态中，才能提供足够的气流速度。由于这两个困难，当前仅有两种可行的压力可以使用：典型地高于1巴的高压状态。此时压力很高，因此应当使用压缩机，该方法的问题是所用气体压力很高；或者典型地高于100毫巴的中间压力状态(所用压力也很高)；或者低压状态：其中，由于压力低(典型地低于1毫巴)，所以三体复合量被限制，然而，仍存在一定的由于三体复合造成的损失，而由于扩散相对较快，壁上的损失也可能变得显著。该方法的问题在于：含有气态Sn的分子(或者在对于卤化物清洁的Sn氧化物还原的情况下的H2O)仅可以被缓慢地传送出采集器，且这可能会增加这些分子重新沉积的危险。
对于本发明的涂层，由于壁上氢基团的损失被限制，所以中间压力状态可以实现。图7示出氢基团通量的计算，所述氢基团通量作为在采集器内的距离的函数(如以0.5％的典型的转换效率，从氢基团的典型源生成的一样)。为了降低氢基团的损失，采用在一侧是Ru表面而另一侧是玻璃表面进行计算。如果氢基团的通量足够高，达到大约10cm的距离(在图7中以上面的水平线“允许的通量”表示)，氢基团的损失是可接受的。从图中可以看出，在相对高的压力下(大于10000帕＝～100毫巴)，氢基团的损失是可接受的。然而，对于例如5000帕或1000帕的压力，氢基团的损失可能会太显著而不能覆盖足够的距离。
相反，图8示出与图7中相同的计算，但是在图8中γ的复合常数＝0.001。从该图中可以看出，所有的压力在此都是适用的，并因此1-10毫巴范围的压力也成为选择。可以通过增加所使用的源的转换效率而进一步改善情况。
图9示出根据本发明的另一个实施例，其中提供具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。尤其，图9示出多层反射镜元件28，其中提供盖层31，从上述基团复合防止机制的角度示出清洁行为。这些多层反射镜元件典型地用作正入射反射镜元件，其中，在使用中，入射的EUV辐射的入射角比表面法线方向大约小20°。相应地，常规正入射反射镜包括多个堆叠层，在图中表示为交互层29。多层反射镜元件28例如包括50层堆叠的Si和Mo层29。进而，可以存在钝化层30，用于保护堆叠层29免受例如氧化。典型地，层30由金属(例如Ru)制成。根据本发明的一个方面，在层30的顶部，已经沉积了作为清洁盖层的附加层31。相应地，堆叠层29由钝化层30和清洁盖层31界定。
适用于层31的材料的示例是硅化合物，例如Si3N4、SiO2和Si，尤其是如上所述的具有低于0.2的氢复合常数的材料。层30和31的厚度应当被仔细选择，以便防止多层反射镜28顶部的负干扰。进而，在该示例中，尤其是对于13.5nm的EUV辐射，交互层29被配置成具有高反射率。通过清洁盖层31可以提供多个优点。
1.其可以增加氢基团的清洁速率；
2.其可以减少由低氢复合常数造成的因反射镜表面上的复合而损失的氢原子数；
3.其可以保护反射镜以防止氢脆；
4.其可以用作深紫外波长的抗反射涂层，由此可以帮助提高EUV光对于所选适合的材料和厚度的光谱的纯度。
在清洁处理过程中，氢基团由氢基团源(未示出)产生，例如热丝等。氢基团被朝向反射镜表面引导，以清洁反射镜表面上的污染物。污染物例如为Sn，以这种方式也可以去除碳沉积物。
图10示出诸如参照图9所述的正入射反射镜元件的可选实施例。在该实施例中，示出正入射反射镜元件32，其中，如图9所示的常规的盖层30完全被清洁盖层31所替代。相应地，堆叠层29被清洁盖层31所界定。当所使用的清洁盖材料也适用于作为正常的盖层时，这是可能的。当材料能够保护反射镜元件32(尤其是堆叠层29)以防止氧化时，将是这种情况。适用于该目的的典型材料可以包括Si3N4。
尽管在本文中可以做出特定的参考，将所述光刻设备用于制造IC，但应当理解这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如，集成光学***、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器、薄膜磁头的制造等。对于普通的技术人员，应该理解的是，在这种替代应用的情况中，可以将其中使用的任意术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、度量工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如为产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
尽管以上已经作出了特定的参考，在光学光刻的情况中使用本发明的实施例，但应该理解的是，本发明可以用于其他应用中，例如压印光刻，并且只要情况允许，不局限于光学光刻。在压印光刻中，图案形成装置中的拓扑限定了在衬底上产生的图案。可以将所述图案形成装置的拓扑印刷到提供给所述衬底的抗蚀剂层上，在其上通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来使所述抗蚀剂固化。在所述抗蚀剂固化之后，所述图案形成装置从所述抗蚀剂上移走，并在抗蚀剂中留下图案。
这里使用的术语“辐射”和“束”包含全部类型的电磁辐射，包括：紫外辐射(例如具有约365、355、248、193、157或126nm的波长)和极紫外辐射(例如具有5-20nm范围内的波长)，以及粒子束，例如离子束或电子束。
在上下文允许的情况下，所述术语“透镜”可以表示各种类型的光学部件中的任何一种或它们的组合，包括折射式、反射式、磁性式、电磁式和静电式的光学部件。
尽管以上已经描述了本发明的特定的实施例，但是应该理解的是本发明可以与上述不同的形式实现。例如，本发明可以采取包含一个或更多个用于描述上述公开的方法的机器可读指令序列的计算机程序的形式，或者采取具有在其中存储的这种计算机程序的数据存储介质的形式(例如，半导体存储器、磁盘或光盘)。
以上的描述是说明性的，而不是限制性的。因此，本领域的技术人员应当理解，在不背离所附的权利要求的保护范围的条件下，可以对上述本发明进行修改。

Claims (28)

1.一种极紫外光刻设备，包括：
辐射源，用于生成极紫外辐射；
用于供给氢基团的源；
用于与所述氢基团源结合使用的引导件，用于将氢基团引导到作为所述氢基团的目标的应用表面；
其中所述引导件设置有具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。
2.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述引导件，在极紫外光刻设备的操作条件下，被极紫外辐射照射。
3.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述引导件包括用于朝向作为极紫外投影束的目标的衬底引导极紫外辐射的反射镜元件。
4.根据权利要求3所述的极紫外光刻设备，其中所述反射镜元件是切向入射反射镜元件。
5.根据权利要求3所述的极紫外光刻设备，其中所述反射镜元件是正入射反射镜元件。
6.根据权利要求5所述的极紫外光刻设备，其中所述反射镜元件包括多个堆叠层，所述堆叠层由钝化层和所述涂层界定。
7.根据权利要求5所述的极紫外光刻设备，其中所述反射镜元件包括多个堆叠层，所述堆叠层由所述涂层界定。
8.根据权利要求3所述的极紫外光刻设备，其中所述反射镜元件是极紫外采集器。
9.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述复合常数小于0.01。
10.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述复合常数小于0.001。
11.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层是氢基团抗蚀剂。
12.根据权利要求11所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层的蚀刻速率在预定的氢基团局部压力下，比锡的蚀刻速率低20倍。
13.根据权利要求12所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层的蚀刻速率在预定的氢基团局部压力下，比锡的蚀刻速率低10倍。
14.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述引导件包括具有大于0.5的复合常数的材料。
15.根据权利要求14所述的极紫外光刻设备，其中所述引导件包括钌。
16.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层包括Si化合物。
17.根据权利要求16所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层包括SiN化合物。
18.根据权利要求17所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层包括Si3N4。
19.根据权利要求1所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层具有0.5-2.5nm的厚度。
20.根据权利要求19所述的极紫外光刻设备，其中所述涂层具有0.8-1.2nm的厚度。
21.一种清洁极紫外反射镜元件上的污染物的方法，包括：
为所述反射镜元件提供具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层；以及
将氢基团提供给所述反射镜元件，以便从所述反射镜元件上蚀刻掉所述污染物。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述污染物包括锡，和/或所述反射镜元件包括Ru。
23.根据权利要求21所述的方法，其中所述氢/氢基团的压力状态在1-20毫巴范围内。
24.根据权利要求21所述的方法，其中所述清洁方法还包括为卤化物清洁的目的提供卤化物。
25.一种将氢基团从氢基团源提供到应用表面的方法，包括：
提供引导件，所述引导件用于将所述氢基团从所述氢基团源朝向所述应用表面引导；
其中所述引导件设置有具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。
26.一种保护极紫外反射镜元件免受氢基团影响的方法，包括：
为所述反射镜元件提供具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层；以及将氢基团提供给所述反射镜元件。
27.一种用于制造切向入射反射镜元件的制造方法，所述切向入射反射镜元件用于朝向作为极紫外投影束的目标的衬底引导极紫外束，所述制造方法包括：
提供反射镜元件，并将所述反射镜元件退火至至少300℃的温度。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括：
为所述反射镜元件提供具有低于0.2的氢基团复合常数的涂层。
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