激光輔助放電euv光源放電系統的制作方法
【專利摘要】激光輔助放電EUV光源放電系統，涉及極紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光刻光源領域，目的是為了滿足Sn介質激光輔助放電等離子體(LDP)EUV光源的發展需要。該放電系統的高壓電極與地電極為同軸設置的兩個圓盤，多根金屬桿位于兩個圓盤之間、并且與圓盤的軸線平行，其中一根金屬桿固定在高壓電極的中心位置，其余的金屬桿固定在地電極上，并且以地電極的中心為圓心、沿周向均勻分布，地電極的中心位置開有小孔；Sn靶安裝在位于中心位置的金屬桿的端部，該金屬桿與其余的金屬桿之間通過絕緣套隔開。該放電系統結構簡單，成本低廉，適用于激光輔助放電等離子體EUV光源。
【專利說明】
激光輔助放電EUV光源放電系統
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及極紫外(Extreme Ultrav1let，EUV)光刻光源領域。
【背景技術】
[0002]光刻技術是一種用于集成電路(IC)制造的圖案形成技術，是現代社會信息技術中最關鍵的技術之一。在光刻過程中，可印制在硅晶片上電路節點的最小特征尺寸由瑞利公式給出，其中，縮短曝光波長減小電路特征尺寸的最有效的方法。極紫外光刻技術采用中心波長為13.5nm(2%帶寬)的極紫外光作為曝光光源，被認為是實現32nm節點甚至更低節點首選的光刻技術。極紫外光刻光源是極紫外光刻技術的核心技術問題，早期半導體業界主要采用放電等離子體(DPP)和激光等離子體(LPP)兩種EUV光源，工作介質主要采用Xe介質和Sn介質。隨著技術的發展，在DPP和LPP光源發展的基礎上，目前發展起來了一種結合二者優勢、采用激光輔助放電等離子體(LDP)的EUV光源技術，此種技術采用Sn作為工作介質，具有較高的轉換效率和光源功率。
[0003]對于Sn介質激光輔助放電等離子體(LDP)EUV光源，常規條件下Sn為固體，需要將Sn首先采用激光打靶的方式氣化，以產生預電離等離子體。隨后，進行快脈沖、大電流放電，從而Z箍縮實現13.5nm福射光輸出。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是為了滿足Sn介質激光輔助放電等離子體(LDP)EUV光源的發展需要，提供一種激光輔助放電EUV光源放電系統。
[0005]本實用新型所述的激光輔助放電EUV光源放電系統包括Sn靶1、絕緣套2、高壓電極
3、地電極4和多根金屬桿5;
[0006]高壓電極3與地電極4為同軸設置的兩個圓盤，多根金屬桿5位于兩個圓盤之間、并且與圓盤的軸線平行，其中一根金屬桿5固定在高壓電極3的中心位置，其余的金屬桿5固定在地電極4上，并且以地電極4的中心為圓心、沿周向均勻分布，地電極4的中心位置開有小孔；
[0007]Sn靶I安裝在位于中心位置的金屬桿5的端部(可采用螺紋安裝)，該金屬桿5與其余的金屬桿5之間通過絕緣套2隔開。
[0008]本實用新型提出了一種新結構的激光輔助放電EUV光源放電系統，該放電系統結構簡單，成本低廉，能夠滿足激光輔助放電等離子體(LDP) EUV光源的需求。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型所述的新機制激光輔助放電EUV光源放電系統的結構示意圖；[00?0]圖2為尚壓電極的主視圖；
[0011]圖3為圖2的仰視圖；
[0012]圖4為絕緣套的主視圖；
[0013]圖5為圖4的俯視圖；
[0014]圖6為地電極的結構示意圖；
[00?5]圖7為EUV光源的結構示意圖，其中6表示透鏡，7表示陰極，8表示陽極；
[0016]圖8為EUV輻射光譜。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:結合圖1至圖8說明本實施方式，本實施方式所述的激光輔助放電EUV光源放電系統，包括Sn靶1、絕緣套2、高壓電極3、地電極4和多根金屬桿5;
[0018]高壓電極3與地電極4為同軸設置的兩個圓盤，多根金屬桿5位于兩個圓盤之間、并且與圓盤的軸線平行，其中一根金屬桿5固定在高壓電極3的中心位置，其余的金屬桿5固定在地電極4上，并且以地電極4的中心為圓心、沿周向均勻分布，用于確保電場均勻分布，地電極4的中心位置開有小孔；
[0019]Sn靶I安裝在位于中心位置的金屬桿5的端部(可采用螺紋安裝)，該金屬桿5與其余的金屬桿5之間通過絕緣套2隔開。
[0020]工作時，為了保證電源在地電極和Sn靶之間放電，首先應將激光聚焦后照射在Sn靶的側方，激光打靶后放電，將在Sn靶和地電極之間形成一個放電通道，激光打靶形成的預電離等離子體將箍縮，形成高溫高密度等離子體，實現13.5nm輻射光輸出。為了保證Sn靶表面狀態的穩定性，將Sn靶加工多個，每一次工作時，放電5個脈沖后將更換Sn靶。
[0021]包含上述放電系統的EUV光源的結構如圖2所示，一共分五個部分，分別是電源系統、激光系統、控制系統、放電系統和探測系統。
[0022]電源系統:主要包括主脈沖和預脈沖電源；
[0023 ]激光系統:主要包括激光器、反射鏡和凸透鏡；
[0024]控制系統:主要包括延時控制電路；
[0025]探測系統:主要包括計算機、示波器、真空計、高壓探頭、電流線圈、羅蘭圓譜儀和CCD0
[0026]該EUV光源的工作流程為:首先對電源預熱，然后用機械栗和分子栗抽取放電室和羅蘭圓譜儀的氣體形成真空，達到要求的真空度后，電源系統對放電系統充電，當放電電壓達到額定值后用控制系統控制激光器發射脈沖，激光脈沖經過聚焦系統作用在Sn靶上產生Sn的初始等離子體，形成放電通道，緊接著初始等離子體被經過一定延時的主脈沖電壓擊穿，經過一系列復雜的等離子體動力學過程，形成高密度高溫的等離子體，產生大量高價態Sn離子，同時輻射出13.5nm的極紫外光。極紫外光可通過探測系統進行觀測和記錄，測得EUV福射譜線如圖8所示。
[0027]【具體實施方式】二:結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實施方式一所述的激光輔助放電EUV光源放電系統的進一步限定，本實施方式中，絕緣套2套在高壓電極3中心的金屬桿5上。
[0028]【具體實施方式】三:結合圖6說明本實施方式，本實施方式是對實施方式一所述的激光輔助放電EUV光源放電系統的進一步限定，本實施方式中，固定在地電極4上的金屬桿5的數量為8根。
[0029]【具體實施方式】四:本實施方式是對實施方式一所述的激光輔助放電EUV光源放電系統的進一步限定，本實施方式中，金屬桿5為不銹鋼桿。
[0030]【具體實施方式】五:結合圖1說明本實施方式，本實施方式是對實施方式一所述的激光輔助放電EUV光源放電系統的進一步限定，本實施方式中，Sn靶I長度為10mm、直徑10mm、一端設置有M 6 X 6 mm的內螺紋。高壓電極3的直徑為8 O mm，其中心位置的金屬桿5的直徑是10_，安裝在一起后總長度為150_。
【主權項】
1.激光輔助放電EUV光源放電系統，其特征在于，所述放電系統包括Sn靶(I)、絕緣套(2)、高壓電極(3)、地電極(4)和多根金屬桿(5); 高壓電極(3)與地電極(4)為同軸設置的兩個圓盤，多根金屬桿(5)位于兩個圓盤之間、并且與圓盤的軸線平行，其中一根金屬桿(5)固定在高壓電極(3)的中心位置，其余的金屬桿(5)固定在地電極(4)上，并且以地電極(4)的中心為圓心、沿周向均勻分布，地電極(4)的中心位置開有小孔； Sn革El (I)安裝在位于中心位置的金屬桿(5)的端部，該金屬桿(5)與其余的金屬桿(5)之間通過絕緣套(2)隔開。2.根據權利要求1所述的激光輔助放電EUV光源放電系統，其特征在于，絕緣套(2)套在高壓電極(3)中心的金屬桿(5)上。3.根據權利要求1所述的激光輔助放電EUV光源放電系統，其特征在于，固定在地電極(4)上的金屬桿(5)的數量為8根。4.根據權利要求1所述的激光輔助放電EUV光源放電系統，其特征在于，金屬桿(5)為不銹鋼桿。
【文檔編號】G03F7/20GK205670231SQ201620599403
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年6月17日
【發明人】徐強, 趙永蓬, 王騏
【申請人】哈爾濱工業大學