[发明专利]一种EUV光源污染物收集装置

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种EUV光源污染物收集装置。

背景技术

由于半导体行业对集成电路(IC,Integrated Circuits)的集成度要求越来越高，传统的可见光或者紫外光刻机已无法满足行业发展需求，市场需求性能更为优良的光刻设备来维持整个产业的高速发展势头。众所周知，光刻分辨率与投影物镜的数值孔径成反比，与曝光波长成正比。因此，为了提高光刻分辨率，下一代光刻机将采用波长更短的EUV光(也称为软X射线，其中包括波长在13.5nm附近的光）来取代现有的可见光及紫外光，以进一步提高光刻分辨率和IC的集成度。

产生X射线或EUV（Extreme Ultra Violet极紫外）光的主要途径是将材料转换为含有至少一种元素的等离子态，从而获得EUV光。目前的转换方法主要有两种，“激光产生等离子体”(LPP，Laser Produced Plasma)和“放电产生等离子体”(DPP，Discharge Produced Plasma)。LPP技术主要通过高功率的激光器轰击靶材产生EUV光，该技术已较为成熟，最为人们所看好。

本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

目前，光刻用大功率LPP-EUV光源采用二氧化碳激光器轰击液体金属（如，锡）靶产生等离子体，从而形成EUV光。激光脉冲轰击液体金属（如，锡）靶时会产生大量金属碎片或蒸汽，污染EUV光源和光刻机中的光学镜面，减少光学镜面的使用寿命。因此金属碎片或蒸汽所造成的污染已成为制约LPP-EUV光源发展的关键技术难题之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种EUV光源污染物收集装置，解决了现有技术中金属（如，锡）碎片或蒸汽对于EUV光源和光刻机中光学镜面污染的技术问题，降低了金属（如，锡）碎片或蒸汽对EUV光的吸收，实现了提高EUV光源的收集效率和使用寿命的技术效果。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种EUV光源污染物收集装置，应用于EUV发光装置，其中，所述EUV发光装置包括：一激光源，所述激光源用于发生激光束，打击靶材，产生激光等离子体，发出X射线或EUV光；一真空腔，所述真空腔用于保持真空环境，提供EUV光的存在环境；一集光镜，所述集光镜位于所述真空腔内，用于聚集所述EUV光；一喷嘴，所述喷嘴位于所述真空腔的上部，用于提供靶材；其中，所述EUV光源污染物收集装置包括：一收集罩，所述收集罩位于所述真空腔内，用于在所述激光束冲击所述靶材后收集金属碎片等污染物；一储存装置，所述储存装置位于所述真空腔的下方，所述储存装置用于收集所述靶材和/或所述污染物。

进一步的，所述收集罩还包括：第一收集罩和第二收集罩，其中所述第一收集罩位于所述第二收集罩的上方，所述第一收集罩的下沿与所述集光镜之间为第一距离，所述第二收集罩的上沿与所述集光镜之间为第二距离，其中，所述第一距离小于所述第二距离。

进一步的，所述EUV光源污染物收集装置还包括：一控温装置，所述控温装置覆盖于所述收集罩上，用于将所述收集罩上的金属碎片液化以利于所述污染物的收集。

进一步的，所述EUV光源污染物收集装置还包括：一EUV光源输出孔，所述EUV光源输出孔用于将所述EUV光源输出给光刻机；一EUV光源真空阀门，所述EUV光源真空阀门用于控制EUV光是否进入光刻机；一动态气体锁装置，所述动态气体锁装置位于EUV光源与光刻机之间，且动态气体流动方向垂直于所述EUV光源的发射方向，其中，所述动态气体锁装置包括：动态气体进气装置，用于发射所述动态气体；动态气体排气装置，用于排出所述动态气体。其中，通过所述动态气体进气、排气装置的配合将所述金属（如，锡）碎片或蒸汽阻挡在所述EUV光源的内部，防止污染物进入光刻机。

进一步的，所述EUV光源污染物收集装置还包括：一收集槽，所述收集槽位于所述真空腔内，连接于所述储存装置，且位于所述储存装置上方。

进一步的，所述储存装置还包括：一储存槽，所述储存槽用于储存所述靶材和/或所述污染物；一防逆流装置，所述防逆流装置位于所述储存槽与所述收集槽的连接处，用于防止储存槽内的蒸汽倒流入所述真空腔中。

进一步的，所述EUV光源污染物收集装置还包括：一循环利用装置，所述循环利用装置的一端连接所述储存装置，另一端连接所述喷嘴，用于将所述储存装置中的金属靶材经过处理后输送至所述喷嘴，实现所述靶材的循环利用。