具体实施方式

现在，参考附图对各种实施例进行描述，其中相似的附图标记始终用于指代相似的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而，在一些或所有实例中，显而易见的是，下文所描述的任何实施例可以在不采用下文所描述的特定设计细节的情况下被实践。在其他实例中，众所周知的结构和设备以框图形式示出以促进对一个或多个实施例的描述。为了提供对实施例的基本理解，以下提出了对一个或多个实施例的简化概述。该概述并非所有预期实施例的广泛概述，并不旨在标识所有实施例的关键元件或重要元件，也不旨在描述任何或所有实施例的范围。

图1示出了包括照射系统105的光刻系统100。如下文所更充分地描述的，照射系统105包括光源，该光源产生脉冲光束110并且将其引导至光刻曝光装置或扫描仪115，该光刻曝光装置或扫描仪115对晶片120上的微电子特征进行图案化。晶片120被放置在晶片台125上，该晶片台125被构造为保持晶片120并且连接到定位器，该定位器被配置为根据某些参数来准确地定位晶片120。

光刻系统100使用具有在深紫外(DUV)范围内的波长(例如，具有248纳米(nm)或193nm的波长)的光束110。可以在晶片120上图案化的微电子特征的最小尺寸取决于光束110的波长，较短的波长导致较小的最小特征尺寸。例如，当光束110的波长为248nm或193nm时，微电子特征的最小尺寸可以为50nm或更小，但是，可以根据其他实施例产生其他波长的光和其他最小特征尺寸。光束110的带宽可以是其光谱(或发射光谱)的实际瞬时带宽，其包含关于光束110的光能如何分布在不同波长之上的信息。光刻曝光装置或扫描仪115包括光学布置，该光学布置具有例如一个或多个聚光透镜、掩模和物镜布置。掩模可以沿着一个或多个方向(诸如沿着光束110的光轴或在垂直于光轴的平面内)移动。物镜布置包括投影透镜，并且使得从掩模到晶片120上的光致抗蚀剂的图像转印能够发生。照射系统105调整对于光束110入射(imping)在掩模上的角度的范围。照射系统105还使在掩模上的光束110的强度分布均匀化(使之均匀化)。

除了其他特征之外，扫描仪115还可以包括光刻控制器130、空气调节设备、以及用于各种电气部件的电源。光刻控制器130控制如何在晶片120上印刷层。光刻控制器130包括存储器，该存储器存储信息(诸如，工艺配方)。工艺程序或配方基于例如所使用的掩模以及影响曝光的其他因素来确定晶片120上的曝光的长度。在光刻期间，光束110的多个脉冲照射晶片120的相同区域以构成照射剂量。

光刻系统100还可以有利地包括控制系统135。通常，控制系统135包括数字电子电路、计算机硬件、固件和软件中的一个或多个器件。控制系统135还包括存储器，存储器可以是只读存储器和/或随机存取存储器。适用于有形地收录计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，例如包括：半导体存储设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移除磁盘；磁光盘；以及CD-ROM磁盘。

控制系统135还可以包括一个或多个输入设备(诸如键盘、触摸屏、麦克风、鼠标、手持输入设备等)以及一个或多个输出设备(诸如扬声器或监控器)。控制系统135还包括一个或多个可编程处理器以及一个或多个计算机程序产品，该一个或多个计算机程序产品有形地收录在机器可读存储设备中以由一个或多个可编程处理器执行。一个或多个可编程处理器可以各自执行指令程序以通过对输入数据进行操作并且生成适当的输出来执行期望的功能。通常，处理器从存储器接收指令和数据。上述内容中的任一项内容都可以由专门设计的ASIC(专用集成电路)补充或并入其中。控制系统135可以集中的、或可以部分地或全部地分布在整个光刻系统100中。

参考图2，示例性照射系统105是产生脉冲激光束作为光束110的脉冲激光源。图2示意性地以框图示出了根据所公开的主题的某些方面的实施例的气体放电激光器系统。气体放电激光器系统可以包括例如固态或气体放电种子激光器系统140、放大级(例如，功率环放大器(“PRA”)级145)、中继光学器件150和激光器系统输出子系统160。种子系统140可以包括例如主振荡器(“MO”)腔室165。

种子激光器系统140还可以包括主振荡器输出耦合器(“MO OC”)175，该主振荡器输出耦合器175可以包括：部分反射镜，该部分反射镜在线宽压窄模块(“LNM”)170中形成有反射光栅(未示出)；振荡器腔，种子激光器140在该振荡器腔中振荡以形成种子激光器输出脉冲，即，形成主振荡器(“MO”)。该系统还可以包括线中心分析模块(line-centeranalysis module，“LAM”)180。LAM 180可以包括用于精细波长测量的标准具光谱仪和较粗分辨率的光栅光谱仪。MO波前工程盒(“WEB”)185可以用于将MO种子激光器系统140的输出朝向放大级145重导向，并且可以包括例如利用例如多棱镜扩束器(未示出)的扩束以及例如以光学延迟路径(未示出)的形式的相干消隐(coherence busting)。

放大级145可以包括例如PRA激射腔室(lasing chamber)200，该PRA激射腔室200还可以是例如由种子束注入以及输出耦合光学器件(未示出)形成的振荡器，该输出光学耦合器件可以结合到PRA WEB 210中并且可以由束反向器220通过腔室200中的增益介质被重新定向返回。PRA WEB 210可以结合部分反射的输入/输出耦合器(未示出)和用于标称操作波长(例如，对于ArF系统大约在193nm处)的最大反射镜以及一个或多个棱镜。

放大级145的输出处的带宽分析模块(“BAM”)230可以接收来自放大级的输出激光光束脉冲，并且为了计量目的，拾取光束的一部分，例如，以测量输出带宽和脉冲能量。然后，激光器输出光束脉冲穿过光学脉冲展宽器(“OPuS”)240和输出组合自动快门计量模块(“CASMM”)250，其也可以是脉冲能量计的位置。OPuS 240的一个目的可以是例如将单个输出激光脉冲转换为脉冲串。从原始单个输出脉冲产生的次级脉冲可以相对于彼此延迟。通过将原始激光脉冲能量分配到一系列次级脉冲中，可以扩展激光器的有效脉冲长度，同时降低峰值脉冲强度。因此，OPuS 240可以经由BAM 230从PRA WEB210接收激光束，并且将OPuS 240的输出定向到CASMM 250。

PRA激射腔室200和MO 165被配置为腔室，其中电极之间的放电可以导致激射气体中的激射气体放电，以创建高能分子(包括例如Ar、Kr和/或Xe)的反转群组(invertedpopulation)，以产生相对较宽的频带辐射，如本领域中已知的，该频带辐射可以是窄化为相对非常窄的带宽的线以及在线宽压窄模块(“LNM”)170中选择的中心波长。

图3示出了用于这种腔室300的配置，图3是放电腔室的高度程式化的横截面图。腔室300包括用作阴极的上部电极310和用作阳极的下部电极320。下部电极300和上部电极310中的一个或两个电极可以完全地包含在由腔室壁305限定的腔室300的压力包封中，或者电极中的一个电极可以不被如此包含。间隙A中的这两个电极之间发生激射气体放电。图3还示出了上部绝缘体315和下部绝缘体325。下部电极320电气连接到腔室300的壁305。出于安全原因，期望将腔室壁305和下部电极320维持在接地电势处。在图3所示的实施例中，上部电极310由电压源340以相对于下部电极320为负的电压驱动。

如所提及的，图3中还示出了电压源340，该电压源340在阴极310与阳极320两端建立电压梯度。虽然针对电压源340的输出的极性示出了符号(-)，但是应当理解，这是相对极性而非绝对极性，也就是说，相对于下部电极320的极性，该下部电极320通常与腔室300的主体电接触并且必须保持在接地(0)电势处。上部电极(阴极310)被充电到大的(～20kV)负电压。

已知腔室300中的电极会侵蚀。根据其中使用例如ArF或KrF的实施例，侵蚀可能是氟与电极材料反应的结果，或侵蚀可能是由于各种其他侵蚀机制中的任一侵蚀机制。根据实施例的一个方面，层形成(layer-forming)气体被引入腔室300，然后等离子体在腔室300中被触发(strike)以促进电极上的保护层的形成。这在图4中示出。在图4中，存在用于将层形成气体引入到腔室300中的气体入口400。入口400与阀410流体连通，该阀410在控制单元430的控制下操作以可选择地将入口400连接到至少一个层形成气体源420。一旦腔室300中的层形成气体的分压达到了期望值，则通过在电极310、电极320之间建立适当的电压差在腔室300中触发等离子体。在预定的间隔(interval)之后，去除电压差，并且排空层形成气体，但是保护层510已经在电极310、电极320上形成，如图5所示。

等离子体可以用于帮助在表面上生长金属氧化物、金属氮化物和金属氮氧化物。放电腔室本质上是等离子体源，因此在适当条件下，可以原位生长保护层。作为示例，包含氧和/或氮的层形成气体可以被引入到腔室中。然后，该腔室会以类似于其正常操作以用作激光器腔室的方式操作。等离子体连同氧和/或氮一起创建保护层。

如果期望保护层是金属氧化物，则层形成气体可以是例如含氧气体。含氧气体的示例包括O₂、H₂O、H₂O₂、O₃、氮氧化物(NO_x)和空气。如果期望保护层是氮化物，则层形成气体可以是例如含氮气体。含氮气体的示例包括N₂、NH₃、氮氧化物(NO_x)和空气。如果期望保护层是金属氮氧化物，则层形成气体可以是例如包含氮和氧的气体或是氮和氧的混合物。这些气体的示例包括氮氧化物(NO_x)、上文所提及的含氧气体和含氮气体的混合物、以及空气。这些都只是示例，并且对于本领域普通技术人员而言，显而易见的是，可以使用其他气体。

用于形成保护层的层形成气体的浓度/压力可以有利地在约百万分之几水平至约38kPa的范围内或在约百万分之几至约4kPa的范围内。因为腔室的总填充压力为量级为380kPa的激光气体，这对应于量级为百万分之几至约1％的层形成气体的浓度。

在这些条件下，作为示例，可以通过施加约17kV至约28kV范围内的电压差在腔室300中触发等离子体，尽管还可以使用其他电压差。

如图5所示，电极500(可以是电极310或电极320)由块状材料(诸如，为铜和锌的合金的黄铜)形成。由于暴露于等离子体和层形成气体，因此，保护层510将形成在电极500的暴露表面上。通常，保护层510的成分取决于正在使用的电极材料和层形成气体。含氧气体可以用于在黄铜电极上形成由CuO或ZnO的混合物制成的保护层510。含氮气体可以用于利用黄铜电极创建氮化铜(Cu₃N)或氮化锌(Zn₃N₂)的保护层510。含氮和含氧气体可以用于利用黄铜电极创建氮氧化铜(Cu_xO_yN_z)或氮氧化锌(Zn_xO_yN_z)的保护层510。对于本领域的普通技术人员而言，显而易见的是，其他组合也是可能的。保护层510的厚度通常在纳米量级到10微米量级的范围内。

通常，保护层510的厚度是形成速率和形成时间的函数。形成速率取决于层形成的化学成分和等离子体的特性。

由于原位层而在电极表面之上形成的保护层减少了对电极的侵蚀。在许多实施例中，由于原位层形成而在电极表面之上形成的保护层在减少氟与电极的块状材料的反应中起重要作用。保护层越致密均匀，侵蚀速率就越低。

图6是描述了根据实施例的一个方面电极上的保护层的原位形成过程的流程图。在步骤S10中，将层形成气体引入到包含电极的腔室中至期望的分压。在步骤S20中，通过在预定的时间段内向电极施加电压触发等离子体，以使得层形成气体能够在电极表面上形成保护层。在步骤S30中，通过去除电压来淬灭等离子体。在步骤S40中，从腔室中排空层形成气体。由此，在电极上形成保护层。

可以周期性地重复这些步骤以重新生长层。可替代地，可以通过控制包含氧、氮或两者的稀释混合物的引入来连续生长保护层。

刚刚所描述的工艺的一个优点是层生长被限制在其中存在等离子体的电极的放电区域，因此对层生长具有更好的空间控制。此外，电极的加热与电极通常在腔室的正常操作期间经历的加热没有什么不同，所以电极变形的可能性较小。可以在任何时间重复生长周期的可能性也有助于延长电极的整体寿命。

以上描述包括多个实施例的示例。当然，为了描述前述实施例的目的，不可能描述部件或方法的每个可设想组合，但是本领域的普通技术人员应当认识到，各个实施例的许多其他组合和排列也是可能的。因而，所描述的实施例旨在包括落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的变更、修改和变型。更进一步地，就在具体实施方式或权利要求中使用的术语“包括(includes)”而言，这样的术语以类似于术语“包括(comprising)”的方式被定为是包含性的，正如当术语“包括(comprising)”被采用来作为权利要求中的过渡词时所解释的。更进一步地，尽管所描述的方面和/或实施例的要素可以以单数形式进行描述或要求保护，但是除非明确声明限制为单数，否则复数形式也是可以预期的。此外，除非另有说明，否则任何方面和/或实施例的全部或一部分可以与任何其他方面和/或实施例的全部或一部分一起使用。

本发明的其他方面在以下编号的条项中阐述。

1.一种装置，包括：

激光器腔室；

电极，至少部分地位于激光器腔室内；

层形成气体的源，能够连接到所述激光器腔室；以及

电压源，电连接到所述电极，并且被配置为向所述电极供应电压以在层形成气体存在的情况下在所述电极的表面处生成等离子体，以在所述电极上形成保护层。

2.根据条项1所述的装置，其中所述层形成气体包括含氧气体。

3.根据条项2所述的装置，其中所述含氧气体包括O₂。

4.根据条项2所述的装置，其中所述含氧气体包括H₂O。

5.根据条项2所述的装置，其中所述含氧气体包括H₂O₂。

6.根据条项2所述的装置，其中所述含氧气体包括O₃。

7.根据条项2所述的装置，其中所述含氧气体包括氮氧化物。

8.根据条项2所述的装置，其中所述含氧气体包括空气。

9.根据条项1至8中任一项所述的装置，其中所述保护层包括金属氧化物。

10.根据条项2至8中任一项所述的装置，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氧化铜CuO。

11.根据条项2至8中任一项所述的装置，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氧化锌ZnO。

12.根据条项1所述的装置，其中所述层形成气体包括含氮气体。

13.根据条项12所述的装置，其中所述含氮气体包括N₂。

14.根据条项12所述的装置，其中所述含氮气体包括NH₃。

15.根据条项12所述的装置，其中所述含氮气体包括氮氧化物。

16.根据条项12所述的装置，其中所述含氮气体包括空气。

17.根据条项12至16中任一项所述的装置，其中所述保护层包括金属氮化物。

18.根据条项12至16中任一项所述的装置，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮化铜。

19.根据条项12至16中任一项所述的装置，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮化锌。

20.根据条项1所述的装置，其中所述层形成气体包括含氮和含氧气体。

21.根据条项20所述的装置，其中所述含氮和含氧气体包括氮氧化物。

22.根据条项20所述的装置，其中所述含氮和含氧气体包括空气。

23.根据条项20至22中任一项所述的装置，其中所述保护层包括金属氮氧化物。

24.根据条项20至22中任一项所述的装置，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮氧化铜。

25.根据条项20至22中任一项所述的装置，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮氧化锌。

26.一种在激光器放电腔室中的电极上形成保护层的方法，所述方法包括：

向所述激光器放电腔室加入层形成气体，以达到预定的分压；以及

在预定的时间量内，使用电极在所述激光器放电腔室内生成等离子体。

27.根据条项26所述的方法，其中所述层形成气体包括含氧气体。

28.根据条项27所述的方法，其中所述含氧气体包括O₂。

29.根据条项27所述的方法，其中所述含氧气体包括H₂O。

30.根据条项27所述的方法，其中所述含氧气体包括H₂O₂。

31.根据条项27所述的方法，其中所述含氧气体包括O₃。

32.根据条项27所述的方法，其中所述含氧气体包括氮氧化物。

33.根据条项27所述的方法，其中所述含氧气体包括空气。

34.根据条项26至33中任一项所述的方法，其中所述保护层包括金属氧化物。

35.根据条项26至33中任一项所述的方法，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氧化铜CuO。

36.根据条项26至33中任一项所述的方法，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氧化锌ZnO。

37.根据条项26所述的方法，其中所述层形成气体包括含氮气体。

38.根据条项37所述的方法，其中所述含氮气体包括N₂。

39.根据条项37所述的方法，其中所述含氮气体包括NH₃。

40.根据条项37所述的方法，其中所述含氮气体包括氮氧化物。

41.根据条项37所述的方法，其中所述含氮气体包括空气。

42.根据条项37至41中任一项所述的方法，其中所述保护层包括金属氮化物。

43.根据条项37至41中任一项所述的方法，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮化铜。

44.根据条项37至41中任一项所述的方法，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮化锌。

45.根据条项26所述的方法，其中所述层形成气体包括含氮和含氧气体。

46.根据条项26所述的方法，其中所述含氮和含氧气体包括氮氧化物。

47.根据条项26所述的方法，其中所述含氮气体和含氧气体包括空气。

48.根据条项45至47中任一项所述的方法，其中所述保护层包括金属氮氧化物。

49.根据条项45至47中任一项所述的方法，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氮氧化铜。

50.根据条项45至47中任一项所述的方法，其中所述电极包括黄铜，并且所述保护层包括氧氮化锌。

本发明的其他方面在以下权利要求中阐述。