激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法技术

本发明专利技术涉及激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法。公开了气体被引起与源材料的流动平行地流动以形成气体罩的装置和方法。气体罩可以保护源材料的流动以免被气体的横流破坏。气体罩还可以通过使源材料的辐照期间所形成的等离子体泡变形使得等离子体泡不会太接近物理罩来限制源材料所通过的物理罩的发热并且限制源材料在物理罩上的积聚。装置和方法还公开用于建立气体的附加横穿流动，使得气体罩不会引起用于收集源材料的辐照期间所生成的光的光学器件的源材料污染。

Equipment and Method of Source Material Transport in Laser Generated Plasma EUV Light Source

【技术实现步骤摘要】
激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法本申请是申请日为2014年11月6日、申请号为201480065547.8、专利技术名称为“激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本公开涉及极紫外(“EUV”)光源，其从由靶材料创建并且被收集并导向至中间区域的等离子体提供EUV光用于例如通过光刻扫描器/步进器的在EUV光源室外侧的利用。
技术介绍
极紫外(“EUV”)光、例如具有约50nm或更小的波长(有时也称作软x射线)并且包含处于大约13.5nm的波长的光的电磁辐射可以被用在光刻工艺中以在诸如硅晶片等的衬底中产生极小特征。在这里和其他地方，应该理解的是，术语“光”被用于涵盖电磁辐射，无论它是否在光谱的可见部分内。用于生成EUV光的方法包含将源材料从液体状态转换成等离子体状态。源材料优选地包含具有在光谱的EUV部分中的一个或多个发射线的至少一个元素、例如氙、锂或锡。在一个这样的方法中，经常称为激光产生等离子体(“LPP”)的所要求的等离子体可以通过使用激光束辐照具有所要求的线发射元素的源材料而产生。一个LPP技术牵涉到生成源材料微滴的流和用激光辐照微滴中的至少一些。在更多的理论术语中，LPP光源通过将激光能量沉积到具有诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)等的至少一个EUV发射元素的源材料内而生成EUV辐射，创建了具有几十电子伏特的电子温度的高度电离的等离子体。在这些离子的去激发和复合期间生成的高能辐射被从等离子体在所有方向上发射。在一个常见布置中，接近法线入射反射镜(称作收集器或收集器反射镜的EUV光学器件的示例)被定位成将光收集、导向(并且在一些布置中聚焦)至中间部位。所收集的光可以接着被从中间部位中继到一组扫描器光学器件并且最终到晶片。在一些LPP系统中，各微滴由多个光脉冲顺次地照射。在一些情况中，各微滴可以被暴露于所谓的“预脉冲”并接着暴露于所谓的“主脉冲”。然而，需要领会的是，预脉冲的使用是任选的、可以使用一个以上的预脉冲、可以使用一个以上的主脉冲并且预脉冲和主脉冲的功能可以在某种程度上重叠。就数量而言，具有在中间部位产生大约100W的目标的当前正在开发的一个布置预期脉冲的聚焦10kW-12kWCO2驱动激光器的使用，该激光器与微滴发生器同步以顺次地辐照每秒大约10,000至200,000锡微滴。为此目的，存在有以相对高的重复率(例如，10kHz至200kHz或更大)产生微滴的稳定流并且以跨越相对长的时间段在定时和位置方面的高精确度和良好的可重复性将微滴输送至辐照现场的需要。对于LPP光源，可能期望在室中使用一个或多个气体，用于离子停止、碎屑减轻、光学器件清洁和/或热控制。在一些情况中，这些气体可以是流动的，例如，以使诸如蒸气和/或微粒等的等离子体生成的碎屑在期望的方向上移动、使热朝向室出口移动等等。在一些情况中，这些流动可以在LPP等离子体产生期间发生。例如，参见2010年3月2日授权的美国专利号7,671,349，该专利的整个内容特此通过引用合并于此。其他设定可能会要求非流动的、即静态或接近静态的气体的使用。这些气体的存在、无论是静态的还是流动的和/或LPP等离子体的创建/存在可能会在各微滴行进至辐照现场时更改/影响各微滴，不利地影响微滴的位置稳定性。这可能会降低剂量性能并因此降低输出功率。在其整个内容特此通过引用合并于此的2011年1月18日授权的美国专利号7,872,245中，描述了用以包住当微滴从微滴释放点行进至辐照区域时的微滴路径的一部分的管子的使用。如所描述的，管子被提供以屏蔽和保护EUV光学器件使其免受例如在微滴发生器启动或关闭期间从微滴释放点与辐照区域之间的期望路径杂散的微滴/靶材料的影响。其整个内容特此通过引用合并于此的2012年9月11日授权的美国专利号8,263,953公开了一种布置，其中气体在朝向微滴流的方向上流动并且罩被沿着流的一部分定位，罩具有屏蔽微滴使其免受流动的影响的第一罩部分。基于以上考虑，申请人公开了用于激光产生等离子体EUV光源中的靶材料输送保护的系统和方法以及对应的使用方法。
技术实现思路
以下呈现了一个或多个实施例的简化概述以便提供实施例的基础理解。该概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且并不旨在识别所有实施例的关键或重要元素，也没有记述任何或所有实施例的范围。其唯一目的是作为稍后呈现的更详细描述的前奏以简化形式呈现出一个或多个示例的一些概念。根据一个方面，提供了其中气体被引起与源材料的流动平行地流动以形成气体罩的装置和方法。气体罩可以保护源材料的流动以免被气体的横流破坏。气体罩还可以通过使源材料的辐照期间所形成的等离子体泡变形使得等离子体泡不会太接近物理罩来限制源材料所通过的物理罩的发热并且限制源材料在物理罩上的积聚。装置和方法还公开用于建立气体的附加横穿流动，使得气体罩不会引起用于收集源材料的辐照期间所生成的光的光学器件的源材料污染。在另一方面，提供有一种装置，包含：室；源材料输送系统，具有源材料释放点并且适于将源材料的流沿着源材料释放点与室内的辐照区域之间的路径输送至辐照区域；和第一气体输送系统，适于引起气体在室中沿着路径的至少一部分流动。源材料输送系统可以包含固体罩，其从源材料释放点开始并且平行于路径延伸至固体罩端部以保护流的至少一部分，并且第一气体输送系统可以适于引起气体沿着路径的在固体罩端部与辐照区域之间的至少一部分流动。第一气体输送系统引起气体在所述室中沿着路径的至少一部分流动时所处的流量可以足够大使得当流中的源材料被辐照时围绕辐照区域形成的等离子体泡被迫使远离固体罩端部。第一气体输送系统可以适于引起气体在室中沿着路径的在固体罩的内侧并离开固体罩端部朝向辐照区域的至少一部分流动。固体罩可以具有平行于路径的长度，并且第一气体输送系统可以适于引起气体在室中在固体罩的外侧并且平行于固体罩的长度并朝向辐照区域流动。装置可以包含诸如收集器等的EUV光学器件和适于引起气体从EUV光学器件的方向并朝向流流动的第二气体输送系统。第一气体输送系统引起气体在室中沿着路径的至少一部分流动时所处的流量可以足够大使得来自第二气体输送系统的气体的流动不阻止流通过辐照区域。气体输送系统可以适于引起气体穿过EUV光学器件中的中央孔径流动。装置也可以包含第二气体输送系统，该第二气体输送系统包含气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置并且基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分。第二气体输送系统可以包含第一气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于路径的方向上基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分，用于使气体在径向线上沿着远离EUV光学器件表面的方向排出。第二输送系统还可以包含第二气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于路径且与第一气体输送线从中央孔径的方向径向相反的方向上基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分。根据另一方面，提供有一种装置，包括：室，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：室，在内部具有辐照区域；EUV光学器件，具有中央孔径；第一气体输送系统，与所述室的内部流体连通并且适于引起气体穿过所述中央孔径并朝向流流动；源材料输送系统，具有在所述室内的源材料释放点并且适于将源材料的流沿着所述源材料释放点与所述辐照区域之间的路径输送至所述辐照区域，所述源材料输送系统包括固体罩，所述固体罩从所述源材料释放点开始并且平行于所述路径延伸至固体罩端部以保护所述流的至少一部分；和第二气体输送系统，与所述室的所述内部流体连通并且适于引起气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分流动。

【技术特征摘要】
2013.12.02 US 14/094,3611.一种装置，包括：室，在内部具有辐照区域；EUV光学器件，具有中央孔径；第一气体输送系统，与所述室的内部流体连通并且适于引起气体穿过所述中央孔径并朝向流流动；源材料输送系统，具有在所述室内的源材料释放点并且适于将源材料的流沿着所述源材料释放点与所述辐照区域之间的路径输送至所述辐照区域，所述源材料输送系统包括固体罩，所述固体罩从所述源材料释放点开始并且平行于所述路径延伸至固体罩端部以保护所述流的至少一部分；和第二气体输送系统，与所述室的所述内部流体连通并且适于引起气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分流动。2.如权利要求1所述的装置，进一步包括第一气体输送线，所述第一气体输送线邻近所述EUV光学器件的面临所述辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于所述路径的方向上基本径向地延伸所述EUV光学器件中的中央孔径与所述EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分，用于使气体在径向线上沿着远离所述EUV光学器件表面的方向排出。3.一种方法，包括如下步骤：将源材料的流沿着室中的源材料释放点与所述室中的辐照区域之间的路径导向；和使气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分形成流。4.如权利要求3所述的方法，其中所述源材料输送系统包括固体罩，所述固体罩从所述源材料释放点开始并且平行于所述路径延伸至固体罩端部以保护所述流的至少一部分，并且其中所述形成流步骤包括使气体沿着所述路径的在所述固体罩端部与所述辐照区域之间的至少一部分形成流。5.如权利要求4所述的方法，进一步包括辐照所述源材料引起等离子体泡形成的步骤，并且其中所述形成流步骤包括引起气体以足够大使得所述等离子体泡被迫使远离所述固体罩端部的流量流动。6.如权利要求4所述的方法，其中形成流步骤包括引起气体在所述室中沿着所述路径的在所述固体罩内侧且离开所述固体罩端部朝向所述辐照区域的至少一部分流动。7.如权利要求4所述的方法，其中所述固体罩具有平行于所述路...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·埃文斯，M·R·格拉哈姆，A·I·厄肖夫，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL