用于极紫外光源中的流体控制的流体控制设备和方法技术

一种流体控制设备(100)，包括：结构(120)，限定阀腔、第一流体端口(135)、第二流体端口(140)和第三流体端口(145)，第三流体端口(145)被配置为流体地联接到主体的气密内部(105)；以及柱塞阀(130)，位于阀腔内并且被配置为在第一模式与第二模式之间移动，同时维持主体的气密内部。在第一模式下，柱塞阀打开，使得第一流体流动路径在气密内部与第一流体端口之间打开，并且流体在第一流体端口与气密内部之间自由通过。在第二模式下，柱塞阀关闭，使得第一流体端口与气密内部被柱塞阀阻挡开，并且第二流体流动路径在气密内部与第二流体端口之间打开。口之间打开。口之间打开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于极紫外光源中的流体控制的流体控制设备和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年5月24日提交的标题为“FLUID CONTROL DEVICE AND METHOD FOR FLUID CONTROL IN AN EXTREME ULTRAVIOLET LIGHT SOURCE”的美国申请第62/852,685号的优先权，该申请通过引用整体结合于此。


[0003]所公开的主题涉及可以在激光产生等离子体极紫外光源中使用的用于流体控制的流体控制设备和方法。

技术介绍

[0004]极紫外(EUV)光(例如，具有波长约为50nm或更小的电磁辐射(有时也称为软x射线)，并且包括大约13nm波长处的光)可以用在光刻工艺中以在衬底(例如硅晶片)中产生极小的特征。
[0005]产生EUV光的方法包括但不必限于将具有在EUV范围内的发射谱线的元素(例如，氙、锂或锡)的材料转换为等离子体状态。在一种通常被称为激光产生等离子体(LPP)这样的方法中，可以通过使用放大光束(其可以被称为驱动激光)辐射例如材料的滴、板、带、流或簇形式的目标材料来产生所需的等离子体。对于该过程，等离子体通常在密封容器(例如，真空腔室)中产生，并且使用各种类型的计量设备进行监测。

技术实现思路

[0006]在一些总体方面，一种双模式流体控制设备包括：结构，限定阀腔和流体地联接到阀腔的三个流体端口，第一流体端口被配置为流体地联接到真空泵，第二流体端口被配置为流体地联接到流体源，以及第三流体端口被配置为流体地联接到主体的气密内部；以及单个柱塞阀，位于阀腔内并且被配置为在第一模式与第二模式之间移动，同时维持主体的气密内部。第一模式对应于真空模式，在真空模式下，柱塞阀打开，使得第一流体流动路径在气密内部与第一流体端口之间打开，并且流体在真空泵与气密内部之间自由通过。第二模式对应于压力模式，在压力模式下，柱塞阀关闭，使得第一流体端口与气密内部被柱塞阀阻挡开，并且第二流体流动路径在气密内部与第二流体端口之间打开。
[0007]实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，第一流体端口可以具有提供第一流体传导率的第一横截面积，并且第二流体端口可以具有提供第二流体传导率的第二横截面积，第一横截面积大于第二横截面积。第一横截面积的大小可以是第二横截面积的至少两倍、至少五倍、至少十倍、至少五十倍或大约一百倍。
[0008]第二模式可以是默认模式，在默认模式下，柱塞阀处于其平衡位置。流体控制设备可以包括偏置设备，偏置设备与柱塞阀物理连通并且被配置为将柱塞阀偏置到第二模式。
[0009]当柱塞阀处于第二模式并且关闭时，可以形成将真空泵与气密内部隔开的密封，并且柱塞阀暴露于高于大气压力的压力。当柱塞阀由于从流体源针对柱塞阀施加的压力而
处于第二模式下时，密封可以加强或保持恒定的强度。
[0010]在真空模式下，气密内部的压力可以维持在低于大气压力，并且在压力模式下，气密内部的压力可以维持在高于大气压力。在真空模式下，气密内部的压力可以维持在其中分子流在第一流体流动路径和气密内部内占主导地位的高真空或超高真空。在真空模式下，气密内部的压力可以被维持低于101千帕(kPa)，并且在压力模式下，气密内部的压力可以被维持高于10兆帕(MPa)。在各种实现方式中，真空模式适于支持低于例如10kPa、3kPa或1kPa的压力。在各种实现方式中，压力模式适于支持高于例如5MPa、10MPa或24MPa的压力。
[0011]当柱塞阀处于第一模式时，流体可以从气密内部到真空泵自由通过。
[0012]柱塞阀可以被配置为通过在第一模式与第二模式之间线性平移且不旋转来在第一模式与第二模式之间移动。流体控制设备可以包括致动器，致动器与柱塞阀物理连通并且被配置为控制柱塞阀在第一模式与第二模式之间的平移。致动可以包括通过可旋转螺纹杆、推/拉杆、缆线、杠杆、螺线管或活塞(可以是气动或液压的)进行的线性运动。
[0013]可以在结构与主体之间形成气密密封。
[0014]第二流体端口可以流体地联接到气体的流体源。气体可以是惰性气体，其包括稀有气体和分子气体中的一种或多种。
[0015]当处于第一模式下时，可以形成包括气密内部和阀腔的第一部分的第一流体体积。并且，当处于第二模式时，可以形成包括气密内部和阀腔的第二部分的第二流体体积，第二流体体积小于第一流体体积。
[0016]柱塞阀可以是固体材料体积或固体材料块，使得任何流体流动路径保持在柱塞阀的外部。
[0017]在其他总体方面，一种用于极紫外(EUV)光源的目标装置包括：目标生成器，其包括贮液器和喷嘴结构，贮液器限定中空内部，该中空内部被配置为包含当处于等离子体状态时产生EUV光的目标材料，该喷嘴结构限定与中空内部流动连通的开口；以及双模式阀设备，其气密地密封到贮液器。双模式阀设备包括：结构，限定阀腔和流体地联接到阀腔的三个流体端口，第一范围的第一流体端口流体地联接到真空泵，第二范围的第二流体端口流体地联接到流体源，第一范围的大小是第二范围的至少十倍，并且第三流体端口流体地联接到贮液器内部；以及单个柱塞阀，位于阀腔内并且被配置为在第一模式与第二模式之间移动而不打开贮液器内部。第一模式对应于真空模式，在真空模式下，柱塞阀打开，使得第一流体流动路径在贮液器内部与第一流体端口之间打开。第二模式对应于压力模式，在压力模式下，柱塞阀关闭，使得第二流体流动路径在贮液器内部与第二流体端口之间打开。
[0018]实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，当柱塞阀处于压力模式下时，中空内部可以保持在高于10兆帕(MPa)的压力。当柱塞阀处于压力模式时，贮液器的中空内部的压力可以大于外部的压力。
[0019]中空内部内的压力可以至少部分地由双模式阀设备的模式控制。
[0020]当柱塞阀处于第二模式下时，第一流体端口与中空内部可以被柱塞阀气密地隔开。
[0021]在其他总体方面，一种方法包括：使用在操作上隔离的两种控制模式中的一种来控制主体的气密内部中的流体状态，两种控制模式包括真空控制模式和高压控制模式。在真空控制模式下，以第一传导率从主体的气密内部传导流体，使得气密内部达到目标真空
压力。在高压控制模式下，以第二传导率向主体的气密内部中传导流体，使得气密内部达到高于大气压力的目标高压，第一传导率是第二传导率的至少两倍。该方法还包括在真空控制模式与高压控制模式之间切换，包括：使单个柱塞阀在与真空控制模式相对应的第一模式和与高压控制模式相对应的第二模式之间移动，在真空控制模式下柱塞阀打开，在高压控制模式下柱塞阀关闭并且形成密封。在整个切换过程中主体的气密内部被维持。
[0022]实现方式可以包括以下一个或多个特征。例如，该方法还可以包括，在当处于高压控制模式时以第二流动速率向主体的气密内部中传导流体之前，形成密封，从而将真空泵与气密内部隔开。通过将柱塞阀暴露于目标高压，可以当处于高压控制模式时以第二流动速率向主体的气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种双模式流体控制设备，包括：结构，限定阀腔和流体地联接到所述阀腔的三个流体端口，第一流体端口被配置为流体地联接到真空泵，第二流体端口被配置为流体地联接到流体源，并且第三流体端口被配置为流体地联接到主体的气密内部；以及单个柱塞阀，位于所述阀腔内并且被配置为在第一模式与第二模式之间移动，同时维持所述主体的所述气密内部；其中所述第一模式对应于真空模式，在所述真空模式下，所述柱塞阀打开，使得第一流体流动路径在所述气密内部与所述第一流体端口之间打开，并且流体在所述第一流体端口与所述气密内部之间自由通过，并且所述第二模式对应于压力模式，在所述压力模式下，所述柱塞阀关闭，使得所述第一流体端口与所述气密内部被所述柱塞阀阻挡开，并且第二流体流动路径在所述气密内部与所述第二流体端口之间打开。2.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中所述第一流体端口具有提供第一流体传导率的第一横截面积，并且所述第二流体端口具有提供第二流体传导率的第二横截面积，所述第一横截面积大于所述第二横截面积。3.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中所述第二模式是默认模式，在所述默认模式下，所述柱塞阀处于其平衡位置。4.根据权利要求3所述的双模式流体控制设备，还包括偏置设备，所述偏置设备与所述柱塞阀物理连通并且被配置为将所述柱塞阀偏置到所述第二模式。5.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中，当所述柱塞阀处于所述第二模式下并且关闭时，形成将所述真空泵与所述气密内部隔开的密封，并且所述柱塞阀暴露于高于大气压力的压力。6.根据权利要求5所述的双模式流体控制设备，其中，当所述柱塞阀由于从所述流体源针对所述柱塞阀施加的压力而处于所述第二模式下时，所述密封加强或保持恒定。7.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中，在所述真空模式下，所述气密内部内的压力保持在其中分子流在第一流体流动路径和所述气密内部内占主导地位的高真空或超高真空。8.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中，所述柱塞阀被配置为通过在所述第一模式与所述第二模式之间线性平移且不旋转来在所述第一模式与所述第二模式之间移动。9.根据权利要求8所述的双模式流体控制设备，还包括致动器，所述致动器与所述柱塞阀物理连通并且被配置为控制所述柱塞阀在所述第一模式与所述第二模式之间的平移。10.根据权利要求9所述的双模式流体控制设备，其中，所述致动器包括可旋转螺纹杆、推/拉杆、线缆、杠杆、活塞或螺线管。11.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中，所述第二流体端口流体地联接到气体的流体源。12.根据权利要求1所述的双模式流体控制设备，其中：当处于所述第一模式下时，形成包括所述气密内部和所述阀腔的第一部分的第一流体体积；以及当处于所述第二模式下时，形成包括所述气密内部和所述阀腔的第二部分的第二流体
体积，所述第二流体体积小于所述第一流体体积。13.一种用于极紫外(EUV)光源的目标装置，所述目标装置包括：目标生成器，包括贮液器和喷嘴结构，所述贮液器限定中空内部，所述中空内部被配置为包含当处于等离子体状态时产生EUV光的目标材料，所述喷嘴结构限定与所述中空内部流体连通的开口；以及双模式阀设备，气密地密封到所述贮液器，所述双模式阀设备包括：结构，限定阀腔和流体地联接到所述阀腔的三个流体端口，第一范围的第一流体端口流体地联接到真空泵，第二范围的第二流体端口流体地联接到流体源，所述第一范围的大小是所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：