具有涂覆于圆柱形对称元件上的目标材料的激光产生的等离子体光源的制作方法

文档序号:14943817发布日期:2018-07-17 11:15阅读:118来源:国知局

本申请案涉及且主张来自以下所列申请案(“相关申请案”)的最早可用有效申请日期的权益(例如,主张除临时专利申请案之外的最早可用优先权日期或依据35usc§119(e)主张临时专利申请案、相关申请案的任一及所有父代申请案、祖父代申请案、曾祖父代申请案等的权益)。

相关申请案:

出于uspto非法定要求的目的,本申请案构成以下美国临时专利申请案的正式(非临时)专利申请案:所述美国临时专利申请案标题为具有涂覆于圆柱形对称元件上的目标材料的激光产生的等离子体光源(laserproducedplasmalightsourcehavingatargetmaterialcoatedonacylindrically-symmetricelement),发明人为阿列克谢库里特森(alexeykuritsyn)、布莱恩阿尔(brianahr)、鲁迪加西亚(rudygarcia)、弗兰克希莱塞(frankchilese)及奥列格科迪金(olegkhodykin),于2015年11月16日提出申请,申请序列号为62/255,824。

本发明一般来说涉及基于等离子体的光源,所述基于等离子体的光源用于产生以下范围内的光:真空紫外线(vuv)范围(即,具有约100nm到200nm的波长的光)、极紫外线(euv)范围(即,具有介于10nm到124nm的范围内的波长的光且包含具有13.5nm的波长的光),及/或软性x射线范围(即,具有约0.1nm到10nm的波长的光)。本文中所描述的一些实施例是尤其适于在计量及/或掩模检查活动(例如光化掩模检查且包含空白或经图案化掩模检查)中使用的高亮度光源。更一般来说,本文中所描述的基于等离子体的光源也可用作(直接或在具有适当修改的情况下)用于图案化芯片的所谓的大批量制造(hvm)光源。



背景技术:

基于等离子体的光源(例如激光产生的等离子体(lpp)源)可用于产生用于例如缺陷检查、光学光刻或计量等应用的软性x射线、极紫外线(euv)及/或真空紫外线(vuv)光。总而言之,在这些等离子体光源中,由具有适当发射线或发射带元素(例如氙、锡、锂或其它)的目标材料形成的等离子体发射具有所要波长的光。举例来说,在lpp源中,目标材料由激发源(例如脉冲激光光束)辐照以产生等离子体。

在一种布置中,目标材料可涂覆于圆筒的表面上。在脉冲辐照位于辐照位点处的小目标材料区域之后,正旋转及/或正轴向平移的圆筒向辐照位点呈现新目标材料区域。每一辐照脉冲在目标材料层中产生凹坑。这些凹坑可利用补充系统而重新填充以提供理论上可无限地向辐照位点呈现目标材料的目标材料递送系统。通常,激光被聚焦到直径小于约100μm的焦点。期望以相对高准确性将目标材料递送到焦点以维持稳定光源位置。

在一些应用中,氙(例如,呈形成于圆筒的表面上的氙冰层的形式)在用作目标材料时可提供某些优点。举例来说,由1μm驱动激光器辐照的氙目标材料可用于产生尤其适于在计量工具或掩模/表膜检查工具中使用的相对明亮euv光源。氙是相对昂贵的。出于此原因,期望减少所使用的氙量,且特定来说期望减少倾倒到真空室中的氙量,例如因蒸发而损失的氙或者为产生均匀目标材料层而从圆筒刮掉的氙。此过量氙吸收euv光且减弱到系统的所递送亮度。

对于这些源,从等离子体发出的光通常经由反射性光学器件(例如收集器光学器件(例如,接近法线入射或切线入射镜))而收集。收集器光学器件沿光学路径将所收集光引导且在一些情形中聚焦到中间位置,在所述中间位置处,所述光接着被下游工具(例如光刻工具(即,步进器/扫描仪)、计量工具或掩模/表膜检查工具)使用。

对于这些光源,lpp室期望超净真空环境以减少光学器件及其它组件的污垢且增加光(例如,euv光)从等离子体到收集器光学器件且接着前进到中间位置的透射。在基于等离子体的照射系统的操作期间,可从各种源发射包含颗粒(例如,金属)及烃或有机物(例如来自润滑脂的废气)的污染物,所述源包含但不限于目标形成的结构及使所述结构旋转、平移及/或稳固的机械组件。这些污染物有时可到达反射性光学器件或其它组件(例如激光输入窗或诊断滤光器/检测器/光学器件)并造成对所述反射性光学器件的光污染诱发的损坏或者所述其它组件的性能的损坏/降级。另外,如果使用气体轴承,那么轴承气体(例如空气)在释放到lpp室中的情况下可吸收euv光,从而降低euv光源输出。

鉴于上述情况,申请人揭示一种具有涂覆于圆柱形对称元件上的目标材料的激光产生的等离子体光源及对应使用方法。



技术实现要素:

在第一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:定子主体;圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料的表面以供由驱动激光器辐照以在激光产生的等离子体(lpp)室中产生等离子体,所述元件从第一端延伸到第二端;气体轴承组合件,其将所述圆柱形对称元件的所述第一端耦合到所述定子主体,所述气体轴承组合件形成轴承气流且具有通过将障壁气体引入到与所述轴承气流流体连通的第一空间中而减少轴承气体到所述lpp室中的泄漏的系统;及第二轴承组合件,其将所述圆柱形对称元件的所述第二端耦合到所述定子主体,所述第二轴承也具有通过将障壁气体引入到与所述第二轴承流体连通的第二空间中而减少污染物材料从所述第二轴承到所述lpp室中的泄漏的系统。

在一个实施例中,所述第二轴承组合件是磁性轴承,且所述污染物材料包括由所述磁性轴承产生的污染物,例如颗粒。在另一实施例中,所述第二轴承组合件是经润滑轴承,且所述污染物材料包括由所述经润滑轴承产生的污染物,例如润滑脂废气及颗粒。在另一实施例中,所述第二轴承组合件是气体轴承组合件,且所述污染物材料是轴承气体。

在此方面的特定实施例中,所述圆柱形对称元件安装于心轴上,且减少轴承气体到所述lpp室中的泄漏的所述系统包括:第一环形凹槽,其处于定子主体或心轴中、与所述第一空间流体连通且经布置以从所述第一空间的第一部分排出所述轴承气体;第二环形凹槽,其处于所述定子主体或心轴中、与所述第一空间流体连通且经布置以在第二压力下将障壁气体输送到所述第一空间的第二部分中;及第三环形凹槽,其处于所述定子主体或心轴中、与所述第一空间流体连通,所述第三环形凹槽沿平行于所述轴的轴向方向安置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽之间且经布置以将所述轴承气体及所述障壁气体输送出所述第一空间的第三部分以在所述第三部分中产生小于第一压力及所述第二压力的第三压力。

在此方面的一个特定实施例中,所述圆柱形对称元件安装于心轴上,且减少污染物材料到所述lpp室中的泄漏的所述系统包括:第一环形凹槽,其处于所述定子主体或心轴中、与所述第一空间流体连通且经布置以从所述第一空间的第一部分排出污染物材料;第二环形凹槽,其处于所述定子主体或心轴中、与所述第一空间流体连通且经布置以在第二压力下将障壁气体输送到所述第一空间的第二部分中;及第三环形凹槽,其处于所述定子主体或心轴中、与所述第一空间流体连通,所述第三环形凹槽沿平行于所述轴的轴向方向安置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽之间且经布置以将所述污染物材料及所述障壁气体输送出所述第一空间的第三部分以在所述第三部分中产生小于第一压力及所述第二压力的第三压力。

针对此方面,所述装置可进一步包括位于所述圆柱形对称元件的所述第一端处的驱动单元,所述驱动单元具有用于使所述圆柱形对称元件沿所述轴平移的线性电动机组合件及用于使所述圆柱形对称元件围绕所述轴旋转的旋转电动机。

针对此方面,所述形成等离子体的目标材料可是但不限于氙冰。此外,以实例方式,所述轴承气体可是氮、氧、净化空气、氙、氩或这些气体的组合。另外,也以实例方式,所述障壁气体可是氙、氩或其组合。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:定子主体;圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料的表面以供由驱动激光器辐照以在激光产生的等离子体(lpp)室中产生等离子体,所述元件从第一端延伸到第二端;磁性液体旋转密封件,其将所述元件的所述第一端耦合到所述定子主体;及轴承组合件,其将所述圆柱形对称元件的所述第二端耦合到所述定子主体,所述轴承具有通过将障壁气体引入到与第二轴承流体连通的空间中而减少污染物材料从所述轴承到所述lpp室中的泄漏的系统。

在此方面的一个实施例中,所述第二轴承组合件是磁性轴承,且所述污染物材料包括由所述磁性轴承产生的污染物,例如颗粒。在另一实施例中,所述第二轴承组合件是经润滑轴承,且所述污染物材料包括由所述经润滑轴承产生的污染物,例如润滑脂废气及颗粒。在另一实施例中,所述第二轴承组合件是气体轴承组合件,且所述污染物材料是轴承气体。

在此方面的特定实施例中,所述圆柱形对称元件安装于心轴上,且减少污染物材料到所述lpp室中的泄漏的所述系统包括:第一环形凹槽,其处于所述定子主体及所述心轴中的一者中、与所述空间流体连通且经布置以从所述空间的第一部分排出污染物材料;第二环形凹槽,其处于所述定子主体及所述心轴中的一者中、与所述空间流体连通且经布置以在第二压力下将障壁气体输送到所述空间的第二部分中;及第三环形凹槽,其处于所述定子主体及所述心轴中的一者中、与所述空间流体连通,所述第三环形凹槽沿平行于所述轴的轴向方向安置于所述第一环形凹槽与所述第二环形凹槽之间且经布置以将所述污染物材料及所述障壁气体输送出所述空间的第三部分以在所述第三部分中产生小于第一压力及所述第二压力的第三压力。

针对此方面,所述装置可进一步包括位于所述圆柱形对称元件的所述第一端处的驱动单元,所述驱动单元具有用于使所述圆柱形对称元件沿所述轴平移的线性电动机组合件及用于使所述圆柱形对称元件围绕所述轴旋转的旋转电动机。在一个实施例中,所述装置包含波纹管以适应所述圆柱形对称元件相对于所述定子主体的轴向平移。

还针对此方面,所述形成等离子体的目标材料可是但不限于氙冰。此外,以实例方式,对于其中所述第二轴承组合件是气体轴承组合件的实施例,所述轴承气体可是氮、氧、净化空气、氙、氩或这些气体的组合。另外,也以实例方式,所述障壁气体可是氙、氩或其组合。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面以供由驱动激光器辐照以产生等离子体;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;及锯齿状刮刷器,其经定位以刮擦所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料。

在此方面的特定实施例中,所述驱动激光器是脉冲驱动激光器,且具有最大直径d的凹坑在脉冲辐照之后形成于所述圆柱形对称元件上的所述形成等离子体的目标材料中,且其中所述锯齿状刮刷器包括至少两个齿,其中每一齿沿平行于所述轴的方向具有长度l,其中l>3*d。

在此方面的一个实施例中,所述装置还包含:壳体,其上覆于所述表面上且形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料以供由所述驱动激光器辐照;及刮刷器,其在所述壳体与所述形成等离子体的目标材料之间形成密封。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;刮刷器,其经定位以刮擦所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料;壳体,其上覆于所述表面上且形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料以供由驱动激光器辐照以产生等离子体;及安装系统,其用于将所述刮刷器附接到所述壳体且用于允许所述刮刷器在不需要使所述壳体相对于所述圆柱形对称元件移动的情况下被替换。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;刮刷器,其经定位以在刮刷器边缘处刮擦所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料;壳体,其上覆于所述表面上且形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料以供由驱动激光器辐照以产生等离子体;及调整系统,其用于调整所述刮刷器边缘与所述轴之间的径向距离,所述调整系统在所述壳体的所暴露表面上具有接达点。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;刮刷器,其经定位以在刮刷器边缘处刮擦所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料;壳体,其上覆于所述表面上且形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料以供由驱动激光器辐照以产生等离子体;及调整系统,其用于调整所述刮刷器边缘与所述轴之间的径向距离,所述调整系统具有用于响应于控制信号而使所述刮刷器移动的致动器。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;刮刷器,其经定位以在刮刷器边缘处刮擦所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料;及测量系统,其输出指示所述刮刷器边缘与所述轴之间的径向距离的信号。

在此方面的实施例中,所述测量系统包括光发射器及光传感器。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;刮刷器座;主刮刷器,其用于对准所述刮刷器座;及操作刮刷器,其可定位于所述经对准刮刷器座中以在刮刷器边缘处刮擦所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面以供由驱动激光器辐照以产生等离子体;子系统,其用于补充所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料;及第一经加热刮刷器,其用于在第一位置处刮刷所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料;及第二经加热刮刷器,其用于在第二位置处刮刷所述圆柱形对称元件上的形成等离子体的目标材料以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料,所述第二位置与所述第一位置跨越所述圆柱形对称元件径向相对。

在此方面的实施例中,所述第一及第二经加热刮刷器具有由柔性材料制成的接触表面或以柔性方式安装的刮刷器。

在此方面的一个特定实施例中,所述装置进一步包含用于输出指示所述第一经加热刮刷器的温度的第一信号的第一热电偶及用于输出指示所述第二经加热刮刷器的温度的第二信号的第二热电偶。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有氙目标材料带的表面;及低温恒温器系统,其用于以可控制方式将所述氙目标材料冷却到低于70开尔文的温度以在所述圆柱形对称元件上维持均匀氙目标材料层。

在一个实施例中,所述低温恒温器系统是液氦低温恒温器系统。

在特定实施例中,所述装置可进一步包含:传感器(例如热电偶),其定位于所述圆柱形对称元件中,从而产生指示圆柱形对称元件温度的输出;及系统,其响应于所述传感器输出而控制所述圆柱形对称元件的温度。

在此方面的实施例中,所述装置还可包含制冷器以冷却排放制冷剂以供循环使用。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:中空圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;传感器,其定位于所述圆柱形对称元件中,从而产生指示圆柱形对称元件温度的输出;及系统,其响应于所述传感器输出而控制所述圆柱形对称元件的温度。

在此方面的实施例中,所述装置包含液氦低温恒温器系统,所述液氦低温恒温器系统以可控制方式将氙目标材料冷却到低于70开尔文的温度以在所述圆柱形对称元件上维持均匀氙目标材料层。

在此方面的一个实施例中,所述传感器是热电偶。

在此方面的特定实施例中,所述装置包含制冷器以冷却排放制冷剂以供循环使用。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:中空圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;及冷却系统,其具有沿闭环流体通路循环的冷却流体,所述通路延伸到所述圆柱形对称元件中以冷却所述形成等离子体的目标材料。

在此方面的特定实施例中,所述装置包含传感器(例如热电偶),其定位于所述圆柱形对称元件中,从而产生指示圆柱形对称元件温度的输出;及系统,其响应于所述传感器输出而控制所述圆柱形对称元件的温度。

在此方面的一个实施例中,所述冷却系统在所述闭环流体通路上包括制冷器。

在此方面的实施例中,所述冷却流体包括氦。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且具有涂覆有形成等离子体的目标材料带的表面;及壳体,其上覆于所述表面上且形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料以供由驱动激光器辐照来产生等离子体,所述壳体形成有内部通道以使冷却流体流动穿过所述内部通道以冷却所述壳体。

针对此方面,所述冷却流体可是空气、水、清洁干燥空气(cda)、氮、氩、已通过所述圆柱形对称元件的冷却剂(例如氦或氮)或液体冷却剂,所述液体冷却剂由冷凝器冷却(例如,到小于0℃的温度)或具有用以从机械运动及激光辐照移除过量热(例如,冷却到低于环境温度但高于xe的凝结点的温度,举例来说,10℃到30℃)的充分容量。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层,所述圆柱形对称元件可沿所述轴平移以界定具有带高度h的目标材料操作带以供由驱动激光器辐照;及注入系统,其相对于所述圆柱形对称元件从固定位置输出形成等离子体的目标材料喷雾,所述喷雾具有平行于所述轴而测量的喷雾高度h,其中h<h,以补充形成等离子体的目标材料中因来自驱动激光器的辐照而形成的凹坑。

在此方面的实施例中,所述装置进一步包含上覆于所述形成等离子体的目标材料层上的壳体,所述壳体形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料以供由所述驱动激光器辐照,且所述注入系统具有安装于所述壳体上的注入器。

在此方面的一个实施例中,所述注入系统包括多个喷射端口,且在特定实施例中,所述喷射端口沿平行于所述轴的方向对准。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层,所述圆柱形对称元件可沿所述轴平移;及注入系统,其具有可沿平行于所述轴的方向平移的至少一个注入器,所述注入系统输出形成等离子体的目标材料喷雾以补充形成等离子体的目标材料中因来自驱动激光器的辐照而形成的凹坑。

在此方面的一个实施例中,所述注入器与所述圆柱形对称元件的轴向平移是同步的。

在此方面的实施例中,所述注入系统包括多个喷射端口,且在特定实施例中,所述喷射端口沿平行于所述轴的方向对准。

在另一方面中,本文中揭示一种装置,所述装置具有:圆柱形对称元件,其可围绕轴旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层,所述圆柱形对称元件可沿所述轴平移;及注入系统,其具有沿平行于所述轴的方向对准的多个喷射端口及形成有孔隙的板,所述孔隙可沿平行于所述轴的方向平移以选择性地露出至少一个喷射端口以输出形成等离子体的目标材料喷雾以补充外部表面上的形成等离子体的目标材料中因来自驱动激光器的辐照而形成的凹坑。

在此方面的实施例中,所述孔隙的所述移动与所述圆柱形对称元件轴向平移是同步的。

在一些实施例中,如本文中所描述的光源可并入到检查系统(例如空白或经图案化掩模检查系统)中。在一实施例中,举例来说,检查系统可包含:光源,其将辐射递送到中间位置;光学系统,其经配置以用所述辐射照射样本;及检测器,其经配置以沿成像路径接收由所述样本反射、散射或辐射的照射。所述检查系统还可包含与所述检测器通信的计算系统,所述计算系统经配置以基于与所述所检测照射相关联的信号而定位或测量所述样本的至少一个缺陷。

在一些实施例中,如本文中所描述的光源可并入到光刻系统中。举例来说,所述光源可在光刻系统中用于用经图案化辐射光束暴露抗蚀剂涂覆的晶片。在一实施例中,举例来说,光刻系统可包含将辐射递送到中间位置的光源、接收所述辐射且形成经图案化辐射光束的光学系统,及用于将所述经图案化光束递送到抗蚀剂涂覆的晶片的光学系统。

应理解,前述大体描述及以下详细描述两者均仅为示范性及解释性的且未必限制本发明。并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图图解说明本发明的标的物。所述描述及所述图式一起用于解释本发明的原理。

附图说明

所属领域的技术人员可通过参考附图而较佳理解本发明的众多优点,在附图中:

图1是图解说明根据本发明的实施例的具有涂覆于可旋转圆柱形对称元件上的目标材料的lpp光源的简化示意图;

图2是具有驱动侧气体轴承及端侧气体轴承的目标材料递送系统的一部分的截面图;

图3是用于旋转及轴向平移圆柱形对称元件的驱动单元的透视截面图;

图4是如由图2中的箭头4-4所圈起的展示具有用于减少轴承气体从气体轴承的泄漏的障壁气体的系统的细节视图;

图5是具有驱动侧气体轴承及端侧轴承的目标材料递送系统的一部分的截面图,所述端侧轴承是磁性或机械轴承;

图6是图5中所展示的实施例的端侧轴承的放大视图;

图7是如由图6中的箭头7-7所圈起的展示具有用于减少轴承气体从气体轴承的泄漏的障壁气体的系统的细节视图;

图8是具有将心轴耦合到定子的驱动侧磁性液体旋转密封件的目标材料递送系统的一部分的简化截面图;

图9是用于冷却圆柱形对称元件的系统的示意图;

图10是用于冷却壳体的系统的透视图;

图11是图10中所展示的用于冷却壳体的内部通道的透视图;

图12是用于将目标材料喷射到圆柱形对称元件上的系统的简化截面图,其中图12展示处于第一位置的圆柱形对称元件;

图13是用于将目标材料喷射到圆柱形对称元件上的系统的简化截面图,其中图13展示从第一位置轴向平移到第二位置之后的圆柱形对称元件;

图14是具有轴向可移动注入器的用于将目标材料喷射到圆柱形对称元件上的系统的简化截面图,其中图14展示处于相应第一位置的圆柱形对称元件及注入器;

图15是具有轴向可移动注入器的用于将目标材料喷射到圆柱形对称元件上的系统的简化截面图,其中图15展示从其相应第一位置轴向平移到相应第二位置之后的圆柱形对称元件及注入器;

图16是具有带有孔隙的轴向可移动板的用于将目标材料喷射到圆柱形对称元件上的系统的简化截面图,其中图16展示处于相应第一位置的圆柱形对称元件及板;

图17是具有带有孔隙的轴向可移动板的用于将目标材料喷射到圆柱形对称元件上的系统的简化截面图,其中图17展示从其相应第一位置轴向平移到相应第二位置之后的圆柱形对称元件及板;

图18是刮刷器系统的透视截面图;

图19是具有三个齿的锯齿状刮刷器的透视图;

图19a是如沿图19中的线19a-19a可见的展示齿、倾角、留隙角及退切部的截面图;

图20是用于确定刮刷器相对于圆筒的位置的测量系统的截面图;

图21是具有用于移动刮刷器的致动器的刮刷器调整系统的截面示意图;

图22是图解说明采用主刮刷器的刮刷器对准技术中所涉及的步骤的流程图;

图23是柔性刮刷器系统的截面图;

图24是展示相对于涂覆有目标材料的圆筒处于操作位置的柔性刮刷器的截面图;

图25a图解说明柔性刮刷器系统中的圆筒上的目标材料的生长;

图25b图解说明柔性刮刷器系统中的圆筒上的目标材料的生长;

图25c图解说明柔性刮刷器系统中的圆筒上的目标材料的生长;

图26是具有热筒及热电偶的柔性刮刷器的透视图;

图27是图解说明并入有如本文中所揭示的光源的检查系统的简化示意图;且

图28是图解说明并入有如本文中所揭示的光源的光刻系统的简化示意图。

具体实施方式

现在将详细参考图解说明于附图中的所揭示的标的物。

图1展示用于产生euv光的光源(通常标示为100)及目标材料递送系统102的实施例。举例来说,光源100可经配置以产生带内euv光(例如,在2%带宽的情况下,具有13.5nm的波长的光)。如所展示,光源100包含激发源104(例如驱动激光器),所述激发源经配置以辐照位于辐照位点108处的目标材料106以在激光产生的等离子体室110中产生发射euv光的等离子体。在一些情形中,目标材料106可先由第一脉冲(前脉冲)辐照、后续接着由第二脉冲(主脉冲)辐照以产生等离子体。作为实例,对于经配置以用于光化掩模检查活动的光源100,由具有输出约1μm的光的固态增益介质(例如nd:yag)的脉冲驱动激光器组成的激发源104及包含氙的目标材料106可在产生用于光化掩模检查的相对高亮度euv光源中呈现某些优点。具有固态增益介质(例如er:yag、yb:yag、ti:蓝宝石或nd:钒酸盐)的其它驱动激光器也可是适合的。如果包含准分子激光器的气体放电激光器提供所需波长的充分输出,那么也可使用所述气体放电激光器。尽管在小区域中具有高亮度,但euv掩模检查系统可仅需要介于约10w的范围内的euv光。在此情形中,为产生用于掩模检查系统的充分功率及亮度的euv光,介于几千瓦的范围内的总激光输出可是适合的,此输出聚焦到直径通常小于约100μm的小目标点上。另一方面,对于大批量制造(hvm)活动(例如光学光刻),由具有拥有多个放大级的高功率气体放电co2激光器系统且输出约10.6μm的光的驱动激光器组成的激发源104及包含锡的目标材料106可呈现包含以良好转换效率产生具有相对高功率的带内euv光的某些优点。

继续参考图1,对于光源100,激发源104可经配置以用经聚焦照射光束或通过激光输入窗112而递送的一连串光脉冲辐照位于辐照位点108处的目标材料106。如进一步所展示,从辐照位点108发射的一些光行进到收集器光学器件114(例如,接近法线入射镜),在所述收集器光学器件处,所述光如由极射线116a及116b所界定而反射到中间位置118。收集器光学器件114可是具有两个焦点的长球面的区段,所述区段具有涂覆有对于带内euv反射优化的多层镜(例如,mo/si或nbc/si)的高质量经抛光表面。在一些实施例中,收集器光学器件114的反射性表面具有介于约100cm2与10,000cm2之间的范围内的表面积,且可经安置为距辐照位点108约0.1米到2米。所属领域的技术人员将了解,前述范围是示范性的,且代替用于收集光并将光引导到中间位置118以供后续递送到利用euv照射的装置(例如检查系统或光学光刻系统)的长球面镜或除所述长球面镜之外,还可使用各种光学器件。

对于光源100,lpp室110是其中产生用作euv光源的等离子体且收集并聚焦所得euv光的低压容器。euv光被气体极大地吸收,因此,减小lpp室110内的压力会减小光源内的euv光的衰减。通常,lpp室110内的环境维持处于小于40毫托的总压力及小于5毫托的部分氙压力以允许euv光在基本上不被吸收的情况下传播。在真空室内可使用缓冲气体,例如氢、氦、氩或其它惰性气体。

如图1中进一步所展示,中间位置118处的euv光束可投射到内部聚焦模块122中,所述内部聚焦模块可用作动态气锁以保持lpp室110内的低压环境且保护使用所得euv光的系统免受由等离子体产生过程产生的任何残材。

光源100还可包含与控制系统120通信的气体供应系统124,所述气体供应系统可将保护性缓冲气体提供到lpp室110中、可供应缓冲气体以保护内部聚焦模块122的动态气锁功能、可将例如氙的目标材料(作为气体或液体)提供到目标材料递送系统102,且可将障壁气体提供到目标材料递送系统102(参见以下进一步描述)。与控制系统120通信的真空系统128(例如,具有一或多个泵)可经提供以形成并维持lpp室110的低压环境且可为目标材料递送系统102提供泵送,如所展示(参见以下进一步描述)。在一些情形中,可循环使用由真空系统128重新获得的目标材料及/或缓冲气体。

继续参考图1,可见,光源100可包含用于将euv等离子体成像的诊断工具134,且euv功率计136可经提供以测量euv光功率输出。气体监测传感器138可经提供以测量lpp室110内的气体的温度及压力。所有前述传感器可与控制系统120通信,所述控制系统可控制实时数据获取及分析、数据记录及对各种euv光源子系统(包含激发源104及目标材料递送系统102)的实时控制。

图1还展示目标材料递送系统102包含圆柱形对称元件140。在一个实施例中,可旋转圆柱形对称元件140包含圆柱体,如图1中所展示。在其它实施例中,可旋转圆柱形对称元件140包含此项技术内的任何圆柱形对称形状。举例来说,可旋转圆柱形对称元件140可包含但不限于圆柱体、圆锥体、球体、椭球体等等。此外,圆柱形对称元件140可包含由两个或多于两个形状组成的复合形状。在一实施例中,可旋转圆柱形对称元件140可经冷却且涂覆有围绕圆柱形对称元件140的圆周横向延伸的氙冰目标材料带106。所属领域的技术人员将了解,在不背离本发明的范围的情况下可使用各种目标材料及沉积技术。目标材料递送系统102也可包含上覆于圆柱形对称元件140的表面上且基本上与圆柱形对称元件140的表面共形的壳体142。壳体142可用于保护目标材料带106且促进圆柱形对称元件140的表面上的目标材料106的初始产生、维持及补充。如所展示,壳体142形成有开口以暴露形成等离子体的目标材料106以供由来自激发源104的光束辐照以在辐照位点108处产生等离子体。目标材料递送系统102还包含驱动单元144以使圆柱形对称元件140围绕轴146且相对于固定壳体142旋转并使圆柱形对称元件140沿轴146且相对于固定壳体142来回平移。驱动侧轴承148及端部轴承150耦合圆柱形对称元件140及固定壳体142,从而允许圆柱形对称元件140相对于固定壳体142而旋转。在此布置下,目标材料带可相对于驱动激光器焦点而移动以依序呈现一系列新目标材料点以供辐照。以下美国专利申请案中提供关于具有可旋转圆柱形对称元件的目标材料支撑系统的进一步细节:2014年7月18日提出申请的颁予毕卡娜芙(bykanov)等人的标题为“用于产生极紫外光的系统及方法(systemandmethodforgenerationofextremeultravioletlight)”的序列号为14/335,442的美国专利申请案;及2014年6月20日提出申请的颁予希莱塞等人的标题为“用于euv光源的气体轴承组合件(gasbearingassemblyforaneuvlightsource)”的序列号为14/310,632的美国专利申请案序,所述美国专利申请案中的每一者的全部内容借此以引用方式并入本文中。

图2展示具有驱动侧气体轴承148a及端部气体轴承150a的供在光源100中使用的目标材料递送系统102a的一部分,驱动侧气体轴承148a及端部气体轴承150a耦合圆柱形对称元件140a及固定壳体142a,从而允许圆柱形对称元件140a相对于固定壳体142a而旋转。更具体来说,如所展示,气体轴承148a将心轴152(其附接到圆柱形对称元件140a)耦合到定子154a(其附接到固定壳体142a)。如图3中所展示,心轴152附接到旋转电动机156,所述旋转电动机使心轴152及圆柱形对称元件140a(参见图2)相对于固定壳体142a而旋转。图3还展示心轴152附接到平移壳体158,所述平移壳体可通过线性电动机160而轴向平移。在一些情形中,在圆柱形对称元件140a的两侧上使用轴承(即,驱动侧气体轴承148a及端部气体轴承150a)可增加目标材料递送系统102(图1)的机械稳定性、增加目标材料106的位置稳定性且改善光源100效率。另外,对于仅具有单个空气轴承(即,不具有端侧轴承)的系统,覆盖有氙冰层的经低温冷却圆筒上由刮刷器所施加的力可超过空气轴承额定的最大劲度并导致空气轴承的故障。轴承中的配衡力来自以下事实:当圆筒轴件枢转(在围绕空气轴承的中间的第一次逼近中)时,一侧上的气体压力上升而另一侧上的气体压力下降。所得复原力试图将圆筒返回到平衡位置。然而,来自刮刷器的冲力不应超过最大空气轴承劲度。举例来说,如果空气轴承可承受的最大力为约1000n,且如果刮刷器扭矩的水平臂是轴承所产生的配衡扭矩的臂大约10倍大,那么来自刮刷器的总力应小于最大力的1/10(>10x)(<100n)。在一些情景中,刮刷器可产生较大力,因为刮刷器抵靠圆柱体表面而径向压缩氙冰。如下文所描述,锯齿状刮刷器或两个对置柔性刮刷器的使用可减小由刮刷器系统产生的力。

交叉参考图2及4,进一步可见,气体轴承148a具有用于减少轴承气体的泄漏(例如,到lpp室110中,如图1中所展示)的系统,所述系统由形成于定子154a的表面上的一组凹槽162、164、166组成。如所展示,空间167安置于心轴152与定子主体154a之间且在压力p1下接收轴承气流168。环形凹槽162形成于定子主体154a中并与空间167流体连通,且用于从空间167的部分170排出轴承气流168。环形凹槽164形成于定子主体154a中并与第一空间167流体连通,且用于在压力p2下将障壁气流172从气体供应系统124输送到空间167的部分174中。在实例性实施例中,环形凹槽164安置为沿平行于轴146(参见图1)的轴向方向接近lpp室110。障壁气体可包括氩或氙,且所述障壁气体是针对lpp室110中的可接受性而选择。环形凹槽166布置于定子主体154a中、与空间167流体连通且安置于环形凹槽162与环形凹槽164之间,如所展示。环形凹槽166用于经由真空系统128将轴承气体及障壁气体输送出空间167的部分176,从而在部分176中产生小于第一压力p1且小于第二压力p2的压力p3。通过三个环形凹槽而提供的对轴承气体的顺序提取及阻挡可大大减少进入lpp室110的轴承气体量。关于图4中所展示的布置的包含实例尺寸及工作压力的进一步细节可见于2014年6月20日提出申请的颁予希莱塞等人的标题为“用于euv光源的气体轴承组合件(gasbearingassemblyforaneuvlightsource)”的序列号为14/310,632的美国专利申请案中,所述美国专利申请案的全部内容先前已以引用方式并入本文中。

图2进一步展示端部气体轴承150a将心轴部分152b(其附接到圆柱形对称元件140a)耦合到定子154b(其附接到固定壳体142a)。也可见,气体轴承150a具有用于减少轴承气体的泄漏(例如,到lpp室110中,如图1中所展示)的系统,所述系统由形成于定子154b的表面上的一组凹槽162a、164a、166a组成。举例来说,凹槽162a可是所谓的“出口凹槽”,凹槽164a可是所谓的“屏蔽气体凹槽”,且凹槽166a可是所谓的“清除凹槽”。应了解,凹槽162a、164a、166a与上文所描述且图4中所展示的对应凹槽162、164、166起相同作用,其中凹槽162a提供出口,凹槽164a与障壁气体供应器124流体连通,且凹槽166a与真空系统128流体连通。

图5及6展示供在光源100中使用的目标材料递送系统102c的一部分,所述目标材料递送系统具有将心轴152c(其附接到圆柱形对称元件140c)耦合到定子154c的驱动侧气体轴承148c以及耦合轴承表面轴件180(其附接到固定壳体142c)及轴承耦合轴件178(其附接到圆柱形对称元件140c)的磁性或机械(即,经润滑)轴承150c。也可见,气体轴承148c具有用于减少轴承气体的泄漏(例如,到lpp室110中,如图1中所展示)的系统,所述系统由形成于定子154c的表面上的一组凹槽162b、164b、166b组成。应了解,凹槽162b、164b、166b与上文所描述且图4中所展示的对应凹槽162、164、166起相同作用,其中凹槽162b提供出口,凹槽164b与障壁气体供应器124流体连通,且凹槽166b与真空系统128流体连通。

交叉参考图6及7,可见,磁性或机械(即,经润滑)轴承150c具有用于减少污染物材料到lpp室110(图1中所展示)中的泄漏的系统。这些污染物材料可包含由轴承150c产生的颗粒及/或润滑脂废气。如所展示,用于减少污染物材料的泄漏的系统包含形成于固定壳体142c的表面上的一组凹槽162c、164c、166c。如所展示,空间167c安置于轴承耦合轴件178与固定壳体142c之间且在压力p1下接收可包含污染物材料的气体的流168c。环形凹槽162c形成于固定壳体142c中并与空间167c流体连通,且用于从空间167c的部分170c排出流168c。环形凹槽164c形成于固定壳体142c中并与第一空间167c流体连通,且用于在压力p2下将障壁气流172c从气体供应系统124输送到空间167c的部分174c中。在实例性实施例中,环形凹槽164c安置为沿平行于轴146(参见图1)的轴向方向接近lpp室110。障壁气体可包括氩或氙,且所述障壁气体是针对lpp室110中的可接受性而选择。环形凹槽166c布置于固定壳体142c中、与空间167c流体连通且安置于环形凹槽162c与环形凹槽164c之间,如所展示。环形凹槽166c用于经由真空系统128将污染物材料及障壁气体输送出空间167c的部分176c,从而在部分176c中产生小于第一压力p1且小于第二压力p2的压力p3。通过三个环形凹槽而提供的对包含污染物材料的气体的顺序提取及阻挡可大大减少进入lpp室110的污染物材料量。

图8展示具有磁性液体旋转密封件182的供在光源100(图1中所展示)中使用的目标材料递送系统102d的一部分,所述磁性液体旋转密封件与波纹管184协作以将心轴152d(其附接到圆柱形对称元件140d)耦合到定子154d。举例来说,密封件182可是由总部位于加利福尼亚州圣克拉拉市的费洛铁(美国)公司(ferrotec(usa)corporation)制成的磁性液体旋转密封机构,其借助呈通过使用永久磁铁而悬置于适当位置处的铁磁性流体的形式的物理障壁而维持气密式密封。针对此实施例,端侧轴承150’(图8中示意性地展示)可是如图2中所展示的气体轴承150a(具有用于减少轴承气体的泄漏的系统)或如图6中所展示的磁性或机械(即,经润滑)轴承150c(具有用于减少例如颗粒及/或润滑脂废气等污染物材料的泄漏的系统)。

图9展示用于将已涂覆于圆柱形对称元件140e上的目标材料(例如冻结氙106e)冷却到低于约70开尔文(kelvins)(即,低于氮的沸点)的温度以在圆柱形对称元件140e上维持均匀氙目标材料层106e的系统200。举例来说,系统200可包含液氦低温恒温器系统。如所展示,制冷剂源202将制冷剂(例如,氦)供应到延伸到中空圆柱形对称元件140e中的闭环流体通路204以冷却形成等离子体的目标材料106e。通过通路204上的端口205离开圆柱形对称元件140e的制冷剂被引导到制冷器206,所述制冷器冷却制冷剂且将经冷却循环使用制冷剂往回引导到圆柱形对称元件140e。图9还展示系统200可包含具有传感器208的温度控制系统,所述传感器可包含(举例来说)一或多个热电偶,所述热电偶安置于中空圆柱形对称元件140e上或中空圆柱形对称元件140e内以产生指示圆柱形对称元件140e的温度的输出。控制器210接收传感器208的输出及来自用户输入212的温度设定点。举例来说,控制器可用于选择一直低到液氦温度的温度设定点。针对本文中所描述的装置,控制器210可是图1中所展示且上文所描述的控制系统120的一部分或与控制系统120通信。控制器210使用传感器208输出及温度设定点来产生控制信号,所述控制信号经由线212传递到制冷器206以控制圆柱形对称元件140e及氙目标材料106e的温度。

在一些情形中,与用氮进行冷却相比,使用冷却剂将圆柱形对称元件140e冷却到低于约70开尔文(即,低于氮的沸点)的温度可用于增加氙冰层的稳定性。氙冰层的稳定性对于稳定euv光输出及防止残材产生可是重要的。就此来说,使用氮冷却执行的测试验证了氙冰稳定性在持续源操作期间可降级。造成此的一个原因可是由于被发现因激光剥蚀而形成于圆柱体表面上的细粉末所致。此又可减小冰粘附力且可致使冰与圆柱体之间的导热性下降且致使氙冰层随时间变得较不稳定。当冰开始降级时,可需要大得多的氙流量来维持稳定性,此导致增加的euv吸收损失且也显著增加操作成本。期望较低氙冰温度以减少氙消耗。使用液氦用于圆柱体冷却可降低氙冰的温度、改善冰稳定性及/或提供较多操作裕量。

图10及11展示用于冷却覆盖圆柱形对称元件(例如图1中所展示的圆柱形对称元件140)的表面上的目标材料(例如,冻结氙)的壳体142b的系统220。如图10中所展示,壳体142b具有环绕用于保持圆柱形对称元件的体积224的圆柱形壁222且具有开口226以允许辐射光束通过壁222且到达圆柱形对称元件的表面上的目标材料。壁222形成有具有输入端口230a、230b及射出端口232的内部通道228。在此布置下,冷却流体可在输入端口230a、230b处被引入到壁222中、流动穿过内部通道228且通过射出端口232离开壁222。举例来说,冷却流体可是由冷凝器冷却到小于0℃的温度的水、cda、氮、氩或液体冷却剂。或者,可使用已通过圆柱形对称元件的冷却剂,例如氦或氮。举例来说,通过图9中的端口205而射出圆柱形对称元件140e的冷却剂可路由到壳体142b上的输入端口230a、230b。在一些情形中,壳体142b可经冷却以改善氙冰稳定性。壳体142b随光源100的操作而变得愈来愈热,因为壳体142b暴露于激光及等离子体辐射。在一些例子中,由于到外界的真空界面,因此热堆积可无法充分迅速地耗散。此温度上升可增加对氙冰及圆柱体的辐射加热且可贡献于增加冰层的不稳定性。另外,在申请人对开环ln2-经冷却圆筒目标执行的测试中已观察到冷却壳体也可产生ln2消耗量的减少。

图12及13展示具有圆柱形对称元件140f的系统234,所述圆柱形对称元件可围绕轴146f旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层106f。将图12与图13进行比较,可见,圆柱形对称元件140f可沿轴146f且相对于壳体142f平移以界定具有带高度h的目标材料106f的操作带,其中操作带内的目标材料106f可定位于激光轴236上以供由驱动激光器辐照。注入系统238具有注入器239,所述注入器从气体供应系统124(图1中所展示)接收目标材料106f且包含多个喷射端口240a到240c。尽管展示三个喷射端口240a到240c,但应了解,可采用多于三个喷射端口及仅一个喷射端口。如所展示,喷射端口240a到240c沿平行于轴146f的方向对准,且注入器239以激光轴236为中心且可操作以输出具有喷雾高度h的形成等离子体的目标材料106f的喷雾242,其中h<h,以补充形成等离子体的目标材料106f中因来自驱动激光器的辐照而形成的凹坑。更具体来说,可见,注入器239可安装于壳体142f的内表面上的固定位置处,壳体142f覆盖圆柱形对称元件140f上的目标材料106f。针对所展示的实例性实施例,注入器239安装于壳体142f上以产生以激光轴为中心的喷雾242。随着圆柱形对称元件140f沿轴146f平移,目标材料106f的操作带的不同部分接收来自喷雾242的目标材料,从而允许涂覆整个操作带。

图14及15展示具有圆柱形对称元件140g的系统244,所述圆柱形对称元件可围绕轴146g旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层106g。将图14与图15进行比较,可见,圆柱形对称元件140g可沿轴146g且相对于壳体142g平移以界定具有带高度h的目标材料106g的操作带,其中操作带内的目标材料106g可定位于激光轴236g上以供由驱动激光器辐照。注入系统238g具有注入器239g,所述注入器从气体供应系统124(图1中所展示)接收目标材料106g且包含多个喷射端口240a’到240f’。尽管展示六个喷射端口240a’到240f’,但应了解,可采用多于三个喷射端口及仅一个喷射端口。如所展示,喷射端口240a’到240f’沿平行于轴146g的方向对准且可操作以输出具有喷雾高度h的形成等离子体的目标材料106的喷雾242g,以补充圆柱形对称元件140g上的形成等离子体的目标材料106中因来自驱动激光器的辐照而形成的凹坑(即,注入系统238g可即刻沿操作带的整个长度喷射)。此外,可见,注入器239g可安装于壳体142g的内表面上,壳体142g覆盖圆柱形对称元件140g上的目标材料106g。将图14与15进行比较,可见,注入器239g可相对于壳体142g平移,且在一实施例中,注入器239g的移动可与圆柱形对称元件140g的轴向平移同步(即,注入器239g与圆柱形对称元件140g一起移动,使得注入器239g与圆柱形对称元件140g相对于彼此始终处于相同位置)。举例来说,注入器239g与圆柱形对称元件140g可以电子方式或以机械方式(例如,使用共同齿轮)耦合以一起移动。

图16及17展示具有圆柱形对称元件140h的系统246,所述圆柱形对称元件可围绕轴146h旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层106h。将图16与图17进行比较,可见,圆柱形对称元件140h可沿轴146h且相对于壳体142h平移以界定具有带高度h的目标材料106h的操作带,其中操作带内的目标材料106h可定位于激光轴236h上以供由驱动激光器辐照。注入系统238h具有注入器239h,所述注入器从气体供应系统124(图1中所展示)接收目标材料106h且包含多个喷射端口240a”到240d”。尽管展示四个喷射端口240a”到240d”,但应了解,可采用多于四个喷射端口及仅两个喷射端口。

继续参考图16及17,可见,喷射端口240a”到240d”沿平行于轴146h的方向对准。也展示,注入器239h可安装于壳体142h的内表面上的固定位置处,壳体142h覆盖圆柱形对称元件140h上的目标材料106h。在一实施例中,注入器239h可以激光轴236h为中心,如图16中所展示。系统246还可包含形成有孔隙250的板248。将图16与17进行比较,可见,挡板248(及孔隙250)可相对于壳体142h平移,且在一实施例中,板248的移动可与圆柱形对称元件140h的轴向平移同步(即,板248与圆柱形对称元件140h一起移动,使得板248与圆柱形对称元件140h相对于彼此始终处于相同位置)。举例来说,板248与圆柱形对称元件140h可以电子方式或以机械方式(例如,使用共同齿轮)耦合以一起移动。更具体来说,板248与孔隙250可沿平行于轴146h的方向平移以选择性地覆盖及露出喷射端口喷射端口240a”到240d”。举例来说,可见,在图16中,喷射端口240a”、240b”被板248覆盖且喷射端口240c”、240d”被露出,从而允许喷射端口240c”、240d”输出具有喷雾高度h的形成等离子体的目标材料106h的喷雾242h,以补充因来自驱动激光器的辐照已形成于圆柱形对称元件140h上的形成等离子体的目标材料106h中的凹坑(即,注入系统238h可即刻沿操作带的整个长度喷射)。从图16及17也可见,在板248、孔隙250及圆柱形对称元件140h的平移之后,(参见图17)喷射端口240c”、240d”被板248覆盖且喷射端口240a”、240b”被露出,从而允许喷射端口240a”、240b”输出形成等离子体的目标材料106的喷雾242h’(也具有喷雾高度h)。

图12到17中所展示的优化氙注入方案可减少用于冰生长/补充的氙消耗量且可用于确保目标材料冰层中因激光而形成的凹坑被迅速填充。

图18展示具有圆柱形对称元件140i的系统252,所述圆柱形对称元件可围绕轴146i旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层106i。子系统(举例来说,图12到17中所展示的系统中的一者)可经提供以补充圆柱形对称元件140i上的形成等离子体的目标材料106i。交叉参考图18、19及19a,可见,一对锯齿状刮刷器254a、254b可经定位以刮擦圆柱形对称元件140i上的形成等离子体的目标材料106i以形成厚度均匀的形成等离子体的目标材料106i。举例来说,刮刷器254a可是前刮刷器,且刮刷器254b可是后刮刷器,其中前刮刷器的边缘比后刮刷器的边缘稍微更靠近于轴146i。前刮刷器254a是触及经由端口255而添加的新添加目标材料(例如,氙)的第一刮刷器。尽管本文中展示且描述两个刮刷器254a、254b,但应了解,可采用多于两个刮刷器及仅一个刮刷器。此外,刮刷器可围绕圆柱形对称元件140i的圆周均等地间隔开,如所展示,或可采用某一其它布置(例如,两个刮刷器彼此接近)。

每一锯齿状刮刷器(例如图18及19中所展示的锯齿状刮刷器254a)可包含沿平行于轴146i的方向轴向间隔开且对准的三个切割齿256a到256c。尽管本文中展示且描述三个齿256a到256c,但应了解,可采用多于三个切割齿及仅一个切割齿。图19a展示齿256b、倾角257、留隙角259及退切部261。此外,在图19中可见,每一齿256a到256c具有长度l。一般来说,齿256a到256c经定大小以具有大于在激光脉冲辐照目标材料106i时所形成的凹坑的长度l,以确保对凹坑的适当覆盖。在一实施例中,可使用具有至少两个齿的锯齿状刮刷器,每一齿沿平行于轴146i的方向具有长度l,其中l>3*d,其中d是在激光脉冲辐照目标材料106i时所形成的凹坑的最大直径。锯齿状刮刷器可减少圆柱形对称元件140i及轴件上的负载。在一实施例中,总接触面积经选择为尽可能小的且经选择不超过系统的最大劲度。由申请人进行的实验测量已展示:来自锯齿状刮刷器的负载可是来自常规非锯齿状刮刷器的负载的不足五倍(>5x)。在一实施例中,齿的厚度经定大小为小于齿的长度以确保良好机械支撑且防止断裂,且所述长度经选择为小于齿之间的间隔。在一实施例中,刮刷器经设计使得齿能够随着目标上下平移而刮擦由激光辐照的氙冰的全部区域。刮刷器可具有与位于所暴露区域外部的冰接触的额外齿以防止所暴露区域外部的冰堆积。这些额外齿可小于用于刮擦由激光辐照的氙冰的区域的齿。

图18展示刮刷器254a、254b可安装于相应模块258a、258b中,所述模块可形成壳体(例如图1中所展示的壳体142)的模块化可拆离部分。在此布置下,模块258a、258b可经拆离以替换刮刷器而不必需要拆开及移除整个壳体及/或与组件(例如图12到17中所展示的注入器)相关的另一壳体。刮刷器254a、254b可使用可调整螺杆260a、260b安装于相应模块258a、258b中,所述可调整螺杆在壳体模块的所暴露表面上具有接达点以允许在圆柱形对称元件140i用目标材料106i涂覆(在真空条件下)及旋转时进行调整。以上所描述的模块化设计及所暴露表面接达点也适用于非锯齿状刮刷器(即,具有单一连续切割边缘的刮刷器)。在一些情形中,刮刷器可在壳体与形成等离子体的目标材料之间形成气体密封以减少目标材料气体到lpp室中的释放。刮刷器可不仅控制氙冰的厚度,且也可形成局部坝状物以减少注入于圆柱体的非暴露侧上的补充氙量围绕圆柱体的流动及向圆柱体的暴露侧的逸出。这些刮刷器可是全长恒定高度刮刷器或可是锯齿状刮刷器。在两种情形中,可在刮刷器座内调整刮刷器位置以相对于圆柱体将刮刷器放置于正确位置中。更具体来说,如图18中所展示,刮刷器254a可定位于目标材料补充端口255的第一侧上且在端口255与壳体开口226i之间以防止目标材料(例如,氙气)通过壳体开口226i泄漏,且刮刷器254b可定位于目标材料补充端口255的第二侧(与第一侧相对)上且在端口255与壳体开口226i之间以防止目标材料(例如,氙气)通过壳体开口226i泄漏。

图20展示刮刷器254,所述刮刷器可是经由调整螺杆262a、262b可调整地附接到壳体142j的锯齿状或非锯齿状刮刷器。图20还展示测量系统,所述测量系统具有将光束266发送到光传感器268的光发射器264,所述光传感器可经由线269输出指示刮刷器边缘270与圆柱形对称元件140j的旋转轴(例如,图10中的轴146i)之间的径向距离的信号。举例来说,线269可连接测量系统以用于与图1中所展示的控制系统120通信。

图21展示刮刷器254’,所述刮刷器可是可调整地附接到壳体142k的锯齿状或非锯齿状刮刷器。图21还展示用于调整刮刷器边缘270’与旋转轴(例如,图10中的圆柱形对称元件140i的轴146i)之间的径向距离的调整系统。如所展示,调整系统具有用于响应于经由线274所接收的控制信号而移动刮刷器254’的致动器272(举例来说,其可是线性致动器,例如导螺杆、步进电动机、伺服电动机等)。举例来说,线274可连接调整系统以用于与图1中所展示的控制系统120通信。

图22图解说明用于使用系统来安装刮刷器的步骤。如所展示,框276涉及提供经生产具有精确容差的主刮刷器的步骤。接下来,如框278中所展示,将主刮刷器安装于刮刷器座中且使用(举例来说)调整螺杆来调整主刮刷器的对准。接着记录螺杆位置(例如,圈数)(框280)。接着用经生产具有标准(例如,良好)加工容差的操作刮刷器替换主刮刷器(框282)。

图23展示具有圆柱形对称元件140m的系统284,所述圆柱形对称元件可围绕轴146m旋转且涂覆有形成等离子体的目标材料层106m。子系统(举例来说,图12到17中所展示的系统中的一者)可经提供以用于补充圆柱形对称元件140m上的形成等离子体的目标材料106m。图23进一步展示一对柔性刮刷器286a、286b可经定位以接触圆柱形对称元件140m上的形成等离子体的目标材料106m以形成具有相对平滑表面的厚度均匀的形成等离子体的目标材料106m。更具体来说,如所展示,刮刷器286a可跨越圆柱形对称元件140m定位于与刮刷器286b的位置径向相对的位置处。功能上,经加热刮刷器286a、286b可各自在某种程度上用作冰刀的刀片,从而局部地增加压力及到冰中的热流。通过使用一对对置柔性刮刷器,来自圆柱形对称元件140m的两侧的力经有效地匹配,从而减小圆柱形对称元件140m上的净不平衡力。此可减小损坏轴承系统(例如上文所描述的空气轴承系统)的风险,且在一些例子中可消除对第二端侧轴承的需要。

图24展示刮刷器286b相对于圆柱形对称元件140m的曲率。具体来说,如所展示,刮刷器286b具有弯曲柔性表面288,所述弯曲柔性表面经塑形以在刮刷器286b的中心290处接触圆柱形对称元件140m上的目标材料106m且在刮刷器286b的端部292处于弯曲柔性表面288与圆柱形对称元件140m上的目标材料106m之间形成间隙。用于形成柔性刮刷器286b的表面288的材料可是(举例来说)数种可硬化不锈钢中的一者、钛或钛合金。

图25a到c图解说明目标材料106m的生长,其中图25a展示不接触柔性刮刷器286b的初始生长。稍后,如图25b中所展示,目标材料106m已生长并最初接触刮刷器286b。再稍后,目标材料106m的进一步生长使目标材料106m与刮刷器表面接触且致使目标材料106m弹性地变形,从而往回推动目标材料层直到目标材料层在来自刮刷器的压力致使层材料局部熔化并回流以形成均匀表面时达到平衡状态为止。换句话说,弯曲刮刷器可挠曲以允许增加的氙冰厚度,且在氙冰的圆柱体上由刮刷器施加的力与由氙冰的补充造成的力之间达到平衡时停止挠曲。在这些弯曲刮刷器上可使用伺服功能来处理对刮刷器的温度控制。举例来说,相机可经提供以监测冰厚度,且每一刮刷器可含有加热器及温度传感器,且温度可保持处于固定值以形成氙冰的平衡厚度。

图26展示柔性刮刷器286b可包含用于可控制地加热刮刷器286b的加热器筒294及热电偶296。举例来说,加热器筒294及热电偶296可经连接与图1中所展示的控制系统120通信以使刮刷器286b维持处于选定温度。

光源照射可用于半导体工艺应用,例如检查、光学光刻或计量。举例来说,如图27中所展示,检查系统300可包含并入有光源(例如具有本文中所描述的目标递送系统中的一者的上文所描述的光源100)的照射源302。检查系统300可进一步包含经配置以支撑至少一个样本304(例如半导体晶片或者空白或经图案化掩模)的载台306。照射源302可经配置以经由照射路径照射样本304,且可将从样本304反射、散射或辐射的照射沿成像路径引导到至少一个检测器310(例如,相机或光传感器阵列)。通信地耦合到检测器310的计算系统312可经配置以处理与所检测照射信号相关联的信号以根据嵌入于来自非暂时性载体媒体314的程序指令316(其可由计算系统312的处理器执行)中的检查算法来定位及/或测量样本304的一或多个缺陷的各种属性。

针对另一实例,图28大体图解说明包含并入有光源(例如具有本文中所描述的目标递送系统中的一者的上文所描述的光源100)的照射源402的光学光刻系统400。所述光学光刻系统可包含经配置以支撑至少一个衬底404(例如半导体晶片)以用于光刻处理的载台406。照射源402可经配置以用由照射源402输出的照射在衬底404或安置于衬底404上的层上执行光学光刻。举例来说,所输出照射可被引导到光罩408且从光罩408引导到衬底404以根据经照射光罩图案而图案化衬底404或衬底404上的层的表面。图27及28中所图解说明的示范性实施例大体描绘上文所描述的光源的应用;然而,所属领域的技术人员将了解,所述源在不背离本发明的范围的情况下可应用于多种上下文中。

所属领域的技术人员将进一步了解,存在本文中所描述的过程及/或系统及/或其它技术可受其影响的各种载具(例如,硬件、软件及/或固件),且优选载具将随其中部署过程及/或系统及/或其它技术的上下文而变化。在一些实施例中,由以下各项中的一或多者执行各种步骤、功能及/或操作:电子电路、逻辑门、多路复用器、可编程逻辑装置、asic、模拟或数字控制件/切换器、微控制器或计算系统。计算系统可包含但不限于个人计算系统、大型计算系统、工作站、图像计算机、平行处理器或此项技术中已知的任何其它装置。一般来说,术语“计算系统”可广泛地定义为囊括具有执行来自载体媒体的指令的一或多个处理器的任何装置。实施方法的程序指令(例如本文中所描述的那些指令)可经由载体媒体传输或存储于载体媒体上。载体媒体可包含传输媒体,例如导线、缆线或无线传输链路。所述载体媒体还可包含例如只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘或者磁带的存储媒体。

本文中所描述的所有方法可包含将方法实施例的一或多个步骤的结果存储于存储媒体中。所述结果可包含本文中所描述的结果中的任一者且可以此项技术中已知的任何方式存储。存储媒体可包含本文中所描述的任何存储媒体或此项技术中已知的任何其它适合存储媒体。在已存储结果之后,所述结果可在所述存储媒体中存取且由本文中所描述的方法或系统实施例中的任一者使用,经格式化以用于显示给用户,由另一软件模块、方法或系统等使用。此外,可“永久性地”、“半永久性地”、“临时地”或在某一时间周期内存储结果。举例来说,存储媒体可为随机存取存储器(ram),且结果可不必无限期地存留于所述存储媒体中。

尽管已图解说明本发明的特定实施例,但应明了,所属领域的技术人员可在不背离前述揭示内容的范围及精神的情况下做出本发明的各种修改及实施例。因此,本发明的范围应仅受附加于其的权利要求书限制。

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