用于极紫外光源的目标材料储槽的制作方法

文档序号:30933074发布日期:2022-07-30 00:45阅读:83来源:国知局
用于极紫外光源的目标材料储槽的制作方法
用于极紫外光源的目标材料储槽
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年12月17日提交的标题为“用于极紫外光源的目标材料储槽(target material tank for extreme ultraviolet light source)”的美国申请第62/949,144号和2020年3月6日提交的标题为“用于极紫外光源的目标材料储槽(target material tank for extreme ultraviolet light source)”的美国申请第62/986,266号的优先权,这两个申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及一种用于极紫外(euv)光源的目标材料储槽。


背景技术:

4.euv光可以是例如波长为100纳米(nm)或更小的电磁辐射(有时也称为软x射线),并且包括例如波长为20nm或更小、在5nm和20nm之间、或在13nm和14nm之间的光,并且可以用于光刻工艺中,以通过在抗蚀剂层中引发聚合来在衬底(例如硅晶片)中产生极小的特征。
5.产生euv光的方法包括,但不一定限于,将包括具有euv范围内的发射线的元素(例如氙、锂或锡)的材料转换成等离子体状态。在一种此类方法中,通常称为激光产生的等离子体(lpp),可以通过用放大的光束照射作为元素的目标材料来产生所需的等离子体,该元素例如呈材料的液滴、板、带、流或簇的形式且具有处于等离子体状态的euv范围内的发射线,,该放大的光束可以被称为驱动激光。对于此过程,等离子体通常在密封容器(例如真空室)中产生,并且使用各种类型的量测装备进行监测。


技术实现要素:

6.在一个方面,一种用于极紫外(euv)光源的装置包括主体。该主体包括:第一结构,其包括第一壁;以及第二结构,其包括第二壁,该第二壁永久地接合到第一壁。主体的内部至少部分地由第一壁和第二壁限定。第一壁包括第一金属化材料,并且第二壁包括第二金属化材料,该第二金属化材料具有与第一金属化材料不同的热导率。主体的内部被配置为流体连接到euv光源的目标供应系统。
7.实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
8.第一壁的第一端和第二壁的第二端可在钎焊接口处永久地接合。
9.第一金属化材料可以包括钼(mo),并且第二金属化材料可以包括不锈钢。
10.该装置可以进一步包括温度控制系统,该温度控制系统被配置为控制第一壁和第二壁中的至少一者的温度。温度控制系统可以包括:加热系统,其被配置为热耦合到第一壁;以及冷却系统,其被配置为热耦合到第二壁。第二金属化材料的热导率可以低于第一金属化材料的热导率。
11.第二金属化材料的热导率可以低于第一金属化材料的热导率。第一壁可从第一端
延伸到第二端,并且第二壁可从第一端延伸到第二端。第一壁的第一端可以钎焊到第二壁的第二端。该装置可以进一步包括:o形环,其在第二壁的第一端;以及可移除盖,其被配置为保持在o形环处。
12.第二金属化材料的热导率可以低于第一金属化材料的热导率。第一壁可从第一端延伸到第二端,并且第二壁可从第一端延伸到第二端。第一壁的第一端可以钎焊到第二壁的第二端。该装置可以进一步包括从第二壁延伸的至少一个端口。至少一个端口可以包括第二金属化材料。第二金属化材料可以包括不锈钢。
13.第一金属化材料可以包括第一热膨胀系数,并且第二金属化材料可以包括第二热膨胀系数。
14.第一壁的外侧可以永久地接合到第二壁的内侧。
15.该主体可以进一步包括第三结构,该第三结构包括第三壁。第三壁可以包括内表面和外表面。第三壁的内表面可以永久地接合到第二壁的外表面。第三壁可以包括第二金属化材料。该装置可以进一步包括温度控制系统,该温度控制系统被配置为控制第一壁、第二壁和第三壁中的至少一者的温度。第二金属化材料的热导率可以低于第一金属化材料的热导率。温度控制系统可以包括:加热系统,其被配置为热耦合到第一壁;以及冷却系统,其被配置为热耦合到第二壁和第三壁。第三壁可在第二壁和冷却系统之间。
16.该装置可以是目标材料储槽,该目标材料储槽被配置为在主体内部保持目标材料。当处于等离子体状态时,目标材料可以发射euv光。
17.该装置可以是连接组件。第一结构可以至少包括第一端口,并且第二结构可以至少包括第二端口。第一端口和第二端口可以彼此流体连通。该装置可以被配置为在外部设备,其耦合到第二端口和贮存器,其耦合到第一端口之间提供流体路径。
18.在另一个方面,euv光源包括目标供应系统。该目标供应系统包括:液滴生成器,其被配置为产生目标流;至少一个包括内部区域的装置,其被配置为流体耦合到液滴生成器;以及容器,情况被配置为接收来自液滴生成器的目标。目标包括处于等离子状态时发射euv光的目标材料。该装置包括:第一结构,其包括第一壁;以及第二结构,其包括第二壁,该第二壁永久地接合到第一壁。内部区域至少部分地由第一壁和第二壁限定。第一壁包括第一金属化材料,并且第二壁包括第二金属化材料,该第二金属化材料具有与第一金属化材料不同的热导率。
19.实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
20.euv光源可以进一步包括光源,该光源被配置为产生光脉冲,该光脉冲具有足以将目标中的目标材料中的至少一些转换成等离子体状态的能量,在该等离子体状态中,目标材料发射euv光。
21.该至少一个装置可以是目标材料储槽,该目标材料储槽被配置为在内部区域中保持目标材料。目标供应系统可以进一步包括至少一个阀。该至少一个阀可以被配置为将目标材料储槽的内部区域与液滴生成器流体连接或流体断开。
22.该至少一个装置可以是连接组件。第一结构可以至少包括第一端口,并且第二结构可以至少包括第二端口。第一端口和第二端口可以彼此流体连通。目标供应系统可以进一步包括:外部设备,其耦合到第二端口;以及贮存器,其耦合到第一端口。贮存器可以被配置为将目标材料保持在内腔中并且可以流体耦合到液滴生成器。连接组件可以被配置为在
外部设备和贮存器之间提供流体路径。外部设备可以是真空系统或气体供应系统。
23.在另一个方面,一种用于euv光源的目标供应系统包括:液滴生成器,其被配置为产生目标流;以及至少一个包括内部区域的装置,其被配置为流体耦合到液滴生成器。目标包括处于等离子状态时发射euv光的目标材料。该装置包括:第一结构,其包括第一壁;以及第二结构,其包括第二壁,该第二壁永久地接合到第一壁。内部区域至少部分地由第一壁和第二壁限定。第一壁包括第一金属化材料,并且第二壁包括第二金属化材料,该第二金属化材料具有与第一金属化材料不同的热导率。
24.实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
25.该至少一个装置可以是目标材料储槽,该目标材料储槽被配置为在内部区域中保持目标材料。
26.目标供应系统可以进一步包括至少一个阀。该至少一个阀可以被配置为将该至少一个装置的内部区域与液滴生成器流体连接或流体断开。
27.该至少一个装置可以是连接组件。第一结构可以至少包括第一端口,并且第二结构可以至少包括第二端口。第一端口和第二端口可以彼此流体连通。
28.上述任何技术的实现可以包括euv光源、系统、方法、过程、设备或装置。在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实现方式的细节。根据说明书和附图以及权利要求,其他特征将是显而易见的。
附图说明
29.图1是极紫外(euv)光源的框图。
30.图2是目标材料储槽的框图。
31.图3是金属连接组件的框图。
32.图4是目标供应系统的框图。
33.图5是另一个目标供应系统的框图。
34.图6a是另一个目标材料储槽在x-y平面中的横截面视图。
35.图6b是图6a的目标材料储槽在x-z平面中的横截面视图。
36.图6c是图6a的目标材料储槽的透视图。
37.图7是另一个euv光源的框图。
具体实施方式
38.参考图1,示出了极紫外(euv)光源100的框图。光源100包括容器109(例如,真空室或真空容器)、产生光束106的光源105和目标供应系统140。目标供应系统140包括目标材料储槽144,该目标材料储槽具有被配置为保持目标材料的内部区域103。目标供应系统140还包括液滴生成器142,该液滴生成器从目标材料储槽144的内部103接收目标材料。目标供应系统140还包括压力管理系统130。
39.目标材料储槽144由一种以上的金属化材料制成。在图1中示出的示例中,目标材料储槽144包括第一结构146和第二结构148,该第一结构和第二结构在接口150处永久地接合。接口150可以是例如铜焊接口。第一结构146和第二结构148是三维实心结构,该第一结构1和第二结构中的每者都由一种不同的金属化材料制成。如下所述,使用一种以上的金属
化材料来形成目标材料储槽144增强了目标材料储槽144的安全性和可用性,并且允许针对部件的更多数量的选择。
40.在操作使用中,液滴生成器142将目标流121递送到容器109的内部101。液滴生成器142包括诸如喷嘴的液滴递送系统,并且可以包括一个或多个加压容器,该一个或多个加压容器包括从目标材料储槽144递送的液体目标材料。光束106和目标121p(流121中的多个目标中的一个)中的目标材料在等离子体生成位置123处的相互作用产生发射euv光197的等离子体196。光束106由光源105生成并且经由光路107递送到内部101。由光束106和目标121p中的目标材料之间的相互作用生成的等离子体196被供应到光刻工具199。目标121p包括目标材料,其是当处于等离子体状态时具有euv范围内的发射线的任何材料。目标材料可以是例如锡、锂或氙。其他材料也可以用作目标材料。例如,元素锡可以用作纯锡(sn);作为锡化合物,例如snbr4、snbr2、snh4作为锡合金,例如锡-镓合金、锡-铟合金、锡-铟-镓合金或这些合金的任意组合。
41.储槽144的内部103通过流体连通连接件155流体耦合到液滴生成器142。流体连通连接件155是允许目标材料从储槽144的内部103流到液滴生成器142的任何类型的设备、结构或系统。例如,流体连通连接件155可以是管或管道,或这些元件的组合。流体连通连接件155可由能够传输目标材料的任何材料制成。流体连通连接件155可以包括调节设备,诸如如图4中示出的调节设备452a。调节设备可以被配置为通过例如打开、关闭或部分阻塞流体连通连接件155来控制目标材料通过流体连通连接件155的流量。在一些实施例中,调节设备可以包括冷冻阀。在其他实现方式中,目标材料储槽144直接邻近液滴生成器142,使得在不使用流体连通连接件155的情况下目标材料储槽144向液滴生成器142供应目标材料。
42.参考图2,示出了目标材料储槽244的侧视横截面视图。目标材料储槽244是目标材料储槽144(图1)的实现方式。
43.目标材料储槽244包括第一结构246和第二结构248。第一结构246和第二结构248是实心的三维主体,其部分地限定目标材料储槽244内的内部区域203。内部区域203保持目标材料混合物220。目标材料混合物220包括当处于等离子体状态时发射euv光的目标材料,并且还可以包括各种杂质。
44.第一结构246由第一金属化材料制成。第二结构248由第二金属化材料制成。第一金属化材料和第二金属化材料是不同的金属化材料。第一金属化材料和第二金属化材料具有不同的热导率。第二金属化材料的热导率可以低于第一金属化材料的热导率。例如,第一金属化材料可以是钼(mo),其在20摄氏度时具有138瓦每米开尔文的热导率,并且第二金属化材料可以是不锈钢,其在20摄氏度具有14.4瓦每米开尔文的热导率。如下文所讨论的,此配置允许储槽244以安全且高效的方式操作,并且还针对储槽244的各种部件的配置提供更大的灵活性。
45.此外,第一金属化材料和第二金属化材料可以具有不同的热膨胀系数。热膨胀系数是一种材料特性,它限定材料受热膨胀或冷却收缩的程度。例如,第一金属化材料可以是钼,其在25摄氏度下具有4.8
×
10-6
每开尔文的热膨胀系数,并且第二金属化材料可以是不锈钢,其具有约14.4
×
10-6
每开尔文的第二热膨胀系数。一些密封技术不够坚固,不足以防止或最小化两个接合的金属之间的相对移动,这两个金属各自具有在温度变化的情况下不同的热膨胀系数。另一个方面,第一壁216和第二壁218可以通过钎焊在接口250处接合。钎
焊形成足够坚固的密封,以最小化或防止在温度变化时热膨胀系数不同的两种接合金属之间的相对移动。特别地,钎焊形成密封,该密封最小化或防止温度变化期间第一壁216和第二壁218之间的相对移动。这减少了接口250处的磨损并且提高了接口250的密封性能。
46.第一结构246包括第一壁216和基部部分217。第一壁216从接合到基部部分217的第二端216b在y方向上延伸到第一端216a。基部部分217限定端口233,该端口由第一金属化材料制成。端口233将内部区域203流体耦合到流体连通连接件,诸如,例如目标材料储槽连接件455(图4)或流体连通连接件555(图5)。端口233允许内部区域203中的流体(例如,目标材料)从目标材料储槽244流入流体连通连接件。
47.第一壁216和基部部分217由第一金属化材料制成。第二结构248包括第二壁218。第二壁218由第二金属化材料制成。第二壁218从第二端218b在y方向上延伸到第一端218a。第一壁216和第二壁218中的每一者都是三维实心主体。第一壁216和第二壁218在x-z方向(在图2的示例中,在垂直于页面的平面中)上具有大致相同的横截面尺寸形状。例如,第一壁216和第二壁218在x-z平面中可以具有圆形、正方形或矩形的横截面。储槽244可以是例如长方体或圆柱体。在图2的示例中,第一壁216和第二壁218在x-z平面中具有大致相同的直径,并且壁216和218的直径在y方向上基本上恒定。其他实现方式也是可能的。例如,壁216和/或壁218在x-y平面中的直径可以沿着y方向变化。此外,在一些实现方式中,基部部分217不是第一结构246的一部分。在这些实现方式中,第一结构246在第二端216b处是开放的。例如,第一结构246的形状可以近似为半球形。
48.第二壁218在接口250处永久地接合到第一壁216。例如,第一壁216和第二壁218可以通过熔化第一壁216和第二壁218之间的填充金属化材料(该填充金属化材料具有比第一金属化材料和第二金属化材料更低的熔点)而永久地接合,使得当填充金属化材料冷却到固体形式时,第一壁216和第二壁218永久地接合。此将第一金属化材料永久地接合到第二金属化材料的方法被称为钎焊。钎焊形成坚固的密封,防止湿气和氧气进入内部区域203。在图2中示出的示例中,第一壁216的第一端216a在接口250处钎焊到第二壁218的第二端218b。接口250是连续的接头,使得储槽244是单个密封主体。
49.在图2中示出的示例中,o形环212定位在第二壁218的第一端218a。o形环212是橡胶或弹性体的连续片或环,其围绕第二壁218的第一端218a的内侧的圆周。o形环212用于将顶部部分215密封到第二壁218。顶部部分215可以是被配置为保持在o形环212处的可移除盖(称为可移除盖215)。o形环与第二金属化材料热兼容,当处于熔融状态的目标材料在目标材料储槽244的内部203中时,第二金属化材料不会被提升到与第一金属化材料相同的高温。当可移除盖在目标材料储槽244上关闭时,o形环减少了目标材料220的泄漏。可移除盖215允许将目标材料放置在目标材料储槽244的内部区域203中。例如,可以通过打开可移除盖215,将目标材料放入目标材料储槽244,然后将可移除盖215重新密封到o形环212来将目标材料放入内部区域203中。可移除盖215由第二金属化材料制成。
50.目标材料储槽244包括温度控制系统231。温度控制系统231控制第一壁216和/或第二壁218的温度。通过控制第一壁216和/或第二壁218的温度,温度控制系统231也控制内部区域203中的温度。
51.温度控制系统231包括加热系统232,该加热系统被配置为热耦合到第一壁216。加热系统232可以是相对于第一壁216被定位在不同位置的多个分立的加热元件、或可以是单
个加热元件。加热系统232可以通过直接物理接触热耦合到第一壁216,但是这不是必须的。通过加热第一壁216,加热系统232也加热包括目标材料220的内部区域203。这允许目标材料220转变成使目标材料220能够流动的熔化、流体或熔融状态或保持在该熔融状态。
52.温度控制系统231还包括冷却系统234,该冷却系统被配置为热耦合到第二壁218。冷却系统234可以是相对于第二壁218被定位在不同位置的多个分立的冷却元件,或可以是单个冷却元件。例如,冷却系统234可以包括管道内的流体通道,诸如水或空气。冷却系统234冷却第二壁218和可移除盖215。例如,冷却系统234可以被冷却到例如约40℃至50℃的触摸安全温度。
53.第二金属化材料的相对低的热导率允许壁218被冷却到触摸安全温度。这允许操作员操纵可移除盖215、并且以安全的方式与储槽214相互作用。例如,可以通过打开盖215并且将目标材料的实心块放置在内部203中来补充或安装目标材料220。通过将可移除盖215冷却到触摸安全温度,可以安全高效地执行更换程序,而不会降低第一壁216的温度。此外,降低第二壁218(因为其相对低的热导率)的温度的能力允许更多数量的材料被用作o形环212。具体而言,因为第二壁218和可移除盖215能够被冷却到触摸安全温度,所以o形环212不一定必须承受高温,并且可由相对较不耐热的材料制成。此外,因为第一结构246和端口233由第一金属化材料制成,所以耦合到端口233的耦合器、紧固件或其他耦合设备也可由第一金属化材料制成。
54.目标材料储槽244还包括真空端口236。真空端口236被配置为连接到真空系统(未示出)。这允许内部区域203保持在低于大气压的压力下或用户期望的特定压力下。
55.参考图3,示出了金属连接组件344的侧视横截面视图。金属附接组件344包括第一结构346,该第一结构346在接口350处永久地附接到第二结构348。第一结构346和第二结构348是实心三维主体,其至少部分地限定内部区域303。
56.第一结构346由第一金属化材料制成。第二结构348由第二金属化材料制成。第一金属化材料和第二金属化材料是不同的金属化材料。第一金属化材料和第二金属化材料具有不同的热导率。第二金属化材料的热导率可以低于第一金属化材料的热导率。此外,第一金属化材料和第二金属化材料可以具有不同的热膨胀系数。第一金属化材料可以是例如钼,并且第二金属化材料可以是例如不锈钢。如下所述,这为金属连接部件344的各种部件的配置提供更大的灵活性。
57.第一结构346包括第一壁316。第一壁316从第二端316b在y方向上延伸到第一端316a。第一结构346在第二端316b处是开放的。开放的第二端316b在图3中被标记为335并且被称为开口335。开口335针对金属连接组件344提供流体连接点。尽管在图3中示出的示例中,第一结构346在第二端316b处是开放的,但是其他实现方式也是可能的。例如,第一结构346可以包括基部部分,该基部部分限定端口,类似于图2的基部部分217和端口233。
58.第一壁316包括背离内部区域303的外侧316c。第二结构348包括第二壁318。第二壁318从第二端318b延伸到第一端318a。第二壁318包括面向内部区域303的内侧318c。第一壁316和第二壁318是三维实心主体,其在x-z平面中具有大致相等的横截面尺寸和形状。例如,第一壁316和第二壁318在页面内外的平面中可以具有圆形、正方形或矩形横截面。第一壁316的第一端316a和第二壁318的第二端318b在接口350处永久地接合。接口350可以通过钎焊形成。在图3的示例中,第一端316a处的第一壁316的外侧316c直接钎焊到第二端318b
处的第二壁318的内侧318c,以形成接口350。
59.第二结构348还包括顶部部分315。顶部部分315和第二壁318限定一个或多个端口338。顶部部分315还限定气体或真空端口336。流体(诸如气体、液体或包括气体和/或液体的可流动物质)能够流过金属连接组件344的内部区域303。例如,流体能够从端口336流向开口335和/或从一个或多个端口338流入内部区域303,并且通过开口335。端口336可以连接到真空系统(未示出),该真空系统被配置为控制内部区域中的压力。端口336还可以连接到气体供应系统(未示出),该气体供应系统向内部区域303供应气体。在示出的示例中,端口338包括垫圈339,该垫圈有助于将端口336连接到外部设备。端口336可以连接到外部设备,诸如,例如,气体供应系统或真空系统。第一壁316的第二端316b可以连接到储槽或贮存器,诸如贮存器547(图5)。
60.金属连接组件344的配置允许端口388和端口336由与许多外部设备上使用的材料相同或热类似的材料制成。因为第二结构348、端口336和端口338由第二金属化材料制成,所以用于连接到端口338和/或端口336的连接器也可由第二金属化材料制成。例如,第二金属化材料可以是不锈钢、并且第一金属化材料可以是钼(mo)。许多外部设备使用不锈钢连接器。在此示例中,端口338和端口336连接到如下的外部设备,该外部设备在不锈钢-不锈钢接口处具有不锈钢连接器。在此示例中,连接接口由两种相同的金属制成。这在不降低连接器的性能的情况下,允许整个组件被加热到相对较高的温度(例如,300℃或更高)。此外,这与一些现有系统形成对比,在现有系统中,整个结构(包括用于连接到外部设备的端口)由具有相对高的热导率的金属化材料(诸如mo)制成,该相对高的热导率大于一般用于将外部设备连接到端口的连接器的材料(例如,不锈钢)的热导率。在这些现有系统中,外部设备的连接器和结构上的端口由不同的金属制成,这可能导致连接的退化。
61.参考图4,示出了目标供应系统440。目标供应系统440是其中可以使用多金属储槽或双金属储槽或装置的系统的示例。目标供应系统440包括灌注储槽416、目标材料储槽444、贮存器447和液滴生成器142(图1)。在一些实施例中,可以有多个贮存器447,并且一个或多个贮存器可以被加压。目标材料储槽444由两种或更多种不同的金属化材料制成、并且可以是例如储槽144或储槽244。流体连通连接件455流体连接灌注储槽416、目标材料储槽444、贮存器447和液滴生成器142。流体连通连接件455是流体连通连接件155(图1)的实现方式。在图4的示例中,储槽444是再填充储槽。
62.流体连通连接件455包括在储槽444和贮存器447之间的调节设备452a。调节设备452a被配置为调节、引导或控制目标材料从目标材料储槽444到贮存器447的流动。在一些实现方式中,流体连通连接件455还包括在灌注储槽416和目标材料储槽444之间的调节设备452b。在包括调节设备452b的实现方式中,调节设备452b被配置为调节、引导或控制目标材料从灌注储槽416到目标材料储槽444的流动。每个调节设备452a、452b可以是例如阀。如果每个调节设备452a、452b是阀,则该阀可以是流体阀,该流体阀可以是例如液压的、气动的、手动操作的、螺线管驱动的或马达驱动的。在一些实现方式中,调节设备452a、452b中的一者或两者是冷冻阀或包括冷冻阀。
63.灌注储槽416向目标材料储槽444供应目标材料,并且目标材料储槽444向贮存器447供应目标材料。贮存器447向液滴生成器142供应目标材料。目标供应系统440被配置为允许液滴生成器142在储槽444被补充时操作。例如,当调节设备452处于防止目标材料在目
标材料储槽444和贮存器447之间流动的状态时,储槽444可以被补充。在此期间,灌注储槽416或用目标材料补充目标材料储槽444或从固体目标材料产生流体目标材料。然而,贮存器447继续向液滴生成器142供应目标材料。当贮存器447中的目标材料的供应量低时,调节设备452改变状态以允许目标材料从目标材料储槽444流向贮存器447。目标材料流入贮存器447,并且从而贮存器447被补充,同时液滴生成器142继续产生流121(图1)。
64.目标供应系统440是其中可以使用由一种以上金属化材料制成的储槽(诸如储槽144或储槽244)的系统的一个示例。其他实现方式也是可能的。例如,目标供应系统440可以包括在目标材料储槽444和液滴生成器142之间的两个或更多个独立的贮存器。两个或更多个贮存器经由流体连通连接件455彼此流体连接,并且与液滴生成器142和目标材料储槽444流体连接,并且可以包括这些元件中的每一个之间的调节设备。此外,由一种以上金属制成的储槽可以以不同于图4中示出的配置的方式用于euv光源。例如,储槽可以直接连接到液滴生成器142,使得双金属或多金属储槽充当贮存器。
65.参考图5,示出了目标供应系统540。目标供应系统540是其中可以使用多金属储槽或双金属储槽或装置的系统的另一个示例。目标供应系统540包括目标材料储槽244、金属连接组件344、贮存器547、流体连通连接件555和液滴生成器142。流体连通连接件555流体连接目标材料储槽244、贮存器547和液滴生成器142。例如,流体连通连接件555可以是管或管道,或这些元件的组合。在图5的示例中,目标材料储槽244充当再填充储槽。具体而言,目标材料储槽244被配置为:当贮存器547中的目标供应不足时,通过流体连通连接件555用目标材料重新填充贮存器547。金属连接组件344提供到贮存器547的气体连接。
66.调节设备552a耦合到储槽244和贮存器547之间的流体连通连接件555。调节设备552b耦合到贮存器547和液滴生成器142之间的流体连通连接件555。调节设备552a和调节设备552b被配置为相应地调节、引导或控制目标材料从目标材料储槽244到贮存器547的流动以及从贮存器547到液滴生成器142的流动。
67.调节设备552a、552b中的每个可以是例如阀。如果调节设备552a、552b中的每一个都是阀,则该阀可以是流体阀,该流体阀可以是例如液压的、气动的、手动操作的、螺线管驱动的或马达驱动的。在一些实现方式中,调节设备552a、552b中的每个是冷冻阀或包括冷冻阀。
68.流体连通连接件555以及调节设备552a和调节设备552b中的每个可由第一金属化材料制成,使得储槽244的第一结构246、流体连通连接件555和调节设备552a和调节设备552b中的每个由不会不利地影响目标材料的材料制成。
69.目标材料储槽244保持目标材料。目标材料通过端口233流出目标材料储槽244,进入流体连通连接件555,并且进入贮存器547。贮存器547向液滴生成器142供应目标材料。目标供应系统540允许液滴生成器142在储槽244被补充的同时操作。例如,当调节设备552a处于防止目标材料在目标材料储槽244和贮存器547之间流动的状态时,储槽244可以被补充。在此期间,目标材料储槽244补充有固体目标材料,并且从固体目标材料产生流体目标材料。例如,如上所述,储槽244的顶部部分215可以是可移除盖215。在这些实现方式中,通过打开顶部部分215,将固体目标材料放置在储槽244中,并且将盖215重新密封到储槽244,该储槽被补充固体目标材料。然而,贮存器547仍可以包含足够的目标供应,并且继续向液滴生成器142供应目标材料。当贮存器547中的目标材料的供应量低时,调节设备552a改变状
态以允许目标材料从目标材料储槽244流向贮存器547。目标材料流入贮存器547,从而补充贮存器547,同时液滴生成器142继续产生流121(图1)。
70.金属连接组件344向贮存器547供应流体(例如,气体、液体或包括气体的液体)或从贮存器547移除流体。金属附接组件344的第一结构346附接到贮存器547,其中开口335与贮存器547的内部流体连通。端口336使用由第二金属化材料制成的连接器553连接到外部设备551。因此,端口336和连接器553由相同的金属化材料制成。外部设备可以是例如真空系统或气体供应。贮存器547可由第一金属化材料制成,使得金属连接组件344的第一结构346和贮存器547由相同的材料制成。
71.目标供应系统540是系统的一个示例,其中可以使用由一种以上金属化材料制成的储槽,包括储槽244和金属连接组件344。其他实现方式也是可能的。例如,目标供应系统540可以包括在目标材料储槽244和液滴生成器142之间的两个或更多个独立的贮存器。两个或更多个贮存器经由流体连通连接件555彼此流体连接、与液滴生成器142和目标材料储槽244流体连接,并且可以包括这些元件中的每一个之间的调节设备。两个或更多个贮存器中的每一个都可以连接到金属连接组件344中的一个或多个,以向两个或更多个贮存器中的每一个提供一个或多个气体连接或真空。此外,由一种以上金属制成的储槽可以以不同于图5中示出的配置的方式用于euv光源。例如,储槽可以直接连接到液滴生成器142,使得双金属或多金属储槽充当贮存器。
72.参考图6a至图6c,示出了另一个目标材料储槽644。图6a是目标材料储槽644在x-y平面中的侧视横截面视图。图6b是沿着图6a的线b-b’在x-z平面中截取的目标材料储槽644的横截面视图。图6c是目标材料储槽644的透视图。除了目标材料储槽644还包括第三壁619,目标材料储槽644与目标材料储槽244(图2)相同。如下所述,第三壁619在内部区域203和冷却系统234之间提供另外的屏障。第三壁619的存在降低了跨第二壁218的热梯度。
73.第三壁619是三维实心主体。像第二壁218一样,第三壁619由第二金属化材料制成。第三壁619在y方向上从第二端619b延伸到第一端619a。第三壁619包括内表面619c和外表面619d。在图6a至图6c的示例中,第三壁619和第二壁218各自在x-z平面中具有圆形横截面形状。其他实现方式也是可能的。例如,第二壁218和第三壁219可在x-z平面中具有正方形或矩形横截面。
74.第三壁619的内表面619c可以永久地接合到第二壁218的外表面218c。例如,内表面619c和外表面218c的部分可以通过熔化第三壁619和第二壁218之间的填充金属化材料(该填充金属化材料具有比第二金属化材料更低的熔点)而永久地接合,使得当填充金属化材料冷却到固体形式时,第三壁619和第二壁218永久地接合。
75.冷却系统234热耦合到外表面619d。在一些情况下,内部区域203和冷却系统234之间存在相对大的温差。此温度梯度可导致在内部区域203和冷却系统234之间的物体(诸如第二壁218)上生成压缩应力和拉伸应力。压缩和/或拉伸应力可能导致物体变形。通过将第三壁619放置在第二壁218和冷却系统234之间,内部203和冷却系统234之间的距离增加,并且热梯度减小。降低热梯度降低了第二壁218上的压缩应力和拉伸应力,因此降低了第二壁218材料变形的可能性。
76.参考图7,示出了lpp euv光源700的实现方式。lpp euv光源700是euv光源100(图1)的一种实现方式。euv光源700包括目标供应系统727。目标供应系统727可以包括双金属
或多金属目标材料储槽,诸如目标材料储槽144或储槽244。
77.lpp euv光源700通过在等离子体形成区域705处用放大的光束710照射目标混合物714而形成,该放大的光束710沿着光束路径朝向目标混合物714行进。关于图1讨论的流121的目标中的目标材料可以是或包括目标混合物714。等离子体形成区域705在真空室730的内部707内。当放大的光束710撞击目标混合物714时,目标混合物714内的目标材料被转换成等离子体状态,该等离子体状态具有发射线在euv范围内的元素。所产生的等离子体具有取决于目标混合物714中目标材料成分的某些特性。这些特性可以包括由等离子体产生的euv光的波长、以及从等离子体释放的碎片的类型和数量。
78.光源700包括驱动激光系统715,由于激光系统715的一个或多个增益介质内的粒子数反转,该驱动激光系统715产生放大的光束710。光源700包括在激光系统715和等离子体形成区域705之间的光束传输系统,该光束传输系统包括光束传输系统720和聚焦组件722。光束传输系统720接收来自激光系统715的放大的光束710,并且根据需要控制和修改放大的光束710,并且将放大的光束710输出到聚焦组件722。聚焦组件722接收放大的光束710、并且将光束710聚焦到等离子体形成区域705。
79.在一些实现方式中,激光系统715可以包括一个或多个光学放大器、激光器和/或灯,以用于提供一个或多个主脉冲,并且在一些情况下,提供一个或多个前脉冲。每个光学放大器包括能够以高增益光学放大期望波长的增益介质、激发源和内部光学器件。光学放大器可以具有或不具有形成激光腔的激光反射镜或其他反馈装置。因此,由于激光放大器增益介质中的粒子数反转,即使没有激光腔,激光系统715也产生放大的光束710。此外,如果存在激光腔来向激光系统715提供足够的反馈,则激光系统715可以产生作为相干激光束的放大的光束710。术语“放大的光束”包括以下中的一者或多者:来自激光系统715的光,该来自激光系统的光仅被放大,但不一定是相干激光振荡;以及来自激光系统715的光,该来自激光系统的光被放大并且也是相干激光振荡。
80.激光系统715中的光学放大器可以包括作为增益介质的填充气体,该填充气体包括co2,并且可以以大于或等于900倍的增益放大波长在约9100nm和约11000nm之间的光,特别是约10600nm的光。用于在激光系统715中使用的合适的放大器和激光器可以包括脉冲激光设备,例如脉冲气体放电co2激光设备,其产生约9300nm或约10600nm的辐射,例如该辐射具有dc或rf激发,以相对高的功率(例如10kw或更高)和高脉冲重复率(例如40khz或更高)操作。脉冲重复率可以是例如50khz。激光系统715中的光学放大器还可以包括冷却系统(诸如水),当以较高功率操作激光系统715时,可以使用该冷却系统。
81.光源700包括具有孔740的收集器反射镜735,以允许放大的光束710穿过并且到达等离子体形成区域705。收集器反射镜735可以是例如椭球面反射镜,其具有在等离子体形成区域705处的主焦点,具有在中间位置745处的次焦点(也称为中间焦点),在该位置euv光可从光源700输出,并且可以输入到例如集成电路光刻工具(未示出)。光源700还可以包括端部开口的中空圆锥形护罩750(例如,气体锥体),该端部开口的中空圆锥形护罩从收集器反射镜735朝向等离子体形成区域705逐渐变细,以减少进入聚焦组件722和/或光束传输系统720的等离子体生成的碎片的量,同时允许放大的光束710到达等离子体形成区域705。为此目的,可在护罩中提供气流,该气流被朝向等离子体形成区域705引导。
82.光源700还可以包括主控制器755,该主控制器连接到液滴位置检测反馈系统756、
激光控制系统757和光束控制系统758。光源700可以包括一个或多个目标或液滴成像器760,该一个或多个目标或液滴成像器提供指示液滴例如相对于等离子体形成区域705的位置的输出,并且将此输出提供到液滴位置检测反馈系统756,该液滴位置检测反馈系统可以例如计算液滴位置和轨迹,根据此液滴位置和轨迹,可以逐个液滴地计算液滴位置误差,或以均值来计算液滴位置误差。因此,液滴位置检测反馈系统756将液滴位置误差作为输入提供到主控制器755。因此,主控制器755可向激光控制系统757提供激光位置、方向和定时校正信号,激光控制系统757可以用于控制激光定时电路和/或光束控制系统758,以控制光束传输系统720的放大的光束位置和形状,从而改变腔室730内光束焦点的位置和/或聚焦能力。
83.供应系统725包括目标材料递送控制系统726,该目标材料递送控制系统可操作为响应来自主控制器755的信号,例如,修改由目标供应系统727释放的液滴的释放点,以校正针对到达期望的等离子体形成区域705的液滴中的误差。
84.此外,光源700可以包括光源检测器765和770,该光源检测器测量一个或多个euv光参数,包括但不限于脉冲能量、作为波长函数的能量分布、特定波长带内的能量、特定波长带外的能量以及euv强度和/或平均功率的角分布。光源检测器765生成反馈信号供主控制器755使用。例如,反馈信号可以指示诸如激光脉冲的定时和焦距之类的参数中的误差,以在正确的位置和时间恰当地拦截液滴,用于有效且高效地产生euv光。
85.光源700还可以包括引导激光器775,该引导激光器可以用于使得光源700的各个部段对准或辅助将放大的光束710转向到等离子体形成区域705。结合引导激光器775,光源700包括量测系统724,该量测系统放置在聚焦组件722内,以对来自引导激光器775和放大的光束710的光的一部分进行采样。在其他实现方式中,量测系统724被放置在光束传输系统720内。量测系统724可以包括对光的子集进行采样或重定向的光学元件,此类光学元件由可以承受引导激光束和放大的光束710的功率的任何材料制成。光束分析系统由量测系统724和主控制器755形成,因为主控制器755分析来自引导激光器775的经采样光,并且使用此信息通过光束控制系统758来调整聚焦部件722内的部件。
86.因此,总之,光源700产生放大的光束710,该光束710沿着光束路径被引导,以照射等离子体形成区域705处的目标混合物714,从而将混合物714内的目标材料转换成发射euv范围内的光的等离子体。放大的光束710在基于激光系统715的设计和特性确定的特定波长(也称为驱动激光波长)下操作。此外,当目标材料向激光系统715提供足够的反馈以产生相干激光时,或如果驱动激光系统715包括合适的光学反馈以形成激光腔,则放大的光束710可以是激光束。
87.可以使用以下根据条款进一步描述本公开的实现方式:
88.1.一种用于极紫外(euv)光源的装置,该装置包括:
89.主体,其包括:
90.第一结构,其包括第一壁;以及
91.第二结构,其包括第二壁,该第二壁永久地接合到第一壁,其中主体的内部至少部分地由第一壁和第二壁限定,第一壁包括第一金属化材料,并且第二壁包括第二金属化材料,该第二金属化材料具有与该第一金属化材料不同的热导率,并且其中
92.主体的内部被配置为流体连接到euv光源的目标供应系统。
93.2.根据条款1的装置,其中该第一壁的第一端和该第二壁的第二端在钎焊接口处永久地接合。
94.3.根据条款1的装置,其中该第一金属化材料包括钼(mo),并且该第二金属化材料包括不锈钢。
95.4.根据条款1的装置,其进一步包括:
96.温度控制系统,其被配置为控制第一壁和第二壁中的至少一者的温度。
97.5.根据条款4的装置,其中温度控制系统包括:
98.加热系统,其被配置为热耦合到第一壁;以及
99.冷却系统,其被配置为热耦合到该第二壁,其中该第二金属化材料的热导率低于该第一金属化材料的热导率。
100.6.根据条款1的装置,其中该第二金属化材料的热导率低于该第一金属化材料的热导率,该第一壁从第一端延伸到第二端,该第二壁从第一端延伸到第二端,该第一壁的第一端钎焊到该第二壁的第二端,并且该装置进一步包括:
101.在第二壁的第一端的o形环;以及
102.可移除盖,其被配置为保持在o形环处。
103.7.根据条款1的装置,其中该第二金属化材料的热导率低于该第一金属化材料的热导率,该第一壁从第一端延伸到第二端,该第二壁从第一端延伸到第二端,该第一壁的第一端钎焊到该第二壁的第二端,并且该装置进一步包括:
104.至少一个端口,其从第二壁延伸,该至少一个端口包括第二金属化材料。
105.8.根据条款7的装置,其中该第二金属化材料包括不锈钢。
106.9.根据条款1的装置,其中该第一金属化材料包括第一热膨胀系数,并且该第二金属化材料包括第二热膨胀系数。
107.10.根据条款1的装置,其中该第一壁的外侧永久地接合到该第二壁的内侧。
108.11.根据条款1的装置,其中该主体进一步包括:
109.第三结构,其包括第三壁,该第三壁包括内表面和外表面;以及
110.其中第三壁的内表面永久地接合到第二壁的外表面,并且第三壁包括第二金属化材料。
111.12.根据条款11的装置,其进一步包括:
112.温度控制系统,其被配置为控制第一壁、第二壁和第三壁中的至少一者的温度,并且其中第二金属化材料的热导率低于第一金属化材料的热导率。
113.13.根据条款12的装置,其中温度控制系统包括:
114.加热系统,其被配置为热耦合到第一壁;以及
115.冷却系统,其被配置为热耦合到第二壁和第三壁,其中第三壁在第二壁和冷却系统之间。
116.14.根据条款1的装置,其中该装置是目标材料储槽,该目标材料储槽被配置为在该主体的内部保持目标材料,该目标材料在处于等离子体状态时发射euv光。
117.15.根据条款1的装置,其中该装置是连接组件,该第一结构至少包括第一端口,该第二结构至少包括第二端口,并且该第一端口和该第二端口彼此流体连通。
118.16.根据条款15的装置,其中该装置被配置为在耦合到该第二端口的外部设备和
耦合到该第一端口的贮存器之间提供流体路径。
119.17.一种极紫外(euv)光源,其包括:
120.一种目标供应系统,其包括:
121.液滴生成器,其被配置为产生目标流,其中该目标包括处于等离子体状态时发射euv光的目标材料;以及
122.至少一个装置,其包括内部区域,该内部区域被配置为流体耦合到液滴生成器,该装置包括:
123.第一结构,其包括第一壁;以及
124.第二结构,其包括第二壁,该第二壁永久地接合到第一壁,其中内部区域至少部分地由第一壁和第二壁限定,第一壁包括第一金属化材料,并且第二壁包括第二金属化材料,该第二金属化材料具有与该第一金属化材料不同的热导率;以及
125.容器,其被配置为接收来自液滴生成器的目标。
126.18.根据条款17的euv光源,其进一步包括光源,该光源被配置为产生光脉冲,该光脉冲具有足以将目标中的至少一些目标材料转换成等离子体状态的能量,在该等离子体状态中,该目标材料发射euv光。
127.19.根据条款17的euv光源,其中该至少一个装置是目标材料储槽,该目标材料储槽被配置为将目标材料保持在内部区域中。
128.20.根据条款19的euv光源,其中该目标供应系统进一步包括至少一个阀,该至少一个阀被配置为将该目标材料储槽的内部区域与该液滴生成器流体连接或流体断开。
129.21.根据条款17的euv光源,其中该至少一个装置是连接组件,该第一结构至少包括第一端口,该第二结构至少包括第二端口,并且该第一端口和第二端口彼此流体连通。
130.22.根据条款21的euv光源,其中该目标供应系统进一步包括:
131.外部设备,其耦合到第二端口;以及
132.贮存器,其耦合到第一端口,其中贮存器被配置为将目标材料保持在内腔中并且流体耦合到液滴生成器;以及
133.其中该连接组件被配置为在该外部设备和该贮存器之间提供流体路径。
134.23.根据条款22的euv光源,其中外部设备是真空系统或气体供应系统。
135.24.一种用于euv光源的目标供应系统,该目标供应系统包括:
136.液滴生成器,其被配置为产生目标流,其中该目标包括处于等离子体状态时发射euv光的目标材料;以及
137.至少一个装置,其包括内部区域,该内部区域被配置为流体耦合到液滴生成器,该装置包括:
138.第一结构,其包括第一壁;以及
139.第二结构,其包括第二壁,该第二壁永久地接合到第一壁,其中内部区域至少部分地由第一壁和第二壁限定,第一壁包括第一金属化材料,并且第二壁包括第二金属化材料,该第二金属化材料具有与该第一金属化材料不同的热导率。
140.25.根据条款24的目标供应系统,其中该至少一个装置是目标材料储槽,目标材料储槽被配置为将目标材料保持在内部区域中。
141.26.根据条款24的目标供应系统,其进一步包括至少一个阀,该至少一个阀被配置
为将该至少一个装置的内部区域与该液滴生成器流体连接或流体断开。
142.27.根据条款24的目标供应系统,其中该至少一个装置是连接组件,该第一结构至少包括第一端口,该第二结构至少包括第二端口,并且该第一端口和第二端口彼此流体连通。
143.其他实现方式在权利要求的范围内。
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