一种燃料发射器及含有其的EUV辐射源产生装置的制作方法

本技术属于光刻机辅助装置，具体涉及一种用于光刻机的燃料发射器及含有其的euv辐射源产生装置。

背景技术：

1、极紫外光刻（extreme ultra-violet），常称作euv光刻，它是以波长为10-14nm的极紫外光作为辐射源的光刻技术。制备euv光刻机的难点主要在euv辐射源的制备和收集，目前euv辐射源的制备和收集主要采用的办法是由燃料发射器发射微米级的金属锡液滴，再由高功率的二氧化碳激光发射器连续准确击打金属锡液滴以激发出euv极紫外光光子，再通过多次反射，控制光的传播方向以及吸收掉其他波长的光，形成可用于光刻机光刻的euv辐射束，以实现euv极紫外光的制备和收集。

2、目前在公开的用于euv光刻机的燃料发射器或液滴生成器的专利中，如专利号为202011163837.x，专利名称为一种euv光源靶滴发生装置及方法，其所述方法为通过惰性气体对容腔内液态材料加压形成射流；对射流施加扰动，使射流在瑞利失稳原理下形成液滴列；使所述液滴列穿过带电孔板，使液滴带上电荷；使带电液滴列穿过带电偏转电极板，带电液滴列在电场力的作用下分成主液滴和卫星液滴；使用激光轰击卫星液滴，使用液体回收组件回收主液滴。该实用新型所述方法制备的卫星液滴存在大小随机，流动路线随机，形成的辐射源强度不固定，点辐射源的形成位置不固定等问题，尚不能达到euv光刻机对燃料发射器的要求。

3、综上，现有技术的不足在于：

4、1，难以在单位时间内制备出足够多，体积大小适中且大小相对固定的燃料液滴；

5、2，液滴间可能存在相互融合现象；

6、3，无法按固定路线将燃料液滴连续发射出去，并使后续的点辐射源形成位置相对固定，便于后续的收集。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是：提供一种用于光刻机的燃料发射器及含有其的euv辐射源产生装置，以解决现有技术的问题。

2、本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种燃料发射器，其特征在于：

3、包括喷嘴，在喷嘴的内壁上轴向设置有两组导电体，在喷嘴的外壁上对称设置有两根导线，两根导线分别与两组导电体电性连接；

4、还包括磁场发生器，磁场发生器设置在喷嘴的外部且磁场方向垂直于喷嘴和导线；

5、在喷嘴和磁场发生器的外侧设置有外壳，所述喷嘴最外端部分探出外壳外侧；

6、还包括燃料泵，燃料泵的进料端通过绝缘管与燃料储罐相连通，燃料泵的出料端通过绝缘管与喷嘴的进口相连通。

7、进一步的：所述导线外侧设置有护管，且导线和护管沿喷嘴径向设置。

8、进一步的：所述外壳内壁设有屏磁层，其材料为软铁、硅钢、坡莫合金或软磁铁氧体。

9、进一步的：所述磁场发生器和燃料泵设有电控开关，与所述导线电性连接。

10、本实用新型还包括一种euv辐射源产生装置，其特征在于：

11、包括如上所述的燃料发射器；

12、还包括收集器、监控系统、激光器、废料接收管路；

13、所述收集器包括锥状的壳体，在壳体上部设置有光源出口，在壳体下部设置有椭球形反射镜，在椭球形反射镜的底部设置有与激光器相配合的激光发射口；

14、燃料发射器和废料接收管路对应设置在壳体的两侧；

15、所述监控系统包括辅助激光发生器和与其配合的传感器，二者对应设置在壳体上，且连线与燃料的运行路径相交。

16、进一步的：所述辅助激光发生器设有电控开关，与所述燃料发射器的导线电性连接。

17、进一步的：所述激光器设在椭球形反射镜激光发射口处，通过导线与传感器电性连接。

18、进一步的：所述收集器设有涂层，由硅材料和钼材料交替构成，所述收集器向废料接收管路一侧倾斜，并设有支撑结构。

19、进一步的：所述燃料为金属锡。

20、进一步的：所述绝缘管、喷嘴材质均为氮化硼，所述储罐罐壁、泵内壁均设有氮化硼绝缘层。

21、进一步的：所述导电体为银或铜。

22、进一步的：所述外壳外壁设有涂层，由硅材料和钼材料交替构成，内壁设有屏磁层，其材料为软铁、硅钢、坡莫合金或软磁铁氧体。

23、进一步的：所述废料接收管路内设有导线，用于排放废料或未被激发的燃料的电荷。

24、本实用新型的优点是：

25、1.通过泵上的电控开关打开或者关闭泵的方式，实现燃料液滴的连续制备，当每次打开或者关闭泵的时间间隔相同时，制备的燃料液滴大小可一致；通过导线断口处空隙的体积大小及泵的性能控制每滴燃料液滴的体积大小；当泵的开闭间隔控制在10-5s时，可实现每秒5万滴燃料液滴的制备；

26、2.燃料液滴在喷嘴内携带相同电荷，相互排斥，这有利于避免燃料液滴间的相互融合，另外燃料液滴在喷嘴内做加速运动，先生成的燃料液滴的运行速度始终比后生成的燃料液滴快，使后生成的燃料液滴无法追上先生成的燃料液滴，从而避免了燃料液滴间的融合；

27、3.燃料液滴在喷嘴内运行时，所受的作用力相对简单固定，仅为重力、支撑力、摩擦力和安培力，其中重力作用方向始终向下，支撑力作用方向始终与喷嘴管壁垂直，安培力与燃料液滴的运行方向相同，摩擦力与燃料液滴的运行方向相反，可通过控制燃料液滴体积大小、电流强度、磁感应强度等参数，控制各作用力的大小，从而有效控制燃料液滴在喷嘴内的移动速度；由于喷嘴最外端部分探出外壳外侧，外壳内壁设有屏磁层，喷嘴最外端，无磁场强度，燃料液滴离开喷嘴后不会受洛伦兹力的作用，改变其飞行轨迹，综上燃料液滴离开喷嘴后的飞行轨迹、移动速度均是可控的，本实用新型实现了以直线或接近直线的固定路径将燃料液滴连续发射出去的效果。

28、综上，本实用新型所述燃料发射器满足用于制备euv辐射源的燃料发射器的所需条件，从而使形成的辐射强度相对稳定，euv辐射源的形成位置相对固定，便于后续euv辐射的收集。

29、此外，本实用新型所述的euv辐射源产生装置，通过监控系统得到燃料液滴的飞行轨迹数据，帮助激光器在燃料液滴到达等离子体形成区之前获得相关数据，通过数据分析实现燃料液滴的连续两次精准击打，从而制备出euv辐射源，由于euv辐射源的形成位置相对固定，形成的辐射源可经椭球形反射镜反射出光源出口，将euv辐射源收集成一束辐射束。

技术特征：

1.一种燃料发射器，其特征在于：

2. 根据权利要求1 所述的一种燃料发射器，其特征在于：所述导线外侧设置有护管，且导线和护管沿喷嘴径向设置。

3. 根据权利要求1 所述的一种燃料发射器，其特征在于：所述外壳内壁设有屏磁层，屏磁层材料为软铁、硅钢、坡莫合金或软磁铁氧体。

4. 根据权利要求1 所述的一种燃料发射器，其特征在于：所述磁场发生器和燃料泵设有电控开关，电控开关的控制端与所述导线电性连接。

5.一种euv 辐射源产生装置，其特征在于：包括如权利要求1-4 任一所述的燃料发射器；还包括收集器、监控系统、激光器、废料接收管路；

6.根据权利要求5 所述的一种euv 辐射源产生装置，其特征在于：所述辅助激光发生器设有电控开关，电控开关的控制端与所述燃料发射器的导线电性连接。

7.根据权利要求5 所述的一种euv 辐射源产生装置，其特征在于：所述燃料为金属锡。

8.根据权利要求5 所述的一种euv 辐射源产生装置，其特征在于：所述绝缘管、喷嘴材质均为氮化硼，所述燃料储罐罐壁、燃料泵内壁均设有氮化硼绝缘层。

9.根据权利要求5 所述的一种euv 辐射源产生装置，其特征在于：所述导电体为银或铜。

10.根据权利要求5 所述的一种euv 辐射源产生装置，其特征在于：所述外壳外壁设有涂层，由硅材料和钼材料交替构成，内壁设有屏磁层，其材料为软铁、硅钢、坡莫合金或软磁铁氧体。

技术总结
本技术公开了一种燃料发射器及含有其的EUV辐射源产生装置。燃料发射器，包括喷嘴，在喷嘴的内壁上轴向设置有两组导电体，在喷嘴的外壁上对称设置有两根导线，两根导线分别与两组导电体电性连接；还包括磁场发生器，磁场发生器设置在喷嘴的外部且磁场方向垂直于喷嘴和导线；在喷嘴和磁场发生器的外侧设置有外壳，所述喷嘴最外端部分探出外壳外侧；还包括燃料泵，燃料泵的进料端通过绝缘管与燃料储罐相连通，燃料泵的出料端通过绝缘管与喷嘴的进口相连通。本技术中，可实现燃料的连续两次的精准击打，使其激发出极紫外光光子，形成的点辐射源经椭球形反射镜反射出收集器顶端的发射口，从而实现EUV辐射源的制备和收集。

技术研发人员：张玥
受保护的技术使用者：张玥
技术研发日：20230517
技术公布日：2024/1/15