专利名称：包含污染捕获器的极端紫外辐射生成设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及极端紫外(extreme UV)辐射生成设备，特别是利用锡基等离子体激励 的EUV辐射生成设备。
背景技术：
本发明涉及极端紫外辐射生成设备。这些设备被认为对于半导体工业的即将来临 的“下一代”光刻工具起重大作用。本领域中已知例如通过EUV源材料的等离子体激励来产生EUV光，该等离子体 可以借助于在等离子体产生部位处照射靶材料的激光束来生成(即，激光产生等离子体， “LPP”)，或者可以通过例如在等离子体焦点或等离子体箍缩部位处形成等离子体的电极 之间的放电并且利用在放电时递送到这个部位的靶材料来生成(即，放电产生等离子体， “DPP”)。然而，在两种技术中都需要液态锡流，液态锡被认为是潜在的靶材料之一，S卩，EUV 生成设备的某些部分在高于例如200°C的升高的温度下总是暴露于比较苛刻的化学和物理 条件。需要锡无污染和/或碎屑以确保高质量的纯锡等离子体，这样的先决条件也使得 情况更加复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种极端紫外辐射生成设备，其能够向所述设备的等离子体 生成部提供较少受污染的锡流以及提供来自所述设备的等离子体生成部的较少受污染的 锡流。此目的是通过根据本发明的权利要求1的极端紫外辐射生成设备来解决。因此提 供了一种极端紫外辐射生成设备，该极端紫外辐射生成设备包含等离子体生成设备；至 少一个锡供应系统，该至少一个锡供应系统具有与所述等离子体生成设备流体连通的供应 贮存器，调适为向所述等离子体生成设备供应液态锡，其中所述锡供应系统包含用于供应 锡的至少一个供应装置，该极端紫外辐射生成设备还包含与在所述供应装置中供应的锡至 少部分接触的至少一个污染捕获器，其中所述污染捕获器
在其外表面至少部分地，优选地基本配备有一种材料，该材料与锡和铁体系的液相和/ 或与液态锡和腐蚀反应产物I^eSn2的组合具有< 90°的接触角；以及 能够以彡0. lmm/s且彡50mm/s的速度运动。从本发明的意义上说，措词“等离子体生成设备”尤其指和/或包含能够生成和/ 或激励锡基等离子体从而生成极端紫外光的任何设备。应注意，本发明的等离子体生成设 备可以是为本领域技术人员所知晓的任何设备。从本发明的意义上说，措词“锡供应系统”尤其指和/或包含能够生成、容纳和/或 传输液态锡的任何系统，例如加热容器、运载系统和管道系统。
从本发明的意义上说，措词“供应装置”尤其指和/或包含能够生成、容纳和/或 传输液态锡的至少一种容器和/或至少一种贮存器和/或至少一种管道系统。从本发明的意义上说，措词“污染捕获器”尤其指和/或包含能够结合至少部分， 优选地基本全部的由于腐蚀和/或不希望的(多种)反应引起的锡浴和/或锡供应装置中存 在的污染和/或碎屑的任何装置。从本发明的意义上说，措词“配备有”尤其指污染捕获器涂覆有具有低接触角的污 染捕获器材料。然而，这仅仅是本发明的一个实施例且措词“配备有”也旨在包含这样的实 施例，其中污染捕获器至少部分地由具有低接触角的污染捕获器材料制成。措词“至少部分地”尤其指彡50% (m2 /m2 )，优选地65% (m2 /m2 )的外表面，措词 “基本”尤其指彡80% (m2/m2 )，优选地彡90% (m2/m2 )，更优选地彡95% (m2/m2 )以及最优 选地彡98% (m2/m2 )的外表面。措词“运动”尤其包含比如圆周运动和/或振荡运动的周期运动。应注意，从本发 明的意义上说，“运动的”可包含污染捕获器始终或者基本始终存在于液态锡中；另一方面， 这仅仅是本发明的一实施例且该污染捕获器也可以按照这样的模式运动该污染捕获器例 如周期性地离开锡浴。对于本发明内的大范围应用，这种极端紫外辐射生成设备的使用已经表现出具有 下述优点中的至少一种
由于污染捕获器的原因，锡的污染可以大幅减小，因而提高EUV设备的寿命和质量； 由于污染捕获器的原因，锡的污染可以大幅减小，因而提高EUV发射本身的纯度(辐射 的“纯净度”)；
由于污染捕获器的原因，锡的污染可以大幅减小，因而在延长的时间上维持液态锡本 身的高质量和纯度，由此避免锡本身的规则变化；
由于污染捕获器的原因，供应装置本身的制作变得更廉价且操作变得更容易(例如就 机械方面而言)，因为可以就在EUV设备中使用之前应用基底材料以及将基底材料经涂覆成 形；
由于污染捕获器的原因，不需要使用专用的附着促进器以从受污染的液体移除污染
物；
由于污染捕获器的原因，有可能应用所有类型的除气剂的几何布置，即，可以实现即使 是复杂的或者非常简单的布置。根据本发明的实施例，污染捕获器配备有接触角<80°，优选地<70°以及最优 选地<60°的材料。根据本发明的实施例，污染捕获器能够以彡10mm/s且彡30mm/s，优选地>lmm/s且 <10mm/s，最优选地彡0. lmm/s且彡lmm/s的速度运动。根据本发明的实施例，所述至少一个污染捕获器被提供在距锡供应系统的壁 彡IOmm且；^ 2cm，优选地彡20mm且；^ 1cm，更优选地彡30mm且；^ IOOmm以及最优选地 彡50mm且< 80mm的距离处。这已经表现出对于本发明内的许多应用是更有效的。根据本发明的实施例，具有低接触角的污染捕获器材料包含，优选地基本由至少 一种共价无机固体材料制成。措词“共价无机固体材料”尤其指和/或包含其元素组成具有< 2的电负性差值(Allred & Rochow)的固体材料，优选地使得元素组成之间的结合具有小的极性或离子特性。根据本发明的优选实施例，至少一种共价无机固体材料包含选自下述的群组的固 体材料氧化物、氮化物、硼化物、磷化物、碳化物、硫化物、硅化物和/或其混合物。尤其由于这些材料的良好的抗腐蚀属性的原因，这些材料已经在实践中证明是有 效的。根据本发明的优选实施例，该共价无机固体材料包含熔点> 1000°C的至少一种材 料。藉此，尤其可以改进EUV生成设备的长期性能。优选地，该共价无机固体材料熔点> 1000°C，更优选地> 15000C以及最优选地 彡 2000"C。根据本发明的优选实施例，该共价无机固体材料包含密度为> 2g/cm3且< 8g/cm3 的至少一种材料。藉此，尤其可以改进EUV生成设备的长期性能。优选地，该共价无机固体材料包含密度为> 2. 3g/cm3,更优选地> 4. 5g/cm3以及 最优选地> 7g/cm3的至少一种材料。根据本发明的优选实施例，该共价无机固体材料包含其原子结构是基于> 60%的 原子组成至少其一的紧密堆积的至少一种材料。堆积密度定义为每个晶胞的原子组成数目 乘以单个原子组成的体积除以晶胞的几何体积。藉此，尤其可以改进EUV生成设备的长期性能。优选地，该共价无机固体材料包含堆积密度为> 65%，更优选地> 68%以及最优选 地彡70%的至少一种材料。根据本发明的优选实施例，该共价无机固体材料包含这样的材料，该材料在原子 组成其中之一和锡之间的化学反应导致的目标温度范围中没有表现出原子组成和锡的热 力学相区，即，该共价无机固体材料对液态锡具有高的化学惰性。藉此，尤其可以改进EUV生成设备的长期性能。优选地，该共价无机固体材料包含选自包含下述的群组的至少一种材料Mg、Al、 Si、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、 In、Sn、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au 的 氧化物、氮化物、硼化物、磷化物、碳化物、硫化物和硅化物，或者它们的混合物。该共价无机固体材料可以通过比较常规的制作技术来合成，比如物理气相沉积 (PVD)，例如蒸发、有磁控管和/或等离子体辅助以及无磁控管和/或等离子体辅助的溅射； 或者化学气相沉积(CVD)，例如等离子体增强或低压CVD ；或者分子束外延(MBE)；或者脉冲 激光沉积(PLD)；或者等离子体喷镀；或者蚀刻(化学钝化)；或者热退火(热钝化)；或者经由 熔化(例如搪瓷)；或者电流处理或者其组合，例如热化学处理。根据本发明的实施例，具有低接触角的污染捕获器材料包含，优选地基本由选自 包含下述的群组的至少一种金属制成IVb、Vb、Vrt和/或Vinb金属、石墨或其混合物。从本发明的意义上说，措词“金属”并不旨在将本发明限制于这样的实施例，其中 所述污染捕获器涂覆有纯的金属。实际上认为，至少对于根据本发明的金属的一部分，它们可以形成这样的涂层，在涂层中存在部分氧化或者生成其它反应的组成。本发明还涉及一种在极端紫外辐射生成设备中净化和/或纯化锡的方法，该极端 紫外辐射生成设备包含等离子体生成设备；至少一个锡供应系统，该至少一个锡供应系 统具有与所述等离子体生成设备流体连通的供应贮存器，调适为向所述等离子体生成设备 供应液态锡，其中所述锡供应系统包含用于供应锡的至少一个供应装置；以及至少一个污 染捕获器，该至少一个污染捕获器在其外表面至少部分地，优选地基本配备有与锡和铁体 系的液相和/或与液态锡和腐蚀反应产物I^eSn2的组合具有< 90°的接触角的材料；该方 法包含使至少一个污染捕获器至少部分地在液态锡内部以> 0. lmm/s且< 50mm/s的速度 运动的步骤。根据本发明的极端紫外生成设备可以用于各种系统和/或应用，例如下述中的一 种或多种
半导体光刻， 计量学， 显微学， 裂变，
融合(fusion),焊接。前述部件，以及所要求保护的部件和在所述实施例中根据本发明将使用的部件在 它们的尺寸、形状、化合物选择和技术构思上没有任何特殊的例外，使得可以没有限制地应 用相关领域中已知的选择标准。
本发明目的的附加细节、特征、特性和优点在从属权利要求、附图以及对相应附图 和实例的下述描述中公开，下述描述以示例性方式示出了本发明化合物的若干实施例和实 例
图1示出用于评价本发明的发明(和对比)实例的材料试验台的示意图； 图2示出在浸渍之前试验材料的照片。
具体实施例方式为了评价不同材料，构建了材料试验台。该设备在真空中工作并允许试验样品浸 在熔融锡中并且轻微地和缓慢地在熔融锡中运动达一专用时间段。材料试验台1 (非常示意性地)示于图1且包含锡浴10，安装在(可转动)支架30 上的若干试验片20可以在受控温度浸在锡浴10中。试验片的尺寸将为大约30mmX 10mm。 图2示出在浸渍之前试验片的照片。试验台的温度和气氛被连续地记录和控制。通过引入不锈钢，随后可控制地污染锡浴10。这是通过使用由不锈钢制成的试验 片20来完成的。之后，按照下述方式来使用“捕获”锡浴中污染的能力将新的一排片浸在受污染 锡浴中并且以15mm/s的速度运动。
表I示出两个发明实例和一个对比实例的属性。表 I
材料发明/对比接触角行为石墨发明大约50°良好Mo发明大约60°良好TiAlN对比大约130°无
可以观察到下述内容
发明材料(标记为“良好”)观察到这些材料能够移除污染和腐蚀产物，可能是因为反 应产物由于浸润的原因而附着在表面。利用这一点可以从锡浴移除腐蚀产物。对比材料(“标记为无”)无法观察到锡浴的变化，即污染未被移除。上面详述的实施例的元件和特征的具体组合仅仅是示范性的；可以明确料想这些 教导与本申请以及通过引用结合于此的专利/申请中的其它教导的互换和替代。本领域技 术人员将理解，本领域普通技术人员可以想到此处描述内容的变型、调整以及其它实施方 式而不背离所要求保护的本发明的精神和范围。因此，前述说明书仅仅是通过实例的方式 而不打算作为限制。本发明的范围在下述权利要求及其等同范围中限定。此外，在说明书 和权利要求书中使用的参考符号不限制所要求保护的发明的范围。材料和方法
可以根据通过引用结合于此的S. -Y. Lin等人的Measurement of dynamic/ advancing/receding contact angle by video-enhanced sessile drop tensiometry, Rev. Sci. Instrum. , 67(8)，pp. 2852，1996 来测量接触角。
权利要求
1.极端紫外辐射生成设备，该极端紫外辐射生成设备包含等离子体生成设备；至少 一个锡供应系统，所述至少一个锡供应系统具有与所述等离子体生成设备流体连通的供应 贮存器，调适为向所述等离子体生成设备供应液态锡，其中所述锡供应系统包含用于供应 锡的至少一个供应装置，该极端紫外辐射生成设备还包含与在所述供应装置中供应的锡至 少部分接触的至少一个污染捕获器，其中所述污染捕获器在其外表面至少部分地，优选地基本配备有一种材料，该材料与锡和铁体系的液相和/ 或与液态锡和腐蚀反应产物I^eSn2的组合具有≤ 90°的接触角；以及能够以≥0. lmm/s且≤50mm/s的速度运动。
2.权利要求1的极端紫外辐射生成设备，其中该污染捕获器配备有接触角<80°的 材料。
3.权利要求1或2的极端紫外辐射生成设备，其中该污染捕获器能够以>10mm/s且 ^ 30mm/s的速度运动。
4.权利要求1至3中任意一项的极端紫外辐射生成设备，其中所述至少一个污染捕获 器被提供在距该锡供应系统的壁彡IOmm且< 2cm的距离处。
5.根据权利要求1至4中任意一项的极端紫外辐射生成设备，其中具有低接触角的污 染捕获器材料包含，优选地基本由至少一种共价无机固体材料制成。
6.一种在极端紫外辐射生成设备中净化和/或纯化锡的方法，该极端紫外辐射生成 设备包含等离子体生成设备；至少一个锡供应系统，所述至少一个锡供应系统具有与所 述等离子体生成设备流体连通的供应贮存器，调适为向所述等离子体生成设备供应液态 锡，其中所述锡供应系统包含用于供应锡的至少一个供应装置；以及至少一个污染捕获器， 所述至少一个污染捕获器在其外表面至少部分地，优选地基本配备有一种材料，该材料与 锡和铁体系的液相和/或与液态锡和腐蚀反应产物I^eSn2的组合具有< 90°的接触角；该方法包含至少部分地在该液态锡内部以> 0. 5mm/s且< 10mm/S的速度使至少一个 污染捕获器运动的步骤。
7.包含权利要求1至5中任意一项的极端紫外辐射生成设备和/或根据权利要求6 的方法的系统，该系统在下述应用的一种或多种中使用半导体光刻，计量学，显微学，裂变，融合，焊接。
全文摘要
本发明涉及一种改进的EUV生成设备，该EUV生成设备具有用于“捕获”由锡浴的腐蚀或者其它不希望的反应导致的污染和/或碎屑的污染捕获器。
文档编号H05G2/00GK102099746SQ200980128098
公开日2011年6月15日 申请日期2009年7月10日 优先权日2008年7月18日
发明者韦伯 A., 梅茨马歇尔 C. 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司