专利名称：一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种去除极紫外光刻光源中碎屑的系统，具体涉及一种喷气和金属箔片冷阱联合去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的系统。
背景技术：
毛细管放电极紫外(EUV)光刻光源是指采用Xe介质，在毛细管放电Z箍缩机制获得13.5nm(2%带宽)辐射光输出，13.5nm(2%带宽)波长的辐射光能够实现22nm甚至更小的光刻线。在毛细管放电过程中，高电压会使毛细管内沿着内表壁形成一层Xe等离子体壳层，主脉冲放电时通过等离 子体的强电流，受自身磁场作用，产生强大的洛仑兹力，使等离子体沿径向箍缩(称之为Z箍缩)。在等离子体压缩的过程中，等离子体同时受到排斥力、欧姆加热，使得等离子体温度升高，碰撞Xe离子产生更高价态的Xe离子，等离子体压缩到最小半径至300 μ m，此时将会实现EUV辐射光输出。等离子体压缩到最小半径时毛细管内的等离子体是一个很细的等离子体柱，将这个等离子体柱中的每一个微小段均可视为一个点光源，这个点光源将向四周4 π立体角范围内均匀的辐射极紫外(EUV)辐射光，毛细管放电形成的EUV辐射光，经过表面粗糙度为I 5nm的收集镜收集，成像在中间焦点(IF)点，从而实现IF点一定功率的13.5nm(2%带宽)辐射光输出。在放电过程中，高重复频率(IkHz)大电流(IOkA 40kA)脱离毛细管管壁前会产生很高的热量( IOOkW)，烧蚀毛细管管壁。同时大电流会烧蚀放电电极，从而产生尺寸为几十微米到几毫米的碎屑，这些碎屑会沉积在收集镜表面，破坏光学收集系统，因此必须采取措施去除此部分碎屑。常规实验中去碎屑系统没有冷却装置，去碎屑效率低下。
发明内容
本发明的目的是为解决毛细管放电过程中产生的大量碎屑，会沉积在收集镜表面，破坏光学收集系统，而采用现有技术不能有效去除碎屑，去除效率较低的问题，进而提供一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统。本发明为解决上述问题采取的技术方案是:本发明的一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统包括气瓶、连接管、喷气嘴、气体流量计和多个锥筒状金属箔片冷阱，气瓶的出口端通过气体流量计与连接管的一端连通，连接管的另一端与喷气嘴的一端连通，喷气嘴的另一端设置在位于毛细管的轴线上的放电光源辐射端处，且喷气嘴的轴线与毛细管的轴线相垂直，靠近毛细管的放电光源辐射端设置有套装在一起的多个锥筒状金属箔片冷阱，多个锥筒状金属箔片冷阱的小直径端与毛细管的放电光源辐射端相邻设置，多个锥筒状金属箔片冷阱的小直径端的截面圆均为同心圆，多个锥筒状金属箔片冷阱的大直径端的截面圆均为同心圆，每个锥筒状金属箔片冷阱的母线与毛细管中的放电光源辐射出的相应光路平行，多个锥筒状金属箔片冷阱的小直径端的同心圆的圆心和大直径端的同心圆的圆心均位于毛细管的轴线上。本发明的有益效果是:本发明通过流出喷气嘴的气体改变毛细管放电出射的碎屑轨迹，使其运动方向脱离光线出射方向，沿光路分布的金属箔片冷阱(可制冷也可不制冷)，吸附沉积碎屑，从而达到去除碎屑的效果，相比现有去除效率10%提高了 50% 80%，同时，沿光路分布的金属箔片能够最大效果地减少对极紫外(EUV)辐射光的遮挡。实际使用中喷气气体种类(本发明喷气气体种类可以选择Ar气、N2气、He气等气体，并预先装入气瓶中待用)和流量可以根据实际放电物理过程和光收集效率选择，使用灵活。本发明还具有整体结构简单，安装方便；喷气嘴更换简便，可以根据毛细管内径选择，使用简单；金属箔片冷阱设计加工简单，尺寸等参数可根据实际需要选择，安装调试简便等优点。
图1是本发明的主视结构示意图，图2是图1中多个锥筒状金属箔片冷阱的左视图，图3是图1中多个锥筒状金属箔片冷阱的右视图，图4是喷气嘴的主剖视结构示意图。
具体实施例方式具体实施方式
一:结合图1 图4说明本实施方式，本实施方式的一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统包括气瓶6、连接管4、喷气嘴3、气体流量计5和多个锥筒状金属箔片冷阱2，气瓶6的出口端通过气体流量计5与连接管4的一端连通，连接管4的另一端与喷气嘴3的一端连通，喷气嘴3的另一端设置在位于毛细管I的轴线上的放电光源辐射端处，且喷气嘴3的轴线与毛细管I的轴线相垂直，靠近毛细管I的放电光源辐射端设置有套装在一起的多个锥筒状金属箔片冷阱2，多个锥筒状金属箔片冷阱2的小直径端与毛细管的放电光源辐射端相邻设置，多个锥筒状金属箔片冷阱2的小直径端2-1的截面圆均为同心圆，多个锥筒状金属箔片冷阱2的大直径端2-2的截面圆均为同心圆，每个锥筒状金属箔片冷阱2的母线与毛细管I中的放电光源辐射出的相应光路平行，多个锥筒状金属箔片冷阱2的小直径端2-1的同心圆的圆心和大直径端2-2的同心圆的圆心均位于毛细管I的轴线上。本实施方式中喷气嘴3的主要尺寸可采用:总长度L为115mm，LI为45mm，L2为20mm，设置在位于毛细管I的中心轴线上的放电光源辐射端处的喷气嘴3的一端的外径D5为8mm,相应的内径D4可分别为 1mm、2mm、3mm>4mm或5mm ;喷气嘴3的中端的外径D3为IOmm ;与连接管4连通的一端的外径D2为6mm,相应的内径Dl为3mm。本实施方式中多个锥筒状金属箔片冷讲的大直径端的直径由内向外依次可选为D6为5.9謹；D7为10.7謹；D8为16.5謹；D9为21.9謹；D10为29.6謹。多个锥筒状金属箔片冷讲的小直径端的直径由内向外依次可选为dl为2.1mm ；d2为4mm ；d3为5.9mm ；d4为
8.2mm ；d5 为 10mnin喷气缓冲气体喷气嘴的直径和长度根据实际使用可以调节选择。本实施方式的每个锥筒状金属箔片冷阱的多个母线与毛细管中的放电光源辐射出的相应光路平行(也即分布角度与毛细管放电光源光路平行)，目的是为了避免遮挡光路。
具体实施方式
二:结合图1 图3说明本实施方式，本实施方式的多个金属箔片冷阱2均为铜箔片冷阱。如此设置，设计加工简单，尺寸等参数可根据实际需要选择，安装调试简便，满足实际需要。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三:结合图1 图3说明本实施方式，本实施方式多个金属箔片冷阱2的厚度均为Imm 2mm。如此设置，设计加工简单，安装调试简便，满足实际吸附碎屑的需要。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四:结合图1 图3说明本实施方式，本实施方式的金属箔片冷阱2的数量为5个。如此设置，沿EUV光源光路分布五层铜质箔片能实现碎屑的吸附去除，满足实际需要。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
五:结合图1和图4说明本实施方式，本实施方式的喷气嘴3为不锈钢喷气嘴。如此设置，强度高，结实耐用，喷出的气体质量好，满足实际需要。其它与具体实施方式
一相同。工作原理采用喷气联合金属箔片冷阱技术相结合的工作方式，通过在喷气嘴中吹入一定量气体改变碎屑的运动轨迹，碎屑随后吸附在金属箔片冷阱上。实际使用时，根据所要收集的辐射光以及相对应的透过率选择喷气气体为He、Ar或N2气，气体的流量通过流量计控制。喷气气嘴尺寸根据毛细管尺寸选择，使之与毛细管内径相匹配。金属箔片冷阱尺寸、角度分布和尺寸根据收 集镜设计，其分布应与毛细管中心轴线的中心点辐射面(辐射光路)平行。
权利要求
1.一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统，其特征在于:所述除屑系统包括气瓶(6)、连接管(4)、喷气嘴(3)、气体流量计(5)和多个锥筒状金属箔片冷阱(2)，气瓶出)的出口端通过气体流量计(5)与连接管(4)的一端连通，连接管(4)的另一端与喷气嘴(3)的一端连通，喷气嘴(3)的另一端设置在位于毛细管(I)的轴线上的放电光源辐射端处，且喷气嘴(3)的轴线与毛细管(I)的轴线相垂直，靠近毛细管(I)的放电光源辐射端设置有套装在一起的多个锥筒状金属箔片冷阱(2)，多个锥筒状金属箔片冷阱(2)的小直径端与毛细管的放电光源辐射端相邻设置，多个锥筒状金属箔片冷阱(2)的小直径端(2-1)的截面圆均为同心圆，多个锥筒状金属箔片冷阱(2)的大直径端(2-2)的截面圆均为同心圆，每个锥筒状金属箔片冷阱(2)的母线与毛细管(I)中的放电光源辐射出的相应光路平行，多个锥筒状金属箔片冷阱(2)的小直径端(2-1)的同心圆的圆心和大直径端(2-2)的同心圆的圆心均位于毛细管(I)的轴线上。
2.根据权利要求1所述的一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统，其特征在于:多个金属箔片冷阱(2)均为铜箔片冷阱。
3.根据权利要求1或2所述的一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统，其特征在于:多个金属箔片冷讲(2)的厚度均为Imm 2mm。
4.根据权利要求1或2所述的一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统，其特征在于:金属箔片冷阱(2)的数量为5个。
5.根据权利要求1所述的一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统，其特征在于:喷气嘴(3 )为不锈钢喷气嘴。
全文摘要
一种去除毛细管放电极紫外光刻光源中碎屑的除屑系统，它涉及一种去除极紫外光刻光源中碎屑的系统，以解决毛细管放电过程中产生的大量碎屑，会沉积在收集镜表面，破坏光学收集系统，而采用现有技术不能有效去除碎屑，去除效率较低的问题，它包括气瓶、连接管、喷气嘴、气体流量计和多个锥筒状金属箔片冷阱，气瓶的出口端通过气体流量计与连接管的一端连通，连接管的另一端与喷气嘴的一端连通，喷气嘴的另一端设置在位于毛细管的中心轴线上的放电光源辐射端处，且喷气嘴的轴线与毛细管的轴线相垂直，靠近毛细管的放电光源辐射端设置有套装在一起的多个锥筒状金属箔片冷阱。本发明用于去除毛细管放电极紫外光刻光源中的碎屑。
文档编号H05G2/00GK103237401SQ201310110968
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月1日 优先权日2013年4月1日
发明者赵永蓬, 徐强, 王骐 申请人:哈尔滨工业大学