CN103019037A - 辐射源 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种辐射源，包括：贮存器，配置成保持一体积的燃料；喷嘴，与贮存器流体连接，配置成沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料的流；激光器，配置成将激光辐射引导到在等离子体形成位置处的所述流上，以在使用中产生用于产生辐射的等离子体；和污染物过滤器组件，定位在辐射源的燃料流路中且在喷嘴出口的上游，污染物过滤器组件的过滤介质被通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。

Description

辐射源
技术领域
本发明涉及辐射源，所述辐射源适合于结合光刻设备使用或形成光刻设备的一部分，且尤其涉及流体流生成器。
背景技术
光刻设备是一种将所需图案应用到衬底上，通常是衬底的目标部分上的机器。光刻设备可用于例如IC制造过程中。在这种情况下，可以将可选地称为掩模或掩模版的图案形成装置用于生成待形成在所述IC的单层上的电路图案。可以将该图案转移到衬底(例如，硅晶片)上的目标部分(例如，包括一部分管芯、一个或多个管芯)上。通常，通过将图案成像到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上而实现图案的转移。通常，单一衬底将包括相邻目标部分的网络，所述相邻目标部分被连续地图案化。
光刻术被广泛地看作制造IC和其他器件和/或结构的关键步骤之一。然而，随着通过使用光刻术制造的特征的尺寸变得越来越小，光刻术正变成允许制造微型IC或其他器件和/或结构的更加关键的因素。
图案印刷的极限的理论估计可以由用于分辨率的瑞利法则给出，如等式(1)所示：
CD = k 1 * λ NA - - - ( 1 )
其中λ是所用辐射的波长，NA是用以印刷图案的投影系统的数值孔径，k1是依赖于工艺的调节因子，也称为瑞利常数，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或临界尺寸)。由等式(1)知道，特征的最小可印刷尺寸的减小可以由三种途径实现：通过缩短曝光波长λ、通过增大数值孔径NA或通过减小k1的值。
为了缩短曝光波长并因此减小最小可印刷尺寸，已经提出使用极紫外(EUV)辐射源。EUV辐射是波长在5-20nm范围内的电磁辐射，例如波长在13-14nm范围内。还已经提出可以使用波长小于10nm的EUV辐射，例如波长在5-10nm范围内，例如6.7nm或6.8nm的波长。这样的辐射被用术语极紫外辐射或软x-射线辐射表示。可用的源包括例如激光产生的等离子体源、放电等离子体源或基于由电子存储环提供的同步加速器辐射的源。
可以通过使用等离子体产生EUV辐射。用于产生EUV辐射的辐射系统可以包括用于激发燃料以提供等离子体的激光和用于容纳等离子体的源收集器模块。等离子体可以例如通过引导激光束至燃料来产生，燃料例如可以是合适的燃料材料(例如锡，其当前被认为是最受期望的材料，且因此可能是EUV辐射源的选择方案)的颗粒(即，液滴)，或合适的气体或蒸汽的束，例如氙气或锂蒸汽。所形成的等离子体辐射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用辐射收集器收集。辐射收集器可以是反射镜式正入射辐射收集器，其接收辐射并将辐射聚焦成束。源收集器模块可以包括包围结构(例如外壳或腔)，所述包围结构布置成提供真空环境以支持等离子体。这种辐射系统通常称为激光产生等离子体(LPP)源。在可替代的系统(其还可以采用使用激光)中，可以通过使用放电形成的等离子体来产生辐射，例如放电产生等离子体(DPP)源。
一些LPP辐射源产生连续的燃料液滴流。在这样的系统中，辐射源包括用于朝向等离子体形成位置引导燃料液滴的喷嘴。液滴需要以高的精度引导至等离子体形成位置，用于确保激光束可以被朝向液滴引导且与液滴接触。然而，为了实现其，燃料应当穿过喷嘴，而不遇到任何不被预期或不是有意安排的障碍或限制。这样的障碍或限制可能由沉积到喷嘴的内表面上的燃料中的污染物造成。污染物可能导致被喷嘴引导的液滴流不具有一种或更多种需要的性质，例如期望的轨迹或期望的液滴尺寸、形状或频率。结果，这可能导致辐射源作为整体不像预期的那样发挥作用。例如，系统可能不能产生辐射，或者可能不能产生所需强度的辐射或产生辐射持续所需的持续时间。
虽然已经关于用在LPP辐射源中的喷嘴描述了上述的问题，但是可能其他流体(例如液体)流生成器(液滴或连续)的喷嘴遇到同样的问题或类似的问题，例如用在喷墨和/或(熔融的)金属印刷或类似物中的喷嘴。另外，所述问题不限于包括液滴的流，这是因为在将产生连续的流时将可能会遇到同样的或类似的问题。
发明内容
因此，所需要的是消除或减轻不被预期的或不是有意安排的障碍或限制的影响的有效系统和方法，其是燃料中的污染物沉积到喷嘴的内表面上的结果，诸如用在LPP辐射源中的喷嘴。
在本发明的一实施例中，提供了一种辐射源，包括：贮存器，配置成保持一体积的燃料；喷嘴，与贮存器流体连接，用于沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料的流。辐射源还包括激光器，所述激光器配置成在等离子体形成位置处将激光辐射引导到所述流上，以产生用于产生辐射的等离子体；和污染物过滤器组件，定位在辐射源的燃料流路中且在喷嘴出口的上游，其中污染物过滤器组件的过滤介质被通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。
在一实施例中，过滤介质可以通过已经被收缩配合成围绕过滤介质且施加夹持力至过滤介质的一个或更多的物体而被保持在适合的位置上。
在一实施例中，所述一个或更多的围绕物体可以是下述中的一个或更多个或它们的组合：污染物过滤器组件中的部件；污染物过滤器组件的进口；污染物过滤器组件的出口；污染物过滤器组件的过滤介质外壳；和/或用于运送燃料的导管。
在一实施例中，所述过滤介质可以是或可以包括下述中的一个或更多个：陶瓷材料；为氧化锆或包括氧化锆的陶瓷材料；为氧化铝或包括氧化铝的陶瓷材料；为碳化硅或包括碳化硅的陶瓷材料；和/或为氮化硅或包括氮化硅的陶瓷材料。
根据本发明的一实施例中，提供了一种流体流生成器，包括：贮存器，配置成保持一体积的流体；喷嘴，与贮存器流体连接，用于沿着一轨迹引导流体流。流体流生成器还包括污染物过滤器组件，所述污染物过滤器组件定位在流体流生成器的流体流路中且在喷嘴出口的上游，其中污染物过滤器组件的过滤介质被通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体所提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。
根据本发明一实施例，提供了一种方法：将过滤介质包含到流体流生成器的污染物过滤器组件中。所述方法包括：利用在污染物过滤器组件的使用期间将至少部分地围绕过滤介质且保持夹持力的一个或更多的物体将过滤介质夹持在合适位置上。
在一实施例中，所述方法可以包括：加热在污染物过滤器组件的使用期间将至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体，用于使得所述一个或更多的物体膨胀至允许过滤介质定位在一位置上的程度，由此所述一个或更多的物体围绕过滤介质。所述方法包括将过滤介质定位在所述位置上；和冷却或允许冷却围绕过滤介质的一个或更多的物体，使得至少部分地围绕过滤介质的所述一个或更多的物体将夹持力施加到过滤介质。
在一实施例中，所述加热步骤需要使所述一个或更多的物体膨胀以将所述介质定位在前述的位置上，所述加热步骤可以是加热至超过过滤器的操作温度的温度，使得在过滤器的操作期间保持夹持力。
根据本发明的一实施例，提供了一种用于从流体流生成器过滤器的污染物过滤器组件移除过滤介质的方法，所述过滤介质由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体被保持在过滤器组件内的合适位置上。另外，所述方法包括移除由至少部分地围绕过滤介质的所述一个或更多的物体所提供的夹持力；和移除未被夹持的过滤介质。
在一实施例中，所述方法可以包括步骤：加热至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体，用于使得所述一个或更多的物体膨胀至允许移除过滤介质的程度；和移除过滤介质。
根据本发明的一实施例，提供了一种辐射源，包括：贮存器，配置成保持一体积的燃料；喷嘴，与贮存器流体连接，且配置成沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料的流。所述辐射源还包括激光器，所述激光器配置成将激光辐射引导到在等离子体形成位置处的所述流上，以产生用于产生辐射的等离子体；和污染物过滤器组件，所述污染物过滤器组件定位在辐射源的燃料流路中且在喷嘴出口的上游，其中污染物过滤器组件的过滤介质包括陶瓷材料。
在一实施例中，所述过滤介质可以定位在污染物过滤器组件的过滤介质外壳中。所述外壳的一个或更多的内表面可以设置有陶瓷材料和/或包括陶瓷材料。例如，陶瓷材料可以设置成陶瓷涂层(其可以通过由所述陶瓷形成一个或更多的壁或用陶瓷涂覆另一材料来实现)或陶瓷插入件的形式。
在一实施例中，过滤介质和/或陶瓷涂层或插入件可以包括氧化锆、氧化铝、碳化硅或氮化硅。
在一实施例中，所述过滤介质可以通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体所提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。
在一实施例中，过滤介质可以由已经被收缩配合成围绕过滤介质且施加夹持力至过滤介质的一个或更多的物体保持在适合的位置上。
根据本发明的一个实施例，提供了一种流体流生成器，包括：贮存器，配置成保持一体积的流体；喷嘴，与贮存器流体连接，且配置成沿着一轨迹引导流体流。所述流体流生成器还包括污染物过滤器组件，所述污染物过滤器组件定位在流体流生成器的流体流路中且在喷嘴出口的上游，其中污染物过滤器组件的过滤介质包括陶瓷材料。
在一实施例中，燃料或流体可以是熔融的金属。
在一实施例中，所述过滤器组件可以定位在贮存器和喷嘴出口之间。
在一实施例中，过滤介质可以至少部分地沿着大致平行于燃料或流体流的方向的方向延伸。
在一实施例中，陶瓷浆或聚酰亚胺密封可以位于过滤介质和一个或更多的围绕物体中间。
在一实施例中，过滤介质的平均孔(即口径(gauge))尺寸可以小于或等于20μm、小于或等于5μm、或小于或等于1μm。
根据本发明的一实施例，提供了一种光刻设备，包括：照射系统，用于提供辐射束；图案形成装置，用于在辐射束的横截面中将图案赋予辐射束；衬底保持装置，用于保持衬底。所述光刻设备还包括投影系统，用于将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，其中光刻设备还包括如上文所述的辐射源或流体流生成器或与如上文所述的辐射源或流体流生成器相连接。
本发明的另外的实施例、特征和优点以及本发明各实施例的结构和操作将在下文中参考附图进行详细描述。注意到，本发明不限于此处描述的具体实施例。此处呈现的这些实施例仅是为了说明的目的。基于此处包含的教导，相关领域的技术人员将明白另外的实施例。
附图说明
现在将参考随附的示意性附图仅通过举例的方式描述本发明的实施例，其中相应的参考标记表示相应的部件。此处包含的且形成了说明书的一部分的附图示出了本发明，且与所述描述一起进一步用于说明本发明的原理，和使相关领域的技术人员能够完成和使用本发明。
图1示出根据本发明的一实施例的光刻设备。
图2是根据本发明的一实施例的包括LPP源收集器模块的图1的设备的更详细的视图。
图3示意性地示出根据本发明的一实施例的配置成沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料液滴的流的辐射源的喷嘴。
图4示意性地显示根据本发明的一实施例的在图3的喷嘴的内表面上的污染物沉积以及对离开喷嘴的液滴的轨迹的影响。
图5示意性地示出根据本发明的一实施例的包括污染物过滤器组件的流体流生成器。
图6示意性地示出根据本发明的一实施例的如图5显示的且参考图5描述的适合用于流体流生成器的污染物过滤器组件。
图7示意性地示出根据本发明的一实施例的如图5显示的且参考图5描述的适合与流体流生成器一起使用的根据本发明一实施例的污染物过滤器组件。
图8和9示意性地显示根据本发明的一实施例的图7的过滤器组件中的组件的原理。
图10至12示意性地显示根据本发明的一实施例的过滤器组件的可替代的实施例。
具体实施方式
本说明书公开了包括本发明的特征的一个或更多的实施例。所述公开的实施例仅示例性地说明本发明。本发明的范围不限于所公开的实施例。本发明仅由随附的权利要求书来限定。
所描述的实施例和在说明书中对“一个实施例”、“一实施例”、“示例性实施例”等的提及表示所述的实施例可以包括特定的特征、结构或特点，但是每个实施例可以不必包括特定的特征、结构或特点。此外，这些措词不必表示同一实施例。此外，当特定特征、结构或特点被结合实施例进行描述时，应该理解，无论是否明确描述，结合其他的实施例实现这些特征、结构或特点在本领域技术人员的知识范围内。
本发明的实施例可以在硬件、固件、软件或其任何组合中实施。本发明实施例还可以被实施为存储在机器可读介质上的指令，所述指令可以通过一个或更多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于储存或传输成机器(例如计算装置)可读形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质可以包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储媒介；光学存储介质；闪存装置；电、光、声或其他形式的传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)，以及其他。此外，固件、软件、例行程序、指令可以在此处被描述成执行特定动作。然而，应该认识到，这样的描述仅是为了方便并且这些动作实际上由计算装置、处理器、控制器或其他执行所述固件、软件、例行程序、指令等的装置所导致。
图1示意地示出了根据本发明一个实施例的包括源收集器模块SO的光刻设备LAP。所述设备包括：照射系统(照射器)IL，其配置成调节辐射束B(例如EUV辐射)；支撑结构(例如掩模台)MT，其构造用于支撑图案形成装置(例如掩模或掩模版)MA，并与配置用于精确地定位图案形成装置的第一定位装置PM相连；衬底台(例如晶片台)WT，其构造用于保持衬底(例如涂覆有抗蚀剂的晶片)W，并与配置用于精确地定位衬底的第二定位装置PW相连；和投影系统(例如反射投影系统)PS，其配置成用于将由图案形成装置MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如包括一根或更多根管芯)上。
照射系统可以包括各种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型、静电型或其它类型的光学部件、或其任意组合，以引导、成形、或控制辐射。
所述支撑结构MT以依赖于图案形成装置的方向、光刻设备的设计以及诸如图案形成装置是否保持在真空环境中等其他条件的方式保持图案形成装置MA。所述支撑结构可以采用机械的、真空的、静电的或其它夹持技术保持图案形成装置。所述支撑结构可以是框架或台，例如，其可以根据需要成为固定的或可移动的。所述支撑结构可以确保图案形成装置位于所需的位置上(例如相对于投影系统)。
术语“图案形成装置”应该被广义地理解为表示能够用于将图案在辐射束的横截面上赋予辐射束、以便在衬底W的目标部分上形成图案的任何装置。被赋予辐射束的图案将与在目标部分上形成的器件中的特定的功能层相对应，例如集成电路。
图案形成装置可以是透射式或反射式的。图案形成装置的示例包括掩模、可编程反射镜阵列以及可编程液晶显示(LCD)面板。掩模在光刻术中是公知的，并且包括诸如二元掩模类型、交替型相移掩模类型、衰减型相移掩模类型和各种混合掩模类型之类的掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置，每一个小反射镜可以独立地倾斜，以便沿不同的方向反射入射的辐射束。所述已倾斜的反射镜将图案赋予由所述反射镜矩阵反射的辐射束。
与照射系统类似，投影系统可以包括多种类型的光学部件，例如折射型、反射型、磁性型、电磁型和静电型光学部件、或其它类型的光学部件，或其任意组合，如对于所使用的曝光辐射所适合的、或对于诸如使用真空之类的其他因素所适合的。可以期望将真空环境用于EUV辐射，因为气体可能会吸收太多的辐射。因此借助真空壁和真空泵可以在整个束路径上提供真空环境。
在本实施例中，例如，所述设备是反射型的(例如采用反射掩模)。
光刻设备可以是具有两个(双平台)或更多衬底台(和例如两个或更多的掩模台)的类型。在这种“多平台”机器中，可以并行地使用附加的台，或可以在一个或更多个台上执行预备步骤的同时，将一个或更多个其它台用于曝光。
参照图1，所述照射器IL接收从源收集器模块SO发出的极紫外辐射束。用于产生EUV光的方法包括但不必限于将材料转换为等离子体状态，该材料具有至少一个元素(例如氙、锂或锡)，其中在EUV范围内具有一个或更多个发射线。在一种这样的方法中，通常称为激光产生等离子体(“LPP”)，所需的等离子体可以通过以激光束照射燃料来产生，燃料例如是具有所需线发射元素的材料的液滴、流或簇团。源收集器模块SO可以是包括用于提供激光束和激发燃料的激光器(图1中未示出)的EUV辐射系统的一部分。所形成的等离子体发射输出辐射，例如EUV辐射，其通过使用设置在源收集器模块内的辐射收集器收集。激光器和源收集器模块可以是分立的实体(例如当使用CO2激光器提供用于燃料激发的激光束时)。
在这种情况下，不会将激光器考虑成形成光刻设备的一部分，并且通过包括例如合适的引导反射镜和/或扩束器的束传递系统的帮助，将所述辐射束从激光器传到源收集器模块。在其它情况下，所述源可以是源收集器模块的组成部分(例如当所述源是放电产生的等离子体EUV产生器(通常称为DPP源)时)。
所述照射器IL可以包括用于调整所述辐射束的角强度分布的调整器。通常，可以对所述照射器的光瞳平面中的强度分布的至少所述外部和/或内部径向范围(一般分别称为σ-外部和σ-内部)进行调整。此外，所述照射器IL可以包括各种其它部件，例如琢面场反射镜装置和琢面光瞳反射镜装置(或称为多小平面反射镜装置和多小平面光瞳反射镜装置)。可以将所述照射器用于调节所述辐射束，以在其横截面中具有所需的均匀性和强度分布。
所述辐射束B入射到保持在支撑结构(例如，掩模台)MT上的所述图案形成装置(例如，掩模)MA上，并且通过所述图案形成装置MA来形成图案。已经被图案形成装置(例如，掩模)MA反射后，所述辐射束B穿过投影系统PS，所述投影系统将辐射束B聚焦到所述衬底W的目标部分C上。通过第二定位装置PW和位置传感器PS2(例如，干涉仪器件、线性编码器或电容传感器)的帮助，可以精确地移动所述衬底台WT，例如以便将不同的目标部分C定位于所述辐射束B的路径中。类似地，可以将所述第一定位装置PM和另一个位置传感器PS1用于相对于所述辐射束B的路径精确地定位图案形成装置(例如，掩模)MA。可以使用掩模对准标记M1、M2和衬底对准标记P1、P2来对准图案形成装置(例如，掩模)MA和衬底W。
示出的设备可以用于下列模式中的至少一种：
1.在步进模式中，在将支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT保持为基本静止的同时，将赋予所述辐射束的整个图案一次投影到目标部分C上(即，单一的静态曝光)。然后将所述衬底台WT沿X和/或Y方向移动，使得可以对不同目标部分C曝光。
2.在扫描模式中，在对支撑结构(例如掩模台)MT和衬底台WT同步地进行扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上(即，单一的动态曝光)。衬底台WT相对于支撑结构(例如掩模台)MT的速度和方向可以通过所述投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特征来确定。
3.在另一模式中，将用于保持可编程图案形成装置的支撑结构(例如掩模台)MT保持为基本静止，并且在对所述衬底台WT进行移动或扫描的同时，将赋予所述辐射束的图案投影到目标部分C上。在这种模式中，通常可以采用脉冲辐射源，并且在所述衬底台WT的每一次移动之后、或在扫描期间的连续辐射脉冲之间，根据需要更新所述可编程图案形成装置。这种操作模式可易于应用于利用可编程图案形成装置(例如，如上所述类型的可编程反射镜阵列)的无掩模光刻术中。
也可以采用上述使用模式的组合和/或变体，或完全不同的使用模式。
图2更详细地示出根据本发明一实施例的光刻设备LAP，包括源收集器模块SO、照射系统IL以及投影系统PS。源收集器模块SO构造并布置成使得在源收集器模块的包围结构2内可以保持真空环境。
激光器4布置成将激光能量经由激光束6照射到燃料，例如氙(Xe)、锡(Sn)或者锂(Li)，其由流体流生成器8提供。可以成液滴形式的液体(即熔融的)锡或成液体形式的另一种金属看上去是最期望的，且因此是EUV辐射源的燃料的可能选择。沉积到燃料中的激光能量在等离子体形成位置12处生成高度电离的等离子体10，其具有数十电子伏特(eV)的电子温度。在这些离子的去激发和再结合期间产生的高能辐射由等离子体发射，通过近正入射辐射收集器14收集并聚焦。激光器4和流体流生成器8(和/或收集器14)可以一起被认为是包括辐射源，具体是EUV辐射源。该EUV辐射源可以被称为激光产生的等离子体(LPP)辐射源。
在一实施例中，可以提供第二激光器(未显示)，第二激光器配置成在激光束6入射到燃料上之前预加热燃料。使用该方法的LPP源可以被称为双激光器脉冲(DLP)源。
虽然未示出，但是燃料流生成器将包括喷嘴或与喷嘴连接，该喷嘴配置成沿着朝向等离子体形成位置12的轨迹引导例如燃料液滴的流。
由辐射收集器14反射的辐射B被聚焦在虚源点16处。虚源点16通常被称为中间焦点，并且源收集器模块SO被布置成使得中间焦点16位于包围结构2内的开口18处或该开口18附近。虚源点16是用于发射辐射的等离子体10的像。
随后，辐射B穿过照射系统IL，该照射系统IL可以包括琢面场反射镜装置20和琢面光瞳反射镜装置22，其布置成在图案形成装置MA处提供辐射束B的期望的角分布以及在图案形成装置MA处提供辐射束强度的期望的均匀性。在辐射束在由支撑结构MT保持的图案形成装置MA处反射时，形成图案化的束24，并且所述图案化的束24通过投影系统PS经由反射元件26、28成像到由晶片平台或衬底台WT保持的衬底W上。
在一实施例中，在照射系统IL和投影系统PS中存在附加的元件。此外，可以存在比图示更多的反射镜，例如在投影系统PS内可以存在比图2中示出的多1-6个附加的反射元件。
图3示意性地显示根据本发明一实施例的在图2中显示的且参考其描述的燃料流生成器的一部分。燃料流生成器的该部分显示为包括导管30，该导管30包括喷嘴32且通向喷嘴32，所述喷嘴32配置成沿着朝向等离子体形成位置(未显示)的轨迹引导燃料的液滴流34。在另一例子中，燃料流生成器的同一(或修改后的)部分可以提供燃料的连续的流。
喷嘴32的稳定性和/或堵塞(即至少部分的阻挡)是如在喷嘴32的使用期间可能引起的问题，如它们针对于喷墨打印应用所发生的那样。堵塞将由燃料中的污染物形成。喷嘴32的堵塞可能对喷嘴施加寿命限制，且因此对燃料流生成器施加寿命限制(或者至少是时间限制，在该时间限制需要进行更换、保养或清洁)，且因此可以限制辐射源或光刻设备在整体上的可用性。
最可能的是，燃料流生成器的喷嘴32与其他的导管和形成流体流生成器的一部分的燃料流系统中的类似物相比将具有最小直径或最小直径之一。因为喷嘴32将具有最小直径中的一个直径，所以可能的是，燃料流路径中的堵塞将在喷嘴32附近或在喷嘴32处发生以及可能在喷嘴32内发生，喷嘴32是燃料流系统中的约束(restriction)。这样的堵塞可能导致喷嘴的有效几何构型变化。
有效几何构型的变化可能导致所生成的流/液滴流的参数(例如液滴或流形状或尺寸或最可能是所述流/液滴流的轨迹的方向)的变化。在许多应用中，这样的参数将需要满足严格的要求。尤其在EUV辐射源中，液滴生成器的要求将在液滴流的轨迹方面上是极其严格的。例如，在等离子体形成位置处，液滴的位置可能需要精确至几个微米的范围内，但是同时喷嘴32自身可能需要定位成相对远离等离子体形成位置，例如，离开大约几十厘米的距离。这导致了对液滴流的轨迹可能小于10微弧的方向稳定性要求。总的结果是即使沉积到喷嘴的内表面上的非常小的颗粒污染物也可能将喷嘴的有效几何构型改变至不能确保满足方向稳定性要求的程度。这可能继而对辐射源的操作产生不利的影响，因此对光刻设备在整体上产生不利的影响，例如在辐射的产生方面上。
图4示意性地示出根据本发明一实施例的与在图3中显示地且参考其描述的相同的导管30、喷嘴32以及液滴流34。然而，在图4中，成颗粒36的形式的污染物沉积到喷嘴32的内表面上。这样的沉积导致了喷嘴32的有效几何构型的变化(如上文所述)，其继而导致液滴流34的轨迹变化。
颗粒36是污染物的一个例子。污染物可以是微粒形式，或是可能在用于形成液滴流34的燃料中出现的任何其他物质(例如薄片、聚结块等)。污染物可能由燃料的氧化引起。例如，如果燃料是锡(或另一种熔融金属)，那么污染物可能是氧化锡的颗粒(或被使用的任何金属的氧化物)等。可替代地和/或另外地，污染物可以是来自在燃料流系统的上游使用的设备的材料的颗粒或类似物。
即使燃料中的污染物不会造成喷嘴的有效几何构型变化，污染物可能具有其他的不利影响。例如，在所生成的燃料流中的污染物可能导致辐射源的转换效率的降低(例如，在流被激光器瞄准时所产生的辐射量)。可替代地和/或另外地，污染物可以离开燃料流生成器和污染对污染物更加敏感的部件或定位在所述生成器的外面的类似部件，例如辐射源的收集器或光刻设备的一个或更多的其它部件。
因此，总之，在这样的流体流生成器中，期望防止喷嘴被污染物堵塞，因此防止了喷嘴的有效几何构型的变化。可替代地或另外地，本发明的目的是防止污染物穿过喷嘴且离开喷嘴，由此防止污染在燃料流生成器外部的部件。
图5示意性地示出根据本发明的一实施例的辐射源的流体流生成器。流体流生成器包括配置成保持用于生成辐射的一体积的燃料42(例如，熔融的金属(诸如锡))的贮存器40。贮存器40流体连接至(即能够供给燃料至)已经在上文的图3和4中显示的且参考它们描述的导管30和喷嘴32。返回参考图5，可以施加压力(例如机械或流体压力)至燃料42，以迫使通过喷嘴32喷射燃料42。
为防止污染物36到达喷嘴32且因此穿过喷嘴32的目的，过滤器组件44定位在流体流生成器的燃料流路中，且位于喷嘴32的出口上游。如图5所示，过滤器组件44通常被定位成靠近喷嘴32(例如在贮存器40和喷嘴32之间)，但是不必一定靠近喷嘴32，以确保在燃料流路的最后一阶段处，防止污染物穿过到达喷嘴32。一个或更多的另外的过滤器组件还可以被设置(未示出)在燃料流路中的更上游处且在燃料流生成器中。
图6是根据本发明的一实施例的在线污染物过滤器组件的横截面视图，诸如在图5中显示的。再次参考图6，污染物过滤器组件包括进口50、过滤介质外壳52和出口54。过滤介质外壳52容纳过滤介质56。过滤介质56将通常至少部分地在基本上平行于流体流的方向上延伸，且不会或不必定简单地延伸横跨外壳52。这增加了对于定位在流体流58内的污染物36的过滤来说可利用的过滤介质56的面积。这也是将在下文进一步讨论的本发明的其他实施例的情形。
虽然显示为分立的实体，但是一个或更多的进口50、过滤介质外壳52和/或出口54可以彼此一体地形成，和/或可以是用于运送流体穿过流体流生成器的导管的组成部分。该原理同样适用于将在下文详细描述的本发明的实施例。
返回参考图6，为了保持过滤介质56处于合适位置，过滤介质56被钎焊或焊接60至污染物过滤器组件的另一部分，在本情形中该另一部分是出口54。
过滤介质56由通常期望能够承受将在正常使用期间经历的条件的材料形成。例如，如果待使用的燃料是熔融的金属，则过滤介质56将被期望能够在高于燃料熔融的温度的温度以及超过燃料熔融的温度的温度下保持结构完整性等。同时，过滤介质56将需要能够从流体流58过滤出污染物36。为了实现这些目的，已经提出使用具有高熔点温度的金属作为过滤介质56。
在使用中，图6的污染物过滤器组件已经发现通常成功地过滤掉在过滤介质56上游所产生的在流体流58内的污染物36，由此防止这样的污染物36达到和堵塞或穿过流体流系统的喷嘴。然而，关于使用过滤器组件已经遇到诸多问题。一种被发现的一个这样的问题与将过滤介质56连接或保持在过滤器组件内所借助的方法相关。在使用焊接或钎焊60时，已经发现来自焊接或钎焊过程的残留物等在过滤阶段之后污染燃料流，其可能导致这样的新的污染物到达喷嘴，或堵塞喷嘴或进入例如辐射源的对污染物更加敏感的区域中。另外，且可能令人惊奇地，到迄今为止已经被期望很好地用作过滤介质56的高熔点金属已经被发现略微溶解到燃料中(例如成锡等形式的熔融金属)。该溶解导致了过滤介质自身提供可能穿过进入喷嘴且导致阻塞喷嘴的另外的污染物或进入到例如辐射源的对污染物更加敏感的区域中的污染物。
本发明的一个目的是消除或减轻上述的问题，或至少提供用在流体流生成器中的可替代的污染物过滤器组件，尤其是用在燃料处于高的温度(例如超过100℃或超过200℃等)的流体流生成器中。例如，这些是在上文所述的流体流生成器或辐射源中发现的所述类型的条件，和/或其中流体是熔融金属的条件。
根据本发明，提供了对于上述问题的至少两个独立的方案。这些方案可以在适合的情况下被独立地或组合地使用。关于将过滤介质连接或容纳在污染物过滤器组件内所借助的手段，根据本发明的方案是通过使用由在使用中至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体提供的夹持力来将所述过滤介质保持在污染物过滤器组件内的适合位置。这避免了使用焊接或钎焊的需要，其已经被发现是附加的污染物的源。关于由过滤介质自身产生的污染物所遇到的问题，本发明所提供的方案是提供是陶瓷材料或包括陶瓷材料的污染物过滤器组件中的过滤介质，其比基于金属的过滤介质更加有惰性(尤其是在例如熔融金属燃料流动所处的温度下)。
现在将参考图7-12描述本发明的实施例。在这些附图中，为了一致性和清楚，相同的特征采用相同的参考标记。所述附图未以任何特定的尺度来绘制。
图7显示根据本发明的一实施例的污染物过滤器组件。在本实施例中，过滤介质70是陶瓷材料或包括陶瓷材料。所述陶瓷材料可以包括氧化锆，其已经发现具有大的热膨胀系数，该热膨胀系数与可以用于形成进口50、出口54或外壳52中的一个或更多个的金属的热膨胀系数匹配。这可能在使用中最小化不同的热膨胀，其将以其他方式导致污染物过滤器组件的结构完整性的损失。在一实施例中，替代地，可以使用氧化铝陶瓷，诸如相对容易制造的陶瓷。可以使用的其它陶瓷可以包括(但不限于)碳化硅、氮化硅或氧化物陶瓷。在使用中，这样的基于陶瓷的过滤介质70是在出现被过滤的燃料的情况下较不易溶解或以其它方式降解，且因此与例如金属过滤介质等相比较不易生成另外的污染物。
过滤介质70可以具有小于或等于20μm、小于或等于5μm、或小于或等于1μm的孔(或口径)尺寸。孔尺寸将依赖于其中使用了过滤器的环境，和可能需要被过滤的污染物的尺寸。对于具有对污染物高敏感性的应用，例如在生成EUV辐射中的应用，小于或等于5μm、或最可能地小于或等于1μm的孔尺寸可能是优选的。
图7的污染物过滤器组件的另一有利的特征是过滤介质70保持在污染物过滤器组件中的方式。在该实施例中，过滤介质70通过夹持力72保持在污染物过滤器组件内的适当的位置72上，所述夹持力72由围绕过滤介质70的外壳52(例如所述外壳的唇缘52等)提供。该夹持力可以以诸多方式中的一种方式来实现，例如通过提供围绕用于在外壳52和过滤介质70之间施加所需的夹持力的外壳52的带等。然而，实现所需的夹持力的尤其有利的和适当的方式已经被发现涉及围绕过滤介质70的外壳52(或在使用中至少部分地围绕过滤介质70的任何物体)的收缩配合。这避免了使用钎焊或焊接以将过滤介质70保持处于适合位置的需要，且因此移除了另一潜在的污染物源。这还允许过滤介质70容易包含在过滤器组件内和被从过滤器组件移除。
图8和9显示根据本发明一实施例的过滤介质70可以如何并入到污染物过滤器组件中。参考图8，外壳52被加热以使得外壳52膨胀至将允许过滤介质70定位在适合位置的程度，由此外壳52(或其的至少一部分将夹持到过滤介质70上)可以围绕过滤介质70。过滤介质70之后定位在所述位置上。图9显示外壳52之后被冷却或允许冷却，使得外壳52接触过滤介质70，围绕过滤介质70收缩配合且因此将夹持力施加至过滤介质70。
优选地，使外壳52膨胀所需的加热(例如膨胀至将过滤介质插入到外壳52内的可夹持位置中所需要的程度)超过了过滤器组件的操作温度。这确保所造成的夹持力在过滤器操作期间被保持处于该操作温度。
根据要求和在被需要时，可以通过有效地实施相对于图8和9描述的逆过程来从过滤器组件移除过滤介质70。也就是，用于移除过滤介质70的方法可能包括加热外壳52使得其膨胀至使得过滤介质70能够移除的程度且之后移除过滤介质70。
应当认识到，根据本发明，过滤介质可以易于并入到过滤器组件中或被从过滤器组件移除，意味着过滤介质可以容易地更换、保持等，且以比过滤介质被(或将被)钎焊或焊接在适合位置上的情形更加直接的方式更换、保持等。
如上文所述，将陶瓷材料用于过滤介质是有利的。对于相同或类似的原因，过滤介质外壳52的一个或更多的内表面可以设置有成陶瓷涂层或陶瓷插入件的形式的陶瓷。如果外壳由陶瓷形成，则当然所述内表面将具有陶瓷表面。外壳可以之后由诸如金属等另一材料形成，而同时在使用期间不提供额外的污染物源，这是因为内表面将设置有具有更大惰性的陶瓷材料。
在图7-9中，根据一实施例，过滤介质已经显示成通过外壳保持在适合的位置上。然而，将在使用中围绕过滤介质的一个或更多的其他物体可以用于将过滤介质保持在合适的位置上，且利用与参照图7-9在上文所述的相同的原理(例如通过应用例如收缩配合等所造成的夹持力)。例如，图10显示出口54可以如何提供夹持力80。可替代地，图11显示可以通过出口54的一部分提供夹持力90，该出口54的一部分自身由外壳52的一部分围绕。可替代地，过滤介质70可以滑入到出口54的一部分中，围绕出口54的所述部分的外壳52的一部分可以施加所需要的夹持力90至出口54的所述部分，且继而施加至过滤介质70。图12显示在过滤介质70被利用进口50的至少一部分保持在合适位置时相同的原理是如何被利用的，图12中显示的布置几乎是图11中显示的布置的镜像。
支撑件等可以设置在夹持力所施加至的过滤介质的相对侧上，以最小化损坏过滤介质的风险。如果外壳提供夹持力，则可以通过所述组件的另一部分提供支撑，例如由出口/进口提供支撑。
除过滤介质之外的过滤器组件的部件可以使用螺纹配合等彼此连接。这样的螺纹配合可能对于过滤介质自身由于其潜在的易碎性质和/或在这样的材料中提供螺纹线的困难度是不能实现的。可替代地或另外地，污染物过滤器组件中的其他部件可以彼此收缩配合，例如进口收缩配合至外壳，外壳收缩配合至进口，出口收缩配合至外壳，外壳收缩配合至出口等。
陶瓷浆或聚酰亚胺密封可以在夹持过程期间设置在过滤介质和一个或更多的围绕物体之间，使得在施加夹持力时，在使用期间保持在过滤介质和所述一个或更多的围绕物体之间的良好密封。如已经讨论的，陶瓷是相对惰性的，且将因此提供很少的污染物或不提供污染物，即使在熔融锡等的温度下也是如此。类似地，聚酰亚胺密封将在这些温度下提供很少的污染物或不提供污染物(且所提供的污染物肯定比由钎焊或焊接所提供的污染物少)。
如上文所述，使用陶瓷材料形成过滤介质可以与使用夹持力(例如通过收缩配合)将过滤介质保持在合适位置的原理组合使用或独立于使用夹持力(例如收缩配合)将过滤介质保持在合适位置的原理而被使用。当然，可以通过组合使用两种不同的方法来增大污染物的削减。
在图中，贮存器、导管和喷嘴被显示为具有大致垂直的方向。然而，其它的方向是可行的，例如大致水平的方向或处于另一角度的方向。
在图中，喷嘴被显示为经由导管从贮存器延伸。在另一实施例中，喷嘴可以直接从导管延伸，或可以形成导管的一部分(例如喷嘴可以形成在导管的壁中)。
在一些实施例中，对燃料为液态锡或包括液态锡以及污染物是氧化锡的颗粒等或包括氧化锡的颗粒等做出了参考。然而，本发明可以应用于其它类型的液体/燃料，例如墨或熔融的金属，其中污染物潜在地包括所述墨或金属的氧化物。假定陶瓷承受金属熔融所处的温度的能力以及还由于收缩配合(针对于过滤介质)，本发明尤其适合于用其中流体是熔融金属的流体流生成器中，收缩配合具有其它的接合技术(例如焊接或钎焊)在这些温度下可能不会具有的优点(例如在高温下没有接合材料被移走)。
虽然已经关于辐射源描述了上述的实施例，但是本发明可以用于且尤其是用于需要用在流体流生成器中的喷嘴的情形中的其它应用中，例如用在喷墨打印、或金属印刷等领域中。然而，考虑到这样的设备对污染物的敏感性，关于辐射源的实施方式可能尤其优选的。
虽然在本文中详述了光刻设备用于制造IC(集成电路)，但是应该理解到这里所述的光刻设备可以有其他的应用，例如制造集成光学系统、磁畴存储器的引导和检测图案、平板显示器、液晶显示器(LCD)、薄膜磁头等。本领域技术人员应该认识到，在这种替代应用的情况中，可以将这里使用的任何术语“晶片”或“管芯”分别认为是与更上位的术语“衬底”或“目标部分”同义。这里所指的衬底可以在曝光之前或之后进行处理，例如在轨道(一种典型地将抗蚀剂层涂到衬底上，并且对已曝光的抗蚀剂进行显影的工具)、量测工具和/或检验工具中。在可应用的情况下，可以将所述公开内容应用于这种和其他衬底处理工具中。另外，所述衬底可以处理一次以上，例如以便产生多层IC，使得这里使用的所述术语“衬底”也可以表示已经包含多个已处理层的衬底。
在允许的情况下，术语“透镜”可以表示不同类型的光学构件中的任何一种或其组合，包括折射式的、反射式的、磁性的、电磁的以及静电的光学构件。
应该认识到，具体实施方式部分，而不是发明内容和摘要部分，被意图用于诠释权利要求。发明内容和摘要部分可以阐明由本发明人设想的本发明的一个或更多个示例性实施例，但不是本发明的全部示例性实施例，因而不是要以任何方式限制本发明和随附的权利要求。
借助示出具体功能的实施方式及其关系的功能构建存储块，在上文描述了本发明。为了描述方便，这些功能构建存储块的边界在本文被任意限定。可以限定可替代的边界，只要特定功能及其关系被适当地执行即可。
具体实施例的前述说明如此充分地揭示了本发明的一般特性，使得其他人可以通过应用本领域的知识在不需要过多的实验且在不背离本发明的总体构思的情况下针对于各种应用容易地修改和/或适应这样的具体实施例。因此，基于这里给出的教导和引导，这种适应和修改意图是在所公开的实施例的等价物的范围和含义内。应当理解，这里的措词或术语是为了描述的目的，而不是限制性的，使得本说明书的术语或措辞由本领域技术人员根据教导和引导进行解释。
本发明的宽度和范围不应该受上述的任何示例性实施例的限制，而是应该仅根据随附的权利要求及其等价物来限定。

Claims (22)

1.一种辐射源，包括：
贮存器，配置成保持一体积的燃料；
喷嘴，与贮存器流体连接，配置成沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料的流；
激光辐射组件，配置成将激光辐射引导到在等离子体形成位置处的所述燃料的流上，以产生用于产生辐射的等离子体；和
污染物过滤器组件，定位在辐射源的燃料流路中且在喷嘴出口的上游，污染物过滤器组件的过滤介质被通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。
2.根据权利要求1所述的辐射源，其中过滤介质通过已经被收缩配合成围绕过滤介质且将夹持力施加至过滤介质的一个或更多的物体保持在适合的位置上。
3.根据权利要求1或2所述的辐射源，其中一个或更多的围绕物体包括下述中的一个或更多个：
污染物过滤器组件的部件；
污染物过滤器组件的进口；
污染物过滤器组件的出口；
污染物过滤器组件的过滤介质外壳；或
用于运送燃料的导管。
4.根据前述权利要求中任一项所述的辐射源，其中所述过滤介质包括下述中的一个或更多个：
陶瓷材料；
包括氧化锆的陶瓷材料；
包括氧化铝的陶瓷材料；
包括碳化硅的陶瓷材料；或
包括氮化硅的陶瓷材料。
5.一种流体流生成器，包括：
贮存器，配置成保持一体积的流体；
喷嘴，与贮存器流体连接，且配置成沿着一轨迹引导流体的流；
污染物过滤器组件，定位在流体流生成器的流体流路中且在喷嘴出口的上游，污染物过滤器组件包括过滤介质，其中所述过滤介质被配置成通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。
6.一种方法，包括：
将过滤介质包含到流体流生成器的污染物过滤器组件中；和
利用在污染物过滤器组件的使用期间将至少部分地围绕过滤介质且保持夹持力的一个或更多的物体将过滤介质夹持在一位置上。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法还包括：
对在污染物过滤器组件的使用期间将至少部分地围绕过滤介质的所述一个或更多的物体进行加热，用于使得所述一个或更多的物体膨胀至允许过滤介质定位在一位置上的程度，由此所述一个或更多的物体围绕过滤介质；
将过滤介质定位在所述位置上；和
冷却或允许冷却围绕过滤介质的所述一个或更多的物体，使得至少部分地围绕过滤介质的所述一个或更多的物体将夹持力施加到过滤介质。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述加热步骤是加热至超过过滤器的操作温度的温度，使得在过滤器的操作期间保持夹持力。
9.一种方法，包括步骤：
从流体流生成器过滤器的污染物过滤器组件移除过滤介质，所述过滤介质通过至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体被夹持在过滤器组件内的合适位置上；
移除通过至少部分地围绕过滤介质的所述一个或更多的物体所提供的夹持力；和
移除未被夹持的过滤介质。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其中所述方法还包括步骤：
对至少部分地围绕过滤介质的所述一个或更多的物体进行加热，用于使得所述一个或更多的物体膨胀至允许移除过滤介质的程度；和
移除过滤介质。
11.一种辐射源，包括：
贮存器，配置成保持一体积的燃料；
喷嘴，与贮存器流体连接，配置成沿着朝向等离子体形成位置的轨迹引导燃料的流；
激光辐射组件，配置成将激光辐射引导到在等离子体形成位置处的所述燃料的流上，以产生用于产生辐射的等离子体；和
污染物过滤器组件，定位在辐射源的燃料流路中且在喷嘴出口的上游，污染物过滤器组件的过滤介质包括陶瓷材料。
12.根据权利要求11所述的辐射源，其中所述过滤介质定位在污染物过滤器组件的过滤介质外壳中，其中所述外壳的一个或更多的内表面包括陶瓷材料。
13.根据权利要求11或12所述的辐射源，其中所述过滤介质包括下述中的一个或更多个：
包括氧化锆的陶瓷材料；
包括氧化铝的陶瓷材料；
包括碳化硅的陶瓷材料；或
包括氮化硅的陶瓷材料。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的辐射源，其中所述过滤介质被配置成通过由至少部分地围绕过滤介质的一个或更多的物体提供的夹持力保持在污染物过滤器组件内的适合位置上。
15.根据权利要求13或14所述的辐射源，其中过滤介质被配置成通过已经被收缩配合成围绕过滤介质且将夹持力施加至过滤介质的一个或更多的物体保持在适合的位置上。
16.一种流体流生成器，包括：
贮存器，配置成保持一体积的流体；
喷嘴，与贮存器流体连接，且配置成沿着一轨迹引导流体的流；
污染物过滤器组件，定位在流体流生成器的流体流路中且在喷嘴出口的上游，污染物过滤器组件包括过滤介质，其中所述过滤介质包括陶瓷材料。
17.根据前述权利要求中任一项所述的辐射源、流体流生成器或方法，其中燃料或流体是熔融的金属。
18.根据前述权利要求中任一项所述的辐射源、流体流生成器或方法，其中所述过滤器组件定位在贮存器和喷嘴出口之间。
19.根据前述权利要求中任一项所述的辐射源、流体流生成器或方法，其中过滤介质至少部分地沿着基本上平行于燃料或流体流的方向的方向延伸。
20.根据前述权利要求中任一项所述的辐射源、流体流生成器或方法，其中陶瓷浆或聚酰亚胺密封定位在过滤介质和一个或更多的围绕物体中间。
21.根据前述权利要求中任一项所述的辐射源、流体流生成器或方法，其中过滤介质的平均孔尺寸小于或等于20μm、小于或等于5μm、或小于或等于1μm。
22.一种光刻设备，包括：
照射系统，用于提供辐射束；
图案形成装置，用于将图案在辐射束的横截面中赋予辐射束；
衬底保持装置，用于保持衬底；
投影系统，用于将图案化的辐射束投影到衬底的目标部分上，和
其中光刻设备还包括根据权利要求1-5中任一项或权利要求11-21中任一项所述的辐射源或流体流生成器，或与根据权利要求1-5中任一项或权利要求11-21中任一项所述的辐射源或流体流生成器相连接。
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