CN110062515A - 激光产生等离子体euv光源中的源材料输送的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法。公开了气体被引起与源材料的流动平行地流动以形成气体罩的装置和方法。气体罩可以保护源材料的流动以免被气体的横流破坏。气体罩还可以通过使源材料的辐照期间所形成的等离子体泡变形使得等离子体泡不会太接近物理罩来限制源材料所通过的物理罩的发热并且限制源材料在物理罩上的积聚。装置和方法还公开用于建立气体的附加横穿流动，使得气体罩不会引起用于收集源材料的辐照期间所生成的光的光学器件的源材料污染。

Description

激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法
本申请是申请日为2014年11月6日、申请号为201480065547.8、发明名称为“激光产生等离子体EUV光源中的源材料输送的设备和方法”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本公开涉及极紫外(“EUV”)光源，其从由靶材料创建并且被收集并导向至中间区域的等离子体提供EUV光用于例如通过光刻扫描器/步进器的在EUV光源室外侧的利用。
背景技术
极紫外(“EUV”)光、例如具有约50nm或更小的波长(有时也称作软x射线)并且包含处于大约13.5nm的波长的光的电磁辐射可以被用在光刻工艺中以在诸如硅晶片等的衬底中产生极小特征。在这里和其他地方，应该理解的是，术语“光”被用于涵盖电磁辐射，无论它是否在光谱的可见部分内。
用于生成EUV光的方法包含将源材料从液体状态转换成等离子体状态。源材料优选地包含具有在光谱的EUV部分中的一个或多个发射线的至少一个元素、例如氙、锂或锡。在一个这样的方法中，经常称为激光产生等离子体(“LPP”)的所要求的等离子体可以通过使用激光束辐照具有所要求的线发射元素的源材料而产生。
一个LPP技术牵涉到生成源材料微滴的流和用激光辐照微滴中的至少一些。在更多的理论术语中，LPP光源通过将激光能量沉积到具有诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)等的至少一个EUV发射元素的源材料内而生成EUV辐射，创建了具有几十电子伏特的电子温度的高度电离的等离子体。
在这些离子的去激发和复合期间生成的高能辐射被从等离子体在所有方向上发射。在一个常见布置中，接近法线入射反射镜(称作收集器或收集器反射镜的EUV光学器件的示例)被定位成将光收集、导向(并且在一些布置中聚焦)至中间部位。所收集的光可以接着被从中间部位中继到一组扫描器光学器件并且最终到晶片。
在一些LPP系统中，各微滴由多个光脉冲顺次地照射。在一些情况中，各微滴可以被暴露于所谓的“预脉冲”并接着暴露于所谓的“主脉冲”。然而，需要领会的是，预脉冲的使用是任选的、可以使用一个以上的预脉冲、可以使用一个以上的主脉冲并且预脉冲和主脉冲的功能可以在某种程度上重叠。
就数量而言，具有在中间部位产生大约100W的目标的当前正在开发的一个布置预期脉冲的聚焦10kW-12kW CO2驱动激光器的使用，该激光器与微滴发生器同步以顺次地辐照每秒大约10,000至200,000锡微滴。为此目的，存在有以相对高的重复率(例如，10kHz至200kHz或更大)产生微滴的稳定流并且以跨越相对长的时间段在定时和位置方面的高精确度和良好的可重复性将微滴输送至辐照现场的需要。
对于LPP光源，可能期望在室中使用一个或多个气体，用于离子停止、碎屑减轻、光学器件清洁和/或热控制。在一些情况中，这些气体可以是流动的，例如，以使诸如蒸气和/或微粒等的等离子体生成的碎屑在期望的方向上移动、使热朝向室出口移动等等。在一些情况中，这些流动可以在LPP等离子体产生期间发生。例如，参见2010年3月2日授权的美国专利号7,671,349，该专利的整个内容特此通过引用合并于此。其他设定可能会要求非流动的、即静态或接近静态的气体的使用。这些气体的存在、无论是静态的还是流动的和/或LPP等离子体的创建/存在可能会在各微滴行进至辐照现场时更改/影响各微滴，不利地影响微滴的位置稳定性。这可能会降低剂量性能并因此降低输出功率。
在其整个内容特此通过引用合并于此的2011年1月18日授权的美国专利号7,872,245中，描述了用以包住当微滴从微滴释放点行进至辐照区域时的微滴路径的一部分的管子的使用。如所描述的，管子被提供以屏蔽和保护EUV光学器件使其免受例如在微滴发生器启动或关闭期间从微滴释放点与辐照区域之间的期望路径杂散的微滴/靶材料的影响。
其整个内容特此通过引用合并于此的2012年9月11日授权的美国专利号8,263,953公开了一种布置，其中气体在朝向微滴流的方向上流动并且罩被沿着流的一部分定位，罩具有屏蔽微滴使其免受流动的影响的第一罩部分。
基于以上考虑，申请人公开了用于激光产生等离子体EUV光源中的靶材料输送保护的系统和方法以及对应的使用方法。
发明内容
以下呈现了一个或多个实施例的简化概述以便提供实施例的基础理解。该概述不是所有预期实施例的广泛综述，并且并不旨在识别所有实施例的关键或重要元素，也没有记述任何或所有实施例的范围。其唯一目的是作为稍后呈现的更详细描述的前奏以简化形式呈现出一个或多个示例的一些概念。
根据一个方面，提供了其中气体被引起与源材料的流动平行地流动以形成气体罩的装置和方法。气体罩可以保护源材料的流动以免被气体的横流破坏。气体罩还可以通过使源材料的辐照期间所形成的等离子体泡变形使得等离子体泡不会太接近物理罩来限制源材料所通过的物理罩的发热并且限制源材料在物理罩上的积聚。装置和方法还公开用于建立气体的附加横穿流动，使得气体罩不会引起用于收集源材料的辐照期间所生成的光的光学器件的源材料污染。
在另一方面，提供有一种装置，包含：室；源材料输送系统，具有源材料释放点并且适于将源材料的流沿着源材料释放点与室内的辐照区域之间的路径输送至辐照区域；和第一气体输送系统，适于引起气体在室中沿着路径的至少一部分流动。源材料输送系统可以包含固体罩，其从源材料释放点开始并且平行于路径延伸至固体罩端部以保护流的至少一部分，并且第一气体输送系统可以适于引起气体沿着路径的在固体罩端部与辐照区域之间的至少一部分流动。第一气体输送系统引起气体在所述室中沿着路径的至少一部分流动时所处的流量可以足够大使得当流中的源材料被辐照时围绕辐照区域形成的等离子体泡被迫使远离固体罩端部。第一气体输送系统可以适于引起气体在室中沿着路径的在固体罩的内侧并离开固体罩端部朝向辐照区域的至少一部分流动。固体罩可以具有平行于路径的长度，并且第一气体输送系统可以适于引起气体在室中在固体罩的外侧并且平行于固体罩的长度并朝向辐照区域流动。
装置可以包含诸如收集器等的EUV光学器件和适于引起气体从EUV光学器件的方向并朝向流流动的第二气体输送系统。第一气体输送系统引起气体在室中沿着路径的至少一部分流动时所处的流量可以足够大使得来自第二气体输送系统的气体的流动不阻止流通过辐照区域。气体输送系统可以适于引起气体穿过EUV光学器件中的中央孔径流动。
装置也可以包含第二气体输送系统，该第二气体输送系统包含气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置并且基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分。第二气体输送系统可以包含第一气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于路径的方向上基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分，用于使气体在径向线上沿着远离EUV光学器件表面的方向排出。第二输送系统还可以包含第二气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于路径且与第一气体输送线从中央孔径的方向径向相反的方向上基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分。
根据另一方面，提供有一种装置，包括：室，在内部具有辐照区域；EUV光学器件，具有中央孔径；第一气体输送系统，与室的内部流体连通并且适于引起气体穿过中央孔径并朝向流流动；源材料输送系统，具有在室内的源材料释放点并且适于将源材料的流沿着源材料释放点与辐照区域之间的路径输送至辐照区域，源材料输送系统包括固体罩，其从源材料释放点开始并且平行于路径延伸至固体罩端部以保护流的至少一部分；和第二气体输送系统，与室的内部流体连通并且适于引起气体在室中沿着路径的至少一部分流动。装置可以进一步包含第一气体输送线，其邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于路径的方向上基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分，用于使气体在径向线上沿着远离EUV光学器件表面的方向排出。
根据又另一方面，提供有一种方法，包括如下步骤：将源材料的流沿着室中的源材料释放点与室中的辐照区域之间的路径导向；和使气体在室中沿着路径的至少一部分形成流。源材料输送系统可以包含固体罩，其从源材料释放点开始并且平行于路径延伸至固体罩端部以保护流的至少一部分，并且形成流步骤包括使气体沿着路径的在固体罩端部与辐照区域之间的至少一部分形成流。方法可以另外地包含辐照源材料引起等离子体泡形成的步骤，并且形成流步骤可以包含引起气体以足够大使得等离子体泡被迫使远离固体罩端部的流量流动。
形成流步骤还可以包含引起气体在室中沿着路径的在固体罩内侧且离开固体罩端部朝向辐照区域的至少一部分流动。固体罩可以具有平行于路径的长度，并且形成流步骤可以包含引起气体在室中在固体罩的外侧并且平行于固体罩的长度并朝向辐照区域流动。
方法可以进一步包含引起气体从EUV光学器件的方向开始并朝向路径流动的与形成流步骤并行的步骤。形成流步骤可以接着包含使气体以足够大的流量形成流使得从EUV光学器件的方向开始并朝向路径的气体的流动不防止源材料通过辐照区域。方法还可以包含引起气体通过气体输送线流动到室内，气体输送线邻近EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置并且基本径向地延伸EUV光学器件中的中央孔径与EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分。
附图说明
图1示出激光产生等离子体EUV光源的实施例的示意性未按比例的视图。
图2示出源材料分配器的简化示意图。
图3示出示出了被沿着微滴流的一部分定位的罩的简化图，其中罩在垂直于微滴流路径方向的平面中部分地包住流以增加微滴位置稳定性；
图4示出被安装在输送靶材料的系统上并且被定位成从那里朝向辐照区域延伸的罩的立体图。
图5示出如沿着图4中的线5-5看到的被成形为具有弯曲区域和平坦延伸的部分环的罩的实施例的截面图。
图6图示出用于罩在室中相对于来自气体源的气体流的合适定向。
图7是激光产生等离子体EUV光源中的来自EUV光学器件的方向的气体流如何可以破坏微滴流的图。
图8是图示出激光产生等离子体EUV光源中的减轻由来自EUV光学器件的方向的气体流引起的微滴流的破坏的等离子体泡的图。
图9是图示出激光产生等离子体EUV光源中的减轻由来自EUV光学器件的方向的气体流引起的微滴流的破坏的气体罩的图。
图10是图示出激光产生等离子体EUV光源中的减轻物理罩发热和在物理罩上的源材料积聚的气体罩的图。
图11是激光产生等离子体EUV光源中的用于将气体流导向至物理罩内以产生气体罩的可能的喷嘴布置的截面图。
图12是激光产生等离子体EUV光源中的用于将气体流导向至物理罩的外侧以形成气体罩的另一可能的喷嘴布置的截面图。
图13是激光产生等离子体EUV光源中的另一可能的物理罩的视图。
图14是激光产生等离子体EUV光源中的另一可能的物理罩。
图15是激光产生等离子体EUV光源中的当使用气体罩时用于导向气体流以减轻EUV光学器件的碎屑污染的可能布置的侧截面图。
图16是图15的布置的平面图。
具体实施方式
现在将参照附图来描述各种实施例，其中类似的附图标记始终用于是指类似的元件。在以下描述中，为了说明的目的，阐述了许多特定细节以便促进一个或多个实施例的透彻理解。然而在一些或所有实例中显然下面所描述的任何实施例可以在没有采用下面所描述的特定设计细节的情况下实践。在其他实例中，公知的结构和装置被以框图的形式示出，以便于一个或多个实施例的描述。
初始参照图1，示出了EUV光源、例如激光产生等离子体EUV光源20的实施例的示意图。如图1示出和下面进一步详细描述的，LPP光源20可以包含用于生成一连串的光脉冲并且将光脉冲输送到室26内的系统22。如下面详述的，各光脉冲可以沿着来自系统22并且到室26内的光束路径行进以在辐照区域28处照射各个靶微滴。应该注意的是，如这里所使用的辐照区域是用于源材料辐照发生的区域，并且是甚至偶尔当没有辐照实际发生时的辐照区域。
用于在图1所示系统22中使用的合适的激光器可以包含脉冲激光器装置，例如，例如用DC或RF激励产生处于9.3μm或10.6μm的辐射、在例如10kW或更高的相对高的功率和例如50kHz或更大的高脉冲重复率下操作的脉冲气体放电CO2激光器装置。在一个特别的实施中，激光器可以是具有有着多级放大的振荡器-放大器配置(例如，主振荡器/功率放大器(MOPA)或功率振荡器/功率放大器(POPA))并且具有由具有相对低的能量和高重复率、例如能够100kHz操作的Q开关振荡器引发的种子脉冲的轴流RF泵浦CO2激光器。从振荡器，激光脉冲可以接着在到达辐照区域28之前被放大、成形和/或聚焦。连续泵浦CO2放大器可以被用于系统22。例如，具有振荡器和三个放大器(O-PA1-PA2-PA3配置)的合适的CO2激光器装置被公开在2008年10月21日授权的美国专利号7,439,530中，该专利的整个内容特此通过引用合并于此。可替代地，激光器可以被配置为其中微滴用作光腔的一个反射镜的所谓“自对准”激光器系统。在一些“自对准”布置中，可以不要求振荡器。自对准激光器系统被公开并且要求保护在2009年2月17日授权的美国专利号7,491,954中，该专利的整个内容特此通过引用合并于此。
取决于应用，其他类型的激光器也可以是合适的，例如在高功率和高脉冲重复率下操作的准分子或分子氟激光器。其他示例包含例如具有纤维、棒、板或盘状主动介质的固态激光器、具有一个或多个室例如振荡器室和一个或多个放大室(具有并联或串联的放大室)的其他激光器架构、主振荡器/功率振荡器(MOPO)布置、主振荡器/功率环放大器(MOPRA)布置，或者播种一个或多个准分子、分子氟或CO2放大器的固态激光器或者振荡器室可以是合适的。其他设计可以是合适的。
如图1中进一步示出的，EUV光源20也可以包含靶材料输送系统24，其将靶材料的微滴输送到室26的内部至辐照区域28，在那里微滴将与一个或多个光脉冲、例如零个、一个或多个预脉冲和此后的一个或多个主脉冲相互作用，以最终产生等离子体并生成EUV发射。靶材料可以包含但不一定限于包含锡、锂、氙或其组合的材料。EUV发射元素、例如锡、锂、氙等可以呈液体微滴和/或液体微滴内含有的固体颗粒的形式。例如，元素锡可以作为纯锡、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-镓合金或其组合使用。取决于所使用的材料，靶材料可以在包含室温或接近室温的各种温度下(例如，锡合金、SnBr4)、在升高的温度下(例如，纯锡)或者在低于室温的温度下(例如，SnH4)被呈现至辐照区域28，并且在一些情况中可以是相对易挥发的，例如SnBr4。关于这些材料在LPP EUV光源中的使用的更多细节被提供在2008年12月16日授权的美国专利号7,465,946中，该专利的整个内容特此通过引用合并于此。在一些情况中，电荷被置于源材料上以准许源材料被朝向或远离辐照区域28控向。
继续参照图1，光源20也可以包含诸如EUV光学器件30等的一个或多个EUV光学元件。EUV光学器件30可以是呈法线入射反射器形式的收集器，例如，实施为多层反射镜(MLM)、也就是涂覆有具有沉积在各界面处以有效地阻断热诱发的层间扩散的附加的薄阻隔层的Mo/Si多层的SiC衬底。也可以使用诸如Al或Si等的其他衬底材料。EUV光学器件30可以呈具有孔径以允许激光器光通过并到达辐照区域28的扁长椭球面的形式。EUV光学器件30可以是例如呈具有在辐照区域28处的第一焦点和在所谓的中间点40(也称为中间焦点40)处的第二焦点的椭球面的形状，在所谓的中间点40处EUV光可以被从EUV光源20输出并且输入至例如集成电路光刻工具50，其使用该光例如以已知方式处理硅晶片工件52。硅晶片工件52接着被以已知的方式另外地进行处理以获得集成电路器件。
光源20也可以包含开放式中空锥形罩150(例如，气体锥)，其从EUV光学器件30朝向辐照区域28呈锥形缩小，以减少进入聚焦组件22和/或光束传输系统的等离子体生成的碎屑的量而允许被放大的光束到达辐照区域28。为此目的，可以在被朝向辐照区域28导向的罩150中提供例如H2的气体流。
继续参照图5，EUV光源20也可以包含EUV控制器60，其也可以包含用于触发系统22中的一个或多个灯和/或激光器装置以由此生成用于输送到室26内的光脉冲的点燃控制系统65。EUV光源20也可以包含微滴位置检测系统，其可以包含一个或多个微滴成像器70，例如用于使用CCD和/或背光灯频闪照明捕获图像的(多个)系统和/或提供指示出一个或多个微滴的例如相对于辐照区域28的位置和/或定时的输出的光帘幕。(多个)成像器70可以将该输出提供至微滴位置检测反馈系统62，其可以例如计算出微滴位置和轨迹，从中可以例如在逐滴的基础上或者平均地计算出微滴误差。微滴位置误差可以接着作为输入被提供至控制器60，其可以例如将位置、方向和/或定时校正信号提供至系统22以控制源定时电路和/或以控制光束位置和成形系统，例如以改变正被输送至室26中的辐照区域28的光脉冲的轨迹和/或光焦度。进一步的细节被提供在参见例如2006年8月8日授权的美国专利号7,087,914和2007年1月16授权的美国专利号7,164,144中，这些专利中的每一个的整个内容特此通过引用合并于此。
EUV光源20可以包含用于测量由源20生成的EUV光的各种性质的一个或多个EUV量测仪器。这些性质可以包含例如强度(例如，总强度或特定光谱带内的强度)、光谱带宽、偏振、光束位置、指向等等。对于EUV光源20，(多个)仪器可以被配置成在下游工具、例如光刻扫描器在线时例如通过采样例如使用拾取反射镜(pickoff mirror)的EUV输出的一部分或采样“未收集的”EUV光进行操作，和/或可以在下游工具、例如光刻扫描器离线时例如通过测量EUV光源20的整个EUV输出进行操作。
如图1中进一步示出的，EUV光源20可以包含微滴控制系统80，其可响应于来自控制器60的信号(该信号在一些实施中可以包含上面描述的微滴误差，或者由其导出的一些量)操作，以例如修改靶材料从源材料分配器82释放的释放点和/或修改微滴形成定时，以校正在抵达期望辐照区域28的微滴上的误差，和/或使微滴的生成与脉冲激光器系统22同步。
图1还示意性地图示出EUV光源20可以包含用于增加微滴位置稳定性的罩84，即，如这里所使用的，术语“微滴位置稳定性”及其派生词意味着在各微滴跨越微滴释放点与辐照区域之间的距离的一些或所有行进时在微滴与相继的微滴之间的路径上的变化的测量。适于在EUV光源20中使用的罩的示例包含但不一定限于上面引用的美国专利号8,263,953中所公开的那些。
图1还示意性地图示出诸如H2、氢自由基、He、Ar、HBr、HCl或其组合等的一个或多个气体可以经由端口86被引入室26内，并且使用端口88从那里排出。这些气体可以在室26中使用，例如，用于减慢由LPP等离子体生成的快速移动的离子以保护附近的光学器件；用于碎屑减轻，包含但不限于将蒸气和其他碎屑从光学器件或其他组成部件上吹走；光学器件清洁，诸如蚀刻或用化学方式更改已沉积在光学器件或组成部件上的材料等；和/或热控制，诸如从特定光学器件/组成部件上去除热，或以通常从室中去除热。在一些情况中，这些气体可以流动例如使诸如蒸气和/或微粒等的等离子体生成的碎屑在期望的方向上移动、使热朝向室出口移动等等。在一些情况中，这些流动可以在LPP等离子体产生期间发生。其他设定可能会要求非流动的、即静态或接近静态的气体的使用。如这里所使用的，术语“静态气体”意味着在不与主动泵流体连通的体积中的气体。在一些实施中，气体可以在LPP等离子体产生期间是静态的并且在LPP等离子体产生期之间被引起流动，例如流动仅在EUV光输出的喷发之间发生。这些气体的存在、无论是静态的还是流动的和/或LPP等离子体的创建/存在可能会在各微滴行进至辐照区域时更改/影响各微滴，不利地影响了微滴位置稳定性。有关LPP等离子体室中的气体的使用的进一步细节可以在2010年3月2日授权的美国专利号7,671,349、2011年1月18日授权的美国专利号7,872,245、2010年2月20日授权的美国专利号7,655,925和2005年12月6日授权的美国专利号6,972,421中找到，这些专利中的每一个的整个内容特此通过引用合并于此。
图2以示意性格式图示出可以在这里所描述的实施例中的一些或所有中使用的简化源材料分配器92的组成部件。如这里所示，源材料分配器92可以包含导管，其对于所示出的情况是在压力P下保持流体96、例如熔融锡的储蓄器94。还示出了，储蓄器94可以形成有孔98，允许了被加压的流体96流动通过孔建立了连续流100，该连续流随后分成多个微滴102a、102b。孔98限定了用于源材料分配器92的释放点，但本领域技术人员应该容易认识到的是，这不是数学意义上的点，而是指源材料离开源材料分配器92所在的部位。
继续参照图2，源材料分配器92进一步包含在流体中产生扰动的子系统，其具有可操作地与流体98耦合的可电致动的元件104和驱动可电致动的元件104的信号发生器106。在一个设定中，流体在压力下被迫使从储蓄器流动通过导管、例如具有相对小的直径和大约10mm至50mm的长度的毛细管，创建了离开导管的孔的连续流，该连续流随后分成微滴，并且例如具有环状或管状形状的可电致动的元件可以围绕管子定位。当被驱动时，可电致动的元件可以选择性地挤压导管以扰动流。
有关各种微滴分配器配置及其相关优点的更多细节可以在以下文献中找到：2011年1月18日授权的美国专利号7,872,245；2011年3月1日授权的美国专利号7,897,947；2006年2月21日提交、题为具有预脉冲的激光产生等离子体EUV光源并且在2006年11月16日作为US2006/0255298A-1公布的美国专利申请序列号11/358,988；2008年7月29日授权的美国专利号7,405,416；和2008年5月13日授权的美国专利号7,372,056；这些文献中的每一个的整个内容特此通过引用合并于此。
现在参见图3，示出了一种装置，其具有EUV反射光学器件300，例如，具有呈转动的椭圆形式的反射表面的接近法线入射EUV光学器件反射镜，反射表面具有有着交替的钼和硅的层并且在一些情况中一个或多个高温扩散阻隔层、平滑层、加盖层和/或蚀刻停止层的缓变多层涂层。图3还示出装置可以进一步包含输送靶材料310、例如靶材料微滴的流的系统，系统具有靶材料释放点。生成激光束的系统(见图1)也可以被提供用于在辐照区域辐照靶材料以创建初级等离子体314以生成EUV发射。如图3中所示，源材料分配器92可以被安装在能够使源材料分配器92在不同方向上倾斜以调节微滴的相对于EUV光学器件反射镜300的焦点的位置的控向机构315上，并且还可以使微滴发生器沿着流轴线以小增量平移。源材料分配器92与辐照区域28之间的线限定了经过辐照区域28的路径的第一部分。如图3中进一步示出的，未用于等离子体的创建的微滴和暴露于激光辐照的材料被允许行进超过辐照区域一些距离，并且由捕获器截获，捕获器对于示出的情况包含例如长形管子316(具有圆形、长圆形、椭圆形、矩形、正方形等的横截面)的结构。更详细地，长形管子316可以被定位成接收已通过辐照区域314的靶材料并防止接收到的材料飞溅并到达发射光学器件。在一些情况中，飞溅的影响可以通过使用具有相对大的纵横比L/W、例如大于大约3的管子被减少或甚至防止，其中L是管子长度并且W是垂直于L的最大内侧管子尺寸。当撞击管子316的内壁时，靶材料微滴损失其速度并且靶材料可以接着如图所示被收集在专用容器318中。
图3还示出物理罩320可以被沿着微滴流的一部分定位，其中物理罩320在垂直于路径方向的平面中部分包围流以增加微滴位置稳定性。罩320在它是固体罩的意义上是物理的，即，与由诸如下面更详细地描述的气体罩等的气体组成的罩相比，它是由固体材料组成的罩。
图4示出物理罩320的立体图。如示出的，物理罩320可以被安装在输送靶材料310的系统上并且被定位成从那里朝向辐照区域延伸。图4示出罩可以形成有在箭头323的方向上延伸的横向罩开口321。物理罩320在箭头323的方向上是长形的，其中最远延伸到室26(图4中未示出)内的一部分限定了固体罩端部322。图5示出物理罩320的截面图。如在那里看到的，罩320可以被成形为包含具有弯曲区域324和平坦延伸326a、326b的“U”型横截面的部分环。例如，物理罩320可以由钼或不锈钢(例如，316不锈钢)制成并且可以从微滴流输出孔延伸大约30mm。
图6示出用于物理罩320在室26中相对于来自气体源352的气体流(用箭头350a、350b、350c指示出)的合适定向。如该实施例中示出的，气体穿过EUV光学器件30中的孔径并且朝向辐照现场314流动。还可以看出，来自激光器系统22的光穿过窗口354传递到室26内并穿过EUV光学器件30中的孔径传递到辐照现场314。如上面所描述的，锥形构件150可以被提供以如图所示引导流动穿过EUV光学器件30中的孔径。图6示出物理罩320可以以横向罩开口被定位在气体流的下游的状态定向。
在如上面所描述的使用H2锥流动的系统中，H2锥流动可以更改微滴102的轨迹并且损害其稳定性。这示出在图7中。在图7中，微滴被释放在其打算的轨迹710上。物理罩320通过保护微滴102使其免受如箭头730所描绘的H2锥流动的影响来帮助微滴102维持打算的轨迹710。一旦微滴102离开物理罩320它们就暴露于H2锥流动。H2锥流动于是能够使微滴102从打算的轨迹720离开偏转至如用箭头130指示出的流动的方向上的偏转轨迹740。虽然图7为了简化起见将该过程描绘成线性的，但本领域技术人员应该理解的是，H2锥流动将对各单个微滴102具有变化的影响，使得H2锥流动将以不可预测的方式改变微滴102的轨迹。
参照图8，一旦初级等离子体800已在辐照区域中被引发，等离子体球或泡810就会围绕其形成。该等离子体泡810可以在某种程度上保护微滴102免受H2锥流动的影响并且减轻如示出的偏转。然而图8还图示出H2锥流动甚至在等离子体泡810的形成之后也可以更改微滴轨迹。在图8中，物理罩320的端部与等离子体泡810之间的间隙830是H2锥流动与微滴102之间的动态不稳定性相互作用可能发生的相互作用区域。
使用具有更靠近等离子体泡810延伸的较大长度的物理罩减小了相互作用区域830的宽度并且保护更靠近等离子体泡810的微滴102。这可以改善微滴位置的并因此是EUV剂量的动态稳定性。然而，存在有增加物理罩长度的挑战。例如，增加物理罩的长度(即，物理罩内的平行于微滴的轨迹的尺寸)增加了在构成物理罩的材料上的热应力。增加物理罩的长度也可以导致被朝向EUV光学器件导向的附加碎屑。
如图9中所示，为了保护更靠近等离子体泡810的微滴102而不需要增加物理罩320的长度，在一个实施例中，布置包含用于气体罩910的设置。气体罩910被布置成保护在物理罩320与等离子体泡810之间的物理空间(相互作用区域)中的微滴102并因此降低或消除微滴102与H2锥流动之间的相互作用。
气体罩910可以由诸如H2等的任何合适的气体形成。其优选地通过引起沿着打算的微滴轨迹710的高速氢气流动来创建。沿着打算的微滴轨迹710的氢气流动破坏了来自EUV光学器件锥、即H2锥流动的横穿的氢气的流动，并且提供了沿着微滴行进的打算方向的一致的力。
沿着微滴轴线的流与在辐照区域中创建处于稳定状态的等离子体泡810的所观察到的等离子体物理现象同时工作。被破坏的H2锥流被迫使围绕等离子体泡810并围绕气体罩910。等离子体泡910和罩流动的组合提供了免受与在微滴横向位移(推出)和横穿的H2锥流动上的变化相关联的动态不稳定性的影响的保护。
如图9中所示，气体罩910可以使等离子体泡810在某种程度上变形。该影响可以被利用使得等离子体泡810不膨胀太靠近物理罩320。如上面提到的，如果物理罩320太靠近等离子体泡810，则物理罩320可能变得过热。物理罩320也可能在其表面上积聚过量的源材料、例如锡。该积聚的锡可以接着从物理罩320的表面传播至EUV光学器件30(未示出)并因此污染EUV光学器件30。还有，一旦等离子体泡810到达物理罩320，物理罩320的冷却就变得效率低下。
气体罩910也可以减轻该影响。在物理罩320的内侧或外侧的在朝向初级等离子体800的方向上的流动推动等离子体泡810远离物理罩320，由此降低物理罩320的发热和朝向物理罩320的锡的通量。这示出在图10中。最佳地，构成气体罩320的气体的流量足以使等离子体泡810维持处于与物理罩端部322相距预定距离处。
在优选实施例中，H2流量可以在大约1标准升每分钟至20标准升每分钟(slm)的范围内，但可以使用较低和较高的流量两者。还有，流可以通过许多小喷口来递送。
气体罩910可以由用于引起沿着微滴打算的轨迹的高速流的任何合适布置来创建。例如，物理罩320可以设置有来自支撑EUV光学器件30的组件上的基部附接件的气体供给线，并且喷嘴结构可以被添加至物理罩320的内部。这样的喷嘴组件被示出在图11中，其中沿着物理罩320的长轴(垂直于图的平面)流动的气体通过端口950被引入集气室940内。集气室940的形状由物理罩320的内部表面和物理罩320中的插件960限定。如可以看出的，在优选实施例中，插件960是基本镜像对称的，具有通过中央圆形部分接合的两个横向翼。其他形状是可能的。
图11示出其中用于气体罩910的气体被供给经过物理罩320的内部的布置。也可以将用于气体罩910的气体供给经过物理罩320的外部。这样的布置被示出在图12中，其中物理罩320的外部(即，面对EUV光学器件流的一侧)供给有喷嘴阵列950。喷嘴阵列中的喷嘴关于物理罩320的对称线基本对称地定位。喷嘴阵列950被导向成将气体流平行于打算的微滴轨迹导向。
在图12和图13的实施例中，物理罩320被以具有背离锥形流的开口侧的“U”或“C”形状配置。也可以以没有开口侧的闭合配置来配置物理罩320。这样的实施例被示出在图13中，其中物理罩被配置为中空筒体。在图13的实施例中，用于气体罩901的气体通过由微滴102横穿的相同通道被供给经过中空筒体的内部。图14也示出物理罩320被配置为中空筒体，但是其中用于气体罩910的气体被供给经过包围筒体的筒壁或夹套中的通道911。
对于本领域技术人员来说显而易见的是可以使用其他配置。喷嘴和端口的数量及其定位可以是变化的。也可以使用一个或多个内部和外部喷嘴的组合。
气体罩910可以引起碎屑和其他污染物撞在EUV光学器件30上。为了减轻该影响，一个或多个径向延伸的气体传导管道可以被安装在EUV光学器件30的面临辐照区域28的表面附近。图15示出具有两个这样的气体传导管道960、970的布置，但可以使用一个或两个以上的气体传导管道。如示出的，气体传导管道960、970优选地被安装在由物理罩320引起的EUV光学器件30的水平障碍980的阴影中。气体传导管道960、970包含孔或喷口965、975(图15中未示出但图16中可见)，其被布置成引起H2的流动如用竖直箭头指示出的朝向物理罩320并远离EUV光学器件30。气体传导管道960、970被供给有来自用于从气体源976供给气体的气体供给线974的气体。经过气体传导管道960、970的流量可以在大约1标准升每分钟至大约20标准升每分钟(slm)的范围内，但可以使用较低和较高流量两者。较高流量将趋向于提供较大保护。气体传导管道960、970可以被给送有处于相同流量的气体或者可以被给送有处于不同流量的气体。图15还示出用于将气体从气体源916供给至物理罩320内的喷嘴(未示出)以形成气体罩910的气体供给线915。
如图16中更清楚地看出的，气体传导管道960、970被以相对的轮辐状配置布置在EUV光学器件30的前方以使H2流动并使污染物保持远离EUV光学器件30。气体传导管道960、970邻近EUV光学器件30的面临辐照区域28的基本径向对称的表面，并且基本径向地延伸在EUV光学器件30中的中央孔径32与EUV光学器件30的外周缘34之间的距离的至少一部分。以对称布置被布置在EUV光学器件30中的孔径的两侧上的管道对于主动吹扫或为了保持流动对称是优选的。还有，在经过物理罩320的气体流具有将碎屑朝向EUV光学器件30的相反侧吹动的趋势的范围内，EUV光学器件30的该侧上的气体传导管道可以用于减轻该影响。
以上描述包含一个或多个实施例的示例。当然不可能描述用于描述前述实施例的目的的组成部件或方法的每一个可想到的组合，但本领域技术人员可以认识到的是各种实施例的许多进一步的组合与排列都是可能的。于是，所描述的实施例旨在涵盖落入随附权利要求的精神和范围内的所有这样的更改、修改和变化。此外，在术语“包含”被用在或者详细描述中或者权利要求中的范围内，这样的术语旨在是以类似于如“包括”在作为权利要求中的衔接词被采用时所解释的那样的术语“包括”的方式包含的。此外，虽然所描述的方面和/或实施例的元件可能是以单数描述或要求保护的，但复数是预期的，除非明确说明限于单数。另外，任何方面和/或实施例的所有或一部分可以与任何其他方面和/或实施例的所有或一部分一起利用，除非另有说明。

Claims (15)

1.一种装置，包括：
室，在内部具有辐照区域；
EUV光学器件，具有中央孔径；
第一气体输送系统，与所述室的内部流体连通并且适于引起气体穿过所述中央孔径并朝向流流动；
源材料输送系统，具有在所述室内的源材料释放点并且适于将源材料的流沿着所述源材料释放点与所述辐照区域之间的路径输送至所述辐照区域，所述源材料输送系统包括固体罩，所述固体罩从所述源材料释放点开始并且平行于所述路径延伸至固体罩端部以保护所述流的至少一部分；和
第二气体输送系统，与所述室的所述内部流体连通并且适于引起气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分流动。
2.如权利要求1所述的装置，进一步包括第一气体输送线，所述第一气体输送线邻近所述EUV光学器件的面临所述辐照区域的基本径向对称的表面布置，并且在基本平行于所述路径的方向上基本径向地延伸所述EUV光学器件中的中央孔径与所述EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分，用于使气体在径向线上沿着远离所述EUV光学器件表面的方向排出。
3.一种方法，包括如下步骤：
将源材料的流沿着室中的源材料释放点与所述室中的辐照区域之间的路径导向；和
使气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分形成流。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述源材料输送系统包括固体罩，所述固体罩从所述源材料释放点开始并且平行于所述路径延伸至固体罩端部以保护所述流的至少一部分，并且其中所述形成流步骤包括使气体沿着所述路径的在所述固体罩端部与所述辐照区域之间的至少一部分形成流。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括辐照所述源材料引起等离子体泡形成的步骤，并且其中所述形成流步骤包括引起气体以足够大使得所述等离子体泡被迫使远离所述固体罩端部的流量流动。
6.如权利要求4所述的方法，其中形成流步骤包括引起气体在所述室中沿着所述路径的在所述固体罩内侧且离开所述固体罩端部朝向所述辐照区域的至少一部分流动。
7.如权利要求4所述的方法，其中所述固体罩具有平行于所述路径的长度，并且其中所述形成流步骤包括引起气体在所述室中在所述固体罩的外侧并且平行于所述固体罩的所述长度并朝向所述辐照区域流动。
8.如权利要求3所述的方法，进一步包括引起气体从EUV光学器件的方向开始并朝向所述路径流动的与所述形成流步骤并行的步骤。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述形成流步骤包括使气体以足够大的流量形成流使得从EUV光学器件的方向开始并朝向所述路径的气体的流动不防止所述源材料通过所述辐照区域。
10.如权利要求8所述的方法，进一步包括引起气体沿着气体输送线的长度流动到所述室内，所述气体输送线邻近所述EUV光学器件的面临辐照区域的基本径向对称的表面布置并且基本径向地延伸所述EUV光学器件中的中央孔径与所述EUV光学器件的外周缘之间的距离的至少一部分。
11.一种装置，包括：
室；
源材料输送系统，具有源材料释放点并且适于将源材料的流沿着所述源材料释放点与所述室内的辐照区域之间的路径输送至所述辐照区域；以及
第一气体输送系统，适于引起气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分流动。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述源材料输送系统包括固体罩，所述固体罩从所述源材料释放点开始并且平行于所述路径延伸至固体罩端部，以保护所述流的至少一部分，并且其中所述第一气体输送系统适于引起气体沿着所述固体罩端部与所述辐照区域之间的所述路径的至少一部分流动。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述第一气体输送系统引起气体在所述室中沿着所述路径的至少一部分流动的流量足够大，以使得当所述流中的所述源材料被辐照时，围绕所述辐照区域形成的等离子体泡被迫使远离所述固体罩端部。
14.如权利要求12所述的装置，其中所述第一气体输送系统适于引起气体在所述室中沿着所述路径的在所述固体罩内侧且离开所述固体罩端部朝向所述辐照区域的至少一部分流动。
15.如权利要求12所述的装置，其中所述固体罩具有平行于所述路径的长度，并且所述第一气体输送系统适于引起气体在所述室中在所述固体罩的外侧并且平行于所述固体罩的所述长度并朝向所述辐照区域流动。
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