CN110622257B - 控制euv光源中的碎片的装置和方法 - Google Patents

控制euv光源中的碎片的装置和方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种EUV系统，其中，建立了源控制回路以维持和优化碎片通量，同时不会过度影响最佳EUV生成条件。可以在容器中安装一个或多个温度传感器，例如热电偶，以测量相应局部气体温度。由所述一个或多个热电偶测量的相应局部温度可用作所述源控制回路的一个或多个输入。随后，所述源控制回路可以调整激光瞄准，以准许碎片的生成和沉积的优化，同时不影响EUV产生，由此延长源及其收集器的使用寿命。

Description

控制EUV光源中的碎片的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求美国申请第15/593,732号的优先权，该申请在2017年5月12日提交且以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及从等离子体生成极紫外(“EUV”)辐射的装置和方法，该等离子体是通过对容器中的靶材料进行放电或激光烧蚀而产生的。在这种应用中，例如，使用光学元件来收集和引导辐射，以用于半导体光刻和检查。
背景技术
极紫外辐射(例如具有大约50nm或更短的波长的电磁辐射(有时也称为软x射线)，且包括约13.5nm的波长的辐射)可用于光刻工艺中以在衬底(诸如硅晶片)中产生极小特征。
用于生成EUV辐射的方法包括将靶材料转换成等离子体状态。靶材料优选地包括至少一种元素(例如氙、锂或者锡)，在电磁光谱的EUV部分中具有一种或多种发射线。靶材料可为固体、液体或者气体。在一种这种方法中，通常称为激光产生等离子体(“LPP”)，可通过使用激光束辐照具有所需的线发射元素的靶材料来产生所需的等离子体。
一种LPP技术涉及生成靶材料滴流且用一个或多个激光辐射脉冲辐照这些小滴中的至少一些。这种LPP源通过将激光能量耦合到具有至少一种EUV发射元素的靶材料中来生成EUV辐射，从而产生具有数十电子伏eV的电子温度的高度电离的等离子体。
针对这个过程，通常在密封容器(例如真空腔室)中产生等离子体，且使用各种类型的量测装备来监测所得到的EUV辐射。除了生成EUV辐射之外，用以生成等离子体的过程通常还在等离子体腔室中生成不期望的副产物，这些副产物可以包括带外辐射、高能离子和碎片，例如残余靶材料的原子和/或团块/微滴。
从等离子体在所有方向上发射高能辐射。在一种常见布置中，近垂直入射的反射镜(通常称为“收集器反射镜”或者简称为“收集器”)被定为成将辐射的至少一部分收集、引导且在一些布置中聚焦到中间位置。随后，可将收集的辐射从中间位置中继到一组光学器件、掩模版、检测器、且最终中继到硅晶片。
在光谱的EUV部分中，通常认为有必要将反射光学器件用于包括收集器、照明器和投影光学器件盒的系统中的光学元件。这些反射光学器件可实现为如所提及的垂直入射光学器件或者掠入射光学器件。在所涉及的波长处，收集器有利地实现为多层反射镜(“MLM”)。顾名思义，该MLM通常由基础或者衬底上的交替材料层(MLM叠层)构成。即使未实现为MLM，系统光学器件也可配置成涂覆光学元件。
光学元件必须与等离子体一起放置在容器内，以收集EUV辐射且对其重定向。腔室内的环境对于光学元件是有害的，且因此例如通过降低其反射率来限制其有效使用寿命。环境内的光学元件可暴露于靶材料的高能离子或者颗粒。基本上是来自激光汽化过程的碎片的靶材料颗粒可能污染光学元件的暴露表面。靶材料的颗粒还可对MLM表面造成物理损坏和局部加热。
在一些系统中，在真空腔室中使用在0.5至3mbar的范围内的压力的H2气体作为缓冲气体，以用于碎片减缓。在没有气体的情况下，在真空压力下，将难以充分保护收集器免受从辐照区喷射的靶材料碎片的损害。氢对于波长为约13.5nm的EUV辐射相对透明，且因此比其他候选气体(诸如He、Ar或在约13.5nm处展现更高吸收性的其他气体)优选。
将H2气体引入到真空腔室中以减慢由等离子体产生的靶材料的高能碎片(离子、原子和团簇)。碎片通过与气体分子的碰撞而减慢。为此目的，使用H2气流，该H2气流也可与碎片轨迹相反且远离收集器。这用于减少在收集器的光学涂层上的沉积、注入和溅射靶材料的损害。
生成EUV光的过程也可能导致靶材料沉积在容器的壁上。最小化在容器壁上的靶材料沉积对于实现在生产中放置的EUV源的可接受的长使用寿命很重要。同样，维持从辐照部位的靶材料通量的方向和向缓冲气体中的功率耗散的方向性对于确保废弃靶材料减缓系统按预期工作并能可接受地管理与靶材料的汽化相关联的副产物很重要。
发明内容
以下呈现了一个或多个实施例的简化概述，以便提供对实施例的基本理解。这个概述不是所有想到的实施例的详尽综述，且不旨在标识所有实施例的关键或者重要要素，也不旨在对任何或者所有实施例的范围设置限制。其唯一的目的是作为稍后呈现的更详细的描述的前奏，以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些构思。
根据一个方面，建立了源控制回路以维持和优化碎片通量，同时不会过度影响最佳EUV生成条件。可以在容器中安装一个或多个温度传感器，例如热电偶，以测量相应局部气体温度。如由一个或多个热电偶测量的相应局部温度可用作源控制回路的一个或多个输入。随后，源控制回路可调整驱动激光瞄准，即，用于使靶材料汽化的激光的瞄准，以准许优化碎片的生成和沉积，同时不影响EUV的产生，由此延长源及其收集器的使用寿命。
根据一个方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，其中，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光辐射；以及激光转向系统，其被布置成接收激光辐射且适于将该激光辐射转向到容器内的辐照区。装置还包括靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光器辐照的辐照区，由该激光器对靶材料的辐照生成EUV辐射。靶材料转向系统被耦接到靶材料递送系统以用于调整靶材料在辐照区内的位置。装置还包括：EUV辐射量测系统，其适于测量EUV辐射的至少一个操作参数且适于生成指示该操作参数的值的第一信号；温度传感器，其被布置在容器内的位置处，且适于测量该容器内在该位置处的温度，且适于生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及控制器，其适于接收第一信号和温度信号，且适于至少部分地基于所测量的温度生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统和靶材料转向系统中的至少一个，以调整激光辐射和靶材料在辐照区中的相互作用。
装置可进一步包括位于容器内的EUV光学元件，且其中，布置温度传感器的位置可在重力上位于EUV光学元件上方。EUV光学元件可为收集器反射镜。温度传感器可布置在容器的内壁上。温度传感器可为或者包括热电偶。装置还可以包括第二温度传感器，该第二温度传感器被布置在该容器内的第二位置处，且适于测量该容器内在该第二位置处的第二温度，且适于生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号，且控制器可适于接收该第二温度信号且适于至少部分地基于所测量的第二温度生成控制信号。
根据另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光辐射；以及激光转向系统，其被布置成接收激光辐射且适于将激光辐射转向到容器内的辐照区。装置还包括靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光器辐照的辐照区，由该激光器对靶材料的辐照生成EUV辐射。且EUV光学元件位于容器内。第一温度传感器被布置在容器内的第一位置处，且适于测量该容器内在该第一位置处的第一测量温度，且适于生成指示该第一测量温度的值的第一温度信号，该第一位置在重力上位于EUV光学元件上方。第二温度传感器被布置在容器内的第二位置处，且适于测量该容器内在该第二位置处的气体的第二温度，且适于生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号。控制器适于接收第一信号和温度信号，且适于至少部分地基于第一测量温度和所测量的第二温度生成控制信号以将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光辐射照射辐照区中的靶材料的角度。EUV光学元件可为或者包括收集器反射镜。第一温度传感器可被布置在容器的内壁上，且第二温度传感器可被布置在容器的内壁上。第一温度传感器可为热电偶，且第二温度传感器可为第二热电偶。
根据另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光束；以及激光转向系统，其被布置成接收激光束且适于将该激光束引导到容器内的辐照区且调整该激光束在该辐照区中的倾斜。装置还包括：靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光束辐照的辐照区，由该激光束对靶材料的辐照生成EUV辐射；温度传感器，其布置在容器内的位置处，且适于测量该容器内在该位置处的温度，且适于生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及控制器，其适于接收该温度信号，且适于至少部分地基于该温度信号的值生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光束的倾斜。可调整倾斜以将温度维持在预定最大值以下。装置还可以包括第二温度传感器，该第二温度传感器被布置在容器内的第二位置处，且适于测量该容器内在该第二位置处的第二温度，且适于生成指示所测量的温度的第二值的第二温度信号，且控制器可进一步适于接收该第二温度信号，且适于至少部分地基于该第二温度信号的第二值生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光束的倾斜。
如所要求的装置还可以包括位于容器内的EUV光学元件，且其中，布置温度传感器的位置在重力上位于EUV光学元件上方。EUV光学元件可为或者包括收集器反射镜。布置温度传感器的位置位于容器的内壁上。温度传感器可为或者包括热电偶。
根据另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括：容器；激光器，其适于生成激光束；以及激光转向系统，其被布置成接收激光束且适于将该激光束引导到容器内的辐照区且调整该激光束在该辐照区中的倾斜。装置还包括靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由激光束辐照的辐照区，由该激光束对靶材料的辐照生成EUV辐射18。装置还包括：多个温度传感器，其被布置在容器内的相应位置处，且适于测量该容器内在该相应位置处的温度，且适于生成指示所测量的温度的值的多个温度信号；以及控制器，其适于接收多个温度信号，且适于至少部分地基于这些温度信号的值生成控制信号，且适于将该控制信号提供给激光转向系统以调整激光束的倾斜。装置还可以包括位于容器内的EUV光学元件，且布置多个温度传感器中的至少一个的位置可在重力上位于EUV光学元件上方。多个温度传感器中的每一个可为或者包括热电偶。
附图说明
图1是根据本发明的一个方面的激光产生等离子体EUV辐射源系统的整体广义概念的示意性未按比例绘制的视图。
图2是图1的系统的一部分的示意性未按比例绘制的视图。
图3是在系统(诸如图1的系统)中激光束和靶材料滴的可能相互作用的几何形状的图。
图4是未按比例绘制的透视图，示出了根据本发明的一个方面的在激光产生等离子体EUV辐射源系统中使用的容器中的温度传感器的可能布置。
具体实施方式
现在参考附图描述各种实施例，其中，贯穿全文，相似的附图标记用于指代相似的元件。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便于促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而，在一些或者所有情况下，明显的是，可在不采用下文所描述的具体设计细节的情况下实践下文所描述的任何实施例。在其他情况下，以框图形式示出了公知的结构和设备，以便于描述一个或多个实施例。
首先参照图1，示出了根据本发明的实施例的一个方面的示例性EUV辐射源(例如激光产生等离子体EUV辐射源10)的示意图。如所示出，EUV辐射源10可以包括脉冲或者连续激光源22，其可以例如是产生10.6μm或者1μm的辐射束12的脉冲气体放电CO2激光源。脉冲气体放电CO2激光源可以具有以高功率和高脉冲重复率操作的DC或者RF激励。
EUV辐射源10还包括靶递送系统24，该靶递送系统24用于以液滴或者连续液体流的形式递送靶材料。在这个示例中，靶材料是液体，但该靶材料也可为固体或者气体。靶材料可以由锡或者锡化合物构成，但可以使用其他材料。在所描绘的系统中，靶材料递送系统24将靶材料的小滴14引入真空腔室26的内部中，到达辐照区28，在该辐照区28中靶材料可以被辐照以产生等离子体。在一些情况下，将电荷放置在靶材料上，以准许靶材料朝向或者远离辐照区28被转向。应当注意，如本文所使用，辐照区是可能发生靶材料辐照的区，且甚至在实际上没有发生辐照的时间也是辐照区。EUV光源还可以包括光束转向系统32，如将在下文结合图2更详细地解释。
在所示出的系统中，部件被布置成使得小滴14基本水平地行进。从激光源22朝向辐照区28的方向(即光束12的标称传播方向)可以作为Z轴。小滴14从靶材料递送系统24到达辐照区28的路径可以作为X轴。图1的视图由此垂直于XZ平面。优选地，如所示出，EUV辐射源10的定向相对于重力旋转，其中，箭头G示出相对于重力向下的优选定向。这个定向适用于EUV源，但不一定适用于光学下游部件，诸如扫描器等。同样，尽管描绘了小滴14基本水平地行进的系统，但本领域的普通技术人员将理解，可以使用其他布置，其中，小滴垂直地或相对于重力以90度(水平)与0度(垂直)之间(包括端点)的一定角度行进。
EUV辐射源10还可以包括EUV光源控制器系统60，其还可以包括激光启动控制系统65，以及光束转向系统32。EUV辐射源10还可以包括检测器(诸如靶位置检测系统)，其可以包括一个或多个小滴成像器70，这些小滴成像器生成指示靶小滴(例如，相对于辐照区28)的绝对或者相对位置的输出，且将这个输出提供给靶位置检测反馈系统62。
靶位置检测反馈系统62可以使用小滴成像器70的输出来计算靶位置和轨迹，根据靶位置和轨迹可以计算靶误差。靶误差可以在逐滴的基础上、或者在平均基础上、或者在一些其他基础上进行计算。随后，可以将靶误差作为输入提供给光源控制器60。作为响应，光源控制器60可以生成控制信号(诸如激光位置、方向或者定时校正信号)，且将这个控制信号提供给激光束转向系统32。激光束转向系统32可以使用控制信号来改变腔室26内的激光束焦点的位置和/或聚焦功率。激光束转向系统32还可以使用控制信号来改变光束12和小滴14的相互作用的几何形状。例如，可以使光束12偏离中心或者以入射角而不是直接正面地照射小滴14。
如图1中所示出，靶材料递送系统24可以包括靶递送控制系统90。靶递送控制系统90能够响应于信号(例如上文所描述的靶误差或者从由系统控制器60提供的靶误差导出的一些量)而操作，以调整靶小滴14通过辐照区28的路径。这可以例如通过重新定位靶递送机构92释放靶小滴14的点来实现。小滴释放点可以例如通过使靶递送机构92倾斜或者通过使靶递送机构92移位来重新定位。靶递送机构92延伸到腔室26中，且优选地外部供应有靶材料和气体源，以在压力下将靶材料放置在靶递送机构92中。
继续图1，辐射源10还可以包括一个或多个光学元件。在以下论述中，将收集器30用作这种光学元件的示例，但是论述也适用于其他光学元件。收集器30可以是垂直入射反射器，例如被实现为具有附加薄阻挡层(例如B4C、ZrC、Si3N4或者C)的MLM，沉积在每一个界面处以有效地阻止热引起的层间扩散。也可以使用其他衬底材料，诸如铝(Al)或者硅(Si)。收集器30可呈长椭圆形的形式，具有中心孔径以允许激光辐射12穿过且到达辐照区28。收集器30可呈例如椭圆形的形状，该椭圆形在辐照区28处具有第一焦点且在所谓的中间点40(也称为中间焦点40)处具有第二焦点，EUV辐射可在中间点40处从EUV辐射源10输出并输入到例如使用该辐射的集成电路光刻扫描器50，例如以使用掩模版或者掩模54以已知的方式处理硅晶片工件52。随后，以已知方式对硅晶片工件52进行附加处理，以获得集成电路器件。
图1的布置还包括温度传感器34，例如被定位于腔室26内的热电偶，以测量腔室26内的气体的局部温度，即传感器处的温度。图1示出了一个温度传感器，但是显然可以使用附加的温度传感器。温度传感器34生成指示所测量的温度的信号，且将该信号作为附加输入提供给控制器60。控制器60使其供应给光束转向系统32的控制信号至少部分地基于这个温度信号。
如下文所论述，已经发现，相对于小滴的质心控制在液滴上的光束撞击的偏移(“倾斜”)可以优化碎片控制而不牺牲EUV生成性能。具体地，已经发现负倾斜(故意使光束略微地向小滴的质心的一侧照射小滴)可以最小化在腔室26的如下区域中的靶材料沉积，在这些区域中期望在不严重影响EUV辐射产生的情况下避免沉积靶材料。也已经确定，腔室中的温度分布与靶材料碎片的分布具有相关性。由此，控制器60使用来自温度传感器34的输入作为至少部分基础来生成控制信号。这与负责优化EUV生成的控制回路结合。已经确定，碎片产生和EUV生成实质上是解耦的，以使得可以在有限的碎片产生的情况下实现成功的EUV产生。
继续参照图2，可以看到光束转向系统32可以包括一个或多个转向反射镜32a、32b和32c。尽管示出了三个反射镜，但是应当了解，可以采用多于三个或少至一个的转向反射镜来使光束转向。此外，尽管示出了反射镜，但是应当了解，可以使用其他光学器件(诸如棱镜)，且一个或多个转向光学器件可以被定位于腔室26内且暴露于等离子体生成碎片。例如参见2006年2月21日提交且标题为激光产生等离子体EUV光源(LASER PRODUCED PLASMAEUV LIGHT SOURCE)的美国专利第7,598,509号，该专利的全部内容以引用的方式并入本文中。对于所示出的实施例，每个转向反射镜32a、32b和32c可以被安装在相应的尖端倾斜致动器36a、36b和36c上，这些尖端倾斜致动器可在两个维度中的一个或两个维度上独立地移动每个转向反射镜32a、32b和32c。
已经注意到，CO2激光束的Y轴倾斜的非常小的变化可以导致靶材料沉积的非常显著的变化，而不影响EUV的生成。图3是图示如应用于CO2激光束12和小滴14的相互作用的几何形状的Y倾斜的构思的图。Z轴是沿着激光束的标称(无Y倾斜)传播的方向。小滴沿着X轴行进，该X轴垂直于Z轴且在全局参照系中是水平的。小滴行进路径的Z坐标为Z＝0。Y倾斜导致光束在行经光束焦点时，略微地碰撞到小滴的中心的一侧。由此，在图3中所示出的情况下，光束12向小滴14的一侧(在标称光束路径或者Z轴下方)照射小滴(在小滴处具有焦点)。这被描述为负Y倾斜。Y倾斜被测量为光束照射小滴的位置与光束在零Y倾斜条件下照射小滴的位置之间的位移。例如，负Y倾斜值通常可能约为-10微米的量级。在图3中，小滴示出为球形，但将理解，小滴形状将不一定是球形的，且可以采用其他形状，例如，如果通过预脉冲平整化。由此，从小滴的质心测量位移。
CO2束和小滴的相对定向控制靶材料碎片流。如果CO2束在小滴上处于死点，则靶材料碎片趋于在平行于Z轴的光束传播方向上传播。使光束的中心相对于小滴的中心移位使得碎片通量倾斜，即，以垂直于Z轴的分量传播。与由激光小滴未对准引起的靶材料碎片通量的倾斜相比，光束的实际Y倾斜小到可以忽略不计。已经发现，20微弧度量级的实际Y倾斜会导致0.1弧度或者大5000倍量级的碎片方向的移位。
如何实现光束-小滴未对准并不重要。可以通过使光束转向来使光束的中心的位置移位来实现，或者可以通过操纵其释放点来使小滴的位置移位来实现。在小滴轨迹具有垂直分量的情况下，也可能通过相对于脉冲定时本身来控制小滴释放的定时或者结合小滴位移和/或激光移位来实现期望的位移/未对准。
已经确定，可以使针对负Y倾斜的在容器的给定部分上的靶材料沉积速率明显小于针对正Y倾斜的沉积速率。由温度传感器测量的温度指示针对较低的沉积速率(负Y倾斜条件)靶材料沉积速率低于针对较高的沉积速率(正Y倾斜条件)。同时，涉及的Y倾斜量(约10微米)并且不影响EUV的产生。由此，在使CO2束倾斜离开温度传感器的位置的负倾斜下，靶材料沉积速率变得极小，而在正Y倾斜(朝向温度传感器的位置)，靶材料积累率达到极高的值。
目前优选地，从等离子体到温度传感器位置的距离在约200mm到约250mm的范围内。温度传感器可以是“裸”热电偶，其具有暴露于环境的金属结。材料(诸如构成这种热电偶的那些材料)具有H-自由基的高复合概率，且因此，这种类型的热电偶测量更高的温度值，该温度值是气体温度和由于H-自由基复合而产生的额外热量的总和。另一种类型是“玻璃”热电偶，其中，将金属结插入玻璃毛细管中，以防止其与环境直接接触。玻璃上的H-自由基的复合概率比裸金属上的低得多(约低1000倍)，因此玻璃热电偶的读数较低，仅由气体温度确定。然而，实际上，在热电偶暴露于碎片积累的应用中，玻璃热电偶将相对较快地被靶材料碎片覆盖，以使得所测量的温度的差异不明显。在当前优选的实施例中，使用裸热电偶。
为了产生期望的控制回路，应在容器中在期望最小化碎片积累的区域(即，最小化朝向那个区域的碎片流)中安装至少一个热电偶。作为示例，一个这样的区域可以是收集器正上方的容器壁。在这个区域中的靶材料碎片积累产生靶材料将滴落到收集器上的风险。图4示出了一个示例，其中，热电偶34围绕旋转对称容器26的内壁44的圆周定位于收集器30与中间位置40之间的位置处。图4示出了使用六个热电偶34的布置，但将理解，可以使用更少或更多的热电偶，且可以使用热电偶的不同布置和定位。每个热电偶优选地配置为小直径导线(直径小于1mm)，该小直径导线从壁44突入气体中约2cm。对于这种热电偶，即使导线稍微突入EUV传播路径中，总的EUV损耗也将可忽略不计。图4中的实心双箭头示出了碎片传播的方向。空心箭头示出了用于使H2从收集器30流走的优选布置。元件42是用于从H2去除污染物的洗涤器。箭头G指示重力方向。还示出了标记源10与扫描器50之间的分隔的线。
将热电偶温度读数作为输入供应给控制器60。图4示出了一个这样的连接46，但是将理解，每个热电偶34被连接以将信号供应给控制器60。随后，控制器60控制光束转向系统32来调整光束倾斜，以使得最小化来自安装在期望最小化碎片积累的区域中的热电偶的读数。在一个实施例中，由热电偶、控制器和光束转向系统构成的控制回路可以概念化为根据以下关系来操作以最小化误差信号Yerr
Yerr＝Σ(Ti,protected)/Σ(Ti,all)，
其中，Σ(Ti,protected)是收集器正上方的区域上的温度读数的总和，且Σ(Ti,all)是壁圆周周围的所有读数的总和。
控制回路调整Y倾斜以最小化误差信号。总倾斜Ytilt CO2是由主控制系统设置的Y倾斜值的总和，该主控制系统操作以优化EUV产生、Ytilt EUV和如上文所描述由“碎片回路”设置的Y倾斜值校正Ytilt Debris，由此：
Ytilt CO2＝Ytilt EUV+Ytilt Debris。
优选地，Ytilt Debris的最大绝对值应限制为预定值，优选地在约10微米到约20微米的范围内。当然，优选值将取决于“倾斜”的实现。例如，如果靶是平坦的，则可能通过在平坦靶的中点与被光束照射的位置之间产生位移来实现“倾斜”，以产生碎片分布的变化。
相信局部温度的测量提供了关于Sn的局部浓度的有用信息。对流和扩散的物理方程式适用于热量和锡浓度二者。此外，热源和Sn源在辐照部位大体上重合。因此，可以合理地推断，所测量的温度提供了Sn浓度的指示。这个相关性不一定是均匀的，但是如果注意确保在期望相关性强的位置处所测量的温度，则这个相关性足以将输入提供给控制回路。原则上，仅需要将温度传感器定位在对于量测和控制器而言将存在显著的信噪比的位置。
例如，优选地，将热电偶与入射的EUV辐射进行屏蔽，以防止感测错误的温度。同样，壁处的边界条件可能导致相关性破坏。如果准许或者使Sn在壁上冷凝，则壁处的Sn浓度可能接近零，且可对壁进行温度控制。由此，优选地，将热电偶放置成离最近的壁足够远，以防止壁处的边界条件使温度测量过度失真。目前优选地，在距壁约2cm处所测量的温度，但可测量距壁25cm或更远的温度。每个热电偶优选地配置为小直径导线(直径小于1mm)，该小直径导线突入气体中优选的长度。对于一些应用，还可优选地将另一个热电偶定位在腔室的相对侧，以在存在较高或较低的SN浓度的情况下测量壁附近的温度。
如上文所描述，控制入射光束与靶材料之间的相互作用以影响靶材料在腔室中的分散。测量给定位置处的温度，作为那个位置处的靶材料浓度的指示。随后，将所测量的温度用作控制回路的输入，以控制光束/靶材料的相互作用，以获得该位置处的期望靶材料浓度。
作为在使用Sn滴的一些系统中的示例，激光器顺序地将两个脉冲供应给每个小滴，第一脉冲称为预脉冲，且第二脉冲称为主脉冲。预脉冲的目的是对小滴进行预处理，而主脉冲的目的是在已经通过预脉冲对小滴进行处理之后使其汽化。例如，如果预脉冲正面照射小滴，则靶平坦地扩展成所谓的“平坦靶”，该平坦靶将为不倾斜的主脉冲呈现平坦的面。小滴汽化的位置优选是收集器的主要焦点。换句话说，为了获得将中继到扫描器的汽化事件的良好的聚焦图像，优选的是使主脉冲在主要焦点处撞击靶。
如上文所描述，可以通过使预脉冲照射小滴的位置位移来实现“倾斜”。这使得靶扩展一定角度，由此针对主脉冲导致倾斜靶。为了产生位移，当照射时小滴可以处于主要焦点处且使激光位移，或者可以将激光引导到主要焦点处且在小滴与主要焦点之间存在位移。倾斜是确定“倾斜”碎片发射的原因。然而，存在不同的方式来影响离子分布(例如靶形状；靶倾斜、主脉冲位移)。无论使用哪种方法，将由热电偶所测量的碎片图案用作控制回路中的反馈。
换句话说，可以通过调整CO2束的指向(倾斜)来改变束-小滴相互作用。还可以通过调整光束照射小滴的水平或者垂直位置来调整束-小滴相互作用。这可以通过控制靶递送控制系统90以使靶递送机构92改变小滴的释放点来实现。还可以通过改变小滴垂直行进的系统中的小滴释放和脉冲的生成的相对定时来实现。以这种方式控制小滴/束相互作用可具有减少由控制回路的操作引起的等离子体的位置的移位量的优点。
在调整了CO2束的Y倾斜或者小滴/束相互作用的位置之后，如果需要调整等离子体位置，则可以同时将CO2束和小滴/束相互作用位置移动(倾斜或者移位)到新位置(不影响两者之间的相互对准)。Y倾斜和小滴/束相互作用位置的这个同时移位将不会影响碎片通量或者EUV产生。然而，如果需要在任一回路中进行进一步调整，则可以重复该过程。
在又一实施例中，温度读数可用于以可预测的方式引导碎片流，诸如与Z轴共线，例如以最小化在容器中各处的壁上的靶材料沉积。在这种情况下，控制回路可以操作以最小化该值：
Yerr＝Σ(Ti,all)。
也可以使用这个控制回路来最小化通向收集器上的碎片通量。在这种情况下，一个或多个温度传感器的位置应朝向收集器移位(沿Z轴)。还可以将温度传感器安装在基于计算流体动力学(CFD)模拟被确定为最敏感的碎片指示物的区域中。
由此，通过在EUV源中使用极小且简单的温度传感器(诸如热电偶)，可以设计碎片控制回路，该碎片控制回路允许稳定、最小化和引导H2流中夹带的靶材料碎片。具体地，可以使用将流从重力上定位于收集器上方的表面引开的能力来延长收集器的使用寿命。
以上描述包括一个或多个实施例的示例。当然，为了描述前述实施例的目的，不可能描述部件或者方法的每种可能的组合，但本领域的普通技术人员可以认识到，各种实施例的许多进一步的组合和置换是可能的。因此，所描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的所有这种改变、修改和变型。此外，在详细描述或者权利要求书中使用的术语“包括”的意义上，这种术语旨在包括类似于术语“包括”在权利要求中用作过渡词时为“包括”被解释。此外，尽管可以单数形式描述或者要求所描述的方面和/或实施例的元件，但是除非明确说明了对单数的限制，否则可以想到复数形式。另外，除非另有说明，否则任何方面和/或实施例的全部或者一部分可与任何其他方面和/或实施例的全部或者一部分一起利用。在以下编号的条项中阐述了本发明的其他方面。
1.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光辐射；
激光转向系统，其被布置成接收该激光辐射并且适于将该激光辐射转向到该容器内的辐照区；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由该激光器辐照的该辐照区，由该激光器对该靶材料的该辐照生成该EUV辐射；
靶材料转向系统，其被耦接到该靶材料递送系统，以用于调整该靶材料在该辐照区内的位置；
EUV辐射量测系统，其适于测量该EUV辐射的至少一个操作参数以及生成指示该操作参数的值的第一信号；
温度传感器，其被布置在该容器内的位置处，并且适于测量该容器内在该位置处的温度以及生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及
控制器，其适于接收该第一信号和该温度信号，以及至少部分地基于所测量的温度生成控制信号，以及将该控制信号提供给该激光转向系统和该靶材料转向系统中的至少一个，以调整该激光辐射和该靶材料在该辐照区中的相互作用。
2.根据条项1的装置，进一步包括位于该容器内的EUV光学元件，并且其中，布置该温度传感器的该位置在重力上位于该EUV光学元件上方。
3.根据条项2的装置，其中，该EUV光学元件包括收集器反射镜。
4.根据条项1的装置，其中，布置该温度传感器的该位置位于该容器的内壁上。
5.根据条项1的装置，其中，该温度传感器包括热电偶。
6.根据条项1的装置，进一步包括第二温度传感器，该第二温度传感器被布置在该容器内的第二位置处，并且适于测量该容器内在该第二位置处的第二温度，以及生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号，并且其中，该控制器适于接收该第二温度信号，以及至少部分地基于所测量的第二温度生成该控制信号。
7.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光辐射；
激光转向系统，其被布置成接收该激光辐射并且适于将该激光辐射转向到该容器内的辐照区；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由该激光器辐照的该辐照区，由该激光器对该靶材料的该辐照生成该EUV辐射；
EUV光学元件，其位于该容器内；
第一温度传感器，其被布置在该容器内的第一位置处，并且适于测量该容器内在该第一位置处的第一测量温度，以及生成指示该第一测量温度的值的第一温度信号，该第一位置在重力上位于该EUV光学元件上方；
第二温度传感器，其被布置在该容器内的第二位置处，并且适于测量该容器内在该第二位置处的气体的第二温度，以及生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号；以及
控制器，其适于接收该第一信号和该温度信号，以及至少部分地基于该第一测量温度和所测量的第二温度生成控制信号，以将该控制信号提供给该激光转向系统，以调整该激光辐射照射该辐照区中的该靶材料的角度。
8.根据条项7的装置，其中，该EUV光学元件包括收集器反射镜。
9.根据条项7的装置，其中，该第一温度传感器被布置在该容器的内壁上，并且该第二温度传感器被布置在该容器的内壁上。
10.根据条项7的装置，其中，该第一温度传感器包括第一热电偶，并且该第二温度传感器包括第二热电偶。
11.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光束；
激光转向系统，其被布置成接收该激光束，并且适于将该激光束引导到该容器内的辐照区以及调整该激光束在该辐照区中的倾斜；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由该激光束辐照的该辐照区，由该激光束对该靶材料的该辐照生成该EUV辐射；
温度传感器，其被布置在该容器内的位置处，并且适于测量该容器内在该位置处的温度，以及生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及
控制器，其适于接收该温度信号，并且适于至少部分地基于该温度信号的该值生成控制信号，以及将该控制信号提供给该激光转向系统以调整该激光束的该倾斜。
12.根据条项11的装置，其中，该倾斜被调整以将该温度维持在预定最大值以下。
13.根据条项11的装置，其进一步包括第二温度传感器，该第二温度传感器被布置在该容器内的第二位置处，并且适于测量该容器内在该第二位置处的第二温度，以及生成指示所测量的温度的第二值的第二温度信号，并且其中，该控制器进一步适于接收该第二温度信号，以及至少部分地基于该第二温度信号的该第二值生成该控制信号，以及将该控制信号提供给该激光转向系统以调整该激光束的该倾斜。
14.根据条项13的装置，进一步包括位于该容器内的EUV光学元件，并且其中，布置该温度传感器的该位置在重力上位于该EUV光学元件上方。
15.根据条项14的装置，其中，该EUV光学元件包括收集器反射镜。
16.根据条项14的装置，其中，布置该温度传感器的该位置位于该容器的内壁上。
17.根据条项13的装置，其中，该温度传感器包括热电偶，并且该第二温度传感器包括热电偶。
18.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光束；
激光转向系统，其被布置成接收该激光束，并且适于将该激光束引导到该容器内的辐照区以及调整该激光束在该辐照区中的倾斜；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由该激光束辐照的该辐照区，由该激光束对该靶材料的该辐照生成该EUV辐射；
多个温度传感器，被布置在该容器内的相应位置处，并且适于测量该容器内在该相应位置处的温度，以及生成指示所测量的温度的值的多个温度信号；以及
控制器，其适于接收多个温度信号，以及至少部分地基于温度信号的该值生成控制信号，以及将该控制信号提供给该激光转向系统以调整该激光束的该倾斜。
19.根据条项18的装置，进一步包括位于该容器内的EUV光学元件，且其中，并布置多个温度传感器中的至少一个温度传感器的该位置在重力上位于该EUV光学元件上方。
20.根据条项18的装置，其中，多个温度传感器中的每个温度传感器包括热电偶。

Claims (16)

1.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光辐射；
激光转向系统，其被布置成接收所述激光辐射并且适于将所述激光辐射转向到所述容器内的辐照区；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由所述激光器辐照的所述辐照区，由所述激光器对所述靶材料的所述辐照生成所述EUV辐射；
靶材料转向系统，其被耦接到所述靶材料递送系统，以用于调整所述靶材料在所述辐照区内的位置；
EUV辐射量测系统，其适于测量所述EUV辐射的至少一个操作参数以及生成指示所述操作参数的值的第一信号；
温度传感器，其被布置在所述容器内的位置处，并且适于测量所述容器内在所述位置处的温度以及生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及
控制器，其适于接收所述第一信号和所述温度信号，以及至少部分地基于所测量的温度生成控制信号，以及将所述控制信号提供给所述激光转向系统和所述靶材料转向系统中的至少一个，以调整所述激光辐射照射在所述辐照区中的所述靶材料的角度。
2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括位于所述容器内的EUV光学元件，并且其中，布置所述温度传感器的所述位置在重力上位于所述EUV光学元件上方。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述EUV光学元件包括收集器反射镜。
4.根据权利要求1所述的装置，进一步包括第二温度传感器，所述第二温度传感器被布置在所述容器内的第二位置处，并且适于测量所述容器内在所述第二位置处的第二温度，以及生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号，并且其中，所述控制器适于接收所述第二温度信号，以及至少部分地基于所测量的第二温度生成所述控制信号。
5.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光辐射；
激光转向系统，其被布置成接收所述激光辐射并且适于将所述激光辐射转向到所述容器内的辐照区；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由所述激光器辐照的所述辐照区，由所述激光器对所述靶材料的所述辐照生成所述EUV辐射；
EUV光学元件，其位于所述容器内；
第一温度传感器，其被布置在所述容器内的第一位置处，并且适于测量所述容器内在所述第一位置处的第一测量温度，以及生成指示所述第一测量温度的值的第一温度信号，所述第一位置在重力上位于所述EUV光学元件上方；
第二温度传感器，其被布置在所述容器内的第二位置处，并且适于测量所述容器内在所述第二位置处的气体的第二温度，以及生成指示所测量的第二温度的值的第二温度信号；以及
控制器，其适于接收所述第一信号和所述温度信号，以及至少部分地基于所述第一测量温度和所测量的第二温度生成控制信号，以将所述控制信号提供给所述激光转向系统，以调整所述激光辐射照射所述辐照区中的所述靶材料的角度。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述EUV光学元件包括收集器反射镜。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一温度传感器包括第一热电偶，并且所述第二温度传感器包括第二热电偶。
8.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光束；
激光转向系统，其被布置成接收所述激光束，并且适于将所述激光束引导到所述容器内的辐照区以及调整所述激光束在所述辐照区中的倾斜；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由所述激光束辐照的所述辐照区，由所述激光束对所述靶材料的所述辐照生成所述EUV辐射；
温度传感器，其被布置在所述容器内的位置处，并且适于测量所述容器内在所述位置处的温度，以及生成指示所测量的温度的值的温度信号；以及
控制器，其适于接收所述温度信号，并且适于至少部分地基于所述温度信号的值生成控制信号，以及将所述控制信号提供给所述激光转向系统以调整所述激光束的所述倾斜。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述倾斜被调整以将所述温度维持在预定最大值以下。
10.根据权利要求8所述的装置，其进一步包括第二温度传感器，所述第二温度传感器被布置在所述容器内的第二位置处，并且适于测量所述容器内在所述第二位置处的第二温度，以及生成指示所测量的温度的第二值的第二温度信号，并且其中，所述控制器进一步适于接收所述第二温度信号，以及至少部分地基于所述第二温度信号的所述第二值生成所述控制信号，以及将所述控制信号提供给所述激光转向系统以调整所述激光束的所述倾斜。
11.根据权利要求10所述的装置，进一步包括位于所述容器内的EUV光学元件，并且其中，布置所述温度传感器的所述位置在重力上位于所述EUV光学元件上方。
12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述EUV光学元件包括收集器反射镜。
13.根据权利要求10所述的装置，其中，所述温度传感器包括热电偶，并且所述第二温度传感器包括热电偶。
14.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
容器；
激光器，其适于生成激光束；
激光转向系统，其被布置成接收所述激光束，并且适于将所述激光束引导到所述容器内的辐照区以及调整所述激光束在所述辐照区中的倾斜；
靶材料递送系统，其适于将靶材料递送到将由所述激光束辐照的所述辐照区，由所述激光束对所述靶材料的所述辐照生成所述EUV辐射；
多个温度传感器，被布置在所述容器内的相应位置处，并且适于测量所述容器内在所述相应位置处的温度，以及生成指示所测量的温度的值的多个温度信号；以及
控制器，其适于接收所述多个温度信号，以至少部分地基于所述温度信号的值生成控制信号，以及将所述控制信号提供给所述激光转向系统以调整所述激光束的所述倾斜。
15.根据权利要求14所述的装置，进一步包括位于所述容器内的EUV光学元件，并且其中，布置所述多个温度传感器中的至少一个温度传感器的所述位置在重力上位于所述EUV光学元件上方。
16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述多个温度传感器中的每个温度传感器包括热电偶。
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