CN110831311A - Euv产生装置 - Google Patents
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Abstract
极紫外(EUV)产生装置，包括：壳体模块，其包括：壳体，其内部维持真空状态；以及出射窗，其形成在壳体一侧；激光源，其通过出射窗向壳体的内部发射激光，等离子体产生模块，其位于壳体内部并通过允许朝向流入激光焦点区域的等离子气体发射激光来产生等离子体，以及射频(RF)电源模块，其在等离子气体流入激光焦点区域之前，对等离子气体预电离。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年8月8日提交给韩国知识产权局(KIPO)的韩国专利申请No.10-2018-0092377的优先权，其公开内容通过引用其全部合并于此。
技术领域
本发明构思的示例实施例涉及具有改善的发光效率的极紫外(EUV)产生装置。
背景技术
极紫外(EUV)产生装置是使用激光产生等离子体，然后使用产生的等离子体产生和供应EUV射线的装置。EUV产生装置通过将激光器聚焦在等离子气体流过的流路上并朝向等离子气体发射激光来产生等离子体。
同时，随着半导体衬底上的图案的尺寸减小，诸如光刻处理的半导体处理需要波长比一般紫外(UV)射线短的光。由于EUV射线具有比UV射线短的波长，因此它们应用于光刻处理的曝光处理或检查处理。然而，当EUV产生装置使用激光产生等离子体时，因为产生的等离子气体的能量强度可能会很低，所以由此产生的EUV射线的强度可能不足以进行曝光处理或检查处理。
发明内容
本发明构思的示例实施例涉及提供一种极紫外(EUV)产生装置，其改善EUV射线的输出强度和发射效率。
根据示例实施例，提供一种极紫外产生装置，包括：外壳，其包括壳体和形成在所述壳体一侧的窗口，所述壳体构造为连接到真空泵，使得所述壳体的内部可维持在真空状态；激光源，其构造为通过所述窗口朝向所述壳体的内部发射激光；等离子体产生装置，其位于所述壳体的内部，所述等离子体产生装置构造为响应于朝向流入激光焦点区域的等离子气体发射激光来产生等离子体；以及射频(RF)电源装置，其构造为在所述等离子气体流入所述激光焦点区域之前，对所述等离子气体预电离。
根据示例实施例，提供一种极紫外产生装置，其构造为通过使用激光产生等离子体方法来产生极紫外射线，所述极紫外产生装置包括：等离子体产生装置，其构造为对等离子气体预电离以产生预电离的等离子气体，并通过朝向所述预电离的等离子气体发射激光来产生等离子体。
根据示例实施例，提供一种极紫外产生装置，包括：激光源，其构造为向激光焦点区域发射激光；等离子体产生装置，其构造为通过引导等离子气体流入所述激光焦点区域来产生等离子体；射频(RF)电源装置，其构造为在所述等离子气体流入所述激光焦点区域之前，对所述等离子气体预电离以产生预电离的等离子气体；以及电磁铁，其构造为将所述预电离的等离子气体聚焦到所述激光焦点区域。
附图说明
通过参考附图详细描述本发明构思的一些示例实施例，本发明构思的上述和其他目的、特征和优点对于本领域普通技术人员将变得更加明显，在附图中：
图1A和图1B是示出根据本发明构思的示例实施例的EUV产生装置的示意构造图。
图2是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
图3是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
图4是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
图5是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
图6是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
图7是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
具体实施方式
在下文中，将描述根据本发明构思的示例实施例的极紫外(EUV)产生装置。
图1A和图1B是示出根据本发明构思的示例实施例的EUV产生装置的示意构造图。
参照图1A和图1B，根据本发明构思的示例实施例的EUV产生装置100可以包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块130和射频(RF)电源模块140。此外，EUV产生装置100还可包括真空泵180和气源190。同时，尽管未详细示出，EUV产生装置100还可包括用于会聚所产生的EUV射线的会聚模块(未示出)以及用于仅选择产生的EUV射线所需的波长的滤光器模块(未示出)。
EUV产生装置100是向等离子气体发射激光以产生等离子体，然后使用产生的等离子体来产生和供应EUV射线的装置。EUV产生装置100可以通过使用激光产生的等离子体(LPP)方法来产生EUV射线。EUV射线可以具有10nm至0nm的波长。EUV射线可以具有10nm至20nm的波长。EUV射线可具有13.5nm的波长。
如下所述，在一个或多个示例实施例中，EUV产生装置100可以通过在发射激光之前，向等离子气体施加能量来预电离等离子气体，从而产生等离子体。也就是说，EUV产生装置100可以通过使用感应耦合的感应电流来施加电场，将等离子气体改变为预电离状态，并且随后通过将激光发射到预电离的等离子气体来产生等离子体。这里，预电离状态可以指等离子气体被部分或全部电离的状态，即，能量低于产生等离子体所需的能量的状态。而且，预电离状态可以包括等离子气体被预热的状态。
因此，由于在一个或多个示例实施例中，EUV产生装置100通过将激光发射至使用由感应电流引起的电场所形成的预电离状态的等离子气体来产生等离子体，因此可以更有效产生EUV射线。也就是说，EUV产生装置100可以增加EUV射线的输出强度和发射效率。
EUV产生装置100可以应用于执行半导体处理(例如光刻处理)的各种装置。例如，EUV产生装置100可以用于执行曝光处理的曝光设备。在这种情况下，EUV产生装置100可以提供EUV射线作为执行曝光处理的曝光束。而且，EUV产生装置100可以用于检查掩模版的检查装置。
壳体模块110可包括壳体111、入射窗112和出射窗113。虽然图中未示出，但是壳体模块110还可包括测量壳体111内部真空度的真空计。
壳体111形成为内部中空的盒状。壳体111提供容纳等离子体产生模块130的空间。壳体111提供产生EUV射线的内部空间。壳体111可以由具有耐热性和耐腐蚀性的材料形成，例如不锈钢。由于壳体111暴露于高温下的等离子体，因此壳体111可以由不被高温下的等离子体损坏的材料形成。
壳体111可以在其内部保持真空。壳体111可以保持适当的真空度，以防止在形成EUV射线的过程中激光或EUV射线被吸收到大气中。例如，壳体111可以保持10-3托或更低的真空度。而且，壳体111具有与大气接触的外部，并且可以与出射窗113处的光学真空室(未示出)结合。这里，光学真空室可以是使用产生的EUV射线的掩模版检查室。而且，壳体111可以位于另外的真空室中。
入射窗112可以形成在壳体111的一侧上。入射窗112可以设置有激光通过的路径。而且，入射窗112可以执行将壳体111与外部环境分离的功能。例如，当壳体111位于大气中时，入射窗112将壳体111的内部空间与外部分离，以便在壳体111内维持真空状态。入射窗112可以由减少(或可选地，最小化)入射激光损失的材料形成。入射窗112可以由石英形成，并且可以将壳体111的内部与外部分离以使激光穿过其中。同时，当壳体111的外部处于真空状态时，可以省略入射窗112。在这种情况下，入射窗112可以形成为空孔。
出射窗113可以形成在壳体111的另一侧。出射窗113可以设置有EUV射线通过的路径。当壳体111通过出射窗113连接到附加的光学处理室(未示出)时，出射窗113可以形成为空孔。而且，出射窗113可以形成为仅使EUV射线通过并阻挡激光通过的滤光器。出射窗113可以形成为包括锆的滤光器。而且，出射窗113可以执行将壳体111与外部环境分离的功能。例如，当壳体111位于大气中时，出射窗113将壳体111的内部空间与外部分离，以便在壳体111内保持真空状态。出射窗113可以由减少(或替代地，最小化)从其中发射出的EUV射线的损失的材料形成。入射窗112和出射窗113可以根据等离子体产生模块130、RF电源模块140或壳体111中的其他部件的位置安装在壳体111中的各种位置处。
真空泵可以连接到壳体111并且可以维持壳体111内的真空。真空泵可以包括各种真空泵，其足以维持壳体111内的例如10-3托的真空度。
激光源120是输出激光的光源。激光源120可以位于壳体111的外部，并且可以朝向入射窗112发射激光。激光源120可以输出能量足以使等离子气体进入等离子体状态的激光。由激光源120发射的激光可以在等离子体产生模块130中的激光焦点区域(标记为“a”)中形成焦点，并且可以有效地加热等离子气体。如下面更详细讨论的，由于等离子气体被RF电源模块140预电离，因此与向等离子气体发射激光时相比，可以更有效地产生等离子体。激光源120可以具有高强度脉冲。激光源120可以是CO2激光器、NdYAG激光器或钛蓝宝石激光器。此外，激光源120可以是ArF准分子激光器或KrF准分子激光器。
激光源120还可以包括聚焦透镜121。聚焦透镜121可以位于激光源120和壳体111之间。聚焦透镜121可以调节由激光源120发射的激光的焦距。作为聚焦透镜121，可以使用常规的聚焦透镜。
等离子体产生模块130可包括激光路径管131和气体供应管132。等离子体产生模块130还可包括气体聚焦管133。等离子体产生模块130通过使用激光和等离子气体来形成等离子体并产生EUV射线。更详细地，等离子体产生模块130可以位于壳体111中，并且可以通过朝流入激光焦点区域“a”的等离子气体发射激光来产生等离子体。
激光路径管131可以形成为具有管形状，该管形状包括中空且敞开的一侧和其他侧。激光路径管131可以形成为内径为第一直径D1的管。激光路径管131可以位于壳体111中，使得中心轴与入射窗112的中心重合。激光路径管131可以位于壳体111中，使得中心轴与发射路径重合。激光可以在激光路径管131的一侧入射并且可以从另一侧发射。在激光路径管131中，由于激光沿着中心轴发射，所以激光焦点区域“a”可以形成在中心轴上的位置处。也就是说，在激光路径管131中，由于激光的发射方向等于由气体供应管132供应的等离子气体的流动方向，所以激光焦点区域“a”可以容易地形成在期望区域中。例如，会聚激光的激光焦点区域“a”可以形成在激光路径管131中。激光焦点区域“a”可以形成在激光路径管131的另一侧的内部或外部。此外，激光焦点区域“a”可以形成在气体供应管132与激光路径管131结合的位置处。
激光路径管131可以形成为电介质。激光路径管131可以由诸如石英的透明材料形成。而且，激光路径管131可以由氧化铝或诸如氧化锆的陶瓷材料形成。
激光路径管131可以保持在真空状态，以减少(或替代地，防止)由激光散射引起的损失，并有效地形成等离子体。激光路径管131可以位于壳体111内部，以便维持其内部的真空状态。而且，虽然未在附图中详细示出，但是激光路径管131中的空气可以通过另外的排放管排出，使得可以维持其内部的真空状态。
在激光路径管131的另一侧和出射窗113之间可以进一步包括反射或会聚所产生的EUV射线的反射镜(未示出)。在这种情况下，激光路径管131的中心轴可以不与出射窗113的中心重合。
气体供应管132可以形成为具有管形状，该管形状包括中空且敞开的顶侧和底侧。气体供应管132可以形成为内径是第二直径D2。气体供应管132可以由与激光路径管131的材料相同的材料形成。气体供应管132可以与激光路径管131结合以与其垂直或倾斜。也就是说，气体供应管132可以结合成使得其中心轴与激光路径管131的中心轴垂直或以一倾角相交。气体供应管132的顶部可以与激光路径管131结合，同时从激光路径管131的外圆周表面穿过到内圆周表面。气体供应管132的内部可以与激光路径管132的内部结合。气体供应管132可以在基于激光路径管131的纵向方向上的中间位置处与激光路径管131结合。当激光焦点区域“a”形成在激光路径管131的另一端时，气体供应管132可以在朝向另一端倾斜的同时与激光路径管131结合。也就是说，气体供应管132可以与激光路径管131结合同时底侧绕顶侧旋转，朝向激光路径管131的一侧与激光路径管131结合。在这种情况下，由气体供应管132供应的等离子气体可以更有效地流向激光路径管131的另一侧。
气体供应管132可以将等离子气体供应到激光路径管131的内部。气体供应管132的第二直径可以大于激光路径管131的第一直径。第二直径可以是是第一直径的1.1至2.0倍。因此，由气体供应管132供应的等离子气体的量大于在激光路径管131中流动的气体的量。此外，等离子气体可以以均匀的密度流过激光路径管131。
气体聚焦管133可以具有从第一侧向第二侧敞开的管形状，并且具有从第一侧向第二侧减小的内径。气体聚焦管133可以与激光路径管131一体形成。气体聚焦管133的第二端可以具有比气体供应管132的内径小的内径。气体聚焦管133的第一端可以与激光路径管131的另一端结合。气体聚焦管133聚焦从激光路径管131流入的等离子气体，同时允许等离子气体从一侧流到另一侧。也就是说，气体聚焦管133可以增加流入其中的等离子气体的密度。由于气体聚焦管133的第二端的内径形成为小于激光路径管131的内径，因此可以更有效地聚焦等离子气体。当形成气体聚焦管133时，激光焦点区域“a”可以形成在气体聚焦管133的内部或外部，而不是激光路径管131的内部。激光焦点区域“a”可以形成在气体聚焦管133的第二端的内部或外部。气体聚焦管133可以通过增加激光焦点区域“a”中的等离子气体的密度来提高形成等离子体的效率。同时，当由于激光路径管131的内径足够小，因此可以聚焦等离子气体时，可以省略气体聚焦管133。
RF电源模块140可以包括RF线圈141和RF电源142。RF电源模块140可以在等离子气体流入激光焦点区域“a”之前，对等离子气体预电离。
RF线圈141可以在气体供应管132的外圆周表面上缠绕至少一次。为了对气体供应管132中流动的等离子气体预电离或为了等离子体的产生提供能量，RF线圈141可以缠绕足够的次数。RF线圈141可以产生电感耦合型感应电流，并且可以向等离子气体施加电场。
RF电源142可以电连接到RF线圈141。RF电源142可以将用于预电离等离子气体的电力提供至RF线圈141。RF电源142可以提供频率为例如13.5MHz至80MHz的电力。
真空泵180可以连接到壳体111并且可以维持壳体111内的真空。真空泵180可以连接到激光路径管131并且可以维持激光路径管131内的真空。根据必要的真空度，可以使用适当的真空泵。
气源190可以连接到气体供应管132，并且可以将等离子气体供应到气体供应管132。可以使用Ne、He、Ar或Xe气体作为等离子气体。
如图1A所示，在一些示例性实施例中，RF线圈141可以缠绕在气体供应管132的外圆周表面上。然而，如下面参照图1B至图7所讨论的，示例实施例不限于此。
参照图1B，在根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置200中，RF电源模块240的RF线圈241可以缠绕在激光路径管131的另一侧。即，RF线圈241可以缠绕在激光路径管131的另一端和气体聚焦管133之间的激光路径管131的外圆周表面上。RF线圈241可以将位于激光焦点区域“a”附近的位置处的等离子气体预电离。因此，EUV产生装置200可以更有效地形成等离子体，从而提高发光效率。
此外，在EUV产生装置200中，虽然未在图中详细示出，但是RF线圈141甚至可以缠绕在与图1A中的位置相同的位置处。
在下文中，将描述根据本发明构思的其他示例实施例的EUV产生装置。
图2是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
参照图2，根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置300可包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块130、RF电源模块240和电磁铁350。
与图1A和图1B中所示的EUV产生装置100和200相比较，除了电磁铁350也包括在其中之外，EUV产生装置300可以相同或类似地形成。因此，在下文中，将主要描述EUV产生装置300的电磁铁350。此外，在描述EUV产生装置300时，使用相同的附图标记表示与图1A和图1B中所示的EUV产生装置100和200的组件相同或相似的组件，并且将省略其详细描述。同时，在以下其他示例实施例中也都是相同的。
电磁铁350可以具有由缠绕线圈形成的环形。虽然未详细示出，但电磁铁350可包括环形外壳、位于外壳中的环形磁芯和缠绕在磁芯上的线圈。线圈可以环形地缠绕在磁芯上。电磁铁350的内径可以对应于或大于激光路径管131的外径。电磁铁350可以具有足够的长度以聚焦等离子气体。电磁铁350的长度可以凭经验确定。电磁铁350可以定位成使得其一侧与激光路径管131的另一侧接触或部分重叠。
电磁铁350可以定位成使得其中心轴与激光路径管131的中心轴重合。激光焦点区域“a”可以位于电磁铁350的中心轴处。电磁铁350可以从另外的外部电源(未示出)接收电力并且可以产生磁场。然而，示例实施例不限于此，并且电磁铁350可以与EUV产生装置300的其他组件共用电源。电磁铁350可以将磁力施加到包括激光焦点区域“a”的区域。即，电磁铁350可以向流入激光焦点区域“a”的等离子气体施加磁力。电磁铁350可以通过使用磁力，将从激光路径管131的另一侧流入的预电离的等离子气体聚焦在包括激光焦点区域“a”的区域中。也就是说，电磁铁350可以增加包括激光焦点区域“a”的区域中的等离子气体的密度。由于等离子气体在激光路径管131或气体供应管132中变为电离状态，所以可以通过磁场的磁力来聚焦等离子气体。
当气体聚焦管133与激光路径管131的另一侧结合时，电磁铁350可以定位成至少围绕气体聚焦管133的外圆周表面。电磁铁350可以具有比气体聚焦管133的长度长的长度，并且可以结合成围绕包括气体聚焦管133的外圆周表面的区域。此外，电磁铁350的内径可以与气体聚焦管133的内径相对应。因此，电磁铁350的一侧可以与气体聚焦管133的第二端接触并与其结合。激光焦点区域“a”可以形成在气体聚焦管133或电磁铁350的内部。
在下文中，将描述根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置。
图3是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
参照图3，根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置400可包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块430、RF电源模块240和电磁铁350。
等离子体产生模块430可包括激光路径管131、气体供应管132、气体聚焦管133和气体引入管434。
气体引入管434可以具有与气体聚焦管133的第二端的内径相对应的内径。气体引入管434可以与激光路径管131和气体聚焦管133一体形成。气体引入管434的外径可以对应于电磁铁350的内径。气体引入管434可以具有至少与电磁铁350的长度相对应的长度。气体引入管434的一侧可以与气体聚焦管133的第二端结合，并且可以朝向电磁铁350的内部延伸。气体引入管434可以引导从气体聚焦管133流入的等离子气体流入电磁铁350内部。
由于电磁铁350的内圆周表面与气体引入管434的外圆周表面接触或与其相邻，因此可以减小电磁铁350与等离子气体之间的距离。因此，电磁铁350可以通过增加朝向等离子气体的磁力来更有效地聚焦等离子气体。
在下文中，将描述根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置。
图4是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
参照图4，根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置500可包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块130、RF电源模块240和会聚模块560。
会聚模块560可以包括激光入射孔561和EUV出射孔562。此外，会聚模块560还可以包括反射镜563。同时，会聚模块560还可以包括对经聚焦的EUV射线滤光的滤光器(未示出)以及用于改变EUV射线路径的光学装置(未示出)。由于会聚模块560聚焦并发射由等离子体产生的EUV射线，因此可以提高供应EUV射线的效率。
会聚模块560可以形成为具有半椭球体形状，该半椭球体形状通过沿垂直于中心轴的横截面560a切割椭球体而形成。这里，中心轴可以是将椭球体的第一焦点f1连接到第二焦点f2的轴。而且，第一焦点f1可以是位于椭圆一侧上的焦点，该椭圆在沿长轴方向切割形成会聚模块560的椭球体时形成。第二焦点f2可以是位于该椭圆的另一侧的焦点。半椭球体可包括位于一侧的第一焦点f1和位于另一侧的虚拟的第二焦点f2。而且，横截面560a可以是位于中心轴的中间位置处的表面或者与中间位置间隔开的位置处的表面。而且，会聚模块560可以形成为椭圆镜或椭圆反射镜。会聚模块560可以由透明材料形成。例如，会聚模块560可以由石英材料形成。而且，会聚模块560可以包括形成在内反射表面上的Mo-Si多层膜，以有效地反射EUV射线。这里，Mo-Si多层膜可以是通过交替层叠Mo层和SiC层而形成的膜。
激光入射孔561可以形成在半椭球体的内圆周表面的中心处。也就是说，激光入射孔561可以形成在将横截面的中心连接到椭圆的第一焦点f1的线与半椭球体的内圆周表面相交的点处。激光入射孔561可以形成为具有允许激光通过所需的足够直径。激光入射孔561可以形成为在常规反射镜中形成的孔。EUV出射孔562可以形成在与激光入射孔561相对的一侧上。EUV出射孔562可以形成在半椭球体的因横截面而敞开的位置处。EUV出射孔562可以将产生的EUV射线输出到外部。
可以组合会聚模块560，使得激光入射孔561与激光路径管131或气体聚焦管133连通。激光入射孔561可以直接连接到激光路径管131或气体聚焦管133。激光入射孔561允许激光通过激光路径管131向会聚模块560的内部发射。会聚模块560可以在其内部包括激光焦点区域“a”。在会聚模块560中，包括第一焦点f1的区域可以形成为激光焦点区域“a”。激光入射孔561允许激光朝向位于会聚模块560内部的激光焦点区域“a”发射。此外，激光入射孔561可以允许电离的等离子气体流入会聚模块560。
等离子气体和激光可以在会聚模块560的激光焦点区域“a”中形成等离子体并产生EUV射线。使用等离子体产生的EUV射线可以在所有方向上发射。会聚模块560可以会聚在各个方向上发射的EUV射线，并在与激光焦点区域“a”相反的方向上发射经会聚的EUV射线。这里，由会聚模块560发射的EUV射线可以穿过反射焦点，所述反射焦点位于椭圆的中心轴上的与激光焦点区域“a”相对的一侧上。这里，反射焦点可以是椭圆的第二焦点f2。由会聚模块560会聚的EUV射线可以穿过反射焦点并且可以在相反方向上发射。
反射镜563可以安装在反射焦点附近的位置处，并且可以在特定方向上发射EUV射线。反射镜563可以允许EUV射线向下射出。这里，出射窗113可以位于壳体111的底表面上。作为反射镜563，可以使用用于反射和会聚EUV射线的常规反射镜。而且，反射镜563可以形成为能够有效地反射和会聚EUV射线的形状。反射镜563可以形成为椭圆镜或椭圆形反射镜。而且，反射镜563可以包括形成在内反射表面上的Mo-Si多层膜，以有效地反射EUV射线。
在下文中，将描述根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置。
图5是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
参照图5，根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置600可包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块130、RF电源模块240和会聚模块660。
会聚模块660可以包括激光入射孔661和EUV出射孔562。此外，会聚模块660还可以包括反射镜563。此外，会聚模块660还可以包括激光出射孔664。
会聚模块660可以形成为具有半椭球体形状，所述半椭球体形状通过沿垂直于其中心轴的横截面660a切割椭球体而形成。半椭球体可包括位于一侧的第一焦点f1和位于另一侧的虚拟的第二焦点f2。类似于根据图4所示的示例性实施例的会聚模块560，会聚模块660可以由蓝宝石形成，并且可以在反射表面上包括Mo-Si多层膜。
激光入射孔661可以形成在与横截面平行并且穿过第一焦点f1的线与椭球体的内圆周表面相交的点处。也就是说，激光入射孔661可以形成在与半椭球体的中心轴垂直的位置处。激光入射孔661可以形成为具有允许激光通过所需的足够直径。EUV出射孔562可以形成在与激光入射孔661直角相交的位置处。也就是说，EUV出射孔562可以形成在半椭球体的由横截面而敞开的位置处。EUV出射孔562可以将产生的EUV射线输出到外部。
可以组合会聚模块660，使得激光入射孔661与激光路径管131或气体聚焦管133连通。激光入射孔661可以直接连接到激光路径管131或气体聚焦管133。激光入射孔661允许激光通过激光路径管131向会聚模块660的内部发射。激光入射孔661可以允许电离的等离子气体流入会聚模块660。
会聚模块660可以接收在水平方向上入射的激光，并在向下方向上发射EUV射线。因此，在会聚模块660中，激光的入射方向和EUV射线的出射方向可以直角相交。
反射镜563可以反射EUV射线并朝向出射窗113发射EUV射线。反射镜563可以允许EUV射线在水平方向上射出。这里，出射窗113可以位于壳体111的侧表面上。
激光出射孔664可以允许穿过激光焦点区域“a”的激光从会聚模块660发射出去。激光转储器(laser dump)(未示出)安装在激光出射孔664的外部，以便将从中发射出的激光的能量转换为热量，并消散热量。
图6是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
参照图6，根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置700可包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块130、RF电源模块240、电磁铁750和会聚模块560。
电磁铁750可以形成为其中一侧和另一侧具有相同内径的环形形状。电磁铁750可以形成为具有比会聚模块560的横截面的外径大的内径。电磁铁750可以位于会聚模块560的外部以围绕包括激光焦点区域“a”的区域。电磁铁750可以具有足够的长度，以用于将等离子气体聚焦在激光焦点区域“a”中。例如，电磁铁750可以定位成使得其一侧与激光路径管131或气体聚焦管133的另一侧接触或部分重叠。另外，电磁铁750的另一侧可以位于会聚模块560的另一侧，而非激光焦点区域“a”。因此，电磁铁750可以将通过激光路径管131或气体聚焦管133流入会聚模块560的等离子气体聚焦在激光焦点区域“a”中。
图7是根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置的构造图。
参照图7，根据本发明构思的另一示例实施例的EUV产生装置800可包括壳体模块110、激光源120、等离子体产生模块130、RF电源模块240、电磁铁850和会聚模块560。
电磁铁850可以形成为具有环形形状，并且可以具有形状与会聚模块560的外圆周表面的形状相对应的内圆周表面。也就是说，电磁铁850可以形成为具有内径从一侧向另一侧增加的形状。电磁铁850可以具有足够的长度，以用于将等离子气体聚焦在激光焦点区域“a”中。例如，电磁铁850可以定位成使得其一侧与激光路径管131或气体聚焦管133的另一侧接触或部分重叠。另外，电磁铁850的另一侧可以位于会聚模块560的另一侧，而非激光焦点区域“a”。因此，由于电磁铁850被安装成与会聚模块560相邻，所以可以有效地聚焦流入会聚模块560的等离子气体。
根据本发明构思的示例实施例，可以实现改善EUV射线的输出强度和发射效率的EUV产生装置。
根据一个或多个示例实施例，虽然未示出，但EUV产生装置100至800还可包括控制器(未示出)，其构造为控制激光源、真空泵、气源、RF电源和/或电磁铁，使得EUV产生装置100至800对供应至其的等离子气体预电离，并通过向处于预电离状态的等离子气体发射激光来产生等离子体，使得EUV产生装置100至800可以增加EUV射线的输出强度和发射效率。
在一些示例实施例中，使用硬件、硬件和软件的组合、或者存储可执行以执行其功能的软件的非暂时性存储介质来实现控制器。
可以使用处理电路来实现硬件，例如但不限于，一个或多个处理器、一个或多个中央处理单元(CPU)、一个或多个控制器、一个或多个算术逻辑单元(ALU)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个微计算机、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、一个或多个片上系统(SoC)、一个或多个可编程逻辑单元(PLU)、一个或多个微处理器、一个或多个专用集成电路(ASIC)、或能够以定义方式响应和执行指令的一个或多个任何其他装置。
软件可以包括计算机程序、程序代码、指令或其某种组合，以用于独立地或共同地指示或构造硬件装置根据需要操作。计算机程序和/或程序代码可以包括程序或计算机可读指令、软件组件、软件模块、数据文件、数据结构等，其能够由一个或多个硬件装置实现，例如上面提到的一个或多个硬件装置。程序代码的示例包括由编译器产生的机器代码和使用解译器执行的更高级程序代码。
例如，当硬件装置是计算机处理装置(例如，一个或多个处理器、CPU、控制器、ALU、DSP、微计算机、微处理器等)时，计算机处理装置可以被构造为根据程序代码执行算术、逻辑和输入/输出操作来执行程序代码。一旦程序代码被加载到计算机处理装置中，计算机处理装置可以被编程为执行程序代码，从而将计算机处理装置转换成专用计算机处理装置。在更具体的示例中，当程序代码被加载到处理器中时，处理器变为被编程以执行与其对应的程序代码和操作，从而将处理器转换为专用处理器。在另一示例中，硬件装置可以是定制为专用处理电路(例如，ASIC)的集成电路。
诸如计算机处理装置之类的硬件装置可以运行操作系统(OS)和在OS上运行的一个或多个软件应用程序。计算机处理装置还可以响应于软件的执行来访问、存储、操纵、处理和创建数据。为简单起见，可以将一个或多个示例实施例示出为一个计算机处理装置；然而，本领域技术人员将理解，硬件装置可以包括多个处理元件和多种类型的处理元件。例如，硬件装置可以包括多个处理器或者包括处理器和控制器。此外，其他处理构造也是可能的，例如并行处理器。
根据一个或多个示例实施例，存储介质还可以包括在各单元和/或各装置处的一个或多个存储装置。一个或多个存储装置可以是有形计算机可读存储介质或非暂时性计算机可读存储介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、永久大容量存储装置(诸如磁盘驱动器)、和/或任何其他类似的能够存储和记录数据的数据存储机制。一个或多个存储装置可以被构造为存储用于一个或多个操作系统和/或用于实现本文描述的示例实施例的计算机程序、程序代码、指令或其某种组合。计算机程序、程序代码、指令或其某种组合也可以使用驱动机制，从单独的计算机可读存储介质加载到一个或多个存储装置和/或一个或多个计算机处理装置中。这种单独的计算机可读存储介质可以包括通用串行总线(USB)闪存驱动器、记忆棒、蓝光/DVD/CD-ROM驱动器、存储卡和/或其他类似的计算机可读存储介质。计算机程序、程序代码、指令或其某些组合可以经由网络接口而不是经由计算机可读存储介质，从远程数据存储装置加载到一个或多个存储装置和/或一个或多个计算机处理装置中。另外，计算机程序、程序代码、指令或其某种组合可以从远程计算系统加载到一个或多个存储装置和/或一个或多个处理器中，该远程计算系统被构造为通过网络传送和/或分发计算机程序、程序代码、指令或其某些组合。远程计算系统可以经由有线接口、空中接口和/或任何其他类似的介质来传送和/或分发计算机程序、程序代码、指令或其某种组合。
可以为示例实施例的目的专门设计和构造一个或多个硬件装置、存储介质、计算机程序、程序代码、指令或其某种组合、或者它们可以是为了示例实施例的目的而改变和/或修改的已知装置。
虽然已经参考附图描述了本发明构思的示例实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以进行各种修改。因此，上述示例实施例应仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。
Claims (20)
1.一种极紫外产生装置，包括：
外壳，其包括壳体和形成在所述壳体一侧的窗口，所述壳体构造成连接到真空泵，使得所述壳体的内部能够维持在真空状态；
激光源，其构造为通过所述窗口朝向所述壳体的内部发射激光；
等离子体产生装置，其位于所述壳体的内部，所述等离子体产生装置构造为响应于朝向流入激光焦点区域的等离子气体发射激光来产生等离子体；以及
射频电源装置，其构造为在所述等离子气体流入所述激光焦点区域之前，对所述等离子气体预电离。
2.如权利要求1所述的极紫外产生装置，其中，
所述等离子体产生装置包括：
激光路径管，其具有第一端、第二端和中心轴，所述中心轴与从所述激光路径管的第一端发射到所述激光路径管中的激光的发射路径重合，使得所述激光焦点区域比所述激光路径管的第一端更靠近所述激光路径管的第二端；以及
气体供应管，其连接到所述激光路径管，所述气体供应管构造成将所述等离子气体供应到所述激光路径管的内部，并且
所述射频电源装置包括：
射频线圈，其缠绕在所述气体供应管的外圆周表面以及所述气体供应管与所述激光路径管的接合处下游的激光路径管的外圆周表面中的一个或多个上，以及
射频电源，其构造为向所述射频线圈供电。
3.如权利要求2所述的极紫外产生装置，其中，所述等离子体产生装置还包括：
气体聚焦管，其第一端连接到所述激光路径管的第二端，所述气体聚焦管的形状使得所述气体聚焦管的内径从其第一端朝向其第二端减小，并且其中
所述激光焦点区域比所述气体聚焦管的第一端更靠近所述气体聚焦管的第二端。
4.如权利要求3所述的极紫外产生装置，其中，所述激光路径管的内径小于所述气体供应管的内径并且大于所述气体聚焦管的第二端的内径。
5.如权利要求2所述的极紫外产生装置，还包括：
电磁铁，其包括环形缠绕线圈，所述电磁铁的中心轴与所述激光路径管的中心轴重合，其中
所述激光焦点区域位于所述电磁铁的中心轴上。
6.如权利要求5所述的极紫外产生装置，其中，所述等离子体产生装置还包括：
气体聚焦管，其第一端连接到所述激光路径管的第二端，所述气体聚焦管的形状使得所述气体聚焦管的内径从其第一端向第二端减小；以及
气体引入管，其连接到所述气体聚焦管的第二端并朝向所述电磁铁的内部延伸。
7.如权利要求2所述的极紫外产生装置，还包括：
会聚器，其位于所述激光路径管的下游，所述会聚器具有包括激光入射孔的半椭球体的形状，使得所述极紫外产生装置构造成经由所述激光入射孔将所述等离子气体从所述激光路径管传送至所述会聚器，其中
所述激光焦点区域是所述会聚器中的包括所述半椭球体的第一焦点的区域。
8.如权利要求7所述的极紫外产生装置，还包括：
电磁铁，其包括环形缠绕线圈，所述电磁铁的中心轴与所述激光路径管的中心轴重合，所述电磁铁位于所述会聚器的外部，使得所述电磁铁围绕所述第一焦点，并且所述激光焦点区域位于所述电磁铁的中心轴上。
9.如权利要求8所述的极紫外产生装置，其中，所述电磁铁具有环形形状，使得所述电磁铁的两端具有相同的内径。
10.如权利要求8所述的极紫外产生装置，其中，所述电磁铁具有内圆周表面，所述内圆周表面的形状与所述会聚器的外圆周表面的形状相对应。
11.如权利要求2所述的极紫外产生装置，还包括：
会聚器，其位于所述激光路径管的下游，所述会聚器具有包括激光入射孔的半椭球体的形状，使得所述极紫外产生装置构造成经由所述激光入射孔将所述等离子气体从所述激光路径管传送至所述会聚器，所述激光入射孔位于所述半椭球体上的一点处，与所述半椭球体的横截面平行并穿过所述半椭球体的第一焦点的线与所述半椭球体的内圆周表面相交于该点处，其中
所述激光焦点区域位于所述会聚器中的包括所述第一焦点的区域中。
12.如权利要求1所述的极紫外产生装置，其中，所述等离子体产生装置构造成通过激光产生等离子体方法来产生极紫外射线，使得由此产生的极紫外射线具有10nm至20nm之间的波长。
13.一种极紫外产生装置，其构造为通过使用激光产生等离子体方法来产生极紫外射线，所述极紫外产生装置包括：
等离子体产生装置，其构造为对等离子气体预电离以产生预电离的等离子气体，并通过朝向所述预电离的等离子气体发射激光来产生等离子体。
14.如权利要求13所述的极紫外产生装置，其中，所述等离子体产生装置包括：
激光路径管，其具有第一端和第二端，所述激光路径管构造成将等离子气体引导到激光焦点区域，所述激光焦点区域比所述激光路径管的所述第一端更靠近所述第二端；以及
气体供应管，其连接到所述激光路径管，所述气体供应管构造成将所述等离子气体供应到所述激光路径管的内部。
15.如权利要求14所述的极紫外产生装置，还包括：
射频电源装置，其构造为对所述等离子气体预电离，所述射频电源装置包括：
射频线圈，其缠绕在所述气体供应管的外圆周表面和所述激光路径管的处于所述气体供应管和所述激光路径管的接合处下游的外圆周表面中的一个或多个上；以及
射频电源，其构造为向所述射频线圈供电。
16.如权利要求14所述的极紫外产生装置，还包括：
电磁铁，其包括环形缠绕线圈，所述电磁铁的中心轴与所述激光路径管的中心轴重合，其中
所述激光焦点区域位于所述电磁铁的中心轴上。
17.如权利要求14所述的极紫外产生装置，还包括：
会聚器，其位于所述激光路径管的下游，所述会聚器具有包括激光入射孔的半椭球体的形状，使得所述极紫外产生装置构造成经由所述激光入射孔将所述等离子气体从所述激光路径管传送至所述会聚器，所述激光入射孔位于所述半椭球体上的一点处，与所述半椭球体的横截面平行并穿过所述半椭球体的第一焦点的线与所述半椭球体的内圆周表面相交于该点处，其中
所述激光焦点区域位于所述会聚器中的包括所述第一焦点的区域中。
18.一种极紫外产生装置，包括：
激光源，其构造成向激光焦点区域发射激光；
等离子体产生装置，其构造为通过引导等离子气体流入所述激光焦点区域来产生等离子体；
射频电源装置，其构造为在所述等离子气体流入所述激光焦点区域之前，对所述等离子气体预电离以产生预电离的等离子气体；以及
电磁铁，其构造为将所述预电离的等离子气体聚焦到所述激光焦点区域。
19.如权利要求18所述的极紫外产生装置，其中，所述等离子体产生装置包括：
激光路径管，其中心轴与所述激光的发射路径重合，并且所述等离子气体流入所述激光路径管；
气体供应管，其连接到所述激光路径管，所述气体供应管构造成将所述等离子气体供应到所述激光路径管的内部；以及
气体聚焦管，其第一端连接到所述激光路径管，所述气体聚焦管的形状使得其内径从其第一端朝向其第二端减小，其中
所述激光焦点区域比所述气体聚焦管的第一端更靠近所述气体聚焦管的第二端，并且
所述电磁铁位于所述气体聚焦管的外部，使得所述电磁铁围绕所述气体聚焦管。
20.如权利要求19所述的极紫外产生装置，其中，所述射频电源装置包括：
射频线圈，其缠绕在所述气体供应管的外圆周表面和所述激光路径管的处于所述气体供应管和所述激光路径管的接合处下游的外圆周表面中的一个或多个上；以及
射频电源，其构造为向所述射频线圈供电。
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