CN112305868A - 极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统 - Google Patents

极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统 Download PDF

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Abstract

本发明的各种实施例涉及一种极紫外线光刻设备的液滴捕集器(droplet catcher)系统。液滴捕集器系统包含捕集器主体、热传递部件、热交换器以及控制器。捕集器主体具有外表面。热传递部件直接地附接到捕集器主体的外表面。热交换器热联接到热传递部件。控制器电联接到热交换器。

Description

极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统
技术领域
本发明的实施例是有关于一种极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统。
背景技术
半导体集成电路(integrated circuit，IC)产业已经历指数生长。IC材料和设计的技术进展已生产数代IC，其中每一代具有比前一代小且更复杂的电路。此按比例缩小还增加了IC加工和制造的复杂性。
仅作为一个实例，半导体光刻工艺可使用光刻模板(例如，光掩模或掩模版)将图案以光学方式转印到衬底上。可通过此光刻工艺图案化的最小特征大小受到经投影的辐射源的波长限制。考虑到此情况，已经引入极紫外线(extreme ultraviolet，EUV)辐射源和光刻工艺。
发明内容
本发明实施例的一种EUV光刻设备的液滴捕集器系统。液滴捕集器系统包含捕集器主体、第一热传递部件、第二热传递部件、热交换器以及控制器。第一热传递部件直接地附接到捕集器主体。第二热传递部件直接地附接到捕集器主体。热交换器热联接到第二热传递部件。控制器电联接到热交换器和第一热传递部件。
本发明实施例的一种EUV光刻设备的液滴捕集器系统。液滴捕集器系统包含捕集器主体、热传递部件、热交换器以及控制器。捕集器主体具有外表面。热传递部件直接地附接到捕集器主体的外表面。热交换器热联接到热传递部件。控制器电联接到热交换器。
本发明实施例的一种EUV光刻设备的维护方法。EUV光刻设备包含源容器、液滴产生器以及液滴捕集器组件。液滴捕集器组件包括捕集器主体和附接到捕集器主体的热传递部件。液滴产生器和捕集器主体连接到源容器且彼此对准。维护方法包含通过使热传递流体流过热传递部件且在捕集器主体的温度降低到预定点之后破坏源容器的真空状态来降低捕集器主体的温度。
附图说明
当结合附图阅读时从以下详细描述最好地理解本发明的方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的尺寸。
图1示意性地示出了根据本发明的一些实施例的EUV光刻设备。
图2示意性地示出了根据本发明的一些实施例的图1中所绘示的EUV光刻设备的辐射源。
图3绘示了经历EUV光刻设备的例示性预防维护(preventive maintenance，PM)过程的液滴产生器(droplet generator，DG)和液滴捕集器(droplet catcher)的温度变化。
图4A为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图。
图4B为示意性地示出根据本发明的一些实施例的图4A中所绘示的液滴捕集器组件的透视侧视图。
图5A为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图。
图5B为示意性地示出根据本发明的一些实施例的图5A中所绘示的液滴捕集器组件的透视侧视图。
图6A为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图。
图6B为示意性地示出根据本发明的一些实施例的图6A中所绘示的液滴捕集器组件的俯视透视图。
图7为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图。
图8到图10为根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的示意图。
图11为根据本发明的一些实施例的EUV光刻设备的维护方法的流程图。
具体实施方式
以下公开内容提供用于实施所提供主题的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例来简化本发明。当然，这些仅是实例且并不希望为限制性的。举例来说，在以下描述中，第一特征在第二特征上方或上的形成可包含第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例，并且还可包含额外特征可形成于第一特征与第二特征之间以使得第一特征与第二特征可以不直接接触的实施例。另外，本发明内容可在各种实例中重复附图标记和/或字母。这种重复是出于简化和清楚的目的且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。
另外，为易于描述，本文中可使用例如“在…之下”、“在……下方”、“下部”、“在……上方”、“上部”以及其类似者的空间相对术语来描述如图式中所示出的一个元件或特征与另一(些)元件或特征的关系。除图式中所描绘的定向之外，空间相关术语意图涵盖元件在使用或操作中的不同定向。设备可以其它方式定向(旋转90度或处于其它定向)，且本文中所使用的空间相对描述词因此可同样地进行解释。
本发明中所描述的先进光刻工艺、方法以及材料可在许多应用中使用，包含鳍型场效晶体管(fin-type field effect transistor，FinFET)。举例来说，鳍片可经图案化以在特征之间产生相对接近的间隔，以上公开内容特别适用于此。另外，用于形成FinFET的鳍片的间隔件可根据以上公开内容经处理。
图1示意性地示出了根据本发明的一些实施例的EUV光刻设备。参考图1，EUV光刻设备10为投影系统或可操作以用各别辐射源且以特定曝光模式执行包含曝光程序的光刻工艺的扫描器。在一些实施例中，EUV光刻设备10用以通过EUV光来曝光光刻胶层。在各种实施例中，光刻胶层包含对EUV光敏感的材料(例如，EUV光刻胶)。图1的EUV光刻设备10包含多个子系统，例如辐射源12、照射装置14、经配置以容纳掩模17的掩模平台16、投影光学器件18和经配置以容纳半导体衬底21的衬底平台20。
EUV光刻设备10的操作的通用描述可给定如下：来自辐射源12的EUV光朝向照射装置14(其包含反射光学器件组和/或反射光学器件)导向且经投影到掩模17上。经反射的掩模图像朝向投影光学器件18导向，投影光学器件18聚焦EUV光且将EUV光投影到半导体衬底21上以辐照沉积在其上的EUV光刻胶层。另外，在不同实例中，EUV光刻设备10的每一子系统可容置在高真空环境中且由此在高真空环境内操作，例如以减小EUV光的大气吸收。
在本文中所描述的实施例中，辐射源12可用于产生EUV光。具体地说，辐射源12可使用激光产生等离子体(laser produced plasma，LPP)产生EUV光。在一些实例中，EUV光可包含具有波长范围为约1纳米至约100纳米的光。在一个实例中，辐射源12产生以约13.5纳米为中心的波长的EUV光。稍后将进一步描述根据本发明的一些实施例的辐射源12。
在一些实施例中，由辐射源12产生的EUV光朝向成像光学器件导向，例如照射装置14。在一些实施例中，照射装置14可包含反射光学器件(例如单个镜或具有多个镜的镜面系统)以便将来自辐射源12的光引导到掩模平台16上，并且尤其引导到固持在掩模平台16上的掩模17。在一些实施例中，照射装置14可操作以配置镜(即，照射装置14的镜)以对掩模17提供所要的照明。在一个实例中，照射装置14的镜可配置以将EUV光反射到不同照明位置。应注意，在EUV光刻设备10中所采用的光学器件，且详言之，用于照射装置14和投影光学器件18的光学器件，可包含具有多层薄膜涂层的被称为布拉格(Bragg)反光镜的镜。作为实例，此多层薄膜涂层可包含交替的Mo和Si层，所述多层薄膜涂层在EUV波长(例如，约13纳米)提供高反射性。
如上文所论述，EUV光刻设备10还包含经配置以固持掩模17的掩模平台16。如图1的实例中所示出，掩模17为反射的，且从掩模17反射的光朝向投影光学器件18导向，所述投影光学器件18收集从掩模17反射的EUV光。作为实例，由投影光学器件18收集的EUV光(从掩模17反射)携载由掩模17定义的图案的图像。在各种实施例中，投影光学器件18提供以将掩模17的图案成像到固持在EUV光刻设备10的衬底平台20上的半导体衬底21上。详言之，在各种实施例中，投影光学器件18聚焦经收集的EUV光且将EUV光投影到半导体衬底21上以辐照沉积在半导体衬底21上的EUV光刻胶层。如上文所描述，投影光学器件18可包含反射光学器件。在一些实施例中，EUV光刻设备10还可包含光瞳相位调制器，用以调制从掩模17导向的EUV光的光学相位的。在一些实施例中，光瞳滤波器可充当调制经导向通过投影光学器件18的光的相位分布的相位光瞳滤波器。
如上文所论述，EUV光刻设备10还包含衬底平台20以固持待图案化的半导体衬底21。在各种实施例中，半导体衬底21包含半导体晶片，例如硅晶片、锗晶片、硅锗晶片、III-V晶片，或先前所描述或本领域中已知的其它类型晶片。半导体衬底21可涂布有对EUV光敏感的光刻胶层(例如，EUV光刻胶层)。在本文中所描述的实施例中，EUV光刻设备10的各种子系统(包括上文所描述的那些)经整合且可操作以执行包含EUV光刻工艺的光刻曝光工艺。EUV光刻设备10可进一步包含可与本文中所描述的子系统或组件中的一或多个整合(或联接)的其它模组或子系统。举例来说，安全仪表系统(未绘示)可包含于EUV光刻设备10中以用于检测和消除安全性、健康和环境事件的可能性。
图2示意性地示出了根据本发明的一些实施例的EUV光刻设备的辐射源12。图2的辐射源12示出了例示性的系统，所述例示性系统产生EUV波长辐射，可将所述EUV波长辐射传递到EUV光刻设备(例如EUV光刻设备10)的其它部分。如上文所陈述，辐射源12可采用激光产生等离子体(LPP)机制以产生等离子体，且进一步从等离子体产生EUV光。
参考图2，图2中的辐射源12可包含源容器30、激光源32、液滴产生器34、液滴捕集器36以及收集器38。如图2中所绘示，液滴产生器34和液滴捕集器36连接到源容器30且彼此对准。收集器38可定位在源容器30中且可具有绕中心的孔口(或开口)39，以允许由激光源32提供的激光束33穿过且到达源容器30中的辐照区域IR。在辐射源12产生EUV辐射期间，源容器30可根据本发明的一些实施例维持真空环境以减小通过空气之EUV辐射吸收。
激光源32(例如，CO2激光)产生激光束33。激光源32可为气体放电CO2激光源(例如，产生在约10.6微米(μm)下的辐射)和其它适当激光器。激光束33可随后导向到源容器30中。激光束33可为连续射束或一系列脉冲。在一些实施例中，激光束33包含一或多个主脉冲和/或一或多个预脉冲。
在各种实施例中，液滴产生器34可以配置成将液滴35提供到源容器30中，且液滴捕集器36定位成与液滴产生器34对准。液滴产生器34和液滴捕集器的设置位置可允许由液滴产生器34产生的液滴35穿过由激光源32提供的激光束33。在一些实施例中，液滴产生器34经受来自惰性气体的压力以用于排出液滴35。液滴产生器34可为单个液滴产生器或可进一步与进线再填充系统(inline refill system)整合。
在一些实例中，液滴35各自可具有介于约10微米到约100微米的范围内的直径，例如约10微米、微30微米、约50微米，或这些值之间的任何直径。在各种实施例中，由液滴产生器34产生的液滴35可以在约10米/秒(m/s)至约100米/秒的范围内的速率下行经源容器30的辐照区域IR。举例来说，在实施例中，液滴35可在约10米/秒、约25米/秒、约50米/秒、约75米/秒、约100米/秒的速率下或在此等速率之间的任何速率下行进。液滴35可在20千赫兹至100千赫兹的频率范围下产生，例如在约50千赫兹下。激光源32的脉冲与液滴产生器34的液滴产生速率经控制成同步，以使得液滴35可始终从激光源32的激光脉冲接收峰值功率。举例来说，激光源32包含设计成控制激光脉冲的产生的激光电路。激光源32的电路和液滴产生器34的电路电联接成使激光脉冲的产生和液滴35的产生同步。材料可用于液滴35，所述材料例如锡、锡化合物、含锡液体材料，例如含有锡、锂(Li)和氙(Xe)的共晶合金。
在一些实施例中，收集器38可包含例如实施为多层镜面(multilayer mirror，MLM)的正入射角反射器。举例来说，收集器38可包含涂布有Mo/Si多层的碳化硅(siliconcarbide，SiC)衬底。在一些实例中，其它衬底材料可用于收集器38，例如Al、Si或其它类型的衬底材料。收集器38可为椭球形，其中第一焦点在辐照区域IR处且第二焦点在中间焦点区域FR处，以使得在源容器30中产生的EUV光50可通过收集器38收集且从源容器30通过中间焦点区域FR输出。
在一些实施例中，激光束33穿过收集器38的孔口39且辐照辐照区域IR处的液滴35，例如由液滴产生器34产生的锡液滴，籍此产生高温等离子体，所述等离子体进一步产生EUV光50。作为实例，通过收集器38收集的EUV光50可经导向以穿过源容器30的输出端口31且随后辐照照射装置，例如，如图1中所绘示的照射装置14，以便将EUV光50从辐射源12导向到如图1中所绘示的掩模平台16上。如图1中所绘示，EUV光50可传输到EUV光刻设备10的其它部分以供如上文所陈述地处理半导体衬底。在各种实施例中，激光束33可能或可能不撞击每一液滴35。举例来说，一些液滴35可被激光束33有意地错过。在一些实施例中，与液滴产生器34相对地且在液滴35的移动方向上安装的液滴捕集器36经配置以捕集激光束33错过的液滴35。
在各种实施例中，可存储于液滴产生器34中的液滴材料的量受到限制。因此，每当液滴材料用尽，必须关闭辐射源12以便再填充或交换液滴产生器34。在一些情形下，在再填充或交换液滴材料之后，必须清洁和净化源容器30。因而，需要对辐射源(例如，如图2中所绘示的辐射源12)定期执行预防维护。不管液滴产生器34的补充如何，可能需要用于排出液滴捕集器36中捕集的液滴材料的PM过程。然而，PM过程可中断半导体制造工艺且减小EUV光刻设备10的产出率。
图3绘示了经历EUV光刻设备的例示性预防维护过程的液滴产生器(DG)和液滴捕集器的温度变化。具体地说，图3绘示经历例示性DG低温交换过程的液滴产生器34和液滴捕集器36的温度变化。在本实施例中，DG低温交换过程可依次包含各阶段，自准备、DG低温交换、漏气测试、低温残气分析(residual gas analysis，RGA)和加热、DG加压至恢复。在准备阶段，液滴产生器和液滴捕集器，例如液滴产生器34和液滴捕集器36可经冷却。在准备阶段期间，液滴产生器还可经减压到大气压力。在液滴产生器和液滴捕集器的温度降到预定维护温度(例如120℃或100℃或低于100℃或室温)之后，源容器(例如，源容器30)的真空状态可被破坏，而可执行DG低温交换，即，用新的DG置换当前所使用的DG。在交换液滴产生器后，源容器再建造成气密式封闭室，且针对源容器执行漏气测试。在通过漏气测试之后，源容器可经历低温RGA，且随后将液滴产生器和液滴捕集器加热到预定操作温度，例如大于255℃至300℃。在一些情形下，在到达操作温度之后，可持续加热液滴产生器和液滴捕集器一段时间以实现温度均一性。随后，液滴产生器可经加压以用于排出液滴，且辐射源可随后进行恢复。
如将进一步描述，根据本发明的一些实施例的用于液滴捕集器的温度控制的液滴捕集器系统促进EUV光刻设备的PM过程。作为一个实例，根据本发明的实施例的液滴捕集器系统可将花费在PM过程上的时间减少约14.3％且由此增加EUV光刻设备的正常运行时间。图3例示性地绘示了经历例示性DG低温交换过程的液滴产生器和液滴捕集器的温度变化，然而，液滴产生器和液滴捕集器可在其它类型的PM过程下经历类似变化，例如DG低温再填充、DG暖交换等。本文中所公开的液滴捕集器系统和维护方法可促进DG低温交换过程且还可促进其它类型的PM过程。
图4A为根据一些实施例示意性地示出液滴捕集器组件的横截面图，且图4B为图4A中所绘示的液滴捕集器组件的透视侧视图。参考图4A和图4B，在本实施例中，液滴捕集器组件100包含捕集器主体110、第一热传递部件120以及第二热传递部件130。如图4A中所绘示，第一热传递部件120和第二热传递部件130可直接地附接到捕集器主体110。
捕集器主体110可包含具有圆形横截面或任何其它合适形状的管部分112，所述管部分112经配置以捕获液滴，例如，不被激光束辐照的来自如图2中所绘示的液滴产生器34的液滴35。在各种实施例中，管部分112可定位成使得捕集器主体110的开口端111朝向液滴产生器34导向。在一些情形下，捕集器主体110可包含捕集器主体110的封闭端附近的容纳空间。在一些情形下，液滴35冲击捕集器主体110的内壁。在冲击后，液滴35减小其速度且可通过滴到捕集器主体110的容纳空间中而被捕捉。在一些情形下，容纳空间可含有呈液体形成的包含先前所捕集的液滴的一定量的液滴材料37。举例来说，捕集器主体110可由铜、不锈钢或能够承受液滴的冲击且能够加热到预设定操作温度的其它适当材料制成，所述预设定操作温度为例如高于255℃至300℃或高于液滴材料的熔点的温度。在一些实施例中，液滴材料可为具有231.9℃的熔点的锡。
在一些实施例中，第一热传递部件120可为电加热器，例如加热丝或加热线圈、电阻丝、坎塔耳丝(kanthal wire)或能够将电能转换成热量的其它合适材料。在一些实施例中，第二热传递部件130可为允许热传递流体流过的管道，且因此，在一些情形下，第二热传递部件130可为填充有热传递流体的管道。热传递流体可为例如液体，例如水、油、液体金属或含或不含传导粒子的其它导热液体(例如，具有纳米粒子金属的高导热液体)。在一些其它情形下，热传递流体还可为气体，例如空气、清洁空气、清洁干燥空气(clean dry air，CDA)、N2、He、Ar、蒸气或其它导热气体。
尽管如图4A和图4B中所绘示，第一热传递部件120和第二热传递部件130具有不同配置，但预期第一热传递部件120可为允许热传递流体流过的另一管道，而在一些实施例中，在第一热传递部件120中行进的热传递流体和在第二热传递部件130中行进的热传递流体可相同或不同。此类替代实施属于本发明的范围内。在一些实施例中，第二热传递部件130和/或第一热传递部件120的管道可由铜、不锈钢或能够承受操作温度的其它适当材料制成，所述操作温度为例如高于255℃至300℃或高于液滴材料的熔点的温度。
在各种实施例中，第一热传递部件120和第二热传递部件130两者都直接地附接到捕集器主体110以使得热量可在捕集器主体110与第一热传递部件120之间和捕集器主体110与第二热传递部件130之间有效传导。因此，可达成捕集器主体110的有效温度控制。举例来说，可使捕集器主体110的温度在较短时间内达成均一。在一些情形下，第一热传递部件120和第二热传递部件130可直接地附接到捕集器主体110的外表面，如图4A中所绘示。然而，在其它情形下，第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可嵌入于捕集器主体110中，换句话说，第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者的至少一部分可被包围于捕集器主体110的壁中。另外，在一些实施例中，第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可沿捕集器主体110的外表面缠绕，在此类情形下，第一热传递部件120或第二热传递部件130可沿螺旋形路径布置。第一热传递部件或第二热传递部件的其它合适形状，例如线形，可在本发明的一些实施例中应用。在本实施例中，第一热传递部件120、第二热传递部件130以及捕集器主体110整合为一体。然而，在一些其它实施例中，第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可为可拆卸地附接到捕集器主体的外表面的离散元件。
在一些实施例中，捕集器主体110可进一步包含连接到管部分112的凸缘114。凸缘114可自管部分112突出且朝外延伸。在一些情形下，凸缘114可与管部分112的开口端111保持一距离。在一些情形下，捕集器主体110可通过将凸缘114固定到源容器30上以使得管部分112的与开口端111相邻的一部分可插入到源容器30中来连接到源容器30(在图2中绘示)。第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可延伸至定位于开口端111与凸缘114之间，以使得第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可定位在延伸到源容器30的内部中的捕集器主体110的一部分上。通过此配置，举例来说，在PM过程期间，捕集器主体110上的温度分布可更均一，PM处理时间可缩短，且后向散射和收集器和源容器的材料污染可减少。
在一些实施例中，捕集器主体110可进一步包含连接到捕集器主体110的排放管116，以使得积聚于捕集器主体110的容纳空间内部的液滴材料37可通过排放管116排干。在一些实施例中，捕集器主体110可进一步包含设置在捕集器主体110上的温度传感器140。温度传感器140可定位在捕集器主体110的外表面上或可嵌入于捕集器主体110的壁中以用于感测和监测捕集器主体110的温度，具体地说，在PM过程下的温度。温度传感器140可为热电偶、集成电路传感器、温度计或任何其它已知温度传感器。多于一个温度传感器140可设置在捕集器主体110的不同位置上，如图4A和图4B中所绘示。温度传感器的其它定位或温度传感器的其它定量被设想用于本文中所公开的液滴捕集器组件100中。
在一些实施例中，液滴捕集器组件100可包含外部壳体150。外部壳体150可如图4A和图4B中所绘示地覆盖捕集器主体110、第一热传递部件120以及第二热传递部件130。在一些情形下，捕集器主体110可实体地邻接到外部壳体150，而第一热传递部件120和第二热传递部件130定位于捕集器主体110与外部壳体150之间。在一些情形下，可省略外部壳体150，然而，本发明内容不限于此。外部壳体150可防止第一热传递部件120和第二热传递部件130被曝露。
图5A为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图，且图5B为示意性地示出图5A中所绘示的液滴捕集器组件的透视侧视图。参考图5A和图5B，液滴捕集器组件100A与图4A和图4B中所绘示的液滴捕集器组件100类似。在本实施例中，液滴捕集器组件100A可包含捕集器主体110A、第一热传递部件120、第二热传递部件130、温度传感器140以及外部壳体150。液滴捕集器组件100A的第一热传递部件120、第二热传递部件130、温度传感器140以及外部壳体150可与如参考图4A和图4B所示出和描述的液滴捕集器组件100的第一热传递部件120、第二热传递部件130、温度传感器140以及外部壳体150类似。液滴捕集器组件100A的捕集器主体110A可包含管部分112和凸缘114并且进一步包含套件113。捕集器主体110A的管部分112和凸缘114可与如上文所描述的捕集器主体110的管部分112和凸缘114类似，且套件113可包围捕集器主体110A的管部分112并附接到捕集器主体110A的管部分112。第一热传递部件120和第二热传递部件130直接地附接到套件113。在一些实施例中，套件113直接地附接到管部分112。在一些情形下，管部分112可通过锁定、屈曲等固定到套件113。在本实施例中，凸缘114可通过使凸缘114与套件113接合来连接到管部分112。
在本实施例中，与液滴捕集器组件100类似，第一热传递部件120和第二热传递部件130可直接地附接到套件113的外表面，如图5A中所绘示。然而，在其它情形下，第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可嵌入于套件113中。在一些实施例中，第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可沿套件113的外表面缠绕。在一些情形下，第一热传递部件120或第二热传递部件130可沿螺旋形路径布置。第一热传递部件120和第二热传递部件130可与套件113整合，或第一热传递部件120、第二热传递部件130或二者可为可拆卸地附接到套件113的外表面的离散元件。举例来说，套件113可由铜、不锈钢或能够加热到预设定操作温度且能够将热量传递到捕集器主体的其它适当材料制成，所述预设定操作温度为例如高于255℃至300℃或高于液滴材料的熔点的温度。套件113和捕集器主体110可由相同或不同材料制成。
图6A为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图，且图6B为示意性地示出图6A中所绘示的液滴捕集器组件的俯视透视图。参考图6A和图6B，在本实施例中，液滴捕集器组件200可包含捕集器主体110、热传递部件220、温度传感器140以及外部壳体150。液滴捕集器组件200的捕集器主体110、温度传感器140以及外部壳体150可与如参考图4A和图4B所示出和描述的液滴捕集器组件100的捕集器主体110、温度传感器140以及外部壳体150类似。如图6A中所绘示，热传递部件220可直接地附接到捕集器主体110的外表面。然而，在其它情形下，热传递部件220可嵌入于捕集器主体110中。在一些实施例中，热传递部件220可包含热管，例如恒定导热管(ConstantConductance Heat Pipe，CCHP)和其它合适种类的热管。在其它实施例中，热传递部件220可为允许热传递流体流过的管道，且即，在一些情形下，热传递部件220可为填充有热传递流体的管道。热传递部件220内的热传递流体可为例如液体，例如水、油、液体金属或含或不含传导粒子的其它导热液体(例如，具有纳米粒子金属的高导热液体)。在一些其它情形下，热传递流体还可为气体，例如空气、清洁空气、清洁干燥空气(CDA)、N2、He、Ar、蒸气或其它导热气体。
在图6A和图6B中，热传递部件220可为线形且直接地附接到捕集器主体110的外表面。然而，在其它实施例中，热传递部件220可为螺旋形或可沿捕集器主体110的外表面缠绕。热传递部件的其它合适形状(例如U形)在本发明的所涵盖范围内。在图6A和图6B中所绘示的实施例中，热传递部件220的一端可朝向捕集器主体110的开口端111延伸，且热传递部件220的另一端可热联接到热交换器400，以使得热量可从热交换器400输入到液滴捕集器组件200，或通过热传递部件220从液滴捕集器组件200输出到热交换器400。
图7为示意性地示出根据本发明的一些实施例的液滴捕集器系统的液滴捕集器组件的横截面图。参考图7，液滴捕集器组件300包含捕集器主体110和外部壳体350，其中热传递部件320可由捕集器主体110与外部壳体350之间的空间形成。液滴捕集器组件300的捕集器主体110可与如参考图4A和图4B所示出和描述的液滴捕集器组件100的捕集器主体110类似。正如图4A和图4B中所绘示的捕集器主体110，图7中所绘示的捕集器主体110可包含管部分112和凸缘114。在一些情形下，外部壳体350可包含热传递流体的入口351和出口352，从而允许热传递流体流过热传递部件320。
在一些实施例中，如图7中所绘示，捕集器主体110的凸缘114可包含至少一个穿孔114A，以使得热传递流体可通过凸缘114流到捕集器主体110与外部壳体350之间的空间的在管部分112的开口端111附近一部分，并且因此管部分112的与开口端111相邻的一部分可通过流过热传递部件320的热传递流体来加热或冷却。在一些情况下，凸缘114可能不直接地连接到管部分112，但连接到外部壳体350以相对于管部分112固定。
图8到图10为根据本发明的一些实施例的的液滴捕集器系统的示意图。
参考图8，液滴捕集器系统36A包含捕集器主体110、第一热传递部件120、第二热传递部件130、热交换器400以及控制器500。液滴捕集器系统36A可包含于EUV光刻设备中，例如EUV光刻设备10，作为用于图2中所绘示的辐射源12的液滴捕集器36的例示性的实施实例。捕集器主体110、第一热传递部件120以及第二热传递部件130可建构液滴捕集器组件，例如，如上文所论述的图4A和图4B的液滴捕集组件100。因此，本文中未再次描述针对液滴捕集器组件100的详细描述。
热交换器400可包含散热模块404。在一些实施例中，散热模块404可包含具有压缩机或基于制冷剂的系统的热交换器(例如，空调、制冷机、冷冻机以及制冷系统)或热电冷却系统。在一些实施例中，散热模块404可包含辐射器，例如辐射散热片或其它合适辐射器或散热器风扇。在一些实施例中，散热模块404可包含多个散热器风扇或辐射散热片和散热器风扇的组合。在一些实施例中，热交换器400还可包含加热器模块402。加热器模块402可包含加热器，例如陶瓷加热器或空气加热器。在一些情形下，上文所陈述的压缩机或基于制冷剂的系统或热电冷却系统还可用作加热器模块402。
在一些实施例中，热交换器400可热联接到第二热传递部件130。在图8中所绘示的实施例中，液滴捕集器系统36A还可包含贮槽600和导管700。贮槽600可为液体贮槽或气体贮槽，或适用于容纳热传递流体的任何其它容器。导管700可连接于例如是管道的第二热传递部件130与贮槽600之间，以使得贮槽600与第二热传递部件130成流体连通。如图8中所绘示，导管700可连接到第二热传递部件130的两端以形成回路，且即，热传递流体可从贮槽600输入到第二热传递部件130，且热传递流体可通过导管700从第二热传递部件130输出到贮槽600。
在本实施例中，热交换器400热联接到第二热传递部件130，以使得捕集器主体110的热量可传递到热交换器400，且可替代地，由热交换器400产生的热量可传递到液滴捕集器组件100的捕集器主体110。在一些情形下，热交换器400热联接到导管700，或在一些情形下，热交换器400热联接到贮槽600。因此，捕集器主体110的热量可通过流过第二热传递部件130的热传递流体带离，且由捕集器主体110加热的热传递流体可随后流过导管700以进入贮槽600。由捕集器主体110加热的热传递流体可在导管700中和/或在贮槽600中通过热交换器400来冷却。其后，在热传递流体的温度低于捕集器主体110的温度时，经冷却的热传递流体可进一步输入到第二热传递部件130。在一些情形下，热交换器400可加热导管700和/或贮槽600中的热传递流体，且随后可将经加热热传递流体输入到第二热传递部件130以通过流过第二热传递部件130来加热捕集器主体110。
在一些实施例中，液滴捕集器系统36A可进一步包含泵，且泵可操作地连接到第二热传递部件130，以使得泵可驱动热传递流体以在第二热传递部件130与贮槽600之间流动，或换句话说，驱动热传递流体在由第二热传递部件130、贮槽600以及导管700形成的环路中循环。
在本实施例中，控制器500可电联接到第一热传递部件120和热交换器400。控制器500可包含处理器系统，例如经配置以执行储存在联接到处理器的存储器上和/或由所述存储器提供的指令的处理器。在一些实施例中，控制器500可以配置成控制例如电加热器的第一热传递部件120的操作。根据一些实施例，控制器可为第一热传递部件120提供电功率。在一些实施例中，控制器500可以配置成控制热交换器400的操作和热交换器400的加热器模块402与散热模块404之间的切换。根据一些实施例，控制器500还可独立地驱动热交换器400的加热器模块402或散热模块404。在一些情况下，控制器500可电联接到泵以驱动和控制热传递流体的流动。在一些情形下，控制器500可整合到EUV光刻设备10的控制器中或可与所述控制器共用一或多个处理器、存储器板等。举例来说，控制器可协调激光源的脉冲和液滴产生器的液滴产生速率。
图8中所绘示的实施例包含液滴捕集器组件100。然而，呈不同配置的液滴捕集器组件，例如如图5A和图5B中所绘示的液滴捕集器组件100A或如图7中所绘示的液滴捕集器组件300还可以上文所论述实质上相同的方式与液滴捕集器系统36A的热交换器400、控制器500以及贮槽600操作。
参考图9，图9中所绘示的液滴捕集器系统36B包含捕集器主体110、热传递部件220、热交换器400以及控制器500。液滴捕集器系统36B可包含于EUV光刻设备中，例如EUV光刻设备10，作为图2中所绘示的辐射源12的液滴捕集器。捕集器主体110和热传递部件220可包含于液滴捕集器组件中，例如，如上文所论述的图6A和图6B的液滴捕集器组件200。因此，本文中未再次描述其详细描述。
热交换器400和控制器500与液滴捕集器系统36A中的热交换器400和控制器500类似。在本实施例中，热交换器400可热联接到热传递部件220，例如，热管，具体地说，热交换器400的加热器模块402和散热模块404可热联接到热传递部件220，以使得捕集器主体110的热量可通过热传递部件220输出到热交换器400，且由热交换器400产生的热量可通过热传递部件220输入到捕集器主体110中。在本实施例中，控制器500电联接到热交换器400且可用以独立地驱动热交换器400的加热器模块402和散热模块404。在一些情形下，控制器500可控制热交换器400的操作且可控制热交换器400以在加热器模块402与散热模块404之间切换。
参考图10，图10中所绘示的液滴捕集器系统36C包含捕集器主体110、热传递部件320、热交换器400、控制器500、贮槽600以及导管700。液滴捕集器系统36C可包含于EUV光刻设备中，例如EUV光刻设备10，作为图2中所绘示的辐射源12的液滴捕集器。捕集器主体110和热传递部件320可包含于液滴捕集器组件中，例如，如上文所论述的图7的液滴捕集器组件300。因此，本文中未再次描述其详细描述。
热交换器400、控制器500、贮槽600以及导管700与液滴捕集器系统36A中的热交换器400、控制器500、贮槽600以及导管700类似。在本实施例中，贮槽600可为气体贮槽，且热交换器400可包含加热器，例如，气体加热器。在本实施例中，热传递部件320可允许热传递流体流过。在一些实施例中，热传递流体可通过将热传递流体从贮槽600输入到热传递部件320的入口351中且将热传递流体从热传递部件320的出口352输出到贮槽600来流过热传递部件320。
在一些情形下，贮槽600中的热传递流体可在进入热传递部件320之前通过例如是加热器或空气加热器的热交换器400加热，且捕集器主体110可通过允许经加热热传递流体流过热传递部件320(换句话说，将加热气体输入到热传递部件320中)来加热。在一些情形下，热传递流体可在加热器关闭的情况下流过热传递部件320，且因此，热传递流体可比捕集器主体110更冷而充当冷却气体。流过热传递部件320的热传递流体或者冷却气体可被捕集器主体110加热，以使得捕集器主体110的温度可降低。在本实施例中，控制器500可以配置成使液滴捕集器系统36C在加热气体输入到热传递部件320的加热模式与将冷却气体输入到热传递部件320的冷却模式之间切换。
图11为根据本发明的一些实施例的EUV光刻设备的维护方法1000的流程图。根据一些实施例的维护方法可在EUV光刻设备上操作，例如在包含源容器、液滴产生器以及液滴捕集器组件的图1中所绘示的EUV光刻设备10上操作。在本实施例中，液滴捕集器组件包含捕集器主体和附接到其的热传递部件，且液滴产生器和捕集器主体连接到源容器且彼此对准。在一些实施例中，液滴捕集器可包含上文相对于图8到图10的液滴捕集器系统36A、液滴捕集器系统36B以及液滴捕集器系统36C所论述的特征、属性和参数中的任一个或全部。如上文所论述，各种液滴捕集器组件，例如，如图4A到图4B、图5A到图5B、图6A到图6B以及图7中所绘示的液滴捕集器组件100、液滴捕集器组件100A、液滴捕集器组件200以及液滴捕集器组件300，在适用时可包含于液滴捕集器系统中。图11的维护方法1000可在EUV光刻设备的例如图3中所绘示的PM过程的PM过程下执行。在一些情况下，与维护方法1000类似的例如包含步骤1010、步骤1020、步骤1040以及步骤1050的方法还可在安全仪表系统检测到安全性问题时在EUV光刻设备的未预期的检查过程或修复过程下执行。
参考图11，根据本发明的实施例，在步骤1010处，EUV光刻设备的维护方法1000包含通过使热传递流体流过热传递部件来降低捕集器主体的温度。在一些实施例中，捕集器主体的温度可从EUV光刻设备的操作温度(例如高于250℃、或高于255℃至300℃或高于液滴材料的熔点的温度)降低到120℃或100℃或低于100℃或室温。在一些实施例中，热传递部件可包含上文相对于图4A到图4B以及图5A到5B的第二热传递部件130和图7的热传递部件320所论述的特征和属性中的任一个或全部。捕集器主体可为具有如上文所描述的管部分112的捕集器主体110或捕集器主体110A。然而，适用于容纳液滴的捕集器主体的其它结构和配置被涵盖且在本发明的范围内。在一些实施例中，热传递流体可为例如液体，例如水、油、液体金属或含或不含传导粒子的其它导热液体(例如，具有纳米粒子金属的高导热液体)。在一些实施例中，热传递流体可为气体，例如空气、清洁空气、清洁干燥空气(CDA)、N2、He、Ar、蒸气或其它导热气体。在包含在热传递流体流到热传递部件中之前通过加热器加热热传递流体的实施例中，步骤1010可包含在加热器关闭的情况下使热传递流体流过热传递部件。加热器可以是上文所论述的任何可应用配置。在一些实施例中，使热传递流体流过热传递部件可包含将热传递流体从贮槽输入到热传递部件的入口中和将热传递流体从热传递部件的出口输出到贮槽。举例来说，在包含如图8中所绘示的液滴捕集器系统36A实施例中，具有低于捕集器主体110的温度的温度的的热传递流体可流过第二热传递部件130，且流过第二热传递部件130而被捕集器主体110加热的热传递流体可随后在导管700中和/或在贮槽600中通过热交换器400来冷却。可替代地，在包含如图10中所绘示的液滴捕集器系统36C的实施例中，具有低于捕集器主体110的温度的温度的热传递流体可流过热传递部件320，且流过热传递部件320而被捕集器主体110加热的热传递流体可随后在导管700中和/或在贮槽600中通过热交换器400来冷却。利用步骤1010，可减少维护操作时间。举例来说，与图3中的准备阶段类似的准备阶段的操作时间可自数小时减少到几十个分钟或数分钟。在一些情形下，液滴捕集器系统可在步骤1010期间排出在液滴捕集器中所捕集的液滴材料以进一步缩短维护时间。
在步骤1020处，根据本发明的实施例，EUV光刻设备的维护方法1000包含在捕集器主体的温度降低到预定点之后破坏源容器的真空状态，所述源容器为例如如图2中所绘示的源容器30。在一些实施例中，为了维护操作的安全性，捕集器主体的预定温度点可为120℃、或100℃或低于100℃、或如上文所陈述的室温。
在步骤1030处，根据本发明的实施例，EUV光刻设备的维护方法1000包含在捕集器主体的温度降低到预定点之后执行以下操作中的至少一个：液滴产生器低温再填充、液滴产生器低温交换以及液滴产生器暖交换。举例来说，在某些温度条件下，图2中所绘示的液滴产生器34可经新的液滴产生器置换，或可补充液滴产生器34中的液滴材料。还可在适用时执行PM的其它操作，例如清洁或净化源容器或EUV光刻设备的检查。
在步骤1040处，根据本发明的实施例，EUV光刻设备的维护方法1000包含在加热捕集器主体之前建立源容器的真空状态，所述源容器为例如如图2中所绘示的源容器30，以使得液滴材料氧化的机率和EUV辐射的吸收率可减小。在一些实施例中，源容器30可再建造成气密式封闭室，且随后，源容器30内部的气体压力可减少到真空状态。在一些实施例中，如图3中所绘示，例如在源容器30再建造成气密式封闭室之后，可执行源容器的漏气测试。
在步骤1050处，根据本发明的实施例，EUV光刻设备的维护方法1000包含通过允许热传递流体流过热传递部件来加热捕集器主体。在一些实施例中，捕集器主体的温度可加热到EUV光刻设备的操作温度，例如高于250℃或高于255℃至300℃或高于如上文所陈述的液滴材料的熔点的温度。如在步骤1010中所陈述，热传递部件可包含上文相对于图4A到图4B以及图5A到图5B的第二热传递部件130和图7的热传递部件320所论述的特征和属性中的任一个或全部。捕集器主体可为具有如上文所描述的管部分112的捕集器主体110或捕集器主体110A。然而，适用于容纳液滴的捕集器主体的其它结构和配置被涵盖且在本发明的范围内。在一些实施例中，热传递流体可为例如液体，例如水、油、液体金属或含或不含传导粒子的其它导热液体(例如，具有纳米粒子金属的高导热液体)。在一些实施例中，热传递流体可为气体，例如空气、清洁空气、清洁干燥空气(CDA)、N2、He、Ar、蒸气或其它导热气体。在一些实施例中，步骤1050可包含在热传递流体流到热传递部件中之前通过加热器加热热传递流体。加热器可以是上文所论述的任何可应用配置。在一些实施例中，使热传递流体流过热传递部件可包含将热传递流体从贮槽输入到热传递部件的入口中和将热传递流体从热传递部件的出口输出到贮槽。举例来说，在包含如图8中所绘示的液滴捕集器系统36A的实施例中，热传递流体可通过热交换器400的加热器模块402加热到高于捕集器主体110的温度的温度，且经加热的热传递流体可随后流过第二热传递部件130以加热捕集器主体110。可替代地，在包含如图10中所绘示的液滴捕集器系统36C的实施例中，热传递流体可通过热交换器400的加热器模块402加热到高于捕集器主体110的温度的温度，且经加热的热传递流体可随后流过热传递部件320以加热捕集器主体110。
在替代实施例中，举例来说，在液滴捕集器系统经历暖交换维护时，与维护方法1000类似的维护方法可通过执行步骤1010、步骤1030和步骤1050来执行。换句话说，可省略步骤1020和步骤1040。
根据本发明的一些实施例，提供了EUV光刻设备的液滴捕集器系统。液滴捕集器系统包含捕集器主体、第一热传递部件、第二热传递部件、热交换器以及控制器。第一热传递部件直接地附接到捕集器主体。第二热传递部件直接地附接到捕集器主体。热交换器热联接到第二热传递部件。控制器电联接到热交换器和第一热传递部件。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中第一热传递部件包括电加热器。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中捕集器主体包括套件，其中第一热传递部件和第二热传递部件直接地附接到套件。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中第二热传递部件包括填充有热传递流体的管道。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，更包括贮槽和导管，其中贮槽通过导管与管道成流体连通。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中热交换器热联接到导管和贮槽中的至少一个。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中第一热传递部件和第二热传递部件中的至少一个嵌入于捕集器主体中。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中捕集器主体包括管部分和连接到管部分的凸缘，凸缘与管部分的开口端保持一定距离，并且第一热传递部件和第二热传递部件中的至少一个延伸至定位于开口端与凸缘之间。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，更包括设置在捕集器主体上的温度传感器。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中第一热传递部件和第二热传递部件中的至少一个沿捕集器主体的外表面缠绕。
根据本发明的一些实施例，提供了EUV光刻设备的液滴捕集器系统。液滴捕集器系统包含捕集器主体、热传递部件、热交换器以及控制器。捕集器主体具有外表面。热传递部件直接地附接到捕集器主体的外表面。热交换器热联接到热传递部件。控制器电联接到热交换器。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中热交换器更包括加热器模块和散热模块，加热器模块和散热模块热联接到热传递部件，并且控制器用以独立地驱动加热器模块和散热模块。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中热传递部件包括热管。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，其中热传递部件包括填充有热传递流体的管道。
根据本发明的一些实施例，提供了EUV光刻设备的维护方法。EUV光刻设备包含源容器、液滴产生器以及液滴捕集器组件。液滴捕集器组件包括捕集器主体和附接到捕集器主体的热传递部件。液滴产生器和捕集器主体连接到源容器且彼此对准。维护方法包含通过使热传递流体流过热传递部件且在捕集器主体的温度降低到预定点之后破坏源容器的真空状态来降低捕集器主体的温度。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的维护方法，更包括：建立源容器的真空状态。以及通过允许热传递流体流过热传递部件来加热捕集器主体。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的维护方法，其中加热捕集器主体包括在热传递流体流动到热传递部件中之前通过加热器来加热热传递流体。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的维护方法，其中降低捕集器主体的温度包括在加热器关闭的情况下使热传递流体流过热传递部件。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的维护方法，其中使热传递流体流过热传递部件包括将热传递流体从贮槽输入到热传递部件的入口中，以及将热传递流体从热传递部件的出口输出到贮槽。在本发明的一实施例中，上述的极紫外线光刻设备的维护方法，在将捕集器主体的温度降低到预定点之后进一步执行以下操作中的至少一个：液滴产生器低温再填充、液滴产生器低温交换、液滴产生器暖交换。
前文概述数个实施例的特征以使得本领域技术人员可更好地理解本发明的各方面。本领域技术人员应了解，他们可容易地将本发明用作设计或修改用于实现本文中所引入的实施例的相同目的和/或达成相同优势的其它工艺和结构的基础。本领域技术人员还应认识到，此类等效构造并不脱离本发明的的精神和范围，且本领域技术人员可在不脱离本发明的精神和范围的情况下在本文中进行各种改变、替代和更改。

Claims (1)

1.一种极紫外线光刻设备的液滴捕集器系统，包括：
捕集器主体；
第一热传递部件，直接地附接到所述捕集器主体；
第二热传递部件，直接地附接到所述捕集器主体；
热交换器，热联接到所述第二热传递部件；以及
控制器，电联接到所述热交换器和所述第一热传递部件。
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