CN113170566A - 用于延长目标材料递送系统寿命的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于生成EUV辐射的系统，在系统中通过如下控制流过液滴生成器中的喷嘴的孔口320中的目标材料的电流：提供针对电流的交替的较低阻抗路径和/或通过限制施加到液滴生成器的驱动信号的高频分量。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月29日提交的美国申请62/752,116的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及用于等离子体生成极紫外(“EUV”)辐射的装置和方法，等离子体通过对容器中的目标材料进行放电或激光烧蚀而产生。在这样的应用中，光学元件例如被用于收集和引导辐射，以用于使用在半导体光刻和检查中。
背景技术
极紫外辐射，例如具有约50nm或更短波长的电磁辐射(有时也被称为软X射线)，并且包括约13.5nm波长的辐射，可用于光刻工艺中以在诸如硅晶片之类的衬底中生成小特征。
用于生成EUV辐射的方法包括将目标材料转换成等离子体状态。目标材料优选地包括至少一种元素，例如氙、锂或锡，并且具有在电磁光谱的EUV部分中的一个或多个发射线。目标材料可以是固体、液体或气体。一种技术涉及生成目标材料液滴流并用一个或多个激光辐射脉冲辐照至少一些液滴。这样的源通过将激光能量耦合到具有至少一个EUV发射元素的目标材料中来生成EUV辐射，从而产生电子温度为几十eV的高度电离的等离子体。
一种用于生成液滴的技术涉及熔化诸如锡的目标材料，然后在高压下迫使其穿过相对较小直径的孔口(诸如具有约0.5μm至约30μm的直径的孔口)，以产生液滴速度为约30m/s至约150m/s范围内的液滴流。在大多数条件下，在被称为瑞利破裂的过程中，离开孔口的流中的不稳定性会致使流分裂成液滴。这些液滴可能具有变化的速度，并且可能会相互结合以聚集成更大的液滴。
在这里考虑的EUV生成过程中，期望控制分解/聚集过程。例如，为了使液滴与驱动激光器的光脉冲同步，可以将幅度超过随机噪声的幅度的重复干扰施加到连续流上。通过以与脉冲激光的重复频率相同的频率(或其更高的谐波)施加干扰，可使液滴与激光脉冲同步。例如，可以通过将电可致动元件(诸如压电材料)耦合到流并以周期性波形驱动电可致动元件而将干扰施加到流。在一个实施例中，电可致动元件的直径将收缩和膨胀(以纳米级)。尺寸上的这种变化被机械地耦合到限定腔体的结构上，该腔体诸如是经历直径的对应收缩和膨胀的管或毛细管。在腔体内的目标材料的柱(例如熔融锡)的直径也收缩和膨胀(并在长度上也膨胀和收缩)，以在喷嘴出口处引起流中的速度扰动。
如本文所使用的，术语“电可致动元件”及其衍生词意指当经受电压、电场、磁场或其组合时经历尺寸变化的材料或结构，包括但不限于压电材料、电致伸缩材料和磁致伸缩材料。使用电可致动元件来控制液滴流的装置和方法被公开于例如2009年1月15日公开的标题为“Laser Produced Plasma EUV Light Source Having a Droplet StreamProduced Using a Modulated Disturbance Wave”的美国专利申请公开号2009/0014668A1中以及2013年8月20日公布的标题为“Droplet Generator with ActuatorInduced Nozzle Cleaning”的美国专利号8,513,629中，其全部内容通过引用整体并入本文。
因此，液滴生成器的任务是将适当尺寸的液滴放置在将用于产生EUV的主要焦点上。液滴必须在一定空间和时间稳定性标准内到达主要焦点，也就是说，位置和定时在可接受的裕度内是可重复的。它们还必须以给定的频率和速度到达。此外，液滴必须完全聚集，这意味着液滴必须是单分散的(大小均匀)并达到给定的驱动频率。例如，液滴流应该没有同轴的“卫星”液滴，也就是说，目标材料的较小液滴未能聚集成主液滴。液滴生成器性能随时间变化的事实使得满足这些标准变得很复杂。例如，当液滴生成器的性能变化时，可能产生在液滴到达主要焦点时尚未完全聚集的液滴。最终，液滴生成器的性能将下降到必须将液滴生成器离线进行维护或更换的程度。
这种液滴生成器的另一种故障模式是液滴流角的逐渐漂移。这样的漂移导致EUV源操作的不稳定性，并且在一些实例中，当角度变得太大并且液滴开始夹住液滴生成器的出口孔时，导致液滴的损失。这样的漂移趋向于是单向漂移，并且可能会增长直到液滴生成器转向系统超出对液滴位置进行校正的范围或者直到液滴被出口孔夹住为止。液滴的这种损失会导致液滴生成器替换，从而影响整个系统的可用性。
因此，需要延长这种液滴生成器的寿命，以便增加系统的可用性。
发明内容
以下呈现了一个或多个实施例的概述，以便提供对实施例的基本理解。该概述不是所有预期实施例的详尽概览，并且不旨在标识所有实施例的关键或重要元素，也不旨在对任何或所有实施例的范围设置限制。其唯一目的是以简化的形式呈现一个或多个实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
公开了一种用于生成EUV辐射的系统，其中通过如下来控制流过液滴生成器中喷嘴的孔口中的目标材料的电流：提供针对电流的交替的较低阻抗路径和/或通过限制施加到液滴生成器的驱动信号的高频分量。
根据实施例的一个方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括：目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，与电可致动元件相连的电连接件，该电连接件被布置为控制流过孔口处的目标材料的电流的量。与电可致动元件相连的电连接件可以被布置为在电可致动元件与接地之间提供低阻抗路径，该低阻抗路径不穿过孔口处的目标材料。限定腔体的结构可以包括圆柱形管，并且电可致动元件包括圆柱形压电元件，该圆柱形压电元件围绕圆柱形管布置并且具有通过低阻抗路径连接到接地的内表面。目标材料分配器还可以包括围绕限定腔体的结构的至少一部分的导电涂层。导电涂层可以具有小于约1E-06Ohm-m的电阻率。导电涂层可以被限制在结构的、限定包括孔口的区域。电可致动元件可以被定位成围绕腔体的、不具有导电涂层的第一轴向部分。导电涂层可以通过低阻抗路径连接到接地。该装置还可以包括在导电涂层的顶部上的绝缘涂层。驱动信号生成器可以通过直接终止在电可致动元件处的RF同轴电缆而电耦合到电可致动元件。
根据实施例的另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括目标材料分配器目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最高频率分量被限制在约3.5MHz至约7MHz的范围内的值。
根据实施例的另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最小上升/下降时间在约50ns至约100ns的范围内。
根据实施例的另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最大电压受到限制，以限制通过孔口中的目标材料的电流的流动。
根据实施例的另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号包括基本恒定的DC偏置。偏置可以为负。偏置可以为正。如果驱动波形由多个为正的脉冲组成，则偏置可以为负；并且如果驱动波形由多个为负的脉冲组成，则偏置可以为正。
根据实施例的另一方面，公开了一种用于生成目标材料分配器的设备，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最高频率分量被限制在约3.5MHz至约7MHz的范围内的值；以及与电可致动元件相连的电连接件，该电连接件被布置为控制流过孔口处的目标材料的电流的量。
根据实施例的另一方面，公开了一种用于生成EUV辐射的装置，该装置包括目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，与电可致动元件相连的电连接件，该电连接件被布置为并且该驱动信号的参数被选择以控制流过孔口处的目标材料的电流的量。
根据实施例的另一方面，公开了一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，该方法包括如下步骤：提供目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；提供电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及向电可致动元件供应驱动信号以用于供应驱动信号，其中驱动信号包括基本恒定的DC偏置。
根据实施例的另一方面，公开了一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，该方法包括如下步骤：提供目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；提供电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及向电可致动元件供应驱动信号以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最小上升/下降时间在约50ns至约100ns的范围内。
根据实施例的另一方面，公开了一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，该方法包括如下步骤：提供目标材料分配器的步骤，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；提供电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及向电可致动元件供应驱动信号以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最大电压受到限制，以限制通过孔口中的目标材料的电流的流动。
下面参考附图详细描述本发明的其他实施例、特征和优点以及各个实施例的结构和操作。
附图说明
被合并在本文中并形成说明书一部分的附图通过示例而非限制的方式例示出了本发明实施例的方法和系统。与详细描述一起，附图还用于解释本文所呈现的方法和系统的原理并使本领域的技术人员能够制造和使用本文所呈现的方法和系统。在附图中，相同的附图标号指示相同或功能相似的元件。
图1是根据本发明的一个方面的、用于激光产生的等离子体EUV辐射源系统的整体广义概念的示意性非比例视图。
图2是图1的系统的一部分的示意性非比例视图。
图3A是根据实施例的一个方面的液滴生成器喷嘴组件的图。
图3B是根据实施例的另一方面的液滴生成器喷嘴组件的图。
图4A描绘了液滴生成器喷嘴组件中的压电元件的激励波形，图4B描绘了压电元件中的所得电流，并且图4C描绘了根据本发明的一方面的通过液滴生成器喷嘴组件中的孔口的所得模拟电流。
下面参考附图详细描述本发明的其他特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作。注意，本发明不限于本文描述的特定实施例。这样的实施例仅出于说明性目的而在本文中被呈现。基于本文所包含的教导，其他实施例对相关领域的技术人员将是显而易见的。
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，相似的参考标号被用来指代相似的元件。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便促进对一个或多个实施例的透彻理解。然而，在一些或所有实例中可能显而易见的是，可以在不采用以下描述的具体设计细节的情况下实践以下描述的任何实施例。在其他实例中，以框图的形式示出了公知的结构和设备，以便促进对一个或多个实施例的描述。
然而，在更详细地描述这样的实施例之前，示例性地呈现可以在其中实现本发明的实施例的示例环境。在下面的说明书中以及在权利要求书中，可以使用术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“垂直”、“水平”等术语。这些术语旨在仅示出相对取向，而不是相对于重力的任何取向。
首先参考图1，示出了根据本发明的一个实施例的、示例性EUV辐射源(例如激光产生的等离子体EUV辐射源20)的示意图。如图所示，EUV辐射源20可以包括脉冲或连续激光源22，其可以例如是产生辐射光束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频率操作的DC或RF激励。
EUV辐射源20还包括目标递送系统24，目标递送系统24用于以液滴或连续液体流的形式递送目标材料。在此示例中，目标材料是液体，但也可以是固体或气体。目标材料可以由锡或锡化合物制成，尽管可以使用其他材料。在所描绘的系统中，目标材料递送系统24将目标材料的液滴14引入到真空腔室26的内部，到达辐照区域28，在该辐照区域28，目标材料可以被辐照以产生等离子体。在一些情况下，电荷被放置在目标材料上以允许将目标材料朝向或远离辐照区域28而被转向。应当注意，如本文中所使用的，辐照区域是其中目标材料辐照可以发生的区域，并且甚至在实际上没有发生辐照的时间也是辐照区域。
EUV辐射源20还可以包括EUV光源控制器系统60，EUV光源控制器系统60还可以包括激光激发控制系统65。EUV辐射源20还可以包括诸如目标位置检测系统之类的检测器，其可以包括一个或多个液滴成像器70，其生成指示目标液滴的绝对或相对位置(例如相对于辐照区域28)的输出，并将该输出提供给目标位置检测反馈系统62。
目标位置检测反馈系统62可以使用液滴成像器70的输出来计算目标位置和轨迹，从其中可以计算目标误差。目标误差可以逐个液滴地、或平均地或以其他某种方式来进行计算。然后可以将目标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，诸如激光器位置、方向或定时校正信号。
如图1中所示，目标材料递送系统24可以包括目标递送控制系统90。响应于信号(例如，上述目标误差或从由系统控制器60提供的目标误差中得出的某个量)，目标递送控制系统90可操作来调整目标液滴14通过辐照区域的路径。这可以例如通过重新定位目标递送机构92释放目标液滴14的点来实现。例如，通过倾斜目标递送机构92或通过偏移目标递送机构92来重新定位液滴释放点。目标递送机构92延伸到腔室26中，并且优选地从外部被供应目标材料和气体源，以在压力下将目标材料放置在目标递送机构92中。
关于各种液滴分配器配置及其相对优点的更多细节可以例如在2011年1月18日发布的标题为“Systems and Methods for Target Material Delivery in a LaserProduced Plasma EUV Light Source”的美国专利号7,872,245、2008年7月29日发布的标题为“Method and Apparatus For EUV Plasma Source Target Delivery”的美国专利号7,405,416以及2008年5月13日发布的标题为“LPP EUV Plasma Source Material TargetDelivery System”的美国专利号7,372,056中找到，其全部内容通过引用整体并入本文。
继续图1，辐射源20还可以包括一个或多个光学元件。在下面的讨论中，将收集器30用作这种光学元件的示例，但是该讨论也适用于其他光学元件。收集器30可以是例如垂直入射反射器，其被实现为在每个界面处沉积有例如B4C、ZrC、Si3N4或C的附加薄阻挡层以有效地阻止热引起的层间扩散的MLM。也可以使用其他衬底材料，诸如铝(Al)或硅(Si)。收集器30可以是长椭球体的形式，其具有中心孔以允许激光辐射12穿过并到达辐照区域28。收集器30可以是例如具有椭球体的形状，其在辐照区域28处具有第一焦点并且在所谓的中间点40(也被称为中间焦点40)处具有第二焦点，其中EUV辐射可以从EUV辐射源10中被输出并被输入到例如集成电路光刻扫描仪50，电路光刻扫描仪50例如使用辐射以使用掩模版或掩模54以已知方式处理硅晶片工件52。然后，硅晶片工件52以已知的方式被附加地进行处理以获得集成电路器件。
图2更详细地例示出了液滴生成系统。目标材料递送系统90将液滴递送到腔室26内的辐照部位/主要焦点28。驱动信号生成器230将驱动波形提供给液滴生成器90中的电可致动元件，该电可致动元件在液滴流中引起速度扰动。驱动波形可以包括单个正弦波、具有不同频率的若干正弦波的组合、或者正弦波和脉冲波的组合。通过仔细选择驱动波形的参数，可以对熔融锡喷嘴施用速度扰动，从而导致在距液滴生成系统的典型距离为5–20cm处以40–100kHz的频率形成EUV光源的正常操作所必需的液滴。驱动信号生成器230至少部分地基于来自数据处理模块252的数据在控制器250的控制下操作。数据处理模块252接收一个或多个检测器的数据。在所示的示例中，检测器包括相机254和光电二极管256。液滴被一个或多个激光器258照射。在这种典型的布置中，检测器在流中预期发生了聚集的点处检测/成像液滴。而且，检测器和激光器被布置在真空腔室26的外部，并通过真空腔室26的壁中的窗口对流进行观察。
目标材料递送系统90可以包括储存在压力下的流体(例如熔化锡)的储液器。储液器与腔体流体连通，腔体终止在具有孔口的喷嘴处，该孔口允许储液器中的加压流体流过孔口，从而形成连续流，该连续流随后分裂成多个微液滴，多个微液滴然后聚集成较大的液滴。
这样的布置在图3A中被示出。在图3A中，限定腔体300的结构为管或毛细管310的形式。毛细管310终止在具有孔口320的喷嘴中。在腔体300中的熔融目标材料的柱处于压力下并以流的形式从孔口320被排出并被分解成液滴330。如上所提及，腔体300中的目标材料的柱中的速度扰动是由可电可致动元件340引起的，在所示出的示例中，该可电可致动元件是圆柱体。电可致动元件340可以是例如压电元件。在所示出的配置中，电可致动元件340在其外径上具有电极350，并且在其内径上具有电极360。电极350通过连接件410连接到驱动信号源230。连接件410可以是终止于外部电极350处的RF同轴电缆(例如，具有50欧姆标称阻抗)。电极360通过连接件420连接到接地电势。驱动信号源230将驱动信号施加到元件340，从而致使机械地耦合到腔体300中的目标材料的电可致动元件340的尺寸变化。
同样如图所示，毛细管310涂覆有导电涂层370，该导电涂层例如可以是铬。而且，导电涂层370可以被绝缘涂层380覆盖。绝缘涂层380可以被布置为仅覆盖导电涂层370的一部分，例如在与电可致动元件340轴向共同延伸的区域中。绝缘涂层380的目的是在PZT电极360和导电涂层370之间提供绝缘层。电可致动元件340通过形成粘结层390的粘合材料而被粘结到导电涂层或粘结到绝缘涂层(如果存在的话)。液滴生成器的端部可以被封闭在液滴生成器笼400中。导电涂层370的目的是保护离开孔口320的目标材料免受毛细管上未被补偿的表面电荷所产生的静电场的影响，以使得液滴不会带电，彼此排斥并且不会聚集。导电涂层370优选地具有不大于大约1E-06Ohm-m的电阻率。导电涂层可以通过孔口而接地到锡流。除了在孔口处的接地路径之外，导电涂层370还可以具有到接地的液滴生成器壳体450的专用连接。
如所提及的，液滴流330可能存在侧向漂移的趋势，使得最终该流夹住液滴生成器笼400中的出口孔430的边缘。一种似乎引起液滴流漂移的机制是在喷嘴孔口中SnOx颗粒的形成。借助于电解、电泳或热机制(诸如焦耳加热)，喷嘴孔口中SnOx颗粒的形成通过如下被促进：流过喷嘴孔口的、具有RF成分(在此被称为RF信号)的电流。
流过喷嘴孔口的RF电流的一种来源似乎是流过喷嘴上的导电涂层并继续流到喷嘴中的熔融锡的电流。存在这种RF电流的一个原因是，对于高频分量，毛细管周围的压电管形式的电可致动元件与通过粘结层(和绝缘层，如果存在的话)形成的导电涂层之间的寄生电容的阻抗小于低频分量，而连接件420的主要电感性阻抗较大。因此，较大部分的返回电流被引向较低的阻抗路径，即，通过寄生电容并通过喷嘴内部的锡。
因此，期望通过减小返回(接地)连接件420上的寄生电感来减小流过喷嘴的RF电流。减小该电感的一种手段是为内部电极360提供非常短的连接件420。例如，用于先前实现的该返回路径的物理长度可以在约50cm至约100cm的范围内。这可以对应于约0.5μH至约2μH范围内的寄生电感。在液滴生成器的各种实现中，较短的连接件(诸如10cm或更短)可以减小寄生电感。
更具体地，可以通过提供到液滴生成器笼400的电连接来使电极360接地，该液滴生成器笼400被安装在喷嘴上并且自身接地。在这种情况下，到接地的电路径的长度被减小到约3cm，与此连接相关联的寄生电感减小到约35nH。也可以通过提供到其他接地元件(诸如液滴生成器的加热块)的短电线连接来使电极360接地。接地连接件420的电感也可以通过将内部电极360接地至液滴生成器的金属壳体来实现。
因此，存在多条路径，电流可以通过这些路径在液滴生成器组件中及其周围流动。从液滴生成器的关键功能性的观点来看，这些不同的路径基本上是等效的。然而，这些路径中的一些路径导致不期望的电流流过喷嘴孔口中的锡，从而促进了阻碍锡流动的SnOx颗粒的形成。因此，目标是使更多的电流流过不涉及喷嘴孔口中的锡的路径。如上所述，实现此目的的一种措施可以是减小一些其他接地路径的电感。实现此目的的另一种方式是控制驱动信号的频率。在一定程度上，通过喷嘴孔口中的锡的路径的阻抗主要是电容性的，而其他路径的阻抗主要是电感性的，那么采取措施限制驱动信号中的高频分量，往往会使其通过喷嘴的路径具有较高阻抗。
图3B示出了图3A的布置的备选，在其中，导电涂层370被修改并且到电可致动元件340的连接件350、360被布置为更靠近毛细管310的孔口320的端部。在图3B的配置中，毛细管310的一部分没有导电涂层，例如，毛细管在轴对称Cr溅射过程中被掩盖，以移除内部压电电极与导电涂层370之间的小间隙电容，同时保持毛细管310的前表面与孔口320锡之间的导电路径，以防止微液滴带电而使自由飞行聚集变得困难。同样在图3B中，到电可致动元件340的连接件350、360被重新定位，即被翻转以使得内部电极360缠绕在电可致动元件340的面向前的表面(与面向后的表面相反)周围，以抑制会让微液滴带点而使自由飞行聚集变得困难的已知电磁场。
因此，减轻液滴漂移的另一种方法是减小调制信号的高频含量。例如，这可以通过如下来完成：增加调制信号的脉冲波分量的上升时间和下降时间，以避免高频傅立叶分量的急剧过渡或者在驱动信号不包含脉冲波分量的情况下通过限制正弦波的最大频率。因此，例如为此目的，期望驱动信号中的脉冲的上升和/或下降时间在约50ns至约100ns的范围内，并且正弦波频率被限制在约3.5MHz至约7MHz的范围内以减轻漂移效应。同样，这是因为在较低的频率下，连接件420的阻抗较低，而包括压电元件和喷嘴中的锡的寄生电容的路径的阻抗明显较高。因此，减小了流过喷嘴中的锡的RF电流的量值。而且，可以减小驱动信号的量值。但是，如上所指出，这些技术的可用性可能受到关于它们可能会降低液滴聚集效率的考虑的限制。
减轻液滴流的漂移的这种方法的优点在于，它不需要改变液滴生成器的硬件。然而，其缺点在于，它减小了可用于实现液滴的最佳聚集的信号的频率分量的选择范围。该驱动信号通常被优化，以获得可能的最短聚集，而高频分量通常会导致这种结果。增加激励波形的高频分量的能量也增加了液滴定时稳定性。
图4A、图4B和图4C示出了在液滴生成器操作期间的模拟电流/电压波形的示例，其中脉冲信号被用于锡喷射调制。图4A示出了用于电可致动元件(在这种情况下为压电元件)的驱动信号的输入电压波形，并且图4B示出了所得的输入电流。图4C示出了所得的孔口电流。正如可以看出的那样，在此操作期间会产生电压/电流尖峰。通过喷嘴中的熔融锡传播的寄生电流尖峰促进了SnOx的形成。这些被称为图4C中的孔口电流波形。如上所述，这些电流尖峰刺激了SnOx的形成。因此，可以通过控制(即，减少，包括消除)这些电流尖峰来减轻在喷嘴孔口中形成SnOx的问题。
如上所提及，控制这些寄生电流尖峰的一种措施是针对电可致动元件内部电极提供低阻抗电连接。长的导线(约0.5m至约1m)通常穿过液滴生成器的整个主体，在导线末端到达RF型连接器(例如，刺刀螺母连接器(BNC))。导线的电感约为0.5μH，其在通过它发送快速上升的驱动信号(上升时间约10ns至约20ns)时会导致电压/电流尖峰。用短的导线(小于约10cm)来提供电可致动元件到接地的另一种低电感电连接有助于减少这些尖峰并消除漂移问题。
当在使用脉冲调制信号波形时导致SnOx形成的电流尖峰具有特定极性时，将驱动信号偏置为相反极性的DC可以被用于防止这些尖峰获得否则将对SnOx的形成做出贡献的值。例如，当电流尖峰为正时，可以施加约-2V至约-10V的负偏压，反之亦然。
上面已经借助于例示出特定功能及其关系的实现的功能性构建块对本发明进行了描述。为了便于描述，这些功能性构建块的边界在本文中被任意限定。可以限定可备选边界，只要特定功能及其关系被适当地执行即可。
对特定实施例的前述描述如此全面地揭露了本发明的一般性质，使得其他人通过应用本技术领域内的知识容易地在没有过多实验的情况下针对于这样的具体实施例修改和/或适应各种应用，在不背离本发明的总体构思。因此，基于本文中所呈现的教导和指导，这样的适应和修改旨在落入所公开的实施例的等同物的含义和范围之内。应当理解，本文中的措词或术语是用于描述目的，而非限制目的，使得本说明书中的术语或措词要由技术人员根据教导和指导来进行解释。本发明的宽度和范围不应当由上文所描述的任何示例性实施例中的任一个来限制，而是应当仅根据所附权利要求书及其等同物来限定。
本发明的其他方面在以下编号的条款中进行阐述。
1.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，
与电可致动元件相连的电连接件，该电连接件被布置为控制流过孔口处的目标材料的电流的量。
2.根据条款1所述的装置，其中与电可致动元件相连的电连接件被布置为在电可致动元件与接地之间提供低阻抗路径，该低阻抗路径不穿过孔口处的目标材料。
3.根据条款1所述的装置，其中限定腔体的结构包括圆柱形管，并且电可致动元件包括圆柱形压电元件，该圆柱形压电元件围绕圆柱形管布置并且具有通过低阻抗路径连接到接地的内表面。
4.根据条款3所述的装置，其中内表面在电可致动元件的、最靠近孔口的部分处连接到接地。
5.根据条款1所述的装置，其中目标材料分配器还包括围绕限定腔体的该结构的至少一部分的导电涂层。
6.根据条款5所述的装置，其中导电涂层具有小于约1E-06Ohm-m的电阻率。
7.根据条款5所述的装置，其中导电涂层被限制在该结构的、限定包括孔口的区域。
8.根据条款5所述的装置，其中电可致动元件被定位成围绕腔体的、不具有导电涂层的第一轴向部分。
9.根据条款5所述的装置，其中导电涂层通过低阻抗路径连接到接地。
10.根据条款5所述的装置，还包括在导电涂层上的绝缘涂层。
11.根据条款1所述的装置，其中驱动信号生成器通过直接终止在电可致动元件处的RF同轴电缆而电耦合到电可致动元件。
12.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最高频率分量被限制在约3.5MHz至约7MHz的范围内的值。
13.根据条款12所述的装置，其中与电可致动元件相连的电连接件被布置为控制流过孔口处的目标材料的电流的量。
14.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最小上升/下降时间在约50ns至约100ns的范围内。
15.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最大电压受到限制，以限制通过孔口中的目标材料的电流的流动。
16.用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，其中驱动信号包括基本恒定的DC偏置。
17.根据条款16所述的装置，其中偏置为负。
18.根据条款16所述的装置，其中偏置为正。
19.根据条款16所述的装置，其中如果驱动波形由正极性的脉冲组成，则偏置为负，而如果驱动波形由多个极性的脉冲组成，则偏置为正。
20.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
驱动信号生成器，该驱动信号生成器电耦合到电可致动元件以用于供应驱动信号，
与电可致动元件的电连接件，该电连接件被布置为并且该驱动信号的参数被选择以控制流过孔口处的目标材料的电流的量。
21.一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，该方法包括以下步骤：
提供目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
提供电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
向电可致动元件供应驱动信号以用于供应驱动信号，其中驱动信号包括基本恒定的DC偏置。
22.一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，该方法包括以下步骤：
提供目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
提供电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
向电可致动元件供应驱动信号以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最小上升/下降时间在约50ns至约100ns的范围内。
23.一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，该方法包括以下步骤：
提供目标材料分配器，该目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，该腔体被布置为接收目标材料，该孔口被布置为从腔体接收目标材料并递送目标材料的液滴流；
提供电可致动元件，该电可致动元件机械地耦合到腔体并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；和
向电可致动元件供应驱动信号以用于供应驱动信号，其中驱动信号的最大电压受到限制，以限制通过孔口中的目标材料的电流的流动。
其他实现也在权利要求的范围之内。
Claims (23)
1.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
驱动信号生成器，所述驱动信号生成器电耦合到所述电可致动元件以用于供应所述驱动信号，
与所述电可致动元件相连的电连接件，所述电连接件被布置为控制流过所述孔口处的所述目标材料的电流的量。
2.根据权利要求1所述的装置，其中与所述电可致动元件相连的电连接件被布置为在所述电可致动元件与接地之间提供低阻抗路径，所述低阻抗路径不穿过所述孔口处的所述目标材料。
3.根据权利要求1所述的装置，其中限定腔体的所述结构包括圆柱形管，并且所述电可致动元件包括圆柱形压电元件，所述圆柱形压电元件围绕所述圆柱形管布置，并且具有通过低阻抗路径连接到接地的内表面。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述内表面在所述电可致动元件的、最靠近所述孔口的部分处被连接到接地。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述目标材料分配器还包括围绕限定腔体的所述结构的至少一部分的导电涂层。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述导电涂层具有小于约1E-06Ohm-m的电阻率。
7.根据权利要求5所述的装置，其中所述导电涂层被限制在所述结构的、限定包括所述孔口的区域。
8.根据权利要求5所述的装置，其中所述电可致动元件被定位成围绕所述腔体的、不具有导电涂层的第一轴向部分。
9.根据权利要求5所述的装置，其中所述导电涂层通过低阻抗路径连接到接地。
10.根据权利要求5所述的装置，还包括在所述导电涂层上的绝缘涂层。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述驱动信号生成器通过直接终止在所述电可致动元件处的RF同轴电缆而被电耦合到所述电可致动元件。
12.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
驱动信号生成器，所述驱动信号生成器电耦合到所述电可致动元件以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号的最高频率分量被限制在约3.5MHz至约7MHz的范围内的值。
13.根据权利要求12所述的装置，其中与所述电可致动元件相连的电连接件被布置为控制流过所述孔口处的所述目标材料的电流的量。
14.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
驱动信号生成器，所述驱动信号生成器电耦合到所述电可致动元件以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号的最小上升/下降时间在约50ns至约100ns的范围内。
15.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
驱动信号生成器，所述驱动信号生成器电耦合到所述电可致动元件以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号的最大电压被限制，以限制通过所述孔口中的目标材料的电流的流动。
16.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
驱动信号生成器，所述驱动信号生成器电耦合到所述电可致动元件以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号包括实质上恒定的DC偏置。
17.根据权利要求16所述的装置，其中所述偏置为负。
18.根据权利要求16所述的装置，其中所述偏置为正。
19.根据权利要求16所述的装置，其中如果所述驱动波形由具有正极性的脉冲组成，则所述偏置为负；如果所述驱动波形由具有多个极性的脉冲组成，则所述偏置为正。
20.一种用于生成EUV辐射的装置，包括：
目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到腔体，并且被布置为基于驱动信号在液滴流中引起速度扰动；以及
驱动信号生成器，所述驱动信号生成器电耦合到所述电可致动元件以用于供应所述驱动信号，
与所述电可致动元件相连的电连接件，所述电连接件被布置，并且所述驱动信号的参数被选择以控制流过所述孔口处的所述目标材料的电流的量。
21.一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，所述方法包括以下步骤：
提供目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
提供电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
向所述电可致动元件供应驱动信号以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号包括基本恒定的DC偏置。
22.一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，所述方法包括以下步骤：
提供目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
提供电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
向所述电可致动元件供应驱动信号以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号的最小上升/下降时间在约50ns至约100ns的范围内。
23.一种在用于生成EUV辐射的装置中分配目标材料的方法，所述方法包括以下步骤：
提供目标材料分配器，所述目标材料分配器包括限定腔体和孔口的结构，所述腔体被布置为接收目标材料，所述孔口被布置为从所述腔体接收目标材料，并递送目标材料的液滴流；
提供电可致动元件，所述电可致动元件机械地耦合到所述腔体，并且被布置为基于驱动信号在所述液滴流中引起速度扰动；以及
向所述电可致动元件供应驱动信号以用于供应所述驱动信号，其中所述驱动信号的最大电压被限制，以限制通过所述孔口中的目标材料的电流的流动。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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