TW201334632A - 輻射源與微影裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於促進一燃料液滴串流產生器之起動之方法及裝置。在一起動階段期間，將該燃料液滴串流產生器定位成使得該等燃料液滴被向下發射，藉以，重力輔助建立該串流。使用一觀測系統來監視該等液滴，且一旦該串流經判定為具有所要特性，則該串流產生器移動至穩態使用之一第二位置，在該第二位置中在一水平方向上發射該液滴串流。

Description

輻射源與微影裝置
本發明係關於一種輻射源及一種微影裝置。
微影裝置為將所要圖案施加至基板上(通常施加至基板之目標部分上)之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。在彼情況下，圖案化器件(其或者被稱作光罩或比例光罩)可用以產生待形成於IC之個別層上之電路圖案。可將此圖案轉印至基板(例如，矽晶圓)上之目標部分(例如，包含晶粒之部分、一個晶粒或若干晶粒)上。通常經由成像至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上而進行圖案之轉印。一般而言，單一基板將含有經順次地圖案化之鄰近目標部分之網路。
微影被廣泛地認為是在IC以及其他器件及/或結構之製造中之關鍵步驟中的一者。然而，隨著使用微影所製造之特徵之尺寸變得愈來愈小，微影正變為用於使能夠製造小型IC或其他器件及/或結構之更具決定性之因素。
圖案印刷極限之理論估計可藉由瑞立(Rayleigh)解析度準則給出，如方程式(1)所示：
其中λ為所使用輻射之波長，NA為用以印刷圖案之投影系統之數值孔徑，k 1為程序相依調整因數(亦被稱為瑞立常數)，且CD為經印刷 特徵之特徵大小(或臨界尺寸)。自方程式(1)可見，可以三種方式來獲得特徵之最小可印刷大小之縮減：藉由縮短曝光波長λ、藉由增加數值孔徑NA，或藉由減低k 1之值。
為了縮短曝光波長且因此縮減最小可印刷大小，已提議使用極紫外線(EUV)輻射源。EUV輻射為具有在5奈米至20奈米之範圍內(例如，在13奈米至14奈米之範圍內，例如，在5奈米至10奈米之範圍內，諸如，6.7奈米或6.8奈米)之波長的電磁輻射。舉例而言，可能之源包括雷射產生電漿源、放電電漿源，或基於由電子儲存環提供之同步加速器輻射之源。
可使用電漿來產生EUV輻射。用於產生EUV輻射之輻射系統可包括用於激發燃料以提供電漿之雷射，及用於含有電漿之源收集器模組。可(例如)藉由將雷射光束引導於燃料(諸如，合適材料(例如，錫)之液滴，或合適氣體或蒸汽(諸如，Xe氣體或Li蒸汽)之串流)處來創製電漿。所得電漿發射輸出輻射，例如，EUV輻射，該輻射係使用輻射收集器予以收集。輻射收集器可為鏡面式正入射輻射收集器，其接收輻射且將輻射聚焦成光束。源收集器模組可包括經配置以提供真空環境來支援電漿之圍封結構或腔室。此輻射系統通常被稱為雷射產生電漿(LPP)源。
產生EUV輻射之另一已知方法被稱為雙雷射脈動(dual laser pulsing,DLP)。在DLP方法中，藉由Nd：YAG雷射預加熱液滴以致使液滴(例如，錫液滴)分解成蒸汽及小粒子，接著藉由CO2雷射將蒸汽及小粒子加熱至極高溫度。
在諸如LPP及DLP方法之已知方法中，必須產生液滴串流。液滴可作為連續串流或以脈衝形式而形成。
舉例而言，在尤其用於LPP方法中之一已知方法中，使經加熱容器填充有熔融錫，熔融錫自該容器經由過濾器及壓電致動器而傳遞至 毛細管。連續射流自毛細管之末端流出，其速度係由壓電致動器調變。在飛行期間，此射流分解成小的液滴，且歸因於經調變速度，此等較小的液滴合併成以較大距離而隔開之較大的液滴。
在另一已知方法中，使用抽取電極(extraction electrode)自保持於高電壓之噴嘴之末端抽取液滴(例如，液體錫)，抽取電極係在噴嘴之高電壓與接地之間逐脈衝地切換(或至少切換至介於高電壓與接地之間的電壓)。接著藉由接地加速電極(grounded acceleration electrode)使液滴加速，且使用另外電極以用於調整液滴之飛行軌跡(flight trajectory)。抽取電極之脈衝長度經選擇成使得液滴被完全地釋放、已被充分地充電且已通過抽取電極之位置。自抽取電極切換回至高電壓之時刻起，液滴進一步在抽取電極與加速電極之間的場中加速。
然而，此等先前方法之困難為：在液滴產生器之起動期間，液滴之速率及方向可變化，直至達成穩態操作為止。此意謂液滴可處於EUV源之其他部件，諸如，電極、感測器及其類似者。此污染--尤其是(例如)在液滴為諸如錫之材料的情況下--可隨著時間推移而對液滴產生器之操作有顯著有害影響。
根據本發明之一第一態樣，提供一種輻射源燃料液滴串流產生器，該輻射源燃料液滴串流產生器包含經組態以產生一燃料液滴串流之一燃料液滴發射器，其中該燃料液滴發射器經組態以在如下兩個位置之間移動：用於起動之一第一位置，在該起動期間，在一第一方向上發射該等燃料液滴；及用於穩態使用之一第二位置，在該穩態使用期間，產生在一第二方向上之一液滴串流。
較佳地，該第一位置為一垂直位置，在該垂直位置中在一向下方向上產生該液滴串流，藉以，重力可輔助形成該液滴串流。較佳地，該第二位置為一實質上水平位置，在該實質上水平位置中在一實 質上水平方向上產生該液滴串流。
較佳地，本發明之實施例進一步包含用於使能夠檢驗燃料液滴之一液滴觀測系統。該觀測系統可包含用於記錄該等液滴之影像之構件，及用於處理該等影像以判定液滴參數之構件。舉例而言，該觀測系統可包含一攝影機、一顯微鏡物鏡及一閃頻儀。較佳地，該觀測系統包含用於自兩個方向檢視該等液滴之構件。
較佳地，該觀測系統包含用於將回饋控制提供至該燃料液滴發射器之構件。
在本發明之實施例中，當該觀測系統判定出已建立滿足預定義特性之穩態液滴串流時，該燃料液滴串流產生器較佳地在該第一位置與該第二位置之間旋轉。在本發明之一些實施例中，該燃料液滴串流產生器包含連接至該燃料液滴發射器之一燃料儲集器。該儲集器經組態以可圍繞經安置成與該發射器之一縱向軸線成一角度之一縱向軸線而旋轉，藉以，該儲集器圍繞其軸線之旋轉致使該發射器在該第一位置與該第二位置之間移動。舉例而言，該儲集器可具備一齒狀凸緣，且該儲集器係由一電動馬達可旋轉地驅動，該電動馬達驅動嚙合該齒狀凸緣之一小齒輪。
或者，該串流產生器可藉由一機器人臂而在該等位置之間移動。
本發明亦延伸至一種包含如上文所定義之一燃料液滴串流產生器之輻射源，及一種包含該輻射源之微影裝置。該微影裝置進一步包含：一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。
根據本發明之另一態樣，提供一種使用一燃料液滴串流產生器來產生一燃料液滴串流之方法。該方法包含：使該燃料液滴串流產生器在一第一位置中操作以便在一第一方向上產生一燃料液滴串流，直至產生一穩態串流為止；且接著，將該燃料液滴串流產生器移動至一第二位置中，在該第二位置中在一第二方向上產生一燃料液滴串流。
較佳地，該第一位置為一垂直位置，在該垂直位置中在一向下方向上產生該液滴串流，藉以，重力可輔助建立該液滴串流。較佳地，該第二位置為一實質上水平位置，在該實質上水平位置中在一實質上水平方向上產生該液滴串流。
在本發明之較佳實施例中，該方法進一步包含基於形成該串流之液滴之屬性而決定何時使該燃料液滴串流產生器在該第一位置與該第二位置之間移動。較佳地，決定何時使該燃料液滴串流產生器旋轉之該步驟包含檢測該等液滴以判定該等液滴是否滿足預定義液滴特性。為了達成此情形，可藉由較佳地自兩個方向捕獲該等液滴之影像來檢測該等液滴。
下文參看隨附圖式來詳細地描述另外特徵及優點，以及各種實施例之結構及操作。應注意，本發明不限於本文所描述之特定實施例。本文僅出於說明性目的而呈現此等實施例。基於本文所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將係顯而易見的。
21‧‧‧輻射光束
22‧‧‧琢面化場鏡面器件
24‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
26‧‧‧經圖案化光束
28‧‧‧反射元件
30‧‧‧反射元件
100‧‧‧微影裝置
200‧‧‧燃料液滴串流產生器/燃料供應件
205‧‧‧雷射光束
210‧‧‧高度離子化電漿/輻射發射電漿
211‧‧‧電漿形成部位
220‧‧‧圍封結構
221‧‧‧開口
300‧‧‧儲集器
302‧‧‧燃料液體/液體燃料
304‧‧‧毛細管
306‧‧‧壓電致動器
308‧‧‧噴嘴
310‧‧‧燃料液滴發射器
400‧‧‧燃料液滴串流產生器
401‧‧‧燃料液滴噴嘴
414‧‧‧第一電極/抽取電極
418‧‧‧第二電極/加速電極
420‧‧‧電極
500‧‧‧經加熱儲集器
501‧‧‧過濾器單元
502‧‧‧燃料
506‧‧‧壓電致動器
507‧‧‧饋入器
508‧‧‧發射器噴嘴
700‧‧‧電極
701‧‧‧連接件
702‧‧‧噴嘴出口
706‧‧‧經加熱儲集器
708‧‧‧熔融錫
900‧‧‧儲集器
901‧‧‧壁
902‧‧‧圓形齒狀凸緣
903‧‧‧小齒輪
904‧‧‧電動馬達
1000‧‧‧攝影機
1001‧‧‧顯微鏡物鏡
1002‧‧‧閃頻儀
1003‧‧‧液滴串流
1004‧‧‧視線
A‧‧‧軌跡
B‧‧‧輻射光束
C‧‧‧目標部分
CO‧‧‧近正入射輻射收集器
IF‧‧‧虛擬源點/中間焦點
IL‧‧‧照明系統/照明器
LA‧‧‧雷射/雷射源
M1‧‧‧光罩對準標記
M2‧‧‧光罩對準標記
MA‧‧‧圖案化器件
MT‧‧‧支撐結構
P1‧‧‧基板對準標記
P2‧‧‧基板對準標記
PM‧‧‧第一定位器
PS‧‧‧投影系統
PS1‧‧‧位置感測系統
PS2‧‧‧位置感測系統
PW‧‧‧第二定位器
SO‧‧‧源收集器模組
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅藉由實例來描述本發明之實施例，在該等圖式中，對應元件符號指示對應部件，且在該等圖式中：圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置；圖2為圖1之裝置的更詳細視圖，其包括LPP源收集器模組；圖3示意性地描繪可形成圖1及圖2所示之微影裝置之部件的燃料液滴發射器； 圖4示意性地描繪根據本發明之一實施例的可形成輻射源之部件的燃料液滴串流產生器；圖5示意性地描繪處於對應於穩態使用之位置之燃料液滴串流產生器；圖6展示處於對應於起動階段之位置的圖5之燃料液滴串流產生器；圖7為相似於圖5但展示另一形式之燃料液滴串流產生器的視圖；圖8為相似於圖6但展示另一形式之燃料液滴串流產生器的視圖；圖9展示用於使燃料液滴串流產生器在第一位置與第二位置之間移動之一個可能構件；及圖10示意性地說明根據本發明之實施例而使用之觀測系統。
下文參看隨附圖式來描述實施例。在該等圖式中，類似元件符號通常指代等同或功能上相似元件。另外，一元件符號之最左側數位通常識別該元件符號第一次出現時之圖式。
應注意，本說明書中對「一實施例」、「一實例實施例」等等之參考指示所描述實施例可包括一特定特徵、結構或特性，但並非每一實施例可必要地包括該特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必指代同一實施例。另外，當結合一實施例來描述一特定特徵、結構或特性時，應建議，無論是否予以明確地描述，結合其他實施例來實現此特徵、結構或特性皆係在熟習此項技術者之認識範圍內。
圖1示意性地描繪根據本發明之一實施例的微影裝置100。該微影裝置包括根據本發明之一實施例之EUV輻射源。該裝置包含：-照明系統(照明器)IL，其經組態以調節輻射光束B(例如，EUV 輻射)；-支撐結構(例如，光罩台)MT，其經建構以支撐圖案化器件(例如，光罩或比例光罩)MA，且連接至經組態以準確地定位該圖案化器件之第一定位器PM；-基板台(例如，晶圓台)WT，其經建構以固持基板(例如，抗蝕劑塗佈晶圓)W，且連接至經組態以準確地定位該基板之第二定位器PW；及-投影系統(例如，反射投影系統)PS，其經組態以將由圖案化器件MA賦予至輻射光束B之圖案投影至基板W之目標部分C(例如，包含一或多個晶粒)上。
照明系統可包括用於引導、塑形或控制輻射的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。
支撐結構MT以取決於圖案化器件MA之定向、微影裝置之設計及其他條件(諸如，該圖案化器件是否被固持於真空環境中)的方式來固持該圖案化器件。支撐結構可使用機械、真空、靜電或其他夾持技術以固持圖案化器件。支撐結構可為(例如)框架或台，其可根據需要而固定或可移動。支撐結構可確保圖案化器件(例如)相對於投影系統處於所要位置。
術語「圖案化器件」應被廣泛地解釋為指代可用以在輻射光束之橫截面中向輻射光束賦予圖案以便在基板之目標部分中創製圖案的任何器件。被賦予至輻射光束之圖案可對應於目標部分中所創製之器件(諸如，積體電路)中之特定功能層。
圖案化器件可為透射的或反射的。圖案化器件之實例包括光罩、可程式化鏡面陣列，及可程式化LCD面板。光罩在微影中為吾人所熟知，且包括諸如二元、交變相移及衰減相移之光罩類型，以及各 種混合光罩類型。可程式化鏡面陣列之一實例使用小鏡面之矩陣配置，該等小鏡面中每一者可個別地傾斜，以便在不同方向上反射入射輻射光束。傾斜鏡面在由鏡面矩陣反射之輻射光束中賦予圖案。
類似於照明系統，投影系統可包括適於所使用之曝光輻射或適於諸如真空之使用之其他因素的各種類型之光學組件，諸如，折射、反射、磁性、電磁、靜電或其他類型之光學組件，或其任何組合。可需要將真空用於EUV輻射，此係因為其他氣體可吸收過多輻射。因此，可憑藉真空壁及真空泵而將真空環境提供至整個光束路徑。
如此處所描繪，裝置為反射類型(例如，使用反射光罩)。
微影裝置可為具有兩個(雙載物台)或兩個以上基板台(及/或兩個或兩個以上光罩台)之類型。在此等「多載物台」機器中，可並行地使用額外台，或可在一或多個台上進行預備步驟，同時將一或多個其他台用於曝光。
參看圖1，照明器IL自源收集器模組SO接收極紫外線(EUV)輻射光束。用以產生EUV輻射之方法包括(但未必限於)用在EUV範圍內之一或多種發射譜線將具有至少一元素(例如，氙、鋰或錫)之材料轉換成電漿狀態。在一種此類方法(常常被稱為雷射產生電漿(「LPP」))中，可藉由用雷射光束來輻照燃料(諸如，具有所需譜線發射元素之材料的液滴)而產生所需電漿。源收集器模組SO可為包括雷射(圖1中未繪示)之EUV輻射源之部件，該雷射用於提供激發燃料之雷射光束。所得電漿發射輸出輻射，例如，EUV輻射，該輻射係使用安置於源收集器模組中之輻射收集器予以收集。
舉例而言，當使用CO2雷射以提供用於燃料激發之雷射光束時，雷射與源收集器模組可為分離實體。在此等狀況下，輻射光束係憑藉包含(例如)合適引導鏡面及/或光束擴展器之光束遞送系統而自雷射傳遞至源收集器模組。可認為雷射及燃料供應件包含EUV輻射源。
照明器IL可包含用於調整輻射光束之角強度分佈之調整器。通常，可調整照明器之光瞳平面中之強度分佈的至少外部徑向範圍及/或內部徑向範圍(通常分別被稱作σ外部及σ內部)。另外，照明器IL可包含各種其他組件，諸如，琢面化場鏡面器件及琢面化光瞳鏡面器件。照明器可用以調節輻射光束，以在其橫截面中具有所要均一性及強度分佈。
輻射光束B入射於被固持於支撐結構(例如，光罩台)MT上之圖案化器件(例如，光罩)MA上，且係由該圖案化器件圖案化。在自圖案化器件(例如，光罩)MA反射之後，輻射光束B傳遞通過投影系統PS，投影系統PS將該光束聚焦至基板W之目標部分C上。憑藉第二定位器PW及位置感測系統PS2(例如，使用干涉量測器件、線性編碼器或電容性感測器)，可準確地移動基板台WT，例如，以便使不同目標部分C定位於輻射光束B之路徑中。相似地，第一定位器PM及另一位置感測系統PS1可用以相對於輻射光束B之路徑來準確地定位圖案化器件(例如，光罩)MA。可使用光罩對準標記M1、M2及基板對準標記P1、P2來對準圖案化器件(例如，光罩)MA及基板W。
所描繪裝置可用於以下模式中至少一者中：
1.在步進模式中，在將被賦予至輻射光束之整個圖案一次性投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT保持基本上靜止(亦即，單次靜態曝光)。接著，使基板台WT在X及/或Y方向上移位，使得可曝光不同目標部分C。
2.在掃描模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，同步地掃描支撐結構(例如，光罩台)MT及基板台WT(亦即，單次動態曝光)。可藉由投影系統PS之放大率(縮小率)及影像反轉特性來判定基板台WT相對於支撐結構(例如，光罩台)MT之速度及方向。
3.在另一模式中，在將被賦予至輻射光束之圖案投影至目標部分C上時，使支撐結構(例如，光罩台)MT保持基本上靜止，從而固持可程式化圖案化器件，且移動或掃描基板台WT。在此模式中，通常使用脈衝式輻射源，且在基板台WT之每一移動之後或在一掃描期間之順次輻射脈衝之間根據需要而更新可程式化圖案化器件。此操作模式可易於應用於利用可程式化圖案化器件(諸如，上文所提及之類型之可程式化鏡面陣列)之無光罩微影。
亦可使用對上文所描述之使用模式之組合及/或變化或完全不同之使用模式。
圖2更詳細地展示微影裝置100，其包括源收集器模組SO、照明系統IL及投影系統PS。源收集器模組SO經建構及配置成使得可將真空環境維持於該源收集器模組之圍封結構220中。
雷射LA經配置以經由雷射光束205而將雷射能量沈積至自燃料液滴串流產生器200所提供之燃料(諸如，氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li))中。此在電漿形成部位211處創製具有數十電子伏特之電子溫度之高度離子化電漿210。在此等離子之去激發及再結合期間所產生的高能輻射係自電漿予以發射、由近正入射輻射收集器CO收集及聚焦。雷射LA及燃料液滴串流產生器200可一起被視為包含EUV輻射源。EUV輻射源可被稱作雷射產生電漿(LPP)源。
可提供第二雷射(圖中未繪示)，第二雷射經組態以在雷射光束205入射於燃料上之前預加熱燃料。使用此途徑之LPP源可被稱作雙雷射脈動(DLP)源。
由輻射收集器CO反射之輻射聚焦於虛擬源點IF中。虛擬源點IF通常被稱作中間焦點，且源收集器模組SO經配置成使得中間焦點IF位於圍封結構220中之開口221處或附近。虛擬源點IF為輻射發射電漿210之影像。
隨後，輻射橫穿照明系統IL，照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24，琢面化場鏡面器件22及琢面化光瞳鏡面器件24經配置以提供在圖案化器件MA處輻射光束21之所要角分佈，以及在圖案化器件MA處輻射強度之所要均一性。在由支撐結構MT固持之圖案化器件MA處輻射光束21之反射後，隨即形成經圖案化光束26，且由投影系統PS將經圖案化光束26經由反射元件28、30而成像至由晶圓載物台或基板台WT固持之基板W上。
通常，比所示元件多之元件可存在於照明系統IL及投影系統PS中。此外，可存在比諸圖所示之鏡面多的鏡面，舉例而言，在投影系統PS中可存在比圖2所示之反射元件多1至6個的額外反射元件。值得注意的源收集器模組SO之一個特徵為：雷射源成角度，此意謂供應至雷射源LA之燃料液滴串流應實質上水平以避免燃料液滴撞擊收集器CO。
圖3示意性地展示燃料液滴串流產生器之燃料液滴發射器310。燃料液滴發射器310包含儲集器300，儲集器300含有燃料液體302(例如，液體錫)。儲集器300連接至毛細管304，毛細管304係由壓電致動器306包圍。在壓電致動器306與毛細管304之間提供堅固連接(例如，使用合適黏結材料)，使得振動可自該壓電致動器行進至該毛細管。毛細管304具備噴嘴308，燃料材料係沿著軌跡A而自噴嘴308被噴出。軌跡A係與沿著毛細管304之中心而延行之軸線同軸，如由穿過該毛細管之中心之點線示意性地所表示。
在一實施例中，噴嘴308可具有3微米至5微米之直徑。毛細管304之長度可(例如)為25毫米，其中外徑為1毫米且壁厚度為0.2毫米。壓電致動器306之長度可(例如)為約10毫米，且可使用黏接劑而固定至毛細管304。黏接劑可為高溫黏接劑，亦即，在燃料供應件200之操作溫度下不會使黏接力鬆動之黏接劑。壓電致動器306與其驅動電子 件(圖中未繪示)經組態成使得其可以所要調變頻率擠壓毛細管304，藉此以串流之速率可被變化的效應調變該毛細管內之壓力。
在使用時，液體燃料302保持於儲集器300內部之壓力。舉例而言，此情形可藉由如下方式達成：加壓於亦位於儲集器300中之氣體(圖中未繪示)，使得藉由該氣體將壓力施加至液體燃料。由於該壓力，燃料串流自噴嘴308流出。在不存在壓電致動器306的情況下，串流將在自噴嘴308行進一距離(該距離為(例如)該噴嘴之直徑的100倍至1000倍)之後自然地破裂，藉此形成液滴串流。此破裂被稱作瑞立破裂。當發生瑞立破裂時，形成燃料液滴，其中直徑為噴嘴308之直徑之大約兩倍或稍微小於此噴嘴308之直徑之大約兩倍，且分離度為該噴嘴之直徑之大約4.5倍。儘管在不致動壓電致動器306的情況下將發生燃料液體串流之瑞立破裂，但壓電致動器306可用以藉由調變毛細管304內部之壓力來控制瑞立破裂。
然而，重要的是應注意，其他類型之燃料液滴發射器可用於本發明之實施例中。詳言之，可能之液滴發射器包括藉由可被輔助或機械調諧之瑞立破裂機構而產生連續液滴串流的液滴發射器。其他可能之液滴發射器為可被稱為按需液滴發射器之液滴發射器，其中藉由某機械刺激及/或電刺激而產生液滴。按需液滴發射器之所得液滴串流可具有恆定液滴頻率。或者，液滴之間的時間可根據需要而變化。
圖4示意性地說明另一形式之燃料液滴串流產生器400。燃料液滴串流產生器400包括燃料液滴噴嘴401，且進一步包括充當抽取電極之第一電極414及充當加速電極之第二電極418。噴嘴401一直保持於高電壓，且加速電極418接地。抽取電極414在噴嘴之高電壓與接地之間逐脈衝地切換(或切換至中間電壓)。脈衝長度經選擇成使得液滴被完全地釋放、已被充分地充電且已通過抽取電極414之位置。自彼時刻起，抽取電極414切換回至高電壓，且液滴進一步在電極414、418 之間的場中加速。亦可提供電極420以用於調整液滴之飛行路徑。
圖5示意性地展示相似於圖3之燃料液滴產生器，其包含噴嘴508、壓電致動器506，及固持熔融錫作為燃料502之經加熱儲集器500。高壓力施加於熔融錫之表面上方之容器中。在圖5之液滴產生器中，過濾器單元501位於儲集器500與壓電致動器506之間。亦應注意，在圖5之液滴產生器中，儲集器500被展示為與液滴產生器之剩餘部分之縱向軸線偏移成一角度。詳言之，噴嘴508、致動器506及過濾器單元501界定液滴發射器且全部位於第一主軸線X-X上，而儲集器500具有與第一軸線X-X成銳角之縱向軸線Y-Y。儲集器500經安置為與第一軸線成一角度以促進熔融錫自該儲集器通過饋入器507而流動至過濾器單元，饋入器507自儲集器500之底部牽曳熔融錫。
在圖5中，發射器呈實質上水平組態(與水平面成高達(例如)20°)，其中流體液滴串流大體上水平。此情形對應於實質上水平之軸線X-X。此為在燃料液滴串流產生器之正常操作期間所使用之穩態位置。然而，在開始燃料液滴之產生之起動程序期間，在燃料液滴之速率及方向方面很可能缺乏均一性，此情形具有如下問題：燃料液滴(例如，錫液滴)可積聚於EUV源之其他部件上，其中存在損害該源或至少對效能有負面影響之可能性。
因此，在本發明之一實施例中，在開始燃料液滴發射器之操作之前，使該發射器旋轉達90°，使得其呈如圖6所示之垂直組態，其中發射器噴嘴508指向下(亦即，軸線X-X垂直)。此情形之效應為：在發射器於起動程序期間呈此垂直組態的情況下，重力將促使燃料液滴以受控制方式向下垂直地下降以避免該等液滴下降於EUV源之其他組件上。某種類之收容器可提供於發射器下方以捕捉液滴。
圖5及圖6展示本發明可如何應用於圖3所示之類型之液滴串流產生器的內容背景中。圖7及圖8展示本發明可如何應用於圖4所示之類 型之經靜電驅動液滴產生器中。在此實施例中，將數個電極700提供為固定至噴嘴而對應於圖4之電極414、418及420，且提供連接件701以用於將適當電壓提供至電極700及噴嘴出口702。再次可看出，液滴串流產生器具有：在操作期間用於正常使用的圖7所示之位置，其中水平地發射液滴串流；及圖8所示之起動位置，其中在垂直向下位置中發射液滴。諸如熔融錫708之燃料被固持於經加熱儲集器706中，正如圖5及圖6之實施例中一樣。
圖9說明用於實現燃料液滴發射器之旋轉之一個可能機構。自圖9將看出，儲集器900安裝於環繞源之真空腔室之壁901中。儲集器900經安裝用於圍繞其軸線Y-Y而旋轉。圓形齒狀凸緣902固定至儲集器900，圓形齒狀凸緣902之圓周具備與由電動馬達904驅動之小齒輪903嚙合的齒狀物。應理解，馬達903之操作會使儲集器900圍繞其縱向軸線而旋轉。因為儲集器900以一角度固定至發射器(圖9中未繪示)，所以儲集器之旋轉致使發射器圍繞垂直於軸線X-X與Y-Y相交之點而延伸的軸線而旋轉。此意謂儲集器之旋轉致使發射器自圖5及圖7所示之水平位置旋轉至圖6及圖8所示之垂直位置。連續旋轉--或反轉旋轉--將使發射器自垂直位置移動回至水平位置。
使發射器能夠自水平位置旋轉至垂直位置且返回旋轉之替代方法將為：將液滴產生器附接至機器人臂且使用該機器人臂以使該產生器旋轉。
應理解，在本發明之實施例中，對於一起動程序將發射器移動至圖6及圖8之垂直組態，在該起動程序期間，重力輔助產生穩定燃料液滴串流。一旦已建立穩態燃料液滴串流，發射器就旋轉回至圖5及圖7之水平位置以供正常操作。
圖10示意性地說明一觀測系統，該觀測系統可用以監視液滴串流以判定是否已完成起動程序及發射器是否可旋轉回至水平位置。觀 測系統包含攝影機1000、顯微鏡物鏡1001，及閃頻儀1002。在圖10中，液滴串流係由虛線1003說明。
攝影機1000、顯微鏡物鏡1001及閃頻儀1002之光軸全部位於垂直於向下液滴串流之共同視線1004上。閃頻儀1002經調諧至液滴發射器之驅動頻率，使得靜態影像形成於閃頻儀1002與顯微鏡物鏡1001之間的空間中，且液滴之靜態陰影影像係由攝影機1000記錄。由攝影機1000記錄之影像可傳輸至顯示構件(圖中未繪示)，且自所欲飛行路徑之任何偏差可經偵測為該等影像之模糊或位移。影像之檢測可由人類操作者執行，或更佳地，可由執行於自攝影機1000接收影像之處理器上之影像處理構件進行。
影像之放大率經選擇成使得數百個像素覆蓋液滴之影像。此情形允許精確地量測液滴之區域，其限制條件為：對於以100 m/s之速率行進的直徑為30微米之液滴，閃頻儀時間小於10 ns，運動模糊將為約1微米，從而引起10%之體積不確定性。藉由使用雙重閃光，亦可量測液滴之速度。
出於進一步準確度起見，提供具有垂直於液滴串流及第一觀測系統之視線兩者之視線的第二觀測系統，使得可在兩個維度上監視液滴軌跡。
因此應理解，觀測系統捕獲關於包括軌跡、大小及速率之數個重要液滴屬性之資料，且將此資料以數位形式提供至處理構件。處理構件可比較該資料與所要液滴屬性之預定義規範，且處理構件可將回饋控制提供至液滴產生器以調整該產生器之可變參數。
此外，應理解，一旦處理構件自由觀測系統接收到之資料判定出液滴滿足所有預定義屬性且已令人滿意地完成起動程序，液滴產生器就可旋轉至水平組態中，其中液滴被大體上水平地發射以供使用。
用於實施本發明之各種實施例中之處理構件的實例機器可為以 處理器為基礎之計算器件。此以處理器為基礎之計算器件通常亦被稱作電腦。
一電腦系統可包括一或多個處理器、一或多個非揮發性儲存媒體、一或多個記憶體器件、一通信基礎結構、一顯示器件，及一通信介面。該(該等)處理器可包括任何習知或專用處理器，其包括(但不限於)數位信號處理器(DSP)、場可程式化閘陣列(FPGA)，及特殊應用積體電路(ASIC)。GPU(圖形處理單元)為並行地執行針對複雜圖形所選擇之指令及程式以及數學運算之專門處理器。非揮發性儲存器可包括硬碟機、快閃記憶體及可將電腦程式指令及資料儲存於電腦可讀媒體上之類似器件中的一或多者。一或多個非揮發性儲存器件可為抽取式儲存器件。記憶體器件可包括一或多個揮發性記憶體器件，諸如(但不限於)，隨機存取記憶體。通信基礎結構可包括一或多個器件互連匯流排，諸如，乙太網路、周邊組件互連(PCI)及其類似者。通常，電腦指令係由一或多個處理器執行，且可儲存於非揮發性儲存媒體及記憶體器件中。顯示螢幕允許向使用者或應用程式開發者顯示電腦操作之結果。
通信介面允許將軟體及資料傳送於電腦系統與外部器件或微影工具/系統之其他元件之間。通信介面可包括數據機、網路介面(諸如，乙太網路卡)、通信埠、USB槽及卡，或其類似者。經由通信介面而傳送之軟體及資料可呈信號之形式，信號可為電子信號、電磁信號、光學信號或能夠由通信介面接收之其他信號。此等信號可經由通信路徑而提供至通信介面。通信路徑攜載信號，且可使用電線或纜線、光纖、電話線、蜂巢式電話鏈路、RF鏈路或其他通信通道予以實施。
實施例亦可有關包含程式指令之電腦程式產品，程式指令呈儲存於任何電腦可讀媒體上之軟體之形式。此軟體在由一或多個資料處 理器件執行時致使一資料處理器件進行操作，如本文所描述。本發明之實施例可使用任何電腦可讀件或可讀媒體。電腦可讀媒體之實例包括(但不限於)初級儲存器件(例如，任何類型之隨機存取記憶體)、次級儲存器件(例如，硬碟機、軟碟、USB、CD ROM、ZIP磁碟、磁帶、磁性儲存器件、光學儲存器件、MEM、奈米技術儲存器件，等等)。
通常，電腦指令係由一或多個處理器執行，且可儲存於非揮發性儲存媒體或記憶體器件中。電腦指令可以經編譯檔案、可執行檔案或共用程式庫之形式儲存於系統中。電腦指令亦可包括於常式、次常式或由處理器操控之軟體堆疊層中。
儘管在本文中可特定地參考微影裝置在IC製造中之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用，諸如，製造整合式光學系統、用於磁疇記憶體之導引及偵測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭、LED、太陽能電池、光子器件，等等。熟習此項技術者應瞭解，在此等替代應用之內容背景中，可認為本文對術語「晶圓」或「晶粒」之任何使用分別與更通用之術語「基板」或「目標部分」同義。可在曝光之前或之後在(例如)塗佈顯影系統(通常將抗蝕劑層施加至基板且顯影經曝光抗蝕劑之工具)、度量衡工具及/或檢測工具中處理本文所提及之基板。適用時，可將本文之揭示內容應用於此等及其他基板處理工具。另外，可將基板處理一次以上，例如，以便創製多層IC，使得本文所使用之術語「基板」亦可指代已經含有多個經處理層之基板。
術語「透鏡」在內容背景允許時可指代各種類型之光學組件中任一者或其組合，包括折射、反射、磁性、電磁及靜電光學組件。
雖然上文已描述本發明之特定實施例，但應瞭解，可以與所描述之方式不同的其他方式來實踐本發明。以上描述意欲為說明性的而 非限制性的。因此，對於熟習此項技術者將顯而易見，可在不脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇的情況下對所描述之本發明進行修改。
300‧‧‧儲集器
302‧‧‧燃料液體/液體燃料
304‧‧‧毛細管
306‧‧‧壓電致動器
308‧‧‧噴嘴
310‧‧‧燃料液滴發射器
A‧‧‧軌跡

Claims (21)

  1. 一種輻射源燃料液滴串流產生器，其包含經組態以產生一燃料液滴串流之一燃料液滴發射器，其中該燃料液滴發射器經組態以在如下兩個位置之間移動：用於起動之一第一位置，在該起動期間，在一第一方向上發射該等燃料液滴；及用於穩態使用之一第二位置，在該穩態使用期間，產生在一第二方向上之一液滴串流。
  2. 如請求項1之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該第一位置為一垂直位置，在該垂直位置中在一向下方向上產生該液滴串流。
  3. 如請求項1或2之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該第二位置為一實質上水平位置，在該實質上水平位置中在一實質上水平方向上產生該液滴串流。
  4. 如請求項1或2之輻射源燃料液滴串流產生器，其進一步包含經組態以檢驗該等燃料液滴之一液滴觀測系統。
  5. 如請求項4之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該觀測系統經組態以記錄該等液滴之影像以判定液滴參數。
  6. 如請求項5之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該觀測系統包含一攝影機、一顯微鏡物鏡及一閃頻儀。
  7. 如請求項6之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該觀測系統經組態以自兩個方向檢視該等液滴。
  8. 如請求項4之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該觀測系統經組態以將回饋控制提供至該燃料液滴發射器。
  9. 如請求項8之輻射源燃料液滴串流產生器，其中當該觀測系統判定出已建立滿足預定義特性之穩態液滴串流時，該燃料液滴串流產生器在該第一位置與該第二位置之間旋轉。
  10. 如請求項1或2之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該燃料液滴串流產生器包含連接至該燃料液滴發射器之一燃料儲集器，該儲集器可圍繞經安置成與該發射器之一縱向軸線成一角度之一縱向軸線而旋轉，藉以，該儲集器圍繞其軸線之旋轉致使該發射器在該第一位置與該第二位置之間移動。
  11. 如請求項10之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該儲集器具備一齒狀凸緣，且其中該儲集器係由一電動馬達可旋轉地驅動，該電動馬達驅動嚙合該齒狀凸緣之一小齒輪。
  12. 如請求項1或2之輻射源燃料液滴串流產生器，其中該串流產生器經組態以藉由一機器人臂而在該等位置之間移動。
  13. 一種輻射源，其包含一如前述請求項中任一項之燃料液滴串流產生器。
  14. 一種微影裝置，其包含如請求項13之輻射源，且進一步包含：一照明系統，其經組態以調節一輻射光束；一支撐件，其經建構以支撐一圖案化器件，該圖案化器件能夠在該輻射光束之橫截面中向該輻射光束賦予一圖案以形成一經圖案化輻射光束；一基板台，其經建構以固持一基板；及一投影系統，其經組態以將該經圖案化輻射光束投影至該基板之一目標部分上。
  15. 一種使用一燃料液滴串流產生器來產生一燃料液滴串流之方法，該方法包含：使該燃料液滴串流產生器在一第一位置中操作以便在一第一方向上產生一燃料液滴串流，直至產生一穩態串流為止；且接著，將該燃料液滴串流產生器移動至一第二位置中，在該第二位置中在一第二方向上產生一燃料液滴串流。
  16. 如請求項15之方法，其中該第一位置為一垂直位置，在該垂直位置中在一向下方向上產生該液滴串流。
  17. 如請求項15或16之方法，其中該第二位置為一實質上水平位 置，在該實質上水平位置中在一實質上水平方向上產生該液滴串流。
  18. 如請求項15或16之方法，其進一步包含基於形成該串流之液滴之屬性而決定何時使該燃料液滴串流產生器在該第一位置與該第二位置之間移動。
  19. 如請求項18之方法，其中決定何時使該燃料液滴串流產生器旋轉之該步驟包含：檢測該等液滴以判定該等液滴是否滿足預定義液滴特性。
  20. 如請求項19之方法，其中藉由捕獲該等液滴之影像來檢測該等液滴。
  21. 如請求項20之方法，其中自兩個方向捕獲該等液滴之影像。
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