TW201544912A - 燃料流產生器 - Google Patents

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Koen Gerhardus Winkels
Johan Frederik Dijksman
Adam Lassise
Johannes Adrianus Cornelis Mar Pijnenburg
Andrei Mikhailovich Yakunin
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Asml Netherlands Bv
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    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
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Abstract

一種燃料發射器，其包含一第一小滴流產生器及一小滴移除裝置。該第一小滴流產生器經配置以發射包含被分離達一第一距離之小滴之一燃料流。該小滴移除裝置經配置以在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該目標區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離。

Description

燃料流產生器
本發明係關於小滴流產生器，且特定地但非獨占式地，係關於供諸如EUV輻射源之輻射源內使用之燃料流產生器。
微影裝置為經建構以將所要圖案施加至基板上之機器。微影裝置可用於(例如)積體電路(IC)製造中。微影裝置可(例如)將圖案自圖案化器件(例如，光罩)投影至提供於基板上之輻射敏感材料(抗蝕劑)層上。
由微影裝置使用以將圖案投影至基板上之輻射之波長判定可形成於彼基板上之特徵之最小的大小。使用EUV輻射(為具有在4奈米至20奈米之範圍內之波長的電磁輻射)之微影裝置相比於習知微影裝置(其可(例如)使用具有193奈米之波長之電磁輻射)可用以在基板上形成較小特徵。
可在輻射源內產生EUV輻射。在被稱為雷射產生電漿(Laser Produced Plasma,LPP)輻射源的一種類型之輻射源中，藉由對燃料源點火以產生輻射產生電漿而產生EUV輻射。在LPP中，可提供燃料源作為小滴流。將電漿起始輻射導向於小滴處以形成電漿。為了增加由燃料源產生之EUV輻射之量，需要以高頻率產生小滴，但其中在燃料流中之每一小滴之間具有足夠距離以防止所產生電漿影響後續小滴。
本發明之至少一項實施例之一目標係預防或減輕上文所闡明之問題中之至少一者。
根據本發明之一第一態樣，提供一種燃料發射器。該燃料發射器包含：一第一小滴流產生器，其經配置以發射包含被分離達一第一距離之小滴之一燃料流；及一小滴移除裝置，其經配置以在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該目標區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離。
根據本發明之一第二態樣，提供一種燃料發射器。該燃料發射器包含：一第一小滴流產生器，其經配置以發射包含小滴之一燃料流，其中該燃料流之兩個連續小滴被分離達一第一距離；及一小滴移除裝置，其經配置以在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得由於移除該第一子集，提供至該目標區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離。
以此方式，可在不使用複雜系統以誘發燃料小滴之間的聚結的情況下達成燃料流內之所要小滴間間隔。
該小滴移除裝置可包含一第二小滴流產生器，該第二小滴流產生器經配置以發射小滴之一交叉流朝向該燃料流，使得在使用中，該交叉流之至少一些小滴與該燃料流之小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之至少一些小滴。
該小滴移除裝置可包含複數個第二小滴流產生器，該複數個第二小滴流產生器各自經配置以將小滴之一各別交叉流導向於該燃料流處，使得在使用中，每一交叉流之至少一些小滴與小滴之該第一子集中之各別小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之該等各別小滴。
該等小滴流產生器中之每一者可經配置以將其各別交叉流導向於與該等小滴流產生器中之其他小滴流產生器不同的一方向上。
該第二小滴流產生器可經配置以產生具有與該燃料流相同的材料之一交叉流。以此方式，在運用該交叉流的情況下，可使由該交叉流自該燃料流移除之小滴再循環，以提供額外交叉流及/或燃料流。
該第二小滴流產生器可包含該交叉流被發射通過之一噴嘴。該第二小滴產生器可進一步包含經配置以使該噴嘴振動以控制該交叉流之一頻率及小滴分離度之一傳感器。相似地，該第一小滴流產生器可包含一噴嘴，且可提供一傳感器以使該噴嘴振動以藉由(例如)誘發複數個小滴之聚結而控制該燃料流之一頻率及小滴分離度。誘發聚結之替代或額外方法亦可與該燃料流產生器及該第二小滴流產生器中之任一者或兩者一起使用。
該等第二小滴流產生器中之每一者可經配置以發射具有與由該等其他第二小滴流產生器發射之該等交叉流不同的一小滴間隔之一交叉流。
該第二小滴流產生器可經配置以發射在使用中自該燃料流週期性地移除小滴之一預定比例的一交叉流。
該等第二小滴流產生器中之每一者可經配置以發射一交叉流，該交叉流在使用中自該燃料流週期性地移除數目與由該等其他第二小滴流產生器發射之該等交叉流移除之小滴之數目不同的小滴。
該燃料發射器可包含n個第二小滴產生器，該n個第二小滴產生器經配置以產生在使用中一起自該燃料流週期性地移除每隔n2個小滴中之(n2-1)個小滴之交叉流。
該小滴移除裝置可包含一第一雷射，該第一雷射經配置以將一雷射光束脈衝導向於該第一複數個小滴中之各別小滴處，以自該燃料流移除該等小滴中之該等各別小滴。
該第一雷射可經配置以發射具有大約0.1mJ之一能量且持續大約10ns之一光束脈衝。然而，應瞭解，其他該第一雷射可經配置以發射具有不同能量、脈衝寬度之光束脈衝，且可包含具有複數個不同波長中之任一者之雷射輻射。
該第一雷射可為一Nd：Yag雷射。該第一雷射為一不同類型之一雷射。
該第一雷射可經配置以週期性地移除該燃料流之該等小滴之一預定部分。
該目標區可為用於一微影裝置之一輻射源內之一電漿形成區。
該電漿形成區可在該輻射源之一第一腔室內，且該小滴移除裝置可在該第一腔室外部，使得在使用中，該第一子集中之小滴不進入該第一腔室。
該燃料發射器可包含一小滴截留器，該小滴截留器經定位成收納自該燃料流移除之小滴。
該燃料流可包含一熔融金屬，諸如，熔融錫。
該第二距離可為1毫米或更大。
根據一第三態樣，提供一種輻射源，其包含：一燃料發射器，其用於將燃料目標提供至一電漿形成區，該燃料發射器包含：一第一小滴流產生器，其經配置以發射一燃料流朝向該電漿形成區，該燃料流包含被分離達一第一距離之小滴；一小滴移除裝置，其經配置以在小滴之一第一子集到達該電漿形成區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該電漿形成區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離；其中該輻射源經配置以接收一起始輻射光束且將該起始輻射光束導向於該電漿形成區處，以與該燃料流之該等小滴相互作用以產生一輻射發射電漿。
該輻射源可進一步包含一輻射收集器，該輻射收集器用於收集 在該電漿形成區處由一輻射產生電漿產生之輻射，且用於將該所產生輻射之至少一部分導向至一焦點。
根據一第四態樣，提供一種輻射系統，其包含：根據該第二態樣之一輻射源；及一第二雷射，其經配置以提供該起始輻射光束。
該輻射系統可進一步包含一第三雷射，該第三雷射經配置以將一燃料修改輻射光束導向於該燃料流之一小滴處，以在該起始輻射入射於該電漿形成區處之該小滴上之前變更該小滴之一屬性。
根據一第五態樣，提供一種微影系統，其包含：根據該第二態樣之一輻射源，其經配置以產生一輻射發射電漿；及一微影工具，其經配置以接收由該輻射發射電漿發射之輻射。
根據一第六態樣，提供一種方法，其包含：發射包含被分離達一第一距離之小滴之一燃料流；及在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該目標區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離。
根據一第七態樣，提供一種方法，其包含：發射包含小滴之一燃料流，其中該燃料流之兩個連續小滴被分離達一第一距離；及在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得由於移除該第一子集，提供至該目標區之該燃料流之兩個連續小滴係以大於該第一距離之一第二距離而分離。
移除小滴之一第一子集可包含發射小滴之一交叉流朝向該燃料流，使得該交叉流之至少一些小滴與該燃料流之小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之至少一些小滴。
移除小滴之一第一子集可包含將小滴之複數個交叉流發射於該燃料流處，使得每一交叉流之至少一些小滴與小滴之該第一子集中之各別小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之該等各別小滴。
發射小滴之一交叉流可包含發射包含具有與該燃料流之小滴相同的一組合物之小滴之一交叉流。
發射小滴之一交叉流可包含使該交叉流被發射通過之一噴嘴振動以控制該交叉流之一頻率及小滴分離度。
發射複數個交叉流可包含發射各自具有一不同小滴間隔之複數個交叉流。
發射一交叉流可包含發射一交叉流以自該燃料流週期性地移除小滴之一預定比例。
該複數個交叉流中之每一者可自該燃料流移除數目與該複數個交叉流中之該等其他交叉流移除之小滴之數目不同的小滴。
該方法可包含產生n個交叉流，該n個交叉流一起自該燃料流週期性地移除每隔n2個小滴中之(n2-1)個小滴。
自該燃料流移除小滴之一第一子集可包含將一雷射光束脈衝導向於該第一複數個小滴中之各別小滴處，以自該燃料流移除該等小滴中之該等各別小滴。
發射一雷射光束脈衝可包含發射具有大約0.1mJ之一能量且持續大約10ns之一雷射光束脈衝。
該雷射光束脈衝可由一Nd：Yag雷射發射。
該方法可進一步包含將雷射光束脈衝導向於該燃料流處，以自該燃料流週期性地移除該等小滴之一預定部分。
該目標區可為用於一微影裝置之一輻射源內之一電漿形成區。
該電漿形成區可在該輻射源之一第一腔室內。該小滴移除裝置可在該第一腔室外部，使得在使用中，該第一子集中之小滴不進入該第一腔室。
自該燃料流移除小滴之該第一子集可包含導向小滴之該第一子集朝向一小滴截留器，該小滴截留器經定位成收納自該燃料流移除之 小滴。
該燃料流可包含熔融金屬，諸如，熔融錫。
該第二距離可為1毫米或更大。
應理解，關於以上一個態樣所描述之特徵可與其他態樣之特徵進行組合。
1‧‧‧雷射
2‧‧‧雷射光束
3‧‧‧燃料發射器
4‧‧‧電漿形成區
5‧‧‧近正入射輻射收集器
6‧‧‧點/中間焦點
7‧‧‧極紫外線(EUV)輻射發射電漿
8‧‧‧開口
9‧‧‧圍封結構
10‧‧‧琢面化場鏡面器件
11‧‧‧琢面化光瞳鏡面器件
13‧‧‧鏡面
14‧‧‧鏡面
15‧‧‧第一腔室
16‧‧‧第二腔室
17‧‧‧預脈衝雷射
18‧‧‧預脈衝雷射光束
19‧‧‧主雷射
20‧‧‧主雷射光束
21‧‧‧輻射收集器
22‧‧‧圍封體結構
23‧‧‧開口
24‧‧‧掠入射反射器
25‧‧‧掠入射反射器
26‧‧‧掠入射反射器
27‧‧‧污染截留器
28‧‧‧窗口
29‧‧‧窗口
30‧‧‧鏡面
40‧‧‧燃料流產生器/小滴產生器
41‧‧‧燃料小滴流
43‧‧‧第二小滴產生器
44‧‧‧第一交叉流
44'‧‧‧交叉流
45‧‧‧碰撞
46‧‧‧燃料截留器
47‧‧‧第二交叉流
47'‧‧‧交叉流
48‧‧‧第三交叉流
50‧‧‧雷射
51‧‧‧脈衝式雷射光束/雷射光束脈衝
52‧‧‧中空小滴
B‧‧‧極紫外線(EUV)輻射光束/經圖案化輻射光束
IL‧‧‧照明系統
LA‧‧‧微影裝置
MA‧‧‧圖案化器件/光罩
MT‧‧‧支撐結構
O‧‧‧光軸
PS‧‧‧投影系統
SO‧‧‧雷射產生電漿(LPP)輻射源
W‧‧‧基板
WT‧‧‧基板台
現在將參看隨附示意性圖式而僅作為實例來描述本發明之實施例，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包含微影裝置及輻射源之微影系統；- 圖2示意性地描繪根據本發明之一實施例之輻射源；- 圖3示意性地描繪根據一實施例的圖1及圖2所展示之燃料源之燃料發射器；- 圖4示意性地描繪根據一實施例之一替代燃料發射器；- 圖5示意性地描繪根據一實施例之另一替代燃料發射器；及- 圖6示意性地描繪根據一實施例之另一替代燃料發射器。
圖1展示根據本發明之一項實施例的包括燃料發射器之微影系統。該微影系統包含輻射源SO及微影裝置LA。輻射源SO經組態以產生極紫外線(EUV)輻射光束B。微影裝置LA包含照明系統IL、經組態以支撐圖案化器件MA(例如，光罩)之支撐結構MT、投影系統PS，及經組態以支撐基板W之基板台WT。照明系統IL經組態以在輻射光束B入射於圖案化器件MA上之前調節輻射光束B。投影系統經組態以將輻射光束B(現在藉由光罩MA而圖案化)投影至基板W上。基板W可包括經先前形成之圖案。在此狀況下，微影裝置將經圖案化輻射光束B與先前形成於基板W上之圖案對準。
輻射源SO、照明系統IL及投影系統PS可全部經建構及配置成使得其可與外部環境隔離。在低於大氣壓力之壓力下之氣體(例如，氫氣)可提供於輻射源SO中。真空可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。在充分地低於大氣壓力之壓力下之少量氣體(例如，氫氣)可提供於照明系統IL及/或投影系統PS中。
圖1所展示之輻射源SO屬於可被稱作雷射產生電漿(LPP)源之類型。可(例如)為CO2雷射之雷射1經配置以經由雷射光束2而將能量沈積至自燃料發射器3提供的諸如錫(Sn)之燃料中。儘管在以下描述中提及錫，但可使用任何合適燃料。燃料可(例如)呈液體形式，且可(例如)為金屬或合金。燃料發射器3包含一噴嘴，該噴嘴經組態以沿著朝向電漿形成區4之軌跡導向呈小滴之形式的錫。雷射光束2在電漿形成區4處入射於錫上。雷射能量至錫中之沈積會在電漿形成區4處產生電漿7。在電漿之離子之去激發及再結合期間自電漿7發射包括EUV輻射之輻射。
EUV輻射係由近正入射輻射收集器5(有時更通常被稱作正入射輻射收集器)收集及聚焦。收集器5可具有經配置以反射EUV輻射(例如，具有諸如13.5奈米之所要波長之EVU輻射)之多層結構。收集器5可具有橢圓形組態，其具有兩個橢圓焦點。第一焦點可處於電漿形成區4，且第二焦點可處於中間焦點6，如下文所論述。
雷射1可與輻射源SO分離。在此狀況下，雷射光束2可憑藉包含(例如)合適導向鏡面及/或光束擴展器及/或其他光學件之光束遞送系統(圖中未繪示)而自雷射1傳遞至輻射源SO。雷射1及輻射源SO可一起被認為是輻射系統。
由收集器5反射之輻射形成輻射光束B。輻射光束B聚焦於點6處，以形成電漿形成區4之影像，該影像充當用於照明系統IL之虛擬輻射源。輻射光束B被聚焦之點6可被稱作中間焦點。輻射源SO經配 置成使得中間焦點6位於輻射源之圍封結構9中之開口8處或附近。
燃料發射器3可與輻射源SO之其他組件分離。在圖1之實例中，燃料發射器係在輻射源SO之第一腔室15內，而收集器5及電漿形成區4係在第二腔室16內。藉由將燃料發射器3與腔室16分離，可防止由燃料發射器3之操作引起的錫碎屑進入腔室16。
輻射光束B自輻射源SO傳遞至照明系統IL中，照明系統IL經組態以調節該輻射光束。照明系統IL可包括琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11。琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11一起向輻射光束B提供所要橫截面形狀及所要角分佈。輻射光束B自照明系統IL傳遞，且入射於由支撐結構MT固持之圖案化器件MA上。圖案化器件MA反射及圖案化輻射光束B。除了琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11以外或代替琢面化場鏡面器件10及琢面化光瞳鏡面器件11，照明系統IL亦可包括其他鏡面或器件。
在自圖案化器件MA反射之後，經圖案化輻射光束B進入投影系統PS。投影系統包含複數個鏡面13、14，複數個鏡面13、14經組態以將輻射光束B投影至由基板台WT固持之基板W上。投影系統PS可將縮減因數應用於輻射光束，從而形成特徵小於圖案化器件MA上之對應特徵之影像。舉例而言，可應用為4之縮減因數。儘管投影系統PS在圖1中具有兩個鏡面，但該投影系統可包括任何數目個鏡面(例如，六個鏡面)。
圖2展示具有對圖1所展示之輻射源之替代組態的雷射產生電漿(LPP)輻射源SO。輻射源SO包括燃料發射器3，燃料發射器3經組態以將燃料遞送至電漿形成區4。燃料可(例如)為錫，但可使用任何合適燃料。預脈衝雷射17發射預脈衝雷射光束18，預脈衝雷射光束18入射於燃料上。預脈衝雷射光束18用以預加熱燃料，藉此改變燃料之屬性，諸如，燃料之大小及/或形狀。主雷射19發射主雷射光束20，主 雷射光束20在預脈衝雷射光束18之後入射於燃料上。主雷射光束20將能量遞送至燃料，且藉此將燃料轉換成EUV輻射發射電漿7。
可為所謂掠入射收集器之輻射收集器21經組態以收集EUV輻射，且將EUV輻射聚焦於可被稱作中間焦點之點6處。因此，輻射發射電漿7之影像形成於中間焦點6處。輻射源SO之圍封體結構22包括在中間焦點6處或附近之開口23。EUV輻射通過開口23而傳遞至微影裝置(例如，屬於圖1示意性地所展示之形式)之照明系統。
輻射收集器21可為巢套式收集器，其具有複數個掠入射反射器24、25及26(例如，如示意性地所描繪)。掠入射反射器24、25及26可經安置成圍繞光軸O軸向地對稱。所說明之輻射收集器21僅僅作為一實例被展示，且可使用其他輻射收集器。
污染截留器27位於電漿形成區4與輻射收集器21之間。污染截留器27可(例如)為旋轉箔片截留器，或可為任何其他合適形式之污染截留器。在一些實施例中，可省略污染截留器27。
輻射源SO之圍封體22包括預脈衝雷射光束18可傳遞至電漿形成區4所通過的窗口28，及主雷射光束20可傳遞至電漿形成區4所通過的窗口29。鏡面30用以將主雷射光束20通過污染截留器27中之開口而導向至電漿形成區4。
圖1及圖2所展示之輻射源SO可包括未說明之組件。舉例而言，光譜濾光器可提供於輻射源中。光譜濾光器可實質上透射EUV輻射，但實質上阻擋其他波長之輻射，諸如，紅外線輻射。
已知的是使燃料發射器以大約40千赫茲之頻率、大約40公尺/秒之速率及大約1毫米之小滴間間隔(亦即，電漿形成區處之每一小滴之間的距離)發射燃料小滴。
可藉由將最初連續之燃料射流或流分解成小滴以形成燃料流來提供小滴流。燃料發射器可包含一噴嘴(圖中未繪示)，熔融/液體燃料 在壓力下被驅動通過該噴嘴以自該噴嘴噴出。自噴嘴流出之液體流之自然破裂被稱為瑞立破裂(Rayleigh break-up)。對應於因自噴嘴噴出之射流之破裂而引起之小滴產生率的瑞立頻率係與噴嘴處之燃料之平均速度及射流之直徑相關：
儘管可在無激發的情況下發生燃料流之瑞立破裂，但用以誘發受控制射流擾動(諸如，由(例如)壓電致動器誘發之振動)之其他方法可用以藉由調變或振盪噴嘴中之熔融燃料之壓力而控制瑞立破裂。調變噴嘴內部之壓力可調變液體燃料自噴嘴之射出速度，且造成液體燃料流在離開噴嘴之後直接地以受控制方式破裂成小滴。
若由振動器施加之振盪頻率足夠接近於噴嘴之瑞立頻率，則形成燃料小滴，該等小滴被分離達藉由自燃料噴嘴之平均射出速度及由振動器施加之振盪頻率而判定的距離。若由振動器施加之振盪頻率實質上低於瑞立頻率，則代替形成小燃料小滴之週期性流，可產生小燃料小滴之經對準群組。燃料之給定經對準群組可包括以相對高速率行進之小的小滴之群組，及以相對低速率行進之小的小滴之群組(該等速率係相對於射出噴嘴之燃料流之平均速率)。此等經對準群組可聚結在一起以形成單一較大燃料小滴。以此方式，可藉由將顯著地低於瑞立頻率之一振盪頻率(或多個驅動頻率)施加至振動器而產生燃料小滴之週期性流。該等小滴之間的間隔仍受到平均射出速度及振盪頻率控管：該等小滴之間的間隔隨著振盪頻率減低而增加。
通常，可使用壓電傳感器(piezoelectric transducer)作為振動器以將振盪施加至諸如玻璃毛細管之噴嘴。壓電傳感器可由波形產生器運用可含有用以使射流破裂之高頻率及用以控制聚結行為之低頻率的信號而驅動。熔融燃料可儲存於經加熱儲集器容器中，且被迫使通過過 濾器而流動朝向噴嘴。流率可藉由遍及儲集器容器中之熔融流體燃料之氣體壓力而維持。
通常需要增加由輻射源SO輸出之EUV輻射之功率。一種用以達成功率增加之方式係藉由以較高速率發射小滴而增加自燃料發射器發射之小滴之頻率，同時保持所要小滴間間隔以便獲得所要中間小滴距離。數種障礙會防止運用已知方法來增加小滴速率。舉例而言，如上文所描述，對於速率為40公尺/秒之燃料流，可提供1毫米之小滴間間隔。1毫米之小滴間隔比由瑞立破裂造成之自然間隔大幾乎兩個數量級。為了達成較大間隔，將振盪提供至如上文所描述之噴嘴，以造成經發射小滴之聚結。造成聚結以達成所要間隔會隨著燃料流之速率增加而變得愈來愈困難。
另外，迫使燃料以較高速率通過噴嘴會要求在較高壓力下發射燃料以獲得足夠動能，從而在燃料發射器之組件上造成額外磨損且增加諸如噴嘴堵塞之故障可能性及頻率。另外，為了達成所要壓力，可需要縮減燃料發射器之噴嘴大小。此情形增加噴嘴將變得堵塞有燃料之可能性。
圖3更詳細地示意性地描繪根據一實施例的燃料發射器3之一實施例。燃料發射器3包含呈小滴產生器之形式的燃料流產生器40。燃料流產生器40經配置以產生燃料小滴流41(燃料流41)。燃料流41中之小滴最初各自被分離達距離d initial 且各自以速率u fuel 行進。d initial 可藉由如上文所描述的燃料流41之瑞立頻率而判定。應瞭解，雖然在圖3中未描繪，但燃料流41可在分離成被分離達距離d initial 之小滴之前的時期內為連續流。
呈第二小滴產生器43之形式的小滴移除裝置經配置以產生另外小滴流(在本文中被稱作交叉流)，該另外小滴流經導向成與燃料流交叉。交叉流44不為燃料流。亦即，交叉流44之小滴不用以在電漿形成 區4處產生輻射發射電漿。雖然交叉流44不為燃料流，但交叉流44之小滴可由與燃料流41之小滴相同的材料製成。舉例而言，燃料流41及交叉流44兩者可包含熔融錫之小滴。實際上，可自將供形成小滴之材料之共同儲集器伺服小滴產生器40、43中之每一者。替代地，可自不同儲集器伺服每一小滴產生器，且用以形成交叉流之材料可不同於用以形成燃料流之材料。
第二小滴產生器43經配置以發射交叉流44以與燃料流41交叉，以便自燃料流41週期性地移除小滴。在圖3中，說明燃料流41之小滴與交叉流44之小滴之間的碰撞45。在圖3所描繪之實例中，小滴產生器43經配置以發射交叉流44，以便與燃料流41之每隔一個小滴(亦即，出自每隔兩個小滴中之一個小滴)碰撞且因此移除該每隔一個小滴，藉此將燃料流41之小滴之間的最終距離d final 增加至2 * d initial 。
在不變更燃料流41之屬性的情況下，可藉由對交叉流44之頻率f c1 及/或相位進行調整以便調整交叉流44之小滴與燃料流41之小滴之間的碰撞時序而變化自燃料流41週期性地移除之小滴之數目。應瞭解，可藉由調整交叉流44之速率U c1 及/或交叉流44之小滴之間的距離d c1 來調整頻率f c1 。可藉由調整燃料流41及交叉流44兩者之頻率來達成關於自燃料流41移除之小滴之進一步控制。
另外，雖然燃料流41及交叉流44兩者之小滴在圖3中被描繪為具有大體上相同的大小，但藉由變化交叉流44之小滴之大小，會提供藉以修改燃料流41與交叉流44之間的相互作用之額外參數。舉例而言，藉由組態第二小滴產生器43以發射足夠大的小滴，交叉流44之每一小滴可自燃料流41移除兩個或兩個以上小滴。
交叉流44可導向於燃料截留器46處。在交叉流44係由與燃料流41相同之材料組成的情況下，燃料截留器46可連接至供應小滴產生器40、43中之一者或兩者之一或多個儲集器(圖中未繪示)。以此方式， 可使自燃料流41移除之燃料再循環。
在燃料流變得不穩定(例如，流展現燃料流之小滴之間的速度、位置及大小波動)的情況下，諸如上文所描述之聚結技術(且亦在US 2011/0233429中所描述)的聚結技術可用以聚結兩個或兩個以上小滴以便提供穩定化燃料流。然而，應瞭解，即使在由於本文所描述之方法而出現不穩定性的情況下，所需要的聚結操作之量及複雜度亦顯著地小於先前技術方法中的聚結操作之量及複雜度。
圖4示意性地說明燃料發射器3之一替代實施例，其中提供三個交叉流44、47、48。三個交叉流44、47、48可由各別小滴產生器(圖中未繪示)提供。在圖4之實例中，假定交叉流44、47、48中之每一者在燃料截留器46之方向上以相同速率u cn 傳播，但各自具有不同小滴間距離。詳言之，第一交叉流44之小滴被分離達距離d c1 ，第二交叉流47之小滴被分離達距離d c2 ，且第三交叉流48之小滴被分離達距離d c3 。應瞭解，圖4僅僅係示意性的。舉例而言，雖然在圖4中將該等交叉流中之每一者被說明為處於同一平面中，但此配置並非必要的。舉例而言，可沿著與燃料流41相交之任何軌跡導向該等交叉流中之一或多者(或每一者)。
第一交叉流44經配置以自燃料流41移除第一小滴，且接著自燃料流41移除在第一小滴之後的每隔一個小滴(亦即，出自每隔兩個小滴中之一個小滴)。第二交叉流47經配置以自燃料流41移除第二小滴(第二小滴緊接於第一小滴之後)且接著自燃料流41移除每隔四個小滴。第三交叉流48經配置以移除第三小滴(第三小滴為在第一小滴之後的三個小滴)且移除燃料流41之每隔八個後續小滴。因此，交叉流44、47、48一起經配置以自燃料流41移除每隔八個小滴中之七個小滴。因此，在圖4之實例中，d final =8 * d initial 。
自前述內容應瞭解，在交叉流44、47、48與燃料流41之間存在 數個變數(其可經調整以便控制交叉流44、47、48與燃料流41之間的碰撞)。詳言之，對於每一交叉流n，距離d cn 、速率u cn 及該交叉流截取燃料流所處之位置各自可連同燃料流之速率u fuel 受到控制，以自燃料流41移除所要數目個小滴以在電漿形成區處獲得所要小滴分離度d final 。通常，虽然u cn 可變化，但若僅單一小滴將受到單一碰撞影響，則u cn 被維持為足夠快速以防止碰撞影響燃料流41中之後續鄰近小滴。
在一特別有效之配置中，為了獲得比d initial 大x倍之d final ，自燃料流41之每隔x個小滴週期性地移除x-1個小滴。為了移除x-1個小滴，可使用n個交叉流，其中n=且其中為正整數。在此狀況下，每一各別交叉流經配置以自燃料流41週期性地移除2i個小滴，其中i為每一交叉流之索引(亦即，對於第一交叉流，i=1；對於第二交叉流，i=2；且對於最終交叉流，i=n)。舉例而言，為了將燃料流41中之小滴之分離度增加達十六倍，可使用四個交叉流以自燃料流41週期性地移除十五個小滴，第一交叉流移除每隔一個小滴(21)，第二交叉流移除每隔四個小滴(22)，第三交叉流移除每隔八個小滴(23)，且第四交叉流移除每隔十六個小滴(24)。更通常，此配置可由方程式(2)表達。
d final =2 n d initial (2)
作為一實例，若燃料流產生器40包含經配置以噴出直徑為大約16微米之射流之噴嘴且燃料流41係以500公尺/秒之速率被噴出，則f Rayleigh 7MHz導致在72微米之距離d initial 處形成大約30.4微米之小滴。因此，為了將燃料流41中之小滴之間的距離增加至大約1.15毫米之距離，d final =24 * d initial 。此情形要求自燃料流41週期性地移除十五個小滴，此(如上文所描述)可運用四個交叉流而實現。
應瞭解，雖然以上實例利用各自具有不同小滴間間隔之交叉流，但其他配置係可能的。舉例而言，為了自燃料流週期性地移除出 自每隔三個小滴中之兩個小滴，可使用兩個交叉流，每一交叉流週期性地移除出自每隔三個小滴中之一個小滴，且該等交叉流經配置成使得每一交叉流移除鄰近小滴。圖5中說明此情形，其中兩個交叉流44'、47'導向於燃料流41處。交叉流44'、47'中之每一者經配置以移除出自三個小滴中之一個小滴，且該等交叉流為恰好一個小滴異相，使得交叉流44'、47'總是自燃料流41移除鄰近小滴。因此，在此狀況下，d final =d initial * 3。與在圖4中一樣，應瞭解，雖然將圖5之交叉流44'、47'描繪為在同一平面中傳播，但此情形並非必要的。
更通常，應理解，可利用自燃料流41週期性地移除所要數目個小滴之任何交叉流配置。
上文參看圖3及圖4所描述之裝置及方法提供燃料流41之小滴間分離度之準確控制。另外，雖然可藉由供應一或多個交叉流而增加由燃料發射器3泵浦之錫之總量，但因為可在腔室16外部執行小滴之週期性移除，所以額外錫未必需要進入腔室16。因而，雖然在燃料源內存在額外錫通常可引起額外碎屑，但可藉由本發明之實施例而減輕此額外有害物之存在。
圖6說明根據一替代實施例之燃料發射器3，其中由雷射自燃料流41移除小滴。在圖5之實施例中，燃料發射器3包含經配置以產生燃料流41之燃料流產生器40。燃料發射器3進一步包含雷射50。雷射50經配置以在實質上垂直於燃料流41之傳播方向的方向上發射脈衝式雷射光束51。雷射50之每一脈衝經時控以便與需要自燃料流41移除之各別小滴重合。雷射光束51之能量經選擇為賦予足夠能量以將小滴自燃料流41中朝向截留器46推進。自燃料流41移除之小滴之路徑係由中空小滴52示意性地說明。
雷射光束51可具有相對低功率。在一項實例中，雷射光束50具有大約0.1mJ之能量，且每一脈衝可持續大約10ns。雷射光束脈衝50 之相對低能量係使得燃料流41之小滴未受到由鄰近小滴之移除引起的衝擊及/或剝蝕影響。雷射50可為(例如)Nd：Yag雷射。然而，應瞭解，可使用其他類型之雷射、能量及脈衝寬度。
另外，雖然在圖5之實例實施例中使用單一雷射50以移除所要數目個小滴之全部，但應瞭解，在其他實施例中可提供額外雷射。
有利地，圖3至圖5之燃料發射器3中之每一者提供一方法，在該方法中，相比於僅使用自然瑞立破裂或誘發性聚結原理之先前技術方法，燃料流41形成具有所要分離度之小滴所遍及的空間距離較小。另外，因為聚結不為產生燃料流41之所要小滴間間隔之主要方法，所以燃料流產生器41之噴嘴可大於用於先前技術燃料流產生器中之噴嘴。
舉例而言，4微米之噴嘴用於已知燃料發射器中，其中誘發性聚結用以使小的小滴(由於瑞立破裂而形成)以所要小滴間間隔聚結成大的小滴。在使用本文所描述之實施例的情況下，可使用較大噴嘴，使得需要較少且較不複雜之聚結，此係因為小滴直徑(藉由瑞立破裂而提供)處於或較接近於所要小滴直徑。在一些實例中，可使用直徑介於4微米與30微米之間的噴嘴。
使用大噴嘴會引起較少堵塞，且因此增加燃料發射器3之壽命且縮減維護頻率。另外，因為無需複雜聚結條件(其中燃料流產生器41之噴嘴將振動)，所以所施加之振動頻率可低得多，同時可簡化提供至振動構件(諸如，壓電傳感器)之信號。
在一實施例中，本發明可形成光罩檢測裝置之部件。光罩檢測裝置可使用EUV輻射以照明光罩且使用成像感測器以監測自光罩反射之輻射。由成像感測器接收之影像用以判定缺陷是否存在於光罩中。光罩檢測裝置可包括經組態以自EUV輻射源接收EUV輻射且將EUV輻射形成為輻射光束以導向於光罩處之光學件(例如，鏡面)。光罩檢測裝置可進一步包括經組態以收集自光罩反射之EUV輻射且在成像感測 器處形成光罩之影像的光學件(例如，鏡面)。光罩檢測裝置可包括處理器，該處理器經組態以分析成像感測器處的光罩之影像且自彼分析來判定任何缺陷是否存在於光罩上。處理器可經進一步組態以判定經偵測光罩缺陷是否將在光罩由微影裝置使用時投影至基板上之影像中造成不可接受之缺陷。
在一實施例中，本發明可形成度量衡裝置之部件。度量衡裝置可用以量測形成於基板上之抗蝕劑中之經投影圖案相對於已經存在於基板上之圖案的對準。相對對準之此量測可被稱作疊對。度量衡裝置可(例如)經定位成緊鄰於微影裝置，且可用以在基板(及抗蝕劑)已被處理之前量測疊對。
儘管可在本文中特定地參考在微影裝置之內容背景中之本發明之實施例，但本發明之實施例可用於其他裝置中。本發明之實施例可形成光罩檢測裝置、度量衡裝置或量測或處理諸如晶圓(或其他基板)或光罩(或其他圖案化器件)之物件之任何裝置的部件。此等裝置通常可被稱作微影工具。此微影工具可使用真空條件或環境(非真空)條件。
術語「EUV輻射」可被認為涵蓋具有在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)之波長之電磁輻射。EUV輻射可具有小於10奈米之波長，例如，在4奈米至10奈米之範圍內之波長，諸如，6.7奈米或6.8奈米。
儘管可在本文中特定地參考在IC製造中的微影裝置之使用，但應理解，本文所描述之微影裝置可具有其他應用。可能之其他應用包括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)、薄膜磁頭等等。
本發明之實施例可以硬體、韌體、軟體或其任何組合予以實施。本發明之實施例亦可被實施為儲存於機器可讀媒體上之指令，該 等指令可由一或多個處理器讀取及執行。機器可讀媒體可包括用於儲存或傳輸以可由機器(例如，計算器件)讀取之形式之資訊的任何機構。舉例而言，機器可讀媒體可包括：唯讀記憶體(ROM)；隨機存取記憶體(RAM)；磁碟儲存媒體；光學儲存媒體；快閃記憶體器件；電學、光學、聲學或其他形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號，等等)；及其他者。另外，韌體、軟體、常式、指令可在本文中被描述為執行某些動作。然而，應瞭解，此等描述僅僅為方便起見，且此等動作事實上係由計算器件、處理器、控制器或執行韌體、軟體、常式、指令等等之其他器件引起。
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。
3‧‧‧燃料發射器
4‧‧‧電漿形成區
40‧‧‧燃料流產生器/小滴產生器
41‧‧‧燃料小滴流
44'‧‧‧交叉流
46‧‧‧燃料截留器
47'‧‧‧交叉流

Claims (44)

  1. 一種燃料發射器，其包含：一第一小滴流產生器，其經配置以發射包含小滴之一燃料流，其中該燃料流之兩個連續小滴被分離達一第一距離；一小滴移除裝置，其經配置以在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得由於移除該第一子集，提供至該目標區之該燃料流之兩個連續小滴係以大於該第一距離之一第二距離而分離。
  2. 一種燃料發射器，其包含：一第一小滴流產生器，其經配置以發射包含被分離達一第一距離之小滴之一燃料流；一小滴移除裝置，其經配置以在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該目標區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離。
  3. 如請求項1或2之燃料發射器，其中該小滴移除裝置包含一第二小滴流產生器，該第二小滴流產生器經配置以發射小滴之一交叉流朝向該燃料流，使得在使用中，該交叉流之至少一些小滴與該燃料流之小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之至少一些小滴。
  4. 如請求項3之燃料發射器，其中該第二小滴流產生器經配置以發射在使用中自該燃料流週期性地移除小滴之一預定比例的一交叉流。
  5. 如請求項3之燃料發射器，其中該小滴移除裝置包含複數個第二小滴流產生器，該複數個第二小滴流產生器各自經配置以將小 滴之一各別交叉流導向於該燃料流處，使得在使用中，每一交叉流之至少一些小滴與小滴之該第一子集中之各別小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之該等各別小滴。
  6. 如請求項5之燃料發射器，其中該等第二小滴流產生器中之每一者經配置以發射具有與由該等其他第二小滴流產生器發射之該等交叉流不同的一小滴間隔之一交叉流。
  7. 如請求項3之燃料發射器，其中該第二小滴流產生器經配置以產生具有與該燃料流相同的材料之一交叉流。
  8. 如請求項3之燃料發射器，其中該第二小滴流產生器包含該交叉流被發射通過之一噴嘴，且進一步包含經配置以使該噴嘴振動以控制該交叉流之一頻率及小滴分離度之一傳感器。
  9. 如請求項4之燃料發射器，其中該等第二小滴流產生器中之每一者經配置以發射一交叉流，該交叉流在使用中自該燃料流週期性地移除數目與由該等其他第二小滴流產生器發射之該等交叉流移除之小滴之數目不同的小滴。
  10. 如請求項9之燃料發射器，其中該燃料發射器包含n個第二小滴產生器，該n個第二小滴產生器經配置以產生在使用中一起自該燃料流週期性地移除每隔n2個小滴中之(n2-1)個小滴之交叉流。
  11. 如請求項1或2之燃料發射器，其中該小滴移除裝置包含一第一雷射，該第一雷射經配置以將一雷射光束脈衝導向於該第一複數個小滴中之各別小滴處，以自該燃料流移除該等小滴中之該等各別小滴。
  12. 如請求項11之燃料發射器，其中該第一雷射經配置以發射具有大約0.1mJ之一能量且持續大約10ns之一光束脈衝。
  13. 如請求項11之燃料發射器，其中該第一雷射為一Nd：Yag雷射。
  14. 如請求項11之燃料發射器，其中該第一雷射經配置以週期性地移 除該燃料流之該等小滴之一預定部分。
  15. 如請求項1或2之燃料發射器，其中該目標區為用於一微影裝置之一輻射源內之一電漿形成區。
  16. 如請求項15之燃料發射器，其中該電漿形成區係在該輻射源之一第一腔室內，且其中該小滴移除裝置係在該第一腔室外部，使得在使用中，該第一子集中之小滴不進入該第一腔室。
  17. 如請求項1或2之燃料發射器，其進一步包含一小滴截留器，該小滴截留器經定位成收納自該燃料流移除之小滴。
  18. 如請求項1或2之燃料發射器，其中該燃料流包含熔融金屬。
  19. 如請求項1或2之燃料發射器，其中該第二距離為1毫米或更大。
  20. 一種輻射源，其包含如前述請求項中任一項之燃料發射器，其中該輻射源經配置以接收一起始輻射光束且將該起始輻射光束導向於該電漿形成區處，以與該燃料流之該等小滴相互作用以產生一輻射發射電漿。
  21. 一種輻射源，其包含：一燃料發射器，其用於將燃料目標提供至一電漿形成區，該燃料發射器包含：一第一小滴流產生器，其經配置以發射一燃料流朝向該電漿形成區，該燃料流包含被分離達一第一距離之小滴；一小滴移除裝置，其經配置以在小滴之一第一子集到達該電漿形成區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該電漿形成區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離；其中該輻射源經配置以接收一起始輻射光束且將該起始輻射光束導向於該電漿形成區處，以與該燃料流之該等小滴相互作用以產生一輻射發射電漿。
  22. 如請求項20或21之輻射源，其進一步包含一輻射收集器，該輻射收集器用於收集在該電漿形成區處由一輻射產生電漿產生之輻射，且用於將該所產生輻射之至少一部分導向至一焦點。
  23. 一種輻射系統，其包含：一如請求項20、21或22之輻射源；及一第二雷射，其經配置以提供該起始輻射光束。
  24. 如請求項23之輻射系統，其進一步包含：一第三雷射，其經配置以將一燃料修改輻射光束導向於該燃料流之一小滴處，以在該起始輻射入射於該電漿形成區處之該小滴上之前變更該小滴之一屬性。
  25. 一種微影系統，其包含：一如請求項20、21或22之輻射源，其經配置以產生一輻射發射電漿；及一微影工具，其經配置以接收由該輻射發射電漿發射之輻射。
  26. 一種方法，其包含：發射包含小滴之一燃料流，其中該燃料流之兩個連續小滴被分離達一第一距離；及在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得由於移除該第一子集，提供至該目標區之該燃料流之兩個連續小滴係以大於該第一距離之一第二距離而分離。
  27. 一種方法，其包含：發射包含被分離達一第一距離之小滴之一燃料流；及在小滴之一第一子集到達一目標區之前自該燃料流移除小滴之該第一子集，使得提供至該目標區之該燃料流之該等小滴被分離達一第二距離，該第二距離大於該第一距離。
  28. 如請求項26或27之方法，其中移除小滴之一第一子集包含：發射小滴之一交叉流朝向該燃料流，使得該交叉流之至少一些小滴與該燃料流之小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之至少一些小滴。
  29. 如請求項28之方法，其中發射一交叉流包含：發射一交叉流以自該燃料流週期性地移除小滴之一預定比例。
  30. 如請求項28之方法，其中移除小滴之一第一子集包含：將小滴之複數個交叉流發射於該燃料流處，使得每一交叉流之至少一些小滴與小滴之該第一子集中之各別小滴碰撞，以自該燃料流移除小滴之該第一子集中之該等各別小滴。
  31. 如請求項30之方法，其中發射複數個交叉流包含：發射各自具有一不同小滴間隔之複數個交叉流。
  32. 如請求項28之方法，其中發射小滴之一交叉流包含：發射包含具有與該燃料流之小滴相同的一組合物之小滴之一交叉流。
  33. 如請求項28之方法，其中發射小滴之一交叉流包含：使該交叉流被發射通過之一噴嘴振動以控制該交叉流之一頻率及小滴分離度。
  34. 如請求項29之方法，其中該複數個交叉流中之每一者自該燃料流移除數目與該複數個交叉流中之該等其他交叉流移除之小滴之數目不同的小滴。
  35. 如請求項34之方法，其中產生n個交叉流，該n個交叉流一起自該燃料流週期性地移除每隔n2個小滴中之(n2-1)個小滴。
  36. 如請求項26或27之方法，其中自該燃料流移除小滴之一第一子集包含：將一雷射光束脈衝導向於該第一複數個小滴中之各別小滴處，以自該燃料流移除該等小滴中之該等各別小滴。
  37. 如請求項36之方法，其中發射一雷射光束脈衝包含：發射具有 大約0.1mJ之一能量且持續大約10ns之一雷射光束脈衝。
  38. 如請求項36之方法，其中該雷射光束脈衝係由一Nd：Yag雷射發射。
  39. 如請求項36之方法，其進一步包含：將雷射光束脈衝導向於該燃料流處，以自該燃料流週期性地移除該等小滴之一預定部分。
  40. 如請求項26或27之方法，其中該目標區為用於一微影裝置之一輻射源內之一電漿形成區。
  41. 如請求項40之方法，其中該電漿形成區係在該輻射源之一第一腔室內，且其中該小滴移除裝置係在該第一腔室外部，使得在使用中，該第一子集中之小滴不進入該第一腔室。
  42. 如請求項26或27之方法，其中自該燃料流移除小滴之該第一子集包含：導向小滴之該第一子集朝向一小滴截留器，該小滴截留器經定位成收納自該燃料流移除之小滴。
  43. 如請求項26或27之方法，其中該燃料流包含熔融金屬。
  44. 如請求項26或27之方法，其中該第二距離為1毫米或更大。
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