TW202238250A - 靶材輸送系統組件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

揭示一種用於一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統的組件，及一種製造此類組件之方法。該組件可例如為一靶材輸送線、一冷凍閥或一限流器，或含此功能性之某一組合，該組件係由一玻璃毛細管體組成，該玻璃毛細管體在其端部中之兩者處用玻璃對金屬密封來密封至一各別金屬配件。該製造方法涉及加熱該玻璃毛細管之該等端部，且然後使該等端部形成為符合該等金屬配件中之每一者中之各別通道之內部輪廓，且與該等內部輪廓形成一玻璃對金屬密封。

Description

靶材輸送系統組件及其製造方法
本發明係關於用於在一雷射產生電漿輻射源中供應諸如熔融錫之一靶材的一靶材輸送系統之組件，包括輸送線、冷凍閥及限流器。本發明亦係關於用於製造此類組件之方法及設備。
微影裝置為經構造以將所要圖案施加至基板上之一機器。舉例而言，微影裝置可用於製造積體電路。舉例而言，微影裝置可將圖案自圖案化器件(例如，遮罩)投影至提供於基板上之輻射敏感材料(諸如光阻劑，或簡稱抗蝕劑)層上。
為在基板上投影圖案，微影裝置可使用電磁輻射。此輻射之波長判定可形成在基板上之特徵的最小大小。與使用例如具有大於4 nm至20 nm之波長之輻射的微影裝置相比，可使用使用極紫外線(EUV)輻射(具有在4 nm至20 nm範圍內之波長，例如6.7 nm或13.5 nm)的微影裝置來在基板上形成較小特徵。本文中，術語「光」可應用於所有電磁輻射，即使其波長可不在光譜之可見部分中。
可使用電漿產生EUV輻射。用於產生EUV輻射之系統可包括用於激發靶材以提供電漿之雷射，以及用於容納電漿之源收集器模組。舉例而言，可藉由以下操作來產生電漿：將雷射光束指向靶材，諸如小體積(例如，小滴或顆粒)之合適材料(例如，錫(Sn))，或合適氣體或蒸氣流(諸如Xe氣或Li蒸氣)。所得電漿發射輻射，例如，EUV輻射，其使用輻射收集器收集。輻射收集器可為鏡面法向入射輻射收集器，其接收輻射且將輻射聚焦成束。源收集器模組可包括經配置以提供近真空環境以支援電漿之封圍結構或腔室。此類輻射系統通常稱為雷射產生電漿(LPP)源。
靶材可藉由小滴產生器(亦稱為靶材發射器)引導朝向與雷射束之攔截點。小滴產生器可包括噴嘴總成以將靶材作為小滴發射。
靶材遞送系統之元件(諸如小滴產生器及一或多個用於容納熔融靶材之貯存器)藉由靶材輸送系統互連，靶材輸送系統包括在小滴產生器噴嘴、貯存器、氣源等之間提供可控流體連通的一或多個靶材輸送組件，包括靶材輸送線、閥及限流器。靶材輸送組件需要與靶材相容且抵抗內部壓力。此類內部壓力可為大約275巴(4000 psi)、700巴(10152 psi)及甚至1400巴(20305 psi)。此處，「相容」包括「抗劣化」，包括由侵蝕、腐蝕、溶解以及其他機械及化學機製造成之劣化。
習知地，靶材輸送組件為由難熔金屬製造之焊接總成。焊縫容易開裂，因此需要在組件之所要設計壽命之前進行拆除及更換。此類焊接總成亦極其昂貴。類似地，靶材輸送組件可由焊接鉭/鎢材料製造，且由於氧脆化而可具有縮短的使用壽命。此外，最常用之金屬(諸如鋼與鎳合金)與諸如熔融錫之靶材不相容。此意味著在所需內徑及外徑中不容易獲得適用於高壓應用之金屬管。短靶材輸送系統組件由實心棒加工而成，限制了可用長度及最小內徑。
此等靶材輸送系統組件在其可包括閥結構以可選擇地准許及阻止流體連通的意義上提供可選擇流體連通。對於熔融錫，可使用之一種類型閥為所謂冷凍閥。冷凍閥允許藉由冷凍靶材(閥關閉)及解凍該靶材(閥打開)來選擇性地隔離及連接系統之一部分。此類冷凍閥不需要任何機械致動來改變冷凍閥之狀態。經恰當設計之冷凍閥可耐高壓密封。
在冷凍閥中，需要進行加熱及冷卻以操作冷凍閥之熱質量，尤其在具有厚壁管之高壓應用中，不允許冷凍閥狀態之快速轉變。習知設計需要大量之熱傳遞來冷凍及融化靶材。對於高壓應用，其亦需要更大的壁厚(外徑)，從而增加閥體之熱質量，且因此增加冷凍閥循環所需之時間。
此外，冷凍閥之熱管理可因經加熱或冷卻組件之接近而變得複雜。自經加熱組件至冷凍閥之過多熱傳遞可阻止充分冷凍。當冷凍閥由諸如鉬的高熱導率材料製造時，過度的熱傳遞加劇。由於鉬與熔融錫的相容性，鉬被用於使用錫作為靶材之系統中，但鉬亦為最佳導熱體中之一者，使得熱管理更具挑戰性。
另一問題是，當冷凍閥由鉬塊製作時，其將在經加熱時膨脹並且位移與其連接之配件。對於一些實施方案，若冷凍閥本身將適應任何熱位移，以使得附接至冷凍閥之配件將不會強制自其室溫位置位移，此將係有利的。
冷凍閥之功能取決於閥中之靶材。若閥中無任何靶材，則閥無法關閉，從而可能導致系統故障並且存在損壞或受傷的風險。當冷凍閥由不透明的導電材料製造時，無任何直接方式來判定冷凍閥是否充滿靶材。對於一些實施方案，若可容易地判定或確認冷凍閥中存在抑或不存在靶材將係有利的。
此等靶材輸送線亦可包括限制流體通過之限流器。若此等限流器可在無焊縫的情況下製作，此將係有利的。
下文呈現一或多個實施例的簡化概述，以便提供對實施例的基本理解。此概述並非對所有預期實施例之廣泛概論，且既不意欲識別所有實施例之重要或關鍵要素亦不意欲劃定任何或所有實施例之範疇。該概述之唯一目的係以簡化形式呈現一或多個實施例之一些概念作為稍後呈現之更詳細描述之序言。
根據實施例之一態樣，包括EUV輻射源中之靶材輸送線之靶材輸送系統之組件部分地由諸如硼矽酸鹽玻璃或鋁矽酸鹽玻璃的玻璃材料製造。
根據實施例之另一態樣，揭示一種製造靶材輸送系統組件之方法。
根據實施例之一態樣，揭示一種用於一EUV輻射源之一靶材供應系統之組件，該組件可包含：一第一配件，其由金屬製造且具有一第一通道；一管部件，其由玻璃製造且具有一第一端部，該第一端部安置在該第一通道內且藉由一第一玻璃對金屬密封附接至該第一通道之一內部；及一第二配件，其由金屬製造且具有一第二通道，該管部件具有一第二端部，該第二端部安置在該第二通道內且藉由一第二玻璃對金屬密封附接至該第二通道之一內部。
該第一配件可包含一金屬，諸如鉬或鉭，且該第二配件可包含一金屬，諸如鉬或鉭。該管部件可包含硼矽酸鹽玻璃。該管部件可包含鋁矽酸鹽玻璃。該組件可進一步包含圍繞該管部件之一中間縱向部分安置的一導電線圈。
該線圈可經調適以提供該管部件及該管部件之任何內容物的歐姆加熱。該線圈可將RF能量耦接至該管部件之任何導電內容物中。該線圈可包含經調適以攜載一冷卻流體之一夾套。該組件可進一步包含安置在該管部件周圍之一金屬包覆層。
該管部件可具有帶有一變窄剖面之一縱向區段。該縱向區段可為筆直的。該縱向區段可為螺旋狀的。該縱向區段可為撓性的。
該組件可進一步包含經配置以檢測該管部件之一檢測系統。該檢測系統可包含經配置以將光指向該管部件之一光源及經配置以接收來自該光源之已穿過該管部件之光以判定一不透明物質是否在該管部件中之一感測器。該檢測系統可經配置以藉由一電容變化來判定一導電物質是否在該管部件內。該檢測系統可經配置以藉由一電感變化來判定一導電物質是否在該管部件內。
根據實施例之另一態樣，揭示一種用於將熔融靶材自至少一個貯存器輸送至一小滴產生器的靶材輸送系統，該靶材遞送系統包含至少一個組件，該至少一個組件包括：一第一配件，其由金屬製造且具有一第一通道；一管部件，其由玻璃製造且具有一第一端部，該第一端部安置在該第一通道內且藉由一第一玻璃對金屬密封附接至該第一通道之一內部；及一第二配件，其由金屬製造且具有一第二通道，該管部件具有一第二端部，該第二端部安置在該第二通道內且藉由一第二玻璃對金屬密封附接至該第二通道之一內部。
該第一配件可包含鉬且該第二配件可包含鉬。該管部件可包含硼矽酸鹽玻璃。該管部件可包含鋁矽酸鹽玻璃。該靶材輸送系統可進一步包含圍繞該管部件之一中間縱向部分安置之一導電線圈。
該線圈可經調適以提供該管部件及該管部件之任何內容物的歐姆加熱。該線圈可將RF能量耦接至該管部件之任何導電內容物中。該線圈可包含經調適以攜載一冷卻流體之一夾套。該組件可進一步包含安置在該管部件周圍之一金屬包覆層。
該管部件具有帶有一變窄剖面的縱向區段。該縱向區段可為筆直的。該縱向區段可為螺旋狀的。該縱向區段可為撓性的。
該靶材輸送系統可進一步包含經配置以檢測該管部件之一檢測系統。該檢測系統可包含經配置以將光指向該管部件之一光源及經配置以接收來自該光源之已穿過該管部件之光以判定一不透明物質是否在該管部件中之一感測器。該檢測系統可經配置以藉由一電容變化來判定一導電物質是否在該管部件內。該檢測系統可經配置以藉由一電感變化來判定一導電物質是否在該管部件內。
根據實施例之另一態樣，揭示一種製造用於一靶材輸送系統之一組件之方法，該方法包含(a)將一玻璃毛細管之一第一端部安置在一第一金屬配件之一通道中，(b)加熱該第一金屬配件，(c)向該玻璃毛細管施加一壓力，使得該玻璃毛細管之該第一端部符合該第一金屬配件之該通道之一內表面的形狀，且與該內表面形成一直接玻璃對金屬密封，(d)將該玻璃毛細管之一第二端部安置在一第二金屬配件之一通道中，(e)加熱該第二金屬配件，及(f)向該玻璃毛細管施加一壓力，使得該玻璃毛細管之該第二端部符合該第二金屬配件之該通道之一內表面之該形狀，且與該內表面形成一直接玻璃對金屬密封。該方法可按(a)至(f)的次序執行。該方法可按(a)、(d)、(b)、(c)、(e)及(f)的次序執行。步驟(b)可與(d)一起執行，且(c)可與(f)一起執行。
通道之至少一部分可為圓錐形。步驟(a)可包含以具有恆定直徑之管的形式安置玻璃毛細管，且其中(b)及(c)改變毛細管的形狀。步驟(c)可包含藉由密封該玻璃毛細管之該第二端部並將一氣體泵送至該玻璃毛細管之該第一端部來向該玻璃毛細管施加一內部壓力。步驟(c)可包含藉由向該玻璃毛細管之自該通道延伸之部分及該玻璃毛細管之一或兩個端部中之至少一者施加相反壓縮力來向該玻璃毛細管施加一外部壓力。沿著該玻璃毛細管之一縱向方向施加相反壓縮力。該方法可進一步包含在施加該外部壓力之前將一剛性元件插入至該玻璃毛細管中。可在加熱該金屬配件期間及/或之後向該玻璃毛細管施加壓力。
可選擇該玻璃毛細管之一熱膨脹係數以在一溫度範圍內與該金屬配件之該熱膨脹係數相容，該溫度範圍包含該組件之一操作溫度範圍及該組件之一製造溫度範圍。
該金屬配件可包含鉬、鉭、鎢或金屬合金及/或該玻璃毛細管可包含一硼矽酸鹽、一鋁矽酸鹽或其他透明陶瓷或石英。因此，術語「玻璃」在本文中廣泛用於係指以固體透明材料。該金屬配件之至少一部分可包含一金屬氧化物層。該方法可進一步包含在允許該金屬配件冷卻之後對該玻璃毛細管及/或該金屬配件進行退火。加熱該金屬配件可包含感應加熱該等第一及第二金屬配件。該方法可進一步包含在感應加熱期間提供一惰性氣體之一流，該流經引導至該玻璃毛細管。加熱該金屬配件之步驟可包含在一惰性氣氛或一相對真空中加熱該金屬配件。步驟(a)可包含將該玻璃毛細管安置在該第一金屬配件之該通道中，使得該玻璃毛細管自該通道之兩個端部凸出。自該金屬配件凸出之該玻璃毛細管之至少一部分可藉由以下方式中之至少一者移除：打磨、研磨、拋光及/或切割。
根據實施例之另一態樣，揭示一種用於用於一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統之組件，該組件包含一玻璃毛細管；一第一金屬配件，其用於將該玻璃毛細管之一第一端部耦接至該靶材輸送系統之一第一部分，該玻璃毛細管之該第一端部符合該第一金屬配件之一通道的一形狀，且其中該玻璃毛細管之該第一端部與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封，及一第二金屬配件，其用於將該玻璃毛細管之一第二端部耦接至該靶材輸送系統之一第二部分，該玻璃毛細管之該第二端部符合該第二金屬配件之一通道的一形狀，且其中該玻璃毛細管之該第二端部與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封。
該靶材輸送系統組件之該玻璃毛細管可具有帶有一第一壁厚度之一第一縱向部分及帶有不同於該第一壁厚之一第二壁厚之一第二縱向部分。該玻璃毛細管可包含在第一縱向部分與第二縱向部分之間的過渡區域，該過渡區域具有在該第一壁厚與該第二壁厚之間變化的一壁厚。該玻璃毛細管可包含一硼矽酸鹽、一鋁矽酸鹽或石英。
該第一金屬配件中之通道的形狀可包括均勻的圓柱形區段及/或圓錐形區段。可根據一方法製造組件，該方法包括：將玻璃毛細管之一端部安置在該第一金屬配件之該通道中；加熱該第一金屬配件；向該玻璃毛細管之該端部施加一壓力使得該玻璃毛細管符合該第一金屬配件之該通道的形狀，且與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封；將該玻璃毛細管之該另一端部安置在一第二金屬配件之該通道中；加熱該第二金屬配件；及向該玻璃毛細管之該端部施加一壓力，使得該玻璃毛細管符合該第二金屬配件之該通道的形狀，且與該第二金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封。
根據實施例之另一態樣，揭示一種用於形成用於一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統之一組件的裝置，該裝置包含：一工具，其經調適以固持一金屬配件，該金屬配件具有插入在該金屬配件中之一通道中之一玻璃管；一感應線圈，其經調適以藉由感應加熱來加熱該金屬配件；一氣體導管，其經調適以向該配件及玻璃管施加氣壓；及一壓機，其經調適以向該金屬配件及該玻璃管施加一力以迫使該玻璃管與該通道接觸。
以下參考隨附圖式詳細描述實施例之進一步特徵及優勢以及各種實施例之結構及操作。應注意，實施例並不限於本文中所描述之特定實施例。此等實施例僅出於說明性目的而呈現於本文中。基於本文中所含有之教示，額外實施例對於熟習相關技術者將為顯而易見的。
本說明書揭示併入有本發明之特徵的一或多個實施例。所揭示實施例僅例示本發明。本發明之範疇並不限於所揭示之實施例。相反，本發明由附於說明書之此描述部分的申請專利範圍限定。
所描述之實施例以及說明書中對「一個實施例」、「一實施例」、「例示性實施例」、「實例實施例」等的引用指示所描述之實施例可包括特定特徵、結構或特性，但並非每個實施例皆必須包括特定特徵、結構或特性。此外，此等片語未必皆係指同一實施例。此外，當結合實施例描述特定特徵、結構或特性時，應理解：無論是否明確描述，結合其他實施例實施此特徵、結構或特性在熟習此項技術者之知識範圍內。
除各圖中所描繪之定向之外，空間相對術語的使用意欲涵蓋組件在使用或操作中之不同定向。組件可以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且本文中所使用之空間相對描述詞同樣地可相應地進行解釋。
如本文中所使用，術語「約」或「大體上」或「大約」指示給定量的值，其可基於特定技術而變化。基於特定技術，術語「約」或「大體上」或「大約」可指示給定量之值，該值在例如該值的1%至15%範圍內變化(例如，值的±1%、±2%、±5%、±10%或±15%)。
然而，在更詳細地描述任何實施例之前，描述可實施本發明之實施例的實例環境為有用的。
圖1展示包含輻射源SO及微影裝置LA之微影系統。輻射源SO經組態以產生EUV輻射光束E並且將EUV輻射光束E供應至微影裝置LA。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，光罩或倍縮光罩)的支撐結構MT、投影系統PS以及經組態以支撐基板W的基板台WT。
照明系統IL經組態以在EUV輻射光束E射入於圖案化器件MA上之前調節EUV輻射光束E。此外，照明系統IL可包括琢面場鏡面器件100及琢面光瞳鏡面器件110。琢面場鏡面器件10及琢面光瞳鏡面器件110一起提供具有所要剖面形狀及所要強度分佈的EUV輻射光束E。照明系統IL可包括除琢面場鏡面器件100及琢面光瞳鏡面器件110之外或替代其的其他鏡面或器件。
在如此調節之後，EUV輻射光束E與圖案化器件MA相互作用。由於此相互作用，產生經圖案化EUV輻射光束E'。投影系統PS經組態以將經圖案化EUV輻射光束B'投影至基板W上。出於彼目的，投影系統PS可包含一或個鏡面130、140，該等鏡面經組態以將經圖案化EUV輻射光束E'投影至基板W上，該基板W由基板台WT固持。投影系統PS可將減縮因數應用至經圖案化EUV輻射光束E'，因此形成具有小於圖案化器件MA上之對應特徵的特徵的影像。舉例而言，可應用4或8的減縮因數。儘管投影系統PS在圖1中經說明為僅具有兩個鏡面130、140，但投影系統PS可包括不同數目個鏡面(例如，6或8個鏡面)。
基板W可包括預先形成的圖案。在狀況如此的情況下，微影裝置LA將由經圖案化EUV輻射光束B'形成的影像與先前形成在基板W上之圖案對準。
可在輻射源SO中、在照明系統IL中及/或在投影系統PS中提供相對真空，亦即，壓力遠低於大氣壓的少量氣體(例如，氫氣)。
圖1中所展示之輻射源SO為例如可稱作雷射產生電漿(LPP)源的類型。可例如包括CO 2雷射的雷射系統10經配置以經由雷射光束20將能量沈積至靶材中，諸如錫(Sn)，其由例如靶材發射器(小滴產生器) 30提供。儘管在本文中有時用作實例的靶材係錫，但可使用任何合適的靶材。靶材例如可呈液體形式，且可例如為金屬或合金。靶材發射器30可包含噴嘴40，該噴嘴經組態以將例如呈小滴形式的靶材沿著軌跡引導朝向電漿形成區域50。雷射光束20入射在電漿形成區域50處之靶材上。雷射能量沈積至靶材中在電漿形成區域50處產生電漿60。在電子與電漿之離子撤銷激發及重新組合期間，自電漿60發射輻射，包括EUV輻射。
來自電漿之EUV輻射由集光器70收集及聚焦。集光器70包含例如近垂直入射輻射集光器70(有時較一般地稱作垂直入射輻射集光器)。集光器70可具有經配置以反射EUV輻射(例如，具有諸如13.5 nm的所要波長的EUV輻射)的多層鏡面結構。集光器70可具有橢圓體組態，具有兩個焦點。如下文所論述，焦點中之第一者可處於電漿形成區域50處，且焦點中之第二者可處於中間焦點80處。
雷射系統10可與輻射源SO在空間上分開。在狀況如此的情況下，雷射光束20可在光束遞送系統(未展示)的輔助下自雷射系統10傳遞至輻射源SO，該光束遞送系統包含例如合適的定向鏡面及/或光束擴展器，及/或其他光學器件。雷射系統10、輻射源SO及光束遞送系統可一起認為係輻射系統。
集光器70反射的輻射形成EUV輻射光束E。EUV輻射光束E聚焦在中間焦點80處以在存在於電漿形成區域60處之電漿之中間焦點80處形成影像。中間焦點80處之影像充當照明系統IL之虛擬輻射源。輻射源SO經配置使得中間焦點80位於輻射源SO之封圍結構中之開口90處或在其附近。
儘管圖1將輻射源SO描繪為雷射產生電漿(LPP)源，但可使用任何合適源(諸如放電產生電漿(DPP)源或自由電子雷射(FEL))來產生EUV輻射。靶材發射器30亦稱為小滴產生器或小滴產生器總成。
如圖2中所展示，微影裝置LA亦包括靶材輸送系統200，其用於將靶材供應至靶材發射器30。靶材輸送系統200可包括含有一定量225之熔融靶材的主貯存器220。靶材輸送系統200亦可包括含有一定量235之熔融靶材的再填充貯存器230。此等物項藉由靶材輸送線連接，其中靶材輸送線240係一實例。
靶材輸送系統200亦可包括氣體及真空遞送系統250，其向靶材輸送系統200之部分供應氣體及/或施加真空。靶材輸送系統200亦可包括再填充及注給系統260，該再填充及注給系統用於再填充操作並且例如在啟動時注給靶材輸送系統200。
靶材輸送系統200亦可包括一或多個閥以控制熔融靶材流動遍及系統。舉例而言，圖2中之靶材輸送系統200可包括主閥270，該主閥插置在主貯存器220與再填充貯存器230之間。圖2中之靶材輸送系統200亦可包括再填充閥280，該再填充閥插置在再填充容器230與再填充及注給系統260之間。圖2中之靶材輸送系統200亦可包括維修閥290，該維修閥插置在氣體及真空遞送系統250與靶材發射器30之間。
在靶材輸送系統中，閥可有利地實現為所謂冷凍閥。圖3展示典型冷凍閥300。該閥包括閥體310。高壓熔融靶材存在於冷凍閥300之兩個端部處。冷凍閥300經展示為處於其關閉狀態，其中靶材已經准許固化為閥體310內之固體靶材塊320。此實質上形成防止熔融靶材330及340流動穿過閥300之插塞。當期望准許熔融靶材再次流動穿過閥300時，施加熱量以融化固體靶材塊320。
此外如所提及，需要進行加熱及冷卻以操作冷凍閥300之冷凍閥300的熱質量，尤其在具有厚壁管之高壓應用中，不允許快速改變冷凍閥300之狀態。此外，高壓應用通常需要更大的壁厚，從而增加閥體310之熱質量，且因此增加冷凍閥300循環所需要之時間。此外，當經加熱或冷卻之鄰近組件靠近時，冷凍閥之熱管理受到影響。
此等問題可藉由部分地由玻璃狀材料製造諸如冷凍閥等組件來改善或避免。此類冷凍閥/輸送線展示於圖4中。組件400包括第一配件410及第二配件420以及在其之間延伸之玻璃管或毛細管430。玻璃管430延伸至延伸穿過第一配件410之貫穿孔或通道460中並且延伸至延伸穿過第二配件420之另一通道或貫穿孔470中。使用如下文所描述之玻璃對金屬密封來將玻璃管430密封至第一配件410內部之通道460之內表面。使用如下文所描述之玻璃對金屬密封來將玻璃管430密封至第二配件420內部之通道470之內表面。圖4亦展示連接器480的簡化版本，其將用於將第一配件410或第二配件420固定至諸如貯存器或噴嘴之另一組件。熟習此項技術者將瞭解，此等連接器可呈多種形式中之任一者且由基於特定應用之技術考慮因素而選擇的多種材料中之任一者構成。
玻璃管430可包含例如硼矽酸鹽玻璃或鋁矽酸鹽玻璃，諸如來自德國美因茨的肖特集團(Schott AG)的Schott 8252。此等玻璃可經製造成具有極其低的熱膨脹係數，使其更耐熱衝擊。鋁矽酸鹽玻璃可經調配以耐受高達800℃ (1,470°F)之溫度。其配方亦可經製造以具有與用於製造配件之金屬(例如鉬)的熱膨脹係數相匹配的熱膨脹係數，從而使極其緊密且穩定防氣玻璃對金屬密封的形成成為可能。
舉例而言，玻璃管430可包含石英、鈉鈣玻璃或鹼鋇玻璃。玻璃管430可包含鹼鋇鋁硼矽酸鹽玻璃。可最佳化或修改玻璃管430，諸如藉由混合鹼金屬(Na及K)及/或鹼土金屬(Ca及Mg)或其類似物，以獲得任何所需的物理化學性質。
舉例而言，配件410及420可由鉬、鉭及/或鎢形成。在一些實施例中，配件可包含例如鋁及/或鉑。在一些實施例中，配件可包含金屬合金，諸如不鏽鋼或其類似物。在一些應用中，配件410及420由相同的金屬或合金製造。在其他應用中，配件410及420由不同的金屬或合金製造。
玻璃管430的耐久性可藉由為玻璃管430之外表面提供如圖5中所展示的金屬包覆450來增強。舉例而言，金屬包覆450可由鎳或鎳合金製造。在組件製作之後，金屬包覆可置放在玻璃管430周圍。該金屬包覆應足夠厚以保護且增加玻璃管430之機械剛度。此包覆層可與本文中所描述之任何實施例結合使用，儘管對於使用光學或電學方法來判定玻璃管中是否存在任何靶材的實施例，可必須修改包覆。
因此，根據實施例之一態樣，靶材輸送線/冷凍閥硬體包括玻璃毛細管(管)，該玻璃毛細管(管)在兩個端部處具有金屬配件以連接至毗鄰靶材輸送組件。在一實施例中，使用諸如下文所描述之用以產生玻璃對金屬密封的程序來將玻璃毛細管之一個端部結合至金屬配件。在玻璃管之一個端部處進行密封之後，在玻璃管之另一端部處附接另一配件。毛細管可在具有第一密封之毛細管之端部處暫時關閉，以在進行第二密封時能夠對玻璃毛細管加壓。替代地，可同時形成密封。上述情形在下文更詳細地描述。
組件50可用作用於將靶材自一個位置輸送至另一位置的靶材輸送線。如下文所描述，玻璃管可經拉制以減小其直徑，因此准許製作限流器。玻璃管可經拉制以將其直徑減小至其為撓性的程度，因此准許製作撓性靶材輸送線。
組件50亦可實施為冷凍閥。用玻璃製造冷凍閥之熱切換部分可使得可能實現更快的切換或循環時間(自打開至關閉或關閉至打開的時間)，其中切換時間大約為幾秒而非幾分鐘。玻璃管之使用亦簡化熱設計，此係因為其提供冷凍閥與任何附近經加熱系統組件的經改良熱絕緣。
此外，使用部分由玻璃製造的冷凍閥具有由於其較快速冷凍及解凍時間而提供許多額外益處的可能。舉例而言，靶材貯存器可更快地以較高頻率填充，因此可大大減少貯存器體積或容量。使用較小的貯存器體積產生較小的風險，此係因為存在較少儲存能量。使用較小的貯存器體積亦使得可能減少加熱的能源消耗，從而減少系統的CO 2足跡。
冷凍閥可經構造成具有極小內徑，從而使冷凍閥可能提供作為流量限制器的額外功能。此外，可將使用此類冷凍閥之靶材輸送系統製作成具有較小的佔用面積。
玻璃靶材輸送線/冷凍閥可經容易地拉制以製造撓性線。換言之，可自上文導出的另一靶材輸送線組件為具有縮減直徑的撓性靶材輸送線。此組件可藉由以下方式來製作：製造如本文中所描述之靶材輸送線且然後拉制玻璃管/毛細管以使得其端部之間的管之一部分變得細長且變薄。此類靶材輸送線展示於圖6a中。此細長的、較薄的部分係撓性的並且可包括具有例如大約30 mm之彎曲半徑的彎曲部分600。可形成諸如線圈/螺旋610的其他形狀以增加切換區段之功能長度。此展示於圖6b中。圖6b之組態增加橫跨冷凍閥之可實現的壓差，而不會顯著增加冷凍/融化時間。
此撓性靶材輸送線組態提供其他優勢。舉例而言，靶材輸送線之撓性減少甚至避免了由靶材輸送線之熱膨脹/收縮對連接零件及配件造成的應力。此外，當用於實施冷凍閥時，冷凍區段之熱質量顯著減少，從而允許更快地冷凍/融化。內徑可經製造小於在習知鉬加工中可實現的內徑。
對於冷凍閥組態，需要加熱閥之切換部分以將閥維持處於打開狀態或將閥自關閉狀態切換至打開狀態。此加熱可以任何一種方式或組合方式來完成。舉例而言，在一實施例中，可使用電阻加熱器來完成加熱，其中具有電阻加熱器之撓性加熱器套700經置放在冷凍閥之毛細管430周圍，如在圖7a中所展示。
作為另一實例，感應線圈720可用於將能量直接耦接至毛細管內之靶材塊中。此類組態在圖7b中展示，其中冷凍閥具有頸縮的中央部分710。使用感應加熱器來加熱冷凍閥需要較少的能量，此係因為感應加熱器專門加熱加熱器線圈內部之所有金屬冷凍閥材料及內部的靶材。
在圖7b之實施例中，線圈720係電絕緣的且與毛細管430之外徑接觸。自線圈720至玻璃毛細管430中之金屬冷凍閥組件及靶材的感應能量輸送實現了極其快速的加熱。因為冷凍閥之切換區段係由玻璃製成的，所以用感應加熱器加熱將為極其快速，因為感應加熱器之功率將僅輸送至靶材中。線圈720可使用冷卻夾套730冷卻，且冷卻線圈與冷凍閥之間的機械接觸將實現快速冷卻。就接觸冷線圈將降低加熱效率而言，線圈720與玻璃毛細管430之間的傳導及可能的對流熱傳遞的最佳化可為一些實施方案提供益處。
在一實施例中，使用冷卻夾套730中之冷卻流體來完成冷卻。若在線圈720與冷凍閥之任何金屬部分之間提供電絕緣，則冷凍閥可與線圈720機械接觸。來自冷卻流體之熱傳遞通常較快速，從而使得可能避免使用額外元件，諸如風扇及散熱片，因此使得可能簡化系統。此外，流體冷卻不需要任何移動零件，從而使得可能改良系統之整體可靠性。冷卻流體可為水，或其可為沸點超過水的沸點的流體。包括冷卻夾套730之冷卻系統可經加壓以限制蒸氣的形成。
冷凍閥之功能取決於閥中之靶材。若閥中無任何靶材，則閥無法關閉，從而可能導致系統故障並且存在損壞或受傷的風險。當冷凍閥由不透明的導電材料製造時，無任何簡單方式來判定冷凍閥是否充滿錫。對於一些實施方案，若可容易地判定或確認冷凍閥中存在抑或不存在靶材將係有利的。由透明玻璃製造冷凍閥之切換部分使得可能獲得冷凍閥是否含有靶材以及冷凍閥中之靶材係液體抑或固體的光學判定。由諸如玻璃之非導電材料製造冷凍閥之切換部分使得可能獲得冷凍閥是否含有錫的電氣或電容判定。
如圖8a中所展示，光源800可置放在毛細管430之切換部分之一側上，且感測器810可置放在毛細管430之切換部分之另一側上。當毛細管430之切換部分中存在靶材時，於是來自光源80之光無法穿過感測器810，因此提供靶材存在於毛細管430之切換部分中之指示。當毛細管430之切換部分中不存在任何靶材時，於是來自光源80之光能夠穿過感測器82，從而提供在毛細管430之切換部分中不存在任何靶材之指示。
由諸如玻璃之非導電材料製造冷凍閥之切換部分使得可能獲得冷凍閥是否含有靶材的電氣(例如，電感或電容)判定。如在圖8b中所展示，感測器820可使用電磁感應來偵測毛細管430之切換部分中之靶材。使用電磁感應之感測器820產生與毛細管430之切換部分中之靶材耦接的磁場。作為另一實例，感測器820可基於電容耦接進行操作以藉由與毛細管430之切換部分中之靶材電容耦接來偵測靶材。此類電氣判定亦可藉由例如偵測液體/固體靶材之界面來判定靶材係固體抑或液體。可使用光學方法以外的方法來判定靶材是否已密封冷凍閥。就靶材如同鐵芯般表現而言，可使用對感應的微小改變的偵測。此外，若冷凍閥在任一端部處具有電絕緣觸點或在非導電管內部具有接線，則可使用對電導的改變的偵測。
如所提及，毛細管藉助玻璃對金屬密封來密封至金屬配件。圖9a至圖9g展示製造具有此類密封之靶材輸送線組件的程序中之步驟。圖9a展示玻璃管430。玻璃管430為中空玻璃管，在第一端部910處且在第二端部920處敞開。玻璃管430可為具有恆定內徑及外徑的筆直管，當安置在對應於例如圖4中所展示之配件的金屬配件410中時。
金屬配件410包括貫穿孔或通道940。舉例而言，金屬配件410可由鉬、鉭及/或鎢形成。在一些實施例中，金屬配件410可包含例如鋁及/或鉑。在一些實施例中，金屬配件410可包含金屬合金，諸如不鏽鋼或其類似物。
在圖9a之實例實施例中，通道940之一部分950大體上為圓錐形。亦即，部分950具有大體上錐形表面。舉例而言，此類圓錐/錐形形狀可藉由用錐形鉸刀加工金屬配件410來形成。在其他實施例中，整個通道可為大體上圓錐形。在其他實施例中，整個通道940可為圓柱形。亦應瞭解，在屬於本發明之範疇內的替代實施例中，通道可為筆直的，或大體上筆直的。亦即，在替代實施例中，通道940之全部或大體上全部可為筆直的，例如，均勻圓柱形的。通道940的形狀可包括均勻圓柱形區段及/或圓錐形區段。
在一個有利的實施例中，通道940之大體上圓錐形之部分950的側壁之角度可相對於由通道940之中心界定之縱向軸線X在大約2與5度之間。注意，僅出於實例之目的，該角度在圖9a至圖9g中經誇大，該等圖未按比例繪製。在屬於本發明之範疇內的其他實施例中，通道940之大體上圓錐形之部分950的側壁之角度可相對於由通道940之中心界定之縱向軸線X在大於5度或小於2度之間。
如在圖9a中之插圖中所展示，金屬配件410之至少一部分可有利地包含在形成通道940(且特定而言通道940之大體上圓錐形狀之部分950)之表面上之氧化物層960(在插圖中經誇大)可包含氧化物層。此類氧化物層960可提供更堅固及/或可靠及/或有效的玻璃對金屬密封。有利地，提供氧化物層(例如，金屬氧化物層)提供可用於形成有效的玻璃對金屬結合層的氧原子。
應瞭解，金屬氧化物層的提供適用於用於形成玻璃對金屬密封的任何金屬。例如，包含鉬、鎢、鉭及/或諸如鎳鈷鐵合金的金屬合金中之任一者的金屬配件410可包含金屬氧化物層。在一些實例實施例中，金屬配件410之至少一部分(例如金屬配件之通道之至少一部分)可經氧化以確保在形成玻璃對金屬密封之前存在充足的及/或足夠的氧化物層960。
若此類氧化物層係期望的但發現最初不存在或不足，則可處理金屬配件410以形成氧化物層。舉例而言，可在存在氧氣的情況下對金屬配件410進行加熱以加速此類氧化物層的形成。
製造用於靶材輸送系統之組件之方法中之第一步驟可包含將玻璃管430安置在金屬配件410之通道940中。
在圖9a中，玻璃管430之第一端部910經展示為延伸越過金屬配件410之端部。在其他實施例中，玻璃管430之第一端部910可與金屬配件410之端部970或面大體上齊平。可注意到，在下文所描述之加熱步驟之前，玻璃管430不具有與包括部分950之通道940相同的形狀。相反，玻璃管430為筆直的，具有恆定的外徑並且在加熱之前不符合部分950或通道940的形狀，如在圖9a中所展示。
在各種實施例中，玻璃管430之外徑略小於通道940之內徑。如此，玻璃管430可插入至通道940中。例如，玻璃管430之外徑與通道940之內徑之間的差可在1 mm、0.1 mm或更小的範圍內，但在其他實施例中可使用各別直徑的其他差。
用於製造小滴產生器之組件1000的進一步步驟可包含加熱金屬配件410或加熱金屬配件410及玻璃管430。加熱金屬配件410及玻璃管430可包含將金屬配件410及玻璃管430安置在溫控烘箱或腔室中。加熱金屬配件410可包含感應加熱金屬配件410。當藉助於感應加熱金屬配件410時，玻璃毛細管又由金屬配件410進行加熱。
加熱程序連同如下文所描述之壓力施加致使玻璃管430符合通道940 (包括部分950)的形狀。
在一個特定實施例中，可在相對惰性氣氛中對金屬配件410進行加熱。舉例而言，金屬配件410可安置在護罩、容器、腔室、外殼或其類似物內，且暴露於相對惰性氣體，諸如氮氣或氬氣。有益地，此類相對惰性氣體可防止玻璃管430或金屬配件410之一或多個表面的氧化。舉例而言，包含鉬之金屬配件410可當在存在氧氣的情況下對其進行加熱時特別經受氧化。因此，在存在相對惰性氣體的情況下加熱金屬配件410可防止或至少最小化其中氧化物層為非所要之應用中之金屬配件410及/或玻璃管430之表面上之此類氧化。舉例而言，可期望僅在金屬配件410之形成玻璃對金屬密封之表面之部分上存在有氧化物層。
惰性氣氛可經提供為氣流。如此，可控制氣氛之溫度。氣氛之溫度可經控制或維持處於相對恆定位準。有利地，藉由將惰性氣氛提供為氣流，可最小化惰性氣氛之加熱。有利地，氣流可對玻璃管430之暴露於氣流之部分具有冷卻效應。因此，可限制玻璃管430之自金屬配件410延伸或凸出之一或多個部分的非所要變形。
在又一實施例中，可在相對真空環境(例如，低壓環境)中對金屬配件410進行加熱。舉例而言，金屬配件410可安置在護罩、容器、腔室、外殼或其類似物內，且諸如空氣之周圍氣體可經排出或以其他方式泵送或致使自護罩、容器、腔室或外殼流出以實現相對真空，例如部分真空或低壓環境。有利地，相對真空(例如部分真空或低壓環境)可防止玻璃管430或金屬配件410之一或多個表面的氧化。舉例而言，包含鉬之金屬配件410可當在存在氧氣的情況下對其進行加熱時特別經受氧化。因此，在相對真空或低壓環境中加熱金屬配件410可防止或至少最小化此類氧化。
下文所描述之加熱及加壓致使玻璃管430在金屬配件410內膨脹以符合金屬配件之通道940的形狀。應注意，在金屬配件410內膨脹之玻璃管430之一部分包含側壁，該側壁薄於玻璃管430之可暴露於氣流之部分。有益地，此類氣流可確保玻璃管430之可暴露於氣流之部分的側壁之厚度維持處於所要量值，且不經受非所要的可變薄玻璃管430之側壁的變形(諸如膨脹)。
在一個實施例中，提供了在4與8標準公升/分鐘之間的氬氣流，但在其他實施例中使用其他氣體及氣流。
玻璃管430亦可經直接加熱，例如與加熱金屬配件同時，諸如藉由溫控烘箱或腔室。替代地(或另外地)玻璃管430可藉由如上文所描述之來自金屬配件410之熱傳遞進行加熱。
藉由加熱金屬配件410，玻璃管430可經加熱至玻璃管430變軟之位準。亦即，玻璃管430可經加熱至藉此玻璃管430自剛性狀態轉變至軟化狀態(例如相對可彎曲或部分熔融狀態)的位準。亦即，玻璃管430可經直接或藉由金屬配件410進行加熱，直至形成玻璃管430之玻璃之黏度減少至玻璃變得相對可彎曲的程度。
金屬配件410可經加熱至在800 K至2000 K範圍內的溫度。金屬配件410可經加熱至之溫度可取決於用於玻璃管430之材料。舉例而言，包含石英之玻璃管430可需要在1800 K範圍內的溫度，而包含硼矽酸鹽玻璃之玻璃管430可需要在800 K範圍內的溫度。
金屬配件410可經至少加熱至玻璃管430之工作溫度，例如，玻璃管430變得可彎曲的溫度。較佳地，金屬配件410未經加熱至將致使玻璃管430或金屬配件410在其自重下過度變形的溫度。
用於製造用於靶材輸送系統之組件的進一步步驟可包含向玻璃管430施加內部或外部壓力，使得玻璃管430之外周邊更完全符合通道940之相對內表面的形狀且與通道940形成直接的玻璃對金屬密封，如將參考圖9b及圖9c所描述。注意，此等步驟可以相反次序執行，使得在加熱之前施加壓力。將金屬配件附接至毛細管之另一端部的程序亦為如此。
圖9b描繪了向玻璃管430施加內部壓力。向玻璃管430施加內部壓力的步驟可包含密封玻璃管430之第一開口910或第二開口920的步驟。在圖9b之所說明實施例中，第二開口920用帽蓋980密封。
可在加熱金屬配件410的步驟之前或之後執行密封第一開口910或第二開口920的步驟。舉例而言，在金屬配件410經加熱使得玻璃管430軟化之後，第一開口910或第二開口920可藉由在第一開口910或第二開口920處壓縮(例如，擠壓或壓接)玻璃管430之一部分來密封。當然，在將金屬配件附接至玻璃管430之另一端部之前，將必須移除此類擠壓或壓接。此外，密封第一開口910或第二開口920的步驟可在將玻璃管430安置在金屬配件410之通道950、940中之步驟之前或之後執行。
第一開口910或第二開口920可藉由例如止動件、蓋或帽蓋來密封。另外或替代地，第一開口910或第二開口920可藉由例如膠水或樹脂(諸如可固化樹脂或其類似物)密封。
向玻璃管430施加內部壓力的步驟亦可包含將氣體泵送至玻璃管430之第一開口910或第二開口920中之另一者。亦即，若第一開口910經密封，則氣體可經泵送至第二開口920中。相反，若第二開口920經密封，則氣體可經泵送至第一開口910中。較佳地，氣體為相對惰性氣體(相對於用於製造金屬配件410及玻璃管430的材料)，諸如氮氣及/或氬氣。
可在加熱金屬配件410及玻璃管430期間及/或之後施加內部壓力。
僅出於實例之目的，圖9b展示密封玻璃管430之第二端部920的帽蓋250。在圖9b之實例中，氣體沿由箭頭A所展示之方向泵送至玻璃毛細管之第一端部910中。
泵或壓縮機可與玻璃管430連通耦接，以將氣體泵送至玻璃毛細管之第一端部910中。舉例而言，如在圖9b中所展示，玻璃毛細管之一部分自金屬配件410之端部970或面凸出，例如自其向外延伸。如此，軟管或管線(未展示)可使用任何合適手段附接至玻璃管430之凸出部分，以在軟管或管線與玻璃管430之間形成密封。泵或壓縮機可與軟管或管線連通耦接，且因此經組態以向玻璃管430施加內部壓力。
隨著氣體經泵送至玻璃管430中，玻璃管430內之壓力增加。在一個實施例中，玻璃管430內之壓力可經設定為大約0.5巴，但在其他實施例中，玻璃管430內之壓力可經設定或增加至0.1巴與10巴之間或更高。
應注意，亦可能封閉玻璃管430之兩個端部，且使用由加熱引起的玻璃管430內之內部壓力增加來在玻璃管430內部產生變形力。
在圖9c之實例中，沿由箭頭B所展示之方向向玻璃管430之端部910、920施加壓力。亦即，由箭頭B所展示之方向通常為相反的。如此，該等力為壓縮力，其用於壓縮玻璃管430。
由於玻璃管430之所施加外部壓力及相對可彎曲性，此歸因於金屬配件410及/或玻璃管430的加熱，玻璃管430在金屬配件410之通道950、940內膨脹及/或變形，直至其接觸並符合金屬配件410之通道940。特定而言，如在圖9c中所展示，玻璃管430在通道之圓錐形部分950內膨脹及/或變形，直至其接觸金屬配件410之通道之圓錐形部分950。如此，玻璃管430膨脹及/或變形，使得玻璃毛細管符合通道940的形狀，且特定而言通道之圓錐形部分950。
如先前所描述，通道940可為筆直的，或大體上筆直的，例如，通道940可不具有圓錐形部分。亦即，在替代實施例中，通道940之全部或大體上全部可為筆直的，例如，均勻圓柱形的。在此類實施例中，由於所施加外部壓力及玻璃管430之相對可彎曲性(此歸因於金屬配件410及/或玻璃管430的加熱)，筆直玻璃管430可在金屬配件410之通道940、950內膨脹及/或變形，直至其接觸金屬配件410之通道。
此外，由於所施加外部壓力、金屬配件410之溫度及玻璃管430之溫度，玻璃管430與金屬配件410之間形成玻璃對金屬密封。
如在圖9c中所展示，由箭頭B所展示之相反壓縮力相對於玻璃管430沿縱向方向施加。此類外力可藉由任何適當方式施加，諸如藉由將玻璃管430安置在機器壓機中。此類機器壓機可為機械、液壓或氣動的。可藉由將玻璃管430安置在諸如板之中間部件之間且隨後向中間部件施加外部壓力來施加此類外力。此類外力可藉由以下方式來施加：諸如藉由一或多個夾鉗或其類似物夾持玻璃毛細管900之一或多個部分，及相對於金屬配件410移動一或多個夾鉗。
向玻璃管430施加外部壓力的步驟亦可包含在施加外部壓力之前將剛性元件990 (例如心軸)插入至玻璃管430中。此類剛性元件990可防止玻璃管430由於所施加外力而在非所要方向上塌陷或過度變形。
圖9d描繪了藉由根據本發明之實施例的方法製造的部分形成組件。與圖9b及圖9c相比，玻璃管430之自金屬配件410之端部970或面凸出(例如，突出)的部分已經移除。該部分之移除可包含打磨、研磨、拋光及/或切割中之至少一者。在其他實施例中，玻璃管430之自金屬配件410之端部970或面凸出的部分可留在原位，及/或形成邊緣。
製造組件之方法中之進一步步驟可包含冷卻金屬配件410。此類冷卻可為主動式冷卻，例如，藉由製冷或藉助於冷卻氣流，或藉由自然冷卻，例如，使金屬配件410與環境溫度達到熱平衡。此類冷卻可遵循或遵守預定義之溫度曲線，亦即，隨時間而變之溫度。有利地，此類冷卻可至少部分地使玻璃毛細管退火，因此減少玻璃毛細管內之內應力。
此外，玻璃毛細管之端部(例如，在移除上述凸出部分之後)及/或金屬配件410之端部970或面可經研磨及/或拋光。此類研磨及/或拋光可提供光滑表面，使得玻璃管430之端部與金屬配件410之端部970或面齊平。此外，此類研磨或拋光可移除非所要碎屑或氧化物層。特定而言，對於包含鉬之金屬配件410，氧化鉬層可已形成在金屬配件410之端部970或面上。此類拋光及/或研磨可移除此類氧化物層。
製造用於靶材輸送系統之組件之方法中之下一步驟可包含將玻璃管430之另一端部安置在第二金屬配件420之通道940'中，如在圖9e中所展示。用於塑形玻璃管430之另一端部之程序基本上反映了用於塑形玻璃管430之第一端部的程序。因此，對用於塑形玻璃毛細管之第一端部的程序的描述以簡單的適應性適用於用於塑形玻璃毛細管之另一端部的程序，且此處將不再重複相同的細節。
以概述方式概括，基本上，玻璃管430經插入至通道940'中。用於製造組件1000的進一步步驟可包含加熱金屬配件420或加熱金屬配件420及玻璃管430。加熱金屬配件420及玻璃管430可包含將金屬配件420及玻璃管430安置在溫控烘箱或腔室中。加熱金屬配件420可包含感應加熱金屬配件420。藉由藉助於感應加熱金屬配件420時，玻璃毛細管可由金屬配件420加熱。加熱程序連同如下文所描述之施加壓力致使玻璃管430符合通道940的形狀。
下文所描述之加熱及加壓致使玻璃管430在金屬配件420內膨脹以符合金屬配件420之通道940'的形狀。換言之，加熱金屬配件420致使玻璃管430經加熱至玻璃管430變軟之位準。
用於製造用於靶材輸送系統之組件的進一步步驟可包含向玻璃管430施加內部或外部壓力，如在圖9f中所展示，使得玻璃管430之外周邊符合通道940'之相對內表面的形狀且如參考圖9b所描述，與通道940'形成直接玻璃對金屬密封。
圖9f描繪施加至玻璃管430之內部壓力。向玻璃管430施加內部壓力的步驟可包含密封或以其他方式阻礙流動穿過玻璃管430的步驟。在圖9f之所說明實施例中，玻璃管430可用可移除障礙物1020阻擋。可在加熱金屬配件420的步驟之前或之後執行阻擋玻璃管430的步驟。此外，阻擋玻璃管430的步驟可在將玻璃管430安置在金屬配件410之通道940'中的步驟之前或之後執行。玻璃管430可藉由例如止動件、蓋或帽蓋來密封。另外或替代地，玻璃管430可藉由例如膠水或樹脂(諸如可固化樹脂或其類似物)密封。
向玻璃管430施加內部壓力的步驟亦可包含將氣體泵送至玻璃管430之第二開口中之另一者。可在加熱金屬配件410及玻璃管430期間及/或之後施加內部壓力。
僅出於實例之目的，圖9e展示密封玻璃管430之障礙物1020。在圖9e之實例中，氣體沿由箭頭C所展示之方向泵送至玻璃管430之第二端部中。
隨著氣體經泵送至玻璃管430中，玻璃管430內之壓力增加。由於玻璃管430之所施加內部壓力及相對可彎曲性(此歸因於金屬配件420及/或玻璃管430的加熱)，玻璃管430在金屬配件420之通道940'內膨脹及/或變形，直至其接觸金屬配件420之通道940'之內表面。特定而言，且如在圖9e中所展示，玻璃管430在通道940'之圓錐形部分內膨脹及/或變形，直至其接觸金屬配件420之通道940'之圓錐形部分。如此，玻璃管430膨脹及/或變形，使得玻璃毛細管430符合通道940'之表面的形狀，且特定而言通道940'之圓錐形部分。
此外，由於由氣體所施加壓力、金屬配件之溫度及玻璃管430之溫度，玻璃管430與金屬配件之間形成玻璃對金屬密封。在已形成玻璃對金屬密封之後，可將障礙物1020移除。
亦可向玻璃管430施加外部壓力。向玻璃管430施加外部壓力的步驟可包含向以下中之至少一者施加相反壓縮力：玻璃管430之自通道延伸的部分；及/或與結合圖9c所展示及所描述的端部類似的玻璃毛細管之端部。
可在加熱金屬配件及玻璃管430期間及/或之後施加外部壓力。
圖9g描繪了藉由根據本發明之實施例的方法製造的完整形成組件。自金屬配件420之左端部或面凸出之玻璃管430的部分已經移除。該部分之移除可包含打磨、研磨、拋光及/或切割中之至少一者。在其他實施例中，玻璃管430之自金屬配件420之端部或面凸出的部分可留在原位，及/或形成邊緣。
上文描述了其中首先製作組件之一側，且然後製作另一側的程序。然而，將瞭解，上述一些步驟(諸如加熱及施加壓力)可以大體上同時執行，如下文所描述。
此外，該程序可包括將玻璃管430加熱至其可拉伸的程度的下一步驟。此步驟亦可簡單地將玻璃管430維持處於其可經拉伸及變形的溫度。拉伸使玻璃管430之中間部分變窄，以使得其類似於圖7b之組態，或甚至更多地伸長了圖6a之組態。充分拉伸使得玻璃毛細管對其可彎曲之變窄部分可經形成各種形狀，諸如圖6a之彎曲部分、圖6b之螺旋狀部分，或甚至L形直角組態。
該方法可包含對玻璃管430及/或金屬配件410進行退火的步驟。對玻璃管430進行退火所需的特定溫度及/或加熱及/或冷卻速率可取決於特定玻璃類型及/或玻璃組合物。舉例而言，玻璃管430可在冷卻至環境溫度之前經加熱至大約600 K至800 K，但在其他實施例中亦可使用其他溫度。此類退火步驟可重複一或多次。
對玻璃管430進行退火的步驟可在移除玻璃管430之自例如金屬配件410之端部970或面凸出(例如，突出)的部分的步驟之前及/或之後執行。
有利地，圖9a至圖9g中所展示之實例實施例的圓錐形通道在使用中提供玻璃管430與金屬配件410及420之間的增強密封。亦即，在使用中，由於加壓的靶材自一個端部或另一端部進入玻璃管430且在另一端部處自玻璃管430噴射或發射，可向玻璃管430之內表面(例如，內側壁)施加壓力。由靶材施加的此類壓力可在一定程度上進一步使玻璃管430膨脹，因此將玻璃管430壓抵金屬配件410及420。因此，玻璃管430與金屬配件410及420之間的玻璃對金屬密封可至少在一定程度上形成自添力密封，例如藉由使用中施加至玻璃管430之內表面之壓力而改良的密封。
有利的是，金屬配件410或420之熱膨脹係數(CTE)在組件1000之操作溫度範圍內與玻璃管430之CTE大體上相同或在與該玻璃管之CTE相關的預定義範圍內。此外，亦有利的是，金屬配件410及420之CTE與玻璃管430之CTE大體上相同，或相對於該玻璃管之CTE在預定義範圍內，該玻璃管之CTE在包括形成玻璃對金屬密封所需之溫度的溫度範圍(例如，組件之製造溫度範圍)內。亦即，玻璃對金屬密封在玻璃變軟且隨後冷卻至室溫的溫度下形成。如此，有利的是，金屬配件410及420之CTE在整個溫度範圍(其包括玻璃變軟之溫度及室溫)內且較佳地亦在組件1000之操作溫度範圍(其可包含小於室溫之溫度)內與玻璃管430之CTE大體上相同，或相對於該玻璃管之CTE在預定義範圍內。
舉例而言，包含鉬之金屬配件可具有大約5.5 ppm/K之CTE。如此，玻璃毛細管之CTE的預定義範圍可為例如+/- 0.5 ppm/K。各種硼矽酸鹽或鋁矽酸鹽玻璃包含鉬之匹配在+/- 0.5 ppm/K內之CTE。可選擇具有低於金屬配件之CTE的CTE的玻璃毛細管以在金屬配件與玻璃毛細管之間產生干涉配合。舉例而言，一個實施例可包含包含鉬之金屬配件以及CTE大約為3.3 ppm/K之包含硼矽酸鹽之玻璃毛細管。此類壓力可有利地致使玻璃對金屬密封另外及/或至少部分地在金屬配件與玻璃毛細管之間形成干涉配合。亦即，在使用中，可向玻璃管430之內表面施加壓力，藉此壓力可在一定程度上進一步使玻璃管430膨脹，因此將玻璃管430壓抵金屬配件410。
操作溫度範圍可取決於由組件1000發射或噴射之靶材。舉例而言，作為靶材之液態錫的工作溫度範圍可大約為300 K至530 K。
此外，在使用中，靶材可為例如錫化合物，例如SnBr4、SnBr2、SnH4，或錫合金，例如錫-鎵合金、錫-銦合金、錫-銦-鎵合金，或其組合。取決於所使用材料，可在各種溫度下提供靶材，包括室溫或接近室溫(例如，錫合金，SnBr4)、在升高溫度下(例如，純錫)或在低於室溫之溫度下(例如，SnH4)。因此，在玻璃管430與金屬配件410及420之間形成玻璃對金屬密封為特別有益的，其在整個操作溫度範圍內的效能方面為相對溫度不變的。
藉由將玻璃管430之CTE與金屬配件410及420之CTE緊密匹配，可避免在將組件加熱至工作溫度(例如，熔融錫之500至500 K)之後玻璃毛細管的開裂。
此外，在組件之製造期間及/或在使用中，若玻璃管430之CTE高於金屬配件410及420之CTE，則在組件1000之冷卻期間，與金屬配件410及420收縮相比，玻璃管430將更快速收縮。玻璃管430與金屬配件410及420之間的此類收縮率差可不利於玻璃對金屬密封的完整性。亦即，玻璃管430與金屬配件410及420之間的此類收縮率差可致使玻璃毛細管與金屬配件410及420分離。因此，使玻璃管430之收縮率小於或等於金屬配件410及420之收縮率係有益的。
貫穿本說明書使用之術語「惰性」應解釋為意指相對於用於製造玻璃管430及金屬配件410及420的材料為化學惰性。
術語「玻璃對金屬」密封係指密封，例如玻璃與金屬之間的氣密密封，其中金屬經解釋為包含金屬、金屬合金及/或金屬氧化物。亦即，術語「玻璃對金屬密封」應理解為包含玻璃與金屬之間的密封，其中金屬可包含氧化物層。舉例而言，在本發明之特定實施例中，其中金屬配件包含鉬，術語「玻璃對金屬密封」包括玻璃管430與金屬配件之表面之間的密封，其中在形成密封之前金屬配件410及420的待密封至玻璃管430的表面可具有氧化物層。
如所提及，在金屬配件410及420已經密封至玻璃管430之後，毛細管可經加熱、拉伸且形成上文所描述之各種形狀中之任一者，包括筆直的(圖7b)及螺旋狀的(圖6b)。如圖7b中所展示之拉制毛細管冷凍閥可具有僅為40微米之內徑。此意味著50 mm長的冷凍閥可含有少至0.4微克的將需要加熱之靶材，與靶材附近的玻璃組合，以便在玻璃管430中具有熔融靶材。玻璃管430的外部仍可經冷卻。預期使用例如100瓦的感應功率，可在幾秒內將此小熱質量自150℃加熱至250℃。然後切換的總時間約為70 s。上述情形係與切換時間大約為1800 s之習知冷凍閥相比。因此，可減少切換時間。
如本文中所描述之冷凍閥之實施例可用作圖2中所描述之各種閥中之任一者，包括主閥270、再填充閥280及維修閥290。
本發明之實施方案可准許貯存器220、230(圖2)縮放以允許在切換期間連續操作，具有工程安全因數。此將准許貯存器大小的減少。舉例而言，內嵌再填充貯存器的大小可自約400 ml減少至約30 ml。
小體積冷凍閥減少能耗/阻隔率：藉由使用圖7b中所展示之拉制玻璃管可顯著地減少需要加熱及冷凍的熱質量。作為實例，將圖3中所展示之典型冷凍閥之質量及比熱與圖7b中所展示之5 cm長區段進行比較，將計算加熱玻璃線所需之能量為標準鉬冷凍閥所需的能量之小分率。冷卻需求將減少相同因數，從而使得能夠使用更簡單的冷卻方案，例如壓縮空氣與冷卻流體的比較。
玻璃冷凍閥藉由實現經加熱及經冷卻區域之較接近定位來簡化系統設計。其減輕由於來自需要保持處於高溫之毗鄰零件的熱傳遞而在將冷凍閥冷卻至所要溫度時遇到的問題。在當前設計中，此等問題較明顯，因為系統之組件中所使用之鉬的熱導率極其高，亦即，~140 W/(mK)。玻璃之熱導率約為鉬的熱導率的1/100，或約1.4 W/(mK)。此意味著零件之間每單位距離的熱傳遞顯著減少，允許更緊密的間隔，同時維持或甚至減少自熱零件至冷零件的熱通量。由於此熱通量係浪費的，因此其減少亦將減少系統之整體功耗。同樣，此效應將藉助圖7b中所展示之最小體積冷凍閥進一步增強，因為細線輸送甚至較少功率。
圖10為根據實施例之一態樣的闡述用於製作用於靶材輸送系統之組件之方法之步驟的流程圖。在步驟S10中，將玻璃毛細管之一個端部安置在第一金屬配件之通道中。在步驟S20中，向玻璃毛細管施加壓力。在步驟S30中，藉由任何合適方法(包括藉由電阻加熱器或藉由感應加熱)加熱第一金屬配件，以在玻璃毛細管與第一金屬配件中之通道之間形成玻璃對金屬密封。應注意，此等步驟S20及S30可以相反次序或同時執行。在步驟S40中，將玻璃毛細管之另一端部安置在第二金屬配件之通道中。在步驟S50中，向玻璃毛細管施加壓力。在步驟S60中，再次藉由任何合適方法(包括藉由電阻加熱器或藉由感應加熱)加熱第二金屬配件，以在玻璃毛細管與第二金屬配件中之通道之間形成玻璃對金屬密封。注意，此等步驟S50及S60可以相反次序執行。
如所提及，此等步驟可以上文所闡述次序執行，或可在圖11中之流程圖中所描述之程序中同時執行幾個步驟。彼處，在步驟S100中，將玻璃毛細管之一端部安置在第一金屬配件之通道中。隨後或與步驟S100同時執行將玻璃毛細管之另一端部安置在第二金屬配件之通道中之步驟S110。在步驟S120中，藉由任何合適方法加熱第一及第二金屬配件兩者，包括藉由接近電阻加熱器或藉由感應加熱。在步驟S130中，向玻璃毛細管施加壓力以與第一金屬配件之通道及第二金屬配件之通道形成玻璃對金屬密封。
本文中所揭示之形成方法避免使用易於開裂及故障的焊縫，從而致使顯著機器停機時間。本文中所揭示之製作方法亦避免了製造鉬線的成本。
圖12為展示製作靶材輸送系統組件的更多細節的圖，其中氣體壓力有助於在玻璃毛細管與金屬配件之間形成玻璃對金屬密封。特定而言，圖12展示具有部分外殼1010及支撐件1020的夾具1000。金屬配件410置放在支撐件1020上，使得金屬配件410上之周邊肩部經支撐，以使得限制向下運動。在金屬配件410置放在夾具1000中之前或之後，將玻璃管430置放在金屬配件410中之通道中。玻璃管430之底端部由密封件1030封閉。一旦金屬配件410置放在夾具1000中，致使由箭頭1040所指示之氣體流動至玻璃管430之內部中並對該玻璃管之內部進行加壓，從而產生傾向於促使玻璃管430與金屬配件410更大接觸的力。同時，感應加熱器1050通電，致使金屬配件410加熱。金屬配件410繼而致使金屬配件410中之玻璃管之部分變熱且可彎曲。熱量與壓力的組合致使玻璃與金屬密封形成。此為關於氣體1040之壓力控制程序，因為此氣體之壓力經控制以控制促使玻璃管430及金屬配件在一起的力的量。
在此程序期間，可期望控制玻璃管430自配件410延伸出(在圖中向下)之部分的溫度，以使得玻璃管之此部分不變形並維持其內徑。為此，可引入由箭頭1060指示的冷卻或保護氣體流，其流過玻璃管430之外部且藉由通氣口1070逸出。就這一點而言應注意，向下延伸越過支撐件1020之金屬配件之部分具有較小質量，且因此將較少熱量傳遞至玻璃管430之由此向下延伸部分環繞之部分。
圖13為展示製作靶材輸送系統組件的更多細節的圖，其中機器壓力有助於在玻璃毛細管與金屬配件之間形成玻璃對金屬密封。特定而言，圖13展示具有部分外殼1010及支撐件1020的夾具1100。金屬配件1110置放在支撐件1020上，使得金屬配件410上之周邊肩部經支撐，以使得限制向下運動。在金屬配件1110置放在固定裝置1100中之前或之後，將玻璃管1120置放在金屬配件1110中之通道中。一旦金屬配件410置放在夾具1100中，致動器1140經啟動，從而產生傾向於促使玻璃管1120與金屬配件1110更大接觸向下力(由箭頭1150所指示)。致使由箭頭1040所指示之氣體流動至玻璃管1120中以輔助維持玻璃管1120之內徑。同時，感應加熱器1050通電，致使金屬配件1110加熱。金屬配件1110繼而致使金屬配件410中之玻璃管1120之部分變熱且可彎曲。熱量與壓力的組合致使玻璃與金屬密封形成。此為關於氣體1040之流量控制程序，因為此氣體之流量經控制以維持玻璃管1120之內徑。
應注意，玻璃管1120為具有壁厚的縱向變化之管的實例。雖然玻璃管1120之內徑大體上恆定，但外逕自較厚部分至較薄部分變化，其間具有過渡部分。金屬夾具1110中之通道亦提供與過渡部分之輪廓相匹配的輪廓。具有變化的壁厚的玻璃管1120將在應用中有用，其中以恆定壁厚開始的玻璃管之壁變薄將不可接受地削弱玻璃管之機械強度。換言之，部分擠壓玻璃管之程序致使玻璃管之壁之縱向部分變薄。最初為此等部分提供更多玻璃使得可能保留此等部分之最小厚度以及因此保留其機械強度。
同樣，在製作程序期間，可期望控制玻璃管1120自配件1110延伸出(在圖中向下)之部分的溫度，以使得玻璃管之此部分不變形並維持其內徑。為此，可引入由箭頭1060指示的冷卻或保護氣體流，其流過玻璃管1120之外部且藉由通氣口1070逸出。就這一點而言應注意，向下延伸越過支撐件1020之金屬配件之部分具有較小質量，且因此將較少熱量傳遞至玻璃管1120之由此向下延伸部分環繞之部分。
圖14為用於製作用於如上文所描述之靶材輸送系統之組件之系統的示意圖。在圖14中，具有插入在金屬配件1210中之通道中之玻璃毛細管1220的金屬配件1210置放至夾具1340中以將金屬配件1210及玻璃毛細管1220之組合固持在腔室1230中。使用線圈1240藉由感應對金屬配件1210進行加熱。金屬配件1210之加熱又對玻璃毛細管1220進行加熱。
若玻璃毛細管之底部經密封，則玻璃毛細管1220變得可彎曲，因為在玻璃毛細管1220之內部與外部之間產生壓力差，例如，藉由控制，例如，減少腔室1230中之壓力。因此，壓力控制可用於產生氣動力。可使用氣流來確保玻璃毛細管1220之內徑保持恆定。圖14之系統亦包括壓機1350，該壓機可用於替代壓力控制及流量控制，以產生致使玻璃毛細管1210變形並與通道表面形成玻璃對金屬密封的力。
壓力控制及/或壓機1350在金屬配件1210中之通道內部的玻璃毛細管1220之部分上產生力，從而致使其變形且符合通道的形狀，以與通道表面形成玻璃與金屬密封。在上述情形完成之後，可將毛細管之另一端部插入至第二金屬配件中且重複該程序。
圖14中所描繪之系統亦包括質量流控制器1260，用於控制冷卻或保護氣體的流量，該氣體可為玻璃管1220之外部周圍的惰性氣體，諸如氬氣。圖14中所描繪之系統亦包括質量流控制器1270，用於控制氣體1280(其可為諸如氬氣之惰性氣體)流動穿過玻璃管1220之中心以增加玻璃管1220內部之壓力。圖14中所描繪之系統亦包括真空源1290，用於選擇性地將真空施加至腔室1920之內部。該系統亦包括用於量測腔室中之真空的器件1300、用於量測施加至金屬配件1210之力的器件1310，及用於量測金屬配件1210之溫度的感測器1320。該系統亦包括控制器1330，其接受來自感測器之輸入並且控制質量流控制器及施加至感應線圈之功率。該系統亦包括用於使腔室1230之內部通風的通氣口1340。
因此，一種用於形成用於一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統之一組件的裝置，該裝置包含：一工具，其經調適以固持一金屬配件，該金屬配件具有插入在該金屬配件中之一通道中之一玻璃管；一感應線圈，其經調適以藉由感應加熱來加熱該金屬配件；一氣體導管，其經調適以向該配件及玻璃管施加氣壓；及一壓機，其經調適以向該金屬配件及該玻璃管施加一機械力以迫使該玻璃管與該通道接觸。
雖然本發明之具體實施例已在上文進行描述，但將瞭解，本發明可除所描述外的方式進行實踐。上述描述意欲為說明性，而非限制性。因此，對熟習此項技術者將顯而易見，可如所描述對本發明進行修改，而不會脫離下文所闡明之申請專利範圍之範疇。
因此，雖然本文中所揭示之標的物已在靶材輸送線、冷凍閥及用於供應EUV輻射源之小滴產生器的限流器的上下文中進行了描述，但顯而易見，此標的物可有益地應用於其他上下文。因此，所揭示標的物不限於其對用於產生EUV輻射之系統的應用。舉例而言，此類組件通常可適用於任何流體輸送應用，且特定而言其中待輸送的流體處於壓力下的任何流體輸送應用。
儘管上文已對本發明之實施例在光學微影的上下文中之使用進行了具體參考，但應瞭解，在上下文允許的情況下，本發明不限於光學微影，且可以在其他應用中使用，例如壓印微影。
可使用以下條項進一步描述實施例： 1.     一種用於一EUV輻射源之一靶材供應系統的組件，該組件包含： 一第一配件，其由金屬製造且具有一第一通道； 一管部件，其由玻璃製造且具有一第一端部，該第一端部安置在該第一通道內且藉由一第一玻璃對金屬密封附接至該第一通道之一內部；及 一第二配件，其由金屬製造且具有一第二通道，該管部件具有一第二端部，該第二端部安置在該第二通道內且藉由一第二玻璃對金屬密封附接至該第二通道之一內部。 2.     如條項1之組件，其中該第一通道之該內部及該第二通道之該內部中之至少一者包含密封至該管部件之該各別端部的一金屬氧化物層。 3.     如條項1之組件，其中該第一配件及該第二配件中之至少一者包含鉬或鉭。 4.     如條項1之組件，其中該管部件包含硼矽酸鹽玻璃。 5.     如條項1之組件，其中該管部件包含鋁矽酸鹽玻璃。 6.     如條項1之組件，其進一步包含圍繞該管部件之一中間縱向部分安置的一導電線圈。 7.     如條項6之組件，其中該線圈經調適以提供該管部件及該管部件之任何內容物的歐姆加熱。 8.     如條項6之組件，其中該線圈經調適以將RF能量耦接至該管部件之任何導電內容物中。 9.     如條項6之組件，其中該線圈包含經調適以攜載一冷卻流體之一夾套。 10.   如條項1之組件，其進一步包含安置在該管部件周圍之一金屬包覆層。 11.   如條項1之組件，其中該管部件在該第一配件處具有一第一內徑，及在該第一配件與該第二配件之間的一縱向區段處具有小於該第一內徑的一第二內徑。 12.   如條項11之組件，其中該縱向區段係筆直的。 13.   如條項11之組件，其中該縱向區段係螺旋狀的。 14.   如條項11之組件，其中該縱向區段係撓性的。 15.   如條項1之組件，其進一步包含經配置以檢測該管部件之一檢測系統。 16.   如條項15之組件，其中該檢測系統包含經配置以將光指向該管部件之一光源及經配置以接收來自該光源之已穿過該管部件之光以判定一不透明物質是否在該管部件中之一感測器。 17.   如條項15之組件，其中該檢測系統經配置以藉由一電容變化來判定一導電物質是否在該管部件內。 18.   如條項15之組件，其中該檢測系統經配置以藉由一電感變化來判定一導電物質是否在該管部件內。 19.   如條項1之組件，其中該組件藉由該第一配件與至少一個貯存器流體連通且藉由該第二配件與一小滴產生器流體連通。 20.   一種製造用於一靶材輸送系統之一組件之方法，該方法包含： (a)將一玻璃毛細管之一第一端部安置在一第一金屬配件之一通道中； (b)對該玻璃毛細管施加一壓力； (c)加熱該第一金屬配件，使得該玻璃毛細管之該第一端部加熱且符合該第一金屬配件之該通道之一內表面的形狀，且與該第一金屬配件之該通道之該內表面形成一直接玻璃對金屬密封； (d)將該玻璃毛細管之一第二端部安置在一第二金屬配件之一通道中； (e)對該玻璃毛細管施加一壓力；及 (f)加熱該第二金屬配件，使得該玻璃毛細管之該第二端部加熱且符合該第二金屬配件之該通道之一內表面的形狀，且與該第二金屬配件之該通道之該內表面形成一直接玻璃對金屬密封。 21.   如條項20之方法，其中該方法以(a)至(f)的一次序執行。 22.   如條項20之方法，其中該方法以(a)、(d)、(b)、(c)、(e)及(f)的一次序執行。 23.   如條項20之方法，其中(b)與(d)一起執行且(c)與(f)一起執行。 24.   如條項20之方法，其中該通道之至少一部分為圓錐形。 25.   如條項20之方法，其中(a)包含以具有一恆定直徑的一管的形式安置該玻璃毛細管，且其中(b)及(c)改變該毛細管的該形狀。 26.   如條項20至25中任一項之方法，其中(c)包含藉由以下方式向該玻璃毛細管施加一內部壓力 密封該玻璃毛細管之該第二端部，及 將一氣體泵送至該玻璃毛細管之該第一端部。 27.   如條項20至25中任一項之方法，其中(c)包含藉由向以下各項中之至少一者施加相反壓縮力來向該玻璃毛細管施加一外部壓力： 自該通道延伸之該玻璃毛細管之部分；及 該玻璃毛細管之一個或兩個端部。 28.   如條項27之方法，其中沿該玻璃毛細管之一縱向方向施加該等相反壓縮力。 29.   如條項27之方法，其進一步包含在施加該外部壓力之前將一剛性元件插入至該玻璃毛細管中的步驟。 30.   如條項20至25中任一項之方法，其中在加熱該金屬配件期間及/或之後向該玻璃毛細管施加壓力。 31.   如條項20至25中任一項之方法，其中該玻璃毛細管之一熱膨脹係數小於或等於在一溫度範圍內與該金屬配件之一熱膨脹係數，該溫度範圍包含該組件之一操作溫度範圍及該組件之一製造溫度範圍。 32.   如條項20至25中任一項之方法，其中該金屬配件包含鉬、鉭、鎢或金屬合金及/或該玻璃毛細管包含一硼矽酸鹽、一鋁矽酸鹽或石英。 33.   如條項20至25中任一項之方法，其中該金屬配件之該內表面之至少一部分包含一金屬氧化物層，其中該玻璃毛細管與該金屬氧化物層接合。 34.   如條項20至25中任一項之方法，其進一步包含在允許該金屬配件冷卻之後對該玻璃毛細管及/或該金屬配件進行退火。 35.   如條項20至25中任一項之方法，其中加熱該金屬配件包含感應加熱該等第一及第二金屬配件。 36.   如條項35之方法，其進一步包含在感應加熱期間提供一惰性氣體之一流，該流經引導至該玻璃毛細管。 37.   如條項20至25中任一項之方法，其中該等通道中之每一者係圓柱形的。 38.   如條項20至25中任一項之方法，其中加熱該第一金屬配件的該步驟及加熱該第二金屬配件之該步驟中之至少一者包含在一惰性氣氛或一相對真空中加熱該金屬配件。 39.   如條項20至25中任一項之方法，其中(a)包含將該玻璃毛細管安置在該第一金屬配件之該通道中，使得該玻璃毛細管自該通道之兩個端部凸出。 40.   如條項39之方法，其中自該金屬配件凸出之該玻璃毛細管之至少一部分可藉由以下方式中之至少一者移除：打磨、研磨、拋光及/或切割。 41.   一種在一靶材輸送系統中控制一靶材流動之方法，該方法包含： 提供一冷凍閥，其包含：一第一配件，其由金屬製成且具有一第一通道；一管部件，其由玻璃製造且具有一第一端部，該第一端部安置在該第一通道內且藉由一第一玻璃對金屬密封附接至該第一通道之一內部；及一第二配件，其由金屬製造且具有一第二通道，該管部件具有一第二端部，該第二端部安置在該第二通道內且藉由一第二玻璃對金屬密封附接至該第二通道之一內部； 將液態靶材引入至該管部件中； 冷凍該靶材；及 加熱該靶材以形成一液體，該液體自與該冷凍閥流體連通的至少一個貯存器輸送至與該冷凍閥流體連通的一小滴產生器。 42.   一種用於一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統的組件，該組件包含： 一玻璃毛細管； 一第一金屬配件，其用於將該玻璃毛細管之一第一端部耦接至該靶材輸送系統之一第一部分，該玻璃毛細管之該第一端部符合該第一金屬配件之一通道的一形狀，且其中該玻璃毛細管之該第一端部與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封，及 一第二金屬配件，其用於將該玻璃毛細管之一第二端部耦接至該靶材輸送系統之一第二部分，該玻璃毛細管之該第二端部符合該第二金屬配件之一通道的一形狀，且其中該玻璃毛細管之該第二端部與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封。 43.   如條項42之組件，其中該玻璃毛細管之一第一縱向部分具有一第一壁厚，且其中該玻璃毛細管之一第二縱向部分具有不同於該第一壁厚的一第二壁厚。 44.   如條項43之組件，其中該玻璃毛細管包含一過渡區域，該過渡區域介於該第一縱向部分與該第二縱向部分之間且具有在該第一壁厚與該第二壁厚之間變化的一壁厚。 45.   如條項42之組件，其中該玻璃毛細管包含一硼矽酸鹽、一鋁矽酸鹽或石英。 46.   如條項42之組件，其中該第一金屬配件中之該通道的該形狀包括一均勻圓柱形區段及/或一圓錐形區段。 47.   一種用於形成一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統的一組件的裝置，該裝置包含： 一工具，其經調適以固持一金屬配件，該金屬配件具有插入在該金屬配件中之一通道中之一玻璃管； 一感應線圈，其經調適以藉由感應加熱來加熱該金屬配件； 一氣體導管，其經調適以向該配件及玻璃管施加氣壓；及 一壓機，其經調適以向該金屬配件及該玻璃管施加一力，以迫使該玻璃管與該通道之一或多個表面接觸。
在以下申請專利範圍之範疇內發現其他實施例及實施方案。
10:雷射系統 20:雷射光束 30:靶材發射器 40:噴嘴 50:電漿形成區域 60:電漿 70:集光器/近垂直入射輻射集光器 80:中間焦點 90:開口 100:琢面場鏡面器件 110:琢面光瞳鏡面器件 130:鏡面 140:鏡面 200:靶材輸送系統 220:主貯存器 225:一定量之熔融靶材 230:再填充貯存器 235:一定量之熔融靶材 240:靶材輸送線 250:氣體及真空遞送系統 260:再填充及注給系統 270:主閥 280:再填充閥 290:維修閥 300:冷凍閥 310:閥體 320:固體靶材塊 330:熔融靶材 340:熔融靶材 400:組件 410:第一配件 420:第二配件 430:玻璃管/毛細管 450:金屬包覆 460:貫穿孔/通道 470:通道/貫穿孔 480:連接器 610:線圈/螺旋線 700:撓性加熱器套 710:中央部分 720:感應線圈 730:冷卻夾套 800:光源 810:感測器 820:感測器 910:第一端部/第一開口 920:第二端部/第二開口 940:貫穿孔/通道 940':通道 950:部分 960:氧化物層 970:端部 980:帽蓋 1000:組件/夾具 1010:外殼 1020:支撐件 1030:密封件 1040:氣體/箭頭 1050:感應加熱器 1060:箭頭/冷卻或保護氣體 1070:通氣口 1100:夾具 1110:金屬配件 1120:玻璃管 1140:致動器 1150:接觸向下力/箭頭 1210:金屬配件 1220:玻璃毛細管 1230:腔室 1240:線圈 1260:質量流控制器 1270:質量流控制器 1280:氣體 1290:真空源 1300:器件 1310:器件 1320:感測器 1330:控制器 1340:夾具 1350:壓機 A:箭頭/氣體 B:經圖案化極紫外線(EUV)輻射光束 E:EUV輻射光束 E':經圖案化EUV輻射光束 IL:照明系統 LA:微影裝置 MA:圖案化器件 MT:支撐結構 PS:投影系統 S10:步驟 S100:步驟 S110:步驟 S120:步驟 S130:步驟 S20:步驟 S30:步驟 S40:步驟 S50:步驟 S60:步驟 SO:輻射源 W:基板 WT:基板台 X:縱向軸線
併入本文中且形成說明書之一部分之隨附圖式說明實施例且連同說明進一步用以解釋實施例之原理且使得熟習此項技術者能夠製造及使用實施例。
圖1描繪了包含微影裝置及體現本發明之輻射源之微影系統；
圖2為用於微影裝置之靶材輸送系統的程式化示意圖。
圖3為習知冷凍閥的剖面。
圖4為根據實施例之一態樣的用於靶材輸送系統之組件的部分剖面側視圖。
圖5為根據實施例之一態樣的用於靶材輸送系統之組件的部分剖面側視圖。
圖6a及圖6b為根據實施例之一態樣的用於靶材輸送系統之組件的部分剖面側視圖。
圖7a及圖7b為根據實施例之一態樣的用於靶材輸送系統之組件(包括加熱元件)的部分剖面側視圖。
圖8a及圖8b為根據實施例之一態樣的用於靶材輸送系統之組件的部分剖面側視圖，其中為了簡單起見，組件經展示為具有恆定的內徑，包括檢測系統。
圖9a至圖9g描繪了根據本發明之實施例的用於製造用於雷射產生電漿輻射源之小滴產生器之靶材輸送系統之組件之方法中之步驟。
圖10為根據實施例之一態樣的用於製作用於靶材輸送系統之組件之方法中之步驟的流程圖。
圖11為根據實施例之一態樣的用於製作用於靶材輸送系統之組件之方法中之步驟的流程圖。
圖12為根據實施例之一個態樣的靶材輸送系統組件之製作的圖。
圖13為根據實施例之一個態樣的靶材輸送系統組件之製作的圖。
圖14為根據實施例之一態樣的用於製造靶材輸送系統組件之裝置的示意圖。
當結合圖式一起時，依據下文所陳述之詳細說明將更明瞭實施例之特徵及例示性態樣，其中在通篇中相似參考字符識別對應元件。在圖式中，相似元件符號通常指示相同、功能上類似及/或結構上類似的元件。除非另有指示，否則在整個揭示內容中提供的圖式不應被解釋為按比例繪製的圖式。
410:第一配件
420:第二配件
430:玻璃管/毛細管
710:中央部分
720:感應線圈
730:冷卻夾套

Claims (47)

  1. 一種用於一EUV輻射源之一靶材供應系統的組件，該組件包含： 一第一配件，其由金屬製造且具有一第一通道； 一管部件，其由玻璃製造且具有一第一端部，該第一端部安置在該第一通道內且藉由一第一玻璃對金屬密封附接至該第一通道之一內部；及 一第二配件，其由金屬製造且具有一第二通道，該管部件具有一第二端部，該第二端部安置在該第二通道內且藉由一第二玻璃對金屬密封附接至該第二通道之一內部。
  2. 如請求項1之組件，其中該第一通道之該內部及該第二通道之該內部中之至少一者包含密封至該管部件之該各別端部之一金屬氧化物層。
  3. 如請求項1之組件，其中該第一配件及該第二配件中之至少一者包含鉬或鉭。
  4. 如請求項1之組件，其中該管部件包含硼矽酸鹽玻璃。
  5. 如請求項1之組件，其中該管部件包含鋁矽酸鹽玻璃。
  6. 如請求項1之組件，其進一步包含圍繞該管部件之一中間縱向部分安置的一導電線圈。
  7. 如請求項6之組件，其中該線圈經調適以提供該管部件及該管部件之任何內容物的歐姆加熱。
  8. 如請求項6之組件，其中該線圈經調適以將RF能量耦接至該管部件之任何導電內容物中。
  9. 如請求項6之組件，其中該線圈包含經調適以攜載一冷卻流體之一夾套。
  10. 如請求項1之組件，其進一步包含安置在該管部件周圍之一金屬包覆層。
  11. 如請求項1之組件，其中該管部件在該第一配件處具有一第一內徑，及在該第一配件與該第二配件之間的一縱向區段處具有小於該第一內徑的一第二內徑。
  12. 如請求項11之組件，其中該縱向區段係筆直的。
  13. 如請求項11之組件，其中該縱向區段係螺旋狀的。
  14. 如請求項11之組件，其中該縱向區段係撓性的。
  15. 如請求項1之組件，其進一步包含經配置以檢測該管部件之一檢測系統。
  16. 如請求項15之組件，其中該檢測系統包含：一光源，其經配置以將光指向該管部件；及一感測器，其經配置以接收來自該光源之已穿過該管部件之光以判定一不透明物質是否在該管部件中。
  17. 如請求項15之組件，其中該檢測系統經配置以藉由一電容變化來判定一導電物質是否在該管部件內。
  18. 如請求項15之組件，其中該檢測系統經配置以藉由一電感變化來判定一導電物質是否在該管部件內。
  19. 如請求項1之組件，其中該組件藉由該第一配件與至少一個貯存器流體連通且藉由該第二配件與一小滴產生器流體連通。
  20. 一種製造用於一靶材輸送系統之一組件之方法，該方法包含： (a)將一玻璃毛細管之一第一端部安置在一第一金屬配件之一通道中； (b)對該玻璃毛細管施加一壓力； (c)加熱該第一金屬配件，使得該玻璃毛細管之該第一端部加熱且符合該第一金屬配件之該通道之一內表面的形狀，且與該第一金屬配件之該通道之該內表面形成一直接玻璃對金屬密封； (d)將該玻璃毛細管之一第二端部安置在一第二金屬配件之一通道中； (e)對該玻璃毛細管施加一壓力；及 (f)加熱該第二金屬配件，使得該玻璃毛細管之該第二端部加熱且符合該第二金屬配件之該通道之一內表面的形狀，且與該第二金屬配件之該通道之該內表面形成一直接玻璃對金屬密封。
  21. 如請求項20之方法，其中該方法以(a)至(f)的一次序執行。
  22. 如請求項20之方法，其中該方法以(a)、(d)、(b)、(c)、(e)及(f)的一次序執行。
  23. 如請求項20之方法，其中(b)與(d)一起執行且(c)與(f)一起執行。
  24. 如請求項20之方法，其中該通道之至少一部分為圓錐形。
  25. 如請求項20之方法，其中(a)包含以具有一恆定直徑的一管的形式安置該玻璃毛細管，且其中(b)及(c)改變該毛細管的該形狀。
  26. 如請求項20之方法，其中(c)包含藉由以下方式向該玻璃毛細管施加一內部壓力 密封該玻璃毛細管之該第二端部，及 將一氣體泵送至該玻璃毛細管之該第一端部。
  27. 如請求項20之方法，其中(c)包含藉由向以下各項中之至少一者施加相反壓縮力來向該玻璃毛細管施加一外部壓力： 自該通道延伸之該玻璃毛細管之部分；及 該玻璃毛細管之一個或兩個端部。
  28. 如請求項27之方法，其中沿該玻璃毛細管之一縱向方向施加該等相反壓縮力。
  29. 如請求項27之方法，其進一步包含在施加該外部壓力之前將一剛性元件插入至該玻璃毛細管中的步驟。
  30. 如請求項20之方法，其中在加熱該金屬配件期間及/或之後向該玻璃毛細管施加壓力。
  31. 如請求項20之方法，其中該玻璃毛細管之一熱膨脹係數小於或等於在一溫度範圍內的該金屬配件之一熱膨脹係數，該溫度範圍包含該組件之一操作溫度範圍及該組件之一製造溫度範圍。
  32. 如請求項24之方法，其中該金屬配件包含鉬、鉭、鎢或一金屬合金及/或該玻璃毛細管包含一硼矽酸鹽、一鋁矽酸鹽或石英。
  33. 如請求項20之方法，其中該金屬配件之該內表面之至少一部分包含一金屬氧化物層，其中該玻璃毛細管與該金屬氧化物層接合。
  34. 如請求項20之方法，其進一步包含在允許該金屬配件冷卻之後對該玻璃毛細管及/或該金屬配件進行退火。
  35. 如請求項20之方法，其中加熱該金屬配件包含：感應加熱該等第一及第二金屬配件。
  36. 如請求項35之方法，其進一步包含在該感應加熱期間提供一惰性氣體之一流，該流經引導至該玻璃毛細管。
  37. 如請求項20之方法，其中該等通道中之每一者係圓柱形的。
  38. 如請求項20之方法，其中加熱該第一金屬配件的該步驟及加熱該第二金屬配件的該步驟中之至少一者包含：在一惰性氣氛或一相對真空中加熱該金屬配件。
  39. 如請求項20之方法，其中(a)包含將該玻璃毛細管安置在該第一金屬配件之該通道中，使得該玻璃毛細管自該通道之兩個端部凸出。
  40. 如請求項39之方法，其中自該金屬配件凸出之該玻璃毛細管之至少一部分藉由以下方式中之至少一者移除：打磨、研磨、拋光及/或切割。
  41. 一種在一靶材輸送系統中控制一靶材流動之方法，該方法包含： 提供一冷凍閥，其包含：一第一配件，其由金屬製成且具有一第一通道；一管部件，其由玻璃製造且具有一第一端部，該第一端部安置在該第一通道內且藉由一第一玻璃對金屬密封附接至該第一通道之一內部；及一第二配件，其由金屬製造且具有一第二通道，該管部件具有一第二端部，該第二端部安置在該第二通道內且藉由一第二玻璃對金屬密封附接至該第二通道之一內部； 將液態靶材引入至該管部件中； 冷凍該靶材；及 加熱該靶材以形成一液體，該液體自與該冷凍閥流體連通的至少一個貯存器輸送至與該冷凍閥流體連通的一小滴產生器。
  42. 一種用於一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統的組件，該組件包含： 一玻璃毛細管； 一第一金屬配件，其用於將該玻璃毛細管之一第一端部耦接至該靶材輸送系統之一第一部分，該玻璃毛細管之該第一端部符合該第一金屬配件之一通道的一形狀，且其中該玻璃毛細管之該第一端部與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封，及 一第二金屬配件，其用於將該玻璃毛細管之一第二端部耦接至該靶材輸送系統之一第二部分，該玻璃毛細管之該第二端部符合該第二金屬配件之一通道的一形狀，且其中該玻璃毛細管之該第二端部與該第一金屬配件之該通道形成一直接玻璃對金屬密封。
  43. 如請求項42之組件，其中該玻璃毛細管之一第一縱向部分具有一第一壁厚，且其中該玻璃毛細管之一第二縱向部分具有不同於該第一壁厚的一第二壁厚。
  44. 如請求項43之組件，其中該玻璃毛細管包含一過渡區域，該過渡區域介於該第一縱向部分與該第二縱向部分之間且具有在該第一壁厚與該第二壁厚之間變化的一壁厚。
  45. 如請求項42之組件，其中該玻璃毛細管包含一硼矽酸鹽、一鋁矽酸鹽或石英。
  46. 如請求項42之組件，其中該第一金屬配件中之該通道的該形狀包括一均勻圓柱形區段及/或一圓錐形區段。
  47. 一種用於形成一雷射產生電漿輻射源之一靶材輸送系統的一組件的裝置，該裝置包含： 一工具，其經調適以固持一金屬配件，該金屬配件具有插入在該金屬配件中之一通道中之一玻璃管； 一感應線圈，其經調適以藉由感應加熱來加熱該金屬配件； 一氣體導管，其經調適以向該配件及玻璃管施加氣壓；及 一壓機，其經調適以向該金屬配件及該玻璃管施加一力，以迫使該玻璃管與該通道之一或多個表面接觸。
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