TW202401159A - 半導體製程工具操作方法 - Google Patents

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余昇剛
簡上傑
陳立銳
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Abstract

本文中所描述的一些實施方式併入一種加熱系統以加熱桶的蓋子。由極紫外(EUV)輻射源的容器內的導片及/或運輸環收集的液化靶材料流過運輸環的排洩口，且流過導管，該導管經由蓋子的開口將液化靶材料提供給桶。藉由加熱蓋子，加熱系統防止液化靶材料在液化靶材料可以流入桶中之前在開口處或附近固化。藉由防止液體靶材料固化，降低導管及/或排洩口內堵塞的可能性。

Description

半導體製程工具和操作方法
無
諸如極紫外(extreme ultraviolet，EUV)輻射源的輻射源可包含容器，靶材料的液滴在該容器中經受能量束(例如雷射束)，這導致電漿的形成。電漿以EUV光的形式釋放能量，其作為半導體裝置製造的一部分用於圖案化半導體基板上的光阻劑層。
無
以下揭露內容提供用於實施所提供的主題的不同特徵的許多不同的實施例或實例。下文描述元件及配置的特定實例以簡化本揭露。當然，這些特定實例僅為實例，而不旨在進行限制。例如，在以下描述中第一特徵在第二特徵上方或上的形成可以包含第一特徵及第二特徵直接接觸地形成的實施例，且亦可以包含額外特徵可以形成於第一特徵與第二特徵之間以使得第一特徵及第二特徵可以不直接接觸的實施例。另外，本揭露可以在各種實例中重複附圖標記及/或字母。此重複係出於簡單及清楚的目的，且其本身並不指示所論述的各種實施例及/或組態之間的關係。
另外，為了便於描述，本文中可以使用空間相對術語(諸如「在...之下」、「在...下方」、「底部」、「在...上方」、「上部」及其類似者)，以描述如圖式中所說明的一個部件或特徵與另一部件或特徵的關係。除在圖式中所描繪的定向之外，空間相對術語亦旨在涵蓋裝置在使用或操作中的不同定向。設備可以以其他方式定向(旋轉90度或處於其他定向)，且因此可以相應地解釋本文中所使用的空間相對描述詞。
在一些情況下，極紫外(extreme ultraviolet，EUV)輻射源的容器的內表面可收集靶材料的碎片(例如，用於在容器內產生電漿的靶材料的液滴的顆粒)。為移除內表面的碎片且防止碎片擴散且污染EUV輻射源，容器可包含導片及運輸環，加熱導片及運輸環以液化碎片，從而產生液化靶材料流，穿過導片及穿過運輸環且流入桶或另一類型的容器。液化靶材料可經由桶的蓋子上的開口或經由延伸穿過蓋子的導管流入桶中。在一些情況下，當液化靶材料流向桶時，液化靶材料的溫度可能降低。因此，在液化靶材料可以流入桶中之前，液化靶材料可以在開口處或附近固化，這可能在導管及/或運輸環的排洩口內造成堵塞。
堵塞可能導致液化靶材料回流，從而污染容器中收集器的表面。污染可導致EUV輻射源產生的EUV光減少(例如減少大約2%或更多)，從而降低使用包含EUV輻射源的微影系統製造的半導體裝置的良率。隨後且除半導體裝置的良率降低之外，清洗EUV輻射源所需的停機時間的頻率及量可能增加，從而導致使用微影系統製造的半導體裝置的產量降低。
本文中所描述的一些實施方式併入一種加熱系統以加熱桶的蓋子。由EUV輻射源的容器內的導片及/或運輸環收集的液化靶材料流過運輸環的排洩口，且流過導管，該導管經由蓋子的開口將液化靶材料提供給桶。藉由加熱蓋子，加熱系統防止液化靶材料在液化靶材料可以流入桶中之前在開口處或附近固化。藉由防止液體靶材料固化，降低導管及/或排洩口內堵塞的可能性。
以此方式，降低由堵塞引起的液化靶材料回流的可能性，從而減少收集器表面的污染。藉由減少收集器表面上的污染，可維持EUV輻射源的曝光能量(例如EUV輻射)的靶劑量，且可提高使用包含EUV輻射源的微影系統製造的半導體裝置的良率。此外且除半導體裝置的良率提高之外，清洗EUV輻射源所需的停機時間的頻率及量可能減少，從而導致使用微影系統製造的半導體裝置的產量增加。
第1A圖至第1C圖為本文中所描述的實例微影系統100的圖。第1A圖至第1C圖的微影系統100包含極紫外(extreme ultraviolet，EUV)微影系統或另一種類型的微影系統，該微影系統用以使用基於鏡子的光學器件將圖案轉印至半導體基板。微影系統100可以用以在諸如半導體鑄造廠或半導體製造設施的半導體製程環境中使用。
如第1A圖中所示出，微影系統100包含輻射源102及曝光工具104。輻射源102 (例如EUV輻射源或另一種類型的輻射源)用以產生輻射106，諸如EUV輻射及/或另一種類型的電磁輻射(例如光)。曝光工具104 (例如EUV掃描儀或另一種類型的曝光工具)用以將輻射106聚焦至反射式倍縮光罩108 (或光罩)上，以使得使用輻射106將圖案自倍縮光罩108轉印至半導體基板110上。
輻射源102包含容器112及容器112中的收集器114。收集器114包含曲面鏡，該曲面鏡用以收集由輻射源102產生的輻射106且將輻射106朝向中間焦點116聚焦。輻射106由電漿產生，該電漿由暴露於雷射束120的液滴118 (例如錫(Sn)液滴或另一種類型的液滴)產生。液滴118由液滴產生器(droplet generator，DG)頭122跨收集器114的前部提供。DG頭122被加壓以提供液滴118的精細且受控的輸出。
諸如脈衝二氧化碳(CO2)雷射的雷射源產生雷射束120。提供雷射束120 (例如由光束遞送系統向聚焦透鏡提供)，以使得雷射束120經由收集器114的窗口124聚焦。雷射束120被聚焦至產生電漿的液滴118上。電漿產生電漿發射，其中一些為輻射106。雷射束120以與來自DG頭122的液滴118的流同步的定時進行脈衝。
曝光工具104包含照明器126及投影光學盒(projection optics box，POB) 128。照明器126包含複數個反射鏡，這些反射鏡用以將輻射106聚焦及/或引導至倍縮光罩108上，以便對倍縮光罩108上的圖案進行照明。複數個鏡子包含例如鏡子130a及鏡子130b。鏡子130a包含場分面鏡(field facet mirror，FFM)或包含複數個場分面的另一種類型的鏡子。鏡子130b包含光瞳分面鏡(pupil facet mirror，PFM)或亦包含複數個光瞳分面的另一種類型的鏡子。鏡子130a及130b的分面配置成聚焦、偏振及/或以其他方式調諧來自輻射源102的輻射106，以增加輻射106的均勻性及/或增加特定類型的輻射分量(例如橫向電(transverse electric，TE)偏振輻射、橫向磁(transverse magnetic，TM)偏振輻射)。包含另一鏡子132 (例如中繼鏡)以將來自照明器126的輻射106引導至倍縮光罩108上。
投影光學盒128包含複數個鏡子，這些鏡子用以在輻射106基於倍縮光罩108的圖案被修改之後將輻射106投影至半導體基板110上。複數個反射鏡包含例如鏡子134a~134f。在一些實施方式中，鏡子134a~134f用以將輻射106聚焦至曝光場中或減少輻射106，該曝光場可以包含半導體基板110上的一個或多個晶粒區域。
曝光工具104包含用以支撐半導體基板110的晶圓台136 (例如基板台)。此外，晶圓台136用以在輻射106將圖案自倍縮光罩108轉印至半導體基板110上時使半導體基板110移動(或步進)穿過複數個曝光場。晶圓台136包含在曝光工具104的底部模組138中。底部模組138包含曝光工具104的可移除子系統。底部模組138可自曝光工具104中滑出且/或自曝光工具104中移除，以使得能夠清洗及檢查晶圓台136及/或晶圓台136的元件。底部模組138將晶圓台136與曝光工具104中的其他區域隔離，以減少及/或最小化半導體基板110的污染。此外，底部模組138可藉由減少振動(例如，微影系統100所在的半導體製程環境中的振動、微影系統100操作期間微影系統100中的振動)向晶圓台136及因此半導體基板110的傳遞來為晶圓台136提供實體隔離。這減少半導體基板110的移動及/或干擾，從而降低振動可能導致圖案未對準的可能性。
曝光工具104亦包含用以支撐及/或固定倍縮光罩108的倍縮光罩台140。此外，倍縮光罩台140用以將倍縮光罩移動或滑動穿過輻射106，以使得倍縮光罩108被輻射106掃描。以此方式，大於輻射106的場或束的圖案可以被轉印至半導體基板110。
微影系統100包含雷射源142。雷射源142用以產生雷射束120。雷射源142可包含基於CO2的雷射源或另一種類型的雷射源。歸因於基於CO2的雷射源產生的雷射束在紅外(infrared，IR)區中的波長，雷射束可以被錫高度吸收，這使得基於CO2的雷射源能夠實現泵送基於錫的電漿的高功率及能量。在一些實施方式中，雷射束120包含雷射源142使用多脈衝技術(或多級泵送技術)產生的複數種類型的雷射束，其中雷射源142產生預脈衝雷射束及主脈衝雷射束以實現更高的基於錫(Sn)的電漿加熱效率，從而提高轉換效率。
在實例曝光操作(例如EUV曝光操作)中，液滴產生器122提供跨收集器114的前部的液滴118的流。雷射束120接觸液滴118，這使得產生電漿。雷射源142向液滴118的流中的靶材料液滴產生及提供預脈衝雷射束，且預脈衝雷射束被靶材料液滴吸收。這將靶材料液滴轉變成碟狀或霧狀。隨後，雷射源142向碟狀靶材料或靶材料霧提供具有大強度及能量的主脈衝雷射束。在此，靶材料的原子經中和，且經由熱通量及衝擊波產生離子。主脈衝雷射束將離子泵送至更高的電荷狀態，這導致離子輻射輻射106 (例如，EUV光)。
輻射106由收集器114收集且被引導出容器112且朝向照明器126的鏡子130a被引導至曝光工具104中。鏡子130a將輻射106反射至鏡子130b上，鏡子130b將輻射106朝向倍縮光罩108反射至鏡子132上。輻射106利用倍縮光罩108中的圖案修改。換言之，輻射106基於倍縮光罩108的圖案自倍縮光罩108反射。反射式倍縮光罩108將輻射106朝向投影光學盒128中的鏡子134a引導，鏡子134a將輻射106反射至鏡子134b上。輻射106在投影光學盒128中繼續由鏡子134c~134f反射及減少。鏡子134f將輻射106反射至半導體基板110上，以使得倍縮光罩108的圖案被轉印至半導體基板110。上文所描述的曝光操作為實例，且微影系統100可以根據包含更多數量的鏡子、更少數量的鏡子及/或不同鏡子組態的其他EUV技術及輻射路徑來操作。
第1B圖示出輻射源102的附加細節。輻射源102的容器112包含一個或多個導片144及運輸環146 (例如，錫運輸環或收集器流動環等)。在一些實施方式中，在產生輻射(例如輻射106)期間在容器112內「吐出」可能導致形成碎片(例如，液滴118的顆粒)，這些碎片可以被容器112的內表面收集。
一個或多個導片144及/或運輸環146可經加熱(例如，循環地、連續地或基於事件等)以自容器112的內表面移除碎片。熱量導致碎片液化，這產生液化靶材料150的流148。流148沿著(例如向下)一個或多個導片144行進至運輸環146。流148隨後沿著運輸環146 (例如，運輸環146內的通道或槽)行進且進入收集液化靶材料150的桶152。
桶152包含用以收集液化靶材料150的水庫器。在其他實例中，桶152可包含能夠承受高溫(例如，不被高溫損壞)的導熱材料，諸如不銹鋼金屬材料或基於鎳的合金材料等。此外且儘管示出為包含近似立方體形狀的形狀，但桶152可包含近似圓柱體的形狀、近似截頭圓錐體的形狀或近似球體的形狀等。在一些實施方式中，桶152具有在大約15升至大約25升的範圍內的容積容量(例如，用於儲存一定體積的液化靶材料150的容量)。然而，容積容量的其他值及/或範圍亦在本揭露的範疇內。
在一些實施方式中，桶152經加熱以在收集後保持液化靶材料150的液態。作為實例，若靶材料包含錫材料，則加熱器(例如，熱電加熱器、對流加熱器)可以將桶152加熱至大於大約232攝氏度(℃)的溫度(例如，錫的熔點)以在收集後保持液化靶材料150的液態。然而，其他靶材料及溫度(例如熔點)亦在本揭露的範疇內。
液化靶材料150可以自包含在運輸環146中的排洩口154且穿過通向桶152的導管156 (例如煙囪、管道或槽等)流入桶152中。在一些實施方式中，且如第1B圖中所示出，包含兩個或更多個排洩口154及/或兩個或更多個導管156。然而，單個排洩口154及/或單個導管156亦在本揭露的範疇內。
排洩口154可包含介於大約2.0釐米(cm)至大約3.0 cm的範圍內的直徑158 (如內徑)。介於包含該範圍內的直徑，排洩口154可容納自運輸環146進入導管156的液化靶材料150的流148。然而，其他直徑在本揭露的範疇內。
導管156可包含介於大約5.0 cm至大約8.0 cm的範圍內的直徑160 (如內徑)。藉由包含該範圍內的直徑，導管156可與排洩口154充分對準，以將液化靶材料150的流148容納至桶152中。然而，其他直徑在本揭露的範疇內。
在一些實施方式中，導管156包含陶瓷材料，該陶瓷材料包含塗層，該塗層促進液化靶材料150自排洩口154的流148進入桶152中。然而，其他材料在本揭露的範疇內。
如第1B圖的右側上的桶152的放大截面圖162中更詳細地示出，桶152包含蓋子164。將液化靶材料150密封在桶152內的蓋子164可包含可以耐高溫的導熱材料，諸如不銹鋼金屬材料或基於鎳的合金材料等。可包含蓋子164，以減少及/或防止液化靶材料150濺出桶152，否則可能會導致輻射源102污染。
蓋子164可包含內表面166。若蓋子164的內表面166的溫度低於靶材料的熔點，液化靶材料150可能在內表面166上固化，且可能造成堵塞。在一些實施方式中，堵塞在內表面166上形成，且可能積聚在蓋子164的開口168附近。堵塞可防止液化靶材料150流入桶152中，這可造成液化靶材料150向容器112內部回流。回流可導致收集器114的污染，這可減少自容器112向曝光工具104提供的EUV輻射(例如輻射106)的量。
如結合第2A圖至第2C圖及本文中其他處更詳細地描述，加熱系統170可向蓋子164提供熱量172，以降低形成堵塞的可能性。為降低形成堵塞的可能性，加熱系統170可以介於大約1000瓦至大約2000瓦的範圍的能量轉移率下提供熱量172。藉由在範圍內提供熱量172，加熱系統170可提供足夠的能量來防止堵塞，而不會損壞蓋子164及/或桶152。然而，加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率的其他範圍及/或值亦在本揭露的範疇內。
第1C圖示出由一個或多個通訊鏈路176 (例如，一個或多個無線通訊鏈路、一個或多個有線通訊鏈路或一個或多個無線通訊鏈路與一個或多個有線通訊鏈路的組合等)與加熱系統170通訊連接的實例控制器174。控制器174可包含處理器、處理器與記憶體的組合或傳輸及接收訊號的收發器等。控制器174可使用一個或多個通訊鏈路176傳輸及接收來自加熱系統170的一個或多個元件的訊號，以使加熱系統170執行降低堵塞可能性的製程。
例如，控制器174可確定輻射源102正在操作。基於確定輻射源102正在操作，控制器174可傳輸訊號以啟動加熱系統170。啟動加熱系統170可降低液化靶材料150在蓋子164的內表面166上固化的可能性且/或防止液化靶材料150在蓋子164的內表面166上固化。這降低一個或多個導管156堵塞的可能性且/或防止一個或多個導管156堵塞，液化靶材料150穿過該些導管156流入桶152中。
作為另一實例，控制器174可基於來自EUV輻射源102的雷射源142的脈衝數量確定堵塞的可能性正在增加。控制器174可基於脈衝數量確定堵塞的可能性正在增加，傳輸訊號以啟動加熱系統170。
作為另一實例，控制器174可確定自輻射源102的一個或多個導片144及運輸環146進入輻射源102的桶152中的液化靶材料150的流148堵塞的可能性正在增加。控制器174可以基於確定堵塞的可能性正在增加來確定與加熱系統170的一個或多個元件相關聯的一個或多個調整後的設置。一個或多個調整後的設置可包含一個或多個元件的調整後的功率設置(例如，電壓或電流)、調整後的佔空比設置或調整後的溫度設置等。
控制器174可基於定的一個或多個調整後的設置，傳輸指示一個或多個調整後的設置的訊號，以使加熱系統170改變加熱系統向蓋子164提供熱量172的速率。作為實例，提高功率設置可提高加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。作為另一實例，降低溫度設置可降低加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。
在一些實施方式中，控制器174基於機器學習模型確定調整一個或多個元件的設置。機器學習模型可包含神經網路模型、隨機森林模型、聚類模型或遞歸模型等中的一者或多者且/或可與神經網路模型、隨機森林模型、聚類模型或遞歸模型等中的一者或多者相關聯。在一些實施方式中，控制器174使用機器學習模型來藉由提供對應於調整後的設置及/或堵塞條件的資料作為機器學習模型的輸入且使用機器學習模型來確定將使用調整後的設置實現一個或多個曝光操作的特定結果(例如，降低堵塞的可能性等)的可能性、概率或置信度來調整設置。
控制器174 (或另一系統)可以訓練、更新及/或改進機器學習模型以增加使用機器學習模型確定的結果及/或參數的準確性。控制器174可以基於反饋及/或來自由曝光工具(例如，微影系統100的曝光工具104等)的歷史或相關曝光操作(例如，來自數百、數千或更多歷史或相關曝光操作)的結果來訓練、更新及/或改進機器學習模型。作為實例，控制器174可以向機器學習模型提供對應於一個或多個調整後的設置的資料。在此實例中，將資料提供給機器學習模型可以更新使堵塞的可能性與一個或多個元件的設置相關的算法。
機器學習模型可以執行與堵塞的可能性相關的一個或多個條件的相關性。在一些實施方式中，機器學習模型使堵塞的可能性與關聯於輻射源102的參數相關。作為實例，參數可包含曝光劑量、曝光持續時間或容器112內的溫度量測值。作為另一實例，參數可包含用於輻射源102的一個或多個元件的材料類型、輻射源102的一個或多個元件的使用年限或輻射源 102的一個或多個元件的清潔度。作為又一實例，參數可包含用於靶材料的材料類型。
作為另一實例，在一些實施方式中，機器學習模型使堵塞的可能性與預防性維護記錄或日誌相關。作為另一實例，在一些實施方式中，機器學習模型使堵塞的可能性與加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率相關。
第1C圖亦示出控制器174使用一個或多個通訊鏈路176通訊連接至通知系統178。通知系統178可包含蜂鳴器、揚聲器、狀態燈或顯示螢幕等。在一些實施方式中，通知系統178的一個或多個部分包含為微影系統100的一部分。在一些實施方式中，通知系統178的一個或多個部分與微影系統100分離。
控制器174可以向通知系統178傳輸一個或多個訊號，以使通知系統178向操作者、技術人員或工程師等呈現與堵塞相關的情況的指示。作為實例，控制器174可以傳輸訊號以使通知系統啟動燈以指示堵塞的可能性正在增加。另外或替代地，控制器174可以傳輸訊號以使通知系統178經由顯示螢幕呈現指示與蓋子164相關聯的溫度的資料。另外或替代地，控制器174可以傳輸訊號以使通知系統178經由顯示螢幕呈現指示加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率的資料。
在一些實施方式中，通知系統178向另一裝置或系統提供與堵塞相關的情況的指示。提供與堵塞相關的情況的指示可以使其他裝置或系統更新用於預防性維護操作的時間表或初始化預防性維護操作。
如上文所指示，第1A圖至第1C圖作為實例提供。其他實例可能與關於第1A圖至第1C圖所描述的實例不同。例如，與第1A圖至第1C圖中所示出的元件相比，另一實例可以包含額外的元件、更少的元件、不同的元件或不同地配置的元件。另外或替代地，第1A圖至第1C圖的元件集合(例如一個或多個元件)可以執行本文中描述為由另一元件集合執行的一個或多個功能。
第2A圖至第2C圖為本文中所描述的加熱系統170的實例實施方式200的圖。加熱系統170可以包含為輻射源102 (例如EUV輻射源)的一部分，輻射源102包含容器112、桶152及容器112與桶152之間的導管156。加熱系統170可以用以提供熱量172以降低液化靶材料150固化及造成導管156的一個或多個區的堵塞的可能性且/或防止液化靶材料150固化及造成導管156的一個或多個區的堵塞。
第2A圖至第2C圖的加熱系統170的元件可以使用一個或多個通訊鏈路176自控制器174接收訊號或向控制器174傳輸訊號。
第2A圖示出加熱系統170的實例實施方式200。在第2A圖中，加熱系統170的元件包含電源202、發熱傳導元件204及溫度感測器206。
電源202可以向發熱傳導元件204供電(例如，一定量的電壓及/或電流)。發熱傳導元件204可包含熱電裝置、傳導加熱器及/或產生熱量172的另一種類型的裝置。發熱傳導元件204可以直接及/或間接地向蓋子164提供熱量172。發熱傳導元件204可以使用傳導熱傳遞力學及/或其他熱傳遞力學向蓋子164提供熱量172。
可附接至蓋子164的溫度感測器206可包含熱敏電阻裝置或熱電偶裝置等。溫度感測器206用以產生與蓋子164的溫度(例如，量測的溫度)相關聯的感測器資料。例如，溫度感測器206可以用以產生與蓋子164的內表面的溫度相關聯的感測器資料。
在第2A圖的實施方式中，控制器174可以使用一個或多個通訊鏈路176向溫度感測器206傳輸一個或多個訊號，或自溫度感測器206接收一個或多個訊號。作為實例，控制器174可以自溫度感測器206接收訊號，該訊號包含對應於蓋子164的溫度的資料。控制器174可以基於資料確定蓋子164的溫度是否滿足臨限值。例如，控制器174可以確定蓋子164的溫度是否低於靶材料的熔化溫度。另外或替代地，控制器174可確定蓋子164的溫度是否大於導致蓋子164及/或桶152損壞的溫度。另外或替代地，控制器174可確定蓋子164的溫度變化率是否小於導致熱衝擊的變化率等。
繼續第2A圖的實例實施方式，控制器174可以使用一個或多個通訊鏈路176向電源202傳輸一個或多個訊號，或自電源202接收一個或多個訊號。作為實例，控制器174可以向電源202傳輸指示調整後的設置的訊號。調整後的設置可以增加供應給發熱傳導元件204的電量以提高加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。替代地，調整後的設置可以減少供應給發熱傳導元件204的電量以降低加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。
第2B圖示出加熱系統170的另一實例實施方式。在第2B圖中，加熱系統170的元件包含溫度感測器206及發熱對流元件208。發熱對流元件208可包含熱源、流體源、流動產生元件及/或對流表面等的一種或多種組合。作為實例，發熱對流元件208可包含電阻加熱元件、風扇及具有鰭的散熱器的組合。作為另一實例，發熱對流元件208可包含加熱的液體源、泵及液體夾套。發熱對流元件208可以使用對流熱傳遞力學及/或熱傳遞力學直接及/或間接地向蓋子164提供熱量172。
繼續第2B圖的實施方式，控制器174可以使用一個或多個通訊鏈路176向發熱對流元件208傳輸一個或多個訊號，或自發熱對流元件208接收一個或多個訊號。作為實例，控制器174可以向發熱對流元件208傳輸指示調整後的設置的訊號。調整後的設置可以升高由發熱對流元件208提供的流體(例如，空氣或另一氣體等)的溫度或由發熱對流元件208提供的流體的流動速率以提高加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。替代地，調整後的設置可以降低由發熱對流元件208提供的流體的溫度或流體的流動速率，以降低加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。
第2C圖示出加熱系統170的另一實例實施方式。在第2C圖中，加熱系統170的元件包含溫度感測器206及發熱輻射元件210。發熱輻射元件210可包含紅外輻射源等。發熱輻射元件210可以使用輻射熱傳遞力學及/或其他熱傳遞力學直接及/或間接地向蓋子164提供熱量172。
繼續第2C圖的實施方式，控制器174可以使用一個或多個通訊鏈路176向發熱輻射元件210傳輸一個或多個訊號，或自發熱輻射元件210接收一個或多個訊號。作為實例，控制器174可以向發熱輻射元件210傳輸指示調整後的設置的訊號。調整後的設置可以增加由發熱輻射元件210產生的輻射量以提高加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。替代地，調整後的設置可以減少由發熱輻射元件210產生的輻射量以降低加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。
在一些實施方式中，加熱系統170使用第2A圖至第2C圖的發熱元件中的一者或多者(例如，發熱傳導元件204、發熱對流元件208或發熱輻射元件210中的一者或多者)的組合。在這些實施方式中，組合的每一發熱元件可以向蓋子164提供熱量172的不同部分。
儘管加熱系統170可以在蓋子的外表面向蓋子164提供熱量172，但熱量172可以升高蓋子164的內表面166的溫度(例如，在外表面與內表面166之間使用傳導熱傳遞力學來升高溫度)。此外，在一些實施方式中，加熱系統170向導管156及/或排洩口154提供熱量172 (或熱量172的部分)。
如上文所指示，第2A圖至第2C圖作為實例提供。其他實例可能與關於第2A圖至第2C圖所描述的實例不同。例如，與第2A圖至第2C圖中所示出的元件相比，另一實例可以包含額外的元件、更少的元件、不同的元件或不同地配置的元件。另外或替代地，第2A圖至第2C圖的元件集合(例如一個或多個元件)可以執行本文中描述為由另一元件集合執行的一個或多個功能。
第3圖為本文中所描述的實例實施方式300的圖。在實例實施方式300中，加熱系統170用以向排洩口154及/或導管156提供熱量172以升高及維持排洩口及/或導管的相應溫度，以使得相應溫度滿足一個或多個臨限值(例如，高於液化靶材料150的熔化溫度)。以此方式，加熱系統170可以降低排洩口154及/或導管156堵塞的可能性。
由於加熱系統170用以向排洩口154及/或導管156提供熱量172，因此可以自桶152中省略蓋子164。在沒有蓋子164的情況下，液化靶材料150可以穿過導管156直接流入桶152中。在導管156進入桶152的出口附近不存在上表面(例如，否則將由蓋子164提供)降低導管156中堵塞的可能性。此外，省略蓋子164降低桶152的複雜性。
如上文所指示，第3圖作為實例提供。其他實例可能與關於第3圖所描述的實例不同。
第4圖為本文中所描述的一個或多個裝置400的實例元件的圖。裝置400的實例元件，其可以對應於微影系統100及/或輻射源102。在一些實施方式中，加熱系統170、控制器174及/或通知系統178包含一個或多個裝置400及/或裝置400的一個或多個元件。如第4圖中所示出，裝置400可以包含匯流排410、處理器420、記憶體430、輸入元件440、輸出元件450及通訊元件460。
匯流排410包含實現裝置400的元件當中的有線及/或無線通訊的一個或多個元件。匯流排410可以諸如經由操作耦合、通訊耦合、電子耦合及/或電耦合將第4圖的兩個或更多個元件耦合在一起。處理器420包含中央處理單元、圖形處理單元、微處理器、控制器、微控制器、數位訊號處理器、現場可程式化閘陣列、專用積體電路及/或另一種類型的製程元件。處理器420以硬體、軔體或硬體與軟體的組合來實施。在一些實施方式中，處理器420包含能夠被程式化以執行本文中其他處所描述的一個或多個操作或製程的一個或多個處理器。
記憶體430包含揮發性及/或非揮發性記憶體。例如，記憶體430可以包含隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read only memory，ROM)、硬磁碟驅動機及/或另一種類型的記憶體(例如快閃記憶體、磁性記憶體及/或光學記憶體)。記憶體430可以包含內部記憶體(例如RAM、ROM或硬磁碟驅動機)及/或可移除記憶體(例如經由通用串列匯流排連接可移除)。記憶體430可為非暫時性電腦可讀媒體。記憶體430儲存與裝置400的操作相關的資訊、指令及/或軟體(例如一個或多個軟體應用程式)。在一些實施方式中，記憶體430包含諸如經由匯流排410耦合至一個或多個處理器(例如處理器420)的一個或多個記憶體。
輸入元件440使得裝置400能夠接收輸入，諸如使用者輸入及/或感測到的輸入。例如，輸入元件440可以包含觸控螢幕、鍵盤、小鍵盤、滑鼠、按鈕、麥克風、開關、感測器、全球定位系統感測器、加速度計、陀螺儀及/或致動器。輸出元件450使得裝置400能夠提供輸出，諸如經由顯示器、揚聲器及/或發光二極體。通訊元件460使得裝置400能夠經由有線連接及/或無線連接與其他裝置通訊。例如，通訊元件460可以包含接收器、傳輸器、收發器、數據機、網路介面卡及/或天線。
裝置400可以執行本文中所描述的一個或多個操作或製程。例如，非暫時性電腦可讀媒體(例如記憶體430)可以儲存指令集(例如一或多個指令或碼)以供處理器420執行。處理器420可以執行指令集來執行本文中所描述的一個或多個操作或製程。在一些實施方式中，指令集由一個或多個處理器420的執行使一個或多個處理器420及/或裝置400執行本文中所描述的一個或多個操作或製程。在一些實施方式中，固線式電路系統代替指令使用或與指令結合使用以執行本文中所描述的一個或多個操作或製程。另外或替代地，處理器420可以用以執行本文中所描述的一個或多個操作或製程。因此，本文中所描述的實施方式不限於硬體電路系統與軟體的任何特定組合。
第4圖中所示出的元件的數目及配置作為實例提供。與第4圖中所示出的元件相比，裝置400可以包含額外的元件、更少的元件、不同的元件或不同地配置的元件。另外或替代地，裝置400的元件集合(例如一個或多個元件)可以執行描述為由裝置400的另一元件集合執行的一個或多個功能。
第5圖為與操作本文中所描述的加熱系統170相關的實例製程的流程圖。在一些實施方式中，第5圖的一個或多個製程方塊由微影系統(例如，微影系統100)執行，由諸如微影系統的控制器(例如，控制器174)執行。在一些實施方式中，第5圖的一個或多個製程方塊由與微影系統分離或包含微影系統的另一裝置或一組裝置執行，由諸如輻射源(例如，EUV輻射源102)、加熱系統(例如，加熱系統170)及/或通知系統(例如，通知系統178)執行。另外或替代地，第5圖的一個或多個製程方塊可以由裝置400的一個或多個元件執行，由諸如處理器420、記憶體430、輸入元件440、輸出元件450及/或通訊元件460執行。
如第5圖中所示出，製程500可包含確定用以向桶提供液化靶材料的流的EUV輻射源正在操作(方塊510)。例如，控制器174可以確定用以向桶152提供液化靶材料150的流的EUV輻射源102正在操作，如上文所描述。
如第5圖中進一步示出，製程500可包含基於確定EUV輻射源正在操作來傳輸訊號以啟動加熱系統，該加熱系統向桶的蓋子提供熱量以防止液化靶材料在蓋子的內表面166上固化且防止一個或多個導管發生堵塞，液化靶材料穿過一個或多個導管流入桶中(方塊520)。例如，控制器174可以基於確定EUV輻射源102正在操作來傳輸訊號以啟動加熱系統170，該加熱系統170向桶152的蓋子164提供熱量172以防止液化靶材料150在蓋子164的內表面166上固化且防止一個或多個導管156發生堵塞，液化靶材料150穿過一個或多個導管156流入桶152中，如上文所描述。
製程500可以包含額外的實施方式，諸如下文及/或結合本文中其他處所描述的一個或多個其他製程所描述的任何單個實施方式或實施方式的任何組合。
在第一實施方式中，傳輸訊號以啟動加熱系統170包含傳輸加熱系統170的一個或多個功率設置的指示，以將由加熱系統170將熱量172提供給蓋子164的速率控制在大約1000瓦至大約2000瓦的範圍內。
在第二實施方式中，單獨或與第一實施方式組合，製程500包含自耦接至蓋子164的溫度感測器206接收資料及基於資料確定蓋子164的溫度不滿足臨限值；及基於確定蓋子164的溫度不滿足臨限值，向加熱系統170傳輸另一訊號以提高加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率。
在第三實施方式中，單獨或與第一實施方式及第二實施方式中的一者或多者組合，確定蓋子164的溫度不滿足臨限值包含確定蓋子164的溫度低於包含在液化靶材料150中的材料的熔化溫度。
在第四實施方式中，單獨或與第一實施方式至第三實施方式中的一者或多者組合，製程500包含自耦接至蓋子164的溫度感測器206接收資料及基於資料確定蓋子164的溫度不滿足臨限值；及在確定蓋子164的溫度不滿足臨限值之後，向加熱系統170傳輸另一訊號以降低加熱系統向蓋子提供熱量的速率。
在第五實施方式中，單獨或與第一實施方式至第四實施方式中的一者或多者組合，確定蓋子164的溫度不滿足臨限值包含確定蓋子164的溫度大於導致蓋子164或桶152損壞的溫度。
儘管第5圖示出製程500的實例方塊，但在一些實施方式中，與第5圖中描繪的方塊相比，製程500包含額外的方塊、更少的方塊、不同的方塊或不同地配置的方塊。另外或替代地，製程500的方塊中的兩者或更多者可以並行執行。
第6圖為與操作本文中所描述的加熱系統170相關的實例製程的流程圖。在一些實施方式中，第6圖的一個或多個製程方塊由微影系統(例如，微影系統100)執行，由諸如微影系統的控制器(例如，控制器174)執行。在一些實施方式中，第6圖的一個或多個製程方塊由與微影系統分離或包含微影系統的另一裝置或一組裝置執行，由諸如輻射源(例如，EUV輻射源102)、加熱系統(例如，加熱系統170)及/或通知系統(例如，通知系統178)執行。另外或替代地，第6圖的一個或多個製程方塊可以由裝置400的一個或多個元件執行，由諸如處理器420、記憶體430、輸入元件440、輸出元件450及/或通訊元件460執行。
如第6圖中所示出，製程600可包含確定液化靶材料的流自EUV輻射源的導片及運輸環進入EUV輻射源的桶堵塞的可能性正在增加(方塊610)。例如，控制器174可以確定液化靶材料150的流148自EUV輻射源102的導片144及運輸環146進入EUV輻射源102的桶152堵塞的可能性正在增加，如上文所描述。
如第6圖中進一步示出，製程600可包含確定與加熱系統的一個或多個元件相關聯的一個或多個調整後的設置(方塊620)。例如，控制器174可以確定與加熱系統170的一個或多個元件相關聯的一個或多個調整後的設置。在一些實施方式中，加熱系統170用以向蓋子164提供熱量172，液化靶材料150穿過蓋子164流入桶152中。
如第6圖中進一步示出，製程600可包含傳輸指示一個或多個調整後的設置的訊號，以使加熱系統提高加熱系統向蓋子提供熱量的速率以降低堵塞的可能性(方塊630)。例如，控制器174可以傳輸指示一個或多個調整後的設置的訊號，以使加熱系統170提高加熱系統170向蓋子164提供熱量172的速率，以降低堵塞的可能性，如上文所描述。
製程600可以包含額外的實施方式，諸如下文及/或結合本文中其他處所描述的一個或多個其他製程所描述的任何單個實施方式或實施方式的任何組合。
在第一實施方式中，確定堵塞的可能性正在增加包含在第一時間自溫度感測器206接收第一資料；在第二時間自溫度感測器206接收第二資料；及基於第一資料及第二資料確定蓋子164的溫度變化率不滿足臨限值。
在第二實施方式中，單獨或與第一實施方式組合，確定堵塞的可能性正在增加包含自溫度感測器206接收對應於蓋子164的開口168附近的溫度的資料，穿過開口168，導管156用以將液化靶材料150提供至桶152中；及基於資料確定開口168附近的溫度不滿足臨限值。
在第三實施方式中，單獨或與第一實施方式及第二實施方式中的一者或多者組合，確定堵塞的可能性正在增加包含基於使堵塞的可能性與關聯於EUV輻射源102的一個或多個參數相關的機器學習模型確定堵塞的可能性正在增加。
在第四實施方式中，單獨或與第一實施方式至第三實施方式中的一者或多者組合，確定堵塞的可能性正在增加包含基於來自一個EUV輻射源102的雷射源142的脈衝量確定堵塞的可能性正在增加。
在第五實施方式中，單獨或與第一實施方式至第四實施方式中的一者或多者組合，製程600包含基於確定一個或多個調整後的設置，向機器學習模型提供對應於一個或多個調整後的設置的資料；及使用資料更新機器學習模型的算法，該算法使堵塞的可能性與加熱系統170向蓋子提供熱量172的速率相關。
在第六實施方式中，單獨或與第一實施方式至第五實施方式中的一者或多者組合，製程600包含在傳輸訊號之後，向通知系統178傳輸另一訊號，以使通知系統178呈現堵塞的可能性正在增加的指示。
在第七實施方式中，單獨或與第一實施方式至第六實施方式中的一者或多者組合，製程600包含在傳輸訊號之後，向通知系統178傳輸另一訊號，以使通知系統178呈現清洗用以將液化靶材料150提供至桶152中的導管156的指示。
儘管第6圖示出製程600的實例方塊，但在一些實施方式中，與第6圖中描繪的方塊相比，製程600包含額外的方塊、更少的方塊、不同的方塊或不同地配置的方塊。另外或替代地，製程600的方塊中的兩者或更多者可以並行執行。
本文中所描述的一些實施方式併入一種加熱系統以加熱桶的蓋子。由EUV輻射源的容器內的導片及/或運輸環收集的液化靶材料流過運輸環的排洩口，且流過導管，該導管經由蓋子的開口將液化靶材料提供給桶。藉由加熱蓋子，加熱系統防止液化靶材料在液化靶材料可以流入桶中之前在開口處或附近固化。藉由防止液體靶材料固化，降低導管及/或排洩口內堵塞的可能性。
以此方式，降低由堵塞引起的液化靶材料回流的可能性，從而減少收集器表面的污染。藉由減少收集器表面上的污染，可維持EUV輻射源的曝光能量(例如EUV輻射)的靶劑量，且可提高使用包含EUV輻射源的微影系統製造的半導體裝置的良率。此外且除半導體裝置的良率提高之外，清洗EUV輻射源所需的停機時間的頻率及量可能減少，從而導致使用微影系統製造的半導體裝置的產量增加。
如上文更詳細地描述，本文中所描述的一些實施方式提供一種半導體製程工具操作方法。方法包含利用控制器確定用以向桶提供液化靶材料的流的EUV輻射源正在操作。方法包含利用控制器基於確定EUV輻射源正在操作來傳輸訊號以啟動加熱系統，該加熱系統向桶的蓋子提供熱量，防止液化靶材料在蓋子的內表面上固化，防止一個或多個導管發生堵塞，液化靶材料穿過一個或多個導管流入桶中。
如上文更詳細地描述，本文中所描述的一些實施方式提供一種半導體製程工具操作方法。方法包含利用控制器確定自EUV輻射源的導片及運輸環進入EUV輻射源的桶的液化靶材料的流的堵塞的可能性正在增加。方法包含利用控制器基於確定堵塞的可能性正在增加來確定與加熱系統的一個或多個元件相關聯的一個或多個調整後的設置，其中加熱系統用以向蓋子提供熱量，該液化靶材料穿過蓋子流入桶中。方法包含基於確定一個或多個調整後的設置利用控制器向加熱系統傳輸指示一個或多個調整後的設置的訊號，以使加熱系統增加加熱系統向蓋子提供熱量的速率，以降低堵塞的可能性。
如上文更詳細地描述，本文中所描述的一些實施方式提供一種EUV輻射源。EUV輻射源包含容器。EUV輻射源包含用以自容器收集液化靶材料的桶。EUV輻射源包含處於容器與桶之間的導管。EUV輻射源包含加熱系統，該加熱系統用以提供熱量以防止液化靶材料固化且造成導管的堵塞。
如本文中所使用，「滿足臨限值」可以取決於上下文而指值大於臨限值、大於或等於臨限值、小於臨限值、小於或等於臨限值、等於臨限值、不等於臨限值或其類似者。
前述概述若干實施例的特徵，以使得熟習此項技術者可以較佳地理解本揭露的態樣。熟習此項技術者應當瞭解，其可以容易地將本揭露用作設計或修改其他製程及結構的基礎，以供實現本文中所引入的實施例的相同目的及/或達成相同優點。熟習此項技術者亦應該認識到，這些等效構造不脫離本揭露的精神及範疇，且在不脫離本揭露的精神及範疇的情況下，熟習此項技術者可以進行各種改變、取代及變更。
100:微影系統 102:輻射源 104:曝光工具 106:輻射 108:倍縮光罩 110:半導體基板 112:容器 114:收集器 116:中間焦點 118:液滴 120:雷射束 122:液滴產生器頭 124:窗口 126:照明器 128:投影光學盒 130a、130b、132、134a~134f:鏡子 136:晶圓台 138:底部模組 140:倍縮光罩台 142:雷射源 144:導片 146:運輸環 148:流 150:液化靶材料 152:桶 154:排洩口 156:導管 158、160:直徑 162:放大截面圖 164:蓋子 166:內表面 168:開口 170:加熱系統 172:熱量 174:控制器 176:通訊鏈路 178:通知系統 200、300:實例實施方式 202:電源 204:發熱傳導元件 206:溫度感測器 208:發熱對流元件 210:發熱輻射元件 400:裝置 410:匯流排 420:處理器 430:記憶體 440:輸入元件 450:輸出元件 460:通訊元件 500:製程 510、520、610、620、630:方塊
當結合隨附圖式閱讀時，根據以下詳細描述最佳地理解本揭露的態樣。應注意，根據行業中的標準實踐，未按比例繪製各種特徵。實務上，為論述清楚起見，各種特徵的尺寸可以任意增加或減小。 第1A圖至第1C圖為本文中所描述的實例微影系統的圖。 第2A圖至第2C圖為本文中所描述的加熱系統的實例實施方式的圖。 第3圖為本文中所描述的實例實施方式的圖。 第4圖為本文中所描述的一個或多個裝置的實例元件的圖。 第5圖及第6圖為與操作本文中所描述的加熱系統相關的實例製程的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
500:製程
510、520:方塊

Claims (20)

  1. 一種半導體製程工具操作方法，包括以下步驟： 利用一控制器確定用以向一桶提供一液化靶材料的一流的一極紫外輻射源正在操作；及 基於確定該極紫外輻射源正在操作，由該控制器傳輸一訊號以啟動一加熱系統，該加熱系統向該桶的一蓋子提供熱量以執行以下操作： 防止該液化靶材料在該蓋子的一內表面上固化；及 防止該液化靶材料穿過其流入該桶中的一個或多個導管發生堵塞。
  2. 如請求項1所述之方法，其中傳輸該訊號以啟動該加熱系統之步驟包括以下步驟： 傳輸一個或多個功率設置的一指示，以使該加熱系統將該熱量由該加熱系統提供給該蓋子的一速率控制在大約1000瓦至大約2000瓦的一範圍內。
  3. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟： 自耦接至該蓋子的一溫度感測器接收資料； 基於該資料確定該蓋子的一溫度不滿足一臨限值；及 基於確定該蓋子的該溫度不滿足該臨限值，向該加熱系統傳輸另一訊號以增加該加熱系統向該蓋子提供該熱量的一速率。
  4. 如請求項3所述之方法，其中確定該蓋子的該溫度不滿足該臨限值之步驟包括以下步驟： 確定該蓋子的該溫度低於包含在該液化靶材料中的一材料的一熔化溫度。
  5. 如請求項1所述之方法，進一步包括以下步驟： 自耦接至該蓋子的一溫度感測器接收資料； 基於該資料確定該蓋子的一溫度不滿足一臨限值；及 在確定該蓋子的該溫度不滿足該臨限值之後，向該加熱系統傳輸另一訊號以減小該加熱系統向該蓋子提供該熱量的一速率。
  6. 如請求項5所述之方法，其中確定該蓋子的該溫度不滿足該臨限值之步驟包括以下步驟： 確定該蓋子的該溫度高於導致該蓋子或該桶損壞的一溫度。
  7. 一種半導體製程工具操作方法，包括以下步驟： 利用一控制器確定自一極紫外輻射源的多個導片及一運輸環進入該極紫外輻射源的一桶的一液化靶材料的一流的一堵塞的一可能性正在增加； 利用該控制器基於確定一堵塞的該可能性正在增加來確定與一加熱系統的一個或多個元件相關聯的一個或多個調整後的設置， 其中該加熱系統用以向一蓋子提供熱量，該液化靶材料穿過該蓋子流入該桶中；及 基於確定該一個或多個調整後的設置利用該控制器向該加熱系統傳輸指示該一個或多個調整後的設置的一訊號，以使該加熱系統增加該加熱系統向該蓋子提供該熱量的一速率，以降低一堵塞的該可能性。
  8. 如請求項7所述之方法，其中確定一堵塞的該可能性正在增加之步驟包括以下步驟: 在一第一時間自一溫度感測器接收第一資料； 在一第二時間自該溫度感測器接收第二資料；及 基於該第一資料及該第二資料，確定該蓋子的一溫度的一變化率不滿足一臨限值。
  9. 如請求項7所述之方法，其中確定一堵塞的該可能性正在增加之步驟包括以下步驟: 自一溫度感測器接收對應於該蓋子的一開口附近的一溫度的資料，一導管穿過該開口用以將該液化靶材料提供至該桶中；及 基於該資料確定該開口附近的該溫度不滿足一臨限值。
  10. 如請求項7所述之方法，其中確定一堵塞的該可能性正在增加之步驟包括以下步驟: 基於一機器學習模型確定一堵塞的該可能性正在增加，該機器學習模型將一堵塞的該可能性與關聯於該極紫外輻射源的一個或多個參數相關。
  11. 如請求項7所述之方法，其中確定一堵塞的該可能性正在增加之步驟包括以下步驟: 基於來自該極紫外輻射源的一雷射源的一脈衝量來確定一堵塞的該可能性正在增加。
  12. 如請求項7所述之方法，進一步包括以下步驟： 基於確定該一個或多個調整後的設置，向一機器學習模型提供對應於該一個或多個調整後的設置的資料；及 使用該資料來更新該機器學習模型的一算法，該算法將一堵塞的該可能性與該加熱系統的該一個或多個元件的多個設置相關。
  13. 如請求項7所述之方法，進一步包括以下步驟： 在傳輸該訊號之後，向一通知系統傳輸另一訊號，以使該通知系統呈現一堵塞的該可能性正在增加的一指示。
  14. 如請求項7所述之方法，進一步包括以下步驟： 在傳輸該訊號之後，向一通知系統傳輸另一信號，以使該通知系統呈現一指示來清洗用以將該液化靶材料提供至該桶中的一導管。
  15. 一種極紫外輻射源，包括： 一容器； 一桶，用以自該容器收集一液化靶材料； 一導管，處於該容器與該桶之間；及 一加熱系統，用以提供熱量以防止該液化靶材料固化且造成該導管的一堵塞。
  16. 如請求項15所述之極紫外輻射源，進一步包括： 一運輸環，包含一排洩口，該液化靶材料穿過該排洩口流入該導管中。
  17. 如請求項15所述之極紫外輻射源，其中該桶包括： 一蓋子，包含一開口，該導管用以穿過該開口將該液化靶材料提供至該桶中。
  18. 如請求項17所述之極紫外輻射源，其中該加熱系統包括： 一發熱傳導元件，用以使用傳導熱傳遞力學向該蓋子提供該熱量的至少一部分，以提高該蓋子在該開口附近的一內表面的一溫度。
  19. 如請求項17所述之極紫外輻射源，其中該加熱系統包括： 一發熱對流元件，用以使用對流熱傳遞力學向該蓋子提供該熱量的至少一部分，以提高該蓋子在該開口附近的一內表面的一溫度。
  20. 如請求項17所述之極紫外輻射源，其中該加熱系統包括： 一發熱輻射元件，用以使用輻射熱傳遞力學向該蓋子提供該熱量的至少一部分，以提高該蓋子在該開口附近的一內表面的一溫度。
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