TWI382790B - 具有使用經調變的擾動波而製造之微滴流的雷射生成式電漿超紫外線（ｅｕｖ）光源 - Google Patents

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Description

具有使用經調變的擾動波而製造之微滴流的雷射生成式電漿超紫外線(EUV)光源
本申請案係對於2007年7月13日提申名為“具有利用一經調變的擾動波所製造之一微滴流之雷射生成式電漿EUV光源”之美國專利申請案11/827,803主張優先權，且亦有關於2006年2月21日提申名為“具有預脈衝之雷射生成式電漿EUV光源”之共同審查中的美國專利申請案11/358,988、事務所案號2005-0085-01，2005年2月25日提申名為“用於EUV電漿源標靶輸送之方法及裝備”之共同審查中的美國專利申請案11/067,124、事務所案號2004-0008-01，2005年6月29日提申名為“LPP EUV電漿源材料標靶輸送系統”之共同審查中的美國專利申請案11/174,443、事務所案號2005-0003-01，共同審查中的美國“用於EUV光源之源材料配送器”、事務所案號2005-0102-01，2006年2月21日提申名為“雷射生成式電漿EUV光源”之共同審查中的美國專利申請案11/358,992、事務所案號2005-0081-01，2005年6月29日提申名為“LPP EUV光源驅動雷射系統”之共同審查中的美國專利申請案11/174,299、事務所案號2005-0044-01，2006年4月17日提申名為“用於EUV光源之替代性燃料”之共同審查中的美國專利申請案11/406,216、事務所案號2006-0003-01，2006年10月13日提申名為“用於EUV光源之驅動雷射輸送系統”之共同審查中的美國專利申請案11/580,414、事務所案號2006-0025-01，2006年12月22日提申名為“雷射生成式電漿EUV光源”之共同審查中的美國專 利申請案11/644,153、事務所案號2006-006-01，2006年8月16日提申名為“EUV光學件”之共同審查中的美國專利申請案11/505,177、事務所案號2006-0027-01，2006年6月14日提申名為“用於EUV光源之驅動雷射”之共同審查中的美國專利申請案11/452,558、事務所案號2006-0001-01，2005年8月9日提申發證予偉柏(Webb)等人名為“長延遲及高TIS脈衝拉伸器”之共同審查中的美國專利案6,928,093，2006年3月31日提申名為“共焦脈衝拉伸器”之美國專利申請案11/394,512、事務所案號2004-0144-01，2005年5月26日提申名為“用於在一定形為一線束的雷射與一沉積在一基材上的膜之間實行交互作用之系統及方法”之美國專利申請案11/138,001(事務所案號2004-0128-01)，及2002年5月7日提申名為“具有束輸送之雷射微影術光源”之美國專利申請案11/141,216、現在為美國專利案6,693,939，2003年9月23日提申發證予諾爾斯(Knowles)等人名為“極窄帶、兩室、高重覆率氣體放電雷射系統”之美國專利案6,625,191、美國專利申請案10/012,002、事務所案號2001-0090-01，2003年4月15日提申發證予尼司(Ness)等人名為“具有精密定時控制之噴射籽式雷射”之美國專利案6,549,551、美國專利申請案09/848,043、事務所案號2001-0020-01，及2003年5月20日提申發證予邁爾斯(Myers)等人名為“極窄帶、兩室、高重覆率氣體放電雷射系統”之美國專利案6,567,450、美國專利申請案09/943,343、事務所案號2001-0084-01，2006年8月25日提申名為“用於一雷射生成式電漿EUV光源之源材料收 集單元”之共同審查中的美國專利申請案11/509,925、事務所案號2005-0086-01，各案的整體內容合併於本文中以供參考。
發明領域
本揭示係有關超紫外線(EUV)光源，其譬如藉由一微影術掃描器/步進器自一標靶材料所生成的一電漿來提供EUV光且將其收集及導引至一中間區以在EUV光源室外使用。
 發明背景
超紫外線、譬如具有約50 nm或更小波長的電磁輻射(有時亦稱為軟x射線)、且包括約13.5 nm波長的光係可使用在光微影術製程中以在譬如矽晶圓等基材中生成極小特徵結構。
生成EUV光之方法係包括但未必限於將一具有一諸如氙、鋰或錫等元素之材料轉換成一電漿狀態，其具有一或多條位於EUV範圍中的發射線。一種常稱為雷射生成式電漿(LPP)之此方法中，可以一雷射束來輻照一具有所需要的線發射元素之標靶材料藉以生成所需要的電漿。
一特定LPP技術係包括以一或多個預脈衝、然後以一主脈衝來輻照一標靶材料。因此，CO2 雷射在一LPP製程中作為生成“主”脈衝之驅動雷射時可提供特定的優點。這對於諸如融化錫微滴等特定標靶材料尤其為真。譬如，優點可包括能夠生成一相對較高的轉換效率、譬如輸出EUV帶中 功率對於驅動雷射輸入功率的比值。
就較理論性用語來說，LPP光源藉由將雷射能沉積至一諸如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li)等源元素中來產生EUV輻射，而生成具有數十eV的電子溫度之一經高度離子化電漿。這些離子的去激勵及重組期間產生之能量輻射係在所有方向中自電漿發射。一常用配置中，一近法向入射面鏡(常稱為一“收集器面鏡”)係定位於相距電漿之一距離以將光收集、導引(在部分配置中，聚焦)至一譬如焦點等中間區位。經收集光隨後可自中間區位中繼至一組掃描器光學件且最終來到一晶圓。就較量化用語來說，一現今目標在中間區位生成約100W所發展出之配置係想見使用一脈衝式、經聚焦10-12kW CO2 雷射，其與一微滴產生器同步化以順序性輻照約每秒40,000-100,00錫微滴。對於此目的，需要生成處於一相對較高重覆率(譬如40-100kHz或更高)之一穩定微滴流並在相對較長時間週期中就定時及位置而言以高精確度及良好可重覆性(亦即具有很小“顫動”)將微滴輸送至一輻照位址。
對於一典型LPP建置，標靶材料微滴係被產生然後在一真空室內移行至一輻照位址而在該處使其譬如藉由一經聚焦雷射束所輻照。除了產生EUV輻射外，這些電漿製程一般亦在電漿室中產生會潛在損害或降低不同電漿室光學元件操作效率之不良副產物(譬如雜屑)。這些雜屑可包括來自電漿形成之高能離子及散射雜屑，譬如源材料的原子及/或團塊/微滴粒。基於此理由，常想要使用所謂源材料“質量受 限式”微滴來降低或消除雜屑形成。使用“質量受限式”微滴亦可能導致源材料消耗的減低。用來達成質量受限式微滴之技術可包含稀釋源材料及/或使用相對較小的微滴。譬如，現今可想見使用小達10-50μm的微滴。
除了其在真空室中對於光學元件的影響，電漿副產物亦可能負面地影響趨近輻照位址之微滴(亦即，微滴流中的後續微滴)。部分案例中，微滴與電漿副產物之間的交互作用可能導致對於這些微滴的一較低EUV輸入。因此，2005年2月15日發證予薛德(Shields)的名為“用於高脈衝率雷射電漿超紫外線光源之微滴標靶輸送方法”之美國專利案6,855,943(下文稱為'943專利)係揭露一種只使微滴流中的部分微滴(譬如每隔第三個微滴)被輻照以生成一脈衝式EUV光輸出之技術。如'943專利所揭露，未參與的微滴(所謂緩衝微滴)係有利地屏蔽下個參與微滴不受到輻照位址處所產生電漿之影響。然而，使用緩衝微滴可能增加源材料消耗及/或真空室污染及/或可能需要遠比不用緩衝微滴時所需頻率更高的頻率(譬如兩倍或更大因數)之微滴產生。另一方面，若微滴之間的間隔可被增大，可能減少或免除使用緩衝微滴。因此，當設計一用於LPP EUV光源的微滴產生器時，微滴尺寸、間隔及定時一致性(亦即顫動)係傾向於位居考慮因素清單的首位。
一用於產生微滴之技術係包含融化一譬如錫等標靶材料，然後在高壓力下強迫其通過一譬如5-30μm等相對較小直徑的孔口。大部份條件下，離開孔口之流中諸如雜訊等 自然發生的不穩定性係可能造成該流破解成微滴。為了使微滴與LPP驅動雷射的光學脈衝呈同步化，可將一具有超過隨機雜訊的振幅之重覆性擾動施加至連續流。藉由施加一處於與脈衝式雷射光的重覆率相同之頻率(或其較高諧波)之擾動，微滴可與雷射脈衝呈同步化。在過去，一般已藉由以諸如正弦波形、三角形波形、正方形波形或其均等物等單頻率的波形來驅動一可電致動性元件(諸如一壓電材料)使得擾動施加至流。
此處所用的“可電致動性元件”用語及其衍生物係指一當受到一電壓、磁場、或其組合時將經歷維度變化之材料或結構並包括但不限於壓電材料、電致伸縮材料及磁致伸縮材料。
一般而言，對於單頻率、未經調變波形擾動之應用，微滴之間的間隔係隨著擾動頻率減小而增大(亦即，諸如壓力及孔口直徑等其他因素保持恆定)。然而，如“來自經調變電信號所驅動的一振動孔口產生器之微滴形成”(G. Brenn及U. Lackermeier, Phys. Fluids 9, 3658 (1997)，其內容合併於本文中以供參考)中所揭露，對於低於約0.3υ/(πd )之擾動頻率，其中υ為流速度且d 為連續液體流的直徑，對於各擾動週期可產生不只一個微滴。因此，對於處於約50m/s流速度之10 μm液體噴注，若低於其則每週期可能生成不只一滴之經計算頻率最小值係約為480kHz(請注意：現今可預見對於LPP EUV製程可能想要40-100kHz的滴重覆率及約30-50m/s的速度)。淨結果係為：對於單頻率、未經調變波 形擾動之應用，微滴之間的間隔基本上受到限制且不會超過近似3.33πd 。如前文所示，可能想要在微滴流中供應相鄰微滴之間的一充分距離以降低/消除來自電漿的雜屑對於趨近微滴之效應。並且，因為對於間隔的限制係與流直徑、且因此與微滴尺寸呈正比，在諸如想要具有相對較小、質量受限式微滴(請見上文討論)之LPP EUV光源等應用中此限制特別嚴格。
鑒於上文，申請人揭露一具有利用一經調變擾動波形所製造的一微滴流之雷射生成式電漿、EUV光源、及對應的使用方法。
 發明概要
一態樣中，揭露一可包含一電漿產生系統之裝置，該電漿產生系統具有一譬如錫等標靶材料微滴源、及一譬如脈衝式CO2 雷射等雷射，而生成一用於在一輻照區處輻照微滴之束，該電漿生成超紫外線(EUV)輻射。對於該裝置，微滴源可包含一離開一孔口之流體及一用於在流體中生成一擾動之次系統，藉以產生具有不同初始速度的微滴而造成至少部分相鄰微滴對在抵達輻照區之前接合在一起。
對於此態樣，初始微滴對於經接合微滴之比值可為二、三、四或更大且在部分案例中為十或更大。一實施例中，次系統可包含一信號產生器及一可電致動性元件，譬如至少一壓電晶體，且在一特定實施例中，次系統可包含一毛細管且可藉由振動、譬如擠壓毛細管在流體中生成擾 動。一實行方式中，擾動可包含一經頻譜調變的擾動波形，且在另一實行方式中，擾動可包含一經振幅調變的擾動波形。
此態樣的一實行方式中，擾動可包含一具有一載體波頻率之載體波及一具有一包含一載體波頻率次諧波的頻率之調變波。此態樣的一特定實行方式中，雷射可為一具有一脈衝重覆率之脈衝式雷射且擾動可包含一具有等於脈衝重覆率的一調變頻率之經調變擾動波形， 另一態樣中，揭露一可包括一電漿產生系統之裝置，電漿產生系統係包含一標靶材料微滴源及一用於生成一在一輻照區輻照微滴的束之雷射，電漿係生成EUV輻射。對於此態樣，微滴源可包含一離開一孔口之流體及一用於在流體中生成擾動之次系統，擾動包含至少兩特徵頻率。
第四態樣中，揭露一可包括下列各物之裝置，一用於強迫一流體通過一孔口之部件、一可在流體上操作以產生一第一微滴及一第二微滴之部件，第一微滴具有與第二微滴不同的一初始速度造成第一及第二微滴在抵達一輻照區之前接合在一起、及一用於在輻照區輻照微滴以形成一電漿之部件。一實行方式中，可在流體上操作之部件係可產生一具有一初始速度造成第一、第二及第三微滴在抵達輻照區之前接合在一起之第三微滴。一實施例中，可在流體上操作之部件係可包含一可電致動性元件，且在另一實施例中，可在流體上操作之部件係可包含複數個可電致動性元件。
圖式簡單說明
第1圖顯示一雷射生成式電漿EUV光源之經簡化示意圖；第2圖顯示一經簡化微滴源之示意圖；第2A-2D圖顯示用於使一可電致動性元件耦合於一流體以在離開一孔口的一流中生成一擾動之數種不同技術；第3圖顯示導因於一單頻率、未經調變的擾動波形之微滴的圖案；第4圖顯示導因於一經振幅調變的擾動波形之微滴的圖案；第5圖顯示導因於一經頻率調變的擾動波形之微滴的圖案；第6圖顯示對於一單頻率、未經調變的波形擾動及數個經頻率調變的波形擾動所獲得之錫微滴的照片；第7圖顯示考使用一經調變波形擾動所獲得之一微滴圖案，其中微滴對抵達輻照區而容許一微滴屏蔽住後續微滴對不受到電漿雜屑；第8圖顯示可利用一經調變波形擾動達成之一微滴圖案，其中使微滴對抵達輻照區，一第一微滴將光反射至一自我導引雷射系統中以引發一放電藉以輻照第二微滴來生成一EUV發射電漿。
 較佳實施例之詳細說明
初步參照第1圖，顯示一EUV光源、譬如根據一實施例 的一態樣之一雷射生成式電漿、EUV光源20之示意圖。如第1圖所示且進一步詳述於下文，LPP光源20可包括一用於產生一串的光脈衝且將光脈衝輸送至一室26中之系統22。如下述，各光脈衝可自系統22沿著一束路徑移行並進入室26中以在一輻照區28照射一各別標靶微滴。
第1圖所示用來作為裝置22'之適當雷射係可包括一脈衝式雷射裝置，譬如一脈衝式氣體放電CO2 雷射裝置，其以譬如10kW或更高等相對較高功率及譬如50kHz或更大等高脈衝重覆率操作、譬如以DC或RF激勵來生成處於9.3μm或10.6μm的輻射。一特定實行方式中，雷射可為具有一MOPA組態之一軸向流RF泵送式CO2 ，其具有多重階段的放大且具有低能量及高重覆率由一Q切換式主振盪器(MO)所引發之一籽脈衝，譬如能夠作100kHz操作。從MO，雷射脈衝隨後可在進入LPP室之前被放大、定形、及聚焦。可對於系統22'使用連續泵送式CO2 放大器。譬如，整體內容合併於本文中以供參考的2005年6月29日提申名為“LPP EUV光源驅動雷射系統”之共同審查中的美國專利申請案11/174,299、事務所案號2005-0044-01中係揭露一具有一個振盪器及三個放大器(O-PA1-PA2-PA3組態)之適當CO2 雷射裝置。或者，雷射可構形為一所謂“自我標靶”雷射系統，其中微滴作為光學腔的一面鏡。在部分“自我標靶”配置中，可能不需要一主振盪器。在整體內容合併於本文中以供參考之2006年10月13日提申名為“用於EUV光源之驅動雷射輸送系統”的共同審查中的美國專利申請案11/580,414、事務所 案號2006-0025-01中係揭露且主張自我標靶雷射系統。
依據應用而定，亦可能適合使用其他類型的雷射，譬如以高功率及高脈衝重覆率操作之一受激準分子或分子氟雷射。範例係包括譬如具有纖維或碟形主動媒體之一固態雷射，一MOPA組態式受激準分子雷射系統，譬如美國專利案6,625,191、6.549,551、及6,567,450所示，具有諸如一振盪器室及一或多個放大室(其中放大室為併列或串列)等一或多室之一受激準分子雷射，一主振盪器/功率振盪器(MOPO)配置，一功率振盪器/功率放大器(POPA)配置，或用於籽化一或多個受激準分子或分子氟放大器或振盪器室之一固態雷射係可適合使用。亦可能為其他設計。
進一步如第1圖所示，EUV光源20亦可包括一標靶材料輸送系統24，譬如用於將一標靶材料的微滴輸送至一室26內部中來到輻照區28，其中將使微滴與譬如一或多個預脈衝然後一或多個主脈衝等一或多個光脈衝交互作用，以最終生成一電漿並產生一EUV發射。標靶材料可包括但未必限於一包括錫、鋰、氙或其組合之材料。譬如錫、鋰、氙等EUV發射元素可為液體微滴及/或液體微滴內所含的固體粒子之形式。譬如，元素錫可以純錫、譬如SnBr4 、SnBr2 、SnH4 等錫化合物、譬如錫-鎵合金、錫-銦合金、錫-銦-鎵合金等錫合金、或其一組合作使用。依據使用材料而定，標靶材料可在不同溫度提供予輻照區28，包括室溫或接近室溫(譬如，錫合金，SnBr4 )，處於升高溫度(譬如純錫)，或低於室溫的溫度(譬如SnH4 )，並在部分案例中可相對較具 揮發性，譬如SnBr4 。內容合併於本文中以供參考之2006年4月17日提申名為“用於EUV光源之替代性燃料”之共同審查中的美國專利申請案11/406,216、事務所案號2006-0003-01中係提供有關在一LPP EUV源中使用這些材料的更多細節。
繼續參照第1圖，EUV光源20亦可包括一光學件30，譬如一截頭狀橢球形式之一收集器面鏡，其譬如具有一塗有交替鉬及矽層之經階化多層塗層。第1圖顯示光學件30可形成有一開孔以讓系統22產生的光脈衝穿過及抵達輻照區28。如圖所示，光學件可譬如為一橢球性面鏡，其具有一位於輻照區28內或近處的第一焦點及一位於一所謂中間區40之第二焦點，其中EUV光可自EUV光源20輸出且輸入至一使用EUV光的裝置，譬如一積體電路微影術工具(未圖示)。請瞭解可代替橢球形面鏡使用其他光學件以將光收集及導引至一中間區位以供後續輸送至一使用EUV光的裝置，譬如光學件可為拋物形或可構形為可將一具有環形橫剖面的束輸送至一中間區位，譬如請見內容合併於本文中以供參考之2006年8月16日提申名為“EUV光學件”的美國專利申請案11/505,177、事務所案號2006-0027-01。
繼續參照第1圖，EUV光源20亦可包括一EUV控制器60，其亦可包括一發射控制系統65以觸發系統22中的一或多個燈及/或雷射裝置藉以產生光脈衝以供輸送至室26中。EUV光源20亦可包括一可含有一或多個微滴影像70之微滴位置偵測系統，微滴影像70提供一指示出一或多個微 滴相對於輻照區28的位置之輸出。影像70可將此輸出提供至一微滴位置偵測回饋系統62，其譬如可運算一微滴位置及軌跡，可據以藉由逐一微滴基礎或平均地運算出一微滴誤差。微滴誤差可隨後以一輸入提供至控制器60，其譬如可將一位置、方向及/或定時矯正信號提供至系統22以控制一源定時電路及/或控制一束位置及定形系統，以譬如改變被輸送至室26中的輻照區28之光脈衝的區位及或焦度(focal power)。
EUV光源20可包括一或多個EUV量測學儀器，其用於測量源20所產生的EUV光之不同性質。這些性質可譬如包括強烈度(intensity)(譬如，總強烈度或一特定頻譜帶內的強烈度)、頻譜帶寬、偏振、束位置、指向等。對於UEV光源20，儀器可構形為可當諸如光微影術掃描器等下游工具在線上之時操作，譬如利用一揀除面鏡藉由取樣EUV輸出的一部分或取樣“未被收集的”EUV光；及/或可當諸如光微影術掃描器等下游工具呈離線之時操作，譬如藉由測量EUV光源20的整體EUV輸出。
進一步如第1圖所示，EUV光源20可包括一微滴控制系統90，可回應於來自控制器60之一信號(其在部分實行方式中可包括上述微滴誤差、或自其衍生的部分數量)而操作，以譬如修改標靶材料自一微滴源92之釋放點及/或修改微滴形成定時，以矯正抵達所想要輻照區28的微滴中之誤差及/或使微滴的產生與脈衝式雷射系統22呈同步化。
第2圖以示意格式顯示一經簡化微滴源92的組件。如圖 所示，微滴源92可包括一貯器94，其在壓力下容納一諸如融化的錫等流體。圖中亦顯示，貯器94可形成有一容許經加壓流體98流過該孔口之孔口98而建立一連續流100，連續流100隨後破解成複數個微滴102a,b。
繼續參照第2圖，所顯示的微滴源92進一步包括一用於在流體中生成一擾動之次系統，其具有一可操作性耦合於流體98之可電致動性元件104及一用於驅動可電致動性元件104之信號產生器106。第2A-2D圖顯示其中可使一或多個可電致動性元件操作性耦合於流體以生成微滴之不同方式。從第2A圖開始，顯示一其中強迫流體在壓力下自一貯器108流動經過一具有約0.5-0.8mm的內徑、及約10至50mm的長度之諸如毛細管等管110之配置，而生成離開管110的一孔口114之一連續流112，連續流112隨後破解成微滴116a,b。如圖所示，一可電致動性元件118可耦合至管。譬如，一可電致動性元件可耦合至管110以撓曲管110及擾動流112。第2B圖顯示一具有一貯器120、管122及一對可電致動性元件124、126之類似配置，可電致動性元件124、126各耦合至管122以一各別頻率來撓曲管122。第2C圖顯示其中使一板128定位於一貯器130中之另一變異，貯器130可移動以強迫流體經過一孔口132以生成一隨後破解成微滴136a,b之流134。如圖所示，可將一力施加至板128且一或多個可電致動性元件138可耦合至板以擾動流134。請瞭解一毛細管可與第2C圖所示的實施例使用。第2D圖顯示其中強迫一流體在壓力下自一貯器140流動經過一管142而生成離 開管142的一孔口146之一連續流144之另一變異，連續流144隨後破解成微滴148a,b。如圖所示，譬如具有一環狀形狀的一可電致動性元件150係可定位於管142周圍。當被驅動時，可電致動性元件142可選擇性擠壓管142以擾動流144。請瞭解可採用兩或更多個可電致動性元件以各別頻率來選擇性擠壓管142。
有關不同微滴配送器組態之更多細節及其相對優點可見於2006年2月21日提申名為“具有預脈衝之雷射生成式電漿EUV光源”之共同審查中的美國專利申請案11/358,988、事務所案號2005-0085-01，2005年2月25日提申名為“用於EUV電漿源標靶輸送之方法及裝備”之共同審查中的美國專利申請案11/067,124、事務所案號2004-0008-01，及2005年6月29日提申名為“LPP EUV電漿源材料標靶輸送系統”之共同審查中的美國專利申請案11/174,443、事務所案號2005-0003-01，各案內容合併於本文中以供參考。
第3圖顯示導因於一單頻率、正弦波擾動波形202(對於高於約0.3υ/(πd )之擾動頻率)之微滴200的圖案。可看出擾動波形的各週期係生成一微滴且所產生的微滴係分隔一擾動波形波長。第3圖亦顯示微滴不接合在一起，而是，以相同初始速度建立各微滴。
第4圖顯示初始導因於一經振幅調變的擾動波形302之微滴300的圖案，然而與上述擾動波形202之差異係在於其不限於高於約0.3υ/(πd )之擾動頻率。可看出經振幅調變的波形擾動302包括兩特徵頻率，一對應於波長λc 之相對較大頻 率譬如載體頻率，及一對應於波長λm 之較小頻率譬如調變頻率。對於第4圖所示的特定擾動波形範例，調變頻率為一載體頻率次諧波，且特定言之，調變頻率為載體頻率的三分之一。藉由此波形，第4圖顯示對應於載體波長λc 之擾動波形的各週期係生成一微滴且所產生的微滴初始地分隔一載體波長λc 。第4圖亦顯示微滴接合在一起，導致一較大微滴304流，其中對於擾動波形的各週期之一較大微滴對應於調變波長λm 。亦可看出所產生的經接合微滴係分隔一調變波長λm 。箭頭306a,b顯示經調變波形擾動302賦予微滴且負責微滴接合之初始相對速度組份。
第5圖顯示初始地導因於一經頻率調變的擾動波形402之微滴400的圖案，其就像上述的擾動波形302並不限於高於約0.3υ/(πd )之擾動頻率。可看出經頻率調變的波形擾動402係包括兩特徵頻率，一對應於波長λc 之相對較大頻率譬如載體頻率，及一對應於波長λm 之較小頻率譬如調變頻率。對於第5圖所示的特定擾動波形範例，調變頻率為一載體頻率次諧波，且特定言之，調變頻率為載體頻率的三分之一。藉由此波形，第5圖顯示對應於載體波長λc 之擾動波形的各週期係生成一微滴且所產生的微滴初始地分隔一載體波長λc 。第5圖亦顯示微滴接合在一起，導致一較大微滴44流，其中對於擾動波形的各週期之一較大微滴對應於調變波長λm 。亦可看出所產生的經接合微滴係分隔一調變波長λm 。如同經振幅調變的擾動(亦即第4圖)，初始相對速度組份係被經調變波形擾動402賦予微滴且負責微滴接合。
雖然第4及5圖顯示且討論具有兩特徵頻率之實施例，其中第4圖顯示具有兩特徵頻率之一經振幅調變的擾動，而第5圖顯示具有兩頻率之一經頻率調變的擾動，請瞭解可採用不只兩個特徵頻率且調變可為角度調變(亦即頻率或相位調變)、振幅調變或其組合。
第6圖顯示利用類似於第2D圖的一裝備所獲得之錫微滴的照片，其具有約70μm的孔口直徑，～30m/s的流速度，對於具有100kHz的頻率之一單頻率、未經調變波形擾動(最上方照片)；具有100kHz的載體頻率及呈現相對較強調變深度之10kHz的調變頻率之一經頻率調變的波形擾動(上方往下第二個照片)；具有100kHz的載體頻率及呈現相對較弱調整深度之10kHz調變頻率之一經頻率調變的波形擾動(上方往下第三個照片)；具有100kHz的載體頻率及15kHz的調變頻率之一經頻率調變的波形擾動(上方往下第四個照片)；具有100kHz的載體頻率及20kHz的調變頻率之一經頻率調變的波形擾動(最底下照片)。
這些照片指示出可生成分開約3.14mm之具有約265μm直徑的錫微滴，其為利用一單頻率、未經調變波形擾動在此微滴尺寸及重覆率所無法實現之間隔。
利用微滴照片所執行的測量係指示出一調變週期之約0.14%的一定時顫動，其實質地小於使用一單頻率、未經調變波形擾動的類似條件下所觀察之顫動。藉由在數個接合微滴上將個別微滴不穩定性予以平均來達成此效應。
第7圖顯示使用一經調變、譬如多重頻率、擾動波形所 生成之一微滴圖案600(亦見第6圖中從上方往下第四個照片)。如圖所示，其中使微滴對抵達輻照區之此微滴圖案係可在被雷射22'輻照時容許微滴608a建立一EUV發射電漿，同時微滴608b屏蔽住後續微滴對610不受到電漿雜屑。
第8圖顯示利用一經調變、譬如多重頻率、擾動波形所可達成之一微滴圖案700，其中微滴對抵達輻照區，一第一微滴702a將光反射至一自我導引雷射系統704內以引發一雷射振盪輸出一雷射束，其輻照第二微滴702b以生成一EUV發射電漿。
自我導引雷射系統704更完整地描述於2006年10月13日提申名為“用於EUV光源之驅動雷射輸送系統”之共同審查中的美國專利申請案11/580,414、事務所案號2006-0025-01中，特別請見第5圖，其整體內容合併於本文中以供參考。雖然下文描述對應於11/580,414專利申請案的第5圖之一雷射系統704，請瞭解此描述同樣地適用於11/580,414專利申請案中所揭露的其他自我導引式雷射(亦即，第6-16圖)。
繼續參照第8圖，可看出自我導引雷射系統704可包括一光學放大器706a,b,c。譬如，光學放大器706可為一用以放大處於10.6μm的光且具有相對較高的兩通行增益(譬如，約1,000,000的一兩通行增益)之CW泵送式、多重室、CO2 雷射放大器。如進一步顯示，放大器706可包括呈序列配置之一連串的放大器室706a-c，各室具有其自身的主動媒體及激勵源，譬如電極。
使用中，將標靶材料的第一微滴702a放置在一通過或接近延伸經過放大器706的一束路徑710之軌跡上。自放大器706自發性發射的光子可被微滴所散射，且部分經散射光子可被放置於路徑710上而在該處使其移行經過放大器706。如圖所示，一光學件708可被定位為可自放大器706接收路徑710上的光子並將束導回經過放大器706以供後續與第二微滴702b交互作用以生成一EUV光發射電漿。對於此配置，光學件708可譬如為一扁平面鏡、彎曲面鏡、相位共軛面鏡或角落反射器。一諸如透鏡等光學元件714可被定位為將自微滴進入放大器706的光予以準直並將自放大器706移行至微滴之光予以聚焦。可提供一選用性光學延遲716以建立當第一及第二微滴抵達輻照區時之間的所想要時間延遲。使用不同微滴來1)建立光學振盪器及2)產生一EUV發射電漿之一優點係在於：微滴尺寸可能對於其特定功能(亦即反射vs.電漿生成)被獨立地最適化。
雖然此專利申請案中以符合35 U.S.C.§112所需要的細節作描述及顯示之特定實施例完全能夠達成用來解決問題之一或多項上述目的、或上述實施例目的之任何其他理由，熟習該技術者可瞭解上述實施例只用來示範、說明及代表本申請案所廣泛想見的主體物。除非明述，以單數提及申請專利範圍中的一元件時無意代表或將代表將此申請專利範圍元件詮釋為“一且唯一”，而是“一或多”。熟習該技術者已知或稍後得知的上述實施例的任何元件之所有結構性及功能性均等物在此處合併於本文中以供參考並預定 由本申請專利範圍所涵蓋。說明書及/或申請專利範圍中所使用且在說明書及/或申請專利範圍中提供意義之任何用語係應具有該意義，而無關乎此用語的任何字典或其他常用意義。無意且不需使身為一實施例之說明書中所討論的一裝置或方法針對或解決此申請案中所討論的各項及每項問題，因為其被申請專利範圍所涵蓋。本揭示中並沒有元件、組件、或方法步驟預定貢獻予公眾，不論該元件、組件或方法步驟是否明顯引述於申請專利範圍中皆然。除非利用“用於之部件(means for)”片語明確地引述該元件、或在一方法請求項的案例中以一“步驟”而非一“作用”引述該元件，申請專利範圍中並無主張元件落在35 U.S.C.§112第六段的條款下。
20‧‧‧雷射生成式電漿、EUV光源
22‧‧‧用於產生一串的光脈衝且將光脈衝輸送至一室26中之系統
22'‧‧‧裝置，雷射
24‧‧‧標靶材料輸送系統
26‧‧‧室
28‧‧‧輻照區
30,708‧‧‧光學件
40‧‧‧中間區
60‧‧‧EUV控制器
62‧‧‧微滴位置偵測回饋系統
65‧‧‧發射控制系統
70‧‧‧微滴影像
90‧‧‧微滴控制系統
92‧‧‧微滴源
94,108,120,130,140‧‧‧貯器
98‧‧‧經加壓流體
100,112,144‧‧‧連續流
102a,b,116a,b,136a,b,148a,b,200,300,400,608a,608b‧‧‧微滴
104,118,124,126,138,150‧‧‧可電致動性元件
106‧‧‧信號產生器
110,122,142‧‧‧管
114‧‧‧管110的孔口
128‧‧‧板
132,98‧‧‧孔口
134‧‧‧流
146‧‧‧管142的孔口
202‧‧‧單頻率、正弦波擾動波形
302‧‧‧經振幅調變的擾動波形
304‧‧‧較大微滴
306a,b‧‧‧箭頭
402‧‧‧經頻率調變的擾動波形
600,700‧‧‧微滴圖案
610‧‧‧後續微滴對
702a‧‧‧第一微滴
702b‧‧‧第二微滴
704‧‧‧自我導引雷射系統
706,706a,b,c‧‧‧光學放大器
710‧‧‧束路徑
714‧‧‧光學元件
716‧‧‧選用性光學延遲
λc ‧‧‧載體波長
λm ‧‧‧調變波長
第1圖顯示一雷射生成式電漿EUV光源之經簡化示意圖；第2圖顯示一經簡化微滴源之示意圖；第2A-2D圖顯示用於使一可電致動性元件耦合於一流體以在離開一孔口的一流中生成一擾動之數種不同技術；第3圖顯示導因於一單頻率、未經調變的擾動波形之微滴的圖案；第4圖顯示導因於一經振幅調變的擾動波形之微滴的圖案；第5圖顯示導因於一經頻率調變的擾動波形之微滴的圖案； 第6圖顯示對於一單頻率、未經調變的波形擾動及數個經頻率調變的波形擾動所獲得之錫微滴的照片；第7圖顯示考使用一經調變波形擾動所獲得之一微滴圖案，其中微滴對抵達輻照區而容許一微滴屏蔽住後續微滴對不受到電漿雜屑；第8圖顯示可利用一經調變波形擾動達成之一微滴圖案，其中使微滴對抵達輻照區，一第一微滴將光反射至一自我導引雷射系統中以引發一放電藉以輻照第二微滴來生成一EUV發射電漿。
200‧‧‧微滴
302‧‧‧經振幅調變的擾動波形
304‧‧‧較大微滴
306a,b‧‧‧箭頭
λc ‧‧‧載體波長
λm ‧‧‧調變波長

Claims (17)

  1. 一種用於超紫外線光源的裝置，包含：一電漿產生系統，其包含一標靶材料微滴源及一用於生成一束之雷射，該束在一輻照區輻照該等微滴，該電漿生成EUV輻射，其中該微滴源包含離開一孔口之一流體及一用於在該流體中生成一擾動之次系統，該擾動同時包含至少兩特徵頻率。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該次系統包含一信號產生器及一可電致動性元件。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該擾動包含一經頻率調變的擾動波形。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該擾動包含一經振幅調變的擾動波形。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該擾動包含一具有一載體波頻率之載體波及一具有一含有一載體波頻率次諧波的頻率之調變波。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該雷射為一具有一脈衝重覆率之脈衝式雷射且該擾動包含一具有等於該脈衝重覆率的一經調變頻率之經調變擾動波形。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該擾動產生具有經控制之初始速度的微滴，造成至少部分相鄰微滴對在抵達該輻照區之前接合在一起。
  8. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中初始微滴對於經接合微滴的比值大於二。
  9. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該次系統包含一信號產生器及一可電致動性元件。
  10. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該擾動包含一經頻率調變的擾動波形。
  11. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該擾動包含一經振幅調變的擾動波形。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該標靶材料包含錫。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該次系統包含一毛細管且藉由擠壓該毛細管使該擾動生成於該流體中。
  14. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該雷射包含一增益媒體且該增益媒體包含CO2 。
  15. 如申請專利範圍第2項之裝置，其中該可電致動性元件包含至少一壓電晶體。
  16. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該擾動包含一具有一載體波頻率之載體波及一具有一含有一載體波頻率次諧波的頻率之調變波。
  17. 如申請專利範圍第7項之裝置，其中該雷射為一具有一脈衝重覆率之脈衝式雷射且該擾動包含一具有等於該脈衝重覆率的一經調變頻率之經調變擾動波形。
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