TWI628979B - 用於靶材供應及回收之方法及裝置 - Google Patents

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Abstract

揭示一種EUV光源靶材處理系統，它可包括有一靶材貯器的一微滴產生器，其中在該微滴產生器之一噴嘴部份保持溫度時，可再裝滿該靶材。也揭示一種用於選擇性地排出用過靶材的系統。

Description

用於靶材供應及回收之方法及裝置 發明領域
本揭示內容係有關於EUV系統之靶材的供應及回收。
發明背景
極紫外光，例如，波長約50奈米或更小的電磁輻射(有時也被稱為軟x射線)，以及包括波長約13.5奈米的光線，可用於微影製程以在基板(例如，矽晶圓)中產生極小特徵。在此及本文他處，會使用術語光線，然而應瞭解，用該術語所描述的輻射可能不在光譜的可見光部份。
產生EUV光的方法包括使靶材由液態轉變成游離態。靶材最好包括至少一元素，例如，氙、鋰或錫，有EUV範圍內的一或更多發射譜線。在一個這樣的方法中，用雷射光束照射有所需發射譜線元素的靶材可產生所需電漿，這常稱作雷射生成式電漿(“LPP”)。
靶材可採用許多形式。它可為固體或熔體。如果為熔體，可用數種不同的方式來分配它，例如連續串流或離散微滴的串流。例如，以下許多說明提到的靶材是以離 散微滴之串流分配的熔融錫。不過，本技藝一般技術人員應瞭解可使用其他形式的材料及輸送模式。
因此，有一LPP技術涉及產生靶材微滴的串流以及用雷射光脈衝照射微滴中之至少一些。以更理論的術語言之，LPP光源係藉由沉積雷射能量於有至少一EUV發射元素(例如，氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li))的靶材中來產生EUV輻射，產生電子溫度有數十個電子伏特的高度離子化電漿。
在離子去激發及復合期間產生的高能輻射由電漿向四面八方射出。在一常見配置中，近乎垂直入射反射鏡(常稱為“集光器反射鏡”或簡稱“集光器”)經定位成可收集、引導(以及在有些配置中，聚焦)光線至中間位置。然後，所收集的光線可從中間位置中繼至一組掃描器光件以及最終至晶圓。
微滴的串流用微滴產生器產生。微滴產生器中釋出微滴的部份，它有時被稱作噴嘴或噴嘴總成，係位在真空腔室內。考慮到以離散微滴之串流分配的熔融錫實施例，技術挑戰出現在供應靶材至微滴產生器以及未汽化靶材的回收。部份原因是在操作時，微滴產生器必須維持在過於靶材熔點的溫度。也由於微滴產生器的內部維持在可從噴嘴逐出熔融靶材的壓力。
一般而言，供應靶材至微滴產生器有可能藉由降壓及冷卻微滴產生器，打開微滴產生器，裝入固體靶材於微滴產生器內，關閉微滴產生器，以及再增壓及加熱微滴產生器。可明白供應錫至微滴產生器的方法可能相當花時 間以及勞力密集。也涉及使微滴產生器離線，導致有顯著的停機時間。當微滴產生器的設計使得它必須頻繁地重新裝載時，這特別棘手。
再者，當微滴產生器停機及冷卻到靶材熔點以下時，難以重新啟動微滴產生器。這至少部份是因為噴嘴可能有極小的孔口。允許噴嘴溫度降到靶材熔化溫度以下可能造成噴嘴中之靶材凝固。接著，這可能造成或允許污染物顆粒的成形物形成。當噴嘴被再加熱以使靶材重新融化時，這些顆粒可能沉澱離開靶材。有些顆粒也可能由於熱收縮及膨脹和相關機械應力或藉由在微滴產生器空掉時的表面張力而從噴嘴上游表面脫離。該等顆粒可堵塞噴嘴從而使得微滴產生器難以或無法重新啟動。同樣，當微滴產生器用完靶材時，冷卻微滴產生器的噴嘴可能對噴嘴完整性有嚴重的負面影響以及也可能使微滴產生器難以或無法重新啟動。
因此，冷卻整個微滴產生器降到可安全地處理的溫度以及再裝滿靶材可能未必是重新裝載微滴產生器的可行方法。再者，每次必須更換或修理微滴產生器都需要關機或需要再裝滿靶材導致EUV光產生系統的顯著停機時間以及也限制微滴產生器的有用使用壽命。
回收以微滴方式引進該腔室但未被汽化的靶材存在類似問題。例如，這在微滴產生器連續運行及藉由開動及停止使微滴汽化之雷射來控制光線之產生的系統中可能發生。
必須採取措施移除真空腔室的未使用靶材，最好不中斷真空腔室中的真空。
因此，亟須用靶材供應微滴產生器以及不需要過多停機時間地移除未使用靶材。也需要供應微滴產生器使得在重新裝載操作彼允許微滴產生器可靠地重新啟動。也可能有利的是，設計可留在原處的微滴產生器以及甚至在重新裝載中時保持操作。也需要能夠迅速有效地移除未汽化靶材。
發明概要
以下說明為一或更多具體實施例的簡化摘要以便提供該等具體實施例的基本了解。此摘要不是所有預期具體實施例的廣泛綜述，而且不是想要確認所有具體實施例的關鍵或重要元件或者是描繪任何或所有具體實施例的範疇。唯一的目的是要以簡化的形式提出一或更多具體實施例的一些概念作為以下更詳細之說明的前言。
在一方面，提供一種EUV光源靶材處理系統，其係包括適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送系統，該靶材輸送系統包括一靶材貯器，有與該靶材貯器流體連通之第一部份的一導管，與該導管之第二部份流體連通的一噴嘴，以及一加熱器，其係經配置成能夠維持該噴嘴及該第二部份在不小於在該噴嘴及該第二部份中之該靶材之熔化溫度的第一溫度，其中該導管適配成能夠維持一溫差使得當該第一部份的溫度在實質低於該第一 溫度的周遭溫度時，該第二部份可維持在該第一溫度。該導管可包括一冷凍閥。再者，該導管可由有低導熱性的材料製成，例如不鏽鋼。該導管可適配來藉由使該導管夠長而能夠維持一溫差。該導管可包括在該第一、該第二部份之間由絕熱材料製成的一區段。
在另一方面，提供一種EUV光源靶材處理系統，其係包括適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送系統以及適配來供應靶材至該靶材輸送系統的一靶材供應系統，該靶材輸送系統包括一靶材貯器；與該靶材貯器流體連通的一噴嘴；以及一加熱器，其係經配置成能夠使該噴嘴維持在高於足以使在該噴嘴中之靶材保持液體形式的一溫度。該靶材供應系統包括用以保存靶材的一儲存庫。該靶材處理系統更包括插在該靶材貯器與該儲存庫之間以及適配來選擇性地建立一路徑用以由該儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器的一靶材傳送系統。
該靶材傳送系統可包括一閥以選擇性地建立一路徑用以由該儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器以及選擇性地隔離該儲存庫與微滴產生器電漿源材料貯器。該儲存庫適配來接受一些形式為固體之靶材，以及該靶材處理系統可包括能造成該儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一加熱器。
該靶材傳送系統更可包括：在該儲存庫與該靶材貯器之間的一熱致動閥。該靶材傳送系統也可包括在該儲存庫與該靶材貯器之間的一可撓線路(flexible line)以允許 與該儲存庫無關地移動該靶材輸送系統。
在另一方面，提供一種EUV光源靶材處理系統，其係包括適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送系統以及適配來供應靶材至該靶材輸送系統的一靶材供應系統。該靶材輸送系統包括一靶材貯器；與該靶材貯器流體連通的一噴嘴；以及一加熱器，其係經配置成能夠使該噴嘴維持在高於足以使在該噴嘴中之靶材保持液體形式的一溫度。該靶材供應系統包括用以保存靶材的第一儲存庫及第二儲存庫。該靶材處理系統也包括插在該靶材貯器與該第一儲存庫及該第二儲存庫之間的一靶材傳送系統，該靶材傳送系統適配來選擇性地建立一路徑用以由該第一儲存庫及第二儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器。
該靶材傳送系統可包括一閥以選擇性地建立一路徑用以由該第一儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器以及選擇性地隔離該第一儲存庫與該靶材貯器。該第一儲存庫可適配來接受一些形式為固體之靶材，以及該靶材處理系統可包括能造成該第一儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一加熱器。該第二儲存庫可適配來接受一些形式為固體之靶材，以及該靶材處理系統可包括能造成該第二儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一加熱器。
該第一儲存庫與該第二儲存庫可各自適配來接受一些形式為固體之靶材，以及該靶材處理系統可包括能造成該第一儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的第一加熱器，以及能造成該第二儲存庫中之固體靶材變成液體靶材 的第二加熱器。
該靶材處理系統可適配成具有其中第一儲存庫與該靶材貯器流體連通而且該第二儲存庫不與該靶材貯器流體連通的第一狀態，以及其中該第一儲存庫不與該靶材貯器流體連通而且該第二儲存庫與該靶材貯器流體連通的第二狀態。
該靶材傳送系統也可包括在該第一儲存庫與該靶材貯器之間的熱致動閥以及在該第二儲存庫與微滴產生器電漿源材料貯器之間的一熱致動閥。該靶材傳送系統也可包括在該第一儲存庫與該貯器之間的一可撓線路以允許與該第一儲存庫無關地移動該靶材輸送系統。該靶材傳送系統也可包括在該第二儲存庫與該貯器之間的一可撓線路以允許與該第二儲存庫無關地移動該靶材輸送系統。
在另一方面，提供一種EUV光源靶材處理系統，其係包括適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送系統以及適配來供應靶材至該靶材輸送系統的一靶材供應系統，該靶材輸送系統包括一靶材貯器，與該靶材貯器流體連通的一噴嘴；以及一加熱器，其係經配置成能夠使該噴嘴維持在高於足以使在該噴嘴中之靶材保持液體形式的一溫度。該靶材供應系統包括用以保存形式為丸粒(pellet)之靶材的一儲存庫，以及該靶材處理系統更包括一靶材傳送系統，該靶材傳送系統插在該靶材貯器與該儲存庫之間以及適配來選擇性地建立一路徑用以由該儲存庫傳送該等丸粒至該靶材貯器。
該靶材傳送系統可包括一閥以選擇性地建立一路徑用以由該儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器以及選擇性地隔離該儲存庫與該微滴產生器電漿源材料貯器。該儲存庫可包括一分配機構用以一次一個地分配該等丸粒進入該路徑。該分配機構可包括具有界定多個孔洞之結構的一元件，以及其中該等孔洞中之每一者的尺寸經製作成可接受該等丸粒中之一個。該分配機構也可包括一機構，其係機械耦合至該元件以便使該等孔洞中之每一個循序地從該等孔洞中之一個接受來自該儲存庫之一丸粒的一第一位置，以及該丸粒被釋出進入該路徑的一第二位置移動。
在另一方面，提供一種EUV光源靶材處理系統，其係包括一靶材輸送系統，其係適配來輸送靶材至一EUV光源之一真空腔室的一照射區域；以及一靶材回收系統，其係在該真空腔室的一壁中以及經配置成可接受在未被照射下已通過該照射區域的用過靶材，該靶材回收系統包括與該真空腔室之內部流體連通以及經配置成可接受該用過靶材的第一埠，與該真空腔室之外部流體連通的第二埠，以及在該第一埠與該第二埠之間用以保留用過靶材的一空腔。該系統也包括用於該空腔的一溫度控制器以便造成該空腔有使得該空腔中之固體用過靶材使該第一埠與該第二埠隔離的第一溫度狀態以及使得該空腔中之液體用過靶材由該第一埠流動通過該空腔而流出該第二埠的第二溫度狀態。
20‧‧‧雷射生成式電漿EUV光源
22‧‧‧脈衝化或連續雷射源
24‧‧‧靶材輸送系統
26‧‧‧腔室
28‧‧‧照射區域
30‧‧‧集光器
40‧‧‧中間點
50‧‧‧積體電路微影工具
52‧‧‧矽晶圓工件
60‧‧‧EUV光源控制器系統
62‧‧‧靶位偵測反饋系統
65‧‧‧雷射點火控制系統
70‧‧‧微滴成像器
90‧‧‧靶材輸送控制系統
92‧‧‧靶材輸送機構/低質量微滴產生器
94‧‧‧貯器
96‧‧‧進料管線
98‧‧‧過濾器
100‧‧‧閥
102‧‧‧噴嘴
104‧‧‧活動構件
106‧‧‧連接區塊
108‧‧‧管子
110‧‧‧外部貯器
112‧‧‧管道
114‧‧‧閥
116‧‧‧加熱可撓線路
118‧‧‧第一外部貯器
120‧‧‧第二外部貯器
122‧‧‧共用管線/漏斗
124‧‧‧第一閥
124‧‧‧丸粒
126‧‧‧第二閥/輸送管線
128‧‧‧沿線隔離閥
130‧‧‧真空管線
132‧‧‧惰性氣體供應管線
134‧‧‧分配機構
136‧‧‧圓盤
138‧‧‧孔洞
140‧‧‧馬達
142‧‧‧軸桿
144‧‧‧控制器
146‧‧‧捕集器模組
148‧‧‧底面
150‧‧‧入口
152‧‧‧微滴
154‧‧‧空腔
156‧‧‧出口
158‧‧‧冷卻元件
174‧‧‧活動構件
200、202‧‧‧漏斗
S1-S50‧‧‧步驟
圖1根據本發明之一方面以不按比例方式示意圖示雷射生成式電漿EUV光源系統的整體廣義概念。
圖2為微滴分配器的平面圖；圖3根據本發明之另一方面圖示微滴分配器的平面圖。
圖4的流程圖圖示裝載如圖3所示之微滴產生器的步驟。
圖5根據本發明之另一方面圖示微滴分配器的平面圖。
圖6根據本發明之另一方面圖示微滴分配器的平面圖。
圖7的流程圖圖示裝載如圖6所示之微滴產生器的步驟。
圖8A及圖8B根據本發明之另一方面圖示微滴分配器的平面圖。
圖9的流程圖圖示裝載如圖8A及圖8B所示之微滴產生器的步驟。
圖10A、圖10B及圖10C的部份剖開平面圖圖示用於移除如圖1所示系統中已使用但未汽化之靶材的系統。
詳細說明
此時用附圖描述各種具體實施例，其中類似的元件用相同的元件符號表示。在以下說明中，為了解釋，提及許多特定細節以便促進徹底了解一或更多具體實施例。 不過，顯然在一些或所有情況下，在不採用以下所描述的特定設計細節下仍可實施以下所描述的任何具體實施例。在其他情況下，眾所周知的結構及裝置以方塊圖形式圖示以便描述一或更多具體實施例。以下說明為一或更多具體實施例的簡化摘要以便提供該等具體實施例的基本了解。此摘要不是所有預期具體實施例的廣泛綜述，而且不是想要確認所有具體實施例的關鍵或重要元件或者是描繪任何或所有具體實施例的範疇。唯一的目的是要以簡化的形式提出一或更多具體實施例的一些概念作為以下更詳細之說明的前言。
最初請參考圖1的示意圖，其係根據本發明之一具體實施例的一方面圖示示範EUV光源，例如，雷射生成式電漿EUV光源20。如圖示，EUV光源20可包括脈衝化或連續雷射源22，例如它可為產生10.6微米輻射的脈衝化氣體放電二氧化碳雷射源。該脈衝化氣體放電二氧化碳雷射源可具有以高功率及高脈衝重覆率操作的直流或射頻激勵。
EUV光源20也包括用於輸送形式為液體微滴或連續液體串流之靶材的靶材輸送系統24。該靶材可由錫或錫化合物構成，然而可使用其他材料。靶材輸送系統24引導進入腔室26內部的靶材至可照射靶材以產生電漿的照射區域28。在有些情形下，讓靶材上有電荷以允許靶材轉向或離開照射區域28。應注意，如用於本文的，照射區域為可能發生靶材照射的區域，以及甚至是有時實際不發生照 射的照射區域。
繼續參考圖1，光源20也可包括一或更多光學元件，例如集光器30。集光器30可為垂直入射反射器，例如，實作成為多層反射鏡或“MLM”者，亦即，碳化矽基板塗上Mo/Si多層以及有額外薄阻障層沉積於各個介面以有效地阻擋地誘發層間擴散。也可使用其他的基板材料，例如鋁或矽。集光器30的形式可為長橢球，它有孔洞允許雷射光穿經及到達照射區域28。例如，集光器30的形狀可為第一焦點在照射區域28以及第二焦點在所謂中間點40(也稱為中間焦點)的橢球，在此EUV光可輸出自EUV光源20，以及輸入到例如用光以習知方式例如加工矽晶圓工件52的積體電路微影工具50。然後，另外以以習知方式加工矽晶圓工件52以得到積體電路裝置。
EUV光源20也可包括EUV光源控制器系統60，它也可包括雷射點火控制系統65，以及例如雷射光束定位系統(未圖示)。EUV光源20也可包括靶位偵測系統，它可包括表示靶材微滴相對於例如照射區域28之絕對或相對位置之輸出以及提供此輸出給靶位偵測反饋系統62的一或更多微滴成像器70。靶位偵測反饋系統62可用此輸出算出可計算靶材誤差的靶位及軌跡。可逐個微滴地或以平均方式或以某種其他方式計算該靶材誤差。然後，可提供該靶材誤差作為光源控制器60的輸入。因應地，光源控制器60可產生控制訊號，例如雷射位置、方向或定時修正訊號，以及提供此控制訊號給雷射光束定位控制器(未圖示)。該雷射光束 定位系統可用該控制訊號控制雷射定時電路及/或控制雷射光束位置及成形系統(未圖示)，例如，以改變雷射光束焦點在腔室內的位置及/或焦度(focal power)。
如圖1所示，光源20可包括靶材輸送控制系統90。靶材輸送控制系統90可操作以回應一訊號，例如，上述靶材誤差，或得自由系統控制器60提供之靶材誤差的一些數量，以修正靶材微滴在照射區域28內位置的誤差。例如，這可藉由重新定位靶材輸送機構92的靶材微滴釋出點來實現。靶材輸送機構92伸入腔室26以及也在外部供應靶材及氣體源以在壓力下安置靶材於靶材輸送機構92中。
圖2更詳細地圖示用以輸送靶材至腔室26內的靶材輸送機構92。就圖示於圖2的廣義具體實施例而言，靶材輸送機構92可包括保存熔融靶材的貯器94，例如錫。數個加熱元件(未圖示)可控制地使靶材輸送機構92或彼之選定區段維持在高於靶材熔化溫度的溫度。利用通過進料管線96引進的惰性氣體(例如，氬)，可在壓力下安置該熔融靶材。該壓力最好迫使靶材穿經一組過濾器98。從該等過濾器98，該材料可穿經閥100至噴嘴102。例如，閥100可為熱閥(thermal valve)。珀耳帖裝置(Peltier device)可用來建立閥100，其係凍結在過濾器98、噴嘴102之間的靶材以關閉閥100以及加熱凝固的靶材以打開閥100。圖2也圖示靶材輸送系統92耦合至活動構件104使得活動構件104的運動改變微滴由噴嘴102釋出之點的位置。活動構件104的運動用微滴釋出點定位系統控制，如頒給Cymer公司的共審查中之美國 專利申請案第13/328,628號所述，其全部內容在此併入本文作為參考資料。
至於靶材輸送機構92，可使用一或更多調變或非調變靶材分配器。例如，可使用有經形成有孔口之毛細管的調變分配器。噴嘴102可包括一或更多可電致動元件，例如由壓電材料製成的致動器，它可選擇性地膨脹或收縮以使毛細管變形及調節來自噴嘴102之來源材料的釋出。調變微滴分配器的實施例可在以下文獻找到：美國專利第7,838,854號，其申請序號為申請於2005年2月25日的第11/067,124號，標題為METHOD AND APPARATUS FOR EUV PLASMA SOURCE TARGET DELIVERY；美國專利第7,589,337號，其申請序號為申請於2008年3月12日的第12/075,631號，標題為LPP EUV PLASMA SOURCE MATERIAL TARGET DELIVERY SYSTEM；申請於2006年2月21日的美國專利申請案序號11/358,983，標題為SOURCE MATERIAL DISPENSER FOR EUV LIGHT SOURCE，以上文獻的全部內容在此併入本文作為參考資料。非調變微滴分配器的實施例可在申請於2006年2月21日的共審查中之美國專利申請案序號11/358,988，標題為LASER PRODUCED PLASMA EUV LIGHT SOURCE WITH PRE-PULSE，以上文獻的全部內容在此併入本文作為參考資料。
根據本發明之一方面，如圖3所示，重新裝載靶材於微滴產生器中的方法涉及只冷卻微滴產生器的第一區 段，亦即，至少包括貯器94的區段，同時使微滴產生器的第二區段，亦即，至少包括噴嘴總成102的區段，維持在高於靶材熔點的溫度。因此，噴嘴總成102維持在不會形成或放出顆粒的狀態下。這增加微滴產生器可成功重新啟動的可能性。
同時，藉由關掉加熱器來導致或允許貯器94的溫度降低，否則貯器94的溫度會維持在靶材的熔點以上。替換地，可強迫冷卻貯器94。這意指貯器94可冷卻到靶材在貯器94中經歷由液體至固體之轉變以及可安全地處理貯器(亦即，打開及裝載新的一部份固體靶材)的溫度。
在重新裝載後，微滴產生器貯器94可加熱到高於靶材熔點的溫度以及可用同一個噴嘴總成重新啟動微滴產生器92一段短時間。靶材貯器94與噴嘴總成92各自可具有可彼此獨立地控制的加熱器集合。
在實作如圖3所示的系統時，最好採取措施以確保微滴產生器92在噴嘴總成102與貯器94之間有充分低導熱性藉此可使貯器94的溫度實質降低到靶材熔點以下，亦即，以錫而言，是在約20至約230℃的範圍內，同時噴嘴總成102的溫度維持在該數值以上，亦即，在約240至約270℃的範圍內。這可藉由選擇連接微滴產生器92中有低導熱之兩個元件的材料來實現。不鏽鋼為此一材料的實施例。這也可藉由減少橫截面以及增加微滴產生器中連接貯器94與噴嘴總成102之區段的長度來實現。連接區段的增加長度可包括如圖3所示的連接區塊106。連接區塊106可放在過濾器 98及閥100的上游，如圖示，或噴嘴102上游的某個其他位置。
根據本發明另一方面，可排除閥100以及用以連接貯器94與噴嘴總成102的管子108中的一部份可用作閥，其係保護在噴嘴總成102內保持熔融狀態的靶材不暴露於在重新裝載期間可能引進貯器94的空氣。處於熔融狀態的靶材暴露於空氣可能導致靶材快速氧化，以及靶材吸入有危險高濃度的氧(產生氧化物顆粒的形成物)。用部份管子108作為閥也保護EUV腔室26內的真空以及防止靶材在大氣壓力的作用下流動通過噴嘴102。
為了實現可靠的閥作用，管子108最好有小內徑。在目前較佳的一具體實施例中，該直徑是在約0.5至2.0毫米之間。再者，管子108最好由靶材可合理良好地潤濕其表面的材料製成。例如，如果靶材為錫，則管子108可由鉬製成。
再者，最好將微滴產生器92設計成構成微滴產生器92之組件的溫度梯度產生安全地低於用來製成該等組件之材料之抗拉強度的應力。
此時請參考圖4，以下列出用於裝載靶材於如圖3所示之配置中的步驟。在微滴產生器92降壓後，貯器94的溫度在步驟S1降到可安全地處理它同時使噴嘴總成102維持在夠高的溫度以使靶材在其內保持熔融的一點。然後，在步驟S2打開貯器94，以及步驟S3放置固體靶材於貯器94內。然後，在步驟S4關閉貯器94，以及在步驟S5加熱到高 於錫之熔化溫度的溫度。然後，再增壓微滴產生器92。
上述系統的優點在於避免必須冷卻然後再加熱噴嘴總成102的必要性。不過，其缺點是需要使微滴產生器92停止工作以重新裝載它。最好有一種允許微滴產生器92實質連續地操作的系統，甚至正在再裝滿靶材的供應時。此一配置圖示於圖5。貯器92可用有閥114的管道112耦合至外部貯器110。在此及本文的它處，“外部”意指在微滴產生器92外。閥114可為冷凍閥。此一配置圖示於頒給Cymer公司的美國專利第7,122,816號，其全部內容在此併入本文作為參考資料。在此一系統中，藉由關閉閥114，降壓及冷卻外部貯器110，打開外部貯器110，以及添加固體靶材，關閉外部貯器110，以及加熱外部貯器110中的靶材以使它液化，操作員可填充外部貯器110。然後，操作員藉由打開閥114可使外部貯器110與微滴產生器貯器94流體連通以及造成熔融靶材流到貯器94。例如，在微滴產生器貯器94中的位準偵測器偵測到低位準時，需要周期性地再填充外部貯器110，但可在微滴產生器92操作時完成，這可節省時間。
在圖示於圖5的配置中，微滴產生器92用可撓加熱線路116連接至外部貯器110。這允許與微滴產生器92實質無關地移動微滴產生器92。由於移動活動構件104的系統不必移動外部貯器110的質量，而簡化微滴產生器92的可重覆及可控制定位。該外部貯器可具有大於微滴產生器的靶材容量。這也減少必須操縱耦合至活動構件之系統的靶材質量。
根據本發明另一方面，如圖6所示，提供第一外部貯器118與第二外部貯器120。外部貯器118用第一閥124連接至共用管線122。外部貯器120用第二閥126連接至共用管線122。共用管線122用加熱可撓線路116連接至微滴產生器92。閥124、126最好為在熱到足以熔化靶材時打開以及在太冷而無法熔化靶材時關閉的冷凍閥。
基於上述理由，微滴產生器貯器94的容積最好小於外部貯器118、120的容積以最小化微滴產生器92的質量。
此時請參考圖7，以下列出用於裝載靶材於如圖6所示之配置中的步驟。最初，在步驟S10，至少第一外部貯器118裝入靶材及關閉。然後，在步驟S12，熔化第一外部貯器118中的靶材。然後，在步驟S14，加壓第一外部貯器118。然後，在步驟S16，打開第一閥124。在步驟18及S20，供應靶材直到第一外部貯器118空乏。在此及它處應瞭解，在此背景下，空乏意指第一外部貯器118的靶材數量已落到預定臨界值以下。
當正在進行以上所描述的步驟時，第二外部貯器120在步驟S24、S26及S28裝入靶材，加熱及加壓。應瞭解，在第一外部貯器118中的靶材空乏之前，可在任何時候進行該等步驟。若發生此事，則在步驟S22關閉第一閥以及在步驟S30打開第二閥以使第二外部貯器120連接至微滴產生器貯器94。當正在進行剛剛所描述的步驟時，第一外部貯器118在步驟S10、12及14裝入靶材、加熱及加電壓。應瞭解，在第二外部貯器120中的靶材空乏之前，可在任何時候進行 該等步驟。若發生此事，則在步驟S30關閉第一閥以及在步驟S30打開第二閥以使第一外部貯器120連接至微滴產生器貯器94。然後，如上述地再填充第二內部貯器120，以及該等步驟被定時及定序成第二內部貯器120備妥開始供應熔融靶材給微滴產生器貯器94，以及此定序會無限期地繼續。以此方式，可供應微滴產生器92幾乎無窮盡的靶材供料以及可連續地操作而不需要再填充它的停機時間。
例如，在上述的連續再填充方法中，微滴產生器中的貯器94最好有小於第一、第二外部貯器118、120的容積。例如，微滴產生器貯器94的容積可在約50立方公分至約150立方公分的範圍內。較大的第一、第二外部貯器118、120之容積，例如，各自可在約200立方公分至約400立方公分的範圍內。
在此配置中，當前正在供應靶材給微滴產生器貯器94的外部貯器保持稍微高於微滴產生器92中之壓力的壓力以允許連續地填充微滴產生器貯器94。一旦第一外部貯器118空乏，閥124、126被定序成可切換到第二外部貯器120。同時，第一外部貯器118與微滴產生器92隔離、冷卻、及裝入固體靶材。然後，加熱第一外部貯器118讓它備妥供應靶材給微滴產生器92。在此方法中，循環時間不成問題，因為可實質連續地供應靶材給微滴產生器92。此方法也允許使用有潛力使用較高壓力及較快和更準確之轉向的低質量微滴產生器92。
如圖8A及圖8B所示，根據本發明另一方面，用 於再裝滿靶材的系統可包括可再填充靶材之丸粒124的漏斗122。漏斗122可用包含沿線隔離閥(in-line isolation valve)128的輸送管線126連接至微滴產生器貯器94。在隔離閥128關閉時，可填充漏斗122。然後，可用以下操作序列再填充微滴產生器92。
打開連接至漏斗122的真空管線130。在真空管線130打開時，也打開連接至漏斗200的惰性氣體供應管線132。這導致把雜質沖出漏斗122的清掃。
然後，關掉真空管線130以及增加惰性氣體供應管線132的壓力以與微滴產生器貯器94的壓力匹配。然後，打開隔離閥128以及增加漏斗122中的壓力至稍微高於微滴產生器貯器94中之壓力的位準。然後，引導漏斗122中的丸粒124進入漏斗200中分配丸粒124中之一個進入輸送管線126的分配機構134。
在圖示於圖8A及圖8B的具體實施例中，分配機構134被組配成為圓盤136。圓盤136設有尺寸組製作成可接受丸粒124中之一個的至少兩個孔洞138。在圖示於圖8B的示範具體實施例中，圓盤136設有8個周向間隔相等的孔洞138。不過，本技藝一般技術人員明白也可使用其他數目及配置的孔洞138。圓盤136會旋轉使得每一個孔洞138從它接受丸粒124的第一位置移到讓丸粒124進入輸送管線126的第二位置。圓盤136用有耦合至圓盤136之軸桿142的馬達140轉動。馬達140用也可控制閥128之操作的控制器144控制。分配機構134分配丸粒124的頻率可用由控制器144實施 的靶材消耗量算法控制。
此時請參考圖9，以下列出用於裝載靶材於如圖8A及圖8B所示之配置中的步驟。最初，在步驟S40，關閉閥128。然後，在步驟S42，漏斗200裝入丸粒124。然後，在步驟S44，如上述地清掃漏斗202。然後，在步驟S46，加壓漏斗200。然後，在步驟S48，打開閥128。在步驟S50，增加漏斗200中的壓力至高於輸送管線中之壓力的位準，以及操作該分配機構以輸送丸粒至輸送管線。
在一較佳具體實施例中，丸粒124均呈實質球形。孔洞138的形狀及尺寸組製作成可接受一個丸粒124。
漏斗200的尺寸組製作成可接受足夠數量的丸粒124以避免需要頻繁地再填充但是丸粒124的數量不會多到使微滴產生器92的質量增加到造成轉向更加困難的地步。
回收真空腔室26中未被汽化靶材也是一項技術挑戰。再度用熔融錫舉例說明，捕集器模組通常用來捕集錫。該捕集器模組最後會充滿熔融錫。最好能夠從捕集器模組排洩出靶材而不需要分解捕集器模組同時捕集器模組維持在低工作壓力。因此，最好提供一種允許在不中斷真空下抽取錫的閥。由於處於熔融狀態的錫容易與實質所有的金屬發生反應，必須開發出一種允許隔離真空腔室26與大氣而可抵擋錫之腐蝕作用的閥。
請參考圖10，根據本發明另一方面，該系統包括捕集器模組146，其係經組配成可執行閥調動作(valving action)用以移除靶材同時維持腔室26中之真空與大氣之間 的隔離。在入口150將接受已通過照射區域28但未被汽化之靶材之微滴152的位置處，捕集器模組146併入腔室26的底面148。入口150伸入在捕集器模組146之中的空腔154。
空腔154經組配成殘餘靶材永遠存在於入口150的底部與出口156之間，亦即，有些數量的靶材永遠留在分開入口150之底部與出口156的空腔154中。在排洩操作完成時，捕集器模組146用冷卻元件158冷卻。與靶材之相變有關的密度變化造成空腔154的靶材容積減少以及在入口150端四周的靶材會收縮而產生隔離入口150與出口156的緊密真空密封。冷卻元件158的操作中斷會開始新的排洩操作使得空腔154中的靶材融化以及重新建立入口150與出口156的流體連通。給定操作所抽取的靶材數量應夠大使得不需要太常做抽取操作，但是夠小使得在入口150底部與出口156之間有靶材存在。
在目前較佳的一具體實施例中，入口150最好被組配成為圓柱形管子。空腔154最好有圓柱形橫截面。出口156也最好有圓柱形橫截面。在圖示具體實施例中，出口156與空腔154整合，但是其他的配置也有可能。
以上說明包括多個具體實施例的實施例。當然，為了描述上述具體實施例不可能描述每一個想得到的組件或方法的組合，但是本技藝一般技術人員明白仍可能有各種具體實施例的許多其他組合及排列。因此，所描述的具體實施例旨在涵蓋落在隨附申請專利範圍之精神及範疇內的所有此類變更、修改及變體。此外，就用於實施方式或 申請專利範圍的術語“包含”而言，該術語與術語“包括”用作專利申請項中之過渡詞時所解釋的類似，都有內含的意思。。此外，雖然述及方面及/或具體實施例的元件可以單數方式描述或主張，然而仍考慮到複數，除非以單數明示限定。另外，任何方面及/或具體實施例中之一部份或所有可利用其他任何方面及/或具體實施例中之一部份或所有，除非另有說明。

Claims (17)

  1. 一種EUV光源靶材(target material)處理系統，其係包含：適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送(delivery)系統，以及適配來供應靶材至該靶材輸送系統的一靶材供應系統，該靶材輸送系統包含：一靶材貯器(reservoir)；與該靶材貯器流體連通(fluid communication)的一噴嘴(nozzle)；以及一加熱器，其係經配置成能夠使該噴嘴維持在高於足以使在該噴嘴中之靶材保持液體形式的一溫度；該靶材供應系統包含用以保存靶材的一儲存庫(repository)；該靶材處理系統更包含一靶材傳送(transfer)系統，其插設(interposed)在該靶材貯器與該儲存庫之間且適配來選擇性地建立用以由該儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器的一路徑(pathway)，該靶材傳送系統更包括在該儲存庫與該靶材貯器之間的一可撓線路(flexible line)，以允許該靶材輸送系統可獨立於(independently)該儲存庫移動。
  2. 如請求項1所述之系統，其中該靶材傳送系統包含一閥(valve)，以選擇性地建立用以由該儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器的一路徑，以及選擇性地隔離該儲存庫與一微滴產生器電漿源材料貯器。
  3. 如請求項1所述之系統，其中該儲存庫適配來接收一些固體形式之靶材，且其中該靶材處理系統包括能使該儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一加熱器。
  4. 如請求項1所述之系統，其中該靶材傳送系統更包括在該儲存庫與該靶材貯器之間的一熱致動閥。
  5. 一種EUV光源靶材處理系統，其係包含適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送系統，以及適配來供應靶材至該靶材輸送系統的一靶材供應系統，該靶材輸送系統包含：一靶材貯器；與該靶材貯器流體連通的一噴嘴；以及一加熱器，其係經配置成能夠使該噴嘴維持在高於足以使在該噴嘴中之靶材保持液體形式的一溫度；該靶材供應系統包含用以保存靶材的一第一儲存庫及一第二儲存庫；該靶材處理系統更包含插設在該靶材貯器與該第一儲存庫及該第二儲存庫之間的一靶材傳送系統，該靶材傳送系統適配來選擇性地建立用以由該第一儲存庫及該第二儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器的一路徑。
  6. 如請求項5所述之系統，其中該靶材傳送系統包括一閥以選擇性地建立用以由該第一儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器的一路徑，以及選擇性地隔離該第一儲存庫與該靶材貯器。
  7. 如請求項5所述之系統，其中該第一儲存庫適配來接收一些固體形式之靶材，且其中該靶材處理系統包括能使該第一儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一加熱器。
  8. 如請求項5所述之系統，其中該第二儲存庫適配來接收一些固體形式之靶材，且其中該靶材處理系統包括能使該第二儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一加熱器。
  9. 如請求項5所述之系統，其中該第一儲存庫與該第二儲存庫各自適配來接收一些固體形式之靶材，且其中該靶材處理系統包括能使該第一儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一第一加熱器，以及能使該第二儲存庫中之固體靶材變成液體靶材的一第二加熱器。
  10. 如請求項9所述之系統，其中該靶材處理系統適配成具有該第一儲存庫與該靶材貯器流體連通而且該第二儲存庫不與該靶材貯器流體連通的第一狀態，以及該第一儲存庫不與該靶材貯器流體連通而且該第二儲存庫與該靶材貯器流體連通的第二狀態。
  11. 如請求項5所述之系統，其中該靶材傳送系統更包括在該第一儲存庫與該靶材貯器之間的熱致動閥。
  12. 如請求項5所述之系統，其中該靶材傳送系統更包括在該第二儲存庫與一微滴產生器電漿源材料貯器之間的熱致動閥。
  13. 如請求項5所述之系統，其中該靶材傳送系統更包括在該第一儲存庫與該貯器之間的一可撓線路，以允許與該第一儲存庫無關地移動該靶材輸送系統。
  14. 如請求項5所述之系統，其中該靶材傳送系統更包括在該第二儲存庫與該貯器之間的一可撓線路，以允許與該第二儲存庫無關地移動該靶材輸送系統。
  15. 一種EUV光源靶材處理系統，其係包含適配來輸送靶材至一EUV光源之一照射區域的一靶材輸送系統，以及適配來供應靶材至該靶材輸送系統的一靶材供應系統，該靶材輸送系統包含：一靶材貯器；與該靶材貯器流體連通的一噴嘴；以及一加熱器，其係經配置成能夠使該噴嘴維持在高於足以使在該噴嘴中之靶材保持液體形式的一溫度；該靶材供應系統包含用以保存丸粒形式(in the form of pellets)之靶材的一儲存庫，該儲存庫包括用以一次一個地分配該等丸粒進入該路徑的一分配機構(dispensing mechanism)，該分配機構包含：具有界定多個孔洞(apertures)之結構的一元件，該等孔洞中之每一個的尺寸經製作成可接受該等丸粒中之一者，及一機構，其係機械耦合至該元件以便使該等孔洞中之每一個循序地從一第一位置移到第二位置，於第一位置，該等孔洞中之一者接受來自該儲存庫之一丸粒，以及在該第二位置，該丸粒被釋出(released)進入該路徑；該靶材處理系統更包含一靶材傳送系統，該靶材傳送系統插設在該靶材貯器與該儲存庫之間，且適配來選擇性地建立用以由該儲存庫傳送該等丸粒至該靶材貯器的一路徑。
  16. 如請求項15所述之系統，其中該靶材傳送系統包含一閥，以選擇性地建立用以由該儲存庫傳送該靶材至該靶材貯器的一路徑，以及選擇性地隔離該儲存庫與一微滴產生器電漿源材料貯器。
  17. 一種EUV光源靶材處理系統，其係包含：一靶材輸送系統，其係適配來輸送靶材至一EUV光源之一真空腔室(vacuum chamber)的一照射區域；以及一靶材回收(recovery)系統，其係在該真空腔室的一壁中且配置成可接收在未被照射下已通過該照射區域的用過靶材(spent target material)，該靶材回收系統包含：與該真空腔室之內部流體連通且配置成可接收該用過靶材的一第一埠；與該真空腔室之外部流體連通的一第二埠，在該第一埠與該第二埠之間用以保留用過靶材的一空腔；以及一溫度控制器，其用以致使該空腔具有使得該空腔中之固態的用過靶材將該第一埠與該第二埠密封隔離的第一溫度狀態，以及使得該空腔中之液態的用過靶材從該第一埠流動通過該空腔而流出該第二埠的第二溫度狀態。
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