TWI707194B - 操作極紫外光產生裝置之方法及極紫外輻射產生裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭露之一實施方式提供一種用於產生極紫外(EUV)輻射的源，此輻射源包括圍繞低氣壓環境的腔室。進氣口經配置以在腔室中提供清洗氣體。將複數個排氣口提供至腔室，每個排氣口具有對應閘閥，閘閥包括對應於將腔室與EUV掃描器分隔的排氣口的掃描器閘閥。壓力感測器設置在腔室內部並鄰近於掃描器閘閥。控制器經配置以基於壓力感測器的輸出來控制除掃描器閘閥之外的閘閥。

Description

操作極紫外光產生裝置之方法及極紫外輻 射產生裝置
本揭露之一實施方式有關於產生極紫外(EUV)輻射的裝置，以及操作以產生EUV輻射的方法。
極紫外(Extreme ultraviolet；EUV)微影正在用以製造具有小於22nm的特徵尺寸的半導體元件，以滿足積體電路中增大的元件密度的一直存在的需求。
一種產生EUV微影的EUV輻射的方法為藉由使用雷射產生的電漿(laser produced plasma；LPP)，其中使用雷射加熱熔融金屬(諸如錫)的液滴以產生發射EUV輻射的電漿。因為EUV輻射為電離輻射，故EUV輻射源通常保持在真空下。換言之，將熔融金屬液滴引入真空腔室中，在真空腔室中加熱熔融金屬液滴以產生EUV輻射。由電漿產生的EUV輻射由收集器鏡來收集並聚焦在其他光學元件上，EUV輻射從此光學元件被引導至微影工具。
本揭露之一實施方式有關於一種操作極紫外(EUV)光產生裝置的方法。其中EUV光產生裝置包括容器，容器具有進氣口、待連接至掃描器的介面口、設置在介面口處的閘閥以及排氣口。操作極紫外(EUV)光產生裝置的方法包括產生EUV光，同時從進氣口供應氣體並從排氣口排出氣體。停止EUV光產生。在停止EUV光產生之後，增大從排氣口排出之排氣的流速。在增大流速之後，關閉閘閥。
本揭露之一實施方式有關於一種操作極紫外(EUV)光產生裝置的方法。其中EUV光產生裝置包括容器，容器具有進氣口、待連接至掃描器的介面口、設置在介面口處的閘閥以及排氣口。操作極紫外(EUV)光產生裝置的方法包括產生EUV光，同時從進氣口供應氣體並從排氣口排出氣體。停止EUV光產生。在停止EUV光產生之後，監測鄰近於掃描器閘閥的壓力紊流。在判定壓力紊流大於閾值之後，增大從排氣口排出的排氣的流速。
本揭露之一實施方式有關於一種極紫外(EUV)輻射產生裝置，包括腔室、收集器鏡、EUV容器以及控制器。EUV容器設置在腔室中。其中EUV容器包括進氣口、介面口以及閘閥。進氣口經配置以將清洗氣體提供進EUV容器中。介面口待連接至一掃描器。閘閥設置在介面口處及一排氣口。控制器經配置以控制閘閥以抑制從閘閥朝向收集器鏡的氣流。
100:EUV輻射源裝置
105:腔室
110:收集器鏡
115:靶液滴產生器
120:靶液滴捕集器
130:第一緩衝氣體源
135:第二緩衝氣體源
140:出氣口
150:碎屑收集機構
151:截頭圓錐形支撐架
152:葉片
153:第一端支撐
154:第二端支撐
200:曝光工具
205:掃描器
300:激發雷射源裝置
310:雷射產生器
320:雷射導向光學元件
330:聚焦裝置
500:控制器
510:泵
910:下錐體
1000:EUV容器
1100:進氣口
1120:第一進氣口
1140:第二進氣口
1160:第三進氣口
1200:排氣口
1220:第一排氣口
1240:第二排氣口
1300:掃描器閘口
1400:碎屑排出控制組件
1402:氫氣流出
1404:紊流
1406:錫碎屑流出
1408:污染物
1420:閥
1421:閥
1422:閥
1423:閥
1424:閥
1425:閥
1430:掃描器閘閥
1440:壓力感測器
1442:壓力感測器
1444:壓力感測器
1446:壓力感測器
1447:壓力感測器
1448:壓力感測器
1451:流量計
1452:流量計
1453:流量計
1454:流量計
1455:流量計
1456:流量計
A1:光軸
BF:基層
DMP1:阻尼器
DMP2:阻尼器
DP:靶液滴
EUV:極紫外光
LR1:激發雷射
LR2:激發雷射
MF:主層
PP1:基座板
PP2:基座板
M1000:方法
S1010~S1040:步驟
M1100:方法
S1110~S1140:步驟
ZE:激發區
當結合附圖閱讀時，根據以下詳細描述可更好地理解本揭露之一實施方式。應強調，根據工業標準實踐，各種特徵未按比例繪製並且僅用作說明目的。事實上，為論述清楚起見，各特徵的尺寸可任意地增大或縮小。
第1圖為根據本揭露之一實施方式的一些實施例構造的具有雷射產生電漿(LPP)EUV輻射源的EUV微影系統的示意圖；第2A圖為根據本揭露之一實施方式的一些實施例的用於EUV輻射源中的碎屑收集機構的示意前視圖。第2B圖為根據本揭露之一實施方式的一些實施例的用於EUV輻射源中的碎屑收集機構的示意側視圖。第2C圖為根據本揭露之一實施方式的一些實施例的用於EUV輻射源中的葉片的部分視圖；第3圖示意地繪示根據實施例的EUV源的排氣流；第4圖示意地繪示根據各實施例的碎屑排出控制組件的佈局；第5A圖及第5B圖示意地繪示根據一些實施例的EUV源的EUV容器中的排氣流；第6圖繪示圖表示出排氣流速相對於時間之變化的一圖表；第7A圖及第7B圖繪示根據本揭露之一實施方式的實施例的用於調節清洗氣體在腔室之內的流動的碎屑排出控制組件的方法的流程圖；以及第8圖示意地繪示根據另一實施例之EUV源之EUV容器中的排氣流。
以下揭示內容提供許多不同實施例或實例，以便實現所提供標的的不同特徵。下文描述元件及佈置的特定實例以簡化本揭露之一實施方式的內容。當然，此等實例僅為實例且不意欲為限制性。舉例而言，在隨後描述中在第二特徵上方或在第二特徵上之第一特徵的形成可包括第一及第二特徵形成為直接接觸的實施例，以及亦可包括額外特徵可形成在第一及第二特徵之間，以使得第一及第二特徵可不直接接觸的實施例。另外，本揭露之一實施方式在各實例中可重複元件符號及/或字母。此重複為出於簡單清楚的目的，且本身不指示所論述各實施例及/或配置之間的關係。
另外，空間相對用語，諸如「在……之下」、「在……下方」、「下部」、「在……上方」、「上部」及類似術語，在本揭露之一實施方式中為便於描述可用於描述諸圖中所繪示之一個元件或特徵與另一(多個)元件或(多個)特徵的關係。除圖形中描繪的方向外，空間相對用語意欲包含元件在使用或操作中的不同方向。裝置/元件可為不同朝向(旋轉90度或以其他的方向)及在此使用之空間相對的描述詞可因此相應地解釋。另外，術語「由...製成」可意謂「包含」或者「由...組成」。
本揭露之一實施方式一般係關於極紫外(Extreme ultraviolet；EUV)微影系統及方法。更特定言之，本案係關於用於減輕雷射產生電漿(laser produced plasma； LPP)之EUV輻射源中的EUV收集器鏡上的污染的裝置及方法。收集器鏡，亦稱為LPP EUV收集器鏡或EUV收集器鏡，為LPP EUV輻射源的重要元件。收集器鏡收集並反射EUV輻射，並且有助於提高整體EUV轉換效率。然而，由於粒子、離子、輻射及碎屑沉積的影響，收集器鏡受到損壞並降級。特別地，錫(Sn)碎屑為EUV收集器鏡的污染源之一。EUV收集器鏡的使用壽命，也就是反射率衰減至初始反射率一半的時間，為EUV掃描器的最重要因素之一。EUV收集器鏡反射率衰減的主要原因是，由EUV光產生程序不可避免地產生的EUV收集器鏡表面上的殘餘金屬污染(錫碎屑)。
本揭露之一實施方式的目標之一涉及減少沉積於LPP EUV收集器鏡上的碎屑，由此增大其可用壽命。本揭露之一實施方式的技術，係藉由降低調換EUV收集器鏡的頻率，而將EUV收集器鏡保持在需要狀態達較長的時間。換言之，EUV掃描器將維持最高曝光能力及產量，並且需要更少頻率的維護，由此降低調換EUV收集器鏡所需之為期一周停工時間的頻率。
第1圖為EUV微影系統的示意圖及圖解圖。EUV微影系統包括用於產生EUV光的EUV輻射源裝置100、曝光工具200(諸如掃描器)以及激發雷射源裝置300。如第1圖繪示，在一些實施例中，EUV輻射源裝置100及曝光工具200安裝在潔淨室的主層MF上，而激發雷射源裝置300安裝在位於主層MF之下的基層BF上。EUV輻射源裝置100及曝光工具200中的每一者分別經由阻尼器DMP1及阻尼器DMP2置放於基座板 PP1及基座板PP2上方。EUV輻射源裝置100及曝光工具200藉由耦合機構彼此耦接，此耦合機構可包括聚焦單元。
微影系統為極紫外(EUV)微影系統，EUV微影系統經設計以藉由EUV光(或EUV輻射)曝光光阻層。光阻層為對EUV光敏感的材料。EUV微影系統使用EUV輻射源裝置100產生EUV光，諸如波長範圍在約1nm與約100nm之間的EUV光。在一個特定實例中，EUV輻射源裝置100產生波長集中在約13.5nm處的EUV光。在本實施例中，EUV輻射源裝置100使用雷射產生電漿(LPP)機構以產生EUV輻射。
曝光工具200包括諸如凸/凹/平面鏡的各種反射光學元件、包括遮罩平臺的遮罩固持機構、以及晶圓固持機構。由EUV輻射源裝置100產生的EUV輻射EUV由反射光學元件引導至固定在遮罩平臺上的遮罩上。在一些實施例中，遮罩平臺包括用以固定遮罩的靜電卡盤(electrostatic chuck；e-chuck)。因為氣體分子吸收EUV光，所以將用於EUV微影圖案化的微影系統維持在真空或低壓環境中以避免EUV強度損失。
在本揭露之一實施方式中，條件遮罩、光罩及主光罩可交互地使用。在本實施例中，遮罩為反射遮罩。遮罩的一個示例性結構包括具有適當材料(諸如低熱膨脹材料或熔凝石英)的基板。在各實例中，材料包括二氧化鈦(TiO2)摻雜的二氧化矽(SiO2)，或具有低熱膨脹的其他適當材料。遮罩包括沉積於基板上的多個反射層(multiple layer；ML)。ML包括複數個薄膜對，諸如鉬矽(molybdenum-silicon；Mo/Si)膜對(例 如，每個膜對中鉬層在矽層上方或下方)。或者，ML可包括鉬鈹(molybdenum-beryllium；Mo/Be)膜對，或經構造以高效反射EUV光的其他適合材料。遮罩可進一步包括覆蓋層，諸如釕(Ru)，其設置於ML上用於保護作用。遮罩進一步包括沉積於ML上方的吸收層，諸如鉭氮化硼(TaBN)層。吸收層經圖案化以定義積體電路(IC)層。或者，另一反射層可沉積於ML上方並且經圖案化以定義積體電路層，由此形成EUV相位移遮罩(EUV phase shift mask)。
曝光工具200包括投影光學元件模組。投影光學元件模組用於將遮罩的圖案成像在其上塗覆有光阻的半導體基板上，此半導體基板固定在曝光工具200的基板平臺上。投影光學元件模組通常包括反射光學元件。從遮罩引導的EUV輻射(EUV光)，攜帶定義在遮罩上的圖案的影像，由投影光學元件模組收集，從而在光阻上形成影像。
在本實施例中，半導體基板為半導體晶圓，諸如矽晶圓或待圖案化的其他類型的晶圓。在本實施例中，半導體基板塗覆有對EUV光敏感的光阻層。包括彼等上述元件的各種元件整合在一起並且可操作地執行EUV微影曝光製程。
微影系統可以進一步包括其他模組或者與其他模組整合(或耦接)。
如第1圖繪示，EUV輻射源裝置100包括由腔室105包圍的靶液滴產生器115及LPP收集器鏡110。靶液滴產生器115產生複數個靶液滴DP(target droplets)。在一些實施例中，靶液滴DP為錫(Sn)液滴。在一些實施例中，錫液滴均具 有約30微米(μm)的直徑。在一些實施例中，錫靶液滴DP以約50滴每秒的速率產生並且以約70米每秒(m/s)的速度引入激發區ZE中。其他材料亦可用於靶液滴，例如，諸如包含錫或鋰(Li)的共晶合金的含錫液體材料。
由激發雷射源裝置300產生的激發雷射LR2為脈衝雷射。在一些實施例中，激發雷射包括預加熱雷射及主雷射。預加熱雷射脈衝用於加熱(或預加熱)靶液滴以產生低密度靶羽流，其隨後由主雷射脈衝加熱(或再加熱)，從而產生EUV光的增加的發射。
在各實施例中，預加熱雷射脈衝具有約100μm或更小的光斑大小，及主雷射脈衝具有約200-300μm的光斑大小。
激發雷射LR2(雷射脈衝)由激發雷射源裝置300產生。激發雷射源裝置300可以包括雷射產生器310、雷射導向光學元件320及聚焦裝置330。在一些實施例中，雷射源產生器310包括二氧化碳(CO2)或摻釹釔鋁石榴石(Nd：YAG)雷射源。由雷射產生器310產生的激發雷射LR1(雷射光)由雷射導向光學元件320導向且由聚焦裝置330聚焦至激發雷射LR2中，隨後EUV輻射源裝置100中。
激發雷射LR2(雷射光)通過視窗(或透鏡)引導進激發區ZE中。視窗採用大體上對雷射束透明的適當材料。脈衝雷射的產生與靶液滴的產生同步。隨著靶液滴移動穿過激發區，預脈衝加熱靶液滴並且將其轉換成低密度靶流束(low-density target plumes)。控制預脈衝與主脈衝之間的延 遲以允許靶羽流形成且擴大為最佳尺寸及幾何形狀。當主脈衝加熱靶羽流時，產生高溫電漿。電漿發射由EUV收集器鏡110收集的EUV輻射。EUV收集器鏡110進一步反射及聚焦用於微影曝光製程的EUV輻射。在一些實施例中，液滴捕集器120安裝在靶液滴產生器115的對面。液滴捕集器120用於捕獲多餘靶液滴。例如，雷射脈衝可能會特意錯過一些靶液滴。
EUV收集器鏡110經設計具有適合的塗層材料及形狀，以充當用於EUV收集、反射、及聚焦的鏡。在一些實施例中，EUV收集器鏡110經設計具有橢圓形幾何形狀。在一些實施例中，EUV收集器鏡110的塗層材料與EUV遮罩的反射多層類似。在一些實例中，EUV收集器鏡110的塗層材料包括ML(諸如複數個Mo/Si膜對)，且可進一步包括塗覆在ML上以實質上反射EUV光的覆蓋層(諸如Ru)。在一些實施例中，EUV收集器鏡110可進一步包括光柵結構，該結構經設計以有效地散射引導至EUV收集器鏡110上的雷射束。例如，將氮化矽層塗覆在EUV收集器鏡110上並且經圖案化以具有光柵圖案。
在此種EUV輻射源裝置中，由雷射應用產生的電漿產生實體碎屑，諸如液滴的離子、氣體、及原子，以及期望的EUV輻射。必須防止材料積聚在EUV收集器鏡110上，並且同時防止實體碎屑離開腔室105並進入曝光工具200中。
如第1圖繪示，在一些實施例中，緩衝氣體經由收集器鏡110中的孔口而從第一緩衝氣體源130供應，脈衝雷射藉由此孔口輸送至錫液滴。在一些實施例中，緩衝氣體為氫 (H2)、氦(He)、氬(Ar)、氮(N2)或另一種惰性氣體。在某些實施例中，氫(H2)用作藉由緩衝氣體的電離而產生的H自由基，並且可用於清洗目的。緩衝氣體亦可經由一或多個第二緩衝氣體源135朝向EUV收集器鏡110及/或圍繞EUV收集器鏡110的邊緣提供。另外，腔室105包括一或多個出氣口140，以便將緩衝氣體排出腔室105。
氫氣具有對EUV輻射的低吸收性。到達EUV收集器鏡110之塗層表面的氫氣與液滴金屬化學反應，形成氫化物，例如金屬氫化物。當錫(Sn)用作液滴時，形成錫烷(SnH4)，其為EUV產生製程的氣體副產物。隨後經由出氣口140將氣態SnH4泵出。然而，將所有氣態SnH4從腔室排出，並且防止SnH4進入曝光工具200是很難的。
為了捕獲SnH4或其他碎屑，一或多個碎屑收集機構150用於腔室105中。
如第1圖繪示，沿激發區ZE與EUV輻射源裝置100的輸出埠之間的光軸A1設置一或多個碎屑收集機構150(debris collection mechanism；DCM)。第2A圖為碎屑收集機構150的前視圖，以及第2B圖為碎屑收集機構150的示意等角視圖。第2A圖為碎屑收集機構150的前視圖及第2B圖為碎屑收集機構150的示意側視圖。第2C圖為碎屑收集機構150的部分詳視圖。碎屑收集機構150包括截頭圓錐形支撐架151、可操作地支撐在外殼內旋轉的複數個葉片152的第一端支撐153及第二端支撐154。第一端支撐153具有比第二端支撐154更大的直徑。碎屑收集機構150用於藉由經由旋轉葉片152掃 除緩慢的錫原子及/或SnH4，來防止腔室105內的EUV收集器鏡110及/或其他元件/部分的表面由錫蒸氣塗覆。
這些複數個葉片152從截頭圓錐形支撐架151徑向向內凸出。葉片152為薄且長的板。在一些實施例中，平面視圖中每個葉片152具有三角形的、或梯形的、或梯形形狀。對齊葉片152，以便其縱軸平行於光軸A1，以便其向EUV輻射呈現最小可能的橫截面面積。葉片152向光軸A1凸出，但不延伸到光軸A1。在一些實施例中，碎屑收集機構150的中心核心為空的。碎屑收集機構150藉由驅動單元而旋轉，驅動單元包括一或多個馬達、一或多個皮帶、及/或一或多個齒輪，或任何旋轉機構。在一些實施例中，藉由加熱器在100℃至400℃下加熱葉片152。
第3圖示意繪示根據實施例的EUV源的EUV容器1000。EUV容器1000位於腔室105內並且包括：收集器鏡110、靶液滴產生器115(見第1圖)、錫液滴捕集器120(見第1圖)、葉片152、及下錐體910。
EUV容器1000包括進氣口1100、排氣口1200、及用於接收並傳輸清洗氣體的掃描器閘口1300。掃描器閘口1300為連接在EUV容器1000與掃描器205之間的介面口。掃描器閘口1300將EUV容器1000(最終腔室105)與掃描器205分隔。在一些實施例中，掃描器閘閥1430(scanner gate valve；SGV)設置在介面口及排氣口1200處。EUV容器1000可向EUV輻射源裝置100內的腔室105傳輸清洗氣體(諸如氫氣)及/者從腔室105接收清洗氣體。流過EUV容器1000的氫氣可 黏附至EUV容器1000內的碎屑，使得氫氣可將碎屑移除至EUV容器1000外部。
進氣口1100包括第一進氣口1120、第二進氣口1140以及第三進氣口1160。第一進氣口1120及第二進氣口1140位於收集器鏡110的周圍部分附近。第三進氣口1160位元於中心部分並穿過收集器鏡110。排氣口1200包括第一排氣口1220及第二排氣口1240。第一排氣口1220及第二排氣口1240位於下錐體910的更大周圍部分附近。在一些實施例中，第一排氣口1220及第二排氣口1240沿z軸對稱定位。掃描器閘口1300充當入口及/或排氣口，並將腔室105的EUV容器1000與掃描器205分離。儘管第3圖中示出的EUV容器1000包括上述入口/排氣口，但EUV容器1000的替代實施例包括不同數目及/或佈置的入口及/或排氣口。
第4圖繪示根據本揭露之一實施方式的實施例的碎屑排出控制組件1400的示意圖。碎屑排出控制組件1400包括控制閥1421、控制閥1422、控制閥1423、控制閥1424及控制閥1425(統稱為控制閥1420)，掃描器閘閥1430(scanner gate valve；SGV)、及壓力感測器1442、壓力感測器1444及壓力感測器1446(統稱為壓力感測器1440)。進氣口及排氣口中每一者分別連接至控制閥1420，以控制氣體流過口(流入或流出EUV容器1000及腔室105)的流速。
在一些實施例中，控制器500可操作地連接至壓力感測器1440、控制閥1420以及及泵510。控制器500分別基於每個流量計1451、流量計1452、流量計1453、流量計1454、 流量計1455、流量計1456，來分別地控制控制閥1421、控制閥1422、控制閥1423、控制閥1424、控制閥1425以及掃描器閘閥1430的操作。在一些實施例中，沿EUV容器1000側面的排氣閥1424、排氣閥1425包括基於在壓力感測器1442處量測的內壓力值的反饋控制。此種反饋控制將內壓力值保持恆定以使液滴及電漿穩定。在一些實施例中，排氣閥1424、排氣閥1425包括基於在壓力感測器1442處量測的內壓力值及在壓力感測器1444處量測的外壓力值的另一反饋控制。在一些實施例中，沿EUV容器1000側面的排氣閥1424、排氣閥1425經替換成蝶形閥，以基於由壓力感測器1446報告的在掃描器閘閥1430(SGV)處量測的局部壓力值來控制流速。應注意，儘管上述實施例描述蝶形閥，但可由碎屑排出控制組件1400控制的任何可變開口閥都可替代蝶形閥使用。例如，在一些實施例中，使用百葉閥、雙網閥、或滑動閘閥。在一些實施例中，控制器500包括處理器及儲存控制程式的記憶體，並且當控制程式由處理器執行時，控制程式使得處理器執行期望操作。在其他實施例中，控制器500包括微型電腦。
方法之一包括藉由抑制紊流改善腔室中氫氣(或類似清洗氣體)的流體動力學及/或特徵，使得碎屑可從EUV容器1000及腔室105流暢地排出。此種流動防止電漿及/或腐蝕材料的碎屑到達收集器鏡110，並最終將他們從腔室105去除。本揭露之一實施方式的碎屑排出控制組件1400使用與控制閥1420連接的進氣口及排氣口以控制排氣的流速。碎屑排 出控制組件1400經配置以使用最小化EUV容器1000內的紊流的改善技術來將碎屑從EUV容器1000及腔室105去除。
第5A圖及第5B圖示意地繪示EUV源的EUV容器中的排氣流。在一些實施例中，EUV容器1000基於在壓力感測器1442處量測的內壓力值調節氫氣的流動，以在正常EUV產生操作期間將內壓力值維持恆定。在一些實施例中，如第5A圖繪示，掃描器閘口1300充當掃描器205的進氣/排氣口。在此種實施例中，清洗氣體可與碎屑混合並流進掃描器205中。為了防止與碎屑混合的氣體流向掃描器205，在一些實施例中，如第5B圖繪示，當停止EUV產生時，關閉掃描器閘閥1430(SGV)以將EUV容器1000與掃描器205分隔，用於沖洗操作。因此，掃描器閘閥1430防止與碎屑混合的氣體從輻射腔室流至掃描器205，例如當用於清潔的目的沖洗腔室時。然而，如第5A圖繪示之氫氣流出1402，由於氫氣流出1402的突然變化，如第5B圖繪示，氫氣流出1402被擾動而在EUV容器1000內產生氫氣的紊流1404。此種紊流1404可能不但擾亂錫碎屑流出1406，而且進一步導致一段時間內沉積於收集器鏡110上的污染物1408。
第6圖繪示一圖表，此圖表示出使用碎屑排出控制組件1400的排氣流速的變化。橫軸表示經過的時間。在階段I期間，使用從進氣口供應的清洗氣體執行正常操作(EUV產生)，並將排出經由排氣口排出的氣體，如第5A圖繪示。在階段II期間，當停止正常操作時，碎屑排出控制組件1400繼續將清洗氣體傳輸至腔室及從腔室接收清洗氣體，而不增大 排氣流速。在階段II期間，第一時間Ta的範圍在約6分鐘至10分鐘。在一些實施例中，第一時間Ta為以下時間中的一者：6分鐘、7分鐘、8分鐘、9分鐘、及10分鐘。在階段III期間，當第一時間Ta結束時，碎屑排出控制組件1400控制氣體排出口及/或排氣泵以增大穿過第一排氣口1220及第二排氣口1240的排氣流速。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400的階段III的時間α可根據情況而變化。舉例來說，時間α是在約3分鐘至約7分鐘的範圍內。在一些實施例中，階段III的時間α是約5分鐘。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400線性增大排氣流速。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400基於在壓力感測器1442處量測的內壓力值增大排氣流速。在其他實施例中，碎屑排出控制組件1400基於在壓力感測器1442處量測的內壓力值及在壓力感測器1444處量測的外壓力值而增大排氣流速。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400基於局部壓力值而增大排氣流速，此局部壓力值在由壓力感測器1446報告的在掃描器閘閥1430(SGV)處量測。碎屑排出控制組件1400經配置以在階段IV的第二時間Tb之前控制可接受範圍內的排氣流速。在一些實施例中，階段IV的第二時間Tb的範圍為約3分鐘至5分鐘。在一些實施例中，階段IV的第二時間Tb為以下時間中的一者：3分鐘、4分鐘、及5分鐘。當階段IV的第二時間Tb結束時，關閉掃描器閘閥1430，及碎屑排出控制組件1400執行階段V的第三時間Tc的沖洗操作。在一些實施例中，沖洗操作的階段V的第三時間Tc的範圍為約150分鐘 至210分鐘。在一些實施例中，階段V的第三時間Tc為約180分鐘。
在沖洗的步驟，為了清潔的目的，要供給和排出極度清潔乾燥空氣(extreme clean dry air；XCDA)。在一些實施例中，XCDA包括N2氣體。在一些實施例中，XCDA的使用次數，範圍約是3次至5次。在一些實施例中，XCDA被使用4次。XCDA在第一壓力與第二壓力之間引入。在一些實施例中，用於沖洗操作的第一壓力(填充壓力)在約700Pa至900Pa的範圍內。在一些實施例中，第一壓力為約800Pa。在一些實施例中，用於沖洗操作的第二壓力(排氣壓力)在約300Pa至500Pa的範圍內。在一些實施例中，第二壓力為約400Pa。在一些實施例中，用於沖洗操作的第二壓力是在第一壓力的約40%至約60%的範圍內。在一些實施例中，第二壓力在第一壓力的約30%至約70%的範圍內。
第7A圖繪示根據本揭露之一實施方式的實施例的控制碎屑排出控制組件1400的方法M1000的流程圖。方法包括以下步驟，在步驟S1010處，當將氣體從進氣口供應並將氣體從排氣口排出時產生EUV光。接著，方法包括以下步驟，在步驟S1020處，停止EUV光產生。
在停止EUV光產生之後，方法包括以下步驟，在步驟S1030處，增大從排氣口排出排氣的流速。由流量計1454、流量計1455量測的流速指示碎屑排出控制組件1400的效能。在流速變化由流量計1454、流量計1455檢測到的一些實施例中，控制器基於由流量計1451、流量計1452、流量計 1453、流量計1454、流量計1455、流量計1456量測的流速的值及/或流速的變化率來執行判定。在一些實施例中，流量計1451、流量計1452、流量計1453、流量計1454、流量計1455、流量計1456包括邏輯電路，此邏輯電路經程式化以當流速量測值的檢測變化不在可接受範圍內時產生預定訊號。例如，當流速量測值的檢測變化小於某個閾值時，產生訊號。流速量測值的變化的閾值為例如，碎屑排出控制組件1400的流速量測值中的預期最小變化。在一些實施例中，流速量測值的預期最小變化基於最大變化的流速量測值中的平均變化來判定。在一些實施例中，流速量測值的預期最小變化為例如一個標準偏差或兩個標準偏差，其小於針對最大變化判定的流速量測值的平均變化。若流量計1454、流量計1455的流速量測值不在可接受範圍內，則自動調節排氣閥1424及/或所連接的泵的可配置參數以增大或減小由流量計1454、流量計1455量測的流速中的變換，以致最終使排氣流速在可接受範圍內。
在步驟S1040處，在增大流速之後，方法包括關閉閘閥。
第7B圖繪示根據本揭露之一實施方式的另一實施例的控制碎屑排出控制組件1400的方法M1100的流程圖。方法包括以下步驟，在步驟S1110處，當將氣體從進氣口供應並將氣體從排氣口排出時產生EUV光。接著，方法包括以下步驟，在步驟S1120處，停止EUV光產生。
在停止EUV光產生之後，方法包括以下步驟，在步驟S1130處，監測由來自壓力感測器1442、壓力感測器1444 及壓力感測器1446(統稱為壓力感測器1440)的量測值指示的壓力紊流。特別地，由位於EUV容器1000的掃描器閘閥1430(SGV)附近的壓力感測器1446量測的壓力，用以監測由清洗氣體在容器內引起的壓力紊流。在一些實施例中，壓力紊流由碎屑排出控制組件1400的控制器500基於壓力感測器1446量測的壓力量測值是否增大及/或減小來判定。由壓力感測器1446量測的壓力指示掃描器閘閥1430(SGV)附近的壓力紊流。在一些實施例中，壓力變化由壓力感測器1442、壓力感測器1444及壓力感測器1446(統稱為壓力感測器1440)檢測，碎屑排出控制組件1400的控制器500基於由壓力感測器1442、壓力感測器1444及壓力感測器1446量測的壓力值及/或壓力的變化率來執行判定。在一些實施例中，壓力感測器1440包括邏輯電路，此邏輯電路經程式化以當壓力量測值的檢測變化不在可接受範圍內時產生預定訊號。例如，當壓力量測值的檢測變化大於某個閾值時，產生訊號。壓力量測值的變化的閾值為例如壓力量測值中的預期最小變化。在一些實施例中，壓力量測值的預期最小變化基於最大變化的壓力量測值中的平均變化來判定。在一些實施例中，壓力量測值的預期最小變化為例如一個標準偏差或兩個標準偏差，其小於針對最大變化判定的流速量測值的平均變化。
在藉由碎屑排出控制組件1400的控制器500，判定壓力紊流大於閾值之後，在步驟S1140處，自動調節排氣閥1424、排氣閥1425的配置參數以增大從排氣口排出的排氣的 流速，以致最終使排氣流速與其最佳流速的比在可接受範圍內。
第8圖繪示根據本揭露之一實施方式的實施例的示例性碎屑排出控制組件1400的示意圖。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400包括壓力感測器1442、壓力感測器1444，及位於掃描器閘閥1430(SGV)附近的第一壓力感測器1447及位於排氣閥1425附近的第二壓力感測器1448。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400識別掃描器閘閥1430(SGV)與收集器鏡110之間的氣流，當由壓力感測器1447量測的壓力高於及/或低於由壓力感測器1442量測的壓力時。在一最小的些實施例中，碎屑排出控制組件1400識別掃描器閘閥1430(SGV)與收集器鏡110之間的最小氣流，當由壓力感測器1447及壓力感測器1442量測的壓力彼此接近時。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400識別掃描器閘閥1430(SGV)與收集器鏡110之間的氣流紊流，當由壓力感測器1447及壓力感測器1442量測的兩個壓力值快速變化時。在一些實施例中，碎屑排出控制組件1400使用由位於排氣閥1424的壓力感測器1444及位於排氣閥1425附近的第二壓力感測器1448量測的壓力，識別排氣閥1424、排氣閥1425之間的排氣流量平衡。
本揭露之一實施方式揭示的實施例藉由延長收集器鏡的壽命及將EUV光產生裝置保持具有良好反射率的收集器鏡，來提高EUV光產生裝置的生產量。本文揭示的實施例亦藉由減少當調換收集器鏡時預防維護需要的停工時間，來改進 EUV光產生裝置的可用性。本文揭示的實施例藉由減小收集器鏡中的污染風險來提高可靠性。
根據本揭露之一實施方式的一個態樣，操作EUV光產生裝置的方法包括：當將氣體從進氣口供應並將氣體從排氣口排出時產生EUV光。EUV光產生裝置包括容器，容器具有進氣口、介面口及排氣口。介面口連接至掃描器，及閘閥設置在介面口處。接著，停止EUV光產生。在停止EUV光產生之後，增大從排氣口排出的排氣的流速。在增大流速之後，關閉閘閥。在一些實施例中，在停止EUV光產生之後，方法進一步監測壓力紊流以抑制氣流從閘閥朝向收集器鏡。在一些實施例中，方法進一步基於在位於容器內的壓力感測器處量測的內壓力值，來控制排氣的流速。在一些實施例中，方法進一步基於由位於容器內的壓力感測器量測的內壓力及由位於容器外的壓力感測器量測的外壓力，來控制排氣的流速。在一些實施例中，方法進一步基於由鄰近於掃描器閘閥的壓力感測器量測的局部壓力，來控制排氣的流速。在一些實施例中，在停止EUV光產生之後，方法在增大從排氣口排出的排氣的流速之前等待約小於10分鐘。在一些實施例中，在增大排氣的流速之後，方法在關閉閘閥之前等待約小於5分鐘。
根據本揭露之一實施方式的另一態樣，操作EUV光產生裝置的方法包括：當將氣體從進氣口供應並將氣體從排氣口排出時產生EUV光。EUV光產生裝置包括容器，容器具有進氣口、介面口及排氣口。介面口連接至掃描器，及閘閥設置在介面口處。接著，停止EUV光產生。在停止EUV光產生 之後，監測鄰近於掃描器閘閥的壓力紊流。在判定壓力紊流大於閾值之後，增大從排氣口排出的排氣的流速。在一些實施例中，方法進一步在增大流速之後關閉閘。在一些實施例中，方法進一步在增大流速之前且在停止EUV產生之後，關閉閘。在一些實施例中，在停止EUV光產生之後，方法等待約小於10分鐘來監測鄰近於掃描器閘閥的壓力紊流。在一些實施例中，在增大排氣的流速之後，方法在關閉閘閥之前等待約小於5分鐘。在一些實施例中，在關閉閘閥之後，方法執行沖洗操作以清洗容器。
根據本揭露之一實施方式的另一態樣，用於產生極紫外(EUV)輻射的裝置包括腔室、EUV容器、及控制器。EUV容器設置在腔室中。EUV容器包括進氣口、介面口、設置在介面口處的閘閥及排氣口。進氣口經配置以將清洗氣體提供進EUV容器中。介面口連接至掃描器。控制器經配置以控制閘閥以抑制從閘閥朝向收集器鏡的氣流。在一些實施例中，壓力感測器位於閘閥附近以在掃描器閘閥附近量測腔室內的局部壓力。在一些實施例中，排氣口包括蝶形閥。在一些實施例中，控制器經配置以基於EUV容器內的壓力感測器的量測值來控制閘閥。在一些實施例中，控制器經配置以在停止EUV光產生之後小於約10分鐘增大排氣的流速。在一些實施例中，裝置進一步包括第二壓力感測器以監測排氣閥之間的排氣流量平衡。在一些實施例中，控制器經配置以基於在掃描器閘閥處量測的局部壓力值來控制排氣閥。
應將理解，並非所有優點都必須在本揭露之一實施方式中論述，所有實施例或實例都不需要特定的優點，並且其他實施例或實例可以提供不同的優點。
上文概述若干實施例或實例之特徵，使得熟習此項技術者可更好地理解本揭露之一實施方式的態樣。熟習此項技術者應瞭解，其可輕易使用本揭露之一實施方式作為設計或修改其他製程及結構的基礎，以便實施本文所介紹之實施例或實例的相同目的及/或達成相同優點。熟習此項技術者亦應認識到，此類等效結構並未脫離本揭露之一實施方式之精神及範疇，且可在不脫離本揭露之一實施方式之精神及範疇的情況下進行本揭露之一實施方式的各種變化、替代及更改。
100:EUV輻射源裝置
105:腔室
110:收集器鏡
115:靶液滴產生器
120:液滴捕集器
130:第一緩衝氣體源
135:第二緩衝氣體源
140:出氣口
150:碎屑收集機構
200:曝光工具
300:激發雷射源裝置
310:雷射產生器
320:雷射導向光學元件
330:聚焦裝置
1000:EUV容器
1200:排氣口
A1:光軸
BF:基層
DP:靶液滴
EUV:極紫外光
DMP1:阻尼器
DMP2:阻尼器
LR1:激發雷射
LR2:激發雷射
MF:主層
PP1:基座板
PP2:基座板
ZE:激發區

Claims (10)

  1. 一種操作一極紫外(EUV)光產生裝置的方法，其中該EUV光產生裝置包括一容器，該容器具有一進氣口、待連接至一掃描器的一介面口、設置在該介面口處的一閘閥、及一排氣口，該方法包括：產生EUV光，同時從該進氣口供應一氣體並從該排氣口排出該氣體；停止該EUV光產生；在停止該EUV光產生之後，增大從該排氣口排出的該排氣的一流速；以及在增大該流速之後，關閉該閘閥。
  2. 如請求項1所述之方法，進一步包括：在停止該EUV光產生之後，監測一壓力紊流以抑制從該閘閥朝向該EUV光產生裝置之一收集器鏡的氣流。
  3. 如請求項1所述之方法，進一步包括：基於在位於該容器內的一壓力感測器處量測的一內壓力值，來控制該排氣的該流速。
  4. 如請求項1所述之方法，進一步包括：基於由位於該容器內的一壓力感測器量測的一內壓力及位於該容器外部的一壓力感測器量測的一外壓力，來控制該排氣的該流速。
  5. 如請求項1所述之方法，進一步包括：基於由鄰近於一掃描器閘閥的一壓力感測器量測的一局部壓力，來控制該排氣的該流速。
  6. 一種操作一極紫外(EUV)光產生裝置的方法，其中該EUV光產生裝置包括一容器，該容器具有一進氣口、待連接至一掃描器的一介面口、設置在該介面口處的一閘閥、及一排氣口，該方法包括：產生EUV光，同時從該進氣口供應一氣體並從該排氣口排出該氣體；停止該EUV光產生；在停止該EUV光產生之後，監測鄰近於一掃描器閘閥的一壓力紊流；以及在判定該壓力紊流大於一閾值之後，增大從該排氣口排出的該排氣的一流速。
  7. 如請求項6所述之方法，進一步包括：在增大該流速之前且在停止該EUV產生之後，關閉該閘閥。
  8. 一種極紫外(EUV)輻射產生裝置，包括：一腔室；一收集器鏡；一EUV容器，設置在該腔室中，其中該EUV容器包括：一進氣口，經配置以將一清洗氣體提供進該EUV容器中； 一介面口，待連接至一掃描器；以及一閘閥，設置在介面口處，及一排氣口；以及一控制器，經配置以控制該閘閥以抑制從該閘閥朝向該收集器鏡的氣流。
  9. 如請求項8所述之EUV輻射產生裝置，其中該壓力感測器位於該閘閥附近以在該閘閥附近量測該腔室內的一局部壓力。
  10. 如請求項8所述之EUV輻射產生裝置，進一步包括一第二壓力感測器，該第二壓力感測器用以監測該排氣閥之間的一排氣流量平衡。
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