用于极紫外光源的供应系统

文档序号:1510888 发布日期:2020-02-07 浏览:30次 >En<

阅读说明:本技术 用于极紫外光源的供应系统 (Supply system for extreme ultraviolet light source ) 是由 K·G·温克尔斯 G·O·瓦申科 T·W·德赖森 J·F·迪杰克斯曼 B·L·W·M·范德文 于 2018-06-19 设计创作,主要内容包括:一种用于极紫外(EUV)光源的供应系统,包括:装置,被配置为被流体地耦合到贮存器,该贮存器被配置为包含在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,该装置包括两个或多个目标形成单元,目标形成单元中的每个目标形成单元包括:喷嘴结构,被配置为从贮存器接收目标材料,该喷嘴结构包括孔口,该孔口被配置为将目标材料发射到等离子体形成位置的孔口。该供应系统还包括控制系统,该控制系统被配置为选择目标形成单元中的、用于将目标材料发射到等离子体形成位置的特定目标形成单元。一种用于超紫外线(EUV)光源的供应系统的装置,包括以半导体器件制造技术所制造的MEMS系统,并且该MEMS系统包括被配置为被流体地耦合到贮存器的喷嘴结构。(A supply system for an Extreme Ultraviolet (EUV) light source, comprising: an apparatus configured to be fluidically coupled to a reservoir configured to contain a target material that produces EUV light when in a plasma state, the apparatus comprising two or more target formation units, each of the target formation units comprising: a nozzle structure configured to receive a target material from a reservoir, the nozzle structure comprising an orifice configured to emit the target material to an orifice of a plasma formation location. The supply system also includes a control system configured to select a particular one of the target forming units for emitting the target material to the plasma formation location. An apparatus for a supply system for an Extreme Ultraviolet (EUV) light source includes a MEMS system fabricated in semiconductor device fabrication technology and including a nozzle structure configured to be fluidly coupled to a reservoir.)

用于极紫外光源的供应系统

相关申请的交叉引用

本申请要求(1)在2017年6月20日提交的美国临时专利申请序号62/522,383和(2)在2018年4月25日提交的美国专利申请序号15/962,307的优先权,两者均通过引用而被整体并入本文。

技术领域

本公开涉及一种用于极紫外光源的供应系统。

背景技术

极紫外线(“EUV”)光,例如具有100纳米(nm)或更小的波长的、并且包括例如波长为20nm或更小、5至20nm之间或者13至14nm之间的光的电磁辐射(有时也被称为软X射线),通过在抗蚀剂层中发起聚合,可以被使用于光刻过程中以在例如硅晶片的衬底中产生极小的特征。

用以产生EUV光的方法包括但不限于利用处于等离子态的EUV范围的发射谱线来转换包括例如氙、锂或锡的元素的材料。在一种这样的方法中,可以通过利用可以被称为驱动激光的经放大的光束辐射目标材料(例如,处于材料的微滴、板、带、流或簇的形式)来产生所需的等离子体,其通常被称为激光产生的等离子体(“LPP”)。对于该过程,通常在密封贮存器例如真空腔室中产生等离子体,并使用各种类型的计量设备对其进行监视。

发明内容

在一个总体方面,一种用于极紫外(EUV)光源的供应系统,包括:装置,该装置被配置为被流体地耦合到贮存器,所述贮存器被配置为容纳在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,所述装置包括两个或多个目标形成单元,该目标形成单元中的每个目标形成单元包括:被配置为从贮存器接收目标材料的喷嘴结构,该喷嘴结构包括孔口,该孔口被配置为将目标材料发射到等离子体形成位置。供应系统还包括控制系统,该控制系统被配置为选择目标形成单元中的、用于将目标材料发射到等离子体形成位置的特定目标形成单元。

实现可以包括以下中的一项或多项特征。该控制系统可以包括温度系统,该温度系统被配置为控制装置中的热量的量,控制系统被配置为通过控制温度系统来选择用于激活或去激活的特定目标形成单元。温度系统可以包括两个或多个加热器,并且每个目标形成单元可以与加热器中的一个或多个加热器相关联。控制系统可以被配置为通过控制与特定目标形成单元相关联的加热器中的一个或多个特定加热器来选择用于激活的特定目标形成单元。绝热材料可以被设置在所述目标形成单元中的任意两个目标形成单元之间。在一些实现中,温度系统包括两个或多个主动温度控制机构,每个目标形成单元与主动温度控制机构中的一个或多个主动温度控制机构相关联,并且与目标形成单元相关联的所述一个或多个主动温度控制机构被配置为加热或冷却目标形成单元。

每个目标形成单元可以还包括在贮存器与孔口之间的通道,以及在通道中的一个或多个过滤器。每个目标形成单元可以还包括致动腔室和调制器,该致动腔室被流体地耦合到通道,该调制器被耦合到致动腔室,调制器被配置为调制致动腔室中的压力。每个目标形成单元的通道可以包括从相应目标形成单元的面向贮存器的第一端延伸到致动腔室的多于一个分支,以及出口通道,该出口通道被流体地耦合到致动腔室,出口通道从所述致动腔室延伸到孔口。

被配置为被流体地耦合到贮存器的装置可以是以半导体器件制造技术所制造的MEMS系统。被配置为被流体地耦合到贮存器的装置可以是整体的单件。该单个整体件可以是以半导体器件制造技术所制造的微机电(MEMS)系统。

在一些实现中,供应系统还包括容纳装置的保持器。该装置和保持器可以被配置为相对于彼此移动。该保持器可以被配置为相对于等离子体形成位置移动。装置的每个目标形成单元可以包括多个毛细管中的至少一个毛细管,并且多个毛细管可以远离保持器而延伸。

控制系统可以被配置为基于以下中的一项或多项来选择特定目标形成单元:(a)对在所述等离子体形成位置处所产生的EUV光的量的指示;(b)对在所述离子体形成位置处不存在目标材料的指示,以及(c)来自操作人员的输入。

在一些实现中,每个目标形成单元还包括流体地耦合到所述孔口的致动腔室和耦合到所述致动腔室的调制器。调制器可以被配置为调制致动腔室中的压力。控制系统还可以被配置为以两个或多个频率来驱动特定目标形成单元的致动器,频率中的至少一个频率基于特定目标形成单元的几何配置。

在另一总体方面,一种用于极紫外(EUV)光源的供应系统的装置包括被配置为被容纳在供应系统的壳体中的MEMS系统。供应系统被配置为将目标材料供应到等离子体形成位置。MEMS系统以半导体器件制造技术被制造。所述MEMS系统包括喷嘴结构,所述喷嘴结构被配置为流体地耦合到贮存器,贮存器被配置为包含在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,喷嘴结构包括被配置为将所述目标材料发射到等离子体形成位置的孔口。

实现可以包括以下特征中的一项或多项特征。MEMS系统可以还包括:在贮存器与孔口之间的通道;以及通道中的一个或多个过滤器。MEMS系统可以进还包括:在贮存器与孔口之间的通道;以及被流体地耦合到通道的腔室,腔室被配置为从通道接收目标材料;以及被耦合到腔室的调制器,调制器被配置为调制腔室中的压力。通道可以包括被流体地耦合到所述腔室的一个或多个供应通道,以及被流体地耦合到所述腔室和所述孔口的出口通道。在操作使用中,所述调制器可以处于与腔室中的目标材料的压力或分压基本相同的压力或分压下。

在另一总体方面,EUV源包括被配置为产生光束的光源;被配置为在等离子体形成位置处接收所述光束的容器;以及供应系统。供应系统包括:被配置为被流体地耦合到贮存器的装置,贮存器被配置为包含在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,装置包括两个或多个目标形成单元,目标形成单元中的每个目标形成单元包括:喷嘴结构,被配置为从贮存器接收目标材料,喷嘴结构包括被配置为将目标材料发射到等离子体形成位置的孔口;控制系统,被配置为选择目标形成单元中的、用于将目标材料发射到等离子体形成位置的特定目标形成单元。由光源产生的光束被配置为将发射的目标材料转换为等离子体。

实现可以包括以下特征中的一项或多项特征。控制系统可以包括温度系统,温度系统被配置为控制所述装置中的热量的量,控制系统被配置为通过控制所述温度系统来选择用于激活或去激活的特定目标形成单元。温度系统可以包括两个或多个加热器。每个目标形成单元可以与加热器中的一个或多个加热器相关联,并且控制系统可以被配置为通过控制与特定目标形成单元相关联的加热器中的一个或多个特定加热器来选择用于激活的特定目标形成单元。

被配置为被流体地耦合到贮存器的装置可以是整体集成件。被配置为被流体地耦合到贮存器的装置可以以半导体器件制造技术被制造。

上述任何技术的实现可以包括EUV光源、系统、方法、过程、设备或装置。在附图和以下描述中阐述了一个或多个实现的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书,其他特征将是显而易见的。

附图说明

图1是用于EUV光源的供应系统的示例的框图。

图2A是可以与图1的供应系统一起使用的MEMS系统的示例的侧视横截面图的框图。

图2B是从线2B-2B看到的图2A的MEMS系统的俯视图的框图。

图2C示出了可以在图2A和图2B的MEMS系统中使用的过滤器的透视图。

图2D是处于未装配状态下的图2A和图2B的MEMS系统的框图。

图3A是可以与图1的供应系统一起使用的MEMS系统的另一示例的侧视横截面图的框图。

图3B是从线3B-3B看到的图3A的MEMS系统的俯视图的框图。

图4是用于EUV光源的供应系统的另一示例的框图。

图5A是可以与图4的供应系统一起使用的目标形成装置的示例的侧视横截面图的框图。

图5B是图5A的目标形成装置的俯视图。

图6-图8是可以与图4的供应系统一起使用的目标形成装置的其他示例的透视图。

图9是光刻装置的示例的框图。

图10是图9的光刻装置的更详细视图。

图11是EUV光源的示例的框图。

图12A是可以与图1的供应系统一起使用的MEMS系统的另一示例的侧视横截面图的框图。

图12B是图12A的MEMS系统的俯视图的框图。

图13A和图13B是可以与图1的供应系统一起使用的MEMS系统的另一示例的框图。

具体实施方式

参照图1,示出了在EUV光源100中使用的供应系统110的框图。供应系统110发射目标流121,使得目标121p被递送到真空腔室109中的等离子体形成位置123。在操作使用中,供应系统110被流体地耦合到处于压力P下的、包含目标材料的贮存器112。目标材料是当处于等离子体状态时发射EUV光的任何材料。例如,目标材料可以包括水、锡、锂和/或氙。目标材料可以处于能够在例如通道中流动的熔融状态。目标流中的目标可以被认为是目标材料或目标的微滴(droplet)。

供应系统110包括目标形成装置116。在图1的示例中,目标形成装置116被容纳在壳体114中。目标形成装置116包括喷嘴结构118,该喷嘴结构118定义孔口119。孔口119被流体地耦合到贮存器112。例如,孔口119可以经由通道(在图1中未示出)被流体地耦合到贮存器112。真空腔室109中的压力远低于被施加到贮存器的压力P,并且目标材料流过孔口119。从孔口119发射的目标材料形成目标流121。等离子体形成位置123接收光束106。光束106由光源105生成,并经由光束路径107被递送到真空腔室109。光束106与目标材料121p中的目标材料之间的相互作用产生了发出EUV光的等离子体196。

目标形成装置116可以包括以半导体器件制造技术制造的微机电(MEMS)系统117。在这些实现中,喷嘴结构118和孔口119被形成为MEMS系统117的一部分,并且包括MEMS系统117的目标形成装置116可以被认为是基于MEMS的目标形成装置116。可以在供应系统110中使用基于MEMS的目标形成装置116,而不是使用传统机械加工技术制造的目标形成装置。

以半导体器件制造技术而不是传统机械加工技术来制造MEMS系统117。例如,可以使用湿蚀刻和/或干蚀刻、放电机械加工(EDM)以及能够制造小设备的任何其他技术来制造MEMS系统117。传统机械加工可以使用与被用来制造MEMS系统117的那些技术不同的技术。传统机械加工技术包括例如锯、铣、钻、激光加工和/或车削。可以通过应用被施加到高强度金属(诸如钼、钨或钛)的传统机械加工技术来形成特征(诸如孔口、通道和/或腔室)来制造目标形成装置。然而,对高强度金属施加传统机械加工可能会引入粗糙的表面、颗粒和/或化学污染物。可以通过诸如蚀刻、清洁和/或抛光之类的表面处理来减轻这些影响,但是没有被减轻的颗粒和/或化学污染物可能会影响用传统机械加工技术制成的目标形成装置的性能。

例如,传统机械加工可能产生具有程度大于目标材料通过的孔口直径的颗粒。如果不通过清洁去除,这些颗粒则可能会阻塞目标材料的流动。当目标材料没有从孔口流出时,目标材料不会到达等离子体形成位置123,并且不会产生EUV光。此外,阻塞可能导致目标形成装置的损坏。传统机械加工也可能产生具有程度小于孔口直径的颗粒。这些颗粒可能会滞留在喷嘴或孔口中,并可能部分地阻塞孔口。当孔口119被部分阻塞时,由孔口119发射的目标材料可以在偏离预期路径的轨迹上发射并且可能不会到达等离子体形成位置123,导致EUV产生减少或没有EUV产生。化学形成的污染物也可能阻塞或部分阻挡孔口。

然而,因为目标形成装置116包括MEMS系统117,所以与仅用传统机械加工技术形成的目标形成装置相比,目标形成装置116可以具有改善的性能和可靠性,并且清洁要求较低。例如,使用半导体器件制造技术来制造MEMS系统117,因此可以在洁净室条件下并且在单个位置处制造和组装MEMS系统117。可以以基于光刻图案化(lithographic patterning)和诸如湿法蚀刻、反应离子蚀刻、聚焦离子束蚀刻等的不同蚀刻工艺以及诸如化学气相沉积之类的化学反应的半导体器件制造技术来制造MEMS系统117。化学气相沉积技术包括例如大气压化学气相沉积(APCVD)、原子层化学气相沉积(ACVD或ALCVD)、热丝化学气相沉积(HFCVP)、低压化学气相沉积(LPCVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、微波等离子体辅助化学气相沉积(MPCVD)、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、快速热化学气相沉积(RTCVD)、远程等离子体增强化学气相沉积(RPECVD)、超高真空化学气相沉积(UHVCVD)。这些各种技术被用来形成氧化硅、氮化硅、碳化硅和/或诸如例如金、钨、铬等的金属的薄层。由于不涉及研磨制造步骤,因此与使用传统机械加工技术制造的装置相比,MEMS系统117使目标形成装置116具有更少的颗粒和/或化学污染物。

此外,通过使用MEMS技术组合(technology portfolio)来形成MEMS系统117,与使用传统机械加工技术制成的装置相比,目标形成装置116可以更容易以严格的公差大量来重新产生。例如,一些目标形成装置包括从石英或类似材料手动形成的毛细管。毛细管包括喷嘴,该喷嘴定义通过复杂的手动过程形成的小孔口,这可能给可靠地重新产生带来挑战,并且给保持没有颗粒和化学污染物带来挑战。此外,被用于毛细管的材料可能易破裂,这可能给在高达8,000磅/平方英寸(psi)的压力下使用传统形成的毛细管带来挑战。包括MEMS系统117的目标形成装置116可以在没有毛细管的情况下操作。此外,可以被用于MEMS系统117的材料适合于与目标材料一起使用并且在高达以及超过8,000psi的压力下使用。在一些实现中,MEMS系统117由具有氮化物涂层的硅(Si)制成。可以制成MEMS系统117的其他材料包括碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)和/或二氧化硅(SiO2)。此外,在MEMS系统117中使用的任何材料可以被涂覆有氮化物。例如,MEMS系统117可以由被涂覆有氮化物的SiC、被涂覆有氮化物的SiN和/或被涂覆有氮化物的SiO2制成。

在目标形成装置116中使用MEMS系统117可以提供附加的优点。例如,过滤器可以被集成到MEMS系统117中。过滤器可以被用于减少被引入到目标形成装置116与贮存器112之间的颗粒污染物。在一些实现中,过滤器可以被放置在MEMS系统117的开始处和末端处(相对于从贮存器112到孔口119的流动方向考虑的话),使得MEMS系统117基本上对外部环境是封闭的。

此外,以MEMS技术制造的组件可以比以诸如上述那些的传统加工技术制造的类似组件小得多。例如,以MEMS技术制造的组件可以比以传统机械加工技术制造的类似组件小一个数量级。因此,可以使MEMS系统117本身比以传统机械加工技术制造的类似部件小得多,并且因此包括MEMS系统117的目标形成装置116可以比不包括MEMS系统117的目标形成装置更小。由于供应系统110中可用的空间总量可能受到限制或制约,因此目标形成装置116的较小占地面积可能是有利的。

此外,在目标形成装置116中包括MEMS系统117可以允许将目标形成装置116制造为包括两个或多个单独可控制的目标形成装置的单体结构,每个目标形成装置包括相应的MEMS系统。图5A和图5B示出了该实现的示例。单体结构内的目标形成装置是单独可控制的,使得目标形成装置中的任何一个目标形成装置可以被激活以产生目标流121,或者目标形成装置中的任何一个目标形成装置可以被去激活以不产生目标流121。因此,如果目标形成装置中的任何一个目标形成装置发生故障,性能下降,接近其预期寿命的终点,或者由于任何其他原因而希望退出服务,则可以激活另一个目标形成装置,使得EUV光继续被产生。

尽管MEMS系统117非常适合于在形成包括多于两个的目标材料形成装置的单体结构时使用,但是也可以以类似的方式来个体控制以及一起使用一组目标形成装置,该一组目标形成装置各自使用传统机械加工技术而被制造。图6示出了这种实现的示例。

图2A和图2B示出了以半导体器件制造技术制造的MEMS系统217。MEMS系统217是MEMS系统117(图1)的实现的示例。MEMS系统217可以被使用在目标形成装置116和供应系统110(图1)中,并且参考供应系统110来讨论MEMS系统217。图2A是MEMS系统217的侧视横截面图的框图。图2B是从线2B-2B看到的MEMS系统217的俯视图的框图。图2B中的虚线表示在MEMS系统217的第一端225下方的隐藏元件。

MEMS系统217包括第一端225和第二端226。在MEMS系统217中,第一端225和第二端226在相对侧。第一通道227从第一端225沿着X轴延伸。在操作使用中,第一端225被定向为面向贮存器112,并且来自贮存器112的目标材料流入到第一通道227中。每个第一通道227经由相应的中间通道229而被流体地耦合到腔室228。腔室228是例如由壁233部分地形成的盘状容积。腔室228可以具有除盘以外的形状。例如,腔室228可以是正方形形状或矩形形状的容积。腔室228被流体地耦合到第二通道230。第二通道230被流体地耦合到定义孔口219的喷嘴结构218。

在MEMS系统217的示例中,第一通道227在X-Z平面中具有镜面对称性。在其他实现中,第一通道227在X-Z平面中不具有镜面对称性。例如,可以利用在Y-Z平面中彼此间隔120°的三个第一通道227来实现MEMS系统217。在MEMS系统217中,在Z-Y平面中的每个第一通道227的直径取决于沿着X轴的位置而变化。具体地,在MEMS系统217中,第一通道227的直径在第一端225处的部分237中比在中间通道229处的部分238中更大。第一通道227的直径变化形成声过滤器,其有助于过滤由第一通道227上游区域(例如,在贮存器112中)引起的声干扰。

当将MEMS系统217流体地耦合到(加压的)贮存器112时,目标材料从贮存器112流入到第一通道227和中间通道229中。目标材料从中间通道229流入到腔室228中,并且从腔室228流入到第二通道230中。目标材料作为破裂成目标的目标材料的射流而从孔口219被发射。第一通道227、中间通道229、腔室228、第二通道230和孔口219共同地形成从第一端225到第二端226的目标材料路径。

MEMS系统217还包括过滤器241a-241d。在图2A和图2B的示例中,MEMS系统217包括四个过滤器,其中过滤器241a、241b在第一端225处的第一通道227中,过滤器241c在腔室228和第二通道230之间的第二通道230中,以及过滤器241d在孔口219附近的喷嘴结构218中。在相对于孔口219的X方向上放置过滤器241d。因此,在操作使用中,目标材料流过第一端225处的过滤器241a,241b然后流入到第一通道227中、流过过滤器241c进入第二通道230、并流过过滤器241d然后穿过孔口219。

过滤器241a-241d可以是例如以半导体器件制造技术制造的任何类型的过滤器。过滤器241a-241d可以包括允许目标材料通过的过滤器通道或开口的阵列,以及捕获大于过滤器通道的直径的颗粒的过滤表面。例如,过滤器通道可以具有比可能阻塞或部分阻塞孔口219的颗粒的直径更小的直径。颗粒被捕获在过滤表面上,并且过滤器241a-241d通过保留颗粒碎屑来过滤目标材料,使得碎屑可以被防止流向孔口219。

图2C是过滤器241e和过滤器241f的透视图。过滤器241e、241f中的任何一个都可以被用作过滤器241a-241d中的任何一个。过滤器241e、241f包括相应的过滤表面248e、248f和支撑件249e、249f。在过滤表面248e、248f中,点表示目标材料可以流过的过滤器通道或开口。通道或开口可以沿着X轴完全穿过过滤器241e、241f。

过滤器通道可以具有例如1-20μm的直径。过滤器通道可以具有比孔口219的直径更小的直径。例如,孔口219可以具有2-5μm的直径,并且过滤器通道可以具有1-2μm或更小的直径。过滤器241a-241d可以具有相同的特性,或者过滤器241a-241d可以彼此不同。例如,过滤器241d可以具有这样的通道,该通道具有比过滤器241a、241b或241c的通道更小的直径。在一些实现中,过滤器241a和241b可能具有直径大于孔口219的直径的通道,以阻挡较大的颗粒,过滤器241c可以具有直径与孔口219的直径相同的通道,并且过滤器241d可以具有直径小于孔口219的直径的通道。

过滤器241a-241d可以是膜过滤器,该膜过滤器包括形成由支撑件保持在适当位置的过滤区域的隔膜。在一些实现中,过滤器241a-241d中的一个或多个过滤器是高孔隙率的微筛过滤器。过滤器可以被制造成具有大于100巴(bar)(或大于约1450psi)的***压力。过滤器241a-241d也可以是声学透明的。

再次参照图2A和图2B,MEMS系统217还包括空间234中的致动器231。致动器231被耦合到腔室228并且被配置为调制腔室228中的压力。在MEMS系统217中,致动器231通过隔膜232被机械地耦合到腔室228。隔膜232被机械地耦合到致动器231,使得致动器231的调制被传送到腔室228。例如,隔膜232的位置的调制可以在腔室228中产生压力的对应变化。隔膜232将致动器231与腔228分离。因此,隔膜232还可以帮助保护致动器231免受腔室228中的目标材料的影响。在MEMS系统217中,隔膜232的一部分由壁233形成。

空间234由壁所界定,在图2A中标记了其中的两个壁(壁240和243)。壁240和壁243在空间234的相对侧并且沿着X轴被分离。在一些实现中,致动器231被夹在壁240和壁243之间。在这些实现中,致动器231可以被配置为沿着X轴膨胀和收缩以引起隔膜232移动。在另一实现中,致动器231通过例如胶合、软钎焊(soldering)或硬钎焊(brazing)而被牢固地附接到壁240和隔膜232。在这些实现中,致动器231可以被配置为抵靠壁240弯曲以引起隔膜232移动。

致动器231可以是能够通过调制隔膜232的位置来调制腔室228中的压力的任何合适的致动机构。例如,致动器231可以是压电致动器,其包括压电材料,该压电材料展现出逆压电效应,使得当施加电场时,压电材料伸长、弯曲、收缩、膨胀和/或以其他方式改变形状。在其中致动器231是压电致动器的实现中,致动器231可以包括钛酸铅锆(PZT)或另一类似的材料。在这些实现中,致动器231可以是单个压电致动器(例如,单个压电片或展现出逆压电效应的单层材料)、两个压电致动器或多层压电组件。在一些实现中,致动器231由直接沉积在面对空间234的隔膜232的壁或侧面240上的单层压电材料形成。

在其中致动器231是包括压电材料的压电致动器的实现中,压电材料可以具有任何形状。例如,压电材料的形状可以是例如盘、正方形、矩形、圆柱体、管或环。在其中致动器231是压电致动器的实现中,可以基于压电致动器被安装在空间234中的方式来选择压电材料的配置。如上所讨论的,致动器231可以被夹持在壁240和壁243之间。在这些实现中,可以使用被配置为响应于电场的施加而沿着X轴改变形状(例如,伸长)的压电致动器。在其中致动器231被附接到壁240而不是附接到壁243的实现中,可以使用响应于电场的施加而弯曲的压电致动器。

可以将电极(未示出)放置在压电材料附近,以跨压电材料施加电场,并且电场的调制引起压电材料的机械调制。可以使用信号控制线或通过导管239(图2B)到达电极的类似机构来控制由电极生成的电场以跨压电材料施加电场。导管239沿着Y轴穿过MEMS系统217。导管239提供从MEMS系统217的外部到空间234的通道。

导管239(或与导管239类似的另一导管)可以被用来控制空间234中的压力,使得空间234中(在致动器231处)的压力和腔室228中的压力基本上相同。以这种方式,隔膜232所经历的唯一压力差是由致动器231调制隔膜232而产生的压力差。

向贮存器112中的目标材料施加压力P(图1)使目标材料作为目标材料的射流离开孔口219。目标材料的射流最终破裂成目标。从孔口喷出的液体射流的自然破裂被称为瑞利破裂。瑞利频率是通过瑞利破裂产生个体微滴的速率。瑞利频率与目标材料在孔口219处的平均(或均值)速度以及与孔口219的直径相关。瑞利破裂可以在不调制腔室228中的压力的情况下发生。然而,调制腔室228中的压力允许更好地控制目标材料的射流的破裂。例如,以比瑞利频率低得多的频率调制腔室228的压力还调制目标材料从孔口的离开速度,从而允许以更受控的方式发生流的破裂。

如上所讨论的,致动器231被用来调制腔室228中的压力。在一个实现中,可以将低频调制的连续射流技术应用于致动器231以形成目标流121。在经低频调制的连续射流技术中,致动器231利用具有至少两个频率的输入信号而被控制。至少两个频率包括第一频率和第二频率。第一频率可以在兆赫兹(MHz)范围内。第一频率可以接近瑞利频率。以第一频率调制腔室228中的压力导致目标材料的射流破裂成期望大小和速度的相对小的目标。

第二频率低于第一频率。例如,第二频率可以在千赫兹(kHz)范围内。第二频率被用来调制流中的目标的速度并确定目标产生的速率。以比瑞利频率低得多的频率调制腔室228中的压力导致形成目标群组。在任何给定的目标群组中,各种目标以不同的速度行进。具有较高速度的目标可以与具有较低速度的目标聚结以形成较大的聚结目标,该较大的聚结目标构成目标流121。这些较大的目标彼此隔开的距离比未聚结的微滴大。较大的间隔有助于减轻由一个目标形成的等离子体对流121中后续目标的轨迹的影响。

目标流121中的目标可以是近似球形的,其中直径约为30μm。目标可以以例如40至310kHz之间的频率被生成,并且可以以例如每秒40至120米(m/s)之间或最高500m/s的速度向等离子体形成位置123(图1)行进。在目标流121中的两个相邻目标之间的空间间隔可以例如在1和3毫米(mm)之间。在100到300之间的初始微滴(也被称为瑞利微滴)可以聚结以形成单个更大的目标。

如上所讨论的,致动器231可以由至少两个频率来驱动,一个频率接近瑞利频率,以及另一个频率(第二频率)促进聚结。促进聚结的第二频率确定目标到达等离子体形成位置123的频率。

MEMS系统217的机械结构可以被用来确定第二频率。例如,MEMS系统217的谐振频率可以被用作第二频率。取决于MEMS系统的几何形状,亥姆霍兹频率或由沿着X轴的第二通道230的长度所确定的频率可以被用作第二频率。

亥姆霍兹频率(fHelmholtz)如等式(1)中所示:

Figure BDA0002326243520000161

其中c是针对材料周围环境的符合性进行校正的(流动的)目标材料中的声速,Vc是腔室228的容积,Aorifice是孔口219的表面积,Lorifice是孔口219的长度,Athrottle是中间通道229中的一个中间通道的表面积,Lthrottle是中间通道中的一个中间通道的长度,并且n是中间通道229的数目。对于包括通道230的实现(诸如图2A的实现),第二频率可以基于通道230的设计参数或几何形状而被改变。

四分之一波长频率可以被用作第二频率,四分之一波长频率是具有该频率的四分之一波长沿着X轴填充第二通道230和喷嘴结构218的频率。除声学校正外,四分之一波长频率(fqw)如等式(2)中所示:

Figure BDA0002326243520000162

其中c是针对材料周围环境的符合性进行校正的(流动的)目标材料中的声速,以及L是第二通道230和喷嘴结构218的沿着X轴的总长度。对于MEMS系统217,四分之一波长频率可以被用作第二频率。例如,假设c为2000m/s,为了生成320kHz频率的目标,L为1.5mm。

可以将MEMS系统217设计为不具有第二通道230,使得孔口219被直接耦合到腔室228或具有在孔口和腔室228之间的可忽略范围的第二通道230。在这些实现中,第二频率由亥姆霍兹频率定义(等式1)。图3A和图3B示出了这种实现的示例。

在其中第二频率由第二通道230的范围所确定的实现中(诸如例如,根据等式2),可以将包含第二通道230的层的厚度控制在严格的公差范围内以控制第二通道230的范围。以这种方式,这样的实现为第二频率提供了严格控制的值。例如,在一些实现中,MEMS系统217被实现为具有尽可能少的层的平面(或基本平坦的)结构。

可以使用其他技术来调制腔室228中的压力。例如,在一些实现中,可以通过在第一和第二频率之间添加谐波频率来增强聚结。附加地或备选地,可以使用基于幅度调制的技术。此外,尽管以上示例讨论了使用四分之一波长频率作为第二频率,但是可以使用其他频率。例如,这样的频率可以被用作第二频率,该频率大于或等于如下频率:具有该频率的波的四分之三沿着X轴填充第二通道230和喷嘴结构218。

可以在第二端226上形成导电涂层242。导电涂层242可以是任何导电材料。喷嘴结构218、孔口219以及MEMS系统217的其他部分可以由诸如氮化硅(SiN)的绝缘材料制成。由于目标材料与喷嘴结构218的、第一通道227的、第二通道230的和MEMS系统217的其他部分的壁之间的摩擦,导致电荷可以在MEMS系统217的第二端226和其他部分上累积。由于目标之间的库仑排斥,这种电荷的存在可能会阻碍聚结的目标的形成和/或改变目标的路径。为了减轻这种情况,可以将导电涂层接地以去除累积的电荷。导电涂层242可以是通过暴露给目标材料(例如,熔融锡)而能够抵抗腐蚀或降解的任何导电材料。例如,导电涂层可以是二氧化硅、一氧化硅、钼、钨、钽、铱或铬。

以组装状态使用MEMS系统217。图2A和图2B示出了处于组装状态的MEMS系统217。参照图2D,示出了处于未组装状态的MEMS系统217的框图。MEMS系统217包括层245a-245f。在组装状态下,层245a-245f沿着X轴彼此接合。在组装状态下,MEMS系统217可以被认为是由多于一个的层形成的单体部分。形成MEMS系统217的单体部分是单个的整体件或部分。

在图2D的示例中,将喷嘴结构218、孔口219和过滤器241d形成为层245a的一部分。层245a还可以包括导电涂层242。喷嘴结构218可以具有例如SiN的涂层。将第二通道230形成为层245b的一部分。将腔室228和中间通道229形成在层245c中。将隔膜232和第一通道227的部分238形成在层245d中。将致动器231和相关联的部件(例如,电极)形成在层245e中。将第一通道227的部分237以及过滤器241a、241b形成在层245f中。

其他布置是可能的。例如,层245b和245c的特征可以被制造为单层,从而将MEMS系统217中的总层数减少至五。在另一个示例中,层245c、245d和245e的特征(例如其形成腔室228和隔膜232)可以被制造为单层,从而将MEMS系统217中的总层数减少至四。

层245a-245f可以通过例如热、化学和/或机械结合而被永久地接合,使得在组装之后,层245a-245f在不造成损坏的情况下彼此不可被分离。在其他实现中,在以组装状态使用MEMS系统217时,层245a-245f被临时接合。在这些实现中,层245a-245f可以在组装之后在不造成损坏的情况下彼此分离。用于临时接合层245a-245f的技术包括例如利用夹具或机械安装件沿着X轴(沿着X和/或–X方向)向层245a-245f施加力。在一些实现中,层245a-245f可以永久地接合并保持在夹具中。

层245a-245f可以被分开制造。因此,不同的半导体器件制造技术可以被用于层245a-245f中的每个层。附加地,可以在分开的层中制造执行不同功能的MEMS系统217的特征。例如,致动器231和喷嘴结构218被制造为不同的层。可以通过蚀刻将孔口219形成在硅晶片的表面或边缘上。在一些实现中,多于一个孔口219被蚀刻到硅晶片上以形成一组目标形成单元。图8中示出了该实现的示例。

因为层245a-245f中的每个层使用半导体器件制造技术而被制造,所以层245a-245f被制造为具有比使用传统机械加工技术可能更高的清洁度。附加地,在MEMS系统217的示例中,过滤器241a和241b在组装状态下也封闭了MEMS系统217的入口。封闭入口可以进一步增强MEMS系统217的清洁度,例如在组装期间和在操作使用期间,MEMS系统217内部的污染受到过滤器241a和241b的限制。

可以使用任何类型的半导体器件制造技术来形成层245a-245f。例如,层245a-245f中的每个层可以由硅晶片形成。在形成层245a-245f之后,可以通过将每个层结合到一个或多个相邻层来接合这些层。在结合层245a-245f之后,施加涂层(例如,可以将氧化物和/或氮化物涂层施加到每一层)。在一些实现中,在接合层245a-245f之前,形成层245a-245f中的每个层并且在层245a-245f中的每个层上施加涂层。众所周知,结合强度取决于结合表面的表面粗糙度。

因此,即使当MEMS系统217置于相对较高的压力(例如8,000psi)时,也有望运行。此外,在一些实现中,以均衡(iso-static)的方式操作和/或设计目标形成装置116。在这些实现中,致动器231和/或MEMS系统217的其他部分,或整个MEMS系统217处于与腔室228中的目标材料的压力相同的压力下或处于与腔室228中的目标材料的压力相比的分压(或低压)下。

在图2A中所示的实现中,MEMS系统217被放置在机械支撑件或安装件203中。安装件203可以包括设备(诸如,例如,夹具),该设备沿着X方向和/或-X方向施加附加力以辅助在操作使用期间保持MEMS系统217的结构完整性。在图2A中所示的示例中,安装件203围绕MEMS系统217。安装件203还包括与孔口219相符合的开口204,使得当MEMS系统217位于安装件203中时,可以从孔口中发射目标材料。

图3A是MEMS系统317的侧视横截面图的框图。图3B是从线3B-3B看到的MEMS系统317的俯视图的框图。图3B中的虚线表示在MEMS系统317的第一端325下方的隐藏元件。

MEMS系统317是MEMS系统117(图1)的实现的另一示例。MEMS系统317可以被使用在供应系统110(图1)中,并且参考供应系统110来讨论MEMS系统317。除了MEMS系统317不包括诸如第二通道230的第二通道之外,MEMS系统317类似于MEMS系统217。

MEMS系统317包括第一通道327,该第一通道327从端部325沿着X轴延伸。如图3B中所示,MEMS系统317包括六个第一通道327,它们彼此径向分开60°。为了简单起见,在图3B中仅标记了一个第一通道327。第一通道327中的每个第一通道经由中间通道329被流体地耦合到腔室328。腔室328被流体地耦合到喷嘴结构318,喷嘴结构318定义了孔口319。如图3A中所示,MEMS系统317还包括过滤器241a、241b和241d以及致动器231。虽然未在图3B中示出,但是第一通道327中的每个第一通道包括类似于位于端部325处的过滤器241a或过滤器241b的过滤器。

当MEMS系统317被流体地耦合到加压贮存器112时,目标材料从贮存器112流过第一端325处的过滤器(例如,图3A中所示的过滤器241a、241b)并流入到第一通道327中。目标材料从中间通道329流入到腔室328中,并且从腔室328流入到过滤器241d中,然后流入到喷嘴结构318中。目标材料作为破裂成目标的目标材料的射流从孔口319被发射出去。第一通道327、中间通道329、腔室328和孔口319共同形成从第一端325到第二端326的目标材料路径。

致动器231以类似于MEMS系统217中的致动器231的方式被耦合到腔室328。在MEMS系统317中,致动器231可以以两个或多个频率被驱动,包括接近瑞利频率的频率。第二频率可以是等式(1)中所示的亥姆霍兹频率。如等式(1)中所示,亥姆霍兹频率取决于中间通道329的数目以及中间通道329的表面积和长度。因此,第二频率(以及因此目标产生的频率)可以通过增加中间通道329的数目和/或通过修改中间通道329的几何形状而被调谐。

处于组装状态的MEMS系统317被示出。MEMS系统317包括三个层345a、345b和345c。层的边界在图3A中以两条虚线示出。层345a、345b和345c可以被分开地制造并且被接合以形成组装的MEMS系统317。组装的MEMS系统317可以被容纳在诸如图2A的安装件203之类的安装件中。

MEMS系统117的其他实现是可能的。例如,MEMS系统217和317被配置为使得目标材料路径在MEMS系统的两个相对侧之间。然而,可以使用其他配置。例如,目标材料可以沿着Z轴进入MEMS系统,并沿着-X方向离开MEMS系统,使得目标材料路径从MEMS系统的不在相对侧的端部延伸。MEMS系统217包括六个第一通道227,尽管其他实现可以包括更多或更少的第一通道。例如,在一些配置中,单个通道可以从第一端225延伸到腔室228。MEMS系统217和317可以包括比图2D和图3中所示的相应示例更多或更少的层。

此外,第一通道227包括部分237和238,并且第一通道337包括部分337和338。部分237与部分238的相对尺寸、以及部分337与部分338的相对尺寸在不同的实现中可以不同。例如,在MEMS系统317的一些实现中,部分337可以沿着X轴延伸层345c的整个长度,使得整个部分338位于层345b中。类似地,在MEMS系统217的一些实现中,部分237可以沿着X轴延伸层245f的整个长度,使得部分238位于单独的层中。

图12A、图12B、图13A和图13B示出了MEMS系统117的附加的示例实现。在讨论MEMS系统的其他示例实现之前,讨论图4-图8。图4-图8提供了包括两个或多个可控目标形成单元的供应系统的示例。

参照图4,示出了供应系统400的框图。供应系统400可以被使用在EUV光源中。供应系统400包括目标形成装置416和控制系统450。目标形成装置416包括n个目标形成单元462(被标记为462_1至462_n),其中n是大于或等于2的任何整数。目标形成单元462中的每个目标形成单元包括喷嘴结构418,喷嘴结构418定义了孔口419。在图4中,喷嘴结构418被标记为418_1至418_n,并且针对每个喷嘴的相应孔口419被标记为419_1至419_n。

目标形成单元462可以是基于MEMS的。例如,目标形成单元462中的每个目标形成单元可以是MEMS系统117(图1)的实例。这样的实现的示例在图5A和图5B中被示出。在其他实现中,目标形成单元462不是基于MEMS的,而是使用传统机械加工技术而被制成的。例如,目标形成单元462中的每个目标形成单元可以由高强度金属形成(该高强度金属使用传统机械加工技术进行加工),但是具有不包括毛细管的喷嘴。在一些实现中,诸如在图6中所示,目标形成单元462中的每个目标形成单元用传统机械加工技术制成,并且还包括毛细管。

目标形成装置416被配置为被流体地耦合到包含目标材料的贮存器,诸如图1的贮存器112。在操作使用中,孔口419被流体地耦合到贮存器,使得加压的目标材料能够从贮存器流到任何孔口419。目标形成单元462中的每个目标形成单元能够被激活或被去激活。控制系统450通过激活或去激活某一个或多个目标形成单元462,来控制n个目标形成单元462中的能够在任何给定时间产生目标的目标形成单元。特定的目标形成单元462在其能够从相应的孔口419发射目标材料时被激活。特定的目标形成单元462在其不能从相应的孔口419发射目标材料时被去激活。

控制系统450控制目标形成单元462的去激活和/或激活。在包括图4中所示的实现的一些实现中,控制系统450包括温度系统453,该温度系统453被配置为控制目标形成单元462中的热量。如上所讨论的,目标材料可以处于能够流动的熔融状态。例如,目标材料可以包括熔融锡。在这些实现中,温度系统453可以从目标形成装置416和/或目标形成单元462中的特定一个或多个去除热量或添加热量。添加热量可以确保目标材料保持熔融状态,而去除热量或冷却目标形成装置416和/或目标形成单元462中的特定一个使目标材料凝固。当目标材料处于熔融状态时,目标材料可以从孔口419被发射出来,并且目标形成单元462是活动的。当目标材料被固化时,目标材料不从孔口发射出来,并且目标形成单元462不是激活的。

温度系统453可以包括个体的温度系统463_1至463_n,其中目标形成单元462_1至462_n中的每个目标形成单元与温度系统463_1至463_n中的相应一个相关联。温度系统463_1至463_n中的每个温度系统可以包括一个或多个冷却设备和/或一个或多个加热设备。冷却设备是能够降低相关联的目标形成单元的温度的任何设备。例如,冷却设备可以是吸收热量的元件。加热设备是能够提高相关联的目标形成单元的温度的任何设备。例如,加热设备可以是加热器或加热器的集合。加热设备和/或冷却设备可以使用例如珀耳帖装置来实现。珀耳帖装置是固态主动热泵,其可将热量从装置的一侧传送到另一侧。珀耳帖装置也可以被称为珀耳帖热泵、珀耳帖冷却器、珀耳帖加热器、热电热泵、固态冰箱或热电冷却器(TEC)。

控制系统450可以利用经由通信链路452发送的激活和去激活信号来控制温度系统463_1至463_n。通信链路452可以是能够发送数据和电子信号的任何类型的通信链路。控制系统450经由通信链路452来与目标形成装置416和/或目标形成装置416的任何部件交换数据和/或信息。控制系统450还包括电子处理器454、电子存储装置456和输入/输出(I/O)接口458。电子处理器454包括诸如通用或专用微处理器的适合于执行计算机程序的一个或多个处理器,以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常,电子处理器从只读存储器、随机存取存储器或两者接收指令和数据。电子处理器454可以是任何类型的电子处理器。

电子存储装置456可以是诸如RAM的易失性存储器或非易失性存储器。在一些实现中,电子存储装置456包括非易失性和易失性部分或组件。电子存储装置456可以存储在控制系统450和/或控制系统450的部件的操作中使用的数据和信息。

电子存储装置456还可以存储指令(可能作为计算机程序),该指令在被执行时使电子处理器454与控制系统450中的部件、目标形成装置416和/或包括目标形成装置416的EUV光源中的组件进行通信。

I/O接口458是任何种类的电子接口,其允许控制系统450接收数据和信号和/或提供数据和信号给操作人员、目标形成装置416和/或包括目标形成装置416的EUV光源、和/或在另一电子装置上运行的自动化过程。例如,I/O接口458可以包括视觉显示器、键盘和通信接口中的一个或多个。在一些实现中,I/O接口458可以被配置为经由诸如因特网的网络连接到远程计算机以及与远程计算机通信。

控制系统450可以与目标形成装置416通信,以响应于在I/O接口458处接收到的信息来选择目标形成单元462中的特定一个以用于激活或去激活。例如,I/O接口458可以从包括目标形成装置416的EUV光源接收EUV光没有被产生的指示。在另一示例中,控制系统450可以接收正在被产生的EUV光的量的指示,并且可以将该量与被存储在电子存储装置456中的期望值进行比较。响应于没有EUV光产生的指示或量低于预期值的指示,控制系统450可以激活不同的目标形成单元。在另一个示例中,操作人员可以与I/O接口458交互以选择目标形成单元462_1至462_n中的特定目标形成单元以用于激活或去激活。

控制系统450还可以控制目标形成装置416的其他方面。例如,控制系统450可以被配置为通过激活目标形成装置416被安装在其上的机械定位台或类似设备来使目标形成装置416移动。在一些实现中,控制系统450可以控制目标形成单元中的致动器,诸如致动器231。例如,控制系统450可以被用来向位于致动器231附近的电极提供第一频率和第二频率。

参照图5A和图5B,示出了目标形成装置516。目标形成装置516被容纳在安装件570中。图5A是目标形成装置516和安装件570的侧视横截面图的框图。图5B是目标形成装置516和安装件570的俯视图的框图。目标形成装置516是目标形成装置416(图4)的实现的示例,并且目标形成装置516可以与控制系统450一起使用。

目标形成装置516是具有个体可控制的基于MEMS的目标形成单元517_1、517_2和517_3的基于MEMS的供应系统的示例。目标形成装置516包括MEMS系统217的三个实例,其在上面相对于图2A-图2D进行了讨论。目标形成装置516是由接合层形成的单体部分。这三个实例是目标形成单元517_1、517_2和517_3。目标形成单元517_1、517_2和517_3中的每个目标形成单元包括MEMS系统217的特征。当被容纳在安装件570中时,目标形成单元517_1、517_2和517_3中的每个目标形成单元的第一端225面对包含目标材料的贮存器。在所示的示例中,目标形成单元517_1、517_2和517_3以沿着Z轴延伸的线性阵列被布置。基于MEMS的目标形成装置516相对较小。例如,目标形成单元517_1、517_2和517_3中的每个目标形成单元的孔口可以沿着Z轴彼此分开约1mm。

目标形成装置516还包括在目标形成单元517_1和517_2之间的热绝缘体565_1,以及在目标形成单元517_2和517_3之间的热绝缘体565_2。形成目标形成单元517_1、517_2和517_3的材料可以具有相对较高的导热率。例如,目标形成单元517_1、517_2和517_3可以由硅制成。热绝缘体565_1和565_2提供热障或减少相邻目标形成单元之间的热传送量。这样即使目标形成单元517_1、517_2和517_3由作为良好导热体的材料制成时也允许目标形成单元517_1、517_2和517_3是个体可控制的(例如,一次可以被激活或被去激活一个)。

热绝缘体565_1和565_2可以由适合于在MEMS系统中使用的任何热绝缘材料制成。例如,热绝缘体565_1和565_2中的每个热绝缘体可以是填充有空气、石棉或折叠的聚酰亚胺箔的空腔。在一些实现中,可以在热障565_1和565_2的位置处蚀刻小孔。可以将二氧化硅或硅层放置在蚀刻的孔中。二氧化硅的热导率约为5-10W/m/K,硅的热导率约为130W/m/K,由这两种材料中的一者或两者制成的层提供隔热作用。热绝缘体565_1和565_2可以在形状和/或材料上是相同的。在一些实现中,主动加热和/或冷却机构(诸如珀耳帖装置)与每个目标形成单元517_1、517_2、517_3相关联,以主动加热或冷却特定的目标形成单元并提供对每个目标形成单元的温度的精确控制。

目标形成装置516还包括温度系统563_1、563_2和563_3,其分别与目标形成单元517_1、517_2和517_3相关联。在目标形成装置516中,温度系统563_1、563_2和563_3是关联的目标形成单元的一部分,并且也以半导体器件制造技术被制造。例如,目标形成装置516可以是单体部分,其包括目标形成单元517_1、517_2和517_3、温度系统563_1、563_2和563_3以及热绝缘体565_1和565_2。

在操作使用中,温度系统563_1、563_2和563_3从控制系统450接收控制信号。控制信号引起温度系统563_1、563_2和563_3的激活或去激活,从而允许目标形成单元517_1、517_2和517_3中的特定目标形成单元在任何给定时间被激活。

可以利用例如O形环或任何其他密封装置将目标形成装置516保持在安装件570中的适当位置。当被容纳在安装件570中时,可以在保持器与目标形成装置516之间形成空间571。空间571可以处于与空间234(其保持致动器231)和腔室228相同的分压。

图5A和图5B的示例示出了包括三个目标形成单元的供应系统,每个目标形成单元是MEMS系统217的实例。然而,其他配置是可能的。例如,MEMS系统217的更多或更少的实例可以被使用和/或实例可以以除了线性阵列之外的几何配置来进行布置。可以在目标形成装置516中使用除MEMS系统217以外的MEMS系统。

参照图6,示出了目标形成装置616的透视图。目标形成装置616是目标形成装置416(图4)的实现的另一示例,并且目标形成装置616可以与控制系统450一起使用。目标形成装置616与EUV光源一起使用。

目标形成装置616包括个体可控制但不是基于MEMS的目标形成单元662。目标形成装置616包括多于两个目标形成单元662。使用传统机械加工技术来制造目标形成单元662。每个目标形成单元662包括至少一个毛细管671,该毛细管671由压电致动器(未示出)围绕并且被装配到过滤器673中。在图6中仅标记了目标形成单元662中的一个,但是,如图所示,目标形成装置616的其他单元具有相似的特征。

目标形成装置616的目标形成单元662被安装到块670。块670被安装到EUV光源的真空腔室(例如,图1的真空腔室109)中。块670也被安装到贮存器112,使得加压贮存器中的目标材料可以流入到目标形成单元662中并从毛细管的孔口出来。块670包括温度系统(未示出),该温度系统能够加热或冷却流向目标形成单元的目标材料。目标形成单元662中的每个目标形成单元具有利用控制系统450可控制的、相关联的温度系统。控制系统450控制温度系统以维持特定目标形成单元的目标材料的熔融状态以激活该目标形成单元。为了去激活特定的目标形成单元或激活该目标形成单元,控制系统450控制相关联的温度系统以冷却目标材料直到其固化使得目标材料不流过该目标形成单元,或者加热该目标材料使得其流过该目标形成单元。

在一些实现中,目标形成单元662可以被配置为在块670中围绕轴线677旋转。在这些实现中,目标形成单元662相对于块670旋转以将从激活的目标形成单元发射的目标朝向等离子体形成位置123引导。在其他实现中,目标形成单元662被安装在块670中,使得目标形成单元662中的所有目标形成单元都对准等离子体形成位置123。在这些实现中,目标形成单元662相对于块670不旋转。在又一实现中,块670和目标形成单元662相对于等离子体形成位置123一起移动,以将从激活的目标形成单元发射的目标朝向等离子体形成位置123引导。在该实现中,块670和目标形成单元662可以沿着弧A围绕轴线677旋转和/或可以相对于等离子体形成位置123在任何方向上平移(tranlate)。例如,块670和目标形成单元662可以沿着路径P和/或路径P’一起移动。在块670和/或目标形成单元672移动的实现中,控制系统450可以被用来控制运动。

参照图7,示出了目标形成装置716的透视图。目标形成装置716是目标形成装置416(图4)的实现的另一示例,并且目标形成装置716可以与控制系统450一起使用。目标形成装置716与EUV光源一起被使用。

目标形成装置716包括个体可控制的目标形成单元762。在图7中仅标记了目标形成单元762中的一个,但是,如图所示,其他单元具有相似的特征。目标形成装置716包括多于两个的目标形成单元762。目标形成单元762是基于MEMS的,并且每个目标形成单元762包括MEMS系统717。MEMS系统717可以类似于MEMS系统117、217、或317,或者MEMS系统717可以具有不同的配置。在每个目标形成单元762中,MEMS系统717被安装到过滤器673上,过滤器673被安装到块675。

参照图8,示出了目标形成装置816的透视图。目标形成装置816是目标形成装置416(图4)的实现的另一示例,并且目标形成装置816可以与控制系统450一起使用。目标形成装置816与EUV光源一起使用。

目标形成装置816包括个体可控制的目标形成单元862。在图8中仅标记了目标形成单元862中的一个,但是,如图所示,其他单元具有相似的特征。目标形成装置816包括多于两个的目标形成单元862。目标形成单元862是基于MEMS的,并且每个目标形成单元862包括MEMS系统817。MEMS系统817包括至少一个过滤器,并且可以类似于MEMS系统217或317,或者MEMS系统817可以具有不同的配置。MEMS系统817可以被制造为在硅晶片中所蚀刻的多个孔。在每个目标形成单元862中,MEMS系统817被直接安装在块670上。

目标形成装置716和816可以被实现为相对于块670移动和/或与块670一起移动,类似于目标形成装置616的实现。附加地,块670的温度系统和控制系统450允许目标形成装置716和816的目标形成单元762和862分别被单独控制,如关于目标形成装置616所讨论的。此外,在任何给定时间可以激活多于一个目标形成单元,使得两个或多个目标流朝向等离子体形成位置123发射。

图9示意性地描绘了根据一个实现的、包括源收集器模块SO的光刻装置900。目标形成装置116、416、516、616、716和816是可以在源收集器模块SO中使用的目标形成装置或微滴生成器的示例。光刻装置900包括:

·照明系统(照明器)IL,其被配置为调整辐射束B(例如EUV辐射)。

·支撑结构(例如,掩模台)MT,其被构造为支撑图案化设备(例如,掩模或掩模版(reticle))MA,并且被连接到被配置为精确地定位图案化设备的第一***PM;

·衬底台(例如,晶片台)WT,其被构造为保持衬底(例如,涂覆有抗蚀剂的晶片)W,并被连接到被配置为精确地定位衬底的第二***PW;和

·投影系统(例如,反射投影系统)PS,其被配置为将通过图案化设备MA赋予辐射束B的图案投影到衬底W的目标部分C(例如,包括一个或多个管芯)上。

照明系统可以包括各种类型的光学组件,诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学组件、或其任何组合,用于引导、整形或控制辐射。

支撑结构MT以取决于图案化设备的定向、光刻装置的设计以及其他条件(诸如例如图案化设备是否被保持在真空环境中)的方式来保持图案化设备MA。支撑结构可以使用机械、真空、静电或其他夹持技术来保持图案化设备。支撑结构可以是例如框架或台子,其可以根据需要是固定的或可移动的。支撑结构可以确保图案化设备例如相对于投影系统处于期望位置。

术语“图案化设备”应被广义地解释为是指可以被用来向辐射束在其横截面中赋予图案以在衬底的目标部分形成图案的任何设备。被赋予辐射束的图案可以对应于在诸如集成电路的目标部分中创建的装置中的特定功能层。

图案化设备可以是透射的或反射的。图案化设备的示例包括掩模、可编程反射镜阵列和可编程LCD面板。掩模在光刻中是已知的,并且包括诸如二进制、交替相移和衰减相移之类的掩模类型,以及各种混合掩模类型。可编程反射镜阵列的示例采用小反射镜的矩阵布置,每个小反射镜可以被个体倾斜,以便在不同方向上反射入射的辐射束。倾斜的反射镜在由反射镜矩阵反射的辐射束中赋予图案。

像照明系统IL一样,投影系统PS可以包括各种类型的光学组件,诸如折射、反射、磁性、电磁、静电或其他类型的光学组件、或其任何组合,以适合于所使用的曝光辐射或其他因素,诸如真空的使用。可能希望对EUV辐射使用真空,因为其他气体可能会吸收太多的辐射。因此可以借助于真空壁和真空泵向整个光束路径提供真空环境。

如这里所描绘的,该装置是反射型的(例如,采用反射掩模)。

光刻装置可以是具有两个(双级)或更多衬底台(和/或两个或多个图案化设备台)的类型。在这种“多级”机器中,可以并行使用附加工作台,或者可以在一个或多个工作台被用于曝光的同时对一个或多个其他工作台执行准备步骤。

参照图9,照明器IL从源收集器模块SO接收极紫外辐射束。产生EUV光的方法包括但不限于将材料转换为具有至少一种元素(例如氙、锂或锡)的等离子态,并且具有在EUV范围内的一个或多个发射谱线。在通常被称为激光产生的等离子体(“LPP”)的一种这样的方法中,可以通过用激光束辐射诸如具有所需的线发射元件的材料的微滴、流或簇之类的燃料,来产生所需的等离子体。源收集器模块SO可以是包括激光器(未在图9中示出)的EUV辐射系统的一部分,用于提供激发燃料的激光束。产生的等离子体发射输出辐射,例如EUV辐射,使用被设置在源收集器模块中的辐射收集器收集该辐射。例如当使用二氧化碳(CO2)激光器来提供激光束进行燃料激发时,激光器和源收集器模块可以是分开的实体。

在这种情况下,激光器不被认为形成光刻装置的一部分,并且辐射束借助于包括例如合适的引导镜和/或扩束器的光束递送系统,从激光器传递到源收集器模块。在其他情况下,例如,当该源是放电产生的等离子体EUV生成器时,该源可以是源收集器模块的集成部分,通常被称为DPP源。

照明器IL可以包括用于调节辐射束的角强度分布的调节器。通常,可以调节照明器的光瞳平面中的强度分布的至少外部和/或内部径向范围(通常分别被称为σ-外部和σ-内部)。另外,照明器IL可以包括各种其他组件,诸如多面场和光瞳镜装置。照明器IL可以被用来调整辐射束,以在其横截面中具有期望的均匀性和强度分布。

将辐射束B入射在图案化设备(例如,掩模)MA上,该图案化设备MA被保持在支撑结构(例如,掩模台)MT上,并且被图案化设备图案化。在从图案化设备(例如,掩模)MA反射之后,辐射束B穿过投影系统PS,该投影系统将光束聚焦到衬底W的目标部分C上。借助于第二***PW和位置传感器PS2(例如,干涉仪、线性编码器或电容传感器),例如可以精确地移动衬底台WT,以便将不同的目标部分C放置在辐射束B的路径中。类似地,第一***PM和另一个位置传感器PS1可以被用来相对于辐射束B的路径精确地定位图案化设备(例如掩模)MA。可以使用图案化设备对准记号M1、M2和衬底对准记号P1、P2来将图案化设备(例如掩模)MA和衬底W对准。

所描绘的装置可以在以下模式中的至少一个模式中被使用:

1.在步进模式下,支撑结构(例如,掩模台)MT和衬底台WT基本保持静止,而被赋予辐射束的整个图案被一次投影到目标部分C上(即,单次静态曝光)。然后,衬底台WT在X和/或Y方向上被移动,使得可以曝光不同的目标部分C。

2.在扫描模式下,在被赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上(即,单次动态曝光)的同时,同步地扫描支撑结构(例如,掩模台)MT和衬底台WT。衬底台WT相对于支撑结构(例如,掩模台)MT的速度和方向可以通过投影系统PS的(缩小)放大率和图像反转特性来确定。

3.在另一模式下,支撑结构(例如,掩模台)MT保持基本静止,以保持可编程图案化设备,并且在被赋予辐射束的图案被投影到目标部分C上的同时,衬底台WT被移动或扫描。在这种模式下,通常在衬底台WT的每次移动之后或在扫描期间在连续的辐射脉冲之间,根据需要采用脉冲辐射源并且更新可编程图案化设备。这种操作模式可以被容易地应用于利用可编程图案化设备的无掩模光刻,诸如上述类型的可编程反射镜阵列。

也可以采用上述使用方式或完全不同使用方式的组合和/或变型。

图10更详细地示出了光刻装置900的实施例,包括源收集器模块SO、照明系统IL和投影系统PS。源收集器模块SO被构造和布置,使得可以在源收集器模块SO的封闭结构1020中维持真空环境。系统IL和PS同样被包含在它们自己的真空环境内。可以通过激光产生的LPP等离子体源形成发射EUV辐射的等离子体2。源收集器模块SO的功能是从等离子体2递送EUV辐射束20,使得其被聚焦在虚拟源点中。虚拟源点通常被称为中间焦点(IF),并且源收集器模块被布置使得中间焦点IF位于封闭结构1020中的孔径1021处或附近。虚拟源点IF是发射辐射的等离子体2的图像。

辐射从中间焦点IF处的孔径1021穿过照明系统IL,在该示例中,照明系统IL包括多面场镜装设备22和多面瞳孔镜设备24。这些设备形成所谓的“蝇眼”照明器,其被布置为在图案化设备MA处提供期望的辐射束21的角度分布,以及在图案化设备MA处提供期望的辐射强度均匀性(如参考标记1060所示)。在光束21在由支撑结构(掩模台)MT保持的图案化设备MA处的反射之后,形成图案化光束26,并且图案化光束26由投影系统PS经由反射元件28、30成像到由衬底台WT保持的衬底W上。为了在衬底W上曝光目标部分C,在衬底台WT和图案化设备台MT执行同步移动以通过照明的缝隙扫描图案化设备MA上的图案的同时生成辐射脉冲。

每个系统IL和PS被布置在其自己的真空或接近真空的环境内,该环境由类似于包围结构1020的包围结构来定义。照明系统IL和投影系统PS中通常可以存在比所示更多的元件。此外,可以存在比所示更多的反射镜。例如,除了图10中所示的那些反射元件之外,在照明系统IL和/或投影系统PS中还可以存在一到六个附加的反射元件。

更详细地考虑源收集器模块SO,包括激光器1023的激光能量源被布置为将激光能量1024沉积到包括目标材料的燃料中。目标材料可以发射在等离子体状态时进行EUV辐射的任何材料,诸如氙(Xe)、锡(Sn)或锂(Li)。等离子体2是高度电离的等离子体,其电子温度为电子伏特(eV)的几十个的电子温度。更高能量的EUV辐射可以与其他燃料材料一起生成,例如铽(Tb)和钆(Gd)。在这些离子的去激发和再组合期间生成的高能量辐射从等离子体被发射,被接近法向入射的收集器3所收集并且被聚焦在孔径1021上。等离子体2和孔径1021分别位于收集器CO的第一和第二焦点处。

尽管图10中所示的收集器3是单个曲面镜,但是收集器可以采取其他形式。例如,收集器可以是具有两个辐射收集表面的施瓦茨希尔德收集器。在实施例中,收集器可以是掠入射收集器,其包括彼此嵌套的多个基本圆柱形的反射器。

为了递送例如液态锡的燃料,微滴生成器1026被布置在外壳1020内,被布置为将高频的微滴流1028朝向等离子体2的期望位置开火。在操作中,与微滴生成器1026的操作同步地递送激光能量1024,以递送辐射脉冲以将每个燃料微滴转变成等离子体2。微滴生成器1026可以是或可以包括上面讨论的任何目标形成装置116、416、516、616、716或816。微滴的递送频率可以是几千赫兹,例如50kHz。在实践中,至少在两个脉冲中递送激光能量1024:在微滴到达等离子***置之前,具有有限能量的预脉冲被递送给微滴,以便将燃料材料蒸发成小云;然后主脉冲激光能量1024在期望的位置处被递送给云,以生成等离子体2。在封闭结构1020的相对侧上提供陷阱1030,以捕获由于某种原因没有被变成等离子体的燃料。

微滴生成器1026包括包含燃料液体(例如,熔融锡)的贮存器1001和过滤器1069以及喷嘴1002。喷嘴1002被配置成将燃料液体的微滴喷射向等离子体2形成位置。燃料液体的微滴可以通过贮存器1001内的压力和由压电致动器(未示出)施加到喷嘴的振动的组合而从喷嘴1002被喷射。

正如本领域技术人员将了解的,可以定义参考轴X、Y和Z,以用于测量和描述装置的几何形状和表现、其各种部件以及辐射束20、21、26。在该装置的每个部分处,可以定义X、Y和Z轴的局部参考系。Z轴在系统中的给定点处与方向光轴O大致重合,并且通常垂直于图案化设备(掩模版)MA的平面并且垂直于衬底W的平面。在源收集器模块中,X轴与燃料流1028的方向大致重合,而Y轴与其正交,指向页面外,如图10中所指示的。另一方面,在保持标线MA的支撑结构MT的附近,X轴通常与Y轴对齐的扫描方向横向。为了方便起见,在示意图图10的这个区域中,X轴再次如所标记的那样指向页面外。这些指定在本领域中是常规的,并且为了方便起见将在本文中被采用。原则上,可以选择任何参考系来描述装置及其行为。

尽管在这里未图示出,但是在源收集器模块和整个光刻装置900的操作中使用的许多附加部件作为整体存在于典型的装置中。这些包括用于减少或减轻封闭真空内污染物的影响的布置,例如,以防止燃料材料的沉积物损坏或损害收集器3和其他光学器件的性能。存在但未详细描述的其他特征是在控制光刻装置900的各种部件和子系统中所涉及的所有传感器、控制器和致动器。

参照图11,示出了LPP EUV光源的实现。图11示出了LPP EUV光源1100。光源1100可以被用作光刻装置900中的源收集器模块SO。此外,目标形成装置116、416、516、616、716和816中的任何一个都可以与光源1100一起使用。例如,目标形成装置116、416、516、616、716和816中的任何一个可以与光源1100的供应系统1125一起使用。此外,图1的光源105可以是驱动激光器1115的一部分,并且控制系统450可以是主控制器1155的一部分、主控制器1155的任何部件、或者可以被实现为独立的控制系统。

LPP EUV光源1100通过用沿着光束路径朝向目标混合物1114行进的放大的光束1110在等离子体形成位置1105辐射目标混合物1114而形成的。相对于图1-图8讨论的目标材料可以是或可以包括目标混合物1114。等离子体形成位置1105在真空腔室1130的内部1107内。当放大的光束1110射向目标混合物1114时,目标混合物1114内的目标材料被转换为等离子体状态,该等离子体状态具有发射谱线在EUV范围内的元素。所创造的等离子体具有某些特性,这些特性取决于目标混合物1114内的目标材料的组成。这些特性可以包括由等离子体产生的EUV光的波长以及从等离子体释放的碎屑的类型和量。

光源1100还包括供应系统1125,其以微滴、液流、固体颗粒或簇、包含在微滴中的固体颗粒或包含在液流中的固体颗粒的形式来递送、控制和引导目标混合物1114。目标混合物1114包括目标材料,诸如例如水、锡、锂、氙、或在被转换为等离子体状态时具有发射谱线在EUV范围中的任何材料。例如,元素锡可以作为纯锡(Sn);作为锡化合物例如SnBr 4、SnBr 2、SnH 4;作为锡合金例如锡-镓合金、锡-铟合金、锡-铟-镓合金或这些合金的任意组合而被使用。目标混合物1114也可能包括杂质,诸如非目标颗粒。因此,在没有杂质的情形中,目标混合物1114仅由目标材料构成。目标混合物1114由供应系统1125递送到腔室1130的内部1107中并到达等离子体形成位置1105。

光源1100包括驱动激光系统1115,该驱动激光系统1115由于激光系统1115的一个或多个增益介质内的粒子数反转而产生放大的光束1110。光源1100包括在激光系统1115和等离子体形成位置1105之间的光束递送系统,光束递送系统包括光束传输系统1120和聚焦组件1122。光束传输系统1120接收来自激光系统1115的经放大的光束1110,并根据需要引领和修改经放大的光束1110聚焦组件1122并且将经放大的光束1110输出到聚焦组件1122。聚焦组件1122接收经放大的光束1110并将光束1110聚焦到等离子体形成位置1105。

在一些实现中,激光系统1115可以包括一个或多个光放大器、激光器和/或灯,以用于提供一个或多个主脉冲,并且在一些情况下,用于提供一个或多个预脉冲。每个光放大器包括能够以高增益光学放大所期望波长的增益介质、激发源和内部光学器件。光学放大器可以具有或可以不具有形成激光腔的激光镜或其他反馈装置。因此,即使没有激光腔,由于激光放大器的增益介质中的粒子数反转,激光系统1115也产生放大的光束1110。而且,如果存在激光腔以向激光系统1115提供足够的反馈,则激光系统1115可以产生作为相干激光束的放大的光束1110。术语“经放大的光束”涵盖以下一项或多项:来自激光系统1115的仅被放大而未必是相干激光振荡的光,以及来自激光系统1115的被放大并且也是相干激光振荡的光。

激光系统1115中的光放大器可以包括填充气体而作为增益介质,该填充气体包括CO2,并且可以以大于或等于800倍的增益在大约9100nm和大约11000nm之间、特别是大约10600nm处的波长处放大光。用于在激光系统1115中使用的合适的放大器和激光器可以包括脉冲激光装置,例如,脉冲式气体放电CO2激光装置,其例如通过DC或RF激发而产生大约9300nm或大约10600nm的辐射,以相对较高的功率(例如10kW或更高)和较高的脉冲重复频率(例如40kHz或更高)操作。脉冲重复率可以是例如50kHz。激光系统1115中的光放大器还可以包括诸如水之类的冷却系统,当以更高的功率操作激光系统1115时可以使用该冷却系统。

光源1100包括具有孔径1140的收集器镜1135,以允许经放大的光束1110穿过并到达等离子体形成位置1105。收集器镜1135可以是例如椭圆形镜,其具有在等离子体形成位置1105处的主要焦点和在中间位置1145处的次要焦点(也称为中间焦点),其中EUV光可以从光源1100输出,并且可以被输入到例如集成电路光刻工具中(未示出)。光源1100还可以包括端部开口的空心锥形护罩1150(例如,气锥),其从收集器镜1135朝着等离子体形成位置1105逐渐变细以减少进入焦点组件1122和/或光束传输系统1120的等离子体生成的碎屑的量同时允许放大的光束1110到达等离子体形成位置1105。为此目的,可以在护罩中提供向等离子体形成位置1105引导的气流。

光源1100还可以包括被连接到微滴位置检测反馈系统1156、激光控制系统1157和光束控制系统1158的主控制器1155。光源1100可以包括一个或多个目标或微滴成像器1160,其提供指示例如微滴相对于等离子体形成位置1105的位置的输出,并将该输出提供给微滴位置检测反馈系统1156,其可以例如计算微滴位置和轨迹,从中可以基于逐滴地或平均地计算出微滴位置误差。微滴位置检测反馈系统1156因此将微滴位置误差作为输入提供给主控制器1155。因此,主控制器1155可以将激光器位置、方向和定时校正信号例如提供给激光器控制系统1157,其例如可以被用来控制激光定时电路和/或提供给光束控制系统1158以控制经放大的光束位置和光束传输系统1120的形状以改变腔室1130内的光束焦点的位置和/或聚焦功率。

供应系统1125包括目标材料递送控制系统1126,该目标材料递送控制系统1126响应于来自主控制器1155的信号而是可操作的,以例如修改由目标材料供应装置1127释放的微滴的释放点,从而校正到达期望的等离子体形成位置1105的微滴中的误差。

附加地,光源1100可以包括光源检测器1165和1170,其测量一个或多个EUV光参数,包括但不限于脉冲能量、作为波长的函数的能量分布、特定波长带内的能量、特定波长带外的能量以及EUV强度和/或平均功率的角度分布。光源检测器1165生成用于由主控制器1155使用的反馈信号。该反馈信号可以例如指示诸如激光脉冲的定时和聚焦之类的参数中的误差,以在适当的位置和时间正确地拦截微滴以有效且高效地产生EUV光。

光源1100还可以包括导向激光器1175,其可以被用来对准光源1100的各个部分或帮助将放大的光束1110操纵向等离子体形成位置1105。结合导向激光器1175,光源1100包括被放置在聚焦组件1122内的计量系统1124,以对来自导向激光器1175的光的一部分和放大的光束1110进行采样。在其他实现中,计量系统1124被放置在光束传输系统1120内。计量系统1124可以包括对光的子集进行采样或重新取向的光学元件,此类光学元件由可以承受导向激光束和放大的光束1110的功率的任何材料制成。光束分析系统由计量系统1124和主控制器1155形成——因为主控制器1155分析来自导向激光器1175的采样光并使用该信息通过光束控制系统1158来调节聚焦组件1122内的部件。

因此,总而言之,光源1100产生经放大的光束1110,其沿着光束路径被引导以在等离子体形成位置1105处照射目标混合物1114,以将混合物1114内的目标材料转换为在EUV范围内发射光的等离子体。经放大的光束1110以基于激光系统1115的设计和属性所确定的特定波长(也被称为驱动激光波长)来操作。附加地,在目标材料提供足够的反馈回到激光系统1115中以产生相干激光时、或者如果驱动激光系统1115包括合适的光学反馈以形成激光腔,则经放大的光束1110可以是激光束。

其他实现也在权利要求的范围内。例如,并且如上所指出,MEMS系统117(图1)的其他实现是可能的。MEMS系统117的这些其他实现可以被用作供应系统110和目标形成装置116中的MEMS系统117。此外,MEMS系统117的其他实现可以在目标形成装置416(图4)中被使用。例如,MEMS系统117的另一实现的实例可以被用作目标形成单元462。

图12A和图12B示出了以半导体器件制造技术制造的MEMS系统1217。MEMS系统1217是MEMS系统117的实现。图12A是在X-Z平面中的MEMS系统1217的侧视横截面图的框图。在图12A中,MEMS系统1217被容纳在安装件1203中。图12B是如从线12B-12B看到的在Y-Z平面中的MEMS系统1217的俯视图的框图。

MEMS系统1217包括第一端1225和第二端1226。在MEMS系统1217中,第一端1225和第二端1226在相对侧。MEMS系统1217被容纳在安装件1203中。安装件1203是将MEMS系统1217保持在第一端1225和第二端1226处的夹具。安装件1203沿着X轴向MEMS系统1217施加力。安装件1203包括开口1204,以允许目标材料进入和离开MEMS系统1217。安装件1203可以被密封到MEMS系统1217。在图12A的示例中,密封件1245将MEMS系统1217的喷嘴1218密封至安装件1203。密封件1245可以是例如O形环密封件或能够将喷嘴1218密封至安装件1203的任何其他类型的机构。

第一通道1227沿着X轴从第一端1225延伸。在操作使用中,目标材料从加压贮存器(诸如图1的贮存器112)通过过滤器1241a流入到开口1204中并流入到第一通道1227中。第一通道1227经由中间通道1229被流体地耦合到腔室1228。腔室1228部分地由壁1233形成。腔室1228被流体地耦合到第二通道1230,第二通道1230沿着Z轴远离腔室1228延伸。因此,在MEMS系统1217中,第一通道1227和第二通道1230彼此垂直。第二通道1230被流体地耦合到沿着X轴延伸的喷嘴1218。喷嘴定义孔口1219。

第一通道1227、中间通道1229、腔室1228、第二通道1230和孔口一起形成了从第一端1225到第二端1226的目标材料路径。与包括多于一个第一通道的实现相比,MEMS系统1217仅包括一个第一通道1227,并且在MEMS系统1217中流动的目标材料可以更局限在MEMS系统1217内。因此,例如当将MEMS系统1217用作包括多个可单独控制的目标形成单元的供应系统中的目标形成单元时,可以更容易地控制MEMS系统1217的温度。

当将MEMS系统1217流体地耦合到加压贮存器112时,目标材料从贮存器112流过过滤器1241a而流入到第一通道1227和中间通道1229中,然后流入到腔室1228中。从腔室1228,目标材料流入到第二通道1230和喷嘴1218中并穿过过滤器1241b。过滤器1241a和1241b可以类似于以上讨论的任何过滤器。在穿过过滤器1241b之后,目标材料从孔口1219发射出来。

MEMS系统1217还包括空间1234中的致动器231。致动器231被耦合到腔室1228,并且被配置成调制腔室1228中的压力。致动器231通过隔膜1232被机械地耦合到腔室1228。致动器231接触壁1243,该壁在与隔膜1232相对的空间1234的相对侧上。壁1243可沿着-X方向抵靠在致动器231上,以更牢固地将致动器231机械地耦合到隔膜1232。

图12A示出了处于组装状态的MEMS系统1217。MEMS系统1217由两层1245a和1245b形成。层之间的边界在图12A中以在Z轴上延伸的虚线示出。层1245a和1245b可以被分开地制造并且被接合以形成组装的MEMS系统1217。与包括更多层的实现相比,MEMS系统1217仅包括两层并且可以更容易制造。

图13A和图13B示出了MEMS系统1317,其是MEMS系统117的实现的另一示例。图13A是在Y-Z平面中的MEMS系统1317的横截面框图。图13B是在X-Z平面中的MEMS系统1317的横截面框图。图13B示出了MEMS系统1317的层1345a、1345b和1345c。

MEMS系统1317包括沿着Z轴从第一端1325延伸的第一通道1327。第一通道1327流体地耦合到全部沿着Z轴延伸的中间通道1329、腔室1328和第二通道1330。第二通道1330流体地耦合到喷嘴1318,喷嘴1318沿着X轴延伸(进入图13A中的页面)。喷嘴1318定义孔口1319。MEMS系统1317还包括在空间1334中的致动器231。致动器231通过隔膜1332被机械地耦合到腔室1328。致动器231被配置为调制腔室1328中的压力。

在操作使用中,第一通道1327从诸如图1的贮存器112的加压贮存器接收目标材料。目标材料从第一通道1327流入到中间通道1329和腔室1328中。目标材料从腔室1328流入到第二通道1330中。第一通道1327、中间通道1329、腔室1328、第二通道1330和孔口1319一起形成从第一端1325(图13A)到第二端1326(图13B)通过MEMS系统1317的目标材料路径。在在图13A和13B的实现中,第一端1325和第二端1326不在MEMS系统1317的相对侧。相反,第一端1325在MEMS系统1317的在X-Y平面内延伸的一侧,而第二端1325在MEMS系统1317的在X-Y平面内延伸的一侧。

可以使用以下条款进一步描述实施例:

1.一种用于极紫外(EUV)光源的供应系统,该供应系统包括:

装置,被配置为被流体地耦合到贮存器,贮存器被配置为容纳在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,装置包括两个或多个目标形成单元,目标形成单元中的每个目标形成单元包括:

喷嘴结构,被配置为从贮存器接收目标材料,喷嘴结构包括孔口,孔口被配置为将目标材料发射到等离子体形成位置;和

供应系统还包括控制系统,控制系统被配置为选择目标形成单元中的、用于将目标材料发射到等离子体形成位置的特定目标形成单元。

2.根据条款1所述的供应系统,其中控制系统包括温度系统,温度系统被配置为控制装置中的热量的量,控制系统被配置为通过控制温度系统来选择用于激活或去激活的特定目标形成单元。

3.根据条款2所述的供应系统,其中所述温度系统包括两个或多个加热器,并且其中每个目标形成单元与加热器中的一个或多个加热器相关联,并且控制系统被配置为通过控制与特定目标形成单元相关联的加热器中的一个或多个特定加热器来选择用于激活的特定目标形成单元。

4.根据条款1所述的供应系统,其中每个目标形成单元还包括在贮存器和孔口之间的通道,以及通道中的一个或多个过滤器。

5.根据条款4所述的供应系统,其中每个目标形成单元还包括:致动腔室和调制器,该致动腔室被流体地耦合到通道,该调制器被耦合到致动腔室,调制器被配置为调制致动腔室中的压力;以及

每个目标形成单元的通道包括从相应目标形成单元的面向贮存器的第一端延伸到致动腔室的多于一个分支,以及出口通道,该出口通道被流体地耦合到致动腔室,出口通道从所述致动腔室延伸至所述孔口。

6.根据条款2所述的供应系统,其中绝热材料被设置在目标形成单元中的任意两个目标形成单元之间。

7.根据条款2所述的供应系统,其中温度系统包括两个或多个主动温度控制机构,每个目标形成单元与主动温度控制机构中的一个或多个主动温度控制机构相关联,并且与目标形成单元相关联的一个或多个主动温度控制机构被配置为加热或冷却目标形成单元。

8.根据条款1所述的供应系统,其中装置是整体的单件。

9.根据条款8所述的供应系统,其中装置包括以半导体器件制造技术所制造的微机电(MEMS)系统。

10.根据条款1所述的供应系统,其中所述装置包括以半导体器件制造技术制造的MEMS系统。

11.根据条款1所述的供应系统,还包括容纳装置的保持器,并且其中装置和保持器被配置为相对于彼此移动。

12.根据条款1所述的供应系统,还包括容纳装置的保持器,其中保持器被配置为相对于等离子体形成位置移动。

13.根据条款1所述的供应系统,还包括容纳装置的保持器,并且其中每个目标形成单元包括多个毛细管中的至少一个,该多个毛细管远离所述保持器而延伸。

14.根据条款1所述的供应系统,其中控制系统被配置为基于以下中的一项或多项来选择特定目标形成单元:(a)对在所述等离子体形成位置处所产生的EUV光的量的指示;(b)对在所述等离子体形成位置处不存在目标材料的指示,以及(c)来自操作人员的输入。

15.根据条款1所述的供应系统,其中每个目标形成单元还包括:致动腔室和调制器,该致动腔室被流体地耦合到孔口,该调制器被耦合到致动腔室,调制器被配置为调制致动腔室中的压力,并且控制系统还被配置为以两个或多个频率驱动特定目标形成单元的致动器,频率中的至少一个频率基于特定目标形成单元的几何配置。

16.一种用于极紫外(EUV)光源的供应系统的装置,该供应系统被配置为将目标材料供应到等离子体形成位置,该装置包括:

MEMS系统,该MEMS系统被配置为被容纳在所述供应系统的壳体中,MEMS系统以半导体器件制造技术被制造,其中MEMS系统包括:

喷嘴结构,被配置为被流体地耦合到贮存器,所述贮存器被配置为包含在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,喷嘴结构包括被孔口,该孔口配置为将所述目标材料发射到等离子体形成位置。

17.根据条款16所述的装置,其中MEMS系统还包括:

在贮存器与孔口之间的通道;以及

通道中的一个或多个过滤器。

18.根据条款16所述的装置,其中所述MEMS系统还包括:

在贮存器与孔口之间的通道;

腔室,该腔室被流体地耦合到通道,腔室被配置为从通道接收目标材料;和

调制器,被耦合到腔室,调制器被配置为调制腔室中的压力。

19.根据条款18所述的装置,其中通道包括一个或多个供应通道和出口通道,该一个或多个供应通道被流体地耦合到腔室,该出口通道被流体地耦合到腔室和孔口。

20.根据条款18所述的装置,其中在操作使用中,调制器处于与腔室中的目标材料的压力或分压基本相同的压力或分压。

21.一种EUV源,包括:

光源,被配置为产生光束;

容器,被配置为在等离子体形成位置处接收光束;以及

供应系统,包括:

被配置为流体地耦合到贮存器的装置,所述贮存器被配置为容纳在等离子体状态时产生EUV光的目标材料,所述装置包括两个或多个目标形成单元,每个目标形成单元包括:

喷嘴结构,该喷嘴结构被配置为从贮存器接收目标材料,该喷嘴结构包括孔口,孔口被配置为将目标材料发射到等离子体形成位置;以及

控制系统,所述控制系统被配置为选择目标形成单元中的、用于将目标材料发射到等离子体形成位置的特定目标形成单元,其中由光源产生的光束被配置为将发射的目标材料转换为等离子体。

22.根据条款21所述的EUV源,其中控制系统包括温度系统,温度系统被配置为控制装置中的热量的量,控制系统被配置为通过控制温度系统来选择用于激活或去激活的特定目标形成单元。

23.根据条款22的EUV源,其中所述温度系统包括两个或多个加热器,并且其中每个目标形成单元与加热器中的一个或多个加热器相关联,并且控制系统被配置为通过控制与特定目标形成单元相关联的加热器中的一个或多个特定加热器来选择用于激活的特定目标形成单元。

24.根据条款21所述的EUV源,其中所述装置是整体的集成件。

25.根据条款21所述的EUV源,其中所述装置包括以半导体器件制造技术所制造的MEMS系统。

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