輻射源的制作方法
【專利摘要】輻射源，具有：噴嘴，噴嘴配置成沿朝向等離子體形成位置的軌跡引導(dǎo)燃料液滴的束流；和激光器，配置成將激光輻射引導(dǎo)至等離子體形成位置以在使用中生成用于生成輻射的等離子體。噴嘴具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面配置成防止在用以形成燃料液滴的燃料中存在的污染被沉積在該內(nèi)表面上。
【專利說明】輻射源
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2012年9月2日遞交的美國臨時(shí)申請61/530，796的權(quán)益，其在此通過引用全文并入。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及在輻射源內(nèi)產(chǎn)生燃料液滴過程中使用的噴嘴，其適于與光刻設(shè)備結(jié)合使用或形成光刻設(shè)備的一部分。本發(fā)明更一般性地還涉及用于產(chǎn)生液態(tài)液滴的噴嘴以及形成這種噴嘴的方法。
【背景技術(shù)】
[0004]光刻設(shè)備是一種將期望的圖案應(yīng)用到襯底上，通常是襯底的目標(biāo)部分上的機(jī)器。例如，可以將光刻設(shè)備用在集成電路(ICs)的制造中。在這種情況下，可以將可選地稱為掩?；蜓谀０娴膱D案形成裝置用于生成將要在所述IC的單層上形成的電路圖案。這種圖案可以被轉(zhuǎn)移到襯底(例如硅晶片)上的目標(biāo)部分(例如包括部分管芯、一個(gè)或多個(gè)管芯)上。通常，圖案轉(zhuǎn)移是通過將圖案成像到設(shè)置在襯底上的輻射敏感材料(抗蝕劑)的層上來實(shí)現(xiàn)的。通常，單個(gè)襯底將包含被連續(xù)形成圖案的相鄰的目標(biāo)部分的網(wǎng)絡(luò)。
[0005]光刻術(shù)被廣泛地看作制造IC和其他器件和/或結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵步驟之一。然而，隨著通過使用光刻術(shù)制造的特征的尺寸變得越來越小，光刻術(shù)正變成允許制造微型IC或其他器件和/或結(jié)構(gòu)的更加關(guān)鍵 的因素。
[0006]圖案印刷極限的理論估計(jì)可以由用于分辨率的瑞利法則給出，如等式(I)所示:
[0007]CD = k{(I)
NA
[0008]其中λ是所用輻射的波長，NA是用以印刷圖案的投影系統(tǒng)的數(shù)值孔徑，Ic1是依賴于過程的調(diào)節(jié)因子，也稱為瑞利常數(shù)，CD是所印刷的特征的特征尺寸(或臨界尺寸)。由等式(I)知道，特征的最小可印刷尺寸減小可以由三種途徑獲得:通過縮短曝光波長λ、通過增大數(shù)值孔徑NA或通過減小Ic1的值。
[0009]為了縮短曝光波長，并因此減小最小可印刷尺寸，已經(jīng)提出使用極紫外(EUV)輻射源。EUV輻射是具有在5-20nm范圍內(nèi)波長的電磁輻射，例如在13-14nm范圍內(nèi)。還已經(jīng)提出可以使用波長小于IOnm的EUV輻射，例如波長在5-lOnm范圍內(nèi)，例如6.7nm或6.8nm。這種輻射被稱為極紫外輻射或軟X射線輻射?？赡艿脑窗ɡ缂す猱a(chǎn)生的等離子體源、放電等離子體源或基于通過電子存儲(chǔ)環(huán)提供的同步加速器輻射的源。
[0010]可以通過使用等離子體來產(chǎn)生EUV輻射。用于產(chǎn)生EUV輻射的輻射系統(tǒng)可以包括用于激發(fā)燃料以提供等離子體的激光器和用于容納等離子體的源收集器模塊。例如可以通過將激光束引導(dǎo)至燃料來產(chǎn)生等離子體，所述燃料諸如是合適的燃料材料(例如錫，其當(dāng)前被認(rèn)為是EUV輻射源的燃料的最有前途的也是最可能的選擇)的顆粒(即液滴)或者合適氣體或蒸汽(例如氙氣或鋰蒸汽)的束流或串等。所形成的等離子體發(fā)出輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用輻射收集器來收集。輻射收集器可以是反射鏡式正入射輻射收集器，其接收輻射并將輻射聚焦成束。源收集器模塊可以包括包圍結(jié)構(gòu)或腔室，其布置成提供真空環(huán)境以支持等離子體。這種輻射系統(tǒng)通常被稱為激光產(chǎn)生的等離子體(LPP)源。在備選的也采用激光器應(yīng)用的系統(tǒng)中，輻射可以通過由使用放電形成的等離子體產(chǎn)生，即放電產(chǎn)生等離子體(DPP)源。
[0011]一種已經(jīng)提出的LPP輻射源生成連續(xù)的燃料液滴的束流。該輻射源包括噴嘴，用于朝向等離子體形成位置引導(dǎo)燃料液滴。液滴需要以高度精確性被弓I導(dǎo)至等離子體形成位置以便確保激光束可以被朝向液滴弓丨導(dǎo)并與液滴接觸。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)，燃料應(yīng)該通過噴嘴而不遭遇任何不期望的或不期望的阻礙或限制。這樣阻礙或限制可以由沉積在噴嘴內(nèi)表面上的燃料中的污染物產(chǎn)生。該污染物可以導(dǎo)致由噴嘴引導(dǎo)的液滴束流而不具有一個(gè)或更多個(gè)所需性質(zhì)，例如期望的軌跡或期望的液滴尺寸、形狀或頻率。結(jié)果，這可以導(dǎo)致輻射源作為整體不能實(shí)現(xiàn)想要的功能，例如不能產(chǎn)生輻射，或不能產(chǎn)生期望的強(qiáng)度或期望的持續(xù)時(shí)間的輻射。
[0012]雖然上面已經(jīng)描述了在LPP輻射源中使用的噴嘴的問題，但是在其他液態(tài)液滴產(chǎn)生裝置中使用的噴嘴會(huì)面臨相同或類似的問題，例如在噴墨打印機(jī)等中使用的噴嘴中會(huì)面臨相同或類似的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明旨在消除或避免現(xiàn)有技術(shù)中不管是在此處還是其他方面指出的至少一個(gè)問題，或提供已有設(shè)備或方法的備選。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種輻射源，包括:噴嘴，配置成沿朝向等離子體形成位置的軌跡引導(dǎo)燃料液滴的束流；和激光器，配置成將激光輻射引導(dǎo)至等離子體形成位置處的燃料液滴以在使用時(shí)生成用于生成輻射的等離子體；其中，噴嘴具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面配置成阻止在用以形成燃料液滴的燃料中存在的污染物被沉積在該內(nèi)表面上。
[0015]該內(nèi)表面可以包括涂層。
[0016]該涂層可以提供比涂層被施加所在的材料更光滑的表面或?qū)ξ廴疚镎承愿偷谋砻妗?br> [0017]該涂層可以包括聚四氟乙烯或通過溶膠凝膠涂覆工藝得到的材料。
[0018]該涂層能夠經(jīng)受高于232°C的溫度或高于250°C的溫度。
[0019]該內(nèi)表面可以是用于形成噴嘴的材料體的表面(例如內(nèi)表面)。
[0020]所述材料體可以包括金剛石，或玻璃，或金屬(例如鑰，鎢)，或陶瓷。
[0021]所述燃料可以包括錫。
[0022]所述污染物可以包括錫氧化物顆?；蚩梢允清a氧化物顆粒。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種光刻設(shè)備，包括:照射系統(tǒng)，用以提供輻射束；圖案形成裝置，用于在輻射束的橫截面上將圖案賦予輻射束；襯底保持裝置，用于保持襯底；投影系統(tǒng)，用于將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上，和其中，光刻設(shè)備還包括本發(fā)明第一方面的輻射源或與本發(fā)明第一方面的輻射源連接。
[0024]根據(jù)本發(fā)明第三方面，提供用于液體(例如燃料或墨)液滴生成裝置的噴嘴，其中噴嘴具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面配置成阻止在用以形成燃料液滴的液體中存在的污染物被沉積在該內(nèi)表面上。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種形成用于液態(tài)液滴生成裝置中的噴嘴的方法，所述方法包括:提供具有內(nèi)表面的噴嘴，該內(nèi)表面配置成阻止在用以形成燃料液滴的液體中存在的污染物被沉積在該內(nèi)表面上。
[0026]可以使用濕式涂覆工藝提供(例如涂層形式的)內(nèi)表面。
[0027]可以使用溶膠凝膠涂覆工藝或使用流體懸浮液中的涂層來提供涂層。
[0028]在濕式涂覆工藝中使用的液體可以在被施加之后固化(例如以提供固態(tài)涂層)。
[0029]可以通過用以形成噴嘴的材料體形成管道來提供內(nèi)表面。該內(nèi)表面隨后可以通過與噴嘴相同的材料形成。
[0030]應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，與第一方面相關(guān)詳述的特征在合適的情況下可以應(yīng)用于第二、第三和/或第四方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]將參照示意的附圖僅通過示例描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中相同的參考標(biāo)記可以表示相同的元件，并且在附圖中:
[0032]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光刻設(shè)備；
[0033]圖2是圖1的設(shè)備的更加詳細(xì)的視圖，包括LPP源收集器模塊；
[0034]圖3示意地示出輻射源的噴嘴，配置成沿朝向等離子體形成位置的軌跡引導(dǎo)燃料液滴的束流；
[0035]圖4示意地示出在圖3的噴嘴的內(nèi)表面上的污染物沉積，以及對離開噴嘴的液滴的軌跡的影響；
[0036]圖5示意地示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的噴嘴；和
[0037]圖6示意地示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的噴嘴。
[0038]本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖通過下文給出的詳細(xì)說明將變得更加清楚，其中在整個(gè)說明書中相同的附圖標(biāo)記表示對應(yīng)的元件。在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的、功能類似和/或結(jié)構(gòu)類似的元件。元件首次出現(xiàn)的附圖通過相應(yīng)的附圖標(biāo)記最左邊的數(shù)字表不。
【具體實(shí)施方式】
[0039]本說明書公開一個(gè)或更多個(gè)包含本發(fā)明的特征的實(shí)施例。這些公開的實(shí)施例僅給出本發(fā)明的示例。本發(fā)明的范圍不限于公開的實(shí)施例。本發(fā)明通過權(quán)利要求限定。
[0040]所述的實(shí)施例以及在說明書中提到的“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”等表明，所描述的實(shí)施例可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性，但是每個(gè)實(shí)施例不必包括特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，這些措辭不必指的是同一實(shí)施例。此外，應(yīng)該理解，當(dāng)結(jié)合實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)范圍內(nèi)可以與不管是否明確示出的其他實(shí)施例相關(guān)地實(shí)現(xiàn)這樣的特征、結(jié)構(gòu)或特性。
[0041]圖1示意性地示出用于根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的包括源收集器模塊SO的光刻設(shè)備LAP。所述設(shè)備包括:照射系統(tǒng)(照射器)IL，配置用于調(diào)節(jié)輻射束B (例如，EUV輻射);支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT，構(gòu)造用于支撐圖案形成裝置(例如掩?；蜓谀０?MA并與配置用于精確地定位圖案形成裝置的第一定位裝置PM相連；襯底臺(tái)(例如晶片臺(tái))WT，構(gòu)造用于保持襯底(例如涂覆有抗蝕劑的晶片)W，并與配置用于精確地定位襯底的第二定位裝置PW相連；和投影系統(tǒng)(例如反射式投影系統(tǒng))PS，所述投影系統(tǒng)PS配置用于將由圖案形成裝置MA賦予輻射束B的圖案投影到襯底W的目標(biāo)部分C (例如包括一個(gè)或更多個(gè)管芯)上。
[0042]所述照射系統(tǒng)可以包括各種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其它類型的光學(xué)部件、或其任意組合，以引導(dǎo)、成形、或控制輻射。
[0043]支撐結(jié)構(gòu)MT以依賴于圖案形成裝置的方向、光刻設(shè)備的設(shè)計(jì)以及諸如圖案形成裝置是否保持在真空環(huán)境中等其它條件的方式保持圖案形成裝置MA。所述支撐結(jié)構(gòu)可以采用機(jī)械的、真空的、靜電的或其它夾持技術(shù)來保持圖案形成裝置。所述支撐結(jié)構(gòu)可以是框架或臺(tái)，例如，其可以根據(jù)需要成為固定的或可移動(dòng)的。所述支撐結(jié)構(gòu)可以確保圖案形成裝置位于所需的位置上(例如相對于投影系統(tǒng))。
[0044]這里所使用的術(shù)語“圖案形成裝置”應(yīng)該被廣義地理解為表示能夠用于將圖案在輻射束的橫截面上賦予輻射束、以便在襯底的目標(biāo)部分上形成圖案的任何裝置。被賦予輻射束的圖案可以與在目標(biāo)部分上形成的器件中的特定的功能層相對應(yīng)，例如集成電路。
[0045]圖案形成裝置可以是透射式的或反射式的。圖案形成裝置的示例包括掩模、可編程反射鏡陣列以及可編程液晶顯示(LCD)面板。掩模在光刻術(shù)中是公知的，并且包括諸如二元掩模類型、交替型相移掩模類型、衰減型相移掩模類型和各種混合掩模類型之類的掩模類型?？删幊谭瓷溏R陣列的示例采用小反射鏡的矩陣布置，每一個(gè)小反射鏡可以獨(dú)立地傾斜，以便沿不同方向反射入射的輻射束。所述已傾斜的反射鏡將圖案賦予由所述反射鏡矩陣反射的輻射束。
[0046]如同照射系統(tǒng)，投影系統(tǒng)可以包括多種類型的光學(xué)部件，例如折射型、反射型、磁性型、電磁型、靜電型或其他類型光學(xué)部件、或其任意組合，如對于所使用的曝光輻射所適合的、或?qū)τ谥T如使用浸沒液或使用真空之類的其他因素所適合的。可以希望對EUV輻射使用真空，因?yàn)槠渌麣怏w可以吸收太多的輻射。因而可以借助真空壁和真空泵對整個(gè)束路徑提供真空環(huán)境。
[0047]如這里所示的，所述設(shè)備是是反射型的(例如，采用反射式掩模)。
[0048]所述光刻設(shè)備可以是具有兩個(gè)(雙臺(tái))或更多襯底臺(tái)(和/或兩個(gè)或更多的掩模臺(tái))的類型。在這種“多臺(tái)”機(jī)器中，可以并行地使用附加的臺(tái)，或可以在一個(gè)或更多個(gè)臺(tái)上執(zhí)行預(yù)備步驟的同時(shí)，將一個(gè)或更多個(gè)其它臺(tái)用于曝光。
[0049]參照圖1，照射器IL接收來自源收集器模塊SO的極紫外輻射束。用以產(chǎn)生EUV輻射的方法包括但不必限于將材料轉(zhuǎn)換為等離子體狀態(tài)，該材料具有在EUV范圍內(nèi)具有一個(gè)或更多個(gè)發(fā)射線的至少一種元素，例如氙、鋰或錫。在通常稱為激光產(chǎn)生等離子體(“LPP”)的一種這樣的方法中，所需的等離子體可以通過使用激光束照射例如具有所需發(fā)射線元素的材料的液滴等燃料來產(chǎn)生。源收集器模塊SO可以是包括激光器(在圖1中未示出)的EUV輻射系統(tǒng)的一部分，用于提供用于激發(fā)燃料的激光束。所形成的等離子體發(fā)射輸出輻射，例如EUV輻射，其通過使用設(shè)置在源收集器模塊中的輻射收集器收集。激光器和源收集器模塊可以是分立的實(shí)體，例如當(dāng)使用C02激光器提供激光束用于燃料激發(fā)時(shí)。
[0050]在這種情況下，激光器不看作是形成光刻設(shè)備的一部分，并且，借助于包括例如合適的定向反射鏡和/或擴(kuò)束器的束傳遞系統(tǒng)，輻射束被從激光器傳遞至源收集器模塊。在其他情況下，所述源可以是源收集器模塊的組成部分，例如當(dāng)該源是放電產(chǎn)生等離子體EUV產(chǎn)生裝置，通常稱為DPP源。
[0051]照射器IL可以包括調(diào)節(jié)器，用于調(diào)節(jié)輻射束的角度強(qiáng)度分布。通常，可以對所述照射器的光瞳平面中的強(qiáng)度分布的至少所述外部和/或內(nèi)部徑向范圍(一般分別稱為σ_外部和σ-內(nèi)部)進(jìn)行調(diào)整。此外，所述照射器IL可以包括各種其它部件，例如琢面場反射鏡裝置和琢面光瞳反射鏡裝置(也稱為多小面場反射鏡裝置和光瞳反射鏡裝置)。可以將所述照射器用于調(diào)節(jié)所述輻射束，以在其橫截面中具有所需的均勻性和強(qiáng)度分布。
[0052]所述輻射束B入射到保持在支撐結(jié)構(gòu)(例如，掩模臺(tái))MT上的所述圖案形成裝置(例如，掩模)ΜΑ上，并且通過所述圖案形成裝置來形成圖案。在已經(jīng)由圖案形成裝置(例如，掩模)MA反射之后，所述輻射束B通過投影系統(tǒng)PS，所述投影系統(tǒng)PS將輻射束聚焦到所述襯底W的目標(biāo)部分C上。通過第二定位裝置PW和位置傳感器系統(tǒng)PS2(例如，干涉儀器件、線性編碼器或電容傳感器)的幫助，可以精確地移動(dòng)所述襯底臺(tái)WT，例如以便將不同的目標(biāo)部分C定位于所述輻射束B的路徑中。類似地，可以將所述第一定位裝置PM和另一個(gè)位置傳感器系統(tǒng)PSl用于相對于所述輻射束B的路徑精確地定位圖案形成裝置(例如，掩模)MA?？梢允褂醚谀?zhǔn)標(biāo)記Ml、M2和襯底對準(zhǔn)標(biāo)記P1、P2來對準(zhǔn)圖案形成裝置(例如，掩模)MA和襯底W。
[0053]可以將所述設(shè)備用于以下模式中的至少一種中:
[0054]1.在步進(jìn)模式中，在將支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT保持為基本靜止的同時(shí)，將賦予所述輻射束的整個(gè)圖案一次投影到目標(biāo)部分C上(B卩，單一的靜態(tài)曝光)。然后將所述襯底臺(tái)WT沿X和/或Y方向移動(dòng)，使得可以對不同目標(biāo)部分C曝光。
[0055]2.在掃描模式中，在對支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT和襯底臺(tái)WT同步地進(jìn)行掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上(B卩，單一的動(dòng)態(tài)曝光)。襯底臺(tái)WT相對于支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT的速度和方向可以通過所述投影系統(tǒng)PS的(縮小)放大率和圖像反轉(zhuǎn)特征來確定。
[0056]3.在另一種模式中，將用于保持可編程圖案形成裝置的支撐結(jié)構(gòu)(例如掩模臺(tái))MT保持為基本靜止，并且在對所述襯底臺(tái)WT進(jìn)行移動(dòng)或掃描的同時(shí)，將賦予所述輻射束的圖案投影到目標(biāo)部分C上。在這種模式中，通常采用脈沖輻射源，并且在所述襯底臺(tái)WT的每一次移動(dòng)之后、或在掃描期間的連續(xù)輻射脈沖之間，根據(jù)需要更新所述可編程圖案形成裝置。這種操作模式可易于應(yīng)用于利用可編程圖案形成裝置(例如，如上所述類型的可編程反射鏡陣列)的無掩模光刻術(shù)中。
[0057]也可以采用上述使用模式的組合和/或變體，或完全不同的使用模式。
[0058]圖2更詳細(xì)地示出光刻設(shè)備LAP，包括源收集器模塊S0、照射系統(tǒng)IL以及投影系統(tǒng)PS。源收集器模塊SO構(gòu)造并布置成使得在源收集器模塊的包圍結(jié)構(gòu)2內(nèi)保持真空環(huán)境。
[0059]激光器4布置成將激光能量經(jīng)由激光束6沉積到由燃料供給裝置8提供的燃料，例如氙(Xe)、錫(Sn)或鋰(Li )。錫(最合適的是液滴形式)在當(dāng)前被認(rèn)為是EUV輻射源的燃料的最有前途的并且因此是最可能的選擇。激光能量沉積到燃料上在等離子體形成位置12產(chǎn)生具有幾十eV電子溫度的高度離子化的等離子體10。在這些離子去激發(fā)和復(fù)合期間產(chǎn)生的高能輻射由等離子體10發(fā)射，通過近正入射輻射收集器14收集和聚焦。激光器4和燃料供給裝置8 (和/或收集器14)可以一起被看作包括輻射源，具體是EUV輻射源。EUV輻射源可以稱為激光產(chǎn)生等離子體(LPP)輻射源。
[0060]可以設(shè)置第二激光器(未示出)，第二激光器配置成在激光束6入射到燃料上之前預(yù)熱燃料。使用這種方法的LPP源可以稱為雙激光脈沖(DLP)源。
[0061]雖然未示出，但是燃料供給裝置將包括噴嘴或與噴嘴連接，所述噴嘴配置成沿朝向等離子體形成位置12的軌跡引導(dǎo)燃料液滴的束流。
[0062]通過輻射收集器14反射的輻射被聚焦在虛源點(diǎn)16。虛源點(diǎn)16通常稱為中間焦點(diǎn)，并且源收集器模塊SO布置成使得中間焦點(diǎn)16位于包圍結(jié)構(gòu)2中的開口 18處或其附近。虛源點(diǎn)16是用于發(fā)射輻射的等離子體10的像。
[0063]隨后，輻射B穿過照射系統(tǒng)IL，照射系統(tǒng)IL可以包括布置成在圖案形成裝置MA處提供輻射束B的期望的角分布以及在圖案形成裝置MA處提供期望的輻射強(qiáng)度均勻性的琢面場反射鏡裝置20和琢面光瞳反射鏡裝置22。在輻射束在由支撐結(jié)構(gòu)MT保持的圖案形成裝置MA處反射時(shí)，圖案化束24被形成，并且圖案化束24通過投影系統(tǒng)PS經(jīng)由反射元件26,28成像到由晶片臺(tái)或襯底臺(tái)WT保持的襯底W。
[0064]在照射系統(tǒng)IL和投影系統(tǒng)PS中通常可以存在比圖示的元件更多的元件。此外，可以存在比圖中示出的反射鏡更多的反射鏡，例如在投影系統(tǒng)PS中可以存在除圖2中示出的元件之外的1-6個(gè)附加的反射元件。
[0065]圖3示意地示出參照圖2示出并描述的燃料供給裝置的一部分。燃料供給裝置的該部分在圖中示出為包括管道30，該管道30包括噴嘴32和通向噴嘴32，噴嘴32配置成沿朝向等離子體形成位置(未示出)的軌跡引導(dǎo)燃料34的液滴的束流。
[0066]噴嘴32的穩(wěn)定性和/或堵塞(即，至少部分堵塞)是當(dāng)噴嘴32用于任何噴墨打印應(yīng)用時(shí)在使用噴嘴32期間可能會(huì)出現(xiàn)的問題。由于燃料中的污染物將形成障礙物。堵塞噴嘴32可以對噴嘴和因此液滴生成裝置施加壽命限制(或至少需要限制維護(hù)/清潔的時(shí)間限制)，并因此可以限制輻射源或光刻設(shè)備作為整體的可用性。
[0067]最有可能的是，液滴生成裝置的噴嘴32將具有與形成液滴生成裝置的一部分的燃料流動(dòng)系統(tǒng)的其他管道等相比的最小直徑或最小直徑之一(或許，除了該系統(tǒng)中存在的過濾器以外)。因?yàn)閲娮?2將具有最小直徑中的一個(gè)，容易在噴嘴32處或附近發(fā)生燃料流動(dòng)系統(tǒng)的堵塞，并且容易在作為流動(dòng)系統(tǒng)的限制部或節(jié)流部的噴嘴32內(nèi)。在燃料流動(dòng)系統(tǒng)的上游以某些方式過濾比噴嘴直徑大的障礙物等是可以的。然而，比噴嘴直徑小的障礙物和噴嘴內(nèi)的障礙物可能導(dǎo)致噴嘴的有效幾何結(jié)構(gòu)的改變。
[0068]有效幾何結(jié)構(gòu)的改變可以導(dǎo)致所生成的液滴束流的參數(shù)的改變，例如液滴形狀或尺寸，或更可能的是液滴束流的軌跡的方向。在許多應(yīng)用中，這些參數(shù)將需要滿足嚴(yán)格的要求。尤其地，在EUV輻射源中，液滴生成裝置在液滴束流的軌跡方面的要求將極其嚴(yán)格。例如，在等離子體形成位置處，液滴位置可以需要精確至幾個(gè)微米，但是同時(shí)噴嘴32本身可能需要放置相對遠(yuǎn)離等離子體形成位置，例如幾十厘米左右的距離。這導(dǎo)致液滴束流的軌跡的方向穩(wěn)定性要求也許小于10微弧度?？偟慕Y(jié)果是，即使是沉積在噴嘴的內(nèi)表面上的極小的微粒污染物也可以將噴嘴的有效幾何結(jié)構(gòu)改變至確保不滿足方向穩(wěn)定性要求的這種程度。這又可以對輻射源的操作產(chǎn)生有害的影響并因此對光刻設(shè)備作為整體產(chǎn)生有害的影響，例如在生成輻射方面。
[0069]圖4示意地示出與參照圖3示出并描述的相同的管道30、噴嘴32以及液滴束流34。然而，在圖4中，顆粒形式的污染物40已經(jīng)沉積在噴嘴32的內(nèi)表面上。這種沉積以及導(dǎo)致噴嘴32的有效幾何結(jié)構(gòu)的改變(如上所述)，這又導(dǎo)致液滴束流34的軌跡的改變。
[0070]顆粒40是污染物的一個(gè)示例。污染物可以是微粒的形式，或可以是用以形成液滴束流34的燃料內(nèi)存在的其它任何物體(例如，薄片、結(jié)塊、溶液等)。污染物可能由于燃料的氧化引起。例如，如果燃料是錫，則污染物可能是錫氧化物顆粒等。備選地和/或附加地，污染物可以是來自燃料流動(dòng)系統(tǒng)內(nèi)上游所使用的設(shè)備的材料的顆粒等。
[0071]本發(fā)明的目標(biāo)在于防止噴嘴被污染物堵塞，由此導(dǎo)致噴嘴的有效幾何結(jié)構(gòu)的改變。一種提出的解決方案是在燃料流動(dòng)系統(tǒng)中使用細(xì)的或較細(xì)的過濾器以防止具有小于噴嘴直徑的平均直徑的污染物(即，噴嘴的開口)到達(dá)噴嘴。然而，這隨后可以導(dǎo)致燃料流動(dòng)系統(tǒng)整體的堵塞(即，在該過濾器處)，這又導(dǎo)致需要定期維護(hù)或修復(fù)液滴生成裝置，由此造成輻射源和/或光刻設(shè)備作為整體的相當(dāng)長的停工時(shí)間。本發(fā)明提供針對于上面指出的問題的替代的方法，其不導(dǎo)致增加燃料流動(dòng)系統(tǒng)(包括噴嘴)內(nèi)形成堵塞的機(jī)會(huì)。
[0072]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種輻射源，包括噴嘴，所述噴嘴沿朝向等離子體形成位置的軌跡引導(dǎo)燃料液滴的束流。輻射源還包括激光器或(在使用中)至少連接至激光器，所述激光器配置成將激光輻射引導(dǎo)至等離子體形成位置處的燃料液滴以在使用中生成用于生成輻射的等離子體，全部如上所述。本發(fā)明與已有的輻射源和/或噴嘴的區(qū)別在于，所述噴嘴具有內(nèi)表面，該內(nèi)表面特意地配置成防止在用以形成燃料液滴的燃料中存在的污染物沉積在該內(nèi)表面上。在一個(gè)示例中，這可以通過確保內(nèi)表面對污染物是不具有粘性的和/或通過確保內(nèi)表面足夠光滑以避免這樣的沉積發(fā)生來實(shí)現(xiàn)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，不促成進(jìn)一步的堵塞等。相反，污染物被沖洗離開燃料流動(dòng)系統(tǒng)，并且尤其是沖離噴嘴，因此防止了堵塞，并因此防止噴嘴的有效幾何結(jié)構(gòu)的改變。應(yīng)該承認(rèn)，污染物可以在從噴嘴引導(dǎo)的一個(gè)或更多個(gè)燃料液滴中停止。然而，對于在燃料液滴的束流軌跡中勢能或電壓改變和/或燃料液滴中其他性質(zhì)(例如它們的尺寸或形狀或它們生成的頻率)的改變的其他方面導(dǎo)致的效應(yīng)的情況，這對于被污染物堵塞的噴嘴是有利的。
[0073]現(xiàn)在僅通過示例參照圖5和6描述本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例。這些圖不以任何特定比例繪制。為了清楚和一致，相同的特征用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0074]圖5示意地示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的管道50，所述管道50包括噴嘴52和通向噴嘴52。在該實(shí)施例中，噴嘴52 (實(shí)際上是管道50)的內(nèi)表面設(shè)置有涂層54。涂層54配置成防止用以形成燃料液滴34的燃料中存在的污染物被沉積在涂層54上。例如，涂層54可以提供比涂層54所施加至的材料(例如噴嘴52的體材料)對于污染物更光滑的表面。替代地，涂層54可以提供比涂層54所施加至的材料對于污染的粘性更小的表面。例如，燃料可以是錫并且噴嘴52基本上由石英形成。通過施加這樣的涂層54，石英表面可以被形成得更光滑或(例如，至少對于錫氧化物顆粒)具有更小的粘性。
[0075]該涂層54需要被設(shè)置得均勻且一致，以便提供一致的且均勻的表面。涂層應(yīng)該還可以經(jīng)受燃料和/或噴嘴的操作溫度(或通常流體流動(dòng)系統(tǒng))使得在使用期間涂層不會(huì)劣化或不會(huì)迅速地劣化。例如，如果錫是被使用的燃料，則涂層應(yīng)該能夠經(jīng)受高于232°C的溫度(即錫的熔點(diǎn))。
[0076]涂層54可以是多種不同材料中的一種或包括多種不同材料中的一種，例如:氟化物(CaF2, BaF2);氮化物；DLC (類金剛石碳)；特氟隆(即，PTFE-聚四氟乙烯)；或由溶膠凝膠涂覆工藝得到的材料(例如，基于硅或硅石的涂層，例如諸如SiO2: CH3)。
[0077]在一些情況下，上述材料中的任一種或更多種可以用作涂層54。然而，類金剛石碳可能不總是合適的，這依賴于噴嘴的縱橫比，噴嘴的縱橫比可能有礙類金剛石碳涂層容易應(yīng)用的沉積(例如使用氣相沉積)。氮化物可能會(huì)太粗糙，并且可能不足以防止污染物在噴嘴內(nèi)的聚積。由于可能太難以應(yīng)用氟化物作為涂層的事實(shí)，氟化物可能是不合適的。相反，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)PTFE和通過溶膠凝膠涂覆工藝得到的材料(例如基于硅或硅石的涂層，例如諸如SiC>2:CH3)是特別合適的，滿足上面限定的全部要求。
[0078]可以在濕式涂覆工藝中提供涂層54，濕式涂覆工藝可以更容易促進(jìn)提供噴嘴52的內(nèi)表面的涂層54并且尤其是促進(jìn)提供更均勻的涂層?？梢酝ㄟ^使用溶膠凝膠涂覆工藝或使用在懸浮液中提供的涂層來提供涂層54。一旦噴嘴的內(nèi)表面已經(jīng)被涂覆，則可以進(jìn)行固化過程以提供最終的固態(tài)涂層(例如以蒸發(fā)任何含水量和/或?qū)㈩w粒燒結(jié)到該內(nèi)表面上)。
[0079]在使用時(shí)，因?yàn)橥繉?4的存在，諸如錫氧化物顆粒等污染物不沉積并且不能沉積在噴嘴52的內(nèi)表面上。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，污染物通過噴嘴52被沖離管道50并且不改變噴嘴52的有效幾何構(gòu)型。
[0080]濕式涂覆工藝將通常涉及將濕涂層通過噴嘴以便涂覆噴嘴，并且這可以涉及將該濕涂層通過管道和/或終止于噴嘴的燃料流動(dòng)系統(tǒng)的其他部分，所述噴嘴通向噴嘴并終止于噴嘴。管道、噴嘴或燃料流動(dòng)系統(tǒng)通常可以包括一個(gè)或更多個(gè)過濾器，濕涂層可能需要通過所述過濾器。相比于例如氣體涂覆工藝，濕式涂覆工藝可能是更優(yōu)選的。例如，氣體可以更容易在其到達(dá)噴嘴之前被耗盡其活性(即涂層)成分，尤其是在氣體通過過濾器的情況下。此外，濕涂層在噴嘴(或管道，或更一般性的流體流動(dòng)系統(tǒng))內(nèi)的速度分布將基本上與燃料(燃料是液態(tài)的)本身的速度分布相同，這使得濕涂層的行為(及其它)等更容易預(yù)測并且因此更容易以可預(yù)見的一致的方式應(yīng)用。然而，氣體的行為將不表現(xiàn)為相同的方式，因?yàn)闅怏w是可壓縮的介質(zhì)，因此使用氣體可能引起特定壓力誘發(fā)的效應(yīng)，其可能難以預(yù)測和考慮，這可能導(dǎo)致涂覆困難(例如，厚度不均勻等)。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，通過由配置用以防止在用以形成燃料液滴的燃料中存在的污染物被沉積在內(nèi)表面上的(與涂層相對的)材料體形成噴嘴可以實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)。圖6示出由這樣的材料形成的管道60和噴嘴62。再次，材料被選定為使得其比在以前提出的或已有的噴嘴中使用的材料更光滑或?qū)θ剂蟽?nèi)包含的污染物的粘性更小。特意地選擇材料以實(shí)現(xiàn)這樣的配置。例如，所提出的噴嘴已經(jīng)描述為包括石英或由石英形成。已經(jīng)知道，污染物(例如，至少是錫氧化物)容易沉積在由石英形成的噴嘴的內(nèi)表面上。由更光滑或粘性更小的材料形成噴嘴克服這個(gè)問題。例如，噴嘴可以由多種材料之一形成，例如金剛石、或玻璃，或金屬(例如鑰，鎢)，或陶瓷。這些材料還滿足上面已經(jīng)與涂層相關(guān)描述的要求，并且尤其是能夠經(jīng)受高于232 °C的溫度。
[0082]將涂層應(yīng)用至表面的任何問題不再在本實(shí)施例中存在，因?yàn)閲娮毂旧碛蛇@樣的材料體形成。唯一的要求是，用于形成噴嘴的材料能夠支撐延伸通過該材料的管道，燃料可能流過所述管道。為實(shí)現(xiàn)此，可以在噴嘴周圍設(shè)置外殼或支架以提高或保持結(jié)構(gòu)整體性。
[0083]雖然上面已經(jīng)描述了與輻射源相關(guān)的實(shí)施例，但是上面描述的噴嘴的應(yīng)用特別可以用于其他的需要液體液滴生成裝置中使用的噴嘴的應(yīng)用中，例如在噴墨打印領(lǐng)域中等。[0084]應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在所有實(shí)施例中，形成涂層或形成噴嘴所需要的光滑的或非粘性材料可以依賴于在使用中在流過噴嘴的液體中存在的污染物的尤其常用的類型。這些確切的要求可以依賴于多種不同的性質(zhì)，例如接觸角、表面相互作用以及力等。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，可以根據(jù)需要和在需要時(shí)，針對適當(dāng)?shù)膽?yīng)用選擇適當(dāng)?shù)牟牧稀?br> [0085]雖然本文具體參考光刻設(shè)備在制造集成電路中的應(yīng)用，但是應(yīng)該理解，這里所述的光刻設(shè)備可以具有其他應(yīng)用，例如制造集成光學(xué)系統(tǒng)、磁疇存儲(chǔ)器的引導(dǎo)和檢測圖案、平板顯示器、液晶顯示器(LCD)、薄膜磁頭等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，在這樣替換的應(yīng)用情形中，任何使用的術(shù)語“晶片”或“管芯”可以分別認(rèn)為是與更上位的術(shù)語“襯底”或“目標(biāo)部分”同義。這里所指的襯底可以在曝光之前或之后進(jìn)行處理，例如在軌道(一種典型地將抗蝕劑層涂到襯底上，并且對已曝光的抗蝕劑進(jìn)行顯影的工具)、量測工具和/或檢驗(yàn)工具中。在可應(yīng)用的情況下，可以將所述公開內(nèi)容應(yīng)用于這種和其他襯底處理工具中。另外，所述襯底可以處理一次以上，例如為產(chǎn)生多層1C，使得這里使用的所述術(shù)語“襯底”也可以表示已經(jīng)包含多個(gè)已處理層的襯底。
[0086]在允許的情況下，術(shù)語“透鏡”可以表示不同類型的光學(xué)構(gòu)件中的任何一種或其組合，包括折射式的、反射式的、磁性的、電磁的以及靜電的光學(xué)部件。
[0087]雖然上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以上述不同的方式實(shí)施。上面的說明書是為了說明，而不是限制性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離權(quán)利要求的范圍情況下可以作出本發(fā)明的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種福射源，包括: 噴嘴，配置成沿朝向等離子體形成位置的軌跡引導(dǎo)燃料液滴的束流；和激光器，配置成將激光輻射引導(dǎo)至等離子體形成位置處的燃料液滴以在使用中生成用于生成輻射的等離子體； 其中，噴嘴具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面配置成防止在用以形成燃料液滴的燃料中存在的污染物被沉積在所述內(nèi)表面上。
2.如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述內(nèi)表面包括涂層。
3.如權(quán)利要求2所述的輻射源，其中所述涂層提供比涂層被施加所在的材料對污染物粘性更低的表面或更光滑的表面。
4.如權(quán)利要求1或2所述的輻射源，其中所述涂層包括聚四氟乙烯，或通過溶膠凝膠涂覆工藝得到的材料。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中所述涂層能夠經(jīng)受高于232°C的溫度。
6.如權(quán)利要求1所述的輻射源，其中所述內(nèi)表面是用于形成噴嘴的材料體的表面。
7.如權(quán)利要求6所述的輻射源，其中所述材料體包括金剛石或玻璃或金屬或陶瓷。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源，其中所述燃料包括錫，和/或其中，污染物包括錫氧化物顆粒。
9.一種光刻設(shè)備，包括: 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的輻射源； 照射系統(tǒng)，配置成提供輻射束； 圖案形成裝置，配置成在輻射束橫截面中將圖案賦予輻射束； 襯底保持裝置，配置成保持襯底；和 投影系統(tǒng)，配置成將圖案化的輻射束投影到襯底的目標(biāo)部分上。
10.一種用于液態(tài)液滴生成裝置中的噴嘴，其中噴嘴具有內(nèi)表面，所述內(nèi)表面配置成防止在用以形成液態(tài)液滴的液體中存在的污染物被沉積在所述內(nèi)表面上。
11.一種形成用于液態(tài)液滴生成裝置中的噴嘴的方法，所述方法包括: 由材料體形成噴嘴；和 提供具有內(nèi)表面的噴嘴，所述內(nèi)表面配置成防止在用以形成液態(tài)液滴的液體中存在的污染物被沉積在所述內(nèi)表面上。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中使用濕式涂覆工藝提供涂層形式的內(nèi)表面。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中使用溶膠凝膠涂覆工藝或使用流體懸浮物形式的涂層提供涂層。
14.如權(quán)利要求12或13所述的方法，其中在濕式涂覆工藝中使用的液體在被涂覆之后被固化。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中通過用以形成噴嘴的材料體形成管道來提供內(nèi)表面。
【文檔編號(hào)】G03F7/20GK103748969SQ201280040931
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月2日
【發(fā)明者】A·凱姆鵬, E·魯普斯特拉, C·倫特羅普, D·德格拉夫, F·古貝爾斯, G·R·海斯, H·J·范德維爾 申請人:Asml荷蘭有限公司