極紫外光源的靶材料供應裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本公開的主題涉及極紫外(EUV)光源的靶材料供應裝置。
[0002]背景
[0003]極紫外(”EUV”)光，舉例來說，具有50nm左右或更短的波長的電磁輻射(有時也被稱為軟X射線)，且包括波長為大約13nm的光，可被用于光刻工藝以在基板上，例如，硅晶片，產生極微小的特征。
[0004]產生EUV光的方法包括，但不限于，將具有發(fā)射譜線在EUV范圍內的元素(例如，氙、鋰、或錫)的材料轉換成等離子態(tài)。在一個這樣的方法中，可通過用可被稱為驅動激光的放大光束照射靶材料(例如，以液滴、流、或團簇材料的形式)來產生通常被稱為激光產生等離子體(“LPP”)的所需的等離子體。對于這個過程，通常在密封容器(例如真空腔室)中產生等離子體，并用各種類型的測量儀器進行監(jiān)視。
[0005]概述
[0006]在一個總的方面，極紫外(EUV)光源的靶材料供應裝置包括管，該管包括第一端、第二端、以及限定在第一端和第二端之間的側壁。所述管的外表面的至少一部分包括電絕緣材料、第一端接收被增壓的靶材料、且第二端限定孔口，所述被增壓的靶材料通過該孔口來產生靶材料液滴流。靶材料供應裝置還包括管的外表面上的導電涂層。該涂層被配置為將管的外表面電連接到地，藉此減少外表面上的表面電荷。
[0007]實施例可包括如下特征的一個或多個。導電涂層可以是銥。導電涂層可以是鉻。導電涂層可具有50nm或更少的厚度。導電涂層可位于孔口的一部分上。導電涂層可位于管的內表面上。此裝置可包括耦合到管的調制器，且該調制器可被配置為以調制頻率偏轉所述管。導電涂層可位于調制器的外表面上。導電涂層可位于管的側壁和第二端的一部分上。
[0008]在一些實施例中，此裝置可包括接收管的第一端的導電配件，以及在該導電配件和位于管側壁外表面上的導電涂層的一部分之間的導電連接。導電涂層可以是該導電連接。導電連接可以是與金屬配件和導電涂層直接物理接觸的截然不同的金屬元件。
[0009]靶材料可以是熔錫。靶材料液滴流可從孔口出行向著接收激光束的靶區(qū)域行進，且液滴流中的第一液滴和液滴流中的第二液滴可在不同的時間通過靶區(qū)域的大體相同的空間位置。
[0010]在另一個總的方面，遞送極紫外(EUV)光源的靶材料液滴流的組件被涂覆。此組件包括管，該管具有外表面、第一端、以及限定了孔口的第二端，其中該外表面的至少一部分為電絕緣，且孔口被配置為使得壓縮的靶材料通過來產生靶材料小滴流。該組件被置于包括金屬材料的源的腔室內。組件以相對金屬材料的源呈角度地被放置，且側壁外表面的至少一部分和第二端被涂覆以金屬材料，其中選擇源和該組件之間的距離以調整涂層的厚度。
[0011]實施例可包括如下特征中的一個或多個。金屬材料可以是鉻。金屬材料可以是銥。涂層的厚度可小于50nm。涂層的厚度可在1nm和50nm之間。金屬蒸汽可被生成于腔室內，且用金屬材料涂覆側壁外表面的至少一部分和第二端可包括將金屬蒸汽濺射到側壁的外表面和第二端上?？卓诘膬炔靠杀煌扛策_孔口寬度一半的距離。金屬蒸汽可被濺射到側壁的外表面和第二端上達30秒到I分鐘之間的曝光時間。在用金屬材料涂覆毛細管的外側壁的部分和第二端之后，調制器可被耦合至毛細管。置于腔室內的組件可包括耦合到毛細管的調制器，且該調制器的外表面的至少一部分可用金屬材料涂覆。調制器可包括圍繞著毛細管的側壁一部分的壓電管。
[0012]在另一個總的方面，在極紫外(EUV)光源中生產靶材料液滴流包括將絕緣管外表面上的金屬涂層電接地、向與絕緣管流體連通的貯液器內的靶材料施加壓力、通過管的第一端接收增壓靶材料、并使得靶材料通過由管的第二端限定的孔口來生產液滴流。液滴在真空腔室內朝靶區(qū)域行進，其中靶區(qū)域配置為接收足以將靶材料液滴轉化為離子態(tài)的激光束，且流中的第一液滴和流中的第二液滴在不同時間通過靶區(qū)域的大體上相同的空間位置。
[0013]實施例可包括如下或其它特征。壓力可為至少4000psi。
[0014]任意如上所述的技術的實施例可包括靶材料供應裝置、噴嘴組件、EUV光源、EUV系統(tǒng)、配套元件、方法、過程、設備、或裝置。一個或多個實施例的細節(jié)在如下附圖和描述中有詳解。其它特征將在描述和附圖、以及權力要求中顯而易見。
[0015]圖示描述
[0016]圖1為激光產生等離子體極紫外光源的框圖。
[0017]圖2A為示例性靶材料供應裝置的側視圖。
[0018]圖2B為圖2A的靶材料供應裝置的側視圖，其中在裝置的一部分上具有表面電荷。
[0019]圖3A為具有導電涂層的示例性靶材料供應裝置的側視圖。
[0020]圖3B為圖3A取切面3B-3B的靶材料供應裝置的管的剖視圖。
[0021]圖4為具有導電涂層的另一示例性靶材料供應裝置的側視圖。
[0022]圖5為具有導電涂層的另一示例性靶材料供應裝置的側視圖。
[0023]圖6為派射腔室示例的圖示。
[0024]圖7為用于金屬化靶材料供應裝置的過程。
[0025]圖8A和8B為另一示例性靶材料供應裝置的透視圖。
[0026]圖9為用于在EUV光源中使用經金屬化的靶材料供應裝置的示例性過程。
[0027]描述
[0028]公開了具有導電表面或涂層的靶材料供應裝置或噴嘴組件。此裝置被用于在極紫外(EUV)光源中產生靶材料液滴。裝置包括電絕緣管，該電絕緣管使得增壓靶材料通過孔口來生產靶材料(分解成液滴流)的連續(xù)流。當用激光束照射時，液滴被轉換為等離子態(tài)并發(fā)出EUV光。
[0029]因為包含于絕緣管內且通過絕緣管的靶材料通常是導電的，預計所述絕緣管將沒有或具有很少的表面電荷，且離開管的靶材料幾乎沒有攜帶電荷。不過，經驗證據(jù)表明表面電荷可意外地在絕緣管的表面上積聚，且離開的靶材料可具有電荷。當液滴從孔口行進至接收激光束的靶區(qū)域時，液滴上的電荷可導致液滴偏離它們的預期軌跡。因為液滴到等離子態(tài)的轉換取決于照射液滴的激光束，通過增加被成功地照射為等離子態(tài)的液滴的數(shù)量，靶區(qū)域內的小滴的一致的空間放置可改進EUV光源的性能。
[0030]此外，可通過產生與泵浦激光的脈沖完全相同的速率(或頻率)，或幾乎相同速率的液滴來改進EUV光源的性能。相比從噴嘴出現(xiàn)的靶材料的連續(xù)流最初中斷的液滴的速率，泵浦激光的脈沖典型地具有低得多的重復率(或頻率)。具有較低速率，更接近泵浦激光的速率的較大的液滴，可通過選擇調制方案來形成，其中小的初始液滴具有迫使多個小的初始液滴合并并持續(xù)地形成具有與激光脈沖相同速率的較大液滴的相對速率?？墒?，由于小滴間的庫倫排斥，絕緣管上表面電荷的出現(xiàn)和小的初始液滴里的電荷可阻礙以激光脈沖的速率形成較大液滴。庫倫排斥導致附加力，其推動液滴分離并在垂直于液滴流的方向上使它們移位。移除或減少絕緣管上的表面電荷可有助于使初始小液滴在相同的線性軌跡上對齊并使得它們更可能合并為具有速率接近泵浦激光速率的較大液滴。
[0031]如下更詳細討論的，在絕緣管的表面上包括金屬部分，諸如金屬涂層，可通過允許絕緣管的表面接地來減少或消除表面電荷。因此，在絕緣管上包括金屬部分可提供EUV光源的改善的效率。進一步地，因為初始小液滴的電荷的效果可隨著靶材料上的操作壓力的增加而愈明顯，導電涂層可允許EUV光源在更高的操作壓力下進行，諸如，舉例來說，4000鎊-每-平方英寸(Psi)或更高。
[0032]在提供靶材料供應裝置的更詳細的描述之前，將首先描述LPP EUV光源的零件的描述。
[0033]參考圖1，用沿著朝向靶位置105行進的放大的光束110來照射在靶位置105處的靶混合物114來形成LPP EUV光源100。靶位置105，也被稱為照射部位，位于真空腔室130的內部107內。當放大光束110撞擊靶混合物114時，靶混合物114內的靶材料被轉換為具有發(fā)射譜線在EUV范圍內的元素的等離子態(tài)。所創(chuàng)造的等離子體具有特定特性，這些特性取決于靶混合物114內的靶材料的構成。這些特性可包括由等離子體所產生的EUV光的波長和從等離子體所釋放出的碎片的類型和量。
[0034]光源100還包括靶材料遞送系統(tǒng)125，該系統(tǒng)遞送、控制、并引導靶混合物114(以流體液滴、流體流、固體顆?；虼?、包含于流體液滴內的固體顆?；虬诹黧w流內的固體顆粒的形式)。靶混合物114包括靶材料，諸如舉例來說，水、錫、鋰、氙、或被轉換為等離子態(tài)時具有EUV范圍內的發(fā)射譜線的任意材料。例如，元素錫可被用作純錫(Sn);作為錫化合物，例如，SnBr4, SnBr2, SnH4;作為錫合金，例如，錫-鎵合金，錫-銦合金，錫-銦-鎵的合金，或者這些合金的任意組合。靶混合物114還可包括諸如非靶顆粒之類的雜質。因此，在其中沒有雜質的情況下，靶混合物114僅由靶材料組成。靶混合物114通過靶材料遞送系統(tǒng)125遞送到真空腔室130的內部107內并到達靶位置105。
[0035]光源100包括驅動激光系統(tǒng)115，由于激光系統(tǒng)115的增益介質或多個介質中的粒子數(shù)反轉，該光源