用于对euv容器和euv收集器进行靶材料碎片清洁的系统、方法和装置
1.本技术是申请日为2016年12月13日、申请号为201680079709.2、发明名称为“用于对euv容器和euv收集器进行靶材料碎片清洁的系统、方法和装置”的中国发明专利申请的分案申请。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术要求于2016年1月21日提交的题为“用于对euv容器和euv收集器进行靶材料碎片清洁的系统、方法和装置(system,method and apparatus for target material debris cleaning of euv vessel and euv collector)”的美国实用申请no.15/003,385的权益,其通过引用整体并入本文。
背景技术:4.极紫外(euv)光用于诸如极紫外光刻(euvl)等应用。
5.极紫外(euv)光可以使用euv光源来生成,在euv光源中通过高功率激光源来照射靶材料。激光源对靶材料的照射导致生成发射euv光的等离子体。
6.位于euv容器中的euv收集器收集并且聚焦由等离子体发射的euv光。所收集的euv光被引导离开euv容器并且进入euv消耗系统,诸如极紫外光刻系统(euvl)。
7.当靶材料被高功率激光源照射时,靶材料的很大一部分作为靶材料碎片分布在euv容器周围。靶材料碎片沉积在euv收集器和euv容器内的各个内表面上。euv收集器上的靶材料碎片沉积物降低了euv收集器的收集性能。euv容器的内表面上的靶材料碎片沉积物最终会从内表面剥落并且停留在euv收集器上,从而进一步降低了euv收集器的收集性能。
8.实施例正是在这种背景下产生的。
技术实现要素:9.概括来说,本发明通过提供一种用于在euv容器中靠近靶材料碎片沉积物原位生成氢自由基h
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的系统和方法来满足这些需要。应当理解,本发明可以以多种方式来实现,包括作为过程、装置、系统、计算机可读介质或设备。原位清洁提供了在生成euv光的同时清洁euv收集器和euv容器的能力。原位清洁允许在不需要中断euv生成操作的情况下清洁euv收集器和euv容器。下面描述本发明的若干发明实施例。
10.一个实施例提供了一种用于在生成euv光的同时去除靶材料碎片沉积物的系统,包括在euv容器中靠近靶材料碎片沉积物原位生成氢自由基,以及使靶材料碎片沉积物挥发,以及在euv容器中不需要含氧物质的情况下净化来自euv容器的挥发的靶材料碎片沉积物。
11.另一实施例提供了一种包括euv容器的euv光源,euv容器包括耦合到净化气体源的euv容器净化气体入口,净化气体源能够将一定量的净化气体分配到euv容器中。euv收集器设置在euv容器中。euv收集器包括反射表面。靶材料源能够将一定量的靶材料分配到euv容器中。一定量的靶材料的第一部分作为第一靶材料碎片沉积物设置在euv收集器的反射
表面的至少一部分上。第一氢自由基源设置在euv容器内。第一氢自由基源包括靠近euv收集器的反射表面设置的第一氢自由基源出口。第一氢自由基源还包括耦合到氢源的第一氢源入口、耦合到第一信号源的第一氢源电极和耦合到第二信号源的第二氢源电极。第一氢自由基源能够产生第一量的氢自由基并且从第一氢自由基源出口分配第一量的氢自由基。第一量的氢自由基能够与第一靶材料碎片沉积物结合以形成包含第一靶材料碎片沉积物的至少一部分的第一量的挥发性化合物。euv容器净化出口被包括在euv容器中,并且能够将第一量的挥发性化合物从euv容器中排出。
12.氢自由基源可以包括氢等离子体室,诸如电容性耦合或电感性耦合的氢等离子体室。用于生成氢自由基的电极之一可以是euv收集器的导电层的一部分。氢自由基源出口可以设置在euv收集器的周界周围或者设置在euv收集器的中央孔附近。氢自由基源可以设置在euv容器中的一个或多个挡板附近。
13.氢自由基靠近靶材料碎片沉积物被产生,并且因此不需要含氧物质来延长氢自由基重组以形成氢气之前的时间,并且因此可以防止含氧物质进入euv容器。
14.另一实施例提供了一种在euv光源中生成euv光的同时清洁euv光源中的靶材料碎片沉积物的方法。该方法包括在euv光源的euv容器内生成一定量的氢自由基,并且在euv容器内部的表面上靠近靶材料沉积物输出所生成的一定量的氢自由基。形成包含靶材料沉积物的第一部分的至少一部分的第一量的挥发性化合物。向euv容器中分配足够量的净化气体,并且通过euv容器净化出口将第一量的挥发性化合物净化出euv容器。
15.从以下结合附图的详细描述中,本发明的其他方面和优点将变得很清楚,附图以举例的方式说明本发明的原理。
附图说明
16.结合附图,通过以下详细描述将容易理解本发明。
17.图1a是根据所公开的主题的实施例的激光产生等离子体euv光源的简化示意图。
18.图1b示出了根据所公开的主题的实施例的euv容器中的中间容器挡板组件。
19.图1c是根据所公开的主题的实施例的具有靶材料碎片沉积物的euv收集器的示意图。
20.图1d是根据所公开的主题的实施例的挡板组件的一部分的示意图。
21.图2是根据所公开的主题的实施例的包括一个或多个原位氢自由基源的euv光源的简化示意图。
22.图3a是根据所公开的主题的实施例的收集器的一部分和原位氢自由基源的详细截面图。
23.图3b是根据所公开的主题的实施例的收集器和原位氢自由基源的截面图的简化示意图。
24.图4是根据所公开的主题的实施例的收集器和备选的原位氢自由基源的截面图的简化示意图。
25.图5是根据所公开的主题的实施例的具有基本上围绕收集器的周界的原位氢自由基源的收集器的简化视图。
26.图6是根据所公开的主题的实施例的具有围绕收集器的周界基本上均匀地分布和
设置的多个原位氢自由基源的收集器的简化视图。
27.图7是根据所公开的主题的实施例的收集器和多个原位氢自由基源的截面图的简化示意图。
28.图8是根据所公开的主题的实施例的电感性氢自由基发生器的简化示意性侧视图。
29.图9是根据所公开的主题的实施例的电感性氢自由基发生器的简化示意性顶视图。
30.图10是根据所公开的主题的实施例的电感性氢自由基发生器的简化示意性侧视图。
31.图11是根据所公开的主题的实施例的电容性氢自由基发生器的简化示意性侧视图。
32.图12是根据所公开的主题的实施例的电容性氢自由基发生器的简化示意性侧视图。
33.图13是根据所公开的主题的实施例的包括设置在挡板中或附近的电容性氢自由基源的euv容器的简化示意性侧视图。
34.图14是示出根据所公开的主题的实施例的在euv容器中原位生成氢自由基时执行的方法操作的流程图。
35.图15是示出根据所公开的主题的实施例的在生成euv光的同时去除euv容器中的靶材料碎片沉积物的方法操作的流程图。
具体实施方式
36.现在将描述用于使用原位氢自由基发生器从euv容器中去除靶材料碎片的若干示例性实施例。对于本领域技术人员而言很清楚的是,可以在没有本文中阐述的一些或全部具体细节的情况下实践本发明。
37.若干不同类型的靶材料可以用于生成euv发射等离子体。一种实现利用锡和/或锡化合物。含锡靶材料的一些示例包括纯锡、包括snbr4、snbr2、snh4中的一种或多种的锡化合物、以及包括锡镓合金、锡铟合金、锡铟镓合金及其组合中的一种或多种的锡合金。
38.不幸的是,含锡碎片会污染euv容器的很多内表面,并且最具体地说是euv收集器。过去已经尝试了若干方法来去除含锡碎片。一种方法包括向euv容器中注入氢以将沉积的锡转化为挥发性的锡化合物,诸如snh4,挥发性的锡化合物然后可以从euv容器中被净化。不幸的是,仅仅注入氢导致沉积的锡到挥发性的锡化合物的转化相对缓慢。
39.在一个示例实现中,可以使用位于euv容器外部的微波氢自由基发生器来生成氢自由基,包括h+和/或h
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离子。不幸的是,当氢自由基到达euv容器内部时,大部分氢自由基已经结合以形成h2氢气。
40.在确保递送更多数目的氢自由基的一种方法中,氧气和更具体地是水蒸气可以被注入氢自由基。结果,到达euv容器内的氢自由基的数目足以与沉积的锡执行期望的结合以形成挥发性的锡化合物。然而,向euv容器中注入氧气或水蒸汽要求在euv容器内执行的euv生成过程必须在存在氧气或水蒸气期间终止,因为氧气和/或水蒸气引起euv生成过程的问题。
41.本文中公开的一个实现是通过在euv容器中原位设置的氢自由基源中生成包括h+和/或h
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离子在内的氢自由基,来增加沉积的锡到挥发性的锡化合物的转化。氢自由基源会产生高浓度的氢自由基。氢自由基源可以非常靠近euv收集器设置,使得氢自由基源的出口将氢自由基直接递送到euv收集器。氢自由基源的出口可以设置在euv收集器的周界周围和/或euv收集器的中央附近的一个或多个位置处。
42.氢自由基源可以是单个氢自由基源或多个氢自由基源。在一个实现中,氢自由基源是设置在euv收集器的周界附近的环形等离子体容器的形式。在另一实现中,氢自由基源是设置在euv收集器的周界和/或euv收集器的中央附近的多个氢自由基源的形式。
43.euv容器内还可以包括一个或多个附加氢自由基源。作为示例,附加氢自由基源可以被包括在euv容器的出口部分的叶片附近,以便靠近叶片提供氢自由基以便将沉积在叶片上的锡转化成挥发性的锡化合物。
44.在euv容器内生成氢自由基确保了足够数目的氢自由基可用于在euv容器被用于生成euv的同时将沉积的锡转化为挥发性的锡化合物。结果,在沉积的锡干扰euv的生成之前,euv光源可以运行更长的时间段。只要能够生成足够数目的氢自由基,沉积的锡可以基本上被消除并且被保持在基本上为零的水平,从而减少由于过量的锡沉积而导致的拆卸和清洁euv容器的需要。
45.图1a是根据所公开的主题的实施例的激光产生等离子体euv光源20的简化示意图。lpp光源20包括光脉冲生成系统22,其用于生成一系列光脉冲并且将光脉冲递送到euv容器26中。每个光脉冲23在光束传送系统25内沿着光束路径21从光脉冲生成系统22行进。光脉冲23被聚焦到euv容器26中,以在照射区域28处照射和/或辐照所选择的目标液滴。
46.适用于图1所示的光脉冲生成系统22的激光器可以包括以相对较高的功率(例如,约10kw或更高)和高脉冲重复率(例如,约10khz或更高)操作的脉冲激光装置,例如产生约9.3μm或约10.6μm的辐射的脉冲气体放电co2激光装置,例如通过dc或rf激励。在一个特定实现中,光脉冲生成系统22中的激光器可以是轴向流rf泵浦co2激光器,该激光器具有带有多级放大的mopa配置并且具有由q开关主振荡器(mo)以低能量和高重复频率(例如,能够进行100khz操作)发起的种子脉冲。从mo,激光脉冲可以在到达照射区域28之前被放大、整形以及聚焦。
47.连续泵浦co2放大器可以用于光脉冲生成系统22。例如,具有振荡器和多个放大器(例如,o
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pa1
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pa2...配置)的合适的co2激光装置在于2005年6月29日提交并且于2008年10月21日发布的题为“lpp euv光源驱动激光系统(lpp euv light source drive laser system)”的共同拥有的美国专利7,439,530中被公开,其全部内容通过引用合并于此。
48.备选地,光脉冲生成系统22中的激光器可以被配置为所谓的“自瞄准”激光系统,其中在激光束腰中的靶材料的表面用作光学谐振腔的一个反射镜。在一些“自瞄准”布置中,可能不需要主振荡器。自瞄准激光系统在于2005年10月26日提交并且于2009年2月17日发布的题为“用于euv光源的驱动激光递送系统(drive laser delivery systems for euv light source)”的共同拥有的美国专利7,491,954中公开并且要求保护,其全部内容通过引用合并于此。
49.取决于应用,其他类型的激光器也可以适用于光脉冲生成系统22,例如以高功率和高脉冲重复率操作的准分子或分子氟激光器。其他示例包括固态激光器(例如,具有纤
维、棒或盘形活性介质)、mopa配置的准分子激光器系统(例如,如共同拥有的美国专利号6,625,191、6,549,551和6,567,450中所示,其全部内容通过引用合并于此)、具有一个或多个腔室(例如,振荡器腔室和一个或多个放大腔室(放大腔室并联或串联))的准分子激光器、主振荡器/功率振荡器(mopo)布置、主振荡器/功率环形放大器(mopra)布置、功率振荡器/功率放大器(popa)布置、或者种子化一个或多个准分子或分子氟放大器或振荡器腔室的固态激光器可以是合适的。其他光源设计是可能的。
50.再次参考图1a,euv光源20还可以包括用于将靶材料的部分(例如,液滴)递送到euv容器26的内部到照射区域28的靶材料递送系统24,其中液滴102a、102b将与一个或多个光脉冲23(例如,一个或多个预脉冲以及之后的一个或多个照射脉冲)相互作用,以最终产生等离子体和euv光34的相应发射。未使用或未照射的液滴102c被收集在靶材料捕获部200中。靶材料可以包括但不一定限于包括锡、锂、氙等或其组合在内的材料。euv发射元素(例如,锡、锂、氙等)可以是液滴和/或包含在液滴102a、102b内的固体颗粒的形式,或本文中其他地方所述的其他形式。
51.作为示例,元素锡可以用作纯锡、锡化合物(例如,snbr4、snbr2、snh4)、锡合金(例如,锡镓合金、锡铟合金、锡铟镓合金或其组合)。取决于所使用的材料,靶材料可以在包括室温或接近室温的各种温度下(例如,锡合金、snbr4)、在升高的温度下(例如,纯锡)或者在低于室温的温度下(例如,snh4)被呈现给辐照区域28,并且在一些情况下,可以是相对易挥发的,例如snbr4。关于在lpp euv光源中使用这些材料的更多细节在于2006年4月17日提交并且于2008年12月16日发布的题为“用于euv光源的备选燃料(alternative fuels for euv light source)”的共同拥有的美国专利7,465,946中提供,其内容通过引用合并于此。
52.进一步参考图1a,euv光源20包括euv收集器30。euv收集器30是具有长椭球形式的反射表面(即,围绕其主轴旋转的椭圆形)的近法向入射euv收集器。当然,实际的形状和几何图形可以根据腔室的大小和焦点的位置而变化。在一个或多个实施例中,euv收集器30可以包括渐变多层涂层。渐变多层涂层可以包括交替的钼层和硅层,并且在一些情况下可以包括一个或多个高温扩散阻挡层、平滑层、覆盖层和/或蚀刻停止层。
53.euv收集器30还包括孔32。孔32允许由光脉冲生成系统22生成的光脉冲23传送到照射区域28。euv收集器30可以是具有中间焦点40和在照射区域28内或附近的主焦点31的长椭球反射镜。euv光34从euv光源20在中间焦点40处或附近被输出,并且利用euv光34被输入到下游装置42。作为示例,接收euv光34的下游装置42可以是集成电路光刻工具(例如,扫描仪)。
54.应当理解,可以使用其他光学器件代替长椭球反射镜(例如,euv收集器30)来收集euv光34并且将其引导到中间焦点40,以便随后递送到利用euv光的装置。作为示例,euv收集器30可以是围绕其主轴旋转的抛物线。备选地,euv收集器30可以被配置为将具有环形截面的光束递送到中间焦点40的位置(例如,于2006年8月16日提交并且于2010年11月30日发布的题为“euv光学器件(euv optics)”的共同拥有的美国专利7,843,632,其内容通过引用并入本文)。
55.euv光源20还可以包括euv控制器60。euv控制器60可以包括用于触发光脉冲生成系统22中的一个或多个灯和/或激光器装置从而生成用于递送到腔室26中的光脉冲23的点燃控制系统65。
56.euv光源20还可以包括具有一个或多个靶材料成像器70的靶材料位置检测系统。靶材料成像器70可以使用ccd或者其他成像技术和/或背光频闪照明和/或光幕帘来捕获图像,这些图像提供指示一个或多个靶材料液滴102a、102b相对于照射区域28的位置和/或定时的输出。成像器70耦合到靶材料位置和定时数据,并且将其输出到靶材料位置检测反馈系统62。靶材料位置检测反馈系统62可以计算靶材料位置和轨迹,由此可以计算靶材料位置误差。靶材料位置误差可以在靶材料的每个部分或者在平均的基础上(例如,在逐个液滴的基础上或者基于平均液滴数据)来计算。靶材料位置误差然后可以作为输入被提供给euv控制器60。euv控制器60可以向光脉冲生成系统22提供位置、方向和/或定时校正信号,以控制源定时电路和/或控制光束位置和成形系统,以改变被递送到腔室26中的照射区域28的光脉冲23的轨迹和/或焦点功率或焦点。
57.euv光源20还可以包括用于测量由光源20生成的euv光的各种属性的一个或多个euv测量仪器。这些属性可以包括例如强度(例如,总强度或特定光谱带内的强度)、光谱带宽、偏振、光束位置、指向等。对于euv光源20,仪器可以被配置为在下游工具(例如,光刻扫描器)在线的同时进行操作,例如通过采样euv输出的一部分,例如使用拾取反射镜,或者采样“未收集”的euv光,和/或可以在下游工具(例如,光刻扫描器)离线的同时进行操作,例如通过测量euv光源20的整个euv输出。
58.euv光源20还可以包括靶材料控制系统90,靶材料控制系统90能够响应于来自euv控制器60的信号(其在一些实现中可以包括上述靶材料位置误差、或由此导出的一些量)进行操作,以例如修改来自靶材料分配器92的靶材料的释放点和/或修改靶材料形成时间,以校正到达期望的照射区域28的靶材料液滴102a、102b中的位置误差和/或使靶材料液滴102a、102b的生成与光脉冲生成系统22同步。
59.euv光源20的其他细节和备选方案也在于2010年3月16日提交并且于2013年11月5日发布的题为“用于具有热壁和冷收集器反射镜的激光产生等离子体极紫外室的系统、方法和装置system,method and apparatus for laser produced plasma extreme ultraviolet chamber with hot walls and cold collector mirror”的共同拥有的美国专利8,575,575中描述,其通过引用整体并入。美国专利8,575,575提供了一些实现,其中euv收集器30和其他内表面(诸如叶片)被冷却到低于形成在euv收集器的表面上的锡沉积物的熔点的温度,因为在一些实现中,固体形式的锡沉积物更容易转化为挥发性的锡化合物。
60.euv光源20的其他细节和备选方案也在于2010年3月16日提交并且于2014年2月18日发布的题为“用于对准和同步目标材料以获得最佳极紫外光输出的系统、方法和装置(system,method and apparatus for aligning and synchronizing target material for optimum extreme ultraviolet light output)”的共同拥有的美国专利8,653,491中描述,其全部内容通过引用合并于此。美国专利8,653,491提供了用于更准确地瞄准靶材料以改善euv发射等离子体的量的实现。
61.图1b示出了根据所公开的主题的实施例的euv容器26中的中间容器挡板组件150。挡板组件150位于euv容器26的中间容器区域155'中。euv容器26的次级区域155被分成两部分:中间容器区域155'和后部容器区域155”。中间容器区域155'开始于照射区域28并且朝向euv容器26的出口40a延伸。后部容器区域155”在euv容器26的中间容器区域155'与出口
40a之间延伸。在一些实现中,中间容器区域155'和后部容器区域155”不具有特定的长度,并且因此中间容器区域155'可以包括euv容器26的基本上整个次级区域155。
62.挡板组件150包括一系列通道和结构,其接收、减缓和捕获当在照射区域28中照射靶材料时产生的微粒子153的一部分。挡板组件150可以由一系列叶片或其他结构和多孔材料形成,该一系列叶片或其他结构和多孔材料从照射区域28和euv收集器30延伸到中间焦点40的位置或euv容器26的次级区域155的任何部分。虽然挡板组件150可以从辐照区域28和euv收集器30延伸到中间焦点40,但是挡板组件不阻止或以其他方式阻挡euv光34从euv收集器30穿过三维锥形透射区域152传送到中间焦点40。
63.挡板组件150中的通道开始于透射区域152的边缘154a、154b,并且挡板组件150中的通道延伸到euv容器26的内表面156。挡板组件150可以包括围绕但是不突出到透射区域152中的一系列同心挡板。挡板组件150基本上从透射区域152的边缘154a、154b延伸到euv容器26的内表面156。
64.应当注意,虽然以水平配置示出,但是在一些实现中,euv容器26被配置并且接近竖直取向,使得euv容器的挡板组件150和出口40a基本上直接定向在收集器30上方。结果,形成在挡板组件150上的靶材料沉积物可以被去除并且不经意地收集在收集器30上。
65.图1c是根据所公开的主题的实施例的具有靶材料碎片沉积物161a
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d和162的euv收集器30的示意图。靶材料碎片沉积物161a
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d和162可以以很多形式存在。作为示例,肉眼可辨别的相对较小的微粒161a可以沉积在收集器30的表面上。较大的沉积物161b、161d可以包括多个小颗粒,这些小颗粒凝结或以其他方式积累和/或聚集成最初形成在挡板组件150上并且从挡板组件释放并且随后沉积在收集器30上的较大沉积物和/或靶材料碎片沉积物。由于各种原因,甚至更大的靶材料碎片沉积物161c也可以形成在收集器30上。除了所谓的靶材料碎片沉积物161a
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d之外,非常精细的靶材料碎片沉积物层162可以基本上涂覆收集器30的整个表面和euv容器26内部的其他表面。非常精细的靶材料碎片沉积物层162可以由实质上微观的靶材料碎片组成,诸如可能类似于收集器30的表面上的基本上均匀的灰尘涂层。
66.图1d是根据所公开的主题的实施例的挡板组件150的一部分的示意图。挡板组件150包括很多独立的叶片151a、151b。如图所示,叶片151a、151b通过改变的距离彼此分开。此外,叶片以不同的角度形成,如叶片151a与叶片151b之间的差异所示。靶材料碎片沉积物171a至171c可以形成在很多独立叶片151a、151b上的不同位置处。作为示例,靶材料沉积物171a可以形成在euv容器26的中间焦点40的区域附近。类似地,靶材料碎片沉积物171b和171c可以沿着叶片151a、151b的外边缘形成,稍微靠近euv容器26的内表面156。如上所述,靶材料碎片沉积物171a至171c可以初始形成在挡板组件150上,并且然后由于各种原因而从挡板组件去除并且被收集在收集器30的表面上。
67.各种靶材料碎片沉积物161a至161d、171a至171c最终以各种方式干扰euv容器26的性能,并且必须在某一时刻被去除。一种去除靶材料碎片沉积物的方法是中断euv的生成并且拆卸euv容器26,以清洁euv容器的各个部件,诸如收集器30、挡板组件150和其他内表面156。然而,中断euv容器26中的euv的生成还导致中断消耗在euv容器中生成的euv的euv光刻过程,从而实际上停止生产。需要更有效的euv容器清洁过程。各种形式的原位氢自由基生成提供了远更有效和及时的清洁过程,用于从euv容器26中去除预沉积物161a至161d、
171a至171c的各种靶材料,而不中断euv容器中的euv光的生成。
68.图2是根据所公开的主题的实施例的包括一个或多个原位氢自由基源201、201'、201”的euv光源200的简化示意图。euv光源200包括可以放置在euv容器26内的一个或多个位置处的一个或多个原位氢自由基源201、201'、201”。原位氢自由基源201放置在收集器30的周界附近。中央原位氢自由基源201'放置在收集器30的中央孔32附近。挡板原位氢自由基源201”放置在euv容器26的挡板组件附近。应当注意,euv容器26可以仅包括原位氢自由基源201、201'、201”中的一个,并且许多可以物理地放置在euv容器内。原位氢自由基源201、201'、201”可以是不同类型和配置的原位氢自由基源中的一种或多种,如将更详细描述的。
69.氢气源290耦合到原位氢自由基源201、201'、201”中的每个。载气源291可以可选地耦合到原位氢自由基源201、201'、201"中的每个。如下面将更详细地描述的,(一个或多个)信号源212可以耦合到原位氢自由基源201、201'、201”中的每个,应当注意,原位氢自由基源201、201'、201”可以放置在euv容器26内的基本上对称的位置或非对称位置处。
70.图3a是根据所公开的主题的实施例的收集器30的一部分和原位氢自由基源201的详细截面图。图3b是根据所公开的主题的实施例的收集器30和原位氢自由基源201的截面图的简化示意图。收集器30具有收集器表面30a和收集器边缘30b。收集器30还包括中央孔32。氢自由基源201邻近收集器30设置。在所示的实施例中,氢自由基源201紧邻收集器30的边缘30b设置。
71.氢自由基源201包括自由基发生器202、通向边缘通道204上方的出口通道203、和出口205。自由基发生器202耦合到信号源212。氢自由基源201耦合到未示出的氢源。氢源可以是氢气或其他含氢的源材料(诸如含氢气体或含氢气体的混合物)的来源。氢源还可以包括用于将含氢气体与惰性载气208(诸如氩气、氦气、氮气和其他基本惰性的载气)混合的混合装置。在另一实现中,惰性载气208可以直接被注入到氢自由基源201中。
72.氢自由基h
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(包括h+和/或h
‑
离子)通过将氢注入到氢自由基源201中并且激励自由基发生器202来产生。氢自由基然后通过出口通道203流过边缘通道204并且流出靠近收集器30的表面30a的出口205。惰性载气可以用于将来自氢自由基源201的氢自由基传输到收集器30的表面30a。氢自由基然后可以与设置在收集器30的表面30a上的靶材料碎片沉积物171a、162发生反应,以产生挥发性的锡化合物。然后,使用净化气体源295(如图2所示),挥发性的锡化合物通过净化出口296(如图2所示)从euv容器26被净化。
73.参考图3b,氢自由基源201可以是具有耦合到第一电势的壁201a和耦合到第二电势的自由基发生器202的电容性耦合的氢等离子体室。如图所示,壁201a接地,并且自由基发生器202耦合到信号源210。然而,应当理解,壁201a可以耦合到信号源212,并且自由基发生器202可以接地或耦合到第二信号源。在一个实现中,信号源212可以是频率范围在数10khz至约10ghz的rf信号源。信号源212可以激发存在于氢自由基源201中的氢,以生成将氢解离成氢自由基h
*
的氢等离子体202a。
74.图4是根据所公开的主题的实施例的收集器30和备选的原位氢自由基源221的截面图的简化示意图。备选的原位氢自由基源221与原位氢自由基源201有些相似,但是包括陶瓷绝缘体220以将备选原位氢自由基源221的壁201a和自由基发生器211与在其中生成的等离子体202a隔离。
75.图5是根据所公开的主题的实施例的具有基本上围绕收集器的周界的原位氢自由基源231的收集器30的简化视图。原位氢自由基源231是围绕收集器30的周界设置的环形室。如上所述,原位氢自由基源231具有与原位氢自由基源201或221基本上相似的截面。原位氢自由基源231作为围绕收集器30的周界的出口205a,使得氢自由基h
*
围绕收集器的周界基本上均匀地生成并且输出。
76.图6是根据所公开的主题的实施例的具有围绕收集器的周界基本上均匀地分布和设置的多个原位氢自由基源201的收集器30的简化视图。每个原位氢自由基源201包括出口205,使得由每个氢自由基源生成的氢自由基h
*
围绕收集器30的周界被输出。每个原位氢自由基源201可以是本文中描述的原位氢自由基源中的任何一个或多个。在一个实现中,围绕收集器30的周界分布的每个氢自由基源201是相同类型的氢自由基源。在另一实现中,围绕收集器30的周界分布的氢自由基源包括一种或多种类型的氢自由基源。
77.图7是根据所公开的主题的实施例的收集器30和多个原位氢自由基源201的截面图的简化示意图。多个原位氢自由基源201中的一个或多个围绕收集器30的周界并且沿着收集器30的边缘30b设置。除了围绕收集器30的周界设置的原位氢自由基源201之外,一个或多个中央原位氢自由基源271靠近中央孔32设置,使得在其中生成的氢自由基h
*
通过收集器的中央孔被输出。在中央原位氢自由基源271中生成的氢自由基h
*
靠近沉积在收集器30上并且在中央孔32附近的靶材料碎片提供氢自由基。应当注意,中央原位氢自由基源271被示出为类似于上述氢自由基源201,然而每个中央原位氢自由基源271可以是本文中描述的任何种类的氢自由基源。
78.每个中央原位氢自由基源271具有相应的信号源212a和212b以及原位氢自由基源201作为相应的信号源212。各个信号源212、212a、212b可以是具有相同或不同的频率、功率、占空比或幅度的相同或不同的信号源,使得每个原位氢自由基源201、271可以被单独控制,以产生其上沉积有靶材料碎片的每个局部表面区域可能需要的一定量的氢自由基。作为示例,如果收集器30的靠近孔32的表面的区域上沉积有大量靶材料碎片,并且收集器周界附近的区域上沉积有相对少量的靶材料碎片,则在孔附近所需要的氢自由基h
*
的数量将大于在周界附近所需要的氢自由基h
*
的数量,以除去原位氢自由基源201、271的每个出口处的相应量的局部靶材料碎片。
79.图8是根据所公开的主题的实施例的电感性氢自由基发生器800的简化示意性侧视图。图9是根据所公开的主题的实施例的电感性氢自由基发生器800的简化示意性顶视图。电感性氢自由基发生器800包括围绕收集器30的周界设置的多个氢喷嘴802。电感线圈804设置在氢喷嘴与收集器30的边缘30b之间。
80.电感线圈804具有耦合到信号源212c的第一端。电感线圈804具有耦合到地的第二端。应当注意,电感线圈804被示出为围绕收集器30的周界仅仅形成一个实质的环,然而这被示出以简化电感线圈的描述,并且电感线圈可以包括围绕收集器的周界的一个或多个环。
81.信号源212c输出具有合适的频率、幅度和占空比的感应信号。当感应信号穿过电感线圈804时,磁场被感应到线圈的中央,如图9所示。喷嘴802可以将氢注入到线圈的中央,并且氢等离子体810可以被产生。氢等离子体靠近收集器30的表面30a生成氢自由基h
*
,其中氢自由基h
*
可以与可能存在的任何靶材料沉积物相互作用。
82.图10是根据所公开的主题的实施例的电感性氢自由基发生器1000的简化示意性侧视图。电感性氢自由基发生器1000不同于上面在图8和9中描述的电感性氢自由基发生器800的原因在于,电感线圈1004设置在euv容器26的侧壁1008外部。侧壁1008包括陶瓷窗口1007,电感线圈可以通过陶瓷窗口1007在收集器30的表面30a上感应磁场。如上所述,氢喷嘴802将氢注入到由电感线圈1004生成的磁场中,以产生氢等离子体810,氢等离子体810产生所需要的氢自由基h
*
。
83.图11是根据所公开的主题的实施例的电容性氢自由基发生器1100的简化示意性侧视图。电容性氢自由基发生器1100利用收集器30的导电层1120作为第一电极并且利用euv容器28的壁1008作为第二电极。集电器30包括多个层1120、1122、1124、1126。其中的一个层是导电层1120。导电层1120可以由任何合适的导电材料形成,包括铜、铝、钢、不锈钢、以及包含铜、铝、钢、不锈钢的组合物和合金。导电层1120还可以包括用于管理收集器30的温度的加热和冷却装置和子系统。在一个实现中,导电层1120包括用于使诸如气体或液体冷却剂等冷却流体通过的电阻加热器和/或冷却通道。导电层1120还可以为收集器30提供物理结构支撑和安装点。
84.硅、玻璃或石英层1122由导电层1120支撑。反射层1124被支撑在硅、玻璃或石英层1122上。反射层1124执行收集器30的反射功能。可选的保护层1126可以形成在反射层1124之上。应当理解,不同层1120、1122、1124和1126的厚度在图11的详细视图中未准确地示出。
85.在操作中,将来自信号源212c的信号施加到导电层1120将信号电容性地耦合到从氢喷嘴1106注入的氢气中,以产生氢等离子体1110,氢等离子体1110在收集器30的表面30a附近生成氢自由基h
*
。
86.图12是根据所公开的主题的实施例的电容性氢自由基发生器1200的简化示意性侧视图。氢自由基源221可以是电容性耦合的氢等离子体室,其具有耦合到第一电位的壁201a和耦合到第二电位的自由基发生器211。如图所示,壁201a接地,并且自由基发生器202耦合到信号源212。然而应当理解,壁201a可以耦合到信号源212,并且自由基发生器211可以接地或耦合到第二信号源(未示出)。在一个实现中,信号源212可以是频率范围在数10khz至约10ghz的rf信号源。信号源212可以激发存在于氢自由基源221中的氢,以生成将氢解离成氢自由基h
*
的氢等离子体202a。
87.电容性氢自由基发生器1200还利用收集器30的导电层1120作为耦合到第二信号源1212的第三电极。第二信号源1212可以产生范围从dc(0hz)到多达十几mhz的信号。在一个实现中,第二信号源1212输出0hz至约13mhz之间的信号。第二信号源1212可以用于将氢自由基h
*
拉向收集器30的表面30a,并且从而增加表面30a附近的氢自由基h
*
和其上的靶材料碎片沉积物的浓度。增加表面30a附近的氢自由基h
*
的浓度增加了靶材料碎片沉积物中的锡到诸如snh4等挥发性的锡化合物的转化。
88.图13是根据所公开的主题的实施例的包括设置在挡板150中或附近的电容性氢自由基源201”的euv容器26的简化示意性侧视图。氢自由基源201”包括第一电极1302和第二电极1304。在一些实现中,第一电极1302接地,在一些实现中,第二电极1304耦合到信号源1312。备选地,第一电极1302可以耦合到信号源1312并且第二电极1304耦合到地,备选地,代替将电极1302、1304中的一个耦合到地,该电极可以耦合到第二信号源(未示出)。第二电极1304可以通过可选的绝缘层1306与euv容器26的侧壁1008绝缘。
89.将氢注入氢自由基源201”中并且向电极1302、1304施加适当的信号会靠近挡板150生成氢自由基h
*
。然后,氢自由基h
*
可以与挡板150上的靶材料碎片沉积物发生反应,以产生可以从euv容器26被排空或净化的挥发性副产物。
90.图14是示出根据所公开的主题的实施例的在euv容器26中原位生成氢自由基时执行的方法操作1400的流程图。本文中示出的操作是作为示例,因为应当理解,一些操作可以具有子操作,并且在其他情况下,本文中描述的某些操作可以不被包括在所示的操作中。考虑到这一点,现在将描述方法和操作1400。
91.在操作1405中,在euv容器中靠近靶材料碎片沉积物原位生成氢自由基。氢自由基h
*
由上述各种氢自由基源生成。上面已经描述了若干不同的氢自由基源,并且在euv容器26内可以包括多于一个氢自由基源,但是可以选择性地激活氢自由基源以去除靠近激活的氢自由基源的某些靶材料碎片沉积物。应当注意,每个氢自由基源可以独立操作并且在不同的操作参数下产生不同量的氢自由基h
*
。
92.在操作1410中,氢自由基h
*
与靶材料碎片沉积物结合以将靶材料碎片沉积物转化为挥发性化合物。在操作1415中,将挥发性化合物从euv容器26去除。挥发性化合物可以通过净化或排空挥发性化合物来从euv容器26被去除。应当注意,操作1405至1415可以在euv容器26也正在产生euv的同时进行。
93.在一个实现中,原位清洁过程包括在孔32附近以约90slm的流速生成和注入氢自由基,并且在euv收集器30的周界附近以约90slm的流速生成和注入氢自由基,同时保持压力在约1.3torr,并且信号源212、212a、212b、212c、1212取决于期望的清洁速率,以在约1kw到几kw之间的功率提供在约几khz到几百mhz之间的rf信号。应当理解,这些仅仅是示例流速、rf频率和rf功率,并且可以使用更小或更大的流速、rf频率和rf功率及其组合。还应当理解,在euv收集器30的周界的一个或多个局部部分和孔32中,根据解决靠近每个氢自由基源的相应出口的附加的靶材料碎片的需要,氢自由基的生成和注入可以是不同的流速、rf频率和rf功率。
94.图15是示出根据所公开的主题的实施例的在生成euv光的同时去除euv容器26中的靶材料碎片沉积物的方法操作1500的流程图。本文中示出的操作是作为示例,因为应当理解,一些操作可以具有子操作,并且在其他情况下,本文中描述的某些操作可以不被包括在所示的操作中。考虑到这一点,现在将描述方法和操作1500。
95.在操作1505中,将源激光引导到euv容器26内的靶材料的一部分。
96.在操作1510中,当源激光与euv容器26中的靶材料相互作用时生成等离子体。当源激光与euv容器中的靶材料相互作用时,靶材料的第一部分被转化成等离子体并且靶材料的第二部分作为靶材料碎片被抛弃。
97.在操作1515中,将从等离子体发射的euv光收集在收集器30中。在操作1520中,靶材料的第二部分存留在euv容器26的各个内表面上。
98.在操作1525中,如果需要生成附加euv光,则方法操作在操作1505中继续,如上所述。如果不需要生成附加euv光,则方法操作可以结束。
99.与操作1505同时,在操作1507中,在euv容器26中原位生成氢自由基h
*
。在设置在euv容器26内的一个或多个氢自由基源中生成氢自由基。
100.在操作1512中,氢自由基h
*
与靶材料碎片沉积物相互作用以形成挥发性化合物。
如上所述,通常,靶材料包含锡,并且通过氢自由基h
*
的相互作用产生的挥发性化合物为snh4。应当理解,在操作1512中,可以产生包含靶材料碎片沉积物的至少一部分的任何合适的挥发性化合物。
101.在操作1517中,将在操作1512中产生的挥发性化合物从euv容器26去除。挥发性化合物可以通过净化或通过排空euv容器26及其组合来被去除。
102.在操作1522中,如果需要去除附加的靶材料碎片沉积物,则方法操作在上面的操作1507中继续。如果不需要从euv容器26去除附加的靶材料碎片沉积物,则方法操作可以结束。应当注意,操作1507至1522中的靶材料碎片沉积物去除可以与euv容器26中的操作1505至1525中的euv的生成同时进行。在其他实现中,操作1507至1522中的靶材料碎片沉积物去除可以与操作1505至1525中的euv的生成以交叠或交替的方式进行。
103.在一个实现中,原位清洁过程包括以约90slm的流速在euv容器周围的各个位置生成和注入氢自由基,同时保持压力在约1.3torr,并且信号源1312取决于期望的清洁速率以在约1kw到几kw之间的功率提供在约几khz到几百mhz之间的rf信号。应当理解,这些仅仅是示例流速、rf频率和rf功率,并且可以利用更小或更大的流速、rf频率和rf功率及其组合。还应当理解,在euv容器的一个或多个局部部分中,根据解决靠近设置在euv容器的内部周围的每个氢自由基源的相应出口的附加靶材料碎片的需要,氢自由基的生成和注入可以是不同的流速、rf频率和rf功率。
104.考虑到上述实施例,应当理解,本发明可以采用涉及存储在计算机系统中的数据的各种计算机实现的操作。这些操作是需要对物理量进行物理操纵的操作。通常,但不一定,这些量采用能够被存储、传输、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。此外,所执行的操作通常被称为诸如产生、标识、确定或比较等术语。
105.本文中描述的构成本发明一部分的任何操作是有用的机器操作。本发明还涉及用于执行这些操作的设备或装置。该装置可以为特定目的而专门构造,诸如专用计算机。当被定义为专用计算机时,计算机还可以执行不属于特殊用途但是仍能够用于特殊目的的其他处理、程序执行或例程。备选地,操作可以由通用计算机处理,通用计算机选择性地由存储在计算机存储器、高速缓存中或通过网络获取的一个或多个计算机程序来激活或配置。当数据通过网络获取时,数据可以由网络上的其他计算机(例如,计算资源的云)来处理。
106.本发明的实施例也可以被定义为将数据从一种状态转换为另一状态的机器。转换后的数据可以保存到存储装置中,并且然后由处理器处理。处理器将数据从一个事物转换为另一事物。更进一步,这些方法可以由可以通过网络连接的一个或多个机器或处理器来处理。每台机器都可以将数据从一种状态或事物转换为另一状态或事物,并且还可以处理数据,将数据保存到存储装置,通过网络传输数据,显示结果,或者将结果传送到另一计算机。
107.本发明还可以实施为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质是可以存储数据的任何数据存储设备,数据随后可以由计算机系统读取。计算机可读介质的示例包括硬盘驱动器、网络附加存储(nas)、只读存储器、随机存取存储器、cd
‑
rom、cd
‑
r、cd
‑
rw、dvd、闪存、磁带以及其他光学和非光学数据存储设备。计算机可读介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上,使得计算机可读代码以分布式方式被存储和执行。
108.将进一步认识到,由上述附图中的操作表示的指令不需要以所示的顺序执行,并
且由这些操作表示的所有处理对于实践本发明可能不是必需的。此外,任何上述图中描述的过程也可以用存储在ram、rom或硬盘驱动器中的任何一个或其组合中的软件来实现。
109.尽管为了清楚理解的目的已经相当详细地描述了前述发明,但是很清楚的是,可以在所附权利要求的范围内实践某些改变和修改。因此,本实施例被认为是说明性的而非限制性的,并且本发明不限于本文中给出的细节,而是可以在所附权利要求的范围和等同物内进行修改。