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激光放电腔内金属氟化物粉尘捕集用填充床过滤器的制作方法

2022-08-10 17:17:45 来源:中国专利 TAG:

激光放电腔内金属氟化物粉尘捕集用填充床过滤器
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2019年12月23日提交的题为packed-bed filter for metal fluoride dust trapping in laser discharge chambers的美国申请62/953,101号的优先权,该申请以整体内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本公开涉及光源装置和系统,例如用于光刻装置和系统的具有金属氟化物阱的光源。


背景技术:

4.光刻装置是一种构造为将所需图案施加到衬底上的机器。光刻装置可以用于例如集成电路(ic)的制造。光刻装置可以例如将图案形成装置(例如掩模、掩模版)的图案投影到被提供在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)层上。
5.为了在衬底上投影图案,光刻装置可以使用电磁辐射。该辐射的波长决定了在衬底上能够形成的特征的最小尺寸。与使用例如波长为157nm或193nm或248nm的深紫外(duv)辐射的光刻装置相比,使用波长在4nm至20nm范围内,例如6.7nm或13.5nm的极紫外(euv)辐射的光刻装置可以用于在衬底上形成更小的特征。
6.主振荡功率放大器(mopa)是产生高相干放大光束的两级光学谐振器布置。mopa的性能可以关键取决于主振荡器(mo)。包围气体放电介质的mo的电极可以随时间劣化,并产生金属氟化物粉尘。金属氟化物粉尘会沉积在mo的光学窗口上,并导致光学损坏。另外,金属氟化物粉尘在mo中循环还会导致来自电极的放电电压减小,激光器性能降低。


技术实现要素:

7.因此,需要提高金属氟化物粉尘捕集能力,减少气体放电介质中以及光学窗口上的金属氟化物粉尘,改进通过金属氟化物阱的流分布控制,提供金属氟化物阱部件的有效清洁和/或替换,并延长主振荡器的使用寿命。
8.在一些实施例中,光源装置包括气体放电级和金属氟化物阱。气体放电级包括光学放大器和成组光学元件。光学放大器包括被配置为保持气体放电介质的腔室,气体放电介质输出光束。成组光学元件被配置为围绕光学放大器形成光谐振器。金属氟化物阱被配置为捕集从气体放电级生成的金属氟化物粉尘。金属氟化物阱包括静电除尘器和围绕静电除尘器设置的填充床过滤器。填充床过滤器包括被配置为吸收金属氟化物粉尘的多个珠粒。该吸收可以包括将粉尘颗粒机械地捕集在珠粒之间的间隙空间中,和/或与珠粒表面化学地相互作用(例如吸附)。
9.在一些实施例中,填充床过滤器包括被配置为控制气体放电介质的通过金属氟化物阱的流量的总表面积。
10.在一些实施例中,填充床过滤器包括由挡板隔开的多个填充床过滤器。在一些实
施例中,多个填充床过滤器各不相同。在一些实施例中,多个填充床过滤器的表面积各不相同。在一些实施例中,多个填充床过滤器的填充密度各不相同。
11.在一些实施例中,多个珠粒均为球形,并且具有光滑的抛光外表面。在一些实施例中,多个珠粒包括耐氟化物腐蚀材料。在一些实施例中,多个珠粒包括多个第一珠粒,以及不同于多个第一珠粒的多个第二珠粒。
12.在一些实施例中,气体放电介质包括准分子介质和/或激基复合物介质(也可以称为准分子介质)。在一些实施例中,气体放电介质包括f2、arf、krf和/或xef。
13.在一些实施例中,成组光学元件包括与腔室的第一光端口光学连通的光耦合器(oc),以及与腔室的第二光端口光学连通的线宽收窄模块(lnm)。
14.在一些实施例中,光源装置还包括压力控制系统,压力控制系统被耦合至气体放电级并且被配置为引导气体放电介质的一部分流过金属氟化物阱的输入端口,流过填充床过滤器,并且流过金属氟化物阱的一个或多个输出端口。
15.在一些实施例中,一种金属氟化物阱被配置为捕集气体放电级的气体放电介质中生成的金属氟化物粉尘,该金属氟化物阱包括静电除尘器和围绕静电除尘器设置的填充床过滤器。填充床过滤器包括被配置为吸收气体放电介质中的金属氟化物粉尘的多个珠粒。
16.在一些实施例中,填充床过滤器包括被配置为控制气体放电介质的通过金属氟化物阱的流量的总表面积。
17.在一些实施例中,多个珠粒均为球形。在一些实施例中,每个珠粒的直径为约1mm至约10mm。在一些实施例中,每个珠粒包括光滑的抛光外表面。
18.在一些实施例中,多个珠粒包括耐氟化物腐蚀材料。在一些实施例中,耐氟化物腐蚀材料包括类玻璃组分、晶体组分、金属和/或氧化物。在一些实施例中,耐氟化物腐蚀材料包括铝、硬铝、氧化铝、镍、蒙乃尔合金、黄铜、铜、锌、硼化钙和/或氟化钙。
19.在一些实施例中,多个珠粒包括多个第一珠粒,以及不同于多个第一珠粒的多个第二珠粒。在一些实施例中,多个第一珠粒具有第一尺寸,并且多个第二珠粒具有不同于第一尺寸的第二尺寸。在一些实施例中,多个第一珠粒包括第一材料,并且多个第二珠粒包括不同于第一材料的第二材料。
20.在一些实施例中,一种捕集金属氟化物粉尘的方法,金属氟化物粉尘在金属氟化物阱中的气体放电级的气体放电介质中生成,包括组装除尘管组件,除尘管组件包括位于第一管端支撑件和第二管端支撑件之间的多个除尘管。在一些实施例中,该方法还包括围绕静电除尘器,将多个填充床过滤器组装在除尘管组件中,以形成填充床过滤器组件。每个填充床过滤器包括被配置为吸收气体放电介质中的金属氟化物粉尘的多个珠粒。在一些实施例中,该方法还包括将填充床过滤器组件插入金属氟化物阱中。在一些实施例中,该方法还包括引导气体放电介质流过金属氟化物阱。在一些实施例中,该方法还包括将金属氟化物粉尘捕集在填充床过滤器组件中。
21.在一些实施例中,组装多个填充床过滤器包括在多个除尘管之间填充多个珠粒。在一些实施例中,该填充包括在多个内部除尘管中填充多个内部珠粒,以及在多个外部除尘管中填充不同于多个内部珠粒的外多个部珠粒。在一些实施例中,多个外部珠粒具有不同于多个内部珠粒的表面积和/或填充密度。
22.在一些实施例中,该方法还包括:从填充床过滤器组件中移除多个珠粒,洗涤多个
珠粒,以及将多个珠粒重新组装在填充床过滤器组件中。在一些实施例中,该方法还包括从填充床过滤器组件中移除多个珠粒,并且将多个第二珠粒重新组装在填充床过滤器组件中。
23.上文中描述的任意技术的实施方式可以包括euv光源、duv光源、系统、方法、工艺、设备和/或装置。在附图和下文的描述中阐述了一种或多种实施方式的细节。从说明书和附图以及权利要求书中,其它特征将是明显的。
24.下面参考附图详细描述实施例的其它特征和示例性方面,以及各实施例的结构和操作。应当注意的是,实施例不限于本文描述的具体实施例。本文提出的这些实施例仅用于说明性目的。基于本文所包含的教导,对于(一个或多个)相关领域的技术人员来说,其它实施例将是明显的。
附图说明
25.并入本文并构成说明书一部分的附图示出了实施例,并且与说明书一起进一步用于解释实施例的原理并使(一个或多个)相关领域的技术人员能够制造和使用这些实施例。
26.图1是根据一个实施例的光刻装置的示意图。
27.图2是根据一个实施例的光源装置的示意图。
28.图3是根据一个实施例的图2所示光源装置的金属氟化物阱的示意性横截面图。
29.图4是根据一个实施例的图3所示金属氟化物阱的填充床过滤器组件的示意性横截面图。
30.图5示出根据一个实施例的捕集金属氟化物粉尘的流程图。
31.当结合附图时,实施例的特征和示例性方面将从下面阐述的详细描述中变得更加明显,在整个附图中,相同的附图标记标识相应元件。在附图中,相似的附图标记一般表示相同的、功能上类似和/或结构上类似的元件。另外,一般地,在附图中,附图标记最左侧的(一个或多个)数字标识附图标记首次出现的附图。除非另有说明,否则本公开中提供的附图不应解释为按比例绘制的附图。
具体实施方式
32.本说明书公开了结合了本发明特征的一个或多个实施例。所公开的(一个或多个)实施例仅仅是本发明的示例。本发明的范围不限于所公开的(一个或多个)实施例。本发明由所附权利要求限定。
33.在本说明书中,(一个或多个)实施例中描述或提及的“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“示例实施例”等指示所描述的(一个或多个)实施例可以包括特定特征、结构或特性,但是每个实施例可以不必包括该特定特征、结构或特性。此外,这些短语不一定是指相同的实施例。此外,当结合实施例描述特定特征、结构或特性时,应当理解的是,结合其它实施例实现该特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的,无论是否明确描述。
34.空间相对术语,诸如“下”、“下方”、“下部”、“上”、“上方”、“上部”等,可以在本文中使用以便于描述附图中所示的一个元件或特征相对于其它(一个或多个)元件或特征的关系。除了图中所示的取向之外,空间相关术语将涵盖装置在使用或操作时的不同取向。设备
可以处于其它取向(旋转90度或其它取向),并且本文所使用的空间相对描述可以据此类似地解释。
35.如本文所使用的术语“约”或“基本上”或“大约”指示可以基于特定技术改变的给定量的值。基于特定技术,术语“约”或“基本上”或“大约”可以指示在值的例如1%至15%内变化的给定量的值(例如值的
±
1%、
±
2%、
±
5%、
±
10%或
±
15%)。
36.如本文所使用的,术语“吸收”或“吸附”可以包括吸收和吸附。
37.本公开实施例可以在硬件、固件、软件,或者其任意组合中实现。本公开实施例也可以实现为存储在机器可读介质上的指令,并且可以由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可以包括用于以机器(例如计算设备)可读形式存储或传输信息的任何机制。例如,机器可读介质可以包括只读存储器(rom);随机存取存储器(ram);磁盘存储介质;光存储介质;闪存设备;电、光、声或其它形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)等。此外,固件、软件、例程和/或指令在本文中可以被描述为执行某些动作。然而,应当理解的是,这样描述仅仅是为了方便,并且这些动作实际上是由计算设备、处理器、控制器或执行固件、软件、例程、指令等的其它设备产生的。
38.然而,在更详细地描述此类实施例之前,呈现可以在其中实施本公开实施例的示例环境是有益的。
39.示例性光刻系统
40.图1示出包括辐射源so和光刻装置la的光刻系统。辐射源so被配置为生成euv和/或duv辐射束b,并将euv和/或duv辐射束b提供给光刻装置la。光刻装置la包括照射系统il、被配置为支撑图案形成装置ma(例如掩模)的支撑结构mt、投影系统ps,以及被配置为支撑衬底w的衬底台wt。
41.照射系统il被配置为在euv和/或duv辐射束b入射到图案形成装置ma上之前,调节euv和/或duv辐射束b。因此,照射系统il可以包括琢面场镜装置10和琢面光瞳镜装置11。琢面场镜装置10和琢面光瞳镜装置11共同提供具有期望横截面形状和期望强度分布的euv和/或duv辐射束b。除了或代替琢面场镜装置10和琢面光瞳镜装置11,照射系统il还可以包括其它镜子或装置。
42.在这样调节之后,euv和/或duv辐射束b与图案形成装置ma相互作用。这种相互作用可以是反射的(如图所示),这对于euv辐射可以是优选的。这种相互作用可以是透射的,这对于duv辐射可以是优选的。作为这种相互作用的结果,生成图案化的euv和/或duv辐射束b'。投影系统ps被配置为将图案化的euv和/或duv辐射束b'投影到衬底w上。为此,投影系统ps可以包括多个镜子13、14,这些镜子被配置为将图案化的euv和/或duv辐射束b'投影到由衬底台wt保持的衬底w上。投影系统ps可以对图案化的euv和/或duv辐射束b'施加折减系数,从而形成具有比在图案形成装置ma上的对应特征更小的特征的图像。例如,可以施加4或8的折减系数。虽然图1中示出投影系统ps仅具有两个镜子13、14,但投影系统ps也可以包括不同数量的镜子(例如6个或8个镜子)。
43.衬底w可以包括先前形成的图案。在这种情况下,光刻装置la将由图案化的euv和/或duv辐射束b'形成的图像与先前形成在衬底w上的图案对准。
44.示例性光源装置
45.如上所述,主振荡功率放大器(mopa)是两级光学谐振器布置。主振荡器(mo)(例如
第一光学谐振器级)产生高相干光束。功率放大器(pa)(例如第二光学谐振器级)增加光束的光功率,同时保持光束特性。mo可以包括气体放电腔、光耦合器(oc)和线宽收窄模块(lnm)。oc和lnm可以包围气体放电腔以形成光学谐振器。
46.mopa的性能可以严格地取决于mo,例如输出光束的mo的光学窗口。准分子激光器利用准分子介质来输出极紫外(euv)辐射和/或深紫外(duv)辐射。其它气体激光器可以使用其它介质(例如f2激光器)。准分子是由相同种类的物质(例如ar2、kr2、xe2)的两个原子形成的短寿命分子(“激发二聚体”)。术语“准分子”还指激基复合物介质(“激发复合物”),其中,短寿命分子由两种以上的物质(例如arf、krcl、krf、xebr、xecl、xef)形成。包围气体放电介质(例如,f2、arf、krf和/或xef)的mo的电极可以随时间劣化并产生金属氟化物粉尘(例如平均直径为约2.0μm)。金属氟化物粉尘会沉积在mo的光学窗口上,并导致光学损坏(例如局部热吸附和/或加热)。另外,金属氟化物粉尘在mo中循环还会导致来自电极的放电电压的减小和激光器性能的降低。
47.在一些实施例中,金属氟化物阱(mft)可以被耦合至mo的腔室,以减少气体放电介质的污染。例如,某些mft先前已经在2001年5月29日公布的美国专利6,240,117号和2010年10月26日公布的美国专利7,819,945号中进行了描述,这些专利通过引用整体于此并入本文。当一部分气体放电介质通过mft时,被污染气体放电介质中的金属氟化物粉尘被吸收在阱过滤器中,并且任何剩余颗粒均由静电除尘器收集。静电除尘器经由强电场(例如施加几kv的电势)在流过mft的粉尘颗粒中引起静电电荷。例如,电压可以被施加至轴向穿过除尘管(例如圆柱形)的中心导线上,在除尘管的内表面上产生静电电荷。任何剩余金属氟化物粉尘均附着在除尘管的内表面上。所得到的清洁气体可以通过光学窗口壳体循环回到mo腔室中,以防止粉尘进入窗口。
48.在一些实施例中,mft机构使用具有静电除尘器的多层网筛(例如黄铜编织网)。然而,网筛在使用后可能不容易清洁,并且随着时间的推移,可能需要更换。此外,网筛可以随着时间不成比例地收集影响通过mft的流量的金属氟化物粉尘(例如高密度区域的热点)。随着时间的推移,粉尘捕集能力(例如总表面积)会降低,这是激光器寿命和输出至例如duv光刻装置的光束的关键限制因素。
49.在一些实施例中,填充床过滤器可以用于过滤介质,例如气体放电介质。一般地,填充床过滤器已用于化学处理(例如化学反应器、蒸馏、洗涤器等)和环境工程(例如空气过滤、水过滤、废物过滤等)。一般地,在化学应用中,填充床用于为流体因热或催化工艺而进行化学转化提供最大表面积,并随后将流体释放回到流中,而在填充材料上没有任何残留。填充床过滤器可以包括结构化填料(例如拉西环、柱等)和/或催化剂颗粒或吸收剂(例如沸石丸粒、活性炭、砂、砾石等)。例如,当吸收剂(例如球体)被随机地添加到容器中然后摇动时,一般会形成所谓的“不规则”或“堵塞”填充构造,这种构造是未经仔细考虑组装的最高填充密度。这种不规则填充的密度一般为约64%。用于准分子系统的填充床过滤器可以不同于通用的填充床过滤器。例如,准分子系统中的填充床过滤器应当是耐腐蚀的(例如f2、cl2等),并且不应染气体放电介质。
50.在一些实施例中,具有包括多个珠粒(例如黄铜、氧化铝、晶体、类玻璃等)的填充床过滤器的mft可以(1)增强金属氟化物粉尘捕集能力(例如,比例如黄铜编织网的先前的阱更大的表面积);(2)提供对mft中由于珠粒类型和/或珠粒分布而导致的流分布(例如均
匀和/或优化流)的控制;(3)通过使用定制珠粒和/或珠粒的不同布置(例如尺寸、形状、材料、粗糙度、表面积、填充密度、功能化等),定制和/或优化mft中的流量、捕集能力和/或流分布;并且(4)在充分吸附金属氟化物粉尘之后,允许有效清洁和/或更换填充床过滤器。
51.在一些实施例中,包括多个珠粒的填充床过滤器可以具有不规则填充构造(例如约64%的填充密度)。例如,所得到的空隙率可以与mft的内部体积和进入流量一起用于计算通过mft的腔室气体的流速。在一些实施例中,可以添加空间占据体(例如更小的珠粒或子珠粒)以用于调节通过mft的腔室气体的流速。
52.在一些实施例中,包含多个珠粒的填充床过滤器可以被布置为无规松散填充(rlp)、无规紧密填充(rcp)(例如“不规则”填充构造)、单尺寸球形填充(例如面心立方(fcc))、多尺寸球形填充(例如用更小直径的珠粒来填充空位的fcc)等。例如,多个珠粒可以被布置为rlp(例如填充密度为约60%)、rcp(例如填充密度为约64%)、单尺寸球形填充(例如填充密度为约74%)和/或多尺寸球形填充(例如填充密度为约93%)
53.在一些实施例中,包含多个珠粒(例如球体)的填充床过滤器的珠粒直径可以使得能够优化颗粒捕集能力和阻塞腔室气体流的概率。例如,可以确定珠粒直径和捕集的粉尘颗粒的优选体积,使得阻塞(例如阻流)和/或完全堵塞的可能性最小化(例如,可以基于下述事实使模型和/或计算最小化:流主要在珠粒的触点附近大幅减速,其中,几乎停滞的流条件允许颗粒从流分离并首先粘附至珠粒表面,然后伴随着粉尘颗粒附聚)。
54.在一些实施例中,包含多个珠粒(例如球体)的填充床过滤器的功能与上述用于化学应用的一般填充床过滤器相反,使得mft中的填充床过滤器的珠粒提供吸收和/或捕获粉尘颗粒的表面(例如而不是随后将粉尘颗粒释放回到流中而在填充材料上没有任何残留)。
55.在一些实施例中,包含多个珠粒(例如球体)的填充床过滤器的效果在于通过实现有利于筛网(例如黄铜编织网)的随机和/或变化流路来改善混合,筛网将在优选表面上饱和并且导致捕获效力降低的表面旁通流。例如,流可以通过最小流阻力的路径动态地平衡,而不会发生因珠粒的尺寸控制填充密度(例如填充密度为约64%的不规则填充构造)而引起的捕集效力的变化。
56.在一些实施例中,包含多个珠粒(例如球体)的填充床过滤器可以被预先组装为可以滑入mft中的圆柱环滤芯。例如,圆柱环滤芯可以提供组装和填充床,而不将整个mft暴露于可能影响mft功能的振动和/或操纵的进一步选择。
57.如下文所讨论的光源装置和系统的实施例可以提高金属氟化物粉尘捕集能力,减少气体放电介质中以及光学窗口上的金属氟化物粉尘,改进通过金属氟化物阱的流分布控制,提供金属氟化物阱部件的有效清洁和/或替换,并延长主振荡器的使用寿命以例如向duv光刻装置提供准分子激光束。
58.图2至图4示出根据各种示例性实施例的光源装置200。图2是根据一个示例性实施例的光源装置200的示意图。图3是根据一个示例性实施例的图2所示光源装置200的金属氟化物阱300的示意性横截面图。图4是根据一个示例性实施例的图3所示金属氟化物阱300的填充床过滤器组件400的示意性横截面图。
59.图2示出根据各种示例性实施例的光源装置200。光源装置200可以被配置为减少气体放电级210(例如mo)中的金属氟化物粉尘污染,并且向例如duv光刻装置(例如la)提供高相干且对准的光束(例如光束202)。光源装置200还可以被配置为减少第一光学窗口218
和第二光学窗口220上的金属氟化物粉尘积聚,并且提高气体放电级210(例如mo)的使用寿命和激光性能。尽管光源装置200在图2中被示出为独立装置和/或系统,但本公开实施例也可以与其它光学系统一起使用,例如但不限于辐射源so、光刻装置la和/或其它光学系统。在一些实施例中,光源装置200可以是光刻装置la中的辐射源so。例如,euv和/或duv辐射束b可以是光束202。在一些实施例中,光源装置200可以是由气体放电级210(例如mo)和功率环放大器(pra)级(例如pa)形成的mopa(未示出)。
60.如图2所示,光源装置200可以包括气体放电级210、电压控制系统230、压力控制系统240和金属氟化物阱(mft)300。在一些实施例中,上面列出的所有部件均可以容纳在三维(3d)框架201中。例如,3d框架201可以包括金属(例如铝、钢等)、陶瓷和/或任何其它适当的刚性材料。
61.气体放电级210可以被配置为输出高相干光束(例如,光束202)。气体放电级210可以包括光学放大器206、光耦合器(oc)250和线宽收窄模块(lnm)260。在一些实施例中,oc 250可以包括第一光学谐振器元件252,lnm 260可以包括第二光学谐振器元件262。光学谐振器270可以由oc 250(例如经由第一光学谐振器元件252)和lnm 260(例如经由第二光学谐振器元件262)限定。第一光学谐振器元件252可以是部分反射的(例如部分反射镜),第二光学谐振器元件262可以是反射的(例如反射镜、光栅等),以形成光学谐振器270。光谐振器270可以引导由光学放大器206生成的光以固定次数通过并进入光学放大器206中,以形成光束202。在一些实施例中,气体放电级210可以将光束202输出至作为mopa布置的一部分的pra级(未示出)。
62.如图2所示,光学放大器206可以包括腔室211、第一光学窗口218和第二光学窗口220。腔室211可以被配置为将气体放电介质213保持在第一光学窗口218和第二光学窗口220内。腔室211可以包括电极204、金属氟化物粉尘208、鼓风机212、气体放电介质213、指向mft 300的输入端口214、指向第一光学窗口218的第一输出端口222和指向第二光学窗口220的第二输出端口224。输入端口214可以被配置为将腔室211内具有金属氟化物粉尘208的部分气体放电介质213传递至mft 300中。第一输出端口222和第二输出端口224可以被配置为将来自mft 300的部分气体放电介质213(例如去除了金属氟化物粉尘208的清洁气体)通过腔室211分别传递回第一光学窗口218和第二光学窗口220。
63.光学放大器206可以被光耦合至oc 250和lnm 260。光学放大器206可以被配置为输出光束202。光束202可以在腔室211内的电极204之间的气体放电介质213中产生,腔室211位于由oc 250和lnm 260限定的光学谐振器270中。腔室211可以被耦合至mft 300以及第一光学窗口218和第二光学窗口220。气体放电介质213可以通过鼓风机212在腔室211内的电极204之间循环。在一些实施例中,鼓风机212可以是切向鼓风机。部分气体放电介质213可以在鼓风机212下游的214输入端口214处提取,并被引导通过mft 300。清洁气体可以通过第一光学窗口218和第二光学窗口220循环回到腔室211中,以保持没有激光碎屑(例如金属氟化物粉尘208)。在一些实施例中,鼓风机212和/或压力控制系统240(例如真空线244)可以将从腔室211到mft 300(例如输入端口214)的流量维持在大约100sccm。
64.气体放电介质213可以例如通过放电被激发,以输出在激光腔中被放大以产生光束202(例如157nm或193nm或248nm)的光。在一些实施例中,气体放电介质213可以包括用于准分子激光的气体(例如ar2、kr2、f2、xe2、arf、krcl、krf、xebr、xecl、xef等)。例如,气体放
电介质213可以包括arf,并且在由腔室211中的围绕电极204激发(例如施加电压)时,输出光束202(例如157nm或193nm或248nm)以通过第一光学窗口218和第二光学窗口220。在一些实施例中,气体放电介质213可以包括准分子介质。例如,气体放电介质213可以包括f2、arf、krf和/或xef。
65.oc 250可以被配置为与第二光学窗口220光学连通。在一些实施例中,oc 250可以被配置为部分地反射光束并形成光学谐振器270的一部分。例如,oc先前已经在2011年2月8日公开的美国专利7,885,309号中描述,该专利以引用方式整体于此并入本文。如图2所示,oc 250可以包括第一光学谐振器元件252,以将来自光学放大器206的光(例如光束202)引导回光学放大器206和/或输出光束202。第一光学谐振器元件252可以被调节(例如倾斜)。
66.lnm 260可以被配置为与第一光学窗口218光学连通。在一些实施例中,lnm 260可以被配置为提供窄化为光束的谱线,并形成光学谐振器270的部分。例如,lnm先前已经在2012年2月28日公开的美国专利8,126,027号中描述,该专利以引用方式整体于此并入本文。如图2所示,lnm 260可以包括第二光学谐振器元件262,以将来自光学放大器206的光(例如光束202)朝oc 250引导回光学放大器206。第二光学谐振器元件262可以被调节(例如倾斜、成角度)。
67.电压控制系统230可以被配置为跨腔室211内的所有电极204施加高压电脉冲,以激发气体放电介质213输出光束202(例如157nm或193nm或248nm)。电压控制系统230可以包括电压源线232。在一些实施例中,电压控制系统230可以包括高压源(未示出)、电压压缩放大器(未示出)、脉冲能量监测器(未示出)和/或用于跨所有电极204提供高压电脉冲的控制器(未示出)。例如,电压控制系统先前已经在2001年2月29日公开的美国专利6,240,117号中描述,该专利以引用方式整体于此并入本文。
68.压力控制系统240可以被配置为控制腔室211内的氟浓度,并向腔室211提供气体放电介质213。压力控制系统240可以包括气体放电线242和真空线244。气体放电线242可以被配置为向腔室211提供气体放电介质213的一个或多个气体组分(例如he、ne、ar、kr、xe、f2、br2、cl2等)。真空线244可以被配置为例如在通过气体放电线242将一种或多种气体组分注入气体放电介质213期间,向腔室211中的气体放电介质213的一部分提供负压(例如抽出)。在一些实施例中,压力控制系统240可以包括一个或多个气体源(未示出)、一个或多个压力调节器(未示出)、真空泵(未示出)、氟(f2)阱或其它卤素阱,和/或用于控制腔室211中的氟浓度和腔室211中气体放电介质213的再填充的控制器(未示出)。例如,压力控制系统先前已经在2001年2月29日公开的美国专利6,240,117号中描述,该专利以引用方式整体于此并入本文。在一些实施例中,压力控制系统240可以被耦合至气体放电级210,并且被配置为使具有金属氟化物粉尘208的部分气体放电介质213流过mft 300的输入端口214、流过mft 300(例如填充床过滤器组件400),并且流过mft 300的第一输出端口222和/或第二输出端口224。
69.示例性金属氟化物阱(mft)
70.图3是根据一个示例性实施例的图2所示光源装置200的mft 300的示意性横截面图(沿图2中iii-iii所示平面截取)。图4是根据一个示例性实施例的图3所示mft 300的填充床过滤器组件400的示意性横截面图(沿图3中iv-iv所示平面截取)。
71.在一些实施例中,mft 300可以被配置为捕集在气体放电级210的腔室211中的气
体放电介质213中生成的金属氟化物粉尘208。mft 300还可以被配置为减少第一光学窗口218和第二光学窗口220上的金属氟化物粉尘208积聚,并且提高气体放电级210(例如mo)的使用寿命和激光性能。尽管mft 300在图3中被示出为独立装置和/或系统,但本公开实施例也可以与其它光学系统一起使用,例如但不限于,辐射源so、光刻装置la、光源装置200和/或其它光学系统。在一些实施例中,mft 300可以位于光源装置200的3d框架201的外部。例如,mft 300可以经由输入端口214以及第一输出端口222和第二输出端口224连接至腔室211,这些端口延伸使得mft 300位于3d框架201的外部。
72.在一些实施例中,mft 300可以包括mft框架301、被耦合至腔室211的输入端口214、被耦合至腔室211和第一光学窗口218的第一输出端口222、被耦合至腔室211和第二光学窗口220的第二输出端口224、静电除尘器320和填充床过滤器组件400。在一些实施例中,mft框架301可以是圆柱形的。例如,mft 301框架可以是约10毫米(直径)
×
约100毫米(长度)。
73.在一些实施例中,输入端口214可以被配置为将腔室211内具有金属氟化物粉尘208的部分气体放电介质213传递至mft 300中。如图3所示,气体放电介质213可以朝静电除尘器320流过填充床过滤器组件400,并且金属氟化物粉尘208可以被吸收在填充床过滤器组件400中。第一输出端口222和第二输出端口224可以被配置为将已经通过mft 300中的填充床过滤器组件400和静电除尘器320的部分气体放电介质213(例如去除了金属氟化物粉尘208的清洁气体)通过腔室211分别传递回第一光学窗口218和第二光学窗口220。
74.在一些实施例中,静电除尘器320可以被配置为在流过mft 300的金属氟化物粉尘208中感应电荷,并促进剩余金属氟化物粉尘208的吸附。静电除尘器320可以包括中心导线322、除尘管324和高压源328。可以经由高压源328将高压(例如几kv)施加至中心导线322,以便在中心导线322和除尘管324(例如接地)的内表面326之间生成强电场。在一些实施例中,中心导线322可以轴向地穿过除尘管324(例如圆柱形),以在内表面326上产生静电电荷。当在中心导线322和内表面326之间施加高电压差(例如几kv)时,任何残留的金属氟化物粉尘208在流过填充床过滤器组件400之后均可以粘附至内表面326。静电除尘器320可以沿mft 300的长度延伸超过填充床过滤器组件400的第一管端支架416和第二管端支架418。
75.在一些实施例中,填充床过滤器组件400可以被配置为吸收流过mft 300的金属氟化物粉尘208。填充床过滤器组件400可以包括填充床过滤器402、404和除尘管组件410。填充床过滤器402、404可以包括被配置为吸收金属氟化物粉尘208的珠粒406、408。在一些实施例中,如图3和图4所示,填充床过滤器402、404可以围绕静电除尘器320设置。在一些实施例中,填充床过滤器402、404的总表面积(例如金属氟化物捕集能力)由珠粒406、408限定。在一些实施例中,该总表面积可以被配置为控制通过mft 300的气体放电介质213的流量。
76.在一些实施例中,填充床过滤器组件400可以包括由挡板(例如第二除尘管414)隔开的多个填充床过滤器402、404。例如,如图3和图4所示,填充床过滤器组件400可以包括由第二除尘管414隔开的第一(外)填充床过滤器402和第二(内)填充床过滤器404。在一些实施例中,填充床过滤器组件400可以包括不同的填充床过滤器402、404。例如,如图3和图4所示,填充床过滤器组件400可以包括具有多个第一珠粒406(例如大直径、小表面积、低填充密度、第一材料、第一粗糙度等)的第一(外)填充床过滤器402,以及与第一(外)填充床过滤器402不同的、具有多个第二珠粒408(例如小直径、大表面积、高填充密度、第二材料、第二
粗糙度等)的第二(内)填充床过滤器404。例如,第一填充床过滤器402和第二填充床过滤器404可以具有不同直径、不同表面积、不同填充密度和/或不同材料的不同珠粒406、408。此外,具有三个或更多个填充床过滤器的实施方式也是可以想到的。
77.在一些实施例中,具有多个第一珠粒406的第一填充床过滤器402和具有多个第二珠粒408的第二填充床过滤器404可以是相同的。例如,多个第一珠粒406和多个第二珠粒408可以是一样的(例如形状、尺寸、材料等)。在一些实施例中,具有多个第一珠粒406的第一填充床过滤器402和具有多个第二珠粒408的第二填充床过滤器404可以是不同的。例如,多个第一珠粒406和多个第二珠粒408可以是不一样的(例如形状、尺寸、材料等)。
78.在一些实施例中,多个第一珠粒406和多个第二珠粒408可以在填充床过滤器402、404中被布置为无规松散填充(rlp)、无规紧密填充(rcp)(例如通过摇晃)、单尺寸球形填充(例如面心立方(fcc))、多尺寸球形填充(例如用更小直径的珠粒来填充空位的fcc)等。例如,多个第一珠粒406和多个第二珠粒408可以被布置为rlp(例如填充密度为约60%)、rcp(例如填充密度为约64%)、单尺寸球形填充(例如填充密度为约74%)和/或多尺寸球形填充(例如填充密度为约93%)在一些实施例中,第一填充床过滤器402和/或第二填充床过滤器404可以包括多个第一珠粒406和多个第二珠粒408两者。例如,多个第一珠粒406和多个第二珠粒408可以在在第一填充床过滤器402和第二填充床过滤器404中不同地布置,使得第一填充床过滤器402具有与第二填充床过滤器404不同的填充密度和总表面积。
79.在一些实施例中,珠粒406、408可以是球形。例如,珠粒406、408的直径可以为约1mm至约10mm。在一些实施例中,多个第一珠粒406的直径可以为约5mm至约10mm,并且多个第二珠粒408的直径可以为约1mm至约5mm。例如,多个第一珠粒406的直径可以为约5mm,并且多个第二珠粒408的直径可以为约2mm。在一些实施例中,珠粒406、408可以具有光滑的抛光外表面。例如,珠粒406、408可以是滚珠轴承。在一些实施例中,珠粒406、408可以包括耐氟化物腐蚀材料。例如,珠粒406、408可以包括类玻璃组分、晶体组分、金属和/或氧化物。例如,珠粒406、408可以包括铝、硬铝、氧化铝、镍、蒙乃尔合金、黄铜、铜、锌、硼化钙、氟化钙和/或其一些组合。在一些实施例中,珠粒406、408可以具有不同材料。例如,多个第一珠粒406可以包括第一材料(例如黄铜),并且多个第二珠粒408可以包括第二材料(例如氧化铝)。
80.在一些实施例中,除尘管组件410可以被配置为在填充床过滤器组件400中组装珠粒406、408。除尘管组件410可以包括除尘管412、414、第一管端支架416和第二管端支架418。除尘管412、414可以设置在第一管端支架416和第二管端支架418之间。在一些实施例中,除尘管组件410可以是圆柱形。例如,除尘管412、414以及第一管端支架416和第二管端支架418可以是圆柱形。在一些实施例中,除尘管组件410可以包括一个或多个挡板,挡板被配置为沿填充床过滤器组件400的整个长度引导气体放电介质213在填充床过滤器组件400中流动。例如,如图3所示,除尘管412、414可以包括位于除尘管412、414远端的小开口420、422(例如狭槽、凹口、孔等),以在除尘管412、414与第一416管端支架和第二管端支架418之间形成间隙。
81.在一些实施例中,除尘管组件410可以包括位于第一管端支架416和第二管端支架418之间的多个除尘管412、414。例如,除尘管组件410可以包括第一除尘管412和第二除尘管414。在一些实施例中,第一除尘管412和第二除尘管414可以是同心的。例如,第一(外)除
尘管412可以关于第二(内)除尘管414设置。在一些实施例中,除尘管组件410可以包括类玻璃组分、晶体组分、金属和/或氧化物。例如,除尘管412、414可以包括铝、硬铝、氧化铝、镍、蒙乃尔合金、黄铜、铜、锌、硼化钙、氟化钙和/或其一些组合。
82.示例性流程图
83.图5示出根据一个实施例的捕集气体放电级210中的金属氟化物粉尘208的流程图500。应当理解的是,并非图5中的所有步骤都需要执行本文提供的公开。此外,一些步骤可以同时、顺序和/或以与图5所示不同的顺序执行。下面将参考图2至图4描述流程图500。然而,流程图500不限于这些示例实施例。
84.在步骤502中,如图3和图4的示例所示,可以组装除尘管组件410,除尘管组件410包括位于第一管端支撑件416和第二管端支撑件418之间的第一除尘管412和第二除尘管414。在一些实施例中,第一除尘管412和第二除尘管414可以同心地布置在除尘管组件410中。例如,第一(外)除尘管412可以关于第二(内)除尘管414设置。在一些实施例中,除尘管组件410可以包括用于隔开多个第一珠粒406和多个第二珠粒408的一个或多个挡板。例如,第二除尘管414可以具有缩短长度以形成开口(例如第一小开口420和第二小开口422),并且用作设置在多个第一珠粒406和多个第二珠粒408之间的挡板。
85.在步骤504中,如图3和图4的示例所示,可以围绕静电除尘器320组装除尘管组件410中的多个填充床过滤器402、404,以形成填充床过滤器组件400。每个填充床过滤器402、404包括被配置为吸收气体放电介质213中的金属氟化物粉尘208的多个珠粒406、408。在一些实施例中,组装多个填充床过滤器402、404包括在多个除尘管412、414之间填充多个珠粒406、408。例如,多个第一珠粒406可以填充在第一除尘管412和第二除尘管414之间,并且多个第二珠粒408可以填充在第二除尘管414和静电除尘器320之间。在一些实施例中,该填充包括在第一除尘管412和第二除尘管414之间填充多个第一珠粒406,多个第一珠粒406与在第二除尘管414和静电除尘器320之间填充多个第二珠粒408不同。例如,多个第一珠粒406可以具有不同于多个第二珠粒408的直径、表面积、堆积密度、材料和/或珠粒组合。
86.在步骤506中,如图3和图4的示例所示,可以将填充床过滤器组件400插入mft 300中。
87.在步骤508中,如图2至图4的示例所示,可以引导气体放电介质213流过mft 300。
88.在步骤510中,如图2至图4的示例所示,金属氟化物粉尘208在填充床过滤器组件400中可以是锥形的。
89.在一些实施例中,该方法还可以包括从填充床过滤器组件400中移除多个珠粒406、408,洗涤多个珠粒406、408,以及将多个珠粒406、408重新组装在填充床过滤器组件400中。在一些实施例中,该方法还可以包括从填充床过滤器组件400中移除多个珠粒406、408,以及将多个第二珠粒重新组装在填充床过滤器组件400中(例如与珠粒406、408类似的新珠粒)。
90.尽管在本文中具体参考了在ic制造中使用光刻装置,但应当理解的是,本文描述的光刻装置也可以具有其它应用,诸如集成光学系统制造、磁畴存储器的引导和检测图案制造、平板显示器制造、lcd制造、薄膜磁头制造等。本领域技术人员将理解,在此类替代应用的上下文中,在本文中对术语“晶片”或“模具”的任何使用应分别视为是更通用的术语“衬底”或“目标部分”的同义词。在曝光之前或之后,本文提到的衬底可以在例如跟踪单元
(一种通常将抗蚀剂层施加至衬底上并显影曝光的抗蚀剂的工具)、计量单元和/或检查单元中进行处理。在可应用的地方,本文的公开内容可以应用于这些及其它衬底处理工具。此外,例如为了形成多层ic,可以不止一次地处理衬底,因此,本文使用的术语“衬底”也可以指已经包含多个处理层的衬底。
91.尽管上文中已经具体参考了实施例在光学光刻上下文中的使用,但应当理解的是,实施例也可以用于其它应用,例如压印光刻,并且在允许的情况下,不限于光学光刻。在压印光刻中,图案形成装置的形貌限定形成在衬底上的图案。当通过施加电磁辐射、热、压力或其组合来固化抗蚀剂时,图案形成装置的形貌可以被压入提供至衬底的抗蚀剂层中。在抗蚀剂固化之后,将图案形成装置移出抗蚀剂,并在抗蚀剂中留下图案。
92.应当理解的是,本文的措辞或术语的目的是为了描述而不是限定,使得本说明书的术语或措辞由(一个或多个)相关领域的技术人员根据本文的教导来解释。
93.如本文所用的,术语“衬底”描述在其上添加材料层的材料。在一些实施例中,衬底本身可以被图案化,并且添加至衬底顶部的材料也可以被图案化,或者可以保持不被图案化。
94.以下示例是本公开实施例的说明性而非限制性的示例。本领域通常会遇到并且对于(一个或多个)相关领域的技术人员而言将是明显的各种条件和参数的其它适当修改和调整落入本公开的精神和范围内。
95.尽管在本文中具体参考了在ic制造中使用上述设备和/或系统,但显然应当理解的是,此类设备和/或系统还有许多其它可能的应用。例如,其可以应用于集成光学系统制造、磁畴存储器的引导和检测图案制造、lcd面板制造、薄膜磁头制造等。本领域技术人员将理解,在此类替代应用的上下文中,在本文中对术语“掩模版”、“晶片”或“模具”的任何使用应分别视为由更通用的术语“掩模”、“衬底”和“目标部分”替换。
96.尽管上文中已经描述了具体实施例,但应当理解的是,这些实施例可以以不同于所述方式的方式实施。本说明不是为了限制权利要求的范围。
97.应当理解的是,具体实施方式部分,而非发明内容和摘要部分,旨在用于解释权利要求。发明内容和摘要部分可以阐述(一个或多个)发明人所设想的一个或多个但不是所有的示例性实施例,因此,不旨在以任何方式限制实施例和所附权利要求。
98.以上借助于示出特定功能及其关系的实施方式的功能构建块描述了各实施例。为了便于描述,本文任意定义了这些功能构建块的边界。只要适当地执行特定功能及其关系,就可以定义替代边界。
99.特定实施例的前述描述将全面地揭示实施例的一般性质,使得其他人能够通过应用所属技术领域的知识,在不偏离实施例的总体构思的情况下容易地修改和/或调整此类特定实施例以用于各种应用,而无需过度实验。因此,基于本文所呈现的教导和指导,此类调整和修改旨在落入所公开实施例的等同物的含义和范围内。
100.本发明的其它方面在以下编号条款中陈述。
101.1.一种光源装置,包括:气体放电级,包括:光学放大器,包括被配置为保持气体放电介质的腔室,所述气体放电介质输出光束;以及光学元件,所述成组光学元件被配置为围绕所述光学放大器形成光谐振器;以及金属氟化物阱,所述金属氟化物阱被配置为捕集从所述气体放电级生成的金属氟化物粉尘,所述金属氟化物阱包括:静电除尘器;以及围绕所
述静电除尘器设置的填充床过滤器,其中,所述填充床过滤器包括被配置为吸收金属氟化物粉尘的多个珠粒。
102.2.根据条款1所述的光源装置,其中,所述填充床过滤器包括被配置为控制所述气体放电介质的通过所述金属氟化物阱的流量的总表面积。
103.3.根据条款1所述的光源装置,其中,所述填充床过滤器包括由挡板隔开的多个填充床过滤器。
104.4.根据条款3所述的光源装置,其中,所述多个填充床过滤器各不相同。
105.5.根据条款4所述的光源装置,其中,所述多个填充床过滤器的表面积各不相同。
106.6.根据条款4所述的光源装置,其中,所述多个填充床过滤器的填充密度各不相同。
107.7.根据条款1所述的光源装置,其中,所述多个珠粒均为球形,并且包括光滑的抛光外表面。
108.8.根据条款1所述的光源装置,其中,所述多个珠粒包括耐氟化物腐蚀材料。
109.9.根据条款1所述的光源装置,其中,所述多个珠粒包括多个第一珠粒,以及不同于所述多个第一珠粒的多个第二珠粒。
110.10.根据条款1所述的光源装置,其中,所述气体放电介质包括准分子介质。
111.11.根据条款10所述的光源装置,其中,所述气体放电介质包括f2、arf、krf和/或xef。
112.12.根据条款1所述的光源装置,其中,所述成组光学元件包括:与所述腔室的第一光端口光学连通的光耦合器(oc);以及与所述腔室的第二光端口光学连通的线宽收窄模块(lnm)。
113.13.根据条款1所述的光源装置,还包括:压力控制系统,所述压力控制系统被耦合至所述气体放电级并且被配置为引导所述气体放电介质的一部分流过所述金属氟化物阱的输入端口,流过所述填充床过滤器,并且流过所述金属氟化物阱的一个或多个输出端口。
114.14.一种金属氟化物阱,所述金属氟化物阱被配置为捕集气体放电级的气体放电介质中生成的金属氟化物粉尘,所述金属氟化物阱包括:静电除尘器;以及围绕所述静电除尘器设置的填充床过滤器,其中,所述填充床过滤器包括被配置为吸收所述气体放电介质中的金属氟化物粉尘的多个珠粒。
115.15.根据条款14所述的金属氟化物阱,其中,所述填充床过滤器包括被配置为控制所述气体放电介质的通过所述金属氟化物阱的流量的总表面积。
116.16.根据条款14所述的金属氟化物阱,其中,所述多个珠粒均为球形。
117.17.根据条款16所述的金属氟化物阱,其中,每个珠粒的直径为约1mm至约10mm。
118.18.根据条款16所述的金属氟化物阱,其中,每个珠粒包括光滑的抛光外表面。
119.19.根据条款14所述的金属氟化物阱,其中,所述多个珠粒包括耐氟化物腐蚀材料。
120.20.根据条款19所述的金属氟化物阱,其中,所述耐氟化物腐蚀材料包括类玻璃组分、晶体组分、金属和/或氧化物。
121.21.根据条款19所述的金属氟化物阱,其中,所述耐氟化物腐蚀材料包括铝、硬铝、氧化铝、镍、蒙乃尔合金、黄铜、铜、锌、硼化钙和/或氟化钙。
122.22.根据条款14所述的金属氟化物阱,其中,所述多个珠粒包括多个第一珠粒,以及不同于所述多个第一珠粒的多个第二珠粒。
123.23.根据条款22所述的金属氟化物阱,其中,所述多个第一珠粒具有第一尺寸,并且所述多个第二珠粒具有不同于所述第一尺寸的第二尺寸。
124.24.根据条款22所述的金属氟化物阱,其中,所述多个第一珠粒包括第一材料,并且所述多个第二珠粒包括不同于所述第一材料的第二材料。
125.25.一种捕集金属氟化物粉尘的方法,金属氟化物粉尘在金属氟化物阱内气体放电级的气体放电介质中生成的,所述方法包括:组装除尘管组件,除尘管组件包括位于第一管端支撑件和第二管端支撑件之间的多个除尘管;围绕静电除尘器,多个填充床过滤器组装在所述除尘管组件中,以形成填充床过滤器组件,其中,每个填充床过滤器包括被配置为吸收所述气体放电介质中的金属氟化物粉尘的多个珠粒;将所述填充床过滤器组件插入所述金属氟化物阱中;引导所述气体放电介质流过所述金属氟化物阱;以及将金属氟化物粉尘捕集在所述填充床过滤器组件中。
126.26.根据条款25所述的方法,其中,组装所述多个填充床过滤器包括在所述多个除尘管之间填充所述多个珠粒。
127.27.根据条款26所述的方法,其中,所述填充包括在多个内部除尘管中填充多个内部珠粒,以及在多个外部除尘管中填充不同于所述多个内部珠粒的多个外部珠粒。
128.28.根据条款27所述的方法,其中,所述多个外部珠粒具有不同于所述多个内部珠粒的表面积和/或填充密度。
129.29.根据条款25所述的方法,还包括:从所述填充床过滤器组件中移除所述多个珠粒,洗涤所述多个珠粒,以及将所述多个珠粒重新组装在所述填充床过滤器组件中。
130.30.根据条款25所述的方法,还包括从所述填充床过滤器组件中移除所述多个珠粒,以及将多个第二珠粒重新组装在所述填充床过滤器组件中。
131.实施例的广度和范围不应由任何上述示例性实施例限制,而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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