專利名稱：一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除極紫外光刻光源中碎屑的系統(tǒng)，具體涉及一種噴氣和金屬箔片冷阱聯(lián)合去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
毛細(xì)管放電極紫外(EUV)光刻光源是指采用Xe介質(zhì)，在毛細(xì)管放電Z箍縮機(jī)制獲得13.5nm(2%帶寬)輻射光輸出，13.5nm(2%帶寬)波長的輻射光能夠?qū)崿F(xiàn)22nm甚至更小的光刻線。在毛細(xì)管放電過程中，高電壓會(huì)使毛細(xì)管內(nèi)沿著內(nèi)表壁形成一層Xe等離子體殼層，主脈沖放電時(shí)通過等離 子體的強(qiáng)電流，受自身磁場作用，產(chǎn)生強(qiáng)大的洛侖茲力，使等離子體沿徑向箍縮(稱之為Z箍縮)。在等離子體壓縮的過程中，等離子體同時(shí)受到排斥力、歐姆加熱，使得等離子體溫度升高，碰撞Xe離子產(chǎn)生更高價(jià)態(tài)的Xe離子，等離子體壓縮到最小半徑至300 μ m，此時(shí)將會(huì)實(shí)現(xiàn)EUV輻射光輸出。等離子體壓縮到最小半徑時(shí)毛細(xì)管內(nèi)的等離子體是一個(gè)很細(xì)的等離子體柱，將這個(gè)等離子體柱中的每一個(gè)微小段均可視為一個(gè)點(diǎn)光源，這個(gè)點(diǎn)光源將向四周4 π立體角范圍內(nèi)均勻的輻射極紫外(EUV)輻射光，毛細(xì)管放電形成的EUV輻射光，經(jīng)過表面粗糙度為I 5nm的收集鏡收集，成像在中間焦點(diǎn)(IF)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)IF點(diǎn)一定功率的13.5nm(2%帶寬)輻射光輸出。在放電過程中，高重復(fù)頻率(IkHz)大電流(IOkA 40kA)脫離毛細(xì)管管壁前會(huì)產(chǎn)生很高的熱量( IOOkW)，燒蝕毛細(xì)管管壁。同時(shí)大電流會(huì)燒蝕放電電極，從而產(chǎn)生尺寸為幾十微米到幾毫米的碎屑，這些碎屑會(huì)沉積在收集鏡表面，破壞光學(xué)收集系統(tǒng)，因此必須采取措施去除此部分碎屑。常規(guī)實(shí)驗(yàn)中去碎屑系統(tǒng)沒有冷卻裝置，去碎屑效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決毛細(xì)管放電過程中產(chǎn)生的大量碎屑，會(huì)沉積在收集鏡表面，破壞光學(xué)收集系統(tǒng)，而采用現(xiàn)有技術(shù)不能有效去除碎屑，去除效率較低的問題，進(jìn)而提供一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明的一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)包括氣瓶、連接管、噴氣嘴、氣體流量計(jì)和多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱，氣瓶的出口端通過氣體流量計(jì)與連接管的一端連通，連接管的另一端與噴氣嘴的一端連通，噴氣嘴的另一端設(shè)置在位于毛細(xì)管的軸線上的放電光源輻射端處，且噴氣嘴的軸線與毛細(xì)管的軸線相垂直，靠近毛細(xì)管的放電光源輻射端設(shè)置有套裝在一起的多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的小直徑端與毛細(xì)管的放電光源輻射端相鄰設(shè)置，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的小直徑端的截面圓均為同心圓，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的大直徑端的截面圓均為同心圓，每個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的母線與毛細(xì)管中的放電光源輻射出的相應(yīng)光路平行，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的小直徑端的同心圓的圓心和大直徑端的同心圓的圓心均位于毛細(xì)管的軸線上。本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過流出噴氣嘴的氣體改變毛細(xì)管放電出射的碎屑軌跡，使其運(yùn)動(dòng)方向脫離光線出射方向，沿光路分布的金屬箔片冷阱(可制冷也可不制冷)，吸附沉積碎屑，從而達(dá)到去除碎屑的效果，相比現(xiàn)有去除效率10%提高了 50% 80%，同時(shí)，沿光路分布的金屬箔片能夠最大效果地減少對(duì)極紫外(EUV)輻射光的遮擋。實(shí)際使用中噴氣氣體種類(本發(fā)明噴氣氣體種類可以選擇Ar氣、N2氣、He氣等氣體，并預(yù)先裝入氣瓶中待用)和流量可以根據(jù)實(shí)際放電物理過程和光收集效率選擇，使用靈活。本發(fā)明還具有整體結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便；噴氣嘴更換簡便，可以根據(jù)毛細(xì)管內(nèi)徑選擇，使用簡單；金屬箔片冷阱設(shè)計(jì)加工簡單，尺寸等參數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要選擇，安裝調(diào)試簡便等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是本發(fā)明的主視結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1中多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的左視圖，圖3是圖1中多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的右視圖，圖4是噴氣嘴的主剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一:結(jié)合圖1 圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)包括氣瓶6、連接管4、噴氣嘴3、氣體流量計(jì)5和多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2，氣瓶6的出口端通過氣體流量計(jì)5與連接管4的一端連通，連接管4的另一端與噴氣嘴3的一端連通，噴氣嘴3的另一端設(shè)置在位于毛細(xì)管I的軸線上的放電光源輻射端處，且噴氣嘴3的軸線與毛細(xì)管I的軸線相垂直，靠近毛細(xì)管I的放電光源輻射端設(shè)置有套裝在一起的多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2的小直徑端與毛細(xì)管的放電光源輻射端相鄰設(shè)置，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2的小直徑端2-1的截面圓均為同心圓，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2的大直徑端2-2的截面圓均為同心圓，每個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2的母線與毛細(xì)管I中的放電光源輻射出的相應(yīng)光路平行，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱2的小直徑端2-1的同心圓的圓心和大直徑端2-2的同心圓的圓心均位于毛細(xì)管I的軸線上。本實(shí)施方式中噴氣嘴3的主要尺寸可采用:總長度L為115mm，LI為45mm，L2為20mm，設(shè)置在位于毛細(xì)管I的中心軸線上的放電光源輻射端處的噴氣嘴3的一端的外徑D5為8mm,相應(yīng)的內(nèi)徑D4可分別為 1mm、2mm、3mm>4mm或5mm ;噴氣嘴3的中端的外徑D3為IOmm ;與連接管4連通的一端的外徑D2為6mm,相應(yīng)的內(nèi)徑Dl為3mm。本實(shí)施方式中多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷講的大直徑端的直徑由內(nèi)向外依次可選為D6為5.9謹(jǐn)；D7為10.7謹(jǐn)；D8為16.5謹(jǐn)；D9為21.9謹(jǐn)；D10為29.6謹(jǐn)。多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷講的小直徑端的直徑由內(nèi)向外依次可選為dl為2.1mm ；d2為4mm ；d3為5.9mm ；d4為
8.2mm ；d5 為 10mnin噴氣緩沖氣體噴氣嘴的直徑和長度根據(jù)實(shí)際使用可以調(diào)節(jié)選擇。本實(shí)施方式的每個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱的多個(gè)母線與毛細(xì)管中的放電光源輻射出的相應(yīng)光路平行(也即分布角度與毛細(xì)管放電光源光路平行)，目的是為了避免遮擋光路。
具體實(shí)施方式
二:結(jié)合圖1 圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的多個(gè)金屬箔片冷阱2均為銅箔片冷阱。如此設(shè)置，設(shè)計(jì)加工簡單，尺寸等參數(shù)可根據(jù)實(shí)際需要選擇，安裝調(diào)試簡便，滿足實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三:結(jié)合圖1 圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式多個(gè)金屬箔片冷阱2的厚度均為Imm 2mm。如此設(shè)置，設(shè)計(jì)加工簡單，安裝調(diào)試簡便，滿足實(shí)際吸附碎屑的需要。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四:結(jié)合圖1 圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的金屬箔片冷阱2的數(shù)量為5個(gè)。如此設(shè)置，沿EUV光源光路分布五層銅質(zhì)箔片能實(shí)現(xiàn)碎屑的吸附去除，滿足實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
五:結(jié)合圖1和圖4說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的噴氣嘴3為不銹鋼噴氣嘴。如此設(shè)置，強(qiáng)度高，結(jié)實(shí)耐用，噴出的氣體質(zhì)量好，滿足實(shí)際需要。其它與具體實(shí)施方式
一相同。工作原理采用噴氣聯(lián)合金屬箔片冷阱技術(shù)相結(jié)合的工作方式，通過在噴氣嘴中吹入一定量氣體改變碎屑的運(yùn)動(dòng)軌跡，碎屑隨后吸附在金屬箔片冷阱上。實(shí)際使用時(shí)，根據(jù)所要收集的輻射光以及相對(duì)應(yīng)的透過率選擇噴氣氣體為He、Ar或N2氣，氣體的流量通過流量計(jì)控制。噴氣氣嘴尺寸根據(jù)毛細(xì)管尺寸選擇，使之與毛細(xì)管內(nèi)徑相匹配。金屬箔片冷阱尺寸、角度分布和尺寸根據(jù)收 集鏡設(shè)計(jì)，其分布應(yīng)與毛細(xì)管中心軸線的中心點(diǎn)輻射面(輻射光路)平行。
權(quán)利要求
1.一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)，其特征在于:所述除屑系統(tǒng)包括氣瓶(6)、連接管(4)、噴氣嘴(3)、氣體流量計(jì)(5)和多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)，氣瓶出)的出口端通過氣體流量計(jì)(5)與連接管(4)的一端連通，連接管(4)的另一端與噴氣嘴(3)的一端連通，噴氣嘴(3)的另一端設(shè)置在位于毛細(xì)管(I)的軸線上的放電光源輻射端處，且噴氣嘴(3)的軸線與毛細(xì)管(I)的軸線相垂直，靠近毛細(xì)管(I)的放電光源輻射端設(shè)置有套裝在一起的多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)的小直徑端與毛細(xì)管的放電光源輻射端相鄰設(shè)置，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)的小直徑端(2-1)的截面圓均為同心圓，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)的大直徑端(2-2)的截面圓均為同心圓，每個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)的母線與毛細(xì)管(I)中的放電光源輻射出的相應(yīng)光路平行，多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱(2)的小直徑端(2-1)的同心圓的圓心和大直徑端(2-2)的同心圓的圓心均位于毛細(xì)管(I)的軸線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)，其特征在于:多個(gè)金屬箔片冷阱(2)均為銅箔片冷阱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)，其特征在于:多個(gè)金屬箔片冷講(2)的厚度均為Imm 2mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)，其特征在于:金屬箔片冷阱(2)的數(shù)量為5個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)，其特征在于:噴氣嘴(3 )為不銹鋼噴氣嘴。
全文摘要
一種去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中碎屑的除屑系統(tǒng)，它涉及一種去除極紫外光刻光源中碎屑的系統(tǒng)，以解決毛細(xì)管放電過程中產(chǎn)生的大量碎屑，會(huì)沉積在收集鏡表面，破壞光學(xué)收集系統(tǒng)，而采用現(xiàn)有技術(shù)不能有效去除碎屑，去除效率較低的問題，它包括氣瓶、連接管、噴氣嘴、氣體流量計(jì)和多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱，氣瓶的出口端通過氣體流量計(jì)與連接管的一端連通，連接管的另一端與噴氣嘴的一端連通，噴氣嘴的另一端設(shè)置在位于毛細(xì)管的中心軸線上的放電光源輻射端處，且噴氣嘴的軸線與毛細(xì)管的軸線相垂直，靠近毛細(xì)管的放電光源輻射端設(shè)置有套裝在一起的多個(gè)錐筒狀金屬箔片冷阱。本發(fā)明用于去除毛細(xì)管放電極紫外光刻光源中的碎屑。
文檔編號(hào)H05G2/00GK103237401SQ201310110968
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月1日
發(fā)明者趙永蓬, 徐強(qiáng), 王騏 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)