光學(xué)放大器氣體介質(zhì)的催化轉(zhuǎn)化的制作方法
【專利摘要】一種極紫外光系統(tǒng)包括光學(xué)放大器系統(tǒng)和光學(xué)轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。光學(xué)放大器系統(tǒng)的每個光學(xué)放大器包括形式為產(chǎn)生放大光束的氣體混合物的形式的增益介質(zhì)。光學(xué)放大系統(tǒng)包括氣體混合物可以流過其中的流體輸入和流體輸出。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)流體地連接至所述光學(xué)放大器系統(tǒng)的流體輸出并且至所述光學(xué)放大器系統(tǒng)的流體輸入。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括催化轉(zhuǎn)化器，其包括，殼體；基板，在殼體內(nèi)包括氣體混合物可以流過其中的開口；以及催化劑，作為涂層施加至基板的開口的內(nèi)表面，催化劑包括金屬的顆粒。金屬的顆?？梢允琴F金屬的納米顆粒。
【專利說明】光學(xué)放大器氣體介質(zhì)的催化轉(zhuǎn)化
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有2014年I月31日提交的美國臨時申請61/934,143以及2015年I月9日提交的美國申請14/593，278的權(quán)益，這些申請在此通過全文引用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]所公開的主題涉及一種用于在產(chǎn)生極紫外光(EUV)激光器系統(tǒng)的放大光束的驅(qū)動激光器系統(tǒng)中增益介質(zhì)的氣體混合物的催化轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]極紫外(EUV)光例如具有約50nm或更小波長(有時也稱作軟X射線)并且包括約13nm波長的光的電磁輻射可以用于光刻工藝以在基板例如硅晶片中制造極其細(xì)微的特征。
[0005]用于制造EUV光的方法包括但不限于將具有例如氙、鋰或錫的元素的材料轉(zhuǎn)換為具有在EUV范圍中發(fā)射線的等離子狀態(tài)。在一個這種方法中，可以通過使用可以稱作驅(qū)動激光的放大光束照射例如形式為材料的小滴、細(xì)流或叢束的標(biāo)靶材料而產(chǎn)生通常所稱為激光誘導(dǎo)等離子體(“LPP”)的所需等離子體。對于該工藝，通常在密封容器(例如真空腔室)中產(chǎn)生等離子體，并且使用各種類型度量設(shè)備來監(jiān)視。
[0006]輸出約10600nm波長的放大光束的CO2放大器和激光器可以當(dāng)驅(qū)動激光在LPP工藝中照射標(biāo)靶材料時展現(xiàn)某些優(yōu)點。這對于某些標(biāo)靶材料尤其是正確的，例如對于包含錫的材料。例如，一個優(yōu)點是在驅(qū)動激光輸入功率和輸出EUV功率之間產(chǎn)生相對較高轉(zhuǎn)換效率的能力。CO2驅(qū)動放大器和激光器的另一優(yōu)點是相對較長波長光(例如與在198nm的深UV相比)從諸如已經(jīng)被錫碎片涂覆的反射光學(xué)元件的相對粗糙表面反射的能力。10600nm福射的該屬性可以允許在等離子體附近使用反射鏡面，例如導(dǎo)引、聚焦和/或調(diào)整放大光束的光焦度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在一些總體方面中，極紫外光系統(tǒng)包括光學(xué)放大器系統(tǒng)和催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)。光學(xué)放大器系統(tǒng)包括一個或多個光學(xué)放大器。每個光學(xué)放大器包括當(dāng)從能量源供給能量以栗浦增益介質(zhì)時產(chǎn)生放大光束的形式為氣體混合物的增益介質(zhì)。光學(xué)放大器系統(tǒng)包括氣體混合物流過其中的流體輸入和流體輸出。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)流體地連接至光學(xué)放大器系統(tǒng)的流體輸出以及光學(xué)放大器系統(tǒng)的流體輸入。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括催化轉(zhuǎn)化器，其包括殼體;在殼體內(nèi)的基板，包括氣體混合物可以流過其中的開口；以及催化劑，作為涂層施加至基板的開口的內(nèi)表面，催化劑包括金屬的納米顆粒。
[0008]實施方式可以包括以下特征中的一個或多個。例如，基板的開口可以具有蜂巢幾何結(jié)構(gòu)。金屬可以是貴金屬。
[0009]系統(tǒng)可以包括與催化劑轉(zhuǎn)化器分離的熱交換器，熱交換器包括氣體混合物流過其中的管道，管道由外部熱沉冷卻?？梢栽谄鋬?nèi)表面上使用促進了氣體混合物內(nèi)解離分子的氧化的催化劑來涂覆熱交換器的管道。
[0010]系統(tǒng)可以包括配置用于在標(biāo)靶位置處產(chǎn)生標(biāo)靶材料的標(biāo)靶材料遞送系統(tǒng)，其中放大光束被引導(dǎo)朝向標(biāo)靶位置以實現(xiàn)在放大光束與標(biāo)靶材料之間相互作用，從而產(chǎn)生等離子體，等離子體發(fā)出極紫外(EUV)光。
[0011]催化劑可以包括金的納米顆粒。基板可以由陶瓷材料制成。
[0012]催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)可以與由光學(xué)放大器系統(tǒng)的流體輸入和流體輸出形成的流體線路流體地并聯(lián)設(shè)置。
[0013]催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)可以與由光學(xué)放大器系統(tǒng)的流體輸入和流體輸出形成的流體線路流體地串聯(lián)設(shè)置。
[0014]在其他一些總體方面中，一種用于產(chǎn)生極紫外光的方法包括提供栗浦能量至光學(xué)放大器系統(tǒng)中至少一個光學(xué)放大器的增益介質(zhì)，以產(chǎn)生放大光束，增益介質(zhì)形式為氣體混合物，氣體混合物包括分子，分子中的至少一些在管道內(nèi)產(chǎn)生放大光束期間解離；引導(dǎo)氣體混合物從管道通過固定在殼體內(nèi)并且使用金屬納米顆粒的催化劑涂覆的基板輸出以由此氧化氣體混合物的解離分子；引導(dǎo)已氧化的氣體混合物返回至管道;在標(biāo)靶位置處產(chǎn)生標(biāo)靶材料；以及將已放大光束聚焦至實現(xiàn)在放大光束和標(biāo)靶材料之間光學(xué)相互作用的焦點位置上，以使得標(biāo)靶材料轉(zhuǎn)化為發(fā)出極紫外光的等離子體。
[0015]實施方式可以包括以下特征。例如，方法可以包括引導(dǎo)氣體混合物從管道通過溫控管道而輸出，以在將已氧化氣體混合物引導(dǎo)返回至管道之前從氣體混合物移除熱量。
[0016]方法可以包括使用涂覆在管道內(nèi)表面上的催化劑至少部分地氧化氣體混合物的解離分子。
[0017]方法可以包括調(diào)節(jié)從管道輸出的氣體混合物的溫度?？梢酝ㄟ^將氣體混合物的溫度維持在從管道輸出的氣體混合物溫度之上而調(diào)節(jié)氣體混合物的溫度。
[0018]在其他一些總體方面中，催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是極紫外光系統(tǒng)的光學(xué)放大器系統(tǒng)的一部分。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括輸入，流體地連接至光學(xué)放大器系統(tǒng)以接收包括增益介質(zhì)的解離分子的氣體混合物；以及輸出，流體地連接至光學(xué)放大器系統(tǒng)；殼體，在輸入和輸出之間；基板，在殼體內(nèi)，包括氣體混合物可以流過其中的開口；以及催化劑，作為涂層施加至基板的開口的內(nèi)表面，催化劑包括金屬的納米顆粒。
[0019]實施方式可以包括以下特征的一個或多個。例如，基板的開口可以是六邊形的。殼體可以流體地連接至輸入和輸出。金屬可以是貴金屬。
[0020]在其他一些總體方面中，催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是極紫外光系統(tǒng)的氣體放電光學(xué)放大器系統(tǒng)的一部分。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)可以包括熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，增加了從光學(xué)放大器系統(tǒng)輸出的氣體混合物的溫度，氣體混合物包括受激勵以從光學(xué)放大器系統(tǒng)產(chǎn)生已放大光束的增益介質(zhì)的解離分子，以及催化轉(zhuǎn)化器在從熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出的增加溫度下接收氣體混合物。催化轉(zhuǎn)化器包括在殼體內(nèi)的基板并且包括氣體混合物可以流過其中的開口 ；以及作為涂層施加至基板開口內(nèi)表面的催化劑。催化劑包括加速了氣體混合物內(nèi)解離分子的氧化的金屬顆粒。
[0021]實施方式可以包括以下特征的一個或多個。例如，基板的開口可以六邊形的。金屬顆?？梢允琴F金屬的納米顆粒。
[0022]在其他通常方面中，催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)是極紫外光系統(tǒng)的氣體放電光學(xué)放大器系統(tǒng)的一部分。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括接收從光學(xué)放大器系統(tǒng)輸出的氣體混合物的催化轉(zhuǎn)化器，氣體混合物包括受激以從光學(xué)放大器系統(tǒng)產(chǎn)生放大光束的增益介質(zhì)的解離分子，以及與催化轉(zhuǎn)化器分離的熱交換器。催化轉(zhuǎn)化器包括在殼體內(nèi)并且包括氣體混合物可以流過其中的開口的基板；以及作為涂層施加至基板開口內(nèi)表面的催化劑，催化劑包括加速了氣體混合物內(nèi)解離分子的氧化的金屬顆粒。熱交換器包括氣體混合物流過其中的管道，管道由外部熱沉冷卻。
[0023]實施方式可以包括以下特征中的一個或多個。例如，可以在其內(nèi)表面上使用加速了氣體混合物內(nèi)解離分子的氧化的催化劑涂覆熱交換器的管道。金屬顆?？梢允琴F金屬的納米顆粒。
【附圖說明】
[0024]圖1是極紫外(EUV)光系統(tǒng)的框圖，EUV光系統(tǒng)包括作為光源一部分的、耦合至光源的光學(xué)放大器系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)；
[0025]圖2A是并未使用催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的從光學(xué)放大器系統(tǒng)的光學(xué)放大器輸出的功率比光學(xué)放大器的占空比的關(guān)系的示圖；
[0026]圖2B是使用了圖1的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的從光學(xué)放大器系統(tǒng)的光學(xué)放大器輸出的功率比光學(xué)放大器的占空比的關(guān)系的示圖，并且來自圖2A的示圖為了比較而疊置在其上；
[0027]圖3A是包括光學(xué)放大器系統(tǒng)和催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的光源的框圖；
[0028]圖3B是沿著圖1和圖3A的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)內(nèi)催化轉(zhuǎn)化器的氣體混合物流動方向(線條3B-3B)的剖視圖，包括催化轉(zhuǎn)化器的一個區(qū)段的特寫示圖；
[0029]圖4是可以用于圖1和圖3A的EUV光系統(tǒng)中的示例性光學(xué)放大器系統(tǒng)的框圖；
[0030]圖5是包括圖1和圖3A的EUV光系統(tǒng)的示例性光刻系統(tǒng)的框圖；
[0031]圖6是包括圖1和圖3A的EUV光系統(tǒng)的示例性系統(tǒng)的框圖；以及
[0032]圖7A和圖7B是示例性光學(xué)放大器和示例性催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0033]參照圖1，極紫外(EUV)光系統(tǒng)100包括產(chǎn)生放大光束110的光源(或驅(qū)動激光器系統(tǒng))105，配置用于產(chǎn)生標(biāo)靶材料120的標(biāo)靶材料遞送系統(tǒng)115，以及配置用于接收從驅(qū)動激光器系統(tǒng)105發(fā)出的放大光束110并且引導(dǎo)放大光束110朝向接收標(biāo)革El材料120的標(biāo)革El位置130的束遞送系統(tǒng)125。束遞送系統(tǒng)125包括束輸運系統(tǒng)135和將放大光束110聚焦在焦點位置145處的最終聚焦組件140。放大光束110與標(biāo)靶材料120之間的相互作用產(chǎn)生了發(fā)出EUV光或輻射150的等離子體121。光收集器155收集并且引導(dǎo)被收集的EUV光160朝向光學(xué)設(shè)備165，諸如光刻工具。
[0034]驅(qū)動激光器系統(tǒng)105包括光學(xué)放大器系統(tǒng)106以及諸如預(yù)放大器之類的其他光學(xué)部件。光學(xué)放大器系統(tǒng)106包括具有增益介質(zhì)128的至少一個光學(xué)放大器108以及包括諸如電源之類的激勵源，以及內(nèi)部光學(xué)元件，增益介質(zhì)128是能夠以高增益光學(xué)放大所希望波長的分子的氣體混合物。光學(xué)放大器108內(nèi)的增益介質(zhì)128被包含在諸如管道之類的封閉空間118內(nèi)。在光學(xué)放大器108的增益介質(zhì)128的電栗浦期間，增益介質(zhì)128的至少一些分子解離為光學(xué)放大中并未涉及的一個或多個分子或元素，并且為此，光學(xué)放大器108產(chǎn)生較少功率，這意味著放大光束110和目標(biāo)材料120最終產(chǎn)生較少的等離子體121，這減小了所發(fā)出EUV光150的量，這減少了可以由光學(xué)設(shè)備165使用的所收集EUV光160。該效應(yīng)在脈沖系統(tǒng)中甚至更顯著，其中以與關(guān)斷時間交替的時間段而導(dǎo)通電源。
[0035]參照圖2A，當(dāng)光學(xué)放大器108的占空比增加(通過增加電源的占空比)時，增益介質(zhì)128中分子的解離出現(xiàn)并且來自光學(xué)放大器108的功率輸出下降。占空比是周期中輸入功率施加至電極的時間[T(on)]與周期中總時間[T(on+off)]的比率:T(on)/T(on+off)。例如，光學(xué)放大器108可以包括作為增益介質(zhì)128的氣體混合物，其包括混合有諸如氦(He)、氮氣(Ns)、氫氣(H2)或水(H2O)之類的其他分子或元素的二氧化碳(C02)。當(dāng)使用氣體放電而電栗浦光學(xué)放大器108時，能量傳輸至⑶2分子，并且當(dāng)占空比增加時越來越多這些CO2分子解離為一氧化碳(CO)和氧氣(O2)。
[0036]除非解離的分子被轉(zhuǎn)回為用于光學(xué)放大的氣體混合物的原始分子，否則驅(qū)動激光器系統(tǒng)105的輸出功率將保持無法接受的低，尤其是當(dāng)占空比增加時。將解離的分子轉(zhuǎn)回為原始分子的過程是經(jīng)由催化轉(zhuǎn)化完成的。極紫外光系統(tǒng)100或驅(qū)動激光器系統(tǒng)105包括催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107，其接收包括來自光學(xué)放大器108的解離分子的氣體混合物，執(zhí)行在將分子催化轉(zhuǎn)化(例如氧化)為有助于光學(xué)放大的原始分子中涉及的步驟或多步驟，以及將該氣體混合物重新弓I回至光學(xué)放大器108中。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107流體地連接至封閉空間118，其在第一端容納增益介質(zhì)128，以使得增益介質(zhì)128的氣體混合物(包含過量的解離分子)從光學(xué)放大器108流至催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107，并且在第二端使得氣體混合物(已經(jīng)被氧化)從催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107流至光學(xué)放大器107。參照圖2B，以該方式，氣體混合物有效地維持具有有助于光學(xué)放大的原始分子，并且來自驅(qū)動激光器系統(tǒng)105的功率輸出205可以維持在合適的水平處，即使當(dāng)占空比增加時。此外，可以維持功率輸出而并不增加施加至光學(xué)放大器108的激勵源的能量的量并且不將具有已氧化分子的額外氣體混合物添加至流體線路(例如容納了光學(xué)放大器108的增益介質(zhì)的管道)中。圖2B中所示虛線示出了為了比較而疊置在示圖上的來自圖2A的功率輸出200。
[0037]驅(qū)動激光器系統(tǒng)105也可以包括執(zhí)行各種任務(wù)的控制器109，各種任務(wù)諸如監(jiān)視在光學(xué)放大器108和催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107內(nèi)的部件，基于所監(jiān)視的信息執(zhí)行分析或計算，以及基于分析或計算的結(jié)果向驅(qū)動激光器系統(tǒng)105內(nèi)的部件提供指令。
[0038]參照圖3A，示例性的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107可以被設(shè)計為外部冷卻器或熱交換器的一部分或者與其組合，其移除在光學(xué)放大器108的工作期間產(chǎn)生的來自氣體混合物的過量熱量。在該示例中，系統(tǒng)107任選地包括氣體預(yù)加熱器300，催化轉(zhuǎn)化器305，以及熱交換器310。來自光學(xué)放大器108的氣體混合物通過封閉管線或管道315朝向系統(tǒng)107流出光學(xué)放大器108的封閉空間118，并且來自系統(tǒng)107的氣體混合物流過封閉管線或管道320并且流入光學(xué)放大器108的封閉空間118中，以在放大光束110的操作和產(chǎn)生期間重復(fù)利用。管線315、320可以由并不與流過管線315、320的氣體混合物反應(yīng)的材料(諸如例如不銹鋼、鋁或金屬合金)制成。
[0039]氣體預(yù)熱器300可以用于在氣體混合物進入催化轉(zhuǎn)化器305之前以及進入催化轉(zhuǎn)化器305時提高并調(diào)節(jié)氣體混合物的溫度，由此改進了催化轉(zhuǎn)化器305內(nèi)的轉(zhuǎn)化效率。特別地，通過在其進入催化轉(zhuǎn)化器305之前加熱已解離氣體混合物，已解離的氣體混合物的溫度可以維持在如下溫度，催化轉(zhuǎn)化器305內(nèi)的催化劑330在該溫度時引起或加速氣體混合物內(nèi)已解離分子氧化最有效。因此，例如控制器109可以監(jiān)視管線315內(nèi)氣體混合物的溫度，確定溫度是否在催化劑330最有效的最佳數(shù)值處，以及，如果溫度低于最佳數(shù)值，則控制器109可以向預(yù)熱器300發(fā)送信號以將氣體混合物的溫度提高至特定值。
[0040]通常，氣體混合物的溫度越高，催化效率越高。例如，氣體混合物內(nèi)的催化反應(yīng)速率可以在施加至氣體混合物的溫度每增加10°c而加倍。如果催化元件安裝在CO2激光器或放大器內(nèi)，則取決于激光器配置，氣體混合物的溫度可以升高至60°C。在另一應(yīng)用中，激光器氣體混合物的一部分(例如小于約10%)可以在閉環(huán)循環(huán)系統(tǒng)中通過外部催化轉(zhuǎn)化器漏出，在該情形中氣體混合物的溫度可以升高至任意所需水平(諸如例如100°c)。一些催化轉(zhuǎn)化器(諸如汽車工業(yè)或早期⑶2激光器系統(tǒng)中的那些)工作在遠(yuǎn)大于該水平的溫度下，例如約240°C。對于催化劑使用高效率材料以減小對于實現(xiàn)高催化轉(zhuǎn)化效率的氣體高溫的需求。在此所述的系統(tǒng)100和方法中，通過平衡催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107內(nèi)熱交換器310的效率以及增加CO和O2催化轉(zhuǎn)化為CO2的速率的需求而確定針對氣體混合物的溫度設(shè)置點。這可以通過對來自光學(xué)放大器108的功率輸出進行系統(tǒng)化研習(xí)而完成，功率輸出取決于從熱交換器310輸出的氣體混合物的溫度、以及在至催化轉(zhuǎn)化器305的輸入的氣體混合物溫度比CO和/或O2的濃度。
[0041 ]也參照圖3B，催化轉(zhuǎn)化器305包括支撐結(jié)構(gòu)325以及施加至支撐結(jié)構(gòu)325表面的催化劑330，支撐結(jié)構(gòu)325具有用于與氣體混合物形成接觸的表面區(qū)域。催化劑330是引起或加速化學(xué)反應(yīng)(在該情形中是催化轉(zhuǎn)化或氧化)而自身不受影響的物質(zhì)。因此，催化劑330參與反應(yīng)，但是并非反應(yīng)物也不是其催化的反應(yīng)產(chǎn)物。催化劑330可以是金屬物質(zhì)，諸如鉑、銠、鈀和金中的任意一種或多種。例如，催化劑330可以包括混合有金的鉑。
[0042]支撐結(jié)構(gòu)325可以是陶瓷結(jié)構(gòu)，諸如例如Al203、Si02或Ti02。催化劑330可以涂覆至支撐結(jié)構(gòu)325上，以便于產(chǎn)生將催化劑的最大表面區(qū)域暴露至氣體混合物的結(jié)構(gòu)325，同時也減少了所需的催化劑的量。支撐結(jié)構(gòu)325可以是蜂巢結(jié)構(gòu)，具有氣體混合物流過其中的中空單元的陣列的幾何結(jié)構(gòu)。單元的形狀可以為柱形和六邊形。
[0043]在一個實施方式中，催化劑330由施加至蜂巢支撐結(jié)構(gòu)325的金屬(諸如貴金屬，諸如金、銀、鈀或鉑)的顆粒(例如納米顆粒)制成。如果金用作催化劑，則其可以以納米顆粒形式使用。所使用的金屬可以是易延展的并且具有高的光澤。金屬顆粒可以使用任何合適的技術(shù)(諸如例如電解電鍍)而施加至結(jié)構(gòu)325?？梢杂糜诖呋瘎?30的金屬可以具有相對較高的功函數(shù)以促進催化反應(yīng)。除了用于催化劑330的真實元素之外，功函數(shù)取決于在催化劑330表面處原子的配置。相對較高功函數(shù)意味著功函數(shù)足夠高以使得金屬加速了潛在的化學(xué)反應(yīng)(氧化)，但是金屬并未被氧化而消耗；因此可以在已經(jīng)用于加速或催化的氧化的結(jié)束處不改變地化學(xué)恢復(fù)。貴金屬可以是用作催化劑330地合適的金屬。如上所述，金屬顆?？梢允羌{米顆粒，這意味著顆粒具有100納米(nm)或更小的尺寸。
[0044]熱交換器310可以是從氣體混合物移除熱量的任何合適的裝置。在一些實施方式中，熱交換器310是氣體混合物流過其中的中空管道，中空管道的外表面由諸如水之類的流體冷卻。在一些實施方式中，可以在其內(nèi)部進一步使用諸如金之類的催化劑涂覆熱交換器310，以提供流過熱交換器310管道的氣體混合物的催化轉(zhuǎn)化的一些量。因此，涂覆在中空管道內(nèi)部上的催化劑加速或者引起氣體混合物內(nèi)解離分子的氧化。通常，發(fā)生在熱交換器310內(nèi)的催化轉(zhuǎn)化不足，因為催化劑的與氣體混合物反應(yīng)的表面積以及解離分子接觸催化劑的時間量可以低于完全轉(zhuǎn)化氣體混合物的解離分子所需的量。然而，熱交換器310可以提供氣體混合物的解離分子的氧化。
[0045]因此，概括而言，催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107包含氣體預(yù)熱器300以將氣體混合物加熱至穩(wěn)定溫度(并且將其維持在該穩(wěn)定溫度)，從而催化轉(zhuǎn)化器305內(nèi)的催化效率接近或者在其最高點；催化轉(zhuǎn)化器305包含在氣體預(yù)熱器300下游的在蜂巢基板(諸如基板325)上的活性催化劑330。氣體預(yù)熱器300和催化轉(zhuǎn)化器305均可以放置在鍍金的熱交換器310的上游，其可以因此用作系統(tǒng)107內(nèi)催化轉(zhuǎn)化的第二級。由于其涂覆方法和相對較小催化表面積(當(dāng)與催化轉(zhuǎn)化器305的催化表面積相比時)，鍍金的熱交換器310不如該系統(tǒng)107中第一級(包括催化轉(zhuǎn)化器305和可選的氣體預(yù)熱器300)高效。鍍金熱交換器310的催化表面積是管道的內(nèi)表面并且該表面積小于催化轉(zhuǎn)化器305的催化表面積。催化轉(zhuǎn)化器305的催化表面積較高，這是因為這是在結(jié)構(gòu)中具有許多微孔的蜂巢設(shè)計，從而允許反應(yīng)物(例如CO和O2)與鍍金熱交換器310的平滑表面相比更容易地與催化劑330接觸。作為示例性比較，鍍金熱交換器310的總催化表面積可以是約1m2的量級，而基板325(其是蜂巢結(jié)構(gòu))針對相同占用面積或機械體積而言可以提供大于約10m2的表面積。
[0046]催化轉(zhuǎn)化器305可以是諸如由STC Catalysts, Inc.0f Hampton ,VA(STC)制造的系統(tǒng)。STC制造環(huán)境溫度催化劑，可以無需氣體預(yù)熱器300而使用該環(huán)境溫度催化劑。使得STC催化劑潛在地合適之處在于它們可以在比其他催化劑更低溫度工作的事實，從而使得它們用在收容了光學(xué)放大器108的容器內(nèi)，光學(xué)放大器可以使用⑶2作為增益介質(zhì)128并且優(yōu)選地在內(nèi)部熱交換器之前。然而，催化劑材料可以在提高的溫度更好地實行(包括由STC制造的那些)，并且多次用于外部氣體循環(huán)激光器系統(tǒng)(外部催化劑)。對于用于EUV光系統(tǒng)100的某些應(yīng)用而言，可能的是，在低溫操作的STC催化劑對于將少量CO和O2轉(zhuǎn)化為CO2而言應(yīng)該是足夠的。然而，對于EUV光源應(yīng)用而言，來自CO2激光器的功率輸出要求足夠高，從而在更高溫度工作的催化轉(zhuǎn)化器甚至使用STC催化劑都是有益的。
[0047]催化轉(zhuǎn)化器305可以從諸如CorningIncorporated of Corning，NY、現(xiàn)在是BASFCorporat1n of Iselin,NJ的Engelhard、以及Allied Signal之類的公司預(yù)制造并獲得。
[0048]接下來提供關(guān)于EUV光系統(tǒng)100的其他部件的額外細(xì)節(jié)。
[0049]光學(xué)放大器108可以具有或者不具有形成激光腔的激光器鏡面或其他反饋裝置。因此，驅(qū)動激光器系統(tǒng)105產(chǎn)生因光學(xué)放大器108的增益介質(zhì)中粒子束反轉(zhuǎn)(populat1ninvers1n)所致的放大光束110，即使沒有激光腔。此外，如果存在激光空腔以向驅(qū)動激光器系統(tǒng)105提供足夠的反饋，驅(qū)動激光器系統(tǒng)105可以產(chǎn)生是相干激光束的放大光束110。術(shù)語“放大光束”包括以下項中的一個或多個:來自驅(qū)動激光器系統(tǒng)105的光，其僅僅被放大但是不必是相干激光振蕩；以及來自驅(qū)動激光器系統(tǒng)105的光，被放大并且也是相干激光振蕩。
[0050]驅(qū)動激光器系統(tǒng)105中光學(xué)放大器108可以包括作為增益介質(zhì)128的填充氣體，其包括CO2并且可以放大在約9100nm和約IlOOOnm之間的波長并且特別是在約10600nm波長的光。用于在驅(qū)動激光器系統(tǒng)105中使用的合適的放大器和激光器可以包括脈沖激光裝置，例如，脈沖氣體放電CO2激光器裝置例如使用工作在相對較高功率(例如1kw或更高)并且高脈沖重復(fù)速率(例如50kHz或更多)的DC或RF激勵產(chǎn)生在約9300nm或約10600nm的輻射。驅(qū)動激光器系統(tǒng)105中光學(xué)放大器108也可以包括當(dāng)以更高功率操作驅(qū)動激光器系統(tǒng)105時可以使用的冷卻系統(tǒng)，諸如液體冷卻系統(tǒng)。液體冷卻系統(tǒng)可以使用水，其可以比光學(xué)放大器保持在較低的溫度。
[0051]在一些實施方式中，諸如圖4中所示，示例性的光學(xué)放大器系統(tǒng)106包括用作預(yù)放大器400的第一放大器，以及光學(xué)放大器408的多個光學(xué)放大器405。預(yù)放大器400可以是擴散冷卻的CO2激光器，諸如由TRUMPF Inc.0f Farmington,CT制造的TruCoax CO2激光器。多個光學(xué)放大器405內(nèi)的光學(xué)放大器408可以是快速軸流高功率CO2激光器(諸如由TRUMPFInc.0f Farmington,CT制造的TruCoax C02激光器)，具有無損耗氣體循環(huán)和電容性射頻激勵。
[0052]最終聚焦組件140聚焦放大光束110，從而束110的直徑在聚焦區(qū)域145中處于最小。換言之，最終聚焦組件140在放大光束110中引起輻射以當(dāng)其沿傳播方向112朝向聚焦區(qū)域145傳播時會聚。在缺乏標(biāo)靶材料120時，放大光束110中的輻射當(dāng)束110沿方向112遠(yuǎn)離聚焦區(qū)域145傳播時發(fā)散。
[0053]最終聚焦組件140是束遞送系統(tǒng)125的一部分，其修改放大光束110的波前以改變其束發(fā)散并且使其聚焦在焦點位置145處。因此，如果進入最終聚焦組件140的放大光束110的波前具有零曲率(并且因此準(zhǔn)直)，則最終聚焦組件140的輸出是具有正曲率的放大光束，這意味著波前的中心指向與放大光束的傳播方向相反，也即，當(dāng)與波前邊緣比較時波前被推遲。因此，最終聚焦組件140相對于進入最終聚焦組件140的放大光束110的波前正向地改變放大光束110的波前的曲率，從而放大光束110聚焦在焦點位置145處。最終聚焦組件140可以包括每個具有彎曲表面的一個或多個透射式光學(xué)元件，或者均具有彎曲表面的一個或多個反射式元件。
[0054]光收集器155捕捉從等離子體121發(fā)出的EUV光150的至少一些并且將捕獲的光160引導(dǎo)至在特定應(yīng)用中使用捕獲的極紫外光160的光學(xué)設(shè)備165。光收集器155具有在標(biāo)靶位置130或焦點位置145處或附近的第一焦點，以及在中間位置161處的第二焦點(也稱作中間焦點)，其中EUV光160可以從極紫外光系統(tǒng)100輸出并且可以輸入至光學(xué)設(shè)備165。
[0055]放大光束110是脈沖光束并且其至少包括聚焦在焦點位置145處的第一組脈沖，以實現(xiàn)在放大光束110和標(biāo)靶材料120之間的相互作用以使得標(biāo)靶材料120轉(zhuǎn)化為發(fā)出極紫外光150的等離子體121。焦點位置145需要足夠靠近標(biāo)靶材料120以實現(xiàn)放大光束110與標(biāo)靶材料120的相互作用，以使得標(biāo)靶材料120轉(zhuǎn)化為發(fā)出極紫外光150的等離子體。因此，焦點位置145可以覆蓋標(biāo)靶位置130，但是實際上并未與標(biāo)靶材料120疊置。在其他實施方式中，焦點位置145與標(biāo)靶材料120疊置。
[0056]放大光束110可以任選地包括第二組脈沖，其以一些方式調(diào)節(jié)標(biāo)靶材料120，但是并未相互作用以使得標(biāo)靶材料120轉(zhuǎn)化為發(fā)出極紫外光150的等離子體。該第二組脈沖可以與第一組脈沖沿著相同束路徑空間地并在時間上交替散布。例如，第二組脈沖可以配置以在其到達標(biāo)靶位置130之前與標(biāo)靶材料120相互作用以便于在其到達標(biāo)靶位置130之前修改標(biāo)靶材料120的幾何分布。第二組脈沖可以稱作“預(yù)脈沖”或預(yù)脈沖束。
[0057]此外，盡管圖1中僅示出一個放大光束110引導(dǎo)指向標(biāo)靶位置130，在其他實施方式中，驅(qū)動激光器系統(tǒng)105可以沿著空間不同的束路徑或者在時間上相互移位的疊置束路徑而產(chǎn)生兩個或更多放大光束110。例如，預(yù)脈沖束可以引導(dǎo)朝向第一標(biāo)靶位置并且主束可以引導(dǎo)朝向在最終聚焦組件140輸出處的第二標(biāo)靶位置(標(biāo)靶位置130)。
[0058]參照圖5，在一些實施方式中，極紫外光系統(tǒng)100用于光刻系統(tǒng)500中，以向諸如光刻曝光設(shè)備565之類的光學(xué)設(shè)備提供極紫外(EUV)光160。光刻系統(tǒng)500包括連接至一個或多個控制或激勵系統(tǒng)581的一個或多個主控制器580，一個或多個控制或激勵系統(tǒng)581連接至極紫外光系統(tǒng)100內(nèi)的部件，如參照圖6更詳細(xì)所述。
[0059]引導(dǎo)EUV光160至光刻曝光設(shè)備565處，其使用該光160以在晶片566上產(chǎn)生圖形。EUV光160可以引導(dǎo)穿過照明器567，其可以包括修改EUV光160的方面(諸如波前曲率)的諸如反射式光學(xué)元件之類的光學(xué)元件。例如，照明器567可以包括使用特殊涂層(諸如多層涂層)涂覆的一個或多個反射器，特殊涂層能夠盡可能多反射EUV光160。因為這些反射器傾向于吸收一些EUV光160，因此其可以有利的是盡可能少地使用。
[0060]將離開照明器567的EUV光160引導(dǎo)至反射式掩模570。將離開反射式掩模570的EUV光160引導(dǎo)穿過一組投影光學(xué)元件568，其包括使用用于反射EUV光160的特殊涂層而涂覆的一個或多個反射器，并且投影光學(xué)元件568也被配置用于將EUV光160聚焦至晶片566。投影光學(xué)元件組568調(diào)整EUV光160撞擊在晶片566上的角度范圍，并且使能從反射式掩模570至晶片566上抗蝕劑的圖像轉(zhuǎn)移。例如，投影光學(xué)元件組568可以包括一系列四個至六個彎曲鏡面，從而減小了圖像的尺寸并且將圖像聚焦至晶片566上。這些鏡面中的每個輕微地彎曲EUV光160以形成將要轉(zhuǎn)移至晶片566上的圖像。
[0061]此外，光刻曝光設(shè)備567除了其他特征之外可以包括光刻控制器572、空氣調(diào)節(jié)裝置、以及用于各種電學(xué)部件的電源。在一些實施方式中，晶片566承載在晶片工作臺573上并且可以提供沉浸介質(zhì)574以覆蓋晶片566用于沉浸光刻。在其他實施方式中，晶片566并未由沉浸介質(zhì)574覆蓋。
[0062]可以使用任意數(shù)目的工藝步驟處理晶片566，該工藝步驟可以是工藝步驟組合中的一個或多個，諸如使用不同掩模以在晶片材料中或者在沉積于晶片上的材料中產(chǎn)生開口圖形(諸如溝槽、溝道或孔洞)的刻蝕、沉積和光刻工藝。這些開口可以使用絕緣的、導(dǎo)電的或半導(dǎo)體材料填充以在晶片上構(gòu)建微電子特征的層。隨后單片化晶片以形成單獨的芯片，單獨的芯片可以合并至各種電子產(chǎn)品中，諸如計算機和其他消費或工業(yè)電子裝置。
[0063]參照圖6，在一些實施方式中，極紫外光系統(tǒng)100是系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)的一部分包括其他部件，諸如真空腔室600、一個或多個控制器580、一個或多個激勵系統(tǒng)581以及引導(dǎo)激光器582。
[0064]真空腔室600可以是單個單一結(jié)構(gòu)，或者其可以裝備具有容納特定部件的分立的子腔室。真空腔室600是至少部分剛性的罩殼，由真空栗從其移除空氣和其他氣體，在腔室600內(nèi)得到低壓力環(huán)境。腔室600的壁可以由適用于真空使用(可以承受更低壓力)的任何合適金屬或合金制成。
[0065]額外地，最終聚焦組件140可以完全位于真空腔室600之外，最終聚焦組件140可以部分地位于真空腔室600內(nèi)(從而組件140的一些部件在低壓環(huán)境內(nèi)而其他的一些在低壓環(huán)境外)，或者可以完全在真空腔室600內(nèi)?；蛘?，最終聚焦組件140可以部分地在真空腔室600的子腔室601內(nèi)。例如，如圖6中所示，最終聚焦組件140部分地在真空腔室600的子腔室601內(nèi)。
[0066]標(biāo)靶材料遞送系統(tǒng)115將標(biāo)靶材料120遞送至標(biāo)靶位置130。在標(biāo)靶位置處的標(biāo)靶材料120的形式可以為液體微滴、液體流、固體顆?；虼亍谝后w微滴內(nèi)的固體顆?；蛘甙谝后w流內(nèi)的固體顆粒。標(biāo)靶材料120可以包括例如水、錫、鋰、氙，或者當(dāng)轉(zhuǎn)化為等離子體狀態(tài)時具有在EUV范圍中發(fā)射線的任何材料。例如，元素錫可以作為純錫(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-鎵合金、或者這些合金)的任意組合而使用。標(biāo)靶材料120可以包括使用以上元素之一(諸如錫)而涂覆的絲線。如果標(biāo)靶材料120為固體狀態(tài)，其可以具有任何合適的形狀，諸如環(huán)形、球形或方形。標(biāo)靶材料120可以由標(biāo)靶材料遞送系統(tǒng)115遞送至腔室800內(nèi)部中并且至標(biāo)靶位置130。標(biāo)靶位置130也稱作照射位置，標(biāo)靶材料120與放大光束110在光學(xué)上相互作用以產(chǎn)生等離子體所在的位置。
[0067]光收集器155可以是收集器鏡面655，具有孔徑640以允許放大光束110穿過并到達焦點位置145。收集器鏡面655可以例如是橢球鏡面，橢球鏡面具有在標(biāo)靶位置130或焦點位置145處的第一焦點，以及在中間位置661 (也稱作中間焦點)處的第二焦點，其中EUV光160可以從極紫外光系統(tǒng)輸出并且可以輸入至光學(xué)設(shè)備165。
[0068]一個或多個控制器580連接至一個或多個激勵系統(tǒng)或診斷系統(tǒng)，諸如例如微滴位置檢測反饋系統(tǒng)、激光器控制系統(tǒng)和束控制系統(tǒng)，以及一個或多個標(biāo)靶或微滴成像器。標(biāo)靶成像器提供指示例如相對于標(biāo)靶位置130的微滴位置的輸出，并且將該輸出提供至微滴位置檢測反饋系統(tǒng)，其可以例如計算微滴位置和軌跡，由此可以基于逐個微滴或者平均地計算微滴位置誤差。微滴位置檢測反饋系統(tǒng)因此向控制器580提供微滴位置誤差作為輸入?？刂破?80可以因此例如將激光器位置、方向和定時校正信號提供至可以用于例如控制激光器定時電路的激光器控制系統(tǒng)和/或提供至束控制系統(tǒng)，以控制放大光束位置和束遞送系統(tǒng)的定形，從而改變腔室600內(nèi)束焦斑的位置和/或光焦度。
[0069]標(biāo)靶材料遞送系統(tǒng)115包括標(biāo)靶材料遞送控制系統(tǒng)，其響應(yīng)于來自控制器580的信號例如可操作用于修改由內(nèi)部遞送機構(gòu)釋放的微滴的釋放點，從而校正在所希望標(biāo)靶位置130處到達的微滴的誤差。
[0070]額外地，極紫外光系統(tǒng)100可以包括測量一個或多個EUV光參數(shù)的光源檢測器。EUV光參數(shù)包括但不限于脈沖能量、取決于波長的能量分布、特定波長波段內(nèi)的能量、特定波長波段外的能量、以及EUV強度的角分布和/或平均功率。光源檢測器產(chǎn)生由控制器580使用的反饋信號。反饋信號可以例如指示諸如激光脈沖的定時和焦點的參數(shù)中的誤差，以恰當(dāng)?shù)卦谡_位置和時間截取微滴以用于有效和高效的產(chǎn)生EUV光。
[0071]在一些實施方式中，驅(qū)動激光器系統(tǒng)105具有主振蕩器/功率放大器(MOPA)配置，具有多個放大級并且具有由Q開關(guān)的主振蕩器(MO)以低能量和高重復(fù)率(例如能夠10kHz)操作而啟動的種子脈沖。從MO，可以例如使用RF栗浦的、快速軸流CO2放大器放大激光脈沖，以產(chǎn)生沿著束路徑行進的放大光束110。
[0072]盡管可以使用三個光學(xué)放大器，但是在該實施方式中可以使用少至一個的放大器以及多于三個的放大器。在一些實施方式中，每個CO2放大器可以是具有由內(nèi)部鏡面折疊的1米放大器長度的RF栗浦的軸流CO2激光立方體。
[0073]備選地，驅(qū)動激光器系統(tǒng)105可以配置作為所謂的“自瞄準(zhǔn)(self-targeting)”激光器系統(tǒng)，其中標(biāo)靶材料120用作光學(xué)空腔的一個鏡面。在一些“自瞄準(zhǔn)”布置中，可以不需要主振蕩器。驅(qū)動激光器系統(tǒng)105包括放大器腔室的鏈，沿著束路徑串行設(shè)置，每個腔室具有其自己的增益介質(zhì)和激勵源，例如栗浦電極。每個放大器腔室可以是RF栗浦的、快速軸流C02，放大器腔室具有例如1,000 — 10，000的組合單程增益以用于放大例如1060011111的波長入的光。每個放大器腔室可以設(shè)計不具有激光腔(諧振器)鏡面，從而當(dāng)單獨設(shè)置時它們并未包括多于一次將放大光束穿過增益介質(zhì)所需的光學(xué)部件。然而，如上所述，可以如下形成激光腔。
[0074]在該實施方式中，可以通過將背側(cè)部分反射的光學(xué)元件添加至激光腔并通過將標(biāo)靶材料120放置在標(biāo)靶位置130處，來形成激光腔。光學(xué)元件可以例如是對于約10600nm波長(如果使用CO2放大器腔室則是放大光束110的波長)具有約95%反射率的平坦鏡面、彎曲鏡面、相位共軛鏡面、或者角形反射器。標(biāo)靶材料120和背側(cè)部分反射的光學(xué)元件用于將一些放大光束110反射返回至驅(qū)動激光器系統(tǒng)105中以形成激光腔。因此，在標(biāo)靶位置130處存在標(biāo)靶材料120提供足夠的反饋以使得驅(qū)動激光器系統(tǒng)105產(chǎn)生相干激光振蕩;并且在該情形中，放大光束110可以視作是激光束。當(dāng)標(biāo)靶材料120不存在于標(biāo)靶位置130處時，可以仍然栗浦驅(qū)動激光器系統(tǒng)105以產(chǎn)生放大光束110但是其將不產(chǎn)生相干激光振蕩，除非一些其他部件提供足夠的反饋。該布置可以是所謂的“自瞄準(zhǔn)”激光器系統(tǒng)，其中標(biāo)靶材料120用作光學(xué)空腔的一個鏡面(所謂的等離子鏡面或機械Q開關(guān))。
[0075]取決于應(yīng)用，其他類型放大器或激光器也可以是合適的，例如以高功率和高脈沖重復(fù)率操作的受激準(zhǔn)分子或氟分子激光器。示例包括MOPA配置的受激準(zhǔn)分子激光器系統(tǒng)，如例如在美國專利號6,625,191 ；6,549,551;和6,567,450中所不；一種受激準(zhǔn)分子激光器具有一個或多個腔室，例如振蕩器腔室和一個或多個放大腔室(放大腔室并聯(lián)或串聯(lián))；主振蕩器/功率放大器(MOPO)設(shè)置，功率振蕩器/功率放大器(POPA)設(shè)置;或者以一個或多個受激準(zhǔn)分子激光器或氟分子放大器或振蕩器腔室為種子的固態(tài)激光器可以是合適的。其他設(shè)計是可能的。
[0076]在照射位置處，合適地由最終聚焦組件140聚焦的放大光束110被用于產(chǎn)生具有某些特性的等離子體，該特性取決于標(biāo)靶材料120的成分。這些特性可以包括由等離子體產(chǎn)生的EUV光160的波長以及從等離子體釋放的碎片的類型和量。放大光束110蒸發(fā)標(biāo)靶材料120，并且將被蒸發(fā)的標(biāo)靶材料加熱至散發(fā)出電子所處的臨界溫度(等離子狀態(tài))，從而留下離子。離子被進一步加熱直至它們開始發(fā)出具有在極紫外范圍中波長的光子。
[0077]參照圖7A，在一個實施方式中，光學(xué)放大器108被設(shè)計為軸流系統(tǒng)700，其中通過氣體栗和供給管線710而在氣體放電管705的一端701栗入并且在管道705的另一端702栗出氣體混合物。在其他實施方式中，光學(xué)放大器108可以設(shè)計為橫向氣流系統(tǒng)，其中分子氣體激光器替代于沿著管道(如圖7A和圖7B中)向下而橫跨氣體放電管(諸如管道705、755)而流動。以該方式，可以獲得更高的額定功率以用于分子氣體的連續(xù)激光操作。
[0078]在軸向流或橫向流實施方式中，提供新鮮氣體以替換由于氣體分子解離而耗盡的氣體分子。在其中光學(xué)放大器108是二氧化碳分子氣體激光器的一個示例中，氣體混合物包括⑶2，并且他和犯被添加至氣體混合物以增加效率。當(dāng)討論軸流系統(tǒng)700時，該設(shè)計也可以適用于橫向氣流系統(tǒng)。軸向(或橫向)流系統(tǒng)700包括再循環(huán)栗(或鼓風(fēng)機)、氣體供給源系統(tǒng)715以及氣體源。氣體供給源系統(tǒng)715包括再循環(huán)栗(或鼓風(fēng)機)以用于將氣體混合物從管道705推出并穿過管線710，氣體源對因解離所致的耗盡的氣體分子進行替換。催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107可以放置在該軸向(或橫向)流系統(tǒng)700的氣體管線710的內(nèi)部(或與其串聯(lián))。對于催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107的該布置(也即在氣體管線710內(nèi)并且因此與氣體管線710串聯(lián))在其中光學(xué)放大器系統(tǒng)106可以容忍更高水平氧的情形中是合適的。
[0079]參照圖7B，在軸向(或橫向)流系統(tǒng)750的其他實施方式中，催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107放置在軸向(或橫向)流系統(tǒng)750的氣體管線760的外部(也即與其平行)。系統(tǒng)750包括容納氣體混合物的氣體放電管755。對于催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107的該布置(也即在氣體管線760之外并且與其平行)的該布置在其中光學(xué)放大器系統(tǒng)106無法容忍氣體混合物內(nèi)高水平氧的情形(例如，如果氧必須小于總氣體混合物的0.2% )中是合適的。
[0080]通常，氣體混合物的一小部分(例如約1-20%，或約5%)可以從管道755的放電區(qū)域(此處O2濃度高)向下游抽吸，引導(dǎo)穿過氣體管線760，并且在將氣體混合物重新引入至氣體管線760之前(在管道755放電區(qū)域上游)發(fā)送穿過催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107的催化元件300、305、310(以通過氧化移除O2)。在該實施方式中，催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)107也可以包括控制閥門770和再循環(huán)栗或鼓風(fēng)機775。
[0081]再圖7B的外部催化劑配置中，可以由氣體熱交換器(諸如熱交換器310)或逆流氣體熱交換器而調(diào)節(jié)氣體混合物的溫度。該外部配置可以提供對于氣體混合物溫度的更多控制，因為可以在氣體管線760之外調(diào)節(jié)溫度。備選是加熱催化劑自身。對于諸如圖1中所示的EUV光源應(yīng)用，可以希望加熱氣體混合物，因為氣體混合物的加熱可以導(dǎo)致在氣體混合物細(xì)流并且在催化劑表面上更均勻的溫度分布。
[0082]其他實施方式在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種極紫外光系統(tǒng)，包括: 光學(xué)放大器系統(tǒng)，包括一個或多個光學(xué)放大器，每個光學(xué)放大器包括形式為氣體混合物的增益介質(zhì)，所述氣體混合物在從能量源供應(yīng)能量以栗浦所述增益介質(zhì)時產(chǎn)生放大光束，所述光學(xué)放大器系統(tǒng)包括所述氣體混合物流過其中的流體輸入和流體輸出；以及 催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，流體地連接至所述光學(xué)放大器系統(tǒng)的所述流體輸出并且流體地連接至所述光學(xué)放大器系統(tǒng)的所述流體輸入，所述催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括催化轉(zhuǎn)化器，所述催化轉(zhuǎn)化器包括: 殼體； 基板，在所述殼體內(nèi)，包括所述氣體混合物可以流過其中的開口 ；以及 催化劑，作為涂層施加至所述基板的所述開口的內(nèi)表面，所述催化劑包括金屬的納米顆粒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述基板的所述開口具有蜂巢幾何結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括與所述催化轉(zhuǎn)化器分離的熱交換器，所述熱交換器包括所述氣體混合物流過其中的管道，所述管道由外部熱沉冷卻。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，在所述熱交換器的內(nèi)表面上使用催化劑涂覆所述熱交換器的所述管道，所述催化劑促進所述氣體混合物內(nèi)的解離分子的氧化。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括被配置用于在標(biāo)靶位置處產(chǎn)生標(biāo)靶材料的標(biāo)靶材料遞送系統(tǒng)，其中將所述放大光束被引導(dǎo)朝向所述標(biāo)靶位置，以實現(xiàn)在所述放大光束和所述標(biāo)靶材料之間的相互作用，從而產(chǎn)生等離子體，所述等離子體發(fā)出極紫外(EUV)光。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述催化劑包括金的納米顆粒。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述基板由陶瓷材料制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)與由所述光學(xué)放大器系統(tǒng)的所述流體輸入和所述流體輸出形成的流體線路流體地并聯(lián)設(shè)置。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)與由所述光學(xué)放大器系統(tǒng)的所述流體輸入和所述流體輸出形成的流體線路流體地串聯(lián)設(shè)置。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述金屬是貴金屬。11.一種用于產(chǎn)生極紫外光的方法，所述方法包括: 將栗浦能量提供至光學(xué)放大器系統(tǒng)中的至少一個光學(xué)放大器的增益介質(zhì)以產(chǎn)生放大光束，所述增益介質(zhì)的形式為包括分子的氣體混合物，所述氣體混合物中的至少一些在管道內(nèi)產(chǎn)生所述放大光束期間解離； 引導(dǎo)從所述管道輸出的所述氣體混合物穿過固定在殼體內(nèi)并且使用金屬的納米顆粒的催化劑涂覆的基板，以由此氧化所述氣體混合物的解離分子； 引導(dǎo)經(jīng)氧化的氣體混合物返回至所述管道中； 在標(biāo)靶位置處產(chǎn)生標(biāo)靶材料；以及 將所述放大光束聚焦至焦點位置上，其實現(xiàn)在所述放大光束與所述標(biāo)靶材料之間的光學(xué)相互作用，以使得所述標(biāo)靶材料轉(zhuǎn)化為發(fā)出極紫外光的等離子體。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括，引導(dǎo)從所述管道輸出的所述氣體混合物穿過溫度受控的管道，以在將經(jīng)氧化的氣體混合物引導(dǎo)返回至所述管道之前從所述氣體混合物移除熱量。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括，使用涂覆在所述管道的內(nèi)表面上的催化劑至少部分地氧化所述氣體混合物的解離分子。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括，調(diào)節(jié)從所述管道輸出的所述氣體混合物的溫度。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述氣體混合物的溫度包括將所述氣體混合物的溫度維持在從所述管道輸出的所述氣體混合物的溫度之上。16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述金屬是貴金屬。17.—種用于極紫外光系統(tǒng)的光學(xué)放大器系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，所述催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括: 輸入，流體地連接至所述光學(xué)放大器系統(tǒng)以接收包括增益介質(zhì)的解離分子的氣體混合物； 輸出，流體地連接至所述光學(xué)放大器系統(tǒng)； 殼體，在所述輸入和所述輸出之間； 基板，在所述殼體內(nèi)，包括所述氣體混合物可以流過其中的開口 ；以及 催化劑，作為涂層施加至所述基板的開口的內(nèi)表面，所述催化劑包括金屬的納米顆粒。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中，所述基板的所述開口是六邊形的。19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中，所述殼體流體地連接至所述輸入和所述輸出。20.—種用于極紫外光系統(tǒng)的氣體放電光學(xué)放大器系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其增加從所述光學(xué)放大器系統(tǒng)輸出的氣體混合物的溫度，所述氣體混合物包括受激以從所述光學(xué)放大器系統(tǒng)產(chǎn)生放大光束的增益介質(zhì)的解離分子;以及 催化轉(zhuǎn)化器，接收從所述熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出的在增加溫度的所述氣體混合物，所述催化轉(zhuǎn)化器包括: 基板，在所述殼體內(nèi)并且包括所述氣體混合物可以流過其中的開口；以及催化劑，作為涂層施加至所述基板的所述開口的內(nèi)表面，所述催化劑包括加速所述氣體混合物內(nèi)的解離分子的氧化的金屬顆粒。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中，所述基板的所述開口是六邊形的。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中，金屬的所述顆粒是貴金屬的納米顆粒。23.—種用于極紫外光系統(tǒng)的氣體放電光學(xué)放大器系統(tǒng)的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，所述催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)包括: 催化轉(zhuǎn)化器，接收從所述光學(xué)放大器系統(tǒng)輸出的氣體混合物，所述氣體混合物包括受激以從所述光學(xué)放大器系統(tǒng)產(chǎn)生放大光束的增益介質(zhì)的解離分子，所述催化轉(zhuǎn)化器包括:基板，在所述殼體內(nèi)并且包括所述氣體混合物可以流過其中的開口；以及催化劑，作為涂層施加至所述基板的所述開口的內(nèi)表面，所述催化劑包括加速所述氣體混合物內(nèi)的解離分子的氧化的金屬顆粒;以及 熱交換器，與所述催化轉(zhuǎn)化器分離，所述熱交換器包括所述氣體混合物流過其中的管道，所述管道由外部熱沉冷卻。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中，在所述熱交換器的內(nèi)表面上使用加速所述氣體混合物內(nèi)的解離分子的氧化的催化劑涂覆所述熱交換器的所述管道。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的催化轉(zhuǎn)化系統(tǒng)，其中，所述金屬顆粒是貴金屬的納米顆粒。
【文檔編號】H01S3/036GK105940576SQ201580006382
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】K·張, C·J·萊本伯格, A·沙夫甘斯
【申請人】Asml荷蘭有限公司