[发明专利]一种使用电场降低碎屑的方法、装置和EUV光源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低碎屑的方法和装置，具体涉及一种EUV光源系统中使用电场降低光源碎屑的方法、装置和EUV光源系统。

背景技术

带电粒子等碎屑对真空腔室和元器件等会产生极大的污染和危害。以EUV光源系统为例，不管是放电产生等离子体(DPP)光源还是激光产生等离子体(LPP)光源，在EUV辐射源辐射出极紫外光的同时，会夹带着大量带电粒子、电中性粒子等多种碎屑，其中绝大部分是带电粒子碎屑污染物。比如现在能量转换效率比较高的LPP光源，以Sn材料作为靶材，1064nm的Nd：YAG激光器打在Sn靶上，Sn被电离后辐射出极紫外光，同时会产生带电粒子碎屑。如果这些碎屑粒子随着EUV光传播到后续的光学系统(比如EUV光收集镜)上，对收集镜产生严重的污染和破坏，导致收集镜反射率降低。因此在EUV光源和收集镜之间必须使用有效的用于降低碎屑的方法和装置，以阻止碎屑进入光学系统。

比如公开号为WO2009/144609A1、名称为“Debris Mitigation Device”的国际专利申请公开文件中介绍了使用辐射状的叶形箔片配合流动气体进行碎屑消减的方法。该专利文件中碎屑消减分为两部分，首先采用与碎屑运动方向相反的气流对碎屑进行降温，并且阻挡体积较小、速度较小的碎屑。穿过气体屏障的碎屑则受到辐射状的叶形金属箔片阻挡，一部分速度降为零落下，另一部分粘附在金属箔片上。虽然该方法可以有效地阻挡碎屑，但辐射状的金属箔片数量较少时，碎屑阻挡效果较差，辐射状的金属箔片数量较多时，箔片对EUV光的吸收较为严重，不利于EUV光收集。

为了解决EUV光损失较大的问题，公开号为WO2011/110383A1、名称为“Radiation Source，Lithographic Apparatus and Device Manufacturing Method”的国际专利申请公开文件中的碎屑阻挡装置中，去掉了叶形金属箔片，并且将阻挡碎屑的缓冲气体改为对EUV光吸收较小的氢气。该专利文件中将碎屑收集器设计为口径逐步收缩的圆锥形状，以碎屑收集器的物理形状限制碎屑量，同时通过合理的气体流场设计使用缓冲气体氢气对碎屑进行阻挡。该方法可以有效提高通光率，但是碎屑阻挡效率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出了一种使用主动使带电粒子带电加上偏转电场构成的电场降低碎屑的方法、装置和EUV光源系统，主要解决以下问题：一是有效地降低碎屑对真空腔室和元器件的污染，尤其是对于带电粒子含量比较高的碎屑；二是对EUV光等光波的传播不造成影响，保证对于光具有较高的透过率。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出一种降低碎屑的方法，用于收集朝特定方向传播的碎屑，该方法包括：在所述碎屑的传播路径上依次设置能够主动使不带电的碎屑带电的加电装置和偏转电场，所述偏转电场能够使带电的碎屑的运动方向发生偏转后被收集。

根据本发明的一种具体实施方式，所述加电装置通过针尖放电使气体源电离从而产生带电离子。

根据本发明的一种具体实施方式，所述加电装置使中性气体源在高电压下电离成带电离子，并使该带电离子通到碎屑传播途径中从而与不带电的碎屑发生碰撞，进而使所述不带电的碎屑带电。

根据本发明的一种具体实施方式，所述偏转电场由一个偏转电场产生装置产生，该偏转电场产生装置同时用于收集所述运动方向发生偏转的碎屑。

本发明还提出一种降低碎屑的装置，用于收集朝特定方向传播的碎屑，其特征在于，该降低碎屑的装置包括用于主动使不带电的碎屑带电的加电装置和偏转电场产生装置，该偏转电场产生装置用于产生使带电的碎屑的运动方向发生偏转的电场并收集所述运动方向发生偏转的碎屑。

根据本发明的一种具体实施方式，所述加电装置包括高压电源、电极板对和针尖电极，所述电极板对由两个相对放置的电极板构成，该两个电极板之间通够通入气源；所述高压电源用于所述电极板对和针尖电极之间施加高电压，并且在施加所述高电压时，在所述电极板对的中间通入中性气体源，从而该中性气体源被电离成带电离子，该带电离子与不带电的碎屑发生碰撞，从而使所述不带电的碎屑带电。

此外，本发明还提出一种EUV光源系统，其包括前述的降低碎屑的装置。