本發(fā)明涉及半導體，尤其涉及一種靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法以及靶材循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、近年來,隨著光刻技術(shù)朝著更精細的制造方向迅速發(fā)展,半導體生產(chǎn)工藝已經(jīng)能夠生產(chǎn)出具有越來越精細的特征尺寸的半導體器件。在下一代半導體生產(chǎn)工藝中,將需要特征尺寸為70nm至45nm的微細加工,進而需要特征尺寸為32nm或更小的微細加工。例如,為了滿足特征尺寸為32nm或更小的微細加工的需求,期望開發(fā)一種曝光設(shè)備,其中將產(chǎn)生約13.5nm波長的極紫外(euv)光的系統(tǒng)與減少投影反射光學系統(tǒng)。

2、產(chǎn)生euv光的方法包括但不一定限于將具有元素(例如氙、鋰或錫)的材料轉(zhuǎn)化為等離子態(tài)，并發(fā)射euv范圍內(nèi)的譜線。通常使用激光產(chǎn)生等離子體(“l(fā)pp”)方法,將高能脈沖激光轟擊幾十微米大小的錫金屬(以液滴、板、帶、流或材料簇的形式)，形成所需的等離子體可以輻射出euv。對于此過程,等離子體通常在密封容器(例如真空室)中產(chǎn)生,并使用各種類型的計量設(shè)備進行監(jiān)控。

3、在此過程中，靶材是可以循環(huán)利用的，由于靶材在液態(tài)時，通常溫度較高(幾百攝氏度)，運輸錫液態(tài)金屬的通常是不銹鋼合金，而在長期的運行作用下，不銹鋼合金與錫液態(tài)金屬相互作用產(chǎn)生污染源包括：i)管道金屬合金在不同操作溫度、不同液態(tài)金屬流速等的條件下，連續(xù)生成的腐蝕產(chǎn)物(主要是fe、ni、cr、c等)；ii)來自剝落、腐蝕產(chǎn)物活化或裂變的活化產(chǎn)物(po、hg、tl、cs、mn…等)。這些雜質(zhì)會堵塞微米級的液滴發(fā)生器噴嘴。同時雜質(zhì)會隨著euv光源的運行不斷積累。用于滴落靶材液滴的液滴發(fā)生器的出口直徑在微米級別，雜質(zhì)很容易將出口堵塞，堵塞后，不得不停止循環(huán)，對出口進行停機疏通，打亂了生產(chǎn)節(jié)拍，降低生產(chǎn)效率。

4、因此，亟需設(shè)計一種靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法以及靶材循環(huán)系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的在于提供一種靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，能夠減少靶材循環(huán)系統(tǒng)在使用過程中與靶材發(fā)生反應產(chǎn)生雜質(zhì)，進而減少雜質(zhì)堵塞液滴發(fā)生器出口的可能，減少疏通液滴發(fā)生器的次數(shù)，確保長時間連續(xù)循環(huán)生產(chǎn)。

2、本發(fā)明的另一個目的在于提供一種靶材循環(huán)系統(tǒng)，減少了雜質(zhì)堵塞液滴發(fā)生器出口的可能，減少疏通液滴發(fā)生器的次數(shù)，確保長時間連續(xù)循環(huán)生產(chǎn)。

3、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

4、靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，包括：

5、s10：對靶材循環(huán)系統(tǒng)進行預氧化；

6、s20：將靶材置于儲存組件內(nèi)，上述儲存組件將上述靶材加熱至液態(tài)；

7、s30：由驅(qū)動裝置驅(qū)動液態(tài)的上述靶材從上述儲存組件進入液滴發(fā)生器中；

8、s40：將上述液滴發(fā)生器以及部分回液組件置于真空環(huán)境中，由驅(qū)動裝置驅(qū)動上述靶材從上述液滴發(fā)生器滴入上述回液組件；

9、s50：所述回液組件的液體流回上述儲存組件中。

10、作為一個可選的方案，上述s10中，向上述靶材循環(huán)系統(tǒng)通入空氣或氧氣。

11、作為一個可選的方案，上述s10中，對上述靶材循環(huán)系統(tǒng)中的管路、容器以及閥門進行加熱。

12、作為一個可選的方案，加熱溫度在200℃～500℃之間。

13、作為一個可選的方案，上述驅(qū)動裝置包括應用于上述s30的進液驅(qū)動組件以及應用于上述s40的滴液驅(qū)動組件，上述進液驅(qū)動組件和上述滴液驅(qū)動組件均由氣體作為動力源。

14、靶材循環(huán)系統(tǒng)，上述的靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法應用于上述靶材循環(huán)系統(tǒng)，上述靶材循環(huán)系統(tǒng)包括：

15、上述儲存組件，用于儲存靶材，上述儲存組件能將上述靶材加熱至液態(tài)；

16、進液驅(qū)動組件，包括第一高壓氣瓶和第一進氣管，上述第一高壓氣瓶和上述儲存組件通過上述第一進氣管連通；

17、液滴發(fā)生器和進液管，上述液滴發(fā)生器與上述儲存組件通過上述進液管連通，上述第一進氣管在上述儲存組件內(nèi)的高度高于上述進液管在上述儲存組件內(nèi)的高度，以使上述第一高壓氣瓶的氣壓作用在上述靶材上方并驅(qū)動液態(tài)的上述靶材進入到上述液滴發(fā)生器中；

18、滴液驅(qū)動組件，包括第二高壓氣瓶和第二進氣管，上述第二高壓氣瓶和上述液滴發(fā)生器通過上述第二進氣管連通；

19、上述回液組件和真空腔，上述回液組件用于收集從上述液滴發(fā)生器中滴下的上述靶材，并與上述儲存組件連通，至少上述液滴發(fā)生器的出液端和至少上述回液組件的集液端位于上述真空腔內(nèi)；

20、上述第一進氣管、上述第二進氣管、上述進液管以及上述回液組件均能通開或被截斷，上述儲存組件以及上述液滴發(fā)生器上均設(shè)置有泄壓閥。

21、作為一個可選的方案，上述儲存組件包括：

22、儲存罐，用于儲存靶材，上述第一進氣管背離上述第一高壓氣瓶的一端插入上述儲存罐內(nèi)，上述進液管背離上述液滴發(fā)生器的一端插入上述儲存罐內(nèi)；

23、加熱件，貼合于上述儲存罐外，上述加熱件被配置為對上述儲存罐加熱。

24、作為一個可選的方案，上述加熱件圍設(shè)于上述儲存罐的周側(cè)。

25、作為一個可選的方案，上述儲存罐內(nèi)設(shè)置有溫度計。

26、作為一個可選的方案，上述儲存罐頂部設(shè)置有氣壓表。

27、本發(fā)明的有益效果在于：

28、本發(fā)明提供一種靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，先將靶材循環(huán)系統(tǒng)進行預氧化，由此，能與靶材發(fā)生反應的零件如管路、閥體以及容器等，其與靶材接觸的一面生成一層氧化膜，氧化膜更難與靶材發(fā)生反應，且使得靶材和零件內(nèi)部隔絕，使得光源運行期間，液態(tài)金屬中的氧勢始終保持在規(guī)定范圍，保護層可以防護鋼鐵中合金元素被液態(tài)金屬溶解，進而避免生成雜質(zhì)堵塞液滴發(fā)生器的出口，減少疏通液滴發(fā)生器的次數(shù)，確保長時間連續(xù)循環(huán)生產(chǎn)。

29、本發(fā)明還提供一種靶材循環(huán)系統(tǒng)，通過使用靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法操作，減少了雜質(zhì)堵塞液滴發(fā)生器出口的可能，減少疏通液滴發(fā)生器的次數(shù)，確保長時間連續(xù)循環(huán)生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述s10中，向所述靶材循環(huán)系統(tǒng)通入空氣或氧氣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述s10中，對所述靶材循環(huán)系統(tǒng)中的管路、容器以及閥門進行加熱。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，加熱溫度在200℃～500℃之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括應用于所述s30的進液驅(qū)動組件(20)以及應用于所述s40的滴液驅(qū)動組件(50)，所述進液驅(qū)動組件(20)和所述滴液驅(qū)動組件(50)均由氣體作為動力源。

6.靶材循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，權(quán)利要求1-5任一項所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法應用于所述靶材循環(huán)系統(tǒng)，所述靶材循環(huán)系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲存組件(10)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱件(12)圍設(shè)于所述儲存罐(11)的周側(cè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲存罐(11)內(nèi)設(shè)置有溫度計(14)。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的靶材循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于，所述儲存罐(11)頂部設(shè)置有氣壓表(13)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于半導體技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法以及靶材循環(huán)系統(tǒng)。靶材循環(huán)系統(tǒng)的使用方法包括：S10：對靶材循環(huán)系統(tǒng)進行預氧化；S20：將靶材置于儲存組件內(nèi)，儲存組件將靶材加熱至液態(tài)；S30：由驅(qū)動裝置驅(qū)動液態(tài)的靶材從儲存組件進入液滴發(fā)生器中；S40：將液滴發(fā)生器以及部分回液組件置于真空環(huán)境中，由驅(qū)動裝置驅(qū)動靶材從液滴發(fā)生器滴入回液組件；S50：回液組件的液體流回儲存組件中。上述靶材循環(huán)系統(tǒng)在使用時，先將靶材循環(huán)系統(tǒng)進行預氧化，使得光源運行期間，液態(tài)金屬中的氧勢始終保持在規(guī)定范圍，保護層可以防護鋼鐵中合金元素被液態(tài)金屬溶解，進而避免生成雜質(zhì)堵塞液滴發(fā)生器的出口，確保長時間連續(xù)循環(huán)生產(chǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：王豪
受保護的技術(shù)使用者：朗道科技（南京）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/24