特許 6117188 材料供給装置のためのフィルタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6117188

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】材料供給装置のためのフィルタ

(51)【国際特許分類】

   B01D 36/00 20060101AFI20170410BHJP

   B01D 29/01 20060101ALI20170410BHJP

   B01D 39/20 20060101ALI20170410BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20170410BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20170410BHJP

   H05H 1/24 20060101ALN20170410BHJP

【ＦＩ】

   B01D36/00

   B01D29/04 510A

   B01D29/04 510C

   B01D29/04 510D

   B01D29/04 530A

   B01D39/20 A

   B01D39/20 B

   B01D39/20 D

   H01L21/30 531S

   G03F7/20 503

   !H05H1/24

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2014-512834(P2014-512834)

(86)(22)【出願日】2012年3月20日

(65)【公表番号】特表2014-522302(P2014-522302A)

(43)【公表日】2014年9月4日

(86)【国際出願番号】US2012029838

(87)【国際公開番号】WO2012161860

(87)【国際公開日】20121129

【審査請求日】2015年3月20日

(31)【優先権主張番号】13/112,784

(32)【優先日】2011年5月20日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(72)【発明者】

【氏名】フォーメンコフ イゴー ヴィー

(72)【発明者】

【氏名】パートロ ウィリアム エヌ

(72)【発明者】

【氏名】ヴァスチェンコ ゲオルギー オー

(72)【発明者】

【氏名】オールダム ウィリアム

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００８−５３２２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５１３３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７５３０１４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３２２２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５０７１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５２６４９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ３９／００−３９／２０

Ｂ０１Ｄ２９／００−２９／９６

Ｂ０１Ｄ３５／００−３７／０４

Ｂ０１Ｄ６１／００−７１／８２

Ｃ０２Ｆ１／４４

Ｈ０１Ｌ２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＥＵＶ光源に使用される、ターゲット位置にターゲット材料を供給するための装置であって、
外面を有し、前記ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するように構成されたリザーバであって、前記ターゲット材料は、プラズマに変換されたときにＥＵＶ範囲に輝線を有する金属を含む、リザーバと、
前記ターゲット混合物を通過させる第１のフィルタと、
前記ターゲット混合物を通過させる第２のフィルタと、
オリフィスを有するノズルを含む供給システムであって、前記第１及び第２のフィルタを通過した濾過されたターゲット混合物を受け取り、かつ、前記濾過されたターゲット混合物を前記ターゲット位置に供給する、供給システムと、
前記供給システムを収容するとともに面を有する保持具と、を備え、
前記第２のフィルタは、前記リザーバの前記外面で気密密封されるとともに前記保持具の前記面で気密密封され、
前記第２のフィルタは、第１の端部で前記リザーバと流体的に結合され第２の端部で前記オリフィスに流体的に結合された複数の貫通孔と、それぞれが前記リザーバの第１の端部と一群の貫通孔の間にある複数の開口部と、を有し、前記開口部は前記リザーバの第１の端部を前記一群の貫通孔に流体的に結合し、各開口部は貫通孔の断面幅よりも大きい断面幅を有する、装置。

【請求項2】

前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタを通過した前記ターゲット混合物を受け取る、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

少なくとも１つの前記一群の貫通孔は、均一サイズの断面幅を有する均一サイズの貫通孔であり、
前記第２のフィルタは、前記均一サイズの貫通孔の横方向サイズとは異なる横方向サイズを有する他の均一サイズの貫通孔である少なくとも１つの一群の貫通孔を有する、請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記第１及び第２のフィルタのうちの少なくとも一方が、タングステン、チタン、モリブデン、ニッケル、タンタル、又は他の金属、石英、ガラス、又はセラミック材料で少なくとも部分的に製造される、請求項１に記載の装置。

【請求項5】

前記ターゲット材料は、流体状態にある、請求項１に記載の装置。

【請求項6】

前記第１のフィルタは、焼結フィルタである、請求項１に記載の装置。

【請求項7】

オリフィスを有する供給システムと、前記供給システムを収容するとともに面を有する保持具と、 ＥＵＶ光源に使用されるターゲット材料供給装置に使用するためのフィルタと、を備える装置であって、
前記フィルタは、
ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバに流体連通する第１の平坦面と、第２の対向する平坦面と、を有するシートであって、前記ターゲット材料は、プラズマに変換されたときにＥＵＶ範囲に輝線を有する金属を含む、シートと、
前記第２の平坦面から延び、かつ、前記第２の平坦面でノズルのオリフィスに流体的に結合された複数の貫通孔と、
前記第１の平坦面から延びる複数の開口部であって、それぞれが一群の貫通孔と前記第１の平坦面との間にあって前記リザーバを一群の貫通孔に流体的に結合する、開口部と、を備え、
前記シートは、前記ターゲット混合物に露出される表面積を有し、前記開口部の断面幅は前記貫通孔の断面幅よりも大きく、
前記第１の平坦面は、前記リザーバの外面で気密密封され、
前記第２の平坦面は、前記保持具の前記面で気密密封される、装置。

【請求項8】

前記シートは、バルク材料からなる、請求項７に記載の装置。

【請求項9】

前記バルク材料は、タングステン及び窒化珪素のうちの一方からなる、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

ＥＵＶ光源に使用される、濾過する方法であって、
ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物をリザーバに保持するステップであって、前記ターゲット材料は、プラズマに変換されたときにＥＵＶ範囲に輝線を有する金属を含む、ステップと、
第１のフィルタを使用して、前記ターゲット混合物の前記非ターゲット粒子の少なくとも一部を取り除くステップと、
第１の端部で前記リザーバと流体的に結合され第２の端部でオリフィスに流体的に結合された複数の貫通孔と、それぞれが前記リザーバの第１の端部と一群の貫通孔の間にある複数の開口部と、を含み、前記リザーバの外面で気密密封されるとともに供給システムを収容する保持具の面で気密密封される第２のフィルタを使用して、前記第２のフィルタの表面区域を前記ターゲット混合物に露出することにより、前記ターゲット混合物の前記非ターゲット粒子の少なくとも一部を取り除くステップと、
供給システムを使用して、前記第２のフィルタを通過した前記ターゲット混合物の流量を制御するステップと、
増幅された光ビームを受け取り、それによって前記ターゲット混合物の前記ターゲット材料をプラズマ状態に変換するターゲット位置に前記第２のフィルタを通過した該ターゲット混合物を誘導するステップと、
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、代理人整理番号００２−０４５００１／２０１０−００３１−０１である２０１１年５月２０日出願の「材料供給装置のためのフィルタ」という名称の米国一般特許出願番号第１３／１１２，７８４号に対する優先権を主張するものであり、この特許の内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

【0002】

本開示の主題は、ターゲット材料供給装置に使用されるフィルタに関する。

【背景技術】

【0003】

極紫外線（「ＥＵＶ」）光、例えば、約５０ｎｍ又はそれ未満の波長（軟Ｘ線と呼ばれることもある）を有し、かつ約１３ｎｍの波長での光を含む電磁放射線をフォトリソグラフィ処理に使用して、基板、例えば、シリコンウェーハに極めて小さい特徴部を生成することができる。

【0004】

ＥＵＶ光を生成する方法は、以下に限定されるものではないが、輝線がＥＵＶ範囲にある元素、例えば、キセノン、リチウム、又は錫を有する材料をプラズマ状態に変換する段階を含む。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ぶことが多い１つのこのような方法では、所要のプラズマは、駆動レーザと呼ぶことができる増幅された光ビームを用いて、例えば、材料の液滴、流れ、又はクラスターの形態であるターゲット材料を照射することによって生成することができる。この処理に関して、プラズマは、典型的には、密封容器、例えば、真空チャンバに生成され、かつ様々なタイプの測定機器を使用してモニタされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第７，１２２，８１６号明細書

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

一部の一般的な態様において、装置は、ターゲット位置にターゲット材料を供給する。装置は、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバと、ターゲット混合物を通過させる第１のフィルタと、ターゲット混合物を通過させる第２のフィルタと、第１及び第２のフィルタを通過したターゲット混合物を受け取り、かつターゲット位置にターゲット混合物を供給する供給システムとを含む。第２のフィルタは、均一なサイズの断面幅を有する１組の貫通孔を含み、かつターゲット混合物に露出される表面積を有し、露出表面積は、第２のフィルタと同等の横断方向広がりを有する焼結フィルタの露出表面積の少なくとも１／１００である。

【0007】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、第２のフィルタは、第１のフィルタを通過したターゲット混合物を受けることができる。あるいは、第１のフィルタは、第２のフィルタを通過したターゲット混合物を受けることができる。

【0008】

第２のフィルタは、上述の組の均一サイズの貫通孔の横断方向サイズと異なる横断方向サイズを有する別の組の均一サイズの貫通孔を含むことができる。

【0009】

第１のフィルタは、焼結フィルタ及びメッシュフィルタの群から選択することができる。

【0010】

第１のフィルタはまた、均一サイズの断面幅を有する１組の貫通孔を含むことができ、かつターゲット混合物に露出される表面積を有することができ、露出表面積は、第２のフィルタのものと同等の横断方向広がりを有する焼結フィルタの露出表面積の少なくとも１／１００である。第１のフィルタの組の貫通孔の断面幅は、第２のフィルタの組の貫通孔の断面幅と異なる可能性がある。

【0011】

第２のフィルタは、第２のフィルタにわたる圧力差に耐えるのに十分に大きい縦方向に沿った厚みを有することができる。

【0012】

第２のフィルタの貫通孔の組の各孔は、１０μｍよりも小さい断面幅を有することができる。第２のフィルタの貫通孔の組の各孔の断面幅は、第２のフィルタの貫通孔の組の他の孔の各々の断面幅から２０％を超えずに変動する可能性がある。

【0013】

供給システムは、ターゲット混合物を通過させるオリフィスを定めるノズルを含むことができる。ノズルは、オリフィスを通じてターゲット位置に向けてターゲット混合物を誘導することができる。第２のフィルタの貫通孔の組の各孔の断面幅は、ノズルオリフィスの断面幅よりも小さくすることができる。供給システムは、ターゲット材料の液滴を発生させるように構成することができる。

【0014】

第１及び第２のフィルタのうちの少なくとも一方は、タングステン、チタン、モリブデン、ニッケル、タンタル、又は他の金属、石英、ガラス、又はセラミック材料で少なくとも部分的に製造することができる。

【0015】

第２のフィルタにおける上述の組の貫通孔は、非ターゲット粒子の少なくとも一部を阻止するようなサイズにすることができる。

【0016】

ターゲット混合物は、流体とすることができる。流体は、液体、気体、又はある範囲では塑性固体とすることができる。

【0017】

第２のフィルタは、ガラス又はタングステンで製造することができる。第２のフィルタは、非メッシュ及び非焼結フィルタとすることができる。

【0018】

第２のフィルタは、エッチングされた孔又は平行化された毛細孔を含むことができる。第１のフィルタは、焼結フィルタとすることができる。第２のフィルタは、ミクロ機械加工された孔を含むことができる。

【0019】

第１のフィルタは、非ターゲット粒子の少なくとも一部を阻止するようなサイズを有する孔を含むことができる。第２のフィルタは、非ターゲット粒子の少なくとも一部を阻止するようなサイズを有する孔を含むことができる。

【0020】

第２のフィルタは、第１のフィルタの材料と異なる材料で製造することができる。第２のフィルタは、ガラスで製造することができる。

【0021】

ターゲット材料は、純粋な錫とすることができる。この場合に、第１のフィルタは、完全には錫と適合しない材料で製造することができ、例えば、第１のフィルタの材料は、液体錫により容易に腐食又は侵蝕される場合がある。例えば、第１のフィルタは、チタン、ステンレス鋼、又は焼結後の装着に耐えるのに十分な形成可能性、焼結可能性、かつ延性である材料で製造することができる。この場合に、第２のフィルタは、錫とより適合する。例えば、第２のフィルタは、ガラス、タングステン、ニッケル、他の耐火金属、石英、又は適切なセラミック材料（例えば、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ＴｉＮなど）で製造することができる。

【0022】

他の一般的な態様において、装置は、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバと、第１の材料で製造されてターゲット混合物を通過させる第１のフィルタと、第１の材料と異なる第２の材料で製造されてターゲット混合物を通過させる第２のフィルタと、第１及び第２のフィルタを通過するターゲット混合物を受け取り、かつターゲット位置にターゲット混合物を供給する供給システムと、ターゲット位置に放射線を供給し、それによってターゲット混合物に衝突させる放射線源と、放射線が衝突したターゲット混合物によって発生した極紫外線光を捕捉かつ誘導する集光システムとを含む。

【0023】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、第２のフィルタは、第１のフィルタを通過したターゲット混合物を受けることができる。

【0024】

ターゲット材料は、錫を含むことができ、第２の材料は、ガラス又はタングステンを含むことができる。

【0025】

第２のフィルタは、均一サイズの断面幅を有する１組の貫通孔を含むことができる。

【0026】

別の一般的な態様において、ターゲット材料供給装置に使用されるフィルタは、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバに第１の端部で流体的に結合され、ノズルのオリフィスに第２の端部で流体的に結合される複数の貫通孔を含む。フィルタの複数の貫通孔の各貫通孔の断面幅は、複数の貫通孔の他の貫通孔の各々の断面幅から２０％を超えずに変動し、複数の貫通孔の各孔の断面幅は、孔の高さよりも小さい。

【0027】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、貫通孔は、円筒形とすることができる。複数のもののうちの孔の数及び断面幅は、ターゲット混合物がフィルタとノズルの間の容積を満たし、かつターゲット混合物がノズルオリフィスを通って流れた後ではフィルタにわたる圧力降下を無視することができるように選択することができる。孔の断面幅は、非ターゲット粒子の少なくとも一部を阻止するようなサイズにすることができる。

【0028】

フィルタは、ターゲット材料に適合する材料で製造することができる。フィルタは、ターゲット材料が錫を含む場合に、タングステン又はガラス又は他のセラミックで製造することができる。

【0029】

孔の各々は、円形断面を有することができ、孔の断面幅は、その円形断面の直径とすることができる。

【0030】

フィルタはまた、複数の開口部を含むことができ、各開口部は、リザーバの第１の端部を孔の組に流体的に結合するようにリザーバの第１の端部と１組の孔の間にある。各開口部は、断面幅を有することができ、孔の組の各孔は、孔が流体的に結合される開口部の断面幅よりも小さい断面幅を有することができる。開口部の各々は、円形断面を有することができ、開口部の断面幅は、その円形断面の直径とすることができる。孔の断面幅は、非ターゲット粒子の少なくとも一部を阻止するようなサイズにすることができる。

【0031】

別の一般的な態様において、ターゲット材料供給装置に使用されるフィルタは、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバに第１の端部で流体的に結合され、かつノズルのオリフィスに第２の端部で流体的に結合された複数の貫通孔と、開口部がリザーバの第１の端部を貫通孔の群に流体的に結合するように各開口部がリザーバの第１の端部と１群の貫通孔の間に存在する複数の開口部とを含む。各開口部は、断面幅を有し、貫通孔の群の各貫通孔は、貫通孔が流体的に結合される開口部の断面幅よりも小さい断面幅を有する。

【0032】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、貫通孔は、円筒形とすることができ、かつ貫通孔の軸線方向の長さに沿って均一な断面幅を有することができる。貫通孔は、毛細管アレイとして形成することができる。

【0033】

複数の開口部は、リザーバに面する第１の表面と貫通孔の組との間に定めることができる。複数の貫通孔は、ノズルに面する第２の表面と複数の開口部との間に定めることができる。

【0034】

他の一般的な態様において、光を発生させるデバイスは、ターゲット位置に放射線を供給する放射線源と、供給された放射線によってターゲット混合物内のターゲット材料が照射される時にプラズマが形成されるようにターゲット位置にターゲット混合物を供給する供給システムと、ターゲット混合物がターゲット位置に到達する前にターゲット混合物から少なくとも一部の非ターゲット粒子を取り除くように構成されたフィルタとを含む。フィルタは、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバに第１の端部で流体的に結合され、かつ供給システムに第２の端部で流体的に結合された複数の貫通孔と、開口部がリザーバの第１の端部を貫通孔の群に流体的に結合するように各開口部がリザーバの第１の端部と１群の貫通孔との間にある複数の開口部とを含む。

【0035】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、各開口部は、断面幅を有し、貫通孔の群の各貫通孔は、貫通孔が流体的に結合される開口部の断面幅よりも小さい断面幅を有することができる。

【0036】

別の一般的な態様において、ターゲット材料供給装置に使用されるフィルタは、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物を保持するリザーバに流体連通している第１の平坦面、及び第２の対向する平坦面を有するシートと、第２の平坦面から延び、かつノズルのオリフィスに第２の平坦面で流体的に結合された複数の貫通孔とを含む。シートは、ターゲット混合物に露出される表面区域を有し、露出表面積は、シートと同等の横断方向広がりを有する焼結フィルタの露出表面積の少なくとも１／１００である。

【0037】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、露出表面積は、シートと同等の横断方向広がりを有する焼結フィルタの露出表面積の少なくとも１／１０，０００とすることができる。フィルタはまた、各開口部が１群の貫通孔をリザーバに流体的に結合する第１の平坦面から延びる複数の開口部を含むことができる。

【0038】

他の一般的な態様において、濾過する方法は、ターゲット材料と非ターゲット粒子とを含むターゲット混合物をリザーバに保持する段階と、第１のフィルタを使用して、ターゲット混合物の非ターゲット粒子の少なくとも一部を取り除く段階と、均一サイズの断面幅を有する１組の貫通孔を有する第２のフィルタを使用して、ターゲット混合物の非ターゲット粒子の少なくとも一部を除去する段階と、供給システムを使用して、第２のフィルタを通過したターゲット混合物の流量を制御する段階と、増幅された光ビームを受け取り、それによってターゲット混合物のターゲット材料をプラズマ状態に変換するターゲット位置に第２のフィルタを通過したターゲット混合物を誘導する段階とを含む。

【0039】

実施は、以下の特徴の１つ又はそれよりも多くを含むことができる。例えば、第２のフィルタを使用してターゲット混合物の非ターゲット粒子の少なくとも一部を取り除く段階は、第１のフィルタを通過した後に残るターゲット混合物の非ターゲット粒子の少なくとも一部を取り除く段階を含むことができる。

【0040】

本方法はまた、第２のフィルタを使用して、第１のフィルタによってターゲット混合物内に導入されたターゲット混合物の少なくとも一部の非ターゲット粒子を取り除く段階を含むことができる。

【0041】

ターゲット混合物流量は、第２のフィルタからのターゲット混合物を供給システムのオリフィスに通すことによって制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0042】

【図1】レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外線（ＥＵＶ）光源のブロック図である。

【図2】図１の光源の例示的なターゲット材料供給装置の概略断面図である。

【図3】図１の光源の例示的なターゲット材料供給装置の概略断面図である。

【図4】図１の光源の例示的なターゲット材料供給装置の概略断面図である。

【図5】図２〜図４のターゲット材料供給装置内の例示的なフィルタ設計を示す概略断面図である。

【図6A】図５の設計に使用することができる例示的なフィルタを示す概略断面図である。

【図6B】そこに形成された孔の詳細を示す図６Ａのフィルタの拡大部分の概略断面図である。

【図7】図６Ａ及び図６Ｂにおいてフィルタを形成するのに使用されるバルク物質の概略断面図である。

【図8A】そこに形成された開口部を示す図７のバルク物質の上面図である。

【図8B】図８Ａのバルク物質の８Ｂ−８Ｂに沿って取った断面図である。

【図9】図７のバルク物質から図６Ａ及び図６Ｂのフィルタを形成する処理における各段階を示す断面図である。

【図10】図７のバルク物質から図６Ａ及び図６Ｂのフィルタを形成する処理における各段階を示す断面図である。

【図11】図７のバルク物質から図６Ａ及び図６Ｂのフィルタを形成する処理における各段階を示す断面図である。

【図12】図７のバルク物質から図６Ａ及び図６Ｂのフィルタを形成する処理における各段階を示す断面図である。

【図13A】図７のバルク物質から図６Ａ及び図６Ｂのフィルタを形成する処理における各段階を示す断面図である。

【図13B】図１３Ａのバルク物質の拡大部分の概略断面図である。

【図14A】図７のバルク物質から図６Ａ及び図６Ｂのフィルタを形成する処理における各段階を示す断面図である。

【図14B】図１４Ａのバルク物質の拡大部分の概略断面図である。

【図15】図２〜図４のターゲット材料供給装置内の例示的なフィルタ設計を示す概略断面図である。

【図16】図１５のフィルタを形成するのに使用されるバルク物質の概略断面図である。

【図17】図１５のフィルタの概略断面図である。

【図18A】図２〜図４のターゲット材料供給装置に使用することができる例示的な非メッシュ非焼結フィルタの斜視図である。

【図18B】図１８Ａの例示的なフィルタと同じ横断方向広がりを有する例示的な焼結フィルタの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0043】

図１を参照すると、ターゲット材料１１４に向けてビーム経路に沿って進む増幅された光ビーム１１０によりターゲット位置１０５でターゲット材料１１４を照射することによってＬＰＰ ＥＵＶ光源１００が形成される。照射部位とも呼ばれるターゲット位置１０５は、真空チャンバ１３０の内部１０７内にある。増幅された光ビーム１１０がターゲット混合物１１４に当たった時に、ターゲット混合物１１４内の輝線をＥＵＶ範囲に有する元素を有するターゲット材料は、プラズマ状態に変換される。生成されたプラズマは、ターゲット混合物１１４内のターゲット材料の組成に依存する特定の特性を有する。これらの特性には、プラズマによって生成されるＥＵＶ光の波長及びプラズマから放出されるデブリのタイプ及び量を含むことができる。

【0044】

光源１００は、液滴、液体流、固体粒子又はクラスター、液滴内に閉じ込められた固体粒子、又は液体流れ内に閉じ込められた固体粒子の形態のターゲット混合物１１４を供給、制御、かつ誘導するターゲット材料供給システム１２５を含む。ターゲット材料１１４は、例えば、水、錫、リチウム、キセノン、又はプラズマ状態に変換された時にＥＵＶ範囲の輝線を有するあらゆる材料を含むことができる。例えば、元素錫は、純粋な錫（Ｓｎ）として、錫化合物、例えば、ＳｎＢｒ₄、ＳｎＢｒ₂、ＳｎＨ₄として、錫合金、例えば、錫ガリウム合金、錫インジウム合金、錫インジウムガリウム合金、又はこれらの合金のあらゆる組合せとして使用することができる。ターゲット混合物１１４は、非ターゲット粒子のような不純物を含む可能性がある。従って、不純物のない状況では、ターゲット混合物１１４は、ターゲット材料のみから構成される。ターゲット材料供給システム１２５によりチャンバ１３０の内部１０７に及びターゲット位置１０５にターゲット材料１１４を供給することができる。

【0045】

この説明は、フィルタの使用及びターゲット混合物１１４内の不純物（非ターゲット粒子のような）を取り除くターゲット材料供給システム１２５内の濾過の方法に関する。ターゲット材料供給システム１２５の詳細説明の前に、最初に背景として光源１００の構成要素を説明する。

【0046】

光源１００は、レーザシステム１１５の利得媒体又は複数の利得媒体の反転分布のために増幅された光ビームを生成する駆動レーザシステム１１５を含む。光源１００は、レーザシステム１１５とターゲット位置１０５の間のビーム送出システムを含み、ビーム送出システムは、ビーム搬送システム１２０及び集束アセンブリ１２２を含む。ビーム搬送システム１２０は、増幅された光ビーム１１０をレーザシステム１１５から受け取って、増幅された光ビーム１１０を必要に応じて誘導及び修正して増幅された光ビーム１１０を集束アセンブリ１２２に出力する。集束アセンブリ１２２は、増幅された光ビーム１１０を受け取ってターゲット位置１０５にビーム１１０を集束させる。

【0047】

一部の実施では、レーザシステム１１５は、１つ又はそれよりも多くの主パルス、及び一部の場合には１つ又はそれよりも多くのプレパルスを供給する１つ又はそれよりも多くの光増幅器、レーザ、及び／又はランプを含むことができる。各光増幅器は、高い利得で望ましい波長を光学的に増幅することができる利得媒体、励起源、及び内部光学要素を含む。光増幅器は、レーザミラー又はレーザキャビティを形成する他のフィードバックデバイスを有する場合もあれば有していない場合もある。従って、レーザシステム１１５は、たとえレーザキャビティがない場合でも、レーザ増幅器の利得媒体内の反転分布のために増幅された光ビーム１１０を生成する。更に、レーザシステム１１５は、レーザシステム１１５に十分なフィードバックを供給するレーザキャビティがある場合に、コヒーレントレーザビームである増幅された光ビーム１１０を生成することができる。「増幅された光ビーム」という用語は、以下のもの、すなわち、単に増幅されるが必ずしもコヒーレントレージングであるというわけではないレーザシステム１１５からの光及び増幅されかつコヒーレントレージングでもあるレーザシステム１１５からの光の一方又はそれよりも多くを包含する。

【0048】

レーザシステム１１５内の光増幅器は、ＣＯ₂を含む充填気体を利得媒体として含むことができ、約９１００と約１１０００ｎｍの間の波長で、特に、約１０６００ｎｍで１０００よりも大きいか又はそれに等しい利得で光を増幅することができる。レーザシステム１１５に使用される適切な増幅器及びレーザは、パルスレーザデバイス、例えば、比較的高い電力、例えば、１０ｋＷ又はそれより高い電力、及び高いパルス繰返し数、例えば、５０ｋＨｚ又はよりそれよりも高いもので作動し、例えば、ＤＣ又はＲＦ励起で、例えば、約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍで放射線を生成するパルス気体放電ＣＯ₂レーザデバイスを含むことができる。レーザシステム１１５内の光増幅器は、より高い電力でレーザシステム１１５を作動する時に使用することができる水のような冷却システムを含むことができる。

【0049】

光源１００は、増幅された光ビーム１１０が通過してターゲット位置１０５に到達することを可能にする開口１４０を有する集光ミラー１３５を含む。集光ミラー１３５は、例えば、ターゲット位置１０５に１次焦点、及びＥＵＶ光を光源１００から出力することができ、かつ例えば集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力することができる中間位置１４５に２次焦点（中間焦点とも呼ばれる）を有する楕円面ミラーとすることができる。光源１０は、増幅された光ビーム１１０がターゲット位置１０５に到達することを可能にすると同時に集束アセンブリ１２２及び／又はビーム搬送システム１２０に入るプラズマによって生成されたデブリの量を低減するために、集光ミラー１３５からターゲット位置に向けてテーパ付きである開放端中空円錐シュラウド１５０（例えば、気体円錐）を含むことができる。この目的のために、ターゲット位置１０５に向けて誘導される気体流をシュラウド内で達成することができる。

【0050】

光源１００は、液滴位置検出フィードバックシステム１５６に接続された主コントローラ１５５、レーザ制御システム１５７、ビーム制御システム１５８を含むことができる。光源１００は、１つ又はそれよりも多くのターゲット又は液滴撮像器１６０を含むことができ、ターゲット又は液滴撮像器１６０は、例えば、ターゲット位置１０５に関して液滴の位置を示す出力を供給し、かつ液滴位置検出フィードバックシステム１５６にこの出力を供給し、液滴位置検出フィードバックシステム１５６は、例えば、液滴単位で又は平均で液滴誤差を計算することができる液滴位置及び軌道を計算することができる。液滴位置検出フィードバックシステム１５６は、従って、主コントローラ１５５に入力として液滴位置誤差を供給する。主コントローラ１５５は、従って、レーザ位置、方向、及び例えばレーザタイミング回路を制御するのに使用することができるタイミング補正信号を例えばレーザ制御システム１５７に、及び／又は例えばチャンバ１３０内のビーム焦点の位置及び／又は集束力を変えるためにビーム搬送システム１２０の増幅された光ビーム位置及び形状を制御するためにビーム制御システム３５８に供給することができる。

【0051】

ターゲット材料供給システム１２５は、例えば、望ましいターゲット位置１０５に到達する液滴における誤差を補正するようにターゲット材料供給装置１２７によって放出されるような液滴の放出点を修正するために、主コントローラ１５５からの信号に応答して作動可能であるターゲット材料供給制御システム１２６を含む。

【0052】

更に、光源１００は、パルスエネルギ、波長の関数としてエネルギ分布、波長の特定の帯域内のエネルギ、波長の特定の帯域外のエネルギ、及びＥＵＶ強度及び／又は平均電力の角分布を含むがこれらに限定されない１つ又はそれよりも多くのＥＵＶ光パラメータを測定する光源検出器１６５を含むことができる。光源検出器１６５は、主コントローラ１５５による使用に向けてフィードバック信号を生成する。フィードバック信号は、例えば、有効かつ効率的なＥＵＶ放射のための適切な位置及び時間において適切に液滴を阻止するためにレーザパルスのタイミング及び焦点のようなパラメータにおける誤差を示すことができる。

【0053】

光源１００は、光源１００の様々な部分を位置合せさせるか、又はターゲット位置１０５に増幅された光ビーム１１０を誘導しやすくするのに使用することができるガイドレーザ１７５を含むことができる。ガイドレーザ１７５に関連して、光源１００は、ガイドレーザ１７５及び増幅された光ビーム１１０から光の一部をサンプリングするために集束アセンブリ１２２内に置かれる測定システム１２４を含む。他の実施では、測定システム１２４は、ビーム搬送システム１２０内に置かれる。測定システム１２４は、光の部分集合をサンプリングするか又は向け直す光学要素を含むことができ、このような光学要素は、ガイドレーザビーム及び増幅された光ビーム１１０の電力に耐えることができるあらゆる材料から製造される。ビーム解析システムは、測定システム１２４及び主コントローラ１５５で形成され、その理由は、主コントローラ１５５は、ガイドレーザ１７５からのサンプリングされた光を解析し、この情報を使用してビーム制御システム１５８を通じて集束アセンブリ１２２内の構成要素を調節するからである。

【0054】

従って、要約すると、光源１００は、増幅され光ビーム１１０を生成し、増幅された光ビーム１１０は、混合物１１４内のターゲット材料をＥＵＶ範囲の光を出射するプラズマに変換するためにターゲット位置１０５でターゲット混合物を照射するようにビーム経路に沿って誘導される。増幅された光ビーム１１０は、レーザシステム１１５の設計及び特性に基づいて判断される特定の波長（光源波長とも呼ばれる）で作動する。更に、増幅された光ビーム１１０は、ターゲット材料がコヒーレントレーザ光を発生させるためにレーザシステム１１５に十分なフィードバックを行う時に、又は駆動レーザシステム１１５がレーザキャビティを形成する適切な光学的フィードバックを含む場合にレーザビームとすることができる。

【0055】

図２を参照すると、例示的な実施では、ターゲット材料供給装置２２７は、２つのチャンバ、すなわち、第１のチャンバ２００（バルク材料チャンバとも呼ばれる）、及びパイプ２１０により第１のチャンバ２００に流体的に結合された第２のチャンバ２０５（リザーバとも呼ばれる）を含み、パイプ２１０には、第１のチャンバ２００と第２のチャンバ２０５の間に材料の流れを制御する弁を装着することができる。第１及び第２のチャンバ２００、２０５は、独立した能動圧力レギュレータ２０２、２０７を有する気密密封された容積とすることができる。第１及び第２のチャンバ２００、２０５及びパイプ２１０を第１及び第２のチャンバ２００、２０５及びパイプ２１０の温度を制御する１つ又はそれよりも多くの加熱器に熱的に結合することができる。更に、装置２２７は、それぞれのチャンバ２００、２０５の各々内の物質量を検出する１つ又はそれよりも多くのレベルセンサ２１５、２２０を含むことができる。レベルセンサ２１５、２２０の出力を圧力レギュレータ２０２、２０７にも接続される制御システム１２６に供給することができる。

【0056】

作動時に、オペレータは、第１のチャンバ２００にバルク物質２２５を充填して、バルク物質２２５が液体、気体、又はプラズマとすることができる流体になるまで第１のチャンバ２００に熱的に結合された加熱器を使用して物質２２５を加熱する。得られる流体は、ターゲット材料、更に、他の非ターゲット粒子を含むターゲット混合物２３０と呼ぶことができる。非ターゲット粒子は、装置２２７内の１つ又はそれよりも多くのフィルタ（第１及び第２のフィルタ２３５、２４０のような）により取り除かれるターゲット混合物２３０内の不純物である。流体としてターゲット混合物２３０を維持するためにパイプ２１０及び第２のチャンバ２０５をそれぞれの加熱器により加熱することができる。

【0057】

装置２２７は、第２のチャンバ２０５の出力において第２のフィルタ２４０の後に供給システム２４５も含む。供給システム２４５は、第１及び第２のフィルタ２３５、２４０を通過したターゲット混合物２３０を受け取って、ターゲット位置１０５に液滴２１４のタイプでターゲット混合物を供給する。この目的のために、供給システム２４５は、ターゲット混合物の液滴２１４を形成するためにターゲット混合物２３０が流出するオリフィス２５５を定めるノズル２５０を含むことができる。圧電アクチュエータのようなアクチュエータにより液滴２１４の出力を制御することができる。更に、供給システム２４５は、ノズル２５０の下流で調節のための又は方向付けのための構成要素２６０を含むことができる。ノズル２５０及び／又は方向付けのための構成要素２６０は、ターゲット位置１０５に液滴２１４（ターゲット材料及び遥かに少なくなった不純物を含むように濾過されたターゲット混合物２３０である）を誘導する。

【0058】

制御システム１２６は、レベルセンサ２１５、２２０から入力を受信して、所定の量の物質２２５を溶融するように加熱器を制御する。制御システム１２６は、チャンバ２００、２０５の各々の圧力及びパイプ２１０内の弁の開閉も制御する。第１及び第２のチャンバ２００、２０５の例示的な配置の説明は、米国特許第７，１２２，８１６号明細書に見られ、この特許は、全体が引用により本明細書に組み込まれている。

【0059】

上述したように、装置２２７は、ターゲット混合物２３０がターゲット混合物２３０から非ターゲット粒子のような不純物を取り除くために通過させられる第１及び第２のフィルタ２３５、２４０を含む。任意的である第１のフィルタ２３５は、焼結フィルタ又はメッシュフィルタとすることができる。第２のフィルタ２４０は、以下でより詳細に説明するように、対向する平坦な表面の間に形成された少なくとも１組の均一サイズの貫通孔を含む非焼結非メッシュフィルタであるフィルタとすることができる。第２のフィルタ２４０は、ターゲット混合物２３０に露出される表面を有し、第２のフィルタ２４０の露出表面積は、図１８Ａ及び図１８Ｂを説明する時により詳細に説明するように、第２のフィルタ２４０の横断方向広がりとして、同等の横断方向広がりを有する焼結フィルタの露出表面積の少なくとも１／１００とすることができる。一部の実施では、第１のフィルタ２３５も、対向する平面の間に形成された１組の均一サイズの貫通孔を含む非焼結非メッシュフィルタである。

【0060】

第１のフィルタ２３５は、第１の材料から製造することができ、第２のフィルタ２４０は、第１の材料と異なる第２の材料で製造することができる。このようにして、第１の材料がターゲット混合物２３０から非ターゲット粒子を適切に取り除かない場合に、又はターゲット材料が第１の材料を第１のフィルタからターゲット混合物２３０に浸出させる場合に、第１の材料により適切に得られない利点が得られるように、第１の材料と異なるように第２の材料を選択することができる。従って、第２の材料は、浸出した第１の材料をターゲット混合物２３０から取り除くか、又はターゲット混合物２３０から他の非ターゲット粒子をより適切に取り除くように選択することができる。例えば、第１の材料がチタンである場合に、第２の材料はタングステン又はガラスとすることができる。

【0061】

更に、第２のフィルタ２４０の孔は、第１のフィルタ２３５の孔の断面幅と異なる断面幅を有することができる。従って、１つの実施では、第２のフィルタ２４０の孔は、第１のフィルタ２３５の孔の断面幅よりも小さい断面幅を有する。このようにして、第２のフィルタ２４０は、ターゲット混合物２３０内のより小さい非ターゲット粒子を取り除くように設計される。他の実施では、第２のフィルタ２４０の孔は、第１のフィルタ２３５の孔の断面幅に等しいかこれよりも大きい断面幅を有する。このようにして、第２のフィルタ２４０は、第１のフィルタ２３５によりターゲット混合物２３０内に導入された非ターゲット粒子を取り除くように設計することができる。

【0062】

第２のフィルタ２４０の１組の均一サイズの貫通孔の各孔は、ターゲット材料が錫である実施では、１０μｍよりも小さい断面幅を有することができる。第２のフィルタ２４０の組内の貫通孔の各々の断面幅は、第２のフィルタ２４０の組内の他の孔の各々の断面幅から２０％を超えずに変動するように構成することができ、このようにして、第２のフィルタ２４０は、１組の「均一サイズの」孔を有すると呼ぶことができる。更に、第２のフィルタ２４０の孔の各々の断面幅は、オリフィス２５５の断面幅よりも小さい。

【0063】

貫通孔の幅は、図２に説明された縦方向２４１に垂直である平面である横の平面断面に沿って測定される距離である。縦方向２４１は、一般的に、第２のチャンバ２０５からノズル２５０に向けて進む時のターゲット混合物２３０が進む方向に沿って延びる。

【0064】

図３を参照すると、別の例示的なターゲット材料供給装置３２７は、第１のチャンバ３００及びパイプ３１０により第１のチャンバ３００に流体的に結合された第２のチャンバ３０５を含むという点において、装置２２７と同様に設計される。装置２２７と装置３２７を区別する点は、装置３２７は、第１のチャンバ３００と第２のチャンバ３０５の間に置かれる第１のフィルタ３３５を含み、一方、装置２２７の第１のフィルタ２３５は、第２のチャンバ２０５と供給システム２４５の間に存在するという点である。

【0065】

図４を参照すると、別の例示的なターゲット材料供給装置４２７は、第１のチャンバ４００及びパイプ４１０により第１のチャンバ４００に流体的に結合された第２のチャンバ４０５を含むという点において装置２２７と同様に設計される。装置２２７と装置４２７を区別する点は、装置４２７は第１のフィルタがなく、第２のチャンバ４０５と供給システム４４５の間に置かれるフィルタ４４０のみを含むという点である。

【0066】

次に、フィルタがどのようにターゲット材料供給装置内に固定されるかの説明と共に、図２及び図３の第２のフィルタ２４０、３４０又は図４のフィルタ４４０とすることができ又は図２及び図３のフィルタ２３５、２４０及び３３５、３４０とすることができる例示的なフィルタの説明を図５〜図１４Ｂを参照して行う。まず図５を参照すると、フィルタ５４０は、第２のチャンバ５０５の開口部５６５の近くに配置される。フィルタ５４０は、第２のチャンバ５０５の外面５６７と供給システム５４５を収容する保持具５７１の面５６９の間に装着される。この装着は、ターゲット混合物５３０がフィルタ５４０内であってフィルタ５４０の縁部周りにはない貫通孔を通過するようにフィルタ５４０の縁部５７３が面５６７、５６９で気密密封されるというようなものである。例えば、Ｏリング及び／又は金属ガスケットのようなあらゆる適切な密封システム５７５を使用して縁部５７３を面５６７、５６９間に気密密封することができる。

【0067】

図６Ａ及び図６Ｂも参照すると、フィルタ５４０は、第２のチャンバ（又はリザーバ５０５）に面する第１の平坦面６７７及びノズル５５０のオリフィス５５５に面する第２の平坦面６７９を有する固相のシート状のバルク物質で形成される。バルク物質の材料は、濾過すべきターゲット混合物と適合するように選択され、バルク物質は、金属、金属合金、又は非金属とすることができる。

【0068】

フィルタ５４０は、バルク物質内に形成されて第２の平坦面６７９から延びる複数の貫通孔６８０を含む。孔６８０は、ターゲット混合物５３０を保持する第２のチャンバ（又はリザーバ）５０５に第１の端部６８１で流体的に結合され、ノズル５５０のオリフィス５５５に第２の端部６８３（第２の平坦な表面６７９にある）で流体的に結合される。一部の実施では、孔６８０の全ては、ターゲット混合物がフィルタ５４０の孔６８０の全てを完全に通過することができるように貫通孔である。

【0069】

フィルタ５４０の少なくとも１組の貫通孔６８０は、断面幅６８５が互いから最大許容値を上回って変動しないという点において均一サイズである。従って、例えば、各貫通孔６８０の組の断面幅６８５は、他の貫通孔６８０の組の各々の断面幅６８５から２０％を超えずに変動する可能性がある。この例示的な方法により、フィルタ５４０は、均一サイズの孔を有していない焼結フィルタと異なる設計で形成される。

【0070】

フィルタ５４０における貫通孔６８０の数及び貫通孔６８０の断面幅６８５は、フィルタ５４０を通過させるべき特定のターゲット材料、フィルタ５４０により阻止すべき非ターゲット粒子、又はフィルタ５４０にわたって維持する必要な圧力降下に基づいて選択することができる。例えば、貫通孔６８０の数及び貫通孔６８０の各々の断面幅６８５は、ターゲット混合物５３０がフィルタ５４０とノズル５５０の間の容積５４７を満たし、かつターゲット混合物５３０がノズルオリフィス５５５を通過した後にフィルタ５４０にわたる圧力降下を無視することができるように選択することができる。貫通孔６８０の断面幅６８５は、幅６８５が阻止すべき非ターゲット粒子のサイズよりも小さいように、阻止すべき非ターゲット粒子のサイズに基づいて選択することができる。例えば、断面幅６８５は、約１０μｍ未満とすることができる。

【0071】

更に、孔６８０は、各貫通孔６８０がチャンネルを形成するのに十分に長い距離で第２の平坦面６７９から延びる所定の高さ６８７を有するという点において「チャンネル」を形成することができる。例えば、一部の実施では、その貫通孔６８０の断面幅６８５よりも大きいか又はそれに等しいように特定のチャンネル孔６８０の高さ６８７を定めることができる。このようにして、充填材料５４０は、メッシュと異なる設計で形成され、その理由は、フィルタ５４０は、少なくとも１つの平坦面６７７、６７９を有するからであり、かつフィルタ５４０の孔６８０の各々がチャンネルとして形成されたからであり、各チャンネルは、チャンネルの断面幅６８５の少なくとも７５％、少なくともチャンネルの断面幅６８５の１００％、又はチャンネルの断面幅６８５の１００％よりも大きい所定の高さ６８７を有する。例えば、断面幅６８５が１μｍである場合に、高さ６８７は、１μｍよりも大きいとすることができる、１つの特定の実施形態において、高さ６８７は、１０μｍとすることができる。

【0072】

フィルタ５４０は、この実施では、複数の開口部６９０も含み、各開口部６９０は、開口部６９０が１群６９１の貫通孔６８０にリザーバ５０５を流体的に結合するようにリザーバ５０５と１群６９１の貫通孔６８０に面する第１の平坦面６７７との間を延びる。各開口部は、断面幅６９３を有し、群６９１内の各貫通孔６８０は、貫通孔６８０が流体的に結合される開口部６９０の断面幅６９３よりも小さい断面幅６８５を有する。

【0073】

貫通孔６８０は、円筒形とすることができ、すなわち、円筒形又はほぼ円筒形である断面形状を有することができる。貫通孔６８０は、軸線６８９（貫通孔８０の縦方向２４１に垂直）に沿って均一な断面幅６８５を有することができる。

【0074】

あらゆる適切な方法を使用して貫通孔６８０を形成することができる。図７〜図１４Ｂでは、貫通孔をバルク物質７４３にエッチングする例示的方法が示されており、段階を以下で詳述する。

【0075】

図７を参照すると、本方法は、第１の平坦面７７７及び第２の対向する仮り平坦面７６９を有するバルク物質７４３から始まる。バルク物質７４３は、あらゆる規格機械加工又は成形加工処理を使用して形成することができる。バルク物質７４３は、ターゲット材料に対して有害に反応しないあらゆる適切な材料で製造することができる。従って、ターゲット材料が錫である場合に、バルク物質７４３は、タングステンとすることができる。更に、１つの実施では、バルク物質７４３の幅７５３は、約２ｍｍ〜約１０ｍｍ間とすることができ、バルク物質７４３の高さ７５７は、幅７５３の約１０％〜約５０％間とすることができ、幅７５３は、上述の例示的な高さ７５７に対しては約０．２ｍｍ〜約５ｍｍ間になる。バルク物質７４３の幅７５３及び高さ７５７は、形成すべきフィルタの用途、ノズルの構成、リザーバ、フィルタ内に形成すべき孔の最終的なサイズ、及びフィルタにわたる圧力差に基づいて選択される。

【0076】

図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、複数の開口部７９０は、バルク物質７４３内に形成され、開口部７９０は、第１の面７７７から仮りの第２の表面７６９に延びる。開口部は、開口部のアレイ（図８Ａに示すような規則正しいパターン）として形成することができ、又は物質７４３を通してランダムに設けることができる。一部の実施では、開口部７９０は、フライス加工又は穴加工のような標準的な機械加工処理を使用して形成される。物質７４３が従来の技術を使用して機械加工するには硬すぎる物質である他の実施では、開口部７９０は、放電加工（ＥＤＭ）を使用して形成することができる。他の実施では、開口部７９０は、リソグラフィ又はエッチング法を使用して形成される。

【0077】

形成される開口部７９０の数及び各開口部７９０の幅７９３は、バルク物質７４３の圧力限界及び濾過に必要とされる望ましい孔数によって少なくとも部分的に決まる。バルク物質７４３がタングステンである実施では、開口部７９０の幅７９３は、約２０μｍ〜約５００μｍ間の範囲とすることができる。

【0078】

次に図９を参照すると、開口部７９０は、各々バルク物質７４３に対する適切な差動エッチングを示す充填材料物質９９３で充填される。バルク物質７４３がタングステンである場合に、充填材料物質９９３は、リソグラフィ用途で用いられるあらゆるエッチング可能なポリマー又は他の物質とすることができる。図１０を参照すると、充填材料物質９９３は、仮りの第２の表面７６９と面一であるように研磨される。次に、図１１に示すように、バルク物質７４３を構成する材料の層１１４３を第２の仮設表面７６９上に堆積させる。従って、一例として、バルク物質７４３がタングステンで製造される場合に、層１１４３は、タングステンで製造される。バルク物質７４３が約１ｍｍの高さ７５７及び約５ｍｍの幅７５３を有する実施では、層１１４３の厚み１５７は、約５μｍと約１５μｍの間とすることができる。

【0079】

次に、図１２に示すように、例えば、エッチングにより充填材料物質９９３を取り除いて開口部６９０を形成する。その後に、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、フォトレジスト１３９５を層１１４３に付加し、フォトレジスト１３９５を孔１３９７でパターン化する。図１４Ａ及び図１４Ｂを参照すると、バルク物質７４３は、貫通孔６８０を形成するためにフォトレジストのパターン化された孔１３９７をバルク物質７４３に移動するようにエッチングされる。貫通孔６８０が形成された後に、フォトレジスト１３９５を取り除いて、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、完成したフィルタを形成する。

【0080】

図１５を参照すると、別の実施では、フィルタ１５４０を毛細管アレイとして形成することができる。フィルタ１５４０を第２のチャンバ５０５の開口部１５６５の近くに配置して、第２のチャンバ５０５の外面１５６７と供給システム５４５を収容する保持具１５７１の面１５６９との間に装着する。この装着は、ターゲット混合物５３０がフィルタ１５４０内であってフィルタ１５４０の縁部周りにはない貫通孔を通過するようにフィルタ１５４０の縁部１５７３が面１５６７、１５６９で気密密封されるように構成される。例えば、Ｏリング及び／又は金属ガスケットのようなあらゆる適切な密封システム１５７５を使用して、縁部１５７３を面１５６７、１５６９間に気密密封することができる。

【0081】

図１６及び図１７も参照すると、フィルタ１５４０は、第２のチャンバ（又はリザーバ５０５）に面する第１の平坦面１６７７及びノズル５５０のオリフィス５５５に面する第２の平坦面１６７９を有する固相のシート状のバルク物質で形成される。バルク物質１６４３の材料は、高い圧力差に耐えることができるように選択される。一部の実施では、バルク物質１６４３は、チタンで製造される。バルク物質１６４３は、平行化された孔構造体１６８０に対応する形状を有するテーパのついた通路１６６９と共に形成され、平行化された孔構造体１６８０は、フィルタリングすべきターゲット混合物５３０と適合するあらゆる材料で製造される。一部の実施では、構造体１６８０は、ガラスのような非金属で製造される。

【0082】

平行化された孔構造体１６８０は、クラッディング１６９３及びテーパのついた通路１６６９に収まる内側領域１６９７を含み、貫通孔は、内側領域１６９７内に形成される。領域１６９７の貫通孔は、フィルタ５４０の各貫通孔６８０の断面幅６８５に同等の断面幅を有することができる。例えば、内側領域１６９７の各貫通孔の断面幅は、錫のようなターゲット材料に対しては約０．５μｍ〜約２０μｍ間とすることができる。更に、内側領域１６９７の各貫通孔の高さは、約１〜１０ｍｍ間とすることができる。領域１６９７は、少なくとも１０，０００個の貫通孔を含むことができる。

【0083】

領域１６９７に形成された貫通孔は、第２の平坦面１６７９と第１の平坦面１６７７の間を延び、かつターゲット混合物５３０を保持する第２のチャンバ（又はリザーバ）５０５に第１の端部１６８１で流体的に結合され、かつノズル５５０のオリフィス５５５に第２の端部１６８３で流体的に結合される。

【0084】

フィルタ１５４０の少なくとも１組の貫通孔は、断面幅が互いから最大許容値を上回って変動しないという点において均一サイズとすることができる。従って、例えば、各貫通孔の組の断面幅は、他の貫通孔の組の各々の断面から２０％を超えずに変動する可能性がある。このようにして、フィルタ１５４０は、均一サイズの孔を有していない焼結フィルタと異なる設計で形成される。

【0085】

更に、フィルタ１５４０における貫通孔の数及び貫通孔の各々の断面幅は、フィルタ１５４０を通過させるべき特定のターゲット材料、フィルタ１５４０により阻止すべき非ターゲット粒子、又はフィルタ１５４０にわたって維持する必要な圧力降下に基づいて選択することができる。例えば、貫通孔の数及び貫通孔の各々の断面幅は、ターゲット混合物５３０がフィルタ１５４０とノズル５５０の間の容積１５４７を満たし、かつターゲット混合物５３０がノズルオリフィス５５５を通過した後にフィルタ１５４０にわたる圧力降下を無視することができるように選択することができる。貫通孔の断面幅は、幅が阻止すべき非ターゲット粒子のサイズよりも小さいように、阻止すべき非ターゲット粒子のサイズに基づいて選択することができる。

【0086】

更に、フィルタ５４０に関して上述したように、フィルタ１５４０の貫通孔は、各貫通孔がチャンネルを形成するのに十分に長い十距離で第２の平坦面１６８３から延びる所定の高さを有するという点で「チャンネル」を形成することができる。例えば、そのチャンネル孔の断面幅よりも大きいか又はそれに等しいように特定のチャンネル孔の高さを形成することができる。このようにして、充填材料１５４０は、メッシュと異なる設計で形成され、その理由は、フィルタ１５４０は、少なくとも１つの平坦面１６７７、１６７９を有するからであり、かつフィルタ１５４０の孔の各々がチャンネルとして形成されるからである。各チャンネルは、少なくともチャンネルの断面幅の７５％、少なくともチャンネルの断面幅の１００％、又はチャンネルの断面幅の１００％よりも大きい所定の高さを有する。

【0087】

フィルタ１５４０の貫通孔は、円筒形とすることができ、すなわち、円筒形又はほぼ円筒形である断面形状を有することができる。更に、貫通孔は、貫通孔の軸線１６８９に沿って均一な断面幅を有することができる。

【0088】

フィルタ１５４０の領域１６９７における貫通孔は、カリフォルニア州キャンベル所在の「Ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ Ｈｏｌｅｓ，Ｉｎｃ．」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄｈｏｌｅｓ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ．ｈｔｍｌ）より詳述されるように、ガラス線引法、エッチング法を使用して、又は引抜き管構造を使用して形成される。

【0089】

図１８Ａ及び図１８Ｂも参照すると、フィルタ１８４０は、フィルタ１８４と同等の横断方向広がりＴＥを有する焼結フィルタ１８９８の隣に示されている。フィルタ１８４０は、上述のフィルタの一般化表現であり、図Ｉ８Ａでは尺度通りに描かれておらず、単に以下の説明のための関連を示すために示されている。横断方向広がりＴＥは、フィルタ８４０を通るターゲット混合物の流量により定められた縦方向２４１に対して横断方向である方向に沿って延びるフィルタ１８４０又は焼結フィルタ１８９８のサイズである。フィルタ１８４０は、縦方向２４１に対して横断方向である平面に沿って延びる表面１８７７を有し、焼結フィルタ１８９８は、縦方向２４１に対して横断方向である平面に沿って延びる表面１８９９を有する。表面１８７７は、フィルタ１８４０に衝突するターゲット混合物の非ターゲット粒子の少なくとも一部を取り除く貫通孔の近くの表面であり、従って、ターゲット混合物は、表面１８７７に接触する。

【0090】

ターゲット材料供給装置に使用される時に、フィルタ１８４０は、ターゲット混合物に露出される表面積を有し、これをフィルタ１８４０の露出表面積と呼び、焼結フィルタ１８９８は、ターゲット混合物に露出される表面積を有し、これをフィルタ１８９８の露出表面積と呼ぶ。フィルタ１８４０及び焼結フィルタ１８９８が同じ横断方向広がりを有する状況では、フィルタ１８４０の露出表面積は、焼結フィルタ１８９８の露出表面積を有意に下回る。従って、例えば、フィルタ１８４０及び焼結フィルタ１８９８が同じ横断方向広がりを有する場合に、フィルタ１８４０の露出表面積は、焼結フィルタ１８９８の露出表面積の１／１００を下回り、フィルタ１８４０の露出表面積は、焼結フィルタ１８９８の露出表面積の１／１０，０００よりも小さいか、又はフィルタ１８４０の露出表面積は、焼結フィルタ１８９８の露出表面積の１／１，０００，０００よりも小さい。

【0091】

露出表面積のこの著しい低減のために、フィルタ１８４０は、同じ横断方向広がりの焼結フィルタ１８９８よりも詰まる可能性が低く、かつ非ターゲット粒子を阻止しながら焼結フィルタ１８９８よりも簡単にターゲット材料を通過させる。

【0092】

他の実施も、以下の特許請求の範囲内である。

【0093】

例えば、ターゲット材料供給装置１２７は、１つのチャンバのみ又は２つよりも多いチャンバを有することができる。均一サイズの貫通孔及び／又はより小さい表面積を有するフィルタがターゲット混合物のリザーバとノズルの間に置かれる限り、状況に基づいて、装置２７のチャンバのいずれの後にもフィルタを置くことができる。

【0094】

例えば、フィルタ２４０、３４０、４４０は、ふるいを生成するようにチャンネル孔のアレイをミクロ機械加工することにより、ターゲット材料と適合する材料（セラミックのような）のファイバ束を組み込むことにより、ノズルに溶融される石英のより大きい断面内に濾材料（石英のような）を置くことにより、又は原位置フリットフィルタ（例えば、クロマトグラフィー毛細管）を有する石英管を用いて形成することができる。

【符号の説明】

【0095】

２２５ バルク物質
２２７ ターゲット材料供給装置
２３０ ターゲット混合物
２３５ 第１のフィルタ
２４０ 第２のフィルタ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13A】

【図13B】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18A】

【図18B】