用于材料供应设备的过滤器 |
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| 申请号 | CN201280024335.6 | 申请日 | 2012-03-20 | 公开(公告)号 | CN103561839B | 公开(公告)日 | 2017-03-01 |
| 申请人 | ASML荷兰有限公司; | 发明人 | I·V·福缅科夫; W·N·帕特洛; G·O·瓦斯恩冦; W·奥尔德姆; | ||||
| 摘要 | 一种在目标材料供应设备中使用的 过滤器 ，该过滤器包括具有第一平坦表面和第二平坦表面以及多个通孔的薄片。第一平坦表面与保持有目标混合物的储蓄容器 流体 连接，该目标混合物包括目标材料和非目标微粒。通孔从第二平坦表面延伸并在第二平坦表面处流体联接至 喷嘴 孔。薄片具有暴露于目标混合物的表面积，该暴露表面积不大于与该薄片具有相同横向范围的 烧结 过滤器的暴露表面积的百分之一。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于将目标材料供应至目标位置的设备，所述设备包括： |
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| 说明书全文 | 用于材料供应设备的过滤器[0001] 相关申请的交叉引用 [0002] 本申请要求2011年5月20日提交的名称为“FILTER FOR MATERIAL SUPPLY APPARATUS”的美国实用专利申请系列号13/112,784的优先权，代理案卷号002-045001/2010-0031-01，其全部内容以参见的方式纳入本文。 技术领域[0003] 本发明涉及在目标材料供应装置中使用的过滤器。 背景技术[0005] 用于产生远紫外光的方法包括，但不限于，将具有例如：氙、锂或锡元素的材料转换成等离子态，该等离子态具有在远紫外范围内的射线。在一个这样的方法中，经常称为激光等离子体（“LLP”），所需的等离子体可通过用可称为驱动激光的放大光束照射目标材料来产生，目标材料可以是例如微滴、流或串的形式。这个过程中，等离子体通常在一个封闭的器皿中产生，例如真空腔，并使用各种类型的测量设备来监测。 发明内容[0006] 在一些通常方面，设备将目标材料供应到目标位置。设备包括储蓄容器，该储蓄容器保持目标混合物，该目标混合物包括目标材料和非目标材料；第一过滤器，目标混合物经过该第一过滤器；第二过滤器，目标混合物经过该第二过滤器；以及供应系统，该供应系统接收已经经过第一和第二过滤器的目标混合物，并将该目标混合物供应至目标位置。第二过滤器 包括一组通孔，该组通孔具有均匀尺寸的横截面宽度，并具有暴露于目标混合物的表面积，该暴露表面积不大于与第二过滤器具有相同横向范围的烧结过滤器的暴露表面积的百分之一。 [0007] 实施例可包括一个或多个以下特征。例如，第二过滤器可接收已经经过第一过滤器的目标混合物。或者，第一过滤器可接受已经经过第二过滤器的目标混合物。 [0008] 第二过滤器可包括另一组均匀尺寸的通孔，该另一组的均匀尺寸通孔的横向尺寸不同于所述一组均匀尺寸通孔的横向尺寸。 [0009] 第一过滤器可从烧结过滤器和网眼过滤器组中选择。 [0010] 第一过滤器还包括一组通孔，该组通孔具有均匀尺寸的横截面宽度，并可具有暴露于目标混合物的表面积，该暴露表面积不大于与第二过滤器具有相同横向范围的烧结过滤器的暴露表面积的百分之一。第一过滤器组的通孔的横截面宽度可与第二过滤器组的通孔的横截面宽度不同。 [0011] 第二过滤器可具有沿纵向方向的厚度，该沿纵向方向的厚度足够大以承受跨越第二过滤器的压差。 [0012] 在第二过滤器的通孔组中的每个孔可具有小于10μm的横截面宽度。第二过滤器的通孔组中的每个孔的横截面宽度相对第二过滤器的通孔组中的每个其它孔的横截面宽度其变化不多于20%。 [0013] 供应系统可包括喷嘴，该喷嘴限定目标混合物所经过的孔。喷嘴可引导目标混合物通过孔朝向目标位置。第二过滤器的通孔组中的每个孔的横截面宽度以小于喷嘴孔的横截面宽度。供应系统构造成产生目标材料的微滴。 [0015] 在第二过滤器中的通孔组可有阻挡至少一些非目标微粒的大小。 [0016] 目标混合物可以是流体。流体可以是液体、气体或在某种程度而言是塑性固体。 [0017] 第二过滤器可以由玻璃或钨制成。第二过滤器可以是非网眼和非烧结过滤器。 [0018] 第二过滤器可包括蚀刻孔或准直毛细孔。第一过滤器可以是烧结过滤器。第二过滤器可包括微加工孔。 [0019] 第一过滤器可包括有阻挡至少一些非目标微粒的大小的孔。第二过滤器可包括有阻挡至少一些非目标微粒的大小的孔。 [0020] 第二过滤器可由不同于第一过滤器的材料的材料制成。第二过滤器可以由玻璃制成。 [0021] 目标材料可以是纯锡。在这种情况下，第一过滤器可以由较佳地与锡不相容（不兼容）的材料制成，例如，第一过滤器的材料可容易地被锡腐蚀或侵蚀。例如，第一过滤器可由钛、不锈钢或在烧结后可成形、可烧结、可延展以足以来承受安装的材料制成。在这种情况下，第二过滤器与锡较相容（相兼容）。例如，第二过滤器可由玻璃、钨、镍、其它耐高温金属、石英或合适的陶瓷材料制成（诸如氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮化钛等） [0022] 在其它的通常方面，设备包括储蓄容器，该储蓄容器保持：包括目标材料和非目标材料的目标混合物；目标混合物经过的第一过滤器，第一过滤器由第一材料制成；目标混合物经过的第二过滤器，第二过滤器由不同于第一材料的第二材料制成；接收已经经过第一和第二过滤器的目标混合物并将目标混合物供应至目标位置的供应系统；辐射源，辐射源将辐射供应至目标位置以因此撞击目标混合物；以及收集系统，该收集系统捕获并引导由通过辐射撞击的混合物而产生的远紫外光。实施例可包括一个或多个以下特征。例如，第二过滤器可接收已经经过第一过滤器的目标混合物。 [0023] 目标材料可包括锡以及第二材料可包括玻璃或钨。第二过滤器可包括具有均匀尺寸横截面宽度的通孔组。 [0024] 在另一个通常方面，在目标材料供应设备中使用的过滤器包括多个通孔，该多个通孔在第一端流体联接至储蓄容器，该储蓄容器保持包括目标材料和非目标微粒的目标混合物，并且在第二端流体联接至喷嘴孔。过滤器的多个通孔的每个通孔的横截面宽度相对多个的通孔的每个其它通孔的横截面宽度其变化不多于20%，并且多个通孔的每个孔的横截面宽度比孔的高度小。 [0025] 实施例可包括一个或多个以下特征。例如，通孔可以是圆筒形形状。 多个通孔的数量和横截面宽度可选择，这样在目标混合物充满在过滤器和喷嘴之间的容积且目标混合物流过喷嘴孔之后，跨越过滤器的压降是可以忽略的。通孔的横截面宽度可有阻挡至少一些非目标微粒的大小。 [0026] 过滤器可由与目标材料相容的材料制成。如果目标材料包括锡，过滤器可由钨或玻璃或其它陶瓷制成。 [0027] 每个孔可具有圆形横截面，且孔的横截面宽度可以是其圆形横截面的直径大小。 [0028] 过滤器还包括多个开口，每个开口在储蓄容器的第一端和孔组之间，这样该开口将储蓄容器的第一端流体联接至孔组。每个开口可具有横截面宽度，且在孔组中的每个孔可具有比开口横截面宽度小的横截面宽度，该开口与孔流体联接。每个开口可具有圆形横截面，且开口的横截面宽度可以是其圆形横截面的直径大小。孔的横截面宽度可有阻挡至少一些非目标微粒的大小。 [0029] 在另一个通常方面，用于在目标材料供应设备中的过滤器包括多个通孔，该多个通孔在第一端流体联接至保持目标混合物的储蓄容器，该目标混合物包括目标材料和非目标微粒，并且多个通孔在第二端处流体连接至喷嘴孔；以及多个开口，每个开口在储蓄容器的第一端和通孔组之间，这样开口将储蓄容器的第一端流体联接至通孔组。每个开口可具有横截面宽度，且在通孔组中的每个通孔可具有比开口横截面宽度小的横截面宽度，该开口与通孔流体联接。 [0030] 实施例可包括一个或多个以下特征。例如，通孔可以是圆筒形并且沿通孔的轴线长度具有均匀横截面宽度。通孔可以作为毛细管阵列形成。 [0031] 多个开口可限定在面向储蓄容器的第一表面和通孔组之间。多个通孔可限定在面向喷嘴的第二表面和多个开口之间。 [0032] 在其它的通常方面，用于产生光的装置包括辐射源，该辐射源将辐射供应至目标位置；供应系统，该供应系统将目标混合物供应至目标位置，这样当在目标混合物的目标材料由供应的辐射照射时，等离子体形成；以及过滤器，该过滤器构造成在目标混合物到达目标位置之前从目标混合物移除至少一些非目标微粒。过滤器包括多个通孔，该多个通孔在第一端流 体联接至保持目标混合物的储蓄容器，该目标混合物包括目标材料和非目标微粒，并且多个通孔在第二端流体联接至供应系统；以及多个开口，每个开口在储蓄容器的第一端和通孔组之间，这样，开口将储蓄容器的第一端流体联接至通孔组。 [0033] 实施例可包括一个或多个以下特征。例如，每个开口可具有横截面宽度，且在通孔组中的每个通孔可具有比开口横截面宽度小的横截面宽度，该开口与通孔流体联接。 [0034] 在另一个常用方面，用于在目标材料供应设备中的过滤器包括薄片，该薄片具有第一平坦表面和与相对的第二平坦表面，第一平坦表面与储蓄容器流体连接，该储蓄容器保持包括目标材料和非目标微粒的目标混合物；以及多个通孔，该多个通孔从第二平坦表面上延伸并在第二平坦表面处流体联接至喷嘴孔。薄片具有暴露于目标混合物的表面积，该暴露表面积不大于与该薄片具有相同横向范围的烧结过滤器的暴露表面积的百分之一。 [0035] 实施例可包括一个或多个以下特征。例如，暴露表面积可以不大于与该薄片具有相同横向范围的烧结过滤器的暴露表面积的万分之一.过滤器还可包括从第一平坦表面延伸的多个开口，每个开口将通孔组流体联接至储蓄容器。 [0036] 在其它通常方面，过滤的方法包括：在储蓄容器中保持包括目标材料和非目标微粒的目标混合物；使用第一过滤器移除目标混合物中至少一些非目标微粒；使用具有其尺寸横截面宽度均匀的通孔组的第二过滤器移除目标混合物的至少一些非目标微粒；使用供应系统控制经过第二过滤器的目标混合物流量；以及引导经过第二过滤器的目标混合物至目标位置，该目标位置接收放大光束以因此将目标混合物的目标材料转换成等离子态。 [0037] 实施例可包括一个或多个以下特征。例如，使用第二过滤器移除目标混合物的至少一些非目标微粒可包括移除目标混合物在经过第一过滤器之后剩余的至少一些非目标微粒。 [0038] 方法还包括使用第二过滤器移除由第一过滤器引入目标混合物的目标混合物的至少一些非目标微粒。 [0041] 图2－4是图1的光源的示例目标材料供应设备的示意性剖视图。 [0042] 图5是显示了在图2－4的目标材料供应设备中的示例过滤器设计的示意性剖视图； [0043] 图6A是显示了可用在图5设计中的示例过滤器的示意性剖视图； [0044] 图6B是显示了图6A的过滤器放大部分的示意性剖视图，该图6A的过滤器放大部分显示了形成在其中的孔的细节； [0045] 图7是用于形成图6A和6B中的过滤器的大块基质的示意性剖视图； [0046] 图8A是图7的大块基质的俯视图，其显示了在其中形成的开口； [0047] 图8B是沿着图8A的大块基质中的线8B-8B剖取的剖面图； [0048] 图9－12、13A和14A是显示在从图7的大块基质形成图6A和6B的过滤器的过程中的每个步骤的剖面图； [0049] 图13B是图13A的大块基质的一部分放大的示意性剖视图； [0050] 图14B是图14A的大块基质的一部分放大的示意性剖视图； [0051] 图15是显示了在图2－4的目标材料供应设备中的示例过滤器设计的示意性剖视图； [0052] 图16是用于形成在图15中的过滤器的大块基质的示意性剖视图； [0053] 图17是图15中的过滤器的示意性剖视图； [0054] 图18A是可在图2－4的目标材料供应设备中使用的示例非网眼、非烧结过滤器的立体图；以及 [0055] 图18B是可在图18A的示例过滤器的具有相同横向范围的示例烧结过滤器的立体图。 具体实施方式[0056] 参见图1，激光等离子体远紫外（LLP EUV）光源100通过用放大的光束110在目标位置105处照射目标混合物114形成，该放大的光束110沿 着线束路径朝向目标混合物114传播。目标位置105，也称作照射现场，在真空腔室130的内部107中。当放大的光束110撞击目标混合物114时，在目标混合物114中的目标材料转换成等离子体状态，该等离子体状态具有有在远紫外线（EUV）范围内的射线的元素。产生的等离子体具有取决于在目标混合物中的目标材料的成分的某些特征。114.这些特征可包括由等离子体产生的EUV光的波长，以及从等离子体释放出的碎片的类型和数量。 [0057] 光源100还包括目标材料输送输送系统125，该目标材料输送输送系统125输送、控制并引导呈液滴、液体流、固体微粒或串、包含在液滴中的固体微粒或包含在液体流中的固体微粒的形式的目标混合物114。目标混合物114包括诸如：例如水、锡、锂、氙或当转换成等离子态时具有在EUV范围中的射线的任何材料。例如，元素锡可作为纯锡（Sn）、锡化合物，例如SnBr4、SnBr2、SnH4，锡合金，例如锡镓合金、锡铟合金、锡铟镓合金或任何这些合金的组合来使用。目标混合物114还可包括诸如非目标微粒的杂质。这样，在没有杂质的情况下，目标混合物仅由目标材料制成。目标混合物114通过目标材料输送系统125输送至腔室130的内部107中，以及输送至目标位置105。 [0058] 本说明涉及在用于将在目标材料114中的杂质（诸如非目标微粒）移除的目标材料输送系统125中使用过滤器和过滤方法。光源100的部件的说明在目标材料输送系统125的详细说明之前首先作为背景来描述。 [0059] 光源100包括由于在激光系统115中的增益介质或各增益介质中的粒子数反转而产生放大的光束110的驱动激光系统115。光源100包括在激光系统115和目标位置105之间的束输送系统，该束输送系统包括束传输系统120和聚焦组件122。束传输系统120接收来自激光系统115的放大光束110，并在需要时引导（steer）并修正放大光束110，并将放大光束110输出至聚焦组件122。聚焦组件122接收放大的光束110并将束110聚焦至目标位置105。 [0060] 在一些实施例中，激光系统115可包括一个或多个用于提供一个或多个主要脉冲，在有些情况下，提供一个或多个预脉冲的光学放大器、激光 器和/或灯。每个光学放大器包括能高增益地光学地放大所需波长的增益介质、激励源和内部光学器。光学放大器可具有或不具有激光镜或其它形成激光腔的反馈装置。这样，即使没有激光腔，激光系统115由于在激光放大器的增益介质中的粒子数反转而产生放大的光束110。此外，如果有激光腔来提供足够的反馈至激光系统115，激光系统115可产生为相干激光束的放大的光束110。术语“放大的光束”包含来自仅放大但不是必须相干激光振荡的激光系统115的一个或多个光，和来自放大且还是相干激光振荡的激光系统115的光。 [0061] 在激光系统115中的光学放大器可包括作为增益介质的包括CO2的填充气体；并且可在约9100和约11000纳米（nm）之间，特别约在10600nm的波长下、在大于或等于1000的增益下放大光。用在激光系统115中的适当的放大器和激光器可包括脉冲激光装置，例如脉冲气体放电CO2激光装置，该脉冲气体放电CO2激光装置例如通过直流或者射频激励、运行于相对高的功率、例如10kw或者更高功率以及高脉冲重复频率、例如50kHz或以上频率产生约9300nm或约10600nm的辐射。在激光系统115中的光学放大器还可包括诸如水的冷却系统，当激光系统115以较高功能运行时可使用该冷却系统。 [0062] 光源100包括聚光反射镜135，该聚光反射镜具有孔140以允许放大的光束110经过并达到目标位置105。聚光反射镜135可以是，例如，具有在目标位置105处的主焦点和在中间位置145的副焦点（也称为中间焦点）的椭球面镜，在中间位置中，远紫外线（EUV）光可从光源100输出并可输入至例如集成电路光刻工具（未示出）。光源100还可包括开放端部的中空锥形罩150（例如：气锥体），开放端部的中空锥形罩从聚光反射镜135朝向目标位置105逐渐变细以减少等离子产生的碎片的数量，该等离子产生的碎片在允许放大光束110到达目标位置105的同时进入聚焦组件122和/或束输送系统120。为此，在罩中提供气流，引导该气流朝向目标位置105。 [0063] 光源100还可包括连接至微滴位置探测反馈系统156的主控制器155、激光控制系统157和束控制系统158。光源100可包括一个或多个提供输出 并将该输出提供到微滴位置探测反馈系统156的目标或微滴成像器160，该输出指示微滴例如相对于目标位置105的位置，微滴位置探测反馈系统156例如可计算微滴位置和轨道，从该微滴位置和轨道以逐微滴基础方式或平均方式计算出微滴位置误差。微滴位置探测反馈系统156因此将微滴位置错误作为输入提供至主控制器155。主控制器155可因此将激光位置、方向和定时更正信号例如提供至用于例如控制激光定时回路的激光控制系统157，和/或提供至束控制系统158以控制束输送系统120的放大光束的位置和成形以改变在腔室130中的束焦斑的位置和/或焦度。 [0064] 目标材料输送系统125包括目标材料输送控制系统126，该目标材料输送控制系统可操作以响应来自主控制器155的信号，例如，以修正由目标材料供应设备127释放的微滴的释放点以用于更正到达所期望目标位置105处的微滴中的误差。 [0065] 此外，光源100可包括光源探测器165，该光源探测器165计量一个或多个EUV光参数，包括但不限于脉冲能量、作为波长函数的能源分布、在波长的具体波段中的能量、波长的具体波段外的能量以及EUV密度和/或平均功率的模制角分布。光源探测器165通过主控制器155产生用于使用的反馈信号。例如，反馈信号可以指示在诸如激光脉冲的定时和焦点的参数中的误差，以为了有效和高效制造EUV光适当地在正确位置和时间截取微滴。 [0066] 光源100还可包括引导激光器175，该引导激光器用于对准光源100的各个部段，或用于辅助将放大的光束110引导至目标位置105。与引导激光器175连接的光源100包括计量系统124，该计量系统放置在聚焦组件122内以采样来自引导激光器175的光的一部分和放大的光束110。在其它实施例中，计量系统124放置在束输送系统120中。计量系统124包括采样或改道光的一部分（子集）的光学元素，这样的光学元素由任何可承受引导激光束和放大的光束110的能量的材料制成。由于主控制器155分析来自引导激光器175的取样光并使用这个信息通过束控制系统158来调整在聚焦组件122中的各部件，束分析系统由计量系统124和主控制器155所形成。 [0067] 这样，总而言之，光源100产生放大的光束110，该放大的光束沿着束路径以在目标位置105照射目标混合物114以将在混合器114中的目标材料转换成在EUV范围内发射光的等离子体。放大的光束110以基于激光系统115的设计和特性所确定的特定的波长（也称作源波长）运行。此外，当目标材料提供足够反馈返回至激光系统115中以产生相干激光时，或如果驱动激光系统115包括适当的光学反馈以形成激光腔时，放大的光束110可以是激光束。 [0068] 参见图2，在具体实例中,目标材料供应设备227包括两个腔室，第一腔室200（也可称作大块材料腔室）和第二腔室205（也可称作储蓄容器），该第二腔室通过管路210流体联接至第一腔室200，该管路210装备有阀以控制在第一腔室200和第二腔室205之间的材料流动。第一和第二腔室200、205通过独立的、主动压力控制器202、207气密地密封容积。第一和第二腔室200、205以及管路210可热联接至一个或多个加热器，该一个或多个加热器控制第一和第二腔室200、205以及管路210的温度。此外，设备227还可包括一个或多个液位传感器215、220，该一个或多个液位传感器监测在各自腔室200、205的每个中的物质的数量。液位传感器215、220的输出可被馈送至控制系统126，该控制系统也连接至压力控制器202、207。 [0069] 在操作中，操作者用大块物质225填充第一腔室20，并使用热联接至第一腔室200的加热器使物质225升温直到大块物质225变成流体，该流体可以是液体、气体或等离子体。最终流体称作目标混合物230，目标混合物230包括目标材料加上其它非目标微粒。非目标微粒是在目标混合物230中的杂质，其通过在设备227中的一个或多个过滤器（诸如第一和第二过滤器235、240）移除。管路210和第二腔室205还可通过它们各自的加热器被加热，以保持目标混合物230是流体。 [0070] 设备227还包括在第二腔室205的输出处的供应系统245，该供应系统245在第二过滤器240之后。供应系统245接收已经经过第一和第二过滤器235、240的目标混合物230，并将以微滴214的形式将目标混合供应至目标位置105。为此，供应系统245可包括限定孔255的喷嘴250，目标混合物230通过该喷嘴逸出以形成目标混合物的微滴214。微滴214的输出可通 过诸如压电致动器的致动器控制。此外，供应系统245可包括其它在喷嘴250下游的调节或引导部件260。喷嘴250和/或引导部件260将微滴214引导至目标位置105（微滴214是已经过滤过的以包含目标材料和少了很多的杂质的目标混合物230）。 [0071] 控制系统126接收来自液位传感器215、220的输入，并控制加热器以熔化给定量的物质225。控制系统126还控制在腔室200、205的每个中的压力和在管路210中的阀的打开和关闭。在美国专利第7,122,816号中描述披露了第一和第二腔室200、205的示例设置，该专利文献全部内容以参见方式纳入本文。 [0072] 如前所述，设备227包括第一和第二过滤器235、240，目标混合物230通过该第一和第二过滤器以将诸如非目标微粒的杂质从目标混合物230中移除。光学的第一过滤器235可以是烧结过滤器或网眼过滤器。第二过滤器240可以是非烧结的、非网眼的过滤器，该第二过滤器包括至少一组形成在如下面更具体描述的相对平坦表面之间形成的均匀尺寸通孔。第二过滤器240具有暴露于目标混合物230的表面，该第二过滤器240的暴露表面积不大于与第二过滤器具有相同横向范围的烧结过滤器的暴露表面积的百分之一，如在讨论图18A和18B时更详细地描述。在一些实施例中，第一过滤器235也是非烧结、非网眼过滤器，该非烧结、非网眼过滤器也包括一组形成在相对平坦表面之间的均匀尺寸通孔。 [0073] 第一过滤器235可由第一材料制成,以及第二过滤器240可由与第一材料不同的第二材料制成。以这种方式，如果第一材料还不能将非目标微粒从目标混合物230中充分移除或如果目标材料使第一材料从第一过滤器流失进入目标混合物230，那么第二材料可选择与第一材料不同，以提供由第一材料没有充分提供的好处。这样，第二材料可选择以从目标混合物230中移除流失的第一材料，或更加充分将其它非目标微粒从目标混合物230中移除。例如，如果第一材料是钛，则第二材料可以是钨或玻璃。 [0074] 此外，第二过滤器240的孔可具有不同于第一过滤器235的孔的横截面宽度的横截面宽度。这样，在一个实施例中，第二过滤器240的孔具有比第一过滤器235的孔的横截面宽度小的横截面宽度。以这种方式，第二 过滤器240将被设计成移除在目标混合物230中的较小的非目标微粒。在另一个实施例中，第二过滤器240的孔具有与第一过滤器235的孔的横截面宽度相同或比其大的横截面宽度。以这种方式，第二过滤器240可被设计成移除通过第一过滤器235引入目标混合物230中的非目标微粒。 [0075] 在目标材料是锡的实施例中，第二过滤器240的均匀尺寸通孔组的每个孔可具有小于10μm的横截面宽度。在第二过滤器240组中的每个通孔的横截面宽度可以构造成相对第二过滤器240组中的每个其它通孔的横截面宽度其变化不大于20%；以这种方式，第二过滤器240可以说具有一组“均匀尺寸”的孔。此外，第二过滤器240的每个孔的横截面宽度比孔255的横截面宽度小。 [0076] 通孔的宽度是沿着在横向平面中的横截面测量出的距离，该横向平面垂直于在图2中所标注出的纵向方向241。纵向方向241通常沿着目标混合物230从第二腔室205朝向喷嘴250行进时所行进的方向延伸。 [0077] 参见图3，另一个目标材料供应设备327示例设计成与设备227相似，在该设备中包括第一腔室300和通过管路310流体联接至第一腔室的第二腔室305。设备327与设备227的区别是设备327包括第一过滤器335，该第一过滤器335放置在第一腔室300和第二腔室305之间，而设备227的第一过滤器235是在第二腔室205和供应系统245之间。 [0078] 参见图4，目标材料供应设备427另一个示例被设计成与设备227相似，在该设备中包括第一腔室400和通过管路410流体联接至第一腔室400的第二腔室405。设备427与设备227的区别是：设备427没有第一过滤器而只包括过滤器440，该过滤器440放置在第二腔室 405和供应系统445之间。 [0079] 接下来参考图5-14B提供示例过滤器的说明，该过滤器可以是图2和图3中的第二过滤器240、340，或图4的过滤器440，或可以是图2和图3的两个过滤器235、240和335、340，与之一起还说明怎样在目标材料供应设备中固定过滤器。首先参见图5，过滤器540设置在第二腔室505的开口565附近。过滤器540安装在第二腔室505的外面567和容纳供应系统545的支架571的面569之间。安装是这样的：过滤器540的边缘573在面567、569处气密密封，这样目标混合物530流过在过滤器540内的通孔而不在过 滤器540的边缘周围流动。用任何适合的密封系统575，诸如O形环和/或金属垫圈，将边缘573气密密封在面567、569之间。 [0080] 仍参见图6A和6B，过滤器540由固态的大块薄片型物质制成，该固态的大块薄片型物质具有面向第二腔室（或储蓄容器505）的第一平坦表面677和面向喷嘴550的孔555的第二平坦表面679。大块物质的材料可选择与待过滤的目标混合物相容，以及该大块物质可以是金属、金属合金或非金属。 [0081] 过滤器540包括形成到大块物质并从第二平坦表面679延伸的多个通孔680。孔680在第一端681处流体连接至保持目标混合物530的第二腔室（或储蓄容器）505，并在第二端683（其在第二平坦表面679处）流体联接至喷嘴550的孔555。在一些实施例中，所有的孔680是通孔，这样目标混合物能全部通过过滤器540的每一个孔680。 [0082] 过滤器540的至少一组通孔680尺寸均匀，这种均匀在于它们的横截面宽度685的改变不超过相对彼此的最大可接受值。这样，例如，一组中的每个通孔680的横截面宽度685相对该组的其他通孔680的每个的横截面宽度其变化不多于20%。在这个示例方式中，过滤器540以不同于烧结过滤器的设计形成，不具有均匀尺寸孔。 [0083] 在过滤器540中的通孔680的数量和通孔680的横截面宽度685可基于具体的待经过过滤器540的目标材料、待通过过滤器540来阻挡的非目标微粒或跨越过滤器540的必须保持的压降来进行选择。例如，选择通孔680的数量和每个通孔680的横截面宽度685，使得在目标混合物530填充在过滤器540和喷嘴550之间的容积547且目标混合物530流过喷嘴孔555之后，跨越过滤器540的压降是可以忽略的。通孔680的横截面宽度685可基于将被阻挡的非目标微粒的尺寸来选择，这样宽度685比将被阻挡的非目标微粒的尺寸小。例如，横截面宽度685可以小于约10μm。 [0084] 此外，通孔680可形成“通道”，，其中，每个通孔680具有限定的高度687，该限定的高度从第二平坦表面679延伸足够长的距离以形成通道。例如，在一些实施例中，具体通道孔680的高度687可构造成大于或等于该通孔680的横截面宽度685。以这种方式，由于过滤器540具有至少 一个平坦表面677、679并且由于过滤器540的每个孔680作为通道形成，过滤器540以区别于网眼的设计形成；每个通道具有限定高度687，该限定高度687是该通道的横截面宽度685的至少75%、是该通道的横截面宽度685的至少100%或是该通道的横截面宽度685的100%以上。例如，如果横截面宽度685是1μm，则高度687可大于1μm，并且在一个具体实施例中，高度687可以是10μm。在这个实施例中，过滤器540还包括多个开口690，每个开口在面向储蓄容器505的第一平坦表面677和通孔680组691之间延伸，这样开口690将储蓄容器505流体联接至通孔680组691。每个开口可具有横截面宽度693，且在组691中的每个通孔680具有比开口690横截面宽度693小的横截面宽度685，该开口690与通孔680流体联接。 [0085] 通孔680可以是圆筒形形状的，即，它们可具有圆筒形或近似圆筒形的横截面形状。通孔680可沿着通孔680的轴线689（其垂直于纵向方向241）具有均匀的横截面宽度685。 [0086] 通孔680可使用任何适当的方法形成。在图7-14B中，显示的示例方法中，在大块物质743中蚀刻出通孔，在之后详细说明步骤。 [0087] 参见图7，方法从大块物质743开始，该大块物质具有第一平坦表面777和第二相对临时平坦表面769。大块物质743可使用任何标准机加工或制造工艺形成。大块物质743可以由不会对目标材料作出不利反应的任何适合的材料制成。这样，如果目标材料是锡，则大块物质743可以是钨。此外，在一个实施例中，大块物质743的宽度753在约2mm到约10mm之间，并且大块物质743的高度757可以在宽度753的约10%到约50%之间，用于上面提到的示例高度757可以在约0.2mm到约5mm之间。大块物质743的宽度753和高度757基于要形成的过滤器的应用、喷嘴的构造、储蓄容器、要形成在过滤器中的孔的最终尺寸以及跨越过滤器的压差来进行选择。 [0088] 参见图8A和8B，多个开口790形成在大块物质743中，开口790从第一表面777延伸至临时第二表面769。开口可以作为开口阵列形成（如图8A中所示的常规形式）或者它们可在整个物质743上随意放置。 [0089] 在一些实施例中，开口790使用标准机加工工艺，诸如磨或钻形成。 在另一些实施例中，其中的物质743太坚硬而不能使用传统技术进行机加工并且是导电的，则开口790可使用电火花加工（EDM）来形成。在其它实施例中，开口790使用光刻法和蚀刻技术来形成。 [0090] 形成的开口790的数量和每个开口790的宽度793至少部分由大块物质743的压力限制和用于过滤所需的孔的期望数量所确定。在实施例中，其中大块物质743是钨，开口790的宽度793可在约20μm到约500μm之间的范围。 [0091] 接下来参见图9，开口790每个都装有填装物物质993，该填装物物质呈现相对于大块物质的充分的微分蚀刻。填装物物质993可以是任何可蚀刻聚合物或者如果大块物质743是钨，则是用在光刻应用中的其它物质。参见图10，填装物物质993可以被修正以与第二临时表面769平齐。接下来，如图11中所示，组成大块物质743的材料层1143放置在第二临时表面769上。这样，作为举例，如果大块物质743是由钨制成的，层1143也由钨制成。在例子中，其中大块物质743具有约1mm的高度757和约5mm的宽度753，层1143的厚度1157可以在约5μm到约15μm之间。 [0092] 接下来，如图12所示，填装物物质993可通过例如蚀刻来移除以形成开口690。接下来，如图13A和13B中所示，光致抗蚀剂（光刻胶）1395应用至层1143并且光致抗蚀剂1395做成具有孔1397的样式。参见图14A和14B，蚀刻大块物质743以将光致抗蚀剂样式的孔1397转移到大块物质743中以形成通孔680。如图6A和6B中所示，在通孔680形成之后，则移除光致抗蚀剂1395以形成完整的过滤器。 [0093] 参见图15，在另一个实施例中，过滤器1540形成为毛细管阵列。设置在第二腔室505的开口1565附近的过滤器1540安装在第二腔室505的外面1567和容纳供应系统545的支架1571的面1569之间。安装构造成：过滤器1540的边缘1573在面1567、1569处气密密封，这样目标混合物530流过在过滤器1540中的通孔，而不在过滤器1540的边缘周围流过。边缘 1573可使用任何适合的密封系统1575在面1567、1569之间气密密封，该密封系统1575可例如，诸如O形环和/或垫圈。 [0094] 仍参见图16和17，过滤器1540由固态的大块物质1643制成，该固态 的大块物质具有面向第二腔室（或储蓄容器505）的第一平坦表面1677和面向喷嘴550的孔555的第二平坦表面1679。选择大块物质1643的材料以能承受高压差，在一些实施例中，大块物质1643由钛制成。大块物质1643形成有锥形通道1669，该锥形通道具有适应于校准孔结构1680的几何形状，校准孔结构由与待过滤的目标混合物530相容的任何材料组成，在一些实施例中，该结构1680由诸如玻璃的非金属制成。 [0095] 校准孔结构1680包括覆层1693和安装在锥形通道1669中的内部区域1697，通孔形成在内部区域1697中。在区域1697中的通孔可具有与过滤器540的每个通孔680的横截面宽度685相容的横截面宽度。例如，用于诸如锡的目标材料，在内部区域1697中的每个通孔的横截面宽度可在约0.5μm到约2.0μm之间。此外，在内部区域1697中的每个通孔的高度可在约1-10mm之间。区域1697可包括至少10000个通孔。 [0096] 形成在区域1697中的通孔在第二平坦表面1679和第一平坦表面1677之间延伸，并且它们在第一端1681处流体连接至保持目标混合物530的第二腔室（或储蓄容器）505，并在第二端1683处流体联接至喷嘴550的孔555 [0097] 过滤器1540的至少一组通孔在它们的横截面宽度上是均匀尺寸的，改变不超过相对彼此的最大可接受值。这样，例如，该组的每个通孔的横截面宽度相对该组的其他通孔的每个的横截面宽度其变化不多于20%。以这种方式，过滤器1540以不同于烧结过滤器的设计形成，烧结过滤器不具有一组均匀尺寸的孔。 [0098] 此外，在过滤器1540中的通孔的数量和每一通孔的横截面宽度可基于具体的待经过过滤器1540的目标材料、要被过滤器1540阻挡的非目标微粒或跨越过滤器1540的必须保持的压降来进行选择。例如，通孔的数量和通孔的横截面宽度可选择成，在目标混合物530填充在过滤器1540和喷嘴550之间的容积1547且目标混合物530流过喷孔555之后，跨越过滤器1540的压降是可以忽略的。通孔的横截面宽度可基于将被阻挡的非目标微粒的尺寸来选择，这样宽度比将被阻挡的非目标微粒的尺寸小。 [0099] 此外，如上面关于过滤器540的讨论，过滤器1540的通孔可形成“通 道”，每个通道孔具有限定的高度，该限定的高度从第二端1683延伸足够长的距离以形成通道。例如，一具体通道孔的高度可构造成大于或等于该通道孔的横截面宽度。以这种方式，由于过滤器1540具有至少一个平坦表面1677、1679并且由于过滤器1540的每个孔680作为通道形成，过滤器1540形成有区别于网眼的设计；每个通道具有限定高度，该限定高度至少是该通道的横截面宽度的75%、至少是该通道的横截面宽度的100%或大于100%的该通道横截面宽度。 [0100] 过滤器1540的通孔可以是圆筒形形状的，即，它们可具有圆筒形或近似圆筒形的横截面形状。此外，通孔沿着通孔轴线1689的横截面宽度是均匀的。 [0101] 过滤器1540的区域1697中的通孔可使用玻璃拉制工艺（glass drawingprocess）、蚀刻工艺或使用拉制的管结构形成，详情请参见加州、坎贝尔、准直孔有限责任公司（Collimated Holes,Inc,of Campbell CA）(http：//www.collimatedholes.com/products.html)。 [0102] 还参见图18A和18B，过滤器1840显示出与具有与过滤器184相同的横向范围（TE）的烧结过滤器1898差不多。过滤器1840是上述过滤器的一般表示，且在图18A中其并未按比例绘制，其仅为后面的说明提供背景。横向范围TE是过滤器1840或烧结过滤器1898沿着横向于纵向方向241的方向延伸的尺寸，该纵向方向241由通过过滤器1840的目标混合物的流动来限定。过滤器1840具有沿着横向于纵向方向241的平面延伸的表面1877，以及烧结过滤器1898具有沿着横向于纵向方向241的平面延伸的表面1899。表面1877是靠近通孔的表面，所述通孔移除至少一些撞击在过滤器1840上的目标混合物的非目标微粒；这样，目标混合物接触表面1877。 [0103] 当过滤器在目标材料供应设备中使用时，过滤器1840具有暴露于目标混合物的表面积，此称为过滤器1840的暴露表面积，以及烧结过滤器1898具有暴露于目标混合物的表面积，此称为过滤器1898的暴露表面积，在过滤器1840和烧结过滤器1898具有相同横向范围的情况中，过滤器1840的暴露表面积显著地小于烧结过滤器1898的暴露表面积。这样，例如，如果过滤器1840和烧结过滤器1898具有相同的横向范围，过滤器1840的暴露 表面积小于烧结过滤器1898的暴露表面积的百分之一；过滤器1840的暴露表面积小于烧结过滤器1898的暴露表面积的万分之一；或者过滤器1840的暴露表面积小于烧结过滤器1898的暴露表面积的一百万分之一。 [0104] 由于在暴露表面积的显著的减少，在阻塞非目标微粒的同时，过滤器140比同样横向范围的烧结过滤器1898更少阻塞目标材料并且更容易使目标材料转移通过。 [0106] 例如，目标材料供应设备127可仅具有一个腔室或两个以上腔室。只要带有均匀尺寸通孔和/或较低表面积的过滤器放置在目标混合物的储蓄容器和喷嘴之间，过滤器可根据情况放置在设备127的任何腔室之后。 |
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