JP2005251735A - プラズマに基づき軟x線放射線を発生するための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 ノズルの加熱および腐食の低減を可能にし、注入装置における温度制御の改良を可能にする、プラズマに基づく放射線源用のターゲットを提供するための新規な可能性を見出すこと。
【解決手段】 ターゲットノズル(1)と相互作用領域(41)との間に閉鎖装置(2)が配置され、この閉鎖装置(2)が、機械的に移動する要素(23、24、25)により、ターゲット流(12)を一時的に通過させるための開口部(22)を遮断し、この場合、再現可能に提供されるターゲット流(12)から少なくとも一部分(13)が分離され、それにより、相互作用領域(41)からターゲットノズル(1)への光学的透過が閉鎖装置(2)によって妨げられる時間間隔の間のみ、エネルギビーム(3)との相互作用が行われる。
【選択図】 図7
【解決手段】 ターゲットノズル(1)と相互作用領域(41)との間に閉鎖装置(2)が配置され、この閉鎖装置(2)が、機械的に移動する要素(23、24、25)により、ターゲット流(12)を一時的に通過させるための開口部(22)を遮断し、この場合、再現可能に提供されるターゲット流(12)から少なくとも一部分(13)が分離され、それにより、相互作用領域(41)からターゲットノズル(1)への光学的透過が閉鎖装置(2)によって妨げられる時間間隔の間のみ、エネルギビーム(3)との相互作用が行われる。
【選択図】 図7
Description
本発明は、プラズマに基づき軟X線放射線を発生するための、特に極紫外線(EUV)放射線を発生するための方法および装置であって、再現可能に利用可能にされる、定義部分(画定部分)からなるターゲット流が、放射線放出プラズマを励起するためにパルスエネルギビームと相互作用させられ、この相互作用により放射線放出プラズマの発生が行われる方法および装置に関する。本発明は、高い繰り返し速度を有する放射線源に、好ましくは半導体リソグラフィ用の放射線源に適用されることが好ましい。
エネルギをターゲットに導入することによってプラズマが発生されるプラズマに基づく放射線源は、真空チャンバに注入されるターゲット流を含むことが好ましい。次に、プラズマはパルスエネルギビームとの相互作用によって注入位置(ノズル)から短距離で発生される。温度のプロセスパラメータの制御は、ターゲット流の安定性を保証するために約−100℃の温度で液体キセノンのターゲット流を使用するときに、特に極めて重要である。しかし、運転期間が長時間になるとあるいはプラズマ励起のパルス速度が高くなると、ターゲットの安定性はターゲットノズルの加熱および腐食によって劇的に低減されるので、ノズルの寿命は非常に短い。
エネルギビーム(通常レーザビーム)を用いたプラズマ発生による放射線発生に関する従来技術では、質量が限定されたターゲットからのプラズマ発生が受け入れられてきたが、この理由は、このようなターゲットが、他のタイプのターゲットと比較して望ましくない粒子放出(デブリス)を最小にするからである。質量が限定されたターゲットは、ターゲットとエネルギビームとの間の相互作用領域の粒子数が、放射線を発生するために使用されるイオンの大きさ程度に限定されるということを特徴とする。質量が限定されたターゲットを発生するために、液滴発生器が使用されることが多い。
この関連において、特許文献1は、個々の液滴の励起、すなわち、正確に1つの液滴がエネルギパルス毎に衝突させられることを記述している。液滴は、レーザフォーカスと同一程度の大きさを有する。常時生じる液滴周波数の変化のため、液滴ターゲットを検出することおよびレーザパルスと同期させることが必要である。
さらに、プラズマ発生のために、クラスタ(特許文献2)、ガス吹き付け(非特許文献1)またはエアロゾル(特許文献3)の形態のターゲットが記述されている。しかし、焦点体積内のこのようなターゲットの平均密度は、ターゲットが顕微鏡的粒子を含むかあるいはガス状であるので、液体ターゲットまたは固体ターゲットにおけるよりも実質的に小さい。さらに、ターゲット発散は一般に非常に大きいので(数度の開口角度)、ノズルからの距離が増すにつれターゲット平均密度が急速に減少し、エネルギビームの効率的な結合がノズルの直近でもっぱら可能である。したがって、上述のノズルの不利な応力が避け難い。
特許文献4に記述されているような連続ターゲットジェット(液体または凍結ジェット)を有する装置は、例えば、ノズルからの比較的大きな動作距離を可能にするが、これらの装置は衝撃波の影響を受けやすい。このことは、結合された放射線発生エネルギパルスが、ジェット軸線に沿って比較的遠くに及ぶ流体力学的干渉を引き起こし、最適なプラズマ発生および放射線発生のための連続ジェットの特性が損なわれることを意味する。この干渉により、高いパルス繰り返し周波数が妨げられるが、この理由は、次のパルスのために干渉の消滅を待つ必要があるからである。
本発明の目的は、発生プラズマからの電磁放射線および高エネルギ粒子からターゲットノズルを十分に保護し、すなわちノズルの加熱および腐食の低減を可能にし、したがって、注入装置における温度制御の改良を可能にするプラズマに基づく放射線源用のターゲットを提供するための新規な可能性を見出すことである。
プラズマに基づき軟X線放射線を発生するための、特に極紫外線(EUV)放射線を発生するための方法であって、再現可能に提供されるターゲット流が、定義部分にて、放射線放出プラズマを励起するためにパルスエネルギビームと相互作用するようにされ、この相互作用により放射線放出プラズマの発生が行われる方法において、上述の目的は、本発明によれば、ターゲット流が閉鎖装置によって一時的に遮断され、この遮断が、少なくとも、相互作用領域に位置するターゲット流の部分とエネルギビームとの相互作用中に実施されることと、相互作用領域でエネルギビームが、定義されて分離されているターゲット流の部分に衝突して、その部分の材料が放射線発生プラズマに(少なくとも大部分)変換されることと、ターゲット流の他の部分がエネルギビームの相互作用領域へと通過することを可能にするために、エネルギビームのパルス間の休止中(パルスインターバル中)に閉鎖装置が開かれることで達成される。
液体ターゲット材料はターゲットノズルを通して真空チャンバに連続ターゲット流として有利に注入され、このターゲットは閉鎖装置によって定義ターゲット部分に分割される。このため、ターゲット流が交互に遮断および解放されるように閉鎖装置により周期的運動を実施することが推奨され、またエネルギビームのパルスと同期させられるように遮断が実施される。閉鎖装置を拡張することによって、真空チャンバは、少なくとも部分的または完全にかつ一時的に、注入チャンバと相互作用チャンバとに気密に有利に分割され、また注入位置から相互作用領域に差圧が発生されるか、あるいは注入チャンバ内の圧力よりも低い圧力が相互作用チャンバで調整される。
さらに、プラズマに基づき軟X線放射線を発生するための、特に極紫外線(EUV)放射線を発生するための装置であって、真空チャンバに再現可能に提供される小さな発散のターゲット流を提供するためのターゲットノズルを有するターゲット発生器と、放射線放出プラズマを発生するために相互作用点のターゲット流の定義部分に集束されるパルスエネルギビームとを含む装置において、上述の目的は、本発明によれば、閉鎖装置が、ターゲットノズルと、相互作用点の周りに位置する相互作用領域との間に配置され、この閉鎖装置が、ターゲット流を通過させるための少なくとも1つの開口部を有し、かつ機械的に移動可能な要素によって開口部を通したターゲット流の通過を一時的に遮断し、ターゲットノズルから再現可能に提供されるターゲット流の少なくとも一部分が、エネルギビームと相互作用するために分離されることと、相互作用領域へと通過したターゲット流の当該部分が、相互作用領域からターゲットノズルへの光学的透過および粒子透過が閉鎖装置によって妨げられるエネルギビームの時間間隔の間のみ、放射線放出プラズマに変換されるように、パルスエネルギビームが閉鎖装置と同期させられることで達成される。
閉鎖装置は、ターゲット流を通過させるための少なくとも1つの開口部を有する回転ダイヤフラム(回転式の絞り)を有することが有利である。回転ダイヤフラムは、ダイヤフラムの開口部および閉鎖領域がターゲット流に交互に配置されるように、ターゲット流の軸線の外側にまたそれに対し平行の回転軸線を有する。
本発明の他の実施形態では、閉鎖装置は、ターゲット流を通過させる開口部を一時的に閉じるために並進して移動する閉鎖プレート(ダイヤフラムプレート)を有する。閉鎖プレートは、ターゲット流を通過させる開口部が交互に閉鎖プレートによって覆われるかまたは解放されるように、ターゲット流の軸線に対し直交する面で線形に移動可能である。
閉鎖装置はまた、開口部を閉じるための移動可能な複数の閉鎖プレートを有することができることが推奨される。これらの閉鎖プレートは、開口部を一時的に閉じるためにターゲット流の軸線で重なり合うように、ターゲット流の軸線に対し直交する面で移動可能である。
他の有利な構造では、閉鎖装置は、ターゲット流の軸線の外側のおよびそれに対し直交する回転軸線を有する回転シリンダによって形成される。このシリンダは、ターゲット流を通過させるために当該シリンダのジャケット面を通りぬける少なくとも1つの開口部を有し、この結果、シリンダの開口部および閉鎖ジャケット面はターゲット流に交互に配置される。この関連において、このようにして形成された回転閉鎖装置が中空シリンダまたは中実シリンダであることが代わりに可能である。
真空チャンバに、閉鎖装置の表面積を拡張する追加の固定の機械的手段が、ターゲットノズルの被遮蔽領域を拡大するために有利に設けられる。このことは、閉鎖装置を拡張することによって真空チャンバを注入チャンバと相互作用チャンバとに少なくとも部分的に分割する分割壁によって実施されることが好ましい。この場合、相互作用ゾーン内の圧力を適切な動作圧力に徐々に低減するための手段が、相互作用チャンバに提供されることが有利である。
有利な変形形態では、分割壁は、ターゲットノズルから相互作用領域に差圧を発生できるように、相互作用チャンバを注入チャンバから完全に仕切るための壁部として構成される。分割壁は、相互作用チャンバ内の圧力を注入チャンバ内の圧力よりも低く調整できるように、相互作用チャンバを注入チャンバから一時的に気密に分離するための壁部として構成されることが好ましい。
閉鎖装置および/または分割壁の容認できない加熱を防止するために、閉鎖装置および/または分割壁に追加の冷却手段を装備することが有利である。
ターゲット流が低発散連続ターゲットジェットとして閉鎖装置の位置に達する場合、有利であることが証明されている。しかし、ターゲット流が不連続のターゲット体積の形態で(適切に同期して)閉鎖装置に入ることも可能である。
ターゲット流は、相互作用領域で液体または固化された集合状態にあることが推奨される。ターゲットノズルを通してターゲット流を形成するために、好ましくは少なくとも1つの不活性ガス、例えばキセノンを有する液化ガスまたはガス混合物を使用することが有利である。しかし、ターゲットはまた、液体金属または液体金属化合物によって形成でき、スズを含有できることが有利である。同様に、リチウム、フッ素、ガリウムからセレニウム、インジウムからストロンチウム、またはそれらの化合物、特に塩溶液またはフルオロフォンブリンをターゲット材料として使用できる。
プラズマ発生用のエネルギビームはレーザビームであることが好ましい。しかし、高温プラズマを励起するために、電子ビームまたはイオンビームも適切である。
本発明の基本構想は、エネルギパルス(例えば高出力レーザ)によって点火されるプラズマに基づく放射線源に関する実験調査で示されたように、注入装置(ターゲットノズル)の腐食がプラズマからの粒子を原因とする点にある。このノズル腐食は、実現できかつそのために安定したターゲットを形成できるプラズマ点火の量を低減させる(ターゲットノズルの寿命が非常に限定される)。さらに、プラズマによって放出される短波長放射線の出力が高いため、ターゲットノズルがさらに加熱され、このことが温度のプロセスパラメータの制御をより困難にする。しかし、プロセスパラメータを可能な限り正確に制御することは、ターゲット流の方向安定性のために重要である。したがって、本発明は、ターゲットノズルとプラズマとの間で移動可能であるように機械的クロージャとして配列され、したがって、プラズマからターゲットノズルへの粒子放射およびエネルギ放射を少なくとも一時的に遮断する保護装置を利用する。プラズマ発生中にプラズマとターゲットノズルとの間のこの照準線を遮断することにより、プラズマによって放出される放射線が注入装置に達することが防止され、特にターゲットノズルの加熱が防止される。プラズマ点火後にある時間遮断が持続する場合、このことにより、プラズマからターゲットノズルに対する粒子衝撃、したがってターゲットノズルの腐食が相当低減される。
さらに、本発明は、連続的な低発散ターゲット流が使用される場合、閉鎖装置がターゲット流を定義部分(質量が限定された個々のターゲット)に調整可能に同時に分割するように特に作用し、この結果、ターゲットノズルから実質的により大きな距離でエネルギビームと相互作用するために、個々のターゲットを提供でき、したがって、ターゲットノズルの腐食および放射負荷がさらに低減される。
プラズマに基づく放射線源により、本発明は、放出プラズマの発生中に電磁放射線および高エネルギ粒子からのターゲットノズルの十分な保護を可能にし、すなわち、本発明はノズルの加熱および腐食の低減、したがって、注入装置の温度制御の改良の達成を可能にする。さらに、特に、ターゲットノズルからの相互作用領域の距離を増すことは別として、プラズマによって発生されるデブリスも低減されるように、定義部分(質量が限定されたターゲット)へのターゲット流の簡単な分割が可能である。
実施例を参照して、本発明について以下により詳細に説明する。
図1は、真空チャンバ5(図7にのみ図示)の内側に配置される放射線放出プラズマを高繰り返しで発生させるための装置を示している。このため、低発散ターゲット流12は、液体ターゲット材料をターゲットノズル1を通して真空チャンバ5に注入することによって発生される。ターゲット流12を発生するために通常状態下でガス状である元素(または化合物)を使用する場合、ガス(不活性ガスを推奨、好ましくはキセノン)の液化は、真空チャンバに注入する前に適切な圧力および適切な温度で実施される。このことはまた、通常状態下で固体である元素または化合物に適用される。動作点は規定温度および規定圧力によって特徴づけられるので、これらのパラメータの制御は、安定したプロセスのために重要である。特に注入装置の温度は周囲からの放射加熱によって影響を受ける。高い熱出力は、プラズマが、妨害なしに、すなわち注入装置の遮蔽またはマスキング(時間または空間に関する)なしにターゲットノズルを照射するときに、プラズマ源それ自体によって発生される。
プロセス条件およびターゲット材料の特性に応じて、注入されたターゲット流12は、ある距離をおいて連続形態(液体または固体)でまたは液滴(液体または固体)として真空チャンバ5内に存在できる。
以下の実施例は、連続ターゲット流12に基づくが、それに限定されない。液滴ターゲット流の場合、閉鎖装置の遮蔽または保護機能がもっぱら行われるように、閉鎖装置を注入装置の液滴発生にさらに同期させなければならない。
ターゲットノズル1を保護するために、閉鎖装置2の機械的構成要素は、相互作用領域41と注入位置(ターゲットノズル1)との間の照準線がプラズマ発生の時点にまたその後しばらくの間遮断されるように当該相互作用領域41と注入位置との間で周期的に移動される。このため、ターゲット流12は、高エネルギ入力を達成するためにパルスエネルギビーム3と相互作用するようにされ、またターゲットノズル1と相互作用位置4との間のターゲット流12を少なくとも一時的に遮断できる。ターゲットノズル1の保護とは、ターゲットノズル1の放射負荷(プラズマ42からの粒子発生および高エネルギ放射による)が低減されることを広く意味する。
プラズマ42からのエネルギイオンは、プラズマ発生および放射線発生の時点にまたその後しばらくの間ターゲットノズル1を一時的に遮蔽することによって、ターゲットノズル1への到達が防止される。このようにして、ターゲットノズル1の腐食が急に低減される。同時に、ターゲットノズル1に作用する電磁放射線は、ターゲットノズル1の一時的な遮蔽によって最小にされる。
ターゲットノズル1を遮蔽するための装置は、当初連続的でありまたプラズマ発生を原因とする干渉に影響されやすいターゲット流12を、別個の定義部分13に同時に分割する。このようにして、その体積を僅かに変更できるに過ぎない個々の液滴と対照的に、ターゲット流12から分離された部分13の体積は、部分13の長さにわたって比較的簡単に調整可能である。
エネルギビーム3の励起パルスとの同期は、液滴形成の周波数の変動が完全にないわけではない液滴ターゲットについてよりも実質的に簡単である。
再現可能に提供されるターゲット流12が低発散であるため、ターゲットノズル1からの比較的大きな動作距離(約数センチメートル)を選択できる。
例1
図1と図2は、プラズマに基づく放射線発生中の2つの異なる時間を示しており、この場合、回転可能なダイヤフラム23は、その回転軸線21がターゲット軸線11に配置されないようにターゲットノズル1と相互作用点4との間(ターゲット軸線11とエネルギビーム軸31との交差部)に配列され、また少なくとも1つの開口部22は、ダイヤフラム23の均一な回転中に一時的にターゲット流12を周期的に解放または遮蔽するダイヤフラム23に導入される(本実施例では、複数の開口部22は回転軸線21の周りに円を成して均一に配列される)。このようにして、ターゲット流12は、それとエネルギビーム3との相互作用領域41に到達する別個のターゲット体積(部分13)に分割される。相互作用領域41は、ターゲット軸線11とエネルギビーム3の軸線31との交差部およびそれらの直接周囲によって定義される。相互作用領域41とターゲットノズル1との間の直接の照準線(自由な光路)は、ダイヤフラム23の閉鎖領域(開口部22の間)によって一時的に完全に遮断される。
図1と図2は、プラズマに基づく放射線発生中の2つの異なる時間を示しており、この場合、回転可能なダイヤフラム23は、その回転軸線21がターゲット軸線11に配置されないようにターゲットノズル1と相互作用点4との間(ターゲット軸線11とエネルギビーム軸31との交差部)に配列され、また少なくとも1つの開口部22は、ダイヤフラム23の均一な回転中に一時的にターゲット流12を周期的に解放または遮蔽するダイヤフラム23に導入される(本実施例では、複数の開口部22は回転軸線21の周りに円を成して均一に配列される)。このようにして、ターゲット流12は、それとエネルギビーム3との相互作用領域41に到達する別個のターゲット体積(部分13)に分割される。相互作用領域41は、ターゲット軸線11とエネルギビーム3の軸線31との交差部およびそれらの直接周囲によって定義される。相互作用領域41とターゲットノズル1との間の直接の照準線(自由な光路)は、ダイヤフラム23の閉鎖領域(開口部22の間)によって一時的に完全に遮断される。
開口部22のサイズ、およびダイヤフラム23の閉鎖領域の円弧長とダイヤフラム23の回転速度とに対する開口部22内の円弧長の比率は、エネルギビーム3のパルス当たりの所望の繰り返し速度および放射線収量のためターゲット部分13の長さおよび距離を互いに調整するために適切に選択できる。円弧の半径は、ダイヤフラム23の回転軸線21とターゲット軸線11との間の距離によって決定される。プラズマ発生と直接の照準線の遮断との同期は、電磁放射線および/または大量のエネルギイオンがダイヤフラム23の閉鎖領域を通してターゲットノズル1に到達することが防止されるように実施される。このことは、2つの開口部22の間の閉鎖ダイヤフラム領域が、プラズマ42の点火中にまたその後しばらくの間、相互作用領域41とターゲットノズル1との間の照準線に配置されることを意味する。実際の時間はプラズマ状態および装置の形状に左右される。
回転可能なダイヤフラム23を有する本発明の実施形態について、一例として以下に示す。ターゲット流12は50m/秒の速度vjetを有する(約10μmの直径で)。ターゲット軸線11とダイヤフラム23の回転軸線21との間に50mmの距離、各々の例において2.5mmの個々の開口部22(穿孔)の直径、5mmの2つの開口部22の間の円弧長、および300Hzのダイヤフラム23の回転周波数(ターボポンプロータに匹敵する18,000RPM)を選択することにより、2つの部分13の間に1mmの長さと2mmの距離とを有するターゲット流12から分離された部分13(個々のターゲット)が得られる。エネルギビーム3の相互作用点4がダイヤフラム23の下方5cmの距離に位置するとき、プラズマ42とターゲットノズル1との間の照準線は、プラズマ発生の時点で完全にブロックされる。したがって、ターゲットノズル1の保護(図2による)が保証され、また個々のターゲット(部分13)の容認可能な連続および長さが同時に調整される。
プラズマ発生は、エネルギビーム3としてのレーザビームにより実施されることが好ましい。しかし、プラズマ42を発生するために、エネルギ粒子ビーム(電子ビームまたはイオンビーム)も使用できる。
例2
線形移動ダイヤフラムプレート
図3と図4による第2の実施形態では、相互作用領域41とターゲットノズル1との間の照準線の周期的遮断は移動可能なダイヤフラムプレート24によって達成され、このプレートは、個々の開口部22がターゲット流12の軸線11に一時的に配置されて光路を開くように、ターゲット流12に対し少なくとも1つの直角投影を有する周期的線形移動を実施する。ダイヤフラムプレート24の閉鎖領域は、プラズマ42の点火中にまたその後しばらくの間照準線に配置される。約20μmの直径の典型的なターゲットの並進移動の振幅は1桁大きいだけで済むので、圧電調整要素により励起を実施できる。
線形移動ダイヤフラムプレート
図3と図4による第2の実施形態では、相互作用領域41とターゲットノズル1との間の照準線の周期的遮断は移動可能なダイヤフラムプレート24によって達成され、このプレートは、個々の開口部22がターゲット流12の軸線11に一時的に配置されて光路を開くように、ターゲット流12に対し少なくとも1つの直角投影を有する周期的線形移動を実施する。ダイヤフラムプレート24の閉鎖領域は、プラズマ42の点火中にまたその後しばらくの間照準線に配置される。約20μmの直径の典型的なターゲットの並進移動の振幅は1桁大きいだけで済むので、圧電調整要素により励起を実施できる。
同様に、互いに線形に変位可能である2つのダイヤフラムプレート24によりターゲット流12を遮断することが可能であり、当該プレートの閉鎖ライン(図示せず)はターゲット流12の軸線11に位置する。
例3
回転シリンダ
図5と図6による他の実施形態では、相互作用領域41とターゲットノズル1との間の照準線は、回転中空シリンダ25によって一時的に解放または遮断される。
回転シリンダ
図5と図6による他の実施形態では、相互作用領域41とターゲットノズル1との間の照準線は、回転中空シリンダ25によって一時的に解放または遮断される。
中空シリンダ25の回転軸線21はターゲット流12の軸線11の外側に位置し、軸線11に対し直交して配向される。中空シリンダ25はそのジャケットに開口部22を有し、この開口部は少なくとも1つの回転位置の間に軸線11に沿ってターゲット流12の部分(部分22)を通過させる。このため、中空シリンダ25のジャケットは少なくとも1つの穿孔を有し、この穿孔を通して、ターゲット流12の部分13が中空シリンダ25の内部に達し、また通過部分13の線形移動が中空シリンダ25の回転運動と相応して同期されるとき、中空シリンダを再び出て相互作用領域41に到達する。ターゲットノズル1への照準線は、相互作用点4のエネルギビーム3によるプラズマ励起の時点にまたその後しばらくの間、中空シリンダ25の閉鎖ジャケット領域によって遮断される。
ある所定の時間に、完全に開いた照準線が相互作用領域41とターゲットノズル1との間に存在する図5に示した実施例は変形形態に過ぎず、これは、中実シリンダを使用する可能性も考慮するが、その他の点では、ターゲットノズル1から相互作用点4への開口光路がプラズマ発生および放射線発生に不必要であるので必須ではない。したがって、ターゲット軸線11を一時的に解放する適切に導入された1つまたは複数の穿孔(図5の破線で示したチャネル)を含む中実シリンダを中空シリンダ25の代わりに使用できるが、この例は別個に図示されていない。
中空シリンダ25では、中空シリンダ25に到着したターゲット部分13がターゲット流12の軸線11に沿って障害なしに再び出ることがジャケット内の開口部22により可能にされるように、回転速度を調整すればよい。
さらに、実施例では中空シリンダ25によって示されている閉鎖装置2は、真空チャンバ5(図5と図6の破線で図示また保護壁51の支持体として部分的にのみ図示)が2つの部分チャンバに分割されるように補足分割壁51によって拡張され、この場合、圧力低下(p2<p1)を真空チャンバ5の2つの部分の間で調整できる。
実施例1と2による他の構造では、ターゲットノズル1を遮蔽する表面が拡大されるように、閉鎖装置2を補足する分割壁51を導入することが同様に可能であり、また真空チャンバ5を注入チャンバ52と相互作用チャンバ53とに分割することによって、一時的な気密閉鎖(しかし少なくとも差圧)がターゲットノズル1と相互作用領域41との間に達成される。
回転中空シリンダ25を有する第3の実施例について一例としてもっぱら示したような補足分割壁51は、図示した実施例および主な構造のすべてに対する一般的な適用性を例示するために、図7に全体図で再び示されている。
この関連において、図7は、概略的に示した真空チャンバ5内の分割壁51および閉鎖装置2を示している。ターゲットノズル1の遮蔽の改良に加えて、この構成は、相互作用領域41へのターゲット流12の経路に対する緩やかな圧力低減を可能にする。
液体ターゲット流12は、真空チャンバ5内の注入システムのターゲットノズル1から出るときに不均衡状態(周囲圧よりも大きな蒸気圧)に達するので、ターゲット流12の表面層は注入チャンバ52に入るときに蒸発する。相互作用チャンバ53内のターゲット流12および真空ポンプ(概略的にのみ図示)の接続点に適切なアパーチャによって、真空チャンバ5の下部(相互作用チャンバ53)は、上部(注入チャンバ52)よりも効率的に排気される。このようにして、異なる圧力(注入チャンバ52から相互作用チャンバ53への差圧)が、真空チャンバ5の異なる部分で調整される。
さらに、閉鎖装置2および/または分割壁51の過度の加熱を防止する移動ダイヤフラム23、24、25および/または固定分割壁51を冷却するための追加の手段が、すべての実施例で可能である。
1 ターゲットノズル
11 ターゲット軸線
12 ターゲット流
13 部分
2 閉鎖装置
21 回転軸線
22 開口部
23 回転ダイヤフラム
24 ダイヤフラムプレート
25 中空シリンダ
3 エネルギビーム
31 (エネルギビームの)軸線
32 集束装置
4 相互作用点
41 相互作用領域
42 プラズマ
43 エネルギ放射線および粒子放射線
5 真空チャンバ
51 分割壁
52 注入チャンバ
53 相互作用チャンバ
11 ターゲット軸線
12 ターゲット流
13 部分
2 閉鎖装置
21 回転軸線
22 開口部
23 回転ダイヤフラム
24 ダイヤフラムプレート
25 中空シリンダ
3 エネルギビーム
31 (エネルギビームの)軸線
32 集束装置
4 相互作用点
41 相互作用領域
42 プラズマ
43 エネルギ放射線および粒子放射線
5 真空チャンバ
51 分割壁
52 注入チャンバ
53 相互作用チャンバ
Claims (29)
- プラズマに基づき軟X線放射線を発生するための、特に極紫外線(EUV)放射線を発生するための方法であって、再現可能に提供されるターゲット流が、定義部分にて、放射線放出プラズマを励起するためにパルスエネルギビームと相互作用するようにされ、該相互作用により放射線放出プラズマの発生が行われる方法において、
ターゲット流(12)が閉鎖装置(2)によって一時的に遮断され、該遮断が、少なくとも、相互作用領域(41)に位置するターゲット流(12)の部分(13)とエネルギビーム(3)との相互作用中に実施されることと、
相互作用領域(41)でエネルギビーム(3)が、定義されて分離されているターゲット流(12)の部分(13)に衝突して、該部分の材料が放射線発生プラズマ(42)に変換されることと、
ターゲット流(12)の他の部分(13)がエネルギビーム(3)の相互作用領域(41)へと通過することを可能にするために、エネルギビーム(3)のパルス間の休止中に閉鎖装置(2)が開かれることを特徴とする方法。 - 液体ターゲット材料が、ターゲット発生器のターゲットノズル(1)を通して真空チャンバ(5)に注入されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- ターゲット流(12)が交互に遮断および解放されるように閉鎖装置(2)により周期的運動が実施され、また前記遮断がエネルギビーム(3)のパルスと同期されるように実施されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 真空チャンバ(5)が、拡張された閉鎖装置(2、51)によって少なくとも部分的に分割され、ターゲットノズル(1)の注入位置から相互作用領域(41)に差圧が発生されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 真空チャンバ(5)が、拡張された閉鎖装置(2、51)によって一時的に完全に分割され、ターゲットノズル(1)を含む注入チャンバ(52)におけるよりも低い圧力が、相互作用領域(41)を含む相互作用チャンバ(53)で調整されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- プラズマに基づき軟X線放射線を発生するための、特に極紫外線(EUV)放射線を発生するための装置であって、真空チャンバに再現可能に提供される低発散ターゲット流を発生するためのターゲットノズルを有するターゲット発生器と、放射線放出プラズマを発生するために相互作用点の前記ターゲット流の定義部分に集束されるパルスエネルギビームとを含む装置において、
閉鎖装置(2)が、ターゲットノズル(1)と、相互作用点(4)の周りに位置する相互作用領域(41)との間に配置され、閉鎖装置(2)が、ターゲット流(12)を通過させるための少なくとも1つの開口部(22)を有し、かつ機械的に移動可能な要素(23、24、25)によって前記開口部を通したターゲット流(12)の通過を一時的に遮断し、ターゲットノズル(1)から再現可能に提供されるターゲット流(12)の少なくとも一部分(13)が、エネルギビーム(3)と相互作用するために分離されることと、
相互作用領域(41)へと通過したターゲット流(12)の当該部分(13)が、相互作用領域(41)からターゲットノズル(1)への光学的透過が閉鎖装置(2)によって妨げられるエネルギビーム(3)の時間間隔の間のみ、放射線放出プラズマ(42)に変換されるように、パルスエネルギビーム(3)が閉鎖装置(2)と同期されることを特徴とする装置。 - 閉鎖装置(2)が、ターゲット流(12)を通過させるための少なくとも1つの開口部(22)を有する回転ダイヤフラム(23)を有し、回転ダイヤフラム(23)の開口部(22)および閉鎖領域がターゲット流(12)に交互に配置されるように、回転ダイヤフラム(23)が、ターゲット流(12)の軸線(11)の外側にまた該軸線に対し平行の回転軸線(21)を有することを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 閉鎖装置(2)が、ターゲット流(12)を通過させる開口部(22)を一時的に閉じるために並進して移動するダイヤフラムプレート(24)を有し、ターゲット流(12)を通過させる開口部(22)が交互にダイヤフラムプレート(24)によって覆われるかまたは解放されるように、ダイヤフラムプレート(24)が、ターゲット流(12)の軸線に対し直交する面で線形に移動可能であることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 閉鎖装置(2)が、ターゲット流(12)を通過させる開口部(22)を一時的に閉じるための移動可能な複数のダイヤフラムプレート(24)を有し、これらのダイヤフラムプレート(24)が、開口部(22)を一時的に閉じるためにターゲット流(12)の軸線(11)で重なり合うように、ターゲット流(12)の軸線(11)に対し直交する面で移動可能であることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 閉鎖装置(2)が、ターゲット流(12)の軸線(11)の外側のおよび前記軸線に対し直交する回転軸線(21)を有する回転シリンダ(25)であり、このシリンダ(25)が、ターゲット流(12)を通過させるために当該シリンダのジャケット面を通り抜ける少なくとも1つの開口部(22)を有し、それにより、シリンダ(25)の開口部(22)および閉鎖ジャケット面がターゲット流(12)に交互に配置されることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 閉鎖装置(2)が回転中空シリンダ(25)を有することを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 閉鎖装置(2)が回転中実シリンダであることを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 真空チャンバ(5)に、閉鎖装置(2)を拡張する追加の固定の機械的手段が、ターゲットノズル(1)の被遮蔽領域を拡大するために設けられることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 真空チャンバ(5)に、閉鎖装置(2)を拡張する分割壁(51)が、真空チャンバ(5)を注入チャンバ(52)と相互作用チャンバ(53)とに分割するために配置されることを特徴とする、請求項13に記載の装置。
- 相互作用領域(41)内の圧力を適切な動作圧力に徐々に低減するための手段が相互作用チャンバ(53)に提供されることを特徴とする、請求項14に記載の装置。
- 分割壁(51)が、ターゲットノズル(1)から相互作用領域(41)に差圧があるように、相互作用チャンバ(53)を注入チャンバ(52)から完全に仕切るための壁部として構成されることを特徴とする、請求項15に記載の装置。
- 分割壁(51)が、相互作用チャンバ(53)内の圧力を注入チャンバ(52)内の圧力よりも低く調整できるように、相互作用チャンバ(53)を注入チャンバ(52)から一時的に気密に仕切るための壁部として構成されることを特徴とする、請求項15に記載の装置。
- 追加の冷却手段が閉鎖装置(2)または分割壁(51)のために提供されることを特徴とする、請求項6または14に記載の装置。
- ターゲット流(12)が、再現可能に提供されるターゲット流として、不連続なターゲット体積として閉鎖装置(2)の位置に達することを特徴とする、請求項6または14に記載の装置。
- ターゲット流(12)が液体または固化された集合状態で相互作用領域(41)に存在することを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- 液化ガスまたはガス混合物が、ターゲットノズル(11)内にターゲット流(12)を形成するために提供されることを特徴とする、請求項20に記載の装置。
- ターゲット流(12)が、少なくとも1つの不活性ガス、好ましくはキセノンを含むことを特徴とする、請求項21に記載の装置。
- ターゲット流(12)が液体金属または液体金属化合物を含むことを特徴とする、請求項20に記載の装置。
- ターゲット流(12)がスズを含むことを特徴とする、請求項23に記載の装置。
- ターゲット流(12)が塩溶液であることを特徴とする、請求項20に記載の装置。
- ターゲット流(12)がフルオロフォンブリンを含むことを特徴とする、請求項20に記載の装置。
- プラズマ発生用のエネルギビーム(3)がレーザビームであることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- プラズマ発生用のエネルギビーム(3)が電子ビームであることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
- プラズマ発生用のエネルギビーム(3)がイオンビームであることを特徴とする、請求項6に記載の装置。
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Cited By (5)
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Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7916388B2 (en) * | 2007-12-20 | 2011-03-29 | Cymer, Inc. | Drive laser for EUV light source |
DE102004005242B4 (de) * | 2004-01-30 | 2006-04-20 | Xtreme Technologies Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur plasmabasierten Erzeugung intensiver kurzwelliger Strahlung |
DE102004037521B4 (de) | 2004-07-30 | 2011-02-10 | Xtreme Technologies Gmbh | Vorrichtung zur Bereitstellung von Targetmaterial für die Erzeugung kurzwelliger elektromagnetischer Strahlung |
DE102006015641B4 (de) * | 2006-03-31 | 2017-02-23 | Ushio Denki Kabushiki Kaisha | Vorrichtung zur Erzeugung von extrem ultravioletter Strahlung mittels einer elektrisch betriebenen Gasentladung |
DE102006017904B4 (de) * | 2006-04-13 | 2008-07-03 | Xtreme Technologies Gmbh | Anordnung zur Erzeugung von extrem ultravioletter Strahlung aus einem energiestrahlerzeugten Plasma mit hoher Konversionseffizienz und minimaler Kontamination |
US7960701B2 (en) * | 2007-12-20 | 2011-06-14 | Cymer, Inc. | EUV light source components and methods for producing, using and refurbishing same |
CN102714911A (zh) * | 2010-01-07 | 2012-10-03 | Asml荷兰有限公司 | Euv辐射源和光刻设备 |
US8263953B2 (en) * | 2010-04-09 | 2012-09-11 | Cymer, Inc. | Systems and methods for target material delivery protection in a laser produced plasma EUV light source |
DE102011089779B4 (de) * | 2011-12-23 | 2019-09-05 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zur Unterdrückung von mit einem Lichtbündel längs eines Strahlengangs mitgeführten Fremdkörperanteilen |
RU2602716C2 (ru) | 2012-04-04 | 2016-11-20 | Дженерал Фьюжн Инк. | Устройство и способ управления струей |
CN105573060B (zh) * | 2014-10-16 | 2017-12-01 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | Euv光源和曝光装置、校准装置和校准方法 |
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Family Cites Families (11)
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DE3586244T2 (de) * | 1984-12-26 | 2000-04-20 | Toshiba Kawasaki Kk | Vorrichtung zur Erzeugung von Weich-Röntgenstrahlen durch ein Hochenergiebündel. |
US5577092A (en) * | 1995-01-25 | 1996-11-19 | Kublak; Glenn D. | Cluster beam targets for laser plasma extreme ultraviolet and soft x-ray sources |
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JP2000299196A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Agency Of Ind Science & Technol | レーザー励起型x線源 |
FR2799667B1 (fr) * | 1999-10-18 | 2002-03-08 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de generation d'un brouillard dense de gouttelettes micrometriques et submicrometriques, application a la generation de lumiere dans l'extreme ultraviolet notamment pour la lithographie |
US6711233B2 (en) * | 2000-07-28 | 2004-03-23 | Jettec Ab | Method and apparatus for generating X-ray or EUV radiation |
US20020090054A1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-07-11 | Michael Sogard | Apparatus and method for containing debris from laser plasma radiation sources |
FR2823949A1 (fr) * | 2001-04-18 | 2002-10-25 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif de generation de lumiere dans l'extreme ultraviolet notamment pour la lithographie |
US6855943B2 (en) * | 2002-05-28 | 2005-02-15 | Northrop Grumman Corporation | Droplet target delivery method for high pulse-rate laser-plasma extreme ultraviolet light source |
DE10251435B3 (de) * | 2002-10-30 | 2004-05-27 | Xtreme Technologies Gmbh | Strahlungsquelle zur Erzeugung von extrem ultravioletter Strahlung |
ATE476859T1 (de) * | 2003-03-18 | 2010-08-15 | Koninkl Philips Electronics Nv | Einrichtung und verfahren zur erzeugung von extrem-ultraviolett-und/oder weicher röntgenstrahlung mittels eines plasmas |
-
2004
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007200615A (ja) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置 |
JP2009537062A (ja) * | 2006-05-11 | 2009-10-22 | ジェテック、アクチボラグ | 電子衝突x線源のデブリ低減 |
JP2008103206A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置及びノズル保護装置 |
JP2012146682A (ja) * | 2012-04-18 | 2012-08-02 | Komatsu Ltd | 極端紫外光源装置 |
WO2023038448A1 (ko) * | 2021-09-10 | 2023-03-16 | 경희대학교 산학협력단 | 전자빔 및 액적 기반 극자외선 광원 장치 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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