JP2006074005A - 短波長電磁放射線を生成するためにターゲット材料を供給する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 短波長電磁放射線、特にＥＵＶ放射線の生成のためのターゲット材料を供給するための装置を提供する。
【解決手段】 放射線の効率的な生成のために必要なターゲット材料の量のみがプラズマ生成を実現するように、相互作用チャンバ４に質量制限ターゲットの再生可能な連続流を供給することを可能にするターゲット材料を供給する。ターゲット生成装置１が、相互作用チャンバ４の前に置かれターゲットセレクタ３が配置される選択チャンバ４１に通じ、ターゲット経路に沿って、相互作用チャンバ４への出口開口部を有する。ターゲットセレクタ３は、ターゲット生成装置１の規則的な一連のターゲットに必要な個別ターゲット２１を除去するための要素を有し、エネルギビームのパルス周波数に対応する有効なプラズマ生成および放射線生成に必要な個別ターゲット２１のみが、相互作用点６１に入ることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラズマを誘発するエネルギビームに基づき、短波長電磁放射線、特にＥＵＶ放射線を生成するためにターゲット材料を供給するための装置に関する。この装置は、半導体チップ作製における投影リソグラフィ用の光源に適用されることが好ましい。

プラズマ生成用のパルスエネルギ入力のために再現可能な質量制限ターゲットは、他のタイプのターゲットに比べて、望ましくない粒子放出（デブリ）を最小限に抑えることから、特に投影リソグラフィ用の放射線源において認められてきた。理想的な質量制限ターゲットは、エネルギビームの相互作用点における粒子数が、放射線を生成するために用いられる粒子に制限されることを特徴とする。

気化または昇華される余分なターゲット材料、またはイオン化されているが、十分な程度の所望の放射線放出までエネルギビームによって励起されていない余分なターゲット材料（相互作用点の縁領域または隣接する周囲領域）は、デブリの放出を増大するほか、今度はプラズマから生成される短波長放射線の吸収に著しく寄与する相互作用チャンバ内の望ましくないガス雰囲気も生じる。

従来技術により、周知の質量制限ターゲットの実施形態が多数ある。その特徴的な欠点と共に、以下に列挙している。
・連続的な液体ジェット、可能であれば凍結していてもよい（固体粘稠性）（特許文献１）
‐１つの長さ寸法においてターゲットのサイズが大きいため、質量制限はある限られた範囲に限って実現されることができ、デブリの増大および真空チャンバにおける望ましくない気体を装入する結果となる。
‐ターゲットノズルの方向におけるターゲットジェット中のプラズマの増大から生じる衝撃波は、ターゲット流のある種の破壊を生じ、したがって、レーザ励起のパルス繰り返し率の制限を生じる。
・クラスタ（特許文献２）、ガスパフ（非特許文献１）およびエアロゾル（特許文献３；特許文献４）
‐相互作用点とターゲットノズルとの間が短距離であるために、著しいノズルの侵食を生じ、ノズルからの距離が大きい（ターゲットの劇的に減少する平均密度のために）と、効率の低いプラズマの放射線放出を生じる。
・個別の液滴の連続流（特許文献５）
‐励起レーザとの正確な同期を必要とする
‐プラズマ付近の冷却ターゲット材料（ターゲットジェットに関してより少ないが、依然として存在する）が気化され、吸収性ガス雰囲気および増大するデブリを生じる。

上述のいわゆる質量制限ターゲットのすべては、ターゲット流の直径の制限にもかかわらず、放射するプラズマの生成に必要であるより多くのターゲット材料が相互作用チャンバ中にあるという共通点を持っている。液滴の連続流に関して、たとえば、約１００番目ごとの液滴のみがレーザパルスによって衝突される。これは、デブリの生成増大以外に、相互作用チャンバ中に余分なターゲット材料を生じ、（特にキセノンがターゲットとして用いられる場合には、）増大する気体装入の原因となり、相互作用チャンバ中の圧力を増大することになる。増大する気体装入は、今度は、プラズマによって放射される放射線の吸収の望ましくない増加を生じる。さらに、未使用のターゲット材料は材料消費を増大させるため、コストを余計に増大させることになる。

欧州特許第ＥＰ ０８９５ ７０６ Ｂ１号明細書 米国特許第５，５７７，０９２号明細書 国際公開第０１ ３０１２２ Ａ１号パンフレット 米国特許第６，３２４，２５６ Ｂ１号明細書 欧州特許第ＥＰ０ １８６ ４９１ Ｂ１号明細書 フィードロヴィチ（Ｆｉｅｄｏｒｏｗｉｃｚ）ら著、ＳＰＩＥ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，Ｖｏｌ．４６８８，６１９

本発明の目的は、放射線の効率的な生成のために必要なターゲット材料の量のみがエネルギビームと相互に作用するため、デブリ生成および相互作用チャンバにおける気体装入を最小限に抑えるように、相互作用チャンバに質量制限ターゲットの再生可能な連続流を供給することを可能にするプラズマを誘発するエネルギビームに基づき、短波長放射線の生成のためのターゲット材料を供給するための新規な可能性を見つけることである。

短波長電磁放射線、特にＥＵＶ放射線の生成のためのターゲット材料を供給するための装置において、個別ターゲットの規則的な連続を生成するためのターゲット生成装置が、相互作用チャンバに通じるように配置され、生成された一連のターゲットがターゲット経路に沿って進み、所望の放射線を放射するプラズマを相互作用チャンバが生成するためのエネルギビームが、ターゲット経路における相互作用点に向けられ、本発明によれば、相互作用チャンバは、ターゲット生成装置が通じる選択チャンバの前に置かれ、ターゲット経路に沿って、相互作用チャンバへの出口開口部を有することと、ターゲットセレクタが選択チャンバに配置され、ターゲットセレクタがターゲット生成装置の規則的な一連のターゲットから個別ターゲットを除去するための手段を有し、エネルギビームの所与のパルス周波数に対応する有効なプラズマ生成に必要な個別ターゲットのみが相互作用チャンバ中の相互作用点に入ることができるようにすることによって、上述の目的は達成される。

ターゲットセレクタは、ターゲット経路を循環的にまたは周期的に交差するチョッパホイールの閉鎖領域に対する開口部のマーク・スペース比またはデューティサイクル比によって、入れることができる個別ターゲットおよび除去される個別ターゲットの数量を調整することができる回転式チョッパホイールを有することが有利である。

ターゲットセレクタは、ターゲット経路に沿って交互に配置される少なくとも２つのチョッパホイールを具備することが好ましい。入れることができる個別ターゲットの数量および除去される個別ターゲットの数量は、個別のチョッパホイールの閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比および互いに対するチョッパホイールの開口部の位相位置によって調整される。

チョッパホイールは、互いに対して一定の位相位置の共通軸上に配置されることができる。しかし、個別の空間的に分離した軸を有することもでき、チョッパホイールの位相位置および間隔を可変に調整可能であるようにするために、中実シャフトおよび少なくとも１つの中空シャフト上に同軸に配置されることもできる。

２つのチョッパホイールを用いた変形では、ターゲット生成装置によって供給される一連のターゲットから個別ターゲットの列（カラム）が、第２のチョッパホイールに入れることができるように、第１のチョッパホイールは、閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比を有することが望ましい。

第１のチョッパホイールに入るターゲット列から１つのみの個別ターゲットが第２のチョッパホイールを経て相互作用チャンバを通過することができるように、ターゲット経路に沿ったチョッパホイールの間隔が調整されることが望ましい。

特に、工程条件下で高い蒸気圧（＞２５ｋＰａ）のターゲット材料（たとえば、キセノン）では、ターゲット材料の気化または昇華のために、ターゲット経路に沿ったチョッパホイールの間隔が、第１のチョッパホイールに入るターゲット列から密集連続して互いの後に少なくとも２つの個別ターゲットが第２のチョッパホイールを通って入れることができるように調整されるとき、少なくとも第１のターゲットが少なくとも１つの次のメインターゲットのための気化遮蔽体を形成するための犠牲ターゲットであることが好都合である。

別の望ましい構造的な変形において、ターゲットセレクタは、２点でターゲット経路によって貫通されるように、ターゲット経路に直交配置されるそのシリンダ軸を中心にして回転可能であるように配置される開放型中空シリンダを有し、シリンダ被覆の閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比およびターゲット経路に対するシリンダ軸の間隔によって、入れることができる個別ターゲットの数量および除去される個別ターゲットの数量を調整することができる。

ターゲット生成装置によって供給される一連のターゲットから複数の個別ターゲットを含む列（カラム）が、中空シリンダに入ることが許容されるように、中空シリンダは閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比を有することが有利である。

中空シリンダに入るターゲット列から１つの個別ターゲットのみが、中空シリンダから出て相互作用チャンバに入るように、ターゲット経路に対する中空シリンダのシリンダ軸の間隔を調整することができることが好ましい。

特に、上述した高い蒸気圧のターゲット材料の場合には、中空シリンダに入るターゲット列から少なくとも２つの連続する個別ターゲットが中空シリンダから出て相互作用チャンバに入るように、ターゲット経路から中空シリンダのシリンダ軸までの距離が調整され、少なくとも第１のターゲットは、少なくとも１つの次のメインターゲットのための気化遮蔽体を形成するための犠牲ターゲットである。

別の好都合な実施形態において、ターゲットセレクタは、標準のターゲット経路から個別ターゲットの数量を偏向するための力場に基づく偏向ユニットを有し、力場は、ターゲット生成装置によって生成される個別ターゲットの所定の数のみ、選択チャンバの出口開口部を通って相互作用チャンバに達するようなパルス態様で切替え可能であり、ターゲットの残りを遮断するために、出口開口部に隣接する壁が設けられる。偏向されたターゲットが出口開口部に隣接する壁にある選択チャンバに捕捉されるか、または偏向されたターゲットのみが選択チャンバの出口開口部を通って相互作用チャンバ中の相互作用点に達すように、偏向ユニットを配置することができる。

ターゲットセレクタは、リング電極および電界に基づく偏向ユニット（オシログラフに類似）を具備することが好ましい。しかし、偏向ユニットはまた、上述した動作態様を変更することなく、磁界に基づくことも望ましい。

選択チャンバは、ターゲットセレクタ除去されるターゲット材料から差動排気するためのポンプを有することが望ましい。さらに、選択チャンバは、工程条件下で（＜２５ｋＰａ、たとえばアルコール溶液中のスズ化合物、特に塩化スズ（ＩＶ）または塩化スズ（ＩＩ））より低い蒸気圧を有するターゲット材料のより高速の気化のために加熱可能な面を有しうる。この種の面は、チョッパブレードの回転方向における選択チャンバの壁または出口開口部またはチョッパホイールの面を有する壁であることが望ましい。

ターゲット選択のための手段のタイプに関係なく、この個別ターゲットを質量制限ターゲットとしてエネルギビームと相互作用させるために、ターゲット生成装置によって供給される一連のターゲットから正確に１つの個別ターゲットを相互作用チャンバに通過させるときにターゲットセレクタの調整を行うことが好都合である。しかし、工程条件下で高い蒸気圧を有する上述のターゲット材料の場合には、ターゲットセレクタが、ターゲット生成装置によって供給される一連のターゲットの少なくとも２つの連続する個別ターゲットを通過させるように調整されることが好ましく、この種のターゲット列の少なくとも第１のターゲットは、少なくとも１つの次のメインターゲット用の気化遮蔽体を形成するための犠牲ターゲットである。

本発明の基本的な概念は、プラズマを誘発するエネルギビームから放射される所望の短波長電磁放射線、特にＥＵＶ放射線が、従来技術によれば、気化されるターゲット材料によって相互作用チャンバで再び部分的に吸収されることを考慮することに端を発している。他方、非効率的に励起されたターゲット材料は、デブリ生成を増大する結果となる。したがって、本目的は、所望の波長範囲における短波長電磁放射線の効率的な生成に必要であるように、再生可能に生成される一連の個別ターゲットから正確に多くのターゲット材料を選択しなければならない。本発明によれば、相互作用チャンバに入る前に余分な個別ターゲットを除去することによって、従来提供されていた個別ターゲット流の調整可能な選択によって、これは実現される。本発明によれば、所望タイミングのシーケンスにおける個別ターゲットを選択的に通過するための電磁場に基づく開口部または偏向ユニットを有する機械的回転要素は、半導体リソグラフィの必要なパルス周波数用に適している。

本発明による解決策は、放射線の効率的な生成のために必要なターゲットの量のみがエネルギビームとの相互作用を実現するように、プラズマを誘発するエネルギビームに基づき、短波長電磁放射線の生成のために相互作用チャンバに質量制限ターゲットの再生可能な連続流を供給することが可能であり、したがって、相互作用チャンバにおけるデブリ生成および気体装入が最小限に抑えられる。さらに、ターゲット材料の消費が緩和され、コストの削減につながる。

本発明は、実施形態の例を参照して以下にさらに詳細に記載される。

図１に示されているように、短波長電磁放射線（好ましくはＥＵＶ放射線）の生成を誘発するエネルギビームに関する規定された質量制限ターゲットの生成のための装置は、基本的には、個別ターゲット２１（液滴または小球、すなわち、たとえば凍結または固化された液体の液滴によって生成される固体のターゲット材料）の規則的な連続２３として不連続なターゲット流２を生成するターゲット生成装置１と、相互作用チャンバ４の前に配置される選択チャンバ４１中に配置されるターゲットセレクタ３と、を具備し、プラズマ６がエネルギビーム５の軸とターゲット経路２２との交差によって与えられる相互作用点６１で、エネルギビーム５によって相互作用チャンバ４の中で生成される。

ターゲット生成装置１によって供給される密集した規則的な一連のターゲット２３として選択チャンバ４１に入る規則的で不連続なターゲット流には、ターゲットセレクタ３によって一連のターゲット２３の一定量の個別ターゲット２１の循環的または周期的除去が施される。個別ターゲット２１（図１に示されている）または規定された列２４（カラム、図４）を通過させることができる。選択された個別ターゲット２１は、同時に相互作用チャンバ４への入口開口部でもある選択チャンバ４１の出口開口部４３を通過する。次に、ターゲット２１は、ターゲット経路２２でエネルギビーム５との相互作用点６１に達する。

原則的には、ターゲットセレクタ３は、ターゲット生成装置１によって規則的に供給される個別ターゲット２１を含むターゲット流２のうち、整数のみの個別ターゲットを周期的に通過することができ、間にある一連のターゲット２３の残りを横方向に偏向する。図１に示される基本的な変形において、ターゲットセレクタ３によって入れることができる個別ターゲット２１は、エネルギビーム５のパルスシーケンスに正確に適合するように離隔される。

図１は、ターゲット選択の原理を示す特に簡素な実現法を示しており、チョッパホイール３１がターゲットセレクタ３として用いられる。選択チャンバ４１の出口開口部４３で個別ターゲット２１の結果として生じるデューティサイクル比は、開口部３３間の閉鎖領域に対するチョッパホイール３１の開口部３３の幾何的な比によってのみ与えられる。

ターゲット生成装置１から密集連続して供給される個別ターゲット２１は、最初はチョッパホイール３１に当たる。チョッパホイール３１は、回転数および口径比（好ましくは円形板の開口部３３間の接線方向における閉鎖領域に対する開口部３３の比）に応じて、少数の個別ターゲット２１を通過させることが周期的に可能である。

この場合には、一般性を制限することなく、相互作用チャンバ４の中でエネルギビーム５と衝突するために、７つの液滴からなる一連のターゲット２３から１つのみの個別の液滴ターゲットを選択しなければならない。次の個別ターゲット２１の軌跡２２（簡単にするため、６つの個別ターゲットが概略的に示されているが、実際には、１０〜１００個の液滴である）は、チョッパホイール３１の閉鎖領域で跳ね返るため、遮断される。

個別ターゲット２１およびエネルギビーム５（レーザビーム５２または電子ビームであることが好ましい）の相互作用点６１で、ターゲットが作成される周波数は、回転周波数とチョッパホイール３１において周囲に配置される開口部３３（概略的に示されている穿孔を別にして、矩形、台形、スロットまたは切欠きの形状であってもよい）の量の積に対応する。

１つのチョッパホイール３１を備えたターゲットセレクタ３の設計は、以下の境界条件に基づいている。エネルギビーム５の源として用いられるレーザの所望の繰り返し周波数は、たとえば、１０ｋＨｚである。規則的に再生可能な個別の液滴（たとえば２０μｍのノズルから生成される）の密集した一連のターゲット２３の一般的な繰り返し率は、１ＭＨｚ程度である。したがって、１００番目ごとの液滴のみがレーザビーム５２（図４にのみ示す）との相互作用のために必要である。

液滴分離のためのこの必要条件を満たすことができる技術的な解決策は、図１に概略的に示されているように、１：９９のデューティサイクル比を有するチョッパホイール３１である。個別ターゲット２１に関して１００μｍの開口部３３のサイズを入れることができると仮定すると、周期の長さは１０ｍｍである。したがって、開口部が半径２．５ｃｍ上に配置されるチョッパホイール３１の場合には、約１５個の周期を入れることができる。チョッパホイール３１はこのとき、６６６Ｈｚの回転周波数で作動しなければならない。これは、４０，０００ＲＰＭの速度に対応する。そのような回転速度を実現することは技術的には困難であるため、図１に示される実施形態は、一般により低い周波数（２０〜１００ｋＨｚ）で生成されるより大きな液滴の寸法の場合に適用可能であるだけである。

ターゲットセレクタ３を通過しないターゲット流２の密集した一連のターゲット２３の個別ターゲット２１は、選択チャンバ４１中のチョッパホイール３１によって偏向される。これらのターゲット２１は、選択チャンバ４１の面（主にチョッパホイール３１自体の面）で気化または昇華する。結果として生じるターゲット気体は、ポンプ４２によって差動によって排気され、回収して再利用されることができる。

ターゲット材料（たとえば、低い蒸気圧＜２５ｋＰｚを有する）に必要である場合には、一連のターゲット２３の多数の除去されるターゲットがポンプ４２によってターゲット気体から排気するために、十分に気化または昇華されるように、チョッパホイール３１をさらに加熱しなければならない。しかし、最近のターゲット材料（好ましくはキセノン）の場合には、蒸気圧は、工程条件下で選択チャンバ４１内の圧力より既に高い。

ターゲット生成装置１の構成に関する技術的な実施形態の範囲には、選択チャンバ４１のポンプ４２のみが示されている真空ポンプおよびターゲットセレクタ３がある。たとえば、振動制御型液滴生成装置は別にして、インク印刷技術による周知の高圧液体ジェット（連続ジェット）の原理などの技術、図７を参照して記載される実施形態の変形をターゲット生成装置１用に用いることができる。

用いられるターゲット材料によって与えられる必要条件に応じて、ポンプ４２（相互作用チャンバ４の真空ポンプも同様）に関する有用な実施形態は、クライオポンプまたはスクロールポンプである。

ターゲットセレクタ３を実現するための一部の特殊な可能性は、今度は、図（図２〜図７）の以下の説明を参照すれば、さらに詳細に記載される。

図２〜図５に示される実施形態において、ターゲット選択は、一定の距離で配置される２つのチョッパホイール３１および３２によって実現される。相互作用点６１における所望のターゲット周波数に関係なく、各チョッパホイール３１および３２は、１：１のデューティサイクル比を備えうる。たとえば、半径２．５ｃおよび周期長さ２００μｍのすべてのチョッパホイール３１または３２の縁に約７５０個の開口部３３を配置することができる。レーザビーム５２（図４および図７にのみ示す）の１０ｋＨｚの所望の繰り返し周波数の場合には、２つのチョッパホイール３１および３２は、約１３．３Ｈｚまたは８００ＲＰＭの周波数で回転しなければならない。装置全体を真空下で作動しなければならないことを考慮し、この種の解決策は技術的な観点において容易に制御されることができる。

ターゲット列（カラム）２４の周波数は、第１のチョッパホイール３１の速度および周期数の積から決定され、ターゲット列２４ごとに通過した個別ターゲット２１の量は、第２のチョッパホイール３２の相対位置（位相位置）および規則的に密集した一連のターゲット２３のターゲット周波数から決定される。

図２に示されるターゲットセレクタ３の場合には、個別ターゲット２１は、回転速度および（間に位置する閉鎖領域に対する開口部３３の）デューティサイクル比に応じて、軸３１１を中心にして回転可能であり、個別ターゲット２１の循環的に規定された列２４（この場合には、一般性を制限することなく、概略的に示されている４つの個別ターゲット２１）を通過させることができる第１のチョッパホイール３１に最初に衝突する。次の個別ターゲット２１の軌跡２２（この場合も概略的に４として示される）は、チョッパホイール３１の閉鎖領域と衝突するために遮断される。

第２のチョッパホイール３２が、第１のチョッパホイール３１によって入れることができる個別ターゲット２１の列２４のうちの所定の個別ターゲット２１の量（この場合には１つのみの個別ターゲット２１）のみを再び通過させることができるように、第２のチョッパホイール３２はチョッパホイール３１に対する規定の距離かつ所定の位相位置で同一の軸３４に位置している。

２つのチョッパホイール３１および３２を通過しない一連のターゲット２３または列２４は、選択チャンバ４１における温かい面で気化および昇華する。結果として生じる気体は、ポンプ４２によって排気され、可能であれば再生利用することができる。

図３は、第２のチョッパホイール３２がチョッパホイール３１の軸３１１とは異なる軸３１２に位置し、これらの軸が互いに平行に延在するが、空間的に分離しているようなターゲットセレクタ３の実施形態を示している。したがって、異なる速度（ターゲット周波数）に関してチョッパホイール３１とチョッパホイール３２との間のそれぞれの位相位置をそれぞれ（たとえば犠牲ターゲット２５およびメインターゲット２７を含む個別ターゲット２１または二重ターゲット）調整することができ、第１のチョッパホイール３１によって実行される規定の列２４の選択の後、個別ターゲット２１の量は依然として第２のチョッパホイール３２を通すことができるようになっている。また、すぐに気化しないターゲット材料が選択チャンバ４１内部の気化面（図示せず）に対して差し向けるように、チョッパホイール３１および３２は低い蒸気圧（＜２５ｋＰａ）でターゲット材料に関して対向する方向（図３に示す）に移動することが好都合である場合がある。

図４による構成の機能性は、実質的に図２に示される機能性に対応する。しかし、２つの密接に連続する個別ターゲット２１が相互作用チャンバ４に達するように、別のターゲット２１の飛行速度の比、チョッパホイール３１および３２の距離および位相位置を調整する。

プラズマ６により近いターゲットは、次のメインターゲット２７のための気化遮蔽体２６を形成するための犠牲ターゲット２５の機能を有する。したがって、犠牲ターゲット２５は、プラズマ６から吸収された放射線出力に対応して、完全にまたはほぼ気化または昇華される。レーザビーム５２との相互作用のための次のメインターゲット２７は、ターゲット経路２２とレーザビーム５２の軸５１の交差によって与えられる相互作用点６１で質量の著しい損失を生じることなく達し、所望の放射線（たとえば、ＥＵＶ）を放出するプラズマ６がメインターゲット２７へのエネルギの入力の結果として生成される。

図５に示されるターゲットセレクタ３の機能性は、本質的に図３を参照して開示された解決策に対応する。唯一の差異は、チョッパホイール３１および３２には中実シャフト３１３および中空シャフト３１４として形成される同一直線上の軸が用いられることである。したがって、同一の回転中心によって、異なる速度および必要に応じて異なる回転方向も可能である。

図６は、ターゲットセレクタ３の著しく修正された実施形態の例を示している。この実施例は、ターゲット経路２２に直交するそのシリンダ軸３５を中心にして回転する開放型中空シリンダ３４を示している。

中空シリンダ３４およびターゲット経路２２の上部交差で、ターゲット列２４は、中空シリンダ３４の角速度および中空シリンダ３４の開口部３３のデューティサイクル比に対応して生成される。中空シリンダ３４の内側に入る列２４の個別ターゲット２１の数量は、中空シリンダ３４の回転速度および外面における開口部３３の量の積によって与えられる。

下部交差では、ターゲット列２４の一部が中空シリンダ３４の閉鎖領域によって偏向される点で、その軌跡２２によって再び遮断される。時間単位に対しこのように設計されたターゲットセレクタ３を通過する個別ターゲット２１の数量は、ｘ方向におけるシリンダ軸３５を調整することによって調整可能である。シリンダ軸３５のｙ変位によって、初期移送を調整することができる。

図７は、ターゲット流２３の規則的な一連のターゲット２３から余分な個別ターゲット２１の機械的選択とは異なるターゲットセレクタ３の第２の基本的な変形を示している。

前述の例と同様に、ターゲット生成装置１からのターゲット流２は、個別ターゲット２１から規則的な一連のターゲット２３において生成される。しかし、この場合には、秒当たり１００万個の液滴までを追い出すことができるヘテロダイン方式高圧ターゲット生成装置１が用いられると仮定される。ノズルの幾何構成に応じて、これらの液滴は、数μｍのみのサイズであり、４０ｍ／秒までで飛行する。したがって、これは、連続ジェットまたは高圧システムとしてインク印刷技術によって周知であるように、真の液体ジェットである。

初期高圧ジェットの高速分解後、個別ターゲット２１は、電気的に帯電するリング電極３６によって飛行する。次に、帯電されたターゲット２７は、必要な個別ターゲット２１がオシログラフの場合のように電界において偏向される偏向ユニット３７を横断する。相互作用点６１に入る個別ターゲット２１に同期するレーザビーム５２の規定の生成のためのトリガユニット（図示せず）によって制御され、偏向ユニット３７の電極間の電界は余分なターゲットの規定の量を偏向する。偏向されたターゲット２９は、次に選択チャンバ４１の出口開口部４３を通って飛行するのではなく、相互作用チャンバ４への出口開口部４３が位置する選択チャンバ４１の壁で遮断される。続いて、ターゲット材料は、このように簡素な捕捉装置として機能する選択チャンバ４１のこの壁で気化または昇華され、ポンプ４２によって排気され、再び処理されることができる。

上述した実施例のすべてにおいて、プラズマ６における所望の特性放射線を生成するために、エネルギビーム５と直に相互作用するターゲット材料の量に加えて、放射線生成のために、入口開口部から相互作用チャンバ４中の相互作用点６１へのターゲット経路２２における有限の蒸気圧のために、気化または昇華されるさらなる量のターゲット材料を導入しなければならない。気化または昇華のこの処理は、ターゲット材料によって吸収されるプラズマ６からの放射線によって補強される。

したがって、質量の有効な損失は、個別ターゲット２１の初期サイズの対応する増大によって補償されなければならないか、または図４に示されているように、気化遮蔽体２６として機能する１つ以上の犠牲ターゲット２５によってきわめて小さいままであってもよい。したがって、図４による気化問題の解決策は、本発明のすべての他の実施形態に関して兼ねることができる。

さらに、図４を参照して上述したように、レーザビーム５２がエネルギビーム５として用いられるとき、２つ以上のメインターゲット２７を有するターゲット列２４もまた実現することができる。レーザビーム５２の集光寸法は、無限に小さく調整することができないが、個別ターゲット２１を放射プラズマ６に可能な限り完全に変換するために、（励起深さに対する）最小の可能なターゲット直径を実現することができるため、これらのメインターゲット２７が有用でもある互いに隣接する位置の複数のターゲット経路２２を励起することができる範囲で、複数のメインターゲット２７が犠牲ターゲット２５の放射線遮蔽体２６の背後に伴うことができるようにすることが有用である。

前述の説明および図面は本発明を代表しているが、本発明の真の精神および範囲を逸脱することなく、種々の変更を行うことができることは当業者には明白であろう。

相互作用チャンバにおいてエネルギビームとの相互作用のために個別ターゲットを供給するためのターゲットセレクタを備えた本発明による装置の概略図を示しており、ターゲット流からの個別ターゲットの選択は、開口部および閉鎖領域の適切な幾何構成比が円形線に沿って実現される。 共通軸にある２つのチョッパホイールを備えた個別ターゲットの選択のための本発明の実施形態を示しており、最初は、個別ターゲットの最初に規定された列がさらなる選択のために生成される 対向する方向において分離軸上にある２つのチョッパホイールに関する本発明の別の実施形態の例を示している。 図２から修正された本発明の変形を示しており、２つの連続する個別ターゲットが、２つの個別ターゲットのうちの一方に関する放射線遮蔽体を生成するために設けられる。 ２つの個別に回転可能なチョッパホイールを備えた実施形態を示しており、図３とは対照的に、チョッパホイールは中実シャフトおよび中空シャフトの上に同軸に配置されている。 中空シリンダとして構成され、ターゲット経路に直交して向けられた軸を有するチョッパホイールを備えた実施形態の例を示しており、ターゲットの別の分離は、中空シリンダを２度貫通するターゲット経路の結果として第１の予備選択の後に、図２、図４または図５と類似に実行される。 標準のターゲット経路から偏向ターゲットの電界に基づき、出口開口部に隣接する選択チャンバの壁で余分な個別ターゲットを遮断するターゲットセレクタを備えた設計の変形を示している。

符号の説明

１ ターゲット生成装置
２ ターゲット流
２１ 個別ターゲット
２２ ターゲット経路
２３ 一連のターゲット（ターゲットシーケンス）
２４ 列
２５ 犠牲ターゲット
２６ 気化遮蔽体
２７ メインターゲット
２８ 帯電されたターゲット
２９ 偏向されたターゲット
３ ターゲットセレクタ
３１ （第１の）チョッパホイール
３１１ 軸
３１２ （分離）軸
３１３ 中実シャフト
３１４ 中空シャフト
３２ 第２のチョッパホイール
３３ 開口部
３４ 中空シリンダ
３５ シリンダ軸
３６ リング電極
３７ 偏向電極
４ 相互作用チャンバ
４１ 選択チャンバ
４２ ポンプ
４３ 出口開口部
５ エネルギビーム
５１ 軸
５２ レーザビーム
６ プラズマ
６１ 相互作用点

Claims (24)

1. 短波長電磁放射線、特にＥＵＶ放射線を生成するためにターゲット材料を供給する装置であって、
   規則的に連続する個別ターゲットを生成するためのターゲット生成装置が相互作用チャンバに通じるように配置されており、生成された一連のターゲットがターゲット経路に沿って進み、
   所望の放射線を放射するプラズマを生成するためのエネルギビームが、前記ターゲット経路上の相互作用点に向けられ、
   前記ターゲット生成装置と通じる選択チャンバが、前記相互作用チャンバの前に配置され、前記ターゲット経路に沿って前記相互作用チャンバへ通じる出口開口部を有しており、
   ターゲットセレクタが前記選択チャンバに配置され、前記ターゲット生成装置の規則的な一連のターゲットから或る数量の個別ターゲットを除去するための手段を有し、前記エネルギビームの所定パルス周波数に対応して効率的なプラズマ生成に必要である前記個別ターゲットのみが前記相互作用チャンバでの前記相互作用点に入れられる、装置。
2. 前記ターゲットセレクタは回転式チョッパホイールを有し、前記ターゲット経路と周期的に交差するチョッパホイールの閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比によって、入れられる個別ターゲットの数量および除去される個別ターゲットの数量を調整することができる、請求項１に記載の装置。
3. 前記ターゲットセレクタは、前記ターゲット経路に沿って交互に配置される少なくとも２つのチョッパホイールを具備し、入れられる前記個別ターゲットの数量および除去される前記個別ターゲットの数量は、前記個別のチョッパホイールの閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比および互いに対する前記チョッパホイールの前記開口部の位相位置によって調整される、請求項１に記載の装置。
4. 前記チョッパホイールは、固定した位相位置で共通軸上に配置されている、請求項３に記載の装置。
5. 前記チョッパホイールは個別の軸に配置され、前記チョッパホイールの位相位置および間隔を可変に調整可能である、請求項３に記載の装置。
6. 前記チョッパホイールが、中実シャフトおよび少なくとも１つの中空シャフト上に同軸に配置され、前記チョッパホイールの位相位置および間隔を可変に調整可能である、請求項３に記載の装置。
7. 前記ターゲット生成装置によって供給される一連のターゲットから夫々、複数の個別ターゲットの列が第２のチョッパホイールに入ることができるように、第１のチョッパホイールが閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比を有する、請求項３に記載の装置。
8. 前記第１のチョッパホイールを通って入る前記ターゲット列から夫々、１つの個別ターゲットのみが前記第２のチョッパホイールを通って入ることができるように、前記ターゲット経路に沿った前記チョッパホイールの間隔が調整される、請求項７に記載の装置。
9. 前記第１のチョッパホイールを通って入る前記ターゲット列から夫々、少なくとも２つの連続する個別ターゲットが前記第２のチョッパホイールを通って入ることができるように、前記ターゲット経路に沿った前記チョッパホイールの間隔が調整され、少なくとも第１のターゲットが少なくとも１つの次のメインターゲット用の気化遮蔽体を形成するための犠牲ターゲットである、請求項７に記載の装置。
10. 前記ターゲットセレクタは、２点で前記ターゲット経路によって貫通されるように、前記ターゲット経路に直交配置されたシリンダ軸を中心に回転可能であるように配置される開放型中空シリンダを有し、前記中空シリンダの閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比および前記ターゲット経路に対する前記シリンダ軸の間隔によって、入れることができる個別ターゲットの数量および除去される個別ターゲットの数量を調整することができる、請求項１に記載の装置。
11. 前記ターゲット生成装置によって供給される前記一連のターゲットから夫々、複数の個別ターゲットの列が前記中空シリンダに入ることができるように、前記中空シリンダが、閉鎖領域に対する開口部のデューティサイクル比を有する、請求項１０に記載の装置。
12. 前記中空シリンダに入る前記ターゲット列から夫々、１つの個別ターゲットのみが前記中空シリンダから出ることができるように、前記ターゲット経路に対する前記中空シリンダの前記シリンダ軸の間隔を調整可能である、請求項１０に記載の装置。
13. 前記中空シリンダに入る前記ターゲット列から夫々、少なくとも２つの連続する個別ターゲットが前記中空シリンダから出て、少なくとも第１のターゲットが少なくとも１つの次のメインターゲット用の気化遮蔽体を形成するための犠牲ターゲットであるように、前記ターゲット経路に対する前記中空シリンダの前記シリンダ軸の距離を調整する、請求項１０に記載の装置。
14. 前記ターゲットセレクタが標準のターゲット経路から個別ターゲットの数量を逸らすための力場に基づいた偏向ユニットを有し、前記力場がパルス状に切り換え可能であって、前記ターゲット生成装置によって生成される個別ターゲットの所定数のみが前記選択チャンバの前記出口開口部を通って前記相互作用チャンバに達し、前記選択チャンバの前記出口開口部に隣接する壁が、前記ターゲットの残りを遮断するために設けられている、請求項１に記載の装置。
15. 前記逸らされたターゲットが前記出口開口部に隣接する壁で前記選択チャンバに捕捉されるように前記偏向ユニットが配置されている、請求項１４に記載の装置。
16. 前記逸らされたターゲットのみが前記選択チャンバの前記出口開口部を通って前記相互作用チャンバ中の相互作用点に達するように、前記偏向ユニットが配置されている、請求項１４に記載の装置。
17. 前記ターゲットセレクタが、リング電極および電界に基づく偏向ユニットを有する、請求項１４に記載の装置。
18. 前記ターゲットセレクタが、リング電極および磁界に基づく偏向ユニットを有する請求項１４に記載の装置。
19. 前記選択チャンバが、前記ターゲットセレクタによって除去されるターゲット材料から差動排気するためのポンプを有する、請求項１に記載の装置。
20. 前記選択チャンバが、工程条件下でより低い蒸気圧のターゲット材料のより高速の気化のための加熱可能な面を有する、請求項１に記載の装置。
21. 前記加熱可能な面が、前記ターゲットセレクタのチョッパホイールである、請求項２０に記載の装置。
22. 前記加熱可能な面が、前記チョッパホイールの回転方向における壁である、請求項２０に記載の装置。
23. 前記エネルギビームと１つの個別ターゲットを相互作用させるために、前記ターゲット生成装置によって供給される前記一連のターゲットから前記相互作用チャンバに正確にその個別ターゲットを通過させるように、前記ターゲットセレクタが調整される、請求項１に記載の装置。
24. 前記ターゲット生成装置によって供給される前記一連のターゲットの少なくとも２つの連続する個別ターゲットを通過させるように前記ターゲットセレクタが調整され、この種のターゲット列の少なくとも第１のターゲットが、少なくとも１つの次のメインターゲットのための気化遮蔽体を形成するための犠牲ターゲットである、請求項１に記載の装置。

Images