JP2006086119A - 短波長電磁放射線をエネルギービームによって誘導発生させるための再現可能なターゲット流れを供給する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】短波長電磁放射を誘導発生させるための再現可能なターゲット流れを供給する構成を提供する。
【解決手段】プラズマ（５）を生成するための繰り返し供給されるターゲット流れ（２１）を提供して、多数の個別のプラズマ発生プロセスにわたって、所定のプロセス条件の下でいかなるターゲット材料に対しても、ターゲット流れ（２１）の高い指向安定性を確保する。相互作用チャンバ内（１）において、ターゲットノズル（２）とプラズマ（５）を発生させる相互作用点（２３）との間にノズル防護装置（４）を設けること、及び、このノズル防護装置（４）が１つのガス圧力チャンバ（４１）を備える。このガス圧力チャンバ（４１）は、ターゲットの流路（２２）に沿って、ターゲット流れ（２１）の障害にならない通路となる開口（４２）を有しており、又このガス圧力チャンバ（４１）には、約１０ｍｂａｒの圧力に保持される緩衝ガス（６）が充満される。
【選択図】図１

Description

本発明は、短波長の放射線を射出するプラズマ、特にＥＵＶ放射を発生させるプラズマをエネルギービームによって誘導生成するための再現可能なターゲット流れを供給する装置に関するものである。本発明は、特に、半導体チップ製造用の投影型リソグラフィに応用される。

エネルギービームによって誘導されるプラズマ励起に基づく放射源で、長期間安定な用途、例えば半導体製造におけるＥＵＶリソグラフィに用いられる放射源は、要求される高い指向安定性を非常に多数の個別のプラズマ発生プロセスにわたって維持するために、ターゲット供給用のきわめて耐久性の高い注入システムを備える必要がある。

ＸＴＲＥＭＥ社（XTREME Technologies GmbH）がターゲットノズルの稼動寿命について行った系統的な研究によって、約１００万回のプラズマ発生プロセスを経た後のノズルは、エロージョンによって不安定なターゲット流れを作り出すことが明らかにされた。プラズマによって所要の放射と共に不可避的に放散される飛散粒子（イオン又は原子）が、ノズル開口部のエロージョンの原因であると結論されている。

エネルギービームによって誘起されるＸＵＶプラズマ（特にレーザ励起ＥＵＶプラズマ）においては、従来技術によれば、質量制限ターゲット、すなわちエネルギービームと相互作用する領域内で放射に励起され得るに近い量の原子を供給するターゲットが用いられる。この種の質量制限ターゲットは、好ましくは、明らかに１ミリメータより小さい（少なくとも１つの寸法次元において）直径の液滴ターゲットの流れ又は噴流ターゲットの流れであるが、このターゲットは、十分には励起されないターゲット材料の蒸発過程を最小化し、かつ相互作用チャンバ内における飛散粒子（通常デブリと呼称される）の発生を最小化する目的を有している。しかし、プラズマからのデブリの発生を全体的に抑止することはできない。

従来技術のＥＵＶ放射源においては、プラズマからのこの種の飛散の影響が、ターゲットノズルに関しては明らかにまだ調査されていない。これは、デブリの低減に関する文献が、専ら使用する光学素子の稼動寿命に関連したものであるという事実に鑑みても窺われることである。例えば、特許文献１は、放射源と光学素子との間に位置する、ハニカム構造としての集光光学素子用防護フィルターを開示している。粒子とバックグラウンドのガスとの相互作用の結果、粒子の運動が阻害されて、フィルター壁面に凝縮される。しかし、このフィルターは射出される放射の光学的光路に配置されるので、相互作用チャンバ内で射出されたＥＵＶ放射に対して、大きな立体角範囲において十分に高い透明度が保証されなければならず、このため、一方では、圧力を十分に低く（真空）して相互作用チャンバ内のガス雰囲気が発生放射をできるだけ吸収しないようにし、他方では、フィルターのハニカム構造が投射する影を最小化するようにしなければならない。

次にも述べるように、従来技術から、本発明に類似点を有する解決策を知ることができるが、しかし、それらによって本発明の教示が明白になることはない。

例えば、特許文献２は、ターゲットノズルのすぐ周囲に設けられた圧力容器で、液滴ターゲットを生成する役割を果たし、特にキセノン液滴のターゲット形成を強化する緩衝ガスを含む圧力容器を説明している。その緩衝ガスを続いて吸引することができるもう１つの周囲のチャンバが液滴ターゲットをさらに加速し、液滴ターゲット間の間隔を調整する。ターゲットノズルへの反作用に関する記述は見当たらない。

さらに、半導体チップ製造において必要とされるような高い平均出力を備えた放射源については、ノズルが吸収するプラズマからの放射によって、劣化の過程がノズルにも同様に生じることが明らかにされてきた。この劣化は、ノズル開口における放射の吸収による不可逆的及び可逆的両方の熱変化を意味しているが、これは、―少なくとも一時的に―ターゲット噴流の指向安定性の顕著な悪化をもたらすものである。

長時間にわたって繰り返し供給される連続ターゲット噴流の安定化における一連の問題に関しては、特許文献３が、連続ターゲット噴流を短波長の放射源用の安定なターゲット流れとして供給するステップを開示している。しかし、長い稼動期間にわたるノズルのエロージョンによって噴流の安定性が低下する問題は検証されていない。従って、適切な対応策に関する指針もないのである。

国際公開第９９／４２９０４号パンフレット 米国特許出願公開第２００３／０２２３５４６号明細書 国際公開第９７／４０６５０号パンフレット

本発明の目的は、短波長の放射を射出するプラズマを生成するための繰り返し供給されるターゲット流れを供給する新規な可能性を見出すことにあり、それにより、多数の個別のプラズマ発生プロセスにわたって、所定のプロセス条件の下で、いかなる蒸気圧を有するターゲット材料に対してもターゲット流れの高い指向安定性を確保する。

短波長の放射を射出するプラズマ、特にＥＵＶ放射を発生させるプラズマをエネルギービームによって誘導生成するための再現可能なターゲット流れを供給する装置であって、ターゲット材料を加圧下で相互作用チャンバ内に導入するためのターゲットノズルが設けられ、エネルギービームが相互作用チャンバ内の相互作用点においてターゲット流れに向けられる装置において、上記の目的が、本発明によれば次のような方策によって達成される。すなわち、この方策は、相互作用チャンバ内で、ターゲットノズルとプラズマを発生させる相互作用点との間にノズル防護装置を設けること、及び、このノズル防護装置が１つのガス圧力チャンバを備えていることである。このガス圧力チャンバは、ターゲットの流路に沿って、ターゲット流れの障害にならない通路となる開口を有しており、又このガス圧力チャンバには緩衝ガスが充満され、その緩衝ガスは、プラズマからの飛散粒子がこのガス圧力チャンバを横切る際に緩衝ガス粒子と少なくとも１０００回衝突するような圧力に保持される。

約１０ｍｂａｒの圧力範囲においてすでに、エネルギー飛散粒子は、ガス圧力チャンバを通過して数ミリメータの距離を進む間に緩衝ガスの粒子と数１０００回衝突し、その運動エネルギーを数桁の大きさで失う。当業者であれば、ガス圧力チャンバをさらに長くして緩衝ガスの圧力をさらに低下させた変形形態に直ちに思い至るであろう。

ノズル防護装置は、ガス圧力チャンバをその中に組み込んだ飛散防護プレートとして構成するのが有利である。ガス圧力チャンバは円筒形の開口を有しており、半径方向には、少なくとも１つの緩衝ガス供給用の流路を備える。

第１の変形形態においては、この飛散防護プレートは、均等に配置された複数の半径方向の流路を緩衝ガスのガス供給路として具備し、ガス圧力チャンバの周囲に同心に配置された円環状の配分流路を備えることが適切である。この円環状の配分流路は、半径方向の流路を連結し、いずれの半径方向流路にも合致しない位置に、少なくとも１つのガス流入開口を有している。

第２の変形形態においては、飛散防護プレートが上部端プレートと下部端プレートとを有していると有利であり、それぞれがターゲット流れの通路としての開口を備えている。上下両端プレートは、少なくとも１つのガス供給用流入開口を有する円環状の配分流路によって互いに平行に結合されている。ガス圧力チャンバの開口は、好ましくは円形の両端プレートに同軸の穿孔として配置することが適切である。

ノズル防護装置は、冷却剤の流路を備えた熱防護プレートを付加的に備えるか、あるいは冷却剤の流路をガス圧力チャンバの材料の中に熱防護用として組み込むと有利であることが判明している。

ガス圧力チャンバを備えたノズル防護装置は、相互作用チャンバ内で、ターゲットノズルから一定の距離をとって配置するのが有利である。

もう１つの好適な構造においては、ガス圧力チャンバが、相互作用チャンバ内で、ターゲットノズルの周りに直接配置される。ガス圧力チャンバが、ターゲットノズルの開口の周りに、ターゲットノズルを気密に包囲する前チャンバハウジングの形で配置されると有利である。この前チャンバハウジングは、ターゲット流れの軸に関して同心の開口を有しており、緩衝ガス供給用の少なくとも１つのガス供給路を備えている。

注入されるターゲット流れに関しては、主たるターゲット材料としてスズを用いることが有利であり、スズは必要な規定プロセス条件の下で液体化することができる。塩化スズ、好ましくは塩化スズ（ＩＶ）又は塩化スズ（ＩＩ）のアルコール溶液又は水溶液が特にこの目的に適している。

ガス圧力チャンバ内に部分的な圧力を発生させる緩衝ガスとしては不活性ガスの使用が適切である。不活性ガスは窒素であってもよいし、他の任意の希ガスでもよいが、アルゴンが好ましい。又、不活性ガスの混合物、特にヘリウム及びネオンのような希ガスの混合物を使用することもできる。

＞５０ｍｂａｒの蒸気圧を有するターゲット材料が使用されるノズル防護装置の特別な構造においては、ガス圧力チャンバ内の緩衝ガスが、相互作用チャンバ内におけるターゲット流れの蒸発によって、ガス状のターゲット材料から形成され、約１０ｍｂａｒの部分的な圧力が、ガス圧力チャンバを通過するターゲット材料の流れの蒸発によって調整される。これによって、緩衝ガスを別個に供給する必要がなくなる。

本発明のこの実施形態に対しては、液体キセノンをターゲット材料としてターゲットノズルから注入することが望ましい。

ターゲット材料の蒸発による圧力形成を支援するため、ガス圧力チャンバには、動圧を発生させるための少なくとも１つの狭められた開口を設けることが有利である。ガス圧力チャンバはたる型に成形されていることが好ましい。

本発明の根本的な発想は、プラズマに基づいた放射源のターゲットノズル（並びに集光光学素子）はプラズマからのデブリ放散と放射とによって損傷されるという理解に基づいている。しかし、ノズル防護については、光学素子とは違って、高い光学的透明性は要求されない。適正なノズル防護には、むしろ、単に液体のターゲット流れを妨害することがなくそれと干渉することがないような他の因子が必要である。従って、本発明は、フィルターを使用せず、それとは違うガス圧力チャンバを用いているのである。このガス圧力チャンバは、ターゲットの流路に沿って、ターゲットノズルとプラズマとの間に個々の開口を備えて配置され、そのガス圧力チャンバにおいて、ターゲットノズルが、準静的に調整された相対的に高い緩衝ガス圧力（相互作用チャンバ内の１ｍｂａｒ未満の真空に対して約１０ｍｂａｒ）によって高速のデブリ粒子とプラズマが射出する放射とから遮蔽される。

本発明による解決策は、短波長の放射を射出するプラズマを生成するための繰り返し供給されるターゲット流れの提供を可能にするものであり、それにより、多数のプラズマ発生プロセスにわたって、それぞれのプロセス条件の下で、いかなる蒸気圧を有するターゲット材料に対してもターゲット流れの高い指向安定性を確保し、従って、長い稼動寿命を有する放射源を作り出すことを可能にする。

以下に、例となる実施形態を参照しながら本発明をさらに詳述する。

図１に概略的に示すように、本発明による装置は、相互作用チャンバ１、ターゲットノズル２を備えたターゲット生成器（図示せず）、エネルギービーム源（図示せず）が射出するエネルギービーム３、及び、ノズル防護装置４を含んでいる。ターゲットノズル２は、相互作用チャンバ１内に向いた開口を有しており、ターゲット流路２２に沿って相互作用チャンバ１内にターゲット流れ２１を注入して、エネルギービーム３が、相互作用点２３においてターゲット流れ２１と衝突し、所要の短波長放射（ＥＵＶ放射）を射出するホットプラズマ５を局所的に発生させるようにする。

ノズル防護装置４は、ターゲットノズル２とプラズマ５との間に配置され、ガス圧力チャンバ４１を備えている。なんらかの蒸気圧を有するターゲット材料（例えば、液体キセノン、スズ化合物、好ましくは水溶液又はアルコール溶液としての塩化スズ塩等）を含むターゲット流れ２１は、ガス圧力チャンバ４１の開口４２を通過して、そのターゲット流路２２に沿って流出する。

不活性ガスの緩衝ガス６（例えば、窒素又は希ガス）が、回転対称のガス圧力チャンバ４１の中に、そのチャンバ４１に半径方向に通じている少なくとも１つの流路４３を通して加圧下で導入され、そのガス圧力チャンバ４１の中に、プラズマ５からの飛散粒子５１に対する短い自由行程距離の容積を生成する。本発明によれば、飛散粒子５１が緩衝ガス６とおよそ１０００回程度衝突するような容積が形成されると、十分な飛散防護が達成される。このことは、数ミリメートルの長さを有するガス圧力チャンバ４１においては、約１０ｍｂａｒの圧力さえあれば生起する。調整されるべき圧力は、又、使用する緩衝ガス６によっても大きく変化する。

プラズマ５からの飛散粒子５１は、ガス圧力チャンバ４１の上記の容積サイズにおいて、緩衝ガス６のガス分子との衝突によって、ターゲットノズル２に達したときには最小限の作用しか及ぼしえない程度にまで減速される。この目的のため、ガス圧力チャンバ４１内の緩衝ガス６の分子の質量に応じて、相互作用チャンバ１内を支配する真空圧力（＜１ｍｂａｒ）に対して、数１０ｍｂａｒの準静的な（流体的には定常状態の）ガス圧力を真空ポンプによって形成しなければならない。図１では、この真空ポンプ１１の１つが例示されている。

真空ポンプ１１が相互作用点２３における上記の真空圧力までの対応する圧力差を維持しさえすれば、プラズマ５から射出される放射５２に対する緩衝ガス６の透明度はどれほど低くても差し支えない。

繰り返し供給されるターゲット流れ２１は、一般的に、ターゲットノズル２を連続噴流２４として流出し、ターゲット流路２２に沿って一定の長さを移動した後に個々のターゲット２５に分解するように構成される。ノズル防護装置４はターゲットノズル２の近くの位置に配置され、ターゲット流れ２１はこの位置を連続噴流２４の形で通過するのが望ましい。しかし、ターゲット流れ２１は、ガス圧力チャンバ４１の位置において個々のターゲット２５の形になっていてもよい（場合によっては液滴発生器によってすでに一連の液滴として生成されている）。

図２は、約１００万回のプラズマ発生プロセスの運転時間を経た後の従来技術による“無防備”ターゲットノズル２を示す写真である。エロージョンクレータ２７が、ターゲットノズル２の出口開口２６の周囲に不規則に配置されて生じていることが明白に認められる。クレータの形成は、プラズマ５からの放射の射出に必然的に同伴する飛散粒子５１の放散によって惹起される。さらに加えて、ターゲットノズル２に同様に損傷を及ぼし、出口開口２６の範囲のターゲットノズル２に可逆的及び不可逆的変化をもたらす高エネルギーの短波長放射（光子５２）が存在する。特に、エロージョンクレータ２７は、ターゲットノズル２から流出するターゲット噴流２４の方向に影響を及ぼして空間的な不安定を招来するが、本発明を適用すると、これが大幅に低減される。

図３は、ガス圧力チャンバ４１を流れる規定ガス密度のガス容積を備えた飛散防護プレート４４の形のノズル防護装置４を示す。飛散防護プレート４４は、相互作用チャンバ１の内側で、熱防護プレート４７によって補助されている。飛散防護プレート４４は、外周部の配分流路４５から一様なガス供給を行うための複数の半径方向流路４３を有している。ガスの流入開口は、加圧下で供給される緩衝ガス６用として、円環状の配分流路４５に設けられる。

この例では、ターゲット流れ２１は、互いに平行に配置される２つの防護プレート、すなわち飛散防護プレート４４及び熱防護プレート４７を、連続噴流２４の形のままで横切り、その後個々のターゲット２５に分解するように設計される。個々のターゲット２５の選択された一部分が相互作用点においてレーザビーム３１（エネルギービーム３の具体的な実現形態としての）に照射されてプラズマに転換する。相互作用チャンバ１内の条件は、図１に関して述べた状態に維持される。

熱防護プレート４７はターゲット流れ２１を通過させることができる開口４２を有しており、適切な冷却剤を流すことができる冷却流路４８が開口４２の周囲に配置される。ターゲット流れ２１は、妨害を受けることなく開口を通過し、又、プラズマ５からのあらゆるエネルギー粒子（例えば高速電子、イオン、無荷電の飛散粒子５１、光子５２等）に対する遮蔽となるので、熱負荷に対してターゲットノズル２を防護する。

熱防護プレート４７は、プラズマ５とターゲットノズル２との間、好ましくはプラズマ５と飛散防護プレート４４との間に配置される。熱防護プレート４７は、ターゲットノズル２とガス圧力チャンバ４１を具備する飛散防護プレート４４とを含む全ターゲット注入構成において、対プラズマ５の熱遮蔽を形成する。

半径方向に配置される冷却剤用の冷却流路４８は、好ましくは、熱防護プレート４７の開口に関して星形形状に往復する流路ガイドを備えることができ、又ジグザグ構造にすることもできる。この冷却流路４８は、又、飛散防護プレート４４に直接組み込むことも可能である。

図４は、図３の飛散防護プレート４４の特別な構造を、側面（上図）及び平面（下図）から見た２つの断面図において示している。この例においては、飛散防護プレート４４は、円形で、ガス圧力チャンバ４１の周りに均等に分布するように配置された６本の半径方向流路４３を備えている。この６本の流路４３は、緩衝ガス６を、同心の円環状配分流路４５からガス圧力チャンバ４１の中に均等に供給する。円環状配分流路４５は、所要のガス圧力を準静的に調整するためのガス供給ユニット（図示せず）を接続するガス流入開口を有している。

図５は、相互の距離が規定された２枚の平行な終端プレート４６を備えた２部分からなる飛散防護プレート４４の２つの断面図を示す。終端プレート４６の端部は外周部の円環状配分流路４５に気密に連結されている。合同な終端プレート４６のそれぞれは、飛散防護プレート４４全体の中心軸に同軸の穿孔（この例では円筒形状に形成されている）として配置される開口４２を有する。上記の例と同様にガス圧力チャンバ４１内に約１０ｍｂａｒの準静的な圧力を調整するガス供給路は、円環状配分流路４５の少なくとも１つの位置に連結され、ガス圧力チャンバ４１に入射する飛散粒子５１に対して、緩衝ガス６の分子が統計的平均として少なくとも１０００回衝突することが実現されるようにする。緩衝ガス６のガス圧力を低下させることが望まれ又必要になった場合には、この構造の飛散防護プレート４４においては、単に円環状配分流路４５を大きくすることによって、終端プレート４６間の距離を増大させることができる。

図６は、ターゲットノズル２の稼動寿命を増大させることができるターゲット注入システムの特殊な実現形態を示す。スズ塩（例えば、塩化スズ（ＩＩ）又は塩化スズ（ＩＶ））の溶液の形態のターゲット材料は、ターゲットノズル２を通して、ターゲットノズル２に直接接しながらガス圧力チャンバ４１の中に連続噴流２４の形で圧出される。この場合は、ガス圧力チャンバ４１は、ターゲットノズル２の周囲の完全閉鎖型前チャンバハウジング４９として構成され、このチャンバハウジング４９においては流路４３が緩衝ガス６を加圧下で供給する。ターゲット材料は、前チャンバハウジング４９から、開口４２を通過して、好ましくはまだ連続噴流２４のままで流出する。

前記の例ですでに述べたように、緩衝ガス６としては、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン又は別の希ガス）がガス圧力チャンバ４１に使用される。緩衝ガス６は、ガス圧力チャンバ４１内で飛散粒子５１と導入された緩衝ガス６のガス分子とが近似的に１０００回確実に衝突するようにするために、準静的な圧力がガス圧力チャンバ４１内に調整されるように供給される。この圧力は、使用される緩衝ガス６に応じて、又、ガス圧力チャンバ４１を貫通する流路長さ（ターゲット流路２２に沿う）に応じて、数１０ｍｂａｒのチャンバ圧力に相当する。

緩衝ガス６の一部は、前チャンバハウジング４９の開口４２を通過して、ターゲット噴流２４と共にガス圧力チャンバ４１から流出し、真空排気される相互作用チャンバ１と共に、真空ポンプ１１によって吸引排出される。この吸引排出は、ターゲット流れ２１の個々のターゲット２５と、プラズマ５から射出される短波長の放射例えばＥＵＶ放射のためのレーザビーム３１との相互作用中に、相互作用チャンバ１内にガス雰囲気による透明性の低下が生じないように行われるものである。しかし、プラズマ５から射出される光子５２に対する緩衝ガス６の透明性が低い場合には、それはノズルの防護にも有利である。この場合は、ガス圧力チャンバ４１が同時に光学的遮蔽としても機能するからである。

プラズマ５から放散されるエネルギー粒子（高速飛散粒子５１及び光子５２からの高エネルギー放射）で、ガス圧力チャンバ４１に達しそれを横切るエネルギー粒子は緩衝ガス６との衝突によって減速され、ターゲットノズル２における飛散率は“無防備”のターゲットノズル２に比較して顕著に低下する。これによって、ターゲットノズルの稼動寿命は大幅に増大し、すなわち、（従来技術を用いた場合の図２に見ることができるような）エロージョンクレータ２７によるターゲット噴流２４の不安定性は、（エネルギービーム３としての）レーザビーム３１によるきわめて多数のパルス打ち込み（＞１００万回のプラズマ生成プロセス）後にも生じない。

図７は本発明の別の特殊な実施形態を示す。この“簡素化された”タイプの本発明の構造は、高い蒸気圧（＞５０ｍｂａｒ）を有するターゲット材料、例えばキセノンの使用を想定している。

キセノンが、液体の連続噴流２４としてターゲットノズル２を流出すると、相互作用チャンバ１の真空雰囲気内で、ターゲット材料の蒸発又は昇華がその表面上で直ちに始まる。このようにして蒸発する噴流２４が、僅かに狭まった２つの開口４２を備えた隣接のガス圧力チャンバ４１に流入すると、ガス圧力チャンバ４１内で蒸発プロセスが継続し、ガス状キセノンによるかなりの圧力が生成されるに至る。このキセノンガスは、一方では、プラズマ５の相互作用点２３において発生する短波長の放射（光子５２）、特に所要のＥＵＶ範囲の放射に対する高度の吸収剤であり、他方では、キセノン分子の質量とサイズのために、プラズマ５からの飛散粒子５１（デブリ）を減速させるための優れた緩衝ガス６である。

上記のように自己発生方式で生成した緩衝ガスで充満されたガス圧力チャンバ４１を通過した後、ターゲット噴流２４は、開口４２を通ってガス圧力チャンバ４１から流出し、ターゲット流路２２に沿った短い距離の後で個々のターゲット２５に分解する。その後、個々のターゲット２５の選択された一部が、相互作用点２３において通常方式によるレーザビーム３１の照射を受け、放射性のプラズマ５に転換される。

当業者であれば、上述の構造に加えて、本発明の他のあらゆる実施形態を本発明の教示から逸脱することなく容易に導出することができるであろう。本発明の核心は、いかなる構造であれ、プラズマ５からのエネルギー粒子と放射とを減速又は吸収するガス圧力チャンバ４１にある。この減速又は吸収は、プラズマ発生用の相互作用チャンバ１内で部分的に増大したガス圧力を通過するターゲット流れ２１の流路に沿って生じるものであり、これによって、ターゲットノズルに対するプラズマ５の飛散の影響が最小化される。あらゆる場合において、これは、ターゲットノズルの稼動寿命の顕著な増大と、ターゲットノズル２によって形成されるターゲット流れ２１の安定性の全体的な改善とをもたらす。

本発明による装置の原理を説明する図である。 約１００万回のプラズマ発生プロセス（レーザパルス）を経た後の銅ノズルを正面から見たノズルエロージョンの写真である。 緩衝ガスが貫通して流れる飛散防護プレートを備えた構造上の変形形態を示す図であって、この緩衝ガスは、均等に分布するように、外側の円環状流路と半径方向に向けられた複数の流路とを経由してガス圧力チャンバに導入され、準静的な圧力を発生させる。 緩衝ガス供給用の６本の対称配置された半径方向の流路を備えた図３による飛散防護プレートの有利な実施形態を示す図である。 ２枚の平行な終端プレートに分割された飛散防護プレートの有利な構造を示す図であって、終端プレートは、外周部に配置されたガス配分流路によって、規定された距離をもって相互に連結されている。 緩衝ガスが規定の圧力で導入されるノズル前チャンバを備えた本発明による装置の構造を示す図である。 図３に比較して変形された、ガスの供給を伴わない飛散防護プレートであって、高いガス圧力を有するターゲット材料例えばキセノン用に用いられ、ガス圧力チャンバ内の必要なガス密度がターゲット材料の蒸発によってもたらされる飛散防護プレートを示す図である。

符号の説明

１ 相互作用チャンバ
１１ 真空ポンプ
２ ターゲットノズル
２１ ターゲット流れ
２２ ターゲット流路
２３ 相互作用点
２４ 連続噴流
２５ 個々のターゲット
２６ 出口開口
２７ エロージョンクレータ
３ エネルギービーム
３１ レーザビーム
４ ノズル防護装置
４１ ガス圧力チャンバ
４２ 開口
４３ 流路
４４ 飛散防護プレート
４５ 円環状配分流路
４６ 終端プレート
４７ 熱防護プレート
４８ 冷却剤流路
４９ 前チャンバハウジング
５ プラズマ
５１ 飛散粒子
５２ 光子
６ 緩衝ガス
Ｘｅ キセノン

Claims (25)

1. 短波長の放射線を射出するプラズマ、特にＥＵＶ放射線を発生させるプラズマをエネルギービームによって誘導生成するための再現可能なターゲット流れを供給する装置であって、ターゲット材料を加圧下で相互作用チャンバ内に導入するためのターゲットノズルが設けられ、エネルギービームが上記相互作用チャンバ内の相互作用点でターゲット流れに向けられる装置において、
   前記相互作用チャンバ（１）内の、前記ターゲットノズル（２）とプラズマ（５）を発生させる前記相互作用点（２３）との間にノズル防護装置（４）が設けられること、及び、このノズル防護装置（４）がガス圧力チャンバ（４１）を備えており、このガス圧力チャンバ（４１）は、ターゲットの流路（２２）に沿って、ターゲット流れ（２１）の障害にならない通路となる開口（４２）を有しており、又このガス圧力チャンバ（４１）には緩衝ガス（６）が充満され、その緩衝ガス（６）は、前記プラズマ（５）からの飛散粒子（５１）がこのガス圧力チャンバ（４１）を横切る際に前記緩衝ガス（６）の粒子と少なくとも１０００回衝突するような圧力に保持されること、を特徴とする装置。
2. 前記ノズル防護装置（４）が飛散防護プレート（４４）として構成され、その中に前記ガス圧力チャンバ（４１）が組み込まれており、このガス圧力チャンバ（４１）は、円筒形状の開口（４２）と、前記緩衝ガス（６）供給用の少なくとも１つの流路（４３）とを有していることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記飛散防護プレート（４４）が、前記緩衝ガス（６）の供給流路として均等に配置する複数の半径方向流路（４３）と、円環状配分流路（４５）とを備えており、この円環状配分流路（４５）は前記ガス圧力チャンバ（４１）の周りに同心に配置されて、前記半径方向流路（４３）を連結しており、さらに、この円環状配分流路（４５）は、半径方向のいずれの流路（４３）にも合致しない位置に少なくとも１つのガス流入開口を有していることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 前記飛散防護プレート（４４）が上部と下部の端プレート（４６）とを有しており、その各プレートはターゲット流れ（２１）の通路としての開口（４２）を備えており、これらの終端プレート（４６）は、少なくとも１つのガス供給用流入開口を有する円環状の配分流路（４５）によって互いに平行に結合されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
5. 前記ガス圧力チャンバ（４１）の開口（４２）が、同軸の穿孔として円形の終端プレート（４６）に配置されることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記ノズル防護装置（４）が、冷却剤の流路（４８）を含む熱防護プレート（４７）を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 前記熱防護プレート（４７）の冷却剤流路（４８）が、前記ガス圧力チャンバ（４１）の材料（４４；４６；４９）の中に組み込まれることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記ノズル防護装置（４）のガス圧力チャンバ（４１）が、前記相互作用チャンバ（１）内で、前記ターゲットノズル（２）から所定距離の位置に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
9. 前記ノズル防護装置（４）のガス圧力チャンバ（４１）が、前記相互作用チャンバ（１）内で、前記ターゲットノズル（２）の周りに直接配置されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
10. 前記ガス圧力チャンバ（４１）が、前記ターゲットノズル（２）を気密に包囲する前チャンバハウジング（４９）によって前記ターゲットノズル（２）の開口（２７）の周りに配置され、この前チャンバハウジング（４９）は、前記ターゲット流れ（２１）の軸に対して同心の開口（４２）を有しており、前記緩衝ガス（６）供給用の少なくとも１つの流路（４３）を備えていることを特徴とする、請求項９に記載の装置。
11. 前記ターゲット流れ（２１）が、主たるターゲット材料としてスズを含んでおり、このターゲット材料は必要な規定プロセス条件の下で液体化することができることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
12. 前記ターゲット流れ（２１）が塩化スズを含んでいることを特徴とする、請求項１１に記載の装置。
13. 前記ターゲット流れ（２１）が塩化スズ（ＩＶ）を含んでいることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
14. 前記ターゲット流れ（２１）がアルコール溶液に溶解した塩化スズ（ＩＩ）を含んでいることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
15. 前記ターゲット流れ（２１）が水溶液に溶解した塩化スズ（ＩＩ）を含んでいることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
16. 前記ガス圧力チャンバ（４１）内に分圧を発生させる前記緩衝ガス（６）が不活性ガスであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
17. 前記緩衝ガス（６）が窒素であることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
18. 前記緩衝ガス（６）が希ガスであることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
19. 前記緩衝ガス（６）がアルゴンであることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
20. 前記緩衝ガス（６）が不活性ガスの混合物であることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
21. 前記緩衝ガス（６）が希ガスの混合物、好ましくはヘリウム及びネオンの混合物であることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
22. ＞５０ｍｂａｒの蒸気圧を有するターゲット材料を使用する場合に、前記ガス圧力チャンバ（４１）内の緩衝ガス（６）が、前記相互作用チャンバ（１）内における前記ターゲット流れ（２１）の蒸発によって、ガス状のターゲット材料から形成され、約１０ｍｂａｒの分圧が、前記ガス圧力チャンバ（４１）を通過するターゲット流れ（２１）の蒸発によって調整されることを特徴とする、請求項８に記載の装置。
23. 前記ターゲット流れ（２１）が液体キセノンを含んでいることを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
24. 前記ガス圧力チャンバ（４１）が、動圧を発生させるための少なくとも１つの狭められた開口（４２）を有していることを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
25. 前記ガス圧力チャンバ（４１）がたる型に成形されていることを特徴とする、請求項２４に記載の装置。