JP2008293738A - Euv light generating device and method - Google Patents

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Hiroshi Komori
浩 小森
Masanari Nakano
真生 中野
Masato Moriya
正人 守屋
Akira Sumiya
明 住谷
Akira Endo
彰 遠藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an EUV light generating device in which device cost is kept low, energy transfer efficiency is improved, and an EUV light output can be obtained stably without variations in energy by eliminating the displacement of droplet positions. <P>SOLUTION: The droplet supply means 6 supplies a droplet 1A including a metal or a metal compound as a target 1 to an EUV light generating point A along a supply passage 1B. The droplet heating means 7 has a heat source 7a arranged around the supply passage 1B of the droplet 1A, and heats the droplet 1A by radiant heat radiated from the heat source 7a. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、露光装置などの光源に用いられるEUV光発生装置に関し、特にEUV光の発生源となるターゲットを供給する装置に関するものである。   The present invention relates to an EUV light generation apparatus used for a light source such as an exposure apparatus, and more particularly to an apparatus for supplying a target that is a generation source of EUV light.

回路パターンを半導体ウェーハ上に光転写する光リソグラフィ技術は、LSIの集積化を図る上で重要である。光リソグラフィに用いられる露光装置は、主に、ステッパと呼ばれる縮小投影露光方式によるものが使用されている。すなわち照明光源により照らされた原画(レチクル)パターンの透過光を縮小投影光学系により半導体基板上の光感光性物質に投影して回路パターンを形成するというものである。この投影像の分解能は、用いられる光源の波長で制限される。このためパターン線幅をより微細化したいとの要求に伴って、光源の波長は紫外領域へと次第に短波長化してきている。   An optical lithography technique for optically transferring a circuit pattern onto a semiconductor wafer is important for LSI integration. As an exposure apparatus used for photolithography, an apparatus using a reduction projection exposure method called a stepper is mainly used. That is, a transmitted light of an original image (reticle) pattern illuminated by an illumination light source is projected onto a photosensitive material on a semiconductor substrate by a reduction projection optical system to form a circuit pattern. The resolution of this projected image is limited by the wavelength of the light source used. For this reason, the wavelength of the light source is gradually shortened to the ultraviolet region in accordance with the demand for further miniaturization of the pattern line width.

近年は深紫外領域の光(DUV光)を発振するKrFエキシマレーザ(波長248nm)、ArFエキシマレーザ(波長193nm)が光源として使用され、あるいは真空紫外領域の光(VUV光)を発振するF2レーザ(波長157nm)が光源として開発されている。   In recent years, KrF excimer laser (wavelength 248 nm), ArF excimer laser (wavelength 193 nm) that oscillates light in the deep ultraviolet region (DUV light) is used as a light source, or F2 laser that oscillates light in the vacuum ultraviolet region (VUV light). (Wavelength 157 nm) has been developed as a light source.

現在では更なる微細加工を行うべく極端紫外領域(Extreme Ultra Violet)の光(以下EUV光)を出力するEUV光源(波長13.5nm)を、光リソグラフィの光源とする試みがなされている。   At present, an attempt is made to use an EUV light source (wavelength: 13.5 nm) that outputs light in the extreme ultraviolet region (hereinafter referred to as EUV light) as a light source for photolithography in order to perform further fine processing.

EUV光を発生させる方式を大別すると、LPP(レーザ生成プラズマ)方式とDPP(放電生成プラズマ)方式がある。LPP方式のEUV光源では、短パルスレーザ光をターゲットに照射してターゲットをプラズマ状態に励起してEUV光を発生させこれを集光レンズで集光して外部にEUV光を出力するものである。一方、DPP方式のEUV光源では、両電極間にターゲットとなるガスを導入して両電極間に電圧を印加することで両電極間でターゲットをプラズマ状態に励起してEUV光を発生させこれを集光レンズで集光して外部にEUV光を出力するものである。   The methods for generating EUV light are roughly classified into an LPP (laser-generated plasma) method and a DPP (discharge generated plasma) method. In the LPP type EUV light source, the target is irradiated with a short pulse laser beam to excite the target into a plasma state to generate EUV light, which is condensed by a condenser lens and output to the outside. . On the other hand, in a DPP type EUV light source, a target gas is introduced between both electrodes and a voltage is applied between both electrodes to excite the target into a plasma state between both electrodes to generate EUV light. The light is condensed by a condensing lens and EUV light is output to the outside.

以下では、LPP方式を代表させて説明する。   Hereinafter, the LPP method will be described as a representative.

図1は、露光装置の光源として用いられるLPP方式によるEUV光発生装置の構成を概念的に示している。   FIG. 1 conceptually shows the configuration of an EUV light generation apparatus based on the LPP method used as a light source of an exposure apparatus.

真空チャンバ2の内部にはEUV光を集光する集光ミラー3が設けられている。集光ミラー3で集光されたEUV光は、真空チャンバ2外の図示しない露光装置に伝送される。露光装置では、EUV光を使用して半導体回路パターンが半導体ウェーハ上に形成される。   A condensing mirror 3 for condensing EUV light is provided inside the vacuum chamber 2. The EUV light condensed by the condenser mirror 3 is transmitted to an exposure apparatus (not shown) outside the vacuum chamber 2. In the exposure apparatus, a semiconductor circuit pattern is formed on a semiconductor wafer using EUV light.

真空チャンバ2の内部は真空ポンプ等により真空引きされており、真空状態にされている。これはEUV光は波長が13.5nmと短く真空中でないと効率よく伝搬しないからである。   The inside of the vacuum chamber 2 is evacuated by a vacuum pump or the like and is in a vacuum state. This is because EUV light has a short wavelength of 13.5 nm and does not propagate efficiently unless in a vacuum.

EUV光発生源となるターゲット1は、真空チャンバ2内の所定のEUV光発生点A、つまりレーザ光の集光点に位置される。ターゲット1の材料には、錫Sn、リチウムLi、キセノンXeなどが用いられる。   The target 1 serving as an EUV light generation source is positioned at a predetermined EUV light generation point A in the vacuum chamber 2, that is, a laser beam condensing point. As the material of the target 1, tin Sn, lithium Li, xenon Xe, or the like is used.

レーザ発振器としてのドライバレーザ装置4では、レーザ光Lがパルス発振されて、レーザ光Lが出射される。レーザには、Nd:YAGレーザ、CO2レーザなどが用いられる。 In the driver laser device 4 as a laser oscillator, the laser beam L is pulse-oscillated and the laser beam L is emitted. As the laser, an Nd: YAG laser, a CO2 laser, or the like is used.

レーザ光Lは集光光学系を介して、EUV光発生点Aに集光される。レーザ光Lは、ターゲット1がEUV光発生点Aに位置するタイミングでターゲット1に照射される。ターゲット1にレーザ光Lが照射されることによってターゲット1がプラズマ状態に励起されEUV光が発生する。 The laser light L is condensed at the EUV light generation point A through a condensing optical system. The laser beam L is applied to the target 1 at a timing when the target 1 is positioned at the EUV light generation point A. By irradiating the target 1 with the laser beam L, the target 1 is excited into a plasma state and EUV light is generated.

発生したEUV光はプラズマを中心に全方位に発散する。集光ミラー3は、プラズマを取り囲むように配置されている。全方位に発散するEUV光は、集光ミラー3により集光され、集光したEUV光を反射する。集光ミラー3は、所望する波長13.5nmを選択的に反射する。集光ミラー3で反射されたEUV光5(出力EUV光)は、露光装置に伝播される。   The generated EUV light diverges in all directions around the plasma. The collector mirror 3 is disposed so as to surround the plasma. The EUV light that diverges in all directions is collected by the collecting mirror 3 and reflects the collected EUV light. The condensing mirror 3 selectively reflects a desired wavelength of 13.5 nm. The EUV light 5 (output EUV light) reflected by the condenser mirror 3 is propagated to the exposure apparatus.

ターゲット1の一部はプラズマ発生時の衝撃波等により分裂、飛散しデブリとなる。デブリは、高速イオン、プラズマにならなかったターゲット1の残滓を含む。   A part of the target 1 is split and scattered by debris due to a shock wave or the like when plasma is generated. The debris includes fast ions and residues of the target 1 that did not become plasma.

ターゲット1には、大別すると、ドロップレット(液滴)ターゲット、つまり液体ターゲット、もしくは固定ターゲットが用いられる。液体ターゲットの場合には、たとえば、錫SnやリチウムLiなどの金属を高温で溶融し、たとえばノズルなどの微細孔からジェット状若しくはドロップレット状にしてEUV光発生点Aへ噴射する。また固定ターゲットの場合には、金属をワイヤ状あるいはテープ状にしてEUV光発生点Aに送給したり、金属を円板状あるいは棒状にしてEUV光発生点Aにて回転させる。   The target 1 is roughly classified into a droplet (droplet) target, that is, a liquid target or a fixed target. In the case of a liquid target, for example, a metal such as tin Sn or lithium Li is melted at a high temperature and, for example, jetted or droplet-shaped from a fine hole such as a nozzle and ejected to the EUV light generation point A. In the case of a fixed target, the metal is wire-shaped or tape-shaped and fed to the EUV light generation point A, or the metal is disk-shaped or rod-shaped and rotated at the EUV light generation point A.

液体ターゲットは、さらに金属または金属化合物を溶融した溶融金属をターゲットとするものと、メタノールなどの溶媒中に金属または金属化合物を溶かしたもの、あるいはコロイド溶液状に分散したものをターゲットとするものに分類される。前者ではドロップレット中の金属成分または金属化合物成分は100%であるが、後者ではドロップレット中の金属成分または金属化合物成分は、溶媒の量に応じた濃度となる。   The liquid target is a target that is a molten metal obtained by melting a metal or a metal compound, a target in which a metal or a metal compound is dissolved in a solvent such as methanol, or a target that is dispersed in a colloidal solution. being classified. In the former, the metal component or metal compound component in the droplet is 100%, but in the latter, the metal component or metal compound component in the droplet has a concentration according to the amount of the solvent.

さて、近年、EUV光の出力の著しい増大が要求されるようになっている。これに伴いドライバレーザ装置4に高出力のレーザを使用して、高出力で安定したEUV光の出力を長時間維持することが要求されるようになってきている。   In recent years, a significant increase in the output of EUV light has been demanded. Accordingly, it has been required to use a high-power laser for the driver laser device 4 to maintain a high-power and stable output of EUV light for a long time.

たとえば50W以上の高出力のEUV光を得るためには、DPP方式よりも図1で例示したようなLPP方式の方が適している。   For example, in order to obtain EUV light with a high output of 50 W or more, the LPP method illustrated in FIG. 1 is more suitable than the DPP method.

しかし、LPP方式のEUV光発生装置を採用した場合であっても、上述したようにEUV光の発生に伴ってデブリが生成されるという問題は避けられない。   However, even when an LPP type EUV light generation apparatus is employed, the problem that debris is generated with the generation of EUV light as described above is unavoidable.

デブリは、EUV光発生装置の耐久性上、あるいは光出力の効率上、望ましくない。 Debris is undesirable from the viewpoint of durability of the EUV light generation apparatus or efficiency of light output.

すなわち高速イオンのデブリは、集光ミラー3等の光学機器に衝突して集光ミラー3等の平滑な反射面をキズを付けて、光学系の耐久性を損なわせる。またデブリが集光ミラー3等の光学機器に付着すると、EUV光の反射率が低下して、EUV光の出力が低下する。またデブリがガス化することで真空チャンバ2内の真空度が低下し、EUV光の伝搬効率が低下して、EUV光の出力が低下する。   That is, debris of fast ions collides with an optical device such as the condensing mirror 3 and scratches a smooth reflecting surface such as the condensing mirror 3 to impair the durability of the optical system. Further, when debris adheres to an optical device such as the condensing mirror 3, the reflectance of the EUV light is lowered, and the output of the EUV light is lowered. Further, the gasification of the debris reduces the degree of vacuum in the vacuum chamber 2, reduces the EUV light propagation efficiency, and decreases the EUV light output.

液体ターゲットにレーザ光を照射する場合を考える。 Consider the case of irradiating a liquid target with laser light.

たとえば、粒径10μm程度のドロップレットの場合であっても、EUV光の生成に寄与するターゲットの厚さは、ドロップレットの表面の僅かな厚さ(たとえば10nm)程度である。残りの材料はデブリとなる。   For example, even in the case of a droplet having a particle size of about 10 μm, the thickness of the target that contributes to the generation of EUV light is about a slight thickness (for example, 10 nm) of the surface of the droplet. The remaining material becomes debris.

このためドロップレットが100%の金属で構成されている場合と、溶媒によって金属の濃度が低くなっている場合とを比較すると、ドロップレットの粒径が同じであれば、デブリとなる金属の量は、後者の金属溶液のドロップレットの方が少なく、デブリの生成を抑制できる点で有利である。   Therefore, comparing the case where the droplet is made of 100% metal and the case where the concentration of the metal is lowered by the solvent, if the particle size of the droplet is the same, the amount of metal that becomes debris Is advantageous in that the number of droplets of the latter metal solution is smaller and the formation of debris can be suppressed.

このためレーザ光が照射されるEUV光発生点Aに必要最小限の量のターゲット1を供給することによりデブリの発生量を減少させることを目的として、溶融金属または溶融金属化合物で構成される金属成分または金属化合物成分が100%のドロップレットを用いるのではなく、金属または金属化合物の成分濃度を低くした金属溶液などのドロップレットを用いる試みがなされている。 Therefore, for the purpose of reducing the generation amount of debris by supplying the minimum amount of target 1 to the EUV light generation point A irradiated with laser light, a metal composed of a molten metal or a molten metal compound Attempts have been made to use droplets such as metal solutions in which the concentration of the component of the metal or metal compound is lowered, instead of using droplets containing 100% of the component or metal compound component.

下記特許文献1、2では、LPP方式のEUV光発生装置において、金属溶液のドロップレットまたは金属粒子を含んだ溶液のドロップレットをEUV光発生点Aに供給することにより、デブリの発生を抑制するという発明が記載されている。この場合、金属成分の濃度に依存するが、溶融金属をドロップレットとした場合よりも20%から5%程度の低い金属成分密度でEUV光5を安定して発生させることができる。   In the following Patent Documents 1 and 2, in an LPP type EUV light generation apparatus, the generation of debris is suppressed by supplying a droplet of a metal solution or a droplet of a solution containing metal particles to the EUV light generation point A. The invention is described. In this case, although depending on the concentration of the metal component, the EUV light 5 can be stably generated at a metal component density lower by about 20% to 5% than when the molten metal is a droplet.

しかし、金属溶液をドロップレットとした場合または金属粒子を含んだ溶液をドロップレットとした場合には、ドロップレット中のEUV光の発生源となる金属成分以外の溶媒成分が、EUV光の出力に影響を与える。すなわち、ドロップレット中の金属以外の液体成分は、EUV光5の発生に寄与することなく、レーザ光Lの照射により真空チャンバ2内に飛散若しくは蒸発する。かかる溶媒の飛散物若しくは蒸発物は、デブリとなって集光ミラー3等の光学機器の表面に付着したり、損傷を与える。この結果、EUV光5の反射率を低下させる。   However, when the metal solution is used as a droplet or when the solution containing metal particles is used as a droplet, solvent components other than the metal component that is the source of EUV light in the droplet are used as EUV light output. Influence. That is, the liquid components other than the metal in the droplets are scattered or evaporated in the vacuum chamber 2 by irradiation with the laser light L without contributing to the generation of the EUV light 5. Such scattered or evaporated matter of the solvent becomes debris and adheres to or damages the surface of the optical device such as the condenser mirror 3. As a result, the reflectance of the EUV light 5 is reduced.

また、溶媒が蒸発することで発生したガスは、プラズマ近傍に滞留する。かかる滞留したガスは、EUV光の吸収体となる。このため有効利用できるEUV光が減少して、実質的にEUV光の出力低下をもたらす。   Further, the gas generated by the evaporation of the solvent stays in the vicinity of the plasma. The staying gas becomes an EUV light absorber. For this reason, the EUV light that can be effectively used is reduced, and the output of the EUV light is substantially reduced.

よってドロップレット中の金属成分以外の溶媒成分が、レーザ光Lの照射によって真空チャンバ2内に飛散したり蒸発することを防止する必要がある。そのための一方法として、ドロップレットがEUV光発生点Aに到達する前に、上記溶媒成分をドロップレット中から取り除くことが考えられる。   Therefore, it is necessary to prevent solvent components other than the metal component in the droplets from being scattered or evaporated in the vacuum chamber 2 by the irradiation of the laser beam L. As one method for that, it is conceivable that the solvent component is removed from the droplet before the droplet reaches the EUV light generation point A.

そこで、下記特許文献3、4では、金属の微粒子を含んだ溶液をドロップレットとしてEUV光発生点Aに向けて供給するに際して、ドロップレットがEUV光発生点Aに到達する前にレーザ光あるいは粒子ビームをドロップレットに照射することでドロップレットを予備的に加熱して、ドロップレット中の溶媒の蒸発あるいは昇華を促進して、上記溶媒成分をドロップレット中から取り除くという発明が記載されている。
USP6862339 USP6865255 特開2004−288517号公報 特開2006−210110号公報
Therefore, in Patent Documents 3 and 4 below, when a solution containing metal fine particles is supplied as a droplet toward the EUV light generation point A, the laser beam or the particle is emitted before the droplet reaches the EUV light generation point A. An invention is described in which the droplet is preliminarily heated by irradiating the droplet with the beam to promote evaporation or sublimation of the solvent in the droplet to remove the solvent component from the droplet.
USP 6862339 USP 6865255 JP 2004-288517 A JP 2006-210110 A

レーザ光は集光性がよいため、ドロップレットがEUV光発生点Aに到達する前にドロップレットを予備的に加熱するに際して、ドロップレットのねらいとする狭い空間にエネルギーを注入して溶媒を蒸発ないしは昇華させる方法として有効である。   Since the laser beam is highly condensable, when the droplet is preheated before it reaches the EUV light generation point A, energy is injected into the narrow space targeted by the droplet to evaporate the solvent. It is also effective as a method of sublimating.

しかし、レーザは装置コストが比較的高く、電気入力からレーザ出力への変換効率が10%程度と低いという問題点がある。   However, the laser has a problem that the apparatus cost is relatively high, and the conversion efficiency from electric input to laser output is as low as about 10%.

さらに、レーザ光は集光性がよいために、ドロップレットの片側にレーザ光が照射されるとドロップレットは一様には加熱されない。このためドロップレット中の溶媒が蒸発ないしは昇華するときに反動でドロップレットの位置がずれることがある。これによりEUV光発生点Aにプラズマ生成用のドライバレーザ光Lを照射する際にドロップレットの位置がEUV光発生点Aからずれてしまい、EUV光5の出力エネルギーがばらつくという問題点がある。このようにEUV光5の出力エネルギーがばらつき、EUVパルスエネルギーが不安定になると、半導体デバイスを高品質に安定して生産することができなくなるおそれがある。   Further, since the laser beam has good light condensing properties, the droplet is not uniformly heated when the laser beam is irradiated on one side of the droplet. For this reason, when the solvent in the droplet evaporates or sublimates, the position of the droplet may shift due to the reaction. As a result, when the EUV light generation point A is irradiated with the driver laser light L for plasma generation, the position of the droplet is deviated from the EUV light generation point A, and the output energy of the EUV light 5 varies. As described above, when the output energy of the EUV light 5 varies and the EUV pulse energy becomes unstable, there is a possibility that the semiconductor device cannot be stably produced with high quality.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、装置コストを低く抑え、エネルギー変換効率を向上させるとともに、ドロップレットの位置のずれを解消して、エネルギーのばらつきがなく安定してEUV光出力が得られるようにすることを解決課題とするものである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and suppresses the apparatus cost, improves the energy conversion efficiency, eliminates the positional deviation of the droplets, and stably stabilizes the EUV light without any variation in energy. The problem to be solved is to obtain an output.

第1発明は、
EUV光発生点に位置するターゲットがプラズマ状態にされてEUV光が発生するEUV光発生装置において、
金属または金属化合物をターゲットとして含むドロップレットを供給路に沿ってEUV光発生点に向けて供給するドロップレット供給手段と、
ドロップレットの供給路の周囲に熱源が配置され、熱源から輻射される輻射熱によりドロップレットを加熱するドロップレット加熱手段と
が備えられたことを特徴とする。
The first invention is
In an EUV light generation apparatus in which EUV light is generated by making a target located at an EUV light generation point into a plasma state,
Droplet supplying means for supplying a droplet containing a metal or a metal compound as a target toward an EUV light generation point along the supply path;
A heat source is disposed around the supply path of the droplet, and a droplet heating means for heating the droplet by radiant heat radiated from the heat source is provided.

第2発明は、第1発明において、
ドロップレット加熱手段は、熱源をランプとしてドロップレットを加熱する手段であること
を特徴とする。
The second invention is the first invention,
The droplet heating means is a means for heating the droplet using a heat source as a lamp.

第3発明は、第1発明において、
ドロップレット加熱手段は、熱源を壁面としてドロップレットを加熱する手段であること
を特徴とする。
The third invention is the first invention,
The droplet heating means is a means for heating the droplet using a heat source as a wall surface.

第4発明は、第2発明において、
ランプは、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプであること
を特徴とする。
A fourth invention is the second invention,
The lamp is characterized by being a halogen lamp, an arc lamp or an incandescent lamp.

第5発明は、第2発明において、
ランプは、ドロップレットの供給路に沿って配置され、ランプから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレットの供給路に沿った方向に広く、ドロップレットの供給路に対して垂直な方向に狭くなっていること
を特徴とする。
The fifth invention is the second invention,
The lamp is arranged along the droplet supply path, and the intensity distribution of the radiant heat radiated from the lamp is wide in the direction along the droplet supply path and narrow in the direction perpendicular to the droplet supply path. It is characterized by becoming.

第6発明は、第3発明において、
壁面は、抵抗加熱または誘導加熱により加熱されること
を特徴とする。
A sixth invention is the third invention,
The wall surface is heated by resistance heating or induction heating.

第7発明は、第3発明において、
壁面は、ドロップレットの供給路の周りを囲む壁面であって、壁面から輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレットの供給路に沿った方向に広く、ドロップレットの供給路に対して垂直な方向に狭くなっていること
を特徴とする。
A seventh invention is the third invention,
The wall surface is a wall surface surrounding the droplet supply path, and the intensity distribution of the radiant heat radiated from the wall surface is wide in the direction along the droplet supply path and perpendicular to the droplet supply path. It is characterized by narrowing in the direction.

第8発明は、第1発明において、
ドロップレットが加熱される加熱室と、EUV光が発生する空間とは、ドロップレットが通過する開口を有する隔壁によって仕切られていること
を特徴とする。
In an eighth aspect based on the first aspect,
A heating chamber in which the droplet is heated and a space in which EUV light is generated are separated by a partition having an opening through which the droplet passes.

第9発明は、第1発明において、
ドロップレットは、液体金属または金属溶液または金属化合物溶液若しくは、金属粒子または金属化合物粒子を含んだコロイド溶液であること
を特徴とする。
A ninth invention is the first invention,
The droplet is a liquid metal, a metal solution, a metal compound solution, or a colloidal solution containing metal particles or metal compound particles.

第10発明は、第1発明において、
金属の主成分は、錫SnまたはリチウムLiであること
を特徴とする。
The tenth invention is the first invention,
The main component of the metal is tin Sn or lithium Li.

第11発明は、第1発明において、
金属化合物の主成分は、酸化錫SnO2であること
を特徴とする。
The eleventh invention is the first invention,
The main component of the metal compound is tin oxide SnO2.

第12発明は、第1発明において、
ドロップレットの溶媒の主成分は、分散性の液体または有機溶媒または水または液体窒素または液体キセノンであること
を特徴とする。
In a twelfth aspect based on the first aspect,
The main component of the solvent of the droplet is a dispersible liquid or organic solvent or water or liquid nitrogen or liquid xenon.

第13発明は、
EUV光発生点に位置するターゲットがプラズマ状態にされてEUV光が発生するEUV光発生方法であって、
金属または金属化合物をターゲットとして含むドロップレットを供給路に沿ってEUV光発生点に向けて供給する工程と、
ドロップレットに熱を輻射することにより、ドロップレットを構成する溶媒の一部または全部を取り除いて、金属粒子または金属化合物粒子が、固体金属または固体金属化合物の密度よりも低い密度に凝集された状態またはターゲットをプラズマ状態にすることができる一定の空間に分散された状態にする工程と、
金属粒子または金属化合物粒子の凝集体または金属粒子または金属化合物粒子が分散された一定の空間をターゲットとして、ターゲットをプラズマ状態にする工程と
を含むこと
を特徴とする。
The thirteenth invention
An EUV light generation method in which a target located at an EUV light generation point is brought into a plasma state to generate EUV light,
Supplying a droplet containing a metal or a metal compound as a target toward an EUV light generation point along a supply path;
By radiating heat to the droplet, a part or all of the solvent constituting the droplet is removed, and the metal particles or metal compound particles are aggregated to a density lower than that of the solid metal or solid metal compound Or a step of dispersing the target in a certain space where the target can be in a plasma state;
And a step of bringing the target into a plasma state with the target being a space where metal particles or an aggregate of metal compound particles or metal particles or metal compound particles are dispersed.

第1発明は、図2に示すように、EUV光発生点Aに位置するターゲット1(ドロップレット1A)がプラズマ状態にされてEUV光が発生するEUV光発生装置10を前提とする。 As shown in FIG. 2, the first invention is premised on an EUV light generation apparatus 10 that generates EUV light by making a target 1 (droplet 1A) located at an EUV light generation point A into a plasma state.

ドロップレット供給手段6は、金属または金属化合物をターゲット1として含むドロップレット1Aを供給路1Bに沿ってEUV光発生点Aに向けて供給する。   The droplet supply means 6 supplies a droplet 1A containing a metal or a metal compound as the target 1 toward the EUV light generation point A along the supply path 1B.

ドロップレット加熱手段7は、ドロップレット1Aの供給路1Bの周囲に熱源7aが配置され、熱源7aから輻射される輻射熱によりドロップレット1Aを加熱する。   The droplet heating means 7 has a heat source 7a disposed around the supply path 1B of the droplet 1A, and heats the droplet 1A with radiant heat radiated from the heat source 7a.

図3(a)は、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱されて、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´がそれらの固体密度よりも低い密度に凝集された状態になったことを示す図である。また、図3(b)は、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱されて、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´が、ターゲット1をプラズマ状態にすることができる一定の空間に分散された状態になったことを示す図である。   In FIG. 3A, the droplet 1A including the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ is preliminarily heated by the radiant heat radiated from the heat source 7a of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. It is a figure which shows that the metal particle 1C or metal compound particle 1C 'became the state aggregated to the density lower than those solid density. In FIG. 3B, the droplet 1A including the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ is preliminarily heated by the radiant heat radiated from the heat source 7a of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. The metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are in a state of being dispersed in a certain space where the target 1 can be in a plasma state.

第1発明によれば、図2に示すように、金属または金属化合物をターゲット1として含むドロップレット1Aが供給路1Bに沿ってEUV光発生点Aに向けて供給される。   According to the first invention, as shown in FIG. 2, a droplet 1A containing a metal or a metal compound as a target 1 is supplied toward an EUV light generation point A along a supply path 1B.

すると、図3(a)に示すように、たとえば金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むコロイド溶液となっているドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱される。これにより、ドロップレット1A中の溶媒の全部または一部が取り除かれて金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´がそれらの固体密度よりも低い密度に凝集された状態になる。あるいは、図3(b)に示すように、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱される。これにより、ドロップレット1A中の溶媒の全部または一部が取り除かれて金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´が、ターゲット1をプラズマ状態にすることができる一定の空間に分散された状態になる。 Then, as shown in FIG. 3 (a), for example, a droplet 1A in a colloidal solution containing metal particles 1C or metal compound particles 1C ′ is supplied from a heat source 7a of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. It is preliminarily heated by the radiant heat radiated. Thereby, all or a part of the solvent in the droplet 1A is removed, and the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are aggregated to a density lower than their solid density. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the droplet 1A containing the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ is preliminarily radiated from the heat source 7a of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. To be heated. Thereby, all or a part of the solvent in the droplet 1A is removed, and the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are dispersed in a certain space where the target 1 can be brought into a plasma state.

このようにドロップレット1A中の金属成分以外の溶媒成分の全部または一部が取り除かれ、金属粒子1C等の凝集状態あるいは金属粒子1C等の分散状態となったドロップレット1AがEUV光発生点Aに到達する。EUV光発生点Aでは、プラズマ生成用のドライバレーザ光Lがドロップレット1Aに照射されて、EUV光5が発生する。 In this way, all or a part of the solvent component other than the metal component in the droplet 1A is removed, and the droplet 1A in an aggregated state such as the metal particle 1C or a dispersed state such as the metal particle 1C becomes the EUV light generation point A. To reach. At the EUV light generation point A, the driver laser light L for plasma generation is irradiated onto the droplet 1A, and EUV light 5 is generated.

第1発明によれば、溶媒成分が取り除かれ金属粒子等が凝集された状態あるいは分散された状態となったターゲット1Aにレーザ光Lを照射するようにしたので、溶媒成分が取り除かれていないターゲット1Aにレーザ光Lを照射した場合と比較して、EUV光5の発生効率が高くなる。すなわち、ドロップレット1A中の金属以外の液体成分が存在したとするならば、その液体成分はEUV光5の発生に寄与することなく、レーザ光Lの照射により真空チャンバ2内に飛散若しくは蒸発する。かかる溶媒の飛散物若しくは蒸発物は、デブリとなって集光ミラー3等の光学機器の表面に付着したり、損傷を与える。この結果、EUV光5の反射率を低下させることになる。また、溶媒が蒸発することで発生したガスは、プラズマ近傍に滞留する。かかる滞留したガスは、EUV光の吸収体となる。このため有効利用できるEUV光が減少して、実質的にEUV光5の出力低下をもたらす。しかるに、溶媒成分が予め取り除かれたドロップレット1Aでは、このようなEUV光5の出力低下をきたさない。 According to the first aspect of the invention, the laser light L is applied to the target 1A in which the solvent component is removed and the metal particles are agglomerated or dispersed. Therefore, the target from which the solvent component is not removed. Compared with the case where 1A is irradiated with the laser light L, the generation efficiency of the EUV light 5 is increased. That is, if there is a liquid component other than the metal in the droplet 1A, the liquid component does not contribute to the generation of the EUV light 5 and is scattered or evaporated in the vacuum chamber 2 by the irradiation of the laser light L. . Such scattered or evaporated matter of the solvent becomes debris and adheres to or damages the surface of the optical device such as the condenser mirror 3. As a result, the reflectance of the EUV light 5 is reduced. Further, the gas generated by the evaporation of the solvent stays in the vicinity of the plasma. The staying gas becomes an EUV light absorber. For this reason, the EUV light that can be effectively used is reduced, and the output of the EUV light 5 is substantially reduced. However, the droplet 1A from which the solvent component has been removed in advance does not cause such a decrease in the output of the EUV light 5.

また高価な集光ミラー3の交換頻度が低減する。これによりEUV光発生装置10の運転コストの削減や、稼働率の向上が図られる。 Further, the replacement frequency of the expensive condenser mirror 3 is reduced. As a result, the operation cost of the EUV light generation apparatus 10 can be reduced and the operating rate can be improved.

また、第1発明では、ドロップレット1AがEUV光発生点Aに到達する前に行うドロップレット1への予備的な加熱は、レーザ光による照射ではなくて、熱源7aからの輻射熱により行うようにしたので、レーザを用いる場合と比較して、装置コストが低く抑えられるとともに、エネルギー変換効率が非常に高くなる。 In the first invention, the preliminary heating to the droplet 1 before the droplet 1A reaches the EUV light generation point A is performed not by irradiation with laser light but by radiant heat from the heat source 7a. Therefore, compared with the case where a laser is used, the apparatus cost can be kept low and the energy conversion efficiency becomes very high.

また、レーザを用いる場合と比較して、ドロップレット1Aの全体が一様に加熱されるため、液体成分の蒸発ないしは昇華によって、ドロップレット1Aの位置がずれることがない。よって、ドロップレット1AがEUV光発生点Aで位置ずれを生じることにより、EUV光5の出力エネルギーがばらつき、EUVパルスエネルギーが不安定になることを防ぐことができる。これにより、半導体デバイスを高品質に安定して生産することができるようになる。 Further, as compared with the case where a laser is used, the entire droplet 1A is heated uniformly, so that the position of the droplet 1A is not shifted due to evaporation or sublimation of the liquid component. Therefore, it is possible to prevent the output energy of the EUV light 5 from being varied and the EUV pulse energy from becoming unstable due to the positional deviation of the droplet 1A at the EUV light generation point A. Thereby, it becomes possible to stably produce semiconductor devices with high quality.

以上のように第1発明によれば、装置コストが低く抑えられ、エネルギー変換効率が向上するとともに、ドロップレット1Aの位置のずれが解消され、エネルギーのばらつきがなく安定してEUV光出力が得られるようになる。 As described above, according to the first invention, the apparatus cost is kept low, the energy conversion efficiency is improved, the position shift of the droplet 1A is eliminated, and the EUV light output is stably obtained with no energy variation. Be able to.

なお、本発明は、LPP方式のEUV光発生装置のみならず、両電極間にターゲットを導入するDPP方式のEUV光発生装置にも適用することができる。 The present invention can be applied not only to an LPP type EUV light generation apparatus, but also to a DPP type EUV light generation apparatus in which a target is introduced between both electrodes.

第2発明では、図4に示すように、熱源7aはランプであり、ランプ7aから輻射される輻射熱によってドロップレット1Aが加熱される。 In the second invention, as shown in FIG. 4, the heat source 7a is a lamp, and the droplet 1A is heated by the radiant heat radiated from the lamp 7a.

第3発明では、図8に示すように、熱源7aは、壁面であり壁面7aから輻射される輻射熱によってドロップレット1Aが加熱される。 In the third invention, as shown in FIG. 8, the heat source 7a is a wall surface, and the droplet 1A is heated by the radiant heat radiated from the wall surface 7a.

第4発明では、図4に示すように、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプで構成されるランプ7aから輻射される輻射熱によってドロップレット1Aが加熱される。 In the fourth invention, as shown in FIG. 4, the droplet 1A is heated by radiant heat radiated from a lamp 7a composed of a halogen lamp, an arc lamp or an incandescent lamp.

第5発明では、図5に示すように、ランプ7aは、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿って配置されている。図6に示すように、ランプ7aから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿った方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直な方向に狭くなっている。 In the fifth invention, as shown in FIG. 5, the lamp 7a is disposed along the supply path 1B of the droplet 1A. As shown in FIG. 6, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the lamp 7a is wide in the direction along the supply path 1B of the droplet 1A and narrow in the direction perpendicular to the supply path 1B of the droplet 1A. Yes.

第6発明では、図9に示すように、壁面7aは、抵抗加熱により加熱され、壁面7aから輻射される輻射熱によってドロップレット1Aが加熱される。また、図10に示すように、壁面7aは、誘導加熱により加熱され、壁面7aから輻射される輻射熱によってドロップレット1Aが加熱される。 In the sixth invention, as shown in FIG. 9, the wall surface 7a is heated by resistance heating, and the droplet 1A is heated by the radiant heat radiated from the wall surface 7a. As shown in FIG. 10, the wall surface 7a is heated by induction heating, and the droplet 1A is heated by the radiant heat radiated from the wall surface 7a.

第7発明では、図8に示すように、壁面7aは、ドロップレット1Aの供給路1Bの周りを囲む壁面であって、壁面7aから輻射される輻射熱によってドロップレット1Aが加熱される。図5と同様に、壁面7aから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿った方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直な方向に狭くなっている。 In the seventh invention, as shown in FIG. 8, the wall surface 7a is a wall surface surrounding the supply path 1B of the droplet 1A, and the droplet 1A is heated by the radiant heat radiated from the wall surface 7a. As in FIG. 5, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the wall surface 7a is wide in the direction along the supply path 1B of the droplet 1A and narrow in the direction perpendicular to the supply path 1B of the droplet 1A. .

第8発明では、図11に示すように、ドロップレット1Aが加熱される加熱室7cと、EUV光が発生する空間(真空チャンバ2)とは、ドロップレット1Aが通過する開口7d、7e、7fを有する隔壁7g1、7g2、7g3によって仕切られている。このため真空チャンバ2内の圧力を上昇させることなく、加熱室7cにおいてドロップレット1Aの液体成分の蒸発ないしは昇華を行うことができる。 In the eighth invention, as shown in FIG. 11, the heating chamber 7c in which the droplet 1A is heated and the space (vacuum chamber 2) in which EUV light is generated include openings 7d, 7e, 7f through which the droplet 1A passes. Partitioned by partition walls 7g1, 7g2, and 7g3. Therefore, the liquid component of the droplet 1A can be evaporated or sublimated in the heating chamber 7c without increasing the pressure in the vacuum chamber 2.

第9発明では、液体金属または金属溶液または金属化合物溶液若しくは、金属粒子または金属化合物粒子を含んだコロイド溶液となっているドロップレット1AがEUV発生点Aに向けて供給される。 In the ninth invention, the droplet 1A that is a liquid metal, a metal solution, a metal compound solution, or a colloidal solution containing metal particles or metal compound particles is supplied toward the EUV generation point A.

第10発明では、金属の主成分が錫SnまたはリチウムLiであるドロップレット1AがEUV発生点Aに向けて供給される。   In the tenth aspect of the invention, the droplet 1A whose main metal component is tin Sn or lithium Li is supplied toward the EUV generation point A.

第11発明では、金属化合物の主成分が酸化錫SnO2であるドロップレット1AがEUV発生点Aに向けて供給される。   In the eleventh aspect of the invention, a droplet 1A in which the main component of the metal compound is tin oxide SnO2 is supplied toward the EUV generation point A.

第12発明では、溶媒の主成分が分散性の液体または有機溶媒または水または液体窒素または液体キセノンであるドロップレット1AがEUV発生点Aに向けて供給される。 In the twelfth invention, the droplet 1A, in which the main component of the solvent is a dispersible liquid or organic solvent, water, liquid nitrogen, or liquid xenon, is supplied toward the EUV generation point A.

第13発明は、第1発明の装置の発明に対応する方法の発明であり、第1発明と同様の作用効果が得られる。 The thirteenth invention is a method invention corresponding to the invention of the apparatus of the first invention, and the same effect as the first invention can be obtained.

以下、図面を参照して本発明に係るEUV光発生装置およびその方法の実施の形態について説明する。   Embodiments of an EUV light generation apparatus and method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の装置構成例)
図2は、第1の装置構成例を示している。
(First apparatus configuration example)
FIG. 2 shows a first device configuration example.

図2に示すEUV光発生装置10は、EUV光発生点Aに位置するターゲット1をプラズマ状態にしてEUV光5を発生させて、外部に出力する装置である。 The EUV light generation apparatus 10 shown in FIG. 2 is an apparatus that generates the EUV light 5 by setting the target 1 located at the EUV light generation point A to a plasma state and outputs the EUV light 5 to the outside.

このEUV光発生装置10は、露光装置20の光源として用いられるLPP方式によるEUV光発生装置である。 The EUV light generation apparatus 10 is an EUV light generation apparatus based on the LPP method used as a light source of the exposure apparatus 20.

すなわち、EUV光発生装置10の真空チャンバ2の内部にはEUV光を集光する集光ミラー3が設けられている。集光ミラー3で集光されたEUV光は、真空チャンバ2外の露光装置20に伝送される。露光装置20では、EUV光5を使用して半導体回路パターンが半導体ウェーハ上に形成される。 That is, a condensing mirror 3 that condenses EUV light is provided inside the vacuum chamber 2 of the EUV light generator 10. The EUV light condensed by the condenser mirror 3 is transmitted to the exposure apparatus 20 outside the vacuum chamber 2. In the exposure apparatus 20, a semiconductor circuit pattern is formed on the semiconductor wafer using the EUV light 5.

真空チャンバ2の内部は真空ポンプ等により真空引きされており、真空状態にされている。真空チャンバ2内の気体は、排気装置40によって外部に排気される。EUV光が発生する空間を真空状態にしているのは、EUV光は波長が13.5nmと短く真空中でないと効率よく伝搬しないからである。   The inside of the vacuum chamber 2 is evacuated by a vacuum pump or the like and is in a vacuum state. The gas in the vacuum chamber 2 is exhausted to the outside by the exhaust device 40. The space where EUV light is generated is in a vacuum state because the EUV light has a short wavelength of 13.5 nm and cannot be efficiently transmitted unless it is in a vacuum.

EUV光発生源となるターゲット1は、ドロップレット(液滴)1Aとなって、真空チャンバ2内の所定のEUV光発生点A、つまりレーザ光Lの集光点に供給される。   The target 1 serving as an EUV light generation source becomes a droplet (droplet) 1A and is supplied to a predetermined EUV light generation point A in the vacuum chamber 2, that is, a condensing point of the laser light L.

ドロップレット1Aは、液体金属または金属溶液または金属化合物溶液若しくは、金属粒子または金属化合物粒子を含んだコロイド溶液である。 The droplet 1A is a liquid metal, a metal solution, a metal compound solution, or a colloidal solution containing metal particles or metal compound particles.

ドロップレット1A中のターゲット1が金属で構成されている場合には、金属の主成分を、たとえば錫SnまたはリチウムLiとすることができる。 When the target 1 in the droplet 1A is made of metal, the main component of the metal can be, for example, tin Sn or lithium Li.

また、ドロップレット1A中のターゲット1が金属化合物で構成されている場合には、金属化合物の主成分を、たとえば酸化錫SnO2とすることができる。 Moreover, when the target 1 in the droplet 1A is composed of a metal compound, the main component of the metal compound can be, for example, tin oxide SnO2.

ドロップレット1Aの溶媒の主成分は、たとえば分散性を有する液体または有機溶媒または水または液体窒素または液体キセノンとすることができる。有機溶媒としては、たとえばメタノールまたはエタノールまたはアセトンまたはこれらの混合溶液とすることができる。 The main component of the solvent of the droplet 1A can be, for example, a dispersible liquid or organic solvent, water, liquid nitrogen, or liquid xenon. As the organic solvent, for example, methanol, ethanol, acetone, or a mixed solution thereof can be used.

以下では、錫Snの金属粒子1Cまたは酸化錫SnO2の金属化合物粒子1C´を含むコロイド溶液となっているドロップレット1Aを想定して説明する。 The following description will be made on the assumption that the droplet 1A is a colloidal solution containing metal particles 1C of tin Sn or metal compound particles 1C ′ of tin oxide SnO2.

レーザ発振器としてのドライバレーザ装置4では、レーザ光Lがパルス発振されて、レーザ光Lが出射される。レーザは、CO2レーザである。なお、他のレーザ、たとえばNd:YAGレーザを使用する実施も可能である。 In the driver laser device 4 as a laser oscillator, the laser beam L is pulse-oscillated and the laser beam L is emitted. The laser is a CO2 laser. It is also possible to use other lasers, for example Nd: YAG lasers.

レーザ光Lは、集光レンズ等で構成された集光光学系8を介して、EUV光発生点Aに集光される。レーザ光Lは、ドロップレット1A中のターゲット1がEUV光発生点Aに位置するタイミングでターゲット1に照射される。ターゲット1にレーザ光Lが照射されることによってターゲット1がプラズマ状態に励起されEUV光が発生する。すなわち、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´の凝集体または金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´が分散された一定の空間をターゲット1として、ターゲット1がプラズマ状態にされる。 The laser light L is condensed at an EUV light generation point A through a condensing optical system 8 constituted by a condensing lens or the like. The laser beam L is irradiated to the target 1 at the timing when the target 1 in the droplet 1A is positioned at the EUV light generation point A. By irradiating the target 1 with the laser beam L, the target 1 is excited into a plasma state and EUV light is generated. That is, the target 1 is brought into a plasma state with the target 1 being a certain space in which the aggregate of the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ or the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are dispersed.

発生したEUV光5はプラズマを中心に全方位に発散する。集光ミラー3は、プラズマを取り囲むように配置されている。全方位に発散するEUV光は、集光ミラー3により集光され、集光したEUV光を反射する。集光ミラー3は、所望する波長13.5nmを選択的に反射する。集光ミラー3で反射されたEUV光5(出力EUV光)は、露光装置20に伝播される。図2中の破線は、EUV光の光路を示している。   The generated EUV light 5 diverges in all directions around the plasma. The collector mirror 3 is disposed so as to surround the plasma. The EUV light that diverges in all directions is collected by the collecting mirror 3 and reflects the collected EUV light. The condensing mirror 3 selectively reflects a desired wavelength of 13.5 nm. The EUV light 5 (output EUV light) reflected by the condenser mirror 3 is propagated to the exposure device 20. A broken line in FIG. 2 indicates an optical path of EUV light.

ドロップレット1Aの一部、つまりターゲット1の一部は、プラズマ発生時の衝撃波などにより分裂、飛散し、デブリとなる。デブリは、荷電粒子である高速イオン、プラズマにならなかった残滓を含む。   A part of the droplet 1A, that is, a part of the target 1 is split and scattered by a shock wave at the time of plasma generation and becomes debris. Debris includes charged ions, fast ions, and residues that did not become plasma.

ドロップレット1Aが供給される方向には、回収装置30が設けられている。回収装置30は、たとえばフィルタや真空ポンプ等により構成されており、デブリをトラップしたり真空引きして外部に排出したりするなどして、デブリを回収する。   A collection device 30 is provided in the direction in which the droplet 1A is supplied. The recovery device 30 is configured by, for example, a filter, a vacuum pump, or the like, and recovers debris by trapping the debris or evacuating and discharging it to the outside.

ターゲット供給手段6は、ノズル6aなどを含んで構成され、ドロップレット1AをEUV光発生点Aに向けて滴下する装置である。ターゲット供給手段6は、ドロップレット1Aを供給路1Bに沿ってEUV光発生点Aに向けて供給する。 The target supply unit 6 includes a nozzle 6a and the like, and is a device that drops the droplet 1A toward the EUV light generation point A. The target supply means 6 supplies the droplet 1A toward the EUV light generation point A along the supply path 1B.

ドロップレット加熱手段7は、ドロップレット1Aの供給路1Bの周囲に配置された熱源7aを含んで構成されている。熱源7aから輻射される輻射熱によりドロップレット1Aが加熱される。熱源7aは、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプで構成されるランプである。   The droplet heating means 7 includes a heat source 7a disposed around the supply path 1B of the droplet 1A. The droplet 1A is heated by the radiant heat radiated from the heat source 7a. The heat source 7a is a lamp composed of a halogen lamp, an arc lamp, or an incandescent lamp.

ドロップレット加熱手段7は、ドロップレット1Aが通過する空間7h、つまり供給路1Bを含む空間7hが中心に形成され、ランプ7aが設けられた筒状の部材7iと、ランプ7aに電力を供給してランプ7aを発熱させる電源装置7jとで構成されている。電源装置7jによってランプ7aに電力が供給されると、ランプ7aは発熱して輻射熱を輻射する。これにより、筒状部材7iのドロップレット1Aが通過する空間7h、つまり供給路1Bのドロップレット1Aに輻射熱が輻射される。   The droplet heating means 7 is formed around the space 7h through which the droplet 1A passes, that is, the space 7h including the supply path 1B, and supplies power to the cylindrical member 7i provided with the lamp 7a and the lamp 7a. And a power supply device 7j that generates heat from the lamp 7a. When power is supplied to the lamp 7a by the power supply device 7j, the lamp 7a generates heat and radiates radiant heat. Thereby, radiant heat is radiated to the space 7h through which the droplet 1A of the cylindrical member 7i passes, that is, the droplet 1A of the supply path 1B.

図3(a)は、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱されて、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´がそれらの固体密度よりも低い密度に凝集された状態になったことを示す図である。また、図3(b)は、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱されて、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´が、ターゲット1をプラズマ状態にすることができる一定の空間に分散された状態になったことを示す図である。   In FIG. 3A, the droplet 1A including the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ is preliminarily heated by the radiant heat radiated from the heat source 7a of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. It is a figure which shows that the metal particle 1C or metal compound particle 1C 'became the state aggregated to the density lower than those solid density. In FIG. 3B, the droplet 1A including the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ is preliminarily heated by the radiant heat radiated from the heat source 7a of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. The metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are in a state of being dispersed in a certain space where the target 1 can be in a plasma state.

以下、上述した第1の装置構成例の作用効果について説明する。   Hereinafter, the operational effects of the above-described first apparatus configuration example will be described.

第1の装置構成例によれば、図2に示すように、ドロップレット供給手段6によって、たとえば金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むコロイド溶液となっているドロップレット1Aが供給路1Bに沿ってEUV光発生点Aに向けて供給される。   According to the first apparatus configuration example, as shown in FIG. 2, the droplet supply means 6 causes the droplet 1A, which is a colloidal solution containing, for example, metal particles 1C or metal compound particles 1C ′, to enter the supply channel 1B. And supplied toward the EUV light generation point A.

すると、図3(a)に示すように、たとえば金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むコロイド溶液となっているドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源であるランプ7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱される。これにより、ドロップレット1A中の溶媒の全部または一部が取り除かれて金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´がそれらの固体密度よりも低い密度に凝集された状態になる。あるいは、図3(b)に示すように、金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´を含むドロップレット1Aが供給路1Bの周囲にあるドロップレット加熱手段7の熱源であるランプ7aから輻射される輻射熱により予備的に加熱される。これにより、ドロップレット1A中の溶媒の全部または一部が取り除かれて金属粒子1Cまたは金属化合物粒子1C´が、ターゲット1をプラズマ状態にすることができる一定の空間に分散された状態になる。 Then, as shown in FIG. 3A, for example, a droplet 1A that is a colloidal solution containing metal particles 1C or metal compound particles 1C ′ is a heat source of the droplet heating means 7 around the supply path 1B. It is preliminarily heated by radiant heat radiated from the lamp 7a. Thereby, all or a part of the solvent in the droplet 1A is removed, and the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are aggregated to a density lower than their solid density. Alternatively, as shown in FIG. 3B, the radiant heat radiated from the lamp 7a, which is the heat source of the droplet heating means 7 around the supply path 1B, is the droplet 1A including the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′. Is preliminarily heated. Thereby, all or a part of the solvent in the droplet 1A is removed, and the metal particles 1C or the metal compound particles 1C ′ are dispersed in a certain space where the target 1 can be brought into a plasma state.

このようにしてドロップレット1A中の金属成分以外の溶媒成分の全部または一部が取り除かれ、金属粒子1C等の凝集状態あるいは金属粒子1C等の分散状態となったドロップレット1AがEUV光発生点Aに到達する。EUV光発生点Aでは、プラズマ生成用のドライバレーザ光Lがドロップレット1Aに照射されて、EUV光5が発生する。 In this way, all or a part of the solvent component other than the metal component in the droplet 1A is removed, and the droplet 1A in the aggregated state such as the metal particles 1C or the dispersed state such as the metal particles 1C is the EUV light generation point. A is reached. At the EUV light generation point A, the driver laser light L for plasma generation is irradiated onto the droplet 1A, and EUV light 5 is generated.

第1の装置構成例によれば、溶媒成分が取り除かれ金属粒子等が凝集された状態あるいは分散された状態となったターゲット1Aにレーザ光Lを照射するようにしたので、溶媒成分が取り除かれていないターゲット1Aにレーザ光Lを照射した場合と比較して、EUV光5の発生効率が高くなる。すなわち、ドロップレット1A中に金属以外の液体成分が存在したとするならば、その液体成分は、EUV光5の発生に寄与することなく、レーザ光Lの照射により真空チャンバ2内に飛散若しくは蒸発する。かかる溶媒の飛散物若しくは蒸発物は、デブリとなって集光ミラー3等の光学機器の表面に付着したり、損傷を与える。この結果、EUV光5の反射率を低下させることになる。また、溶媒が蒸発することで発生したガスは、プラズマ近傍に滞留する。かかる滞留したガスは、EUV光の吸収体となる。このため有効利用できるEUV光が減少して、実質的にEUV光5の出力低下をもたらす。しかるに、溶媒成分が予め取り除かれたドロップレット1Aでは、このようなEUV光5の出力低下をきたさない。 According to the first apparatus configuration example, since the solvent component is removed and the target 1A in which the metal particles are aggregated or dispersed is irradiated with the laser light L, the solvent component is removed. The generation efficiency of the EUV light 5 is higher than when the target 1A that is not irradiated with the laser light L is irradiated. That is, if a liquid component other than metal is present in the droplet 1A, the liquid component does not contribute to generation of the EUV light 5 and is scattered or evaporated in the vacuum chamber 2 by irradiation with the laser light L. To do. Such scattered or evaporated matter of the solvent becomes debris and adheres to or damages the surface of the optical device such as the condenser mirror 3. As a result, the reflectance of the EUV light 5 is reduced. Further, the gas generated by the evaporation of the solvent stays in the vicinity of the plasma. The staying gas becomes an EUV light absorber. For this reason, the EUV light that can be effectively used is reduced, and the output of the EUV light 5 is substantially reduced. However, the droplet 1A from which the solvent component has been removed in advance does not cause such a decrease in the output of the EUV light 5.

また高価な集光ミラー3の交換頻度が低減する。これによりEUV光発生装置10の運転コストの削減や、稼働率の向上が図られる。 Further, the replacement frequency of the expensive condenser mirror 3 is reduced. As a result, the operation cost of the EUV light generation apparatus 10 can be reduced and the operating rate can be improved.

また、第1の装置構成例では、ドロップレット1AがEUV光発生点Aに到達する前に行うドロップレット1への予備的な加熱は、レーザ光による照射ではなくて、熱源であるランプ7aからの輻射熱により行うようにしたので、レーザを用いる場合と比較して、装置コストが低く抑えられるとともに、エネルギー変換効率が非常に高くなる。 In the first apparatus configuration example, the preliminary heating of the droplet 1 before the droplet 1A reaches the EUV light generation point A is not performed by laser light, but from the lamp 7a that is a heat source. Therefore, compared with the case of using a laser, the apparatus cost can be kept low and the energy conversion efficiency becomes very high.

また、レーザを用いる場合と比較して、ドロップレット1Aの全体が一様に加熱されるため、液体成分の蒸発ないしは昇華によって、ドロップレット1Aの位置がずれることがない。よって、ドロップレット1AがEUV光発生点Aで位置ずれを生じることにより、EUV光5の出力エネルギーがばらつき、EUVパルスエネルギーが不安定になることを防ぐことができる。これにより、半導体デバイスを高品質に安定して生産することができるようになる。 Further, as compared with the case where a laser is used, the entire droplet 1A is heated uniformly, so that the position of the droplet 1A is not shifted due to evaporation or sublimation of the liquid component. Therefore, it is possible to prevent the output energy of the EUV light 5 from being varied and the EUV pulse energy from becoming unstable due to the positional deviation of the droplet 1A at the EUV light generation point A. Thereby, it becomes possible to stably produce semiconductor devices with high quality.

以上のように第1の装置構成例によれば、装置コストが低く抑えられ、エネルギー変換効率が向上するとともに、ドロップレット1Aの位置のずれが解消され、エネルギーのばらつきがなく安定してEUV光出力が得られるようになる。 As described above, according to the first apparatus configuration example, the apparatus cost can be kept low, the energy conversion efficiency can be improved, the position shift of the droplet 1A can be eliminated, and the EUV light can be stably generated without energy variation. Output will be obtained.

(第2の装置構成例)
第1の装置構成例を適宜変形した実施も可能である。
(Second apparatus configuration example)
Implementations in which the first apparatus configuration example is appropriately modified are also possible.

図4は、第2の装置構成例を示している。ドロップレット加熱手段7以外の構成要素は、第1の装置構成例と同じである。   FIG. 4 shows a second device configuration example. Components other than the droplet heating means 7 are the same as those in the first apparatus configuration example.

第2の装置構成例のドロップレット加熱手段7は、熱源としてのランプ7aと、ランプ7aから輻射された輻射熱を供給路1Bに導く回転楕円鏡7kと、ランプ7aに電力を供給してランプ7aを発熱させる電源装置7jとで構成されている。   The droplet heating means 7 of the second apparatus configuration example includes a lamp 7a as a heat source, a spheroid mirror 7k that guides radiant heat radiated from the lamp 7a to the supply path 1B, and supplies power to the lamp 7a. And a power supply device 7j that generates heat.

回転楕円鏡7kの回転楕円面の第1焦点には、ランプ7aが配置されている。回転楕円鏡7kの回転楕円面の第2焦点には、供給路1Bが位置されている。ランプ7aは、点光源に近いフィラメント形状を有するランプである。ランプ7aは、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプのいずれかを使用することができる。 A lamp 7a is disposed at the first focal point of the spheroid of the spheroid mirror 7k. The supply path 1B is located at the second focal point of the spheroid of the spheroid mirror 7k. The lamp 7a is a lamp having a filament shape close to a point light source. As the lamp 7a, either a halogen lamp, an arc lamp, or an incandescent lamp can be used.

電源装置7jによってランプ7aに電力が供給されると、ランプ7aは発熱して輻射熱を輻射する。これにより、ランプ7aで輻射された輻射熱が回転楕円鏡7kで反射されて、供給路1Bのドロップレット1Aに輻射される。 When power is supplied to the lamp 7a by the power supply device 7j, the lamp 7a generates heat and radiates radiant heat. Thereby, the radiant heat radiated by the lamp 7a is reflected by the spheroid mirror 7k and radiated to the droplet 1A of the supply path 1B.

図4において、ドロップレット加熱手段7は、ランプ7aと回転楕円鏡7kの一組の加熱手段により構成されているが、一組に限定されることなく、二組以上のランプ7aと回転楕円鏡7kを、供給路1Bの周囲に配置する実施も可能である。これにより供給路1B上における輻射熱強度の一様性を向上させることができる。 In FIG. 4, the droplet heating means 7 is constituted by a set of heating means of a lamp 7a and a spheroid mirror 7k, but is not limited to one set, but two or more sets of lamps 7a and a spheroid mirror It is also possible to arrange 7k around the supply path 1B. Thereby, the uniformity of the radiant heat intensity on the supply path 1B can be improved.

この第2の装置構成例による作用効果は、第1の装置構成例による作用効果と同様であるので説明は省略する。   Since the operational effects of the second device configuration example are the same as the operational effects of the first device configuration example, the description thereof is omitted.

(第3の装置構成例)
図5(a)は、第3の装置構成例を示している。ドロップレット加熱手段7以外の構成要素は、第1の装置構成例と同じである。
(Third device configuration example)
FIG. 5A shows a third device configuration example. Components other than the droplet heating means 7 are the same as those in the first apparatus configuration example.

第3の装置構成例のドロップレット加熱手段7は、熱源としてのランプ7aと、ランプ7aから輻射された輻射熱を供給路1Bに導く楕円集光鏡7lと、ランプ7aに電力を供給してランプ7aを発熱させる電源装置7jとで構成されている。   The droplet heating means 7 of the third device configuration example includes a lamp 7a as a heat source, an elliptical condenser mirror 7l that guides radiant heat radiated from the lamp 7a to the supply path 1B, and supplies power to the lamp 7a. It is comprised with the power supply device 7j which heats 7a.

ランプ7aは、棒状に形成されている。ランプ7aは、フィラメントが線状に長い形状を有している。ランプ7aは、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿って配置されている。 The lamp 7a is formed in a rod shape. The lamp 7a has a long filament shape. The lamp 7a is disposed along the supply path 1B of the droplet 1A.

楕円集光鏡7lは、ランプ7aに応じた長さを有しており、ランプ7aと同様に供給路1Bに沿って配置されている。 The elliptical condensing mirror 7l has a length corresponding to the lamp 7a and is arranged along the supply path 1B in the same manner as the lamp 7a.

図5(b)は、ランプ7aと楕円集光鏡7lのA-A断面、つまり供給路1Bに垂直な断面を示している。同図5(b)に示すように、楕円集光鏡7lは、楕円面を有しており、楕円面の第1焦点には、ランプ7aが配置されている。楕円集光鏡7lの楕円面の第2焦点には、供給路1Bつまりドロップレット1Aが位置されている。ランプ7aは、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプのいずれかを使用することができる。 FIG. 5B shows an AA cross section of the lamp 7a and the elliptical condenser mirror 71, that is, a cross section perpendicular to the supply path 1B. As shown in FIG. 5B, the elliptical condenser mirror 7l has an elliptical surface, and a lamp 7a is disposed at the first focal point of the elliptical surface. The supply path 1B, that is, the droplet 1A is located at the second focal point of the elliptical surface of the elliptical condenser mirror 7l. As the lamp 7a, either a halogen lamp, an arc lamp, or an incandescent lamp can be used.

図6(a)、(b)、(c)は、ランプ7aから輻射される輻射熱の強度分布を示している。 6A, 6B, and 6C show intensity distributions of radiant heat radiated from the lamp 7a.

図6において、z軸は、供給路1Bの方向の軸であり、x軸、y軸は、供給路1Bに垂直な方向の軸である。 In FIG. 6, the z axis is an axis in the direction of the supply path 1B, and the x axis and the y axis are axes in a direction perpendicular to the supply path 1B.

図6に示すように、ランプ7aから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿ったz軸方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直なx軸方向、y軸方向に狭くなっている。 As shown in FIG. 6, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the lamp 7a is wide in the z-axis direction along the supply path 1B of the droplet 1A and is perpendicular to the supply path 1B of the droplet 1A. , Narrow in the y-axis direction.

この第3の装置構成例による作用効果は、第1の装置構成例による作用効果と同様であるので説明は省略する。   The operational effects of the third apparatus configuration example are the same as the operational effects of the first apparatus configuration example, and thus description thereof is omitted.

(第4の装置構成例)
図5に示す第3の装置構成例では、供給路1Bに沿って、供給路1Bの片側に、一組のランプ7aと楕円集光鏡7lを設けるようにしているが、供給路1Bに沿って、供給路1Bを挟んで両側にそれぞれ、一組のランプ7aと楕円集光鏡7lを設ける実施も可能である。
(Fourth device configuration example)
In the third apparatus configuration example shown in FIG. 5, a pair of lamps 7a and an elliptical condenser mirror 7l are provided on one side of the supply path 1B along the supply path 1B, but along the supply path 1B. Thus, it is possible to provide a pair of lamps 7a and an elliptical condenser mirror 7l on both sides of the supply path 1B.

図7は、第4の装置構成例を示す図で、図5(b)に対応する図を示している。 FIG. 7 is a diagram illustrating a fourth device configuration example, and corresponds to FIG.

図7は、ランプ7aと楕円集光鏡7lの供給路1Bに垂直な断面を示している。同図7に示すように、供給路1Bに沿って、供給路1Bを挟んで両側にそれぞれ、一組のランプ7aと楕円集光鏡7lが設けられている。二組のランプ7aと楕円集光鏡7lは、供給路1Bを挟むように対向して配置されている。 FIG. 7 shows a cross section perpendicular to the supply path 1B of the lamp 7a and the elliptical condenser mirror 7l. As shown in FIG. 7, along the supply path 1B, a pair of lamps 7a and an elliptical condenser mirror 71 are provided on both sides of the supply path 1B. The two sets of lamps 7a and the elliptical condensing mirror 7l are arranged to face each other so as to sandwich the supply path 1B.

楕円集光鏡7lは、楕円面を有しており、楕円面の第1焦点には、ランプ7aが配置されている。楕円集光鏡7lの楕円面の第2焦点には、供給路1Bが位置されている。ランプ7aは、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプのいずれかを使用することができる。 The elliptical condenser mirror 7l has an elliptical surface, and a lamp 7a is disposed at the first focal point of the elliptical surface. The supply path 1B is positioned at the second focal point of the elliptical surface of the elliptical condenser mirror 7l. As the lamp 7a, either a halogen lamp, an arc lamp, or an incandescent lamp can be used.

ランプ7aから輻射される輻射熱の強度分布は、図6と同様に、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿ったz軸方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直なx軸方向、y軸方向に狭くなっている。 Similar to FIG. 6, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the lamp 7a is wide in the z-axis direction along the supply path 1B of the droplet 1A, and in the x-axis direction perpendicular to the supply path 1B of the droplet 1A. Narrow in the y-axis direction.

この第4の装置構成例による作用効果は、第1の装置構成例による作用効果と同様であるので説明は省略する。   Since the operational effects of the fourth device configuration example are the same as the operational effects of the first device configuration example, the description thereof is omitted.

なお、図7では、二組のランプ7aと楕円集光鏡7lを、供給路1Bを挟むように対向して配置しているが、二組に限定されることなく、3組以上のランプ7aと楕円集光鏡7lを、供給路1Bの周囲に配置する実施も可能である。   In FIG. 7, two sets of lamps 7a and elliptical condensing mirror 7l are arranged facing each other so as to sandwich supply path 1B. However, the number of lamps 7a is not limited to two and three sets or more. It is also possible to arrange the elliptical condenser mirror 7l around the supply path 1B.

(第5の装置構成例)
以上の第1、第2、第3、第4の装置構成例では、ドロップレット加熱手段7の熱源7aがランプである場合を例示したが、ドロップレット加熱手段7の熱源7aを、壁面とする実施も可能である。
(Fifth device configuration example)
In the above first, second, third, and fourth device configuration examples, the heat source 7a of the droplet heating unit 7 is a lamp, but the heat source 7a of the droplet heating unit 7 is a wall surface. Implementation is also possible.

図8は、第5の装置構成例を示している。ドロップレット加熱手段7以外の構成要素は、第1の装置構成例と同じである。   FIG. 8 shows a fifth device configuration example. Components other than the droplet heating means 7 are the same as those in the first apparatus configuration example.

第5の装置構成例のドロップレット加熱手段7は、熱源としての壁面7aと、壁面7aを加熱する壁面加熱装置7mと、壁面加熱装置7mに電力を供給して壁面加熱装置7mを発熱させる電源装置7nとで構成されている。   The droplet heating means 7 of the fifth device configuration example includes a wall surface 7a as a heat source, a wall surface heating device 7m for heating the wall surface 7a, and a power source for supplying power to the wall surface heating device 7m to cause the wall surface heating device 7m to generate heat. It is comprised with the apparatus 7n.

壁面加熱装置7mは、抵抗加熱によって壁面7aを加熱する装置、誘導加熱によって壁面7aを加熱する装置などを用いることができる。 As the wall surface heating device 7m, a device for heating the wall surface 7a by resistance heating, a device for heating the wall surface 7a by induction heating, or the like can be used.

壁面7aは、ドロップレット1Aの供給路1Bの周りを囲む壁面であって、供給路1Bの長さに応じた長さを有している。 The wall surface 7a is a wall surface surrounding the supply path 1B of the droplet 1A, and has a length corresponding to the length of the supply path 1B.

電源装置7nによって壁面加熱装置7mに電力が供給されると、壁面加熱装置7mが発熱または高周波放射を行い壁面7aが加熱される。このため壁面7aが発熱して輻射熱を輻射する。この結果、壁面7aに面した供給路1Bのドロップレット1Aに輻射熱が輻射される。壁面7aからドロップレット1Aに輻射熱が輻射されると、ドロップレット1Aが加熱される。図6で示すランプ7aの輻射熱強度分布と同様に、壁面7aから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿った方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直な方向に狭くなっている。 When power is supplied to the wall surface heating device 7m by the power supply device 7n, the wall surface heating device 7m generates heat or emits high frequency to heat the wall surface 7a. For this reason, the wall surface 7a generates heat and radiates radiant heat. As a result, radiant heat is radiated to the droplet 1A of the supply path 1B facing the wall surface 7a. When radiant heat is radiated from the wall surface 7a to the droplet 1A, the droplet 1A is heated. Similar to the radiant heat intensity distribution of the lamp 7a shown in FIG. 6, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the wall surface 7a is wide in the direction along the supply path 1B of the droplet 1A, with respect to the supply path 1B of the droplet 1A. Narrow in the vertical direction.

(第6の装置構成例)
図9(a)は、第6の装置構成例を示している。
(Sixth device configuration example)
FIG. 9A shows a sixth device configuration example.

図9(a)は、図8に示すドロップレット加熱手段7の壁面加熱装置7mの具体的構成を例示しており、壁面加熱装置7mが、抵抗加熱によって壁面7aを加熱する装置で構成されていることを示している。 FIG. 9A illustrates a specific configuration of the wall surface heating device 7m of the droplet heating means 7 shown in FIG. 8, and the wall surface heating device 7m is configured by a device that heats the wall surface 7a by resistance heating. It shows that.

ドロップレット加熱手段7以外の構成要素は、第1の装置構成例と同じである。 Components other than the droplet heating means 7 are the same as those in the first apparatus configuration example.

第6の装置構成例のドロップレット加熱手段7は、ドロップレット1Aが通過する空間7p、つまり供給路1Bを含む空間7pが中心に形成され、抵抗ヒータ7qが設けられた筒状の部材7rと、筒状部材7rの内面を構成する、熱源としての壁面7aと、壁面7aを加熱する抵抗ヒータ7qと、抵抗ヒータ7qに電力を供給して抵抗ヒータ7qを発熱させるヒータ電源としての電源装置7nとで構成されている。図9(b)に筒状部材7rを斜視図にて示している。   The droplet heating means 7 of the sixth apparatus configuration example is formed with a cylindrical member 7r formed around the space 7p through which the droplet 1A passes, that is, the space 7p including the supply path 1B, and provided with a resistance heater 7q. A wall surface 7a as a heat source that constitutes the inner surface of the cylindrical member 7r, a resistance heater 7q that heats the wall surface 7a, and a power supply device 7n as a heater power source that supplies power to the resistance heater 7q to generate heat from the resistance heater 7q. It consists of and. FIG. 9B is a perspective view of the cylindrical member 7r.

壁面7aは、ドロップレット1Aの供給路1Bの周りを囲む壁面であって、供給路1Bの長さに応じた長さを有している。 The wall surface 7a is a wall surface surrounding the supply path 1B of the droplet 1A, and has a length corresponding to the length of the supply path 1B.

電源装置7nによって抵抗ヒータ7qに電力が供給されると、抵抗ヒータ7qが発熱して熱が壁面7aに伝導される。このため壁面7aが発熱して輻射熱を輻射する。この結果、壁面7aに面した供給路1Bのドロップレット1Aに輻射熱が輻射され、ドロップレット1Aが加熱される。図6で示すランプ7aの輻射熱強度分布と同様に、壁面7aから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿った方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直な方向に狭くなっている。 When power is supplied to the resistance heater 7q by the power supply device 7n, the resistance heater 7q generates heat and the heat is conducted to the wall surface 7a. For this reason, the wall surface 7a generates heat and radiates radiant heat. As a result, radiation heat is radiated to the droplet 1A of the supply path 1B facing the wall surface 7a, and the droplet 1A is heated. Similar to the radiant heat intensity distribution of the lamp 7a shown in FIG. 6, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the wall surface 7a is wide in the direction along the supply path 1B of the droplet 1A, with respect to the supply path 1B of the droplet 1A. Narrow in the vertical direction.

(第7の装置構成例)
図10は、第7の装置構成例を示している。
(Seventh device configuration example)
FIG. 10 shows a seventh device configuration example.

図10は、図8に示すドロップレット加熱手段7の壁面加熱装置7mの具体的構成を例示しており、壁面加熱装置7mが、誘導加熱によって壁面7aを加熱する装置で構成されていることを示している。 FIG. 10 illustrates a specific configuration of the wall surface heating device 7m of the droplet heating means 7 shown in FIG. 8, and that the wall surface heating device 7m is configured by a device that heats the wall surface 7a by induction heating. Show.

ドロップレット加熱手段7以外の構成要素は、第1の装置構成例と同じである。 Components other than the droplet heating means 7 are the same as those in the first apparatus configuration example.

第7の装置構成例のドロップレット加熱手段7は、ドロップレット1Aが通過する空間7p、つまり供給路1Bを含む空間7pが中心に形成され、誘導加熱用コイル7sが設けられた筒状の導電体7tと、筒状の導電体7tの内面を構成する、熱源としての壁面7aと、壁面7aを加熱する誘導加熱用コイル7sと、誘導加熱用コイル7sに電力を供給して筒状導電体7tを発熱させる誘導加熱RF電源としての電源装置7nとで構成されている。
壁面7aは、ドロップレット1Aの供給路1Bの周りを囲む壁面であって、供給路1Bの長さに応じた長さを有している。
The droplet heating means 7 of the seventh apparatus configuration example is formed in a cylindrical shape in which a space 7p through which the droplet 1A passes, that is, a space 7p including the supply path 1B, is formed and an induction heating coil 7s is provided. A body 7t, a wall surface 7a constituting the inner surface of the cylindrical conductor 7t, a heating source 7s for heating the wall surface 7a, and a cylindrical conductor by supplying electric power to the induction heating coil 7s. It is comprised with the power supply device 7n as an induction heating RF power supply which heats 7t.
The wall surface 7a is a wall surface surrounding the supply path 1B of the droplet 1A, and has a length corresponding to the length of the supply path 1B.

筒状導電体7tは、融点が高く比較的抵抗値が高い導電体であることが望ましい。筒状導電体7tとしては、カーボンで構成された管、鋼で構成された管、タングステンで構成された管を使用することができる。 The cylindrical conductor 7t is desirably a conductor having a high melting point and a relatively high resistance value. As the cylindrical conductor 7t, a tube made of carbon, a tube made of steel, or a tube made of tungsten can be used.

電源装置7nによって誘導加熱用コイル7sに高周波電力が供給されると、筒状導電体7tが発熱して壁面7aが発熱する。このため壁面7aの発熱により輻射熱が輻射される。この結果、壁面7aに面した供給路1Bのドロップレット1Aに輻射熱が輻射され、ドロップレット1Aが加熱される。図6で示すランプ7aの輻射熱強度分布と同様に、壁面7aから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレット1Aの供給路1Bに沿った方向に広く、ドロップレット1Aの供給路1Bに対して垂直な方向に狭くなっている。 When high frequency power is supplied to the induction heating coil 7s by the power supply device 7n, the cylindrical conductor 7t generates heat and the wall surface 7a generates heat. For this reason, radiant heat is radiated by the heat generated by the wall surface 7a. As a result, radiation heat is radiated to the droplet 1A of the supply path 1B facing the wall surface 7a, and the droplet 1A is heated. Similar to the radiant heat intensity distribution of the lamp 7a shown in FIG. 6, the intensity distribution of the radiant heat radiated from the wall surface 7a is wide in the direction along the supply path 1B of the droplet 1A, with respect to the supply path 1B of the droplet 1A. Narrow in the vertical direction.

(第8の装置構成例)
図11は、第8の装置構成例を示している。
(Eighth device configuration example)
FIG. 11 shows an eighth apparatus configuration example.

同図11に示すように、真空チャンバ2内には、加熱室7cが設けられている。 As shown in FIG. 11, a heating chamber 7 c is provided in the vacuum chamber 2.

加熱室7cは、ドロップレット1Aが通過する室であって、ドロップレット加熱手段7によって室内が加熱される。 The heating chamber 7c is a chamber through which the droplet 1A passes and is heated by the droplet heating means 7.

加熱室7cと、EUV光が発生する空間(真空チャンバ2)とは、ドロップレット1Aが通過する開口(アパチャー)7d、7e、7fを有する隔壁7g1、7g2、7g3によって仕切られている。差動排気用排気装置50は、差動排気によって、隔壁7g1、7g2、7g3によって仕切られた各室7c、7u、7v、真空チャンバ2の各室の圧力を調整する。このため真空チャンバ2内の圧力を上昇させることなく、加熱室7cにおいてドロップレット1Aの液体成分の蒸発ないしは昇華を行うことができる。図11では、差動排気用排気装置50の排気用の配管が加熱室7cのみに結合されているが、これに限らず、各室7c、7u、7vを差動排気用排気装置50から並列に配管を結合して排気することも可能である。さらに各室7c、7u、7vを各々独立の差動排気用排気装置で排気調整することも可能である。 The heating chamber 7c and the space (vacuum chamber 2) where EUV light is generated are partitioned by partition walls 7g1, 7g2, and 7g3 having openings (apertures) 7d, 7e, and 7f through which the droplet 1A passes. The differential exhaust system 50 adjusts the pressures of the chambers 7c, 7u, 7v and the vacuum chamber 2 partitioned by the partition walls 7g1, 7g2, and 7g3 by differential exhaust. Therefore, the liquid component of the droplet 1A can be evaporated or sublimated in the heating chamber 7c without increasing the pressure in the vacuum chamber 2. In FIG. 11, the exhaust pipe of the differential exhaust exhaust device 50 is coupled only to the heating chamber 7 c, but not limited to this, each chamber 7 c, 7 u, 7 v is connected in parallel from the differential exhaust exhaust device 50. It is also possible to exhaust by connecting a pipe. Further, it is also possible to adjust the exhaust of each chamber 7c, 7u, 7v by an independent differential exhaust exhaust device.

ドロップレット加熱手段7は、第1ないし第7の装置構成例で例示したものを適用することができる。たとえばランプを発熱させたり、加熱室7cの壁面7aを発熱させたりすることで、加熱室7c内に輻射熱を輻射して、ドロップレット1Aを加熱させることができる。 As the droplet heating means 7, those exemplified in the first to seventh apparatus configuration examples can be applied. For example, by causing the lamp to generate heat or heating the wall surface 7a of the heating chamber 7c, the droplet 1A can be heated by radiating radiant heat into the heating chamber 7c.

図11においてドロップレット加熱手段7以外の構成要素は、第1の装置構成例と同じである。 In FIG. 11, the components other than the droplet heating means 7 are the same as those in the first apparatus configuration example.

なお、以上の各装置構成例では、LPP方式のEUV光発生装置を前提として説明したが、本発明は、LPP方式のEUV光発生装置のみならず、両電極間にターゲットを導入するDPP方式のEUV光発生装置にも適用することができる。 In each of the above device configuration examples, an LPP type EUV light generation device has been described. However, the present invention is not only an LPP type EUV light generation device, but also a DPP method in which a target is introduced between both electrodes. The present invention can also be applied to an EUV light generator.

図1は従来技術および実施例に共通する装置構成図である。FIG. 1 is an apparatus configuration diagram common to the prior art and the embodiment. 図2は第1の装置構成例を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a first apparatus configuration example. 図3(a)、(b)は、ドロップレットが予備加熱されることで状態が変化することを説明する図である。FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining that the state is changed by preheating the droplet. 図4は第2の装置構成例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a second apparatus configuration example. 図5(a)、(b)は第3の装置構成例を示した図である。FIGS. 5A and 5B are views showing a third device configuration example. 図6(a)、(b)、(c)は輻射熱の強度分布を3次元にて示した図である。FIGS. 6A, 6B, and 6C are diagrams showing the intensity distribution of radiant heat in three dimensions. 図7は第4の装置構成例を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a fourth device configuration example. 図8は第5の装置構成例を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a fifth apparatus configuration example. 図9(a)、(b)は第6の装置構成例を示した図である。FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a sixth apparatus configuration example. 図10は第7の装置構成例を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a seventh apparatus configuration example. 図11は第8の装置構成例を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing an eighth apparatus configuration example.

符号の説明Explanation of symbols

1 ターゲット、1A ドロップレット、6 ドロップレット供給手段、7 ドロップレット加熱手段、10 EUV発生装置 1 target, 1A droplet, 6 droplet supply means, 7 droplet heating means, 10 EUV generator

Claims (13)

EUV光発生点に位置するターゲットがプラズマ状態にされてEUV光が発生するEUV光発生装置において、
金属または金属化合物をターゲットとして含むドロップレットを供給路に沿ってEUV光発生点に向けて供給するドロップレット供給手段と、
ドロップレットの供給路の周囲に熱源が配置され、熱源から輻射される輻射熱によりドロップレットを加熱するドロップレット加熱手段と
が備えられたことを特徴とするEUV光発生装置。
In an EUV light generation apparatus in which EUV light is generated by making a target located at an EUV light generation point into a plasma state,
Droplet supplying means for supplying a droplet containing a metal or a metal compound as a target toward an EUV light generation point along the supply path;
An EUV light generation apparatus comprising: a heat source disposed around a droplet supply path; and a droplet heating unit that heats the droplet by radiant heat radiated from the heat source.
ドロップレット加熱手段は、熱源をランプとしてドロップレットを加熱する手段であること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the droplet heating means is means for heating the droplet using a heat source as a lamp.
ドロップレット加熱手段は、熱源を壁面としてドロップレットを加熱する手段であること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the droplet heating means is means for heating the droplet using a heat source as a wall surface.
ランプは、ハロゲンランプまたはアークランプまたは白熱ランプであること
を特徴とする請求項2記載のEUV光発生装置。
3. The EUV light generation apparatus according to claim 2, wherein the lamp is a halogen lamp, an arc lamp, or an incandescent lamp.
ランプは、ドロップレットの供給路に沿って配置され、ランプから輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレットの供給路に沿った方向に広く、ドロップレットの供給路に対して垂直な方向に狭くなっていること
を特徴とする請求項2記載のEUV光発生装置。
The lamp is arranged along the droplet supply path, and the intensity distribution of the radiant heat radiated from the lamp is wide in the direction along the droplet supply path and narrow in the direction perpendicular to the droplet supply path. The EUV light generation apparatus according to claim 2, wherein
壁面は、抵抗加熱または誘導加熱により加熱されること
を特徴とする請求項3記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 3, wherein the wall surface is heated by resistance heating or induction heating.
壁面は、ドロップレットの供給路の周りを囲む壁面であって、壁面から輻射される輻射熱の強度分布は、ドロップレットの供給路に沿った方向に広く、ドロップレットの供給路に対して垂直な方向に狭くなっていること
を特徴とする請求項3記載のEUV光発生装置。
The wall surface is a wall surface surrounding the droplet supply path, and the intensity distribution of the radiant heat radiated from the wall surface is wide in the direction along the droplet supply path and perpendicular to the droplet supply path. 4. The EUV light generator according to claim 3, wherein the EUV light generator is narrow in the direction.
ドロップレットが加熱される加熱室と、EUV光が発生する空間とは、ドロップレットが通過する開口を有する隔壁によって仕切られていること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the heating chamber in which the droplet is heated and the space in which the EUV light is generated are partitioned by a partition having an opening through which the droplet passes.
ドロップレットは、液体金属または金属溶液または金属化合物溶液若しくは、金属粒子または金属化合物粒子を含んだコロイド溶液であること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the droplet is a liquid metal, a metal solution, a metal compound solution, or a colloidal solution containing metal particles or metal compound particles.
金属の主成分は、錫SnまたはリチウムLiであること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the main component of the metal is tin Sn or lithium Li.
金属化合物の主成分は、酸化錫SnO2であること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
2. The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the main component of the metal compound is tin oxide SnO2.
ドロップレットの溶媒の主成分は、分散性の液体または有機溶媒または水または液体窒素または液体キセノンであること
を特徴とする請求項1記載のEUV光発生装置。
The EUV light generation apparatus according to claim 1, wherein the main component of the solvent of the droplet is a dispersible liquid or organic solvent, water, liquid nitrogen, or liquid xenon.
EUV光発生点に位置するターゲットがプラズマ状態にされてEUV光が発生するEUV光発生方法であって、
金属または金属化合物をターゲットとして含むドロップレットを供給路に沿ってEUV光発生点に向けて供給する工程と、
ドロップレットに熱を輻射することにより、ドロップレットを構成する溶媒の一部または全部を取り除いて、金属粒子または金属化合物粒子が、固体金属または固体金属化合物の密度よりも低い密度に凝集された状態またはターゲットをプラズマ状態にすることができる一定の空間に分散された状態にする工程と、
金属粒子または金属化合物粒子の凝集体または金属粒子または金属化合物粒子が分散された一定の空間をターゲットとして、ターゲットをプラズマ状態にする工程と
を含むこと
を特徴とするEUV光発生方法。
が備えられたことを特徴とするEUV光発生装置。
An EUV light generation method in which a target located at an EUV light generation point is brought into a plasma state to generate EUV light,
Supplying a droplet containing a metal or a metal compound as a target toward an EUV light generation point along a supply path;
By radiating heat to the droplet, a part or all of the solvent constituting the droplet is removed, and the metal particles or metal compound particles are aggregated to a density lower than that of the solid metal or solid metal compound Or a step of dispersing the target in a certain space where the target can be in a plasma state;
And a step of bringing the target into a plasma state with a target in a space in which metal particles or an aggregate of metal compound particles or metal particles or metal compound particles are dispersed.
An EUV light generator characterized by comprising:
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