JP2009086287A - Reflecting mirror, method of manufacturing the same, method of cleaning the same, and light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極端紫外光を含むＸ線領域光を反射する反射鏡、その製造方法、そのクリーニング方法、及びそれを用いたＸ線領域光光源装置に関する。特に、本発明は、Ｘ線領域光によるフォトリソグラフィの光源装置に用いることができる反射鏡、特に、集光反射鏡の表面のクリーニングを確実に行えるようにした技術に関する。 The present invention relates to a reflecting mirror that reflects X-ray region light including extreme ultraviolet light, a manufacturing method thereof, a cleaning method thereof, and an X-ray region light source device using the same. In particular, the present invention relates to a reflector that can be used in a light source device for photolithography using X-ray region light, and more particularly to a technique that can reliably clean the surface of a condenser reflector.
下記特許文献１には、液体ターゲットにレーザ光を照射して、極端紫外光又は軟Ｘ線領域の短波長光を発光させる装置が開示されている。また、特許文献２には、モノスタナンにレーザ光を照射して極端紫外光を発光させる装置が開示されている。また、特許文献３には、極端紫外光光源装置のための集光反射鏡が開示されている。これらの装置は、半導体のリソグラフィー露光光源として用いられている。次世代のリソグラフィーにおいては、波長１３．５ｎｍの光を露光光源として使用することの研究が進められており、この光には錫（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）、又はキセノン（Ｘｅ）原子輝線が用いられている。 Patent Document 1 below discloses an apparatus that emits laser light to a liquid target to emit extreme ultraviolet light or short wavelength light in a soft X-ray region. Patent Document 2 discloses a device that emits extreme ultraviolet light by irradiating a monostannane with laser light. Patent Document 3 discloses a condensing reflecting mirror for an extreme ultraviolet light source device. These apparatuses are used as semiconductor lithography exposure light sources. In next-generation lithography, research on the use of light having a wavelength of 13.5 nm as an exposure light source has been advanced, and this light contains tin (Sn), lithium (Li), or xenon (Xe) atomic emission lines. It is used.
これらの極端紫外光を含む波長１００ｎｍ以下のＸ線領域光を、半導体のレジストの露光装置に導入するには、光の波長が短いために光学レンズを使用することができず、集光反射鏡（ＥＵＶ用ミラー）が用いられている。この集光反射鏡は、ニッケルの鏡基台にルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、又はロジウム（Ｒｈ）をコーティングして形成されている。しかし、これらの光源では、Ｘ線領域光を発光させるために放電によりＸ線領域光の放射種である金属原子のプラズマを発生させる箇所と集光反射鏡とが、同室にあり、光源のプラズマ発生箇所から飛散した金属原子が、これらの集光反射鏡に堆積して、鏡の反射率が低下する。このために、所定時間間隔で、集光反射鏡の表面を、クリーニングする必要がある。
集光反射鏡のクリーニング方法としては、ハロゲンガスを用いることなどが考えられる。しかしながら、たとえば、極端紫外光の放射種に、錫を用いた場合に、集光反射鏡のルテニウムから成る反射面に、錫が堆積するが、この錫を、塩素ガスでクリーニングする場合には、その反射面に数原子層の錫が残り、完全には、錫を除去することができなかった。この結果、クリーニングしても、反射鏡の反射率は、徐々に低下し、反射鏡の使用寿命が短いという問題があった。 As a method for cleaning the condensing reflector, it is conceivable to use a halogen gas. However, for example, when tin is used as the radiation type of extreme ultraviolet light, tin is deposited on the reflecting surface made of ruthenium of the condensing reflector, and when this tin is cleaned with chlorine gas, Several atomic layers of tin remained on the reflecting surface, and the tin could not be completely removed. As a result, even after cleaning, the reflectance of the reflecting mirror gradually decreases, and there is a problem that the service life of the reflecting mirror is short.
そこで、本発明者らは、この課題を解決するために、水素ラジカルを用いて、反射鏡のルテニウムで被覆された反射面をクリーニングすることを行った。しかしながら、錫が除去できるものの、ルテニウムがところどころ剥離して、反射面は、凹凸となり、光の集光精度と反射率が低下することが分かった。 In order to solve this problem, the present inventors cleaned the reflecting surface of the reflecting mirror covered with ruthenium using hydrogen radicals. However, it was found that although tin can be removed, ruthenium peels off in some places, the reflection surface becomes uneven, and the light collection accuracy and reflectivity are reduced.
本発明者らは、さらに、鋭意検討した結果、反射鏡の光反射面であるルテニウム表面をアモルファスとすることで、錫の堆積した反射面を水素ラジカルでクリーニングしても、錫が除去でき、しかも、ルテニウムの剥離は見られず、表面は凹凸にはならないことを発見した。 As a result of further intensive studies, the present inventors have made the ruthenium surface, which is the light reflecting surface of the reflecting mirror, amorphous, so that even if the reflecting surface on which tin is deposited is cleaned with hydrogen radicals, tin can be removed, Moreover, no ruthenium peeling was observed, and the surface was not uneven.
本発明は、この発見に基づくものであり、本発明の目的は、Ｘ線領域光の反射鏡において、堆積した放射種の金属原子を、精度良く除去できるようにすると共に、反射鏡を構成する表面の金属膜の剥離を防止し、クリーニングの後にも、表面の平坦度を維持できるようにすることである。そして、この結果として、集光精度や反射率の低下を抑制して、集光反射鏡の寿命を長期化することを発明の目的とする。 The present invention is based on this discovery, and an object of the present invention is to make it possible to accurately remove the metal atoms of the deposited radioactive species in the X-ray region reflecting mirror and to construct the reflecting mirror. It is to prevent the surface metal film from being peeled off and to maintain the flatness of the surface even after cleaning. As a result, it is an object of the invention to extend the life of the condensing reflecting mirror by suppressing the decrease in condensing accuracy and reflectance.
第１の発明は、Ｘ線領域光を反射する光反射面を有する反射鏡において、光反射面は、少なくとも表面をアモルファスの金属で形成したことを特徴とする反射鏡である。
極端紫外光は、１３〜１４ｎｍの波長域であるが、本件発明の対象する光の領域は、この極端紫外光を含むＸ線領域光である。反射鏡には、金属による全反射を利用する斜入射の反射鏡の他、たとえば、シリコンとモリブデンの多層膜上に、金属をコーティングした直入射の反射鏡が含まれる。また、反射鏡の表面に被覆される金属は、Ｘ線領域光、特に、極端紫外光領域の光反射率の高い金属が望ましい。たとえば、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は、ロジウム（Ｒｈ）のうち、少なくとも１種を用いることが望ましい。
The first invention is a reflecting mirror having a light reflecting surface for reflecting X-ray region light, wherein the light reflecting surface is formed of an amorphous metal at least on the surface.
Extreme ultraviolet light has a wavelength range of 13 to 14 nm, but the region of light targeted by the present invention is X-ray region light including this extreme ultraviolet light. Examples of the reflecting mirror include a normal incidence reflecting mirror in which a metal is coated on a multilayer film of silicon and molybdenum, in addition to an oblique incidence reflecting mirror using total reflection by a metal. Further, the metal coated on the surface of the reflecting mirror is preferably a metal having high light reflectivity in X-ray region light, particularly in the extreme ultraviolet region. For example, it is desirable to use at least one of ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh).
また、反射鏡の表面に被覆する金属は、表面又は全体が、アモルファスとなっていることが、本件発明の特徴である。金属のアモルファスを形成するには、金属へのイオン注入により形成することが望ましい。また、金属をスパッタリングなどで成膜する時に、反射鏡基台を冷却するなどして、金属膜のアモルファスを形成しても良い。 In addition, a feature of the present invention is that the metal coated on the surface of the reflecting mirror is amorphous on the entire surface. In order to form a metal amorphous, it is desirable to form the metal by ion implantation. In addition, when the metal is formed by sputtering or the like, an amorphous metal film may be formed by cooling the reflector base.
金属の表面又は全体をアモルファスとするのに、金属の成膜の後にイオン注入をする場合には、アルゴンイオン、クリプトンイオン、ルテニウムイオン、モリブデンイオン、又は、ロジウムイオンのうち少なくとも１種を用いることができる。このイオン注入によるエネルギーにより、金属の多結晶膜の少なくとも表面をアモルファスとすることがてきる。非特許文献１、又は、非特許文献２によると、金属にイオン注入を行うことにより、金属をアモルファスとすることができることは、明らかである。 When ion implantation is performed after the metal film is formed to make the metal surface or the whole amorphous, use at least one of argon ions, krypton ions, ruthenium ions, molybdenum ions, or rhodium ions. Can do. The energy of the ion implantation can make at least the surface of the metal polycrystalline film amorphous. According to Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document 2, it is clear that the metal can be made amorphous by performing ion implantation on the metal.
Ｘ線領域光の放射種は、特に、限定されないが、錫、又は錫化合物を光放射種とすることが望ましい。この場合には、１３．５ｎｍの極端紫外光を得ることができる。また、ルテニウムで表面が被膜された反射鏡において、水素ラジカル、ハロゲンラジカル、又は、ハロゲンガスなどにより、ルテニウムを剥離させることなく、錫を精度良く除去することができる。 The radiation type of the X-ray region light is not particularly limited, but it is desirable to use tin or a tin compound as the light radiation type. In this case, extreme ultraviolet light of 13.5 nm can be obtained. Further, in a reflecting mirror whose surface is coated with ruthenium, tin can be accurately removed without peeling off ruthenium with hydrogen radicals, halogen radicals, or halogen gas.
第２の発明は、Ｘ線領域光を反射する光反射面を有する反射鏡において、光反射面は、少なくとも表面にイオン注入されたルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は、ロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１種で、形成されたことを特徴とする反射鏡である。
ここで、イオン注入は、アルゴンイオン、クリプトンイオン、ルテニウムイオン、モリブデンイオン、又は、ロジウムイオンのうち少なくとも１種を用いることが望ましい。特に、金属がルテニウムである場合には、ルテニウムイオン注入、金属がモリブデンである場合には、モリブデンイオン注入、金属がロジウムである場合には、ロジウムイオン注入を用いると、同一材料であることから、反射率の低減が防止できる。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light. The light reflecting surface is at least ion-implanted with ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), or rhodium (Rh). It is a reflecting mirror characterized in that it is formed of at least one of them.
Here, it is desirable to use at least one of argon ions, krypton ions, ruthenium ions, molybdenum ions, or rhodium ions for ion implantation. In particular, when the metal is ruthenium, ruthenium ion implantation, when the metal is molybdenum, molybdenum ion implantation, and when the metal is rhodium, rhodium ion implantation is used because the same material is used. Thus, the reduction in reflectance can be prevented.
第３の発明は、Ｘ線領域光を反射する光反射面を有する反射鏡の製造方法において、光反射面をルテニウムとし、その表面からイオンを注入して、表面処理を行うことを特徴とする反射鏡の製造方法である。
この発明においても、イオンは、アルゴンイオン、クリプトンイオン、又はルテニウムイオンのうち少なくとも１種であることが望ましい。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light, wherein the light reflecting surface is made of ruthenium, and ions are implanted from the surface to perform surface treatment. It is a manufacturing method of a reflecting mirror.
Also in the present invention, the ions are preferably at least one of argon ions, krypton ions, or ruthenium ions.
また、第４の発明は、Ｘ線領域光を反射する光反射面を有する反射鏡のクリーニング方法において、上記第１又は第２の発明の反射鏡を、水素ラジカル、ハロゲンラジカル、又は、ハロゲンガスで、反射鏡の表面をクリーニングすることを特徴とする反射鏡のクリーニング方法である。
この方法により、反射鏡の被覆膜である金属を剥離させることなく、光源の放射種原子を除去することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for cleaning a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light, wherein the reflecting mirror of the first or second aspect is a hydrogen radical, a halogen radical, or a halogen gas. The method of cleaning a reflecting mirror is characterized in that the surface of the reflecting mirror is cleaned.
By this method, it is possible to remove the radiating species atoms of the light source without peeling off the metal that is the coating film of the reflecting mirror.
また、第５の発明は、光取出口を有するチャンバと、金属または金属化合物のＸ線領域光放射種を含む原料をチャンバに供給する原料供給手段と、チャンバ内に供給されたＸ線領域光放射種を加熱して励起させて高温プラズマを発生させるためのプラズマ生成部と、高温プラズマから放射されるＸ線領域光を所定の位置に集光させる集光反射鏡と、集光反射鏡の表面に堆積された汚染物質層を除去するクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給手段と、を備えるＸ線領域光光源装置において、集光反射鏡を第１の発明又は第２の発明の反射鏡としたことを特徴とするＸ線領域光光源装置である。
本発明は、本発明により表面が処理された集光反射鏡を用いた光源装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a chamber having a light outlet, a raw material supply means for supplying a raw material containing an X-ray region light emitting species of metal or metal compound to the chamber, and an X-ray region light supplied into the chamber A plasma generation unit for heating and exciting the radiation species to generate high temperature plasma, a condensing reflecting mirror for condensing X-ray region light emitted from the high temperature plasma at a predetermined position, and a condensing reflecting mirror And a cleaning gas supply means for supplying a cleaning gas for removing a contaminant layer deposited on the surface, wherein the condensing reflecting mirror is the reflecting mirror of the first invention or the second invention. This is an X-ray region light source device.
This invention is a light source device using the condensing reflective mirror by which the surface was processed by this invention.
ここにおいて、チャンバには、プラズマ生成部と前記集光反射鏡が収容されたチャンバとを区画するシャッタが設けられていることが望ましい。 In this case, it is desirable that the chamber is provided with a shutter that partitions the plasma generation unit and the chamber in which the condenser mirror is accommodated.
第１の発明によると、反射鏡の光反射面の少なくとも表面をアモルファスの金属で構成したので、ハロゲンガス、水素ラジカル、ハロゲンラジカルにより、光反射面に堆積した光源の放射種原子を、反射面表面の金属膜を剥離させることなく、除去することができる。したがって、反射鏡のクリーニングにより、集光精度や、反射率の低下を防止することができる。これにより、反射鏡の寿命を長期化することができる。特に、金属にルテニウムを用い、放射種に錫又は錫を含む化合物を用いた場合に、金属表面に堆積する錫を、金属膜を剥離させることなく、精度良く除去することができる。 According to the first invention, since at least the surface of the light reflecting surface of the reflecting mirror is made of an amorphous metal, the radiant species of the light source deposited on the light reflecting surface by the halogen gas, hydrogen radical, or halogen radical are converted into the reflecting surface. It can be removed without peeling off the metal film on the surface. Therefore, it is possible to prevent a reduction in light collection accuracy and reflectance by cleaning the reflecting mirror. Thereby, the lifetime of a reflective mirror can be prolonged. In particular, when ruthenium is used for the metal and tin or a compound containing tin is used for the radioactive species, tin deposited on the metal surface can be accurately removed without peeling off the metal film.
第２の発明によると、反射鏡の表面を被覆する金属が、イオン注入により処理されたルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は、ロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１種で構成することで、ハロゲンガス、水素ラジカル、ハロゲンラジカルにより、光源の放射種金属原子の堆積物を、金属膜を剥離させることなく、精度良く除去することができる。特に、金属にルテニウムを用い、放射種に錫又は錫を含む化合物を用いた場合に、金属表面に堆積する錫を、ルテニウム膜を剥離させることなく、精度良く除去することができる。 According to the second invention, the metal covering the surface of the reflecting mirror is composed of at least one of ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), or rhodium (Rh) treated by ion implantation, With the use of halogen gas, hydrogen radical, or halogen radical, deposits of radioactive metal atoms from the light source can be accurately removed without peeling off the metal film. In particular, when ruthenium is used for the metal and tin or a compound containing tin is used for the radioactive species, tin deposited on the metal surface can be accurately removed without peeling off the ruthenium film.
第３の発明は、光反射面をルテニウムとし、その表面からイオンを注入して、表面処理を行うようにしたので、クリーニングの容易な反射鏡を容易に得ることができる。
特に、イオンにアルゴンイオンを用いれば、反射鏡表面の金属膜の剥離が防止でき、放射種原子の堆積物を容易に除去する金属膜を形成することができる。また、注入するイオンにルテニウムイオンを用いると、ルテニウムは、ルテニウム膜と同一成分の金属原子であることから、イオン注入による反射率の低減が防止される。
In the third aspect of the invention, the light reflecting surface is made of ruthenium, and ions are implanted from the surface thereof to perform the surface treatment. Therefore, it is possible to easily obtain a reflecting mirror that can be easily cleaned.
In particular, if argon ions are used as ions, peeling of the metal film on the reflecting mirror surface can be prevented, and a metal film that easily removes deposits of radioactive species atoms can be formed. Further, when ruthenium ions are used as ions to be implanted, ruthenium is a metal atom having the same component as that of the ruthenium film, so that a reduction in reflectance due to ion implantation is prevented.
第４の発明は、上記の反射鏡の表面を、水素ラジカル又はハロゲン原子ラジカルで、クリーニングすることにより、光源の放射種原子反射鏡の表面からほぼ完全に除去することができる。したがって、反射鏡の反射率の低減を防止でき、反射鏡の寿命を長期化することができる。 In the fourth aspect of the invention, the surface of the reflecting mirror can be almost completely removed from the surface of the radiation type atomic reflecting mirror of the light source by cleaning with the hydrogen radical or the halogen atom radical. Therefore, it is possible to prevent the reflectance of the reflecting mirror from being reduced and to prolong the life of the reflecting mirror.
第５の発明は、上記の集光反射鏡を用いたＸ線領域光光源装置であるので、集光反射鏡の反射率や集光精度の低減が防止できるので、装置としての効率や精度の低減を防止することができる。 Since the fifth invention is an X-ray region light source device using the above-described condensing reflector, it is possible to prevent a reduction in reflectance and condensing accuracy of the condensing reflector, so that the efficiency and accuracy of the device can be improved. Reduction can be prevented.
以下、本発明の具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
本発明の効果を確認するために、以下の実験を行った。図１に示すように、反射鏡１０１は、ニッケル（Ｎｉ）で、１２ｍｍ角の反射鏡を形造る平面基台（鏡基台）１０３を形成し、その表面に、ルテニウムをスパッタリングにより形成して、反射鏡の光反射面を被覆するルテニウムから成る金属膜１０４を形成した。この金属膜１０４の厚さは、一様に３５０ｎｍとし、スパッタリングは、鏡基台の温度を室温として行った。次に、ＩＭＸ−３５００ＲＳ（アルバック製）のイオン注入装置を用いて、エネルギー１８０ｋｅＶ、ドーズ量２×１０15／ｃｍ2 で、深さ５０ｎｍの範囲に、アルゴン（Ａｒ）イオンを注入した。これにより、ルテニウムの金属膜の少なくとも表面をアモルファスとした。
Hereinafter, description will be made based on specific examples of the present invention. The present invention is not limited to the following examples.
In order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was conducted. As shown in FIG. 1, the reflecting mirror 101 is made of nickel (Ni) and a flat base (mirror base) 103 for forming a 12 mm square reflecting mirror is formed, and ruthenium is formed on the surface thereof by sputtering. A metal film 104 made of ruthenium covering the light reflecting surface of the reflecting mirror was formed. The thickness of the metal film 104 was uniformly 350 nm, and the sputtering was performed at a mirror base temperature of room temperature. Next, using an ion implantation apparatus of IMX-3500RS (manufactured by ULVAC), argon (Ar) ions were implanted in an energy range of 180 keV, a dose amount of 2 × 10 15 / cm 2 and a depth of 50 nm. As a result, at least the surface of the ruthenium metal film was made amorphous.
次に、錫をこのルテニウム金属膜の上に、蒸着により厚さ１．８ｎｍに堆積させた。このように形成した反射鏡１０１を、図２に示すプラズマ処理チャンバー１００に入れて、水素ラジカル発生装置１０２に水素ガスを流して、水素ラジカルを反射鏡１０１の反射面に照射して、表面のクリーニングを行った。チャンバー１００内の圧力は、０．５Ｔｏｒｒ、水素ガス流量は、５００ｓｃｃｍ、ラジカル照射時間は、１５ｓｅｃ／回とした。そして、その表面を光学的顕微鏡で観察すると共に、ＸＰＳにて、金属膜の成分分析を行った。なお、水素ラジカル発生装置１０２では、ガスが加熱され、水素ラジカルと共に、高温ガスが発生する。それによる反射鏡１０１への熱ダメージを検証するために、ヘリウムガスを水素ラジカル発生装置１０２に導入して、ヘリウムガスを反射鏡１０１に向けて流して、上記と同様な実験を行った。それらの結果を表１に示す。 Next, tin was deposited on the ruthenium metal film to a thickness of 1.8 nm by vapor deposition. The reflecting mirror 101 formed in this manner is put into the plasma processing chamber 100 shown in FIG. 2, hydrogen gas is allowed to flow through the hydrogen radical generating apparatus 102, and the radicals are irradiated onto the reflecting surface of the reflecting mirror 101. Cleaning was performed. The pressure in the chamber 100 was 0.5 Torr, the hydrogen gas flow rate was 500 sccm, and the radical irradiation time was 15 sec / time. And while observing the surface with an optical microscope, the component analysis of the metal film was performed by XPS. In the hydrogen radical generator 102, the gas is heated, and a high-temperature gas is generated together with the hydrogen radical. In order to verify thermal damage to the reflecting mirror 101, helium gas was introduced into the hydrogen radical generator 102 and helium gas was flowed toward the reflecting mirror 101, and the same experiment as described above was performed. The results are shown in Table 1.
次に、反射鏡の表面の成分をＸＰＳで分析した結果を表２に示す。
次に、比較例として、ルテニウムの金属膜に、アルゴンをイオン注入しない反射鏡を試料として、準備した。そして、上記と同様な条件で、錫を１．８ｎｍの厚さにルテニウム金属膜の上に蒸着で堆積させた。その後に、図２に示すプラズマ処理チャンバー１００に、その試料を入れて、水素ラジカルをルテニウム金属膜の表面に供給して、クリーニングを行った。そして、表面の状態を光学顕微鏡で観測した。その結果を図３に示す。（ａ）は、水素ラジカルによるクリーニング前の状態を示し、（ｂ）は、水素ラジカルによるクリーニング後の表面の状態を示す。（ｂ）によると、ルテニウム金属膜の表面が泡状になって、ルテニウムが剥離しているのが分かる。 Next, as a comparative example, a reflector that does not ion-implant argon into a ruthenium metal film was prepared as a sample. Then, tin was deposited by vapor deposition on the ruthenium metal film to a thickness of 1.8 nm under the same conditions as described above. After that, the sample was put in the plasma processing chamber 100 shown in FIG. 2, and hydrogen radicals were supplied to the surface of the ruthenium metal film to perform cleaning. And the state of the surface was observed with the optical microscope. The result is shown in FIG. (A) shows the state before cleaning with hydrogen radicals, and (b) shows the surface state after cleaning with hydrogen radicals. According to (b), it can be seen that the surface of the ruthenium metal film is foamed and the ruthenium is peeled off.
また、この比較列の試料の表面のＸＰＳによる原子分析により、錫対ルテニウムの比率を測定した。水素ラジカルによるクリーニング前では、その比率は９．４８で、クリーニング後は、１．３であった。もちろん、ルテニウム金属膜の部分的な剥離が見られた。上記の定義による錫の除去率は、０．８６３である。この錫の除去率を、上記の実施例と比較すると、実施例の方が錫の除去率が１．１４倍程、大きいことが分かる。すなわち、ルテニウム金属膜にアルゴンをイオン注入した反射鏡は、その後に堆積される錫が、アルゴンをイオン注入しない反射鏡に比べて、水素ラジカルにより、除去し易いことが分かった。これにより、本発明では、水素ラジカルによるクリーニングに際して、ルテニウム金属膜の部分的な剥離が防止される共に、錫が除去され易いことが理解される。 Moreover, the ratio of tin to ruthenium was measured by atomic analysis by XPS on the surface of the sample in this comparative array. The ratio was 9.48 before cleaning with hydrogen radicals and 1.3 after cleaning. Of course, partial peeling of the ruthenium metal film was observed. The removal rate of tin according to the above definition is 0.863. When this tin removal rate is compared with the above example, it can be seen that the example has a larger tin removal rate of about 1.14 times. In other words, it was found that in the reflector in which argon was ion-implanted into the ruthenium metal film, the tin deposited thereafter was easier to remove by hydrogen radicals than the reflector in which argon was not ion-implanted. Thereby, in the present invention, it is understood that during the cleaning with hydrogen radicals, the ruthenium metal film is prevented from being partially peeled and tin is easily removed.
本発明のルテニウム金属膜にアルゴンを５０ｎｍの深さにイオン注入した反射鏡の表面は、水素ラジカルでクリーニングした後であっても、クリーニングする前と同様な平坦性が観測された。これにより、ルテニウム金属膜にアルゴンをイオン注入することで、ルテニウム金属膜の部分的な剥離を防止した状態で、ルテニウム金属膜に堆積した錫原子を、ほぼ完全に除去できることが分かった。 The flatness similar to that before cleaning was observed on the surface of the reflecting mirror obtained by ion-implanting argon into the ruthenium metal film of the present invention to a depth of 50 nm even after cleaning with hydrogen radicals. As a result, it was found that by injecting argon into the ruthenium metal film, tin atoms deposited on the ruthenium metal film can be almost completely removed in a state where partial peeling of the ruthenium metal film is prevented.
ルテニウムにアルゴンをイオン注入することで、イオン注入されたルテニウムの領域が、アモルファスとなる。この結果として、ルテニウム金属膜の部分的な剥離や凹凸を形成することなく、水素ラジカルによる錫の除去が容易になる。このことから、ルテニウム金属膜の少なくとも表面がアモルファスであれば、本件発明の効果は達成できる。また、イオン注入により、ルテニウムの表面をアモルファスとするのであるから、注入するイオンは、アモルファスにできる原子量の大きい、クリプトンイオン、ルテニウムイオン、モリブデンイオン、又は、ロジウムイオンなどを用いることができると思われる。また、反射鏡の反射面に被膜するルテニウムは、極端紫外光の反射率が高いので、選択されるが、同様に、極端紫外光の反射率の高いモリブデン（Ｍｏ）、又は、ロジウム（Ｒｈ）金属膜で被膜する場合も、錫を水素ラジカルにより効果的にクリーニングすることができると考えられる。また、金属膜上に堆積する錫は、光源の放射種によるものであるので、他の放射種原子であるリチウムの場合においても、水素ラジカルによるクリーニングにおいて、本件発明の金属膜の少なくとも表面をアモルファスとすることが、効果的であると推察される。なお、水素ラジカルにより、金属膜上に堆積した錫は、スタナン（ＳｎＨ4 ）などのガスとなって蒸発することで、錫が除去される。 By ion-implanting argon into ruthenium, the ion-implanted ruthenium region becomes amorphous. As a result, it is easy to remove tin by hydrogen radicals without forming a partial peeling or unevenness of the ruthenium metal film. From this, the effect of the present invention can be achieved if at least the surface of the ruthenium metal film is amorphous. In addition, since the ruthenium surface is made amorphous by ion implantation, the ions to be implanted may be krypton ions, ruthenium ions, molybdenum ions, rhodium ions, or the like having a large atomic weight that can be made amorphous. It is. Also, ruthenium coated on the reflecting surface of the reflecting mirror is selected because it has a high reflectivity of extreme ultraviolet light, but similarly, molybdenum (Mo) or rhodium (Rh) having a high reflectivity of extreme ultraviolet light. Even when coating with a metal film, it is considered that tin can be effectively cleaned with hydrogen radicals. Further, since tin deposited on the metal film is due to the radiation species of the light source, even in the case of lithium as another radiation species atom, at least the surface of the metal film of the present invention is amorphous in cleaning with hydrogen radicals. It is guessed that it is effective. Note that tin deposited on the metal film by hydrogen radicals is evaporated as a gas such as stannane (SnH 4 ), thereby removing the tin.
以下、本発明の集光反射鏡を用いた極端紫外光光源装置について説明する。
（１）装置の構成について
図４は、本発明の第１の実施例に係る極端紫外光光源装置の構成の概略を示す断面図である。極端紫外光光源装置は、第１の主放電電極２ａ、第２の主放電電極２ｂ及び絶縁材２ｃよりなるプラズマ生成部２が収容される第１のチャンバ１ａと、集光反射鏡（本発明の反射鏡）４が収容される第２のチャンバ１ｂとを備えている。第１のチャンバ１ａには、原料導入管６ａを介して放電ガス供給ユニット６が接続されている。
Hereinafter, an extreme ultraviolet light source device using the condensing reflector of the present invention will be described.
(1) About apparatus structure FIG. 4: is sectional drawing which shows the outline of a structure of the extreme ultraviolet light source device based on the 1st Example of this invention. The extreme ultraviolet light source device includes a first chamber 1a in which a plasma generation unit 2 composed of a first main discharge electrode 2a, a second main discharge electrode 2b, and an insulating material 2c is housed, and a condensing reflector (the present invention). And a second chamber 1b in which the reflecting mirror 4 is accommodated. A discharge gas supply unit 6 is connected to the first chamber 1a via a raw material introduction tube 6a.
第１のチャンバ１ａ内には、リング状の第１の主放電電極（カソード）２ａとリング状の第２の主放電電極（アノード）２ｂとがリング状の絶縁材２ｃを挟んで、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置した連結孔を構成するように配置され、プラズマ生成部２を構成する。第１の主放電電極２ａと第２の主放電電極２ｂとは高電圧パルス発生部１１に接続され、第１の主放電電極２ａおよび第２の主放電電極２ｂ間にパルス電力が供給されて放電が発生したとき、この連通穴もしくは連通穴近傍にて高温プラズマが生成される。 In the first chamber 1a, a ring-shaped first main discharge electrode (cathode) 2a and a ring-shaped second main discharge electrode (anode) 2b sandwich the ring-shaped insulating material 2c. The through holes are arranged so as to form connection holes located substantially on the same axis, and constitute the plasma generation unit 2. The first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b are connected to the high voltage pulse generator 11, and pulse power is supplied between the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b. When discharge occurs, high-temperature plasma is generated in the communication hole or in the vicinity of the communication hole.
第２のチャンバ１ｂには、極端紫外光を集光する集光反射鏡４が設けられる。集光反射鏡４は、例えば、径の異なる回転楕円体形状、回転放物体形状、またはウォルター型のミラーを複数枚具える。これらのミラーは、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置される。このミラーは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）を緻密にコーティングすることで、０°〜２５°の斜入射角度の極端紫外光を良好に反射できるようにしたものである。そして、このルテニウムから成る金属膜の表面からアルゴンイオンが注入されて表面処理が成されている。このアルゴンのイオン注入により金属膜の表面がアモルファスとなった集光反射鏡である。すなわち、上記の実施例で示した表面処理された反射鏡が用いられる。また、金属膜は、ルテニウムの他に、モリブデン（Ｍｏ）、およびロジウム（Ｒｈ）などの、極端紫外光に対して反射率の高い金属を用いることも可能である。なお、極端紫外光光源装置に使用される集光反射鏡については、特許文献３に、詳しく記載されており、その集光反射鏡を用いることができる。 The second chamber 1b is provided with a condensing reflecting mirror 4 that condenses extreme ultraviolet light. The condensing reflecting mirror 4 includes, for example, a plurality of spheroid shapes, rotating paraboloid shapes, or Walter type mirrors having different diameters. These mirrors are arranged on the same axis with the rotation center axes overlapped so that the focal positions substantially coincide. This mirror is an extreme ultraviolet light having an oblique incident angle of 0 ° to 25 ° by densely coating ruthenium (Ru) on the reflective surface side of a base material having a smooth surface made of nickel (Ni) or the like. Can be reflected well. Then, argon ions are implanted from the surface of the metal film made of ruthenium to perform surface treatment. This is a condensing reflecting mirror in which the surface of the metal film is made amorphous by this ion implantation of argon. That is, the surface-treated reflecting mirror shown in the above embodiment is used. In addition to ruthenium, the metal film can be made of a metal having a high reflectance with respect to extreme ultraviolet light, such as molybdenum (Mo) and rhodium (Rh). In addition, about the condensing reflective mirror used for an extreme ultraviolet light source device, it describes in patent document 3 in detail, The condensing reflective mirror can be used.
また、第２のチャンバ１ｂには、プラズマ生成部２と集光反射鏡４との間の空間に、高温プラズマと接する金属（例えば、放電電極）がこのプラズマによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、放射種に起因するデブリ等の捕捉や運動エネルギーを低下させるとともにＥＵＶ光を通過させるためのホイルトラップ３が設置される。ホイルトラップ３は、同心円状に配置された内部リングと外部リングの２個のリングと、この２個のリングにより両側が支持されて放射状に配置された複数の薄いプレートから構成されている。プレートを配置した空間を細かく分割することにより、その部分の圧力を上げ、デブリの運動エネルギーを低下させるとともに、プレートやリングに捕捉する。 Further, in the second chamber 1b, metal powder or the like generated by sputtering a metal (for example, a discharge electrode) in contact with the high temperature plasma in the space between the plasma generator 2 and the condensing reflector 4 A foil trap 3 is installed for trapping the debris and the debris caused by the radioactive species and reducing the kinetic energy and passing the EUV light. The foil trap 3 includes two rings, an inner ring and an outer ring, which are concentrically arranged, and a plurality of thin plates which are radially arranged with both sides supported by the two rings. By finely dividing the space where the plate is placed, the pressure in that portion is raised, the kinetic energy of the debris is lowered, and the plate or ring captures it.
一方、このホイルトラップ３は高温プラズマから見ると、２個のリングを除けばプレートの厚みしか見えず、極端紫外光のほとんどは通過する。第２のチャンバ１ｂには、集光反射鏡４に到達するデブリの量をさらに少なくするため、第１の主放電電極２ａとホイルトラップ３との間の空間にガスカーテンが形成される。そのため、第２のチャンバ１ｂの内部には、第２のチャンバ１ｂの側壁に形成された開口から挿入されたガスカーテンノズル７ａが配置され、極端紫外光を減衰させるおそれのないガスを供給するためのガス供給ユニット７がガスカーテンノズル７ａに接続されている。ガスカーテンが形成されると、集光反射鏡４に向かって飛散するデブリに対して局所的にガス圧の高い空間が形成されるため、デブリが減速されることによって、集光反射鏡４にデブリが堆積することを抑制することができる。 On the other hand, when viewed from the high temperature plasma, the foil trap 3 can only see the thickness of the plate except for two rings, and most of the extreme ultraviolet light passes through. In the second chamber 1b, a gas curtain is formed in the space between the first main discharge electrode 2a and the foil trap 3 in order to further reduce the amount of debris reaching the condenser reflector 4. For this reason, a gas curtain nozzle 7a inserted from an opening formed in the side wall of the second chamber 1b is arranged inside the second chamber 1b so as to supply a gas that does not possibly attenuate extreme ultraviolet light. The gas supply unit 7 is connected to the gas curtain nozzle 7a. When the gas curtain is formed, a space having a high gas pressure is locally formed with respect to the debris scattered toward the condensing reflecting mirror 4. Accumulation of debris can be suppressed.
さらに、プラズマ生成部２の内部の圧力を調整すると共にチャンバ内を排気するためのガス排気ユニット８が、第２のチャンバ１ｂに設けられたガス排出口８ａに接続されている。ガス排気ユニット８は、真空ポンプ等のガス排気手段（不図示）を有する。
制御部１２は、露光機の制御部１３からの発光指令信号等に基づき、高電圧パルス発生部１１、放電ガス供給ユニット６、ガス供給ユニット７、ガス排気ユニット８を制御する。例えば、極端紫外光光源装置の制御部１２は、露光機の制御部１３からの発光指令信号を受信すると、放電ガス供給ユニット７を制御して、チャンバ１ｂ内のプラズマ発生部の内部に放電ガスを供給する。
Further, a gas exhaust unit 8 for adjusting the pressure inside the plasma generating unit 2 and exhausting the inside of the chamber is connected to a gas exhaust port 8a provided in the second chamber 1b. The gas exhaust unit 8 has gas exhaust means (not shown) such as a vacuum pump.
The control unit 12 controls the high voltage pulse generation unit 11, the discharge gas supply unit 6, the gas supply unit 7, and the gas exhaust unit 8 based on a light emission command signal from the control unit 13 of the exposure machine. For example, when the control unit 12 of the extreme ultraviolet light source apparatus receives a light emission command signal from the control unit 13 of the exposure machine, the control unit 12 controls the discharge gas supply unit 7 to discharge the discharge gas into the plasma generation unit in the chamber 1b. Supply.
また、第２のチャンバ１ｂに設けられた不図示の圧力モニタからの圧力データに基づき、プラズマ生成部２の内部が所定の圧力となるよう、放電ガス供給ユニット６からの放電ガス供給量を制御するとともに、ガス排気ユニット８による排気量を制御する。その後、極端紫外光を放射する高温プラズマを発生させるため、高電圧パルス発生部１１を制御して、第１の主放電電極２ａおよび第２の主放電電極２ｂ間に電力を供給する。 Further, based on pressure data from a pressure monitor (not shown) provided in the second chamber 1b, the discharge gas supply amount from the discharge gas supply unit 6 is controlled so that the inside of the plasma generation unit 2 has a predetermined pressure. In addition, the exhaust amount by the gas exhaust unit 8 is controlled. Thereafter, in order to generate high-temperature plasma that emits extreme ultraviolet light, the high-voltage pulse generator 11 is controlled to supply power between the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b.
（２）極端紫外光の放射について
第１のチャンバ１ａ内に、放電ガス供給ユニット６より第２の主放電電極２ｂ側に接続された原料導入管６ａを介して放電ガスが導入される。放電ガスは、プラズマ生成部２において波長１３．５ｎｍの極端紫外光を放出する放射源を高効率に形成するためのものであり、例えば、スタナン（ＳｎＨ4 ）である。プラズマ生成部２の内部に導入されたＳｎＨ4 は、リング状の第１の主放電電極２ａ、第２の主放電電極２ｂ及び絶縁材２ｃにより形成されている連通穴を通過して第２のチャンバ１ｂ側に流れ、ガス排出口８ａに到達する。ガス排出口８ａに到達した放電用ガスは、ガス排気ユニット８により排気される。
(2) Radiation of extreme ultraviolet light A discharge gas is introduced into the first chamber 1a from the discharge gas supply unit 6 through the raw material introduction tube 6a connected to the second main discharge electrode 2b side. The discharge gas is for efficiently forming a radiation source that emits extreme ultraviolet light having a wavelength of 13.5 nm in the plasma generation unit 2, and is, for example, stannane (SnH 4 ). The SnH 4 introduced into the plasma generation unit 2 passes through the communication hole formed by the ring-shaped first main discharge electrode 2a, second main discharge electrode 2b, and insulating material 2c, and the second It flows to the chamber 1b side and reaches the gas discharge port 8a. The discharge gas that has reached the gas discharge port 8 a is exhausted by the gas exhaust unit 8.
ここで、プラズマ生成部２の内部の圧力は、ガス排気ユニット８の排気速度を制御することにより、１〜２０Ｐａに調節される。この圧力調節は、例えば、以下のように行われる。まず、制御部１２が圧力モニタ（図示せず）から出力されるプラズマ生成部２の内部における圧力データを受信する。制御部１２は、受信した圧力データに基づき、放電ガス供給ユニット６及びガス排気ユニット８を制御して、チャンバ１ａ内へのＳｎＨ4 （スタナン）の供給量ならびに排気量を調節することにより、プラズマ生成部２の圧力が所定の圧力となるように調節する。 Here, the pressure inside the plasma generation unit 2 is adjusted to 1 to 20 Pa by controlling the exhaust speed of the gas exhaust unit 8. This pressure adjustment is performed as follows, for example. First, the control unit 12 receives pressure data inside the plasma generation unit 2 output from a pressure monitor (not shown). Based on the received pressure data, the control unit 12 controls the discharge gas supply unit 6 and the gas exhaust unit 8 to adjust the supply amount and exhaust amount of SnH 4 (stannane) into the chamber 1a, thereby generating plasma. It adjusts so that the pressure of the production | generation part 2 may become a predetermined pressure.
放電ガスが、リング状の第１の主放電電極２ａ、リング状の第２の主放電電極２ｂ、リング状の絶縁材２ｃにより形成されている連通穴を流れている状態で、第２の主放電電極２ｂと第１の主放電電極２ａとの間に、高電圧パルス発生部１１からおよそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧が印加される。その結果、絶縁材２ｃ表面に沿面放電 （creeping discharge）が発生することにより、第１の主放電電極２ａ、第２の主放電電極２ｂ間は実質的に短絡した状態となり、第１の主放電電極２ａ、第２の主放電電極２ｂ間にパルス状の大電流が流れる。 In a state where the discharge gas flows through the communication hole formed by the ring-shaped first main discharge electrode 2a, the ring-shaped second main discharge electrode 2b, and the ring-shaped insulating material 2c, the second main A high voltage pulse voltage of about +20 kV to −20 kV is applied from the high voltage pulse generator 11 between the discharge electrode 2b and the first main discharge electrode 2a. As a result, creeping discharge is generated on the surface of the insulating material 2c, so that the first main discharge electrode 2a and the second main discharge electrode 2b are substantially short-circuited, and the first main discharge A large pulse current flows between the electrode 2a and the second main discharge electrode 2b.
その後、ピンチ効果及びジュール加熱によってプラズマ生成部２の内部に発生した放電ガスによる高温プラズマから、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射される。プラズマ生成部２から放射された極端紫外光は、第２のチャンバ１ｂ内に設けられた集光反射鏡４により集光され、ＥＵＶ光取出部５から図示を省略した露光機側光学系である照射部に出射される。 Thereafter, extreme ultraviolet light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from high-temperature plasma generated by the discharge gas generated inside the plasma generation unit 2 by the pinch effect and Joule heating. The extreme ultraviolet light emitted from the plasma generation unit 2 is collected by a condensing reflecting mirror 4 provided in the second chamber 1b, and is an exposure machine side optical system not shown from the EUV light extraction unit 5. It is emitted to the irradiation unit.
（３）クリーニングについて
第１および第２の主放電電極２ａ，２ｂ間に放電を生じさせている工程（プラズマ生成工程）が経過するに伴って、放電ガス中に含まれる極端紫外光放射源、或いは高温プラズマと接する主放電電極を構成する物質の一部が、ガスカーテンやホイルトラップ３によって捕捉されることなく集光反射鏡４の光反射面上に堆積し、これらの汚染物質よりなる汚染物質層が形成される。
(3) Cleaning As the process of generating discharge between the first and second main discharge electrodes 2a and 2b (plasma generation process) elapses, an extreme ultraviolet light radiation source included in the discharge gas, Alternatively, a part of the material constituting the main discharge electrode in contact with the high temperature plasma is deposited on the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4 without being captured by the gas curtain or the foil trap 3, and the contamination composed of these contaminants. A material layer is formed.
このような汚染物質層を除去するため、第２のチャンバ１ｂには、クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給ユニット２４と、水素ラジカル発生装置２４’と、集光反射鏡４の光反射面に対してクリーニングガスを直接的に吹き付けるためのクリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル２５とが設けられている。また、クリーニングガスがハロゲンガスである場合、第１および第２の主放電電極２ａ，２ｂを構成する物質とハロゲンガスとが反応することによる第１および第２の主放電電極２ａ，２ｂの劣化や、或いは、チャンバ１ｂに接続された露光機内に搭載される精密機器がハロゲンガスより侵食されるおそれを回避する必要がある。そのため、第２のチャンバ１ｂには、第２のチャンバ１ｂ内を密閉するための第１，第２のゲート２１，２２、第１，第２のゲートバルブ２１ａ，２２ａが設けられている。 In order to remove such a contaminant layer, the second chamber 1b has a cleaning gas supply unit 24 for supplying a cleaning gas, a hydrogen radical generator 24 ', and a light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4. A cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle 25 for directly blowing the cleaning gas is provided. In addition, when the cleaning gas is a halogen gas, the first and second main discharge electrodes 2a and 2b are deteriorated due to the reaction between the material constituting the first and second main discharge electrodes 2a and 2b and the halogen gas. Alternatively, it is necessary to avoid the possibility that the precision instrument mounted in the exposure machine connected to the chamber 1b is eroded by the halogen gas. Therefore, the second chamber 1b is provided with first and second gates 21 and 22 and first and second gate valves 21a and 22a for sealing the inside of the second chamber 1b.
第１，第２のゲートバルブ２１ａ，２２ａは、プラズマ生成部２に接続される連結部１０ａ、極端紫外光取出口５の２箇所に設けられており、集光反射鏡４の光反射面をクリーニングする前後において、第１，第２のゲートバルブ２１ａ，２２ａにより開閉されるものである。 The first and second gate valves 21a and 22a are provided at two locations, the connecting portion 10a connected to the plasma generating portion 2 and the extreme ultraviolet light outlet 5, and the light reflecting surfaces of the condensing reflecting mirror 4 are provided. Before and after cleaning, the first and second gate valves 21a and 22a are opened and closed.
クリーニング処理は次のように行われる。
（１）まず、露光機から受信した放電停止信号に基づき、制御部１２から高電圧パルス発生部１１に対し放電停止信号が送信される。高電圧パルス発生部１１は、制御部１２から放電停止信号を受信することにより、第１および第２の主放電電極２ａ，２ｂに対する高圧パルス電圧の印加を停止し、プラズマ生成部２における放電を停止する。
さらに、制御部１２は、放電ガス供給ユニット６に対し放電ガス停止信号を送信する。放電ガス停止信号を受信した放電ガス供給ユニット６は、プラズマ生成部２に対する放電ガスの供給を停止する。
The cleaning process is performed as follows.
(1) First, based on the discharge stop signal received from the exposure apparatus, a discharge stop signal is transmitted from the control unit 12 to the high voltage pulse generator 11. The high voltage pulse generator 11 stops the application of the high voltage pulse voltage to the first and second main discharge electrodes 2a and 2b by receiving the discharge stop signal from the controller 12, and discharges in the plasma generator 2 Stop.
Further, the control unit 12 transmits a discharge gas stop signal to the discharge gas supply unit 6. The discharge gas supply unit 6 that has received the discharge gas stop signal stops the supply of the discharge gas to the plasma generator 2.
（２）プラズマ生成部２に対する放電ガスの供給を停止した状態で、制御部１２は、ホイルトラップ３とプラズマ生成部２との間の空間にガスカーテンを形成するためのガス供給ユニット７に対してガス停止信号を送信する。ガス停止信号を受信したガス供給ユニット７は、ガスの供給を停止する。 (2) With the supply of the discharge gas to the plasma generation unit 2 stopped, the control unit 12 applies a gas supply unit 7 for forming a gas curtain in the space between the foil trap 3 and the plasma generation unit 2. To send a gas stop signal. The gas supply unit 7 that has received the gas stop signal stops the supply of gas.
（３）次に、第１，第２のゲートバルブ２１ａ，２２ａの各々は、制御部から送信されたゲート閉信号を受信することにより、開いた状態になっている第１，第２のゲート２１，２２の各々を駆動して、第２のチャンバ１ｂの連結部１０ａ、ＥＵＶ光取出口５を閉塞する。これにより、第２のチャンバ１ｂ内に残存している、極端紫外光放射種を含む放電ガス及びガスカーテンを形成するためのガスが、プラズマ生成時から常時稼動しているガス排気ユニット８によりチャンバ外へ排出される。 (3) Next, each of the first and second gate valves 21a and 22a receives the gate closing signal transmitted from the control unit, thereby opening the first and second gates. 21 and 22 are driven to close the connecting portion 10a of the second chamber 1b and the EUV light extraction port 5. Thereby, the gas for forming the discharge gas and the gas curtain containing the extreme ultraviolet light radiation species remaining in the second chamber 1b and the gas exhaust unit 8 which is always in operation from the time of plasma generation are chambered. It is discharged outside.
（４）この状態で、制御部１２は、クリーニングガス供給ユニット２４に対しクリーニングガス供給信号を送信する。又は、水素ラジカル発生装置２４’に対して、水素ラジカル供給信号を送信する。クリーニングガス又は水素ラジカル供給信号を受信したクリーニングガス供給ユニット２４、又は水素ラジカル供給ユニット２４’は、クリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル２５の送出部２４ａ内にクリーニングガス又は水素ラジカルを供給する。これにより、光反射面上に堆積した汚染物質層が効率良く除去される。 (4) In this state, the control unit 12 transmits a cleaning gas supply signal to the cleaning gas supply unit 24. Alternatively, a hydrogen radical supply signal is transmitted to the hydrogen radical generator 24 '. The cleaning gas supply unit 24 or the hydrogen radical supply unit 24 ′ that has received the cleaning gas or hydrogen radical supply signal supplies the cleaning gas or hydrogen radical into the delivery unit 24 a of the cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle 25. Thereby, the contaminant layer deposited on the light reflecting surface is efficiently removed.
（５）制御部１２は、所定時間の後処理工程を実施した後、クリーニングガス供給ユニット２４又は水素ラジカル発生装置２４’に対し、クリーニングガス停止信号又は水素ラジカル停止信号を送信する。クリーニングガス停止信号又は水素ラジカル停止信号を受信したクリーニングガス供給ユニット２４又は水素ラジカル発生装置２４’は、クリーニングガス又は水素ラジカルの供給を停止する。 (5) The control unit 12 transmits a cleaning gas stop signal or a hydrogen radical stop signal to the cleaning gas supply unit 24 or the hydrogen radical generator 24 ′ after performing a post-treatment process for a predetermined time. The cleaning gas supply unit 24 or the hydrogen radical generator 24 'that has received the cleaning gas stop signal or the hydrogen radical stop signal stops the supply of the cleaning gas or hydrogen radical.
（６）第２のチャンバ１ｂ内においては、供給されたクリーニングガスや水素ラジカルが常時稼動しているガス排気ユニット８によって第２のチャンバ１ｂ外に排出され、クリーニングガスが残存しない状態になる。この状態で、制御部１２は、第１，第２のゲートバルブ２１，２２の各々に対し、ゲート開信号を送信する。ゲート開信号を受信した第１，第２のゲートバルブ２１，２２の各々は、第１，第２のゲート２１，２２の各々を開き、第２のチャンバ１ｂ設けられた連結部１０ａ及びＥＵＶ光取出口５の各々を開放する。これにより、第１，第２のゲートの全てが開放された状態になる。 (6) In the second chamber 1b, the supplied cleaning gas and hydrogen radicals are discharged out of the second chamber 1b by the gas exhaust unit 8 which is always in operation, and no cleaning gas remains. In this state, the control unit 12 transmits a gate open signal to each of the first and second gate valves 21 and 22. The first and second gate valves 21 and 22 that have received the gate opening signal open the first and second gates 21 and 22, respectively, and the connecting portion 10a provided in the second chamber 1b and the EUV light. Each of the outlets 5 is opened. As a result, all of the first and second gates are opened.
（７）この状態で、制御部１２は、放電ガス供給ユニット６に対し放電ガス供給信号を送信する。放電ガス供給信号を受信した放電ガス供給ユニット６は、プラズマ生成部２に対し放電ガスを供給する。また、制御部１２は、ガスカーテンを形成するためのガス供給ユニット７に対してガス供給信号を送信する。ガス供給信号を受信したガス供給ユニット７によって、第２のチャンバ１ｂ内にガスカーテン形成用のガスが供給され、プラズマ生成部２とホイルトラップ３との間にガスカーテンが形成される。 (7) In this state, the control unit 12 transmits a discharge gas supply signal to the discharge gas supply unit 6. The discharge gas supply unit 6 that has received the discharge gas supply signal supplies the discharge gas to the plasma generator 2. Moreover, the control part 12 transmits a gas supply signal with respect to the gas supply unit 7 for forming a gas curtain. The gas supply unit 7 that has received the gas supply signal supplies a gas curtain forming gas into the second chamber 1 b, and a gas curtain is formed between the plasma generator 2 and the foil trap 3.
（８）制御部１２は、プラズマ生成部２における放電ガスの圧力が最適になると共にガスカーテンが形成された後、高電圧パルス発生部１１に対し放電開始信号を送信する。放電開始信号を受信した高電圧パルス発生部１１によって、第１および第２の主放電電極２ａ，２ｂに対し高圧パルス電圧が印加されプラズマ生成部２における放電が再開される。
クリーニングガスとして水素ラジカルを使用する場合は、クリーニングガス供給ユニット２４に代えて、水素のプラズマを生成して水素ラジカル発生する水素ラジカル発生装置２４’を切り換えて使用することになる。クリーニングガスとして水素ラジカルを使用する場合は、主放電電極の劣化や精密機器の侵食といった問題はないので、ゲートバルブ２１ａ，２２ａはなくても良く、したがって、極端紫外光の発光中にクリーニングを行なうことも可能である。しかし、極端紫外光の発光停止中にクリーニングを行なう場合は、クリーニングを行なう空間を小さくしてクリーニングの効率を上げるために、ゲートバルブ２１ａ，２２ａを用いても良い。また、クリーニングガスとして水素ラジカルを使用する場合、水素ラジカルを生成する水素ラジカル供給装置２４’として、例えば特開2006-228813 に記載のラジカル生成装置を使用することができる。
(8) The control unit 12 transmits a discharge start signal to the high voltage pulse generation unit 11 after the pressure of the discharge gas in the plasma generation unit 2 is optimized and the gas curtain is formed. The high voltage pulse generator 11 that has received the discharge start signal applies a high voltage pulse voltage to the first and second main discharge electrodes 2a and 2b, and discharge in the plasma generator 2 is resumed.
When hydrogen radicals are used as the cleaning gas, instead of the cleaning gas supply unit 24, a hydrogen radical generator 24 ′ that generates hydrogen radicals by generating hydrogen plasma is switched and used. When hydrogen radicals are used as the cleaning gas, there are no problems such as deterioration of the main discharge electrode and erosion of precision equipment, so there is no need for the gate valves 21a and 22a. Therefore, cleaning is performed during emission of extreme ultraviolet light. It is also possible. However, when cleaning is performed while emission of extreme ultraviolet light is stopped, the gate valves 21a and 22a may be used in order to reduce the space for cleaning and increase the cleaning efficiency. When hydrogen radicals are used as the cleaning gas, for example, a radical generator described in JP-A-2006-228813 can be used as the hydrogen radical supply device 24 ′ that generates hydrogen radicals.
次に、図５に本発明の第２の実施例の回転電極を採用した極端紫外光光源装置の概略構成例を示す。基本的には図４に示すＥＵＶ光源装置において、第１の主放電電極、第２の主放電電極を回転可能に構成したものである。図４と共通する構成要素については、説明を省略する。 Next, FIG. 5 shows a schematic configuration example of an extreme ultraviolet light source device employing the rotating electrode of the second embodiment of the present invention. Basically, in the EUV light source apparatus shown in FIG. 4, the first main discharge electrode and the second main discharge electrode are configured to be rotatable. The description of components common to those in FIG. 4 is omitted.
チャンバ１は、放電部２０を収容する放電空間３１と集光反射鏡４を収容する集光空間３２とに大きく分割され、放電空間と集光空間の間には隔壁１ｃが設けられ、隔壁１ｃにはホイルトラップ３が設けられている。放電空間は第１のガス排気ユニット８１と接続され、集光空間は第２のガス排気ユニット８２と接続される。各空間は、それぞれに接続されたガス排気ユニット８１，８２により減圧雰囲気とされる。放電部２０は、金属製の円盤状部材である第１の主放電電極２０ａと、同じく金属製の円盤状部材である第２の主放電電極２０ｂとが絶縁材２０ｃを挟むように配置された構造である。 The chamber 1 is largely divided into a discharge space 31 that accommodates the discharge unit 20 and a condensing space 32 that accommodates the condensing reflector 4, and a partition wall 1c is provided between the discharge space and the condensing space, and the partition wall 1c. Is provided with a foil trap 3. The discharge space is connected to the first gas exhaust unit 81, and the condensing space is connected to the second gas exhaust unit 82. Each space is reduced in pressure by the gas exhaust units 81 and 82 connected thereto. The discharge unit 20 is arranged such that the first main discharge electrode 20a, which is a metal disk-shaped member, and the second main discharge electrode 20b, which is also a metal disk-shaped member, sandwich the insulating material 20c. Structure.
第１の主放電電極２０ａの中心と第２の主放電電極２０ｂの中心とは略同軸上に配置され、第１の主放電電極２０ａと第２の主放電電極２０ｂは、絶縁材２０ｃの厚みの分だけ離間した位置に固定される。ここで、第２の主放電電極２０ｂの直径は、第１の主放電電極２０ａの直径よりも大きい。第２の主放電電極２０ｂには、モータ２０ｄの回転軸２０ｅが取り付けられている。ここで、回転軸２０ｅは、第１の主放電電極２０ａの中心と第２の主放電電極２０ｂの中心が回転軸２０ｅの略同軸上に位置するように、第２の主放電電極２０ｂの略中心に取り付けられる。 The center of the first main discharge electrode 20a and the center of the second main discharge electrode 20b are arranged substantially coaxially, and the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b have a thickness of the insulating material 20c. It is fixed at a position separated by the amount of. Here, the diameter of the second main discharge electrode 20b is larger than the diameter of the first main discharge electrode 20a. A rotating shaft 20e of a motor 20d is attached to the second main discharge electrode 20b. Here, the rotation axis 20e is substantially the same as that of the second main discharge electrode 20b so that the center of the first main discharge electrode 20a and the center of the second main discharge electrode 20b are positioned substantially on the same axis as the rotation axis 20e. Mounted in the center.
回転軸２０ｅは、例えば、メカニカルシール２０ｆを介してチャンバ１内に導入される。メカニカルシール２０ｆは、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸２０ｅの回転を許容する。第２の主放電電極２０ｂの下側には、例えばカーボンブラシ等で構成される第１の摺動子２０ｇおよび第２の摺動子２０ｈが設けられている。第２の摺動子２０ｈは第２の主放電電極２０ｂと電気的に接続される。一方、第１の摺動子２０ｇは第２の主放電電極２０ｂを貫通する貫通孔を介して第１の主放電電極２０ａと電気的に接続される。なお、図示を省略した絶縁機構により、第１の主放電電極２０ａと電気的に接続される第１の摺動子２０ｇと第２の主放電電極２０ｂとの間では絶縁破壊が発生しないように構成されている。 The rotating shaft 20e is introduced into the chamber 1 through, for example, a mechanical seal 20f. The mechanical seal 20f allows rotation of the rotating shaft 20e while maintaining a reduced pressure atmosphere in the chamber 1. A first slider 20g and a second slider 20h made of, for example, a carbon brush are provided below the second main discharge electrode 20b. The second slider 20h is electrically connected to the second main discharge electrode 20b. On the other hand, the first slider 20g is electrically connected to the first main discharge electrode 20a through a through hole penetrating the second main discharge electrode 20b. It should be noted that an insulation mechanism that is not shown in the figure prevents dielectric breakdown from occurring between the first slider 20g and the second main discharge electrode 20b that are electrically connected to the first main discharge electrode 20a. It is configured.
第１の摺動子２０ｇと第２の摺動子２０ｈは摺動しながらも電気的接続を維持する電気接点であり、高電圧パルス発生部１１と接続される。高電圧パルス発生部１１は、第１の摺動子２０ｇ、第２の摺動子２０ｈを介して、第１の主放電電極２０ａと第２の主放電電極２０ｂとの間にパルス電力を供給する。すなわち、モータ２０ｄが動作して第１の主放電電極２０ａと第２の主放電電極２０ｂとが回転していても、第１の主放電電極２０ａと第２の主放電電極２０ｂとの間には、第１の摺動子２０ｇ、第２の摺動子２０ｈを介して、高電圧パルス発生部１１よりパルス電力が供給される。 The first slider 20g and the second slider 20h are electrical contacts that maintain electrical connection while sliding, and are connected to the high voltage pulse generator 11. The high voltage pulse generator 11 supplies pulse power between the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b via the first slider 20g and the second slider 20h. To do. That is, even if the motor 20d is operated and the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b are rotating, the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b are between the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b. Is supplied with pulsed power from the high voltage pulse generator 11 via the first slider 20g and the second slider 20h.
高電圧パルス発生部１１から第１の摺動子２０ｇ、第２の摺動子２０ｈとの配線は、図示を省略した絶縁性の電流導入端子を介してなされる。電流導入端子は、チャンバ１に取り付けられ、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、高電圧パルス発生部１１から第１の摺動子２０ｇ、第２の摺動子２０ｈとの電気的接続を可能とする。金属製の円盤状部材である第１の主放電電極２０ａ、第２の主放電電極２０ｂの周辺部は、エッジ形状に構成される。高電圧パルス発生部１１より第１の主放電電極２０ａ、第２の主放電電極２０ｂに電力が供給されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。 Wiring from the high voltage pulse generator 11 to the first slider 20g and the second slider 20h is made through an insulating current introduction terminal (not shown). The current introduction terminal is attached to the chamber 1 and makes electrical connection from the high voltage pulse generator 11 to the first slider 20g and the second slider 20h while maintaining a reduced-pressure atmosphere in the chamber 1. Make it possible. The peripheral portions of the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b, which are metal disk-shaped members, are configured in an edge shape. When power is supplied from the high voltage pulse generator 11 to the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b, a discharge is generated between the edge-shaped portions of both electrodes.
第２の主放電電極２０ｂの周辺部には溝部が設けられ、この溝部に高温プラズマ用原料である固体Ｓｎが供給される。原料供給は、予め、溝部に固体Ｓｎを配置するようにしてもよいし、原料供給ユニット６１より供給するようにしてもよい。原料供給ユニット６１は、例えば、固形のＳｎを定期的に第２の主放電電極２０ｂの溝部に供給するように構成される。第２の主放電電極２０ｂの溝部に配置もしくは供給されたＳｎは、第２の主放電電極２０ｂの回転により放電部２０におけるＥＵＶ光出射側であるＥＵＶ光集光部側に移動する。 A groove is provided in the periphery of the second main discharge electrode 20b, and solid Sn that is a raw material for high-temperature plasma is supplied to the groove. In the raw material supply, solid Sn may be disposed in advance in the groove portion or may be supplied from the raw material supply unit 61. For example, the raw material supply unit 61 is configured to periodically supply solid Sn to the groove portion of the second main discharge electrode 20b. Sn arranged or supplied in the groove portion of the second main discharge electrode 20b moves to the EUV light condensing portion side that is the EUV light emission side of the discharge portion 20 by the rotation of the second main discharge electrode 20b.
一方、チャンバ１には、上記ＥＵＶ集光部側に移動したＳｎまたはＬｉに対してレーザ光を照射するレーザ照射機３０が設けられる。レーザ照射機３０からのレーザ光は、チャンバ１に設けられた不図示のレーザ光透過窓部、レーザ光集光手段を介して、上記ＥＵＶ集光部側に移動したＳｎ上に集光光として照射される。レーザ照射機３０よりレーザ光が照射されたＳｎは、第１の主放電電極２０ａ、第２の主放電電極２０ｂ間で気化し、一部は電離する。このような状態下で、第１、第２の主放電電極２０ａ，２０ｂ間に高電圧パルス発生部１１より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を供給すると、第１の主放電電極２０ａ、第２の主放電電極２０ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。 On the other hand, the chamber 1 is provided with a laser irradiator 30 that irradiates the Sn or Li moved to the EUV collector side with laser light. The laser light from the laser irradiator 30 is condensed as light on the Sn moved to the EUV condensing part side through a laser light transmitting window part (not shown) provided in the chamber 1 and laser light condensing means. Irradiated. Sn irradiated with laser light from the laser irradiator 30 is vaporized between the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b, and a part thereof is ionized. Under such a state, when pulse power having a voltage of about +20 kV to −20 kV is supplied from the high voltage pulse generator 11 between the first and second main discharge electrodes 20a and 20b, the first main discharge is generated. Discharge occurs between the edge-shaped portions provided in the periphery of the electrode 20a and the second main discharge electrode 20b.
これにより、高温プラズマが生成され、当該高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。放射された極端紫外光は、ホイルトラップ３を介して集光空間３２内に設けられた集光反射鏡４に入射し、集光されてＥＵＶ光取出部５から図示を省略した露光機側光学系である照射部に出射される。
ここで、本実施例の極端紫外光光源装置においても、集光反射鏡４は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）を緻密にコーティングして金属膜を形成し、このルテニウムから成る金属膜の表面からアルゴンイオンが注入されて表面処理が成されている。このアルゴンのイオン注入により金属膜の表面がアモルファスとなった集光反射鏡である。すなわち、上記の実施例で示した表面処理された反射鏡が用いられる。本実施例装置においては、前記第１の実施例と同様、第１および第２の主放電電極２０ａ，２０ｂ間に放電を生じさせている工程（プラズマ生成工程）が経過するに伴って、集光反射鏡４の光反射面上に、汚染物質よりなる汚染物質層が形成される。
Thereby, high temperature plasma is generated and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from the high temperature plasma. The emitted extreme ultraviolet light is incident on the condensing reflecting mirror 4 provided in the condensing space 32 through the foil trap 3, is condensed, and is exposed from the EUV light extraction unit 5. The light is emitted to an irradiation unit that is a system.
Here, also in the extreme ultraviolet light source device of the present embodiment, the condensing reflector 4 is made of dense ruthenium (Ru) on the reflecting surface side of the base material having a smooth surface made of, for example, nickel (Ni) or the like. A metal film is formed by coating, and argon ions are implanted from the surface of the metal film made of ruthenium for surface treatment. This is a condensing reflecting mirror in which the surface of the metal film is made amorphous by this ion implantation of argon. That is, the surface-treated reflecting mirror shown in the above embodiment is used. In the apparatus of the present embodiment, as in the first embodiment, as the process of generating discharge (plasma generation process) between the first and second main discharge electrodes 20a and 20b progresses, A pollutant layer made of a pollutant is formed on the light reflecting surface of the light reflecting mirror 4.
そこで、集光空間３２には、クリーニングガス又は水素ラジカルを供給するクリーニングガス供給ユニット２４又は水素ラジカル発生装置２４’と、クリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル２５とを設けている。そして、プラズマの生成により集光反射鏡４の光反射面上に堆積した汚染物質層を、クリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル２５から集光反射鏡４の光反射面に対してクリーニングガス又は水素ラジカルを吹き付けて除去する。
また、第１の実施例と同様、集光反射鏡４の光反射面をクリーニングする前後において、放電空間３１と集光空間３２の間、極端紫外光取出口５の２箇所に設けられた、第１，第２のゲート２１，２２は、第１，第２のゲートバルブ２１ａ，２２ａにより開閉される。水素ラジカルを用いて表面をクリーニングする場合には、クリーニングガス供給ユニット２４を、水素プラズマを発生して水素ラジカルを生成する水素ラジカル発生装置２４’に切り換えて、水素ラジカルを供給する。
Therefore, the condensing space 32 is provided with a cleaning gas supply unit 24 or a hydrogen radical generator 24 ′ for supplying a cleaning gas or hydrogen radicals, and a cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle 25. Then, the contaminant layer deposited on the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4 by the generation of plasma is removed from the cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle 25 with respect to the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4. Spray to remove.
Further, similarly to the first embodiment, before and after cleaning the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4, provided between the discharge space 31 and the condensing space 32, at two locations of the extreme ultraviolet light outlet 5, The first and second gates 21 and 22 are opened and closed by first and second gate valves 21a and 22a. When cleaning the surface using hydrogen radicals, the cleaning gas supply unit 24 is switched to a hydrogen radical generator 24 'that generates hydrogen plasma to generate hydrogen radicals, and supplies hydrogen radicals.
次に、図６に本発明の第３の実施例の回転電極を採用した極端紫外光光源装置の概略構成例を示す。本実施例は回転電極の構成が図６に示したものと相違する。その他の構成は、図５に示すＥＵＶ光源装置とほぼ同等である。よって、以下、図５と共通する構成要素については、説明を省略する。また、図６では、制御部１２、露光機１３などは省略されている。 Next, FIG. 6 shows an example of a schematic configuration of an extreme ultraviolet light source device employing the rotating electrode of the third embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration of the rotating electrode is different from that shown in FIG. Other configurations are almost the same as those of the EUV light source apparatus shown in FIG. Therefore, the description of the components common to those in FIG. In FIG. 6, the control unit 12, the exposure unit 13, and the like are omitted.
図６において、金属製の円盤状部材である第１および第２の主放電電極２０ａ，２０ｂは、パルス電力供給時に電界が集中する周縁部のエッジ部分が、所定距離だけ離間して互いに向かい合うように配置される。すなわち、各電極表面を含む仮想平面が交差するように各電極を配置することが好ましい。なお上記所定距離は、両電極２０ａ，２０ｂの周縁部のエッジ部分間距離が最も短い部分での距離である。このように配置することにより、両電極の周縁部のエッジ部分間距離が最も短い部分（放電部４５）で多く放電が発生するので、放電位置が安定する。 In FIG. 6, the first and second main discharge electrodes 20a and 20b, which are metal disk-shaped members, are arranged such that the edge portions of the peripheral edge where the electric field is concentrated when supplying pulse power are separated from each other by a predetermined distance. Placed in. That is, it is preferable to arrange each electrode so that a virtual plane including each electrode surface intersects. The predetermined distance is the distance at the shortest distance between the edges of the peripheral portions of the electrodes 20a and 20b. By disposing in this way, a large amount of discharge is generated in the portion (discharge portion 45) where the distance between the edge portions of the peripheral portions of both electrodes is the shortest, so that the discharge position is stabilized.
図６に示すＥＵＶ光源装置においては、ＥＵＶ放射種を含む原料であるＳｎを加熱により液化させてコンテナ４１，４２に貯蔵し、この液化した原料を、回転軸４６を軸として回転する第１および第２の主放電電極２０ａ，２０ｂの一部が通過するように構成したものである。このように構成することにより、ＥＵＶ放射種を含む原料は、各主放電電極２０ａ，２０ｂのエッジ部に供給される。 In the EUV light source device shown in FIG. 6, Sn, which is a raw material containing EUV radiation species, is liquefied by heating and stored in the containers 41, 42, and the liquefied raw material is rotated with the rotating shaft 46 as an axis. A part of the second main discharge electrodes 20a, 20b is configured to pass therethrough. By comprising in this way, the raw material containing EUV radiation seed | species is supplied to the edge part of each main discharge electrode 20a, 20b.
具体的には、図６に示すように、第１の回転電極２０ａは、その一部が液化したＥＵＶ放射種を含む原料４３を収容する導電性の第１のコンテナ４１の中に浸されるように配置される。同様に、第２の回転電極２０ｂは、その一部が液化した原料４３を収容する導電性の第２のコンテナ４２の中に浸されるように配置される。第１のコンテナ４１および第２のコンテナ４２は、第１のチャンバ１ａ内の減圧雰囲気を維持可能な絶縁性の電力導入部４４を介して高電圧パルス発生部１１と接続される。原料４３である液化したＳｎは導電性であり、第１、第２のコンテナ４１，４２も導電性であるので、第１のコンテナ４１および第２のコンテナ４２間に高電圧パルス発生部１１にパルス電力を供給することにより、導電性の原料４３に一部が浸漬している第１の主放電電極２０ａおよび第２の主放電電極２０ｂ間にパルス電力が供給される。 Specifically, as shown in FIG. 6, the first rotating electrode 20 a is immersed in a conductive first container 41 that houses a raw material 43 containing EUV radiation species that is partially liquefied. Are arranged as follows. Similarly, the second rotating electrode 20b is arranged so that a part thereof is immersed in the conductive second container 42 containing the liquefied raw material 43. The first container 41 and the second container 42 are connected to the high voltage pulse generation unit 11 via an insulating power introduction unit 44 capable of maintaining a reduced pressure atmosphere in the first chamber 1a. Since the liquefied Sn which is the raw material 43 is conductive, and the first and second containers 41 and 42 are also conductive, the high voltage pulse generator 11 is provided between the first container 41 and the second container 42. By supplying the pulse power, the pulse power is supplied between the first main discharge electrode 20a and the second main discharge electrode 20b partially immersed in the conductive raw material 43.
すなわち、図６に示す極端紫外光光源装置は、原料供給ユニット（第１、第２のコンテナ）が下側に、ＥＵＶ光取出し部５が上側に位置するように構成される。導電性の原料４３に一部が浸漬している第１および第２の主放電電極２０ａ，２０ｂが回転すると、原料が付着した電極部分がＥＵＶ光出射側に移動する。ＥＵＶ光出射側にはレーザ照射機３０が設けられ、上記原料に対してレーザ光を照射する。このレーザ光により、上記原料は気化・電離する。このような状態で、高電圧パルス発生部１１からパルス電力が第１、第２の主放電電極に印加されると、電極間周辺部には高温プラズマが発生し、このプラズマからＥＵＶ光が放射される。放射された極端紫外光は、隔壁１ｃに設けられたホイルトラップ３を介して集光空間３２内に設けられた集光反射鏡４に入射し、集光されてＥＵＶ光取出部５から図示を省略した露光機側光学系である照射部に出射される。この集光反射鏡４は、上記実施例と同様に、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）を緻密にコーティングして金属膜を形成し、このルテニウムから成る金属膜にアルゴンイオンを注入することで、表面をアモルファスとした反射鏡である。すなわち、上記の実施例で示した表面処理された反射鏡が用いられる。 That is, the extreme ultraviolet light source device shown in FIG. 6 is configured such that the raw material supply unit (first and second containers) is positioned on the lower side and the EUV light extraction unit 5 is positioned on the upper side. When the first and second main discharge electrodes 20a and 20b partially immersed in the conductive raw material 43 are rotated, the electrode portion to which the raw material is attached moves to the EUV light emission side. A laser irradiator 30 is provided on the EUV light emission side, and irradiates the raw material with laser light. The raw material is vaporized and ionized by this laser beam. In this state, when pulse power is applied from the high voltage pulse generator 11 to the first and second main discharge electrodes, high temperature plasma is generated in the periphery between the electrodes, and EUV light is emitted from this plasma. Is done. The emitted extreme ultraviolet light is incident on the condensing reflecting mirror 4 provided in the condensing space 32 through the foil trap 3 provided in the partition wall 1c, and is collected and collected from the EUV light extraction unit 5 as shown in the figure. The light is emitted to an irradiation unit which is an exposure machine side optical system which is omitted. In the same manner as in the above embodiment, the condensing reflector 4 is formed by, for example, forming a metal film by densely coating ruthenium (Ru) on the reflecting surface side of a base material having a smooth surface made of nickel (Ni) or the like. And, it is a reflecting mirror whose surface is made amorphous by implanting argon ions into the metal film made of ruthenium. That is, the surface-treated reflecting mirror shown in the above embodiment is used.
本実施例の極端紫外光光源装置においても、前記第１、第２の実施例と同様、第１および第２の主放電電極２０ａ，２０ｂ間に放電を生じさせている工程（プラズマ生成工程）が経過するに伴って、集光反射鏡４の光反射面上に、汚染物質よりなる汚染物質層が形成される。そこで、集光空間３２には、クリーニングガスを供給するクリーニングガス供給ユニット２４又は水素ラジカル発生装置２４’と、クリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル２５とを設けている。そして、プラズマの生成により集光反射鏡４の光反射面上に堆積した汚染物質層を、クリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル２５から集光反射鏡４の光反射面に対してクリーニングガス又は水素ラジカルを直接的に吹き付けて除去する。また、第１の実施例と同様、集光反射鏡４の光反射面をクリーニングする前後において、放電空間３１と集光空間３２の間、極端紫外光取出口５の２箇所に設けられた、第１，第２のゲート２１，２２は、第１，第２のゲートバルブ２１ａ，２２ａにより開閉される。また、前実施例と同様に、水素ラジカルを用いて表面をクリーニングする場合には、クリーニングガス供給ユニット２４を、水素プラズマを発生して水素ラジカルを生成する水素ラジカル発生装置２４’に切り換えて、水素ラジカルを供給する。 Also in the extreme ultraviolet light source device of the present embodiment, a process of generating discharge between the first and second main discharge electrodes 20a and 20b (plasma generation process) as in the first and second embodiments. As the time elapses, a pollutant layer made of a pollutant is formed on the light reflecting surface of the condenser reflector 4. Therefore, the condensing space 32 is provided with a cleaning gas supply unit 24 or a hydrogen radical generator 24 ′ for supplying a cleaning gas, and a cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle 25. Then, the contaminant layer deposited on the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4 by the generation of plasma is removed from the cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle 25 with respect to the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4. Is removed by spraying directly. Further, similarly to the first embodiment, before and after cleaning the light reflecting surface of the condensing reflecting mirror 4, provided between the discharge space 31 and the condensing space 32, at two locations of the extreme ultraviolet light outlet 5, The first and second gates 21 and 22 are opened and closed by first and second gate valves 21a and 22a. Similarly to the previous embodiment, when cleaning the surface using hydrogen radicals, the cleaning gas supply unit 24 is switched to a hydrogen radical generator 24 ′ that generates hydrogen radicals by generating hydrogen plasma, Supply hydrogen radicals.
本発明は、極端紫外光を含むＸ線領域光の反射鏡として用いることができる。この反射鏡は、ナノオーダの分解能を有するフォトリソグラフィの露光光源用の反射鏡として用いることができる。
The present invention can be used as a reflecting mirror for X-ray region light including extreme ultraviolet light. This reflecting mirror can be used as a reflecting mirror for a photolithography exposure light source having nano-order resolution.
２…プラズマ生成部
４…集光反射鏡
２４…クリーニングガス供給ユニット
２４’…水素ラジカル発生装置
１０１…反射鏡（試料）
２５…クリーニングガス又は水素ラジカル供給ノズル
2 ... Plasma generator 4 ... Condensing reflector 24 ... Cleaning gas supply unit 24 '... Hydrogen radical generator 101 ... Reflector (sample)
25 ... Cleaning gas or hydrogen radical supply nozzle
Claims (13)
前記光反射面は、少なくとも表面をアモルファスの金属で形成したことを特徴とする反射鏡。 In a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light,
The reflecting mirror according to claim 1, wherein at least the surface of the light reflecting surface is formed of an amorphous metal.
前記光反射面は、少なくとも表面にイオン注入されたルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は、ロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１種で、形成されたことを特徴とする反射鏡。 In a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light,
The reflecting mirror is formed of at least one of ruthenium (Ru), molybdenum (Mo), and rhodium (Rh) ion-implanted into the surface.
前記光反射面をルテニウムとし、その表面からイオンを注入して、表面処理を行うことを特徴とする反射鏡の製造方法。 In a method of manufacturing a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light,
A method of manufacturing a reflecting mirror, wherein the light reflecting surface is made of ruthenium, and ions are implanted from the surface to perform surface treatment.
請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の反射鏡を、水素ラジカル、ハロゲンラジカル、又は、ハロゲンガスで、前記反射鏡の表面をクリーニングすることを特徴とする反射鏡のクリーニング方法。 In a method of cleaning a reflecting mirror having a light reflecting surface that reflects X-ray region light,
A method for cleaning a reflecting mirror, comprising cleaning the surface of the reflecting mirror according to any one of claims 1 to 8 with a hydrogen radical, a halogen radical, or a halogen gas.
金属または金属化合物のＸ線領域光放射種を含む原料をチャンバに供給する原料供給手段と、
チャンバ内に供給されたＸ線領域光放射種を加熱して励起させて高温プラズマを発生させるためのプラズマ生成部と、
前記高温プラズマから放射されるＸ線領域光を所定の位置に集光させる集光反射鏡と、
前記集光反射鏡の表面に堆積された汚染物質層を除去するクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給手段と、を備えるＸ線領域光光源装置において、
前記集光反射鏡を請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の反射鏡としたことを特徴とするＸ線領域光光源装置。 A chamber having a light outlet;
A raw material supply means for supplying a raw material containing an X-ray region light emitting species of metal or metal compound to the chamber;
A plasma generator for generating high-temperature plasma by heating and exciting the X-ray region radiation species supplied into the chamber;
A condenser reflector for condensing the X-ray region light emitted from the high-temperature plasma at a predetermined position;
In an X-ray region light source device comprising: a cleaning gas supply means for supplying a cleaning gas for removing a contaminant layer deposited on the surface of the condenser reflector;
An X-ray region light source device, wherein the condensing reflecting mirror is the reflecting mirror according to any one of claims 1 to 8.
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