JP2009105006A - Method for radiating euv light and exposure method of sensitive substrate using euv light - Google Patents

Method for radiating euv light and exposure method of sensitive substrate using euv light Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for radiating EUV light at a low cost, which can obtain higher conversion efficiency to the EUV light than that of the conventional method by using laser beams and can generate less debris than the conventional method. <P>SOLUTION: The method for radiating the EUV light is a double pulse radiation method, which emits the EUV light by radiating a main pulse laser after plasma is generated by radiating pre-pulse laser beams to a target material, the target material is composed of at least one of tin and a tin compound, the ion density of the plasma generated by the radiation of the pre-pulse laser beams is 1×10<SP>16</SP>to 1×10<SP>19</SP>cm<SP>-3</SP>, and the main pulse laser beams are infrared region laser beams. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、EUV光の放射方法に関する。より詳しくは、メインパルスを赤外域のレーザービームとするダブルパルス照射法により高変換効率でEUV光を放射させる方法に関する。   The present invention relates to a method for emitting EUV light. More specifically, the present invention relates to a method of emitting EUV light with high conversion efficiency by a double pulse irradiation method in which a main pulse is an infrared laser beam.

極端紫外(extreme ultraviolet:EUV)光は次世代半導体リソグラフィーに用いられる光として注目されている。現在レーザービームによるEUV光への変換効率は3%程度であるが、実用光源とするにはさらに高い変換効率のEUV光を放射させる必要があり、変換効率を向上する多くの研究がなされている。
EUV光への変換効率を上げる技術として、たとえばダブルパルス法があり、Nd:YAGレーザーからの高電力レーザービームを先行パルスとしてキセノンなどのターゲット材料に照射し弱くイオン化されたプラズマを生成させ、その後メインパルスレーザービームをそのプラズマに照射してEUV光を放射させるEUV光放射源が提案されている(たとえば、特許文献1)。
特開2005−17274号公報
Extreme ultraviolet (EUV) light has attracted attention as light used in next-generation semiconductor lithography. Currently, the conversion efficiency to EUV light by a laser beam is about 3%, but it is necessary to radiate EUV light with a higher conversion efficiency to make it a practical light source, and many studies have been made to improve the conversion efficiency. .
As a technique for increasing the conversion efficiency into EUV light, for example, there is a double pulse method, and a high-power laser beam from an Nd: YAG laser is irradiated as a preceding pulse to a target material such as xenon to generate weakly ionized plasma, and then An EUV light radiation source that emits EUV light by irradiating the plasma with a main pulse laser beam has been proposed (for example, Patent Document 1).
JP 2005-17274 A

しかしながら、特許文献1の方法では、高電力レーザービームを用いるのでデブリ(debris、ターゲットから飛散する粒子)が多く発生し、コスト高であり、EUV光への変換効率も充分には高くはならないという問題点がある。   However, in the method of Patent Document 1, since a high-power laser beam is used, debris (particles scattered from the target) is often generated, the cost is high, and the conversion efficiency into EUV light is not sufficiently high. There is a problem.

本発明の目的は、レーザービームを用いて従来よりもEUV光への高い変換効率を得ることができ、従来よりもデブリの発生量を少なくすることができ、低コストでEUV光を放射させる方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method of emitting EUV light at a low cost by using a laser beam to obtain a higher conversion efficiency to EUV light than before, to reduce the amount of debris generated compared to the prior art. Is to provide.

本発明者は、上記の課題に鑑み、鋭意研究の結果、錫および錫化合物の少なくとも一方をターゲット材料とし、プレパルスレーザービームを照射してプラズマの低イオン密度状態を作りだし、そこに赤外域のメインパルスレーザービームを照射する方法により高変換効率でEUV光が放射することを見出し、本発明を完成するに至った。
以下、各請求項の発明について説明する。
As a result of intensive studies, the present inventor has created a low ion density state of plasma by irradiating a prepulse laser beam with at least one of tin and a tin compound as a target material, and the main material in the infrared region. It has been found that EUV light is emitted with high conversion efficiency by a method of irradiating a pulsed laser beam, and the present invention has been completed.
Hereinafter, the invention of each claim will be described.

請求項1に記載の発明は、
ターゲット材料にプレパルスレーザービームを照射してプラズマを発生させた後、メインパルスレーザービームを照射してEUV光を放射させるダブルパルス照射法によるEUV光の放射方法であって、
前記ターゲット材料が錫および錫化合物の少なくとも一方からなり、
前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのイオン密度が1×1016〜1×1019cm−3であり、
且つ前記メインパルスレーザービームが赤外域のレーザービームであることを特徴とするEUV光の放射方法である。
The invention described in claim 1
A method of emitting EUV light by a double pulse irradiation method in which a target material is irradiated with a pre-pulse laser beam to generate plasma and then irradiated with a main pulse laser beam to emit EUV light,
The target material comprises at least one of tin and a tin compound;
The ion density of the plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 ,
In addition, the EUV light emission method is characterized in that the main pulse laser beam is an infrared laser beam.

本請求項1に記載の発明によれば、錫および錫化合物の少なくとも一方からなるターゲット材料にプレパルスレーザービームを照射して発生させた特定のイオン密度を有するプラズマに赤外域のメインパルスレーザービームを照射するというダブルパルス照射により、EUV光を従来よりも高い変換効率で放射させることができる。EUV光への変換効率は従来3%程度であるが、6〜8%またはそれ以上の高い変換効率とすることができる。また、同じ量のEUV光を得る際に発生するデブリを従来よりも少なくすることができる。さらに、低コストでEUV光を放射させることができる。   According to the first aspect of the present invention, a main pulse laser beam in the infrared region is applied to plasma having a specific ion density generated by irradiating a target material made of at least one of tin and a tin compound with a prepulse laser beam. EUV light can be radiated with higher conversion efficiency than before by double pulse irradiation of irradiation. The conversion efficiency to EUV light is conventionally about 3%, but high conversion efficiency of 6 to 8% or more can be achieved. In addition, debris generated when obtaining the same amount of EUV light can be reduced as compared with the conventional case. Furthermore, EUV light can be emitted at low cost.

なお、本発明において、EUV光とは、波長が13.5nmを中心として2%バンド幅(±1%バンド幅)の光をいい、変換効率は、プレパルスレーザービームとメインパルスレーザービームの合計エネルギーに対するレーザー照射方向を中心軸とする立体角2π内へのEUV光の放射エネルギーの百分率である。立体角2πとは全球を4πとしたときの半分で半球に相当する。またEUV光の放射量は、光ダイオードで測定する。   In the present invention, EUV light means light having a 2% bandwidth (± 1% bandwidth) centering on a wavelength of 13.5 nm, and the conversion efficiency is the total energy of the prepulse laser beam and the main pulse laser beam. Is a percentage of the radiant energy of EUV light within a solid angle 2π with the laser irradiation direction as a central axis. The solid angle 2π is half of the total sphere of 4π and corresponds to a hemisphere. The amount of EUV radiation is measured with a photodiode.

本発明においては、課題とする高いEUV光への変換効率を達成するために、前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのイオン密度を1×1016〜1×1019cm−3とすることが必要であるが、その理由は以下の通りである。
先行するプレパルスレーザーを用いるプラズマ発生技術は、レーザーの吸収および発生するプラズマサイズを増加させるが、それらはいずれもEUV光の放射効率を高める一因になることは知られている。本発明は、これに加えてさらにEUV光が全波長の発光に比べてどのくらい効率よく放射するかという点に着目した。
In the present invention, the ion density of plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is set to 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 in order to achieve the high conversion efficiency to EUV light. Is necessary for the following reason.
Although the plasma generation technology using the preceding prepulse laser increases the absorption of the laser and the generated plasma size, it is known that both of them contribute to increase the radiation efficiency of EUV light. In addition to this, the present invention has also focused on how efficiently EUV light radiates compared to the emission of all wavelengths.

EUV光の変換効率は次の式(1)で表される。
EUV光の変換効率=EUV光の発光エネルギー(またはパワー)/投入したレーザーエネルギー(またはパワー) (1)
The conversion efficiency of EUV light is expressed by the following equation (1).
EUV light conversion efficiency = EUV light emission energy (or power) / Laser energy (or power) input (1)

鋭意検討した結果、本発明者らは、前記式(1)を別の形に書き直した下記の式(1’)の第3項に着目した。
EUV光の変換効率=レーザー吸収率×全波長積分した光の変換率×(EUV光の放射パワー/全波長積分発光パワー) (1’)
即ち、上記式(1’)において、第1項のレーザー吸収率はプラズマを発生させると、中性状態にくらべ、電離度の上昇とスケール長の増大によって、レーザー吸収率は増加し、第2項の全波長積分した光の変換率はプラズマサイズが大きくなると一般に上昇するので、先行プレパルスでプラズマを生成することにより両項とも大きくなることが知られている。
しかし、本発明者らは、従来着目されていなかった全波長で発光する光の総量の中のEUV光の発光の割合を示す第3項目の値を高くすることができれば、EUV光への変換効率が向上できると考えた。
As a result of intensive studies, the present inventors paid attention to the third term of the following formula (1 ′) in which the formula (1) is rewritten into another form.
EUV light conversion efficiency = laser absorption rate x total wavelength integrated light conversion rate x (radiation power of EUV light / total wavelength integrated emission power) (1 ')
That is, in the above formula (1 ′), when the laser absorption rate of the first term generates plasma, the laser absorption rate increases as the ionization degree increases and the scale length increases as compared with the neutral state. It is known that the conversion rate of light obtained by integrating all the wavelengths of the terms generally increases as the plasma size increases, and that both terms increase by generating plasma with the preceding prepulse.
However, the present inventors can convert to EUV light if the value of the third item indicating the ratio of the emission of EUV light in the total amount of light emitted at all wavelengths, which has not been noticed in the past, can be increased. We thought that efficiency could be improved.

そして、前記第3項の値を高くするには、プレパルスレーザービームで生成するプラズマのイオン密度を1×1016〜1×1019cm−3の低イオン密度状態とすること、およびこの低イオン密度状態において、レーザーがプラズマ中を伝搬できる最高の密度である臨界密度がより低い、赤外域に波長を持つレーザービームを照射することが有効であることを見出した。
即ち、この低イオン密度状態で赤外域に波長を持つレーザービームを照射すると、全波長で発光する光の総量の中のEUV光の発光の割合が向上するので、全体でEUV光への変換効率が著しく向上することになる。イオン密度が1×1016cm−3未満、または1×1019cm−3を超えると、全波長で発光する光の総量の中のEUV光の発光の割合が向上せずEUV光への変換効率は不十分であることが分かった。一方、上記範囲内でも、特にイオン密度が1×1016〜1×1018cm−3であると全波長で発光する光の総量の中のEUV光の発光の割合がさらに向上してEUV光への変換効率がさらに高くなることが分かった。
In order to increase the value of the third term, the ion density of the plasma generated by the prepulse laser beam is set to a low ion density state of 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 , and this low ion In the density state, it has been found that it is effective to irradiate a laser beam having a wavelength in the infrared region with a lower critical density, which is the highest density at which the laser can propagate in the plasma.
That is, when a laser beam having a wavelength in the infrared region is irradiated in this low ion density state, the ratio of EUV light emission in the total amount of light emitted at all wavelengths is improved, so that the conversion efficiency into EUV light as a whole is improved. Will be significantly improved. If the ion density is less than 1 × 10 16 cm −3 or exceeds 1 × 10 19 cm −3 , the ratio of EUV light emission in the total amount of light emitted at all wavelengths does not improve, and conversion to EUV light The efficiency was found to be insufficient. On the other hand, even within the above range, in particular, when the ion density is 1 × 10 16 to 1 × 10 18 cm −3 , the ratio of EUV light emission in the total amount of light emitted at all wavelengths further improves, and EUV light It has been found that the conversion efficiency is further increased.

そして、従来EUV発生用のターゲット材料として用いられているキセノンなどはプラズマのイオン密度が1×1020cm−3程度という高い状態でメインパルスレーザービームを照射しないとEUV光への変換効率は高くならず、その変換効率にも限界があるのに対して、錫はイオン密度が低いプラズマであってもメインパルスレーザービームを照射することにより、EUV光を発光させることが可能であり、むしろイオン密度が低いプラズマを適用した場合に、従来得られていない高い変換効率を達成できること見出した。 And xenon, which has been used as a target material for EUV generation, has high conversion efficiency to EUV light unless it is irradiated with a main pulse laser beam with a plasma ion density as high as about 1 × 10 20 cm −3. However, while the conversion efficiency is limited, tin can emit EUV light by irradiating it with a main pulse laser beam even if the plasma has a low ion density. It has been found that when a plasma having a low density is applied, a high conversion efficiency that has not been obtained in the past can be achieved.

錫や錫化合物の中でも錫は、より高いEUV光変換効率が得られるので特に好ましい。錫は金属であり、錫の純分が高いほどEUV光への変換効率を高めることができるため、純分の高い錫金属が最も好ましい。また、形状としては溶融させた液状や、気体状のものの他、固体状のものも用いることができる。また、固体状平板そのものをターゲットにすることも可能である。
錫化合物としては、錫酸化物(SnO、SnO、SnOなど)、硫化錫(SnS、SnSなど)、塩化錫(SnCl、SnClなど)、スタナン(SnH)、臭化錫(SnBrなど)が好ましい。錫化合物の中では、化学的に扱い易く、初期イオン密度の低密度化が可能なSnOなどの錫酸化物がより好ましい。
Among tin and tin compounds, tin is particularly preferable because higher EUV light conversion efficiency can be obtained. Tin is a metal, and the higher the pure content of tin, the higher the efficiency of conversion to EUV light. Therefore, tin metal with a high pure content is most preferable. Moreover, as a shape, a solid form can be used in addition to a molten liquid form or a gaseous form. It is also possible to target a solid flat plate itself.
Examples of the tin compound include tin oxide (SnO, SnO 2 , SnO 3 etc.), tin sulfide (SnS, SnS 2 etc.), tin chloride (SnCl 2 , SnCl 4 etc.), stannane (SnH 4 ), tin bromide ( SnBr 2 etc.) are preferred. Among the tin compounds, tin oxides such as SnO that are easy to handle chemically and can reduce the initial ion density are more preferable.

さらに、プレパルスレーザービームにより生成した上記の低イオン密度状態のプラズマに照射するメインパルスレーザービームとして、前記赤外域に波長を持つレーザービームを用いると低イオン密度状態での吸収がよく、EUV光への変換効率が高くなることがわかった。赤外域のレーザービームであれば特に限定はないが、中でも汎用される安価な炭酸ガスレーザービームが好ましい。
なお、メインパルスレーザービームのパルス持続時間は好ましくは2〜20nsである。パルス持続時間が2〜20nsであるとより高い変換効率が得られる。パルス強度は好ましくは5×10〜1×1010W/cmである。パルス強度が5×10〜1×1010W/cmであるとプラズマが最適な温度(30−50eV)に加熱されるため好ましい。
Furthermore, if the laser beam having a wavelength in the infrared region is used as the main pulse laser beam irradiated to the low ion density plasma generated by the prepulse laser beam, the absorption in the low ion density state is good, and the EUV light is emitted. It turned out that the conversion efficiency of becomes high. There is no particular limitation as long as it is a laser beam in the infrared region, but an inexpensive carbon dioxide gas laser beam that is generally used is preferable.
The pulse duration of the main pulse laser beam is preferably 2 to 20 ns. A higher conversion efficiency is obtained when the pulse duration is 2 to 20 ns. The pulse intensity is preferably 5 × 10 8 to 1 × 10 10 W / cm 2 . A pulse intensity of 5 × 10 8 to 1 × 10 10 W / cm 2 is preferable because the plasma is heated to an optimum temperature (30-50 eV).

また、レーザーを効率良く吸収するためにはある程度の大きさのプラズマサイズが必要であるが、プラズマを作りすぎてサイズが大きくなると逆に放射するEUV光がプラズマに吸収されてしまい、変換効率が下がることにつながる。このため、プラズマのスケール長も特定の幅が有効であり、好ましくは100〜500μmであり、より好ましくは100〜200μmである。プラズマのスケール長が100μm以上であるとEUV光への変換効率が向上し、500μm以下であると、EUV光への変換効率が向上すると共に、放射したEUV光の集光も効率的にできる。200μm以下であると、EUV光への変換効率がさらに高くなると共に、放射したEUV光の集光もさらに効率的となる。なお、ここでプラズマのスケール長とは、イオン密度が1/eに減少する距離をいう。
すなわち、本発明におけるEUV光放射のための最適のプラズマの状態は、イオン密度が1×1016〜1×1018cm−3であり、好ましくはスケール長は100〜200μmである。
Moreover, in order to absorb the laser efficiently, a plasma size of a certain size is required. However, if the plasma is made too large and the size is increased, the EUV light that is radiated is absorbed by the plasma and the conversion efficiency is increased. It leads to lowering. For this reason, the specific width of the plasma scale length is also effective, preferably 100 to 500 μm, and more preferably 100 to 200 μm. When the plasma scale length is 100 μm or more, the conversion efficiency into EUV light is improved, and when it is 500 μm or less, the conversion efficiency into EUV light is improved and the emitted EUV light can be efficiently collected. When it is 200 μm or less, the conversion efficiency into EUV light is further increased, and the collected EUV light is more efficiently collected. Here, the scale length of the plasma refers to the distance at which the ion density decreases to 1 / e.
That is, the optimum plasma state for EUV light emission in the present invention has an ion density of 1 × 10 16 to 1 × 10 18 cm −3 and preferably a scale length of 100 to 200 μm.

なお、上記プラズマの低イオン密度状態およびスケール長は、プレパルスレーザービームのパルス強度とパルス持続時間、およびプレパルスレーザービームの照射からメインパルスレーザービームの照射までの時間、プレパルスレーザービームの波長により制御できる。ここで、プレパルスレーザービームの波長については特に限定しない。
上記低イオン密度状態のプラズマを発生させるプレパルスのパルス持続時間は、好ましくは1〜50nsであり、より好ましくは2〜40nsである。パルス持続時間が2〜40nsであると特に高い変換効率が得られる。パルス強度は、好ましくは5×10〜5×1011W/cmであり、より好ましくは1×10〜1×1010W/cmである。パルス強度が1×10〜1×1010W/cmであると特に高い変換効率が得られる。
The low ion density state and scale length of the plasma can be controlled by the pulse intensity and pulse duration of the prepulse laser beam, the time from the prepulse laser beam irradiation to the main pulse laser beam irradiation, and the wavelength of the prepulse laser beam. . Here, the wavelength of the pre-pulse laser beam is not particularly limited.
The pulse duration of the prepulse for generating the low ion density plasma is preferably 1 to 50 ns, more preferably 2 to 40 ns. A particularly high conversion efficiency is obtained when the pulse duration is 2 to 40 ns. The pulse intensity is preferably 5 × 10 7 to 5 × 10 11 W / cm 2 , and more preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 10 W / cm 2 . Particularly high conversion efficiency is obtained when the pulse intensity is 1 × 10 8 to 1 × 10 10 W / cm 2 .

また、プレパルスレーザービームがターゲットエリアに到達してから、メインパルスレーザービームがターゲットエリアに到達するまでの時間は、好ましくは20〜500nsであり、より好ましくは20〜300nsである。20〜500nsであるとプラズマの上記低イオン密度状態でメインパルスレーザービーム照射でき、EUV光への高い変換効率が得られる。   The time from when the pre-pulse laser beam reaches the target area until the main pulse laser beam reaches the target area is preferably 20 to 500 ns, and more preferably 20 to 300 ns. When it is 20 to 500 ns, the main pulse laser beam can be irradiated in the low ion density state of the plasma, and high conversion efficiency to EUV light can be obtained.

請求項1の発明においては、EUV光への高い変換効率が達成できるため、必要な入力レーザーエネルギーが少なく、デブリの発生量を低減することができ、且つレーザーパワーの低い赤外域に波長を持つレーザーを用いるので、低コストでEUV光を放射させることができる。   In the invention of claim 1, since high conversion efficiency to EUV light can be achieved, the required input laser energy is small, the generation amount of debris can be reduced, and the wavelength is in the infrared region where the laser power is low. Since a laser is used, EUV light can be emitted at a low cost.

上記のことから、請求項2として、
前記錫化合物が錫酸化物であることを特徴とする請求項1に記載のEUV光の放射方法を提供する。
From the above, as claim 2,
The method of emitting EUV light according to claim 1, wherein the tin compound is a tin oxide.

請求項2に記載の発明によれば、ターゲットとして、前記錫化合物の中でも化学的に扱い易く、初期イオン密度の低密度化が可能な錫酸化物を用いるため、EUV光をより高い変換効率で放射させることができる。また、同じ量のEUV光を得る際に発生するデブリをより少なくすることができる。   According to the invention described in claim 2, since a tin oxide that can be easily handled chemically and can reduce the initial ion density among the tin compounds is used as a target, EUV light can be converted with higher conversion efficiency. Can be radiated. Further, it is possible to reduce debris generated when obtaining the same amount of EUV light.

また、上記のことから、請求項3として、
前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのイオン密度が1×1016〜1×1018cm−3であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のEUV光の放射方法を提供する。
From the above, as claim 3,
3. The EUV light emission method according to claim 1, wherein an ion density of plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is 1 × 10 16 to 1 × 10 18 cm −3. To do.

請求項3に記載の発明によれば、プレパルスにより発生するプラズマのイオン密度が最適であるため、EUV光をより高い変換効率で放射させることができ、また、同じ量のEUV光を得る際に発生するデブリをさらに少なくすることができる。   According to the invention described in claim 3, since the ion density of the plasma generated by the pre-pulse is optimal, it is possible to emit EUV light with higher conversion efficiency, and when obtaining the same amount of EUV light. The generated debris can be further reduced.

さらに、請求項4として、
前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのスケール長が100〜500μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のEUV光の放射方法を提供する。
Furthermore, as claim 4,
4. The EUV light emission method according to claim 1, wherein the scale length of the plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is 100 to 500 μm. 5.

請求項4に記載の発明によれば、プレパルスにより発生するプラズマのスケール長が最適なサイズであるため、EUV光をさらに高い変換効率で発生させることができ、また、放射したEUV光の集光も効率的にできる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the scale length of the plasma generated by the prepulse is an optimal size, EUV light can be generated with higher conversion efficiency, and the emitted EUV light can be collected. Can also be efficient.

また、請求項5として、
前記赤外域のレーザービームが炭酸ガスレーザービームであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のEUV光の放射方法を提供する。
Further, as claim 5,
5. The EUV light emission method according to claim 1, wherein the infrared laser beam is a carbon dioxide laser beam.

請求項5に記載の発明によれば、メインパルスレーザービームが汎用で安価なレーザーを用いるので、EUV光放射の低コスト化になる。また、デブリを従来よりも少なくすることができる。   According to the invention described in claim 5, since the main pulse laser beam uses a general-purpose and inexpensive laser, the cost of EUV light radiation is reduced. Further, the debris can be reduced as compared with the prior art.

請求項6に記載の発明は、
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のEUV光の放射方法により放射されるEUV光を集光し、マスクに当てる照明光学系と、該マスクから反射した光を感応基板上に投影結像させる投影光学系を通して感応基板を露光することを特徴とする感応基板の露光方法である。
The invention described in claim 6
An EUV light emitted by the EUV light emission method according to any one of claims 1 to 5 is collected and applied to a mask, and an illumination optical system that reflects the mask onto the sensitive substrate. A method for exposing a sensitive substrate, comprising: exposing a sensitive substrate through a projection optical system that performs projection imaging.

本発明の感応基板の露光方法は、錫および錫化合物の少なくとも一方からなるターゲット材料をターゲットエリアに供給し、そこにプレパルスレーザービームを照射して前記の低イオン密度状態のプラズマを発生させ、そこにメインパルスレーザービームを照射してEUV光を放射させることにより感応基板の露光を行なう露光方法であり、放射したEUV光は集光して射出され利用される。   In the method for exposing a sensitive substrate of the present invention, a target material composed of at least one of tin and a tin compound is supplied to a target area, and a prepulse laser beam is irradiated to the target material to generate plasma in the low ion density state. In this exposure method, the sensitive substrate is exposed by irradiating the main pulse laser beam to emit EUV light. The emitted EUV light is condensed and emitted and used.

請求項6に記載の発明によれば、EUV光が高効率で放射されるので、露光に必要なレーザー出力が従来よりも少なくてすむ。   According to the invention described in claim 6, since EUV light is radiated with high efficiency, the laser output required for exposure can be smaller than the conventional one.

本発明のEUV光の放射方法は、レーザービームを用いて従来よりもEUV光への高い変換効率ができ、従来よりもデブリの発生量が少なくでき、低コストでEUV光を放射させることができる。したがって、本発明のEUV光の放射方法は、従来よりも高効率、低デブリ、低コストの露光用光源をつくることを可能とし、半導体製造の関連産業への経済的効果が大きい。   The EUV light emission method of the present invention can achieve higher conversion efficiency to EUV light than before by using a laser beam, can generate less debris than the conventional method, and can emit EUV light at low cost. . Therefore, the EUV light emission method of the present invention makes it possible to produce an exposure light source with higher efficiency, lower debris, and lower cost than before, and has a great economic effect on related industries of semiconductor manufacturing.

本発明の方法は、ダブルパルス照射が可能な公知のEUV光源を用いて行うことができる。
ターゲット材料をターゲットエリアに供給する装置は、従来公知の供給装置が適用できる。錫または錫化合物は通常常温で固体であり、加熱して液体や気体にして供給することにより、供給量の調整が容易にできるため好ましいが、固体状のものを用いてもよい。液体や気体状態のターゲット材料は通常ターゲットエリアまでノズルにより導かれ、ノズルから噴出されターゲットとなる。ノズルは公知のものが適用されるが、好ましくは超音速ノズルを用いてもよい。したがって、この供給装置は加熱装置やタンクを備え、ターゲット材料の供給量は加熱装置の加熱温度によっても制御できる。EUV光の発生が減圧または真空チャンバ内で行われれば、錫または錫化合物の加熱温度は常圧の沸点まで加熱されなくてすむ。
The method of the present invention can be performed using a known EUV light source capable of double pulse irradiation.
As a device for supplying the target material to the target area, a conventionally known supply device can be applied. Tin or a tin compound is usually solid at room temperature, and is preferable because it can be easily adjusted by supplying it as a liquid or gas by heating, but a solid material may also be used. A target material in a liquid or gaseous state is usually guided to a target area by a nozzle and ejected from the nozzle to become a target. A known nozzle is applied, but a supersonic nozzle may be preferably used. Therefore, the supply device includes a heating device and a tank, and the supply amount of the target material can be controlled by the heating temperature of the heating device. If EUV light is generated in a reduced pressure or vacuum chamber, the heating temperature of the tin or tin compound does not have to be heated to the boiling point of atmospheric pressure.

次に、このターゲットにレーザービームが照射される。レーザービームはレーザー発生装置により発生し、集光レンズによりターゲット上に集光される。本発明においては、赤外域のレーザーがメインパルスレーザービームとなるので、これとは別のレーザーである必要がなくプレパルスもメインパルスも赤外域のレーザービームであることが好ましい。プレパルスレーザービームが先行照射され、上記の低イオン密度状態のプラズマが発生した後メインパルスレーザービームが照射される。プレパルスがターゲットエリアに到達してから、メインパルスがターゲットエリアに到達するまでの時間は、好ましくは20〜500nsであり、より好ましくは20〜300nsである。この時間は、通常、レーザー発生装置が制御装置に連結して制御される。制御装置は、たとえば予め決められたプログラムが格納されたメモリと時計を備える中央処理装置(CPU)である。この装置により、プレパルスがターゲットエリアに到達してから、一定の時間後メインパルスがターゲットエリアに到達するように制御される。   Next, this target is irradiated with a laser beam. The laser beam is generated by a laser generator and focused on the target by a condenser lens. In the present invention, since the laser in the infrared region becomes the main pulse laser beam, it is not necessary to be a laser different from this, and both the prepulse and the main pulse are preferably laser beams in the infrared region. The pre-pulse laser beam is irradiated in advance, and the main pulse laser beam is irradiated after the plasma in the low ion density state is generated. The time from when the pre-pulse reaches the target area until the main pulse reaches the target area is preferably 20 to 500 ns, more preferably 20 to 300 ns. This time is usually controlled by connecting the laser generator to the controller. The control device is, for example, a central processing unit (CPU) including a memory storing a predetermined program and a clock. With this device, control is performed so that the main pulse reaches the target area after a predetermined time after the pre-pulse reaches the target area.

メインパルスとプレパルスのターゲットエリアに導かれる経路には、たとえば、同一のレーザー発生装置により発生され、同一の経路を経由してターゲットエリアに到達する経路、途中でスプリットして別々の経路を経由してある角度をもってターゲットエリアに到達する経路、メインパルスとプレパルスが別々のレーザー発生装置により発生され、別々の経路を経由してターゲットエリアに到達する経路などがあるが、特に限定はない。
プレパルスはターゲット材料を励起しプラズマを生成するだけの十分なエネルギーを与えるために、ターゲットエリアにおいてある一定の強度が一定時間照射されなければならない。プレパルスのパルス持続時間は好ましくは1〜50nsであり、より好ましくは2〜40nsである。パルス強度は好ましくは5×10〜5×1011W/cmであり、より好ましくは1×10〜1×1010W/cmである。メインパルスのパルス持続時間は好ましくは10〜20nsである。パルス強度は好ましくは5×10〜1×1010W/cmである。
The main pulse and prepulse target paths are, for example, generated by the same laser generator and reach the target area via the same path. There are a route to reach the target area at a certain angle, a route in which the main pulse and the prepulse are generated by different laser generators and reach the target area via different routes, but there is no particular limitation.
In order for the prepulse to provide sufficient energy to excite the target material and generate a plasma, a certain intensity in the target area must be irradiated for a certain time. The pulse duration of the prepulse is preferably 1 to 50 ns, more preferably 2 to 40 ns. The pulse intensity is preferably 5 × 10 7 to 5 × 10 11 W / cm 2 , more preferably 1 × 10 8 to 1 × 10 10 W / cm 2 . The pulse duration of the main pulse is preferably 10-20 ns. The pulse intensity is preferably 5 × 10 9 to 1 × 10 10 W / cm 2 .

また、前記デブリは、ノズルの先端に付着して、ターゲットが正常に噴出されるのを妨げたり、集光ミラーやフィルタ等の光学素子に付着・堆積して、それらの反射率や透過率等の性能を低下させたりする。特に、プラズマから輻射されるEUV光を集光する集光ミラーの汚染は著しく、頻繁にミラーを交換する必要があるので、大きな手間とコストを要していた。
本発明においては、レーザーパワーの低い、赤外域に波長を持つレーザーを用いること、およびEUV光への変換効率が高いので、同じ量のEUV光を得る際に発生するデブリを従来よりも少なくすることができるという利点もある。
In addition, the debris adheres to the tip of the nozzle and prevents the target from being normally ejected, or adheres to and accumulates on an optical element such as a condensing mirror or a filter. Or reduce the performance. In particular, the condensing mirror for condensing EUV light radiated from plasma is extremely contaminated, and it is necessary to frequently replace the mirror, which requires a lot of labor and cost.
In the present invention, the use of a laser having a low laser power and a wavelength in the infrared region and high conversion efficiency to EUV light reduce the amount of debris generated when obtaining the same amount of EUV light. There is also an advantage of being able to.

赤外域のメインパルスレーザービームがプレパルスレーザービーム照射により発生した低イオン密度状態のプラズマに前記のパルス条件で照射されると、EUV光が放射する。放射されるEUV光は外部に向けて射出され利用される。たとえば、集光器光学系(たとえば、集光ミラー)により収集され、パターニングされる回路やEUV光照射を用いる他のシステムに指向される。たとえば、マスクに当てる照明光学系と、該マスクから反射した光を感応基板上に投影結像させる投影光学系とを備える露光機に連結される。   When the main pulse laser beam in the infrared region is irradiated to the low ion density plasma generated by the pre-pulse laser beam irradiation under the above pulse conditions, EUV light is emitted. The emitted EUV light is emitted toward the outside and used. For example, it is directed to circuits that are collected and patterned by collector optics (eg, a collector mirror) and other systems that use EUV light irradiation. For example, the exposure apparatus includes an illumination optical system that strikes the mask and a projection optical system that projects and images light reflected from the mask onto the sensitive substrate.

以下、本発明の実施の形態につき、図を用いて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。
なお、以下に示す各実施の形態および比較の形態は、特に断りの無い限り、シミュレーションによる実施の形態あるいは比較の形態である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following embodiments. Various modifications can be made to the following embodiments within the same and equivalent scope as the present invention.
Note that each of the following embodiments and comparison modes are simulation-based embodiments or comparison modes unless otherwise specified.

(実施の形態1)
図1は、本実施の形態におけるEUV光の放射方法を説明するEUV光源の模式図である。
図1に示すように、EUV光源1は、ターゲットエリア2、ターゲット材料供給装置5、ターゲット材料供給装置5に接続されてターゲットエリア2に向けて伸びるノズル6、プレパルスレーザービーム3およびメインパルスレーザービーム4を生成する赤外レーザー発生装置7、プレパルスレーザービーム3とメインパルスレーザービーム4のパルス強度、持続時間、両ビームの照射間隔の時間を制御する制御装置7a、レンズ8および9、ミラー10により構成されている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of an EUV light source for explaining a method of emitting EUV light in the present embodiment.
As shown in FIG. 1, an EUV light source 1 includes a target area 2, a target material supply device 5, a nozzle 6 connected to the target material supply device 5 and extending toward the target area 2, a prepulse laser beam 3, and a main pulse laser beam. 4 by means of an infrared laser generator 7, a control device 7 a for controlling the pulse intensities, durations, and irradiation intervals of both beams of the pre-pulse laser beam 3 and main pulse laser beam 4, lenses 8 and 9, and mirror 10. It is configured.

まず、ターゲット材料(錫)が、ターゲット材料供給装置5により加熱されドロプレットとなり、ノズル6を通ってターゲットエリア2に放出される。   First, the target material (tin) is heated by the target material supply device 5 to become a droplet, and is discharged to the target area 2 through the nozzle 6.

一方、赤外レーザー発生装置7より生成されるプレパルスレーザービーム3は、レンズ8によってターゲットエリア2上に集束される。
本実施の形態においては、プレパルスレーザービーム3のパルス強度を5×10W/cmに、パルス持続時間を10nsに設定した。
集束されたプレパルスレーザービーム3により、低イオン密度状態の錫プラズマが発生する。
シミュレーションの結果、この時発生するプラズマのイオン濃度は5×1017cm−3となり、プラズマスケール長は150μmとなった。
On the other hand, the prepulse laser beam 3 generated by the infrared laser generator 7 is focused on the target area 2 by the lens 8.
In the present embodiment, the pulse intensity of the prepulse laser beam 3 is set to 5 × 10 8 W / cm 2 and the pulse duration is set to 10 ns.
The focused prepulse laser beam 3 generates tin plasma in a low ion density state.
As a result of simulation, the ion concentration of the plasma generated at this time was 5 × 10 17 cm −3 and the plasma scale length was 150 μm.

次いで、プレパルスレーザービーム3がターゲットエリア2に到達した150ns後に、同じく赤外レーザー発生装置7により生成されるメインパルスレーザービーム4を、ターゲットエリア2に照射して、EUV光を放射させる。
この際、メインパルスレーザービーム4は、プレパルスレーザービーム3とは別の経路で進み、具体的には、レンズ9により集光された後、ミラー10を用いて、プレパルスレーザービーム3に対して45°の角度でターゲットエリア2に照射される。
本実施の形態においては、この時照射されるメインパルスレーザービーム4のパルス強度を2×10W/cmに、パルス持続時間を20nsに設定した。
シミュレーションの結果、本実施の形態におけるEUV光への変換効率は7.2%となった。
Next, 150 ns after the pre-pulse laser beam 3 reaches the target area 2, the main pulse laser beam 4 similarly generated by the infrared laser generator 7 is irradiated onto the target area 2 to emit EUV light.
At this time, the main pulse laser beam 4 travels on a different path from the prepulse laser beam 3. Specifically, after being focused by the lens 9, the main pulse laser beam 4 is 45 with respect to the prepulse laser beam 3 using the mirror 10. The target area 2 is irradiated at an angle of °.
In the present embodiment, the pulse intensity of the main pulse laser beam 4 irradiated at this time is set to 2 × 10 9 W / cm 2 and the pulse duration is set to 20 ns.
As a result of the simulation, the conversion efficiency into EUV light in the present embodiment was 7.2%.

(実施の形態2〜4、比較の形態1〜3)
次いで、上記実施の形態1におけるプレパルスレーザービーム3のパルス強度、持続時間、プレパルスとメインパルスの照射間隔の時間の設定を、表1の実施の形態2〜4、比較の形態1〜2に示すように変えて、EUV放射をシミュレーションし、発生するプラズマのイオン密度、プラズマスケール長、および変換効率を求めた。
その結果を、表1に併せて示す。
(Embodiments 2-4, Comparative Embodiments 1-3)
Next, settings of the pulse intensity, duration, and pre-pulse and main pulse irradiation interval of the pre-pulse laser beam 3 in the first embodiment are shown in Embodiments 2 to 4 and Comparative Embodiments 1 and 2 in Table 1. Thus, EUV radiation was simulated, and the ion density, plasma scale length, and conversion efficiency of the generated plasma were determined.
The results are also shown in Table 1.

また、メインパルスレーザービーム4のみ照射するシングルパルス法によるEUV光放射を、実験(比較の形態3)で行い、プラズマスケール長、および変換効率を求めた。なお、比較の形態3におけるプラズマスケール長は、実験値ではなく、計算値で求めた。
その結果を、表1に併せて示す。
Further, EUV light emission by a single pulse method in which only the main pulse laser beam 4 is irradiated was performed in an experiment (Comparative embodiment 3), and the plasma scale length and the conversion efficiency were obtained. In addition, the plasma scale length in Comparative Example 3 was obtained by a calculated value instead of an experimental value.
The results are also shown in Table 1.

Figure 2009105006
Figure 2009105006

表1から明らかなように、ダブルパルス法で、かつ発生するプラズマのイオン密度が1×1016〜1×1019cm−3である場合(実施の形態1〜4)には、高い変換効率でEUV光が得られている。これに対して、ダブルパルス法ではあっても、発生するプラズマのイオン密度が1×1016〜1×1019cm−3の範囲を外れる場合(比較の形態1〜2)や、シングルパルス法による場合(比較の形態3)には、高い変換効率が得られない。 As is clear from Table 1, when the ion density of the generated plasma is 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 (Embodiments 1 to 4), high conversion efficiency is obtained. EUV light is obtained. On the other hand, even if it is a double pulse method, the case where the ion density of the generated plasma is outside the range of 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 (comparative embodiments 1 and 2), or the single pulse method In the case of (Comparative Form 3), high conversion efficiency cannot be obtained.

(実施の形態5)
図2は、本実施の形態におけるEUV光の放射方法を説明するEUV光源の模式図である。
図2に示すように、EUV光源11は、ターゲットエリア12、ターゲット材料供給装置15、ターゲット材料供給装置15に接続されてターゲットエリア12に向けて伸びるノズル16、プレパルスレーザービーム13およびメインパルスレーザービーム14を生成する赤外レーザー発生装置17、プレパルスレーザービーム13とメインパルスレーザービーム14のパルス強度、持続時間、両ビームの照射間隔の時間を制御する制御装置17a、波長変換素子18、波長選択型ミラー19、レンズ20および21、ミラー22により構成されている。
(Embodiment 5)
FIG. 2 is a schematic diagram of an EUV light source for explaining a method of emitting EUV light in the present embodiment.
As shown in FIG. 2, the EUV light source 11 includes a target area 12, a target material supply device 15, a nozzle 16 connected to the target material supply device 15 and extending toward the target area 12, a prepulse laser beam 13, and a main pulse laser beam. 14 for generating an infrared laser, a control device 17a for controlling the pulse intensity and duration of the pre-pulse laser beam 13 and the main pulse laser beam 14, and the time between irradiation of both beams, a wavelength conversion element 18, and a wavelength selection type. A mirror 19, lenses 20 and 21, and a mirror 22 are included.

まず、ターゲット材料(錫)が、ターゲット材料供給装置15により加熱されドロプレットとなり、ノズル16を通ってターゲットエリア12に放出される。   First, the target material (tin) is heated by the target material supply device 15 to become a droplet, and is discharged to the target area 12 through the nozzle 16.

一方、赤外レーザー発生装置17より生成されるプレパルスレーザービーム13は、波長変換素子18を経て波長変換された後、波長選択型ミラー19で反射されて、ミラー22、およびレンズ21によってターゲットエリア12上に集束される。
本実施の形態においては、プレパルスレーザービーム13のパルス強度を5×10W/cmに、パルス持続時間を10nsに設定した。
集束されたプレパルスレーザービーム13により、低イオン密度状態の錫プラズマが発生する。
シミュレーションの結果、この時発生するプラズマのイオン濃度は5×1017cm−3となり、スケール長は150μmとなった。
On the other hand, the prepulse laser beam 13 generated by the infrared laser generator 17 is wavelength-converted through the wavelength conversion element 18, then reflected by the wavelength selective mirror 19, and the target area 12 by the mirror 22 and the lens 21. Focused on top.
In the present embodiment, the pulse intensity of the prepulse laser beam 13 is set to 5 × 10 8 W / cm 2 and the pulse duration is set to 10 ns.
The focused prepulse laser beam 13 generates tin plasma in a low ion density state.
As a result of simulation, the ion concentration of the plasma generated at this time was 5 × 10 17 cm −3 and the scale length was 150 μm.

次いで、プレパルスレーザービーム13がターゲットエリア12に到達した150ns後に、同じく赤外レーザー発生装置17により生成されるメインパルスレーザービーム14を、ターゲットエリア12に照射して、EUV光を放射させる。
この際、メインパルスレーザービーム14は、プレパルスレーザービーム13と同じように波長変換素子18を通る(同軸状にして、同じ素子を通りながらも、空間的に波長が異なるなど)が、空間的には別の経路で進む。即ち、波長変換素子18を経由する際、メインパルスレーザービーム14は、プレパルスレーザービーム13とは異なる波長に波長変換されるか、もしくは波長変換されないようになっているため、メインパルスレーザービーム14は、波長選択型ミラー19では反射されず、空間的に別の経路で進む。そして、波長選択型ミラー19を経由したメインパルスレーザービーム14は、レンズ20により集光された後、プレパルスレーザービーム13に対して45°の角度でターゲットエリア12に照射される。
本実施の形態においては、この時照射されるメインパルスレーザービーム14のパルス強度を2×10W/cmに、パルス持続時間を20nsに設定した。
シミュレーションの結果、本実施の形態におけるEUV光への変換効率は7.2%となった。
このように、本実施の形態においても、高い変換効率でEUV光を得ることができる。
Next, 150 ns after the pre-pulse laser beam 13 reaches the target area 12, the main pulse laser beam 14 generated by the infrared laser generator 17 is irradiated onto the target area 12 to emit EUV light.
At this time, the main pulse laser beam 14 passes through the wavelength conversion element 18 in the same manner as the pre-pulse laser beam 13 (coaxially, while passing through the same element, the wavelength is spatially different). Take another route. That is, when passing through the wavelength conversion element 18, the main pulse laser beam 14 is wavelength-converted to a wavelength different from that of the pre-pulse laser beam 13, or is not wavelength-converted. The wavelength selective mirror 19 is not reflected and travels in a spatially different path. The main pulse laser beam 14 that has passed through the wavelength selective mirror 19 is focused by the lens 20 and then irradiated to the target area 12 at an angle of 45 ° with respect to the prepulse laser beam 13.
In the present embodiment, the pulse intensity of the main pulse laser beam 14 irradiated at this time is set to 2 × 10 9 W / cm 2 and the pulse duration is set to 20 ns.
As a result of the simulation, the conversion efficiency into EUV light in the present embodiment was 7.2%.
Thus, also in this embodiment, EUV light can be obtained with high conversion efficiency.

(実施の形態1〜5の補足)
なお、上記実施の形態1〜5においては、2つのレーザービームを異なる角度で照射しているが、メインパルスとプレパルス、2つのレーザービームが、同軸上にありながらも、軸の中心部、周辺部のそれぞれの空間に分かれて進むことにより、ターゲットエリアに、2つのレーザービームを同一角度で照射させることも可能である。
(Supplement to Embodiments 1 to 5)
In the first to fifth embodiments, the two laser beams are irradiated at different angles, but the main pulse, the pre-pulse, and the two laser beams are coaxial, but the central part of the shaft and the periphery. It is also possible to irradiate the target area with two laser beams at the same angle by proceeding separately in each space of the part.

(実施の形態6)
図3は、本実施の形態におけるEUV光の放射方法を概念的に示す斜視図である。
図3において、波長が1μmのプレパルスレーザービーム31は、ミラー33によって反射され、錫がコーテイングされたデイスク34に照射される。そして、プレパルスレーザービーム31の照射によって噴出した低イオン密度状態の錫のプラズマ35に、赤外レーザー発射装置(図示せず)で生成されたメインパルスレーザービーム32が照射されることにより、EUV光36が放射される。放射されたEUV光36は、凹面鏡37によって反射され、集光される。
このように、メインパルスレーザービーム32を、プレパルスレーザービーム31に対して90度の角度で、ターゲットエリアに照射させることも可能である。
(Embodiment 6)
FIG. 3 is a perspective view conceptually showing a method of emitting EUV light in the present embodiment.
In FIG. 3, a prepulse laser beam 31 having a wavelength of 1 μm is reflected by a mirror 33 and applied to a disk 34 coated with tin. Then, the main pulse laser beam 32 generated by an infrared laser emitting device (not shown) is irradiated onto the tin plasma 35 in a low ion density state ejected by the irradiation with the prepulse laser beam 31, thereby EUV light. 36 is emitted. The emitted EUV light 36 is reflected by the concave mirror 37 and collected.
As described above, it is possible to irradiate the target area with the main pulse laser beam 32 at an angle of 90 degrees with respect to the pre-pulse laser beam 31.

本発明の一実施の形態におけるEUV光の放射方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the radiation | emission method of EUV light in one embodiment of this invention. 本発明の別の実施の形態におけるEUV光の放射方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the radiation | emission method of EUV light in another embodiment of this invention. 本発明の別の実施の形態におけるEUV光の放射方法を概念的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows notionally the radiation | emission method of EUV light in another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、11 EUV光源
2、12 ターゲットエリア
3、13、31 プレパルスレーザービーム
4、14、32 メインパルスレーザービーム
5、15 ターゲット材料供給装置
6、16 ノズル
7、17 赤外レーザー発生装置
7a、17a 制御装置
8、9、20、21 レンズ
10、22、33 ミラー
18 波長変換素子
19 波長選択型ミラー
34 デイスク
35 プラズマ
36 EUV光
37 凹面鏡
1, 11 EUV light source 2, 12 Target area 3, 13, 31 Pre-pulse laser beam 4, 14, 32 Main pulse laser beam 5, 15 Target material supply device 6, 16 Nozzle 7, 17 Infrared laser generator 7a, 17a Control Apparatus 8, 9, 20, 21 Lens 10, 22, 33 Mirror 18 Wavelength conversion element 19 Wavelength selection type mirror 34 Disk 35 Plasma 36 EUV light 37 Concave mirror

Claims (6)

ターゲット材料にプレパルスレーザービームを照射してプラズマを発生させた後、メインパルスレーザービームを照射してEUV光を放射させるダブルパルス照射法によるEUV光の放射方法であって、
前記ターゲット材料が錫および錫化合物の少なくとも一方からなり、
前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのイオン密度が1×1016〜1×1019cm−3であり、
且つ前記メインパルスレーザービームが赤外域のレーザービームであることを特徴とするEUV光の放射方法。
A method of emitting EUV light by a double pulse irradiation method in which a target material is irradiated with a pre-pulse laser beam to generate plasma and then irradiated with a main pulse laser beam to emit EUV light,
The target material comprises at least one of tin and a tin compound;
The ion density of the plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is 1 × 10 16 to 1 × 10 19 cm −3 ,
The method of emitting EUV light, wherein the main pulse laser beam is an infrared laser beam.
前記錫化合物が錫酸化物であることを特徴とする請求項1に記載のEUV光の放射方法。   2. The EUV light emission method according to claim 1, wherein the tin compound is a tin oxide. 前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのイオン密度が1×1016〜1×1018cm−3であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のEUV光の放射方法。 3. The EUV light emission method according to claim 1, wherein an ion density of plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is 1 × 10 16 to 1 × 10 18 cm −3 . 前記プレパルスレーザービームの照射により発生したプラズマのスケール長が100〜500μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のEUV光の放射方法。   The EUV light emission method according to any one of claims 1 to 3, wherein the scale length of the plasma generated by the irradiation with the prepulse laser beam is 100 to 500 µm. 前記赤外域のレーザービームが炭酸ガスレーザービームであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のEUV光の放射方法。   5. The EUV light emission method according to claim 1, wherein the infrared laser beam is a carbon dioxide laser beam. 請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のEUV光の放射方法により放射されるEUV光を集光し、マスクに当てる照明光学系と、該マスクから反射した光を感応基板上に投影結像させる投影光学系を通して感応基板を露光することを特徴とする感応基板の露光方法。   An EUV light emitted by the EUV light emission method according to any one of claims 1 to 5 is collected and applied to a mask, and an illumination optical system that reflects the mask onto the sensitive substrate. A method for exposing a sensitive substrate, comprising: exposing a sensitive substrate through a projection optical system for projecting and forming an image.
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010103499A (en) * 2008-09-29 2010-05-06 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source apparatus and method for generating extreme ultraviolet light
JP2011054376A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ihi Corp Lpp type euv light source and generation method of the same
JP2012134433A (en) * 2010-02-19 2012-07-12 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source device and method of generating extreme ultraviolet light
JP2012169241A (en) * 2010-03-29 2012-09-06 Gigaphoton Inc Extreme ultraviolet light generator
JP2012199201A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Osaka Univ Device and method for generating extreme ultraviolet light
JP2013004258A (en) * 2011-06-15 2013-01-07 Gigaphoton Inc Extreme ultraviolet light generation device and extreme ultraviolet light generation method
WO2013161760A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 ギガフォトン株式会社 Laser system and extreme uv light generation system
JP2014041880A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Canon Inc Exposure device, exposure method, and article manufacturing method
JP2014525677A (en) * 2011-09-02 2014-09-29 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Radiation source
JP2014207246A (en) * 2014-07-25 2014-10-30 株式会社Ihi Lpp type euv light source and generation method of the same
WO2014206935A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Euv radiation generating device comprising a beam influencing optical unit
JP2015511054A (en) * 2012-03-07 2015-04-13 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Radiation source and lithographic apparatus
US9072152B2 (en) 2010-03-29 2015-06-30 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system utilizing a variation value formula for the intensity
US9072153B2 (en) 2010-03-29 2015-06-30 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system utilizing a pre-pulse to create a diffused dome shaped target
US9113540B2 (en) 2010-02-19 2015-08-18 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US9265136B2 (en) 2010-02-19 2016-02-16 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
WO2016027346A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 公益財団法人レーザー技術総合研究所 Extreme ultraviolet light generation system and extreme ultraviolet light generation method
JPWO2018083727A1 (en) * 2016-11-01 2019-09-19 ギガフォトン株式会社 Extreme ultraviolet light generator
WO2023006821A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh Focusing device having an image plane extending parallel or congruent to a target plane
JP7434096B2 (en) 2020-07-30 2024-02-20 ギガフォトン株式会社 Extreme ultraviolet light generation system and electronic device manufacturing method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003297737A (en) * 2002-04-05 2003-10-17 Gigaphoton Inc Extreme ultraviolet light source apparatus
JP2004288517A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Laser plasma generating method and device
JP2006179353A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Fine particulate group density raising method and device
JP2006210157A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Ushio Inc Laser generated plasma method extreme ultraviolet light source
WO2006091948A2 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Cymer, Inc. Laser produced plasma euv light source with pre-pulse
JP2006244837A (en) * 2005-03-02 2006-09-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method of generating radiation light from laser plasma, and laser plasma radiation light generating device using above method
JP2006303461A (en) * 2005-03-24 2006-11-02 Xtreme Technologies Gmbh Method and equipment for efficient formation of shortwave radiation based on laser formation plasma

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003297737A (en) * 2002-04-05 2003-10-17 Gigaphoton Inc Extreme ultraviolet light source apparatus
JP2004288517A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Laser plasma generating method and device
JP2006179353A (en) * 2004-12-22 2006-07-06 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Fine particulate group density raising method and device
JP2006210157A (en) * 2005-01-28 2006-08-10 Ushio Inc Laser generated plasma method extreme ultraviolet light source
WO2006091948A2 (en) * 2005-02-25 2006-08-31 Cymer, Inc. Laser produced plasma euv light source with pre-pulse
JP2006244837A (en) * 2005-03-02 2006-09-14 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Method of generating radiation light from laser plasma, and laser plasma radiation light generating device using above method
JP2006303461A (en) * 2005-03-24 2006-11-02 Xtreme Technologies Gmbh Method and equipment for efficient formation of shortwave radiation based on laser formation plasma

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8604453B2 (en) 2008-09-29 2013-12-10 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light source apparatus and method of generating ultraviolet light
JP2010103499A (en) * 2008-09-29 2010-05-06 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source apparatus and method for generating extreme ultraviolet light
JP2011054376A (en) * 2009-09-01 2011-03-17 Ihi Corp Lpp type euv light source and generation method of the same
US9877378B2 (en) 2010-02-19 2018-01-23 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US10251255B2 (en) 2010-02-19 2019-04-02 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US10117317B2 (en) 2010-02-19 2018-10-30 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US9113540B2 (en) 2010-02-19 2015-08-18 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US10306743B1 (en) 2010-02-19 2019-05-28 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
JP2012134433A (en) * 2010-02-19 2012-07-12 Komatsu Ltd Extreme ultraviolet light source device and method of generating extreme ultraviolet light
KR101753163B1 (en) * 2010-02-19 2017-07-03 기가포톤 가부시키가이샤 Extreme-ultraviolet light source device and method for generating extreme-ultraviolet light
US9497842B2 (en) 2010-02-19 2016-11-15 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US9265136B2 (en) 2010-02-19 2016-02-16 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
US9167678B2 (en) 2010-02-19 2015-10-20 Gigaphoton Inc. System and method for generating extreme ultraviolet light
KR101787477B1 (en) * 2010-03-29 2017-10-18 기가포톤 가부시키가이샤 Extreme ultraviolet light generator
US9072152B2 (en) 2010-03-29 2015-06-30 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system utilizing a variation value formula for the intensity
US9072153B2 (en) 2010-03-29 2015-06-30 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system utilizing a pre-pulse to create a diffused dome shaped target
JP2012169241A (en) * 2010-03-29 2012-09-06 Gigaphoton Inc Extreme ultraviolet light generator
US9402297B2 (en) 2010-03-29 2016-07-26 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system
JP2012199201A (en) * 2011-03-23 2012-10-18 Osaka Univ Device and method for generating extreme ultraviolet light
JP2013004258A (en) * 2011-06-15 2013-01-07 Gigaphoton Inc Extreme ultraviolet light generation device and extreme ultraviolet light generation method
JP2014525677A (en) * 2011-09-02 2014-09-29 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Radiation source
JP2015511054A (en) * 2012-03-07 2015-04-13 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. Radiation source and lithographic apparatus
WO2013161760A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 ギガフォトン株式会社 Laser system and extreme uv light generation system
JPWO2013161760A1 (en) * 2012-04-27 2015-12-24 ギガフォトン株式会社 Laser system and extreme ultraviolet light generation system
JP2014041880A (en) * 2012-08-21 2014-03-06 Canon Inc Exposure device, exposure method, and article manufacturing method
WO2014206935A1 (en) * 2013-06-28 2014-12-31 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Euv radiation generating device comprising a beam influencing optical unit
US9642235B2 (en) 2013-06-28 2017-05-02 Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh EUV radiation generating device including a beam influencing optical unit
JP2014207246A (en) * 2014-07-25 2014-10-30 株式会社Ihi Lpp type euv light source and generation method of the same
WO2016027346A1 (en) * 2014-08-21 2016-02-25 公益財団法人レーザー技術総合研究所 Extreme ultraviolet light generation system and extreme ultraviolet light generation method
JPWO2018083727A1 (en) * 2016-11-01 2019-09-19 ギガフォトン株式会社 Extreme ultraviolet light generator
JP7434096B2 (en) 2020-07-30 2024-02-20 ギガフォトン株式会社 Extreme ultraviolet light generation system and electronic device manufacturing method
WO2023006821A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Trumpf Lasersystems For Semiconductor Manufacturing Gmbh Focusing device having an image plane extending parallel or congruent to a target plane

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Publication number Publication date
JP5458243B2 (en) 2014-04-02

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