JP2009224182A - 極端紫外光光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】放電発生時、高温プラズマの熱輻射による加熱によって高温プラズマ原料が気化することがないようにし、安定した強度のEUV光を得ること。
【解決手段】放電電極2bの外周に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器20を設ける。この原料保持容器20は、円盤状の放電電極2aの周囲を一周する円環状で、支持部材21により放電電極2a,2b間の放電領域外であって、レーザビームが照射されたとき、気化した原料が両電極2a,2b間に到達できる位置に支持される。原料保持容器20に、原料供給ユニット8から液体状または固体状の高温プラズマ原料(スズまたはリチウム)8aが供給される。原料は、原料保持容器20が回転することによってレーザ照射位置まで運ばれ、レーザ照射によって気化され、放電電極2a,2b間の放電領域に移動し、放電により加熱励起されて高温プラズマとなり、EUV光を発生する。
【選択図】 図1
【解決手段】放電電極2bの外周に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器20を設ける。この原料保持容器20は、円盤状の放電電極2aの周囲を一周する円環状で、支持部材21により放電電極2a,2b間の放電領域外であって、レーザビームが照射されたとき、気化した原料が両電極2a,2b間に到達できる位置に支持される。原料保持容器20に、原料供給ユニット8から液体状または固体状の高温プラズマ原料(スズまたはリチウム)8aが供給される。原料は、原料保持容器20が回転することによってレーザ照射位置まで運ばれ、レーザ照射によって気化され、放電電極2a,2b間の放電領域に移動し、放電により加熱励起されて高温プラズマとなり、EUV光を発生する。
【選択図】 図1
Description
本発明は、極端紫外光を放出する極端紫外光光源装置に関し、安定した強度の極端紫外光を得ることができる極端紫外光光源装置関するものである。
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められ、エキシマレーザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長13〜14nm、特に波長13.5nmの極端紫外光(以下、EUV(Extreme Ultra Vio1et)光ともいう)光を放出する極端紫外光光源装置(以下、EUV光源装置ともいう)が開発されている。
EUV光源装置において、EUV光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つにEUV放射種の加熱励起により高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射されるEUV光を取り出す方法がある。このような方法を採用するEUV光源装置の一つとして、DPP(Discharge Produced Plasma:放電生成プラズマ)方式EUV光源装置が知られている。
DPP方式EUV光源装置は、電流駆動によって生成した高温プラズマからのEUV放射光を利用するものである。
EUV光源装置において、EUV光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つにEUV放射種の加熱励起により高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射されるEUV光を取り出す方法がある。このような方法を採用するEUV光源装置の一つとして、DPP(Discharge Produced Plasma:放電生成プラズマ)方式EUV光源装置が知られている。
DPP方式EUV光源装置は、電流駆動によって生成した高温プラズマからのEUV放射光を利用するものである。
また、近年は、EUV発生用高温プラズマ原料(以下、高温プラズマ原料ともいう)に対し、レーザビームの照射による気化と、放電に基づく大電流による加熱とを組み合わせて高温プラズマを生成し、当該高温プラズマからEUV放射を発生させる方式が提案されている(例えば、特許文献1、特許文献2、特許文献3参照)。以下この方式をLAGDPP(Laser Assisted Gas Discharge Produced P1asma)方式と称する。
DPP方式やLAGDPP方式のEUV光源装置を、量産型の半導体露光装置の光源として用いる場合、放電電極寿命をできるだけ長くする必要がある。このような要請に対応するために、特許文献2、特許文献3では、放電電極を回転させるEUV光源装置が提案されている。
図6は、上記特許文献3のFig.1に記載された光源装置と同型のEUV光源装置を示す。以下構造について簡単に説明する。
図6に示すEUV光光源装置は、放電容器であるチャンバ1を有する。チャンバ1内には、EUV放射種を加熱して励起する加熱励起手段である放電部2、および、放電部2によりEUV放射種が加熱励起されて生成した高温プラズマから放出されるEUV光を集光して、チャンバ1に設けられたEUV光取出部4より、図示を省略した露光装置の照射光学系へ導くEUV光集光部3を内部に有する。チャンバ1は排気装置5と接続されていて、チャンバ1内部はこの排気装置5により減圧雰囲気とされる。
図6は、上記特許文献3のFig.1に記載された光源装置と同型のEUV光源装置を示す。以下構造について簡単に説明する。
図6に示すEUV光光源装置は、放電容器であるチャンバ1を有する。チャンバ1内には、EUV放射種を加熱して励起する加熱励起手段である放電部2、および、放電部2によりEUV放射種が加熱励起されて生成した高温プラズマから放出されるEUV光を集光して、チャンバ1に設けられたEUV光取出部4より、図示を省略した露光装置の照射光学系へ導くEUV光集光部3を内部に有する。チャンバ1は排気装置5と接続されていて、チャンバ1内部はこの排気装置5により減圧雰囲気とされる。
放電部2は、金属製の円盤状部材である第1の放電電極2aと、同じく金属製の円盤状部材である第2の放電電極2bとが絶縁材2cを挟むように配置された構造である。第1の放電電極2aの中心と第2の放電電極2bの中心とは略同軸上に配置され、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bは、絶縁材2cの厚みの分だけ離間した位置に固定される。ここで、第2の放電電極2bの直径は、第1の放電電極2aの直径よりも大きい。また、絶縁材2cの厚み、すなわち、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bの離間距離は1mm〜10mm程度である。
第2の放電電極2bには、モータ6の回転シャフト6aが取り付けられている。ここで、回転シャフト6aは、第1の放電電極2aの中心と第2の放電電極2bの中心が回転軸の略同軸上に位置するように、第2の放電電極2bの略中心に取り付けられる。回転シャフト6aは、例えば、メカニカルシール6bを介してチャンバ1内に導入される。メカニカルシール6bは、チャンバ1内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転シャフト6aの回転を許容する。
第2の放電電極2bには、モータ6の回転シャフト6aが取り付けられている。ここで、回転シャフト6aは、第1の放電電極2aの中心と第2の放電電極2bの中心が回転軸の略同軸上に位置するように、第2の放電電極2bの略中心に取り付けられる。回転シャフト6aは、例えば、メカニカルシール6bを介してチャンバ1内に導入される。メカニカルシール6bは、チャンバ1内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転シャフト6aの回転を許容する。
第2の放電電極2b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7aおよび第2の摺動子7bが設けられている。
第2の摺動子7bは第2の放電電極2bと電気的に接続される。一方、第1の摺動子7aは第2の放電電極を貫通する貫通孔2eを介して第1の放電電極2a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の放電電極2aと電気的に接続される第1の摺動子7aと、第2の放電電極2b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。
第1の摺動子7aと第2の摺動子7b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、パルス電力発生器7と接続される。
パルス電力発生器7は、第1の摺動子7a、第2の摺動子7bを介して、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとの間にパルス電力を供給する。すなわち、モータ6が動作して第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとが回転していても、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとの間には、第1の摺動子7a、第2の摺動子7bを介して、パルス電力発生器7よりパルス電力が印加される。
第2の摺動子7bは第2の放電電極2bと電気的に接続される。一方、第1の摺動子7aは第2の放電電極を貫通する貫通孔2eを介して第1の放電電極2a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の放電電極2aと電気的に接続される第1の摺動子7aと、第2の放電電極2b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。
第1の摺動子7aと第2の摺動子7b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、パルス電力発生器7と接続される。
パルス電力発生器7は、第1の摺動子7a、第2の摺動子7bを介して、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとの間にパルス電力を供給する。すなわち、モータ6が動作して第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとが回転していても、第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとの間には、第1の摺動子7a、第2の摺動子7bを介して、パルス電力発生器7よりパルス電力が印加される。
パルス電力発生器7は、コンデンサCと磁気スイッチSRとからなる磁気パルス圧縮回路部を介して、負荷である第1の放電電極2aと第2の放電電極2bとの間にパルス幅の短いパルス電力を印加する。
なお、パルス電力発生器7から第1の摺動子7a、第2の摺動子7b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、パルス電力発生器7から第1の摺動子7a、第2の摺動子7bとの電気的接続を可能とする。
なお、パルス電力発生器7から第1の摺動子7a、第2の摺動子7b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、パルス電力発生器7から第1の摺動子7a、第2の摺動子7b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の放電電極2a、第2の放電電極2bの周辺部は、エッジ形状に構成される。パルス電力発生器7より第1の放電電極2a、第2の放電電極2bに電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。第2の放電電極2bの周辺部には溝部2dが設けられ、この溝部2dに、原料供給ユニット8から、高温プラズマ用原料である固体スズ(Sn)や固体リチウム(Li)が供給される。
原料供給ユニット8を用いる場合、原料供給ユニット8に加熱機構を持たせ、原料となるSnやLiを加熱により液化させ、この液化した原料を第2の放電電極2bの溝部2dに供給するように構成してもよい。
原料供給ユニット8を用いる場合、原料供給ユニット8に加熱機構を持たせ、原料となるSnやLiを加熱により液化させ、この液化した原料を第2の放電電極2bの溝部2dに供給するように構成してもよい。
モータ6は一方向にのみ回転し、モータ6が動作する事により回転シャフト6aが回転し、回転シャフト6aに取り付けられた第2の放電電極2b及び第1の放電電極2aが一方向に回転する。
第2の放電電極2bの溝部2dに供給されたSnまたはLiは、第2の放電電極2bの回転により放電部2におけるEUV光出射側であるEUV光集光部3側に移動する。
一方、チャンバ1には、上記EUV集光部3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9が設けられる。レーザ照射機9からのレーザ光は、上記EUV集光部3側に移動した原料(SnまたはLi)上に照射される。レーザ光が照射された原料は、第1の放電電極2a、第2の放電電極2b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の放電電極2a,2b間にパルス電力発生器7より電圧が約+20kV〜−20kVであるようなパルス電力を印加すると、両電極2a,2b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。
このとき両電極2a,2b間で気化した原料の一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極2a,2b間の周辺部には、気化した原料による高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。
第2の放電電極2bの溝部2dに供給されたSnまたはLiは、第2の放電電極2bの回転により放電部2におけるEUV光出射側であるEUV光集光部3側に移動する。
一方、チャンバ1には、上記EUV集光部3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9が設けられる。レーザ照射機9からのレーザ光は、上記EUV集光部3側に移動した原料(SnまたはLi)上に照射される。レーザ光が照射された原料は、第1の放電電極2a、第2の放電電極2b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の放電電極2a,2b間にパルス電力発生器7より電圧が約+20kV〜−20kVであるようなパルス電力を印加すると、両電極2a,2b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。
このとき両電極2a,2b間で気化した原料の一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極2a,2b間の周辺部には、気化した原料による高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。
放電部2により放出されたEUV光は、EUV光集光部3に設けられた斜入射型のEUV集光鏡3aにより集光され、チャンバ1に設けられたEUV光取出部4より図示を省略した露光装置の照射光学系へ導かれる。
EUV集光鏡3aは、例えば、径の異なる回転楕円体、または、回転放物体形状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、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)、モリブデン(Mo)、およびロジウム(Rh)などの金属膜を緻密にコーティングすることで、0°〜25°の斜入射角度のEUV光を良好に反射できるように構成されている。
EUV集光鏡3aは、例えば、径の異なる回転楕円体、または、回転放物体形状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、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)、モリブデン(Mo)、およびロジウム(Rh)などの金属膜を緻密にコーティングすることで、0°〜25°の斜入射角度のEUV光を良好に反射できるように構成されている。
上記した放電部2とEUV光集光部3との間に、EUV集光鏡3aのダメージを防ぐために、ホイルトラップ用隔壁13にホイルトラップ11が設置される。ホイルトラップ11は、第1および第2の放電電極2a,2bが高温プラズマによってスパッタされて生じる金属粉等のデブリや、原料のSnまたはLiに起因するデブリを捕捉してEUV光のみを通過させる。
また、ホイルトラップの光入射側にノズル14aを設け、このノズル14aにガス供給ユニット14からガスを供給し、ノズル14aによりガスカーテン12を形成し、上記ホイルトラップ11とともに上記デブリを捕捉するデブリトラップを形成する。
上記のEUV光源装置によれば、第1および第2の放電電極2a,2bが回転しているので、両電極2a,2bにおいてパルス放電が発生する位置はパルス毎に変化する。よって、第1および第2の放電電極2a,2bが受ける熱的負荷は小さくなり、放電電極の磨耗スピードが減少し、放電電極2a,2bの長寿命化が可能となる。
特表2007−515741号公報
特表2007−505460号公報
国際公開2005/101924号パンフレット
また、ホイルトラップの光入射側にノズル14aを設け、このノズル14aにガス供給ユニット14からガスを供給し、ノズル14aによりガスカーテン12を形成し、上記ホイルトラップ11とともに上記デブリを捕捉するデブリトラップを形成する。
上記のEUV光源装置によれば、第1および第2の放電電極2a,2bが回転しているので、両電極2a,2bにおいてパルス放電が発生する位置はパルス毎に変化する。よって、第1および第2の放電電極2a,2bが受ける熱的負荷は小さくなり、放電電極の磨耗スピードが減少し、放電電極2a,2bの長寿命化が可能となる。
しかし、上記したEUV光源装置においては、放電電極の表面に高温プラズマ用原料が供給されるので、次のような問題がある。
すなわち、レーザ照射により高温プラズマ原料(例えばスズ)が気化し、放電により高温プラズマが発生すると、このプラズマからの熱により放電電極の温度も上昇する。放電電極の温度が上昇すると、その熱により、放電電極の表面の高温プラズマ原料の一部が気化する。
高温プラズマ原料が気化すると、高温プラズマの密度や温度が変化し、これにより放電電流が変化する。放電電流が変化すると、高温プラズマから放射されるEUV光の強度も変化する。即ち、EUV光の強度の制御が難しい。
すなわち、レーザ照射により高温プラズマ原料(例えばスズ)が気化し、放電により高温プラズマが発生すると、このプラズマからの熱により放電電極の温度も上昇する。放電電極の温度が上昇すると、その熱により、放電電極の表面の高温プラズマ原料の一部が気化する。
高温プラズマ原料が気化すると、高温プラズマの密度や温度が変化し、これにより放電電流が変化する。放電電流が変化すると、高温プラズマから放射されるEUV光の強度も変化する。即ち、EUV光の強度の制御が難しい。
また特許文献2の図9には、放電電極ではない別個の金属スクリーン36に金属溶融物(高温プラズマ原料)24が塗布され、回転することにより、高温プラズマ原料24が、放電電極間の放電空間(放電が生じている領域、すなわち放電領域)に運ばれる。しかし、このような構造であっても、金属スクリーン36の先端は放電領域に配置されているため、金属スクリーン36は高温プラズマからの熱輻射により上昇し、金属スクリーン36の表面の原料が気化し、上記と同様の問題が生じる。
本発明は以上のような事情によりなされたものであって、その課題は、放電発生時、高温プラズマの熱輻射による加熱によって、高温プラズマ原料が気化することがないようにし、これにより、安定した強度のEUV光を得ることである。
本発明は以上のような事情によりなされたものであって、その課題は、放電発生時、高温プラズマの熱輻射による加熱によって、高温プラズマ原料が気化することがないようにし、これにより、安定した強度のEUV光を得ることである。
上記課題を本発明においては、次のように解決する。
(1)原料保持容器に保持された原料の一部にエネルギービームを照射して当該原料を気化するエネルギービーム照射手段と、気化した原料を放電により上記容器内で加熱励起し高温プラズマを発生させるための円盤状の2つの電極が一定間隔離間してなる一対の放電電極と、一対の放電電極を回転させる放電電極回転機構と、放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給手段と、放電電極の放電により生成された上記高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光光学手段と、上記集光された極端紫外光を取り出す極端紫外光取出部とを有する極端紫外光光源装置において、上記エネルギービームを照射する領域を、上記一対の放電電極により放電が生じる放電領域外とし、上記原料保持容器に保持容器回転機構を設け、回転することにより該容器に供給された原料を、上記放電領域の近傍に運搬する。
(2)上記(1)において、原料保持容器に供給された原料の表面を整形する整形手段を設ける。
(3)上記(2)において、原料保持容器を円環状とし、上記円盤状の放電電極の周囲に設け、上記放電電極の周囲を回転させる。
(4)上記(3)において、放電電極回転機構が、上記原料保持容器回転機構を兼ねている。
(5)上記(4)において、原料保持容器を、一対の放電電極の一方の電極の周縁から延びた支持部材により支持し、上記放電電極と電気的に絶縁する。
(1)原料保持容器に保持された原料の一部にエネルギービームを照射して当該原料を気化するエネルギービーム照射手段と、気化した原料を放電により上記容器内で加熱励起し高温プラズマを発生させるための円盤状の2つの電極が一定間隔離間してなる一対の放電電極と、一対の放電電極を回転させる放電電極回転機構と、放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給手段と、放電電極の放電により生成された上記高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光光学手段と、上記集光された極端紫外光を取り出す極端紫外光取出部とを有する極端紫外光光源装置において、上記エネルギービームを照射する領域を、上記一対の放電電極により放電が生じる放電領域外とし、上記原料保持容器に保持容器回転機構を設け、回転することにより該容器に供給された原料を、上記放電領域の近傍に運搬する。
(2)上記(1)において、原料保持容器に供給された原料の表面を整形する整形手段を設ける。
(3)上記(2)において、原料保持容器を円環状とし、上記円盤状の放電電極の周囲に設け、上記放電電極の周囲を回転させる。
(4)上記(3)において、放電電極回転機構が、上記原料保持容器回転機構を兼ねている。
(5)上記(4)において、原料保持容器を、一対の放電電極の一方の電極の周縁から延びた支持部材により支持し、上記放電電極と電気的に絶縁する。
(1)放電電極の放電領域外に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器を設け、この中に液体状または固体状の原料を供給しているので、放電電極の温度が上昇しても、その熱は原料に伝わりにくく、気化することはない。したがって、EUV光の強度の制御が容易になり、安定した強度のEUV光を得ることができる。
(2)原料保持容器が回転移動するので、放電空間から遠く離れた位置で原料保持容器に高温プラズマ原料を供給し、それを放電空間近傍にまで運ぶことができ、原料の供給が容易である。
(3)放電により、原料保持容器内の高温プラズマ原料に凹凸が生じても、整形手段により所望の形状に整形すれば、安定して一定量の原料を放電空間近傍に供給することができ、安定した強度のEUV光を得ることができる。
(4)原料保持容器を、一対の放電電極の一方の電極の周縁から延びた支持部材により支持し、上記放電電極と電気的に絶縁することにより、放電電極の熱が原料保持容器の原料に伝わりにくくすることができ、また、放電電極と原料保持容器の間で放電が生じるのを防止することができる。
(2)原料保持容器が回転移動するので、放電空間から遠く離れた位置で原料保持容器に高温プラズマ原料を供給し、それを放電空間近傍にまで運ぶことができ、原料の供給が容易である。
(3)放電により、原料保持容器内の高温プラズマ原料に凹凸が生じても、整形手段により所望の形状に整形すれば、安定して一定量の原料を放電空間近傍に供給することができ、安定した強度のEUV光を得ることができる。
(4)原料保持容器を、一対の放電電極の一方の電極の周縁から延びた支持部材により支持し、上記放電電極と電気的に絶縁することにより、放電電極の熱が原料保持容器の原料に伝わりにくくすることができ、また、放電電極と原料保持容器の間で放電が生じるのを防止することができる。
図1、図2に第1の実施例を示す。
図1は前記した本実施例の放電部の断面図を示したものであり、前記したEUV集光鏡などは省略されている。また、図2は第2の電極2bとそれに取り付けられた原料保持容器の斜視図である。なお、以下に示す実施例において、図6において示した光源装置の構造と実質的に同一の部分については説明を省略する。
図2に示すように、第2の放電電極2bの外周に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器20を設ける。この原料保持容器20は、円盤状の放電電極2aの周囲を一周する円環状であり、第2の電極2bの外周から延びる複数の支持部材21により、放電電極2a,2b間の放電空間外(第1と第2の放電電極の間ではない放電領域外の位置)であって、原料保持容器に保持された原料に、後述するエネルギービーム(レーザ)が照射されたとき、気化した原料が両電極間に到達できる位置に支持される。
図1は前記した本実施例の放電部の断面図を示したものであり、前記したEUV集光鏡などは省略されている。また、図2は第2の電極2bとそれに取り付けられた原料保持容器の斜視図である。なお、以下に示す実施例において、図6において示した光源装置の構造と実質的に同一の部分については説明を省略する。
図2に示すように、第2の放電電極2bの外周に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器20を設ける。この原料保持容器20は、円盤状の放電電極2aの周囲を一周する円環状であり、第2の電極2bの外周から延びる複数の支持部材21により、放電電極2a,2b間の放電空間外(第1と第2の放電電極の間ではない放電領域外の位置)であって、原料保持容器に保持された原料に、後述するエネルギービーム(レーザ)が照射されたとき、気化した原料が両電極間に到達できる位置に支持される。
図1に示すように、原料保持容器20は断面が樋状で、この中に、原料供給ユニット8から、液体状または固体状の高温プラズマ原料(スズまたはリチウム)8aが供給される。なお、液体状で供給された高温プラズマ原料は、原料保持容器20の中では固体状になる。
また、原料保持容器20を支持する支持部材21は、第1の電極2aとの間で放電が生じるのを防ぐために絶縁性の材料で形成される。あるいは、原料保持容器を20絶縁性の材料で形成してもよい。
また、第2の電極2bからの熱が原料に伝わりにくいようにすることが好ましく、例えば、原料保持容器20を支持する支持部材の数をできる限り少なくしたり、熱が伝わりにくい材料あるいは形状の支持部材を用いる。
また、原料保持容器20を支持する支持部材21は、第1の電極2aとの間で放電が生じるのを防ぐために絶縁性の材料で形成される。あるいは、原料保持容器を20絶縁性の材料で形成してもよい。
また、第2の電極2bからの熱が原料に伝わりにくいようにすることが好ましく、例えば、原料保持容器20を支持する支持部材の数をできる限り少なくしたり、熱が伝わりにくい材料あるいは形状の支持部材を用いる。
第2の電極2bが回転することにより原料保持容器20も回転し、原料供給ユニット8から供給された原料は、EUV光集光部3側(図1の左側)に運ばれる。
EUV光集光部3側に運ばれた原料は、前記の背景技術と同様に、レーザ照射によって気化され、放電電極2a,2b間の放電空間(両電極間)に移動し、放電により加熱励起されて高温プラズマとなり、EUV光を発生する。
EUV光集光部3側に運ばれた原料は、前記の背景技術と同様に、レーザ照射によって気化され、放電電極2a,2b間の放電空間(両電極間)に移動し、放電により加熱励起されて高温プラズマとなり、EUV光を発生する。
図3に本発明の第2の実施例を示す。同図は、図1と同様、放電部の断面図である。
第1の実施例と同様に、第2の放電電極2bの外周に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器20を設ける。原料保持容器20の表面には、溝部20aが形成され、この中に高温プラズマ原料が保持される。
しかし、本実施例の場合は、原料保持容器20は、第1および第2の放電電極2a,2bを回転させる回転シャフト6aに、原料保持容器20を支持する支持構造体22を設けて支持される。なお、本実施例においても、原料保持容器20と放電電極2a,2bの間は電気的に絶縁されている。
第1の実施例と同様に、第2の放電電極2bの外周に、高温プラズマ原料を保持する原料保持容器20を設ける。原料保持容器20の表面には、溝部20aが形成され、この中に高温プラズマ原料が保持される。
しかし、本実施例の場合は、原料保持容器20は、第1および第2の放電電極2a,2bを回転させる回転シャフト6aに、原料保持容器20を支持する支持構造体22を設けて支持される。なお、本実施例においても、原料保持容器20と放電電極2a,2bの間は電気的に絶縁されている。
第1の実施例と同様に、原料保持容器20の断面は樋状で、この中に、原料供給ユニット8から、液体状または固体状の原料(スズまたはリチウム)が供給される。
モータ6の回転シャフト6aが回転することにより放電電極2a,2bとともに原料保持容器20も回転する。原料供給ユニット8から供給された原料は、EUV光集光部3側に運ばれる。
EUV光集光部3側に運ばれた原料は、上記の背景技術と同様に、レーザによって気化され、放電電極2a,2b間に移動し、放電により加熱励起されて高温プラズマとなり、EUV光を発生する。
本実施例の場合、原料保持容器20と第2の放電電極2bとは離間して設けられ、第2の放電電極2bから原料保持容器20に直接熱が伝わるのを防ぐことができる。
モータ6の回転シャフト6aが回転することにより放電電極2a,2bとともに原料保持容器20も回転する。原料供給ユニット8から供給された原料は、EUV光集光部3側に運ばれる。
EUV光集光部3側に運ばれた原料は、上記の背景技術と同様に、レーザによって気化され、放電電極2a,2b間に移動し、放電により加熱励起されて高温プラズマとなり、EUV光を発生する。
本実施例の場合、原料保持容器20と第2の放電電極2bとは離間して設けられ、第2の放電電極2bから原料保持容器20に直接熱が伝わるのを防ぐことができる。
図4に第3の実施例を示す。同図は、図1、図3と同様、放電部の断面図である。
本実施例は、図3の第2の実施例に示した装置において、原料保持容器20を回転させる機構を、放電電極を回転させる機構とは別に設けたものである。
図4に示すように、放電電極2a,2bは、モータ6の回転シャフト6aに接続され、モータ6が回転することにより回転する。
一方、原料保持容器20は、原料保持容器20の支持構造体22により支持されている。この支持構造体22には、第2のモータ23の回転シャフト23aが接続されている。原料保持容器20は、第2のモータ23が回転することにより、第2の放電電極2bの周囲を回転する。
本実施例は、図3の第2の実施例に示した装置において、原料保持容器20を回転させる機構を、放電電極を回転させる機構とは別に設けたものである。
図4に示すように、放電電極2a,2bは、モータ6の回転シャフト6aに接続され、モータ6が回転することにより回転する。
一方、原料保持容器20は、原料保持容器20の支持構造体22により支持されている。この支持構造体22には、第2のモータ23の回転シャフト23aが接続されている。原料保持容器20は、第2のモータ23が回転することにより、第2の放電電極2bの周囲を回転する。
放電電極2a,2bは、熱負荷を小さくするため回転速度を速くすることが望ましい。しかし、原料保持容器20は早く回転させると、液体状の原料が供給される場合、遠心力により原料が外側に片寄ったり、場合によっては外にこぼれたりすることがある。
第1および第2の実施例では、放電電極2a,2bの回転機構と原料保持容器20の回転機構が兼用されている。そのため、放電電極2a,2bの回転速度が制限されることも考えられる。
これに対して、第3の実施例では、放電電極2aの回転機構と原料保持容器20の回転機構が別であり、それぞれ別の回転速度に設定ができる。放電電極2a,2bは熱負荷を少なくできる高速回転にする一方で、原料保持容器20の回転速度は、原料の片寄りやこぼれのない、放電電極2a,2bの回転速度よりも遅い回転速度に設定することができる。
第1および第2の実施例では、放電電極2a,2bの回転機構と原料保持容器20の回転機構が兼用されている。そのため、放電電極2a,2bの回転速度が制限されることも考えられる。
これに対して、第3の実施例では、放電電極2aの回転機構と原料保持容器20の回転機構が別であり、それぞれ別の回転速度に設定ができる。放電電極2a,2bは熱負荷を少なくできる高速回転にする一方で、原料保持容器20の回転速度は、原料の片寄りやこぼれのない、放電電極2a,2bの回転速度よりも遅い回転速度に設定することができる。
図5に第4の実施例を示す。同図は、図1、図3、図4と同様、放電部の断面図である。同図は、第3の実施例において、供給した高温プラズマ原料の表面形状を整形する整形手段24を設けたものである。なお、同図において原料供給ユニット8は省略して示したが、原料保持容器の回転に対して整形手段の上流側に存在する。
上記したように、原料保持容器20に供給された原料はレーザ照射により気化され、放電空間に運ばれる。
上記したように、原料保持容器20に供給された原料はレーザ照射により気化され、放電空間に運ばれる。
レーザが照射された後、放電容器の中は、レーザが照射され原料が気化した部分と、レーザが照射されず原料が残っている部分とが生じることにより、原料に凹凸が形成される。このような凹凸が生じた部分の上に、原料供給ユニット8から原料が供給されると、供給された原料にも凹凸が生じる。
原料に凹凸が生じた状態であると、それが放電空間近傍に運ばれてレーザが照射される際、凸部に照射されると気化する原料の量が多くなり、反対に凹部に照射されると気化する原料の量が少なくなる。これにより、高温プラズマの密度や温度が変化して、放電電流が変化し、高温プラズマから放射されるEUV光の強度が変化する。
これを防ぐために、原料供給ユニット8の、原料保持容器20の回転に対して下流側に供給された原料の表面を所望の一定の形状、例えば平面に整形する整形手段24を設ける。
原料に凹凸が生じた状態であると、それが放電空間近傍に運ばれてレーザが照射される際、凸部に照射されると気化する原料の量が多くなり、反対に凹部に照射されると気化する原料の量が少なくなる。これにより、高温プラズマの密度や温度が変化して、放電電流が変化し、高温プラズマから放射されるEUV光の強度が変化する。
これを防ぐために、原料供給ユニット8の、原料保持容器20の回転に対して下流側に供給された原料の表面を所望の一定の形状、例えば平面に整形する整形手段24を設ける。
例えば、原料保持容器20に保持される高温プラズマ原料が固体のスズである場合、整形手段24は、加熱(冷却)手段24aにより原料保持容器20内のスズに接する部分が、スズの融点よりもやや高い温度に加熱され、原料保持容器20内のスズをいったん溶かし、スズ表面の凹凸をなくする。
また、原料保持容器20内のスズが液状である場合は、スズに接する部分を加熱(冷却)手段24aにより融点以下に冷却して、所望の形状に固める、回転する原料保持容器20からこぼれるのを防ぐこともできる。
原料保持容器20に供給された原料の表面を、一定の形状に整形することにより、レーザ照射により気化する原料の量を一定にすることができるので、安定した強度のEUV光を得ることができる。
なお、このような整形手段を、前記第1の実施例や第2の実施例で示した装置に適用することができる。
また、原料保持容器20内のスズが液状である場合は、スズに接する部分を加熱(冷却)手段24aにより融点以下に冷却して、所望の形状に固める、回転する原料保持容器20からこぼれるのを防ぐこともできる。
原料保持容器20に供給された原料の表面を、一定の形状に整形することにより、レーザ照射により気化する原料の量を一定にすることができるので、安定した強度のEUV光を得ることができる。
なお、このような整形手段を、前記第1の実施例や第2の実施例で示した装置に適用することができる。
1 チャンバ
2 放電部
2a,2b 放電電極
3 EUV集光部
3a EUV集光鏡
6 モータ
6a 回転シャフト
7 パルス電力発生器
8 原料供給ユニット
9 レーザ照射機
20 原料保持容器
21 支持部材
22 支持構造体
23 第2のモータ
23a 第2のモータの回転シャフト
24 整形手段
2 放電部
2a,2b 放電電極
3 EUV集光部
3a EUV集光鏡
6 モータ
6a 回転シャフト
7 パルス電力発生器
8 原料供給ユニット
9 レーザ照射機
20 原料保持容器
21 支持部材
22 支持構造体
23 第2のモータ
23a 第2のモータの回転シャフト
24 整形手段
Claims (5)
- 容器と、
この容器内に極端紫外光を放射させるための、液体または固体の原料を供給する原料供給手段と、
上記供給された原料を保持する原料保持容器と、
上記原料保持容器に保持された原料の一部にエネルギービームを照射して当該原料を気化するエネルギービーム照射手段と、
上記気化した原料を放電により上記容器内で加熱励起し高温プラズマを発生させるための、円盤状の2つの電極が一定間隔離間してなる一対の放電電極と、
上記一対の放電電極を回転させる放電電極回転機構と、
上記放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給手段と、
上記放電電極の放電により生成された上記高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光光学手段と、
上記集光された極端紫外光を取り出す極端紫外光取出部とを有する極端紫外光光源装置において、
上記エネルギービームを照射する領域は、上記一対の放電電極により放電が生じる放電領域外であり、
上記原料保持容器には保持容器回転機構が設けられ、回転することにより該容器に供給された原料を、上記放電領域の近傍に運搬する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。 - 上記原料保持容器に供給された原料の表面を整形する整形手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の極端紫外光光源装置。 - 上記原料保持容器は、円環状で上記円盤状の放電電極の周囲に設けられ、上記放電電極の周囲を回転する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の極端紫外光光源装置。 - 上記放電電極回転機構は、上記原料保持容器回転機構を兼ねている
ことを特徴とする請求項3に記載の極端紫外光光源装置。 - 上記原料保持容器は、上記一対の放電電極の一方の電極の周縁から延びた支持部材により、上記放電電極と電気的に絶縁されて支持されている
ことを特徴とする請求項4に記載の極端紫外光光源装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008067356A JP2009224182A (ja) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | 極端紫外光光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008067356A JP2009224182A (ja) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | 極端紫外光光源装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009224182A true JP2009224182A (ja) | 2009-10-01 |
Family
ID=41240748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008067356A Pending JP2009224182A (ja) | 2008-03-17 | 2008-03-17 | 極端紫外光光源装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009224182A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010263210A (ja) * | 2009-05-08 | 2010-11-18 | Xtreme Technologies Gmbh | Euv光源におけるエミッタ材料として溶融錫を連続生成するための装置 |
WO2014069283A1 (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | ウシオ電機株式会社 | 放電電極 |
CN106370645A (zh) * | 2016-08-17 | 2017-02-01 | 华中科技大学 | 一种激光诱导液体锡靶放电的等离子体装置 |
CN111903195A (zh) * | 2018-03-27 | 2020-11-06 | Asml荷兰有限公司 | 控制euv光源中的碎片的装置和方法 |
-
2008
- 2008-03-17 JP JP2008067356A patent/JP2009224182A/ja active Pending
Cited By (5)
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