JP2010538456A - 極紫外線(euv)フォトリソグラフィ装置のチャンバ間のガス流を管理するシステム - Google Patents

極紫外線(euv)フォトリソグラフィ装置のチャンバ間のガス流を管理するシステム Download PDF

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Abstract

ターゲット材料から作り出され、かつ例えばリソグラフィスキャナ/ステッパによるEUV光源チャンバ外での利用に向けて集光されて中間領域に誘導されるプラズマからのEUV光を供給する極紫外線(EUV)光源を提供する。ガス流管理システムは、第1及び第2のそれぞれの空間を少なくとも部分的に取り囲む第1及び第2の囲い壁と、極紫外線光を放出するプラズマを第1の空間に発生させるシステムと、少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が第1の空間から通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が通路を出て第2の空間に入ることを可能にする第2の開放端とを有し、かつ第1及び第2の端部に対して低減された断面積を有する位置を確立するように成形された、第1の空間から第2の空間への流れを制限する細長い本体と、細長い本体の第1の端部と低減された断面積を有する位置との間の地点で通路内にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流とを含むことができる。
【選択図】図1

Description

本出願は、2007年8月31日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源のためのガス管理システム」という名称の米国特許出願出願番号第11/897、644号に対する優先権を請求するものであり、同じく2007年12月14日出願の「極紫外線(EUV)フォトリソグラフィ装置のチャンバ間のガス流動を管理するシステム」という名称の米国特許出願出願番号第12/002、073号の優先権を請求するものであり、かつ2005年12月6日に付与された「極紫外線光源」という名称の米国特許第6、972、421号と、代理人整理番号第2007−0039−01号である2007年8月31日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源のためのガス管理システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/897、664号と、代理人整理番号第2005−0077−02号である2005年12月29日出願の「EUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/323、397号と、代理人整理番号第2005−0081−01号である2006年2月21日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、992号と、代理人整理番号第2007−0030−01号である2007年7月13日出願の「変調外乱波を用いて生成した液滴流を有するレーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/827、803号と、代理人整理番号第2007−0010−02号である2007年4月10日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/786、145号と、代理人整理番号第2002−0030−01号である2003年4月8日出願の「極紫外線光源」という名称の米国特許出願出願番号第10/409、254号の継続出願である代理人整理番号第2002−0030−08号である2005年4月14日出願の「極紫外線光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/107、535号と、代理人整理番号第2005−0085−01号である2006年2月21日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、988号と、代理人整理番号第2004−0008−01号である2005年2月25日出願の「EUVプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/067、124号と、代理人整理番号第2005−0003−01号である2005年6月29日出願の「LPP−EUVプラズマ源材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/174、443号と、代理人整理番号第2005−0102−01号である「EUV光源のための原材料分注器」という名称の現在特許出願中の米国特許と、代理人整理番号第2005−0081−01号である2006年2月21日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、992号と、代理人整理番号第2005−0044−01号である2005年6月29日出願の「LPP−EUV光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/174、299号と、代理人整理番号第2006−0003−01号である2006年4月17日出願の「EUV光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/406、216号と、代理人整理番号第2006−0025−01号である2006年10月13日出願の「EUV光源のための駆動レーザ送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/580、414号と、代理人整理番号第2006−006−01号である2006年12月22日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/644、153号と、代理人整理番号第2006−0027−01号である2006年8月16日出願の「EUV光学系」という名称の米国特許出願出願番号第11/505、177号と、代理人整理番号第2006−0001−01号である2006年6月14日出願の「EUV光源のための駆動レーザ」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第/452、501号と、2005年8月9日にWebb他に付与された「長期遅延及び高TISパルス伸長器」という名称の現在特許出願中の米国特許第6、928、093号と、代理人整理番号第2004−0144−01号である2006年3月31日出願の「共焦点パルス伸長器」という名称の米国特許出願第11/394、512号と、代理人整理番号第2004−0128−01号である2005年5月26日出願の「線ビームとして成形されたレーザと基板上に堆積された膜との間の相互作用を実施するためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願第11/138、001号と、現在は米国特許第6、693、939号である2002年5月7日出願の「ビーム送出を備えたレーザリソグラフィ光源」という名称の米国特許出願第10/141、216号と、2003年9月23日にKnowles他に付与された「超狭帯域2チャンバ式高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許第6、625、191号と、代理人整理番号第2001−0090−01号である米国特許出願第10/012,002号と、2003年4月15日にNess他に付与された「正確なタイミング制御による注入シードレーザ」という名称の米国特許第6、549、551号と、代理人整理番号第2001−0020−01号である米国特許出願第09/848043号と、2003年5月20日にMyers他に付与された「超狭帯域2チャンバ式高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許第6、567、450号と、代理人整理番号第2001−0084−01号である米国特許出願第09/943、343号と、代理人整理番号第2005−0086−01号である2006年8月25日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源のための原材料収集ユニット」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/509、925号とにも関連しており、これらの特許の各々の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
本発明の開示は、ターゲット材料から作り出され、かつ例えばリソグラフィスキャナ/ステッパによるEUV光源チャンバ外での利用に向けて集光されて中間領域に誘導されるプラズマからのEUV光を供給する極紫外線(EUV)光源に関する。
極紫外線光、例えば、約50nm又はそれ未満(軟X線とも呼ばれることもある)の波長を有し、かつ約13.5nmの波長での光を含む電磁放射線は、基板、例えば、シリコンウェーハ内の極めて小さな特徴部を生成するためにフォトリソグラフィ処理において使用することができる。この波長では、ほぼ全ての公知の固体材料は、材料を通過するEUV光の有意な割合を吸収する。従って、EUV光は、生成された状態で、生成点から露光を必要とする加工物(例えば、ウェーハ、フラットパネルなど)までの経路全体に沿って真空状態のガスを通過し、かつミラー(例えば、斜め入射又は近垂直入射多層ミラー)により反射されるべきである(屈折レンズが通常利用できないので)。
EUV光を生成する方法は、以下に限定されるものではないが、1つ又はそれよりも多くの輝線がEUV範囲にある少なくとも1つの元素、例えば、キセノン、リチウム、又は錫を有する材料をプラズマ状態に変換する段階を含む。これらの元素は、以下に限定されるものではないが、キセノン、錫、水、リチウムを含むことができる。
1つのこのような方法においては、レーザ生成プラズマ(LPP)ということが多い所要のプラズマは、所要の線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスターのようなターゲット材料をレーザビームで照射することによって生成することができる。一部の場合には、他の適切な高エネルギ照射線(例えば、電子ビーム)をレーザの代わりに使用することができる。放電生成プラズマ(DPP)ということが多い別の方法においては、プラズマは、1対の電極の間に必要な線放出元素を有する材料を配置し、次に、電極の間で放電を発生させることによって生成することができる。
より理論的には、LPP光源は、キセノン(Xe)、錫(Sn)、又はリチウム(Li)のような光源元素にレーザエネルギを堆積させることによってEUV放射線を発生させ、数十eVの電子温度を有する高電離プラズマを作り出す。これらのイオンの脱励起及び再結合中に生成された高エネルギ放射線は、全方向にプラズマから放出される。1つの一般的な構成においては、楕円体形状を有する近垂直入射ミラー(「集光ミラー」ということが多い)は、光を集光して中間位置、例えば、焦点に誘導する(一部の構成においては集束させる)ようにプラズマから少し離れて位置決めされる。一部の構成においては、集光された光は、次に、中間位置から1組のスキャナ光学系に、最終的にはウェーハに中継することができる。一般的な構成においては、EUV光は、プラズマから中間の位置まで約1〜2m光源内を進まなければならず、従って、帯域内のEUV光の吸収率が比較的低いガスに光源チャンバ内の大気を限定することは、ある一定の状況においては有利である場合がある。
例えば、100個のウェーハ/時間又はそれよりも多くを露出させる大量製造(HVM)環境での使用のための設計されるEUV光源に対して、集光ミラーの寿命は、効率、休止時間、及び最終的には経費に影響を与える極めて重要なパラメータである。作動中、デブリが、集光ミラー面を劣化させる可能性があるプラズマの副産物として生成される。これらのデブリは、ターゲット材料の高エネルギイオン、中性原子、及びクラスターの形態である可能性がある。これらの3つの形式のデブリのうちで集光ミラーコーティングに対して最も危険なものは、一般的にイオン流束である。デブリ軽減及び/又はコレクタクリーニング技術がない場合、ターゲット材料及び汚濁物質の堆積、並びにコレクタ多層コーティングのスパッタリング及び入射粒子の注入により、ミラーの反射率が大幅に低減する可能性がある。この点に関して、内容が本明細書において引用により組み込まれている代理人整理番号第2007−0010−02号である2007年4月10日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の本出願人所有の米国特許出願出願番号第11/786、145号では、イオンが一般的にプラズマから約15cmの場所に位置する集光ミラーに到達する前に約100mTorr又はそれよりも大きい圧力の水素のような流動中の緩衝ガスが約30eV未満にプラズマ内のイオンを減速させるためにチャンバ内に使用されるデバイスが開示されている。
効率的な高容量EUVフォトリソグラフィを可能にするために約100WのEUV電力又はそれよりも多くをスキャナ/ステッパに送出する必要があると目下想定されている。この出力電力を得るために、5〜20kWの駆動レーザ、例えば、CO2レーザを使用して錫液滴流のような原材料を照射することができる。計算によれば、EUV光源チャンバ内で送出される電力の5〜20kWのうちの約20%〜80%は、チャンバ内の緩衝ガスに伝達することができることが示されている。
米国特許出願出願番号第11/897、644号 米国特許出願出願番号第12/002、073号 米国特許第6、972、421号 米国特許出願出願番号第11/897、664号 米国特許出願出願番号第11/323、397号 米国特許出願出願番号第11/358、992号 米国特許出願出願番号第11/827、803号 米国特許出願出願番号第11/786、145号 米国特許出願出願番号第10/409、254号 米国特許出願出願番号第11/107、535号 米国特許出願出願番号第11/358、988号 米国特許出願出願番号第11/067、124号 米国特許出願出願番号第11/174、443号 米国特許出願出願番号第11/358、992号 米国特許出願出願番号第11/174、299号 米国特許出願出願番号第11/406、216号 米国特許出願出願番号第11/580、414号 米国特許出願出願番号第11/644、153号 米国特許出願出願番号第11/505、177号 米国特許出願出願番号第/452、501号 米国特許第6、928、093号 米国特許出願第11/394、512号 米国特許出願第11/138、001号 米国特許第6、693、939号 米国特許出願第10/141、216号 米国特許第6、625、191号 米国特許出願第10/012,002号 米国特許第6、549、551号 米国特許出願第09/848043号 米国特許第6、567、450号 米国特許出願第09/943、343号 米国特許出願出願番号第11/509、925号 米国特許出願出願番号第11/786、145号
www−srim−org、SRIM(材料内イオン停止及び範囲)ソフトウエア www−domnickhunter−com、「水素発生器」、「Domnick Hunter」製
光源の比較的厳しい環境(これは、上述したようにデブリ、原材料蒸気及び化合物、HBrのようなクリーニングエッチング液、水素のようなイオン減速緩衝ガス、(これは、比較的高い圧力及び/又は比較的高い流量である場合がある)、熱などを含むと考えられる)とは異なり、ステッパ/スキャナ内の環境は、典型的により良性である。実際に、ステッパ/スキャナのチャンバ(これは、一般的に、照明、パターン形成、及び投影を確立する複合光学系、並びにパターン形成光学系、例えば、レチクルに対してウェーハステージを移動させる複合機械的構成を含む)内では、光源チャンバ内で見ることができるデブリ、ガス、圧力、及び/又は熱がほぼ完全にない近真空環境内が望ましい。しかし、上述のように、固体の非EUV吸収材料は、例えば光源チャンバとスキャナ光学系チャンバの間に適切な障壁を確立するためには利用できず、その結果、これらの環境を分離し、同時に依然として1つのチャンバから別のチャンバにEUV光を通過させるためにより複合的な構成を開発する必要がある。
上記を念頭に置いて、本出願人は、極紫外線(EUV)フォトリソグラフィ装置のチャンバ間のガス流を管理するためのシステム及び対応する使用方法を開示する。
第1の態様では、少なくとも部分的に第1の空間を取り囲む第1の囲い壁と、極紫外線光を放出するプラズマを第1の空間内に発生させるためのシステムと、少なくとも部分的に第2の空間を取り囲む第2の囲い壁と、少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が第1の空間から通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が通路を出て第2の空間に入ることを可能にする第2の開放端とを有し、かつ第1及び第2の端部に対して低減された断面積を有する位置を確立するように成形された、第1の空間から第2の空間まで流れを制限する細長い本体と、細長い本体の第1の端部と低減された断面積を有する位置との間の地点で通路内にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流とを含むことができる極紫外線リソグラフィ装置のための流れ管理システムを本明細書で説明する。
この態様の一実施形態では、システムは、プラズマを生成するために電磁界を通路内に発生させる光源を更に含むことができる。例えば、光源は、通路内に誘導結合放電プラズマを作り出す高周波コイルを含むことができ、及び/又は光源は、通路内に直流電極放電を生成することができる。この態様に対して、プラズマは、グロー放電又はコロナ放電プラズマとすることができる。別の設定においては、光源は、グロー放電又はコロナ放電とすることができる高周波電極放電を通路内に生成することができる。
この態様の一構成においては、開口は、細長い本体に形成された孔を含むことができ、特定の構成においては、システムは、複数の開口を含むことができ、各開口は、細長い本体の第1の端部と低減された断面積を有する位置との間のそれぞれの地点で通路にガスを導入するように位置決めされる。1つの設定では、システムは、開口から細長い本体の第1の端部に向けて流れを誘導する1つ又はそれよりも多くのノズルを含むことができる。
この態様の特定的な実施形態では、所定の範囲に細長い本体の温度を維持する温度制御システムを設けることができる。
この態様の一実施形態では、少なくとも1つのベーンを細長い本体の通路に配置することができる。
本発明の開示の別の態様では、極紫外線リソグラフィ装置は、ガスが配置された第1のチャンバと、ガスが配置された第2のチャンバと、第2のチャンバと流体連通している中間チャンバと、少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が通路を出ることを可能にする第2の開放端とを有する、第1のチャンバから中間チャンバまでの流れを制限する細長い本体と、細長い本体の第1の端部と第2の端部の間の位置で通路にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流と、中間チャンバからガスを除去するポンプとを含むことができる。
この態様の一実施形態では、ポンプは、開口を出るガスの流れ及び第1及び第2のチャンバ内の作動圧力と協働して、第2のチャンバから中間チャンバ内に誘導されるガス流と、開口から細長い本体の第1の開放端を通って第1のチャンバへ入るガス流とを確立することができる。
別の態様では、装置は、第1の容積を取り囲む第1の封入構造体と、EUV放射線とプラズマを出るイオンとを生成するプラズマを第1の容積内のプラズマ部位で発生させるためのシステムと、第1の容積に位置決めされ、かつ距離dだけ部位から隔てられた光学系と、プラズマと光学系の間に配置され、イオンが光学系に到達する前にイオンエネルギを100eV未満に低減するように距離dにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立するガスと、第2の容積を取り囲む第2の封入構造体と、EUV放射線が第1の容積から第2の容積まで通過することを可能にするために第1の容積に第2の容積を結合し、かつ第2の容積からシステム内に誘導されるガス流及びシステムから第1の容積に入るガス流を確立するように作動可能なシステムとを含むことができる。
この態様の一実施形態では、ガスは、圧力P1で第1の容積に配置することができ、ガスは、P1>P2である圧力P2で第2の容積に配置することができる。
この態様の特定的な構成では、システムは、第2の容積と流体連通している中間チャンバと、少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が通路を出ることを可能にする第2の開放端とを有する、第1の容積から中間チャンバまでの流れを制限する細長い本体と、細長い本体の第1の端部と第2の端部の間の位置で通路にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流と、中間チャンバからガスを除去するポンプとを含むことができる。
この態様の一実施例では、多チャンネル構造体を第1の容積に配置することができる。
実施形態の一態様によるEUV光源と、EUV光を利用するデバイスと、デバイスに光源を結合するシステムとを有するEUVフォトリソグラフィ装置の選択された各部の概略略示図である。 EUV光を利用するデバイス、例えば、リソグラフィツールに接続した状態で作動可能であり、かつ結合システムが間に配置されたように示されている放電生成プラズマEUV光源の略示概略図である。 EUV光を利用するデバイス、例えば、リソグラフィツールに接続した状態で作動可能であり、かつ結合システムが間に配置されたように示されているレーザ生成プラズマEUV光源の略示概略図である。 EUV光源ガス管理システムの実施形態を示す略示EUV光源の断面図である。 同心円錐ベーンを有する多チャンネル構造体を示す図2の線2A−2Aに沿って見た時の図2に示す多チャンネル構造体の断面図である。 収束平板ベーンを有する多チャンネル構造体を示す図2の線2A−2Aに沿って見た時の図2に示す多チャンネル構造体の断面図である。 複数の半径方向に配向されたベーンを有する多チャンネル構造体の代替構成を示す図である。 図3の線4−4に沿って見た時の図3に示す多チャンネル構造体の断面図である。 光源のチャンバとデバイス、例えば、スキャナのチャンバとの間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光を光源20からデバイス内に通過させる結合システムの実施形態を示す図である。 細長い本体により確立された通路に流れを導入する方向性ノズルを有する結合システムの実施形態を示す図である。 細長い本体により確立された通路に流れを導入するテーパ付きノズルを有する結合システムの実施形態を示す図である。 半径方向に通路に流れを導入するノズルを示す、図5Aの線5C−5Cに沿って見た時の図5Aに示す細長い本体の断面図である。 渦を確立するために接線方向に通路に流れを導入するノズルを示す、図5Aの線5C−5Cに沿って見た時の図5Aに示す細長い本体の断面図である。 流れ通路内に配置されたベーンを有する結合システムの別の実施形態を示す図である。 図6の線6A−6Aに沿って見た時の図6に示す細長い本体の断面図である。 流れ通路内に誘導結合プラズマ(ICP)を発生させるためのシステムを有する結合システムの別の実施形態を示す図である。 流れ通路内に放電プラズマを発生させるためのシステムを有する結合システムの別の実施形態を示す図である。 図8の線8A−8Aに沿って見た時の図8に示す細長い本体の断面図である。 流れ通路内に誘導結合プラズマ(ICP)を発生させるためのシステムを有する結合システムの別の実施形態を示す図である。 流れ通路を取り囲む細長い本体の全て又は一部分の温度を所定の範囲に維持するための温度制御システムを有する結合システムの別の実施形態を示す図である。 流れ通路にプラズマを生成するシステムと荷電粒子を偏向させる電界を発生させる1対の電極とを有する結合システムの別の実施形態を示す図である。 ガスを通路の端部に向けて通路内に導入させるように構成された結合システムの別の実施形態を示す図である。
最初に図1を参照すると、実施形態の一態様により、例えば、EUV光でウェーハ、フラットパネル加工物などのような基板を露光させる全体として10’’と指定されたEUVフォトリソグラフィ装置の選択された各部の概略略示図が示されている。装置10’’に対して、例えば、基板(図示せず)上へパターン形成ビームを投射するレチクル(投射光学系(図示せず))のようなパターン形成手段(図示せず)を照明する1つ又はそれよりも多くの光学系(図示せず)及び基板とパターン形成手段の間で制御された相対移動を生成する機械的アセンブリ(図示せず)を含む少なくとも1つのチャンバ13’’を有するEUV光(例えば、ステッパ、スキャナ、ステップアンドスキャンシステム、直接書込システム、接触及び/又は近接マスクなどを使用するデバイスのような集積回路リソグラフィツール)を利用するデバイス12’’を設けることができる。更に図示するように、装置10’’は、チャンバ26’’有するEUV光源20’’、例えば、放電生成プラズマ(DPP)EUV光源(図1Aを参照されたい)、レーザ生成プラズマ(LPP)EUV光源(図1Bを参照されたい)、又は例えば混成型(レーザ及び放電を有する)、シンクロトロンなどのような当業技術で公知のあらゆる他の形式のEUV光源を含むことができる。図1は、光源チャンバ26’’とデバイス12’’のチャンバ13’’との間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20’’からデバイス12’’に通過することを可能にする少なくとも1つのチャンバ16’’を有する結合システム14’’を装置が含むことができることも示している。例えば、以下でより詳細するように、いわゆる「ガスロック」を構成することができる結合システム14’’は、チャンバ16’’からガスを導入及び除去するサブシステムを有することができる。
図1Aは、DPP光源20’と、EUV光を利用するデバイス12’(例えば、ステッパ、スキャナなど)と、光源チャンバ26’とデバイス12’のチャンバ13’との間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20’からデバイス12’に通過することを可能にする結合システム14’とを有する装置10’を示している。図示のように、光源20’は、チャンバ26’内のプラズマ部位でプラズマを発生させるいわゆる高密度プラズマ集束デバイスとすることができるが、従来のzピンチデバイス、中空カソードzピンチ、又は毛細管放電などのような他の放電生成プラズマ(DPP))デバイスを使用することができることは認められるものとする。図示の装置10’に対して、光源20’は、例えば、同軸状に配置することができる1対の電極31を含むことができる。1つの設定では、中心電極は、中空とすることができ、キセノン、錫蒸気、リチウム蒸気などのような活性ガス33は、中空電極を通じてプラズマ部位まで通過させることができる。中心電極は、次に、外側電極に対して比較的高い電位まで電気パルス電力システムによってパルス駆動することができる。キャパシタンス値、アノード長及び形状、及び活性ガス送出システムは、EUV光出力を増大させるように最適化することができる。また、電極の一方又は両方は、例えば、電極壁内で水を循環させて及び/又はヒートパイプ冷却システムを使用することによって冷却することができる。
図1Aは、ミラー35を用いて、プラズマ内で生成されたEUV放射線を集光して、結合システム14のチャンバ16’内に位置する中間焦点に向けるなどの望ましい方向に放射線を誘導することができることを更に示している。単一の斜め入射ミラーが示されているが、入れ子構成に配置された複数の斜め入射ミラーを使用することができることは認められるものとする。例えば、各ミラーの反射面は、モリブデン、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、金、又はタングステンで製造することができる。
図1Aは、ピンチ部位から外へ延びてかつミラー35に向けて誘導される光線に整列した表面を有する電極31とミラー35の間の円錐入れ子デブリ収集器37をチャンバ26’に配置することができることも示している。更に、水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス39を図示のようにチャンバ26内に導入して、ポンプ41を通じてチャンバ26’からその後に除去するためにデブリ収集器37を通るように誘導することができる。DPP光源に関するより多くの詳細は、2005年12月6日に付与された「極紫外線光源」という名称の米国特許第6、972、421号に見ることができ、この特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
図1Bは、図示のように、一連の光パルスを生成して、チャンバ26内に光パルスを送出するシステム22を含むことができるDPP光源20’’を有する装置10’’を示している。光源20’’に対して、光パルスは、システム22から1つ又はそれよりも多くのビーム経路に沿って進んでチャンバ26内に入り、照射領域28で1つ又はそれよりも多くのターゲットを照明することができる。
図1に示すデバイス22に使用される適切なレーザは、比較的高電力、例えば、10kW又はそれよりも大きく、及び高いパルス繰返し数、例えば、50KHz又はそれよりも大きいもので作動し、例えば、DC又はRF励起で9.3μm又は10.6μmで放射線を生成するパルスレーザデバイス、例えば、パルスガス放電CO2レーザデバイスを含むことができる。1つの特定的な実施例では、レーザは、軸流RFポンプCO2増幅の複数のステージにより、かつ例えば50kHz作動が可能である低エネルギ及び高繰返し数のQスイッチ式主発振器(MO)により開始されるシードパルスを有するMOPA構成を有することができる。MOから、レーザパルスは、次に、LPPチャンバに入る前に増幅、成形、及び集束させることができる。連続ポンプCO2増幅器をシステム22に使用することができる。例えば、発振器及び3つの増幅器(O−PA1−PA2−PA3構成)を有する適切なCO2レーザデバイスは、代理人整理番号第2005−0044−01号である2005年6月29日出願の「LPP−EUV光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/174、299号に開示されており、この特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
特定の用途に基づいて、他の形式のレーザ、例えば、高電力及び高パルス繰返し数で作動するエキシマ又は分子フッ素レーザも適切であるとすることができる。例えば、ファイバ、ロッド、又はディスク状活性媒体を有する固体レーザ、例えば、米国特許第6、625、191号、米国特許第6、549、551号、及び米国特許第6、567、450号に示すようなMOPA構成エキシマレーザシステム、1つ又はそれよりも多くのチャンバ、例えば、発振チャンバ及び1つ又はそれよりも多くの増幅チャンバ(増幅チャンバは並列又は直列)を有するエキシマレーザ、主発振器/電力発振器(MOPO)構成、電力発振器/電力増幅器(POPA)構成、又は1つ又はそれよりも多くのエキシマ又は分子フッ素増幅器又は発振チャンバにシード光を供給する固体レーザが適切とすることができる。他の設計も可能である。
図1Bに更に示すように、EUV光源20は、例えば、液滴が1つ又はそれよりも多くの光パルス、例えば、ゼロ、1つ、又は1つよりも多いプレパルスと、次に、1つ又はそれよりも多くの主パルスと相互作用し、最終的にプラズマを生成してEUV放射を生成する照射領域28までチャンバ26の内部にターゲット材料の液滴を送出するターゲット材料送出システム90を含むことができる。ターゲット材料には、錫、リチウム、キセノン、又はその組合せを含む材料を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。EUV放出元素、例えば、錫、リチウム、キセノンなどは、液滴及び/又は液滴内に含まれた固体粒子、又は個別、半連続的、及び/又は連続的な量で照射領域28にEUV放出元素を送出するあらゆる他の形態とすることができる。例えば、元素錫は、純粋な錫として、錫化合物、例えば、SnBr4、SnBr2、SnH4として、錫合金、例えば、錫ガリウム合金、錫インジウム合金、錫インジウムガリウム合金、又はその組合せとして使用することができる。使用する材料に基づいて、ターゲット材料は、室温を含む様々な温度で又は室温の近くで(例えば、錫合金、SnBr4)、高温で(例えば、純粋な錫)、又は室温よりも低い温度で(例えば、SnH4)照射領域28に供給することができ、一部の場合には、比較的揮発性、例えば、SnBr4とすることができる。LPP−EUV光源におけるこれらの材料の使用に関する更なる詳細は、代理人整理番号第2006−0003−01号である2006年4月17日出願の「EUV光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/406、216号において呈示されており、この特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
引き続き図1Bに対して、EUV光源20は、光学系30、例えば、基板、SiC、多結晶質Si、単結晶Siなどの上にモリブデン及びシリコンの交互層を有する漸変多層コーティングを有する長軸に対して直角に切断された楕円の形態の例えば集光ミラーを含むことができる。図1Bは、システム22によって生成される光パルスが光学系30を通過して照射領域28に到達することを可能にする貫通孔を光学系30に形成することができることを示している。図示のように、光学系30は、例えば、照射領域28内又はその近くに第1の焦点を、結合システム14を通過するEUV光をEUV光源20から出力し、かつEUV光を利用するデバイス12、例えば、ステッパ、スキャナ、ステップアンドスキャンシステム、直接書込システム、接触及び/又は近接マスクを使用するデバイスのような集積回路リソグラフィツールに入力することができるいわゆる中間領域40で第2の焦点を有する楕円ミラーとすることができる。
同じく図示するように、光学系30は、光学系30上の最も近い作動可能点が照射領域28から距離dに位置するように位置決めすることができる。他の光学系は、EUV光を利用するデバイスへのその後の送出に向けて光を中間位置に集光して誘導する楕円面ミラーの代わりに使用することができ、例えば、光学系は、放物線状とすることができ、又は環状断面を有するビームを中間位置に送出するように形成することができることは認められるものとする。例えば、内容全体がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第2006−0027−01号である2006年8月16日出願の「EUV光学系」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/505、177号を参照されたい。
光源20に対して、温度制御システムを使用して光学系30を予め選択された作動温度範囲に維持することができる。制御システムは、集光ミラー基板裏面上に設けられた1つ又はそれよりも多くのオーム加熱器を加熱すること及び/又は熱交換流体、例えば、水又は液体ガリウムを通過させるように集光ミラー基板内に形成された1つ又はそれよりも多くの冷却チャンネルを冷却することを含むことができる。
本明細書で使用する時、用語「光学系」及びその派生語は、以下に限定されるものではないが、入射光を反射及び/又は透過し、及び/又は入射光で作動する構成要素を含み、かつ以下に限定されるものではないが、レンズ、窓、フィルタ、くさび、プリズム、グリズム、グレーディング、エタロン、拡散器、送信ファイバ、検出器及び他の計測構成要素、開口、絞り、及び多層ミラー、近垂直入射ミラー、斜め入射ミラー、鏡面反射器、及び拡散反射器を含むミラーを含む。更に、特に断らない限り、用語「光学系」及びその派生語は、単独で作動するか、又はEUV出力光波長、照射レーザ波長、測定に適する波長又は何らかの他の特定の波長又は波長帯域での又はその近くのような1つ又はそれよりも多くの特定の波長範囲内で利益を得る構成要素に限定されることを意味するものではない。
引き続き図1Bを参照すると、EUV光源20は、EUVコントローラ60を含むことができ、EUVコントローラ60は、システム22内の1つ又はそれよりも多くのランプ及び/又はレーザデバイスをトリガすることによってチャンバ26内に送出する光パルスを生成し、及び/又はビーム送出を制御する駆動レーザ制御システム65、例えば、ビーム集束、ビーム誘導、ビーム成形などを調節するようにアクチュエータを通じて移動可能な光学系を含むことができる。パルス成形、集束、誘導、及び/又はパルスの集束力を調節する適切なビーム送出システムは、代理人整理番号第2005−0081−01号である2006年2月21日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、992号に開示されており、この特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。同特許で開示するように、1つ又はそれよりも多くのビーム送出システム光学系は、チャンバ26と流体連通しているとすることができる。パルス成形には、例えば、パルス伸長器及び/又はパルストリミングを使用してパルス持続時間を調節することを含むことができる。
EUV光源20は、例えば、照射領域28に対して1つ又はそれよりも多くの液滴の位置を示す出力を供給する1つ又はそれよりも多くの液滴撮像器70を含むことができる液滴位置検知システムを含むことができる。撮像器70は、液滴位置検出フィードバックシステム62にこの出力を供給することができ、液滴位置検出フィードバックシステム62は、例えば、液滴単位で又は平均して液滴誤差を計算することができる例えば液滴位置及び軌道を計算することができる。液滴位置誤差は、次に、コントローラ60への入力として供給することができ、コントローラは、例えば、光源タイミング回路を制御するために、及び/又は例えばチャンバ26内の照射領域28に送出されている光パルスの位置及び/又は集束力を変えるようにビーム位置及び成形システムを制御するために、システム22に位置、方向、及び/又はタイミング補正信号を供給することができる。また、EUV光源20に対して、ターゲット材料送出システム90は、例えば、望ましい照射領域28に到達する液滴の誤差を補正するために放出点、放出タイミング、及び/又は液滴変調を修正するように、コントローラ60からの信号(一部の実施例では、上述の液滴誤差又はそこから導出された何らかの数量を含むことができる)に応答して作動可能である制御システムを有することができる。
EUV光源20に対して、液滴送出機構92は、1)分注器を出る1つ又はそれよりも多くの流れの液滴、又は2)分注器を出てその後表面張力のために液滴に分解する1つ又はそれよりも多くの連続的な流れを作り出す液滴分注器を含むことができる。いずれの場合にも、1つ又はそれよりも多くの液滴が同時に照射領域28に存在し、1つ又はそれよりも多くの後続レーザパルス、例えば、主パルスへの露光に適する拡張されたターゲットを形成し、EUV放出を生成するために1つ又はそれよりも多くの液滴が同時に初期パルス、例えば、プレパルスによって照射されることを可能にするような液滴を生成して照射領域28に供給することができる。一実施形態では、多重オリフィス分注器を使用して「シャワーヘッド形式」の効果を作り出すことができる。一般的に、EUV光源20に対して、液滴分注器は、変調式又は非変調式とすることができ、かつターゲット材料を通過させて1つ又はそれよりも多くの液滴流を作り出す1つ又はいくつかのオリフィスを含むことができる。上述の分注器及び相対的な利点に関する更なる詳細は、代理人整理番号第2005−0085−01号である2006年2月21日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/358、988号と、代理人整理番号第2004−0008−01号である2005年2月25日出願の「EUVプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」いう名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/067、124号と、代理人整理番号第2005−0003−01号である2005年6月29日出願の「LPP−EUV原材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/174、443号と、代理人整理番号第号2007−0030−01である2007年7月13日出願の「変調外乱波を使用して生成した液滴流を有するレーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/827、803号とに見ることができ、これらの特許の各々の内容は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
EUV光源20は、光源20によって生成されるEUV光の様々な特性を測定する1つ又はそれよりも多くのEUV測定計器(図示せず)を含むことができる。これらの特性には、例えば、強度(例えば、全体的強度又は特定のスペクトル帯域内での強度)、スペクトル帯域幅、偏光などを含むことができる。EUV光源20に対して、計器は、例えば、ピックオフミラーを使用してEUV出力の一部をサンプリングするか、又は「未集光」EUV光をサンプリングすることによって下流側ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナがオンラインである間に作動するように形成することができ、及び/又はEUV光源20のEUV出力全体を測定することによって下流側ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナがオフラインである間に作動させることができる。
上述のように、照射領域28のターゲットの照射により、プラズマが生成されてEUV放射が生成される。更に、この工程の副産物としてプラズマを出るイオンを一般的に全方向に発生させることができる。一般的に、プラズマを出るイオンの初期エネルギは、1つの範囲にわたって変化し、その範囲は、照射光波長、エネルギ、強度、及びパルス形状、及びターゲット材料の組成、サイズ、形状、及び形態を含むがこれらの限定されないいくつかのファクタの影響を受ける。先にも示したように、これらのイオンは、衰えない場合には、ミラー、レーザ入力窓、測定窓、フィルタなどの近くの光学系を劣化させる場合がある。
図1A及び図1Bに示す光源20、20’に対して、ガスは、例えば、流動中、静止に関わらず、プラズマ部位と光学系30(ミラー35)の間に配置することができ、ガスは、距離dにわたって作動するのに十分なガス数密度n(すなわち、分子数/容積)を確立し、ここで、dは、イオンが光学系30/ミラー35に到達する前にターゲット最大エネルギレベルまでイオンエネルギを低減するプラズマ部位と光学系30/ミラー35の間の最も近い距離である。例えば、約10〜200eVの間に、恐らく30eV未満までターゲット最大エネルギレベルにイオンエネルギを低減するのに十分なガス数密度をもたらすことができる。図1及び図1Bに示すデバイスの作動に対して、距離dにわたってターゲットガス数密度を確立するガスは、EUV放射中に存在して流動中であると考えられている。適切なガス組成及びガス数密度を選択する際に考慮することができるファクタには、ガス組成のイオン阻止力(例えば、約10〜30cmの距離にわたって約30eV未満にイオンを減速する)及び数密度の関数としてガスのEUV吸着量(例えば、EUV光がプラズマから集光ミラーに、その後中間領域40上に進む時に約1〜2mの距離にわたって問題のない帯域内EUV吸着量を供給するLPP源に対して)がある。
適切なガスには、特定の用途により、例えば、50パーセント水素より大きい水素(プロチウム及び/又は重水素同位元素)、ヘリウム、及びその組合せを含むことができる。例えば、最大初期イオンエネルギ(例えば、約5〜10keV)及びプラズマから約15cmの距離dを有するイオンを生成するプラズマに対して、約30eV未満にイオンエネルギを低減する適切なガスは、室温での約500ミリトルの圧力の水素ガスとすることができる。一部の構成に対して、約500ミリトル〜2000ミリトルの範囲の圧力を使用することができる。SRIM(材料内イオン停止及び範囲)ソフトウエア(www−srim−orgウェブサイトで利用可能)を使用して、選択されたエネルギ未満までイオン(初期イオンエネルギを有する)エネルギを低減するのに必要とされるガス数密度(特定の距離dにわたって作動可能)を判断することができる。数密度から、ガスによる予想EUV吸着量を計算することができる。チャンバ内に導入されたガスは、光、イオン、及び/又は洗浄/エッチング及び/又はイオン減速に有効と考えられるイオン、例えば、原子水素及び/又は水素イオンを解離及び/又は作り出すプラズマと反応することができることは更に認められるものとする。
図1Bは、光源20が、チャンバ26に1つ又はそれよりも多くのガスを導入する調節式ガス供給源、チャンバ26からガスを除去する調節可能なポンプ、及び一部の場合には、チャンバ26から除去されたガスを再循環及び/又は再導入する閉ループ流路を含むことができるガス管理システム100を含むことができることを更に示している。EUV光源ガス管理システムは、図1B及び図2に示すLPP源を参照して本明細書で詳細に説明しているが、図1Aに示す以下の開示内容の殆どは、DPP源20’に等しく適用可能であることは認められるものとする。
引き続き図1B図に対して、ガスを導入し、ガスを除去し、及び/又は結合システム14のチャンバ16内のガスの流れを調節するガス管理システム102を設けることができ、ガスを導入し、ガスを除去し、及び/又はEUV光を利用するデバイス12のチャンバ13内のガスの流れを調節するガス管理システム104を設けることができることが分るであろう。
例えば、ガス管理システム100、102、104は、閉ループ流路でガスを強制的に通過させるポンプ、流路内を流れるガスから熱を除去する熱交換器、及び/又は流路内を流れるガスからターゲット種、例えば、光学系を劣化させ及び/又はEUV光を吸収する場合がある汚染物質の少なくとも一部を除去するフィルタを含むことができ、ポンプに誘導されるガスの量を計量する弁、調節器、又は類似のデバイスを設けることができる。また、一部の場合には、周囲に放出する前にガスを希釈及び/又は洗浄する調整器を設けることができる。
1つ又はそれよりも多くのポンプを通じたチャンバ13、15、26からのガス除去を行って、ガス管理システム100、102、104からのガス追加分に応答してそれぞれのチャンバ13、15、26内で一定のガス圧を維持し、及び/又はチャンバ13、15、26から汚染物質、蒸気、金属粉末などを除去し、及び/又は例えば光学系30と照射領域28の間で比較的高い圧力を、かつ照射領域28と中間領域40の間でより小さい比較的低い圧力を維持するためにチャンバ13、15、26内で圧力勾配を確立することができる。更に、ポンプ、熱交換器、及びフィルタは、協働して熱を除去することにより、例えば、光学系30の温度を制御するようにチャンバ13、15、26内の温度を制御し、及び/又はチャンバ13、15、26から汚染物質、蒸気、金属粉末などを除去し、及び/又は例えば光学系28と照射領域28の間で比較的高い圧力を、かつ照射領域28と中間領域40の間でより小さい比較的低い圧力維持するためにチャンバ13、15、26内の圧力勾配をもたらすことができる。
ガス供給源及びポンプの制御を一斉に行って、選択したガス圧/圧力勾配を維持し、及び/又はチャンバ13、15、26内で又はそれを通じて選択した流量を維持し、及び/又は選択したガス組成、例えば、いくつかの選択したガス、例えば、H2、HBr、Heの比率を維持することができる。一般的に、選択する流量は、特に、チャンバへの光源電力入力、ガス混合量、熱交換器の効率、他の構成要素冷却システムの効率、例えば、集光ミラー冷却システム、及び/又は他のチャンバ内のガス要件/制限条件に依存すると考えられる。
一例として、照射部位28から約15cmに位置決めされた光学系30、約500mJのレーザパルスエネルギ、及び10〜100kHzの範囲のEUV出力繰返し数を有するSnターゲット及びCO2レーザシステムに対して、約200〜400slm(標準リットル/分)又はそれよりも多くの流量をチャンバ26内で使用することができる。
光源20に対して、ガス管理システム100は、別々に及び独立して数種類のガス、例えば、H2、He、Ar、及びHBrを導入することができ、又はガスは、混合物として導入することができる。更に、図1Bは、1つの位置で導入されているガスを示すが、ガスは、複数の位置で導入することができ、複数の位置で除去すれることができ、及び/又は複数の位置で循環に向けて排気することができることは認められるものとする。ガスは、タンクを通じて供給することができ、又は局所的に発生させることができる。例えば、ガス供給源は、オンデマンド水素/重水素発生器を含むことができる。水素/重水素を固体ポリマー膜を使用して水/重水から抽出するデバイスを含み、いくつかの形式が利用可能である。このようなデバイスは、商品名「水素発生器」で「Domnick Hunter」により取引及び販売されており、例えば、詳細に対してはwww−domnickhunter−comウェブサイトを参照されたい。
使用するガスに基づいて、例えば、エッチャントガス蒸気を洗浄する適切な化学洗浄器、及び/又は周囲に放出する前に放出ガスを希釈する希釈ガスの供給源のような調整器を設けることができる。例えば、H2が使用される時に(4〜25%のガス数密度では、爆発性である傾向がある)、N2又は空気のような希釈ガスを使用して、放出前にH2数密度を低減することができる(通常4%未満、より好ましくは0.4%未満に)。代替的に又は希釈ガスの使用に加えて、白金触媒を有することが可能な触媒コンバータを使用して水素を水に変換することができる。
イオンエネルギを低減するための適切なガスには、水素(プロチウム同位元素及びデューテリウム同位元素)、ヘリウム、及びその組合せを含むことができるが、これらに限定されない。更に、ハロゲンを有するガスのような光学系の表面に沈積した汚染物質を除去する洗浄/エッチングガスを含むことができる。例えば、エッチャントガスには、HBr、H1Br2、Cl2、HCl、又はその組合せを含むことができる。一例として、Sn又はSn化合物がターゲット材料として使用される時の適切な組成は、50〜99%のH2及び1〜50%のHBrを含むことができる。
これらのイオン軽減技術を用いて、問題がないレベルのEUV吸着量で少なくとも4桁分イオン流束(すなわち、エネルギ積分信号)を抑制することができると考えられる。一部の場合には、集光ミラー反射コーティングは、約500層の犠牲層を有することができ、依然として完全なEUV反射率をもたらすことができる。0.2層/100万パルス(イオン軽減がない場合)の測定侵食率及び104の抑制係数(上述の軽減)を考慮して、大量製造環境における集光ミラーの約1年の作動に対応する1012パルスを超える集光器寿命が推定される。
上述のように、イオン阻止ガス及び/又はエッチャントガスの使用は、特定の用途に基づいて、単独で又は箔遮蔽体(減速又は偏向ガスの有無に関わらず)の使用、及びイオンを偏向又は減速させる電界及び/又は磁界の使用、及び/又はイオン流束を低減するパルス成形の使用のような1つ又はそれよりも多くの他のイオン軽減技術と組み合わせて行うことができ、例えば、内容全体がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第2007−0010−02号である2007年4月10日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/786、145号を参照されたい。
図2は、貫通孔が形成された光学系30、例えば、照射領域28からEUV光を誘導する近垂直入射楕円体集光ミラーが配置されたチャンバ26を有するEUV光源を有するEUVフォトリソグラフィ装置200のガス管理構成要素を示しており、例えば、ターゲット材料液滴は、結合システム14内の中間領域40までEUV放射線を生成する駆動レーザ(図2では図示せず)によって照射される。図示のように、光学系30からのEUV光は、結合システム14を通過して、リソグラフィステッパ、スキャナのようなEUV光を利用するデバイス12に入力される。
図2に示すように、ガス管理システムは、1つ又はそれよりも多くの閉ループ流路を定める封入構造体を含むことができ、封入構造体は、1つ又はそれよりも多くの案内路204a、bと流体連通している容器、例えば、チャンバ26を有し、各々の案内路204a、bは、チャンバ26の外部にある。
引き続き図2に対して、各閉ループ流路内では、ガスは、光学系30内に形成された貫通孔を通り、かつ照射領域28に向けて誘導されることを見ることができる。貫通孔から、ガスの一部は、熱交換器206を通ってポンプ208a、bに入る。図2に示す光学系30に対して、貫通孔はまた、レーザ源(図示せず)から照射領域28にレーザビームを通過させるように機能するが、他の貫通孔を設けて、ガスに光学系30を通過させるために使用することができる。更に、他の適切な流路をチャンバ26内に確立することができ、例えば、内容全体がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第2007−0039−01号である2007年8月31日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源のためのガス管理システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/897、664号を参照されたい。
図示の装置200に対して、熱交換器206は、複数の離間して平行な環状に成形された金属プレートから成ることができ、各金属プレートは、チャンバ26の円周周りに延びている。プレートの1つ、一部、又は全てには、各金属プレートを冷却するために熱交換流体、例えば、水を通過させる1つ又はそれよりも多くの内部通路を形成することができる。熱交換器206は、熱交換器206を通るガスを冷却するように、及び/又は錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにEUV放射線を吸収し、及び/又は光学系を汚濁する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮させるように機能することができる。冷却された状態で、ガスは、例えば、ターボポンプ又はルート形式ブースタとすることができるポンプ208a、bを通過し、次に、ガスは、もう一度光学系30内に形成された貫通孔を通る位置に外部案内路を通じて誘導することができる。1つ又はそれよりも多くの流量調節器(図示せず)、例えば、ガス管理システムを通じて流量の均衡を取る各ポンプの近くの1つの調節器を設けることができることは認められるものとする。
図2及び図2Aは、光学系30内に形成された貫通孔からのガスの一部が、多チャンネル構造体210を通じてチャンバ26内を流れることができることを更に示している。そこで分るように、多チャンネル構造体210は、照射位置28と中間点40の間に配置することができ、かつ光が光学系30から中間領域40に進むことを可能にするように配置される複数の同心の円錐形ベーン212を含むことができると共に、EUV光吸収を最小にするように設計することができる。更に、ベーンの位置は、例えば、スキャナ内の障害物のためにスキャナ202によって使用することができない光路に対応するように選択することができる。同心の円錐形ベーンを支持する1つ又はそれよりも多くの半径方向部材213を設けることができる。図2Bは、ベーン212’’が図2に示すように中間領域40に向けて収束する平坦な板から成る別の実施形態を示している。図示のように、チャンバ26の壁と多チャンネル構造体210の間で流れを制限するフランジ211を設けることができる。
図3及び図4は、複数の半径方向に配向されたベーン212’を含む多チャンネル構造体210’の代替構成を示している。代替的に、同心円状円錐及び半径方向ベーンを有する多チャンネル構造体を使用することができる。図2A、図2B、及び図3に示す多チャンネル構造体210、210’、210’’に対して、ベーンの1つ、一部、又は全てには、各ベーンを冷却するために熱交換流体、例えば、水又は液体ガリウムを流す内部通路を形成することができる。多チャンネル構造体210、210’、210’’は、例えば、多チャンネル構造体210、210’、210’’と中間領域40間の多チャンネル構造体210、210’、210’’の下流側で、例えば、イオン阻止及び/又はエッチング力及び比較的低いガス圧をもたらし、例えば、EUV吸着量を最小にし、及び/又は結合システム14及びEUV光を利用するデバイス202に向けて誘導される流れを最小にするために多チャンネル構造体210、210’、210’’を通るガスを冷却し、及び/又は錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにEUV放射線を吸収する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮し、及び/又はガス流に対する大きな抵抗をもたらし、従って、多チャンネル構造体210、210’、210’’の上流側に比較的高いガス圧によって圧力勾配をチャンバ26内に、例えば、照射領域28と光学系30間に確立するように機能することができる。
図示のデバイスに対して、多チャンネル構造体210、210’、210’’は、照射領域から原材料を受け取るように位置決めすることができる。本明細書で開示するように、特定の用途に基づいて、構造210、210’、210’’は、単独で又は上述のようなイオン減速ガスの使用、箔遮蔽体の使用(減速ガス又は偏向ガスの有無に関わらず)、及びイオンを偏向又は減速せる電界及び/又は磁界の使用、パルス状ビームの使用のような1つ又はそれよりも多くの他のデブリ軽減技術と組み合わせて使用することができる。
多チャンネル構造体210、210’、210’’と別々であるか、それに取り付けられているか、又はそれと一体に形成することができるビームストップを設けることができる。デバイスの作動において、液滴のようなターゲット材料は、プラズマを発生させるために1つ又はそれよりも多くのパルスによって照射される。一般的に、照射されたターゲット材料は、ビーム方向に沿って移動して広い立体角に広がる。材料の殆どは、多チャンネル構造体210、210’、210’’により収集することができ、多チャンネル構造体210、210’、210’’は、温度制御することができる。例えば、LPPターゲット材料を収集して誘導する温度制御ビームストップは、代理人整理番号第2005−0086−01号である2006年8月25日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源のための原材料収集器」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/509、925号に開示かつ請求されており、これらの特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。また、内容全体がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第2007−0010−02号である2007年4月10日出願の「レーザ生成プラズマEUV光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第11/786、145号を参照されたい。
ターゲット材料照射の副産物は、金属紛、ターゲット材料蒸気、及びミクロ液滴又はクラスターを含むことができると共に、いくつかの形態とすることができ、例えば、錫、例えば、純粋な錫又は錫化合物、例えば、SnBr4、SnH4、SnBr2などが原材料として使用された時に、副産物には、錫及び酸化物を含む錫化合物を含むことができる。例えば、集光ミラー侵蝕からの塵及び他の汚染物質がチャンバに存在する恐れもある。これらの副産物は、特に光学系を損傷し、かつEUV放射線を吸収/散乱させる場合がある。
一例としてかつ非制限的に、多チャンネル構造体210、210’、210’’は、液体及び固体(一部の場合には、再溶融中の固形物)を収集し、及び/又は蒸気を凝縮させる。Snを含むターゲット材料に対して、多チャンネル構造体210、210’、210’’の作動可能な表面の一部又は全ては、Snの融点、例えば、約230Cを超える温度に維持することができる。この温度で、微細液滴は、多チャンネル構造体210、210’、及び210’’の表面に付着し、一部の場合には、重力により下方へ流れることができる。固化金属粉末は、溶融材料に再溶融され、また、下方に流れることができる。Snの化合物(例えば、酸化物)は、液体の流れにより捕集されてチャンバから除去することができる。多チャンネル構造体210、210’、210’’は、表面から、液体金属を収集することができる底部まで液体金属流を誘導する中間接続チャンネル(図示せず)を有することができる。チャンネルの位置及び方向は、多チャンネル構造体210、210’、及び210’’上での液体の適切な流れを保証するようにEUV光源方位に対して形成することができる(例えば、光源軸線は、約28度で水平線に対して傾かせることができる)。一方、一部の構成においては、多チャンネル構造体210、210’、及び210’’の作動可能な表面の一部又は全ては、Snの融点よりも低い温度、例えば、約230C未満に温度を維持することができる(Snを含むターゲット材料に対して)。これらの温度では、凝縮が容易にされ、液体及び固体は、多チャンネル構造体210、210’、及び210’’上に蓄積させることができる。多チャンネル構造体210、210’、210’’は、蒸気、例えば、チャンバに存在するSn蒸気を凝縮させる低温捕捉器として機能することができる。
図2は、多チャンネル構造体210から、ガスが、通常は中間領域40の方向に流れることを示している。図2は、多チャンネル構造体210を出るガスのいくらか、一部分、又は全てが、熱交換器214を通ってポンプ216a、bに入ることも示している。図示の熱源に対して、熱交換器214は、チャンバ26の円周周りに延びて複数の離間した平行な環状に成形された金属プレートから成ることができる。金属プレートの1つ、一部、又は全てには、各金属プレートを冷却するために熱交換流体、例えば、水を通過させる1つ又はそれよりも多くの内部通路を形成することができる。熱交換器214は、熱交換器214を通るガスを冷却するように、錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにEUV放射線を吸収する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮させるように機能することができる。冷却された状態で、ガスは、例えば、ターボポンプ又はルート形式ブースタとすることができるポンプ216a、bを通過し、次に、ガスは、もう一度、光学系30内に形成された貫通孔を通る位置に外部案内路204a、bを通じて誘導することができる。1つ又はそれよりも多くの流量調節器(図示せず)、例えば、ガス管理システムを通じて流量の均衡を取る各ポンプの近くの1つの調節器を設けることができることは認められるものとする。案内路204a、bの一方又は両方は、任意的なフィルタ218a、b、例えば、洗浄器及び/又は更に別の任意的な熱交換器220a、bを含むことができる。図示の光源に対して、フィルタ218a、bは、ターゲット種、例えば、光学系を劣化させ及び/又は流路内を流れるガスからEUV光を吸収する場合がある汚染物質の少なくとも一部を除去するように機能することができる。例えば、錫含有材料がプラズマを発生させる原材料として使用される時、光学系を劣化させ及び/又はEUV光を吸収する場合がある水素化錫、酸化錫、及び臭化錫のような汚染物質がガスに存在する場合がある。これらの汚染物質は、1つ又はそれよりも多くの適切なフィルタ、例えば、ゼオライトフィルタ、低温捕捉器、化学吸収器を使用して除去することができる。熱交換器220a、bは、例えば、上述のように複数の離間した内部冷却の平行な金属プレートから構成することができ、かつ案内路204a、b内のガスを冷却し、及び/又は蒸気、例えば、ガス流からの錫蒸気を凝縮させることによって除去するように機能することができる。
図2は、ガス管理システムが、例えば、イオン阻止に向けて連続的に又は個別の量でチャンバ26に1つ又はそれよりも多くのガス(例えば、H2(プロチウム及び/又は重水素同位元素)及び/又はHe)を選択的に導入し、及び/又は光学系30の表面のようなチャンバ26内の表面からプラズマ生成されたデブリ沈積物(例えば、HBr、H1Br2、Cl2、HCl、H2、又はその組合せ)をエッチングする調節式ガス供給源222を含むことができることを更に示している。ガス供給源222は、1つ又はそれよりも多くの流量調節器(図示せず)を含むことができることは認められるものとする。
図2は、ガス管理システムが、連続的に又は個別の量でチャンバ26及び/又はガス管理システムの他の部分、例えば、案内路204a、bなどからガスの一部又は全てを選択的に除去する調節可能なポンプ224、例えば、ターボポンプ又はルートブースタ、及び任意的な調整器226(例えば、図1に示す調整器114を参照して上述したように放出の前にガスを希釈及び/又は洗浄する)を含むことができることを更に示している。一部の場合には、ポンプを高温ガスから保護するために、熱交換器(図示せず)をポンプ224の上流側に設けることができる。
ガス供給源222を通じたチャンバ26への新鮮なガスの追加及び/又はチャンバ26からのポンプ224を通じたガスの除去を行って熱を除去し、それによってチャンバ26内の温度を制御し、及び/又はチャンバ26から汚染物質、蒸気、金属粉末などを除去し、及び/又はチャンバ26内に圧力勾配をもたらし、例えば、光学系30と照射領域28の間で比較的大きな圧力、及び照射領域28と中間領域40の間でより小さい比較的低い圧力を維持することができる。
ガス供給源222及びポンプ216a、b及び224の制御を行ってチャンバの選択領域内で選択したガス数密度及び/又は圧力勾配を維持し、及び/又はチャンバ26を通じて選択した流量を維持し、及び/又は選択したガス組成、例えば、いくつかの選択したガス、例えば、H2、HBr、Heの比率を維持することができる。
図2は、ガス温度、圧力、組成、例えば、He/H2比、HBrガス濃度などを含むがこれらの限定されない1つ又はそれよりも多くのガス特性を測定する1つ又はそれよりも多くのガスモニタ228をチャンバ26に配置することができ、又はチャンバ26と流体連通するように設置してガス管理システムコントローラ230に特性を示す1つ又はそれよりも多くの信号を供給することができ、ガス管理システムコントローラ230は、次に、選択したガス温度、圧力、及び/又は組成を維持するようにポンプ、調節器などを制御することができることを更に示している。例えば、差動排気による質量分析計残留ガスモニタを使用して、HBRガス濃度を測定することができる。
図2は、中間領域40で又はその近くで予め選択された流れ(流量及び/又は流れ方向)、温度、ガス数密度、及び/又は汚染物質レベルを維持する備えを含む結合システム14を設けることができることも示している。特に、結合システム14は、一般的に、EUV光入力ポートでステッパ/スキャナに入る汚染物質、例えば、錫及び錫化合物、洗浄/エッチャントガス、例えば、HBr、熱などのような量を制限するステッパ/スキャナ製造業者により開発された1つ又はそれよりも多くの仕様に対してその仕様を満たすように設計することができる。図2に示すように、中間領域40の近くのガス管理には、ガスがデバイス12から及び中間領域40に向けて流れるように、スキャナ入力部での圧力未満の圧力の維持を含むことができる。図2は、ガス管理システムが、中間領域40から照明区域28に向けて流れるガスの流れを供給するガス供給源232、及び上述のように中間領域40を選択的に排気するポンプ234及び任意的な調整器236を含むことができることも示している。
図5は、光源のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システムの実施形態を示している。図示のように、点線1016は、光源20から中間焦点1018に収束し、かつ中間焦点からデバイス12のチャンバ13にそこでの使用ために発散するEUV光を示している。図示のように、結合システム1014は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む壁1012を含む。システム1014は、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022を更に含むことができる。システム1014に対して、細長い本体1022は、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022は、例えば、第1の端部1026及び第2の端部1028に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。図示のように、低減された断面積は、光軸に沿って中間焦点1018と同じ場所に位置することができるが、細長い本体1022のネック領域は、中間焦点1018から隔てた状態とすることができることは認められるものとする。本体1022の形状は、中間焦点1018に入る光円錐及び中間焦点1018を出る光円錐と実質的に適合するように成形することができることに注意することができる。同じく図示するように、端部1026の直径は、端部1028の直径よりも大きいとすることができる。
引き続き図5に対して、細長い本体1022は、1つ又はそれよりも多くの開口1032、例えば、低減された断面積を有する本体1022の第1の端部1026と低減された断面積を有する位置1030との間の位置で、例えば、低減された断面積を有する位置1030及び/又は中間焦点1018から光軸に沿った距離Xでガスを通路1024内に導入させる本体1022の壁を通る貫通孔を有して形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガスは、矢印1036の方向にマニホルド1038内に流れることができ、マニホルド1038は、図示のように、開口1032の位置で細長い本体1022を取り囲むように配置することができる。例えば、ガス供給源1034からのガスは、アルゴン、水素、ヘリウム、及びその組合せ、又は比較的低いEUV吸着量を有してチャンバ26及び/又はチャンバ13に存在することが許容されるあらゆる他のガスとすることができる。
図5は、光源20のチャンバ26と中間チャンバ1020の間で流れを通路1024に制限するために結合システム1014の外壁と細長い本体1022の壁との間に延びるフランジ1040を設けることができることも示している。図示のように、結合システム1014は、複数の開口を含むことができ、開口は、細長い本体1022の開放端1026に向う方向に通路1024に入る流れを誘導するように形成することができる。1つの設定では、システムは、細長い本体1022の第1の端部1026に向けて通路1024に入る流れを誘導する1つ又はそれよりも多くのノズル(図示せず)を含むことができる。
図5は、結合システム1014が、細長い本体1022の開放端1028とデバイス12の光入力開口との間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁1012を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014に対して、例えば、1つ又はそれよりも多くのターボポンプ又はルート形式ブースタとすることができる1つ又はそれよりも多くのポンプ1042は、中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044、1046の方向にガスを流すように位置決めすることができる。最後に、図示のように、円錐側板1048は、デバイス12から延びて中間チャンバ1020に入り、かつ中間チャンバ1020からデバイス12内に入る流れを低減及び/又は排除するためにある程度EUV光入力開口1042を取り囲むように配置することができる。
図5に示すと共に上述した構成を用いて、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、デバイス12のチャンバ13から中間チャンバ1022内に入るガスが(矢印1050)、デバイス12内に入る汚染物質流れを抑制し、ガスが、開口1032から細長い本体1022の開放端1026を通り、かつ光源20のチャンバ26内に(矢印1052)流れて、細長い本体1022内に汚染物質を拡散させるための逆流を確立するように調節することができる。特に、これらの流れ(矢印1050及び1052)は、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。一部の場合には、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、通路1024から細長い本体1022の開放端1028を通り、かつ中間チャンバ1020内に(矢印1054)流れを誘導するように調節することができる。一部の場合には、チャンバ26内のイオン減速緩衝ガスは、約200〜600ミリトル(H2)とすることができ、開口1032の平面での圧力は、チャンバ26圧力を超える。これらの圧力レベルで、通路1024内の流れ領域は、粘性とすることができ、中間焦点1018から中間チャンバ1020までのガス流量(矢印1054)は、細長い本体1022を拡張することによって最小にすることができる。
図5に示す構成に対して、ガスが矢印1050の方向に流れるという要件は、殆どの実際的な構成に対して、開口1032の平面内の最高圧力が、1)ポンプ1042のポンプ速度の限界値、及び2)低減された断面積から端部1028までの細長い本体1022の区画の抵抗により制限される場合があることを意味すると考えられる。細長い本体1022の抵抗は、次に、粘性の又は分子性である流れ領域に対して、テーパ角度、低減された断面の寸法、及び細長い本体1022の長さに依存する。上述のように、低減された断面から少し離れたガス供給源1034からのガスの導入及び/又は端部1026に向う方向へのガスの導入は、矢印1050の方向での流れを維持し、同時に特定の細長い本体1022の流量(矢印1052)及び特定のポンプ1042速度の増加を可能にすることができる。
細長い本体1022からの及びチャンバ26内への流れを最大にすることが望ましいと考えられ、その理由は、ガス流の反対側の方向の汚染物質(HBr、Sn蒸気、Sn化合物)の拡散の抑制係数が、Pecklet数によって定められるからであり、均一な断面のシリンダに対して、Pecklet数は、公式Pe=V*L/Dにより表され、ここで、Vは、抑制区域内の平均流速であり、Lは、抑制区域の長さであり、Dは、ガス中の汚染物質の拡散係数である。従って、抑制は、流速が高い方が高い。
図5Aは、光源のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12内に通過することを可能にする結合システム1014’の実施形態を示しており、結合システム1014’は、図5に示す結合システム1014と共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014’に対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014’に対して、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022を更に含むことができる。システム1014’に対して、細長い本体1022は、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端1026と、EUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13に入ることを可能にする第2の開放端1028とを有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022は、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030Aを確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図5Aに対して、細長い本体1022は、1つ又はそれよりも多くのノズル1031を含むことができ、各ノズル1031は、ガスが、細長い本体1022の第1の端部と低減された断面積を有する位置1030との間の位置で通路1024内に導入されることを可能にするそれぞれの開口1032内で終端することを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032Aを通り、かつ通路1024A内に流れることができる。
図5Bは、ノズル1031’が、テーパ(図示のような)を含むように成形することができ、又はdeLavalノズル(図示せず)のような他の形式の成形ノズルなどを使用することができることを示している。図5Cに示すように、ノズル1031A〜D’’は、半径方向に通路1024に入る流れを導入するように配向することができ、又は図5Cに示すように、ノズル1031A〜C’’は、通路1024内に渦を確立するように接線方向に通路1024に入る流れを導入するように配向することができる。一部の場合には、渦は、速度が比較的小さい通路内の面積の量を低減するように通路にわたる速度のプロフィールを変えることによって上流側汚染物質抑制を増大させることができる。
図6及び図6Aは、光源20のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Aの実施形態を示しており、結合システム1014Aは、図5に示す結合システム1014と共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Aに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Aは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13まで流れを制限する細長い本体1022Aを更に含むことができる。システム1014Aに対して、細長い本体1022Aは、通路1024Aを少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024Aに入ることを可能にする第1の開放端と、EUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13に入ることを可能にする第2の開放端とを有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022Aは、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030Aを確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図6に対して、細長い本体1022Aには、1つ又はそれよりも多くの開口1032A、例えば、ガスが細長い本体1022Aの端部と低減された断面積を有する位置1030Aとの間の位置で通路1024A内に導入されることを可能にする細長い本体1022Aの壁を通る貫通孔を形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032Aを通り、かつ通路1024A内に流れることができる。
図6は、結合システム1014Aが、細長い本体1022Aの開放端とデバイス12の光入力開口との間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014Aに対して、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042は、中間チャンバ1020からガスを除去して、矢印1044の方向にガスを流すように位置決めすることができる。
図6及び図6Aを相互に参照すると、1つ又はそれよりも多くのベーン1060は、細長い本体1022Aの通路1024Aに配置することができることを見ることができる。図示のように、ベーン1060は、細長い本体1022Aを横切ることができ、かつ端部1028Aから端部1028Aと中間焦点1018との間の位置まで延びることができる。この構成を用いて、ベーン1060は、通路1024Aにおいて低減された断面1030Aから細長い本体1022Aの端部1028Aに向かい、かつ中間チャンバ1020(矢印1054A)内に入る流れを低減するように機能することができる。上述のように、細長い本体1022の抵抗を増大させることは、開口1032の平面内の最高圧力を可能にすることができ、従って、チャンバ13内に入る汚染物質流れが抑制されると同時に、矢印1050の方向のかつ所定のポンプ1042速度に対する流れを維持することができる。
より解析的には、粘性領域内のガス流に対するチャンネルの抵抗は、一般的に、1/D4としてチャンネルの横寸法Dに依存する。円筒管の場合、横寸法は、管の直径である。従って、図示の細長い本体1022Aの抵抗に大きく寄与するのは、ネック領域であり、一方、ネック領域と端部1028Aの間の円錐部の方は、一般的に寄与度が小さい。それにも関わらず、これは、図示のようにネック部から何らかの距離X1の場所にベーンを設けることによって円錐部を2分割することにより改善することができる。それによって横寸法が小さくなり、結果として、抵抗が増大する。可能であれば、ベーンは、既存のEUV光掩蔽部、例えば、ビームダンプ、液滴発生器、デブリ障壁などによって生成される掩蔽部により引き起こされる影内に位置決めすることができる。一例として、40mmの厚みを有し、かつ中間焦点から約1000mmに位置する掩蔽部に対して、約0.2mmの厚みを有する影は、中間焦点の反対側でXl=5mmに確立されることになる。
図7は、光源のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Bの実施形態を示しており、結合システム1014Bは、図5に示す結合システム1014と共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Bに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Bは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022を更に含むことができる。システム1014Bに対して、細長い本体1022は、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端、及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022は、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図7では、1つ又はそれよりも多くの開口1032、例えば、ガスが、細長い本体1022の第1の端部と低減された断面積を有する位置1030との間の位置で通路1024内に導入されることを可能にする細長い本体1022の壁を通る貫通孔及び/又は方向性ノズルを形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032を通り、かつ通路1024内に流れることができる。
図7は、結合システム1014Bが、細長い本体1022の開放端とデバイス12の光入力開口の間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014Bに対して、中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044の方向にガスを流すように、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042を位置決めすることができる。
引き続き図7に対して、結合システム1014Bは、プラズマ1072を生成するために低減された断面積を有する位置1030で又はその近くで通路1024内に電磁界を発生させる光源1070を含むことができる。図示のように、光源1070は、通路1024内に誘導結合(ICP)放電プラズマ1072を作り出す1つ又はそれよりも多くの高周波(RP)コイルを含むことができる。機能的には、ガス流内の高温領域(例えば、プラズマ1072)は、ガス流に対する有意なドラッグを作り出すことができる。一般的に、ガスは、プラズマ領域1072周りに、かつ細長い本体1022の壁に沿って流れる傾向があると考えられる。図示の構成に対して、細長い本体1022の壁は、非導電性(セラミック、溶融石英などで製造)とすることができ、又はスリット(図示せず)が、例えば、端部1026から端部1028まで壁に切り抜かれ、かつスリットが、例えば、非導電性アイソレータインサート(図示せず)で密封された導電材料(例えば、金属)で製造することができる。
図7に示すと共に上述した構成を用いて、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、デバイス12のチャンバ13からのガスが、中間チャンバ1022(矢印1050)に入り、デバイス12内に入る汚染物質流れを抑制し、ガスが、開口1032から細長い本体1022の開放端1026を通り、かつ光源20のチャンバ26内に(矢印1052)流れて、細長い本体1022内に汚染物質を拡散させるための逆流を確立するように調節することができる。特に、これらの流れ(矢印1050及び1052)は、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。一部の場合には、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、通路1024から細長い本体1022の開放端1028を通り、かつ中間チャンバ1020内に(矢印1054)流れを誘導するように調節することができる。一部の場合には、チャンバ26内のイオン減速緩衝ガスは、約200〜600ミリトル(H2)とすることができ、開口1032の平面での圧力は、チャンバ26圧力を超えることができる。これらの圧力レベルでは、通路1024内の流れ領域は、粘性とすることができ、中間焦点1018から中間チャンバ1020までのガス流量(矢印1054)は、細長い本体1022を拡張することによって最小にすることができる。更に、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、低減された断面積の位置1030においてICP放電に適する約0.3〜2トルの圧力を確立するように、圧力P1及びP2に対して調節することができる。イオン化も、中間焦点で最大強度を有するEUV放射線により促進することができる。
この構成を用いて、プラズマ1072は、通路1024内で低減された断面1030Aから細長い本体1022の端部1028に向かい、かつ中間チャンバ1020(矢印1054)内に入る流れを低減するように機能することができる。上述のように、細長い本体1022の抵抗を増大させることは、開口1032の平面内の最高圧力を可能にすることができ、従って、チャンバ13内に入る汚染物質流れが抑制されると同時に、矢印1050の方向での流れが維持される。
図5に示す構成に対して、プラズマ1072は、この領域内の非イオン化ガスと同じEUV光の吸収量を有することができる。例えば、ガスは、Z=1にイオン化することができ、その場合、イオン吸収量は、中性イオンとほぼ同じとすることができる。特に、この圧力範囲でのイオン化度は、あまり高くないものとすることができ(例えば、1E−3から1E−6)、電子濃度(IE−13からIE−10cm-3)は、EUV放射線のあらゆる感知可能な吸収量を引き起こすために比較的低いものと考えられる。
図8は、光源20のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Cの実施形態を示しており、結合システム1014Cは、図5〜図7に示す結合システムと共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Cに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Cは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する例えば金属製又は他の導電材料から作られた細長い本体1022Cを更に含むことができる。システム1014Cに対して、細長い本体1022Cは、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端1026及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端1028を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022は、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図8では、1つ又はそれよりも多くの開口1032、例えば、ガスが、細長い本体1022の第1の端部と低減された断面積を有する位置1030との間の位置で通路1024内に導入されることを可能にする細長い本体1022の壁を通る貫通孔及び/又は方向性ノズルを形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032を通り、かつ通路1024内に流れることができる。
図8は、結合システム1014Cが、細長い本体1022の開放端とデバイス12の光入力開口の間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014Cに対して、中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044の方向にガスを流すように、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042を位置決めすることができる。
引き続き図8に対して、結合システム1014Cは、プラズマ1072を生成するために低減された断面積を有する位置1030と細長い本体1022Cの端部1028との間で通路1024内に電磁界を発生させる光源を含むことができる。図8及び図8Aを相互に参照して最も良好に認められるように、例えば、金属製又は他の導電材料から作られる1つ又はそれよりも多くの導電ベーン1060Cを細長い本体1022Cの通路1024Cに配置することができることを見ることができる。図示のように、ベーン1060は、端部1028から、端部1028Aと中間焦点1018の間の位置まで延びることができる。図8は、絶縁材料及び/又は誘電体で製造されたアイソレータ1080、1082を設置して導電体1022Cから導電ベーン1060Cを分離することができることを示している。この構成を用いて、ベーン1060は、通路1024内で低減された断面1030Aから細長い本体1022の端部1028に向かい、かつ中間チャンバ1020(矢印1054)内に入る流れを低減するように機能することができる(上述のように)。
図8は、プラズマ1072Cを生成するために通路1024内に場を発生させる光源が、導電ベーン1060Cに供給される高電圧(安定抵抗器によるRF又はDC)の供給源と、導電材料1022Cを接地してベーン1070Cと低減された断面1030Cの間で放電区域を形成する導体1084とを含むことができることを更に示している。この構造体に対して、高電圧は、コロナプラズマ又はグロー放電プラズマを確立するように選択することができる。機能的には、ガス流内の高温領域(例えば、プラズマ1072)は、ガス流に対する有意なドラッグを作り出すことができ、一般的に、ガスは、プラズマ領域1072周りに、かつ細長い本体1022の壁に沿って流れる傾向があると考えられる。
図8に示すと共に上述した構成に対して、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、デバイス12のチャンバ13からのガスが、中間チャンバ1022(矢印1050)に入り、デバイス12内に入る汚染物質流れを抑制し、ガスが、開口1032から細長い本体1022の開放端1026を通り、かつ光源20のチャンバ26内に(矢印1052)流れて、細長い本体1022内に汚染物質を拡散させるための逆流を確立するように調節することができる。特に、これらの流れ(矢印1050及び1052)は、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。一部の場合には、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、通路1024から細長い本体1022の開放端1028を通り、かつ中間チャンバ1020内に(矢印1054)流れを誘導するように調節することができる。一部の場合には、チャンバ26内のイオン減速緩衝ガスは、約200〜600ミリトル(H2)とすることができ、開口1032の平面での圧力は、チャンバ26圧力を超えることができる。これらの圧力レベルでは、通路1024内の流れ領域は、粘性とすることができ、中間焦点1018から中間チャンバ1020までのガス流量(矢印1054)は、細長い本体1022Cを拡張することによって最小にすることができる。更に、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、RF又はDCプラズマ放電に適する圧力をベーン1060Cと低減された断面の位置1030との間に確立するように、圧力P1及びP2に対して調節することができる。
この構成を用いて、プラズマ1072は、通路1024内で低減された断面1030Aから細長い本体1022の端部1028に向かい、かつ中間チャンバ1020(矢印1054)内に入る流れを低減するように機能することができる。上述のように、細長い本体1022の抵抗を増大させることは、開口1032の平面内の最高圧力を可能にすることができ、従って、チャンバ13内に入る汚染物質流れが抑制されると同時に、矢印1050の方向での流れが維持される。
図9は、光源20のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Dの実施形態を示しており、結合システム1014Dは、図7に示す結合システム1014と共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Dに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Dは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022を更に含むことができる。システム1014Dに対して、細長い本体1022は、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022は、例えば、端部1026、1028に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図9に対して、細長い本体1022には、1つ又はそれよりも多くの開口1032、例えば、ガスが、細長い本体1022の端部1026と低減された断面積を有する位置1030との間の位置で通路1024内に導入されることを可能にする細長い本体1022の壁を通る貫通孔及び/又は方向性ノズルを形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032を通り、かつ通路1024内に流れることができる。
図9は、結合システム1014Dが、細長い本体1022の開放端とデバイス12の光入力開口の間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014Dに対して、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042を中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044の方向にガスを流すように位置決めすることができる。
引き続き図9に対して、結合システム1014Dは、プラズマ1072Dを生成するために低減された断面積を有する位置1030と端部1026との間で通路1024内に電磁界を発生させる光源1070Dを含むことができる。図示のように、光源1070Dは、通路1024内に誘導結合(ICP)放電プラズマ1072Dを作り出す1つ又はそれよりも多くの高周波(RP)コイルを含むことができる。機能的には、ガス流内の高温領域(例えば、プラズマ1072D)は、ガス流に対する有意なドラッグを作り出すことができ、一般的に、ガスは、プラズマ領域1072D周りに、かつ細長い本体1022の壁に沿って流れる傾向があると考えられる。上述のように、チャンバ26から通路1022などへの汚染物質の抑制は、開口1032から及びチャンバ26内に流れるガスの速度を増大させることによって増大させることができる。この流速を増大させる1つの方法は、例えば、領域内にプラズマを生成して強制的にガスを細長い本体1022の壁に沿って流すことにより、開口1032とチャンバ26の間の通路の有効断面積を低減することである。
図示の構成に対して、細長い本体1022の壁は、非導電性(セラミック、溶融石英などで製造)とすることができ、又はスリット(図示せず)が、例えば、端部1026から端部1028まで壁に切り抜かれ、かつスリットが、例えば、非導電性アイソレータインサート(図示せず)で密封された導電材料(例えば、金属)で製造することができる。
図9に示すと共に上述した構成に対して、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、デバイス12のチャンバ13からのガスが、中間チャンバ1022に入り(矢印1050)、デバイス12内に入る汚染物質流れを抑制し、ガスが、開口1032から細長い本体1022の開放端1026を通り、かつ光源20のチャンバ26内に(矢印1052)流れて、細長い本体1022内に汚染物質を拡散させるための逆流を確立するように調節することができる。特に、これらの流れ(矢印1050及び1052)は、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。一部の場合には、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、通路1024から細長い本体1022の開放端1028を通り、かつ中間チャンバ1020内に(矢印1054)流れを誘導するように調節することができる。一部の場合には、チャンバ26内のイオン減速緩衝ガスは、約200〜600ミリトル(H2)とすることができ、開口1032の平面での圧力は、チャンバ26圧力を超えることができる。これらの圧力レベルでは、通路1024内の流れ領域は、粘性とすることができ、中間焦点1018から中間チャンバ1020までのガス流量(矢印1054)は、細長い本体1022を拡張することによって最小にすることができる。更に、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、ICP放電に適する圧力を開口1032と開放端1026の間で通路1024内に確立するように圧力P1及びP2に対して調節することができる。イオン化も、中間焦点に接近する時に強度が増大するEUV放射線により促進することができる。
図10は、光源20のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Eの実施形態を示しており、結合システム1014Eは、図5に示す結合システム1014と共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Eに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Eは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022Eを更に含むことができる。システム1014Eに対して、細長い本体1022Eは、通路1024Aを少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024Aに入ることを可能にする第1の開放端及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020とデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022Eは、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図9に対して、細長い本体1022Eには、1つ又はそれよりも多くの開口1032、例えば、ガスが、細長い本体1022Eの端部と低減された断面積を有する位置1030Aとの間の位置で通路1024A内に導入されることを可能にする細長い本体1022Eの壁を通る貫通孔を形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032を通り、かつ通路1024内に流れることができる。
図10は、結合システム1014Eが、細長い本体1022の開放端とデバイス12の光入力開口の間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを示している。図示の結合システム1014Eに対して、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042を中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044の方向にガスを流すように位置決めすることができる。図10に示すと共に上述した構成に対して、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、ガスが矢印1050、1052、及び恐らくは1054の方向に流れるように調節することができる。これらの流れは、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。
図10は、細長い本体1022Eの全て又は一部分の温度を所定の範囲に維持する温度制御システム1100を設けることができることも示している。特に、温度制御システム1100は、そこにある1つ又はそれよりも多くの汚染物質種を凝縮させるために、細長い本体1022Eの内面1102の全て又は一部分を予め選択された温度未満に冷却することができ、従って、汚染物質種がデバイス12のチャンバ13に入るのが防止される。
上述のように、ガス流と反対の汚染物質(HBr、Sn蒸気、Sn化合物)の拡散の抑制係数は、公式Pe=V*L/Dにより表されるPecklet数によって定められ、ここで、Vは、抑制区域内の平均流速であり、Lは、抑制区域の長さであり、Dは、ガス中の汚染物質の拡散係数である。しかし、この手法では、細長い本体1022Eの壁1102への分子の付着は考慮されていない。汚染物質の付着係数がガス(例えば、光源1034からのH2、He、又はAr)を超えた場合の方が、保護効率は一層良好であると考えられる。特に、HBr、SnBr2、SnBr4のような汚染物質は、ガスより遥かに低い蒸気圧を有する。従って、壁1102上の汚染物質の沈降の確率は、ガスよりも遥かに高い。壁1102を低温に冷却した場合(例えば、液体窒素を使用して)、汚染物質(HBrを含む)の殆どは、壁上に凝縮させることができる。壁1102は、図1に示すように、細長い本体1022E内に形成された内部通路内で流体(液体N2又はその他)を循環させることによって冷却することができ、又はペルチェ素子(図示せず)を使用することができる。壁1102の冷却は、図1に示すように細長い本体1022Eの全長に適用することができ、又は開口1032と端部1026の間の部分のような選択した部分に限定することができる。更に図示するように、冷却を使用して円錐側板の表面温度を低減し、上にある汚染物質を凝縮させることができる。
読者は、本明細書で説明する一部の実施形態又は全てを組み合わせることができることを迅速に認めるであろう。例えば、本明細書で説明する温度制御システムは、図6を参照して説明したようなベーン、及び/又は図6、図7、図8、又は図9を参照して説明したようなプラズマの発生と共に使用することができる。
図11は、光源20のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Fの実施形態を示しており、結合システム1014Fは、図7に示す結合システム1014Bと共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Fに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Fは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022を更に含むことができる。システム1014Fに対して、細長い本体1022は、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端1026及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端1028を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022は、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図11に対して、細長い本体1022には、1つ又はそれよりも多くの開口1032、例えば、ガスが、細長い本体1022の第1の端部と低減された断面積を有する位置1030との間の位置で通路1024内に導入されることを可能にする細長い本体1022の壁を通る貫通孔及び/又は方向性ノズルを形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032を通り、かつ通路1024内に流れることができる。
図11は、結合システム1014Fが、細長い本体1022の開放端とデバイス12の光入力開口の間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014Fに対して、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042を中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044の方向にガスを流すように位置決めすることができる。
引き続き図11に対して、結合システム1014Fは、プラズマ1072を生成するために低減された断面積を有する位置1030で又はその近くで通路1024内に電磁界を発生させる光源1070を含むことができる。図示のように、光源1070は、通路1024内に誘導結合(ICP)放電プラズマ1072Dを作り出す1つ又はそれよりも多くの高周波(RP)コイルを含むことができる。機能的には、ガス流内の高温領域(例えば、プラズマ1072)は、ガス流に対する有意なドラッグを作り出すことができる。一般的に、ガスは、プラズマ領域1072周りに、かつ細長い本体1022の壁に沿って流れる傾向があると考えられる。図示の構成に対して、細長い本体1022の壁は、非導電性(例えば、セラミック、溶融石英などで製造)とすることができ、又はスリット(図示せず)が、例えば、端部1026から端部1028まで壁に切り抜かれ、かつスリットが、例えば、非導電性アイソレータインサート(図示せず)で密封された導電材料(例えば、金属)で製造することができる。
図11に示すと共に上述した構成に対して、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、デバイス12のチャンバ13からのガスが、中間チャンバ1022(矢印1050)内に流れてデバイス12内に入る汚染物質流れを抑制し、ガスが、開口1032から細長い本体1022の開放端1026を通り、かつ光源20のチャンバ26内に(矢印1052)流れて、細長い本体1022内に汚染物質を拡散させるための逆流を確立するように調節することができる。特に、これらの流れ(矢印1050及び1052)は、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。一部の場合には、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、通路1024から細長い本体1022の開放端1028を通り、かつ中間チャンバ1020内に(矢印1054)流れを誘導するように調節することができる。一部の場合には、チャンバ26内のイオン減速緩衝ガスは、約200〜600ミリトル(H2)とすることができ、開口1032の平面での圧力は、チャンバ26圧力を超えることができる。これらの圧力レベルでは、通路1024内の流れ領域は、粘性とすることができ、中間焦点1018から中間チャンバ1020までのガス流量(矢印1054)は、細長い本体1022を拡張することによって最小にすることができる。更に、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、低減された断面の位置1030においてICP放電に適する約0.5〜1トルの圧力を確立するように、圧力P1及びP2に対して調節することができる。イオン化も、中間焦点で最大強度を有するEUV放射線により促進することができる。
この構成を用いて、プラズマ1072は、通路1024内で低減された断面1030Aから細長い本体1022の端部1028に向かい、かつ中間チャンバ1020(矢印1054)内に入る流れを低減するように機能することができる。上述のように、細長い本体1022の抵抗を増大させることは、開口1032の平面内の最高圧力を可能にすることができ、従って、チャンバ13内に入る汚染物質流れが抑制されると同時に、矢印1050の方向での流れが維持される。
図11は、結合システム1014Fが、デバイス12の入力部に向けて中間チャンバ1020内を流動中である荷電粒子を偏向させることによって荷電粒子がデバイス12に入るのを防止するために、中間チャンバ1020の一部に電磁界、例えば、均一な電界を発生させる1対の電極1120、1122を含むことができることを更に示している。一般的に、ごく僅かな汚染物質は、逆流(矢印1052)内に拡散してプラズマ1072を通過し、かつ中間チャンバ1020内に入ることができ、中間チャンバ1020では、汚染物質は、スキャナからのガス流により部分的に阻止することができる。汚染物質の一部又は全ては、例えば、高い電気陰性特性(例えば、HBr)による電子付着により、又はプラズマ領域を通過した後の搬送ガス(例えば、Sn、SnBrx)と比較して低いイオン化電位によるイオン化により荷電することができる。一般的に、汚染物質の荷電度は、搬送ガスよりも高いものになる。荷電汚染物質が中間チャンバ1020に到着した時、荷電粒子は、電界によりデバイス12の入力開口から偏位させることができる。一部の場合には、IF領域は、例えば、ポンプ1042及び調節式ガス供給源1034を調節することによって比較的低い圧力(〜10ミリトル)に維持することができ、平均自由行程は、約1cmであり、従って、偏位は、実質的に低圧障壁ガスの影響を受ける恐れはない。荷電汚染材料粒子が電極に当たった時、それは中和され、障壁ガスと共にポンプにより排出することができ、その理由は、汚染物質は、既に正流から除去されてデバイス12内に送り込まれているからである。
読者は、本明細書で説明する一部の実施形態又は全てを組み合わせることができることを迅速に認めるであろう。例えば、本明細書に説明される荷電粒子偏向システムは、図6を参照して説明したようなベーン、図6、図7、図8、又は図9を参照して説明したようなプラズマの発生、及び/又は図10を参照して上述したような温度制御システムと共に使用することができる。
図12は、光源20のチャンバ26とデバイス12のチャンバ13の間でガス流を管理及び/又は制限し、同時にEUV光が光源20からデバイス12に通過することを可能にする結合システム1014Gの実施形態を示しており、結合システム1014Gは、図5に示す結合システム1014と共通である1つ又はそれよりも多くの要素を有する。
図示の結合システム1014Gに対して、壁は、デバイス12のチャンバ13と流体連通している中間チャンバ1020を取り囲む。システム1014Gは、チャンバ26から中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13までの流れを制限する細長い本体1022Gを更に含むことができる。システム1014Gに対して、細長い本体1022Gは、通路1024を少なくとも部分的に取り囲み、かつEUV光がチャンバ26から通路1024に入ることを可能にする第1の開放端、及びEUV光が通路を出て中間チャンバ1020及びデバイス12のチャンバ13内に入ることを可能にする第2の開放端を有するように形成することができる。図示のように、細長い本体1022Gは、例えば、端部に対して低減された断面積を有する少なくとも1つの位置1030を確立するネック領域を有するように成形することができる。
引き続き図9に対して、細長い本体1022Gには、ガスを通路1024内に導入して細長い本体1022の端部1026に向けて誘導する(矢印1130、1132)ことを可能にする1つ又はそれよりも多くの開口1032Fを形成することができることを見ることができる。より具体的には、図示のように、調節式ガス供給源1034からのガス、例えば、アルゴン、水素、ヘリウムは、開口1032を通り、かつ通路1024内に流れることができる。図示の結合システム1014Gに対して、開口は、中間焦点で又はその近くの低減された断面積を有する位置1030で端部1026Gと低減された断面積を有する位置1030との間に又は端部1028Gと低減された断面積を有する位置1030との間に位置することができる。
図12は、結合システム1014Gが、細長い本体1022の開放端とデバイス12の光入力開口の間に配置された容積を含む中間チャンバ1020を取り囲む壁を含むことができることを更に示している。図示の結合システム1014Gに対して、1つ又はそれよりも多くのポンプ1042を中間チャンバ1020からガスを除去して矢印1044の方向にガスを流すように位置決めすることができる。
図12に示すと共に上述した構成に対して、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、デバイス12のチャンバ13からガスが、中間チャンバ1022に入り(矢印1050)、デバイス12内に入る汚染物質流れを抑制し、ガスが、開口1032から細長い本体1022の開放端1026を通り、かつ光源20のチャンバ26内に(矢印1052)流れて、細長い本体1022G内に汚染物質を拡散させるための逆流を確立するように調節することができる。特に、これらの流れ(矢印1050及び1052)は、光源20のチャンバ26内のガスが圧力P1、デバイスのチャンバ13内のガスが圧力P2で達成することができ、P1>P2である。一部の場合には、ポンプ1042流量及び調節式ガス供給源1034流量は、通路1024から細長い本体1022の開放端1028を通り、かつ中間チャンバ1020内に(矢印1054)流れを誘導するように調節することができる。一部の場合には、チャンバ26内のイオン減速緩衝ガスは、約200〜600ミリトル(H2)とすることができ、開口1032の平面での圧力は、チャンバ26圧力を超えることができる。これらの圧力レベルでは、通路1024内の流れ領域は、粘性とすることができ、中間焦点1018から中間チャンバ1020までのガス流量(矢印1054)は、細長い本体1022を拡張することによって最小にすることができる。
読者は、本明細書で説明する一部の実施形態又は全てを組み合わせることができることを迅速に認めるであろう。例えば、本明細書で説明した誘導流れシステムは、図6を参照して説明したようなベーン、図6、図7、図8、又は図9を参照して説明したようなプラズマの発生、図10を参照して上述したような温度制御システム、及び/又は図11を参照して上述したような荷電粒子偏向システムと共に使用することができる。
「35U.S.C.§112」を満足するために必要とされる詳細において本特許出願において説明しかつ例示した特定の実施形態は、上述の実施形態の1つ又はそれよりも多くの上述の目的を、及び上述の実施形態により又はその目的のあらゆる他の理由で又はその目的のために解決すべき問題を完全に達成することができるが、上述の実施形態は、本出願によって広く考察された内容を単に例示しかつ代表することは、当業者によって理解されるものとする。単数形での以下の請求項における要素への言及は、解釈において、明示的に説明していない限り、このような要素が「1つ及び1つのみ」であることを意味するように意図しておらず、かつ意味しないものとし、「1つ又はそれよりも多い」を意味する意図とし、かつ意味するものとする。当業者に公知か又は後で公知になる上述の実施形態の要素のいずれかに対する全ての構造的及び機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に組み込まれると共に、特許請求の範囲によって包含されるように意図されている。本明細書及び/又は本出願の請求項に使用され、かつ本明細書及び/又は本出願の請求項に明示的に意味を与えられたあらゆる用語は、このような用語に関するあらゆる辞書上の意味又は他の一般的に使用される意味によらず、その意味を有するものとする。実施形態として本明細書で説明したデバイス又は方法は、それが特許請求の範囲によって包含されるように本出願において説明した各及び全て問題に対処又は解決することを意図しておらず、また必要でもない。本発明の開示内容におけるいかなる要素、構成要素、又は方法段階も、その要素、構成要素、又は方法段階が特許請求の範囲において明示的に詳細に説明されているか否かに関係なく、一般大衆に捧げられることを意図したものではない。特許請求の範囲におけるいかなる請求項の要素も、その要素が「〜のための手段」という語句を使用して明示的に列挙されるか又は方法の請求項の場合にはその要素が「行為」ではなく「段階」として列挙されていない限り、「35U.S.C.§112」第6項の規定に基づいて解釈されないものとする。
10’’ EUVフォトリソグラフィ装置
12’’ デバイス
13’’,16’’,26’’ チャンバ
14’’ 結合システム
20’’ 光源

Claims (21)

  1. 極紫外線リソグラフィ装置のための流れ管理システムであって、
    少なくとも部分的に第1の空間を取り囲む第1の囲い壁と、
    極紫外線光を放出するプラズマを前記第1の空間に発生させるシステムと、
    少なくとも部分的に第2の空間を取り囲む第2の囲い壁と、
    少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が前記第1の空間から該通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が該通路を出て前記第2の空間に入ることを可能にする第2の開放端とを有し、かつ該第1及び第2の端部に対して低減された断面積を有する位置を確立する形状を有する、該第1の空間から該第2の空間までの流れを制限する細長い本体と、
    前記本体の前記第1の端部と低減された断面積を有する前記位置との間の地点で前記通路内にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流と、
    を含むことを特徴とするシステム。
  2. プラズマを前記通路に生成するために該通路に電磁界を発生させるための光源を更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  3. 荷電粒子を偏向させるために前記第2の空間に電界を確立するための1対の電極を更に含むことを特徴とする請求項2に記載のシステム。
  4. 前記光源は、前記通路に誘導結合放電プラズマを作り出すための高周波コイルを含むことを特徴とする請求項2に記載のシステム。
  5. 前記光源は、前記通路に直流電極放電を生成することを特徴とする請求項2に記載のシステム。
  6. 前記電極放電は、グロー放電であることを特徴とする請求項5に記載のシステム。
  7. 前記電極放電は、コロナ放電であることを特徴とする請求項5に記載のシステム。
  8. 前記光源は、前記通路に高周波電極放電を生成することを特徴とする請求項2に記載のシステム。
  9. 前記電極放電は、グロー放電であることを特徴とする請求項8に記載のシステム。
  10. 前記電極放電は、コロナ放電であることを特徴とする請求項8に記載のシステム。
  11. 前記開口は、前記細長い本体に形成された孔を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  12. 前記細長い本体の温度を所定の範囲内に維持する温度制御システムを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  13. 前記細長い本体の前記通路に配置された少なくとも1つのベーンを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  14. 前記本体の前記第1の端部と低減された断面積を有する前記位置との間のそれぞれの地点で前記通路内にガスを導入するように各々位置決めされた複数の開口を含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  15. 前記開口から前記細長い本体の前記第1の端部の方向に流れを向けるノズルを含むことを特徴とする請求項1に記載のシステム。
  16. ガスが配置された第1のチャンバと、
    ガスが配置された第2のチャンバと、
    前記第2のチャンバと流体連通している中間チャンバと、
    少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が該通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が該通路を出ることを可能にする第2の開放端とを有する、前記第1のチャンバから前記中間チャンバまでの流れを制限する細長い本体と、
    前記本体の前記第1の端部と前記第2の端部の間の位置で前記通路内にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流と、
    前記中間チャンバからガスを除去するポンプと、
    を含むことを特徴とする極紫外線リソグラフィ装置。
  17. 前記ポンプは、前記開口を出る前記ガス流及び前記第1及び第2のチャンバ内の作動圧力と協働して、該第2のチャンバから前記中間チャンバ内に向けられたガス流と、該開口から前記細長い本体の前記第1の開放端を通って該第1のチャンバに入るガス流とを確立することを特徴とする請求項16に記載の極紫外線リソグラフィ装置。
  18. 第1の容積を取り囲む第1の封入構造体と、
    前記第1の容積内のプラズマ部位でプラズマを発生させ、該プラズマがEUV放射線と該プラズマを出るイオンとを生成するシステムと、
    前記第1の容積に位置決めされ、かつ距離dだけ前記部位から隔てられた光学系と、
    前記プラズマ部位及び光学系の間に配置され、前記イオンが該光学系に到達する前にイオンエネルギを100eV未満に低減するように前記距離dにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立するガスと、
    第2の容積を取り囲む第2の封入構造体と、
    前記第2の容積を前記第1の容積に結合してEUV放射線を該第1の容積から該第2の容積まで通過させ、かつ該第2の容積からシステム内に向けられたガス流とシステムから該第1の容積内へのガス流とを確立するように作動可能なシステムと、
    を含むことを特徴とする装置。
  19. ガスが、圧力P1で前記第1の容積に配置され、ガスが、P1>P2である圧力P2で前記第2の容積に配置されることを特徴とする請求項18に記載の装置。
  20. 前記システムは、
    前記第2の容積と流体連通している中間チャンバと、
    少なくとも部分的に通路を取り囲んで、EUV光が該通路に入ることを可能にする第1の開放端とEUV光が該通路を出ることを可能にする第2の開放端とを有する、前記第1の容積から前記中間チャンバまでの流れを制限する細長い本体と、
    前記本体の前記第1の端部と前記第2の端部の間の地点で前記通路内にガスを導入するように位置決めされた開口を出るガス流と、
    前記中間チャンバからガスを除去するポンプと、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項18に記載の装置。
  21. 前記第1の容積に配置された多チャンネル構造体を更に含むことを特徴とする請求項18に記載の装置。
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