JP2012523666A - Ｅｕｖ生成チャンバにおけるはね返り防止のための液滴捕集器に関するシステム、方法、及び装置 - Google Patents

Ｅｕｖ生成チャンバにおけるはね返り防止のための液滴捕集器に関するシステム、方法、及び装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＰＰ ＥＵＶ光源の作動プロセス中に生成される微粒子及びデブリをより良好に制御すること。
【解決手段】集光ミラーと、ターゲット材料経路に沿って複数の液滴を排出するように位置合わせされた液滴出口を有する液滴生成システムと、第１の捕集部とを含み、第１の捕集部は、ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、第１の捕集部の第２の端部の方向に向かう少なくとも１つの内表面とを含み、第２の端部は第１の開放端とは反対側にある、極紫外光チャンバ内で極紫外光を生成するシステム及び方法。
【選択図】図１

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年３月９日出願の「Ｓｙｓｔｅｍ， Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｒｏｐｌｅｔ Ｃａｔｃｈｅｒ Ｆｏｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｋｓｐｌａｓｈ ｉｎ ａ ＥＵＶ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ Ｃｈａｍｂｅｒ」という名称の米国特許出願番号第１２／７２０，１９０号に基づく優先権を主張し、また、全ての目的について全体が引用により本明細書に組み入れられる２００９年４月９日出願の「Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｌｉｇｈｔ Ｏｕｔｐｕｔ」という名称の米国仮特許出願番号第６１／１６８，０３３号に基づく優先権を主張するものである。本出願はまた、全ての目的について全体が引用により本明細書に組み入れられる２００９年４月９日出願の「Ｓｙｓｔｅｍ， Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ Ｃｈａｍｂｅｒ ｗｉｔｈ Ｈｏｔ Ｗａｌｌｓ ａｎｄ Ｃｏｌｄ Ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ Ｍｉｒｒｏｒ」という名称の米国仮特許出願番号第６１／１６８，０１２号に基づく優先権を主張するものである。本出願はまた、全ての目的について全体が引用により本明細書に組み入れられる２００９年４月９日出願の「Ｓｙｓｔｅｍ， Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｒｏｐｌｅｔ Ｃａｔｃｈｅｒ ｆｏｒ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｃｋｓｐｌａｓｈ ｉｎ ａ ＥＵＶ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｍｂｅｒ」という名称の米国仮特許出願番号第６１／１６８，０００号に基づく優先権を主張するものである。
本発明は、一般に、レーザ生成プラズマ極紫外線のシステム、方法、及び装置に関し、より具体的には、レーザ生成プラズマ極紫外線システムにおける液滴管理のためのシステム、方法、及び装置に関する。
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外線（ＥＵＶ）システムは、プラズマターゲット材料の液滴に光源レーザを照射することによってプラズマを生成する。得られたプラズマは、所望の波長の光、即ちこの例ではＥＵＶ（例えば、波長が約５０ｎｍより短く、約１３．５ｎｍ又はそれ以下の波長の光を含む）を発する。
残念ながら、プラズマターゲット材料の液滴に照射することによって、液滴由来のデブリが生成する場合がある。デブリは、集光ミラーと、ＬＰＰシステムのチャンバの他の内表面とに堆積する可能性がある。堆積したデブリは、ＥＵＶ光の出力量を減少させる場合もある。
さらに、ターゲット材料の液滴の一部は、光源レーザによって照射されず、その結果として、液はね、並びに、ＬＰＰチャンバの内表面に堆積する可能性がある他の微粒子及びデブリが生じることがある。
米国特許出願番号第１２／７２０，１９０号明細書 米国仮特許出願番号第６１／１６８，０３３号明細書 米国仮特許出願番号第６１／１６８，０１２号明細書 米国仮特許出願番号第６１／１６８，０００号明細書 米国特許出願番号第１１／１７４，２９９号明細書 米国特許出願番号第１１／５８０，４１４号明細書 米国特許第６，６２５，１９１号明細書 米国特許第６，５４９，５５１号明細書 米国特許第６，５６７，４５０号明細書 米国特許出願番号第１１／４０６，２１６号明細書 米国特許出願番号第１１／５０５，１７７号明細書 米国特許出願番号第１２／２１４，７３６号明細書 米国特許出願番号第１１／８２７，８０３号明細書 米国特許出願番号第１１／３５８，９８８号明細書 米国特許出願番号第１１／０６７，１２４号明細書 米国特許出願番号第１１／１７４，４４３号明細書
上記の観点から、ＬＰＰ ＥＵＶ光源の作動プロセス中に生成される微粒子及びデブリをより良好に制御する必要性が存在する。
概説すれば、本発明は、ＬＰＰ ＥＵＶシステムにおける未使用の液滴を捕捉するための改善された捕集システム及び方法を提供することによって、これらの必要性を満たすものである。本発明は、プロセス、装置、システム、又はデバイスを含む多くの手法として実装できることを認識されたい。本発明の幾つかの実施形態が以下に説明される。
１つの実施形態は、集光ミラーと、ターゲット材料経路に沿って複数の液滴を排出するように位置合わせされた液滴出口を有する液滴生成システムと、第１の捕集部とを含み、第１の捕集部は、ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、第１の開放端部とは反対側の第２の閉鎖端部と、第１の捕集部の第２の端部の方向に向かう少なくとも１つの内表面とを含む、極紫外光チャンバを提供する。少なくとも１つの内表面は、少なくとも１つの段部を含むことができる。
第１の捕集部はまた、ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた中心軸を含むことができる。第１の捕集部はまた、ターゲット材料経路に対して選択された角度の中心軸を含むことができ、選択された角度は、約１度から約３０度までの間である。第１の捕集部はまた、１つ又はそれ以上のバッフルを含むことができ、バッフルの各々は、第１の端部と、第２の端部と、第１の表面と、第１の表面とは反対側の第２の表面とを有し、第１の端部は第１の捕集部の内表面に取り付けられ、第２の表面は第１の捕集部の内表面に対して鋭角を形成する。
第１の開放端部は第１の幅を有し、第１の捕集部は、少なくとも１つの段部において第１の幅より広い第２の幅を有する。第１の捕集部はまた、ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた中心軸を有する第１の部分と、ターゲット材料経路に対して約１度から約４５度までの間の角度を形成する第２の部分とを含むことができる。
第１の捕集部はまた、第１の開放端部とは反対側の第２の端部と、第２の端部の近傍において或る量の液体とを含むことができる。第２の端部の近傍における或る量の液体は、複数の液滴を形成するのに用いられる液体状態のターゲット材料とすることができる。第２の端部の近傍における或る量の液体は、第１の捕集部の内表面の少なくとも一部に沿って延在することができる。第２の端部の近傍における或る量の液体は、液体カーテンを含むことができる。液体カーテンは、複数の液滴を形成するのに用いられる液体状態のターゲット材料を含むことができる。
ターゲット材料経路は、実質的に水平なものとすることができる。ターゲット材料経路は、実質的に垂直なものとすることができる。ターゲット材料経路は、実質的に垂直方向と実質的に水平方向との間のいずれかの角度とすることができる。
第１の捕集部はまた、第１の開放端部とは反対側の第２の端部と、第２の端部の近傍における第１の回転シリンダとを含むことができる。第１の回転シリンダは、ターゲット材料経路が実質的に第１の回転シリンダの第１の回転面の接線方向になるように位置決めされる。第１の回転シリンダは、第１の回転シリンダの第１の回転面が複数の液滴の速度と実質的に等しい表面速度を有するように第１の回転シリンダを駆動することができるシリンダドライブに結合することが可能である。第１の回転シリンダの第１の回転面と接触する第２の回転面を有する第２の回転シリンダを含むこともできる。
第１の捕集部より実質的に広い幅を有する第２の捕集部を含むことができ、第２の液滴回収チューブが第１の捕集部を囲む。第１の捕集部は出口を含むことができる。第１の捕集部からの出口は、フリーズバルブを含むことができる。第１の捕集部の第１の開放端部は、約２０ｍｍから約１００ｍｍまでの間の幅を有する。チャンバはまた、ターゲット材料の複数の液滴の少なくとも一部を該ターゲット材料の融点より低い温度まで冷却するための温度制御システムを含むことができる。
別の実施形態は、極紫外光チャンバ内の液滴生成器から、ターゲット材料経路に沿って排出される複数の液滴を排出し、液滴の選択された１つの液滴に光源の焦点を合わせ、選択された１つの液滴に光を照射し、照射された液滴から生成されたプラズマから放出された極紫外光を集光ミラーに集光し、集光された極紫外光を極紫外光チャンバの出力部に向けて集束させ、液滴のうちの選択されない液滴の組を、ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、第１の開放端部とは反対側の第２の閉鎖端部と、第１の捕集部の第２の端部の方向に向かう少なくとも１つの内表面とを有する第１の捕集部内に回収することを含む、極紫外光を生成する方法を提供する。
本方法はまた、選択されない液滴からの微小液滴のはね返りを実質的に除去することを含むことができる。微小液滴のはね返りを実質的に除去することは、第１の捕集部の長さ、第１の捕集部における段部、捕集部における１つ又はそれ以上のバッフル、第１の捕集部における或る量の液体、又は、第１の捕集部における移動表面のうちの少なくとも１つにおいて、微小液滴を捕捉することを含むことができる。
微小液滴のはね返りを実質的に除去することは、選択されない液滴をターゲット材料の融点より低い温度まで冷却することを含むことができる。選択されない液滴をターゲット材料の融点より低い温度まで冷却することは、冷却されたガス流を選択されない液滴に向かわせること、又は、第１の捕集部をターゲット材料の融点より低い温度まで冷却することのうちの少なくとも１つを含む。
さらに別の実施形態は、集光ミラーと、内表面の少なくとも一部を覆う複数の微粒子捕集部とを含む極紫外光チャンバを提供する。
さらにまた別の実施形態は、集光ミラーと、ターゲット材料生成システムとを含む極紫外光チャンバを提供するものであり、ターゲット材料生成システムは、ターゲット材料経路に沿ってターゲット材料を放出するように方向を合わせられており、ターゲット材料経路は、ＸＹ面に対して約１度から約９０度までの間の角度を形成し、ＸＹ面は、Ｚ軸に対して垂直であり、Ｚ軸は、集光ミラーから反射されるＥＵＶ光の光経路である。
本発明の他の態様及び利点は、本発明の原理を例として示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかとなろう。
本発明は、添付の図面と併せた以下の詳細な説明から容易に理解できよう。
本発明の実施形態によるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源の概略図である。 本発明の実施形態により本明細書において説明される実施形態の一部又は全てにおいて用いることができる、簡略化されたターゲット材料ディスペンサの構成要素の概略図である。 本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバの中の構成要素の一部のより詳細な概略図である。 本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバの中の構成要素の一部のより詳細な概略図である。 本発明の実施形態による第１の捕集部の別の概略図である。 本発明の実施形態による第１の捕集部の別の概略図である。 本発明の実施形態による、ＥＵＶを生成する際に行われる方法の操作を示すフローチャート図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による、未使用の液滴を冷却することによって捕集部内部からのはね返りを減少させる際に行われる方法の操作を示すフローチャート図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部の概略図である。 本発明の実施形態による第１の捕集部における液体カーテンの概略図である。 本発明の実施形態による第１の捕集部における回転シリンダの概略図である。 本発明の実施形態による第１の捕集部における回転シリンダの概略図である。 本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバを含む統合システムのブロック図である。 本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバにおけるターゲット材料経路の簡略化された概略図である。 本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバの区画の簡略化された断面図である。 本発明の実施形態による更なる断面図の詳細図である。 本発明の実施形態による更なる断面図の詳細図である。
ここでは、ＬＰＰ ＥＵＶシステムにおける未使用の液滴を捕捉するための改善された捕集システム及び方法について幾つかの例示的な実施形態が説明される。当業者には、本明細書において示される特定の細部の幾つか又は全てが無くとも本発明を実施できることが明らかであろう。
１つのＬＰＰ技術は、ターゲット材料液滴の流れを生成して、液滴の一部又は全部に、例えばゼロ、１つ、又はそれ以上の予備パルスの後に主パルスが続く光パルスを照射することを含む。より理論的には、ＬＰＰ光源は、少なくとも１つのＥＵＶ放出元素（例えば、キセノン（Ｘｅ）、錫（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ））を有するターゲット材料に光又はレーザのエネルギーを蓄積させることによってＥＵＶ放射線を生成し、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の際に生成されるエネルギー放射線は、プラズマから全方向に放出される。
ＥＵＶ光を集光して中間位置又は焦点に集束させるために、近垂直入射ミラー（「集光ミラー」）が、プラズマから比較的短い距離のところに（例えば１０−５０ｃｍ）位置決めされる。次いで、集光されたＥＵＶ光は、中間位置から１組のスキャナ光学系に、最終的にはフォトリソグラフィ・プロセスにおける半導体ウェハなどのターゲットまで、中継することができる。
集光ミラーは、ＥＵＶ光を効率的に反射するように、精巧で比較的高価な多層コーティングを含む。ＥＵＶ光源開発者が直面する課題は、集光ミラーの表面を比較的清浄に保ち、望ましくないプラズマ生成デブリから表面を保護することである。
中間位置で約１００Ｗを生成することを目的として現在開発されている例示的な構成においては、パルス集束１０〜１２ｋＷ ＣＯ2駆動レーザ（又は、エキシマレーザなどの適切な他のレーザ）を液滴生成器と同期させて、毎秒約１０，０００〜２００，０００個の錫液滴を順次照射する。この構成においては、比較的高い繰り返し数で（例えば、１０〜２００ｋＨｚ又はそれ以上）安定した液滴流を生成し、比較的長い期間にわたってタイミング及び位置に関して精度が高く良好な反復性で液滴を照射部位に送ることが必要である。
図１は、本発明の実施形態によるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図である。ＬＰＰ光源２０は、一連の光パルスを生成して光パルスをＥＵＶチャンバ２６に送るための光パルス生成システム２２を含む。各々の光パルス２３は、ビーム経路に沿って光パルス生成システム２２からＥＵＶチャンバ２６内に移動し、照射領域２８においてそれぞれのターゲット液滴を照射する。
図１に示される光パルス生成システム２２において用いるのに適したレーザとして、例えばＤＣ又はＲＦ励起により約９．３μｍ又は約１０．６μｍで放射線を生成し、例えば約１０ｋＷ又はそれより大きい比較的高出力、及び、例えば約１０ｋＨｚ又はそれより高いパルス繰り返し数で作動する、例えばパルスガス放電ＣＯ2レーザ装置などのパルスレーザ装置を挙げることができる。１つの特定の実装形態においては、光パルス生成システム２２のレーザは、多段増幅のＭＯＰＡ構成を有し、低エネルギー及び例えば１００ｋＨｚ作動が可能な高繰り返し数のＱスイッチ式主発振器（ＭＯ）によって始動されるシードパルスを有する、軸流ＲＦポンプＣＯ2レーザとすることができる。次に、レーザパルスは、ＭＯから、照射領域２８に到達する前に増幅し、成形し、集束させることができる。
光パルス生成システム２２には、連続ポンプＣＯ2増幅器を用いることができる。例えば、１つの発振器と３つの増幅器とを有する（Ｏ−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３構成）好適なＣＯ2レーザ装置が、代理人整理番号２００５−００４４−０１である２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ ＥＵＶ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ ＤＲＩＶＥ ＬＡＳＥＲ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／１７４，２９９号に開示されており、その内容の全体は引用により本明細書に組み入れられる。
代替的に、光パルス生成システム２２のレーザは、液滴が光キャビティの１つのミラーとして機能する、所謂「自己ターゲット型」レーザシステムとして構成することができる。一部の「自己ターゲット型」構成においては、主発振器を必要としない場合がある。自己ターゲット型レーザシステムは、代理人整理番号２００５−００２５−０１号である２００６年１０月１３日出願の「ＤＲＩＶＥ ＬＡＳＥＲ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＹＳＴＥＭＳ ＦＯＲ ＥＵＶ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／５８０，４１４号において開示され特許請求されており、その内容の全体は引用により本明細書に組み入れられる。
用途に応じて、例えば高出力及び高パルス繰り返し数で作動するエキシマレーザ又はフッ素分子レーザなどの他のタイプのレーザが、光パルス生成システム２２において用いるのに適している場合もある。他の例として、例えばファイバ状、ロッド状、又はディスク状の活性媒体を有する固体レーザ、例えば内容の全体が引用により本明細書に組み入れられる米国特許第６，６２５，１９１号、第６，５４９，５５１号、及び第６，５６７，４５０号に示されるようなＭＯＰＡ構成のエキシマレーザシステム、例えば１つの発振器チャンバ並びに１つ又はそれ以上の増幅チャンバ（増幅チャンバは並列又は直列にされる）などの１つ又はそれ以上のチャンバを有するエキシマレーザ、主発振器／出力発振器（ＭＯＰＯ）構成、主発振器／出力リング増幅器（ＭＯＰＲＡ）構成、出力発振器／出力増幅器（ＰＯＰＡ）構成を挙げることができ、又は、１つ又はそれ以上のエキシマ又はフッ素分子の増幅器又は発振器チャンバにシードする固体レーザを好適とすることができる。他の設計も可能である。
再び図１を参照すると、ＥＵＶ光源２０は、例えばターゲット材料の液滴をチャンバ２６内部の照射領域２８に送るターゲット材料送出システム２４を含むことができ、照射領域２８において、液滴１０２Ａ、１０２Ｂは、例えば１つ又はそれ以上の予備パルスとその後の１つ又はそれ以上の主パルスのような１つ又はそれ以上の光パルス２３と相互作用して、最終的にプラズマを作り出し、ＥＵＶ発光３４を生成することになる。ターゲット材料として、錫、リチウム、キセノンなど又はそれらの組み合わせを含む材料を挙げることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。例えば錫、リチウム、キセノンなどのＥＵＶ放出元素は、液滴の形態及び／又は液滴１０２Ａ、１０２Ｂ内部に含まれる固体粒子の形態をとることができる。
例として、錫元素は、純錫として、例えばＳｎＢｒ4、ＳｎＢｒ2、ＳｎＨ4などの錫化合物として、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、又はそれらの組み合わせなどの錫合金として、用いることができる。用いられる材料に応じて、ターゲット材料は、室温又は室温に近い温度（例えば錫合金、ＳｎＢｒ4）を含む種々の温度で、高温（例えば純錫）で、又は室温より低い温度（例えばＳｎＨ4）で、照射領域２８に存在させることができ、幾つかの場合においては、例えばＳｎＢｒ4などの比較的揮発性のもの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２００６−０００３−０１である２００６年４月１７日出願の「ＡＬＴＥＲＮＡＴＩＶＥ ＦＵＥＬＳ ＦＯＲ ＥＵＶ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／４０６，２１６号において提供されており、その内容は引用により本明細書に組み入れられる。
さらに図１を参照すると、ＥＵＶ光源２０は、集光ミラー３０を含む。集光ミラー３０は、長球（即ち、主軸の周りに回転される楕円）の形態の反射面を有する近垂直入射集光ミラーである。実際の形及び幾何学的形状は、当然ながら、チャンバのサイズ及び焦点の位置に応じて変えることができる。１つ又はそれ以上の実施形態においては、集光ミラー３０は、段階的な多層コーティングを含むことができる。段階的な多層コーティングは、モリブデンとシリコンの交互層を含むことができ、幾つかの場合には、１つ又はそれ以上の高温拡散バリア層、平滑層、キャッピング層、及び／又はエッチング停止層を含むことができる。
集光ミラー３０は、開口部３２も含む。開口部３２によって、光パルス生成システム２２により生成された光パルス２３が照射領域２８に入れるようになる。集光ミラー３０は、照射領域２８の内部又はその近くに第１の焦点を有し、中間領域４０に第２の焦点を有する長球ミラーとすることができる。ＥＵＶ光３４は、ＥＵＶ光源２０から、中間領域４０又はその近くに出力され、ＥＵＶ光３４を利用する装置４２に入力される。例として、ＥＵＶ光３４を受ける装置４２は、集積回路リソグラフィ・ツールとすることができる。
ＥＵＶ光を利用する装置に後に送る目的でＥＵＶ光３４を集光して中間位置に向かわせるために、長球ミラー３０の代わりに他の光学系を使用できることが分かるであろう。例として、集光ミラー３０は、主軸の周りに回転されるパラボラアンテナとすることができる。代替的に、集光ミラー３０は、中間位置４０にリング状の断面を有するビームを送るように構成することができる（例えば、その内容が引用により本明細書に組み入れられる、代理人整理番号２００６−００２７−０１である２００６年８月１６日出願の「ＥＵＶ ＯＰＴＩＣＳ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／５０５，１７７号）。
ＥＵＶ光源２０は、ＥＵＶコントローラ６０を含むこともできる。ＥＵＶコントローラ６０は、光パルス生成システム２２の１つ又はそれ以上のランプ及び／又はレーザ装置を起動してチャンバ２６内に送るための光パルス２３を生成する発射制御システム６５を含むことができる。
ＥＵＶ光源２０は、１つ又はそれ以上の液滴撮像器７０を含む液滴位置検出システムを含むこともできる。液滴撮像器７０は、照射領域２８に対する１つ又はそれ以上の液滴１０２Ａ、１０２Ｂの位置及び／又はタイミングを示す出力を行う、ＣＣＤ又は他の撮像技術及び／又はバックライト式ストロボ照明及び／又は光カーテンを用いて、画像を取り込むことができる。撮像器７０は、液滴位置検出フィードバックシステム６２に接続され、液滴の位置及びタイミングのデータを液滴位置検出フィードバックシステム６２に出力する。液滴位置検出フィードバックシステム６２は、液滴の位置及び軌道を計算することができ、そこから液滴エラーを計算することができる。液滴エラーは、１つ１つの液滴について計算することも、平均的な液滴データについて計算することもできる。次いで、液滴位置エラーは、ＥＵＶコントローラ６０への入力として提供することができる。ＥＵＶコントローラ６０は、位置、方向及び／又はタイミング補正信号を光パルス生成システム２２に提供して、光源タイミング回路を制御及び／又はビーム位置及び形成システムを制御し、チャンバ６２内の照射領域２８に送られる光パルスの軌道及び／又は集束力若しくは焦点を変更することができる。
ＥＵＶ光源２０は、光源２０によって生成されるＥＵＶ光の様様な特性を測定する１つ又はそれ以上のＥＵＶ計測計器を含むこともできる。これらの特性として、例えば、強度（例えば、全体の強度又は特定のスペクトル帯域内の強度）、スペクトル帯域幅、偏光、ビーム位置、指向性などを挙げることができる。ＥＵＶ光源２０に関しては、計器類は、例えばフォトリソグラフィスキャナなどの下流ツールがオンライン状態の間に、例えば、ピックオフミラーなどを用いてＥＵＶ出力の一部をサンプリングするか又は「未収集の」ＥＵＶ光をサンプリングすることによって、作動するように構成することができ、及び／又は、例えばフォトリソグラフィスキャナなどの下流ツールがオフライン状態の間に、例えばＥＵＶ光源２０の全ＥＶＵ出力を測定することによって、作動させることができる。
ＥＵＶ光源２０はまた、例えばターゲット材料ディスペンサ９２からのターゲット材料の放出点を修正し及び／又は液滴形成タイミングを修正して、所望の照射領域２８に到着する液滴１０２Ａ、１０２Ｂの誤差を補正する及び／又は液滴１０２Ａ、１０２Ｂの生成を光パルス生成システム２２と同期させるために、ＥＵＶコントローラ６０からの信号（幾つかの実装形態においては、上述の液滴誤差又はそこから導き出される何らかの量を含むことができる）に応答して作動可能な液滴制御システム９０を含むことができる。
図２Ａは、本発明の実施形態により本明細書で説明される実施形態の一部又は全てに用いることができる簡略化されたターゲット材料ディスペンサ９２の構成要素の概略図である。ターゲット材料ディスペンサ９２は、液体状態のターゲット材料９６を保持する導管又はリザーバ９４を含む。流体ターゲット材料９６は、圧力Ｐ下で、例えば溶融金属（例えば溶融錫）などの液体とすることができる。リザーバ９４はオリフィス９８を含み、オリフィス９８によって、加圧された流体ターゲット材料９６がオリフィス９８を通り、連続流１００を確立して流れることが可能になる。連続流１００は、その後、液滴の流れ１０２Ａ、１０２Ｂに分解される。ターゲット材料ディスペンサ９２は、流体ターゲット材料９６及び／又はオリフィス９８に結合されて作動可能な電子作動可能要素１０４と、電子作動可能要素１０４を駆動する信号発生器１０６とを有する、流体に乱れを生じさせるサブシステムをさらに含む。
種々の液滴ディスペンサ構成及びその相対的な利点に関する更なる詳細は、代理人整理番号２００６−００６７−０２である２００８年６月１９日出願の「ＳＹＳＴＥＭ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＴＡＲＧＥＴ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＩＮ Ａ ＬＡＳＥＲ ＰＲＯＤＵＣＥＤ ＰＬＡＳＭＡ ＥＵＶ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１２／２１４，７３６号、代理人整理番号２００７−００３０−０１である２００７年７月１３日出願の「ＬＡＳＥＲ ＰＲＯＤＵＣＥＤ ＰＬＡＳＭＡ ＥＵＶ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ ＨＡＶＩＮＧ Ａ ＤＲＯＰＬＥＴ ＳＴＲＥＡＭ ＰＲＯＤＵＣＥＤ ＵＳＩＮＧ Ａ ＭＯＤＵＬＡＴＥＤ ＤＩＳＴＵＲＢＡＮＣＥ ＷＡＶＥ」という名称の米国特許出願番号第１１／８２７，８０３号、代理人整理番号２００５−００８５−０１である２００６年２月２１日出願の「ＬＡＳＥＲ ＰＲＯＤＵＣＥＤ ＰＬＡＳＭＡ ＥＵＶ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ ＷＩＴＨ ＰＲＥ−ＰＵＬＳＥ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／３５８，９８８号、代理人整理番号２００４−０００８−０１である２００５年２月２５日出願の「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＥＵＶ ＰＬＡＳＭＡ ＳＯＵＲＣＥ ＴＡＲＧＥＴ ＤＥＬＩＶＥＲＹ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／０６７，１２４号、及び、代理人整理番号２００５−０００３−０１である２００５年６月２９日の出願「ＬＰＰ ＥＵＶ ＰＬＡＳＭＡ ＳＯＵＲＣＥ ＭＡＴＥＲＩＡＬ ＴＡＲＧＥＴ ＤＥＬＩＶＥＲＹ ＳＹＳＴＥＭ」という名称の同時係属中の米国特許出願番号第１１／１７４，４４３号において見出すことができ、これらの各々の内容は引用により本明細書に組み入れられる。
液滴１０２Ａ、１０２Ｂの直径は、約２０μｍから約１００μｍまでの間である。液滴１０２Ａ、１０２Ｂは、ターゲット材料９６を加圧してオリフィス９８を通すことによって生成される。例として、オリフィス９８は、１つの実施形態においては約５０μｍ未満の直径を有するものとすることができる。液滴１０２Ａ、１０２Ｂは、約２０ｍ／ｓから７０ｍ／ｓの速度で発射される。液滴１０２Ａ、１０２Ｂの速度が大きいため、液滴は、液滴の流れが水平方向、垂直方向、又は他のいずれかの方向で生成された場合でも、直線に近いターゲット材料経路２０９を維持し、集光ミラー３０に衝突することはない。１つの実施形態においては、ターゲット材料ディスペンサ９２によって連続モードで生成された液滴１０２Ａ、１０２Ｂの全てがプラズマ生成に用いられるわけではない。ＥＵＶ光源が１００％を下回る負荷サイクルで動作した場合には、一部の液滴１０２Ｃは、照射領域２８を通過し、その後に捕集することができるようになる。未使用の液滴１０２ＣがＥＵＶ光源チャンバの反対側の壁に衝突するようになった場合には、未使用の液滴は、広範囲の空間にわたって分散する大量の高速移動断片を生成することになる。これらの断片２３１の大部分は、ＥＵＶ集光ミラー３０並びに診断ポート及び装置７０に堆積して、それらのパフォーマンスに影響を与えることになる。
デブリの別の発生源は、照射領域２８である。強い光パルスを用いて照射されると、液滴１０２Ａ、１０２Ｂは、その片側が加熱され、その結果として、急速な非対称の材料膨張及びＥＵＶ発光２３０が生じる。上述のように、ＥＵＶ発光２３０は、集光ミラー３０に集光される。膨張の結果として、大量の液滴材料が、液滴１０２Ａ、１０２Ｂがターゲット材料ディスペンサ９２から排出されるときの速度と同程度の速度で、光パルス２３から離れる方向に加速される。この材料は、何らかの表面に衝突するまで照射領域２８から離れる方向に移動し、衝突した点で様々な方向に反射又ははね返る可能性がある。はね返ったターゲット材料２３１は、集光ミラー３０に堆積する場合がある。
図２Ｂ及び図２Ｃは、本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバにおける構成要素の一部のより詳細な概略図である。上述のように、ターゲット材料ディスペンサ９２は、液滴の流れ１０２Ａ、１０２Ｂを排出するが、液滴の全てが照射されて（即ち使用されて）ＥＵＶ３４を生成するわけではない。例として、未使用の液滴１０２Ｃは、入射した光パルス２３によって照射されない。
未使用の液滴１０２Ｃは、ＥＵＶチャンバ２６内における未使用の液滴のはね返りを最小限にするために、第１の捕集部２１０に捕捉される。はね返り２３６は、微小液滴又は液体の小滴の形態を取り得る。未使用の液滴１０２Ｃは、第１の捕集部２１０の底部２１１に衝突する。微小液滴２３６は、第１の捕集部２１０の底部及び壁から、複数回にわたって反射する場合があり、一部の微粒子２２２は、図２Ｃに示されるように抜け出してＥＵＶチャンバ２６に戻る場合があり、一部の微小液滴２３１は、集光ミラー３０などの様々な表面上に堆積する場合がある。微小液滴２２２は、捕集部２１０によって捕捉又は防止される微小液滴のはね返りの幾つかを例示するために、想像線で示されている。
第１の捕集部２１０は、円形、長方形、長円形、矩形、正方形、又はいずれかの他の適切な形状とすることができる断面を有する細長いチューブとすることができる。図２Ｃに示されるように、第１の捕集部２１０は、ターゲット材料ディスペンサ９２の方向に向けられた開放端部２２４を含む。開放端部２２４は、中心が実質的にターゲット材料経路２０９にあるものとすることができる。以下でより詳細に説明されるように、第１の捕集部２１０は、ターゲット材料経路２０９に位置合わせされる場合もされない場合もある中心線２２３も含む。
Ｌをチューブの長さとし、Ｗを第１の端部（即ち、入口）におけるＬに垂直なチューブの寸法とすると、はね返りは、比較的大きなアスペクト比Ｌ／Ｗ、例えば約３より大きく、好ましくは約８より大きいアスペクト比を有するチューブを用いることによって減少するか又は最小限にされる。未使用の液滴１０２Ｃ及び／又は微小液滴及び／又は液滴の断片は、第１の捕集部２１０の内壁に衝突すると速度が減少し、未使用の液滴は、示されるように、第１の捕集部の中に捕捉することができる。
図２Ｂに示されるように、照射された液滴は、照射後に微小液滴２３２を生成する場合もある。微小液滴２３２は、ＥＵＶチャンバ２６内の方々に分散される場合がある。一部の微小液滴２３１は、集光ミラー３０上に堆積する場合がある。一部の微小液滴２３２は、第２の捕集部２４０内に捕捉することができる。第１の捕集部２１０及び第２の捕集部２４０は、加熱することもできる。
第１の捕集部２１０及び第２の捕集部２４０の一部又は全ては、二重壁を有することができる。二重壁の間の空間は、捕集部２１０、２４０の効率的な熱管理のために、１つ又はそれ以上の熱交換流体、すなわち空気、窒素、水、錫、ガリウム、錫ガリウム合金などといったガスで充填するか又はこれらを通過させるように設計することができる。
図２Ｅは、本発明の実施形態による第１の捕集部２１０の別の概略図である。図２Ｅに示されるように、第２の捕集部２４０は必要に応じて設けられる。
図２Ｄは、本発明の実施形態による第１の捕集部２１０の別の概略図である。捕集部２１０は、未使用の液滴１０２Ｃが最初に第１の捕集部２１０の内壁に衝突するように、ターゲット材料経路２０９に対して僅かに角度（例えば角度２１３）を設けることができる。最初の衝突が第１の捕集部２１０の内壁とのものであれば、未使用の液滴１０２Ｃは、第１の捕集部から外へ戻ること、又は、十分なエネルギーで第１の捕集部２１０の反対側の端部と衝突してはね返りを生じ、一部のはね返った材料が第１の捕集部を出て集光ミラー３０の方に戻ることが生じる可能性は低くなる。第１の捕集部２１０の底部２１１は、未使用の液滴１０２Ｃが第１の捕集部の底部を越えてリザーバ２１２に移動するように、開いていてもよい。リザーバ２１２は、以前に捕捉された未使用の液滴を含む或る量のターゲット材料２４２を液体状態で収容する。図２Ｄにおいてさらに示されるように、ターゲット材料ディスペンサ９２は、第１の捕集部２１０に向かってほぼ水平方向に液滴１０２Ａ、１０２Ｂの流れを排出することができる。
液滴生成器が水平面上で集光系の射影の外部に位置決めされているこの構成においては、生成器９２によって水平方向に速度ｖで生成された液滴１０２Ａ、１０２Ｂは、液滴生成器からの距離Ｌの位置で、
Figure 2012523666
 によって得られる量ｄだけ元のターゲット材料経路から垂直方向に逸らされる。ここでｇは重力加速度である。
従って、液滴の速度２０ｍ／ｓ、液滴生成器からの距離Ｌ＝３０ｍｍの場合には、水平方向からのずれｄは、僅かに１．１ｍｍである。従って、実用上の液滴速度の場合には、水平方向に発射された液滴は、実質的に直線的な水平方向の線を描いてプラズマ点に到達し、次いで捕集部に到達することになる。他の垂直でない向きの液滴生成器に対して同様の議論を適用することができる。
図３は、本発明の実施形態による、ＥＵＶ３４を生成する際に行われる方法の操作３００を示すフローチャート図である。一部の操作は下位の操作を有する場合があり、他の例においては本明細書で説明される特定の操作が例示される操作に含まれない場合があることが理解されるように、本明細書において示される操作は例示である。これを念頭におき、ここで方法及び操作３００が説明される。操作３０５において、光パルス２３が、ＥＵＶチャンバ２６内の照射領域２８に向けられる。操作３１０において、光パルス２３が照射領域２８に到達するのとほぼ同時に、液滴１０２Ａ、１０２Ｂの選択された１つの流れが照射領域２８に送られ、操作３１５において、照射された液滴からＥＵＶ光３４が生成される。
操作３２０において、微小液滴２３２の第１の部分が、照射された液滴から生成される。操作３２５において、微小液滴２３２の第２の部分と、液滴１０２Ａ、１０２Ｂの流れの未使用の液滴１０２Ｃとが、第１の捕集部２１０及び／又は第２の捕集部２４０に捕捉される。上述のように、微小液滴及び液滴のはね返り２３６は実質的に捕捉される。
操作３３０において、照射領域２８からのＥＵＶは、集光ミラー３０によって集光される。操作３３５において、集光ミラー３０はＥＵＶ３４を中間位置４０に集束させ、操作３４０において、ＥＵＶ３４はＥＵＶチャンバから出力される。
図４Ａ−図４Ｄ及び図４Ｇは、本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部４１０、４２０、４３０、４４０、及び４９６の概略図である。代替的な第１の捕集部４１０、４２０、４３０、４４０、４９６は、第１の捕集部の下端からのはね返りの大部分を実質的に防止するように、第１の捕集部の下端２１１の方向に向かう１つ又はそれ以上の内表面を含む。図４Ａを参照すると、代替的な第１の捕集部４１０は、捕集部の内表面に沿ってバッフル４１２を含む。バッフル４１２は、未使用の液滴の流れ１０２Ｃが捕集部の底部と衝突することによるはね返り飛沫４１４を捕捉する。バッフル４１２は、ターゲット材料経路に対して垂直な表面を提示しないように、捕集部４１０の内表面と鋭角を形成し、捕集部の底部に向かって角度が設けられる。
図４Ｂを参照すると、別の代替的な第１の捕集部４２０は、必要に応じて、捕集部の内表面に沿ってバッフル４１２を含む。代替的な第１の捕集部４２０はまた、ターゲット材料経路２０９と実質的に位置合わせされた第１の部分４２０Ａと、ターゲット材料経路に対して角度４２３の角度が設けられた第２の部分４２０Ｂとを含む。角度４２３は、ターゲット材料経路２０９に対して約１度から約４５度までの間とすることができる。角度が設けられた部分４２０Ｂによって、未使用の液滴１０２Ｃが角度４２３で第１の捕集部４２０に衝突させられる。第１の捕集部４２０の内表面に角度をもって衝突することによって、未使用の液滴が徐々に減速し、はね返り飛沫４２４Ａ、４２４Ｂが減少し、未使用の液滴の一部４２４Ｃが捕集部４２０の内表面の反対側に反射させられる。未使用の液滴及びはね返り飛沫４２４Ａ、４２４Ｂは、捕集部４２０の底部に捕捉される。上述のように、はね返り飛沫をさらに減少させるために、捕集部４２０の底部に液体のターゲット材料の一部２４２を保持してもよい。
図４Ｃを参照すると、別の代替的な第１の捕集部４３０は、必要に応じて、１つ又は複数の段部４３２を含む。段部４３２は、捕集部の底部に向かって幅又は直径が広くなり、開口部に向かって幅又は直径が狭くなるように、内表面に沿って捕集部４３０の幅又は直径を減少させる。段部４３２は、上述のバッフルと同様にはね返り飛沫を減少させる。
図４Ｄを参照すると、別の代替的な第１の捕集部４４０は、代替的な第１の捕集部４１０、４２０、及び４３０を組み合わせたものである。組み合わされた第１の捕集部４４０は、上述のように、１つ又はそれ以上の段部４３２と、複数のバッフル４１２と、角度が設けられた分４２０Ｂとを含む。
図４Ｇを参照すると、別の代替的な第１の捕集部４９６は、代替的な第１の捕集部４２０と４３０を組み合わせたものである。組み合わされた第１の捕集部４９６は、上述のように、１つ又はそれ以上の段部４３２と、角度が設けられた部分４２０Ｂとを含む。第１の捕集部４９６の内表面に角度をもって衝突することによって、未使用の液滴が徐々に減速し、はね返り飛沫４９６Ａ、４９６Ｂが減少し、未使用の液滴の一部４２４Ｃが捕集部４９６の内表面の反対側に反射させられる。未使用の液滴及びはね返り飛沫４９６Ａ、４９６Ｂは、捕集部４９６の底部に捕捉される。段部４３２は、上述のバッフル４１２と同様にはね返り飛沫４９６Ｂを減少させる。
例として、２つの捕集部２１０、２４０は、液体のターゲット材料と親和性があるチタン又は他の適切な材料で製造することができる。捕集部２１０、２４０は、ターゲット材料の融点より高い温度に加熱することができる。例として、錫のターゲット材料９６の場合には、約２３２℃から約４００℃までの間の温度である。約２３２℃より低い温度では、はね返った錫が凍結又は固化する可能性があり、はね返った材料は、蓄積するにつれて最終的に捕集部２１０を詰まらせることになる。
リザーバ２１２に取り込まれた液体材料２４２は、相当量まで蓄積されたところで、加熱されたチューブ２４４を通して排出することができる。チューブ内の液体材料は、融点を下回ったときに凍結又は固化し、それがチューブ２４４を閉鎖することになるので、チューブ２４４は、フリーズバルブとして機能することができる。チューブ２４４が加熱されたときに、チューブ内の材料２４２が融解又は液化してチューブが開放され、液体の材料がリザーバ２１２又は捕集部２１０、２４０から外へ流出できるようになる。
図４Ｅは、本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部４５０の概略図である。捕集部４５０の第１の端部２２４に入る未使用の液滴１０２Ｃの方向に流れるガス流４５１もまた、捕集部内でのはね返りによって生じた非常に低速な液滴断片が捕集部から脱出するのを防止する役割を果たすことができる。このガス流は、ＥＵＶチャンバ２６を真空状態又はほぼ真空状態（例えば約１０トール未満）までポンピングすることによって整えることができる。捕集部４５０の底部２１１又はその近くにおける開口部４５２を通じて真空に引くことができる。捕集部４５０を通してポンピングされるガスは、緩衝ガス、又は集光ミラー３０の表面からターゲット材料をエッチングするのに用いられるガスとすることができる。
ＥＵＶチャンバ２６における緩衝ガス又はエッチングガスの分圧を十分なものとすることができる場合には、未使用の液滴１０２Ｃ又はターゲット材料液滴１０２Ａ、１０２Ｂの全てを冷却することによって、はね返りを抑制することができる。例として、小さいサイズの錫液滴（例えば約３０μｍより小さい）は、冷却ガス流又は低温の質量若しくは表面（例えば、ヒートシンク又は冷却された第１の捕集部）のような冷却システムによって冷却することができる。ターゲット材料液滴１０２Ａ−１０２Ｃは、ターゲット材料の融点より低い温度に冷却することができ、その結果、液滴１０２Ｃが捕集部２１０の底部２１１に到達する時点で、液滴は、例えば実質的に固体の錫球体に固化することになる。錫以外のターゲット材料についても、同様のプロセス及び結果を得ることができる。その結果として、捕集部２１０の底部２１１及び側部に衝突する液滴１０２Ｃによって生じるはね返りのほぼ全てが、除去されることになる。
図４Ｆは、本発明の実施形態による、液滴１０２Ａ−１０２Ｃの少なくとも一部を冷却することによって捕集部４５０内部からのはね返りを減少させる際に行われる方法の操作４８０を示すフローチャート図である。一部の操作は下位の操作を有する場合があり、他の例においては本明細書で説明される特定の操作が例示される操作に含まれない場合があることが理解されるように、本明細書において示される操作は例示である。これを念頭におき、ここで方法及び操作４８０が説明される。
操作４８２において、或る量のガス４５４が、ターゲット材料のほぼ融点より低い温度まで冷却される。操作４８４において、冷却されたガス流４５１は、図４Ｅに示されるガスノズル２５０を通すことなどによって液滴１０２Ｃに向けられる。ガスノズル２５０はまた、ターゲット材料液滴のほぼ全てが実質的に固化するように、ターゲット材料源から放出される全ての液滴１０２Ａ−１０２Ｃに冷却ガス流４５１又は他の冷却プロセスを向けることができる。ターゲット材料液滴１０２Ａ−１０２Ｃは、照射領域２８を通過する前又は後に冷却することができる。
操作４８６において、捕集部４５０は、ターゲット材料のほぼ融点より低い温度まで冷却される。操作４８６は、操作４８２及び４８４と組み合わされる任意の操作とすることができることも理解されたい。代替的に、操作４８６は、操作４８２及び４８４に代わる代替的な操作とすることができる。
例として、図４Ｅを参照すると、捕集部４５０は、捕集部４５０の壁４５７と二重壁４５５との間に空間４５６を形成する二重壁４５５を含むことができる。空間４５６には、捕集部４５０又はその一部を所望の温度まで加熱又は冷却するための温度制御システム４６０を結合することができる。所望の温度を有する流体、ガス、又は液体は、捕集部４５０の温度を制御するために、温度制御システム４６０から空間４５６を通して循環させることができる。
代替的に、壁４５７は、抵抗性コーティング４５７Ａ、４５７Ｂ又は抵抗性加熱要素を含むことができ、抵抗性コーティングに温度制御システム４６０を結合することができる。温度制御システム４６０は、適切な電気信号を与えて壁４５７を加熱し、それにより、捕集部４５０又は捕集部の少なくとも一部を所望の温度まで加熱することができる。例として、温度制御システム４６０は、空間４５６及び捕集部４５０の対応する部分の温度を第１の温度（例えばターゲット材料の融点より低い温度）に維持し、それと同時に、その後に、又は連続して、抵抗性コーティング４５７Ｂに適切な信号を与えて、捕集部４５０の対応する底部分を異なる温度（例えばターゲット材料の融点より高い温度）まで加熱することができる。例えば加熱された液体、ガス、放射暖房器、又はカートリッジ暖房器を含む他のタイプの適切な加熱要素もまた、捕集部を加熱するのに用いることができる。
操作４８８において、ターゲット材料２４２Ａの固化した未使用の液滴は、捕集部４５０の底部２１１に蓄積される。操作４９０において、捕集部４５０の底部２１１におけるターゲット材料２４２Ａの蓄積物は、ターゲット材料の融点より高温に加熱される。例として、捕集部４５０の底部２１１は、抵抗性コーティング４５７Ｂに適切な電気信号を与えて捕集部４５０の底部を所望の温度まで加熱する温度制御システム４６０によって、蓄積されたターゲット材料２４２Ａの融点を超える温度まで加熱することができる。
捕集部４５０の底部２１１におけるターゲット材料２４２の液体蓄積物は、操作４９２において、出口４５８を通して捕集部４５０から除去される。出口４５８は、図２Ｂ、図４Ｅにおいて上述されたフリーズバルブ２４４を含むことができる。
図５及び図６は、それぞれ、本発明の実施形態による代替的な第１の捕集部５１０及び６１０の概略図である。代替的な第１の捕集部５１０及び６１０は、ターゲット材料経路２０９がほぼ水平になるように、水平に近い方向に向けられる。代替的な第１の捕集部６１０は、水平線６０２に対して僅かな角度６０４を付けた方向に向けられ、それにより、或る量の液体ターゲット材料２４２は、入ってくる液滴１０２Ｃが液体ターゲット材料２４２の表面にごく僅かな角度６０４で衝突するような形で、代替的な第１の捕集部６１０の中に貯蔵される。角度６０４は、約１度から約３０度を下回る角度までの間とすることができ、好ましくは約１度から約５度までの間とすることができる。この方向付けによって、液滴１０２Ｃが衝突するための比較的広い表面長さ及び面積がもたらされる。
図７は、本発明の実施形態による第１の捕集部２１０における液体カーテン７１０の概略図である。液体カーテン７１０は、液滴１０２Ｃのターゲット材料９６で形成することができる。液体カーテン７１０は、ターゲット材料経路２０９に対して概ね垂直にすることができる。液体カーテン７１０は、ターゲット材料経路に対して垂直である必要はなく、ターゲット材料経路に対していずれかの適切な角度にすることができることを理解すべきである。
液体カーテン７１０は、捕集部２１０の下端、又は捕集部の長さに沿ったいずれかの位置に、形成することができる。液体カーテン７１０は第１のリザーバ７０２から流れ、第１の量のカーテン材料は、第１のリザーバで生成されるか、又は別の供給源から第１のリザーバに供給することができる。カーテン７１０は、第１のリザーバ７０２から、回収リザーバ７０６に流れる。液滴１０２Ｃは、液体に接触するとはね返る可能性が低くなり、従ってカーテンによって、はね返りの量及び微小液滴の生成が減少する。
図８及び図９は、本発明の実施形態による第１の捕集部２１０における回転シリンダ８０２の概略図である。回転シリンダ８０２は、第１の捕集部２１０の下端近くに配置される。第１の回転シリンダ８０２は、捕集部２１０の中のはね返りを最小にする。第１の回転シリンダ８０２が、シリンダの外表面が液滴１０２Ｃと同じ速度又はそれに近い速度で移動するように８０４の方向に回ると、液滴１０２Ｃが第１のシリンダ８０２の回転面に衝突するときにはね返りが殆ど又は全く生じない。ターゲット材料経路２０９は、実質的に第１の回転シリンダ８０２の回転面の接線方向である。
第１のシリンダ８０２の外表面に蓄積した材料８０６はいずれも、ブレード８１２によって除去することができる。代替的に、第１のシリンダ８０２の外表面に蓄積した材料９０８はいずれも、方向８０４とは反対の方向９０４に回転する第２のシリンダ９０２によって除去することができる。材料８０６、９０８を収集又は解放するために、必要に応じて第１のシリンダ８０２及び第２のシリンダ９０２の一方又は両方を加熱又は冷却することができる。
図１０は、本発明の実施形態によるＥＵＶチャンバ２６を含む統合システム１０００のブロック図である。統合システム１０００は、ＥＵＶチャンバ２６と、光パルス生成システム２２と、出力されたＥＵＶ光３４を利用する装置４２と、ＥＵＶチャンバ、光パルス生成システム及び出力されたＥＵＶ光を利用する装置４２に結合された統合システムコントローラ１０１０とを含む。統合システムコントローラ１０１０は、ユーザインターフェース１０１４を含むか、又はこれと（例えば有線又は無線ネットワーク１０１２を介して）結合される。ユーザインターフェース１０１４は、ユーザが読むことができる出力及び表示を提供し、ユーザ入力を受け取ることができ、ユーザが統合システムコントローラ１０１０アクセスできるようにする。
統合システムコントローラ１０１０は、専用コンピュータ又は汎用コンピュータを含むことができる。統合システムコントローラ１０１０は、コンピュータプログラム１０１６を実行して、ＥＵＶチャンバ２６、光パルス生成システム２２及び／又は装置４２についてのデータ１０１８（例えば、性能履歴、性能又は不具合の分析、オペレータログ、及び履歴など）をモニタし、制御し、収集及び格納することができる。例として、収集されたデータが、ＥＵＶチャンバ２６、光パルス生成システム２２及び／又は装置４２、及び／又は、それらの構成要素（例えば、第１の捕集部２１０及び／又は第２の捕集部２４０、ターゲット材料ディスペンサ９２など）の動作の調整を示す場合には、統合システムコントローラ１０１０は、それらの動作を調整することができる。
図１１は、本発明の実施形態による、ＥＵＶチャンバ２６におけるターゲット材料経路３９４の簡略化された概略図である。ターゲット材料経路３９４は、Ｚ軸に垂直なＸ−Ｙ面に対して、いずれかの角度θ、θ’、α、α’とすることができる。ＥＵＶ光の経路及び光源レーザは、Ｚ軸を辿る。角度θ、θ’、α、α’は、約１度から約９０度までの間とすることができる。Ｘ−Ｙ面に対する角度θ、θ’、α、α’は、集光ミラー３０の開口部１１０４を通るターゲット材料経路３９４’を含む、約４５度などの角度とすることができる。
ターゲット材料経路にＸＹ面に対する角度を付けることによって、液滴１０２Ａは、集光ミラー３０から離れる方向１１０６、１１０６’のターゲット材料経路３９４、３９４’を辿ることが可能になる。集光ミラー３０から離れる方向１１０６、１１０６’に液滴１０２Ａを向けることによって、集光ミラー３０上に集まる微小液滴及びデブリの量が減少する。集光ミラー３０上に集まる微小液滴の量が減少するのは、液滴１０２の運動量が集光ミラー３０から離れるからである。液滴の運動量は、液滴１０２Ａが集光ミラー３０の第一焦点３１で照射されたときに生成される微小液滴の運動量に含まれる。
液滴１０２Ａの方向１１０６、１１０６’の運動量もまた、集光ミラー３０の第一焦点３１から離れる。この追加の運動量は、より多くの微粒子を集光ミラー３０の第一焦点３１から遠くへ運び出すため、のちに照射される液滴と干渉する可能性のある液滴の量を減少させる。
図１２Ａは、本発明の実施形態による、ＥＵＶチャンバ２６の区画１２−１２の簡略化された断面図である。区画１２−１２は、上記の図１において示される。図１２Ｂ及び図１２Ｃは、本発明の実施形態による、更なる断面１２Ｂ−１２Ｂの詳細図である。ＥＵＶチャンバ壁１２０１の断面が示される。ＥＵＶチャンバ壁１２０１の内部には、微小液滴及び液滴の捕捉システム１２０２が存在する。捕捉システム１２０２は、集光ミラー３０、液滴捕集部２１０、２４０又は監視若しくは制御システムのための計器７０といった他のいずれかの目的のためには必要ではない、ＥＵＶチャンバの内表面の一部又は全体を覆うことができる。
ここで図１２Ｂ及び図１２Ｃを参照すると、捕捉システム１２０２は、大量の微小液滴捕集部１２０４を含む。各々の微小液滴捕集部１２０４は、約１ｍｍから約１０ｍｍまでの間の直径を有する。各々の微小液滴捕集部１２０４は、約３から約８までの間又はそれ以上のアスペクト比を有する。例として、微小液滴捕集部１２０４は、直径が約５ｍｍ、深さ１２０６が約１５ｍｍから約４０ｍｍまでの間のものとすることができる。
微小液滴捕集部１２０４は、いずれかの適切な形状を有することができる。図１２Ｂに示されるように、微小液滴捕集部１２０４は六角形の形状を有する。図１２Ｃに示されるように、微小液滴捕集部１２０４’は、丸みを帯びた形状又はより管状の形状を有する。
微小液滴捕集部１２０４の各々の開放端は、ＥＵＶチャンバのＺ軸の方向に真っ直ぐ向かうものとすることができる。例として、微小液滴捕集部１２０４の各々の中心線１２０８は、ＥＵＶチャンバのＺ軸に対して直角にすることができる。
代替的に、微小液滴捕集部１２０４の各々の中心線１２０８は、ＥＵＶチャンバの第一焦点３１の方向に向かうようにするか、又は、ＥＵＶチャンバの第一焦点３１から僅かにずれたいずれかの角度となるようにすることができる。
微小液滴捕集部１２０４は、上述の液滴捕集部２１０、２４０と同様の機能を果たすものであり、したがって、設計上の考慮事項（例えば材料、角度、特徴など）の多くは、微小液滴捕集部１２０４に同様に適用することができる。微小液滴捕集部１２０４には、微小液滴を捉える多くの内表面が設けられており、それにより、微小液滴は、微小液滴捕集部１２０４の内表面に衝突し、これらの衝突は、微小液滴が微小液滴捕集部から外へ逸脱又は反射しないように微小液滴によって運ばれるエネルギーを消失させることになる。このようにして、微小液滴捕集部１２０４は、微小液滴を捕捉し、集光ミラー３０上にはね返る可能性のある微小液滴の数を減少させる。
微小液滴捕集部１２０４は、上述の液滴捕集部２１０、２４０と同様の所望の機能についての必要に応じて、能動的又は受動的に加熱又は冷却することができる。微小液滴捕集部１２０４は、液滴捕集部２１０、２４０とは独立に作動させることができ、液滴捕集部２１０が加熱されたときに微小液滴捕集部１２０４を能動的又は受動的に加熱又は冷却することができるように、逆の方法で加熱又は冷却することも可能であることを理解されたい。
上記の発明は、理解を容易にするためにある程度詳細に説明されたが、特許請求の範囲内で特定の変更及び修正を行うことができることが明らかであろう。従って、本実施形態は、例示のためのものであって限定するためのものではないと考えられるべきであり、本発明は、本明細書において与えられた詳細に限定されるものではなく、特許請求の範囲及びその均等の範囲内で修正することができる。
２０：レーザ生成プラズマＥＵＶ光源
２２：光パルス生成システム
２３：光パルス
２４：ターゲット材料送出システム
２６：ＥＵＶチャンバ
２８：照射領域
３０：集光ミラー
３１：第一焦点
３２：開口部
３４、２３０：ＥＵＶ発光
４０：中間領域（中間位置）
４２：装置
６０：ＥＵＶコントローラ
６２：液滴位置検出フィードバックシステム
６５：発射制御システム
７０：液滴撮像器
９０：液滴制御システム
９２：ターゲット材料ディスペンサ
９４、２１２：リザーバ
９６、２４２、２４２Ａ：ターゲット材料
９８：オリフィス
１００：連続流
１０２Ａ、１０２Ｂ：液滴
１０２Ｃ：未使用の液滴
２０９、３９４、３９４’：ターゲット材料経路
２１０：第１の液滴捕集部
２１１：下端（底部）
２１３、４２３：角度
２２２：微粒子（微小液滴）
２２３、１２０８：中心線
２２４：（開放端）第１の端部
２３１：微小液滴（断片）
２３６：はね返り
２４０：第２の液滴捕集部
２４４：チューブ（フリーズバルブ）
２５０：ガスノズル
４１０、４２０、４３０、４４０、４９６、５１０、６１０：代替的な第１の捕集部
４１２：バッフル
４１４、４２４Ａ、４２４Ｂ、４９６Ａ、４９６Ｂ：はね返り飛沫
４２０Ａ：第１の部分
４２０Ｂ：角度を付けられた第２の部分
４２４Ｃ：未使用の液滴の一部
４３２：段部
４５０：捕集部
４５１：ガス流
４５２：開口部
４５４：或る量のガス
４５５：二重壁
４５６：空間
４５７：壁
４５７Ａ、４５７Ｂ：抵抗性コーティング
４５８：出口
４６０：温度制御システム
６０２：水平線
６０４：僅かな角度
７０２：第１のリザーバ
７１０：液体カーテン
８０２：第１のシリンダ
８０４、９０４、１１０６、１１０６’：方向
８０６、９０８：材料
８１２：ブレード
９０２：第２のシリンダ
１０００：統合システム
１０１０：統合システムコントローラ
１０１２：ネットワーク
１０１４：ユーザインターフェース
１０１６：コンピュータプログラム
１０１８：データ
１２０１：ＥＵＶチャンバ壁
１２０２：捕捉システム
１２０４、１２０４’：微小液滴捕集部
１２０６：深さ

Claims (31)

  1. 集光ミラーと、
    ターゲット材料経路に沿って複数の液滴を排出するように位置合わせされた液滴出口を有する液滴生成システムと、
    第１の捕集部と、
    を備え、
    前記第１の捕集部は、
    前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、
    前記第１の開放端部とは反対側の第２の閉鎖端部と、
    少なくとも１つの段部を含み、前記第１の捕集部の前記第２の端部の方向に向かう、少なくとも１つの内表面と、
    を含むことを特徴とする、極紫外光チャンバ。
  2. 前記第１の捕集部は、前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた中心軸をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  3. 前記第１の捕集部は、前記ターゲット材料経路に対して選択された角度の中心軸をさらに含み、前記選択された角度は約１度から約３０度までの間であることを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  4. 前記第１の捕集部は複数のバッフルをさらに含み、前記複数のバッフルの各々１つは、第１の端部と、第２の端部と、第１の表面と、前記第１の表面とは反対側の第２の表面とを有し、前記第１の端部は前記第１の捕集部の前記内表面に取り付けられ、前記第２の表面は前記第１の捕集部の前記内表面に対して鋭角を形成することを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  5. 前記第１の開放端部は第１の幅を有し、前記第１の捕集部は、前記少なくとも１つの段部において前記第１の幅より広い第２の幅を有することを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  6. 前記第１の捕集部は、前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた中心軸を有する第１の部分と、前記ターゲット材料経路に対して約１度から約４５度までの間の角度を形成する第２の部分とをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  7. 前記第１の捕集部は、前記第１の開放端部とは反対側の第２の端部をさらに含み、前記第２の端部の近傍において或る量の液体をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  8. 前記第２の端部の近傍における前記或る量の液体は、前記複数の液滴を形成するのに用いられる液体状態のターゲット材料であることを特徴とする、請求項７に記載のチャンバ。
  9. 前記第２の端部の近傍における前記或る量の液体は、前記第１の捕集部の前記内表面の少なくとも一部に沿って延在することを特徴とする、請求項７に記載のチャンバ。
  10. 前記第２の端部の近傍における前記或る量の液体は、液体カーテンを含むことを特徴とする、請求項７に記載のチャンバ。
  11. 前記液体カーテンは、前記複数の液滴を形成するのに用いられる液体状態のターゲット材料であることを特徴とする、請求項１０に記載のチャンバ。
  12. 前記ターゲット材料経路は、実質的に水平であることを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  13. 前記ターゲット材料経路は、実質的に垂直であることを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  14. 前記第１の捕集部は、前記第１の開放端部とは反対側の第２の端部をさらに含み、前記第２の端部の近傍において第１の回転シリンダをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  15. 前記第１の回転シリンダは、前記ターゲット材料経路が実質的に前記第１の回転シリンダの第１の回転面の接線方向になるように位置決めされることを特徴とする、請求項１４に記載のチャンバ。
  16. 前記第１の回転シリンダは、前記第１の回転シリンダの前記第１の回転面が前記複数の液滴の速度と実質的に等しい表面速度を有するように前記第１の回転シリンダを駆動することができるシリンダドライブに結合されたことを特徴とする、請求項１５に記載のチャンバ。
  17. 第２の回転シリンダをさらに含み、該第２の回転シリンダは、前記第１の回転シリンダの前記第１の回転面と接触する第２の回転面を有することを特徴とする、請求項１４に記載のチャンバ。
  18. 第２の捕集部をさらに備え、該第２の捕集部は、前記第１の捕集部より実質的に広い幅を有し、前記第１の捕集部を囲むことを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  19. 前記第１の捕集部からの出口をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  20. 前記第１の捕集部からの前記出口は、フリーズバルブを含むことを特徴とする、請求項１９に記載のチャンバ。
  21. 前記第１の捕集部の前記第１の開放端部は、約２０ｍｍから１００ｍｍまでの間の幅を有することを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  22. 前記ターゲット材料の前記複数の液滴の少なくとも一部を該ターゲット材料の融点より低い温度まで冷却するための温度制御システムをさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のチャンバ。
  23. 極紫外光チャンバ内の液滴生成器から、ターゲット材料経路に沿って排出される複数の液滴を排出し、
    前記複数の液滴の選択された１つの液滴に光源の焦点を合わせ、
    前記複数の液滴の前記選択された１つの液滴に照射し、
    前記照射された液滴から生成されたプラズマから放出された極紫外光を集光ミラーに集光し、
    前記集光された極紫外光を前記極紫外光チャンバの出力部に向けて集束させ、
    前記複数の液滴のうちの複数の選択されない液滴を、
    前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、
    前記第１の開放端部とは反対側の第２の閉鎖端部と、
    前記第１の捕集部の前記第２の端部の方向に向かう少なくとも１つの内表面と、
    を有する第１の捕集部内に回収する、
    ことを含むことを特徴とする、極紫外光を生成する方法。
  24. 前記複数の選択されない液滴からの微小液滴のはね返りを実質的に除去することをさらに含むことを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
  25. 微小液滴のはね返りを実質的に除去することは、前記微小液滴を、
    前記第１の捕集部の長さ、
    前記第１の捕集部における段部、
    前記第１の捕集部における複数のバッフル、
    前記第１の捕集部における或る量の液体、又は、
    前記第１の捕集部における移動表面、
    のうちの少なくとも１つにおいて捕捉することを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
  26. 微小液滴のはね返りを実質的に除去することは、前記複数の選択されない液滴を前記ターゲット材料の融点より低い温度まで冷却することを含むことを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
  27. 前記複数の選択されない液滴を前記ターゲット材料の融点より低い温度まで冷却することは、冷却されたガス流を前記複数の選択されない液滴に向かわせること、又は、前記第１の捕集部を前記ターゲット材料の融点より低い温度まで冷却することのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
  28. 集光ミラーと、
    ターゲット材料経路に沿って複数の液滴を排出するように位置合わせされた液滴出口を有する液滴生成システムと、
    前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、
    前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた中心軸を有する第１の部分、及び、前記ターゲット材料経路に対して約１度から約４５度までの間の角度を形成する第２の部分と、
    を含む第１の捕集部と、
    前記第１の捕集部より実質的に広い幅を有し、前記第１の捕集部を囲む、第２の捕集部と、
    を含むことを特徴とする、極紫外光チャンバ。
  29. 極紫外光チャンバ内の液滴生成器から、ターゲット材料経路に沿って排出される複数の液滴を排出し、
    前記複数の液滴の選択された１つの液滴に光源の焦点を合わせ、
    前記複数の液滴の前記選択された１つの液滴に照射し、
    前記照射された液滴から生成されたプラズマから放出された極紫外光を集光ミラーに集光し、
    前記集光された極紫外光を前記極紫外光チャンバの出力部に向けて集束させ、
    前記複数の液滴のうちの複数の選択されない液滴を、
    前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた第１の開放端部と、
    前記ターゲット材料経路と実質的に位置合わせされた中心軸を有する第１の部分、及び、前記ターゲット材料経路に対して約１度から約４５度までの間の角度を形成する第２の部分と、
    を有する第１の捕集部内に回収し、
    複数の微小液滴を、前記第１の捕集部より実質的に広い幅を有し、前記第１の捕集部を囲む第２の捕集部内に回収する、
    ことを含むことを特徴とする、極紫外光を生成する方法。
  30. 集光ミラーと、
    内表面の少なくとも一部を覆う複数の微小液滴捕集部と、
    を備えることを特徴とする極紫外光チャンバ。
  31. 集光ミラーと、
    ターゲット材料生成システムと、
    を備え、
    前記ターゲット材料生成システムは、ターゲット材料経路に沿ってターゲット材料を放出するように方向を合わせられており、前記ターゲット材料経路は、ＸＹ面に対して約１度から約９０度までの間の角度を形成し、前記ＸＹ面は、Ｚ軸に対して垂直であり、前記Ｚ軸は、前記集光ミラーから反射されるＥＵＶ光の光経路であることを特徴とする、極紫外光チャンバ。
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