JP2013062146A - 極端紫外光生成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この極端紫外光生成装置は、ターゲット物質を貯蔵するターゲット貯蔵部と、ターゲット物質を出力するノズル部と、ターゲット物質との間に直流電圧が印加されたときにターゲット物質のターゲットを生成する電極と、ターゲットを検出して検出信号を出力するターゲット検出器と、内部で極端紫外光が生成されるチャンバと、ターゲット物質と電極との間に印加される直流電圧を調節する直流電圧調節器と、ターゲット貯蔵部に貯蔵されているターゲット物質に印加される圧力を調節する圧力調節器と、ターゲット検出器から出力される検出信号に基づいて、直流電圧調節器と圧力調節器との内の少なくとも1つを制御する制御装置とを備えてもよい。
【選択図】図3A
Description
1.概要
2.用語の説明
3.極端紫外光生成システムの全体説明
3.1 構成
3.2 動作
4.静電引出型のターゲット供給装置が搭載されたEUV光生成装置
4.1 構成
4.2 動作
4.3 作用
5.静電引出型のターゲット供給装置
5.1 構成
5.2 動作
6.EUV光生成装置の具体的な動作例
7.ターゲット検出器のバリエーション
7.1 光学式(1)
7.2 光学式(2)
7.3 磁気回路式
8.ターゲット供給装置の変形例
8.1 構成
8.2 動作
8.3 作用
9.補足説明
9.1 磁気回路による帯電ターゲットの検出
露光装置等において用いられるLPP式のEUV光生成装置では、ターゲット供給装置から出力されるドロップレット形状のターゲット物質にパルスレーザ光を照射することによってターゲット物質をプラズマ化し、プラズマから放射されるEUV光が外部装置に出力されてもよい。出力されるEUV光のエネルギーを安定させるためには、ターゲット供給装置から出力されるターゲットの大きさやプラズマ生成領域におけるターゲットの位置のばらつきが小さいのが好ましい。
本願において使用される幾つかの用語を以下に定義する。「チャンバ」は、EUV光生成装置において、プラズマの生成が行われる空間を外部から隔絶するための容器である。「ターゲット供給装置」は、EUV光を生成するために用いられる溶融したスズ等のターゲット物質をドロップレットの形状でチャンバ内に供給するための装置である。「EUV集光ミラー」は、プラズマから放射されるEUV光を反射してチャンバ外に出力するためのミラーである。
3.1 構成
図1に、例示的なLPP式のEUV光生成システムの構成を概略的に示す。EUV光生成装置1は、少なくとも1つのレーザ装置3と共に用いられてもよい。本願においては、EUV光生成装置1及びレーザ装置3を含むシステムを、EUV光生成システム11と称する。図1に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、EUV光生成装置1は、チャンバ2、ターゲット供給装置26等を含んでもよい。チャンバ2は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給装置は、例えば、チャンバ2の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給装置から供給されるターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか2つ以上の組合せ等を含んでもよいが、これらに限定されない。
図1を参照に、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31は、レーザ光進行方向制御部34を経て、パルスレーザ光32としてウインドウ21を透過し、チャンバ2内に入射してもよい。パルスレーザ光32は、少なくとも1つのレーザ光経路に沿ってチャンバ2内を進み、レーザ光集光ミラー22で反射されて、パルスレーザ光33として少なくとも1つのターゲット27に照射されてもよい。
4.1 構成
図2は、1つの実施形態に係るEUV光生成システムの構成を示す一部断面図である。図2に示すように、チャンバ2の内部には、レーザ光集光光学系22aと、EUV集光ミラー23と、ターゲット回収部28と、EUV集光ミラーホルダ41と、プレート42及び43と、ビームダンプ44と、ビームダンプ支持部材45とが設けられてもよい。
ターゲット制御装置52は、EUV光生成制御装置51からターゲット出力信号を受信すると、ターゲットの生成を開始するための制御信号を出力するよう構成されてもよい。具体的には、ターゲット制御装置52は、リザーバ61の内部が所定の圧力となるように圧力調節器53に制御信号を出力するよう構成されてもよい。また、ターゲット制御装置52は、ターゲット物質と電極66との間の電位差が所定の電位差となるようにDC電圧調節器55に制御信号を出力するよう構成されてもよい。
本実施形態によれば、ターゲット制御装置52は、ターゲット検出器46の検出結果に基づいて、ターゲットが所定の大きさ、生成周波数等で生成されるように、DC電圧調節器55と圧力調節器53との内の少なくとも1つを制御するよう構成されてもよい。これにより、ターゲットの大きさや生成周波数等の安定性が向上され得る。
5.1 構成
図3Aは、図2に示すターゲット供給装置及びその周辺部を示す一部断面図である。図3Bは、図3Aに示すターゲット供給装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。
DC電圧調節器55は、ターゲット制御装置52の制御の下で、ターゲット物質に静電気力を作用させるために、ターゲット物質と電極66との間に直流電圧を印加するよう構成されてもよい。例えば、DC電圧調節器55は、基準電位V2(0V)よりも高い電位V1を生成し、電極63を介してターゲット物質に正の電位V1を印加し、電極66に基準電位V2を印加してもよい。又は、DC電圧調節器55は、基準電位V2(0V)よりも低い電位V1を生成し、ターゲット物質に負の電位V1を印加し、電極66に基準電位V2を印加してもよい。これらにより、ターゲット物質と電極66との間に所定の直流電圧(V1−V2)が印加され得る。或いは、ノズル部62が金属製である場合には、DC電圧調節器55は、ノズル部62と電極66との間に所定の直流電圧(V1−V2)を印加してもよい。
EUV光生成装置の具体的な動作例について、図4〜図6Bを参照しながら説明する。図4は、図2に示すEUV光生成装置における具体的な動作の一例を示すフローチャートである。
7.1 光学式(1)
図7Aは、光学式のターゲット検出器が用いられる第1の例におけるEUV光生成装置の一部断面図である。図7Bは、図7Aに示すEUV光生成装置のVIIB−VIIB面における断面図である。図7Bに示すように、チャンバ2には、光を透過させるウインドウ2a及び2bが設けられてもよい。第1の例において、光学式のターゲット検出器は、ターゲット検出用光源71と、第1の光学系72と、第2の光学系73と、光検出器74とを含んでもよい。
図7Cは、光学式のターゲット検出器が用いられる第2の例におけるEUV光生成装置の一部断面図である。図7Dは、図7Cに示すEUV光生成装置のVIID−VIID面における断面図である。図7Dに示すように、チャンバ2には、光を透過させるウインドウ2aが設けられてもよい。第2の例において、光学式のターゲット検出器は、ターゲット検出用光源71と、光検出器74と、ビームスプリッタ75と、光学系76及び77とを含んでもよい。
H=V/L
ここで、Vはターゲットの速度を表す。
図8は、磁気回路式のターゲット検出器が用いられるEUV光生成装置の一部を示す図である。図8に示すように、電極66のターゲット進行方向下流側に磁気回路式のターゲットセンサ47が配置されてもよい。
8.1 構成
図9Aは、図3Aに示すターゲット供給装置の変形例及びその周辺部を示す一部断面図である。図9Bは、図9Aに示すターゲット供給装置の一部を拡大して示す拡大断面図である。ターゲット供給装置26aにおいては、図3Aに示すターゲット供給装置26におけるノズル部62に圧電素子68が取り付けられてもよい。また、圧電素子68に印加されるパルス電圧を生成するためのパルス電圧生成回路57が追加されてもよい。ターゲット制御装置52は、パルス電圧生成回路57を制御するよう構成されてもよい。その他の点に関しては、図3Aに示すターゲット供給装置と同様でよい。
ターゲット制御装置52は、EUV光生成制御装置51(図2参照)からターゲット出力信号を受信すると、ターゲット物質と電極66との間の電位差が所定の電位差となるように、DC電圧調節器55に制御信号を出力するよう構成されてもよい。次に、ターゲット制御装置52は、リザーバ61内のターゲット物質に印加される圧力が所定の圧力となるように、圧力調節器53に制御信号を出力するよう構成されてもよい。
ターゲット供給装置26aは、ターゲット検出器46の検出結果に基づいてDC電圧調節器55と圧力調節器53とパルス電圧生成回路57との内の少なくとも1つが制御されることによって、ターゲットの大きさ、生成周波数、所定の領域におけるターゲットの通過タイミングの安定性を向上させることが可能なように構成されてもよい。特に、圧電素子68に印加されるパルス電圧の周波数、パルス幅、ピーク電圧、生成タイミング等が制御されることにより、オンデマンドでターゲットを生成することが可能なように構成されてもよい。
9.1 磁気回路による帯電ターゲットの検出
図10は、帯電ターゲットの検出に用いられるターゲットセンサの構成の一例を示す。図10に示すように、磁気コア101の形状によって閉ループが形成された磁気回路にコイル102が巻き付けられ、コイル102の両端が電流計103に接続されてもよい。電流計103は、2つの入力端子間に接続された抵抗104と、抵抗104の両端の電圧を計測するための電圧計105とを含んでもよい。ここで、帯電したターゲット27が移動すると、アンペールの右ねじの法則に従って、ターゲット27の周囲に磁場が発生し得る。ターゲット27が磁気回路の閉ループを通過することにより、この磁場による磁力線が磁気回路内部を通過し得る。このとき、コイル102の両端には磁気回路内の磁力線がもたらす電磁誘導による誘導起電力が発生し得る。結果として、コイル102に電流が流れ得る。この電流は、電流計103によって計測され、電流の流れるタイミングが検出されてもよい。
Claims (8)
- レーザ装置から出力されるレーザ光をターゲット物質に照射してターゲット物質をプラズマ化することにより極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、
ターゲット物質を内部に貯蔵するターゲット貯蔵部と、
前記ターゲット貯蔵部の内部と連通する貫通孔が形成され、ターゲット物質からなるターゲットを出力するノズル部と、
前記ノズル部に対向して配置され、ターゲットが通過する貫通孔が形成された電極と、
ターゲットを検出して検出信号を出力するターゲット検出器と、
内部で極端紫外光が生成されるチャンバと、
前記ターゲット物質と前記電極との間に調整可能に直流電圧を印加する直流電圧調節器と、
前記ターゲット物質に気体を介して調整可能に圧力印加する圧力調節器と、
前記ターゲット検出器から出力される検出信号に基づいて、前記直流電圧調節器と前記圧力調節器との内の少なくとも1つを制御する制御装置と、
を備える極端紫外光生成装置。 - 前記ターゲット検出器から出力される検出信号を遅延し、遅延された検出信号に基づいて、前記レーザ装置がレーザ光を出力するタイミングを規定するトリガ信号を生成するトリガ信号生成回路をさらに備える、請求項1記載の極端紫外光生成装置。
- 前記制御装置が、前記ターゲット検出器から出力される検出信号に基づいてターゲットの大きさを計測し、ターゲットが所定の大きさで生成されるように前記直流電圧調節器を制御する、請求項1記載の極端紫外光生成装置。
- 前記制御装置が、前記ターゲット検出器から出力される検出信号に基づいてターゲットの生成周波数を計測し、ターゲットが所定の生成周波数で生成されるように前記圧力調節器を制御する、請求項1記載の極端紫外光生成装置。
- レーザ装置から出力されるレーザ光をターゲット物質に照射してターゲット物質をプラズマ化することにより極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、
ターゲット物質を内部に貯蔵するターゲット貯蔵部と、
前記ターゲット貯蔵部の内部と連通する貫通孔が形成され、前記ターゲット貯蔵部に貯蔵されているターゲット物質を出力するノズル部と、
前記ノズル部に取り付けられ、電圧が印加されたときに前記ノズル部に機械的な変形を生じさせる圧電素子と、
前記ノズル部に対向して配置され、ターゲット物質との間に直流電圧が印加されたときに、前記ノズル部から出力されるターゲット物質をターゲットに分離することによってターゲットを生成する電極と、
前記電極によって生成されたターゲットを検出して検出信号を出力するターゲット検出器と、
前記レーザ装置から導入されるレーザ光がターゲットに照射されて、内部で極端紫外光が生成されるチャンバと、
ターゲット物質と前記電極との間に印加される直流電圧を調節する直流電圧調節器と、
前記ターゲット貯蔵部に貯蔵されているターゲット物質に気体を介して印加される圧力を調節する圧力調節器と、
前記圧電素子に印加されるパルス電圧を生成するパルス電圧生成回路と、
を備える極端紫外光生成装置。 - 前記ターゲット検出器から出力される検出信号を遅延し、遅延された検出信号に基づいて、前記レーザ装置がレーザ光を出力するタイミングを規定するトリガ信号を生成するトリガ信号生成回路をさらに備える、請求項5記載の極端紫外光生成装置。
- 前記ターゲット検出器から出力される検出信号に基づいて、前記直流電圧調節器と前記圧力調節器と前記パルス電圧生成回路との内の少なくとも1つを制御する制御装置をさらに備える、請求項5記載の極端紫外光生成装置。
- 前記制御装置が、前記ターゲット検出器から出力される検出信号に基づいて、ターゲットが所定の領域を通過するタイミングを計測し、ターゲットが所定のタイミングで前記所定の領域を通過するように前記パルス電圧生成回路を制御する、請求項7記載の極端紫外光生成装置。
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