JP2013201118A - ターゲット物質精製装置、および、ターゲット供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ターゲット物質精製装置は、ターゲット物質を収容するための精製用タンクと、前記精製用タンク内を加熱するための加熱部と、前記ターゲット物質中に存在する酸素原子を除去するための酸素原子除去部とを備えてもよい。
【選択図】図5
Description
1.概要
2.EUV光生成装置の全体説明
2.1 構成
2.2 動作
3.ピエゾ素子を備えるEUV光生成装置
3.1 構成
3.2 動作
4.ピエゾ素子および温度制御部を備えるEUV光生成装置
4.1 構成
4.2 動作
5.ターゲット物質精製装置
5.1 用語の説明
5.2 第1実施形態
5.2.1 概略
5.2.2 スズに対する酸素原子の溶解度
5.2.3 構成
5.2.4 動作
5.3 第2実施形態
5.3.1 概略
5.3.2 構成
5.3.3 動作
5.4 第3実施形態
5.4.1 概略
5.4.2 構成
5.4.3 動作
5.5 第4実施形態
5.5.1 概略
5.5.2 構成
5.5.3 動作
5.6 第5実施形態
5.6.1 概略
5.6.2 構成
5.6.3 動作
5.7 第6実施形態
5.7.1 概略
5.7.2 構成
5.7.3 動作
6.ターゲット物質精製装置を備えるEUV光生成装置
6.1 第7実施形態
6.1.1 概略
6.1.2 構成
6.1.3 動作
6.2 第8実施形態
6.2.1 概略
6.2.2 構成
6.2.3 動作
本開示の実施形態においては、ターゲット物質精製装置は、精製用タンクと、加熱部と、酸素原子除去部とを備えてもよい。精製用タンクは、密閉空間にターゲット物質を収容してもよい。加熱部は、密閉空間内のターゲット物質を加熱して溶融してもよい。酸素原子除去部は、ターゲット物質中に存在する酸素原子を除去してもよい。
2.1 構成
図1は、例示的なLPP方式のEUV光生成装置1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。EUV光生成装置1およびレーザ装置3を含むシステムを、以下、EUV光生成システム11と称する。図1を参照に、以下に詳細に説明されるように、EUV光生成装置1は、チャンバ2を含んでもよい。チャンバ2は、密閉可能であってもよい。EUV光生成装置1は、ターゲット供給装置7をさらに含んでもよい。ターゲット供給装置7は、例えばチャンバ2に取り付けられていてもよい。ターゲット供給装置7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、またはそれらのうちのいずれか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を透過して、チャンバ2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内に進み、レーザ光集光光学系22で反射されて、パルスレーザ光33として少なくとも1つのドロップレット27に照射されてもよい。
3.1 構成
図2は、ピエゾ素子を備えるEUV光生成装置の構成を概略的に示す。
ターゲット生成部70Aは、ターゲット生成器71と、圧力調整器72と、ピエゾ駆動部74Aとを備えてもよい。ターゲット生成器71は、内部にターゲット物質270を収容するためのタンク711を備えてもよい。タンク711は、筒状であってもよい。タンク711には、当該タンク711内のターゲット物質270を、ドロップレット27としてチャンバ2内に出力するためのノズル712が設けられていてもよい。ノズル712の先端部には、ノズル孔が設けられていてもよい。ターゲット生成器71は、タンク711がチャンバ2外部に位置し、ノズル712がチャンバ2内部に位置するように設けられてもよい。圧力調整器72は、タンク711に連結されてもよい。また、圧力調整器72は、ターゲット制御装置80Aに電気的に接続されてもよい。
EUV光生成時には、ターゲット制御装置80Aは、圧力調整器72に信号を送信して、タンク711内の圧力を所定の圧力に調節してもよい。この所定の圧力とは、ノズル孔にターゲット物質270によるメニスカス面が形成される程度の圧力でよく、この状態ではドロップレット27は出力されなくともよい。
電力の供給を受けたピエゾ素子741Aは、電力の供給タイミングに合わせて変形し得る。これにより、ノズル712周辺が高速で押圧され、ドロップレット27が出力され得る。タンク711内が所定の圧力に維持されていれば、電力供給のタイミングに合わせてドロップレット27が出力され得る。
電力の供給を受けたピエゾ素子741Aは、ノズル712を高速で振動させ得る。これにより、ジェットは、一定周期で分断され、ドロップレットとして出力され得る。そして、このように出力されたドロップレットにパルスレーザ光が照射されることで、EUV光が生成されてもよい。
4.1 構成
図3は、ピエゾ素子および温度制御部を備えるEUV光生成装置の構成を概略的に示す。
ターゲット生成部70Bは、ターゲット生成器71と、圧力調整器72と、ピエゾ駆動部74Aと、温度調節部75Bとを備えてもよい。
圧力調整器72には、不活性ガスボンベ721が接続されてもよい。圧力調整器72は、不活性ガスボンベ721から供給される不活性ガスの圧力を制御して、タンク711内の圧力を調節するよう構成されてもよい。
第2温度センサ757Bは、タンク711の外周面に設けられ、第2温度コントローラ758Bに電気的に接続されていてもよい。第2温度センサ757Bは、タンク711の温度を検出して、当該検出された温度に対応する信号を第2温度コントローラ758Bに送信するよう構成されてもよい。第2温度コントローラ758Bは、第2温度センサ757Bからの信号に基づいて、タンク711内のターゲット物質270の温度を所定温度に調節するための信号を第2ヒータ電源756Bに出力するよう構成されてもよい。
チャンバ2内の圧力がEUV光を生成可能な圧力に調整された状態において、ターゲット制御装置80Bは、第1,第2温度コントローラ754B,758Bに信号を送信するよう構成されてもよい。この信号が入力されると、第1,第2温度コントローラ754B,758Bは、第1,第2温度センサ753B,757Bからの信号に基づいて、第1,第2ヒータ電源752B,756Bに供給される電力の制御を開始してもよい。このとき、第1,第2温度コントローラ754B,758Bは、ターゲット生成器71内のターゲット物質270の温度が融点以上となるように、第1,第2ヒータ電源752B,756Bを制御してもよい。ターゲット物質270の融点以上の温度は、ターゲット物質270がスズの場合には232℃以上、ガドリニウムの場合には1312℃以上、テルビウムの場合には1356℃以上であってもよい。
なお、ターゲット制御装置80Bは、ノズル孔付近でのターゲット物質270の酸化物の析出を抑制するために、ノズル712の温度がタンク711の温度よりも高くなるように第1,第2温度コントローラ754B,758Bを制御してもよい。
この後、ターゲット制御装置80Bは、圧力調整器72、ピエゾ駆動部74Aなどを制御することで、ターゲット生成器71からドロップレットを出力させてもよい。このドロップレットにレーザ光が照射されることでEUV光が生成されてもよい。
5.1 用語の説明
以下、ノズルの先端に近い側の方の温度を遠い方の温度よりも高くすることを、「軸方向に温度勾配を与える」と説明し得る。
精製用タンクの密閉空間のうちターゲット物質の上方部分を、「気体空間」と説明し得る。
5.2.1 概略
本開示の第1実施形態によれば、ターゲット物質精製装置は、精製用タンクと、加熱部と、還元部と、排気部とを備えてもよい。還元部は、ターゲット物質中に存在する酸素原子を還元してもよい。排気部は、密閉空間を排気してもよい。
以上のような構成により、ターゲット物質精製装置は、ターゲット物質中に存在する酸素原子を還元することで水蒸気を生成し、当該水蒸気を密閉空間から排気し得る。その結果、ターゲット物質に含まれる酸素原子が低減され得る。したがって、このターゲット物質をEUV光の生成に用いる場合、ターゲット物質の酸化物の析出を抑制することが可能となり得る。
図4は、スズに対する酸素原子の溶解度を示すグラフである。
ターゲット物質270中には、酸素原子が溶解し得る。ターゲット物質270がスズの場合には、スズに対する酸素原子の溶解度は、図4に示すように、スズの温度が低くなるほど小さくなり得る。このため、第1溶融温度まで加熱した後に固化したスズを、第1溶融温度よりも低い第2溶融温度で再度溶融した場合には、第1溶解量(第1溶融温度のスズに溶解可能な酸素原子の量)から第2溶解量(第2溶融温度のスズに溶解可能な酸素原子の量)を減じた量の酸素原子がスズに溶解できないこととなる。その結果、この溶解できない酸素原子がスズと結合して酸化スズとして析出し得る。
S=A×exp(B/T) …(1)
ここで、A=1.03×105、B=−1.48×104である。
このため、析出するスズの酸化物の量は、95×10−6(原子%)(1×10−4−5×10−6)に対応する量となり得る。
つまり、以下の式(2)を満たすように、液体スズの温度Tを制御することによって、スズの酸化物の析出を抑制し得る。
T(K)≧B/{ln(S/A)} …(2)
ここで、A=1.03×105、B=−1.48×104である。
図5は、第1実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示す。
ターゲット物質精製装置9Cは、図5に示すように、精製用タンク91Cと、加熱部92Cと、酸素原子除去部93Cと、制御部94Cとを備えてもよい。
精製用タンク91Cは、タンク本体911Cと、蓋912Cとを備えてもよい。タンク本体911Cは、下面が閉じられた筒状であってもよい。蓋912Cは、タンク本体911Cの上面を塞ぐことが可能な略板状であってもよい。タンク本体911Cと蓋912Cとが形成する密閉空間919Cには、ターゲット物質270が収容されてもよい。タンク本体911Cと蓋912Cとの接触部分には、密閉空間919Cの密閉性を高めるために、図示しないOリングなどの密閉部材が設けられてもよい。
タンク本体911Cおよび蓋912Cは、ターゲット物質270と反応して合金が生成されにくい材料により形成されてもよい。例えば、ターゲット物質270がスズの場合、タンク本体911Cおよび蓋912Cは、モリブデンや、グラファイト、タングステン、あるいはPBN(気相成長法(CVD法)によって生成された窒化ホウ素)で形成されてもよい。なお、タンク本体911Cおよび蓋912Cがターゲット物質270との反応性が高い材料により形成されている場合には、タンク本体911Cの内面および蓋912Cの下面が、モリブデンや、グラファイト、タングステン、あるいはPBNでコーティングされているものを用いてもよい。
ヒータ921Cは、タンク本体911Cの外周面および下面に設けられてもよい。ヒータ電源922Cは、ヒータ921Cと温度コントローラ924Cとに電気的に接続されていてもよい。ヒータ電源922Cは、温度コントローラ924Cからの信号に基づいて、ヒータ921Cに電力を供給してヒータ921Cを発熱させてもよい。
温度センサ923Cは、タンク本体911C内のターゲット物質270に接するよう配置されてもよい。温度センサ923Cは、蓋912Cに設けられたフィードスルー925Cを介して、温度コントローラ924Cに電気的に接続されてもよい。温度センサ923Cは、タンク本体911C内のターゲット物質270の温度を検出して、当該検出された温度に対応する信号を温度コントローラ924Cに送信してもよい。
温度コントローラ924Cは、制御部94Cに電気的に接続されてもよい。温度コントローラ924Cは、温度センサ923Cからの信号に基づいて、ターゲット物質270の温度を判定し、ターゲット物質270の温度を所定温度に調節するための信号を、ヒータ電源922Cに出力するよう構成されてもよい。
還元部95Cは、水素ガスボンベ951Cと、第1マスフローコントローラ952Cと、アルゴンガスボンベ953Cと、第2マスフローコントローラ954Cと、純化装置955Cと、バブリング機構956Cとを備えてもよい。
第1マスフローコントローラ952Cには、水素ガスボンベ951Cと純化装置955Cとが接続されてもよい。また、第1マスフローコントローラ952Cは、制御部94Cに電気的に接続されてもよい。第1マスフローコントローラ952Cは、水素ガスボンベ951Cから供給される水素ガスの流量を制御して、当該水素ガスを純化装置955Cに供給してもよい。第2マスフローコントローラ954Cには、アルゴンガスボンベ953Cと純化装置955Cとが接続されてもよい。第2マスフローコントローラ954Cは、制御部94Cに電気的に接続されてもよい。第2マスフローコントローラ954Cは、アルゴンガスボンベ953Cから供給されるアルゴンガスの流量を制御して、当該アルゴンガスを純化装置955Cに供給してもよい。
純化装置955Cには、水素ガスとアルゴンガスとが混合した還元ガスが供給され得る。純化装置955Cは、この還元ガス中の水および酸素の濃度を低減して、バブリング機構956Cへ供給してもよい。
ターゲット物質精製装置9Cは、以下のような処理を行うことで、ターゲット物質270中の酸素原子を減少させてもよい。
ターゲット物質精製装置9Cの制御部94Cは、精製用タンク91Cの密閉空間919C内に固体のターゲット物質270が収容された状態において、ターゲット物質270を所定温度まで加熱するための信号を温度コントローラ924Cに送信してもよい。
所定温度は、ターゲット物質がスズであり、精製用タンク91Cのスズに接する部分がモリブデンあるいはタングステンで形成されている場合、232℃以上370℃未満であってもよい。232℃未満の場合、ターゲット物質270が溶融しないおそれがある。一方で、370℃以上の場合には、スズとモリブデンあるいはタングステンの合金が生成し得る。また、精製用タンク91CがグラファイトやPBNで形成されている場合、ターゲット物質270の加熱温度は、1000℃以下であってもよい。グラファイトやPBNは、1000℃でも化学的に比較的安定であってよい。また、1000℃はスズの蒸発温度より低いため、スズは、1000℃に加熱されても蒸発が抑制され得る。
この還元ガスは、純化装置955Cで水および酸素の濃度が低減された後、バブリング機構956Cを介してターゲット物質270内に導入され得る。そして、この還元ガスによってターゲット物質270中の酸素原子が還元されて、水蒸気が気体空間918Cに排出され得る。ポンプ96Cは、気体空間918Cを排気することによって、水蒸気を排出してもよい。以上の処理によって、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。
これにより、ターゲット物質270に含まれる酸素原子を除去し得るため、ターゲット物質270の酸化物の析出を抑制することが可能となり得る。
さらに、還元ガスの導入時間や、還元ガス中の水素ガスの濃度を調節することで、酸素原子の除去量や除去速度を調節することが可能となり得る。したがって、ターゲット物質270の製造ロットや保管状況によって異なる酸素の含有量に応じて、適切に酸素原子を減少させることが可能となり得る。
5.3.1 概略
本開示の第2実施形態によれば、ターゲット物質精製装置は、精製用タンク内に設置された固体の還元剤により、ターゲット物質内の酸素原子を還元してもよい。そして、この還元により生成されたガスを、精製用タンクから排出してもよい。
以上のような構成により、ターゲット物質に含まれる酸素原子を除去し得る。
図6は、第2実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示す。
第2実施形態のターゲット物質精製装置9Dと第1実施形態のターゲット物質精製装置9Cとの相違点は、図6に示すように、酸素原子除去部93Dおよび制御部94Dの構成であってもよい。
酸素原子除去部93Dは、還元部としてのグラファイト95Dと、ポンプ96Cとを備えてもよい。
グラファイト95Dは、板状に形成されて、精製用タンク91C内部における底面に設置されてもよい。
制御部94Dは、温度コントローラ924Cと、ポンプ96Cとに電気的に接続されてもよい。
ターゲット物質精製装置9Dは、以下のような処理を行うことで、ターゲット物質270中の酸素原子を減少させてもよい。
ターゲット物質精製装置9Dの制御部94Dは、グラファイト95Dが設置された密閉空間919C内に固体のターゲット物質270が収容された状態において、ターゲット物質270を所定温度まで加熱するために温度コントローラ924Cを制御してもよい。そして、制御部94Dは、ターゲット物質270が溶融した旨の溶融完了信号を温度コントローラ924Cから受信すると、ポンプ96Cを駆動してもよい。
ターゲット物質270が溶融すると、ターゲット物質270中の酸素原子がグラファイト95Dにより還元され、一酸化炭素ガスのバブル90Dが生成され得る。この一酸化炭素ガスは、気体空間918Cに排出され得る。ポンプ96Cは、気体空間918Cを排気することによって、一酸化炭素ガスを排出してもよい。以上の処理によって、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。
また、グラファイト以外の固体の還元剤が使用されてもよく、例えばアルミニウムやシリコンが精製用タンク91C内に設置されてもよい。
5.4.1 概略
本開示の第3実施形態によれば、ターゲット物質精製装置は、精製用タンクと、加熱部と、酸素分圧調節部と、排気部とを備えてもよい。酸素分圧調節部は、密閉空間の酸素分圧をターゲット物質の酸素分圧よりも低くしてもよい。排気部は、密閉空間を排気してもよい。
以上のような構成により、酸素分圧の差によってターゲット物質中の酸素原子を低減して、当該酸素原子を密閉空間から排気し得る。その結果、ターゲット物質に含まれる酸素原子が減少し、酸化物の析出を抑制し得る。
図7は、第3実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示す。
第3実施形態のターゲット物質精製装置9Eと第1実施形態のターゲット物質精製装置9Cとの相違点は、図7に示すように、酸素原子除去部93Eおよび制御部94Eの構成であってもよい。
酸素原子除去部93Eは、酸素分圧調節部としての無酸素ガス供給部95Eと、ポンプ96Cとを備えてもよい。
無酸素ガス供給部95Eは、水素ガスボンベ951Cと、第1,第2マスフローコントローラ952C,954Cと、アルゴンガスボンベ953Cと、純化装置955Cとを備えてもよい。すなわち、無酸素ガス供給部95Eは、還元部95Cのバブリング機構956C以外の構成を備えてもよい。
純化装置955Cには、配管956Eの一端が接続されてもよい。この配管956Eは、他端が気体空間918C内に位置するように、タンク本体911C内に連通してもよい。配管956Eは、水および酸素を低減した還元ガス、すなわち無酸素ガスを気体空間918C内に導入してもよい。無酸素ガスが気体空間918C内に導入されると、気体空間918Cの酸素分圧がターゲット物質270の酸素分圧よりも低くなり、ターゲット物質270中の酸素原子が気体空間918C中に拡散し得る。
ターゲット物質精製装置9Eは、以下のような処理を行うことで、ターゲット物質270中の酸素原子を減少させてもよい。
ターゲット物質精製装置9Eの制御部94Eは、密閉空間919C内に固体のターゲット物質270が収容された状態において、ターゲット物質270を所定温度まで加熱するために温度コントローラ924Cを制御してもよい。
このとき、ターゲット物質270の温度が高いほど、当該ターゲット物質270の液面において酸素の蒸気圧が高くなり得る。このため、酸素原子の低減量を増やしたい場合には、加熱温度をなるべく高くしてもよい。例えば、無酸素ガスとしてアルゴンガスのみを気体空間918Cに導入する場合には、加熱温度を1000℃に設定してもよい。
また、無酸素ガスとして水素ガスとアルゴンガスとの混合ガスを導入する場合には、水素ガスの還元効果を利用できるため、300℃以上370℃以下であっても、ターゲット物質270中の酸素濃度が低減しうる。本実施形態では、水素ガスの濃度が3%以上5%以下の無酸素ガスを導入してもよい。
気体空間918Cに無酸素ガスが導入されると、気体空間918Cの酸素分圧がターゲット物質270の酸素分圧よりも低くなり得る。そして、ターゲット物質270中の酸素原子は、気体空間918C内に放出され、ポンプ96Cによって気体空間918Cを介して排出され得る。以上の処理によって、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。
これにより、ターゲット物質270に含まれる酸素原子が気体空間918Cを介して、精製用タンク91Cの外部に排出され、ターゲット物質270の酸素原子を除去し得る。したがって、ターゲット物質270の酸化物の析出を抑制することが可能となり得る。
さらに、無酸素ガスの導入時間など調節することで、酸素原子の除去量を調節することが可能となり得る。したがって、ターゲット物質270の製造ロットや保管状況によって異なる酸素の含有量に応じて、適切に酸素原子を除去することが可能となり得る。
5.5.1 概略
本開示の第4実施形態によれば、ターゲット物質精製装置は、精製用タンク内の密閉空間が真空に近い低圧となるように排気して、密閉空間の酸素分圧をターゲット物質の酸素分圧よりも低くしてもよい。
以上のような構成により、酸素分圧の差(分布)によってターゲット物質中の酸素原子が低減されて、当該酸素原子が密閉空間から排出され得る。その結果、ターゲット物質に含まれる酸素原子が減少し、酸化物の析出を抑制し得る。
図8は、第4実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示す。
第4実施形態のターゲット物質精製装置9Fと第3実施形態のターゲット物質精製装置9Eとの相違点は、図8に示すように、酸素原子除去部93Fおよび制御部94Fの構成であってもよい。
酸素原子除去部93Fは、酸素分圧調節部を構成する排気部としてのターボ分子ポンプ96Fを備えてもよい。ターボ分子ポンプ96Fは、配管961Fに接続されてもよい。この配管961Fは、当該配管961F内を通して気体空間918C内の気体をターボ分子ポンプ96Fにより排出することができるように、タンク本体911C内に連通してもよい。また、ターボ分子ポンプ96Fは、制御部94Fに電気的に接続されてもよい。ターボ分子ポンプ96Fは、制御部94Fから送信される信号に基づいて、気体空間918C内を真空に近い低圧まで排気してもよい。例えば、ターボ分子ポンプ96Fは、真空度が1×10−10Paとなるように排気してもよい。気体空間918Cを真空に近い低圧とすることにより、気体空間918Cの酸素分圧がターゲット物質270の酸素分圧よりも低くなり、ターゲット物質270中の酸素原子が気体空間918Cを介して精製用タンク91Cの外部に排出し得る。なお、ターボ分子ポンプ96Fは適当なバッキングポンプを備えてもよい。
ターゲット物質精製装置9Fは、以下のような処理を行うことで、ターゲット物質270中の酸素原子を減少させてもよい。
ターゲット物質精製装置9Fの制御部94Fは、密閉空間919C内に固体のターゲット物質270が収容された状態において、ターゲット物質270を所定温度まで加熱するために温度コントローラ924Cを制御してもよい。なお、制御部94Fは、密閉空間919C内に固体のターゲット物質270が収容される前に、精製用タンク91Cの内壁に付着した水や酸素を低減するために、精製用タンク91Cをベークしてもよい。
そして、制御部94Fは、ターゲット物質270が溶融した旨の溶融完了信号を温度コントローラ924Cから受信すると、ターボ分子ポンプ96Fを駆動して、気体空間918Cを真空に排気してもよい。あるいは、ターゲット物質270を加熱する過程でターボ分子ポンプ96Fを駆動していてもよい。
気体空間918Cが排気されると、気体空間918Cの酸素分圧がターゲット物質270の酸素分圧よりも低くなり、ターゲット物質270中の酸素原子は、ターボ分子ポンプ96Fによって気体空間918Cを介して排出され得る。このとき、ターボ分子ポンプ96Fによって気体空間918Cを真空に近い低圧まで排気するとよい。たとえば、真空度が1×10−10Paとなるように排気してもよい。以上の処理によって、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。
これにより、ターゲット物質270に含まれる酸素原子が気体空間918Cを介して、精製用タンク91Cの外部に排出され、ターゲット物質270の酸素原子が減少し得る。したがって、ターゲット物質270の酸化物の析出を抑制することが可能となり得る。
5.6.1 概略
本開示の第5実施形態によれば、ターゲット物質精製装置は、酸素原子と他の元素との酸化物を析出させ、この酸化物を除去してもよい。
以上のような構成により、ターゲット物質に含まれる酸素原子を酸化物として除去し得る。その結果、酸化物の析出を抑制し得る。
図9は、第5実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示す。
第5実施形態のターゲット物質精製装置9Gと第4実施形態のターゲット物質精製装置9Fとの相違点は、図9に示すように、酸素原子除去部93Gおよび制御部94Gの構成であってもよい。
ターゲット物質精製装置9Gは、精製用タンク91Cと、酸素原子除去部93Gと、制御部94Gとを備えてもよい。酸素原子除去部93Gは、析出部としての加熱部92Gと、酸化物除去部95Gとを備えてもよい。加熱部92Gは、加熱部92Cと同一の構成を有してもよい。
酸化物除去部95Gは、1軸ステージ951Gと、シャフト952Gと、メッシュフィルタ953Gと、ドライバ954Gとを備えてもよい。1軸ステージ951Gは、蓋912Cの上面から上方に延びるステージ本体955Gと、このステージ本体955Gが備える駆動機構によって上下に移動するスライダ956Gとを備えてもよい。ステージ本体955Gは、ドライバ954Gに電気的に接続されてもよい。ステージ本体955Gは、ドライバ954Gからの信号に基づいて、スライダ956Gを上下に移動させてもよい。
メッシュフィルタ953Gは、シャフト952Gの下端に固定されてもよい。メッシュフィルタ953Gは、複数の開口957Gを有してもよい。開口957Gの断面積は、ターゲット生成器71のノズル712のノズル孔の断面積よりも小さくてもよい。
ドライバ954Gは、制御部94Gに電気的に接続されてもよい。
ターゲット物質精製装置9Gは、以下のような処理を行うことで、ターゲット物質270中の酸素原子を減少させてもよい。
まずメッシュフィルタ953Gが密閉空間919Cの底部近傍に位置し、かつ、密閉空間919C内に固体のターゲット物質270が収容された状態にしてもよい。その状態でターゲット物質精製装置9Gの制御部94Gは、ターゲット物質270を所定温度まで加熱するために加熱部92Gの温度コントローラ924Cを制御してもよい。
このとき、ターゲット物質270の温度は、第1溶融温度よりも低い第2溶融温度であってもよい。第2溶融温度は、232℃以上370℃以下であってもよい。
例えば、図4および上記式(2)に示すように、350℃でターゲット物質270としてスズを溶融した場合、酸素原子の溶解度は、5×10−6(原子%)となり得る。このため、溶融する前のターゲット物質270に5×10−6(原子%)以上の酸素原子が含まれる場合は、スズの酸化物が析出物901Gとして析出し得る。
また、制御部94Gは、溶融完了信号を受信したときに、ドライバ954Gに除去開始信号を送信してもよい。除去開始信号は、メッシュフィルタ953Gをターゲット物質270内から気体空間918Cに移動させるためのものであってもよい。除去開始信号を受信したドライバ954Gは、1軸ステージ951Gを駆動して、メッシュフィルタ953Gをターゲット物質270内から上昇させてもよい。そして、ドライバ954Gは、メッシュフィルタ953Gが気体空間918Cに到達したときにメッシュフィルタ953Gの上昇を終了してもよい。このメッシュフィルタ953Gの上昇中に、開口957Gよりも大きい析出物901Gがメッシュフィルタ953Gでターゲット物質270内から除去され得る。
次に、制御部94Gは、ターゲット物質270の温度を下げるために加熱部92Gの温度コントローラ924Cを制御してもよい。ターゲット物質270の温度が融点よりも低くなると、ターゲット物質270が固化し得る。
この後、固化したターゲット物質270は、再度加熱溶融されてEUV光の生成に用いられてもよい。
したがって、精製されたターゲット物質270に含まれる酸素原子の割合をさらに小さくする場合には、スズであるターゲット物質270を融点(232℃)に加熱した状態で、上記の処理を行ってもよい。図4および上記式(2)に示すように、232℃でのターゲット物質270における酸素原子の溶解度は、1.93×10−9(原子%)となり得る。ターゲット物質270を232℃に加熱した場合、ターゲット物質270を350℃に加熱した場合と比べて析出物901Gの析出量が多くなり、この析出物901Gをメッシュフィルタ953Gで除去することにより、精製されたターゲット物質270中の酸素原子がより多く減少し得る。
また、析出物901G(酸化スズ)は、液体のターゲット物質270と比べて比重が小さいため、析出物901Gが液体の表面に浮き得る。表面に浮いた析出物901Gも、メッシュフィルタ953Gによって除去が可能であってもよい。
これにより、溶融温度を制御するだけの簡単な構成で、酸素原子を析出物901Gとして除去することが可能となり、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。したがって、ターゲット物質270の酸化物の析出を抑制することが可能となり得る。
5.7.1 概略
本開示の第6実施形態によれば、ターゲット物質精製装置は、液体のターゲット物質中に例えばケイ素(Si)の粒をゲッタリング物質として入れてもよい。このゲッタリング物質は酸素原子と結合する元素であるため、当該ゲッタリング物質の表面にシリカ(SiO2)膜が形成され得る。そして、このシリカ膜が形成されたゲッタリング物質を除去してもよい。
以上のような構成により、ターゲット物質に含まれる酸素原子を除去し得る。その結果、ターゲット物質をEUV光の生成に用いる場合、酸化物の析出を抑制し得る。
図10Aは、第6実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示し、ゲッタリング物質が酸素原子と結合していない状態を示す。図10Bは、第6実施形態に係るターゲット物質精製装置の構成を概略的に示し、ゲッタリング物質が酸素原子と結合した状態を示す。
第6実施形態のターゲット物質精製装置9Hと第5実施形態のターゲット物質精製装置9Gとの相違点は、図10Aに示すように、ゲッタリング物質901Hの有無であってもよい。
ターゲット物質精製装置9Hは、以下のような処理を行うことで、ターゲット物質270中の酸素原子を減少させてもよい。
メッシュフィルタ953Gが密閉空間919Cの底部近傍に位置する状態において、密閉空間919C内に、ゲッタリング物質901Hと固体のターゲット物質270とを入れておいてもよい。ゲッタリング物質901Hは、メッシュフィルタ953Gの、開口957Gを通り抜けない大きさにしておくとよい。次に、制御部94Hは、ターゲット物質270を第2溶解温度まで加熱するために温度コントローラ924Cを制御してもよい。
そして、制御部94Hは、溶融完了信号を受信したときに、図10Bに示すように、メッシュフィルタ953Gを上昇させて、メッシュフィルタ953Gが気体空間918Cに到達したときにメッシュフィルタ953Gの上昇を終了してもよい。このメッシュフィルタ953Gの上昇中に、開口957Gよりも大きい除去物903Hがメッシュフィルタ953Gでターゲット物質270から除去され得る。
次に、制御部94Hは、ターゲット物質270の温度を下げるために温度コントローラ924Cを制御してもよい。ターゲット物質270の温度が融点よりも低くなると、ターゲット物質270が固化し得る。
この後、固化したターゲット物質270は、再度加熱溶融されてEUV光の生成に用いられてもよい。
これにより、ターゲット物質270を溶融するだけの簡単な構成で、酸素原子を除去物903Hとして除去することが可能となり、ターゲット物質270の酸素原子が減少し得る。したがって、ターゲット物質270の酸化物の析出を抑制することが可能となり得る。
また、精製用タンク91Cの外部から密閉空間919Cにゲッタリング物質901Hを供給できるゲッタリング物質供給装置を別途設けてもよい。
6.1 第7実施形態
6.1.1 概略
本開示の第7実施形態によれば、EUV光生成装置のターゲット供給装置は、ターゲット物質中の酸素原子を低減するためのターゲット物質精製装置と、このターゲット物質精製装置で酸素原子が除去されたターゲット物質をチャンバ内に出力するためのノズルとを備えてもよい。
以上のような構成により、ターゲット供給装置は、固体のターゲット物質に酸素原子が多く含まれる場合でも、ターゲット物質の酸化物の析出を抑制することが可能となり、ノズル孔に酸化物が詰まることを抑制し得る。これにより、酸化物がノズル孔に堆積した場合に生じうる、ターゲット物質の出力方向の変化を抑制し得る。
さらに、ターゲット供給装置は、例えば精製用タンク内に存在していた酸素原子によって、ターゲット物質中の酸素原子が増加したとしても、当該酸素原子を除去して低減することが可能となり、酸化物の析出を抑制し得る。
図11は、第7実施形態に係るターゲット物質精製装置を備えるEUV光生成装置の構成を概略的に示す。
第7実施形態のEUV光生成装置1Jは、第1実施形態のターゲット物質精製装置9Cと同様のターゲット物質精製装置9Jを備えてもよい。EUV光生成装置1Jは、ターゲット物質精製装置9Jで精製されたターゲット物質270を用いてEUV光を生成してもよい。
ターゲット生成部70Jは、ターゲット生成器71Jと、圧力調整器72と、温度調節部75Jとを備えてもよい。また、図示および説明は省略するが、ターゲット生成部70Jは、図2に示したピエゾ駆動部74Aを備えていてもよい。
精製用タンク91Jには、タンク本体911C内のターゲット物質270をチャンバ2内に出力するためのノズル77Jが設けられてもよい。ノズル77Jは、チャンバ2内に配置されてもよい。ノズル77Jは、タンク本体911Cの底面中央から下方に延びるノズル本体部916Jと、このノズル本体部916Jの先端に取り付けられたノズル先端部771Jとを備えてもよい。
ノズル本体部916Jは、筒状に形成されてもよい。ノズル本体部916Jの中空部は、タンク本体911C内のターゲット物質270をノズル先端部771Jに導くための貫通孔917Jであってもよい。
孔形成用部材772Jは、板状に形成され、中央部に錐状孔775Jが設けられてもよい。錐状孔775Jは、図中上から下に向かうに従って径寸法が大きくなる円錐状に形成されてもよい。錐状孔775Jの上端部には、ノズル孔776Jが形成されてもよい。たとえばノズル孔776Jの径は、6μm以上30μm以下であってもよい。固定部材773Jは、上面に嵌合用溝774Jが設けられた板状に形成されてもよい。嵌合用溝774Jの形状は、孔形成用部材772Jが嵌め込めるよう孔形成用部材772Jの形状と相似形であってよい。嵌合用溝774Jの深さは孔形成用部材772Jの厚みと同等あるいは僅かに浅く形成されてもよい。
ノズル先端部771Jは、図示しないボルトなどによって、ノズル本体部916Jの下面に固定されてもよい。このとき、ノズル先端部771Jは、ノズル孔776Jの中心がノズル本体部916Jの中心軸上に位置し、かつ、孔形成用部材772Jおよび固定部材773Jがノズル本体部916Jに密着するように固定されてもよい。
なお、孔形成用部材772J、固定部材773Jは、精製用タンク91Jの材料と熱膨張率がほぼ同じ材料で形成してもよい。孔形成用部材772J、固定部材773J、精製用タンク91Jを熱膨張率がほぼ同じ材料で形成することにより、ターゲット物質270の温度が上昇した場合でも、孔形成用部材772Jおよび固定部材773Jと、ノズル本体部916Jとのシール性が維持されやすくなってよい。孔形成用部材772J、固定部材773Jは、精製用タンク91Jの材料は同じであってもよく、例えば、モリブデンあるいはタングステンで形成してもよい。
加熱部92Jは、第3ヒータ921Jと、第3ヒータ電源922Jと、第3温度センサ923Jと、第3温度コントローラ924Jとを備えてもよい。第3ヒータ921Jは、タンク本体911Cの外周面のみに設けられてもよい。第3温度センサ923Jは、タンク本体911Cの外周面であり、かつ、第3ヒータ921Jのノズル77Jに近い側に設けられてもよい。第3温度センサ923Jは、タンク本体911Cにおいてターゲット物質270に近い部分の温度を検出可能なように、タンク本体911Cの外周面に窪みを設けて、窪みの内部に配置してもよい。
還元部95Jの純化装置955Cは、圧力調整器72に接続されてもよい。純化装置955Cは、水および酸素の濃度を低減した還元ガスとアルゴンガスとの混合ガスを圧力調整器72に供給してもよい。バブリング機構956Cは、一端が圧力調整器72に接続されてもよい。バブリング機構956Cは、圧力調整器72から供給される還元ガスとアルゴンガスとの混合ガスをターゲット物質270内に導入してもよい。
第1ヒータ751Jは、固定部材773Jの下面の外縁に沿うように設けられてもよい。第1ヒータ751Jは、主に孔形成用部材772Jおよび固定部材773Jを加熱してもよい。
第1ヒータ電源752Jは、第1ヒータ751Jと第1温度コントローラ754Jとに電気的に接続され、第1温度コントローラ754Jからの信号に基づいて、第1ヒータ751Jに電力を供給してもよい。
第1,第2温度センサ753J,757Jは、第1,第2温度コントローラ754J,758Jにそれぞれ電気的に接続されてもよい。
第1温度センサ753Jは、固定部材773Jの下面における第1ヒータ751Jの内側(錐状孔775J側)に配置されてもよい。第1温度センサ753Jは、主にノズル先端部771Jの温度を検出して、当該検出された温度に対応する信号を第1温度コントローラ754Jに送信してもよい。ここで、ノズル先端部771Jの上面にはノズル孔776Jが設けられているため、ノズル先端部771Jを加熱することで、ノズル孔776Jの周縁に位置するターゲット物質270を加熱することが可能となり得る。また、ノズル先端部771Jの温度を検出することで、ノズル孔776Jの周縁の温度を判定することが可能となり得る。
第2ヒータ755Jは、ノズル本体部916Jの外周面に設けられてもよい。
第2ヒータ電源756Jは、第2ヒータ755Jと第2温度コントローラ758Jとに電気的に接続され、第2温度コントローラ758Jからの信号に基づいて、第2ヒータ755Jに電力を供給してもよい。
第2温度センサ757Jは、第2ヒータ755Jのノズル77Jに近い側に配置されてもよい。第2温度センサ757Jは、主にノズル本体部916Jの温度(ノズル本体部916J内のターゲット物質270の温度に近い値)を検出して、当該検出された温度に対応する信号を第2温度コントローラ758Jに送信してもよい。
図12は、ターゲット制御装置80Jに係るEUV光の生成処理を示すフローチャートである。図13Aおよび図13Bは、低酸素化サブルーチンを示すフローチャートである。図14は、ターゲット物質出力サブルーチンを示すフローチャートである。図15A、図15B、および、図15Cは、低酸素化開始判定サブルーチンを示すフローチャートである。
次に、ターゲット制御装置80Jは、低酸素化サブルーチンに基づく処理を行ってもよい(ステップS2)。このステップS2の処理によって、ターゲット物質精製装置9Jに収容されたターゲット物質270の酸素原子が低減し得る。
このステップS13の処理によって、第1〜第3ヒータ751J,755J,921Jは、軸方向に温度勾配が与えられるように(ノズル77Jの先端に近い側の方の温度を遠い方の温度よりも温度が高くなるように)、ターゲット生成器71J内のターゲット物質270を加熱してもよい。そして、第1〜第3温度センサ753J,757J,923Jは、ターゲット物質270における主に第1〜第3ヒータ751J,755J,921Jが加熱した部分付近の温度を検出して、当該温度に対応する信号を第1〜第3温度コントローラ754J,758J,924Jにそれぞれ送信してもよい。第1〜第3温度コントローラ754J,758J,924Jは、第1〜第3温度センサ753J,757J,923Jから受信した信号をターゲット制御装置80Jに送信してもよい。
ΔTr1≧|T1t−T1| … (3)
ΔTr2≧|T2t−T2| … (4)
ΔTr3≧|T3t−T3| … (5)
T1:第1温度センサ753Jが検出した温度
T2:第2温度センサ757Jが検出した温度
T3:第3温度センサ923Jが検出した温度
ΔTr1,ΔTr2,ΔTr3:各ヒータが制御された結果の温度の許容誤差範囲
ターゲット制御装置80Jは、ステップS14において、式(3)〜(5)の条件のうち、少なくとも1つの条件を満たしていないと判定した場合、所定時間経過後にステップS14の処理を再度行ってもよい。一方で、ターゲット制御装置80Jは、ステップS14において、式(3)〜(5)の条件を全て満たすと判定した場合、還元ガス中の水素の濃度が所定の濃度となるように、第1,第2マスフローコントローラ952C,954Cを設定してもよい(ステップS15)。所定の濃度は、第1実施形態で説明した濃度であってよい。ステップS14において、上記条件を全て満たすと判定された場合、ターゲット物質270は、溶融して液体となり得る。
以上のステップS16,S17の処理によって、純化装置955Cによって水および酸素の濃度を低減された還元ガスが、バブリング機構956Cを介して精製用タンク91J内に導入され得る。そして、この還元ガスによってバブル90Cが生成され、ターゲット物質270中の酸素原子が水蒸気として気体空間918Cに排出され得る。ポンプ96Cは、気体空間918Cを排気することによって、水蒸気を排出してもよい。以上の処理によって、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。
この後、ターゲット制御装置80Jは、第2タイマ82Jをセットして時間R2の計時を開始してもよい(ステップS18)。その後、第2タイマ82Jの計測時間R2が設定時間K2を経過したか否かを判定してもよい(ステップS19)。設定時間K2は、図示しないメモリー等に保持され、必要に応じて随時読み出すことができてもよい。設定時間K2は、ターゲット物質270中の所望量の酸素原子が水蒸気として排出され得る長さに設定されてもよい。
以上の処理によって、設定時間K2の間、還元ガスによる酸素原子の低減処理が行われ、精製用タンク91J内のターゲット物質270の酸素原子が低減し得る。
圧力調整器72は、この信号を受信したときに、ターゲット生成器71J内(精製用タンク91Jおよびノズル77J内)の圧力を、ターゲット物質270がドロップレット271として出力され得る圧力に調節してもよい。このとき、第1マスフローコントローラ952Cをゼロに設定して、アルゴンガスのみで気体空間918Cを加圧してもよい。
出力されたドロップレット271の位置、速度、大きさ、進行方向、所定位置における通過タイミングおよび通過周期、それらの安定性等を示す情報は、ターゲットセンサ4(図2参照)によって検出されてもよい。この検出された情報は、それぞれ信号として、ターゲット制御装置80Jが受信してもよい。
レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光は、ドロップレット271に照射されてもよい。ドロップレット271にパルスレーザ光が照射されると、ドロップレット271はプラズマ化し、EUV光を含む電磁波が放射され得る。
そして、EUV光生成制御システム5は、EUV光の生成を終了する場合、レーザ装置3によるパルスレーザ光の出力を終了するとともに、ターゲット制御装置80Jにターゲット出力停止信号を送信してもよい。
その後、ターゲット制御装置80Jは、EUV光生成制御システム5からターゲット装置停止信号を受信したか否かを判定してもよい(ステップS37)。ターゲット制御装置80Jは、ステップS37において、受信していないと判定した場合、ターゲット物質出力サブルーチンに基づく処理を終了し図12のステップS4に移行してもよい。一方、ステップS37において、受信したと判定した場合、EUV光の生成処理を終了してもよい。EUV光の生成処理を終了する場合は、ターゲット生成器71J内部の圧力を大気圧付近に調整し、各ヒータへの電力供給を停止してもよい。
図15Aに示す処理では、ターゲット制御装置80Jは、第1タイマ81Jによる計測時間R1が設定時間K1を経過したか否かを判定してもよい(ステップS41)。計測時間R1の計測は、例えば、ステップS2の低酸素化サブルーチンに基づく処理を開始するタイミングと同じであってもよい。
ターゲット制御装置80Jは、ステップS41において、設定時間K1を経過したと判定した場合、次に低酸素化サブルーチンを行うと判定してもよい(ステップS42)。一方、ターゲット制御装置80Jは、設定時間K1を経過していないと判定した場合、次にターゲット物質出力サブルーチンを行うと判定してもよい(ステップS43)。
つまり、ターゲット制御装置80Jは、設定時間K1の周期で低酸素化サブルーチンを行ってもよい。
ターゲット制御装置80Jは、ステップS44において、ノズル孔776Jが詰まったと判定した場合、次に低酸素化サブルーチンを行うと判定し(ステップS45)、ノズル孔776Jが詰まっていないと判定した場合、次にターゲット物質出力サブルーチンを行うと判定してもよい(ステップS46)。
ターゲット制御装置80Jは、ステップS47において、ドロップレット271の位置安定性が許容範囲を超えたと判定した場合、次に低酸素化サブルーチンを行うと判定し(ステップS48)、ドロップレット271の位置安定性が許容範囲を超えていないと判定した場合、次にターゲット物質出力サブルーチンを行うと判定してもよい(ステップS49)。
このステップS6において、ターゲット制御装置80Jは、低酸素化サブルーチンを行うと判定した場合、ステップS2の処理を行い、ターゲット物質出力サブルーチンを行うと判定した場合、ステップS3の処理を行ってもよい。
これにより、ターゲット供給装置7Jは、ターゲット物質精製装置9Jに収容する固体のターゲット物質に酸素原子が多く含まれる場合でも、ターゲット物質270の酸化物の析出を抑制することが可能となり、ノズル孔776Jに酸化物が詰まることを抑制し得る。また、ターゲット供給装置7Jは、酸化物がノズル孔776Jに堆積した場合に生じ得る、ドロップレット271の出力方向の変化を抑制し得る。さらに、ターゲット供給装置7Jは、精製用タンク91J内に酸素原子が存在していた場合でも、当該酸素原子を低減することが可能となり、酸化物の析出を抑制し得る。
このように、ターゲット供給装置7Jは、ターゲット物質270中の酸素原子の低減処理を定期的に行うことで、ノズル孔776Jに酸化物が堆積することを適切に抑制し得る。
ここで、定期的に酸素原子の低減処理を行う構成にすると、ターゲット供給装置7Jは、ターゲット物質270が適切に出力されており当該低減処理が不要な場合にも、当該低減処理を行い得る。
ターゲット供給装置7Jは、ターゲット物質270の出力状態に基づいてターゲット物質270中の酸素原子の低減処理を行うことで、必要なタイミングのみにおいて、酸素原子の低減処理を行い得る。
このような温度制御によって、ターゲット生成器71Jにおけるノズル孔776J側の酸素原子の溶解量を、上端側の酸素原子の溶解量よりも多くすることが可能となり、ノズル孔776Jに酸化物が堆積することを抑制し得る。
6.2.1 概略
本開示の第8実施形態によれば、EUV光生成装置のターゲット供給装置は、ターゲット物質中の酸素原子を低減するためのターゲット物質精製装置と、ターゲット生成器と、生成器用加熱部と、移送部と、ターゲット供給用制御部とを備えてもよい。生成器用加熱部は、ターゲット生成器を加熱してもよい。移送部は、ターゲット物質精製装置で酸素原子が除去されたターゲット物質を、ターゲット生成器に移送してもよい。ターゲット供給用制御部は、ターゲット生成器内のターゲット物質の温度を、ターゲット物質精製装置を構成する精製用タンク内のターゲット物質の温度よりも高くしてもよい。
以上のような構成により、ターゲット供給装置は、第7実施形態と同様の効果を奏し得る。
また、ターゲット物質精製装置において、ターゲット物質の溶融温度を制御するだけの簡単な構成で、酸素原子を酸化物として除去し得る。特に、精製用タンクにおいて、低い温度でターゲット物質を加熱することで、高い温度で加熱する場合と比べて、多くの酸素原子を酸化物として除去し得る。そして、ターゲット生成器において、高い温度で加熱することで、低い温度で加熱する場合と比べて、多くの酸素原子がターゲット物質に溶解し得る。このため、EUV光を生成するためのターゲット物質の酸化物の析出を抑制し得る。
図16は、第8実施形態に係るターゲット物質精製装置を備えるEUV光生成装置の構成を概略的に示す。
第8実施形態のEUV光生成装置1Kは、第5実施形態のターゲット物質精製装置9Gと同様のターゲット物質精製装置9Kと、第7実施形態のターゲット生成器71Jと同様のターゲット生成器71Kを備えてもよい。EUV光生成装置1Kは、ターゲット物質精製装置9Kで生成されたターゲット物質270を用いて、EUV光を生成してもよい。
ターゲット供給装置7Kは、ターゲット生成部70Kと、ターゲット供給用制御部としてのターゲット制御装置80Kとを備えてもよい。
ターゲット生成部70Kは、ターゲット生成器71Kと、圧力調整器72と、生成器用加熱部としての温度調節部75Kと、第1排気装置78Kとを備えてもよい。第1排気装置78Kはポンプであってもよい。また、図示および説明は省略するが、ターゲット生成部70Kは、図2に示したピエゾ駆動部74Aを備えていてもよい。
また、タンク711Kには、タンク本体713K内のターゲット物質272をチャンバ2内に出力するためのノズル712Kが設けられてもよい。ノズル712Kは、タンク本体713Kの底面中央から下方に延びるノズル本体部715Kと、このノズル本体部715Kの先端に取り付けられたノズル先端部771Jとを備えてもよい。
ノズル本体部715Kは、筒状に形成されてもよい。ノズル本体部715Kの中空部は、タンク本体713K内のターゲット物質272をノズル先端部771Jに導くための連通部716Kを構成してもよい。
ノズル先端部771Jは、第7実施形態と同様の構成を有してもよい。
第3ヒータ759Kは、タンク711Kの外周面に設けられてもよい。
第3ヒータ電源760Kは、第3ヒータ759Kと第3温度コントローラ762Kとに電気的に接続され、第3温度コントローラ762Kからの信号に基づいて、第3ヒータ759Kに電力を供給してもよい。
第3温度センサ761Kは、タンク711Kの外周面であり、かつ、第3ヒータ759Kの下側に設けられてもよい。第3温度センサ761Kは、タンク711Kの温度を検出して、当該検出された温度に対応する信号を第3温度コントローラ762Kに送信してもよい。
第3温度コントローラ762Kは、ターゲット制御装置80Kに電気的に接続されてもよい。第3温度コントローラ762Kは、第3温度センサ761Kからの信号に基づいて、タンク711K内のターゲット物質272の温度を判定し、当該ターゲット物質272の温度を所定温度に調節するための信号を、第3ヒータ電源760Kに出力するよう構成されてもよい。
ターゲット物質精製装置9Kは、精製用タンク91Cと、酸素原子除去部93Kと、酸素分圧調節部および排気部としての第2排気装置96Kとを備えてもよい。
酸素原子除去部93Kは、析出部としての加熱部92Kと、酸化物除去部95Gとを備えてもよい。
加熱部92Kは、第4ヒータ921Kと、第4ヒータ電源922Kと、第4温度センサ923Kと、第4温度コントローラ924Kとを備えてもよい。
第4ヒータ921Kは、タンク本体911Cの外周面に設けられてもよい。
第4ヒータ電源922Kは、第4ヒータ921Kと第4温度コントローラ924Kとに電気的に接続され、第4温度コントローラ924Kからの信号に基づいて、第4ヒータ921Kに電力を供給してもよい。
第4温度センサ923Kは、タンク本体911Cの外周面であり、かつ、第4ヒータ921Kの下側に設けられてもよい。第4温度センサ923Kは、タンク本体911Cの温度を検出して、当該検出された温度に対応する信号を第4温度コントローラ924Kに送信してもよい。
第4温度コントローラ924Kは、ターゲット制御装置80Kに電気的に接続されてもよい。第4温度コントローラ924Kは、第4温度センサ923Kからの信号に基づいて、タンク本体911C内のターゲット物質270の温度を判定し、当該ターゲット物質270の温度を所定温度に調節するための信号を、第4ヒータ電源922Kに出力するよう構成されてもよい。
第2排気装置96Kは、ターボ分子ポンプであってもよい。第2排気装置96Kは、適当なバッキングポンプを備えてもよい。第2排気装置96Kは、配管961Kを介してタンク本体911Cの上端側に接続されてもよい。第2排気装置96Kは、ターゲット制御装置80Kに電気的に接続されてもよい。第2排気装置96Kは、ターゲット制御装置80Kから送信される信号に基づいて、精製用タンク91C内を真空に近い低圧に排気してもよい。
移送配管991Kは、管状に形成されてもよい。移送配管991Kは、ターゲット物質270を精製用タンク91C内部からタンク711K内に移送できるように、精製用タンク91Cの底面部とタンク711Kの上面部とに連結されてもよい。
また、移送配管991Kには、バルブ992Kが設けられてもよい。
バルブ992Kには、ターゲット制御装置80Kが電気的に接続されてもよい。バルブ992Kは、ターゲット制御装置80Kの制御によって、精製用タンク91C内のターゲット物質270をタンク711K内に移送可能な開状態と、移送しない閉状態とを切り替えできるように構成されてもよい。
図17は、ターゲット制御装置80Kに係るEUV光の生成処理を示すフローチャートである。図18A、図18B、および、図18Cは、ターゲット原料精製サブルーチンを示すフローチャートである。図19A、図19B、および、図19Cは、ターゲット原料精製開始判定サブルーチンを示すフローチャートである。
なお、第8実施形態では、ターゲット物質出力サブルーチンとして、図14に示すような第7実施形態と同様の処理を行ってもよい。
この後、ターゲット制御装置80Kは、ターゲット原料精製サブルーチンに基づく処理を行ってもよい(ステップS51)。このステップS51の処理によって、ターゲット物質精製装置9Kに収容されたターゲット物質270の酸素原子が低減し得る。
このステップS63の処理によって、第1〜第3ヒータ751J,755J,759Kは、軸方向に温度勾配が与えられるように(ノズル712Kの先端に近い側の方の温度を遠い方の温度よりも温度が高くなるように)、ターゲット生成器71Kを加熱してもよい。そして、第1〜第3温度センサ753J,757J,761Kは、ターゲット生成器71Kにおける主に第1〜第3ヒータ751J,755J,759Kが加熱した部分付近の温度を検出して、当該温度に対応する信号を第1〜第3温度コントローラ754J,758J,762Kにそれぞれ送信してもよい。第1〜第3温度コントローラ754J,758J,762Kは、第1〜第3温度センサ753J,757J,761Kから受信した信号をターゲット制御装置80Kに送信してもよい。
また、第4ヒータ921Kは、析出物901Gの析出量が多くなるように、精製用タンク91C内のターゲット物質270を加熱してもよい。第4温度センサ923Kは、ターゲット物質270の温度を検出して、当該温度に対応する信号を第4温度コントローラ924Kに送信してもよい。第4温度コントローラ924Kは、第4温度センサ923Kから受信した信号をターゲット制御装置80Kに送信してもよい。
ΔTr11≧|T11t−T1| … (6)
ΔTr12≧|T12t−T2| … (7)
ΔTr13≧|T13t−T3| … (8)
ΔTr14≧|T14t−T4| … (9)
T1:第1温度センサ753Jが検出した温度
T2:第2温度センサ757Jが検出した温度
T3:第3温度センサ761Jが検出した温度
T4:第4温度センサ923Kが検出した温度
ΔTr11,ΔTr12,ΔTr13,ΔTr14:各ヒータが制御された結果の温度の許容誤差範囲
ターゲット制御装置80Kは、ステップS64において、式(6)〜(9)の条件のうち、少なくとも1つの条件を満たしていないと判定した場合、所定時間経過後にステップS64の処理を再度行ってもよい。一方で、ターゲット制御装置80Kは、ステップS64において、式(6)〜(9)の条件を全て満たすと判定した場合、第2排気装置96Kに排気駆動信号を送信してもよい(ステップS65)。
ステップS64において、上記条件を全て満たすと判定された場合、精製用タンク91C内のターゲット物質270は、溶融して液体となり得る。また、ターゲット生成器71K内にターゲット物質272が収容されている場合、ターゲット物質272は、軸方向に温度分布が与えられた状態で液体となり得る。
排気駆動信号を受信した第2排気装置96Kは、気体空間918Cを真空に近い低圧に排気してもよい。気体空間918Cが真空に近い低圧に排気されると、気体空間918Cの酸素分圧がターゲット物質270の酸素分圧よりも低くなり、ターゲット物質270中の酸素原子は、第2排気装置96Kによって気体空間918Cを介して排出され得る。以上の処理によって、ターゲット物質270中の酸素原子が減少し得る。
ターゲット制御装置80Kは、ステップS67において、設定時間K12を経過していないと判定した場合、ステップS67の処理を再度行い、設定時間K12を経過したと判定した場合、第2タイマ82Kをリセットしてもよい(ステップS68)。
以上の処理によって、温度T14tで溶解できない酸素原子のほぼ全てが、析出物901Gとして析出し得る。
ターゲット制御装置80Kは、第3タイマ83Kの計測時間R13が設定時間K13を経過したか否かを判定してもよい(ステップS74)。設定時間K13は、図示しないメモリー等に保持され、必要に応じて随時読み出すことができてもよい。設定時間K13は、精製用タンク91C内の所定量のターゲット物質270をターゲット生成器71K内に供給可能な長さに設定されてもよい。
ターゲット制御装置80Kは、ステップS74において、設定時間K13を経過していないと判定した場合、ステップS74の処理を再度行い、設定時間K13を経過したと判定した場合、第3タイマ83Kをリセットしてもよい(ステップS75)。
以上の処理によって、酸素原子が低減されたターゲット物質270がターゲット生成器71K内に供給され得る。
そして、ターゲット制御装置80Kは、上記式(6)〜(8)の条件を全て満たすか否かを判定してもよい(ステップS78)。このステップS78において、ターゲット制御装置80Kは、上記条件を満たしていないと判定した場合、所定時間経過後にステップS78の処理を再度行ってもよい。一方で、ターゲット制御装置80Kは、ステップS78において、上記条件を満たすと判定した場合、ターゲット原料精製サブルーチンに基づく処理を終了してもよい。
図19Aに示す処理では、ターゲット制御装置80Kは、第1タイマ81Kによる計測時間R11が設定時間K11を経過したか否かを判定してもよい(ステップS81)。計測時間R11の計測は、例えば、ステップS51のターゲット原料精製サブルーチンに基づく処理を開始するタイミングと同じであってもよい。
ターゲット制御装置80Kは、ステップS81において、設定時間K11を経過したと判定した場合、次にターゲット原料精製サブルーチンを行うと判定してもよい(ステップS82)。一方、ターゲット制御装置80Kは、設定時間K11を経過していないと判定した場合、ステップS43の処理を行ってもよい。
つまり、ターゲット制御装置80Kは、設定時間K11の周期でターゲット原料精製サブルーチンを行ってもよい。
これにより、ターゲット供給装置7Kは、ターゲット物質精製装置9Kに収容する固体のターゲット物質に酸素原子が多く含まれる場合でも、ターゲット物質272の酸化物の析出を抑制することが可能となり、第7実施形態と同様の効果を奏し得る。
特に、精製用タンク91Cにおいて、低い温度でターゲット物質270を加熱することで、高い温度で加熱する場合と比べて、多くの酸素原子を析出物901Gとして除去し得る。そして、ターゲット生成器71Kにおいて、高い温度で加熱することで、低い温度と加熱する場合と比べて、多くの酸素原子がターゲット物質272に溶解し得る。このため、ターゲット物質272の酸化物の析出を抑制し得る。
このように、ターゲット供給装置7Kは、ターゲット物質270中の酸素原子の低減処理を定期的に行うことで、776Kに酸化物が析出することを適切に抑制し得る。
ターゲット供給装置7Kは、ターゲット物質270の出力状態に基づいてターゲット物質270中の酸素原子の低減処理を行うことで、必要なタイミングのみにおいて、酸素原子の低減処理を行い得る。
Claims (11)
- EUV光の生成に用いられるターゲット物質を精製するターゲット物質精製装置において、
ターゲット物質を収容するための精製用タンクと、
前記精製用タンク内を加熱するための加熱部と、
前記ターゲット物質中に存在する酸素原子を除去するための酸素原子除去部とを備えるターゲット物質精製装置。 - 請求項1に記載のターゲット物質精製装置において、
前記酸素原子除去部は、
前記酸素原子を還元するための還元部と、
前記精製用タンク内を排気するための排気部とを備えるターゲット物質精製装置。 - 請求項1に記載のターゲット物質精製装置において、
前記酸素原子除去部は、
前記精製用タンク内の酸素分圧を前記ターゲット物質の酸素分圧よりも低くするための酸素分圧調節部と、
前記精製用タンク内を排気するための排気部とを備えるターゲット物質精製装置。 - 請求項3に記載のターゲット物質精製装置において、
前記酸素分圧調節部は、無酸素ガスを前記精製用タンク内に供給するための無酸素ガス供給部であるターゲット物質精製装置。 - 請求項3に記載のターゲット物質精製装置において、
前記酸素分圧調節部は、前記精製用タンク内を真空になるように排気するための前記排気部で構成されるターゲット物質精製装置。 - 請求項1に記載のターゲット物質精製装置において、
前記酸素原子除去部は、
前記ターゲット物質内に不活性ガスを供給するための不活性ガス供給部と、
前記精製用タンク内を排気するための排気部とを備えるターゲット物質精製装置。 - 請求項1に記載のターゲット物質精製装置において、
前記酸素原子除去部は、
前記酸素原子と他の元素との酸化物を析出させるための析出部と、
前記酸化物を除去するための酸化物除去部とを備えるターゲット物質精製装置。 - 請求項7に記載のターゲット物質精製装置において、
前記析出部は、前記ターゲット物質の溶融温度を制御して、前記酸素原子と前記ターゲット物質との酸化物を析出させるための前記加熱部であるターゲット物質精製装置。 - 請求項2に記載のターゲット物質精製装置において、
前記還元部は、
前記酸素原子と酸化物を生成するゲッタリング物質を含むターゲット物質精製装置。 - 請求項3に記載のターゲット物質精製装置と、
貫通孔を備えたノズルであって、当該貫通孔と前記ターゲット物質精製装置の前記精製用タンク内とが連通するように設置されたノズルとを備えるターゲット供給装置。 - 請求項8に記載のターゲット物質精製装置と、
EUV光の生成が行われるチャンバ内にターゲット物質を出力するためのターゲット生成器と、
前記ターゲット生成器内の前記ターゲット物質を加熱して溶融するための生成器用加熱部と、
前記ターゲット物質精製装置の前記精製用タンク内の前記ターゲット物質を前記ターゲット生成器に移送するための移送部と、
前記ターゲット生成器内の前記ターゲット物質の温度を、前記精製用タンク内の前記ターゲット物質の温度よりも高くするためのターゲット供給用制御部とを備えるターゲット供給装置。
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