JP2013524464A - レーザ生成プラズマｅｕｖ光源におけるターゲット材料送出保護のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

チャンバと、ターゲット材料放出点と照射領域の間の経路に沿ってチャンバ内の照射領域にターゲット材料を送出するターゲット材料の液滴の流れを供給する供給源と、ガスの少なくとも一部分が液滴流れに向かう方向に流れるチャンバ内のガス流と、ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために照射領域で液滴を照射するビームを生成するシステムと、流れの一部分に沿って位置決めされ、液滴を流れから遮蔽する第１のシュラウド部分及び対向する開放部分を有するシュラウドとを含むことができる装置を開示する。
【選択図】 図１

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、２０１０年４月９日出願の米国特許仮出願出願番号第６１／３４２，１７９号、及び２０１１年３月３０日出願の米国実用新案特許出願出願番号第１３／０７５，５００号の恩典を請求するものであり、これら特許の内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

本出願は、代理人整理番号第２００６−００６７−０１号である２００８年３月１７日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源内ターゲット材料送出のためのシステム及び方法」という名称の米国特許仮出願出願番号第６１／０６９８１８号に対する優先権を請求する現在は２０１１年１月１８日に付与された米国特許第７，８７２，２４５号である代理人整理番号第２００６−００６７−０２号の２００８年６月１９日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源内ターゲット材料送出のためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１２／２１４，７３６号に関連し、これらの特許の各々の開示内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

本出願は、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収集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、例えば、約５０ｎｍ又はそれ未満の波長（軟Ｘ線とも呼ばれることもある）を有し、かつ約１３．５ｎｍの波長の光を含む電磁放射線は、フォトリソグラフィ処理に使用され、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ことができる。

誘導されるＥＵＶ光ビームを生成する方法は、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ことを含む。レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）いうことが多い１つのこのような方法において、所要のプラズマは、所要の線放出元素を有する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。

１つの特定のＬＰＰ技術では、ターゲット材料液滴の流れを生成し、レーザ光パルス、例えば、ゼロ、１つ、又はそれよりも多くのプレパルス、次に、主パルスで液滴の一部又は全てを照射することが関わっている。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）のような少なくとも１つのＥＵＶ放射元素を有するターゲット材料内にレーザエネルギを堆積させ、数１０ｅＶの電子温度を有する高度にイオン化されたプラズマを作り出すことによってＥＵＶ放射線を発生させる。これらのイオンの脱励起及び再結合中に発生された強力な放射線は、全方向にプラズマから出射される。１つの一般的な構成において、近垂直入射ミラー（「集光ミラー」と呼ぶことが多い）は、中間位置、例えば焦点に光を集め、すなわち、誘導する（かつ一部の配置において集束させる）ようにプラズマから比較的短い距離、例えば、１０〜５０ｃｍの場所に位置決めされる。集光光は、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。近垂直入射でＥＵＶ光を効率的に反射するために、精巧かつ比較的高価な多層コーティングを有するミラーが一般的に使用される。集光ミラー表面を清浄に保ち、かつプラズマ生成デブリから表面を保護することは、ＥＵＶ光源開発者が直面する大きな課題のうちの１つである。

定量的には、中間位置で約１００Ｗを生成することを目的として現在開発中である１つの構成では、毎秒約１０，０００〜２００，０００個の錫液滴を順次照射するように液滴発生器と同期化されたパルス集束１０〜１２ｋＷＣＯ₂駆動レーザの使用が考えられている。この目的のために、比較的高い繰返し数（例えば、１０〜２００ｋＨｚ又はそれよりも大きい）で安定した液滴流れを生成し、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高い精度及び良好な反復性で照射部位に液滴を送出する必要性が存在する。

ＬＰＰ光源に対して、イオン阻止、デブリ緩和、光学系洗浄、及び／又は熱制御のために１つ又はそれよりも多くのガスをチャンバに使用することが望ましい場合がある。一部の場合には、これらのガスは、流動し、例えば、望ましい方向に蒸気及び／又は微粒子のようなプラズマによって生成されたデブリを移動し、チャンバ出口に向けて熱を移動するなどの場合がある。一部の場合には、これらの流れは、ＬＰＰプラズマ生成中に発生する場合がある。例えば、引用により本明細書に組み込まれている現在は２０１０年３月２日に付与された米国特許第７，６７１，３４９号明細書である代理人整理番号第２００７−００１０−０２号である２００７年４月１０日出願の米国特許出願出願番号第１１／７８６，１４５号明細書を参照されたい。他の設定では、非流動性、すなわち、静的又はほぼ静的ガスの使用が必要である場合がある。静的又は流動的に関わらず、これらのガスの存在、及び／又はＬＰＰプラズマの生成／存在は、各液滴が照射領域に進む時に各液滴を変える／影響を与え、液滴の位置的安定性に悪影響を与える場合がある。

現在は２０１１年１月１８日に付与された米国特許第７，８７２，２４５号明細書である代理人整理番号第２００６−００６７−０２号の２００８年６月１９日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源内ターゲット材料送出のためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１２／２１４，７３６号明細書において、液滴が液滴放出点から照射領域に進む時に液滴経路の一部を包み込む管の使用が説明されている。説明によれば、この管は、例えば、液滴発生器起動又はシャットダウン中に液滴放出点と照射領域の間の望ましい経路からそれた液滴／ターゲット材料から集光ミラーのような光学系を遮蔽及び保護するために設けられたものである。しかし、この連続管を使用すると、特にプラズマ生成中に許容不能な液滴位置不安定性が観測されている。

米国特許第７，６７１，３４９号明細書 米国特許出願出願番号第１１／７８６，１４５号明細書 米国特許第７，８７２，２４５号明細書 米国特許出願出願番号第１２／２１４，７３６号明細書 米国特許第７，４３９，５３０号明細書 米国特許出願出願番号第１１／１７４，２９９号明細書 米国特許第７，４９１，９５４号明細書 米国特許出願出願番号第１１／５８０，４１４号明細書 米国特許第７，４６５，９４６号明細書 米国特許出願出願番号第１１／４０６，２１６号明細書 米国特許第７，８４３，６３２号明細書 米国特許出願出願番号第１１／５０５，１７７号明細書 米国特許第７，０８７，９１４号明細書 米国特許出願出願番号第１０／８０３，５２６号明細書 米国特許第７，１６４，１４４号明細書 米国特許出願出願番号第１０／９００，８３９号明細書 米国特許第７，６７１，３４９号明細書 米国特許第７，６５５，９２５号明細書 米国特許出願出願番号第１１／８９７，６６４号明細書 米国特許第６，９７２，４２１号明細書 米国特許出願出願番号第１０／４０９，２５４号明細書 米国特許第７，８９７，９４７号明細書 米国特許出願出願番号第１１／８２７，８０３号明細書 ＵＳ２００６／０２５５２９８Ａ−１ 米国特許出願出願番号第１１／３５８，９８８号明細書 米国特許第７，４０５，４１６号明細書 米国特許第７，３７２，０５６号明細書 米国特許出願出願番号第１１／１７４，４４３号明細書

上記を念頭に置いて、本出願人は、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源におけるターゲット材料送出保護のためのシステム及び方法、及び対応する使用方法を開示する。

本明細書で開示されるように、第１の態様では、チャンバと、ターゲット材料放出点と照射領域の間の経路に沿ってチャンバ内の照射領域にターゲット材料を送出するターゲット材料液滴の流れを供給する供給源と、ガスの少なくとも一部分が液滴流れに向かう方向に流れるチャンバ内のガス流と、ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために照射領域で液滴を照射するレーザビームを生成するシステムと、流れの一部分に沿って位置決めされ、液滴を流れから遮蔽する第１のシュラウド部分及び対向する開放部分を有するシュラウドとを含むことができる装置を開示する。

一実施形態では、シュラウドは、経路に垂直な平面において部分的にリング状の断面を有する。

特定的な実施形態では、リングは、少なくとも１つの平坦面を有する。

一実施例では、シュラウドは、経路と平行な方向に長形である。

特定的な実施例では、シュラウドは、少なくとも１つの穴が形成された管を含む。

一構成において、装置は、シュラウドと液滴放出点の間に流れに沿って位置決めされた液滴捕捉管を更に含むことができる。

１つの特定の構成において、経路は、非垂直であり、液滴捕捉管は、反射光学系を非垂直経路から逸れるターゲット材料から保護するシールドである。

同じく本明細書に開示する別の態様では、装置は、チャンバと、照射領域とターゲット材料放出点の間の経路に沿ってチャンバ内の照射領域にターゲット材料を送出するターゲット材料の液滴の流れを供給する供給源と、チャンバ内のガス流と、ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために照射領域で液滴を照射するビームを生成するレーザと、流れの一部分に沿って位置決めされ、液滴の位置的安定性を増大させるために経路に垂直な平面において流れを部分的に包み込むシュラウドとを含むことができる。

この態様の一実施形態では、シュラウドは、経路に垂直な平面において部分的にリング状の断面を有する。

特定的な実施形態では、リングは、少なくとも１つの平坦面を有する。

この態様の特定的な実施例では、シュラウドは、経路と平行な方向に長形である。

この態様の特定的な実施例では、シュラウドは、少なくとも１つの穴が形成された管を含む。

この態様の一実施例では、装置は、シュラウドと液滴放出点の間に流れに沿って位置決めされた液滴捕捉管を更に含むことができる。

この態様の１つの特定的な実施例では、経路は、非垂直であり、液滴捕捉管は、反射光学系を非垂直経路から逸れるターゲット材料から保護するシールドである。

同じく本明細書に開示する別の態様では、方法は、ターゲット材料放出点と照射領域の間の経路に沿ってチャンバ内の照射領域にターゲット材料を送出するターゲット材料の液滴の流れを供給する段階と、液滴流れに向かう方向にガスを流す段階と、ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために照射領域で液滴をレーザビームで照射する段階と、液滴を流れから遮蔽する第１のシュラウド部分及び対向する開放部分を有するシュラウドを流れの一部分に沿って位置決めする段階とを含むことができる。

この態様の特定的な実施例では、流す段階及び照射する段階は、同時に行われる。

この態様の１つの特定的な実施例では、シュラウドは、経路に垂直な平面において部分的にリング状の断面を有する。

この態様の一実施例では、リングは、少なくとも１つの平坦面を有する。

この態様の特定的な実施例では、シュラウドは、経路と平行な方向に長形である。

レーザ生成プラズマＥＵＶ光源の実施形態の概略図である。 原材料分注器の簡略概略図である。 液滴流れの一部分に沿って位置決めされ、液滴の位置的安定性を増大させるために液滴流れ経路方向に垂直な平面において流れを部分的に包み込むシュラウドを示す簡略図である。 ターゲット材料を送出するシステム上に取り付けられ、かつそこから照射領域に向けて延びるように位置決めされたたシュラウドの斜視図である。 液滴流れ出力オリフィスを有するターゲット材料を送出するシステムの斜視図である。 図４の線６−６に沿って見た時に湾曲領域及び平坦な延長部を有する部分的なリングとして成形されたシュラウドの実施形態の断面図である。 シュラウドの別の実施形態を示す図である。 Ｃ字形断面を有するシュラウドの別の実施形態を示す図である。 １つ又はそれよりも多くの貫通孔が形成された管形状を有するシュラウドの別の実施形態を示す図である。 チャンバ内のガス源からのガス流に対するシュラウドの適切な向きを示す図である。 ターゲット材料液滴の供給源、液滴捕捉管、及びシュラウドを有する装置を示す図である。

最初に図１を参照すると、ＥＵＶ光源、例えば、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図が示されている。図１に示すと共に以下でより詳細に説明するように、ＬＰＰ光源２０は、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。以下で詳述するように、各光パルスは、システム１２からのビーム経路に沿って進んでチャンバ２６内に入って照射領域でそれぞれのターゲット液滴を照射することができる。

図１に示すシステム２２に使用する適切なレーザには、パルスレーザ装置、例えば、１０ｋＷ又はそれより高い比較的高い電力、及び例えば５０ｋＨｚ又はそれよりも高い高パルス繰返し数で作動する例えばＤＣ又はＲＦ励起で９．３μｍ又は１０．６μｍの放射線を生成するパルスガス放電ＣＯ₂レーザ装置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、発振器−増幅器構成（例えば、主発振器／電力増幅器（ＭＯＰＡ）又は複数の増幅段を有する電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）を有し、かつ例えば１００ｋＨｚ作動が可能である比較的低エネルギ及び高い繰返し数を有するＱスイッチ式主発振器により開始されるシードパルスを有する軸流ＲＦ励起ＣＯ₂レーザとすることができる。発振器から次に照射領域２８に入る前に、レーザパルスは、増幅、成形、及び集束させることができる。連続励起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レーザ装置は、現在は２００８年１０月２１日に付与された米国特許第７，４３９，５３０号明細書である代理人整理番号第２００５−００４４−０１号の２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４，２９９号明細書に開示されており、この特許の開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。代替的に、レーザは、液滴が光空洞の１つのミラーとして機能するいわゆる「自己ターゲット式」レーザシステムとして構成することができる。一部の「自己ターゲット式」構成において、主発振器は不要とすることができる。自己ターゲット式レーザシステムは、現在は２００９年２月１７日に付与された米国特許第７，４９１，９５４号明細書である代理人整理番号第２００６−００２５−０１号の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」という名称の米国特許出願出願番号第１１／５８０，４１４号明細書に開示かつ特許請求され、この特許の開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

用途により、他のタイプのレーザは、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とすることができる。他の例は、例えば、ファイバ、ロッド、スラブ、又は円板状活性媒体、例えば、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）、主発振器／電力発振器（ＭＯＰＯ）構成、主発振器／電力リング増幅器（ＭＯＰＲＡ）構成を有する他のレーザアーキテクチャを有する固体レーザを含み、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送出する固体レーザを適切とすることができる。他の設計も、適切とすることができる。

図１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、又はそれよりも多くのプレパルスと、次に１つ又はそれよりも多くの主パルスと相互作用して最終的にプラズマを生成してＥＵＶ放射を生成するように、照射領域２８に至るチャンバ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２４を含むことができる。ターゲット材料は、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ない。ＥＵＶ放出元素、例えば、錫、リチウム、キセノンなどは、液体液滴及び／又は液体液滴内に含まれた固体粒子の形態とすることができる。例えば、要素錫は、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、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）を含む様々な温度で照射領域２８に送出することができ、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の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、現在は２００８年１２月１６日に付与された米国特許第７，４６５，９４６号明細書である代理人整理番号第２００６−０００３−０１号の２００６年４月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための代替燃料」という名称の米国特許出願出願番号第１１／４０６，２１６号明細書に示されており、この特許の内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

引き続き図１に対して、ＥＵＶ光源２０は、光学系３０、例えば、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、一部の場合には、１つ又はそれよりも多くの高温拡散障壁層、平滑化層、キャップ層、及び／又はエッチストップ層を有する長球面（すなわち、長軸回りに回転した惰円）の形態で反射面を有する例えば近垂直入射集光ミラーを含むことができる。図１は、システム２２によって生成された光パルスが通過して照射領域２８に到達することを可能にする開口を光学系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、及びＥＵＶ光を光源２０から出力して、例えば、集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力することができるいわゆる中間領域４０に第２の焦点を有する長球面ミラーとすることができる。長球面ミラーの代わりに、ＥＵＶ光を利用する装置へのその後の送出に向けて光を集光して中間位置に誘導する他の光学系を使用することもでき、例えば、光学系は、長軸回りに回転した放物型とすることができ、又は中間位置にリング状の断面を有するビームを送出するように構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、現在は２０１０年１１月３０日に付与された米国特許第７，８４３，６３２号明細書である代理人整理番号第２００６−００２７−０１号の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号明細書を参照することができ、この特許の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

引き続き図１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／又はレーザ装置を起動させ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、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及び／又はタイミング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、例えば、ＣＣＤ及び／又はバックライトストロボスコープ照明及び／又は光カーテンを使用して画像を捕捉するシステム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液滴位置及び軌跡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６０は、例えば、ソース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に送出された光パルスの位置及び／又は集束力を変えるようにレーザ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。更なる詳細は、例えば、現在は２００６年８月８日に付与された米国特許第７，０８７，９１４号明細書である代理人整理番号第２００３−０１２５−０１号の２００４年３月１７日出願の「高繰返し数レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８０３，５２６号明細書、及び／又は現在は２００７年１月１６日に付与された米国特許第７，１６４，１４４号明細書である代理人整理番号第２００４−００４４−０１号の２００４年７月２７日出願の「ＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／９００，８３９号明細書に示されており、これらの各々の内容は、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によって生成された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における強度）、スペクトル帯域幅、偏光、ビーム位置、指向性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例えばＥＵＶ出力の一部をサンプリングするか、又は「未集光の」ＥＵＶ光をサンプリングすることによって下流ツール、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構成することができ、及び／又は下流ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナが例えばオフラインである間に、例えば、ＥＵＶ光源２０のＥＵＶ出力全体を測定することによって作動させることができる。

図１に更に示すように、ＥＵＶ光源２０は、望ましい照射領域２８に到達する液滴の誤差を補正し及び／又は液滴の生成をパルスレーザシステム２２と同期させるために、例えば、原材料分注器８２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し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な液滴制御システム８０を含むことができる。

図１は、ＥＵＶ光源２０が、液滴位置的安定性を増大させるシュラウド８４を含むことができることも概略的に示しており、すなわち、本明細書で使用する時の用語「液滴位置的安定性」及びその派生語は、各液滴が液滴放出点と照射領域の間の距離の一部又は全部にわたって進む時に液滴と連続的液滴の間の経路の変動の尺度を意味する。ＥＵＶ光源２０内の使用に適するシュラウドの例には、以下に説明するように、シュラウド３２０（図４）、３２０’（図、７）、３２０’’（図８）、３２０’’’（図９）を含むことができるがこれらに限定されない。

「液滴の位置的安定性」の１つの多少定性的な尺度は、約１〜２ｍｍの視野を有する診断レーザビーム、例えば、レーザダイオードを液滴流れの一部を通してカメラ上に通すことに関わっている。１つのこのような構成において、２０ｈｚで出力光パルスを生成する診断レーザに関連して２０ｈｚのフレームレートを有するカメラを使用して視野を通過する４０，０００個／秒の液滴を有する液滴流れを評価した。フレームレートを液滴発生器の位相と同期化した状態で、映像としてフレームを表示することによって「液滴の位置的安定性」の定性的尺度を取得することができる。具体的には、この技術に対して、完全な「液滴の位置的安定性」（取得可能な場合）は、映像、すなわち、時間と共に変わらない静止画像において、非移動中の液滴として現れる。他方、非常に不安定である液滴流れは、画面上の点に関して目立つほどに移動する液滴として現れる。

図１は、Ｈ₂、水素ラジカル、Ｈｅ、Ａｒ、ＨＢｒ、ＨＣｌ、又はその組合せのような１つ又はそれよりも多くのガスをポート８６を通じてチャンバ２６内に導入してポート８８を使用してそこから排出することができることも概略的に示している。これらのガスは、例えば、近くの光学系を保護するためにＬＰＰプラズマによって生成される高速で移動するイオンを遅せらせるために、光学系又は他の構成要素からの蒸気及び他のデブリの吹き付けによる除去、光学系又は構成要素上に堆積した材料に食刻するか又は代替的に化学的に変えることなどの光学系洗浄、及び／又は特定の光学系／構成要素から熱を除去するなどの熱制御を含むがこれらの限定されないデブリ緩和に向けて、又はチャンバから全体的に熱を除去するためにチャンバ２６に使用することができる。一部の場合には、これらのガスは、例えば、望ましい方向に蒸気及び／又は微粒子のようなプラズマによって生成されたデブリを移動してチャンバ出口などに向けて熱を移動するために流れる場合がある。一部の場合には、これらの流れは、ＬＰＰプラズマ生成中に発生する場合がある。他の構成では、非流動性、すなわち、静的又はほぼ静的ガスの使用が必要である場合がある。本明細書で使用する時の「静的ガス」という用語は、使用中のポンプと流体連通していないある一定の容積のガスを意味する。一部の実施例では、ガスは、ＬＰＰプラズマ生成中に静的であり、ＬＰＰプラズマ生成の期間と期間の間に流れる場合があり、例えば、流れは、ＥＵＶ光出力のバーストとバーストの間にのみ発生する場合がある。静的又は流動的に関わらずこれらのガスの存在、及び／又はＬＰＰプラズマの生成／存在は、照射領域に進む時に各液滴を変える／影響を与え、液滴の位置的安定性に悪影響を与える可能性がある。

チャンバガスの方向的な流れに関する更なる詳細は、図１０を参照して以下に示す。

ＬＰＰプラズマチャンバ内のガスの使用に関する更なる詳細は、現在は２０１０年３月２日に付与された米国特許第７，６７１，３４９号明細書である代理人整理番号第２００７−００１０−０２号の２００７年４月１０日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１１／７８６，１４５号明細書、現在は２０１１年１月１８日に付与された米国特許第７，８７２，２４５号明細書である代理人整理番号第号２００６−００６７−０２の２００８年６月１９日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源内のターゲット材料送出のためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１２／２１４，７３６号明細書、現在は２０１０年２月２０日に付与された米国特許第７，６５５，９２５号明細書である代理人整理番号第２００７−００３９−０１号の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１１／８９７，６６４号明細書、及び現在は２００５年１２月６日に付与された米国特許第６，９７２，４２１号明細書である代理人整理番号第２００２−００３０−０１号の２００３年４月８日出願の米国特許出願出願番号第１０／４０９，２５４号明細書に見ることができ、これらの特許は、本明細書においてその全内容が引用により組み込まれている。

図２は、概略図により本明細書に説明する一部の実施形態又は全てに使用することができる簡素化した原材料分注器９２の構成要素を示している。図２に示すように、原材料分注器９２は、図示の例に対して、例えば、圧力Ｐ下で流体９６、例えば、溶融錫を保持するリザーバ９４である導管を含むことができる。また、図示のように、リザーバ９４には、加圧流体９６がオリフィスを通ることを可能にするオリフィス９８を形成することができ、その後に複数の液滴１０２ａ、ｂに分解される連続的な流れ１００が確立される。

引き続き図２に対して、原材料分注器９２は、流体９８と電気起動可能要素１０４を駆動する信号発生器１０６とに作動可能に結合された電気起動可能要素１０４を有する流体の乱れを生成するサブシステムを更に含む。一構成において、流体は、圧力下で強制的にリザーバから流れ、比較的小さい直径及び約１０〜５０ｍｍの長さを有する導管、例えば、毛細管を通過して導管のオリフィスを出る連続的な流れが作り出され、連続的な流れは、次に、液滴に分解され、例えば、リング状又はチューブ状の形状を有する電気起動可能要素を管の回りに位置決めすることができる。駆動された時に、電気起動可能要素は、選択的に導管を圧搾して流れを乱すことができる。

様々な液滴分注器構成に関する更なる詳細及び対応する利点は、現在は２０１１年１月１８日に付与された米国特許第７，８７２，２４５号明細書である代理人整理番号第号２００６−００６７−０２の２００８年６月１９日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源内のターゲット材料送出のためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１２／２１４，７３６号明細書、現在は２０１１年３月１日に付与された米国特許第７，８９７，９４７号明細書である代理人整理番号第号２００７−００３０−０１の２００７年７月１３日出願の「変調妨害波を使用して生成した液滴流れを有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１１／８２７，８０３号明細書、代理人整理番号第２００５−００８５−０１号であり、２００６年２月２１日に出願され、ＵＳ２００６／０２５５２９８Ａ−１として２００６年１１月１６日公開の「プレパルスによるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１１／３５８，９８８号明細書、現在は２００８年７月２９日に付与された米国特許第７，４０５，４１６号明細書である代理人整理番号第２００４−０００８−０１号の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」という名称の米国特許出願出願番号第１１／３５８，９８８号明細書、及び現在は２００８年５月１３日に付与された米国特許第７，３７２，０５６号明細書である代理人整理番号第２００５−０００３−０１号の２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源材料ターゲット送出システム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４，４４３号明細書に見ることができ、これらの各々の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

図３をここで参照すると、ＥＵＶ反射光学系３００、例えば、モリブデン及びシリコンの交互層、一部の場合には、１つ又はそれよりも多くの高温拡散障壁層、平滑化層、キャップ層、及び／又はエッチストップ層を伴う例えば漸変多層コーティングを有する回転楕円の形態の反射面を有する近垂直入射集光ミラーを有する装置が示されている。図３は、装置は、ターゲット材料放出点を有してターゲット材料３１０、例えば、ターゲット材料液滴の流れを送出するシステムを更に含むことができることも示している。照射領域３１４でターゲット材料を照射してＥＵＶ光を発生させるレーザビームを生成するシステム（図１を参照されたい）を設けることができる。図３に示すように、ターゲット材料３１０を送出するシステムは、ターゲット材料３１０を送出するシステムを異なる方向に傾かせることができるステアリング機構３１５上に取り付けられ、集光ミラーの焦点に対して液滴の位置を調節することができ、かつ流れ軸に沿って小さい増分で液滴発生器を平行移動することができる。図３に更に示すように、プラズマ生成に使用されない液滴及びレーザ照射に露光されて直線的な経路から偏向された材料は、照射領域３１４を超えて何らかの距離を進むことが許容され、図示の例に対して、ある一定の構造体、例えば、長形管３１６（円形、卵形、矩形、正方形のような断面を有する）を含む捕捉器により捕捉される。更に詳しく言えば、長形管３１６は、照射領域を通過したターゲット材料を受け取り、かつ受け取られた材料が跳ね返って反射型光学系に到達することを防止するように位置決めすることができる。一部の場合には、跳ね返りの影響は、例えば、約３よりも大きい比較的大きな縦横比Ｌ／Ｗを有する管を使用することによって低減／防止することができ、ここで、Ｌは、管長であり、Ｗは、Ｌに垂直な最大管内寸である。管３１６の内壁に衝突すると、ターゲット材料液滴は速度を失い、ターゲット材料は、次に図示のように専用容器３１８内に収集することができる。

図３は、シュラウド３２０を上述の流れの一部分に沿って位置決めすることができ、シュラウドが、液滴の位置的安定性を増大させるために経路に垂直な平面において流れを部分的に包み込むことも示している。

図４は、シュラウド３２０の斜視図を示している。図示のように、シュラウド３２０は、ターゲット材料３１０を送出するシステム上に取り付けられ、かつそこから照射領域に向けて延びるように位置決めすることができる。図４は、シュラウドには、矢印３２３の方向に延びる横シュラウド開口部３２１を形成することができることを示している。

図５は、液滴流れ出力オリフィス３２２を有するターゲット材料３１０を送出するシステムの一部を示している。比較図４及び図５を比較すると、シュラウド３２０は、液滴流れ出力オリフィス３２２を部分的に取り囲むことができることが見られる。

図６は、シュラウド３２０の断面図を示している。図６で分るように、シュラウド３２０は、湾曲領域３２４及び平坦延長部３２６ａ、ｂを有する「Ｕ字」形の断面を含む部分的なリングとして成形することができる。例えば、シュラウドは、モリブデン又はステンレス鋼（例えば、３１６ステンレス）で製造することができ、かつ液滴流れ出力オリフィス３２２から約３０ｍｍ延びることができる。

図７は、より長い延長部長さ（例えば、液滴流れ出力オリフィス３２２から約１５０ｍｍの延長部及びより長い平坦面３２６’）を有するＥＵＶ光源２０に使用されるシュラウド３２０’の別の実施形態を示している。

図８は、図４の線６−６に沿って見た時にＣ字形断面を有するＥＵＶ光源２０に使用されるシュラウド３２０’’の別の実施形態を示している。

図９は、管の壁を通って延びる１つ又はそれよりも多くの貫通孔３２８ａ、ｂが形成された管形状を有するＥＵＶ光源２０に使用されるシュラウド３２０’’’の別の実施形態を示している。

図１０は、チャンバ２６内のガス源３５２からのガス流（矢印３５０ａ，ｂ，ｃにより図示）に対するシュラウド３２０の適切な向きを示している。この実施形態に示すように、ガスは、集光ミラーの開口を通って照射部位３１４に向けて流れる。レーザシステム２２からの光は、窓３５４及び集光ミラーの開口を通じてチャンバ２６に入って照射部位３１４に至ることも見ることができる。図示のように、集光ミラー開口を通る流れを案内する任意的な円錐部材３５６を設けることができる。図１０は、シュラウド３２０を横方向シュラウド開口部がガス流の下流に位置決めされるような向きに配置することができることを示している。

図１１は、照射領域５０２とターゲット材料放出点５０６の間の経路５０４に沿って照射領域５０２にターゲット材料を送出するターゲット材料液滴の供給源５００を有する装置を示している。図示のように、装置は、ＥＵＶ反射光学系５０８（例えば、光学系３００に関して上述したようなもの）と、望ましい経路から外れるターゲット材料、例えば、経路５１２に沿った材料を受け取る液滴捕捉管５１０とを含むことができる。使用時には、液滴捕捉管５１０は、ＥＵＶ光を発生させるためにターゲット材料の照射中に所定の位置のままとすることができる（すなわち、通常の光源作動中は据え付けられたままとすることができる）。

更に図示のように、液滴捕捉管５１０は、管が少なくとも部分的にターゲット材料放出点を取り囲む位置から、放出点５０６と照射領域５０２の間に位置決めされた管終点５１４まで延びることができる。同じく図示のように、液滴捕捉管５１０は、望ましい経路５０４に沿って中心が置かれた開口部５１６の形成された閉鎖端を終点に有することができる。この構成では、経路５０４に沿って進むターゲット材料は、液滴捕捉管５１０を出ることになり、一方、経路５０４から外れるターゲット材料は、捕捉されて閉鎖端管５１０に保持されることになる。

「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装置又は方法は、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。

２０ ＥＵＶ光源
２４ ターゲット材料送出システム
６０ ＥＵＶコントローラ
８０ 液滴制御システム
８４ シュラウド

Claims (21)

1. チャンバと、
   前記チャンバ内の照射領域にターゲット材料放出点と該照射領域の間の経路に沿ってターゲット材料を送出するターゲット材料の流れを供給する供給源と、
   ガスの少なくとも一部分が前記流れに向かう方向に流れる前記チャンバ内のガス流と、
   ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために前記照射領域でターゲット材料を照射するレーザビームを生成するシステムと、
   前記流れの一部分に沿って位置決めされ、該流れを前記ガス流から遮蔽する第１のシュラウド部分及び対向する開放部分を有するシュラウドと、
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記シュラウドは、前記経路に垂直な平面において部分的にリング状の断面を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記リングは、少なくとも１つの平坦面を有することを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記シュラウドは、前記経路と平行な方向に長形であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記シュラウドは、少なくとも１つの穴が形成された管を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記シュラウドと前記ターゲット材料放出点の間に前記流れに沿って位置決めされた液滴捕捉管を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記経路は、非垂直であり、前記液滴捕捉管は、該非垂直経路から逸れるターゲット材料から反射光学系を保護するシールドであることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. チャンバと、
   前記チャンバ内の照射領域に該照射領域とターゲット材料放出点の間の経路に沿ってターゲット材料を送出するターゲット材料液滴の流れを供給する供給源と、
   前記チャンバ内のガス流と、
   ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために前記照射領域で液滴を照射するビームを生成するレーザと、
   前記流れの一部分に沿って位置決めされ、液滴の位置的安定性を増大させるために前記経路に垂直な平面において該流れを部分的に包み込むシュラウドと、
   を含むことを特徴とする装置。
9. 前記シュラウドは、前記経路に垂直な平面において部分的にリング状の断面を有することを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記リングは、少なくとも１つの平坦面を有することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記シュラウドは、前記経路と平行な方向に長形であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
12. 前記シュラウドは、少なくとも１つの穴が形成された管を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
13. 前記シュラウドと前記ターゲット材料放出点の間に前記流れに沿って位置決めされた液滴捕捉管を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
14. 前記経路は、非垂直であり、前記液滴捕捉管は、該非垂直経路から逸れるターゲット材料から反射光学系を保護するシールドであることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. チャンバ内の照射領域にターゲット材料放出点と該照射領域の間の経路に沿ってターゲット材料を送出するターゲット材料液滴の流れを供給する段階と、
    前記液滴流れに向かう方向にガスを流す段階と、
    ＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させるために前記照射領域で液滴をレーザビームで照射する段階と、
    液滴を前記ガス流から遮蔽する第１のシュラウド部分及び対向する開放部分を有するシュラウドを前記流れの一部分に沿って位置決めする段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
16. 前記流す段階及び照射する段階は、同時に行われることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記シュラウドは、前記経路に垂直な平面において部分的にリング状の断面を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記リングは、少なくとも１つの平坦面を有することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
19. 前記シュラウドは、前記経路と平行な方向に長形であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
20. 前記シュラウドと前記ターゲット材料放出点の間に前記流れに沿って液滴捕捉管を位置決めする段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
21. 前記流れの少なくとも一部分が、液滴の流れであることを特徴とする請求項１に記載の装置。

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