JP2014154229A - ガスロック装置及び極端紫外光生成装置 - Google Patents

ガスロック装置及び極端紫外光生成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】効率的なガスロック装置を提供する。
【解決手段】ガスロック装置は、貫通部2a1、及び表面2bと貫通部2a1を連結する連結孔2c、を含む一つのチャンバ2と、チャンバ2に取り付けられ、貫通部2a1を塞ぐ少なくとも一つの光学素子74と、少なくとも一つのガス供給装置52と、一方が少なくとも一つのガス供給装置52に取り付けられ、他方がチャンバ2に取り付けられ、連結孔2cと連通する流路を画定する管と、を含んでもよい。
【選択図】図4

Description

本開示は、極端紫外(EUV)光を生成するチャンバに設置されたガスロック装置に関する。さらに、本開示は、そのようなガスロック装置を用いた極端紫外(EUV)光を生成するための装置に関する。
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、70nm〜45nmの微細加工、さらには32nm以下の微細加工の要求に応えるべく、波長13nm程度のEUV光を生成する極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系(reduced projection reflective optics)とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
極端紫外光生成装置としては、ターゲット物質にレーザビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたLPP(Laser Produced Plasma:レーザ励起プラズマ)方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたDPP(Discharge Produced Plasma)方式の装置と、軌道放射光を用いたSR(Synchrotron Radiation)方式の装置と、の3種類の装置が提案されている。
米国特許出願公開第2006/0192154号明細書
概要
ガスロック装置は、
貫通部、及び表面と前記貫通部を連結する連結孔、を含む一つのチャンバと、
前記チャンバに取り付けられ、前記貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、
少なくとも一つのガス供給装置と、
一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が前記チャンバに取り付けられ、前記連結孔と連通する流路を画定する管と、
を含んでもよい。
ガスロック装置は、
貫通部を含む一つのチャンバと、
前記チャンバに取り付けられ、前記貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、
少なくとも一部が前記貫通部内に設置され、前記光学素子に対して間隙が形成される第1筒部材と、
前記第1筒部材の外径よりも大きい内径を備え、少なくとも一部が前記貫通部内で前記第1筒部材の外周側に設置される第2筒部材と、
少なくとも一つのガス供給装置と、
一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が前記第2筒部材に取り付けられ、前記第1筒部材と前記第2筒部材の間隙と連通する流路を画定する管と、
を含んでもよい。
ガスロック装置は、
貫通部を含む一つのチャンバと、
前記チャンバに取り付けられ、前記貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、
少なくとも一部が前記貫通部内に設置され、前記貫通部内で開口が形成される第1筒部材と、
前記第1筒部材の外径よりも大きい内径を備え、少なくとも一部が前記貫通部内で前記第1筒部材の外周側に設置される第2筒部材と、
少なくとも一つのガス供給装置と、
一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が前記第2筒部材に取り付けられ、前記第1筒部材と前記第2筒部材の間隙と連通する流路を画定する管と、
を含んでもよい。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図1は、例示的なLPP方式のEUV光生成装置の概略的な構成を示す。 図2は、一実施形態に係るEUV光生成装置を示す図である。 図3は、参考例を用いてガスロック装置の課題を説明するための図である。 図4は、第1実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図5は、第2実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図6は、図5のVI−VI断面を示す図である。 図7は、第3実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図8は、図7のVIII−VIII断面を示す図である。 図9は、第4実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図10は、第5実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図11は、第6実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図12は、図11のXII−XII断面を示す図である。 図13は、第7実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図14は、第8実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図15は、第9実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。 図16は、EUV光生成装置の他の実施形態を示す平面図である。
実施形態
<内容>
1.概要
2.用語の説明
3.EUV光生成装置の全体説明
3.1 構成
3.2 動作
4.ガスロック装置を含むEUV光生成装置
4.1 構成
4.2 動作
4.3 課題
5.ガスロック装置の構造
5.1 第1の実施形態
5.1.1 構成
5.1.2 動作
5.1.3 作用
5.2 第2の実施形態
5.2.1 構成
5.2.2 動作
5.2.3 作用
5.3 第3の実施形態
5.3.1 構成
5.3.2 動作
5.3.3 作用
5.4 第4の実施形態
5.4.1 構成
5.4.2 動作
5.4.3 作用
5.5 第5の実施形態
5.5.1 構成
5.5.2 動作
5.5.3 作用
5.6 第6の実施形態
5.6.1 構成
5.6.2 動作
5.6.3 作用
5.7 第7の実施形態
5.7.1 構成
5.7.2 動作
5.7.3 作用
5.8 第8の実施形態
5.8.1 構成
5.8.2 動作
5.8.3 作用
5.9 第9の実施形態
5.9.1 構成
5.9.2 動作
5.9.3 作用
6.その他
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
1.概要
LPP方式のEUV光生成装置においては、ターゲット供給装置のノズル孔から、ターゲット物質のドロップレットがチャンバ内に出力されてもよい。ドロップレットが所望のタイミングでチャンバ内のプラズマ生成領域に到達するように、ターゲット供給装置が制御されてもよい。ドロップレットがプラズマ生成領域に到達する時点で、パルスレーザ光がドロップレットに照射されることで、ターゲットがプラズマ化し、このプラズマからEUV光が放射されてもよい。
パルスレーザ光が照射されたターゲットがプラズマ化し、EUV光が生成される際、スズ等のターゲットは、プラズマの膨張圧力による衝撃により拡散してもよい。衝撃により拡散したそれぞれのターゲットはチャンバ内に微細な汚染物質のデブリとなって拡散してもよい。拡散したデブリは、チャンバに設けられた光学素子に到達するおそれがあってもよい。光学素子に到達したデブリは、表面に堆積し、供給された水素ガスと反応してスタナンガスを生成することで除去可能であってもよい。しかし、水素ガスの供給方法によっては、光学素子の表面に効果的に水素ガスを供給することが困難な場合があり得た。このため、水素ガスの供給機構が大型であったり、水素ガスの使用量が多かったりし得た。
そこで、本実施形態のガスロック装置は、貫通部、及び表面と貫通部を連結する連結孔、を含む一つのチャンバと、チャンバに取り付けられ、貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、少なくとも一つのガス供給装置と、一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方がチャンバに取り付けられ、連結孔と連通する流路を画定する管とを含んでもよい。
また、本実施形態のガスロック装置は、貫通部を含む一つのチャンバと、チャンバに取り付けられ、貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、少なくとも一部が貫通部内に設置され、光学素子に対して間隙が形成される第1筒部材と、第1筒部材の外径よりも大きい内径を備え、少なくとも一部が貫通部内で第1筒部材の外周側に設置される第2筒部材と、少なくとも一つのガス供給装置と、一方が少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が第2筒部材に取り付けられ、第1筒部材と第2筒部材の間隙と連通する流路を画定する管とを含んでもよい。
このような構成により、本実施形態では、小型で、ランニングコストが少ないガスロック装置を提供してもよい。
2.用語の説明
本願において使用される幾つかの用語を以下に説明する。「チャンバ」は、LPP方式の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スズ等のターゲット物質をチャンバ内に供給する装置である。「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。「デブリ」は、チャンバ内に供給されたターゲット物質のうちプラズマ化されなかったもの及びプラズマから放出されるイオン粒子や中性粒子を含み、EUV集光ミラー等の光学素子を汚染又は損傷する原因となる物質である。
3.EUV光生成装置の全体説明
3.1構成
図1に、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と共に用いてもよい(EUV光生成装置1及びレーザ装置3を含むシステムを、以下、EUV光生成システム10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及びターゲット供給装置(例えばドロップレット発生器41)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(Sn)、若しくはスズ(Sn)に、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はそれらのうちのいずれかを組み合わせたものでもよいが、これらに限定されない。
チャンバ2の壁には、少なくとも1つの貫通部が設けられてもよい。その貫通部をレーザ装置3から出力されたパルスレーザ光32が通過してもよい。貫通部には、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光32が透過する少なくとも1つのウィンドウ94が設けられてもよい。チャンバ2の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するEUV集光ミラー23が配置されてもよい。EUV集光ミラー23は、第1の焦点、及び第2の焦点を有する。EUV集光ミラー23の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されてもよい。EUV集光ミラー23は、例えば、その第1の焦点がプラズマ発生位置(プラズマ生成領域25)又はその近傍に位置し、その第2の焦点が露光装置の仕様によって規定される所望の集光位置(中間焦点(IF)292)に位置するように配置されるのが好ましい。EUV集光ミラー23の中央部には、パルスレーザ光33が通過することができる貫通孔24が設けられてもよい。
EUV光生成装置1は、EUV光生成制御システム11を含むことができる。また、EUV光生成装置1は、ターゲットセンサ42を含むことができる。ターゲットセンサ42は、ターゲットの存在、軌道、位置の少なくとも1つを検出してもよい。ターゲットセンサ42は、撮像機能を有していてもよい。
更に、EUV光生成装置1は、チャンバ2内部と露光装置6内部とを連通する接続部29を含んでもよい。接続部29内部には、アパーチャが形成された壁291を設けてもよい。壁291は、そのアパーチャがEUV集光ミラー23の第2の焦点位置に位置するように配置してもよい。
更に、EUV光生成装置1は、レーザ光進行方向制御装置34、レーザ光集光ミラー22、ターゲット27を回収するターゲット回収器28などを含んでもよい。レーザ光進行方向制御装置34は、レーザ光の進行方向を制御するために、レーザ光の進行方向を規定する光学素子と、この光学素子の位置または姿勢を調節するためのアクチュエータとを備えてもよい。
3.2 動作
図1を参照すると、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装置34を経てパルスレーザ光32としてウィンドウ94を透過してチャンバ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つのレーザビーム経路に沿ってチャンバ2内に進み、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。
ドロップレット発生器41は、ターゲット27をチャンバ2内部のプラズマ生成領域25に向けて出力してもよい。ターゲット27には、パルスレーザ光33に含まれる少なくとも1つのパルスが照射される。レーザ光が照射されたターゲット27はプラズマ化し、そのプラズマから放射光251が生成される。放射光251にはEUV光が含まれていてもよい。放射光251に含まれる光の内EUV光は、EUV集光ミラー23によって反射されるとともに集光されてもよい。EUV集光ミラー23に反射されたEUV光252は、中間焦点292を通って露光装置6に出力されてもよい。なお、1つのターゲット27に、パルスレーザ光33に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
EUV光生成制御システム11は、EUV光生成システム10全体の制御を統括してもよい。EUV光生成制御システム11は、ターゲットセンサ42によって撮像されたターゲット27のイメージデータ等を処理してもよい。EUV光生成制御システム11は、例えば、ターゲット27を出力するタイミングの制御およびターゲット27の出力方向の制御の内の少なくとも1つを行ってもよい。EUV光生成制御システム11は、例えば、レーザ装置3のレーザ発振タイミングの制御、パルスレーザ光32の進行方向の制御、及びパルスレーザ光33の集光位置の制御の内の少なくとも1つを行ってもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御を追加することもできる。
4.ガス供給システム5を含むEUV光生成装置1
4.1 構成
次に、ガス供給システム5を含むEUV光生成装置1について説明する。
図2は、一実施形態に係るEUV光生成装置1を示す図である。
図2に示すように、本実施形態によるEUV光生成装置1は、チャンバ2と、レーザ装置3と、ターゲット制御システム4と、ガス供給システム5と、レーザ集光部9と、プラズマセンサ26と、ビームデリバリーシステム36と、を含んでもよい。ビームデリバリーシステム36は、第1デリバリーミラー36a及び第2デリバリーミラー36bを含んでもよい。プラズマセンサ26は、EUV光生成制御システム11に接続されていてもよい。
ターゲット制御システム4は、ドロップレット発生器41と、ターゲットセンサ42と、ターゲット制御装置45と、を含んでもよい。
ドロップレット発生器41、ターゲットセンサ42は、チャンバ2に設置されてもよい。ターゲットセンサ42は、発光部7と、受光部8とを含んでもよい。発光部7と受光部8は、ドロップレット発生器41から落下するターゲット27の落下軌道を挟んで反対側に対向して設置されてもよい。ドロップレット発生器41は、図1の実施形態と同様でよい。
ガス供給システム5は、圧力センサ51と、ガス供給装置52と、排気装置53と、ガス制御装置55と、管100と、を含んでもよい。
圧力センサ51及び排気装置53は、チャンバ2に設置されてもよい。ガス供給装置52は、水素ガスを含むガスを供給する装置であって、管100に連結されてもよい。管100は、発光部7、受光部8、レーザ集光部9、及びプラズマセンサ26に連結されてもよい。
4.2 動作
次に、ガス供給システム5を含むEUV光生成装置10の動作について説明する。
EUV光生成制御システム11は、ガス制御装置55に制御信号を送信してもよい。ガス制御装置55は、圧力センサ51の検出値に基づいて、チャンバ2内の圧力が、例えば、数Pa〜数百Paの所定の値となるように、ガス供給装置52が供給するガスの量と排気装置53が排気するガスの量のうち、少なくとも1つを制御してもよい。ガス供給装置52から供給される水素ガスを含むガスは、管100を通過して、発光部7、受光部8、レーザ集光部9、及びプラズマセンサ26に供給されてもよい。ガス制御装置55は、圧力センサ51の検出値が所定の値となった際に、EUV光生成制御システム11に信号を送信してもよい。
EUV光生成制御システム11は、ガス制御装置55から圧力センサ51の検出値が所定の値となった信号を受信した後、ターゲット27を出力する信号をターゲット制御装置45に送信してもよい。ターゲット制御装置45は、EUV光生成制御システム11から送信された信号に基づいて、ドロップレット発生器41からターゲット27を出力させてもよい。
発光部7はターゲット27の軌道上に光を出力してよく、この光によるターゲット27の影または反射光が受光部8に検知されてもよい。受光部8は、発光部7が出力した光に基づいて、ドロップレット発生器41から出力されたターゲット27を検出してもよい。受光部8は、ターゲット制御装置45に検出値を送信してもよい。ターゲット制御装置45は、受光部8が検出した検出値からターゲット27の軌道を演算してもよい。ターゲット制御装置45は、ターゲット27の軌道があらかじめ定めた範囲内の所望の軌道となるように、ドロップレット発生器41に制御信号を送信してもよい。ドロップレット発生器41は、ターゲット制御装置45から送信された制御信号に基づき、たとえば、ドロップレット発生器41を支持する2軸ステージをフィードバック制御することにより、ターゲット27の軌道を修正してもよい。
ターゲット制御装置45は、ターゲット27の軌道があらかじめ定めた範囲内に安定した場合に、ドロップレット発生器41が出力するターゲット27の出力信号に同期して、所定時間遅延したトリガ信号をレーザ装置3に出力してもよい。または、ターゲット制御装置45は、ドロップレット発生器41が出力するターゲット27の出力信号をEUV光生成制御システム11に送信してもよく、その場合EUV光生成制御システム11がトリガ信号をレーザ装置3に出力してもよい。トリガ信号の遅延時間は、ターゲット27がプラズマ生成領域25に到達した時にパルスレーザ光33がターゲット27に照射されるように設定してもよい。
図2を参照すると、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31は、ビームデリバリーシステム36を介して進行方向が制御されたパルスレーザ光32としてレーザ集光部9に入射してもよい。ビームデリバリーシステム36の第1デリバリーミラー36a及び第2デリバリーミラー36bの角度は、図1に示したレーザ光進行方向制御装置34により制御されてもよい。それにより、パルスレーザ光31の進行方向が制御されてもよい。パルスレーザ光32は、レーザ集光部9を経てチャンバ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つのレーザビーム経路に沿ってチャンバ2内に進み、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。
プラズマセンサ26は、パルスレーザ光33がターゲット27に照射されることで生成するプラズマから放射する光を検出してよく、検出結果をEUV光生成制御システム11に送信してもよい。EUV光生成制御システム11はプラズマセンサ26による検出結果を基づいて、レーザ装置を介してレーザ光進行方向制御装置34にレーザ光進行方向制御信号を送信してもよい。レーザ光進行方向制御装置34はレーザ光進行方向制御信号に基づいて第1デリバリーミラー36a及び第2デリバリーミラー36bの角度を調整してもよい。
4.3 課題
図3は、参考例を用いてガスロック装置の課題を説明するための図である。図3に示す参考例は、発光部170とその付近を例としてもよい。発光部170は、図2の発光部7の比較対象例であってもよい。
発光部170は、ホルダ171と、光源172と、集光光学系173と、ウィンドウ174と、フランジ175と、筒部材176と、を含んでもよい。
ホルダ171は、光源ホルダ171aとウィンドウホルダ171bとを含んでもよい。光源ホルダ171aは、光源172及び集光光学系173を保持してもよい。ウィンドウホルダ171bは、ウィンドウ174をチャンバ120に取り付けるものであってもよい。フランジ175は、筒部材176をチャンバ120に取り付けてもよい。筒部材176は、チャンバ120内側のウィンドウ174に隣接した部分に設けられてもよい。管100は、筒部材176に連結されてもよい。ウィンドウ174とチャンバ120の間には、第1Oリング121が設置されてもよい。チャンバ120と筒部材176の間には、第2Oリング122が設置されてもよい。
光源172が発光した光は、集光光学系173で集光されて、ウィンドウ174を透過し、ターゲット127の軌道を通過して、図示しない受光部に向かってもよい。管100により流路101が画定されてもよい。流路101から供給される水素ガスを含むガスは、噴出部101aから筒部材176の内側に噴き出してもよい。
第1の課題として、図3に示す参考例のように、噴出部101aがウィンドウ174から離間していると、噴出したガスは、矢印で示すように筒部材176の先端176a側に流れるガスと、ウィンドウ174側に流れるガスに分かれてもよい。ウィンドウ174側に流れたガスは、排出される出口がなくよどんでしまう可能性があってもよい。したがって、噴出部101aよりもウィンドウ174側にデブリ127aが進入した場合、デブリ127aをウィンドウ174から離間する方向に流すことが困難となる可能性があってもよい。
そこで、本実施形態は、デブリ127aを的確に流動させるガスロック装置を提供してもよい。すなわち、本実施形態の噴出部101aをウィンドウ174の近くに配置し、デブリ127aをウィンドウ174から離間する方向に流動させることが可能であってもよい。
続いて、第2の課題について説明する。図3に示す参考例のように、ウィンドウ174に隣接して設けられた筒部材176は、デブリ127aに対して障壁となってもよい。筒部材176は、壁となることで、デブリ127aがウィンドウ174に到達するのを低減してもよい。加えて、噴出部101aから供給される水素ガスを含むガスの一部は、筒部材176内側からウィンドウ174の反対側へ向かって流れてもよい。水素ガスを含むガスの流れによって、デブリ127aが筒部材176の内側に進入し、ウィンドウ174に到達するのを低減してもよい。
ここで、デブリ127aの拡散度をペクレ数によって表してもよい。ペクレ数は、以下の式(1)のように表してもよい。
Pe=vL/Df (1)
ただし、
Peは、ペクレ数、
vは、水素ガスを含むガスの流速(m/s)、
Dfは、水素ガスを含むガス中におけるデブリ127aの拡散係数、
Lは、供給流路101の噴出部101aから筒部材176の先端176aまでの距離、
である。
図3に示した参考例のように、筒部材176が円柱状の場合、ペクレ数は、以下の式(2)のように表してもよい。
Pe={(Q/P)(4/πD2)L}/Df (2)
ただし、
Qは、圧力当たりの筒部材175を通過する水素ガスを含むガス流量(Pa・m3/s)、
Pは、筒部材176内の圧力(Pa)、
Dは、筒部材176の内径(m)、
である。
水素ガスを含むガスを使用した場合にウィンドウ174に到達するデブリ127aの量÷使用しない場合にウィンドウ174に到達するデブリ127aの量をRとすると、Rは以下の式(3)のように表す事ができてもよい。
R=EXP(Pe) (3)
式(3)から判断すると、デブリ127aがウィンドウ174に到達することを低減するためには、ペクレ数を大きくすればよい。ペクレ数を大きくするには、式(2)から判断すると、以下の3つが考えられてもよい。
a.水素ガスを含むガス流量Qを多くしてもよい。
b.水素ガスを含むガスの供給流路101の噴出部101aから筒部材176の先端176aまでの距離Lを長くしてもよい。
c.筒部材176の内径Dを小さくしてもよい。
しかしながら、第2の課題として、それぞれ以下のペクレ数を大きくすることに伴う課題があってもよい。
a’.水素ガスを含むガスの流量Qを多くすると、ランニングコストが増加する可能性があってもよい。
b’.筒部材176の長さを長くしすぎると、他の部材と干渉する可能性があってもよい。
c’.筒部材176の内径Dを小さくしすぎると、光学素子を通過する光の光路と干渉する可能性があってもよい。
そこで、本実施形態は、小型で、ランニングコストが少ないガスロック装置を提供してもよい。すなわち、本実施形態のガスロック装置は、できる限り、水素ガスを含むガスの流量Qを少なく、筒部材176の長さを短く、筒部材176の内径Dを小さく形成しながら、デブリ127aの拡散を少なくすることが可能であってもよい。
5.ガスロック装置の実施形態
5.1 第1実施形態
次に、ガスロック装置の第1実施形態について説明する。
5.1.1 構成
図4は、第1実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。第1実施形態のガスロック装置は、例えば、発光部7付近に用いてもよい。
図4に示すように、第1実施形態の発光部7は、ホルダ71と、光源72と、集光光学系73と、ウィンドウ74と、管200と、オリフィス部202と、を含んでいてもよい。なお、ウィンドウ74は、光学素子を構成してもよい。
管200の内部を第1流路201としてもよい。チャンバ2は、内側の表面2bに形成された開口から貫通部2a1に形成された開口へ連通する連結孔2cを含んでもよい。連結孔2cは、連結流路203を画定してもよい。連結孔2cが貫通部2a1につながる部分を噴出部204と画定してもよい。貫通部2a1の直径をD1、噴出部204からチャンバ2の内側の表面2bまでの距離をL1としてもよい。
ホルダ71は、光源ホルダ71aと、ウィンドウホルダ71bを含んでもよい。光源ホルダ71aは、光源72及び集光光学系73を保持してもよい。チャンバ2には、貫通部2a1が設けられてもよい。ウィンドウ74は、ウィンドウホルダ71bによって、貫通部2a1を塞ぐように、チャンバ2に取り付けられてもよい。ウィンドウ74とチャンバ2の間には、Oリング21が設置されてもよい。
管200は、一方を少なくとも一つのガス供給装置52に連結され、他方をチャンバ2の連結孔2cに連結されてもよい。管200と連結孔2cを連結することで、第1流路201、オリフィス部202、連結流路203、及び噴出部204をつなげた流路が画定されてもよい。
5.1.2 動作
光源72が発光した光の一部は、集光光学系73で集光されて、ウィンドウ74を透過し、ターゲット27の軌道を通過して、図2における受光部8に入射してもよい。
オリフィス部202は、ガス制御システム5のガス制御装置55によって流路の径を制御されてもよい。第1流路201を流れる水素ガスは、ガス制御装置55がオリフィス部202の径を制御することによって、流量を調節されてもよい。オリフィス部202で流量を調節された水素ガスを含むガスは、連結流路203を流れて、噴出部204からウィンドウ74に向けて噴出され、貫通部2a1に流入してもよい。
噴出部204から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ74にぶつかり、ウィンドウ74の表面に沿って流れてもよい。ウィンドウ74表面に沿って流れた水素ガスを含むガスは、貫通部2a1内をウィンドウ74から離間するように流れてもよい。水素ガスを含むガスは、層流として流れてもよい。
5.1.3 作用
第1実施形態では、噴出部204をウィンドウ74の近くに配置し、デブリをウィンドウ74から離間する方向に的確に流動させることが可能であってもよい。
第1実施形態では、水素ガスを含むガスは、光学素子であるウィンドウ74にぶつかり、ウィンドウ74に沿って流れ、その後ウィンドウ74から離間するように流れてもよい。その結果、デブリがウィンドウ74に到達したとしても、ウィンドウ74に到達したデブリは、水素ガスを含むガスの流れによってウィンドウ74から除去され得る。
第1実施形態では、第1流路201を通過する水素ガスを含むガスは、オリフィス部202によって、状況に応じて流量を調節されてもよい。たとえば、デブリが多い場合に水素ガスを含むガスの流量を上げるようにしてもよい。あるいは、EUV光生成装置1の期間稼動に応じて、第1流路201を通過する水素ガスを含むガスの流量を調整するようにしてもよい。このように、水素ガスを含むガスの流量を制御できるので、ガスを適量で使用でき、ランニングコストが低減されてもよい。
第1実施形態では、水素ガスを含むガスは、噴出部204からチャンバ2の貫通部2a1に噴き出すので、チャンバ2の内側の表面2bからさらに内側に図3に示したような筒部材を設けなくてもよい。また、図3に示すような筒部材を用いなくても、噴出部204からチャンバ2の内側の表面2bまでの距離L1を確保することで、式(2)に示したペクレ数を大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ74に到達することが低減されてもよい。
第1実施形態では、水素ガスを含むガスは、貫通部2a1に沿って、層流として流し得る。このため、乱流によってデブリが貫通部2a1内部に滞留し続ける状況を低減できてよい。
5.2 第2実施形態
次に、ガスロック装置の第2実施形態について説明する。
5.2.1 構成
図5は、第2実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。図6は、図5のVI−VI断面図である。第2実施形態のガスロック装置は、例えば、発光部7付近に用いてもよい。
図5に示すように、第2実施形態の発光部7は、ホルダ71と、光源72と、集光光学系73と、ウィンドウ74と、フランジ75と、筒部材76と、管210と、オリフィス部212と、を含んでいてもよい。このうち、ホルダ71、光源72、集光光学系73、及びウィンドウ74は、第1実施形態と同様の構成なので、説明を省略する。なお、ウィンドウ74は、光学素子を構成してもよい。
筒部材76の外径は、チャンバ2の貫通部2a1の径よりも小さくてもよい。管210の内部を第1流路211としてもよい。チャンバ2は、内側の表面2bに形成された開口から貫通部2a1に形成された開口へ通じる連結孔2cを含んでもよい。連結孔2cは、連結流路213としてもよい。
筒部材76の少なくとも一部は、貫通部2a1内に設けられてもよい。筒部材76は、フランジ75を介してチャンバ2に取り付けられてもよい。フランジ75とチャンバ2の間には、第2Oリング22を設置してもよい。筒部材76の一方の端部は、ウィンドウ74に対して間隙が形成されるように設置してもよい。その間隙の大きさは、筒部材76の周方向についてほぼ均一であってもよい。または、筒部材76の一方の端部には、筒部材76の周方向について等間隔に等しい大きさのスリットが複数設けられてもよい。この場合、スリット以外の部分はウィンドウ74に接してもよいが僅な隙間を形成してもよい。あるいは、筒部材76の端部付近に周方向について等間隔に等しい大きさの孔が複数設けられてもよい。この場合、筒部材76の端部はウィンドウ74に接してもよいが僅な隙間を形成してもよい。
管210は、一方を少なくとも一つのガス供給装置52に連結され、他方をチャンバ2の内側の表面2bの連結孔2cに連結するようにチャンバ2に接続されてもよい。チャンバ2の貫通部2a1と筒部材76との間隙によって、第2流路214が画定されてもよい。筒部材76とウィンドウ74との間に形成された間隙または複数のスリットまたは複数の孔によって、噴出部215が画定されてもよい。
管210、チャンバ2の連結孔2c、チャンバ2の貫通部2a1と筒部材76、及び筒部材76とウィンドウ74によって、第1流路211、オリフィス部212、連結流路213、第2流路214、及び噴出部215をつなげた流路が画定されてもよい。
筒部材76の内径をD2、噴出部215から筒部材76の先端76aまでの距離をL21、チャンバ2の内側の表面2bから筒部材76の先端76aまでの距離をL22としてもよい。噴出部215から筒部材76の先端76aまでの距離L21は、筒部材76の長さでよい。
5.2.2 動作
オリフィス部212は、ガス制御システム5のガス制御装置55によって流路の径が制御されてもよい。第1流路211を流れる水素ガスを含むガスは、ガス制御装置55がオリフィス部212の径を制御することによって、流量が調節されてもよい。オリフィス部212で流量が調節された水素ガスを含むガスは、連結流路213及び第2流路214を流れてもよい。第2流路214を流れた水素ガスを含むガスは、噴出部215の手前付近でウィンドウ74にぶつかり、噴出部215からチャンバ2の貫通部2a1に少なくとも一部を設置された筒部材76の内側に噴き出してもよい。
噴出部215から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ74の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ74の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74から離間する方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、筒部材76に沿って、層流として流れてもよい。
5.2.3 作用
第2実施形態では、第1実施形態の作用に加えて、筒部材76の少なくとも一部をチャンバ2の貫通部2a1内に設置することで、筒部材76と他の部材との干渉を減らしながら、噴出部215から筒部材76の先端76aまでの距離L22を確保してもよい。したがって、式(2)に示したペクレ数を大きくすることができるので、デブリを光学素子であるウィンドウ74に到達させることが低減されてもよい。
5.3 第3実施形態
次に、ガスロック装置の第3実施形態について説明する。
5.3.1 構成
図7は、第1実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。図8は、図7のVIII−VIII断面図である。第3実施形態のガスロック装置は、例えば、発光部7付近に用いてもよい。
図7に示すように、第3実施形態の発光部7は、ホルダ71と、光源72と、集光光学系73と、ウィンドウ74と、フランジ75と、第1筒部材76と、第2筒部材77と、管220と、オリフィス部222と、を含んでもよい。このうち、ホルダ71、光源72、集光光学系73、及びウィンドウ74は、第1実施形態と同様の構成なので、説明を省略する。なお、ウィンドウ74は、光学素子を構成してもよい。
第1筒部材76の外径は、第2筒部材77の内径よりも小さくてもよい。第1筒部材76の中心軸と第2筒部材77の中心軸とを略一致させるように、第1筒部材76を第2筒部材77の内部へ挿入してもよい。
第1筒部材76の少なくとも一部は、貫通部2a1内に設けられてもよい。第1筒部材76の一方の端部は、ウィンドウ74に対して間隙が形成されるように設置されてもよい。その間隙の大きさは、ほぼ均一であってもよい。あるいは、第2実施形態における筒部材76の端部と同様の構成であってよい。第1筒部材76の他方の端部には、第2筒部材77との間隙を塞ぐ蓋部76bを取り付けてもよい。なお、蓋部76bは、第1筒部材76とは別体であってもよい。蓋部材76bを含む第1筒部材76の先端を76aとしてもよい。
第2筒部材77の少なくとも一部は、貫通部2a1内に設けられてもよい。第2筒部材77とチャンバ2の間には、第3Oリング23が設置されてもよい。なお、第3Oリング23のOリング溝は、第2筒部材77に加工されてもよい。第2筒部材77は、フランジ75を介してチャンバ2に取り付けられてもよい。
管220は、オリフィス部222を含んでもよい。管220は、一方を少なくとも一つのガス供給装置52に連結され、他方を第2筒部材77に連結されてもよい。第1筒部材76の一方の端部とウィンドウ74との間の間隙によって噴出部224を画定してもよい。管220の内部を第1流路221とし、第1筒部材76と第2筒部材77との間に画定される空間を第2流路223としてもよい。噴出部224は、間隙または複数のスリットまたは複数の孔であってもよい。第1筒部材76とウィンドウ74の間隙は、0.2mm〜0.5mmにしてもよい。
管220、第1筒部材76と第2筒部材77、及び第1筒部材76とウィンドウ74によって、第1流路221、オリフィス部222、第2流路223、及び噴出部224をつなげた流路が画定されてもよい。
第1筒部材76の内径をD3、噴出部224から筒部材76の先端76aまでの距離をL31、チャンバ2の内側の表面2bから第1筒部材76の先端76aまでの距離をL32としてもよい。噴出部224から第1筒部材76の先端76aまでの距離L31は、第1筒部材76の長さでよい。距離L32と、距離L31との関係はL32<L31であってもよい。
5.3.2 動作
オリフィス部222は、ガス制御システム5のガス制御装置55によって流路の径が制御されてもよい。第1流路221を流れる水素ガスを含むガスは、ガス制御装置55がオリフィス部222の径を制御することによって、流量が調節されてもよい。オリフィス部222で流量が調節された水素ガスを含むガスは、第2流路223を流れてもよい。第2流路223を流れた水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74にぶつかり、噴出部224からチャンバ2の貫通部2a1に少なくとも一部が設置された第1筒部材76の内側に噴き出してもよい。
噴出部224から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ74の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ74の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74から離間する方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第1筒部材76に沿って、層流として流れてもよい。
5.3.3 作用
第3実施形態では、第1実施形態と同様の作用に加えて、距離L31を長くすることで、式(2)に示したペクレ数を大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ74に到達することが低減されてもよい。また、チャンバ2に連結孔2cを加工しておく必要が無く、ガスロックの設置されていない他のウィンドウ等へのガスロックの追加設置が容易であり得る。
5.4 第4実施形態
次に、ガスロック装置の第4実施形態について説明する。第3実施形態と同様の部分については、説明を省略する。
5.4.1 構成
図9は、第4実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。第4実施形態のガスロック装置は、例えば、発光部7付近に用いてもよい。
図9に示すように、第4実施形態の発光部7は、ホルダ71と、光源72と、集光光学系73と、ウィンドウ74と、フランジ75と、第1筒部材76と、第2筒部材77と、連結部材78と、第3筒部材79と、管230と、オリフィス部232と、を含んでもよい。このうち、ホルダ71、光源72、集光光学系73、ウィンドウ74、フランジ75、第1筒部材76、及び第2筒部材77は、第3実施形態と同様の構成なので、説明を省略する。なお、ウィンドウ74は、光学素子を構成してもよい。
第1筒部材76及び第2筒部材77には、ウィンドウ74に対して反対側の端部に、間隙を塞ぐように、連結部材78が取り付けられてもよい。連結部材78は、ねじ部78aを含んでもよい。第3筒部材79は、連結部材78のねじ部78aに取り付けられるねじ部79aを含んでもよい。第3筒部材79は、連結部材78にねじ結合されてもよい。
連結部材78及び第3筒部材79は、それぞれ長さ及び径のサイズが異なる複数の種類を用意してもよい。そして、連結部材78及び第3筒部材79をそれぞれ状況に応じて複数の種類から選択して使用してもよい。
第3筒部材79の内径をD4、噴出部234から第3筒部材79の先端79bまでの距離をL41、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材79の先端79bまでの距離をL42としてもよい。
5.4.2 動作
オリフィス部232のガス制御装置55による制御は、第3実施形態と同様であってもよい。第1流路231を流れる水素ガスを含むガスは、オリフィス部232により、流量が調節されてもよく、流量を調節された水素ガスを含むガスは、第2流路233を流れてもよい。第2流路2を流れた水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74にぶつかり、噴出部234からチャンバ2の貫通部2a1に少なくとも一部が設置された第1筒部材76の内側に噴き出してもよい。
噴出部234から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ74の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ74の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74から離間して、第3筒部材79に向かう方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第1筒部材76及び第3筒部材79に沿って、層流として流れてもよい。
5.4.3 作用
第4実施形態では、第3施形態と同様の作用に加えて、噴出部234から第3筒部材79の先端79bまでの距離L41をさらに長くすることで、式(2)に示したペクレ数をさらに大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ74に到達することがさらに低減されてもよい。
第4実施形態では、第3施形態と同様の作用に加えて、連結部材78及び第3筒部材79をチャンバ2内の圧力又は温度等の状況に応じて複数種類の中から選択して用いることで、噴出部234から第3筒部材79の先端79bまでの距離L41、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材79の先端79bまでの距離L42、及び第3筒部材79の内径D4を変更してもよい。したがって、状況に応じて式(2)に示したペクレ数を変更することができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ74に到達することを状況に応じて低減してもよい。
5.5 第5実施形態
次に、ガスロック装置の第5実施形態について説明する。
5.5.1 構成
図10は、第5実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。
図10に示すように、第5実施形態の発光部7は、図5に示した第2実施形態の発光部7の筒部材76に、連結部材78及び第3筒部材79を取り付けてもよい。その他の構成は、第2実施形態と同様であってもよい。第2実施形態と同様の部分については、説明を省略する。
第3筒部材79の内径をD5、噴出部245から第3筒部材79の先端79bまでの距離をL51、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材79の先端79bまでの距離をL52としてもよい。
5.5.2 動作
オリフィス部242のガス制御装置55による制御は第2実施形態と同様であってもよい。第1流路241を流れる水素ガスを含むガスは、オリフィス部242の径の制御により流量が調節されてもよく、流量が調節された水素ガスを含むガスは、連結流路243及び第2流路244を流れてもよい。第2流路244を流れた水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74にぶつかり、噴出部245からチャンバ2の貫通部2a1に少なくとも一部が設置された筒部材76の内側に噴き出してもよい。
噴出部102aから噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ74の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ74の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ74から離間して、第3筒部材79に向かう方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第2筒部材76及び第3筒部材79に沿って、層流として流れてもよい。
5.5.3 作用
第5実施形態は、第2実施形態及び第4実施形態と同様の作用を含んでもよい。
5.6 第6実施形態
次に、ガスロック装置の第6実施形態について説明する。
5.6.1 構成
図11は、第6実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。図12は、図11のXII−XII断面図である。第6実施形態のガスロック装置は、例えば、受光部8付近に用いてもよい。
図11に示すように、第6実施形態の受光部8は、ホルダ81と、イメージセンサ82と、転写光学系83と、光学素子としてのウィンドウ84と、フランジ85と、第1筒部材86と、第2筒部材87と、連結部材88と、第3筒部材89と、管300と、オリフィス部302と、を含んでいてもよい。
第1筒部材86の外径は、第2筒部材87の内径よりも小さくてもよい。第1筒部材86の中心軸と第2筒部材87の中心軸とを略一致させるように、第1筒部材86を第2筒部材87の内部へ挿入してもよい。
ホルダ81は、イメージセンサホルダ81aと、ウィンドウホルダ81bを含んでもよい。イメージセンサホルダ81aは、イメージセンサ82及び転写光学系83を保持してもよい。ウィンドウホルダ81bは、ウィンドウ84をチャンバ2に取り付けてもよい。ウィンドウ84とチャンバ2の間には、第1Oリング21が設置されてもよい。
第1筒部材86の少なくとも一部は、チャンバ2の貫通部2a2内に設けられてもよい。第1筒部材86は、ウィンドウ84に近い一方の端部に、第2筒部材87との間隙を塞ぐ蓋部86aが設けられてもよい。なお、蓋部86aは、第2筒部材87に設けられてもよい。また、蓋部86aは、第1筒部材86と第2筒部材87とは、別体の部材で設けられてもよい。
第2筒部材87の少なくとも一部は、チャンバ2の貫通部2a2内に設けられてもよい。第2筒部材87とチャンバ2の間には、第3Oリング23が設置されてもよい。第2筒部材87は、フランジ85を介してチャンバ2に取り付けられてもよい。
第1筒部材86及び第2筒部材87には、ウィンドウ84に対して反対側の端部に、間隙を塞ぐように、連結部材88が取り付けられてもよい。連結部材88は、ねじ部88aを含んでもよい。第3筒部材89は、連結部材88のねじ部88aに取り付けられるねじ部89aを含んでもよい。連結部材88及び第3筒部材89は、取り付けなくてもよい。この場合、連結部材88に代わって第1筒部材85と第2筒部材86の間隙を塞ぐ部材が取り付けられてもよい。
連結部材88及び第3筒部材89は、それぞれ長さ及び径のサイズが異なる複数の種類を用意してもよい。そして、連結部材88及び第3筒部材89をそれぞれ状況に応じて複数の種類から選択して使用してもよい。
管300は、オリフィス部302を含んでもよい。管300は、一方を少なくとも一つのガス供給装置52に連結され、他方を第2筒部材87へ取り付けてもよい。管300の内部を第1流路301とし、第1筒部材86と第2筒部材87との間に画定される空間を第2流路303としてもよい。第1筒部材86の開口としての孔86bによって噴出部304を画定してもよい。噴出部304は、開口としての複数の孔又は環状のスリットであってもよい。第1流路301、オリフィス部302、第2流路303、及び噴出部304で流路を形成してもよい。
5.6.2 動作
図2において説明した発光部7が出力した光の一部は、ターゲット27の軌道を通過して、ウィンドウ84を透過し、転写光学系83で集光されて、受光部82に向かってもよい。
オリフィス部302は、ガス制御システム5のガス制御装置55によって径を制御されてもよい。第1流路301を流れる水素ガスを含むガスは、オリフィス部302の径が制御されることによって、流量が調節されてもよい。オリフィス部302で流量が調節された水素ガスを含むガスは、第2流路303を流れてもよい。第2流路303を流れた水素ガスを含むガスは、噴出部304からチャンバ2の貫通部2a2に少なくとも一部が設置された第1筒部材86の内側に噴き出してもよい。
噴出部304から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ84の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ84の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ84から離間して、第3筒部材89に向かう方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第2筒部材86に沿って、層流として流れてもよい。
5.6.3 作用
第6実施形態では、噴出部304をウィンドウ84の近くに配置し、デブリをウィンドウ84から離間する方向に的確に流動させることが可能であってもよい。
第6実施形態では、水素ガスを含むガスは、光学素子であるウィンドウ84に近い位置で噴出されてもよい。その結果、デブリがウィンドウ84に到達したとしても、ウィンドウ84に到達したデブリは、水素ガスを含むガスの流れによってウィンドウ84から除去され得る。
第6実施形態では、第1流路301から供給される水素ガスを含むガスは、オリフィス部302によって、状況に応じて流量を適量に調節され得るので、ランニングコストが低減されてもよい。
第6実施形態では、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材89の先端89bまでの距離L62と、水素ガスを含むガスの噴出部304から第3筒部材89の先端89bまでの距離L61との関係は、L62<L61であってもよい。この結果、式(2)に示したペクレ数を大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ84に到達することを低減してもよい。
第6実施形態では、連結部材88及び第3筒部材89をチャンバ2内の圧力又は温度等の状況に応じて複数種類の中から選択して用いることで、距離L61、距離L62、及び第3筒部材89の内径D6を変更してもよい。したがって、状況に応じて式(2)に示したペクレ数を変更することができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ84に到達することを状況に応じて低減してもよい。
第6実施形態では、水素ガスを含むガスは、第2筒部材86に沿って、層流として流し得る。このため、乱流によって、デブリが第2筒部材86内部に滞留し続ける状況を低減できてよい。
5.7 第7実施形態
次に、ガスロック装置の第7実施形態について説明する。
5.7.1 構成
図13は、第7実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。第7施形態のガスロック装置は、第6実施形態の噴出部304を変更したものなので、噴出部304について説明する。第7施形態のその他の部分は、第6実施形態と同様でもよい。
図13に示すように、第7実施形態の噴出部304は、第6実施形態と比較して、第1筒部材86の開口としての孔86bをウィンドウ84に向けた所定の角度をつけて形成することで画定してもよい。噴出部304は、開口としての複数の孔又は環状のスリットであってもよい。
5.7.2 動作
噴出部304から噴き出した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ84にぶつかり、ウィンドウ84の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ84の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ84から離間して、第3筒部材89に向かう方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第2筒部材86に沿って、層流として流れてもよい。その他の動作は、第6実施形態と同様でもよい。
5.7.3 作用
第7実施形態では、水素ガスを含むガスは、光学素子であるウィンドウ84にぶつかり、ウィンドウ84に沿って流れるので、万が一デブリがウィンドウ84に到達したとしても、ウィンドウ84に到達したデブリは、水素ガスを含むガスによってはじき飛ばされてもよい。その他の作用は、第6実施形態と同様でもよい。
5.8 第8実施形態
次に、ガスロック装置の第8実施形態について説明する。
5.8.1 構成
図14は、第8実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。第8実施形態のガスロック装置は、例えば、レーザ集光部9付近に用いてもよい。
図14に示すように、第8実施形態のレーザ集光部9は、ホルダ91と、集光光学系93と、光学素子としてのウィンドウ94と、フランジ95と、第1筒部材96と、第2筒部材97と、連結部材98と、第3筒部材99と、管400と、オリフィス部402と、を含んでもよい。
第1筒部材96の外径は、第2筒部材97の内径よりも小さくてもよい。第1筒部材96の中心軸と第2筒部材97の中心軸とを略一致させるように、第1筒部材96を第2筒部材97の内部へ挿入してもよい。
ホルダ91は、集光部ホルダ91aと、ウィンドウホルダ91bを含んでもよい。集光部ホルダ91aは、集光光学系93を支持してもよい。ウィンドウホルダ91bは、ウィンドウ94をチャンバ2に取り付けてもよい。ウィンドウ94とチャンバ2の間には、第1Oリング21を設置してもよい。
第1筒部材96の少なくとも1部は、ウィンドウ94に隣接したチャンバ2の貫通部2a3内に設けられてもよい。第1筒部材96は、ウィンドウ94から離間するにしたがって、内径を小さくなるように構成してもよい。
第2筒部材97の少なくとも1部は、ウィンドウ94に隣接したチャンバ2の貫通部2a3内に設けられてもよい。第2筒部材97とチャンバ2の間には、第2Oリング23を設置してもよい。第2筒部材97は、フランジ95を介してチャンバ2に取り付けてもよい。
第1筒部材96及び第2筒部材97には、ウィンドウ94に対して反対側の端部に、間隙を塞ぐように、連結部材98が取り付けられてもよい。連結部材98は、ねじ部98aを含んでもよい。第3筒部材99は、連結部材98のねじ部98aに取り付けられるねじ部99aを含んでもよい。第3筒部材99は、ウィンドウ94から離間するにしたがって、内径を小さくなるように構成してもよい。第8実施形態では、第2筒部材96及び第3筒部材99の内面によって形成される円錐状の面を、光路に沿って形成するようにしてもよい。
連結部材98及び第3筒部材99は、取り付けなくてもよい。この場合、連結部材98に代わって第1筒部材96と第2筒部材97の間隙を塞ぐ部材が取り付けられてもよい。
連結部材98及び第3筒部材99は、それぞれ長さ及び径のサイズが異なる複数の種類を用意してもよい。そして、連結部材98及び第3筒部材99をそれぞれ状況に応じて複数の種類から選択して使用してもよい。
管400は、オリフィス部402を含んでもよい。管400は、一方を少なくとも一つのガス供給装置52に連結され、他方を第2筒部材97へ取り付けてもよい。管400の内部を第1流路401とし、第1筒部材96と第2筒部材97との間に画定される空間を第2流路403としてもよい。第1筒部材96の一方の端部とウィンドウ94との間の間隙によって噴出部404を画定してもよい。噴出部404は、開口としての環状のスリット又は複数の孔であってもよい。あるいは、第2実施形態における筒部材76の端部と同様の構成であってよい。第1流路401、オリフィス部402、第2流路403、及び噴出部404で流路を形成してもよい。第1筒部材96とウィンドウ94の間隙は、0.2mm〜0.5mmにしてもよい。
5.8.2 動作
図示しないレーザ装置から生成されたレーザ光は、集光光学系93で集光されて、ウィンドウ94を透過し、ターゲット27に向かってもよい。
オリフィス部402は、ガス制御システム5のガス制御装置55によって径を制御されてもよい。第1流路401を流れる水素ガスを含むガスは、オリフィス部402の径の制御によって、流量が調節されてもよい。オリフィス部402で流量が調節された水素ガスを含むガスは、第2流路403を流れてもよい。第2流路403を流れた水素ガスを含むガスは、ウィンドウ94にぶつかり、噴出部404からチャンバ2の貫通部2a3に一部が設置された第1筒部材96の内側に噴き出してもよい。
噴出部404から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ94の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ94の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ94から離間して、第3筒部材99に向かう方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第1筒部材96に沿って、層流として流れてもよい。
5.8.3 作用
第8実施形態では、ペクレ数は、以下の式(4)のように表してもよい。
Pe={(Q/P)(4/π×D81×D82)L}/Df (4)
ただし、
D81は、第3筒部材99の先端99bでの内径(m)、
D82は、第1筒部材96の噴出部404での内径(m)、
である。
第8実施形態では、噴出部404をウィンドウ94の近くに配置し、デブリをウィンドウ94から離間する方向に的確に流動させることが可能であってもよい。
第8実施形態では、水素ガスを含むガスは、光学素子であるウィンドウ94にぶつかり、ウィンドウ94に沿って流れてもよい。その結果、デブリがウィンドウ94に到達したとしても、ウィンドウ94に到達したデブリは、水素ガスを含むガスの流れによってウィンドウ94から除去され得る。
第8実施形態では、第1流路401を通過する水素ガスを含むガスは、オリフィス部402によって、状況に応じて適量に流量を調節され得るので、ランニングコストが低減されてもよい。
第8実施形態では、水素ガスを含むガスは、噴出部404からチャンバ2の貫通部2a3に噴き出すので、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材99の先端99bまでの距離L82と、水素ガスを含むガスの噴出部404から第3筒部材99の先端99bまでの距離L81との関係は、L82<L81であってもよい。噴出部404から第3筒部材99の先端99bまでの距離L81を長くすることで、式(4)に示したペクレ数を大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ94に到達することを低減してもよい。
第8実施形態では、連結部材98及び第3筒部材99をチャンバ2内の圧力又は温度等の状況に応じて複数種類の中から選択して用いることで、噴出部404から第3筒部材99の先端99bまでの距離L81、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材99の先端99bまでの距離L82、第3筒部材99の内径D81及び第1筒部材97の内径D82を変更してもよい。したがって、状況に応じて式(4)に示したペクレ数を変更することができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ94に到達することを状況に応じて低減してもよい。
第8実施形態では、第2筒部材96及び第3筒部材99の内面の形状が円錐状となり、第3筒部材99の先端99bに近づくほど水素ガスを含むガスの流速が早くなり得る。このため、他の実施形態と比較して、流量が同じであってもペクレ数を大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ94に到達することを低減してもよい。
第8実施形態では、水素ガスを含むガスは、第2筒部材97に沿って、層流として流れてもよいので、乱流によってデブリが滞留し続ける状況を低減できてよい。
5.9 第9実施形態
次に、ガスロック装置の第9実施形態について説明する。
5.9.1 構成
図15は、第9実施形態のガスロック装置付近を拡大した図である。第9実施形態のガスロック装置は、例えば、プラズマセンサ26付近に用いてもよい。
図15に示すように、第9実施形態のプラズマセンサ26は、ホルダ421と、イメージセンサ422と、転写光学系423と、光学素子としてのウィンドウ424と、フランジ425と、第1筒部材426と、第2筒部材427と、連結部材428と、第3筒部材429と、管500と、オリフィス部502と、を含んでいてもよい。また、プラズマセンサ26を傾斜させて取り付けるため、チャンバ2にスペーサー2eを取り付けてもよい。
第1筒部材426の外径は、第2筒部材427の内径よりも小さくてもよい。第1筒部材426の中心軸と第2筒部材427の中心軸とを略一致させるように、第1筒部材426を第2筒部材427の内部へ挿入してもよい。
ホルダ421は、イメージセンサホルダ421aと、ウィンドウホルダ421bを含んでもよい。イメージセンサホルダ421aは、イメージセンサ422及び転写光学系423を保持してもよい。ウィンドウホルダ421bは、ウィンドウ424をチャンバ2に取り付けてもよい。スペーサー2eとチャンバ2の間には、第1Oリング21aを設置してもよい。
第1筒部材426の少なくとも一部は、貫通部2a4内に設けられてもよい。
第2筒部材427の少なくとも一部は、貫通部2a4内に設けられてもよい。第2筒部材427とチャンバ2の間には、第3Oリング23を設置してもよい。第2筒部材427は、フランジ425を介してチャンバ2に取り付けてもよい。
第1筒部材426及び第2筒部材427には、ウィンドウ424に対して反対側の端部に、間隙を塞ぐように、連結部材428が取り付けられてもよい。連結部材428は、ねじ部428aを含んでもよい。第3筒部材429は、連結部材428のねじ部428aに取り付けられるねじ部429aを含んでもよい。連結部材428及び第3筒部材429は、取り付けなくてもよい。この場合、連結部材428に代わって第1筒部材426と第2筒部材427の間隙を塞ぐ部材が取り付けられてもよい。
連結部材428及び第3筒部材429は、それぞれ長さ及び径のサイズが異なる複数の種類を用意してもよい。そして、連結部材428及び第3筒部材429をそれぞれ状況に応じて複数の種類から選択して使用してもよい。
管500は、オリフィス部502を含んでもよい。管500は、一方を少なくとも一つのガス供給装置52に連結され、他方を第2筒部材427へ取り付けてもよい。管500の内部を第1流路501とし、第1筒部材426と第2筒部材427との間に画定される空間を第2流路503としてもよい。第1筒部材426の一方の端部とウィンドウ424との間の間隙によって噴出部504を画定してもよい。噴出部504は、環状のスリット又は複数の孔であってもよい。あるいは、第2実施形態における筒部材76の端部と同様の構成であってよい。第1流路501、オリフィス部502、第2流路503、及び噴出部504で流路を形成してもよい。第1筒部材426とウィンドウ424の間隙は、0.2mm〜0.5mmにしてもよい。
5.9.2 動作
プラズマから放射する光は、ウィンドウ424を透過し、転写光学系423で集光されて、イメージセンサ422に向かってもよい。
オリフィス部502は、ガス制御システム5のガス制御装置55によって径を制御されてもよい。第1流路501を流れる水素ガスを含むガスは、オリフィス部502の径が制御されることによって、流量が調節されてもよい。オリフィス部502で流量を調節された水素ガスを含むガスは、第2流路503を流れてもよい。第2流路503を流れた水素ガスを含むガスは、ウィンドウ424にぶつかり、噴出部504からチャンバ2の貫通部2a4に噴き出してもよい。
噴出部504から噴き出した水素ガスを含むガスは、矢印で示すようにウィンドウ424の周囲から中心部に向かって、ウィンドウ424の表面に沿って流れてもよい。中心部付近に到達した水素ガスを含むガスは、ウィンドウ424から離間して、第3筒部材429に向かう方向に流れてもよい。水素ガスを含むガスは、第2筒部材427に沿って、層流として流れてもよい。
5.9.3 作用
第9実施形態では、噴出部504をウィンドウ424の近くに配置し、デブリ27aをウィンドウ424から離間する方向に的確に流動させることが可能であってもよい。
第9実施形態では、水素ガスを含むガスは、光学素子であるウィンドウ424にぶつかり、ウィンドウ424に沿って流れてもよい。その結果、デブリがウィンドウ424に到達したとしても、ウィンドウ424に到達したデブリは、水素ガスを含むガスの流れによってウィンドウ424から除去され得る。
第9実施形態では、供給流路501から供給される水素ガスを含むガスは、オリフィス部502によって、状況に応じて流量を適量に調節され得るので、ランニングコストが低減されてもよい。
第9実施形態では、チャンバ2の内側の表面2bから第3筒部材429の先端429bまでの距離L92と、水素ガスを含むガスの噴出部504から第3筒部材429の先端429bまでの距離L91との関係は、L92<L91であってもよい。噴出部504から第3筒部材429の先端429bまでの距離L91を長くすることで、式(2)に示したペクレ数を大きくすることができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ424に到達することを低減してもよい。
第9実施形態では、連結部材428及び第3筒部材429をチャンバ2内の圧力又は温度等の状況に応じて複数種類の中から選択して用いることで、距離L91、距離L92、第3筒部材429の内径D9を変更してもよい。したがって、状況に応じて式(4)に示したペクレ数を変更することができるので、デブリが光学素子であるウィンドウ424に到達することを状況に応じて低減してもよい。
第9実施形態では、水素ガスを含むガスは、第2筒部材427に沿って、層流として流し得る。このため、乱流によってデブリが滞留し続ける状況を低減できてよい。
6.その他
次に、EUV光生成装置の他の実施形態について説明する。
6.1 構成
図16は、EUV光生成装置の他の実施形態を示す平面図である。
図16に示す実施形態は、図2に示したEUV光生成装置において、磁場を生成する磁場生成装置15を設置してもよい。
磁場生成装置15は、2つのコイル16を含んでもよい。2つのコイル16は、トロイダル状のコイルであってもよい。2つのコイル16は、チャンバ2の側方の外側に、チャンバ2を挟むように設置してもよい。2つのコイル16のトロイダルの中心軸は、プラズマ生成領域25を通ってもよい。2つのコイル16のトロイダルの中心軸上であって、チャンバ2の内側には、ターゲット回収器28を設置してもよい。
6.2 動作
2つのコイル16は、図示しない電源から電流を供給することにより、磁場を発生してもよい。磁場は、プラズマ生成領域25に発生されてもよい。ターゲット27がプラズマ生成領域25に到達し、レーザ光を照射されることによって、プラズマが生成され、イオンを生成してもよい。生成されたイオンは、磁場にトラップされ、ターゲット回収器28に到達して回収されてもよい。
この時、チャンバ2内の水素ガスを含むガスの圧力は、0.1〜20Paの範囲であってもよい。水素ガスを含むガスの圧力が高くなればなるほど、生成されたイオンは、水素ガスを含むガスと衝突し、拡散され、ターゲット回収器28に回収される量が減少し得る。ターゲット回収器28に回収されるイオンの量が減少すると、残ったイオンは、光学素子等に付着し得る。
したがって、磁場の生成によって、イオンをトラップする装置の場合、チャンバ2内の水素ガスを含むガスの圧力は、0.1〜20Paの範囲の所定の値に制御し、且つ、水素ガスを含むガスの流量を減らしてもよい。第1〜第6実施形態のガスロック装置は、チャンバ2内のガス圧を低くし、且つ、水素ガスを含むガスの流量を減らすのに有効であってもよい。
なお、全ての実施形態において、ガスロック装置に用いられる光学素子としてウィンドウを例示したが、これに限定されることなく、レンズ、ミラー等の光学素子に用いてもよい。ガスロック装置からチャンバ内に供給されるガスは、水素ガスを含むガスを例示したが、単に水素ガスでもよいし、水素ガスを他のガスで希釈したガスでもよい。さらに、ガスロック装置から供給されるガスは、ターゲット物質と反応性を有する成分を含有するガスであるとよいが、不活性ガスを用いた場合でもデブリが光学素子に到達するのを抑制し得る。
また、ガスロック装置に用いられる噴出部は、パイプ状、スリット状、又は穴状の噴出部を用いてもよい。
さらに、ガスロック装置に用いられる第1筒部材及び第2筒部材は、円筒に限らず、楕円筒、角筒又はその他の断面の筒であってもよい。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「1つの」は、「少なくとも1つ」又は「1又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
1…EUV光生成装置、11…EUV光生成制御システム、
2…チャンバ、2a,2a1,2a2,2a3,2a4…貫通部、21…Oリング、23…EUV集光ミラー、24…貫通孔、25…プラズマ生成領域、251…放射光、252…放射光、27…ターゲット、28…ターゲット回収器、29…接続部、291…壁、292…中間集光点、
3…レーザ装置、31,32,33…パルスレーザ光、36…ビームデリバリーシステム、
4…ターゲット制御システム、41…ドロップレット発生器、42…ターゲットセンサ、45…ターゲット制御装置、
421…ホルダ、422…イメージセンサ、423…転写光学系、424…ウィンドウ(光学素子)、425…フランジ、426…第1筒部材、427…第2筒部材、428連結部材、429…第3筒部材
5…ガス供給システム、51…圧力センサ、52…ガス供給装置、53…排気装置、55…ガス制御装置、
6…露光装置、
7…発光部、71…ホルダ、72…光源、73…集光光学系、74…ウィンドウ(光学素子)、75…フランジ、76…第1筒部材、77…第2筒部材、78…連結部材、79…第3筒部材、
8…受光部、81…ホルダ、82…イメージセンサ、83…転写光学系、84…ウィンドウ(光学素子)、85…フランジ、86…第1筒部材、87…第2筒部材、88…連結部材、89…第3筒部材、
9…レーザ集光部、91…ホルダ、93…集光光学系、94…ウィンドウ(光学素子)、95…フランジ、96…第1筒部材、97…第2筒部材、98…連結部材、99…第3筒部材、
100,200,210,220,230,240,300,400,500…管、
101,201,211,221,231,241,301,401,501…第1流路、
202,212,222,232,242,302,402,502…オリフィス部、
203,213,243…連結流路、
214,223,233,244,303,403,503…第2流路
204,215,224,234,245,304,404,504…噴出部

Claims (13)

  1. 貫通部、及び表面と前記貫通部を連結する連結孔、を含む一つのチャンバと、
    前記チャンバに取り付けられ、前記貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、
    少なくとも一つのガス供給装置と、
    一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が前記チャンバに取り付けられ、前記連結孔と連通する流路を画定する管と、
    を含むガスロック装置。
  2. 少なくとも一部が前記貫通部内に設置され、前記チャンバとの間隙によって前記連結孔と連通する流路を画定し、前記光学素子に対して間隙が形成される筒部材と、
    を含む請求項1に記載のガスロック装置。
  3. 少なくとも一部が前記貫通部内に設置され、前記チャンバとの間隙によって前記連結孔と連通する流路を画定し、前記貫通部内で開口が形成される筒部材と、
    を含む請求項1に記載のガスロック装置。
  4. 前記筒部材は、前記開口が前記光学素子に向けて形成される
    請求項3に記載のガスロック装置。
  5. 前記筒部材に取り付けられる他の筒部材を含む
    請求項2又は3に記載のガスロック装置。
  6. 前記筒部材は、前記光学素子から離間するにしたがって内径が小さくなる
    請求項2又は3に記載のガスロック装置。
  7. 貫通部を含む一つのチャンバと、
    前記チャンバに取り付けられ、前記貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、
    少なくとも一部が前記貫通部内に設置され、前記光学素子に対して間隙が形成される第1筒部材と、
    前記第1筒部材の外径よりも大きい内径を備え、少なくとも一部が前記貫通部内で前記第1筒部材の外周側に設置される第2筒部材と、
    少なくとも一つのガス供給装置と、
    一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が前記第2筒部材に取り付けられ、前記第1筒部材と前記第2筒部材の間隙と連通する流路を画定する管と、
    を含むガスロック装置。
  8. 貫通部を含む一つのチャンバと、
    前記チャンバに取り付けられ、前記貫通部を塞ぐ少なくとも一つの光学素子と、
    少なくとも一部が前記貫通部内に設置され、前記貫通部内で開口が形成される第1筒部材と、
    前記第1筒部材の外径よりも大きい内径を備え、少なくとも一部が前記貫通部内で前記第1筒部材の外周側に設置される第2筒部材と、
    少なくとも一つのガス供給装置と、
    一方が前記少なくとも一つのガス供給装置に取り付けられ、他方が前記第2筒部材に取り付けられ、前記第1筒部材と前記第2筒部材の間隙と連通する流路を画定する管と、
    を含むガスロック装置。
  9. 前記第1筒部材は、前記開口が前記光学素子に向けて形成される
    請求項8に記載のガスロック装置。
  10. 前記第1筒部材と前記第2筒部材に取り付けられる第3筒部材を含む
    請求項7に記載のガスロック装置。
  11. 前記第1筒部材は、前記光学素子から離間するにしたがって内径が小さくなる
    請求項7に記載のガスロック装置。
  12. 前記チャンバに前記光学素子を傾斜させて取り付けるスペーサーを含む
    請求項7に記載のガスロック装置。
  13. 請求項7に記載のガスロック装置
    を含む極端紫外光生成装置。
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