JP2021026052A - 極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】ＬＰＰ式極端紫外光生成装置のチャンバ装置の汚染の拡大を抑制する。【解決手段】極端紫外光生成装置は、内部空間を含むチャンバ装置１０と、チャンバ装置に配置され、内部空間にターゲット物質のドロップレットＤＬを供給するターゲット供給部４０と、チャンバ装置に配置され、チャンバ装置の内壁に設けられる開口１０ａを介して内部空間に連通し、開口を通過するドロップレットを回収するターゲット回収部１４と、チャンバ装置に配置され、内壁における開口の周辺に堆積するターゲット物質を検出する検出部４００と、検出部の検出結果を基に、ターゲット供給部を停止させる制御部ＣＯと、を備えてもよい。【選択図】図５

Description

本開示は、極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法に関する。
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、１０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長約１３ｎｍの極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた半導体露光装置の開発が期待されている。
ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ（ＬＰＰ）式の装置の開発が進んでいる。
米国特許出願公開第２００７／００８５０４３号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０１３４３２６号明細書
概要
本開示の一態様による極端紫外光生成装置は、内部空間を含むチャンバ装置と、チャンバ装置に配置され、内部空間にターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部と、チャンバ装置に配置され、チャンバ装置の内壁に設けられる開口を介して内部空間に連通し、開口を通過するドロップレットを回収するターゲット回収部と、チャンバ装置に配置され、内壁における開口の周辺に堆積するターゲット物質を検出する検出部と、検出部の検出結果を基に、ターゲット供給部を停止させる制御部と、を備えてもよい。
また、本開示の一態様による電子デバイスの製造方法は、内部空間を含むチャンバ装置と、チャンバ装置に配置され、内部空間にターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部と、チャンバ装置に配置され、チャンバ装置の内壁に設けられる開口を介して内部空間に連通し、開口を通過するドロップレットを回収するターゲット回収部と、チャンバ装置に配置され、内壁における開口の周辺の内壁に堆積するターゲット物質を検出する検出部と、検出部の検出結果を基に、ターゲット供給部を停止させる制御部と、を備える極端紫外光生成装置によって、ドロップレットにレーザ光を照射することによってプラズマを生成し、プラズマから生成される極端紫外光を露光装置に出射し、電子デバイスを製造するために、露光装置によって感光基板上に極端紫外光を露光することを含んでもよい。
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、電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す図である。 図２は、極端紫外光生成装置の全体の概略構成例を示す図である。 図３は、チャンバ装置を含む一部の概略構成を示す図である。 図４は、比較例におけるエッチングガスによるドロップレットの流れとチャンバ装置を含む一部の概略構成とを示す模式図である。 図５は、実施形態１におけるチャンバ装置を含む一部の概略構成を示す模式図である。 図６は、ドロップレットが吐出される状態での制御部の動作を示すフローチャートである。 図７は、実施形態２におけるチャンバ装置を含む一部の概略構成を示す模式図である。 図８は、図７においてターゲット回収部に進行するドロップレットの軌跡に沿って開口周辺の電気抵抗センサを平面視した図である。 図９は、図８に示す電気抵抗センサの一例を示す図である。 図１０は、実施形態３におけるチャンバ装置を含む一部の概略構成を示す模式図である。 図１１は、図１０においてターゲット回収部に進行するドロップレットの軌跡に沿って開口周辺の圧力センサを平面視した図である。 図１２は、実施形態４におけるチャンバ装置を含む一部の概略構成を示す模式図である。
実施形態
１．概要
２．電子デバイスの製造装置の説明
３．比較例の極端紫外光生成装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 課題
４．実施形態１のＥＵＶ光生成装置の説明
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
５．実施形態２のＥＵＶ光生成装置の説明
５．１ 構成
５．２ 作用・効果
６．実施形態３のＥＵＶ光生成装置の説明
６．１ 構成
６．２ 作用・効果
７．実施形態４のＥＵＶ光生成装置の説明
７．１ 構成
７．２ 作用・効果
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
本開示の実施形態は、極端紫外（ＥＵＶ）と呼ばれる波長の光を生成する極端紫外光生成装置及び電子デバイスの製造装置に関するものである。なお、以下では、極端紫外光をＥＵＶ光という場合がある。
２．電子デバイスの製造装置の説明
図１に示すように、電子デバイス製造装置は、ＥＵＶ光生成装置１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２を含むマスク照射部２１０と、複数のミラー２２１，２２２を含むワークピース照射部２２０とを含む。マスク照射部２１０は、ＥＵＶ光生成装置１００から入射したＥＵＶ光１０１によって、反射光学系を介してマスクテーブルＭＴのマスクパターンを照明する。ワークピース照射部２２０は、マスクテーブルＭＴによって反射されたＥＵＶ光１０１を、反射光学系を介してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピース上に結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置２００は、マスクテーブルＭＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、マスクパターンを反映したＥＵＶ光１０１をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで半導体デバイスを製造することができる。
３．比較例の極端紫外光生成装置の説明
３．１ 構成
比較例の極端紫外光生成装置について説明する。図２は、本例の極端紫外光生成装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００には、レーザ装置ＬＤが接続されている。本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００は、チャンバ装置１０、制御部ＣＯ、及びレーザ光デリバリ光学系３０を主な構成として含む。
チャンバ装置１０は、密閉可能な容器である。チャンバ装置１０はサブチャンバ１５を含み、サブチャンバ１５にターゲット供給部４０が設けられている。ターゲット供給部４０は、タンク４１と、ノズル４２とを含む。ターゲット供給部４０は、ドロップレットＤＬをチャンバ装置１０の内部空間に供給するよう構成され、例えば、サブチャンバ１５の壁を貫通するように取り付けられている。ドロップレットＤＬは、ターゲットとも呼ばれ、ターゲット供給部４０から供給される。
タンク４１は、その内部にドロップレットＤＬとなるターゲット物質を貯蔵する。ターゲット物質は、スズを含む。また、タンク４１の内部は、ガス圧を調節する圧力調節器４３と配管を介して連通している。また、タンク４１にはヒータ４４が取り付けられている。ヒータ４４は、ヒータ電源４５から供給される電流により、タンク４１を加熱する。この加熱により、タンク４１内のターゲット物質は溶融する。圧力調節器４３及びヒータ電源４５は、制御部ＣＯに電気的に接続されている。
ノズル４２は、タンク４１に取り付けられ、ターゲット物質を吐出する。ノズル４２には、ピエゾ素子４６が取り付けられている。ピエゾ素子４６は、ピエゾ電源４７に電気的に接続されており、ピエゾ電源４７から印加される電圧で駆動される。ピエゾ電源４７は、制御部ＣＯに電気的に接続されている。このピエゾ素子４６の動作により、ノズル４２から吐出されるターゲット物質はドロップレットＤＬにされる。
また、チャンバ装置１０は、ターゲット回収部１４を含む。ターゲット回収部１４は、チャンバ装置１０の内壁に取り付けられる箱体である。ターゲット回収部１４は、チャンバ装置１０の内壁に設けられる開口１０ａを介してチャンバ装置１０の内部空間に連通している。開口１０ａの直径は、例えば、２８ｍｍである。ターゲット回収部１４及び開口１０ａは、ノズル４２の直下に配置される。ターゲット回収部１４は、開口１０ａを通過してターゲット回収部１４に到達する不要なドロップレットＤＬを回収し、この不要なドロップレットＤＬが溜まるドレインタンクである。
チャンバ装置１０の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。この貫通孔は、ウィンドウ１２によって塞がれ、ウィンドウ１２をレーザ装置ＬＤから出射されるパルス状のレーザ光３０１が透過する。
また、チャンバ装置１０内には、レーザ集光光学系１３が配置されている。レーザ集光光学系１３は、レーザ光集光ミラー１３Ａおよび高反射ミラー１３Ｂを含む。レーザ光集光ミラー１３Ａは、ウィンドウ１２を透過するレーザ光３０１を反射して集光する。高反射ミラー１３Ｂは、レーザ光集光ミラー１３Ａが集光する光を反射する。レーザ光集光ミラー１３Ａおよび高反射ミラー１３Ｂの位置は、レーザ光マニュピレータ１３Ｃにより、チャンバ装置１０内でのレーザ集光位置が制御部ＣＯから指定された位置になるように調節される。
チャンバ装置１０の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を含むＥＵＶ光集光ミラー７５が配置される。ＥＵＶ光集光ミラー７５は、第１及び第２の焦点を含む。ＥＵＶ光集光ミラー７５は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域ＡＲに位置し、その第２の焦点が中間集光点ＩＦに位置するように配置されてもよい。ＥＵＶ光集光ミラー７５の中央部には貫通孔が設けられ、貫通孔を上記のパルス状のレーザ光３０１が通過する。
また、ＥＵＶ光生成装置１００は、チャンバ装置１０の内部空間と露光装置２００の内部空間とを連通させる接続部１９を含む。接続部１９の内部には、アパーチャが形成された壁が設けられる。この壁は、アパーチャがＥＵＶ光集光ミラー７５の第２の焦点に位置するように配置されることが好ましい。
また、ＥＵＶ光生成装置１００は、圧力センサ２６とターゲットセンサ２７とを含む。圧力センサ２６及びターゲットセンサ２７は、制御部ＣＯに電気的に接続されている。圧力センサ２６は、チャンバ装置１０の内部空間の圧力を計測する。ターゲットセンサ２７は、チャンバ装置１０に取り付けられる。ターゲットセンサ２７は、例えば撮像機能を有し、ドロップレットＤＬの存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成される。
例えば、ターゲットセンサ２７は、ドロップレットＤＬに向かって光を出射する光源部２７ａと、光源部２７ａから出射される光を検出する検出部２７ｂとを含む。光源部２７ａは、ノズル４２からターゲット回収部１４に進行するドロップレットＤＬの軌跡を基準として検出部２７ｂ側とは反対側に配置される。つまり、光源部２７ａと検出部２７ｂとは、ドロップレットＤＬの軌跡を挟んで対向して配置される。チャンバ装置１０の内壁には、ウィンドウ２８ａ及びウィンドウ２８ｂが取り付けられている。ウィンドウ２８ａは、光源部２７ａとドロップレットＤＬの軌跡との間に配置される。ウィンドウ２８ｂは、検出部２７ｂとドロップレットＤＬの軌跡との間に配置される。
光源部２７ａは、例えばフラッシュランプ等の図示しない光源と、光源から出射される光をウィンドウ２８ａを介してドロップレットＤＬの軌跡上に集光する図示しない照明光学系と、光源と照明光学系とを収容する図示しない容器とを含む。
検出部２７ｂは、図示しない受光光学系と、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）またはフォトダイオード等の図示しない撮像部と、受光光学系と撮像部とを収容する図示しない容器とを含む。受光光学系は、ドロップレットＤＬの検出精度を向上させるために、ドロップレットＤＬの軌跡及びその周囲における像を撮像部の受光面に結像する。ドロップレットＤＬが光源部２７ａによる光の集光領域を通過するときに、撮像部はドロップレットＤＬの軌跡及びその周囲を通る光の変化を検出する。撮像部は、検出した光の変化を、ドロップレットＤＬのイメージデータに関わる信号としての電気信号に変換する。撮像部は、この電気信号を制御部ＣＯに出力する。
レーザ装置ＬＤは、バースト動作する光源であるマスターオシレータを含む。マスターオシレータは、バーストオンでパルス状のレーザ光３０１を出射する。マスターオシレータは、例えば、ヘリウムや窒素等が炭酸ガス中に混合された気体を放電によって励起することで、レーザ光を出射するレーザ装置である。あるいは、マスターオシレータは、量子カスケードレーザ装置でもよい。また、マスターオシレータは、Ｑスイッチ方式により、パルス状のレーザ光３０１を出射してもよい。また、マスターオシレータは、光スイッチや偏光子等を含んでもよい。なお、バースト動作とは、バーストオン時に連続したパルス状のレーザ光３０１を所定の繰り返し周波数で出射し、バーストオフ時にレーザ光３０１の出射を抑制する動作である。
レーザ装置ＬＤから出射するレーザ光３０１は、レーザ光デリバリ光学系３０で進行方向が調節される。レーザ光デリバリ光学系３０は、レーザ光３０１の進行方向を調節するための複数のミラー３０Ａ，３０Ｂを含み、これらミラー３０Ａ，３０Ｂの少なくとも１つの位置が不図示のアクチュエータで調節される。このようにミラー３０Ａ，３０Ｂの少なくとも１つの位置が調節されることで、レーザ光３０１がウィンドウ１２から適切にチャンバ装置１０内に伝搬し得る。
制御部ＣＯは、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large-scale Integrated Circuit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの集積回路やＮＣ（Numerical Control）装置を用いることができる。また、制御部ＣＯは、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００全体を制御するよう構成され、さらにレーザ装置ＬＤをも制御する。制御部ＣＯには、圧力センサ２６で計測されたチャンバ装置１０の内部空間の圧力に係る信号や、ターゲットセンサ２７によって撮像されたドロップレットＤＬのイメージデータに係る信号や、露光装置２００からのバースト信号等が入力される。制御部ＣＯは、上記イメージデータ等を処理するよう構成され、例えば、ドロップレットＤＬが出力されるタイミング、ドロップレットＤＬの出力方向等を制御するよう構成される。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、後述のように他の制御が追加される。
次に、チャンバ装置１０の構成についてより詳細に説明する。
図３は、チャンバ装置１０を含む一部の概略構成を示す模式図である。なお、図３では、レーザ集光光学系１３が省略されている。図２、図３に示すように、チャンバ装置１０には、エッチングガスをチャンバ装置１０の内部空間に供給する第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３が配置されている。第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３は、配管を介してエッチングガスを供給するガス供給タンク７４に接続されている。上記のように、ターゲット物質はスズを含むため、エッチングガスは、例えば水素ガス濃度が３％程度のバランスガスである。バランスガスには、窒素（Ｎ２）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスが含まれてもよい。なお、第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３の少なくとも一方とガス供給タンク７４との間の配管には、不図示の供給ガス流量調節部が設けられてもよい。
第１ガス供給部７２は、チャンバ装置１０内に供給するエッチングガスがＥＵＶ光集光ミラー７５の中心軸側からＥＵＶ光集光ミラー７５の外周部に向かって反射面に沿って流れるように調節されている。また、第２ガス供給部７３は、円錐台の側面状の形状をしており、コーンと呼ばれる場合がある。第２ガス供給部７３のガス供給口７３ａはＥＵＶ光集光ミラー７５に形成された貫通孔に挿入され、ガス供給口７３ａは当該貫通孔からエッチングガスをＥＵＶ光集光ミラー７５から離れる方向に供給する。また、レーザ光３０１は、第２ガス供給部７３を介して、上記のようにＥＵＶ光集光ミラー７５の貫通孔を通過する。したがって、第２ガス供給部７３のウィンドウ１２側はレーザ光３０１が透過可能な構成である。
ドロップレットＤＬを構成するターゲット物質がプラズマ生成領域ＡＲでプラズマ化するとスズの微粒子及びスズの荷電粒子が生じる。第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３から供給されるエッチングガスは、これら微粒子及び荷電粒子を構成するスズと反応する水素を含む。スズが水素と反応すると常温で気体のスタンナン（ＳｎＨ４）になる。
また、ＥＵＶ光生成装置１００は、磁場発生部８０を含む。磁場発生部８０は、プラズマ生成領域ＡＲで生じる荷電粒子が排気口１０Ｅに収束するための磁場ＭＬを発生する。磁場発生部８０は、例えば、互いに対向するチャンバ装置１０の壁を挟むように配置された一対の電磁石８０Ｍにより構成し得る。一対の電磁石８０Ｍは、それぞれの電磁石８０Ｍの中間にプラズマ生成領域ＡＲが位置するように配置される。一方の電磁石８０Ｍの超電導コイルを流れる電流の方向と、他方の電磁石８０Ｍの超電導コイルを流れる電流の方向とは互いに同じ方向である。このような電流が一対の超電導コイルに印加されると、それぞれの電磁石８０Ｍの近傍で磁束密度が最も高く、プラズマ生成領域ＡＲに向かうほど磁束密度が低くなる磁場ＭＬが発生する。この磁場ＭＬの磁場軸ＭＡは、ＥＵＶ光集光ミラー７５の反射光路を横切り、プラズマ生成領域ＡＲを通ることが好ましい。この磁場ＭＬはミラー磁場と呼ばれることがある。
なお、磁場発生部８０は、一方の電磁石８０Ｍ側からプラズマ生成領域ＡＲを介して他方の電磁石８０Ｍ側に荷電粒子が収束するための磁場を発生するように構成されてもよい。また、磁場発生部８０は、一対の電磁石８０Ｍにより構成されているが、一対の永久磁石により構成されてもよい。また、磁場を発生するための磁石である電磁石８０Ｍもしくは永久磁石がチャンバ装置１０の内部にあってもよい。
また、チャンバ装置１０には、一対の排気口１０Ｅが配置されている。一対の排気口１０Ｅは、チャンバ装置１０の内部空間の後述する残留ガスを排気する。図３に示すように、それぞれの排気口１０Ｅは、例えばチャンバ装置１０の内壁の互いに対向する位置に配置されている。一対の排気口１０Ｅは、磁場軸ＭＡに沿って対向し、チャンバ装置１０における磁場軸ＭＡが通る位置に配置されている。この排気口１０Ｅは排気管１０Ｐに接続されており、排気管１０Ｐは排気ポンプ６０に接続されている。
また、チャンバ装置１０には、排気口８３Ｅが配置されている。図３に示すように、排気口８３Ｅは、ＥＵＶ光集光ミラー７５の光軸に垂直であって、排気口１０Ｅを通る面を基準として、チャンバ装置１０におけるＥＵＶ光集光ミラー７５側と反対側の位置に配置されている。上記のように一対の排気口１０Ｅは、チャンバ装置１０における磁場軸ＭＡが通る位置に配置されている。従って、この磁場軸ＭＡが、プラズマ生成領域ＡＲを通ってＥＵＶ光集光ミラー７５の反射光路を横切るのであれば、排気口８３Ｅは、プラズマ生成領域ＡＲよりもＥＵＶ光の出射口である接続部１９側に配置される。排気口８３Ｅは、排気管８３Ｐに接続されている。排気管８３Ｐは、排気ポンプ６０に接続されている。
ターゲット物質がプラズマ化する際、排ガスとしての残留ガスがチャンバ装置１０の内部空間に生成される。残留ガスは、ターゲット物質のプラズマ化により生じたスズの微粒子及び荷電粒子と、それらがエッチングガスと反応したスタンナンと、未反応のエッチングガスとを含む。なお、荷電粒子の一部はチャンバ装置１０内で中性化するが、この中性化した荷電粒子も残留ガスに含まれる。排気ポンプ６０は、残留ガスの一部を排気口１０Ｅと排気管１０Ｐとを介して吸引する。また、排気ポンプ６０は、残留ガスの残りの一部を排気口８３Ｅと排気管８３Ｐとを介して吸引する。
３．２ 動作
次に、比較例のＥＵＶ光生成装置１００の動作について説明する。ＥＵＶ光生成装置１００では、例えば、新規導入時やメンテナンス時等において、チャンバ装置１０内の大気が排気される。その際、大気成分の排気のために、チャンバ装置１０内のパージと排気とを繰り返してもよい。パージガスには、例えば、窒素（Ｎ２）やアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスが用いられることが好ましい。その後、チャンバ装置１０内の圧力が所定の圧力以下になると、制御部ＣＯは、第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３からチャンバ装置１０内へのエッチングガスの導入を開始させる。このとき制御部ＣＯは、チャンバ装置１０の内部空間の圧力が所定の圧力に維持されるように、不図示の供給ガス流量調節部や排気ポンプ６０を制御してもよい。その後、制御部ＣＯは、エッチングガスの導入開始から所定時間が経過するまで待機する。
また、制御部ＣＯは、磁場発生部８０の電磁石８０Ｍを駆動し、磁場ＭＬを発生させる。また、制御部ＣＯは、排気ポンプ６０により、チャンバ装置１０内の気体を排気口１０Ｅから排気させ、圧力センサ２６で計測されたチャンバ装置１０内の圧力の信号に基づいて、チャンバ装置１０内の圧力を略一定に保つ。このときのチャンバ装置１０内の圧力は、例えば１０Ｐａ〜１６０Ｐａである。
また、制御部ＣＯは、タンク４１内のターゲット物質を融点以上の所定温度に加熱および維持するために、ヒータ電源４５からヒータ４４に電流を印加させヒータ４４を昇温させる。このとき、制御部ＣＯは、不図示の温度センサからの出力に基づいて、ヒータ電源４５からヒータ４４へ印加される電流の値を調節し、ターゲット物質の温度を所定温度に制御する。なお、所定温度は、ターゲット物質がスズである場合、例えば２５０℃〜２９０℃である。
また、制御部ＣＯは、ノズル４２の孔から溶融したターゲット物質が所定の速度で吐出するように、圧力調節器４３によってタンク４１内の圧力を調節する。ノズル４２の孔から吐出するターゲット物質はジェットの形態をとってもよい。このとき、制御部ＣＯは、ドロップレットＤＬを生成するために、ピエゾ電源４７からピエゾ素子４６に所定波形の電圧を印加させる。ピエゾ素子４６の振動は、ノズル４２を経由してノズル４２の孔から吐出するターゲット物質へと伝搬し得る。ターゲット物質は、この振動により所定周期で分断され、ターゲット物質から液滴のドロップレットＤＬが生成される。
また、制御部ＣＯは、発光トリガ信号をレーザ装置ＬＤに出力する。発光トリガ信号が入力すると、レーザ装置ＬＤは、パルス状のレーザ光３０１を出射する。出射されたレーザ光３０１は、レーザ光デリバリ光学系３０とウィンドウ１２とを経由して、レーザ集光光学系１３に入射する。このとき、制御部ＣＯは、レーザ光３０１がプラズマ生成領域ＡＲで集光するように、レーザ集光光学系１３のレーザ光マニュピレータ１３Ｃを制御する。また、制御部ＣＯは、ドロップレットＤＬにレーザ光３０１が照射されるように、ターゲットセンサ２７からの信号に基づいて、レーザ装置ＬＤからレーザ光３０１を出射させる。このため、レーザ光集光ミラー１３Ａで収束されるレーザ光３０１は、プラズマ生成領域ＡＲでドロップレットＤＬに照射される。この照射により生成されたプラズマから、ＥＵＶ光を含む光が放射される。
プラズマ生成領域ＡＲで発生したＥＵＶ光を含む光のうち、ＥＵＶ光１０１は、ＥＵＶ光集光ミラー７５によって中間集光点ＩＦで集光された後、接続部１９から露光装置２００に入射する。従って、接続部１９は、ＥＵＶ光生成装置１００におけるＥＵＶ光の出射口であると理解し得る。
ターゲット物質がプラズマ化する際、上記のようにスズの荷電粒子が生じる。この荷電粒子は、磁場ＭＬからローレンツ力を受けることで磁力線に垂直な面内で回転する軌道を描いて運動する。このように運動する荷電粒子が排気口１０Ｅの方向に速度成分を含む場合、荷電粒子は磁力線に沿って螺旋軌道を描いて収束しながらチャンバ装置１０の壁に向かう。従って、荷電粒子の多くは、磁場ＭＬの収束部付近のチャンバ装置１０の壁に設けられた排気口１０Ｅに誘導され、排気口１０Ｅに流入する。
また、ターゲット物質がプラズマ化する際、上記のように電気的に中性なスズの微粒子が生じる。この微粒子は、磁場発生部８０により発生される磁場ＭＬの影響を受けないためチャンバ装置１０内に拡散する。チャンバ装置１０内に拡散した微粒子の一部はＥＵＶ光集光ミラー７５の反射面に付着する。反射面に付着した微粒子は、第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３から供給される水素を含むエッチングガスと反応してスタンナンになる。エッチングガスとの反応により得られたスタンナンの多くは、未反応のエッチングガスの流れにのって、排気口１０Ｅに流入する。
また、磁場ＭＬによって排気口１０Ｅに収束しなかった荷電粒子、及び、ＥＵＶ光集光ミラー７５の反射面に付着しなかった微粒子の少なくとも一部は、チャンバ装置１０内を流れる未反応のエッチングガスの一部と反応してスタンナンになり得る。この反応により生成されるスタンナンの多くは、未反応のエッチングガスの流れにのって、排気口１０Ｅ及び排気口８３Ｅに流入する。また、未反応の荷電粒子、微粒子、及びエッチングガスの少なくとも一部は、排気口１０Ｅ及び排気口８３Ｅに流入する。
排気口１０Ｅ及び排気口８３Ｅに流入した未反応のエッチングガス、微粒子、荷電粒子、及びスタンナン等は、排ガスとして排気管１０Ｐ及び排気管８３Ｐから排気ポンプ６０内に流入し無害化等の所定の排気処理が施される。
３．３ 課題
比較例のチャンバ装置１０では、図４に示すように、ターゲット物質はノズル４２から吐出され、ドロップレットＤＬはノズル４２からターゲット回収部１４に向かって進行する。この進行過程において、一部のドロップレットＤＬは、第１ガス供給部７２及び第２ガス供給部７３のガス供給口７３ａからチャンバ装置１０の内部空間に供給されるエッチングガスの流れによって、ターゲット回収部１４に進行せず、意図しない方向に流れてしまうことがある。このエッチングガスの流れは、図４において矢印で示されている。意図しない方向に流れるドロップレットＤＬは、チャンバ装置１０の内壁における開口１０ａの周辺に溜まることがある。例えば、ドロップレットＤＬは、ドロップレットＤＬの軌跡を基準としてガス供給口７３ａ側とは反対側における開口１０ａの周辺に溜まり易い。ドロップレットＤＬが溜まり続けて堆積及び固化すると、ターゲット物質が堆積されて成る堆積物３０３が生成されてしまう。
ドロップレットＤＬが溜まり続けると、堆積物３０３は徐々に肥大し柱状となることがある。肥大化する堆積物３０３がドロップレットＤＬの軌跡上に到達してしまうと、ノズル４２からターゲット回収部１４に進行するドロップレットＤＬが堆積物３０３に衝突してしまうことがある。衝突した一部のドロップレットＤＬは、衝突によって飛散または跳ね返ってしまい、チャンバ装置１０の内部空間に巻き散ってしまうことに繋がる。巻き散ったドロップレットＤＬは、例えば、内壁、ＥＵＶ光集光ミラー７５といったチャンバ装置１０の構造物に付着してチャンバ装置１０を汚染してしまうことに繋がる。このため、ドロップレットＤＬの軌跡上に到達する前に堆積物３０３を早期に検出することで、チャンバ装置１０の汚染の拡大を抑制することが望まれている。
そこで、以下の実施形態では、ドロップレットＤＬの軌跡上に到達する前に早期に堆積物を検出することで、チャンバ装置の汚染の拡大を抑制し得るＥＵＶ光生成装置が例示される。
４．実施形態１のＥＵＶ光生成装置の説明
次に、実施形態１のＥＵＶ光生成装置の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
４．１ 構成
図５は、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００におけるチャンバ装置１０を含む一部の概略構成を示す模式図である。なお、図４と同様に図５では、レーザ集光光学系１３とガス供給タンク７４と磁場発生部８０と排気口１０Ｅ，８３Ｅと排気管１０Ｐ，８３Ｐと排気ポンプ６０とが省略されている。本実施形態のチャンバ装置１０は、検出部４００と通知部５０１とを備える点において比較例のチャンバ装置１０と主に異なる。
検出部４００は、チャンバ装置１０に配置される。検出部４００は、チャンバ装置１０の内壁における開口１０ａの周辺に堆積するターゲット物質である堆積物３０３を検出する。内壁における開口１０ａの周辺とは、例えば、ドロップレットＤＬの軌跡に沿って内壁を平面視する場合において、開口１０ａの中心から５０ｃｍ以内の領域である。
比較例と同様に、第２ガス供給部７３のガス供給口７３ａは、チャンバ装置１０の内部空間に配置される。また、ガス供給口７３ａは、ターゲット供給部４０からターゲット回収部１４に進行するドロップレットＤＬの軌跡の側方に配置される。また、ガス供給口７３ａは、図５の矢印に示すように、エッチングガスを内部空間に向けて供給する。上述のように、堆積物３０３は、ドロップレットＤＬの軌跡を基準としてガス供給口７３ａとは反対側における開口１０ａの周辺に生成され易い。このため、ドロップレットＤＬの軌跡に沿って内壁を平面視する場合、検出部４００は、ドロップレットＤＬの軌跡を基準としてガス供給口７３ａとは反対側における開口１０ａの周辺に堆積する堆積物３０３を検出することが好ましい。
本実施形態の検出部４００は、開口１０ａの周辺に向けて照明光を出射する光源部４０１を含む。上記した意図しない方向に流れる一部のドロップレットＤＬを鑑みて、光源部４０１は、ドロップレットＤＬの軌跡に沿って内壁を平面視する場合、ドロップレットＤＬの軌跡を基準としてガス供給口７３ａとは反対側における開口１０ａの周辺に向かって照明光を出射することが好ましい。光源部４０１は、堆積物３０３によって反射され、内壁によって反射し難い照明光を出射することが好ましい。このような照明光は例えば可視光であり、内壁が照明光を反射し難くなるように、内壁は酸化アルミニウムまたは酸化ニッケルなどでコーティングされてもよい。
また、本実施形態の検出部４００は、照明光を照明される開口１０ａの周辺と堆積物３０３とからの反射光を撮像する撮像部４０３を含む。例えば、撮像部４０３の撮像領域の面積は照明光の照明領域の面積と同じであり、撮像部４０３の撮像領域の形状は照明光の照明領域の形状と同じである。なお、撮像部４０３の撮像領域は、照明光の照明領域を包含できればよい。撮像部４０３は、例えば、ＣＣＤ等である。撮像部４０３は、レーザ光３０１を照射されるドロップレットＤＬから生成されるプラズマの影響を受けないように、図示しないバンドパスフィルタを含むことが好ましい。バンドパスフィルタは、例えば、堆積物３０３からの反射光を透過し、プラズマ光を遮光する。撮像部４０３は、反射光を電気信号に変換し、変換した電気信号を制御部ＣＯに出力する。
制御部ＣＯは、電気信号を基に撮像画像を生成し、撮像画像を解析する。解析の一例について、以下に説明する。
制御部ＣＯは、初期画像を記憶する図示しないメモリに接続される。初期画像とは、例えば、内壁における開口１０ａの周辺がチャンバ装置１０の清浄状態として許容できる許容状態となっている、開口１０ａの周辺の画像である。許容状態とは、堆積物３０３が開口１０ａの周辺に付着していない状態、または、堆積物３０３が開口１０ａの周辺に付着していても、付着している堆積物３０３の量または高さが許容値以下である状態である。許容値は、予め設定される値である。
制御部ＣＯは、撮像画像における堆積物３０３と初期画像とを比較し、初期画像に対する堆積物３０３の割合が閾値よりも大きいか否かを判定する。閾値は、予め設定される値であり、メモリに記憶される。
堆積物３０３の割合が閾値よりも大きいと制御部ＣＯが判定する場合、例えば、チャンバ装置１０は、チャンバ装置１０の汚染が拡大する直前の状態である。直前の状態とは、例えば、堆積物３０３がドロップレットＤＬの軌跡上に到達する直前の状態である。そして、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が異常状態である旨を露光装置２００及び通知部５０１に出力する。また、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを停止させる。
堆積物３０３の割合が閾値よりも小さいと制御部ＣＯが判定する場合、例えば、チャンバ装置１０は、チャンバ装置１０の汚染が拡大する直前の状態ではない。直前の状態ではないとは、例えば、堆積物３０３が十分に肥大化しておらず、堆積物３０３がドロップレットＤＬの軌跡上に到達するまでに時間または堆積量に十分な余裕がある許容状態である。そして、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が正常状態である旨を露光装置２００及び通知部５０１に出力する。また、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを駆動させ続ける。
通知部５０１は、ＥＵＶ光生成装置１００の正常状態または異常状態を、例えば文字や記号として使用者または管理者等に表示するモニタである。通知部５０１は、正常状態または異常状態を使用者または管理者等に通知できればよく、通知の仕方は特に限定されず、例えば音声、発光、光の点滅などを用いて通知してもよい。
４．２ 動作
次に、ドロップレットＤＬが吐出される状態でのＥＵＶ光生成装置１００の動作について説明する。図６は、ドロップレットＤＬが吐出される状態での制御部ＣＯの動作を示すフローチャートである。このフローチャートにおける動作の前には、比較例にて説明した、チャンバ装置１０内の大気の排気と、チャンバ装置１０内へのエッチングガスの供給と、磁場ＭＬの発生と、チャンバ装置１０内の圧力調整と、ターゲット物質の加熱とがこの順にて実施される。以下に示すフローチャートにおける動作は、ターゲット物質の加熱の後に実施される。
（ステップＳＰ１１）
本ステップでは、制御部ＣＯは、光源部４０１と撮像部４０３を駆動する。光源部４０１は開口１０ａの周辺の内壁に向かって照明光を出射させる。このステップの状態は、まだドロップレットＤＬがノズル４２から吐出されておらず、堆積物３０３が開口１０ａの周辺の内壁に付着していない状態である。このため、撮像部４０３は、堆積物３０３からの反射光を撮像しておらず、反射光を電気信号に変換していない。
（ステップＳＰ１２）
本ステップでは、制御部ＣＯは、比較例と同様に、ノズル４２から溶融したターゲット物質が所定の速度で出力するように、圧力調節器４３によってタンク４１内の圧力を制御する。このとき、制御部ＣＯは、ドロップレットＤＬを生成するために、ピエゾ電源４７からピエゾ素子４６に所定波形の電圧を印加させる。ピエゾ素子４６の振動は、ノズル４２を経由してノズル４２の孔から吐出するターゲット物質へと伝搬し得る。ターゲット物質はこの振動により所定周期で分断され、ターゲット物質から液滴のドロップレットＤＬが生成される。ドロップレットＤＬは、ノズル４２から吐出されてターゲット回収部１４に向かって進行する。
（ステップＳＰ１３）
本ステップでは、制御部ＣＯは、比較例と同様に、発光トリガをレーザ装置ＬＤに出力する。発光トリガが入力されると、レーザ装置ＬＤは、所定の強度のパルス状のレーザ光３０１を出射する。出射されたレーザ光３０１は、比較例と同様に、プラズマ生成領域ＡＲで集光されて、ドロップレットＤＬにレーザ光３０１が照射される。
（ステップＳＰ１４）
本ステップでは、ステップＳＰ１３におけるドロップレットＤＬへのレーザ光３０１の照射により生成されたプラズマから、ＥＵＶ光を含む光が放射される。比較例と同様にして、プラズマ生成領域ＡＲで発生したＥＵＶ光を含む光のうち、ＥＵＶ光１０１は、接続部１９から露光装置２００に入射される。
（ステップＳＰ１５）
ステップＳＰ１２からステップＳＰ１４では、ドロップレットＤＬがノズル４２からターゲット回収部１４に向かって進行する。この過程において、ガス供給口７３ａがエッチングガスを内部空間に向けて供給する。この場合、エッチングガスの流れによって、一部のドロップレットＤＬは、ターゲット回収部１４に進行せずに、意図しない方向に流れてしまうことがある。意図しない方向に流れるドロップレットＤＬは、開口１０ａの周辺のチャンバ装置１０の内壁に溜まることがあり、上記のように堆積物３０３が生じる。照明光は、堆積物３０３を照明する。
本ステップでは、撮像部４０３は、堆積物３０３からの反射光を撮像し、反射光を電気信号に変換し、変換した電気信号を制御部ＣＯに出力する。制御部ＣＯは、電気信号を基に撮像画像を生成する。
（ステップＳＰ１６）
本ステップでは、制御部ＣＯは、撮像画像を生成した後にメモリに記憶されている初期画像を読み込む。次に制御部ＣＯは、撮像画像における堆積物３０３と初期画像とを比較し、初期画像に対する堆積物３０３の割合が閾値よりも大きいか否かを判定する。
堆積物３０３の割合が閾値よりも小さい場合、制御部ＣＯは、ステップＳＰ１２に戻る。
堆積物３０３の割合が閾値よりも大きい場合、制御部ＣＯは、ステップＳＰ１７に進む。
（ステップＳＰ１７）
本ステップでは、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が異常状態である旨を露光装置２００に出力する。
（ステップＳＰ１８）
本ステップでは、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が異常状態である旨を通知部５０１に出力する。通知部５０１は、ＥＵＶ光生成装置１００が異常状態である旨を通知する。
（ステップＳＰ１９）
本ステップでは、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを停止させる。この後、チャンバ装置１０の内壁から堆積物３０３が掃除などによって除去される。なお、堆積物３０３が検出部４００によって検出できない箇所に付着していた場合、チャンバ装置１０は、堆積物３０３が付着していない新規のチャンバ装置１０に交換されてもよい。
４．３ 作用・効果
本実施形態では、検出部４００は内壁における開口１０ａの周辺に堆積する堆積物３０３を検出し、制御部ＣＯは検出部４００の検出結果を基にターゲット供給部４０を停止させる。
この場合、ターゲット物質が内壁における開口１０ａの周辺に堆積物３０３として溜まったとしても、検出部４００が配置されていない場合に比べて堆積物３０３は検出部４００によって早期に検出され、ターゲット供給部４０は停止し、ドロップレットＤＬの供給が停止する。このため、堆積物３０３はドロップレットＤＬの軌跡上に到達することを抑制される。また、ドロップレットＤＬは、堆積物３０３との衝突によってチャンバ装置１０の内部空間に巻き散ってしまうことを抑制され、巻き散りによる内壁、ＥＵＶ光集光ミラー７５といったチャンバ装置１０の構造物への付着を抑制され、付着によってチャンバ装置１０を汚染してしまうことを抑制される。
従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、ドロップレットＤＬの軌跡上に到達する前に堆積物３０３を早期に検出することで、チャンバ装置１０の汚染の拡大を抑制し得る。
また、本実施形態では、ドロップレットＤＬの軌跡に沿って内壁を平面視する場合、検出部４００は、ドロップレットＤＬの軌跡を基準としてガス供給口７３ａとは反対側における開口１０ａの周辺に堆積する堆積物３０３を検出する。
本実施形態では、ドロップレットＤＬの軌跡に沿って内壁を平面視する場合、一部のドロップレットＤＬはドロップレットＤＬの軌跡のガス供給口７３ａとは反対側における開口１０ａの周辺に溜まり易く、一部の堆積物３０３はこの開口１０ａの周辺に堆積し得る。検出部４００がこのように堆積する堆積物３０３を検出するため、検出部４００が配置されていない場合に比べて、検出部４００は一部の堆積物３０３を早期に検出し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、ドロップレットＤＬの軌跡上に到達する前に一部の堆積物３０３を早期に検出することで、チャンバ装置１０の汚染の拡大を抑制し得る。
また、本実施形態では、検出部４００は、撮像部４０３を含む。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、堆積物３０３を撮像し得、撮像部４０３が設けられていない場合に比べて、堆積物３０３を早期に検出し得る。また、撮像部４０３の撮像範囲は、調整可能とされてもよい。これにより、撮像範囲が一定である場合に比べて、堆積物３０３の検出範囲が調整され得る。
また、本実施形態では、検出部４００は、光源部４０１を含む。この場合、光源部４０１が配置されていない場合に比べて、撮像部４０３は堆積物３０３を鮮明に撮像し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、光源部４０１が配置されていない場合に比べて、堆積物３０３を精度良く検出し得る。
また、本実施形態では、制御部ＣＯは、撮像画像を解析して、解析結果を基にターゲット供給部４０を停止させる。この場合、制御部ＣＯは堆積物３０３の堆積の判定を自動化し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、制御部ＣＯが配置されていない場合に比べて、操作者等による判定の手間を省き得る。
また、本実施形態では、制御部ＣＯは、初期画像と撮像画像とを比較し、初期画像に対する撮像画像における堆積物３０３の割合が閾値よりも大きい場合にターゲット供給部４０を停止させる。この場合、制御部ＣＯは初期画像を基に堆積物３０３の堆積の有無を判定し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、制御部ＣＯが配置されていない場合に比べて、堆積物３０３を精度よく判定し得る。
また、本実施形態では、初期画像は、堆積物３０３が開口１０ａの周辺に付着していない状態の第１画像、または、堆積物３０３が開口１０ａの周辺に付着していても、付着している堆積物３０３の量または高さが許容値以下である状態の第２画像である。初期画像が第１画像である場合、堆積物３０３が堆積すると、堆積物３０３は直ちに検出され得る。また、初期画像が第２画像である場合、堆積物３０３の検出精度は、許容値の調整によって、調整され得る。
なお、本実施形態では、解析の一例は上記に限定されず、別の一例として以下が挙げられる。光源部４０１は、開口１０ａの周辺と堆積物３０３とに照明光を出射してもよい。撮像部４０３は、開口１０ａの周辺と堆積物３０３とからの反射光を撮像し、反射光を電気信号に変換し、電気信号を制御部ＣＯに出力する。制御部ＣＯは、電気信号を基に撮像画像を生成する。制御部ＣＯは、撮像画像における堆積物３０３の割合を解析し、この割合が予め設定された閾値以上であれば、ターゲット供給部４０を停止させる。閾値は、メモリに記憶される値でもよい。
また、内壁におけるドロップレットＤＬの着地部分が予め把握できているのであれば、光源部４０１は把握できる着地部分に向けて照明光を出射し、撮像部４０３は把握できる着地部分を撮像してもよい。
５．実施形態２のＥＵＶ光生成装置の説明
次に、実施形態２のＥＵＶ光生成装置１００の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
５．１ 構成
図７は、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００におけるチャンバ装置１０を含む一部の概略構成を示す模式図である。なお、図５と同様に図７では、レーザ集光光学系１３とガス供給タンク７４と磁場発生部８０と排気口１０Ｅ，８３Ｅと排気管１０Ｐ，８３Ｐと排気ポンプ６０とが省略されている。本実施形態のチャンバ装置１０では、検出部４００が実施形態１の検出部４００と異なる。
本実施形態の検出部４００は、堆積物３０３が堆積する少なくとも１つの電気抵抗センサ４０５を含む。ここでは、１つの電気抵抗センサ４０５が開口１０ａの周辺に設けられるものとして説明する。図８に示すように、電気抵抗センサ４０５は、リング形状である。電気抵抗センサ４０５は、開口１０ａの中心を中心として配置される。
電気抵抗センサ４０５の電気抵抗値は、電気抵抗センサ４０５に堆積する堆積物３０３によって変化する。例えば、堆積物３０３が電気抵抗センサ４０５に堆積する場合、電気抵抗値は、堆積物３０３に対する通電によって、堆積物３０３が電気抵抗センサ４０５に堆積していない場合に比べて、小さくなる。電気抵抗値は図示しない電圧計によって測定され、測定された電気抵抗値は制御部ＣＯに出力される。
制御部ＣＯは、閾値と電気抵抗値とを比較する。閾値は、予め設定される値であり、図示しないメモリに記憶される。
電気抵抗値が閾値よりも大きいと制御部ＣＯが判定する場合、例えば、チャンバ装置１０は、チャンバ装置１０の汚染が拡大する直前の状態である。そして、実施形態１と同様に、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が異常状態である旨を露光装置２００及び通知部５０１に出力する。また、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを停止させる。
電気抵抗値が閾値よりも小さいと制御部ＣＯが判定する場合、例えば、チャンバ装置１０は、チャンバ装置１０の汚染が拡大する直前の状態ではない。そして、実施形態１と同様に、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が正常状態である旨を露光装置２００及び通知部５０１に出力する。また、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを駆動させ続ける。
５．２ 作用・効果
本実施形態では、堆積物３０３はスズを含み、電気抵抗センサ４０５の電気抵抗値は電気抵抗センサ４０５に堆積する堆積物３０３によって変化し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、電気抵抗センサ４０５が配置されていない場合に比べて、スズを含む堆積物３０３を精度よく素早く検出し得る。
また、本実施形態では、リング形状の電気抵抗センサ４０５は、開口１０ａの中心を中心として配置される。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、電気抵抗センサ４０５を簡単に配置し得る。
また、本実施形態では、制御部ＣＯは、閾値と電気抵抗値との比較結果を基にターゲット供給部４０を停止させる。この場合、制御部ＣＯは堆積物３０３の堆積の判定を自動化し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、制御部ＣＯが配置されていない場合に比べて、操作者による判定の手間を省き得る。
なお、図９に示すように、電気抵抗センサ４０５は複数であってもよく、複数の電気抵抗センサ４０５は開口１０ａの中心を中心とする同心円上に配置されてもよい。この場合、隣り合う電気抵抗センサ４０５同士は、互いに絶縁されており、電気的に独立している。また、隣り合う電気抵抗センサ４０５同士は、隙間なく密着していることが好ましい。制御部ＣＯは、比較を電気抵抗センサ４０５毎に実施する。本例では、堆積物３０３を検出する検出エリアが複数の電気抵抗センサ４０５によって分割されるため、検出エリアそれぞれにおいて堆積物３０３の堆積が検出され得る。従って、電気抵抗センサ４０５が配置されていない場合に比べて、堆積した堆積物３０３の位置を検出し得、堆積物３０３を精度よく検出し得る。
６．実施形態３のＥＵＶ光生成装置の説明
次に、実施形態３のＥＵＶ光生成装置１００の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
６．１ 構成
図１０は、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００におけるチャンバ装置１０を含む一部の概略構成を示す模式図である。なお、図５と同様に図１０では、レーザ集光光学系１３とガス供給タンク７４と磁場発生部８０と排気口１０Ｅ，８３Ｅと排気管１０Ｐ，８３Ｐと排気ポンプ６０とが省略されている。本実施形態のチャンバ装置１０では、検出部４００が実施形態１及び実施形態２の検出部４００と異なる。
本実施形態の検出部４００は、堆積物３０３からの圧力を計測する複数の圧力センサ４０７を含む。図１１に示すように、複数の圧力センサ４０７は、開口１０ａの周辺に設けられるシート状のセンサであり、開口１０ａの中心を中心とする同心円上に配置される。隣り合う圧力センサ４０７同士は、独立している。また、隣り合う圧力センサ４０７同士は、隙間なく密着している。
堆積物３０３がドロップレットＤＬの軌跡に到達する場合の堆積物３０３の質量は、例えば、１ｇ−１０ｇである。このため圧力センサ４０７の計測レンジは、１００ｍｇ−１０ｇであることが好ましい。
また、堆積物３０３がドロップレットＤＬの軌跡に到達する場合の内壁に当接する堆積物３０３の当接面積は、例えば、１０ｃｍ２−５０ｃｍ２である。このため、１つの圧力センサ４０７の面積は、５０ｃｍ２−２００ｃｍ２であることが好ましい。
圧力センサ４０７は、計測した圧力を電気信号に変換して制御部ＣＯに出力する。
制御部ＣＯは、圧力センサ４０７からの電気信号を基に堆積物３０３の質量を算出する。以下に、堆積物３０３の質量の算出について説明する。
比較例で説明したように、チャンバ装置１０の内部空間の圧力は所定の圧力に維持されている。従って、圧力センサ４０７が堆積物３０３からの圧力を計測する際に、圧力センサ４０７にかかる内部空間の圧力を考慮する必要がある。
ここで、１つの圧力センサ４０７によって計測される圧力をＸ（ｔ）、内部空間の圧力をＰ（ｔ）、１つの圧力センサ４０７の面積をＳ、１つの圧力センサ４０７に堆積する堆積物３０３の質量をＭ（ｔ）、重力加速度をｇとする。面積Ｓと、重力加速度ｇとは、既知である。
圧力Ｘ（ｔ）は、以下の式（１）によって算出される。
Ｘ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）×Ｓ＋Ｍ（ｔ）×ｇ ・・・・（１）
式（１）からわかるように、堆積物３０３が圧力センサ４０７に付着している状態では、圧力Ｘ（ｔ）は、内部空間の圧力Ｐ（ｔ）と堆積物３０３の質量Ｍ（ｔ）とを基にしている。
式（１）において、堆積物３０３が圧力センサ４０７に付着していない状態では、堆積物３０３の質量Ｍ（ｔ）は０となる。このような場合において、制御部ＣＯは、式（１）を用いて、圧力Ｘ（０）を以下の式（２）から算出する。
Ｘ（０）＝Ｐ（ｔ）×Ｓ ・・・・（２）
式（２）からわかるように、堆積物３０３が圧力センサ４０７に付着していない状態では、圧力センサ４０７によって計測される圧力Ｘ（０）は、内部空間の圧力Ｐ（ｔ）を基にしている。
次に、制御部ＣＯは、式（２）から内部空間の圧力Ｐ（ｔ）を算出し、以下の式（３）を得る。
Ｐ（ｔ）＝Ｘ（０）／Ｓ ・・・・（３）
次に、制御部ＣＯは、式（１）から堆積物３０３の質量Ｍ（ｔ）を算出し、以下の式（４）を得る。
Ｍ（ｔ）＝（Ｘ（ｔ）−Ｐ（ｔ）×Ｓ）／ｇ・・・・（４）
制御部ＣＯは、式（３）を式（４）に代入し、以下の式（５）を得る。
Ｍ（ｔ）＝（Ｘ（ｔ）−Ｘ（０））／ｇ・・・・（５）
従って、制御部ＣＯは、圧力Ｘ（ｔ）と圧力Ｘ（０）とを基に、堆積物３０３の質量Ｍ（ｔ）を算出する。
制御部ＣＯは、式（５）から算出される堆積物３０３の質量と閾値とを比較する。閾値は、予め設定される値であり、メモリに記憶される。制御部ＣＯは、比較を圧力センサ４０７毎に実施する。
堆積物３０３の質量が閾値よりも大きいと制御部ＣＯが判定する場合、例えば、チャンバ装置１０は、チャンバ装置１０の汚染が拡大する直前の状態である。そして、実施形態１と同様に、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が異常状態である旨を露光装置２００及び通知部５０１に出力する。また、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを停止させる。
堆積物３０３の質量が閾値よりも小さいと制御部ＣＯが判定する場合、例えば、チャンバ装置１０は、チャンバ装置１０の汚染が拡大する直前の状態ではない。そして、実施形態１と同様に、制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００が正常状態である旨を露光装置２００及び通知部５０１に出力する。また、制御部ＣＯは、レーザ装置ＬＤとターゲット供給部４０とを駆動させ続ける。
６．２ 作用・効果
本実施形態では、複数の圧力センサ４０７は、堆積物３０３からの圧力を計測し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、圧力センサ４０７が配置されていない場合に比べて、堆積物３０３を精度よく素早く検出し得る。
また、本実施形態では、複数の圧力センサ４０７は、開口１０ａの中心を中心とする同心円上に配置される。堆積物３０３を検出する検出エリアが複数の圧力センサ４０７によって分割されるため、検出エリアそれぞれにおいて堆積物３０３が検出され得る。従って、圧力センサ４０７が配置されていない場合に比べて、堆積した堆積物３０３の位置を検出し得、堆積物３０３を精度よく検出し得る。
また、本実施形態では、制御部ＣＯは、式（５）から堆積物３０３の質量を算出する。この場合、制御部ＣＯは、内部空間の圧力を堆積物３０３からの圧力として誤検出することを抑制し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、堆積物３０３の質量を正確に検出し得る。また本実施形態では、制御部ＣＯは、閾値と堆積物３０３の質量との比較結果を基にターゲット供給部４０を停止させる。この場合、制御部ＣＯは堆積物３０３の堆積の判定を自動化し得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００では、制御部ＣＯが配置されていない場合に比べて、操作者による判定の手間を省き得る。
７．実施形態４のＥＵＶ光生成装置の説明
次に、実施形態４のＥＵＶ光生成装置１００の構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
７．１ 構成
図１２は、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００におけるチャンバ装置１０を含む一部の概略構成を示す模式図である。なお、図４と同様に図１２では、レーザ集光光学系１３とガス供給タンク７４と磁場発生部８０と排気口１０Ｅ，８３Ｅと排気管１０Ｐ，８３Ｐと排気ポンプ６０とが省略されている。本実施形態では、検出部４００は実施形態１の検出部４００と同様であり、本実施形態のチャンバ装置１０は、実施形態１のチャンバ装置１０の構成に加えてヒートシールド５０５をさらに含む。
例えば、ヒートシールド５０５は、筒状であり、プラズマ生成領域ＡＲを収容する。ヒートシールド５０５は、プラズマ生成領域ＡＲからチャンバ装置１０の内壁へ伝わる熱を低減する。ヒートシールド５０５は、チャンバ装置１０の内部空間においてプラズマ生成領域ＡＲとターゲット回収部１４との間に配置される。ヒートシールド５０５は、ドロップレットＤＬが通過する１対の貫通孔５０５ａを含む。貫通孔５０５ａは、ドロップレットＤＬの軌跡上に配置される。
本実施形態では、ヒートシールド５０５のプラズマ生成領域ＡＲ側の面は、堆積物３０３が堆積する内壁となっている。従って、光源部４０１は、貫通孔５０５ａの周辺におけるヒートシールド５０５のプラズマ生成領域ＡＲ側の面に向かって照明光を出射する。上記した意図しない方向に流れる一部のドロップレットＤＬを鑑みて、光源部４０１は、ドロップレットＤＬの軌跡に沿って内壁を平面視する場合、ドロップレットＤＬの軌跡を基準としてガス供給口７３ａとは反対側におけるプラズマ生成領域ＡＲ側の面に向かって照明光を出射することが好ましい。また、撮像部４０３は、貫通孔５０５ａの周辺におけるヒートシールド５０５のプラズマ生成領域ＡＲ側の面を撮像する。
７．２ 作用・効果
本実施形態では、ガス供給口７３ａは、ヒートシールド５０５の内側に向けてエッチングガスを供給する。従って、ドロップレットＤＬは、エッチングガスの流れによって貫通孔５０５ａを通過してターゲット回収部１４に進行せずに、貫通孔５０５ａの周辺の内壁としてのヒートシールド５０５のプラズマ生成領域ＡＲ側の面に溜まり得る。この場合であっても、検出部４００はプラズマ生成領域ＡＲ側の面に堆積する堆積物３０３を検出し、制御部ＣＯは検出部４００の検出結果を基にターゲット供給部４０を停止させる。
本実施形態では、検出部４００が配置されていない場合に比べて堆積物３０３は検出部４００によって早期に検出され、ターゲット供給部４０は停止し、ドロップレットＤＬの供給が停止する。このため、堆積物３０３はドロップレットＤＬの軌跡上に到達することを抑制される。また、ドロップレットＤＬは、堆積物３０３との衝突によってチャンバ装置１０の内部空間に巻き散ってしまうことを抑制され、巻き散りによるヒートシールド５０５への付着を抑制され、付着によってチャンバ装置１０を汚染してしまうことを抑制される。
ヒートシールド５０５は、実施形態２，３に組み合わされてもよい。この場合、実施形態２では、電気抵抗センサ４０５は、ヒートシールド５０５のプラズマ生成領域ＡＲ側の面において、貫通孔５０５ａの中心を中心とする同心円上に配置される。また、実施形態３では、圧力センサ４０７は、ヒートシールド５０５のプラズマ生成領域ＡＲ側の面において、貫通孔５０５ａの中心を中心とする同心円上に配置される。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、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る。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「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、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。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (18)

  1. 内部空間を含むチャンバ装置と、
    前記チャンバ装置に配置され、前記内部空間にターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部と、
    前記チャンバ装置に配置され、前記チャンバ装置の内壁に設けられる開口を介して前記内部空間に連通し、前記開口を通過する前記ドロップレットを回収するターゲット回収部と、
    前記チャンバ装置に配置され、前記内壁における前記開口の周辺に堆積する前記ターゲット物質を検出する検出部と、
    前記検出部の検出結果を基に、前記ターゲット供給部を停止させる制御部と、
    を備える、
    極端紫外光生成装置。
  2. 請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記内部空間にガスを供給するガス供給口を備え、
    前記ターゲット供給部から前記ターゲット回収部に進行する前記ドロップレットの軌跡に沿って前記内壁を平面視する場合、前記検出部は、前記軌跡を基準として前記ガス供給口とは反対側における前記開口の周辺に堆積する前記ターゲット物質を検出する。
  3. 請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記検出部は、前記開口の周辺を撮像する撮像部を含む。
  4. 請求項３に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記検出部は、前記開口の周辺に向けて照明光を出射する光源部を含み、
    前記撮像部は、前記照明光を照明される前記開口の周辺からの反射光を撮像する。
  5. 請求項４に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記制御部は、前記撮像部からの信号を基に撮像画像を生成し、生成される前記撮像画像を解析し、解析結果を基に前記ターゲット供給部を停止させる。
  6. 請求項５に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記制御部は、前記開口の周辺が前記チャンバ装置の清浄状態として許容できる許容状態となっている前記開口の周辺の画像である初期画像と前記撮像画像とを比較し、前記初期画像に対する前記撮像画像における前記ターゲット物質の割合が閾値よりも大きいか否かを判定し、前記割合が閾値よりも大きい場合に前記ターゲット供給部を停止させる。
  7. 請求項６に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記許容状態とは、前記ターゲット物質が前記開口の周辺に付着していない状態、または、前記ターゲット物質が前記開口の周辺に付着していても、付着している前記ターゲット物質の量または高さが許容値以下である状態である。
  8. 請求項５に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記光源部は、前記開口の周辺と前記ターゲット物質とに向けて前記照明光を出射し、
    前記撮像部は、前記開口の周辺と前記ターゲット物質とからの前記反射光を撮像し、
    前記制御部は、前記反射光を基に前記撮像画像を生成し、前記撮像画像における前記ターゲット物質の割合を解析し、前記割合が予め設定された閾値以上であれば、前記ターゲット供給部を停止させる。
  9. 請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記ターゲット物質は、スズを含み、
    前記検出部は、前記開口の周辺に設けられる少なくとも１つの電気抵抗センサを含み、
    前記電気抵抗センサの電気抵抗値は、前記電気抵抗センサに堆積する前記ターゲット物質によって変化する。
  10. 請求項９に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記電気抵抗センサは１つであって、１つの前記電気抵抗センサは、リング形状を含み、前記開口の中心を中心として配置される。
  11. 請求項９に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記電気抵抗センサは複数であって、複数の前記電気抵抗センサは前記開口の中心を中心とする同心円上に配置される。
  12. 請求項９に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記制御部は、閾値と前記電気抵抗値とを比較して、比較結果を基に前記ターゲット供給部を停止させる。
  13. 請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記検出部は、前記開口の周辺に設けられる複数の圧力センサを含む。
  14. 請求項１３に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記複数の圧力センサは、前記開口の中心を中心とする同心円上に配置される。
  15. 請求項１３に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記制御部は、前記圧力センサからの信号を基に前記圧力センサに堆積する前記ターゲット物質の質量を算出し、閾値と前記質量とを比較して、比較結果を基に前記ターゲット供給部を停止させる。
  16. 請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記チャンバ装置は、
    前記内部空間に配置され、レーザ光を照射される前記ドロップレットからプラズマが生成されるプラズマ生成領域と、
    前記ドロップレットが通過する貫通孔を含み、前記内部空間における前記プラズマ生成領域と前記ターゲット回収部との間に配置され、前記プラズマ生成領域から前記チャンバ装置へ伝わる熱を低減するヒートシールドと、
    を備え、
    前記内壁は、前記ヒートシールドの前記プラズマ生成領域側の面である。
  17. 請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記ドロップレットに向けてレーザ光を出射するレーザ装置を備え、
    前記制御部は、前記検出結果を基に前記レーザ装置の駆動を停止させる。
  18. 電子デバイスの製造方法であって、
    内部空間を含むチャンバ装置と、
    前記チャンバ装置に配置され、前記内部空間にターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部と、
    前記チャンバ装置に配置され、前記チャンバ装置の内壁に設けられる開口を介して前記内部空間に連通し、前記開口を通過する前記ドロップレットを回収するターゲット回収部と、
    前記チャンバ装置に配置され、前記内壁における前記開口の周辺に堆積する前記ターゲット物質を検出する検出部と、
    前記検出部の検出結果を基に、前記ターゲット供給部を停止させる制御部と、
    を備える極端紫外光生成装置によって、前記ドロップレットにレーザ光を照射することによってプラズマを生成し、前記プラズマから生成される極端紫外光を露光装置に出射し、
    電子デバイスを製造するために、前記露光装置によって感光基板上に前記極端紫外光を露光すること
    を含む電子デバイスの製造方法。
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