JP2023083302A - 極端紫外線光源のチャンバ内の光学系の表面の洗浄 - Google Patents
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Abstract
【課題】極端紫外線光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄するためのシステム及び方法を提供する。【解決手段】極端紫外線(EUV)光源(100)のチャンバ(125)内の光学系(115)の表面を洗浄する方法が記載される。チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持されている。方法は、光表面(110)に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含む。発生させることは、真空チャンバ内で光表面に隣接してすでに存在しているネイティブ材料(135)を第1の状態からプラズマ状態(130)に変換することを含む。材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含む。プラズマ状態の材料を発生させるため、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリ(107)の除去を可能とする。【選択図】図1
Description
(関連出願の相互参照)
[0001] 本出願は、2017年11月2日に出願されたUS出願第62/580,827号の優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。
[0001] 本出願は、2017年11月2日に出願されたUS出願第62/580,827号の優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。
[0002] 開示される主題は、極端紫外線光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄するためのシステム及び方法に関する。
[0003] 例えば、約50nm以下の波長を有し(時として軟x線とも称される)、約13nmの波長の光を含む電磁放射のような極端紫外線(EUV)光は、フォトリソグラフィプロセスで使用して、例えばシリコンウェーハのような基板に極めて小さいフィーチャを生成することができる。
[0004] EUV光を生成する方法は、必ずしも限定ではないが、例えばキセノン、リチウム、又はスズのような、EUV範囲に輝線を持つ元素を有する材料をプラズマ状態に変換することを含む。しばしばレーザ生成プラズマ(「LPP」:laser produced plasma)と呼ばれる1つのそのような方法では、例えば材料の小滴、プレート、テープ、流れ、又はクラスタの形態であるターゲット材料を、増幅光ビームで照射することにより、必要なプラズマを生成できる。このプロセスのため、プラズマは通常、例えば真空チャンバのような密閉容器内で生成され、様々なタイプのメトロロジ機器を用いて監視される。
[0005] いくつかの全体的な態様において、極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄する方法が用いられる。チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持されている。この方法は、光表面に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含む。発生させることは、真空チャンバ内で光表面に隣接してすでに存在しているネイティブ材料(native material)を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含む。材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含む。プラズマ状態の材料を発生させるため、少なくとも、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリの除去を可能とする。
[0006] 実施は以下の特徴(feature)のうち1つ以上を含み得る。例えば、プラズマ状態の材料は、チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を電磁誘導することによって発生できる。チャンバ内の光表面に隣接した位置の電流は、チャンバ内の光学系の近傍で時変磁界を生成することによって誘導できる。チャンバ内の時変磁界は、光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことによって生成できる。
[0007] プラズマ状態の材料は、酸素の存在なしで、光表面全体へ移動して光表面からデブリを除去することが可能である。
[0008] プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含み得る。
[0009] 材料のフリーラジカルを光表面上のデブリと化学的に反応させて、光表面から解放される化学物質を形成することによって、デブリを除去できる。また、方法は、EUVチャンバから解放された化学物質を除去することも含み得る。光表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光表面上のデブリはスズを含み得る。
[00010] 光表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度で光表面からデブリをエッチングすることによって、デブリを除去できる。
[00011] 他の全体的な態様において、システムは、極端紫外線(EUV)光源及び洗浄装置を含む。EUV光源は、大気圧よりも低い圧力に保持されたEUVチャンバと、真空チャンバ内の相互作用領域の方へターゲットを誘導するターゲットデリバリシステムであって、相互作用領域は増幅光ビームを受光し、ターゲットは、プラズマに変換された場合に極端紫外線光を放出する物質を含む、ターゲットデリバリシステムと、放出された極端紫外線光の少なくとも一部と相互作用する表面を含む光コレクタと、を含む。洗浄装置は、光コレクタ表面に隣接し、EUVチャンバからコレクタを取り出すことなく光コレクタ表面からデブリを除去するよう構成されている。洗浄装置は、光コレクタ表面に隣接したEUVチャンバ内のプラズマジェネレータを含む。プラズマジェネレータは、EUVチャンバ内で光コレクタ表面に隣接して第1の状態ですでに存在しているネイティブ材料から、光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態のプラズマ材料を発生させる。プラズマ材料は、光コレクタ表面上のデブリと化学的に反応するフリーラジカルを含む。
[00012] 実施は以下の特徴のうち1つ以上を含み得る。例えば、光コレクタの表面は反射面であり、光コレクタ表面と放出された極端紫外線光との相互作用は、光コレクタ表面からの放出された極端紫外線光の反射を含み得る。
[00013] プラズマジェネレータは、光コレクタ表面に隣接して配置された導電体を含むことができる。導電体は電源に接続されている。電源は、導電体を介して時変電流を供給することによって、光コレクタ表面に隣接した時変磁界を生成すると共に、光コレクタ表面に隣接した位置で電流を誘導する。誘導された電流は、EUVチャンバ内に第1の状態ですでに存在するネイティブ材料から光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態の材料を発生させるのに充分な大きさとすることができる。導電体は、光コレクタ表面の形状と一致する形状とすることができる。プラズマジェネレータは、導電体を少なくとも部分的に包囲する誘電材料を含み得る。誘電材料は、導電体の少なくとも一部を包囲する管(tubing)を含み得る。管は導電体の一部に接触している場合がある。
[00014] 導電体は、光コレクタ表面のエッジにおけるリムの形状と一致する形状とすることができる。
[00015] 光コレクタ表面は楕円形状であり、導電体は光コレクタ表面の円周よりも大きい直径を有する円形を含み得る。
[00016] チャンバ内に第1の状態ですでに存在するネイティブ材料は水素を含み、プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含み得る。
[00017] フリーラジカルと光コレクタ表面上のデブリとの化学反応は、光コレクタ表面から解放される化学物質を形成することができる。また、システムは、EUVチャンバから解放された化学物質を除去するように構成された除去装置も含むことができる。
[00018] 洗浄装置は、誘導結合(ICP:inductively-coupled)プラズマ源を含むことができる。
[00019] 他の全体的な態様において、極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄するための方法が実行される。チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持されている。この方法は、光表面に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含む。発生させることは、チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を電磁誘導することにより、真空チャンバ内の材料を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含む。材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含む。プラズマ状態の材料を発生させるため、少なくとも、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリの除去を可能とする。
[0020] 実施は以下の特徴のうち1つ以上を含み得る。例えば、材料は、第1の状態であって変換される前に、光表面に隣接することができる。
[0021] チャンバ内の光表面に隣接した位置における電流は、チャンバ内の光学系の近傍で時変磁界を生成することによって誘導できる。チャンバ内の時変磁界は、光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことによって生成できる。
[0022] プラズマ状態の材料は、酸素の存在なしで、光表面全体へ移動して光表面からデブリを除去することが可能である。
[0023] プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含み得る。
[0024] 材料のフリーラジカルを光表面上のデブリと化学的に反応させて、光表面から解放される化学物質を形成することによって、光学表面からデブリを除去できる。また、方法は、EUVチャンバから解放された化学物質を除去することも含み得る。光表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光表面上のデブリはスズを含み得る。
[0025] 真空チャンバ内の材料は、真空チャンバ内でネイティブであり真空チャンバ内に存在することができる。
[0026] 開示される洗浄装置及び方法によって、ICPプラズマ源を真空内に配置することができ、EUVチャンバを変更する必要性が最小限に抑えられるか又は低減する。ICPプラズマ源の設計は動作時に大気中に配置されないので、プラズマ又はフリーラジカルをEUVチャンバ内へ輸送する必要がなく、これにより本明細書に記載されるICPプラズマ源の複雑さが軽減する。いくつかの実施においてICPプラズマ源は、磁器、セラミック、マイカ、ポリエチレン、ガラス、又はクォーツのような誘電材料から成るセグメント化ビードを用いて作製されることによって、EUVチャンバの真空環境内で動作するよう設計されている。このような設計は、ICPプラズマ源の破損による空気漏れのリスクを低減させる。開示される洗浄装置及び方法は、フィラメント洗浄(HRG)及びマイクロ波洗浄システムのような従来の技法に比べ、光表面からスズ等のデブリを少なくとも10倍速く、又は少なくとも100倍速く除去(エッチング等)することを可能とする。
[00053] 図1を参照すると、洗浄装置105は、極端紫外線(EUV)光源100内の光学系115の表面110からのデブリ107を除去するように構成されている。光学系115は、真空圧すなわち大気圧よりも低い圧力に保持されたEUVチャンバ125のキャビティ内に収容されている。洗浄装置105はプラズマジェネレータ180を含み、これは、EUVチャンバ125内にすでに存在するネイティブの材料(ネイティブ材料135)から、光表面110にローカルな又は隣接した位置に、プラズマ状態の材料(プラズマ材料130)を生成又は発生させることができる。材料135は、EUVチャンバ125外部からEUVチャンバ125内へ輸送する必要なくEUVチャンバ125内に存在する場合、EUVチャンバ125内でネイティブであるか又はEUVチャンバ125内に存在する。プラズマ材料130はデブリ107と化学的に反応し、これによってデブリ107を光表面110から除去し、EUVチャンバ125から除去できる新たな化学物質137を形成する。新たな化学物質137は、形成されると光表面110から解放されるような気体状態とすることができる。EUVチャンバ125からの除去は、EUVチャンバ125から新たな化学物質137をポンピングすることを含む。
[00054] EUV光源100は、EUVチャンバ125内でターゲット150の流れ145を相互作用領域155の方へ誘導するターゲットデリバリシステム140を含む。相互作用領域155は増幅光ビーム160を受光する。ターゲット150は、プラズマ状態である場合にEUV光を放出する物質を含む。相互作用領域155におけるターゲット150内のこの物質と増幅光ビーム160との相互作用が、ターゲット150内の物質の一部をプラズマ状態に変換する。この変換された物質を光放出プラズマ170と呼ぶことができる。光放出プラズマ170はEUV光165を放出する。光放出プラズマ170はEUV波長範囲内に輝線を持つ元素を有する。生成された光放出プラズマ170は、ターゲット150の組成に依存する特定の特徴を有する。これらの特徴には、光放出プラズマ170によって生成されるEUV光165の波長が含まれる。
[00055] 明確にするために述べると、ターゲット150の光放出プラズマ170は以下の点でプラズマ材料130とは異なる。光放出プラズマ170は、ターゲット150と増幅光ビーム160との相互作用によって生成される。更に、ターゲット150の光放出プラズマ170はEUV光165を生成するものである。これに対してプラズマ材料130は、チャンバ125内部に存在するネイティブ材料135から生成される。ネイティブ材料135もプラズマ材料130も、EUV光165の生成に寄与しない。更に、プラズマ材料130は、ネイティブ材料135と増幅光ビーム160との相互作用から生成されるわけではない。
[00056] ターゲット150の存在、及びターゲット150と増幅光ビーム160との相互作用によって、ターゲット150内に存在する物質の粒子、蒸気残留物、又は物質片の形態のデブリ107が発生する可能性がある。このデブリは、光放出プラズマ170の経路内の物体の表面上に蓄積することがある。例えばターゲット150がスズの溶融金属を含む場合、スズ粒子が光表面110上に蓄積する可能性がある。従って、光表面110上に形成されるデブリ107は、ターゲット150から形成された物質の蒸気残留物、イオン、粒子、及び/又はクラスタを含み得る。デブリ107の存在は光表面110の性能を低下させ、更に、EUV光源100の全体的な効率を低下させる恐れがある。従って、EUV光源100の性能を向上させるために、光表面110を洗浄装置105で洗浄することが有益である。光学系115はEUVチャンバ125内部に配置されており、光学系115を取り出すことはEUV光源100の動作にとって時間の損失となる。開示されている洗浄装置105は、光表面110にローカルにプラズマ材料130を生成する。このため、プラズマ材料130をEUVチャンバ125外部から光表面110にローカルな又は隣接した位置まで輸送する必要はない。更に、EUVチャンバ125から光表面110及び光学系115を取り出す必要なく、光表面110からデブリ107を除去することができる。洗浄装置105は、その相対的な位置のため、これまでの洗浄技法よりも速い速度でデブリ107を除去することができる。更に洗浄装置105は、真空環境で酸素の存在を必要とすることなくプラズマ材料130を生成することができる。
[00057] 光学系115は、表面110が放出EUV光165の少なくとも一部と相互作用する光コレクタとすることができる。例えば、光コレクタ115の表面110は、EUV光165の少なくとも一部を受光すると共にこのEUV光175をEUV光源100の外部で使用するため反射するように位置決めされた反射面とすることができる。例えば、EUV光175はリソグラフィ装置の方へ誘導することができる。反射面110は、EUV波長範囲内の光を反射するがEUV波長範囲外の光を吸収又は拡散又は阻止するように構成できる。
[00058] 洗浄装置105は、光表面110に隣接すると共に全体がEUVチャンバ125内に位置決めされたプラズマジェネレータ180を含む。また、洗浄装置105は、プラズマジェネレータ180に電力を供給する電源185も含む。ネイティブ材料135はEUVチャンバ125内にすでに存在し、このネイティブ材料135の少なくとも一部は光表面110に隣接すると共に第1の物質状態で存在する。プラズマジェネレータ180は、ネイティブ材料135から、光表面110に隣接した位置でプラズマ材料130を発生させる。プラズマ材料130は、光表面110上でデブリ107と化学的に反応するフリーラジカルを含む。これらのフリーラジカルはネイティブ材料135から生成される。フリーラジカルは不対価電子又は空いた電子殻を有する原子、分子、又はイオンであり、従って、ダングリング共有結合(dangling covalent bond)を有すると考えられる。ダングリングボンド(dangling bond)はフリーラジカルの化学反応性を高くすることができる。すなわち、フリーラジカルは他の物質と容易に反応できる。この反応性の性質のため、フリーラジカルを用いて、光表面110のような物体から物質(デブリ107等)を除去することができる。プラズマ材料130のフリーラジカルは、例えばデブリ107のエッチング、デブリ107との反応、及び/又はデブリ107の燃焼によって、デブリ107を除去することができる。
[00059] フリーラジカルに加えて、プラズマ材料130は、ネイティブ材料135から形成されるイオン、ネイティブ材料135から生成される電子、及び化学的に中性の物質(item)等、デブリ107と反応しない他の成分も含み得る。プラズマ材料130内に存在するフリーラジカルの数が増えれば増えるほど、洗浄装置105は多くのデブリ107を除去することができる。別の言い方をすると、プラズマ材料130内のフリーラジカルの密度が高くなればなるほど、デブリ除去速度が速くなる。
[00060] いくつかの実施において、ネイティブ材料135は気体状態の水素分子から構成されている。これらの実施におけるプラズマジェネレータ180は、水素分子から水素のフリーラジカルを含むプラズマ材料を発生させる。また、プラズマ材料は、水素のイオン、電子、及び水素分子も含み得る。
[00061] 上述したように、EUVチャンバ125内のキャビティは、真空すなわち大気圧よりも低い圧力に保持される。例えばEUVチャンバ125は、EUV光165の発生のために選択された圧力である約0.5トル(T)~約1.5Tの低圧(例えば1T)に保持することができる。洗浄装置105は、EUVチャンバ125内でプラズマ材料130を生成するように構成されており、これは、真空(1T等)で機能するように設計されていることを意味する。更に、洗浄装置105はネイティブ材料135に対して作用するように構成されており、いくつかの実施では、利用可能なネイティブ材料135は分子水素(molecular hydrogen)である。洗浄装置105はターゲット150に対しては作用しない。更に洗浄装置105は、EUVチャンバ125の設計又は動作を変更する必要なく使用できるように設計されている。従って洗浄装置105は、EUV光165が最も効率的に生成される環境で動作するように構成されている。
[00062] 上述したように、ターゲットデリバリシステム140は、ターゲット150の流れ145をEUVチャンバ125内の相互作用領域155の方へ誘導する。ターゲットデリバリシステム140は、液体小滴、液体の流れ、固体粒子、もしくはクラスタ、液体小滴に含まれる固体粒子、又は液体の流れに含まれる固体粒子の形態である流れ145内のターゲット150を、送出、制御、及び誘導する。ターゲット150は、プラズマ状態である場合にEUV光を放出する任意の材料とすればよい。例えばターゲット150は、水、スズ、リチウム、及び/又はキセノンを含み得る。ターゲット150は、ターゲット物質と非ターゲット粒子のような不純物とを含むターゲット混合物としてもよい。ターゲット物質は、プラズマ状態である場合にEUV範囲内に輝線を有する物質である。ターゲット物質は例えば、液体もしくは溶融金属の小滴、液体の流れの一部、固体粒子もしくはクラスタ、液体小滴に含まれる固体粒子、ターゲット材料の泡、又は液体の流れの一部に含まれる固体粒子とすることができる。ターゲット物質は例えば、水、スズ、リチウム、キセノン、又は、プラズマ状態に変換された場合にEUV範囲内に輝線を有する任意の材料とすればよい。例えばターゲット物質はスズ元素とすることができ、純スズ(Sn)として、例えばSnBr4、SnBr2、SnH4のようなスズ化合物として、例えばスズ-ガリウム合金、スズ-インジウム合金、スズ-インジウム-ガリウム合金、又はこれらの合金の任意の組み合わせのようなスズ合金として、使用することができる。更に、不純物が存在しない状況では、ターゲット150はターゲット物質のみを含む。
[00063] 光放出プラズマ170は、数十電子ボルト(eV)の電子温度を有する高度に電離したプラズマであると考えられる。例えばテルビウム(Tb)及びガドリニウム(Gd)のような他の燃料材料(他の種類のターゲット150)によって、より高いエネルギのEUV光165を発生させることも可能である。これらのイオンの脱励起及び再結合中に発生した高エネルギ放射がプラズマから放出され、次いで光学系115によって収集される。
[00064] プラズマ材料130のフリーラジカルの一部は、プラズマジェネレータ180で形成された後、拡散の作用によって光表面110を流れる。しかしながら、EUVチャンバ125内の圧力が比較的高いので(真空の場合もあるが高い真空ではない)、プラズマ材料130のフリーラジカルが追加の支援なしで光表面110に分散するのは難しい場合がある。従って洗浄装置105は、プラズマ材料130のフリーラジカルを光表面110の表面全体に押しやるか又は分散させるように構成されたガス流機構184も含むことができる。
[00065] 図2を参照すると、例示的なEUV光源200が示されている。EUV光源200において、洗浄装置105は、コレクタミラー215の反射面210からデブリ207を洗浄するように設計された誘導結合プラズマ(ICP)洗浄装置205として設計されている。洗浄装置205は、反射面210に隣接すると共に全体がEUVチャンバ225内に位置決めされたプラズマジェネレータ280を含む。また、洗浄装置205は、プラズマジェネレータ280に電力を供給する電源285も含む。
[00066] EUV光源100と同様、EUV光源200は、ターゲット250の流れ245を相互作用領域255の方へ供給するターゲットデリバリシステム240と、相互作用領域255の方へ誘導される増幅光ビーム260とを含む。相互作用領域255において、増幅光ビーム260とターゲット250との相互作用が、ターゲット250の少なくとも一部を、EUV光265を生成するプラズマ状態270に変換する。EUV光源200を説明した後に洗浄装置205について検討する。EUV光源200は、例えば、EUV光265の生成の態様を監視するためのコンポーネント、又は増幅光ビーム260に関連した態様を制御するためのコンポーネント等、図2に示されていない他のコンポーネントを含み得る。
[00067] EUV光源200は、1又は複数の利得媒体内の反転分布によって増幅光ビーム260を生成する光学系261を含む。光学系261は、光ビームを生成する光源と、光ビームの方向制御及び変更を行うと共に光ビームを相互作用領域255に合焦させるビームデリバリシステムと、を含むことができる。光学系261内の光源は、増幅光ビーム260を形成する1つ以上のメインパルスを提供し、場合によっては前駆体増幅光ビーム(図示せず)を形成する1つ以上のプレパルスも提供する、1つ以上の光増幅器、レーザ、及び/又はランプを含む。各光増幅器は、所望の波長を高い利得で光学的に増幅することができる利得媒体、励起源、及び内部光学系を含む。光増幅器は、レーザミラー、又はレーザキャビティを形成する他のフィードバックデバイスを有する場合も有しない場合もある。従って光学系261は、レーザキャビティが存在しない場合であっても、増幅器の利得媒体における反転分布によって増幅光ビーム260を生成する。更に光学系261は、光学系261に充分なフィードバックを与えるレーザキャビティが存在する場合、コヒーレントなレーザビームである増幅光ビーム260を生成できる。従って「増幅光ビーム」という言葉は、増幅されているだけで必ずしもコヒーレントなレーザ発振でない光学系261からの光、及び増幅されていると共にコヒーレントなレーザ発振である光学系261からの光のうち1つ以上を包含する。
[00068] 光学系261で用いられる光増幅器は、利得媒質として二酸化炭素(CO2)を含むガスを含み、波長が約9100~約11000ナノメートル(nm)、例えば約10600nmの光を、100以上の粒(grain)で増幅できる。光学系261で使用するのに適した増幅器及びレーザはパルスレーザデバイスを含む。これは例えば、DC又はRF励起によって約9300nm又は約10600nmの放射を生成し、例えば10kW以上の比較的高いパワーで、例えば40kHz以上の高いパルス繰り返し率で動作するパルスガス放電CO2レーザデバイスである。
[00069] いくつかの実施では、上記で検討したようにターゲット250はスズ(Sn)を含み、これらの実施では、反射面210上のデブリ207はスズ粒子を含む。上記で検討したように、EUVチャンバ225は制御された環境であり、EUVチャンバ225内に存在し許容され得る材料の1つは分子水素(H2)235である。この場合、洗浄装置205は分子水素235からプラズマ材料230を生成する。このプラズマ材料230は、反射面210上の(スズ粒子を含む)デブリ207と相互作用する水素のフリーラジカルを含む。水素のフリーラジカルは単一水素元素(H*)である。この化学プロセスは以下の化学式によって表すことができる。
ここで、gは化学物質が気体状態であることを示す。
[00070] 具体的に述べると、発生した水素H*のフリーラジカルは、反射面210上のスズ粒子(Sn)と結合し、水素化スズ(SnH4)と呼ばれる新たな化学物質237を形成し、これは反射面210から解放される。この化学プロセスは以下の化学式によって表される。
ここで、sは化学物質が固体状態であることを示す。
[00071] デブリ207は、洗浄装置205に最も近い領域だけでなく反射面210全体にわたって、少なくとも1ナノメートル/分の速度で反射面210からエッチング又は除去することができる。これは、プラズマ材料230がEUVチャンバ225外部で生成された後にEUVチャンバ225内へ輸送されるのではなく、反射面210に隣接した位置で生成されるからである。水素ラジカルH*は寿命が短く、再結合して分子水素を再形成する傾向があるので、これは重要である。洗浄装置205の設計は、できる限り反射面210の近くで水素ラジカルH*を形成することを可能とし、これによって、相互に再結合して分子水素を再形成する機会を持つよりも前に、より多くの水素ラジカルH*がスズ粒子と結合できる。
[00072] 図3Aから図3Dも参照すると、コレクタミラー215は、増幅光ビーム260が貫通して相互作用領域255に到達することを可能とする開口216を含む。コレクタミラー215は、相互作用領域255におけるターゲット250と増幅光ビーム260との相互作用から生成されたEUV光265と相互作用する反射面210を含む。反射面210は、EUV光265の少なくとも一部であるEUV光275を二次焦点面266へ反射し、二次焦点面266においてEUV光275は、EUV光源200外部のツール290(リソグラフィ装置等)によって使用するためキャプチャされる。EUV光源100、200の詳細な説明の後に、図11及び図12を参照して、例示的なリソグラフィ装置1190、1290について検討する。コレクタミラー215は、例えば、相互作用領域255に一次焦点を有すると共に二次焦点面266に二次焦点を有する楕円ミラーとすることができる。これは、平面セクション(平面セクションC-C等)が楕円又は円の形状であることを意味する。従って、平面セクションC-Cは反射面210を横断し、楕円の一部から形成されている。コレクタミラー215の平面図は、反射面210のエッジ211が円形を形成することを示している。
[00073] 本明細書に示されているコレクタミラー215は単一の曲面鏡であるが、コレクタミラー215は他の形態をとってもよい。例えばコレクタミラー215は、2つの放射収集面を有するシュヴァルツシルトコレクタとしてもよい。1つの実施においてコレクタミラー215は、相互に入れ子状になった複数の実質的に円筒形のリフレクタを含む斜入射型コレクタである。
[00074] また、EUV光源200は、EUV光源200の1つ以上の制御可能コンポーネント又はシステムと通信している制御装置292も含む。制御装置292は、光学系261及びターゲットデリバリシステム240と通信している。ターゲットデリバリシステム240は、制御装置292内の1つ以上のモジュールからの信号に応答して動作可能とすることができる。例えば制御装置292は、所望の相互作用領域255に到達するターゲット250のエラーを補正するため、ターゲット250の放出点を変更する信号をターゲットデリバリシステム240に送信できる。光学系261は、制御装置292内の1つ以上のモジュールからの信号に応答して動作可能とすることができる。制御装置292は、洗浄装置205の電源285を制御するためのモジュールを含み得る。制御装置292の様々なモジュールは、モジュール間のデータがモジュールからモジュールへ転送されないという点で、独立したモジュールとすることができる。あるいは、制御装置292内のモジュールのうち1つ以上は相互に通信することができる。制御装置292内のモジュールは、物理的に同一の場所に配置するか又は相互に分離することができる。例えば、電源285を制御するモジュールは電源285と同一の場所に配置することができる。
[00075] また、EUVシステム200は、放出された化学物質237をEUVチャンバ225から除去すると共に、EUVチャンバ225内で形成され得る他の気体副産物も除去するように構成された除去又は排出装置295も含む。除去装置295は、放出された化学物質237をEUVチャンバ225から除去するポンプとすればよい。例えば、化学物質237は形成されると放出されるが、化学物質237は揮発性であり得るので、放出された化学物質237をEUVチャンバ225から除去する除去装置295に吸引される。
[00076] 図示されていないEUV光源200の他のコンポーネントには、例えば、生成されたEUV光265に関連したパラメータを測定するための検出器が含まれる。検出器を用いて、増幅光ビーム260のエネルギ又はエネルギ分布を測定できる。検出器を用いて、EUV光265の強度の角度分布を測定できる。検出器は、増幅光ビーム260のパルスのタイミング又は焦点のエラーを測定できる。これらの検出器からの出力を制御装置292に提供することができる。制御装置292は、この出力を分析し、光学系261及びターゲットデリバリシステム240のようなEUV光源200の他のコンポーネントの態様を調整するモジュールを含み得る。
[00077] 要約すると、増幅光ビーム260は光学系261によって生成され、ビーム経路に沿って誘導されて、相互作用領域255でターゲット250を照射することで、ターゲット250内の材料を、EUV波長範囲内の光を放出するプラズマに変換する。増幅光ビーム260は、光学系261の設計及び特性に基づいて決定される特定の波長(ソース波長)で動作する。
[00078] 図4Aから図4Dを参照すると、いくつかの実施において、洗浄装置105は誘導結合プラズマ(ICP)洗浄装置405として設計されている。洗浄装置405は、電源485からエネルギ又は電力を受けるプラズマジェネレータ480を含む。プラズマジェネレータ480はEUVチャンバ225の内部にあるが、電源485はEUVチャンバ225の外部に置くことができる。プラズマジェネレータ480は、コレクタミラー215の反射面210のエッジ211と同様の形状である。従って、エッジ211は円形であるのでプラズマジェネレータ480も円形である。
[00079] プラズマジェネレータ480は、コレクタミラー215の反射面210に隣接して配置された導電体481を含む。導電体481は電源485に接続されている。導電体481は金属等の導電性材料で作製されている。導電体481は管482内に収容されており、導電体481と管482との間には大気圧を維持することができる。管482は、磁器、セラミック、マイカ、ポリエチレン、ガラス、又はクォーツのような誘電材料で作製することができる。導電体481は、(導電体481の内部に水を流すことによる)水冷が可能であるように、中空とすることができる。導電体481の経路は反射面210のエッジ211の形状と一致しており、プラズマジェネレータ480から生成されたエネルギが反射面210及びエッジ211に隣接したネイティブ材料235といっそう効率的に相互作用することを可能とする。EUV光源200の動作中に反射面210から反射されるEUV光275の量を妨げないように、プラズマジェネレータ480の内径を反射面210のエッジ211の直径よりもわずかに大きくすることができる。
[00080] 導電体481には任意の幾何学的構成が可能である。例えば導電体481は、反射面210のエッジ211よりも約数センチメートル(cm)小さい内径を有することができる。図示のように、導電体481は円形である。反射面210が矩形である他の実施では、導電体481を矩形とすることができる。従って、反射面210が三角形である場合は導電体481も三角形とすることができ、あるいは、反射面210が線形もしくは直線の形態である場合は導電体481を線形とすることができる。
[00081] 図5Aから図5Dを参照すると、いくつかの実施において、洗浄装置105は誘導結合プラズマ(ICP)洗浄装置505として設計されている。洗浄装置405と同様、洗浄装置505は電源585からエネルギ又は電力を受けるプラズマジェネレータ580を含む。プラズマジェネレータ580はEUVチャンバ225の内部にあるが、電源585はEUVチャンバ225の外部に置くことができる。プラズマジェネレータ580は、コレクタミラー215の反射面210のエッジ211と同様の形状である。従って、エッジ211は円形であるのでプラズマジェネレータ580も円形である。
[00082] プラズマジェネレータ580は、コレクタミラー215の反射面210に隣接して配置された導電体581を含む。導電体581は電源585に接続されている。導電体581は金属等の導電性材料で作製されている。導電体581は管582内に収容されているが、導電体581と管582との間にギャップは存在しない。従って、管582は導電体581に接触した状態であり、導電体581に触れている。
[00083] 管582は、磁器、セラミック、マイカ、ポリエチレン、ガラス、又はクォーツのような誘電材料で作製することができる。導電体581は、(導電体581の内部に水を流すことによる)水冷が可能であるように、中空とすることができる。導電体581の経路は反射面210のエッジ211の形状と一致しており、プラズマジェネレータ580から生成されたエネルギが反射面210及びエッジ211に隣接したネイティブ材料235といっそう効率的に相互作用することを可能とする。EUV光源200の動作中に反射面210から反射されるEUV光275の量を妨げないように、プラズマジェネレータ580の内径を反射面210のエッジ211の直径よりもわずかに大きくすることができる。
[00084] いくつかの実施では、図5Eに示されているように、管582の代わりに、各々が誘電材料で構成されている複数のセグメント化ビード583が用いられる。ビード583は相互に接触し、導電体581にも接触している。更に、ビード583内部に空気は存在しない。従って、プラズマジェネレータ580が外部からの衝撃により破損した場合であっても、空気漏れの可能性はない。
[00085] 固体(充填)管582又はビード583を使用することの1つの利点は、導電体581と誘電材料(管582又はビード583)との間に、(プラズマジェネレータ480にあったような)空気ギャップが存在しないことである。このギャップは実質的には、空気(ほとんどは酸素)で満たされたギャップである。例えば、管482は外部からの衝撃によって破損するリスクがあり、これが発生した場合、管482と導電体481との間の領域内の空気がEUVチャンバ125内へ放出される。図5Aから図5Eに示されている設計は、EUVチャンバ125が空気及び酸素に暴露されるこのリスクを低減する。
[00086] 図6A及び図6Bに例示的なプラズマジェネレータ680が示され、図6Cにプラズマジェネレータ680のセグメントのクローズアップが示されている。プラズマジェネレータ680は、コレクタミラー215の反射面210に隣接して配置された導電体681を含む。導電体681は電源685に接続され、金属等の導電性材料で作製されている。導電体681は、ビードに似た複数の固体セグメント683で構成された外装682内に収容されている。固体セグメント683は、相互に絡み合うことで導電体681の周囲に連続的な形状を形成するよう構成されている。上記で検討したように、外装682と導電体681との間に実質的な空気ギャップは存在しない。外装682の固体セグメント683は、磁器、セラミック、マイカ、ポリエチレン、ガラス、又はクォーツのような誘電材料で作製することができる。
[00087] 図7を参照して、大気圧よりも低い圧力に保持されたEUVチャンバ125内にある光学系115の表面110を洗浄するための手順700が実行される。手順700のステップを概略的に示す図8A及び図8Bを参照する。図示のように、光表面110に隣接した位置でプラズマ状態の材料(プラズマ材料130)を発生させる。この発生はEUVチャンバ125内で生じる(705)。上記で検討したように、プラズマ材料130は少なくとも材料のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む。プラズマ材料130の発生は、EUVチャンバ125内で光表面110に隣接してすでに存在している材料を、第1の状態(ネイティブ材料135)からプラズマ状態(プラズマ材料130)へ変換することを含む(710)。材料(プラズマ材料130)のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含む。例えばネイティブ材料135が分子水素を含む場合、ステップ710は、この分子水素を、水素フリーラジカルH*を含むプラズマ状態に変換することを含む。プラズマ状態の材料を光表面110全体へ移動させて、EUVチャンバ125から光学系115を取り出すことなく光表面110からデブリ107を除去することができる(715)。
[00088] 図8A及び図8Bに示されているように、プラズマ材料130はデブリ107と化学的に反応して新たな化学物質137を形成する。新たな化学物質137は気体状態であり、光表面110から解放される。例えば、ネイティブ材料135が分子水素を含むと共にデブリ107がスズ粒子を含む場合、ステップ615は、水素フリーラジカルH*とスズSnとの反応によって新たな化学物質として水素化スズ237を生成することを含む。
[00089] 図9を参照して、洗浄装置105がICP洗浄装置(洗浄装置205、405、又は505等)であるいくつかの実施において、ネイティブ材料135をプラズマ材料130に変換するための手順910が実行される。ICPプロセスでは、導電体481、581(光表面110の外周の外側に配置されている)に、(電源285、485、585から)時変電流を流す(911)。時変電流の流れは、EUVチャンバ225内で電流の周りに時変磁界を生成する(912)。また、電流の周りに生成された時変磁界は、光表面210に隣接したEUVチャンバ225内の位置に電界又は電流を誘導する(913)。誘導された電流(913)は、EUVチャンバ125内のネイティブ材料135から、反射面210に隣接した位置でプラズマ材料130を発生させるのに充分な大きさである。具体的には、変化する又は時変磁界(912)は、導電体481、581の周りの領域に電流を誘導する。更に、この誘導電流は、913で生成される時変磁界とは反対のそれ自身の磁界を生成し、この反対の磁界はそれ自身の電流又は誘導電界を発生し、これはプラズマジェネレータ近傍のネイティブ材料135に流れる。この誘導電界から生成されるエネルギが、ネイティブ材料135をプラズマ材料130に変換する(これはEUVチャンバ125内でプラズマ材料130を誘導する)。
[00090] 更に、導電体481、581の周りのエリアの誘導電界の大きさは導電体481、581の大きさに比例する。従って、プラズマ材料130の面積又は体積を増大させるためには、導電体481、581の大きさを増大させなければならない。
[00091] 手順700及び910は、反応に対する触媒又は元素としての酸素が存在することなく実行される。また、手順700は、例えば排出装置295を用いてEUVチャンバ125から放出された化学物質を除去するステップも含むことができる。
[00092] 図10A及び図10Bを参照すると、グラフ1000及び1050はそれぞれ、手順700及び910並びにICP洗浄装置205、405、505(ICP)を用いて光表面110からデブリ107を除去する速度を決定するために実行した試験の結果を、2つの従来の技法(グラフではHRG及びMWと示されている)と比較して示す。グラフ1000及び1050の横軸は、ICP洗浄装置205、405、505からの距離に対応する。グラフ1000及び1050の縦軸は、除去速度(任意の単位)に対応する。このデータから、ICP洗浄装置205、405、505を用いた除去速度には、従来の技法に比べて顕著な向上が見られる。例えば、ICP洗浄装置205、405、505から5任意単位の値において、ICP洗浄装置205、405、505は、HRG及びMW技法の除去速度よりも100倍速い速度でデブリ107を除去した。また、ICP洗浄装置205、405、505からの距離が増大しても、ICP洗浄装置205、405、505を用いた除去速度は安定し、目に見える低下はない。いくつかの実施では、ICP洗浄装置205、405、505から1~12センチメートル(cm)で、100nm/分よりも速い除去速度に到達することができる。EUV光源で用いられる典型的なコレクタミラーの光表面210の外径は約60cmである。
[00093] 洗浄装置105、205、405、505では、従来の技法よりもはるかに高い除去デブリ除去速度が得られるが、これは一部には、光表面110、210におけるプラズマ材料130内のフリーラジカルの密度が従来技術よりも大幅に高いからである。また、これは一部には、プラズマ材料130のフリーラジカルが(EUVチャンバ125外部から輸送されるのではなく)光表面110、210にローカルに効率的に生成されること、及び、ICP洗浄装置205、405、505の設計が、真空環境内で、酸素も水も用いずに、更にはEUVチャンバ125内でネイティブに存在しない他の追加材料も用いずに動作できることに起因する。
[00094] 図11を参照すると、いくつかの実施において、洗浄装置105(又は205、405、505)は、EUV光1175をリソグラフィ装置1190に供給するEUV光源1100内で実施されている。リソグラフィ装置1190は、放射ビームB(例えばEUV光1175)を調節するよう構成された照明システム(イルミネータ)ILと、パターニングデバイス(例えばマスク又はレチクル)MAを支持するように構築され、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成された第1のポジショナPMに接続された支持構造(例えばマスクテーブル)MTと、基板(例えばレジストコートウェーハ)Wを保持するように構築され、基板を正確に位置決めするよう構成された第2のポジショナPWに接続された基板テーブル(例えばウェーハテーブル)WTと、パターニングデバイスMAによって放射ビームBに与えられたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば1つ以上のダイを含む)に投影するように構成された投影システム(例えば反射型投影システム)PSと、を含む。
[00095] 照明システムILは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折、反射、磁気、電磁、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。支持構造MTは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスMAを保持する。支持構造MTは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスを保持することができる。支持構造MTは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造MTは、パターニングデバイスが例えば投影システムPSに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
[00096] 本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルLCDパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型(alternating)位相シフトマスク、ハーフトーン型(attenuated)位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するように個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
[00097] 投影システムPSは、照明システムILと同様に、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁、静電型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、EUV放射用には真空を使用することが望ましいことがある。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供することができる。
[00098] 本明細書で示すように、本装置は反射タイプである(例えば反射マスクを使用する)。
[00099] リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)又はそれ以上の基板テーブル(及び/又は2つ以上のパターニングデバイステーブル)を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、1つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に1つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
[000100] イルミネータILは、EUV光源1000から極端紫外線放射ビーム(EUV光1175)を受光する。EUV光を発生する方法は、必ずしも限定ではないが、例えばキセノン、リチウム、又はスズのような、EUV範囲に1つ以上の輝線を有する少なくとも1つの元素を有する材料をプラズマ状態に変換することを含む。しばしばレーザ生成プラズマ(「LPP」)と呼ばれる1つのそのような方法では、例えば、必要な光放出元素を有する材料の小滴、流れ、又はクラスタ等の燃料をレーザビームで照射することにより、必要なプラズマを生成できる。EUV光源1100は、EUV光源100又は200のように設計することができる。上記で検討したように、得られたプラズマは、例えばEUV放射のような出力放射を放出し、これは光学系115、215(又は放射コレクタ)を用いて収集される。
[000101] 放射ビームBは、支持構造(例えばマスクテーブル)MT上に保持されているパターニングデバイス(例えばマスク)MAに入射し、パターニングデバイスによってパターン付与される。パターニングデバイス(例えばマスク)MAから反射された後、放射ビームBは投影システムPSを通過し、投影システムPSは基板Wのターゲット部分Cにビームを合焦させる。第2のポジショナPW及び位置センサPS2(例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ又は容量性センサ)の助けにより、基板テーブルWTを、例えば様々なターゲット部分Cを放射ビームBの経路に位置決めするように正確に移動できる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサPS1を使用して、放射ビームBの経路に対してパターニングデバイス(例えばマスク)MAを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス(例えばマスク)MA及び基板Wは、パターニングデバイスアライメントマークM1、M2及び基板アライメントマークP1、P2を使用して位置合わせすることができる。
[000102] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも1つにて使用可能である。
1.ステップモードでは、支持構造(例えばマスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち単一静的露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。
2.スキャンモードでは、支持構造(例えばマスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Cに投影される(すなわち単一動的露光)。支持構造(例えばマスクテーブル)MTに対する基板テーブルWTの速度及び方向は、投影システムPSの拡大(縮小)及び像反転特性によって求めることができる。
3.別のモードでは、支持構造(例えばマスクテーブル)MTはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
1.ステップモードでは、支持構造(例えばマスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに付与されたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち単一静的露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。
2.スキャンモードでは、支持構造(例えばマスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Cに投影される(すなわち単一動的露光)。支持構造(例えばマスクテーブル)MTに対する基板テーブルWTの速度及び方向は、投影システムPSの拡大(縮小)及び像反転特性によって求めることができる。
3.別のモードでは、支持構造(例えばマスクテーブル)MTはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させる毎に、又はスキャン中に連続する放射パルスの間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に利用できる。
[000103] 上述した使用モードの組み合わせ及び/又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[000104] 図12は、EUV光源1200、照明システムIL、及び投影システムPSを含むリソグラフィ装置1290の実施を更に詳しく示す。EUV光源1200は、EUV光源100、200を説明する際に上記で検討したように構築及び構成されている。
[000105] システムIL及びPSは同様に、それら自身の真空環境内に収容されている。EUV光源1200の中間焦点(IF)は、これが閉鎖構造の開口に又はその近傍に位置するように構成されている。仮想光源点IFは、放射放出プラズマ(例えばEUV光165)の像である。
[000106] 中間焦点IFにおける開口から、放射ビームは、この例ではファセットフィールドミラーデバイス1222及びファセット瞳ミラーデバイス1224を含む照明システムILを横断する。これらのデバイスはいわゆる「フライアイ(fly’s eye)」イルミネータを形成する。これは、パターニングデバイスMAにおいて放射ビーム1221の所望の角度分布を与えると共に、パターニングデバイスMAにおいて所望の放射強度均一性を与える(参照番号1260で示されている)ように配置されている。支持構造(マスクテーブル)MTによって保持されたパターニングデバイスMAでビーム1221が反射されると、パターン付きビーム1226が形成される。このパターン付きビーム1226は、投影システムPSによって、反射要素1228、1230を介して、基板テーブルWTにより保持された基板W上に結像される。基板W上のターゲット部分Cを露光するため、基板テーブルWT及びパターニングデバイステーブルMTが同期した移動を行って照明スリットを通してパターニングデバイスMA上のパターンをスキャンすると同時に、放射パルスを発生させる。
[000107] 各システムIL及びPSは、EUVチャンバ125と同様の閉鎖構造によって画定されたそれら自身の真空環境又は近真空(near-vacuum)環境内に配置されている。一般に、照明システムIL及び投影システムPS内には、図示するよりも多くの要素が存在し得る。更に、図示するよりも多くのミラーが存在する場合がある。例えば、照明システムIL及び/又は投影システムPS内には、図12に示すもの以外に1つから6つの追加の反射要素が存在することがある。
[000108] 再び図1を参照すると、ターゲットデリバリシステム140は、EUVチャンバ125内に配置されると共に高周波数の小滴の流れ145を相互作用領域155の方へ発射するよう配置された小滴ジェネレータを含むことができる。動作の際、増幅光ビーム160は小滴ジェネレータの動作と同期して送出されて、各小滴(各ターゲット150)を光放出プラズマ170に変えるための放射パルスを送出する。小滴送出の周波数は数キロヘルツとすることができ、例えば50kHzである。
[000109] いくつかの実施では、増幅光ビーム160からのエネルギは少なくとも2つのパルスで送出される。すなわち、燃料材料を小さいクラウドに気化させるため、限られたエネルギのプレパルスが相互作用領域155に到達する前の小滴へ送出され、次いで、光放出プラズマ170を発生させるため、エネルギのメインパルスが相互作用領域155のクラウドへ送出される。EUVチャンバ125の反対側にトラップ(例えばレセプタクルとすることができる)が設けられ、何らかの理由でプラズマに変わらない燃料(すなわちターゲット150)を捕捉する。
[000110] ターゲットデリバリシステム140内の小滴ジェネレータは、燃料液体(例えば溶融スズ)を収容するリザーバ、フィルタ、及びノズルを備えている。ノズルは、燃料液体の小滴を相互作用領域155の方へ放出するように構成されている。リザーバ内の圧力とピエゾアクチュエータ(図示せず)によってノズルに加えられる振動との組み合わせにより、燃料液体の小滴をノズルから放出させることができる。
[000111] 以下の番号を付けた条項に本発明の他の態様が述べられている。
1. 極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄する方法であって、チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持され、方法は、
光表面に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含み、発生させることは、真空チャンバ内で光表面に隣接してすでに存在しているネイティブ材料を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含み、
材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含み、
プラズマ状態の材料を発生させることは、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリの除去を可能とすることを含む、方法。
2. プラズマ状態の材料を発生させることは、チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を電磁誘導することを含む、条項1に記載の方法。
3. チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を誘導することは、チャンバ内の光学系の近傍で時変磁界を生成することを含む、条項2に記載の方法。
4. チャンバ内で時変磁界を生成することは、光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことを含む、条項3に記載の方法。
5. プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて光表面からのデブリの除去を可能とすることは酸素の存在なしで実行される、条項1に記載の方法。
6. プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、条項1に記載の方法。
7. 光学表面からデブリを除去することは、材料のフリーラジカルを光表面上のデブリと化学的に反応させて、光表面から解放される化学物質を形成することを含む、条項1に記載の方法。
8. EUVチャンバから解放された化学物質を除去することを更に含む、条項7に記載の方法。
9. 光表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光表面上のデブリはスズを含む、条項7に記載の方法。
10. 光表面からデブリを除去することは、光表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度で光表面からデブリをエッチングすることを含む、条項1に記載の方法。
11. 極端紫外線(EUV)光源であって、
大気圧よりも低い圧力に保持されたEUVチャンバと、
真空チャンバ内の相互作用領域の方へターゲットを誘導するターゲットデリバリシステムであって、相互作用領域は増幅光ビームを受光し、ターゲットは、プラズマに変換された場合に極端紫外線光を放出する物質を含む、ターゲットデリバリシステムと、
放出された極端紫外線光の少なくとも一部と相互作用する表面を含む光コレクタと、
光コレクタ表面に隣接し、EUVチャンバからコレクタを取り出すことなく光コレクタ表面からデブリを除去するよう構成された洗浄装置であって、光コレクタ表面に隣接したEUVチャンバ内のプラズマジェネレータを含み、プラズマジェネレータは、EUVチャンバ内で光コレクタ表面に隣接して第1の状態ですでに存在しているネイティブ材料から、光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態のプラズマ材料を発生させ、プラズマ材料は光コレクタ表面上のデブリと化学的に反応するフリーラジカルを含む、洗浄装置と、
を備えるシステム。
12. 光コレクタの表面は反射面であり、光コレクタ表面と放出された極端紫外線光との相互作用は、光コレクタ表面からの放出された極端紫外線光の反射を含む、条項11に記載のシステム。
13. プラズマジェネレータは光コレクタ表面に隣接して配置された導電体を含み、導電体は電源に接続され、電源は、導電体を介して時変電流を供給することによって、光コレクタ表面に隣接した時変磁界を生成すると共に光コレクタ表面に隣接した位置で電流を誘導し、
誘導された電流は、EUVチャンバ内に第1の状態ですでに存在するネイティブ材料から光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態の材料を発生させるのに充分な大きさである、条項11に記載のシステム。
14. 導電体は光コレクタ表面の形状と一致する形状である、条項13に記載のシステム。
15. プラズマジェネレータは導電体を少なくとも部分的に包囲する誘電材料を含む、条項13に記載のシステム。
16. 誘電材料は導電体の少なくとも一部を包囲する管を含む、条項15に記載のシステム。
17. 管は導電体の一部に接触している、条項16に記載のシステム。
18. 導電体は光コレクタ表面のエッジにおけるリムの形状と一致する形状である、条項14に記載のシステム。
19. 光コレクタ表面は楕円形状であり、導電体は光コレクタ表面の円周よりも大きい直径を有する円形を含む、条項13に記載のシステム。
20. チャンバ内に第1の状態ですでに存在するネイティブ材料は水素を含み、プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、条項11に記載のシステム。
21. フリーラジカルと光コレクタ表面上のデブリとの化学反応は、光コレクタ表面から解放される化学物質を形成する、条項11に記載のシステム。
22. EUVチャンバから解放された化学物質を除去するように構成された除去装置を更に備える、条項21に記載のシステム。
23. 光コレクタ表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光コレクタ表面上のデブリはスズを含む、条項21に記載のシステム。
24. 光コレクタ表面からのデブリは、光コレクタ表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度でフリーラジカルによってエッチングで除去される、条項21に記載のシステム。
25. 洗浄装置は誘導結合プラズマ源を含む、条項11に記載のシステム。
26. 極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄する方法であって、チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持され、方法は、
光表面に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含み、発生させることは、
チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を電磁誘導することにより、真空チャンバ内の材料を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含み、
材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含み、
プラズマ状態の材料を発生させることは、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリの除去を可能とすることを含む、方法。
27. 材料は、第1の状態であって変換される前に、光表面に隣接している、条項26に記載の方法。
28. チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を誘導することは、チャンバ内の光学系の近傍で時変磁界を生成することを含む、条項26に記載の方法。
29. チャンバ内で時変磁界を生成することは、光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことを含む、条項28に記載の方法。
30. プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて光表面からのデブリの除去を可能とすることは酸素の存在なしで実行される、条項26に記載の方法。
31. プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、条項26に記載の方法。
32. 光学表面からデブリを除去することは、材料のフリーラジカルを光表面上のデブリと化学的に反応させて、光表面から解放される化学物質を形成することを含み、方法は更にEUVチャンバから解放された化学物質を除去することを含む、条項26に記載の方法。
33. 光表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光表面上のデブリはスズを含む、条項32に記載の方法。
34. 真空チャンバ内の材料は真空チャンバ内でネイティブであり真空チャンバ内に存在する、条項26に記載の方法。
光表面に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含み、発生させることは、真空チャンバ内で光表面に隣接してすでに存在しているネイティブ材料を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含み、
材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含み、
プラズマ状態の材料を発生させることは、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリの除去を可能とすることを含む、方法。
2. プラズマ状態の材料を発生させることは、チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を電磁誘導することを含む、条項1に記載の方法。
3. チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を誘導することは、チャンバ内の光学系の近傍で時変磁界を生成することを含む、条項2に記載の方法。
4. チャンバ内で時変磁界を生成することは、光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことを含む、条項3に記載の方法。
5. プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて光表面からのデブリの除去を可能とすることは酸素の存在なしで実行される、条項1に記載の方法。
6. プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、条項1に記載の方法。
7. 光学表面からデブリを除去することは、材料のフリーラジカルを光表面上のデブリと化学的に反応させて、光表面から解放される化学物質を形成することを含む、条項1に記載の方法。
8. EUVチャンバから解放された化学物質を除去することを更に含む、条項7に記載の方法。
9. 光表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光表面上のデブリはスズを含む、条項7に記載の方法。
10. 光表面からデブリを除去することは、光表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度で光表面からデブリをエッチングすることを含む、条項1に記載の方法。
11. 極端紫外線(EUV)光源であって、
大気圧よりも低い圧力に保持されたEUVチャンバと、
真空チャンバ内の相互作用領域の方へターゲットを誘導するターゲットデリバリシステムであって、相互作用領域は増幅光ビームを受光し、ターゲットは、プラズマに変換された場合に極端紫外線光を放出する物質を含む、ターゲットデリバリシステムと、
放出された極端紫外線光の少なくとも一部と相互作用する表面を含む光コレクタと、
光コレクタ表面に隣接し、EUVチャンバからコレクタを取り出すことなく光コレクタ表面からデブリを除去するよう構成された洗浄装置であって、光コレクタ表面に隣接したEUVチャンバ内のプラズマジェネレータを含み、プラズマジェネレータは、EUVチャンバ内で光コレクタ表面に隣接して第1の状態ですでに存在しているネイティブ材料から、光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態のプラズマ材料を発生させ、プラズマ材料は光コレクタ表面上のデブリと化学的に反応するフリーラジカルを含む、洗浄装置と、
を備えるシステム。
12. 光コレクタの表面は反射面であり、光コレクタ表面と放出された極端紫外線光との相互作用は、光コレクタ表面からの放出された極端紫外線光の反射を含む、条項11に記載のシステム。
13. プラズマジェネレータは光コレクタ表面に隣接して配置された導電体を含み、導電体は電源に接続され、電源は、導電体を介して時変電流を供給することによって、光コレクタ表面に隣接した時変磁界を生成すると共に光コレクタ表面に隣接した位置で電流を誘導し、
誘導された電流は、EUVチャンバ内に第1の状態ですでに存在するネイティブ材料から光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態の材料を発生させるのに充分な大きさである、条項11に記載のシステム。
14. 導電体は光コレクタ表面の形状と一致する形状である、条項13に記載のシステム。
15. プラズマジェネレータは導電体を少なくとも部分的に包囲する誘電材料を含む、条項13に記載のシステム。
16. 誘電材料は導電体の少なくとも一部を包囲する管を含む、条項15に記載のシステム。
17. 管は導電体の一部に接触している、条項16に記載のシステム。
18. 導電体は光コレクタ表面のエッジにおけるリムの形状と一致する形状である、条項14に記載のシステム。
19. 光コレクタ表面は楕円形状であり、導電体は光コレクタ表面の円周よりも大きい直径を有する円形を含む、条項13に記載のシステム。
20. チャンバ内に第1の状態ですでに存在するネイティブ材料は水素を含み、プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、条項11に記載のシステム。
21. フリーラジカルと光コレクタ表面上のデブリとの化学反応は、光コレクタ表面から解放される化学物質を形成する、条項11に記載のシステム。
22. EUVチャンバから解放された化学物質を除去するように構成された除去装置を更に備える、条項21に記載のシステム。
23. 光コレクタ表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光コレクタ表面上のデブリはスズを含む、条項21に記載のシステム。
24. 光コレクタ表面からのデブリは、光コレクタ表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度でフリーラジカルによってエッチングで除去される、条項21に記載のシステム。
25. 洗浄装置は誘導結合プラズマ源を含む、条項11に記載のシステム。
26. 極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄する方法であって、チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持され、方法は、
光表面に隣接したチャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含み、発生させることは、
チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を電磁誘導することにより、真空チャンバ内の材料を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含み、
材料のプラズマ状態は材料のフリーラジカルを含み、
プラズマ状態の材料を発生させることは、プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて、EUV光源から光学系を取り出すことなく光表面からのデブリの除去を可能とすることを含む、方法。
27. 材料は、第1の状態であって変換される前に、光表面に隣接している、条項26に記載の方法。
28. チャンバ内の光表面に隣接した位置で電流を誘導することは、チャンバ内の光学系の近傍で時変磁界を生成することを含む、条項26に記載の方法。
29. チャンバ内で時変磁界を生成することは、光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことを含む、条項28に記載の方法。
30. プラズマ状態の材料を光表面全体へ移動させて光表面からのデブリの除去を可能とすることは酸素の存在なしで実行される、条項26に記載の方法。
31. プラズマ状態の材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、条項26に記載の方法。
32. 光学表面からデブリを除去することは、材料のフリーラジカルを光表面上のデブリと化学的に反応させて、光表面から解放される化学物質を形成することを含み、方法は更にEUVチャンバから解放された化学物質を除去することを含む、条項26に記載の方法。
33. 光表面から解放される化学物質が水素化スズを含むように、フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に光表面上のデブリはスズを含む、条項32に記載の方法。
34. 真空チャンバ内の材料は真空チャンバ内でネイティブであり真空チャンバ内に存在する、条項26に記載の方法。
[000112] 他の実施は以下の特許請求の範囲の範囲内である。
Claims (34)
- 極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄する方法であって、前記チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持され、前記方法は、
前記光表面に隣接した前記チャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含み、前記発生させることは、前記真空チャンバ内で前記光表面に隣接してすでに存在しているネイティブ材料を第1の状態からプラズマ状態に変換することを含み、
前記材料の前記プラズマ状態は前記材料のフリーラジカルを含み、
前記プラズマ状態の前記材料を発生させることは、前記プラズマ状態の前記材料を前記光表面全体へ移動させて、前記EUV光源から前記光学系を取り出すことなく前記光表面からのデブリの除去を可能とすることを含む、方法。 - 前記プラズマ状態の前記材料を発生させることは、前記チャンバ内の前記光表面に隣接した前記位置で電流を電磁誘導することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記チャンバ内の前記光表面に隣接した前記位置で前記電流を誘導することは、前記チャンバ内の前記光学系の近傍で時変磁界を生成することを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記チャンバ内で前記時変磁界を生成することは、前記光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことを含む、請求項3に記載の方法。
- 前記プラズマ状態の前記材料を前記光表面全体へ移動させて前記光表面からのデブリの除去を可能とすることは酸素の存在なしで実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記プラズマ状態の前記材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記光学表面からデブリを除去することは、前記材料のフリーラジカルを前記光表面上の前記デブリと化学的に反応させて、前記光表面から解放される化学物質を形成することを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記EUVチャンバから前記解放された化学物質を除去することを更に含む、請求項7に記載の方法。
- 前記光表面から解放される前記化学物質が水素化スズを含むように、前記フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に前記光表面上の前記デブリはスズを含む、請求項7に記載の方法。
- 前記光表面から前記デブリを除去することは、前記光表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度で前記光表面から前記デブリをエッチングすることを含む、請求項1に記載の方法。
- 極端紫外線(EUV)光源であって、
大気圧よりも低い圧力に保持されたEUVチャンバと、
前記真空チャンバ内の相互作用領域の方へターゲットを誘導するターゲットデリバリシステムであって、前記相互作用領域は増幅光ビームを受光し、前記ターゲットは、プラズマに変換された場合に極端紫外線光を放出する物質を含む、ターゲットデリバリシステムと、
前記放出された極端紫外線光の少なくとも一部と相互作用する表面を含む光コレクタと、
前記光コレクタ表面に隣接し、前記EUVチャンバから前記コレクタを取り出すことなく前記光コレクタ表面からデブリを除去するよう構成された洗浄装置であって、前記光コレクタ表面に隣接した前記EUVチャンバ内のプラズマジェネレータを含み、前記プラズマジェネレータは、前記EUVチャンバ内で前記光コレクタ表面に隣接して第1の状態ですでに存在しているネイティブ材料から、前記光コレクタ表面に隣接した位置でプラズマ状態のプラズマ材料を発生させ、前記プラズマ材料は前記光コレクタ表面上の前記デブリと化学的に反応するフリーラジカルを含む、洗浄装置と、
を備えるシステム。 - 前記光コレクタの前記表面は反射面であり、前記光コレクタ表面と前記放出された極端紫外線光との前記相互作用は、前記光コレクタ表面からの前記放出された極端紫外線光の反射を含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記プラズマジェネレータは前記光コレクタ表面に隣接して配置された導電体を含み、前記導電体は電源に接続され、前記電源は、前記導電体を介して時変電流を供給することによって、前記光コレクタ表面に隣接した時変磁界を生成すると共に前記光コレクタ表面に隣接した前記位置で電流を誘導し、
前記誘導された電流は、前記EUVチャンバ内に前記第1の状態ですでに存在するネイティブ材料から前記光コレクタ表面に隣接した前記位置で前記プラズマ状態の前記材料を発生させるのに充分な大きさである、請求項11に記載のシステム。 - 前記導電体は前記光コレクタ表面の形状と一致する形状である、請求項13に記載のシステム。
- 前記プラズマジェネレータは前記導電体を少なくとも部分的に包囲する誘電材料を含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記誘電材料は前記導電体の少なくとも一部を包囲する管を含む、請求項15に記載のシステム。
- 前記管は前記導電体の一部に接触している、請求項16に記載のシステム。
- 前記導電体は前記光コレクタ表面のエッジにおけるリムの形状と一致する形状である、請求項14に記載のシステム。
- 前記光コレクタ表面は楕円形状であり、前記導電体は前記光コレクタ表面の円周よりも大きい直径を有する円形を含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記チャンバ内に前記第1の状態ですでに存在する前記ネイティブ材料は水素を含み、前記プラズマ状態の前記材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、請求項11に記載のシステム。
- 前記フリーラジカルと前記光コレクタ表面上の前記デブリとの前記化学反応は、前記光コレクタ表面から解放される化学物質を形成する、請求項11に記載のシステム。
- 前記EUVチャンバから前記解放された化学物質を除去するように構成された除去装置を更に備える、請求項21に記載のシステム。
- 前記光コレクタ表面から解放される前記化学物質が水素化スズを含むように、前記フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に前記光コレクタ表面上の前記デブリはスズを含む、請求項21に記載のシステム。
- 前記光コレクタ表面からの前記デブリは、前記光コレクタ表面全体にわたって少なくとも1ナノメートル/分の速度で前記フリーラジカルによってエッチングで除去される、請求項21に記載のシステム。
- 前記洗浄装置は誘導結合プラズマ源を含む、請求項11に記載のシステム。
- 極端紫外線(EUV)光源のチャンバ内の光学系の表面を洗浄する方法であって、前記チャンバは大気圧よりも低い圧力に保持され、前記方法は、
前記光表面に隣接した前記チャンバ内の位置においてプラズマ状態の材料を発生させることを含み、前記発生させることは、
前記チャンバ内の前記光表面に隣接した前記位置で電流を電磁誘導することにより、前記真空チャンバ内の材料を第1の状態から前記プラズマ状態に変換することを含み、
前記材料の前記プラズマ状態は前記材料のフリーラジカルを含み、
前記プラズマ状態の前記材料を発生させることは、前記プラズマ状態の前記材料を前記光表面全体へ移動させて、前記EUV光源から前記光学系を取り出すことなく前記光表面からのデブリの除去を可能とすることを含む、方法。 - 前記材料は、前記第1の状態であって変換される前に、前記光表面に隣接している、請求項26に記載の方法。
- 前記チャンバ内の前記光表面に隣接した前記位置で前記電流を誘導することは、前記チャンバ内の前記光学系の近傍で時変磁界を生成することを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記チャンバ内で前記時変磁界を生成することは、前記光表面の外周の外側に配置されている導電体に時変電流を流すことを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記プラズマ状態の前記材料を前記光表面全体へ移動させて前記光表面からのデブリの除去を可能とすることは酸素の存在なしで実行される、請求項26に記載の方法。
- 前記プラズマ状態の前記材料は、少なくとも、水素のイオン、電子、及びフリーラジカルを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記光学表面からデブリを除去することは、前記材料のフリーラジカルを前記光表面上の前記デブリと化学的に反応させて、前記光表面から解放される化学物質を形成することを含み、前記方法は更に前記EUVチャンバから前記解放された化学物質を除去することを含む、請求項26に記載の方法。
- 前記光表面から解放される前記化学物質が水素化スズを含むように、前記フリーラジカルは水素のフリーラジカルであると共に前記光表面上の前記デブリはスズを含む、請求項32に記載の方法。
- 前記真空チャンバ内の前記材料は前記真空チャンバ内でネイティブであり前記真空チャンバ内に存在する、請求項26に記載の方法。
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