JP4842088B2 - 極端紫外光源装置及びコレクタミラー装置 - Google Patents
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Description
また、EUV光の集光率を高くするためには、コレクタミラーの反射面の表面粗さや形状について、高い精度を維持しなくてはならない。
これらの要因から、EUV光源装置において用いられるコレクタミラーの価格は、非常に高価になる。
図1は、本発明の一実施形態に係る極端紫外(EUV)光源装置用コレクタミラー装置(以下において、単に、コレクタミラー装置と言う)の構造を示す側面図である。
本実施形態に係るコレクタミラー装置は、コレクタミラー10と、コレクタミラー固定装置12と、冷却装置20と、コレクタミラー回転装置30とを含んでいる。このコレクタミラー装置の各部は、後述する制御装置の下で動作する。
なお、流路23の形状は、冷却装置20の中心部に導入された冷却媒体を周縁部に向けて、ほぼ万遍なく流すことができれば、図2に示すものに限定されない。例えば、流路をうずまき状としても良い。
なお、コレクタミラー10を回転させるタイミング及び1回あたりの回転角度は、後述するように、プラズマ3から放出されるイオンの分布等に基づいて決定される。
また、コレクタミラー姿勢制御部160は、コレクタミラー10の傾きを調整する。
まず、図8に示すステップS1〜S3において、EUV光生成動作の準備を行う。即ち、ステップS1において、図7に示すコレクタミラー位置制御装置150及びコレクタミラー姿勢制御装置160が、コレクタミラー変位モニタ装置180のモニタ結果に基づいて、コレクタミラー10の初期アライメントを行う。次に、ステップS2において、冷却装置20(図1参照)に冷却媒体(例えば、冷却水)を循環させることにより、コレクタミラー10の冷却を開始する。そして、ステップS3において、図5に示すターゲット供給装置120を動作させることにより、ターゲットノズル121から真空チャンバ110内に向けてターゲット物質1の供給を開始する。
本実施形態においては、上記の第3の方法を採用することにより、コレクタミラー10を1回あたりに10度回転させることとしている。
生成されたEUV光によってコレクタミラーが照射された時間の積算値が所定値を超えた場合に、コレクタミラー10を回転させる。この照射時間は、次式によって求められる。
照射時間=(EUV光の発光信号がオンになっていた継続時間)
−(エラー等により、実際には発光していなかった時間)
図7に示すEUV光源制御装置100は、この照射時間を積算し、その積算値がシミュレーションや実験等によって予め取得された値を超えた場合に、ミラー回転信号を出力し、レーザ発振器130の出力を停止又は弱めることにより露光動作を中断させて、コレクタミラー回転装置30を駆動する。
ショット数の積算値を求め、この積算値が所定値を超えた場合にコレクタミラーを回転させる。
図9は、EUV光源装置において、ショット数の積算値を求める際に用いられるEUV光源装置の構成を示す模式図である。図9に示すように、この場合には、図7に示す構成に対して、EUV光を検出するEUV発光モニタ200が追加される。このEUV発光モニタ200は、コレクタミラー10周辺のEUV光放射領域内に設置される。また、EUV光源制御装置100には、EUV発光モニタ200から出力される検出信号に基づいてショット数をカウントするための積算回路が設けられている。
生成されたEUV光のエネルギー積算値が所定値を超えた場合に、コレクタミラーを回転させる。
図10は、EUV光源装置において、EUVエネルギーの積算値を求める際に用いられるEUV光源装置の構成を示す模式図である。図10に示すように、この場合には、図7に示す構成に対して、EUVエネルギーを検出するEUVエネルギーモニタ210が追加される。また、EUV光源制御装置100には、EUVエネルギーモニタ210から出力される検出信号に基づいてEUVエネルギーの積算値を算出するための積算回路が設けられている。
コレクタミラー反射面の損耗量(損耗した厚さ)の総量が所定値を超えた場合に、コレクタミラー10を回転させる。コレクタミラーの損耗量を求めるためには、(i)コレクタミラーの表面を直接モニタする方法、又は、(ii)ダミーのコレクタミラーをモニタする方法が用いられる。
図11は、コレクタミラーの損耗量を検出する装置の構成例を示している。この装置は、コレクタミラー10の反射面に光を照射する参照光投光器221と、コレクタミラー10の反射面から反射された光を受光する参照光受光器222とを含んでいる。参照光投光器221は、例えば、単波長光を射出するレーザ光源であり、EUV光源制御装置100(図7参照)の制御の下で、コレクタミラー10の反射面を2次元的に照射する。一方、参照光受光器222は、受光面に偏光フィルタが配置された撮像素子(例えば、CCD)であり、コレクタミラー10からの反射光を受光することにより検出信号を生成して、EUV光源制御装置100に出力する。EUV光源制御装置100は、この検出信号に基づいて干渉縞画像を生成し、それによって得られたコレクタミラー10の反射面の凹凸情報に基づいて、コレクタミラー10における損耗量を求める。
図12は、ダミーのコレクタミラーの損耗量を検出する装置の構成例を示している。この場合には、ダミーのコレクタミラー231と、ダミーのコレクタミラー231の反射面に光を照射する参照光投光器232と、ダミーのコレクタミラー231の反射面から反射された光を受光する参照光受光器233とが用いられる。
コレクタミラーの反射率が所定の値を下回った場合に、コレクタミラー10を回転させる。コレクタミラーの反射率を求めるためには、(i)コレクタミラーの表面を直接モニタする方法、又は、(ii)ダミーのコレクタミラーをモニタする方法が用いられる。
まず、損耗していないコレクタミラーにおける反射率を予め求めておく。例えば、図9に示す構成において、EUV発光モニタ200によって検出された直接光の光量と、IFイメージセンサ170によって検出された反射光の光量との関係を取得し、それらの値に基づいて反射率Aを算出する。ミラーを回転させるタイミングを判断する際には、IFイメージセンサ170を随時観察位置に配置し、EUV光の集光イメージから光量を測定し、一方で、そのときのEUV発光モニタ200による直接光の光量も測定する。そして、それらの値に基づいて反射率Bを算出し、当初の反射率Aと比較する。その結果、反射率Bが所定の値より下回っていた場合、例えば、反射率Aの50%より小さい場合に、EUV光源制御装置100は、ミラー回転信号を出力する。
コレクタミラーの近傍に、コレクタミラーと同じ材料によって形成されたダミーのコレクタミラーを配置し、EUV発光モニタ200やIFイメージセンサ170等を用いてダミーのコレクタミラーの反射率を測定する。測定方法の詳細については、上記(i)と同様である。ダミーのコレクタミラーを用いる場合には、IFイメージセンサによってEUV光の光路が遮られることがないので、露光中においてもモニタすることができる。
Claims (7)
- ターゲット物質にレーザビームを照射して前記ターゲット物質をプラズマ化することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置において、極端紫外光を集光する際に用いられるコレクタミラー装置であって、
極端紫外光を反射する反射面が形成されており、プラズマから放射された極端紫外光を反射して所定の方向に導くコレクタミラーと、
前記コレクタミラーの背面側に配置された冷却媒体用流路と、前記冷却媒体用流路に冷却媒体を導入する配管と、前記冷却媒体用流路から冷却媒体を導出する配管とを含む冷却装置と、
前記コレクタミラーを円周方向に回転させる回転装置と、
前記コレクタミラーの反射面における損耗量に関連付けられた値に基づいて、前記回転装置によって前記コレクタミラーを回転させるタイミングと回転角度とを決定する制御装置と、
を具備する前記コレクタミラー装置。 - プラズマから放射される極端紫外光の発光時間、又は、プラズマを発生させる回数、又は、生成される極端紫外光のエネルギーを観測するモニタ装置をさらに具備し、
前記制御装置が、前記モニタ装置による観測結果に基づいて、プラズマから放射される極端紫外光の発光時間の積算値、又は、プラズマを発生させる回数の積算値、又は、極端紫外光のエネルギーの積算値を求め、該積算値に基づいて、前記回転装置によって前記コレクタミラーを回転させるタイミングと回転角度とを決定する、請求項1記載のコレクタミラー装置。 - 前記コレクタミラーの損耗量を計測する計測装置をさらに具備し、
前記制御装置が、前記計測装置による計測結果に基づいて、前記回転装置によって前記コレクタミラーを回転させるタイミングと回転角度とを決定する、請求項1記載のコレクタミラー装置。 - 前記計測装置が、前記コレクタミラーの反射面に参照光を照射する投光器と、前記反射面によって反射された参照光の反射光を、偏光素子を介して受光する受光器とを含む、請求項3記載のコレクタミラー装置。
- ターゲット物質にレーザビームを照射して前記ターゲット物質をプラズマ化することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置であって、
ターゲット物質を供給する手段と、
前記ターゲット物質に照射されるレーザビームを射出するレーザ光源と、
請求項1〜4のいずれか1項記載のコレクタミラー装置と、
を具備する前記極端紫外光源装置。 - 前記制御装置が、前記回転装置が前記コレクタミラーを回転させる際に、前記レーザ光源の出力を停止させる、請求項5記載の極端紫外光源装置。
- 前記コレクタミラーの位置及び姿勢を調整する調整装置をさらに具備し、
前記制御装置が、前記回転装置によって前記コレクタミラーを回転させた後で、前記調整装置によって前記コレクタミラーの位置及び姿勢を調整させる、請求項5又は6記載の極端紫外光源装置。
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