JP4973425B2 - Cleaning method of condensing optical means in extreme ultraviolet light source device and extreme ultraviolet light source device - Google Patents

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本発明は、極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置における集光光学手段のクリーニング方法及び極端紫外光光源装置に関する。より詳細には、極端紫外光発生部分から集光光学手段に向けて放出され、やがて集光光学手段に付着堆積し、その集光性能すなわち反射率を低下させるデブリを効果的に除去するためのクリーニング方法及び極端紫外光光源装置に関するものである。   The present invention relates to a method for cleaning condensing optical means in an extreme ultraviolet light source device that emits extreme ultraviolet light, and an extreme ultraviolet light source device. More specifically, for effectively removing debris that is emitted from the extreme ultraviolet light generating portion toward the condensing optical means and eventually adheres to and accumulates on the condensing optical means, thereby reducing its condensing performance, that is, reflectance. The present invention relates to a cleaning method and an extreme ultraviolet light source device.

半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められており、エキシマレーザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長13〜14nm、特に、波長13.5nmの極端紫外光(以下、EUV(Extreme Ultra Violet)ともいう)を放出する極端紫外光光源装置(以下、EUV光源装置ともいう)が開発されている。   With the miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits, improvement in resolving power is demanded in the projection exposure apparatus for production. In order to meet this demand, the exposure light source has been shortened. As a next-generation semiconductor exposure light source following the excimer laser apparatus, extreme ultraviolet light having a wavelength of 13 to 14 nm, particularly a wavelength of 13.5 nm (hereinafter referred to as “ultraviolet light”). An extreme ultraviolet light source device (hereinafter also referred to as an EUV light source device) that emits EUV (also referred to as Extreme Ultra Violet) has been developed.

EUV光源装置において、EUV光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの1つにEUV光を放射するEUV放射種を加熱して励起することにより高温プラズマを発生させ、このプラズマから放出されるEUV光を取り出す方法がある。
このEUV光源装置は、高温プラズマの生成方式により、LPP(Laser Produced Plasma、レーザ生成プラズマ)方式と、DPP(Discharge Produced Plasma、放電生成プラズマ)方式とに大きく分けられる。
Several methods are known for generating EUV light in an EUV light source device. One of them is heated to excite EUV radiation that emits EUV light, thereby generating a high-temperature plasma. There is a method for extracting the emitted EUV light.
This EUV light source device is roughly classified into an LPP (Laser Produced Plasma) method and a DPP (Discharge Produced Plasma, discharge generated plasma) method according to a high temperature plasma generation method.

LPP方式のEUV光源装置では、EUV放射種を含む原料からなるターゲットにレーザ光を照射する。そのとき、レーザアブレーションにより高温プラズマが生成され、そこから放射されるEUV光を利用する。
一方、DPP方式のEUV光源装置では、EUV放射種を含む原料から電流駆動によって高温プラズマを生成し、そこから放射されるEUV光を利用する。DPP方式のEUV光源装置における放電方式には、Zピンチ方式、キャピラリー放電方式、プラズマフォーカス方式、ホローカソードトリガーZピンチ方式などがある。DPP方式のEUV光源装置は、LPP方式のEUV光源装置と比較して、光源装置の小型化、光源システムの消費電力が小さいといった利点あり、実用化への期待も大きい。
In the LPP type EUV light source device, a laser beam is irradiated onto a target made of a raw material containing EUV radiation species. At that time, high-temperature plasma is generated by laser ablation, and EUV light emitted from the plasma is used.
On the other hand, in the DPP type EUV light source device, high temperature plasma is generated by current driving from a raw material containing EUV radiation species, and EUV light emitted from the high temperature plasma is used. As a discharge method in the DPP type EUV light source device, there are a Z pinch method, a capillary discharge method, a plasma focus method, a hollow cathode trigger Z pinch method, and the like. The DPP type EUV light source device has advantages such as downsizing of the light source device and low power consumption of the light source system as compared with the LPP type EUV light source device, and is expected to be put to practical use.

上記した両方式のEUV光源装置において、波長13.5nmのEUV光を放出する放射種、すなわち、高温プラズマの原料としては、現在、10価前後のキセノン(Xe)イオンとスズ(Sn)イオンが知られている。このうち、スズは、高温プラズマの発生に必要な電気入力と波長13.5nmのEUV光出力の比、すなわちEUV変換効率(=光出力/電気入力)がキセノンより数倍大きい。
そのため、高出力化が要求されている量産型EUV光源の放射種として有力視されており、例えば特許文献1に開示されているように、ガス状のスズ化合物(例えば、スタナンガス:SnH4 ガス)や、固体や液体状のスズをEUV放射種として使用するEUV光源の開発が進められている。
In both types of EUV light source devices described above, as a radioactive species that emits EUV light having a wavelength of 13.5 nm, that is, as a raw material for high-temperature plasma, xenon (Xe) ions and tin (Sn) ions of about 10 valence are currently used. Are known. Among these, tin has a ratio of an electric input necessary for generating high-temperature plasma to an EUV light output having a wavelength of 13.5 nm, that is, EUV conversion efficiency (= light output / electric input) several times larger than xenon.
Therefore, it is regarded as promising as a radiation type of mass-produced EUV light sources for which high output is required. For example, as disclosed in Patent Document 1, a gaseous tin compound (for example, stannane gas: SnH 4 gas) In addition, development of an EUV light source using solid or liquid tin as an EUV radiation species is underway.

以下、DPP方式を例にとり、EUV光源装置の構成例を説明する。
図6に、DPP方式EUV光源装置の概略構成例を示す。同図に示すように、DPP方式EUV光源装置は、真空容器(光源チャンバ10)を有し、チャンバ10は第1チャンバ10aと第2チャンバ10bに分けられる。第1チャンバ10a内には、例えば、リング状の第1電極(カソード)11と第2電極(アノード)12とがリング状の絶縁体13を挟み、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置するように配置される。以下、第1電極11、第2電極12、絶縁材13を総称して放電部1と呼ぶこともある。
Hereinafter, a configuration example of the EUV light source apparatus will be described taking the DPP method as an example.
FIG. 6 shows a schematic configuration example of a DPP EUV light source device. As shown in the figure, the DPP EUV light source device has a vacuum container (light source chamber 10), and the chamber 10 is divided into a first chamber 10a and a second chamber 10b. In the first chamber 10a, for example, a ring-shaped first electrode (cathode) 11 and a second electrode (anode) 12 sandwich a ring-shaped insulator 13, and the respective through holes are positioned substantially coaxially. Are arranged as follows. Hereinafter, the first electrode 11, the second electrode 12, and the insulating material 13 may be collectively referred to as the discharge part 1.

第1チャンバ10aに設けられた原料導入口14aに接続された原料供給手段14より、EUV放射種を含む原料がチャンバ10内に供給される。上記原料は例えばSnH4 ガスである。
また、第2チャンバ10b側には、図示を省略したチャンバ内圧力をモニタする圧力モニタの測定値に基づき、チャンバ内圧力調整やチャンバ内排気を行うためのガス排気ユニット9が、第2チャンバ10bに設けられたガス排出口に接続されている。
A raw material containing EUV radiation species is supplied into the chamber 10 from the raw material supply means 14 connected to the raw material inlet 14a provided in the first chamber 10a. The raw material is, for example, SnH 4 gas.
Further, on the second chamber 10b side, a gas exhaust unit 9 for adjusting the pressure in the chamber and exhausting the chamber based on the measured value of the pressure monitor that monitors the pressure in the chamber (not shown) is provided in the second chamber 10b. It is connected to the gas outlet provided in the.

また、第2チャンバ10b内には、集光鏡2が設けられる。集光鏡2は、例えば、反射面形状が、回転楕円体、回転放物体形状、ウォルター型形状等の凹面ミラーを複数枚具える。これらの凹面ミラーは互いに径の異なる回転体形状である。集光鏡2は、これらの複数枚の凹面ミラーを、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置された斜入射型の反射鏡として構成される。   A condensing mirror 2 is provided in the second chamber 10b. For example, the condensing mirror 2 includes a plurality of concave mirrors whose reflecting surface shape is a spheroid, a rotating paraboloid shape, a Walter shape, or the like. These concave mirrors have rotating body shapes with different diameters. The condensing mirror 2 is configured as a grazing incidence type reflecting mirror in which the plurality of concave mirrors are arranged on the same axis so that the rotation center axes are overlapped so that the focal positions substantially coincide with each other.

このようなDPP方式光源装置において、第1電極11、第2電極12間にパルス電力発生器15よりパルス電力が供給されると、絶縁体13表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第1電極11、第2電極12間は実質、短絡状態になり、パルス状の大電流が流れる。このとき、略同軸上に配置されたリング状の第1電極11、第2電極12、絶縁体13が形成する連通穴もしくは連通穴近傍にプラズマが形成される。その後、ピンチ効果およびジュール加熱等によって、上記プラズマの略中心部に高温プラズマ領域が形成され、この高温プラズマ領域から波長13.5nmのEUV光が放射される。   In such a DPP-type light source device, when pulse power is supplied from the pulse power generator 15 between the first electrode 11 and the second electrode 12, creeping discharge is generated on the surface of the insulator 13 and the first discharge is generated. The first electrode 11 and the second electrode 12 are substantially short-circuited, and a large pulse current flows. At this time, plasma is formed in or near the communication hole formed by the ring-shaped first electrode 11, second electrode 12, and insulator 13 arranged substantially coaxially. Thereafter, a high temperature plasma region is formed at the substantially central portion of the plasma by the pinch effect and Joule heating, and EUV light having a wavelength of 13.5 nm is emitted from the high temperature plasma region.

高温プラズマ領域から放射された波長13.5nmのEUV光は、集光鏡2により集光され、第2チャンバ10bに設けられたEUV光取り出し部7より外部に取り出される。このEUV光取り出し部7は、不図示の露光機の露光機筐体に設けられたEUV光入射部と連結される。すなわち、EUV集光鏡2より集光されるEUV光は、EUV光取り出し部を介して露光機へ入射する。   EUV light having a wavelength of 13.5 nm emitted from the high temperature plasma region is collected by the condenser mirror 2 and taken out from the EUV light take-out unit 7 provided in the second chamber 10b. The EUV light extraction unit 7 is connected to an EUV light incident unit provided in an exposure machine casing of an exposure machine (not shown). That is, the EUV light condensed by the EUV collector mirror 2 enters the exposure device via the EUV light extraction unit.

高温プラズマからはEUV光とともにデブリも放出される。デブリには、金属(例えば、第1電極11、第2電極12)がプラズマによってスパッタされて生成する金属粉や、スズ等の放射種原料に起因するものがある。
上記デブリが集光鏡2に到達して集光鏡2の反射面に衝突したり付着したりすると、集光鏡2の反射性能が損なわれる。
そのため、高温プラズマ領域(図6に示す構成例では、略同軸上に配置されたリング状の第1電極11、第2電極12、絶縁体13が形成する連通穴もしくは連通穴近傍)と集光鏡2との間に、ホイルトラップ3が設置される。
ホイルトラップ3は、EUV光を通過させつつ、デブリの通過を抑制するものであり、例えば特許文献2に記載されているように、高温プラズマ発生領域の径方向に設置される複数のプレートからなる。ホイルトラップ3が配置された空間は圧力が上がり、そこを通過するデブリは運動エネルギーが低下するため、集光鏡2まで到達しにくくなる。
Debris is also emitted from the high temperature plasma together with EUV light. Some debris is caused by a metal powder (for example, the first electrode 11 and the second electrode 12) sputtered by plasma and a radioactive seed material such as tin.
When the debris reaches the collecting mirror 2 and collides with or adheres to the reflecting surface of the collecting mirror 2, the reflecting performance of the collecting mirror 2 is impaired.
Therefore, the high-temperature plasma region (in the configuration example shown in FIG. 6, the communication hole formed in the ring-shaped first electrode 11, the second electrode 12, and the insulator 13 arranged substantially coaxially or in the vicinity of the communication hole) and condensing. A foil trap 3 is installed between the mirror 2.
The foil trap 3 suppresses the passage of debris while allowing the EUV light to pass. For example, as described in Patent Document 2, the foil trap 3 includes a plurality of plates installed in the radial direction of the high-temperature plasma generation region. . The pressure in the space in which the foil trap 3 is arranged rises, and the debris that passes through the space is less likely to reach the condenser mirror 2 because the kinetic energy is reduced.

なお、集光鏡2に到達するデブリの量を更に少なくするために、放電部1と集光鏡2との間の領域に、ガスカーテンを形成してもよい。具体的には、EUV光を減衰させないガスを供給するガス供給ユニット16に接続されたガスカーテンノズル4を配置する。ガス供給ユニット16から供給されるガスは、ガスカーテンノズル4によりガス流がデブリと交錯するように供給される。このように形成されたガスカーテンは、放電部1から放出され集光鏡2に向かって飛散するデブリに対して、局所的にガスの圧力が高い部分を作り出してデブリを減速させ、デブリが集光鏡2に到達することを妨げる。
また図6に示すDPP方式EUV光源装置は、図示を省略した制御部を有する。この制御部は、露光機制御部からのEUV発光指令等に基づき、パルス電力発生器15、原料供給手段14、ガス排気ユニット9、ガス供給ユニット16を制御する。
In order to further reduce the amount of debris reaching the condenser mirror 2, a gas curtain may be formed in a region between the discharge unit 1 and the condenser mirror 2. Specifically, a gas curtain nozzle 4 connected to a gas supply unit 16 that supplies a gas that does not attenuate EUV light is disposed. The gas supplied from the gas supply unit 16 is supplied by the gas curtain nozzle 4 so that the gas flow intersects with debris. The gas curtain formed in this way creates a portion where the gas pressure is locally increased with respect to the debris emitted from the discharge unit 1 and scattered toward the condenser mirror 2 to decelerate the debris. Reaching the optical mirror 2 is prevented.
The DPP EUV light source device shown in FIG. 6 has a control unit (not shown). This control unit controls the pulse power generator 15, the raw material supply unit 14, the gas exhaust unit 9, and the gas supply unit 16 based on an EUV emission command from the exposure unit control unit.

特開2004−279246号公報JP 2004-279246 A 特表2002−504746号公報JP-T-2002-504746 特表2006−529057号公報JP 2006-529057 A 国際公開第2006/049886号パンフレットInternational Publication No. 2006/049886 Pamphlet 特開2007−165874号公報JP 2007-165874 A

上記したように、スズをEUV放射種として使用するEUV光源の開発が進められている。
しかしながら、スズおよび/またはスズ化合物を加熱して励起し高温プラズマを発生させると、スズに起因する大量のデブリが発生する。
発生したデブリの中には、ホイルトラップ3やガスカーテンを通過し、集光鏡2に達するものもある。
スズは蒸気圧が低く室温程度では固体である。したがって、スズに起因したデブリは、集光鏡2に到達すると、固体になったスズが反射面に付着して堆積し、EUV光の反射率を低下させる。その結果、外部に放出されるEUV光出力が低下する。
As described above, development of an EUV light source that uses tin as an EUV radiation species is underway.
However, when tin and / or tin compounds are heated and excited to generate high-temperature plasma, a large amount of debris due to tin is generated.
Some of the generated debris passes through the foil trap 3 and the gas curtain and reaches the condenser mirror 2.
Tin has a low vapor pressure and is solid at room temperature. Therefore, when the debris caused by tin reaches the condenser mirror 2, the solid tin adheres to and accumulates on the reflecting surface, thereby reducing the reflectance of the EUV light. As a result, the EUV light output emitted to the outside decreases.

この問題に対して、クリーニングガスを流して、集光鏡の反射面に付着堆積したスズを除去するクリーニング方法が提案されている。例えば、特許文献3および4には、チャンバ内にハロゲン元素を導入して、集光鏡に付着したスズと反応させて除去することが示されている。
図6に示す構成例で説明すると、クリーニングガス供給ユニット5からクリーニングガスである塩素ガス等が供給され、クリーニングガス供給ノズル6から集光鏡2に導入される。このとき、クリーニングガスの少なくとも一部をプラズマ化および/またはラジカル化させてもよい。プラズマ化および/またはラジカル化したクリーニングガスは、分子状態のガスに比べてスズとよく反応するので、スズ除去速度が向上し、短時間でクリーニングを完了することができる。なお、クリーニングガス供給ノズル6は、集光鏡2により集光されるEUV光の一部をできるだけ遮光しないように、任意に構成される。
集光鏡2に達したクリーニングガスは、スズとの化学反応により高蒸気圧のスズ化合物となって気化するので、集光光学手段から除去することができる。
In order to solve this problem, a cleaning method has been proposed in which a cleaning gas is flowed to remove tin deposited and deposited on the reflecting surface of the condenser mirror. For example, Patent Documents 3 and 4 show that a halogen element is introduced into a chamber and reacted with tin attached to a condenser mirror to be removed.
In the configuration example shown in FIG. 6, chlorine gas or the like, which is a cleaning gas, is supplied from the cleaning gas supply unit 5 and introduced into the condenser mirror 2 from the cleaning gas supply nozzle 6. At this time, at least a part of the cleaning gas may be converted into plasma and / or radical. The plasmaized and / or radicalized cleaning gas reacts better with tin than the molecular state gas, so that the tin removal rate is improved and cleaning can be completed in a short time. The cleaning gas supply nozzle 6 is arbitrarily configured so as not to shield as much as possible a part of the EUV light collected by the condenser mirror 2.
Since the cleaning gas that has reached the condenser mirror 2 is vaporized as a high vapor pressure tin compound by a chemical reaction with tin, it can be removed from the condenser optical means.

特許文献5には、クリーニングガスの分圧を1〜10Paの範囲にすることが示されている。
しかしながら、われわれは、スズが付着堆積した集光光学手段(集光鏡)をクリーニングするために、クリーニングガスとしてハロゲンガス(塩素ガス)を使用し、その分圧を1〜10Paの範囲にしたところ、例えば1分といった短い時間で集光鏡に付着したスズを除去することができないことを見出した。
集光鏡は反射率が低下したとき、なるべく早くクリーニングを行ないたいという要望がある。そのため、クリーニングは、露光機が、露光を終えたウエハを装置内から搬出し、次のウエハを搬入して位置合せを行い、次の露光処理を開始するまで時間、即ちウエハ交換時間に行うことが考えられる。
現状では、反射鏡は反射率がスズ堆積前の初期値の90%に低下したときにクリーニングが必要とされている。反射率がスズ堆積前の初期値90%に低下した時のスズの付着量(厚さ)は、固体スズの密度を7.31g/cm3 とすると0.5nm〜1nmであることが、CXRO(http://www.cxro .lbl.gov/ を参照)のX−ray toolsによる計算で得られる。
集光鏡のクリーニングを、上記のウエハ交換時に行なうことを考えると、ウエハの交換時間は現状30秒から1分であり、その時間内に、0.5nm〜1nmの厚さのスズをクリーニングするのが望ましい。
Patent Document 5 discloses that the partial pressure of the cleaning gas is in the range of 1 to 10 Pa.
However, we used halogen gas (chlorine gas) as the cleaning gas to clean the condensing optical means (condenser mirror) on which tin was deposited, and the partial pressure was in the range of 1-10 Pa. It was found that tin attached to the condenser mirror could not be removed in a short time such as 1 minute.
There is a demand for cleaning the condenser mirror as soon as possible when the reflectance decreases. Therefore, the cleaning is performed during the time until the exposure apparatus carries out the exposed wafer from the apparatus, carries in the next wafer, aligns it, and starts the next exposure process, that is, the wafer exchange time. Can be considered.
At present, the mirror is required to be cleaned when the reflectance drops to 90% of the initial value before tin deposition. When the reflectivity drops to 90% of the initial value before tin deposition, the amount of tin deposited (thickness) is 0.5 nm to 1 nm when the density of solid tin is 7.31 g / cm 3. (See http://www.cxro.lbl.gov/) X-ray tools calculation.
Considering that cleaning of the condenser mirror is performed at the time of wafer replacement, the wafer replacement time is currently 30 seconds to 1 minute, and within that time, tin having a thickness of 0.5 nm to 1 nm is cleaned. Is desirable.

ここで、クリーニングガスの分圧は、高いほどスズのクリーニングレートが大きくなる。コストを無視するのであれば、格別なクリーニングガス供給および排気装置を用いることにより、物理的には際限なく塩素ガス分圧を高めることは可能である。
例えば、クリーニングガス供給ユニット5に第2チャンバ10bと同程度の容積を持つリザーバタンクを備え、また、ガス排気ユニット9を複数台接続して大排気量化することで、大量のクリーニングガスを短時間に供給してチャンバ内を50Paをはるかに上回る分圧にすることができる。
しかし、現実的なEUV光源装置においては、クリーニングガス供給に必要なガス供給設備と排気ユニットの装置費用および維持費用、設置場所は、必要最小限に留めることが望ましい。
また、クリーニングガスはハロゲンガスなどの反応性の高いガスであることから、クリーニングガスの分圧を大きくしすぎると、装置に悪影響を与える可能性もある。
Here, the higher the partial pressure of the cleaning gas, the higher the cleaning rate of tin. If the cost is neglected, the chlorine gas partial pressure can be physically increased without limit by using a special cleaning gas supply and exhaust device.
For example, the cleaning gas supply unit 5 includes a reservoir tank having a volume comparable to that of the second chamber 10b, and a plurality of gas exhaust units 9 are connected to increase the displacement of a large amount of cleaning gas in a short time. To a partial pressure far exceeding 50 Pa in the chamber.
However, in a practical EUV light source device, it is desirable to keep the gas supply equipment and the exhaust unit required for the cleaning gas supply, the exhaust unit maintenance cost, and the installation location to the minimum necessary.
Further, since the cleaning gas is a highly reactive gas such as a halogen gas, if the partial pressure of the cleaning gas is increased too much, the apparatus may be adversely affected.

以上のように、クリーニングガスの分圧が小さすぎると所望の時間内にクリーニングを行うことはできず、一方、クリーニングガスの分圧を大きくして短時間にクリーニングを行うためには、格別の設備を用意する必要があるなどコスト増となる。
このため、適切な分圧のクリーニングガスを導入し、極端紫外光光源装置の集光光学手段のクリーニングを行う必要があるが、従来においては、どの程度の分圧のクリーニングガスを導入すれば所望の時間内に効果的にクリーニングが可能であるかが明らかでなかった。
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、クリーニングガスとしてハロゲンガスを使用し、デブリが付着堆積した集光光学手段(集光鏡)をクリーニングするに際し、クリーニングガスの供給、回収のための格別の設備を設けることなく、また、装置に悪影響を与えることなく所望の時間内に効果的にクリーニングを行うことができる極端紫外光光源装置における集光光学手段のクリーニング方法及びこのような機能を備えた極端紫外光光源装置を提供することである。
As described above, when the partial pressure of the cleaning gas is too small, cleaning cannot be performed within a desired time. On the other hand, in order to perform cleaning in a short time by increasing the partial pressure of the cleaning gas, it is not possible to perform cleaning. Costs increase due to the need to prepare equipment.
For this reason, it is necessary to introduce a cleaning gas with an appropriate partial pressure to clean the condensing optical means of the extreme ultraviolet light source device. In the past, it is desirable to introduce a cleaning gas with an appropriate partial pressure. It was not clear whether the cleaning could be effectively performed within the time.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the problem to be solved by the present invention is to use condensing optical means (condensing mirror) in which halogen gas is used as a cleaning gas and debris adheres and accumulates. ), An extreme ultraviolet light source that can be effectively cleaned within a desired time without providing special equipment for supplying and collecting cleaning gas and without adversely affecting the apparatus. It is an object of the present invention to provide a method for cleaning condensing optical means in an apparatus and an extreme ultraviolet light source apparatus having such a function.

本発明者が鋭意検討した結果、クリーニング時間をtcとしたとき、以下の(1)式によりクリーニングガスの分圧X(Pa)を求め、容器内に、上記クリーニング時間tcの間、上記式からも求まる分圧X(Pa)のクリーニングガスを導入してクリーニングを行うことにより、効果的にクリーニングを行うことができることを見出した。
Y=1.6×Ln(X)−5.6…(1)
ここで、YはクリーニングレートY(Y=[付着したデブリの膜厚d]/[必要とされるクリーニング時間tc])
As a result of intensive studies by the inventor, when the cleaning time is tc, the partial pressure X (Pa) of the cleaning gas is obtained by the following equation (1), and the above equation is obtained from the above equation for the cleaning time tc in the container. It has also been found that cleaning can be effectively performed by introducing a cleaning gas having a partial pressure X (Pa) which is also obtained.
Y = 1.6 × Ln (X) −5.6 (1)
Here, Y is the cleaning rate Y (Y = [film thickness d of attached debris] / [required cleaning time tc])

上記関係を本発明者は以下のような実験で確認した。
図1に、われわれが実施した、クリーニングガスの分圧に対する、集光鏡に付着したスズの除去速度(クリーニングレート)の実験結果を示す。
この実験は、クリーニングガスとしては塩素ガスを使用し、容器内にスズが付着した基板(サンプル)を配置し、容器内に塩素ガスとともに5分間封入し、基板のスズの膜厚を測定して5分間に減少した膜厚を求めたものであり、この操作をサンプルを交換しながらクリーニングガスの各分圧で繰り返し行い、各実験結果(膜厚の減少量)を時間で割って単位時間当たりのクリーニングレートを求め、グラフにプロットし最小自乗法により近似した。
同図において、横軸は塩素ガスの分圧(単位Pa)であり、縦軸はスズのクリーニングレート(単位nm/min)である。グラフの直線は、塩素ガスの分圧が48Pa、80Pa、133.3Pa、400Pa、893Paにおけるスズのクリーニングレートを、最小二乗法で近似したものであり、上述した(1)式となる。
The present inventor confirmed the above relationship through the following experiment.
FIG. 1 shows the experimental results of the removal rate (cleaning rate) of tin adhering to the condenser mirror with respect to the cleaning gas partial pressure.
In this experiment, chlorine gas is used as the cleaning gas, a substrate (sample) on which tin adheres is placed in a container, sealed with chlorine gas in the container for 5 minutes, and the film thickness of tin on the substrate is measured. The film thickness decreased in 5 minutes was obtained, and this operation was repeated at each partial pressure of the cleaning gas while exchanging the sample. Each experimental result (thickness reduction amount) was divided by the time per unit time. The cleaning rate was obtained, plotted on a graph, and approximated by the method of least squares.
In the figure, the horizontal axis represents the chlorine gas partial pressure (unit Pa), and the vertical axis represents the tin cleaning rate (unit: nm / min). The straight line in the graph approximates the cleaning rate of tin at a partial pressure of chlorine gas of 48 Pa, 80 Pa, 133.3 Pa, 400 Pa, and 893 Pa by the least square method, and is the above-described equation (1).

例えば、クリーニング時間が1分間(ウエハの交換時間)で、1nmのスズを除去したい場合は、1分間で1nmのスズを除去することになるので、Y=1(nm/min)となり、この値を上記(1)式に代入することで、クリーニングガスの分圧X(Pa)を求めることができる。(1)式に上記Yを代入し、Xについて変換すると、次の式が得られる。
X=ez …(1’)
ここで、z=(Y+5.6)/1.6
上記式にY=1を代入すると、X=61.9(Pa)となり、ハロゲンガスを分圧61.9Pa導入すれば、1分のクリーニング時間で、1nmのスズをクリーニングすることができることになる。
また、クリーニング時間が、例えば定期メンテナンスなどで、10分間という比較的長い時間をとることができる場合には、1分間で0.1nm除去すればよいので、式(1’)にY=0.1(nm/min)を代入することになる。その結果、X=35.3(Pa)となり、ハロゲンガスを分圧35.3Pa以上導入すればよい。
同様に、クリーニング時間が1分間で、0.5nmのスズを除去するだけでよい場合は、Y=0.5(nm/min)となり、その結果、X=45.3(Pa)となり、ハロゲンガスを分圧45.3Pa以上導入すればよい。
すなわち、クリーニング時間と、除去する必要のあるスズの膜厚を上記(1)式に代入することで、導入するハロゲンガスの分圧を求めることができる。
For example, if the cleaning time is 1 minute (wafer replacement time) and 1 nm of tin is to be removed, 1 nm of tin is removed in 1 minute, so Y = 1 (nm / min). Is substituted into the above equation (1), the partial pressure X (Pa) of the cleaning gas can be obtained. Substituting the above Y into the equation (1) and converting with respect to X, the following equation is obtained.
X = e z (1 ′)
Here, z = (Y + 5.6) /1.6
Substituting Y = 1 into the above equation results in X = 61.9 Pa, and if halogen gas is introduced at a partial pressure of 61.9 Pa, 1 nm of tin can be cleaned in 1 minute of cleaning time. .
Also, when the cleaning time can be a relatively long time of 10 minutes, for example, during regular maintenance, it is sufficient to remove 0.1 nm in 1 minute, so that Y = 0. 1 (nm / min) is substituted. As a result, X = 35.3 (Pa), and a halogen gas may be introduced at a partial pressure of 35.3 Pa or more.
Similarly, if it is only necessary to remove 0.5 nm of tin with a cleaning time of 1 minute, Y = 0.5 (nm / min), and as a result, X = 45.3 (Pa). A gas may be introduced at a partial pressure of 45.3 Pa or more.
That is, the partial pressure of the introduced halogen gas can be obtained by substituting the cleaning time and the thickness of the tin film that needs to be removed into the above equation (1).

ここで、同図に示すように、ハロゲンガスの分圧が約50Paの場合、スズのクリーニングレートは約0.8nm/minである。塩素ガスの分圧が高くなるにつれてクリーニングレートは大きくなり、約900Paの場合、クリーニングレートは約5.5nm/minとなる。
同図のクリーニングレートを分圧が低い方向に外挿すると、塩素ガス分圧が約30Paの時、クリーニングレートがほぼ0となる。したがって、塩素ガスの分圧が30Pa以上でないと、実際に集光鏡に付着したスズをクリーニングすることができないと考えられる。
一方、クリーニングを行なう集光鏡は、後述するように、円筒状のミラーが多数重ねられた構造であり、各ミラーの間隙は5mm程度と狭い。
そのため、ミラーとミラーの間にクリーニングガスをスムーズに流すためには、塩素ガスは層流であることが望ましい。ここで、塩素ガスが、層流を形成するのは、1000Pa以下と考えられるので、塩素ガスの分圧は1000Pa以下が望ましい。
Here, as shown in the figure, when the partial pressure of the halogen gas is about 50 Pa, the cleaning rate of tin is about 0.8 nm / min. As the partial pressure of chlorine gas increases, the cleaning rate increases. When the pressure is about 900 Pa, the cleaning rate is about 5.5 nm / min.
When the cleaning rate shown in the figure is extrapolated in the direction in which the partial pressure is low, the cleaning rate becomes substantially zero when the chlorine gas partial pressure is about 30 Pa. Therefore, if the partial pressure of chlorine gas is not 30 Pa or more, it is considered that the tin actually attached to the condenser mirror cannot be cleaned.
On the other hand, as will be described later, the condenser mirror for cleaning has a structure in which a large number of cylindrical mirrors are stacked, and the gap between the mirrors is as narrow as about 5 mm.
Therefore, in order to smoothly flow the cleaning gas between the mirrors, the chlorine gas is desirably laminar. Here, since it is considered that the chlorine gas forms a laminar flow at 1000 Pa or less, the partial pressure of the chlorine gas is preferably 1000 Pa or less.

なお、塩素ガスの分圧が30Pa以上である場合、EUV光はほとんど吸収されEUV光取り出し部まで透過しない。したがって、EUV光を発光し露光処理を行ないながら集光鏡をクリーニングすることはできない。
したがって、クリーニングは、前述したようにウエハ交換時間に行うことが望ましく、集光鏡のクリーニングを、このウエハ交換時に行なうことを考えると、30秒から1分の時間内に、0.5nm〜1nmの厚さのスズをクリーニングする必要があり、図1より、塩素ガスの分圧は50Pa以上であることが望ましいことになる。
また、反射鏡の反射率が90%に低下する前に、即ちスズが0.5nm〜1nmの厚さになる前に、頻繁にクリーニングを行うのであれば、塩素ガスの分圧が30Paから50Paの範囲であっても、十分にクリーニングすることができる。
以上より、クリーニングを行なう塩素ガスの分圧の範囲は、少なくとも30Pa以上、望ましくは50Paから1000Paと考えられる。
When the partial pressure of chlorine gas is 30 Pa or more, the EUV light is almost absorbed and does not pass to the EUV light extraction part. Therefore, the condenser mirror cannot be cleaned while emitting EUV light and performing the exposure process.
Therefore, it is desirable that the cleaning be performed during the wafer exchange time as described above, and considering that the condenser mirror is cleaned during the wafer exchange, 0.5 nm to 1 nm within 30 minutes to 1 minute. In this case, it is desirable that the partial pressure of chlorine gas is 50 Pa or more.
Further, if the cleaning is frequently performed before the reflectance of the reflecting mirror is reduced to 90%, that is, before the thickness of tin becomes 0.5 nm to 1 nm, the partial pressure of chlorine gas is 30 Pa to 50 Pa. Even within this range, it can be sufficiently cleaned.
From the above, the range of the partial pressure of chlorine gas for cleaning is considered to be at least 30 Pa or more, preferably 50 Pa to 1000 Pa.

本発明の対象となる極端紫外光光源装置は、以下の基本構成を有する。
(i) 真空容器内にスズおよび/またはスズ化合物を含む原料を供給する原料供給手段。
(ii)この原料を加熱して励起することで高温プラズマを発生させる放電部である加熱励起手段。
(iii) この高温プラズマから放射される極端紫外光を所定の位置に集光する集光光学手段。
(iv)容器に形成された集光された光を取り出す光取り出し部。
(v) 集光光学手段に付着する汚染を除去するためのクリーニングガスを導入・排気するクリーニングガス導入/排気手段。
(vi)加熱励起手段と上記集光光学手段の間に設けられ、真空容器を、加熱励起手段が配置される第1の空間と、上記集光光学手段が配置される第2の空間とに分ける(隔てる)第1のシャッタ。
(vii) 容器の光取り出し部に設けられる第2のシャッタ。
The extreme ultraviolet light source device which is the subject of the present invention has the following basic configuration.
(i) Raw material supply means for supplying a raw material containing tin and / or a tin compound into the vacuum vessel.
(ii) Heating excitation means that is a discharge part that generates high-temperature plasma by heating and exciting the raw material.
(iii) Condensing optical means for condensing extreme ultraviolet light emitted from the high-temperature plasma at a predetermined position.
(iv) A light extraction portion for extracting the condensed light formed in the container.
(v) Cleaning gas introduction / exhaust means for introducing / exhausting a cleaning gas for removing contamination adhering to the condensing optical means.
(vi) Provided between the heating excitation means and the condensing optical means, and the vacuum container is placed in a first space in which the heating excitation means is disposed and a second space in which the condensing optical means is disposed. First shutter to divide (separate).
(vii) A second shutter provided in the light extraction portion of the container.

上記構成の極端紫外光光源装置において、本発明では集光光学手段に付着堆積したデブリのクリーニングを、次の手順で行う。
(1)加熱励起手段による高温プラズマの発生を停止する。
(2)第1および第2のシャッタを閉じ、集光光学手段が配置されてい る第2の空間を、加熱励起手段が配置される第1の空間や、露光機が接続される光取り出し部に対して外側の空間から隔てる。
(3)付着したデブリの膜厚dと必要とされるクリーニング時間tcから、クリーニングレートYを、Y=[付着したデブリの膜厚d]/[必要とされるクリーニング時間tc]を求め、前記(1)式、Y=1.6×Ln(X)−5.6からクリーニングガスの分圧Xを求め、クリーニングガス導入/排気手段から第2の空間にクリーニングガスを、その分圧が上記Xになるように導入する。
In the extreme ultraviolet light source apparatus having the above-described configuration, in the present invention, cleaning of debris deposited on the condensing optical means is performed by the following procedure.
(1) Stop generation of high-temperature plasma by the heating excitation means.
(2) The first and second shutters are closed and the second space in which the condensing optical means is arranged is replaced with the first space in which the heating excitation means is arranged and the light extraction unit to which the exposure machine is connected. Separate from the outside space.
(3) From the film thickness d of the attached debris and the required cleaning time tc, the cleaning rate Y is determined as Y = [film thickness d of the attached debris] / [necessary cleaning time tc]. The partial pressure X of the cleaning gas is obtained from the equation (1), Y = 1.6 × Ln (X) −5.6, and the cleaning gas is introduced into the second space from the cleaning gas introduction / exhaust means, and the partial pressure is X is introduced.

また、上記構成の極端紫外光光源装置において、さらに、膜厚計測手段と、容器内のクリーニングガスの圧力を測定する圧力測定手段と、上記第1、第2のシャッタの開閉を制御するとともに、上記膜厚計測手段の出力に基づきクリーニングガス導入/排気手段を制御する制御手段を設け、クリーニングを行う際、この制御手段により、導入するクリーニングガスの分圧を算出し、クリーニングガスの分圧をこの算出された値になるように制御してクリーニングを行うように構成することもできる。
すなわち、上記制御手段は、クリーニングを行うに際し、上記膜厚計測手段により計測されたデブリの膜厚dと、与えられたクリーニング時間tcからクリーニングレートY(Y=[付着したデブリの膜厚d]/[必要とされるクリーニング時間tc])を算出し、該クリーニングレートYを以下の式(2)に代入して上記容器中のクリーニングガスの分圧X(pa)を求め、クリーニングガス導入/排気手段を制御して、上記クリーニング時間tcの間、上記式からもとまる分圧Xのクリーニングガスを上記容器内に導入する。
Y=a×Ln(X)−b…(2)
ここで、上記(2)式のa,bの値は、クリーニング処理時間と、クリーニングガスの分圧と、膜厚計測手段で求めたクリーニング前後の膜厚に基づき値を適宜更新し、使用環境に応じた適切な値に自動更新するようにしてもよい。
In the extreme ultraviolet light source device having the above-described configuration, the film thickness measuring unit, the pressure measuring unit for measuring the pressure of the cleaning gas in the container, and the opening and closing of the first and second shutters are controlled. Control means for controlling the cleaning gas introduction / exhaust means based on the output of the film thickness measuring means is provided, and when performing cleaning, the control means calculates the partial pressure of the cleaning gas to be introduced, and calculates the partial pressure of the cleaning gas. It can also be configured to perform cleaning by controlling the calculated value.
That is, when the cleaning means performs the cleaning, the cleaning rate Y (Y = [attached debris film thickness d]) from the debris film thickness d measured by the film thickness measurement means and the given cleaning time tc. / [Required cleaning time tc]) is calculated, and the cleaning rate Y is substituted into the following equation (2) to determine the partial pressure X (pa) of the cleaning gas in the container, and the cleaning gas introduction / By controlling the exhaust means, the cleaning gas having the partial pressure X obtained from the above formula is introduced into the container during the cleaning time tc.
Y = a × Ln (X) −b (2)
Here, the values of a and b in the above formula (2) are appropriately updated based on the cleaning processing time, the partial pressure of the cleaning gas, and the film thickness before and after cleaning obtained by the film thickness measuring means, It may be automatically updated to an appropriate value according to the above.

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)クリーニングガスの分圧を前記(1)式で求め、この分圧のクリーニングガスを導入して、クリーニングを行うようにしているので、所望の時間内に効果的にクリーニングを行うことができる。
また、クリーニングガスの供給、回収のための格別の設備を設ける必要もなく、コストダウンを図ることができる。
(2)クリーニング中は、第1、第2のシャッタが閉じて、クリーニングを行なう集光光学手段が配置される空間を他の空間から隔てるようにすることで、クリーニングガスであるハロゲンガスが他の空間(第1の空間や露光機側の空間)に浸入することがない。
したがって、他の空間に配置された部品がハロゲンガスにより浸食されることがなく、装置の性能や寿命の消耗を抑制することができる。
(3)極端紫外光光源装置に、さらに膜厚計測手段と、容器内のクリーニングガスの圧力を測定する圧力測定手段と、上記第1、第2のシャッタの開閉を制御するとともに、上記膜厚計測手段の出力に基づきクリーニングガス導入/排気手段を制御する制御手段を設け、クリーニングを行う際、この制御手段により、導入するクリーニングガスの分圧を算出し、クリーニングガスの分圧を制御することで、自動的に最適な分圧のクリーニングガスを導入して、クリーニングを行うことができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since the partial pressure of the cleaning gas is obtained by the above equation (1) and the cleaning gas having this partial pressure is introduced for cleaning, the cleaning can be effectively performed within a desired time. it can.
Further, it is not necessary to provide special equipment for supplying and collecting the cleaning gas, and the cost can be reduced.
(2) During cleaning, the first and second shutters are closed so that the space where the condensing optical means for cleaning is arranged is separated from other spaces, so that the halogen gas as the cleaning gas can be changed. (The first space or the space on the exposure machine side).
Therefore, parts arranged in other spaces are not eroded by the halogen gas, and consumption of performance and life of the apparatus can be suppressed.
(3) The extreme ultraviolet light source device further controls film thickness measuring means, pressure measuring means for measuring the pressure of the cleaning gas in the container, and opening and closing of the first and second shutters, and the film thickness. Control means for controlling the cleaning gas introduction / exhaust means based on the output of the measuring means is provided, and when performing cleaning, the control means calculates the partial pressure of the introduced cleaning gas and controls the partial pressure of the cleaning gas. Thus, cleaning can be performed by automatically introducing a cleaning gas having an optimum partial pressure.

図2は、本発明の第1の実施例に係るDPP方式のEUV光源装置の概略構成例を示す図である。
図2において、放電部1と集光鏡2との間には、第1チャンバ10aと第2チャンバ10bとを隔てる第1のシャッタ(ゲートバルブ)8aが設けられる。
また、第2チャンバ10bのEUV光取り出し部7にも、その開口をふさぐ第2のシャッタ(ゲートバルブ)8bが設けられる。
第1のシャッタ8aは、第1のシャッタ(ゲートバルブ)移動機構8cにより移動し、放電部1が配置された第1チャンバ10aと集光鏡2が配置された第2チャンバ10bとの間の連通穴をふさぐ。また、第2のシャッタ8bは、第2のシャッタ(ゲートバルブ)移動機構8dにより移動し、EUV光取り出し部7をふさぐ。
これにより、第2チャンバ10bの空間は、第1チャンバ10aおよび露光機から隔離される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration example of the DPP type EUV light source apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 2, a first shutter (gate valve) 8 a that separates the first chamber 10 a and the second chamber 10 b is provided between the discharge unit 1 and the condenser mirror 2.
The EUV light extraction unit 7 of the second chamber 10b is also provided with a second shutter (gate valve) 8b that closes the opening.
The first shutter 8a is moved by the first shutter (gate valve) moving mechanism 8c, and is between the first chamber 10a in which the discharge unit 1 is arranged and the second chamber 10b in which the condenser mirror 2 is arranged. Block the communication hole. The second shutter 8b is moved by a second shutter (gate valve) moving mechanism 8d to block the EUV light extraction unit 7.
Thereby, the space of the second chamber 10b is isolated from the first chamber 10a and the exposure machine.

また、フォイルトラップ3、集光鏡2の近傍には膜厚センサ17が設けられ、ホイルトラップ3、集光鏡2に付着したデブリの膜厚dが計測される。膜厚センサ17で計測された膜厚は、制御ユニット19に送られる。
また、第2チャンバ10b内の圧力は、圧力センサ18で計測され、計測された圧力は制御ユニット19に送られる。
前記したようにクリーニングガス供給ユニット5からはクリーニングガスであるハロゲンガスが供給され、クリーニングガス供給ノズル6から集光鏡2に導入される。集光鏡2に達したクリーニングガスは、スズとの化学反応により高蒸気圧のスズ化合物となって気化し、集光鏡2からデブリを除去する。
なお、クリーニングガス供給ノズル6は、例えば図2(b)の正面図に示すように、集光鏡2により集光されるEUV光の一部をできるだけ遮光しないように、集光鏡2のミラー固定用部材などに沿って配置され、クリーニングガスは同図の矢印のように放出される。ここで、前述したように、クリーニングガスの少なくとも一部をプラズマ化および/またはラジカル化させてもよい。
その他の構造、例えばEUVを発生するための放電部、真空容器等の構成は図6と同様なので、説明を省略する。
Further, a film thickness sensor 17 is provided in the vicinity of the foil trap 3 and the condenser mirror 2, and the film thickness d of debris attached to the foil trap 3 and the condenser mirror 2 is measured. The film thickness measured by the film thickness sensor 17 is sent to the control unit 19.
The pressure in the second chamber 10 b is measured by the pressure sensor 18, and the measured pressure is sent to the control unit 19.
As described above, the cleaning gas supply unit 5 supplies the halogen gas, which is a cleaning gas, and introduces it into the condenser mirror 2 from the cleaning gas supply nozzle 6. The cleaning gas that has reached the condenser mirror 2 is vaporized as a high vapor pressure tin compound by a chemical reaction with tin, and removes debris from the condenser mirror 2.
For example, as shown in the front view of FIG. 2 (b), the cleaning gas supply nozzle 6 is provided with a mirror for the condensing mirror 2 so as to shield as little as possible a part of the EUV light collected by the condensing mirror 2. The gas is disposed along the fixing member and the like, and the cleaning gas is discharged as indicated by the arrows in the figure. Here, as described above, at least a part of the cleaning gas may be converted into plasma and / or radical.
The other structures, for example, the configuration of the discharge unit for generating EUV, the vacuum vessel, and the like are the same as those in FIG.

集光鏡2に付着堆積したスズ等のデブリのクリーニング動作について説明する。
集光鏡2付近に取り付けられた膜厚センサ17により、集光鏡2に堆積したデブリ(スズ)の量を検知し、所定の膜厚以上となった場合にクリーニング動作を行う。
なお、集光鏡2により反射されたEUV光の強度をフォトダイオード(図示せず)等により監視して光量が所定の値より低下した場合にクリーニングを行うようにしてもよい。 クリーニングを行う際は、まず、原料供給手段14からの原料ガスの導入やパルス電力発生器15から放電部1への電力の供給を停止し、放電部1における放電を停止する。
次に、第1のシャッタ8aと第2のシャッタ8bを閉じ、集光鏡2が配置された第2チャンバ10bを第1チャンバ10aや露光機(不図示)から隔離する。
そして、ハロゲン元素を含むクリーニングガスを、集光鏡2の光出射側に設けたクリーニングガス供給ユニット5から、クリーニングガス供給ノズル6を介して集光鏡2の内側に、その分圧が30Pa以上、望ましくは50Pa以上1000Pa以下の範囲になるように、圧力センサ18で検知しながら導入する。
The cleaning operation of debris such as tin deposited on the condenser mirror 2 will be described.
A film thickness sensor 17 attached in the vicinity of the condenser mirror 2 detects the amount of debris (tin) deposited on the condenser mirror 2, and performs a cleaning operation when the film thickness exceeds a predetermined thickness.
Note that the intensity of the EUV light reflected by the condenser mirror 2 may be monitored by a photodiode (not shown) or the like, and cleaning may be performed when the light amount falls below a predetermined value. When cleaning is performed, first, the introduction of the raw material gas from the raw material supply means 14 and the supply of power from the pulse power generator 15 to the discharge unit 1 are stopped, and the discharge in the discharge unit 1 is stopped.
Next, the first shutter 8a and the second shutter 8b are closed, and the second chamber 10b in which the condenser mirror 2 is disposed is isolated from the first chamber 10a and the exposure machine (not shown).
Then, the cleaning gas containing the halogen element is supplied from the cleaning gas supply unit 5 provided on the light emission side of the condenser mirror 2 to the inside of the condenser mirror 2 through the cleaning gas supply nozzle 6 so that the partial pressure is 30 Pa or more. The pressure sensor 18 is preferably introduced so that the pressure is within a range of 50 Pa to 1000 Pa.

その際、制御ユニット19は、あらかじめ実験などで求めておいたスズ除去速度Y(=膜厚d/スズ除去時間t)とクリーニングガス分圧(X)の関係の近似式から必要な分圧を決定し、所望の分圧になるまでクリーニングガス供給ユニット5を動作させてガスを供給する。たとえば、近似式がY=1.6×Ln(X)−5.6の場合、1分間に1nmのスズを除去するには、すなわちY=1nm/minを代入すると、X=61.9Paとなる。
ここで、近似式の定数は毎回のクリーニングで常に同じ数値でなくてもよい。すなわち、2回目以降のクリーニングでは、過去のクリーニング前後における履歴を制御ユニット19が学習することにより、最適な定数を自ら修正することも可能である。すなわち、クリーニング前後の膜厚センサ17、圧力センサ18、クリーニングガス供給ユニット5の検出値および指令値をデータに追加して近似式を書き直す。
At that time, the control unit 19 calculates a necessary partial pressure from an approximate expression of the relationship between the tin removal rate Y (= film thickness d / tin removal time t) and the cleaning gas partial pressure (X), which has been obtained in advance through experiments or the like. The cleaning gas supply unit 5 is operated until the partial pressure is determined, and gas is supplied. For example, when the approximate expression is Y = 1.6 × Ln (X) −5.6, if 1 nm of tin is removed per minute, that is, if Y = 1 nm / min is substituted, X = 61.9 Pa Become.
Here, the constant of the approximate expression does not always have to be the same value every time cleaning is performed. That is, in the second and subsequent cleanings, the optimal constant can be corrected by the control unit 19 by learning the history before and after the past cleaning. That is, the approximate expression is rewritten by adding the detected values and command values of the film thickness sensor 17, the pressure sensor 18, and the cleaning gas supply unit 5 before and after cleaning to the data.

集光鏡2は例えば円筒状のミラーが多数重ねられた構造であるから、各ミラーの間隙にクリーニングガスを流通させるために、クリーニングガスが、集光鏡2の光出射口全体に広がるように、クリーニングガス供給ノズル6に形成した多数の孔からシャワー状に吹き出させる。そして、集光鏡2の光入射側に設けたガス排気ユニット9から排気する。
膜厚センサ17の値がクリーニング前と同程度まで戻れば、制御ユニット19でクリーニング終了と判断する。
その後、ガス排気ユニット9により、クリーニングガスを十分に排気した後、第1のシャッタ8aと第2のシャッタ8bを開け、原料ガスを導入し、パルス電力発生器から放電部1への電力の供給を再開し、EUV照射を行なう。
The condensing mirror 2 has, for example, a structure in which a large number of cylindrical mirrors are stacked. Therefore, in order to distribute the cleaning gas through the gaps between the mirrors, the cleaning gas spreads over the entire light exit port of the condensing mirror 2. Then, it is blown out like a shower from a large number of holes formed in the cleaning gas supply nozzle 6. And it exhausts from the gas exhaust unit 9 provided in the light-incidence side of the condensing mirror 2. FIG.
If the value of the film thickness sensor 17 returns to the same level as before cleaning, the control unit 19 determines that the cleaning is finished.
Thereafter, after the cleaning gas is sufficiently exhausted by the gas exhaust unit 9, the first shutter 8a and the second shutter 8b are opened, the raw material gas is introduced, and power is supplied from the pulse power generator to the discharge unit 1. Is resumed and EUV irradiation is performed.

上記のようにクリーニング動作中は、第1のシャッタ8aと第2のシャッタ8bが閉じられているので、クリーニングガスが行き渡る空間が第2チャンバ10b内に限定され、第1チャンバ10aおよび露光機には浸入しない。そのため、ハロゲン元素による放電電極の浸食や、露光機の部品の腐食といった問題が生じない。
なお、放電部1を動作させEUV光を発生させるときに、クリーニング供給ノズル6がEUV光を遮ることがないように、クリーニング供給ノズル6に移動機構を設け、クリーニング供給ノズル6をEUV光の光路から退避するようにしてもよい。
さらに、排気ガスユニット9をホイルトラップ3の光入射側に設けておけば、クリーニングガスは、集光鏡2だけでなくホイルトラップ3内も流れるので、ホイルトラップ3に付着したデブリもクリーニングすることができる。ホイルトラップ3に付着したデブリは、通過するEUV光を遮光する場合があるので、取り除いておいた方が望ましい。
また、クリーニング中に排気ガスユニット9の動作を停止してクリーニングガスを第2チャンバ内に溜め込んでも良い。
Since the first shutter 8a and the second shutter 8b are closed during the cleaning operation as described above, the space in which the cleaning gas spreads is limited in the second chamber 10b, and the first chamber 10a and the exposure machine Does not penetrate. Therefore, problems such as corrosion of the discharge electrode by halogen elements and corrosion of parts of the exposure apparatus do not occur.
When the discharge unit 1 is operated to generate EUV light, the cleaning supply nozzle 6 is provided with a moving mechanism so that the cleaning supply nozzle 6 does not block the EUV light. You may make it evacuate from.
Furthermore, if the exhaust gas unit 9 is provided on the light incident side of the foil trap 3, the cleaning gas flows not only in the condenser mirror 2 but also in the foil trap 3, so that debris adhering to the foil trap 3 is also cleaned. Can do. Since the debris adhering to the foil trap 3 may block the EUV light passing therethrough, it is desirable to remove it.
Further, the operation of the exhaust gas unit 9 may be stopped during cleaning to collect the cleaning gas in the second chamber.

図3は本実施例の制御部19の構成例を示す図である。
同図に示すように、本実施例の制御部19にはパルス電力発生器15、ガス供給ユニット、原料供給手段14などを制御してEUV発光を行わせるEUV発光制御部19aに加えてクリーニング処理を制御するクリーニング処理部19bが設けられる。
クリーニング制御部19bは、クリーニング処理開始/終了判定部191と、クノーニングガス分圧算出部192と、クリーニングガス供給ユニット制御部193と、ガス排気ユニット制御部194を有し、以下のようにクリーニング処理を制御する。
クリーニング処理開始/終了判定部191は膜厚センサ17により計測されたデブリの膜厚を監視し、膜厚があらかじめ設定された設定値ds1より厚くなると、クリーニング開始通知をEUV発光制御部19aに送出する。EUV発光制御部19aは、クリーニング処理が可能なタイミングが来ると、前述したように、原料供給手段14からの原料ガスの導入やパルス電力発生器15から放電部1への電力の供給を停止し、クリーニング処理許可信号をクリーニング処理部19bに送出する。
上記クリーニング処理許可信号を受けると、クリーニング処理開始/終了判定部191は、第1、第2のシャッタ8a,8bを閉状態にさせるとともに、クリーニングガス分圧算出部192とクリーニングガス供給ユニット制御部193にクリーニング開始指令を送出する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the control unit 19 of the present embodiment.
As shown in the figure, the control unit 19 of the present embodiment includes a cleaning process in addition to the EUV light emission control unit 19a that controls the pulse power generator 15, the gas supply unit, the raw material supply means 14, etc. to emit EUV light. A cleaning processing unit 19b for controlling the operation is provided.
The cleaning control unit 19b includes a cleaning process start / end determination unit 191, a cleaning gas partial pressure calculation unit 192, a cleaning gas supply unit control unit 193, and a gas exhaust unit control unit 194. Cleaning is performed as follows. Control processing.
The cleaning process start / end determination unit 191 monitors the thickness of the debris measured by the film thickness sensor 17, and sends a cleaning start notification to the EUV light emission control unit 19a when the film thickness exceeds the preset value ds1. To do. The EUV light emission control unit 19a stops the introduction of the raw material gas from the raw material supply means 14 and the supply of electric power from the pulse power generator 15 to the discharge unit 1 as described above when the timing at which the cleaning process is possible comes. Then, a cleaning processing permission signal is sent to the cleaning processing unit 19b.
Upon receipt of the cleaning process permission signal, the cleaning process start / end determination unit 191 closes the first and second shutters 8a and 8b, and the cleaning gas partial pressure calculation unit 192 and the cleaning gas supply unit control unit. A cleaning start command is sent to 193.

クリーニング開始指令を受信すると、クリーニングガス分圧算出部192は、膜厚センサ17が出力するデブリの膜厚d及び予め設定されたクリーニング時間tsから、前述したようにクリーニングレートYを算出し、前記(2)式によりクリーニングガスの分圧Xを求める。
ここで、前述したように、(2)式の係数a,bの値は、一定の値を使用してもよいが、クリーニングの結果に応じて自動的に更新するようにしてもよい。
たとえば、初期値をa=1.6、b=5.6としておき、クリーニング処理をする毎に、クリーニング前後の膜厚センサ17の値、クリーニングガスの分圧値、クリーニング時間に基づき上記係数a,bの値を再計算する。そして、この結果に基づき上記a,bの値が使用環境に応じた適切な値になるように更新する。
また、クリーニングガス供給ユニット制御部193は、クリーニング開始指令を受信すると、クリーニングガス供給ユニット5を制御して、チャンバ10b内にクリーニングガスを供給を開始する。そして、圧力センサ18の出力に基づき、クリーニングガスの分圧がクリーニングガス分圧算出部192で求めた分圧値になるように制御する。
When the cleaning start command is received, the cleaning gas partial pressure calculation unit 192 calculates the cleaning rate Y as described above from the film thickness d of the debris output from the film thickness sensor 17 and the preset cleaning time ts. The partial pressure X of the cleaning gas is obtained from equation (2).
Here, as described above, constant values may be used as the values of the coefficients a and b in the equation (2), but they may be automatically updated according to the result of cleaning.
For example, the initial values are set as a = 1.6 and b = 5.6, and the coefficient a is calculated based on the value of the film thickness sensor 17 before and after cleaning, the partial pressure value of the cleaning gas, and the cleaning time each time cleaning is performed. , B is recalculated. Based on this result, the values a and b are updated so as to be appropriate values according to the use environment.
When receiving the cleaning start command, the cleaning gas supply unit control unit 193 controls the cleaning gas supply unit 5 to start supplying the cleaning gas into the chamber 10b. Then, based on the output of the pressure sensor 18, control is performed so that the partial pressure of the cleaning gas becomes the partial pressure value obtained by the cleaning gas partial pressure calculation unit 192.

クリーニング処理開始/終了判定部191は膜厚センサ17の出力を監視し、デブリの膜厚があらかじめ設定された膜厚ds2より薄くなると、クリーニング終了指令を出力する。なお、クリーニング処理を開始してから、前記予め設定されたクリーニング時間ts経過したときに、クリーニング終了指令を出力するようにしてもよい。
これに応じて、クリーニングガス供給ユニット制御部193はクリーニングガスの供給を停止する。また、ガス排気ユニット制御部194は、ガス排気ユニット9を制御して、チャンバ10bからクリーニングガスを排気させる。
クリーニングガスが十分に排気されると、ガス排気ユニット制御部194は、クリーニング処理開始/終了判定部191にクリーニングガスの排気が終了したことを通知する。クリーニング処理開始/終了判定部191は、これを受けて、第1のシャッタ8aと第2のシャッタ8bを開状態にさせるとともに、EUV発光制御部にクリーニング処理が終了したことを通知する。
The cleaning process start / end determination unit 191 monitors the output of the film thickness sensor 17, and outputs a cleaning end command when the thickness of the debris becomes thinner than the preset film thickness ds2. Note that a cleaning end command may be output when the preset cleaning time ts has elapsed since the start of the cleaning process.
In response to this, the cleaning gas supply unit controller 193 stops the supply of the cleaning gas. Further, the gas exhaust unit controller 194 controls the gas exhaust unit 9 to exhaust the cleaning gas from the chamber 10b.
When the cleaning gas is sufficiently exhausted, the gas exhaust unit control unit 194 notifies the cleaning process start / end determination unit 191 that the exhaust of the cleaning gas has ended. In response to this, the cleaning process start / end determination unit 191 opens the first shutter 8a and the second shutter 8b, and notifies the EUV light emission control unit that the cleaning process has ended.

図4、図5は、電極を回転させる回転電極DPP方式のEUV光源装置に本発明を適用した本発明の第2の実施例の概略構成例を示す図であり、図4は側面図、図5は上面図を示す。
図2で示すDPP方式のEUV光源装置とは放電部の構成が異なるが、それ以外の構成は基本的には同様である。
図4において、第1チャンバ10aには放電部が、第2チャンバ10bには集光鏡2が配置される。第1チャンバ10aと第2チャンバ10bとの間には、EUV光が通過する連結孔を有する隔壁が設けられる。両チャンバにはそれぞれガス排気ユニット9a,9bが取付けられ、両チャンバの圧力をあらかじめ設定された値に保つ。
そして、第1のシャッタ8aは、隔壁に設けられた連通穴をふさぐ。また、第2のシャッタ8bは、第2チャンバ10bに形成されているEUV光取り出し部をふさぐ。なお、同図ではシャッタ(ゲートバルブ)移動機構は省略されている。
4 and 5 are diagrams showing a schematic configuration example of a second embodiment of the present invention in which the present invention is applied to a rotating electrode DPP type EUV light source device for rotating an electrode. FIG. 4 is a side view, FIG. 5 shows a top view.
The configuration of the discharge unit is different from the DPP type EUV light source device shown in FIG. 2, but the other configurations are basically the same.
In FIG. 4, the discharge part is arranged in the first chamber 10a, and the condenser mirror 2 is arranged in the second chamber 10b. A partition wall having a connection hole through which EUV light passes is provided between the first chamber 10a and the second chamber 10b. Gas exhaust units 9a and 9b are attached to both chambers, and the pressures in both chambers are maintained at preset values.
Then, the first shutter 8a closes the communication hole provided in the partition wall. Further, the second shutter 8b blocks an EUV light extraction portion formed in the second chamber 10b. In the figure, the shutter (gate valve) moving mechanism is omitted.

図4、図5の、回転電極DPP方式のEUV光源装置の放電部の構造について簡単に説明する。
放電部は、金属製の円盤状部材である第1の放電電極11(第1の回転電極)と、同じく金属製の円盤状部材であり、図4において第1の放電電極の奥側に配置される第2の放電電極12(第2の回転電極)(図5参照) とからなる。
両放電電極11,12は、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属からなり、所定距離だけ離間して互いに向かい合うように配置される。ここで、2つの電極のうち一方が接地側電極であり、他方が高電圧側電極である。
両電極11,12の表面は同一平面上に配置してもよいが、図4、図5に示すように、電力印加時に電界が集中する周縁部のエッジ部分が、所定距離だけ離間して互いに向かい合うように、即ち、各電極表面を含む仮想平面が交差するように各電極を配置することが好ましい。放電は両電極11,12の周縁部のエッジ部分間距離が最も短い部分で発生しやすいので、このように配置することで放電位置が安定する。
The structure of the discharge part of the rotating electrode DPP type EUV light source device of FIGS. 4 and 5 will be briefly described.
The discharge part is a first disc electrode 11 (first rotating electrode) which is a metal disc-like member, and is also a disc-like member made of metal, and is disposed on the back side of the first discharge electrode in FIG. The second discharge electrode 12 (second rotating electrode) (see FIG. 5).
Both the discharge electrodes 11 and 12 are made of, for example, a high melting point metal such as tungsten, molybdenum, or tantalum, and are disposed so as to face each other with a predetermined distance therebetween. Here, one of the two electrodes is a ground side electrode, and the other is a high voltage side electrode.
The surfaces of both electrodes 11 and 12 may be arranged on the same plane. However, as shown in FIGS. 4 and 5, the edge portions of the peripheral portion where the electric field concentrates when power is applied are separated from each other by a predetermined distance. It is preferable to arrange each electrode so as to face each other, that is, so that a virtual plane including each electrode surface intersects. Since discharge is likely to occur in the portion where the distance between the edge portions of the peripheral portions of the electrodes 11 and 12 is the shortest, the discharge position is stabilized by arranging in this way.

円盤状の第1の回転電極11の略中心部には、第1のモータ22aの回転軸22fが取付けられ、第1のモータ22aが回転軸22fを回転させることにより、第1の回転電極11は回転する。同様に、図5において、第2の回転電極12も第2のモータ22bの回転軸22eが取付けられ、第2のモータ22bにより回転する。なお、回転の方向は特に規制されない。
ここで、両電極の回転軸は、例えば、メカニカルシール22c,22dを介して第1チャンバ10a内に導入される。メカニカルシール22c,22dは、チャンバ10a内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸の回転を許容する。
A rotation shaft 22f of the first motor 22a is attached to the substantially central portion of the disc-shaped first rotation electrode 11, and the first motor 22a rotates the rotation shaft 22f, whereby the first rotation electrode 11 is rotated. Rotates. Similarly, in FIG. 5, the second rotating electrode 12 is also attached with the rotating shaft 22e of the second motor 22b and is rotated by the second motor 22b. The direction of rotation is not particularly restricted.
Here, the rotating shafts of both electrodes are introduced into the first chamber 10a via, for example, mechanical seals 22c and 22d. The mechanical seals 22c and 22d allow the rotation shaft to rotate while maintaining a reduced-pressure atmosphere in the chamber 10a.

図4、図5に示すように、第1の回転電極11は、その一部が導電性の給電用溶融金属11aを収容する導電性の第1のコンテナ11bの中に浸されるように配置される。同様に、第2の回転電極12も、その一部が導電性の給電用溶融金属12aを収容する導電性の第2のコンテナ12bの中に浸されるように配置される。
両コンテナ11b,12bは、チャンバ10a内の減圧雰囲気を維持可能な絶縁性の電力導入部11c,12cを介して、パルス電力発生器15と接続される。
上記したように、給電用溶融金属11a,12aとそれを収容するコンテナ11b,12bとは導電性であり、第1および第2の回転電極11,12の一部は、給電用溶融金属11a,12aに浸漬しているので、第1および第2のコンテナ11b,12b間にパルス電力発生器15からパルス電力を印加することにより、第1の回転電極11および第2の回転電極12間にはパルス電力が印加される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the first rotating electrode 11 is arranged so that a part of the first rotating electrode 11 is immersed in the conductive first container 11 b that houses the conductive molten metal 11 a for power feeding. Is done. Similarly, the second rotating electrode 12 is also arranged so that a part of the second rotating electrode 12 is immersed in the conductive second container 12b containing the conductive molten metal for power supply 12a.
Both containers 11b and 12b are connected to a pulse power generator 15 via insulating power introduction portions 11c and 12c capable of maintaining a reduced pressure atmosphere in the chamber 10a.
As described above, the molten metal for power supply 11a, 12a and the containers 11b, 12b for accommodating the same are conductive, and the first and second rotating electrodes 11, 12 are part of the molten metal for power supply 11a, Since it is immersed in 12a, by applying pulse power from the pulse power generator 15 between the first and second containers 11b, 12b, the first rotary electrode 11 and the second rotary electrode 12 are not connected. Pulse power is applied.

なお、給電用溶融金属としては、放電時、EUV放射に影響を及ぼさない金属が採用される。また、給電用溶融金属は、各回転電極11,12の放電部位の冷却手段としても機能する。なお、図示を省略したが、第1および第2のコンテナ11b,12bには、溶融金属を溶融状態に維持する温度調節手段が備えられている。
パルス電力発生器15は、コンデンサと磁気スイッチとからなる磁気パルス圧縮回路部を介して、負荷である第1のコンテナ11bと第2のコンテナ12b、すなわち、第1の回転電極11と第2の回転電極12との間にパルス幅の短いパルス電力を印加する。
電極11,12を回転させることにより、放電電極の消耗を抑制し、放電電極寿命を延ばすことができる。
As the molten metal for power supply, a metal that does not affect EUV radiation during discharge is employed. The molten metal for power supply also functions as a cooling means for the discharge part of each of the rotating electrodes 11 and 12. Although not shown, the first and second containers 11b and 12b are provided with temperature adjusting means for maintaining the molten metal in a molten state.
The pulse power generator 15 has a first container 11b and a second container 12b as loads, that is, a first rotating electrode 11 and a second container, via a magnetic pulse compression circuit unit including a capacitor and a magnetic switch. A pulse power having a short pulse width is applied between the rotating electrode 12 and the rotating electrode 12.
By rotating the electrodes 11 and 12, consumption of the discharge electrode can be suppressed and the life of the discharge electrode can be extended.

放電部への、極端紫外光を放射するためのEUV放射種(以下、高温プラズマ原料21ともいう)、例えばスズの供給は、以下のような方法で行なわれる。
チャンバ10aに設けた原料供給手段20から液体または固体の状態で、放電領域(第1の回転電極11の周縁部のエッジ部分と第2の回転電極12の周縁部のエッジ部分との間の空間であって、放電が発生する空間)近傍に供給される。
原料供給手段20は、例えば、チャンバ10aの上部壁に設けられ、高温プラズマ原料であるスズは熱せられ、上記放電領域の近傍の空間に、ドロップレット状にして供給(滴下)される。
滴下されたドロップレット状の高温プラズマ原料(スズ)は、放電領域近傍の空間に到達した際、レーザ装置23から放出されるレーザビームにより照射されて気化する。
レーザビームの照射により気化した高温プラズマ原料21(スズ)は、レーザビームが入射する高温プラズマ原料表面の法線方向を中心にして広がる。
Supply of EUV radiation species (hereinafter also referred to as high-temperature plasma raw material 21), for example, tin, for emitting extreme ultraviolet light to the discharge part is performed by the following method.
In the liquid or solid state from the raw material supply means 20 provided in the chamber 10a, the discharge region (the space between the edge portion of the peripheral portion of the first rotating electrode 11 and the edge portion of the peripheral portion of the second rotating electrode 12). And is supplied in the vicinity of a space where discharge occurs.
The raw material supply means 20 is provided, for example, on the upper wall of the chamber 10a, and tin, which is a high-temperature plasma raw material, is heated and supplied (dropped) in the form of droplets in the space near the discharge region.
The dropped droplet-shaped high-temperature plasma raw material (tin) is vaporized by being irradiated with a laser beam emitted from the laser device 23 when reaching the space near the discharge region.
The high temperature plasma raw material 21 (tin) vaporized by the laser beam irradiation spreads around the normal direction of the surface of the high temperature plasma raw material on which the laser beam is incident.

このようにして気化して広がった高温プラズマ原料21(スズ)が、第1の回転電極11と第2の回転電極12に挟まれた放電領域に達した時、両電極にパルス電力発生器15からパルス電力が印加される。両電極11,12間に発生した放電により原料による高温プラズマが形成されEUV光が放射される。
なお、高温プラズマ原料が供給される空間の下方には、図4に示すように気化しなかった高温プラズマ原料(スズ)を回収する原料回収手段25を設けても良い。
When the high-temperature plasma raw material 21 (tin) thus vaporized and spreads reaches the discharge region sandwiched between the first rotating electrode 11 and the second rotating electrode 12, the pulse power generator 15 is applied to both electrodes. Pulse power is applied. The discharge generated between the electrodes 11 and 12 forms high-temperature plasma from the raw material and emits EUV light.
Note that a raw material recovery means 25 for recovering the high temperature plasma raw material (tin) that has not been vaporized may be provided below the space to which the high temperature plasma raw material is supplied, as shown in FIG.

本実施例においても、集光鏡2付近に取り付けられた膜厚センサ17により、集光鏡2に堆積したスズの量を検知し、所定の膜厚以上となった場合に、制御部19はクリーニング動作を行う。
なお、前述したように集光鏡2により反射されたEUV光の強度をフォトダイオード(図示せず)等により監視して光量が所定の値より低下した場合にクリーニングを行うようにしてもよい。
クリーニングを行う際は、まず、原料供給手段20からのプラズマ原料21の供給、パルス電力発生器15から放電部への電力の供給、レーザ装置23からのレーザ照射を停止することにより、EUV照射を停止する。
次に、第1のシャッタ8aと第2のシャッタ8bを閉じる。
Also in the present embodiment, when the amount of tin deposited on the collector mirror 2 is detected by the film thickness sensor 17 attached in the vicinity of the collector mirror 2, and when the thickness exceeds a predetermined thickness, the control unit 19 Perform the cleaning operation.
Note that, as described above, the intensity of the EUV light reflected by the condenser mirror 2 may be monitored by a photodiode (not shown) or the like, and cleaning may be performed when the light amount falls below a predetermined value.
When performing the cleaning, first, the EUV irradiation is performed by stopping the supply of the plasma raw material 21 from the raw material supply means 20, the supply of power from the pulse power generator 15 to the discharge unit, and the laser irradiation from the laser device 23. Stop.
Next, the first shutter 8a and the second shutter 8b are closed.

そして、ハロゲン元素を含むクリーニングガスを、集光鏡2の光出射側に設けたクリーニングガス供給ユニット5から、クリーニングガス供給ノズル6を介して集光鏡2の内側に、その分圧が30Pa以上、望ましくは50Pa以上1000Pa以下の範囲になるように、圧力センサ18で検知しながら導入する。
その際、前記実施例で説明したように、制御ユニット19は、あらかじめ実験などで求めておいたスズ除去速度Y(=膜厚d/スズ除去時間t)とクリーニングガス分圧(X)の関係の近似式から必要な分圧を決定し、所望の分圧になるまでクリーニングガス供給ユニット5を動作させてガスを供給する。
なお、クリーニングガス供給ユニット5の制御方法については、図2の実施例と同様なので説明を省略する。
膜厚センサ17の値がクリーニング前と同程度まで戻れば、制御ユニット19でクリーニング終了と判断する。その後、クリーニングガスを十分に排気した後、第1のシャッタ8aと第2のシャッタ8bを開け、プラズマ原料の供給、パルス電力発生器15からの放電部1への電力の供給、レーザ装置からのレーザ照射を再開し、EUV照射を行なう。
Then, the cleaning gas containing the halogen element is supplied from the cleaning gas supply unit 5 provided on the light emission side of the condenser mirror 2 to the inside of the condenser mirror 2 through the cleaning gas supply nozzle 6 so that the partial pressure is 30 Pa or more. The pressure sensor 18 is preferably introduced so that the pressure is within a range of 50 Pa to 1000 Pa.
At that time, as described in the above embodiment, the control unit 19 determines the relationship between the tin removal rate Y (= film thickness d / tin removal time t) and the cleaning gas partial pressure (X) obtained in advance through experiments or the like. The necessary partial pressure is determined from the approximate expression, and the cleaning gas supply unit 5 is operated to supply gas until the desired partial pressure is reached.
The control method of the cleaning gas supply unit 5 is the same as that in the embodiment of FIG.
If the value of the film thickness sensor 17 returns to the same level as before cleaning, the control unit 19 determines that the cleaning is finished. Thereafter, after sufficiently exhausting the cleaning gas, the first shutter 8a and the second shutter 8b are opened, the plasma raw material is supplied, the power is supplied from the pulse power generator 15 to the discharge unit 1, and the laser device Laser irradiation is resumed and EUV irradiation is performed.

なお、クリーニングガスを排気する際、クリーニングガス以外のガス(フラッシングガス)をチャンバ内に導入すると、クリーニングガスを早く排気できる。大量のフラッシングガスでチャンバ内のクリーニングガスが希釈され、クリーニングガスをフラッシングガスと一緒に流し去り、排気できるからである。またクリーニングガスがチャンバ内に残存する量を少なくすることもできる。このとき導入するクリーニングガス以外のガスとして、不活性なガス、例えばヘリウム、アルゴン、ネオン、窒素などが挙げられる。中でもヘリウムは、チャンバ内に残っていてもEUV光の吸収が少ないので望ましい。   When exhausting the cleaning gas, if a gas other than the cleaning gas (flushing gas) is introduced into the chamber, the cleaning gas can be exhausted quickly. This is because the cleaning gas in the chamber is diluted with a large amount of flushing gas, and the cleaning gas can be flushed with the flushing gas and exhausted. Also, the amount of cleaning gas remaining in the chamber can be reduced. Examples of gases other than the cleaning gas introduced at this time include inert gases such as helium, argon, neon, and nitrogen. Among them, helium is desirable because it absorbs less EUV light even if it remains in the chamber.

クリーニングガスの分圧に対する集光鏡に付着したスズの除去速度(クリーニングレート)の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the removal rate (cleaning rate) of the tin adhering to the condensing mirror with respect to the partial pressure of cleaning gas. 本発明の第1の実施例にかかわるDPP方式のEUV光源装置の概略構成例を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration example of a DPP-type EUV light source apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例のEUV光源装置の制御部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control part of the EUV light source device of 1st Example of this invention. 回転電極DPP方式のEUV光源装置に本発明を適用した本発明の第2の実施例の概略構成例を示す図(側面図)である。It is a figure (side view) which shows the example of schematic structure of the 2nd Example of this invention which applied this invention to the EUV light source device of a rotating electrode DPP system. 回転電極DPP方式のEUV光源装置に本発明を適用した本発明の第2の実施例の概略構成例を示す図(上面図)である。It is a figure (top view) which shows the example of schematic structure of the 2nd Example of this invention which applied this invention to the EUV light source device of a rotating electrode DPP system. 従来のEUV光源装置の概略構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of schematic structure of the conventional EUV light source device.

符号の説明Explanation of symbols

1 放電部
2 集光鏡
3 ホイルトラップ
4 ガスカーテンノズル
5 クリーニングガス供給ユニット
6 クリーニングガス供給ノズル
7 EUV光取り出し部
8a シャッタ(ゲートバルブ)
8b シャッタ(ゲートバルブ)
9 ガス排気ユニット
10 光源チャンバ(容器)
10a 第1チャンバ
10b 第2チャンバ
11 第1電極
12 第2電極
13 絶縁体
14 原料供給手段
15 パルス電力発生器
16 ガス供給ユニット
17 膜厚センサ
18 圧力センサ
19 制御ユニット
20 原料供給手段
21 プラズマ原料
22a,22b モータ
23 レーザ装置
P プラズマ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge part 2 Condensing mirror 3 Foil trap 4 Gas curtain nozzle 5 Cleaning gas supply unit 6 Cleaning gas supply nozzle 7 EUV light extraction part 8a Shutter (gate valve)
8b Shutter (Gate valve)
9 Gas exhaust unit 10 Light source chamber (container)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10a 1st chamber 10b 2nd chamber 11 1st electrode 12 2nd electrode 13 Insulator 14 Raw material supply means 15 Pulse power generator 16 Gas supply unit 17 Film thickness sensor 18 Pressure sensor 19 Control unit 20 Raw material supply means 21 Plasma raw material 22a 22b Motor 23 Laser device P Plasma

Claims (3)

容器と、
この容器内にスズおよび/またはスズ化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、
上記容器内で前記供給された原料を加熱して励起することで高温プラズマを発生させる加熱励起手段と、
上記高温プラズマから放射される極端紫外光を所定の位置に集光する集光光学手段と、 上記集光された光を取り出す、上記容器に形成された光取り出し部と、
上記集光光学手段に付着するデブリを除去するためのハロゲン元素を含むクリーニングガスを導入するクリーニングガス供給手段とを備える極端紫外光光源装置における上記集光光学手段のクリーニング方法であって、
付着したデブリの膜厚と、必要とされるクリーニング時間からクリーニングレートY(Y=[付着したデブリの膜厚d]/[必要とされるクリーニング時間tc])を算出し、該クリーニングレートYを以下の式(1)に代入して上記容器中のクリーニングガスの分圧X(Pa)を求め、
Y=1.6×Ln(X)−5.6…(1)
上記容器内に、上記クリーニング時間tcの間、上記式からも求まる分圧Xのクリーニングガスを導入してクリーニングを行う
ことを特徴とする極端紫外光光源装置における集光光学手段のクリーニング方法。
A container,
Raw material supply means for supplying a raw material containing tin and / or a tin compound into the container;
Heating excitation means for generating high-temperature plasma by heating and exciting the supplied raw material in the container;
A condensing optical means for condensing the extreme ultraviolet light emitted from the high-temperature plasma at a predetermined position; a light extraction portion formed on the container for extracting the condensed light;
A cleaning method for the condensing optical means in an extreme ultraviolet light source device comprising a cleaning gas supply means for introducing a cleaning gas containing a halogen element for removing debris attached to the condensing optical means,
The cleaning rate Y (Y = [attached debris film thickness d] / [required cleaning time tc]) is calculated from the film thickness of the attached debris and the required cleaning time, and the cleaning rate Y is calculated. Substituting into the following formula (1) to obtain the partial pressure X (Pa) of the cleaning gas in the container,
Y = 1.6 × Ln (X) −5.6 (1)
A cleaning method for condensing optical means in an extreme ultraviolet light source device, wherein cleaning is performed by introducing a cleaning gas having a partial pressure X obtained from the above formula into the container for the cleaning time tc.
上記加熱励起手段と上記集光光学手段の間には、上記容器を、上記加熱励起手段が配置される第1の空間と、上記集光光学手段が配置される第2の空間とに分ける第1のシャッタが設けられ、また、上記容器の光取り出し部には第2のシャッタとが設けられており、 上記加熱励起手段による高温プラズマの発生を停止し、上記第1のシャッタと第2のシャッタを閉じ、第2の空間を他の空間から隔て、
上記容器内に、上記クリーニング時間tcの間、上記式(1)から求まる分圧Xのクリーニングガスを導入してクリーニングを行う
ことを特徴とする請求項1に記載の極端紫外光光源装置における集光光学手段のクリーニング方法。
Between the heating excitation means and the condensing optical means, the container is divided into a first space in which the heating excitation means is arranged and a second space in which the condensing optical means is arranged. 1 and a second shutter is provided at the light extraction portion of the container, and the generation of high temperature plasma by the heating excitation means is stopped, and the first shutter and the second shutter are stopped. Close the shutter, separate the second space from the other space,
Cleaning in the extreme ultraviolet light source device according to claim 1, wherein cleaning is performed by introducing a cleaning gas having a partial pressure X obtained from the equation (1) into the container for the cleaning time tc. Cleaning method for optical optical means.
容器と、
この容器内にスズおよび/またはスズ化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、
上記容器内で前記供給された原料を加熱して励起することで高温プラズマを発生させる加熱励起手段と、
上記高温プラズマから放射される極端紫外光を所定の位置に集光する集光光学手段と、 上記集光された光を取り出す、上記容器に形成された光取り出し部と、
上記集光光学手段に付着するデブリ(汚染)を除去するためのハロゲン元素を含むクリーニングガスを導入するクリーニングガス供給手段と、
上記加熱励起手段と上記集光光学手段の間に設けられ、上記容器を、上記加熱励起手段が配置される第1の空間と、上記集光光学手段が配置される第2の空間とに分ける第1のシャッタと、
上記容器の光取り出し部に設けられる第2のシャッタと、
付着したデブリの膜厚を計測する膜厚計測手段と、上記容器内にクリーニングガスを導入するとともに、容器内のクリーニングガスを排気させるクリーニングガス導入/排気手段と、
容器内のクリーニングガスの圧力を測定する圧力測定手段と、
上記第1、第2のシャッタの開閉を制御するとともに、上記膜厚計測手段の出力に基づき、クリーニングガス導入/排気手段を制御する制御手段を備え、
上記制御手段は、クリーニングを行うに際し、上記膜厚計測手段により計測されたデブリの膜厚dと、与えられたクリーニング時間tcからクリーニングレートY(Y=[付着したデブリの膜厚d]/[必要とされるクリーニング時間tc])を算出し、該クリーニングレートYを以下の式(2)に代入して上記容器中のクリーニングガスの分圧X(pa)を求める手段を備え、
Y=a×Ln(X)−b…(2)
上記制御手段は、クリーニングガス導入/排気手段を制御して、上記クリーニング時間tcの間、上記式からもとまる分圧Xのクリーニングガスを上記容器内に導入する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
A container,
Raw material supply means for supplying a raw material containing tin and / or a tin compound into the container;
Heating excitation means for generating high-temperature plasma by heating and exciting the supplied raw material in the container;
A condensing optical means for condensing the extreme ultraviolet light emitted from the high-temperature plasma at a predetermined position; a light extraction portion formed on the container for extracting the condensed light;
A cleaning gas supply means for introducing a cleaning gas containing a halogen element for removing debris (contamination) adhering to the condensing optical means;
The container is provided between the heating excitation unit and the condensing optical unit, and the container is divided into a first space in which the heating excitation unit is disposed and a second space in which the condensing optical unit is disposed. A first shutter;
A second shutter provided in the light extraction portion of the container;
A film thickness measuring means for measuring the thickness of the attached debris, a cleaning gas introduction / exhaust means for introducing a cleaning gas into the container and exhausting the cleaning gas in the container;
Pressure measuring means for measuring the pressure of the cleaning gas in the container;
Control means for controlling opening and closing of the first and second shutters, and control means for controlling the cleaning gas introduction / exhaust means based on the output of the film thickness measuring means,
When performing the cleaning, the control means determines the cleaning rate Y (Y = [attached debris film thickness d] / [) from the debris film thickness d measured by the film thickness measurement means and the given cleaning time tc. Means for calculating the required cleaning time tc]), and substituting the cleaning rate Y into the following equation (2) to obtain the partial pressure X (pa) of the cleaning gas in the container,
Y = a × Ln (X) −b (2)
The extreme ultraviolet light source characterized in that the control means controls the cleaning gas introduction / exhaust means to introduce a cleaning gas having a partial pressure X obtained from the above equation into the container during the cleaning time tc. apparatus.
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