JP5368221B2 - 極端紫外光源装置 - Google Patents
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Description
(実施形態1)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る極端紫外光源装置の構成を示す側面図である。本実施形態に係る極端紫外(EUV)光源装置は、レーザ光をターゲット物質に照射して励起させることによりEUV光を生成するレーザ生成プラズマ(LPP)方式を採用している。
EUVチャンバ10には、レーザ光24をEUVチャンバ10内に導入するレーザ光入射窓20と、集光されたEUV光を外部の露光機に導く露光機インターフェイス18が設けられている。また、EUV集光ミラー16には、レーザ光24が通過する入射孔が形成されている。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す図である。図2の(A)は側面図であり、図2の(B)は底面図である。
高速イオンを偏向させるために発生される磁場38は、ターゲット物質の軌道とEUV集光ミラー16との間で強くなるような分布を持つようにしてもよい。そこで、第2の実施形態においては、上部磁心34及び下部磁心36を、ターゲット供給装置12及びターゲット回収装置14のEUV集光ミラー側にのみ設けることにより、ターゲット物質の軌道とEUV集光ミラー16との間に強い磁場を形成する。その他の点に関しては、第1の実施形態と同様である。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す図である。図3の(A)は側面図であり、図3の(B)及び(C)は底面図であり、図3の(D)は平面図である。第3の実施形態においては、上部電磁コイル30及び上部磁心34が、ターゲット供給装置12から分離され、下部電磁コイル32及び下部磁心36が、ターゲット回収装置14から分離されている。その他の点に関しては、第2の実施形態と同様である。
図4は、本発明の第4の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す図である。図4の(A)は側面図であり、図4の(B)は底面図である。第4の実施形態においては、上部磁心34及び下部磁心36に補助リング35及び37をそれぞれ付加することにより、プラズマ26を覆うような磁場38が形成される。補助リング35及び37は、磁性材料によって形成される。その他の点に関しては、第2の実施形態と同様である。
図5は、本発明の第5の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す側面図である。第5の実施形態は、第1の実施形態の変形例である。第5の実施形態においては、高速イオンを偏向させるために発生される磁場38が、ターゲット物質軌道のターゲット供給装置側で強くなるような分布を持つ。
そこで、第5の実施形態においては、ターゲット回収装置側の下部磁心36に厚みを持たせて、下部磁心36の端面における磁束密度を低減している。相対的にターゲット供給装置側の上部磁心34においては、磁束密度が高くなるので、イオンが到達しにくい。
図6は、本発明の第6の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す側面図である。第6の実施形態は、第5の実施形態の変形例である。第6の実施形態においては、ターゲット回収装置側の下部磁心36を、ターゲット供給装置12とターゲット回収装置14の中心軸であるターゲット物質の軌道から遠ざけ、磁場38に勾配を持たせている。ターゲット供給装置側においては、ターゲット供給装置12に磁場が近接するので、イオンが到達しにくい。
図7は、本発明の第7の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す側面図である。第7の実施形態は、第6の実施形態の変形例である。第7の実施形態においては、ターゲット回収装置側の下部磁心36を下部磁気コイル32ごとターゲット回収装置14から遠ざけることにより、さらにターゲット回収装置側の磁場38を弱くしている。
図8は、本発明の第8の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す図である。図8の(A)は側面図であり、図8の(B)は平面図である。また、図9は、本発明の第8の実施形態の変形例に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す図である。図9の(A)は側面図であり、図9の(B)は平面図である。第8の実施形態及びその変形例においては、磁性体であるヨークを用いて、上下の磁心が磁気的に連結されている。
図10は、本発明の第9の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す平面図である。第9の実施形態においては、上部磁心34及び下部磁心36の先端部分を円錐状に形成して、EUV捕集光路28に形成される上部磁心34及び下部磁心36の影を小さくしている。
図11−13は、本発明の第10の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す側面図である。第10の実施形態においては、電磁コイル50の軸部を通り、プラズマ発光点にギャップが形成された磁心58によって、磁気回路が構成される。磁心58は、EUV集光ミラー16を貫通しても良い。
図14−16は、本発明の第11の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す側面図である。イオンは磁場のみならず電場によっても影響を受けるので、これを利用して電場を併用してもよい。第11の実施形態においては、電場の作用を併用することにより、EUV集光ミラーのイオン防御効果が増進される。その他の点に関しては、第1の実施形態と同様である。
図17は、本発明の第12の実施形態に係る極端紫外光源装置の構成を示す側面図である。第12の実施形態においても、電場の作用を併用してEUV集光ミラーのイオン防御効果が増進される。
図18は、本発明の第13の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す側面図である。第13の実施形態においては、プラズマから放射される粒子を積極的に帯電させて、磁場及び/又は電場の作用を利用して排除することにより、EUV集光ミラーのイオン防御効果が増進される。その他の点に関しては、第11の実施形態と同様である。
図19は、本発明の第14の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す図である。図19の(A)は上面から見た平面図であり、図19の(B)は側面図である。第14の実施形態においては、ターゲット物質の軌道と磁場の方向とが略直交するように各部が配置されている。また、磁気源として電磁コイルの替わりに磁石が用いられる。その他の点に関しては、第1の実施形態と同様である。
図20は、本発明の第15の実施形態に係る極端紫外光源装置の一部の構成を示す平面図である。第15の実施形態は、第14の実施形態の変形例である。第15の実施形態においては、磁心及び/又はイオン回収装置の表面に、スパッタを防ぐための材料がコーティングされる。
さらに、磁石30a及び32aをEUVチャンバ10内に設置する場合には、上記のようなコーティング材料を磁石30a及び32aの表面にコーティングしてもよい。
Claims (15)
- レーザ光をターゲット物質に照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバ内の所定のプラズマ発光点に向けてターゲット物質を噴射するターゲットノズルと、
前記プラズマ発光点においてターゲット物質にレーザ光を照射してプラズマを生成するドライバレーザと、
前記プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光ミラーと、
少なくとも1つの磁気源と、前記少なくとも1つの磁気源によって励磁される少なくとも1つの磁性体とを含む磁場形成手段であって、前記少なくとも1つの磁性体が、前記少なくとも1つの磁気源から突出して前記プラズマ発光点を挟んで対向する2つの先端部を有し、ターゲット物質の軌道と前記集光ミラーとの間に磁場を形成する、前記磁場形成手段と、
を具備する極端紫外光源装置。 - 前記磁場形成手段が、2つの磁気源と、前記2つの磁気源によってそれぞれ励磁される2つの磁性体とを含み、前記2つの磁性体が、前記2つの磁気源から突出して前記プラズマ発光点を挟んで対向する2つの先端部をそれぞれ有する、請求項1記載の極端紫外光源装置。
- 前記少なくとも1つの磁性体が、前記少なくとも1つの磁気源の軸部を通りギャップが形成されたリング状の磁心として形成され、前記磁心の端面が、前記プラズマ発光点を挟んで対向する、請求項1記載の極端紫外光源装置。
- 前記2つの磁性体が、ターゲット物質の軌道と前記集光ミラーとの間に配置される、請求項2記載の極端紫外光源装置。
- 前記2つの磁性体が、前記ターゲットノズルにターゲット物質を供給する配管を囲む円筒を形成する第1の磁性体と、ターゲット物質を回収するターゲット回収筒を囲む円筒を形成する第2の磁性体とを含む、請求項2記載の極端紫外光源装置。
- 前記第1の磁性体の端面の面積が、前記第2の磁性体の端面の面積よりも小さく、前記第1の磁性体の端面における磁束密度が、前記第2の磁性体の端面における磁束密度よりも大きい、請求項5記載の極端紫外光源装置。
- 前記少なくとも1つの磁性体の内部に、冷媒を循環させるための通路が形成されている、請求項1〜6のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
- 前記2つの磁性体の内の一方に、レーザ光が通過する貫通孔が形成されている、請求項2記載の極端紫外光源装置。
- 前記少なくとも1つの磁気源が、前記チャンバ外に設置されている、請求項1〜8のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
- 前記少なくとも1つの磁性体が、前記チャンバ内に配置される光学素子に前記プラズマ発光点から放射されるイオンが到達しないようにする磁場を形成するように配置されている、請求項1〜9のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
- 前記集光ミラーの裏面に形成された電極と、
前記電極に前記プラズマ発光点から放射されるイオンと同極性の電圧を印加して、該イオンが前記集光ミラーから反発されるようにする電源と、
をさらに具備する、請求項1〜10のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。 - 前記少なくとも1つの磁性体に前記プラズマ発光点から放射されるイオンと異なる極性の電圧を印加して、該イオンを前記少なくとも1つの磁性体が捕捉するようにする電源をさらに具備する、請求項1〜11のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
- 前記プラズマ発光点を挟んで対向する2つの電極と、
前記2つの電極に電圧を印加して、前記プラズマ発光点から放射されるイオンが前記集光ミラーに衝突しにくくする電源と、
をさらに具備する、請求項1〜12のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。 - 前記2つの電極の内の一方に、前記レーザ光が通過する貫通孔が形成されている、請求項13記載の極端紫外光源装置。
- 前記プラズマから放射される粒子を帯電する帯電装置をさらに具備する、請求項11〜14のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
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