JP5489457B2 - Ｅｕｖ光源のための代替燃料 - Google Patents
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本出願は、２００６年４月１７日出願の米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号に対する優先権を請求するものであり、かつ「ＥＵＶ光源の内部構成要素に及ぼすプラズマ生成デブリの影響を低減するためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４２号の一部継続出願であり、これは、代理人整理番号第２００４−００４４−０１号である、２００４年７月２７日出願の「ＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／９００、８３９号の一部継続出願であり、かつ代理人整理番号第２００３−０１２５−０１号である、２００４年３月１７日出願の「高繰返し数ＬＰＰ、ＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８０３、５２６号の一部継続出願であり、かつ代理人整理番号第２００３−００８３−０１号である、２００４年３月１０日出願の「ＥＵＶ光のための集光装置」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７９８、７４０号の一部継続出願であり、各特許の開示内容は、この記載によって明細書において引用により組み込まれる。
本出願は、２００６年４月１７日出願の米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号に対する優先権を請求するものであり、かつ「ＥＵＶ光源の内部構成要素に及ぼすプラズマ生成デブリの影響を低減するためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４２号の一部継続出願であり、これは、代理人整理番号第２００４−００４４−０１号である、２００４年７月２７日出願の「ＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／９００、８３９号の一部継続出願であり、かつ代理人整理番号第２００３−０１２５−０１号である、２００４年３月１７日出願の「高繰返し数ＬＰＰ、ＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８０３、５２６号の一部継続出願であり、かつ代理人整理番号第２００３−００８３−０１号である、２００４年３月１０日出願の「ＥＵＶ光のための集光装置」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７９８、７４０号の一部継続出願であり、各特許の開示内容は、この記載によって明細書において引用により組み込まれる。
本発明は、原料物質から作成され、集光され、かつ極紫外線（ＥＵＶ）光源発生チャンバの外側での利用のために、例えば約５０ｎｍ及びそれ未満の波長での例えば半導体集積回路製造フォトリソグラフィのために焦点に向けられるプラズマからのＥＵＶ光を供給するＥＵＶ光発生器に関する。
極紫外線（ＥＵＶ）光、例えば、約５０ｎｍ又はそれ未満の波長を有し（軟Ｘ線とも呼ばれる）、かつ約１３．５ｎｍの波長の光を含む電磁放射線をフォトリソグラフィ処理に使用して基板、例えばシリコンウェーハ内に極小形態を生成することができる。
ＥＵＶ光を生成する方法としては、元素、例えば、キセノン、リチウム又は錫、インジウム、アンチモン、テルル、アルミニウムなどを有し、ＥＵＶ範囲の輝線を有するプラズマ状態への材料の変換があるが、必ずしもこれらに限定されない。レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）という場合が多い１つのこのような方法においては、必要なプラズマは、所要の線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスターのようなターゲット材料をレーザビームで照射することによって生成することができる。
従来的に、線放出元素が照射／放電のために呈示されている様々なシステムが開示されている。元素を純粋な形態、例えば純粋な金属で呈示し、元素を化合物、例えば塩として、又は溶液中に、例えば水のような溶剤中に溶解させて呈示することを含む、多くの多岐にわたる形態及び状態が試行されている。更に、線放射物質が液体、気体、蒸気、及び／又は固体として呈示され、かつ液滴、流れ、移動式テープ、エーロゾル、液体流中の粒子、気体ジェットなどの形態とすることができるシステムが開示されている。
上述の原料物質／材料形態における大きな範囲に加えて、原料物質のプラズマを作成する多くの技術が開発されている。例えば、細管放電、ｚピンチ、高密度プラズマ集束、無電極ｚピンチ、スターピンチなどのようないくつかの放電プラズマ生成（ＤＰＰ）技術が開発されている。同様に、レーザ生成プラズマシステムに対しては、レーザ形式、波長、パルスエネルギなどのような利用可能ないくつかの選択肢がある。
以上から、比較的多数の可能なＥＵＶ光源構成があることが明らかである。この点を念頭に置くと、ＥＵＶ光源、特に、大量生産フォトリソグラフィのための光源を設計する時にいくつかの要素を考察することには正当性がある。１つのこのような要素は、一般的に、出力ＥＵＶ電力Ｂと入力電力Ａ（すなわち、駆動レーザを作動させるか又はガス放電を作成するために必要とされる電力）の比、Ｃ＝Ｂ／Ａとして定義される変換効率Ｃである。少なくとも一部のＬＰＰ設定条件に対しては、変換効率は、使用されるレーザの形式、線放出元素の性質、及びレーザビームとターゲットの間の結合の関数である。この結合は、次に、ターゲットの組成に依存する場合があり、一部のターゲット材料は、ターゲット内へのレーザビームの深い侵入を可能にし、比較的高い変換効率をもたらす。
大容量ＥＵＶ光源の設計時に考慮されることが多い別の要素は、レーザ入力窓、集光ミラー、及び／又は測定機器のようなＥＵＶ光源光学器械を損傷する場合があるデブリの発生及び緩和である。すなわち、少なくとも一部の原料物質に対しては、プラズマ生成によって、様々なプラズマチャンバ光学要素の作動効率を潜在的に損ねるか又は低減する可能性があるチャンバ内の好ましくない副産物（例えば、デブリ）を発生する場合もある。このデブリは、プラズマ形成による帯域外光子、高エネルギイオン、及び散乱デブリ、例えば、原子及び／又は原料物質の塊／微小液滴を含むことができる。このデブリはまた、２次スパッタリングからのチャンバ材料、及び放電形式のシステムに対しては電極材料を含む場合がある。このような理由から、１つ又はそれよりも多くの技術を採用して、所定のＥＵＶ出力電力に対して形成されるデブリの種類、相対量、及び総量を最小にすることが望ましい場合が多い。デブリを最小にするためにターゲットサイズ、例えば液滴直径、及び／又はターゲット構造、例えば化学的性質が選択された時、ターゲットは、いわゆる「質量限定」ターゲットと呼ばれる。
高エネルギイオン及び原料物質デブリは、光学要素の加熱、光透過率を低減する材料による光学要素の被覆、光学要素内への侵入、及び例えば構造的一体性及び／又は光学特性、例えば、このような短波長で光を反射させるミラーの機能の損傷、光学要素の腐食又は侵蝕、及び／又は光学要素内への拡散を含むいくつかの方法で光学要素を損傷する場合がある。従って、デブリ低減及び／又はデブリの影響を低減する適切な技術を大容量ＥＵＶ光源の設計において考慮すべきである。
原料物質を選択する時に考察することができる別の要素は、原料物質を処理する必要がある場合の温度である。例えば、純粋なリチウム及び錫は、両方とも比較的高い融点を有し、これは、一部の場合には、均一な原料物質液滴流れを生成するために圧電材料が使用される用途でのそれらの実際的な使用を禁じる場合がある。ターゲット材料の選択に影響を及ぼす場合がある他の要素としては、材料毒性及び原料物質ディスペンサとの材料適合性（例えば、腐食性など）がある。
ＥＵＶ光源構成の特定的な例としては、デブリのないＥＵＶ放射を生成するために溶液中かつ室温での臭化錫の使用を開示する米国特許第６、８３１、９６３号、及び純粋な錫と比較して蒸気圧が高いことによる臭化錫の使用を開示し、ガス放電ＥＵＶ光源のための原料物質としての錫ハロゲン化物蒸気の使用を主として説明する米国特許出願第２００５／０１６７６１７号がある。ＥＵＶ光源構成の別の例は、２００５年２月２７日の「ＳＰＩＥ ＥＵＶ源研究会」で発表されたＧｕｅｎｔｈｅｒ Ｄｅｒｒａ他著「ガス放電源のための錫送出システム」という名称の論文に開示されている。Ｄｅｒｒａ他の論文においては、ガス放電ＥＵＶ光源におけるスタンナンガス（ＳｎＨ4）の使用が開示されている。また、Ｚｉｎｋ他に付与された「少なくとも１つの光学構成要素を洗浄する方法及び装置」という名称のＰＣＴ出願ＷＯ２００４／１０４７０７は、光学構成要素が放射線源によって導入された無機物質のために汚染され、装置が、堆積物を除去するための反応剤を導入する供給装置を含むＥＵＶ照射装置を開示している。ＷＯ２００４／１０４７０７は、放射線源が錫を含むことができ、かつ反応剤がハロゲン又はハロゲン化合物を含むことができることを開示している。しかし、これらの開示にも関わらず、大容量ＥＵＶリソグラフィのための適切な光源構成は、まだ開発されていない。
上記を念頭に置いて、本出願人は、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源及び対応する使用方法を開示する。
上記を念頭に置いて、本出願人は、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源及び対応する使用方法を開示する。
第１の態様では、多層集光ミラーのような表面を有する少なくとも１つの光学要素と、レーザビームを発生するレーザ源と、レーザビームによって照射されてプラズマを形成してＥＵＶ光を放出する原料物質とを含むことができるＥＵＶ光源を開示する。この態様に対しては、原料物質は、本質的に錫化合物から成ることができ、かつ光学要素上に堆積する錫デブリをプラズマ形成によって発生する場合があり、錫化合物は、光学要素表面から堆積錫をエッチングするのに有効な元素を含むことができる。錫化合物は、ＳｎＢｒ4、ＳｎＢｒ2、及びＳｎＨ4を含むことができる。
一実施形態では、ＥＵＶ光源は、要素表面上に堆積した錫を１５０℃よりも高い温度まで加熱して堆積錫とエッチング液の間の化学反応速度を増大させる加熱器を含むことができる。例えば、加熱器は、オーム加熱器、放射加熱器、高周波加熱器、及び／又はマイクロ波加熱器とすることができる。
別の態様では、ＥＵＶ光源は、原料物質の液滴を作成する液滴発生システムを含むことができる。１つの特定的な実施形態では、液滴発生システムは、室温よりも高い温度まで原料物質を加熱することができ、例えば、液滴発生システムは、３５℃よりも高い温度までＳｎＢｒ4を加熱して液滴を発生させることができ、及び／又は２１６℃よりも高い温度までＳｎＢｒ2を加熱して液滴を発生させることができる。別の実施形態では、液滴発生システムは、室温よりも低い温度まで原料物質を冷却することができ、例えば、液滴発生システムは、−５２℃よりも低い温度までＳｎＨ4を冷却して液滴を発生させることができる。
上述の実施形態の１つ又はそれよりも多くにおいて、レーザ源は、約１０．６μｍの波長を有する放射線を生成するＣＯ2レーザ源を含むことができる。
実施形態の１つの態様では、ＥＵＶ光源は、少なくとも１つの臭化錫を含む原料物質と、臭化錫の融点よりも高く原料物質を加熱するための加熱器と、液体原料物質を照射し、そこからプラズマを生成してＥＵＶ放射線を放出するためのレーザビームを発生するＣＯ2レーザ源とを含むことができる。例えば、原料物質は、ＳｎＢｒ2又はＳｎＢｒ4を含むことができる。
別の態様では、ＥＵＶ光源は、ＳｎＨ4を含む原料物質と、ＳｎＨ4の沸点よりも低く原料物質を冷却するための冷却システムと、液体原料物質を照射し、そこからプラズマを生成してＥＵＶ放射線を放出するためのレーザビームを発生するＣＯ2レーザ源とを含むことができる。
更に別の態様では、ＥＵＶ光源は、レーザビームを発生するレーザ源と、錫及び少なくとも１つの他の金属を含み、かつ純粋な錫よりも低い融点を有し、レーザビームによって照射され、プラズマを形成してＥＵＶ光を放出する溶融原料物質とを含むことができる。例えば、溶融原料物質は、ガリウム、インジウム、又はガリウム及びインジウムと共に錫を含むことができる。１つのこのような合金は、１３から１９重量パーセントの範囲の錫、１９から２５重量パーセントの範囲のインジウム、及び５９から６５重量パーセントの範囲のガリウムを有する。一実施例においては、原料物質の融点は、１５０℃よりも低く、室温又は約室温とすることができる。
実施形態の１つの態様では、溶融原料物質は、本質的に金属から成る。また、溶融原料物質は、共晶錫合金を含むことができる。一実施形態では、レーザ源は、約１０．６μｍの波長を有する放射線を生成するＣＯ2レーザ源を含むことができる。特定的な実施形態においては、ＥＵＶ光源は、表面を有する少なくとも１つの光学要素を更に含むことができ、光源は、プラズマ形成によって錫デブリを発生する場合があり、光源は、表面から堆積錫をエッチングするのに有効な反応剤を供給するための反応剤供給源を含むことができる。加熱器を設けて、要素表面上の錫堆積物を１５０℃よりも高い温度まで加熱し、堆積錫とエッチング液の間の化学反応速度を増大させることができる。反応剤は、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｉ2、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、Ｈ2、及びその組合せから成る反応剤の群から選択することができる。
ここで最初に図１を参照すると、例示的なＥＵＶ光源、例えば、本発明の実施例の１つの態様によるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図が示されている。図示のように、ＬＰＰ光源２０は、パルス式又は連続的レーザ源２２、例えば、高電力及び高パルス繰返し数で作動する例えばＤＣ又はＲＦ励起で１０．６μｍの放射線を生成するパルス式ガス放電ＣＯ2レーザ源を含むことができる。例えば、ＭＯ−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３構成を有する適切なＣＯ2レーザ源は、代理人整理番号第２００５−００４４−０１号である、２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ、ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号に開示されており、この特許の内容全体は、この記述により本明細書において引用により組み込まれる。
用途によっては、他の形式のレーザも適切であろう。例えば、固体レーザ、エキシマ、分子フッ素レーザ、例えば、米国特許第６、６２５、１９１号、米国特許第６、５４９、５５１号、及び米国特許第６、５６７、４５０号に示すようなＭＯＰＡ構成エキシマレーザシステム、単一チャンバを有するエキシマレーザ、２つよりも多いチャンバ、例えば、発振器チャンバ及び２つの増幅チャンバ（増幅チャンバは並列又は直列）、主発振器／電力発振器（ＭＯＰＯ）構成、電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）構成を有するエキシマレーザ、又は１つ又はそれよりも多くのＣＯ2、エキシマ、又は分子フッ素増幅器又は発振器チャンバにシードを供給する固体レーザが適切であると考えられる。他の設計も可能である。
光源２０は、液滴又は連続的な液体の流れの形でターゲット、例えば原料物質、例えばＳｎＨ4、ＳｎＢｒ2、ＳｎＢｒ4、又はその組合せのターゲットを送出するターゲット送出システム２４を含むことができる。ターゲットは、照射サイト２８に至るチャンバ２６の内部にターゲット送出システム２４によって送出することができ、照射サイト２８でターゲットは照射され、プラズマを生成することになる。一部の場合には、ターゲットは、ターゲットを選択的に照射サイト２８に向けて近づけたり、又は照射サイト２８から遠ざけたりすることを可能にする電荷を含むことができる。
引き続き図１を参照すると、光源２０は、集光装置３０、例えば、通常の入射反射体、例えば、レーザ光が照射サイト２８を通過して照射サイト２８に到達することを可能にする開口を伴って長楕円の形である実質的に熱誘導層間拡散を妨げるために各々の境界面で付加的な薄い障壁層が堆積されたＭｏ／Ｓｉ多重層で被覆されたＳｉＣ基板のような１つ又はそれよりも多くの光学要素を含むことができる。集光装置３０は、例えば、照射サイト２８に第１の焦点、及びＥＵＶ光を光源２０から出力し、例えば、集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力することができるいわゆる中間点４０（中間焦点４０とも呼ばれる）に第２の焦点を有する楕円体の形状とすることができる。
光源２０は、例えば、レーザビーム位置決めシステム（図示せず）と共に、レーザ発射制御システム６５を含むことができるＥＵＶ光源コントローラシステム６０を含むことができる。光源２０は、例えば、照射サイト２８に対するターゲット液滴の位置を示す出力を供給すると共に、ターゲット位置検出フィードバックシステム６２にこの出力を供給する１つ又はそれよりも多くの液滴撮像器７０を含むことができるターゲット位置検出システムを含むことができ、ターゲット位置検出フィードバックシステム６２は、例えば、液滴単位で又は平均でターゲット誤差を計算することができるターゲット位置及び軌道を計算することができる。次に、ターゲット誤差は、入力として光源コントローラ６０に供給することができ、光源コントローラ６０は、例えば、レーザタイミング回路を制御するために、及び／又は例えばレーザビーム位置及び成形システム（図示せず）を制御するために、例えば、チャンバ２６内のレーザビーム焦点の場所及び／又は焦点力を変えるためにレーザビーム位置決めシステムが使用することができるレーザ位置、方向及びタイミング補正信号を例えばレーザビーム位置決めコントローラ（図示せず）に供給することができる。
図１で示すように、光源２０は、例えば、ターゲット送出機構９２によって放出される時のターゲット液滴の放出地点を修正し、望ましい照射サイト２８に到達するターゲット液滴の誤差を補正するように、システムコントローラ６０からの信号（一部の実施例においては、上述のターゲット誤差又はその誤差から導出された何らかの量を含むことができる）に応答して作動可能であるターゲット送出制御システム９０を含むことができる。
図２は、プラズマを生成するために照射されるようにチャンバ２６’内に例えば液体ＳｎＢｒ2、ＳｎＢｒ4、又はその組合せを有する原料物質のターゲットを送出するターゲット送出機構９２’をより詳細に示している。例えば、約３１℃で溶融する液体ＳｎＢｒ4の場合、機構９２’は、ＳｎＢｒ4を約３５℃から４５℃の範囲まで加熱してＳｎＢｒ4液滴の流れを生成するように機能することができる。約２１６℃で溶融する液体ＳｎＢｒ2が使用される時、機構９２’は、ＳｎＢｒ2を約２２０℃から２３０℃の範囲まで加熱してＳｎＢｒ2液滴の流れを生成するように機能することができる。
図２に示す特定的な実施形態の場合、ターゲット送出機構９２’は、例えば、不活性ガス、例えば、アルゴンガスを使用して７ミクロン又はそれよりも大きい固体介在物、例えば、酸化物、窒化物のような固体化合物、金属不純物などを捕捉する、それぞれ、例えば、１５ミクロン、７ミクロンとすることができる１組のフィルタ１４５に原料物質を通して、溶融原料物質、例えば、臭化錫（ＳｎＢｒ2又はＳｎＢｒ4）を圧力が掛けられた状態に保持するカートリッジ１４３を含むことができる。フィルタ１４５から、原料物質は、開放／閉鎖熱弁１４７を通ってディスペンサ１４８に行くことができる。例えば、ペルチェ装置を採用して、フィルタ１４５とディスペンサ１４８の間で原料物質を凍結して弁１４７を閉じ、また、凍結原料物質を加熱して弁１４７を開く弁１４７を確立することができる。
機構９２’に対しては、１つ又はそれよりも多くの調節式又は非調節式原料物質ディスペンサ１４８を使用することができる。例えば、オリフィスが形成された毛細管を有する調節式ディスペンサを使用することができる。ディスペンサ１４８は、１つ又はそれよりも多くの電子作動可能な要素、例えば、毛細管を変形させてディスペンサ１４８から原料物質の放出を調整するために選択的に拡張又は収縮させることができる圧電材料アクチュエータを含むことができる。加熱器１５０を使用して、ディスペンサ１４８を通過中に原料物質を溶融状態に維持することができる。調節式液滴ディスペンサの例は、代理人整理番号第２００４−０００８−０１号である、２００５年２月２５日出願の「ＥＵＶプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号、代理人整理番号第２００５−０００３−０１号である、２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ、ＥＵＶプラズマ原料物質ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号、及び代理人整理番号第２００５−０１０２−０１号である、２００６年２月２１日出願の「ＥＵＶ光源のための原料物質ディスペンサ」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号に見ることができ、各々の特許の内容全体は、この記述によって本明細書において引用により組み込まれる。非調節式液滴ディスペンサの例は、代理人整理番号第２００５−００８５−０１号である、２００６年２月２１日出願の「予備パルスを有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８３号に見ることができ、各々の特許の内容全体は、この記述によって本明細書において引用により組み込まれる。
図２に示す構成の場合、チャンバ２６’は、臭化物ガスを洗浄するのに使用することができるポンプ、スクラバ（図示せず）までのポンプ管路のような全ての内側構成要素を含み約１００℃の温度まで加熱することができる。図示のように、作動ポンピング及びゲート弁隔離式「残留ガス分析装置（ＲＧＡ）」１５２を使用して、チャンバ２６’を開ける前に臭化物ガスなしを保証することができる。また、図２は、臭化錫回収システム１５４を使用して、比較的揮発性である臭化錫を回収してチャンバ２６において適切なガス圧を維持することができることを示している。図示のように、回収システム１５４は、隔離チャンバ１５８、臭化錫リザーバ１６０、及び冷却装置１６２、例えばペルチェ装置を確立して臭化錫を固化するために離間した１対のゲート弁１５６ａ、ｂを含むことができる。２弁システム１５４は、作動ポンピング式とすることができ、かつチャンバ２６’圧力を破壊するか又は有害ガス、例えば臭化物を放出することなくリザーバ１６０が空にすることができるようにスクラバ（図示せず）を含むことができる。
図２は、上述のように、１０．６μｍで放射線を生成するＣＯ2レーザ源とすることができるレーザビーム１６４による照射のための臭化錫、例えばＳｎＢｒ2又はＳｎＢｒ4液滴の生成を示している。臭化錫の照射によって、錫イオン及び臭化物イオンを含むことができるプラズマが作成され、一部の場合には、液滴の一部は、蒸発することになる（しかし、イオン化されない）。この気体未使用分は、ポンピングを通じてチャンバから排気することができ、従って、液滴の未使用分は、光学面汚濁の一因になる恐れはない。プラズマで形成された錫イオンは、光学要素の表面、例えば、集光ミラー表面に到達して金属錫として表面上に堆積する場合がある。一方、臭化物イオンは、利用可能なものになり、錫をエッチングする、すなわち、例えば、錫堆積物と反応して表面から錫堆積物を除去することができる。ＥＵＶ光源は、光学要素、例えば、集光装置、レーザ入力窓、測定窓の表面上に堆積した錫を１５０℃よりも高い温度まで加熱して堆積錫とエッチング液、例えば、臭化物との間の化学反応速度を増大する１つ又はそれよりも多くの加熱器（図示せず）を含むことができる。例えば、加熱器は、オーム加熱器、放射加熱器、高周波加熱器、及び／又はマイクロ波加熱器とすることができる。
従って、臭化錫を使用すると、錫とレーザ、例えば１０．６μｍのＣＯ2レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、錫と比較した液滴発生器、例えばＳｎＢｒ4の作動温度低減、すなわち、固有デブリ低減機構（臭化物エッチング）が得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用して、デブリと材料消費量を低減することができる。
図３は、プラズマを生成するための照射に向けて、例えば、液体ＳｎＨ4を有する原料物質のターゲットをチャンバ２６’’に送出するターゲット送出機構９２’’をより詳細に示している。例えば、約−５２℃で沸騰する液体ＳｎＨ4の場合、機構９２’’は、ＳｎＨ4を約５５℃から７０℃の範囲まで冷却し、ＳｎＢｒ4液滴の流れを生成するように機能することができる。
図３に示す特定的な実施形態の場合、ターゲット送出機構９２’’は、加圧ガス、例えば不活性ガス、例えばアルゴンガスを使用して、原料物質、例えば錫水素化物（ＳｎＨ4）を液体状態かつ圧力が掛けられた状態に保持する極低温リザーバ３００を含むことができる。例えば、液体窒素デュワーからの気体状窒素をリザーバ３００に行き渡らせて、約−５５℃から−７０℃の温度にＳｎＨ4を維持することができる。ヘリウムのような他のガスを使用してＳｎＨ4を冷却することができる。代替的に又は追加的に、ペルチェ冷却システムを使用してＳｎＨ4を冷却することができる。アルゴンガス圧を使用して、７ミクロン又はそれよりも大きい固体介在物、例えば、酸化物、窒化物のような固体化合物、金属不純物などを捕捉する、それぞれ、例えば、１５ミクロン、７ミクロンとすることができる１組のフィルタ１４５’に原料物質を通すことができる。フィルタ１４５から、原料物質は、開放／閉鎖弁１４７’を通ってディスペンサ１４８’に行くことができる。機構９２’’に対しては、上述のような１つ又はそれよりも多くの調節式又は非調節式原料物質ディスペンサ１４８を使用することができる。図３に示す構成の場合、チャンバ２６’’は、スクラバ（図示せず）を含むことができ、かつ作動ポンピング式とすることができる。図示のように、作動ポンピング及びゲート弁隔離式「残留ガス分析装置（ＲＧＡ）」１５２’を使用して、チャンバ２６’を開ける前に臭化物ガスなしを保証することができる。
図３は、上述のように、１０．６μｍで放射線を生成するＣＯ2レーザ源とすることができるレーザビーム１６４’による照射のためのＳｎＨ4液滴の生成を示している。ＳｎＨ4の照射によって、錫イオン及び水素イオンを含むことができるプラズマが作成され、一部の場合には、液滴の一部は、蒸発することになる（しかし、イオン化されない）。この未使用気体部分は、ポンピングを通じてチャンバから排気することができ、従って、液滴の未使用分は、光学面汚染の一因になる恐れはない。プラズマで形成された錫イオンは、光学要素の表面、例えば、集光ミラー表面に到達して、金属錫として表面上に堆積する場合がある。一方、水素イオンは、利用可能なものになり、錫をエッチングする、すなわち、例えば、錫堆積物と反応して表面から錫堆積物を除去することができる。ＥＵＶ光源は、光学要素、例えば、集光装置、レーザ入力窓、測定窓の表面に堆積した錫を１５０℃よりも高い温度まで加熱して堆積錫とエッチング液、例えば、水素との間の化学反応の速度を増大する１つ又はそれよりも多くの加熱器（図示せず）を含むことができる。例えば、加熱器は、オーム加熱器、放射加熱器、高周波加熱器、及び／又はマイクロ波加熱器とすることができる。
従って、ＳｎＨ4を使用すると、錫とレーザ、例えば、１０．６μｍのＣＯ2レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、錫と比較した液滴発生器、例えば、ＳｎＨ4の作動温度低減、すなわち、固有デブリ低減機構（水素エッチング）が得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用し、デブリと材料消費量を低減することができる。
図４は、ガリウム錫合金の二元構成図を示している。図示のように、ガリウム錫の合金は、純粋な錫よりも低い融点を有し、１５０℃未満で処理することができ、かつ圧電アクチュエータの使用が可能である合金が利用可能であり、かつ室温で液体であって原料物質を加熱しなくても処理することができる合金が利用可能である。集光装置材料のような光学面上に堆積する錫デブリのようなガリウムデブリは、例えば、次のエッチング液、すなわち、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、Ｈ2の１つ又はそれよりも多くを使用することができる。熱を用いてガリウムと錫のエッチングを促進させることができる。例えば、ＨＢｒエッチング液は、３００℃から４００℃の範囲の温度までの光学構成要素表面の加熱の場合に使用することができる。約１２．５重量パーセントＳｎ、残りのＧａの組成を有する共晶合金の使用は、低い融点及び原料物質ディスペンサ材料との適合性（例えば、腐食性）のために一部の用途において好ましい場合がある。
従って、ガリウム−錫合金の使用によって、錫とレーザ、例えば、１０．６μｍでのＣＯ2レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、液滴発生器の作動温度低減、デブリ低減機構、例えば、錫とガリウムのエッチングが得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用し、デブリと材料消費量を低減することができる。
従って、ガリウム−錫合金の使用によって、錫とレーザ、例えば、１０．６μｍでのＣＯ2レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、液滴発生器の作動温度低減、デブリ低減機構、例えば、錫とガリウムのエッチングが得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用し、デブリと材料消費量を低減することができる。
図５は、インジウム錫合金の二元構成図を示している。図示のように、インジウム錫の合金は、純粋な錫よりも低い融点を有し、１５０℃未満で処理することができ、かつ圧電アクチュエータの使用が可能である合金が利用可能である。集光装置材料のような光学面上に堆積する錫デブリのようなインジウムデブリは、例えば、次のエッチング液、すなわち、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、Ｈ2の１つ又はそれよりも多くを使用することができる。熱を用いてインジウム及び錫のエッチングを促進させることができる。例えば、ＨＢｒエッチング液は、３００℃から４００℃の範囲の温度までの光学構成要素表面の加熱の場合に使用することができる。約４９．１重量パーセントＳｎ、残りのＩｎの組成を有する共晶合金の使用は、低い融点及び原料物質ディスペンサ材料との適合性（例えば、腐食性）のために一部の用途において好ましい場合がある。
従って、インジウム錫合金の使用によって、錫とレーザ、例えば、１０．６μｍでのＣＯ2レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、液滴発生器の作動温度低減、デブリ低減機構、例えば、錫及びインジウムのエッチングが得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用し、デブリと材料消費量を低減することができる。
図６は、ガリウム錫インジウム合金の従来技術の三元液相線投影構成図を示している。図示のように、純粋な錫よりも低い融点を有するインジウムガリウム錫合金が利用可能であり、１５０℃未満で処理することができ、かつ圧電アクチュエータの使用が可能である合金が利用可能であり、更に、室温で液体であり、原料物質を加熱しなくても処理することができる合金が利用可能である。
上述のように、集光装置材料のような光学面上に堆積する錫デブリのようなガリウムデブリ、インジウムデブリのいずれも、例えば、次のエッチング液、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｉ2、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、Ｈ2の１つ又はそれよりも多くを使用することができる。熱を用いてガリウム、インジウム、及び錫のエッチングを促進させることができる。例えば、ＨＢｒエッチング液は、３００℃から４００℃の範囲の温度までの光学構成要素表面の加熱の場合に使用することができる。約１６±３重量パーセントのＳｎ、２２±３重量パーセントＩｎ、残りのＧａの組成を有する合金の使用は、低い融点及び原料物質ディスペンサ材料との適合性（例えば、腐食性）のために一部の用途において好ましい場合がある。
従って、ガリウム−錫−インジウム合金の使用によって、錫とレーザ、例えば、１０．６μｍでのＣＯ2２レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、液滴発生器の作動温度低減、デブリ低減機構、例えば、錫とガリウムの両方のエッチングが得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用し、デブリと材料消費量を低減することができる。
従って、ガリウム−錫−インジウム合金の使用によって、錫とレーザ、例えば、１０．６μｍでのＣＯ2２レーザ源との間の良好な結合を得ることができ、従って、良好な変換効率、液滴発生器の作動温度低減、デブリ低減機構、例えば、錫とガリウムの両方のエッチングが得られると共に、一部の場合には、質量限定原料物質として使用し、デブリと材料消費量を低減することができる。
本明細書で使用される時、「金属」という用語及びその派生語は、水素、ヘリウム、炭素、窒素、酸素、フッ素、ネオン、燐、硫黄、塩素、アルゴン、セレン、臭素、クリプトン、ヨウ素、キセノン、及びラドンを除く元素周期表の全ての元素を含む。
上記で開示した本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることのみを意図しており、いかなる点においても、本発明の開示内容を限定するものではなく、特に、特定の好ましい実施形態だけに限定するものではないことを意図していることは、当業者によって理解されるであろう。当業者によって理解及び認められるように、多くの変更及び修正を開示した本発明の実施形態の開示した態様に行うことができる。特許請求の範囲は、その範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示した態様だけでなく、当業者に明らかであると思われる均等物及び他の修正及び変更を包含するように意図している。
２０ レーザ生成プラズマＥＵＶ光源
２４ ターゲット送出システム
２８ 照射サイト
４０ 中間焦点
２４ ターゲット送出システム
２８ 照射サイト
４０ 中間焦点
Claims (5)
- 表面を有する少なくとも１つの光学要素と、
レーザビームを発生するレーザ源と、
前記レーザビームによって照射されてプラズマを形成し、かつＥＵＶ光を放出する原料物質であって、少なくとも臭化錫を含むと共に、プラズマの形成により前記光学要素の表面上に堆積する錫デブリを生成する原料物質と、ここで、前記原料物質はさらに前記表面から堆積錫をエッチングするのに有効である元素を含み、前記臭化錫及び前記堆積錫をエッチングするのに有効である元素を含む前記原料物質は単一の供給手段によって供給され、
前記原料物質を、前記臭化錫の融点よりも高い温度まで加熱する加熱器と、
前記光学要素の表面上の錫堆積物を１５０℃よりも高い温度まで加熱し、前記堆積した錫と堆積錫をエッチングするのに有効である元素との間の化学反応の速度を増大させる加熱器と、
を含むことを特徴とするＥＵＶ光源。 - 前記臭化錫は、ＳｎＢｒ4及びＳｎＢｒ2からなる化合物のグループから選択されたものであることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
- 原料物質の液滴を作成するための液滴発生システムを更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
- 前記レーザ源は、ＣＯ2レーザ源を含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
- 前記堆積した錫と堆積錫をエッチングするのに有効である元素は、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｉ 2 、Ｂｒ 2 、Ｃｌ 2 、ＨＣｌ、Ｈ 2 、及びこれらの組合せから成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
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