JP5659015B2 - Radiation source - Google Patents
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Description
本発明は、放射源、放射を生成する方法および放射源を含むリソグラフィ装置に関する。 The present invention relates to a radiation source, a method for generating radiation and a lithographic apparatus including the radiation source.
リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路(IC)の製造に用いることができる。その場合、ICの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板(例えば、シリコンウェーハ)上のターゲット部分(例えば、ダイの一部、または1つ以上のダイを含む)に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性金属化合物(レジスト)層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、および放射ビームによってある特定の方向(「スキャン」方向)にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行または逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。 A lithographic apparatus is a machine that applies a desired pattern onto a substrate, usually onto a target portion of the substrate. A lithographic apparatus can be used, for example, in the manufacture of integrated circuits (ICs). In that case, a patterning device, also referred to as a mask or a reticle, may be used to generate a circuit pattern formed on an individual layer of the IC. This pattern can be transferred onto a target portion (eg including part of, one, or more dies) on a substrate (eg a silicon wafer). Usually, the pattern is transferred by imaging on a radiation-sensitive metal compound (resist) layer provided on the substrate. In general, a single substrate will contain a network of adjacent target portions that are successively patterned. Known lithographic apparatus include so-called steppers that irradiate each target portion by exposing the entire pattern onto the target portion at once, and simultaneously scanning the pattern in a certain direction (“scan” direction) with a radiation beam, A so-called scanner is included that irradiates each target portion by scanning the substrate parallel or antiparallel to this direction. It is also possible to transfer the pattern from the patterning device to the substrate by imprinting the pattern onto the substrate.
基板上に今まで以上に小さい構造を投影することを可能にするために、10nm〜20nmの範囲内、例えば、13nm〜14nmの範囲内の波長を有する極端紫外線を使用することが提案された。さらに、10nmより小さい、例えば、6.7nmまたは6.8nmの波長を有する放射を使用してもよいことも提案された。リソグラフィの文脈においては、時々、10nmより小さい波長を「超EUV(beyond EUV)」と呼ぶ。 In order to be able to project smaller structures on the substrate than ever before, it has been proposed to use extreme ultraviolet radiation having a wavelength in the range of 10 nm to 20 nm, for example in the range of 13 nm to 14 nm. It has further been proposed that radiation having a wavelength of less than 10 nm, for example 6.7 nm or 6.8 nm may be used. In the context of lithography, sometimes wavelengths below 10 nm are referred to as “beyond EUV”.
極端紫外線および超EUV放射は、プラズマを用いて生成することができる。プラズマは、例えば、適切な材料(例えば、スズ)の粒子にレーザを向けることによって、あるいは、適切なガス(例えば、Sn蒸気、SnH4、またはSn蒸気と小さな核電荷を有するあらゆるガス(例えば、H2からArまで)との混合物)の流れにレーザを向けることによって生成することができる。結果として生じるプラズマは、極端紫外線(または超EUV放射)を放出し、これは、集光ミラーを用いて集められて焦点に合焦され得る。 Extreme ultraviolet and super EUV radiation can be generated using a plasma. The plasma can be, for example, by directing a laser at particles of a suitable material (eg, tin), or by any suitable gas (eg, Sn vapor, SnH 4 , or Sn vapor and any gas having a small nuclear charge (eg, Can be generated by directing the laser in a stream of a mixture of H 2 to Ar). The resulting plasma emits extreme ultraviolet (or super EUV radiation), which can be collected and focused into focus using a collector mirror.
極端紫外線(または超EUV放射)に加えて、プラズマは、熱化された(thermalized)原子、イオン、ナノクラスターおよび/またはマイクロ粒子などといった粒子の形態を有するデブリを生成する。デブリは集光ミラー(または他の構成要素)にダメージを与え得える。バッファガスがプラズマ付近に提供されてもよい。プラズマによって生成される粒子はバッファガスの分子と衝突し、それによってエネルギーを失う。このようにして、少なくとも一部の粒子は、集光ミラーに到達しないように十分に減速することができる。よって、集光ミラーに与えられるダメージを減少することができる。しかしながら、バッファガスが使用された場合であっても、一部の粒子はそれでも集光ミラーに到達し、集光ミラーにダメージを与え得る。 In addition to extreme ultraviolet (or super-EUV radiation), the plasma generates debris having the form of particles such as thermalized atoms, ions, nanoclusters and / or microparticles. Debris can damage the collector mirror (or other components). A buffer gas may be provided near the plasma. Particles generated by the plasma collide with buffer gas molecules, thereby losing energy. In this way, at least some of the particles can be decelerated sufficiently so that they do not reach the collector mirror. Therefore, the damage given to the condensing mirror can be reduced. However, even when buffer gas is used, some particles can still reach the collector mirror and damage the collector mirror.
バッファガスの有効性を改善することが望ましい。 It would be desirable to improve the effectiveness of the buffer gas.
本発明の第1の態様によると、チャンバおよびプラズマ生成物質の供給を含む放射源であって、放射源は、チャンバに導入されるプラズマ生成物質がレーザビームと相互作用し、それによって放射放出プラズマを生成する相互作用点を有しており、放射源は、バッファガスをチャンバに送出するように構成され、かつ相互作用点に隣接する出口を有する導管をさらに含む、放射源が提供される。 According to a first aspect of the invention, a radiation source comprising a chamber and a supply of plasma generating material, wherein the radiation generating material interacts with the laser beam by which the plasma generating material introduced into the chamber is thereby emitted. A radiation source is provided that further includes a conduit configured to deliver a buffer gas to the chamber and having an outlet adjacent to the interaction point.
本発明の第2の態様によると、放射放出プラズマを生成するためにプラズマ生成物質をチャンバに導入することとプラズマ生成物質にレーザビームを向けることとを含む放射を生成する方法であって、レーザビームとプラズマ生成物質が相互作用する点に隣接する場所においてバッファガスをチャンバに導入することをさらに含む、方法が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for generating radiation comprising introducing a plasma generating material into a chamber to generate a radiation emitting plasma and directing a laser beam at the plasma generating material, the laser A method is provided further comprising introducing a buffer gas into the chamber at a location adjacent to the point where the beam and the plasma generating material interact.
本発明の第3の態様によると、放射源と、放射を調整するための照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与するように働くパターニングデバイスを支持するためのサポート構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムとを含む、リソグラフィ装置であって、放射源は、チャンバおよびプラズマ生成物質の供給を含み、放射源は、チャンバに導入されるプラズマ生成物質がレーザビームと相互作用し、それによって放射放出プラズマを生成する相互作用点を有しており、放射源は、バッファガスをチャンバに送出するように構成され、かつ相互作用点に隣接する出口を有する導管をさらに含む、リソグラフィ装置が提供される。 According to a third aspect of the invention, a radiation source, an illumination system for adjusting the radiation, a support structure for supporting a patterning device that serves to impart a pattern to the cross section of the radiation beam, and a substrate are held A lithographic apparatus comprising a substrate table for performing a projection and a projection system for projecting a patterned radiation beam onto a target portion of the substrate, the radiation source including a chamber and a supply of plasma generating material, Has an interaction point where a plasma generating material introduced into the chamber interacts with the laser beam, thereby generating a radiation-emitting plasma, and the radiation source is configured to deliver a buffer gas into the chamber. And a lithographic apparatus further comprising a conduit having an outlet adjacent to the interaction point.
本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
図1は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示している。装置は、
- 放射ビームB(例えば、EUV放射または超EUV放射を調整するように構成された照明システム(イルミネータ)ILと、
- パターニングデバイス(例えば、マスク)MAを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第1ポジショナPMに連結されているサポート構造(例えば、マスクテーブル)MTと、
- 基板(例えば、レジストコートウェーハ)Wを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第2ポジショナPWに連結されている基板テーブル(例えば、ウェーハテーブル)WTと、
- パターニングデバイスMAによって放射ビームBに付与されたパターンを基板Wのターゲット部分C(例えば、1つ以上のダイを含む)上に投影するように構成された投影システム(例えば、屈折投影レンズシステム)PSとを備える。
FIG. 1 schematically depicts a lithographic apparatus according to one embodiment of the invention. The device
A radiation beam B (e.g. an illumination system (illuminator) IL configured to condition EUV radiation or super EUV radiation; and
A support structure (eg mask table) configured to support the patterning device (eg mask) MA and coupled to a first positioner PM configured to accurately position the patterning device according to certain parameters MT)
A substrate table (eg a wafer table) configured to hold a substrate (eg resist-coated wafer) W and coupled to a second positioner PW configured to accurately position the substrate according to certain parameters ) WT,
A projection system (eg a refractive projection lens system) configured to project a pattern imparted to the radiation beam B by the patterning device MA onto a target portion C (eg comprising one or more dies) of the substrate W; PS.
照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。 Illumination systems include refractive, reflective, magnetic, electromagnetic, electrostatic, or other types of optical components, or any combination thereof, to induce, shape, or control radiation Various types of optical components can be included.
サポート構造は、パターニングデバイスの重量を支えるなどしてパターニングデバイスを支持する。サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」または「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。 The support structure supports the patterning device, such as by supporting the weight of the patterning device. The support structure holds the patterning device in a manner that depends on the orientation of the patterning device, the design of the lithographic apparatus, and other conditions, such as whether or not the patterning device is held in a vacuum environment. The support structure can hold the patterning device using mechanical, vacuum, electrostatic or other clamping techniques. The support structure may be, for example, a frame or table that can be fixed or movable as required. The support structure may ensure that the patterning device is at a desired position, for example with respect to the projection system. Any use of the terms “reticle” or “mask” herein may be considered synonymous with the more general term “patterning device.”
本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャまたはいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。 As used herein, the term “patterning device” is broadly interpreted to refer to any device that can be used to provide a pattern in a cross-section of a radiation beam so as to create a pattern in a target portion of a substrate. Should be. It should be noted that the pattern imparted to the radiation beam may not exactly match the desired pattern in the target portion of the substrate, for example if the pattern includes phase shift features or so-called assist features. . Typically, the pattern applied to the radiation beam will correspond to a particular functional layer in a device being created in the target portion, such as an integrated circuit.
パターニングデバイスの例としては、マスクおよびプログラマブルミラーアレイが含まれる。マスクはリソグラフィでは周知であり、一般的にEUVまたは超EUVでは、リソグラフィ装置は反射型である。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。 Examples of patterning devices include masks and programmable mirror arrays. Masks are well known in lithography, and generally in EUV or super EUV, the lithographic apparatus is reflective. One example of a programmable mirror array uses a matrix array of small mirrors, and each small mirror can be individually tilted to reflect the incoming radiation beam in various directions. The tilted mirror patterns the radiation beam reflected by the mirror matrix.
本明細書において使用される「投影システム」という用語は、あらゆるタイプの投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。通常、EUVまたは超EUVリソグラフィ装置では、光エレメントは反射型である。しかしながら、他の種類の光エレメントを使用してもよい。光エレメントは、真空中にあってもよい。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。 As used herein, the term “projection system” should be interpreted broadly to encompass all types of projection systems. Usually, in an EUV or super EUV lithographic apparatus, the optical element is reflective. However, other types of optical elements may be used. The optical element may be in a vacuum. Any use of the term “projection lens” herein may be considered as synonymous with the more general term “projection system”.
本明細書に示されているとおり、装置は、反射型のもの(例えば、反射型マスクを採用しているもの)である。 As shown herein, the apparatus is of a reflective type (eg, employing a reflective mask).
リソグラフィ装置は、2つ(デュアルステージ)以上の基板テーブル(および/または2つ以上のマスクテーブル)を有するタイプのものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使うことができ、または予備工程を1つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の1つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。 The lithographic apparatus may be of a type having two (dual stage) or more substrate tables (and / or two or more mask tables). In such “multi-stage” machines, additional tables can be used in parallel, or one or more tables are used for exposure while a preliminary process is performed on one or more tables. You can also.
図1を参照すると、イルミネータILは、放射源SOから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源SOからイルミネータILへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび/またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムBDを使って送られる。その他の場合においては、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源SOおよびイルミネータILは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい。 Referring to FIG. 1, the illuminator IL receives a radiation beam from a radiation source SO. The radiation source and the lithographic apparatus may be separate components. In such a case, the radiation source is not considered to form part of the lithographic apparatus, and the radiation beam is directed from the radiation source SO to the illuminator IL, eg, a suitable guiding mirror and / or beam extractor. Sent using a beam delivery system BD that includes a panda. In other cases the source may be an integral part of the lithographic apparatus. Radiation source SO and illuminator IL may be referred to as a radiation system along with a beam delivery system if necessary.
イルミネータILは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および/または内側半径範囲(通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる)を調節することができる。さらに、イルミネータILは、インテグレータおよびコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームBを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。 The illuminator IL may include an adjuster that adjusts the angular intensity distribution of the radiation beam. In general, at least the outer and / or inner radial extent (commonly referred to as σ-outer and σ-inner, respectively) of the intensity distribution in the illuminator pupil plane can be adjusted. In addition, the illuminator IL may include various other components such as integrators and capacitors. If the radiation beam B is adjusted using an illuminator, a desired uniformity and intensity distribution can be provided in the cross section of the radiation beam.
放射ビームBは、サポート構造(例えば、マスクテーブルMT)上に保持されているパターニングデバイス(例えば、マスクMA)上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。マスクMAによって反射された後、放射ビームBは投影システムPSを通過し、投影システムPSは、基板Wのターゲット部分C上にビームの焦点をあわせる。第2ポジショナPWおよび位置センサIF2(例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ)を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Cを放射ビームBの経路内に位置決めするように、基板テーブルWTを正確に動かすことができる。同様に、第1ポジショナPMおよび別の位置センサIF1を使い、例えば、マスクライブラリからマスクを機械的に取り出した後またはスキャン中に、マスクMAを放射ビームBの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、マスクテーブルMTの移動は、第1ポジショナPMの一部を形成するロングストロークモジュール(粗動位置決め)およびショートストロークモジュール(微動位置決め)を使って達成することができる。同様に、基板テーブルWTの移動も、第2ポジショナPWの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は(スキャナとは対照的に)、マスクテーブルMTは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、または固定されてもよい。マスクMAおよび基板Wは、マスクアライメントマークM1およびM2と、基板アライメントマークP1およびP2とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間のスペース内に置くこともできる(これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である)。同様に、複数のダイがマスクMA上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。 The radiation beam B is incident on the patterning device (eg, mask MA), which is held on the support structure (eg, mask table MT), and is patterned by the patterning device. After being reflected by the mask MA, the radiation beam B passes through the projection system PS, which focuses the beam onto the target portion C of the substrate W. The substrate table is used, for example, to position various target portions C in the path of the radiation beam B using the second positioner PW and the position sensor IF2 (eg, interferometer device, linear encoder, or capacitive sensor). The WT can be moved accurately. Similarly, using the first positioner PM and another position sensor IF1 to accurately position the mask MA with respect to the path of the radiation beam B, eg after mechanical removal of the mask from the mask library or during a scan. You can also. In general, the movement of the mask table MT can be achieved by using a long stroke module (coarse positioning) and a short stroke module (fine positioning) that form part of the first positioner PM. Similarly, movement of the substrate table WT can also be achieved using a long stroke module and a short stroke module that form part of the second positioner PW. In the case of a stepper (as opposed to a scanner) the mask table MT may be connected to a short stroke actuator only, or may be fixed. Mask MA and substrate W may be aligned using mask alignment marks M1 and M2 and substrate alignment marks P1 and P2. In the illustration, the substrate alignment mark occupies a dedicated target portion, but the substrate alignment mark can also be placed in the space between the target portion (these are known as scribe line alignment marks). Similarly, if a plurality of dies are provided on the mask MA, the mask alignment mark may be placed between the dies.
例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも1つのモードで使用できる。
1. ステップモードでは、マスクテーブルMTおよび基板テーブルWTを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分C上に投影する(すなわち、単一静的露光)。その後、基板テーブルWTは、Xおよび/またはY方向に移動され、それによって別のターゲット部分Cを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Cのサイズが限定される。
2. スキャンモードでは、マスクテーブルMTおよび基板テーブルWTを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分C上に投影する(すなわち、単一動的露光)。マスクテーブルMTに対する基板テーブルWTの速度および方向は、投影システムPSの(縮小)拡大率および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅(非スキャン方向)が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ(スキャン方向)が決まる。
3. 別のモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、マスクテーブルMTを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルWTを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分C上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルWTの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述のタイプのプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。
The example apparatus can be used in at least one of the modes described below.
1. In step mode, the entire pattern applied to the radiation beam is projected onto the target portion C at once (ie, a single static exposure) while the mask table MT and substrate table WT remain essentially stationary. Thereafter, the substrate table WT is moved in the X and / or Y direction so that another target portion C can be exposed. In step mode, the maximum size of the exposure field limits the size of the target portion C imaged during a single static exposure.
2. In scan mode, the mask table MT and substrate table WT are scanned synchronously while a pattern imparted to the radiation beam is projected onto a target portion C (ie, a single dynamic exposure). The speed and direction of the substrate table WT relative to the mask table MT can be determined by the (reduction) magnification factor and image reversal characteristics of the projection system PS. In the scan mode, the maximum size of the exposure field limits the width of the target portion during single dynamic exposure (non-scan direction), while the length of the scan operation determines the height of the target portion (scan direction). Determined.
3. In another mode, while holding the programmable patterning device, the mask table MT remains essentially stationary and the substrate table WT is moved or scanned while the pattern applied to the radiation beam is moved to the target portion. Project onto C. In this mode, a pulsed radiation source is typically employed, and the programmable patterning device can also be used after each movement of the substrate table WT or between successive radiation pulses during a scan as needed. Updated. This mode of operation can be readily applied to maskless lithography that utilizes programmable patterning device, such as a programmable mirror array of a type as described above.
上述の使用モードの組合せおよび/またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。 Combinations and / or variations on the above described modes of use or entirely different modes of use may also be employed.
図2は、本発明の一実施形態による放射源SOを概略的に示している。図2aは、片側から見た放射源SOの断面を示し、図2bは、上から見た放射源の断面を示している。 FIG. 2 schematically shows a radiation source SO according to an embodiment of the invention. FIG. 2a shows a cross section of the radiation source SO as seen from one side, and FIG. 2b shows a cross section of the radiation source as seen from above.
放射源SOはチャンバ1を含む。チャンバ1は、壁2および集光ミラー3によって画定される。集光ミラー3は、極端紫外線波長を反射する反射面を有する。
The radiation source SO includes a chamber 1. The chamber 1 is defined by a
供給源4は、材料(例えば、スズ)の小滴をチャンバ1に供給するように構成される。コレクタ5は、供給4の下でチャンバ1の底に配置され、チャンバ1を通り抜けた材料を集めるように構成される。
The
集光ミラー3は、放射を焦点FPに合焦させるように構成されており、焦点FPでは、そこから放射がリソグラフィ装置のイルミネータILへと進むことができる(図1参照)。レーザ6は、アパーチャ8を通ってチャンバ1へと誘導される放射ビーム7を生成するために使用される。アパーチャ8は、例えば、レーザビーム7の波長を透過させる窓を含む。ビームダンプ9は、チャンバ1内に配置され、かつ材料供給源4によって提供される材料と相互作用しないレーザビーム7のあらゆる部分がビームダンプに入射する(およびビームダンプによって吸収される)ように位置決めされる。ガスクーラー10は、チャンバの側壁からチャンバ1へと延在する。
The collector mirror 3 is configured to focus the radiation at the focal point FP, from which the radiation can travel to the illuminator IL of the lithographic apparatus (see FIG. 1). The laser 6 is used to generate a radiation beam 7 that is directed through the aperture 8 into the chamber 1. The aperture 8 includes, for example, a window that transmits the wavelength of the laser beam 7. The beam dump 9 is positioned in the chamber 1 and positioned so that any portion of the laser beam 7 that does not interact with the material provided by the
バッファガス供給源は、チャンバの側壁からチャンバ1へと延在し、かつ材料供給源4から供給される材料にレーザビーム7が入射する相互作用点13の近傍にバッファガスを送出する出口12を有する導管11を含む。
The buffer gas supply source extends from the side wall of the chamber to the chamber 1 and has an
使用中、チャンバ1は適切なバッファガス(例えば、水素)で満たされる。レーザ6は、集光ミラー3内のアパーチャ8を通り抜けてチャンバ1へと入るレーザビーム7を生成する。材料供給源4は、チャンバ1を通ってコレクタ5へと下方に落ちる材料の小滴を生成する。材料の小滴が相互作用点13を通り抜けたとき、レーザビーム7と材料の小滴との相互作用は、少なくとも一部の材料をプラズマに変換させる。プラズマは極端紫外線を放出し、これは集光ミラー3によって集められて焦点FPに合焦される。極端紫外線は、焦点FPからリソグラフィ装置のイルミネータIL(図1参照)へと進む。
During use, the chamber 1 is filled with a suitable buffer gas (eg hydrogen). The laser 6 generates a laser beam 7 that passes through the aperture 8 in the condenser mirror 3 and enters the chamber 1. The
レーザビーム7と相互作用しない材料の小滴の部分は、チャンバ1を通って落ち続けてコレクタ5によって集められる。
The portion of the droplet of material that does not interact with the laser beam 7 continues to fall through the chamber 1 and is collected by the
レーザビーム7と材料の小滴との相互作用によって生成されるプラズマは、集光ミラー3にダメージを与える粒子を含み得る。チャンバ1内にあるバッファガスは、粒子が集光ミラー3に到達しないように粒子を減速させることを意図する。しかしながら、相互作用点13におけるレーザビーム7とスズ粒子との相互作用の激しさは、レーザビームが材料の小滴と相互作用したとき、バッファガスが加熱されて相互作用点から離れるように押されるほどである。これは、相互作用点の周りの領域内のバッファガスがより高い温度およびより低い密度を有することをもたらす。
The plasma generated by the interaction of the laser beam 7 with the droplets of material may contain particles that damage the collector mirror 3. The buffer gas in the chamber 1 is intended to decelerate the particles so that they do not reach the collecting mirror 3. However, the intensity of the interaction between the laser beam 7 and the tin particles at the
従来の極端紫外線放射源(バッファガスがチャンバの側壁から導入される)では、加熱されたバッファガスが相互作用点13の周りの領域から離れるように移動する前に(加熱されたバッファガスは、例えば、ガスクーラー10に向かって移動する)いくらかの時間が過ぎる。加熱されたバッファガスが相互作用点13の周りの領域から離れるように移動するためにかかる時間は、例えば、数十ミリ秒程度である。連続する材料の小滴の相互作用点13への送出時間は、これよりかなり短く、例えば、10〜20マイクロ秒である。これは、加熱されたバッファガスが、EUV放射の連続的パルスの生成中に相互作用点13の周りの領域に存在し続き得ることを意味する。
In a conventional extreme ultraviolet radiation source (buffer gas is introduced from the side wall of the chamber), the heated buffer gas is moved away from the area around the interaction point 13 (the heated buffer gas is Some time passes (for example, moving towards the gas cooler 10). The time taken for the heated buffer gas to move away from the region around the
加熱されたバッファガスによって占有される相互作用点13の周りの領域は、相互作用点13と集光ミラー3との間の容積のかなりの割合を含み得る。この領域内の加熱されたバッファガスは、加熱されていないガスよりも低い密度を有しており、その結果、プラズマの粒子とバッファガスとの間の相互作用は少ない。結果的に、粒子が集光ミラー3に到達する可能性が高い。これが生じた場合、集光ミラー3にダメージが与えられる場合がある。
The area around the
上述した問題に与え得る更なる影響がある。相互作用点13で生成される速いイオンの多くは、集光ミラー3の方向に移動する。これらの速いイオンがバッファガスによって止められた場合、当該イオンはその運動量をバッファガスへと移し、それによってバッファガスを集光ミラー3の方向に流させる。これは、相互作用点13の周りの領域内のバッファガスの密度をさらに減少させる。
There are further influences that can have an effect on the problems mentioned above. Many of the fast ions generated at the
上記の問題は、図2に示される導管11によって解決されるか、またはその重大さが縮小される。導管11は、相互作用点13に隣接して配置される出口12を有しており、それによって加熱されていないバッファガスを相互作用点13へと送出する。したがって、加熱されたバッファガスが相互作用点13の周りの領域から離れるように移動した後でのみ加熱されていないバッファガスがその領域へと流れる代わりに、導管11の出口12は、加熱されていないバッファガスを相互作用点13の周りの領域に直接およびすぐに運ぶ。結果的に、材料の次の小滴が相互作用点13に到達するまでに、新しく送出されるバッファガスが相互作用点13の周りの領域に存在する。
The above problems are solved by the
この新しく送出されるバッファガスは加熱されておらず、したがって、加熱されたバッファガスより高密度である。したがって、バッファガスはより効果的である。したがって、本発明の実施形態は、プラズマ形成中に生成される粒子に対する集光ミラー3の改善された保護を提供する。したがって、これは、集光ミラー3が他の場合と比較して、洗浄および/または取り替えの前により長い寿命を有することを可能にする。 This newly delivered buffer gas is not heated and is therefore more dense than the heated buffer gas. Therefore, the buffer gas is more effective. Accordingly, embodiments of the present invention provide improved protection of the collector mirror 3 against particles generated during plasma formation. This therefore allows the collector mirror 3 to have a longer life before cleaning and / or replacement compared to the other cases.
バッファガスは、高速度(例えば、100〜2000m/s)で送出されてもよい。これは、加熱されたバッファガスを相互作用点13の周りの領域から速く離れるように押すという利点を提供する。バッファガスは、相互作用点13に向けられるかまたはその近傍に向けられる超音速ガスジェットで送出されてもよい。超音速ガスジェットは、ジェット内のバッファガスの密度がチャンバ内のバッファガスの平均密度より実質的に大きくてもよいという利点を有しており、それによって相互作用点13に隣接するバッファガスと速いイオンとの増大した相互作用を提供する。
The buffer gas may be delivered at a high speed (for example, 100 to 2000 m / s). This offers the advantage of pushing the heated buffer gas away quickly from the area around the
導管11はバッファガスをチャンバ1内へと導入するため、バッファガスをチャンバ1から送出するために1つ以上の孔(図示せず)を使用してもよく、それによってチャンバ内のバッファガスの圧力を調節する。ガスクーラー10は、バッファガスの温度を調節する。
Since
導管11は、導管11によって覆い隠される極端紫外線が、導管11が存在しなかった場合に装置の他の要素によって覆い隠されるように選択された配置に設けられる。したがって、導管11はガスクーラー10の前に配置されており、これは、導管11が存在するか否かに関わらずEUV放射を覆い隠す。導管11は、レーザビーム7に対して垂直にずらされ、それによってレーザビームは導管11内に入らず、代わりにその隣を通ってビームダンプ9に入射する。
The
上述したように、導管11の出口は相互作用点13に隣接している。導管11の出口は、バッファガスが導管11を通って供給されない場合に加熱されたバッファガスがEUV源の動作中に継続的に存在する領域の外側境界内にあってもよい。
As described above, the outlet of the
導管11の出口12と相互作用点13との間の距離は、以下のものを考慮することにより選択されてもよい。すなわち、出口12が相互作用点13に近いほど、相互作用点13の周りの領域への加熱されたバッファガスの送出はより効果的である。しかしながら、出口12が相互作用点13に近いほど、導管11が導管に対するイオンのスパッタリングを受ける可能性は高い。一例では、出口12は相互作用点から15cm以内であり、また、相互作用点から10cm以内である。出口は、相互作用点から3cm以上であってもよい。相互作用点13と集光ミラー3との距離は20cmであってもよい。
The distance between the
バッファガスが出口12を通って提供される速度は、相互作用点13の周りの領域から加熱されたバッファガスを実質的に除去するために十分であり得る。速度は、次のレーザと材料小滴との相互作用の前にこれを達成するのに十分であり得る。これを達成するためにバッファガスが出口12を通って提供されるべき速度は、レーザと材料小滴との相互作用によって加熱されるバッファガスの容積、およびレーザと材料小滴との相互作用が起きる周波数(すなわち、EUV源の周波数)に基づいて計算することができる。
The rate at which the buffer gas is provided through the
本発明の別の実施形態は、図3に概略的に示されている。図3は、片側から見た放射源SOを示している。図3に示される放射源SOの要素のほとんどは、図2に示されるものと対応しており、ここでは再度説明しない。しかしながら、図2の導管11は図3に存在しない。代わりに、導管21が集光ミラー3内のアパーチャ8を通り抜けてレーザビーム7と平行して進む。導管21には、相互作用点13に隣接する出口22が設けられる。導管21は、図2に対して上述された方法と同等の方法でバッファガスを相互作用点13の近傍に導入するために使用される。導管21は、導管21がチャンバ1内のプラズマによって生成される一部のEUV放射を覆い隠し得る一方、覆い隠されるEUV放射の量は比較的小さい(例えば、導管の長さよりむしろその断面のみがEUV放射を覆い隠す)ように位置決めされる。出口22と相互作用点13との距離は、図2に対して更に上述された基準を用いて選択されてもよい。
Another embodiment of the present invention is schematically illustrated in FIG. FIG. 3 shows the radiation source SO viewed from one side. Most of the elements of the radiation source SO shown in FIG. 3 correspond to those shown in FIG. 2 and will not be described again here. However, the
図3に示される実施形態の利点は、導管によって提供されるバッファガスの流れが集光ミラー3に向かうというよりむしろ集光ミラー3から離れる(それによって、加熱されたバッファガスが集光ミラー3から離れるように押すことを助ける)ということである。 The advantage of the embodiment shown in FIG. 3 is that the flow of buffer gas provided by the conduit leaves the collector mirror 3 rather than toward the collector mirror 3 (so that the heated buffer gas is removed from the collector mirror 3). To help you push away).
図3に示される実施形態の修正されたバージョンでは、一方が他方の内側にある2つのチューブを含んでもよい。レーザビームは、2つのチューブのうちの内側のチューブに沿って通るように構成されてもよく、バッファガスは、2つのチューブの間に形成されたチャネルに沿って通るように構成されてもよい。この場合、レーザビームがレーザから相互作用点まで邪魔されずに進むことを可能にするために、図3に示される角は2つのチューブのうちの内側のチューブに存在しなくてもよい。 A modified version of the embodiment shown in FIG. 3 may include two tubes, one inside the other. The laser beam may be configured to pass along an inner tube of the two tubes, and the buffer gas may be configured to pass along a channel formed between the two tubes. . In this case, in order to allow the laser beam to travel unimpeded from the laser to the interaction point, the corner shown in FIG. 3 may not be present in the inner tube of the two tubes.
異なる位置および構成を有する導管11および導管21が図2および図3に示されたが、他の導管位置および構成が用いられてもよい。導管位置および構成は、あらゆるEUV放射を覆い隠さないことが好ましく、当該放射は、導管が覆い隠さない場合に放射源SOの何らかの他の構成要素によっても覆い隠されない。一部の場合、これを達成することができないか、または、導管が一部のEUV放射を実際に覆い隠すある場所に導管を設けることを好ましい場合がある。この場合、可能な限り、導管によって覆い隠されるEUV放射の量を最小限にすることが望ましい。導管のための適切な配置および構成は、導管が設けられる放射源の特定の構成に従属する。1つより多い導管が設けられてもよい(例えば、図2および図3に示される導管の両方ともが単一のEUV源に設けられてもよい)。
Although
上述した説明では水素をバッファガスとして用いることについて言及したが、他の適切なガスを用いてもよい。 Although the above description refers to using hydrogen as the buffer gas, other suitable gases may be used.
上述した説明では材料の小滴をスズとして言及したが、他の適切な材料を用いてもよい。 Although the above description refers to a droplet of material as tin, other suitable materials may be used.
本発明は、材料の小滴を用いる放射源に限定されない。本発明の一実施形態は、例えば、材料の小滴からよりむしろガスからプラズマを生成する。適切なガスとしては、Sn蒸気、SnH4、またはSn蒸気と小さな核電荷を有するあらゆるガス(例えば、H2からArまで)との混合物が挙げられる。材料の小滴またはガスは、プラズマ生成物質の例として考えられてもよい。 The present invention is not limited to radiation sources that use droplets of material. One embodiment of the present invention, for example, generates a plasma from a gas rather than from a droplet of material. Suitable gases include Sn vapor, SnH 4 , or a mixture of Sn vapor and any gas having a small nuclear charge (eg, H 2 to Ar). A droplet or gas of material may be considered as an example of a plasma generating material.
上記の説明で言及されるEUV放射の波長は、例えば、10〜20nmの範囲内、例えば、13〜14nmの範囲内である。 The wavelength of EUV radiation mentioned in the above description is, for example, in the range of 10-20 nm, for example in the range of 13-14 nm.
上記の本発明の実施形態の説明はEUV放射を生成する放射源に関するが、本発明は「超EUV」放射、つまり、10nm未満の波長を有する放射を生成する放射源に組み入れられてもよい。超EUV放射は、例えば、6.7nmまたは6.8nmの波長を有する。超EUV放射を生成する放射源は、上述した放射源と同じ方法で動作してもよい。 Although the above description of embodiments of the present invention relates to a radiation source that generates EUV radiation, the present invention may be incorporated into a “super EUV” radiation, ie a radiation source that generates radiation having a wavelength of less than 10 nm. Super EUV radiation has, for example, a wavelength of 6.7 nm or 6.8 nm. A radiation source that generates super EUV radiation may operate in the same manner as the radiation sources described above.
上記の説明では、「加熱されていないバッファガス」という用語は、レーザビームとプラズマ生成物質との相互作用の後(およびレーザビームとプラズマ生成物質との次の相互作用の前)に出口12および出口22から送出されるバッファガスを意図している。
In the above description, the term “unheated buffer gas” refers to the
上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。 The above description is intended to be illustrative rather than limiting. Thus, it will be apparent to one skilled in the art that modifications may be made to the invention as described without departing from the scope of the claims set out below.
Claims (11)
前記放射源は、バッファガスを前記チャンバに送出し、かつ前記相互作用点に隣接する出口を有する導管をさらに含み、
前記導管の少なくとも一部は、前記放射源の前記集光ミラー内のアパーチャを通り抜けており、かつ、前記導管の少なくとも一部は、一方が他方の内側にある2つのチューブを含み、内側チューブは、前記レーザビームが前記内側チューブに沿って通ることができるように構成されており、前記2つのチューブの間のチャネルは、前記バッファガスが前記チャネルに沿って通ることが可能であるように構成されている、
放射源。 A radiation source comprising a chamber, a collector mirror and a source of plasma generating material, wherein the radiation source interacts with a laser beam when the plasma generating material introduced into the chamber thereby generating a radiation emitting plasma Has an interaction point that
The radiation source further includes a conduit that delivers buffer gas to the chamber and has an outlet adjacent to the interaction point;
At least a portion of the conduit passes through an aperture in the collector mirror of the radiation source, and at least a portion of the conduit includes two tubes, one inside the other, the inner tube being The laser beam is configured to pass along the inner tube, and the channel between the two tubes is configured to allow the buffer gas to pass along the channel. Being
Radiation source.
方法。 A method of generating radiation comprising introducing a plasma generating material into a chamber to generate a radiation emitting plasma and directing a laser beam toward the plasma generating material, wherein the laser beam and the plasma generating material interact with each other. further comprising introducing a buffer gas at a location adjacent to a point which acts on the chamber, the buffer gas is supplied from the outlet of the conduits adjacent to the interaction point, at least a portion of said conduit, The tube passes through an aperture in the collector mirror of the radiation source, and at least a portion of the conduit includes two tubes, one inside the other, and an inner tube, where the laser beam is the inner tube The channel between the two tubes is configured to pass through the buffer gas. And it is configured so as to be able to pass along the channel,
Method.
放射を調整するための照明システムと、
放射ビームの断面にパターンを付与するように働くパターニングデバイスを支持するためのサポート構造と、
基板を保持するための基板テーブルと、
パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するための投影システムとを含む、リソグラフィ装置であって、
前記放射源は、チャンバ、集光ミラーおよびプラズマ生成物質の供給源を含み、前記放射源は、前記チャンバに導入される前記プラズマ生成物質がレーザビームと相互作用し、それによって放射放出プラズマを生成する相互作用点を有しており、前記放射源は、バッファガスを前記チャンバに送出し、かつ前記相互作用点に隣接する出口を有する導管をさらに含み、前記導管の少なくとも一部は、前記放射源の前記集光ミラー内のアパーチャを通り抜けており、かつ、前記導管の少なくとも一部は、一方が他方の内側にある2つのチューブを含み、内側チューブは、前記レーザビームが前記内側チューブに沿って通ることができるように構成されており、前記2つのチューブの間のチャネルは、前記バッファガスが前記チャネルに沿って通ることが可能であるように構成されている、リソグラフィ装置。 A radiation source;
A lighting system for adjusting the radiation;
A support structure for supporting a patterning device that serves to impart a pattern to a cross-section of the radiation beam;
A substrate table for holding the substrate;
A projection system for projecting a patterned beam of radiation onto a target portion of a substrate, comprising:
The radiation source includes a chamber, a collector mirror and a source of plasma generating material, wherein the radiation source interacts with the laser beam when the plasma generating material introduced into the chamber thereby generating a radiation emitting plasma. The radiation source further includes a conduit for delivering a buffer gas to the chamber and having an outlet adjacent to the interaction point, at least a portion of the conduit comprising the radiation An aperture in the collector mirror of the source and at least a portion of the conduit includes two tubes, one inside the other, the inner tube, the laser beam along the inner tube The channel between the two tubes is configured such that the buffer gas passes along the channel. Bets are configured to be, the lithographic apparatus.
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