JP5662120B2

JP5662120B2 - 極端紫外光源装置及びチャンバ装置

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Publication number: JP5662120B2
Application number: JP2010265788A
Authority: JP
Inventors: 准一藤本; 若林　理; 理若林; 敏博西坂
Original assignee: Gigaphoton Inc
Current assignee: Gigaphoton Inc
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2015-01-28
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: JP2012119099A

Description

本開示は、半導体ウエハを露光するため等に用いられる極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultraviolet）光を生成する極端紫外光源装置、及び、そのような極端紫外光源装置において用いられるチャンバ装置に関する。

近年、半導体プロセスの微細化に伴って光リソグラフィーにおける微細化が急速に進展しており、次世代においては、６０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、更には３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。そのため、例えば、３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光源と縮小投影反射光学系（reduced projection reflective optics）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。

ＥＵＶ光源装置としては、ターゲットにレーザビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（laser produced plasma：レーザ生成プラズマ）光源装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（discharge produced plasma：放電生成プラズマ）光源装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（synchrotron radiation）光源装置との３種類がある。

このようなＥＵＶ光源から出射されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光を用いて処理を行う処理装置、例えば露光装置の投影光学系に出力される。ＥＵＶ光源装置を構成する部品の内の幾つかは、大気圧に対して低圧とされたチャンバ内において位置や傾きを調整するために、姿勢制御機構に接続される場合がある。

特開２００１−２６７０９６号公報

概要

本開示の１つの観点に係るチャンバ装置は、壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、チャンバ内に配置されるＥＵＶ集光ミラーと、チャンバ外に配置され、ＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する姿勢制御機構と、第１の貫通孔を介してＥＵＶ集光ミラーと姿勢制御機構とを接続する支持部と、第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、支持部に固定された他端とを有し、支持部の側面の少なくとも一部を囲んでチャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、を備え、フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続されても良い。
本開示の他の１つの観点に係るチャンバ装置は、壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、第１の貫通孔を介して前記壁部に貫設されるターゲット供給部と、チャンバ外に配置され、前記ターゲット供給部の姿勢を制御する姿勢制御機構と、ターゲット供給部と前記姿勢制御機構とを接続する支持部と、第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、を備え、フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続されても良い。
本開示の他の１つの観点に係るチャンバ装置は、壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、チャンバ内に配置されるＥＵＶ集光ミラーと、チャンバに設けられる光センサと、ＥＵＶ集光ミラーによって集光されたＥＵＶ光を前記光センサに向けて反射する反射部と、チャンバ外に配置され、前記反射部の位置を制御する位置制御機構と、第１の貫通孔を介して前記反射部と前記位置制御機構とを接続する支持部と、第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、を備え、フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続されても良い。
本開示の他の１つの観点に係るチャンバ装置は、壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、チャンバ内に配置されるＥＵＶ集光ミラーと、チャンバに設けられる光センサと、ＥＵＶ集光ミラーによって集光されたＥＵＶ光の光路に配置され、所定範囲の波長の光を反射又は吸収する光学部品と、チャンバ外に配置され、前記光学部品の位置を制御する位置制御機構と、第１の貫通孔を介して前記光学部品と前記位置制御機構とを接続する支持部と、第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、を備え、フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続されても良い。

図１は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の概略構成を示す断面図である。図２Ａ及び２Ｂは、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する構造を示す図である。図２Ａは、ＥＵＶ集光ミラーの反射面側から見た模式図である。図２Ｂは、図２Ａに示す構造のＩＩＢ−ＩＩＢ線における断面図である。図３は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるターゲット供給部の姿勢を制御する構造を示す断面図である。図４Ａ及び４Ｂは、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ光計測ミラーの位置を制御する構造を示す断面図である。図４Ａは、ＥＵＶ光計測ミラーがＥＵＶ光の光路内に配置された状態を示す断面図である。図４Ｂは、ＥＵＶ光計測ミラーがＥＵＶ光の光路外に配置された状態を示す断面図である。図５は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置における５軸ステージの構成例を示す概念図である。図６Ａ及び６Ｂは、図５に示す５軸ステージの駆動部において用いられるアクチュエータの第１の例を示す概念図である。図７は、図５に示す５軸ステージの駆動部において用いられるアクチュエータの第２の例を示す概念図である。図８Ａ及び８Ｂは、第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する構造を示す図である。図８Ａは、ＥＵＶ集光ミラーの反射面側から見た模式図である。図８Ｂは、図８Ａに示す構造のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線における断面図である。図９は、第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるターゲット供給部の姿勢を制御する構造を示す断面図である。

実施形態

以下、本開示の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明する実施形態は、本開示の一例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、実施形態で説明される構成の全てが本開示の構成として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、重複する説明を省略する。

＜１．第１の実施形態＞
＜１−１．全体的構成＞
図１は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の概略構成を示す断面図である。このＥＵＶ光源装置１００には、ターゲット物質にレーザ光を照射してターゲット物質を励起することによりＥＵＶ光を生成するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）方式が採用されている。図１に示すように、ＥＵＶ光源装置１００は、チャンバ１と、ターゲット供給部２と、ＥＵＶ集光ミラー（EUV collector mirror）３と、ドライバレーザ４と、磁石５ａ及び５ｂと、ＥＵＶ光計測ミラー（反射部）６と、ＩＦセンサ７と、を備え得る。

チャンバ１は、ＥＵＶ光の生成が行われる空間を大気から隔絶するためのチャンバである。チャンバ１の内部は排気ポンプ１３によって排気されて所定の気圧（大気圧以下）に保持され、チャンバ１の外部は大気に接していてもよい。

また、チャンバ１には、ドライバレーザ４からのレーザ光をチャンバ１の内部に導入するための窓１１と、チャンバ１の内部で生成されたＥＵＶ光を露光装置の投影光学系等の処理装置に出力するための接続ポート１２とが設けられている。接続ポート１２には、接続モジュール１５が接続されている。接続モジュール１５は、露光装置の投影光学系等の処理装置に接続される。

ターゲット供給部２は、ＥＵＶ光を生成するために用いられるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等のターゲット物質をチャンバ１内に供給するための装置である。ターゲット供給部２は、ターゲット物質を収容するタンク２ａと、タンク２ａ内のターゲット物質をチャンバ１内に供給するためのノズル２ｂと、を含む。

ターゲット供給部２は、連続流れ（ターゲット噴流）や液滴等の、公知の何れの態様でターゲット物質をチャンバ１内に供給してもよい。例えば、ターゲット物質として溶融金属スズ（Ｓｎ）が用いられる場合には、ターゲット供給部２は、スズを溶融するためのヒータ、溶融金属スズを加圧しノズル２ｂを介して噴出させるための高純度アルゴン（Ａｒ）ガスを供給するためのガスボンベ、高純度アルゴンガスの流量を制御するためのマスフローコントローラ等をさらに含むことができる。

ドライバレーザ４は、ターゲット物質を励起してプラズマ化するために用いられるレーザ光を出力する。ドライバレーザ４は、例えば、発振増幅（ＭＯＰＡ）型のレーザ光源装置でよい。ドライバレーザ４から出力されたレーザ光は、レーザ集光ミラー４１を含む光学系、および窓１１等を介してチャンバ１内に導入される。ドライバレーザ４とチャンバ１との間のレーザ光が通過する空間は、壁４３によって覆われている。この空間内には、窒素ガス（Ｎ_２）やヘリウムガス（Ｈｅ）等の不活性ガスが、不活性ガス供給装置４２によって供給され、空間内は不活性ガスでパージされている。この空間内をパージした不活性ガスは、壁４３に設けられた貫通孔４ａから大気中に排出される。このような構成により、レーザ光が通過する空間に配置された光学部品への塵や埃の付着を抑制してもよい。

チャンバ１内に導入されたレーザ光は、ＥＵＶ集光ミラー３に形成された貫通孔３ａを通過して、チャンバ１内の所定位置（プラズマ生成サイトＰＳ）に集光される。プラズマ生成サイトＰＳにおいて、ターゲット物質がレーザ光に照射されると、ターゲット物質がプラズマ化する。このプラズマから、ＥＵＶ光を含む様々な波長を有する光が放射される。

ＥＵＶ集光ミラー３は、所定の波長を有するＥＵＶ光を高い反射率で反射する多層膜がコートされた反射面を有するのが好ましい。例えば、波長が１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光を集光するミラーとしては、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とが交互に積層されて形成された反射面を有するミラーが用いられる。ＥＵＶ集光ミラー３は、少なくともその反射面がチャンバ１内に位置するように配置される。ＥＵＶ集光ミラー３の反射面は回転楕円面の形状をしており、このＥＵＶ集光ミラー３は、回転楕円面形状の反射面の第１の焦点がプラズマ生成サイトＰＳと一致するように配置される。ＥＵＶ集光ミラー３によって反射されたＥＵＶ光は、回転楕円面形状の反射面の第２の焦点、すなわち中間集光点ＩＦに集光される。

以上のように、チャンバ１内に供給されたターゲット物質がレーザ光に照射されることにより、ターゲット物質がプラズマ化され、このプラズマからＥＵＶ光を含む様々な波長を有する光が放射される。この内の所定の波長（例えば、１３．５ｎｍの波長）を有する光が、ＥＵＶ集光ミラー３によって高い反射率で反射される。ＥＵＶ集光ミラー３によって反射されたＥＵＶ光は、接続ポート１２を介して、チャンバ１の外部に接続される露光装置の投影光学系等の処理装置に出力される。

磁石５ａ及び５ｂは、コイル巻き線やコイル巻き線の冷却機構等を含んだ電磁石でよい。これらの磁石５ａ及び５ｂには、電源コントローラ５ｃによって制御される電源装置５ｄが接続されている。電源装置５ｄから磁石５ａ及び５ｂに供給される電流を電源コントローラ５ｃが制御することにより、所定方向の磁場がチャンバ１内に生成される。磁石５ａ及び５ｂとしては、例えば、超伝導電磁石が用いられてもよい。ここでは、２個の磁石５ａ及び５ｂを用いる例について説明したが、１個の磁石を用いてもよい。或いは、電磁石の替わりに永久磁石を用いてもよい。また、磁石をチャンバ外に配置する例について説明したが、磁石をチャンバ内に配置してもよい。

上述したように、ドライバレーザ４から出力されたレーザ光の照射によってターゲット物質が励起され、ターゲット物質がプラズマ化する。このプラズマには、帯電粒子が含まれている。チャンバ１内を移動する帯電粒子は、磁場中でローレンツ力（Lorentz force）を受け、磁力線に沿って螺旋状に移動する。これにより、帯電粒子が磁力線にトラップされ、磁力線の収束部に設けられた回収筒５１に回収される。これにより、チャンバ１内に帯電粒子が拡散するのを抑制することができ、チャンバ内のＥＵＶ集光ミラー３等の光学素子に帯電粒子が付着してチャンバ内の光学素子が劣化することを抑制できると推測される。

なお、帯電粒子等のデブリによってチャンバ内の光学素子が汚染されることを低減するミティゲーション技術は、磁場を用いるものに限られず、ＥＵＶ集光ミラー３等に付着した物質をエッチングガスによってエッチングするものでもよい。このようなエッチングガスとしては、エッチングガス供給装置１４から供給される水素ガス（Ｈ_２）やハロゲンガス等を用いることができる。

ＥＵＶ光計測ミラー６は、ＥＵＶ集光ミラー３から接続ポート１２までのＥＵＶ光の光路内と、光路外との間を移動可能に設けられている。ＥＵＶ光計測ミラー６は、通常はＥＵＶ光の光路外に退避させているが、ＥＵＶ光源装置の特性を測定する際には、ＥＵＶ光計測ミラー６をＥＵＶ光の光路内に移動させて、ＥＵＶ光計測ミラー６によってＥＵＶ光をＩＦセンサ７等の光センサに向けて反射する。

ＩＦセンサ７は、例えば、ＥＵＶ光計測ミラー６がＥＵＶ光の光路内に位置するとき、ＥＵＶ光計測ミラー６と中間集光点ＩＦとの間の光路長と、ＥＵＶ光計測ミラー６とＩＦセンサ７の受光面との間の光路長とが等しくなるように配置されるのが好ましい。このＩＦセンサ７により、例えば、中間集光点ＩＦの位置及び中間集光点ＩＦにおける結像状態を検出することができる。この中間集光点ＩＦに関する情報に基づいて、ＥＵＶ集光ミラー３の姿勢等が制御されてもよい。

なお、ＥＵＶ光計測ミラー６によって反射された光を受光する光センサは、ＩＦセンサ７に限らず、エネルギー計測器やファーフィールドパターン検出器でもよい。エネルギー計測器は、ＥＵＶ光のエネルギーを計測する装置である。ファーフィールドパターン検出器は、中間集光点ＩＦよりも下流側（処理装置側）におけるビームプロファイルのファーフィールドパターンを検出する装置である。

また、ここでは反射部としてＥＵＶ光計測ミラー６を用いた場合について説明した。これに限らず、例えば、反射部はスペクトル純化フィルタ（spectral purity filter：ＳＰＦ）の機能を兼ねてもよい。スペクトル純化フィルタは、所定範囲の波長の光を透過させ、その他の波長の光を反射又は吸収する機能を有している。つまり、反射部は、ＥＵＶ光を接続ポート１２に透過させ、ＥＵＶ光以外の波長の光を反射してＩＦセンサ７に入射させてもよい。この場合ＩＦセンサ７はスペクトル純化フィルタによって反射された光の波長に対して感度をもつようにしてもよい。

第１の実施形態においては、ドライバレーザ４を含むＥＵＶ光源装置１００について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、ドライバレーザ等の励起エネルギー源とは別個に製造され、外部のドライバレーザ等から励起エネルギーを得ることにより、チャンバ内のターゲット物質を励起してＥＵＶ光を生成する装置であってもよい。このように、ドライバレーザ等の外部装置と組み合わせてＥＵＶ光の生成に用いられる装置のことを、本願において「チャンバ装置」という。また、ＥＵＶ光を用いて処理を行う処理装置として露光装置の投影光学系を例示したが、これに限らず、処理装置はレチクル検査装置（マスク検査装置）であってもよい。

＜１−２．ＥＵＶ集光ミラーの姿勢制御機構＞
図２Ａ及び２Ｂは、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する構造を示す図である。図２Ａは、ＥＵＶ集光ミラーの反射面側から見た模式図である。図２Ｂは、図２Ａに示す構造のＩＩＢ−ＩＩＢ線における断面図である。図２Ａ及び２Ｂに示すように、ＥＵＶ集光ミラー３は、それぞれがミラーホルダ３２及び支持部材３３を含む複数の支持部３１によって支持されている。ミラーホルダ３２は、チャンバ１の内部においてＥＵＶ集光ミラー３を複数個所で保持することによって支持している。支持部材３３は、その一端で、連結部材２９を介してミラーホルダ３２に連結されており、フランジ３９に形成された貫通孔１ｂを貫通している。

支持部材３３のチャンバ１内部に位置する部分は、伸縮管３４にカバーされている。すなわち、支持部材３３の側面の一部が、伸縮管３４に囲まれている。伸縮管３４の一端は、フランジ３９に貫通孔１ｂを取り囲むように設けられた剛性部材１ｃに気密に接続されている。チャンバ壁１ａには貫通孔１ｅが設けられ支持部材３３、伸縮管３４、供給配管８１、排出配管８２が貫通している。フランジ３９は貫通孔１ｅを塞ぐようにチャンバ壁１ａに気密に接続され、チャンバ壁１ａに対して着脱可能である。また、伸縮管３４の他端は、フランジを介して連結部材２９に気密に接続されている。このような構成により、ＥＵＶ集光ミラー３の支持部３１とチャンバ１とが気密に接続され、チャンバ１内を低圧状態に維持することができる。さらに、伸縮管３４を用いることによって、支持部３１がチャンバ１に対してフレキシブルに接続され、ＥＵＶ集光ミラー３の姿勢をチャンバ１外部から制御することが可能となる。

支持部材３３の他端は、チャンバ１の外部において５軸ステージ（姿勢制御機構）３５の可動プレート３７に固定されている。これにより、ＥＵＶ集光ミラー３は、支持部３１を介して５軸ステージ３５に接続されている。５軸ステージ３５では、駆動部３８を駆動することによって固定プレート３６に対する可動プレート３７の位置を調整する。これにより、駆動部３８を駆動することによって、ＥＵＶ集光ミラー３の姿勢を制御することができる。

ＥＵＶ集光ミラー３には、水等の冷却媒体を通過させる流路３ｂが形成されている。流路３ｂには、供給配管８１及び排出配管８２が接続されている。供給配管８１及び排出配管８２は、伸縮管３４内の支持部材３３に沿ってチャンバ１の外部に延び、熱交換部８３及びポンプ８４に接続されている。ＥＵＶ集光ミラー３の流路３ｂから排出された冷却媒体は熱交換部８３において冷却され、ポンプ８４によって再びＥＵＶ集光ミラー３の流路３ｂに送られる。このように、冷却媒体をＥＵＶ集光ミラー３内部を経て循環させることにより、ＥＵＶ集光ミラー３が冷却される。

本実施形態によれば、５軸ステージ３５が、チャンバ１の外部に位置しており、伸縮管３４等によってチャンバ１内部と外部との間が遮断されている。このため、５軸ステージ３５の潤滑油等が気化してチャンバ１内に流入し、チャンバ１内の光学部品を汚染することを抑制できる可能性がある。また、気化した潤滑油等によってチャンバ１内の真空度が低下することを抑制できる可能性がある。さらに、例えば、５軸ステージ３５がチャンバ１内のエッチングガスによって損傷を受けることを抑制できる可能性がある。また、５軸ステージ３５の可動部分に帯電粒子等のデブリが堆積して、５軸ステージ３５の動作に支障をきたす可能性を低減できる。また、フランジ３９がチャンバ壁１ａに対して着脱可能である。これにより、ＥＵＶ集光ミラー３をチャンバ１から容易に分離することが可能となる。図１のようにフランジ３９は５軸ステージ３５の固定プレートに接続されていてもよく、この場合ＥＵＶ集光ミラー３を５軸ステージ３５に接続した状態でチャンバ１から分離することができる。

ここでは、伸縮管３４の上記他端がフランジを介して連結部材２９に接続される場合について説明したが、伸縮管３４の上記他端が、ミラーホルダ３２に固定されても、或いはＥＵＶ集光ミラー３に固定されてもよい。そのような場合でも、伸縮管３４を用いることによってチャンバ１内の低圧状態を維持することができる。また、伸縮管３４の上記一端は、フランジ３９の貫通孔１ｂの周囲で、溶接等によりフランジ３９に直接固定されていてもよい。

＜１−３．ターゲット供給部の姿勢制御機構＞
図３は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置においてターゲット供給部の姿勢を制御する構造を示す断面図である。図３に示すように、タンク２ａは、タンクホルダ２２及び支持部材２３を含む支持部２１によって支持されている。タンクホルダ２２は、チャンバ１の内部に配置され、タンクホルダ２２をタンク２ａが気密に貫通している。支持部材２３の一端は、タンクホルダ２２に固定されており、その他端側は、フランジ３９に形成された貫通孔１ｂを貫通している。

チャンバ１の内部において、タンク２ａの一部及び支持部２１は伸縮管２４にカバーされている。すなわち、タンク２ａの側面の一部が、伸縮管２４に囲まれている。伸縮管２４の一端は、剛性部材１ｃを介してフランジ３９に気密に接続されている。チャンバ壁１ａには貫通孔１ｅが設けられ支持部材２３、伸縮管２４、タンク２ａが貫通している。フランジ３９は貫通孔１ｅを塞ぐようにチャンバ壁１ｂに気密かつ、着脱可能に接続されている。また、伸縮管２４の他端は、フランジを介してタンクホルダ２２に気密に接続されている。このような構成により、支持部２１とチャンバ１とが気密に接続され、チャンバ１内を低圧状態に維持することができる。さらに、伸縮管２４を用いることによって、支持部２１がチャンバ１に対してフレキシブルに接続され、ターゲット供給部の姿勢をチャンバ１外部から制御することが可能となる。

支持部材２３の他端は、チャンバ１の外部において５軸ステージ（姿勢制御機構）２５の可動プレート２７に固定されている。これにより、タンク２ａは、支持部２１を介して５軸ステージ２５に接続されている。５軸ステージ２５では、駆動部２８を駆動することによって固定プレート２６に対する可動プレート２７の位置を調整する。これにより、駆動部２８を駆動することによって、ターゲット供給部の姿勢を制御することができる。

本実施形態によれば、５軸ステージ２５が、チャンバ１の外部に位置しており、伸縮管２４等によってチャンバ１内部と外部との間が遮断されている。このため、５軸ステージ２５の潤滑油等が気化してチャンバ１内に流入し、チャンバ１内の光学部品を汚染することを抑制できる可能性がある。また、気化した潤滑油等によってチャンバ１内の真空度が低下することを抑制できる可能性がある。さらに、例えば５軸ステージ２５がチャンバ１内のエッチングガスによって損傷を受けることを抑制できる可能性がある。また、５軸ステージ２５の可動部分に帯電粒子等のデブリが堆積して、５軸ステージ２５の動作に支障をきたす可能性を低減できる。また、フランジ３９はチャンバ壁１ａに対して着脱可能である。これにより、ターゲット供給部をチャンバ１から容易に分離することが可能となる。フランジ３９は５軸ステージ２５の固定プレート２６に接続されていてもよく、この場合ターゲット供給部を５軸ステージ２５に接続した状態でチャンバ１から分離することができる。

ここでは、タンクホルダ２２がタンク２ａと別体の部材である場合について説明したが、タンクホルダ２２は、タンク２ａと一体であってもよい。つまり、タンク２ａの構成部材に、フランジ状（タンクホルダ２２と同様の形状）の突起部を形成し、この突起部に支持部材２３及び伸縮管２４を固定してもよい。また、５軸ステージ２５の可動プレート２７と支持部材２３とを接続し、支持部材２３によってタンク２ａを支持する場合について説明したが、可動プレート２７が直接タンク２ａを支持してもよい。すなわち、支持部２１は他の構造によっても代替可能である。

また、伸縮管２４の上記一端は、剛性部材１ｃを介せずにフランジ３９に直接固定されていてもよい。さらに、支持部材２３及びタンク２ａが貫通する１つの貫通孔１ｂを形成する場合について説明したが、複数の貫通孔を形成してもよい。

＜１−４．ＥＵＶ光計測ミラーの位置制御機構＞
図４Ａ及び４Ｂは、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ光計測ミラーの位置を制御する構造を示す断面図である。図４Ａは、ＥＵＶ光計測ミラーがＥＵＶ光の光路内に配置された状態を示し、図４Ｂは、ＥＵＶ光計測ミラーがＥＵＶ光の光路外に配置された状態を示す。図４Ａ及び４Ｂに示すように、ＥＵＶ光計測ミラー６は、ミラーホルダ６２及び支持部材６３を含む支持部６１によって支持されている。ミラーホルダ６２は、チャンバ１の内部においてＥＵＶ光計測ミラー６を支持している。支持部材６３の一端は、チャンバ１の内部においてミラーホルダ６２に固定されており、その端側はフランジ３９に形成された貫通孔１ｂを貫通している。

チャンバ１の内部において、支持部材６３は、伸縮管６４にカバーされている。すなわち、支持部材６３の側面の一部が、伸縮管６４に囲まれている。伸縮管６４の一端は、剛性部材１ｃを介してフランジ３９に気密に接続されている。チャンバ壁１ａには貫通孔１ｅが設けられ支持部材６３、伸縮管６４が貫通している。フランジ３９は貫通孔１ｅを塞ぐようにチャンバ壁１ａに気密かつ、着脱可能に接続されている。また、伸縮管６４の他端は、フランジを介してミラーホルダ６２に気密に接続されている。このような構成により、支持部６１とチャンバ１とが気密に接続され、チャンバ１内を低圧状態に維持することができる。さらに、伸縮管６４を用いることによって、支持部６１がチャンバ１に対してフレキシブルに接続され、ＥＵＶ光計測ミラー６の位置をチャンバ１外部から制御することが可能となる。

支持部材６３の他端は、チャンバ１の外部においてリニアステージ（位置制御機構）６５の可動プレート６７に固定されている。これにより、ＥＵＶ光計測ミラー６は、支持部材６３及びミラーホルダ６２を介してリニアステージ６５に接続されている。リニアステージ６５では、固定プレート６６に対する可動プレート６７の位置を調整することができる。これにより、リニアステージ６５を駆動することによって、ＥＵＶ光計測ミラー６の位置を制御することができる。

本実施形態によれば、リニアステージ６５が、チャンバ１の外部に位置しており、伸縮管６４等によってチャンバ１内部と外部との間が遮断されている。このため、リニアステージ６５の潤滑油等が気化してチャンバ１内に流入し、チャンバ１内の光学部品を汚染することを抑制できる可能性がある。また、気化した潤滑油等によってチャンバ１内の真空度が低下することを抑制できる可能性がある。さらに、例えば、リニアステージ６５がチャンバ１内のエッチングガスによって損傷を受けることを抑制できる可能性がある。また、リニアステージ６５の可動部分に帯電粒子等のデブリが堆積して、リニアステージ６５の動作に支障をきたす可能性を低減できる。また、フランジ３９はチャンバ壁１ａに対して着脱可能である。これにより、ＥＵＶ光計測ミラー６をチャンバ１から容易に分離することが可能となる。フランジ３９はリニアステージ６５の固定プレート６６に接続されていてもよく、この場合ＥＵＶ光計測ミラー６をリニアステージ２６に接続した状態でチャンバ１から分離することができる。

ここでは、伸縮管６４の上記他端がフランジを介してミラーホルダ６２に固定される場合について説明したが、伸縮管６４の上記他端が、支持部材６３に固定されてもよい。或いは、伸縮管６４の上記他端が、ＥＵＶ光計測ミラー６に直接固定されてもよい。そのような場合でも、伸縮管６４は、チャンバ１内の低圧状態を維持することができる。

また、伸縮管６４の上記一端は、剛性部材１ｃを介さずにフランジ３９の貫通孔１ｂの周囲に固定されてもよい。さらに、支持部材６３が貫通する１つの貫通孔１ｂを形成する場合について説明したが、複数の貫通孔を形成してもよい。以上においては、位置制御機構としてリニアステージ６５を用いた場合について説明したが、位置制御機構としてエアシリンダ等を用いてもよい。

＜１−５．姿勢制御機構の構成及び動作＞
図５は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置における５軸ステージの構成例を示す概念図である。図５に示す５軸ステージ３５は、固定プレート３６上の６箇所の点と、可動プレート３７上の６箇所の点とを、伸縮可能な６本の駆動部３８によって結合した構成を有している。

各々の駆動部３８の伸縮を制御することにより、固定プレート３６に対する可動プレート３７の姿勢を制御することができる。具体的には、固定プレート３６のプレート面をＸＹ面とし、その法線をＺ軸とした場合に、５軸ステージ３５では、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向への並行移動、並びにＸ軸周り及びＹ軸周りの回転移動の計５軸の調整を行われ得る。このような５軸ステージ３５は、スチュワートプラットフォーム（Stewart Platform）と呼ばれる。

ここでは、ＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する５軸ステージ３５について説明したが、ターゲット供給部の姿勢を制御する５軸ステージ２５（図１又は図３参照）も、同様の構成とすることができる。駆動部３８としては、圧電体に電圧を印加することによって生じる変位を利用するアクチュエータを用いるのが好ましい。圧電体を利用することにより、磁石５ａ及び５ｂによる磁場中においても駆動部３８を動作させることができる。

図６Ａ及び６Ｂは、図５に示す５軸ステージの駆動部において用いられるアクチュエータの第１の例を示す概念図である。図６Ａ及び図６Ｂに示すアクチュエータは、対向して配置されたステータ部９０ａ及び９０ｂと、ステータ部９０ａと９０ｂとの間に配置されたスライダ部９８とを含む。ステータ部９０ａ及び９０ｂの各々は、ハウジング９１内のベースプレート９２に固定された複数の圧電素子９３ａ及び９３ｂを含む。

圧電素子９３ａ及び９３ｂの各々は、ベースプレート９２に順次積層された電極層９４、圧電体下層部９５、圧電体上層部９６及び電極層９７を含む。圧電体下層部９５は、電極面に垂直な方向に伸縮するｄ_３３モードで動作するように分極処理されており、圧電体上層部９６は、電極面と平行な方向にせん断変位するｄ_１５モードで動作するように分極処理されている。なお、圧電素子９３ａ及び９３ｂがスライダ部９８を両面から押圧するように、２つのベースプレート９２にはそれぞれ力Ｆが付与されている。

ここで、圧電素子９３ａと圧電素子９３ｂとに対して、互いに異なる極性の電位が印加されると、一方の圧電素子９３ａにおいては圧電体下層部９５が伸長し、他方の圧電素子９３ｂにおいては圧電体下層部９５が収縮する。それとともに、これらの圧電素子９３ａ及び９３ｂの圧電体上層部９６は、互いに異なる方向にせん断歪変位する（図６Ｂ参照）。

隣接する圧電素子９３ａ及び９３ｂに対して、それぞれ所定角度ずつ位相のずれた交流電圧が印加されると、隣接する圧電素子９３ａ及び９３ｂが、それぞれ位相の異なる伸縮及びせん断変位の動作を繰り返す。これにより、圧電素子９３ａ及び９３ｂは、圧電体下層部９５が伸長しているときの圧電体上層部９６のせん断変位によって、スライダ部９８を所定方向に移動させる。その結果、図５に示す駆動部３８が、長手方向に伸縮する。

ここでは、ステータ部９０ａ及び９０ｂの各々に２つの圧電素子９３ａ及び９３ｂが含まれる場合について説明したが、圧電素子は３つ以上でもよい。また、ＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する５軸ステージ３５に用いられるアクチュエータについて説明したが、ターゲット供給部の姿勢を制御する５軸ステージ２５（図１又は図３参照）においても、同様のアクチュエータを用いることができる。また、ＥＵＶ光計測ミラー６の位置を制御するリニアステージ６５（図１、又は、図４Ａ及び４Ｂ参照）においても、同様のアクチュエータを用いることができる。

図７は、図５に示す５軸ステージの駆動部において用いられるアクチュエータの第２の例を示す概念図である。図７に示すアクチュエータは、環状の圧電セラミックス９ｃ及び環状のステータ９ｄと、円盤状のロータ９ｆとを含んでいる。圧電セラミックス９ｃ及びステータ９ｄは固定軸９ａの一端に固定されており、ロータ９ｆは回転軸９ｂの一端に固定されている。ロータ９ｆには力Ｆが付与され、ロータ９ｆはステータ９ｄに対して押圧されている。

ここで、圧電セラミックス９ｃに対して、周方向の異なる箇所に、異なる位相の高周波電圧を印加すると、圧電セラミックス９ｃは、それぞれの箇所において伸縮する。これにより、弾性を有するステータ９ｄのロータ９ｆ側の表面において、周方向の一方（時計回り又は反時計回り）に進む進行波が発生する。進行波を伝達するステータ９ｄの表面の一点をステータ９ｄの径方向から見ると、その点は回転運動をしている。ステータ９ｄを押圧しているロータ９ｆは、ステータ９ｄの表面との摩擦力により、ステータ９ｄの表面における進行波の進行方向と逆方向に回転する。なお、ステータ９ｄには溝９ｅが形成されており、この溝９ｅによって、ステータ９ｄの表面における進行波の振幅を大きくしている。

このようなアクチュエータは、圧電セラミックス９ｃを超音波領域（例えば２０ｋＨｚ以上）で振動させることから超音波モータと呼ばれる。回転軸９ｂに雄ねじを形成し、別途設ける部材に雌ねじを形成して、雌ねじに雄ねじをねじ込むことにより、図５に示す駆動部３８のような伸縮機構を構成することができる。また、ターゲット供給部の姿勢を制御する５軸ステージ２５（図１又は図３参照）においても、同様のアクチュエータを用いることができる。また、ＥＵＶ光計測ミラー６の位置を制御するリニアステージ６５（図１、又は、図４Ａ及び４Ｂ参照）においても、同様のアクチュエータを用いることができる。

＜２．第２の実施形態＞
図８Ａおよび８Ｂは、第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置においてＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する構造を示す図である。図８Ａは、ＥＵＶ集光ミラーの反射面側から見た模式図である。図８Ｂは、図８Ａに示す構造のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線における断面図である。

第１の実施形態においては、図２Ａ及び２Ｂを参照しながら説明したように、フランジ３９にはそれぞれの支持部材３３に貫通孔１ｂが１つずつ形成されていたのに対し、第２の実施形態においては、フランジ３９には複数の支持部材３３が貫通する１つの貫通孔１ｄが形成されている。チャンバ壁１ａには貫通孔１ｅが設けられ支持部材３３、伸縮管３４ａ等が貫通している。フランジ３９は貫通孔１ｅを塞ぐようにチャンバ壁１ｂに気密かつ、着脱可能に接続されている。

また、第２の実施形態においては、チャンバ１の内部において、複数のミラーホルダ３２が１枚の円盤状の支持プレート３３ａに固定されて、支持されている。支持プレート３３ａは、複数の支持部材３３によって支持されている。また、支持プレート３３ａには、ドライバレーザ４からのレーザ光を透過する窓１１が設けられている。

チャンバ１の内部において、貫通孔１ｄの周囲には剛性部材１ｃを介して伸縮管３４ａの一端が気密に接続されている。さらに、チャンバ１の内部において、支持プレート３３ａに、フランジを介して伸縮管３４ａの他端が気密に接続されている。そして、複数の支持部材３３の側面の一部が、伸縮管３４ａに囲まれている。このような構成により、支持プレート３３ａとチャンバ１とが気密に接続され、チャンバ１内を低圧状態に維持することができる。さらに、伸縮管３４を用いることによって、支持プレート３３ａがチャンバ１に対してフレキシブルに接続され、ＥＵＶ集光ミラー３の姿勢をチャンバ１外部から制御することが可能となる。なお、フランジ３９とチャンバ壁１ａとは着脱可能に接続されているので、ＥＵＶ集光ミラー３をチャンバ１から容易に分離することが可能となる。

なお、第１の実施形態においては、図２Ａ及び２Ｂを参照しながら説明したように、ＥＵＶ集光ミラー３内に水等の冷却媒体を通過させる流路３ｂ、供給配管８１、排出配管８２、熱交換部８３及びポンプ８４を含む冷却機構が設けられていたが、第２の実施形態においては、冷却機構の図示を省略した。冷却機構は、ＥＵＶ光源装置に設けられていても設けられていなくても良い。

＜３．第３の実施形態＞
図９は、第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置においてターゲット供給部の姿勢を制御する構造を示す断面図である。第１の実施形態においては、図３を参照しながら説明したようにタンクホルダ２２がチャンバ１の内部においてタンク２ａを支持していたのに対し、第３の実施形態においては、タンクホルダ２２がチャンバ１の外部においてタンク２ａを支持している。従って、第１の実施形態のような、貫通孔１ｂを貫通して可動プレート２７とタンクホルダ２２とを接続する支持部材２３（図３参照）は、第３の実施形態において設ける必要はない。

また、第３の実施形態においては、伸縮管２４はチャンバ１の外部に設けられている。すなわち、チャンバ１の外部において、貫通孔１ｂの周囲には剛性部材１ｃを介して伸縮管２４の一端が気密に接続されている。また、チャンバ１の外部において、タンクホルダ２２には、伸縮管２４の他端がフランジ３９を介して気密に接続されている。そして、タンク２ａの側面の一部が、伸縮管２４に囲まれている。なお、フランジ３９とタンクホルダ２２とは着脱可能に接続されている。このような構成により、タンクホルダ２２とチャンバ１とが気密に接続され、チャンバ１内を低圧状態に維持することができる。さらに、伸縮管２４を用いることによって、タンクホルダ２２がチャンバ１に対してフレキシブルに接続され、ターゲット供給部２の姿勢をチャンバ１外部から制御することが可能となる。

１…チャンバ、１ａ…チャンバ壁、１ｂ…貫通孔、１ｃ…剛性部材、１ｄ…貫通孔、１ｅ…貫通孔、２…ターゲット供給部、２ａ…タンク、２ｂ…ノズル、３…ＥＵＶ集光ミラー、３ａ…貫通孔、３ｂ…流路、４…ドライバレーザ、４ａ…貫通孔、５ａ、５ｂ…磁石、５ｃ…電源コントローラ、５ｄ…電源装置、６…ＥＵＶ光計測ミラー、７…ＩＦセンサ、９ａ…固定軸、９ｂ…回転軸、９ｃ…圧電セラミックス、９ｄ…ステータ、９ｅ…溝、９ｆ…ロータ、１１…窓、１２…接続ポート、１３…排気ポンプ、１４…エッチングガス供給装置、１５…接続モジュール、２１…支持部、２２…タンクホルダ、２３…支持部材、２４…伸縮管、２５…５軸ステージ、２６…固定プレート、２７…可動プレート、２８…駆動部、２９…連結部材、３１…支持部、３２…ミラーホルダ、３３…支持部材、３３ａ…支持プレート、３４…伸縮管、３４ａ…伸縮管、３５…５軸ステージ、３６…固定プレート、３７…可動プレート、３８…駆動部、３９…フランジ、４１…レーザ集光ミラー、４２…不活性ガス供給装置、４３…壁、５１…回収筒、６１…支持部、６２…ミラーホルダ、６３…支持部材、６４…伸縮管、６５…リニアステージ、６６…固定プレート、６７…可動プレート、８１…供給配管、８２…排出配管、８３…熱交換部、８４…ポンプ、９０ａ、９０ｂ…ステータ部、９１…ハウジング、９２…ベースプレート、９３ａ…圧電素子、９３ｂ…圧電素子、９４…電極層、９５…圧電体下層部、９６…圧電体上層部、９７…電極層、９８…スライダ部、１００…ＥＵＶ光源装置

Claims

壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されるＥＵＶ集光ミラーと、
前記チャンバ外に配置され、前記ＥＵＶ集光ミラーの姿勢を制御する姿勢制御機構と、
前記第１の貫通孔を介して前記ＥＵＶ集光ミラーと前記姿勢制御機構とを接続する支持部と、
前記第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、
前記少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、
を備え、
前記フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続される、チャンバ装置。
壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、
前記第１の貫通孔を介して前記壁部に貫設されるターゲット供給部と、
前記チャンバ外に配置され、前記ターゲット供給部の姿勢を制御する姿勢制御機構と、
前記ターゲット供給部と前記姿勢制御機構とを接続する支持部と、
前記第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、
前記少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、
を備え、
前記フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続される、チャンバ装置。
壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されるＥＵＶ集光ミラーと、
前記チャンバに設けられる光センサと、
前記ＥＵＶ集光ミラーによって集光されたＥＵＶ光を前記光センサに向けて反射する反射部と、
前記チャンバ外に配置され、前記反射部の位置を制御する位置制御機構と、
前記第１の貫通孔を介して前記反射部と前記位置制御機構とを接続する支持部と、
前記第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、
前記少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、
を備え、
前記フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続される、チャンバ装置。
壁部に第１の貫通孔が設けられ、内部でＥＵＶ光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバ内に配置されるＥＵＶ集光ミラーと、
前記チャンバに設けられる光センサと、
前記ＥＵＶ集光ミラーによって集光されたＥＵＶ光の光路に配置され、所定範囲の波長の光を反射又は吸収する光学部品と、
前記チャンバ外に配置され、前記光学部品の位置を制御する位置制御機構と、
前記第１の貫通孔を介して前記光学部品と前記位置制御機構とを接続する支持部と、
前記第１の貫通孔を覆うように設けられ、少なくとも１つの第２の貫通孔を有するフランジと、
前記少なくとも１つの第２の貫通孔の周囲に固定された一端と、前記支持部に固定された他端とを有し、前記支持部の側面の少なくとも一部を囲んで前記チャンバ内の密閉を維持する伸縮管と、
を備え、
前記フランジが、前記チャンバの前記壁部に対して、着脱可能に接続される、チャンバ装置。
請求項１〜４のいずれか一項記載のチャンバ装置と、
前記チャンバ装置に入力されるレーザ光を出力するドライバレーザと、
を備える極端紫外光源装置。