JP5819993B2

JP5819993B2 - Ｅｕｖ光源内の光学系洗浄のためのシステム及び方法

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Publication number: JP5819993B2
Application number: JP2013556718A
Authority: JP
Inventors: アレクサンダーエヌビカノフ; デアシルヴィアデ; アーショフ　アレクサンダー　アイ; アレクサンダーアイアーショフ; ウラディミールビーフルーロフ; イゴーヴィーフォーメンコフ; パートロ　ウィリアム　エヌ; ウィリアムエヌパートロ
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Filing date: 2012-02-21
Publication date: 2015-11-24
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Also published as: US20140110609A1; US20120223256A1; KR101909546B1; TW201244549A; KR20140023917A; WO2012118644A1; JP2014510404A; US8633459B2; US9000404B2; TWI573495B; EP2681164A1; EP2681164A4

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、代理人整理番号２０１０−０００７−０１である２０１１年３月２日出願の「ＥＵＶ光源における光学系洗浄のためのシステム及び方法」という名称の米国特許仮出願出願番号第６１／４６４，２７８号に対する優先権を請求するものであり、かつ代理人整理番号２０１０−０００７−０２である２０１１年４月１５日出願の「ＥＵＶ光源における光学系洗浄のためのシステム及び方法」という名称の米国一般特許出願出願番号第１３／０８８，１６６号に対する優先権も請求するものであり、両方の特許の開示内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

本出願は、極紫外線（ＥＵＶ）光源及びそれらの作動方法に関する。これらの光源は、原材料からプラズマを発生させることによりＥＵＶ光を提供する。１つの用途では、ＥＵＶ光を集めてフォトリソグラフィ処理に使用し、半導体集積回路を生産することができる。

ＥＵＶ光のパターン化されたビームを使用して、シリコンウェーハのようなレジスト被覆基板を露光して基板内に極めて小さい特徴部を生成することができる。極紫外線（時には軟Ｘ線とも呼ばれる）は、一般的に、約５〜１００ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射線として定義される。フォトリソグラフィのためのこのような１つの特定の波長は、１３．５ｎｍで発生し、１３．５ｎｍシステムに向けて「帯域内ＥＵＶ」と一般的に呼ぶ１３．５ｎｍ±２％の範囲の光を生成する手法が現在進行中である。

ＥＵＶ光を生成する方法には、輝線をＥＵＶ範囲に有する化学元素を有する原材料のプラズマ状態への変換があるが必ずしもこれに限定されない。これらの元素には、キセノン、リチウム、及び錫を含むことができるがこれらに限定されない。

レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ぶことが多い１つのこのような方法は、例えば、液滴、流れ、又はワイヤの形態の原材料にレーザビームを照射することによって所要のプラズマを発生させることができる。放電生成プラズマ（ＤＰＰ）と呼ぶことが多い別の方法は、１対の電極間にＥＵＶ輝線を有する原材料を位置決めし、放電を電極間に発生させることによって所要のプラズマを発生させることができる。

上述したように、ＥＵＶ光を生成する１つの手法では、原材料を照射する。この点に関して、赤外線波長、すなわち、約９μｍ〜１１μｍの範囲の波長で光を出力するＣＯ₂レーザは、ＬＰＰ処理において原材料を照射するいわゆる「駆動」レーザとしての特定の長所を有することができる。これは、特に、特定の原材料、例えば、錫を含む材料に当て嵌まる場合がある。例えば、１つの長所には、駆動レーザ入力電力と出力ＥＵＶ電力の間に比較的高い変換効率を生成する機能を含むことができる。

ＬＰＰ処理及びＤＰＰ処理に関しては、典型的に、密封容器、例えば、真空チャンバ内でプラズマを発生させて様々なタイプの測定機器を使用してモニタする。帯域内のＥＵＶ輻射を生成することに加えて、これらのプラズマ処理では、典型的に、望ましくない副産物が生成される。副産物は、原材料蒸発により又は緩衝ガスで原材料イオンを熱中性子化させることによって生成された帯域外輻射、高エネルギ原材料イオン、低エネルギ原材料イオン、励起原材料原子、及び熱原材料原子を含むことができる。副産物は、異なるサイズかつ異なる速度で照射部位を出るクラスター及び微細液滴の形態の原材料を含むことができる。クラスター及び微細液滴は、光学系上へ直接に堆積し、又はチャンバ壁又はチャンバ内の他の構造体から「反射して」光学系上に堆積する可能性がある。

残念ながら、上述のプラズマ形成副産物の一部又は全部は、垂直及び近垂直入射及び／又は斜入射でのＥＵＶ反射が可能な集光ミラー、測定検出器及びフィルタの表面、プラズマ形成工程を撮像するために使用される窓、及びレーザ入力窓／レンズがあるがこれらに限定されないチャンバ内の１つ又はそれよりも多くの光学系の作動効率を潜在的に損傷又は低減する可能性がある。プラズマ形成副産物は、使用温度を超えて加熱すること、光透過率又は反射率を低減するか又は望ましくない腐食又は侵蝕を引き起こす場合がある堆積物で覆うことを含むいくつかの点で光学系に有害である可能性がある。更に、プラズマ形成副産物は、浸透又は拡散して光学系に入る場合があり、光学系の構造的一体性の損傷又は光学特性の低減が発生する。堆積物は、適切に洗浄されなかったか又は真空環境に放出される原材料、原材料に存在する汚損物質、原材料／汚損物質の酸化物、及びチャンバ成分からの有機物を含むが、必ずしもこれらに限定されない。

一部の事例では、光学系原位置から（すなわち、光学系がチャンバ内にあり、かつ真空条件下である間に）堆積物を除去するためにチャンバに１つ又はそれよりも多くの洗浄種を導入することが望ましい場合がある。１つの機構では、１つ又はそれよりも多くの洗浄種は、堆積物と結合し、次に、真空チャンバからポンプで排出することができる揮発性物質を形成することができる。これらの工程が効率的であるためには、十分な数量の洗浄種が堆積物の表面に存在する必要があり、揮発性物質が異物を分解して再び堆積することができる前に、チャンバから迅速に揮発性物質をポンプで排出することが一般的に望ましい。チャンバ内の揮発性物質は、望ましくないことにＥＵＶ光を吸収する可能性もある。この吸収により、ＥＵＶ光源出力及び／又は効率が低減する可能性がある。

作動中、ステッパ又はスキャナのようなリソグラフィ露光ツールにより、ＥＵＶ光源からの出力ビームを使用することができる。これらの露光ツールは、まず光源からのビームを均質化し、次に、例えば、反射マスクを使用してビームの断面のパターンをビームに与えることができる。パターン化されたビームは、次に、レジスト被覆ウェーハの一部上へ投影することができる。レジスト被覆ウェーハの第１の部分（照射野と呼ぶことが多い）が照明された状態で、レジスト被覆ウェーハの照射が完全になるまで第２の照射野を照射するようにウェーハ、マスク、又は両方を移動することができ、以下同様に続く。この工程中、スキャナには、典型的に、各照射野に向けて光源からのいわゆるパルスのバーストが必要である。例えば、一般的なバースト期間は、約０．５秒という期間にわたって続き、約４０ｋＨｚのパルス繰返し数で約２０，０００個のＥＵＶ光パルスを含むことができる。バースト期間の長さ、パルスの数、及び繰返し数は、照射野に対して指定されたＥＵＶ出力パルスエネルギと累積エネルギ又は線量とに基づいて選択することができる。一部の場合には、パルスエネルギ及び／又は繰返し数は、バースト期間中に変わる場合があり、及び／又はバーストは、１つ又はそれよりも多くの非出力期間を含む場合がある。

この工程では、連続バーストは、中断期間によって時間的に分離することができる。１秒の何分の１かにわたって続く場合がある一部の中断期間中に、露光ツールは、次の照射野を照射する準備をし、かつ光源からの光を必要としない。露光ツールがウェーハを変えると、より長い中断期間が発生する場合がある。露光ツールがいくつかのウェーハを保持するいわゆる「ボート」又はカセットを交換し、測定を行うか、１つ又はそれよりも多くの保守機能を実行するか、又は何らかの他の予定された又は予定外の工程を実行すると、更に長い中断期間が発生する場合がある。一般的に、これらの中断期間中には、ＥＵＶ光は、露光ツールにより必要とされず、従って、これらの中断期間の１つ、一部、又は全ては、光源チャンバ内の１つ又はそれよりも多くの光学系から堆積物を除去する機会を提供することができる。

米国特許第６，９７２，４２１号明細書米国特許第７，４３９，５３０号明細書米国特許出願出願番号第１１／１７４，２９９号明細書米国特許第７，４９１，９５４号明細書米国特許出願出願番号第１１／５８０，４１４号明細書米国特許第７，０８７，９１４号明細書米国特許出願出願番号第１０／８０３，５２６号明細書米国特許第７，１６４，１４４号明細書米国特許出願出願番号第１０／９００，８３９号明細書米国特許出願出願番号第１２／６３８，０９２号明細書米国特許出願出願番号第１２／７２１，３１７号明細書米国特許出願出願番号第１２／２１４，７３６号明細書米国特許出願出願番号第１１／８２７，８０３号明細書米国特許出願出願番号第２００６／０２５５２９８Ａ−１号明細書米国特許出願出願番号第１１／３５８，９８８号明細書米国特許第７，４０５，４１６号明細書米国特許出願出願番号第１１／０６７，１２４号明細書米国特許第７，３７２，０５６号明細書米国特許出願出願番号第１１／１７４，４４３号明細書米国特許第７，４６５，９４６号明細書米国特許出願出願番号第１１／４０６，２１６号明細書米国特許出願出願番号第１１／５０５，１７７号明細書米国特許第７，６５５，９２５号明細書特許出願番号ＰＣＴ／ＥＰ１０／６４１４０

上記を念頭に置いて、本出願人は、ＥＵＶ光源における光学系洗浄のためのシステム及び方法を開示する。

本明細書に開示するように、第１の態様において、極紫外（ＥＵＶ）光源は、光学系と、ＥＵＶ光放出プラズマを発生させて光学系上に堆積物を生成する１次ＥＵＶ光放射体と、ガスとレーザ生成プラズマを発生させてこのガスを用いて洗浄種を生成する２次光放射体とを含む洗浄システムとを含むことができる。

一実施形態において、１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマであり、共通のレーザ源は、１次ＥＵＶ光放射体レーザ生成プラズマと２次光放射体レーザ生成プラズマとのためのレーザビームを発生させる。

特定の実施形態において、１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマ及び放電生成プラズマから構成されたＥＵＶ光放射体の群から選択される。

１つの実施では、１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマであり、第１のレーザ源は、１次ＥＵＶ光放射体レーザ生成プラズマのためのレーザビームを発生させ、第２のレーザ源は、２次光放射体レーザ生成プラズマのためのレーザビームを発生させる。

特定の実施では、１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマであり、光源は、１次ＥＵＶ光放射体のための原材料液滴と２次光放射体のためのターゲット材料液滴とを発生させるのに使用される少なくとも１つの成分を有する材料送出システムを更に含む。

１つの配置では、２次光放射体は、ガスにおける分解を生じる集束レーザビームを含む。

この態様の特定の設定では、ガスは、水素を含み、洗浄種は、水素ラジカルを含む。

一実施形態において、２次光放射体は、炭素を含む分子を有する材料にレーザビームを照射する。

特定の実施形態において、炭素を含む分子を有する材料は、油を含む。

この態様の１つの構成では、１次ＥＵＶ光放射体プラズマ及び２次光放射体レーザ生成プラズマが、チャンバに発生され、光源は、１次ＥＵＶ光放射体プラズマの発生中の第１の流れパターンから２次光放射体レーザ生成プラズマの発生中の第１の流れパターンと異なる第２の流れパターンにチャンバ内のガスの流れを誘導する流れ制御システムを更に含む。

この態様の１つの構成では、１次ＥＵＶ光放射体プラズマ及び２次光放射体レーザ生成プラズマが、チャンバに発生され、光源は、１次ＥＵＶ光放射体プラズマの発生中の第１のガス圧から２次光放射体レーザ生成プラズマの発生中の第１のガス圧と異なる第２のガス圧にチャンバ内のガス圧を変える圧力制御システムを更に含む。

この態様の１つの構成では、１次ＥＵＶ光放射体プラズマ及び２次光放射体レーザ生成プラズマが、チャンバに発生され、光源は、１次ＥＵＶ光放射体プラズマの発生中の第１のガス組成から２次光放射体レーザ生成プラズマの発生中の第１のガス組成と異なる第２のガス組成にチャンバ内のガス組成を変える成分制御システムを更に含む。

同じく本明細書に開示する別の態様において、リソグラフィ装置は、露光デバイスと、光学系、ＥＵＶ光放出プラズマを発生させて光学系上に堆積物を生成する１次ＥＵＶ光放射体、及びガスと、レーザ生成プラズマを発生させてガスを用いて洗浄種を生成する２次光放射体とを含む洗浄システムを含む極紫外（ＥＵＶ）光源とを含むことができる。

同じく本明細書に開示する別の態様において、極紫外（ＥＵＶ）光源は、光学系と、光学系上に堆積物を生成するＥＵＶ光放出プラズマを発生させるシステムと、ガスを含み、１２５ｎｍよりも短い波長を有する光を発生させ、ガスを用いて洗浄種を生成するために１２５ｎｍよりも短い波長を有する光を堆積物に照射する洗浄システムとを含むことができる。

この態様の一実施形態において、洗浄システムは、レーザ生成プラズマ光放射体及び放電生成プラズマ光放射体から構成された光放射体の群から選択された光放射体を含む。

特定の実施形態において、洗浄システムは、７０ｎｍよりも短い波長を有する光を発生させ、ガスを用いて洗浄種を生成するために７０ｎｍよりも短い波長を有する光を堆積物に照射する。

同じく本明細書に開示する別の態様において、リソグラフィ装置は、露光デバイスを含むことができ、極紫外（ＥＵＶ）光源は、光学系と、光学系上に堆積物を生成するＥＵＶ光放出プラズマを発生させるシステムと、ガスを含み、１２５ｎｍよりも短い波長を有する光を発生させ、ガスを用いて洗浄種を生成するために１２５ｎｍよりも短い波長を有する光を堆積物に照射する洗浄システムとを含むことができる。

同じく本明細書に開示する別の態様において、方法は、光学系を与える段階と、バースト期間中の基板露光に向けて光学系上に堆積物を生成するＥＵＶ光放出プラズマを発生させる段階と、ガスを供給し、レーザ生成プラズマを発生させて中断期間中にガスを用いて洗浄種を生成する段階とを含むことができる。

この態様の特定の実施では、中断期間中にガスを用いて洗浄種を生成するレーザ生成プラズマは、第１のレーザ生成プラズマであり、ＥＵＶ光放出プラズマは、第２のレーザ生成プラズマであり、共通の材料送出システムは、第１及び第２のレーザ生成プラズマのための液滴を発生させるのに使用され、共通のレーザ源は、第１及び第２のレーザ生成プラズマのための液滴を照射するのに使用される。

特定の実施では、レーザ生成プラズマは、ガスを集束レーザビームで照射することによって発生される。

１つの実施では、バースト期間中のチャンバ条件は、中断期間中のチャンバ条件と異なっている。

特定の実施では、基板露光のためのＥＵＶ光放出プラズマ及び洗浄種を生成するためのレーザ生成プラズマが、チャンバに発生され、本方法は、バースト期間中に第１の流れパターンでチャンバ内のガスの流れを誘導する段階と、中断期間中に第１の流れパターンと異なる第２の流れパターンでチャンバ内のガスの流れを誘導する段階とを更に含む。

特定の実施では、基板露光のためのＥＵＶ光放出プラズマ及び洗浄種を生成するためのレーザ生成プラズマが、チャンバに発生され、本方法は、バースト期間中にチャンバに第１のガス圧を確立する段階と、中断期間中にチャンバに第１のガス圧と異なる第２のガス圧を確立する段階とを更に含む。

特定の実施では、基板露光のためのＥＵＶ光放出プラズマ及び洗浄種を生成するためのレーザ生成プラズマが、チャンバに発生され、本方法は、バースト期間中にチャンバに第１のガス組成を確立する段階と、中断期間中にチャンバに第１のガス組成と異なる第２のガス組成を確立する段階とを更に含む。

この態様の１つの実施では、基板露光のためのＥＵＶ光放出プラズマは、パルスレーザを使用して発生されたレーザ生成プラズマであり、洗浄種を生成するためのレーザ生成プラズマは、パルスレーザを使用して発生され、本方法は、バースト期間中に第１のレーザパルスパターンを確立する段階と、中断期間中に第１のレーザパルスパターンと異なる第２のレーザパルスパターンを確立する段階とを更に含む。

露光デバイスに結合され、かつ光学系洗浄システムを有するＥＵＶ光源の略示概略図である。ＤＰＰ光源である１次ＥＵＶ光放射体を有する装置の略示概略図である。基板露光に向けてＥＵＶ光を生成するＬＰＰ１次ＥＵＶ光放射体と、チャンバに１つ又はそれよりも多くのガス（複数のガス）を導入するガス源及びガス（複数のガス）から洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰを含む洗浄システムとを含む装置の略示概略図である。基板露光を生成するための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰと、チャンバに１つ又はそれよりも多くのガスを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰを含む光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムとを含み、共通のレーザシステムが１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体ＬＰＰに使用される装置の略示概略図である。基板露光を生成するための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰと、チャンバに１つ又はそれよりも多くのガスを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰを含む光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムとを含み、共通の材料送出システムが、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体ＬＰＰに使用される装置の略示概略図である。基板露光を生成するための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰと、チャンバに１つ又はそれよりも多くのガスを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰを含む光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムとを含み、共通のレーザシステム及び共通の材料送出システムが、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体ＬＰＰに使用される装置の略示概略図である。基板露光を生成するための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰと、チャンバに１つ又はそれよりも多くのガスを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰを含む光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムとを含み、２次光放射体が、レーザ誘起ガス分解を生じるのに十分な強度でガス／蒸気を照射することによって発生されるレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）とすることができる装置の略示概略図である。

最初に図１を参照すると、１０’’と全体的に指定されたＥＵＶフォトリソグラフィ装置の１つの実施の選択された部分の略示概略断面図が示されている。装置１０’’を使用して、例えば、ＥＵＶ光のパターン化されたビームでレジスト被覆ウェーハのような基板１１を露光することができる。装置１０’’に関して、例えば、パターン化されたビームを発生させるために、ＥＵＶ光のビームでレチクルのようなパターン化光学系１３ｃを照らす１つ又はそれよりも多くの光学系１３ａ、ｂ、及び基板１１上へパターン化されたビームを投影する１つ又はそれよりも多くの縮小投影光学系１３ｄ、１３ｅを有するＥＵＶ光を利用する露光デバイス１２’’（例えば、ステッパ、スキャナ、ステップ・アンド・スキャンシステム、直接書込システム、接触及び／又は近接マスクを使用するデバイスのような集積回路リソグラフィツール）を与えることができる。基板１１とパターン化手段１３ｃの間の相対的移動を制御する機械的なアセンブリ（図示せず）を与えることができる。

本明細書で使用する時の用語「光学系」及びその派生語は、入射光を反射及び／又は透過し、及び／又は入射光で作動する構成要素を含むが必ずしもこれらに限定されないように広義に解釈されることを意図しており、かつ１つ又はそれよりも多くのレンズ、窓、フィルタ、くさび、プリズム、グリズム、勾配緩和部、透過ファイバ、エタロン、拡散体、ホモジナイザー、検出器及び他の計器構成要素、開口、アキシコン、及び多層ミラー、近垂直入射ミラー、斜入射ミラー、ミラー面反射器、拡散反射器、及びその組合せを含むミラーを含むがこれらに限定されない。更に、特に断らない限り、本明細書で使用する時の用語「光学系」もその派生語も、ＥＵＶ出力光波長、放射線照射レーザ波長、測定に適する波長、又は何らかの他の波長のような１つ又はそれよりも多くの特定の波長範囲で単独で又は有効に作動する構成要素に制限されることを意味していない。

図１に更に示すように、装置１０’’は、ＥＵＶ光源２０’’を含むことができる。図示のように、ＥＵＶ光源２０’’は、基板１１を照射するために経路に沿って光学系２４により露光デバイス１２’’に反射されるＥＵＶ光をチャンバ２６’’において放出する１次ＥＵＶ光放射体２２を含むことができる。例えば、基板露光モードに関して、１次ＥＵＶ光放射体２２には、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）ＥＵＶ光源（図１Ａを参照されたい）、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ光源（図１Ｂを参照されたい）、又はいわゆる混成システム（すなわち、レーザ及び放電を有するシステム）のような当業技術で公知のあらゆる他のタイプのＥＵＶ光源を含むことができる。例えば、１つのタイプの混成システム（図示せず）では、１対の回転式のホイール形電極を与えることができ、各電極は、原材料浴、例えば、錫の炉浴内に部分的に浸漬される。次に、レーザを原材料被覆ホイール上へ集束させて、原材料を気化させ、電極間のその後の放電に向けて電極間に原材料を位置決めすることができる。

装置１０’’の作動中に、光学系２４のようなチャンバ２６’’内の光学系の作動光学面の一部又は全部は、望ましくないことに、光学系の作動効率を低減する材料堆積物で被覆される場合がある。これらの堆積物には、原材料（原材料汚損物質を含む）、酸素、水、炭化水素のような有機物、及び電極のようなチャンバ成分（適用可能に場合）、プラズマによって生成されたイオンによるチャンバ成分、及び壁からスパッタリングされた金属のようなからチャンバ内に導入された他の汚損物質を含むことができる。例えば、有機物は、接着剤、シール、絶縁体のようなから液滴発生器（適用可能な場合）、ポンプ、測定機器などから導入される場合がある。一般的に、有機物及び一部の他の汚損物質を除去するために焼き付け手順を光源作動の前に使用する場合がある。しかし、これは、完全には有効でない場合がある。堆積物は、原材料のような酸化物又は窒化物のような上述の材料の化合物を含む場合がある。更に、堆積物は、光学系に見られる材料成分とチャンバに存在する種との間の反応から生じる反応生成物を含む場合がある。例えば、堆積物には、ＭＬＭキャップ層材料の酸化物、又はキャップ層を使用しない時のＭＬＭ層の窒化物、例えば、モリブデン窒化物、酸化シリコンなどを含むことができる。

錫が原材料として使用された時に、プラズマ形成の副産物には、高エネルギ錫イオン、低エネルギ錫イオン、励起錫原子、原材料蒸発により又は熱中性子化させられたイオン（緩衝ガスが使用する時）を手段として生成される熱錫原子、及び異なるサイズでかつ異なる速度で照射部位を出るクラスター及び微細液滴の形態の原材料を含むことができる。これらの副産物タイプの各々の材料により、結果として、光学系上に堆積物が発生する場合がある。タングステン、チタン、タンタル、鉄、ニッケルクロミウムのような粒子及び／又は酸化物／窒化物などが、溶解状態で又は他の方法で錫に存在する場合もある。これらの汚損物質は、錫供給物内にトレース元素として存在する場合があり、又は液滴発生器リザーバ、フィルタ、毛細管のような液滴発生器構成要素から錫内に導入される場合がある。これらの汚損物質は、プラズマ形成工程にかかわって、汚染イオン、原子及び／又は化合物を生成する場合もある。汚損物質は、比較的少量で錫クラスター／微細液滴に存在する可能性もあり、かつ最終的に光学系面上に堆積される場合がある。

例えば、錫を含む原材料に関して、堆積物は、錫、錫酸化物、錫水酸化物、水、炭化水素のような有機物、金属間化合物、上述の汚損物質及びその酸化物、窒化物及び有機スズ化合物を含む場合がある。他の堆積物も可能である。堆積物の各タイプは、洗浄種濃度、温度、圧力、接触時間のような特定の洗浄パラメータを有するように特徴付けることができる特定の洗浄種及び／又は特定の洗浄方式に異なって応答する場合があることが認められなければならない。更に、１つの堆積物タイプの存在は、特定の洗浄方式との別の堆積物タイプの応答に影響を与える場合がある。例えば、酸化錫の存在は、水素ラジカルにより錫のエッチング速度を低減する場合がある。

図１は、装置１０’’が光学系２４のような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムを含むことができることも示している。洗浄システムは、チャンバ２６へ１つ又はそれよりも多くのガスを導入するガス供給源２８及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの光放射体を含むことができる。以下でより詳述するように、洗浄システム光放射体は、図１に示す２次光放射体３０のような１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を含むことができる。２次光放射体は、全部又は一部に関わらずチャンバ２６’’内にある場合があるか、チャンバ２６’’の外部にある場合があり、又はデバイス１０’’の別の部分にある場合がある。代替的に、以下でより詳述するように、１次ＥＵＶ光放射体２２は、洗浄モード中にガス（複数のガス）２８から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成するのに使用することができる。光源２０’’は、帯域内ＥＵＶ光が露光デバイス１２’’による基板露光に必要とされない中断期間中に洗浄モードにすることができる。別の代案では、１次ＥＵＶ光放射体２２も２次光放射体３０も、１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成するために中断期間中に使用することができ、及び／又は１次ＥＵＶ光放射体２２も２次光放射体３０も、堆積材料の１つ又はそれよりも多くに向けて堆積物集積速度を低減するために基板露光期間中に使用することができる。

本明細書で使用する時の用語「洗浄種」及びその派生語は、原子、励起原子、イオン、ラジカル、分子又はチャンバ環境において揮発性である反応生成物を生成するために表面の堆積物と反応し、及び／又はチャンバ環境において揮発性である反応生成物を生成するために粒子及び表面の堆積物との間の反応を引き起こす励起分子のようなあらゆる粒子を含むが必ずしもこれに限定されないように広義に解釈することが意図されている。

例えば、ガス２８は、水素ラジカル（洗浄種）を生成するために解離することができる水素分子を含む場合がある（洗浄システム放射体と共に使用された時）。水素ラジカルは、次に、揮発性物質を形成するために堆積物と反応することができ、例えば、水素ラジカルは、次に、錫の水素化物（ＳｎＨ₄）を形成するために錫と反応することができる。

本明細書で使用する時の用語「水素」及びその派生語は、原子、イオン、励起原子、ラジカルとして、又はＨ₂、Ｄ₂、Ｔ₂、ＤＨ、ＴＨ、及び／又はＤＴを含む分子又は励起分子において、プロチウム「Ｈ」、重水素「Ｄ」、及び／又はトリチウム「Ｔ」を含む水素の同位元素を含むが必ずしもこれに限定されないように広義に解釈することが意図されている。

他の洗浄システムガス（複数のガス）には、ＨＢｒ、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＩ、Ｒ−Ｂｒ（ここで、Ｒは炭化水素鎖又はリングを表す）、ＲＦ、Ｒ−Ｃ１、Ｒ−Ｉ、及びＢｒ₂、Ｆ₂、Ｃｌ₂、Ｉ₂のようなハロゲンのようなハロゲン化物を含むことができるがこれらに限定されない。例えば、これらの化合物の１つ又はそれよりも多くは、ＳｎＣｌ₄のような堆積物と反応すると揮発性物質を形成するハロゲンラジカル、例えば、ＣＩを形成することができる（洗浄システム放射体と共に使用される時）。

水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガスをチャンバ２６に使用して、１次ＥＵＶ光放射体によって生成されたイオンを遅くする場合がある。一部の場合には、緩衝ガスに使用されたガス（複数のガス）の１つ、一部、又は全ては、洗浄システムガス（複数のガス）２８の１つ、一部、又は全てと同じである場合がある。従って、一部の場合には、共通のガス供給物が使用される場合がある。例えば、基板露光に向けてＥＵＶ放射中に１次ＥＵＶ光放射体によって生成されたイオンを遅くする緩衝ガスとしても、かつ水素ラジカル洗浄種を生成する洗浄システムガスとしても水素を使用する場合がある。しかし、以下でより詳細に説明するように、一部の場合には、ＥＵＶが基板露光に向けて生成される期間中に使用されるのと異なる圧力、ガス組成、及び／又はガス流パターンが洗浄期間中に使用される場合がある。これらの一部の実施に関して、１つ又はそれよりも多くのポンプを使用して、洗浄期間の始まりで部分的に又は完全に緩衝ガスのチャンバを排気し、及び／又はＥＵＶが基板露光に向けて生成される期間の始まりで部分的に又は完全に洗浄システムガスのチャンバを排気することができる。一部の実施では、基板露光及び洗浄システムに向けてＥＵＶ放射するシステムを同時に作動することができる。

１つの設定では、図１に示す２次光放射体３０のような１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を与えて、約１２５ｎｍよりも短い波長を有する光を生成することができる。約３５ｎｍ〜１２５ｎｍの範囲の輻射が、水素により大きく吸収され、水素光解離が発生して水素ラジカルが生成される。水素ラジカルは、拡散又はガス流による移動により堆積物に到達し、錫のような堆積物に結合して錫の水素化物のような揮発性物質を生成することができる。一部の実施では、１２５ｎｍよりも短い波長を有する光は、濾過なしで又は３５ｎｍ〜１２５ｎｍの帯域において濾過なしで、堆積物及び／又は光学系の表面及び／又は２次光放射体３０と光学系間のガスを照射することが許容される。

特定の設定では、図１に示す２次光放射体３０のような１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を与えて、約７０ｎｍよりも短い波長を有する光を生成することができる。水素光解離に加えて、約７０ｎｍよりも短い波長を有する輻射は、洗浄種を生成するためにガス（複数のガス）２８の１つ又はそれよりも多くと反応するのに十分なエネルギを有する光電子が生成されるように、十分な量により少なくとも光学系内の１つの材料及び／又は光学系上に堆積した材料の仕事関数よりも大きいエネルギを有することができる。例えば、約７０ｎｍよりも短い波長を有する輻射は、有意な水素解離を引き起こすのに十分なエネルギ（すなわち、約１５ｅＶよりも大きい光電子エネルギ）を有する光電子が生成されるように、十分な量により少なくとも光学系内の１つの材料及び／又は光学系上に堆積した材料の仕事関数よりも大きいエネルギを有することができる。拡散又はガス流による移動により堆積物に到達することができる場合に、得られる水素ラジカルが光学系２４の表面の近くに生成される場合があり、かつ錫のような堆積物と結合して錫の水素化物のような揮発性物質を生成することができる。例えば、光電子を生成する材料は、Ｍｏ／Ｓｉ多層ミラーからモリブデン（仕事関数＝４．６０ｅＶ）又はシリコン（仕事関数＝４．５２ｅＶ）、Ｓｉ₃Ｎ₄（仕事関数＝５．１ｅＶ）のようなキャップ層又はルテニウム（仕事関数＝４．７１ｅＶ），又は錫（仕事関数＝４．４２ｅＶ）のような堆積物である場合がある。一部の実施では、７０ｎｍよりも短い波長を有する光は、濾過なしで又は７０ｎｍよりも短い濾過なしで、堆積物及び／又は光学系の表面及び／又は２次光放射体３０と光学系との間のガスを照射することが許容される。

２次光放射体の例には、レーザ生成プラズマシステム、容量結合プラズマ（ＣＣＰ）システム及び誘導結合高周波プラズマ（ＩＣＰ）システムを含む放電生成プラズマシステム、マイクロ波生成プラズマ、アーク生成プラズマ、Ｘ線管、Ｘ線レーザ、軟Ｘ線レーザ、混成ＤＰＰ／レーザシステム（上記を参照されたい）、シンクロトロン、又は約１２５ｎｍよりも短い波長を有する光を生成する当業技術で公知のあらゆる他のデバイスがあるが必ずしもこれらに限定されない。

プラズマを発生させる２次光放射体に関して、ガス（複数のガス）２８の１つ又はそれよりも多くの光解離（上記を参照されたい）、光電子解離（上記を参照されたい）、イオン衝撃解離、及び／又は電子衝撃解離により化学種を生成することができる。例えば、水素分子を光解離、光電子解離、イオン衝撃解離、及び／又は電子衝撃解離させて、水素ラジカルを生成することができる。水素ラジカルは、次に、錫の堆積物と反応して、ＳｎＨ₄のような揮発性錫の化合物を形成することができる。

１つの設定では、２次光放射体３０は、ガス（複数のガス）２８の１つ又はそれよりも多くに関連して使用された時に１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成するレーザ生成プラズマ光源とすることができる。レーザ生成プラズマは、１）ガス粒子と光子の間の相互作用によるガス（複数のガス）２８の光電子（上記を参照されたい）、光解離を発生させることにより、及び／又はガス粒子とプラズマによって生成されたイオン及び／又は電子との間の相互作用により、１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成することができる。他のより複雑な機構が発生する場合がある。一部の場合に（下記を参照されたい）、洗浄種が表面の堆積物から距離を置いて生成される場合があり、かつ堆積物との反応のために光学系面まで拡散するか又は流される場合がある。

図１Ａは、ＤＰＰ光源２０’である１次ＥＵＶ光放射体を有する装置１０’の特定の実施を示している。図示のように、ＤＰＰ光源２０’は、チャンバ２６’において、レジスト被覆ウェーハ（図示せず）のような基板を照射するために露光デバイス１２’への経路に沿って光学系２４’によって反射されるＥＵＶ光を生成することができる。また、図示のように、光源２０’は、チャンバ２６’内のプラズマ部位でプラズマを発生させるいわゆる高密度プラズマ集束デバイスとすることができる。高密度プラズマ集束デバイスが示されているが、従来のｚピンチデバイス、ｚピンチ中空カソード、又は上述の混成（回転輪／レーザ）、毛細管放電のような他の放電生成プラズマ（ＤＰＰ）デバイスを使用することができることが認められなければならない。

図１Ａに示す装置１０’に関して、光源２０’は、例えば、同軸状に配置することができる１対の電極３１を含むことができる。１つの設定では、中心電極は中空とすることができ、キセノン、錫蒸気、リチウム蒸気のような活性ガス３３は、中空電極を通じてプラズマ部位まで通過させることができる。中心電極には、次に、外電極に対して比較的高い電位まで電気パルス電力システムによってパルスを与えることができる。キャパシタンス値、アノード長及び形状、及び活性ガス送出システムは、ＥＵＶ光出力を増大させるように最適化することができる。また、例えば、電極壁内で水を循環させて及び／又はヒートパイプ冷却システムを使用することによって電極の一方又は両方を冷却することができる。

図１Ａは、更に、プラズマで生成されたＥＵＶ輻射を集光して中間焦点４０’に向けてなどの望ましい方向に輻射を誘導するために光学系２４’を使用することができることを示している。入れ子構成に配置された複数の斜入射ミラーを使用することができるが、１つよりも多い及び僅か１つの斜入射ミラーを使用することができることが認められなければならない。例えば、各ミラーの反射面は、モリブデン、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、金、タングステン、又はＭｏ／Ｓｉのような多層システムで製造することができる。

更に、水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス３９を図示のようにチャンバ２６’に導入して、ポンプ４１を通じてチャンバ２６’からのガスを除去することができる。緩衝ガスは、典型的にはプラズマ放電中にチャンバ２６’に存在して光学系劣化を低減し、及び／又はプラズマ効率を増大させるプラズマにより生成されたイオンを遅くするように作用することができる。ＤＰＰ光源に関するより多くの詳細は、２００５年１２月６日に付与された「極紫外光源」という名称の米国特許第６，９７２，４２１号明細書に見ることができ、この特許の内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

装置１０’は、光学系２４’のような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムを含むことができることも見ることができる。洗浄システムは、チャンバ２６へ１つ又はそれよりも多くのガス（複数のガス）２８’を導入するガス源及びガス（複数のガス）２８’から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの２次光放射体３０’を含むことができる。例示を目的として、２次光放射体３０’は、レーザ源４３、及びレーザ源４３からのレーザビームによって照射された時にプラズマ４５を形成するターゲット材料を有するレーザ生成プラズマ光放射体として示されている。ＬＰＰ以外の光放射体（上述）を２次光放射体に使用することができる。

２次光放射体３０’の適切なターゲット材料には、錫／錫、リチウム、液体、固体、又は蒸気としての水、水溶液、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン、水素、又はその組合せを含有する材料（下記を参照されたい）があるが必ずしもこれらに限定されない。水、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノン、クリプトン、又は水素のような材料を使用する１つの長所は、例えば、錫を使用することと比較して、プラズマによって生成される副産物の量の低減とすることができる。一部の場合には、光学系の表面上の堆積物を最小にするか、又は簡単に除去される堆積物を生成するように洗浄システムターゲット材料を選択することができる。

付加的な適切な材料には、有機化合物のような炭素を含有する分子を含むことができる。これらの化合物は、自然発生物又は合成物とすることができ、かつ油、アルコール、ベンゼンのような有機溶剤、四塩化炭素などがあるが必ずしもこれらに限定されない。炭素を含有する材料を使用する１つの長所は、液滴が小さいほど、より大きい液滴よりもプラズマによって生成される副産物の量が少ないために有利であると考えられる比較的小さい液滴に容易に形成することができるという点である。本明細書で使用する時の用語「油」及びその派生語は、周囲条件下で液体であり、かつ疎水性であるが有機溶剤において可溶性であるあらゆる物質を含むように広義に解釈されなければならない。いくつかの配置では、２次光放射体３０’に酸素以外を含有するターゲット材料を使用することが望ましい場合がある。いくつかの構成では、酸素は、光学系から除去し難い錫の酸化物のような酸化物堆積物を生成する場合があるという点において有害である場合がある。一部の場合には、酸素は、光学系に悪影響を与える場合がある。例えば、酸素はＭｏ／Ｓｉ多層スタックに拡散して膨れを引き起こす場合がある。酸素以外を含有するターゲット材料の例には、シリコーンベースの油及びペルフルオロカーボン油がある。一部の事例では、Ｃ₈Ｆ₁₈又はあらゆる他のＣ_(n)Ｆ_(2n+2)油を使用することができる。

プラズマ４５の位置は、例示を目的としてのみ示されている。光学系２４’の光軸に沿った位置、ＤＰＰプラズマが生成される位置の近く又はその位置、すなわち、チャンバ２６’の外部の位置を含む洗浄又はあらゆる他の位置を必要とする光学系の部分で見通し線内にある位置の光学系２４’の２つの入れ子状態のミラーの間の中間焦点４０’で又はその近くで洗浄システムプラズマを生成することが有益である場合があることが認められなければならない。例えば、洗浄種が洗浄を必要とする光学系の表面に移送されるようにガス流パターン内で１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成するように２次光放射体３０’を与えることが望ましいであろう。更に、洗浄システムプラズマ４５の位置は、洗浄方式中に１つの位置から別の位置に移動することができ、及び／又は複数の洗浄システムプラズマを同時に生成することができる。

図１Ｂは、装置１０がＬ光放射体基板露光に向けてＥＵＶ光を生成するＰＰ１次ＥＵＶを含む別の特定の実施を示している。図示のように、装置１０は、チャンバ２６へ１つ又はそれよりも多くのガス（複数のガス）２８’’を導入するガス源及びガス（複数のガス）から洗浄種を生成する２次光放射体を含むことができる洗浄システムも含む。図１Ｂに示す実施形態に関して、２次光放射体は、プラズマ４５’を生成するＬＰＰシステムである。

引き続き図１Ａに関して、一連の光パルスを生成して光源チャンバ２６へ光パルスを供給するシステム２１を与えることができる。装置１０に関して、光パルスは、システム２１から１つ又はそれよりも多くのビーム経路に沿って進むと、露光デバイス１２における基板露光に向けてＥＵＶ光出力を生成するように照射領域４８で原材料を照らすためにチャンバ２６に入ることができる。

図１Ｂに示すシステム２１に使用される適切なレーザには、パルスレーザデバイス、例えば、比較的高電力、例えば、１０ｋＷ又はそれよりも多く、かつ高いパルス繰返し数、例えば、５０ｋＨｚ又はそれよりも多くで作動する例えば９．３μｍ又は１０．６μｍでＤＣ又はＲＦ励起で輻射を生成するパルスガス放電ＣＯ₂レーザデバイスを含むことができる。１つの特定の実施では、レーザは、複数の段の増幅による発振器増幅器構成（例えば、発振器／電力増幅器（ＭＯＰＡ）又は電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）を有し、かつ例えば１００ｋＨｚで作動することができる比較的低エネルギ及び高い繰返し数でＱスイッチ式発振器により開始されるシードパルスを有する軸流ＲＦ励起ＣＯ₂レーザとすることができる。発振器から、次に、レーザパルスを増幅、整形、及び集束させることができ、次に、レーザパルスは、照射領域４８に入る。連続励起ＣＯ₂増幅器をレーザシステム２１に使用することができる。例えば、発振器及び３つの増幅器（０−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３構成）を有する適切なＣＯ₂レーザデバイスは、現在は２００８年１０月２１日に付与された米国特許第７，４３９，５３０号明細書であり、代理人整理番号２００５−００４４−０１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」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４，２９９号明細書に開示されており、この特許の内容全体は、引用により本明細書に組み込まれている。

代替的に、レーザは、液滴が光キャビティの１つのミラーとして機能するいわゆる「自己ターゲット式」レーザシステムとして構成することができる。いくつかの「自己ターゲット式」配置では、発振器は不要とすることができる。自己ターゲット式レーザシステムは、現在は２００９年２月１７日に付与された米国特許第７，４９１，９５４号明細書であり、代理人整理番号２００６−００２５−０１である２００６年１０月１３日出願の「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／５８０，４１４号明細書に開示かつ特許請求されており、この特許の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

用途により、他のタイプのレーザ、例えば、高電力及び高パルス繰返し数で作動するエキシマ又は分子フッ素レーザも適切とすることができる。他の例には、例えば、ファイバ、ロッド、スラブ、又は円板状の活性媒体を有する固体レーザ、１つ又はそれよりも多くのチャンバ、例えば、発振器チャンバ及び１つ又はそれよりも多くの増幅チャンバ（増幅チャンバが並列に又は直列）、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、主発振器／電力リング増幅器（ＭＯＰＲＡ）を有する他のレーザアーキテクチャがあり、又は１つ又はそれよりも多くのエキシマ又は分子フッ素増幅器又はＣＯ₂増幅器又は発振器チャンバにシード光を供給する固体レーザが適切とすることができる。他の設計も、適切とすることができる。

一部の事例では、原材料をまずプレパルスにより、その後に主パルスによって照射することができる。プレパルスシード光及び主パルスシードを単一の発振器又は２つの別々の発振器によって生成することができる。いくつかの設定では、１つ又はそれよりも多くの共通増幅器を使用して、プレパルスシード光及び主パルスシードを増幅することができる。他の配置に関して、別々の増幅器を使用して、プレパルス及び主パルスシードを増幅することができる。例えば、シードレーザは、高周波（ＲＦ）放電により励起されて準大気圧、例えば、０．０５〜０．２気圧でＣＯ₂を含む密封ガスを有するＣＯ₂２レーザとすることができる。この配置で、シードレーザは、１０．５９１０３５２μｍの波長を有する１０Ｐ（２０）線のような優勢な方向の１つに自己同調することができる。一部の場合には、Ｑスイッチングを使用してシードパルスパラメータを制御することができる。

上述のＣＯ₂を含む利得媒体を有するシードレーザと共に使用される適切な増幅器は、ＤＣ又はＲＦ励起により励起されるＣＯ₂ガスを含む利得媒体を含むことができる。１つの特定の実施では、増幅器は、軸流、ＲＦ励起（連続又はパルス変調での）ＣＯ₂増幅ユニットを含むことができる。ファイバ、ロッド、スラブ、又は円板状の活性媒体を有する他のタイプの増幅ユニットを使用することもできる。一部の場合には、固体活性媒体を使用することができる。

増幅器は、各々固有のチャンバ、活性媒体及び励起源、例えば、励起電極を有する２つの（又はそれよりも多くの）増幅ユニットを有することができる。シードレーザが上述のＣＯ₂を含め利得媒体を含む場合に対して、増幅ユニットとして使用される適切なレーザは、ＤＣ又はＲＦ励起により励起されるＣＯ₂ガスを含有する活性媒体を含むことができる。１つの特定の実施では、増幅器は、約１０〜２５メートルの利得全長を有し、かつ比較的高電力、例えば、１０ｋＷ又はそれよりも大きく一斉に作動する４つ又は５つのような複数の軸流ＲＦ励起（連続又はパルス）ＣＯ₂増幅ユニットを含むことができる。ファイバ、ロッド、スラブ、又は円板状の活性媒体を有する他のタイプの増幅ユニットを使用することもできる。一部の場合には、固体活性媒体を使用することができる。

図１Ｂは、装置１０がレーザ源システム２１と照射部位４８間でのビームの拡大、ステアリング、及び／又は集束などのビーム調節のための１つ又はそれよりも多くの光学系を有するビーム調整ユニット５０を含むことができることも示している。

例えば、１つ又はそれよりも多くのミラー、プリズム、レンズなどを含むことができるステアリングシステムを与えかつ配置して、チャンバ２６において異なる位置にレーザ集点をステアリングすることができる。例えば、ステアリングシステムは、２次元で独立して第１のミラーを移動することができるチップチルトアクチュエータ上に取り付けられた第１の平坦なミラー及び２次元で独立して第２のミラーを移動することができるチップチルトアクチュエータ上に取り付けられた第２の平坦なミラーを含むことができる。この配置では、ステアリングシステムは、ビーム伝播（ビーム軸）の方向と実質的に直交する方向に焦点を制御可能に移動することができる。

照射部位４８にビームを集束させてビーム軸線に沿って焦点の位置を調節する集束アセンブリを与えることができる。集束アセンブリに関して、ビーム軸線に沿って焦点を移動させるためにビーム軸線に沿った方向での移動に向けてアクチュエータに結合された集束レンズ又はミラーのような光学系を使用することができる。

ビーム調整システムに関する更なる詳細は、現在は２００６年８月８日に付与された米国特許第７，０８７，９１４号明細書であり、代理人整理番号２００３−０１２５−０１である２００４年３月１７日出願の「高繰返し数レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／８０３，５２６号明細書、現在は２００７年１月１６日に付与された米国特許第７，１６４，１４４号明細書であり、代理人整理番号２００４−００４４−０１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号明細書、及び代理人整理番号２００９−００２９−０１である２００９年１２月１５日出願の「極紫外光源のためのビーム移送システム」という名称の米国特許出願出願番号第１２／６３８，０９２号明細書に示されており、これらの特許の各々の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

図１に更に示すように、基板露光に向けてＥＵＶ光を生成する１次ＥＵＶ光放射体は、例えば、液滴が、最終的にプラズマを発生させて露光デバイス１２においてレジスト被覆ウェーハのような基板を露光するためのＥＵＶ光を生成するために１つ又はそれよりも多くの光パルス、例えば、ゼロ、１つ、又はそれよりも多くのプレパルスと、次に、システム２１からの１つ又はそれよりも多くの主パルスと相互作用する照射領域４８まで例えばチャンバ２６の内部に入るように、錫の液滴のような原材料を供給する原材料送出システム９０を含むこともできる。様々な液滴分注器構成及び相対的な利点に関する更なる詳細は、代理人整理番号２００８−００５５−０１である２０１０年３月１０日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１２／７２１，３１７号明細書、代理人整理番号２００６−００６７−０２である２００８年６月１９日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源内ターゲット材料送出の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１２／２１４，７３６号明細書、代理人整理番号２００７−００３０−０１である２００７年７月１３日出願の「変調妨害波を使用して発生した液滴流を有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１１／８２７，８０３号明細書、代理人整理番号２００５−００８５−０１である２００６年２月２１日出願の米国特許出願出願番号第２００６／０２５５２９８Ａ−１号明細書として２００６年１１月１６日公開の「プレパルスレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１１／３５８，９８８号明細書、現在は２００８年７月２９日に付与された米国特許第７，４０５，４１６号明細書であり、代理人整理番号２００４−０００８−０１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」いう名称の米国特許出願出願番号第１１／０６７，１２４号明細書、及び現在は２００８年５月１３日に付与された米国特許第７，３７２，０５６号明細書であり、代理人整理番号２００５−０００３−０１である２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ原材料ターゲット送出システム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４，４４３号明細書に見ることができ、これらの特許の各々の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

基板露光に向けてＥＵＶ光出力を生成する原材料には、錫、リチウム、キセノン、又はその組合せを含む材料を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されるわけではない。ＥＵＶ放出元素、例えば、錫、リチウム、キセノンなどは、液滴内に含まれた液滴及び／又は固体粒子の形態とすることができる。例えば、例えば、元素錫は、純粋な錫として、錫化合物、例えば、ＳｎＢｒ₄、ＳｎＢｒ₂、ＳｎＨ₄として、錫合金、例えば、錫ガリウム合金、錫インジウム合金、錫インジウムガリウム合金として、又はその組合せとして使用することができる。使用する材料に基づいて、ターゲット材料は、室温を含む様々な温度で、又は室温の近くで（例えば、錫合金、ＳｎＢｒ₄）、高温で（例えば、純粋な錫）、室温よりも低い温度で（例えば、ＳｎＨ₄）照射領域に供給することができ、一部の場合には、比較的揮発性、例えば、ＳｎＢｒ₄とすることができる。ＬＰＰＥＵＶ光源におけるこれらの材料の使用に関する更なる詳細は、現在は２００８年１２月１６日に付与された米国特許第７，４６５，９４６号明細書であり、代理人整理番号２００６−０００３−０１である２００６年４月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための代替燃料」という名称の米国特許出願出願番号第１１／４０６，２１６号明細書に示されており、これらの特許の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

引き続き図１Ｂを参照すると、装置１０は、ＥＵＶコントローラ６０を含むことができ、ＥＵＶコントローラ６０は、システム２１内の１つ又はそれよりも多くのランプ及び／又はレーザデバイスを起動させることによってチャンバ２６内への供給に向けて光パルスを生成し、及び／又はビーム調整ユニット５０内の光学系の移動を制御する駆動レーザ制御システム６５を含むことができる。装置１０は、例えば、照射領域４８に対して１つ又はそれよりも多くの液滴の位置を示す出力を供給する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液滴位置検出システムを含むことができる。撮像器７０は、液滴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ことができ、液滴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して液滴誤差を計算することができ、例えば、液滴位置及び軌道を計算することができる。液滴誤差は、次に、コントローラ６０への入力として供給することができ、コントローラ６０は、例えば、レーザトリガタイミングを制御するために、及び／又は例えばチャンバ２６内の照射領域４８に供給された光パルスの位置及び／又は集束力を変えるようにビーム調整ユニット５０内の光学系の移動を制御するために、システム２２に位置、方向、及び／又はタイミング補正信号を供給することができる。また、ＥＵＶ光源２０に関して、ターゲット材料送出システム９０は、例えば、望ましい照射領域２８に到達する液滴の誤差を補正するように放出点、初期液滴流方向、液滴放出タイミング、及び／又は液滴変調を修正するために、コントローラ６０からの信号（一部の実施では上述の液滴誤差又はそこから導出した何らかの量を含むことができる）に応答して作動可能な制御システム９０を有することができる。

引き続き図１Ｂに関して、装置１０は、例えば、モリブデン及びシリコンの交互層を有する漸変多層コーティング、及び一部の場合には、１つ又はそれよりも多くの高温拡散障壁層、平滑化層、キャップ層、及び／又はエッチストップ層を有する、偏長回転楕円体（すなわち、長軸回りに回転した惰円）の形態で反射面を有する近垂直入射集光ミラーのような光学系２４’’を含むことができる。図１Ｂは、システム２１によって生成された光パルスが通過して照射領域２８到達することを可能にする開口を光学系３０に形成することができることを示している。図示のように、光学系２４’’は、例えば、照射領域４８に又はその近くに第１の焦点、及びいわゆる中間領域４０に第２の焦点を有する扁長回転楕円体ミラーとすることができ、その場合に、ＥＵＶ光をＥＵＶ光源２０から出力して、ＥＵＶ光を利用する露光デバイス、例えば、集積回路リソグラフィツールに入力することができる。扁長回転楕円体ミラーの代わりに、ＥＵＶ光を利用するデバイスへのその後の送出に向けて光を集光して中間位置に誘導する他の光学系を使用することもでき、例えば、光学系は、長軸回りに回転されるパラボラアンテナとすることができ、又は環状断面を有するビームを中間位置に送出するように構成することができることが認められなければならない。代理人整理番号２００６−００２７−０１である２００６年８月１６日出願の「ＥＵＶ光学系」という名称の米国特許出願出願番号第１１／５０５，１７７号明細書を参照することができ、この特許の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス３９’をチャンバ２６’に導入して、ポンプ４１’を通じてチャンバ２６から除去することができる。緩衝ガスは、プラズマ放電中にチャンバ２６’に存在することができ、かつ光学系劣化を低減し、及び／又はプラズマ効率を増大させるようにプラズマにより生成されたイオンを遅くするように作用することができる。代替的に、磁場又は電場（図示せず）を単独で又は緩衝ガスと組み合わせて使用して急速なイオン損傷を低減することができる。

図１Ｂは、装置１０が、光学系２４’’のような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムを含むことができることも示している。洗浄システムは、チャンバ２６へ１つ又はそれよりも多くのガスを導入するガス供給源２８’’及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの光放射体を含むことができる。上述したように、一部の場合には、２次光放射体は、約１２５ｎｍよりも短く、一部の場合には、７０ｎｍよりも短い波長を有する光を生成することができる。

上述したように、２次光放射体は、ガス（複数のガス）２８’’の１つ又はそれよりも多くとの反応に向けて電子、光電子、イオン、及び／又は光子を生成することによって洗浄種を生成することができる。

図１Ｂに更に示すように、２次光放射体は、基板露光に向けてＥＵＶ出力を生成するのに使用される１次ＥＵＶ光放射体と同じレーザシステム２１の構成要素の一部又は全部を使用するレーザ生成プラズマ光源とすることができる。例えば、ＭｏＰａ配置のように同じレーザを２次光放射体及び１次ＥＵＶ光放射体に使用することができ、又は出力が共通増幅器を共有する別々のシードレーザを１つを２次光放射体、及び１つを１次ＥＵＶ光放射体に使用することができ、又はシステム２１は、２次光放射体及び１次ＥＵＶ光放射体に向けて異なるレーザを含むが、共通ビーム調整ユニットを通る共通ビーム経路上で互いに結合することができる。一部の実施では、２次光放射体に使用されるレーザは、液滴が光キャビティの１つのミラーとして機能するいわゆる「自己ターゲット式」レーザシステムとすることができ、一方、１次ＥＵＶ光放射体は、ＭｏＰａのような異なる構成を使用し、その逆も同じである。「自己ターゲット式」レーザ及びＭｏＰａレーザは、１つ又はそれよりも多くの増幅器を共有することができる。

基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体に使用されるレーザシステム２１からの出力は、２次光放射体に使用されるレーザ出力と同じか又は異なる場合がある。基板露光に向けて２次光放射体及び１次ＥＵＶ光放射体に対して異なる場合があるレーザパラメータには、レーザ波長、パルスエネルギ、パルス繰返し数、パルスパターン、パルス持続時間、パルス形状、照射領域での強度、プレパルス発生が使用される場合及び適用可能な場合のプレパルスと主パルス間のプレパルスエネルギ、持続時間、波長、及び遅延があるが必ずしもこれらに限定されない。

例えば、レーザは、線量要件を満たす際の柔軟性を可能にするために基板露光に向けた１次ＥＵＶ光放射体における使用に向けて最大パルスエネルギを下回って作動される場合があり、又は他方、レーザは、２次光放射体での使用に向けて最大値パルスエネルギで作動される場合がある。

付加的な例として、基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体に使用されるパルスパターンは、中断期間よって分離されたパルスのバーストから構成することができる（以前の説明を参照されたい）。一例として、一般的なバースト期間は、約０．５秒という期間にわたって続き、約４０ｋＨｚのパルス繰返し数で約２０，０００個のＥＵＶ光パルスを含むことができる。他方、２次光放射体のパルスパターンは、堆積物除去に向けて最適化することができる。１つの実施では、パルスパターンは、快適な繰返し数、例えば、１０〜４０ｋＨｚ、次に、オフ期間、例えば、０．０５ミリ秒（ｍｓ）〜０．３ｍｓで約２〜１００のパルスから構成することができる。次に、必要に応じて、中断期間内で時間的に許容される時にパターンを繰り返すことができる。このパターンで、洗浄種を確立することができ、洗浄種が堆積物まで拡散するか又は流れて揮発性物質を生成することを可能にする。次に、光子、光電子、イオン、電子などによる揮発性物質の解離なくオフ期間中に揮発性物質が流れるか（例えば、ガス流で）又は拡散して堆積物から離れることを可能にすることができる。揮発性物質が堆積物から移動した状態で、それは、揮発性物質のその後の解離により結果的に再堆積が発生しないようにチャンバから流出させることができ、又はその表面から十分に遠ざけることができる。上述のパターンは、水素ラジカルが錫の堆積物を除去するために洗浄種として使用された時に適切であると考えられる。一旦形成された洗浄種の予想寿命、堆積物の近くのガス流の速度及び方向、及び／又は光学系の近くの環境内の揮発性物質の拡散速度により、パルスの数及び非導通期間の長さを調節することができる。

引き続き図１Ｂに関して、２次光放射体は、例えば、チャンバ２６の内部に液滴のようなターゲット材料を送出するターゲット材料送出システム１００を含むことができ、その場合に、ターゲット材料は、１つ又はそれよりも多くの光パルス、例えば、ゼロ、１つ、又はそれよりも多くのプレパルス、及び次に１つ又はそれよりも多くの主パルスと相互作用して、最終的にプラズマ４５’を生成して洗浄種を生成する光を放射する。プラズマ４５’の位置は、例示を目的としてのみ示されている。光学系２４’’の光軸に沿った位置、基板露光のためのＬＰＰプラズマが生成される位置の近く又はその位置、洗浄を必要とする光学系の部分で見通し線内の位置又はあらゆる他の適切な位置、例えば、次に、拡散又はガス流による洗浄を必要とする光学系の表面に移送される洗浄種を生成することができる位置で、中間焦点４０で、又はその近くで洗浄システムプラズマが生成されることが有益である場合があることが認められなければならない。更に、洗浄システムプラズマ４５’の位置は、洗浄期間中に、１つの位置から別の位置に移動することができ、又は複数の洗浄システムプラズマを同時に生成することができる。

異なる材料送出システムが１次及び２次光放射体に使用された時に、図１Ｂに示すように、一方の送出システムは、プラズマを発生させるために照射される液滴を発生させることができ、他方の送出システムは、照射されない液滴を送出し続ける。それによって送出システムは、送出システムの始動及び停止とは対照的に、必要であるか否かに関わらず、液滴を連続的に生成することができ、それによって起動中などに閉塞する不安定な流れが発生する可能性がある。例えば、図１Ｂに示す実施形態において、一方の液滴流を他方に対して時間的にシフトすることができ、レーザは、近い方の液滴流を通過して（すなわち、液滴間を通過して）、遠い方の液滴流内の液滴に到達することができる。代替的に、他方がプラズマを発生させるために照射される間に、一方のターゲット材料送出システム９０を中断、偏向、又は遮断することができる（すなわち、キャッチを用いて）。

洗浄システムガス２８’’は、洗浄種を生成するために、図１を参照して上述したように１つ又はそれよりも多くのガスを含むことができる（洗浄システム放射体と共に使用された時）。

緩衝ガス３９’（上述したような）を使用する場合があり、一部の場合には、緩衝ガス３９’に使用されたガス（複数のガス）の１つ、一部、又は全ては、洗浄システムガス（複数のガス）２８’’の１つ、一部、又は全てと同じとすることができる。

２次光放射体に使用されるターゲット材料は、１次ＥＵＶ光放射体（上述）に使用されるもの又は図１Ａを参照して上述した他のターゲット材料のいずれかと同じである場合がある。

１つの実施では、１つ又はそれよりも多くの堆積物タイプの洗浄効率を増大させるように２次光放射体ＬＰＰパラメータを選択することができ、一方、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰパラメータは、帯域内のＥＵＶ出力最適化する例えば１３．５ｎｍ±２％になるように選択される。

洗浄システムＬＰＰ及び基板露光ＬＰＰに対して異なる場合があるターゲット材料パラメータには、ターゲットサイズ、例えば、液滴直径、ターゲット組成、ターゲット形状、ターゲットタイプ（すなわち、液滴、ワイヤ、連続流、固体ターゲット、泡、ガス噴流、光学的ガス分解のための高圧時のガス（以下で更に説明）のような）があるが必ずしもこれらに限定されない。

１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体の作動中に異なる場合がある他のシステムパラメータには、チャンバ２６内のガス組成、ガス圧及び流れ（排気／補充の速度、方向及び／又は速度）、光学系の温度（例えば、裏面加熱器／冷却器を使用して光学系が温度制御された場合）があるが必ずしもこれらに限定されない。

使用時に、装置１０をまず基板露光のために構成することができる。このモードでは、原材料送出システム９０は、システム２１からの適切に集束されたレーザビームによる照射に向けてチャンバ２６の内部に入って照射領域４８に至るように錫のような原材料の液滴を送出するように作動することができる。ビーム調整ユニット５０は、適切にレーザビーム２１を誘導して照射領域４８で焦点に集束するように構成することができる。水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス３９’をチャンバ２６内に導入して、必要に応じて、ポンプ４１’を通じて補充及び排出し、基板露光のためのＥＵＶ出力に向けて適切な流れパターン及びチャンバ圧力を確立することができる。

２次光放射体ＬＰＰは、中断期間中に生成することができる。例えば、露光ツールが休止時間を必要とするか否かに関わらず、露光ツールがウェーハを変える時に、露光ツールがいわゆる「ボート」又はカセットを外へ交換し、１つ又はそれよりも多くの保守機能を実行して、何らかの他の予定された又は予定外の工程を実行する時に又は洗浄を指示することができる洗浄スケジュールに従って、２次光放射体ＬＰＰプラズマを基板露光バースト間に生成することができる。

装置を洗浄期間中に２次光放射体ＬＰＰを生成するように構成するために、ターゲット材料送出システム１００は、プラズマ４５’を形成するためにシステム２１からの適切に集束されたレーザビームによる照射に向けてチャンバ２６の内部に水、油、錫、蒸気などであるターゲット材料を送出するように作動することができる。ビーム調整ユニット５０は、レーザビーム２１を適切に誘導して所要の位置で焦点に集束させるように構成することができる。これには、基板露光期間のＥＵＶ出力から洗浄期間への及びその逆に遷移する時のステアリング光学系及び／又は集束光学系の移動を伴う場合がある。上述したように、基板露光モードに向けて洗浄モード中に初期設定から１つ又はそれよりも多くのレーザビームパラメータを変更することができる。更に、上記で意味するように、ガス源２８’’を使用して、例えば、組成、圧力、流れのような１つ又はそれよりも多くのガスパラメータを基板露光モードの初期設定から変更することができる。洗浄期間の終了時に、基板露光ＬＰＰを生成するように初期設定で装置１０を再構成することができる。上述したように、ターゲット材料送出システム９０は、洗浄モード中に作動し続けることができ、及び／又はターゲット材料送出システム１００は、基板露光モード中に作動し続けることができる。

図２は、基板露光ＬＰＰを生成するレーザシステム２１ａを有する１次ＥＵＶ光放射体を含む装置１０ａを示している。図示のように、装置１０ａは、光学系２４’’のような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムを含むことができる。洗浄システムは、チャンバ２６ａへ１つ又はそれよりも多くのガス２８ａを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を含むことができる。装置１０ａに関して、レーザシステム１２０を与えて、洗浄システムＬＰＰを生成することができる。図示の装置１０ａに関して、レーザシステム２１ａ、１２０は、同じタイプとすることができ、又は異なることができる。

レーザシステム２１ａ、１２０が同じタイプである場合に対して、レーザ波長、パルスエネルギ、パルス繰返し数、パルスパターン、パルス持続時間、パルス形状、照射領域での強度、プレパルス発生が使用される場合かつ適用可能な場合のプレパルスと主パルス間のプレパルスエネルギ、持続時間、波長、及び遅延のような同じか又は異なるレーザパラメータを有するレーザを作動することができる。

同じく図示のように、ビーム調整ユニット５０を与えて、レーザシステム２１ａからの出力ビームを集束させて、チャンバ２６ａ内で得られる焦点をステアリングし、及び／又は軸線方向に移動することができ、ビーム調整ユニット１２２を与えて、レーザシステム１２０からの出力ビームを集束させて、チャンバ２６ａ内で得られる焦点をステアリングし、及び／又は軸線方向に移動することができる。

装置１０ａに関して、基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰのためのターゲット材料液滴を発生させる原材料送出システム９０ａが与えられ、２次光放射体ＬＰＰのためのターゲット材料液滴を発生させるターゲット材料送出システム１００ａが与えられる。基板露光ＬＰＰ及び洗浄システムＬＰＰの異なる照射サイトを図２に示すが、同じ位置を両方に使用することができることが認められなければならない。基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用されるターゲット材料は、上述の材料のいずれかとすることができ、かつ２次光放射体ＬＰＰに使用されるターゲット材料と同じか又は異なるものとすることができる（先に識別した２次光放射体ＬＰＰターゲット材料のいずれかとすることができる）。例えば、錫を１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用することができ、水を２次光放射体ＬＰＰに使用することができる。

水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス３９ａをチャンバ２６ａ内に導入して、必要に応じてポンプ４１ａを通じて補充及び排出することができる。更に、洗浄期間中に（例えば、中断期間中に発生する場合がある）、組成と、圧力と、流れ方向及び速度を含む流れパターンとのような１つ又はそれよりも多くのガスパラメータを基板露光期間中に使用されたパラメータから変更することができる。

図３は、基板露光ＬＰＰを生成するレーザシステム２１ｂを有する１次ＥＵＶ光放射体を含む装置１０ｂを示している。図示のように、装置１０ｂは、光学系２４’’’のような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムを含むことができる。洗浄システムは、チャンバ２６ｂ内に１つ又はそれよりも多くのガス２８ｂを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を含むことができる。装置１０ｂに関して、基板露光に向けた１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰのための原材料液滴と、１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰのためのターゲット材料液滴とを生成する材料送出システム９０ｂを与えることができる。基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用されるターゲット材料１５０は、先に識別した原材料の１つとすることができる。２次光放射体ＬＰＰに使用されるターゲット材料１５２は、先に識別した洗浄システムターゲット材料の１つとすることができ、かつ原材料１５０と同じか又は異なることができる。例えば、錫を基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用することができ、水又は油を２次光放射体ＬＰＰに使用することができる。別の例では、比較的小さい錫の液滴を基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用することができ、比較的大きい錫の液滴を２次光放射体ＬＰＰに使用することができ、例えば、異なるサイズの毛細管を使用することができる。

更に詳しくいえば、液滴発生器の１つ又はそれよりも多くの構成要素を１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ液滴及び２次光放射体ＬＰＰ液滴の生成に使用することができる。例えば、液滴発生器は、１つ又はそれよりも多くのリザーバ、毛細管、圧電変調器、信号発生器、例えば、液滴発生器をレーザ源２１ｂと同期化することができる様々なタイミング及び制御回路、及び液滴発生器放出点を選択的に移動する平行移動システムから構成することができる。一部の場合の最も簡単な構成では、原材料もターゲット材料も連続して共通の毛細管を通過させることができる。別の例では、各々がリザーバ、毛細管、及び圧電変調器を有する別々のモジュールを信号発生器、タイミング及び制御回路、及び平行移動システムを有する共通ベースに対して交換することができる（基板露光期間から洗浄期間に及びその逆に遷移するために）。別の例では、基板露光モードから洗浄モードまで及びその逆に遷移させるために、完全な洗浄システム又はターゲット材料送出システムを同じ真空チャンバポートを使用する完全な基板露光原材料送出システムと交換することができる。他の配置も可能である。

図３に示す配置に関して、共通のレーザシステム２１ｂを使用して、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ液滴も２次光放射体ＬＰＰ液滴も照射することができる。装置１０ｂに関して、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体ＬＰＰに対して同じレーザパラメータを有するレーザを作動することができ、又はパラメータは、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体ＬＰＰに対して異なる場合がある。異なる場合があるレーザパラメータには、レーザ波長、パルスエネルギ、パルス繰返し数、パルスパターン、パルス持続時間、パルス形状、照射領域での強度、プレパルス発生が使用される場合かつ適用可能な場合のプレパルスと主パルス間のプレパルスエネルギ、持続時間、波長、及び遅延を含むことができる。

代替的に、図２に示して上述したような別々のレーザを図３の材料送出システム９０ｂと共に使用することができる。水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス３９ｂをチャンバ２６ｂ内に導入して、必要に応じてポンプ４１ｂを通じて補充及び排出することができる。更に、洗浄期間中に（例えば、中断期間中に発生する場合がある）、組成と、圧力と、流れ方向及び速度を含む流れパターンとのような１つ又はそれよりも多くのガスパラメータを基板露光期間中に使用されたパラメータから変更することができる。

図４は、基板露光に向けた１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰと、光学系２４ｃのような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムとを含む装置１０ｃを示している。洗浄システムは、チャンバ２６ｃ内に１つ又はそれよりも多くのガス２８ｃを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を含むことができる。図示のように、装置１０ｃは、共通の材料送出システム９０ｃも共通のレーザシステム２１ｃも使用して、基板露光を生成するための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰも洗浄のための２次光放射体ＬＰＰも生成することができる。

図４に示す装置１０ｃに関して、基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用される原材料は、２次光放射体ＬＰＰに使用されるターゲット材料と同じ組成とすることができる（原材料又は先に識別したターゲット材料の１つとすることができる）。しかし、液滴サイズ及び／又は繰返し数は、基板露光のための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び洗浄種を生成する２次光放射体ＬＰＰに対しては異なる場合がある。例えば、液滴材料を強制的に毛細管に通すために使用される押し込み器ガス圧を変えることにより、及び／又は毛細管を変形させて液滴を発生させるのに使用される変調信号を変えることにより、この変化をもたらすことができる。

図４に示す装置１０ｃに関して、基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰのための原材料を照射するのに使用されるレーザ出力は、２次光放射体ＬＰＰに向けてターゲット材料を照射するのに使用されるレーザ出力と異なる場合がある。具体的には、２次光放射体及び基板露光のための１次ＥＵＶ光放射体に対して異なる場合があるレーザパラメータには、レーザ波長、パルスエネルギ、パルス繰返し数、パルスパターン、パルス持続時間、パルス形状、照射領域での強度、プレパルス発生が使用される場合かつ適用可能な場合のプレパルスと主パルス間のプレパルスエネルギ、持続時間、波長、及び遅延があるが必ずしもこれらに限定されない。

図４に示す装置１０ｃに関して、原材料及びターゲット材料は、同じとすることができ、基板露光に向けて１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに使用されるレーザビームパラメータは、２次光放射体ＬＰＰに使用されるビームパラメータと同じとすることができる。この場合に、チャンバ条件のような他のシステムパラメータは、異なる場合がある。

図４に示す装置１０ｃに関して、基板露光期間中に（すなわち、レーザビームが１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰに対して原材料を照射している間に）使用されるチャンバ条件は、洗浄期間中に（すなわち、レーザビームが２次光放射体ＬＰＰに対してターゲット材料を照射している間に）使用されるチャンバ条件と異なる場合がある。具体的には、洗浄期間中に基板露光期間中と異なる場合があるチャンバ条件には、チャンバ２６ｃ内のガス組成、ガス圧、及び流れ（排気／補充の速度、方向及び／又は速度）があるが必ずしもこれらに限定されない。上述したように、これらの「チャンバ条件」は、基板露光期間と、図１、図１Ａ、図１Ｂ、図２、及び図３に示す実施形態に対する中断期間のような洗浄期間との間で異なる場合がある。

一般的に、図４に示す装置１０ｃに関して、洗浄期間中に、基板露光期間との少なくとも１つのレーザパラメータの差又は原材料／ターゲット材料の差又はチャンバ条件の差がある場合がある。

図４に示すように、１つの実施では、矢印２０４の方向のガスシュラウド２０２を通りかつチャンバ２６ｃに入る流れが得られるように、水素、ヘリウム、アルゴン、又はその組合せのような緩衝ガス３９ｃを最初に隔室２００内に導入及び／又は補充することができる（必要に応じて）。必要に応じて、緩衝ガスは、ポンプ４１ｃを通じて排出することができる。１つのポンプ４１ｃが示されているが、１つよりも多いポンプ４１ｃを使用することができることが認められなければならない。また、特に断らない限り、ガス入口及びポンプの位置は、例としてのみ示されており、必要に応じて異なる流量及び／又は流れパターンをもたらすために移動することができる。更に、図示のように、光学系２４ｃの面に沿って緩衝ガス（及び／又は以下に説明するような洗浄ガス）の接線方向の表面流（すなわち、矢印２０８の方向の）を導入するマニホルド２０６を与えることができる。この配置では、全体的に光学系２４ｃから及び照射領域４８ｃに向けて流れる緩衝ガスの流れをもたらすことができる。基板露光ＬＰＰ中のこの方向における流れは、照射領域４８ｃからの光学系２４ｃへのプラズマによって生成されたデブリの移送を低減することができる。更に、緩衝ガスの排出／補充を使用して、温度を制御し、例えば、チャンバ２６ｃにおいて熱を除去するか、又はチャンバ２６ｃ内の１つ又はそれよりも多くの構成要素又は光学系を冷却することができる。１つの配置では、照射領域４８ｃから最短距離ｄで隔てられた光学系２４ｃに関して（例えば、図３を参照されたい）、緩衝ガスを基板露光ＬＰＰプラズマと光学系２４ｃ間に流し、イオンが光学系２４ｃに到達する前にプラズマによって生成されたイオンのイオンエネルギを約１００ｅＶ未満に低減するために、距離ｄにわたって作動するのに十分なガス濃度を確立することができる。それによってプラズマによって生成されたイオンによる光学系２４ｃの損傷を低減又は排除することができる。

洗浄期間に関して、ガス組成、圧力、流れのような１つ又はそれよりも多くのガスパラメータを基板露光期間中に使用された初期設定から変更することができる。例えば、洗浄ガス（緩衝ガスと同じ組成か又は異なる場合がある）は、矢印２１０の方向にガスシュラウド２０２を通って隔室２００に入れる流れが得られるように、チャンバ２６ｃに最初に導入する（かつ必要に応じて補充する）ことができる。必要に応じて、洗浄ガスをポンプ４１ｃを通じて排出することができる。更に、図示のように、光学系２４ｃ上へガス洗浄する表面流を導入する（すなわち、矢印２０８の方向に光学系２４ｃの面にわたって）マニホルド２０６を与えることができる。この配置では、照射領域４８ｃからかつ光学系２４ｃに向けて全体的に流れる洗浄ガスの流れをもたらすことができる。洗浄システムＬＰＰ中のこの方向の流れは、光学系２４ｃの表面への洗浄種、例えば、光解離、イオン解離、及び／又は電子解離のために生成された洗浄種の流れ及び／又は拡散を増大させることができる。例えば、この流れの配置は、洗浄ＬＰＰが、基板露光ＬＰＰよりも少ない水蒸気のような熱原子又は有害ではないプラズマ副産物を生成する実施に使用することができる。これは、例えば、ターゲット材料サイズ、組成、プラズマ繰返し数などのようなパラメータ選択による場合がある。水、キセノン、水素、油などが洗浄システムＬＰＰに使用され、錫が基板露光ＬＰＰに使用される場合に、光学系２４ｃに向かいかつ基板露光ＬＰＰ中にプラズマに向う洗浄中の流れを規定することができる。例えば、揮発性洗浄反応生成物が比較的小さい光解離断面を有し、従って、再堆積の確率が低い場合には、光学系２４ｃに向う流れが望ましい場合がある。必要に応じて、隔室２００から洗浄ガスを排出するターボポンプ又はルーツ送風機のようなポンプ２１２を与えることができる。洗浄ガスは、必要に応じてチャンバ２６ｃから排出することができる。揮発性洗浄反応生成物がＳｎＨ₄のような比較的大きい光解離断面を有する場合に対して、光学系２４ｃから離れる流れが再堆積を低減するのに望ましい場合がある。

一部の事例では、排出された洗浄ガスは、装置１０ｃに再循環させることができる。例えば、閉ループ流れシステム（図示せず）を使用して、排出されたガスの経路を装置に定めることができる。閉ループは、１つ又はそれよりも多くのフィルタ、熱交換器、分解器、例えば、錫の水素化物分解器、及び／又はポンプを含むことができる）。閉ループ流路に関するより多くの詳細は、代理人整理番号２００７−００３９−０１である２０１０年２月２日）に付与された「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のためのガス管理システム」という名称の米国特許第７，６５５，９２５号明細書、及び代理人整理番号２０１０−００２２−０２である２０１０年９月２４日出願の「ソース収集装置リソグラフィ装置及びデバイス製造方法」という名称の特許出願番号ＰＣＴ／ＥＰ１０／６４１４０に見ることができ、これらの特許の各々の内容は、引用により本明細書に組み込まれている。

一部の場合には、洗浄モードに関して、基板露光モードとは異なる圧力にチャンバ２６ｃ内の大気を維持する場合がある。上述したように、光学系２４ｃに到達して損傷する前に活発なイオンが確実に遅くなるように基板露光モードの圧力を選択することができる。他方、基板露光モード中の余分な圧力により、望ましくないＥＵＶ吸収が発生する場合がある。

一部の実施では、洗浄期間中は、基板露光期間中よりも高い圧力にチャンバ２６ｃ内の大気を維持することができる。これは、ガスがターゲット材料として使用される時に、高速イオン損傷を低減し、生成される洗浄種の濃度を増大させ、及び／又はプラズマ生成を増大させる上で望ましいと考えられる。他方、一部の構成に関して、洗浄期間中は、基板露光期間中と同じ圧力に又はそれよりも低い圧力にチャンバ２６ｃ内の大気を維持することができる。これは、解離容積（すなわち、光解離、イオン解離、及び／又は電子解離）を増大させ、光学系面への洗浄種の拡散を増大させ、及び／又は吸収を低減し、それによって光電子を生成するために光学系に到達する光量を増大させる上で望ましいと考えられる。圧力選択は、選択されたレーザパラメータ、選択されたターゲット材料パラメータ、洗浄システムプラズマ位置、及び他のシステムパラメータを含むいくつかのファクタに依存する場合がある。

図５は、基板露光のための１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰと光学系２４ｄのような光学系の表面から堆積物を除去するための洗浄システムとを含む装置１０ｄを示している。洗浄システムは、チャンバ２６ｄ内に１つ又はそれよりも多くのガス２８ｄを導入するガス供給体及びガス（複数のガス）から１つ又はそれよりも多くの洗浄種を生成する１つ又はそれよりも多くの２次光放射体を含むことができる。図示のように、２次光放射体は、チャンバ２６ｄにおいてガス／蒸気を照射することによって発生されるレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）とすることができる。

図示のように、この配置に関して、２次光放射体ＬＰＰ位置４５ｄに誘導されるガス／蒸気の濃縮した流れ又は噴流は、必ず必要というわけではない。代替的に、図示のように、レーザにより誘起されたスパーク及び／又はプラズマを発生させるレーザ誘起ガス分解を生じるのに十分な強度でビーム調整ユニット５０ｄを使用してチャンバ２６ｄ内のガス／蒸気の上にレーザシステム２１ｄ（代替的に、別のレーザシステム、例えば、図２を参照されたい）の出力を集束／ステアリングすることができる。第２のレーザが使用される時に、１次ＥＵＶ光放射体ＬＰＰ及び２次光放射体ＬＰＰは、同時に、同時期的に、又は交互方式で生成することができる。一般的に、ガス分解閾値は、レーザ波長の増大により、及びガス圧が高くなると減少する。２次光放射体ＬＰＰは、図示のように位置４５ｄで、基板露光照射領域４８ｄで、照射領域よりも光学系２４ｄに近い位置２５０で、又は別の適切な位置で（上記を参照されたい）で生成することができる。

この配置に関して、基板露光ＬＰＰ中に使用される緩衝ガス３９ｄを照射して、洗浄システムＬＰＰを生成することができる。ガスは、照射中に流動しているか又は流動していない場合がある。原材料蒸気又は洗浄生成物のような緩衝ガス内の他の種がプラズマ形成に寄与する場合がある。例えば、錫の蒸気及び／又は錫の水素化物は、存在する場合は加担する場合がある。

代替的に、洗浄期間中の使用に向けて、チャンバ２６ｄから（ガス又は複数のガス２８ｄ）を導入し、及び／又はガスが排出される（ポンプ４１ｄ）ことにより、緩衝ガスの組成、圧力、及び／又は流れを全部又は一部に関わらず基板露光期間中に使用されたガスから変更することができる。別の例では、全部又は一部に関わらず、緩衝ガスを除去することができ、異なる洗浄システムガスを導入することができる。２次光放射体ＬＰＰを生成するのに使用されるガスは、洗浄種を生成するのに使用されるガスと異なる場合がある。

例えば、Ａｒ、Ｒｒ、Ｘｅ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｈ₂、Ｈ₂Ｏ、Ｎ₂、金属水素化物（Ｍｅ_xＨ_y）、又はその組合せのような第１のガス／蒸気をチャンバ内で導入して２次光放射体ＬＰＰの部位に存在させることができ、水素又は上述の他の洗浄ガスの１つのような第２のガスを光学系２４ｄの近くに導入し、例えば、図４に示すマニホルド２０６を使用して光学系２４ｄの表面の近くで水素ラジカルのような洗浄種を生成することができる。

洗浄システムＬＰＰを生成するための不活性ガスの使用は、不活性ガスの化学的不活性の理由で望ましい場合がある。

１つの設定では、約５０〜１００μｍのＣＯ₂レーザ集点サイズを使用して、数十ｍＪ（約１００ｎｓ又はそれよりも短いパルス持続時間を有する）のパルスエネルギでかつ大気圧でＡｒ、Ｋｒ、又はＸｅのようなガスの分解を引き起こすことができる。レーザ生成プラズマからの激しい紫外線を使用して、真空容器（チャンバ２６ｄ）の有機汚損物質を燃やすことができる。

洗浄システム内の使用に加えて、装置１０ｄに対して上述したように、レーザにより誘起されたスパークを使用して、光学系２４ｄの１次焦点に対して測定カメラを較正することができる。具体的には、ガス分解閾値の近くに設定されたレーザパルスのエネルギで中間焦点４０平面のスパーク画像のサイズを見ることにより、１次焦点の位置は、レーザにより誘起されたプラズマの最小サイズによって判断することができる。

以上の実施形態は、単に例であることを意図しており、本出願により広義に考えられる主題の範囲を制限することを意図していないことは当業者により理解されるであろう。本明細書に開示する主題の範囲で追加、削除、及び修正を開示する実施形態に行うことができることは当業者により認められるであろう。特許請求の範囲は、範囲及び意味において、開示した実施形態だけではなく、当業者に明らかであると思われるこのような均等物及び他の修正及び変形も包含することを意図している。明示的に特に断らない限り、単数形での特許請求の範囲の要素への言及又は冠詞「ａ」が前に付いた要素への言及は、その要素の「１つ又はそれよりも多く」を意味することを意図している。本明細書に開示する内容のいずれも、開示する内容が明示的に特許請求の範囲に説明されたか否かに関わらず、一般大衆に捧げることを意図したものでない。

１０’ ＥＵＶフォトリソグラフィ装置
１２’ 露光デバイス
３０’ ２次光放射体
４０’ 中間焦点
４５プラズマ

Claims

チャンバと、
光学系と、
前記チャンバ内で、第１のターゲット材料液滴を用いて、ＥＵＶ光放出プラズマを発生させて前記光学系上に堆積物を生成する１次ＥＵＶ光放射体と、
ガスと、
前記チャンバ内で前記第１のターゲット材料液滴とは異なる第２のターゲット材料液滴からレーザ生成プラズマを発生させて前記ガスを用いて洗浄種を生成する２次光放射体と
を含む洗浄システムと
を含み、前記２次光放射体は、前記ＥＵＶ光放出プラズマを生成するために前記１次ＥＵＶ光放射体によって使用される第１のレーザ源とは異なる第２のレーザ源を使用する、極紫外（ＥＵＶ）光源。
前記１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマである、請求項１に記載の光源。
前記１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマ及び放電生成プラズマから構成されるＥＵＶ光放射体の群から選択される、請求項１に記載の光源。
前記１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマであり、前記第１のレーザ源が、該１次ＥＵＶ光放射体レーザ生成プラズマのためのレーザビームを発生させ、前記第２のレーザ源が、前記２次光放射体レーザ生成プラズマのためのレーザビームを発生させる、請求項１に記載の光源。
前記１次ＥＵＶ光放射体は、レーザ生成プラズマであり、
前記光源が、前記１次ＥＵＶ光放射体のための第１の原材料液滴と、前記２次光放射体のための前記第２のターゲット材料液滴とを発生させるのに使用される少なくとも１つの成分を有する材料送出システムを更に含む、請求項１に記載の光源。
前記２次光放射体は、ガス内の分解を生じる集束レーザビームを含む、請求項１に記載の光源。
前記ガスは、水素を含み、前記洗浄種は、水素ラジカルを含む、請求項１に記載の光源。
前記第１のターゲット材料液滴は、レーザビームとともに炭素を含む分子を含む、請求項１に記載の光源。
炭素を含む分子を有する前記材料は、油を含むことを特徴とする請求項８に記載の光源。