JP6075096B2 - Foil trap and light source device using the foil trap - Google Patents

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本発明は、極端紫外光源である高温プラズマから放出されるデブリから集光鏡等を保護するホイルトラップ及びこのホイルトラップを用いた光源装置に関する。   The present invention relates to a foil trap that protects a condensing mirror and the like from debris emitted from high-temperature plasma, which is an extreme ultraviolet light source, and a light source device using the foil trap.

半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、露光用光源の短波長化が進められ、次世代の半導体露光用光源として、特に波長13.5nmの極端紫外光(以下、EUV(Extreme Ultra Violet)光ともいう)を放射する極端紫外光光源装置(以下、EUV光源装置ともいう)の開発が進められている。   As semiconductor integrated circuits are miniaturized and highly integrated, exposure light sources have become shorter in wavelength, and as a next-generation semiconductor exposure light source, in particular, extreme ultraviolet light with a wavelength of 13.5 nm (hereinafter referred to as EUV (Extreme Ultra Violet)). Development of an extreme ultraviolet light source device (hereinafter also referred to as an EUV light source device) that emits light) is underway.

EUV光源装置において、EUV光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つに極端紫外光放射種(以下、EUV放射種)を加熱して励起することにより高温プラズマを発生させ、この高温プラズマからEUV光を取り出す方法がある。
このような方法を採用するEUV光源装置は、高温プラズマの生成方式により、LPP(Laser Produced Plasma:レーザ生成プラズマ)方式EUV光源装置とDPP(DischargeProduced Plasma:放電生成プラズマ)方式EUV光源装置とに大きく分けられる。
There are several known methods for generating EUV light in an EUV light source device. One of them is a method of generating high-temperature plasma by heating and exciting extreme ultraviolet light radiation species (hereinafter referred to as EUV radiation species). There is a method for extracting EUV light from this high-temperature plasma.
EUV light source devices that employ such a method are largely divided into LPP (Laser Produced Plasma) EUV light source devices and DPP (Discharge Produced Plasma) EUV light source devices, depending on the high temperature plasma generation method. Divided.

〔DPP方式のEUV光源装置〕
図6は、特許文献1記載されたDPP方式のEUV光源装置を簡易的に説明するための図である。
EUV光源装置は、放電容器であるチャンバ1を有する。チャンバ1内には、一対の円板状の放電電極2a,2bなどが収容される放電部1aと、ホイルトラップ5や集光光学手段であるEUV集光鏡6などが収容されるEUV集光部1bとを備えている。
1cは、放電部1a、EUV集光部1bを排気して、チャンバ1内を真空状態にするためのガス排気ユニットである。
2a,2bは円盤状の電極である。電極2a,2bは所定間隔だけ互いに離間しており、それぞれ回転モ−タ16a,16bが回転することにより、16c,16dを回転軸として回転する。
14は、波長13.5nmのEUV光を放射する高温プラズマ用原料である。高温プラズマ原料14は、加熱された溶融金属(meltedmetal)例えば液体状のスズ(Sn)であり、コンテナ15a、15bに収容される。
[DPP EUV light source device]
FIG. 6 is a diagram for simply explaining the DPP-type EUV light source device described in Patent Document 1. In FIG.
The EUV light source apparatus has a chamber 1 that is a discharge vessel. In the chamber 1, an EUV condensing unit that houses a discharge unit 1 a that houses a pair of disc-shaped discharge electrodes 2 a and 2 b, a foil trap 5, an EUV condensing mirror 6 that is a condensing optical means, and the like. Part 1b.
1c is a gas exhaust unit for exhausting the discharge part 1a and the EUV condensing part 1b to make the inside of the chamber 1 into a vacuum state.
2a and 2b are disk-shaped electrodes. The electrodes 2a and 2b are separated from each other by a predetermined interval, and the rotation motors 16a and 16b rotate to rotate about the rotation axes 16c and 16d, respectively.
Reference numeral 14 denotes a high-temperature plasma raw material that emits EUV light having a wavelength of 13.5 nm. The high-temperature plasma raw material 14 is heated molten metal, for example, liquid tin (Sn), and is accommodated in the containers 15a and 15b.

上記電極2a,2bは、その一部が高温プラズマ原料14を収容するコンテナ15の中に浸されるように配置される。電極2a,2bの表面上に乗った液体状の高温プラズマ原料14は、電極2a,2bが回転することにより、放電空間に輸送される。上記放電空間に輸送された高温プラズマ原料14に対してレーザ源17aよりレーザ光17が照射される。レーザ光17が照射された高温プラズマ原料14は気化する。
電極2a,2bに、電力供給手段3からパルス電圧が印加された後、高温プラズマ原料14がレーザ光17の照射により気化されることにより、両電極2a,2b間にパルス放電が開始し、高温プラズマ原料14によるプラズマPが形成される。放電時に流れる大電流によりプラズマが加熱励起され高温化すると、この高温プラズマPからEUVが放射される。
高温プラズマPから放射したEUV光は、EUV集光鏡6により集光鏡6の集光点(中間集光点ともいう)fに集められ、EUV光取出部7から出射し、EUV光源装置に接続された点線で示した露光機40に入射する。
The electrodes 2a and 2b are arranged so that a part of the electrodes 2a and 2b is immersed in a container 15 that accommodates the high temperature plasma raw material 14. The liquid high-temperature plasma raw material 14 placed on the surfaces of the electrodes 2a and 2b is transported to the discharge space as the electrodes 2a and 2b rotate. The high temperature plasma raw material 14 transported to the discharge space is irradiated with laser light 17 from a laser source 17a. The high temperature plasma raw material 14 irradiated with the laser beam 17 is vaporized.
After the pulse voltage is applied to the electrodes 2a and 2b from the power supply means 3, the high-temperature plasma raw material 14 is vaporized by the irradiation of the laser light 17, whereby a pulse discharge starts between the electrodes 2a and 2b. Plasma P is formed by the plasma raw material 14. When the plasma is heated and excited by a large current flowing at the time of discharge, the EUV is emitted from the high temperature plasma P.
The EUV light radiated from the high temperature plasma P is collected by the EUV collector mirror 6 at a condensing point (also referred to as an intermediate condensing point) f of the condensing mirror 6, emitted from the EUV light extraction unit 7, and sent to the EUV light source device. The light enters the exposure device 40 indicated by the connected dotted line.

上記したEUV集光鏡6は、一般に、複数枚の薄い凹面ミラ−を入れ子状に高精度に配置した構造からなる。各凹面ミラ−の反射面の形状は、例えば、回転楕円面形状、回転放物面形状、ウォルタ−型形状であり、各凹面ミラ−は回転体形状である。ここで、ウォルタ−型形状とは、光入射面が、光入射側から順に回転双曲面と回転楕円面、もしくは、回転双曲面と回転放物面からなる凹面形状である。   The EUV collector mirror 6 generally has a structure in which a plurality of thin concave mirrors are arranged with high precision in a nested manner. The shape of the reflecting surface of each concave mirror is, for example, a spheroidal shape, a rotating parabolic shape, or a Walter shape, and each concave mirror is a rotating body shape. Here, the Walter shape is a concave shape in which the light incident surface is composed of a rotation hyperboloid and a rotation ellipsoid, or a rotation hyperboloid and a rotation paraboloid in order from the light incident side.

〔LPP方式のEUV光源装置〕
図7は、LPP方式のEUV光源装置を簡易的に説明するための図である。
LPP方式のEUV光源装置は、チャンバ1を有する。チャンバ1には、EUV放射種である原料(高温プラズマ原料)を供給するための原料供給ユニット10および原料供給ノズル20が設けられている。原料供給ノズル20からは、原料として、例えば液滴状のスズ(Sn)が放出される。
チャンバ1の内部は、真空ポンプ等で構成されたガス排気ユニット1cにより真空状態に維持されている。
[LPP EUV light source device]
FIG. 7 is a diagram for simply explaining an LPP type EUV light source apparatus.
The LPP type EUV light source apparatus has a chamber 1. The chamber 1 is provided with a raw material supply unit 10 and a raw material supply nozzle 20 for supplying a raw material (high temperature plasma raw material) which is an EUV radiation species. From the raw material supply nozzle 20, for example, droplet-shaped tin (Sn) is released as a raw material.
The inside of the chamber 1 is maintained in a vacuum state by a gas exhaust unit 1c configured by a vacuum pump or the like.

レーザビーム照射手段である励起用レーザ光発生装置21からのレーザ光(レーザビーム)22は、レーザ光集光手段24により集光されながらレーザ光入射窓部23を介してチャンバ1内部へ導入され、EUV集光鏡8の略中央部に設けられたレーザ光通過穴25を通って、原料供給ノズル20から放出される原料(例えば液滴状のスズ)に照射される。ここで用いられる励起用レーザ光発生装置21は、例えば、繰り返し周波数が数kHzであるパルスレーザ装置であり、炭酸ガス(CO)レーザ、YAGレーザなどが使用される。 A laser beam (laser beam) 22 from an excitation laser beam generator 21 which is a laser beam irradiation unit is introduced into the chamber 1 through a laser beam incident window 23 while being collected by a laser beam focusing unit 24. The raw material (for example, droplet-shaped tin) emitted from the raw material supply nozzle 20 is irradiated through a laser beam passage hole 25 provided in a substantially central portion of the EUV collector mirror 8. The excitation laser beam generation device 21 used here is, for example, a pulse laser device with a repetition frequency of several kHz, and a carbon dioxide (CO 2 ) laser, a YAG laser, or the like is used.

原料供給ノズル20から供給された原料は、レーザ光22の照射により加熱・励起されてプラズマとなり、このプラズマからEUV光が放射される。放射されたEUV光は、EUV集光鏡8によりEUV光取出部に向けて反射されてEUV集光鏡の集光点(中間集光点)に集光され、EUV光取出部7から出射し、EUV光源装置に接続された点線で示した露光機40入射する。   The raw material supplied from the raw material supply nozzle 20 is heated and excited by irradiation with the laser beam 22 to become plasma, and EUV light is emitted from this plasma. The emitted EUV light is reflected by the EUV collector mirror 8 toward the EUV light extraction unit, is collected at the condensing point (intermediate condensing point) of the EUV collector mirror, and is emitted from the EUV light extraction unit 7. Then, the exposure device 40 indicated by a dotted line connected to the EUV light source device enters.

ここで、EUV集光鏡8は、例えばモリブデンとシリコンの多層膜でコーティングされた球面形状の反射鏡であり、励起用レーザ光発生装置21およびレーザ光入射窓部23の配置によっては、レーザ光通過穴25を必要としない場合もある。
また、プラズマ生成用のレーザ光22は、迷光としてEUV光取出部に到達することもある。よって、EUV光取出部の前方(プラズマ側)にEUV光を透過して、レーザ光22を透過させない不図示のスペクトル純度フィルタを配置することもある。
Here, the EUV collector mirror 8 is a spherical reflecting mirror coated with, for example, a multilayer film of molybdenum and silicon. Depending on the arrangement of the excitation laser light generating device 21 and the laser light incident window 23, the laser light The passage hole 25 may not be required.
Further, the laser beam 22 for plasma generation may reach the EUV light extraction unit as stray light. Therefore, a spectral purity filter (not shown) that transmits EUV light and does not transmit laser light 22 may be disposed in front of the EUV light extraction unit (plasma side).

〔ホイルトラップ〕
上述したEUV光源装置において、プラズマPからは種々のデブリが発生する。それは、例えば、プラズマPと接する金属(例えば、一対の円板状の放電電極2a,2b)が上記プラズマによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、高温プラズマ原料14であるSnに起因するデブリである。
これらのデブリは、プラズマの収縮・膨張過程を経て、大きな運動エネルギーを得る。すなわち、プラズマPから発生するデブリは高速で移動するイオンや中性原子であり、このようなデブリはEUV集光鏡にぶつかって反射面を削ったり、反射面上に堆積したりして、EUV光の反射率を低下させる。
[Foil trap]
In the EUV light source device described above, various debris is generated from the plasma P. This is caused by, for example, debris such as metal powder generated by sputtering of the metal (for example, a pair of disc-shaped discharge electrodes 2a, 2b) in contact with the plasma P or Sn, which is the high-temperature plasma raw material 14. Debris.
These debris obtains large kinetic energy through the process of plasma contraction and expansion. That is, the debris generated from the plasma P is ions or neutral atoms that move at high speed. Such debris hits the EUV collector mirror, scrapes the reflecting surface, or deposits on the reflecting surface, and EUV. Reduces light reflectivity.

そのため、例えば図6に示したEUV光源装置においては、放電部1aとEUV光集光部1bに収容されたEUV集光鏡6との間に、EUV集光鏡6のダメージを防ぐために、ホイルトラップ5が設置される。ホイルトラップ5は、上記したようなデブリを捕捉してEUV光のみを通過させる働きをする。   Therefore, for example, in the EUV light source device shown in FIG. 6, in order to prevent damage to the EUV collector mirror 6 between the discharge unit 1a and the EUV collector mirror 6 accommodated in the EUV light collector 1b, a foil is used. A trap 5 is installed. The foil trap 5 functions to capture debris as described above and allow only EUV light to pass through.

ホイルトラップは、その一例が特許文献2、特許文献3に示され、特許文献3では「フォイル・トラップ」として記載されている。
図8に、特許文献2に示されるようなホイルトラップの概略構成を示す。
ホイルトラップ5は、ホイルトラップ5の中心軸(図8はEUV光の光軸に一致)を中心として、半径方向に放射状に配置された、複数の薄膜(ホイル)または薄い平板(プレート)(以下薄膜と平板を合せて「ホイル5a」と呼ぶ)と、この複数のホイル5aを支持する、同心円状に配置されたモリブデン(Mo)合金等よりなるコーン形状の中心支柱5cと外側リング5bの支持体とから構成されている。
ホイル5aは、その平面がEUV光の光軸に平行になるように配置され支持されている。そのため、ホイルトラップ5を極端紫外光源(高温プラズマP)側から見ると、中支柱5と外側リング5の支持体の部分を除けば、ホイル5aの厚みしか見えない。したがって、高温プラズマPからのEUV光のほとんどは、ホイルトラップ5を通過することができる。
An example of the foil trap is shown in Patent Literature 2 and Patent Literature 3, and is described as “Foil Trap” in Patent Literature 3.
FIG. 8 shows a schematic configuration of a foil trap as disclosed in Patent Document 2.
The foil trap 5 is composed of a plurality of thin films (foil) or thin flat plates (plates) (hereinafter referred to as radial plates) radially arranged around the central axis of the foil trap 5 (FIG. 8 coincides with the optical axis of EUV light). The thin film and the flat plate are collectively referred to as “foil 5a”, and support for the cone-shaped central column 5c and outer ring 5b made of molybdenum (Mo) alloy or the like arranged concentrically to support the plurality of foils 5a. It is composed of the body.
The foil 5a is arranged and supported so that its plane is parallel to the optical axis of the EUV light. Therefore, looking at the foil trap 5 from extreme ultraviolet light source (a high temperature plasma P) side, except for the portion of the centered post 5 c and the outer ring 5 b of the support, only visible thickness of the foil 5a. Therefore, most of the EUV light from the high temperature plasma P can pass through the foil trap 5.

一方、ホイルトラップ5の複数のホイル5aは、配置された空間を細かく分割することにより、その部分のコンダクタンスを下げて圧力を上げる働きをする。そのため、高温プラズマPからのデブリは、ホイルトラップ5により圧力が上がった領域で衝突確率が上がるために速度が低下する。速度が低下したデブリは、ホイル5aやホイルの支持体5b,5cにより捕捉されるものもある。   On the other hand, the plurality of foils 5a of the foil trap 5 function to increase the pressure by decreasing the conductance of the portion by finely dividing the arranged space. Therefore, the speed of debris from the high temperature plasma P decreases because the collision probability increases in a region where the pressure is increased by the foil trap 5. Some debris with reduced speed is captured by the foil 5a and the foil supports 5b and 5c.

なお、DPP方式EUV光源装置においては、光軸上の光(高温プラズマPから0°の角度(放射角が0°)で出射する光)や、EUV集光鏡6の最も内側に位置する凹面ミラーが反射可能な入射角(以下、最小入射角ともいう)より小さい入射角でEUV集光鏡6に入射する光は、露光には使用されず、むしろ存在しないほうが好ましい。そのため、中支柱5cは存在しても問題はなく、むしろ中支柱5cにより積極的に遮光することもある。なお中支柱5cは、EUV集光鏡6の構成から定まる最小入射角以下の光を遮光する形状となるので、一般的にはコーン形状となる。よって、以下、中支柱のことをコーン(cone)とも呼ぶ。
なお、ホイルトラップは、高温プラズマの近くに配置されるので、受ける熱負荷も大きい。よって、ホイルトラップを構成するホイルやコーンは、例えば、モリブデン(Mo)などの高耐熱材料から形成される。
In the DPP EUV light source device, light on the optical axis (light emitted from the high-temperature plasma P at an angle of 0 ° (radiation angle is 0 °)) or a concave surface located on the innermost side of the EUV collector mirror 6 Light that is incident on the EUV collector mirror 6 at an incident angle smaller than the incident angle that can be reflected by the mirror (hereinafter also referred to as the minimum incident angle) is not used for the exposure and is preferably not present. Therefore, centered post 5c is no problem even if present, is also possible to shield more aggressively centered arm 5c rather. Incidentally centered arms 5c, since a shape for blocking the minimum incident angle or less of the light is determined from the configuration of the EUV focusing mirror 6, is generally a cone shape. Therefore, hereinafter, the centered post also called cone (cone).
In addition, since the foil trap is disposed near the high temperature plasma, the heat load received is also large. Therefore, the foil and cone constituting the foil trap are formed of a high heat resistant material such as molybdenum (Mo), for example.

上記したホイルトラップは、主としてDPP方式のEUV光源装置に採用されることが多い。LPP方式のEUV光源装置の場合、磁界によりデブリ進行方向を制御してEUV集光鏡への衝突を抑制したり、EUV集光鏡に付着したデブリを、水素ガス等のクリーニングガスにより除去したりしている。しかしながら、図7に示すように、上記したようなホイルトラップを高温プラズマとEUV集光鏡との間に配置することもある。すなわち、ホイルトラップはDPP方式のEUV光源装置のみならず、LPP方式のEUV光源装置にも採用されうる。   The above-described foil trap is often employed mainly for DPP type EUV light source devices. In the case of an LPP type EUV light source device, the collision direction to the EUV collector mirror is controlled by controlling the debris traveling direction by a magnetic field, or the debris adhering to the EUV collector mirror is removed by a cleaning gas such as hydrogen gas. doing. However, as shown in FIG. 7, a foil trap as described above may be disposed between the high temperature plasma and the EUV collector mirror. That is, the foil trap can be employed not only in the DPP type EUV light source device but also in the LPP type EUV light source device.

〔回転式ホイルトラップ、固定式ホイルトラップ〕
近年、特許文献4に記載されているように、ホイルトラップを2つ、直列に設けるとともに、一方のホイルトラップを回転させる構成が知られている。
図9に概略構成を示す。図9に示す例では、高温プラズマPに近い方のホイルトラップ4が回転する機能を有する。以下、この回転機能を有するホイルトラップを回転式ホイルトラップ4、回転せず固定型のホイルトラップ5を固定式ホイルトラップ5とも言う。図9においては、EUV集光鏡6とプラズマPの間のプラズマP側に回転式ホイルトラップ4が設けられ、回転式ホイルトラップ4とEUV集光鏡6の間に固定式ホイルトラップ5が設けられている。固定式ホイルトラップ5は例えば前記図8に示したものと同様なものである。なお、図9では固定式ホイルトラップ5の外側リング5bは省略されている。
[Rotating foil trap, fixed foil trap]
In recent years, as described in Patent Document 4, two foil traps are provided in series, and one foil trap is rotated.
FIG. 9 shows a schematic configuration. In the example shown in FIG. 9, the foil trap 4 closer to the high temperature plasma P has a function of rotating. Hereinafter, the foil trap having the rotation function is also referred to as a rotary foil trap 4, and the non-rotating fixed foil trap 5 is also referred to as a fixed foil trap 5. In FIG. 9, a rotary foil trap 4 is provided on the plasma P side between the EUV collector mirror 6 and the plasma P, and a fixed foil trap 5 is provided between the rotary foil trap 4 and the EUV collector mirror 6. It has been. The fixed foil trap 5 is the same as that shown in FIG. In FIG. 9, the outer ring 5b of the fixed foil trap 5 is omitted.

回転式ホイルトラップ4は、中支柱(コーン)4cが図示を省略した回転駆動機構の回転軸と同軸状に接続されている。そして、回転駆動機構の回転軸が回転すると、上記回転式ホイルトラップ4はコーン4cの回転軸を中心に回転する。
回転式ホイルトラップ4の各ホイル4aは、コーン4cに例えば金ろうを用いたろう付け等で固定されており(図9のろう付け部分4b参照)、各ホイル4aはコーン4cの回転軸を中心に放射状に伸びる。
回転式ホイルトラップ4においては、ホイル4aはコーン4cに固定されていればよいので、図9に示すような外側リング5bは設けなくてもよい。
Rotating foil trap 4, centered strut (cones) 4c is connected to the rotary shaft and coaxial rotary drive mechanism (not shown). When the rotary shaft of the rotary drive mechanism rotates, the rotary foil trap 4 rotates around the rotary shaft of the cone 4c.
Each foil 4a of the rotary foil trap 4 is fixed to the cone 4c by, for example, brazing using a gold braze (see brazing portion 4b in FIG. 9), and each foil 4a is centered on the rotation axis of the cone 4c. It grows radially.
In the rotary foil trap 4, the foil 4a only needs to be fixed to the cone 4c, and therefore the outer ring 5b as shown in FIG. 9 need not be provided.

回転式ホイルトラップ4は、複数のホイル4aがコーンの回転軸を中心に回転することにより、プラズマPから飛来するデブリを捕捉するものである。例えば、高温プラズマ原料14であるSnに起因するデブリは、回転式ホイルトラップ4の各ホイルに捕捉されたり、進行方向がEUV集光鏡6側とは異なる方向となるように偏向される。すなわち、EUV集光鏡6の各凹面ミラーへのデブリの堆積は、回転式ホイルトラップ4を使用することにより抑制される。   The rotary foil trap 4 captures debris flying from the plasma P when a plurality of foils 4a rotate around the rotation axis of the cone. For example, debris caused by Sn which is the high temperature plasma raw material 14 is captured by each foil of the rotary foil trap 4 or deflected so that the traveling direction is different from the EUV collector mirror 6 side. That is, accumulation of debris on each concave mirror of the EUV collector mirror 6 is suppressed by using the rotary foil trap 4.

ここで、上記したように、回転式ホイルトラップ4は高温プラズマPと対向するので、高温プラズマPにより加熱されたり、デブリが衝突することによる加熱を受けることになる。よって、回転式ホイルトラップ4の受ける熱負荷は高い。
よって、回転式ホイルトラップ4は、コーン4c内部に冷却管を設けて、当該冷却管に水などの冷媒を流すことによりコーン4cを冷却している。なお、ホイル4aはろう付け等によりコーン4cと熱的に接続されているので、コーン4cを冷却することにより、ホイルも冷却される。
Here, as described above, since the rotary foil trap 4 faces the high temperature plasma P, it is heated by the high temperature plasma P or heated by debris collision. Therefore, the heat load received by the rotary foil trap 4 is high.
Therefore, the rotary foil trap 4 cools the cone 4c by providing a cooling pipe inside the cone 4c and flowing a coolant such as water through the cooling pipe. Since the foil 4a is thermally connected to the cone 4c by brazing or the like, the foil is also cooled by cooling the cone 4c.

固定式ホイルトラップ5は、回転式ホイルトラップ4により捕捉しきれなかった高速で進行するデブリを捕捉する。固定式ホイルトラップ5により圧力が上がった領域での上記デブリの衝突確率が上がるため、高速で移動するデブリの速度が低下する。速度が低下したデブリは、ホイル5aやホイルの支持体5b,5cにより捕捉されるものもある。すなわち、EUV集光鏡6の各凹面ミラーの高速デブリによるスパッタリングは、固定式ホイルトラップ5を使用することにより抑制される。なお、必要に応じて固定式ホイルトラップ5のコーン5cも冷却してもよい。   The fixed foil trap 5 captures debris that travels at a high speed that could not be captured by the rotary foil trap 4. Since the debris collision probability increases in the region where the pressure is increased by the fixed foil trap 5, the speed of the debris moving at a high speed decreases. Some debris with reduced speed is captured by the foil 5a and the foil supports 5b and 5c. That is, sputtering by high-speed debris of each concave mirror of the EUV collector mirror 6 is suppressed by using the fixed foil trap 5. If necessary, the cone 5c of the fixed foil trap 5 may be cooled.

特表2007−505460号公報Special table 2007-505460 gazette 特表2002−504746号公報JP-T-2002-504746 特表2004−214656号公報Special table 2004-214656 gazette 特表2012−513653号公報Special table 2012-513653 gazette

前記図6に示した固定式ホイルトラップ5を設けたときのプラズマPに対向する側のコーン部分5cや、図9に示す回転式ホイルトラップ4を設けた場合のプラズマPに対向する側のコーン部分4cは、発光点であるプラズマPまでの距離が非常に短く、常にプラズマPからの高速で移動するデブリ(高速粒子)に晒されることとなり、この高速粒子の衝突による磨耗(エロージョン)が発生する。
エロージョンが発生すると、ホイルトラップ自体を交換する必要が生じる場合もあり、ホイルトラップのメンテナンス頻度が増加する。
The cone portion 5c facing the plasma P when the fixed foil trap 5 shown in FIG. 6 is provided, or the cone facing the plasma P when the rotating foil trap 4 shown in FIG. 9 is provided. The portion 4c has a very short distance to the plasma P, which is a light emitting point, and is always exposed to debris (high-speed particles) moving at high speed from the plasma P, and wear (erosion) due to collision of the high-speed particles occurs. To do.
When erosion occurs, the foil trap itself may need to be replaced, increasing the maintenance frequency of the foil trap.

また、高温プラズマに対向して配置されたホイルトラップは、EUV光源装置稼動中に受ける熱負荷が大きく、プラズマへの入力エネルギーによっては、500〜700°C以上に加熱される。
回転式ホイルトラップ4においては、前記したように、各ホイル4aが、コーン4cにろう付け等で固定されており、ろう付けに使用する硬ろうとしては、比較的耐熱性の高い金ろうを使用している。しかしながら、高温プラズマ原料であるすず(Sn)に起因する高温のデブリがこのろう付け部分に付着した場合、硬ろう(金ろう)とすず(Sn)との間で化学反応がおこり、硬ろうが劣化する。
この劣化した硬ろうは、本来の硬ろうよりも機械的強度が劣化する。このため、例えば図10に示すように、回転ホイルトラップ4が回転している際、ホイル4aに加わる遠心力によりろう付け部分4bが外れて回転式ホイルトラップが破損するという不具合が発生する。
本発明は上記した事情に鑑みなされたものであり、その課題は、固定式ホイルトラップや回転式ホイルトラップのメンテナンスを容易にするとともにその頻度を低下させることができ、また、ホイルを中心支柱に固定する硬ろうへデブリが付着することにより、ホイルトラップからホイルが離脱するという不具合を回避可能なホイルトラップを提供することである。
In addition, the foil trap disposed opposite to the high-temperature plasma has a large heat load during the operation of the EUV light source device, and is heated to 500 to 700 ° C. or more depending on the input energy to the plasma.
In the rotary foil trap 4, as described above, each foil 4a is fixed to the cone 4c by brazing or the like. As the hard brazing used for brazing, a relatively high heat-resistant gold brazing is used. doing. However, when high-temperature debris due to tin (Sn), which is a high-temperature plasma raw material, adheres to this brazed portion, a chemical reaction occurs between the hard solder (gold solder) and tin (Sn), and the hard solder to degrade.
The deteriorated hard solder has a lower mechanical strength than the original hard solder. For this reason, as shown in FIG. 10, for example, when the rotating foil trap 4 is rotating, there is a problem that the brazing portion 4b is detached by the centrifugal force applied to the foil 4a and the rotating foil trap is damaged.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and the problem is that the maintenance of the fixed foil trap and the rotary foil trap can be facilitated and the frequency thereof can be reduced. The object is to provide a foil trap that can avoid the problem that the foil is detached from the foil trap due to the debris adhering to the hard brazing to be fixed.

前記したように、ホイルトラップの中心支柱(コーン)は、常にプラズマからの高速で移動するデブリ(高速粒子)に晒され、これにより磨耗(エロージョン)が発生する。そこで、中心支柱の上記デブリと対向する側に交換可能なシールド部材を取り付けておけば、磨耗(エロージョン)が発生した際、シールド部材を交換すればホイルトラップ自体の交換をしなくても済むようになる。
しかし、上記シールド部材の温度が上昇すると、当該シールド部材の高温部分におけるエロージョンが急激に進行し、シールド部材の交換頻度が増大することが分かった。このため、上記シールド部材を効果的に冷却できるようにすることが望ましい。
本発明においては、上記のようにシールド部材を設け、このシールド部材とコーンの間にシールド部材を構成する材料およびコーンを構成する部材の両者と比較して柔らかく、熱伝導可能な中間部材を挿入する。
これにより、シールド部材の熱をコーンに効果的に伝達することができ、シールド部材の温度上昇を抑え、シールド部材の交換頻度を少なくすることができる。
また、上記シールド部材を、プラズマから前記ろう付け部分が遮蔽されるような大きさに設定する。
これにより、高温のデブリがろう付け部分に付着することにより起こる硬ろうの劣化を防ぐことができ、回転式ホイルトラップが破損するという不具合が発生するのを防ぐことができる。
すなわち、本発明においては、次のようにして前記課題を解決する。
(1)プラズマと、該プラズマから放射される光を集光する集光ミラーの間に配置され、主軸から放射状に伸びる複数のホイルを備え、上記光は通過するが上記プラズマからのデブリは捕捉するホイルトラップであって、上記複数のホイルが、主軸上に配置された中心支柱により支持され、中心支柱は冷却機構により冷却され、上記中心支柱の上記プラズマと対向する面にはシールド部材が設けられているホイルトラップにおいて、上記シールド部材と中心支柱との間に、熱伝達可能であって、上記シールド部材を構成する材料および上記中間リングを構成する材料の双方より柔らかい材料からなる中間部材を設ける。上記複数のホイルは、主軸上に配置された中心支柱にろう付けされて支持され、上記シールド部材は、上記プラズマから、上記ろう付けされた部分を遮蔽する大きさに構成されている。
)容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料を加熱して励起しプラズマを発生させる一対の放電電極からなる放電部材と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記放電部材と上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置において、上記ホイルトラップは、(1)ホイルトラップを用いる。
)容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料にレーザビームを照射して当該プラズマ原料を加熱して励起し高温プラズマを発生させるレーザビーム照射手段と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記高温プラズマと上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置において、上記ホイルトラップは、(1)ホイルトラップを用いる。
As described above, the central strut (cone) of the foil trap is always exposed to debris (high-speed particles) moving at a high speed from the plasma, thereby causing erosion. Therefore, if a replaceable shield member is attached to the side of the central column facing the above debris, when the erosion occurs, it is not necessary to replace the foil trap itself if the shield member is replaced. become.
However, it has been found that when the temperature of the shield member rises, erosion in the high temperature portion of the shield member rapidly proceeds and the replacement frequency of the shield member increases. For this reason, it is desirable to be able to cool the shield member effectively.
In the present invention, the shield member is provided as described above, and an intermediate member that is softer and heat conductive is inserted between the shield member and the cone, and the material constituting the shield member and the member constituting the cone are soft. To do.
Thereby, the heat of a shield member can be effectively transmitted to a cone, the temperature rise of a shield member can be suppressed, and the replacement frequency of a shield member can be decreased.
Moreover, the said shield member is set to the magnitude | size which the said brazing part is shielded from plasma.
As a result, it is possible to prevent the deterioration of the hard brazing caused by the high temperature debris adhering to the brazed portion, and it is possible to prevent the occurrence of the problem that the rotary foil trap is broken.
That is, in the present invention, the above problem is solved as follows.
(1) It is disposed between a plasma and a collecting mirror that collects light emitted from the plasma, and includes a plurality of foils extending radially from a main axis, and the light passes through but debris from the plasma is captured. The foil trap is supported by a central support column disposed on the main shaft, the central support column is cooled by a cooling mechanism, and a shield member is provided on the surface of the central support column facing the plasma An intermediate member made of a material softer than both the material constituting the shield member and the material constituting the intermediate ring. Provide. The plurality of foils are brazed to and supported by a central column disposed on the main shaft, and the shield member is sized to shield the brazed portion from the plasma.
( 2 ) A vessel, a plasma raw material supply means for supplying a plasma raw material into the vessel, a discharge member comprising a pair of discharge electrodes for heating and exciting the plasma raw material to generate plasma, and radiated from the plasma A condensing mirror for condensing light, a foil trap provided between the discharge member and the condensing mirror, a light extraction portion formed in the container for extracting the condensed light, and the inside of the container In the light source device provided with the exhaust means for exhausting the air and adjusting the pressure in the container, the foil trap of (1) is used as the foil trap.
( 3 ) a container, plasma raw material supply means for supplying a plasma raw material into the container, laser beam irradiation means for irradiating the plasma raw material with a laser beam to heat and excite the plasma raw material to generate high temperature plasma, , A light collecting mirror for condensing light emitted from the plasma, a foil trap provided between the high temperature plasma and the light collecting mirror, and light formed in the container for taking out the condensed light. in the light source device, comprising: a take-out portion, and an exhaust means for adjusting the pressure in the evacuated container to the container, the foil trap uses a foil trap (1).

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
(1)ホイルトラップの中心支柱のプラズマと対向する面に交換可能なシールド部材を設けたので、高速で移動するデブリ(高速粒子)により、磨耗(エロージョン)が発生しても、シールド部材のみを交換すれば、ホイルトラップ自体の交換をしなくても済み、メンテナンスを容易にすることができる。
特に、上記シールド部材と中心支柱との間に、熱伝達可能であって、上記シールド部材を構成する材料および上記中間リングを構成する材料の双方より柔らかい材料からなる中間部材を設けることにより、シールド部材から中心支柱への熱伝達が良好に行われるようになり、上記シールド部材を効果的に冷却することができる。このため、シールド部材の高温部分におけるエロージョンの急激な進行を抑制することができ、シールド部材の交換頻度を少なくし、メンテナンスを容易にすることができる。
(2)シールド部材を、高温プラズマから飛来するすず(Sn)からなるデブリに対して、ホイルと中心支柱のろう付け部分が遮蔽されるような構造とすることにより、上記デブリが上記ろう付け部分に付着することがなくなる。このため、ろう付け材料である硬ろうの劣化が抑制される。このため、回転式ホイルトラップにおいて、ろう付け部分での接合が壊れるといった不具合を防止することができる。
In the present invention, the following effects can be obtained.
(1) Since a replaceable shield member is provided on the surface of the foil trap center column facing the plasma, even if wear (erosion) occurs due to high-speed debris (high-speed particles), only the shield member is used. If it is replaced, it is not necessary to replace the foil trap itself, and maintenance can be facilitated.
In particular, by providing an intermediate member between the shield member and the central support column and capable of transferring heat and made of a material softer than both the material constituting the shield member and the material constituting the intermediate ring, the shield Heat transfer from the member to the central column is performed well, and the shield member can be effectively cooled. For this reason, the rapid progress of the erosion in the high temperature part of a shield member can be suppressed, the replacement frequency of a shield member can be decreased, and a maintenance can be made easy.
(2) The shield member has a structure in which the brazed portion of the foil and the central column is shielded against the debris made of tin (Sn) flying from the high-temperature plasma, so that the debris is the brazed portion. It will not adhere to. For this reason, deterioration of the hard brazing material is suppressed. For this reason, in a rotary foil trap, the malfunction that the joining in a brazing part breaks can be prevented.

本発明の第1の実施例の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the 1st Example of this invention. 回転式ホイルトラップにおいて、コーンへのシールド部材の取り付けを説明する図である。It is a figure explaining attachment of the shield member to a cone in a rotary foil trap. シールド部材とコーンとの間に設けた中間部材を説明する図である。It is a figure explaining the intermediate member provided between the shield member and the cone. 固定式ホイルトラップに適用した例を示す図である。It is a figure which shows the example applied to the fixed type foil trap . 固定式ホイルトラップにおいて、シールド部材のコーンへの取り付けを説明する図である。It is a figure explaining attachment to the cone of a shield member in a fixed type foil trap. DPP方式のEUV光源装置を簡易的に説明する図である。It is a figure explaining simply a DPP type EUV light source device. LPP方式のEUV光源装置を簡易的に説明する図である。It is a figure explaining simply the LPP type EUV light source device. ホイルトラップの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a foil trap. 回転式ホイルトラップを説明する図である。It is a figure explaining a rotary foil trap. ろう付け部分が外れてホイルが飛散する様子を説明する図である。It is a figure explaining a mode that a brazing part remove | deviates and foil is scattered.

図1に本発明実施例の概略構成を示す。本実施例は、本発明を前記回転式ホイルトラップに適用した場合を示している。
同図において、高温プラズマPに近い方のホイルトラップ4は前記したように、回転する機能を有する回転式ホイルトラップであり、回転式ホイルトラップ4とEUV集光鏡6の間に固定式ホイルトラップ5が設けられている。
It shows a schematic configuration of an embodiment of the present invention in FIG. In this embodiment, the present invention is applied to the rotary foil trap.
In the figure, the foil trap 4 closer to the high-temperature plasma P is a rotating foil trap having a rotating function as described above, and a fixed foil trap between the rotating foil trap 4 and the EUV collector mirror 6. 5 is provided.

回転式ホイルトラップ4は、前記したように、コーン(中支柱)4cが図示を省略した回転機構の回転軸と同軸状に接続され、回転機構の回転軸が回転すると、上記回転式ホイルトラップ4はコーン4cの回転軸を中心に回転する。
回転式ホイルトラップ4の各ホイル4aは、前記したようにろう付け部分4bで、コーン4cに例えば金ろうを用いたろう付け等で固定されている。各ホイル4aはコーン4cの回転軸を中心に放射状に伸びる。
本実施例の回転式ホイルトラップ4においては、コーン4cの高温プラズマと対向する面に、モリブデン(Mo)、タングステン(W)などの高耐熱性材料からなる板状のシールド部材4dが配置される。
シールド部材4dの平面部表面とコーン4cの上面部表面部との間には、後述する図3に示すように、シールド部材4dを構成する材料およびコーン4cを構成する部材の両者と比較して柔らかく、熱伝達可能な中間部材4eが挿入される。
また、シールド部材4dの大きさは、高温プラズマからコーン4cとホイル4aとのろう付け部分4bを遮蔽可能な大きさに設定され、高温プラズマの位置から臨む方向からろう付け部分4bは、板状のシールド部材4dにより遮蔽されて見ることはできない。
すなわち、シールド部材4dの径は、シールド部材4dに接する部分のコーン4cの径より大きく、シールド部材の径と、プラズマと対向する面の中心支柱の径の差は、上記ろう付けのろうの中心支柱からの露出部分の高さ以上とされる。
なおコーン4cは、高温プラズマの位置から臨む方向から遮蔽される領域に配置され、その形状は、円筒状もしくは円錐台形状、特に円錐台形状とすることが好ましい。
Rotating foil trap 4, as described above, the cone (middle center strut) 4c is connected to the rotary shaft and coaxial rotation mechanism which is not shown, the rotary shaft of the rotary mechanism is rotated, the rotary foil trap 4 rotates around the rotation axis of the cone 4c.
Each foil 4a of the rotary foil trap 4 is fixed to the cone 4c by brazing using, for example, a gold brazing, at the brazing portion 4b as described above. Each foil 4a extends radially about the rotation axis of the cone 4c.
In the rotary foil trap 4 of the present embodiment, a plate-like shield member 4d made of a high heat resistant material such as molybdenum (Mo) or tungsten (W) is disposed on the surface of the cone 4c facing the high temperature plasma. .
Compared with both the material constituting the shield member 4d and the member constituting the cone 4c, as shown in FIG. 3 to be described later, between the flat surface of the shield member 4d and the upper surface of the cone 4c. A soft and heat transferable intermediate member 4e is inserted.
The size of the shield member 4d is set to a size that can shield the brazed portion 4b between the cone 4c and the foil 4a from the high temperature plasma, and the brazed portion 4b has a plate shape from the direction facing the position of the high temperature plasma. The shield member 4d cannot be seen.
That is, the diameter of the shield member 4d is larger than the diameter of the cone 4c in contact with the shield member 4d, and the difference between the diameter of the shield member and the diameter of the central column on the surface facing the plasma is the center of the brazing braze. The height is greater than the height of the exposed part from the column.
The cone 4c is disposed in a region shielded from the direction facing the position of the high temperature plasma, and the shape thereof is preferably a cylindrical shape or a truncated cone shape, particularly a truncated cone shape.

シールド部材4dの大きさを、以上のように構成することにより、高温プラズマから飛来するすず(Sn)からなるデブリは、板状のシールド部材4dに衝突するものの、当該板状のシールド部材4dに遮られて、直接コーン4cとホイル4aとのろう付け部分4bに付着することがなくなる。
したがって、ホイルトラップ4が高温(500〜700°C)に加熱された状態において、ろう付け材料である硬ろう(金ろう)とすず(Sn)との間での化学反応が回避され、上記硬ろうの機械的強度が維持される。そのため、回転ホイルトラップ4において、当該ホイルトラップ4の回転中に、ろう付け部分4bの劣化にともない、ろう付け部分での接合が壊れるといった不具合を防止することができる。
By configuring the size of the shield member 4d as described above, debris made of tin (Sn) flying from high-temperature plasma collides with the plate-like shield member 4d, but does not contact the plate-like shield member 4d. By being blocked, it will not adhere directly to the brazed portion 4b between the cone 4c and the foil 4a.
Therefore, in a state where the foil trap 4 is heated to a high temperature (500 to 700 ° C.), a chemical reaction between the brazing material (gold brazing) and tin (Sn) is avoided, and the above-mentioned hard coating is avoided. The mechanical strength of the wax is maintained. Therefore, in the rotating foil trap 4, during the rotation of the foil trap 4, it is possible to prevent a problem that the joint at the brazed portion is broken due to the deterioration of the brazed portion 4b.

ここで、シールド部材4dは、EUV集光鏡6の構成から定まる最小入射角以下の光を遮光する形状とすることが望ましい。すなわち、EUV集光鏡6により集光される有効なEUV光をできるだけ遮光しないような大きさにすることが好ましい。
そのため、シールド部材4dの後ろ(EUV出射側)に配置されるコーン4c(cone)の形状は、従来のEUV集光鏡の構成から定まる最小入射角以下の光を遮光するコーン形状よりも相対的に小さくなる。
Here, it is desirable that the shield member 4 d has a shape that shields light having a minimum incident angle or less determined from the configuration of the EUV collector mirror 6. That is, it is preferable that the effective EUV light collected by the EUV collector mirror 6 is sized so as not to block as much as possible.
Therefore, the shape of the cone 4c (cone) arranged behind the shield member 4d (on the EUV emission side) is relatively more than the cone shape that shields light having a minimum incident angle or less determined from the configuration of the conventional EUV collector mirror. Becomes smaller.

ところで、前記したように、回転ホイルトラップ4のホイル4aを回転軸に固定しているコーン4c部分は、発光点であるプラズマPまでの距離が非常に短い。このため、コーン4cに取り付けられたシールド部材4dは、常にプラズマからの高速に移動するデブリ(高速粒子)に晒されることとなり、この高速粒子の衝突による磨耗(エロージョン)が発生する。   By the way, as described above, the cone 4c portion that fixes the foil 4a of the rotating foil trap 4 to the rotating shaft has a very short distance to the plasma P that is a light emitting point. For this reason, the shield member 4d attached to the cone 4c is always exposed to debris (high-speed particles) moving at high speed from the plasma, and wear (erosion) due to collision of the high-speed particles occurs.

そこで、シールド部材4dをコーン4cに対して交換可能な構造としておくことにより、エロージョンに伴う回転ホイルトラップ4自体の交換をしなくても済むようになる。よって、回転ホイルトラップ4のメンテナンス頻度が減少するという効果を奏する。   Therefore, by providing a structure in which the shield member 4d can be exchanged for the cone 4c, the rotating foil trap 4 itself associated with erosion need not be exchanged. Therefore, there is an effect that the maintenance frequency of the rotating foil trap 4 is reduced.

ここで、発明者らの実験により、高温プラズマへの入力パワーが増えるにつれてシールド部材4dの温度が上昇すると、当該シールド部材4dの高温部分におけるエロージョンが急激に進行することが見出された。すなわち、シールド部材4dの温度が上昇すると、エロージョンに伴うシールド部材4dの交換頻度が増大する。そのため、高出力のEUV放射を得るために高温プラズマへの入力パワーを増大させる場合は、上記シールド部材4dを冷却した方が好ましい。   Here, it has been found by the inventors' experiments that when the temperature of the shield member 4d increases as the input power to the high-temperature plasma increases, erosion in the high-temperature portion of the shield member 4d rapidly proceeds. That is, when the temperature of the shield member 4d rises, the replacement frequency of the shield member 4d accompanying erosion increases. Therefore, in order to increase the input power to the high temperature plasma in order to obtain high output EUV radiation, it is preferable to cool the shield member 4d.

前記したように、回転ホイルトラップ4のコーン4cは、図示を省略した冷却機構により冷却されている。よって、コーン4cの上面部(高温プラズマと対向する面)と板状のシールド部材4dの平面部とが接触するように、当該シールド部材をコーン4cに対して交換可能に取り付けることが望ましい。
図2に示す例では、コーン4cの上面部側に2箇所のねじ穴4fを、シールド部材4dに2箇所の貫通穴4gを設け、各貫通穴4gを通過する固定用ねじ4hをねじ穴4fに勘合させることにより、シールド部材4dとコーン4cとを固定している。なお、固定用ねじ4hにも高耐熱性が要求されるので、当該固定用ねじ4hは例えばモリブデン(Mo)等よりなる。
なお、ねじ4hによる締め付け力を大きくし、コーン4cに対するシールド部材4dの押し付け力を大きくすれば、シールド部材4dからコーン4cへの熱伝達は向上するが、コーン4cやねじ4hの材料となるモリブデン(Mo)、タングステン(W)などの高耐熱性材料は硬度が高くもろいので、加工が難しいとともに割れやすく、ねじ4hによる押しつけ力を高くするのは難しい。
As described above, the cone 4c of the rotating foil trap 4 is cooled by the cooling mechanism (not shown). Therefore, it is desirable to attach the shield member to the cone 4c in an exchangeable manner so that the upper surface portion (surface facing the high temperature plasma) of the cone 4c and the flat portion of the plate-like shield member 4d are in contact with each other.
In the example shown in FIG. 2, two screw holes 4f are provided on the upper surface side of the cone 4c, two through holes 4g are provided in the shield member 4d, and fixing screws 4h that pass through the through holes 4g are screw holes 4f. The shield member 4d and the cone 4c are fixed by fitting to each other. Since the fixing screw 4h is also required to have high heat resistance, the fixing screw 4h is made of, for example, molybdenum (Mo).
Note that if the tightening force by the screw 4h is increased and the pressing force of the shield member 4d against the cone 4c is increased, the heat transfer from the shield member 4d to the cone 4c is improved, but molybdenum which is the material of the cone 4c and the screw 4h. High heat-resistant materials such as (Mo) and tungsten (W) have high hardness and are brittle, so that they are difficult to work and easily cracked, and it is difficult to increase the pressing force by the screws 4h.

ここで、図3(a)に示すように、シールド部材4dの平面部表面やコーン4cの上面部表面には、実際はある程度の表面粗さが存在する。そのため、シールド部材4dの平面部とコーン4cの上面部とを接触させた際の接触面積は、この表面粗さのため小さくなる。よって、冷却されているコーン4c側へ高温となったシールド部材の温度を熱伝導により熱交換する際は、接触面積が小さい分、効率が悪い。
よって、高温プラズマへの入力が大きくなった場合、図示を省略した冷却機構により冷却されているコーン4cの上面部と板状のシールド部材4dの平面部とが接触するように、当該シールド部材をコーン4cに対して取り付けたとしても、上記シールド部材を十分に冷却できない場合も出てくる。
Here, as shown in FIG. 3A, there is actually a certain degree of surface roughness on the surface of the flat surface portion of the shield member 4d and the surface of the upper surface portion of the cone 4c. Therefore, the contact area when the flat surface portion of the shield member 4d and the upper surface portion of the cone 4c are brought into contact with each other is reduced due to the surface roughness. Therefore, when the temperature of the shield member that has been heated to the cooled cone 4c side is heat-exchanged by heat conduction, the efficiency is poor due to the small contact area.
Therefore, when the input to the high-temperature plasma becomes large, the shield member is arranged so that the upper surface portion of the cone 4c cooled by a cooling mechanism (not shown) and the flat portion of the plate-like shield member 4d come into contact with each other. Even if it is attached to the cone 4c, the shield member may not be sufficiently cooled.

このような不具合を回避するために、本発明においては、図3(b)に示すように、シールド部材5dの平面部表面やコーン4cの上面部表面部との間に、シールド部材4dを構成する材料およびコーン4cを構成する部材の両者と比較して柔らかく、熱伝達可能な中間部材4eを挿入する。
これにより、シールド部材4dからコーン4cへの熱伝達が良好に行われるようになり、上記シールド部材4dを効果的に冷却することができ、シールド部材4dの温度上昇を抑制することができる。このため、シールド部材4dの高温部分におけるエロージョンの急激な進行を抑制することができ、シールド部材4dの交換頻度を少なくすることができる。
ここで、図3においては、理解を容易にするために、シールド部材をコーン4cに取り付けるための固定用ねじとシールド部材の貫通穴、コーン4cのねじ穴は省略されている。なお、中間部材4eにも実際には、固定用ねじのねじ部が貫通する貫通穴が設けられている。
In order to avoid such a problem, in the present invention, as shown in FIG. 3B, a shield member 4d is formed between the flat surface of the shield member 5d and the upper surface of the cone 4c. The intermediate member 4e, which is softer and heat transferable than both the material to be formed and the member constituting the cone 4c, is inserted.
Thereby, heat transfer from the shield member 4d to the cone 4c can be performed satisfactorily, the shield member 4d can be effectively cooled, and the temperature rise of the shield member 4d can be suppressed. For this reason, rapid progress of the erosion in the high temperature part of the shield member 4d can be suppressed, and the replacement frequency of the shield member 4d can be reduced.
Here, in FIG. 3, in order to facilitate understanding, a fixing screw for attaching the shield member to the cone 4c, a through hole of the shield member, and a screw hole of the cone 4c are omitted. The intermediate member 4e is also actually provided with a through hole through which the screw portion of the fixing screw passes.

すなわち、中間部材4eを介して、固定用ねじ4hを用いてシールド部材4dとコーン4cとを取り付ける場合、シールド部材4dからコーン4cへ向かう方向に力がかかる。その際、中間部材4eはシールド部材4dを構成する材料より柔らかいので、中間部材4eのシールド部材4dと接触する面は、シールド部材4dの接触面の表面粗さに対応して変形する。また、中間部材4eはコーン4cを構成する材料より柔らかいので、中間部材4eのコーン4cと接触する面は、コーン4cの接触面の表面粗さに対応して変形する。よって、シールド部材4dと中間部材4eとの接触面積、および、中間部材4eとコーン4cとの接触面積は、中間部材4eを除いてシールド部材4dとコーン4cとを接触させる場合の接触面積より大きい。よって、中間部材4eを熱伝達可能な材料で構成すると、実質的にシールド部材4dとコーン4cとの間の熱伝導性が改善され、シールド部材4dを十分に冷却することが可能となる。
よって、シールド部材4dのエロージョンの進行を抑制し、当該シールド部材4dの交換頻度も少なくすることが可能となる。
中間部材4eの具体的材質としては、グラファイト、銅、真ちゅう、アルミニウムが採用されるが、特にグラファイトが好ましい。
That is, when the shield member 4d and the cone 4c are attached using the fixing screw 4h via the intermediate member 4e, a force is applied in the direction from the shield member 4d toward the cone 4c. At this time, since the intermediate member 4e is softer than the material constituting the shield member 4d, the surface of the intermediate member 4e that contacts the shield member 4d is deformed corresponding to the surface roughness of the contact surface of the shield member 4d. Moreover, since the intermediate member 4e is softer than the material which comprises the cone 4c, the surface which contacts the cone 4c of the intermediate member 4e deform | transforms according to the surface roughness of the contact surface of the cone 4c. Therefore, the contact area between the shield member 4d and the intermediate member 4e and the contact area between the intermediate member 4e and the cone 4c are larger than the contact area when the shield member 4d and the cone 4c are contacted except for the intermediate member 4e. . Therefore, when the intermediate member 4e is made of a material capable of transferring heat, the thermal conductivity between the shield member 4d and the cone 4c is substantially improved, and the shield member 4d can be sufficiently cooled.
Therefore, the progress of erosion of the shield member 4d can be suppressed, and the replacement frequency of the shield member 4d can be reduced.
As a specific material of the intermediate member 4e, graphite, copper, brass, and aluminum are adopted, and graphite is particularly preferable.

以上では、本発明を回転式ホイルトラップに適用した場合について説明したが、図に本発明を前記固定式ホイルトラップに適用した場合を示す。
同図(a)において、固定式ホイルトラップ5が高温プラズマPとEUV集光鏡6の間に設けられる。固定式ホイルトラップ5は例えば前記図9に示したものと同様なものであり、図4では固定式ホイルトラップ5の外側リング5bは省略されている。
固定式ホイルトラップ5のコーン5cの高温プラズマPと対向する面に、モリブデン(Mo)、タングステン(W)などの高耐熱性材料からなる板状のシールド部材5dが交換可能に取り付けられる。
The case where the present invention is applied to the rotary foil trap has been described above . FIG. 4 shows a case where the present invention is applied to the fixed foil trap.
In FIG. 2A, a fixed foil trap 5 is provided between the high temperature plasma P and the EUV collector mirror 6. The fixed foil trap 5 is, for example, the same as that shown in FIG. 9, and the outer ring 5b of the fixed foil trap 5 is omitted in FIG.
A plate-like shield member 5d made of a high heat resistant material such as molybdenum (Mo) or tungsten (W) is replaceably attached to the surface of the fixed foil trap 5 facing the high temperature plasma P of the cone 5c.

ここで、固定式ホイルトラップ5においては、前記回転式ホイルトラップのようにコーン(中心支柱)へホイルを強固に固定する必要が必ずしもなく、通常、ホイル5aはコーン5cにろう付け固定されていない。
したがって、このような固定式ホイルトラップ5においては、前記回転式ホイルトラップ4のように、シールド部材5dの大きさを、コーン5cの高温プラズマに対向する面の大きさより大きくし、高温プラズマPからコーンとホイルのろう付け部分を遮蔽可能とする必要はない。図4に示すものでは、シールド部材5dの径は、コーン5cの高温プラズマに対向する面の径と略等しく設定されている。
シールド部材5dは、前記図2と同様、例えば図5に示すように、シールド部材5dに設けた2箇所の貫通穴5gを通過する固定用ねじ5hを、コーン5cのねじ穴5fに勘合させることにより、コーン5cに固定される。
Here, in the fixed foil trap 5, it is not always necessary to firmly fix the foil to the cone (center column) like the rotary foil trap, and the foil 5a is not usually fixed to the cone 5c by brazing. .
Therefore, in such a fixed foil trap 5, the size of the shield member 5 d is made larger than the size of the surface of the cone 5 c facing the high temperature plasma as in the rotary foil trap 4. There is no need to be able to shield the brazed portion of the cone and foil. In the structure shown in FIG. 4, the diameter of the shield member 5d is set to be approximately equal to the diameter of the surface of the cone 5c facing the high temperature plasma.
As shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 5, the shield member 5d has a fixing screw 5h that passes through two through holes 5g provided in the shield member 5d fitted into the screw hole 5f of the cone 5c. Thus, the cone 5c is fixed.

また、図4(b)に示すように、シールド部材5dの平面部表面とコーン5cの上面部表面部との間には、シールド部材5dを構成する材料およびコーン5cを構成する部材の両者と比較して柔らかく、熱伝達可能な中間部材5eが挿入される。
これにより、シールド部材5dからコーン5cへの熱伝達が良好に行われるようになり、上記シールド部材5dを効果的に冷却することができ、シールド部材5dの温度上昇を抑制することができる。
このため、シールド部材5dの高温部分におけるエロージョンの急激な進行を抑制することができ、シールド部材5dの交換頻度を少なくすることができる。
Further, as shown in FIG. 4B, between the flat surface of the shield member 5d and the upper surface of the cone 5c, both the material constituting the shield member 5d and the member constituting the cone 5c In comparison, the intermediate member 5e which is soft and capable of transferring heat is inserted.
As a result, heat transfer from the shield member 5d to the cone 5c is favorably performed, the shield member 5d can be effectively cooled, and the temperature rise of the shield member 5d can be suppressed.
For this reason, the rapid progress of the erosion in the high temperature part of the shield member 5d can be suppressed, and the replacement frequency of the shield member 5d can be reduced.

以上で説明した本発明ホイルトラップは、前記図6に示したDPP方式のEUV光源装置、図7に示したLPP方式の光源装置のいずれの装置にも適用可能であり、これらの装置に、前記図1に示したように回転式ホイルトラップと固定式ホイルトラップの両方のホイルトラップを設けたり、図4に示したように固定式ホイルトラップのみを設けることができる。 The foil trap of the present invention described above can be applied to any of the DPP EUV light source device shown in FIG. 6 and the LPP light source device shown in FIG. As shown in FIG. 1, both a rotary foil trap and a fixed foil trap can be provided, or only a fixed foil trap can be provided as shown in FIG.

1 チャンバ
1a 放電部
1b EUV集光部
1c ガス排気ユニット
2a,2b 放電電極
3 電力供給手段
4 回転式ホイルトラップ
4a ホイル
4b ろう付け部分
4c コーン(中心支柱)
4d シールド部材
4e 中間部材
4h 固定ねじ
5 固定式ホイルトラップ
5a ホイル
5c コーン(中心支柱)
5d シールド部材
5e 中間部材
5h 固定ねじ
6,8 EUV集光鏡
7 EUV光取出部
10 原料供給ユニット
14 高温プラズマ原料
15 コンテナ
16a,16b 回転モータ
16c,16d 回転軸
17 レーザ光
17a レーザ源
20 原料供給ノズル
22 レーザ光
21 励起用レーザ光発生装置
22 レーザ光(レーザビーム)
23 レーザ光入射窓部
24 レーザ光集光手段
40 露光機
P 高温プラズマ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Chamber 1a Discharge part 1b EUV condensing part 1c Gas exhaust unit 2a, 2b Discharge electrode 3 Power supply means 4 Rotating foil trap 4a Foil 4b Brazing part 4c Cone (center support | pillar)
4d Shield member 4e Intermediate member 4h Fixing screw 5 Fixed foil trap 5a Foil 5c Cone (center strut)
5d Shield member 5e Intermediate member 5h Fixing screw 6, 8 EUV collector mirror 7 EUV light extraction unit 10 Raw material supply unit 14 High temperature plasma raw material 15 Containers 16a, 16b Rotating motors 16c, 16d Rotating shaft
17 Laser beam 17a Laser source 20 Raw material supply nozzle 22 Laser beam 21 Excitation laser beam generator 22 Laser beam (laser beam)
23 Laser beam incident window 24 Laser beam focusing means 40 Exposure machine P High temperature plasma

Claims (3)

プラズマと、該プラズマから放射される光を集光する集光ミラーの間に配置され、主軸から放射状に伸びる複数のホイルを備え、上記光は通過するが上記プラズマからのデブリは捕捉するホイルトラップであって、
上記複数のホイルは、主軸上に配置された中心支柱により支持されていて、中心支柱は冷却機構により冷却され、
上記中心支柱の上記プラズマと対向する面にはシールド部材が設けられているホイルトラップにおいて、
上記シールド部材と中心支柱との間に、熱伝達可能であって、上記シールド部材を構成する材料および上記中心支柱を構成する材料の双方より柔らかい材料からなる中間部材設けられ、
上記複数のホイルは、主軸上に配置された中心支柱にろう付けされて支持されており、
上記シールド部材は、上記プラズマから、上記ろう付けされた部分を遮蔽する大きさに構成されている
ことを特徴とするホイルトラップ
A foil trap disposed between a plasma and a collecting mirror that collects light emitted from the plasma, and includes a plurality of foils extending radially from a main axis, and the light passes therethrough but traps debris from the plasma. Because
The plurality of foils are supported by a central column disposed on the main shaft, and the central column is cooled by a cooling mechanism,
In the foil trap in which a shield member is provided on the surface of the central column facing the plasma,
Between the shield member and the center pillar, a possible heat transfer, the intermediate member is provided, et al is made of a softer material than both the material constituting the material and the central post constituting the shield member,
The plurality of foils are supported by being brazed to a central column disposed on the main shaft,
The foil trap , wherein the shield member is sized to shield the brazed portion from the plasma.
容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料を加熱して励起しプラズマを発生させる一対の放電電極からなる放電部材と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記放電部材と上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置において、
上記ホイルトラップは、請求項1記載のホイルトラップである
ことを特徴とする光源装置。
A vessel, a plasma source supply means for supplying plasma source into the vessel, a discharge member comprising a pair of discharge electrodes for heating and exciting the plasma source to generate plasma, and collecting light emitted from the plasma. A condensing mirror that emits light, a foil trap provided between the discharge member and the condensing mirror, a light extraction portion formed in the container for extracting the condensed light, and exhausting the inside of the container. In the light source device comprising an exhaust means for adjusting the pressure in the container,
It said foil trap comprises a light source device which is a foil trap according to claim 1.
容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料にレーザビームを照射して当該プラズマ原料を加熱して励起し高温プラズマを発生させるレーザビーム照射手段と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記高温プラズマと上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置において、
上記ホイルトラップは、請求項1記載のホイルトラップである
ことを特徴とする光源装置。
A plasma source supply means for supplying a plasma raw material into the container; a laser beam irradiation means for irradiating the plasma raw material with a laser beam to heat and excite the plasma raw material to generate a high temperature plasma; and the plasma A condensing mirror that condenses the light emitted from the foil, a foil trap provided between the high-temperature plasma and the condensing mirror, and a light extraction portion formed in the container for extracting the condensed light In the light source device comprising the exhaust means for exhausting the inside of the container and adjusting the pressure in the container,
It said foil trap comprises a light source device which is a foil trap according to claim 1.
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