JP6154459B2 - リソグラフィ装置用の燃料システム、ｅｕｖ源、リソグラフィ装置及び燃料フィルタリング方法 - Google Patents

Description

[0001] 本出願は、全体が参照により本明細書に組み込まれる２０１２年３月２７日出願の米国仮出願第６１／６１６，１１７号の利益を主張する。

[0002] 本発明は、リソグラフィ装置内の放射源用の燃料供給源及びそのような燃料供給源内の汚染を制御する方法に関する。より一般には、本発明は、流体流を生成する装置に関する。本発明はさらに、本発明に係る燃料供給源を備えたＥＵＶ放射源及びそのようなＥＵＶ放射源を備えたリソグラフィ装置に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。この場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、連続してパターンが与えられる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。

[0004] リソグラフィは、ＩＣ及びその他のデバイス及び／又は構造を製造する際の主要なステップの１つとして広く認識されている。しかしながら、リソグラフィを使用して製造されるフィーチャの寸法がより微細になると共に、リソグラフィは小型ＩＣ又はその他のデバイス、及び／又は構造の製造を可能にするためのより決定的な要因になってきている。

[0005] パターン印刷の限界の理論的な推定値は式（１）に示すようなレイリーの解像基準によって得られる。

但し、λは、使用される放射の波長、ＮＡは、パターンを印刷するために使用される投影システムの開口数、ｋ１は、レイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは、印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（すなわちクリティカルディメンション）である。式（１）から、フィーチャの印刷可能な最小サイズの縮小は３つの方法、すなわち、露光波長λの短縮によるもの、開口数ＮＡの増加によるもの、又はｋ１の値の減少によるもの、によって達成可能であることが分かる。

[0006] 露光波長を短縮し、印刷可能な最小サイズを縮小するため、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されてきた。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらに、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなどの５〜１０ｎｍの範囲内の、１０ｎｍ未満の波長を有するＥＵＶ放射を使用することができることが提案されてきた。このような放射は、極端紫外線放射又は軟ｘ線放射と呼ばれている。可能な放射源には例えば、レーザ生成プラズマ放射源、放電プラズマ放射源、又は電子蓄積リングにより与えられるシンクロトロン放射に基づく放射源が含まれる。

[0007] ＥＵＶ放射は、プラズマを使用して生成することができる。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、燃料を励起してプラズマを提供するレーザ、及びプラズマを封じ込めるための放射源コレクタ装置を含んでもよい。プラズマは例えば、適切な材料（例えばスズ）などの燃料にレーザビーム、又はＸｅガス又はＬｉ蒸気などの適切なガス又は蒸気の流れを向けることによって生成することができる。その結果生ずるプラズマは例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、これは放射コレクタを使用して収集される。放射コレクタは、放射を受け、放射をビームに合焦する垂直又は斜入射放射コレクタであってもよい。放射源コレクタ装置は、プラズマを支える真空環境を提供する閉鎖構造又はチャンバを含んでもよい。典型的なＥＵＶ放射源は、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）放射源又はレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源である。

[0008] 提案されるＬＰＰ放射源は、燃料小滴の連続的な流れを生成する。放射源は、プラズマ形成場所へ向けて燃料小滴を誘導するノズルを備える。レーザビームを確実に小滴の方へ誘導して小滴に接触させるように、小滴をプラズマ形成場所へ高精度に誘導する必要がある。これを達成するために、燃料は、いかなる予期しない又は意図しない妨害又は制約にも遭遇することなくノズルを通過しなければならない。そのような妨害又は制約は、ノズルの内面に堆積した燃料内部の汚染に起因する場合がある。汚染によって、ノズルによって誘導される小滴流が１つ以上の必要な特性、例えば、所望の軌道又は所望の小滴サイズ、形状若しくは速度を有しないことがあり得る。その結果、放射源が全体として意図した通りに機能しない、例えば、放射線を生成できないか、又は必要な輝度の放射線、若しくは必要な期間にわたる放射線を生成できない場合がある。

[0009] ＬＰＰ放射源内で使用されるノズルに関連する問題について説明してきたが、その他の流体（例えば、液体）流ジェネレータ（小滴又は連続）で使用されるノズル、例えば、インクジェット印刷などで使用されるノズルに関連して同じ又は同様の問題に遭遇する場合がある。また、問題は小滴を含む流れに限定されない。連続的な流れを生成する際にも同じ又は同様の問題に遭遇する場合がある。

[0010] 本発明の第１の態様は、一定量の燃料を貯留するように構成されたリザーバと、リザーバと流体連通し、プラズマ形成場所へ向けて軌道に沿って燃料流を誘導するように構成されたノズルと、燃料から汚染微粒子を分離するように動作可能な燃料汚染制御装置であって、少なくとも１つの音響フィルタを備える燃料汚染制御装置と、を備える放射線源用の燃料供給源を提供する。

[0011] 本発明の別の態様は、放射線源用の燃料供給源内の汚染を制御する方法であって、燃料供給源内に含まれる燃料の部分内の汚染微粒子が定在波の最大値及び／又は最小値に整列するように、汚染微粒子の前記燃料の部分内で音響定在波を生成するステップと、整列した汚染微粒子を燃料供給源のノズルから外側に誘導するステップと、を含む方法を提供する。

[0012] 本発明の別の特徴及び利点並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作用は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者はさらなる実施形態を容易に思い付くであろう。

[0013] 本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は本発明を図示し、説明とともに、さらに本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成して使用できるようにする働きをする。図面を参照しながら本発明の実施形態を以下に説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。

[0014]反射型投影光学系を有するリソグラフィ装置を概略的に示す。 [0015]図１の装置の詳細図である。 [0016]プラズマ形成場所へ向けて軌道に沿って燃料流を誘導するように構成された放射源のノズルを概略的に示す。 [0017]図３のノズルの内面上の汚染堆積と、ノズルから放出される小滴の軌道への影響を概略的に示す。 [0018]本発明のある実施形態による流体汚染制御装置を備える流体流ジェネレータの第１の実施形態を概略的に示す。 [0019]定在波を用いた音響フィルタリングの原理を示す。 [0020]本発明のある実施形態による図６に示す影響の実際の適用を示す。 [0021]本発明のある実施形態による流体汚染制御装置を備える流体流ジェネレータの第２の実施形態を概略的に示す。

[0022] 本発明の特徴及び利点は、同様の参照符号は全体を通して対応する要素を識別する図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことでさらに明白になろう。図面では、一般に、同様の参照番号が同一の、機能が類似した、及び／又は構造が類似する要素を示す。

[0023] 図１は、本発明の一実施形態による放射源コレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示す。この装置は、
放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
パターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構成され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに与えられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。

[0024] 照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御を行うための、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。

[0025] 支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。この支持構造は、パターニングデバイスを保持するために、機械式、真空式、静電式等のクランプ技術を使用することができる。支持構造は、例えばフレーム又はテーブルでよく、必要に応じて固定式又は可動式でよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。

[0026] 「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに与えられるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。

[0027] パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（alternating）位相シフトマスク、ハーフトーン型（attenuated）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、さらには様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小さなミラーのマトリクス配列を使用し、そのミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを与える。

[0028] 照明システムのような投影システムは、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁気、静電型等の光学コンポーネント、又はそれらの任意の組合せなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。従って、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に真空環境を設けてもよい。

[0029] 本明細書で示すように、装置は反射型である（例えば反射型マスクを使用する）。

[0030] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。

[0031] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源コレクタモジュールＳＯから極端紫外線放射ビームを受光する。ＥＵＶ放射を生成する方法は、物質を、少なくとも１つの元素、例えば、キセノン、リチウム又はスズを有し、ＥＵＶ範囲の１つ以上の輝線を有するプラズマ状態に変換するステップを含むが、必ずしもこれに限定されない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような１つの方法では、必要な輝線放出元素を有する物質の小滴、流れ、又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することで必要なプラズマを生成できる。放射源コレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するレーザ（図１には示さず）を含むＥＵＶ放射源の一部であってもよい。レーザ及び放射源コレクタモジュールは、例えば、ＣＯ_２レーザを用いて燃料励起のためのレーザビームを提供する場合のように、別々の構成要素であってもよい。

[0032] このような場合には、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するものとは見なされず、放射ビームは、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエクスパンダを備えるビームデリバリシステムを用いてレーザから放射源コレクタモジュールへと送られる。別の場合は、例えば放射源がＤＰＰ源と呼ばれることが多い放電生成プラズマＥＵＶ生成器である場合には、放射源は放射源コレクタモジュールの一体部品であってもよい。

[0033] イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタを備えていてもよい。通常、イルミネータＩＬの瞳面における強度分布の外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれ、σ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯなどの他の種々のコンポーネントを備えていてもよい。イルミネータＩＬを用いて放射ビームを調節し、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。

[0034] 放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡに反射した後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳはビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ又は容量センサ）とを用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、様々なターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動することができる。同様に、第１のポジショナＰＭと別の位置センサＰＳ１とを用いて、放射ビームＢの経路に対してパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。

[0035] 図２は、放射源コレクタモジュールＳＯと、照明システムＩＬと、投影システムＰＳと、を含む装置１００の詳細図を示す。放射源コレクタモジュールＳＯは、真空環境が放射源コレクタモジュールＳＯの閉鎖構造２２０内に維持され得るように構築され、配置される。システムＩＬ及びＰＳは、自身の真空環境内に同様に含まれる。ＥＵＶ放射線放出プラズマ２が、レーザ生成ＬＰＰプラズマ源によって形成され得る。放射源コレクタモジュールＳＯの機能は、仮想放射源ポイントに合焦するようにプラズマ２からのＥＵＶ放射ビーム２０を送達することである。仮想放射源ポイントは一般に中間焦点（ＩＦ）と呼ばれ、放射源コレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが閉鎖構造２２０内のアパーチャ２２１のところに又はその付近に配置されるように構成される。仮想放射源ポイントＩＦは、放射線放出プラズマ２の像である。

[0036] 中間焦点ＩＦがあるアパーチャ２２１から、放射線は、この例ではファセット型フィールドミラーデバイス２２及びファセット型瞳ミラーデバイス２４を含む照明システムＩＬを横切る。これらのデバイスは、パターニングデバイスＭＡで放射ビーム２１の所望の角度分布と、パターニングデバイスＭＡで所望の放射強度の均一性とを提供するように構成されたいわゆる「フライアイ」イルミネータを形成する。ビーム２１が支持構造（マスクテーブル）ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡで反射すると、パターン付ビーム２６が形成され、パターン付ビーム２６は、ウェハステージ又は基板テーブルＭＴによって保持された基板Ｗ上に反射素子２８、３０を介して投影システムＰＳによって結像される。ターゲット部分Ｃを基板Ｗ上に露光するために、放射線のパルスが基板テーブルＷＴ上で生成され、マスキングされたテーブルＭＴが同期運動２６６、２６８を実行して照明スリットを通してパターニングデバイスＭＡ上のパターンをスキャンする。

[0037] 各システムＩＬ及びＰＳは、閉鎖構造２２０と同様の閉鎖構造によって画定された自身の真空又は真空に近い環境内に配置されている。照明システムＩＬ及び投影システムＰＳには一般に図示した数よりも多い素子があってもよい。さらに、図示した数よりも多いミラーがあってもよい。例えば、図２に示す素子に加えて、１個〜６個の追加の反射素子が、照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内にあってもよい。

[0038] 放射源コレクタモジュールＳＯをさらに考察すると、レーザ２２３を備えるレーザエネルギー源がキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料内にレーザエネルギー２２４を堆積させ、数十電子ボルト（ｅＶ）の電子温度を有する高イオン化プラズマ２を生成するように構成されている。高エネルギーＥＵＶ放射線は、Ｔｂ及びＧｄなどのその他の燃料材料で生成することもできる。これらのイオンの逆励起及び再結合中に生成されるエネルギー放射線はプラズマから放出され、近垂直入射コレクタ３によって収集され、アパーチャ２２１上に合焦される。プラズマ２及びアパーチャ２２１はそれぞれ、コレクタＣＯの第１及び第２焦点に位置する。

[0039] 図２に示すコレクタ３は単一の曲面ミラーであるが、コレクタは別の形態であってもよい。例えば、コレクタは２つの放射線収集面を有するシュヴァルツシルト（Schwarzschild）コレクタであってもよい。ある実施形態では、コレクタは互いに入れ子になった複数の実質的に円筒型のリフレクタを備えるかすめ入射コレクタであってもよい。かすめ入射コレクタは、ＤＰＰ源内の使用に好適である。

[0040] 例えば液体スズである燃料を送達するために、小滴ジェネレータ２２６がエンクロージャ２２０内に配置され、プラズマ２の所望の場所へ向けて小滴の高周波流２２８を放出するように構成されている。動作時には、レーザエネルギー２２４は小滴ジェネレータ２２６の動作に同期して送達され、放射線のインパルスを送達して各燃料小滴をプラズマ２に変化させる。小滴の送達周波数は数キロヘルツ、例えば、５０ｋＨｚである。実際、レーザエネルギー２２４は少なくとも２つのパルスで送達される。限られたエネルギーのプリパルスが、小滴に送達されてプラズマ位置に達し、燃料材料を小さい雲に気化させ、次にレーザエネルギー２２４の主パルスが雲の所望の場所に送達されてプラズマ２を生成する。トラップ２３０が閉鎖構造２２０の反対側に提供されて、理由を問わずプラズマに変化しない燃料を捕集する。

[0041] 小滴ジェネレータ２２６は、燃料液体及びノズル２０２を含むリザーバ２０１を備える。ノズル２０２は、プラズマ２の形成場所へ向けて燃料液体の小滴を放出するように構成されている。燃料液体の小滴は、リザーバ２０１内の圧力と圧電アクチュエータ（図示せず）によってノズルに加わる振動との組合せによってノズルから放出できる。

[0042] 代替構成（図示せず）では、ＥＵＶ放射線は、放電の部分的にイオン化したプラズマを光軸上に崩壊させる（例えば、ピンチ効果により）ことによって生成され得る。この放射源を放電生成プラズマ（ＤＰＰ）放射源と呼んでもよい。例えば、１０ＰａのＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気又はその他の任意の好適なガス又は蒸気の部分圧力を用いてＥＵＶ放射線放出プラズマを生成することができる。

[0043] 当業者には明らかなように、基準軸Ｘ、Ｙ及びＺを定義して装置の形状及び挙動と、その様々なコンポーネントと、放射ビーム２０、２１、２６とを測定し、記述することができる。装置の各部分で、Ｘ、Ｙ及びＺの局所基準フレームを定義することができる。Ｚ軸は、系内の所与の地点での光軸Ｏの方向とほぼ一致し、一般にパターニングデバイス（レチクル）ＭＡの面に対して垂直で、基板Ｗの面に対して垂直である。放射源コレクタモジュール内では、Ｘ軸は燃料流２２８の方向とほぼ一致し、一方、図２に示すように、Ｙ軸はページから突き出る向きに直交する。他方、レチクルＭＡを保持する支持構造ＭＴ付近では、Ｘ軸は、一般にＹ軸に整列したスキャン方向を横断する。便宜上、概略図である図２のこの領域では、マークが示すように、Ｘ軸もページから突き出る。これらの指示は当技術分野での慣例であり、便宜のために本明細書で採用する。原則的に、装置及びその挙動を記述する任意の基準フレームを選択することができる。

[0044] 本明細書に図示していないが、放射源コレクタモジュール及びリソグラフィ装置全体の動作を伴う多数の追加のコンポーネントが通常の装置内に存在する。これらのコンポーネントは、例えば、コレクタ３及びその他の光学系の性能を毀損又は阻害する燃料材料の堆積を防止するために、閉鎖された真空内の汚染の影響を低減又は緩和する装置を含む。存在するが詳述しないその他の機構として、リソグラフィ装置の様々なコンポーネント及びサブシステムの制御に関わるすべてのセンサ、コントローラ及びアクチュエータがある。

[0045] 図３は、図２に関連して図示し説明した燃料供給源又は小滴ジェネレータ２２６の一部を概略的に示す。小滴ジェネレータのこの部分は、プラズマ形成場所（図示せず）へ向けて軌道に沿って燃料の小滴流３４を誘導するように構成されたノズル３２を含み、それに通じるコンジット３０を備えるように示されている。

[0046] ノズル３２の安定性及び／又は目詰まり（すなわち、少なくとも部分的な閉塞）は、あらゆるインクジェット印刷用途で発生するように、ノズル３２の使用中に発生する可能性がある問題である。目詰まりは燃料内の汚染によって形成される。ノズル３２の目詰まりはノズル、ひいては小滴ジェネレータに寿命の限界を（又は少なくともそこで交換、保守、又は洗浄が必要になる時間的限界）を課す可能性があり、そのため、放射源又はリソグラフィ装置全体の利用可能性を制限する可能性がある。

[0047] 小滴ジェネレータのノズル３２は、小滴ジェネレータの一部（おそらく、システム内に位置するフィルタを除いて）を形成する他のコンジットなどと比較して、最小の直径、又は最小の直径の１つを有することになる見込みが濃厚である。ノズル３２は最小の直径の１つを有することになるため、流れシステム内の絞りである燃料流量システム内の目詰まりがノズル３２で又はその付近で、おそらくはノズル３２内で発生する見込みが大きい。ノズルの直径よりも大きい目詰まりなどがさらに上流で何らかの方法で濾過されて除去される見込みは大きい。しかしながら、ノズルの直径よりも小さくノズル内部にある目詰まりによってノズルの有効形状が変化するおそれがある。

[0048] 有効形状が変化すると、生成される小滴流のパラメータ、例えば、小滴の形状又はサイズ、又は最もあり得ることとして小滴流の軌道の方向が変化することがある。多くの用途で、そのようなパラメータは厳格な要件を満たす必要がある。特にＥＵＶ放射源では、小滴ジェネレータの要件は小滴流の軌道に関して極度に厳格になろう。例えば、プラズマ形成場所では、小滴の場所は数ミクロンの範囲内で精度を要求されるが、同時に、ノズル３２それ自体はプラズマ形成場所から相対的に離れた位置に、例えば、数十センチメートルの距離にあることが要求される場合がある。この結果、小滴流の軌道の方向安定性要件は１０マイクロラジアン未満となる。最終的な結果として、ノズルの内面上に堆積したごく小さい微粒子の汚染であっても方向安定性要件が確実に満たされないという程度までノズルの有効形状を変化させる場合がある。次に、これによって、放射源の動作、ひいてはリソグラフィ装置全体の動作に、例えば放射線の生成に関して有害な影響が出る可能性がある。

[0049] 図４は、図３に関連して図示し説明した同じコンジット３０、ノズル３２及び小滴流３４を概略的に示す。しかしながら、図４では、微粒子３６の形態の汚染がノズル３２の内面上に堆積している。そのような堆積によってノズル３２の有効形状が変化し（上記のように）、次に、その結果、小滴流３４の軌道が変化している。

[0050] 微粒子３６は汚染の一例である。汚染は形態が微粒子状である場合があり、又は小滴流３４を形成するための燃料内に存在する可能性があるその他の任意の物質（例えば、薄片、凝塊など）の場合もある。汚染は、燃料の酸化から発生することがある。例えば、燃料がスズの場合、汚染は酸化スズの微粒子の場合もある。代替的に又は追加的に、汚染は、燃料流量システム内の上流で使用される装置から出た物質の微粒子などの場合もある。汚染は、燃料を貯留するように構成されたリザーバ、又は燃料流の経路内にあるフィルタから出た物質（若しくはそのような物質の酸化物）の場合もある。

[0051] 本発明の目的は、ノズルが汚染で目詰まりしてノズルの有効形状が変化することを防止することである。１つの提案の解決策は、燃料流量システム内に細かい又はより細かいフィルタを使用してノズル直径（すなわち、ノズルの開口）よりも小さい平均直径を有する汚染がノズルに達することを防止することである。しかしながら、その結果、燃料流量システム全体が（すなわち、そのフィルタ位置で）閉塞し、再び、小滴ジェネレータを定期的に保守又は修理する必要が生まれ、放射源及び／又はリソグラフィ装置全体の大幅なダウンタイムに至る場合がある。本発明は、燃料流量システム（ノズルを含む）内で閉塞が形成される機会を増加させる結果を生まない（又は少なくともその可能性を減じる）上記の問題への代替方法を提供する。

[0052] 図５は、本発明のある実施形態による放射源の流体流ジェネレータを概略的に示す。流体流ジェネレータは、放射線の生成で使用する一定量の燃料４２（例えば、液体スズ）を貯留するように構成されたリザーバ４０を備える。リザーバ４０は、コンジット３０及び上記の図３及び図４に関連して図示し説明した小滴画定ノズル３２と流体連通する（すなわち、燃料を供給できる）。図５を再度参照すると、燃料４２に圧力（例えば、機械的又は流体圧力）を付与してノズル３２を通して燃料を放出することができる。

[0053] 流体流ジェネレータは燃料汚染制御装置４４を備える。流体汚染制御装置は、コンジット３０内に保持された燃料内に超音波定在波を生成する音響フィルタ４４を備える。音響フィルタ４４は、２つの対向する音源又はより普通には、音響リフレクタ４６ｂに向き合う単一の超音波トランスデューサ４６ａのいずれかを備えていてもよい。音響フィルタ４４と小滴画定ノズル３２との間には汚染摘出ノズル４８がある。

[0054] 画定された区画内で音響定在波を生成する任意選択の方法は、トランスデューサを半波長定在波（又はその倍数）用に設計し、その後で、デバイス全体を任意の結合ポイントから機械的に励磁するという方法である。その後、励起周波数がトランスデューサ区画に適合するように調整されると、定在波が形成される。

[0055] 超音波定在波の操作は、非接触モードの微粒子ハンドリングを提供する。あらゆるタイプの微粒子が、音響特性に関して周囲の媒体と異なる限り、超音波定在波の力の影響を受ける。特に、周囲の媒体が液体スズのときには、ノズルの目詰まりの根本原因であることが判明した固体酸化スズ又はスズ金属間化合物を超音波定在波の力を用いて分離できることが示され得る。

[0056] 微粒子に印加される力は以下のように表現される。

[0057] 上式で、ｒは微粒子の半径、ｋは波数、Ｅ_ａｃは、時間平均した音響エネルギー密度、Ｉは、最も近い節からの距離、Ａは音響コントラストファクタを表す。音響コントラストファクタは、媒体と微粒子との物理的特性を記述し、以下の式で与えられる。

上式で、媒体及び微粒子の密度はそれぞれＰ_ｆ及びＰ_ｐで表され、対応する圧縮可能性はｃ_ｆ及びｃ_ｐである。従って、力Ｆ_αは媒体及び粒子の密度に依存し、圧縮可能性は音速に依存する。液体スズ及びスズ（ＩＩ）及び（ＩＶ）酸化物の密度は互いに１０％以内であるため、式２は下式に近似される。

[0058] 音響定在波場内の微粒子上に誘起される力は、一次及び二次放射力の結果である。一次力は定在波から生まれ、二次力は、微粒子が散乱する音波によって引き起こされる。一次放射力（ＰＲＩ）は、一般に、定在波場内の懸濁微粒子上に働く最強の音響力の原因である。二次力は普通、大きさが数桁小さく、微粒子間の極めて短い距離で、すなわち、極めて高い微粒子密度でのみ影響がある。

[0059] 図６は、ノズルの閉塞を引き起こすような微粒子３４に与えるコンジット３０内のスズ媒体内の音響定在波場７０の影響を示す。微粒子３４は、それ自体が定在波場７０の節に整列していることが分かる。定在波場がコンジット全体にわたって半波長である場合、微粒子は単一の節に沿って整列することができる。

[0060] この技術によって、非接触方式で、微粒子を収集、濾過して除去し、すなわち、操作してそれらがスズ小滴ジェネレータに進入しないようにすることができる。収集は、音響力を印加し、微粒子を壁へ向けて誘導することで実施される。

[0061] 図７は、図６に示す影響の実際の適用を示す。これは基本原理の図示のためであって、実際の物理的なコンジットの形状／設計と、ノズル、入口の配置及び数とそれらの相対的な場所は、所望の定在波形成及び節の場所／数と同様、図とは大幅に異なることがある。また、微粒子／燃料の特性によって、汚染微粒子が定在波の腹に整列するか、又は定在波の節と腹の両方に整列することさえある。システム（特に、汚染摘出ノズルの位置）はそれに従って指定される必要がある。

[0062] ノズル３２とリザーバ４０との間にあるような燃料システムのコンジット３０が示されている。音響フィルタ４４は、燃料内に両側に節を有する半波長定在波７２を生成する。汚染微粒子３４は定在波７２の節に整列し、従って、コンジット３０の両側に沿って整列する。音響フィルタ４４から先で、コンジット３０は分岐路に分かれる。すなわち、ノズル３２への１つの分岐路８０と、汚染摘出ノズル４８への１つ以上の分岐路８２と、である。従って、燃料がコンジット３０に沿って流れると分割され、汚染された燃料は分岐路８２に進入し、濾過された燃料は分岐路８０に進入する。次に、汚染微粒子３４は、小滴生成ノズル３２よりもサイズが大きく、通常の汚染微粒子よりもサイズが大きい汚染摘出ノズル４８を介して除去される。

[0063] この音響技術を電場及び／又は磁場を印加して微粒子を駆動及び／又は選択し、小滴生成ノズルの追加の保護を提供する手順を含む技術と組み合わせることができる。

[0064] 図８は、本明細書で開示する原理の別の用途を示す。この図は、図５に示す燃料補給ライン５０に装着された音響フィルタと同じであってもよい音響フィルタ４４を示す。燃料補給ラインは、リザーバ４０がそれを通して充填されるコンジットである。音響フィルタ４４とリザーバ４０との間には補給汚染摘出ノズル５２がある。このシステムは、燃料がリザーバ４０に進入する前に燃料から汚染を除去する。

[0065] 図５及び図８のフィルタリング構成を組み合わせて、燃料補給ライン上の音響フィルタと、リザーバと小滴画定ノズルとの間の音響フィルタとを有する燃料システムを提供することができることに留意されたい。代替的に又は追加的に、音響フィルタを燃料供給源内の別の場所に供給してもよい。また、本明細書で開示する概念は、燃料の連続的な流れを提供する流体流ジェネレータだけでなく小滴流を生成する流体流ジェネレータにも適用できる。

[0066] 超音波源は、燃料に直接、又は結合層を介して結合されるピエゾセラミック素子であってもよい。印加周波数は、例えば、１〜１０ＭＨｚの範囲である。印加周波数は通常、２〜３桁小さい（数十ｋＨｚ）ため、小滴生成ノズルの駆動周波数と干渉しないはずである。さらに、フィルタリングを別の場所で実行し、小滴ジェネレータのピエゾ信号が印加される場所から十分に離れて除去し、それによって、小滴ジェネレータの音響信号の外乱を防止することができる。

[0067] 音響フィルタは、（堅牢な）フォトリソグラフィパターニングを用いて形成されたマイクロチャネル分岐構造を備えていてもよい。より堅牢な方法（ファイバ）を用いてより大きいチャネルを作成することができる。チャネルの通常の寸法は数百μｍ〜１ｍｍ程度である。バルク材とピエゾセラミックと共に、寸法が約１．５×１．５×５ｃｍ^３の小型の非接触音響スズフィルタを作成することができる。チャネルを通る通常の流れは、０．１〜１ｍｌ／ｓの範囲で、これは現在の小滴ジェネレータの燃料流量と比較して３桁大きい。

[0068] 複数の音響フィルタを直列及び／又は並列に実施して濾過を改善することができる。直列及び／又は並列ステップを組み合わせて単一のフィルタに一体化することができる。

[0069] 本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用誘導及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。このような代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、従って本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。

[0070] 「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電型光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はそれらの組合せを指すことができる。

[0071] 以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実施できることを理解されたい。上記の説明は例示的であり、限定的ではない。従って、請求の範囲から逸脱することなく、記載されたような本発明を変更できることが当業者には明白である。

Claims (15)

1. 一定量の燃料を貯留するリザーバと、
   前記リザーバと流体連通し、プラズマ形成場所へ向けて軌道に沿って燃料の流れを誘導するノズルと、
   前記燃料から汚染微粒子を分離するように動作可能な燃料汚染制御装置であって、音響フィルタを備える燃料汚染制御装置と、を備える放射線源用の燃料供給源。
2. 前記燃料汚染制御装置が、前記汚染微粒子を前記ノズルを通過しないように運ぶ、請求項１に記載の燃料供給源。
3. 前記音響フィルタが前記リザーバと前記ノズルとの間に配置される、請求項１に記載の燃料供給源。
4. 前記音響フィルタが前記リザーバへの補給ライン上に配置される、請求項１に記載の燃料供給源。
5. 前記音響フィルタが、前記リザーバ上又は前記リザーバの上流にある別のリザーバ上に配置される、請求項１に記載の燃料供給源。
6. 前記音響フィルタが、前記燃料内の前記フィルタ付近で定在波を生成するように動作可能であり、それによって前記汚染微粒子が前記定在波の最大値及び／又は最小値に整列する、請求項１に記載の燃料供給源。
7. 前記燃料汚染制御装置が、汚染摘出ノズルをさらに備え、当該汚染摘出ノズルを通じて前記汚染微粒子が誘導され除去され、
   前記音響フィルタが、前記燃料内で前記汚染微粒子が前記汚染摘出ノズルへ向けて整列するような形態を有する前記定在波を生成するように動作可能である、請求項６に記載の燃料供給源。
8. 前記定在波は、フィルタリングされる前記燃料を横切り、前記燃料の両端部に節を有する半波長を有する、請求項６に記載の燃料供給源。
9. 前記音響フィルタがピエゾセラミック素子を備える、請求項１に記載の燃料供給源。
10. 前記音響フィルタが結合層を介して前記燃料に結合される、請求項１に記載の燃料供給源。
11. 前記音響フィルタが、１〜１０ＭＨｚの範囲内の周波数で放出する、請求項１に記載の燃料供給源。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の燃料供給源と、
    前記プラズマ形成場所の前記燃料流にレーザ放射線を誘導して、使用時に、放射線生成プラズマを生成するレーザと、を備えるＥＵＶ放射源。
13. ＥＵＶ放射ビームを生成する請求項１２に記載のＥＵＶ放射源と、
    前記放射ビームを調節する照明システムと、
    前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付放射ビームを形成することが可能なパターニングデバイスを支持する支持体と、
    基板を保持する基板テーブルと、
    前記パターン付放射ビームを前記基板のターゲット部分上に投影する投影システムと、を備えるリソグラフィ装置。
14. 放射線源用の燃料供給源内の汚染を制御する方法であって、
    前記燃料供給源内に含まれる前記燃料の部分内の汚染微粒子が前記定在波の最大値及び／又は最小値に整列するように、前記燃料の部分内で音響定在波を生成するステップと、
    前記整列した汚染微粒子を前記燃料供給源のノズルを通過しないように誘導するステップと、を含む方法。
15. 前記誘導するステップが、１つ以上の汚染摘出ノズルへ向けて前記整列した汚染微粒子を誘導するステップを含む、請求項１４に記載の方法。

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