JP6174605B2 - 燃料流生成器、ソースコレクタ装置、及び、リソグラフィ装置 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年２月２２日に出願された米国仮出願第６１／６０１，７２８号の利益を主張し、その全体が本明細書に援用される。

本発明は、燃料流生成器、ソースコレクタ装置、及び、リソグラフィ装置に関する。

リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、たいていは基板の目標部分に与える機械である。リソグラフィ装置は例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いられる。その場合、マスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスが、ＩＣの個々の層に形成されるべき回路パターンを生成するために使用されうる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上の（例えばダイの一部、１つのダイ、またはいくつかのダイを備える）目標部分に転写されることができる。パターンは典型的に、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層への結像により転写される。一般に、一枚の基板にはネットワーク状に隣接する目標部分が含まれ、これらは連続してパターン付与される。

リソグラフィはＩＣや他のデバイス及び／または構造の製造における主要な工程のひとつとして広く認知されている。しかしながら、リソグラフィを使用して作成されるフィーチャの寸法が小さくなるにつれて、リソグラフィは小型のＩＣや他のデバイス及び／または構造を製造可能とするためのよりクリティカルな要因となってきている。

パターン印刷の限界の理論推定値は、解像度に関するレイリー基準によって以下に示される式（１）で与えられる。

ここでλは使用される放射の波長であり、ＮＡはパターン印刷に使用される投影システムの開口数であり、ｋ１はプロセスに依存する調整係数でありレイリー定数とも呼ばれ、ＣＤは印刷されるフィーチャのフィーチャサイズ（または限界寸法）である。式（１）から導かれるのは、印刷可能なフィーチャサイズの最小値を小さくすることができる３つの方法があるということである。すなわち、露光波長λを短くすることによって、または開口数ＮＡを大きくすることによって、またはｋ１の値を小さくすることによって、である。

露光波長を短くしそれによって印刷可能な最小サイズを小さくするために、極端紫外（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５ｎｍから２０ｎｍの範囲内、例えば１３ｎｍから１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。さらに波長１０ｎｍ未満、例えば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍなど５ｎｍから１０ｎｍの範囲内のＥＵＶ放射も使用可能でありうることが提案されている。そのような放射は極端紫外放射または軟Ｘ線放射と呼ばれる。実現可能なソースは例えばレーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、または電子蓄積リングから供給されるシンクロトロン放射に基づくソースを含む。

ＥＵＶ放射は、プラズマを用いて生成されてもよい。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、プラズマを供給する燃料を励起するためのレーザと、プラズマを収容するためのソースコレクタ装置とを含んでもよい。プラズマは例えば、適切な材料（例えばスズ）の粒子、または、適切な気体または蒸気（例えばＸｅガスやＬｉ蒸気など）の流れ等の燃料にレーザビームを向けることにより生成されてもよい。結果として生じるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、その出力放射は放射コレクタを用いて集められる。放射コレクタは、放射を受けてその放射をビームに集中させる鏡面垂直入射放射コレクタであってもよい。ソースコレクタ装置は、プラズマを保持するための真空環境を提供するよう構成された包囲構造またはチャンバを含んでもよい。そのような放射システムは、典型的にレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる。

所望のサイズ及び所望の間隔を有する燃料材料滴をプラズマ形成位置へと送出することは難しいかもしれない。

したがって、望まれることは、既知の放射源に比べて新規で独創的な燃料流生成器を提供することである。

本発明のある態様によると、燃料リザーバに接続されるノズルを備える燃料流生成器であって、前記ノズルには、前記ノズルに沿って流れる燃料を圧縮するガスシースを提供するよう構成されているガス入口が設けられている燃料流生成器が提供される。

前記ガス入口は、前記ノズルの外周まわりにガスを供給するよう構成されていてもよい。

前記ガス入口は、前記ノズルまわりに周方向に延在してもよい。

前記ガス入口は、リング状の単一開口であってもよい。

前記ガス入口は、複数の開口を備えてもよい。

前記複数の開口は、前記ノズルまわりに周方向に延在するリングをなすよう設けられていてもよい。

前記複数の開口のうち少なくとも１つの開口は、他の開口に対し軸方向に異なる位置にあってもよい。

前記ガス入口は、前記ノズルの始部と終部との間に位置してもよい。

前記ノズルは、内側部分と外側部分とを備え、前記ガス入口は、前記ノズルの前記内側部分と前記外側部分との間に延びていてもよい。

前記ガス入口は、前記ノズルの出口から前記ガス入口へ延びる軸線に対し鋭角に少なくともいくらかのガスを導入するよう構成されていてもよい。

前記ガス入口は、前記ノズルの出口から前記ガス入口へ延びる軸線に対し垂直または鈍角に少なくともいくらかのガスを導入するよう構成されていてもよい。

前記ノズルの内径は、５ミクロン以上であってもよい。

前記ノズルの内径は、１０ミクロン以上であってもよい。

本発明の第２の態様によると、本発明の第１の態様の燃料流生成器を備えるソースコレクタ装置であって、前記燃料流生成器から燃料滴を受け取るとともに、プラズマを形成するよう前記燃料滴を気化させるよう構成されているレーザビームを受け取るプラズマ形成位置と、前記プラズマから放出される放射を集光し反射するよう構成されているコレクタと、をさらに備えるソースコレクタ装置が提供される。

本発明の第３の態様によると、本発明の第２の態様のソースコレクタ装置を備えるリソグラフィ装置であって、放射ビームを調整するよう構成されている照明システムと、前記放射ビームの断面にパターンを付与しパターン放射ビームを形成することのできるパターニングデバイスを支持するよう構築されている支持部と、基板を保持するよう構築されている基板テーブルと、前記パターン放射ビームを前記基板の目標部分に投影するよう構成されている投影システムと、をさらに備えるリソグラフィ装置が提供される。

本発明の第４の態様によると、燃料滴を生成する方法であって、前記方法は、燃料がノズルに流入しノズルに沿って流れるように加圧された燃料をリザーバに準備することを備え、前記方法は、前記ノズルに沿って流れる燃料のまわりにガスのシースを形成するよう前記ノズルへガスを導入することをさらに備える方法が提供される。

本発明の第５の態様によると、燃料リザーバに接続されるノズルを備える燃料流生成器であって、前記ノズルには、スズ流を圧縮するとともに前記ノズルの内壁への前記スズ流の接触を妨げるガスを供給するよう構成されているガス入口が設けられている燃料流生成器が提供される。

更なる特徴及び利点は、種々の実施の形態の構造及び動作とともに付属の図面を参照して以下に詳述される。本書に説明される特定の実施の形態に本発明は限定されないことに留意される。こうした実施の形態は説明の目的で本書に提示されるにすぎない。追加の実施の形態は、本書に含まれる教示に基づき当業者に明らかであろう。

本発明のいくつかの実施の形態が付属の概略的な図面を参照して以下に説明されるがこれらは例示に過ぎない。対応する参照符号は各図面において対応する部分を指し示す。

本発明のある実施の形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示す。

本リソグラフィ装置のより詳細な図である。

図１及び図２のリソグラフィ装置のソースコレクタ装置の一部を形成する燃料流生成器の一部を概略的に示す。

本燃料流生成器のある代替的な実施の形態の一部を概略的に示す。

いくつかの実施の形態が付属の図面を参照して後述される。図面において同様の参照番号は概して同一の又は機能的に類似の要素を指し示す。なお、参照番号の最も左の桁は概してその参照番号の初出の図面を特定する。

本明細書における「１つの実施の形態」、「ある実施の形態」、「ある例示的な実施の形態」などといった言及は、その説明される実施の形態がある特定の特徴、構造、又は性質を含んでもよいことを表すが、その特定の特徴、構造、又は性質がどの実施の形態にも必ず含まれうることを表すものではない。また、こうした言い回しは同一の実施形態に言及するものでは必ずしも無い。さらに、ある特定の特徴、構造、又は性質がある実施の形態と結びつけて説明されるとき、そうした特徴、構造、又は性質を他の実施の形態と結びつけてもたらすことはそれが明示的に説明されているか否かにかかわらず当業者の知識の範囲内にあるものと提示される。

図１は、本発明の１つの実施の形態に係るソースコレクタ装置ＳＯを含むリソグラフィ装置１００を模式的に示す図である。本装置は、
− 放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節するよう構成されている照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
− パターニングデバイス（例えばマスクまたはレチクル）ＭＡを支持するよう構築されている支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴであって、パターニングデバイスを正確に位置決めするよう構成されている第１位置決め部ＰＭに接続されている支持構造ＭＴと、
− 基板（例えば、レジストで覆われたウエハ）Ｗを保持するよう構築されている基板テーブル（例えばウエハテーブル）ＷＴであって、基板を正確に位置決めする第２位置決め部ＰＷに接続されている基板テーブルＷＴと、
− パターニングデバイスＭＡにより放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗの（例えば１以上のダイを備える）目標部分Ｃに投影する投影システム（例えば反射投影システム）ＰＳと、を備える。

照明システムは、放射を方向付け、成形し、又は制御するための、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの任意の組合せを含み得る。

支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置のデザイン、及びその他の条件（パターニングデバイスが真空環境で保持されるか否か等）に応じた方式でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造は、機械的固定、真空固定、静電固定、または、パターニングデバイスを保持するその他の固定技術を用いてもよい。支持構造は、例えばフレームまたはテーブルであってもよく、これらは固定されていてもよいし必要に応じて移動可能であってもよい。支持構造は、例えば投影システムに対して所望の位置にパターニングデバイスを位置決めすることを保証してもよい。

「パターニングデバイス」なる用語は、例えば基板の目標部分にパターンを生成するために放射ビームの断面にパターンを付与するのに使用可能な何らかのデバイスを指し示すものと広義に解釈されるべきである。放射ビームに付与されたパターンは、目標部分に生成される集積回路等のデバイスにおける特定の機能層に対応してもよい。

パターニングデバイスは透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスには例えば、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パネルが含まれる。マスクはリソグラフィの分野では周知であり、バイナリマスクやレベンソン型位相シフトマスク、ハーフトーン型位相シフトマスク、更に各種のハイブリッド型マスクが含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例としては、小型のミラーがマトリックス状に配列され、各ミラーが入射してくる放射ビームを異なる方向に反射するように個別に傾斜されるというものがある。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスにより反射された放射ビームにパターンを付与する。

照明システムと同様に、投影システムは、使用される露光放射に応じて、またはその他の要因（真空の使用等）に応じて適切である限り、屈折光学素子、反射光学素子、磁気的光学素子、電磁気的光学素子、静電的光学素子、あるいは他の種類の光学素子などの各種の光学素子、またはこれらの任意の組合せを含み得る。他のガスは放射を吸収しすぎるかもしれないので、ＥＵＶ放射については真空を使用することが望ましい。したがって、真空壁および真空ポンプによってビーム経路の全体に真空環境が提供されてもよい。

図示されるように、本装置は、（例えば反射型マスクを使用する）反射型である。

リソグラフィ装置は２つ（デュアルステージ）またはそれより多数の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する形式であってもよい。このような「多重ステージ」型の装置においては、追加的なテーブルが並行して使用されてもよく、あるいは１以上のテーブルが露光に使用されている間に１以上の他のテーブルで準備工程が実行されてもよい。

図１を参照すると、イルミネータＩＬはソースコレクタ装置ＳＯから極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームを受け取る。ＥＵＶ放射を生成する方法は、必ずしもそれに限定されるわけではないものの、ＥＵＶ範囲にひとつ以上の輝線を有する例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの少なくともひとつの元素を有するプラズマ状態に物質を変換することを含む。こうしたひとつの方法（これは多くの場合レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と称される）においては、要求される輝線を放出する元素を有する物質の滴、流、又はクラスタなどの燃料にレーザビームを照射することによって、要求されるプラズマを生成することができる。ソースコレクタ装置ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザ（図１に図示せず）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってもよい。結果として得られるプラズマは出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出する。この出力放射は、ソースコレクタ装置内に設けられる放射コレクタを使用して集められる。例えば燃料励起のためのレーザビームを提供するのにＣＯ_２レーザが使用される場合には、レーザとソースコレクタ装置とは別体であってもよい。

こうした場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、レーザビームはレーザからビーム搬送系を介してソースコレクタ装置へと通過していく。ビーム搬送系は例えば適切な方向変更用ミラー及び／またはビームエキスパンダを含む。

イルミネータＩＬは放射ビームの角強度分布を調整するアジャスタを備えてもよい。一般には、イルミネータの瞳面における照度分布の少なくとも外側半径範囲および／または内側半径範囲（通常それぞれσアウタ、σインナと呼ばれる）が調整されうる。加えてイルミネータＩＬは、ファセットフィールドおよび瞳ミラーデバイスなどの種々の他の要素を備えてもよい。イルミネータはビーム断面における所望の均一性及び照度分布を得るべく放射ビームを調整するために用いられてもよい。

放射ビームＢは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに保持されているパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射して、当該パターニングデバイスによりパターンが付与される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過する。投影システムＰＳはビームを基板Ｗの目標部分Ｃに合焦させる。第２位置決め部ＰＷと位置センサＰＳ２（例えば、干渉計、リニアエンコーダ、静電容量センサなど）とにより基板テーブルＷＴは、例えば放射ビームＢの経路に異なる複数の目標部分Ｃをそれぞれ位置決めするように、正確に移動されることができる。同様に、第１位置決め部ＰＭと別の位置センサＰＳ１を使用して、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を正確に位置決めできる。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアラインメントマークＭ１、Ｍ２および基板アラインメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせされてもよい。

図示の装置は以下のモードのうち少なくとも１つで使用することができる。

１．ステップモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンの全体が１回の照射で１つの目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは実質的に静止状態とされる（すなわち１回の静的な露光）。そして基板テーブルＷＴがＸ方向及び／またはＹ方向に移動されて、異なる目標部分Ｃが露光される。

２．スキャンモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期して走査される（すなわち１回の動的な露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性及び像反転特性により定められてもよい。

３．別のモードにおいては、放射ビームに付与されたパターンが目標部分Ｃに投影される間、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して実質的に静止状態とされ、基板テーブルＷＴは移動または走査される。このモードでは一般にパルス放射源が用いられ、プログラマブルパターニングデバイスは走査中に基板テーブルＷＴが移動するたびに、または連続する放射パルスと放射パルスの間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上述のタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを使用するマスクレスリソグラフィに容易に適用可能である。

上記の使用モードを組み合わせて動作させてもよいし、使用モードに変更を加えて動作させてもよく、さらに全く別の使用モードを用いてもよい。

図２は、ソースコレクタ装置ＳＯ、照明システムＩＬ、および投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置１００をより詳細に示す。ソースコレクタ装置ＳＯは、ソースコレクタ装置の囲み構造２２０内で真空環境が維持されうるように構築、構成される。レーザＬＡは、レーザビーム２０５を介してレーザエネルギを燃料に与えるよう構成される。燃料は例えばキセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、または、リチウム（Ｌｉ）であり、燃料流生成器２００から提供される。これによりプラズマ形成位置２１１において高度にイオン化されたプラズマ２１０が生成され、そのプラズマは数１０ｅＶの電子温度を有する。これらのイオンの脱励起および再結合の間に生成された強力な放射は、プラズマから放出され、近法線入射放射コレクタＣＯによって集められて集束される。

放射コレクタＣＯによって反射された放射は仮想ソース点ＩＦに集束される。仮想ソース点ＩＦは多くの場合中間フォーカスと称され、ソースコレクタモジュールＳＯは、中間フォーカスＩＦが囲み構造２２０の開口２２１にまたはその開口２２１の近くに配置されるように、構成される。仮想ソース点ＩＦは放射放出プラズマ２１０の像である。

次に、放射は照明システムＩＬを通過する。照明システムＩＬはファセットフィールドミラーデバイス２２とファセット瞳ミラーデバイス２４とを含んでもよい。それらのミラーデバイスは、パターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２１に所望の角度分布を提供し、かつ、パターニングデバイスＭＡにおいて所望の放射強度の一様性を提供するよう構成される。支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡにおいて放射ビーム２１が反射されると、パターンが付与されたビーム２６が形成され、そのパターンが付与されたビーム２６は、投影システムＰＳによって反射性要素２８、３０を介して、ウエハステージまたは基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に結像される。

照明光学ユニットＩＬおよび投影システムＰＳには、示されているよりも多くの要素が一般には存在しうる。リソグラフィ装置の形式によっては、グレーティングスペクトルフィルタ２４０が任意選択として存在してもよい。また、図示されるよりも多くのミラーが存在してもよい。例えば、投影システムＰＳには、図２に示されるよりも１個から６個ほど多い追加的な反射性要素が存在してもよい。

従来の燃料流生成器は、液体の燃料を圧力下で保持するリザーバと、ノズルと、を備えうる。その圧力の結果として、燃料の流れがノズルから生じる。燃料流れはノズルからある距離（例えば、ノズル直径の１００倍から１０００倍の距離）だけ進んだところで自然に分裂し、滴の流れを形成する。これはレイリー分裂と呼ばれる。レイリー分裂が起こると燃料滴が形成される。この滴の直径はノズル直径の約２倍またはこれより若干小さく、間隔はノズル直径の約４．５倍である。燃料流生成器は、燃料滴が合体してより大きい燃料滴、例えば約２０ミクロンの直径を有する燃料滴を形成するよう設計されていてもよい。

レーザビーム２０５は、燃料滴（例えば、スズの滴）に入射するときスズを蒸発させて（詳しくは上述のように）ＥＵＶ放射を発するプラズマを形成する。しかし、スズの蒸発が不完全である場合があり、その結果、ＥＵＶ放射が生成された後にスズの粒子が残ることがある。スズ粒子はソースコレクタ装置ＳＯ内の表面に堆積され、ソースコレクタ装置の効率を低下させ、さらには完全に動作を妨げうる。したがって、レーザにより気化されるスズ滴の割合を最大化することが望まれうる。レーザビーム２０５により燃料滴が気化される量に顕著な影響を有するのはスズ滴の直径であることがわかっている。もしスズ滴が大きすぎる場合には燃料滴の相当の割合がレーザビームにより気化されずにスズがソースコレクタ装置ＳＯの内部に蓄積することになる。

約３から４ミクロンの直径を有するノズルが所望の直径（例えば、滴の合体後において約２０ミクロンの直径）を有するスズ滴を与えることがわかっている。このようにすれば、燃料流生成器２００から供給されるスズ滴がより大きかった場合に比べて、スズ滴の蒸発をより完全に行うことが可能となる。また、約３から４ミクロンの直径を有するノズルは、生成されるスズ滴に所望の速度（例えば、約１００ｍ／ｓ）及び所望の間隔（例えば、１ｍｍ）を与えることができることがわかっている。

約３から４ミクロンの直径を有するノズルを使用することに関連する問題は、その狭小な直径のためにノズルが詰まるおそれがあることである。ノズルの直径が小さいので、妨害物、例えば、スズのリザーバに入った汚染片に特に影響を受けやすい。ノズルの閉塞がとりわけ望ましくないのは、それによりＥＵＶリソグラフィ装置の動作が中断されるからである。燃料流生成器を交換することが必要となるかもしれない。これには相当の時間を要し、また、ノズル閉塞が解除された後にＥＵＶリソグラフィ装置を再構築すべく真空を得るにも時間がかかる。よって、妨害物の影響を受けやすいノズルはＥＵＶリソグラフィ装置のスループットを大きく低下させうる。

本発明の実施の形態は上記の問題に対処する。本発明のある実施の形態においては、燃料流生成器には、ガス流れを供給するよう構成されているノズルが設けられている。ガス流れは、ノズルに沿って移動する燃料を囲む。ガス流れは、ノズルに沿って移動する燃料の直径を制限するよう作用する。ガスは、所望の直径を有して燃料流がノズルを出ることを保証するよう使用されうる。ノズルに沿って燃料が流れる燃料の直径をガスが制限するので、ガスが使用されなかった場合に比べて大きい直径を有するノズルが許容される。ノズル直径を大きくすることが有利であるのは、ノズルが詰まる可能性を小さくするからである。

図３は、本発明のある実施の形態に係る燃料流生成器２００のノズル２の断面を模式的に示す。この実施形態においては、燃料はスズである（他の燃料が使用されてもよい）。ノズル２の一方の端部は燃料リザーバ４に接続され、ノズルの反対側の端部には出口６が設けられている。出口６を通じてスズがノズルから投射される。ガス入口８がノズル方向において途中にてノズル２に接続されている。ガス入口８は、ノズルまわりに周方向に延在する。ガス入口８は、出口６から当該ガス入口へと延びる軸線に対し鋭角をなす。ガス入口８は、この軸線に対し鋭角でガスをノズルへと導入するよう構成されている。

ノズル２は内径ｄを有し、これは従来の燃料流生成器のノズル内径より相当に大きくてもよい。例えば、ノズルは、３から４ミクロンよりも大きい内径を有してもよい。例えば、ノズルは、５ミクロン以上、１０ミクロン以上、または、２０ミクロン以上の直径を有してもよい。例えば、ノズルは、最大で５０ミクロンの直径を有してもよい。

当業者であれば、１０ミクロン以上の内径をもつノズルを使用するのは不都合であると予測するであろう。なぜなら、レーザビームにより効率的に気化させるには大きすぎる燃料滴が生成されがちであり、従って大量の汚染物質が生じるからである。また、当業者であれば、そうしたノズルから充分に高速で滴を放つのは不可能であり、そのため連続する滴の間隔が狭くなりすぎると考えるであろう。本発明の実施の形態によれば、こうした不都合を回避しながら１０ミクロン以上の内径をもつノズルを使用することが可能である。

使用時において、スズ３はリザーバ４内に、スズが液体状態をとるのに充分に高い温度で加圧されて保持されている。リザーバ４における圧力は、例えば、加圧されてリザーバに供給されるアルゴン等のガスによって与えられてもよい。リザーバ４内の圧力は、リザーバからノズル２へと、更には出口６の外へとスズの流れを生じさせる。ノズルの始部２ａにおいては、図３において模式的に示されるように、スズ３は、ノズル直径の全体を占める。よって、ノズル内径に一致する直径（例えば１０ミクロン）をスズは有する。

ガス入口８を通じて供給されるガス流れは、模式的に矢印で表される。ガスは、ノズルの中間部２ｂにて受け取られ、ノズルの外周を囲むように供給される。ガスは、ノズルの始部２ａから中間部２ｂへと流れるスズに入射し、ノズル内径に等しい直径をもつ流れとしてスズが流れ続けるのを妨げる壁を効果的に形成する。ガスの圧力は、スズ流を完全に阻むほど充分ではない。そうではなく、スズは、ノズルの外へと流れ続けるが、（図３において模式的に表されるように）低減された直径をもつ流れとして流れる。よって、ガスは、ノズルの始部２ａから中間部２ｂへとスズが通るときスズ流の直径を小さくするようにスズ流を圧縮する。ガスは、ノズルの終部２ｃを通って流れるスズのまわりにシースを形成する。よって、ガスは、ノズルの終部２ｃを通って流れるスズ流の直径を制限する。

ノズル２の出口６から送出されるスズ流の直径をガスによって制御することができる。特に、出口６の直径よりも相当に小さい直径をもつスズ流をガスによって生成することができるので、所望の直径をもつスズ流を、その所望のスズ流の直径より大きい内径を有するノズルを使用して生成することができる。こうして、従来のノズルの直径より大きい直径をもつノズルを提供することができるので、汚染による妨害物の影響を受けにくいノズルとすることができる。これにより、妨害物を除去するためのリソグラフィ装置の停止が軽減され又は防止されうるので、リソグラフィ装置を高いスループットで運転することができる。

ガス入口８を通じて供給されるガスの圧力は、ノズルの終部２ｃにおけるスズ流の直径を制御するために修正されてもよい。ガス圧は、例えば、制御装置（図示せず）によって制御されてもよい。この制御は、所望の直径のスズ流及び／またはスズ滴を供給するように自動化されていてもよい。例えば、ノズルの終部２ｃにおけるスズ流の直径を小さくすることが望まれる場合には、ガスの圧力が増加されてもよい。同様に、ノズルの終部２ｃにおけるスズ流の直径を大きくすることが望まれる場合には、ガス入口８を通じて供給されるガスの圧力が低減されてもよい。

図３に示される実施形態においては、ガス入口８は、出口６からガス入口へと延びる軸線に対し鋭角をなす。したがって、ガスが流れる方向は、ガスがノズル２に進入するときスズが流れる方向とは反対向きの成分を含む。ガスがノズルに進入するときガスによってスズ流に与えられる圧力は、静圧（すなわち、ガス流れの方向を考慮しないガス圧）と動圧（すなわち、ガス流れの方向から生じる圧力）との結合である。動圧が相当程度となるのは、ガスの流れ方向が部分的に反転される（ガスはスズの流れ方向と反対向きの成分を有する方向に流れる状態からスズと同方向に流れる状態へと変更される）ときガスがスズに力を作用させるからである。このガス流れ方向の曲げがスズ流を圧縮することに役立つ力を提供する。

図３に示される入口の構成によって与えられる動圧によれば、スズ流に動圧が作用しなかった場合に比べて、より効果的にスズ流をガスによって圧縮することができる。例えば、仮に、同一のガス流量でスズの流れ方向に垂直にノズルへガスが導入されたとすると、ガス流れによってもたらされるスズ流の圧縮は低減されるであろう。

上述のように、スズ流がノズルの終部２ｃに沿って流れているときガスはスズ流を囲むとともにスズ流とノズル内面との間に障壁を提供する。スズ流がノズル２の内面に接触しないので、スズとノズル内面との間に生じるはずの摩擦は生じない。

ガスがスズ流とともに流れているので、スズ流とガスとの間の粘性抵抗は小さくなりうる。ガスがスズ流を流すための潤滑作用を与えていると考えることもできる。スズ流とノズル２の内壁との間の粘性抵抗が生じないから、スズ流が（所与のスズ流直径のための）ノズルの内壁と接触する場合に見られるであろう速度より大きい速度を有して、スズ流は出口６を出ることになる。したがって、所望のスズ流速度を得るために、リザーバ４においてより低い圧力を使用することができる。

ガスがスズ流と同方向に移動する移動壁を形成するとみなすこともできる。ガスは速度勾配を有してもよく、スズ流に隣接するガスの速度が最も大きく、ノズル２の内壁に隣接するガスの速度が最も小さい。ガスによって設けられる移動壁は、汚染粒子がノズル２を閉塞する可能性を低減するのに役立ちうる。なぜなら、ガスによって設けられる移動壁は（スズ流の流れとともに）汚染粒子がノズルを出る場所である出口６へと汚染粒子を引き寄せる傾向があるからである。

汚染粒子がノズルにおいて、例えばスズ流の直径がガスによって限定される場所に留まっていたとすると、ガス入口８を通じたガス流れが一時的に遮断され（または、ガス圧力が低下す）ることがあるかもしれない。これにより、ガスの圧縮効果、ひいては、ノズル２に沿って出口６から汚染粒子を流出させる可能性を向上する効果が、除去または低減されることになる。

ノズルの終部２ｃを通じて流れるときガスは加速されうる。ノズルの出口６の外の圧力がノズル内のガス圧力より低いからである。ガスは、例えば、約５００ｍ／ｓまで加速されてもよい。ガスは、スズ流の流速より速い速度まで加速されてもよい。この場合、ガスによってスズ流が加速されうる。スズ流の外側部分がまず加速され、スズ流内の粘性によってスズ流の全体が加速されうる。

ある実施の形態においては、ガス入口は、出口６からガス入口８へと延びる軸線に対し鈍角をなすよう配設されていてもよい。ガス入口８は、軸線に対し鈍角をなしてガスをノズルへと導入するよう構成され、それにより、スズ流の流れ方向に沿う成分を含む方向に流れるガスがノズルへと導入されてもよい。この場合、ガスによって与えられる圧縮効果は、ガスが鋭角をなす場合に与えられる圧縮効果より小さいかもしれない。しかし、ガスは、より強くスズ流を加速しうる。

ある実施の形態においては、ガス入口８は、出口６からガス入口８へと延びる軸線に実質的に垂直であるよう配設されていてもよい（故に、軸線に垂直にノズルへとガスが導入される）。

ガス入口８は、ノズル２の断面積より大きい断面積を有するよう構成されていてもよい。この構成が使用される場合、ガスが経験する最大の制約はノズル内にある。したがって、ガス入口８は、ノズルに送出されるガスの圧力の調整可能量に顕著な影響を有しない。ガス入口８は、ノズルの通常動作中にノズル２においてガスによって占められる断面積より大きい断面積を有するよう構成されていてもよい。この場合にも、ガス入口８は、ノズルに送出されるガスの圧力の調整可能量に顕著な影響を有しない。

ガス入口８の（軸方向における）長さは、例えば、約２０から３０ミクロンであってもよい。ガス入口の（軸方向における）長さは、任意の適当な値であってもよい。

図３に示されるノズルにおいてはノズルの始部２ａと終部２ｃとが同一の内径を有するが、これは必須ではない。例えば、ノズルの始部がノズルの終部より小さい内径を有してもよい（その逆でもよい）。例えば、ノズルの始部が約１０ミクロンの直径を有し、ノズルの終部が約２０ミクロンの直径を有してもよい。

図４は、本発明のある代替的な実施の形態に係る燃料流生成器２００の一部を断面により概略的に示す。ノズル１２は、燃料リザーバ１４に接続される内側部分１２ａと、ノズルから突き出していてもよい出口１６を有する外側部分１２ｂと、を備える。ノズルの内側部分１２ａは、出口１６までは延びておらず、ノズルの外側部分１２ｂ内で途中までしか延びていない。ガス入口１８がノズルの内側部分１２ａと外側部分１２ｂとの間に延びている。ガス入口１８は、ガスがノズルの内側部分１２ａから送出されるスズ流のまわりにガスのシースを形成するとともに、ノズルの外側部分１２ｂを流通する燃料を圧縮するように、ノズル１２へとガスを送出するよう構成されている。この実施形態においては、ガス入口は、ノズルの内側部分１２ａまわりに周方向に延在する。この実施形態においては、ガス入口１８は、ガスがノズルの外側部分１２ｂに進入する前にノズルの内側部分１２ａの外面に沿って流れるように配設されている。ガスの流れは図４において矢印によって模式的に表される。表されているように、ガスは、ノズルの内側部分１２ａから流出しノズルの外側部分１２ｂへと流入するときスズを圧縮する。よって、ノズルの外側部分１２ｂを流通するときの燃料流の直径は、ノズルの内側部分１２ａの内径より小さい。また、ノズルの外側部分１２ｂを流通するときの燃料流の直径は、ノズルの外側部分の内径より小さい。

図３に示される実施形態と共通して、図４の実施形態によれば、燃料流生成器２００から送出されるスズ流に、ノズル１２の内径より小さい（本例においてはノズルの内側部分１２ａ及び外側部分１２ｂの両方の内径より小さい）直径を与えることができる。したがって、ノズル１２は、従来の燃料流生成器のノズルの直径より大きい直径を備えることができるので、妨害物の影響を受けにくいノズルとすることができる。ノズル１２の出口１６から供給される燃料流の直径は、ガス入口１８を通じて送出されるガスの圧力を制御することによって制御されてもよい。

ある実施の形態においては、ノズル２、１２は、約０．５ｍｍの長さを有してもよい。ノズルは、任意の適当な長さを有してもよい。

ノズルの終部２ｃの内径（または、ノズル外側部分１２ｂの内径）とスズ流の直径との比は、例えば、約５から６であってもよい。このような（またはこれより小さい）比によると、生成され出口６、１６から放出されるスズ流を安定化することができる。よって、この比は最大で約６から５であってもよい。

ある実施の形態においては、ノズルの終部２ｃの内径は、内側にテーパ状（すなわち、燃料流の流れ方向に沿って狭くなっていく）であるか、または、外側にテーパ状（すなわち、燃料流の流れ方向に沿って広くなっていく）であってもよい。同様に、ノズル外側部分１２ｂの内径は、内側にテーパ状であってもよいし、または、外側にテーパ状であってもよい。この場合、上記の比において言及される内径は、ノズルの終部２ｃの最小内径またはノズル外側部分１２ｂの最小内径であってもよい。

ある実施の形態においては、ノズルの終部２ｃの内径は、実質的に一定であってもよい。ある実施の形態においては、ノズル外側部分１２ｂの内径は、実質的に一定であってもよい。

ガス流れは、例えば、約１Ｐａｍ^３／ｓであってもよい。この流れは、ソースコレクタ装置ＳＯの動作を損なわないよう充分に低い。

ある実施の形態においては、圧電アクチュエータ等のアクチュエータがノズルに設けられ、ノズルによるスズ滴の生成を促進するようノズルを調節するために使用されてもよい。圧電アクチュエータは、例えば、ノズルの始部２ａまたは内側部分１２ａに設けられ、ノズルの当該部分の直径を調節するよう配設されていてもよい。ある実施の形態においては、（アクチュエータを使用する調節に加えて、またはそれに代えて）ガスの圧力がノズルによるスズ滴の生成を促進するよう調節されてもよい。ガスの圧力は、ガス入口８、１８へのガス供給において圧力を調節することによって調節されてもよい。あるいは、ガスの圧力は、ノズルの終部２ｃ（またはノズルの外側部分１２ｂ）を調節することによって（例えば、終部の直径を調節しそれによりガス圧を調節するアクチュエータを使用することによって）、調節されてもよい。ガス圧の調節は、スズ流をノズルに沿って連続的に流しつつスズ流の圧縮効果を増減するようなものであってもよい。あるいは、ガス圧の調節は、スズ流の流れが周期的に中断されるようなものであってもよい。この場合、スズ流は、ノズル方向に伝播する円柱形状のスズとなり、スズ円柱は半径方向にガスシースによって囲まれる。よって、ガスは、ノズルに沿って進むスズ流を圧縮する（すなわち、スズ円柱を圧縮する）。スズ円柱の軸方向長さは、ガス圧調節の調節頻度を制御することによって制御されてもよい。

本発明のある実施の形態に係るノズル２、１２は、相当に大きい内径を有するので、従来のノズルよりも製造が容易でありうる（例えば、３から４ミクロンの内径を有するノズルを製造するのは難しいかもしれない）。

上記説明はノズル２まわりに周方向に延在するガス入口８に言及する。これは、ガス入口８がノズル２の内壁のまわりに途切れることなく全体に延びることを意味するとは意図していない。ガス入口は、複数の開口を備えてもよい。ノズルの始部２ａをノズルの終部２ｃに接続する構造要素が、例えば、開口と開口との間に設けられていてもよい。複数の開口は、ノズルの内壁まわりにリング状パターンで設けられていてもよい。複数の開口のうち１以上の開口が他の開口に対し軸方向に位置が異なっていてもよい（すなわち、リザーバ４に近接していてもよいし、離れていてもよい）。ガス入口は、スズ流を圧縮する（例えばスズ流を半径方向に圧縮する）スズ流まわりのガスシースを提供する任意の適当な構成を有してもよい。ガス入口は、スズ流を取り囲むガスを供給するよう構成されていてもよく、ノズルの内壁にスズ流が接触するのを防止する。ガス入口から供給されるガスは、出口６から通過する燃料が出口の内径より相当に小さい直径を有するように設けられてもよい。

上記説明はノズル１２の内側部分１２ａまわりに周方向に延在するガス入口１８に言及する。これは、ガス入口１８がノズル１２の内側部分１２ａの端部まわりに途切れることなく全体に延びることを意味するとは意図していない。ガス入口は、複数の開口を備えてもよい。複数の開口は、ノズルの内側部分１２ａの外端にリング状に配置されていてもよい。複数の開口のうち１以上の開口が他の開口に対し軸方向に位置が異なっていてもよい（すなわち、リザーバ４に近接していてもよいし、離れていてもよい）。ガス入口は、スズ流を圧縮するスズ流まわりのガスシースを提供する任意の適当な構成を有してもよい。ガス入口は、スズ流を取り囲むガスを供給するよう構成されていてもよく、ノズルの外側部分１２ｂの内壁にスズ流が接触するのを防止する。ガス入口から供給されるガスは、出口６から通過する燃料が出口の外側部分１２ｂの内径より相当に小さい直径を有するように設けられてもよい。

ガス入口８、１８は、出口６、１６からガス入口へ延びる線（スズ流の流れ方向に平行な線）に鋭角または鈍角をなし、または垂直にガスを送出するよう配設されていてもよい。複数の開口８、１８が設けられている実施形態においては、１以上の開口が鋭角にガスを送出するよう配設され、１以上の開口が鈍角（または垂直）にガスを送出するよう配設されていてもよい。同様に、１以上の開口が鈍角にガスを送出するよう配設され、１以上の開口が鋭角（または垂直）にガスを送出するよう配設されていてもよい。

ガス入口８、１８に供給されるガスの圧力は、コントローラ（図示せず）によって制御されてもよい。コントローラは、ガス圧を、（例えば、ソースコレクタ装置ＳＯまたはリソグラフィ装置の他の部分におけるセンサから導かれるフィードバックを考慮に入れて）自動的に制御してもよい。ガス圧が調節される実施形態においては、調節は、コントローラ（図示せず）によって制御されてもよい。コントローラは、調節を、（例えば、センサからのフィードバックを考慮に入れて）自動的に適用してもよい。

本発明の実施形態は液体スズに関して説明されているが、本発明は、任意の適当な燃料に関連して使用されうる。

本書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用を例として説明しているが、本明細書に説明したリソグラフィ装置は他の用途にも適用することが可能であるものと理解されたい。他の用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用案内パターンおよび検出パターン、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がある。当業者であればこれらの他の適用に際して、本明細書における「ウェーハ」あるいは「ダイ」という用語がそれぞれ「基板」あるいは「目標部分」という、より一般的な用語と同義であるとみなされると理解することができるであろう。本書に言及された基板は露光前または露光後において、例えばトラック（典型的にはレジスト層を基板に塗布し、露光後のレジストを現像する装置）、メトロロジツール、及び／またはインスペクションツールにより処理されてもよい。適用可能であれば、本明細書の開示はこれらのまたは他の基板処理装置にも適用され得る。また、基板は例えば多層ＩＣを製造するために複数回処理されてもよく、その場合には本明細書における基板という用語は、処理された多数の層を既に含む基板をも意味し得る。

「レンズ」という用語は、文脈が許す限り、屈折光学部品、反射光学部品、磁気的光学部品、電磁気的光学部品、静電的光学部品を含む各種の光学部品のうちいずれか１つ、またはこれらの組み合わせを指し示してもよい。

本発明の特定の実施形態が上述されたが、説明したもの以外の態様で本発明が実施されてもよい。例えば、本発明は、上述の方法を記述する機械で読み取り可能な命令の１以上のシーケンスを含むコンピュータプログラム、または、そうしたコンピュータプログラムを記録したデータ記録媒体（例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスク）の形式をとってもよい。上述の説明は例示であり、限定を意図しない。よって、以下に述べる請求項の範囲から逸脱することなく既述の本発明に変更を加えることができるということは、当業者には明らかなことである。

Claims (20)

1. ＥＵＶソースコレクタ装置に使用される燃料流生成器であって、燃料リザーバに接続されるノズルを備え、前記ノズルには、前記ノズルに沿って流れる燃料を圧縮するガスシースを提供するために前記ノズルの始部から終部への途中にて前記ノズルへガスを導入するよう構成されているガス入口が設けられている燃料流生成器。
2. ＥＵＶソースコレクタ装置に使用される燃料流生成器であって、液体燃料リザーバに接続されるノズルを備え、前記ノズルには、前記ノズルに沿って流れる液体燃料を圧縮するガスシースを提供するよう構成されているガス入口が設けられている燃料流生成器。
3. 前記ガス入口は、前記ノズルの外周まわりにガスを供給するよう構成されている、請求項１または２に記載の燃料流生成器。
4. 前記ガス入口は、前記ノズルまわりに周方向に延在する、請求項１から３のいずれかに記載の燃料流生成器。
5. 前記ガス入口は、リング状の単一開口である、請求項４に記載の燃料流生成器。
6. 前記ガス入口は、複数の開口を備える、請求項１から４のいずれかに記載の燃料流生成器。
7. 前記複数の開口は、前記ノズルまわりに周方向に延在するリングをなすよう設けられている、請求項６に記載の燃料流生成器。
8. 前記複数の開口のうち少なくとも１つの開口は、他の開口に対し前記ノズルに沿って軸方向に異なる位置にある、請求項６に記載の燃料流生成器。
9. 前記ガス入口は、前記ノズルの始部と終部との間に位置する、請求項１から８のいずれかに記載の燃料流生成器。
10. 前記ノズルは、内側部分と外側部分とを備え、前記ガス入口は、前記ノズルの前記内側部分と前記外側部分との間に延びている、請求項１から９のいずれかに記載の燃料流生成器。
11. 前記ガス入口は、前記ノズルの出口から前記ノズルの中間部へ延びる軸線に対し鋭角に少なくともいくらかのガスを導入するよう構成されている、請求項１から１０のいずれかに記載の燃料流生成器。
12. 前記ガス入口は、前記ノズルの出口から前記ノズルの中間部へ延びる軸線に対し垂直または鈍角に少なくともいくらかのガスを導入するよう構成されている、請求項１から１１のいずれかに記載の燃料流生成器。
13. 前記ノズルの内径は、５ミクロン以上である、請求項１から１２のいずれかに記載の燃料流生成器。
14. 前記ノズルの内径は、１０ミクロン以上である、請求項１３に記載の燃料流生成器。
15. 請求項１から１４のいずれかに記載の燃料流生成器を備えるソースコレクタ装置であって、前記燃料流生成器から燃料滴を受け取るとともに、プラズマを形成するよう前記燃料滴を気化させるよう構成されているレーザビームを受け取るプラズマ形成位置と、前記プラズマから放出される放射を集光し反射するよう構成されているコレクタと、をさらに備えるソースコレクタ装置。
16. リソグラフィ装置であって、
    燃料リザーバに接続されるノズルを備え、前記ノズルには、前記ノズルに沿って流れる燃料を圧縮するガスシースを提供するよう構成されているガス入口が設けられている燃料流生成器と、
    前記燃料流生成器から燃料滴を受け取るとともに、プラズマを形成するよう前記燃料滴を気化させるよう構成されているレーザビームを受け取るプラズマ形成位置と、
    前記プラズマから放出される放射を集光し反射するよう構成されているコレクタと、を備えるソースコレクタ装置と、
    放射ビームを調整するよう構成されている照明システムと、
    前記放射ビームの断面にパターンを付与しパターン放射ビームを形成することのできるパターニングデバイスを支持するよう構築されている支持部と、
    基板を保持するよう構築されている基板テーブルと、
    前記パターン放射ビームを前記基板の目標部分に投影するよう構成されている投影システムと、を備えるリソグラフィ装置。
17. ＥＵＶソースコレクタ装置において燃料滴を生成する方法であって、前記方法は、燃料がノズルに流入しノズルに沿って流れるように加圧された燃料をリザーバに準備することを備え、前記方法は、前記ノズルに沿って流れる燃料のまわりにガスのシースを形成するために前記ノズルの始部から終部への途中にて前記ノズルへガスを導入することをさらに備える方法。
18. ＥＵＶソースコレクタ装置において燃料滴を生成する方法であって、前記方法は、液体燃料がノズルに流入しノズルに沿って流れるように加圧された液体燃料をリザーバに準備することを備え、前記方法は、前記ノズルに沿って流れる液体燃料のまわりにガスのシースを形成するよう前記ノズルへガスを導入することをさらに備える方法。
19. ＥＵＶソースコレクタ装置に使用される燃料流生成器であって、燃料リザーバに接続されるノズルを備え、前記ノズルには、燃料流を圧縮するとともに前記ノズルの内壁への前記燃料流の接触を妨げるガスを供給するよう構成されているガス入口が設けられている燃料流生成器。
20. 前記燃料流は、スズ流または液体燃料流である、請求項１９に記載の燃料流生成器。

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