JP6179472B2 - デブリトラップ装置及び極端紫外光光源装置 - Google Patents
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Description
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、そ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)方式と、DPP(Discharge Produced Plasma:放電生成プラズマ)方式とに分けられる。
上述したEUV光源装置では、高温プラズマから種々のデブリが発生する。このようなデブリを捕捉するために、EUV光源装置は、ホイルトラップ(フォイル・トラップ)を用いたデブリトラップ装置を備えるのが一般的である。デブリトラップ装置としては、例えば、特許文献1に記載の技術がある。この技術は、回転機能を有するホイルトラップ(回転式ホイルトラップ)と、その回転式ホイルトラップを包囲するカバー部材とを備えるものである。
各ホイルから離脱したデブリは、カバー部材によって捕集され、カバー部材内面に付着する。カバー部材は所定の加熱手段によって加熱されており、当該加熱によりカバー部材内面に付着したデブリが固化しないようにしている。カバー部材内面に付着したデブリは、重力によりカバー部材下部に集まり、カバー部材下部から排出管を介してカバー部材の外に排出される。
このように何らかの不具合により排出管が閉塞されると、デブリをカバー部材から外部に排出することが不可能となり、カバー部材内にデブリが堆積されてしまう。すると、この溜まったデブリに回転するホイルトラップが接触し、ホイルトラップが破損したり、ホイルトラップが回転不能となったりすることで、デブリの捕捉機能が低下するおそれがある。
そこで、本発明は、回転式ホイルトラップとカバー部材とを備えるデブリトラップ装置において、回転式ホイルトラップの不具合を抑制して安定してデブリを捕捉することができるデブリトラップ装置、及びそれを備えた極端紫外光光源装置を提供することを課題としている。
このように、デブリ排出管の閉塞を検出するので、カバー部材で捕捉したデブリを外部へ排出できない状況であることを把握し、点検や修理を行うことができる。したがって、カバー部材で捕捉したデブリがカバー部材内部に堆積し、当該デブリとホイルトラップとが接触することを防止することができる。その結果、ホイルトラップの破損やデブリ捕捉機能の低下等の不具合の発生を防止することができる。
このように、デブリ排出管の温度が基準温度以下であるとき、冷えて固まったデブリがデブリ排出管を閉塞していると判断することができる。したがって、デブリ排出管の温度を監視するだけの比較的簡易な構成で、デブリ排出管の閉塞を検知することができる。
また、上記のデブリトラップ装置において、前記閉塞検出部は、前記デブリ排出管のデブリ排出側で前記デブリを検出するデブリ検出部を備え、前記デブリ検出部で検出した前記デブリの有無に基づいて、前記デブリ排出管が閉塞しているか否かを判断してもよい。
これにより、デブリ排出管のデブリ排出側におけるデブリの有無を監視するだけの比較的簡易な構成でデブリ排出管の閉塞を検知することができる。
このように、デブリ排出管のデブリ排出側で継続的にデブリを検出している場合、デブリ排出管から排出されたデブリが冷えて固まり、石筍状に堆積してデブリ排出管のデブリ排出口に到達している(もしくは到達しそうである)と判断することができる。
このように、デブリ排出管のデブリ排出側で所定時間以上デブリを非検出である場合、デブリ排出管が閉塞しており、デブリ排出管からデブリが排出されていないと判断することができる。
このように、デブリ排出管とデブリ収容部との間でデブリの有無を検出するので、デブリ収容部からデブリが石筍状に成長しデブリ排出管を閉塞する状況も、何らかの不具合によりデブリ排出管が閉塞しデブリが排出できない状況も、適切に検出することができる。
これにより、カバー部材が捕捉したデブリがカバー部材内部に堆積するのを抑制することができ、カバー部材内部に堆積したデブリがホイルトラップと接触するのを抑制することができる。また、閉塞抑制部に不具合が生じてデブリ排出管が閉塞した場合であっても、閉塞検出部でこれを適切に検出することができるため、安定してデブリトラップ装置を作動することができる。
このように、カバー部材を加熱することで、カバー部材で捕捉したデブリが冷えて固まるのを防止することができる。また、カバー部材を加熱することで、カバー部材に接続されたデブリ排出管を加熱することができるので、デブリ排出管内部を通過するデブリが冷えて固まるのを防止し、デブリ排出管の閉塞を抑制することができる。
このように、デブリ収容部を加熱することで、デブリ収容部は液状のデブリを収容することができる。したがって、デブリ排出管から排出されたデブリがデブリ収容部から石筍状に成長してデブリ排出管を閉塞するのを抑制することができる。
これにより、1つのデブリ排出管が閉塞しても、残りのデブリ排出管でデブリの排出を継続することができる。そのため、閉塞検出部でデブリ排出管の閉塞を検出してから、デブリ排出管が閉塞したためにカバー部材内部に堆積したデブリにホイルトラップが接触するまでの時間を確保することができる。したがって、ホイルトラップを損傷する前に、確実に点検や修理等の処置を施すことができる。
このように、安定してデブリを捕捉可能なデブリトラップを備えるため、プラズマから発生したデブリからEUV集光鏡等を保護することができる。そのため、効率良くEUV光を照射することができる極端紫外光光源装置とすることができる。
これにより、DPP方式の極端紫外光光源装置において、効率良くEUV光を照射することができる。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の極端紫外光光源装置を示す概略構成図である。
極端紫外光光源装置(EUV光源装置)100は、半導体露光用光源として使用可能な、例えば波長13.5nmの極端紫外光(EUV光)を放出する装置である。
本実施形態のEUV光源装置100は、DPP方式のEUV光源装置であり、より具体的には、放電を発生させる電極表面に供給された高温プラズマ原料に対してレーザビーム等のエネルギービームを照射して当該高温プラズマ原料を気化し、その後、放電によって高温プラズマを発生するLDP方式のEUV光源装置である。
放電空間11bには、各々独立して回転可能な一対の放電電極21a,21bが互いに離間して対向配置されている。放電電極21a,21bは、EUV放射種を含む高温プラズマ原料を加熱して励起するための放電部材である。
放電空間11bの圧力は、高温プラズマ原料を加熱励起するための放電が良好に発生するように、真空雰囲気に維持されている。
集光空間11cには、EUV集光鏡(集光ミラー)12と、デブリトラップ13とが配置されている。
EUV集光鏡12は、例えば、斜入射型の集光鏡であり、複数枚の薄い凹面ミラーを入れ子状に高精度に配置した構造を有する。各凹面ミラーの反射面の形状は、例えば、回転楕円面形状、回転放物面形状、ウォルター型形状であり、各凹面ミラーは回転体形状である。ここで、ウォルター型形状とは、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。
デブリトラップ13は、放電によるプラズマ生成の結果生じるデブリを捕捉し、当該デブリがEUV光の集光部へ移動するのを抑制する。デブリトラップ13の具体的構成については後で詳述する。
放電電極21aは、その一部が高温プラズマ原料22aを収容するコンテナ23aの中に浸されるように配置される。放電電極21aの略中心部には、モータ24aの回転軸25aが取り付けられている。すなわち、モータ24aが回転軸25aを回転させることにより、放電電極21aは回転する。モータ24aは、制御部40によって駆動制御される。
放電電極21bも、放電電極21aと同様に、その一部が高温プラズマ原料22bを収容するコンテナ23bの中に浸されるように配置される。放電電極21bの略中心部には、モータ24bの回転軸25bが取り付けられている。すなわち、モータ24bが回転軸25bを回転させることにより、放電電極21bは回転する。モータ24bは、制御部40によって駆動制御される。
放電電極21a,21bの表面上に乗った液体状の高温プラズマ原料22a,22bは、放電電極21a,21bが回転することで放電領域に輸送される。
ここで、放電領域とは、両電極21a,21b間の放電が発生する空間であり、両電極21a,21bの周縁部のエッジ部分間距離が最も短い部分である。
高温プラズマ原料22a,22bとしては、溶融金属、例えば液体状のスズ(Sn)を用いる。この高温プラズマ原料22a,22bは、放電電極21a,21bに電力を供給する給電用の導電体としても働く。
なお、特に図示しないが、コンテナ23a及び23bには、スズ22a,22bを溶融状態に維持する温度調節機構が設けられている。
レーザ源28は、放電領域に輸送された放電電極21a上のスズ22aに対してレーザ光(エネルギービーム)を照射するエネルギービーム照射部である。レーザ源28は、例えばNd:YVO4レーザ装置(Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate レーザ装置)である。
このレーザ源28が放出するレーザ光Lは、レーザ光集光部等を介してチャンバ11の窓部11gに入射し、放電電極21a上に導かれる。レーザ源28によるレーザ光の照射タイミングは、制御部40が制御する。
なお、上述したように放電電極21a,21b間にはパルス電力を印加するため、上記放電はパルス放電となり、放射されるEUV光はパルス状に放射されるパルス光となる。
EUV光源装置100では、例えば、高温プラズマPと接する金属(例えば、一対の放電電極21a,21b)が上記プラズマPによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、高温プラズマ原料であるスズ(Sn)22a,22bに起因するデブリが発生する。
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、高温プラズマ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12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おそれがある。
図2は、デブリトラップ13をEUV光の光軸に直交する方向から見た断面図である。デブリトラップ13は、回転機能を有するホイルトラップ(回転式ホイルトラップ)30を備える。当該ホイルトラップ30は、図3に当該ホイルトラップ30をプラズマ側から眺望した図を示すように、EUV光の光軸と一致する軸を中心として半径方向に放射状に配置された複数のホイル31を備える。なお、ホイル31は、薄膜(ホイル)または薄い平板(プレート)により構成されており、本明細書では薄膜と平板を併せて「ホイル」と呼ぶ。
ホイル31は、その平面がEUV光の光軸に対して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30を極端紫外光源(高温プラズマP)側から見ると、図3に示すように、中心支柱32、第一の外側リング33及び第二の外側リング34によって構成される支持体を除けば、ホイル31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30を通過することができる。
また、デブリトラップ13は、図2に示すように、ホイルトラップ30の外周部分を包囲するカバー部材35と、カバー部材35を加熱するカバー加熱部36と、カバー部材35に形成されたデブリ排出管37と、をさらに備える。
デブリ排出管37は、例えば、カバー部材35と同一材料によって形成された筒状の部材であり、図4に示すように、上下方向に沿って延在し、カバー部材35の底部に接続されている。デブリ排出管37の上端部は、カバー部材35の底部を貫通して当該カバー部材35内部に連通しており、デブリ排出管37の下端部はデブリが排出されるデブリ排出口となっている。
このホイルトラップ30により捕捉されたスズDは、回転するホイル31により弾き飛ばされるものや、ホイル31上に付着・堆積するものがある。
このホイルトラップ30から離脱したスズDは、カバー部材35内面に付着・堆積する。カバー部材35は、カバー加熱部36によってスズDの融点である235℃以上に加熱されているため、カバー部材35内面に付着したスズDは直ちに溶融されて液滴程度の大きさとなり、重力によりカバー部材35下部に集まる。
また、デブリトラップ13は、図2に示すように、デブリ排出管37のデブリ排出口の直下に、デブリ排出管37から排出されるスズDを受け止めて溜めるデブリ収容部としてのスズ溜め38と、スズ溜め38を加熱する収容部加熱部としてのスズ溜め加熱部39とを備える。
すなわち、スズ溜め38によって受け止められたスズDは、直ちに溶融され、液化した状態でスズ溜め38に溜まる。
さらに、デブリトラップ13は、デブリ排出管37の温度を検出する温度測定部としての温度センサ41を備える。温度センサ41は、例えば接触式の温度センサであり、図2に示すように、デブリ排出管37に取り付けられている。なお、温度センサ41として、非接触式の温度センサを用いることもできる。
制御部40は、温度センサ41から温度検出信号を取得し、デブリ排出管37の測定温度を求める。次に、制御部40は、当該測定温度と予め設定した基準温度とを比較して、デブリ排出管37の固体スズによる閉塞を検知する。具体的には、制御部40は、デブリ排出管37の測定温度が基準温度を下回っているとき、デブリ排出管37がスズDにより閉塞されていると判断する。
ここで、上記基準温度は、スズの融点(235℃)に相当する温度に設定する。なお、当該基準温度は、スズの融点(235℃)に相当する温度に対して所定のマージンを設けた温度としてもよい。
なお、エラー信号を受信した上位制御部は、EUV光源装置100におけるEUV発光を自動的に停止させるように構成してもよい。
ここで、デブリトラップ13と上記の閉塞検出機能を有する制御部40とでデブリトラップ装置を構成している。また、温度センサ41と上記の閉塞検出機能を有する制御部40とで閉塞検出部を構成している。なお、制御部40における上記の閉塞検出機能を、上位制御部に持たせるように構成してもよい。
デブリ排出管37の固体スズによる閉塞を引き起こす要因としては、カバー部材35を加熱するカバー加熱部36の不具合と、スズ溜め38を加熱するスズ溜め加熱部39の不具合とがある。
カバー加熱部36に異常が発生した場合、カバー部材35の温度をスズの融点である235℃以上に維持することが困難になる。カバー部材35の底部に接続されたデブリ排出管37は、カバー部材35に熱的に接続されているため、カバー部材35の温度がスズの融点以上に維持されている場合には、デブリ排出管37の温度もスズの融点以上の温度となる。一方、カバー加熱部36に不具合が生じ、カバー部材35の温度がスズの融点を下回ると、デブリ排出管37の温度もスズの融点である235℃を下回る。
そのため、デブリ排出管37の温度を監視することで、デブリ排出管37内部がスズDにより閉塞された状態、もしくは閉塞されつつある状態を検知することができる。このように、デブリ排出管37の閉塞を早期に検知することができる。
この石筍状に堆積した固体スズDがデブリ排出管37に到達すると、図7に示すように、デブリ排出管37のデブリ排出口が固体スズDで塞がる。すると、カバー加熱部36によって溶融されたスズDがデブリ排出管37から排出されず、図8に示すように、デブリ排出管37が完全に閉塞する。
そのため、デブリ排出管37の温度を監視することで、スズ溜め加熱部39の不具合に起因するデブリ排出管37の閉塞も検知することができる。
また、上述したように、カバー加熱部36及びスズ溜め加熱部39のどちらに不具合が生じても、デブリ排出管37が固体スズによって閉塞され、デブリ排出管37の温度がスズの融点を下回る。したがって、デブリ排出管37の温度を監視することで、カバー加熱部36及びスズ溜め加熱部39のどちらに不具合が生じた場合であっても、これを確実に検知することができる。
このように、カバー加熱部36とスズ溜め加熱部39とに、不具合を検知する手段をそれぞれ設ける必要がないため、装置の小型化とコストの削減とを実現することができる。
すなわち、カバー加熱部36及びスズ溜め加熱部39で閉塞抑制部を構成している。
このように、閉塞抑制部を備えることで、カバー部材35が捕捉したデブリがカバー部材35内部に堆積するのを抑制することができ、カバー部材35内部に堆積したデブリとホイルトラップ30とが接触するのを抑制することができる。そのため、ホイルトラップ30の損傷やデブリ捕捉機能の低下が発生するのを抑制することができる。また、カバー加熱部36やスズ溜め加熱部39に不具合が生じてデブリ排出管37が閉塞した場合であっても、閉塞検出部でこれを適切に検出することができるため、安定してデブリトラップ装置13を作動することができる。
上記実施形態においては、EUV光源装置100を露光用光源として使用した場合、制御部40がエラー信号を送信してEUV発光が停止すると、ワーク(ウエハ)の露光処理が中途半端な状態で終了し、当該ワークが無駄になる場合がある。
そこで、エラー信号が送信された時点で、処理中のワークへの残りEUV照射回数が上記遅延時間中のEUV発光回数(ワークへのEUV照射回数)より少ない場合、当該処理中のワークを最後まで露光するようにしてもよい。この場合、エラー信号が送信されてからカバー部材35に溜まったスズとホイルトラップ30とが衝突するまでの遅延時間を予め求めておくと共に、当該遅延時間中のEUV発光回数を予め把握しておけばよい。これにより、エラー信号が送信された後も露光処理を継続可能なワークを作ることができ、露光処理が中途半端な状態で終了するワークを少なくすることができる。
温度センサ41は、劣化による接触不良や動作不良を起こすこともある。このような温度センサ41自体の不具合が発生すると、デブリ排出管37の温度がスズの融点を下回っておらず、デブリ排出管37がスズにより閉塞していないにもかかわらず、制御部40は、温度センサ41からの温度検出信号をもとにデブリ排出管37の温度がスズの融点を下回ったと誤認識してしまう。
すなわち、複数の温度センサ41のうち一部のみが劣化した場合、劣化した一部の温度センサ41からの温度検出信号が、その他の正常な温度センサ41からの温度検出信号とは異なる値となる。
この場合、オペレータは、ホイルトラップ30を分解することなく、温度センサ41のみを点検、交換すればよい。このように、温度センサ41の測定エラーに起因する不要なメンテナンスの実施を抑制することが可能となる。したがって、EUV光源装置100の修理時間を大幅に短縮することが可能となる。
スズ溜め38からデブリ排出管37に向かって石筍状に堆積される固体スズDは、必ずしも複数のデブリ排出管37を同時に閉塞するとは限らない。そのため、デブリ排出管37を複数設ければ、1つのデブリ排出管37が固体スズDにより閉塞されても、残りのデブリ排出管37が固体スズDにより閉塞されるまでは、カバー部材35からスズDを外部に排出することが可能となる。このように、デブリ排出管37を複数設けることで、カバー部材35からスズDを外部に排出できなくなる状況となるのを防止することができる。
また、複数のデブリ排出管37が全て固体スズDにより閉塞されるまでは、ホイルトラップ30を損傷させることなくEUV光源装置100の動作を継続できる。すなわち、デブリ排出管37を複数設けることで、デブリ排出管37を1個だけ設けた場合と比較して、より長期間EUV光源装置100の動作を継続できる確率が高くなる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
この第2の実施形態は、上述した第1の実施形態において、デブリ排出管37の温度を監視することでデブリ排出管37の閉塞を検知しているのに対し、デブリ排出管37のデブリ排出口側のデブリの有無を監視することでデブリ排出管37の閉塞を検知するようにしたものである。
図10は、第2の実施形態におけるデブリトラップ13の構成を示す図である。
この図10に示すように、デブリ排出管37のデブリ排出側には、デブリの有無を検出するデブリ検出部としての複数の位置センサ42〜44が設けられている。位置センサ42〜44は、スズ溜め38に近い側から順に、位置センサ42、43、44の順に配置されている。ここで、位置センサ44の配置位置は、デブリ排出管37のデブリ排出口近傍とする。
すなわち、位置センサ42〜44は、発光器から放出される光を受光器で検出するか否かによって、発光器と受光器との間の光路中にスズDがあるか否かを検出するものである。
これら位置センサ42〜44は、スズ溜め38からカバー部材35のデブリ排出管37に向けて石筍状に成長するスズDをモニタリングしたり、デブリ排出管37からスズ溜め38に対して排出されるスズDをモニタリングしたりするために使用する。
スズ溜め38を加熱するスズ溜め加熱部39に不具合が発生すると、スズ溜め38からデブリ排出管37に向けて石筍状にスズDが堆積していく。このとき、図11に示すように、スズDがスズ溜め38内に収まっており、位置センサ42の光路内に到達していない場合には、位置センサ42の発光器42aからの光は、受光器42bにより受光され、検出される。同様に、位置センサ43及び44においても、受光器43b,44bは、発光器43a,44aからの光を受光し、検出する。
すなわち、位置センサ42の受光器42bで一定時間以上、光を検出しておらず、残りの2つの位置センサ43及び44の受光器43b及び44bでは光を検出している場合、制御部40は、スズ溜め38から石筍状に成長したスズDが位置センサ42の光路の位置に到達していると判断する。
ここで、上記一定時間は、デブリ排出管37からスズ溜め38に向けて放出される液滴状のスズDが位置センサの発光器からの光を遮光する時間、すなわち、デブリ排出管37から排出されるスズDが位置センサのデブリ検出領域を通過するのに必要な時間よりも長い時間に設定する。
すなわち、位置センサ42及び43の受光器42b及び43bで上記一定時間以上、光を検出しておらず、残りの1つの位置センサ44の受光器44bでは光を検出している場合、制御部40は、スズ溜め38から石筍状に成長したスズDが位置センサ43の光路の位置に到達していると判断する。
このように、すべての位置センサ42〜44の受光器42a〜44aで一定時間以上、光を検出していない場合には、制御部40は、スズ溜め38から石筍状に成長したスズDがデブリ排出管27に到達していると判断する。
特に、位置センサ44の光路の位置をデブリ排出管37のデブリ排出口近傍とすることで、デブリ排出管37がスズDにより閉塞される直前の状態を検知することが可能となる。
制御部40は、位置センサ42〜44における受光器42b〜44bの光検出状態に応じたエラー信号を出力する。具体的には、制御部40は、位置センサ42〜44における受光器42b〜44bの光検出状態に基づいて、スズ溜め38から石筍状に成長したスズDの上端部が位置センサ42の光路の位置に到達したと判断すると、警告灯を点灯させたりするために、上位制御部にエラー信号を送出する。
特に、制御部40は、スズ溜め38から石筍状に成長したスズDの上端部が位置センサ44の光路の位置に到達したと判断したとき、上位制御部に対してEUV光源装置100におけるEUV発光を自動的に停止させるように構成してもよい。
EUV発光は、基本的には一定周波数のパルス発光であるので、EUV発光時に発生するデブリ(スズ)の単位時間当たりの発生量もほぼ一定となる。よって、デブリ排出管37から単位時間あたりに排出されるスズDの量もほぼ一定となる。
EUV光源装置100では、デブリ(スズ)の発生量、カバー部材35の容量、スズの粘性等に依存して、デブリ排出管37から外部に放出されるスズDは液滴状になる。すなわち、デブリ排出管37からは、ほぼ一定の間隔で断続的に液滴状のスズDが排出される。
上述したように、デブリ排出管37が閉塞されていない場合、デブリ排出管37からはほぼ一定の間隔で断続的に液滴状のスズDが排出される。したがって、位置センサ42〜44の発光器42a〜44aから受光器42b〜44bに到達する光もほぼ一定の間隔で断続的に遮光または減光される。すなわち、受光器42b〜44bは、発光器42a〜44bからの光をほぼ一定の間隔で断続的に検出する。
すなわち、位置センサ42〜44がほぼ一定の周期で断続的に光を検出している場合には、制御部40は、デブリ排出管37がスズDにより閉塞していないと判断し、位置センサ42〜44が連続的に光を検出している場合には、制御部40は、デブリ排出管37がスズDにより閉塞されていると判断する。
具体的には、制御部40は、デブリ排出管37から排出される液滴状のスズDの排出周期よりも長い時間、位置センサの発光器からの光が遮光または減光されない場合、デブリ排出管37がスズDにより閉塞されていると判断する。
なお、カバー部材35を新しいものに交換した場合のように、カバー部材35内部にスズが付着していない場合、デブリ排出管37が閉塞されていない場合でも、EUV発光後ある程度カバー部材35内部にデブリが溜まらないとデブリ排出管37からはスズDが外部に排出されない。この場合、デブリ排出管37が閉塞されていなくても、位置センサ42〜44は連続的に光を検出するため、制御部40は、デブリ排出管37がスズDにより閉塞されていると誤って判断してしまう。
上記実施形態においては、位置センサを複数設ける場合について説明したが、位置センサは少なくとも1個設置されていればよい。
また、上記実施形態においては、デブリ検出部として、発光器と受光器とで構成する位置センサを用いる場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、CCD等を用いた画像センサを用いて、画像解析によりスズ溜め38からデブリ排出管37に向けて石筍状に成長してデブリ排出管37が閉塞するまでを検出したり、カバー部材35を加熱するカバー加熱部36の不具合に起因してデブリ排出管37が閉塞するのを検出したりしてもよい。
上記各実施形態においては、閉塞検出部として温度センサ41と位置センサ42〜44のいずれかを採用する場合について説明したが、温度センサ41と位置センサ42〜44とを併用してもよい。
さらに、上記各実施形態においては、高温プラズマ原料に照射するエネルギービームとしてレーザを用いる場合について説明したが、レーザに代えてイオンビームや電子ビーム等を用いることもできる。
図15は、LPP方式のEUV光源装置200を示す概略構成図である。
この図15に示すように、EUV光源装置200は、光源チャンバ51を有する。光源チャンバ51の内部は、真空ポンプ等により真空状態に維持されている。
光源チャンバ51には、EUV放射種である原料(高温プラズマ原料)52を供給するための原料供給ノズル53が設けられている。原料供給ノズル53は、原料供給ユニット54から供給される原料52(例えば、液滴状のスズ)を所定のターゲットエリアに供給する。
励起用レーザ光発生装置55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(CO2)レーザ、YAGレーザなどが使用される。
なお、上記原料52は、パルスレーザの照射により加熱・励起されて高温プラズマPとなるので、EUV光の発光はパルス発光となる。
ここで、EUV集光鏡58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55およびレーザ光入射窓部57の配置によっては、レーザ光通過穴を必要としない場合もある。
このようなLPP方式のEUV光源装置200において、上述したデブリトラップ13を、高温プラズマPとEUV集光鏡58との間に配置してもよい。
この場合にも、上述したDPP方式(DLP方式)のEUV光源装置100と同様に、デブリトラップ13は、高温プラズマPから発生するデブリを捕捉し、EUV光のみを通過させる働きをする。
さらに、上記各実施形態においては、EUV光源装置を半導体露光用光源として用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、露光用マスクの検査装置等の光源として用いることもできる。
Claims (14)
- プラズマの近傍に配置された複数のホイルを有し、前記プラズマから放射される光を通過し当該プラズマから発生するデブリを捕捉する回転可能なホイルトラップと、
前記ホイルトラップの外周部を包囲して前記デブリを捕集するカバー部材と、
前記カバー部材で捕集したデブリを前記カバー部材の外部へ排出するためのデブリ排出管と、
前記デブリ排出管が前記デブリによって閉塞することを検出する閉塞検出部と、を備えることを特徴とするデブリトラップ装置。 - 前記閉塞検出部は、
前記デブリ排出管の温度を測定する温度測定部を備え、
前記温度測定部で測定した前記デブリ排出管の温度が予め設定した基準温度以下であるとき、前記デブリ排出管が閉塞していると判断することを特徴とする請求項1に記載のデブリトラップ装置。 - 前記閉塞検出部は、前記温度測定部を複数備えることを特徴とする請求項2に記載のデブリトラップ装置。
- 前記閉塞検出部は、
前記デブリ排出管のデブリ排出側で前記デブリを検出するデブリ検出部を備え、
前記デブリ検出部で検出した前記デブリの有無に基づいて、前記デブリ排出管が閉塞しているか否かを判断することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置。 - 前記デブリ排出管は、略一定周期で、前記デブリを前記カバー部材の外部へ排出し、
前記閉塞検出部は、
前記デブリ検出部が、前記デブリ排出管から排出されるデブリが前記デブリ検出部によるデブリの検出領域を通過するのに必要な時間以上、継続して前記デブリを検出しているとき、前記デブリ排出管が閉塞していると判断することを特徴とする請求項4に記載のデブリトラップ装置。 - 前記デブリ排出管は、略一定周期で、前記デブリを前記カバー部材の外部へ排出し、
前記閉塞検出部は、
前記デブリ検出部が、前記デブリ排出管から排出されるデブリの周期に相当する時間以上、継続して前記デブリを非検出であるとき、前記デブリ排出管が閉塞していると判断することを特徴とする請求項4又は5に記載のデブリトラップ装置。 - 前記閉塞検出部は、前記デブリ検出部を複数備えることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置。
- 前記デブリ排出管から排出されるデブリを受け止めて溜めるデブリ収容部を備え、
前記デブリ検出部は、前記デブリ排出管と前記デブリ収容部との間の空間を前記デブリの検出領域とし、当該デブリを検出することを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置。 - 前記デブリ排出管が前記デブリによって閉塞することを抑制する閉塞抑制部をさらに備えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置。
- 前記閉塞抑制部は、
前記カバー部材を加熱して当該カバー部材が捕集するデブリを溶融するカバー加熱部を備えることを特徴とする請求項9に記載のデブリトラップ装置。 - 前記デブリ排出管から排出されるデブリを受け止めて溜めるデブリ収容部を備え、
前記閉塞抑制部は、
前記デブリ収容部を加熱して当該デブリ収容部に溜まるデブリを溶融する収容部加熱部を備えることを特徴とする請求項9又は10に記載のデブリトラップ装置。 - 前記閉塞抑制部は、
前記デブリ排出管を複数設けることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置。 - 極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置であって、
前記極端紫外光を放射する原料にエネルギービームを照射して前記原料を励起し、プラズマを発生させるエネルギービーム照射部と、
前記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、
前記プラズマの発生領域と前記集光ミラーとの間に配置される、前記請求項1〜12のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置と、を備えることを特徴とする極端紫外光光源装置。 - 極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置であって、
放電により前記極端紫外光を放射する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、
前記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、
前記プラズマの発生領域と前記集光ミラーとの間に配置される、前記請求項1〜12のいずれか1項に記載のデブリトラップ装置と、を備えることを特徴とする極端紫外光光源装置。
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