JP6198816B2 - 放射源 - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
[0001] 本願は、２０１２年５月２１日に出願した米国仮出願第６１／６４９，８９５号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。

[0002] 本発明は、放射源に関し、特に、リソグラフィ装置での使用に適したＥＵＶ放射源に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、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、ダイの一部、または１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングさ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や他のデバイスおよび／または構造の製造における重要なステップの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作られるフィーチャの寸法が小さくなるにつれ、リソグラフィは、小型ＩＣあるいは他のデバイスおよび／または構造を製造できるようにするためのより一層重要な要因になりつつある。

[0005] パターン印刷の限界の理論推定値を、式（１）に示す解像度に関するレイリー基準によって得ることができる。

上の式では、λは使用される放射の波長であり、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であり、ｋ_１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は印刷されたフィーチャのフィーチャサイズ（またはクリティカルディメンション）である。式（１）から、フィーチャの最小印刷可能サイズの縮小は、以下の３つの方法、露光波長λを短縮することによって、開口数ＮＡを増加させることによって、あるいはｋ_１の値を低下させることによって達成することができる、と言える。

[0006] 露光波長を短縮するため、したがって、最小印刷可能サイズを縮小させるためには、極端紫外線（ＥＵＶ）放射原を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内、あるいは例えば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍといったような５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。可能な放射源としては、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によって提供されるシンクロトロン放射に基づく放射源が挙げられる。

[0007] ＥＵＶ放射は、プラズマを用い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、プラズマを提供するために燃料を励起するレーザと、プラズマを収容する放射源コレクタモジュールとを含んでよい。プラズマは、例えば、スズなどの適切な材料の粒子などの燃料にレーザビームを向けることによって生成することができる。結果として生じるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、これは、放射コレクタを用いて集光される。放射コレクタは、放射を受けて放射をビームに合焦させるミラー法線入射放射コレクタであってよい。放射源コレクタモジュールは、プラズマを支持するために真空環境を提供するように配置された閉鎖構造またはチャンバを含んでよい。そのような放射システムを、通常、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ぶ。

[0008] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置のための放射源においてＥＵＶ放射を生成する方法が提供される。この方法は、燃料小滴の流れをターゲット領域に供給することと、ターゲット領域に誘導されかつ燃料小滴に衝突して気化させるように時間調整されたレーザ放射のパルスを放出してＥＵＶ放射を生成するようにレーザを構成することと、流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するようにパルスのタイミングを制御することとを含む。一実施形態では、後続の燃料小滴は、先行する燃料小滴の気化によって形状が振動され、レーザパルスは、後続の燃料小滴の最適な形状と一致するように時間調整される。

[0009] 本発明のさらなる一実施形態では、パルスのタイミングは、先行する燃料小滴の気化の結果による燃料小滴の到達の予測遅延に応答して調整される。予測遅延は、先行する燃料小滴の気化によって放出されるＥＵＶエネルギーの大きさに基づいて計算することができる。遅延は放出されるイオンの数に比例し、放出されるイオンの数は放出されるＥＵＶエネルギーに比例する。

[0010] 本発明の一実施形態では、レーザプレパルスは、燃料小滴がターゲット領域に到達する前に燃料小滴に誘導され、プレパルスのタイミングは、流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するように制御される。

[0011] プレパルスは、小滴が気化される前に燃料小滴を事前調整するように機能し、プレパルスのタイミングは、燃料小滴の事前調整を最適化するように制御されることが望ましい。事前調整は燃料小滴を成形することを含み、本発明の一実施形態では、プレパルスのタイミングは、先行する燃料小滴の気化によって引き起こされる燃料小滴の形状の振動に基づいて選択されることが望ましい。具体的には、プレパルスは、燃料小滴が元の形状を有する、燃料小滴の振動におけるポイントと一致するように時間調整されてよい。本発明の一実施形態では、プレパルスを除外してもよく、後続の燃料小滴は、先行する燃料小滴の気化によって形状が振動され、メインレーザパルスは、後続の燃料小滴の最適な形状と一致するように時間調整されてもよい。

[0012] 本発明の一態様によると、ＥＵＶ放射を生成する放射源が提供される。この放射源は、燃料小滴の流れをターゲット領域に供給する手段と、燃料小滴を気化させるためにレーザ放射のパルスをターゲット領域に放出してＥＵＶ放射を生成するように構成されたレーザと、流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するようにレーザを制御する制御手段とを備える。一実施形態では、後続の燃料小滴は、先行する燃料小滴の気化によって形状が振動され、制御手段は、レーザパルスのタイミングを、後続の燃料小滴の最適な形状と一致するように制御する。

[0013] 本発明の一態様によると、ＥＵＶ放射を生成する放射源が提供される。この放射源は、燃料小滴の流れをターゲット領域に供給するように構成された燃料供給と、燃料小滴を気化させるためにレーザ放射のパルスをターゲット領域に放出してＥＵＶ放射を生成するように構成されたレーザと、流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するようにレーザを制御するように構成されたコントローラとを備える。

[0014] 本発明の態様は、放射源を組み込んだリソグラフィ装置にまで拡大される。

[00015] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[00016] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を概略的に示す。 [00017] 図２は、リソグラフィ装置を通るビームの光路を概略的に示す。 [00018] 図３は、様々な小滴のサイズおよび速度に対するイオン風の関数としてｘ方向の位置エラーを示す図である。 [00019] 図４は、後続の小滴に対する衝撃波の影響を概略的に示す。

[00020] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１００を概略的に示している。この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調整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、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するように構築され、かつ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ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（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、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結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に付け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）上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射投影システム）ＰＳとを備える。

[00021] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、または制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[00022] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式またはその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定または可動式にすることができるフレームまたはテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。

[00023] 「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内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することができる。

[00024] 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の例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型(alternating)位相シフト、およびハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、ならびに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

[00025] 投影システムは、照明システムのように、使われている露光放射にとって、あるいは真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、またはその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。ガスは放射を吸収しすぎることがあるので、ＥＵＶ放射に対しては真空を使用することが望ましい場合がある。したがって、真空壁および真空ポンプを用いてビームパス全体に真空環境を提供することができる。一部のガスは、例えば、汚染物がリソグラフィ装置の光学部品に届く可能性を低くするためにガス流が使用されるようにリソグラフィ装置の一部に提供されてもよい。

[00026] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[00027] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルは並行して使うことができ、または予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うこともできる。

[00028] 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（ＥＵＶ）放射ビームを受ける。ＥＵＶ光を生成する方法としては、材料を、ＥＵＶ範囲内の１つ以上の輝線を有する、例えばキセノン、リチウムまたはスズなどの少なくとも１つの元素を有するプラズマ状態に変換することが挙げられるが必ずしもこれに限定されない。そのような一方法では、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多い所要のプラズマを、所要の線発光元素を有する材料の小滴、流れまたはクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することによって生成することができる。放射源コレクタモジュールＳＯは、燃料を励起させ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よい。結果として生じるプラズマは、放射源コレクタモジュール内に配置された放射コレクタを用いて集光される出力放射（例えば、ＥＵＶ放射）を放出する。例えば、燃料励起のためのレーザビームを提供するためにＣＯ_２レーザを使用した場合、レーザおよび放射源コレクタモジュールは、別個の構成要素であってもよい。

[00029] そのような場合には、レーザは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、レーザから放射源コレクタモジュールへ、例えば、適切な誘導ミラーおよび／またはビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源がＤＰＰ源と称されることが多い放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合、放射源は、放射源コレクタモジュールの一体部分とすることもできる。

[00030] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、ファセット視野および瞳ミラーデバイスといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性および強度分布をもたせることができる。

[00031] 放射ビームＢは、サポート構造（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上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡから反射した後、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、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点をあわせる。第２ポジショナＰＷおよび位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭおよび別の位置センサＰＳ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２と、基板アライメントマークＰ１およびＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。

[00032] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。
１．ステップモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘおよび／またはＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。
２．スキャンモードにおいては、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴおよび基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率および像反転特性によって決めることができる。
３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、またはスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、またはスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[00033] 上述の使用モードの組合せおよび／またはバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[00034] 図２は、リソグラフィ装置１００をより詳細に示しており、特に、放射システム４２、照明システムＩＬおよび投影システムＰＳを含む放射源コレクタモジュールＳＯをより詳細に示している。ＥＵＶ放射は、非常に高温であって電磁スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するプラズマを作り出すことによって生成することができる。プラズマは、ターゲット材料供給７１によって提供されるターゲット材料の小滴のレーザ照射によって作り出すことができる。ターゲット材料の小滴は、例えば、Ｘｅ、ＬｉまたはＳｎであってよく、ターゲット材料供給によって軌道６９に沿って射出することができる。ターゲット材料の小滴は、例えば約２０〜５０μｍの直径を有し、例えば約５０〜１００ｍ／ｓの速度を有してもよい。

[00035] プラズマによって放出される放射は、放射を焦点に合わせるように構成されたコレクタミラー５０によって反射され、この実施形態においては中間焦点５２と一致する。この実施形態では、放射はかすめ入射ミラー５１を介して焦点に合わせられるが、このかすめ入射ミラー５１は他の実施形態では除外されてもよい。

[00036] 放射ビーム５６は、放射システム４２から照明システムＩＬにおいてミラー５３，５４を介してパターニングデバイスサポートＭＴ（例えば、レチクルまたはマスクテーブル）上に位置決めされたパターニングデバイスＭＡ（例えば、レチクルまたはマスク）へと反射される。その後、パターン付きビーム５７は、投影システムＰＳにおいて反射要素５８，５９を介して基板Ｗ上に結像される。

[00037] かすめ入射ミラー５１は格子スペクトルフィルタであってもよい。格子スペクトルフィルタの代わりにまたはそれに加えて、ＥＵＶを透過して他の波長の放射をあまり透過しない（あるいは他の波長の放射を実質的に吸収する）透過型光フィルタがリソグラフィ装置内に存在してもよい。

[00038] コレクタミラー５０は、図２に示すように法線入射ミラーであるか、または他の形態を有してもよい。コレクタミラー５０は、Ｓｉ／Ｍｏ多層を含んでもよい。

[00039] 放射システム４２には、コレクタミラー５０に設けられた開口６７を通ってステアリングミラー６５によって反射されるレーザ放射ビーム６３を提供するように構築および配置されたレーザシステム（以下に詳細に説明する）が設けられる。レーザシステムはパルスレーザシステムであってもよい。ステアリングミラー６５は、プラズマ形成位置７３を通ってレーザ放射ビーム６３のビームパスを誘導するように配置される。

[00040] 動作中、ターゲット材料の小滴は、ターゲット材料供給７１によって軌道６９に沿って供給される。ターゲット材料の小滴がプラズマ形成位置７３に到達したとき、レーザ放射ビーム６３が小滴に当たってＥＵＶ放射放出プラズマが形成される。プラズマから放出されるＥＵＶ放射は、法線入射コレクタミラー５０によって合焦され、反射型スペクトル格子フィルタ５１を通って中間焦点５２に到達する。

[00041] 最適な効率を達成するためには、（ＥＵＶ放出プラズマを提供するために燃料を励起する）メインレーザパルスが当たる前にターゲット材料（例えば、スズ小滴）を調整することが望ましく、具体的には、メインパルスの前にプレパルスとして知られている予備レーザパルスを加えることが知られている。プレパルスはメインパルスより低いパワーを有し、スズ小滴を成形するように機能する。具体的には、メインレーザパルスがディスクの表面に当たるように方向付けられたディスクになるように小滴を平坦化させるように機能する。そのような方向付けはＥＵＶ生成プロセスの効率を上げることで知られている。プレパルスは第２レーザによって加えることができる。あるいは、メインレーザが、プレパルスが正しい箇所を標的とするようにビームスプリッタを用いてプレパルスを放出するように構成されてもよい。この箇所は、スズ小滴がターゲット領域（上記のプラズマ形成位置７３）に到達する前の配置である。

[00042] 装置の効率を最大にするためには、放射源コレクタモジュールＳＯの性能を最適にする必要があり、その性能の一側面は、レーザパルスとスズ小滴の供給との関係である。

[00043] 具体的には、放射源コレクタモジュールＳＯの最適な性能を得るためには、多数の要素を考慮に入れる必要がある。これらの要素は、メインパルスがスズ小滴と全く同時にターゲット領域に到達することを確実にするためにレーザが正確な時間に発射されることを確実にすることを含む。この情報を得るためには、（例えば、カメラ、画像キャプチャおよび解析ソフトウェアを用いて）個別の各小滴の軌道を測定し、この軌道を用いてレーザのタイミングを制御する。小滴が遅れて到達することが推測されると、レーザの発射も遅らせることができる。

[00044] 潜在的な問題としては、１つのスズ小滴の点火が後続のスズ小滴に影響を与え得ることである。メインレーザパルスがスズ小滴に当たったときにプラズマが生成され、所望のＥＵＶ放射が放出されるが、プラズマは、次の小滴を妨げ得るイオン衝撃波も放出する。具体的には、衝撃波が小滴を変形し得ることによって、小滴の形状を調整する工程を妨げる。イオン衝撃波は次の小滴も減速させてしまうこともあり、よって小滴がターゲット配置に到達するのを遅延し得る。小滴の軌道を測定することはできるが、通常この測定は、スズ小滴が依然としてターゲット配置からある距離（約数ミリメートル）離れているときに行われ、その測定の後に生じるあらゆる障害の影響（イオン衝撃波によって生じたものなど）は、考慮に入れない。

[00045] したがって、次の小滴に対するイオン衝撃波の影響およびそのパルスの存在とパルス（プレパルスおよびメインパルスの両方）の最適なタイミングとの関係を考慮することが望ましい。具体的には、１つの小滴の点火がもたらす次の小滴の遅延および点火が次の小滴の形状に与える影響を考慮することが望ましい。

[00046] まず遅延の問題について考察すると、図３は、ｘ方向（スズ小滴の移動方向）の推定位置エラーをある範囲の小滴サイズおよび速度（異なる破線で示す５つの異なる速度−３０ｍ／ｓ、４０ｍ／ｓ、５０ｍ／ｓ、７５ｍ／ｓおよび１００ｍ／ｓ）に対して示す図である。ここでは、レーザは、周波数８０ｋＨｚおよび１パルスのエネルギー０．５Ｊで駆動する４０ｋＷのＣＯ_２レーザである。３％の効率をもって、これは２５０ＷのＥＵＶ源を生み出す。直径３０μｍおよび高速１００ｍ／ｓの小滴の状況では、イオン衝撃波によってもたらされるｘ方向のエラーは８μｍである。実際にはそうなる可能性が高いより低い速度に対しては、エラーはより大きくなる。さらに複雑なことに、各レーザパルスは同じにならず、現実的なドーズ量制御値はプラスマイナス約３０％である。

[00047] 次の小滴の遅延の範囲は、前の点火によって放出されるイオンの数によって決まり、この数は放出されるＥＵＶの量に比例する。まず、次に接近する小滴の方向のイオンの数および放出されるイオンのエネルギースペクトルが測定またはシミュレートされる。これから、次の小滴に当たるイオンの一部の衝撃を計算することができ、次に到達する小滴に移される全てのエネルギーによる非弾性衝突を想定して、次に到達する小滴の新しい速度を計算することができる。したがって、１つの小滴点火から放出されたＥＵＶエネルギーを測定することによって、次の小滴に対する遅延を推定することができ、その遅延は放出されたＥＵＶエネルギーに比例する。ＥＵＶエネルギーは、放射システム４２に設けられたエネルギーセンサによって測定することができる。そのようなエネルギーセンサは、あらゆる場合におけるフィードバックおよび制御目的のために放射システム４２の一部として設けられることが多いが、この目的のために専用のエネルギーセンサを設けてもよい。あらゆる形態の迅速応答センサを用いることができる。放出されるＥＵＶエネルギーに関するエネルギーセンサからのデータは、レーザ制御手段（例えば、コントローラ）にフィードバックされる。このレーザ制御手段は、放出されるイオンの数が測定されるエネルギーに正比例すること、および小滴に対する更なる遅延はイオンの数、よって放出されるＥＵＶエネルギーにも比例するという前提で、放出されるＥＵＶエネルギーに基づいて次の燃料小滴に対する推定遅延を計算するように適合された処理手段（例えば、プロセッサ）を含む。したがって、レーザ制御手段は、エネルギーセンサからのデータ入力に依存してプレパルスおよびメインパルスの両方についてレーザのタイミングを調整する。通常、プレパルスおよびメインパルスの両方のタイミングが同じ量遅延され、プレパルスとメインパルスとの間の時間間隔は実質的に変更されない。

[00048] プレパルスレーザ照射の機能のうちの１つは、燃料小滴をメインレーザパルスによる照射のために適した状態に事前調整することである。具体的には、燃料小滴がレーザパルスに面するように方向付けられたディスクまたはパンケーキ型に形成された場合、変換効率（すなわち、所与のレーザパルスエネルギーからのＥＵＶ放射の生成の効率）が高いことが知られている。この形状は、メインパルスのパワーより低いエネルギーを有するレーザプレパルスを小滴に当てることによって作り出すことができる。通常、事前調整パルスのエネルギーは、１ｍＪ〜１０００ｍＪの範囲であってよく、燃料小滴との相互作用時間は０．１ｎｓ〜１００ｎｓである。

[00049] 前のメインパルスによる前の小滴の気化からの衝撃波は次の小滴の形状を妨げるという潜在的な問題が存在し得る。具体的には、図４に示すように、衝撃波が小滴に当たることによって小滴は振動する。図４は、速度ｖでターゲット領域７３に向かって移動する２つの連続する小滴１０１，１０２を示している。第１小滴１０１が気化すると、１０３に示す衝撃波が第２小滴に戻るように誘導される。当然のことながら、衝撃波は全ての方向に延びるが、ここで関係しているのは、次の小滴１０２に向かって誘導される衝撃波の部分のみである。衝撃波は、小滴１０２を通常の球状状態とディスク状との間の形状で振動させる。

[00050] 次のプレパルスのタイミングを検討したときに次の小滴１０２の形状の振動を考慮に入れるべきである。次のプレパルスは、小滴１０２が元の球状状態に戻る振動サイクルにおけるポイント、あるいは、小滴１０２が既に部分的に、小滴１０１の気化から時間間隔ｔ_１の後の１０２’で示す所望のディスク形状にあるときと一致するように時間調節することができる。

[00051] 制約される液体小滴の振動を以下の式で表す。

上の式では、ωは固有振動数であり、ｎは固有振動数の次数であり、σは表面張力であり、ρ_１およびρ_ｅは液体（例えば、Ｓｎ）および小滴が浸される媒体（この場合、真空であり、よってゼロである）の密度であり、Ｒは小滴の半径である。真空中の直径３０μｍのＳｎ球状小滴に対しては、最も低い固有振動数（ｆ_ｎ＝１）６９ｋＨｚまたは期間ｔ１４．５μｓとなる。

[00052] プレパルスを加えるのに適した時間は、小滴が通常の状態に戻ったときに発生する。この時間は、（ｍ＋1/2）ｔと定義することができる小滴の振動サイクルにおける振動期間または後続のモーメントの半分である時間間隔の後にまず発生する。ここでは、ｍ＝０，１，２，３となり、前の小滴が気化してから測定される。

[00053] あるいは、小滴がサイン曲線の上部および下部、すなわち、期間ｔの１／４および３／４で生じる振動期間内の最も安定したポイントにあるときにプレパルスを加えることも可能である。

[00054] 通常、先行する小滴の気化の後に続く次のプレパルスの正確なタイミングは、上記した次の小滴の形状の振動に加えて小滴源の周波数および小滴の速度も含む多数の要素によって決めることができる。

[00055] 別の選択肢としては、衝撃波自体が燃料小滴を事前調整するために使用される場合、プレパルスを全て除外してもよい。具体的には、衝撃波によって引き起こされる振動は、サイクルのあるポイントにおける所望のディスクまたはパンケーキ形状を有する小滴で発生し、メインパルスはこの状態と一致するよう時間調整されてもよい。このような場合には、プレパルスレーザを除外してもよく、これはパワー消費の減少およびあまり複雑ではないレーザシステムおよび関連の光学システムへと繋がることができる。

[00056] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス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）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」または「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」または「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、および／またはインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツールおよびその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[00057] さらに、本発明はリソグラフィ装置内の放射源として使用されることに適しているだけではなく、極端紫外線レチクル検査システム、マスクブランク検査システムまたは空間像測定値および欠陥調査システムなどといったＥＵＶ放射を必要とし得る他のシステムのための放射源としての使用にも適していることについて言及する。

[00058] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折、反射、磁気、電磁気、および静電型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つまたはこれらの組合せを指すことができる。

[00059] 「ＥＵＶ放射」という用語は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内、あるいは、例えば６．７ｎｍまたは６．８ｎｍなどの５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を包含しているとみなしてよい。

[00060]以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、またはこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光ディスク）の形態であってもよい。上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (13)

1. リソグラフィ装置のための放射源においてＥＵＶ放射を生成する方法であって、前記方法は、
   燃料小滴の流れをターゲット領域に供給することと、
   前記ターゲット領域に誘導されかつ燃料小滴に衝突して気化させるように時間調整されたレーザ放射のパルスを放出してＥＵＶ放射を生成するようにレーザを構成することと、
   前記流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するように前記パルスのタイミングを制御することとを含み、
   前記パルスの前記タイミングは、先行する燃料小滴の気化の結果による燃料小滴の到達の予測遅延に応答して調整される、方法。
2. 前記予測遅延は、前記先行する燃料小滴の前記気化によって放出されるＥＵＶエネルギーの大きさに基づいて計算される、請求項１に記載の方法。
3. 前記遅延は、前記放出されるＥＵＶエネルギーの前記大きさに比例するものとして計算される、請求項２に記載の方法。
4. レーザプレパルスは、前記燃料小滴が前記ターゲット領域に到達する前に前記燃料小滴に誘導され、前記プレパルスのタイミングは、前記流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するように制御される、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記プレパルスは、小滴が気化される前に燃料小滴を事前調整するように機能し、前記プレパルスの前記タイミングは、前記燃料小滴の事前調整を最適化するように制御される、請求項４に記載の方法。
6. 前記事前調整は前記燃料小滴を成形することを含み、前記プレパルスの前記タイミングは、先行する燃料小滴の前記気化によって引き起こされる前記燃料小滴の形状の振動に基づいて選択される、請求項５に記載の方法。
7. 前記プレパルスは、前記燃料小滴が元の形状を有する、前記燃料小滴の前記振動におけるポイントと一致するように時間調整される、請求項６に記載の方法。
8. ＥＵＶ放射を生成する放射源であって、前記放射源は、
   燃料小滴の流れをターゲット領域に供給する手段と、
   燃料小滴を気化させるためにレーザ放射のパルスを前記ターゲット領域に放出してＥＵＶ放射を生成するレーザと、
   前記流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するように前記レーザを制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、先行する燃料小滴の気化の結果による燃料小滴の到達の予測遅延に応答して前記パルスのタイミングを調整するように適合される、放射源。
9. 燃料小滴の前記気化によって放出されるＥＵＶエネルギーの大きさを決定する手段をさらに備え、前記制御手段は、前記先行する燃料小滴の前記気化の結果による燃料小滴の到達の予測遅延を計算するように適合される、請求項８に記載の放射源。
10. レーザプレパルスを、前記燃料小滴が前記ターゲット領域に到達する前に前記燃料小滴に誘導する手段をさらに備え、前記制御手段は、前記流れにおける１つの燃料小滴の気化による後続の燃料小滴に対する影響に依存するように前記プレパルスのタイミングを制御するように適合される、請求項８または９に記載の放射源。
11. 前記プレパルスは、小滴が気化される前に燃料小滴を事前調整するように機能し、前記制御手段は、前記プレパルスの前記タイミングを、前記燃料小滴の事前調整を最適化するように制御する、請求項１０に記載の放射源。
12. 前記プレパルスは前記燃料小滴を成形し、前記制御手段は、前記プレパルスの前記タイミングを、先行する燃料小滴の前記気化によって引き起こされる前記燃料小滴の形状の振動に基づいて制御する、請求項１１に記載の放射源。
13. 前記制御手段は、前記プレパルスの前記タイミングを、前記燃料小滴が元の形状を有する、前記燃料小滴の前記振動におけるポイントと一致するように制御する、請求項１２に記載の放射源。
    

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