JP6209217B2 - 放射を発生させるための方法及び装置 - Google Patents

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Description

(関連出願の相互参照)
[0001] 本出願は、2012年10月31日及び2013年1月28日に出願された米国仮出願第61/720,687号及び第61/757,442号の利益を主張し、これらは参照により全体が本願にも含まれるものとする。
[0002] 本発明は、デバイスのリソグラフィにおいて用いられる、放射を発生させるための方法及び装置に関する。
[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。このような場合、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、順次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、リソグラフィを使用して製造される特徴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ファクタになってきている。
[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。
Figure 0006209217
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は印刷される特徴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、特徴の印刷可能な最小サイズの縮小は3つの方法で達成できることが分かる。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である。
[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(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源は、プラズマを得るために燃料を励起するレーザ等の励起ビームと、プラズマを収容するための閉鎖部(enclosure)と、を含むことができる。プラズマを生成するには、例えば、適切な燃料材料(例えば、現時点でEUV放射源の燃料として最も有望で、従って可能性の高い選択肢であると考えられているスズ)の粒子(例えば液滴)等の燃料、又はXeガス又はLi蒸気等の適切な気体もしくは蒸気の流れに、レーザビーム(すなわちプラズマを開始するための放射を与える励起ビーム)を送出すればよい。その結果生ずるプラズマは例えばEUV放射等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、プラズマからの放射を受けて放射をビームに合焦する鏡像化垂直入射放射コレクタ(近垂直入射放射コレクタと称されることもある)であってもよい。放射コレクタは他のいずれかの適切な形態を有する場合もある。放射源は、プラズマを支える真空環境を提供するように構成された閉鎖部又はチャンバを含んでもよく、典型的に、放射コレクタはこの閉鎖部内に配置される。このような放射システムは、レーザを用いて励起放射ビームを与える場合、典型的にはレーザ生成プラズマ(LPP)放射源と呼ばれる。レーザの使用も用い得る代替的なシステムでは、放射は、放電を用いて形成したプラズマによって発生させることができる。すなわち、これは放電生成プラズマ(DPP)源である。
[0008] 本出願は、特にリソグラフィにおいて用いられるEUV放射のような放射の放射源及び放射の発生方法を対象とする。典型的には赤外線レーザビーム等のレーザビームとすることができる励起ビームによって、典型的には溶融金属燃料液滴である燃料粒子を励起することで発生させたプラズマから、放射を生成する。このような放射源にはLPP放射源が含まれ、簡潔さのためにそのような放射源を以下ではLPP放射源と称するが、励起ビームは必ずしもレーザビームに限定されるわけではなく、他のいずれかの適切な励起ビーム(又は複数の励起ビームの組み合わせ)も使用可能であることは理解されよう。
[0009] LPP放射源において、燃料粒子流は、典型的に、励起ビームの焦点を通るか又は焦点の近傍を通る軌道(trajectory)を移動するように構成されている。粒子が励起ビーム経路の焦点近傍を横断すると、燃料粒子は合焦されたビームによって極めて高温に加熱され、燃料材料の高エネルギイオン及び電子からプラズマが形成される。プラズマ内では、燃料材料の原子からそれらの外側の電子が失われる。電子がイオンに戻る際に、EUV放射のフォトンが放出される。
[0010] 通常、燃料粒子流は、溶融液体としての最初は連続的な燃料の噴射又は流れを微小な液滴に分解して燃料粒子流を形成することによって、溶融燃料の液滴流として発生させることができる。本明細書で用いる場合、「粒子」という用語は、分離した微小な燃料部分としての固体の燃料、又は好ましくは液体の燃料のいずれかを意味する。燃料液滴発生器はノズルを備え、このノズルから圧力下で溶融燃料を液滴流として注入することができる。ノズルから発する液体流の自然な分解は、レイリー分解として知られている。ノズルの液滴生成率に相当するレイリー周波数は、ノズルにおける燃料の平均速度及びノズルの直径に関連している。
Figure 0006209217
[0011] 燃料流のレイリー分解は励起なしで発生し得るが、圧電アクチュエータ等の振動子を用いて、ノズルにおける溶融燃料の圧力の調整又は振動によってレイリー分解を制御することができる。ノズル内の圧力を調整すると、ノズルからの液体燃料の射出速度を調整することができ、ノズルから出た直後に制御された方法で液体燃料流を液滴に分解することができる。
[0012] 振動子が与える振動の周波数が充分にノズルのレイリー周波数に充分に近い場合、燃料の液滴が形成されるが、これらの液滴は、燃料ノズルからの平均射出速度と振動子が与える振動周波数とによって決定される距離だけ相互に分離している。振動子が与える振動周波数がレイリー周波数より著しく低い場合、微小な燃料液滴の周期的な流れが形成されるのではなく、一列に並んだ微小燃料液滴群が発生することがある。所与の一列に並んだ燃料群は、比較的高速で移動する微小液滴群と、比較的低速で移動する微小液滴群と、を含む場合がある(速度はノズルから出る燃料流の平均速度を基準としたものである)。これらの一列に並んだ群は、複数が合体して1つの大きい燃料液滴を形成することがある。このように、レイリー周波数よりも著しく低い振動周波数を振動子に適用することで、断続的な燃料液滴流を発生させ得る。液滴間の間隔は、やはり平均射出速度と振動周波数とによって支配される。すなわち、振動周波数が低くなると液滴間の間隔が広くなる。
[0013] 典型的に、ガラス毛管等のノズルに振動を与えるため、振動子等の圧電変換器を用いることができる。圧電変換器は、波形発生器によって、噴射を分解する高周波数及び合体挙動を制御する低周波数を含み得る信号を用いて駆動することができる。溶融燃料を、加熱した貯蔵容器に保存し、フィルタを通してノズルへと強制的に流すことができる。流量は、貯蔵容器内の溶融流体燃料に対するガス圧によって維持すればよい。
[0014] 放射源のコレクタ光学部品を濃縮燃料からクリーンに保つため、水素ガス(任意に水素ラジカルを含み得る)等のガスを流して、放射コレクタ光学部品から汚染燃料蒸気及びデブリ粒子(debris particles)を遠ざけることができる。放射源で用いられる燃料の量は、発生させる所望の放射出力と、特に放射コレクタ光学部品のような放射源閉鎖部内部の汚染との間で折り合いをつけて選択すればよい。
[0015] 典型的な構成において、燃料粒子は(例えばスズの)ほぼ球形の溶融液滴で、直径は約30μmとすることができ、合焦させた励起源(通常は赤外線レーザビーム)のウエスト(waist)は、その焦点において直径を60から450μmとすることができる。液滴は通常、40から80kHzの周波数で発生させ、典型的に40から120m/sの速度で励起ビームの合焦領域へと送出される。
[0016] 燃料粒子流内の燃料粒子は通常、燃料粒子流の軌道に沿って充分に大きな距離だけ相互に離間させることで、励起ビームを横断するある燃料粒子により発生したプラズマが、粒子流内の後続の燃料粒子の軌道に影響を与えることを回避する。LPP放射源の典型的な構成では、先行する粒子が励起ビームを横断する際に発生したプラズマによって後続の燃料粒子の望ましくない逸脱が起こることを回避するために、液滴間の間隔が1mm以上になるように配置されている。
[0017] 放射源の出力パワーを増大させるため、異なる手法を用いることができる。
[0018] レーザプレパルスを用いて燃料粒子をパンケーキ状に整形することで、変換効率を上げることができる。しかしながら、燃料粒子の存在が励起ビームのパルスをトリガする構成では、溶融燃料粒子の光沢のある(shiny)表面を使用可能であることが望ましい。この構成は、NoMo構成(No Master Oscillator)と称されることがある。このようなNoMo構成では、球形の粒子に比べ、パンケーキ状の粒子はトリガとしての使用に適していない。また、液滴流の軌道が放射コレクタの第1の焦点を通るか又はその近傍を通ることを維持するため、更に燃料粒子の位置を測定するため、プレパルスレーザ及びメイン励起ビームの双方をトリガするために、パンケーキ構成では追加のメトロロジが必要となる。
[0019] 燃料粒子サイズを大きくすることで放射出力を増大させることも可能である。しかしながら、燃料粒子を大きくすると、完全な気化及びプラズマ発生を達成するために適当な電離温度まで必ずしも全体が加熱又は励起されないことがあり、また、これによって更にデブリ粒子が形成されて、放射源の内部及び放射コレクタ光学部品を汚染させる可能性がある。
[0020] また、励起ビーム焦点における液滴間の分離距離を充分に大きく維持して、発生されたプラズマが後続の燃料粒子をそれらの経路から逸脱させるのを回避しながら、全体的な燃料消費率を高めるために燃料流における燃料粒子速度及び燃料粒子周波数の双方を上げることで、放射出力を増大させることが可能となり得る。ノズルを通る流れを維持するために必要な圧力はノズルを通過する速度の2乗に比例するので、燃料流速度を2倍に上げるには圧力を4倍にする必要がある。このような高圧は、燃料流発生装置の寿命を縮めたり、不具合を起こしたりする恐れがある。
[0021] また、噴射速度を上げると合体が発生する領域が長くなり、この結果として、流れの中の合体しない衛星粒子(satellite particles)の数が増えて、発生した放射ビームが不均質となり得る。
[0022] 本明細書で特定されているか他で特定されているかに関わらず、従来技術の少なくとも1つの問題を防止もしくは軽減すること、又は、既存の装置もしくは方法に対する代替案を提供することが望ましい。特に、本発明の1つの目的は、とりわけ、励起ビームによってプラズマに励起された燃料粒子からEUV放射等の放射を発生させるための方法及び装置であって、例えば発生させる放射パワーを増大させる従来技術の手段に比べ、高パワーであるが、そのような高パワー発生に伴う問題が軽減されたものを提供することである。
[0023] 本明細書全体を通して、「備えている(comprising)」又は「備える(comprise)」という用語は、指定されたコンポーネント(複数のコンポーネント)を含むが他のものの存在を排除するわけではないことを意味する。「本質的に〜から成っている(consisting essentially of)」又は「本質的に〜から成る(consists essentially of)」という用語は、指定されたコンポーネントを含むことを意味し、他のコンポーネントは除外するが、ただし、不純物として存在する材料、コンポーネントを提供するために用いられるプロセスの結果として存在する不可避的な材料、及び本発明の技術的効果を達成すること以外の目的で追加されるコンポーネントは例外である。適切な場合はいつでも、「備える」又は「備えている」という用語の使用は、「本質的に〜から成る」又は「本質的に〜から成っている」という意味を含むものとして解釈され得るものであり、また、「〜から成る」又は「〜から成っている」という意味を含むものとして解釈され得る。
[0024] 本明細書で述べるような任意選択の特徴及び/又は好適な特徴は、適宜、個別に又は相互に組み合わせて、特に添付の特許請求の範囲において述べるような組み合わせで、使用可能である。本発明の各態様についての任意の特徴及び/又は好適な特徴は、適宜、本発明の他のいずれの態様にも適用可能である。
[0025] 本発明の第1の態様によれば、リソグラフィ装置のための放射を発生させる方法が提供される。この方法は、第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させることと、第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させることと、を備え、燃料粒子が励起ビームによって励起されてプラズマを形成し、プラズマ形成領域内で放射を発生させ、第1及び第2の軌道がプラズマ形成領域内で離間し、第1及び第2の流れの燃料粒子が励起ビームを横断する時間を調節することで、一方の流れからの燃料粒子が励起ビームの経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子が発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて、発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする。
[0026] 「隣接する粒子」とは、プラズマを発生している燃料粒子に最も近いが、プラズマを発生している粒子の燃料流以外の燃料流からの粒子のことである。隣接する粒子は、まだ励起ビームの経路内に入っていない。粒子の重心(centroid)間の間隔を測定する。プラズマを発生している粒子に関して、その粒子の位置は、もしもプラズマに変換されていなかったら置かれていたはずの各軌道に沿った位置として扱われる。
[0027] 励起ビームは、燃料粒子からプラズマを発生させるのに適したいずれかの適切な放射ビームとすればよい。COレーザから形成される赤外線レーザビームが特に有用であり、パルス状に動作させることができる。燃料粒子がビームを横断する位置に近付いていることを検出すると、ビームのパルスがトリガされる。プラズマ形成に利用可能な励起エネルギ強度を最大化するため、励起ビームは、プラズマ発生領域において又はその近傍において励起ビーム焦点で合焦させることが好ましい。典型的な励起パルスは、0.2から0.6J/パルスを含むことができる。本発明の方法では2つ以上の励起ビームを使用可能であり、各励起ビームはプラズマ発生領域において又はその近傍において合焦することが好ましい。
[0028] 発生される放射は典型的にUV放射であり、特にEUV放射である。
[0029] 第1及び第2の流れは、同一の粒子周波数及び前記各軌道に沿って測定された同一の粒子分離距離dを有し得るが、いかなる時点でも1つだけの燃料粒子がプラズマ形成領域内にあるように相互に位相を調整することができる。
[0030] 第1の流れからの燃料粒子がプラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次にプラズマ形成領域に入るはずの第2の流れからの隣接する燃料粒子は、プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から0.2dから0.8d、例えばその各中心位置から約0.4dから0.6d等、例えばその位置から約0.5dの距離にあることが適切である。プラズマ形成領域内のその軌道に沿った燃料粒子の中心位置は、軌道が励起ビーム内に入る箇所と軌道が励起ビームから出る箇所とをつなぐ線の中間点によって規定される。
[0031] 燃料粒子は、溶融金属の液滴であると適切であり、好ましくは溶融スズの液滴であり、これは、プラズマに励起された場合にEUV放射を発生させるために特に有用な燃料であり、融点が低く効率が高い。
[0032] 励起ビームは、プラズマ形成領域内で60〜450μmの直径を有するウエストに合焦されたレーザビームであると適切である。燃料液滴がプラズマ形成領域を通過する際に高効率でプラズマに変換されることを保証するため、燃料粒子の直径は60μm以下であると適切であり、好ましくは40μm以下である。典型的には、燃料粒子の直径は10μm以上である。
[0033] 同一の軌道に沿った粒子間の分離を意味する分離距離dは、1mm以上であると適切であり、1.3mm以上であることが好ましく、例えば1.5mm以上である。これは、ある流れの粒子がプラズマ形成領域において形成したプラズマが、同一の流れの後続の粒子の経路を逸脱させないことを保証するためである。放射発生の高い効率を得るために、粒子分離距離は適切には3mm以下であり、2mm以下等であり、例えば1.8mm以下である。
[0034] 第1及び第2の軌道は、プラズマ形成領域内のこれらの軌道の中心位置間の距離Dが0.87d以上であるように離間することができる。2つの流れの位相が正確に180度ずれているならば、第1の流れからの第1の粒子がプラズマ形成領域内でその各中心位置にある場合、第2の流れからの次の(第2の)粒子はプラズマ形成領域内でその各中心位置から0.5dの距離にあり、2つの軌道の中心位置間の距離Dが0.866dである場合、第1の粒子と第2の粒子との間の距離はdに等しくなる。これについては、図4を参照して以下で更に詳しく説明する。従って、Dが0.87d以上であることを保証することによって、2つの流れの位相が相互に180度ずれているならば、各流れ内の粒子間分離(d)が充分に大きいために発生させたプラズマが同一の流れの粒子を逸脱させることがない場合に、他方の流れの燃料粒子もプラズマによって逸脱されないことも保証される。むろん、2つの流れの位相が正確に180度ずれていない場合は、これに応じてDを大きくしなければならない。Dは1.8mm以下であると適切であり、例えば1.5mm以下である。プラズマ形成領域は、励起ビーム焦点におけるか又はその近傍における励起ビームと燃料流が励起ビームを横断する位置とによって規定されるので、燃料の軌道間の相互の分離Dによってプラズマ形成領域はビーム軸に沿った幅を有することができる。この幅は、コレクタミラーがその第2の焦点(中間焦点)に形成するプラズマ発生領域の拡大像が拡大幅を持たないことを保証するように、小さく維持することが適切である。拡大幅は、本発明の放射源によりリソグラフィで用いる放射が提供されているイルミネータにとって、像の解像度の問題を招くものである。
[0035] プラズマ発生領域は、発生させた放射を第2の焦点(中間焦点とも呼ぶ)で合焦するように配置されたコレクタミラーの第1の焦点を取り囲むことが適切である。第1の焦点の方が第2の焦点よりもコレクタミラーに近い。第1の軌道は、第1の焦点とコレクタミラーとの間で励起ビームの経路を横断し、第2の軌道は、第1の焦点と第2の焦点との間で励起ビームの経路を横断する。
[0036] コレクタミラーは典型的に楕円ミラーであり、励起ビームは、ビームの中心に沿ってビーム軸を規定し、コレクタミラーの中央領域の開口を通過してコレクタミラーの第1の焦点で合焦されるように配置されている。プラズマ形成領域は、コレクタミラーの第1の焦点に配置されることが適切である。典型的に、ビーム軸と、コレクタミラーの第1の焦点及び第2の焦点を通る軸としてコレクタミラーによって規定される光軸とは、平行であり、好ましくは一致する。また、コレクタミラーの第2の焦点は、本明細書において及び当技術分野において中間焦点とも称され、ここでプラズマ発生領域の実拡大像が形成されて、本発明の放射源に接続されたか又はこの放射源を備えたリソグラフィ装置のための有効な放射源として機能する。
[0037] 励起ビームは、第1の焦点で合焦され、合焦された励起ビームの直径が最も小さいウエストを形成する。典型的に、ウエストはコレクタミラーの第1の焦点を取り囲む。燃料粒子の流れが、COレーザにより発生された赤外線励起ビーム等の合焦された励起ビームを横断する最適な位置は、励起ビーム焦点でなく、ビーム軸に沿って励起ビーム焦点の各側に対称的に位置決めされた、励起ビーム焦点を挟んだ対向側であるがこの焦点の近傍(例えば励起ビーム焦点から1mm以内)の、2つの位置のいずれかである。
[0038] プラズマ発生領域はコレクタミラーの第1の焦点に又はその近傍に位置し、典型的には、コレクタミラーの第1の焦点は励起ビーム焦点と一致し、第1及び第2の軌道がプラズマ発生領域内で励起ビームを横断してこれを画定する。典型的には、第1及び第2の液滴流の軌道が、光軸に沿ってコレクタミラーの第1の焦点を挟んだ対向側で実質的に対称的に位置決めされた位置で励起ビームを横断するように、それらの液滴流を位置決めすることができる。このようにして、各燃料粒子流からの燃料粒子が、励起ビームから同様の励起エネルギを受け、このため同様の放射エネルギ量を発生させるように構成することができる。燃料液滴が励起ビームを通過する時に形成されるプラズマの過剰な加熱を避けるため、好ましくは、第1及び第2の流れは励起ビームの焦点(ウエスト)を直接通過せず、励起ビームを横断する際は、第1の軌道が第1の焦点とコレクタミラーとの間で励起ビーム経路を横断し、第2の軌道が第1の焦点と第2の焦点との間で励起ビーム経路を横断する。好ましくは、第1及び第2の軌道は、ビーム軸に沿って合焦励起ビームのウエストの対向側に対称的に配置される。このような配置によって、第1及び第2の流れは、プラズマの過熱を生じることなく放射を発生させるのに最適な位置の近傍で励起ビームを横断することができる。
[0039] 1つの好適な構成では、第1及び第2の軌道は励起ビームの経路に実質的に直交するように配置することができる。換言すると、第1及び第2の軌道は、ビーム軸に対して70度から120度、好ましくは95度から105度、例えば約90度の角度を形成するように位置決めされる。
[0040] また、第1及び第2の軌道は実質的に相互に直交することも可能であり、このため、相互に70度から120度、好ましくは95度から105度、例えば約90度の角度を形成するように位置決めすることができる。
[0041] 代替的な構成では、第1及び第2の軌道は単一の燃料粒子捕獲器で収束するように配置することも可能である。放射源の閉鎖部内の過度の燃料汚染を防ぐため、1つ以上の燃料捕獲器を設けて、燃料粒子からプラズマを発生させた後、又は励起ビームがプラズマを発生させていない時(例えば洗浄中)、燃料粒子軌道に沿って留まっている燃料粒子及びデブリを捕獲する。通常、各流れに個別の燃料粒子捕獲器が必要であるが、2つの燃料流を放射源の閉鎖部内で収束するように配置することで、単一の捕獲器を用いて各燃料流からの燃料粒子又はデブリを捕獲し得る。第1及び第2の流れの燃料粒子用の燃料粒子発生器は、放射源閉鎖部内で実質的に同一の平面内に位置付けることができるので、発生させた放射内に第1又は第2の燃料流発生器の一方が作る影は、他方の燃料粒子発生器の影の中に含まれて、放射源の閉鎖部内に2つの燃料流発生器が存在する場合に起こり得るような収集される放射量の低減は最小限に抑えられる。
[0042] 更に適切な構成では、第1及び第2の軌道は実質的に相互に平行、すなわち例えば5度以内にすることができる。これによって、単一の燃料発生装置及び燃料粒子捕獲器を利用可能であるという利点が得られるが、燃料発生装置は、例えば位相がずれて励起される相互に平行な燃料流を発生させるように配置された2つの別個のノズルを備えているので、燃料流が励起ビームを横断する際に位相のずれが維持される。
[0043] 本発明は必ずしも2つの燃料流に限定されず、更に別の燃料流を追加可能であることは明らかである。従って、本発明の第1の態様の方法は、1つ以上の更に別の軌道の各々に沿って送出される燃料粒子の更に別の流れを含み、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させて、励起によりプラズマを形成し、プラズマ形成領域内で放射を発生させることができる。第1の軌道、第2の軌道、及び1つ以上の更に別の軌道は、プラズマ形成領域内で離間し、燃料粒子の流れが励起ビームの経路を横断する時間を調節することで、1つの流れからの燃料粒子が励起ビームの経路を横断してプラズマを発生させている時に他の各流れからの隣接する粒子は発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて、発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする。3つ以上の燃料流を用いるそのような構成については、2つの燃料流を用いる構成について上述した特徴を、3つ以上の燃料流を用いる構成にも適用することができる。
[0044] 従って、例えば燃料流は対称的に位相を調節することができる。3つの流れでは、位相は0度、60度、及び120度とすればよい。4つの流れでは、位相は0度、45度、90度、及び135度とすればよい。同様に、これらの流れは、励起ビームのビーム軸に沿って、励起ビームの焦点ウエストを中心として対称的に位置決めするように配置することができる。流れの軌道の隣接対の間の距離Dに関して、これは、励起ビームにおける第1の粒子からのプラズマが次に励起ビーム内に入る隣接粒子を逸脱させないことを保証するように構成しなければならない。
[0045] 例えば、発生させた放射にかかる影を最小限に抑えるため、燃料流発生器を放射源内で一列に並べることができる。
[0046] 本発明の一実施形態において、この方法は、第3の軌道に沿って燃料粒子の第3の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第2の励起ビームの経路を横断させることと、第4の軌道に沿って燃料粒子の第4の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第2の励起ビームの経路を横断させることと、備えることができ、燃料粒子が励起ビームによって励起されてプラズマを形成し、プラズマ形成領域内で放射を発生させ、第3及び第4の軌道がプラズマ形成領域内で離間し、第3及び第4の流れの燃料粒子が第2の励起ビームを横断する時間を調節することで、1つの流れからの燃料粒子が第1又は第2の励起ビームの経路を横断してプラズマを発生させている時に他のいずれかの流れからの隣接する粒子は発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて、発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする。
[0047] 本発明の一実施形態は、第5の軌道に沿って燃料粒子の第5の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第3の励起ビームの経路を横断させることと、第6の軌道に沿って燃料粒子の第6の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第3の励起ビームの経路を横断させることと、を更に備えることができる。
[0048] 本発明の実施形態において、第1及び第3の流れが励起ビームを横断する箇所に規定されるプラズマ発生位置の第1のグループと、第2及び第4の流れが励起ビームを横断する箇所に規定されるプラズマ発生位置の第2のグループと、を提供することができ、第1及び第2のグループは軸に沿って離間している。
[0049] 好ましくは、第1のグループ内の位置の1つと第2のグループ内の位置の1つとで交互にプラズマが発生される。好ましくは、1つのグループ内の各位置で順番にプラズマが発生される。
[0050] 本発明の好適な実施形態では、第1及び第2の流れが相互に平行であり、第3及び第4の流れが相互に平行であり、このため、それぞれの対の燃料液滴流に1つだけ液滴収集器を設ければよい。同様に、第5及び第6の流れを提供する場合、これらは相互に平行とすることができる。
[0051] 好ましくは、第1及び第3の(及び、提供する場合は第5の)流れが第1の平面内に位置し、第2及び第4の(及び、提供する場合は第6の)流れが第2の平面内に位置する。第1及び第2の平面は、放射を発する方向に概ね直交することができる。
[0052] 好ましくは、この方法は、少なくとも1つの流れにおける燃料粒子の速度及び/又はタイミングを調節することを更に備えることができる。燃料粒子の速度は、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する電圧の大きさを変化させることによって調節可能である。燃料粒子のタイミングは、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する信号の位相を変化させることによって調節される。
[0053] 本発明の第2の態様は、リソグラフィ方法を提供する。この方法は、本発明の第1の態様の方法に従って放射を発生させることと、発生させた放射を用いてパターンを基板に適用することと、を備える。例えば放射は、リソグラフィ装置によって、パターニングされたビームとして基板に投影することができる。このリソグラフィ装置は、放射ビームを調節するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを与えてパターニングされた放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築された支持体と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターニングされた放射ビームを基板のターゲット部分上に投影するように構成された投影システムと、を備えている。
[0054] 本発明の第3の態様は放射源を提供する。この放射源は、経路に沿ってプラズマ発生領域へと励起ビームを送出するように配置された励起ビーム源と、第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させるように配置された第1の燃料流発生器と、第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させるように配置された第2の燃料流発生器と、を備え、燃料粒子が励起されてプラズマを形成し、プラズマ形成領域内で放射を発生させ、第1及び第2の軌道がプラズマ形成領域内で離間するように燃料流発生器が位置決めされ、放射源が同期コントローラを更に備え、この同期コントローラが、第1及び第2の流れの燃料粒子からの燃料粒子が励起ビームの経路を横断する時間を調節するように配置されて、一方の流れからの燃料粒子が励起ビームの経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて、発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする。
[0055] 同期コントローラは、各燃料流発生器に位相ずれの振動励起を与えるように構成された1つ又は複数の波形発生器とすればよい。
[0056] 本発明の第3の態様の請求項の放射源は、発生させたプラズマによって発生される放射を収集するための放射コレクタを更に備えることができ、プラズマ発生領域がコレクタミラーの第1の焦点を取り囲み、コレクタミラーが発生させた放射を第2の焦点で合焦させるように配置され、第1の焦点の方が第2の焦点よりもコレクタミラーに近く、第1の軌道が第1の焦点とコレクタミラーとの間でプラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、第2の軌道が第1の焦点と第2の焦点との間でプラズマ発生領域を横断するように位置決めされている。
[0057] 本発明の第1の態様の方法と同様に、本発明の第3の態様の放射源は更に追加の燃料流発生器を備えることができる。これは、一方の流れからの燃料粒子が励起ビームの経路を横断してプラズマを発生させている時に他のいずれかの流れからの隣接する粒子は発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないように位置決めされると共に時間を調節される。
[0058] 本発明の実施形態において、放射源は、第3の軌道に沿って燃料粒子の第3の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第2の励起ビームの経路を横断させるように配置された第3の燃料流発生器と、第4の軌道に沿って燃料粒子の第4の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第2の励起ビームの経路を横断させるように配置された第4の燃料流発生器と、を更に備えることができ、第3の軌道が第1の焦点とコレクタミラーとの間でプラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、第4の軌道が第1の焦点と第2の焦点との間でプラズマ発生領域を横断するように位置決めされている。
[0059] 放射源は、第5の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第3の励起ビームの経路を横断させるように配置された第5の燃料流発生器と、第6の軌道に沿って燃料粒子の第6の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第3の励起ビームの経路を横断させるように配置された第6の燃料流発生器と、を更に備えることができ、第5の軌道が第1の焦点とコレクタミラーとの間でプラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、第6の軌道が第1の焦点と第2の焦点との間でプラズマ発生領域を横断するように位置決めされている。
[0060] 好ましくは、第2の焦点においてサブ構造が提供され、サブ構造が、放射が通過し得る開口を有し、開口が、4mmから8mm、更に好ましくは4mmから6mmの直径を有する。
[0061] 本発明の第4の態様は、本発明の第3の態様の放射源を備えるリソグラフィ投影装置を提供する。
[0062] 本発明の別の態様によれば、燃料液滴流を発生させる方法も提供される。この方法は、
放出ノズルを介して圧力下で燃料の連続的な流れを駆動し、放出ノズルに振動を与えて燃料液滴の流れを発生させることと、
放出ノズルに与える振動の振幅を変化させることによって流れにおける液滴の速度を変化させることと、
を備える。
[0063] 好ましくは、振動は圧電要素を用いて与えられ、圧電要素に印加する電圧を変化させることによって振動の振幅を変化させる。
[0064] 本発明のこの態様の一実施形態による方法は、燃料液滴の速度を制御することが望まれるシステムにおいて使用可能である。また、本発明のこの態様は、この方法を組み込んだいかなる方法にも拡張され、更に、例えばいずれかの放射源及び/又はリソグラフィ装置等、そのような方法を用いるいかなる装置及びシステムにも拡張される。
[0065] 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。
[0066] 対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図を参照しながら以下に本発明の実施形態について説明するが、これは単に例示としてのものに過ぎない。
[0067] 本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す。 [0068] LPP源コレクタモジュールを含む、図1の装置の更に詳細な図である。 [0069] 本発明の一実施形態による放射源を概略的に示す。 [0070] 相互に直交するように配置された2つの燃料粒子流の幾何学的構成を概略的に示す。 [0071] 相互に直交すると共に各々が励起ビーム軸に直交するように配置された2つの燃料粒子流を有する本発明の一実施形態を概略的に示す。 [0072] 相互に平行であると共に各々が励起ビーム軸に直交するように配置された2つの燃料粒子流を有する本発明の一実施形態を概略的に示す。 [0073] 放射源内で単一の燃料粒子捕獲器(図示せず)で収束するように構成された2つの燃料粒子流を有する本発明の一実施形態を概略的に示す。 [0074] 2つ以上の励起ビームを用いる本発明の更に別の実施形態を概略的に示す。 [0075] 図8の実施形態において使用可能な燃料液滴流軌道の一例を示す。
[0076] 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、又は構造が類似する要素を示す。ある要素が最初に出現する図面は、対応する参照番号の左端の1つ又は複数の数字によって示される。
[0077] 明細書は、本発明の特徴を組み込んだ複数の実施形態を開示する。開示される複数の実施形態は本発明を例示するにすぎない。本発明の範囲は開示される複数の実施形態に限定されない。本発明は、本明細書に添付される特許請求の範囲によって定義される。
[0078] 記載された実施形態、及び本明細書で「一実施形態」、「ある実施形態」、「例示的実施形態」、「いくつかの実施形態」などに言及した場合、それは記載された実施形態が特定の特徴、構造、又は特性を含むことができるが、それぞれの実施形態が必ずしも特定の特徴、構造、又は特性を含まないことがあることを示す。さらに、このようなフレーズは、必ずしも同じ実施形態に言及するものではない。さらに、ある実施形態に関連して特定の特徴、構造、又は特性について記載している場合、明示的に記載されているか、記載されていないかにかかわらず、このような特徴、構造、又は特性を他の実施形態との関連で実行することが当業者の知識の範囲内にあることが理解される。
[0079] 図1は、本発明の一実施形態による放射源SOを含むリソグラフィ装置LAPを概略的に示す。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築されると共に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(例えばレジストでコーティングされたウェーハ)Wを保持するように構築されると共に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(例えば1つ以上のダイから成る)C上に投影するように構成された投影システム(例えば反射型投影システム)PSと、を備えている。
[0080] 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。
[0081] 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他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、静電式又は他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。
[0082] 本明細書において使用する「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。
[0083] 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。
[0084] 投影システムは、照明システムと同様に、用いる露光放射に合わせて、又は真空の使用等の他のファクタに合わせて適宜、屈折、反射、磁気、電磁気、静電気、もしくは他のタイプの光学コンポーネント等の様々なタイプの光学コンポーネント、又はその組み合わせを含むことができる。EUV放射に真空を用いることが望ましい場合があるが、これは、ガスは多量の放射を吸収し過ぎる恐れがあるからである。従って、真空壁及び真空ポンプを利用することにより、ビーム経路全体に真空環境を提供することができる。
[0085] 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)。
[0086] 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。
[0087] 図1を参照すると、イルミネータILは放射源SOから極端紫外線放射ビームを受光する。この実施形態において、放射源はレーザ生成プラズマ(LPP)源である。放射源SOは、燃料粒子流を液滴として発生させるための燃料流発生器、及び/又は燃料を励起するためのレーザビームを提供するためのレーザ(図1にはどちらも図示しないが、図2、図3に示す)を含むことができる。その結果生じるプラズマは例えばEUV放射等の出力放射を放出し、これは放射源SO内に配置された放射コレクタを使用して収集される。レーザは、放射源SOの一部として、又は放射源SOとは別個の構成要素として見なすことができ、この場合、放射源SOは燃料励起のためのレーザビームを受容するように配置されている。
[0088] その場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成すると見なされず、励起ビームは、例えば適切な誘導ミラー及び/又はビームエキスパンダを備えたビームデリバリシステムを利用することで、レーザから放射源SOへと渡される。他の場合、励起ビーム源は放射源の一体的な部分と見なすことができる。
[0089] 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、少なくとも、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、ファセットフィールドミラーデバイス及びファセット瞳ミラーデバイス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。
[0090] 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及び位置センサPS2(例えば干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は容量センサ)を利用することで、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させることができる。同様に、第1のポジショナPM及び別の位置センサPS1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、マスクアラインメントマークM1、M2及び基板アラインメントマークP1、P2を用いて位置合わせすることができる。
[0091] 図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも1つにて使用可能である。
[0092] 1.ステップモードにおいては、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、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が1回でターゲット部分Cに投影される(すなわち単一静的露光)。次に、別のターゲット部分Cを露光できるように、基板テーブルWTがX方向及び/又はY方向に移動される。
[0093] 2.スキャンモードにおいては、支持構造(例えばマスクテーブル)MT及び基板テーブルWTは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに与えられるパターンがターゲット部分Cに投影される(すなわち単一動的露光)。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)及び像反転特性によって求めることができる。
[0094] 3.別のモードにおいては、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基本的に静止状態に維持され、基板テーブルWTを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Cに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルWTを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したような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利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用できる。
[0095] 上述した使用モードの組合せ及び/又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
[0096] 図2は、放射源SO、照明システムIL、及び投影システムPSを含むリソグラフィ装置LAPを更に詳細に示す。放射源SOは、この放射源SOの閉鎖構造2に真空環境を維持することができるように構築及び構成されている。
[0097] レーザ4は、流体流発生器8から供給されるスズ(Sn)又はリチウム(Li)等の燃料に、レーザビーム6によってレーザエネルギを堆積させるように配置されている。液体(すなわち溶融)スズ(液滴の形態が最も可能性が高い)、又は液体の別の金属は、現在、EUV放射源の燃料として最も有望な、従って可能性の高い選択肢と考えられている。燃料にレーザエネルギを堆積することで、数十電子ボルト(eV)の電子温度を有する高度に電離されたプラズマをプラズマ形成領域12に生成する。これらのイオンの下方遷移及び再結合の間に発生した高エネルギ放射が、プラズマ10から放出され、近垂直入射放射コレクタ14(より一般的には垂直入射放射コレクタと呼ばれることがある)によって収集されて合焦される。コレクタ14は多層構造を有することができ、例えば特定の波長の放射(例えば特定のEUV波長の放射)の反射、更に容易な反射、又は優先的な反射を行うように調整されたものである。コレクタ14は、2つの自然楕円焦点を有する楕円形の構成とすることができる。一方の第1の焦点10はプラズマ形成領域12にあり、他方の第2の焦点は以下で述べる中間焦点(intermediate focus)16にある。
[0098] 閉鎖構造2内のコレクタ14は、(この例では)放射源SOの一部を形成する。
[0099] 第2のレーザ(図示せず)を提供することも可能である。この第2のレーザは、レーザビーム6の入射前に燃料を予熱するように構成されている。この手法を採用するLPP源を、デュアルレーザパルス(DLP:dual laser pulsing)源と呼ぶことができる。このような第2のレーザは、燃料ターゲットにプレパルスを与え、例えば変更したターゲットを提供するためにそのターゲットの特性を変化させるものとして記載することができる。特性の変化は、例えば温度、サイズ、形状などの変化とすればよく、一般的にはターゲットの加熱によって引き起こされる。
[00100] 図1には示していないが、燃料流発生器は、プラズマ形成領域12へと向かう軌道に沿って、例えば燃料液滴の流れを送出するように構成されたノズルを備えているか、又はそのようなノズルに接続される。
[00101] 放射コレクタ14によって反射された放射Bは、ポイント16で合焦されて、プラズマ形成領域12の像を形成する。次いでこれがイルミネータILのための放射源として機能する。放射Bが合焦するポイント16は一般に中間焦点と呼ばれ、放射源SOは、中間焦点16が閉鎖構造2の開口部18に又はその近傍に位置するように構成されている。中間焦点16に、放射を発するプラズマ10の像が形成される。
[00102] この後、放射Bは照明システムILを横切る。照明システムILは、パターニングデバイスMAにおいて放射ビームBの所望の角度分布を与えると共にパターニングデバイスMAにおいて放射強度の所望の均一性を与えるように配置されたファセットフィールドミラーデバイス20及びファセット瞳ミラーデバイス22を含むことができる。支持構造MTによって保持されたパターニングデバイスMAで放射ビームが反射すると、パターニングビーム24が形成され、このパターニングビーム24は、投影システムPSによって、反射要素26、28を介して、ウェーハステージ又は基板テーブルWTによって保持された基板W上に結像される。
[00103] 一般に、照明システムIL及び投影システムPSには、図示するよりも多くの要素が存在し得る。更に、図に示すよりも多くのミラーが存在する場合があり、例えば投影システムPSには、図2に示すものに対して1〜6の追加の反射要素が存在することがある。
[00104] 図3は、本発明の第1の態様の一実施形態による方法を実施するために使用可能な装置を概略的に示す。図3に示す装置は、図2のLPP放射源を参照してすでに図示し記載した装置とほとんど同じである。しかしながら、第2の燃料流を与えるために、第1の燃料流発生器8に加えて第2の燃料流発生器40が設けられている。コレクタ14は垂直入射コレクタとして図示するが、他の実施形態では、かすめ入射コレクタ、又は他のいずれかの適切な形態のコレクタとすることも可能である。
[0100] 図4は、2つの燃料粒子流、すなわち第1の軌道41に沿った第1の燃料粒子流42及び第2の軌道43に沿った第2の燃料粒子流44を概略的に示す。それぞれの粒子流について、各粒子流に沿って隣接する粒子間の間隔はdである。軌道41、43は相互に直交するように配置されており、図に示すように、軌道41はデカルトy軸に対して平行に延在し、軌道43はデカルトz軸に対して平行に延在している。軌道間は、相互に最も近付いた箇所で距離Dだけ分離している。この最も近い分離は、プラズマ形成領域(図4には示していない)内の軌道の中心位置間の距離Dに相当する。図4では、第1の燃料粒子流42からの粒子はプラズマ45を発生するものとして示すが、第2の粒子流からの粒子44はプラズマ形成領域内に存在しない。しかしながら、時間の経過と共に、2つの粒子流からの粒子が交互にプラズマを発生することは理解されよう。図4では、2つの粒子流は正確に位相がずれている(位相が180度ずれている)ので、第1の粒子流からの粒子42がプラズマ45を発生している場合、次にプラズマ発生領域に到達するはずの第2の流れからの粒子44は、プラズマ発生領域内の中心位置から0.5dの距離にある。ピタゴラスの定理を用いると、第1の粒子流45からのプラズマ発生粒子と、次にプラズマ形成領域に入るはずの第2の粒子流44からの隣接燃料粒子と、の間の分離距離Sは、以下により与えられることがわかる。
Figure 0006209217
[0101] Sがd以上になるためには、Dが0.866d以上でなければならない。明らかに、燃料粒子流の軌道41、43に適切な構成とは、プラズマ形成領域内の燃料粒子42、44によりプラズマ45が発生するが、この発生したプラズマ45によって同じ粒子流軌道41、43内の後続粒子42、44が逸脱しないように、各粒子流内の粒子間分離dが充分な大きさとなっているものである。従って、一方の粒子流41のプラズマ発生粒子45と他方の粒子流43の次の隣接粒子44との間の分離距離Sがd以上の値を有することも必要である。これらから導き出されるのは、第1の軌道41及び第2の軌道43は、これらを離間するプラズマ形成領域内の軌道の中心位置間の距離Dが0.87d以上の値を有するように配置しなければならないということである。
[0102] 図5は、図4に示したものと同じ相互に直交する燃料粒子流軌道41、43の配置を示すが、この場合、この実施形態ではビーム軸48に沿って送出される合焦赤外線レーザビームである励起ビーム47も図示している。励起ビームは励起ビーム焦点49において合焦され、ここで励起ビームは励起ビーム焦点49を中心として最小直径を有すると共にその横断面において最大強度を有する。燃料粒子流軌道41、43は、焦点49からビーム軸に沿って測定された距離Rだけ焦点49から分離した位置でビーム軸48を横断する。励起ビーム焦点49は、上述したようなコレクタミラー(図示せず)の第1の焦点10と一致する。軌道41、43が励起ビーム焦点49から距離R内で励起ビーム47を横断する位置によって画定されるプラズマ発生領域内で燃料粒子が励起ビーム47を横断する際に発生したプラズマ45によって、所望の(EUV)放射が形成される。
[0103] この実施形態の適切な構成において、Rの値は約0.44mm(Dは約0.88mmとなる)とし、粒子間分離dは約1.0mmとすることができる。こうすると、燃料粒子流軌道41、43は、ピークEUV放射発生に最適な位置の近傍でビーム軸48を横断することになり、しかもプラズマ過熱は起こらず、ビーム軸に沿って測定されるプラズマ発生領域の幅が過度に大きくなることもない。
[0104] プラズマ及びEUVは、プラズマ位置45及び46において、それぞれ第1の軌道41及び第2の軌道43の粒子流からの燃料粒子によって交互に発生されることは理解されよう。
[0105] 図6は、相互に平行な燃料粒子流軌道41、43の配置を有する、本発明による方法及び装置の別の実施形態を示す。燃料粒子流軌道41、43は、長さに沿って分離距離Dだけ相互に分離した位置でビーム軸48を横断する。軌道41、43がビーム焦点49を挟んだ対向側で励起ビーム47を横断する位置によって画定されるプラズマ発生領域内で燃料粒子が励起ビーム47を横断する際に発生したプラズマ45によって、所望の(EUV)放射が形成される。前述のように、この構成では、第1及び第2の燃料粒子流の双方のために単一の燃料捕獲器を用いると共に、軌道41、43に沿って2つの燃料流を発生させるために位相がずれて駆動される2つの燃料ノズルを設けた単一の燃料流発生器を用いる可能性が与えられる。単一の燃料発生器の構成は、2つの別個の燃料流発生器に比べ、放射源閉鎖構造2内の影が小さくなるという利点がある。
[0106] 図7は、燃料粒子流の軌道41、43が放射源閉鎖構造2内の単一の燃料捕獲器の位置で収束するような軌道の配置を有する、本発明による方法及び装置の別の実施形態を示す。燃料粒子流軌道41、43は、励起ビーム47のエンベロープ(envelope)内で分離距離Dだけ相互に分離した位置でビーム軸48を横断する。軌道41、43がビーム焦点49を挟んだ対向側で励起ビーム47を横断する位置によって画定されるプラズマ発生領域内で燃料粒子が励起ビーム47を横断する際に発生したプラズマ45によって、所望の(EUV)放射が形成される。前述のように、この構成では、第1及び第2の燃料粒子流の双方のために単一の燃料捕獲器を用いる可能性が与えられる。単一の燃料発生器を用い、この発生器の2つのノズルを位相をずらして駆動し、収束する軌道に沿って燃料粒子流を送出するように構成することができる。あるいは、別個に駆動されて位相ずれの燃料粒子流を発生させる2つの別個の燃料流発生器を用いることも可能である。
[0107] 本明細書では単一の励起ビームについて言及しているが、2つ以上の別個の励起ビームを使用可能であることは理解されよう。例えば、単一の燃料粒子流を用いた従来技術の構成の周波数に比べ、本発明が要求するもっと高い周波数で燃料液滴からプラズマを発生させるために追加の励起エネルギが必要であるならば、2つのパルスレーザを使用すればよい。例えば、2つの燃料流を用いて励起の周波数を2倍にすることも可能である。
[0108] 同様に、上述のように、変換効率を高めるためにプレパルス構成を用いる場合、2つ以上の燃料流を予め励起するために2つ以上のプレパルス励起源を使用することが適切であり得る。
[0109] 本発明の更に別の実施形態においては、放射源の出力を更に増大させるため、多数の励起ビーム及び多数の燃料流を用いることができる。図8は、3つのレーザを6つの液滴流と組み合わせて用いて6つのプラズマ発生位置を発生させる実施形態を示す。図8に示すように、3つのレーザ101、102、及び103は、放射源のZ軸に対して平行に設けられている。図8には、最小値wを有するレーザビーム103のウエストw(z)も示す。図の明確さを維持するため、図8にはレーザビーム101及び102のウエストは示していない。
[0110] レーザビーム101、102、及び103は全て、放射源のz軸と同軸でありコレクタの焦点に中心がある架空の円筒形を通過する。レーザビームがプラズマ発生位置において充分なエネルギ密度を有することを保証するため、この円筒形は好ましくは長さbの範囲内に位置しなければならない。ここで、レーザビームの幅は約√2w以下である。典型的には、例えば円筒形は、長さが0.5mmから1.0mmであり、半径が0.3mmから0.5mmとすることができる。6つのプラズマ発生位置111、112、113、114、115、及び116は、3つから成る2つのグループに分けられている。第1のグループ111、112、113はコレクタに近い側に位置し、第2のグループ114、115、及び116は中間焦点に近い側に位置する。各レーザビームは、第1のグループ内の位置の1つと第2のグループ内の位置の1つとでプラズマを交互に発生することは理解されよう。例えば、レーザビーム103は位置113及び116においてプラズマを発生し、レーザビーム102は位置112及び115においてプラズマを発生し、レーザビーム101は位置111及び114においてプラズマを発生する。
[0111] 各グループ内のプラズマ発生位置は三角形を形成する。図9は、3つの燃料液滴流121、122、及び123を用いてどのようにこれを達成可能であるかの一例を示す。図9における矢印は、液滴流における燃料液滴の移動方向を示す。3つの液滴流121、122、及び123は、コレクタの焦点から同一距離に位置する3つのプラズマ位置111、112、113に、燃料液滴の形態で燃料を供給する。各液滴流において、液滴の速度及び液滴間の間隔は一定であり相互に等しい。図9に示すように、液滴流121からの燃料液滴はプラズマ発生位置111にあり、液滴流122及び123からの液滴はそれぞれ3分の1及び3分の2だけ位相がずれている。このため、各燃料液滴流における燃料液滴は、それぞれのプラズマ発生位置に順次到着する。すなわち、まず液滴流121の液滴が位置111に到着し、次いで液滴流122の液滴が112に到着し、最後に液滴流123の液滴が位置113に到着した後にこのサイクルが反復することは理解されよう。
[0112] 燃料液滴流121、122、及び123は、同じ平面内にあり、正三角形を画定することができる。プラズマ発生位置111、112、113は、この三角形の各辺の中間に与えることができ、位置111、112、113は、第1の正三角形内に位置するもっと小さい正三角形を画定することができる。しかしながら、プラズマ発生位置が明確に規定されるならば、液滴流がこの平面外にある場合もあることは理解されよう。液滴流が液滴と交差するのでなく横断する場合、いつでも衝突は回避される。
[0113] 第2のグループのプラズマ発生位置114、115、116は、同様に、3つの液滴流124、125、及び126によって形成され、位置114、115、116は、位置111、112、113を含む平面に対して平行な(又はほぼ平行な)平面内に存在することができる。第2のグループの位置114、115、116に、第1のグループと同じように3つの燃料液滴流124、125、126によって燃料液滴を供給することができる。燃料液滴流124、125、126は全て、液滴流121、122、123を含む平面に対して平行とすることができる単一の平面内に並ぶことができる。これが好ましいのは、こうすると3対の平行な燃料液滴流となり、各対に1つの液滴捕獲器だけを必要とし得るからである。第2のグループの燃料液滴流は、第1のグループの燃料液滴流の液滴に対して6分の1だけ位相がずれるように調整される。
[0114] 発生されたプラズマが以降のプラズマ生成に対して及ぼす影響を最小限に抑えるため、第1のグループの位置と第2のグループの位置とで交互にプラズマを生成する。例えば、まずレーザビーム101によってプラズマ位置111(すなわち第1のグループ内)の燃料液滴を照射し、次いでレーザビーム103によってプラズマ位置116(すなわち第2のグループ内)の燃料液滴を照射し、次いでレーザビーム102によってプラズマ位置112(第1のグループ)を照射する。その後、レーザビーム101によって位置114(第2のグループ)でプラズマを生成し、次いで、レーザ103によってプラズマ位置113(第1のグループ)の液滴を照射し、最後に、レーザビーム102によってプラズマ位置115の液滴を加熱する。
[0115] まとめると、プラズマは、第1のグループの位置の1つで、次いで第2のグループの位置の1つで交互に発生され、各グループの位置内では、プラズマは順番に各位置で形成される。
[0116] 従来の構成では、1つの液滴発生器によって液滴周波数が例えば50kHz(最大で100kHz、液滴間の間隔は1〜1.5mm、液滴速度は50〜125m/s)である流れでプラズマ位置へと送出された1つの液滴と1つのレーザとによってEUVエネルギが発生されるが、これに比べ、6つの液滴流及び3つのレーザを用いることで、原理的に出力パワーを6倍とすることができる。パルス当たりエネルギの70%がIFを通ると仮定すれば、標準的な構成に対する利得は4.2となる。
[0117] 本発明の一実施形態では、多数のプラズマ源から発生したEUV放射に対応する充分に広い開口を有するサブ構造をIFにおいて提供することが望ましい場合がある。サブ構造はIFにおいて設けることができ、その開口は、発生させたEUVの通過を可能とするが、他の場合には望ましくない迷光がイルミネータに入射するリスクを最小限に抑える。多数のプラズマ発生位置が与えられ、少なくともそのいくつかがEUV源の光軸上に位置付けられた本発明の一実施形態では、開口のサイズを充分に大きくして、いずれの位置から発生したEUV放射も開口を通過してイルミネータに入射することを可能としなければならない。通常、例えば開口は少なくとも4mm、最大で約8mm、好ましくは4mmから6mmの直径を有することができる。
[0118] 本発明の実施形態では、液滴流における燃料液滴の速度を精度高く制御することで、異なる燃料液滴流における燃料液滴の位置及び速度を精密に制御可能とすることが望ましい場合があることは理解されよう。
[0119] 燃料液滴発生器から発した燃料液滴の速度に影響を与える多数のファクタが知られている。これらには、燃料貯蔵器に対するガス圧、燃料の粘度、ノズル放出口の直径、及び圧電素子を駆動する周波数が含まれる。多数の燃料液滴発生器によって多数の燃料液滴流を発生させる本発明の一実施形態では、多数の液滴発生器に同一のガス圧を加えること、又は多数のノズル放出口を有する共通の燃料貯蔵器を設けることのいずれかによって、共通の圧力を加えることが好ましい。燃料液滴発生器は全て、名目上同一のノズル放出口を有する名目上同一のものとすることができ、各液滴発生器の圧電素子は、単一の波形発生器からの同一の周波数で駆動することができる。
[0120] 従って、原理的に、様々な燃料液滴発生器によって発生される液滴は全て同一の速度を有するはずである。しかしながら実際には、燃料液滴発生器間にはわずかな差がある場合がある。これは、異なる液滴流における燃料液滴の速度が、例えば最大で10%というわずかな差を有し得ることを意味する。本発明の実施形態では、燃料液滴発生器の圧電素子に印加する電圧の振幅を変化させることで、所与の液滴流における燃料液滴の速度を調節することができる。
[0121] 圧電素子に印加する信号の位相を変化させることで、燃料液滴流を更に制御することができる。この場合、異なる燃料液滴発生器の圧電素子は同一周波数で駆動されるが、燃料液滴発生の相対的なタイミングを調節するように位相をわずかにずらすことができる。
[0122] 本発明の実施形態にメトロロジシステムを設けることも可能であり、この場合は、燃料液滴の速度及び配置を監視して、1つ以上の燃料液滴発生器が発生する液滴の速度及び/又はタイミングを制御システムが調節するために必要な情報を与えることができることは理解されよう。
[0123] 燃料液滴の速度を制御する能力は本発明の実施形態において特に有用であるが、これに限定されず、他のシステムにも用途を有することができ、もっと広範囲に液滴の速度を変動させるために使用可能であることは理解されよう。
[0124] 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、LED、太陽電池などの製造である。こうした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、したが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。
[0125] リソグラフィ装置について記載している場合、「レンズ」という用語は、文脈によって許される場合、屈折、反射、磁気、電磁気、及び静電気型の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1つ又は組み合わせを指すことができる。
[0126] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。
上述の記載は、限定ではなく例示を意図している。特に、以下の条項に従った主題は、本開示の範囲内にあるものと見なされる。
i.リソグラフィ装置のための放射を発生させる方法であって、
第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させることと、
第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させることと、
を備え、前記燃料粒子が前記励起ビームによって励起されてプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
前記第1及び第2の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間し、前記第1及び第2の流れの前記燃料粒子が前記励起ビームを横断する時間を調節することで、一方の流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、方法。
ii.前記第1及び第2の流れが、同一の粒子周波数及び前記各軌道に沿って測定された同一の粒子分離距離dを有するが、いかなる時点でも1つだけの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内にあるように相互に位相を調整される、条項iに記載の方法。
iii.前記第1の流れからの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次に前記プラズマ形成領域に入るはずの前記第2の流れからの隣接する燃料粒子が、前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から0.2dから0.8dの距離にある、条項iiに記載の方法。
iv.前記第1の流れからの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次に前記プラズマ形成領域に入るはずの前記第2の流れからの隣接する燃料粒子が、前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から約0.5dの距離にある、条項iiiに記載の方法。
v.前記燃料粒子が溶融金属の液滴である、前出の条項のいずれかに記載の方法。
vi.前記励起ビームが前記プラズマ形成領域内で60から450μmの直径を有するウエストに合焦されたレーザビームであり、前記燃料粒子が60μm以下の直径を有する、前出の条項のいずれかに記載の方法。
vii.前記粒子分離距離dが1mm以上である、条項iiからviのいずれか1項に記載の方法。
viii.前記プラズマ形成領域内の前記軌道の前記中心位置間の距離Dが0.87d以上であるように前記第1及び第2の軌道が離間されている、条項iiからviiのいずれか1項に記載の方法。
ix.前記プラズマ形成領域がコレクタミラーの第1の焦点を取り囲み、このコレクタミラーが前記発生させた放射を第2の焦点で合焦させるように配置され、前記第1の焦点の方が前記第2の焦点よりも前記コレクタミラーに近く、
前記第1の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記励起ビームの前記経路を横断し、
前記第2の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記励起ビームの前記経路を横断する、前出の条項のいずれかに記載の方法。
x.前記第1及び第2の軌道が前記励起ビームの前記経路と実質的に直交する、前出の条項のいずれかに記載の方法。
xi.前記第1及び第2の軌道が実質的に相互に直交する、前出の条項のいずれかに記載の方法。
xii.前記第1及び第2の軌道が単一の燃料粒子捕獲器において収束するように配置されている、条項iからxiのいずれか1項に記載の方法。
xiii.前記第1及び第2の軌道が実質的に相互に平行である、条項iからxiiのいずれか1項に記載の方法。
xiv.1つ以上の更に別の軌道の各々に沿って燃料粒子の1つ以上の更に別の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させて、励起によりプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
前記第1の軌道、第2の軌道、及び前記1つ以上の更に別の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間し、
燃料粒子の前記流れが前記励起ビームの前記経路を横断する時間を調節することで、1つの流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他の各流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、前出の条項のいずれかに記載の方法。
xv.第3の軌道に沿って燃料粒子の第3の流れを送出し、プラズマ形成領域内で第2の励起ビームの経路を横断させることと、
第4の軌道に沿って燃料粒子の第4の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記第2の励起ビームの前記経路を横断させることと、
を更に備え、前記燃料粒子が前記励起ビームによって励起されてプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
前記第3及び第4の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間し、前記第3及び第4の流れの前記燃料粒子が前記第2の励起ビームを横断する時間を調節することで、1つの流れからの燃料粒子が前記第1又は第2の励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他のいずれかの流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、条項iに記載の方法。
xvi.第5の軌道に沿って燃料粒子の第5の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で第3の励起ビームの経路を横断させることと、
第6の軌道に沿って燃料粒子の第6の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記第3の励起ビームの前記経路を横断させることと、
を更に備える、条項xvに記載の方法。
xvii.前記第1及び第3の流れが前記励起ビームを横断する箇所にプラズマ発生位置の第1のグループを規定し、前記第2及び第4の流れが前記励起ビームを横断する箇所にプラズマ発生位置の第2のグループを規定し、前記第1及び第2のグループが軸に沿って離間している、条項xvに記載の方法。
xviii.前記第1のグループ内の前記位置の1つと前記第2のグループ内の前記位置の1つとで交互にプラズマが発生される、条項xviiに記載の方法。
xix.1つのグループ内の各位置で順番にプラズマが発生される、条項xviiiに記載の方法。
xx.前記第1及び第2の流れが相互に平行であり、前記第3及び第4の流れが相互に平行である、条項xvに記載の方法。
xxi.前記第1及び第2の流れが相互に平行であり、前記第3及び第4の流れが相互に平行であり、前記第5及び第6の流れが相互に平行である、条項xviに記載の方法。
xxii.前記第1、第3、及び第5の流れが第1の平面内に位置し、前記第2、第4、及び第6の流れが第2の平面内に位置する、条項xviに記載の方法。
xxiii.第1及び第2の平面が、前記放射を発する方向に概ね直交する、条項xxiiに記載の方法。
xxiv.少なくとも1つの前記流れにおける前記燃料粒子の速度及び/又はタイミングを調節することを更に備える、前出の条項のいずれかに記載の方法。
xxv.前記燃料粒子の前記速度が、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する電圧の大きさを変化させることによって調節される、条項xxivに記載の方法。
xxvi.前記燃料粒子の前記タイミングが、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する信号の位相を変化させることによって調節される、条項xxivに記載の方法。
xxvii.前出の条項のいずれかに記載の方法に従って放射を発生させることと、
前記発生させた放射を用いてパターンを基板に適用することと、
を備える、リソグラフィ方法。
xxviii.放射源であって、
経路に沿ってプラズマ発生領域へと励起ビームを送出するように配置された励起ビーム源と、
第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させるように配置された第1の燃料流発生器と、
第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させるように配置された第2の燃料流発生器と、
を備え、前記燃料粒子が励起されてプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
前記第1及び第2の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間するように前記燃料流発生器が位置決めされ、
前記放射源が同期コントローラを更に備え、この同期コントローラが、前記第1及び第2の流れの燃料粒子からの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断する時間を調節するように配置されて、一方の流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、放射源。
xxix.前記発生させたプラズマによって発生される前記放射を収集するための放射コレクタを更に備え、
前記プラズマ発生領域が前記コレクタミラーの第1の焦点を取り囲み、前記コレクタミラーが前記発生させた放射を第2の焦点で合焦させるように配置され、前記第1の焦点の方が前記第2の焦点よりも前記コレクタミラーに近く、
前記第1の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、
前記第2の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされている、条項xxviiiに記載の放射源。
xxx.第3の軌道に沿って燃料粒子の第3の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で第2の励起ビームの経路を横断させるように配置された第3の燃料流発生器と、
第4の軌道に沿って燃料粒子の第4の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記第2の励起ビームの前記経路を横断させるように配置された第4の燃料流発生器と、
を更に備え、前記第3の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、
前記第4の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされている、条項xxixに記載の放射源。
xxxi.第5の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で第3の励起ビームの経路を横断させるように配置された第5の燃料流発生器と、
第6の軌道に沿って燃料粒子の第6の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記第3の励起ビームの前記経路を横断させるように配置された第6の燃料流発生器と、
を更に備え、前記第5の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、
前記第6の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされている、条項xxxに記載の放射源。
xxxii.前記第2の焦点においてサブ構造が提供され、前記サブ構造が、前記放射が通過し得る開口を有し、前記開口が4mmから8mmの直径を有する、条項xxixに記載の放射源。
xxxiii.前記開口が4mmから6mmの直径を有する、条項xxxiiに記載の放射源。
xxxiv.各前記燃料流発生器によって発生した燃料粒子の速度及び/又はタイミングを調節することができる、条項xxviiiからxxxiiiのいずれかに記載の放射源。
xxxv.前記燃料粒子発生器が圧電素子を含み、前記燃料粒子の前記速度が、前記圧電素子に印加する信号の振幅を変化させることによって調節される、条項xxxivに記載の放射源。
xxxvi.前記燃料粒子発生器が圧電素子を含み、前記燃料粒子の前記タイミングが、前記圧電素子に印加する信号の位相を変化させることによって調節される、条項xxxivに記載の放射源。
xxxvii.条項xxviiiからxxxviのいずれかに記載の放射源を備えるリソグラフィ投影装置。
xxxviii.リソグラフィ装置のための放射を発生させる方法であって、
第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させることと、
第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させることと、
を備え、前記燃料粒子が前記励起ビームによって励起されてプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
前記第1及び第2の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間し、前記第1及び第2の流れの前記燃料粒子が前記励起ビームを横断する時間を調節することで、一方の流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、方法。
xxxix.前記第1及び第2の流れが、同一の粒子周波数及び前記各軌道に沿って測定された同一の粒子分離距離dを有するが、いかなる時点でも1つだけの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内にあるように相互に位相を調整される、条項xxxviiiに記載の方法。
xl.前記第1の流れからの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次に前記プラズマ形成領域に入るはずの前記第2の流れからの隣接する燃料粒子が、前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から0.2dから0.8dの距離にある、条項xxxixに記載の方法。
xli.前記第1の流れからの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次に前記プラズマ形成領域に入るはずの前記第2の流れからの隣接する燃料粒子が、前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から約0.5dの距離にある、条項xlに記載の方法。
xlii.前記燃料粒子が溶融金属の液滴である、条項xlに記載の方法。
xliii.前記励起ビームが前記プラズマ形成領域内で60から450μmの直径を有するウエストに合焦されたレーザビームであり、前記燃料粒子が60μm以下の直径を有する、条項xxxviiiに記載の方法。
xliv.前記粒子分離距離dが1mm以上である、条項xliiiに記載の方法。
xlv.前記プラズマ形成領域内の前記軌道の前記中心位置間の距離Dが0.87d以上であるように前記第1及び第2の軌道が離間されている、条項xlivに記載の方法。
xlvi.前記プラズマ形成領域がコレクタミラーの第1の焦点を取り囲み、このコレクタミラーが前記発生させた放射を第2の焦点で合焦させるように配置され、前記第1の焦点の方が前記第2の焦点よりも前記コレクタミラーに近く、前記第1の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記励起ビームの前記経路を横断し、前記第2の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記励起ビームの前記経路を横断する、条項xlivに記載の方法。
xlvii.前記第1及び第2の軌道が前記励起ビームの前記経路と実質的に直交する、条項xlivに記載の方法。
xlviii.前記第1及び第2の軌道が実質的に相互に直交する、条項xlivに記載の方法。
xlix.前記第1及び第2の軌道が単一の燃料粒子捕獲器において収束するように配置されている、条項xlviiiに記載の方法。
l.前記第1及び第2の軌道が実質的に相互に平行である、条項xlixに記載の方法。
li.1つ以上の更に別の軌道の各々に沿って燃料粒子の1つ以上の更に別の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させて、励起によりプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、前記第1の軌道、第2の軌道、及び前記1つ以上の更に別の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間し、燃料粒子の前記流れが前記励起ビームの前記経路を横断する時間を調節することで、1つの流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他の各流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、条項xxxviiiに記載の方法。
lii.少なくとも1つの前記流れにおける前記燃料粒子の速度及び/又はタイミングを調節することを更に備える、条項xxxviiiからliのいずれかに記載の方法。
liii.前記燃料粒子の前記速度が、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する電圧の大きさを変化させることによって調節される、条項liiに記載の方法。
liv.前記燃料粒子の前記タイミングが、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する信号の位相を変化させることによって調節される、条項liiに記載の方法。
lv.条項xxxviiiに記載の方法に従って放射を発生させることと、
前記発生させた放射を用いてパターンを基板に適用することと、
を備える、リソグラフィ方法。
lvi.放射源であって、
経路に沿ってプラズマ発生領域へと励起ビームを送出するように構成された励起ビーム源と、
第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させるように構成された第1の燃料流発生器と、
第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させるように構成された第2の燃料流発生器と、
を備え、前記燃料粒子が励起されてプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
前記第1及び第2の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間するように前記燃料流発生器が位置決めされ、
前記放射源が同期コントローラを更に備え、この同期コントローラが、前記第1及び第2の流れの燃料粒子からの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断する時間を調節するように構成されて、一方の流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないようにする、放射源。
lvii.前記発生させたプラズマによって発生される前記放射を収集するための放射コレクタを更に備え、
前記プラズマ発生領域がコレクタミラーの第1の焦点を取り囲み、前記コレクタミラーが前記発生させた放射を第2の焦点で合焦させるように構成され、前記第1の焦点の方が前記第2の焦点よりも前記コレクタミラーに近く、
前記第1の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、
前記第2の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされている、条項lviに記載の放射源。
lviii.条項lviに記載の放射源を備えるリソグラフィ投影装置。
lix.燃料液滴流を発生させる方法であって、
放出ノズルを介して圧力下で燃料の連続的な流れを駆動し、前記放出ノズルに振動を与えて燃料液滴の流れを発生させることと、
前記放出ノズルに与える前記振動の振幅を変化させることによって前記流れにおける前記液滴の速度を変化させることと、
を備える、方法。
[0127] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法で本発明を実施可能であることは認められよう。上述の説明は、限定でなく例示であることを意図している。このため、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載したような本発明に対して変更を実施可能であることは当業者には認められよう。

Claims (14)

  1. リソグラフィ装置のための放射を発生させる方法であって、
    第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、プラズマ形成領域内で励起ビームの経路を横断させることと、
    第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させることと、を備え、
    前記2つの流れからの前記燃料粒子が前記励起ビームによってそれぞれ励起されて交互にプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
    一方の流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないように、前記第1及び第2の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間して前記第1及び第2の流れの前記燃料粒子が前記励起ビームを横断する時間を調節する、方法。
  2. 前記第1及び第2の流れは、同一の粒子周波数及び前記各軌道に沿って測定された同一の粒子分離距離dを有するが、いかなる時点でも1つだけの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内にあるように相互に位相を調整される、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の流れからの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次に前記プラズマ形成領域に入るはずの前記第2の流れからの隣接する燃料粒子が、前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から0.2dから0.8dの距離にある、請求項2に記載の方法。
  4. 前記第1の流れからの燃料粒子が前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその中心位置にある場合、次に前記プラズマ形成領域に入るはずの前記第2の流れからの隣接する燃料粒子が、前記プラズマ形成領域内でその軌道に沿ったその各中心位置から約0.5dの距離にある、請求項3に記載の方法。
  5. 前記燃料粒子は、溶融金属の液滴である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記第1及び第2の軌道は、単一の燃料粒子捕獲器において収束するように配置されている、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
  7. 前記第1及び第2の軌道は、実質的に相互に平行である、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 1つ以上の更に別の軌道の各々に沿って燃料粒子の1つ以上の更に別の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させて、励起によりプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
    前記第1の軌道、第2の軌道、及び前記1つ以上の更に別の軌道が、前記プラズマ形成領域内で離間し、
    1つの流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他の各流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないように、燃料粒子の前記流れが前記励起ビームの前記経路を横断する時間を調節する、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。
  9. 少なくとも1つの前記流れにおける前記燃料粒子の速度及び/又はタイミングを調節することを更に備え、
    前記燃料粒子の前記速度は、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する電圧の大きさを変化させることによって調節される、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 少なくとも1つの前記流れにおける前記燃料粒子の速度及び/又はタイミングを調節することを更に備え、
    前記燃料粒子の前記タイミングは、燃料粒子発生器における圧電素子に印加する信号の位相を変化させることによって調節される、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の方法に従って放射を発生させることと、
    前記発生させた放射を用いてパターンを基板に適用することと、
    を備える、リソグラフィ方法。
  12. 放射源であって、
    経路に沿ってプラズマ発生領域へと励起ビームを送出する励起ビーム源と、
    第1の軌道に沿って燃料粒子の第1の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させる第1の燃料流発生器と、
    第2の軌道に沿って燃料粒子の第2の流れを送出し、前記プラズマ形成領域内で前記励起ビームの前記経路を横断させる第2の燃料流発生器と、を備え、
    前記2つの流れからの前記燃料粒子がそれぞれ励起されて交互にプラズマを形成し、前記プラズマ形成領域内で放射を発生させ、
    前記第1及び第2の軌道が前記プラズマ形成領域内で離間するように前記燃料流発生器が位置決めされ、
    前記放射源は、同期コントローラを更に備え、
    前記同期コントローラは、一方の流れからの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断してプラズマを発生させている時に他方の流れからの隣接する粒子は前記発生させたプラズマから充分に遠くに離間されて前記発生させたプラズマによって実質的に影響を受けないように、前記第1及び第2の流れの燃料粒子からの燃料粒子が前記励起ビームの前記経路を横断する時間を調節する、放射源。
  13. 前記発生させたプラズマによって発生される前記放射を収集する放射コレクタを更に備え、
    前記プラズマ発生領域が前記コレクタミラーの第1の焦点を取り囲み、前記コレクタミラーが前記発生させた放射を第2の焦点で合焦させ、前記第1の焦点の方が前記第2の焦点よりも前記コレクタミラーに近く、
    前記第1の軌道が前記第1の焦点と前記コレクタミラーとの間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされ、
    前記第2の軌道が前記第1の焦点と前記第2の焦点との間で前記プラズマ発生領域を横断するように位置決めされている、請求項12に記載の放射源。
  14. 請求項12又は13の放射源を備える、リソグラフィ投影装置。
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