JP6367941B2 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

Description

本開示は、極端紫外光生成装置に関する。

近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成する極端紫外（ＥＵＶ）光生成装置と縮小投影反射光学系（Reduced Projection Reflective Optics）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。

ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ励起プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Synchrotron Radiation）方式の装置との３種類の装置が提案されている。

概要

本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、ターゲットにパルスレーザ光を照射することによってプラズマ化して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、チャンバと、チャンバ内に磁場を形成するように構成された磁石と、磁場に導かれたイオンが衝突するように配置された衝突部を含むイオンキャッチャーと、を備え、イオンキャッチャーは、第１の端部と第２の端部とを有する筒状部材を含み、第１の端部は、磁場に沿った方向に開口し、衝突部は、第１の端部近傍に配置された第１衝突部と、第２の端部近傍に配置され第１衝突部との間に空間を有する第２衝突部と、を含んでいてもよい。

本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図２は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を示す一部断面図である。 図３Ａ〜図３Ｃは、図２に示されるイオンキャッチャー５ａの構成例を示す。 図４は、別のイオンキャッチャー５ｂの構成例を示す。 図５は、さらに別のイオンキャッチャー５ｃの構成例を示す。 図６は、さらに別のイオンキャッチャー５ｄの構成例を示す。 図７は、さらに別のイオンキャッチャー５ｅの構成例を示す。 図８は、さらに別のイオンキャッチャー５ｆの構成例を示す。 図９は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。 図１０は、図９に示される第１衝突部４１を拡大して示す。 図１１は、第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。 図１２は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。 図１３は、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。 図１４は、第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。 図１５Ａは、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図１５ＡはＺＸ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示す。 図１５Ｂは、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図１５ＢはＸＹ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示す。 図１６Ａは、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図１６ＡはＺＸ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示す。 図１６Ｂは、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図１６ＢはＸＹ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示す。 図１７Ａ〜図１７Ｉは、上述の各実施形態において用いられる筒状部材４０の形状のバリエーションを示す。

実施形態

＜内容＞
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
３．１ 構成
３．２ 動作
４．イオンキャッチャーを含むＥＵＶ光生成装置
４．１ 全体構成
４．２ レーザ光進行方向制御部
４．３ 集光光学系
４．４ 磁石
４．５ イオンキャッチャー
５．筒状のイオンキャッチャーを含むＥＵＶ光生成装置
６．イオンキャッチャーが排気ポンプを有するＥＵＶ光生成装置
６．１ ガス供給システム
６．２ イオンキャッチャー
７．イオンキャッチャーがゲートバルブを有するＥＵＶ光生成装置
８．イオンキャッチャーが粉体ポンプを有するＥＵＶ光生成装置
９．イオンキャッチャーが筒状部で構成されたＥＵＶ光生成装置
１０．イオンキャッチャーがオブスキュレーション領域に配置されたＥＵＶ光生成装置
１１．筒状部材の形状

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

１．概要
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置においては、ターゲット供給部がターゲットを出力し、プラズマ生成領域に到達させてもよい。ターゲットがプラズマ生成領域に到達した時点で、レーザ装置がターゲットにパルスレーザ光を照射してもよい。これによりターゲットがプラズマ化し、このプラズマからＥＵＶ光が放射されてもよい。放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光ミラーにより反射されて集光されてもよい。

プラズマには高エネルギーのイオンが含まれていてもよい。プラズマに含まれるイオンは、イオンキャッチャーによって捕集されてもよい。しかしながら、高エネルギーのイオンがイオンキャッチャーに衝突すると、イオンが跳ね返って飛散したり、イオンキャッチャーの表面がスパッタされてスパッタ粒子が飛散したりすることがあり得る。飛散したイオンやスパッタ粒子が、ＥＵＶ集光ミラーなどのチャンバ内の光学素子に付着して、光学素子の特性を悪化させることがあり得る。
イオンに限らず、電気的に中性の粒子がイオンキャッチャーに衝突した場合も同様となり得る。このような電気的に中性の粒子のことを、以下では中性粒子と称する。ここで、イオンキャッチャーとは、イオンおよび／または中性粒子を捕集するように構成されるものであってよい。

本開示の１つの観点によれば、ＥＵＶ光生成装置が、チャンバ内に磁場を形成するように構成された磁石と、磁場に導かれたイオンが衝突するように配置された衝突部を含むイオンキャッチャーと、を備えてもよい。このイオンキャッチャーは、磁場に対して傾斜して配置された複数の衝突面を含んでもよい。

２．用語の説明
本願において使用される幾つかの用語を以下に説明する。
「プラズマ生成領域」は、ＥＵＶ光を生成するためのプラズマの生成が開始される所定領域を意味し得る。
「Ｙ方向」はターゲット２７の移動方向とほぼ一致していてもよい。
「Ｚ方向」は、Ｙ方向に垂直な方向でもよい。Ｚ方向は、パルスレーザ光３３の進行方向とほぼ一致していてもよい。Ｚ方向は、また、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射された反射光２５２の進行方向とほぼ一致してもよい。
「Ｘ方向」は、Ｙ方向及びＺ方向の両方に垂直な方向でもよい。Ｘ方向は、磁石６ａ及び６ｂによって形成される磁場の中心軸の方向とほぼ一致していてもよい。

３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
３．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられてもよい。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２、ターゲット供給部２６を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。

チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよく、ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過してもよい。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。

ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５、ターゲットセンサ４等を含んでもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有してもよく、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。

また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。

さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。

３．２ 動作
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射されてもよい。

ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射され得る。ＥＵＶ集光ミラー２３は、放射光２５１に含まれるＥＵＶ光を、他の波長域の光に比べて高い反射率で反射してもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７を出力するタイミングの制御、ターゲット２７の出力方向の制御の内少なくとも一つを制御するよう構成されてもよい。さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、パルスレーザ光３３の集光位置の制御の内少なくとも一つを制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。

４．イオンキャッチャーを含むＥＵＶ光生成装置
４．１ 全体構成
図２は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図２は、ターゲット２７の軌道に垂直な面における断面を示している。ターゲット２７の軌道に垂直な面は、ＺＸ面にほぼ平行な面であってもよい。
図２に示されるように、チャンバ２の内部には、集光光学系２２ａと、ＥＵＶ集光ミラー２３と、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１と、プレート８２及びプレート８３と、イオンキャッチャー５ａとが設けられてもよい。

チャンバ２の外部には、レーザ装置３と、レーザ光進行方向制御部３４ａとが設けられてもよい。
レーザ装置３は、ＣＯ_２レーザ装置を含んでいてもよい。レーザ装置３は、パルスレーザ光を出力してもよい。

４．２ レーザ光進行方向制御部
レーザ光進行方向制御部３４ａは、高反射ミラー３４１及び３４２を含んでもよい。高反射ミラー３４１は、ホルダ３４３によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４２は、ホルダ３４４によって支持されていてもよい。

高反射ミラー３４１は、レーザ装置３によって出力されたパルスレーザ光３１の光路に配置されてもよい。高反射ミラー３４１は、パルスレーザ光３１を高い反射率で反射してもよい。
高反射ミラー３４２は、高反射ミラー３４１によって反射されたパルスレーザ光の光路に配置されてもよい。高反射ミラー３４２は、パルスレーザ光を高い反射率で反射し、この光をパルスレーザ光３２として集光光学系２２ａに導いてもよい。

４．３ 集光光学系
集光光学系２２ａは、軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２を含んでもよい。軸外放物面ミラー２２１は、ホルダ２２３によって支持されてもよい。平面ミラー２２２は、ホルダ２２４によって支持されてもよい。ホルダ２２３及び２２４は、プレート８３に固定されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１を介してプレート８２に固定されていてもよい。プレート８２及びプレート８３は、チャンバ２に固定されてもよい。

軸外放物面ミラー２２１は、パルスレーザ光３２の光路に配置されてもよい。軸外放物面ミラー２２１は、パルスレーザ光３２を平面ミラー２２２に向けて反射してもよい。平面ミラー２２２は、軸外放物面ミラー２２１によって反射されたパルスレーザ光を、パルスレーザ光３３としてプラズマ生成領域２５又はその近傍に向けて反射してもよい。パルスレーザ光３３は、軸外放物面ミラー２２１の反射面形状に従い、プラズマ生成領域２５又はその近傍において集光されてもよい。

プラズマ生成領域２５又はその近傍において、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３が照射されてもよい。液滴状のターゲット２７にパルスレーザ光３３が照射されると、液滴状のターゲット２７がプラズマ化し、ＥＵＶ光が生成され得る。

４．４ 磁石
磁石６ａ及び６ｂの各々は、コイルを含む電磁石でもよい。磁石６ａ及び６ｂは、チャンバ２を挟んで対向する位置に、コイルの中心軸が一致するように配置されてもよい。磁石６ａ及び６ｂは、チャンバの内部に磁場を形成できるように構成されてもよい。磁石６ａ及び６ｂによって形成される磁場は、それぞれのコイルのボアの中心付近で最も強く、磁石６ａと磁石６ｂとの間では若干弱くなっていてもよい。

プラズマに含まれるイオンは、プラズマ生成領域２５から拡散しようとするときに、磁場の方向と、イオンの移動方向と、の両方に垂直なローレンツ力を受けてもよい。このローレンツ力により、磁場と平行な方向から見たときのイオンの移動軌跡は、ほぼ円の形状となってもよい。すなわち、イオンは磁場に沿ってらせん状に移動してもよい。

４．５ イオンキャッチャー
イオンキャッチャー５ａは、チャンバ２の内側に取り付けられてもよい。イオンキャッチャー５ａは、磁石６ａ及び６ｂによって形成される磁場の中心軸上に配置されてもよい。

図３Ａ〜図３Ｃは、図２に示されるイオンキャッチャー５ａの構成例を示す。図３Ａはイオンキャッチャー５ａを磁場と平行な方向から見た図である。図３Ｂは図３Ａに示されるイオンキャッチャー５ａの側面図である。図３Ｃは図３Ｂに示されるイオンキャッチャー５ａの一部を拡大した図である。

図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、イオンキャッチャー５ａは、円形のプレート５１に、複数の断面三角形状の深溝５２が形成されたものでもよい。図３Ｃに示されるように、これらの深溝５２により、複数の衝突面５３、５４が構成されてもよい。複数の衝突面５３は、ＸＹ面と平行ではなく、傾斜していてもよい。複数の衝突面５３は、円形のプレート５１に対して垂直に設けられているのではなく、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の光路の上流側に傾斜していてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の上流側とは、中間集光点２９２からＥＵＶ集光ミラー２３の反射面の中央へ向かう方向でもよい。

図３Ｃに矢印Ｐで示されるようにイオン又は中性粒子が衝突面５３に衝突して、イオン又は中性粒子が反射されても、反射されたイオン又は中性粒子は別の衝突面５４に当たって、衝突面５４に付着し得る。反射されたイオン又は中性粒子のことを、以下では反射粒子と称する。また、図３Ｃに矢印Ｐで示されるようにイオン又は中性粒子が衝突面５３に衝突して、衝突面５３がスパッタされても、衝突面５３から飛び出したスパッタ粒子は別の衝突面５４に当たって衝突面５４に付着し得る。従って、反射粒子やスパッタ粒子がチャンバ２内に飛散してしまうことを抑制できる。

図４は、別のイオンキャッチャー５ｂの構成例を示す。図４Ａはイオンキャッチャー５ｂを磁場と平行な方向から見た図である。図４Ｂは図４Ａに示されるイオンキャッチャー５ｂの側面図である。図４Ｃは図４Ｂに示されるイオンキャッチャー５ｂの一部を拡大した図である。

図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、イオンキャッチャー５ｂは、円形のプレート５５に、複数の板５６が固定されたものでもよい。図４Ｃに示されるように、これらの板５６により、複数の衝突面５７、５８が構成されてもよい。複数の衝突面５７、５８は、ＸＹ面と平行でもよい。複数の衝突面５７、５８は、円形のプレート５５に対して垂直に設けられていてもよい。

図４Ｃに矢印Ｐで示されるようにイオン又は中性粒子が衝突面５７に衝突して、イオン又は中性粒子が反射されても、反射粒子は別の衝突面５８に当たって衝突面５８に付着し得る。また、図４Ｃに矢印Ｐで示されるようにイオン又は中性粒子が衝突面５７に衝突して、衝突面５７がスパッタされても、スパッタ粒子は別の衝突面５８に当たって衝突面５８に付着し得る。従って、反射粒子やスパッタ粒子がチャンバ２内に飛散してしまうことを抑制できる。

図５は、さらに別のイオンキャッチャー５ｃの構成例を示す。図５においては、イオンキャッチャー５ｃとＥＵＶ集光ミラー２３との位置関係も示されている。ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面が図５における上を向いているので、図５の下側が、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の上流側に相当し得る。

イオンキャッチャー５ｃは、プレート５１に複数の断面三角形状の深溝５２が形成されたものでもよい。これらの深溝５２により、複数の衝突面５３、５４が構成されてもよい。図５に示されるように、複数の衝突面５３、５４は、図３に示される複数の衝突面５３、５４よりも、一層傾斜していてもよい。複数の衝突面５３の他に複数の衝突面５４も、ＸＹ面と平行ではなく、傾斜していてもよい。

図６は、さらに別のイオンキャッチャー５ｄの構成例を示す。図６の下側が、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の上流側に相当し得る。
イオンキャッチャー５ｄは、傾斜したプレート５５に、複数の板５６が固定されたものでもよい。これらの板５６により、複数の衝突面５７、５８が構成されてもよい。図６に示されるように、複数の衝突面５７、５８は、ＸＹ面と平行ではなく、傾斜していてもよい。複数の衝突面５７、５８は、円形のプレート５５に対して垂直に設けられていてもよい。このように、複数の衝突面５７、５８がプレート５５に対して傾斜していなくても、プレート５５を傾斜させることにより、所望の衝突面の傾きを得ることができる。

図７は、さらに別のイオンキャッチャー５ｅの構成例を示す。図７の下側が、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の上流側に相当し得る。
イオンキャッチャー５ｅは、傾斜したプレート５５に、複数の板５６が固定されたものでもよい。これらの板５６により、複数の衝突面５７、５８が構成されてもよい。図７に示されるように、複数の衝突面５７、５８は、ＸＹ面と平行ではなく、傾斜していてもよい。複数の衝突面５７、５８は、円形のプレート５５に対して垂直に設けられているのではなく、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の光路の上流側に傾斜していてもよい。

図８は、さらに別のイオンキャッチャー５ｆの構成例を示す。図８の下側が、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の上流側に相当し得る。
イオンキャッチャー５ｆは、傾斜したプレート５５に、湾曲した複数の板５６が固定されたものでもよい。これらの板５６により、複数の衝突面５７、５８が構成されてもよい。図８に示されるように、複数の衝突面５７、５８は、ＸＹ面と平行ではなく、傾斜していてもよい。複数の板５６が、ＥＵＶ集光ミラー２３による反射光２５２の光路の上流側に湾曲していてもよい。

５．筒状のイオンキャッチャーを含むＥＵＶ光生成装置
図９は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。イオンキャッチャー５ｇは、筒状部材４０と、筒状部材４０の第１の端部に設けられた第１衝突部４１と、筒状部材４０の第２の端部に設けられた第２衝突部４２と、を有してもよい。以下の説明において、筒状部材４０の第１の端部は、プラズマ生成領域２５に近い側の端部であってもよい。筒状部材４０の第１の端部は、磁場に沿った方向に開口していてもよい。筒状部材４０の第２の端部は、プラズマ生成領域２５から遠い側の端部であってもよい。

図１０は、図９に示される第１衝突部４１を拡大して示す。図１０Ａは第１衝突部４１を磁場と平行な方向から見た図である。図１０Ｂは図１０Ａに示される第１衝突部４１の側面図である。図１０Ｃは図１０Ｂに示される第１衝突部４１の一部を拡大した図である。第１衝突部４１は、複数の板部材４３を、互いに間隔をあけて斜めに並べることにより構成されてもよい。複数の板部材４３の各々は、イオン又は中性粒子が衝突する衝突面を有していてもよい。第１衝突部４１は、プレート５５（図４Ａ〜図４Ｃ参照）を有しなくてもよい。

図９を再び参照し、第２衝突部４２は、円錐状又は多角錐状の面を有していてもよい。筒状部材４０は、磁石６ａ又は６ｂを構成するコイルのボアを貫通して位置してもよい。このため、筒状部材４０の内部には強い磁場が形成されていてもよい。

イオン又は中性粒子が第１衝突部４１の複数の衝突面のいずれかに衝突し、反射したとき、第１衝突部４１ではイオン又は中性粒子を捕集しきれずに、イオン又は中性粒子が筒状部材４０の内部に入ってくる可能性がある。このとき、筒状部材４０の内部には強い磁場が形成されているため、イオンは減速されてもよい。中性粒子も、第１衝突部４１で反射されるときに減速されてもよい。従って、イオン又は中性粒子は、第２衝突部４２では反射されずに第２衝突部４２に付着しやすくなってもよい。第２衝突部４２で反射されたとしても、イオン又は中性粒子はさらに減速されるので、再び第１衝突部４１の間をすり抜けてチャンバ２内に戻る可能性は低くなり得る。すなわち、筒状部材４０の内部がイオン又は中性粒子を減速させる緩和空間となり、効率的にイオン又は中性粒子の捕集を行い得る。

６．イオンキャッチャーが排気ポンプを有するＥＵＶ光生成装置
６．１ ガス供給システム
図１１は、第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。
図１１に示されるように、チャンバ２の内部には、サブチャンバ２０が設けられてもよい。チャンバ２には、配管６１と、配管６３とが取り付けられてもよい。チャンバ２の外部には、調節弁６２と、調節弁６４と、ガス供給源６５とが設けられてもよい。

サブチャンバ２０の内部には、プレート８３及び集光光学系２２ａが収容されていてもよい。サブチャンバ２０は、ＥＵＶ集光ミラー２３を貫通する中空の円錐部７０を有していてもよい。円錐部７０の底面側と頂点側とはそれぞれ開口していてもよい。パルスレーザ光３３が円錐部７０の底面側の開口７１から頂点側の開口７２を通り、プラズマ生成領域２５に到達できるようになっていてもよい。すなわち、円錐部７０を含むサブチャンバ２０は、集光光学系２２ａとプラズマ生成領域２５との間のパルスレーザ光３３の光路を囲んでいてもよい。

円錐部７０の周囲には、外円錐部７３が位置していてもよい。外円錐部７３は、円錐部７０との間に隙間を有してもよい。外円錐部７３は、ＥＵＶ集光ミラー２３を貫通しており、ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面側において、外方に広がる返し部７４を有してもよい。円錐部７０の外面には、返し部７４との間に隙間を有する返し部７５が固定されていてもよい。外円錐部７３と円錐部７０との間の隙間と、返し部７４と返し部７５との間の隙間とが繋がってガス通路となっていてもよい。

ガス供給源６５は、調節弁６２及び配管６１を介してサブチャンバ２０内に接続されていてもよい。
調節弁６２は、配管６１に供給される水素ガスの流量を変更できるように構成されていてもよい。配管６１が、サブチャンバ２０内に開口し、ウインドウ２１付近に水素ガスを供給してもよい。サブチャンバ２０内に水素ガスが供給されることにより、サブチャンバ２０内の圧力は、チャンバ２内及びサブチャンバ２０外における圧力に対して高くなってもよい。サブチャンバ２０内に供給された水素ガスは、円錐部７０の頂点側の開口７２からプラズマ生成領域２５の周辺に向けて流れ出てもよい。

サブチャンバ２０内に水素ガスを供給してチャンバ２内よりも高圧とすることにより、サブチャンバ２０内にターゲット物質のデブリが進入することを抑制し得る。また、サブチャンバ２０内の集光光学系２２ａやウインドウ２１にターゲット物質のデブリが堆積したとしても、水素ガスによってデブリをエッチングして除去することができる。

ガス供給源６５は、さらに、調節弁６４及び配管６３を介して外円錐部７３と円錐部７０との間の隙間のガス通路に接続されていてもよい。
調節弁６４は、配管６３に供給される水素ガスの流量を変更できるように構成されていてもよい。配管６３が、円錐部７０と外円錐部７３との隙間に形成されたガス通路に接続され、当該ガス通路に水素ガスを供給してもよい。水素ガスは、返し部７４と返し部７５との間の隙間から、ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面に沿って、ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部から外周側へ向けて放射状に流れてもよい。

ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面に沿って水素ガスを流すことにより、ターゲット物質のデブリがＥＵＶ集光ミラー２３の反射面に到達することを抑制し得る。また、ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面にターゲット物質のデブリが堆積したとしても、水素ガスによってデブリをエッチングして除去することができる。

６．２ イオンキャッチャー
イオンキャッチャー５ｈは、筒状部材４０と、筒状部材４０の第１の端部に設けられた第１衝突部４１と、筒状部材４０の第２の端部に設けられた第２衝突部４２と、を有してもよい。第１衝突部４１及び第２衝突部４２の構成は、図９に示されたものと同様でよい。

筒状部材４０に、排気流路４４を介して排気ポンプ４５が接続されていてもよい。また、筒状部材４０の長さを比較的長くすることにより、イオン又は中性粒子が筒状部材４０の内壁に衝突して減速される可能性を高めてもよい。

排気ポンプ４５が筒状部材４０の内部のガスを排気することにより、チャンバ２の内部と筒状部材４０の内部とに差圧を生じさせ、イオン又は中性粒子を効率的に筒状部材４０に吸い込むことができてもよい。また、排気ポンプ４５が筒状部材４０の内部のガスを排気することにより、イオン又は中性粒子を筒状部材４０から排気ポンプ４５によって効率的に除去できてもよい。排気ポンプ４５が、筒状部材４０の中央よりも第２衝突部４２寄りの位置に接続されていてもよい。これにより、イオンが筒状部材４０の内部を移動する過程で減速され、あるいはガス流に晒されることにより失活し得るので、排気ポンプ４５によって効率的に除去できてもよい。

７．イオンキャッチャーがゲートバルブを有するＥＵＶ光生成装置
図１２は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。イオンキャッチャー５ｉを構成する筒状部材４０は、第１の端部を含む第１部材４０ａと、第２の端部を含む第２部材４０ｂと、を含み、第１部材４０ａに対して第２部材４０ｂが分離可能となっていてもよい。第１部材４０ａと第２部材４０ｂとが図示しないボルト等によって締結され、気密に固定されるようになっていてもよい。

筒状部材４０の第１の端部には衝突部が設けられなくてもよい。筒状部材４０の第１の端部に衝突部が設けられていなくても、イオンは筒状部材４０の内部を移動するときに減速され、あるいはガス流に晒されることにより失活してもよい。
筒状部材４０の第２の端部には衝突部４２ａが設けられてもよい。衝突部４２ａは、複数の断面三角形状の深溝が形成されたものでもよく、その構成は図２及び図３Ａ〜図３Ｃに示されたイオンキャッチャー５ａの構成と同様でよい。

筒状部材４０の中央付近に、ゲートバルブ４６が設けられていてもよい。また、排気ポンプ４５と筒状部材４０とを接続する排気流路４４に、ゲートバルブ４７が設けられていてもよい。衝突部４２ａを交換する際にはゲートバルブ４６が閉められてもよい。排気ポンプ４５をメンテナンスする際には、ゲートバルブ４７が閉められてもよい。これにより、メンテナンス時におけるチャンバ２内の圧力の変動が抑制されてもよい。

８．イオンキャッチャーが粉体ポンプを有するＥＵＶ光生成装置
図１３は、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。イオンキャッチャー５ｊを構成する筒状部材４０の第２部材４０ｂには、粉体ポンプ４９が設けられてもよい。粉体ポンプ４９は、気体に分散した粉体を排出する装置であってもよい。粉体ポンプ４９と筒状部材４０との接続部付近には、衝突部４２ｂが設けられてもよい。衝突部４２ｂは、複数の板部材を斜めに並べたものでもよく、その構成は図１０Ａ〜図１０Ｃに示された第１衝突部４１の構成と同様でよい。このような構成によれば、衝突部４２ｂが粉体ポンプ４９による粉体の排出を妨げることを抑制し得る。

また、筒状部材４０と排気流路４４との接続部付近に、粉体フィルタ４８が設けられてもよい。これにより、排気ポンプ４５に粉体が流入することが抑制され、排気ポンプ４５の寿命向上が期待できる。

９．イオンキャッチャーが筒状部で構成されたＥＵＶ光生成装置
図１４は、第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。第６の実施形態において、イオンキャッチャー５ｋは、筒状部材４０に排気ポンプが設けられていなくてもよい。また、筒状部材４０の内部に、斜めの衝突面が設けられなくてもよい。斜めの衝突面がなくても、筒状部材４０の長さを十分に長くすることにより、イオン又は中性粒子がチャンバ２内に戻ることを抑制し得る。

筒状部材４０の第１の端部の開口の最大径をφとした場合、磁場によるイオンの収束ビーム径がφと同等或いはφ以下となるようにしてもよい。この場合、イオンの収束ビーム径は、第１の端部におけるイオンの断面数密度分布がピーク値に対して1/e²以上である領域の径として定義されてもよい。筒状部材４０の第１の端部から第２の端部までの長さをＬとしてもよい。このとき、筒状部材４０に第１の端部から入射するイオンが筒状部材４０の第２の端部に達して、第２の端部から反射粒子やスパッタ粒子が等方的に拡散すると仮定してもよい。さらに、第２の端部から等方的に拡散した粒子のうち、立体角Ωの範囲に拡散した粒子が、筒状部材４０の第１の端部を通過してチャンバ２内へ戻るものとしてもよい。第２の端部から立体角Ωの範囲以外に拡散した粒子は、筒状部材４０の内壁に少なくとも１回衝突して減速され、筒状部材４０の内壁に付着するものと仮定してもよい。

この場合、チャンバ２内へ戻る粒子が、第２の端部から等方的に拡散した粒子のうちの１％未満となるようにすると、次の（式１）が成り立ってもよい。
Ω／２π ＜ ０．０１ ・・・（式１）

上記Ωは、次の（式２）で表されてもよい。
Ω ＝ ２π（１−cosα） ・・・（式２）
上記cosαは、次の（式３）で表されてもよい。
cosα ＝ Ｌ／√（Ｌ^２＋φ^２／４） ・・・（式３）
なお、√（Ｘ）は、Ｘの正の平方根であってもよい。

上記（式１）、（式２）及び（式３）から、次の（式４）が得られてもよい。
Ｌ／φ ＞ ３．５５ ・・・（式４）
上記（式４）により、チャンバ２内へ戻る粒子が、第２の端部から等方的に拡散した粒子のうちの１％未満となるために、Ｌ及びφが満たすべき条件が定義されてもよい。

また、チャンバ２内へ戻る粒子が、第２の端部から等方的に拡散した粒子のうちの０．３％未満とする場合には、上述と同様にして、次の（式５）が得られてもよい。
Ｌ／φ ＞ ６．４６ ・・・（式５）

以上の通り、好ましくは、筒状部材の大きさが上記（式４）を満たしてもよい。さらに好ましくは、筒状部材の大きさが上記（式５）を満たしてもよい。例えば、φ＝８１ｍｍ、Ｌ＝５４１．５ｍｍとすることにより、Ｌ／φ＝６．６９となるので、上記（式５）を満たしてもよい。

１０．イオンキャッチャーがオブスキュレーション領域に配置されたＥＵＶ光生成装置
図１５Ａ及び図１５Ｂは、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図１５ＡはＺＸ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示し、図１５ＢはＸＹ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示す。

露光装置の仕様により、ＥＵＶ光生成システム１１には、オブスキュレーション領域ＯＡが存在してもよい。オブスキュレーション領域ＯＡは、ＥＵＶ光のビーム領域のうちの露光に使用されない領域であってもよい。この場合、ＥＵＶ光の光路であっても、オブスキュレーション領域ＯＡにイオンキャッチャー５ｍを配置することができる。

図１５Ａ及び図１５Ｂに示されるように、筒状部材４０の一部が、チャンバ２の内部に位置していてもよい。筒状部材４０の一部は、さらにオブスキュレーション領域ＯＡに位置していてもよい。これによれば、筒状部材４０の第１の端部が、プラズマ生成領域２５の近傍に位置することができる。従って、プラズマ生成領域２５において生成されたプラズマに含まれるイオンを、筒状部材４０によって効率的に回収することができる。

図１６Ａ及び図１６Ｂは、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１の構成を示す一部断面図である。図１６ＡはＺＸ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示し、図１６ＢはＸＹ面に平行で且つプラズマ生成領域２５を通る断面を示す。
第８の実施形態においても、オブスキュレーション領域にイオンキャッチャー５ｎを配置することができる。

図１６Ａ及び図１６Ｂに示されるように、筒状部材４０が、チャンバ２の内部に位置していてもよい。筒状部材４０の一部は、オブスキュレーション領域ＯＡに位置していてもよい。これによれば、筒状部材４０の第１の端部が、プラズマ生成領域２５の近傍に位置することができる。従って、プラズマ生成領域２５において生成されたプラズマに含まれるイオンを、筒状部材４０によって効率的に回収することができる。

筒状部材４０の第２の端部には衝突部４２ａが設けられてもよい。衝突部４２ａは、複数の断面三角形状の深溝が形成されたものでもよく、その構成は図２及び図３Ａ〜図３Ｃに示されたイオンキャッチャー５ａの構成と同様でよい。これによれば、筒状部材４０がチャンバ２に収まる長さであっても、効率的にイオンを回収することができる。

第８の実施形態によれば、磁石６ａ及び６ｂのボアの中に筒状部材４０を配置しなくてもよい。従って、例えば磁石６ａ及び６ｂに対してチャンバ２を移動して交換するような場合に、筒状部材４０が邪魔になることを抑制し得る。

１１．筒状部材の形状
図１７Ａ〜図１７Ｉは、上述の各実施形態において用いられる筒状部材４０の形状のバリエーションを示す。上述の各実施形態において、筒状部材４０の形状は、円筒形状である場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。なお、図１７Ａ〜図１７Ｉにおいて、筒状部材４０の第１の端部が図の上側に示され、筒状部材４０の第２の端部が図の下側に示されていてもよい。

筒状部材４０は、図１７Ａに示されるような円筒形だけでなく、図１７Ｂに示されるようなテーパー状であってもよい。また、図１７Ｃに示されるように、筒状部材４０の第１の端部が、小さな開口４０ｃを残して一部塞がれていてもよい。

図１７Ｄに示されるように、筒状部材４０は曲がっていてもよい。図１７Ｅ及び図１７Ｆに示されるように、筒状部材４０が円錐状の面を含んでもよい。図１７Ｅにおいては、筒状部材４０が円錐状に凹んだ第２の端部を有し、図１７Ｆにおいては、筒状部材４０が円錐状に突出た第２の端部を有してもよい。

図１７Ｇに示されるように、筒状部材４０の形状は多角柱状であってもよい。また、図１７Ｈに示されるように、筒状部材４０が多角錐状の面を含んでもよい。また、図１７Ｉに示されるように、筒状部材４０が多角錘の形状を有していてもよい。

上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。

本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。

Claims (9)

1. ターゲットにパルスレーザ光を照射することによってプラズマ化して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、
   チャンバと、
   前記チャンバ内に磁場を形成するように構成された磁石と、
   前記磁場に導かれたイオンが衝突するように配置された衝突部を含むイオンキャッチャーと、
   を備え、
   前記イオンキャッチャーは、第１の端部と第２の端部とを有する筒状部材を含み、
   前記第１の端部は、前記磁場に沿った方向に開口し、
   前記衝突部は、前記第１の端部近傍に配置された第１衝突部と、前記第２の端部近傍に配置され前記第１衝突部との間に空間を有する第２衝突部と、を含む、
   極端紫外光生成装置。
2. 前記第１衝突部は、前記磁場に対して傾斜して配置された複数の衝突面を含む、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
3. 前記筒状部材の内部のガスを排気する排気ポンプが、前記第１の端部から前記第２の端部までの間に接続されている、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
4. 前記筒状部材の第１の端部から第２の端部までの長さをＬとし、前記筒状部材の前記開口の最大径をφとした場合に、Ｌ／φ＞３．５５の関係を満たすように、前記イオンキャッチャーが構成された、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
5. 前記筒状部材はテーパー状である、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
6. 前記筒状部材は多角柱状である、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
7. 前記第２衝突部は、円錐状又は多角錐状の面を含む、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
8. 前記磁石はコイルを含む電磁石であり、
   前記筒状部材の少なくとも一部は、前記コイルのボアの中に配置されている、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
9. 前記筒状部材の少なくとも一部は、前記チャンバから突出して配置されている、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。

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