JP6448661B2

JP6448661B2 - 極端紫外光生成装置

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Publication number: JP6448661B2
Application number: JP2016559748A
Authority: JP
Inventors: 阿部　保; 保阿部; 能史植野; 裕計細田; 隆志斎藤
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Priority date: 2014-11-20
Filing date: 2014-11-20
Publication date: 2019-01-09
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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）光を生成するための装置と縮小投影反射光学系（ｒｅｄｕｃｅｄｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅｏｐｔｉｃｓ）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（ＬａｓｅｒＰｒｏｄｕｃｅｄＰｌａｓｍａ）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（ＤｉｓｃｈａｒｇｅＰｒｏｄｕｃｅｄＰｌａｓｍａ）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（ＳｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎＲａｄｉａｔｉｏｎ）方式の装置との３種類の装置が提案されている。

特開２００８−１０３２０６号特開２００８−２７０５３３号特開２０１２−１９９００５号特開２０１３−５１３４９号特開２０１３−１５２８４５号米国特許第７８７２２４５号

概要

本開示の一例は、レーザ装置から出力されたパルスレーザ光をターゲットに照射することによって、プラズマを生成し、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、前記チャンバ内のプラズマ生成領域に、ターゲットを供給する、ターゲット供給部と、前記ターゲット供給部と前記プラズマ生成領域との間に位置し、検出領域を通過する前記ターゲットを検出するターゲットセンサと、前記検出領域と前記ターゲット供給部との間に配置され、前記ターゲットが通過する貫通孔を含み、前記プラズマ生成領域から前記ターゲット供給部に伝わる圧力波を低減する遮蔽カバーと、を含んでもよい。

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２Ａは、関連技術におけるＥＵＶ光生成システムの構成例の断面図を示す。図２Ｂは、関連技術におけるＥＵＶ光生成制御部による、ターゲット供給部及びレーザ装置の制御を説明するブロック図を示す。図２Ｃは、関連技術におけるＥＵＶ光生成システムにおける通過タイミング信号及び発光トリガ信号のタイミングチャートを示す。図３Ａは、実施形態１のＥＵＶ光生成システムの一部構成を示す。図３Ｂは、実施形態１の遮蔽カバーの斜視図を示す。図４Ａは、実施形態２の遮蔽カバーの固定態様を示す。図４Ｂは、図４ＡにおけるＢＢ切断線での断面図を示す。図４Ｃは、実施形態２の遮蔽カバーの固定態様を示す。図４Ｄは、実施形態２の遮蔽カバーの固定態様を示す。図４Ｅは、実施形態２の遮蔽カバーの固定態様を示す。図５は、実施形態３のＥＵＶ光生成システムの一部構成を示す。図６は、実施形態４のＥＵＶ光生成システムの一部構成を示す。図７は、実施形態５のＥＵＶ光生成システムの一部構成を示す。図８Ａは、実施形態６のＥＵＶ光生成システムの構成例の断面図を示す。図８Ｂは、実施形態６のＥＵＶ光生成システムの一部構成を示す。図９は、実施形態７のＥＵＶ光生成システムの構成例の断面図を示す。

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．関連技術におけるＥＵＶ光生成システム
４．１構成
４．２動作
４．３課題
５．実施形態１
５．１構成
５．２動作
５．３効果
６．実施形態２
６．１構成
６．２動作・効果
７．実施形態３
７．１構成
７．２動作・効果
８．実施形態４
８．１構成
８．２動作・効果
９．実施形態５
９．１構成
９．２動作・効果
１０．実施形態６
１０．１構成
１０．２動作・効果
１１．実施形態７

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光生成装置は、ターゲット供給部から出力したターゲットがプラズマ生成領域に到達した時にパルスレーザ光を照射し、プラズマ化することによってＥＵＶ光を生成してもよい。ＥＵＶ光生成装置は、ターゲットの通過タイミングを計測するタイミングセンサの検出信号に応じて、レーザ装置からパルスレーザ光を出力することでターゲットにパルスレーザ光を同期させてもよい。

発明者らは、パルスレーザ光の照射によるプラズマの生成によって、後発のターゲットの軌道が変動し得ることを見出した。さらに、ターゲットの軌道変動が、プラズマからの圧力波によるターゲット供給部の振動に起因し得ることを見出した。

ターゲットの軌道が変動すると、ターゲットがパルスレーザ光を照射される位置が変動し、ＥＵＶ光エネルギやプラズマ位置が変動し得る。さらに、ターゲットの軌道変動が大きいと、タイミングセンサがターゲットを検出できず、パルスレーザ光がターゲットに照射されない場合があり得る。この結果、ＥＵＶ光の生成が停止し得る。

本開示の１つの観点によれば、ＥＵＶ光生成システムは、ターゲット検出領域とターゲット供給部との間に配置され、ターゲットが通過する貫通孔を含み、プラズマ生成領域からターゲット供給部に伝わる圧力波を低減する遮蔽カバーを含んでもよい。

本開示の１つの観点によれば、遮蔽カバーは、プラズマからの圧力波がターゲット供給部を振動させるのを抑制し得る。その結果、ターゲットの軌道が乱れにくく、安定してＥＵＶ光を生成し得る。

２．用語の説明
本開示において、「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領域を意味し得る。プラズマ生成領域においてプラズマの生成が開始されるためには、プラズマ生成領域にターゲットが供給され、かつ、ターゲットがプラズマ生成領域に到達するタイミングでプラズマ生成領域にパルスレーザ光が集光される必要があり得る。

「ターゲット供給部」は、ＥＵＶ光を生成するために用いられるスズ、テルビウム等のターゲット物質をチャンバ内に供給する装置である。ターゲットの材料及び形状は、パルスレーザ光により適切にＥＵＶ光を生成できれば、特に限定されない。ターゲットの「検出領域」は、ターゲットセンサが、ターゲット供給部から出力されたターゲットを検出する領域であり、検出領域を通過するターゲットがターゲットセンサにより検出される。

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、速度のうち少なくとも一つ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器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を参照すると、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。

放射光２５１に含まれるＥＵＶ光２５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって選択的に反射されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ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が供給されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等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の発光タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御および、パルスレーザ光３３の集光位置の制御のうち少なくとも１つを行う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．関連技術におけるＥＵＶ光生成システム
４．１構成
図２Ａは、関連技術におけるＥＵＶ光生成システム１１の構成例の断面図を示す。図２Ａにおいて、Ｙ軸方向は、ターゲット２７の軌道２７１に沿った方向である。Ｚ軸方向は、Ｙ軸方向に垂直であって、パルスレーザ光３３の照射方向に沿った方向である。Ｘ軸方向は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向と垂直である。

図２Ａに示されるように、チャンバ２内部には、レーザ光集光光学系２２ａ、ＥＵＶ集光ミラー２３、ステージ２６８、支持部２６９、ターゲット回収器２８、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１、及びプレート８２、８３が設けられてもよい。

チャンバ２には、プレート８２が固定されてもよい。プレート８２には、プレート８３が固定されてもよい。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に固定されてもよい。

レーザ光集光光学系２２ａは、軸外放物面ミラー２２１、平面ミラー２２２、及びホルダ２２３、２２４を含んでもよい。軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２は、それぞれ、ホルダ２２３及び２２４によって保持されてもよい。ホルダ２２３及び２２４は、プレート８３に固定されてもよい。

軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２によって反射されたパルスレーザ光３３がプラズマ生成領域２５で集光されるように、これらのミラーの位置及び姿勢が保持されてもよい。ターゲット回収器２８は、ターゲット２７の軌道２７１の延長線上に配置されてもよい。

ターゲット供給部２６は、筒状の保持容器２６７内に収容されると共に、保持容器２６７に保持されていてもよい。保持容器２６７は、ステージ２６８に固定されていてもよい。ターゲット供給部２６は、保持容器２６７を介してステージ２６８に固定されてもよい。ステージ２６８は、支持部２６９上で、少なくともＸ−Ｚ平面内で移動できるように構成されてもよい。ステージ２６８及び支持部２６９は省略されてもよい。

支持部２６９は、チャンバ２の側壁からターゲット軌道２７１に沿って突出した筒状の壁部２４１に固定されてもよい。ステージ２６８が支持部２６９上で移動することで、ターゲット供給部２６を、ＥＵＶ光生成制御部５から指定された位置に移動し得る。

ターゲット供給部２６は、リザーバ６１を有していてもよい。リザーバ６１は、図２Ｂに示すヒータ２６１を用いてターゲットの材料を溶融した状態で内部に貯蔵してもよい。リザーバ６１には、ノズル孔６２としての開孔が形成されていてもよい。

リザーバ６１の一部が、チャンバ２の壁面に形成された貫通孔を貫通しており、リザーバ６１に形成されたノズル孔６２の位置がチャンバ２の内部に位置していてもよい。ターゲット供給部２６は、ノズル孔６２を介して、溶融したターゲットの材料をドロップレット状のターゲット２７としてチャンバ２内のプラズマ生成領域２５に供給してもよい。本開示において、ターゲット２７をドロップレット２７とも呼ぶ。

チャンバ２の壁部２４１には、タイミングセンサ４５０が取り付けられてもよい。タイミングセンサ４５０は、ターゲットセンサ４と発光部４５とを含んでもよい。ターゲットセンサ４は、光センサ４１と、受光光学系４２と、容器４３とを含んでもよい。発光部４５は、光源４６と、照明光学系４７と、容器４８とを含んでもよい。光源４６の出力光は、照明光学系４７によって集光され得る。その集光位置はターゲット２７の略軌道２７１上であってもよい。

ターゲットセンサ４と発光部４５とは、ターゲット２７の軌道２７１を挟んで対向して配置されていてもよい。チャンバ２にはウインドウ２１ａ及び２１ｂが取り付けられていてもよい。ウインドウ２１ａは、発光部４５とターゲット２７の軌道２７１との間に位置していてもよい。ウインドウ２１ｂは、ターゲットセンサ４とターゲット２７の軌道２７１との間に位置していてもよい。

発光部４５は、ウインドウ２１ａを介してターゲット２７の軌道２７１の所定領域に光を集光してもよい。ターゲット２７が発光部４５による光の集光領域４０を通過するときに、ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の軌道２７１及びその周囲を通る光の変化を検出してもよい。受光光学系４２は、ターゲット２７の検出精度を向上させるために、ターゲット２７の軌道２７１及びその周囲における像をターゲットセンサ４の受光面に結像してもよい。図２Ａに示された例において、ターゲットセンサ４によって検出されるターゲット２７の検出領域は、発光部４５による光の集光領域４０と一致し得る。

チャンバ２の外部には、レーザ光進行方向制御部３４と、ＥＵＶ光生成制御部５とが設けられてもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、高反射ミラー３４１及び３４２と、ホルダ３４３及び３４４とを含んでもよい。高反射ミラー３４１及び３４２は、それぞれ、ホルダ３４３及び３４４によって保持されてもよい。高反射ミラー３４１及び３４２は、レーザ装置３が出力するパルスレーザ光を、ウインドウ２１を介してレーザ光集光光学系２２ａに導いてもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６からの制御信号を受信してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６からの制御信号に従って、ターゲット供給部２６及びレーザ装置３を制御してもよい。

４．２動作
図２Ｂは、関連技術におけるＥＵＶ光生成制御部５による、ターゲット供給部２６及びレーザ装置３の制御を説明するブロック図を示す。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給制御部５１とレーザ制御部５５とを含んでもよい。ターゲット供給制御部５１は、ターゲット供給部２６の動作を制御してもよい。レーザ制御部５５は、レーザ装置３の動作を制御してもよい。

ターゲット供給部２６は、ターゲット２７の材料を溶融した状態で内部に貯蔵するリザーバ６１に加え、ヒータ２６１、温度センサ２６２、圧力調節器２６３、ピエゾ素子２６４、及び、ノズル２６５を含んでもよい。

ヒータ２６１と温度センサ２６２とは、リザーバ６１に固定されていてもよい。ピエゾ素子２６４は、ノズル２６５に固定されていてもよい。ノズル２６５は、例えば液体スズのドロップレットであるターゲット２７を出力するノズル孔６２を有していてもよい。圧力調節器２６３は、図示しない不活性ガス供給部からリザーバ６１内に供給される不活性ガスの圧力を調節するよう、図示しない不活性ガス供給部とリザーバ６１との間の配管上に設置されていてもよい。

ターゲット供給制御部５１は、温度センサ２６２の測定値に基づいてヒータ２６１を制御してもよい。例えば、ターゲット供給制御部５１は、リザーバ６１がスズの融点以上の所定の温度になるように、ヒータ２６１を制御してもよい。その結果、リザーバ６１に貯蔵されたスズは融解し得る。スズの融点は２３２℃であり、所定の温度は、例えば、２５０℃〜３００℃の温度であってよい。

ターゲット供給制御部５１は、圧力調節器２６３によりリザーバ６１内の圧力を制御してもよい。圧力調節器２６３は、ターゲット供給制御部５１の制御により、ターゲット２７が所定の速度でプラズマ生成領域２５に到達するように、リザーバ６１内の圧力を調節してもよい。ターゲット供給制御部５１は、ピエゾ素子２６４に所定周波数の電気信号を送ってもよい。ピエゾ素子２６４は、受信した電気信号により振動し、ノズル２６５を上記周波数で振動させ得る。

その結果、ノズル孔６２からジェット状の液体スズが出力され、ピエゾ素子２６４によるノズル孔６２の振動によって、ドロップレット状のターゲット２７が生成され得る。このように、ターゲット供給部２６は、所定速度及び所定周波数で、プラズマ生成領域２５にドロップレット状のターゲット２７を供給し得る。例えば、ターゲット供給部２６は、数十ｋＨｚ〜数百ｋＨｚにおける所定周波数で、ドロップレットを生成してもよい。

タイミングセンサ４５０は、検出領域を通過するターゲット２７を検出してもよい。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７が発光部４５による光の集光領域を通過するときに、ターゲット２７の軌道及びその周囲を通る光の変化を検出し、ターゲット２７の検出信号として通過タイミング信号ＰＴを出力してもよい。

図２Ｃは、関連技術のＥＵＶ光生成システム１１における通過タイミング信号ＰＴ及び発光トリガ信号ＥＴのタイミングチャートを示す。ターゲット２７が集光領域４０を通過するのに同期して、光センサ４１に受光される光強度が低下し得る。光センサ４１は、当該光強度の変化を検出してもよく、光センサ４１は当該検出結果を、通過タイミング信号ＰＴによってレーザ制御部５５に出力してもよい。１つのターゲット２７が検出される毎に、通過タイミング信号ＰＴにおいて１つの検出パルスがレーザ制御部５５に出力されてもよい。

レーザ制御部５５は、通過タイミング信号ＰＴが閾値電圧を超えたタイミングから、所定の時間遅延させて、発光トリガをレーザ装置３に出力してもよい。発光トリガは、発光トリガ信号ＥＴにおけるパルスである。

レーザ制御部５５は、露光装置６から、ＥＵＶ光生成制御部５を介してバースト信号ＢＴを受信してもよい。バースト信号ＢＴは、所定期間においてＥＵＶ光を生成すべきことをＥＵＶ光生成システム１１に指示する信号であってもよい。レーザ制御部５５は、当該所定期間の間、ＥＵＶ光を露光装置６に出力するための制御を行ってもよい。

レーザ制御部５５は、バースト信号ＢＴがＯＮの期間において、レーザ装置３が通過タイミング信号ＰＴに応じてパルスレーザ光を出力するように制御してもよい。レーザ制御部５５は、バースト信号ＢＴがＯＦＦの期間において、レーザ装置３がパルスレーザ光の出力を停止するように制御してもよい。

例えば、レーザ制御部５５は、露光装置６から受信したバースト信号ＢＴと、通過タイミング信号ＰＴに対して所定の時間遅延させた発光トリガ信号ＥＴとを、レーザ装置３に出力してもよい。バースト信号ＢＴがＯＮである間、レーザ装置３は、発光トリガ信号ＥＴにおける発光トリガパルスに応答して、パルスレーザ光を出力し得る。出力されたパルスレーザ光は、レーザ光進行方向制御部３４を経由して、レーザ光集光光学系２２ａに入力され得る。

４．３課題
ターゲット２７にパルスレーザ光を照射してプラズマを生成すると、後に照射されるべきターゲット２７の軌道２７１が、正常なターゲット２７の軌道２７１からずれ得る。原因は、プラズマ生成に伴う圧力波２５５がターゲット供給部２６を振動させ、ターゲット２７の軌道２７１を乱す為と説明され得る。

具体的には、以下のように説明され得る。ターゲット２７にパルスレーザ光が照射されると、ターゲット表面は瞬間的にプラズマ化し、急速に膨張して圧力波２５５を生成し得る。チャンバ２内は数Ｐａから数十Ｐａ程度のガス圧に保たれ、発生した圧力波２５５は、チャンバ２内を伝搬し得る。圧力波２５５がターゲット供給部２６に到達すると、ターゲット供給部２６が振動し得る。ターゲット供給部２６の振動に伴いターゲット出力位置が振動し、ターゲット２７の軌道２７１が乱れ得る。

ターゲット２７の軌道２７１が乱れると、タイミングセンサ４５０の集光領域４０をターゲット２７が通過せず、発光トリガが生成されなくなり得る。この結果、パルスレーザ光がターゲット２７に照射されず、ＥＵＶ光の生成が停止し得る。

また、軌道２７１が乱れたターゲット２７がタイミングセンサ４５０の集光領域４０を通過しても、プラズマ生成領域２５を通過しないことがあり得る。この場合、パルスレーザ光は出力されるがターゲット２７に照射されず、ＥＵＶ光は生成され得ない。または、ターゲット軌道２７１がプラズマ生成領域２５における所望位置からずれている場合、照射面積が不十分なパルスレーザ光の照射となり、ＥＵＶ光のエネルギが低下し得る。

５．実施形態１
５．１構成
図３Ａは、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の一部構成を示す。図３Ｂは、遮蔽カバー２６６の斜視図を示す。以下においては、図２Ａ〜図２Ｃを参照して説明した関連技術との相違点を主に説明する。

図３Ａに示すように、遮蔽カバー２６６は、ターゲット供給部２６のノズル孔６２と集光領域４０との間に配置されてもよい。ノズル孔６２は、ターゲット軌道２７１における上流側に位置し、集光領域４０は下流側に位置してもよい。

遮蔽カバー２６６は、ターゲット供給部２６からプラズマ生成領域２５に至るターゲット軌道２７１上に配置されてもよい。遮蔽カバー２６６は、ステージ２６８の支持部２６９よりもプラズマ生成領域２５に近い位置において、チャンバ２の内壁に固定されてもよい。例えば、遮蔽カバー２６６は、チャンバ２の壁部２４１の内面に溶接されてもよく、接着剤で固着されてもよい。遮蔽カバー２６６は、ステージ２６８、ステージ支持部２６９、又は保持容器２６７に固定されてもよい。

図３Ｂに示すように、遮蔽カバー２６６は、円筒状の側面部６６３を有してもよい。側面部６６３の上流側端に、リング状のフランジ６６２が形成されていてもよい。側面部６６３の下流側端に円盤状の出射面部６６４が形成されていてもよい。出射面部６６４の略中央には、ターゲット２７が通過する貫通孔６６１が形成されていてもよい。

図３Ａに示すように、遮蔽カバー２６６は、プラズマ生成領域２５に対してターゲット供給部２６を覆うように配置されてもよい。ターゲット供給部２６は、プラズマ生成領域２５から見て、貫通孔６６１からのみ露出していてもよい。

貫通孔６６１の開口面積は、ターゲット軌道２７１のばらつきに基づいて決定されてもよい。貫通孔６６１の開口面積は、遮蔽カバー２６６がチャンバ２に固定されている場合、ステージ２６８の移動範囲に基づいて決定されてもよい。貫通孔６６１の開口面積は、圧力波２５５の波長に基づいて決定されてもよい。例えば、貫通孔６６１は、直径１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度の円形でもよく、一辺が１０ｍｍ〜８０ｍｍ程度の矩形でもよい。

遮蔽カバー２６６の形状及び材質は、圧力波２５５に共鳴しないように決定されてもよい。遮蔽カバー２６６は、例えば、板厚３ｍｍ程度の金属で形成されてもよい。金属は、例えば、アルミニウムであってもよい。

５．２動作
ターゲット供給部２６から出力されたターゲット２７は、遮蔽カバー２６６のターゲット入射側端に形成されたフランジ６６２を通って、遮蔽カバー２６６内に入ってもよい。ターゲット２７は、側面部６６３内を通過し、遮蔽カバー２６６のターゲット出射側端に形成された出射面部６６４に至ってもよい。ターゲット２７は、出射面部６６４に形成された貫通孔６６１を通過してもよい。

ターゲット２７は、集光領域４０においてタイミングセンサ４５０に検出されてもよい。ターゲット２７の検出に同期して、レーザ装置３がパルスレーザ光を出力してもよい。ターゲット２７はプラズマ生成領域２５に至り、パルスレーザ光を照射されてもよい。ターゲット２７へのパルスレーザ光の照射によりプラズマが生成されてもよい。プラズマ生成に伴い、圧力波２５５が発生し得る。遮蔽カバー２６６は、ターゲット供給部２６に圧力波２５５が伝搬するのを抑制し得る。

５．３効果
圧力波２５５は、遮蔽カバー２６６によって伝搬が妨げられ得る。遮蔽カバー２６６は、ターゲット供給部２６に到達する圧力波２５５を大きく減衰させ得る。その結果、遮蔽カバー２６６は、圧力波２５５によるターゲット供給部２６の振動を抑制し、ターゲット軌道２７１の乱れを抑制し得る。遮蔽カバー２６６がチャンバ２に固定されている構成において、遮蔽カバー２６６からステージ２６８へ伝わる振動は、チャンバ２及びステージ２６８の可動部によって減衰され得る。

６．実施形態２
６．１構成
図４Ａ〜図４Ｅは、本実施形態の遮蔽カバー２６６の固定態様を示す。以下において、実施形態１との相違点を主に説明する。図４Ａに示すように、遮蔽カバー２６６は、ダンパ６８０を介して、遮蔽カバー２６６の支持部に固定されてもよい。例えば、遮蔽カバー２６６は、ダンパ６８０を介してチャンバ２の壁部２４１の内面に固定されてもよい。遮蔽カバー２６６は、ダンパ６８０にのみ支持され、チャンバ２に直接接触していなくてもよい。

図４Ｂは、図４ＡにおけるＢＢ切断線での断面図を示す。図４Ｂに示すように、複数のダンパ６８０が、遮蔽カバー２６６の外周部の複数カ所に配置されてもよい。図４Ｂの例のように、４つのダンパ６８０が側面部６６３の外側において、周方向に離間して配置されてもよい。ダンパ６８０の間隔は等間隔でもよい。一つのダンパ６８０が、遮蔽カバー２６６の外縁部全周に亘って配置されてもよい。

図４Ｃ〜図４Ｅは、図４ＡにおけるＡ領域内の構成を示す。図４Ｃに示すように、ダンパ６８０は、ばね６８１であってもよい。チャンバ２の内壁に、台座部２８１が形成されていてもよい。台座部２８１は、チャンバ２の壁部２４１の内面からターゲット軌道２７１に向かって突出する、リング状の部分であってもよい。複数のばね６８１に対応する複数台座部２８１が離間して配置されてもよい。

ばね６８１は、遮蔽カバー２６６のフランジ６６２と台座部２８１との間に配置され、固定されていてもよい。ばね６８１は、フランジ６６２のターゲット下流側面と台座部２８１のターゲット上流側面との間に配置されてもよい。

フランジ６６２の外周は、チャンバ２の内壁から離れていてもよい。プラズマ生成領域２５から見て、フランジ６６２と台座部２８１とは重なっていてもよい。プラズマ生成領域２５から見て、ターゲット供給部２６は、フランジ６６２とチャンバ２の内壁との間のギャップから露出しなくてもよい。フランジ６６２は、台座部２８１のターゲット下流側に配置されてもよい。

ダンパ６８０は、他の弾性体でもよい。例えば、図４Ｄに示すように、ダンパ６８０は、防振ゴム６８２であってもよい。図４Ｅに示すように、ダンパ６８０は、ベローズ６８３であってもよい。防振ゴム６８２及びベローズ６８３の配置は、図４Ｃを参照して説明したばね６８１と同様であってもよい。

６．２動作・効果
プラズマ生成に伴い発生する圧力波２５５がターゲット供給部２６に伝搬するのを抑制する遮蔽カバー２６６は、圧力波２５５によって振動し得る。遮蔽カバー２６６の振動は、ダンパ６８０によって減衰され得る。したがって、遮蔽カバー２６６の振動が、チャンバ２を介して、ターゲット供給部２６に伝わることを抑制し得る。

７．実施形態３
プラズマからの飛散物やターゲット回収器２８によって反跳したターゲット２７の一部は、ノズル２６５のノズル孔６２に付着し、ターゲット２７の軌道２７１を乱し得る。そのため、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１は、ノズル２６５近傍にパージガスを供給し、遮蔽カバー２６６によってパージガス供給路の一部を構成することで、ノズル孔６２への付着物によるターゲット軌道２７１の乱れを抑制してもよい。以下においては、実施形態１との相違点を主に説明する。
７．１構成

図５は、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の一部構成を示す。ＥＵＶ光生成システム１１は、遮蔽カバー２６６で一部が画定されターゲット供給部２６を収容する空間２４８に、パージガスを供給してもよい。

ガス導入口５２３を画定するガス導入部は、遮蔽カバー２６６を挟んでプラズマ生成領域２５の反対側に位置してもよい。ガス導入口５２３は、ターゲット供給部２６の収容空間２４８内に形成されていてもよい。ガス導入口５２３は、遮蔽カバー２６６のターゲット供給部側において、チャンバ２の壁部２４１に形成されてもよい。ガス導入口５２３は、ターゲット供給部２６の保持容器２６７に形成されてもよい。ガス導入口５２３は、ターゲット軌道方向において、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１とノズル孔６２との間に位置してもよい。ガス導入口５２３に、ガス導入管５２１が結合してもよい。ガス導入管５２１は、ガス供給器５２２とガス導入口５２３とをつないでもよい。

ガス供給器５２２は、パージガスとして水素を含んだガスを供給してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ガス供給器５２２によるパージガスの供給を制御してもよい。

７．２動作・効果
パージガスは、ガス供給器５２２から、ガス導入管５２１を介して、ガス導入口５２３に流れてもよい。パージガスは、ガス導入口５２３から、ターゲット供給部２６の収容空間２４８に流出してもよい。パージガスは、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１に流れ、貫通孔６６１からプラズマ生成領域２５に向かって噴出してもよい。

ターゲット２７の移動方向において貫通孔６６１から噴出するパージガスの流れによって、プラズマからの飛散物やターゲット回収器２８によって反跳されたターゲット２７がノズル２６５に付着するのを抑制し得る。これにより、ノズル２６５の付着物による、ターゲット軌道２７１の乱れを抑制し得る。

８．実施形態４
ノズル２６５は、プラズマからの高速イオンや高速中性粒子によってスパッタされ得る。これにより、ノズル２６５の濡れ性が上がり、飛散物が付着しやすくなり得る。本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１は、遮蔽カバー２６６に加えてプラズマシールドをさらに含み、プラズマからの高速粒子によるノズル２６５のスパッタを抑制してもよい。以下においては、実施形態３との相違点を主に説明する。

８．１構成
図６は、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の一部構成を示す。プラズマシールド２８０は、遮蔽カバー２６６により一部が画定されるターゲット供給部２６の収容空間２４８内に配置されてもよい。プラズマシールド２８０は、遮蔽カバー２６６とターゲット供給部２６との間に配置されてもよい。プラズマシールド２８０は、ターゲット供給部２６の保持容器２６７に固定されてもよい。プラズマシールド２８０と保持容器２６７とで画定される空間２４９内にターゲット供給部２６が収容されてもよい。

プラズマシールド２８０は、導電体で形成され、ターゲット２７が通過可能な貫通孔８０１を含んでもよい。プラズマシールド２８０は、例えば、板厚数ｍｍのアルミニウムで形成されてもよい。プラズマ生成領域２５から見て、ターゲット供給部２６は、貫通孔８０１からのみ露出してもよい。

保持容器２６７を介してステージ２６８に固定されたプラズマシールド２８０の貫通孔８０１は、ステージ２６８によって、ノズル２６５と共に移動し得る。このため、貫通孔８０１は、チャンバ２に固定された遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１よりも、小さくてもよい。貫通孔８０１は、円形でもよく、矩形でもよい。貫通孔８０１は、例えば円形であって、直径は数ｍｍであってもよい。ガス導入口５２３は、ターゲット軌道方向において、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１とプラズマシールド２８０の貫通孔８０１との間に位置してもよい。

８．２動作・効果
ガス導入口５２３から流入したパージガスは、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１に流れ、貫通孔６６１からプラズマ生成領域２５に向かって噴出してもよい。貫通孔６６１におけるパージガスの流れは、ノズル２６５の付着物を低減し得る。さらに、プラズマシールド２８０は、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１から噴出するパージガスで防ぐことができなかった高速イオンや高速中性粒子が、ノズル２６５をスパッタするのを抑制し得る。

プラズマシールド２８０の貫通孔８０１を通過するパージガスの流量は、貫通孔６６１を通過する流量と比較して非常に小さくなり得る。ノズル２６５から出射直後のターゲット２７の軌道２７１がパージガスにより乱れることを抑制し、プラズマ生成領域２５でのターゲット位置のずれを効果的に抑制し得る。また、ノズル２６５から出力した複数のターゲット２７を結合したターゲット２７にプラズマ生成領域２５でパルスレーザ光を照射する構成においては、貫通孔８０１を複数ターゲット２７の結合位置よりも下流側に設けてもよい。これにより、軌道の乱れやすい小径の複数ターゲット２７の軌道が結合前に乱れて結合不良を起こすことを抑制できる。

９．実施形態５
９．１構成
図７は、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の一部構成を示す。以下においては、実施形態４との相違点を主に説明する。遮蔽カバー２６６は、ステージ２６８に固定されてもよい。遮蔽カバー２６６は、ダンパを介してステージ２６８に固定されてもよい。遮蔽カバー２６６は、ステージ２６８の移動により、ターゲット供給部２６のノズル２６５と共に移動し得る。

貫通孔６６１の大きさは、プラズマシールド２８０の貫通孔８０１と同等の大きさでもよい。例えば、直径は、数ｍｍ〜１０ｍｍ程度であってもよい。貫通孔６６１は、貫通孔８０１よりも大きくてもよい。貫通孔８０１より大きい貫通孔６６１は、貫通孔８０１を通過してターゲット軌道２７１が乱れたターゲット２７の遮蔽カバー２６６への衝突を抑制し得る。

ガス導入口５２３は、ターゲット供給部２６の保持容器２６７に形成されていてもよい。ターゲット軌道方向において、ガス導入口５２３と遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１との間にプラズマシールド２８０の貫通孔８０１が位置してもよい。ガス導入口５２３は、プラズマシールド２８０の側壁部に対向してもよい。プラズマシールド２８０及び保持容器２６７で画定され、ターゲット供給部２６を収容する空間２４９は、ガス導入口５２３と貫通孔８０１以外において閉じていてもよい。

９．２動作・効果
遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１は、ステージ２６８の移動により、ノズル２６５と共に移動し得る。そのため、チャンバ２に固定された遮蔽カバー２６６と比較して、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１を小さくし得る。小さい貫通孔６６１は、圧力波２５５及び粒子がターゲット供給部２６に到達することをさらに抑制し得る。ステージ２６８を移動する可動部は、圧力波２５５による遮蔽カバー２６６の振動を減衰させ得る。

１０．実施形態６
チャンバ２は、プラズマからの熱によって膨張・変形し得る。本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１は、遮蔽カバー２６６に加えてヒートシールド２５６をさらに含み、チャンバ２の膨張・変形を抑制してもよい。以下においては、実施形態３との相違点を主に説明する。

１０．１構成
図８Ａは、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の構成例の断面図を示す。チャンバ２内に、ヒートシールド２５６が配置されてもよい。ヒートシールド２５６は、遮蔽カバー２６６とプラズマ生成領域２５との間に配置されてもよい。ヒートシールド２５６は、プラズマ生成領域２５を収容してもよい。

ヒートシールド２５６は、プラズマからの輻射光やレーザ散乱光による熱を吸収してもよい。これによって、プラズマからの輻射光やレーザ散乱光の吸収によるチャンバ２の熱変形を低減し得る。

ヒートシールド２５６は、筒状であって、側面に形成された貫通孔５６１、５６２を含んでもよい。貫通孔５６１、５６２の大きさは、例えば数十ｍｍ程度でよく、遮蔽カバー２６６の貫通孔６６１より大きくてもよい。貫通孔５６１は、ターゲット供給部２６から出力され、集光領域４０を通過し、プラズマ生成領域２５に向かうターゲット２７が通過する孔であってもよい。貫通孔５６２は、貫通孔５６１の反対側に形成されていてもよい。貫通孔５６２は、ターゲット回収器２８に回収されるターゲット２７が通過する孔であってもよい。

図８Ｂは、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の一部構成を示す。ヒートシールド２５６は、チャンバ２の内壁にダンパ５６６を介して固定されてもよい。ダンパ５６６は、実施形態２で説明したダンパ６８０と同様でもよい。ダンパ５６６は、ヒートシールド２５６の熱による膨張・変形の応力がチャンバ２に伝わりにくくする構造・材料で構成されてもよい。

ヒートシールド２５６は、冷却媒体流路５６３を含んでいてもよい。冷却媒体流路５６３は、ヒートシールド２５６の側壁内に形成されていてもよい。冷却媒体は、冷却媒体流路５６３内を流れてもよい。冷却媒体により、ヒートシールド２０１の過熱による熱変形が抑制され得る。ヒートシールド２５６は、金属で形成されていてもよく、例えば、アルミニウムで形成されていてもよい。

１０．２動作・効果
ヒートシールド２５６は、チャンバ２の熱変形を低減すると共に、遮蔽カバー２６６に到達する圧力波２５５を減衰させ得る。ヒートシールド２５６は、圧力波２５５がチャンバ２の壁面に到達するのを抑制し得る。ヒートシールド２５６は、ターゲット供給部２６に伝わる圧力波２５５及び圧力波２５５に起因するターゲット供給部２６の振動をさらに低減し得る。

１１．実施形態７
圧力波２５５は、プラズマ生成領域２５から様々な方向に伝搬し、チャンバ２の内部で反射され得る。例えば、チャンバ２の内部で複雑に反射された圧力波２５５が強め合って、チャンバ２を振動させ得る。このような振動は、チャンバ２及びチャンバ２が取り付けられた部材を介してターゲット供給部２６に伝わり得る。ＥＵＶ光生成システム１１は、圧力波２５５を減衰する圧力波減衰体を含んでもよい。以下においては、実施形態３との相違点を主に説明する。

図９は、本実施形態のＥＵＶ光生成システム１１の構成例の断面図を示す。チャンバ２の内面に、圧力波減衰体６６６が配置されてもよい。遮蔽カバー２６６のプラズマ生成領域２５に対向する面に、圧力波減衰体６６５が、配置されてもよい。圧力波減衰体６６５、６６６は、例えばポーラス状の部材であってもよい。ポーラス状の部材として、多孔質セラミックスや発泡金属が用いられてもよい。

圧力波減衰体６６５、６６６は、チャンバ２の内部における圧力波２５５の反射を低減し得る。遮蔽カバー２６６に配置された圧力波減衰体６６５は、圧力波２５５による遮蔽カバー２６６の振動を効果的に低減し得る。

以上、本発明を、実施形態を参照して説明したが、本発明の範囲は上記実施形態に限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換え得る。ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加え得る。各実施形態の構成の一部について、削除、他の構成の追加、他の構成による置換をし得る。

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。

２チャンバ、３レーザ装置、４ターゲットセンサ、５ＥＵＶ光生成制御部、１１ＥＵＶ光生成システム、２５プラズマ生成領域、２６ターゲット供給部、２７ターゲット、４０集光領域、６２ノズル孔、２５６ヒートシールド、２６５ノズル、２６８ステージ、２６９支持部、２６６遮蔽カバー、２８０プラズマシールド、５２１ガス導入管、５２２ガス供給器、５２３ガス導入口、６８０ダンパ、６８１ばね、６８２防振ゴム、６８３べローズ、６６１貫通孔、６６５、６６６圧力波減衰体、８０１貫通孔

Claims

レーザ装置から出力されたパルスレーザ光をターゲットに照射することによって、プラズマを生成し、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、
前記チャンバ内のプラズマ生成領域に、ターゲットを供給する、ターゲット供給部と、
前記ターゲット供給部と前記プラズマ生成領域との間に位置し、検出領域を通過する前記ターゲットを検出するターゲットセンサと、
前記検出領域と前記ターゲット供給部との間に配置され、前記ターゲットが通過する貫通孔を含み、前記プラズマ生成領域から前記ターゲット供給部に伝わる圧力波を低減する遮蔽カバーと、
前記遮蔽カバーと前記ターゲット供給部との間に配置され、前記ターゲットが通過する開口を含み、前記プラズマ生成領域から前記ターゲット供給部に到達する粒子を低減するプラズマシールドと、
前記プラズマ生成領域と前記遮蔽カバーとの間に配置され、前記プラズマ生成領域を収容し、前記ターゲットが通過する貫通孔を有し、前記プラズマ生成領域から前記チャンバへ伝わる熱を低減する、ヒートシールドとを含む、極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記遮蔽カバーは、ダンパを介して前記チャンバに固定される、極端紫外光生成装置。
請求項２に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ターゲット供給部を移動するステージと、
前記チャンバに固定され、前記ステージを支持する支持部と、
をさらに含む極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記遮蔽カバーを挟んで前記プラズマ生成領域の反対側に位置し、前記ターゲット供給部と前記遮蔽カバーとの間にパージガスを供給するガス導入部を含む、極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記遮蔽カバーのプラズマ生成領域側に配置された圧力波減衰体をさらに含む、極端紫外光生成装置。
請求項３に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記遮蔽カバーは、前記ステージに固定されている、極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ターゲット供給部を移動するステージと、
前記チャンバに固定され、前記ステージを支持する支持部と、
をさらに含み、
前記遮蔽カバーは、前記ステージに固定されている、極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記遮蔽カバーは、金属で構成されている、極端紫外光生成装置。
請求項４に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記パージガスは、水素を含む、極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記プラズマシールドの開口は、前記遮蔽カバーの貫通孔より小さく形成されている、極端紫外光生成装置。
請求項３に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記プラズマシールドは、前記ステージに固定され前記ターゲット供給部と共に移動するよう構成されている、極端紫外光生成装置。
請求項５に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記圧力波減衰体は、ポーラス状の部材で構成されている、極端紫外光生成装置。
請求項１２に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ポーラス状の部材は、多孔質セラミックスまたは発泡金属を含む、極端紫外光生成装置。
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ヒートシールドの貫通孔は、前記遮蔽カバーの貫通孔よりも大きく形成されている、極端紫外光生成装置。
レーザ装置から出力されたパルスレーザ光をターゲットに照射することによって、プラズマを生成し、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、
前記チャンバ内のプラズマ生成領域に、ターゲットを供給する、ターゲット供給部と、
前記ターゲット供給部と前記プラズマ生成領域との間に位置し、検出領域を通過する前記ターゲットを検出するターゲットセンサと、
前記検出領域と前記ターゲット供給部との間に配置され、前記ターゲットが通過する貫通孔を含み、前記プラズマ生成領域から前記ターゲット供給部に伝わる圧力波を低減する遮蔽カバーと、
前記遮蔽カバーのプラズマ生成領域側に配置された圧力波減衰体とを含む、極端紫外光生成装置。