JP6556235B2 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents
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Description
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.ドロップレット検出器を備えるEUV光生成装置
4.1 構成
4.2 動作
5.課題
6.第1実施形態のEUV光生成装置
6.1 構成
6.2 動作
6.3 作用
6.4 第1実施形態の変形例1
7.第2実施形態のEUV光生成装置
8.第3実施形態のEUV光生成装置
8.1 ドロップレット検出器
8.2 ドロップレット軌道計測器
8.3 ドロップレット画像計測器
9.第4実施形態のEUV光生成装置
9.1 構成
9.2 動作
9.3 作用
10.第5実施形態のEUV光生成装置
11.その他
11.1 各制御部のハードウェア環境
11.2 その他の変形例等
本開示は、以下の実施形態を単なる例として少なくとも開示し得る。
このような構成により、EUV光生成装置1は、パルスレーザ光31の出力タイミングを高精度で制御し得る。
「ターゲット」は、チャンバに導入されたレーザ光の被照射物である。ターゲットにレーザ光が照射されると、ターゲットはプラズマ化してEUV光を放射する。
「ドロップレット」は、チャンバ内へ供給されるターゲットの一形態である。
「ドロップレット軌道」は、チャンバ内に出力されたドロップレットが進行する経路である。ドロップレット軌道は、プラズマ生成領域において、チャンバ内に導入されたレーザ光の光路と交差してもよい。
「プラズマ光」は、プラズマ化したターゲットから放射された放射光である。当該放射光にはEUV光が含まれている。
「光路軸」は、レーザ光の進行方向に沿ってレーザ光のビーム断面の中心を通る軸である。
「光路」は、レーザ光が通る経路である。光路には、光路軸が含まれてもよい。
[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27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。
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。
[4.1 構成]
図2〜図5を用いて、ドロップレット検出器41を備えるEUV光生成装置1の構成について説明する。
図2は、ドロップレット検出器41を備えるEUV光生成装置1の構成を説明するための図を示す。
図2では、EUV光生成装置1のチャンバ2から露光装置6に向かってEUV光252を出力する方向をX軸方向とし、X軸方向に直交する方向であってドロップレット軌道Fに沿った方向をY軸方向とする。Z軸方向は、X軸方向及びY軸方向に直交する方向とする。以降の図面でも図2の座標軸と同様とする。
チャンバ2は、例えば、中空の筒形状に形成されてもよい。
チャンバ2の内部空間を形成する壁2aは、導電性を有する材料を用いて形成されてもよい。
筒形状のチャンバ2の中心軸方向は、EUV光252を露光装置6へ出力する方向に略平行であってもよい。
チャンバ2は、チャンバ2外からチャンバ2内へターゲット27を供給するためのターゲット供給路2bを含んでもよい。
ターゲット供給路2bは、筒形状のチャンバ2の側面部に設けられてもよい。
ターゲット供給路2bは、筒形状に形成されてもよい。
筒形状のターゲット供給路2bの中心軸方向は、EUV光252を露光装置6へ出力する方向に略直交してもよい。
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、ターゲット供給部26と、ドロップレット検出器41と、制御部8と、が設けられてもよい。
プレート235の中央には、その厚さ方向にパルスレーザ光33が通過可能な孔235aが設けられてもよい。孔235aの開口方向は、図1における貫通孔24及びプラズマ生成領域25を通る軸と略同一の方向であってもよい。
プレート235の一方の面には、EUV集光光学系23aが設けられてもよい。
プレート235の他方の面には、プレート225が設けられてもよい。
ホルダ231は、EUV集光ミラー23を保持してもよい。
EUV集光ミラー23を保持するホルダ231は、プレート235に固定されてもよい。
3軸ステージは、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の3軸方向にプレート225を動かすアクチェータを含んでもよい。
3軸ステージのアクチュエータは、EUV光生成制御部5からの制御によって、プレート225を動かしてもよい。それにより、プレート225の位置及び姿勢が変更されてもよい。
プレート225には、レーザ光集光光学系22aが設けられてもよい。
レーザ光集光ミラー22は、チャンバ2の底面部に設けられたウインドウ21を透過したパルスレーザ光32が入射するように配置されてもよい。
レーザ光集光ミラー22は、軸外放物面ミラー221と、平面ミラー222とを含んでもよい。
軸外放物面ミラー221を保持するホルダ223は、プレート225に固定されてもよい。
ホルダ224は、平面ミラー222を保持してもよい。
平面ミラー222を保持するホルダ224は、プレート225に固定されてもよい。
平面ミラー222は、孔235a及び軸外放物面ミラー221とそれぞれ対向して配置されてもよい。
軸外放物面ミラー221及び平面ミラー222の位置及び姿勢は、EUV光生成制御部5が3軸ステージを介してプレート225の位置及び姿勢を変更することに伴って、調整され得る。当該調整は、レーザ光集光ミラー22からの出射光であるパルスレーザ光33が、プラズマ生成領域25で集光するように実行され得る。
レーザ光進行方向制御部34は、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31が入射するように配置されてもよい。
レーザ光進行方向制御部34は、高反射ミラー341と、高反射ミラー342と、を含んでもよい。
高反射ミラー342は、チャンバ2のウインドウ21及び高反射ミラー341とそれぞれ対向して配置されてもよい。
高反射ミラー341及び高反射ミラー342の位置及び姿勢は、EUV光生成制御部5からの制御によって、調整されてもよい。当該調整は、レーザ光進行方向制御部34からの出力光であるパルスレーザ光32が、チャンバ2の底面部に設けられたウインドウ21を透過するように実行されてもよい。
例えば、EUV光生成制御部5には、EUV光252の露光装置6への出力に関する制御指令を示すEUV光出力指令信号が、露光装置制御部61から送信されてもよい。EUV光出力指令信号には、EUV光252の目標出力タイミング、目標繰り返し周波数、目標パルスエネルギ等の各種目標値が含まれてもよい。
EUV光生成制御部5は、露光装置制御部61から送信された各種信号に基づいて、EUV光生成システム11の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
EUV光生成制御部5は、レーザ光進行方向制御部34及びレーザ光集光光学系22aを動かすそれぞれのアクチェータとの間で各々制御信号の送受信を行ってもよい。それにより、EUV光生成制御部5は、パルスレーザ光31〜33の進行方向及び集光位置を調整してもよい。
EUV光生成制御部5は、制御部8との間で制御信号の送受信を行ってもよい。それにより、EUV光生成制御部5は、ターゲット供給部26及びドロップレット検出器41に含まれる各構成要素の動作を間接的に制御してもよい。
なお、EUV光生成制御部5のハードウェア構成については、図19を用いて後述する。
ターゲット供給部26が供給するターゲット27の材料は、金属材料であってもよい。ターゲット27を構成する金属材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム又は、それらの内のいずれか2つ以上の組合せを含む材料であってもよい。好適には、ターゲット27を構成する金属材料は、スズであってもよい。
ターゲット供給部26は、チャンバ2のターゲット供給路2bの端部に設けられてもよい。
ターゲット供給部26は、タンク261と、ノズル262と、ヒータ263と、圧力調節器264と、ピエゾ素子265と、を含んでもよい。
タンク261は、中空の筒形状に形成されてもよい。
ターゲット27を収容するタンク261の少なくともターゲット27と接触する部分は、ターゲット27と反応し難い材料で形成されてもよい。ターゲット27と反応し難い材料は、例えば、SiC、SiO2、Al2O3、モリブデン、タングステン、タンタルのいずれかであってもよい。
タンク261は、チャンバ2のターゲット供給路2bの端部外側に配置されてもよい。
ノズル262は、中空の略円筒形状に形成されてもよい。
ノズル262は、筒形状のタンク261の底面部に設けられてもよい。ノズル262は、タンク261と一体的に形成されてもよい。
ノズル262の少なくともターゲット27と接触する面は、ターゲット27と反応し難い材料で形成されてもよい。ノズル262は、タンク261と同様の材料で形成されてもよい。
ノズル262は、チャンバ2のターゲット供給路2bの端部内側に配置されてもよい。
ノズル262の中心軸方向の延長線上には、チャンバ2の内部にあるプラズマ生成領域25が位置してもよい。
ノズル262の先端には、ターゲット27が出力されるノズル孔262aが設けられていてもよい。ノズル孔262aは、溶融したターゲット27をチャンバ2内へジェット状に噴出するような形状に形成されてもよい。
ヒータ263は、筒形状のタンク261の外側側面部に固定されてもよい。
ヒータ263は、不図示のヒータ電源に接続されてもよい。ヒータ263は、ヒータ電源からの電力供給によってタンク261を加熱してもよい。ヒータ電源の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
圧力調節器264は、タンク261内に連結されてもよい。
圧力調節器264は、不図示のガスボンベに連結されてもよい。ガスボンベには、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが充填されてもよい。圧力調節器264は、ガスボンベに充填された不活性ガスを、タンク261内に給気してもよい。
圧力調節器264は、不図示の排気ポンプに連結されてもよい。圧力調節器264は、排気ポンプを動作させて、タンク261内のガスを排気してもよい。
圧力調節器264は、タンク261内にガスを給気し又はタンク261内のガスを排気することによって、タンク261内のターゲット27に加わる圧力を調節してもよい。圧力調節器264の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
ピエゾ素子265は、略円筒形状のノズル262の外側側面部に固定されてもよい。
ピエゾ素子265は、不図示のピエゾ電源に接続されてもよい。ピエゾ素子265は、ピエゾ電源からの電力供給によって振動してもよい。ピエゾ電源の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
具体的には、ドロップレット検出器41は、ドロップレット271がチャンバ2内の所定位置Pを通過したタイミングを検出するセンサであってもよい。所定位置Pは、ターゲット供給部26のノズル262とプラズマ生成領域25との間にあるドロップレット軌道F上の位置であってもよい。
ドロップレット検出器41は、光源部410と、受光部420と、を含んでもよい。
光源部410と受光部420との対向方向は、ドロップレット軌道Fと略直交してもよい。
図2では、光源部410と受光部420との対向方向がX軸方向であるように便宜的に記載されているが、これに限定されない。光源部410と受光部420との対向方向は、XZ平面に略平行な方向であってもよいし、XZ平面に対して傾斜した方向であってもよい。
光源部410及び受光部420の詳細な構成については、図3及び図4を用いて後述する。
例えば、制御部8には、ドロップレット271のチャンバ2内への出力に関する制御指令を示すターゲット出力信号が、EUV光生成制御部5から入力されてもよい。ターゲット出力信号は、EUV光出力指令信号に含まれる各種目標値に応じてドロップレット271が出力されるよう、ターゲット供給部26の動作を制御する信号であってもよい。
制御部8は、EUV光生成制御部5からの各種信号に基づいて、ターゲット供給部26に含まれる各構成要素の動作を制御してもよい。
また、制御部8は、EUV光生成制御部5からの各種信号に基づいて、レーザ装置3がレーザ出力を行うタイミングを制御してもよい。
なお、制御部8のハードウェア構成については、図19を用いて後述する。
光源部410は、チャンバ2内の所定位置Pに光を出力してもよい。
光源部410は、ウインドウ411と、光路管412と、光源413と、照明光学系414と、ミラー415と、を含んでもよい。
ウインドウ411は、ターゲット供給路2bの壁2aに対してシール部材を介して取り付けられてもよい。
ウインドウ411は、所定位置Pに対向するように配置されてもよい。
光路管412は、チャンバ2に接続されてもよい。光路管412は、ウインドウ411を介してチャンバ2の壁2aに接続されてもよい。
光路管412は、チャンバ2の一部であるターゲット供給路2bにおける壁2aに接続されてもよい。
光路管412は、ウインドウ側管412aと、光源側管412bと、を含んでもよい。
ウインドウ側管412aは、ウインドウ411を保持するウインドウホルダであってもよい。
ウインドウ側管412aは、ウインドウ411の周縁部411aを保持してもよい。
光源側管412bは、その内部に、光源413、照明光学系414及びミラー415を収容してもよい。
光源413は、光路管412内において、ウインドウ411と離間して配置されてもよい。光源413は、光路管412内のウインドウ411とは反対側に配置されてもよい。光源413は、ウインドウ411とは反対側に位置する光源側管412bの先端部に配置されてもよい。
光源413は、例えば、単波長の連続レーザ光を出力するCW(Continuous Wave)レーザ等の光源であってもよい。また、光源413は、複数の波長を有する連続光を出力するランプ等の光源であってもよい。或いは、光源413は、これらの光源を光ファイバに接続して光路管412外に配置すると共に、当該光ファイバのヘッドを光路管412内に配置することによって構成されてもよい。
光源413の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
照明光学系414は、光路管412の一部である光源側管412b内に配置されてもよい。
照明光学系414は、光源413から出力された光を透過させ、ウインドウ411を介して所定位置Pに集光してもよい。照明光学系414は、光源413から出力された光の集光位置が所定位置Pに略一致するよう、光源413から出力された光を所定位置Pに集光してもよい。光源413から出力された光の所定位置Pにおける集光サイズは、ドロップレット271の直径(例えば20μm)よりも十分に大きくてもよい。
ミラー415は、照明光学系414を透過した光を反射し、ウインドウ411を介して所定位置Pに導いてもよい。
受光部420は、チャンバ2内から光を受光してもよい。
受光部420は、ウインドウ421と、光路管422と、受光素子423と、受光光学系424と、ミラー425と、を含んでもよい。
ウインドウ421は、ターゲット供給路2bの壁2aに対してシール部材を介して取り付けられてもよい。
ウインドウ421は、所定位置Pに対向するように配置されてもよい。
ウインドウ421は、光源413からチャンバ2内の所定位置Pに出力された光の光路上に配置されてもよい。
光路管422は、チャンバ2に接続されてもよい。光路管422は、ウインドウ421を介してチャンバ2の壁2aに接続されてもよい。
光路管422は、チャンバ2の一部であるターゲット供給路2bにおける壁2aに接続されてもよい。
光路管422は、ウインドウ側管422aと、受光素子側管422bと、を含んでもよい。
ウインドウ側管422aは、ウインドウ421を保持するウインドウホルダであってもよい。
ウインドウ側管422aは、ウインドウ421の周縁部421aを保持してもよい。
受光素子側管422bは、その内部に、受光素子423、受光光学系424及びミラー425を収容してもよい。
ミラー425は、ウインドウ421を透過した光を反射し、受光光学系424に導いてもよい。
受光光学系424は、受光光学系424における物体の位置がチャンバ2内の所定位置Pと略一致するように配置されてもよい。加えて、受光光学系424は、受光光学系424における像の位置が受光素子423の受光面の位置と略一致するように配置されてもよい。
受光光学系424は、光源413からチャンバ2内の所定位置Pに出力されミラー425によって反射された光の光路上に配置されてもよい。
受光光学系424は、光源413からチャンバ2内に出力された光の所定位置Pでの像を、受光素子423の受光面に転写してもよい。
受光素子423は、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、アバランシェダイオード、光電子増倍管、マルチピクセルフォトンカウンタ等であってよく、イメージインテンシファイアと組み合わせて構成されてもよい。受光素子423は、1つ又は複数の受光面を含んでもよい。
受光素子423は、光路管422内において、ウインドウ421と離間して配置されてもよい。受光素子423は、光路管422内のウインドウ421とは反対側に配置されてもよい。受光素子423は、ウインドウ421とは反対側に位置する受光素子側管422bの先端部に配置されてもよい。
受光素子423は、光源413からチャンバ2内の所定位置Pに出力され受光光学系424を透過した光の光路上に配置されてもよい。
受光素子423は、受光光学系424によって転写された光の像の光強度を反映した検出信号を制御部8に出力してもよい。
それにより、光源部410及び受光部420では、光源413から出力された光が、予期しない反射等によって予め想定された光路から逸脱することなく、受光素子423で適切に受光され得る。
図5を用いて、ドロップレット検出器41を備えるEUV光生成装置1の動作の概要について説明する。
図5は、制御部8によって制御されるレーザ装置3の出力タイミングを説明するための図である。
ターゲット出力信号は、上述のように、チャンバ2内へのターゲット27の供給をターゲット供給部26に実行させる制御指令を示す信号であってもよい。
制御部8は、ターゲット出力信号が入力されると、EUV光生成制御部5からターゲット出力停止信号が入力されるまで、以下のような処理を行ってもよい。
ターゲット出力停止信号は、チャンバ2内へのターゲット27の供給をターゲット供給部26に停止させる制御指令を示す信号であってもよい。
所定の目標温度は、ターゲット27の融点以上の所定範囲内にある温度であってもよい。ターゲット27がスズの場合、所定の目標温度は、250℃〜290℃の温度であってもよい。
なお、制御部8は、タンク261内の温度がターゲット27の融点以上の所定範囲内で維持されるよう、ヒータ電源の動作を継続して制御してもよい。
所定の目標圧力は、タンク261内のターゲット27がノズル孔262aから所定速度でジェット状に噴出するような圧力であってもよい。所定速度は、例えば60m/s〜100m/sであってもよい。
所定波形は、ドロップレット271が所定の生成周波数で生成されるような波形であってもよい。所定の生成周波数は、例えば50kHz〜100kHzであってもよい。
チャンバ2内へ出力したドロップレット271は、ドロップレット軌道F上を進行し、所定位置Pを通過し得る。
そのため、ドロップレット271が所定位置Pを通過する場合、光源413から出力された光の所定位置Pでの像の一部は、所定位置Pを通過するドロップレット271の影の像となって受光素子423の受光面に転写され得る。言い換えると、ドロップレット271が所定位置Pを通過する場合、受光素子423は、光源413によって出力されドロップレット271に照射される光のうち、ドロップレット271によって遮断されずにその周囲を通過した光を受光し得る。
よって、ドロップレット271が所定位置Pを通過する場合、受光素子423が受光する光の光強度は、ドロップレット271が所定位置Pを通過していない場合に比べて顕著に低下し得る。
受光素子423は、受光した光の光強度を電圧値に変換して当該光強度の変化に応じた検出信号を生成し、制御部8に出力し得る。
受光素子423によって生成される当該光強度の変化に応じた検出信号を、通過タイミング信号ともいう。
制御部8は、入力された通過タイミング信号が所定の閾値電圧を超えて当該閾値電圧よりも低い値を示した場合、ドロップレット271が所定位置Pを通過したと判定してもよい。この場合、制御部8は、図5に示されるように、通過タイミング信号が所定の閾値電圧を超えたタイミングでドロップレット検出信号を生成してもよい。
所定の閾値電圧は、ドロップレット271が所定位置Pを通過した場合に通過タイミング信号が取り得る電圧値の範囲に基づいて予め定められてもよい。
ドロップレット検出信号は、所定位置Pを通過したドロップレット271が検出されたことを示す信号であってもよい。
トリガ信号は、レーザ装置3がパルスレーザ光31を出力する契機を与える信号であってもよい。
遅延時間Tdは、パルスレーザ光33がプラズマ生成領域25に集光されるタイミングを、ドロップレット271がプラズマ生成領域25に到達するタイミングに略一致させるための遅延時間であってもよい。
チャンバ2内に導入されたパルスレーザ光32は、レーザ光集光光学系22aにて集光され、パルスレーザ光33としてプラズマ生成領域25に導かれ得る。当該パルスレーザ光33は、ドロップレット271がプラズマ生成領域25に到達するタイミングでプラズマ生成領域25に導かれ得る。
プラズマ生成領域25に導かれたパルスレーザ光33は、プラズマ生成領域25に到達したドロップレット271を照射し得る。パルスレーザ光33が照射されたドロップレット271はプラズマ化し、EUV光251を含むプラズマ光を放射し得る。
そして、制御部8は、ドロップレット検出器41から出力された通過タイミング信号の変化に同期してレーザ装置3にトリガ信号を出力することで、レーザ装置3がレーザ出力を行うタイミングを制御し得る。すなわち、制御部8は、ドロップレット271が所定位置Pを通過したタイミングに基づいて、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを制御し得る。
図6〜図9を用いて、ドロップレット検出器41を備えるEUV光生成装置1の課題について説明する。
図6は、光路管412内に生じる温度分布を説明するための図を示す。図7は、光路管412内に熱レンズが形成されることに伴って、光源413から出力された光の集光位置が変化することを説明するための図を示す。図8は、図7に示された光源413から出力された光の集光位置が変化することに伴って、受光素子423の受光面に転写された光の像が変化することを説明するための図を示す。図9は、図8に示された受光素子423の受光面に転写された光の像が変化することに伴って、受光素子423から出力される通過タイミング信号が変化することを説明するための図を示す。
それにより、プラズマ生成領域25に到達したドロップレット271にはパルスレーザ光33が照射され、ドロップレット271は、プラズマ化し、EUV光251を含むプラズマ光を放射し得る。
チャンバ2の壁2aは、パルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光の照射によって加熱され得る。チャンバ2の壁2aに発生した熱は、壁2aに接続された光路管412の壁に伝達され得る。光路管412の壁の温度が上昇し得る。
すなわち、光路管412内に熱レンズが形成されていない場合、図7上段に示されるように、光源413から出力された光の集光位置は、照明光学系414によって所定位置Pに略一致し得る。
一方、光路管412内に熱レンズが形成された場合、図7下段に示されるように、光源413から出力された光の集光位置は、照明光学系414によって所定位置Pからずれ得る。
すなわち、光源413から出力された光の集光位置が所定位置Pと略一致する場合、光源413から出力された光の所定位置Pでの像は、図8上段に示されるように、受光素子423の受光面内に収まるよう当該受光面に適切に転写され得る。
一方、光源413から出力された光の集光位置が所定位置Pからずれる場合、光源413から出力された光の所定位置Pでの像は、図8下段に示されるように、受光素子423の受光面内に収まらない大きな像として当該受光面に転写され得る。
すなわち、光源413から出力された光の所定位置Pでの像が受光素子423の受光面に適切に転写される場合、受光素子423では、光源413から出力された光の所定位置Pでの像が適切な受光強度で検出され得る。このため、受光素子423は、図9上段に示されるように、適切な通過タイミング信号を出力し得る。
なお、適切な通過タイミング信号とは、通過タイミング信号に含まれるノイズが所定の閾値電圧を超えて当該閾値電圧よりも低くならない程度に、閾値電圧に対して十分に大きな電圧を保って推移するような通過タイミング信号であり得る。
一方、光源413から出力された光の所定位置Pでの像が受光素子423の受光面内に収まらない大きな像として転写される場合、受光素子423における受光強度は、全体として図8上段よりも低下し得る。このため、受光素子423は、図9下段に示されるように、適切な通過タイミング信号を出力しないことがあり得る。つまり、受光素子423における受光強度の低下に伴い、通過タイミング信号が所定の閾値電圧に対して十分に大きい電圧を確保できず、通過タイミング信号に含まれるノイズが当該閾値電圧を超えて当該閾値電圧よりも低い値を示すことがあり得る。
その結果、レーザ装置3は、誤ったタイミングでパルスレーザ光31を出力してしまい、不要なパルスレーザ光33がチャンバ2に導入され得る。
従って、チャンバ2内の所定位置Pにおけるドロップレット271の通過タイミングを検出するドロップレット検出器41の検出精度を向上させることによって、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを高精度で制御し得る技術が望まれている。
図10及び図11を用いて、第1実施形態のEUV光生成装置1について説明する。
第1実施形態のEUV光生成装置1は、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1に対して、ドロップレット検出器41に含まれる光源部410の構成が主に異なってもよい。更に、第1実施形態のEUV光生成装置1は、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1に対して、ガス供給部71が追加された構成を備えてもよい。
第1実施形態のEUV光生成装置1の構成において、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
図10は、第1実施形態に係るガス供給部71及び光源部410の構成を説明するための図を示す。図11は、図10に示されたA−A線における断面図を示す。
図10及び図11に示された光源部410は、図2及び図3に示された光源部410に対して、光路管412の構成が異なっていてもよい。
ガス供給部71は、ガス供給器711と、流量調節器712と、ガス配管713と、を含んでもよい。
ガス供給器711によって供給されるCDAは、露点が−70℃以下の乾燥空気であってもよい。CDAは、急峻な温度変化が少なく、作業者を窒息させる危険性も無いという性質を有し得る。
ガス供給器711は、チャンバ2及び光路管412の外に配置されてもよい。
ガス供給器711は、ガス配管713を介して光路管412に連結されてもよい。
ガス供給器711の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
流量調節器712は、バルブ又はオリフィスであってもよい。
流量調節器712は、ガス配管713上に設けられてもよい。流量調節器712は、ガス配管713内を流れるガスの流れを規制することによって、ガス供給器711から光路管412内に供給されるガスの流量を調節してもよい。
流量調節器712の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
給気口412dは、光路管412におけるウインドウ側管412aの壁に設けられてもよい。給気口412dは、ウインドウ側管412aの壁におけるウインドウ411側の端部に設けられてもよい。
給気口412dは、ウインドウ側管412aの壁を貫通する貫通孔によって構成されてもよい。
給気口412dには、ガス配管713が接続されてもよい。
ガス流路412cは、ウインドウ側管412aの壁の内部に設けられてもよい。
ガス流路412cは、ウインドウ側管412aの壁の内部であって、給気口412dの近傍に設けられてもよい。
ガス流路412cは、ウインドウ側管412aの内壁面の周方向に沿って形成されてもよい。ガス流路412cは、ウインドウ側管412aによって保持されるウインドウ411の周縁部411aに沿って形成されてもよい。
ガス流路412cは、ウインドウ側管412aの内壁面側の面が当該内壁面の全周に亘って開口するように形成されており、ウインドウ側管412aの内部空間と連通してもよい。この開口は、ウインドウ411の全周に亘る周縁部411aから中央部411bに向かう方向に沿って開口してもよい。
ガス流路412cには、ウインドウ側管412aの内壁面側の面の一部からウインドウ側管412aの外壁面の一部に向かって貫通する貫通孔が形成されおり、ウインドウ側管412aの外部と連通してもよい。この貫通孔は、給気口412dを構成してもよい。
排気口412eは、光路管412における光源側管412bの壁に設けられてもよい。排気口412eは、光源側管412bの壁における光源413側の端部に設けられてもよい。
排気口412eは、光源側管412bの壁を貫通する貫通孔によって構成されてもよい。
第1実施形態のEUV光生成装置1の他の構成については、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1と同様であってもよい。
第1実施形態のEUV光生成装置1の動作について説明する。
第1実施形態のEUV光生成装置1の動作において、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1と同様の動作について説明を省略する。
流量調節器712は、制御部8からの制御により、所定流量のガスが光路管412内に供給されるようガス配管713内を流れるガスの流量を調節してもよい。所定流量は、例えば10L/min程度であってもよい。
このとき、ウインドウ側管412a内に流入したガスは、ウインドウ411の全周に亘る周縁部411aから中央部411bに向かって流れ得る。言い換えると、ガス供給部71は、ウインドウ411の全周に亘る周縁部411aから中央部411bに向かってガスが流れるように光路管412内にガスを供給し得る。
一般に、パルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光の照射によって加熱され得るチャンバ2の壁2aに接するウインドウ側管412aは、壁2aに接しない光源側管412bよりも高温となり易い。
すなわち、ウインドウ側管412a内から光源側管412b内に向かって流れるガスは、光路管412の高温側から低温側に向かって流れることを意味し得る。言い換えると、ガス供給部71は、光路管412の高温側から低温側に向かってガスが流れるように光路管412内にガスを供給し得る。
第1実施形態のEUV光生成装置1の他の動作については、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1と同様であってもよい。
ガス供給部71は、光路管412内にガスを供給することにより、光路管412内でガス流れを発生させ、光路管412内の気体の温度分布を略均一化し得る。
このため、ガス供給部71は、光路管412内での屈折率分布が生じることを抑制し、光路管412内で熱レンズが形成されることを抑制し得る。
よって、ガス供給部71は、光源413から出力された光の集光位置がチャンバ2内の所定位置Pからずれることを抑制し得る。
その結果、第1実施形態のEUV光生成装置1は、誤ったタイミングでトリガ信号をレーザ装置3に出力することを抑制し、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを高い精度で制御し得る。
それにより、第1実施形態のEUV光生成装置1では、光路管412内の気体の温度分布を更に均一化して光路管412内での屈折率分布をより抑制し得るため、光源413から出力された光の集光位置のずれを更に抑制し得る。
その結果、第1実施形態のEUV光生成装置1では、ドロップレット271の通過タイミングを更に高精度で検出し、パルスレーザ光31の出力タイミングを更に高い精度で制御し得る。
それにより、第1実施形態のEUV光生成装置1では、光路管412内の気体の温度分布を一層均一化して光路管412内での屈折率分布を一層抑制し得るため、光源413から出力された光の集光位置のずれを一層抑制し得る。
その結果、第1実施形態のEUV光生成装置1では、ドロップレット271の通過タイミングを一層高い精度で検出し、パルスレーザ光31の出力タイミングを一層高精度で制御し得る。
図12を用いて、第1実施形態の変形例1のEUV光生成装置1について説明する。
第1実施形態の変形例1のEUV光生成装置1は、第1実施形態のEUV光生成装置1に対して、光路管412の壁に設けられたガス流路412cに係る構成が異なってもよい。
第1実施形態の変形例1に係るEUV光生成装置1の構成において、第1実施形態のEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
図12に示されたガス流路412cは、図10及び図11に示されたガス流路412cと同様に、ウインドウ側管412aの内壁面側の面が当該内壁面の全周に亘って開口するように形成されており、ウインドウ側管412aの内部空間と連通してもよい。
但し、図12に示されたガス流路412cでは、この開口が、ウインドウ411の全周に亘る周縁部411aから中央部411bに向かう方向であって、ウインドウ411側に傾斜する方向に沿って開口してもよい。
それにより、ガス流路412c内を流れるガスは、ウインドウ側管412a内に流入する際に、ウインドウ411の全周に亘る周縁部411aから中央部411bに向かって、ウインドウ411に吹き付けられながら流入し得る。
言い換えると、図12に示されたガス供給部71は、ウインドウ411の全周に亘る周縁部411aから中央部411bに向かってウインドウ411に吹き付けられるよう、光路管412内にガスを供給し得る。
第1実施形態の変形例1におけるEUV光生成装置1の他の構成については、第1実施形態のEUV光生成装置1と同様であってもよい。
第1実施形態の変形例1のEUV光生成装置1では、ウインドウ411にガスが吹き付けられ得るため、ウインドウ411の加熱が抑制されてウインドウ411自体の熱レンズ効果が抑制され得る。このため、第1実施形態の変形例1のEUV光生成装置1では、光源413から出力された光の集光位置のずれをより一層抑制し得る。
その結果、第1実施形態の変形例1のEUV光生成装置1では、ドロップレット271の通過タイミングをより一層高精度で検出し、パルスレーザ光31の出力タイミングをより一層高い精度で制御し得る。
図13及び図14を用いて、第2実施形態のEUV光生成装置1について説明する。
上述の説明では、パルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光の照射によりチャンバ2の壁2aに発生した熱によって、光源部410に含まれる光路管412内に熱レンズが形成され、誤ったタイミングでドロップレット検出信号が生成され得ることについて言及した。
このような現象は、チャンバ2の壁2aに取り付けられた受光部420に含まれる光路管422についても、光路管412と同様に発生し得る。
すなわち、パルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光の照射によりチャンバ2の壁2aに発生した熱によって、光路管422内に熱レンズが形成され得る。
それにより、受光素子423の受光面には、光源413からチャンバ2内に出力された光の所定位置Pからずれた位置での像が転写されることとなり得る。
その結果、受光素子423から適切な通過タイミング信号が出力されず、誤ったタイミングでドロップレット検出信号が生成される場合があり得る。
第2実施形態のEUV光生成装置1の構成において、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1及び第1実施形態のEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
ガス供給部72は、光路管422内にガスを供給してもよい。
ガス供給部72は、ガス供給器721と、流量調節器722と、ガス配管723と、を含んでもよい。
ガス供給器721は、ガス配管723を介して光路管422に連結されてもよい。
流量調節器722は、ガス供給器721から光路管422内に供給されるガスの流量を調節する機器であってもよい。
給気口422dは、給気口412dと同様に、ウインドウ側管422aの壁におけるウインドウ421側の端部に設けられてもよい。
給気口422dは、給気口412dと同様に、ウインドウ側管422aの壁を貫通する貫通孔によって構成されてもよい。
給気口422dには、給気口412dと同様に、ガス配管723が接続されてもよい。
ガス流路422cは、ガス流路412cと同様に、ウインドウ側管422aの壁の内部であって、給気口422dの近傍に設けられてもよい。
ガス流路422cは、ガス流路412cと同様に、ウインドウ側管422aの内壁面の周方向に沿って形成されてもよい。ガス流路422cは、ウインドウ側管422aによって保持されるウインドウ421の周縁部421aに沿って形成されてもよい。
ガス流路412cは、ガス流路412cと同様に、ウインドウ側管422aの内壁面側の面が当該内壁面の全周に亘って開口するように形成されており、ウインドウ側管422aの内部空間と連通してもよい。この開口は、ウインドウ421の全周に亘る周縁部421aから中央部421bに向かう方向に沿って開口してもよい。
ガス流路422cには、ガス流路412cと同様に、ウインドウ側管422aの内壁面側の面の一部からウインドウ側管422aの外壁面の一部に向かって貫通する貫通孔が形成されおり、ウインドウ側管422aの外部と連通してもよい。この貫通孔は、給気口422dを構成してもよい。
排気口422eは、排気口412eと同様に、受光素子側管422bの壁における受光素子423側の端部に設けられてもよい。
排気口422eは、排気口412eと同様に、受光素子側管422bの壁を貫通する貫通孔によって構成されてもよい。
第2実施形態のEUV光生成装置1の他の構成については、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1と同様であってもよい。
このため、ガス供給部72は、光路管422内での屈折率分布が生じることを抑制し、光路管422内で熱レンズが形成されることを抑制し得る。
よって、ガス供給部72は、受光素子423の受光面に転写される像が、所定位置Pからずれた位置での像となることを抑制し得る。
その結果、第2実施形態のEUV光生成装置1は、誤ったタイミングでトリガ信号をレーザ装置3に出力することを抑制し、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを高い精度で制御し得る。
それにより、第2実施形態のEUV光生成装置1では、光路管422内の気体の温度分布を一層均一化して光路管422内での屈折率分布を一層抑制し得るため、受光素子423の受光面に転写される像の所定位置Pからのずれを一層抑制し得る。
その結果、第2実施形態のEUV光生成装置1では、第1実施形態のEUV光生成装置1と同様に、ドロップレット271の通過タイミングを一層高い精度で検出し、パルスレーザ光31の出力タイミングを一層高精度で制御し得る。
また、第2実施形態に係るドロップレット検出器41は、受光部420だけでなく光源部410においても、第1実施形態に係る光源部410と同様の構成を備えてもよい。この場合、ガス供給部72は、受光部420に含まれる光路管422だけではく、光源部410に含まれる光路管412にもガスを供給してもよい。或いは、第2実施形態のEUV光生成装置1には、ガス供給部72とは別に、第1実施形態に係るガス供給部71が設けられてもよい。
図15を用いて、第3実施形態のEUV光生成装置1について説明する。
図15は、第3実施形態のEUV光生成装置1の構成を説明するための図を示す。
第3実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット検出器41が、第1実施形態と同様の光源部410と、第2実施形態と同様の受光部420と、を含んでもよい。これに伴って、第3実施形態のEUV光生成装置1は、第1実施形態と同様のガス供給部71と、第2実施形態と同様のガス供給部72と、を含んでもよい。
また、第3実施形態のEUV光生成装置1は、第2実施形態のEUV光生成装置1に対して、ドロップレット軌道計測器43及びドロップレット画像計測器45が追加された構成を備えてもよい。更に、第3実施形態のEUV光生成装置1は、第2実施系形態に係るガス供給部72と同様のガス供給部73及び74がそれぞれ追加された構成を備えてもよい。
第3実施形態のEUV光生成装置1の構成において、第1又は第2実施形態のEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
第3実施形態に係るドロップレット検出器41は、第1実施形態と同様に、光源部410の光路管412内に対し、ガス供給部71からガスが供給されてもよい。
ドロップレット検出器41は、第2実施形態と同様に、受光部420の光路管422内に対し、ガス供給部72からガスが供給されてもよい。
それにより、第3実施形態のEUV光生成装置1は、受光素子423から適切な通過タイミング信号が出力され得ることから、所定位置Pにおけるドロップレット271の通過タイミングが精度よく検出され得る。
その結果、第3実施形態のEUV光生成装置1は、誤ったタイミングでトリガ信号をレーザ装置3に出力することを抑制し、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを高い精度で制御し得る。
ドロップレット軌道計測器43は、所定位置Pとプラズマ生成領域25との間の所定位置Rにおいて、ドロップレット軌道Fを計測するセンサであってもよい。
ドロップレット軌道計測器43は、光源部430と、受光部440と、を含んでもよい。
但し、光源部430と受光部440とは、ドロップレット軌道Fを挟んで互いに対向して配置されていなくてもよい。
光源部430と受光部440とは、光源部430のウインドウ431と受光部440のウインドウ441とが、平行でない同じ方向から所定位置Rを向くように配置されてもよい。光源部430のウインドウ431と受光部440のウインドウ441との配置は、受光部440がドロップレット271からの反射光を検出し得るような配置であればよい。
但し、光源部430の光路管432には、光源部410の光路管412とは異なり、その内部にCDA等のガスが供給されなくてもよい。或いは、光路管432には、光路管412と同様に、その内部にCDA等のガスが供給されてもよい。光路管432内にCDA等のガスが供給される場合、光路管432の壁には、光路管412と同様に、ウインドウ431側に給気口及びガス流路が設けられ、光源433側に排気口が設けられてもよい。
また、照明光学系434は、光源433から出力された光をコリメートして所定位置Rにむけて出力するよう構成されてもよい。照明光学系434は、光源433から出力された光を集光してもよい。
光源部430の他の構成については、光源部410と同様であってもよい。
そして、受光部440の光路管442には、受光部420の光路管422と同様に、その内部にガス供給部73からCDA等のガスが供給されてもよい。
但し、受光部440の受光素子443は、CCD(Charge-Coupled Device)及びイメージインテンシファイアを用いて構成される2次元イメージセンサであってもよい。
受光部440の他の構成については、受光部420と同様であってもよい。
光源部430の光源433は、照明光学系434及びウインドウ431を介してチャンバ2内の所定位置Rに光を出力してもよい。
チャンバ2内に出力されたドロップレット271が所定位置Rを通過すると、光源433から出力された光は、ドロップレット271を照射し得る。ドロップレット271に照射された光は、当該ドロップレット271によって反射され得る。この反射光は、受光部440にて受光され得る。
受光部440の受光光学系444は、ドロップレット271からの反射光の所定位置Rでの像を、受光素子443の受光面に転写してもよい。
受光部440の受光素子443は、受光光学系444によって転写された反射光の像を撮像してもよい。受光素子443は、取得された画像からドロップレット軌道Fを計測してもよい。受光素子443は、ドロップレット軌道Fの計測結果を示す信号を制御部8に出力してもよい。
制御部8は、当該計測結果に基づいて、ドロップレット軌道Fを所望の軌道に制御してもよい。例えば、制御部8は、当該計測結果に基づいて、ターゲット供給部26が搭載された不図示の2軸ステージを動かすことによって、ドロップレット軌道Fを所望の軌道に制御してもよい。
すなわち、ドロップレット軌道計測器43の受光部440は、ドロップレット検出器41の受光部420と同様に、パルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光の照射によりチャンバ2の壁2aに発生した熱によって加熱され得る。このため、受光部440に含まれる光路管442内には、受光部420に含まれる光路管422と同様に、熱レンズが形成され得る。
それにより、受光部440に含まれる受光素子443の受光面には、ドロップレット271からの反射光における所定位置Rからずれた位置での像が転写されることがあり得る。
その結果、受光素子443におけるドロップレット軌道Fの計測精度が悪化してドロップレット軌道Fが適切に制御されず、パルスレーザ光33がドロップレット271を適切に照射できないことがあり得る。
それにより、第3実施形態のEUV光生成装置1では、光路管442内で熱レンズが形成されることを抑制し、受光素子443の受光面に転写される像が、ドロップレット271からの反射光における所定位置Rからずれた位置での像となることを抑制し得る。
その結果、第3実施形態のEUV光生成装置1では、受光素子443におけるドロップレット軌道Fの計測精度を確保してドロップレット軌道Fを適切に制御し得ることから、パルスレーザ光33をドロップレット271に適切に照射し得る。
ドロップレット画像計測器45は、プラズマ生成領域25に到達する直前又はプラズマ生成領域25に到達したドロップレット271を撮像するセンサであってもよい。
ドロップレット画像計測器45は、光源部450と、受光部460と、を含んでもよい。
光源部450と受光部460とは、ドロップレット軌道Fを挟んで互いに対向するように配置されてもよい。
光源部450と受光部460との対向方向は、ドロップレット軌道Fと略直交してもよい。
但し、光源部450の光路管452には、光源部430の光路管432と同様に、その内部にCDA等のガスが供給されてもよいし、供給されなくてもよい。光路管452内にCDA等のガスが供給される場合、光路管452の壁には、光路管432と同様に、ウインドウ451側に給気口及びガス流路が設けられ、光源453側に排気口が設けられてもよい。
光源部450の他の構成については、光源部430と同様であってもよい。
そして、受光部460の光路管462には、受光部440の光路管442と同様に、その内部にガス供給部74からCDA等のガスが供給されてもよい。
受光部460の受光素子463は、受光部440の受光素子443と同様に、CCD(Charge-Coupled Device)及びイメージインテンシファイアを用いて構成される2次元イメージセンサであってもよい。
受光部460の他の構成については、受光部440と同様であってもよい。
光源部450の光源453は、照明光学系454及びウインドウ451を介してチャンバ2内のプラズマ生成領域25に光を出力してもよい。
チャンバ2内に出力されたドロップレット271がプラズマ生成領域25に到達すると、光源453から出力され受光部460に向かう光の一部は遮断され得る。そのため、ドロップレット271がプラズマ生成領域25に到達すると、光源453から出力された光のプラズマ生成領域25での像の一部は、プラズマ生成領域25に到達したドロップレット271の影の像となって受光素子463の受光面に転写され得る。言い換えると、ドロップレット271がプラズマ生成領域25に到達すると、受光部460では、受光素子463が、光源453によって出力されドロップレット271に照射される光のうち、ドロップレット271によって遮断されずにその周囲を通過した光を受光し得る。
受光部460の受光光学系464は、プラズマ生成領域25でのドロップレット271の影の像を、受光素子463の受光面に転写してもよい。
受光部460の受光素子463は、受光光学系464によって転写されたドロップレット271の影の像を撮像してもよい。受光素子463は、取得された画像からドロップレット271の進行速度を計測してもよい。受光素子は、ドロップレット271の進行速度の計測結果を示す信号を制御部8に出力してもよい。
制御部8は、当該計測結果に基づいて、トリガ信号が出力されるタイミングを規定する遅延時間Tdを補正してもよい。
すなわち、ドロップレット画像計測器45の受光部460は、ドロップレット軌道計測器43の受光部440と同様に、パルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光の照射によりチャンバ2の壁2aに発生した熱によって加熱され得る。このため、受光部460に含まれる光路管462内には、受光部440に含まれる光路管442と同様に、熱レンズが形成され得る。
それにより、受光部460に含まれる受光素子463の受光面には、プラズマ生成領域25からずれた位置でのドロップレット271の影の像が転写されることがあり得る。
その結果、受光素子463におけるドロップレット271の進行速度の計測精度が悪化して、遅延時間Tdが適切に補正されず、パルスレーザ光33がドロップレット271を適切に照射できないことがあり得る。特に、ドロップレット271に対するパルスレーザ光33の照射位置が所望の位置からずれて、EUV光252の発光効率が低下することがあり得る。
それにより、第3実施形態のEUV光生成装置1では、光路管462内で熱レンズが形成されることを抑制し、受光素子463の受光面に転写される像が、プラズマ生成領域25からずれた位置でのドロップレット271の影の像となることを抑制し得る。
その結果、第3実施形態のEUV光生成装置1では、受光素子463におけるドロップレット271の進行速度の計測精度を確保して遅延時間Tdが適切に補正し得ることから、パルスレーザ光33をドロップレット271に適切に照射し得る。特に、ドロップレット271に対するパルスレーザ光33の照射位置を所望の位置に制御して、EUV光252の発光効率が低下することを抑制し得る。
また、第3実施形態に係るガス供給部71〜74は、第1実施形態の変形例1に係るガス供給部71と同様に、ウインドウ411、421、441及び461のそれぞれにガスが吹き付けられるようにガスを供給してもよい。
図16及び図17を用いて、第4実施形態のEUV光生成装置1について説明する。
第4実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット検出器41が、第1実施形態と同様の光源部410と、第2実施形態と同様の受光部420と、を含んでもよい。更に、第4実施形態のEUV光生成装置1は、第1実施形態のガス供給部71と第2実施形態のガス供給部72とを組み合わせたガス供給部75が追加された構成を備えてもよい。
第4実施形態のEUV光生成装置1の構成において、第1〜第3実施形態のEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
図16は、第4実施形態のEUV光生成装置1の構成を説明するための図を示す。
第4実施形態に係るガス供給部75は、ドロップレット検出器41の光源部410及び受光部420に含まれる光路管412及び422内のそれぞれにCDA等のガスを供給してもよい。
ガス供給部75は、受光素子423における受光強度の変化に応じて、光路管412及び422内に供給されるガスの流量を変化させてもよい。
ガス供給部75は、ガス供給器751と、流量調節器752aと、流量調節器752bと、ガス配管753と、ガス配管754と、流量制御器755と、を含んでもよい。
ガス配管754は、光路管412の給気口412d及び光路管422の給気口422dと、流量制御器755とをそれぞれ連結してもよい。ガス配管754は、流量制御器755から延びる1つの配管が途中で、給気口412dに向かって延びる第1部分754aと給気口422dに向かって延びる第2部分754bとに分岐するように形成されてもよい。
ガス配管753及びガス配管754は、流量制御器755の内部で連通していてもよい。
流量制御器755の動作は、制御部8によって制御されてもよい。流量制御器755は、制御部8から出力される流量制御信号に基づいて、ガス供給器751から光路管412及び422内に供給されるガスの流量を制御してもよい。
流量調節器752bは、ガス配管754の第2部分754b上に設けられてもよい。流量調節器752bは、バルブ又はオリフィスであってもよい。流量調節器752bは、流量制御器755から光路管422内に供給されるガスの流量を調節してもよい。
流量調節器752a及び752bのそれぞれの動作は、制御部8によって制御されてもよい。
第4実施形態のEUV光生成装置1の他の構成については、第1〜第3実施形態のEUV光生成装置1と同様であってもよい。
第4実施形態のEUV光生成装置1の動作について説明する。
具体的には、光路管412及び422内に供給されるガスの流量制御に関する動作の流れについて説明する。
図17は、図16に示された光路管412及び422内に供給されるガスの流量制御に関する動作を説明するためのフローチャートを示す。
第4実施形態のEUV光生成装置1の動作において、第1〜第3実施形態のEUV光生成装置1と同様の動作について説明を省略する。
ドロップレット検出器41に含まれる光源413は、チャンバ2内の所定位置Pに光を出力してもよい。
受光素子423は、上述のように、ドロップレット271が所定位置Pを通過することに応じて変化する通過タイミング信号を制御部8に出力してもよい。
ドロップレット271が所定位置Pを通過していない場合、通過タイミング信号の電圧値Vは、上述のように、所定の閾値電圧よりも高い値を示し得る。
ドロップレット271が所定位置Pを通過する場合、通過タイミング信号の電圧値Vは、上述のように、所定の閾値電圧を超えて低い値を示し得る。この場合、制御部8は、上述のように、ドロップレット検出信号及びトリガ信号を生成し、レーザ装置3に出力してもよい。
図9を用いて説明したように、熱レンズの形成に伴って受光素子423の受光強度が低下した場合、ドロップレット271が所定位置Pを通過していない場合における通過タイミング信号の電圧値Vは、低下し得る。これに伴って通過タイミング信号に含まれるノイズが、所定の閾値電圧を超える場合があり得る。したがって、電圧目標値V0は、ドロップレット271が所定位置Pを通過していない場合において、通過タイミング信号に含まれるノイズが、所定の閾値電圧を超えないような電圧値となるよう設定するとよい。
制御部8は、通過タイミング信号の電圧値Vが電圧目標値V0より大きければ、ステップS1に移行してもよい。一方、制御部8は、通過タイミング信号の電圧値Vが電圧目標値V0より大きくなければ、ステップS4に移行してもよい。
具体的には、制御部8は、流量制御器755に設定される流量Qを、次式を用いて更新してもよい。
Q=Q+ΔQ
ΔQは、流量Qを調節する量であってもよい。ΔQは、ドロップレット271が所定位置Pを通過していない場合での通過タイミング信号の電圧値Vと、電圧目標値V0との差分ΔVに応じて定められてもよい。制御部8は、ΔVが小さいほどΔQを大きい値に定めてもよい。
制御部8は、新たな流量Qを示す流量制御信号を流量制御器755に出力し、流量制御器755に新たな流量Qを設定してもよい。流量制御器755は、ガス供給器751から光路管412及び422内に供給されるガスの流量を、制御部8によって設定された新たな流量Qに制御し得る。
Q>Qmax
制御部8は、流量制御器755に設定された新たな流量Qが最大流量Qmaxより大きくなければ、ステップS1に移行してもよい。一方、制御部8は、流量制御器755に設定された新たな流量Qが最大流量Qmaxより大きければ、エラーを通報してもよい。
最大流量Qmaxは、ガス供給器751におけるCDAの供給能力に基づいて予め定められてもよい。
チャンバ2の壁2aに照射されるパルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光のエネルギは、EUV光生成装置1から出力されるEUV光252のパルスエネルギや繰り返し周波数の変化により、変化し得る。すなわち、チャンバ2の壁2aに照射されるパルスレーザ光33の散乱光及びプラズマ光のエネルギは、EUV光生成装置1の稼働状況によって変化し得る。
EUV光生成装置1の稼働状況の変化によって、チャンバ2の壁2aに取り付けられた光路管412及び422内の温度分布が変化し得るため、形成される熱レンズがドロップレット検出器41の検出精度に与える影響の程度も変化し得る。
このため、第4実施形態に係るガス供給部75は、EUV光生成装置1の稼働状況が変化しても、光路管412及び光路管422内の温度分布を略均一化し得る。
それにより、第4実施形態に係るドロップレット検出器41は、EUV光生成装置1の稼働状況が変化しても、所定位置Pにおけるドロップレット271の通過タイミングを精度よく検出し得る。
その結果、第4実施形態のEUV光生成装置1は、誤ったタイミングでトリガ信号をレーザ装置3に出力することを抑制し、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを高い精度で制御し得る。
また、第4実施形態に係るガス供給部75は、第1実施形態の変形例1に係るガス供給部71と同様に、ウインドウ411及び421のそれぞれにガスが吹き付けられるようにガスを供給してもよい。
また、第4実施形態のEUV光生成装置1は、第3実施形態のEUV光生成装置1と同様に、ドロップレット軌道計測器43及びドロップレット画像計測器45を備えてもよい。
この場合、第4実施系形態に係るドロップレット軌道計測器43に含まれる光路管内に供給されるガスの流量は、受光素子443によって取得された画像のコントラストや明るさ等に応じて制御されてもよい。第4実施系形態に係るドロップレット画像計測器45に含まれる光路管内に供給されるガスの流量は、受光素子463によって取得された画像のコントラストや明るさ等に応じて制御されてもよい。
図18を用いて、第5実施形態のEUV光生成装置1について説明する。
第5実施形態のEUV光生成装置1は、光路管内に対してガスを供給しなくてもよい。第5実施形態のEUV光生成装置1は、光路管内の気体を撹拌させることによって、光路管内の温度分布を均一化して光路管内の屈折率分布を均一化させてもよい。
第5実施形態のEUV光生成装置1は、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1に対して、ガス供給部71の代りに撹拌装置91が追加された構成を備えてもよい。
第5実施形態のEUV光生成装置1の構成において、図2〜図5に示されたEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
撹拌装置91は、光路管412内の気体を撹拌させ温度分布を均一化することによって、光路管内の屈折率分布を均一化させる装置であってもよい。
撹拌装置91は、ファン911と、モータ912と、を含んでもよい。
ファン911は、モータ912の駆動によって回転してもよい。
モータ912の動作は、制御部8によって制御されてもよい。
モータ912は、制御部8からの制御により、ファン911の回転数を変化させてもよい。
このため、第5実施形態に係る撹拌装置91は、EUV光生成装置1の稼働状況が変化しても、光路管412内の温度分布を略均一化し得る。
それにより、第5実施形態に係るドロップレット検出器41は、EUV光生成装置1の稼働状況が変化しても、所定位置Pにおけるドロップレット271の通過タイミングを精度よく検出し得る。
その結果、第5実施形態のEUV光生成装置1は、誤ったタイミングでトリガ信号をレーザ装置3に出力することを抑制し、レーザ装置3からのパルスレーザ光31の出力タイミングを高い精度で制御し得る。
[11.1 各制御部のハードウェア環境]
当業者は、汎用コンピュータまたはプログラマブルコントローラにプログラムモジュールまたはソフトウェアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャー等を含む。
上記で説明した実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
2 …チャンバ
26 …ターゲット供給部
27 …ターゲット
271 …ドロップレット
252 …EUV光
411、421 …ウインドウ
412、422 …光路管
412e、422e …排気口
413 …光源
423 …受光素子
71、72 …ガス供給部
91 …撹拌装置
Claims (17)
- 内部でプラズマが生成されることによって極端紫外光が生成されるチャンバと、
前記チャンバに設けられたウインドウと、
前記チャンバに接続された光路管と、
前記光路管内に配置され、前記ウインドウを介して前記チャンバ内に光を出力する光源と、
前記光路管内にガスを供給するガス供給部と、
前記光路管内の前記ガスを前記光路管外に排出する排気口と、
を備える極端紫外光生成装置。 - 前記光源は、前記ウインドウと離間して配置され、
前記ガス供給部は、前記光路管の前記ウインドウ側から前記ガスを前記光路管内に供給し、
前記排気口は、前記光路管の前記光源側から前記ガスを前記光路管外に排出する
請求項1に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記ガス供給部は、前記ガスが前記ウインドウの周縁部から中央部に向かって流れるように前記ガスを供給する
請求項2に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記ガス供給部は、前記ガスが前記ウインドウに吹き付けられるように前記ガスを供給する
請求項2に記載の極端紫外光生成装置。 - レーザ光が照射されると前記プラズマを生成するターゲットをドロップレットとして前記チャンバ内に供給するターゲット供給部を更に備え、
前記光源は、前記ドロップレットに向けて前記光を出力する
請求項2に記載の極端紫外光生成装置。 - 内部でプラズマが生成されることによって極端紫外光が生成されるチャンバと、
前記チャンバに設けられたウインドウと、
前記チャンバに接続された光路管と、
前記光路管内に配置され、前記ウインドウを介して前記チャンバ内から光を受光する受光素子と、
前記光路管内にガスを供給するガス供給部と、
前記光路管内の前記ガスを前記光路管外に排出する排気口と、
を備える極端紫外光生成装置。 - 前記受光素子は、前記ウインドウと離間して配置され、
前記ガス供給部は、前記光路管の前記ウインドウ側から前記ガスを前記光路管内に供給し、
前記排気口は、前記光路管の前記受光素子側から前記ガスを前記光路管外に排出する
請求項6に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記ガス供給部は、前記ガスが前記ウインドウの周縁部から中央部に向かって流れるように前記ガスを供給する
請求項7に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記ガス供給部は、前記ガスが前記ウインドウに吹き付けられるように前記ガスを供給する
請求項7に記載の極端紫外光生成装置。 - レーザ光が照射されると前記プラズマを生成するターゲットをドロップレットとして前記チャンバ内に供給するターゲット供給部を更に備え、
前記受光素子は、前記ドロップレットに向けて出力された前記光を受光する
請求項7に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記チャンバに設けられた第2ウインドウと、
前記チャンバに接続された第2光路管と、
前記第2光路管内に配置され、前記第2ウインドウを介して前記チャンバ内から光を受光する受光素子と、
前記第2光路管内にガスを供給する第2ガス供給部と、
前記第2光路管から前記ガスを排出する第2排気口と、
を更に備える請求項2に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記受光素子は、前記第2ウインドウと離間して配置され、
前記第2ガス供給部は、前記第2光路管の前記第2ウインドウ側から前記ガスを前記第2光路管内に供給し、
前記第2排気口は、前記第2光路管の前記受光素子側から前記ガスを前記第2光路管外に排出する
請求項11に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記第2ガス供給部は、前記ガスが前記第2ウインドウの周縁部から中央部に向かって流れるように前記ガスを供給する
請求項12に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記第2ガス供給部は、前記ガスが前記第2ウインドウに吹き付けられるように前記ガスを供給する
請求項12に記載の極端紫外光生成装置。 - レーザ光が照射されると前記プラズマを生成するターゲットをドロップレットとして前記チャンバ内に供給するターゲット供給部を更に備え、
前記光源は、前記ドロップレットに向けて前記光を出力し、
前記受光素子は、前記ドロップレットに向けて出力された前記光を受光する
請求項12に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記受光素子は、前記ドロップレットに向けて出力された前記光のうち前記ドロップレットの周囲を通過した前記光を受光する
請求項15に記載の極端紫外光生成装置。 - 前記受光素子は、前記ドロップレットに向けて出力された前記光のうち前記ドロップレットによって反射された前記光を受光する
請求項15に記載の極端紫外光生成装置。
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