JP6649958B2 - 極端紫外光生成システム - Google Patents
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Description
1.EUV光生成システムの全体説明
1.1 構成
1.2 動作
2.用語の説明
3.比較例
3.1 比較例の構成
3.2 比較例の動作
3.3 比較例の課題
4.実施形態1
4.1 実施形態1の構成
4.2 実施形態1の動作
4.3 実施形態1の作用・効果
4.4 実施形態1の補足の動作例
5.実施形態2
5.1 実施形態2の構成
5.2 実施形態2の動作
5.3 実施形態2の作用、効果
5.4 プラズマ位置(プラズマの重心)の計算例
6.実施形態2の変形例1
6.1 実施形態2の変形例1における制御パターンの作成例
6.2 実施形態2の変形例1の動作
6.3 実施形態2の変形例1の作用、効果
7.実施形態2の変形例2
7.1 実施形態2の変形例2における集光位置検出部の構成
7.2 実施形態2の変形例2の動作
8.実施形態3
8.1 実施形態3の構成
8.2 実施形態3の動作
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。
1.1 構成
図1に、例示的なLPP式のEUV光生成システムの構成を概略的に示す。図1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、レーザ光進行方向コントローラ34を経て、パルスレーザ光32としてウィンドウ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。
図2は、バースト動作を構成する各期間を示す図であり、縦軸はEUV光のエネルギの大きさ、横軸は経過時間を示している。なお、「EUV光のエネルギ」は、省略して、「EUVエネルギ」ともいう。
3.1 比較例の構成
図3に比較例のEUV光生成システムを示す。この比較例についても、実施形態と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。
EUV光生成コントローラ5hの指令によりターゲット供給部26はプラズマ生成領域25に向けてターゲット27を出力してもよい。ここで、ターゲット27は、液滴であってもよい。なお、この液滴状のターゲットをドロップレットともいう。ターゲット27が所定位置Rを通過して照明光Skの一部を遮ることにより、受光部45による照明光Skの受光光量が低下するように構成してもよい。
図4は、レーザ光集光ユニットの構成を拡大して示す図である。
4.1 実施形態1の構成
図6は、実施形態1に係るEUV光生成システムの概略構成を示す一部断面図である。図7は、実施形態1に係るレーザ光集光ユニットの構成を拡大して示す図である。
露光装置等の外部装置は、EUV光生成コントローラ5aに対してEUV光を生成する際に用いるバーストパターンを指定してもよい。このバーストパターンは、EUV光生成コントローラ5aに記憶されたバーストパターンから選択されてもよい。あるいは、そのバーストパターンはオペレータがEUV光生成コントローラ5aに入力したものでもよい。
このような構成、動作により、プラズマ生成領域に対するパルスレーザ光の集光位置の位置ずれが抑制されるので、安定したEUV光を得ることができる。
フィードフォワード制御の一例として、バースト期間中に、プラズマ生成領域25に供給されたターゲットに対するパルスレーザ光の集光位置が、図6,7中に示す矢印Y方向に徐々にずれる場合について図8のA〜Eを参照して説明する。
5.1 実施形態2の構成
図9は、実施形態2のEUV光生成システムの構成を示す図である。
他の構成については実施形態1の場合と同様であってもよい。
図10のA〜Eは、EUVセンサ551,552によるEUVエネルギの検出に基づいて、EUV光生成コントローラ5bが、パルスレーザ光33の集光位置のY方向のずれ量を求める様子を示す図である。
EUV光生成システム11bが、自身で制御パターンを作成し得る。そのため、露光装置6によって様々なバーストパターンが指定されたときにも、各バーストパターンについて適切な制御パターンを容易に作成し得る。
5.4 プラズマ位置(プラズマの重心)の計算例
図11は、EUV光を放射するプラズマの重心を求める計算例を示す図である。
第1EUVセンサ55e1による計測値:E1
第2EUVセンサ55e2による計測値:E2
第3のEUVセンサ55e3による計測値:E3
ここで、Y′−X′座標を、上記3つのEUVセンサの位置を通る座標系とする場合、Y′−X′座標におけるEUV光を放射するプラズマの重心(CentX′,CentY′)は以下のように表現し得る。
CentX′=(E2-E3)/(E2+E3)・・・(1)
CentY′=(E1-E3)/(E1+E3)・・・(2)
例えば、X軸とX′軸とのなす角度がθ[rad]である場合、上記式(1)、(2)を変換してY−X座標におけるEUV光の重心(CentX,CentY)を得てもよい。
6.1 実施形態2の変形例1における制御パターンの作成例
図12のA〜Eは、バースト期間中のEUVエネルギの低下によりEUVセンサがEUVエネルギを検出できなくなる場合における制御パターンの作成について示す図である。図12のAは、バースト期間中のレーザ発振トリガ信号を示す図である。図12のB〜Eは、バースト動作時に制御パターンを用いた制御を可能にする期間を延ばす様子を示す図である。
1)図12のBに示すように、EUV光生成システム11bは、バースト期間の開始から制御なしで、プラズマ生成領域25に供給されたターゲット27に対してパルスレーザ光33を次々と照射してもよい。すなわち、EUV光生成システム11bは、パルスレーザ光33の集光位置を調整する制御を行なわずに、連続して供給されるターゲット27に対してパルスレーザ光33を繰り返し照射してもよい。パルスレーザ光33の集光位置が徐々にターゲット27からずれてEUVセンサ551,552がEUVエネルギを検出できなくなるまで、パルスレーザ光33によるターゲット27の照射が継続されてもよい。
このように、バースト期間内においてパルスレーザ光33の集光位置が大きくずれてEUVセンサがEUVエネルギを検出できなくなるような場合でも、バースト期間の全期間に亘って制御パターンを作成することができ得る。
7.1 実施形態2の変形例2における集光位置検出部の構成
図13は、実施形態2の変形例2の構成を示す図としてもよい。この実施形態2の変形例2は、実施形態2の集光位置検出部55に替えて以下の構成を備えた集光位置検出部55bを備えてもよい。この変形例2におけるその他の構成は、説明済みの実施形態2と同様の構成としてもよい。
第1、第2撮像部553、554は、バースト期間中に繰り返されるプラズマ発光を撮像して得られた画像をEUV光生成コントローラ5bに送信してもよい。
8.1 実施形態3の構成
実施形態3のEUV光生成システム11cは、EUV光生成コントローラ、アクチュエータコントローラ以外の構成については実施形態2の場合と同様であってもよい。ここでは、実施形態2の説明において用いた図9を参照して実施形態3について説明し得る。
1)アクチュエータコントローラ65cは、最初のバースト期間に移る前に、予め記憶部52に記憶された制御パターンを用いて、第1、第2アクチュエータ345、346、およびアクチュエータ225をFF制御してもよい。このFF制御により、第1、第2反射ミラー341,343の各反射面、およびプレート223の位置が制御パターンに応じた所定の状態に調整されてもよい。
2 チャンバ
3 レーザ装置
4 ターゲットセンサ
5、5h、5a、5b、5c EUV光生成コントローラ
6 露光装置
11、11h、11a、11b、11c EUV光生成システム
21、21a、21b ウィンドウ
22 レーザ光集光ミラー
22h、22a レーザ光集光ユニット
23 EUV集光ミラー
24 貫通孔
25 プラズマ生成領域
26 ターゲット供給部
27 ターゲット
28 ターゲット回収器
29 接続部
31、32、33 パルスレーザ光
34、34h、34a レーザ光進行方向コントローラ
40 照明部
41 CWレーザ光源
42 照明光学系
45 受光部
46 受光光学系
47 光センサ
52 記憶部
55、55b 集光位置検出部
55e1 第1EUVセンサ
55e2 第2EUVセンサ
55e3 第3EUVセンサ
61 加圧ガス源
62 圧力調節器
65、65c アクチュエータコントローラ
66 記憶部
70、70h、70aレーザ光集光システム
223 プレート
222 凹面ミラー
221 凸面ミラー
251 プラズマ放射光
252 EUV光
291 壁
292 中間集光点
293 アパーチャ
341 第1反射ミラー
342 中間の反射ミラー
343 第2反射ミラー
345 第1アクチュエータ
346 第2アクチュエータ
551 EUVセンサ
552 EUVセンサ
553 第1撮像装置
554 第2撮像装置
R 所定位置
Sk 照明光
Tr レーザ発振トリガ信号
Claims (3)
- パルスレーザ光の照射を受けてプラズマ化したターゲットから発せられる極端紫外光を繰り返し出力する極端紫外光生成システムであって、
チャンバと、
前記チャンバ内に設定されたプラズマ生成領域へターゲットを順次供給するターゲット供給部と、
前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置と、
前記レーザ装置から出力されたパルスレーザ光を集光させるレーザ光集光システムと、
前記レーザ光集光システムに接続されて前記パルスレーザ光の集光位置を調整するアクチュエータと、
バーストパターンに基づいて極端紫外光を出力するよう前記極端紫外光生成システムを制御する極端紫外光生成コントローラと、
前記バーストパターンに基づいた極端紫外光の出力中に生じる、前記プラズマ生成領域に供給されたターゲットに対する前記パルスレーザ光の集光位置のずれを補償するように前記アクチュエータをフィードフォワード制御するアクチュエータコントローラと、
を備え、
前記アクチュエータコントローラは、前記集光位置のずれを補償するための制御パターンを前記バーストパターンに対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記極端紫外光生成コントローラが前記バーストパターンに基づいて前記極端紫外光を出力する際に、前記アクチュエータコントローラは、前記記憶部が記憶した前記制御パターンを用いて前記集光位置のずれを補償するように前記アクチュエータをフィードフォワード制御するよう構成され、
前記記憶部は、前記制御パターンにおける前記アクチュータの制御量と、前記バーストパターンにおけるバースト休止期間の長さとを対応付けて記憶するよう構成され、
前記アクチュエータコントローラは、バースト期間中の先頭の極端紫外光の出力時にのみ前記フィードフォワード制御を実施するよう構成される
極端紫外光生成システム。 - 前記レーザ光集光システムは、
前記パルスレーザ光の進行方向を規定するための反射ミラーを含むレーザ光進行方向コントローラと
前記パルスレーザ光を集光させるための反射ミラーを含むレーザ光集光ユニットと、
を備え、
前記レーザ光進行方向コントローラは、前記レーザ光集光ユニットの上流側に配置される請求項1記載の極端紫外光生成システム。 - 前記アクチュエータは、
前記レーザ光進行方向コントローラに接続されるミラーアクチュエータと、
前記レーザ光集光ユニットに接続されるユニットアクチュエータと、
を含み、
前記ミラーアクチュエータの応答速度は、前記ユニットアクチュエータの応答速度よりも高速である
請求項2記載の極端紫外光生成システム。
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