JP6689281B2 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

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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、20nm以下の微細加工が要求されるようになる。このため、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る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るDPP(Discharge Produced Plasma:放電励起プラズマ)方式の装置と、軌道放射光を用いるSR(Synchrotron Radiation)方式の装置との3種類の装置が提案されている。
特開2014−102981号公報 特開2014−068862号公報
概要
本開示の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、内部でターゲットにレーザ光が照射されて極端紫外光が生成されるチャンバと、ターゲットをチャンバ内へ吐出するターゲット供給部と、を備え、ターゲット供給部は、ターゲットをチャンバ内へ吐出する吐出口が形成された吐出面を備えるノズル部材を備え、吐出面と重力軸との成す角度θ1は、条件「0度<θ1<90度」を満たす、としてよい。
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、EUV光生成システムの例示的な概略構成を示す。 図2は、ターゲット生成装置を含むEUV光生成装置の例示的な概略構成を示す。 図3は、ノズル部材を用いるターゲット生成装置及びターゲット供給状態を示す。 図4は、比較例のノズル部材及びターゲットの吐出状態を示す。 図5は、第1実施形態のノズル部材及びターゲットの吐出状態を示す。 図6は、第2実施形態のノズル部材及びターゲットの吐出状態を示す。 図7は、第3実施形態のノズル部材及びターゲットの吐出状態を示す。 図8は、第4実施形態のノズル部材及びターゲットの吐出状態を示す。 図9は、第5実施形態のノズル部材及びターゲットの吐出状態を示す。 図10は、第6実施形態のノズル部材及びノズルカバー並びにターゲットの吐出状態を示す。 図11は、第7実施形態のノズル部材及び分離受け部材並びにターゲットの吐出状態を示す。 図12は、第8実施形態のEUV光生成装置の例示的な設置状態を示す。 図13は、第9実施形態のノズル部材の材料例を示す。
実施形態
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.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.課題
3.1 ターゲット生成装置を含むEUV光生成装置の基本構成
3.2 ターゲット生成装置を含むEUV光生成装置の動作
3.3 比較系の構成
3.4 比較系の動作
3.5 課題
4.第1実施形態
4.1 構成
4.2 動作
4.3 作用・効果
5.第2実施形態
5.1 構成
5.2 動作
5.3 作用・効果
6.第3実施形態
6.1 構成
6.2 動作
6.3 作用・効果
7.第4実施形態
7.1 構成
7.2 動作
7.3 作用・効果
8.第5実施形態
8.1 構成
8.2 動作
8.3 作用・効果
9.第6実施形態
9.1 構成
9.2 動作
9.3 作用・効果
10.第7実施形態
10.1 構成
10.2 動作
10.3 作用・効果
11.第8実施形態
11.1 構成
11.2 動作
11.3 作用・効果
12.第9実施形態
12.1 構成
12.2 動作
12.3 作用・効果
13.第10実施形態
13.1 構成
13.2 動作
13.3 作用・効果
[1.EUV光生成システムの全体説明]
[1.1 構成]
図1には、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。
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及びに示し、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備える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の焦点を備え得る。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、撮像機能を備えてもよく、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293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293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。
[1.2 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EUV光251が、他の波長の光の放射に伴って放射され得る。EUV光251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が出力されるタイミング制御及びターゲット27の出力方向等の制御の内の少なくとも1つを行ってもよい。更に、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の少なくとも1つを行ってもよい。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。
[2.用語の説明]
「ターゲット」とは、チャンバに導入されたレーザ光の被照射物をいう。レーザ光が照射されたターゲットは、プラズマ化してEUV光を放射し得る。
「ドロップレット」は、チャンバ内へ供給されたターゲットの一形態である。
[3.課題]
[3.1 ターゲット生成装置を含むEUV光生成装置の基本構成]
図2及び図3には、ターゲット生成装置7を含むEUV光生成装置1の主な構成を示す。
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を導出する方向をZ軸としてよい。X軸及びY軸は、Z軸に直交し、且つ、互いに直交する軸としてよい。以降の図面でも図2を基準として座標軸を使用してよい。
EUV光生成装置1は、主に、チャンバ2、ターゲット生成装置7、EUV光生成制御部5、レーザ光進行方向制御部34、ターゲット回収部28、を備えてよい。ターゲット生成装置7は、チャンバ2内へターゲット27をドロップレット271として出力することにより、チャンバ2内へターゲット27を供給してよい。また、図中にはEUV光生成システム11の構成としてレーザ装置3が併せて図示されている。
チャンバ2は、EUV光を生成するために減圧される内部空間を外界から隔離するものでよい。チャンバ2は、例えば中空の球形状、又は図2のように中空の円筒形状の外形に形成されてよい。中空の円筒形状の外形のチャンバ2の中心軸方向は、EUV光252を露光装置6へ導出する方向に沿った方向でよい。
中空のチャンバ2の円筒側面部には、ターゲット供給孔2aが形成されてよい。チャンバ2が中空の球形状である場合、ターゲット供給孔2aは、チャンバ2の壁部であってウインドウ21及び接続部29の設置されていない位置に設けられてよい。ターゲット供給孔2aには、ターゲット生成装置7の一部であるタンク本体261が挿入されてよい。
チャンバ2の内部空間は、プレート235により区画分けされてよい。プレート235は、チャンバ2の内側面に固定されてよい。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を通る軸と同一方向でよい。
プレート235により区画分けされるウインドウ21側の区画には、レーザ光集光光学系22aが配置されてよい。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、を含んでよい。軸外放物面ミラー221は、ホルダ223により、ウインドウ21から透視できる位置に位置決めされてよい。平面ミラー222は、ホルダ224により、軸外放物面ミラー221と対向する位置であって、プレート235の孔235aを通じて透視できる位置に位置決めされてよい。ホルダ223及びホルダ224は、プレート225に固定されてよい。プレート225は、図示しない3軸ステージを介してプレート235の一方の面に設けられてよい。この場合、プレート225の位置及び姿勢は、3軸ステージにより調整されてよい。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、プレート225の位置及び姿勢が変更されることに伴って調整され得る。当該調整は、軸外放物面ミラー221及び平面ミラー222に入射したパルスレーザ光32の反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。
プレート235により区画分けされる接続部29側の区画には、EUV集光光学系23aが配置されてよい。EUV集光光学系23aは、EUV集光ミラー23、ホルダ231、を含んでよい。ホルダ231は、EUV集光ミラー23を保持してよい。ホルダ231は、プレート235に固定されてよい。EUV集光ミラー23の中央部に設けられた貫通孔24は、プレート235の孔235aと重なってよい。
また、接続部29側の区画には、ターゲット回収部28が配置されてよい。ターゲット回収部28は、チャンバ2内へ吐出されたターゲット27を回収してよい。ターゲット回収部28は、チャンバ2内でターゲット供給孔2aと対向する位置に設けられてよい。ターゲット回収部28は、チャンバ2内にドロップレット271として出力されたターゲット27の進行経路であるターゲット進行経路272の延長線上に配置されてよい。
レーザ装置3は、パルスレーザ光31を生成して出力してよい。
レーザ光進行方向制御部34は、パルスレーザ光31をチャンバ2へ導くものでよい。レーザ光進行方向制御部34は、高反射ミラー341、高反射ミラー342、を備えてよい。高反射ミラー341は、ホルダ343により、パルスレーザ光31が出射されるレーザ装置3の出射口と対向する位置に位置決めされてよい。高反射ミラー342は、ホルダ344により、高反射ミラー341と対向する位置であって、チャンバ2のウインドウ21から透視できる位置に位置決めされてよい。ホルダ343及びホルダ344は、EUV光生成制御部5に接続された図示しないアクチュエータによって位置及び姿勢を変更可能でもよい。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によりホルダ343及びホルダ344の位置及び姿勢が変更されることに伴って調整され得る。当該調整は、高反射ミラー341及び高反射ミラー342に入射したパルスレーザ光31の反射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得る。
EUV光生成制御部5は、EUV光生成装置1によるEUV光252の生成を制御するものでよい。EUV光生成制御部5は、レーザ装置3とターゲット生成装置7の後述するターゲット生成制御部74と通信可能に接続され、これらへ制御信号を出力してよい。EUV光生成制御部5は、ターゲット27としてのドロップレット271がプラズマ生成領域25に到達するタイミングと、レーザ装置3が生成したパルスレーザ光31プラズマ生成領域25に到達するタイミングとを合せてよい。これにより、EUV光生成制御部5は、プラズマ生成領域25においてドロップレット271にパルスレーザ光31が照射されるように制御し得る。
また、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と接続され、これらのアクチュエータおよび3軸ステージとの間で各々制御信号を送受してよい。これにより、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得る。
ターゲット生成装置7は、ドロップレット271をチャンバ2内へ出力することによりチャンバ2内へターゲット27を供給してよい。ターゲット生成装置7は、ターゲット供給部26、圧力調節器721、ガスボンベ723、ピエゾ電源732、ヒータ電源712、ターゲット生成制御部74、を備えてよい。
ターゲット供給部26は、タンク本体261、ピエゾ素子731、ヒータ711、ノズル部材264、配管722、を備えてよい。
タンク本体261は、中空の円柱形状の外形に形成されてよい。円柱形状の外形のタンク本体261の内部には、ターゲット27が収容されてよい。円柱形状の外形のタンク本体261の一方の端面には、ネック部262が設けられてよい。ネック部262は、例えばタンク本体261より細い円柱形状の外形でよい。円柱形状のネック部262の先端には、ノズル部材264が固定されてよい。ノズル部材264は、例えば円板形状の基板部265を備えてよい。ノズル部材264は、円板形状の基板部265の外周に沿って複数個所が、図示外のネジにより、ネック部262にねじ止めされてよい。円板形状のノズル部材264の中心には、吐出孔269が貫通して形成されてよい。タンク本体261及びネック部262には、ターゲット27を吐出孔269へ導く供給路263が形成されてよい。
タンク本体261は、ターゲット27と反応し難い材料で構成されてよい。タンク本体261は、少なくともターゲット27と接触する内面がターゲット27と反応し難い材料で構成されてもよい。ターゲット27と反応し難い材料は、例えば炭化珪素、酸化珪素、酸化アルミニウム、モリブデン、タングステン、タンタルのいずれかでよい。
そして、図3に示すように、タンク本体261は、ネック部262をターゲット供給孔2aに挿入した状態で、中空のチャンバ2の円筒側面部282aを貫通するように取り付けられてよい。この状態で、ノズル部材264の表面は、チャンバ2内に露出してよい。ターゲット供給孔2aは、タンク本体261が取り付けられることで塞がれ得る。チャンバ2の内部は、外の大気から隔絶され得る。ノズル部材264の中心の吐出孔269の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及びターゲット回収部28が位置してよい。吐出孔269により、ターゲット27を収容するタンク本体261の内部と、チャンバ2の内部とが、連通してよい。
ヒータ711は、タンク本体261に収容されたターゲット27を加熱して溶融してよい。ヒータ711は、円柱形状の外形のタンク本体261の外周面に沿って、外周面の周りに固定されてよい。この場合、タンク本体261及びネック部262は、高い熱伝導性を備える金属材料で形成されてよい。ヒータ711は、ヒータ電源712と接続されてよい。ヒータ711は、ヒータ電源712から通電されることにより発熱してよい。
ヒータ電源712は、ヒータ711に電力を供給してよい。ヒータ電源712は、ターゲット生成制御部74と接続されてよい。ヒータ電源712は、ターゲット生成制御部74により、ヒータ711への通電を制御されてよい。
なお、タンク本体261には、図示しない温度センサが固定されてよい。温度センサは、ターゲット生成制御部74と接続されてよい。温度センサは、タンク本体261の温度又はタンク本体261に収容されているターゲット27の温度を検出してよい。温度センサは、温度の検出値をターゲット生成制御部74へ出力してよい。ターゲット生成制御部74は、温度センサの検出値に基づいて、タンク本体261の温度又はタンク本体261に収容されているターゲット27の温度が、ターゲット27が溶融する温度以上の目標温度に維持されるようにヒータ711への通電を制御してよい。これにより、タンク本体261の温度又はタンク本体261に収容されているターゲット27の温度は、ターゲット27が溶融している状態を維持する目標温度となるように調整され得る。
ガスボンベ723は、タンク本体261に収容されたターゲット27を加圧するための流体が充填されてよい。流体は、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスでよい。タンク本体261及びネック部262は、高い耐圧性能が得られるように円柱形状に形成されてよい。
ガスボンベ723は、圧力調節器721と連結されてよい。ガスボンベ723の不活性ガスは、圧力調節器721へ供給されてよい。
圧力調節器721は、配管722により、タンク本体261と連結されてよい。圧力調節器721は、タンク本体261のチャンバ2の外側に突出した部分において、タンク本体261と連結されてよい。圧力調節器721は、ガスボンベ723の不活性ガスを、配管722を通じて、ターゲット27を収容するタンク本体261の内部へ供給してよい。配管722は、図示しない断熱材等で覆われてもよい。配管722には、図示しないヒータが設置されてもよい。配管722内の温度は、ターゲット供給部26のタンク本体261内の温度と同等の温度に保たれてもよい。
圧力調節器721は、給気及び排気用の電磁弁や圧力センサ等を内部に含んでもよい。圧力調節器721は、圧力センサを用いてタンク本体261内の圧力を検出してもよい。圧力調節器721は、図示しない排気ポンプに連結されてもよい。圧力調節器721は、排気ポンプを動作させて、タンク本体261内のガスを排気してもよい。圧力調節器721は、タンク本体261内にガスを供給又はタンク本体261内のガスを排気することにより、タンク本体261内の圧力を加圧又は減圧し得る。
圧力調節器721は、ターゲット生成制御部74と接続されてよい。圧力調節器721は、検出した圧力の検出信号をターゲット生成制御部74に出力してもよい。圧力調節器721には、ターゲット生成制御部74から出力された目標圧力の制御信号が入力されてもよい。圧力調節器721は、圧力センサにより検出されるタンク本体261内の圧力の検出値が目標圧力になるように、タンク本体261のガス供給及び排気を実施してよい。これにより、タンク本体261内の圧力は、目標圧力に調節され得る。
また、タンク本体261内が加圧されることによりタンク本体261に収容されている溶融したターゲット27は、ノズル部材264の吐出孔269から吐出してよい。これにより、溶融したターゲット27は、吐出孔269からジェット状に吐出し得る。
ピエゾ素子731は、タンク本体261のネック部262に振動を与えてよい。ピエゾ素子731は、チャンバ2の内側に吐出したネック部262の外周面に取り付けられてよい。
ピエゾ電源732は、ピエゾ素子731と電気的に接続されてよい。ピエゾ電源732は、ピエゾ素子731に電力を供給してよい。また、ピエゾ電源732は、ターゲット生成制御部74と接続されてよい。ピエゾ電源732には、ターゲット生成制御部74から出力された制御信号が入力されてよい。ターゲット生成制御部74から出力される制御信号は、ピエゾ電源732が所定波形でピエゾ素子731に電力を供給するための制御信号でよい。
ピエゾ電源732は、ターゲット生成制御部74の制御信号に基づいてピエゾ素子731に電力を供給してよい。ピエゾ素子731は、所定波形に応じてノズル部材264に振動を与えてよい。これにより、ノズル部材264からジェット状に噴出するターゲット27の流れには、定在波状の振動が与えられ得る。該振動により、ターゲット27が周期的に分離され得る。分離されたターゲット27は、自己の表面張力によって自由界面を形成してドロップレット271を形成し得る。
ターゲット生成制御部74は、EUV光生成制御部5との間で制御信号の送受を行い、ターゲット生成装置7全体の動作を統括的に制御してよい。ターゲット生成制御部74は、ヒータ電源712に制御信号を出力して、ヒータ電源712を介してヒータ711の動作を制御してよい。ターゲット生成制御部74は、圧力調節器721に制御信号を出力して、圧力調節器721動作を制御してよい。ターゲット生成制御部74は、ピエゾ電源732に制御信号を出力して、ピエゾ電源732を介してピエゾ素子731の動作を制御してよい。
[3.2 ターゲット生成装置を含むEUV光生成装置の動作]
EUV光252を生成するために、ターゲット生成制御部74は、ターゲット生成装置7全体の動作を統括的に制御してよい。
ターゲット生成制御部74は、ヒータ電源712に制御信号を出力して、タンク本体261に収容されているターゲット27を加熱してよい。これにより、ターゲット27は、溶融され得る。また、ターゲット生成制御部74は、圧力調節器721及びピエゾ電源732へ制御信号を出力してよい。これにより、溶融したターゲット27は、加圧により吐出孔269からチャンバ2内へ吐出し得る。また、吐出されたターゲット27は、振動によりドロップレット271となってチャンバ2内を移動し得る。チャンバ2内では、複数のドロップレット271が離散的に連続して移動してよい。また、ターゲット生成制御部74は、必要に応じてターゲットセンサ4によりドロップレット271を検出し、例えば圧力調節器721による圧力を調整してよい。これにより、ドロップレット271は、プラズマ生成領域25を通過するようになり得る。
一方、EUV光生成制御部5は、レーザ装置3を起動し、パルスレーザ光31を出力させてよい。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を介して、チャンバ2へ供給されるパルスレーザ光32となり得る。パルスレーザ光32は、ウインドウ21からチャンバ2内へ入射し得る。チャンバ2内へ入射したパルスレーザ光32は、レーザ光集光光学系22aにより、集光されたパルスレーザ光33となり得る。また、EUV光生成制御部5は、必要に応じてレーザ光集光光学系22aを調整してよい。これにより、パルスレーザ光33は、プラズマ生成領域25にて集光し得る。
そして、EUV光生成制御部5は、ドロップレット271及びパルスレーザ光33が同時にプラズマ生成領域25に至るように、タイミング制御を実施してよい。ターゲット生成制御部74は、例えばターゲットセンサ4からの出力信号を基準として、レーザ装置3からのパルスレーザ光33の出力タイミングを調整してよい。これにより、ドロップレット271がプラズマ生成領域25を通過するタイミングに合わせて、パルスレーザ光33が、プラズマ生成領域25に到達し得る。
そして、これらが同時にプラズマ生成領域25に到達した場合、パルスレーザ光33が照射されたターゲット27はプラズマ化し得る。プラズマからEUV光251が放射され得る。EUV光251は、EUV集光ミラー23によって選択的に反射されてよい。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に出力されてよい。1つのドロップレット271に対して、複数のパルスレーザ光33が続けて照射されてよい。
[3.3 比較系の構成]
図4は、比較例のノズル部材264及びターゲット27の吐出状態を示す。図4の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
ターゲット供給部26は、ターゲット進行経路272が重力軸の下向き方向に対して0度より大きい角度を持つように配置されてよい。
比較例のノズル部材264は、基板部265、突出部267、吐出孔269、を備えてよい。
基板部265は、平らな円板形状を備えてよい。円板形状の基板部265の中心軸はターゲット進行経路272と平行であってよい。基板部265は、タンク本体261のネック部262の先端に交換可能に固定されてよい。そして、基板部265は、チャンバ2内に露出する基面266を備えてよい。
突出部267は、その中心軸に対して対称な円錐台形状を備えてよい。円錐台形状の突出部267は、円板形状の基板部265の中央に、基板部265と同軸に形成されてよい。突出部267の中心軸は、ターゲット進行経路272と平行であってよい。
吐出孔269は、円錐台形状の突出部267及び円板形状の基板部265の中心軸に沿って延びるように、突出部267及び基板部265を貫通してよい。
円錐台形状の突出部267の先端には、吐出孔269の端部である吐出口269aが形成されてよい。吐出口269aは円形であってもよい。吐出口269aの中心を通る中心軸は、ノズル部材264の中心軸と同じであってよい。ノズル部材264の中心軸は、吐出孔269の中心軸と平行であってもよい。吐出口269aと円錐台形状の突出部267の周面との間の面は、吐出面267aであってよい。
そして、図4に示すように、ノズル部材264の中心軸は、重力方向に対して傾くように設けられてよい。この場合、ターゲット進行経路272は、斜め下方向へ向いて重力方向に対して傾くように設けられ得る。
また、図4に示すように、円錐台形状の突出部267の周面は、重力方向下側部分が、吐出面267aの下端を基準として、水平面より上へ向かうように斜め上方向へ向かって形成されてよい。すなわち、図4では、突出部267の周面についての重力方向下側部分と重力軸下向き方向との成す角度θcが条件「90度<θc」を満たすように傾斜してよい。
[3.4 比較系の動作]
図4に示すノズル部材264からターゲット27を吐出する場合、ヒータ電源712は、ヒータ711によりタンク本体261を加熱してよい。タンク本体261内のターゲット27は、その融点以上に加熱されてよい。
また、圧力調節器721は、ガスボンベ723内のガスをタンク本体261へ供給してよい。タンク本体261内のターゲット27は、ガスの供給量に応じて所定の圧力まで加圧されてよい。溶融したターゲット27は、ノズル部材264の吐出口269aから吐出され始め得る。そして、例えば所定の圧力は、数十MPaであってよい。所定の圧力まで加圧されることで、溶融したターゲット27は、ターゲット進行経路272に沿ってチャンバ2内へ吐出され得る。ターゲット27は、斜め下方向へ向いて重力方向に対して傾く姿勢に設けられているノズル部材264の吐出口269aから吐出され、斜め下方向へ向かって進行し得る。
また、ピエゾ電源732は、タンク本体261のネック部262に対して一定の周期による振動を加えてよい。これにより、ネック部262が振動し、ノズル部材264の吐出口269aから吐出されるターゲット27は、その周期に応じて分断され得る。ターゲット進行経路272に沿ってチャンバ2内へ吐出されたターゲット27は、一定間隔で連続的に進行する複数のドロップレット271となり得る。
ノズル部材264からのターゲット27の吐出を終了する場合、ピエゾ電源732は、タンク本体261のネック部262に対する加振を止めてよい。また、圧力調節器721は、タンク本体261からガスを抜いてよい。タンク本体261内のターゲット27の圧力は、徐々に減圧され、最終的には例えばチャンバ2内と同じ圧力へ減圧されてよい。これにより、ノズル部材264の吐出口269aからのターゲット27の吐出が停止される。
[3.5 課題]
ところで、上述したようにノズル部材264の中心軸を重力方向に対して傾くように設けて吐出孔269からターゲット27を吐出させた場合、ターゲット27が適切に進行しないことがあり得る。すなわち、ターゲット27が、ターゲット進行経路272に沿ってチャンバ2内を進行せずに、吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着することがあり得る。例えば、タンク本体261に収容されているターゲット27を溶融したのち、加圧を開始してから所定の圧力までの加圧が完了する加圧期間において、ターゲット27は吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着し得る。また、減圧を開始してから吐出孔269からのターゲット27の吐出が停止するまでの終了期間においても、ターゲット27は、吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着し得る。
このように加圧期間および減圧期間に吐出されたターゲット27は、所定の圧力で加圧されていないので運動エネルギーが不足するため、吐出孔269から吐出された後、吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着し得る。ノズル部材264の表面に付着したターゲット27は、付着ターゲット273となり得る。特に、図4の比較例に示すように突出部267の周面の重力方向下側部分が水平面より上へ向かうように傾斜している場合、吐出孔269から吐出されたターゲット27は、吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に滞留するように付着し得る。
また、このように吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着ターゲット273が存在する状態で次のターゲット27が吐出される場合、該次に吐出されるターゲット27は、付着ターゲット273と接触し得る。
その結果、吐出口269aの周囲に付着ターゲット273が付着したまま次のターゲット27を吐出した場合、該次に吐出されるターゲット27の吐出方向は、ターゲット進行経路272からずれた方向へ変化し易くなり得る。また、次のターゲット27の運動エネルギーは、吐出口269aの周囲の付着ターゲット273に接触することで低減され得る。これにより、ドロップレット271の軌道は、ターゲット進行経路272から外れて悪化し得る。また、該次に吐出されるターゲット27が、吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着し易くなり得る。この場合、ドロップレット271の生成が困難になり得る。また、吐出口269aの周囲において、ターゲット27の付着量が増加し得る。付着ターゲット273は、吐出口269aの周囲において大きく成長し得る。成長したターゲット27は、吐出面267aの下端からチャンバ2内へ滴下し得る。吐出面267aの下端からチャンバ2内へ滴下したターゲット27は、滴下ターゲット274となり得る。
また、ターゲット進行経路272から外れて吐出されたターゲット27は、ターゲット回収部28により回収されず、チャンバ2内を汚染し得る。特に、ノズル部材264の下方にEUV集光ミラー23が配置されている場合、軌道が悪化したターゲット27は、EUV集光ミラー23の表面に付着し得る。
そして、このように吐出口269aの周囲にターゲット27が付着した場合、ターゲット27を除去するためのメンテナンス作業が、必要となり得る。また、EUV集光ミラー23の表面にターゲット27が付着した場合、ターゲット27を除去するためのメンテナンス作業が、必要となり得る。メンテナンス作業により、EUV光生成システム11の稼働率が低下し得る。
[4.第1実施形態]
[4.1 構成]
図5は、第1実施形態のノズル部材264及びターゲット27の吐出状態を示す。図5の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第1実施形態のノズル部材264は、基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266a、を備えてよい。
吐出孔269は、比較例と同様でよい。
吐出面267aは、円錐台形状の突出部267の先端に形成されてよい。吐出面267aは、円板形状の基板部265の基面266と略平行となるように円形状に形成されてよい。吐出面267aの中心には、吐出孔269の端部として吐出口269aが形成されてよい。この場合、吐出孔269の中心と吐出面267aの中心とが一致してよい。また、吐出口269aの周囲に、吐出面267aが形成されてよい。
そして、吐出面267aは、重力軸との成す角度θ1が条件「0度<θ1<90度」を満たすように傾斜してよい。好ましくは、条件「10度<θ1<80度」を満たすように傾斜してよい。また、吐出面267aは、円板形状の基板部265の外側平面が重力軸の成す角度と同じ角度に傾斜してよい。
第一流路267bは、突出部267の円錐台形状の周面の一部として形成されてよい。第一流路267bは、円錐台形状の周面における重力方向の下部として形成されてよい。第一流路267bは、吐出面267aの重力方向における下端から、基板部265の基面266に至る表面として形成されてよい。
そして、第一流路267bは、重力軸との成す角度θ2が条件「0度<θ2<90度」を満たすように傾斜してよい。好ましくは、第一流路267bは、条件「10度<θ2<80度」を満たすように傾斜してよい。また、第一流路267bは、条件「θ1<θ2<90度」を満たすように傾斜してよい。
第二流路266aは、基面266の一部として形成されてよい。第二流路266aは、基面266において突出部267より下側の部分である重力方向の下部として形成されてよい。第二流路266aは、突出部267の円錐台形状の周面が基面266と接続する部分から、基面266の重力方向における下端に至る表面として形成されてよい。
そして、第二流路266aは、重力軸との成す角度θ3が条件「0度<θ3<90度」を満たすように傾斜してよい。好ましくは、第二流路266aは、条件「10度<θ3<80度」を満たすように傾斜してよい。また、第二流路266aは、条件「0度<θ3<θ2」を満たすように傾斜してよい。
また、溶融させるターゲット27がスズである場合、ノズル部材264の材料については後述するが、例えばモリブデン、タングステンで形成してよい。
ノズル部材264の表面の表面粗さは、たとえば、基準長さの表面部分における最大高さが0.2S以上0.3S以下でよく、基準長さの表面部分の十点平均粗さがRz=0.2程度でよい。
[4.2 動作]
図5に示すように、ノズル部材264の中心軸が重力方向に対して傾くように設けられている場合、ターゲット27から形成されるドロップレット271は、吐出口269aからターゲット進行経路272に沿って斜め下方向へ向かって出力され得る。
また、ターゲット進行経路272に沿ってチャンバ2内を進行せずに吐出口269aの周囲のノズル部材264の表面に付着した付着ターゲット273は、吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
例えば、ターゲット27の吐出を終了する場合、タンク本体261内は減圧されてよい。これにより、吐出されるターゲット27は、勢いを失い、表面張力によりノズル部材264の表面に付着し得る。付着ターゲット273は、ノズル部材264の表面で液滴化し得る。付着ターゲット273が成長して、液滴の重さが表面張力に打ち勝った時点で、付着ターゲット273は、吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aの傾斜にしたがって流れ下がる。
[4.3 作用・効果]
本実施形態のように、中心軸が重力方向下向きに対して傾斜して配置されるノズル部材264は、吐出口269aの周囲に形成される吐出面267aを備え、該吐出面267aと重力軸との成す角度θ1が条件「0度<θ1<90度」を満たしてよい。好ましくは、角度θ1が条件「10度<θ1<80度」を満たしてよい。
この場合、吐出面267aは水平面に対して傾斜した面になり得る。よって、付着ターゲット273は、吐出口269aへ戻ることなく、該吐出面267aの傾斜にしたがって吐出面267aの上を流れ下がり得る。
その結果、付着ターゲット273は、吐出口269aの周囲に滞留し難くなり得る。付着ターゲット273に次のターゲット27が接触し難くなり得るので、ターゲット27の吐出方向が変化し難くなり得る。よって、吐出方向が変化したターゲット27により、チャンバ2内の例えばEUV集光ミラー23といった部材が汚染されるのを効果的に抑制し得る。また、付着ターゲット273はノズル部材264の表面への滞留を抑制され得る。したがって、付着ターゲット273を除去するためのメンテナンス回数を減らし得る。結果として稼働率を向上させ得る。
また、本実施形態のように、突出部267の周面には、吐出面267aの下端から、吐出面267aの傾斜方向に傾斜する第一流路267bを設けてよい。第一流路267bは、重力軸との成す角度θ2が条件「0度<θ2<90度」を満たすように傾斜してよい。好ましくは、角度θ2が条件「10度<θ2<80度」を満たすように傾斜してよい。
この場合、第一流路267bは水平面に対して傾斜した面にしてよい。しかも、第一流路267bは、吐出面267aの下端から吐出面267aの傾斜方向に傾斜している。よって、吐出面267aの傾斜にしたがって吐出面267aの上を流れ下がった付着ターゲット273は、吐出面267aの下端からさらに第一流路267bに沿って流れ下がり得る。
その結果、付着ターゲット273は、吐出面267aから第一流路267bへ流れ下がり、吐出面267aから排除され得る。
特に、角度θ2が条件「θ1<θ2<90度」を満たすように傾斜してよい。この場合、吐出面267aを流れ下がる付着ターゲット273は、吐出面267aの下端部分に集まり易くなり得る。吐出面267aの下端部分において集まることにより、付着ターゲット273が重くなって流れやすくなり得る。吐出面267aにおいて大きく成長する前に、流れ下がる付着ターゲット273を吐出面267aから第一流路267bへ流れ下げ得る。
また、吐出面267aの角度θ1が「10度<θ1<80度」を満たし、第一流路267bの角度θ2が条件「10度<θ2<80度」を満たす場合、吐出面267aと第一流路267bとの成す角度を110度以上の鈍角としてよい。これにより、吐出面267aの下端に到達した付着ターゲット273が、吐出面267aの下端から滴下し難くし得る。これに対して仮に例えば、吐出面267aと第一流路267bとの成す角度が約90度である場合、ターゲット27の流れ方向が急激に変化するため、吐出面267aの下端に到達したターゲット27は、吐出面267aの下端から滴下し難くなり得る。
また、本実施形態のように、基板部265の基面266には、突出部267における第一流路267bの下端から、第一流路267bの傾斜方向に傾斜する第二流路266aを設けてよい。第二流路266aは、重力軸との成す角度θ3が条件「0度<θ3<90度」を満たすように傾斜してよい。好ましくは、角度θ3が条件「10度<θ3<80度」を満たすように傾斜してよい。
この場合、第二流路266aは水平面に対して傾斜した面にし得る。しかも、第二流路266aは、第一流路267bの下端から第一流路267bの傾斜方向に傾斜している。よって、第一流路267bの傾斜にしたがって突出部267の周面の上を流れ下がった付着ターゲット273は、第一流路267bの下端からさらに第二流路266aに沿って流れ下がり得る。
その結果、付着ターゲット273は、突出部267の第一流路267bから基板部265の基面266の第二流路266aへ流れ下がり、突出部267から排除され得る。
特に、角度θ3が条件「0度<θ3<θ2」を満たすように傾斜してよい。この場合、突出部267を流れ下がってきた付着ターゲット273は、基板部265の基面266の第二流路266aにおいて加速されて流れ易くなり得る。吐出面267aの下端部分において集まることにより重くなった付着ターゲット273は、角度のついた第二流路266aにより効率よく排除され得る。
また、重く速くなった付着ターゲット273は、基板部265の基面266の第二流路266aの下端において、ノズル部材264の表面から好適に滴下し得る。
また、第一流路267bの角度θ2が「10度<θ2<80度」を満たし、第二流路266aの角度θ3が条件「10度<θ3<80度」を満たす場合、第一流路267bと第二流路266aとの成す角度を110度以上の鈍角とし得る。これにより、第一流路267bを流れてきた付着ターゲット273が、第二流路266aに当たって滞留することが起き難くし得る。これに対して仮に例えば、第一流路267bと第二流路266aとの成す角度が約90度である場合、ターゲット27の流れ方向が急激に変化するため、第一流路267bを流れてきたターゲット27が、第二流路266aに当たって滞留し易くなり得る。
そして、このようにノズル部材264についての、ターゲット27の吐出口269aから、付着ターゲット273がノズル部材264から滴下する位置までの区間の部位の表面を、重力軸との成す角度θが条件「0度<θ<90度」を満たす面により構成してもよい。好ましくは、角度θが条件「10度<θ<80度」を満たすように傾斜してよい。
この場合、上述したように、付着ターゲット273が、吐出口269aの周囲に付着したままになり難くなり得る。吐出口269aの周囲から、効率よく付着ターゲット273を排除し得る。
なお、ノズル部材264はヒータ711により加熱されるタンク本体261のネック部262の先端に取り付けられているので、該ヒータ711の熱によりノズル部材264を加熱し得る。その結果、ノズル部材264の表面に付着した付着ターゲット273は、溶融した状態に維持され得る。
また、本実施形態のように、タンク本体261に収容されているターゲット27を加圧する加圧装置としての圧力調節器721と、ネック部262を振動させる加振装置としてのピエゾ素子731と、を備えてよい。これにより、タンク本体261に収容されているターゲット27を加圧した状態でネック部262を振動させ得る。ターゲット27は、粒状化してチャンバ2内へ出力され得る。
しかも、ノズル部材264は、タンク本体261のネック部262とともに加振され得る。よって、付着ターゲット273は、振動によって流れ下りが促進され得る。
[5.第2実施形態]
[5.1 構成]
図6は、第2実施形態のノズル部材264及びターゲット27の吐出状態を示す。図6の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第2実施形態のノズル部材264は、基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266a、を備えてよい。
基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266aは、後述する部分以外が第1実施形態と同様でよい。
吐出面267aは、その直径Φ2が10マイクロメートル以上20マイクロメートル以下となる円形に形成されてよい。
吐出孔269により吐出面267aの中心に形成される吐出口269aは、その直径Φ1が直径2マイクロメートル以上3マイクロメートル以下となる円形に形成されてよい。
[5.2 動作]
図6に示すように、吐出口269aの直径Φ1が2マイクロメートル以上3マイクロメートル以下の円形である場合、ドロップレット271の直径は、数マイクロメートルとなり得る。
また、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
[5.3 作用・効果]
本実施形態のように、吐出口269aの直径が2マイクロメートル以上3マイクロメートル以下である場合、ドロップレット271の直径は、数マイクロメートルとなり得る。また、吐出面267aの直径が10マイクロメートル以上20マイクロメートル以下である場合、吐出面267aの吐出口269aから吐出面267a下端までの長さは、ドロップレット271の直径より大きく、ドロップレット271数個分の長さになり得る。
その結果、付着ターゲット273は、吐出面267aの下端まで流れることにより吐出口269aの周囲から排除され、その吐出口269aの周囲から離れた位置において液滴に成長し得る。よって、吐出口269aから吐出されるターゲット27に付着ターゲット273が接触するのをさらに抑制し得る。
[6.第3実施形態]
[6.1 構成]
図7は、第3実施形態のノズル部材264及びターゲット27の吐出状態を示す。図7の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第3実施形態のノズル部材264は、基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266a、を備えてよい。
基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266aは、後述する部分以外は第1実施形態と同様でよい。
突出部267は、吐出孔269の中心軸に対して非対称に形成されてよい。突出部267は、例えば中心軸を含む重力方向断面において、中心軸上側の体積が下側の体積に比べて小さい偏芯楕円錐台形状に形成されてよい。また、突出部267は、中心軸を含む重力方向断面において、中心軸上側の体積が下側の体積に比べて小さい偏芯多角錘台形状に形成されてもよい。
これにより、図7に示すように、突出部267の周面は、ターゲット進行経路272に対する上側部分の角度より、ターゲット進行経路272に対する下側部分の角度が大きくなり得る。
図7では、下側部分がターゲット進行経路272と成す角度θ5は、上側部分がターゲット進行経路272と成す角度θ4より大きくてよい。
[6.2 動作]
図7に示すように、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
[6.3 作用・効果]
本実施形態のように、突出部267が非対称に形成されることで、突出部267の周面においてターゲット進行経路272に対する上側部分の角度よりターゲット進行経路272に対する下側部分の角度が大きくなり得る。このため、吐出面267aが重力軸との成す角度θ1、及び基板部265の基面266の第二流路266aが重力軸との成す角度θ3を第1実施形態と同じにしながら、突出部267の周面の第一流路267bが重力軸との成す角度θ2は、小さくし得る。
その結果、ノズル部材264の角度を変更することなく、吐出面267aと第一流路267bとの成す角度、及び第一流路267bと第二流路266aとの成す角度は、大きくなり得る。ノズル部材264の角度をターゲット進行経路272の要求仕様に維持しつつ、ノズル部材264の表面の角度を変えて、ノズル部材264の表面でのターゲット27の流れは、好適に調整され得る。
[7.第4実施形態]
[7.1 構成]
図8は、第4実施形態のノズル部材264及びターゲット27の吐出状態を示す。図8の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第4実施形態のノズル部材264は、基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266a、を備えてよい。
基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266aは、後述する部分以外は第1実施形態と同様でよい。
突出部267は、第1実施形態のもののよりも大径の円錐台形状に形成されてよい。
吐出面267aは、第1実施形態のもののよりも大径の円形状に形成されてよい。
[7.2 動作]
図8に示すように、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、ノズル部材264の表面である吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
[7.3 作用・効果]
本実施形態のように、吐出面267aは、大径な円形状に形成され得る。これにより、吐出面267aの吐出口269aから吐出面267a下端までの長さは、ターゲット27の液滴よりも非常に大きくなり得る。
その結果、吐出口269aから吐出されるターゲット27に付着ターゲット273が接触する可能性を著しく低減し得る。
[8.第5実施形態]
[8.1 構成]
図9は、第5実施形態のノズル部材264及びターゲット27の吐出状態を示す。図9の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第5実施形態のノズル部材264は、基板部265、吐出孔269、吐出面、を備えてよい。
吐出面は、傾斜している基板部265の基面266でよい。
そして、吐出面としての基面266が重力軸との成す角度θ1は、条件「0度<θ1<90度」を満たすように傾斜してよい。好ましくは、角度θ1は、「10度<θ1<80度」を満たすように傾斜してよい。
基板部265、吐出孔269は、第1実施形態と同様でよい。
[8.2 動作]
図9に示すように、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、吐出面としての基面266を流れ下がり得る。
[8.3 作用・効果]
本実施形態のように、吐出面としての基板部265の基面266は、重力方向下向きに対して傾斜し、吐出面としての基面266と重力軸との成す角度θ1が条件「0度<θ1<90度」を満たしてよい。好ましくは、角度θ1が条件「10度<θ1<80度」を満たしてよい。
この場合、吐出面としての基面266は水平面に対して傾斜した面にし得る。よって、付着ターゲット273は、該吐出面としての基面266の傾斜にしたがって、基面266の上を流れ下がり得る。
その結果、付着ターゲット273は、吐出口269aの周囲に付着したままになり難くなり得る。吐出口269aの周囲に付着ターゲット273が付着したまま次のターゲット27を吐出することが起き難くなり得る。ターゲット27の吐出方向が変化し難くなり得る。また、吐出方向が変化したターゲット27により、チャンバ2内の例えばEUV集光ミラー23といった部材が汚染されてしまうことを効果的に抑制し得る。
[9.第6実施形態]
[9.1 構成]
図10は、第6実施形態のノズル部材264及びノズルカバー281並びにターゲット27の吐出状態を示す。図10の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第6実施形態のノズル部材264は、第1実施形態のものと同様に、基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266a、を備えてよい。
基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266aは、第1実施形態と同様でよい。
また、第6実施形態では、ノズル部材264の全体を覆う受け部材としてのノズルカバー281を備えてよい。
ノズルカバー281は、カバー本体282、カバー孔283、ヒータ284、を備えてよい。
カバー本体282は、高い伝熱性を備える金属材料で形成されてよい。カバー本体282は、円筒側面部282a、底面部282b、を備えてよい。円筒側面部282aは、ネック部262に嵌合可能な内径に形成されてよい。底面部282bは、円筒側面部282aの底面を塞ぐように円筒側面部282aと一体化されてよい。底面部282bと、ノズル部材264の吐出孔269の中心軸とが交差する位置に、カバー孔283が形成されてよい。カバー孔283は、底面部282bの中心に形成されてもよい。
ヒータ284は、カバー本体282の外面に設けられてよい。ヒータ284は、ヒータ電源712に接続されてよい。
そして、ノズルカバー281には、ネック部262が嵌合されてよい。これにより、ノズル部材264は、ノズルカバー281により覆われ得る。
[9.2 動作]
図10に示すように、ノズル部材264の中心軸が重力方向に対して傾く姿勢に設けられている場合、ターゲット27から形成されるドロップレット271は、吐出口269aからターゲット進行経路272に沿って斜め下方向へ向かって出力され得る。ドロップレット271は、ノズルカバー281のカバー孔283を通過し、チャンバ2内へ進行してよい。
一方、付着ターゲット273が発生した場合、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、ノズル部材264の表面である吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。ノズル部材264の下端に到達した付着ターゲット273は、ノズル部材264から滴下し、ノズルカバー281のカバー本体282の内側に捕集され得る。カバー本体282の内側に捕集された付着ターゲット273は、ヒータ284により加熱されることにより溶融した状態に維持され得る。
[9.3 作用・効果]
本実施形態のように、ノズル部材264をノズルカバー281により覆うことによって、付着ターゲット273は、傾斜するノズル部材264の表面を流れ下がった後、ノズル部材264から滴下し、ノズルカバー281内に捕集され得る。
その結果、本実施形態では、付着ターゲット273が、ノズル部材264からチャンバ2内へ滴下してチャンバ2内を汚染することを抑制し得る。捕集された付着ターゲット273は、ヒータ284により加熱溶融されるので、ノズルカバー281内で付着ターゲット273が固化して堆積することでターゲット進行経路272が塞がれてしまうことが起き難くなり得る。
[10.第7実施形態]
[10.1 構成]
図11は、第7実施形態のノズル部材264及び分離受け部材285並びにターゲット27の吐出状態を示す。図11の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第7実施形態のノズル部材264は、第1実施形態のものと同様に、基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266a、を備えてよい。
基板部265、突出部267、吐出孔269、吐出面267a、第一流路267b、第二流路266aは、第1実施形態と同様でよい。
また、第7実施形態では、傾斜して配置されるノズル部材264の下端の下方に配置される分離受け部材285を備えてよい。
分離受け部材285は、受け本体286、ヒータ284、を備えてよい。
受け本体286は、高い伝熱性を備える金属材料で形成されてよい。受け本体286は、上面に開口286aを備えた箱状に形成されてよい。開口286aは、受け本体286の上面全面にわたって形成されてもよい。受け本体286は、開口286aがノズル部材264の下端の下方に位置するよう配置されてよい。
ヒータ284は、受け本体286の外面に設けられてよい。
[10.2 動作]
図11に示すように、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、ノズル部材264の表面である吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。ノズル部材264の下端に到達したターゲット27は、ノズル部材264から滴下し、分離受け部材285の受け本体286の内側に捕集され得る。分離受け部材285の受け本体286の内側に捕集された付着ターゲット273は、ヒータ284により加熱されることにより溶融した状態に維持され得る。
[10.3 作用・効果]
本実施形態のように、傾斜して配置されるノズル部材264の下端の下方には、分離受け部材285を配置し得る。これにより、付着ターゲット273は、所定の傾斜面を備えたノズル部材264の表面を流れ下がった後、ノズル部材264から滴下し、分離受け部材285に回収され得る。
その結果、本実施形態では、付着ターゲット273は、分離受け部材285により回収され得る。付着ターゲット273が、ノズル部材264からチャンバ2内へ滴下してチャンバ2内を汚染し難くなり得る。捕集された付着ターゲット273は、ヒータ284により加熱溶融されるので、受け本体286の内で付着ターゲット273が固化して堆積することでターゲット進行経路272が塞がれてしまうことが起き難くなり得る。
[11.第8実施形態]
[11.1 構成]
図12は、第8実施形態のEUV光生成装置1の例示的な設置状態を示す。図11の紙面の上下方向が、重力方向でよい。
第8実施形態では、チャンバ2は、重力軸に対して傾斜して配置されてよい。EUV集光ミラー23によって反射されたEUV光252の光軸が、重力軸の下向きと成す角度θ6は、条件「0度<θ6<90度」を満たしてよい。
また、ターゲット進行経路272は、EUV光252の光軸と略直角となるように設けられてよい。すなわち、ターゲット進行経路272が重力軸の下向きと成す角度θ7は、条件「θ7=90度−θ6」でよい。角度θ7は、条件「10度<θ7<80度」を満たしてもよい。
この場合、チャンバ2の側面に取り付けられるタンク本体261も重力軸に対して傾斜して配置されてよい。ノズル部材264は、中心軸が重力方向に対して傾斜した姿勢で、ネック部262の先端に取り付けられてよい。
[11.2 動作]
図12に示すように、ノズル部材264が斜め下方向へ向いて、重力方向に対して傾く姿勢に設けられている場合、ターゲット27から形成されるドロップレット271は、吐出口269aからターゲット進行経路272に沿って斜め下方向へ向かって出力され得る。
一方、付着ターゲット273が発生した場合、付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
[11.3 作用・効果]
本実施形態のように、チャンバ2そのものを重力軸に対して傾斜して配置し得る。これにより、タンク本体261のネック部の先端に取り付けられるノズル部材264は、水平面に対して傾斜した姿勢でチャンバ2取り付けられ得る。吐出面267a及び第二流路266aがターゲット進行経路272に対して垂直な面として形成されている場合、θ1およびθ3はθ6と等しくなり得る。従って、この場合、条件「0度<θ6<90度」であれば、「0度<θ1<90度」、「0度<θ3<90度」も満たされ得る。第一流路267bに関しては、条件「θ1<θ2<90度」または、条件「0度<θ3<θ2」を満たすように形成するとよい。このように、チャンバ2そのものを重力軸に対して傾斜して配置する場合、θ1、θ3に関する条件を満たすように、タンク本体261をチャンバ2に対して取り付け得る。
しかも、ノズル部材264は、タンク本体261のネック部262の先端に設けられるので、タンク本体261とともにノズル部材264は、交換し得る。仮に例えばノズル部材264の表面にターゲット27が付着することがあるとしても、タンク本体261とともにノズル部材264は交換し得る。その結果、ノズル部材264にターゲット27が付着した状態が長期に渡らないようにし得る。
また、仮に例えばタンク本体261をチャンバ2に対して水平に取り付ける場合と比べて、チャンバ2からのタンク本体261の水平方向への突出量を抑え得る。EUV光生成装置1の小型化に貢献し得る。
[12.第9実施形態]
[12.1 構成]
図13は、第9実施形態のノズル部材264の材料例を示す。図13には、溶融スズに対する各材料の接触角が示されている。
ターゲット27は、例えばスズでよい。
第9実施形態のノズル部材264は、溶融したターゲット27との接触角θtが条件「90度<θt<180度」を満たす材料により形成されてよい。一般的に、接触角が90度以下の場合、浸漬濡れとなり、材料は浸漬して沈み込み得る。接触角が90度を超える場合、付着濡れとなり、材料の濡れが進行しないようにし得る。
図13に示すように、溶融スズに対して付着濡れとなるノズル部材264の材料は、例えば炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、黒鉛、ダイヤモンド、窒化珪素、酸化モリブデンでよい。
なお、ノズル部材264は、その全体が上述した材料で形成されるではなく、少なくともノズル部材264の表面が上述した材料で形成されてもよい。例えば、ノズル部材264の表面が上述した材料によってコーティングされてもよい。
[12.2 動作]
付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、上述した材料により形成された吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
[12.3 作用・効果]
本実施形態のように、ノズル部材264又はノズル部材264の表面は、溶融したターゲット27との接触角θtが条件「90度<θt<180度」を満たす材料により形成され得る。これにより、ノズル部材264の表面は、溶融したターゲット27により濡れ難くなり得る。溶融したターゲット27は、ノズル部材264の表面で滴化し易くなり、ノズル部材264の表面を流れ下がり易くなり得る。
[13.第10実施形態]
[13.1 構成]
ターゲット27は、例えばスズでよい。
第10実施形態のノズル部材264又はノズル部材264の表面は、溶融したターゲット27との反応性が低い材料により形成されてよい。
溶融スズと各種の材料との反応性は、例えば以下の通りでよい。
高融点材料であるタングステン、タンタル、モリブデンは、スズとの反応性は低くなり得る。
炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ダイヤモンド、窒化珪素、酸化モリブデンは、溶融スズとの反応性は低くなり得る。
酸化タングステン、酸化タンタルは、溶融スズとの反応性が低い可能性があり得る。
したがって、タングステン、タンタル、モリブデン、炭化珪素、窒化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、ダイヤモンド、窒化珪素、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化タンタルを、ノズル部材264の材料として使用してよい。また、ノズル部材264の表面、すなわちノズル部材264の吐出孔269の出口側の表面に、これらの材料をコーティングしてもよい。また、ノズル部材264のすべての表面に、これらの材料をコーティングしてもよい。
また、ノズル部材264の材料は、溶融スズとほとんど反応しない非金属材料でもよい。材料は、例えば炭化珪素、窒化珪素、石英ガラスといった酸化珪素、サファイアといった酸化アルミニウム、黒鉛、ダイヤモンドでよい。
プラズマ生成時に発生するイオンのスパッタ率が低いという観点からは、材料はダイヤモンドがよい。
さらに、ノズル部材264の吐出孔269の溶融スズの接触面は、溶融スズがほとんど反応しない材料によりコーティングされてよい。この材料としては、例えばモリブデン、タンタル、タングステンでよい。また、これらの金属材料は、表面の酸化物層が取り除かれてよい。
なお、ノズル部材264は、その全体が上述した材料で形成されるのではなく、少なくともノズル部材264の表面が上述した材料で形成されてもよい。
[13.2 動作]
付着ターゲット273は、吐出口269aから吐出された後、上述した材料により形成された吐出面267a、第一流路267b及び第二流路266aをその順番で流れ下がり得る。
[13.3 作用・効果]
本実施形態のように、ノズル部材264又はノズル部材264の表面は、溶融したターゲット27との反応性が低い材料により形成されてよい。これにより、ノズル部材264の表面は、溶融したターゲット27と反応し難くなり得る。
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。したがって、添付の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、及び添付の請求の範囲に記載される修飾語「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。
1…EUV光生成装置
2…チャンバ
2a…ターゲット供給孔
3…レーザ装置
4…ターゲットセンサ
5…EUV光生成制御部
6…露光装置
7…ターゲット生成装置
11…EUV光生成システム
21…ウインドウ
22…レーザ光集光ミラー
22a…レーザ光集光光学系
23…EUV集光ミラー
23a…EUV集光光学系
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…ターゲット回収部
29…接続部
31…パルスレーザ光
32…パルスレーザ光
33…パルスレーザ光
34…レーザ光進行方向制御部
74…ターゲット生成制御部
221…軸外放物面ミラー
222…平面ミラー
223…ホルダ
224…ホルダ
225…プレート
231…ホルダ
235…プレート
235a…孔
251…EUV光
252…EUV光
261…タンク本体
262…ネック部
263…供給路
264…ノズル部材
265…基板部
266…基面
266a…第二流路
267…突出部
267a…吐出面
267b…第一流路
269…吐出孔
269a…吐出口
271…ドロップレット
272…ターゲット進行経路
273…付着ターゲット
274…滴下ターゲット
281…ノズルカバー(受け部材)
282…カバー本体
282a…円筒側面部
282b…底面部
283…カバー孔
284…ヒータ
285…分離受け部材(受け部材)
286…受け本体
291…壁
292…中間集光点
293…アパーチャ
341…高反射ミラー
342…高反射ミラー
343…ホルダ
344…ホルダ
711…ヒータ
712…ヒータ電源
721…圧力調節器
722…配管
723…ガスボンベ
731…ピエゾ素子
732…ピエゾ電源

Claims (12)

  1. 内部でターゲットにレーザ光が照射されて極端紫外光が生成されるチャンバと、
    ターゲットを前記チャンバ内へ吐出するターゲット供給部と、
    を備え、
    前記ターゲット供給部は、前記ターゲットを前記チャンバ内へ吐出する吐出口が形成された吐出面を備えるノズル部材を備え、
    前記吐出面と重力軸との成す角度θ1は、条件「0度<θ1<90度」を満たし、
    前記ノズル部材は、
    前記チャンバ内に露出する基面を備える基板部と、
    先端に前記吐出面を備え前記基面から突出して形成された突出部と、
    を備え、
    前記突出部は、
    前記吐出面の下端から前記吐出面の傾斜方向に傾斜するように前記突出部の周面に形成された第一流路
    を備え、
    前記第一流路は、重力軸との成す角度θ2が条件「0度<θ2<90度」を満たすように傾斜している
    端紫外光生成装置。
  2. 前記吐出面と重力軸との成す前記角度θ1と、前記第一流路と重力軸との成す前記角度θ2とは、条件「θ1<θ2<90度」を満たす、
    請求項記載の極端紫外光生成装置。
  3. 前記基板部は、
    前記突出部における前記第一流路の下端から前記第一流路の傾斜方向に傾斜するように前記基板部の前記基面に形成された第二流路
    を備え、
    前記第二流路は、重力軸との成す角度θ3が条件「0度<θ3<90度」を満たすように傾斜している、
    請求項記載の極端紫外光生成装置。
  4. 内部でターゲットにレーザ光が照射されて極端紫外光が生成されるチャンバと、
    ターゲットを前記チャンバ内へ吐出するターゲット供給部と、
    を備え、
    前記ターゲット供給部は、前記ターゲットを前記チャンバ内へ吐出する吐出口が形成された吐出面を備えるノズル部材を備え、
    前記吐出面と重力軸との成す角度θ1は、条件「0度<θ1<90度」を満たし、
    前記ノズル部材は、
    前記チャンバ内に露出する基面を備える基板部と、
    先端に前記吐出面を備え前記基面から突出して形成された突出部と、
    を備え、
    前記吐出面に形成される前記ターゲットの吐出口の直径は、2マイクロメートル以上3マイクロメートル以下であり、
    前記吐出面の直径は、10マイクロメートル以上20マイクロメートル以下である
    端紫外光生成装置。
  5. 内部でターゲットにレーザ光が照射されて極端紫外光が生成されるチャンバと、
    ターゲットを前記チャンバ内へ吐出するターゲット供給部と、
    を備え、
    前記ターゲット供給部は、前記ターゲットを前記チャンバ内へ吐出する吐出口が形成された吐出面を備えるノズル部材を備え、
    前記吐出面と重力軸との成す角度θ1は、条件「0度<θ1<90度」を満たし、
    前記ノズル部材は、
    前記チャンバ内に露出する基面を備える基板部と、
    先端に前記吐出面を備え前記基面から突出して形成された突出部と、
    を備え、
    前記突出部は、前記基面上で非対称に形成されている
    端紫外光生成装置。
  6. 前記吐出面と重力軸との成す前記角度θ1は、条件「10度<θ1<80度」を満たす、
    請求項1記載の極端紫外光生成装置。
  7. 前記第一流路と重力軸との成す前記角度θ2は、条件「10度<θ2<80度」を満たす、
    請求項記載の極端紫外光生成装置。
  8. 前記第二流路と重力軸との成す前記角度θ3は、条件「10度<θ3<80度」を満たす、
    請求項記載の極端紫外光生成装置。
  9. 前記ターゲット供給部は、内部に前記ターゲットを収容するタンク本体、を備え、
    前記タンク本体は、前記チャンバ内に突出するネック部を備え、
    前記ノズル部材は、前記ネック部の先端に交換可能に配置され、前記タンク本体が前記チャンバに取り付けられた状態で前記吐出面が水平面に対して傾斜する、
    請求項1から8のいずれか1項記載の極端紫外光生成装置。
  10. 前記ターゲット供給部は、前記タンク本体に収容されている前記ターゲットを加圧する加圧装置と、前記ネック部を振動させる加振装置と、を備え、前記タンク本体のターゲットを加圧した状態で前記ネック部を振動させることにより前記ターゲットを粒状化させて前記チャンバ内へ出力する、
    請求項記載の極端紫外光生成装置。
  11. 前記ターゲットは、溶融ターゲットであり、
    前記ノズル部材についての少なくとも前記チャンバに露出する表面は、前記溶融ターゲットとの接触角θtが条件「90度<θt<180度」を満たす材料により形成されている、
    請求項1から10のいずれか1項記載の極端紫外光生成装置。
  12. 前記ターゲットは、溶融ターゲットであり、
    前記ノズル部材についての少なくとも前記溶融ターゲットが接触し得る面は、前記溶融ターゲットとの反応性が低い材料により形成されている、
    請求項1から11のいずれか1項記載の極端紫外光生成装置。
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