JP6751138B2 - 極端紫外光センサユニット及び極端紫外光生成装置 - Google Patents

Description

本開示は、極端紫外光センサユニット及び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；Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光を生成するための装置と縮小投影反射光学系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が用いられるＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）式の装置との３種類の装置が提案されている。

米国特許第７７３２７９３号 特開２０１４−１５４２２９号公報 特開２０１１−１３５０２８号公報

概要

本開示の１つの観点に係る極端紫外光センサユニットは、極端紫外光を反射するミラーと、ミラーによって反射された極端紫外光を透過するフィルタと、フィルタを透過した極端紫外光を検出する光センサと、ミラーとフィルタとの間にパージガスを供給するよう配置されたパージガス供給部と、ミラーに入射させる極端紫外光を含むプラズマ光及びパージガス供給部から供給されたパージガスを通過させる管部であって、プラズマ光の光入射口となる開口部を有し、開口部から入射するプラズマ光をミラーに向けて通過させるとともに、ミラーとフィルタとの間を流れたパージガスを開口部から流出させる管部と、を備える。

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式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。 図２はＥＵＶ光センサユニットの構成例を示す断面図である。 図３は第１実施形態に係るＥＵＶ光センサユニットの構成を示す断面図である。 図４は第２実施形態に係るＥＵＶ光センサユニットの構成を示す断面図である。

実施形態

−目次−
１．極端紫外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
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
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．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
図１に例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システム１０の構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１１は、少なくとも１つのレーザ装置１２と共に用いられる場合がある。本開示においては、ＥＵＶ光生成装置１１とレーザ装置１２を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１０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１１は、レーザ光伝送装置１４と、レーザ光集光光学系１６と、チャンバ１８と、ＥＵＶ光生成制御装置２０と、ターゲット制御装置２２と、ガス制御装置２４と、を含んで構成される。

レーザ装置１２は、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）システムであってよい。レーザ装置１２は、図示せぬマスターオシレータと、図示せぬ光アイソレータと、複数台の図示せぬＣＯ_２レーザ増幅器とを含んで構成され得る。マスターオシレータは、ＣＯ_２レーザ増幅器の増幅領域の波長を含むレーザ光を所定の繰り返し周波数で出力し得る。マスターオシレータが出力するレーザ光の波長は例えば１０．５９μｍであり、所定の繰り返し周波数は例えば１００ｋＨｚである。マスターオシレータには固体レーザを採用することができる。

レーザ光伝送装置１４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学部品と、この光学部品の位置や姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えている。図１に示したレーザ光伝送装置１４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学部品として、第１の高反射ミラー３１と第２の高反射ミラー３２とを含む。

レーザ光集光光学系１６は、集光レンズ３４と集光レンズホルダ３５と三軸ステージ３６とを含んで構成される。集光レンズ３４は集光レンズホルダ３５に保持されている。集光レンズホルダ３５は三軸ステージ３６に固定されている。三軸ステージ３６は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の互いに直交する三軸の方向に集光レンズホルダ３５を移動可能なステージである。図１においてチャンバ１８から露光装置１００に向かってＥＵＶ光を導出する方向をＺ軸とする。図１における紙面に垂直な方向をＸ軸とし、紙面に平行な縦方向をＹ軸とする。レーザ光集光光学系１６は、レーザ光伝送装置１４によって伝送されたレーザ光をチャンバ１８内のプラズマ生成領域６４に集光するよう構成されている。

チャンバ１８は密閉可能な容器である。チャンバ１８は、例えば、中空の球形状又は筒形状に形成されてもよい。チャンバ１８は、ＥＵＶ光集光ミラー４０と、プレート４１と、ＥＵＶ光集光ミラーホルダ４２と、第１のウインドウ４４と、第１の覆い４５と、を備えている。また、チャンバ１８は、ターゲット供給部５０と、二軸ステージ５１と、ドロップレット受け５２と、ドロップレット検出装置５４と、ＥＵＶ光センサユニット６０と、ガス供給装置６１と、排気装置６２と、圧力センサ６３と、を備えている。

チャンバ１８の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。その貫通孔は第１のウインドウ４４によって塞がれる。レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光４８が集光レンズ３４を介して第１のウインドウ４４を透過する。

ＥＵＶ光集光ミラー４０は、例えば、回転楕円面形状の反射面を有し、第１の焦点及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ光集光ミラー４０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る。ＥＵＶ光集光ミラー４０は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域６４に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）６６に位置するように配置される。ＥＵＶ光集光ミラー４０の中央部には貫通孔６８が設けられ、貫通孔６８をパルスレーザ光４８が通過する。

プレート４１とＥＵＶ光集光ミラーホルダ４２は、ＥＵＶ光集光ミラー４０を保持する部材である。プレート４１はチャンバ１８に固定される。ＥＵＶ光集光ミラー４０はＥＵＶ光集光ミラーホルダ４２を介してプレート４１に保持される。

第１の覆い４５は、第１のウインドウ４４から貫通孔６８を通ってプラズマ生成領域６４へとパルスレーザ光４８を導く光路を覆うシュラウド（ｓｈｒｏｕｄ）である。第１の覆い４５は、第１のウインドウ４４からプラズマ生成領域６４に向かって先細りする略円錐台形の筒形状に構成されている。

ターゲット供給部５０は、ターゲット物質をチャンバ１８内部に供給するよう構成され、例えば、チャンバ１８の壁を貫通するように取り付けられる。ターゲット供給部５０は二軸ステージ５１を介してチャンバ１８の壁に取り付けられる。二軸ステージ５１はＸ軸及びＺ軸の各方向にターゲット供給部５０を移動可能なＸＺ軸ステージである。ターゲット供給部５０は二軸ステージ５１により、ＸＺ平面内の位置を調整することができる。

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。ターゲット供給部５０は、ターゲット物質により形成されたドロップレット５６をチャンバ１８内部のプラズマ生成領域６４に向けて出力するよう構成される。

ターゲット制御装置２２は、ＥＵＶ光生成制御装置２０、レーザ装置１２、ターゲット供給部５０及びドロップレット検出装置５４の各々と接続されている。ターゲット制御装置２２は、ＥＵＶ光生成制御装置２０の指令に従い、ターゲット供給部５０の動作を制御する。また、ターゲット制御装置２２は、ドロップレット検出装置５４からの検出信号を基にレーザ装置１２のパルスレーザ光４８の出力タイミングを制御する。

ドロップレット検出装置５４は、ドロップレット５６の存在、軌跡、位置、及び速度のうちいずれか又は複数を検出するよう構成される。ドロップレット検出装置５４は、Ｘ方向の軌道の変化を検出できるように配置される。ドロップレット検出装置５４は、光源部７０と受光部７５を含んでいる。

光源部７０は、光源７１と、照明光学系７２と、第２のウインドウ７３と、第２の覆い７４とを含んで構成される。光源７１は、ランプや半導体レーザ等であってもよい。照明光学系７２は、光源７１から出力された光によってドロップレット軌道を照明する集光レンズであってもよい。

受光部７５は、転写光学系７６と、第１の光センサ７７と、第３のウインドウ７８と、第３の覆い７９とを含んで構成される。転写光学系７６は照明されたドロップレット５６の像を第１の光センサ７７の素子上に転写するレンズであってもよい。第１の光センサ７７は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等の２次元のイメージセンサであってもよい。

チャンバ１８は、図示しないもう１つのドロップレット検出装置を備えており、その図示せぬもう１つのドロップレット検出装置によって、ドロップレット５６のＺ方向の軌道のずれを検出する。

ドロップレット受け５２は、ターゲット供給部５０からチャンバ１８内に出力されたドロップレット５６が進行する方向の延長線上に配置される。図１ではドロップレット５６の滴下方向がＹ軸と平行な方向であり、ドロップレット受け５２はターゲット供給部５０に対してＹ方向に対向する位置に配置される。

また、ＥＵＶ光生成装置１１は、チャンバ１８の内部と露光装置１００の内部とを連通させる接続部８２を含む。接続部８２の内部には、アパーチャ８４が形成された壁８６が設けられる。壁８６は、そのアパーチャ８４がＥＵＶ光集光ミラー４０の第２の焦点位置に位置するように配置される。

露光装置１００は露光装置コントローラ１０２を含んでおり、露光装置コントローラ１０２はＥＵＶ光生成制御装置２０と接続される。

ＥＵＶ光センサユニット６０は、チャンバ１８内で生成されるＥＵＶ光を検出するセンサユニットである。ＥＵＶ光センサユニット６０はＥＵＶ光生成制御装置２０に接続されている。ＥＵＶ光センサユニット６０は、異なる複数の位置からプラズマを観測できるように複数台あってもよい。図１では１つのＥＵＶ光センサユニット６０が示されているがチャンバ１８の周りの複数箇所にＥＵＶ光センサユニット６０が設置される形態が好ましい。

ガス供給装置６１は、配管９０を介して第１の覆い４５、第２の覆い７４、第３の覆い７９、及びＥＵＶ光センサユニット６０の中の空間に接続されている。さらに、ガス供給装置６１は、ＥＵＶ光集光ミラー４０の表面にガスを流すよう構成された配管９１に接続されている。ガス供給装置６１は配管９０、９１にガスを供給するガス供給源である。ガス供給装置６１は例えば、水素ガスを供給する水素ガス供給装置とすることができる。

水素ガスはパージガスの一例である。パージガスは水素ガスに限らず、水素を含むガスであってもよい。パージガスは、ターゲット物質の材料と反応して化合物である気体を生成し得る成分を含むガスであることが好ましい。パージガスの種類はターゲット物質の材料に応じて選択される。

ガス制御装置２４は、ＥＵＶ光生成制御装置２０、ガス供給装置６１、排気装置６２及び圧力センサ６３の各々と接続される。排気装置６２はガス制御装置２４からの指令に従い、チャンバ１８内の気体をチャンバ１８の外部に排出する。圧力センサ６３はチャンバ１８内の圧力を検出する。圧力センサ６３の検出信号はガス制御装置２４に送られる。ガス制御装置２４は、ＥＵＶ光生成制御装置２０の指令に従い、ガス供給装置６１及び排気装置６２の動作を制御する。

ＥＵＶ光生成制御装置２０は、ＥＵＶ光生成システム１０全体の制御を統括するよう構成される。ＥＵＶ光生成制御装置２０は、ＥＵＶ光センサユニット６０の検出結果を処理する。ＥＵＶ光生成制御装置２０は、ドロップレット検出装置５４の検出結果に基づいて、例えば、ドロップレット５６が出力されるタイミングやドロップレット５６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光生成制御装置２０は、例えば、レーザ装置１２の発振タイミング、パルスレーザ光４８の進行方向、パルスレーザ光４８の集光位置等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し、一部の制御機能を省略してもよい。

本開示において、ＥＵＶ光生成制御装置２０、ターゲット制御装置２２、ガス制御装置２４及び露光装置コントローラ１０２等の制御装置は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。また、複数の制御装置の機能を一台の制御装置で実現することも可能である。さらに本開示において、ＥＵＶ光生成制御装置２０、ターゲット制御装置２２、ガス制御装置２４及び露光装置コントローラ１０２等は、ローカルエリアネットワークやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムユニットは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。

図２はＥＵＶ光センサユニット６０の一例を示す概略構成図である。ＥＵＶ光センサユニット６０は、ＥＵＶ光を発生させるチャンバ１８の壁を貫通して取り付けられる。図２においてチャンバ１８の壁の右側がチャンバ１８の内側、つまり真空側であり、チャンバ１８の壁の左側が大気側である。

ＥＵＶ光センサユニット６０は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１と、フィルタ１２２と、第２の光センサ１２４とを含んで構成される。ＥＵＶ光反射ミラー１２１は、プラズマから放射される光のうちＥＵＶ光を含む光を選択的に反射する多層反射膜によるミラーである。ＥＵＶ光反射ミラー１２１は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層してなるＭｏ／Ｓｉ多層膜によるミラーとすることができる。

フィルタ１２２は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１によって反射された光のうちＥＵＶ光の波長を選択的に透過するフィルタである。フィルタ１２２が透過するＥＵＶ光の波長は、例えば１３．５ｎｍである。フィルタ１２２は例えば、膜厚３００〜６００ｎｍの金属薄膜フィルタであり、一例としてジルコニウム（Ｚｒ）の金属薄膜フィルタを用いることができる。フィルタ１２２は第２の光センサ１２４の受光面を覆うように配置される。ＥＵＶ光反射ミラー１２１の反射特性とフィルタ１２２の透過特性の組み合わせにより、所望の波長のＥＵＶ光を第２の光センサ１２４に入射させることができる。

第２の光センサ１２４は、フォトダイオード等、入射した光のエネルギを検出するセンサである。第２の光センサ１２４は受光量に応じた電気信号を出力する。第２の光センサ１２４から出力される信号はＥＵＶ光生成制御装置２０に送られる。

ＥＵＶ光センサユニット６０は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１と、フィルタ１２２と、第２の光センサ１２４とを収容する中空のケース１３０を備える。ケース１３０は、光学部品収容部１３２と円筒形状部１３４とガス供給部１４０とを有する。

光学部品収容部１３２は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１と、フィルタ１２２と、第２の光センサ１２４とが収容される空間である。ＥＵＶ光反射ミラー１２１は図示せぬミラー保持部材に保持される。第２の光センサ１２４は光学部品収容部１３２を画成するケース１３０の壁面の一部に取り付けられる。フィルタ１２２は、フィルタ保持部材１２３に保持され、第２の光センサ１２４の前面に配置される。

円筒形状部１３４は、ＥＵＶ光を含むプラズマ光の光入射口となる開口部１３５を有する。開口部１３５を含む円筒形状部１３４の一部はチャンバ１８の内側に配置される。開口部１３５から入射したプラズマ光は円筒形状部１３４を通過してＥＵＶ光反射ミラー１２１に入射する。

ガス供給部１４０のガス導入口１４１にはガス供給用の配管９０が接続されている。配管９０を通じてケース１３０に導入されたガスは、ガス供給部１４０のガス流出口１４２から噴出し、円筒形状部１３４を通って開口部１３５からチャンバ１８内へと流出する。

また、ケース１３０はフランジ部１４４を有する。ＥＵＶ光センサユニット６０はチャンバ１８の壁に設けられた貫通孔に対して大気側から挿入され、フランジ部１４４を介してチャンバ１８に固定される。すなわち、ケース１３０のフランジ部１４４はチャンバ１８の外側に配置され、ガスケット１４６を介してチャンバ１８の壁に固定される。

なお、図２において、配管９０からガス供給部１４０及び円筒形状部１３４を通過して開口部１３５から出る矢印はガス流を表している。また、開口部１３５から円筒形状部１３４を通過してＥＵＶ光反射ミラー１２１によって折り返され、フィルタ１２２及び第２の光センサ１２４へと向かう矢印はプラズマ光又はＥＵＶ光の光路を表している。

１．２ 動作
図１及び図２を参照して、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システム１０の動作を説明する。ＥＵＶ光生成システム１０がＥＵＶ光を出力する場合、露光装置１００の露光装置コントローラ１０２からＥＵＶ光生成制御装置２０にＥＵＶ光出力指令が送られる。

ＥＵＶ光生成制御装置２０は、ガス制御装置２４に制御信号を送信する。ガス制御装置２４は、圧力センサ６３の検出値に基づいて、チャンバ１８内の圧力が所定の範囲内となるように、ガス供給装置６１と排気装置６２とを制御する。

チャンバ１８内の圧力の所定の範囲とは、例えば、数〜数百Ｐａの間の値である。ガス供給装置６１から送り出された水素ガスは、配管９０を通じて第１の覆い４５、第２の覆い７４及び第３の覆い７９の各々の覆いの中、並びにＥＵＶ光センサユニット６０の中に供給される。また、ガス供給装置６１から送り出された水素ガスは、配管９１を通じてＥＵＶ光集光ミラー４０の反射面に供給される。

第１の覆い４５の中に供給された水素ガスは、第１の覆い４５の開口部４５Ａから噴出する。第２の覆い７４の中に供給された水素ガスは、第２の覆い７４の開口部７４Ａから噴出する。第３の覆い７９の中に供給された水素ガスは、第３の覆い４５の開口部７９Ａから噴出する。ＥＵＶ光センサユニット６０の中に供給された水素ガスはＥＵＶ光センサユニット６０の開口部１３５から噴出する。

ガス制御装置２４は、チャンバ１８の内圧が所定の範囲内の圧力となったら、ＥＵＶ光生成制御装置２０に信号を送信する。ＥＵＶ光生成制御装置２０は、ガス制御装置２４から送られてくる信号を受信後、ターゲット制御装置２２にドロップレット出力を指示するドロップレット出力指示信号を送信する。

ターゲット制御装置２２は、ドロップレット出力指示信号を受信すると、ターゲット供給部５０にドロップレット出力信号を送信してドロップレット５６を出力させる。ドロップレット５６は溶融したスズ（Ｓｎ）の液滴であってもよい。

ターゲット供給部５０から出力したドロップレット５６の軌道はドロップレット検出装置５４によって検出される。ドロップレット検出装置５４による検出された検出信号はターゲット制御装置２２に送られる。

ターゲット制御装置２２は、ドロップレット検出装置５４から得られる検出信号を基に、ドロップレット５６の軌道が所望の軌道となるように、二軸ステージ５１にフィードバック信号を送信してもよい。

ターゲット制御装置２２は、ドロップレット５６の軌道が安定したら、ドロップレット５６の出力信号に同期して、所定時間遅延したトリガ信号をレーザ装置１２に出力する。この遅延時間は、ドロップレット５６がプラズマ生成領域６４に到達した時にレーザ光がドロップレット５６に照射されるように、設定しておく。

レーザ装置１２はトリガ信号に同期してレーザ光を出力する。レーザ装置１２から出力されるレーザ光のパワーは、数ｋＷ〜数十ｋＷに達する。レーザ装置１２から出力されたレーザ光はレーザ光伝送装置１４を介してレーザ光集光光学系１６の集光レンズ３４に入射する。集光レンズ３４に入射したレーザ光は集光レンズ３４によって集光され、第１のウインドウ４４を通過してチャンバ１８に入力される。集光レンズ３４を介してチャンバ１８に入射したレーザ光は、プラズマ生成領域６４に到達したドロップレット５６に照射される。

ドロップレット５６には、パルスレーザ光４８に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光が照射されたドロップレット５６はプラズマ化し、そのプラズマから放射光１０６が放射される。放射光１０６に含まれるＥＵＶ光１０８は、ＥＵＶ光集光ミラー４０によって選択的に反射される。ＥＵＶ光集光ミラー４０によって反射されたＥＵＶ光１０８は、中間集光点６６で集光され、露光装置１００に出力される。なお、１つのドロップレット５６に、パルスレーザ光４８に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。

ドロップレット受け５２は、レーザ光が照射されずにプラズマ生成領域６４を通過したドロップレット５６や、レーザ光の照射によっても拡散しなかったドロップレットの一部分を回収する。

ＥＵＶ光センサユニット６０は、プラズマから放射される放射光１０６に含まれるＥＵＶ光を観測する。ＥＵＶ光センサユニット６０から得られる信号を基に、プラズマから放射されるＥＵＶ光のエネルギを計測して、チャンバ１８内で生成したＥＵＶ光のエネルギを計測してもよい。

放射光１０６の一部は開口部１３５からＥＵＶ光センサユニット６０に進入し、円筒形状部１３４を通過してＥＵＶ光反射ミラー１２１に入射する。ＥＵＶ光反射ミラー１２１は放射光１０６に含まれるＥＵＶ光をフィルタ１２２に向けて反射する。フィルタ１２２に入射した光のうち特定波長のＥＵＶ光がフィルタ１２２を透過する。フィルタ１２２を透過したＥＵＶ光は、第２の光センサ１２４に受光される。第２の光センサ１２４から出力される信号に基づきＥＵＶ光のエネルギを検出することができる。

ＥＵＶ光センサユニット６０を複数配置する場合は、各ＥＵＶ光センサユニットの検出位置と各検出エネルギからプラズマの位置が計算できる。

プラズマ生成に伴って、Ｓｎデブリが生成し、チャンバ１８中に拡散し得る。この場合、ＳｎデブリはＳｎ微粒子を指す。拡散したＳｎデブリは、第１の覆い４５の開口部４５Ａ、第２の覆い７４の開口部７４Ａ、第３の覆い７９の開口部７９Ａ、及びＥＵＶ光センサユニット６０の開口部１３５に到達し得る。

第１の覆い４５の開口部４５Ａ、第２の覆い７４の開口部７４Ａ、第３の覆い７９の開口部、及びＥＵＶ光センサユニット６０の開口部１３５の各開口部からは、水素ガスが噴出しているため、Ｓｎデブリが第１のウインドウ４４、第２のウインドウ７３及び第３のウインドウ７８並びにＥＵＶ光センサユニット６０内のＥＵＶ光反射ミラー１２１に到達するのを抑制し得る。

ＥＵＶ光集光ミラー４０の表面に供給されたガスが水素を含む場合、ＥＵＶ光集光ミラー４０に堆積したＳｎデブリと水素が反応してスタナンガス（ＳｎＨ_４）を生成する。スタナンガスは排気装置６２によってチャンバ１８外に排気される。

同様に、第１のウインドウ４４、第２のウインドウ７３及び第３のウインドウ７８の周囲に水素を含むガスが供給されることにより、第１のウインドウ４４、第２のウインドウ７３及び第３のウインドウ７８へのＳｎデブリの堆積が抑制される。

２．用語の説明
「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。レーザ光が照射されたターゲットは、プラズマ化してＥＵＶ光を放射する。液状のターゲット物質によって形成されるドロップレットは、ターゲットの一形態である。

「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。

「ＥＵＶ光」という表記は、「極端紫外光」の略語表記である。

「光学部品」という用語は、光学素子、若しくは光学部材と同義である。

３．課題
図２に示したＥＵＶ光センサユニット６０は、ケース１３０の内部にガスを供給し、円筒形状部１３４を経由して開口部１３５からガスを噴出させることにより、ＳｎデブリがＥＵＶ光反射ミラー１２１に到達するのを抑制することができる。

円筒形状部１３４の内径が小さく、円筒形状部１３４の長さＬが長ければ長いほど、Ｓｎデブリが進入してきた場合に、水素とＳｎが反応する可能性が高くなり、より確実にＳｎデブリをスタナンガス化することができる。その一方で、次のような課題がある。

［課題１］ＥＵＶ光センサユニット６０の設計自由度が制約される場合、Ｓｎデブリは円筒形状部１３４を通過してＥＵＶ光反射ミラー１２１に堆積する。例えば、構造的に円筒形状部１３４の長さＬを十分に確保することが難しい場合があり得る。チャンバ１８に取り付ける他のセンサ類や配管類のレイアウト上、ＥＵＶ光センサユニット６０の円筒形状部１３４の長さＬが十分確保できないことがある。円筒形状部１３４の長さＬを十分に確保できない形態の場合、ＳｎデブリがＥＵＶ光反射ミラー１２１に堆積し得る。ＥＵＶ光反射ミラー１２１にＳｎデブリが堆積すると、第２の光センサ１２４による正確な計測ができない。

また、ＥＵＶ光センサユニット６０の内部に供給するガス流量が十分に取れない場合があり得る。ＥＵＶ光センサユニット６０の内部に供給するガスはＥＵＶ光を吸収するため、チャンバ１８の内圧は所定の範囲の圧力に保つ必要がある。一方、フットプリント等の制約から排気装置６２の排気容量にも制限がある。このため、第１の覆い４５、第２の覆い７４及び第３の覆い７９の各々へのガス供給流量やＥＵＶ光集光ミラー４０へのガス供給流量を確保しようとするとＥＵＶ光センサユニット６０の内部に供給するガス流量が十分確保できないことがある。ガス流量が十分確保できない場合、ＳｎデブリがＥＵＶ光反射ミラー１２１に堆積し得る。

［課題２］ＥＵＶ光センサユニット６０は、ガス導入口１４１と開口部１３５以外は閉じた構造にしてあるため、ＥＵＶ光反射ミラー１２１に堆積したＳｎデブリはＥＵＶ光センサユニット６０内に滞留する水素ガスと反応し、スタナンガスに変化する。しかし、スタナンガスがＥＵＶ光反射ミラー１２１付近に滞留してしまった場合、滞留空間への水素ガスの供給が阻害される。すると、次々堆積してくるＳｎデブリと水素ガスとの反応が妨げられ、ＥＵＶ光反射ミラー１２１へのＳｎデブリの堆積が進行する。Ｓｎデブリの堆積により、ＥＵＶ光反射ミラーの反射率は低下し、ひいてはＥＵＶ光の計測に支障をきたす。図２ではＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２との間にスタナンガスが滞留する様子が模式的に描かれている。

［課題３］ＥＵＶ光センサユニット６０をメンテナンスする場合、水素ガスの配管９０の着脱が必要になる。水素ガスのリークは警報による装置停止のリスクを伴うため、配管９０を接続し直すたびに慎重にリークチェックを行う必要がある。ＥＵＶ光センサユニット６０はチャンバ１８に対して複数個設置する場合もあり、ＥＵＶ光センサユニット６０のメンテナンスは手間のかかる作業になる。

４．第１実施形態
４．１ 構成
図３は第１実施形態に係るＥＵＶ光センサユニットの構成を示す断面図である。図３に示す第１実施形態に関して図２で説明した構成との相違点を説明する。図２で説明したＥＵＶ光センサユニット６０に代えて、図３に示すＥＵＶ光センサユニット１６０を用いることができる。

第１実施形態に係るＥＵＶ光センサユニット１６０は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２との間にパージガスを供給するよう配置されたガス供給部１４０を備える。ガス供給部１４０は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２との間に向かってパージガスを吹き出すガス流出口１４２を有する。ガス流出口１４２はＥＵＶ光反射ミラー１２１に向かって開口しており、ガス流出口１４２から流出するガスはＥＵＶ光反射ミラー１２１に吹き付けられる。つまり、パージガスがＥＵＶ光反射ミラー１２１に直接吹きつけられる位置にガス流出口１４２が設けられる。ガス流出口１４２はフィルタ１２２に対して直接ガスを吹き付けないように、フィルタ１２２に対して非対面の位置に設けられる。

図３の例では、図面の下方向が重力方向であり、ＥＵＶ光反射ミラー１２１は、入射した光を斜め上方に反射するように反射面が傾斜した状態で配置される。また、フィルタ１２２及び第２の光センサ１２４は、それぞれの光入射面が斜め下方のＥＵＶ光反射ミラー１２１に向く姿勢で設置される。

円筒形状部１３４は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１に入射させるプラズマ光と、ガス供給部１４０から供給されたパージガスとを通過させる管部である。円筒形状部１３４は、開口部１３５から入射するプラズマ光をＥＵＶ光反射ミラー１２１に向けて通過させる光路管として機能する。また、円筒形状部１３４は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２との間を流れたパージガスを開口部１３５に向けて通過させるガス流路管として機能する。開口部１３５はプラズマ光の光入射口であり、かつパージガスをチャンバ１８内に流出させるガス噴出口である。

４．２ 動作
少なくともＥＵＶ光の生成中、ＥＵＶ光センサユニット６０内のガス供給部１４０のガス流出口１４２から水素ガスを噴出させ、ＥＵＶ光反射ミラー１２１に水素ガスを吹き付ける。ガス流出口１４２は、ＥＵＶ光反射ミラー１２１の上方に位置しており、パージガスは、ガス流出口１４２からＥＵＶ光反射ミラー１２１に向かって下向きに噴出される。つまり、ガス流出口１４２の下方にＥＵＶ光反射ミラー１２１が配置されており、ＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２の間の空間に対し、ＥＵＶ光反射ミラー１２１の反射光路側からパージガスを供給する。

ＥＵＶ光反射ミラー１２１によって反射されたＥＵＶ光がフィルタ１２２に向かって進行する光路がＥＵＶ光反射ミラー１２１の反射光路である。開口部１３５から円筒形状部１３４を通過してＥＵＶ光反射ミラー１２１ミラーに入射するプラズマ光の光路がＥＵＶ光反射ミラー１２１の入射光路である。ＥＵＶ光反射ミラー１２１へのプラズマ光の入射光路を第１の光路とする。ＥＵＶ光反射ミラー１２１からフィルタ１２２に向かうＥＵＶ光の反射光路を第２の光路とする。ガス供給部１４０のガス流出口１４２は、第１の光路と第２の光路のうち、第２の光路に近い位置に設けられている。

すなわち、ガス供給部１４０のガス供給通路の軸は、第２の光路と交差しており、ガス流出口１４２から吹き出されたガスは、第２の光路と交差してから第１の光路の方へと流れる。ガス供給部１４０は、第１の光路と第２の光路のうち、第２の光路の方からＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２の間にパージガスを供給する。

ガス流出口１４２から噴出した水素ガスは、ＥＵＶ光反射ミラー１２１とフィルタ１２２の間を流れ、円筒形状部１３４を通過して開口部１３５からチャンバ１８内へと流出する。なお、図３に示されたＥＵＶ光センサユニット１６０は、チャンバ１８に取り付けられた状態においてガス供給部１４０のガス供給通路の軸が重力方向と平行である形態となっている。しかし、ガス供給部１４０のガス供給通路の軸は重力方向と非平行であってもよい。例えば、図３に示されたＥＵＶ光センサユニット１６０をチャンバ１８に取り付ける際の取り付け姿勢は、図３の例に限らず、ＥＵＶ光センサユニット１６０は適宜の姿勢で用いることができる。

ＥＵＶ光反射ミラー１２１は「極端紫外光を反射するミラー」の一形態に相当する。第２の光センサ１２４は「フィルタを透過した極端紫外光を検出する光センサ」の一形態に相当する。図３に示されたガス供給部１４０は「パージガス供給部」の一形態に相当する。円筒形状部１３４は「管部」の一形態に相当する。

４．３ 作用・効果
第１態様によれば、円筒形状部１３４を経由して開口部１３５からガスを噴出させることにより、ＳｎデブリがＥＵＶ光反射ミラー１２１に到達するのを抑制することができる。また、開口部１３５から進入して円筒形状部１３４を通り抜け、ＥＵＶ光反射ミラー１２１に堆積したＳｎデブリは、水素ガスと反応し、スタナンガスに変化する。しかし、ＥＵＶ光反射ミラー１２１には、ガス供給部１４０のガス流出口１４２から絶え間なく水素ガスが吹き付けられているため、生成されたスタナンガスは水素ガスの流れによって直ぐに吹き飛ばされる。このため、スタナンガスの滞留が抑制される。ＥＵＶ光反射ミラー１２１に到達するＳｎデブリは次々にスタナンガス化し、水素ガスと共に拡散されていくため、ＥＵＶ光反射ミラー１２１のＳｎデブリによる汚染を抑制することができる。

５．第２実施形態
５．１ 構成
図４は第２実施形態に係るＥＵＶ光センサユニットの構成を示す断面図である。図４に示す第２実施形態に関して図３で説明した構成との相違点を説明する。

図４に示す第２実施形態に係るＥＵＶ光センサユニット１６０は、ケース１３０の外側に嵌合するソケット２００を備える。ソケット２００は、ＥＵＶ光を発生させるチャンバ１８の内側、つまり真空側に設置される。ソケット２００は、ＥＵＶ光センサユニット１６０のケース１３０の真空側を覆うように形成される。

ＥＵＶ光センサユニット１６０のケース１３０をチャンバ１８の大気側からソケット２００に挿入してケース１３０をチャンバ１８内においてソケット２００に嵌合させることができる。また、図４に示された嵌合状態からケース１３０を大気側に引き抜き、ソケット２００からケース１３０を離脱させることができる。

ソケット２００は、ＥＵＶ光センサユニット１６０のケース１３０が接合した際に、ケース１３０の外壁とソケット２００の内壁との間に隙間２０２が形成されるよう構成される。隙間２０２はソケット２００の内壁全周に亘って形成されてもよい。チャンバ１８の大気側からＥＵＶ光センサユニット１６０のケース１３０を挿入すると、ソケット２００の内壁とケース１３０の外壁との隙間２０２が形成され、この隙間２０２がガス経路として機能する。この時、ソケット２００の内壁とケース１３０の外壁は完全に密封された状態でなくてもよく、特にシール構造を備えなくともよい。隙間２０２を形成し得るソケット２００の内壁の凹部２０３が「ガス経路形成部」の一形態に相当する。

ソケット２００には配管接続部２０６が設けられる。この配管接続部２０６にガスを供給するための配管２１０が接続される。配管２１０はチャンバ１８の内壁に張り巡らされる。配管接続部２０６に接続された配管２１０の内部と隙間２０２は連通する。チャンバ１８の内壁に張り巡らされた配管２１０は複数のＥＵＶ光センサユニットにガスを供給してもよい。

配管２１０はフィードスルー２１２を介してガス供給装置６１と接続される。チャンバ１８の大気側から真空側の配管２１０にガスを送り込むフィードスルー２１２は一箇所に集約されてよい。

ＥＵＶ光センサユニット１６０のケース１３０外壁の隙間２０２に面する部分にはガス導入口１４１が形成される。ガス導入口１４１からガス流出口１４２へと繋がるガス供給部１４０は、ケース１３０内に導入したガスがＥＵＶ光反射ミラー１２１に向けて吹き付けられるように形成される。

５．２ 動作
ＥＵＶ光反射ミラー１２１、フィルタ１２２及び第２の光センサ１２４が収容されたＥＵＶ光センサユニット１６０のケース１３０をチャンバ１８の大気側からソケット２００に差し込むことにより、ケース１３０がソケット２００に接合される。

ソケット２００の配管接続部２０６から供給されるガスは、ソケット２００内壁とケース１３０の外壁との間に形成される隙間２０２であるガス経路を経由して、ガス導入口１４１からケース１３０内に入り、ＥＵＶ光反射ミラー１２１に吹き付けられる。

５．３ 作用・効果
第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用及び効果が得られる。さらに、第２実施形態によれば、パージガスの供給経路はチャンバ１８の内側である真空側に設けられているため、仮に、パージガスが漏れてもチャンバ１８の排気装置６２によって排気可能である。

第２実施形態によれば、チャンバ１８の内側に配置するガス供給経路に気密機構が不要となる。このため、シール部材の損耗もなく高耐久かつ低コストである。

第２実施形態によれば、ＥＵＶ光センサユニット６０のメンテナンス作業の際にガス配管を着脱する必要がなく、ガス配管の脱着に伴うリークチェックが不要となる。このため、メンテナンス時間の短縮が可能であり、水素ガスリークの可能性を大きく低減できる。

上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。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不定冠詞「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 (20)

1. 極端紫外光を反射するミラーと、
   前記ミラーによって反射された前記極端紫外光を透過するフィルタと、
   前記フィルタを透過した前記極端紫外光を検出する光センサと、
   前記ミラーと前記フィルタとの間にパージガスを供給するよう配置されたパージガス供給部と、
   前記ミラーに入射させる前記極端紫外光を含むプラズマ光及び前記パージガス供給部から供給された前記パージガスを通過させる管部であって、前記プラズマ光の光入射口となる開口部を有し、前記開口部から入射する前記プラズマ光を前記ミラーに向けて通過させるとともに、前記ミラーと前記フィルタとの間を流れた前記パージガスを前記開口部から流出させる管部と、
   を備え、
   前記パージガス供給部のガス流出口は、前記ミラーに向かって開口している極端紫外光センサユニット。
2. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記パージガス供給部は、前記ミラーと前記フィルタとの間に向かって前記パージガスを吹き出すガス流出口を有する極端紫外光センサユニット。
3. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記ミラーは、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層してなるＭｏ／Ｓｉ多層膜によるミラーである極端紫外光センサユニット。
4. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記パージガス供給部のガス流出口は、前記フィルタに対して非対面の位置に設けられている極端紫外光センサユニット。
5. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記パージガス供給部は、
   前記開口部から前記管部を通過して前記ミラーに入射する前記プラズマ光の光路である第１の光路と、前記ミラーによって反射された前記極端紫外光が前記フィルタに向かって進行する光路である第２の光路とのうち、前記第２の光路の方から前記ミラーと前記フィルタとの間に前記パージガスを流すよう配置されている極端紫外光センサユニット。
6. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記ミラー、前記フィルタ、及び前記光センサを収容するケースを備え、
   前記ケースに前記管部と前記パージガス供給部とが設けられている極端紫外光センサユニット。
7. 請求項６に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記ケースは、前記極端紫外光を発生させるチャンバの壁を貫通して前記チャンバに取り付けられ、前記管部の前記開口部が前記チャンバの内側に配置される極端紫外光センサユニット。
8. 請求項７に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記ケースはフランジ部を有し、
   前記フランジ部は前記チャンバの外側に配置され、ガスケットを介して前記チャンバの壁に固定される極端紫外光センサユニット。
9. 請求項６に記載の極端紫外光センサユニットであって、
   前記ケースの外側に嵌合するソケットを備え、
   前記ソケットは、前記ケースの外壁と前記ソケットの内壁との間にガス経路となる隙間を形成するガス経路形成部と、
   前記ガス経路形成部に連通する配管接続部と、
   を有し、
   前記ケースの外壁と前記ソケットの内壁との間に形成される前記隙間を通じて前記ケースの中に前記パージガスが供給される極端紫外光センサユニット。
10. 請求項９に記載の極端紫外光センサユニットであって、
    前記ソケットは前記極端紫外光を発生させるチャンバ内に配置され、前記チャンバ内において前記ソケットは前記ケースに嵌合する極端紫外光センサユニット。
11. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットと、
    レーザ光が内部に導入されるチャンバと、
    前記チャンバ内にターゲットを供給するターゲット供給部と、
    を備え、
    前記ターゲット供給部から前記チャンバ内に供給された前記ターゲットに前記レーザ光を照射することにより前記ターゲットを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。
12. 請求項１１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記チャンバの壁に前記極端紫外光センサユニットが取り付けられた状態において、前記ミラーは、前記パージガス供給部のガス流出口よりも重力方向の下方に配置される極端紫外光生成装置。
13. 請求項１１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記パージガス供給部に連通する配管と、
    前記配管に接続され、前記配管に前記パージガスを供給するガス供給装置と、
    を備える極端紫外光生成装置。
14. 請求項１１に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記ターゲットはスズであり、
    前記パージガスは水素を含む極端紫外光生成装置。
15. 請求項９に記載の極端紫外光センサユニットと、
    レーザ光が内部に導入されるチャンバと、
    前記チャンバ内にターゲットを供給するターゲット供給部と、
    を備え、
    前記ターゲット供給部から前記チャンバ内に供給された前記ターゲットに前記レーザ光を照射することにより前記ターゲットを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、
    前記チャンバの内側に前記ソケットと、前記配管接続部に接続される配管と、が配置されており、
    前記チャンバの壁を貫通して前記チャンバの外側から前記チャンバの内側の前記配管に前記パージガスを導入するフィードスルーを備える極端紫外光生成装置。
16. 請求項１１又は１５に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記極端紫外光センサユニットが複数配置され、
    各極端紫外光センサユニットの検出位置と各検出エネルギからプラズマの位置が計算される極端紫外光生成装置。
17. 請求項１５に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記配管は、前記チャンバの内壁に張り巡らされている極端紫外光生成装置。
18. 請求項１５に記載の極端紫外光生成装置であって、
    前記配管は、前記フィードスルーを介してガス供給装置と接続される極端紫外光生成装置。
19. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
    前記フィルタは、膜厚３００〜６００ｎｍの金属薄膜フィルタ又はジルコニウム（Ｚｒ）のフィルタである極端紫外光センサユニット。
20. 請求項１に記載の極端紫外光センサユニットであって、
    前記パージガス供給部は、前記極端紫外光の生成中に前記ガス流出口から水素ガスを噴出する極端紫外光センサユニット。
    

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