JP6860185B2 - 高輝度ｌｐｐ線源および放射線の発生方法並びにデブリの軽減方法 - Google Patents

Description

本発明はＸ線、極端紫外線又は真空紫外線を含む短波長放射線を発生させる高輝度放射線源に関し、主に１３．５ｎｍの波長での極端紫外線ＥＵＶの分野および高温レーザ生成プラズマＬＰＰからの放射線を発生させ、デブリを緩和する方法の両方に関する。用途の範囲には、リソグラフィープロセスの作業波長での化学ＥＵＶマスク検査などの様々なタイプの検査が含まれる。

構造サイズが１０ｎｍ以下の集積回路ＩＣの大規模生産のための新世代投射リソグラフィーは、多層Ｍｏ／Ｓｉミラーの有効反射に対応する１３．５＋／−０．１３５ｎｍの範囲のＥＵＶ放射の使用に基づいている。ＩＣ制御の欠陥を無くすことは、現代のナノリソグラフィーの最も重要な計量プロセスの一つである。リソグラフィー生産における一般的な傾向は、大規模生産において極めて時間とコストがかかるＩＣ検査から、リソグラフィーマスクの分析への移行である。マスク欠陥の場合、それらはフォトレジストでシリコン基板上に投影され、その結果、プリントチップ上に欠陥が現れる。ＥＵＶリソグラフィーにおけるマスクはＭｏ／Ｓｉミラーであり、その上に、１３．５ｎｍの波長で放射線を吸収する材料からトポロジーパターンが適用される。マスク検査のプロセスのための最も効率的な方法は化学線（actinic radiation）、すなわち、アクチニス検査（Actinic inspection）と呼ばれるリソグラフィーの作業波長と一致する波長の放射線と同じ波長で実行される。波長１３．５ｎｍの放射線によるこのような走査は、ｌ０ｎｍよりも良好な分解能で欠陥を検出することを可能にする。

従って、それらの生産の過程および動作の全期間における欠陥のないリソグラフィーマスクの制御はＥＵＶリソグラフィーのための重要な課題の１つであり、一方、リソグラフィーマスクおよびそのキー要素−高輝度化学線源−の診断のためのデバイスの作成は、ＥＵＶリソグラフィーの開発のための優先事項である。これらの目的のために、Ｓをｍｍ^２での放射源面積であり、Ｗをステラジアンでの出射ＥＵＶ放射の立体角として、１３．５＋−０．１３５ｎｍのスペクトル帯域においてＢ_１３．５≧１００Ｗ／ｍｍ^２・ｓｒの高輝度放射を有し、小さな値のエテンデュー（etendue）Ｇ＝ＳＯ１０^−３ｍｍ^２ｓｒを有するＥＵＶ源に基づいて、比較的小型で経済的な装置を開発することが必要である。

ＥＵＶリソグラフィー用の放射線源は、ＣＯ_２レーザを含む強力なレーザシステムにより発生させたＳｎプラズマを用いている。このような光源は、ＥＵＶマスクの検査に必要とされるパワーのレベルを数桁超えるＥＵＶ放射のパワーを有する。したがって、マスク検査のためのそれらの使用は、過度の複雑さおよびコストのために不適当である。この点で、ＥＵＶマスクの化学線検査のための高輝度ＥＵＶ源の創造に対する他のアプローチの必要性がある。

ＥＵＶ放射の高輝度源において２００７年１２月１１日に発行された特許ＵＳ７３０７３７５から公知のアプローチでは、パルス誘導放電を用いて、ガス、特にＸｅにおける無電極Ｚピンチ（Z-pinch）を生成する。この装置は、放電ゾーンの一部を取り囲む磁気コアの一次巻線コイルに接続されたパルスパワーシステムを含む。この場合、Ｚピンチは開口径約３ｍｍの絶縁セラミックＳｉＣスリーブの内側に形成される。これは十分に強い腐食をもたらし、スリーブを頻繁に定期的に交換する必要があることを意味する。そのソース（線源）は、単純性、コンパクト性、比較的低コストであることが特徴である。しかし、放射プラズマの大きさは比較的大きく、光源の報告された最高輝度〜１０Ｗ／ｍｍ^２ｓｒは、リソグラフィーマスクイン検査を含む多くの用途に必要とされるものよりも低い。

この欠点は、レーザ生成プラズマからＥＵＶ放射を生成するための新しい方法も含む、２０１５年３月１９日に発行された米国特許出願第２０１５００７６３５９号による装置では大幅に回避される。本発明の実施形態では、ターゲット材料はキセノンであり、液体窒素によって冷却された回転シリンダの表面上に凍結される。コレクタミラーによって集められたレーザプラズマ放射は中間焦点に向けられる。この装置は、光学系が汚染されていない状態で、８０Ｗ／ｍｍ^２・ｓｒまでの放射源のより大きな輝度で、ＥＵＶ領域で放射する小型のプラズマエミッションを達成することを可能にする。この方法の欠点は、プラズマ形成ターゲット材料の効率が不十分であることと、キセノンのコストが高く、キセノンの再循環に複雑なシステムを必要とすることである。

２０１２年１月３日に発行された特許ＵＳ８３４４３３９からは、プラズマ形成ターゲット材料からなる回転ロッドを収容する真空チャンバと、レーザビームとターゲットの相互作用ゾーンに集束されたレーザビームのための入力窓と、出力窓を出て光コレクタに向かうレーザ生成プラズマから発生するＥＵＶビームとを含む、レーザ生成プラズマからＥＵＶ放射を発生させるための装置が公知である。この装置とＥＵＶ放射の発生方法は、回転に加えて、スズＳｎが最も効果的なプラズマ形成ターゲット材料として用いられ、ロッドも往復軸方向運動を行うという特徴がある。しかしながら、これらのデバイスおよび方法はデバイスの長期連続動作中のパルスからパルスまでのターゲットの固体表面のプロファイルの非再現性を含む多くの欠点を有し、これは短波長放射源の出力特性の安定性に影響を及ぼす。ターゲットアセンブリの複雑な動きとその定期的な交換が必要であるため、設計の複雑さもう１つの欠点である。ＥＵＶ放射の生産中に、デブリ粒子が副産物として生成され、これが光学系表面を劣化させる可能性がある。この発生源で生成される破片のレベルは高すぎ、その適用の可能性を厳しく制限する。

放射源動作中にプラズマの副産物として生成されるデブリは、高エネルギーイオン、中性原子、およびターゲット材料のクラスタの形態であり得る。

例えば、２０１３年８月２７日に発行された米国特許第８５１９３６６号に開示されている磁気軽減技術は、少なくとも帯電したデブリ粒子が軽減されるように磁場を印加するように構成されている。この特許では、ＥＵＶ放射線および／又はＸ線の線源に使用するデブリ緩和システムは、中性原子およびターゲット材料のクラスタが効果的に緩和されるように、フォイルトラップへの緩衝ガスの供給のための回転可能なフォイルトラップおよびガス入口を含む。

２００７年１１月２７日に発行された米国特許第７３０２０４３号から知られている別のデブリ軽減技術は第１の回転期間中に少なくとも１つのアパーチャを通る短波長放射の通過を可能にし、その後、第２の回転期間中に少なくとも１つのアパーチャを通るデブリの通過を妨げるようにシャッタを回転させるように構成された回転シャッタアセンブリを適用するように構成されている。

しかしながら、これらの破片軽減技術を小型の放射源手段で使用することの複雑さは、技術的に実施するのが難しすぎることである。

発明が解決しようとする技術的課題は、ＥＵＶリソグラフィーにおけるマスクの化学的検査を含め、主にＥＵＶ計量、ナノおよび微細構造の検査のためのレーザ生成プラズマに基づく高輝度、低デブリ放射線源の創造である。

この目的の達成は、相互作用ゾーンにターゲットを供給する回転ターゲットアセンブリに結合された回転駆動ユニットを含む真空室と、相互作用ゾーンに集束されるパルスレーザビームのための入力窓と、短波長放射ビームの出口のための出力窓と、気体入口とを含む、レーザ生成プラズマＬＰＰから短波長放射を生成するための機器によって達成することができる。

この装置は、回転ターゲットアセンブリが回転軸に対する遠位壁と近位壁とを有する環状溝を有し、プラズマ形成ターゲット材料は環状溝の内側に位置する溶融金属であり、ターゲットは環状溝の遠位壁の表面上で遠心力によって形成される前記溶融金属の層であり、環状溝の近位壁は特にレーザパルス中に、相互作用ゾーンと入出力窓の両方との間の視線を提供するように設計されることを特徴とする。

本発明の実施形態では、環状溝の近位壁は、溝の周囲に配置されたｎ対の開口を有し、対の各々において、ターゲットアセンブリの回転速度ｖに開口対の数ｎを乗じた周波数ｆ＝ｖ・ｎで追従するレーザパルスの間に相互作用ゾーンに入力される集束レーザビームのために第１の開口が設けられ、相互作用ゾーンから出力される短波長放射ビームのために第２の開口が設けられ、更に、相互作用ゾーンと入出力窓の両方との間の視線を提供するようタイミング調整されたレーザパルスに環状溝の回転角度を合わせる同期システムを備える。本発明の他の変形例では、環状溝の近位壁が溝の全周に沿ったスリットを有し、一方では相互作用ゾーンと他方では入出力窓との間の直接的な可視性を提供する。

本発明の実施形態では、各ツイン（対）の開口部を接合することができる。

別の実施形態では、環状溝の近位壁がその全周に沿ってスリットを有し、相互作用ゾーンと入力窓および出力窓の両方との間の視線を提供する。

本発明の一実施形態では、回転ターゲットアセンブリにはターゲット材料用の固定加熱システムが設けられる。

本発明の好ましい実施形態では、レーザビームおよび短波長放射ビームが相互作用ゾーンを通過する回転面の片側に位置し、相互作用ゾーン内の環状溝表面の法線ベクトルは当該回転面の反対側に位置する。

本発明の好ましい実施形態では、レーザビームおよび短波長放射ビームが相互作用ゾーンを通過する回転面の片側に位置し、回転駆動ユニットは当該回転面の反対側に位置する。

本発明の好ましい実施形態では、環状溝にはカバーが設けられている。

本発明の好ましい実施形態では、入力窓と環状溝の近位壁との間の集束レーザビームの一部が入力窓から環状溝の近位壁へのガス流が供給される第１のケーシングによって囲まれ、環状溝の近位壁と出力窓との間の短波長放射ビームの一部が出力窓から環状溝の近位壁へのガス流が供給される第２のケーシングによって囲まれる。

本発明の好ましい実施形態では、磁場発生装置が前記第１および第２のケーシングの外面に配置される。

本発明の一実施形態では、第１のケーシングと第２のケーシングとを一体化することができる。

本発明の実施形態では、入出力窓に、窓からの破片の蒸発による高効率の洗浄を行うヒータを設けることができる。

本発明の一実施形態では、入力窓および出力窓にはガス化学洗浄システムが設けられる。

本発明の好ましい実施形態では、プラズマ形成ターゲット材料が特にＳｎ、Ｌｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｂｉまたはそれらの合金を含む、高効率の極紫外線ＥＵＶ光発生を提供する金属から選択される。

別の態様では、本発明はレーザ生成プラズマから放射線を生成する方法に関し、環状溝の表面上に遠心力によって回転ターゲットアセンブリの内側に実装された溶融金属の層としてターゲットを形成するステップと、特にレーザパルスの間に、前記相互作用ゾーンと前記入出力窓の両方との間の視線を提供しつつ、真空チャンバの入力窓を通して相互作用ゾーン内にパルスレーザビームを送るステップと、レーザビームによって回転ターゲットアセンブリの表面のターゲットを照射するステップと、生成された短波長の放射線ビームを真空チャンバの出力窓を通して通過させるステップを含む。

さらに別の態様では、本発明はレーザ生成プラズマＬＰＰ源中のデブリを緩和する方法に関し、この方法は回転ターゲットアセンブリの表面のターゲットをパルスレーザビームで照射することを特徴とし、レーザビームが前記入力窓を通って入射し、生成された短波長放射線ビームが真空チャンバの前記出力窓を通って出射する間に、環状溝の表面上に遠心力により回転ターゲットアセンブリの内部に実装された溶融金属の層としてターゲットを形成し、前記回転ターゲットアセンブリを出る前記デブリ粒子の液滴部分が前記入出力窓に向かないように十分高い軌道速度Ｖ_Ｒを用いることを特徴とする。

本発明の実施形態では、溝は遠位壁および回転軸に対して近位壁を有し、
近位壁は、回転ターゲットアセンブリの軌道速度Ｖ_Ｒと開口対数ｎの積を軌道円の長さ２πＲで除した周波数ｆ＝Ｖ_Ｒ・ｎ／（２πＲ）に従うレーザパルスの間に相互作用ゾーンに入力される前記集束レーザビームおよび前記相互作用ゾーンから出力される短波長放射ビームのために配置されるｎ対の開口部を有し、前記方法は、環状溝の遠位壁の表面上にターゲットを形成するステップと、２つの開口部によって相互作用ゾーンと入力窓および出力窓の両方との間に視線を提供するステップと、回転ターゲットアセンブリの表面上のターゲットにレーザビームを照射し、生成された短波長放射ビームを真空チャンバの出力窓に通すステップと、次の動作サイクルまでの近位壁の回転によって相互作用ゾーンと入力窓および出力窓の両方との間の視線を閉じることによって２つの開口部の開口によって相互作用ゾーンから生成されたデブリ流を制限し、近位壁を通るデブリを妨げるステップを含む。

本発明の好ましい実施形態では、前記開口が回転するデブリ捕捉表面として作用する細長いチャネルであり、前記方法は２つの延長されたチャネルの表面上に前記デブリ粒子を捕捉し、遠心力によって前記捕捉されたデブリ粒子を前記溝内に戻すステップを含む。

本発明の好ましい実施形態では、磁気軽減、ガスカーテン、およびフォイルトラップなどのデブリ軽減技術がさらに使用される。

本発明の技術的成果は極めて低いデブリレベルを有する短波長放射の高輝度光源の創造であり、これにより、寿命の増大および運転コストの低減が保証される。

本発明の上記および他の目的、利点および特徴は添付の図面を参照して例として与えられる、その例示的な実施形態の以下の非限定的な説明から、より明らかになるのであろう。

本発明の本質は、図面によって説明される：
図１は本発明の実施形態によるレーザ生成プラズマから放射を生成するための装置および方法を概略的に示し、
図２、図３、図４および図５は非常に効率的なＥＵＶ光生成を提供する様々なターゲット材料に対するレーザプラズマの特徴的な放射スペクトルを示し、
図６および図７は本発明によるデブリの液滴部分を軽減する機構を概略的に示し、
図８は、回転ターゲットアセンブリの開口部を通るデブリの通過を妨げる機構を概略的に示す。図面において、装置の整合要素は同じ参照番号を有する。
これらの図面はこの技術的解決策を実施するための選択肢の全範囲をカバーするものではなく、さらに、その実施の特定の場合の例示的な材料に過ぎない。

図１に概略的に示す本発明の実施形態によれば、レーザ生成プラズマＬＰＰから短波長放射を発生させるための装置は、相互作用ゾーン５にターゲット４を供給する回転ターゲットアセンブリ３を収容する真空チャンバ１と、相互作用ゾーン内に集束されるパルスレーザビーム７のための入力窓６と、短波長放射ビーム９の出口のための出力窓８と、ガス入口１０とを含む。

回転ターゲットアセンブリ３は、回転軸１２に対する遠位壁１３および近位壁１４を有する環状溝１１を有する。

プラズマ形成用ターゲット材１５は環状溝１１の内部に位置する溶融金属であり、ターゲット４は、環状溝１１の遠位壁１３の表面１６に遠心力により形成された前記溶融金属の層である。

環状溝１１の近位壁１４は、特にレーザパルスの間、相互作用ゾーン５と入出力窓６、８の両方との間の視線を提供するように設計されている。この目的のために、近位壁１４は例えば、図１に示す第１および第２の開口部１７、１８、またはその全周に沿ったスリットのいずれかを有することができる。

回転ターゲットアセンブリ３は円盤状であることが好ましい。しかし、車輪の形状、低い多面体プリズム、または別の形状を有することができる。

本発明に従って実施されるレーザ生成プラズマから放射を生成する装置は、以下の利点を有する：
−液相ターゲットの使用は固体とは対照的に、ターゲット表面の再現性を確保し、これは、短波長放射源の出力特性のパルス対パルス安定性を増大させる。
−相互作用ゾーンにおけるターゲット材料の連続的な循環、更新および補給により、短波長放射源の長期安定性が達成される。
−金属、特にスズＳｎのレーザ生成プラズマの使用は、特にＥＵＶリソグラフィーの作動波長、１３．５ｎｍにおける短波長放射源の高輝度および高効率の両方を保証する。
−アナログとは異なり、回転ターゲットアセンブリの提案された設計はそれを超えるデブリ粒子の流出を鋭く制限し、短波長放射源の清浄性およびターゲット材料の最小消費を保証する。
−装置の設計を単純化し、その作動のコストを低減する。

図１に模式的に示される本発明の実施形態では、相互作用ゾーン５と入出力窓６、８の両方との間の視界線（又は、視線／見通し線／line of sight）を提供するために、環状溝１１の近位壁１４は溝円周上に配置されたｎ対の開口部１７、１８を有する。各対において、ターゲットアセンブリの回転速度ｖに開口部対の数ｎを乗じたものに等しい周波数ｆ＝ｖ・ｎで追従するレーザーパルスの間、第１の開口部１７は相互作用ゾーン５に入力される集束レーザビーム７のために設けられ、第２の開口部１８は相互作用ゾーンから出力される短波長放射ビーム９のために設けられる。開口ｎの対の数は、数十〜数百の範囲とすることができる。

本発明のこの実施形態では装置が単純化のために同期システム（図示せず）を用いて作動することができ、この同期システムは、相互作用ゾーン５と入出力窓６および８の両方との間の視線を提供するように、イミング調整されたレーザパルスと環状溝１１の回転角を調節する。

同期システムは回転ターゲットアセンブリの表面に、その周囲に沿って位置するｎ個の半径方向マーカーを照射する補助連続波レーザーを含むことができ、その各々は、ｎ個の第１の開口部１７のうちの１つの軸に対して同じ角度である。この場合、光検出器はマーカーによって変調された補助レーザ放射の反射された連続信号を検出し、環状溝１１の回転角で主パルスレーザを開始し、これにより、近位壁１４内の第１および第２の開口部１７、１８を通して、相互作用ゾーン５と入出力窓６、８との間の視界線が得られる。

この実施形態では、回転ターゲットアセンブリ３からデブリが出ることができる１対の小さな開口部１７、１８が存在するのみであるため、デブリフラックスの最も強い制限が達成される。これとともに、短波長放射線発生の次のサイクルまで、近位壁１４の回転に起因する相互作用ゾーン５と入力窓６および出力窓８の両方との間の視界線を閉じることにより、近位壁１４を通るデブリ通過の阻止が提供される。

開口部１７、１８を通過するターゲット材料の微小液滴は、大部分が、これらの開口部の軸に対するある角度で移動する。したがって、高い確率で、微小液滴は開口部の回転壁上に落下し、表面によって吸収され、次いで、遠心力の作用を受けて環状溝１１内に再び放出される。したがって、ターゲットのプラズマ形成材料は環状溝１１から出て行かず、補給（又は、燃料補給／refueling）の必要なしにソースの寿命を増加させる。

好ましくは開口部１７、１８は細長いチャネルであり、それはその表面上でデブリ粒子を効率的に吸収し、次いで、遠心力によって捕捉されたデブリ粒子を環状溝１１内に再び放出する。

開口部１７および１８の軸は図１に示すように、１つの回転面上に、または異なる回転面上に配置することができる。環状溝１１の近位壁１４の第１および第２の開口部１７、１８の形状は円筒形、円錐形、長方形、またはスロット付きであってもよいが、これらに限定されない。それぞれのツインの開口部１７および１８は、互いに接合または結合されてもよい。

本発明の別の実施形態では、相互作用ゾーン５と入出力窓６および８の両方との間の視線を提供するように、環状溝１１の近位壁１４がその全周に沿ってスリットを有する。この配置では、レーザパルスと環状溝１１の回転角度との同期は不要である。これにより、１０ＭＨｚまでであっても、高いパルス繰り返し周波数ｆでの装置の動作が簡素化される。

回転ターゲットアセンブリ３の遠位壁１３上のターゲット４の軌道速度Ｖ_Ｒは主にレーザビーム７の方向および短波長放射ビーム９の両方に垂直であり、これにより、デブリ粒子が窓６，８に入るのを防止する。したがって、回転ターゲットアセンブリ３を出るデブリ粒子の液滴の断片（フラクション）が入出力窓６および８の方に向けられるのを防止するために、回転ターゲットアセンブリ３の軌道速度Ｖ_Ｒは十分に高くあるきである。

回転ターゲットアセンブリ３の座標系において、相互作用ゾーン５からのターゲット材料の液滴、クラスタ、蒸気およびプラズマの移動は実質的に、相互作用ゾーン５内のターゲット４の表面に対する法線ベクトル２０の方向に近い方向で生じる。回転速度が十分に速い場合、ターゲット４の表面は回転軸１２に平行であり、その表面に対する法線は、相互作用ゾーン５を横切る回転面１９内にある。このため、本発明の好ましい実施形態では、レーザビーム７はその頂点を除き、短波長放射ビーム９はその頂点を除き、相互作用ゾーン５を横切る回転面１９の外側に位置する。これは、更に、デブリ粒子が窓６および８に入るのを防止する。

遠心力が十分に高い場合、ターゲット４の表面は回転軸１２に平行であり、その表面に対する法線は、相互作用ゾーン５を横切る回転面１９内に存在する。このため、好ましい実施形態では、レーザビーム７はその頂点を除き、短波長放射ビーム９はその頂点を除き、回転面１９の外側に位置する。これはまた、デブリ粒子が窓６および８に入るのを防止する。

相互作用ゾーン５からのデブリ粒子の放出の別の実質的な方向は、次の要因によって決定される。すなわち、環状溝１１の表面１６から反射された後のターゲット４内部のレーザによって引き起こされる衝撃波が主に法線ベクトル２０に配向された微小液滴の表面１６への放出を生成し得る。このため、デブリ粒子が窓６，８に侵入するのを防止するために、レーザビーム７および短波長放射ビーム９は、好ましくは相互作用ゾーン５を通る回転面１９の片側に配置され、相互作用ゾーン５内の環状溝表面１６に対する法線ベクトル２０は、回転面１９の反対側に配置される。

本発明のこれらの実施形態ではデブリ粒子の実質的な放出方向が入出力窓６および８への方向とは著しく異なり、環状溝の近位壁９は回転ターゲットアセンブリ３からのデブリ粒子の放出を阻止する効果的な保護シールドとなる。

環状溝１１の近位壁１４は、デブリ粒子の回転ターゲットアセンブリ３からのブロッキングを改善するために、少なくとも１つの環状空洞または溝を有することができ、または、２重又は３重にすることができる。

また、デブリ粒子が回転ターゲットアセンブリ３から出て行くのを防止するために、環状溝１１にはカバー２１が設けられているのが好ましい。

溶融金属のプラズマおよび蒸気を含むデブリ粒子からの窓６および８のさらなる保護のために、入力窓６と環状溝１１の近位壁１４との間の集束レーザビーム７の一部は、入力窓６から環状溝１１の近位壁１４へのガス流が供給される第１のケーシング２２によって取り囲まれる。同様に、環状溝１１の近位壁１４と出力窓８との間の短波長放射ビーム９の一部は、出力窓８から環状溝１１の近位壁１４へのガス流が供給される第２のケーシング２３によって取り囲まれる。ガス流は、ガス入口１０によって供給される。

真空チャンバ１の出力窓８は、開口部であってもよく、又は短波長放射に対して比較的高い透明度を有するスペクトルフィルタを有してもよい。短波長放射は、不活性ガスが充填された光学ボックス２５内の真空チャンバ１の外側に配置されたコレクタミラー２４に向けることができる。

ケーシング２２、２３内のガス流はターゲット材料のプラズマおよび蒸気が窓６、８に向かって移動するのを防止し、従って、それらを汚染から保護する。

イオン流から更に保護するために、磁場発生装置２６、例えば永久磁石が、第１および第２のケーシング２２および２３の外面に配置される。磁場はプラズマが窓６および窓８に向かって移動するのを防止するために、好ましくはレーザビーム７および短波長放射ビーム９の軸を横切って配向される。

高い放射線透過性と、デブリ粒子の堆積のための大きな表面積とを併せ持つフォイルトラップを、第１および第２のケーシング２２および２３に設置して、デブリ緩和の更なる改善を提供することができる。

本発明の実施形態では、第１のケーシング２２および第２のケーシング２３を一体化することができる。

回転駆動部２による収束レーザ光７および短波長放射光９の遮断を避けるために、ビーム７，９は、相互作用ゾーン５を通過する回転面１９の片側に位置するのが好ましく、回転駆動部２は図１に示すように、回転面１９の反対側に位置している。

回転ターゲットアセンブリ３の異なる変形例の設計は、垂直又は垂直に対して傾斜した回転軸１２を有することができる。

好ましくは、ターゲットアセンブリの回転速度（ｖ）が２０Ｈｚ〜１０ｋＨｚの範囲で十分に高く、以下の要因を提供する：
−回転ターゲットアセンブリ３を出るデブリ粒子の液滴部分の大部分は入出力窓６、８の方向を向かない。
−ターゲット４の表面は回転軸１２に平行に近い。
−開口部１７、１８との配置により、これらが次の放射線発生のサイクルまで近位壁１４の回転により相互作用ゾーン５と入出力窓６、８の両方との間の視界線を閉じることによって、近位壁１４を通るデブリの通過を妨げる。
−開口部１７、１８に飛来する液滴はこれらの開口の壁に衝突し、これはデブリ粒子を捕捉する。
−遠心力は寸法〜１００μｍ以下の捕捉された液滴を環状溝１１に放出して戻すのに十分に大きい。

デブリ粒子は、溶融金属の液滴、蒸気およびイオンからなる。液滴の典型的な速度は、Ｓｎで〜１０^２ｍ／ｓ，Ｌｉで〜１０^３ｍ／ｓ、蒸気で〜１０^３ｍ／ｓ、イオンで〜１０^５ｍ／ｓである。

全体として、短波長放射線の高輝度ＬＰＰ源が本発明に従って製造される場合、その純度は、以下の要因により達成される：
−回転ターゲットアセンブリの高い軌道速度は液滴部分の極めて効率的な軽減およびデブリの蒸気部分（蒸気のフラクション）の部分的軽減を提供する。
−ガス流は蒸気部分および部分的にデブリのイオン部分（イオンのフラクション）を効果的に軽減する。
−磁場はデブリ粒子のイオン部分を効果的に軽減する。

本発明の好ましい実施形態では、回転ターゲットアセンブリ３にはターゲット材料１５のための固定加熱システム２８が設けられている。回転ターゲットアセンブリ３の内部でターゲット材料を溶融状態に保つために、加熱システム２８は非接触誘導加熱を提供すべきである。固定加熱システム２８は、溶融金属の温度を最適な温度範囲に保つという選択肢を有していてもよい。

飽和蒸気の圧力が高いリチウムのような金属が使用されるとき、入出力窓６、８には、窓６、８からのデブリを４００〜５００℃まで加熱することによって高効率で蒸発洗浄するヒータ２９を設けることができる。この温度により、Ｌｉ飽和蒸気の圧力が流入する蒸気の圧力よりも高くなることが保証される。図１は出力窓８のみのためのヒータ２９を示しているが、このような蒸発洗浄は入力窓６にも使用できる。

さらに、入出力窓６および８には、ガス化学洗浄のシステムを取り付けることができる。洗浄ガスを使用して、窓の表面に薄膜として形成された堆積したデブリ材料を除去する。ガスとしては、水素、水素含有ガス、酸素含有ガス、フッ素ガス、フッ化塩素ガス、フッ化臭素ガス、フッ化ヨウ素ガスのいずれかを用いることができる。本発明の実施形態の１つによれば、短波長放射パルスは光誘起表面活性化と共に、低温プラズマを生成する。これらは一緒になって、堆積したデブリを迅速かつ効率的に除去する高反応性環境を生じる。洗浄ガス分圧と表面温度を制御することにより、プラズマ環境と洗浄速度を比較的高いレベルの精度で制御できた。このために、ヒータ２９は、ガス化学洗浄システムと共に使用することができる。現在、塩基性水素化合物（又は、基本的な水素化合物）の大部分が揮発性であるため、原子状水素は主に、異なる種類の汚染物質を除去するために使用されている。

紫外線から軟Ｘ線帯域までの短波長スペクトルにおいて高い光出力を有する高温レーザ生成プラズマを生成するために、ターゲット上のレーザ放射のパワー密度は１０^１０〜１０^１２Ｗ／ｃｍ^２であり、レーザパルスの長さは１００ｎｓ〜０．５ｐｓであるべきである。

レーザビーム７を生成するために、任意のパルスレーザ又は変調レーザ又は複数のレーザを使用することができる。レーザは、固体、ファイバー、ディスク、またはガス放電（レーザー）であってもよい。レーザ放射の平均パワーはターゲット上の小さな焦点スポット、例えば直径約１００μｍにレーザビームの焦点を合わせて１０Ｗから約１ｋＷ以上までの範囲とすることができる。

レーザパルス繰り返し周波数ｆは、１ｋＨｚから１０ＭＨｚまでとすることができる。この範囲では、より低い出力レーザエネルギーでのより高いパルス繰返し率がデブリ粒子の飛沫を減少させるために好ましい。

本発明の実施形態では、プラズマ形成ターゲット材料、特にＳｎ、Ｌｉ、ｌｎ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｂｉまたはそれらの合金が選択されて、高効率の極紫外（ＥＵＶ）光を発生させる。

図２は、同じ条件下で得られたレーザ生成プラズマ３０、３１および３２のスペクトルを示す。ターゲット材料は純粋なＳｎ、共晶合金Ｓｎ／ｌｎ＝５２／４８（比は合金組成を定義する）および純粋なＩｎである。これらのターゲット材料を用いて、ＥＵＶ領域で同様に高いスペクトル輝度に到達することが観察できる。１３．５ｎｍ＋／−０．１３５ｎｍの範囲の帯域内ＥＵＶエネルギーへのレーザエネルギーの高い変換効率（ＣＥ_１３．５）を有しながら、１３．５ｎｍで高輝度を達成するためには、ＳｎまたはＳｎ合金を使用することが好ましい。合金の溶融温度は１２５℃であり、２３２℃である純粋なＳｎの溶融温度よりも著しく低いので、共晶合金Ｓｎ／ｌｎを利用することが好ましいであろう。

Ｂｉ、Ｐｂおよびそれらの合金、特に融解温度が１２５℃の共晶合金Ｂｉ／Ｐｂ＝５６．５／４３．５を含むように低融解温度ターゲット材料を選択することもできる。図３は、Ｂｉ／Ｐｂ共晶合金をターゲットとして用いたレーザ生成プラズマのスペクトル３３を示す。スペクトルは、ＥＵＶ領域で最大の強度を持つように選択される。

図４は、Ｌｉをターゲット材料として用いたレーザ生成プラズマのスペクトル３４を示す。

ターゲット材料としてＬｉを使用することは、
−２．５％までの高い変換効率ＣＥ_１３．５、
−４００〜５００℃での光学素子の効率的な蒸発洗浄を提供するＬｉの高い飽和蒸気圧、
−ＥＵＶ光学系上の放射負荷を減少させる光源の高いスペクトル純度、
−特に出力窓として使用されるスペクトル純度フィルターのイオン衝撃による光学素子劣化のリスクを減少を減少させる、Ｌｉの低い原子量およびＬｉプラズマによって生成されるイオンの低いエネルギー
のために好ましい場合がある。

室温に近い、より低い融解温度は、Ｇａおよびその合金をターゲット材料として使用することによって達成することができる。図５はレーザ生成プラズマのスペクトル３５、３６、３７を示す（ターゲット材料はそれぞれ、合金Ｓｎ／Ｇａ＝８．５／９１．５、Ｓｎ／Ｇａ＝２５／７５およびＧａであるように選択された）。これらのターゲット材料は、低融点、２０〜３０℃での高強度ＥＵＶ放射の達成を可能にする。低いターゲット融解温度は、今度はレーザ生成プラズマから放射を発生させる装置の設計を単純化する。

波長１０６４ｎｍ、レーザパルス持続時間１７ｎｓ、レーザパワー密度１．１・１０^１１Ｗ／ｃｍ^２で動作する固体Ｎｄ‐ＹＡＧレーザで図２、図３、図４および図５のスペクトルを得た。

一例として、本発明によるＥＵＶマスク検査用の高輝度ＬＰＰ ＥＵＶ光源は以下のように設計することができる（ただし、これに限定されない）：
−レーザーの種類：ソリッドステートまたはファイバー
−レーザー波長λ＝１２μｍ
−パルス繰り返し周波数１０３０ｋＨｚ
−レーザーパルスエネルギー１５０ｍＪ／パルス
−最大２００ｍ／ｓの軌道ターゲット速度
−変換効率ＣＥ_１３．５−最大３％
−ＥＵＶ放射収集立体角、Ω＝０．０４ｓｒ
−ＥＵＶ光源Ｂ_１３．５の明るさ−最大２ｋＷ／ｍｍ^２ｓｒ。

特に図１に概略的に示されている高輝度ＬＰＰ源において実現される短波長放射を生成するための方法は回転ターゲットアセンブリ３の内側に実装された環状溝１１の表面１６上に溶融金属の層として遠心力によってターゲット４を形成するステップと、特にレーザパルスの間、相互作用ゾーン５と入出力窓６、８の両方の間に視界線を提供しながら、真空チャンバ１の入力窓６を通して相互作用ゾーン５内にパルスレーザビーム７を送るステップとを含んでいる。この方法は、レーザビーム７によって回転ターゲットアセンブリ３の表面にターゲット４を照射するステップと、発生した短波長放射ビーム９を真空チャンバ１の出力窓８を通過させるステップと、をさらに含む。

真空チャンバ１は、オイルフリーのポンプシステムで１０^−５〜１０^−８ｂａｒ以下に排気され、従って、ターゲット材料と相互作用することが可能な窒素および炭素のようなガス成分を除去する。

回転ターゲットアセンブリ３は、シャフトを有する電気モータによって、または任意の他の回転駆動ユニットによって駆動される

ターゲット材料を最適な温度範囲内に保つために、ターゲット材料の温度安定化を可能にするように構成された誘導加熱システム２８を用いてターゲット材料を溶融状態に保つことが好ましい。

短波長放射のための高輝度ＬＰＰ源の上述で実現されたデブリ粒子を緩和するための新しい方法は、デブリの液滴フラクションのフロー３８における速度図を示す図６および図７によって概略的に示されている。

図６はターゲット４の軌道速度が零（Ｖ_Ｒ＝０）であり、液滴フラクションの特徴的な逃げ速度がＶ_ｄ０であり、短波長放射光線９が開口角αによって特徴付けられ、液滴フラクションのフロー３８が全脱出γによって特徴付けられる場合の仮定のケースを示す。角度αは、ＬＰＰ源の出力窓８の収集角度にも対応する。Ｖ_Ｒ＝０の場合、液滴フラクションの流れ３８は図６に示すように、実質的に出力窓８に向けられる。

しかしながら、各液滴の速度ベクトルＶ_ｄＱが十分に大きい軌道速度成分Ｖ_Ｒに追加される場合、状況は変化し、その結果、図７に示されるように、液滴部分の流れ３８が、出力窓８（および／または入力窓６）に向かないようになる。従って、上記の単純化された考察に従い、本発明に従って構成されるＬＰＰ源中のデブリを緩和する方法は、回転ターゲットアセンブリ（３）に対して、回転ターゲットアセンブリを出るデブリ粒子の液滴フラクションが入出力窓（６）および（８）に向かないようにするのに十分高い軌道速度Ｖ_Ｒを使用することからなる。

図７に示すように、液滴フラクションの流れが入力窓６または出力窓８に向けられない条件は、以下の式で表される：

例えば、Ｓｎがプラズマ形成ターゲット材料として使用される場合、液滴部分の特徴的な脱出速度は、Ｖ_ｄ０≒１００ｍ／ｓである。次いで収集角α≒１２°、全脱出角γ＝９０°、およびターゲット軌道円の半径Ｒ＝１０ｃｍに対して、ターゲット４の軌道速度Ｖ_Ｒは８０ｍ／ｓ以上であるべきである。この例は環状溝１１の近位壁１４がその全周に沿ってスリットを有し、相互作用ゾーンと入出力窓の両方との間の視線を提供する本発明の実施形態に対応する。

図１によって示される本発明の別の実施形態では、レーザパルスの間、相互作用ゾーン５と入出力窓（６）および（８）の両方との間の視線を提供する、近位壁１４内の２つの開口部１７、１８の開口によるデブリフローの制限のために、すべての種類のデブリ粒子の改善された緩和が達成される。この実施形態では、短波長放射線発生の次のサイクルまで、近位壁１４の回転により相互作用ゾーン５と入出力窓６、８の両方との間の視界線を塞ぐことによって、近位壁１４を通過するデブリの通過が妨げられるために、デブリ粒子の改善された緩和が達成される。

図８は、回転ターゲットアセンブリの開口部１８を通るデブリの通過を妨げるメカニズムを模式的に示している。図８から分かるように、速度Ｖｘ＜Ｖ_Ｒでの相互作用ゾーン５で作成されたすべての液滴は、放射線収集角αには入らない（落ちない）。（回転座標系での）全速度ＶｄｏがＶ_Ｒを超え、成分ＶｘがＶ_Ｒに近い液滴の部分だけが、収集角αの中に向けられる。

そのような液滴が、収集角度の方向に速度Ｖｙを有する場合、遠位壁と近位壁との間の距離ΔＲを横断するのに時間Δｔ＝ΔＲ／Ｖｙを要する。短波長ビーム出力用の開口部１８は、Δｘ＝Ｖ_Ｒ・Δｔにシフトする。この開口部１８のサイズｄは、放射線収集角度ｄ＝２・ΔＲ・ｓｉｎ（α／２）によって与えられる。変位がこの開口部の直径よりも大きい場合、液滴はそこに入らず（通過せず）、すなわち、Ｖｙ＜Ｖ_Ｒ／（２・ｓｉｎ（α／２））を有する液滴がカットオフされる。したがって、ｓｉｎ（α／２）＝０．１およびＶ_Ｒ＝２００ｍ／ｓの場合、（Ｖｙ^２＋Ｖ_Ｒ ^２）^１／２＝１０２０ｍ／ｓ未満の速度Ｖｄｏを有するすべての液滴は、遮断または遮断される。

したがって、デブリ軽減の提案された方法は次の動作サイクルまでの近位壁の回転により、相互作用ゾーン５と入出力窓６、８の両方との間の視線を閉じることにより、近位壁を通るデブリの通過の妨げを提供する。

デブリ軽減を改善するために、開口部１７、１８は表面が回転デブリトラップとして作用し、遠心力によってトラップされたデブリ粒子を図１の溝１１に戻して排出する細長いチャネルの形で作製されてもよい。これとともに、ツインの開口部１７および１８が接合されて、ＬＰＰ源の設計および動作を簡単にすることができる。

イオン化および中性デブリ粒子が窓６および８に向かって移動するのを防止するために、磁界発生装置２６、フォイルトラップ２７およびガス入口１０によって提供されるフォイルトラップまたはガスカーテンに向かうバッファガス流が、本発明の好ましい実施形態（図１）でさらに使用される。

一般に、本発明に従って配置される装置および方法は、長寿命および低動作コストを特徴とする高輝度低デブリ短波長放射線源を提供する。

提案した装置および方法は、ＥＵＶ計測およびナノおよび微細構造の検査を含む種々の応用を意図している。本発明の主な結果の１つは、ＥＵＶリソグラフィーにおける化学マスク検査のための光源の要件を満たす放射源の開発を可能にすることである。
下記は、本願の出願当初に記載の発明である。
＜請求項１＞
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）から短波長放射光線を生成するための機器であって、
ターゲット（４）を相互作用ゾーン（５）に供給する回転ターゲットアセンブリ（３）に結合された回転駆動ユニット（２）を含む真空チャンバ（１）と、
前記相互作用ゾーンに集束されるパルスレーザビーム（７）のための入力窓（６）と、
短波長放射ビーム（９）の出口のための出力窓（８）と、
ガス入口（１０）を含み、
前記回転ターゲットアセンブリ（３）が回転軸（１２）に対する遠位壁（１３）および近位壁（１４）を有する環状溝（１１）を有し、
プラズマ形成ターゲット材料（１５）は環状溝（１１）の内側に位置する溶融金属であり、
前記ターゲット（４）は前記環状溝（１１）の前記遠位壁（１３）の表面（１６）上に遠心力によって形成される前記溶融金属の層であり、
前記環状溝（１１）の前記近位壁（１４）は、特にレーザパルス中に、前記相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）、（８）の両方との間に視界線を提供するように設計される、機器。
＜請求項２＞
前記環状溝（１１）の近位壁（１４）は溝周囲に配置されたｎ対の開口部（１７）および（１８）を有し、
前記対の各々において、開口対の数ｎを乗じたターゲットアセンブリ回転速度（ｖ）に等しい周波数ｆで追従するレーザパルスの間に前記相互作用ゾーン（５）に入力される集束レーザビーム（７）のために第１の開口部（１７）が設けられ、相互作用ゾーンから出力される短波長放射ビーム（９）のために第２の開口部（１８）が設けられ、
前記周波数ｆは、ターゲットアセンブリ回転速度ｖに開口部対数ｎを乗じたものに等しい周波数ｆ＝ｖ・ｎであり、
前記相互作用ゾーン（５）と前記入出力窓（６）および（８）の両方との間の視界線を提供するようにタイミング調整されたレーザパルスで前記環状溝（１１）の回転角を調整する同期システムを更に含む、請求項１の装置。
＜請求項３＞
前記開口部（１７）および（１８）が接合されている、請求項２に記載の装置。
＜請求項４＞
前記相互作用ゾーン（５）と前記入出力窓（６）および（８）の両方との間の視界線を提供するように前記環状溝（１１）の近位壁（１４）はその全周に沿ってスリットを有する、請求項１に記載の装置。
＜請求項５＞
前記回転ターゲットアセンブリ（３）は、前記ターゲット材料（１５）のための固定加熱システム（２８）を備える、請求項１に記載の装置。
＜請求項６＞
前記レーザビーム（７）および短波長放射ビーム（９）は前記相互作用ゾーン（５）を通過する回転面（１９）の片側に位置し、前記相互作用ゾーン（５）の前記環状溝の表面（１６）に対する法線ベクトル（２０）は、前記回転面（１９）の反対側に位置することを特徴とする請求項１に記載の装置。
＜請求項７＞
前記レーザビーム（７）および短波長放射ビーム（９）は前記相互作用ゾーン（５）を通過する回転面（１９）の一方の側に位置し、前記回転駆動ユニット（２）は、前記回転面（１９）の反対側に位置する、請求項１に記載の装置。
＜請求項８＞
前記環状溝（１１）は、カバー（２１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
＜請求項９＞
環状溝（１１）の入力窓（６）と近位壁（１４）との間の集束レーザビーム（７）の一部は入力窓（６）から環状溝（１１）の近位壁（１４）へのガス流が供給される第１のケーシング（２２）によって囲まれ、環状溝（１１）の近位壁（１４）と出力窓（８）との間の短波長放射ビーム（９）の一部は出力窓（８）から環状溝（１１）の近位壁（１４）へのガス流が供給される第２のケーシング（２３）によって囲まれる、請求項１に記載の装置。
＜請求項１０＞
磁場発生のための装置（２６）が、前記第１および第２のケーシング（２２）および（２３）の外面に配置される、請求項９に記載の装置。
＜請求項１１＞
前記第１のケーシング（２２）および第２のケーシング（２３）とが一体化されている、請求項９に記載の装置。
＜請求項１２＞
前記入出力窓（６）、（８）には、前記窓（６）、（８）からのデブリの蒸発による高効率洗浄を行うヒータ（２９）が設けられている、請求項１に記載の装置。
＜請求項１３＞
前記入力窓（６）および出力窓（８）には、ガス化学洗浄システムが設けられている、請求項１に記載の装置。
＜請求項１４＞
プラズマ形成ターゲット材料が、特にＳｎ、Ｌｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｂｉまたはそれらの合金を含む、高効率の極紫外（ＥＵＶ）光発生を提供する金属から選択される、請求項１に記載の装置。
＜請求項１５＞
回転ターゲットアセンブリ（３）の内部に実装された溶融金属の層として遠心力によって環状溝（１１）の表面（１６）上にターゲット（４）を形成することと、
特にレーザーパルスの間に、相互作用ゾーン（５）および入力窓（６）および出力窓（８）の両方との間に視線を提供しつつ、真空チャンバー（１）の入力窓（６）を通して相互作用ゾーン（５）にパルスレーザービーム（７）を送り、レーザービーム（７）によって回転ターゲットアセンブリ（３）の表面上のターゲット（４）を照射し、生成された短波長放射ビーム（９）を真空チャンバー（１）の出力窓（８）に通すこと、
を含む、レーザ生成プラズマから放射を生成する方法。
＜請求項１６＞
回転ターゲットアセンブリ（３）の表面上のターゲット（４）をパルスレーザビーム（７）で照射し、レーザビーム（７）が入力窓（６）を通って入射し、生成された短波長放射ビーム（９）が真空チャンバ（１）の出力窓（８）を通って出射することを特徴とするレーザ生成プラズマ源中のデブリを緩和するための方法であって、
回転ターゲットアセンブリ（３）の内部に設けられた環状溝（１１）の表面（１６）上に溶融金属の層として遠心力によってターゲット（４）を形成することと、
回転ターゲットアセンブリ（３）の軌道速度ＶＲを、回転ターゲットアセンブリから出るデブリ粒子の液滴フラクションが入力窓（６）および出力窓（８）に向けられないように十分に高くすること、
を含む、方法。
＜請求項１７＞
前記溝は回転軸（１２）に対する遠位壁（１３）および近位壁（１４）を有し、
近位壁（１４）は、回転ターゲットアセンブリ（３）の軌道速度ＶＲと開口対数ｎの積を軌道円の長さ２πＲで除した周波数ｆ＝ＶＲ・ｎ／（２πＲ）に従うレーザパルスの間に相互作用ゾーン（５）に入力される前記集束レーザビーム（７）および前記相互作用ゾーン（５）から出力される短波長放射ビーム（９）のために配置されるｎ対の開口部（１７）、（１８）を有し、
環状溝（１１）の遠位壁（１３）の表面（１６）上にターゲット（４）を形成することと、
相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）および（８）の両方との間の視界線を２つの開口部（１７）および（１８）によって提供することと、
回転ターゲットアセンブリ（３）の表面上のターゲット（４）をレーザービーム（７）によって照射し、生成された短波長放射ビーム（９）を真空チャンバ（１）の出力窓（８）を通過させることと、
相互作用ゾーン（５）から生成されたデブリ流を、２つの開口部（１７）、（１８）の開口部によって制限し、
相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）および（８）
次の動作サイクルまでの近位壁（１４）の回転によって相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）および（８）の両方の間の視界線を閉じることにより、近位壁（１４）を通るデブリ通過を阻止することを含む、請求項１６の方法。
＜請求項１８＞
開口部（１７）、（１８）が回転するデブリ捕捉表面として作用する細長いチャネルであり、前記方法が、
前記細長いチャネル（１７）、（１８）の表面にデブリ粒子を捕捉することと、
遠心力によって捕捉されたデブリ粒子を溝（１１）に排出することを含む、請求項１７の方法。
＜請求項１９＞
磁気軽減、ガスカーテンおよびフォイルトラップなどのデブリ軽減技術がさらに使用される、請求項１６に記載の方法。

記号一覧
１・・・真空チャンバ
２・・・回転駆動装置
３・・・回転ターゲットアセンブリ
４・・・ターゲット
５・・・相互作用ゾーン
６・・・入力ウィンドウ
７・・・レーザー光
８・・・出力ウィンドウ
９・・・短波長放射ビーム
１０・・・ガス入口
１１・・・環状溝
１２・・・回転軸
１３・・・遠位壁
１４・・・近位壁
１５・・・溶融金属
１６・・・遠位壁の内面
１７・・・ｎ個の第１の開口部
１８・・・ｎ個の第２の開口部
１９・・・相互作用ゾーンを通過する回転面
２０・・・遠位壁の法線
２１・・・カバー
２２・・・第１のケーシング
２３・・・第２のケーシング
２４・・・コレクタミラー
２５・・・光学ボックス
２６・・・磁場発生装置
２７・・・フォイルトラップ
２８・・・固定式加熱装置
２９・・・ヒータ
３０・・・Ｓｎプラズマの周波数帯
３１・・・Ｓｎ／Ｉｎ ５２／４８プラズマのスペクトル
３２・・・Ｉｎプラズマのスペクトル
３３・・・Ｂｉ／Ｐｂ５６，５／４３，５プラズマのスペクトル
３４・・・Ｌｉプラズマのスペクトル
３５・・・Ｓｎ／Ｇａ８，５／９１，５プラズマのスペクトル
３６・・・Ｓｎ／Ｇａ２５／７５プラズマのスペクトル
３７・・・Ｇａｐｌａｓｍａのスペクトル
３８・・・液滴フラクションの流れ

Claims (19)

1. レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）から短波長放射光線を生成するための機器であって、
   ターゲット（４）を相互作用ゾーン（５）に供給する回転ターゲットアセンブリ（３）に結合された回転駆動ユニット（２）を含む真空チャンバ（１）と、
   前記相互作用ゾーンに集束されるパルスレーザビーム（７）のための入力窓（６）と、
   短波長放射ビーム（９）の出口のための出力窓（８）と、
   ガス入口（１０）を含み、
   前記回転ターゲットアセンブリ（３）が回転軸（１２）に対する遠位壁（１３）および近位壁（１４）を有する環状溝（１１）を有し、
   プラズマ形成ターゲット材料（１５）は環状溝（１１）の内側に位置する溶融金属であり、
   前記ターゲット（４）は前記環状溝（１１）の前記遠位壁（１３）の表面（１６）上に遠心力によって形成される前記溶融金属の層であり、
   前記環状溝（１１）の前記近位壁（１４）は、特にレーザパルス中に、前記相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）、（８）の両方との間に見通し線を提供するように設計され、
   回転ターゲットアセンブリ（３）の軌道速度Ｖ _Ｒ は、回転ターゲットアセンブリから出るデブリ粒子の液滴フラクションが入力窓（６）および出力窓（８）に向けられないように十分に高く、８０ｍ／ｓｅｃ以上である、機器。
2. 前記環状溝（１１）の近位壁（１４）は溝周囲に配置されたｎ対の開口部（１７）および（１８）を有し、
   前記対の各々において、開口対の数ｎを乗じたターゲットアセンブリ回転速度（ｖ）に等しい周波数ｆで追従するレーザパルスの間に前記相互作用ゾーン（５）に入力される集束レーザビーム（７）のために第１の開口部（１７）が設けられ、相互作用ゾーンから出力される短波長放射ビーム（９）のために第２の開口部（１８）が設けられ、
   前記周波数ｆは、ターゲットアセンブリ回転速度ｖに開口部対数ｎを乗じたものに等しい周波数ｆ＝ｖ・ｎであり、
   前記相互作用ゾーン（５）と前記入出力窓（６）および（８）の両方との間の見通し線を提供するようにタイミング調整されたレーザパルスで前記環状溝（１１）の回転角を調整する同期システムを更に含む、請求項１の装置。
3. 前記開口部（１７）および（１８）が接合されている、請求項２に記載の装置。
4. 前記相互作用ゾーン（５）と前記入出力窓（６）および（８）の両方との間の見通し線を提供するように前記環状溝（１１）の近位壁（１４）はその全周に沿ってスリットを有する、請求項１に記載の装置。
5. 前記回転ターゲットアセンブリ（３）は、前記ターゲット材料（１５）のための固定加熱システム（２８）を備える、請求項１に記載の装置。
6. 前記レーザビーム（７）および短波長放射ビーム（９）は前記相互作用ゾーン（５）を通過する回転面（１９）の片側に位置し、前記相互作用ゾーン（５）の前記環状溝の表面（１６）に対する法線ベクトル（２０）は、前記回転面（１９）の反対側に位置することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記レーザビーム（７）および短波長放射ビーム（９）は前記相互作用ゾーン（５）を通過する回転面（１９）の一方の側に位置し、前記回転駆動ユニット（２）は、前記回転面（１９）の反対側に位置する、請求項１に記載の装置。
8. 前記環状溝（１１）は、カバー（２１）を備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 環状溝（１１）の入力窓（６）と近位壁（１４）との間の集束レーザビーム（７）の一部は入力窓（６）から環状溝（１１）の近位壁（１４）へのガス流が供給される第１のケーシング（２２）によって囲まれ、環状溝（１１）の近位壁（１４）と出力窓（８）との間の短波長放射ビーム（９）の一部は出力窓（８）から環状溝（１１）の近位壁（１４）へのガス流が供給される第２のケーシング（２３）によって囲まれる、請求項１に記載の装置。
10. 磁場発生のための装置（２６）が、前記第１および第２のケーシング（２２）および（２３）の外面に配置される、請求項９に記載の装置。
11. 前記第１のケーシング（２２）および第２のケーシング（２３）とが一体化されている、請求項９に記載の装置。
12. 前記入出力窓（６）、（８）には、前記窓（６）、（８）からのデブリの蒸発による高効率洗浄を行うヒータ（２９）が設けられている、請求項１に記載の装置。
13. 前記入力窓（６）および出力窓（８）には、ガス化学洗浄システムが設けられている、請求項１に記載の装置。
14. プラズマ形成ターゲット材料が、特にＳｎ、Ｌｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｐｂ、Ｂｉまたはそれらの合金を含む、高効率の極紫外（ＥＵＶ）光発生を提供する金属から選択される、請求項１に記載の装置。
15. 回転ターゲットアセンブリ（３）の内部に実装された溶融金属の層として遠心力によって環状溝（１１）の表面（１６）上にターゲット（４）を形成することと、
    特にレーザーパルスの間に、相互作用ゾーン（５）および入力窓（６）および出力窓（８）の両方との間に見通し線を提供しつつ、真空チャンバー（１）の入力窓（６）を通して相互作用ゾーン（５）にパルスレーザービーム（７）を送り、レーザービーム（７）によって回転ターゲットアセンブリ（３）の表面上のターゲット（４）を照射し、生成された短波長放射ビーム（９）を真空チャンバー（１）の出力窓（８）に通すこと、
    を含み、
    環状溝（１１）の入力窓（６）と近位壁（１４）との間の集束レーザビーム（７）の一部は入力窓（６）から環状溝（１１）の近位壁（１４）へのガス流が供給される第１のケーシング（２２）によって囲まれ、環状溝（１１）の近位壁（１４）と出力窓（８）との間の短波長放射ビーム（９）の一部は出力窓（８）から環状溝（１１）の近位壁（１４）へのガス流が供給される第２のケーシング（２３）によって囲まれる、レーザ生成プラズマから放射を生成する方法。
16. 回転ターゲットアセンブリ（３）の表面上のターゲット（４）をパルスレーザビーム（７）で照射し、レーザビーム（７）が入力窓（６）を通って入射し、生成された短波長放射ビーム（９）が真空チャンバ（１）の出力窓（８）を通って出射することを特徴とするレーザ生成プラズマ源中のデブリを緩和するための方法であって、
    回転ターゲットアセンブリ（３）の内部に設けられた環状溝（１１）の表面（１６）上に溶融金属の層として遠心力によってターゲット（４）を形成することと、
    回転ターゲットアセンブリ（３）の軌道速度Ｖ_Ｒを、回転ターゲットアセンブリから出るデブリ粒子の液滴フラクションが入力窓（６）および出力窓（８）に向けられないように十分に高くすること、
    を含む、方法。
17. 前記溝は回転軸（１２）に対する遠位壁（１３）および近位壁（１４）を有し、
    近位壁（１４）は、回転ターゲットアセンブリ（３）の軌道速度Ｖ_Ｒと開口対数ｎの積を軌道円の長さ２πＲで除した周波数ｆ＝Ｖ_Ｒ・ｎ／（２πＲ）に従うレーザパルスの間に相互作用ゾーン（５）に入力される前記集束レーザビーム（７）および前記相互作用ゾーン（５）から出力される短波長放射ビーム（９）のために配置されるｎ対の開口部（１７）、（１８）を有し、
    環状溝（１１）の遠位壁（１３）の表面（１６）上にターゲット（４）を形成することと、
    相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）および（８）の両方との間の見通し線を２つの開口部（１７）および（１８）によって提供することと、
    回転ターゲットアセンブリ（３）の表面上のターゲット（４）をレーザービーム（７）によって照射し、生成された短波長放射ビーム（９）を真空チャンバ（１）の出力窓（８）を通過させることと、
    相互作用ゾーン（５）から生成されたデブリ流を、２つの開口部（１７）、（１８）の開口部によって制限し、
    相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）および（８）
    次の動作サイクルまでの近位壁（１４）の回転によって相互作用ゾーン（５）と入出力窓（６）および（８）の両方の間の見通し線を閉じることにより、近位壁（１４）を通るデブリ通過を阻止することを含む、請求項１６の方法。
18. 開口部（１７）、（１８）が回転するデブリ捕捉表面として作用する細長いチャネルであり、前記方法が、
    前記開口部（１７）、（１８）の表面にデブリ粒子を捕捉することと、
    遠心力によって捕捉されたデブリ粒子を溝（１１）に排出することを含む、請求項１７の方法。
19. 磁気軽減、ガスカーテンおよびフォイルトラップなどのデブリ軽減技術がさらに使用される、請求項１６に記載の方法。

Images