JP6929842B2

JP6929842B2 - レーザ生成プラズマ光源向けのドロップレット生成装置

Info

Publication number: JP6929842B2
Application number: JP2018523800A
Authority: JP
Inventors: ブライアンアール; アレクサンダービカノフ; ルディガルシア; レイトンシーヘイル; オレグホディキン
Original assignee: KLA Corp
Current assignee: KLA Corp
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2016-11-10
Publication date: 2021-09-01
Anticipated expiration: 2036-11-10
Also published as: TWI739680B; IL258526A; JP2022106903A; WO2017083569A1; IL258526B; TW201739321A; CN108432349B; JP2021113992A; CN115038230A; US20170131129A1; KR20180067709A; IL290793B2; JP2019501410A; TWI738669B; JP7368540B2; US20210105886A1; US11343899B2; US10880979B2; JP7069380B2; IL290793A

Description

本件開示は、総じて、極端紫外（ＥＵＶ）域の光（即ちその波長が１０ｎｍ〜１２４ｎｍ域の光例えば波長が１３．５ｎｍの光）を生成するプラズマ式光源に関する。本願記載のある種の実施形態に係る高輝度光源は、計量及び／又はマスク検査行為（例．化学線マスク検査やその一例たるブランクマスク又はパターニング済マスク検査）での使用にひときわ適している。より一般的には、本願記載のプラズマ式光源を、（そのまま又は相応に修正し）いわゆる大量生産（ＨＶＭ）光源としてチップパターニングに用いることもできる。

（関連出願への相互参照）
本願は下に列挙されている出願（「関連出願」）に関連する出願であり、当該関連出願における最先、利用可能且つ有効な出願日の利益を主張する（例．暫定特許出願以外に係る最先且つ利用可能な優先日を主張し或いは暫定特許出願についての米国特許法第１１９条（ｅ）の規定による利益を関連出願のあらゆる親出願、その親出願、更にその親出願等々に関し主張する）出願である。

（関連出願）
米国特許商標庁の例外的規定の趣旨を踏まえ、本願は「レーザ生成プラズマ光源向けのドロップレット生成」（DROPLET GENERATION FOR A LASER PRODUCED PLASMA LIGHT SOURCE）と題しＢｒｉａｎＡｈｒ、ＡｌｅｘａｎｄｅｒＢｙｋａｎｏｖ、ＲｕｄｙＧａｒｃｉａ、ＬａｙｔｏｎＨａｌｅ及びＯｌｅｇＫｈｏｄｙｋｉｎを発明者とする２０１５年１１月１０日付米国暫定特許出願第６２／２５３６３１号の通常（非暫定）特許出願を構成するものであり、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。

プラズマ式光源例えばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源は、欠陥検査、フォトリソグラフィ、計量等の用途向けに極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するのに、しばしば用いられている。概略、これらのプラズマ光源では、キセノン、スズ、リチウムその他、相応な線発光又は帯発光元素を含有するターゲット素材で形成されたプラズマにより、所望波長を有する光が放射される。例えばＬＰＰ光源では、ターゲット素材を励起源例えばレーザビームで照射することでプラズマを発生させる。

これらの光源では、プラズマから発せられる光が反射光学系、例えば集光光学系（例．近垂直入射又はかすり入射鏡）の働きで集光されることが多い。集められた光は、その集光光学系によって光路沿いに中間個所に差し向けられ、場合によってはそこに集束され、次いでその中間個所にて下流ツール、例えばリソグラフィツール（即ちステッパ／スキャナ）、計量ツール又はマスク／ペリクル検査ツールにより用いられる。

用途にもよるが、ジェット又はドロップレット（即ち液体ドロップレット又は氷結ペレット）形態のキセノンをターゲット素材として用いることで、確たる長所を提供することができる。例えば、１μｍドライブレーザによる照射下でキセノンターゲット素材を用いることで、計量ツールやマスク／ペリクル検査ツールでの使用にひときわ適する比較的高輝度なＥＵＶ光源を、提供することができる。

キセノンその他のクライオジェニック（低温）ガスは、特殊な圧力及び温度条件下で液体ドロップレット及び固体ペレットの形態になる。ある構成によれば、加圧及び冷却することでキセノンを液化することができる。そして、その液体キセノンをノズルからジェットとして放出させ、続いて減衰していくジェットからドロップレットを発現させる。その後はそれらドロップレット（例．液体ドロップレット又は氷結ペレットドロップレット）を真空環境内のあるサイトまで進行させ、そこでそれらドロップレットにレーザビームを照射することでＥＵＶ発光性プラズマを発生させる。それらジェット／ドロップレットの進行中にキセノンの蒸発でキセノンガスが生じ、そのキセノンガスによってＥＵＶ光が強く吸収されうることが、顕著なＥＵＶ伝搬損失につながっている。例えば、ターゲット素材が照射を受けるＬＰＰチャンバ内環境を、全体として、約４０ｍＴｏｒｒ未満の総圧、約５ｍＴｏｒｒ未満のキセノン分圧に保持しないと、ＥＵＶ光を吸収無しで伝搬させることができない。より定量的に言えば、１３．５ｎｍのＥＵＶ光が室温下で１Ｔｏｒｒ・ｃｍ（圧力×距離）のキセノンガス内を通る際の透光率は、約４４％に過ぎない。

ドロップレットの位置安定性も、ＬＰＰシステム設計時にしばしば考慮されるファクタの一つである。具体的には、ドロップレットが照射個所に正確に到達するよう、ひいてはターゲット素材ドロップレット・集束レーザビーム間結合が確と良好になるようにすることが、良好な変換効率を得る上で望ましい。このとき、ノズルから照射サイトまでの間にターゲット素材が被る環境が位置安定性に影響しうる。位置安定性に影響するファクタの例としては、経路長、経路沿い条件例えば温度及び圧力（これは蒸発速度に影響を及ぼしうる）並びにあらゆる経路沿いガス流がある。

米国特許出願公開第２００３／０２２３５４６号米国特許出願公開第２０１１／０１７４９９６号

従って、従来技術の短所が治癒されたレーザ生成プラズマ光源用ドロップレット生成器を生成することが望まれている。

本件開示の第１態様に係る装置は、液体ターゲット素材を吐出するためのノズルと、ターゲット素材を受け取れるよう配置された中間チャンバであり、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ内下流照射に供するための出口開口が形成されている中間チャンバと、測定されたガス流（measured flow of gas）をその中間チャンバ内に導入することで中間チャンバ内ガス組成を制御するシステムと、を有する。

本態様に係る装置は、単一中間チャンバ型装置とすることも複数中間チャンバ型装置（即ち２個以上の中間チャンバを有する装置）とすることもできる。

本態様の実施形態の一つは、中間チャンバが第１端から第２端に亘るチャネルを有し、出口開口が第２端にあるものである。

格別な実施形態の一つは、中間チャンバが第１端から第２端に亘るチャネルを有し、出口開口が第２端にあり、第１端から第２端までのチャネル長が２０μｍ〜５００μｍの範囲内のものである。格別な実施形態の一つは、中間チャンバの内面がチャネルの第１端に連なっており、当該内面の形状が、円錐台状、凹状、凸状、平坦及び緩テーパ付からなる形状集合に属するものである。ある種の実現形態によれば、そのチャネルをある特定のプロファイルを有するもの、例えばそのチャネルの少なくとも一部分がラベル（Lavelle）ノズルプロファイルを有するものとすることができる。

ある実施形態によれば、中間チャンバの出口開口の直径を１００μｍ〜１０００μｍの範囲内とすることができる。

格別な実施形態の一つは、中間チャンバが第１端から第２端に亘るチャネルを有し、出口開口が第２端にあり、チャネルにより軸が定義され、中間チャンバがチャネルの第１端から縁に亘る凹状の内面を有し、出口開口からの軸方向距離が２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内のところにその縁があるものである。

実施形態の一つは、中間チャンバが、第１端から第２端に亘るチャネルを有し、出口開口が第２端にあり、チャネルにより軸が定義され、中間チャネルがチャネルの第１端に連なる凹状の内面を有し、当該内面と当該軸とが６０°超の角をなすものである。

本態様の実現形態の一つは、その液体ターゲット素材がキセノン（又はキセノン含有のもの）であり、測定されたガス流を中間チャンバ内に導入することで中間チャンバ内ガス組成を制御するシステムによりキセノン以外のガスがその中間チャンバ内に導入されるものである。例えば、水素、ヘリウム、ＨＢｒ、アルゴン、窒素又はそれらの組合せ等、ターゲット素材ガス（例．キセノンガス）より高いＥＵＶ透光率を有するガスを、ガス組成制御システムによって導入することができる。

本態様に係る装置は、更に、１個又は複数個の中間チャンバ内のガス温度を制御するシステムを備え、そのシステムが１個又は複数個の温度制御要素を有するものとすることができる。例えば、中間チャンバ内に配置されたフィン（群）、中間チャンバ外に位置するフィン（群）、ペルチエ冷却素子、自プレート内に伝熱流体を通すための内部流路が形成されているプレート、或いは断熱プレートを、温度制御要素とすることができる。

ある実施形態によれば、本装置に、中間チャンバの出口開口を形成する動力付アイリス（絞り）を具備させることができる。

本態様の構成の一つは、第１中間チャンバの出口開口からターゲット素材を受け取れるよう第２中間チャンバが配置され、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ内下流照射に供するための出口開口が第２中間チャンバに形成されている装置であり、測定されたガス流を第１中間チャンバ内に導入することで第１中間チャンバ内のガス組成を制御するシステムと、測定されたガス流を第２中間チャンバ内に導入することで第２中間チャンバ内のガス組成を制御するシステムとを、備えるものである。この構成を有する実施形態によれば、液体ターゲット素材をキセノンとすることができ、また第１中間チャンバ内ガス組成制御システムによりキセノンの分圧をキセノン分圧ｐ_Ｘｅ１に制御すること並びに第２中間チャンバ内ガス組成制御システムによりキセノンの分圧をｐ_Ｘｅ１＞ｐ_Ｘｅ２たるキセノン分圧ｐ_Ｘｅ２に制御することができる。

本件開示の別の態様に係る装置は、液体ターゲット素材を吐出するためのノズルと、ターゲット素材を受け取れるよう配置された第１中間チャンバであり、ターゲット素材を出しレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）内下流照射に供するための出口開口が形成されている第１中間チャンバと、ターゲット素材を受け取れるよう配置された第２中間チャンバであり、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ内下流照射に供するための出口開口が形成されている第２中間チャンバと、を有する。

本態様のある実施形態に係る装置は、ターゲット素材を受け取れるよう配置された第３中間チャンバを有し、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ内下流照射に供するための出口開口がその第３中間チャンバに形成されているものである。格別な実施形態の一つは、その第２中間チャンバが第１中間チャンバの出口開口からターゲット素材を受け取り、第３中間チャンバが第２中間チャンバの出口開口からターゲット素材を受け取る実施形態であり、エアロダイナミックレンズを形成すべく第１中間チャンバの出口開口の直径ｄ_１、第２中間チャンバの出口開口の直径ｄ_２並びに第３中間チャンバの出口開口の直径ｄ_３がｄ_１＞ｄ_２＞ｄ_３とされているものである。

本態様の格別な実施形態の一つは、第２中間チャンバが第１中間チャンバの出口開口からターゲット素材を受け取る装置であって、更に、第１中間チャンバ内のガス圧を圧力ｐ_１に制御するシステムと、第２中間チャンバ内のガス圧をｐ_１＞ｐ_２たる圧力ｐ_２に制御するシステムと、を備えるものである。第１中間チャンバ内ガス圧制御システムには、例えば、測定されたガス流を第１中間チャンバ内に導入するサブシステムと、測定されたガス流を第１中間チャンバからポンピングするサブシステムと、を具備させることができる。

本態様の実施形態の一つは、第２中間チャンバが第１中間チャンバの出口開口からターゲット素材を受け取る装置であって、第１中間チャンバ内のガス温度を温度ｔ_１に制御するシステムと、第２中間チャンバ内のガス温度をｔ_１＞ｔ_２たる温度ｔ_２に制御するシステムと、を有するものである。

本態様の実施形態の一つは、中間チャンバ内ガス温度制御システムが、中間チャンバ内に配置されたフィン、中間チャンバ外に位置するフィン、ペルチエ冷却素子、自プレート内に伝熱流体を通すための内部流路が形成されているプレート、並びに断熱プレート、からなる温度制御要素集合に属する温度制御要素を備えるものである。

本件開示のまた別の態様に係る装置は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）チャンバ内でのドライブレーザによる照射のため液体ターゲット素材を吐出するためのノズルと、チャンバ入口個所にてターゲット素材を受け取れるよう配置された中間チャンバを樹立するアセンブリと、を有し、ターゲット素材を出しレーザ生成プラズマチャンバ内下流照射に供するための出口開口がその中間チャンバに形成されており、その中間チャンバにより入口個所・出口開口間の長さＬが定まり、且つそのアセンブリが、そのチャンバを加圧状態に保ったまま中間チャンバの長さＬを調整するサブシステムを有するものである。

本態様に係る装置は、単一中間チャンバ型装置とすることも複数中間チャンバ型装置（即ち２個以上の中間チャンバを有するもの）とすることもできる。

本態様の実施形態の一つは、そのアセンブリが、内径Ｄ_１の円筒壁を有する第１部材と、Ｄ_１＞Ｄ_２たる外径Ｄ_２の円筒壁を有する第２部材と、第１部材の円筒壁と第２部材の円筒壁との間に位置する封止材と、を有するものである。格別な実現形態の一つは、その第１円筒壁により軸が定義され、そのアセンブリが、更に、第１部材及び第２部材のうち一方を軸方向に動かすことで長さＬを変化させるよう配備されたモータを備えるものである。

本態様のもう一つの実施形態は、そのアセンブリが、第１端及び第２端を有するベロウズと、第１端を第２端に対し動かすことで長さＬを変化させるモータと、を有するものである。

ある種の実施形態によれば、本願記載の装置を検査システム、例えばブランクマスク又はパターニング済マスク検査システムに組み込むことができる。ある実施形態によれば、検査システムに、例えば、中間個所に輻射を送給する光源と、その輻射で以てサンプルを照明するよう構成された光学システムと、そのサンプルによりイメージング路沿いに反射、散乱又は輻射された照明を受け取るよう構成された検出器と、を具備させることができる。この検査システムには、更に、その検出器と通信する情報処理システムであり、検出した照明に係る信号に基づきサンプルの少なくとも１個の欠陥を所在特定又は計測するよう構成されている情報処理システムを、具備させることができる。

ある種の実施形態によれば、本願記載の装置をリソグラフィシステムに組み込むことができる。例えば、その光源をリソグラフィシステムにて用いることで、パターン付輻射ビームで以て、レジストで被覆されたウェハを露光させることができる。ある実施形態によれば、リソグラフィシステムに、例えば、中間個所に輻射を送給する光源と、その輻射を受け取りパターン付輻射ビームを発現させる光学システムと、そのパターン付ビームをレジストで被覆されたウェハへと送給する光学システムと、を具備させることができる。

ご理解頂けるように、上掲の概略記述及び後掲の詳細記述は共に専ら例示的且つ説明的なものであり、特許請求の範囲記載の発明を必ずしも限定するものではない。添付図面は、本明細書に組み込まれその一部を形成するものであり、本発明の実施形態を描出しており、また概略記述と相俟ち本発明の原理を説明する役を負っている。

本件技術分野に習熟した者（いわゆる当業者）であれば、以下の如き添付図面を参照することによって、本件開示に多々備わる長所をより良好に理解できよう。

本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るＬＰＰ光源を示す概略模式図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り単一の中間チャンバを有するドロップレット生成器を示す概略模式図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り複数個の中間チャンバを有するドロップレット生成器を示す概略模式図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係るドロップレット生成器の斜視断面図であり、ジェット生成器の内部子細が示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、その先端に出口開口があるチャネルと、そのチャネルの基端に連なる凹状内面と、を有する中間チャンバの先端寄り（下流）部分の斜視断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る中間チャンバのうち図５に示した部分の断面図であり、凹状内面の長さ及び傾斜角が示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る中間チャンバのうち図６にて詳示矢印７−７により括られている部分の詳細断面図であり、チャネルの直径及び長さが示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、その先端に出口開口があるチャネルと、そのチャネルの基端に連なり一定厚シートによって形成されている凸状内面と、を有する中間チャンバの先端寄り（下流）部分の斜視断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、その先端に出口開口があるチャネルと、そのチャネルの基端に連なる緩テーパ付内面と、を有する中間チャンバの斜視断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、その先端に出口開口があるチャネルと、そのチャネルの基端に連なりその厚みにテーパが付いているシートによって形成されている凸状内面と、を有する中間チャンバを示す斜視断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りエアロダイナミックレンズを形成する複数個の中間チャンバを有するドロップレット生成器の斜視断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る中間チャンバのうち図１１にて詳示矢印１２Ａ−１２Ａで括られている部分の詳細断面図であり、図１１に示した中間チャンバのうち１個に関しチャネル直径が示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る中間チャンバのうち図１１にて詳示矢印１２Ｂ−１２Ｂで括られている部分の詳細断面図であり、図１１に示した中間チャンバのうち１個に関しチャネル直径が示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る中間チャンバのうち図１１にて詳示矢印１２Ｃ−１２Ｃで括られている部分の詳細断面図であり、図１１に示した中間チャンバのうち１個に関しチャネル直径が示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り中間チャンバの出口開口を有するドロップレット生成器のうち動力付アイリスアセンブリが形成されている部分の概略断面図である。図１３中の線１４−１４沿いに見た断面図であり、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る動力付アイリスアセンブリが示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、伝熱流体を通すための通路を有するプレートで形成されたガス温度制御用環境制御システムを有する中間チャンバの斜視図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、伝熱流体を通すための通路を有するプレートで形成されたガス温度制御用環境制御システムをそれぞれ有する２個の中間チャンバと、それら２個の中間チャンバを隔てる断熱体プレートと、を示す断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り、温度制御クラムシェルで形成されたガス温度制御用環境制御システムをそれぞれ有する２個の中間チャンバと、第１中間チャンバの出口開口を定めると共にそれら２個の中間チャンバを互いに熱絶縁する断熱体プレートと、を示す断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る複数個の中間チャンバの断面図であり、それら中間チャンバのうち一方に関しガス圧及び／又はガス組成制御用環境制御システムが示されている。図１８中の線１９−１９沿いに見た断面図であり、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り中間チャンバ内にガスを導入するためのポートの対称配置が示されている。図１８中の線２０−２０沿いに見た断面図であり、本件開示の１個又は複数個の実施形態に係り中間チャンバからガスを除去するためのポートの対称配置が示されている。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りその長さが可調な中間チャンバの一例の断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係りその長さが可調な中間チャンバの別例の断面図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る光源が組み込まれた検査システムを示す概略模式図である。本件開示の１個又は複数個の実施形態に係る光源が組み込まれたリソグラフィシステムを示す概略模式図である。

以下、添付図面に示す被開示主題について詳細に参照することにする。最初にご理解頂くべきことに、類似する図面符号であり別々の図面上にあるものは、本件開示の構造的構成要素のうち同一のもの又は機能的に同様なものを指し示している。ご理解頂けるように、特許請求の範囲に記載の事項が被開示態様に限定されるものではない。やはりご理解頂けるように、本件開示は記述されている特定の方法論、素材及び修正に限定されるものではなく、無論のことそれらを改変することができる。これもまたご理解頂けるように、本願にて用いられている用語法は専ら特定の態様を記述することを旨としており、本件開示の技術的範囲を限定する意図のものではない。

図１に、一実施形態に係りＥＵＶ光をもたらす光源（その全体を１００で示す）及びドロップレット生成器１０２を示す。光源１００は、例えば、インバンドＥＵＶ光（例．１３．５ｎｍの波長及び２％の帯域幅を有する光）をもたらすよう構成することができる。図示の通り光源１００は励起源１０４例えばドライブレーザを有しており、これは、照射サイト１０８にあるターゲット素材１０６を照らすよう、ひいてはＥＵＶ光放射性プラズマをレーザ生成プラズマチャンバ１１０内で発生させるよう構成されている。場合にもよるが、ターゲット素材１０６にまず第１パルス（予パルス）、次いで第２パルス（主パルス）を照射することで、プラズマを生成することができる。例えば光源１００を化学線マスク検査行為向けに構成する場合、Ｎｄ：ＹＡＧ等の固体利得媒質を有し約１μｍの光を発するパルスドライブレーザと、キセノン含有のターゲット素材１０６とで、励起源１０４を構成することで、化学線マスク検査に役立つ比較的高輝度なＥＵＶ光源を提供するという確たる利点を提供することができる。他種ドライブレーザ、例えばその固体利得媒質がＥｒ：ＹＡＧ、Ｙｂ：ＹＡＧ、Ｔｉ：サファイア、Ｎｄ：バナジン酸塩等のものが適することもあろう。ガス放電レーザ例えばエキシマレーザも、所要波長で十分な出力が得られるのなら用いることができる。ＥＵＶマスク検査システムでは約１０Ｗ以下のＥＵＶ光で足りるが、小エリア内を高輝度にする必要があろう。この場合、マスク検査システム向けに十分なパワー及び輝度のＥＵＶ光を発生させるには、総レーザ出力を数ｋＷ以下とし、その出力を小さなターゲットスポット上、典型的にはその直径が約１００μｍ未満のそれに集束させるのが相応しかろう。他方、大量生産（ＨＶＭ）行為例えばフォトリソグラフィ向けには、複数個の増幅段を伴うハイパワーガス放電ＣＯ_２レーザシステムを有し約１０．６μｍの光を出射するドライブレーザと、スズ含有のターゲット素材１０６とで、励起源１０４を構成することで、良好な変換効率で以て比較的ハイパワーなインバンドＥＵＶ光を発生させる等、確たる利点を提供することができる。

同じく図１に示すように、光源１００の励起源１０４は、照射サイト１０８にあるターゲット素材１０６を、レーザ入射窓１１２を介し送給される集束照明ビーム又は光パルス列で照らすよう構成することができる。やはり図示の通り、その照射サイト１０８から放射された光のうち幾ばくかが集光光学系１１４（例．近垂直入射鏡）へと伝搬し、端部光線１１６ａ及び１１６ｂで明示されている通り中間個所１１８へと反射されていく。集光光学系１１４は２個の焦点を有する偏長楕円体のセグメント、特にインバンドＥＵＶ反射向けに最適化された多層鏡（例．Ｍｏ／Ｓｉ又はＮｂＣ／Ｓｉ）で覆った高品質研磨面を有するセグメントとすることができる。実施形態にもよるが、集光光学系１１４の反射面は、約１００〜１００００ｃｍ^２の範囲内の表面積を有するものにすること並びに照射サイト１０８から約０．１〜２ｍのところに配置することができる。いわゆる当業者には明らかな通り上掲の範囲は例示であるし、偏長楕円体鏡に代え又は加え様々な光学系を、検査システムやフォトリソグラフィシステム等のＥＵＶ照明利用装置へと引き続き送給しうるよう光を集め中間個所１１８に差し向けるのに、用いることができる。

光源１００のＬＰＰチャンバ１１０は低圧容器であり、その内部では、生じたプラズマがＥＵＶ光源として働き生じたＥＵＶ光が集光及び集束される。ＥＵＶ光はガスによって強く吸収されるので、ＬＰＰチャンバ１１０内の圧力を低くすると光源内部でのＥＵＶ光の減衰が少なくなる。通常は、ＬＰＰチャンバ１１０内環境を、４０ｍＴｏｒｒ未満（例．アルゴンバッファガスの場合）の総圧、Ｈ_２又はヘリウムバッファガスの場合はそれ以上の総圧に保ち、且つ５ｍＴｏｒｒ未満のキセノン分圧に保つことで、実質的な吸収無しでＥＵＶ光を伝搬させることが可能となる。バッファガス例えば水素、ヘリウム、アルゴン又はその他の不活性ガスをその真空チャンバ内で用いてもよい。

ドロップレット生成器１０２は、励起源１０４からの集束パルス光が照射サイト１０８に到達するのと同時にドロップレットがその照射サイトに交差する態で、ターゲット素材１０６のドロップレットをＬＰＰチャンバ１１０内に送給するよう、構成されている。本願で用いられている「ドロップレット」とは、大略、レーザから放射された輻射に反応しプラズマへと変換される少量の素材のことである。「ドロップレット」は気相、液相及び固相のいずれでも存しうる。「ペレット」とは、大略、固相のドロップレット、例えば真空チャンバ内への移動に伴い氷結したもののことである。例えばターゲット素材１０６を液体又は固体キセノンのドロップレットで構成することができるが、プラズマへの変換に適した他の素材、例えばスズ、リチウムといった他種ガスでターゲット素材１０６が構成されていてもよい。ドロップレット生成器１０２に対するドロップレット方向及びタイミングの調整は制御システム１２０により制御することができる。場合によっては、ドロップレットの表面に電荷を付帯させ、一通り又は複数通りの電界又は磁界を印加することで、それらドロップレットを操ること／安定化することができる（図示せず）。

やはり図１に示すように、中間個所１１８にてＥＵＶビームを内部集束モジュール１２２内に投射すること及びそれをダイナミックガスロックとして働かせることができるので、ＬＰＰチャンバ１１０内低圧環境を保全すること、並びに生じたＥＵＶ光を用いるシステムをプラズマ生成プロセスで生じるあらゆるデブリ（破片）から守ることができる。

光源１００には制御システム１２０と通信するガス供給システム１２４をも設けることができ、それによって、ターゲット素材その他のガス（後述）をドロップレット生成器１０２に供給すること、（例．ポート１２６を介した）ＬＰＰチャンバ１１０内への保護バッファガス（群）の注入を制御すること、並びにバッファガスを供給して内部集束モジュール１２２のダイナミックガスロック機能を守ることができる。制御システム１２０と通信する真空システム１２８、例えば１個又は複数個のポンプを有するものを設けることによって、（例．ポート１３０を介し）ＬＰＰチャンバ１１０の低圧環境を樹立及び維持すること、並びに場合によってはドロップレット生成器１０２を対象にポンピング（汲み出し）を実行することができる（後掲の議論を参照）。場合にもよるが、ターゲット素材及び／又はバッファガス（群）を真空システム１２８により回収し再循環させることができる。

同じく図１から読み取れるように、光源１００には、ドロップレットの在処及び／又はタイミングを計測するためのターゲット素材センサ１３２を設けることができる。その場合、そのデータを用いることで、ドロップレット方向を調整すること、及び／又は、ドロップレット生成器１０２及び／又は励起源１０４のタイミングを調整してそれらドロップレット生成器１０２及び励起源１０４を同期させることができる。また、ＥＵＶプラズマをイメージングする診断ツール１３４を設けることや、ＥＵＶ光パワー出力を計測するためのＥＵＶパワーメータ１３６を設けることができる。ＬＰＰチャンバ１１０内ガスの温度及び圧力を計測するためのガス監視センサ１３８を設けることができる。上掲のセンサはいずれも制御システム１２０と通信可能であり、それによって、リアルタイムデータ捕捉及び分析を制御すること、データロギングを制御すること、並びに励起源１０４及びドロップレット生成器１０２を含め様々なＥＵＶ光源サブシステムをリアルタイムに制御することができる。

図２に、図１に示した光源１００にて用いうるドロップレット生成器の一例１０２を示す。図示の通り、ドロップレット生成器１０２には、液体ターゲット素材がノズル１４２によりジェット１４４として吐出され、そのジェット１４４が中間チャンバ１４８内で追々ドロップレット１４６へと破断されるよう、ノズル１４２を有するジェット生成器１４０を設けることができる。ジェット生成器１４０の子細については図４を参照して後述することにする。同じく図２に示すように、中間チャンバ１４８には、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ１１０内下流照射に供するための出口開口１５０を、形成することができる。やはり図２に示すように、中間チャンバ１４８内ガス組成、ガス温度及びガス圧のうち一通り又は複数通りを制御する環境制御システム１５２を設けることができる。ライン１５４，１５６は、ジェット生成器１４０及び環境制御システム１５２が制御システム１２０（図１参照）と通信しうることを表している。

図３に、図１に示した光源１００にて用いうるドロップレット生成器の一例１０２ａとして、ターゲット素材路に沿い縦続配置された複数個の中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂを有するものを示す。図示の通り、ドロップレット生成器１０２ａには、液体ターゲット素材がノズル１４２によりジェット１４４として吐出され、そのジェット１４４が中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂ内で追々ドロップレット１４６へと破断されるよう、ノズル１４２を有するジェット生成器１４０を設けることができる。同じく図３に示すように、各中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂには、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ１１０内下流照射に供するための個別の出口開口１５０ａ，１５０ｂを、形成することができる。やはり図３に示すように、各個中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂ内ガス組成、ガス温度及びガス圧のうち一通り又は複数通りを制御する環境制御システム１５２ａ，１５２ｂを設けることができる。ライン１５４、１５６ａ及び１５６ｂは、ジェット生成器１４０及び環境制御システム１５２ａ，１５２ｂが制御システム１２０（図１参照）と通信しうることを表している。図３には２個の中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂを有するドロップレット生成器１０２ａを示したが、本願記載のドロップレット生成器には、２個超（例．３個、４個又は５個以上）の中間チャンバを設けることもでき、図２に示す如く中間チャンバを１個まで少なくすることもできる。

複数個の中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂを有するドロップレット生成器１０２ａの使用は、場合によっては有益なこととなりうる。例えば、構成にもよるが、単一チャンバ型の装置ではジェット、ドロップレット形成並びにＬＰＰチャンバ１１０内放出に係る条件を同時に最適化できないことがある。例えばドロップレット形成に必要な圧力はＬＰＰチャンバ１１０に先行する最後の中間チャンバ内で許容される圧力よりも高くなりうるが、圧力が高いと急流になるであろうし、さもなければその流れを制限する開口を小さくすることが必要になろう。流れが急だとＬＰＰチャンバ１１０内ターゲット素材（キセノン）圧が増して透光率が下がることとなりうるし、キセノンが高コストであるから高価にもなりかねない。単なるより小さな出口開口の使用は、整列との絡みで行えないことがある。場合にもよるが、複数個の中間チャンバを用いることで、真空中でのドロップレットの安定性を向上させることができる。中間チャンバから中間チャンバへ、更にＥＵＶチャンバ内へと向かう総ガス流（Ｘｅに加え他のガス）を減らすことで、次のチャンバ（群）に入る際にドロップレットが受ける攪乱を減らすことができる。チャンバの個数は、ドロップレット攪乱を減らし場合によっては解消するチャンバ間ガス流がその圧力降下によって生じるよう選択すればよい。

図４に、図１に示した光源１００にて用いうるドロップレット生成器の別例１０２ｂを示す。図示の通り、ドロップレット生成器１０２ｂには、液体ターゲット素材がノズル１４２によりジェット１４４として吐出され、そのジェット１４４が中間チャンバ１４８ｃ内で追々ドロップレット１４６へと破断されるよう、ノズル１４２を有するジェット生成器１４０を設けることができる。図示の通り、ジェット生成器１４０は、長尺管（例．毛細管）として形成されたノズル１４２を介し一定量の液体ターゲット素材を送り込むターゲット素材源１５８を有している。圧電アクチュエータ１６０がその管を囲むように配置されており、ノズル尖端１６２を通るターゲット素材の流速がこれにより変調されている。この変調は、ジェット１４４のドロップレット１４６への破断に、可制御的に影響を及ぼしている。本件技術分野で既知なあらゆる変調波形を、この圧電アクチュエータ１６０の駆動に用いることができる。例えば、癒着（合体）ドロップレットをもたらせるよう設計された駆動波形を用いることができる。

同じく図４に示すように、中間チャンバ１４８ｃには、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ内下流照射に供するための出口開口１５０ｃを形成することができる。図示の通り、中間チャンバ１４８ｃの先端（即ち下流端）に円錐台状シェル１６４を配置することができる。円錐台状シェル１６４についてはよりまとまった記述が「マスク検査にクライオジェニックドロップレットターゲットを用いるＥＵＶ光源」（EUV Light Source Using Cryogenic Droplet Targets in Mask Inspection）と題しＢｙｋａｎｏｖｅｔａｌ．を発明者とする２０１４年２月１３日付米国特許出願第１４／１８０１０７号にて提供されているので、この参照を以てその全容を本願に繰り入れることにする。但し、後続チャンバ内を適正圧力に保つ上で、ある中間チャンバから別のチャンバに向かうガス流が層流であること及び十分低速であることが望ましいことがありうるので、各中間チャンバを終端するのに円錐台状シェルが必ずしも最適形状であるとは限らない。

図５〜図７に、中間チャンバ１４８ｄの先端寄り（即ち下流）部分、即ち第１端１６６から第２端１６８に亘るチャネル１６４を有しそのチャネル１６４の第２端１６８には中間チャンバ１４８ｄの出口開口１５０ｄがある部分を示す。図示の通り、この中間チャンバ１４８ｄは、チャネル１６４の第１端１６６に連なる凹状の内面１７０を有している。図示構成に係る中間チャンバ１４８ｄは、典型的には、第１端１６６から第２端１６８までのチャネル長Ｌが約２０μｍ〜５００μｍの範囲内、出口開口直径Ｄが１００μｍ〜１０００μｍの範囲内のものである。また、図示構成に係る凹状内面１７０は、典型的には、チャネル１６４の第１端１６６から縁１７２に亘り、出口開口１５０ｄから約２ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内の軸方向距離ｄにその縁１７２が位置していて、内面１７０とチャネル軸１７４とが約６０°超の角αをなすものである。

図５に示すように、出口開口１５０ｄ及び内面１７０を提供する部材は、（例．Ｏリングを介し）中間チャンバ１４８ｄの壁と封止状態で当接するプレート又はプレートアセンブリとすることができる（これはしばしば「スキマ」と称される）。このプレートの位置は可調であり（即ち手動で又は１個又は複数個のアクチュエータにより調整することができ）、それにより、（例．ドロップレット軸に対する）チャネル１６４の傾斜を調整することや、ドロップレット軸に直交する面内で（例．整列目的で）そのチャネルを動かすことができる。この調整の子細を、先の参照によってその全容が既に本願に繰り入れられており「マスク検査にクライオジェニックドロップレットターゲットを用いるＥＵＶ光源」（EUV Light Source Using Cryogenic Droplet Targets in Mask Inspection）と題しＢｙｋａｎｏｖｅｔａｌ．を発明者とする２０１４年２月１３日付米国特許出願第１４／１８０１０７号中に、見いだすことができる。

図５に示されているのは、その厚みが最少で凹状プロファイルを呈する簡略構成のスキマである。具体的には、あらゆるチャネル１６４内擾乱が減り又はなくなるようドロップレット伝搬用チャネル１６４が小型化されている。上掲の寸法は、後続チャンバ（群）内に向かう流量及び出口開口１５０ｄ周辺での圧力勾配が最適化されるように選択してある。中間チャンバ（群）をスキマ機能にて終端させることで、中庸な圧力から（ＥＵＶ生成に必要な）低い圧力へのジェット又はドロップレットの引き渡しと並行してガス流を制限及び成形することができ、ひいては各チャンバの環境を後続チャンバから分離させドロップレットの安定性を保つことができる。

図８〜図１１は中間チャンバ１４８ｅ（図８），１４８ｆ（図９），１４８ｇ，１４８ｈ（図１０），１４８ｉ，１４８ｊ，１４８ｋ（図１１）それぞれの先端寄り（即ち下流）部分を示す図であり、別々の内面形状を有する幾つかの実施形態が示されている。より具体的には、図８に示す中間チャンバ１４８ｅは、一定厚シート１７６で形成されたチャネル１６４ｅに連なる凸状の内面１７０ｅを有している。図９に示す中間チャンバ１４８ｆは、チャネル１６４ｆに連なる円滑な緩テーパ付内面１７０ｆを有している。この形状（しばしば「スルース構成」と称されるそれ）により、中間チャンバ１４８ｆから後続チャンバ例えばＬＰＰチャンバ１１０内へと引き渡されるガスの乱れを減らすことができる。この構成の意図は、チャネル１６４ｆへの出入りの際に周囲ガスの層流を発生させることにある。場合にもよるが、長さ、直径、インレット圧力及びアウトレット圧力を変化させ、それらドロップレットに対する自動センタリング効果を誘起することで、チャネル１６４ｆ内圧力勾配をチューニングすることができる。図１０に示す中間チャンバ１４８ｇ及び１４８ｈは、テーパ付シート１７６ｇ及び１７６ｈで形成された対応するチャネル１６４ｇ及び１６４ｈに連なる凸状の内面１７０ｇ及び１７０ｈを有している。図１１に示す中間チャンバ１４８ｉ、１４８ｊ及び１４８ｋ（図１２〜図１４も参照のこと）は、対応するチャネル１６４ｉ、１６４ｊ及び１６４ｋに連なる平坦面状の内面１７０ｉ、１７０ｊ及び１７０ｋを有している。図８〜図１１に示した中間チャンバは円筒形状のチャネルを有するものである。他の形状を有するチャネルを用いてもよい。様々なチャネル形状並びにそのチャネル内を通るドロップレット及びガスに対するそれらの影響の子細を、先の参照によってその全容が既に本願に繰り入れられており「マスク検査にクライオジェニックドロップレットターゲットを用いるＥＵＶ光源」（EUV Light Source Using Cryogenic Droplet Targets in Mask Inspection）と題しＢｙｋａｎｏｖｅｔａｌ．を発明者とする２０１４年２月１３日付米国特許出願第１４／１８０１０７号中に見いだすことができる。また、スキマモジュールとしては、終端させる中間チャンバに対し内方、外方又はその双方に延びるものを採用することができる。

図１１、図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃに、複数個の中間チャンバ１４８ｉ，１４８ｊ，１４８ｋを用いエアロダイナミックレンズを形成し、それによりドロップレットを照射サイト１０８（図１参照）へと差し向けるようにしたものを示す。具体的には、ドロップレットを各チャンバ内で能動的に集束させうるエアロダイナミックレンズが生成されるよう、一連の出口開口１５０ｉ，１５０ｊ，１５０ｋを構成することができる。エアロダイナミックレンズを構成するため、図示の通りそれら中間チャンバの出口開口が、ノズル１４２から見て下流の方向に沿い縮小されている。より具体的には、出口開口１５０ｉの直径ｄ_１、出口開口１５０ｊの直径ｄ_２並びに出口開口１５０ｋの直径ｄ_３がｄ_１＞ｄ_２＞ｄ_３とされている。図１１に示すように、個々の対をなす出口開口間に整列及び診断目的の窓（群）１７３を設けることで、カメラ（図示せず）によりそれらドロップレットを明視野照明状態で又はシャドウグラムとして看取することが可能になる。

お察し頂けるように、ドロップレット生成器にて複数種類の（即ち１個は凸状でもう１個は別の凹状の）スキマを用いてもよい。また、チャネル寸法及び／又は内面寸法を中間チャンバ毎に変えてもよい。

図１３及び図１４に、動力付アイリス（絞り）アセンブリが形成された出口開口１５０^１を有し、その動力付アイリスアセンブリがアイリスアセンブリ１７５及びモータ１７７を有し、そのモータ１７７が例えば制御システム１２０（図１参照）と通信可能な中間チャンバ１４８^１を示す。この構成では出口開口１５０^１の有効直径を可調制御することができる。この構成を用いることで、エアロダイナミックレンズ（図１１参照）の出口開口を定めることができ、場合によってはドロップレット安定性を能動的に保つことができる。この構成によれば、整列目的で出口開口直径を拡張すること、それに加え調整すること、ひいてはドロップレット路沿いの圧力及び流れにつき最適条件を提供することができる。

翻って図２から読み取れるように、単一の中間チャンバ１４８を有するドロップレット生成器１０２に、中間チャンバ１４８内ガス組成、ガス温度及びガス圧のうち一通り又は複数通りを制御する環境制御システム１５２を設けることができる。加えて、図３に示すように、複数個の中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂを有するドロップレット生成器１０２ａに、対応する個々の中間チャンバ１４８ａ，１４８ｂ内のガス組成、ガス温度及びガス圧のうち一通り又は複数通りを制御する環境制御システム１５２ａ，１５２ｂを設けることができる。

図１５に、中間チャンバ１４８ｍに係るガス温度を制御する環境制御システムであり、その中間チャンバ１４８ｍに接するよう配置されたプレート１７８を有するものを示す。図示の通り、プレート１７８には、自プレート１７８内に伝熱流体を通せるよう、インレット１８２及びアウトレット１８４を有する内部流路１８０を形成することができる。プレート１７８は中間チャンバ１４８ｍの壁１８６に接するよう配置することができ、またそれを例えば金属等の熱伝導素材で形成することができる。熱交換流体をプレート１７８内に通すことで中間チャンバ１４８ｍ内のガスを加熱又は冷却すること、例えば制御システム１２０（図１参照）の制御下でそうすることができる。これに代え、温度制御プレートで中間チャンバの一部分を形成してもよい（即ち、熱交換流体を通すための通路をその中間チャンバを形成している壁や構造のうち一つに形成してもよい）。

ターゲット素材を取り巻くガスの温度の制御を、圧力制御（後述）と併せ用いることで、そのターゲット素材の蒸発の速度を制御することができる。周囲にあるチャンバ素材、挿入されている熱要素の温度を制御すること又は注入されるガスの温度を制御することで、温度を調整することができよう。図１５に示すドロップレットチャンバのエンドプレート内熱安定化チャネルは、同じ温度にも別々の温度にも保持することができる。プロセス流体例えば冷却材をそのチャネルを介しポンピングすることで所望温度を達成することができる。熱電対やそれに類する装置を用いることで、それらプレート及びその他の部材の実温度を監視することができよう。ペルチエ素子を以てそれら冷却チャネルに加え又は置き換えることで、温度を安定化させることができよう。それらを用いることで、とりわけチャネルを設けられないエリアにて、必要に応じ熱を加え又は取り去ることができよう。ドロップレットを取り巻くガスの温度を、約１６０Ｋ〜３００Ｋの範囲に亘り所望の如く設定することで、ターゲット素材の蒸発速度を低下又は上昇させることができよう。それらの間のガス流の量を制御すること、並びにそのシステム内に断熱障壁を設けることで、隣り合うチャンバを別々の温度に保つことができよう。

翻って図４から読み取れるように、中間チャンバ１４８ｃに係るガス温度を制御する環境制御システムに、中間チャンバ１４８ｃ外に位置する１個又は複数個のフィン１８８を設けることができる。例えば、その又はそれらのフィン１８８を中間チャンバ１４８ｃ、例えばその中間チャンバ１４８ｃの壁１８６ｃ又は他の何らかの部分に接するよう配置することができ、またそれを例えば金属等の熱伝導素材で形成することができる。これに代え、１個又は複数個のフィンを中間チャンバ内に配置しガス温度を制御してもよい。これらのフィンはポンピング対象流体、ペルチエ素子、或いはそれに類する他の装置により加熱又は冷却することができる。

図１６に、中間チャンバ１４８ｎ及び１４８ｐに係るガス温度を制御する環境制御システムであり、その中間チャンバ１４８ｎに接するよう配置されたプレート１７８ｎを有するものを示す。プレート１７８ｎには、自プレート１７８ｎ内に伝熱流体を通せるよう、インレット１８２ｎ及びアウトレット１８４ｎを有する内部流路を形成することができる。また、その中間チャンバ１４８ｐに接するようプレート１７８ｐが配置されている。プレート１７８ｐには、自プレート１７８ｐ内に伝熱流体を通せるよう、インレット１８２ｐ及びアウトレット１８４ｐを有する内部流路を形成することができる。同じく図１６に示すように、断熱プレート１９０によってプレート１７８ｎ及び中間チャンバ１４８ｎをプレート１７８ｐ及び中間チャンバ１４８ｐから熱絶縁することができ、ひいては各中間チャンバ１４８ｎ，１４８ｐ内ガス温度の独立制御が可能となる。

図１７に、中間チャンバ１４８ｑ及び１４８ｒに係るガス温度を制御する環境制御システムであり、中間チャンバ１４８ｑの壁に装着可能な温度制御クラムシェル１９２ｑと、中間チャンバ１４８ｒの壁に装着可能な温度制御クラムシェル１９２ｒとを、有するものを示す。やはり図１７に示すように、断熱プレート１９４（例．熱絶縁素材で形成されたもの）によって温度制御クラムシェル１９２ｑ及び中間チャンバ１４８ｑを温度制御クラムシェル１９２ｒ及び中間チャンバ１４８ｒから熱絶縁することができ、またその断熱プレート１９４によって内面１７０ｑと中間チャンバ１４８ｑに係る出口開口１５０ｑとが形成されるので各中間チャンバ１４８ｑ，１４８ｒ内ガス温度を独立制御することができる。これもまた図１７に示すように、ペルチエ冷却素子１９６を中間チャンバ１４８ｒに装着して（又はその中に配置して）ガス温度を制御することができる。

図１８〜図２０に、中間チャンバ１４８ｔ内ガス圧及び／又はガス組成を制御する環境制御システムを示す。図示の通り、この環境制御システムは、測定されたガス流（measured flow of gas）を中間チャンバ１４８ｔ内に導入するガス供給システム１２４と、測定されたガス流をその中間チャンバ１４８ｔから除去する真空システム１２８とを有している。図１を参照して上述した通り、ガス供給システム１２４及び真空システム１２８は共に制御システム１２０と通信する。図１９に示すように、ガス供給システム１２４からの測定されたガス流の導入は、対称配置されているポート１９８ａ〜ｄを介し行うことができる（即ちポート１９８ａ〜ｄをドロップレット軸２００の周りに等間隔で配置することができる）。同様に、図２０に示すように、測定されたガス流の真空システム１２８による除去は、対称配置されているポート２０２ａ〜ｄを介し行うことができる（即ちポート２０２ａ〜ｄをドロップレット軸２００の周りに等間隔で配置することができる）。

図１８に示すように、中間チャンバ１４８ｔに入るガスには、ガス供給システム１２４からの流れ（矢印２０４で示されているもの）と、中間チャンバ１４８ｓから出口開口１５０ｓを経てきた流れ（矢印２０６ａ，２０６ｂで示されているもの）とが含まれている。

中間チャンバ１４８ｔから出るガスには、真空システム１２８に向かう流れ（矢印２０８で示されているもの）と、出口開口１５０ｔを経て中間チャンバ１４８ｕに向かう流れ（矢印２１０ａ，２１０ｂで示されているもの）とが含まれている。

ある実現形態によれば、ガス供給システム１２４からの流量及び組成並びに真空システム１２８に向かう流量を計測すること、並びに出口開口１５０ｓ及び出口開口１５０ｔを経る流れを算出することができる。そして、これらのデータを用いガス供給システム１２４の流量と真空システム１２８の流量とを制御することで、中間チャンバ１４８ｔ内ガス圧及び／又はガス組成を制御することができる。

各中間チャンバ１４８ｓ，１４８ｔにはそれ専用の圧力、温度及びガス組成コントローラを設けることができる。とりわけ、ターゲット素材の蒸発速度及び各チャンバ間のガス流を制御することで、各中間チャンバ内システムの安定性が向上するよう、それらのパラメタを最適化することができる。ジェットエリアにおける圧力は約７５〜７５０Ｔｏｒｒに保てばよい。後続チャンバに入る際の圧力降下を２倍以下のオーダにすることで、システムが急な圧力勾配に対し敏感になりがちな場所例えばＬＰＰチャンバへの最終的な入口にて、ガス膨張を亜音速、ガス流を層流に保つことができる。ターゲット路沿いの個所のうちさほど敏感でない個所では、圧力降下がより大きくてもよい。各チャンバ内の圧力は、各チャンバにおけるガスの注入及びポンピング速度を制御することで調整される。例えば、ガスをチャンバの基端にて対称的に注入し、次いでそのガスに加え液体又は固体のあらゆる気化物を各チャンバの先端にて対称的にポンピングすればよい。別種のガス例えばキセノン、アルゴン、ヘリウム又は水素を各チャンバ内に別々の濃度で注入してもよい。各ガスの流量、典型的には５〜１０００ｓｃｃｍのそれによりそのチャンバ内でのそのガスの濃度が制御される。それらガス全ての総流量は、同質組成か異質組成かを問わず５〜１０００ｓｃｃｍとしうる。複数チャンバ型ドロップレット送給システムによれば、そのジェット及びドロップレット路に沿った様々な重要個所における温度、圧力及びガス組成の適正な最適化が可能となる。各セクションにおける圧力を、各チャンバ内の基端側又は先端側出口開口のうちいずれかを経た流れを含め、ガスの円筒対称的ポンピング又は導入を通じて制御することができる。各セクションの温度も同様に個別制御することができる。加えて、圧力の制御と同様にして濃度を制御することで、各セクションのガス組成を変えることができる。これらの条件の制御により、ジェットの形成及び安定性、ドロップレットの形成及び初期安定性、並びにＬＰＰチャンバ内に向かうドロップレットの安定性の能動的又は受動的保持といった、他の特性を最適化することができる。

ジェット生成器のすぐ下流にある中間チャンバ内の圧力及び温度は、ターゲット素材の三重点かその付近に保つようにするとよい。例えばキセノンの三重点は約１６１．４°Ｋ及び６１２Ｔｏｒｒにある。とはいえ、場合によっては、ジェット生成器のすぐ下流にある中間チャンバ内の圧力及び温度を、ターゲット素材の三重点でもその付近でもない圧力／温度に保つ方が、より高いドロップレット安定性が得られることがある。ジェット生成器のすぐ下流にある中間チャンバの長さは、ドロップレット形成にちょうど十分な長さになるよう選べばよく、通常は約１ｃｍ未満となる。

加えて、先に示した通り、各スキマの幾何形状を最適化することで、あるチャンバから次のチャンバへと通り抜ける際のジェット及びドロップレットの擾乱を抑えることができる。それらスキマを予め整列させておいてもよいし、それらをドロップレットストリームに対し整列させるアクチュエータを設けてもよい。場合にもよるが、ガスの除去をスキマの出口開口のみを介し行うのではドロップレット安定性が低下しかねず、更には、ＬＰＰチャンバにおけるポンピングの必要性が増すことやＥＵＶ光源から提供できる光の量の抑制が必要になることもありうる。

図２１に、中間チャンバ１４８ｖを画定すると共に、その中間チャンバ１４８ｖを加圧状態に保ったまま中間チャンバ１４８ｖの長さＬを調整するアセンブリを示す。図示の通り、この中間チャンバ１４８ｖはチャンバ入口個所２１２にてターゲット素材を受け取っており、ターゲット素材を出すための出口開口１５０ｖを有しており、長さＬがそれら入口個所２１２・出口開口１５０ｖ間で定まっている。図示のアセンブリは、単一中間チャンバ型装置（図２参照）でも複数中間チャンバ型装置（即ち２個以上の中間チャンバを有するもの（図３参照））でも採用することができる。同じく図２１に示すように、このアセンブリは、内径Ｄ_１の円筒壁を有する第１部材２１４と、Ｄ_１＞Ｄ_２たる外径Ｄ_２の円筒壁を有する第２部材２１６とを備えている。図示の通り、これら円筒壁は軸２１８を中心にして同心配置することができ、また第１部材２１４の円筒壁と第２部材２１６の円筒壁との間には封止材（シール）２２０を配置することができる。これもまた読み取れるように、同アセンブリは、スクリュ２２４を回動させるモータ２２２例えばステッパモータ、リニアアクチュエータ又はその他の駆動システムを有しており、またそのスクリュ２２４により部材２１４，２１６のうち一方を他方に対し軸２１８に沿い動かすことで長さＬを変えることができる。図示の通り１個又は複数個の軸方向支持材２２６を設けることで、軸方向並進中にプレート同士を平行に保つことができる。

これら２個の同心円筒それぞれの一端には固定封止材を設けることができる（即ち、一方に基端側封止材、他方に先端側封止材を設け、それらでそれぞれ上側，下側のプレートを封止する）。この封止材は接着材、蝋接又は熔接で形成できよう。これに代え、封止材例えばＯリングが組み込まれた封止プレートに、接着材、蝋接又は熔接でそれら円筒を取り付けることもできよう。そのＯリングを、Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）で賦活されたエラストマや金属製封止材とし、溝の中に着座させてもよい。この封止材により、２個ある円筒内の空間をその外側のチャンバより高圧に保つことが可能となる。加えて、出口開口その他の造作が形成されたプレートを円筒の一端に蝋接することもできよう。円筒は透明素材製、例えばこれに限られるものではないがサファイア製とすることができよう。加えて、円筒それ自体が透明でなくても、その円筒の長手方向沿いに窓を配置し整列及び診断に役立てることができよう。

図２２に、中間チャンバ１４８ｗを画定すると共に、その中間チャンバ１４８ｗを加圧状態に保ったまま中間チャンバ１４８ｗの長さＬを調整するアセンブリを示す。図示の通り、この中間チャンバ１４８ｗはチャンバ入口個所２２８にてターゲット素材を受け取っており、ターゲット素材を出すための出口開口１５０ｗを有しており、長さＬがそれら入口個所２２８・出口開口１５０ｗ間で定まっている。図示のアセンブリは、単一中間チャンバ型装置（図２参照）でも複数中間チャンバ型装置（即ち２個以上の中間チャンバを有するもの（図３参照））でも採用することができる。同じく図２２に示すように、このアセンブリは軸２３２に沿い整列されたベロウズ２３０を有しており、そのベロウズ２３０を軸方向に伸縮させることで長さＬを変えることができる。これもまた読み取れるように、同アセンブリはスクリュ２３６を回動させるモータ２３４を有しており、そのスクリュ２３６によってベロウズ２３０を伸縮させることで長さＬを変えることができる。図示の通り１個又は複数個の軸方向支持材２３８を設けることができる。

図２１及び図２２に示したアセンブリを用いることで、例えば長さＬを変化させ、ジェットが中間チャンバ内でドロップレットへと破断するようにすることができる。先に示した通り、この調整は、その中間チャンバ内の環境（即ち圧力、温度及び／又は組成）を保ったまま行うことができる。この能力は、例えば、ノズル交換その他の何らかの変更のうち、ジェットがドロップレットへと破断する場所に影響を及ぼしうる変更の後に、役立てることができる。例えば、ジェット減衰長が圧電トランスデューサ周波数の変更時に変化する可能性があるところ、そうした変更は、ドロップレット周波数を調整してドライブレーザ周波数に整合させることが必要な場合や、プラズマ輻射周波数をチューニングしてある種の外部プロセスに整合させることが必要な場合に、必要となりうる。本願記載の可変長中間チャンバであれば、例えば、そのチャンバ長をチューニングすることで最適長、即ちそのジェットの格別な減衰長、ドロップレット結合長その他のドロップレット送給システム沿い臨界長に整合する最適長を、得ることができよう。

ベロウズ２３０を、整列及び診断目的にて、透明セクション例えば蝋接ガラス又はサファイアにて終端し或いは透明窓を有するものとすることができる。この動力化はエアロダイナミックレンズアセンブリ（図１１及びそれに対応する記述を参照）でも遜色なく採用可能であり、それにより諸開口（アパーチャ）間距離を調整してそのレンズシステムを最適化することができる。また、中間チャンバ長の調整により、別のパラメタ（圧力、温度、ガス組成等々）に近づける調整や外的変化例えばドライブレーザ周波数又は所望ＬＰＰ周波数に近づける調整に関し、システムを柔軟なものとすることができる。

ＥＵＶ照明は半導体処理アプリケーション、例えば検査、フォトリソグラフィ又は計量用に用いることができる。例えば、図２３に示すように、本願記載のドロップレット生成器のうち１個を有する光源例えば上述の光源１００が組み込まれた照明源２４２を、検査システム２４０に設けることができる。更に、半導体ウェハ、ブランクマスク又はパターニング済マスク等、少なくとも１個のサンプル２４４を支持するよう構成されたステージ２４６を、その検査システム２４０に設けることができる。照明源２４２は照明路を介しサンプル２４４を照明するよう構成することができ、またそのサンプル２４４にて反射、散乱又は輻射された照明をイメージング路に沿い少なくとも１個の検出器２５０（例．カメラ又はフォトセンサアレイ）へと差し向けることができる。その検出器２５０が可通信結合されている情報処理システム２５２は、検出された照明信号に係る信号を、非一時的キャリア媒体２５４上にあり情報処理システム２５２のプロセッサにより実行可能なプログラム命令２５６に埋め込まれている検査アルゴリズムに従い処理することで、サンプル２４４が有している１個又は複数個の欠陥の所在を特定し及び／又はその欠陥の諸属性を計測するよう、構成することができる。

更なる例として、図２４に、本願記載のドロップレット生成器のうち１個を有する光源例えば上述の光源１００が組み込まれた照明源３０２を有するフォトリソグラフィシステム３００のあらましを示す。このフォトリソグラフィシステムには、リソグラフィ処理のため少なくとも１枚の基板３０４例えば半導体ウェハを支持するよう構成されたステージ３０６を、設けることができる。照明源３０２は、自照明源３０２により出射される照明で以て、基板３０４上で或いはその基板３０４上に位置する層上でフォトリソグラフィを実行するよう、構成することができる。例えば、その出射照明をレティクル３０８に差し向け、そのレティクル３０８から基板３０４へと差し向けることで、基板３０４の表面又はその基板３０４上の層を、照明されているレティクルのパターンに従いパターニングすることができる。図２３及び図２４に示した例示的実施形態は総じて上述した光源の用途を示すものであるが、いわゆる当業者には明らかな通り、それら光源は本件開示の技術的範囲から離隔することなく様々な状況に適用することができる。

更に、いわゆる当業者にはご承知頂けるように、本願記載のプロセス及び／又はシステム及び／又はその他のテクノロジを実行可能な手段は種々あるし（例．ハードウェア、ソフトウェア及び／又はファームウェア）、どの手段が相応しいかは当該プロセス及び／又はシステム及び／又はその他のテクノロジが利用される状況によって変わるであろう。実施形態によっては、諸ステップ、機能及び／又は動作が、電子回路、論理ゲート、マルチプレクサ、プログラマブル論理デバイス、ＡＳＩＣ、アナログ又はディジタルコントローラ／スイッチ、マイクロコントローラ及び情報処理システムのうち１個又は複数個により実行される。情報処理システムには、これに限られるものではないが、パーソナル情報処理システム、メインフレーム情報処理システム、ワークステーション、イメージコンピュータ、パラレルプロセッサその他、本件技術分野で既知なあらゆる装置が包括されうる。一般に、語「情報処理システム」は、キャリア媒体から得た命令を実行するプロセッサを１個又は複数個有するデバイス全てが包括されるよう、広く定義することができる。方法例えば本願記載のそれを実行するためのプログラム命令をキャリア媒体上で伝送し又はキャリア媒体に格納することが可能である。キャリア媒体としうるものとしては伝送媒体、例えばワイヤ、ケーブル又は無線伝送リンクがある。キャリア媒体としうるものとしては格納媒体、例えばリードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、光ディスク又は磁気テープもある。

本願記載の方法は、皆、それら方法実施形態を構成する１個又は複数個のステップの結果を格納媒体に格納するステップを、有するものとすることができる。それら結果が本願記載のどの結果を含んでいてもよいし、本件技術分野で既知ないずれの要領でその結果が格納されるのでもよい。その格納媒体には本願記載のあらゆる格納媒体が、また本件技術分野で既知で好適な他のあらゆる格納媒体が包含されうる。結果格納後は、その格納媒体内の結果にアクセスすること、並びにそれを本願記載の方法又はシステム実施形態のうち任意のもので用いること、ユーザへの表示向けにフォーマットすること、他のソフトウェアモジュール、方法又はシステムで用いること等々ができる。更に、それら結果の格納は、「恒久的」なもの、「半恒久的」なもの、一時的なもの、或いは一定期間に亘るもののいずれでもよい。例えば、その格納媒体がランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）であってもよいし、結果がその格納媒体内に必ずしも永久には存在しないのでもかまわない。

本発明の格別な諸実施形態を示してきたが、明らかな通り、いわゆる当業者であれば、以上の開示の技術的範囲及び神髄から離隔することなく本発明につき様々な修正及び実施形態を実現することができよう。従って、本発明の技術的範囲は本明細書に添付する特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。

Claims

液体ターゲット素材を吐出するためのノズルと、
ターゲット素材を受け取れるよう配置された第１中間チャンバであり、ターゲット素材を出しレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）内下流照射に供するための出口開口が形成されている第１中間チャンバと、
上記第１中間チャンバからのターゲット素材を受け取れるよう配置された第２中間チャンバであり、ターゲット素材を出しＬＰＰチャンバ内下流照射に供するための出口開口が形成されており、上記第１中間チャンバに一列で流体結合している第２中間チャンバと、
を備え、上記第１中間チャンバは分圧ｐ１のキセノンを含み、上記第２中間チャンバは分圧ｐ２のキセノンを含み、上記第１中間チャンバ内ガス組成制御システム及び上記第２中間チャンバ内ガス組成制御システムの制御によりｐ１はｐ２よりも大きい装置。
請求項１に記載の装置であって、１つ以上のポンプが、測定されたガス流を上記第１中間チャンバ内に導入し、測定されたガス流を上記第１中間チャンバから出すように構成される装置。
請求項１に記載の装置であって、上記第１中間チャンバは第１温度ｔ１のキセノンを含み、上記第２中間チャンバは第２温度ｔ２のキセノンを含み、ｔ１はｔ２よりも高い装置。
請求項３に記載の装置であって、上記第１温度は、上記第１中間チャンバ内に配置されたフィン、上記第１中間チャンバ外に位置するフィン、ペルチエ冷却素子、自プレート内に伝熱流体を通すための内部流路が形成されているプレート、または断熱プレートの少なくとも１つを介して制御される装置。
請求項１に記載の装置であって、更に、第１中間チャンバの出口開口を形成する動力付アイリスを備える装置。