JPWO2016103456A1 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

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Abstract

EUV光を安定的に生成する。極端紫外光生成装置は、グランドに接地され、内部に供給された金属のターゲットにレーザ光が照射されることで極端紫外光が生成されるチャンバと、前記グランドに接地されていると共に前記チャンバに固定され、前記チャンバ内に供給する前記ターゲットをノズルから出力するターゲット供給部と、前記ノズルのターゲット出力側に配置され、負の第1電位を印加することで前記ターゲットに静電気力を加える引出電極と、前記引出電極に前記第1電位を印加する第1電源と、前記引出電極によって引き出された前記ターゲットが通過する位置に配置され、前記第1電位よりも低い負の第2電位を印加することで前記ターゲットを加速させる加速電極部と、前記加速電極部に前記第2電位を印加する第2電源と、前記加速電極部の内部に配置され、前記ターゲットに電子を放出する電荷中和器と、を備えてもよい。

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、70nm〜45nmの微細加工、さらには32nm以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば32nm以下の微細加工の要求に応えるべく、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た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たDPP(Discharge Produced Plasma)方式の装置と、軌道放射光を用いたSR(Synchrotron Radiation)方式の装置との3種類の装置が提案されている。
特許出願公開第2014−143150号 特許出願公開第2012−99451号 特許出願公開第2010−80940号 特許出願公開第2012−216586号 米国特許第6186192号 米国特許第7405416号 米国特許出願公開第2010/284774号 米国特許第7838854号
概要
本開示の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、グランドに接地され、内部に供給された金属のターゲットにレーザ光が照射されることで極端紫外光が生成されるチャンバと、前記グランドに接地されていると共に前記チャンバに固定され、前記チャンバ内に供給する前記ターゲットをノズルから出力するターゲット供給部と、前記ノズルのターゲット出力側に配置され、負の第1電位を印加することで前記ターゲットに静電気力を加える引出電極と、前記引出電極に前記第1電位を印加する第1電源と、前記引出電極によって引き出された前記ターゲットが通過する位置に配置され、前記第1電位よりも低い負の第2電位を印加することで前記ターゲットを加速させる加速電極部と、前記加速電極部に前記第2電位を印加する第2電源と、前記加速電極部の内部に配置され、前記ターゲットに電子を放出する電荷中和器と、を備えてもよい。
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、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。 図2は、電荷中和器を含むEUV光生成装置の構成を説明するための図を示す。 図3は、第1実施形態のEUV光生成装置が備えるターゲット生成装置の構成を説明するための図を示す。 図4は、図3に示されたターゲット生成制御部におけるターゲット生成に係る処理の概要を説明するためのフローチャートを示す。 図5は、引出電極及び加速電極部のそれぞれに印加される第1電位及び第2電位の推移と、フローティング電源の動作タイミングと、タンク内の圧力の推移との関係を説明するためのタイムチャートを示す。 図6は、第2実施形態のEUV光生成装置が備えるターゲット生成装置の構成を説明するための図を示す。 図7は、各制御部のハードウェア環境を示すブロック図を示す。
実施形態
〜内容〜
1.概要
2.用語の説明
3.EUV光生成システムの全体説明
3.1 構成
3.2 動作
4.電荷中和器を含むEUV光生成装置
4.1 構成
4.2 動作
5.課題
6.第1実施形態のEUV光生成装置が備えるターゲット生成装置
6.1 構成
6.2 動作
6.3 作用
7.第2実施形態のEUV光生成装置が備えるターゲット生成装置
8.その他
8.1 各制御部のハードウェア環境
8.2 その他の変形例
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.概要]
本開示は、以下の実施形態を単なる例として少なくとも開示し得る。
本開示のEUV光生成装置1は、グランドに接地され、内部に供給された金属のターゲット27にパルスレーザ光33が照射されることでEUV光252が生成されるチャンバ2と、グランドに接地されていると共にチャンバ2に固定され、チャンバ2内に供給するターゲット27をノズル262から出力するターゲット供給部26と、ノズル262のターゲット27の出力側に配置され、負の第1電位P1を印加することでターゲット27に静電気力を加える引出電極752と、引出電極752に第1電位P1を印加する第1電源755と、引出電極752によって引き出されたターゲット27が通過する位置に配置され、第1電位P1よりも低い負の第2電位P2を印加することでターゲット27を加速させる加速電極部753と、加速電極部753に第2電位P2を印加する第2電源756と、加速電極部753の内部に配置され、ターゲット27に電子を放出する電荷中和器754と、を備えてもよい。
このような構成により、EUV光生成装置1は、簡易な装置構成であってもターゲット27を所望の進行速度でプラズマ生成領域25に安定して供給し、EUV光252を安定して生成し得る。
[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。
「ドロップレット」は、チャンバ内へ供給されるターゲットの一形態である。
「光路軸」は、レーザ光の進行方向に沿ってレーザ光のビーム断面の中心を通る軸である。
「光路」は、レーザ光が通る経路である。光路には、光路軸が含まれてもよい。
[3.EUV光生成システムの全体説明]
[3.1 構成]
図1に、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に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、EUV光生成装置1は、チャンバ2、ターゲット供給部26を含んでもよい。チャンバ2は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部26は、例えば、チャンバ2の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部26から供給されるターゲット27の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか2つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
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有する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の焦点を有し得る。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、撮像機能を有してもよく、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。
更に、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。
[3.2 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33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の出力タイミングの制御、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。
[4.電荷中和器を含むEUV光生成装置]
[4.1 構成]
図2を用いて、電荷中和器734を含むEUV光生成装置1の構成について説明する。
図2は、電荷中和器734を含むEUV光生成装置1の構成を説明するための図を示す。
図2では、ターゲット27の軌道272に沿った方向をY軸方向とし、Y軸方向に垂直であって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を出力する方向をZ軸方向とする。X軸方向は、Y軸方向及びZ軸方向に直交する方向とする。以降の図面でも図2の座標軸と同様とする。
EUV光生成装置1のチャンバ2は、上述のように、内部に供給されたターゲット27にパルスレーザ光33が照射されることでEUV光252が生成されるレーザチャンバであってもよい。
チャンバ2は、例えば、中空の球形状又は筒形状に形成されてもよい。筒形状のチャンバ2の中心軸は、EUV光252を露光装置6へ出力する方向と略一致してもよい。
チャンバ2の内部空間を形成する壁2aは、導電性を有する材料を用いて形成されてもよい。
チャンバ2の内部空間を形成する壁2aは、グランドに接地されてもよい。グランドの接地電位は、0Vであってもよい。
チャンバ2の内部には、レーザ光集光光学系22aと、EUV集光光学系23aと、ターゲット回収部28と、プレート225及びプレート235とが備えられてもよい。
チャンバ2の外部には、レーザ光進行方向制御部34と、EUV光生成制御部5と、ターゲット生成装置7とが備えられてもよい。
プレート235は、チャンバ2の内側面に固定されてもよい。
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が設けられてもよい。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を通る軸と略同一の方向であってもよい。
プレート235の一方の面には、EUV集光光学系23aが設けられてもよい。
プレート235の他方の面には、プレート225が設けられてもよい。
プレート235の一方の面に設けられたEUV集光光学系23aは、EUV集光ミラー23と、ホルダ231とを含んでもよい。
ホルダ231は、EUV集光ミラー23を保持してもよい。
EUV集光ミラー23を保持するホルダ231は、プレート235に固定されてもよい。
プレート235の他方の面に設けられたプレート225は、図示しない3軸ステージによって位置及び姿勢が変更可能であってもよい。
3軸ステージは、X軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向の3軸方向にプレート225を動かすアクチェータを含んでもよい。3軸ステージのアクチュエータは、EUV光生成制御部5からの制御によって、プレート225を動かしてもよい。それにより、プレート225の位置及び姿勢が変更されてもよい。
プレート225には、レーザ光集光光学系22aが設けられてもよい。
レーザ光集光光学系22aは、レーザ光集光ミラー22と、ホルダ223と、ホルダ224とを含んでもよい。
レーザ光集光ミラー22は、チャンバ2の底面部に設けられたウインドウ21を透過したパルスレーザ光32が入射するように配置されてもよい。
レーザ光集光ミラー22は、軸外放物面ミラー221と、平面ミラー222とを含んでもよい。
ホルダ223は、軸外放物面ミラー221を保持してもよい。
軸外放物面ミラー221を保持するホルダ223は、プレート225に固定されてもよい。
ホルダ224は、平面ミラー222を保持してもよい。
平面ミラー222を保持するホルダ224は、プレート225に固定されてもよい。
軸外放物面ミラー221は、チャンバ2の底面部に設けられたウインドウ21及び平面ミラー222とそれぞれ対向して配置されてもよい。
平面ミラー222は、孔235a及び軸外放物面ミラー221とそれぞれ対向して配置されてもよい。
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、EUV光生成制御部5が3軸ステージを介してプレート225の位置及び姿勢を変更することに伴って、調整され得る。当該調整は、レーザ光集光ミラー22からの出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。
ターゲット回収部28は、チャンバ2内に出力されたターゲット27が進行する方向の延長線上に配置されてもよい。
レーザ光進行方向制御部34は、チャンバ2の底面部に設けられたウインドウ21とレーザ装置3との間に設けられていてもよい。
レーザ光進行方向制御部34は、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31が入射するように配置されてよい。
レーザ光進行方向制御部34は、高反射ミラー341と、高反射ミラー342と、ホルダ343と、ホルダ344とを含んでもよい。
ホルダ343は、高反射ミラー341を保持してもよい。
ホルダ344は、高反射ミラー342を保持してもよい。
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が変更可能であってもよい。
高反射ミラー341は、パルスレーザ光31が出射されるレーザ装置3の出射口及び高反射ミラー342とそれぞれ対向して配置されてもよい。
高反射ミラー342は、チャンバ2のウインドウ21及び高反射ミラー341とそれぞれ対向して配置されてもよい。
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からの制御により、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、レーザ光進行方向制御部34からの出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、露光装置6に設けられた図示しない露光装置制御部との間で各種信号を送受信してもよい。
例えば、EUV光生成制御部5には、露光装置6に出力されるEUV光252に係る制御指令を示す信号であるEUV光出力指令信号が、露光装置制御部から送信されてもよい。EUV光出力指令信号には、EUV光252の目標出力開始タイミング、目標繰り返し周波数、目標パルスエネルギ等の各種目標値が含まれていてもよい。
EUV光生成制御部5は、露光装置制御部から送信された各種信号に基づいて、EUV光生成システム11の各構成要素の動作を統括的に制御してもよい。
EUV光生成制御部5は、レーザ装置3との間で制御信号の送受を行ってもよい。例えば、EUV光生成制御部5は、パルスレーザ光31を出力する契機を与えるトリガ信号をレーザ装置3に出力してもよい。それにより、EUV光生成制御部5は、パルスレーザ光31の出力に係るレーザ装置3の動作を制御してもよい。なお、レーザ装置3は、COレーザであってもよい。
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を動かすそれぞれのアクチェータとの間で各々制御信号の送受を行ってもよい。それにより、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てもよい。
EUV光生成制御部5は、ターゲット生成装置7に含まれるターゲット生成制御部74との間で制御信号の送受を行ってもよい。それにより、EUV光生成制御部5は、ターゲット生成装置7に含まれる各構成要素の動作を間接的に制御してもよい。
なお、EUV光生成制御部5のハードウェア構成については、図7を用いて後述する。
ターゲット生成装置7は、チャンバ2内に供給するターゲット27を生成し、チャンバ2内のプラズマ生成領域25に供給する装置であってもよい。ターゲット生成装置7は、いわゆる静電引出方式でターゲット27を供給する装置であってもよい。
ターゲット生成装置7が供給するターゲット27の材料は、金属材料であってもよい。ターゲット27を構成する金属材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム又は、それらの内のいずれか2つ以上の組合せを含む材料であってもよい。好適には、ターゲット27を構成する金属材料は、スズであってもよい。
ターゲット生成装置7は、チャンバ2の側面部に設けられていてもよい。
ターゲット生成装置7は、ターゲット供給部26と、ヒータ711と、圧力調節器721と、配管722及び723と、ガスボンベ724とを備えてもよい。更に、ターゲット生成装置7は、ホルダ731と、引出電極732と、加速電極733と、電荷中和器734と、第1〜第4電源735〜738と、フィードスルー739a及び739bと、ターゲット生成制御部74とを備えてもよい。
ターゲット供給部26は、ターゲット27を収容すると共に、当該ターゲット27をドロップレット271としてチャンバ2内に出力してもよい。
ターゲット供給部26は、チャンバ2の側面部の壁2aに固定されてもよい。
ターゲット供給部26は、チャンバ2と同様に、グランドに接地されてもよい。ターゲット供給部26は、チャンバ2と同様の接地電位に保たれ得る。
ターゲット供給部26は、タンク261と、ノズル262とを含んでもよい。
タンク261は、ターゲット27を溶融状態で内部に収容してもよい。
タンク261は、中空の筒形状に形成されてもよい。
タンク261は、導電性を有すると共にターゲット27と反応し難い材料を用いて形成されてもよい。ターゲット27がスズの場合、タンク261は、モリブデン又はタングステンを用いて形成されてもよい。
なお、タンク261に収容されたターゲット27の電位は、チャンバ2と同様の接地電位であり得る。
ノズル262は、タンク261に収容されたターゲット27をチャンバ2内に出力してもよい。
ノズル262は、筒形状のタンク261の底面部に設けられていてもよい。
ノズル262は、チャンバ2の壁2aの孔を通してチャンバ2の内部に配置されてもよい。壁2aの孔は、ターゲット供給部26が設置されることで塞がれ得る。それにより、チャンバ2の内部は大気と隔絶され得る。
ノズル262は、導電性を有すると共にターゲット27と反応し難い材料を用いて形成されてもよい。ノズル262は、タンク261と同様の材料を用いて形成されてもよい。
ノズル262は、ノズル本体部262aと、ノズル出力部262bとを含んでもよい。
ノズル本体部262aは、中空の略円筒形状に形成されてもよい。
ノズル本体部262aの一端は、タンク261のチャンバ2側の底面部に固定されてもよい。ノズル本体部262aは、タンク261と一体的に形成されてもよい。
ノズル本体部262aの他端には、ノズル出力部262bが固定されてもよい。
ノズル本体部262aの一端側にあるタンク261がチャンバ2の外部に位置し、ノズル本体部262aの他端側にあるノズル出力部262bがチャンバ2の内部に位置してもよい。
ノズル本体部262aの中心軸は、チャンバ2内に出力されたターゲット27の進行経路であるターゲット軌道272と略一致してもよい。ノズル本体部262aの中心軸の延長線上には、チャンバ2の内部にあるプラズマ生成領域25が位置してもよい。
ノズル出力部262bは、略円板状に形成されてもよい。略円板状のノズル出力部262bの中央部分には、ターゲット27が通過する貫通孔が形成されてもよい。
ノズル出力部262bに形成された貫通孔は、当該貫通孔の中心軸がノズル本体部262aの中心軸と略一致するように形成されてもよい。
ノズル出力部262bに形成された貫通孔には、突出部262cが設けられてもよい。
突出部262cは、中空の略円錐台形状に形成されてもよい。
突出部262cは、ノズル出力部262bに形成された貫通孔のプラズマ生成領域25側の開口周縁を基端として、先端がプラズマ生成領域25側に向かって突出するように形成されてもよい。
突出部262cの先端部分には、プラズマ生成領域25側に向かって開口するノズル孔が形成されてもよい。ノズル孔の直径は、例えば3μm〜15μmであってもよい。
なお、タンク261内の圧力が所定の目標圧力に達すると、タンク261内のターゲット27はノズル出力部262bの当該ノズル孔から突出し得る。このとき、ノズル出力部262bの当該ノズル孔から突出したターゲット27の電位は、チャンバ2及びターゲット供給部26と同様の接地電位であり得る。
ヒータ711は、タンク261を加熱してもよい。
ヒータ711は、筒形状のタンク261の外側側面部に固定されてもよい。
ヒータ711は、図示しないヒータ電源に接続されてもよい。ヒータ電源は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。ヒータ電源は、ターゲット生成制御部74からの制御により、ヒータ711に電力を供給してもよい。
ヒータ711は、タンク261内の温度がターゲット27の融点以上の温度に保たれるようにタンク261を加熱してもよい。ターゲット27がスズの場合、ヒータ711は、タンク261内の温度が260℃〜290℃に保たれるようにタンク261を加熱してもよい。
配管722は、タンク261と圧力調節器721とを連結してもよい。
配管722は、タンク261のノズル262とは反対側の底面部から圧力調節器721に延びるように形成されてもよい。
配管722の圧力調節器721側の端部は、圧力調節器721の内部で配管723と連結されてもよい。配管722と配管723とが連結された部分を、連結点Cともいう。
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、タンク261内の温度と同じ温度に保たれてもよい。
配管723は、ガスボンベ724と圧力調節器721とを連結してもよい。
配管723は、ガスボンベ724から圧力調節器721の内部を通って圧力調節器721の外部まで延びるように形成されてもよい。圧力調節器721の外部まで延びた配管723の先端には、排気口723aが設けられてもよい。
排気口723aには、図示しない排気ポンプが連結されてもよい。排気ポンプは、圧力制御部721dと接続されてもよい。
配管723は、配管722と同様に、ヒータや断熱材等が設けられ、タンク261内の温度と同じ温度に保たれてもよい。
ガスボンベ724は、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが充填されていてもよい。
ガスボンベ724は、圧力調節器721を介して、タンク261内に不活性ガスを給気してもよい。
圧力調節器721は、タンク261内に給気する不活性ガスのガス圧を加減することで、タンク261内の圧力を調節してもよい。
圧力調節器721は、配管722を介してタンク261の内部と連通してもよい。圧力調節器721は、配管723を介してガスボンベ724と連通してもよい。
圧力調節器721は、その内部に延びた配管722及び723の一部の他に、圧力センサ721aと、第1バルブ721bと、第2バルブ721cと、圧力制御部721dとを含んでもよい。
圧力センサ721aは、配管722を介して連結するタンク261内の圧力を検出してもよい。
圧力センサ721aは、圧力調節器721内の連結点Cとタンク261との間の配管722に設けられてもよい。
圧力センサ721aは、圧力制御部721dに接続されてもよい。圧力センサ721aは、検出した圧力の検出信号を圧力制御部721dに出力してもよい。
第1バルブ721bは、圧力調節器721内の連結点Cとガスボンベ724との間の配管723に設けられてもよい。
第2バルブ721cは、圧力調節器721内の連結点Cと排気口723aとの間の配管723に設けられてもよい。
第1及び第2バルブ721b及び721cは、電磁駆動弁であってもよい。第1及び第2バルブ721b及び721cは、例えばソレノイドバルブであってもよい。
第1及び第2バルブ721b及び721cは、それぞれ圧力制御部721dと接続されてもよい。第1及び第2バルブ721b及び721cの開閉動作は、圧力制御部721dによって制御されてもよい。
圧力制御部721dは、ターゲット生成制御部74と接続されてもよい。圧力制御部721dには、タンク261内の目標圧力の値を含む制御信号がターゲット生成制御部74から入力されてもよい。
圧力制御部721dには、タンク261内の圧力の検出信号が圧力センサ721aから入力されてもよい。
圧力制御部721dは、入力された当該検出信号により示される圧力検出値が、入力された当該目標圧力の値に近付くよう、第1及び第2バルブ721b及び721cのそれぞれの開閉動作を制御してもよい。それにより、圧力制御部721dは、タンク261内にガスを給気又はタンク261内のガスを排気して、タンク261内の圧力を目標圧力に調節し得る。
ホルダ731は、引出電極732及び加速電極733を保持してもよい。
ホルダ731は、電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよい。
ホルダ731は、底面が開放された中空の略円筒形状に形成されてもよい。
ホルダ731の中心軸は、ノズル本体部262aの中心軸と略一致してもよい。
ホルダ731の一端側の内周側面は、ノズル本体部262aの外周側面に固定されてもよい。ホルダ731の他端側は、プラズマ生成領域25に向かって開口していてもよい。
ホルダ731の内周側面には、ノズル出力部262b、引出電極732、及び加速電極733がそれぞれ間隔をあけて固定されてもよい。ノズル出力部262b、引出電極732、及び加速電極733のそれぞれは、互いに電気的に絶縁され得る。
また、ホルダ731の内周側面には、図示しない複数の溝が形成されていてもよい。複数の溝は、ノズル出力部262b、引出電極732、及び加速電極733のそれぞれの間隔における沿面距離を長くし得る。それにより、複数の溝は、ノズル出力部262b、引出電極732、及び加速電極733のそれぞれの間での放電を抑制し得る。
引出電極732は、ノズル出力部262bから出力されたターゲット27をチャンバ2内に引き出すような静電気力を発生させる電極であってもよい。
引出電極732は、ターゲット軌道272上に設けられてもよい。
引出電極732は、ノズル出力部262bの突出部262cと間隔をあけて、当該突出部262cに対向して配置されてもよい。
引出電極732は、略円板形状に形成されてもよい。略円板形状の引出電極732の中央部分には、貫通孔732aが形成されてもよい。貫通孔732aは、ノズル出力部262bからドロップレット271として出力されたターゲット27を通過させる孔であってもよい。貫通孔732aの中心軸は、ターゲット軌道272と略一致してもよい。
引出電極732は、チャンバ2の壁2aに設けられたフィードスルー739aを介して、第1電源735に接続されてもよい。引出電極732には、第1電源735によって負の第1電位が印加されてもよい。
負の第1電位が印加された引出電極732は、ノズル出力部262bのノズル孔から突出した接地電位のターゲット27との間に電位差を生じさせ得る。当該電位差によって、当該引出電極732と当該ターゲット27との間には、静電気力が発生し得る。
それにより、当該ターゲット27は、ノズル出力部262bのノズル孔から引き出されてドロップレット271を形成し、引出電極732の貫通孔732aを通過し得る。この際、当該ドロップレット271は、正に帯電されてもよい。
加速電極733は、引出電極732によって引き出されたターゲット27であるドロップレット271を加速させるような静電気力を発生させる電極であってもよい。具体的には、加速電極733は、引出電極732の貫通孔732aを通過したドロップレット271に静電気力を加えて、当該ドロップレット271を加速させる電極であってもよい。
加速電極733は、引出電極732のプラズマ生成領域25側の面に対向して配置されてもよい。加速電極733は、引出電極732と間隔をあけて、ターゲット軌道272上に設けられてもよい。
加速電極733は、略円板形状に形成されてもよい。略円板形状の加速電極733の中央部分には、貫通孔733aが形成されてもよい。貫通孔733aは、引出電極732の貫通孔732aを通過したドロップレット271を通過させる孔であってもよい。貫通孔733aの中心軸は、ターゲット軌道272と略一致してもよい。
加速電極733は、チャンバ2の壁2aに設けられたフィードスルー739aを介して、第2電源736に接続されてもよい。加速電極733には、第2電源736によって負の第2電位が印加されてもよい。負の第2電位は、第1電源735が引出電極732に印加する負の第1電位よりも低い電位であってもよい。
負の第2電位が印加された加速電極733は、正に帯電された状態で引出電極732の貫通孔732aを通過したドロップレット271との間に電位差を生じさせ得る。当該電位差によって、当該加速電極733と当該ドロップレット271との間には、静電気力が発生し得る。
それにより、当該ドロップレット271は、正に帯電された状態で加速され、加速電極733の貫通孔733aを通過し得る。貫通孔733aを通過したドロップレット271は、正に帯電された状態で電荷中和器734に進入し得る。
電荷中和器734は、正に帯電された状態で進入したドロップレット271を電気的に中性な状態にする機器であってもよい。
電荷中和器734は、加速電極733のプラズマ生成領域25側の面に対向して配置されてもよい。電荷中和器734は、加速電極733と間隔をあけて、ターゲット軌道272上に設けられてもよい。
電荷中和器734は、フィラメント734aと、捕集電極734bとを含んでもよい。
フィラメント734a及び捕集電極734bは、ターゲット軌道272を挟んで互いに対向するように配置されてもよい。
フィラメント734aは、タングステン等を用いて形成されたコイル状の金属線であってもよい。
フィラメント734aの一端は、接地されてもよい。
フィラメント734aの他端は、当該フィラメント734aに流れる電流量を制限する抵抗R0に接続されてもよい。フィラメント734aの他端が接続された抵抗R0は、チャンバ2の壁2aに設けられたフィードスルー739bを介して第3電源737に接続されてもよい。フィラメント734aには、第3電源737によって電流が供給されてもよい。
電流が供給されたフィラメント734aは、ターゲット軌道272に向かって熱電子を放出し得る。
捕集電極734bは、フィラメント734aから放出された熱電子を捕集する電極であってもよい。
捕集電極734bは、フィードスルー739bを介して第4電源738に接続されてもよい。捕集電極734bには、第4電源738によって正の所定電位が印加されてもよい。
正の所定電位が印加された捕集電極734bは、フィラメント734aから放出された熱電子を静電気力により引き付けて捕集し得る。それにより、フィラメント734aと捕集電極734bとの間には、熱電子が流れ得る。
第1電源735は、引出電極732に対して、負の第1電位を印加してもよい。負の第1電位は、チャンバ2及びターゲット供給部26が接地されたグランドの接地電位より低い電位であってもよい。
第1電源735の出力端子は、引出電極732に接続されてもよい。第1電源735の基準電位端子は、グランドに接地されてもよい。
第1電源735は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。第1電源735は、ターゲット生成制御部74からの制御により、引出電極732に当該第1電位を印加してもよい。
第2電源736は、加速電極733に対して、負の第2電位を印加してもよい。負の第2電位は、負の第1電位よりも低い電位であってもよい。
第2電源736の出力端子は、加速電極733に接続されてもよい。第2電源736の基準電位端子は、グランドに接地されてもよい。
第2電源736は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。第2電源736は、ターゲット生成制御部74からの制御により、加速電極733に当該第2電位を印加してもよい。
第3電源737は、電荷中和器734のフィラメント734aに対して、電流を供給してもよい。
第3電源737の出力端子は、抵抗R0を介して電荷中和器734のフィラメント734aに接続されてもよい。第3電源737の基準電位端子は、グランドに接地されてもよい。
第3電源737は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。第3電源737は、ターゲット生成制御部74からの制御により、フィラメント734aに電流を供給してもよい。
第4電源738は、電荷中和器734の捕集電極734bに対して、正の所定電位を印加してもよい。
第4電源738の出力端子は、電荷中和器734の捕集電極734bに接続されてもよい。第4電源738の基準電位端子は、グランドに接地されてもよい。
第4電源738は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。第4電源738は、ターゲット生成制御部74からの制御により、捕集電極734bに当該正の所定電位を印加してもよい。
ターゲット生成制御部74は、EUV光生成制御部5との間で各種信号の送受を行ってもよい。
例えば、ターゲット生成制御部74には、ドロップレット271のチャンバ2内への出力に係る制御指令を示す信号であるターゲット出力信号が、EUV光生成制御部5から入力されてもよい。ターゲット出力信号は、EUV光出力指令信号に含まれる各種目標値に応じてドロップレット271が出力されるよう、ターゲット生成装置7の動作を制御する信号であってもよい。
ターゲット生成制御部74は、EUV光生成制御部5からの各種信号に基づいて、ターゲット生成装置7に含まれる各構成要素の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ヒータ711に接続された電源に制御信号を出力して、タンク261内の温度が所定の目標温度になるようヒータ711の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、圧力制御部721dに制御信号を出力して、タンク261内の圧力が所定の目標圧力となるよう圧力調節器721の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第1電源735に制御信号を出力して、引出電極732に負の第1電位が印加されるよう第1電源735の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第2電源736に制御信号を出力して、加速電極733に負の第2電位が印加されるよう第2電源736の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第3電源737に制御信号を出力して、フィラメント734aに電流が供給されるよう第3電源737の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第4電源738に制御信号を出力して、捕集電極734bに正の所定電位が印加されるよう第4電源738の動作を制御してもよい。
なお、ターゲット生成制御部74のハードウェア構成については、図7を用いて後述する。
[4.2 動作]
電荷中和器734を含むEUV光生成装置1のターゲット生成に係る動作の概要について説明する。
ターゲット生成制御部74は、EUV光生成制御部5からターゲット出力信号が入力されたか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ターゲット出力信号が入力されると、EUV光生成制御部5からターゲット出力停止信号が入力されるまで、以下のような処理を行ってもよい。
ターゲット出力停止信号は、ドロップレット271のチャンバ2内への出力を停止させる制御指令を示す信号であってもよい。
ターゲット生成制御部74は、ヒータ711に接続された電源に制御信号を出力して、タンク261内の温度が所定の目標温度になるようヒータ711の加熱動作を制御してもよい。所定の目標温度は、ターゲット27の融点以上の所定範囲内にある温度であってもよい。ターゲット27がスズの場合、所定の目標温度は、260℃〜290℃の温度であってもよい。
なお、ターゲット生成制御部74は、タンク261内の温度がターゲット27の融点以上の所定範囲内で維持されるようヒータ711の動作を継続して制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第1電源735に制御信号を出力して、引出電極732に負の第1電位が印加されるよう第1電源735の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第2電源736に制御信号を出力して、加速電極733に負の第2電位が印加されるよう第2電源736の動作を制御してもよい。
ターゲット27が出力されるノズル出力部262bから加速電極733までのターゲット軌道272上には、ノズル出力部262bから加速電極733に向かって負の電位勾配が形成され得る。
ターゲット生成制御部74は、第3電源737に制御信号を出力して、フィラメント734aに電流が供給されるよう第3電源737の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第4電源738に制御信号を出力して、捕集電極734bに正の所定電位が印加されるよう第4電源738の動作を制御してもよい。
フィラメント734aから熱電子が放出され捕集電極734bに向かって移動し得る。
ターゲット生成制御部74は、圧力調節器721の圧力制御部721dに制御信号を出力して、タンク261内の圧力が所定の目標圧力になるよう圧力調節器721の動作を制御してもよい。所定の目標圧力は、ターゲット27がノズル出力部262bのノズル孔から突出すると共に、引出電極732との電位差による静電気力によって当該ノズル孔から分離し、ドロップレット271を形成し得るような圧力であってもよい。言い換えると、所定の目標圧力は、静電気力が加えられたターゲット27がノズル出力部262bからドロップレット271として出力され得るような圧力であってもよい。
タンク261内の圧力が所定の目標圧力に達すると、タンク261内のターゲット27は、ノズル出力部262bのノズル孔から滴下しない程度に突出し得る。
このとき、ノズル出力部262bのノズル孔から突出するターゲット27の電位は、接地電位であり得る。
ノズル出力部262bのノズル孔から突出したターゲット27には、負の第1電位が印加された引出電極732との間に電位差が生じ得る。当該ターゲット27には、当該電位差によって発生する静電気力が作用し得る。
当該ターゲット27が出力されるノズル出力部262bのノズル孔は、引出電極732側に突出した突出部262cに設けられてもよい。突出部262cには電界集中が生じ易いことから、当該突出部262cに設けられたノズル孔から突出したターゲット27には、より大きな静電気力が作用し得る。
当該ターゲット27は、当該静電気力によって引出電極732側に引っ張られ、やがてノズル出力部262bから分離し得る。
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。この際、ドロップレット271は正に帯電してもよい。当該ドロップレット271は、ターゲット軌道272上を進行し、正に帯電された状態で貫通孔732aを通過し得る。
正に帯電された状態で引出電極732の貫通孔732aを通過した当該ドロップレット271は、加速電極733に接近し得る。
加速電極733に接近したドロップレット271には、負の第2電位が印加された加速電極733との間に電位差が生じ得る。当該ドロップレット271には、当該電位差によって発生する静電気力が作用し得る。
当該ドロップレット271は、当該静電気力によって加速電極733側に引っ張られて、加速され得る。当該ドロップレット271は、ターゲット軌道272上を進行し、正に帯電された状態で貫通孔733aを通過し得る。
正に帯電された状態で加速電極733の貫通孔733aを通過した当該ドロップレット271は、電荷中和器734に進入し得る。
電荷中和器734に進入したドロップレット271には、フィラメント734aと捕集電極734bとの間を通過する際に熱電子が照射され、電気的に中性な状態になり得る。
電気的に中性な状態になったドロップレット271は、電荷中和器734を通過してプラズマ生成領域25に供給され得る。なお、ドロップレット271の中和に寄与しなかった熱電子は捕集電極734bにおいて捕集されてもよい。
EUV光生成制御部5は、レーザ装置3にトリガ信号を出力して、パルスレーザ光31がプラズマ生成領域25に到達したドロップレット271を照射するようレーザ装置3の動作を制御してもよい。
レーザ装置3は、トリガ信号が入力されると、パルスレーザ光31を出力し得る。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を経由して、パルスレーザ光32としてチャンバ2内に導入され得る。チャンバ2内に導入されたパルスレーザ光32は、レーザ光集光光学系22aにて集光され、パルスレーザ光33としてプラズマ生成領域25に導かれ得る。当該パルスレーザ光33は、ドロップレット271がプラズマ生成領域25に供給されるタイミングに同期してプラズマ生成領域25に導かれ得る。プラズマ生成領域25に導かれたパルスレーザ光33は、プラズマ生成領域25に供給されたドロップレット271を照射し得る。パルスレーザ光33が照射されたドロップレット271は、プラズマ化してEUV光251を含む光を放射し得る。EUV光251は、EUV集光ミラー23によって選択的に反射され、EUV光252として中間集光点292に集光されて露光装置6に導出され得る。
[5.課題]
上述のように、ドロップレット271は、正に帯電された状態で加速電極733の貫通孔733aを通過し、電荷中和器734に進入し得る。電荷中和器734に進入したドロップレット271は、当該電荷中和器734のフィラメント734aと捕集電極734bとの間を通過する際に熱電子が照射され、電気的に中性な状態になり得る。
ドロップレット271に熱電子を照射するために、電荷中和器734は、一端が接地されたフィラメント734aと、正の所定電位が印加された捕集電極734bとを含み得る。すなわち、電荷中和器734の内部には、正の所定電位が印加された捕集電極734bと、一端が接地されたフィラメント734aとの間に電位勾配が存在し得る。そして、電荷中和器734に進入し熱電子が十分に照射される前のドロップレット271は正に帯電された状態であり得る。この時、電荷中和器734に進入し熱電子が十分に照射される前のドロップレット271と捕集電極734bとは、電気的に同じ極性を有し得る。よって、電荷中和器734に進入し熱電子が十分に照射される前のドロップレット271と捕集電極734bとの間には、斥力が生じることがあり得る。それにより、電荷中和器734に進入したドロップレット271は、当該斥力によって進行速度が低下したり、所望のターゲット軌道272から外れたりしまうことがあり得る。
また、ドロップレット271は、当該斥力によって電荷中和器734内の熱電子照射領域から外れて進行することがあり得る。この場合、ドロップレット271は、十分に中性化されずに帯電した状態で電荷中和器734を通過することがあり得る。そのため、帯電したドロップレット271と、先行するドロップレット271がプラズマ化して発生したイオンや、後続する帯電したドロップレット271との間に斥力が生じることがあり得る。それにより、電荷中和器734を通過したドロップレット271は、プラズマ生成領域25に至るまでの間に、当該斥力によって進行速度が低下したり、所望のターゲット軌道272から更に外れたりしまうことがあり得る。
その結果、電荷中和器734を含むEUV光生成装置1は、ドロップレット271を所望の進行速度でプラズマ生成領域25に安定して供給できず、EUV光252を安定して生成できないことがあり得る。
よって、電荷中和器734に進入したドロップレット271を所望の進行速度でプラズマ生成領域25に安定して供給することによって、EUV光252を安定して生成し得る技術が望まれている。
[6.第1実施形態のEUV光生成装置が備えるターゲット生成装置]
図3〜図5を用いて、第1実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7について説明する。
第1実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7は、図2に示されたターゲット生成装置7に対して、ホルダ731、引出電極732、加速電極733、及び電荷中和器734に相当する構成が主に異なってもよい。
第1実施形態のEUV光生成装置1の構成において、図2に示されたEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
[6.1 構成]
図3を用いて、第1実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7の構成について説明する。
図3は、第1実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7の構成を説明するための図を示す。
図3のターゲット生成装置7は、ターゲット供給部26と、ヒータ711と、圧力調節器721と、配管722及び723と、ガスボンベ724とを備えてもよい。これらの各構成要素は、図2に示されたターゲット生成装置7と同様であってもよい。
更に、図3のターゲット生成装置7は、ホルダ751と、引出電極752と、加速電極部753と、電荷中和器754と、第1及び第2電源755及び756と、フローティング電源757と、フィードスルー759a〜759dと、ターゲット生成制御部74とを備えてもよい。
ホルダ751は、引出電極752、加速電極部753、及び電荷中和器754を保持してもよい。
ホルダ751は、金属カバー7511と、第1絶縁ホルダ7512と、第2絶縁ホルダ7513とを含んでもよい。
金属カバー7511は、引出電極752、加速電極部753、及び電荷中和器754を内部に収容してもよい。
金属カバー7511は、中空の略円筒形状に形成されてもよい。
金属カバー7511の一端側の底面部中央には、取付部7511aが設けられてもよい。
取付部7511aは、中空の略円筒形状に形成されてもよい。取付部7511aは、金属カバー7511の一端側の底面部中央付近を基端として、先端が金属カバー7511の中心軸方向に沿ってターゲット供給部26側に延びるように形成されてもよい。取付部7511aの先端側の内周側面は、ノズル本体部262aの外周側面に固定されてもよい。
金属カバー7511の他端側の底面部中央には、貫通孔7511bが設けられてもよい。貫通孔7511bは、プラズマ生成領域25に向かって開口し、ドロップレット271を通過させてもよい。
金属カバー7511の中心軸は、ノズル本体部262aの中心軸と略一致してもよい。
金属カバー7511は、チャンバ2及びターゲット供給部26と同様に、グランドに接地されてもよい。金属カバー7511の電位は、チャンバ2及びターゲット供給部26と同様に、接地電位であり得る。
第1絶縁ホルダ7512は、加速電極部753を金属カバー7511内に収容するように保持してもよい。
第1絶縁ホルダ7512は、底面が開放された中空の略円筒形状に形成されてもよい。
第1絶縁ホルダ7512は、金属カバー7511の内部に配置されてもよい。
第1絶縁ホルダ7512の外周側面は、金属カバー7511の内周側面から離間してもよい。
第1絶縁ホルダ7512の中心軸は、金属カバー7511の中心軸と略一致してもよい。
第1絶縁ホルダ7512の一端面は、貫通孔7511bが形成された金属カバー7511の底面部の内表面に固定されてもよい。
第1絶縁ホルダ7512の他端面には、加速電極部753のプラズマ生成領域25側の外表面が固定されてもよい。
第1絶縁ホルダ7512は、電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよく、金属カバー7511と加速電極部753との間を絶縁し得る。
第2絶縁ホルダ7513は、引出電極752を金属カバー7511内に収容するように保持してもよい。
第2絶縁ホルダ7513は、底面が開放された中空の略円筒形状に形成されてもよい。第2絶縁ホルダ7513の外径は、第1絶縁ホルダ7512の外径と略同一であってもよい。
第2絶縁ホルダ7513は、金属カバー7511の内部に配置されてもよい。
第2絶縁ホルダ7513の外周側面は、金属カバー7511の内周側面から離間してもよい。
第2絶縁ホルダ7513の中心軸は、金属カバー7511の中心軸と略一致してもよい。
第2絶縁ホルダ7513の一端面は、第1絶縁ホルダ7512に固定された加速電極部753のターゲット供給部26側の表面に固定されてもよい。
第2絶縁ホルダ7513の他端面には、引出電極752のプラズマ生成領域25側の外表面が固定されてもよい。
第2絶縁ホルダ7513は、電気絶縁性を有する材料を用いて形成されてもよく、引出電極752と加速電極部753との間を絶縁し得る。第2絶縁ホルダ7513は、金属カバー7511と引出電極752との間を絶縁し得る。
引出電極752は、図3に示された引出電極732と同様に構成されてもよい。
すなわち、引出電極752は、ターゲット軌道272上に、ノズル出力部262bの突出部262cと間隔をあけて当該突出部262cに対向して配置されてもよい。
引出電極752は、略円板形状に形成され、その中央部分には、図2に示された貫通孔732aの同様の貫通孔752aが形成されてもよい。
また、引出電極752の外径は、第2絶縁ホルダ7513の外径と略同一であってもよい。
引出電極752は、金属カバー7511に設けられたフィードスルー759a及びチャンバ2の壁2aに設けられた図示しないフィードスルーを介して、第1電源755に接続されてもよい。引出電極752には、第1電源755によって負の第1電位P1が印加されてもよい。
負の第1電位P1が印加された引出電極752は、ノズル出力部262bのノズル孔から突出した接地電位のターゲット27との間に電位差を生じさせ得る。当該電位差によって、当該引出電極752と当該ターゲット27との間には、静電気力が発生し得る。
それにより、当該ターゲット27は、ノズル出力部262bのノズル孔から引き出されてドロップレット271を形成し、引出電極752の貫通孔752aを通過し得る。この際、当該ドロップレット271は、正に帯電されてもよい。
加速電極部753は、引出電極752によって引き出されたターゲット27であるドロップレット271を加速させる部材であってもよい。具体的には、引出電極752の貫通孔752aを通過するドロップレット271を加速させる部材であってもよい。
加速電極部753は、ターゲット軌道272上に設けられてもよい。
加速電極部753は、中空の略円筒形状に形成されてもよい。加速電極部753の外径は、第1絶縁ホルダ7512及び第2絶縁ホルダ7513の外径と略同一であってもよい。
加速電極部753の中心軸は、ターゲット軌道272と略一致してもよい。
加速電極部753の内部には、電荷中和器754が配置されてもよい。
加速電極部753は、第1加速電極7531と、第2加速電極7532と、金属管7533とを含んでもよい。
第1加速電極7531は、引出電極752のプラズマ生成領域25側の面に対向して配置されてもよい。
第1加速電極7531は、引出電極752との間に第2絶縁ホルダ7513を挟むことによって、当該引出電極752と間隔をあけて設けられてもよい。
第1加速電極7531は、略円筒形状に形成された加速電極部753の引出電極752側の底面板を構成してもよい。
第1加速電極7531は、略円板形状に形成されてもよい。略円板形状の第1加速電極7531の中央部分には、第1貫通孔7531aが形成されてもよい。第1貫通孔7531aは、引出電極752の貫通孔752aを通過したドロップレット271を加速電極部753の内部に導入する孔であってもよい。第1貫通孔7531aの中心軸は、ターゲット軌道272と略一致してもよい。
第1加速電極7531は、金属カバー7511に設けられたフィードスルー759b及びチャンバ2の壁2aに設けられた図示しないフィードスルーを介して、第2電源756に接続されてもよい。第1加速電極7531には、第2電源756によって負の第2電位P2が印加されてもよい。負の第2電位P2は、第1電源755が引出電極752に印加する負の第1電位P1よりも十分に低い電位であってもよい。
負の第2電位P2が印加された第1加速電極7531は、正に帯電された状態で引出電極752の貫通孔752aを通過したドロップレット271との間に電位差を生じさせ得る。当該電位差によって、当該第1加速電極7531と当該ドロップレット271との間には、静電気力が発生し得る。
それにより、当該ドロップレット271は、正に帯電された状態で加速され、第1加速電極7531の第1貫通孔7531aに進入し得る。第1貫通孔7531aに進入したドロップレット271は、正に帯電された状態で加速電極部753の内部に導入され得る。
金属管7533は、第1加速電極7531と第2加速電極7532とを連結させてもよい。
金属管7533は、略円筒形状に形成された加速電極部753の側面部を構成してもよい。
金属管7533は、底面が開放された中空の略円筒形状に形成されてもよい。
金属管7533の第1加速電極7531側の端面は、当該第1加速電極7531と溶接又はロウ付けによって接合されてもよい。金属管7533の第2加速電極7532側の端面は、当該第2加速電極7532と溶接又はロウ付けによって接合されてもよい。
金属管7533の中心軸は、ターゲット軌道272と略一致してもよい。
金属管7533は、第1加速電極7531に接合されているため、第1加速電極7531と略同電位を有してもよい。第1加速電極7531に負の第2電位P2が印加されると、金属管7533においても負の第2電位P2が印加されてもよい。
このため、第1加速電極7531及び金属管7533の間には、電位差が殆ど生じなくなり得る。
第2加速電極7532は、金属カバー7511の貫通孔7511bに対向して配置されてもよい。第2加速電極7532は、貫通孔7511bが形成された金属カバー7511の底面部との間に第1絶縁ホルダ7512を挟むことによって、当該貫通孔7511bと間隔をあけて設けられてもよい。
第2加速電極7532は、略円筒形状に形成された加速電極部753の貫通孔7511b側の底面板を構成してもよい。
第2加速電極7532は、略円板形状に形成されてもよい。略円板形状の第2加速電極7532の中央部分には、第2貫通孔7532aが形成されてもよい。第2貫通孔7532aは、第1加速電極7531の第1貫通孔7531aから加速電極部753の内部に導入されたドロップレット271を加速電極部753の外部に導出する孔であってもよい。第2貫通孔7532aの中心軸は、ターゲット軌道272と略一致してもよい。
第2加速電極7532は、金属管7533を介して第1加速電極7531に接続されてもよい。第2加速電極7532は、第1加速電極7531及び金属管7533と略同電位を有してもよい。第1加速電極7531に負の第2電位P2が印加されると、第2加速電極7532においても負の第2電位P2が印加されてもよい。
このため、第1加速電極7531、金属管7533、及び第2加速電極7532のそれぞれの間には、電位差が殆ど生じなくなり得る。よって、第1加速電極7531、金属管7533、及び第2加速電極7532によって囲われた空間は、電位勾配が殆ど無い略同電位な空間となり得る。
電荷中和器754は、加速電極部753の内部に配置されてもよい。
電荷中和器754は、正に帯電された状態で加速電極部753の内部に導入されたドロップレット271を電気的に中性な状態にする機器であってもよい。
電荷中和器754は、フィラメント754aを含んでもよい。
フィラメント754aは、タングステン等を用いて形成されたコイル状の金属線であってもよい。
フィラメント754aは、ターゲット軌道272を挟んで金属管7533の内周側面と対向するように配置されてもよい。
フィラメント754aの一端は、第1加速電極7531及び第2加速電極7532の少なくとも1つに接続されてもよい。図3に示されたフィラメント754aの一端は、第1加速電極7531に接続されてもよい。
フィラメント754aの他端は、フィードスルー759d、フィードスルー759c、及びチャンバ2の壁2aに設けられた図示しないフィードスルーを介して、フローティング電源757に接続されてもよい。フィラメント754aには、フローティング電源757によって電流が供給されてもよい。
電流が供給されたフィラメント754aは、ターゲット軌道272に向かって熱電子を放出し得る。当該熱電子は加速電極部753内部に拡散し得る。
第1電源755は、引出電極752に対して、負の第1電位P1を印加してもよい。負の第1電位P1は、チャンバ2及びターゲット供給部26が接地されたグランドの接地電位より十分に低い電位であってもよい。負の第1電位P1の大きさは、例えば数kVであってもよい。
第1電源755の出力端子は、引出電極752に接続されてもよい。第1電源755の基準電位端子は、グランドに接地されてもよい。
第1電源755は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。第1電源755は、ターゲット生成制御部74からの制御により、引出電極752に当該第1電位P1を印加してもよい。
第2電源756は、加速電極部753に対して、負の第2電位P2を印加してもよい。具体的には、第2電源756は、加速電極部753の第1加速電極7531に対して、負の第2電位P2を印加してもよい。負の第2電位P2は、第1電源755によって引出電極752に印加される負の第1電位P1よりも十分に低い電位であってもよい。負の第2電位P2の大きさは、例えば数十kVであってもよい。
第2電源756の出力端子は、加速電極部753の何れかの部材に接続されてもよい。図3では、第2電源756の出力端子は、第1加速電極7531に接続される例を示す。第2電源756の基準電位端子は、グランドに接地されてもよい。
第2電源756は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。第2電源756は、ターゲット生成制御部74からの制御により、第1加速電極7531に当該第2電位P2を印加してもよい。
フローティング電源757は、電荷中和器754のフィラメント754aに対して電流を供給してもよい。
フローティング電源757の負側の出力端子は、チャンバ2の壁2aに設けられた図示しないフィードスルー、フィードスルー759c、及びフィードスルー759dを介して、電荷中和器754のフィラメント754aの一端に接続されてもよい。当該フィラメント754aの他端は、第2電源756によって負の第2電位P2が印加される第1加速電極7531に接続されてもよい。
フローティング電源757の正側の出力端子は、抵抗Rを介して、第2電源756と第1加速電極7531との間の接続ケーブルに接続されてもよい。
フローティング電源757の出力電圧は、第2電源756によって第1加速電極7531に印加される負の第2電位P2と接地電位との電位差よりも極めて小さくてもよい。フローティング電源757の出力電圧は、例えば数V〜数十Vであってもよい。
それにより、フローティング電源757は、負の第2電位P2を基準として当該出力電圧を発生させ、当該出力電圧と当該抵抗Rとによって実質的に定まる電流をフィラメント754aに供給し得る。その結果、ターゲット生成装置7は、その装置構成を、フィラメント754aが熱電子を放出し得る程度の微弱な電流を当該フィラメント754aに供給すれば足りる簡易な構成とし得る。加えて、ターゲット生成装置7は、加速電極部753内の空間において、フィラメント754aによって発生する電位勾配は僅かであり得る。このため、ターゲット生成装置7は、加速電極部753内の空間を電位勾配の殆ど無い実質的に略同電位の空間とし得る。
また、フローティング電源757は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。フローティング電源757は、ターゲット生成制御部74からの制御により、フィラメント754aに電流を供給してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第1電源755に制御信号を出力して、引出電極752に負の第1電位P1が印加されるよう第1電源755の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、第2電源756に制御信号を出力して、第1加速電極7531に負の第2電位P2が印加されるよう第2電源756の動作を制御してもよい。
ターゲット生成制御部74は、フローティング電源757に制御信号を出力して、フィラメント754aに電流が供給されるようフローティング電源757の動作を制御してもよい。それにより、ターゲット生成制御部74は、電荷中和器754をONにしてもよい。
ターゲット生成装置7を含む第1実施形態のEUV光生成装置1の他の構成については、図2に示されたEUV光生成装置1と同様であってもよい。
[6.2 動作]
図4及び図5を用いて、第1実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7の動作について説明する。
図4は、図3に示されたターゲット生成制御部74におけるターゲット生成に係る処理の概要を説明するためのフローチャートを示す。
ターゲット生成装置7を含む第1実施形態のEUV光生成装置1の動作において、図2に示されたEUV光生成装置1と同様の動作については説明を省略する。
ターゲット生成制御部74は、EUV光生成制御部5からターゲット出力信号が入力されたか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ターゲット出力信号が入力されると、図2に示されたターゲット生成制御部74と同様に、タンク261内の温度が所定の目標温度になるようヒータ711の動作を制御してもよい。
タンク261内に収容された金属のターゲット27は、溶融された状態となり得る。
続いて、ターゲット生成制御部74は、図4に示されるように以下のような処理を行ってもよい。
ステップS1において、ターゲット生成制御部74は、第1電源755に制御信号を出力して、引出電極752に印加される負の第1電位P1がP1tとなるよう第1電源755の動作を制御してもよい。
P1tは、第1電位P1の目標値であってもよい。P1tは、ノズル出力部262bのノズル孔から突出した接地電位のターゲット27が引出電極752との間の電位差によって引き出されてドロップレット271を形成し得るような第1電位P1であってもよい。
引出電極752は、負の第1電位P1としてP1tが印加された状態となり得る。ノズル出力部262bから引出電極752に向かって負の電位勾配が形成され得る。
また、ターゲット生成制御部74は、第2電源756に制御信号を出力して、加速電極部753の第1加速電極7531に印加される負の第2電位P2がP2tとなるよう第2電源756の動作を制御してもよい。
P2tは、第2電位P2の目標値であってもよい。P2tは、引出電極752によって形成されたドロップレット271が所望の進行速度でプラズマ生成領域25に供給されるように当該ドロップレット271を加速させ得るような第2電位P2であってもよい。P2tは、P1tよりも十分に低い電位であってもよい。
第1及び第2加速電極7531及び7532並びに金属管7533は、それぞれ負の第2電位P2としてP2tが印加された状態となり得る。ノズル出力部262bから第1加速電極7531に向かって負の電位勾配が形成される一方、加速電極部753内の空間は実質的に略同電位となり得る。
更に、ターゲット生成制御部74は、電荷中和器754をONにしてもよい。
具体的には、ターゲット生成制御部74は、フローティング電源757に制御信号を出力して、電荷中和器754のフィラメント754aに電流が供給されるようフローティング電源757をONにしてもよい。
フィラメント754aには、フィラメント754aが熱電子を放出し得る程度の微弱な電流が流れ得る。フィラメント754aは、加速電極部753内のターゲット軌道272に向かって熱電子を放出し得る。当該熱電子は、加速電極部753内部に拡散し、加速電極部753内壁において捕集され得る。加速電極部753内の電位分布は、フィラメント754aに流れる電流の影響を無視できる程度に実質的に略同電位のままであり得る。
ステップS2において、ターゲット生成制御部74は、圧力調節器721の圧力制御部721dに制御信号を出力して、タンク261内の圧力Prが所定の目標圧力Prtとなるよう圧力調節器721の動作を制御してもよい。
Prtは、ターゲット27がノズル出力部262bのノズル孔から突出すると共に、引出電極752との電位差による静電気力によって当該ノズル孔から分離し、ドロップレット271を形成し得るような圧力Prであってもよい。言い換えると、Prtは、ターゲット27がノズル出力部262bから静電気力によってドロップレット271として出力され得るような圧力Prであってもよい。更に、Prtは、出力されたドロップレット271が、所望の大きさ及び出力間隔でプラズマ生成領域25に供給され得るような圧力Prであってもよい。
タンク261内の圧力PrがPrtに達すると、タンク261内のターゲット27は、ノズル出力部262bのノズル孔から突出し得る。
このとき、ノズル出力部262bのノズル孔から突出するターゲット27の電位は、接地電位であり得る。
ノズル出力部262bのノズル孔から突出したターゲット27には、負の第1電位P1としてP1tが印加された引出電極752との間に電位差が生じ得る。当該ターゲット27には、当該電位差によって発生する静電気力が作用し得る。
当該ターゲット27は、当該静電気力によって引出電極752側に引っ張られ、やがてノズル出力部262bから分離し得る。
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。この際、ドロップレット271は正に帯電してもよい。当該ドロップレット271は、ターゲット軌道272上を進行し、正に帯電された状態で貫通孔752aを通過し得る。
正に帯電された状態で引出電極752の貫通孔752aを通過した当該ドロップレット271は、第1加速電極7531に接近し得る。
第1加速電極7531に接近したドロップレット271には、負の第2電位P2としてP2tが印加された第1加速電極7531との間に電位差が生じ得る。当該ドロップレット271には、当該電位差によって発生する静電気力が作用し得る。
当該ドロップレット271は、当該静電気力によって第1加速電極7531側に引っ張られて加速され、第1加速電極7531の第1貫通孔7531aに進入し得る。第1貫通孔7531aに進入したドロップレット271は、正に帯電された状態で第1貫通孔7531aを通過し、加速電極部753の内部に導入され得る。
正に帯電された状態で加速電極部753の内部に導入された当該ドロップレット271は、実質的に略同電位の加速電極部753内をターゲット軌道272に沿って進行し得る。この際、当該ドロップレット271には、電荷中和器754のフィラメント754aから放出された熱電子が照射され、電気的に中性な状態になり得る。
電気的に中性な状態になったドロップレット271は、第2加速電極7532の第2貫通孔7532aに進入し得る。第2貫通孔7532aに進入したドロップレット271は、十分な速度に加速されており電気的に中性な状態のままで第2貫通孔7532aを通過し、加速電極部753の外部に導出され得る。
加速電極部753の外部に導出されたドロップレット271は、電気的に中性な状態で金属カバー7511の貫通孔7511bを通過し、ターゲット軌道272上を進行してプラズマ生成領域25に供給され得る。
ステップS3において、ターゲット生成制御部74は、ドロップレット271が安定して出力されているか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ステップS2においてタンク261内の圧力Prが所定の目標圧力Prtとなるよう制御してから所定時間経過したことを判定条件として、ドロップレット271が安定して出力されているか否かを判定してもよい。或いは、ターゲット生成制御部74は、ターゲットセンサ4によってドロップレット271を画像計測しその進行速度や出力間隔が安定していることを判定条件として、ドロップレット271が安定して出力されているか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ドロップレット271が安定して出力されていなければ、安定して出力されるまで状態を維持して待機してもよい。一方、ターゲット生成制御部74は、ドロップレット271が安定して出力されていれば、ステップS4に移行してもよい。
ステップS4において、ターゲット生成制御部74は、レーザ照射OK信号をEUV光生成制御部5に出力してもよい。ターゲット生成制御部74は、レーザ照射OK信号を出力した後もターゲット生成装置7内の各構成要素に対する制御を継続してドロップレット271を出力し続けてもよい。
レーザ照射OK信号は、ドロップレット271が安定して出力されていることによって、プラズマ生成領域25に供給されたドロップレット271に対してパルスレーザ光33を照射可能であることを通知する信号であってもよい。
EUV光生成制御部5は、レーザ照射OK信号が入力されると、レーザ装置3にトリガ信号を出力して、レーザ装置3からパルスレーザ光31を出力させ得る。レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31は、上述のように、パルスレーザ光33としてプラズマ生成領域25に導かれ、ドロップレット271を照射し得る。パルスレーザ光33が照射されたドロップレット271は、プラズマ化してEUV光251を含む光を放射し得る。EUV光251は、EUV集光ミラー23によって選択的に反射され、EUV光252として中間集光点292に集光されて露光装置6に導出され得る。
ステップS5において、ターゲット生成制御部74は、EUV光生成制御部5からターゲット出力停止信号が入力されたか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ターゲット出力停止信号が入力されていなければ、入力されるまでドロップレット271の出力を継続してもよい。一方、ターゲット生成制御部74は、ターゲット出力停止信号が入力されれば、ステップS6に移行してもよい。
ステップS6において、ターゲット生成制御部74は、圧力調節器721の圧力制御部721dに制御信号を出力して、タンク261内の圧力Prが所定の圧力Pr0となるよう圧力調節器721の動作を制御してもよい。
Pr0は、ターゲット27がノズル出力部262bのノズル孔から突出しない程度の圧力Prであってもよい。言い換えると、Pr0は、ドロップレット271が静電気力によって出力されないような圧力Prであってもよい。Pr0の値は、タンク261内の圧力Prの初期値であってもよい。
安定して出力されていたドロップレット271は、やがて出力が停止し得る。
ステップS7において、ターゲット生成制御部74は、ドロップレット271の出力が停止しているか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ステップS6においてタンク261内の圧力Prが所定の圧力Pr0となるよう制御してから所定時間経過したことを判定条件として、ドロップレット271の出力が停止したか否かを判定してもよい。或いは、ターゲット生成制御部74は、ターゲットセンサ4によってドロップレット271を画像計測しドロップレット271が計測されなくなったことを判定条件として、ドロップレット271の出力が停止しているか否かを判定してもよい。
ターゲット生成制御部74は、ドロップレット271の出力が停止していなければ停止するまで待機してもよい。一方、ターゲット生成制御部74は、ドロップレット271の出力が停止していれば、ステップS8に移行してもよい。
ステップS8において、ターゲット生成制御部74は、第1電源755に制御信号を出力して、引出電極752に印加されていた負の第1電位P1が0となるよう第1電源755の動作を制御してもよい。
引出電極752の電位は、チャンバ2及びターゲット供給部26と略同電位の接地電位となり得る。なお、上述のように、接地電位は0Vであってもよい。
また、ターゲット生成制御部74は、第2電源756に制御信号を出力して、加速電極部753に印加されていた負の第2電位P2が0となるよう第2電源756の動作を制御してもよい。
加速電極部753の電位は、チャンバ2及びターゲット供給部26と略同電位の接地電位となり得る。
更に、ターゲット生成制御部74は、電荷中和器754をOFFにしてもよい。
具体的には、ターゲット生成制御部74は、フローティング電源757に制御信号を出力して、電荷中和器754のフィラメント754aに電流が供給されないようフローティング電源757をOFFにしてもよい。その後、ターゲット生成制御部74は、本処理を終了してもよい。
フィラメント754aから放出されていた熱電子は、放出されなくなり得る。
なお、ステップS3までの処理は、ターゲット生成装置7の起動の際に行われる処理であってもよい。ステップS4及びS5の処理は、ドロップレット271が安定して出力されている期間に行われる処理であってもよい。ステップS6〜S8の処理は、ターゲット生成装置7の停止の際に行われる処理であってもよい。
図5は、引出電極752及び加速電極部753のそれぞれに印加される第1電位P1及び第2電位P2の推移と、フローティング電源757の動作タイミングと、タンク261内の圧力Prの推移との関係を説明するためのタイムチャートを示す。
これらの関係は、図4に示された処理によって以下のような関係となり得る。
ターゲット生成装置7の起動の際、まず、引出電極752に印加される第1電位P1は、0VからP1tに降下し得る。加速電極部753に印加される第2電位P2は、第1電位P1の降下と略同時に、0VからP2tに降下し得る。
また、フローティング電源757は、引出電極752及び加速電極部753のそれぞれ印加される第1電位P1及び第2電位P2がそれぞれ0Vから降下し始めた時点と略同時にONにされ得る。
一方、タンク261内の圧力Prは、引出電極752及び加速電極部753のそれぞれ印加される第1電位P1及び第2電位P2並びにフローティング電源757が安定した後に、Pr0からPrtに上昇し得る。
そして、ドロップレット271が安定して出力される期間では、引出電極752及び加速電極部753のそれぞれに印加された第1電位P1及び第2電位P2は、P1t及びP2tにそれぞれ維持され得る。
フローティング電源757も、ONの状態に維持され得る。
タンク261内の圧力Prも、Prtに維持され得る。
その後、ターゲット生成装置7の停止の際、まず、タンク261内の圧力Prは、PrtからPr0に降下し得る。
一方、引出電極752に印加された第1電位P1は、タンク261内の圧力PrがPr0で安定した後に、P1tから0Vに上昇し得る。加速電極部753に印加された第2電位P2も、第1電位P1の上昇と略同時に、P2tから0Vに上昇し得る。
また、フローティング電源757は、引出電極752及び加速電極部753のそれぞれ印加される第1電位P1及び第2電位P2がそれぞれP1t及びP2tから上昇し始めた時点と略同時にOFFにされ得る。
ターゲット生成装置7を含む第1実施形態のEUV光生成装置1の他の動作については、図2に示されたEUV光生成装置1と同様であってもよい。
[6.3 作用]
上記構成により、第1実施形態のEUV光生成装置1は、ターゲット供給部26がチャンバ2と同様にグランドに接地されているため、ターゲット供給部26全体をチャンバ2からフローティングして電気的に絶縁しなくてもよい。
よって、第1実施形態のEUV光生成装置1は、複雑な絶縁設計を必要とせず簡易且つコンパクトな装置構成となり得る。
また、第1実施形態のEUV光生成装置1は、引出電極752で引き出されたドロップレット271が正に帯電し加速電極部753によって加速され得る。
よって、第1実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット271の進行速度を高速化することができ、EUV光252を高繰り返し周波数で出力し得る。
更に、第1実施形態のEUV光生成装置1は、電荷中和器754を加速電極部753の内部に配置して加速電極部753内の空間を実質的に略同電位にし得る。そして、第1実施形態のEUV光生成装置1において、ドロップレット271は、当該電荷中和器754によって電気的に中性な状態となってプラズマ生成領域25に供給され得る。
よって、第1実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット271の進行速度が低下したり、所望のターゲット軌道272から外れたりすることを抑制し得る。
このように、第1実施形態のEUV光生成装置1は、簡易な装置構成であってもドロップレット271を所望の進行速度でプラズマ生成領域25に安定して供給し、EUV光252を安定して生成し得る。
なお、上述の説明では、第1実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット271を安定して出力する期間、引出電極752に印加される負の第1電位P1をP1tで一定に維持する態様であった。
しかしながら、第1実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット271を安定して出力する期間、当該第1電位P1をP1tと0Vとの間でパルス状に変化させ、ドロップレット271をオンデマンドで出力し得る態様であってもよい。
[7.第2実施形態のEUV光生成装置が備えるターゲット生成装置]
図6を用いて、第2実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7について説明する。
図6は、第2実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7の構成を説明するための図を示す。
第2実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7は、図3〜図5に示された第1実施形態のEUV光生成装置1が備えるターゲット生成装置7に対して、電荷中和器754に係る構成が異なってもよい。
具体的には、第2実施形態に係るターゲット生成装置7は、図3に示されたフィラメント754aを含む電荷中和器754の代りに、紫外線照射部754b及び金属部材754cを含む電荷中和器754を備えてもよい。更に、第2実施形態に係るターゲット生成装置7は、図3に示された抵抗Rとフローティング電源757と当該フローティング電源757及びフィラメント754a間の接続ケーブルとの代りに、紫外線光源761と光ファイバ762とを備えてもよい。
第2実施形態のEUV光生成装置1の構成において、図3〜図5に示された第1実施形態のEUV光生成装置1と同様の構成については説明を省略する。
図6の紫外線光源761は、193nm〜400nmの波長範囲を有する紫外線を出力する光源であってもよい。紫外線光源761は、レーザ装置、水銀ランプ、又は重水素ランプであってもよい。
紫外線光源761は、ターゲット生成制御部74に接続されてもよい。紫外線光源761は、ターゲット生成制御部74からの制御により、紫外線を出力してもよい。
図6の光ファイバ762は、紫外線光源761から出力された紫外線を伝送する光ファイバであってもよい。
光ファイバ762は、例えば合成石英を用いて構成されてもよい。
光ファイバ762は、電荷中和器754に含まれる紫外線照射部754bと紫外線光源761とを光学的に連結してもよい。紫外線光源761から延びた光ファイバ762は、チャンバ2の壁2aに設けられた図示しないフィードスルー、フィードスルー759c、及びフィードスルー759dを介して、紫外線照射部754bに接続されてもよい。
図6の電荷中和器754は、光電効果を利用した電荷中和器であってもよい。
電荷中和器754は、図3に示された電荷中和器754と同様に、加速電極部753の内部に配置されてもよい。
電荷中和器754は、上述のように、紫外線照射部754bと、金属部材754cとを含んでもよい。
紫外線照射部754b及び金属部材754cは、ターゲット軌道272を挟んで互いに対向するように配置されてもよい。
紫外線照射部754bは、紫外線光源761から延びる光ファイバ762の先端に設けられてもよい。
紫外線照射部754bは、紫外線光源761から出力された紫外線を加速電極部753内の金属部材754cに照射するスリーブであってもよい。
金属部材754cは、紫外線照射部754bによって紫外線が照射されると光電効果によって電子を放出する金属板を含んでもよい。
金属部材754cの金属板は、紫外線を照射される面が紫外線照射部754bに露出して対向するよう配置されてもよい。
金属部材754cの金属板は、紫外線照射部754bによって照射される紫外線のエネルギ以下の仕事関数を有する金属材料を用いて形成されてもよい。当該金属材料は、例えば、白金(Pt)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)であってもよい。紫外線照射部754bによって照射される紫外線の波長が303nm以下である場合、当該金属材料はPtであってもよい。紫外線照射部754bによって照射される紫外線の波長が273nm以下である場合、当該金属材料はWであってもよい。紫外線照射部754bによって照射される紫外線の波長が305nm以下である場合、当該金属材料はNiであってもよい。
金属部材754cは、第1加速電極7531、金属管7533、及び第2加速電極7532の少なくとも1つに接続されてもよい。図6に示された金属部材754cは、第1加速電極7531に電気的に接続されてもよい。金属部材754cは、第1加速電極7531と略同電位を有してもよい。第1加速電極7531に負の第2電位P2が印加されると、金属部材754cにおいても負の第2電位P2が印加されてもよい。
このため、第1加速電極7531、第2加速電極7532、及び金属管7533と、金属部材754cとの間には、電位差が殆ど生じなくなり得る。よって、加速電極部753及び金属部材754cの間の空間は、電位勾配が殆ど無い略同電位の空間となり得る。
ターゲット生成制御部74は、紫外線光源761に制御信号を出力して、紫外線照射部754bから金属部材754cに紫外線が照射されるよう紫外線光源761の動作を制御してもよい。それにより、ターゲット生成制御部74は、電荷中和器754をONにしてもよい。
具体的には、ターゲット生成制御部74は、電荷中和器754をONにする場合、紫外線光源761に制御信号を出力して、紫外線照射部754bから金属部材754cに紫外線が照射されるよう紫外線光源761から紫外線を出力させてもよい。
紫外線光源761から出力された紫外線は、光ファイバ762を介して紫外線照射部754bから放射され得る。紫外線照射部754bから放射された紫外線は、金属部材754cを照射し得る。紫外線が照射された金属部材754cは、光電効果によって電子を放出し得る。当該電子は加速電極部753内に拡散し得る。加速電極部753内の空間の電位は、第1加速電極7531及び金属部材754cが略同電位であるため、電位勾配が殆ど無い実質的に略同電位な空間のままであり得る。
よって、正に帯電された状態で加速電極部753の内部に導入されたドロップレット271は、所望のターゲット軌道272から外れたり減速したりせずに電気的に中性な状態になって、加速電極部753の外部に導出され得る。
ターゲット生成装置7を含む第2実施形態のEUV光生成装置1の他の構成及び動作については、図3〜図5に示された第1実施形態のEUV光生成装置1と同様であってもよい。
上記構成によって、第2実施形態のEUV光生成装置1は、第1実施形態と同様の効果に加え、電荷中和器754内部の電位勾配を更に低減し得る。
このため、第2実施形態のEUV光生成装置1は、ドロップレット271の進行速度が低下したり、所望のターゲット軌道272から外れたりすることを更に抑制し得る。
このように、第2実施形態のEUV光生成装置1においても、簡易な装置構成であってもドロップレット271を所望の進行速度でプラズマ生成領域25に安定して供給し、EUV光252を安定して生成し得る。
[8.その他]
[8.1 各制御部のハードウェア環境]
当業者は、汎用コンピュータまたはプログラマブルコントローラにプログラムモジュールまたはソフトウェアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャー等を含む。
図7は、開示される主題の様々な側面が実行され得る例示的なハードウェア環境を示すブロック図である。図7の例示的なハードウェア環境100は、処理ユニット1000と、ストレージユニット1005と、ユーザインターフェイス1010と、パラレルI/Oコントローラ1020と、シリアルI/Oコントローラ1030と、A/D、D/Aコンバータ1040とを含んでもよいが、ハードウェア環境100の構成は、これに限定されない。
処理ユニット1000は、中央処理ユニット(CPU)1001と、メモリ1002と、タイマ1003と、画像処理ユニット(GPU)1004とを含んでもよい。メモリ1002は、ランダムアクセスメモリ(RAM)とリードオンリーメモリ(ROM)とを含んでもよい。CPU1001は、市販のプロセッサのいずれでもよい。デュアルマイクロプロセッサや他のマルチプロセッサアーキテクチャが、CPU1001として使用されてもよい。
図7におけるこれらの構成物は、本開示において記載されるプロセスを実行するために、相互に接続されていてもよい。
動作において、処理ユニット1000は、ストレージユニット1005に保存されたプログラムを読み込んで、実行してもよい、また、処理ユニット1000は、ストレージユニット1005からプログラムと一緒にデータを読み込んでもよい、また、処理ユニット1000は、ストレージユニット1005にデータを書き込んでもよい。CPU1001は、ストレージユニット1005から読み込んだプログラムを実行してもよい。メモリ1002は、CPU1001によって実行されるプログラムおよびCPU1001の動作に使用されるデータを、一時的に保管する作業領域であってもよい。タイマ1003は、時間間隔を計測して、プログラムの実行に従ってCPU1001に計測結果を出力してもよい。GPU1004は、ストレージユニット1005から読み込まれるプログラムに従って、画像データを処理し、処理結果をCPU1001に出力してもよい。
パラレルI/Oコントローラ1020は、露光装置制御部、EUV光生成制御部5、圧力制御部721d、及びターゲット生成制御部74等の、処理ユニット1000と通信可能なパラレルI/Oデバイスに接続されてもよく、処理ユニット1000とそれらパラレルI/Oデバイスとの間の通信を制御してもよい。シリアルI/Oコントローラ1030は、レーザ光進行方向制御部34、圧力調節器721、第1〜第4電源735〜738、第1及び第2電源755及び756、フローティング電源757、並びに紫外線光源761等の、処理ユニット1000と通信可能なシリアルI/Oデバイスに接続されてもよく、処理ユニット1000とそれらシリアルI/Oデバイスとの間の通信を制御してもよい。A/D、D/Aコンバータ1040は、アナログポートを介して、温度センサ、圧力センサ、真空計各種センサ、ターゲットセンサ4、及び圧力センサ721a等のアナログデバイスに接続されてもよく、処理ユニット1000とそれらアナログデバイスとの間の通信を制御したり、通信内容のA/D、D/A変換を行ってもよい。
ユーザインターフェイス1010は、操作者が処理ユニット1000にプログラムの停止や、割込みルーチンの実行を指示できるように、処理ユニット1000によって実行されるプログラムの進捗を操作者に表示してもよい。
例示的なハードウェア環境100は、本開示における露光装置制御部、EUV光生成制御部5、圧力制御部721d、及びターゲット生成制御部74等の構成に適用されてもよい。当業者は、それらのコントローラが分散コンピューティング環境、すなわち、通信ネットワークを介して繋がっている処理ユニットによってタスクが実行される環境において実現されてもよいことを理解するだろう。本開示において、露光装置制御部、EUV光生成制御部5、圧力制御部721d、及びターゲット生成制御部74等は、イーサネット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、プログラムモジュールは、ローカルおよ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。
[8.2 その他の変形例]
金属管7533は、金属線を網状に編み込むことによって形成されてもよい。すなわち、金属管7533の構成は、加速電極部753内の空間が実質的に略同電位となれば、特に限定されない。
EUV光生成制御部5及びターゲット生成制御部74は、その一部又は全部を組み合わせて一体の制御部として構成されてもよい。
上記で説明した実施形態は、変形例を含めて各実施形態同士で互いの技術を適用し得ることは、当業者には明らかであろう。
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。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
26 …ターゲット供給部
27 …ターゲット
252 …EUV光
752 …引出電極
753 …加速電極部
7531 …第1加速電極
7531a …第1貫通孔
7532 …第2加速電極
7532a …第2貫通孔
754 …電荷中和器
754a …フィラメント
754b …紫外線照射部
754c …金属部材
755 …第1電源
756 …第2電源
757 …フローティング電源

Claims (4)

  1. グランドに接地され、内部に供給された金属のターゲットにレーザ光が照射されることで極端紫外光が生成されるチャンバと、
    前記グランドに接地されていると共に前記チャンバに固定され、前記チャンバ内に供給する前記ターゲットをノズルから出力するターゲット供給部と、
    前記ノズルのターゲット出力側に配置され、負の第1電位を印加することで前記ターゲットに静電気力を加える引出電極と、
    前記引出電極に前記第1電位を印加する第1電源と、
    前記引出電極によって引き出された前記ターゲットが通過する位置に配置され、前記第1電位よりも低い負の第2電位を印加することで前記ターゲットを加速させる加速電極部と、
    前記加速電極部に前記第2電位を印加する第2電源と、
    前記加速電極部の内部に配置され、前記ターゲットに電子を放出する電荷中和器と、
    を備える極端紫外光生成装置。
  2. 前記加速電極部は、
    前記引出電極によって引き出された前記ターゲットを内部に導入する第1貫通孔が設けられた第1加速電極と、
    前記第1貫通孔から導入された前記ターゲットを外部に導出する第2貫通孔が設けられた第2加速電極と、
    を含み、
    前記第1加速電極及び前記第2加速電極には、前記第2電位が印加されており、
    前記電荷中和器は、前記第1加速電極と前記第2加速電極との間に配置されている
    請求項1に記載の極端紫外光生成装置。
  3. 前記電荷中和器は、フィラメントを含み、
    前記フィラメントの一端は、前記第1加速電極及び前記第2加速電極の少なくとも一方に接続され、
    前記フィラメントの他端は、前記第2電源と接続されたフローティング電源に接続されている
    請求項2に記載の極端紫外光生成装置。
  4. 前記電荷中和器は、
    前記第1加速電極及び前記第2加速電極の少なくとも1つに接続された金属部材と、
    前記金属部材に紫外線を照射する紫外線照射部と、
    を含む請求項2に記載の極端紫外光生成装置。
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