JPWO2017077614A1 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

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Abstract

極端紫外光生成装置は、生成領域に供給されたターゲットから極端紫外光が生成されるチャンバと、前記極端紫外光を反射面２３１で反射し集光点に集光する集光ミラー２３と、照明光を出力する光源部と、前記ターゲットからの反射光を受光する受光部と、を備え、前記反射面は、前記生成領域を第１焦点Ｆ１とし前記集光点を第２焦点Ｆ２とする回転楕円面に形成され、前記反射面の外周縁２３１ａ及び前記第１焦点を結ぶ線分Ｋの前記第１焦点側の延長線Ｋ１を、前記第１焦点及び前記第２焦点を通るＺ軸の周りに回転させたときに形成される面を第１限界面Ｓｆ１とし、前記線分並びにその前記外周縁側の延長線Ｋ２を、前記軸の周りに回転させたときに形成される面を第２限界面Ｓｆ２とすると、前記光源部及び前記受光部は、前記照明光の光路及び前記反射光の光路の少なくとも１つが、前記第１焦点を通ると共に、前記第１限界面と前記第２限界面との間に含まれるように配置されてもよい。

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、２０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成する極端紫外（ＥＵＶ）光生成装置と縮小投影反射光学系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が用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）式の装置との３種類の装置が提案されている。
特表２００７−５２８６０７号公報 特表２００５−５０７４８９号公報 特表平０９−５０２２５４号公報
概要
本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、内部の生成領域に供給されたターゲットから極端紫外光が生成されるチャンバと、生成領域で生成された極端紫外光を反射面で反射し、生成領域よりも反射面から離れた所定の集光点に集光する集光ミラーと、チャンバに接続され、生成領域に供給されるターゲットに向けて照明光を出力する光源部と、チャンバに接続され、ターゲットに向けて出力された照明光のうちターゲットからの反射光を受光してターゲットの像を撮像する受光部と、を備え、集光ミラーの反射面は、生成領域を第１焦点とし所定の集光点を第２焦点とする回転楕円面に形成され、反射面の外周縁及び第１焦点を結ぶ線分の第１焦点側の延長線を、第１焦点及び第２焦点を通る軸の周りに回転させたときに形成される面を第１限界面とし、反射面の外周縁及び第１焦点を結ぶ線分並びにその外周縁側の延長線を、第１焦点及び第２焦点を通る軸の周りに回転させたときに形成される面を第２限界面とすると、光源部及び受光部は、照明光の光路及び反射光の光路の少なくとも１つが、第１焦点を通ると共に、第１限界面と第２限界面との間にあるチャンバの内部空間に含まれるように配置されてもよい。
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式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図２は、比較例のＥＵＶ光生成装置の構成を説明するための図を示す。 図３は、比較例のＥＵＶ光生成装置の課題を説明するための図を示す。 図４は、ＥＵＶ集光ミラー、第１焦点及び第２焦点が含まれるチャンバの内部空間を示す。 図５は、光源部及び受光部の位置と迷光との関係を条件１〜４に場合分けして検証した結果を示す。 図６は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置を説明するための図を示す。 図７は、第２実施形態のＥＵＶ光生成装置を説明するための図を示す。 図８は、第３実施形態のＥＵＶ光生成装置を説明するための図を示す。 図９は、第４実施形態のＥＵＶ光生成装置に含まれる光源部を説明するための図を示す。 図１０は、図９に示された第１焦点付近を拡大した図を示す。
実施形態
＜内容＞
１．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
１．１ 構成
１．２ 動作
２．用語の説明
３．課題
３．１ 比較例の構成
３．２ 比較例の動作
３．３ 課題
４．第１実施形態
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用効果
５．第２実施形態
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用効果
６．第３実施形態
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用効果
７．第４実施形態
７．１ 構成
７．２ 作用効果
８．その他
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
［１．ＥＵＶ光生成システムの全体説明］
［１．１ 構成］
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、ターゲット供給器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。ターゲット供給器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。ターゲット供給器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焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２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器２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
［１．２ 動作］
図１を参照すると、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射されてもよい。
ターゲット供給器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。
［２．用語の説明］
「ターゲット」は、チャンバ内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。
「プラズマ生成領域」は、チャンバ内の所定領域である。プラズマ生成領域は、チャンバ内に出力されたターゲットに対してレーザ光が照射され、ターゲットがプラズマ化される領域である。
「ターゲット軌道」は、チャンバ内に出力されたターゲットが進行する経路である。ターゲット軌道は、プラズマ生成領域において、チャンバ内に導入されたレーザ光の光路と交差してもよい。
「光路軸」は、光の進行方向に沿って光のビーム断面の中心を通る軸である。
「光路」は、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．課題］
図２及び図３を用いて、比較例のＥＵＶ光生成装置１について説明する。
比較例のＥＵＶ光生成装置１は、ターゲットセンサ４を含むＥＵＶ光生成装置１であってもよい。
［３．１ 比較例の構成］
図２は、比較例のＥＵＶ光生成装置１の構成を説明するための図を示す。
比較例のＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２と、ターゲット供給器２６と、ターゲットセンサ４とを含んでもよい。
チャンバ２は、上述のように、ターゲット供給器２６によって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が生成される容器であってもよい。
チャンバ２の内部には、レーザ光集光ミラー２２と、ＥＵＶ集光ミラー２３とが設けられてもよい。
レーザ光集光ミラー２２は、ウインドウ２１を透過して入射したパルスレーザ光３２を反射してもよい。レーザ光集光ミラー２２は、反射されたパルスレーザ光３２をパルスレーザ光３３としてプラズマ生成領域２５に集光してもよい。
ＥＵＶ集光ミラー２３は、プラズマ生成領域２５で生成されたＥＵＶ光２５１のうち特定の波長付近の光を反射面２３１で選択的に反射してもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、選択的に反射されたＥＵＶ光２５１を、ＥＵＶ光２５２として所定の集光点である中間集光点２９２に集光してもよい。
ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面２３１は、第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２を有する回転楕円面に形成されてもよい。
第１焦点Ｆ１は、プラズマ生成領域２５に位置してもよい。第２焦点Ｆ２は、プラズマ生成領域２５よりも反射面２３１から離れた位置にある中間集光点２９２に位置してもよい。
ターゲット供給器２６は、チャンバ２内に供給されるターゲット２７を溶融させ、ドロップレット２７１としてチャンバ２内のプラズマ生成領域２５に出力する機器であってもよい。ターゲット供給器２６は、いわゆるコンティニュアスジェット方式でドロップレット２７１を出力する機器であってもよい。
ターゲット供給器２６の動作は、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。
ターゲット供給器２６は、タンク２６１と、圧力調節器２６２と、ガスボンベ２６３と、２軸ステージ２６４とを含んでもよい。
タンク２６１は、チャンバ２内に供給されるターゲット２７を溶融させた状態で収容してもよい。
圧力調節器２６２は、ガスボンベ２６３に充填された不活性ガスがタンク２６１内へ供給される際の圧力を調節することによって、タンク２６１内に収容されたターゲット２７に加わる圧力を調節してもよい。それにより、圧力調節器２６２は、タンク２６１内からチャンバ２内へ出力されるターゲット２７の速度を所望の速度に調節してもよい。
２軸ステージ２６４は、タンク２６１を、図４を用いて後述する座標系のＸ軸及びＺ軸に略平行な方向に移動させることによって、チャンバ２内へ出力されたターゲット２７のターゲット軌道Ｔを、プラズマ生成領域２５を通る所望の軌道に調節してもよい。
ターゲットセンサ４は、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７を検出するセンサであってもよい。
具体的には、ターゲットセンサ４は、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７を撮像し、そのターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔを計測するセンサであってもよい。
ターゲットセンサ４の動作は、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。
ターゲットセンサ４は、光源部４１と、受光部４２とを含んでもよい。
光源部４１は、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７に向けて照明光を出力してもよい。
具体的には、光源部４１は、プラズマ生成領域２５に位置する第１焦点Ｆ１及びその近傍に照明光を出力してもよい。第１焦点Ｆ１の近傍は、第１焦点Ｆ１よりもターゲット供給器２６側にあるターゲット軌道Ｔ上の領域であってもよい。
光源部４１は、例えば、単波長の連続レーザ光を出力するＣＷ（Continuous Wave）レーザ等を用いて構成されてもよい。或いは、光源部４１は、複数の波長を有する連続光を出力するランプ等を用いて構成されてもよい。
光源部４１は、チャンバ２の壁２ａに接続されてもよい。
光源部４１は、照明光の出射口が、プラズマ生成領域２５に位置する第１焦点Ｆ１を向くように配置されてもよい。
受光部４２は、ターゲット２７からの反射光を受光して、ターゲット２７の像を撮像してもよい。
ターゲット２７からの反射光は、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７に向けて光源部４１から出力された照明光のうち、当該ターゲット２７によって反射された照明光であってもよい。
具体的には、受光部４２は、プラズマ生成領域２５に位置する第１焦点Ｆ１及びその近傍に位置するターゲット２７からの反射光を受光してターゲット２７の像を撮像してもよい。
受光部４２は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）等のイメージセンサを用いて構成されてもよい。
受光部４２は、チャンバ２の壁２ａに接続されてもよい。
受光部４２は、ターゲット２７からの反射光の光路上に配置されてもよい。
受光部４２は、ターゲット２７からの反射光の入射口が、プラズマ生成領域２５に位置する第１焦点Ｆ１を向くように配置されてもよい。
［３．２ 比較例の動作］
比較例のＥＵＶ光生成装置１の動作について説明する。
ターゲット供給器２６は、タンク２６１内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。出力されたターゲット２７は、プラズマ生成領域２５に向かってターゲット軌道Ｔ上を進行し得る。
光源部４１は、プラズマ生成領域２５に位置する第１焦点Ｆ１及びその近傍に照明光を出力してもよい。
チャンバ２内に出力されたターゲット２７が第１焦点Ｆ１を通過する場合、光源部４１から出力された照明光は、ターゲット２７を照射し得る。ターゲット２７に照射された光は、ターゲット２７の表面で反射され得る。ターゲット２７からの反射光は、受光部４２にて受光され得る。
受光部４２は、ターゲット２７からの反射光を撮像してもよい。受光部４２は、ターゲット２７の画像を取得してもよい。受光部４２は、取得された画像からターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔを計測してもよい。受光部４２は、この計測結果を示す信号をＥＵＶ光生成制御部５に送信してもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、当該計測結果に基づいてターゲット供給器２６を制御して、ターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔを制御してもよい。
［３．３ 課題］
図３は、比較例のＥＵＶ光生成装置１の課題を説明するための図を示す。
ターゲットセンサ４の受光部４２は、上述のように、ターゲット２７からの反射光を受光して、ターゲット２７の像を撮像してもよい。
しかしながら、受光部４２は、光源部４１及び受光部４２の位置によっては、迷光を撮像することがあり得る。迷光は、受光部４２にて受光された光のうち、ターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔの計測に不必要な光であり得る。迷光は、ターゲット２７からの反射光以外の光であり得る。
特に、光源部４１から出力された照明光がターゲット２７を照射せずに第１焦点Ｆ１を通過し、ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面２３１に入射することがあり得る。すると、反射面２３１に入射した照明光は、反射面２３１で反射され、中間集光点２９２に位置する第２焦点Ｆ２に到達し得る。第２焦点Ｆ２に到達した照明光は、第２焦点Ｆ２の周囲にある壁２９１等によって散乱し得る。このとき、壁２９１等による散乱光の一部は、再び反射面２３１に入射し、再び反射面２３１で反射されることがあり得る。すると、反射面２３１で反射された散乱光は、第１焦点Ｆ１を通過して受光部４２にて受光され、迷光として撮像されることがあり得る。
受光部４２が迷光を撮像すると、図３に示されるように、受光部４２にて取得される画像には、ターゲット２７の像と重なるように迷光が写り込んでしまい得る。
それにより、受光部４２は、取得された画像からターゲット２７の像を正確に認識し難くなり、ターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔを正確に計測し難くなり得る。その結果、これらの計測結果に含まれる誤差が大きくなり得る。
したがって、受光部４２に撮像される迷光を抑制することによって、ターゲット２７を高精度で計測し得る技術が望まれている。
［４．第１実施形態］
図４〜図６を用いて、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１について説明する。
第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、比較例のＥＵＶ光生成装置１に対して、光源部４１及び受光部４２の位置が異なってもよい。
第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１の構成において、比較例の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４は、ＥＵＶ集光ミラー２３、第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２が含まれるチャンバ２の内部空間を示す。
図４に示された座標系では、プラズマ生成領域２５の位置にある第１焦点Ｆ１を原点とする。
図４に示された座標系では、第１焦点Ｆ１及び第２焦点Ｆ２を通る軸をＺ軸とする。Ｚ軸方向は、第１焦点Ｆ１から第２焦点Ｆ２に向かう方向であり得る。Ｚ軸方向は、チャンバ２から露光装置６へＥＵＶ光２５２が出力される方向であり得る。
図４に示された座標系では、ターゲット供給器２６及びプラズマ生成領域２５を通る軸をＹ軸とする。Ｙ軸方向は、ターゲット供給器２６がチャンバ２内にターゲット２７を出力する方向の反対方向であり得る。Ｙ軸は、ターゲット軌道Ｔと重なり得る。
図４に示された座標系では、Ｙ軸及びＺ軸に直交する軸をＸ軸とする。
ここで、反射面２３１の外周縁２３１ａ及び第１焦点Ｆ１を結ぶ線分を、Ｋとする。
線分ＫとＺ軸とが成す鋭角の角度を、θｍとする。θｍは、例えば、４５°以上９０°未満であってもよい。θｍは、例えば４５°、５０°、５５°、６０°、６５°、７０°、７５°、８０°、８５°の何れかであってもよい。θｍは、例えば８４°であってもよい。
線分Ｋの第１焦点Ｆ１側の延長線を、Ｋ１とする。延長線Ｋ１とＺ軸とが成す鋭角の角度は、θｍであり得る。
線分Ｋの外周縁２３１ａ側の延長線を、Ｋ２とする。延長線Ｋ２とＺ軸とが成す鋭角の角度は、θｍであり得る。
延長線Ｋ１を、Ｚ軸の周りに２π［ｒａｄ］回転させたときに形成される面を、第１限界面Ｓｆ１とする。第１限界面Ｓｆ１は、頂点を第１焦点Ｆ１とし、半頂角をθｍとし、第２焦点Ｆ２側に開いた円錐の側面のような形状であり得る。
線分Ｋ及び延長線Ｋ２を、Ｚ軸の周りに２π［ｒａｄ］回転させたときに形成される面を、第２限界面Ｓｆ２とする。第２限界面Ｓｆ２は、頂点を第１焦点Ｆ１とし、半頂角をθｍとし、反射面２３１側に開いた円錐の側面のような形状であり得る。
チャンバ２の内部空間において、少なくとも第１限界面Ｓｆ１よりも第２焦点Ｆ２側の領域を第１領域Ｒｅ１とする。
チャンバ２の内部空間において、第１限界面Ｓｆ１と第２限界面Ｓｆ２との間の領域を第２領域Ｒｅ２とする。
受光部４２にて迷光が撮像されるか否かは、光源部４１及び受光部４２の位置に依存し得る。
図５は、光源部４１及び受光部４２の位置と迷光との関係を条件１〜４に場合分けして検証した結果を示す。
条件１は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第２領域Ｒｅ２に含まれており、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第１領域Ｒｅ１に含まれている場合である。
条件１の場合、受光部４２にて迷光が撮像され難いという検証結果が得られた。
条件２は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第２領域Ｒｅ２に含まれており、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第２領域Ｒｅ２に含まれている場合である。
条件２の場合、受光部４２にて迷光が撮像され難いという検証結果が得られた。
条件３は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第１領域Ｒｅ１に含まれており、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第２領域Ｒｅ２に含まれている場合である。
条件３の場合、受光部４２にて迷光が撮像され難いという検証結果が得られた。
条件４は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第１領域Ｒｅ１に含まれており、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り第１領域Ｒｅ１に含まれている場合である。
条件４の場合、受光部４２にて迷光が撮像され易いという検証結果が得られた。
すなわち、光源部４１から出力される照明光の光路、及び、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路の少なくとも１つが、第１焦点Ｆ１を通ると共に、第２領域Ｒｅ２に含まれると、受光部４２にて迷光が撮像され難くなり得る。
言い換えると、光源部４１及び受光部４２は、照明光の光路及びターゲット２７からの反射光の光路の少なくとも１つが、第１焦点Ｆ１を通ると共に、第１限界面Ｓｆ１と第２限界面Ｓｆ２との間にあるチャンバ２の内部空間に含まれるように配置されるとよい。
また、図４に示されたチャンバ２の内部空間は、極座標系を用いて記述されてもよい。
図４に示された極座標系では、プラズマ生成領域２５の位置にある第１焦点Ｆ１を極としてもよい。
図４に示された極座標系では、極である第１焦点Ｆ１からの距離を動径とし、Ｚ軸に対する動径の角度を偏角θ［ｒａｄ］としてもよい。偏角θは、極である第１焦点Ｆ１を回転中心点として、動径をＺ軸に対して回転させたときの回転角度であってもよい。
図４に示されたチャンバ２の内部空間を極座標系を用いて記述する場合、第１領域Ｒｅ１は数式１のように記述されてもよく、第２領域Ｒｅ２は数式２のように記述されてもよい。
この場合、光源部４１及び受光部４２は、照明光の光路及びターゲット２７からの反射光の光路の少なくとも１つが、第１焦点Ｆ１を通ると共に、第２領域Ｒｅ２を示す数式２を満たす偏角θで記述されるチャンバ２の内部空間に含まれるように配置されてもよい。
［４．１ 構成］
図６は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１を説明するための図を示す。
第１実施形態に係る光源部４１及び受光部４２は、図５の条件１に適合するように配置されてもよい。
第１実施形態に係る光源部４１は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第１実施形態に係る光源部４１は、光源部４１の照明光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
照明光軸とは、光源部４１から出力される照明光の光路軸であってもよい。
また、第１実施形態に係る受光部４２は、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第１領域Ｒｅ１に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第１実施形態に係る受光部４２は、受光部４２の受光光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第１領域Ｒｅ１に含まれるように配置されてもよい。
受光光軸とは、ターゲット２７からの反射光のうち受光部４２によって受光される光の光路軸であってもよい。
第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の構成については、比較例のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
［４．２ 動作］
第１実施形態に係る光源部４１は、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍に向けて照明光を出力してもよい。
第１実施形態に係る受光部４２は、第１領域Ｒｅ１から第１焦点Ｆ１及びその近傍を撮像してもよい。照明光がターゲット２７を照射するとき、受光部４２は、ターゲット２７からの反射光として、第１焦点Ｆ１及びその近傍から第１領域Ｒｅ１に向かう反射光を受光してもよい。
光源部４１から出力された照明光は、ターゲット２７を照射しないとき、第１焦点Ｆ１を通過し得る。第１焦点Ｆ１を通過した照明光は、ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面２３１に入射せずに、チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散し得る。
チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散した光は、光量が低下しているため受光部４２に到達し難く、迷光にはなり難い。仮に受光部４２にて受光されたとしても、チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散した光は、ターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔの計測に影響を与え難い。
第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の動作については、比較例のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
［４．３ 作用効果］
第１実施形態に係る光源部４１は、出力した照明光による迷光が発生し難いように配置され得る。
すなわち、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、迷光の発生自体を抑制することによって、受光部４２に撮像される迷光を抑制し得る。
それにより、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７を高精度で計測し得る。
［５．第２実施形態］
図７を用いて、第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１について説明する。
第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１に対して、光源部４１及び受光部４２の位置が異なってもよい。
第２実施形態に係る光源部４１及び受光部４２は、図５の条件２に適合するように配置されてもよい。
第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１の構成において、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。
［５．１ 構成］
図７は、第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１を説明するための図を示す。
第２実施形態に係る光源部４１は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第２実施形態に係る光源部４１は、光源部４１の照明光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
第２実施形態に係る受光部４２は、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第２実施形態に係る受光部４２は、受光部４２の受光光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の構成については、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
［５．２ 動作］
第２実施形態に係る光源部４１は、第１実施形態と同様に、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍に向けて照明光を出力してもよい。
第２実施形態に係る受光部４２は、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍を撮像してもよい。照明光がターゲット２７を照射するとき、受光部４２は、ターゲット２７からの反射光として、第１焦点Ｆ１及びその近傍から第２領域Ｒｅ２に向かう反射光を受光してもよい。
光源部４１から出力された照明光は、第１実施形態と同様に、第１焦点Ｆ１を通過した後、チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散し得るため、迷光にはなり難い。
第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の動作については、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
［５．３ 作用効果］
第２実施形態に係る光源部４１は、第１実施形態と同様に、出力した照明光による迷光が発生し難いように配置され得る。
それにより、第２実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、第１実施形態と同様に迷光の発生自体を抑制し、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７を高精度で計測し得る。
［６．第３実施形態］
図８を用いて、第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１について説明する。
第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１に対して、光源部４１及び受光部４２の位置が異なってもよい。
第３実施形態に係る光源部４１及び受光部４２は、図５の条件３に適合するように配置されてもよい。
第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１の構成において、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。
［６．１ 構成］
図８は、第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１を説明するための図を示す。
第３実施形態に係る光源部４１は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第１領域Ｒｅ１に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第３実施形態に係る光源部４１は、光源部４１の照明光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第１領域Ｒｅ１に含まれるように配置されてもよい。
第３実施形態に係る受光部４２は、受光部４２にて受光されるターゲット２７からの反射光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第３実施形態に係る受光部４２は、受光部４２の受光光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の構成については、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
［６．２ 動作］
第３実施形態に係る光源部４１は、第１領域Ｒｅ１から第１焦点Ｆ１及びその近傍に向けて照明光を出力してもよい。
第３実施形態に係る受光部４２は、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍を撮像してもよい。照明光がターゲット２７を照射するとき、受光部４２は、ターゲット２７からの反射光として、第１焦点Ｆ１及びその近傍から第２領域Ｒｅ２に向かう反射光を受光してもよい。
光源部４１から出力された照明光は、ターゲット２７を照射しないとき、第１焦点Ｆ１を通過し得る。第１焦点Ｆ１を通過した照明光は、ＥＵＶ集光ミラー２３の反射面２３１に入射し得る。反射面２３１に入射した照明光は、反射面２３１で反射され、中間集光点２９２に位置する第２焦点Ｆ２の周囲にある壁２９１等によって散乱し得る。
壁２９１等による散乱光の一部は、再び反射面２３１に入射して反射され、受光部４２に向かって進む場合があり得る。しかしながら、壁２９１等による散乱光の一部は、受光部４２の視野角内には進入し難く、受光部４２にて受光され難い。受光部４２の視野角から外れた散乱光は、チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散し得る。
チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散した光は、光量が低下しているため受光部４２に到達し難く、迷光にはなり難い。仮に受光部４２にて受光されたとしても、チャンバ２の壁２ａ等を照射して拡散した光は、ターゲット２７の位置、速度又はターゲット軌道Ｔの計測に影響を与え難い。
第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の動作については、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
［６．３ 作用効果］
第３実施形態に係る受光部４２は、壁２９１等による散乱光などの迷光の要因となる光が発生しても、これを受光し難いように配置され得る。
第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、迷光の要因となる光を受光部４２にて受光され難くすることによって、受光部４２に迷光が撮像されることを抑制し得る。
それにより、第３実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７を高精度で計測し得る。
［７．第４実施形態］
図９及び図１０を用いて、第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１について説明する。
第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１に対して、光源部４１の位置が異なってもよい。
第４実施形態に係る光源部４１は、第１実施形態と同様に、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
より詳細には、第４実施形態に係る光源部４１は、光源部４１の照明光軸が、第１焦点Ｆ１を通ると共に第２領域Ｒｅ２に含まれるように配置されてもよい。
但し、第４実施形態に係る光源部４１は、光源部４１から出力される照明光のビームダイバージェンスを考慮して配置されてもよい。
第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１の構成において、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。
［７．１ 構成］
図９は、第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１に含まれる光源部４１を説明するための図を示す。図１０は、図９に示された第１焦点Ｆ１付近を拡大した図を示す。
図９及び図１０は、第４実施形態に係る光源部４１が、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍に照明光を出力した際に、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が反射面２３１の外周縁２３１ａと交差する場合を示している。
ここで、光源部４１の照明光軸を、Ａとする。すなわち、光源部４１から出力される照明光の光路軸を、Ａとする。
照明光の光路軸ＡとＹ軸とが成す鋭角の角度を、θ１とする。
照明光の発散角を、半値でθｄとする。
第１焦点Ｆ１を通過する際の照明光のビーム幅を、半値でＷとする。ビーム幅の半値Ｗは、１／（ｅ２）又は４σで定義された値であってもよい。ビーム幅の半値Ｗは、第１焦点Ｆ１を通過する際における照明光のビーム半径であり得る。
第１焦点Ｆ１を通過する際の照明光の光路がＺ軸を横切る位置であって、反射面２３１側の位置を、ｘとする。
第１焦点Ｆ１から位置ｘまでの距離を、Ｘとする。
反射面２３１の外周縁２３１ａと位置ｘとを結ぶ線分をＢとする。
線分ＢとＺ軸とが成す鋭角の角度を、θｘとする。
反射面２３１の外周縁２３１ａからＺ軸までの距離を、Ｒとする。
反射面２３１の外周縁２３１ａから第１焦点Ｆ１までのＺ軸方向における距離を、Ｌとする。距離Ｌは、Ｚ軸に沿った方向における距離であって外周縁２３１ａから第１焦点Ｆ１までの距離であり得る。
反射面２３１の外周縁２３１ａから位置ｘまでのＺ軸方向における距離を、Ｌａとする。
このような前提において、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が反射面２３１の外周縁２３１ａと交差する場合、距離Ｘ、距離Ｌａ及び距離Ｌには、数式３のような関係があってもよい。
まず、数式３の左辺の距離Ｘについて検討する。
図１０に示された三角形を参照すると、正弦定理より数式４が成り立ち得る。
角度θｘは、図１０より、数式５のように記述され得る。
距離Ｘは、数式５を数式４に代入して整理すると、数式６のように記述され得る。
発散角の半値θｄは微小であり得る。このため、θｄを変数とする三角関数は、テイラー展開の１次項で近似し得る。すると、数式６は、数式７のように記述され得る。
次に、数式３の左辺のＬａについて検討する。
距離Ｌａは、図９より、数式８のように記述され得る。
数式８の右辺のｔａｎθｘは、θｘに数式５を代入して整理すると、数式９のように記述され得る。
発散角の半値θｄは微小であり得る。このため、θｄを変数とする三角関数は、テイラー展開の１次項で近似し得る。すると、数式９は、数式１０のように記述され得る。
距離Ｌａは、数式１０を数式８に代入して整理すると、数式１１のように記述され得る。
よって、数式３は、数式７及び数式１１を数式３に代入して整理すると、数式１２のように記述され得る。
更に数式１２を整理すると、数式３は、数式１３のように記述され得る。
ここで、角度θ１は、照明光の光路軸ＡとＹ軸とが成す角度であり得る。数式１及び数式２並びに図４に示されたθは、Ｚ軸に対する角度であり得る。Ｚ軸とＹ軸とは直交し得る。このため、角度θ１は、数式１４のように記述され得る。
したがって、数式３は、数式１４を数式１３に代入して整理すると、数式１５のように記述され得る。
すなわち、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が数式１５を満たす偏角θで記述される場合、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路は、反射面２３１の外周縁２３１ａと交差し得る。
反射面２３１に係る距離Ｒ及び距離Ｌは、ＥＵＶ集光ミラー２３の設計で予め定められる値であり得る。
よって、光源部４１は、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍に照明光を出力する際、ビーム幅及び発散角の半値Ｗ及びθｄを有して第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が数式１５を満たさない偏角θで記述されるように、照明光を出力してもよい。
また、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が、外周縁２３１ａを含む反射面２３１と交差しない場合、距離Ｘ、距離Ｌａ及び距離Ｌには、数式１６のような関係があってもよい。
数式１６は、数式４〜数式１５と同様な考え方で展開すると、数式１７のように記述され得る。
すなわち、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が数式１７を満たす偏角θで記述される場合、第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路は、照明光のビームダイバージェンスを考慮しても、外周縁２３１ａを含む反射面２３１と交差しなくなり得る。
よって、光源部４１は、第２領域Ｒｅ２から第１焦点Ｆ１及びその近傍に照明光を出力する際、ビーム幅及び発散角の半値Ｗ及びθｄを有して第１焦点Ｆ１を通る照明光の光路が数式１７を満たす偏角θで記述されるように、照明光を出力してよい。
言い換えると、第４実施形態に係る光源部４１は、光源部４１から出力される照明光の光路が、第１焦点Ｆ１を通り、且つ、数式２及び数式１７を満たす偏角θで記述されるチャンバ２の内部空間に含まれるように配置されてもよい。
第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１における他の構成については、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１と同様であってもよい。
第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１の動作については、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置１と同様であるため説明を省略する。
［７．２ 作用効果］
第４実施形態に係る光源部４１は、照明光のビームダイバージェンスまで考慮して、出力した照明光による迷光が発生し難いように配置され得る。
それにより、第４実施形態のＥＵＶ光生成装置１は、迷光の発生自体を更に抑制し、プラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７を更に高精度で計測し得る。
［８．その他］
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
１１ …ＥＵＶ光生成システム
２ …チャンバ
２ａ …壁
２１ …ウインドウ
２２ …レーザ光集光ミラー
２３ …ＥＵＶ集光ミラー
２３１ …反射面
２３１ａ …外周縁
２４ …貫通孔
２５ …プラズマ生成領域
２５１ …ＥＵＶ光
２５２ …ＥＵＶ光
２６ …ターゲット供給器
２６１ …タンク
２６２ …圧力調節器
２６３ …ガスボンベ
２６４ …２軸ステージ
２７ …ターゲット
２７１ …ドロップレット
２８ …ターゲット回収器
２９ …接続部
２９１ …壁
２９２ …中間集光点
２９３ …アパーチャ
３ …レーザ装置
３１ …パルスレーザ光
３２ …パルスレーザ光
３３ …パルスレーザ光
３４ …レーザ光進行方向制御部
４ …ターゲットセンサ
４１ …光源部
４２ …受光部
５ …ＥＵＶ光生成制御部
６ …露光装置
Ａ …照明光軸
Ｂ …線分
Ｆ１ …第１焦点
Ｆ２ …第２焦点
Ｋ …線分
Ｋ１ …延長線
Ｋ２ …延長線
Ｒｅ１ …第１領域
Ｒｅ２ …第２領域
Ｓｆ１ …第１限界面
Ｓｆ２ …第２限界面
Ｔ …ターゲット軌道
ｘ …位置
Ｘ …距離
Ｗ …ビーム幅の半値
θ …偏角
θ１ …角度
θｄ …発散角の半値
θｍ …角度
θｘ …角度

Claims (6)

  1. 内部の生成領域に供給されたターゲットから極端紫外光が生成されるチャンバと、
    前記生成領域で生成された前記極端紫外光を反射面で反射し、前記生成領域よりも前記反射面から離れた所定の集光点に集光する集光ミラーと、
    前記チャンバに接続され、前記生成領域に供給される前記ターゲットに向けて照明光を出力する光源部と、
    前記チャンバに接続され、前記ターゲットに向けて出力された前記照明光のうち前記ターゲットからの反射光を受光して前記ターゲットの像を撮像する受光部と、
    を備え、
    前記集光ミラーの前記反射面は、前記生成領域を第１焦点とし前記所定の集光点を第２焦点とする回転楕円面に形成され、
    前記反射面の外周縁及び前記第１焦点を結ぶ線分の前記第１焦点側の延長線を、前記第１焦点及び前記第２焦点を通る軸の周りに回転させたときに形成される面を第１限界面とし、
    前記反射面の外周縁及び前記第１焦点を結ぶ前記線分並びにその前記外周縁側の延長線を、前記第１焦点及び前記第２焦点を通る前記軸の周りに回転させたときに形成される面を第２限界面とすると、
    前記光源部及び前記受光部は、前記照明光の光路及び前記反射光の光路の少なくとも１つが、前記第１限界面と前記第２限界面との間にある前記チャンバの内部空間に含まれるように配置されている
    極端紫外光生成装置。
  2. 前記第１焦点を極とし、前記極からの距離を動径とし、前記第１焦点及び前記第２焦点を通る前記軸に対する前記動径の角度を偏角θ［ｒａｄ］とする極座標系を用いて、前記チャンバの前記内部空間を記述する場合において、
    前記反射面の前記外周縁及び前記第１焦点を結ぶ前記線分と、前記第１焦点及び前記第２焦点を通る前記軸とが成す鋭角の角度をθｍとし、
    ０＜θ≦θｍの関係を満たす前記内部空間に含まれる領域を第１領域とし、
    θｍ＜θ＜（π−θｍ）の関係を満たす前記内部空間に含まれる領域を第２領域をとすると、
    前記光源部及び前記受光部は、前記照明光の光路及び前記反射光の光路の少なくとも１つが、前記第２領域に含まれるように配置されている
    請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
  3. 前記光源部は、前記照明光の前記光路が、前記第１焦点を通ると共に前記第２領域に含まれるように配置され、
    前記受光部は、前記反射光の前記光路が、前記第１焦点を通ると共に前記第１領域に含まれるように配置されている
    請求項２に記載の極端紫外光生成装置。
  4. 前記照明光の発散角の半値をθｄとし、
    前記第１焦点を通過する前記照明光のビーム幅の半値をＷとし、
    前記反射面の前記外周縁から前記第１焦点及び前記第２焦点を通る前記軸までの距離をＲとし、
    前記第１焦点及び前記第２焦点を通る前記軸に沿った方向における距離であって前記反射面の前記外周縁から前記第１焦点までの前記距離を、Ｌとすると、
    前記光源部は、前記照明光の前記光路が、
    Ｒ（θｄｓｉｎθ−ｃｏｓθ）＜Ｌ（θｄｃｏｓθ＋ｓｉｎθ）−Ｗ
    の関係を満たす前記偏角θで記述される前記内部空間に含まれるように配置されている
    請求項３に記載の極端紫外光生成装置。
  5. 前記光源部は、前記照明光の前記光路が、前記第１焦点を通ると共に前記第２領域に含まれるように配置され、
    前記受光部は、前記反射光の前記光路が、前記第１焦点を通ると共に前記第２領域に含まれるように配置されている
    請求項２に記載の極端紫外光生成装置。
  6. 前記光源部は、前記照明光の前記光路が、前記第１焦点を通ると共に前記第１領域に含まれるように配置され、
    前記受光部は、前記反射光の前記光路が、前記第１焦点を通ると共に前記第２領域に含まれるように配置されている
    請求項２に記載の極端紫外光生成装置。

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