KR20070058385A

KR20070058385A - Ｅｕｖ 발생장치

Info

Publication number: KR20070058385A
Application number: KR1020067027610A
Authority: KR
Inventors: 고타 니이미; 도시오 요코타
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-09-29
Filing date: 2005-09-27
Publication date: 2007-06-08
Also published as: WO2006035748A1; JPWO2006035748A1; TW200613706A

Abstract

챔버(30) 내에, 제1 전극(1)과 제2 전극(2)이 설치되고, 양 전극간에 플라즈마 방전을 발생시킴으로써, EUV광을 발생하는 EUV 발생장치에 있어서, 예비 전리 유닛(5)로서 전자선 발생장치를 이용하여, 전자선 투과막(5b)을 통해 챔버(30) 내에 전자선을 방사한다. 챔버(30)는, 절연재(3)에 의해 제1 용기(30a), 제2 용기(30b)로 분할되고, 상기 전자선 투과막(5b)은, 상기 챔버(30)의 제1 전극(1) 및 용기(30b)와 같은 전위이고, 제2 용기(30b)와 제2 전극은 접지 전위로 되고, 제1 전극(1)에 방전전압 인가회로(50)로부터 마이너스의 고전압을 인가하고, 예비 전리 전원(110)으로부터 예비 전리 유닛(5)의 캐소드에 마이너스의 고전압을 인가한다.

Description

ＥＵＶ 발생장치{EUV GENERATING APPARATUS}

본 발명은, 가스방전에 의거하여 극자외선(EUV)을 발생시키기 위한 EUV 발생장치에 관한 것이다.

반도체 집적회로의 미세화를 위해, 노광 기술(리소그라피)에서는 보다 짧은 파장의 빛이 필요로 되고 있다. 현재, 극자외선(EUV)이라 불리는 파장 11∼14nm의 빛을 방사하는 광원장치의 개발이 행해지고 있다.

상기 EUV를 발생시키는 방법은 몇 개가 알려져 있는데, 그 중의 하나로 고온 고밀도의 플라즈마를 발생시키고, 그 플라즈마로부터 EUV를 취출하는 방법이 있다(예를 들면 비특허 문헌 1 참조).

도 4에, 상기의 플라즈마를 이용한 EUV 발생장치의 개략 구성을 나타낸다.

방전 용기인 챔버(30) 내에, 가스 도입구(10)로부터 방전을 생기게 하는 기체(예를 들면 크세논(Xe))이 도입된다. 도입된 기체는, 챔버(30) 내를 흘러, 진공 펌프(도시하지 않음)가 설치된 배기구(11)로부터 배기된다. 챔버(30) 내의 고온 고밀도 플라즈마 발생부(31)의 압력은, 1Pa∼20Pa로 조절된다.

챔버(30) 내에는 링형상의 제1 주방전 전극(캐소드)(1)과 제2 주방전 전극(애노드)(2)이 절연재(3)를 통해 배치된다. 챔버(30)는 도전재로 형성된 제1 주방전 전극(1) 측의 제1 용기(30a)와, 주방전 전극(2) 측의 제2 용기(30b)로 구성되고, 제1 용기(30a)와 제2 용기(30b)는, 상기 절연재(3)에 의해 분리, 절연되어 있다.

챔버(30)의 상기 제2 용기(30b)와 방전전극(2)은 접지되고, 상기 제2 용기(30a)와 전극(1)에는, 방전전압 인가회로(100)로부터 약 -5kV∼-20kV의 방전전압이 인가되고, 링형상의 양 전극(1, 2) 간의 고온 고밀도 플라즈마 발생부(31)에는 고온 고밀도의 플라즈마 방전이 발생하고, 그 플라즈마로부터 EUV광이 방사된다.

방사된 EUV광은, 전극(2) 측에 설치된 EUV 집광거울(4)에 의해 반사되고, 필터(6)를 통해 조사부(도시하지 않음)에 출사한다.

방전전압 인가회로(100)는, 상기 전극(1 및 2)에 방전전압을 인가함과 동시에, 예비 전리 유닛(40)에 예비 전리 펄스를 공급한다.

방전전압 인가회로(100)는, 통상의 방전회로와 기본적으로 동일하며, 스위치(SW1)가 개폐함으로써, 전원(101)으로부터 컨덴서(C0)를 통해 트랜스(TR1)에 펄스 형상의 전압이 공급되고, 트랜스(TR1)의 2차측에 발생하는 전압이 컨덴서(C1), 가포화 리액터(L1) 및 컨덴서(C2), 가포화 리액터(L2)로 이루어지는 자기펄스 압축회로를 통해, 전극(1, 2)에 공급된다. 이에 의해, 상기한 바와 같이, -20kV의 방전전압이 인가되고, 약 10J/shot의 에너지가 수 kHz의 주파수로 전극(1, 2)에 주어진다. 따라서, 방전전극(1, 2)에는 수십 kW의 에너지가 입력된다. 또한, 상기 방전전압 인가회로(100)의 트랜스(TR1)의 2차측에는 직렬로 트랜스(TR2)가 접속되고, 트랜스(TR2)로부터 상기 예비 전리 유닛(40)에 예비 전리 펄스가 공급된다.

종래 EUV를 발생시키기 위한 고온 고밀도의 플라즈마는, 직경 Φ5∼6㎜정도 의 세관(캐피러리) 중에서 발생되어 유지되어 있고, 따라서 전극(1 및 2)의 직경도 그에 따랐다(캐피러리를 사용한 방전 방법에 대해서는, 상기 비특허 문헌 1의 P247 등에 설명되어 있다).

그러나, 상기한 바와 같이, 전극에는 수십 kW 전력이 입력되기 때문에, 전극의 직경이 현상의 Φ5∼6㎜인 채로는, 전극이나 절연재가 심하게 발열하여, 실용에 결딜 수 있을 정도의 장시간의 수명을 유지할 수 없다.

전극의 발열을 억제하고, 장수명화를 도모하기 위해서는, 전극의 직경을 Φ10mm 정도로 넓혀 캐피러리를 두껍게 하지 않으면 안 된다. 그러나, 고온 고밀도 플라즈마 발생부(31)로부터 EUV를 발생시키는데 적합한 초기 가스가, 상기한 바와 같은 1Pa∼20Pa라는 낮은 압력하에서는, 전극 간격이 넓어지면 안정한 방전이 일어나기 어려워지고, 빛의 출력이 불안정해진다.

방전이 일어나기 어려운 조건하에서, 안정한 방전을 생기게 하기 위해서는 예비 전리가 필요해진다. 이 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이, 예비 전리 유닛(40)이 설치되어 있다. 예비 전리 유닛(40)에, 방전전압 인가회로(100)로부터 트랜스(TR2)를 통해 고전압을 인가함으로써, 도 4에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 방전이 발생하고, 작동 가스의 전리를 촉진한다.

EUV 발생장치에 예비 전리 유닛을 조합한 예에 대해서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재한 것에서는, EUV 발생장치의 챔버 내에 예비 전리 유닛(5)이 설치되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허 공개공보 2003-218025호

비특허 문헌 1: 堀田榮喜「5. 방전생성 플라즈마 광원-5.1 방전생성 플라즈마 광원 연구의 현상」 J. Plasma Fusion Res.Vol.79.No.3, P245-251, 2003년 3월

그러나, 상기 도 4에 나타낸 예비 전리 유닛(40)을 구비한 EUV 발생장치에는, 다음과 같은 문제가 있다.

(ⅰ) 상기한 바와 같이, 챔버 내의 고온 고밀도 플라즈마 발생부(31)는 1Pa∼20Pa라는 낮은 압력이고, 예비 전리도 자외선을 사용하는 방법 등에서는 효과가 적고, 슬라이드 방전 등을 이용한 예비 전리 유닛이 필요해진다. 이 때문에, 종래에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 챔버(30) 내에 예비 전리 유닛(40)을 설치하고 있었다.

이 때문에, 예비 전리 유닛의 방전시에 예비 전리 유닛으로부터 비산하는 물질에 의한 챔버(30)로의 오염, 또는 주방전시의 전극으로부터 생기는 물질에 의한 예비 전리 유닛으로의 오염의 걱정이 있다.

(ⅱ)예비 전리 유닛이 챔버(30) 내에 설치되어 있기 때문에, 예비 전리 유닛을 간단히 떼어낼 수 없고, 예비 전리 유닛의 교환, 점검 등을 간단히 행할 수는 없다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 예비 전리 유닛으로부터 비산하는 물질에 의한 EUV 발생장치로의 오염이나, EUV 발생장치의 전극으로부터 비산하는 물질에 의한 예비 전리 유닛으로의 오염을 방지할 수 있고, 또한, 예비 전리 유닛의 교환, 보수점검 등이 용이하고, 효율 좋게 예비 전리를 행할 수 있는 예비 전리 유닛을 구비한 EUV 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는, 상기 과제를 다음과 같이 해결한다.

(1)기체의 도입구와 배기구가 설치된 챔버와, 기체의 도입구측에 설치된 방전전압이 인가되는 링형상의 제1 전극과, 제1 전극에 대해 절연재를 통해 배기구측에 설치된 접지된 링형상의 제2 전극과, 제2 전극측에 설치된 미러를 구비한 EUV 발생장치에 있어서, 예비 전리 유닛으로서 전자선 발생장치를 이용하여, 전자선은 투과하지만 오염물질을 투과시키지 않는 투과창을 통해 챔버 내에 전자선을 방사한다.

(2)상기 챔버의 기체의 도입구측과 배기구측을, 상기 절연재에 의해 전기적으로 절연하고, 상기 기체 도입측의 챔버에 개구를 형성하고, 이 개구에, 상기 투과창을 통해 챔버 내에 전자선을 방사하는 예비 전리 유닛을 설치한다.

그리고, 상기 투과창과 기체 도입측의 챔버와 제1 전극을 전기적으로 동 전위가 되도록 접속하고, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 고전압을 인가하기 위한 제1 전원을 접속하고, 상기 제1 전극과 상기 예비 전리 유닛의 전자선 방사원 사이, 혹은 상기 제2 전극과 예비 전리 유닛 사이에, 고전압을 인가하기 위한 제2 전원을 접속한다.

(발명의 효과)

본 발명에서는, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(1)예비 전리 유닛으로서 전자선 발생장치를 이용하기 때문에, 낮은 압력에서의 예비 전리를 위해 효율이 좋은 전자선을 이용할 수 있다.

(2)EUV 발생장치의 제1, 제2 전극과, 예비 전리 유닛 사이에, 전자선은 투과하지만 오염물질을 투과시키지 않는 투과창을 설치하고 있기 때문에, 서로의 오염의 영향이 없다.

(3)챔버에 개구를 형성하여, 그 개구 부분에 예비 전리 유닛으로서 전자선 발생장치를 설치하고, 상기 투과창을 통해, 상기 개구로부터 챔버 내에 전자선을 조사하도록 구성하였기 때문에, 상기 투과창의 교환이나 예비 전리 유닛의 교환, 보수점검을 간단히 행하는 것이 가능해진다.

(4)챔버의 기체의 도입구측과 배기구측을 상기 절연재에 의해 전기적으로 절연하고, 상기 기체 도입측의 챔버에 개구를 형성하고, 이 개구에 투과창을 통해 챔버 내에 전자선을 방사하는 예비 전리 유닛을 설치하고, 상기 투과창과 기체 도입측의 챔버와 제1 전극을 전기적으로 같은 전위가 되도록 접속하였기 때문에, 방전전극과 투과창 사이에 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있어, 투과창의 파손을 방지할 수 있다.

또한, 상기 제1 전극과 제2 전극 사이에 고전압을 인가하기 위한 제1 전원을 접속하고, 상기 제1 전극과 상기 예비 전리 유닛의 전자선 방사원 사이, 혹은, 상기 제2 전극과 예비 전리 유닛 사이에, 고전압을 인가하기 위한 제2 전원이 접속하였기 때문에, 예비 전리 유닛으로부터 효과적으로 전자선을 챔버 내에 조사할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예의 EUV 장치의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 전자선 발생장치의 구성과 전원회로의 접속을 나타내는 도면이다.

도 3은 발명의 실시예의 변형예를 나타내는 도면이다.

도 4는 예비 전리 유닛을 갖는 종래의 EUV 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.

*부호의 설명*

1, 2 주방전 전극 3 절연재

4 EUV 집광거울 6 필터

5 예비 전리 유닛 10 가스 도입구

11 가스 배기구 30 챔버

30a 제1 용기 30b 제2 용기

31 고온 고밀도 플라즈마 발생부 50 방전전압 인가회로

110 예비 전리 전원

도 1에, 본 발명의 실시예의 예비 전리 유닛을 구비한 EUV 발생장치의 구성을 나타낸다.

방전 용기인 챔버(30) 내에는 링형상의 주방전 전극(1)과 주방전 전극(2)이 절연재(3)를 통해 배치된다. 챔버(30)는 도전재로 형성된 주방전 전극(1) 측의 제1 용기(30a)와 주방전 전극(2) 측의 제2 용기(30b)로 구성되고, 제1 용기(30a)와 제2 용기(30b)는, 상기 절연재(3)에 의해 분리, 절연되어 있다.

챔버(30)에는, 가스 도입구(10)가 설치되고, 가스 도입구(10)로부터 방전을 발생시키는 기체(예를 들면 크세논(Xe))이 도입된다. 도입된 기체는, 챔버(30) 내를 흘러, 진공펌프(도시하지 않음)가 설치된 배기구(11)로부터 배기되고, 상기한 바와 같이 챔버(30) 내의 고온 고밀도 플라즈마 발생부(31)의 압력은, 1Pa∼20Pa로 조절된다.

상기 제2 용기(30b)와 주방전 전극(2)은 접지되고, 상기 제2 용기(30a), 주방전 전극(1)과, 상기 제2 용기(30b) 사이에는, 방전전압 인가회로(50)가 접속되어 있다.

방전전압 인가회로(50)는, 방전전압에 충전되는 컨덴서(C0)와 스위치(SW1)의 직렬 회로와, 이 직렬 회로에 병렬 접속된 저항(R)과 리액터(L)의 병렬회로로 구성된다. 또, 리액터(L)를 이용하지 않고, 저항(R) 만의 병렬회로이어도 된다. 또, 상기 컨텐서(C0)를 방전전압에 충전하는 회로에 대해서는, 동 도면에서는 도시하고 있지 않지만, 상기 도 4에 나타낸 방전전압 인가회로(100)와 같은 회로를 이용할 수 있다.

주방전 전극(1, 2)에 방전전압을 인가하지 않을 때는, 상기 스위치(SW1)는 열려 있고, 제1 주방전 전극(1) 및 제1 용기(30a)는, 저항(R), 리액터(L)를 통해 접지되고, 접지 전위가 된다. 또, 리액터(L)를 이용하지 않고, 저항(F)만의 경우는, 설치 전위에 가까운 값이 된다. 스위치(SW1)가 닫히면, 상기 컨덴서(C0)에 충전되어 있던 마이너스의 고전압이 상기 주방전 전극(1) 및 제1 용기(30a)에 인가되고, 제1 주방전 전극(1) 과 제2 주방전 전극(2) 사이에는, - 수십 kV의 펄스형상의 방전전압이 인가된다. 이에 의해, 링형상의 양 전극(1, 2) 사이에는 고온 고밀도의 플라즈마 방전이 발생하고, 그 플라즈마로부터 EUV광이 방사된다.

방사된 EUV광은, 주방전 전극(2) 측에 설치된 EUV 집광거울(4)에 의해 반사 집광되고, 필터(6)를 통해, 조사부(도시하지 않음)에 출사한다.

상기와 같이 챔버(30)를 절연재(3)로 제1 용기(30a)와 제2 용기(30b)로 나누고, 이들 용기(30a, 30b)를 도전재로 했기 때문에, 주방전 전극(1)과 제1 용기(30a)는 같은 전위가 되고, 또한, 주방전 전극(2)과 제2 용기(30b)는 접지 전위가 된다. 이 때문에, 용기(30a)와 주방전 전극(1) 및 용기(30)와 주방전 전극(2) 사이에서 방전이 발생하는 일은 없다.

챔버(30)의 제1 전극(1) 측에는 개구(31)가 형성되고, 이 개구(31)로부터 챔버(30) 내에 전자선을 조사할 수 있도록, 예비 전리 유닛(5)으로서, 전자선을 발생하는 전자선 발생장치가 설치된다.

이러한 전자선 발생장치로서는, 예를 들면 일본국 특허 공표공보 평10-512092호에 기재되어 있는 전자선 발생장치를 이용할 수 있다.

도 2에 상기 전자선 발생장치의 구성예를 나타낸다.

전자선 발생장치는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 유리 등의 절연부재로 구성된 절연용기(5a) 내에, 전자선원인 필라멘트 히터(5c)와 캐소드(5d)를 설치하고, 필라멘트 히터(5c)와 캐소드(5d)로부터의 인출선을 도입 핀(5e, 5f, 5g)을 통해 외부에 도출한 것이다. 상기 도입 핀(5e, 5f, 5g)에는, 전원(120)이 접속된다.

절연용기(5a)에는, 전자선 투과시키는 전자선 투과막(5b)이 설치되고, 절연 용기(5a)는 밀폐되고, 내부는 진공으로 유지된다. 상기 전자선 투과막(5b)은 도전성이다.

도입핀(5e, 5f)을 통해, 전원(120)의 필라멘트 전원 트랜스(111)로부터 상기 필라멘트 히터(5c)에 전류를 공급하여, 필라멘트 히터를 가열하고, 도입 핀(5g)을 통해 승압회로(112)로부터 캐소드(5d)에 -30kV∼-60kV 전압의 마이너스의 고전압을 인가하고, 전자선 투과창(5b)을 접지 전위로 함으로써, 상기 전자선 투과막(5b)을 통해, 동 도면의 점선 화살표로 나타내는 바와 같이, 전자선이 방사된다.

상기 전자선 투과막(5b)의 재질은 규소(Si)가 사용되지만, 그 외에도 질화 규소(SiN), 알루미늄(Al), 티탄(Ti), 헬륨(Be) 등을 사용할 수 있다.

예비 전리 유닛(5)의 내부는, 필라멘트 히터(5c)로부터 방출된 전자가 흡수되지 않도록, 통상 예를 들면 1×10^-4Pa(1×10^-6Torr) 이하의 낮은 압력으로 설정되어 있다. 따라서, 전자선 투과막(5b)과 캐소드(5d)의 절연도 확보할 수 있다.

예비 전리 유닛으로서, 상기 전자선 발생장치를 이용하면, 종래예와 같이 챔버 내에 슬라이드 방전에 의한 예비 전리 유닛을 설치하는 일 없이, 챔버(30) 내가 낮은 압력이어도, 효과적으로 예비 전리를 행할 수 있다.

또, 상기 특허문헌 1의 단락 0033에는, 예비 전리 펄스 발생장치(6)에 의해 슬라이드 방전이 발생하고, 슬라이드 방전은, 적외선 방사로부터 X선 방사까지의 방사선 쪽으로 고속의 하전 입자(고속 전자)가 발생하고, 작동 가스의 전리를 촉진한다고 기재되어 있지만, 슬라이드 방전에 의해 발생하는 것은 주로 자외선 방사로 부터 X선 방사까지의 방사선이고, 상기 고속의 하전 입자의 예비 전리로의 기여는 낮은 것이라 생각된다.

그러나, 도 2에 나타낸 전자선 발생장치를, EUV 장치의 예비 전리 유닛으로서 사용하는 경우, 다음과 같은 문제가 생긴다.

상기 도 1에서, 빛을 취출하는 EUV 집광거울(4)이 설치되는 측의 주방전 전극(2)은, 상기 EUV 집광거울(4) 등의 사이에서 방전이 생기지 않도록 하기 위해 접지전위로 하기 때문에, 주방전 전극(1) 및 챔버(30)의 용기(30a)에 -수십 kV의 고전압(-HV1)이 인가되게 된다.

이 때문에, EUV 장치의 예비 전리 유닛으로서, 도 2에 나타낸 전자선 발생장치를 이용하고, 이 전자선 발생장치를 예비 전리 유닛으로 하여, 직접 EUV 발생장치의 챔버(30)에 직접 설치하고자 해도, 챔버(30)의 주방전 전극(1) 측의 용기(30a)의 전위는 마이너스의 고전압(-HV1)이 되기 때문에, 전자선 발생장치의 전자선 투과막(5b)을 도 2에 나타내는 바와 같이 접지 전위로 할 수 없다.

또, 전자선 투과막(5b)을 접지 전위로 하고, 절연재를 통해 전자선 발생장치를 챔버(30)의 용기(39a)에 설치하는 것도 생각할 수 있지만, 이 상태에서 주방전 전극(1), 용기(30a)에 마이너스의 고전압이 인가되면, 주방전 전극(1) 또는 용기(30a)와 전자선 투과막(5b) 사이에서 방전이 생기는 일이 있다. 특히, 주방전 전극(1)과 전자선 투과막(5b) 사이에서 방전이 발생하면, 전자선 투과막(5b)이 파손하여, 장치의 트러블을 야기하는 경우가 있다. 또한, 주방전 전극(1), 용기(30a)가 마이너스의 고전압이면, 접지 전위로 설정된 전자선 투과막(5b)을 투과한 전자선은 감속되어, 챔버(30) 내에 효과적으로 전자선이 조사되지 않는다.

그래서, 본 실시예에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 주방전 전극(1) 및 주방전 전극(1) 측의 용기(30a)와, 전자선 발생장치의 전자선 투과막(5b)을 같은 전위로 하고, 전자선 발생장치(예비 전리 유닛(5))의 캐소드(5d)에 예비 전리 전원(110)의 승압 회로(112)로부터 상기 마이너스의 고전압(-HV1)보다 마이너스측에 보다 높은 압력(-HV2)(│HV1│〈│HV2│)을 인가했다. 또, 예비 전리 전원(110)의 구성은, 상기 도 2에 나타낸 것과 동일하고, 필라멘트 히터(5c)에 전류를 공급하는 필라멘트 전원 트랜스(111)와, 캐소드에 마이너스의 고전압을 인가하는 승압회로(112)를 구비하고 있다.

이에 의해, 전자선 투과막(5b)과, 주방전 전극(1) 및 용기(30a) 사이에서 방전이 생기는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 전자선 발생장치(예비 전리 유닛(5))로부터 효과적으로, 챔버(30) 내에 전자선을 조사할 수 있다.

또, 전자선 발생장치의 전자선 투과막(5b)은, 상기 도 2나 일본국 특허 공표 공보 평10-512092호에 기재되어 있는 바와 같이, 통상은 접지 전위로 하여 사용되는 것이지만, 캐소드(5d)에는, 약 -60kV까지 인가할 수 있기 때문에, 캐소드(5d)에 인가되는 전압을, 주방전 전극(1)에 인가되는 마이너스의 고전압보다 마이너스측에 크게 해도, 문제없이 전자선을 발생시킬 수 있다.

도 1에 나타낸 EUV 장치는 다음과 같이 동작한다. ·

기체 도입구(10)로부터, 크세논이 도입됨과 동시에, 배기구(11)로부터 진공펌프에 의해 배기된다. 크세논 가스는, 챔버(30) 내를, 주방전 전극(1) 측으로부터 주방전 전극(2) 측을 향해 흐른다. 차동배기에 의해 챔버(30)의 내부는 감압되고, 소정의 압력으로 설정된다.

예비 전리 유닛(5)(전자선 발생장치)의 캐소드(5d)에는 마이너스의 고전압(-HV2), 예를 들면 -60kV가 인가되고, 전자선이, 전자선 투과막(5b)을 투과하여 챔버(30) 내에 조사된다. 또한, 상기한 바와 같이, 주방전 전극(1, 2)에 방전전압을 인가하지 않을 때는, 방전전압 인가회로(50)의 스위치(SW1)는 열려 있고, 제1 주방전 전극(1) 및 제1 용기(30a)는, 저항(R), 리액터(L)를 통해 접지되고, 접지 전위이다.

상기 스위치(SW1)가 닫히면, 상기 컨덴서(C0)에 충전되어 있던 마이너스의 고전압이 상기 주방전 전극(1) 및 제1 용기(30a)에 인가되고, 제1 주방전 전극(1) 과 제2 주방전 전극(2) 간에는, 방전전압인 마이너스의 고전압(-HV1), 예를 들면 -20kV가 인가된다. 예비 전리 유닛(5)의 전자선 투과막(5b)은, 챔버(30)의 용기(30a)에 설치되어 있기 때문에, 용기(30a) 및 주방전 전극(1)과 같은 전위가 된다.

챔버(30) 내의 크세논이, 예비 전리 유닛(5)으로부터 조사되는 전자선에 의해 예비 전리되고, 주방전 전극(1)과 주방전 전극(2)에 펄스형상의 마이너스의 고전압이 인가되면, 그 사이에서 플라즈마 방전이 발생하여, EUV광이 방사된다.

방사된 EUV광은, EUV 집광거울(4)에서 집광되고, 필터(6)를 통해 조사부에 출사된다.

또, 주방전 전극(1)에 마이너스의 고전압이 인가되면, 예비 전리 유닛(5)의 캐소드(5d)와 전자선 투과막(5b) 사이의 전위차는 작아지고, 챔버(30) 내로의 전자선의 조사량은 작아지는데, 전자에 의해 예비 전리를 일으키게 하는 것은, 주방전의 상승의 순간이고, 주방전 전극(1)에 마이너스의 고전압이 인가되었을 때, 전자의 조사량이 다소 적어지더라도, 문제는 생기지 않는다.

본 실시예에 의하면, 챔버(30) 내의 방전공간과 예비 전리 유닛(5)이 전자선 투과막(5b)에 의해 가로막혀 있기 위해서, 예를 들면, 주방전 전극(1, 2)으로부터 스퍼터에 의해 비산하는 물질이, 예비 전리 유닛(5) 내에 침입하지 않고, 예비 전리 유닛이 오염되는 일이 없다. 또한, 반대로, 예비 전리 유닛(5)에 의한 챔버 내의 오염도 방지할 수 있기 때문에, 장치의 장수명화를 도모할 수 있다.

또한, 예비 전리 유닛(5)이 챔버(30)의 외측에 설치되어 있기 때문에, 예비 전리 유닛(5)의 교환, 보수점검을 용이하게 행할 수 있다.

도 3은, 상기 실시예의 변형예이고, 본 실시예에서는, 상기 예비 전리 전원(110)을 방전전압 인가회로(100)와는 전위적으로 떼어진 전원으로 하고, 예비 전리 전원(110)의 플러스측과, 방전전압 인가회로(100)의 마이너스측을 접속한 것이고, 그 밖의 구성은, 상기 도 1과 동일한다.

상기 구성으로 함으로써, 예비 전리 전원(110)의 출력전압을, 도 1의 경우보다 낮게 할 수 있고, 예를 들면, 상기한 도 1에서 -HV1=-20kV, -HV2=-60kV로 하는 경우, 도 3의 구성으로 함으로써, -HV1=-20kV, -HV2=-40kV로 할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 예비 전리 유닛(5)을 챔버(30)의 외측에 설치하는 경우에 대해 설명하였지만, 예비 전리 유닛을 챔버 내에 내장해도 된다. 이와 같이 구성하면, 도면 1의 경우보다 예비 전리 유닛의 교환, 보수점검 등은 어려워지지만, 도 1에 나타낸 바와 같이 전자선 투과막을 통해, 챔버 내에 전자선을 조사하도록 구성함으로써, 도 1의 실시예와 마찬가지로, 예비 전리 유닛의 오염, 챔버 내의 오염을 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는, 일본국 특허 공개 공표공보 10-512092호에 기재되는 전자선 발생장치를 이용하는 경우에 대해 설명했지만, 그 밖의 구성의 전자선 발생장치를 이용할 수도 있다.

Claims

기체의 도입구와 배기구가 설치된 챔버와,

상기 챔버 내에서, 상기 기체의 도입구측에 설치된 방전전압이 인가되는 링형상의 제1 전극과,

상기 제1 전극에 대해 절연재를 통해 배기구측에 설치된 접지된 링형상의 제2 전극과,

상기 제2 전극측에 설치된 집광거울을 구비한 EUV 발생장치에 있어서,

상기 제1 전극측의 챔버에 투과창을 통해 전자선을 방사하는 예비 전리 유닛이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 EUV 발생장치.
청구항 1에 있어서,

상기 챔버는 상기 절연재에 의해 기체의 도입구측과 배기구측이 전기적으로 절연되어 있고,

상기 기체 도입측의 챔버에 개구가 형성되고, 그 개구에, 투과창을 통해 챔버 내에 전자선을 방사하는 예비 전리 유닛이 설치되고,

상기 투과창과 기체 도입측의 챔버와 제1 전극은 전기적으로 같은 전위가 되도록 접속되고, 상기 제1 전극과 제2 전극의 사이에 고전압을 인가하기 위한 제1 전원이 접속되고, 상기 제1 전극과 상기 예비 전리 유닛의 전자선 방사원의 사이, 혹은, 상기 제2 전극과 예비 전리 유닛의 사이에, 고전압을 인가하기 위한 제2 전 원이 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 EUV 발생장치.