TW200919525A - An extreme ultraviolet light source device and a method for generating extreme ultraviolet radiation - Google Patents

An extreme ultraviolet light source device and a method for generating extreme ultraviolet radiation Download PDF

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TW200919525A
TW200919525A TW097127168A TW97127168A TW200919525A TW 200919525 A TW200919525 A TW 200919525A TW 097127168 A TW097127168 A TW 097127168A TW 97127168 A TW97127168 A TW 97127168A TW 200919525 A TW200919525 A TW 200919525A
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TW097127168A
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Tomonao Hosokai
Kazuhiko Horioka
Hiroshi Mizokoshi
Kyohei Seki
Original Assignee
Ushio Electric Inc
Tokyo Inst Tech
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    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
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Description

200919525 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於藉由放電所生成的電漿進 外線的極端紫外光光源裝置及極端紫外光發 是,關於在被供應於放電電極近旁的極端紫 溫電漿原料照射著能量束使之氣化,從氣化 原料藉由放電所生成的電漿進行發生極端紫 外光光源裝置及極端紫外光發生方法。 【先前技術】 隨著半導體積體電路的微細化、高積體 用的投影曝光裝置中被要求提高清晰力,爲 求,進行曝光用光源的短波長化,而作爲連 射裝置的下一代半導體曝光用光源,開發於 14 nm,尤其是波長13.5 nm的極端紫外光( EUV ( Extreme Ultra Violet)光)的如申請 下,也稱爲EUV光源裝置)。 在EUV光源裝置中,眾知發生EUV光的 惟其中之一種爲藉由EUV放射種子的加熱激 漿,取出從該電漿所放射的EUV光的方法。 採用此種方法的EUV光源裝置,是藉由 成方式,大槪被分成LPP( Laser Produced 生成電漿)方式EUV光源裝置及DPP(Disch Plasma:放電生成電漿)方式EUV光源裝置 行發生極端紫 生方法,尤其 外光發生用高 後的高溫電漿 外光的極端紫 化,在其製造 了因應於該要 續於準分子雷 放出波長13〜 以下,也稱爲 專利範圍(以 方法有幾種, 勵發生高溫電 高溫電漿的生 Plasma :雷射 arge Produced (例如參照專 200919525 利文獻1 )。 LPP方式EUV光源裝置是利用來自以脈衝雷射照射固 體、液體、氣體等的靶材所發生的高溫電漿的EUV放射光 。一方面’ DPP方式EUV光源裝置是利用來自藉由電流驅 動所生成的高溫電漿的EUV放射光。 在上述的兩方式的EUV光源裝置中,作爲放出波長 13.5 nm的EUV光的放射種子,亦即,作爲EUV發生用高溫 電漿原料’眾知現在有1 0價左右的Xe (氙)離子,惟作爲 爲了得到更強放射強度的高溫電漿原料著重著在鋰(Li ) 離子與錫(Sn )離子。例如,Sn是對於用以發生高溫電漿 的輸入能的波長13.5 nm的EUV光源放射強度的比率的轉換 效率爲比Xe還大數倍。 近年來,作爲高溫電漿的生成方式,提案對於高溫電 漿原料’組合雷射束的照射,及依據放電的大電流的加熱 的方式(以下,也稱爲混合方式)。 針對於採用混合方式的EUV光源裝置,例如記載於專 利文獻1。以下,說明槪略。 被記載於專利文獻1的EUV光源裝置的混合方式,是 以如下順序進行。專利文獻1的第4C圖是表示採用混合方 式的EUV光源裝置的說明圖。 在同圖中,被接地的外側電極是形成放電容器。在外 側電極的內側設置有絕緣體,又在絕緣體的內側設置有高 電壓側的內側電極。作爲高溫電漿原料,例如,使用著氙 (Xe )氣體,或是氙(Xe )與氦(He )的混合氣體。此 -6 - 200919525 種高溫電漿原料氣體是從設於內側電極的氣體路徑被供應 於放電容器內。在放電容器內配置有用以預備電離高溫電 漿原料氣體的RF預離子化線圏,用以聚焦雷射束的聚焦透 鏡等。 發生EUV放射是如下地進行。 首先,被導入到放電容器內的高溫電漿原料的原料氣 體,藉由脈衝電力供應於RF預離子化線圈,被預備電離。 之後,通過聚光透鏡的雷射束被聚光在放電容器的所定領 域。高溫電漿原料氣體是被預備電離之故,因而在雷射焦 點附近被分解。 然後,在外側電極、內側電極間施加有脈衝電壓,發 生著放電。藉由依放電的自束效應,高溫電漿原料被加熱 激勵而生成著高溫電漿,而從該高溫電漿發生EUV放射。 在此,在雷射焦點近旁,藉由電子放出而降低導電率 。因此,放電領域(發生電極間的放電的空間)的放電通 道的位置,是被劃定在設定雷射焦點的位置。亦即,電漿 自束位置是藉由雷射束被劃定。所以可提昇EUV放射的發 生點的位置穩定性。 EUV光源爲被使用作爲曝光用光源時候,被要求發光 點的發光點的指向穩定性的高精度化。記載於專利文獻1 的混合方式的EUV光源裝置,是可說因應於上述要求的例 子。 又,電極間的放電,是在較寬的領域由真空電弧放電 開始,隨著燃料供應會成長成爲氣體放電(包括自束放電 200919525 )’惟在本專利說明書中,所謂「放電領域」是指被定義 爲包括其所有的放電現象的空間。 又’在上述放電領域內,放電隨著放電柱(電漿柱) 的成長把內部的電流密度增大而移行到真空電弧放電之際 ’將在放電柱中支配性地流著放電驅動電流的電流密度高 的空間領域定義爲「放電通道」。在此,放電通道爲支配 性地流著放電驅動電流的領域之故,因而該放電通道也稱 爲放電路徑。 非專利文獻1 : 「光刻術用EUV (極端紫外)光源硏 究的現狀與將來展望」J. Plasma Fusion Res. Vol.79. No.3,P2 1 9-260, 2003年 3 月 專利文獻1:日本特表2005-522839號 專利文獻2 :日本特開2004-214656號公報 【發明內容】 然而,在如表示於專利文獻1的裝置的構成中,有如 下的問題。 依照上述EUV光源裝置,藉由雷射束的照射,被劃定 著放電通道的位置。然而,爲了實現高效率的EUV放射的 生成’必須將放電通道的商溫電發原料(氣體)分布設定 在所定的空間密度分布。 亦即,即使劃定放電通道的位置,例如,若放電通道 的高溫電漿原料(氣體)的密度分布並不是所定的空間密 度分布,則從藉由放電所生成的電漿也不會發生波長1 3 .5 -8- 200919525 nm的EUV光。 在專利文獻1的EUV光源裝置,原料氣體是從設於內 側電極的氣體路徑被供應於放電容器內。然而,不可能主 動地控制放電通道的高溫電漿原料(氣體)的空間密度分 布之故,因而不一定在放電通道上,可得到適合於EUV放 射的高溫電漿原料(氣體)的空間密度分布。 本發明是鑑於如上述的情形而創作者,提供作成可劃 定放電通道的位置,而且可適當地設定該放電通道的高溫 電漿原料(氣體)的密度的EUV光源裝置,及EUV發生方 法作爲課題。 本發明的EUV光源裝置是放出波長13.5 nm的EUV光的 放射種子,亦即,對於高溫電漿用原料的固體或液體的Sn 或Li等,藉由照射能量束使之氣化。被氣化的高溫電漿原 料是以能量束被入射的高溫電漿原料表面的法線方向作爲 中心而以所定速度擴展。 因此,藉由照射能量束被氣化而以所定速度擴展的高 溫電漿原料,是適當地設定放電領域與原料位置,對於原 料的能量束的照射方向,能量束的照射能量等,藉此,被 供給於放電領域。 作爲能量束,可採用雷射束、離子束、電子束等。 亦即,藉由適當地設定能量束的強度(能量)及照射 方向,成爲可將放電領域的被氣化的高溫電漿原料的空間 密度分布設定在所定分布。 又,藉由將該能量束照射於放電領域的所定位置,開 -9- 200919525 始放電,而且成爲可將放電通道的位置劃定能量束的照射 位置。例如,能量束爲雷射束時,藉由雷射束以所定功率 密度通過放電領域的所定位置’放電通道的位置是成爲可 劃定在雷射束所通過的位置。所以’可提昇EUV放射的發 生點的位置穩定性。 又,如上述地,在能量束照射於放電領域的所定位置 的時機才開始放電之故,因而藉由控制能量束的照射時機 ,成爲可控制放電的開始時機。 在此,在藉由照射能量束把位置劃定的放電通道中, 具有所定空間密度分布的氣化原料的至少一部分到達至該 放電通道時,在放電領域所發生的放電的放電電流的大小 ’成爲爲了得到所定強度的EUV放射所必需的放電電流値 的下限以上的方式,成爲可適當地設定能量束的照射時機 ,及脈衝電力對於電極間的施加時機。結果,成爲可實現 有效率的EUV放射。 以下’針對於(1 )能量束的照射時機,(2 )電極位 置’原料供應位置’能量束的照射位置的互相關係,(3 )能量束的能量加以說明。以下,作爲能量束,以雷射束 作爲例子。 (1 )時機 以下’使用時序圖,進行說明本發明的E U V生成方法 〇 第1圖是表不用以說明本發明的EUV生成方式的時序 -10- 200919525
首先’在一對電極間施加脈衝電力的脈衝電力供應手 段的開關手段(例如,IGBT )被輸入有觸發訊號(時間 Td) ’開關手段是作成導通狀態[同圖(a)]。 △ td後’電極間電壓到達至臨界値vp[同圖(b )]。 該臨界値V p是發生放電時所流動的放電電流的數値成 爲臨界値Ip (有關於臨界値Ip的說明是下述)以上的時候 的電壓値。亦即在不是臨界値Vp而發生放電的時候,放電 電流的峰値是未到達到臨界値Ip。 又’若仍未發生放電的時候,電極間電壓是到達至最 大電壓’而被維持[同圖(b)的虛線]。 在電極間電壓到達至臨界値Vp的時機(Td+A td )以 後的時機T L中’雷射束爲被照射在放電領域[同圖(^ )] 〇 開始放電’在△ ti之後’放電電流的大小達到上述的 臨界値Ip [同圖(d )]。 該臨界値I p是爲了得到所定強度的E u V放射所必需的 放電電流値的下限。又,將放電電流値爲臨界値邙以上的 期間作爲△ tp。 在該時機(TL + Λ ti )以後的△ tp期間中,藉由將放電 p頁域k射於通過後闻溫電漿原料的雷射束被氣化而以所定 速度擴展的筒溫電漿原料中,空間密度分布爲所定分布的 热化原料的至少一部分到達至放電領域,藉由此,Euv光 被放射[同圖(e) 、(f)]。 -11 - 200919525
在此’雷射束照射於放電領域的時機與雷射束照射於 筒溫電獎原料的時機的延遲時間是極小之故,因而實質上 視作爲同時也無所謂。因此,雷射束照射於高溫電漿原料 的時機’也與雷射束照射於放電領域的時機同樣,作爲T L ο 將從雷射束照射於原料的時機一直到空間密度分布爲 所定分布的氣化原料的至少一部分到達至放電領域爲止的 時間作爲Atg時,則成立著TL+AtiSTL + AtgSTL + Ati + △ tp之關係[同圖(e)]。 (2 )針對於電極位置、原料供應位置、雷射束的照射位 置的互相關係 如上述地’在本發明的EUV光源裝置中,藉由一個雷 射束’來實施對於放電領域的氣化原料供應、起動放電、 劃定放電領域。將其位置關係的例子表示於以下。 作爲例子’表示針對於將成爲雷射束的靶材的高溫電 黎原料的供應,作成液滴狀進行滴下的情形。又,高溫電 獎原料的供應方法’是並不被限定於此者。例如,作成供 應線狀的高溫電漿原料也可以。 第2圖及第3圖是表示用以說明上述位置關係的槪略構 成圖。在同圖中’隔著所定間隔配置有板狀的—對電極i i 、1 2。放電領域是位於一對電極1 1、;! 2的隔離空間內。高 溫電發原料2 1是藉由原料供應手段(未圖示),朝重力方 向供應於一對電極1 1、12與極端紫外光聚光鏡(以下,也 -12- 200919525 稱爲EUV聚光鏡,在此未加以圖示)之間的空間,且 放電領域近旁。 本發明的EUV光源裝置是從雷射源所放出的雷射 過第1電極1 1與第2電極12之間的放電領域,構成被照 高溫電漿原料2 1。 第2圖是表示藉由聚光光學系23 c進行點聚光雷射 的例子。作爲聚光光學系23c,例如使用著凸透鏡。 作爲電極例示有一對旋轉電極。 在此,通過放電領域的雷射束23的聚光強度較大 候,電極11、1 2間的絕緣擊中被感應。藉由此,放電 是被劃定於包括雷射束2 3的光軸的空間。 又,若通過放電領域的雷射束23以所定聚光強度 射於高溫電漿原料2 1,則高溫電漿原料2 1是被氣化。 化的高溫電漿原料是以雷射束23所入射的高溫電漿原 面的法線方向作爲中心擴展。 雷射束23是通過放電領域而被照射在高溫電漿原 之故,因而照射位置,是成爲面臨於高溫電槳原料表 放電領域的一側。因此,被氣化的高溫電漿原料是朝 領域的方向擴展。 在此,被氣化的高溫電漿原料的至少一部分到達 電領域,在放電領域中高溫電漿原料以所定空間密度 存在之期間,當放電後的放電電流到達至所定値,則 到所定強度的EUV放射。 亦即,藉由適當地設定雷射束23通過放電領域時 對於 束通 射在 束23 又, 的時 通道 被照 被氣 料表 料2 1 面的 放電 至放 分布 可得 的時 -13- 200919525 機及被照射於高溫電漿原料2 1的時機,放電領域的雷射束 23的聚光強度,被照射於高溫電漿原料2 1的位置的雷射束 23的能量,雷射束23的照射方向,放電領域與高溫電漿原 料2 1之位置關係等,可得到所定強度的EUV放射。 又,放電通道被劃定在包括雷射束的光軸的空間之故 ,因而可提昇EUV放射的發生點的位置穩定性。 在表示於第2圖的例子中,藉由使用較長焦距的聚光 光學系,而在放電領域的雷射束的聚光強度,及高溫電漿 原料上的雷射束的聚光強度之間,成爲可實現無很大相差 的配置。 例如,將雷射束的焦點位置以高溫電漿原料上,而將 聚光光學系的瑞立長(Rayleigh range)作成放電領域的 中心與高溫電漿原料的中心的距離較佳。又,當然,這時 候也適當地設定雷射的照射方向或能量等。 第3圖是表示藉由聚光光學系23c線聚光雷射束的例子 。作爲聚光光學系2 3 c,例如使用著兩枚柱面透鏡2 3 !、 232。表示於第3圖的兩枚柱面透鏡231、232是配置成聚焦 雷射束23的軸方向互相地正交。 表示於第3圖的配置例是與表示於第2圖的配置例同樣 ’表示從雷射源23a所放出的雷射束23通過第1旋轉電極1 1 與第2旋轉電極1 2之間的放電領域,構成能照射於高溫電 發原料2 1。 在表不於第3圖的配置例,通過放電領域的雷射束的 聚光強度較大的時候,也感應電極丨丨、i 2間的絕緣擊中。 -14- 200919525 尤其是,對於電極近旁的放電領域的所定地點’藉由將雷 射束23線狀地聚光,放電通道的位置是被劃定在雷射束23 的聚光線上。 如上述地,雷射束23是通過放電領域而被照射至高溫 電漿原料2 1之故,因而被氣化的高溫電漿原料是朝放電領 域的方向擴展。 被氣化的高溫電漿原料的至少一部分到達至放電領域 ,而在放電領域中高溫電漿原料以所定空間密度分布存在 的期間,當放電後的放電電流到達至所定値’則可得到所 定強度的EUV放射。 亦即,與表示於第2圖的配置例時同樣,藉由適當地 設定雷射束23通過放電領域時的時機及被照射於高溫電漿 原料2 1的時機,放電領域的雷射束2 3的聚光強度,被照射 於高溫電漿原料2 1的位置的雷射束23的能量’雷射束23的 照射方向,放電領域與高溫電漿原料2 1之位置關係等,可 得到所定強度的EUV放射。 又,放電通道被劃定在雷射束的聚光線上之故,因而 可提昇EUV放射的發生點的位置穩定性。 如第3圖所示地,例如將聚焦雷射束23的軸方向配置 成互相地正交的兩枚的柱面透鏡231、232的曲率設定成互 相不相同也可以。如此藉由構成兩枚柱面透鏡,成爲可將 雷射束23在放電領域中朝放電方向細長,而在原料上被聚 光成較圓型的小點狀。因此,成爲可有效率地劃定放電通 道,及實現氣化原料供應至放電領域。又,當然這時候也 -15- 200919525 適當地設定雷射束的照射方向或能量等。 (3 )針對於雷射束的能量 回到第1圖’雷射束從被照射在原料的時機一直到空 間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一部分到達至放 電領域爲止的時間△ t g,是藉由放電領域與雷射束被照射 的原料之距離’及被氣化的高溫電漿原料擴展的速度被求 出。 在此’放電領域與雷射束所照射的高溫電漿原料之距 離’是依存於照射雷射束時的原料位置及雷射束對於高溫 電漿原料的照射方向。 一方面’如上述地’藉由照射雷射束被氣化的高溫電 紫原料’是以雷射束所入射的高溫電漿原料表面的法線方 向作爲中心’以所定速度擴展。上述所定速度是依存於照 射於原料的雷射束的照射能。 糸口果’從雷射束被照射至原料的時機一直到空間密度 为布爲所疋分布的氣化原料的至少一部分到達至放電領域 爲止的時間△ tg,是依存於放電領域與原料的位置,雷射 束對S、原料的照射方向,雷射束的照射能,而藉由適當地 設定此些參數,被設定在所定時間。 綜上所述,成爲成立
Td + A td ^ TL TL + Ati^TL + Atg^TL + Ati + Atp (27) (26) 200919525 之關係,藉由設定放電領域與原料的位置,雷射束對於原 料的照射方向、雷射束的照射能、雷射束的照射時機等, 可得到所定強度的EUV放射。又,可提昇EUV放射的發生 點的位置穩定性。 依據以上,在本發明中,作成以下來解決上述課題。 (1 ) 一種極端紫外光光源裝置,是具有:容器,及 供應用以將極端紫外光放射於該容器內的液體或固體的原 料的原料供應手段;及將能量束照射於上述原料而氣化該 原料的能量束照射手段,及將被氣化的上述原料藉由放電 在上述容器內加熱激勵而用以發生高溫電漿的僅隔所定距 離的一對電極,及在電極供應脈衝電力的脈衝電力供應手 段;及聚光從在上述一對電極所致的放電的放電領域內所 生成的上述高溫電漿所放射的極端紫外光的聚光光學手段 ,及取出上述被聚光的極端紫外光的極端紫外光取出部的 極端紫外光光源裝置,其特徵爲:上述能量束照射手段是 除了上述放電領域以外的空間,對於上述被氣化的原料供 應於可到達至放電領域的空間內的原料,經由施加有電力 的電極間進行照射雷射束者,又,藉由通過施加有電力的 電極間的上述雷射束,在上述放電領域內起動放電,且在 放電領域的所定位置劃定放電通道。 (2 )在上述(1 )中,從能量束照射手段、照射能量 束之際,空間密度分布爲所定分布的氣化的原料的至少一 部分到達至放電領域的時機,在放電領域所發生的放電的 -17- 200919525 放電電流成爲所定的臨界値以上的方式,設定有能量束通 過放電領域時的時機及被照射於高溫電漿原料的時機,放 電領域的能量束的能量,被照射於高溫電漿原料的位置的 能量束的能量’能量束的照射方向,及對於放電領域的高 溫電漿原料的供應位置。 (3 )在上述(1 ) ( 2 )中,依原料供應手段的原料 供應’是將原料作成液滴狀藉由朝重力方向滴下所進行。 (4 )在上述(:!) ( 2 )中,依原料供應手段的原料 供應’是以上述原料作爲線狀原料,藉由連續地移動該線 狀原料所進行。 (5 )在上述(丨)(2 )中,原料供應手段是具備原 料供應圓盤,依原料供應手段的原料供應,是以上述原料 作爲液體原料,藉由將該液體原料供應於上述原料供應圓 盤,旋轉供應有上述液體原料的原料供應圓盤而將上述原 料供應圓盤的液體原料的供應部移動至能量束的照射位置 所進行。 (6)在上述(!) (2)中,上述原料供應手段是具 備毛細管,依原料供應手段的原料供應,是以上述原料作 爲液體原料由將該液體原料經由上述毛細管供應於能 量束的照射位置所進行。 (7 )在上述(1 ) ( 2 )中,在原料的能量束照射位 置設置管狀噴嘴’難能量束的照射所氣化的原料的至少 一部分爲由上述管狀噴嘴所噴出。 (8 )在上述(7 )中,在管狀噴嘴的內部的—部分設 -18- 200919525 置狹窄部。 (9)在上述(1) (2) ( 3 ) (4) (5) (6) (7) (8)中,又設置對於上述放電領域,與在上述一對電極 間所發生的放電方向大約平行地施加磁場施加手段。 (1〇)在上述(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7 )(8) (9)中,上述一對電極是圓盤狀電極,被旋轉驅 動成變更電極表面的放電發生位置。 (11) 在上述(10)中,上述圓盤狀的一對電極,是 僅隔所定距離互相相對向地配置有兩電極的周緣部的邊緣 部分。 (12) 在上述(1) (2) ( 3 ) (4) (5) (6) ( 7 )(8 ) ( 9 ) ( 1 〇 ) ( 1 1 )中,作爲能量束使用雷射束。 (1 3 ) —種極端紫外光發生方法,屬於在用以將被供 應於在內部含有一對電極的容器內的極端紫外光予以放射 的液體或固體的原料照射能量束使之氣化,藉由上述一對 電極所致的放電來加熱激勵被氣化的上述原料而生成高溫 電漿進行發生極端紫外光的極端紫外光發生方法,其特徵 爲:上述能量束是除了上述放電領域以外的空間,對於上 述被氣化的原料供應於可到達至放電領域的空間內的原料 ’進行照射者,藉由通過施加有電力的電極間的上述雷射 束,在上述放電領域內起動放電,且在放電領域的所定位 置劃定放電通道。 (14)在上述(13)中,空間密度分布爲所定分布的 氣化的原料的至少一部分到達至放電領域的時機,在放電 -19- 200919525 領域所發生的放電的放電電流成爲所定的臨界値以上的方 式,設定有能量束通過放電領域時的時機及被照射於高溫 電漿原料的時機,放電領域的能量束的能量,被照射於高 溫電漿原料的位置的能量束的能量,能量束的照射方向, 及對於放電領域的高溫電漿原料的供應位置。 (1 5)在上述(14)中’取得放電開始時機的時間資 料,與放電電流到達至所定臨界値的時機的時間資料,依 據兩時間資料,進行修正能量束的照射時機。 (1 6 )在上述(1 4 )( 1 5 )中,在設定有照射時機的 能量束照射之前,在停止一對電極的放電的狀態下,將能 量束照射1次以上於上述原料。 在本發明中,可得到以下的效果。 (1 )藉由照射1個能量束,開始放電而被劃定著放電 領域的放電通道的位置,而且在位置被劃定的放電通道以 原料被維持在所定空間密度分布的時機,使得放電後的放 電電流到達至所定値之故,因而成爲可實現效率優異的EUV 放射。 又,放電通道被劃定於能量束的聚光線上之故,因而 可提昇EUV放射發生點的位置穩定性。 (2 )空間密度分布爲所定分布的氣化的原料的至少一 部分到達至放電領域的時機,在放電領域所發生的放電的 放電電流成爲所定的臨界値以上的方式,藉由設定有能量 束通過放電領域時的時機及被照射於高溫電漿原料的胃@ ,放電領域的能量束的能量,被照射於高溫電漿原料·的位 -20- 200919525 置的能量束的能量,能量束的照射方向’及對於放電領域 的高溫電漿原料的供應位置之故’因而可成爲有效率的 EUV放射。 (3 )藉由設置對於放電領域施加與在上述一對電極 間所發生的放電方向大約平行地施加磁場的磁場施加手段 ,成爲可減小放射EUV的高溫電漿的尺寸’而可增加EUV 的放射時間。 (4 )將一對電極作爲圓盤狀電極,藉由旋轉驅動成 爲變更電極表面的放電發生位置,成爲可減少電極的磨耗 速度,而可把電極成爲長壽命化。 (5 )取得放電開始時機的時間資料與放電電流到達 至所定臨界値的時機的時間資料,依據兩時間資料,藉由 修正能量束的照射時機,可確實地實現有效率的EUV放射 〇 又,例如即使作爲脈衝電力供應手段的開關手段的固 體開關s W所使用的IGB T等的半導體開關元件的動作上產 生參差不齊,也成爲可確實地實現有效率的EUV放射。 (6 )在設定有照射時機的能量束照射之前,在停止 一對電極的放電的狀態下,將能量束照射1次以上於上述 原料,藉由此,在放電電極間容易發生放電,而在所期望 的時機可確實地發生放電。 【實施方式】 1 .實施例 -21 - 200919525 在第4圖及第5圖表示本發明的實施例的極端紫外光( EUV)光源裝置的構成(斷面圖)。第4圖是表示本實施 例的EUV光源裝置的前視圖,EUV放射是從同圖左側被取 出。第5圖是表示本實施例的£ u V光源裝置的俯視圖。 表示於第4圖及第5圖的EUV光源裝置是具有放電容器 的腔1。腔1是經由具開口的隔間壁丨c,被分割成大的兩個 空間。在一方的空間配置有放電部。放電部是加熱包含 EUV放電種子的高溫電漿原料而進行激勵的加熱激勵手段 。放電部是由一對電極11、12等所構成。 在另一方的空間’配置有:聚光從高溫電漿原料被加 熱激勵所生成的高溫電漿所放出的EUV光,而由設於腔1 的EUV取出部7引導至省略圖示的曝光裝置的照射光學系 的E U V聚光鏡2 ’及用以抑制依放電的電漿生成的結果所 產生的殘渣朝EUV光的聚光部移動的殘渣捕集器。在本實 施例中,如第4圖及第5圖所示地殘澄捕集器是由氣霧13b 及輪型捕集器3所構成。 以下’將配置有放電部的空間稱爲放電空間丨a,而將 配置有EUV聚光鏡的空間稱爲聚光空間lb。 在放電空間1 a連結有真空排氣裝置4,而在聚光空間 1 b連結有真空排氣裝置5。又’輪型捕集器3是例如利用輪 型捕集器保持用隔間壁3a被保持在腔1的聚光空間lb內。 亦即,在表示於第4圖及第5圖的例子中,聚光空間lb是利 用輪型捕集器保持用隔間壁3 a ’再被分割成兩個空間。 又,在第4圖及第5圖中,放電部被表示成比eUV聚光 -22- 200919525 部還要大,惟此爲爲了作成容易瞭解,實際的大小關係並 不是如第4圖及第5圖所示。實際上,EUV聚光部比放電部 還要大。亦即,聚光空間1 b比放電空間1 a還要大。 以下,針對於本實施例的EUV光源裝置的各部分及其 動作進行說明。 (1 )放電部 放電部是由金屬製的圓盤狀構件的第1放電電極1 1, 及同金屬製的圓盤狀構件的第2放電電極1 2所構成。第1及 第2放電電極1 1、1 2是例如鎢、鉬、鉅等的高融點金屬所 構成,配置成僅隔著所定距離互相相對的狀態。在此,兩 個電極11、12中的一方爲接地側電極,而另一方,爲高電 壓側電極。 兩電極11、12的表面是配置在同一平面上也可以,如 第5圖所示地,容易發生放電般地,僅隔所定距離互相相 對地配置有在施加電力時集中電場的周緣部的邊緣部分。 亦即,配置各電極成爲包含各電極表面的假想平面作成交 叉較佳。又,上述所定距離是兩電極的周緣部的邊緣部分 間距離最短部分的距離。 如後述地,當利用電力發生器8把脈衝電力施加於兩 電極1 1、1 2,則在上述周緣部的邊緣部分產生放電。一般 ,兩電極1 1、1 2的周緣部的邊緣部分間距離爲最短部分會 多發生放電。 假設,考量將兩電極11、12的表面配置在同一平面上 -23- 200919525 的情形。該情形,上述所定距離是把各電極的側面間之距 離成爲最短部分的距離。該情形’放電的發生位置是成爲 接觸圓盤狀電極的側面與垂直於該側面的假想平面所產生 的假想接觸線上。放電是發生在各電極的假想接觸線上的 任意位置。因此,將兩電極表面配置在同一平面上的時候 ,有放電位置不穩定的可能性。 —方面,如第5圖所示地,當各電極1 1、1 2的周緣部 的邊緣部分配置成僅隔所定距離而互相相對’則如上述地 兩電極11、12的周緣部的邊緣部分間距離在最短部分發生 很多放電之故,因而放電位置很穩定。以下’將發生兩電 極間的放電的空間稱爲放電領域。 如上述地,各電極1 1、1 2的周緣部的邊緣部分配置成 僅隔所定距離而互相相對的時候’當如第5圖所示地從上 方俯瞰,則以包含第1及第2放電電極1 1、1 2的表面的假想 平面交叉的位置作爲中心,兩電極是配置成放射狀。在第 5圖中,配置成放射狀的兩電極的周緣部的邊緣部分間距 離最長的部分,是以上述假想平面的交叉位置作爲中心時 ,被設置成位於與後述的EUV聚光鏡相反側。 在此,配置成放射狀的兩電極1 1、1 2的周緣部的邊緣 部分間距離最長的部分,是以上述假想平面的交叉位置作 爲中心時,也可設置成位於與EUV聚光鏡2相同側。但是 該情形,放電領域與EUV聚光鏡2之距離會變長’而該變 長分量,也降低EUV聚光效率之故,因而並不實用。 本實施例的混合方式的EUV光源裝置,是利用來自藉 -24- 200919525 由依放電的電流驅動照射雷射束所氣化的高溫電漿原料所 生成的高溫電漿的EUV放射光者。高溫電漿原料的加熱激 勵手段是依發生在一對電極11、12間的放電所致的大電流 。因此,電極1 1、1 2是受到隨著放電的較大的熱性負荷。 又,高溫電漿是發生在放電電極近旁之故,因而電極11、 1 2是也會受到來自該電漿的熱性負荷。藉由此種熱性負荷 ,電極是徐徐地被磨耗而發生金屬殘渣。 EUV光源裝置是被使用作爲曝光裝置的光源裝置的時 候,藉由EUV聚光鏡2進行聚光從高溫電漿所放出的EUV放 射,並朝曝光裝置側放出該聚光的EUV放射。金屬殘渣是 會對EUV聚光鏡2給予損壞,而會劣化EUV聚光鏡2的EUV 光反射率。 又,電極1 1、1 2是利用徐徐地磨耗,而會變更電極形 狀。藉由此,在一對電極間1 1、1 2間所發生的放電會徐徐 地不穩定,結果,EUV光的發生也成爲不穩定。 將上述的混合方式的EUV光源裝置使用作爲量產型的 半導體曝光裝置的光源時,成爲如上述地抑制電極的消耗 ,成爲需要儘量延長電極壽命。 爲了對於此種要求,在表示於第4圖及第5圖的EUV光 源裝置中,將第1電極1 1、第2電極1 2的形狀構成作爲圓盤 上’且在放電時至少能旋轉。亦即,藉由旋轉第1及第2電 極1 1、1 2在兩電極中發生脈衝放電的位置是脈衝別地變更 。因此,第1及第2電極1 1、12所受的熱性負荷變小,會減 少電極1 1、1 2的磨耗速度,而把電極的長壽命化作成可能 -25- 200919525 。以下,也將第1電極稱爲第丨旋轉電極,而也將第2電極 12稱爲第2旋轉電極。 具體上,在圓盤上的第丨旋轉電極丨丨、第2旋轉電極22 的大約中心部,分別安裝有第丨電動機22a的旋轉軸22e、 第2電動機22b的旋轉軸22f。第!電動機22a、第2電動機 22b分別將旋轉軸22e、22f進行旋轉,藉此第!旋轉電極" 及第2旋轉電極12是進行旋轉。又,旋轉的方向是並未特 別地加以規制。在此’旋轉軸22e、22f是例如經由機械密 封22c、22d被導入至腔1內。機械密封22c、22d是維持腔1 內的減壓環境下,容許旋轉軸的旋轉。 如第4圖所示地,第1旋轉電極丨丨是配置成其一部分被 浸漬在收容導電性饋電用熔融金屬U a的導電性的第1容器 Hb中。同樣地,第2旋轉電極12是配置成其一部分被浸漬 在收容導電性饋電用熔融金屬12a的導電性的第2容器12b 中〇 第1容器lib及第2容器12b,是經由可維持腔1內的減 壓環境的絕緣性的電力導入部1 1 C ';! 2c,也功能作爲脈衝 電力供應手段的脈衝電力發生器8相連接。如上述地,第1 、第2容器lib、12b及饋電用熔融金屬lla、12a是導電性 ’而第1旋轉電極11的一部分及第2旋轉電極12的一部分, 疋浸漬於上述饋電用;t谷融金屬11a、12a之故,因而藉由將 脈衝電力從脈衝電力發生器8施加於第1容器Hb及第2容器 1 2 b間,而在第1旋轉電極1 1及第2旋轉電極丨2間施加有脈 衝電力。 -26- 200919525 又,作爲饋電用熔融金屬lla、12a,採用著放電時不 會影響到EUV放射的金屬。又饋電用熔融金屬1 la、12a, 是也功能作爲各旋轉電極1 1、1 2的放電部位的冷卻手段。 又,省略圖示,惟在第1容器lib、第2容器12b,具備有將 熔融金屬維持在熔融狀態的溫度調節手段。 (2 )放電起動機構 在本實施例的EUV光源裝置中,設置將雷射束23照射 在高溫電漿原料與放電領域的所定地點的雷射源23,及控 制該雷射源2 3 a的動作的雷射控制部2 3 b。 如上述地,各旋轉電極1 1、1 2的周緣部的邊緣部分配 置成僅隔所定距離互相相對向之故,因而兩電極1 1、1 2的 周緣部的邊緣部分間距離爲最短部分而發生很多放電。因 此,放電位置穩定。然而,若依放電所致的磨耗等而發生 邊緣部分的變形,則放電位置的穩定性會降低。 在此,若將雷射束23聚光於放電領域的所定位置,則 在雷射焦點近旁,藉由電子放出而降低電導率。因此,放 電通道的位置是被劃定在設定雷射焦點的位置。如此可提 昇EUV放射的發生點的位置穩定性。 作爲放出雷射束2 3的雷射源2 3 a,例如可採用二氧化 碳雷射源,或YAG雷射、YV04雷射、YLF雷射等的固體雷 射源、ArF雷射、KrF雷射、XeCl雷射等的準分子雷射源等 〇 又,在本實施例中,作爲照射在放電領域的所定地點 -27- 200919525 的能量束照射著雷射束,惟代替雷射束,也可將離子束、 電子束照射在高溫電漿原料。 上述第2圖是表示利用具有較長的焦距的凸透鏡進行 點聚光的例子。 對於電極1 1、1 2近旁的放電領域的所定地點,藉由點 狀地雷射束23 ’把電極1 1、1 2間的絕緣擊中被感應。在此 ’在雷射焦點(聚光點)近旁,藉由電子放出使得電導率 降低。因此,放電通道的位置是被劃定在設定雷射的聚光 點的位置。 又’上述第3圖是表示利用兩枚柱面透鏡231、232進 行線聚光的例子。兩枚柱面透鏡2 3 1、2 3 2是配置成聚焦雷 射束2 3的軸方向互相地正交的情形。 如此地’對於電極1 1、1 2近旁的放電領域的所定地點 ,藉由線狀地聚光雷射束23,使得電極1 1、12間的絕緣擊 中被感應。與點聚光同樣,放電通道的位置是被劃定在雷 射的聚光線上。 亦即,以雷射照射來固定雷射束2 3的線聚光位置,藉 此,放電通道的位置被固定在放電領域的局部性領域。所 以,可提昇EUV放射的發生點的位置穩定性。 (3 )脈衝電力發生器 脈衝電力發生器8是經由電容器與磁性開關所構成的 磁性脈衝壓縮電路部,將脈寬短的脈衝電力施加於負荷:白勺 第1容器1 lb與第2容器12b之間,亦即,第1旋轉電極丨丨與 -28- 200919525 第2旋轉電極12之間。 在第4圖、及第5圖表示脈衝電力發生器的構成例。 第4圖及第5圖的脈衝電力發生器是具有使用可飽和電 抗器所構成的兩個磁性開關S R2、S R 3的2段磁性脈衝壓縮 電路。利用電容器C1、第1磁性開關SR2、電容器C2、第2 磁性開關SR3來構成2段磁性脈衝壓縮電路。 磁性開關SR1是IGBT等的半導體開關元件的固體開關 SW的減低交換損失所用者,也被稱爲磁性加速器。又, 固體開關S W是上述的開關手段,在以下也稱爲開關手段 〇 依照第4圖及第5圖將電路的構成與動作說明如下。首 先,充電器CH的充電電壓被調整成所定値Vin,而主電容 器C0爲利用充電器CH被充電。此時,IGBT等的固體開關 SW是成爲斷開。 結束主電容器C0的充電,當固體開關SW成爲導通時 ,施加於固體開關SW兩端的電壓是主要施加於磁性開關 S R 1的兩端。 施加於磁性開關SR1的兩端的主電容器C0的充電電壓 V0的時間積分値達到以磁性開關SR1的特性所決定的界限 値,則磁性開關S R 1會飽和而接通磁性開關,電流會流在 主電容器C0、磁性開關SR1、昇壓變壓器Trl的1次側,固 體開關SW的迴路。同時地,電流流在昇壓變壓器Trl的2 次側,電容器C1的迴路,使得被儲存在主電容器C0的電荷 移行而被充電在電容器C1。 -29- 200919525 之後’電容器C 1的電壓V 1的時間積分値達到以磁性開 關SR2的特性所決定的界限値,則磁性開關SR2會飽和而 接通磁性開關,電流會流在電容器C 1、磁性開關S R2、電 容器C2的迴路,使得被儲存在電容器C1的電荷移行而被充 電在電容器C2。 然後’電容器C2的電壓V2的時間積分値達到以磁性開 關SR3的特性所決定的界限値,則磁性開關SR3會飽和而 接通磁性開關,高電壓脈衝施加第1容器與第2容器,亦即 ’第1旋轉電極與第2旋轉電極之間。 在此’藉由將以磁性開關SR2、SR3及電容器C 1、C2 所構成的各段的容量移行型電路的電感設定成隨著到後段 變愈小’進行著流在各段的電流脈衝的脈寬依次變狹窄的 脈衝壓縮動作,而在第1旋轉電極與第2旋轉電極間成爲可 實現短脈衝的強放電,對於電漿的輸入能也變大。 (4 )原料供應及原料氣化機構 用以放射極端紫外光的高溫電漿原料2 1,是從設於腔 1的原料供應單元20以液體或固定狀態,被供應於放電領 域爲第1旋轉電極11的周緣部的邊緣部分與第2旋轉電極I2 的周緣部的邊緣部分之間的空間,會發生放電的空間近旁 。具體上,筒溫電槳原料2 1是除了放電領域以外的空間, 被氣化的高溫電漿原料被供應於可到達至放電領域的空間 〇 上述原料供應單兀2 0是例如設於腔1的上部壁,而高 -30- 200919525 溫電漿原料2 1是作成液滴狀被供應(滴下)於上述放電領 域近旁的空間。 作成液滴狀被供應的高溫電槳原料是被滴下,而到達 至放電領域近旁的空間之際,利用從雷射源23 a所放出的 雷射束2 3被照射使之氣化。 如上述地,利用雷射束2 3的照射被氣化的高溫電漿原 料,是以雷射束2 3所入射的高溫電漿原料表面的法線方向 作爲中心擴展。 在此,利用雷射束23的照射被供應於放電領域的氣化 後的高溫電漿原料中,未有助於依放電所致的高溫電漿形 成者的一部分,或是電漿形成的結果分解生成的原子狀氣 體的群集一部分,作爲殘渣而與EUV光源裝置內的低溫部 接觸,而堆積。 但是,雷射束23是不僅爲高溫電漿原料21,惟爲了也 照射放電領域的所定地點,成爲從放電電極1 1、1 2側被照 射的情形。因此,氣化後的高溫電漿原料是朝放電電極1 1 、1 2的方向擴展,亦即朝放電領域的方向擴展之故,因而 成爲可抑制殘渣進行至EUV聚光鏡2的情形。 如上述地,利用雷射束2 3的照射被氣化的高溫電漿原 料是雷射束23以所入射的高溫電漿原料表面的法線方向作 爲中心擴展。詳細爲’利用雷射束2 3的照射被氣化而飛散 的高溫電漿原料的密度,是上述法線方向成爲最高密度, 而從上述法線方向愈增加角度變低。 依據上述,對於放電領域的高溫電漿原料2 1的供應位 -31 - 200919525 置’以及雷射束23的照射能等的照射條件,是被供應於放 電領域的氣化後的局溫電漿原料的空間密度分布,適當地 被設定成爲在放電領域中把高溫電漿原料加熱激勵之後, 能有效率地取出EUV放射的條件。 又,在供應有高溫電漿原料的空間下方,設置進行回 收未被氣化的高溫電漿原料的原料回收手段25也可以。 (5 ) EUV光聚光部 利用放電部所放出的EUV光,是利用設於EUV光聚光 部的斜入射型的EUV聚光鏡2被聚光,並利用設於腔1的 EUV光取出部7被引導至省略圖示的曝光裝置的照射光學 系。 一般,該斜入射型EUV聚光鏡2是高精度地配置複數 枚板的薄凹面鏡成嵌套狀的構造。各凹面鏡的反射面形狀 是例如旋轉橢圓面形狀、旋轉拋物面形狀、沃耳特( Wo Iter )型形狀,而凹面鏡是旋轉體形狀。在此,沃耳特 型形狀是光入射面,從光入射側依次成爲旋轉雙曲面與旋 轉橢圓面,或是旋轉雙曲面與旋轉拋物面所構成的凹面形 狀。 上述的各凹面鏡的基本材料是例如鎳(Ni )等。反射 波長極短的E U V光之故,因而凹面鏡的反射面是作成極優 異的平滑面所構成。施加於該平滑面的反射材是例如釕( Ru )、鉬(Mo )、及鍺(Rh )等的金屬膜。各凹面鏡的 反射面,緻密地塗敷有此種金屬膜。 -32- 200919525 藉由如此地構成,EUV聚光鏡是良好地反射(Γ〜25°的 斜入射角度的EUV光’且成爲可進行聚光。 (6 )殘渣捕集器 在上述的放電部與EUV光聚光部之間,爲了防止EUV 聚光鏡2的損傷,設置有將與放電後所生成的高溫電漿接 觸的第1、第2旋轉電極11、12的周緣部藉由該高溫電漿被 濺鍍所生成的金屬粉等的殘渣’或是將起因於高溫電漿原 料中的EUV放射種子的Sn或Li等的殘渣等加以捕捉而僅通 過EUV光所用的殘渣捕集器。 如上述地,在表示於第4圖及第5圖的本實施例的EUV 光源裝置中’殘渣捕集器是由氣霧13b及輪型捕集器3所構 成。 如第4圖所示地,氣霧1 3 b是從氣體供應單元1 3經由噴 嘴1 3 a被供應於腔1內的氣體所構成。噴嘴! 3 a是長方體形 狀’而放出氣體的開口是成爲細長的四方形狀。當從氣體 供應單元1 3把氣體供應於噴嘴1 3 a,則薄片狀氣體從噴嘴 13a的開口被放出,而形成有氣霧13b。氣霧13b是變更上 述殘渣的進行方向,俾抑制殘渣到達至EUV聚光鏡2。 在此被使用於氣霧13b的氣體,使用對於EUV光具高 透射率的氣體較佳,例如使用氦(H e )、氬(A r )等的稀 有氣體或氫(H2 )等。 又’在氣霧13b與EUV聚光鏡2之間,設有輪型捕集器 3。針對於輪型捕集器3,例如在專利文獻2記載作爲「箔 -33- 200919525 型捕集器」。輪型捕集器3是不會遮住從高溫電漿所放射 的EUV光的方式,由朝高溫電漿發生領域的徑方向所設置 的複數板,及支擦該板的環狀支擦板所構成。 若在氣霧13b與EUV聚光鏡2之間設置此種輪型捕集器 3,則會增加高密度高溫電漿與輪型捕集器3之間的壓力。 若增加壓力,則增加存在於該部位的氣霧的氣體密度’而 增加氣體原子與殘渣之相撞。殘渣是藉由重複相撞’可減 少運動能量。因此,減少殘渣相撞於EUV聚光鏡2之際的 能量,而成爲可減少EUV聚光鏡2的損傷。 又,腔1的聚光空間lb連接氣體供應單元14,而導入 對EUV光的發光無關的緩衝氣體也可以。從氣體供應單元 14所供應的緩衝氣體是從EUV聚光鏡2側通過輪型捕集器3 ,而經輪型捕集器保持用隔間壁3a與隔間壁1 c之間的空間 之後,從真空排氣裝置4被排出。利用產生此種氣體的流 動,俾防止在輪型捕集器3未捕捉到的殘渣流到EUV聚光 鏡2,可減少依殘渣所致的E U V聚光鏡2的損傷。 在此,除了緩衝氣體以外,還將氯(Cl2 )等的鹵素 氣體或氫基從氣體供應單元14被供應於聚光空間也可以° 此些氣體是與在殘渣捕集器未被除去而被堆積於EUV聚光 鏡2的殘渣反應而功能作爲除去該殘渣的清除氣體° @ & ,成爲可抑制依殘渣堆積所致的EUV聚光鏡2的反射率降 低的功能降低的情形。 (7 )隔間壁 -34- 200919525 放電空間1 a的壓力,是設定成用以將利用雷 被氣化的高溫電漿原料予以加熱激勵的放電良好 而必須保持在某程度以下的真空環境。 一方面’聚光空間lb是在殘渣捕集器必須減 運動能之故’因而在殘渣捕集器部分須維持所定丨 在第4圖及第5圖中,從氣幕流動所定氣體, 捕集器3維持所定壓力,可減小殘渣的運動能。 光空間1 b是作爲結果必須維持在數1 〇〇 pa左右的 壓環境。 在此’在本發明的EUV光源裝置中,設有展 劃成放電空間1 a與聚光空間1 b的隔間壁1 c。在該 設有空間地連結兩開口。開口是功能作爲壓力阻 因而以真空排氣裝置4排出放電空間,而以真空 置5排出聚光空間之際,利用適當地考慮來自氣| 體流量’開口的大小,及各真空排氣裝置的排氣 成爲可將放電空間la作成數Pa,又可將聚光空間 適當壓力。 (8 )原料監測器 原料監測器2 0 a ’是監測從上述的原料供應 成液滴狀而被滴下的原料2 1的位置。例如,如舞 地從原料供應單元20所滴下的原料21,監測到達 測器2 0 a近旁的位置p 1的時機。如後述地,利用 果,求出從原料2 1到達至位置P 1的時機一直到到 射束照射 地發生, 小殘渣的 堅力。 而在輪型 所以,聚 壓力的減 ί腔1內區 隔間壁1 C 力之故, 排氣狀裝 i 1 3 b的氣 能力,而 lb維持在 單元20作 5 6圖所示 至原料監 該監測結 達至雷射 -35- 200919525 束23被照射的位置P2的時間。監測是例如使用公知的雷射 計測法所進行。原料的檢測訊號是利用原料供應監測器 2 0 a被送訊到控制部2 6。如上述地,原料2 1是作成液滴狀 而被滴下之故’因而原料的檢測訊號是成爲斷續性的脈衝 訊號。 (9)極端紫外光(EUV)光源裝置的動作 本實施例的EUV光源裝置是使用作爲曝光用光源的時 候,例如如下地進行動作。第7圖及第8圖是表示本實施例 的動作的流程圖’第9圖是表示時序圖,以下利用第7圖至 第9圖,來說明本實施例的動作。 EUV光源裝置的控制部26是記載表示於第1圖的時間 資料△ td、△ ti、△ tg。 亦即,△ td是從觸發訊號輸入到脈衝電力供應手段( 脈衝電力發生器8 )的開關手段的時機(時刻Td ),一直 到開關手段成爲導通狀態而電極間電壓到達至臨界値Vp爲 止的時間。△ ti是開始放電後,流在電極1 1、1 2間的電流 大小一直到達至臨界値Ip爲止的時間。△ tg是從雷射束23 被照射到原料2 1的時機一直到氣化原料的至少一部分到達 至放電領域爲止的時間。 一般,若被施加於放電電極的電壓V較大,則放電電 極間的電壓波形的上昇變快。因此,上述的△ t d是成爲依 存於被施加於放電電極的電壓V。EUV光源裝置的控制部 2 6是將事先以實驗等所求出的電壓V與時間△ t d之關係記 -36- 200919525 憶作爲表。 又,EUV光源裝置的控制部26是記憶著從原料21到達 至所定k置(例如,第6圖的p丨)的時機,—直到雷射束 23到達至被照射於原料21的位置(例如,第6圖的p2)爲 止的時間△ tm。 又’控制部26是記憶從主觸發訊號被輸出至修正時間 r、ε ,及脈衝電力發生器8的開關手段的時機,一直到 該主觸發訊號被輸入至脈衝電力發生器8的開關手段而把 開關手段成爲導通爲止的時機的延遲時間d i。針對於該修 正時間r、ε進行如下述。 首先’來自EUV光源裝置的控制部26的備用指令被送 訊至真空排氣裝置5、真空排氣裝置4、氣體供應單元13、 氣體供應單元14、第1電動機22a、第2電動機22b (第7圖 的步驟S501、第9圖的S601)。 受訊備用指令的真空排氣裝置5、真空排氣裝置4、以 及氣體供應單元1 3、氣體供應單元1 4是開始進行動作。亦 即’真空排氣裝置4進行動作,把放電空間成爲真空環境 。另一方面,真空排氣裝置5進行動作之同時,氣體供應 單元13進行動作而形成有氣霧13b、氣體供應單元14進行 動作而在聚光空間1 b內供應著緩衝氣體及洗淨氣體。結果 ,聚光空間lb到達至所定壓力。又,第1電動機22a,及第 2電動機22b進行動作,而把第1旋轉電極1 1,及第2旋轉電 極1 2進行旋轉。以下,總稱上述的動作狀態稱爲備用狀態 (第7圖的步驟S502,第9圖的S602 )。 -37- 200919525 EUV光源裝置的控制部26是在此種備用狀態後,將動 作開始指令訊號送訊至原料供應單元20及原料監測器20a (第7圖的步驟S503,第9圖的S603)。 受訊動作開始指令訊號的原料供應單元20是將用以進 行EUV放射的液體狀或固體狀高溫電漿原料2丨(例如液體 狀的錫)作爲液滴狀而開始滴下。另一方面,受訊動作開 始指令訊號的原料監測器20 a是開始監測動作,當原料21 到達至下述的第6圖的位置P 1時,則將原料檢測訊號送訊 至光源裝置的控制部26 (第7圖的步驟S5〇4,第9圖的S604 )。 又,在該時機,所滴下的原料2 1是未被照射於雷射束 23之故,因而仍利用原料回收手段25被回收。 EUV光源裝置的控制部26是將備用完成訊號送訊至曝 光裝置的控制部27(第7圖的步驟S5〇5,第9圖的S605)。 由受訊備用完成訊號的曝光裝置的控制部27,EUV光 源裝置的控制部26,是受訊發生指令。又,曝光裝置側進 行控制E U V放射的強度的時候,在本發光指令,也包括 EUV放射的強度資料(第7圖的步驟S5〇6 ’第9圖的S606 ) 〇 E U V光源裝置的控制部2 6是將充電控制訊號送訊至脈 衝電力發生器8的充電器C Η。充電控制訊號是例如放電開 始定時資料訊號等所構成。如上述地,在來自曝光裝置的 控制部2 7的發光指令包含著Ε υ ν放射的強度資料的時候, 對於主電容器C0的充電電壓資料訊號也包含在上述充電控 -38 - 200919525 制訊號。 例如’事先利用實驗等求出E UV放射強度與對於主電 容器C 0的充電電壓的關係’來製作容納兩者的相關的表。 EUV光源裝置的控制部26 ’是記憶著該表,而依據包含於 從曝光裝置的控制部2 7所受訊的發光指令的EUV放射的強 度資料,由表叫出主電容器C0的充電電壓資料。又依據叫 出的充電電壓資料’ EUV光源裝置的控制部26,是將包含 對主電容器C 0的充電電壓資料訊號的充電控制訊號被送訊 至脈衝電力發生器8的充電器CH (第7圖的步驟S507,第9 圖的S 6 0 7 )。 充電器CH是如上述地進行主電容器C〇的充電(第7圖 的步驟S 5 0 8 )。 EUV光源裝置的控制部26是判定從開始運轉是否發生 最初的E U V光(稱爲初次脈衝)(第7圖的步驟S 5 0 9 ), 而在初次脈衝的時候,從步驟S 5 0 9進行至步驟S 5 1 0。又, 在不是初次脈衝的時候,進行至步驟S 5 1 6。 在步驟S5 10,EUV光源裝置的控制部26是進行計算將 主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器8的開關手段的時機, 及對於控制雷射源23 a的動作的雷射控制部23b的觸發訊號 的送出時機。 初次脈衝的時候,無法使用後述的電壓計數器,電流 計數器的計數値,而無法進行後述的反饋修正之故,因而 依據事先被記憶的時間資料△ td、△ ti、△ tm、d 1、r ’ 來進行上述時機。 -39- 200919525 又,如第1圖所示地,實際上,以主觸發訊號輸入至 脈衝電力發生器8的開關手段而開關手段成爲導通的時機 Td作爲基準,進行設定雷射束所照射的時間TL較佳。 在本實施例中,將主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器 8的開關手段的時機Td’之後,事先求出該主觸發訊號輸入 至脈衝電力發生器8的開關手段而一直到開關手段成爲導 通的時機Td爲止的延遲時間d 1。之後,以上述延遲時間d 1 進行修正將主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器8的開關手 段的時機Td’,而求出開關手段成爲導通的時機Td。 另一方面,從觸發訊號所送出的時機TL’ 一直到照射 雷射束23爲止的延遲時間dL,是可忽視爲ns級的極小之故 ,因而在此未加以考慮。 雷射源23 a爲例如Q開關式d : YAG雷射裝置的時候, 以將主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器8的開關手段的時 機Td’作爲基準,設定對於控制雷射源23a的動作的雷射控 制部23b的觸發訊號的送出時機TL’,藉此,可實現以主觸 發訊號輸入至脈衝電力發生器8的開關手段的時機Td作爲 基準的雷射束所照射的時間TL的設定。 若將送訊主觸發訊號的時機作爲基準(時刻Td’)時 ,則對於雷射控制部2 3 b的觸發訊號的送出時機T L ’是如下 地被求出。 由第1圖可知,雷射束所照射的時機T L,是以脈衝電 力發生器8的開關手段成爲導通的時機Td作爲基準時,成 爲 -40- 200919525 (26)。 TL ^ Td + Δ td 因此,對於控制以送訊主觸發訊號的時機T d ’作爲基 準時的雷射源2 3 a的動作的雷射控制部的觸發訊號的送出 時機TL’是成爲 TL,+dL g (Td,+dl) + A td "-(28) 。在此,延遲時間dL是可忽視地極小之故,因而觸發訊號 的送出時機TL’是成爲 TL,g Td,+ d 1 +△ td …(29)。 在此,在電極間電壓確實地超過臨界値Vp的時機,能 照射雷射束23的方式,將照射雷射束23的時機,比△ td還 延遲幾部分也可以。將該延遲時間定義爲修正時間r ,則 變形式(29)成爲 TL’2Td’ + dl+Z\td+7 ** (30) ° 在本實施例中,成爲 TL,=Td5 + dl+A td + 7 ...(31) -41 200919525 。又,當然,TL’設定是並不被限定於(31)式者,滿足 (30 )式就可以。例如作成TL’ = Td’+dl + A td也可以。 如上述地,從雷射束23被照射在原料2 1的時機一直到 氣化原料的至少一部分到達至放電領域爲止的時間△ tg與 雷射束23被照射在高溫電漿原料2 1的時機TL,是必須成立 TL + Δίΐ^ TL + Atg^ TL + Ati + Atp ...(27) 之關係。在此,在(27 )式中,雷射束被照射在高溫電漿 原料的時機與雷射束被照射在放電領域的時機,是實質上 視作爲同時。 將(27 )式變形成對於雷射控制部的觸發訊號的送出 時機TL’與△ tg之關係式,則成爲如下述(32 )式。 TL,+ AtiSTL,+ /\tgSTL,+ Ati + Atp …(32) 亦即,Atg與Ati之關係是成爲
Ati^ Atg^ Δΐί + Δίρ …⑴)。 如上述地’ △ t g是依存於放電領域與原料的位置,對 於原料21的雷射束23的照射方向,雷射束23的照射能量。 此些參數是被適當地設定成成立(33)式。 -42- 200919525 在本實施例中’在放電電流確實地超過臨界値Ip的時 機’設定△ tg成爲氣化原料的至少一部分到達至放電領域 。亦即’將△ tg的長度設定成比△ ti幾部分稍長。定義爲 該修正時間ε ,則△ ti與△ tg之關係是成爲如下。 Δ tg = A ti+ ε ( ε ^ Δ tp) ...(34) 亦即,所謂放電領域與原料的位置,對於原料的雷射 束的照射方向,雷射束的照射能量的參數,是適當地設定 成爲成立(34 )式。 如上述地,以送訊主觸發訊號的時機Td’作爲基準時 的觸發訊號的送出時機TL’是以(31)式表示。 在此,本實施例的EUV光源裝置是藉由原料作成液滴 狀進行滴下所供應。因此,所滴下的原料到達至第6圖的 雷射束的照射位置P2的時機,及送訊上述的主觸發訊號的 時機Td’,觸發訊號的送出時機TL’是必須作成同步。 將第6圖的原料到達至位置P 1的時機爲Tm,從Tm經 △ tm後作爲原料到達至照射位置P2者,則原料到達至照射 位置P2的時機是成爲Tm + Atm。 亦即,以時機Tm作爲基準的時候,必須成立 TL = Tm + Δ tm …(35)。 將(32)式,變形成觸發訊號的送出時機TL’的式, -43- 200919525 則成爲 (TL, + dL) = Tm + A tm ".(36) 。在此,延遲時間d L是可忽視程度地小之故,因而(3 6 ) 式是成爲 TL5 =Tm + A tm ".(37)。 因此,以時機Tm作爲基準時,則送訊主觸發訊號的時 機Td’,雷射控制部23b的觸發訊號的送出時機TL’是如下 地求出,
Td^Tm + CA tm-Δ td)-dl - 7 ".(38) TL’=Tm + Z\ tm …(37) 在此,是由第6圖,如下地被求出。 如第6圖所示地’將原料供應單元2 0的原料排出部的 位置作爲P0 ’將原料監測器20a監測原料21的位置作爲P1 ,將雷射束的照射位置作爲P 2,將P 〇與p丨的距離作爲L, 將P 0與P 2的距離作爲L p。 又’將原料位於P0的時間作爲原點,如上述地,將原 料到達至P 1的時機作爲Tm,而將原料到達至照射位置p2 的時機作爲Tm + △ tm。 -44 - 200919525 將位置P0的原料的落下速度作爲ο,而將重力加速度 作爲G,則成爲 L-(l/2)GTm2 …(17)
Lp = (l/2)G(Tm + A tm)2 ... (18) 。由(17) (18)式,Atm是如㈠9)式地被求出。
Atm = (2Lp/G)I/2-(2L/G)W2 …(19) 亦即’在步驟S5 10中,EUV光源裝置的控制部26,是 依據事先所記憶的時間資料△ t d、△ t i、Atm' d 1 ' γ > 藉由式(3 8 ) ( 3 7 ) ( 1 9 ),求出送訊以時機Tm作爲基準 時的主觸發訊號的時機Td’,對於雷射控制部的觸發訊號 的送出時機TL’(第9圖的S608)。 在此’時間資料△ td是由容納對應電壓V與時間△ td 的表被叫出。施加於放電電極的電壓V的資料,是例如仍 使用在步驟S 5 0 7將充電控制訊號送訊至脈衝電力發生器8 的充電器CH之際,由容納EUV放射強度與對於主電容器C0 的充電電壓之相關的表所叫出的主電容器C0的充電電壓資 料。 EUV光源裝置的控制部26是經過主電容器C0的充電成 爲穩定爲止的時間的電荷充電穩定時間tst的時機之後,將 最初檢測出來自原料監測器的原料檢測訊號的時機作爲基 -45- 200919525 準時機Tm (第7圖的步驟S511,第9圖的S604、S607)。 又,設定基準時點Tm是經過電荷充電穩定時間tst的時機 之後,並不被限定於最初檢測出原料檢測訊號的時機。例 如,在經過時間tst之時機之後,將檢測出所定次數檢測訊 號的時機設定爲基準時刻Tm也可以。 EUV光源裝置的控制部26是以步驟S51 1所設定的基準 時機Tm作爲基準,在利用式(3 8 ) ( 3 7 ) ( 1 9 )所求得的 以時機Tm作爲基準時的送訊主觸發訊號的時機Td’,及對 於雷射控制部2 3 b的觸發訊號的送出時機TL ’,分別將主觸 發訊號及觸發訊號送訊至脈衝電力發生器8的開關手段及 雷射控制部23b (第7圖的步驟S512,第9圖的S609、S613 )0 EUV光源裝置的控制部26是將計測在開始輸出主觸發 訊號,一直到電極間電壓到達至臨界値V p爲止的電壓計數 器予以進行動作。 又,將計測在開始輸出觸發訊號一直到放電電流到達 至臨界値Ip爲止的電流計數器予以進行動作(第8圖的步驟 S513,第9圖的S612、S616)。又’電壓計數器與電流計 數器,是發光指令訊號從曝光裝置的控制部27輸入時,作 成零清除。 電壓計數器是輸出主觸發訊號之後,爲了將電極間電 壓一直到達至臨界値Vp爲止的時間作成一定而用以反饋控 制者。另一方面,電流計數器是輸出觸發訊號之後,用以 確認△ tg與△ ti之關係是否滿足(34 )式者。 -46- 200919525 亦即’以時機Tm作爲基準時的送訊主觸發訊號的時機 Td’ ’對雷射控制部的觸發訊號的送出時機tL,,是最初的 第一次(初次脈衝),如上述地,依據式(3 8 ) ( 3 7 )( 1 9 )進行決定’惟2次以後是依據上述電壓計數器的計數 値經修正的値來決定上述式(3 8 ) ( 3 7 ) ( 1 9 )。 EUV光源裝置的控制部26是利用未圖示於第4、5圖的 電壓監測器檢測出電極間電壓到達至臨界値Vp的時機,俾 停止電壓計數器。又,利用未圖示的電流監測器檢測出放 電電流到達至臨界値Ip的時機,俾停止電流計數器(第8圖 的步驟S514,第9圖的S612、S616)。 在步驟S512中,以依據(38)式的時機Td’把主觸發 訊號送出,該主觸發訊號被輸入至脈衝電力發生器8的開 關手段之後,經過延遲時間d 1,則開關手段(例如IGBT ) 成爲導通(第9圖的S609、S610)。 當開關手段成爲導通,則第1旋轉電極1 1、第2旋轉電 極1 2間的電壓會上昇,在時間△ td之後,電極間電壓到達 至臨界値Vp。如上述地,該臨界値Vp是流在發生放電時的 放電電流値成爲臨界値Ip以上時的電壓値(第9圖的S 6 1 0 、S611 ) ° 如上述地,在步驟S512中,以依據(37)式的時機 TL’,觸發訊號被送出至雷射控制部23b。結果,在電極間 電壓到達至臨界値Vp的時機(Td+Atd)以後的時機TL中 ,雷射束被照射在放電領域(第9圖的S613、S614 )。 雷射束被照射在放電領域,而在放電領域開始放電。 -47- 200919525 開始放電後,在△ ti後,放電電流的大小達到至上述的臨 界値Ip (第9圖的S614、S615 )。該臨界値Ip是爲了得到所 定強度的EUV放射所必須的放電電流値的下限。又,將放 電電流値爲臨界値Ip以上的期間作爲△ tp。 另一方面,雷射束23通過放電領域時的時機與被照射 在高溫電漿原料2 1的時機是可視作爲大約同時。在此,被 照射於高溫電漿原料21的位置的雷射束23的能量,雷射束 23的照射方向,放電領域與高溫電漿原料2 1之位置關係爲 適當地被設定在滿足(26)式、(27)式。 因此,空間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一 部分,是到達至放電電流的大小成爲爲了得到所定強度的 EUV放射所必須的放電電流値的下限以上的期間中(第9 圖的S 6 1 7 )。 亦即’在步驟S5 12,EUV光源裝置的控制部26送訊各 觸發訊號的結果,把放電通道的位置被劃定在所定位置。 又,在位置被劃定的放電通道中,空間密度分布爲所定分 布的氣化原料的至少一部分到達至放電通道的狀態下,發 生放電成爲放電電流的大小爲爲了得到所定強度的EUV放 射成爲必須的放電電流値的下限以上。 放電是在第1旋轉電極1 1、第2旋轉電極1 2的周緣部的 邊緣部分間發生’而形成有電漿。利用流著電漿的脈衝狀 大電流,使得電漿被加熱激勵而高溫化,則從該高溫電發 發生著波長13.5 nm的EUV放射(第8圖的步驟S515 )。
又,上述的所定空間密度分布是設定成儘可能把eu V -48- 200919525 放射有效率地發生。具體上,對於放電領域的高溫電漿原 料2 1的供應位置,對高溫電漿原料2 1的雷射束23的照射方 向,雷射束23的照射能量等,適當地設定成爲儘可能把 EUV放射有效率地發生。 又,放電通道的位置,爲利用雷射束23的照射被劃定 在所定位置,而提昇生成電漿的位置的位置穩定性。 亦即,EUV光源裝置的控制部26送訊各觸發訊號的結 果,可實現有效率地發生EUV放射,及EUV放射的發生位 置的穩定化。 從電漿所放射的EUV放射,是利用設於隔間壁1 c的開 口,通過輪型捕集器3而被配置於聚光空間的斜入射型 EUV聚光鏡2被聚光,而利用設於腔1的EUV光取出部7被引 導至省略圖示的曝光裝置的照射光學系。 如上述地結束初次的E U V放射,之後回到步驟S 5 0 6, 等待來自曝光裝置的發光指令。 受訊發光指令之後,經上述的步驟S 5 0 7、S 5 0 8,移行 至步驟S 5 0 9。下一次E U V放射並不是初次的脈衝之故,因 而從步驟S5 09移行至步驟S516。 在步驟S516中,EUV光源裝置的控制部26是依據在步 驟S 5 1 4中所計測的主觸發訊號的開始輸出後的電極間電壓 到達至臨界値V p爲止的時間的電壓g·[•數器的値,及觸發訊 號的開始輸出後的放電電流到達至臨界値Ip爲止的時間的 電流計數器的値,利用以下的式進行對雷射控制部的觸發 訊號的達出時機TL’的反饋演算。 -49- 200919525 tvcal^^d 1+△ td)-tvc ··· (20) tical = A ti-tic …(2 1) 在此,tvcal是主脈衝電力發生器的開始輸出後的電極 間電壓到達至臨界値Vp爲止的時間的修正値,而tvc是以 電壓計數器所計測的時間。又,t i c al是觸發訊號的開始輸 出後的放電電流Ip到達至臨界値Ip爲止的時間的修正値, 而tic是以電流計數器所計測的時間。(第7圖的步驟S5 1 6 ,第9圖的S608 )。 又,由(20 )式可明瞭,tvcal是從輸出主觸發訊號的 時機Td’,把該主觸發訊號輸入至脈衝電力發生器8的開關 手段而一直到開關手段成爲導通的時機Td爲止的延遲時間 d 1,及從開關手段成爲導通的時機Td—直到電極間電壓到 達至臨界値Vp爲止的時間的總和的修正値。 如上述地,脈衝電力發生器8的開關手段的固體開關 SW,是多使用著可流著大電流的IGBT等的半導體開關元 件。 此種IGBT等的半導體開關元件是輸入有閘極訊號(相 當於本實施例的主觸發訊號)而實際上成爲導通的時間是 某些程度參差不齊。亦即,(20 )式是也可考慮開關元件 的參差不齊的修正者。 EUV光源裝置的控制部26是考慮在步驟S5 16所求出的 修正値,利用次式來決定送訊以時機Tm作爲基準時的主觸 -50- 200919525 發訊號的時機Td’,對於雷射控制部23b的觸發訊號的送出 時機TL’(步驟S517,第9圖的S608)。
Td 9 =Τγπ + (Δ tm - Δ td) - d 1 - 7 -tvcal …(39) TL ' =T m + Δ tm ...(37) Δ tm = (2Lp/G)1/2-(2L/G)1/2 …(19) EUV光源裝置的控制部26是經主電容器CO的充電成爲 穩定爲止的時間的電荷充電穩定時間tst的時機之後,將最 初檢測出來自原料監測器2〇a的原料檢測訊號的時機作爲 基準時機Tm (第7圖的步驟S518,第9圖的S6 04、S607) 。又,設定基準時機Tm是並不定限定於經過電荷充電穩定 時間tst的時機之後,最初檢測出原料檢測訊號的時機。例 如,經過時間tst的時機之後,將檢測出所定次料原料檢測 訊號的時機設定爲基準時機Tm也可以。 之後’移行至步驟S5185,EUV光源裝置的控制部26 是檢定以觸發訊號的開始輸出後的放電電流流到達至瞭n # 値I p爲止的時間的修正値t i c a 1所修正的△ t i與△ t g的關{罕 〇 亦即’檢定Ati + tical與Atg的大小。檢定的結果,若 △ tg<Ati + tical時,移行至步驟S5186。另一方面, △ ti + tical時,移行至步驟S519。 若爲△ t g < △ t i +1 i c a 1的時候,在放電電流到達至臨界 値ip之前’空間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一_ -51 - 200919525 部分會到達至放電領域。所以,上述氣化原料的至少__部 分到達至放電領域之後放電電流到達至臨界値〗P爲止β勺% 間,發生著不期望的發光。結果,在從放電領域所放射的 EUV放射,會包含著波長13.5 nm以外的頻帶外光。亦即, 從EUV光源裝置所放出的EUV放射的光譜純度會惡化。在 步驟S5 186中,EUV光源裝置的控制部26是將表示光譜純 度的惡化的警告訊號送訊至曝光裝置的控制部27 (第9圖 的 S 6 1 8 )。 送訊警告訊號之後也繼續進行EUV光源裝置的運轉的 時候,移行至步驟S 5 1 9。 又,檢測出光譜純度的惡化之後,停止EUV光源裝置 的運轉的時候,在上述步驟S 5 1 8 6中停止E U V光源裝置的 運轉。又,再設定放電領域與原料的位置,對原料的雷射 束的照射方向,所謂雷射束的照射能量的參數,作成成立 (34 )式。 在本實施例中,作成送訊警告訊號之後也繼續進行 EUV光源裝置的運轉者。另一方面,在步驟S5185中,Atg ^△ti + tical的時候,放電電流到達至臨界値Ip的時機以後 ,氣化原料的至少一部分到達至放電領域的情形。因此, 也不會惡化光譜純度之故’因而直接移行至第7圖的步驟 S5 1 9。 上述步驟S 5 1 8 5的檢定是開始放電後,用以排除流在 電極間的電流大小到達至臨界値IP爲止的時間△ t i的顫動 的影響者。在(3 4 )式的修正時間ε ( ε ^ Δ tp ),判明 -52- 200919525 比上述顫動的大小還充分大的時候,成爲可省略步驟 S5185檢定。 在第7圖的步驟S 5 1 9中,EUV光源裝置的控制部26, 以步驟5 1 8所設定的基準時機Tm作爲基準。而以利用式( 3 9 ) ( 3 7 ) ( 1 9 )所求出的時機Tm作爲基準時的主觸發訊 號予以送訊的時機Td ’,對雷射控制部的觸發訊號的送出 時機TL ’,將主觸發訊號及觸發訊號分別送訊至脈衝電力 發生器8的開關手段及雷射控制部(第9圖的S609、S613 ) 〇 之後,移行至第8圖的步驟S 5 1 3,EUV光源裝置的控 制部26是在主觸發訊號的開始輸出而將計測電極間電壓到 達至臨界値Vp爲止的電壓計數器予以進行動作。又,在第 2觸發訊號的開始輸出而將計測放電電流到達至臨界値Ip爲 止的電流計數器予以進行動作(第9圖的S6 1 2、S6 1 6 )。 又,如上述地,電壓計數器及電流計數器是從曝光裝置的 控制部輸入有發光指令訊號時,被零清除。 EUV光源裝置的控制部26是利用未圖示於第4、5圖的 電壓監測器檢測出電極間電壓到達至臨界値Vp的時機,俾 停止電壓計數器。又,利用未圖示的電流監測器檢測出放 電電流到達至臨界値1P的時機’俾停止電流計數器(第8圖 的步驟S514,第9圖的S612、 S616)。 在步驟S519中,以依據(39)式的時機Td’把主觸發 訊號送出,該主觸發訊號被輸入至脈衝電力發生器8的開 關手段之後,經過延遲時間d 1,則開關手段(例如I GB T ) -53- 200919525 成爲導通(第9圖的S609、S610)。 當開關手段成爲導通,則第1旋轉電極11、第2旋轉電 極1 2間的電壓會上昇,在時間△ td之後,電極間電壓到達 至臨界値Vp。(第9圖的S610、S611)。 如上述地,在步驟S 5 1 9中,以依據(3 7 )式的時機 TL’,觸發訊號被送出至雷射控制部23b。結果,在電極間 電壓到達至臨界値Vp的時機(Td + Z\td)以後的時機TL中 ,雷射束23被照射在放電領域(第9圖的S613、S614 )。 雷射束23被照射在放電領域,而在放電領域開始放電 。開始放電後,在△ ti後,放電電流的大小達到至上述的 臨界値Ip (第9圖的S614、S615 )。該臨界値Ip是爲了得到 所定強度的EUV放射所必須的放電電流値的下限。又,將 放電電流値爲臨界値Ip以上的期間作爲△ tp。 另一方面,雷射束23通過放電領域時的時機與被照射 在高溫電漿原料2 1的時機是可視作爲大約同時。在此,被 照射於高溫電漿原料2 1的位置的雷射束2 3的能量,雷射束 2 3的照射方向,放電領域與高溫電漿原料2 1之位置關係爲 適當地被設定在滿足(26)式、(27)式。 因此,空間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一 部分,是到達至放電電流的大小成爲爲了得到所定強度的 EUV放射所必須的放電電流値的下限以上的期間中(第9 圖的S 6 1 7 )。 亦即,在步驟S 5 1 9,EUV光源裝置的控制部2 6送訊各 觸發訊號的結果,把放電通道的位置被劃定在所定位置。 -54- 200919525 又’在位置被劃定的放電通道中,空間密度分布爲所定分 布的氣化原料的至少一部分到達至放電通道的狀態下,發 生放電成爲放電電流的大小爲爲了得到所定強度的EUV放 射成爲必須的放電電流値的下限以上。 放電是在第1旋轉電極11、第2旋轉電極12的周緣部的 邊緣部分間發生,而形成有電漿。利用流著電漿的脈衝狀 大電流,使得電漿被加熱激勵而高溫化,則從該高溫電漿 發生著波長13.5 nm的EUV放射(第8圖的步驟S515 )。 又,上述的所定空間密度分布是設定成儘可能把EUV 放射有效率地發生。 又,放電通道的位置,爲利用雷射束2 3的照射被劃定 在所定位置,而提昇生成電漿的位置的位置穩定性。 亦即,EUV光源裝置的控制部送訊各觸發訊號的結果 ,可實現有效率地發生EUV放射,及EUV放射的發生位置 的穩定化。 從電漿所放射的EUV放射,是利用設於隔間壁1 c的開 口,通過輪型捕集器而被配置於聚光空間的斜入射型EUV 聚光鏡2被聚光,而利用設於腔的EUV光取出部被引導至 省略圖示的曝光裝置的照射光學系。 以下,繼續曝光工程的期間,重複著步驟S506至步驟 S5 15間的工程。結束曝光工程的時候,步驟S5 15之後,成 爲結束。 藉由如上述地進行動作,適當地設定雷射束23通過放 電領域時的時機與被照射在高溫電漿原料2 1的時機,放電 -55- 200919525 領域的雷射束23的聚光強度,被照射在高溫電漿原料21的 位置的雷射束2 3的照射方向,放電領域與高溫電漿原料2 i 的位置關係等。 因此,空間密度分布爲所定分布的被氣化的高溫電漿 原料2 1的至少一部分到達至放電領域,而在放電領域中高 溫電漿原料2 1以所定空間密度分布存在的期間,利用雷射 束2 1的照射而開始放電的放電電流到達至所定値,而得到 所定強度的EUV放射。 亦即,在本實施例中,利用照射1個雷射束,開始放 電而被劃定著放電領域的放電通道的位置,而且在位置被 劃定的放電通道中’以原料被維持在所定空間密度分布的 時機使得放電後的放電電流到達至所定値。因此成爲可實 現有效率的EUV放射。 又’放電通道被劃定在雷射束的聚光線上之故,因而 可提昇EUV放射的發生點的位置穩定性。 尤其是,在本實施例中,主觸發訊號的輸出後電極間 電壓到達至臨界値V p爲止的時間成爲一定的方式來進行反 饋控制。因此,例如,即使在使用作爲脈衝電力發生器8 的開關手段的固體開關SW的IGBT等的半導體開關元件的 動作上發生參差不齊,也成爲確實地可實現有效率的EUV 放射。 又,如第5圖所示地,在電漿所生成的放電領域近旁 設置磁鐵6,而對於電漿施以磁場也可以。 在此,當施加與在第1及第2旋轉電極1 1、1 2間所發生 -56- 200919525 的放電方向大約平行地一樣的磁場,則放射EUV的高溫電 漿的尺寸(亦即’ EUV光源的尺寸)會變小,而成爲可增 加E U V的放射時間。因此,本發明的e u V光源裝置是利用 施加磁場,作爲曝光源更理想。 2 .上述實施例的變形例 本發明的EUV光源裝置’是用以放射極端紫外光的高 溫電漿原料’爲以液體或固體的狀態下,被供應於放電領 域近旁。 在上述實施例的EUV光源裝置中,上述原料是作成液 滴狀而被供應。但是’當然’高溫電漿原料的供應機構是 並不被限定於該構成者。 以下,針對於高溫電漿原料的原料供應單元的其他例子 (1 )第1變形例 第10圖及第11圖是表示用以說明實施例的第1變形例 的圖式。詳細爲,第1 0圖是表示本發明的E U V光源裝置的 前視圖’ E U V放射是由同圖左側被取出。亦即,第丨〇圖是 表示在圖示於第4圖的EUV光源裝置中置換原料供應單元 的部分者。又,爲了容易瞭解,第1 0圖是對原料供應單元 的配置,構成作爲重點加以表示者,而E U V光源裝置的一 部分是被省略。又,被省略的部分是與第4圖同等。 另一方面’第11圖是表示本發明的EUV光源裝置的俯 -57- 200919525 視圖’與第10圖同樣,EUV光源裝置的一部分是被省略。 在表示於第10圖及第11圖的變形例中,作爲高溫電漿 原料被使用著線狀原料3 1。具體上,含有極端紫外光放射 種子的金屬線,例如含有錫(S η )。 第1變形例的原料供應單元3 0是具有將線狀原料3 1供 應於所定空間的功能。該原料供應單元3 0是由捲軸3 0 a、 捲軸3 0 e、定位手段3 Ob、定位手段3 〇 c、線狀原料3〗、驅 動機構30d所構成。又’驅動機構3〇d是在第1〇圖及第丨丨圖 中藉由省略圖示的控制部被驅動控制。 線狀原料3 1是被捲繞在捲軸3 〇 a及捲軸3 〇 e。捲軸3 〇 a 是送出線狀原料3 1的上游側的捲軸。另—方面,捲軸3 〇 e 是捲取從捲軸3 0 a所送出的線狀原料3〗的下游側的捲軸。 線狀原料31是藉由驅動機構30d使得捲軸30e被旋轉驅動, 藉此,從捲軸30a被送出。 從捲軸30a所送出的線狀原料3丨是當照射著從雷射源 2 3 a所放出的雷射束2 3時,則被氣化。如上述地,被氣化 的筒溫電漿原料所擴展的方向,是依存於雷射束2 3對原料 3 1的入射位置。 因此,雷射束23對於線狀原料3丨的入射位置面臨放電 碩域的方式,線狀原料3 1是藉由定位手段3 〇 b及定位手段 3 〇 c被疋位。又,該疋位的位置是藉由雷射束2 3照射在線 狀原料31而被氣化的原料,可到達至放電領域的位置。 又,線狀原料3 1被供應,且在線狀原料3丨照射雷射束 23時,則氣化後的高溫電漿原料(液體原料)朝放電領域 -58- 200919525 的方向擴展的方式,從雷射源23 a所放出的雷射束23的光 軸,及雷射束23的能量被調整。 在此,放電領域的線狀原料3 1之距離’是設定成藉由 雷射束照射擴展至放電領域的方向的氣化後的高溫電漿原 料,以所定空間密度分布可到達至放電領域。 又,如第1 〇圖及第1 1圖所示地’線狀原料3 1是對於一 對電極1 1、1 2與E U V聚光鏡2之間的空間進行供應較佳。 對於如此地被供應的線狀原料3 1,如上述地對於面對 於線狀原料表面的放電領域的一側照射雷射束2 3,則氣化 後的線狀原料是會擴展至放電領域的方向,惟不會擴展至 EUV聚光鏡2的方向。 亦即,如上述地藉由設定對於放電領域的線狀原料3 1 的供應位置,及雷射束2 3的照射位置,成爲可抑制殘渣進 行至EUV聚光鏡2的情形。 (2 )第2變形例 第12圖、第13圖、第14圖是表示用以說明上述實施例 的第2變形例的圖式。詳細爲,第1 2圖是表示本實施例的 EUV光源裝置的前視圖’ EUV放射是由同圖左側被取出。 亦即,第12圖是表示在圖示於第4圖的EUV光源裝置中, 置換原料供應單元20的部分者。 又,爲了容易瞭解,第1 2圖是對原料供應單元的配置 ’構成作爲重點加以表示者,而EUV光源裝置的一部分是 被省略。又,被省略的部分是與第6圖同等。 -59- 200919525 另一方面,第13圖是表示本發明的EUV光源裝置的俯 視圖’第1 4圖是表示本發明的EUV光源裝置的側視圖,與 第12圖同樣’ EUV光源裝置的一部分是被省略。 在表.不於第12圖、第13圖、第14圖的第2變形例中, 作爲咼溫電漿原料被使用著液狀原料。具體上,含有極端 紫外光放射種子的液體原料,例如含有錫(S η )。 第2變形例的原料供應單元4 〇是具有將液體原料供應 於所定空間的功能。該原料供應單元4 〇是由液體原料供應 手段40a、原料供應圓盤40b、第3電動機4〇c所構成。又, 液體原料供應手段4 〇 a,省略圖示的第3驅動機構是在第i 2 圖、第1 3圖、第1 4圖中利用省略圖示的控制部被驅動控制 〇 在原料供應用圓盤4 0 b的側面部設有溝部。首先,液 體原料是利用液體原料供應手段4〇a被供應於上述溝部中 。之後’利用第3電動機40c朝一方向旋轉原料供應圓盤 4〇b。被供應於溝部的液體原料,是與溝部的旋轉一起移 動。 被供應於溝部的液體原料是從雷射源2 3 a所放出的雷 射束2 3被照射時,使之氣化。如上述地,被氣化的高溫電 漿原料的擴展方向是依存於雷射束23對於原料的入射位置 。因此’對於被供應於溝部的液體原料的雷射束23的入射 位置面臨放電領域,原料供應用圓盤40b是對於放電領域 被配置。 具體上’原料供應用圓盤40b是被配置成設有溝部的 -60- 200919525 側面部面臨放電領域。又,配置有原料供應用圓盤40b的 位置是利用雷射束2 3被照射於被供應在溝部的液體原料而 被氣化的原料,可到達至放電領域的位置。 又’液體原料被供應,且對面臨放電領域的溝部照射 雷射束2 3時’則氣化後的高溫電漿原料(液體原料)朝放 電領域的方向擴展的方式,調整著從雷射源2 3 a所放出的 雷射束23的光軸,及雷射束23的能量。 放電領域與原料供應用圓盤4〇b的距離,是被設定成 利用照射雷射束23擴展至放電領域的方向的氣化後的高溫 電漿原料,以所定空間密度分布到達至放電領域。 在此’被供應於溝部的液體原料是與溝部的旋轉一起 移動之故’因而利用液體原料供應手段40a而藉由將液體 原料連續地供應於溝部之中,成爲連續地可供應到所定的 雷射束2 3的照射位置。 又’如第12圖、第13圖、第14圖所示地,在第2變形 例的構成中。被供應於溝部的液體原料是對於光軸垂直的 平面上的空間’且封於放電領域近芳移動,而雷射束23是 被照射對於與光軸垂直的方向被供應於溝部的液體原料。 所以,氣化後的高溫電漿原料(液體原料),是不會擴展 至EU V聚光鏡2的方向。因此’對高溫電漿原料的照射雷 射束2 3,及利用在電極間所發生的放電所生成的殘渣,是 對於EUV聚光鏡2幾乎未進行。 (3 )第3變形例 -61 - 200919525 第15圖及第16圖是表示用以說明實施例的第3變形例 的圖式。詳細爲,第15圖是表示本發明的EUV光源裝置的 俯視圖,EUV放射是由同圖左側被取出。另一方面,第i 6 圖是表示EUV光源裝置的側視圖。 第15圖及第16圖是表示在圖示於第4圖的EUV光源裝 置中’置換原料供應單元2〇的部分及電極者。又,爲了容 易瞭解’第1 5圖是對原料供應單元的配置,構成作爲重點 加以表示者,而EUV光源裝置的一部分是被省略。又,被 省略的部分是與第4圖同等。 在表示於第15圖及第16圖的第3變形例中,作爲高溫 電漿原料被使用著液狀原料。具體上,含有極端紫外光放 射種子的液體原料,例如含有錫(S η )。 第3變形例的原料供應單元5 0是具有將液體原料供應 於所定空間的功能。該原料供應單元5 0是由液體原料匯流 排50a、毛細管50b、加熱器50c、液體原料匯流排控制部 5〇d、加熱器用電源50 e所構成。又,液體原料匯流排控制 部50d、加熱器用電源5〇e,是在第15圖、第16圖中利用省 略圖示的控制部被驅動控制。 液體原料匯流排5 0a ’是收容含有極端紫外光放射種 子的液體原料者’在液體原料匯流排5 0 a,設有極細管的 毛細管5 0 b。毛細管5 0 b是貫通於液體原料匯流排5 〇 a的液 體原料收容部。第3變形例的原料供應單元5 〇中,被收容 於液體原料匯流排5 0a的液體原料是利用毛細管現象,被 輸送在毛細管50b內部而被引導至毛細管50b前端。 -62 - 200919525 作爲含有被收容於液體原料匯流排5 〇 a的極端 放射種子的液體原料’例如使用著錫(s η )。液體 流排的溫度’是Sn維持液體狀態的方式,利用液體 流排控制部5 0 d進行控制。又,毛細管5 〇 b是爲了避 的液體原料的固化,利用加熱器5 0 c被加熱。對加f 的電力供應,是利用加熱用電源5 0 e所進行。 從雷射源2 3 a所放出的雷射束2 3被照射在到達 管5 Ob的前端的液體原料時,液體原料是被氣化。 地’被氣化的高溫電漿原料的擴展的方向,是依存 束23對於原料的入射位置。 因此,毛細管50b的前端是配置成對於到達至 5 〇 b前端的液體原料的雷射束2 3的入射位置面臨放 。又,毛細管5 0 b的前端所配置的位置,是利用雷 被照射在被供應於毛細管50b前端的液體原料而被 原料可到達至放電領域的位置。 又,液體原料被供應在毛細管5 0 b前端,且在 前端照射雷射束23時,則氣化後的高溫電漿原料( 料)朝放電領域的方向擴展的方式,調整成從雷身 所放出的雷射束的光軸,及雷射束23的功率被調整 在此,放電領域與毛細管50b之前端的距離, 成利用雷射束照射朝放電領域的方向擴展的氣化後 電漿原料,以所定的空間密度分布而到達至放電領太 又,被供應於毛細管5 Ob前端的液體原料是利 管現象由液體原料匯流排50a移動之故,因而成爲 紫外光 原料匯 原料匯 免管中 办器5 0c 至毛細 如上述 於雷射 毛細管 電領域 射束23 氣化的 毛細管 液體原 ί 源 2 3 a 是設定 的高溫 获。 用毛細 連續地 -63- 200919525 供應於所定的雷射束23的照射位置。 又,在表示於第1 5圖及第1 6圖的第3變形例’採用著 柱狀電極的第1電極1 1 ’、第2電極1 2 ’。此些第1電極1 1 ’、 第2電極I2’是被配置成隔著所定距離,而兩者是被連接於 脈衝電力發生器8。當然作爲電極也可採用旋轉電極。 又,如第15圖及第16圖所示地,在第3變形例的構成 中,供應有液體原料的毛細管50b前端是位於對於光軸的 垂直的平面上,而雷射束23是被照在供應於配置在上述位 置的毛細管5 0 b前端的液體原料。所以,氣化後的高溫電 漿原料(液體原料),是不會朝EUV聚光鏡2的方向擴展 。因此’雷射束對高溫電漿原料的照射,及利用在電極間 所發生的放電所生成的殘渣’是幾乎未進行在EUV聚光鏡 2 ° (4 )實施例的變形例的e u V光源裝置的動作 在上述的各種實施例的變形例中,在雷射束照射位置 連續地供應闻溫電漿原料。因此’此些實施例的變形例的 E U V光源裝置的動作例,是與上述實施例的e卩v光源裝置 的動作例有些不相同。以下,以第丨變形例作爲例子,來 表示E U V光源裝置的動作。 第1 7圖及第1 8圖是表示本實施例的動作的流程圖,第 19圖是表示時序圖’以下利用第17圖至第19圖,來說明本 實施例的動作。又,本變形例與先前所說明的實施例,在 其動作上並沒有很大不同,而在& ’針對於與上述同樣部 -64 - 200919525 分加以簡單地說明。 E U V光源裝置的控制部2 6是如上述地記憶著表示於第 1圖的時間資料△ t d、△ t i、△ t g。亦即,△ t d是觸發訊號 輸入至脈衝電力發生器8的開關手段的時機(時機Td )之 後’開關手段成爲導通狀態而把電極間電壓到達至臨界値 V P爲止的時間,△ t i是開始放電之後,流在電極間的電流 的大小到達至臨界値IP爲止的時間,△ t g是雷射束照射至 原料的時機之後氣化原料的至少一部分到達至放電領域爲 止的時間。 如上述地,若被施加於放電電極的電壓V大,則放電 電極間的電壓波形的上昇變快之故,因而上述的△ td是成 爲依存於被施加於放電電極的電壓V。 如上述地’ E UV光源裝置的控制部2 6,是將在實驗等 事先所求出的電壓V與時間△ td的關係記憶作爲表。又, EUV光源裝置的控制部26,是記憶著修正時間·^、ε、及 主觸發訊號被輸至脈衝電力發生器8的開關手段的時機之 後,該主觸發信號輸入至脈衝電力發生器8的開關手段而 開關手段成爲導通的時機爲止的延遲時間d 1。 首先,來自EUV光源裝置的控制部26的備用指令,被 送訊至真空排氣裝置4、5、氣體供應單元13、14、第1電 動機22a、第2電動機22b、驅動機構30d (第I7圖的步驟 S701,第 19 圖的 S801 )。 如上述地,受訊備用指令的真空排氣裝置4、5、氣體 供應單元13、14、第1電動機22a、第2電動機22b、驅動機 -65- 200919525 構3 0 d開始動作。藉由此,放電空間1 a成爲真空環境。又 ,形成有氣霧’而在聚光空間1 b內供應緩衝氣體、洗淨氣 體,使得聚光空間1 b到達至所定壓力。 又’第1電動機22a、第2電動機22b進行動作,使得第 1旋轉電極11、第2旋轉電極12進行旋轉。又,藉由驅動機 構3Qd使得捲軸30e被旋轉驅動’藉此,從捲軸3〇a被送出 ’而成爲備用狀態(第17圖的步驟S702,第19圖的S802) 〇 EUV光源裝置的控制部26是將備用完成訊號送訊至曝 光裝置的控制部27 (第I7圖的步驟S7〇5,第19圖的S 805 ) 〇 EUV光源裝置的控制部26是由曝光裝置的控制部27, 受訊發光指令。曝光裝置側進行控制E U V放射的強度的時 候’在本發光指令,也包含E U V放射的強度資料(第1 7圖 的步驟S706,第19圖的S806)。 EUV光源裝置的控制部2 6是將充電控制訊號送訊至脈 衝電力發生器8的充電器CH。充電控制訊號是例如放電開 始定時資料訊號等所構成。如上述地,在來自曝光裝置的 控制部2 7的發光指令包含著E U V放射的強度資料的時候, 對於主電容器C0的充電電壓資料訊號也被包含在上述充電 控制訊號。 如上述地,事先利用實驗等求出EUV放射強度與對於 主電容器C 0的充電電壓的關係,來製作容納兩者的相關的 表。E U V光源裝置的控制部2 6 ’是記憶該表,而依據包含 -66 - 200919525 於從曝光裝置的控制部27所受訊的發光指令的EUV放射的 強度資料,由上述表叫出主電容器C0的充電電壓資料,依 據該充電電壓資料,EUV光源裝置的控制部26 ,是將包含 對主電容器C0的充電電壓資料訊號的充電控制訊號被送訊 至脈衝電力發生器8的充電器CH (第17圖的步驟S707,第 1 9 圖的 S 8 0 7 )。 充電器CH是如上述地進行主電容器C0的充電。(第 1 7圖的步驟S 7 0 8 )。 EUV光源裝置的控制部26是判定從開始運轉是否發生 最初的EU V光(稱爲初次脈衝)(第1 7圖的步驟S 7 0 9 ), 而在初次脈衝的時候,從步驟S70 9進行至步驟S7 10。又, 在不是初次脈衝的時候,進行至步驟S 7 1 6。 在步驟S7 10,EUV光源裝置的控制部26是進行計算對 於控制雷射源2 3 a的動作的雷射控制部2 3 b的觸發訊號的送 出時機。 初次脈衝的時候,無法使用後述的電壓計數器,電流 計數器的計數値,而無法進行後述的反饋修正之故,因而 依據事先被記憶的時間資料△ t d、△ t i、△ t g、d 1、r ’ 來進行上述時機。 又,如第1圖所示地,實際上’以主觸發訊號輸入至 脈衝電力發生器8的開關手段而開關手段成爲導通的時機 Td作爲基準,進行設定雷射束23所照射的時間TL較佳。 在本實施例中,將主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器 8的開關手段的時機Td ’之後,事先求出該主觸發訊號輸入 -67- 200919525 至脈衝電力發生器8的開關手段而一直到開關手段成爲導 通的時機Td爲止的延遲時間d 1,以上述延遲時間d 1進行修 正將主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器8的開關手段的時 機Td’,而求出開關手段成爲導通的時機Td。 另一方面,從觸發訊號所送出的時機TL ’ 一直到照射 雷射束爲止的延遲時間dL,是可忽視爲ns級的極小之故, 因而在此未加以考慮。 亦即,以將主觸發訊號輸出至脈衝電力發生器8的開 關手段的時機Td’作爲基準,設定對於控制雷射源23 a的動 作的雷射控制部2 3 b的觸發訊號的送出時機T L ’,藉此,可 實現以主觸發訊號輸入至脈衝電力發生器8的開關手段的 時機Td作爲基準的雷射束23所照射時間TL的設定。 若將送訊主觸發訊號的時機作爲基準(時刻Td’)時 ,則對於雷射控制部23b的觸發訊號的送出時機TL’是如下 地被求出。 如上述地,雷射束所照射的時機TL,是以脈衝電力發 生器8的開關手段成爲導通的時機Td作爲基準時,成立上 述(26 )式,而對於控制以送訊主觸發訊號的時機Td’作 爲基準時的雷射源的動作的雷射控制部的觸發訊號的送出 時機TL’是成爲(28 )式’惟如上述地,延遲時間dL是可 忽視地極小之故,因而觸發訊號的送出時機TL ’是成爲 TL,2 Td,+ d 1 +△ td ... (29) -68- 200919525 。在此’如上述地在電極間電壓確實地超過臨界値Vp的時 機’能照射雷射束的方式’將照射雷射束23的時機,比 將該延遲時間定義爲修正時間 …(31) △ td還延遲幾部分也可以 r,則變形式(2 9 )成爲 TL,$ Td’ + dl + Δ td+ r 在本實施例中,成爲 TL’=Td,+ dl+A td+ γ 。又’當然’ TL’設定是並不被限定於)式者,滿足 (3 0 )式就可以。例如作成T L ’ = T d ’ + d 1 + △ t d也可以。 如上述地’從雷射束23被照射在原料3〗的時機一直到 氣化原料的至少一部分到達至放電領域爲止的時間△ t g與 雷射束23被照射在高溫電漿原料的時機TL,是必須成立上 述(2 7 )式的關係。 將(2 7 )式變形成對於雷射控制部的觸發訊號的送出 時機TL’與Atg之關係式,則成爲如上述(32)式,Atg與 △ ti之關係是如上述地成爲 Δ ti ^ Δ tg ^ Δ ti + Δ tp -..(33)。 如上述地,△ tg是依存於放電領域與原料的位置,對 -69- 200919525 於原料的雷射束的照射方向’雷射束2 3的照射能量。此些 參數是被適當地設定成成立(33)式。 在本實施例中’在放電電流確實地超過臨界値Ip的時 機’設定△ t g成爲氣化原料的至少一部分到達至放電領域 。亦即’如上述地’將△ tg的長度設定成比△ ti幾部分稍 長。定義爲該修正時間ε ,則△ ti與△ tg之關係是成爲如 下。 Δ tg-Δ ti+ ε ( ε ^ Δ tp) …(34) 亦即,所謂放電領域與原料的位置,對於原料的雷射 束的照射方向,雷射束的照射能量的參數,是適當地設定 成爲成立(34 )式。 如上述地,以送訊主觸發訊號的時機Td’作爲基準時 的觸發訊號的送出時機TL’是以(31)式表示。 亦即,在步驟S7 10中,EUV光源裝置的控制部26,是 依據事先所記憶的時間資料△ td、d 1、r ,藉由式(3 i ) ,求出以送訊主觸發訊號的時機Td’作爲基準時的對於雷 射控制部23b的觸發訊號的送出時機TL’(第19圖的S808) 〇 在此,時間資料△ td是由容納對應電壓v與時間△ td 的表被叫出。施加於放電電極1 1、1 2的電壓V的資料,是 例如仍使用在步驟s 7 0 7將充電控制訊號送訊至脈衝電力發 生器8的充電器C Η之際’由容納E U V放射強度與對於主電 -70- 200919525 容器C0的充電電壓之相關的表所叫出的主電容器CO的充電 電壓資料。 EUV光源裝置的控制部2 6是經過主電容器C 0的充電成 爲穩定爲止的時間的電荷充電穩定時間tst的時機之後,將 主觸發訊號送訊至脈衝電力發生器8的開關手段。將此時 的時機作爲Td。(第17圖的步驟S711,第19圖的S809)。 EUV光源裝置的控制部26是在步驟S711以送訊主觸發 訊號的時機Td ’作爲基準,在利用式(3 1 )所求得的以時 機Td’作爲基準時的對於雷射控制部23b的觸發訊號的送出 時機TL’ ’將觸發訊號送訊至雷射控制部23b (第17圖的步 驟 S712,第 19圖的 S813)。 EUV光源裝置的控制部26是將計測在開始輸出主觸發 訊號一直到電極間電壓到達至臨界値V p爲止的電壓計數器 予以進行動作。又,將計測在開始輸出觸發訊號一直到放 電電流到達至臨界値Ip爲止的電流計數器予以進行動作( 第18圖的步驟S713,第19圖的S812、S816)。 又,如上述地電壓計數器與電流計數器,是發光指令 訊號從曝光裝置的控制部輸入時,作成零清除。電壓計數 器是如上述地輸出主觸發訊號之後,爲了將電極間電壓一 直到達至臨界値Vp爲止的時間作成一定而用以反饋控制者 ,另一方面,電流計數器是輸出觸發訊號之後,用以確認 △ tg與Ati之關係是否滿足(34)式者。 亦即,以時機Tm作爲基準時的送訊主觸發訊號的時機 Td’,對雷射控制部23b的觸發訊號的送出時機TL’ ’是最 -71 - 200919525 初的第一次(初次脈衝),如上述地,依據式(3 1 )進行 決定’惟2次以後是依據上述電壓計數器的計數値經修正 的値來決定上述式(3 1 )。依據上述電壓計數器、電流計 數器的計數値所修正的値來決定。 EUV光源裝置的控制部26是利用未圖示的電壓監測器 檢測出電極間電壓到達至臨界値V p的時機,俾停止電壓計 數器。又,利用未圖示的電流監測器檢測出放電電流到達 至臨界値Ip的時機,俾停止電流計數器(第1 8圖的步驟 S714,第 19圖的 S812、 S816)。 在步驟S711中,以時機Td’把主觸發訊號送出,該主 觸發訊號被輸入至脈衝電力發生器8的開關手段之後,經 過延遲時間dl,則開關手段(例如IGBT )成爲導通(第! 9 圖的S809、S810)。 當開關手段成爲導通,則第1旋轉電極1 1、第2旋轉電 極1 2間的電壓會上昇,在時間△ t d之後,電極間電壓到達 至臨界値Vp。如上述地,該臨界値Vp是流在發生放電時的 放電電流値成爲臨界値Ip以上時的電壓値(第19圖的S810 > S 8 1 1 ) ° 如上述地,在步驟S 7 1 2中,以依據(3 1 )式的時機 TL’ ’觸發訊號被送出至雷射控制部23b。結果,在電極間 電壓到達至臨界値Vp的時機(Td+Δ td )以後的時機TL中 ,雷射束23被照射在放電領域(第19圖的S813、S814)。 雷射束2 3被照射在放電領域,而在放電領域開始放電 。開始放電後,在△ ti後,放電電流的大小達到至上述的 -72- 200919525 臨界値Ip (第19圖的S814、S815)。該臨界値Ip是爲了得 到所定強度的EUV放射所必須的放電電流値的下限。又, 將放電電流値爲臨界値Ip以上的期間作爲△ tp。 另一方面,雷射束2 3通過放電領域時的時機與被照射 在高溫電漿原料3 1的時機是可視作爲大約同時。在此,被 照射於高溫電漿原料3 1的位置的雷射束23的能量,雷射束 23的照射方向,放電領域與高溫電漿原料31之位置關係爲 適當地被設定在滿足(26)式、(27)式。 因此,空間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一 部分,是到達至放電電流的大小成爲爲了得到所定強度的 EUV放射所必須的放電電流値的下限以上的期間中(第i 9 圖的S 8 1 7 )。 亦即,在步驟S711、S712,EUV光源裝置的控制部26 送訊各觸發訊號的結果,把放電通道的位置被劃定在所定 位置。又,在位置被劃定的放電通道中,空間密度分布爲 所定分布的氣化原料的至少一部分到達至放電通道的狀態 下,發生放電成爲放電電流的大小爲爲了得到所定強度的 EUV放射成爲必須的放電電流値的下限以上。 放電是在第1旋轉電極1 1、第2旋轉電極12的周緣部的 邊緣部分間發生,而形成有電漿。利用流著電漿的脈衝狀 大電流,使得電漿被加熱激勵而高溫化,則從該高溫電漿 發生著波長1 3 .5 nm的EUV放射(第1 8圖的步驟S71 5 )。 又,上述的所定空間密度分布是設定成儘可能把EUV 放射有效率地發生。具體上,對於放電領域的原料的供應 -73- 200919525 位置,對原料的雷射束的照射方向,雷射束的照射能量等 ,適當地設定成爲儘可能把EUV放射有效率地發生。 又,放電通道的位置,爲利用雷射束的照射被劃定在 所定位置,而提昇生成電漿的位置的位置穩定性。 亦即,EUV光源裝置的控制部26送訊各觸發訊號的結 果,可實現有效率地發生EUV放射,及EUV放射的發生位 置的穩定化。 從電漿所放射的EUV放射,是利用設於隔間壁的開口 ,通過輪型捕集器而被配置於聚光空間的斜入射型EUV聚 光鏡2被聚光,而利用設於腔的EUV光取出部被引導至省 略圖示的曝光裝置的照射光學系。 如上述地結束初次的EUV放射,之後回到步驟S706, 等待來自曝光裝置的發光指令。受訊發光指令之後,經上 述的步驟S707、S 70 8,移行至步驟S 70 9。下一次EUV放射 並不是初次的脈衝之故,因而從步驟S 70 9移行至步驟S7 16 〇 在步驟S716中,EUV光源裝置的控制部26是依據在步 驟S 7 1 4中所計測的主觸發訊號的開始輸出後的電極間電壓 到達至臨界値Vp爲止的時間的電壓計數器的値,及觸發訊 號的開始輸出後的放電電流到達至臨界値Ip爲止的時間的 電流計數器的値,利用上述(20 )( 2 1 )式進行對雷射控 制部的觸發訊號的送出時機TL ’的反饋演算。 …(20) tvcal = (d 1 +Δ td)-tvc -74- 200919525 tical = A ti -tic ...(21) 在此,如上述地tvcal是主脈衝電力發生器的開始輸出 後的電極間電壓到達至臨界値Vp爲止的時間的修正値,而 tvc是以電壓計數器所計測的時間。又,ticai是觸發訊號的 開始輸出後的放電電流到達至臨界値Ip爲止的時間的修正 値,而tic是以電流計數器所計測的時間。(第1 7圖的步驟 S716,第 19 圖的 S808)。 又,由(20 )式可明瞭,tvcal是從輸出主觸發訊號的 時機Td ’,把該主觸發訊號輸入至脈衝電力發生器8的開關 手段而一直到開關手段成爲導通的時機Td爲止的延遲時間 d 1,及從開關手段成爲導通的時機Td—直到電極間電壓到 達至臨界値Vp爲止的時間的總和的修正値。 如上述地,脈衝電力發生器8的開關手段的固體開關 SW,是多使用著可流著大電流的iGBT等的半導體開關元 件。此種IGBT等的半導體開關元件是輸入有閘極訊號(相 當於本實施例的主觸發訊號)而實際上成爲導通的時間是 某些程度參差不齊。亦即,(20 )式是也可考慮開關元件 的參差不齊的修正者。 EUV光源裝置的控制部26是考慮在步驟S7 16所求出的 修正値,利用次式來決定送訊以主觸發訊號的時機Td’作 爲基準時的對於雷射控制部的觸發訊號的送出時機TL ’( 第17圖的步驟S717,第19圖的S808)。 -75- 200919525 …(40) TL’=Td,+ dl+Atd+7 +tvacl 又EUV光源裝置的控制部26是經主電容器CO的充電成 爲穩定爲止的時間的電荷充電穩定時間tst的時機之後’將 主觸發訊號予以送訊。將此時的時機作爲Td5 (第1 7圖的 步驟S718,第19圖的S809)。 之後,移行至步驟S7 185,EUV光源裝置的控制部26 是檢定以觸發訊號的開始輸出後的放電電流流到達至臨界 値Ip爲止的時間的修正値tical所修正的△ ti與△ tg的關係 。亦即,檢定△ti + tieal與Atg的大小。檢定的結果,若 △ tg<Ati + tical時,移行至步驟S7186。另一方面,Atgg △ ti + tical時,移行至步驟S719。 若爲△ tg<A ti + tical的時候,在放電電流到達至臨界 値Ip之前,空間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一 部分會到達至放電領域。所以,上述氣化原料的至少-部 分到達至放電領域之後放電電流到達至臨界値Ip爲止的$ 間,發生著不期望的發光。 結果,在從放電領域所放射的EUV放射,會包含著波 長13_5 nm以外的頻帶外光。亦即,從EUV光源裝置所放出 的EUV放射的光譜純度會惡化。在步驟S7186中,EUV光 源裝置的控制部26是將表示光譜純度的惡化的警告訊號送 訊至曝光裝置的控制部2 7 (第1 9圖的S 8 1 8 )。 送訊警告訊號之後也繼續進行EUV光源裝置的運轉的 時候,移行至步驟S 7 1 9。 -76- 200919525 又,檢測出光譜純度的惡化之後,停止EUV光源裝置 的運轉的時候,在上述步驟S7 186中停止EUV光源裝置的 運轉。又,再設定放電領域與原料的位置,對原料的雷射 束的照射方向,所謂雷射束的照射能量的參數,作成成立 (34 )式。 在本實施例中,作成送訊警告訊號之後也繼續進行 EUV光源裝置的運轉者。 另一方面,在步驟S7185中,△tggAti + tical的時候 ,放電電流到達至臨界値Ip的時機以後,氣化原料的至少 一部分到達至放電領域的情形。因此,也不會惡化光譜純 度之故,因而直接移行至步驟S719。 上述步驟S 7 1 8 5的檢定是如上述地,開始放電後,用 以排除流在電極間的電流大小到達至臨界値Ip爲止的時間
△ ti的顫動的影響者。在(34 )式的修正時間ε ( ε S △ tp ),判明比上述顫動的大小還充分大的時候,成爲可 省略步驟S 7 1 8 5的檢定。 在步驟S719中EUV光源裝置的控制部26,在步驟S718 將主觸發訊號送訊至脈衝電力發生器8的開關手段的時機 Td’作爲基準,而將利用式(40 )所求出的對於以時機Td’ 作爲基準時的雷射控制部的觸發訊號的送出時機TL ’送訊 至雷射控制部(第1 7圖的步驟S 7 1 9,第1 9圖的S 8 1 3 )。 之後,移行至第18圖的步驟S713,EUV光源裝置的控 制部26是在主觸發訊號的開始輸出而將計測電極間電壓到 達至臨界値Vp爲止的電壓計數器予以進行動作。又,在第 -77- 200919525 2觸發訊號的開始輸出而將計測放電電流到達至臨界値Ip爲 止的電流計數器予以進行動作(第19圖的S812、S816)。 又,如上述地,電壓計數器及電流計數器是從曝光裝置的 控制部27輸入有發光指令訊號時,被零清除。 EUV光源裝置的控制部26是如上述地,利用未圖示的 電壓監測器檢測出電極間電壓到達至臨界値Vp的時機,俾 停止電壓計數器。又,利用未圖示的電流監測器檢測出放 電電流到達至臨界値Ip的時機,俾停止電流計數器(第1 8 圖的步驟S714,第19圖的S812、 S816)。 在步驟S 7 1 8中,以依據時機T d ’把主觸發訊號送出, 該主觸發訊號被輸入至脈衝電力發生器8的開關手段之後 ,經過延遲時間d 1,則開關手段成爲導通(第1 9圖的S 8 0 9 、S 8 1 0 )。第1旋轉電極1 1、第2旋轉電極1 2間的電壓會上 昇,在時間△ td之後’電極間電壓到達至臨界値Vp。(第 19圖的 S810、S811)。 如上述地’在步驟S719中,以依據(40)式的時機 T L ’’觸發訊號被送出至雷射控制部2 3 b。結果,在電極間 電壓到達至臨界値Vp的時機(Td+Z\td)以後的時機TL中 ’雷射束23被照射在放電領域(第19圖的S813、S814)。 雷射束2 3被照射在放電領域’而在放電領域開始放電 。開始放電後,在△ t i後’放電電流的大小達到至上述的 臨界値Ip (第19圖的S814、S815)。該臨界値1{3是爲了得 到所定強度的EUV放射所必須的放電電流値的下限。又, 將放電電流値爲臨界値Ip以上的期間作爲△ tp。 -78- 200919525 另方面’雷射束2 3通過放電領域時的時機與被照射 在高溫電漿原料的時機是可視作爲大約同時。在此,被照 射於局溫電獎原料的位置的雷射束的能量,雷射束23的照 射方向’放電領域與高溫電漿原料之位置關係爲適當地被 設定在滿足(26)式、(27)式。 因此’空間密度分布爲所定分布的氣化原料的至少一 部分’是到達至放電電流的大小成爲爲了得到所定強度的 EUV放射所必須的放電電流値的下限以上的期間中(第} 9 圖的S 8 1 7 )。 亦即’在步驟S718、S719,EUV光源裝置的控制部26 送訊各觸發訊號的結果,把放電通道的位置被劃定在所定 位置。又’在位置被劃定的放電通道中,空間密度分布爲 所定分布的氣化原料的至少一部分到達至放電通道的狀態 下’發生放電成爲放電電流的大小爲爲了得到所定強度的 E U V放射成爲必須的放電電流値的下限以上。 放電是在第1旋轉電極11、第2旋轉電極1 2的周緣部的 邊緣部分間發生,而形成有電漿。利用流著電漿的脈衝狀 大電流’使得電漿被加熱激勵而高溫化,則從該高溫電漿 發生著波長13.5nm的EUV放射(第17圖的步驟S715)。 又,上述的所定空間密度分布是設定成儘可能把EUV 放射有效率地發生。又,放電通道的位置,爲利用雷射束 2 3的照射被劃定在所定位置,而提昇生成電槳的位置的位 置穩定性。 亦即,在步驟S718、S719使得EUV光源裝置的控制部 -79- 200919525 送訊各觸發訊號的結果,可實現有效率地發生EUV放射’ 及EUV放射的發生位置的穩定化。 從電槳所放射的EUV放射’是利用設於隔間壁1 c的開 口,通過輪型捕集器3而被配置於聚光空間1 6的斜入射型 EUV聚光鏡2被聚光,而利用設於腔1的EUV光取出部7被引 導至省略圖示的曝光裝置的照射光學系。 以下,繼續曝光工程的期間,重複著步驟S 706至步驟 S 7 1 5間的工程。結束曝光工程的時候,步驟S 7 1 5之後,成 爲結束。 藉由如上述地進行動作,適當地設定雷射束通過放電 領域時的時機與被照射在高溫電漿原料的時機,放電領域 的雷射束的聚光強度,被照射在高溫電漿原料的位置的雷 射束的照射方向,放電領域與高溫電漿原料的位置關係等 〇 因此’空間密度分布爲所定分布的被氣化的高溫電漿 原料的至少一部分到達至放電領域,而在放電領域中高溫 電槳原料以所定空間密度分布存在的期間,放電後的放電 電流到達至所定値’而得到所定強度的EUV放射。 亦即’在本實施例的變形例中,利用照射1個雷射束 ’開始放電而被劃定著放電領域的放電通道的位置,而且 在位置被劃定的放電通道中’以原料被維持在所定空間密 度分布的時機使得放電後的放電電流到達至所定値。因此 成爲可實現有效率的E U V放射。 又’放電通道被劃定在雷射束的聚光線上之故,因而 -80- 200919525 可提昇Ε ϋ V放射的發生點的位置穩定性。 尤其是’在本實施例中,主觸發訊號的輸出後電極間 電壓到達至臨界値Vp爲止的時間成爲一定的方式來進行反 饋控制。因此’例如’即使在使用作爲脈衝電力發生器8 的開關手段的固體開關SW的IGBT等的半導體開關元件的 動作上發生參差不齊,也成爲確實地可實現有效率的EUV 放射。 (5 )氣化原料放出噴嘴 利用照射能量束(雷射束)朝放電領域方向擴展的高 溫電漿原料,是儘量較多到達至放電領域者較佳。若到達 至放電領域以外的高溫電漿原料較多,則來自所供應的高 溫電漿原料的EUV放射的取出效率會降低而不理想。又, 到達至放電領域以外的高溫電漿原料的一部分,是作爲殘 渣而與EUV光源裝置內的低溫部接觸,也有堆積的可能性 〇 在此,如第2 0圖所示地,將原料噴出用的管狀噴嘴 6〇a安裝於高溫電漿原料6 1的能量束照射位置也可以。第 20圖是表示使用管狀噴嘴60a的時候的槪念圖。 如第20 ( a )圖所示地,能量束(雷射束23 ) ’是通 過管狀噴嘴6 0 a的貫通孔。通過管狀噴嘴6 0 a的能量束照射 於高溫電漿原料6 1,則原料是會氣化。如第2 0 ( b )圖所 示地’氣化原料是通過管狀噴嘴6 0 a ’由管狀噴嘴6 〇 a進行 噴出。 -81 * 200919525 由管狀噴嘴60a所噴出的氣化原料61是藉由管狀噴嘴 6 〇 a被限制噴射角度。所以’成爲可將指向性優異而高密 度的氣化原料供應於放電領域。 又,管狀噴嘴的形狀是並被限定於如第20圖所示的直 管形狀者。例如表示於第2 1圖的槪念圖地,將狹窄部6 2設 於噴嘴內部的一部分的高速噴射用噴嘴60b的形狀也可以 〇 如第21 (a)圖所示地,能量束是通過高速噴射用噴 嘴60b的貫通孔。當通過高速噴射用噴嘴60b的能量束被照 射於高溫電漿原料6 1,則原料6 1是被氣化。在此,狹窄部 62設於高速噴射用噴嘴60b內部之故,因而該狹窄部62, 及高溫電漿原料6 1被照射的部分之間的空間(第2 1 ( b ) 圖的壓力上昇部63)內,是有壓力更急激地上昇在氣化的 原料。又,如第2 1 ( b )圖所示地,氣化原料6 1 ’,是從狹 窄部62的開口部分被加速,且作爲指向性優異的高速氣體 流而被噴射。 在此,闻速氣體流的噴射方向,是依存於高速噴射用 噴嘴60b的方向。亦即,氣化原料的進行方向,是未依存 於能量束對於高溫電漿原料6 1的入射方向。 又’狹窄部62的開口是斷面積小之故,因而能量束未 被照射於高溫電漿原料6 i的時間過久,則高溫電漿原料6 1 會固化’而也有開口被閉塞的情形。因此,如第2 1 ( c ) 圖所示地,高溫電漿原料6丨不會在高速噴射用噴嘴60b內 部固化的方式’將高速噴射用噴嘴60b以加熱器64等進行 -82- 200919525 加熱也可以。 又,表示於第20圖、第21圖的管狀噴嘴60a、高速噴 射用噴嘴60b,是可適用於實施例或各變形例。然而管狀 噴嘴60a、高速噴射用噴嘴60b,是儘可能近接於高溫電漿 原料6 1者,更有效果。 尤其是,高速噴射用噴嘴60b是必須構成壓力上昇部 63之故,因而在高速噴射用噴嘴60b內部、狹窄部62、及 能量束照射在高溫電漿原料6 1的部分之間的空間,儘可能 構成氣密的空間較佳。例如,如第2 2圖所示地,使用一體 地構成收容高溫電漿原料6 1的原料收容部60c與高速噴嘴 6 0 b的原料供應單元6 0較佳。 如以上,在本發明的EUV光源裝置,利用照射1個能 量束,成爲可實施空間密度分布爲所定分布的高溫電漿原 料對於放電領域的供應,放電的起動,放電通道的劃定。 該情形,適當地設定通過能量束通過放電領域時的時 機與被照射於高溫電漿原料的時機,放電領域的能量束的 強度(能量),被照射於高溫電漿原料的位置的能量束的 能量。能量束的照射方向,放電領域與高溫電漿原料的位 置關係(對於放電領域的高溫電漿原料的供應位置)等, 藉此成爲可設定成空間密度分布爲所定分布的氣化的高溫 電槳原料的至少一部分到達至放電領域時,在放電領域所 發生的放電電流爲所定臨界値。因此成爲可實現有效率的 EUV放射。 -83- 200919525 (6 )調整照射 在此’在放電電極間容易發生放電的方式,進行調整 照射能量束也可以。以下,針對於此種放電的起動性的改 善性,簡單地加以說明。 作爲例子’在表示於實施例的EUV光源裝置中,說明 調整照射的實施順序。 在本順序,例如在上述第4圖及第5圖中,在未施加對 於第1放電電極1 1、第2放電電極丨2的脈衝電力的狀態下, 將雷射束2 3放射1次以上於高溫電漿原料2丨者。將此種雷 射束的照射稱爲調整照射。 被實施調整照射’則被氣化的高溫電漿原料2丨到達至 放電領域。到達至放電領域的被氣化的高溫電漿原料的一 部分,是被附著於第1放電電極、第2放電電極1 2。 在此種狀態’進行對於第1放電電極1 1、第2放電電極 1 2的施加脈衝電力,當雷射束被照射在放電領域的所定位 置,則附著於位於放電領域近旁的上述第1放電電極丨j、 第2放電電極12的高溫電槳原料的一部分被氣化。被氣化 的原料是有助於放電之故’因而在放電電極間確實地容易 發生放電。亦即,放電的起動性被改善。 又’爲了热化附者於放電電極的局溫電駿原料的__部 分’能量束的至少一部分’必須照射在附著有放電電極的 高溫電漿原料的部分。 【圖式簡單說明】 -84- 200919525 第1圖是表不說明的本發明的EUV生成的時序圖( 〇 第2圖是表示用以說明電極、原料供應位置、雷射束 的照射位置的互相關係的槪略圖(1 )。 第3圖是表示用以說明電極、原料供應位置、雷射束 的照射位置的互相關係的槪略圖(2 )。 第4圖是表示本發明的實施例的EUV光源裝置的斷面 構成(前視圖)的圖式。 第5圖是表示本發明的實施例的EUV光源裝置的斷面 構成(俯視圖)的圖式。 第ό圖是表示說明由原料供應單元所滴下的原料的位 置監測的圖式。 第7圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的動作的 流程圖(1 )。 第8圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的動作的 流程圖(2 )。 第9圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的動作的 時序圖。 第1〇圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的EUV光 源裝置的第1變形例(前視圖)的圖式。 第Π圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的EUV光 源裝置的第1變形例(俯視圖)的圖式。 第12圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的euv光 源裝置的第2變形例(前視圖)的圖式。 -85- 200919525 第I3圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的EUV光 源裝置的第2變形例(俯視圖)的圖式。 第I4圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的EUV光 源裝置的第2變形例(側視圖)的圖式。 弟15圖是表示圖示於第4圖、第$圖的實施例的euV光 源裝置的第3變形例(前視圖)的圖式。 第16圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的euv光 源裝置的第3變形例(側視圖)的圖式。 第17圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的EUV光 源裝置的第1變形例的動作的流程圖(1 )。 第18圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的euv光 源裝置的第1變形例的動作的流程圖(2 )。 第19圖是表示圖示於第4圖、第5圖的實施例的euv光 源裝置的第1變形例的動作的時序圖。 第20圖是表示將原料噴出用的管狀噴嘴安裝於能量束 的照射位置的情形的槪念圖。 第2 1圖是表示將原料噴出用的高速噴射用噴嘴設於_ # 量束的照射位置,而將狹窄部設於噴嘴內部的一·部分的胃 形的圖式。 第22圖是表示一體地構成收容高溫電漿原料的原料收 容部及高速噴射用噴嘴的情形的圖式。 【主要元件符號說明】 1 :腔’ 1 a :放電空間’ 1 b :聚光空間’ 1 c :隔間壁 -86- 200919525 ,2 : EUV聚光鏡,3 :輪型捕集器,4、5 :真空排氣裝置 ,6 :磁鐵,7 : EU V取出部,8 :脈衝電力發生器,11、 1 2 :放電電極(旋轉電極),1 1 a、1 2 a :饋電用熔融金屬 ,:lib、12b:容器,11c、12c:電力導入部,13、14:氣 體供應單元,13a:噴嘴,13b:氣霧,20:原料供應單元 ,2 0 a :原料監測器,2 1 :原料,2 2 a、2 2 b :電動機,2 2 c 、2 2 d :機械密封,2 2 e、2 2 f :旋轉軸,2 3 :雷射束,2 3 a :雷射源,23b :雷射控制部,25 :原料回收手段,26 : 控制部,27 :曝光裝置(控制部),30 :原料供應單元, 3 1 :線狀原料,40 :原料供應單元,40a :液體原料供應 手段,40b :原料供應用圓盤,40c :電動機,50 :原料供 應單元,50a :液體原料匯流排,50b :毛細管,50c :加 熱器,50d :液體原料匯流排控制部,50e :加熱器用電源 ,60a :管狀噴嘴,60b :高速噴射用噴嘴,61 :原料,62 :狹窄部,63 :壓力上昇部,64 :加熱器。 -87-

Claims (1)

  1. 200919525 十、申請專利範圍 1. 一種極端紫外光光源裝置,是具有: 容器,及供應用以將極端紫外光放射於該容器內的液 體或固體的原料的原料供應手段;及 將能量束照射於上述原料而氣化該原料的能量束照射 手段,及將被氣化的上述原料藉由放電在上述容器內加熱 激勵而用以發生高溫電漿的僅隔所定距離的一對電極,及 在電極供應脈衝電力的脈衝電力供應手段;及 聚光從在上述一對電極所致的放電的放電領域內所生 成的上述高溫電漿所放射的極端紫外光的聚光光學手段, 及取出上述被聚光的極端紫外光的極端紫外光取出部的極 端紫外光光源裝置,其特徵爲= 上述能量束照射手段是除了上述放電領域以外的空間 ,對於上述被氣化的原料供應於可到達至放電領域的空間 內的原料,經由施加有電力的電極間進行照射雷射束者, 上述能量束照射手段是藉由通過施加有電力的電極間 的上述雷射束,在上述放電領域內起動放電,且在放電領 域的所定位置劃定放電通道。 2 .如申請專利範圍第1項所述的極端紫外光光源裝置 ’其中, 從能量束照射手段、照射能量束之際,空間密度分布 爲所定分布的氣化的原料的至少一部分到達至放電領域的 時機,在放電領域所發生的放電的放電電流成爲所定的臨 界値以上的方式, -88- 200919525 設定有能量束通過放電領域時的時機及被照射於高溫 電漿原料的時機,放電領域的能量束的能量,被照射於高 溫電漿原料的位置的能量束的能量,能量束的照射方向, 及對於放電領域的高溫電漿原料的供應位置。 3 ·如申請專利範圍第1項或第2項所述的極端紫外光光 源裝置,其中,依上述原料供應手段的原料供應,是將上 述原料作成液滴狀藉由朝重力方向滴下所進行。 4 _如申請專利範圍第1項或第2項所述的極端紫外光光 源裝置,其中’依上述原料供應手段的原料供應,是以上 述原料作爲線狀原料’藉由連續地移動該線狀原料所進行 〇 5 .如申請專利範圍第1項或第2項所述的極端紫外光光 源裝置,其中, 上述原料供應手段是具備原料供應圓盤, 依上述原料供應手段的原料供應,是以上述原料作爲 液體原料,藉由將該液體原料供應於上述原料供應圓盤, 旋轉供應有上述液體原料的原料供應圓盤而將上述原料供 應圓盤的液體原料的供應部移動至能量束的照射位置所進 行。 6.如申請專利範圍第丨項或第2項所述的極端紫外光光 源裝置,其中, 上述原料供應手段是具備毛細管, 依上述原料供應手段的原料供應,是以上述原料作爲 液體原料,藉*將該液體原料經由上述毛細管供應於能量 -89- 200919525 束的照射位置所進行。 7, 如申請專利範圍第1項或第2項所述的極端紫外光光 源裝置,其中, 在上述原料的能量束照射位置設置管狀噴嘴, 藉由能量束的照射所氣化的原料的至少一部分爲由上 述管狀噴嘴所噴出。 8. 如申請專利範圍第7項所述的極端紫外光光源裝置 ’其中,在上述管狀噴嘴的內部的一部分設置狹窄部。 9 ·如申請專利範圍第〗項至第8項中任一項所述的極端 紫外光光源裝置’其中,又設置對於上述放電領域,與在 上述一對電極間所發生的放電方向大約平行地施加磁場的 磁場施加手段。 1 0 _如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的極 端紫外光光源裝置,其中,上述一對電極是圓盤狀電極, 被旋轉驅動成變更電極表面的放電發生位置。 11.如申請專利範圍第1 0項所述的極端紫外光光源裝 置’其中,上述圓盤狀的一對電極,是僅隔所定距離互相 相對向地配置有兩電極的周緣部的邊緣部分。 1 2.如申請專利範圍第1項至第1 1項中任一項所述的極 端紫外光光源裝置,其中,上述能量束爲雷射束。 1 3 · —種極端紫外光發生方法,屬於在用以將被供應 於在內部含有一對電極的容器內的極端紫外光予以放射的 液體或固體的原料照射能量束使之氣化,藉由上述一對電 極所致的放電來加熱激勵被氣化的上述原料而生成高溫電 -90- 200919525 漿進行發生極端紫外光的極端紫外光發生方法,其特徵爲 上述能量束是除了上述放電領域以外的空間,對於上 述被氣化的原料供應於可到達至放電領域的空間內的原料 ,經由施加有電力的電極間進行照射者, 藉由通過施加有電力的電極間的上述雷射束,在上述 放電領域內起動放電,且在放電領域的所定位置劃定放電 通道。 1 4 .如申請專利範圍第1 3項所述的極端紫外光發生方 法,其中, 照射能量束之際,空間密度分布爲所定分布的氣化的 原料的至少一部分到達至放電領域的時機,在放電領域所 發生的放電的放電電流成爲所定的臨界値以上的方式, 設定有能量束通過放電領域時的時機及被照射於高溫 電漿原料的時機,放電領域的能量束的能量,被照射於高 溫電漿原料的位置的能量束的能量,能量束的照射方向, 及對於放電領域的高溫電漿原料的供應位置。 1 5 .如申請專利範圍第1 4項所述的極端紫外光發生方 法,其中,取得放電開始時機的時間資料,依據該時間資 料,進行修正能量束的照射時機。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項或第1 5項所述的極端紫外 光發生方法,其中,如上述地設定有照射時機的能量束照 射之前,在停止一對電極的放電的狀態下,將能量束照射 1次以上於上述原料。 -91 -
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