WO2010137625A1 - ターゲット出力装置及び極端紫外光源装置 - Google Patents
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Definitions
- tin (Sn) is used as a target material.
- the EUV generation chamber of the LPP type light source includes a target supply device.
- the target supply device heats and melts tin and ejects it from a thin nozzle.
- Tin droplets can be generated by applying regular vibration to the ejected liquid tin (Patent Document 1). Such a method is called a continuous jet method.
- the output control unit can instruct the voltage control unit to specify a predetermined voltage value and a first time during which the predetermined voltage is applied, and to apply a predetermined pressure value and a predetermined pressure to the pressure control unit. 2 hours can be indicated.
- the driver laser light source 110 outputs a pulse laser L1 for converting the droplet 201 into plasma.
- the driver laser light source 110 is configured as, for example, a CO2 (carbon dioxide gas) pulse laser light source.
- the driver laser light source 110 emits laser light L1 having specifications of, for example, a wavelength of 10.6 ⁇ m, an output of 20 kW, a pulse repetition frequency of 30 to 100 kHz, and a pulse width of 20 nsec.
- the specification of the driver laser light source 110 is not limited to the above example. Furthermore, a configuration using a light source other than the CO2 pulse laser may be used.
- EUV light L2 emitted from the plasma is incident on the EUV collector mirror 130 and reflected by the EUV collector mirror 130.
- the EUV collector mirror 130 has a reflective surface formed of a spheroid, but is not limited to this as long as it can collect light.
- the EUV light L ⁇ b> 2 reflected by the EUV collector mirror 130 is collected at an intermediate condensing point (IF: Intermediate Focus) in the second chamber 102.
- IF Intermediate Focus
- FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the target injection unit 120 and the pressure control unit 330.
- the target injection unit 120 includes, for example, one main body unit 121, one nozzle unit 122, one electrode unit 123, one insulating unit 124, and one heating unit 125.
- the nozzle portion 122 preferably has electrical insulation.
- diamond or ceramics is known as an insulating material. Therefore, the nozzle part 122 is preferably composed of diamond or ceramics.
- nozzle portions formed from materials other than diamond or ceramics are also included in the scope of the present invention.
- the material of the electrode part 123 will be described. First, since the electrode part 123 may come into contact with tin, it is desirable that the electrode part 123 has corrosion resistance with respect to tin. Second, it is desirable that the electrode portion 123 has a strong property against sputtering. This is because high-speed tin particles from the plasma 202 collide with the surface of the electrode portion 123. Thirdly, the electrode part 123 should have electrical conductivity. Considering the above three conditions, the electrode portion 123 is preferably formed from, for example, molybdenum, tungsten, tantalum, titanium, stainless steel, or the like.
- the nozzle mounting portion 124A may be formed as an annular stepped portion, for example.
- the nozzle portion 122 is attached to the nozzle attachment portion 124A.
- the electrode attachment portion 124B may be formed as an annular step portion, for example.
- the electrode part 123 is attached to the electrode attachment part 124B.
- the generation cycle of the droplet 201 can be controlled by the cycle of the pulse voltage. Therefore, in the present embodiment, the generation cycle of the droplet 201 can be matched with the cycle of the driver laser beam L1. This is expected to prevent generation of useless droplets. Thereby, the utilization efficiency of tin may become high.
- an electrode part 123 may be provided in the target injection part 120C of the present embodiment.
- a pipe 126 for supplying argon gas is not connected to the main body 121.
- FIG. 17 shows an EUV light source apparatus 1B according to this embodiment.
- the pre-pulse laser light source 600 for expanding the small-diameter droplet may be a device that outputs the pulse laser beam L3.
- the prepulse laser light L3 may enter the first chamber 101 through the concave mirror 610 and the prepulse laser light incident window 113, for example.
- the droplet 201 may be diffused and expanded in advance using the pre-pulse laser beam L3.
- the surface area which the droplet 201 can absorb a laser can be enlarged, and a spatial density can be reduced. Therefore, the driver laser light L1 can be efficiently absorbed by the droplet 201, and the generation efficiency of EUV light can be increased.
- the electrode configuration of the position correction apparatus 700 either a single electrode configuration consisting of a single electrode or a block electrode configuration in which a plurality of electrodes are blocked can be adopted.
- the block electrode configuration either one block configuration using only one electrode block or a plurality of block configurations using a plurality of electrode blocks can be adopted.
- the configuration of these electrodes will be sequentially described.
- the distance from the generation point P120 of the droplet 201 of the target injection unit 120 to the previous quadrupole electrode 741 is Lb.
- the distance between the front quadrupole electrode 741 and the rear quadrupole electrode 742 is Ls.
- the distance from the subsequent quadrupole electrode 742 to the plasma generation point P202 is Lc.
- L be the length of the quadrupole electrodes 741 and 742 in the Z-axis direction (the height of the cylinder).
- the distance Lc from the triplet electrode 750 to the plasma generation point P202 can be set at an arbitrary position by adjusting the electrode potential, so that the degree of freedom in design is likely to be improved.
- the range covered by the electric field generated by the electrode is between z1 and z2. It is assumed that the distance between z1 and z2 is short, and the value r0 in the r direction of the charged particle trajectory hardly changes between z1 and z2, and only the inclination thereof changes.
- the focal length f2 when the charged droplet 201 is incident in parallel to the z axis from the electrode portion 123 of the target emitting unit 120 can be obtained from the following equation.
- the proximal end side of the conducting wire 322 may be connected to the pulse control unit 320.
- the leading end side of the conducting wire 322 may be inserted into the main body 121 (F) through the feedthrough 321.
- the leading end side of the conducting wire 322 may extend toward the leading end side of the main body 121 (F).
- the pulse controller 320 supplies a high voltage pulse voltage to the target material 200 via the conducting wire 322.
- a predetermined voltage is supplied so that the potential on the nozzle portion 122 side is relatively higher than the potential on the electrode portion 123 side.
- a predetermined voltage is applied between the electrode portion 123 and the nozzle portion 122 so that the potential on the electrode portion 123 side is relatively lower than the potential on the nozzle portion 122 side (the potential on the target material 200 side). Is applied.
- FIG. 52 shows a change in the injection state of the droplet 201 when the voltage value and the pressure value are changed.
- the voltage, pressure, and droplet state are displayed in order from the top.
- the right side of FIG. 52 shows droplet injection states (a), (b), and (c).
- a relatively small positive voltage value V20 is generated on the electrode part 123 side
- a relatively small negative voltage value ⁇ V21 may be generated on the nozzle portion 122 side.
- (3) shows a prepulse laser generation signal output from the EUV light source controller 300 to the prepulse laser light source 600, and (4) shows a driver pulse laser light generation signal output from the EUV light source controller 300 to the driver pulse laser light source 110. Indicates.
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Abstract
Description
Produced Plasma:レーザ生成プラズマ)式の光源と、DPP(Discharge Produced Plasma)式の光源と、SR(Synchrotron Radiation)式の光源との三種類が知られている。
/ d / f = 3~8
LPP式EUV光源における一般的な条件(穴径d:数十μm、速度V:数十m/S)では生成周波数fは数100kHzとなる。対してレーザ光の繰返し周波数は数十~100kHzである。つまり、コンティニュアスジェット法では、ドロップレットの生成周波数の方が、レーザ光の周波数よりも高くなる場合が多い。条件によるが、周波数の違いは数倍から数十倍のオーダーであるので、コンティニュアスジェット法では、多くのドロップレットが無駄に捨てられるという問題がある。つまり、ドロップレットのうち、レーザ光が照射されてEUV光発生に寄与するのは数分の一~数十分の一であり、錫の利用効率が低い場合がある。
に対して垂直に設けられているとよい。円孔電極710の中心は、ドロップレット201の理想軌道Rと一致するように配置されるとよい。単一電極の例としては、円板状に限らず、円筒形状でもよい。円筒電極の場合も、円筒の中心軸が理想軌道Rと一致するように配置されてもよい。
から各電極731A~731Dまでの距離をLaとすると、X軸方向の電界Ex及びY軸方向の電界Eyは、以下の式(1),(2)の通りとなる。
Ex=-(2x/La^2)V・・・(1)式
Ey=-(2y/La^2)V・・・(2)式
V11)が付与される。これに対し、他方の四重極電極742では、X軸上の円柱電極743E,743Gにマイナス電位(-V12)が付与され、Y軸上の円柱電極743F,743Hにプラス電位(V12)が付与される。なお、四重極電極741及び四重極電極742に付与される電位の絶対値(つまり、V11,V12の値)は、同一値でも良いし、または、異なる値でも良い。
1/F=(1/f1)+(1/f2)-(Ls/f1・f2)・・・(3)式
Claims (20)
- ターゲット材料を収容する本体部と、
前記本体部に接続され、前記ターゲット材料をターゲットとして出力するためのノズル部と、
前記ノズル部に対向して設けられる電極部と、
前記電極部と前記ターゲット材料との間に所定の電圧を印加して、前記ターゲット材料を前記ノズル部から引き出させるための静電気力を発生させる電圧制御部と、
前記ターゲット材料に所定の圧力を加えさせる圧力制御部と、
前記電圧制御部により前記ターゲット材料と前記電極部との間に前記所定の電圧を第1タイミングで印加させるための第1タイミング信号と、前記圧力制御部により前記ターゲット材料に前記所定の圧力を第2タイミングで加えさせるための第2タイミング信号との、信号出力タイミングをそれぞれ制御することにより、前記ノズル部から前記ターゲットを出力させる出力制御部と、
を備えるターゲット出力装置。
- 前記出力制御部は、前記電圧制御部に前記所定の電圧の値と前記所定の電圧を印加させる第1時間とを指示し、かつ、前記圧力制御部に前記所定の圧力の値と前記所定の圧力を加える第2時間とを指示する、
請求項1に記載のターゲット出力装置。
- 前記出力制御部は、前記ターゲットの単位時間当たりの出力体積と前記ターゲットの生成周波数とに基づいて、前記所定の電圧の値及び前記第1時間と、前記所定の圧力の値及び前記第2時間とを決定する、請求項2に記載のターゲット出力装置。
- 前記ノズル部は、前記ノズル部の出力口近傍に位置するターゲット材料に加わる電界強度を高めるために、前記ターゲットを出力する方向に突出して設けられており、
前記電圧制御部は、前記電極部に印加する電圧が前記ターゲット材料に印加する電圧よりも相対的に低くなるように、前記所定の電圧を印加させる、
請求項1に記載のターゲット出力装置。
- 前記圧力制御部は、前記本体部内に不活性ガスを供給することにより、前記ターゲット材料に前記所定の圧力を加える、請求項1に記載のターゲット出力装置。
- 前記圧力制御部は、前記ターゲット材料の流れる通路部の途中に設けられるピエゾ素子を機械的に変形させることにより、前記ターゲット材料に前記所定の圧力を加える、請求項1に記載のターゲット出力装置。
- 前記ピエゾ素子は、前記通路部の途中に位置して、前記通路部の壁部の外側に設けられる、請求項6に記載のターゲット出力装置。
- 前記ターゲット材料は錫または錫を含有する金属物質であり、
前記本体部には、前記ターゲット材料をその融点以上に加熱するための加熱部が設けられており、
前記ノズル部は、前記加熱部からの熱が前記本体部を介して伝導されることにより、前記ノズル部内の前記ターゲット材料が溶融状態を保持する、請求項1に記載のターゲット出力装置。
- 前記出力制御部は、前記所定の電圧を前記第1時間だけ保持し、かつ、前記所定の圧力を前記第2時間だけ保持することにより、前記ノズル部から前記ターゲットを離散的に出力させる、請求項2に記載のターゲット出力装置。
- 前記出力制御部は、前記所定の電圧または前記所定の圧力の少なくともいずれか一方をパルス状に変化させることにより、前記ノズル部から前記ターゲットを離散的に出力させる、請求項2に記載のターゲット出力装置。
- ターゲットにレーザ光を照射して極端紫外光を発生させるための極端紫外光源装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内の所定点に向けて前記ターゲットを出力するターゲット出力装置と、
前記ターゲットにレーザ光を照射して、極端紫外光を発生させるレーザ光源と、
を備え、
前記ターゲット出力装置は、
ターゲット材料を収容する本体部と、
前記本体部に接続され、前記ターゲット材料を前記ターゲットとして出力するためのノズル部と、
前記ノズル部に対向して設けられる電極部と、
前記電極部と前記ターゲット材料との間に所定の電圧を印加して、前記ターゲット材料を前記ノズル部から引き出させるための静電気力を発生させる電圧制御部と、
前記ターゲット材料に所定の圧力を加える圧力制御部と、
前記電圧制御部により前記ターゲット材料と前記電極部との間に前記所定の電圧を印加させる第1タイミングと、前記圧力制御部により前記ターゲット材料に前記所定の圧力を加える第2タイミングとを制御することにより、前記ノズル部から前記ターゲットを出力させる出力制御部と、
を備える極端紫外光源装置。
- 前記出力制御部は、前記電圧制御部に前記所定の電圧の値と前記所定の電圧を印加させる第1時間とを指示し、かつ、前記圧力制御部に前記所定の圧力の値と前記所定の圧力を加える第2時間とを指示する、
請求項11に記載の極端紫外光源装置。
- 前記出力制御部は、前記ターゲットの単位時間当たりの出力体積と前記ターゲットの生成周波数とに基づいて、前記所定の電圧の値及び前記第1時間と、前記所定の圧力の値及び前記第2時間とを決定する、請求項12に記載の極端紫外光源装置。
- 前記ノズル部は、前記ノズル部の出力口近傍に位置するターゲット材料に加わる電界強度を高めるために、前記ターゲットを出力する方向に突出して設けられており、
前記電圧制御部は、前記電極部に印加する電圧が前記ターゲット材料に印加する電圧よりも相対的に低くなるように、前記所定の電圧を印加させる、
請求項11に記載の極端紫外光源装置。
- 前記圧力制御部は、前記本体部内に不活性ガスを供給することにより、前記ターゲット材料に前記所定の圧力を加える、請求項11に記載の極端紫外光源装置。
- 前記圧力制御部は、前記ターゲット材料の流れる通路部の途中に設けられるピエゾ素子を機械的に変形させることにより、前記ターゲット材料に前記所定の圧力を加える、請求項11に記載の極端紫外光源装置。
- 前記ピエゾ素子は、前記通路部の途中に位置して、前記通路部の壁部を外側から取り囲むようにして設けられる、請求項16に記載の極端紫外光源装置。
- 前記ターゲット材料は錫または錫を含有する金属物質であり、
前記本体部には、前記ターゲット材料をその融点以上に加熱するための加熱部が設けられており、
前記ノズル部には、前記加熱部からの熱が前記本体部を介して伝導されることにより、前記ノズル部内の前記ターゲット材料が溶融状態を保持する、請求項11に記載の極端紫外光源装置。
- 前記出力制御部は、前記所定の電圧を前記第1時間だけ保持し、かつ、前記所定の圧力を前記第2時間だけ保持することにより、前記ノズル部から前記ターゲットを離散的に出力させる、請求項12に記載の極端紫外光源装置。
- 前記出力制御部は、前記所定の電圧または前記所定の圧力の少なくともいずれか一方をパルス状に変化させることにより、前記ノズル部から前記ターゲットを離散的に出力させる、請求項2に記載の極端紫外光源装置。
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