WO2017216847A1 - チャンバ装置及び極端紫外光生成装置 - Google Patents

チャンバ装置及び極端紫外光生成装置 Download PDF

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ギガフォトン株式会社
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    • H05G2/005—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas containing a metal as principal radiation generating component

Definitions

  • the present disclosure relates to a chamber apparatus and an extreme ultraviolet light generation apparatus.
  • an LPP Laser Produced Plasma
  • DPP discharge Produced Plasma
  • a chamber apparatus includes a chamber in which plasma is generated, a light source disposed outside the chamber, and an incident window that transmits light emitted from the light source into the chamber.
  • An anti-reflective coating is uncoated, the incident window disposed on the chamber wall with the second surface inclined at a non-perpendicular angle with respect to the optical axis of the light from the light source passing through the incident window; It is a chamber apparatus provided with.
  • An extreme ultraviolet light generation device includes a chamber in which plasma is generated inside, a light source disposed outside the chamber, and an incident light that transmits light emitted from the light source into the chamber.
  • a light receiving unit that receives the emitted light, a target supply unit that supplies a target material droplet serving as a plasma generation source inside the chamber, and a laser beam that irradiates the droplet to transmit the laser beam into the chamber.
  • a laser beam introduction window for introducing including a first surface facing the outside of the chamber, and a channel.
  • the second surface exposed to the plasma light, and at least the second surface of the first surface and the second surface is uncoated with an antireflection film, and has an incident window.
  • the second surface is disposed on the chamber wall with the second surface tilted at a non-perpendicular angle with respect to the optical axis of the light from the light source to be passed, and the exit window faces the inside of the chamber and is exposed to the plasma light.
  • a third surface and a fourth surface facing the outside of the chamber, and at least the third surface of the third surface and the fourth surface is uncoated with an antireflection film, and emits light.
  • the third surface is disposed on the chamber wall in a state where the third surface is inclined at a non-perpendicular angle with respect to the optical axis of the light from the light source that passes through the window.
  • the target is pushed by irradiating the target with laser light.
  • Zuma of an extreme ultraviolet light generating device for generating extreme ultraviolet light is provided.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
  • FIG. 2 is a timing chart of a droplet passage timing signal, a droplet detection signal, and a light emission trigger signal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a droplet detection sensor which is an example of an in-chamber measuring apparatus.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a droplet detection sensor.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a droplet detection sensor arranged in the chamber apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
  • FIG. 2 is a timing chart of a droplet passage timing signal, a droplet detection signal, and a light emission trigger signal.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a droplet detection sensor which is an example of an in-chamber measuring apparatus.
  • FIG. 4 is
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor arranged in the chamber apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a droplet detection sensor arranged in the chamber apparatus according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a droplet detection sensor arranged in the chamber apparatus according to the fourth embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a droplet detection sensor arranged in the chamber apparatus according to the fifth embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a droplet detection sensor arranged in the chamber apparatus according to the sixth embodiment.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system 10.
  • the EUV light generation apparatus 11 may be used with at least one laser apparatus 12.
  • a system including the EUV light generation apparatus 11 and the laser apparatus 12 is referred to as an EUV light generation system 10.
  • the EUV light generation device 11 includes a laser light transmission device 14, a chamber 18, an EUV light generation control unit 20, and a control unit 22. Composed.
  • the laser apparatus 12 may be a MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) system.
  • the laser device 12 may include a master oscillator (not shown), an optical isolator (not shown), and a plurality of CO 2 laser amplifiers (not shown).
  • a solid-state laser can be adopted as the master oscillator.
  • the wavelength of laser light output from the master oscillator is, for example, 10.59 ⁇ m, and the repetition frequency of pulse oscillation is, for example, 100 kHz.
  • the laser beam transmission device 14 includes an optical element for defining the transmission state of the laser beam, and an actuator for adjusting the position, posture, and the like of the optical element.
  • the laser beam transmission apparatus 14 shown in FIG. 1 includes a first high reflection mirror 31 and a second high reflection mirror 32 as optical elements for defining the traveling direction of the laser beam.
  • the chamber 18 is a container that can be sealed.
  • the chamber 18 may be formed in, for example, a hollow spherical shape or a cylindrical shape.
  • the chamber 18 includes a target supply unit 40 and a droplet detection sensor 50.
  • a first window 61, a second window 62, and a third window 63 are provided on the wall of the chamber 18.
  • the target supply unit 40 is configured to supply the target material into the chamber 18 and is attached so as to penetrate the wall of the chamber 18, for example.
  • the target supply unit 40 includes a tank 42 that stores a target material, a nozzle 44 that includes a nozzle hole 43 that outputs the target material, a piezo element 45 disposed in the nozzle 44, a heater 46 disposed in the tank 42, A pressure regulator 47.
  • the target supply unit 40 is configured to output the droplet 48 formed of the target material toward the plasma generation region 66 inside the chamber 18.
  • the material of the target substance may include, but is not limited to, tin, terbium, gadolinium, lithium, xenon, or a combination of any two or more thereof.
  • the tank 42 may be formed in a hollow cylindrical shape.
  • a target material is accommodated in the hollow tank 42.
  • At least the inside of the tank 42 is made of a material that hardly reacts with the target substance.
  • SiC, SiO 2 , Al 2 O 3 , molybdenum, tungsten, or tantalum can be used as a material that hardly reacts with tin, which is an example of the target substance.
  • the heater 46 is fixed to the outer side surface portion of the tank 42.
  • the heater 46 is connected to a heater power source (not shown).
  • the heater power supply can supply power to the heater 46.
  • the heater power supply is connected to the control unit 22, and the power supply to the heater 46 is controlled by the control unit 22.
  • a temperature sensor (not shown) may be fixed to the outer side surface of the tank 42.
  • the temperature sensor detects the temperature of the tank 42 and outputs a detection signal to the control unit 22.
  • the controller 22 can adjust the power supplied to the heater 46 based on the detection signal output from the temperature sensor.
  • the pressure regulator 47 is disposed in a pipe between an inert gas supply unit (not shown) and the tank 42.
  • the inert gas supply unit may include a gas cylinder filled with an inert gas such as helium or argon.
  • the inert gas supply unit can supply the inert gas into the tank 42 via the pressure regulator 47.
  • the pressure regulator 47 is connected to an exhaust pump (not shown).
  • the pressure regulator 47 includes a solenoid valve (not shown) for supplying and exhausting air, a pressure sensor (not shown), and the like.
  • the pressure regulator 47 can detect the pressure in the tank 42 using a pressure sensor.
  • the pressure regulator 47 can exhaust the gas in the tank 42 by operating an exhaust pump (not shown).
  • the pressure regulator 47 is connected to the control unit 22.
  • the pressure regulator 47 outputs a detection signal of the detected pressure to the control unit 22. Based on the detection signal output from the pressure regulator 47, the control unit 22 sends a control signal for controlling the operation of the pressure regulator 47 so that the pressure in the tank 42 becomes a target pressure. To supply.
  • the pressure regulator 47 can increase or decrease the pressure in the tank 42 by supplying gas into the tank 42 or exhausting the gas in the tank 42 based on a control signal from the control unit 22.
  • the pressure regulator 47 adjusts the pressure in the tank 42 to a target pressure.
  • the nozzle 44 is provided on the bottom surface of the cylindrical tank 42. One end of the pipe-shaped nozzle 44 is fixed to the hollow tank 42. A nozzle hole 43 is provided at the other end of the pipe-shaped nozzle 44. A tank 42 on one end side of the nozzle 44 is located outside the chamber 18, and a nozzle hole 43 on the other end side of the nozzle 44 is located inside the chamber 18. The tank 42, the nozzle 44 and the chamber 18 are in communication with each other.
  • the plasma generation region 66 inside the chamber 18 is located on the extension line in the central axis direction of the nozzle 44.
  • a three-dimensional XYZ orthogonal coordinate system is introduced, and the central axis direction of the nozzle 44 is defined as the Z-axis direction.
  • a direction in which EUV light is led out from the chamber 18 toward the exposure apparatus 100 is an X-axis direction, and a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 is a Y-axis direction.
  • the nozzle hole 43 is formed in such a shape that the molten target material is jetted into the chamber 18.
  • liquid tin can be adopted as an example of the target material to be output from the nozzle hole 43.
  • the target supply unit 40 forms the droplet 48 by, for example, a continuous jet method.
  • a standing wave is applied to the flow of the target ejected in a jet shape by vibrating the nozzle 44, and the target is periodically separated.
  • the separated target can form a free interface by its surface tension to form a droplet 48.
  • the piezo element 45 can be an element constituting a droplet forming mechanism that imparts vibration necessary for forming the droplet 48 to the nozzle 44.
  • the piezo element 45 is fixed to the outer side surface portion of the nozzle 44.
  • the piezo element 45 is connected to a piezo power source (not shown).
  • the piezo power supply supplies power to the piezo element 45.
  • the piezo power supply is connected to the control unit 22, and the power supply to the piezo element 45 is controlled by the control unit 22.
  • the droplet detection sensor 50 is configured to detect one or more of the presence, locus, position, and speed of the droplet 48 output in the chamber 18.
  • the droplet detection sensor 50 includes a light source unit 51 and a light receiving unit 56.
  • the light source unit 51 includes a light source 52 and an illumination optical system 53.
  • the light source unit 51 is arranged to illuminate the droplet 48 at a predetermined position P on the droplet trajectory 67 between the nozzle 44 of the target supply unit 40 and the plasma generation region 66.
  • the light source 52 may be a monochromatic laser light source or a lamp that emits a plurality of wavelengths.
  • the light source 52 may include an optical fiber, and the optical fiber is connected to the illumination optical system 53.
  • the illumination optical system 53 includes a condenser lens.
  • the first window 61 may be included in the components of the illumination optical system 53.
  • the light receiving unit 56 includes a transfer optical system 57 and an optical sensor 58.
  • the light receiving unit 56 is arranged to receive the illumination light output from the light source unit 51.
  • the transfer optical system 57 includes a lens that transfers an image of the illumination light from the light source 52 at a predetermined position P onto the element of the optical sensor 58.
  • the second window 62 may be included in the components of the transfer optical system 57.
  • the optical sensor 58 includes one or more light receiving surfaces.
  • the optical sensor 58 can be configured by any one of a photodiode, a photodiode array, an avalanche photodiode, a photomultiplier tube, a multi-pixel photon counter, an image sensor such as a CCD camera, and an image intensifier.
  • CCD is an abbreviation for “Charge-coupled device”.
  • the optical sensor 58 outputs an electrical signal corresponding to the amount of received light.
  • the light source unit 51 and the light receiving unit 56 may be arranged to face each other across a droplet trajectory 67 that is a traveling path of a droplet 48 that is a target output into the chamber 18.
  • the opposing direction of the light source unit 51 and the light receiving unit 56 may be orthogonal to the droplet trajectory 67 or may be non-orthogonal to the droplet trajectory 67.
  • the optical paths in the light source unit 51 and the light receiving unit 56 are covered to prevent unexpected reflection of illumination light from being emitted out of the optical path.
  • the wall of the chamber 18 is provided with a through hole for introducing the pulsed laser beam 68 output from the laser device 12 into the chamber 18.
  • the through hole is closed by the third window 63.
  • the pulsed laser beam 68 output from the laser device 12 passes through the third window 63.
  • a laser condensing optical system 70 Inside the chamber 18, a laser condensing optical system 70, a first plate 71, an EUV light condensing mirror holder 80, an EUV light condensing mirror 82, and a droplet receiver 84 are disposed.
  • the laser condensing optical system 70 is configured to condense the laser light incident on the chamber 18 through the third window 63 onto the plasma generation region 66.
  • the laser condensing optical system 70 includes a high reflection off-axis parabolic mirror 72, a high reflection flat mirror 73, a second plate 74, and a triaxial stage 75.
  • the highly reflective off-axis parabolic mirror 72 is held by a mirror holder 72A.
  • the mirror holder 72A is fixed to the second plate 74.
  • the high reflection flat mirror 73 is held by a mirror holder 73A.
  • the mirror holder 73A is fixed to the second plate 74.
  • the triaxial stage 75 is a stage that can move the second plate 74 in the directions of the three axes orthogonal to each other of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
  • the first plate 71 is a member that is fixed to the inner wall of the chamber 18 and holds the laser focusing optical system 70 and the EUV light focusing mirror 82.
  • the EUV light collector mirror 82 is held by the EUV light collector mirror holder 80.
  • the EUV light collecting mirror holder 80 is fixed to the first plate 71.
  • the EUV light collector mirror 82 has a spheroidal reflecting surface.
  • the EUV light collector mirror 82 may have a first focus and a second focus.
  • a multilayer reflective film in which molybdenum and silicon are alternately laminated is formed on the surface of the EUV light collecting mirror 82.
  • the EUV light collector mirror 82 is arranged such that the first focal point thereof is located in the plasma generation region 66 and the second focal point thereof is located in an intermediate focusing point (IF) 86.
  • IF intermediate focusing point
  • a through hole 83 is provided at the center of the EUV light collector mirror 82, and the pulse laser beam 68 passes through the through hole 83.
  • the droplet receiver 84 is disposed on an extension line in the direction in which the droplet 48 output from the target supply unit 40 into the chamber 18 travels.
  • the dropping direction of the droplet 48 is a direction parallel to the Z axis, and the droplet receiver 84 is disposed at a position facing the target supply unit 40 in the Z axis direction.
  • the chamber 18 is provided with an exhaust device (not shown) and a pressure sensor (not shown), and the chamber 18 is connected to a gas supply device (not shown).
  • the control unit 22 is connected to each of the EUV light generation control unit 20, the laser device 12, the target supply unit 40, and the droplet detection sensor 50. Further, the control unit 22 is connected to an exhaust device, a pressure sensor, and a gas supply control valve (not shown). The control unit 22 controls the operation of the target supply unit 40 in accordance with a command from the EUV light generation control unit 20. Further, the control unit 22 controls the output timing of the pulse laser beam 68 of the laser device 12 based on the detection signal from the droplet detection sensor 50.
  • the EUV light generation apparatus 11 includes a connection unit 90 that allows communication between the inside of the chamber 18 and the inside of the exposure apparatus 100.
  • a wall in which an aperture (not shown) is formed is provided inside the connection portion 90.
  • An aperture (not shown) is disposed so as to be positioned at the second focal position of the EUV light collector mirror 82.
  • the exposure apparatus 100 includes an exposure apparatus control unit 102, and the exposure apparatus control unit 102 is connected to the EUV light generation control unit 20.
  • the EUV light generation controller 20 is configured to control the entire EUV light generation system 10.
  • the EUV light generation control unit 20 is configured to control, for example, the cycle at which the droplet 48 is output, the speed of the droplet 48, and the like based on the detection result of the droplet detection sensor 50. Further, the EUV light generation control unit 20 is configured to control, for example, the oscillation timing of the laser device 12, the traveling direction of the pulse laser light 68, the focusing position of the pulse laser light 68, and the like.
  • the various controls described above are merely examples, and other controls may be added as necessary, and some control functions may be omitted.
  • control devices such as the EUV light generation control unit 20, the control unit 22, and the exposure apparatus control unit 102 can be realized by a combination of hardware and software of one or a plurality of computers.
  • Software is synonymous with program.
  • Programmable controllers are included in the concept of computers.
  • the functions of multiple control devices can be realized with a single control device.
  • the EUV light generation control unit 20, the control unit 22, the exposure apparatus control unit 102, and the like may be connected to each other via a communication network such as a local area network or the Internet.
  • program units may be stored in both local and remote memory storage devices.
  • the control unit 22 performs exhaust and gas supply by an exhaust device (not shown) so that the pressure in the chamber 18 falls within a predetermined range based on a detection value of a pressure sensor (not shown) attached to the chamber 18.
  • Control gas supply from The predetermined range of the pressure in the chamber 18 is, for example, a value between several Pascals [Pa] and several hundred Pascals [Pa].
  • the control unit 22 controls the heater 46 to heat the target material in the tank 42 to a predetermined temperature equal to or higher than the melting point.
  • the control unit 22 controls the heater 46 to heat the tin in the tank 42 to a predetermined temperature in the temperature range of 250 ° C. to 290 ° C., which is equal to or higher than the melting point. Adjust the temperature.
  • the melting point of tin is 232 ° C.
  • control unit 22 controls the pressure regulator 47 so that the pressure in the tank 42 becomes a pressure at which a liquid tin jet can be output from the nozzle hole 43 at a predetermined speed.
  • the control unit 22 transmits a signal for supplying a voltage having a predetermined waveform to the piezo element 45 so that the droplet 48 is generated.
  • a voltage having a predetermined waveform is supplied to the piezo element 45, the piezo element 45 vibrates.
  • regular disturbance is given to the molten tin jet output from the nozzle hole 43 by the vibration of the nozzle hole 43.
  • the jet-shaped molten tin is divided into droplets 48, and droplets 48 having substantially the same volume can be periodically generated.
  • the illumination light output from the light source unit 51 of the droplet detection sensor 50 passes through a predetermined position P of the droplet trajectory 67 and is received by the light receiving unit 56.
  • FIG. 2 is a timing chart of a droplet passage timing signal, a droplet detection signal, and a light emission trigger signal.
  • the horizontal axis of FIG. 2 represents time, and the vertical axis of each signal represents voltage.
  • the passage timing signal is a voltage signal output from the optical sensor 58 of the light receiving unit 56.
  • the intensity of light received by the light receiving unit 56 decreases in synchronization with the droplet 48 passing through the position P. This change in light intensity is detected by the optical sensor 58.
  • the optical sensor 58 outputs the detection result to the control unit 22 as a passage timing signal.
  • the control unit 22 When irradiating the pulse 48 with the pulse laser beam 68, the control unit 22 generates a droplet detection signal at a timing when the passage timing signal falls below the threshold voltage.
  • the control unit 22 outputs a light emission trigger signal delayed by a predetermined time with respect to the droplet detection signal to the laser device 12.
  • the delay time t d is set so that the pulse laser beam 68 is irradiated to the droplet 48 when the droplet 48 reaches the plasma generation region 66.
  • a pulsed laser beam 68 is output from the laser device 12.
  • the laser device 12 outputs a pulsed laser beam 68 in synchronization with the light emission trigger signal.
  • the power of the laser beam output from the laser device 12 reaches several kW to several tens kW.
  • the pulsed laser light 68 output from the laser device 12 passes through the third window 63 via the laser light transmission device 14 and is input to the chamber 18.
  • the pulse laser beam 68 is condensed by the laser condensing optical system 70 and applied to the droplet 48 that has reached the plasma generation region 66.
  • the droplet 48 is irradiated with at least one pulse included in the pulse laser beam 68.
  • the droplet 48 irradiated with the pulse laser beam 68 is turned into plasma, and the emitted light 106 is emitted from the plasma.
  • the EUV light 108 included in the radiation light 106 is selectively reflected by the EUV light collector mirror 82.
  • the EUV light 108 reflected by the EUV light condensing mirror 82 is condensed at the intermediate condensing point 86 and output to the exposure apparatus 100.
  • a single droplet 48 may be irradiated with a plurality of pulses included in the pulse laser beam 68.
  • the droplet receiver 84 collects a droplet 48 that has passed through the plasma generation region 66 without being irradiated with the pulse laser beam 68 and a part of the droplet that has not diffused by the pulse laser beam 68 irradiation.
  • Target is an object to be irradiated with laser light introduced into a chamber.
  • the target irradiated with the laser light is turned into plasma and emits EUV light.
  • a droplet formed of a liquid target material is one form of the target.
  • the target is a plasma generation source.
  • Pulsma light is radiation emitted from plasma. Radiant light emitted from a plasma target is a form of plasma light, and this emitted light includes EUV light. Plasma that generates EUV light is referred to as “EUV light generating plasma”.
  • EUV light is an abbreviation for “extreme ultraviolet light”.
  • CO 2 represents carbon dioxide
  • optical element is synonymous with optical component or optical member.
  • chamber apparatus means an apparatus including a chamber for generating plasma.
  • the term “in-chamber measuring device” means a device that acquires information on some physical quantity that reflects the internal state of the chamber.
  • the in-chamber measurement device of the present disclosure includes a light source that emits light used for measurement, and light emitted from the light source enters the chamber.
  • the in-chamber measuring device may be included in the configuration of the chamber device.
  • the in-chamber measuring device may be simply referred to as “measuring device”.
  • Measurement light refers to light emitted from a light source and used for measurement. For example, illumination light is applied to a droplet supplied into the chamber, and illumination light that has passed around the droplet or scattered by the droplet corresponds to measurement light.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a droplet detection sensor 50 that is an example of an in-chamber measurement device.
  • the droplet detection sensor 50 includes a light source 52 that emits light and an illumination optical system 53, and an optical sensor 58 that receives light and a transfer optical system 57.
  • the inside of the chamber 18 is a decompressed environment, and the light source 52 and the optical sensor 58 are arranged in an atmospheric environment outside the chamber 18.
  • a first window 61 and a second window 62 through which light passes are arranged as partition walls in order to maintain the pressure difference inside and outside the chamber 18 while allowing measurement light to pass through the chamber 18.
  • the first window 61 is held by the first window holder 111 and is disposed so as to close the first through hole 19A penetrating the wall 19 of the chamber 18.
  • the second window 62 is held by the second window holder 112 and is disposed so as to close the second through hole 19 ⁇ / b> B that penetrates the wall 19 of the chamber 18.
  • the chamber 18 is provided with a first cover 121 and a second cover 122 that cover the optical path of the measurement light passing through the chamber 18.
  • the first cover 121 is a shroud that covers the optical path of measurement light from the first window 61 toward a predetermined position P on the trajectory of the droplet 48.
  • the second cover 122 is a shroud that covers the optical path in which the measurement light that has passed the predetermined position P travels to the second window 62.
  • Each of the 1st cover 121 and the 2nd cover 122 is comprised by the hollow cylinder shape.
  • a gas pipe 125 is connected to the first cover 121, and a gas pipe 126 is connected to the second cover 122.
  • the gas pipes 125 and 126 are connected to a gas supply device (not shown).
  • the gas supply device is a gas supply source that supplies gas to the gas pipes 125 and 126.
  • the gas supply device can be, for example, a hydrogen gas supply device that supplies hydrogen gas.
  • Hydrogen gas is an example of a purge gas.
  • the purge gas is not limited to hydrogen gas, and may be a gas containing hydrogen.
  • the purge gas is preferably a gas containing a component that can react with the material of the target substance to generate a gas that is a compound.
  • the kind of purge gas is selected according to the material of the target substance.
  • the light emitted from the light source 52 is converted by the illumination optical system 53 into a light shape suitable for a target measurement such as condensing or expanding, passes through the first window 61, and enters the chamber 18.
  • the first window 61 functions as an incident window for introducing measurement light into the chamber 18.
  • Light that has passed through the first window 61 and entered the chamber 18 passes through the second window 62 and enters the transfer optical system 57, and is processed into a predetermined light shape or the like by the transfer optical system 57.
  • the sensor 58 receives the light.
  • the second window 62 functions as an emission window that emits the measurement light that has passed through the chamber 18 to the outside of the chamber 18.
  • the in-chamber measuring device is not limited to the droplet detection sensor 50 illustrated in FIG. 3, but includes a droplet position sensor or a target size sensor.
  • the droplet position sensor is a sensor that detects the position of the droplet 48 output from the nozzle hole 43 in the X direction position, the Y direction position, the Z direction position, or two or more of these positions.
  • the target size sensor is a sensor that detects the size of the target irradiated with the pulse laser beam 68.
  • the droplet detection sensor 50, the droplet position sensor, and the target size sensor have the same basic configuration, but the specific configurations of the light source and the light receiving unit are as follows.
  • the light source 52 of the droplet detection sensor 50 is, for example, a CW (Continuous-Wave) laser light source.
  • CW is an abbreviation for “continuous wave”.
  • the light receiving unit 56 of the droplet detection sensor 50 includes, for example, a photodiode array or a photodiode as the optical sensor 58.
  • the light source of the droplet position sensor is, for example, a CW laser light source.
  • the light receiving unit of the droplet position sensor includes, for example, an image sensor such as a CCD camera as an optical sensor.
  • the light source of the target size sensor is, for example, a high-intensity pulse light source such as a flash lamp synchronized with the imaging timing.
  • the light receiving unit of the target size sensor includes, for example, an image sensor such as a CCD camera as an optical sensor, and a high-speed shutter synchronized with the imaging timing.
  • the illumination optical system 53, the transfer optical system 57, and the like are appropriately configured according to the arrangement position, magnification, viewing angle, and the like of the measurement device.
  • Hydrogen gas supplied from the gas pipe 125 into the first cover 121 is ejected from the opening 121A of the first cover 121.
  • the hydrogen gas supplied from the gas pipe 126 into the second cover 122 is ejected from the opening 122 ⁇ / b> A of the second cover 122.
  • Sn debris can be generated and diffused into the chamber 18 as the plasma is generated.
  • Sn debris refers to Sn fine particles.
  • the diffused Sn debris can reach the opening 121 ⁇ / b> A of the first cover 121 and the opening 122 ⁇ / b> A of the second cover 122.
  • Hydrogen and Sn can react when Sn debris enters as the inner diameter of the cylindrical portion of each of the first cover 121 and the second cover 122 is smaller and the length of the cylindrical portion is longer. Therefore, Sn debris can be converted into stannane gas more reliably.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a droplet detection sensor 50 which is an example of an in-chamber measuring apparatus, and is obtained by adding a plasma generation region 66 to the configuration illustrated in FIG.
  • the droplet 48 may travel at a slight angle from the droplet trajectory 67. Therefore, the droplet sensor 50 by by shortening the distance d Z between the predetermined position P and the plasma generation region 66 is the measurement point of the droplet 48, the error of the laser irradiation timing relative to the droplet detection Can be reduced.
  • the distance d Z between the predetermined position P and the plasma generation region 66 is substantially designed from 2mm to about 10 mm.
  • the distance between the position P and the plasma generation region 66 is depicted by being significantly changed from the actual scale ratio.
  • a plasma light generated in the plasma generating region 66 is a first window 61 and second window 62 Can be reached directly.
  • the distance d Z is less than one half of the internal diameter of the first covering 121 and the second cover 122. That is, the surfaces of the first window 61 and the second window 62 facing the inside of the respective chambers 18 are directly exposed to the plasma light.
  • Both surfaces of the first window 61 shown in FIGS. 3 and 4 are coated with antireflection films 61A and 61B. Further, both surfaces of the second window 62 are coated with antireflection films 62A and 62B.
  • the antireflection film is called an AR coat. AR is an abbreviation for “anti reflection”.
  • the antireflection films 61A, 61B, 62A, 62B are, for example, films of magnesium fluoride (MgF 2 ).
  • One of the purposes of providing an antireflection film on the first window 61 and the second window 62 is to increase the light transmittance for measurement and improve the detection performance of the measurement device.
  • Another purpose of providing an antireflection film on the first window 61 and the second window 62 is that reflected light from at least one of the first window 61 and the second window 62 returns to the light source 52. This is to prevent the operation of the apparatus from becoming unstable, and to prevent mixing of measurement noise such as multiple reflection and interference.
  • the cause of Problem 1 and Problem 2 is that the antireflection film has deteriorated due to exposure to light of various wavelengths from the plasma for EUV emission, particularly light in the ultraviolet to X-ray region. Is done.
  • the deterioration of the antireflection film includes a change in the film thickness of the antireflection film, a change in the composition of the antireflection film, or both.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor arranged in a chamber apparatus according to the first embodiment. Differences between the first embodiment shown in FIG. 5 and the configuration described in FIG. 4 will be described. Instead of the configuration described in FIG. 4, the configuration shown in FIG. 5 can be adopted.
  • both surfaces of the first window 61 and the second window 62 are not provided with an antireflection film. That is, the first window 61 is an uncoated window, and each of the light incident surface 61C and the light emitting surface 61D of the first window 61 is uncoated with an antireflection film.
  • a surface 61 ⁇ / b> C on which light of the first window 61 is incident is a window surface facing the outside of the chamber 18.
  • the light emitted from the light source 52 enters the surface 61C on which the light of the first window 61 is incident.
  • a surface 61 ⁇ / b> D from which the light of the first window 61 is emitted is a window surface facing the inside of the chamber 18.
  • the light transmitted through the first window 61 is emitted into the chamber 18 from the surface 61D from which the light is emitted.
  • the surface 61 ⁇ / b> D from which the light of the first window 61 exits is exposed to the plasma light generated in the plasma generation region 66.
  • the second window 62 is also an uncoated window, and each of the surface 62C on which light is incident and the surface 62D on which light is emitted from the second window 62 is uncoated with an antireflection film.
  • a surface 62 ⁇ / b> C on which light of the second window 62 is incident is a window surface facing the inside of the chamber 18.
  • the light incident surface 62 ⁇ / b> C is exposed to plasma light generated in the plasma generation region 66.
  • the measurement light that has passed through the chamber 18 is incident on the surface 62C on which the light of the second window 62 is incident.
  • the light exit surface 62D is a window surface facing the outside of the chamber 18.
  • the measurement light transmitted through the second window 62 is emitted out of the chamber 18 from the surface 62D from which the light is emitted.
  • the first window 61 is a flat window made of a parallel flat substrate in which a light incident surface 61C and a light outgoing surface 61D are parallel to each other.
  • the second window 62 is also a flat window made of a parallel plane substrate in which the light incident surface 62C and the light outgoing surface 62D are parallel to each other.
  • each of the first window 61 and the second window 62 is inclined at an angle where the window surface is not perpendicular to the optical axis 140 of the measurement light emitted from the light source 52. In this state, it is arranged on the wall 19 of the chamber 18.
  • the inclination angle of each of the first window 61 and the second window 62 can be set to an appropriate angle so that the reflected light from the surface of each window does not enter the light source 52 or the optical sensor 58.
  • the inclination angle of each of the first window 61 and the second window 62 may be inclined by about 1 degree to 2 degrees with reference to the state of the vertical arrangement with respect to the optical axis 140.
  • the surface 61 ⁇ / b> D from which the light from the first window 61 emits and the surface 62 ⁇ / b> C from which the light from the second window 62 enters are inclined downward, so that the first window 61 and the second window 62.
  • FIG. 5 shows an example in which the window surface is tilted by rotating each of the first window 61 and the second window 62 about a rotation axis parallel to the Y axis.
  • the rotation axis and the inclination direction for providing the above are not limited to the example of FIG.
  • the tilt angle of the first window 61 and the tilt angle of the second window may be the same angle or different angles.
  • the inclination direction of the first window 61 and the inclination direction of the second window 62 may be the same direction or different directions.
  • the base material of each of the first window 61 and the second window 62 is preferably synthetic quartz.
  • the base material of each of the first window 61 and the second window 62 may be sapphire.
  • the base material of the first window 61 and the base material of the second window 62 may be the same material or different materials.
  • the reflection of light on the window surface is increased as compared with a configuration having an antireflection film.
  • the first window 61 and the second window 62 are inclined at a non-perpendicular angle with respect to the optical axis 140 of the light source 52 so that the reflected light on the window surface does not enter the light source 52 or the optical sensor 58. Yes. Therefore, it is avoided that the reflected light on the window surface adversely affects the light source 52 and the measurement.
  • the first window 61 corresponds to one form of the incident window.
  • the surface 61C on which light is incident in the first window 61 corresponds to one form of the “first surface”.
  • the surface 61 ⁇ / b> D from which light is emitted in the first window 61 corresponds to one form of a “second surface”.
  • the second window 62 corresponds to one form of the emission window.
  • the surface 62C on which light is incident in the second window 62 corresponds to one form of a “third surface”.
  • a surface 62 ⁇ / b> D from which light is emitted in the second window 62 corresponds to one form of a “fourth surface”.
  • the gas pipe 125 is a pipe that supplies hydrogen gas to the surface 61D side from which the light of the first window 61 emits, and corresponds to one form of the “gas supply path”.
  • the third window 63 corresponds to one form of a “laser light introduction window”.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor arranged in a chamber apparatus according to a second embodiment. Differences between the second embodiment shown in FIG. 6 and the configuration described in FIG. 5 will be described. Instead of the configuration described in FIG. 5, the configuration shown in FIG. 6 can be adopted.
  • the inclination angle of each of the first window 61 and the second window 62 is a Brewster angle with respect to the optical axis 140 of the measurement light from the light source 52.
  • ⁇ B is the angle formed by the normal of the light incident surface and the incident light beam
  • n 1 is the refractive index of the incident side material
  • n 2 is the refractive index of the transmission side material.
  • the Brewster angle when entering the glass from the air is 56 degrees.
  • the inclination angle of each of the first window 61 and the second window 62 in the second embodiment is set to the Brewster angle at the output wavelength of the light source 52.
  • a double-directional arrow displayed in the measurement light beam represents the polarization direction of p-polarized light.
  • the light on the window surface is compared with the configuration having the antireflection film. There is a concern that reflection increases, measurement light attenuates, and measurement performance deteriorates. Therefore, in the second embodiment, the reflection angle of the light on the window surface is minimized by setting the tilt angle of the first window 61 and the second window 62 to the Brewster angle. Thereby, the loss of the measurement light on the window surface can be minimized, and deterioration of the measurement performance is suppressed.
  • the surface 61D from which the light of the first window 61 facing the inside of the chamber 18 is emitted and the surface 62C from which the light of the second window 62 is incident are inclined downward, that is, in the direction of gravity. Accumulation of foreign matter such as Sn debris on the light emitting surface 61D and the light incident surface 62C is further suppressed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor arranged in a chamber apparatus according to a third embodiment. Differences between the third embodiment shown in FIG. 7 and the configuration described in FIG. 4 will be described. Instead of the configuration described in FIG. 4, the configuration shown in FIG. 7 can be adopted.
  • the inclination angle of each of the first window 61 and the second window 62 is a Brewster angle with respect to the optical axis 140 of the light source 52.
  • the first window 61 and the second window 62 are arranged in parallel.
  • a light source 52 that outputs light having a large amount of p-polarized light component with respect to the surface 61C on which light of the first window 61 arranged at the Brewster angle is incident is used.
  • “Many p-polarized components” means that the p-polarized components are relatively the largest among the polarized components of the light emitted from the light source 52.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor arranged in a chamber apparatus according to a fourth embodiment. Differences between the fourth embodiment shown in FIG. 8 and the configuration described in FIG. 5 will be described. Instead of the configuration described in FIG. 5, the configuration shown in FIG. 8 can be adopted.
  • the reduced pressure side surfaces of the first window 61 and the second window 62 are not provided with an antireflection film.
  • antireflection films 61A and 62B are provided on the atmosphere-side surfaces of the first window 61 and the second window 62, respectively. That is, the surface on the atmosphere side of the first window 61 includes an antireflection film 61A, and the surface 61D from which light is emitted, which is the decompression side surface, is an uncoated surface with the antireflection film being uncoated.
  • the surface 62C on which light is incident which is the decompression-side surface of the second window 62, is a non-coated surface, and the atmosphere-side surface of the second window 62 includes an antireflection film 62B.
  • the material of the antireflection films 61A and 62B can be, for example, MgF 2 .
  • Each of the first window 61 and the second window 62 is inclined at a non-perpendicular angle with respect to the optical axis 140 of the light source 52.
  • the inclination angle may be an angle at which reflected light from the window surface does not enter the light source 52 or the light sensor 58 of the light receiving unit 56.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor arranged in a chamber apparatus according to a fifth embodiment. The difference between the fifth embodiment shown in FIG. 9 and the configuration described in FIG. 5 will be described. Instead of the configuration described in FIG. 5, the configuration shown in FIG. 9 can be adopted.
  • each of the first window 61 and the second window 62 is an uncoated surface in which the antireflection film is uncoated.
  • each of the first window 61 and the second window 62 is provided with antireflection films 61A and 62B on the atmosphere side surface.
  • Each of the first window 61 and the second window 62 in the fifth embodiment is a wedge window using a wedge substrate. The wedge angle can be set to an appropriate angle at which reflected light from the window surface does not enter the light source 52 or the light sensor 58 of the light receiving unit 56.
  • the pressure-reducing side surface of the wedge substrate may be arranged at an incident / exit angle that increases the p-polarized light transmittance.
  • the measurement light is transmitted through the window with respect to the non-coated structure of the window double-sided while suppressing deterioration with time and fluctuation with time of the measurement apparatus.
  • the reduction in the rate can be reduced, and the loss of light quantity of measurement light due to reflection on the window surface can be suppressed.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a droplet detection sensor 50 arranged in a chamber apparatus according to a sixth embodiment. Differences between the sixth embodiment shown in FIG. 10 and the configuration described in FIG. 5 will be described. Instead of the configuration described in FIG. 5, the configuration shown in FIG. 10 can be adopted.
  • the first window 61 and the second window 62 may be arranged in parallel to the extending direction of the inner wall of the chamber 18.
  • Each of the first window 61 and the second window 62 is a double-sided uncoated flat window without an antireflection film.
  • the first window 61 is arranged on the wall 19 of the chamber 18 in parallel with the chamber inner wall extending direction by the first window fixing member 131.
  • the second window 62 is disposed on the wall 19 of the chamber 18 by the second window fixing member 132 in parallel with the extending direction of the inner wall of the chamber.
  • the first window 61 and the second window 62 are arranged to be inclined at a non-perpendicular angle with respect to the observation optical axis.
  • the observation optical axis refers to the optical axis of the illumination light output from the light source 52 and / or the illumination light received by the light receiving unit 56.
  • the optical axis 140 of the measurement light emitted from the light source 52 corresponds to the observation optical axis.
  • the observation optical axis is arranged such that light is incident on the first window 61 and the second window 62 at a Brewster angle.
  • a light source 52 that outputs light having a large amount of p-polarized light components.

Abstract

本開示の一観点に係るチャンバ装置は、内部でプラズマが生成されるチャンバ（１８）と、光源（５２）と、光源（５２）から発せられた光をチャンバ内に透過させる入射ウインドウ（６１）と、を備える。入射ウインドウ（６１）は、チャンバ（１８）の外側に面する第１の面（６１Ｃ）と、チャンバの内側に面する第２の面（６１Ｄ）とを有し、少なくとも第２の面（６１Ｄ）は反射防止膜が非コートであり、光源（５２）からの光の光軸に対して第２の面（６１Ｄ）が非垂直の角度で傾いた状態で配置される。

Description

チャンバ装置及び極端紫外光生成装置
　本開示は、チャンバ装置及び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；Ｅｘｔｒｅｍｅ　Ｕｌｔｒａ　Ｖｉｏｌｅｔ）光を生成するための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、ターゲット物質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２００２－５１８８２３号公報 特開平１１－２７４６０９号公報
概要
　本開示の１つの観点に係るチャンバ装置は、内部でプラズマが生成されるチャンバと、チャンバの外側に配置された光源と、光源から発せられた光をチャンバ内に透過させる入射ウインドウであって、チャンバの外側に面する第１の面と、チャンバの内側に面してプラズマ光に暴露される第２の面とを有し、第１の面及び第２の面のうち少なくとも第２の面は反射防止膜が非コートであり、入射ウインドウを通過させる光源からの光の光軸に対して第２の面が非垂直の角度で傾いた状態でチャンバの壁に配置された入射ウインドウと、を備えるチャンバ装置である。
　本開示の他の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、内部でプラズマが生成されるチャンバと、チャンバの外側に配置された光源と、光源から発せられた光をチャンバ内に透過させる入射ウインドウと、光源から発せられてチャンバ内を通過した光をチャンバ内からチャンバの外に透過させる出射ウインドウと、出射ウインドウを隔ててチャンバの外側に配置され、チャンバ内を通過して出射ウインドウから出射された光を受光する受光部と、チャンバの内部にプラズマの発生源となるターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部と、ドロップレットに照射するレーザ光を透過させてレーザ光をチャンバ内に導入するレーザ光導入ウインドウと、を備え、入射ウインドウは、チャンバの外側に面する第１の面と、チャンバの内側に面してプラズマ光に暴露される第２の面とを有し、第１の面及び第２の面のうち少なくとも第２の面は反射防止膜が非コートであり、入射ウインドウを通過させる光源からの光の光軸に対して第２の面が非垂直の角度で傾いた状態でチャンバの壁に配置されており、出射ウインドウは、チャンバの内側に面してプラズマ光に暴露される第３の面と、チャンバの外側に面する第４の面とを有し、第３の面及び第４の面のうち少なくとも第３の面は反射防止膜が非コートであり、出射ウインドウを通過させる光源からの光の光軸に対して第３の面が非垂直の角度で傾いた状態でチャンバの壁に配置されており、ターゲット供給部からチャンバ内に供給されたドロップレットのターゲットにレーザ光を照射することによりターゲットをプラズマ化して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置である。
　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である。 図２はドロップレットの通過タイミング信号とドロップレット検出信号と発光トリガ信号とのタイミングチャートである。 図３はチャンバ内計測装置の一例であるドロップレット検出センサの構成例を示す図である。 図４はドロップレット検出センサの構成例を示す図である。 図５は第１実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。 図６は第２実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。 図７は第３実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。 図８は第４実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。 図９は第５実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。 図１０は第６実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。
実施形態
　－目次－
１．極端紫外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．チャンバ内計測装置の一例であるドロップレット検出センサの説明
　３．１　構成
　３．２　動作
４．課題
５．第１実施形態
　５．１　構成
　５．２　動作
　５．３　作用・効果
６．第２実施形態
　６．１　構成
　６．２　動作
　６．３　作用・効果
７．第３実施形態
　７．１　構成
　７．２　動作
　７．３　作用・効果
８．第４実施形態
　８．１　構成
　８．２　動作
　８．３　作用・効果
９．第５実施形態
　９．１　構成
　９．２　動作
　９．３　作用・効果
１０．第６実施形態
　１０．１　構成
　１０．２　動作
　１０．３　作用・効果
　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．極端紫外光生成システムの全体説明
　　１．１　構成
　図１に例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システム１０の構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１１は、少なくとも１つのレーザ装置１２と共に用いられる場合がある。本開示においては、ＥＵＶ光生成装置１１とレーザ装置１２を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１０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１１は、レーザ光伝送装置１４と、チャンバ１８と、ＥＵＶ光生成制御部２０と、制御部２２と、を含んで構成される。
　レーザ装置１２は、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ　Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ　Ｐｏｗｅｒ　Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）システムであってよい。レーザ装置１２は、図示せぬマスターオシレータと、図示せぬ光アイソレータと、複数台の図示せぬＣＯ２レーザ増幅器とを含んで構成され得る。マスターオシレータには固体レーザを採用することができる。マスターオシレータが出力するレーザ光の波長は例えば１０．５９μｍであり、パルス発振の繰り返し周波数は例えば１００ｋＨｚである。
　レーザ光伝送装置１４は、レーザ光の伝送状態を規定するための光学素子と、この光学素子の位置や姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えている。図１に示したレーザ光伝送装置１４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子として、第１の高反射ミラー３１と第２の高反射ミラー３２とを含む。
　チャンバ１８は密閉可能な容器である。チャンバ１８は、例えば、中空の球形状又は筒形状に形成されてもよい。チャンバ１８は、ターゲット供給部４０と、ドロップレット検出センサ５０と、を備える。チャンバ１８の壁には、第１のウインドウ６１と、第２のウインドウ６２と、第３のウインドウ６３と、が設けられている。
　ターゲット供給部４０は、ターゲット物質をチャンバ１８内部に供給するよう構成され、例えば、チャンバ１８の壁を貫通するように取り付けられる。ターゲット供給部４０は、ターゲット物質を貯蔵するタンク４２と、ターゲット物質を出力するノズル孔４３を含むノズル４４と、ノズル４４に配置されたピエゾ素子４５と、タンク４２に配置されたヒータ４６と、圧力調節器４７と、を含む。
　ターゲット供給部４０は、ターゲット物質により形成されたドロップレット４８をチャンバ１８内部のプラズマ生成領域６６に向けて出力するよう構成される。ターゲット物質の材料は、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。
　タンク４２は、中空の筒形状に形成されてもよい。中空のタンク４２の内部には、ターゲット物質が収容される。タンク４２の少なくとも内部は、ターゲット物質と反応し難い材料で構成される。ターゲット物質の一例であるスズと反応し難い材料として、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、モリブデン、タングステン、或いはタンタルなどを用いることができる。
　ヒータ４６はタンク４２の外側側面部に固定される。ヒータ４６は図示せぬヒータ電源と接続される。ヒータ電源はヒータ４６に電力を供給し得る。ヒータ電源は制御部２２と接続され、制御部２２によってヒータ４６への電力供給が制御される。
　タンク４２の外側側面部には、図示せぬ温度センサが固定されてもよい。温度センサはタンク４２の温度を検出し、検出信号を制御部２２に出力する。制御部２２は温度センサから出力された検出信号に基づいて、ヒータ４６へ供給する電力を調節し得る。
　圧力調節器４７は図示せぬ不活性ガス供給部とタンク４２との間の配管に配置される。不活性ガス供給部は、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが充填されているガスボンベを含んでいてもよい。不活性ガス供給部は、圧力調節器４７を介してタンク４２内に不活性ガスを給気し得る。また、圧力調節器４７は図示せぬ排気ポンプに連結されている。圧力調節器４７は給気及び排気用の図示せぬ電磁弁や図示せぬ圧力センサ等を内部に含む。圧力調節器４７は圧力センサを用いてタンク４２内の圧力を検出し得る。圧力調節器４７は、図示せぬ排気ポンプを動作させてタンク４２内のガスを排気することができる。
　圧力調節器４７は制御部２２と接続される。圧力調節器４７は、検出した圧力の検出信号を制御部２２に出力する。制御部２２は、圧力調節器４７から出力された検出信号に基づいて、タンク４２内の圧力が目標とする圧力になるよう圧力調節器４７の動作を制御するための制御信号を圧力調節器４７に供給する。
　圧力調節器４７は、制御部２２からの制御信号に基づいてタンク４２内にガスを給気又はタンク４２内のガスを排気してタンク４２内の圧力を加圧又は減圧し得る。圧力調節器４７によってタンク４２内の圧力は、目標とする圧力に調節される。
　ノズル４４は、筒形状のタンク４２の底面部に設けられている。パイプ状のノズル４４の一端は中空のタンク４２に固定される。パイプ状のノズル４４の他端にはノズル孔４３が設けられている。ノズル４４の一端側にあるタンク４２がチャンバ１８の外部に位置し、ノズル４４の他端側にあるノズル孔４３がチャンバ１８の内部に位置する。タンク４２、ノズル４４及びチャンバ１８は、それらの内部が互いに連通している。
　ノズル４４の中心軸方向の延長線上には、チャンバ１８の内部にあるプラズマ生成領域６６が位置する。図１において説明の便宜上、３次元のＸＹＺ直交座標系を導入し、ノズル４４の中心軸方向をＺ軸方向とする。チャンバ１８から露光装置１００に向かってＥＵＶ光を導出する方向をＸ軸方向とし、図１の紙面に垂直な方向をＹ軸方向とする。
　ノズル孔４３は、溶融したターゲット物質をチャンバ１８内へジェット状に噴出するような形状で形成されている。ノズル孔４３から出力させるターゲット物質の一例として、液体スズを採用し得る。
　ターゲット供給部４０は、例えば、コンティニュアスジェット方式によりドロップレット４８を形成する。コンティニュアスジェット方式では、ノズル４４を振動させてジェット状に噴出したターゲットの流れに定在波を与え、ターゲットを周期的に分離する。分離されたターゲットは、自己の表面張力によって自由界面を形成してドロップレット４８を形成し得る。
　ピエゾ素子４５は、ドロップレット４８の形成に必要な振動をノズル４４に与えるドロップレット形成機構を構成する要素となり得る。ピエゾ素子４５は、ノズル４４の外側側面部に固定される。ピエゾ素子４５は、図示せぬピエゾ電源と接続される。ピエゾ電源はピエゾ素子４５に電力を供給する。ピエゾ電源は制御部２２と接続され、制御部２２によってピエゾ素子４５への電力供給が制御される。
　ドロップレット検出センサ５０は、チャンバ１８内に出力されたドロップレット４８の存在、軌跡、位置、及び速度のうちいずれか又は複数を検出するよう構成される。ドロップレット検出センサ５０は、光源部５１と受光部５６とを含んで構成される。光源部５１は、光源５２と照明光学系５３とを含む。
　光源部５１は、ターゲット供給部４０のノズル４４とプラズマ生成領域６６との間のドロップレット軌道６７上における所定の位置Ｐのドロップレット４８を照明するよう配置される。光源５２は単色光のレーザ光源又は複数波長を出射するランプでもよい。また光源５２は光ファイバを含んでもよく、光ファイバは照明光学系５３に接続される。照明光学系５３は集光レンズを含んで構成される。第１のウインドウ６１は照明光学系５３の構成要素に含まれてもよい。
　受光部５６は、転写光学系５７と光センサ５８とを含む。受光部５６は光源部５１から出力された照明光を受光するよう配置される。転写光学系５７は、光源５２からの照明光の所定の位置Ｐにおける像を光センサ５８の素子上に転写するレンズを含んで構成される。第２のウインドウ６２は転写光学系５７の構成要素に含まれてもよい。
　光センサ５８は１つ若しくは複数の受光面を含む。光センサ５８は、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管、マルチピクセルフォトンカウンター、ＣＣＤカメラ等のイメージセンサ、及びイメージインテンシファイアのうちのいずれかによって構成することができる。ＣＣＤは「Ｃｈａｒｇｅ－ｃｏｕｐｌｅｄ　ｄｅｖｉｃｅ」の略語である。光センサ５８は受光量に応じた電気信号を出力する。
　光源部５１と受光部５６とは、チャンバ１８内に出力されたターゲットであるドロップレット４８の進行経路であるドロップレット軌道６７を挟んで互いに対向配置されてもよい。光源部５１と受光部５６の対向方向は、ドロップレット軌道６７と直交してもよいし、ドロップレット軌道６７と非直交であってもよい。光源部５１及び受光部５６の中の光路は、照明光の予期しない反射が光路外に出射されることを防ぐために覆われる。
　チャンバ１８の壁には、レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光６８をチャンバ１８内に導入するための貫通孔が設けられている。その貫通孔は第３のウインドウ６３によって塞がれる。レーザ装置１２から出力されるパルスレーザ光６８は第３のウインドウ６３を透過する。
　チャンバ１８の内部には、レーザ集光光学系７０と、第１のプレート７１と、ＥＵＶ光集光ミラーホルダ８０と、ＥＵＶ光集光ミラー８２と、ドロップレット受け８４とが配置される。
　レーザ集光光学系７０は、第３のウインドウ６３を介してチャンバ１８に入射したレーザ光をプラズマ生成領域６６に集光するよう構成されている。レーザ集光光学系７０は、高反射軸外放物面ミラー７２と、高反射平面ミラー７３と、第２のプレート７４と、三軸ステージ７５と、を含んで構成される。高反射軸外放物面ミラー７２はミラーホルダ７２Ａに保持される。ミラーホルダ７２Ａは第２のプレート７４に固定される。高反射平面ミラー７３はミラーホルダ７３Ａに保持される。ミラーホルダ７３Ａは第２のプレート７４に固定される。三軸ステージ７５は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の互いに直交する三軸の方向に第２のプレート７４を移動可能なステージである。
　第１のプレート７１はチャンバ１８の内壁に固定され、レーザ集光光学系７０とＥＵＶ光集光ミラー８２とを保持する部材である。ＥＵＶ光集光ミラー８２はＥＵＶ光集光ミラーホルダ８０に保持される。ＥＵＶ光集光ミラーホルダ８０は第１のプレート７１に固定される。
　ＥＵＶ光集光ミラー８２は、回転楕円面形状の反射面を有する。ＥＵＶ光集光ミラー８２は、第１の焦点及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ光集光ミラー８２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る。ＥＵＶ光集光ミラー８２は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域６６に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ；Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　Ｆｏｃｕｓｉｎｇ　ｐｏｉｎｔ）８６に位置するように配置される。ＥＵＶ光集光ミラー８２の中央部には貫通孔８３が設けられ、貫通孔８３をパルスレーザ光６８が通過する。
　ドロップレット受け８４は、ターゲット供給部４０からチャンバ１８内に出力されたドロップレット４８が進行する方向の延長線上に配置される。図１ではドロップレット４８の滴下方向がＺ軸と平行な方向であり、ドロップレット受け８４はターゲット供給部４０に対してＺ軸方向に対向する位置に配置される。
　また、チャンバ１８には図示せぬ排気装置と図示せぬ圧力センサとが設けられており、チャンバ１８は図示せぬガス供給装置と接続される。
　制御部２２は、ＥＵＶ光生成制御部２０、レーザ装置１２、ターゲット供給部４０及びドロップレット検出センサ５０の各々と接続されている。さらに制御部２２は、図示せぬ排気装置、圧力センサ及びガスの供給制御弁と接続されている。制御部２２は、ＥＵＶ光生成制御部２０の指令に従い、ターゲット供給部４０の動作を制御する。また、制御部２２は、ドロップレット検出センサ５０からの検出信号を基にレーザ装置１２のパルスレーザ光６８の出力タイミングを制御する。
　ＥＵＶ光生成装置１１は、チャンバ１８の内部と露光装置１００の内部とを連通させる接続部９０を含む。接続部９０の内部には、図示せぬアパーチャが形成された壁が設けられる。図示せぬアパーチャはＥＵＶ光集光ミラー８２の第２の焦点位置に位置するように配置される。
　露光装置１００は露光装置制御部１０２を含んでおり、露光装置制御部１０２はＥＵＶ光生成制御部２０と接続される。
　ＥＵＶ光生成制御部２０は、ＥＵＶ光生成システム１０全体の制御を統括するよう構成される。ＥＵＶ光生成制御部２０は、ドロップレット検出センサ５０の検出結果に基づいて、例えば、ドロップレット４８が出力される周期やドロップレット４８の速度等を制御するよう構成される。さらに、ＥＵＶ光生成制御部２０は、例えば、レーザ装置１２の発振タイミング、パルスレーザ光６８の進行方向、パルスレーザ光６８の集光位置等を制御するよう構成される。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し、一部の制御機能を省略してもよい。
　本開示において、ＥＵＶ光生成制御部２０、制御部２２、及び露光装置制御部１０２等の制御装置は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。プログラマブルコントローラはコンピュータの概念に含まれる。
　また、複数の制御装置の機能を一台の制御装置で実現することも可能である。さらに本開示において、ＥＵＶ光生成制御部２０、制御部２２、及び露光装置制御部１０２等は、ローカルエリアネットワークやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムユニットは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
　　１．２　動作
　図１及び図２を参照して、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システム１０の動作を説明する。制御部２２は、チャンバ１８に取り付けられている図示せぬ圧力センサの検出値に基づいて、チャンバ１８内の圧力が所定の範囲内となるように、図示せぬ排気装置による排気及びガス供給装置からのガス供給を制御する。チャンバ１８内の圧力の所定の範囲とは、例えば、数パスカル［Ｐａ］から数百パスカル［Ｐａ］の間の値である。
　制御部２２はＥＵＶ光生成制御部２０からドロップレット生成信号を受信すると、ヒータ４６を制御することにより、タンク４２内のターゲット物質を融点以上の所定の温度まで加熱する。ターゲット物質がスズである場合、制御部２２はヒータ４６を制御することにより、タンク４２内のスズを融点以上の２５０℃から２９０℃の温度範囲の所定の温度まで加熱してタンク４２内のスズを温調する。スズの融点は２３２℃である。
　また、制御部２２は、タンク４２内の圧力がノズル孔４３から所定の速度で液体スズのジェットを出力し得る圧力となるように圧力調節器４７を制御する。
　次に制御部２２は、ドロップレット４８が生成するように、ピエゾ素子４５に所定の波形の電圧を供給する信号を送信する。ピエゾ素子４５に所定の波形の電圧が供給されることによりピエゾ素子４５が振動する。その結果、ノズル孔４３から出力される溶融スズのジェットに、ノズル孔４３の振動によって規則的な擾乱が与えられる。これにより、ジェット状の溶融スズがドロップレット４８に分断され、周期的にほぼ同じ体積のドロップレット４８が生成され得る。
　ドロップレット検出センサ５０の光源部５１から出力された照明光は、ドロップレット軌道６７の所定の位置Ｐを通過して受光部５６に受光される。
　図２はドロップレットの通過タイミング信号とドロップレット検出信号と発光トリガ信号のタイミングチャートである。図２の横軸は時間を表し、各信号の縦軸は電圧を表す。通過タイミング信号は、受光部５６の光センサ５８から出力される電圧信号である。ドロップレット４８が位置Ｐを通過するのに同期して受光部５６に受光される光強度が低下する。この光強度の変化は光センサ５８により検出される。光センサ５８はこの検出結果を通過タイミング信号として制御部２２に出力する。
　ドロップレット４８にパルスレーザ光６８を照射する場合、制御部２２は、通過タイミング信号が閾値電圧を下回ったタイミングでドロップレット検出信号を生成する。制御部２２は、ドロップレット検出信号に対して所定の時間遅延させた発光トリガ信号をレーザ装置１２に出力する。遅延時間ｔｄは、ドロップレット４８がプラズマ生成領域６６に到達した時にパルスレーザ光６８がドロップレット４８に照射されるように設定しておく。
　発光トリガ信号がレーザ装置１２に入力されると、レーザ装置１２からパルスレーザ光６８が出力される。レーザ装置１２は発光トリガ信号に同期してパルスレーザ光６８を出力する。レーザ装置１２から出力されるレーザ光のパワーは、数ｋＷから数十ｋＷに達する。レーザ装置１２から出力されたパルスレーザ光６８は、レーザ光伝送装置１４を経由して第３のウインドウ６３を通過し、チャンバ１８に入力される。
　パルスレーザ光６８はレーザ集光光学系７０によって集光されて、プラズマ生成領域６６に到達したドロップレット４８に照射される。
　ドロップレット４８には、パルスレーザ光６８に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光６８が照射されたドロップレット４８はプラズマ化し、そのプラズマから放射光１０６が放射される。放射光１０６に含まれるＥＵＶ光１０８は、ＥＵＶ光集光ミラー８２によって選択的に反射される。ＥＵＶ光集光ミラー８２によって反射されたＥＵＶ光１０８は、中間集光点８６で集光され、露光装置１００に出力される。なお、１つのドロップレット４８に対して、パルスレーザ光６８に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
　ドロップレット受け８４は、パルスレーザ光６８が照射されずにプラズマ生成領域６６を通過したドロップレット４８や、パルスレーザ光６８の照射によっても拡散しなかったドロップレットの一部分を回収する。
　２．用語の説明
　「ターゲット」は、チャンバに導入されたレーザ光の被照射物である。レーザ光が照射されたターゲットは、プラズマ化してＥＵＶ光を放射する。液状のターゲット物質によって形成されるドロップレットは、ターゲットの一形態である。ターゲットはプラズマの発生源となる。
　「プラズマ光」は、プラズマから放射される放射光である。プラズマ化したターゲットから放射される放射光はプラズマ光の一形態であり、この放射光にはＥＵＶ光が含まれている。ＥＵＶ光を発生させるプラズマを「ＥＵＶ光発生プラズマ」という。
　「ＥＵＶ光」という表記は、「極端紫外光」の略語表記である。
　「ＣＯ２」は二酸化炭素を表す。
　「光学素子」という用語は、光学部品、若しくは光学部材と同義である。
　「チャンバ装置」という用語は、プラズマの生成を行うチャンバを含んだ装置を意味する。
　「チャンバ内計測装置」という用語は、チャンバの内部の状態を反映した何かしらの物理量の情報を取得する装置を意味する。本開示のチャンバ内計測装置は、計測に利用する光を発する光源を備え、光源から出た光がチャンバ内に入射される。チャンバ内計測装置はチャンバ装置の構成に含まれてもよい。チャンバ内計測装置を単に「計測装置」という場合がある。
　「計測光」は、光源から発せられ計測に用いられる光をいう。例えば、チャンバ内に供給されたドロップレットに照明光を当て、ドロップレットの周囲を通過した照明光やドロップレットによって散乱された照明光は計測光に該当する。
　３．チャンバ内計測装置の一例であるドロップレット検出センサの説明
　　３．１　構成
　図３はチャンバ内計測装置の一例であるドロップレット検出センサ５０の構成例を示す図である。ドロップレット検出センサ５０は、光を出す光源５２及び照明光学系５３と、光を受ける光センサ５８及び転写光学系５７とを含んで構成される。
　チャンバ１８内は減圧環境であり、光源５２及び光センサ５８はチャンバ１８の外側の大気環境下に配置される。チャンバ１８の壁１９には、チャンバ１８内に計測光を通しつつ、チャンバ１８内外の圧力差を維持するために、光を通す第１のウインドウ６１と第２のウインドウ６２とが隔壁として配置される。
　第１のウインドウ６１は、第１のウインドウホルダ１１１に保持され、チャンバ１８の壁１９を貫く第１の貫通孔１９Ａを塞ぐように配置される。第２のウインドウ６２は、第２のウインドウホルダ１１２に保持され、チャンバ１８の壁１９を貫く第２の貫通孔１９Ｂを塞ぐように配置される。
　また、チャンバ１８には、チャンバ１８内を通る計測光の光路を覆う第１の覆い１２１と第２の覆い１２２とが設けられている。第１の覆い１２１は、第１のウインドウ６１からドロップレット４８の軌道上の所定の位置Ｐへと向かう計測光の光路を覆うシュラウド（ｓｈｒｏｕｄ）である。第２の覆い１２２は、所定の位置Ｐを通過した計測光が第２のウインドウ６２へと進む光路を覆うシュラウドである。第１の覆い１２１と第２の覆い１２２の各々は、中空の筒形状に構成されている。
　第１の覆い１２１にはガス配管１２５が接続され、第２の覆い１２２にはガス配管１２６が接続されている。ガス配管１２５、１２６は図示せぬガス供給装置に接続されている。ガス供給装置は、ガス配管１２５、１２６にガスを供給するガス供給源である。ガス供給装置は例えば、水素ガスを供給する水素ガス供給装置とすることができる。水素ガスはパージガスの一例である。パージガスは水素ガスに限らず、水素を含むガスであってもよい。パージガスは、ターゲット物質の材料と反応して化合物である気体を生成し得る成分を含むガスであることが好ましい。パージガスの種類はターゲット物質の材料に応じて選択される。
　　３．２　動作
　光源５２から出た光は、照明光学系５３によって集光や拡大など、目的の計測に適した光形状に変換されて第１のウインドウ６１を透過し、チャンバ１８内に入射される。第１のウインドウ６１は、チャンバ１８内に計測光を導き入れる入射ウインドウとして機能する。
　第１のウインドウ６１を透過してチャンバ１８内に入射された光は、第２のウインドウ６２を透過して転写光学系５７に入り、転写光学系５７により所定の光形状などに加工されて光センサ５８に受光される。第２のウインドウ６２は、チャンバ１８内を通過した計測光をチャンバ１８外に出射させる出射ウインドウとして機能する。
　チャンバ内計測装置としては、図３に例示したドロップレット検出センサ５０に限らず、ドロップレット位置センサ、又はターゲットサイズセンサなどがある。
　ドロップレット位置センサは、ノズル孔４３から出力されたドロップレット４８のＸ方向位置、Ｙ方向位置、若しくはＺ方向位置、又はこれらのうち２つ以上の方向における位置を検出するセンサである。ターゲットサイズセンサは、パルスレーザ光６８が照射されるターゲットの大きさを検出するセンサである。ドロップレット検出センサ５０、ドロップレット位置センサ及びターゲットサイズセンサは、それぞれ基本構成は同様であるが、光源と受光部の具体的形態が以下の様な構成となる。
　ドロップレット検出センサ５０の光源５２は、例えば、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｗａｖｅ）レーザ光源である。ＣＷは「連続波」の略語である。ドロップレット検出センサ５０の受光部５６は、例えば、光センサ５８としてのフォトダイオードアレイ又はフォトダイオードを備える。
　ドロップレット位置センサの光源は、例えば、ＣＷレーザ光源である。ドロップレット位置センサの受光部は、例えば、光センサとしてのＣＣＤカメラ等のイメージセンサを備える。
　ターゲットサイズセンサの光源は、例えば、撮像タイミングに同期するフラッシュランプ等の高輝度パルス光源である。ターゲットサイズセンサの受光部は、例えば、光センサとしてのＣＣＤカメラ等のイメージセンサと、撮像タイミングに同期する高速シャッタとを備える。
　照明光学系５３及び転写光学系５７等は、計測装置の配置位置、倍率や視野角等に応じて適宜構成される。
　ガス配管１２５から第１の覆い１２１の中に供給された水素ガスは、第１の覆い１２１の開口部１２１Ａから噴出する。ガス配管１２６から第２の覆い１２２の中に供給された水素ガスは、第２の覆い１２２の開口部１２２Ａから噴出する。
　図１で説明したプラズマ生成領域６６において、スズのドロップレット４８にパルスレーザ光６８が照射される場合、プラズマ生成に伴って、Ｓｎデブリが生成し、チャンバ１８中に拡散し得る。この場合、ＳｎデブリはＳｎ微粒子を指す。拡散したＳｎデブリは、第１の覆い１２１の開口部１２１Ａ、第２の覆い１２２の開口部１２２Ａに到達し得る。
　第１の覆い１２１の開口部１２１Ａ及び第２の覆い１２２の開口部１２２Ａの各開口部からは、水素ガスが噴出しているため、Ｓｎデブリが第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２に到達するのを抑制し得る。
　また、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の周囲に水素を含むガスが供給されることにより、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々に付着したＳｎデブリと水素が反応してスタナンガス（ＳｎＨ４）を生成する。スタナンガスは図示せぬ排気装置によってチャンバ１８外に排気される。これにより、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２へのＳｎデブリの堆積が抑制される。
　第１の覆い１２１と第２の覆い１２２の各々の円筒形状部の内径が小さく、円筒形状部の長さが長ければ長いほど、Ｓｎデブリが進入してきた場合に、水素とＳｎが反応する可能性が高くなり、より確実にＳｎデブリをスタナンガス化することができる。
　以下に説明する各実施形態はチャンバ１８に配置されるチャンバ内計測装置のいずれにも適用可能である。
　４.課題
　図４はチャンバ内計測装置の一例であるドロップレット検出センサ５０の構成例を示す図であり、図３に示した構成にプラズマ生成領域６６の図示を追加したものとなっている。ドロップレット４８は、ドロップレット軌道６７から僅かに角度を持って進行することがある。したがって、ドロップレット検出センサ５０によるドロップレット４８の計測ポイントである所定の位置Ｐとプラズマ生成領域６６との間の距離ｄＺを短くすることで、ドロップレット検出を基準としたレーザ照射タイミングの誤差を低減することができる。例えば、所定の位置Ｐとプラズマ生成領域６６との間の距離ｄＺは、概ね２ｍｍから１０ｍｍ程度に設計される。
　図１では図示の便宜上、位置Ｐとプラズマ生成領域６６との間の距離が実際の縮尺比から大幅に変更されて描かれている。しかし、実際の装置では、図４に示すように、位置Ｐとプラズマ生成領域６６の距離ｄＺは近く、プラズマ生成領域６６で生成されたプラズマ光が第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２に直接到達し得る。距離ｄＺは、第１の覆い１２１及び第２の覆い１２２の内径の半分よりも小さい。つまり、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２のそれぞれのチャンバ１８の内側に面する面はプラズマ光に直接暴露される。
　図３及び図４に示された第１のウインドウ６１の両面には反射防止膜６１Ａ、６１Ｂがコーティングされている。また第２のウインドウ６２の両面には反射防止膜６２Ａ、６２Ｂがコーティングされている。反射防止膜はＡＲコートと呼ばれる。ＡＲは「anti reflection」の略称である。反射防止膜６１Ａ、６１Ｂ、６２Ａ、６２Ｂは、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）の膜である。
　第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２に反射防止膜を設ける目的の一つは、計測のための光の透過率を上げて計測装置の検出性能を高めるためである。第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２に反射防止膜を設ける他の目的の一つは、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の少なくとも１つからの反射光が光源５２に戻ることで、機器の動作が不安定になることの他、多重反射や干渉等の計測雑音の混入を防止するためである。
　しかしながら、次のような課題がある。
　［課題１］反射防止膜が劣化し、却って光の透過率が低下する。
　［課題２］反射防止膜の劣化状態が経時的に変動してしまうため、計測装置の性能が変動してしまう。
　課題１及び課題２の原因は、ＥＵＶ発光のためのプラズマから様々な波長の光、特に紫外からＸ線領域の光に暴露されることにより、反射防止膜が劣化しているためであると推察される。反射防止膜が劣化しているとは、反射防止膜の膜厚が変動していること、若しくは、反射防止膜の組成が変動していること、又は、これらの両方が含まれる。
　５．第１実施形態
　　５．１　構成
　図５は第１実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。図５に示す第１実施形態に関して図４で説明した構成との相違点を説明する。図４で説明した構成に代えて、図５に示す構成を採用し得る。
　第１実施形態に係るドロップレット検出センサ５０では、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の両面を反射防止膜無しとする。すなわち、第１のウインドウ６１はノンコートウインドウであり、第１のウインドウ６１の光が入射する面６１Ｃ及び光が出射する面６１Ｄの各々は反射防止膜が非コートである。第１のウインドウ６１の光が入射する面６１Ｃはチャンバ１８の外側に面するウインドウ表面である。光源５２から発せられた光は第１のウインドウ６１の光が入射する面６１Ｃに入射する。第１のウインドウ６１の光が出射する面６１Ｄはチャンバ１８の内側に面するウインドウ表面である。第１のウインドウ６１を透過した光は光が出射する面６１Ｄからチャンバ１８内へ出射される。第１のウインドウ６１の光が出射する面６１Ｄはプラズマ生成領域６６で発生するプラズマ光に暴露される。
　第２のウインドウ６２もノンコートウインドウであり、第２のウインドウ６２の光が入射する面６２Ｃ及び光が出射する面６２Ｄの各々は反射防止膜が非コートである。第２のウインドウ６２の光が入射する面６２Ｃはチャンバ１８の内側に面するウインドウ表面である。光が入射する面６２Ｃはプラズマ生成領域６６で発生するプラズマ光に暴露される。チャンバ１８内を通った計測光は第２のウインドウ６２の光が入射する面６２Ｃに入射する。光が出射する面６２Ｄはチャンバ１８の外側に面するウインドウ表面である。第２のウインドウ６２を透過した計測光は光が出射する面６２Ｄからチャンバ１８の外へ出射される。
　第１のウインドウ６１は光が入射する面６１Ｃと光が出射する面６１Ｄとが平行な平行平面基板から成るフラットウインドウである。第２のウインドウ６２も光が入射する面６２Ｃと光が出射する面６２Ｄとが平行な平行平面基板から成るフラットウインドウである。図５に示されているように、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々は、光源５２から出射される計測光の光軸１４０に対して、ウインドウ表面が非垂直の角度に傾斜した状態でチャンバ１８の壁１９に配置される。第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の傾斜角度は、各々のウインドウ表面での反射光が光源５２や光センサ５８に入らない程度に適宜の角度に設定し得る。例えば、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の傾斜角度は、光軸１４０に対する垂直配置の状態を基準として１度から２度程度傾斜させればよい。図５の例では第１のウインドウ６１の光が出射する面６１Ｄと第２のウインドウ６２の光が入射する面６２Ｃとが下向きに傾けられており、第１のウインドウ６１と第２のウインドウ６２とが非平行の状態でチャンバ１８の壁１９に配置されている。
　なお、図５では第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々をＹ軸と平行な回転軸を中心に回転させてウインドウ表面を傾斜させた例が示されているが、ウインドウ表面に傾きを与える回転軸及び傾斜方向については図５の例に限らない。第１のウインドウ６１の傾け角と第２のウインドウの傾け角は同じ角度であってもよいし、異なる角度であってもよい。また、第１のウインドウ６１の傾斜方向と第２のウインドウ６２の傾斜方向は同じ方向であってもよいし、異なる方向であってもよい。
　第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々のウインドウの母材は合成石英が望ましい。第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々のウインドウの母材はサファイアでもよい。第１のウインドウ６１の母材と第２のウインドウ６２の母材は同じ材料であってもよいし、異なる材料であってもよい。
　　５．２　動作
　図５に示された第１実施形態に係るドロップレット検出センサ５０の動作は、図３で説明したドロップレット検出センサの動作と同様である。
　　５．３　作用・効果
　第１実施形態によれば、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２のそれぞれのウインドウ表面に反射防止膜が無いため、反射防止膜がＥＵＶ光発生プラズマにより劣化することがなく、計測装置の経時劣化及び計時変動が抑制される。
　第１実施形態では、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２に反射防止膜が無いため、反射防止膜を有する構成と比較してウインドウ表面での光の反射が増える。しかし、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２は、光源５２の光軸１４０に対して、ウインドウ表面での反射光が光源５２や光センサ５８に入らない程度に非垂直の角度で傾いている。したがって、ウインドウ表面での反射光が光源５２や計測に悪影響を与えることが回避される。
　第１のウインドウ６１は入射ウインドウの一形態に相当する。第１のウインドウ６１における光が入射する面６１Ｃは「第１の面」の一形態に相当する。第１のウインドウ６１における光が出射する面６１Ｄは「第２の面」の一形態に相当する。第２のウインドウ６２は出射ウインドウの一形態に相当する。第２のウインドウ６２における光が入射する面６２Ｃは「第３の面」の一形態に相当する。第２のウインドウ６２における光が出射する面６２Ｄは「第４の面」の一形態に相当する。ガス配管１２５は、第１のウインドウ６１の光が出射する面６１Ｄ側に水素ガスを供給する配管であり、「ガス供給路」の一形態に相当する。第３のウインドウ６３は「レーザ光導入ウインドウ」の一形態に相当する。
　６．第２実施形態
　　６．１　構成
　図６は第２実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。図６に示す第２実施形態に関して図５で説明した構成との相違点を説明する。図５で説明した構成に代えて、図６に示す構成を採用し得る。
　第２実施形態では第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の傾斜角度が光源５２からの計測光の光軸１４０に対してブリュースター角となっている。可視光のブリュースター角θＢは、tanθＢ＝ｎ２／ｎ１となる角度である。ここにθＢは光が入射する面の法線と入射光線のなす角度、ｎ１は入射側材質の屈折率、ｎ２は透過側材質の屈折率である。例えば空気中からガラスに入射する場合のブリュースター角は56度になる。屈折率は波長依存性があるため、第２実施形態における第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の傾斜角度は、光源５２の出力波長におけるブリュースター角にする。なお、図６において、計測光の光束中に表示した両方向矢印は、ｐ偏光の偏光方向を表している。
　　６．２　動作
　図６に示された第１実施形態に係るドロップレット検出センサ５０の動作は、図３で説明したドロップレット検出センサの動作と同様である。
　　６．３　作用・効果
　第２実施形態における第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２のウインドウ表面には反射防止膜が無いため、反射防止膜を有する構成と比較してウインドウ表面での光の反射が増えてしまい、計測光が減衰し、計測性能が悪化する懸念がある。そこで、第２実施形態では、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の傾け角をブリュースター角にすることで、ウインドウ表面での光の反射を最小に抑えるようになっている。これにより、ウインドウ表面での計測光の損失を最小限に抑えることができ、計測性能の悪化が抑制される。
　また、チャンバ１８の内側に面する第１のウインドウ６１の光が出射する面６１Ｄと第２のウインドウ６２の光が入射する面６２Ｃとはそれぞれ下向きに、つまり重力方向に、傾いているため、光が出射する面６１Ｄ及び光が入射する面６２ＣへのＳｎデブリ等の異物の堆積が一層抑制される。
　７．第３実施形態
　　７．１　構成
　図７は第３実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。図７に示す第３実施形態に関して図４で説明した構成との相違点を説明する。図４で説明した構成に代えて、図７に示す構成を採用し得る。
　第３実施形態では第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の傾斜角度が光源５２の光軸１４０に対してブリュースター角となっている。第１のウインドウ６１と第２のウインドウ６２は平行配置とする。
　さらに、光源５２には、ブリュースター角で配置した第１のウインドウ６１の光が入射する面６１Ｃに対して、ｐ偏光成分が多い光を出力する光源５２を用いる。「ｐ偏光成分が多い」とは、光源５２が発する光の偏光成分の中でｐ偏光成分が相対的に最も多いことを意味する。
　　７．２　動作
　図７に示された第３実施形態に係るドロップレット検出センサ５０の動作は、図３で説明したドロップレット検出センサの動作と同様である。
　　７．３　作用・効果
　光源５２から出射されるｐ偏光成分の光は、ブリュースター角の傾斜角度で配置した第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２を殆ど損失せず透過する。したがって、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２での計測光の損失を更に少なくすることができる。また、対向する第１のウインドウ６１と第２のウインドウ６２とを平行配置とするので、非平行配置の場合と比較して、光路の設計及び部品加工が容易であり、光路の調整も容易である。
　８．第４実施形態
　　８．１　構成
　図８は第４実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。図８に示す第４実施形態に関して図５で説明した構成との相違点を説明する。図５で説明した構成に代えて、図８に示す構成を採用し得る。
　第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の減圧側表面を反射防止膜なしとする。一方、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２のそれぞれの大気側の表面に反射防止膜６１Ａ、６２Ｂを備える。つまり、第１のウインドウ６１の大気側の表面は反射防止膜６１Ａを備え、減圧側表面である光が出射する面６１Ｄは反射防止膜が非コートのノンコート面となっている。第２のウインドウ６２の減圧側表面である光が入射する面６２Ｃはノンコート面であり、第２のウインドウ６２の大気側の表面は反射防止膜６２Ｂを備える。反射防止膜６１Ａ、６２Ｂの材質は例えばＭｇＦ２とすることができる。
　第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２のそれぞれは光源５２の光軸１４０に対して、非垂直の角度で傾斜させる。傾斜角度は、ウインドウ表面からの反射光が光源５２や受光部５６の光センサ５８に入らない角度であればよい。
　　８．２　動作
　図８に示された第４実施形態に係るドロップレット検出センサ５０の動作は、図３で説明したドロップレット検出センサの動作と同様である。
　　８．３　作用・効果
　図３及び図４で説明した両面ＡＲコート付きウインドウのＥＵＶ光発生プラズマによる反射防止膜の損傷は、減圧側で大きく、大気側では小さい。図８に示された構成によれば、減圧側の反射防止膜を無くした片面ＡＲコート付きの第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２を採用したことで、経時劣化を低く抑えることができる。さらに、各ウインドウの大気側に反射防止膜６１Ａ、６２Ｂを有しているため、計測光のウインドウ透過率の低下は、ウインドウ両面非コートの構成に比べて小さい。したがって、図８に示された第４実施形態は、図５に示された第１実施形態よりも計測光の光量低下を抑制することができる。
　９．第５実施形態
　　９．１　構成
　図９は第５実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサの構成を示す図である。図９に示す第５実施形態に関して図５で説明した構成との相違点を説明する。図５で説明した構成に代えて、図９に示す構成を採用し得る。
　第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の減圧側表面は、反射防止膜が非コートのノンコート面とする。一方、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２の各々の大気側の面には反射防止膜６１Ａ、６２Ｂを備える。第５実施形態における第１のウインドウ６１と第２のウインドウ６２の各々はウェッジ基板を用いたウェッジウインドウとなっている。ウェッジ角は、ウインドウ表面からの反射光が光源５２や受光部５６の光センサ５８に入らない適宜の角度とすることができる。
　光源５２としてｐ偏光成分の多い光を出力する光源を用いる場合、ウェッジ基板の減圧側の面はｐ偏光透過率が高くなるような入出射角度で配置されるとよい。
　　９．２　動作
　図９に示された第５実施形態におけるドロップレット検出センサ５０の動作は、図３で説明したドロップレット検出センサの動作と同様である。
　　９．３　作用・効果
　第５実施形態によれば、第４実施形態と同様に、計測装置の経時劣化及び経時変動を低く抑えつつ、ウインドウ両面非コートの構成に対して、計測光のウインドウ透過率の低下を小さくすることができ、ウインドウ表面での反射による計測光の光量損失を抑制することができる。
　１０．第６実施形態
　　１０．１　構成
　図１０は第６実施形態に係るチャンバ装置に配置されるドロップレット検出センサ５０の構成を示す図である。図１０に示す第６実施形態に関して図５で説明した構成との相違点を説明する。図５で説明した構成に代えて、図１０に示す構成を採用し得る。
　第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２はチャンバ１８の内壁延在方向に対しては平行に配置されてもよい。第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２はそれぞれ反射防止膜なしの両面非コートのフラットウインドウである。
　第１のウインドウ６１は、第１のウインドウ固定部材１３１によってチャンバ１８の壁１９にチャンバ内壁延在方向と平行に配置される。第２のウインドウ６２は第２のウインドウ固定部材１３２によってチャンバ１８の壁１９にチャンバ内壁延在方向と平行に配置される。ただし、第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２は、観測光軸に対して非垂直の角度に傾いて配置される。観測光軸とは、光源５２が出力する照明光及び／又は受光部５６が受光する照明光の光軸を指す。光源５２から出射される計測光の光軸１４０が観測光軸に相当する。観測光軸は、ブリュースター角で第１のウインドウ６１及び第２のウインドウ６２に光が入射するように配置される。この場合、ｐ偏光成分が多い光を出力する光源５２を用いることが好ましい。
　　１０．２　動作
　図１０に示された第６実施形態に係るドロップレット検出センサ５０の動作は、図３で説明したドロップレット検出センサの動作と同様である。
　　１０．３　作用・効果
　第６実施形態によれば、計測装置の経時劣化及び経時変動を抑制でき、ウインドウ表面からの反射光による計測への悪影響も回避できる。
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、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不定冠詞「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。

Claims (20)

  1. 　内部でプラズマが生成されるチャンバと、
    　前記チャンバの外側に配置された光源と、
    　前記光源から発せられた光を前記チャンバ内に透過させる入射ウインドウであって、前記チャンバの外側に面する第１の面と、前記チャンバの内側に面してプラズマ光に暴露される第２の面とを有し、前記第１の面及び前記第２の面のうち少なくとも前記第２の面は反射防止膜が非コートであり、前記入射ウインドウを通過させる前記光源からの前記光の光軸に対して前記第２の面が非垂直の角度で傾いた状態で前記チャンバの壁に配置された前記入射ウインドウと、
    　を備えるチャンバ装置。
  2. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記光源から発せられて前記チャンバ内を通過した光を前記チャンバ内から前記チャンバの外に透過させる出射ウインドウと、
    　前記出射ウインドウを隔てて前記チャンバの外側に配置され、前記チャンバ内を通過して前記出射ウインドウから出射された前記光を受光する受光部と、
    　を備え、
    　前記出射ウインドウは、前記チャンバの内側に面して前記プラズマ光に暴露される第３の面と、前記チャンバの外側に面する第４の面とを有し、前記第３の面及び前記第４の面のうち少なくとも前記第３の面は反射防止膜が非コートであり、前記出射ウインドウを通過させる前記光源からの前記光の前記光軸に対して前記第３の面が非垂直の角度で傾いた状態で前記チャンバの壁に配置されているチャンバ装置。
  3. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記第２の面は前記プラズマ光に直接暴露されるチャンバ装置。
  4. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記第１の面は反射防止膜が非コートであるチャンバ装置。
  5. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記入射ウインドウの母材は、合成石英又はサファイアであるチャンバ装置。
  6. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記入射ウインドウは、前記第１の面と前記第２の面とが平行なフラットウインドウであるチャンバ装置。
  7. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記第２の面の傾け角は、前記光源の出力波長における前記光軸に対してブリュースター角であるチャンバ装置。
  8. 　請求項７に記載のチャンバ装置であって、
    　前記光源は、前記入射ウインドウの前記第１の面に対して、ｐ偏光成分とｓ偏光成分のうち、ｐ偏光成分が相対的に多い光を出力するチャンバ装置。
  9. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記入射ウインドウは、前記第１の面に反射防止膜を有するチャンバ装置。
  10. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記入射ウインドウは、前記第１の面と前記第２の面とが非平行なウェッジウインドウであるチャンバ装置。
  11. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記入射ウインドウは、前記第２の面が下向きに傾いた状態で前記チャンバの壁に配置されているチャンバ装置。
  12. 　請求項１に記載のチャンバ装置であって、
    　前記チャンバ内には前記入射ウインドウの前記第２の面側に水素ガスを供給するガス供給路が設けられているチャンバ装置。
  13. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記チャンバの内部に前記プラズマの発生源となるターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部を備え、
    　前記光源から発せられた前記光によって前記ドロップレットが照明され、
    　前記ドロップレットの軌道を通過した前記光が前記受光部によって受光されることにより、前記ドロップレットの通過、前記ドロップレットの位置、及び前記ドロップレットのサイズのうち少なくとも１つの検出が行われるチャンバ装置。
  14. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記第４の面は反射防止膜が非コートであるチャンバ装置。
  15. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記第３の面の傾け角は、前記光源の出力波長における前記光軸に対してブリュースター角であるチャンバ装置。
  16. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記第１の面と前記第３の面が非平行の状態で前記入射ウインドウと前記出射ウインドウとが前記チャンバの壁に配置されているチャンバ装置。
  17. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記出射ウインドウは、前記第４の面に反射防止膜を有するチャンバ装置。
  18. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記出射ウインドウは前記第３の面と前記第４の面とが非平行なウェッジウインドウであるチャンバ装置。
  19. 　請求項２に記載のチャンバ装置であって、
    　前記光源は連続波レーザ光源であり、
    　前記受光部はフォトダイオードアレイ又はフォトダイオードを備えるチャンバ装置。
  20. 　内部でプラズマが生成されるチャンバと、
    　前記チャンバの外側に配置された光源と、
    　前記光源から発せられた光を前記チャンバ内に透過させる入射ウインドウと、
    　前記光源から発せられて前記チャンバ内を通過した光を前記チャンバ内から前記チャンバの外に透過させる出射ウインドウと、
    　前記出射ウインドウを隔てて前記チャンバの外側に配置され、前記チャンバ内を通過して前記出射ウインドウから出射された前記光を受光する受光部と、
    　前記チャンバの内部に前記プラズマの発生源となるターゲット物質のドロップレットを供給するターゲット供給部と、
    　前記ドロップレットに照射するレーザ光を透過させて前記レーザ光を前記チャンバ内に導入するレーザ光導入ウインドウと、
    　を備え、
    　前記入射ウインドウは、前記チャンバの外側に面する第１の面と、前記チャンバの内側に面してプラズマ光に暴露される第２の面とを有し、前記第１の面及び前記第２の面のうち少なくとも前記第２の面は反射防止膜が非コートであり、前記入射ウインドウを通過させる前記光源からの前記光の光軸に対して前記第２の面が非垂直の角度で傾いた状態で前記チャンバの壁に配置されており、
    　前記出射ウインドウは、前記チャンバの内側に面して前記プラズマ光に暴露される第３の面と、前記チャンバの外側に面する第４の面とを有し、前記第３の面及び前記第４の面のうち少なくとも前記第３の面は反射防止膜が非コートであり、前記出射ウインドウを通過させる前記光源からの前記光の前記光軸に対して前記第３の面が非垂直の角度で傾いた状態で前記チャンバの壁に配置されており、
    　前記ターゲット供給部から前記チャンバ内に供給された前記ドロップレットのターゲットに前記レーザ光を照射することにより前記ターゲットをプラズマ化して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置。
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