WO2022079986A1 - 極端紫外光光源装置および受け板部材の保護方法 - Google Patents
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- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/24—Generating plasma
Definitions
- the present invention relates to an extreme ultraviolet light source device and a method for protecting a receiving plate member.
- EUV light source device that emits extreme ultraviolet light having a wavelength of 13.5 nm (hereinafter, also referred to as “EUV (Extreme Ultra Violet) light”). ”) Is under development.
- EUV radiation extreme ultraviolet light emitting species
- EUV light source devices that employ such a method can be divided into an LPP (Laser Produced Plasma) method and a DPP (Discharge Produced Plasma) method depending on the plasma generation method.
- LPP Laser Produced Plasma
- DPP discharge Produced Plasma
- the DPP type EUV light source device applies a high voltage between electrodes to which a discharge gas containing EUV radiant species (gas phase plasma raw material) is supplied, generates high-density plasma by discharge, and radiates from there.
- a discharge gas containing EUV radiant species gas phase plasma raw material
- Use extreme ultraviolet light for example, as described in Patent Document 1, a liquid plasma raw material (for example, tin (Sn) or lithium (Li)) containing an EUV radiant species is used on the surface of an electrode that generates an electric discharge.
- a method has been proposed in which the raw material is supplied, the raw material is irradiated with an energy beam such as a laser beam to vaporize the raw material, and then plasma is generated by electric discharge.
- Such a method may be referred to as an LDP (Laser Associated Gas Discharge Produced Plasma) method.
- the LPP type EUV light source device irradiates the target material with laser light and excites the target material to generate plasma.
- the EUV light source device is used as a light source device for a semiconductor exposure device (lithographic device) in semiconductor device manufacturing.
- the EUV light source device is used as a light source device for a mask inspection device used for lithography. That is, the EUV light source device is used as a light source device for another optical system device (utilization device) that uses EUV light.
- the spatial region through which EUV light passes from the plasma to the equipment used is placed in a depressurized atmosphere, that is, a vacuum environment in order to suppress the attenuation of EUV light.
- the debris includes particles of the plasma raw material (in the case where the plasma raw material is tin, tin particles). Further, when plasma is generated by the DPP method or the LDP method, the debris contains the material particles of the discharge electrode that are sputtered with the generation of the plasma.
- the electrode that generates the discharge is surrounded by the electrode housing.
- the electrode housing surrounds the electrode except for an opening through which EUV light directed toward the utilization device passes.
- the electrode housing Since the electrode housing is arranged in the vicinity of the plasma, it is heated above the melting points of debris (tin) and waste material (tin) by radiation such as EUV from the plasma. Therefore, the debris and waste material adhering to the inner surface of the electrode housing are maintained in a liquid state without solidifying. Debris and waste materials adhering to the inner surface of the electrode housing gather at the lower part of the electrode housing due to gravity, are discharged to the outside from the discharge port provided at the lower part of the electrode housing, and fall in the direction of gravity.
- Debris and waste materials that have fallen in the direction of gravity are received by the receiving plate member, and are stored in the debris storage container (in the case of tin as the plasma raw material, the tin recovery container (Tin Dump)) via the receiving plate member.
- the debris storage container is provided with a heating unit that heats the debris storage container to a temperature equal to or higher than the melting point of the plasma raw material. That is, the waste raw material received by the debris storage container is immediately melted and collected in the debris storage container in a liquefied state.
- the receiving plate member is heated above the melting point of tin by a heating means so that the received debris and waste material do not solidify.
- the backing plate member is made of, for example, a stainless steel material in consideration of heat resistance, workability and economy.
- the debris and waste material received by the receiving plate member are in a liquid state, so the temperature is higher than the melting point of tin.
- the stainless steel which is the base material of the backing plate member, reacts with tin, and the tin corrosion progresses.
- the heating means embedded in the receiving plate member is exposed from the corroded portion, and the heating means itself is damaged by tin.
- an object of the present invention is to provide an extreme ultraviolet light source device and a method for protecting the receiving plate member, which can improve the corrosion resistance of the receiving surface of the receiving plate member that receives the plasma raw material or debris.
- the extreme ultraviolet light source device includes a light source unit that generates plasma that radiates extreme ultraviolet light based on the excitation of a raw material that can radiate extreme ultraviolet light, a melt of the raw material, and the plasma.
- a storage container for accommodating debris emitted from the raw material, a receiving plate member for receiving the melt of the raw material and debris emitted from the plasma and guiding the debris to the storage container, and the receiving for the melt and debris of the raw material. It has higher corrosion resistance than the plate member, and includes a corrosion resistant material provided on the receiving surface of the receiving plate member.
- the light source unit has a pair of disk-shaped discharge electrodes arranged apart from each other, and the discharge electrodes are rotated around each rotation axis.
- the electrode housing comprises a chamber that surrounds and is provided with a window for extracting the extreme ultraviolet light, and the electrode housing includes an opening capable of extracting the extreme ultraviolet light, a melt of raw material leaked from the container, and the electrode housing.
- the receiving plate member is heated to be equal to or higher than the melting point of the raw material and the debris, and the melt and debris of the raw material discharged from the discharge port are provided with a discharge port for discharging the debris adhering to the inner wall of the. It is supported in an inclined posture so as to descend toward the storage container.
- the receiving surface of the receiving plate member is protected from the corrosion caused by the melt and debris of the raw material capable of radiating extreme ultraviolet light, and the raw material is used. It is possible to guide the melt and debris to the containment vessel. Therefore, it is possible to prevent corrosion of the receiving surface of the receiving plate member while making the accommodating container in which the raw material and debris are accommodating replaceable.
- the extreme ultraviolet light source device emits an energy beam to a pulse power supply means for supplying pulse power to the discharge electrode and a melt of raw materials adhering to the outer peripheral surface when the discharge electrode is rotated. Further provided with an energy beam irradiation means for irradiating and vaporizing the raw material.
- the light source unit includes a disk-shaped raw material supply plate, a motor for rotating the raw material supply plate around a rotation axis, and the raw material supply plate.
- a raw material provided with a container for storing the melt of the raw material in a state where a part of the raw material is immersed in the melt of the raw material, a raw material supply plate, and a window portion surrounding the container and taking out the extreme ultraviolet light.
- the raw material supply plate housing comprises a chamber that surrounds the raw material supply plate housing and is provided with a window for taking out the extreme ultraviolet light, and the raw material supply plate housing has an opening capable of taking out the extreme ultraviolet light.
- the receiving plate member is provided with a melting port of the raw material leaked from the container and a discharge port for discharging debris adhering to the inner wall of the raw material supply plate housing, and the receiving plate member is heated to be equal to or higher than the melting point of the raw material and the debris.
- the melt and debris of the raw material discharged from the discharge port are supported in an inclined posture so as to descend toward the storage container.
- the receiving surface of the receiving plate member is protected from the corrosion caused by the melt and debris of the raw material capable of radiating extreme ultraviolet light, and the raw material is used. It is possible to guide the melt and debris to the containment vessel. Therefore, it is possible to prevent corrosion of the receiving surface of the receiving plate member while making the accommodating container in which the raw material and debris are accommodating replaceable.
- the extreme ultraviolet light source device provides an energy beam irradiation means for irradiating the melt of the raw material adhering to the outer peripheral surface of the raw material supply plate with an energy beam to turn the raw material into plasma. Further prepare.
- the extreme ultraviolet light source device includes a support member that supports the receiving plate member in an inclined posture such that the melt and debris of the raw material descend toward the container, and the support is provided.
- the member includes a space portion where the lower end portion of the support member is in line contact.
- the extreme ultraviolet light source device relates to a foil trap that captures debris scattered together with the extreme ultraviolet light radiated through the window portion and the foil trap via the window portion.
- the receiving plate member comprises a heat shield plate that reduces radiation, and a connection chamber that is connected to the chamber so as to surround the foil trap and the heat shield plate and is provided with a through hole that communicates with the storage container. The melt and debris of the raw material guided through the heat shield, the debris captured by the foil trap, and the debris adhering to the heat shield plate are stored in the storage container through the through hole.
- the melt and debris of the raw material guided through the receiving plate member are stored in the storage container, the debris scattered in the connection chamber can also be stored in the storage container. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the efficiency of extracting extreme ultraviolet light due to debris while suppressing the increase in size and complexity of the extreme ultraviolet light source device.
- the corrosion-resistant material is a corrosion-resistant plate that can be installed on the receiving surface of the receiving plate member or a corrosion-resistant film that covers the receiving surface of the receiving plate member. Is.
- the corrosion-resistant plate as the corrosion-resistant material, it is possible to protect the receiving surface of the receiving plate member without changing the configuration of the receiving plate member, and it is possible to easily replace the corrosion-resistant plate. can.
- a corrosion-resistant film as the corrosion-resistant material, it is possible to suppress a decrease in thermal conductivity from the receiving plate member, and suppress a decrease in efficiency for heating the raw material and debris so as to be above the melting point. Can be done.
- the tip portion of the corrosion-resistant plate protrudes from the tip portion of the receiving plate member.
- the corrosion-resistant plate is bent so that the tip end portion of the corrosion-resistant plate is directed toward the melting direction of the raw material and the falling direction of debris.
- the guiding direction of the melt and debris of the raw material by the corrosion-resistant plate can be matched with the falling direction of the melt and debris of the raw material that separates from the corrosion-resistant plate, via the corrosion-resistant plate.
- the melt and debris of the raw materials to be guided can be efficiently stored in the storage container.
- the tip of the protruding portion of the corrosion-resistant plate is located above the through hole beyond the peripheral edge of the through hole.
- the protruding portion of the corrosion-resistant plate gradually narrows toward the tip.
- the corrosion-resistant plate includes a groove extending along the peripheral edge of the protrusion of the corrosion-resistant plate.
- the melt and debris of the raw material that have reached the peripheral edge of the protrusion of the corrosion-resistant plate can be received by the groove and guided toward the tip of the protrusion of the corrosion-resistant plate through the groove. Therefore, even when the corrosion-resistant plate is made of a material having a high hardness, the melt and debris of the raw material leak from the peripheral edge of the protrusion of the corrosion-resistant plate while reducing the difficulty of processing the corrosion-resistant plate. It can be suppressed.
- the material of the corrosion resistant plate is molybdenum or tungsten.
- the method for protecting the receiving plate member is a method for protecting the receiving plate member that receives the melt or debris of a raw material capable of radiating extreme ultraviolet light, and is used for the melt or debris of the raw material.
- the receiving surface of the receiving plate member is protected.
- the corrosion-resistant material is a corrosion-resistant plate that can be installed on the receiving surface of the receiving plate member, and is placed on the receiving surface of the receiving plate member.
- the melt or debris of the raw material is received on the installed corrosion resistant plate, and the melt or debris of the raw material is guided to the storage container through the corrosion resistant plate.
- the corrosion resistance of the receiving surface of the receiving plate member that receives the plasma raw material or debris can be improved.
- FIG. 3 is an arrow view of the light source unit of FIG. 1 as viewed from the D0 direction. It is a front view which shows the structural example of the rotary foil trap of FIG. It is a top view which shows the structural example of the fixed foil trap of FIG. It is a front view which shows the structural example of the fixed foil trap of FIG. It is a perspective view which shows the method of attaching the corrosion-resistant plate to the receiving plate member of FIG.
- FIG. 7 It is a top view which shows the structural example of the receiving plate member to which the corrosion resistant plate of FIG. 7 is attached. It is a back view which shows the structural example of the receiving plate member of FIG. It is a perspective view which shows the debris receiving method of the receiving plate member from which the corrosion resistant plate of FIG. 7 was removed. It is a top view which shows an example of the damaged state of the receiving surface of the receiving plate member of FIG. It is a perspective view which shows the debris receiving method of the receiving plate member to which the corrosion resistant plate of FIG. 7 is attached. It is sectional drawing which shows the schematic structure of the guide part of FIG. It is sectional drawing which shows the other schematic structure of the support stand of FIG. It is sectional drawing which shows the other schematic structure of the support stand of FIG.
- FIG. 27 It is a top view which shows the structural example of the receiving plate member which attached the corrosion-resistant plate which concerns on 6th Embodiment. It is sectional drawing which shows the inside of the chamber and the inside of the connection chamber of the extreme ultraviolet light source device which concerns on 7th Embodiment cut in the horizontal direction. It is an arrow view which saw the light source part of FIG. 27 from the direction of D0'.
- FIG. 1 is a cross-sectional view showing the inside of the chamber and the inside of the connection chamber of the extreme ultraviolet light source device according to the first embodiment horizontally cut
- FIG. 2 is a debris reduction unit and a debris accommodating unit according to the first embodiment
- FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of FIG. 1, which is an arrow view of the light source unit of FIG. 1 as viewed from the D0 direction.
- the LDP type extreme ultraviolet light source device (EUV light source device) is taken as an example.
- the EUV light source device 1 emits extreme ultraviolet light (EUV light).
- the wavelength of this extreme ultraviolet light is, for example, 13.5 nm.
- the EUV light source device 1 irradiates the liquid phase plasma raw materials SA and SB supplied to the surfaces of the pair of discharge electrodes EA and EB that generate discharge with an energy beam such as a laser beam LB.
- the plasma raw materials SA and SB are vaporized.
- plasma P is generated by discharging the discharge region D between the discharge electrodes EA and EB. EUV light is emitted from the plasma P.
- the EUV light source device 1 can be used, for example, as a light source device of a lithography device in semiconductor device manufacturing or a light source device of a mask inspection device used for lithography.
- a part of the EUV light emitted from the plasma P is taken out and guided to the mask inspection device.
- the mask inspection device performs a blank inspection or a pattern inspection of the mask using the EUV light emitted from the EUV light source device 1 as the inspection light.
- EUV light taken out from the EUV light source device 1 is defined by the opening KA provided in the heat shield plate 23 of FIG.
- the EUV light source device 1 includes a light source unit 2, a debris reduction unit 3, a debris accommodating unit 4, and a debris guide unit 5.
- the light source unit 2 generates EUV light based on the LDP method.
- the debris reduction unit 3 captures the debris scattered together with the EUV light emitted from the light source unit 2.
- the debris accommodating unit 4 accommodates the debris generated by the light source unit 2 and the debris captured by the debris reducing unit 3.
- the debris guide unit 5 guides the debris DB discharged from the melt of the plasma raw materials SA and SB and the plasma P to the debris accommodating unit 4.
- the EUV light source device 1 includes a chamber 11 that isolates the plasma P generated inside from the outside.
- the chamber 11 is made of a rigid body, for example metal.
- the chamber 11 is a vacuum housing, and the inside thereof is a reduced pressure atmosphere in order to satisfactorily generate a discharge for heating and exciting the plasma raw materials SA and SB and to suppress the attenuation of EUV light generated at that time. Be made.
- the light source unit 2 is arranged inside the chamber 11.
- the light source unit 2 includes a pair of discharge electrodes EA and EB.
- the discharge electrodes EA and EB are disk-shaped members having the same shape and size.
- the discharge electrode EA is used as a cathode and the discharge electrode EB is used as an anode.
- the discharge electrodes EA and EB are formed from a refractory metal such as tungsten, molybdenum or tantalum.
- the discharge electrodes EA and EB are arranged at positions separated from each other, and the peripheral portions of the discharge electrodes EA and EB are close to each other.
- the discharge region D in which the plasma P is generated is located in the gap between the discharge electrodes EA and EB where the peripheral portions of the discharge electrodes EA and EB are closest to each other.
- discharge is generated in the discharge region D.
- the plasma raw materials SA and SB transported to the discharge region D based on the rotation of the discharge electrodes EA and EB are heated and excited by the current flowing between the discharge electrodes EA and EB at the time of discharge, and the plasma P that emits EUV light is emitted. Occurs.
- the discharge electrode EA is connected to the rotation shaft JA of the motor MA and rotates around the axis of the discharge electrode EA.
- the discharge electrode EB is connected to the rotation shaft JB of the motor MB and rotates around the axis of the discharge electrode EB.
- the motors MA and MB are arranged outside the chamber 11, and the rotation axes JA and JB of the motors MA and MB extend from the outside of the chamber 11 to the inside.
- the gap between the rotating shaft JA and the wall of the chamber 11 is sealed with the sealing member PA, and the gap between the rotating shaft JB and the wall of the chamber 11 is sealed with the sealing member PB.
- the seal members PA and PB are, for example, mechanical seals.
- Each of the seal members PA and PB rotatably supports the rotation shafts JA and JB while maintaining the reduced pressure atmosphere in the chamber 11.
- the discharge electrodes EA and EB are driven by the individual motors MA and MB via the rotating shafts JA and JB, respectively.
- the rotational drive of these motors MA and MB is controlled by the control unit 12.
- a container CA in which the liquid phase plasma raw material SA is stored and a container CB in which the liquid phase plasma raw material SB is stored are arranged inside the chamber 11.
- the heated liquid phase plasma raw materials SA and SB are supplied to the containers CA and CB.
- the plasma raw materials SA and SB in the liquid phase are, for example, tin.
- the container CA accommodates the plasma raw material SA so that the lower portion of the discharge electrode EA is immersed in the liquid phase plasma raw material SA.
- the container CB accommodates the plasma raw material SB so that the lower portion of the discharge electrode EB is immersed in the liquid phase plasma raw material SB. Therefore, the liquid phase plasma raw materials SA and SB adhere to the lower portions of the discharge electrodes EA and EB.
- the liquid phase plasma raw materials SA and SB attached to the lower portions of the discharge electrodes EA and EB are transported to the discharge region D where the plasma P is generated as the discharge electrodes EA and EB rotate.
- a laser source (energy beam irradiation device) 14 is arranged outside the chamber 11.
- the laser source 14 irradiates the plasma raw material SA attached to the discharge electrode EA transported to the discharge region D with an energy beam to vaporize the plasma raw material SA.
- the laser source 14 is, for example, an Nd: YVO 4 (Neodymium-topped Yttrium Orthovandanate) laser apparatus.
- the laser source 14 emits a laser beam LB in the infrared region having a wavelength of 1064 nm.
- the energy beam irradiation device may be a device that emits an energy beam other than the laser beam LB as long as the plasma raw material SA can be vaporized.
- the irradiation timing of the laser beam LB by the laser source 14 is controlled by the control unit 12.
- the laser beam LB emitted from the laser source 14 is guided to the movable mirror 16 via, for example, a condensing means including a condensing lens 15.
- the condensing means adjusts the spot diameter of the laser beam LB at the laser beam irradiation position of the discharge electrode EA.
- the condenser lens 15 and the movable mirror 16 are arranged outside the chamber 11.
- the laser beam LB focused by the condenser lens 15 is reflected by the movable mirror 16 and passes through the transparent window 20 provided on the wall of the chamber 11 to irradiate the peripheral portion of the discharge electrode EA near the discharge region D. Will be done.
- the posture of the movable mirror 16 by adjusting the posture of the movable mirror 16, the irradiation position of the laser beam LB on the discharge electrode EA is adjusted.
- the attitude of the movable mirror 16 may be adjusted manually by the operator, or the attitude of the movable mirror 16 may be controlled by the control unit 12 based on the EUV light intensity information from the monitoring device 43 described later. good. In this case, the movable mirror 16 is driven by a movable mirror driving unit (not shown).
- the axes of the discharge electrodes EA and EB are not parallel in order to facilitate irradiating the peripheral portion of the discharge electrode EA near the discharge region D with the laser beam LB.
- the distance between the rotating shafts JA and JB is narrow on the motor MA and MB sides and wide on the discharge electrodes EA and EB sides.
- the opposite side of the discharge electrodes EA and EB can be retracted from the irradiation path of the laser beam LB while the facing surfaces of the discharge electrodes EA and EB are brought close to each other, and the discharge electrode near the discharge region D can be retracted. It is possible to easily irradiate the peripheral portion of the EA with the laser beam LB.
- the discharge electrode EB is arranged between the discharge electrode EA and the movable mirror 16.
- the laser beam LB reflected by the movable mirror 16 passes near the outer peripheral surface of the discharge electrode EB and then reaches the outer peripheral surface of the discharge electrode EA.
- the discharge electrode EB is retracted in the direction toward the motor MB side (left side in FIG. 1) with respect to the discharge electrode EA so that the laser beam LB is not shielded by the discharge electrode EB.
- the liquid phase plasma raw material SA adhered to the outer peripheral surface of the discharge electrode EA near the discharge region D is vaporized by irradiation with the laser beam LB and is supplied to the discharge region D as the gas phase plasma raw material SA.
- the pulse power supply unit 13 supplies power to the discharge electrodes EA and EB. Then, when the plasma raw material SA of the gas phase is supplied to the discharge region D by the irradiation of the laser beam LB, a discharge occurs between the discharge electrodes EA and EB in the discharge region D. At this time, the pulse power supply unit 13 periodically supplies the pulse power to the discharge electrodes EA and EB.
- the pulse power supply unit 13 is arranged outside the chamber 11.
- the feeder line extending from the pulse power supply unit 13 passes through the feedthrough FA and FB and extends to the inside of the chamber 11.
- the feedthrough FA and FB are seal members embedded in the wall of the chamber 11 to maintain a reduced pressure atmosphere in the chamber 11.
- the operation of the laser source 14 and the operation of the pulse power supply unit 13 for generating the plasma P are controlled by the control unit 12.
- the two feeder lines extending from the pulse power supply unit 13 are connected to the container CA and CB, respectively, via the feedthrough FA and FB.
- the containers CA and CB are formed of a conductive material, and the plasma raw materials SA and SB housed inside the containers CA and CB are also conductive materials such as tin.
- the lower portions of the discharge electrodes EA and EB are immersed in the plasma raw materials SA and SB housed inside the containers CA and CB, respectively. Therefore, when the pulse power is supplied from the pulse power supply unit 13 to the containers CA and CB, the pulse power is supplied to the discharge electrodes EA and EB via the plasma raw materials SA and SB, respectively.
- the plasma material SA of the gas phase in the discharge region D is heated and excited by the electric current, and the plasma P is generated.
- EUV light is emitted from the plasma P.
- EUV light is used in a utilization device (lithography device or mask inspection device) which is another optical system device. In this embodiment, EUV light is used in the mask inspection device.
- connection chamber 21 is arranged between the chamber 11 and the utilization device.
- the connection chamber 21 is made of a rigid body, for example metal.
- the connection chamber 21 is a vacuum housing, and the inside thereof is also made into a reduced pressure atmosphere in order to suppress the attenuation of EUV light, like the inside of the chamber 11.
- the internal space of the connection chamber 21 communicates with the chamber 11 via the window portion 17.
- the window portion 17 is a through hole formed in the wall of the chamber 11.
- the internal space of the connection chamber 21 communicates with the utilization device (mask inspection device) 42 via the window portion 27 which is a through hole formed in the wall of the connection chamber 21.
- FIG. 2 shows only a part of the utilization device 42. The EUV light emitted from the plasma P in the discharge region D is introduced into the utilization device (mask inspection device) 42 through the windows 17 and 27.
- the debris DB is emitted from the plasma P together with EUV light at high speed in various directions.
- the debris DB includes tin particles which are plasma raw materials SA and SB, and material particles of discharge electrodes EA and EB which are sputtered with the generation of plasma P. These debris DBs obtain a large amount of kinetic energy through the contraction and expansion processes of plasma P.
- a debris reduction unit 3 is provided in the connection chamber 21. Then, at least a part of the debris DB scattered on the connection chamber 21 side is captured by the debris reduction unit 3. However, the debris DB traveling in the other direction adheres to the inside of the EUV light source device 1 (for example, the inner wall of the chamber 1) as it is, and causes internal contamination.
- a part of the discharge electrode EA, the container CA and the rotary shaft JA is surrounded by the electrode housing HA so as to suppress the internal contamination due to the scattering of the debris DB as much as possible, and the discharge electrode EB and the container.
- a part of the CB and the rotating shaft JB is surrounded by the electrode housing HB.
- the rotation shafts JA and JB are connected to the discharge electrodes EA and EB via holes (not shown) provided in the electrode housings HA and HB, respectively.
- the electrode housings HA and HB are arranged in the chamber 11 so as to be adjacent to each other.
- the electrode housings HA and HB are provided with an EUV light extraction opening KL so that the EUV light emitted from the plasma P is directed to the utilization device 42 via the connection chamber 21.
- the EUV light extraction opening KL is also used as an incident port for an energy beam irradiated to the plasma raw material SB attached to the discharge electrode EA transported to the discharge region D.
- debris DBs adhering to the inner surface of the electrode housings HA and HB and discharge ports QA and QB for discharging waste materials to the outside are provided below each of the electrode housings HA and HB.
- Most of the debris DB that may adhere to the inside of the EUV light source device 1 is scattered in the debris scattering directions D1 and D2, and is collected inside the electrode housings HA and HB. Further, of the plasma raw material SA attached to the discharge electrode EA transported to the discharge region D, the amount of the plasma raw material SA that is irradiated with the energy beam and vaporized to be used for plasma generation is small. Therefore, most of the plasma raw material SA adhering to the discharge electrode EA is returned to the container CA without being used, but some of them fall due to gravity and do not return to the container CA and are captured inside the electrode housing HA. Be gathered.
- a part of the plasma raw materials SA and SB of the liquid phase stored in the containers CA and CB may overflow from the containers CA and CB.
- the overflowing plasma raw materials SA and SB also leak in the raw material leakage direction D3 and are collected as waste raw materials inside the electrode housings HA and HB.
- the electrode housings HA and HB are arranged in the vicinity of the plasma P, they are heated above the melting point of the debris DB and the waste material by radiation such as EUV light from the plasma P.
- the melting point refers to the melting points of plasma raw materials SA and SB such as tin. Therefore, for example, when the discharge electrodes EA and EB are formed of refractory metals such as tungsten, molybdenum, and tantalum, the melting point of the debris DB is contained even when the material particles of the discharge electrodes EA and EB are included in the debris DB. Does not include the melting points of the discharge electrodes EA and EB.
- the tin contained in the electrode housing HA, the debris DB adhering to the inner surface of the HB, and the waste material is maintained in a liquid state without solidifying.
- the debris DB and waste material adhering to the inner surface of the electrode housing HA and HB gather at the lower part of the electrode housing HA and HB due to gravity, are discharged to the outside from the discharge ports QA and QB, and fall in the direction of gravity.
- the debris DB and waste material that have fallen in the direction of gravity from the discharge ports QA and QB are received from the receiving plate member 18.
- the receiving plate member 18 is supported by a support base 44 provided in the connection chamber 21.
- the support base 44 supports the backing plate member 18 so as to be in an inclined posture.
- the support base 44 is a debris storage unit in which the debris DB and the waste material discharged from the discharge portion of the receiving plate member 18 are arranged below the connection chamber 21 (lower side of FIG. 2). It is tilted so that it can be stored in the storage container.
- the receiving plate member 18 is heated by the heating means, and the temperature thereof is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of tin.
- the debris DB and the waste material that have fallen from the discharge ports QA and QB to the receiving plate member 18 move along the receiving surface of the inclined receiving plate member 18 while remaining in the liquid phase, and are sent to the discharging portion of the receiving plate member 18. Be done.
- the debris DB is emitted from the plasma P together with EUV light at high speed in various directions.
- the debris DB generated from the plasma P contains fast moving ions, neutral atoms and electrons.
- the debris reduction unit 3 includes a fixed foil trap 24 in which the positions of a plurality of foils are fixed, and a rotary foil trap 22 in which the foil actively collides with the debris.
- the fixed foil trap 24 is provided between the rotary foil trap 22 and the utilization device 24 on the optical path of EUV light traveling from the connection chamber 22 to the utilization device (mask inspection device) 42.
- FIG. 4 is a front view showing a configuration example of the rotary foil trap of FIG.
- the rotary foil trap 22 includes a central hub 53, a concentric outer ring 52 on the hub 53, and a large number of foils 51 arranged between the hub 53 and the outer ring 52.
- Each foil 51 is a thin film or a thin flat plate.
- the foils 51 are arranged radially at approximately equal angular spacing.
- Each foil 51 is on a plane containing the central axis of the hub 53.
- the material of the rotary foil trap 22 is a refractory metal such as tungsten and / or molybdenum.
- the plurality of foils 51 of the rotary foil trap 22 are arranged parallel to the light ray direction of the EUV light traveling toward the window portion 27 so as not to block the EUV light traveling toward the window portion 27 from the plasma P (light emitting point). Will be done. That is, as shown in FIG. 2, the rotary foil trap 22 in which each foil 51 is arranged on a plane including the central axis of the hub 53 is arranged so that the plasma P exists on an extension of the central axis of the hub 53. Will be done. As a result, except for the hub 53 and the outer ring 52, EUV light is shielded by the thickness of each foil 51, and the ratio of EUV light passing through the rotary foil trap 22 (also referred to as transmittance) is maximized. Is possible.
- the hub 53 is connected to the rotation axis JC of the motor (rotation drive device) MC, and the central axis of the hub 53 coincides with the center axis of the rotation axis JC.
- the rotary shaft JC of the motor MC can be regarded as the rotary shaft of the rotary foil trap 22.
- the rotary foil trap 22 is driven by the motor MC to rotate, and the rotating foil 51 collides with the debris DB arriving from the plasma P to capture the debris DB, and the debris DB invades the utilization device 42. To prevent.
- the rotary foil trap 22 is arranged inside the connection chamber 21, while the motor MC is arranged outside the connection chamber 21.
- a through hole through which the rotation axis JC passes is formed in the wall of the connection chamber 21.
- the gap between the rotating shaft JC and the wall of the connecting chamber 21 is sealed with, for example, a sealing member PC made of a mechanical seal.
- the seal member PC rotatably supports the rotation shaft JC of the motor MC while maintaining the reduced pressure atmosphere in the connection chamber 21.
- a heat shield plate 23 is arranged in the connection chamber 21.
- the heat shield plate 23 includes an opening KA having an arbitrary shape (for example, a circle) for extracting a part of EUV light emitted from the plasma P. Since the heat shield plate 23 is arranged in the vicinity of the plasma P, it is made of a melting point material such as molybdenum or tungsten.
- the opening KA is provided at a position eccentric from the rotation axis JC of the rotary foil trap 22.
- the rotary foil trap 22 is arranged so that the foil 51 is located on the main ray UL of the EUV light bundle (hereinafter, also referred to as EUV extraction light) that has passed through the opening KA of the heat shield plate 23. ..
- EUV extraction light the EUV light bundle
- the EUV light taken out from the opening KA of the heat shield plate 23 passes through the debris reduction section 3 and is introduced into the utilization device (mask inspection device) 42 via the window section 27.
- the rotary foil trap 22 captures a relatively low-speed debris DB among the debris DBs emitted from the plasma P, while the fixed foil trap 24 captures the rotary foil trap among the debris DBs emitted from the plasma P.
- the debris DB that progresses at high speed that could not be captured in 22 is captured.
- the fixed foil trap 24 is arranged on the main ray UL of the EUV extraction light. Further, the fixed foil trap 24 has a shape corresponding to a region through which EUV extraction light, which is EUV light whose traveling direction is restricted by the opening KA of the heat shield plate 23, passes through.
- the fixed foil trap 24 includes a plurality of foils 61 and a fixed frame (fixing member) 60 that supports the foils 61.
- the foils 61 are arranged at equal intervals in a cross section orthogonal to the UL direction of the EUV extraction light.
- the fixed frame 60 has, for example, a rectangular shape when viewed from the front.
- the outer shape of the fixed frame 60 may have any shape.
- the plurality of foils 61 are arranged radially so as to extend in the ray direction of the EUV extraction light when viewed from a direction orthogonal to the UL direction of the main ray.
- the plurality of foils 61 of the fixed foil trap 24 serve to lower the conductance of the portion and raise the pressure locally by finely dividing the space in which the fixed foil trap 24 is arranged.
- the pressure in the fixed foil trap 24 is increased.
- the gas supplied to the fixed foil trap 24 is preferably a gas having a high transmittance for EUV light, for example, a rare gas such as helium (He) or argon (Ar) or hydrogen (H 2 ). Used.
- the high-speed debris DB that could not be captured by the rotary foil trap 22 slows down because the probability of collision with gas increases in the region where the pressure in the fixed foil trap 24 increases.
- the traveling direction of the debris DB changes due to the collision with the gas.
- the fixed foil trap 24 captures the debris DB whose speed has decreased and the traveling direction has changed in this way by the foil 61 or the fixed frame 60.
- the cover member 25 is arranged in the connection chamber 21.
- the cover member 25 surrounds the rotary foil trap 22 and prevents the debris DB captured by the rotary foil trap 22 from scattering inside the connection chamber 21.
- the cover member 25 includes an incident side opening KI and an emitting side opening KOA and KOB.
- the incident side opening KI is provided at a position where the EUV light incident on the rotary foil trap 22 is not shielded.
- the exit side opening KOA is provided at a position where EUV light that has passed through the incident side opening KA and the rotary foil trap 22 and is incident on the fixed foil trap 24 is not shielded from light.
- the emission side opening KOB is provided at a position where EUV light that has passed through the incident side opening KI and the rotary foil trap 22 and is incident on the monitoring device 43 is not shielded from light.
- At least a part of the debris DB captured by the rotary foil trap 22 moves radially on the foil 51 of the rotary foil trap 22 by centrifugal force, separates from the end portion of the foil 51, and separates from the end portion of the foil 51 to form the cover member 25. Adheres to the inner surface.
- the cover member 25 is heated by a heating means (not shown) or secondary radiation from a heat shield plate 23 that receives EUV radiation, and the debris DB adhering to the inner surface of the cover member 25 due to the heating does not solidify and is in a liquid phase state. To hold.
- the debris DB adhering to the inner surface of the cover member 25 gathers at the lower part of the cover member 25 due to gravity, is discharged from the lower part of the cover member 25 to the outside of the cover member 25 via the discharge pipe 26, and becomes a waste raw material. It is housed in 4. As a result, the cover member 25 can prevent the debris DB detached from the end of the foil 51 of the rotary foil trap 22 from being scattered inside the connection chamber 21.
- the debris storage unit 4 includes a debris storage container 31.
- the debris storage container 31 is arranged outside the connection chamber 21 and attached to the connection chamber 21.
- the debris storage container 31 stores the debris DB and the container SU containing the waste raw material.
- a through hole 37 is formed in the bottom wall of the connection chamber 21 to communicate the internal space of the debris storage container 31 and the internal space of the connection chamber 21.
- the debris storage container 31 is provided with a flange 32 at the top. The opening of the debris storage container 31 surrounded by the flange 32 is overlapped with the through hole 37 of the connection chamber 21. Then, the debris storage container 31 is attached to the connection chamber 21 by fixing the flange 32 to the bottom wall of the connection chamber 21, for example, with a screw. The gap between the flange 32 and the bottom wall of the connecting chamber 21 is sealed by the gasket 33.
- the heat shield plate 23 is arranged above the through hole 37 in an upright state.
- the discharge port of the discharge pipe 26 is arranged above the through hole 37. At this time, the debris storage container 32 is arranged at the drop position of the debris DB from the heat shield plate 23 and the discharge pipe 26.
- the waste raw material discharged to the outside of the cover member 25 via the discharge pipe 26 falls in the direction of gravity and is stored in the debris storage container 31 arranged below the connection chamber 21 (lower side of FIG. 2).
- the debris DB emitted from the plasma P in various directions enters the connection chamber 21 through the window portion 17 of the chamber 11, it is deposited on the surface of the heat shield plate 23 facing the window portion 17.
- the debris DB deposited on the heat shield plate 23 is melted by radiation from the plasma P, and when it reaches a certain amount, it becomes droplets and moves below the heat shield plate 23 by gravity. Then, the debris DB that has moved below the heat shield plate 23 separates from the heat shield plate 23 and falls below the connection chamber 21, so that the debris DB is stored in the debris storage container 31.
- the heat shield plate 23 limits EUV radiation from the plasma P to the rotary wheel trap 22 to prevent the rotary wheel trap 22 from overheating, and the EUV light emitted from the plasma P by the opening KA. Not only a part of the foil trap 22 can be taken out, but also the debris DB traveling toward the rotary wheel trap 22 is reduced as much as possible, and the load of the rotary wheel trap 22 is reduced.
- the debris storage container 31 can also be called a tin recovery container.
- a heater wiring 34 as a heating means for heating the debris storage container 31 is wound around the debris storage container 31.
- the heating means may be embedded in the main body of the debris storage container 31. While the EUV light source device 1 is in operation, the inside of the debris storage container is heated to the melting point of tin (about 232 ° C.) or higher by supplying power to the heater wiring 34, and the tin accumulated inside the debris storage container 31 is a liquid. Be phased.
- the reason why the tin inside the debris storage container 31 is used as the liquid phase is that when the tin contained in the debris DB accumulated inside the debris storage container 31 solidifies, the accumulation at the point where the debris DB is likely to fall is as if it were. This is because it grows like a stalagmite in a limestone cave.
- the discharge pipe 26 of the cover member 25 is blocked by the debris DB, and the debris DB is accumulated in the cover member 25.
- at least a part of the debris DB accumulated in the cover member 25 may come into contact with the rotary foil trap 22 to hinder the rotation of the rotary foil trap 22 or damage the rotary foil trap 22. be.
- a part of the exit side openings KOA and KOB provided in the cover member 25 is blocked by the debris DB accumulated in the cover member 25, and one of the EUV light passing through the exit side openings KOA and KOB.
- the part may be blocked. Therefore, by making the tin contained inside the debris storage container 31 into a liquid phase, the tin is flattened in the debris storage container 31 and tin is placed in the debris storage container 31 while avoiding growth like a stalagmite. It can be stored.
- the power supply to the heater wiring 34 is stopped to stop the heating inside the debris storage container 31. Then, the temperature of the debris storage container 31 reaches room temperature to solidify the tin stored in the debris storage container 31, and then the inside of the connection chamber 21 is returned to atmospheric pressure. After that, the debris storage container 31 is removed from the connection chamber 21, and a new debris storage container in which tin is not accumulated is attached to the connection chamber 21.
- the tin inside the debris storage container 31 removed from the connection chamber 21 is in a solid phase, but by reheating the debris storage container 31 to make the tin inside into a liquid phase again, the debris storage container 31 Tin can be taken out from.
- the debris storage container 31 removed from the connection chamber 21 and having tin removed from the inside can be reused.
- a monitoring device 43 for monitoring EUV light is arranged outside the connection chamber 21.
- the monitoring device 43 is a detector that detects EUV light or a measuring device that measures the intensity of EUV light.
- An EUV light guide hole 28, which is a through hole through which EUV light passes, is formed on the wall of the connection chamber 21, and EUV light leaks out of the connection chamber 21 between the EUV light guide hole 28 and the monitoring device 43.
- a guide pipe 29 is provided to pass through without passing through.
- the heat shield plate 23 is provided with an opening KB having an arbitrary shape (for example, a circle) for extracting a part of EUV light emitted from the plasma P at a position different from the opening KA.
- a monitoring device 43, an EUV optical guide hole 28, and a guide tube 29 are arranged on an extension of a straight line connecting the plasma P and the center of the opening KB. Therefore, a part of the EUV light emitted from the plasma P includes the window portion 17 of the chamber 11, the opening KB of the heat shield plate 23, the incident side opening KI of the cover member 25, and a plurality of foils of the rotary foil trap 22.
- FIG. 7 is a perspective view showing a method of mounting the corrosion-resistant plate on the receiving plate member of FIG. 2
- FIG. 8 is a plan view showing a configuration example of the receiving plate member on which the corrosion-resistant plate of FIG. 7 is mounted
- FIG. 9 is a plan view. It is a back view which shows the structural example of the receiving plate member of FIG. 7 to 9, the debris guide unit 5 of FIG. 2 includes a receiving plate member 18, a control unit 75, and a feeding unit 76.
- the receiving plate member 18 includes a receiving surface 71, a discharge portion 73, and a peripheral wall portion 72.
- the receiving surface 71 receives the debris DB and waste material.
- the discharge unit 73 discharges the debris DB and the waste material received on the receiving surface 71.
- the width of the receiving surface 71 is narrower on the discharge portion 73 side (front side of the receiving plate member 18) than on the discharge electrodes EA and EB sides (back side of the receiving plate member 18).
- the peripheral wall portion 72 is a wall surrounding the peripheral portion of the receiving surface 71 excluding the discharge portion 73. The peripheral wall portion 72 prevents the liquid debris DB and the waste material received on the receiving surface 71 from overflowing from other than the discharging portion 73.
- the backing plate member 18 is made of, for example, a stainless steel material in consideration of heat resistance, workability, and economy.
- a heating means 74 for heating the receiving surface 71 is embedded under the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- the control unit 75 controls the feeding unit 76 to supply power to the heating means 74 based on the temperature information from the temperature measuring means of the receiving plate member 18 (not shown), and the temperature of the receiving plate member 18 is debris DB and abolished. Keep above the melting point of the material.
- the power feeding unit 76 supplies electric power that causes the heating means 74 to generate heat.
- a corrosion resistant plate P1 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- the corrosion-resistant plate P1 has higher corrosion resistance to liquid debris DB and waste material than the receiving plate member 18.
- the material of the corrosion-resistant plate P1 is preferably not only excellent in corrosion resistance but also good in heat resistance.
- molybdenum or tungsten can be used as the material of the corrosion resistant plate P1.
- the planar shape of the corrosion-resistant plate P1 can match the planar shape of the receiving surface 71. Further, in order to increase the contact area between the corrosion-resistant plate P1 and the receiving surface 71 when the corrosion-resistant plate P1 is installed on the receiving surface 71 and to facilitate heat transfer from the receiving plate member 18 to the corrosion-resistant plate P1, the corrosion-resistant plate P1 is used.
- the facing surface of the receiving surface 71 can be flattened. At least a part of the surface where the corrosion-resistant plate P1 and the receiving surface 71 come into contact with each other may be polished.
- the receiving plate member 18 is installed so that the corrosion-resistant plate P1 on the receiving surface 71 is tilted downward toward the discharge portion 73 side. At this time, the temperature of the receiving surface 71 of the receiving plate member 18 is maintained so as to be equal to or higher than the melting point of the debris DB and the waste material. At this time, the heat of the receiving surface 71 of the receiving plate member 18 is transferred to the debris DB and the waste material via the corrosion resistant plate P1, and the liquid phase state of the debris DB and the waste material can be maintained.
- the side surface of the corrosion-resistant plate P1 is the peripheral wall portion of the receiving plate member 18. It may come into contact with the inner wall of 72. At this time, the frictional force acting between the side surface of the corrosion-resistant plate P1 and the inner wall of the peripheral wall portion 72 of the receiving plate member 18 can stabilize the position of the corrosion-resistant plate P1 on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18. can.
- FIG. 10 is a perspective view showing a method of receiving debris of the receiving plate member from which the corrosion-resistant plate of FIG. 7 has been removed
- FIG. 11 is a plan view showing an example of a damaged state of the receiving surface of the receiving plate member of FIG. ..
- the corrosion-resistant plate P1 when the corrosion-resistant plate P1 is not installed on the receiving surface 71, when the debris DB such as tin heated above the melting point and the waste material are continuously received on the receiving surface 71, the mother of the receiving plate member 18 Stainless steel, which is a material, reacts with tin, and as shown in FIG. 11, tin corrodes the receiving surface 71.
- the heating means 74 embedded in the receiving surface 71 is exposed from the corroded portion CR, and the heating means 74 itself is damaged by tin.
- FIG. 12 is a perspective view showing a method of receiving debris of the receiving plate member to which the corrosion resistant plate of FIG. 7 is mounted.
- FIG. 12 when the corrosion-resistant plate P1 is installed on the receiving surface 71, it is possible to suppress the reaction of debris DB such as tin and waste material heated above the melting point with stainless steel which is the base material of the receiving plate member 18. Is possible. Therefore, it is possible to prevent the heating means 74 embedded in the lower part of the receiving surface 71 from being exposed, and it is possible to suppress the problem that the heating means 74 itself is damaged by tin.
- FIG. 13 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the guide portion of FIG.
- a support base 44 and a support base support 45 are provided in the connection chamber 21.
- the receiving plate member 18 is supported by the support base 44 in a state where the corrosion resistant plate P1 is installed on the receiving surface 71.
- the inclined surface of the support base 44 and the lower surface of the receiving plate member 18 are formed in a planar shape.
- the inclined surface of the support base 44 is configured to be inclined downward from the window portion 17 toward the through hole 37. Therefore, by installing the receiving plate member 18 on the support base 44, the support base can support the receiving plate member 18 so as to be in an inclined posture toward the debris storage container 31.
- the support base 44 is supported by the support base support 45 so as to be inclined downward from the window portion 17 toward the through hole 37.
- the upstream side (window portion 17 side) of the support base 44 can be supported by the support base support 45, and the downstream side (through hole 37 side) of the support base 44 can be supported by the bottom surface of the connection chamber 21.
- the support base 44 may be provided with a space portion M1 in which the lower end portion of the support base 44 is in line contact on the back surface on the front end side of the support base 44.
- the position of this line contact can be a position in the vicinity of the discharge portion 73 of the receiving plate member 18 and where the support base 44 is in contact with the inner wall portion of the connection chamber 21.
- the liquid debris DB and the waste material wraparound M2 are generated, the liquid debris DB and the waste material can be pulled back in the direction of gravity. Therefore, it is possible to improve the cutting of the liquid debris DB and the waste material that have reached the lower end of the support base 44 from the support base 44, and it is possible to suppress the wraparound M2 of the liquid debris DB and the waste material. can.
- FIG. 14 is a cross-sectional view showing another schematic configuration of the support base of FIG.
- a space portion M1A is provided in place of the space portion M1 of the support base 44 of FIG.
- the space portion M1A is configured so that the lower end portion of the support base 44A is in line contact.
- the tip of the support base 44 in FIG. 13 has an acute-angled shape, whereas the tip of the support base 44A in FIG. 14 is flat.
- the inclination angle ⁇ 2 of the space portion M1A at the position of the line contact of the lower end portion of the support base 44A can be made larger than the inclination angle ⁇ 1 of the support base 44A.
- the angle of the ascending inclination of the liquid debris DB and the wraparound M2 of the waste material in the space M1A can be increased, and the wraparound M2 of the liquid debris DB and the waste material can be suppressed more effectively. can.
- FIG. 15 is a cross-sectional view showing still another schematic configuration of the support base of FIG.
- a space portion M1B is provided in place of the space portion M1A of the support base 44A of FIG.
- the space portion M1B is configured so that the lower end portion of the support base 44B is in line contact.
- the cross-sectional shape of the space portion M1A in FIG. 14 is arcuate, whereas the cross-sectional shape of the space portion M1B in FIG. 15 is triangular.
- the inclination angle ⁇ 3 of the space portion M1B at the position of the line contact at the lower end of the support base 44B can be made larger than the inclination angle ⁇ 1 of the support base 44B. child
- the cross-sectional shape of the space portion having the lower end portion of the support base in line contact may be composed of a curved line as shown in FIGS. 13 and 14, or may be formed from a straight line as shown in FIG. It may be configured or a mixture of curves and straight lines.
- the cross-sectional shapes of the space portions M1A and M1B are arbitrary. It may be in shape.
- FIG. 16 is an arrow view showing an example of the debris leakage state from the receiving plate member of FIG. 13 from the D5 direction
- FIG. 17 is another example of the debris leakage state from the receiving plate member of FIG. 13 D5. It is an arrow view seen from the direction.
- the through hole 37A in which the planar shape of the through hole 37 in FIG. 13 is a quadrangle is shown.
- FIG. 17 shows a through hole 37B in which the planar shape of the through hole 37 in FIG. 13 is circular.
- the space portion M1 in which the lower end portion of the support base 44 is in line contact on the back surface of the tip portion of the support base 44, the liquid debris DB and the waste material are placed on the back surface of the support base 44.
- FIG. 18 is a cross-sectional view of an installation example of the receiving plate member to which the corrosion-resistant plate according to the second embodiment is mounted from the D5 direction
- FIG. 19 is a receiving plate to which the corrosion-resistant plate according to the second embodiment is mounted.
- FIG. 20 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a guide portion on which the receiving plate member to which the corrosion-resistant plate according to the second embodiment is installed is installed. ..
- the through hole 37A in which the planar shape of the through hole 37 in FIG. 13 is a quadrangle is shown.
- the through hole 37B in which the planar shape of the through hole 37 in FIG. 13 is circular is shown.
- a corrosion resistant plate P2 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- the tip of the corrosion-resistant plate P2 protrudes from the end of the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- a protrusion R2 is provided at the tip of the corrosion resistant plate P2.
- the width of the protruding portion R2 of the corrosion-resistant plate P2 can be made equal to the width of the discharging portion 73 of the receiving plate member 18.
- the debris DB and the waste material received by the corrosion-resistant plate P2 installed on the receiving plate member 18 enter the debris storage container 31 that communicates with the through hole 37 beyond the peripheral edge of the through hole 37. Be guided. Therefore, as shown in FIGS. 16 and 17, when the corrosion-resistant plate P1 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18, the liquid debris DB and waste material leak to the peripheral edges of the through holes 37A and 37B. On the other hand, as shown in FIGS. 18 and 19, when the corrosion-resistant plate P2 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18, the liquid debris DB and waste material are formed on the peripheral edges of the through holes 37A and 37B. Can be prevented from leaking.
- FIG. 21 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a guide portion in which a receiving plate member to which a corrosion-resistant plate according to a third embodiment is mounted is installed.
- a corrosion-resistant plate P3 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- the corrosion-resistant plate P3 is bent so that the tip end portion of the corrosion-resistant plate P3 is directed toward the falling direction of the liquid debris DB and the waste material.
- the corrosion resistant plate P3 may be bent so that the end surface of the corrosion resistant plate P3 is parallel to the direction of gravity.
- a bent portion R3 is provided at the tip of the corrosion resistant plate P3.
- the bent portion R3 is located above the through hole 37 beyond the peripheral edge portion of the through hole 37 when viewed from the D5 direction in FIG. 21.
- the bent portion R3 may be provided on the corrosion resistant plate P3 via the protruding portion R2.
- the guiding direction of the debris DB and the waste material by the corrosion-resistant plate P3 can be made to match the falling direction of the debris DB and the waste material, and the debris DB and the waste material received by the corrosion-resistant plate P3. Can be more reliably guided in the debris storage container 31 beyond the peripheral edge of the through hole 37.
- FIG. 22 is an arrow view of an installation example of the receiving plate member to which the corrosion-resistant plate according to the fourth embodiment is mounted, as viewed from the D5 direction
- FIG. 23 is a receiving plate to which the corrosion-resistant plate according to the fourth embodiment is mounted. It is an arrow view which looked at other installation examples of a member from the D5 direction.
- the through hole 37A in which the plane shape of the through hole 37 in FIG. 13 is a quadrangle is shown.
- the through hole 37B in which the planar shape of the through hole 37 in FIG. 13 is circular is shown.
- a corrosion resistant plate P4 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- the tip of the corrosion-resistant plate P4 protrudes from the end of the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- the width of the corrosion-resistant plate P2 in FIGS. 18 and 19 is constant, the width of the corrosion-resistant plate P4 in FIGS. 22 and 23 gradually narrows toward the tip of the corrosion-resistant plate P4.
- the tip of the protrusion R4 is located above the through holes 37A and 37B beyond the peripheral edges of the through holes 37A and 37B when viewed from the D5 direction in FIG. do.
- the corrosion-resistant plate P4 can collect the debris DB and the waste material that have fallen on the corrosion-resistant plate P4 at the tip of the protrusion R4. Therefore, it is possible to improve the cutting of the debris DB that has reached the tip of the corrosion-resistant plate P4 and the waste material from the corrosion-resistant plate P4, and it is surely guided by the debris storage container 31 beyond the peripheral edges of the through holes 37A and 37B. Can be done.
- FIG. 24 is a plan view showing a configuration example of a receiving plate member to which the corrosion-resistant plate according to the fifth embodiment is mounted
- FIG. 25 is a cross-sectional view showing a configuration cut along the line AA of FIG. 24.
- the corrosion resistant plate P5 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- a protrusion R5 is provided at the tip of the corrosion resistant plate P5.
- a groove Z5 is provided in the vicinity of the peripheral edge portion of the protruding portion R5.
- the groove Z5 reaches the tip of the protrusion R5 along the peripheral edge of the protrusion R5.
- the groove Z5 may be extended in the depth direction from the discharge portion 73 of the receiving plate member 18.
- the liquid debris DB and the waste material moving on the peripheral edge of the protruding portion R5 of the corrosion resistant plate P5 reach the tip of the corrosion resistant plate P5 while being guided to the groove Z5. It can be more reliably led to the debris storage container 31. Therefore, even when the peripheral edge portion of the protruding portion R5 is not surrounded by the peripheral wall portion 72 of the receiving plate member 18, it is possible to prevent the liquid debris DB and the waste material from falling from the peripheral edge portion of the protruding portion R5. It will be possible.
- FIG. 26 is a plan view showing a configuration example of a receiving plate member to which the corrosion-resistant plate according to the sixth embodiment is mounted.
- the corrosion resistant plate P6 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- a protrusion R6 is provided at the tip of the corrosion resistant plate P6. While the width of the corrosion-resistant plate P5 in FIG. 24 is constant, the width of the corrosion-resistant plate P6 in FIG. 26 gradually narrows toward the tip of the corrosion-resistant plate P6.
- a groove Z6 is provided in the vicinity of the peripheral edge portion of the protruding portion R6. The groove Z6 reaches the tip of the protrusion R6 along the peripheral edge of the protrusion R6. At this time, the groove Z6 is bifurcated from the tip of the protruding portion R6 and can reach the discharge portion 73 of the receiving plate member 18 along the peripheral edge portion of the protruding portion R6.
- the peripheral edges of the through holes 37A and 37B are guided to the groove Z6 while the liquid debris DB and the waste material moving on the peripheral edge of the protruding portion R6 of the corrosion resistant plate P6 are guided to the groove Z6. It can be concentrated on the tip of the corrosion-resistant plate P6 beyond the portion and can be more reliably guided to the debris storage container 31.
- the tips of the protrusions R4 to R6 of the corrosion resistant plates P4 to P6 of FIGS. 22, 24 and 26 may be bent in the falling direction of the debris DB and the waste material. ..
- the LDP-type EUV light source device is taken as an example, but the receiving plate member on which the above-mentioned corrosion-resistant plate is installed may be used for the LPP-type EUV light source device.
- the receiving plate member on which the corrosion resistant plate is installed is used in the EUV light source device of the LPP method will be described.
- FIG. 27 is a cross-sectional view showing the inside of the chamber and the inside of the connection chamber of the extreme ultraviolet light source device according to the seventh embodiment cut in the horizontal direction
- FIG. 28 is an arrow when the light source portion of FIG. 27 is viewed from the D0'direction. It is a visual view.
- plasma P' is generated by irradiating the target with a driver laser for plasma generation, and EUV light is emitted from the plasma P.
- the target material for example, tin is used as a plasma raw material for EUV generation.
- the target material may be supplied as droplets.
- the driver laser for plasma generation can include a pulsed laser system, for example, a gas discharge excimer laser, a CO 2 laser or a molecular fluorine laser that operates at high power and high pulse repetition rate.
- a pulsed laser system for example, a gas discharge excimer laser, a CO 2 laser or a molecular fluorine laser that operates at high power and high pulse repetition rate.
- the EUV light source device of the LPP type includes, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 6241062, a structure in which a target material (plasma raw material) is supplied by a disk-shaped rotating body.
- the EUV light source device 101 includes a chamber 111 that isolates the plasma P'generated inside from the outside.
- the chamber 111 is made of a rigid body, for example metal.
- the chamber 111 is a vacuum housing, and the inside thereof is created in a reduced pressure atmosphere in order to heat and excite the plasma raw material SA'and suppress the attenuation of EUV light generated at that time.
- the light source unit 112 that generates plasma P that emits EUV light is arranged inside the chamber 111.
- the light source unit 112 includes a raw material supply plate EA'which is a disk-shaped member.
- the raw material supply plate EA' is formed of, for example, a refractory metal such as tungsten, molybdenum, and tantalum.
- the raw material supply plate EA' is connected to the rotation axis JA'of the motor MA'and rotates around the axis of the raw material supply plate EA'.
- the motor MA' is arranged outside the chamber 111, and the rotation axis JA'of the motor MA' extends from the outside of the chamber 111 to the inside.
- the gap between the rotating shaft JA'and the wall of the chamber 111 is sealed with a sealing member PA'such as a mechanical seal, for example.
- the seal member PA ′ rotatably supports the rotation shaft JA ′ while maintaining the reduced pressure atmosphere in the chamber 111.
- the rotational drive of the motorta MA' is controlled by the control unit 112.
- a container CA ′ in which the liquid phase plasma raw material SA ′ is stored is arranged inside the chamber 111.
- the heated liquid phase plasma raw material SA' is supplied to the container CA'.
- the liquid phase plasma raw material SA' is, for example, tin.
- the container CA' accommodates the plasma raw material SA'so that the lower portion of the discharge electrode EA' is immersed in the plasma raw material SA'of the liquid phase. Therefore, the liquid phase plasma raw material SA'adheses to the lower part of the raw material supply plate EA'.
- the liquid phase plasma raw material SA'attached to the lower part of the discharge electrode EA' is transported to the laser irradiation region where the plasma P'is generated as the discharge electrode EA' rotates.
- a laser source 114 is arranged outside the chamber 111.
- the laser source 114 irradiates the plasma raw material SA'attached to the raw material supply plate EA'transported to the laser irradiation region with an energy beam to generate plasma P'.
- the laser source 114 is, for example, a CO 2 laser device. At this time, the laser source 114 emits a laser beam LB'in the infrared region having a wavelength of 10.6 ⁇ m.
- the laser source 114 may be a device that emits a laser beam other than the CO 2 laser light, as long as it is possible to heat the plasma raw material SA'to generate the plasma P'.
- the irradiation timing of the laser beam LB'by the laser source 114 is controlled by the control unit 112.
- the laser beam LB'emitted from the laser source 114 is reflected by the movable mirror 116 arranged outside the chamber 111, passes through the transparent window 118 provided on the wall of the chamber 111, and passes through the transparent window 118 of the raw material supply plate EA'.
- the outer peripheral surface is irradiated.
- the posture of the movable mirror 116 the irradiation position of the laser beam LB'on the raw material supply plate EA'is adjusted.
- the posture of the movable mirror 116 may be adjusted manually by the worker, or the control unit 112 may control the posture of the movable mirror 116 based on the EUV light intensity information from the monitoring device.
- the movable mirror 116 is driven by a movable mirror driving unit (not shown).
- a pre-pulse process of irradiating one raw material with a laser beam multiple times is adopted.
- the plasma raw material is irradiated with a first energy beam (prepulse: for example, a YAG laser) to generate a weak plasma, and the density of the plasma raw material is reduced.
- a second energy beam main pulse: for example, a CO 2 laser.
- the absorption of the main pulse into the plasma raw material is improved, and the EUV radiation intensity is increased. Further, since the plasma is reduced in density and the reabsorption of EUV radiation is reduced, the EUV generation efficiency can be improved and debris can be reduced.
- the energy beam that irradiates the liquid plasma raw material SA' preferably contains at least two energy beams.
- the device for irradiating the energy beam for example, in addition to a CO 2 gas laser source or a solid-state laser source such as a YAG laser, an excimer laser source such as an ArF laser, a KrF laser or an XeCl laser can be adopted.
- the laser beam LB' is irradiated as an energy beam to irradiate the plasma raw material SA', but instead of the laser beam LB', an ion beam or an electron beam is used on the side surface (planar surface) of the rotating body. ) May be applied to the liquid plasma raw material.
- EUV light is emitted from the plasma P'.
- EUV light is used in a utilization device (lithography device or mask inspection device) which is another optical system device. In this embodiment, EUV light is used in the mask inspection device.
- connection chamber 121 is arranged between the chamber 111 and the utilization device.
- the connection chamber 121 is made of a rigid body, for example metal.
- the connection chamber 121 is a vacuum housing, and the inside thereof is also made into a reduced pressure atmosphere in order to suppress the attenuation of EUV light, like the inside of the chamber 111.
- connection chamber 121 a rotary foil trap 122 that captures the debris DB and a heat shield plate 23 that reduces radiation from the plasma P'to the rotary foil trap 122 are arranged.
- the rotary foil trap 122 is connected to the rotary shaft JC'of the motor MC'provided outside the connection chamber 121.
- connection chamber 121 communicates with the chamber 111 via the window portion 117.
- the window portion 117 is a through hole formed in the wall of the chamber 111. Further, the connection chamber 121 spatially communicates with the utilization device (mask inspection device).
- the debris contains tin particles which are plasma raw materials SA'and material particles of the raw material supply plate EA' which is sputtered with the generation of plasma P'. These debris obtain a large amount of kinetic energy through the expansion process of plasma P'.
- At least a part of the debris scattered on the connection chamber 121 side is captured by a debris reduction device such as a rotary foil trap 122, similar to the LDP type EUV light source device.
- a debris reduction device such as a rotary foil trap 122, similar to the LDP type EUV light source device.
- debris traveling in other directions adheres to the inside of the EUV light source 101 (for example, the inner wall of the chamber 111) as it is, causing internal contamination.
- a part of the raw material supply plate EA ′, the container CA ′ and the rotary shaft JA ′ of the motor MA ′ is surrounded by the raw material supply plate housing HA ′ so as to suppress the internal contamination due to the scattering of such debris as much as possible.
- the rotary shaft JA' is connected to the raw material supply plate EA' through, for example, a hole (not shown) provided in the raw material supply plate housing HA'.
- the raw material supply plate housing HA' is provided with an EUV light extraction opening KL'so that the EUV light emitted from the plasma P'directs to the utilization device via the connection chamber 121. Be done.
- the EUV light extraction opening KL' is also used as an incident port for the energy beam irradiated to the plasma raw material SA'attached to the raw material supply plate EA'transported to the laser beam irradiation region.
- a debris DB adhering to the inner surface of the raw material supply plate housing HA'and a discharge port QA'for discharging waste material to the outside are provided below the raw material supply plate housing HA'.
- the debris DB that may adhere to the inside of the EUV light source device 101 is scattered in the debris scattering directions D1'and D2', and is collected inside the raw material supply plate housing HA'. Further, of the plasma raw material SA'attached to the raw material supply plate EA'transported to the laser irradiation region, the amount of the plasma raw material SA'that is irradiated with the energy beam and heated and used for plasma generation is small. Therefore, most of the plasma raw material SA'adhered to the raw material supply plate EA'returns to the container CA'in an unused state, but some of them fall due to gravity and do not return to the container na CA', and the raw material supply plate Collected inside the housing HA'.
- a part of the plasma raw material SA'of the liquid phase stored in the container CA' may overflow from the container CA'.
- This overflowing plasma raw material SA' also leaks in the raw material leakage direction D3'and is collected as waste raw material inside the raw material supply plate housing HA'.
- the raw material supply plate housing HA' Since the raw material supply plate housing HA'is arranged in the vicinity of the plasma P', it is heated above the melting point of the debris DB and the waste material by radiation such as EUV from the plasma P'.
- the melting point in the present specification refers to the melting point of the plasma raw material SA'such as tin. Therefore, for example, when the raw material supply plate EA'is formed of a refractory metal such as tungsten, molybdenum, or tantalum, the melting point of the debris DB is contained even when the material particles of the raw material supply plate EA' are included in the debris DB. Does not include the melting point of the raw material supply plate EA'.
- the debris DB adhering to the inner surface of the raw material supply plate housing HA'and the tin contained in the waste material are maintained in a liquid state without solidifying.
- the debris DB and waste materials adhering to the inner surface of the raw material supply plate housing HA'collect at the lower part of the raw material supply plate housing HA'by gravity, are discharged to the outside from the discharge port QA', and fall in the direction of gravity.
- the EUV light source device 101 of the LPP system also includes the debris storage unit 4 of FIG. 2 in order to store the debris DB generated in the light source unit 112 and the debris DB captured by the debris reduction device. Further, the EUV light source device 101 of the LPP system also includes a debris guide unit 5 in order to guide the debris DB and the waste material adhering to the inner surface of the raw material supply plate housing HA'to the debris accommodating unit 4.
- the receiving plate member 18 is supported by a support base provided in the connection chamber 121.
- the support base supports the backing plate member 18 so as to be in an inclined posture.
- the receiving plate member 18 is heated by the heating means, and the temperature thereof is maintained at a temperature equal to or higher than the melting point of tin. Therefore, the debris DB and the waste material that have fallen from the discharge port QA'to the receiving plate member 18 move along the receiving surface 71 of the inclined receiving plate member 18 while remaining in the liquid phase, and move to the discharging portion 73 of the receiving plate member 18. It is sent and stored in the debris storage container 31.
- the corrosion resistant plate P1 is installed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18. This makes it possible to suppress the reaction of debris DB such as tin and waste materials heated above the melting point with stainless steel, which is the base material of the receiving plate member 18, and prevent corrosion of the receiving plate member 18. Can be done.
- the corrosion-resistant plate P2 of FIG. 18, the corrosion-resistant plate P3 of FIG. 21, the corrosion-resistant plate P4 of FIG. 22, and the corrosion-resistant plate of FIG. 24 are placed on the receiving surface 71 of the receiving plate member 18.
- P5 or the corrosion resistant plate P6 of FIG. 26 may be installed.
- the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of each embodiment with another configuration.
- a corrosion-resistant plate made of a corrosion-resistant material is installed on a receiving surface of a receiving plate member.
- a corrosion-resistant film may be formed on the receiving surface of the receiving plate member.
- the material of the corrosion resistant film may be tungsten or molybdenum, or may be titanium nitride, SiC or an oxide film.
- the corrosion-resistant plate may be made of a material having good thermal conductivity such as aluminum, and the corrosion-resistant plate may be covered with a corrosion-resistant film such as a passivation film.
- the film may be formed by sputtering, or may be formed by plasma CVD (Chemical Vapor Deposition).
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Abstract
プラズマ原料またはデブリを受け止める受け板部材の受け面の耐蝕性を向上させる。 極端紫外光光源装置(1)は、極端紫外光を放射可能な原料の励起に基づいて前記極端紫外光を放射するプラズマを発生させる光源部(2)と、前記原料の融液および前記プラズマから放散されるデブリを収容する収容容器(4)と、前記原料の融液および前記プラズマから放散されるデブリを受け止め、前記収容容器(4)に導く受け板部材(18)と、前記原料の融液およびデブリに対して前記受け板部材(18)よりも耐蝕性が高く、前記受け板部材の受け面上に設けられる耐蝕材(P1)とを備える。
Description
本発明は、極端紫外光光源装置および受け板部材の保護方法に関する。
近年、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、露光用光源の短波長化が進められている。次世代の半導体露光用光源としては、特に、波長13.5nmの極端紫外光(以下、「EUV(Extreme Ultra Violet)光」とも言う)を放射する極端紫外光光源装置(以下、「EUV光源装置」とも言う)の開発が進められている。
EUV光源装置において、EUV光(EUV放射)を発生させる方法はいくつか知られている。それらの方法のうちの一つに極端紫外光放射種(以下、EUV放射種とも言う)を加熱して励起することによりプラズマを発生させ、プラズマからEUV光を取り出す方法がある。
このような方法を採用するEUV光源装置は、プラズマの生成方式により、LPP(Laser Produced Plasma:レーザ生成プラズマ)方式と、DPP(Discharge Produced Plasma:放電生成プラズマ)方式とに分けられる。
DPP方式のEUV光源装置は、EUV放射種(気相のプラズマ原料)を含む放電ガスが供給された電極間に高電圧を印加して、放電により高密度プラズマを生成し、そこから放射される極端紫外光を利用する。DPP方式としては、例えば、特許文献1に記載されているように、放電を発生させる電極表面にEUV放射種を含む液体状のプラズマ原料(例えば、スズ(Sn)またはリチウム(Li)等)を供給し、当該原料に対してレーザビーム等のエネルギービームを照射して当該原料を気化し、その後、放電によってプラズマを生成する方法が提案されている。このような方式は、LDP(Laser Assisted Gas Discharge Produced Plasma)方式と称されることもある。
一方、LPP方式のEUV光源装置は、レーザ光をターゲット材料に照射し、当該ターゲット材料を励起させてプラズマを生成する。
EUV光源装置は、半導体デバイス製造における半導体露光装置(リソグラフィ装置)の光源装置として使用される。あるいは、EUV光源装置は、リソグラフィに使用されるマスクの検査装置の光源装置として使用される。すなわち、EUV光源装置は、EUV光を利用する他の光学系装置(利用装置)の光源装置として使用される。
EUV光は大気中では著しく減衰するので、プラズマから利用装置までのEUV光が通過する空間領域は、EUV光の減衰を抑制するために減圧雰囲気つまり真空環境におかれている。
一方、EUV光源装置においては、プラズマからはデブリが高速で放散される。デブリは、プラズマ原料の粒子(プラズマ原料がスズの場合は、スズ粒子)を含む。また、DPP方式またはLDP方式でプラズマが生成される場合、デブリは、プラズマの発生に伴いスパッタリングされる放電電極の材料粒子を含む。
デブリは、利用装置に到達すると、利用装置内の光学素子の反射膜を損傷または汚染させ、その性能を低下させることがある。そのため、デブリが利用装置に侵入しないように、放散されたデブリを捕捉するデブリ低減装置(DMT(Debris Mitigation Tool)とも言う)が提案されている(特許文献1)。
LDP方式のEUV光源装置においては、放電領域に生成されるプラズマからデブリがあらゆる方向に飛散する。利用装置側に飛散するデブリは、上述したデブリ低減装置により捕捉されるが、それ以外の方向に進行するデブリは、そのままだとEUV光源装置内部に付着する。
このようなデブリの内部付着を抑制するために、放電を発生させる電極は電極ハウジングにより包囲されている。電極ハウジングは、利用装置に向かうEUV光が通過する開口部以外は、前記電極を包囲する。
このようなデブリの内部付着を抑制するために、放電を発生させる電極は電極ハウジングにより包囲されている。電極ハウジングは、利用装置に向かうEUV光が通過する開口部以外は、前記電極を包囲する。
上述したEUV光源装置内部に付着する可能性のあるデブリの大部分は、この電極ハウジング内部にて捕集される。また、放電領域に電極を介して供給されるプラズマ原料(スズ)の一部が漏出することがある。このような漏出原料は、プラズマ発生に寄与しないため廃原料となる。上述した漏出原料もまた、電極ハウジング内部にて捕集される。
電極ハウジングは、プラズマの近傍に配置されるので、プラズマからのEUV等の放射により、デブリ(スズ)および廃材料(スズ)の融点以上に加熱される。よって、電極ハウジング内面に付着したデブリおよび廃材料は固化することなく液体状態に維持される。
電極ハウジング内面に付着したデブリおよび廃材料は、重力により電極ハウジング下部に集まり、電極ハウジング下部に設けられた排出口より外部に排出され、重力方向に落下する。
電極ハウジング内面に付着したデブリおよび廃材料は、重力により電極ハウジング下部に集まり、電極ハウジング下部に設けられた排出口より外部に排出され、重力方向に落下する。
重力方向に落下したデブリおよび廃材料は、受け板部材により受け取られ、この受け板部材を介してデブリ収容容器(プラズマ原料がスズの場合は、スズ回収容器(Tin Dump))に溜められる。デブリ収容容器には、当該デブリ収容容器をプラズマ原料の融点以上に加熱する加熱部が設けられている。すなわち、デブリ収容容器によって受け止められた廃原料は直ちに溶融され、液化した状態でデブリ収容容器に溜まる。
上述したように、液体状のデブリおよび廃材料は、電極ハウジングの排出口により外部に排出され、重力方向に落下する。受け板部材は、受け取ったデブリおよび廃材料が固化しないように、加熱手段にてスズの融点以上に加熱される。受け板部材は、耐熱性、加工性および経済性を考慮して、例えばステンレス材料により構成される。
ここで、受け板部材が受け取るデブリおよび廃材料は液体状であるので、その温度はスズの融点以上である。受け板部材は、このようなスズを継続的に受け取ると、受け板部材の母材であるステンレスとスズとが反応し、スズによる腐食が進む。受け板部材の腐食が進むと、受け板部材に埋設された加熱手段が腐食部分から露出し、加熱手段自体がスズにより破損する。
そこで、本発明の目的は、プラズマ原料またはデブリを受け止める受け板部材の受け面の耐蝕性を向上させることが可能な極端紫外光光源装置および受け板部材の保護方法を提供することである。
本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置は、極端紫外光を放射可能な原料の励起に基づいて前記極端紫外光を放射するプラズマを発生させる光源部と、前記原料の融液および前記プラズマから放散されるデブリを収容する収容容器と、前記原料の融液および前記プラズマから放散されるデブリを受け止め、前記収容容器に導く受け板部材と、前記原料の融液およびデブリに対して前記受け板部材よりも耐蝕性が高く、前記受け板部材の受け面上に設けられる耐蝕材とを備える。
これにより、極端紫外光を放射可能な原料の融液およびデブリによる腐食から受け板部材の受け面を保護しつつ、当該原料の融液およびデブリを収容容器に導くことが可能となり、受け板部材の受け面の腐食を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記光源部は、互いに離隔して配置される一対の円盤状の放電電極と、前記放電電極を各回転軸の周りに回転させるモータと、前記放電電極の一部が前記原料の融液に浸された状態で前記原料の融液を貯留するコンテナと、前記放電電極および前記コンテナを包囲する電極ハウジングと、前記電極ハウジングを包囲し、前記極端紫外光を取り出す窓部が設けられたチャンバとを備え、前記電極ハウジングは、前記極端紫外光を取り出し可能な開口部と、前記コンテナから漏出した原料の融液および前記電極ハウジングの内壁に付着したデブリを排出する排出口とを備え、前記受け板部材は、前記原料およびデブリの融点以上となるように加熱され、前記排出口から排出される前記原料の融液およびデブリが前記収容容器に向かって下るような傾斜姿勢で支持される。
これにより、LDP方式におけるチャンバ外に収容容器が設置されている場合においても、極端紫外光を放射可能な原料の融液およびデブリによる腐食から受け板部材の受け面を保護しつつ、当該原料の融液およびデブリを収容容器に導くことが可能となる。このため、当該原料およびデブリが収容された収容容器を交換可能としつつ、受け板部材の受け面の腐食を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置は、前記放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給手段と、前記放電電極の回転時に外周面に付着した原料の融液にエネルギービームを照射して前記原料を気化させるエネルギービーム照射手段とをさらに備える。
これにより、極端紫外光を放射可能な原料に対してレーザビーム等のエネルギービームを照射して当該原料を気化し、その後、放電によってプラズマを生成することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記光源部は、円盤状の原料供給板と、前記原料供給板を回転軸の周りに回転させるモータと、前記原料供給板の一部が前記原料の融液に浸された状態で前記原料の融液を貯留するコンテナと、前記原料供給板および前記コンテナを包囲し、前記極端紫外光を取り出す窓部が設けられた原料供給板ハウジングと、前記原料供給板ハウジングを包囲し、前記極端紫外光を取り出す窓部が設けられたチャンバとを備え、前記原料供給板ハウジングは、前記極端紫外光を取り出し可能な開口部と、前記コンテナから漏出した原料の融液および前記原料供給板ハウジングの内壁に付着したデブリを排出する排出口とを備え、前記受け板部材は、前記原料およびデブリの融点以上となるように加熱され、前記排出口から排出される前記原料の融液およびデブリが前記収容容器に向かって下るような傾斜姿勢で支持される。
これにより、LPP方式におけるチャンバ外に収容容器が設置されている場合においても、極端紫外光を放射可能な原料の融液およびデブリによる腐食から受け板部材の受け面を保護しつつ、当該原料の融液およびデブリを収容容器に導くことが可能となる。このため、当該原料およびデブリが収容された収容容器を交換可能としつつ、受け板部材の受け面の腐食を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置は、前記原料供給板の回転時に外周面に付着した原料の融液にエネルギービームを照射して前記原料をプラズマ化させるエネルギービーム照射手段をさらに備える。
これにより、極端紫外光を放射可能な原料にレーザ光を照射し、当該原料を励起させてプラズマを生成することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置は、前記原料の融液およびデブリが前記収容容器に向かって下るような傾斜姿勢で前記受け板部材を支持する支持部材を備え、前記支持部材は、前記支持部材の下端部が線接触となる空間部を備える。
これにより、原料の融液およびデブリが支持部材の下端部を介して裏面に回り込むのを防止することができ、原料の融液およびデブリが支持部材の周囲に漏出するのを防止することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置は、前記窓部を介して放射される前記極端紫外光とともに飛散するデブリを捕獲するホイルトラップと、前記窓部を介した前記ホイルトラップに対する放射を低減させる遮熱板と、前記ホイルトラップおよび前記遮熱板を包囲するように前記チャンバに接続され、前記収容容器に連通する貫通孔が設けられた接続チャンバとを備え、前記受け板部材を介して導かれた前記原料の融液およびデブリと、前記ホイルトラップで捕獲されたデブリと、前記遮熱板に付着したデブリは、前記貫通孔を介して前記収容容器に収容される。
これにより、受け板部材を介して導かれる原料の融液およびデブリを収容容器に収容しつつ、接続チャンバ内で飛散するデブリも当該収容容器に収容することができる。このため、極端紫外光光源装置の大型化および複雑化を抑制しつつ、デブリによる極端紫外光の取り出し効率の低下を抑制することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕材は、前記受け板部材の受け面上に設置可能な耐蝕プレートまたは前記受け板部材の受け面を被覆する耐蝕膜である。
ここで、耐蝕材として耐蝕プレートを用いることにより、受け板部材の構成を変更することなく、受け板部材の受け面を保護することが可能となるとともに、耐蝕プレートの交換を容易に行うことができる。一方、耐蝕材として耐蝕膜を用いることにより、受け板部材からの熱伝導性の低下を抑制することができ、融点以上となるように原料およびデブリを加熱するための効率の低下を抑制することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕プレートの先端部は、前記受け板部材の先端部より突出している。
これにより、受け板部材の先端部を収容容器の内側に突出させることなく、受け板部材で受け止められた原料の融液およびデブリを収容容器の内側に導くことができる。このため、収容容器に収容された原料の融液およびデブリに受け板部材が浸漬されるのを防止しつつ、受け板部材で受け止められた原料の融液およびデブリが受け板部材の周囲に溢れ出すのを防止することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕プレートは、前記耐蝕プレートの先端部が前記原料の融液およびデブリの落下方向に向かうように曲がっている。
これにより、前記耐蝕プレートの先端部において、耐蝕プレートによる原料の融液およびデブリの案内方向と、耐蝕プレートから離脱する原料の融液およびデブリの落下方向を一致させることができ、耐蝕プレートを介して案内される原料の融液およびデブリを収容容器に効率的に収容することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕プレートの突出部の先端は、前記貫通孔の周縁部を越えて前記貫通孔の上方に位置する。
これにより、受け板部材で受け止められた原料の融液およびデブリが貫通孔の周縁部に溢れ出すのを防止しつつ、原料の融液およびデブリを収容容器に効率的に収容することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕プレートの突出部は、先端に向かって徐々に狭くなっている。
これにより、耐蝕プレートを介して案内される原料の融液およびデブリを突出部の先端に向かって集め、原料の融液およびデブリが突出部の先端から離脱しやすくすることができる。このため、原料の融液およびデブリが耐蝕プレートの突出部を介して周囲に溢れ出すのを抑制しつつ、原料の融液およびデブリを収容容器に効率的に収容することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕プレートは、前記耐蝕プレートの突出部の周縁部に沿って伸びる溝を備える。
これにより、耐蝕プレートの突出部の周縁部に到達した原料の融液およびデブリを溝で受け止め、溝を介して耐蝕プレートの突出部の先端の方向に導くことができる。このため、耐蝕プレートが硬度の高い材料から構成される場合においても、耐蝕プレートの加工の困難性を低減しつつ、原料の融液およびデブリが耐蝕プレートの突出部の周縁部から漏出するのを抑制することができる。
また、本発明の一態様に係る極端紫外光光源装置によれば、前記耐蝕プレートの材料は、モリブデンまたはタングステンである。
これにより、極端紫外光を放射可能な原料の融液およびデブリに対して耐蝕性を持たせることができ、受け板部材の受け面の腐食を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る受け板部材の保護方法は、極端紫外光を放射可能な原料の融液またはデブリを受け止める受け板部材の保護方法であって、前記原料の融液またはデブリに対して前記受け板部材よりも耐蝕性が高い耐蝕材を前記受け板部材の受け面上に設けることにより、前記受け板部材の受け面を保護する。
これにより、極端紫外光を放射可能な原料の融液およびデブリによる腐食から受け板部材の受け面を保護しつつ、当該原料の融液およびデブリを収容容器に導くことが可能となる。このため、極端紫外光を発生させる光源部が収容されるチャンバの外部に収容容器を設置することを可能としつつ、受け板部材の受け面の腐食を防止することができる。
また、本発明の一態様に係る受け板部材の保護方法によれば、前記耐蝕材は、前記受け板部材の受け面上に設置可能な耐蝕プレートであり、前記受け板部材の受け面上に設置された耐蝕プレート上で前記原料の融液またはデブリを受け止め、前記耐蝕プレートを介し、前記原料の融液またはデブリを収容容器に案内する。
これにより、受け板部材の構成を変更することなく、受け板部材の受け面を保護することが可能となるとともに、極端紫外光を放射可能な原料の融液またはデブリを収容容器に収容することが可能となる。
本発明の態様においては、プラズマ原料またはデブリを受け止める受け板部材の受け面の耐蝕性を向上させることができる。
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の構成に必須のものとは限らない。実施形態の構成は、本発明が適用される装置の仕様や各種条件(使用条件、使用環境等)によって適宜修正または変更され得る。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定され、以下の個別の実施形態によって限定されない。また、以下の説明に用いる図面は、各構成を分かり易くするため、実際の構造と縮尺および形状などと異なることがある。
図1は、第1実施形態に係る極端紫外光光源装置のチャンバ内および接続チャンバ内を水平方向に切断して示す断面図、図2は、第1実施形態に係るデブリ低減部およびデブリ収容部の概略構成を示す断面図、図3は、図1の光源部をD0方向から見た矢視図である。なお、第1実施形態では、LDP方式の極端紫外光光源装置(EUV光源装置)を例にとる。
図1において、EUV光源装置1は、極端紫外光(EUV光)を放出する。この極端紫外光の波長は、例えば、13.5nmである。
具体的には、EUV光源装置1は、放電を発生させる一対の放電電極EA、EBの表面にそれぞれ供給された液相のプラズマ原料SA、SBにレーザビームLB等のエネルギービームを照射して当該プラズマ原料SA、SBを気化させる。その後、放電電極EA、EB間の放電領域Dの放電によってプラズマPを発生させる。プラズマPからはEUV光が放出される。
具体的には、EUV光源装置1は、放電を発生させる一対の放電電極EA、EBの表面にそれぞれ供給された液相のプラズマ原料SA、SBにレーザビームLB等のエネルギービームを照射して当該プラズマ原料SA、SBを気化させる。その後、放電電極EA、EB間の放電領域Dの放電によってプラズマPを発生させる。プラズマPからはEUV光が放出される。
EUV光源装置1は、例えば、半導体デバイス製造におけるリソグラフィ装置の光源装置またはリソグラフィに使用されるマスクの検査装置の光源装置として使用可能である。例えば、EUV光源装置1がマスク検査装置用の光源装置と使用される場合、プラズマPから放出されるEUV光の一部が取り出され、マスク検査装置に導光される。マスク検査装置は、EUV光源装置1から放出されるEUV光を検査光として、マスクのブランクス検査またはパターン検査を行う。ここで、EUV光を用いることにより、5~7nmプロセスに対応することができる。なお、EUV光源装置1から取り出されるEUV光は、図2の遮熱板23に設けられた開口KAにより規定される。
図1および図2に示すように、EUV光源装置1は、光源部2、デブリ低減部3、デブリ収容部4およびデブリ案内部5を備える。光源部2は、LDP方式に基づいてEUV光を発生させる。デブリ低減部3は、光源部2から放射されるEUV光とともに飛散するデブリを捕獲する。デブリ収容部4は、光源部2で発生したデブリおよびデブリ低減部3で捕獲されたデブリなどを収容する。デブリ案内部5は、プラズマ原料SA、SBの融液およびプラズマPから放散されるデブリDBをデブリ収容部4に案内する。
また、EUV光源装置1は、内部で発生されるプラズマPを外部と隔離するチャンバ11を備える。チャンバ11は、剛体、例えば、金属から形成される。チャンバ11は、真空筐体であり、その内部は、プラズマ原料SA、SBを加熱励起するための放電を良好に発生させ、その際に生成されるEUV光の減衰を抑制するために、減圧雰囲気にされる。
光源部2は、チャンバ11内部に配置される。光源部2は、一対の放電電極EA、EBを備える。放電電極EA、EBは、同形同大の円板状部材であり、例えば、放電電極EAがカソードとして使用され、放電電極EBがアノードとして使用される。放電電極EA、EBは、例えば、タングステン、モリブデンまたはタンタル等の高融点金属から形成される。放電電極EA、EBは、互いに離隔した位置に配置され、放電電極EA、EBの周縁部が近接している。このとき、プラズマPが生成される放電領域Dは、放電電極EA、EBの周縁部が互いに最も接近した放電電極EA、EB間の間隙に位置する。
パルス電力供給部13より放電電極EA、EBに電力を給電することにより、放電領域Dで放電が発生する。そして、各放電電極EA、EBの回転に基づいて放電領域Dに輸送されたプラズマ原料SA、SBは、放電時に放電電極EA、EB間に流れる電流により加熱励起され、EUV光を放出するプラズマPが発生する。
放電電極EAは、モータMAの回転軸JAに連結され、放電電極EAの軸線周りに回転する。放電電極EBは、モータMBの回転軸JBに連結され、放電電極EBの軸線周りに回転する。モータMA、MBは、チャンバ11の外部に配置され、各モータMA、MBの回転軸JA、JBは、チャンバ11の外部から内部に延びる。回転軸JAとチャンバ11の壁の間の隙間は、シール部材PAで封止され、回転軸JBとチャンバ11の壁の間の隙間は、シール部材PBで封止される。シール部材PA、PBは、例えば、メカニカルシールである。各シール部材PA、PBは、チャンバ11内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸JA、JBを回転自在に支持する。
このように放電電極EA、EBは、個別のモータMA、MBによって回転軸JA、JBを介してそれぞれ駆動される。これらのモータMA、MBの回転駆動は、制御部12によって制御される。
このように放電電極EA、EBは、個別のモータMA、MBによって回転軸JA、JBを介してそれぞれ駆動される。これらのモータMA、MBの回転駆動は、制御部12によって制御される。
チャンバ11内部には、液相のプラズマ原料SAが貯留されるコンテナCAと、液相のプラズマ原料SBが貯留されるコンテナCBが配置される。コンテナCA、CBには、加熱された液相のプラズマ原料SA、SBが供給される。液相のプラズマ原料SA、SBは、例えば、スズである。
コンテナCAは、放電電極EAの下部が液相のプラズマ原料SAに浸されるようにプラズマ原料SAを収容する。コンテナCBは、放電電極EBの下部が液相のプラズマ原料SBに浸されるようにプラズマ原料SBを収容する。従って、各放電電極EA、EBの下部には、液相のプラズマ原料SA、SBが付着する。各放電電極EA、EBの下部に付着した液相のプラズマ原料SA、SBは、放電電極EA、EBの回転に伴って、プラズマPが発生される放電領域Dに輸送される。
チャンバ11の外部には、レーザ源(エネルギービーム照射装置)14が配置される。レーザ源14は、放電領域Dに輸送された放電電極EAに付着したプラズマ原料SAにエネルギービームを照射して、プラズマ原料SAを気化させる。レーザ源14は、例えば、Nd:YVO4(Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate)レーザ装置である。このとき、レーザ源14は、波長1064nmの赤外領域のレーザビームLBを発する。ただし、エネルギービーム照射装置は、プラズマ原料SAの気化が可能であれば、レーザビームLB以外のエネルギービームを発する装置であってもよい。
レーザ源14によるレーザビームLBの照射タイミングは、制御部12によって制御される。レーザ源14から放出されたレーザビームLBは、例えば、集光レンズ15を含む集光手段を介して可動ミラー16に導かれる。集光手段は、放電電極EAのレーザビーム照射位置におけるレーザビームLBのスポット径を調整する。集光レンズ15および可動ミラー16は、チャンバ11の外部に配置される。
集光レンズ15で集光されたレーザビームLBは、可動ミラー16により反射され、チャンバ11の壁に設けられた透明窓20を通過して、放電領域D付近の放電電極EAの周縁部に照射される。
ここで、可動ミラー16の姿勢が調整されることにより、放電電極EAにおけるレーザビームLBの照射位置が調整される。可動ミラー16の姿勢の調整は、作業員が手動で実施してもよいし、後述する監視装置43からのEUV光の強度情報に基づき、制御部12が可動ミラー16の姿勢制御を行ってもよい。この場合、可動ミラー16は、図示を省略した可動ミラー駆動部により駆動される。
ここで、可動ミラー16の姿勢が調整されることにより、放電電極EAにおけるレーザビームLBの照射位置が調整される。可動ミラー16の姿勢の調整は、作業員が手動で実施してもよいし、後述する監視装置43からのEUV光の強度情報に基づき、制御部12が可動ミラー16の姿勢制御を行ってもよい。この場合、可動ミラー16は、図示を省略した可動ミラー駆動部により駆動される。
放電領域D付近の放電電極EAの周縁部にレーザビームLBを照射するのを容易にするため、放電電極EA、EBの軸線は平行ではない。回転軸JA、JBの間隔は、モータMA、MB側が狭く、放電電極EA、EB側が広くなっている。これにより、放電電極EA、EBの対向面側を接近させつつ、放電電極EA、EBの対向面側と反対側をレーザビームLBの照射経路から退避させることができ、放電領域D付近の放電電極EAの周縁部にレーザビームLBを照射するのを容易にすることができる。
放電電極EBは、放電電極EAと可動ミラー16との間に配置される。可動ミラー16で反射されたレーザビームLBは、放電電極EBの外周面付近を通過した後、放電電極EAの外周面に到達する。このとき、レーザビームLBが放電電極EBで遮光されないように、放電電極EBは、放電電極EAよりも、モータMB側の方向(図1の左側)に退避される。
放電領域D付近の放電電極EAの外周面に付着された液相のプラズマ原料SAは、レーザビームLBの照射により気化され、気相のプラズマ原料SAとして放電領域Dに供給される。
放電領域D付近の放電電極EAの外周面に付着された液相のプラズマ原料SAは、レーザビームLBの照射により気化され、気相のプラズマ原料SAとして放電領域Dに供給される。
放電領域DでプラズマPを発生させるため(気相のプラズマ原料SAをプラズマ化するため)、パルス電力供給部13は、放電電極EA、EBに電力を供給する。そして、レーザビームLBの照射により放電領域Dに気相のプラズマ原料SAが供給されると、放電領域Dにおける放電電極EA、EB間で放電が生じる。このとき、パルス電力供給部13は、パルス電力を周期的に放電電極EA、EBに供給する。
パルス電力供給部13は、チャンバ11の外部に配置される。パルス電力供給部13から延びる給電線は、フィードスルーFA、FBを通過して、チャンバ11の内部に延びる。フィードスルーFA、FBは、チャンバ11の壁に埋設されてチャンバ11内の減圧雰囲気を維持するシール部材である。なお、プラズマPを発生させるためのレーザ源14の動作およびパルス電力供給部13の動作は、制御部12により制御される。
パルス電力供給部13は、チャンバ11の外部に配置される。パルス電力供給部13から延びる給電線は、フィードスルーFA、FBを通過して、チャンバ11の内部に延びる。フィードスルーFA、FBは、チャンバ11の壁に埋設されてチャンバ11内の減圧雰囲気を維持するシール部材である。なお、プラズマPを発生させるためのレーザ源14の動作およびパルス電力供給部13の動作は、制御部12により制御される。
パルス電力供給部13から延びる2つの給電線は、フィードスルーFA、FBを介してそれぞれコンテナCA、CBに接続される。コンテナCA、CBは、導電性材料から形成され、コンテナCA、CBの内部に収容されるプラズマ原料SA、SBもスズなどの導電性材料である。各コンテナCA、CBの内部に収容されているプラズマ原料SA、SBには、放電電極EA、EBの下部がそれぞれ浸されている。従って、パルス電力供給部13からパルス電力がコンテナCA、CBに供給されると、そのパルス電力は、プラズマ原料SA、SBをそれぞれ介して放電電極EA、EBに供給される。放電電極EA、EB間で放電が発生すると、放電領域Dにおける気相のプラズマ材料SAが電流により加熱励起されて、プラズマPが発生する。
プラズマPからはEUV光が放出される。EUV光は、他の光学系装置である利用装置(リソグラフィ装置またはマスク検査装置)で利用される。本実施形態においては、EUV光はマスク検査装置で利用される。
チャンバ11と利用装置との間には、接続チャンバ21が配置される。接続チャンバ21は、剛体、例えば、金属から形成されている。接続チャンバ21は、真空筐体であり、その内部も、チャンバ11の内部と同様、EUV光の減衰を抑制するため減圧雰囲気にされる。
接続チャンバ21の内部空間は、窓部17を介してチャンバ11と連通する。窓部17は、チャンバ11の壁に形成された貫通孔である。また、接続チャンバ21の内部空間は、接続チャンバ21の壁に形成された貫通孔である窓部27を介して利用装置(マスク検査装置)42と連通する。図2では、利用装置42の一部のみを示す。放電領域DのプラズマPから放出されたEUV光は、窓部17、27を通じて利用装置(マスク検査装置)42に導入される。
一方、プラズマPからは、EUV光とともにデブリDBが高速で様々な方向に放散される。デブリDBは、プラズマ原料SA、SBであるスズ粒子およびプラズマPの発生に伴いスパッタリングされる放電電極EA、EBの材料粒子を含む。これらのデブリDBは、プラズマPの収縮および膨張過程を経て、大きな運動エネルギーを得る。
このようなデブリDBを捕捉させるために、デブリ低減部3が接続チャンバ21内に設けられる。そして、接続チャンバ21側に飛散したデブリDBの少なくとも一部は、デブリ低減部3により捕捉される。ただし、それ以外の方向に進行するデブリDBは、そのままだとEUV光源装置1内部(例えば、チャンバ1の内壁)に付着し、内部汚染を引き起こす。
このようなデブリDBの飛散による内部汚染をできるだけ抑制するように、図1に示すように、放電電極EA、コンテナCAおよび回転軸JAの一部は電極ハウジングHAにより包囲され、放電電極EB、コンテナCBおよび回転軸JBの一部は電極ハウジングHBにより包囲される。なお、各回転軸JA、JBは、例えば、電極ハウジングHA、HBに設けられる不図示の孔部をそれぞれ介して放電電極EA、EBと接続される。電極ハウジングHA、HBは、互いに隣り合うようにチャンバ11内に配置される。
図3に示すように、電極ハウジングHA、HBには、プラズマPから放出されるEUV光が接続チャンバ21を介して利用装置42に向かうように、EUV光取出し用開口部KLが設けられる。EUV光取出し用開口部KLは、放電領域Dに輸送された放電電極EAに付着したプラズマ原料SBに照射されるエネルギービームの入射口としても用いられる。また、各電極ハウジングHA、HBの下部には、電極ハウジングHA、HB内面に付着したデブリDBおよび廃材料を外部に排出する排出口QA、QBが設けられる。
EUV光源装置1の内部に付着する可能性のあるデブリDBの大部分は、デブリ飛散方向D1、D2に飛散し、電極ハウジングHA、HB内部にて捕集される。また、放電領域Dに輸送された放電電極EAに付着したプラズマ原料SAのうち、エネルギービームが照射されて気化しプラズマ生成に利用される量は僅かである。このため、放電電極EAに付着したプラズマ原料SAの大部分は未使用のままコンテナCAに戻されるが、そのうちの一部は重力により落下してコンテナCAに戻らず、電極ハウジングHA内部にて捕集される。さらに、何等かの不具合により、コンテナCA、CBに貯留された液相のプラズマ原料SA、SBの一部がコンテナCA、CBより溢れる場合がある。この溢れたプラズマ原料SA、SBも、原料漏出方向D3に漏出し、廃原料として電極ハウジングHA、HB内部にて捕集される。
電極ハウジングHA、HBは、プラズマPの近傍に配置されるので、プラズマPからのEUV光などの放射によりデブリDBおよび廃材料の融点以上に加熱される。なお、本明細書で融点というときは、スズなどのプラズマ原料SA、SBの融点を指す。このため、例えば、放電電極EA、EBがタングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属から形成されるときに、放電電極EA、EBの材料粒子がデブリDBに含まれる場合においても、デブリDBの融点には、放電電極EA、EBの融点は含まない。よって、電極ハウジングHA、HB内面に付着したデブリDBおよび廃材料に含まれるスズは固化することなく液体状態に維持される。電極ハウジングHA、HB内面に付着したデブリDBおよび廃材料は、重力により電極ハウジングHA、HB下部に集まり、排出口QA、QBより外部に排出され、重力方向に落下する。
排出口QA、QBより重力方向に落下したデブリDBおよび廃材料は、受け板部材18より受け取られる。図2に示すように、受け板部材18は、接続チャンバ21内に設けられた支持台44により支持される。支持台44は、受け板部材18が傾斜姿勢となるように支持する。支持台44は、受け板部材18の排出部から排出されるデブリDBおよび廃材料が、接続チャンバ21の下方(図2の下側)に配置されている廃原料(スズ)貯蔵部であるデブリ収容容器に溜められるように傾斜している。受け板部材18は、加熱手段により加熱され、その温度はスズの融点以上の温度に維持される。よって、排出口QA、QBより受け板部材18に落下したデブリDBおよび廃材料は液相のまま、傾斜した受け板部材18の受け面に沿って移動し、受け板部材18の排出部へ送られる。
一方、プラズマPからはEUV光とともにデブリDBが高速で様々な方向に放散される。プラズマPから発生するデブリDBは、高速で移動するイオン、中性原子および電子を含む。このようなデブリDBは、利用装置42に到達すると、利用装置42内の光学素子の反射膜を損傷または汚染させ、性能を低下させることがある。そのため、デブリ低減部3にてデブリDBを捕捉させることで、デブリDBが利用装置42に侵入するのを防止する。デブリ低減部3は、複数のホイルの位置が固定された固定式ホイルトラップ24と、ホイルがデブリと能動的に衝突する作用を加えた回転式ホイルトラップ22とを備える。固定式ホイルトラップ24は、接続チャンバ22から利用装置(マスク検査装置)42へと進行するEUV光の光路上において、回転式ホイルトラップ22と利用装置24と間に設けられる。
図4は、図2の回転式ホイルトラップの構成例を示す正面図である。
図4において、回転式ホイルトラップ22は、中心のハブ53、ハブ53に同心の外側リング52およびハブ53と外側リング52との間に配置された多数のホイル51を備える。各ホイル51は、薄膜または薄い平板である。ホイル51は、ほぼ等しい角間隔をおいて放射状に配置される。各ホイル51は、ハブ53の中心軸線を含む平面上にある。回転式ホイルトラップ22の材料は、例えば、タングステンおよび/またはモリブデンなどの高融点金属である。
図4において、回転式ホイルトラップ22は、中心のハブ53、ハブ53に同心の外側リング52およびハブ53と外側リング52との間に配置された多数のホイル51を備える。各ホイル51は、薄膜または薄い平板である。ホイル51は、ほぼ等しい角間隔をおいて放射状に配置される。各ホイル51は、ハブ53の中心軸線を含む平面上にある。回転式ホイルトラップ22の材料は、例えば、タングステンおよび/またはモリブデンなどの高融点金属である。
回転式ホイルトラップ22の複数のホイル51は、プラズマP(発光点)から窓部27に向かって進むEUV光を遮らないように、窓部27に向かって進むEUV光の光線方向に平行に配置される。
すなわち、図2に示すように、各ホイル51がハブ53の中心軸線を含む平面上に配置された回転式ホイルトラップ22は、ハブ53の中心軸線の延長線上にプラズマPが存在するように配置される。これにより、ハブ53および外側リング52を除けば、EUV光は各ホイル51の厚みの分のみ遮光され、回転式ホイルトラップ22を通過するEUV光の割合(透過率とも言う)を最大にすることが可能となる。
すなわち、図2に示すように、各ホイル51がハブ53の中心軸線を含む平面上に配置された回転式ホイルトラップ22は、ハブ53の中心軸線の延長線上にプラズマPが存在するように配置される。これにより、ハブ53および外側リング52を除けば、EUV光は各ホイル51の厚みの分のみ遮光され、回転式ホイルトラップ22を通過するEUV光の割合(透過率とも言う)を最大にすることが可能となる。
ハブ53は、モータ(回転駆動装置)MCの回転軸JCに連結され、ハブ53の中心軸線は、回転軸JCの中心軸線に合致する。このとき、モータMCの回転軸JCは、回転式ホイルトラップ22の回転軸とみなすことができる。回転式ホイルトラップ22は、モータMCに駆動されて回転し、回転するホイル51は、プラズマPから到来するデブリDBに衝突してデブリDBを捕捉し、当該デブリDBが利用装置42に侵入するのを阻止する。
回転式ホイルトラップ22は、接続チャンバ21内に配置されるのに対して、モータMCは、接続チャンバ21の外に配置される。接続チャンバ21の壁には、回転軸JCが通過する貫通孔が形成される。回転軸JCと接続チャンバ21の壁の間の隙間は、例えば、メカニカルシールからなるシール部材PCで封止される。シール部材PCは、接続チャンバ21内の減圧雰囲気を維持しつつ、モータMCの回転軸JCを回転自在に支持する。
また、プラズマPから回転式ホイルトラップ22への放射を低減し、回転式ホイルトラップ22の過熱を防止するため、接続チャンバ21内には遮熱板23が配置される。遮熱板23は、プラズマPから放出されるEUV光の一部を取り出すための任意の形状(例えば、円形)の開口部KAを備える。遮熱板23は、プラズマPの近傍に配置されるため、例えば、モリブデンまたはタングステンなどの高融点材料から構成される。
開口部KAは、回転式ホイルトラップ22の回転軸JCから偏心した位置に設けられる。このとき、プラズマPから放出されるEUV光の一部は、開口部KAを介し、回転式ホイルトラップ22の回転軸方向(図2における左右方向)に対して傾斜角度をもって所定の立体角で遮熱板23から取り出される。
開口部KAは、回転式ホイルトラップ22の回転軸JCから偏心した位置に設けられる。このとき、プラズマPから放出されるEUV光の一部は、開口部KAを介し、回転式ホイルトラップ22の回転軸方向(図2における左右方向)に対して傾斜角度をもって所定の立体角で遮熱板23から取り出される。
回転式ホイルトラップ22は、遮熱板23の開口部KAを通過したEUV光の光線束(以下、EUV取出光とも言う。)の主光線UL上にホイル51が位置するように配置されている。遮熱板23の開口部KAから取り出されたEUV光は、デブリ低減部3を通過して、窓部27を介して利用装置(マスク検査装置装置)42に導入される。
回転式ホイルトラップ22は、プラズマPから放散されるデブリDBのうち比較的低速のデブリDBを捕捉するが、固定式ホイルトラップ24は、プラズマPから放散されるデブリDBのうち、回転式ホイルトラップ22で捕捉できなかった高速で進行するデブリDBを捕捉する。図2に示すように、固定式ホイルトラップ24は、EUV取出光の主光線UL上に配置される。
また、固定式ホイルトラップ24は、遮熱板23の開口部KAにより進行方向が制限されたEUV光であるEUV取出光が通過する領域に対応させた形状を備える。
また、固定式ホイルトラップ24は、遮熱板23の開口部KAにより進行方向が制限されたEUV光であるEUV取出光が通過する領域に対応させた形状を備える。
図5は、図2の固定式ホイルトラップの構成例を示す上面図、図6は、図2の固定式ホイルトラップの構成例を示す断面図である。
図5および図6において、固定式ホイルトラップ24は、複数のホイル61と、ホイル61を支持する固定枠(固定部材)60とを備える。
ホイル61は、図6に示すように、EUV取出光の主光線UL方向に直交する断面において、それぞれ等間隔に配置される。また、固定枠60は、例えば、正面から見て矩形状となっている。なお、固定枠60の外形は、任意の形状であってよい。さらに、複数のホイル61は、図5に示すように、主光線UL方向に直交する方向から見ると、EUV取出光の光線方向に伸びるように放射状に配置される。
図5および図6において、固定式ホイルトラップ24は、複数のホイル61と、ホイル61を支持する固定枠(固定部材)60とを備える。
ホイル61は、図6に示すように、EUV取出光の主光線UL方向に直交する断面において、それぞれ等間隔に配置される。また、固定枠60は、例えば、正面から見て矩形状となっている。なお、固定枠60の外形は、任意の形状であってよい。さらに、複数のホイル61は、図5に示すように、主光線UL方向に直交する方向から見ると、EUV取出光の光線方向に伸びるように放射状に配置される。
固定式ホイルトラップ24の複数のホイル61は、固定式ホイルトラップ24が配置された空間を細かく分割することにより、その部分のコンダクタンスを下げて圧力を局所的に上げる働きをする。固定式ホイルトラップ24にガスを適宜供給することにより、固定式ホイルトラップ24における圧力を上げるようにする。言い換えると、接続チャンバ21内において、固定式ホイルトラップ24内にガスを局在化させて圧力が比較的高い部分を設定する。ここで、固定式ホイルトラップ24に供給するガスは、EUV光に対して透過率の高いガスが望ましく、例えば、ヘリウム(He)、アルゴン(Ar)などの希ガスまたは水素(H2)などが用いられる。
回転式ホイルトラップ22で捕捉できなかった高速のデブリDBは、固定式ホイルトラップ24における圧力が上がった領域でガスとの衝突確率が上がるために速度が低下する。また、ガスとの衝突によりデブリDBの進行方向も変わる。固定式ホイルトラップ24は、このようにして速度が低下して進行方向が変わったデブリDBを、ホイル61または固定枠60により捕捉する。
また、接続チャンバ21内には、カバー部材25が配置される。カバー部材25は、回転式ホイルトラップ22を包囲し、回転式ホイルトラップ22により捕捉されたデブリDBが接続チャンバ21の内部に飛散するのを防止する。カバー部材25は、入射側開口部KIおよび出射側開口部KOA、KOBを備える。入射側開口部KIは、回転式ホイルトラップ22に入射するEUV光が遮光されない位置に設けられる。出射側開口部KOAは、入射側開口部KAおよび回転式ホイルトラップ22を通過して固定式ホイルトラップ24に入射するEUV光が遮光されない位置に設けられる。出射側開口部KOBは、入射側開口部KIおよび回転式ホイルトラップ22を通過して監視装置43に入射するEUV光が遮光されない位置に設けられる。
回転式ホイルトラップ22により捕捉されたデブリDBの少なくとも一部は、遠心力により回転式ホイルトラップ22のホイル51上を径方向に移動し、ホイル51の端部から離脱して、カバー部材25の内面に付着する。
カバー部材25は、図示を省略した加熱手段またはEUV放射を受ける遮熱板23からの二次輻射によって加熱され、当該加熱によりカバー部材25の内面に付着したデブリDBは固化せず、液相状態を保持する。カバー部材25の内面に付着したデブリDBは、重力によりカバー部材25の下部に集まり、カバー部材25の下部から排出管26を介してカバー部材25の外に排出されて廃原料となり、デブリ収容部4に収容される。これにより、カバー部材25は、回転式ホイルトラップ22のホイル51の端部から離脱したデブリDBが接続チャンバ21の内部に飛散するのを防止することができる。
カバー部材25は、図示を省略した加熱手段またはEUV放射を受ける遮熱板23からの二次輻射によって加熱され、当該加熱によりカバー部材25の内面に付着したデブリDBは固化せず、液相状態を保持する。カバー部材25の内面に付着したデブリDBは、重力によりカバー部材25の下部に集まり、カバー部材25の下部から排出管26を介してカバー部材25の外に排出されて廃原料となり、デブリ収容部4に収容される。これにより、カバー部材25は、回転式ホイルトラップ22のホイル51の端部から離脱したデブリDBが接続チャンバ21の内部に飛散するのを防止することができる。
デブリ収容部4は、デブリ収容容器31を備える。デブリ収容容器31は、接続チャンバ21の外部に配置され、接続チャンバ21に取り付けられる。デブリ収容容器31は、デブリDBおよび廃原料を含む収容物SUを貯蔵する。
接続チャンバ21の底壁には、デブリ収容容器31の内部空間と接続チャンバ21の内部空間を連通させる貫通孔37が形成されている。デブリ収容容器31は、上部にフランジ32を備える。フランジ32で囲まれたデブリ収容容器31の開口部は、接続チャンバ21の貫通孔37に重ねられる。そして、フランジ32が接続チャンバ21の底壁に、例えば、ネジで固定されることで、デブリ収容容器31が接続チャンバ21に取り付けられる。フランジ32と接続チャンバ21の底壁の間の間隙は、ガスケット33により封止される。遮熱板23は、直立した状態で貫通孔37の上方に配置される。排出管26の排出口は、貫通孔37の上方に配置される。このとき、遮熱板23および排出管26からのデブリDBの落下位置にデブリ収容容器32が配置される。
排出管26を介してカバー部材25の外に排出された廃原料は、重力方向に落下し、接続チャンバ21の下方(図2の下側)に配置されているデブリ収容容器31に溜められる。一方、プラズマPから様々な方向に放散されるデブリDBの一部は、チャンバ11の窓部17を通じて接続チャンバ21に侵入すると、窓部17と対面する遮熱板23の面に堆積する。遮熱板23に堆積したデブリDBは、プラズマPからの放射により溶融し、ある程度の量に達すると、液滴となって重力により遮熱板23の下方に移動する。そして、遮熱板23の下方に移動したデブリDBが遮熱板23から離脱し、接続チャンバ21の下方へ落下することで、デブリ収容容器31に収容される。
このように遮熱板23は、プラズマPから回転式ホイルトラップ22へのEUV放射を制限して回転式ホイルトラップ22の過熱を防止したり、開口部KAによりプラズマPから放出されるEUV光の一部を取り出し可能とするのみならず、回転式ホイルトラップ22に向けて進行するデブリDBをできるだけ少なくし、回転式ホイルトラップ22の負荷を減少させる。
ここで、デブリDBの大部分はスズであり、廃材料もスズであるので、デブリ収容容器31は、スズ回収容器と呼ぶこともできる。デブリ収容容器31の周囲には、デブリ収容容器31を加熱する加熱手段としてのヒータ配線34が巻き付けられている。加熱手段は、デブリ収容容器31本体に埋設されていてもよい。
EUV光源装置1の稼働中では、ヒータ配線34に給電することによって、デブリ収容容器の内部は、スズの融点(約232℃)以上に加熱され、デブリ収容容器31内部に蓄積されたスズは液相にされる。
EUV光源装置1の稼働中では、ヒータ配線34に給電することによって、デブリ収容容器の内部は、スズの融点(約232℃)以上に加熱され、デブリ収容容器31内部に蓄積されたスズは液相にされる。
デブリ収容容器31の内部のスズを液相とする理由は、デブリ収容容器31の内部に蓄積されるデブリDBに含まれるスズが固化すると、デブリDBが落下しやすい地点での蓄積物が、あたかも鍾乳洞の石筍のように成長するからである。デブリDBの蓄積物が石筍状に成長すると、例えば、カバー部材25の排出管26がデブリDBにより封鎖されてカバー部材25内にデブリDBが蓄積される。このとき、カバー部材25内に蓄積されたデブリDBの少なくとも一部が回転式ホイルトラップ22に接触し、回転式ホイルトラップ22の回転を妨げたり、回転式ホイルトラップ22を損傷したりすることがある。
あるいは、カバー部材25に設けられている出射側開口部KOA、KOBの一部がカバー部材25内に蓄積されたデブリDBにより封鎖されて、出射側開口部KOA、KOBを通過するEUV光の一部が遮られることもある。
よって、デブリ収容容器31の内部の収容物であるスズを液相にすることで、デブリ収納容器31内でスズを平坦化し、石筍のような成長を回避しながらデブリ収納容器31内にスズを貯蔵することが可能となる。
あるいは、カバー部材25に設けられている出射側開口部KOA、KOBの一部がカバー部材25内に蓄積されたデブリDBにより封鎖されて、出射側開口部KOA、KOBを通過するEUV光の一部が遮られることもある。
よって、デブリ収容容器31の内部の収容物であるスズを液相にすることで、デブリ収納容器31内でスズを平坦化し、石筍のような成長を回避しながらデブリ収納容器31内にスズを貯蔵することが可能となる。
デブリ収容容器31に蓄積されたスズを回収する場合、ヒータ配線34への給電を止めてデブリ収容容器31内部の加熱を停止する。そして、デブリ収容容器31の温度が常温に到達してデブリ収容容器31に貯蔵されるスズを固化させた上で、接続チャンバ21内部を大気圧に戻す。その後、デブリ収容容器31を接続チャンバ21から取り外し、スズの溜まっていない新しいデブリ収容容器を接続チャンバ21に取り付ける。
接続チャンバ21から取り外されたデブリ収容容器31の内部のスズは固相になっているが、そのデブリ収容容器31を再加熱して内部のスズを再度液相とすることによって、デブリ収容容器31からスズを取り出すことができる。接続チャンバ21から取り外し、内部からスズを除去したデブリ収容容器31は再利用することができる。
接続チャンバ21から取り外されたデブリ収容容器31の内部のスズは固相になっているが、そのデブリ収容容器31を再加熱して内部のスズを再度液相とすることによって、デブリ収容容器31からスズを取り出すことができる。接続チャンバ21から取り外し、内部からスズを除去したデブリ収容容器31は再利用することができる。
さらに、接続チャンバ21の外部には、EUV光を監視する監視装置43が配置される。監視装置43は、EUV光を検出する検出器またはEUV光の強度を測定する測定器である。接続チャンバ21の壁には、EUV光が通過する貫通孔であるEUV光案内孔28が形成され、EUV光案内孔28と監視装置43と間には、EUV光が接続チャンバ21の外に漏れずに通過する案内管29が設けられている。
遮熱板23には、開口部KAとは別の位置に、プラズマPから放出されるEUV光の一部を取り出すための任意の形状(例えば、円形)の開口部KBが設けられる。
プラズマPと開口部KBの中心部を結ぶ直線の延長線上には、監視装置43、EUV光案内孔28および案内管29が配置されている。従って、プラズマPから放出されるEUV光の一部は、チャンバ11の窓部17、遮熱板23の開口部KB、カバー部材25の入射側開口部KI、回転式ホイルトラップ22の複数のホイル51の隙間、カバー部材25の出射側開口部KOB、接続チャンバ21の壁のEUV光案内孔28および案内管29の内腔を順次通過して、監視装置43に到達する。このようにして、EUV光を監視装置43によって監視することができる。
プラズマPと開口部KBの中心部を結ぶ直線の延長線上には、監視装置43、EUV光案内孔28および案内管29が配置されている。従って、プラズマPから放出されるEUV光の一部は、チャンバ11の窓部17、遮熱板23の開口部KB、カバー部材25の入射側開口部KI、回転式ホイルトラップ22の複数のホイル51の隙間、カバー部材25の出射側開口部KOB、接続チャンバ21の壁のEUV光案内孔28および案内管29の内腔を順次通過して、監視装置43に到達する。このようにして、EUV光を監視装置43によって監視することができる。
図7は、図2の受け板部材への耐蝕プレートの装着方法を示す斜視図、図8は、図7の耐蝕プレートが装着された受け板部材の構成例を示す平面図、図9は、図8の受け板部材の構成例を示す裏面図である。
図7~図9において、図2のデブリ案内部5は、受け板部材18、制御部75および給電部76を備える。受け板部材18は、受け面71、排出部73および周縁壁部72を備える。受け面71は、デブリDBおよび廃材料を受ける。排出部73は、受け面71で受けたデブリDBおよび廃材料を排出する。受け面71の幅は、放電電極EA、EB側(受け板部材18の奥側)に比べて排出部73側(受け板部材18の手前側)の方が狭い。周縁壁部72は、排出部73を除く受け面71の周縁部を囲む壁である。周縁壁部72は、受け面71で受けた液状のデブリDBおよび廃材料が、排出部73以外から溢れるのを抑制する。受け板部材18は、耐熱性、加工性および経済性を考慮して、例えば、ステンレス材料により構成される。
図7~図9において、図2のデブリ案内部5は、受け板部材18、制御部75および給電部76を備える。受け板部材18は、受け面71、排出部73および周縁壁部72を備える。受け面71は、デブリDBおよび廃材料を受ける。排出部73は、受け面71で受けたデブリDBおよび廃材料を排出する。受け面71の幅は、放電電極EA、EB側(受け板部材18の奥側)に比べて排出部73側(受け板部材18の手前側)の方が狭い。周縁壁部72は、排出部73を除く受け面71の周縁部を囲む壁である。周縁壁部72は、受け面71で受けた液状のデブリDBおよび廃材料が、排出部73以外から溢れるのを抑制する。受け板部材18は、耐熱性、加工性および経済性を考慮して、例えば、ステンレス材料により構成される。
受け板部材18の受け面71の下側には、受け面71を加熱する加熱手段74が埋設される。制御部75は、図示を省略した受け板部材18の温度計測手段からの温度情報に基づいて、給電部76を制御して加熱手段74に給電し、受け板部材18の温度がデブリDBおよび廃材料の融点以上となるように維持する。給電部76は、加熱手段74を発熱させる電力を供給する。
受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP1が設置される。耐蝕プレートP1は、液体状のデブリDBおよび廃材に対する耐蝕性が受け板部材18よりも高い。耐蝕プレートP1の材料は、耐蝕性に優れるだけでなく、耐熱性が良好であるのが好ましい。例えば、耐蝕プレートP1の材料は、モリブデンまたはタングステンを用いることができる。耐蝕プレートP1の平面形状は、受け面71の平面形状に一致させることができる。また、耐蝕プレートP1を受け面71上に設置したときの耐蝕プレートP1と受け面71の接触面積を大きくし、受け板部材18から耐蝕プレートP1に熱が伝わりやすくするために、耐蝕プレートP1と受け面71の対向面は、平坦化することができる。耐蝕プレートP1と受け面71とが接触する面の少なくとも一部は、研磨されていてもよい。
受け板部材18は、受け面71上の耐蝕プレートP1が排出部73側に向かって下り傾斜となるように傾けて設置される。このとき、受け板部材18の受け面71の温度は、デブリDBおよび廃材の融点以上となるように維持される。このとき、受け板部材18の受け面71の熱は、耐蝕プレートP1を介してデブリDBおよび廃材料に伝わり、デブリDBおよび廃材料の液相状態を維持することができる。これにより、耐蝕プレートP1上に落下したデブリDBおよび廃材料が耐蝕プレートP1上で固化するのを防止することができ、耐蝕プレートP1にて受け面71を保護しつつ、デブリDBおよび廃材料を受け流すことができる。
なお、受け板部材18を傾けて設置したときに、耐蝕プレートP1が受け板部材18の受け面71から離隔するのを防止するために、耐蝕プレートP1の側面が受け板部材18の周縁壁部72の内壁に接触するようにしてもよい。このとき、耐蝕プレートP1の側面と受け板部材18の周縁壁部72の内壁との間に働く摩擦力により、受け板部材18の受け面71上での耐蝕プレートP1の位置を安定させることができる。
図10は、図7の耐蝕プレートが取り外された受け板部材のデブリの受け止め方法を示す斜視図、図11は、図10の受け板部材の受け面の破損状態の一例を示す平面図である。
図10において、耐蝕プレートP1が受け面71上に設置されていない場合、融点以上に加熱されたスズなどのデブリDBおよび廃材料を受け面71で継続的に受け取ると、受け板部材18の母材であるステンレスとスズとが反応し、図11に示すように、スズによる受け面71の腐食が進む。受け面71の腐食が進むと、受け面71に埋設された加熱手段74が腐食部分CRから露出し、加熱手段74自体がスズにより破損する。
図10において、耐蝕プレートP1が受け面71上に設置されていない場合、融点以上に加熱されたスズなどのデブリDBおよび廃材料を受け面71で継続的に受け取ると、受け板部材18の母材であるステンレスとスズとが反応し、図11に示すように、スズによる受け面71の腐食が進む。受け面71の腐食が進むと、受け面71に埋設された加熱手段74が腐食部分CRから露出し、加熱手段74自体がスズにより破損する。
図12は、図7の耐蝕プレートが装着された受け板部材のデブリの受け止め方法を示す斜視図である。
図12において、耐蝕プレートP1を受け面71上に設置した場合、融点以上に加熱されたスズなどのデブリDBおよび廃材料が受け板部材18の母材であるステンレスと反応するのを抑制することが可能となる。このため、受け面71の下部に埋設された加熱手段74が露出するのを防止することができ、加熱手段74自体がスズにより破損するという不具合を抑制することができる。
図12において、耐蝕プレートP1を受け面71上に設置した場合、融点以上に加熱されたスズなどのデブリDBおよび廃材料が受け板部材18の母材であるステンレスと反応するのを抑制することが可能となる。このため、受け面71の下部に埋設された加熱手段74が露出するのを防止することができ、加熱手段74自体がスズにより破損するという不具合を抑制することができる。
図13は、図2の案内部の概略構成を示す断面図である。
図13において、接続チャンバ21内には、支持台44および支持台サポート45が設けられる。受け板部材18は、耐蝕プレートP1が受け面71上に設置された状態で支持台44により支持される。支持台44の傾斜面と、受け板部材18の下面は平面状に形成される。支持台44の傾斜面は、窓部17から貫通孔37に向かって下り傾斜となるように構成される。このため、受け板部材18を支持台44上に設置することにより、支持台は、デブリ収容容器31に向かって傾斜した傾斜姿勢となるように受け板部材18を支持することができる。支持台44は、窓部17から貫通孔37に向かって下り傾斜となるように支持台サポート45によって支持される。支持台44の上流側(窓部17側)は、支持台サポート45によって支持し、支持台44の下流側(貫通孔37側)は、接続チャンバ21の底面によって支持することができる。
図13において、接続チャンバ21内には、支持台44および支持台サポート45が設けられる。受け板部材18は、耐蝕プレートP1が受け面71上に設置された状態で支持台44により支持される。支持台44の傾斜面と、受け板部材18の下面は平面状に形成される。支持台44の傾斜面は、窓部17から貫通孔37に向かって下り傾斜となるように構成される。このため、受け板部材18を支持台44上に設置することにより、支持台は、デブリ収容容器31に向かって傾斜した傾斜姿勢となるように受け板部材18を支持することができる。支持台44は、窓部17から貫通孔37に向かって下り傾斜となるように支持台サポート45によって支持される。支持台44の上流側(窓部17側)は、支持台サポート45によって支持し、支持台44の下流側(貫通孔37側)は、接続チャンバ21の底面によって支持することができる。
なお、支持台44には、支持台44の下端部が線接触となる空間部M1を支持台44の先端側の裏面に設けてもよい。この線接触の位置は、受け板部材18の排出部73の近傍であって支持台44が接続チャンバ21の内壁部と接する位置とすることができる。支持台44の先端部の裏面に空間部M1を設けることにより、液体状のデブリDBおよび廃材料の排出部73の近傍の回り込みM2に対し、支持台44の先端部の裏面に上り傾斜が形成される。これにより、液体状のデブリDBおよび廃材料の回り込みM2の発生時に、液体状のデブリDBおよび廃材料を重力方向に引き戻すことができる。このため、支持台44の下端部に到達した液体状のデブリDBおよび廃材料の支持台44からの切れを向上させることができ、液体状のデブリDBおよび廃材料の回り込みM2を抑制することができる。
図14は、図13の支持台のその他の概略構成を示す断面図である。
図14の支持台44Aでは、図13の支持台44の空間部M1の代わりに空間部M1Aが設けられている。空間部M1Aは、支持台44Aの下端部が線接触となるように構成される。また、図13の支持台44の先端は鋭角状であるのに対し、図14の支持台44Aの先端は平坦である。
図14の支持台44Aでは、図13の支持台44の空間部M1の代わりに空間部M1Aが設けられている。空間部M1Aは、支持台44Aの下端部が線接触となるように構成される。また、図13の支持台44の先端は鋭角状であるのに対し、図14の支持台44Aの先端は平坦である。
このとき、支持台44Aの下端部の線接触の位置における空間部M1Aの傾斜角θ2は、支持台44Aの傾斜角θ1より大きくすることができる。これにより、空間部M1Aにおける液体状のデブリDBおよび廃材料の回り込みM2の上り傾斜の角度を増大させることができ、液体状のデブリDBおよび廃材料の回り込みM2をより効果的に抑制することができる。
図15は、図13の支持台のさらにその他の概略構成を示す断面図である。
図15の支持台44Bでは、図14の支持台44Aの空間部M1Aの代わりに空間部M1Bが設けられている。空間部M1Bは、支持台44Bの下端部が線接触となるように構成される。また、図14の空間部M1Aの断面形状は円弧状であるのに対し、図15の空間部M1Bの断面形状は三角状である。このとき、支持台44Bの下端部の線接触の位置における空間部M1Bの傾斜角θ3は、支持台44Bの傾斜角θ1より大きくすることができる。こ
図15の支持台44Bでは、図14の支持台44Aの空間部M1Aの代わりに空間部M1Bが設けられている。空間部M1Bは、支持台44Bの下端部が線接触となるように構成される。また、図14の空間部M1Aの断面形状は円弧状であるのに対し、図15の空間部M1Bの断面形状は三角状である。このとき、支持台44Bの下端部の線接触の位置における空間部M1Bの傾斜角θ3は、支持台44Bの傾斜角θ1より大きくすることができる。こ
このように、支持台の下端部を線接触とする空間部の断面形状は、図13および図14に示すように、曲線から構成されていてもよいし、図15に示すように、直線から構成されていてもよいし、曲線と直線が混在していてもよい。
各支持台44A、44Bの下端部の線接触の位置における空間部M1A、M1Bの傾斜角θ2、θ3が支持台44Aの傾斜角θ1より大きければ、空間部M1A、M1Bの断面形状は、任意の形状であってもよい。
図16は、図13の受け板部材からのデブリの漏出状態の一例をD5方向から見た矢視図、図17は、図13の受け板部材からのデブリの漏出状態のその他の例をD5方向から見た矢視図である。なお、図16では、図13の貫通孔37の平面形状が四角形である貫通孔37Aを示した。図17では、図13の貫通孔37の平面形状が円形である貫通孔37Bを示した。
図13に示すように、支持台44の下端部が線接触となる空間部M1を支持台44の先端部の裏面に設けることにより、液体状のデブリDBおよび廃材料が支持台44の裏面に回り込むのを抑制することができる。しかしながら、図16に示すように、排出部73の近傍であって、デブリ収容容器31へ連通する接続チャンバ21の貫通孔37Aの周縁に液体状のスズなどのデブリDBおよび廃材料が漏出する場合がある。平面形状が四角形である貫通孔37Aの場合は、受け板部材18の排出部73の端部と貫通孔37Aの端部とをほぼ一致させることができるので、漏出した液体状のデブリDBおよび廃材料の影響は比較的小さい。
図13に示すように、支持台44の下端部が線接触となる空間部M1を支持台44の先端部の裏面に設けることにより、液体状のデブリDBおよび廃材料が支持台44の裏面に回り込むのを抑制することができる。しかしながら、図16に示すように、排出部73の近傍であって、デブリ収容容器31へ連通する接続チャンバ21の貫通孔37Aの周縁に液体状のスズなどのデブリDBおよび廃材料が漏出する場合がある。平面形状が四角形である貫通孔37Aの場合は、受け板部材18の排出部73の端部と貫通孔37Aの端部とをほぼ一致させることができるので、漏出した液体状のデブリDBおよび廃材料の影響は比較的小さい。
一方、図17に示すように、平面形状が円形である貫通孔37Bの場合は、受け板部材18の排出部73の端部と貫通孔37Bの端部とは一致しないので、漏出した液体状のデブリDBおよび廃材料の影響は比較的大きい。
図18は、第2実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材の設置例をD5方向から見た矢視図、図19は、第2実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材のその他の設置例をD5方向から見た矢視図、図20は、第2実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材が設置された案内部の概略構成を示す断面図である。なお、図18では、図13の貫通孔37の平面形状が四角形である貫通孔37Aを示した。図19では、図13の貫通孔37の平面形状が円形である貫通孔37Bを示した。
図18~図20において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP2が設置される。耐蝕プレートP2の先端部は、受け板部材18の受け面71の端部より突出している。具体的には、耐蝕プレートP2の先端には、突出部R2が設けられる。耐蝕プレートP2の突出部R2の幅は、受け板部材18の排出部73の幅と等しくすることができる。耐蝕プレートP2が突出部R2を備えることにより、受け板部材18を支持台44に設置した場合、図20のD5方向から見たとき、耐蝕プレートP2の端部が貫通孔37の周縁部を超えて貫通孔37の上部に位置する。
このとき、図20に示すように、受け板部材18に設置された耐蝕プレートP2が受けるデブリDBおよび廃材料は、貫通孔37の周縁部を越えて貫通孔37に連通するデブリ収容容器31に導かれる。このため、図16および図17に示すように、受け板部材18の受け面71上に耐蝕プレートP1を設置した場合は、貫通孔37A、37Bの周縁に液体状のデブリDBおよび廃材料が漏出するのに対し、図18および図19に示すように、受け板部材18の受け面71上に耐蝕プレートP2を設置した場合は、貫通孔37A、37Bの周縁に液体状のデブリDBおよび廃材料が漏出するのを防止することができる。
図21は、第3実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材が設置された案内部の概略構成を示す断面図である。
図21において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP3が設置される。耐蝕プレートP3は、耐蝕プレートP3の先端部が液体状のデブリDBおよび廃材料の落下方向に向かうように曲がっている。耐蝕プレートP3の端部面が重力方向と平行となるように耐蝕プレートP3を曲げてもよい。
図21において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP3が設置される。耐蝕プレートP3は、耐蝕プレートP3の先端部が液体状のデブリDBおよび廃材料の落下方向に向かうように曲がっている。耐蝕プレートP3の端部面が重力方向と平行となるように耐蝕プレートP3を曲げてもよい。
具体的には、耐蝕プレートP3の先端部には、屈曲部R3が設けられる。受け板部材18を支持台44に設置した場合、屈曲部R3は、図21のD5方向から見たとき、貫通孔37の周縁部を超えて貫通孔37の上部に位置する。このとき、屈曲部R3は、突出部R2を介して耐蝕プレートP3に設けてもよい。これにより、耐蝕プレートP3の先端部において、耐蝕プレートP3によるデブリDBおよび廃材料の案内方向と、デブリDBおよび廃材料の落下方向を一致させることができ、耐蝕プレートP3が受けるデブリDBおよび廃材料を、貫通孔37の周縁部を越えてデブリ収容容器31内により確実に導くことが可能となる。
図22は、第4実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材の設置例をD5方向から見た矢視図、図23は、第4実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材のその他の設置例をD5方向から見た矢視図である。なお、図22では、図13の貫通孔37の平面形状が四角形である貫通孔37Aを示した。図23では、図13の貫通孔37の平面形状が円形である貫通孔37Bを示した。
図22および図23において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP4が設置される。耐蝕プレートP4の先端部は、受け板部材18の受け面71の端部より突出している。ただし、図18および図19の耐蝕プレートP2の幅は一定であるのに対し、図22および図23の耐蝕プレートP4の幅は、耐蝕プレートP4の先端に向かって徐々に狭くなる。受け板部材18を支持台44に設置した場合、図20のD5方向から見たとき、突出部R4の先端は、貫通孔37A、37Bの周縁部を超えて貫通孔37A、37Bの上部に位置する。
このとき、耐蝕プレートP4は、耐蝕プレートP4上に落下したデブリDBおよび廃材料を突出部R4の先端に集めることができる。このため、耐蝕プレートP4の先端に到達したデブリDBおよび廃材料の耐蝕プレートP4からの切れを向上させることができ、貫通孔37A、37Bの周縁部を越えてデブリ収容容器31により確実に導くことができる。
図24は、第5実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材の構成例を示す平面図、図25は、図24のA-A線で切断した構成を示す断面図である。
図24および図25において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP5が設置される。耐蝕プレートP5の先端には、突出部R5が設けられる。耐蝕プレートP5の表面側において、突出部R5の周縁部近傍には、溝Z5が設けられる。溝Z5は、突出部R5の周縁部に沿って突出部R5の先端に達する。溝Z5は、受け板部材18の排出部73から奥の方向に延伸されてもよい。
図24および図25において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP5が設置される。耐蝕プレートP5の先端には、突出部R5が設けられる。耐蝕プレートP5の表面側において、突出部R5の周縁部近傍には、溝Z5が設けられる。溝Z5は、突出部R5の周縁部に沿って突出部R5の先端に達する。溝Z5は、受け板部材18の排出部73から奥の方向に延伸されてもよい。
耐蝕プレートP5の表面側に溝Z5を設けることにより、耐蝕プレートP5の突出部R5の周縁部を移動する液体状のデブリDBおよび廃材料を溝Z5に導かせながら耐蝕プレートP5の先端部に到達させ、より確実にデブリ収容容器31に導くことができる。このため、受け板部材18の周縁壁部72によって突出部R5の周縁部が包囲されない場合においても、液体状のデブリDBおよび廃材料が突出部R5の周縁部から落下するのを抑制することが可能となる。
このとき、液体状のデブリDBおよび廃材料が突出部R5の周縁部から落下するのを抑制するために、耐蝕プレートの突出部の周縁部に周縁壁部を設ける必要がなくなる。このため、耐蝕プレートP5の突出部R5の周縁部に周縁壁部を形成するための曲げ加工等を耐蝕プレートP5に施す必要がなくなり、タングステンのように硬度が高い材料またはモリブデンのように硬度が高く、かつ脆い材料で耐蝕プレートP5が構成されている場合においても、耐蝕プレートP5の加工の困難性を低減しつつ、液体状のデブリDBおよび廃材料が突出部R5の周縁部から落下するのを抑制することが可能となる。
図26は、第6実施形態に係る耐蝕プレートが装着された受け板部材の構成例を示す平面図である。
図26において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP6が設置される。耐蝕プレートP6の先端には、突出部R6が設けられる。図24の耐蝕プレートP5の幅は一定であるのに対し、図26の耐蝕プレートP6の幅は、耐蝕プレートP6の先端に向かって徐々に狭くなる。耐蝕プレートP6の表面側において、突出部R6の周縁部近傍には、溝Z6が設けられる。溝Z6は、突出部R6の周縁部に沿って突出部R6の先端に達する。このとき、溝Z6は、突出部R6の先端から二股に分かれ突出部R6の周縁部に沿って受け板部材18の排出部73上に達することができる。
図26において、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP6が設置される。耐蝕プレートP6の先端には、突出部R6が設けられる。図24の耐蝕プレートP5の幅は一定であるのに対し、図26の耐蝕プレートP6の幅は、耐蝕プレートP6の先端に向かって徐々に狭くなる。耐蝕プレートP6の表面側において、突出部R6の周縁部近傍には、溝Z6が設けられる。溝Z6は、突出部R6の周縁部に沿って突出部R6の先端に達する。このとき、溝Z6は、突出部R6の先端から二股に分かれ突出部R6の周縁部に沿って受け板部材18の排出部73上に達することができる。
耐蝕プレートP6の表面側に溝Z6を設けることにより、耐蝕プレートP6の突出部R6の周縁部を移動する液体状のデブリDBおよび廃材料を溝Z6に導かせながら、貫通孔37A、37Bの周縁部を越えて耐蝕プレートP6の先端部に集中させ、より確実にデブリ収容容器31に導くことができる。
なお、図21に示すように、図22、図24および図26のそれぞれの各耐蝕プレートP4~P6の突出部R4~R6の先端をデブリDBおよび廃材料の落下方向に向けて曲げてもよい。
上述した実施形態では、LDP方式のEUV光源装置を例にとったが、上述した耐蝕プレートが設置された受け板部材は、LPP方式のEUV光源装置に用いるようにしてもよい。
以下、耐蝕プレートが設置された受け板部材をLPP方式のEUV光源装置に用いた例を説明する。
以下、耐蝕プレートが設置された受け板部材をLPP方式のEUV光源装置に用いた例を説明する。
図27は、第7実施形態に係る極端紫外光光源装置のチャンバ内および接続チャンバ内を水平方向に切断して示す断面図、図28は、図27の光源部をD0´方向から見た矢視図である。
図27および図28において、LPP方式ではプラズマ生成用ドライバレーザをターゲットに照射することでプラズマP´を生成し、プラズマPからはEUV光が放出される。ターゲット材料は、EUV発生用プラズマ原料として、例えば、スズが用いられる。ターゲット材料は、液滴として供給されてもよい。
図27および図28において、LPP方式ではプラズマ生成用ドライバレーザをターゲットに照射することでプラズマP´を生成し、プラズマPからはEUV光が放出される。ターゲット材料は、EUV発生用プラズマ原料として、例えば、スズが用いられる。ターゲット材料は、液滴として供給されてもよい。
プラズマ生成用ドライバレーザは、パルスレーザシステム、例えば、高電力および高パルス繰返し数で作動するガス放電エキシマレーザ、CO2レーザまたは分子フッ素レーザを含むことができる。
LPP方式のEUV光源装置は、例えば、特許6241062号公報に開示されているように、ターゲット材料(プラズマ原料)を円盤状の回転体で供給する構造を備える。
具体的には、図27に示すように、EUV光源装置101は、内部で発生されるプラズマP´を外部と隔離するチャンバ111を備える。チャンバ111は、剛体、例えば、金属から形成されている。チャンバ111は真空筐体であり、その内部は、プラズマ原料SA´を加熱励起させ、その際に生成されるEUV光の減衰を抑制するために、減圧雰囲気にされる。
具体的には、図27に示すように、EUV光源装置101は、内部で発生されるプラズマP´を外部と隔離するチャンバ111を備える。チャンバ111は、剛体、例えば、金属から形成されている。チャンバ111は真空筐体であり、その内部は、プラズマ原料SA´を加熱励起させ、その際に生成されるEUV光の減衰を抑制するために、減圧雰囲気にされる。
チャンバ111内部には、EUV光を放出するプラズマPを発生させる光源部112が配置される。光源部112は、円板状部材である原料供給板EA´を備える。原料供給板EA´は、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属から形成される。
原料供給板EA´は、モータMA´の回転軸JA´に連結され、原料供給板EA´の軸線周りに回転する。モータMA´は、チャンバ111の外部に配置され、モータMA´の回転軸JA´は、チャンバ111の外部から内部に延びる。回転軸JA´とチャンバ111の壁の間の隙間は、例えば、メカニカルシールなどのシール部材PA´で封止される。シール部材PA´は、チャンバ111内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸JA´を回転自在に支持する。モータタMA´の回転駆動は、制御部112によって制御される。
チャンバ111内部には、液相のプラズマ原料SA´が貯留されたコンテナCA´が配置される。コンテナCA´には、加熱された液相のプラズマ原料SA´が供給される。液相のプラズマ原料SA´は、例えば、スズである。
コンテナCA´は、放電電極EA´の下部が液相のプラズマ原料SA´に浸されるようにプラズマ原料SA´を収容する。従って、原料供給板EA´の下部には、液相のプラズマ原料SA´が付着する。放電電極EA´の下部に付着した液相のプラズマ原料SA´は、放電電極EA´の回転に伴って、プラズマP´が発生されるレーザ照射領域に輸送される。
コンテナCA´は、放電電極EA´の下部が液相のプラズマ原料SA´に浸されるようにプラズマ原料SA´を収容する。従って、原料供給板EA´の下部には、液相のプラズマ原料SA´が付着する。放電電極EA´の下部に付着した液相のプラズマ原料SA´は、放電電極EA´の回転に伴って、プラズマP´が発生されるレーザ照射領域に輸送される。
チャンバ111の外部には、レーザ源114が配置される。レーザ源114は、レーザ照射領域に輸送された原料供給板EA´に付着したプラズマ原料SA´にエネルギービームを照射して、プラズマP´を発生させる。レーザ源114は、例えば、CO2レーザ装置である。このとき、レーザ源114は、波長10.6μmの赤外領域のレーザビームLB´を発する。ただし、レーザ源114は、プラズマ原料SA´を加熱してプラズマP´を発生させることが可能であれば、CO2レーザ光以外のレーザビームを発する装置であってもよい。
レーザ源114によるレーザビームLB´の照射タイミングは、制御部112によって制御される。レーザ源114から放出されたレーザビームLB´は、チャンバ111の外部に配置された可動ミラー116により反射され、チャンバ111の壁に設けられた透明窓118を通過して、原料供給板EA´の外周面に照射される。
ここで、可動ミラー116の姿勢が調整されることにより、原料供給板EA´におけるレーザビームLB´の照射位置が調整される。可動ミラー116の姿勢の調整は、作業員が手動で実施してもよいし、監視装置からのEUV光の強度情報に基づき、制御部112が可動ミラー116の姿勢制御を行ってもよい。この場合、可動ミラー116は、図示を省略した可動ミラー駆動部により駆動される。
ここで、可動ミラー116の姿勢が調整されることにより、原料供給板EA´におけるレーザビームLB´の照射位置が調整される。可動ミラー116の姿勢の調整は、作業員が手動で実施してもよいし、監視装置からのEUV光の強度情報に基づき、制御部112が可動ミラー116の姿勢制御を行ってもよい。この場合、可動ミラー116は、図示を省略した可動ミラー駆動部により駆動される。
LPP方式のEUV光源装置では、特開2005-17274公報および特表2010-514214号公報に記載されているように、1つの原料に対して複数回レーザビームを照射するプリパルス・プロセスが採用されている。この手法では、第1のエネルギービーム(プリパルス: 例えば、YAGレーザ)をプラズマ原料に照射して弱いプラズマを生成し、当該プラズマ原料の密度を低減する。次に、密度が低減されたプラズマに第2のエネルギービーム(メインパルス:例えば、CO2レーザ)を照射する。
プリパルスの照射によりプラズマ原料の密度を低減させることで、このプラズマ原料へのメインパルスの吸収が改善され、EUV放射強度が増加する。また、プラズマが低密度化され、EUV放射の再吸収が低減されるため、EUV発生効率を向上させ、デブリを低減させることができる。
プリパルスの照射によりプラズマ原料の密度を低減させることで、このプラズマ原料へのメインパルスの吸収が改善され、EUV放射強度が増加する。また、プラズマが低密度化され、EUV放射の再吸収が低減されるため、EUV発生効率を向上させ、デブリを低減させることができる。
すなわち、上述したように、液体状のプラズマ原料SA´を照射するエネルギービームは、少なくとも2つのエネルギービームを含むことが好ましい。エネルギービームを照射する装置としては、例えば、CO2ガスレーザ源またはYAGレーザ等の固体レーザ源の他に、ArFレーザ、KrFレーザまたはXeClレーザ等のエキシマレーザ源等を採用することができる。
なお、以下の説明では、簡易化のため、1つのレーザ源を使用する場合を例にとる。また、本実施形態では、プラズマ原料SA´に照射するエネルギービームとしてレーザビームLB´を照射しているが、レーザビームLB´の代わりに、イオンビームまたは電子ビームを回転体の側面(平面状表面)に塗布されている液体状のプラズマ原料に照射するようにしてもよい。
原料供給板EA´の外周面に供給されているプラズマ原料料SA´にレーザビームLB´が照射されると、プラズマ原料SA´が加熱励起され、プラズマP´が発生する。プラズマP´からはEUV光が放出される。EUV光は、他の光学系装置である利用装置(リソグラフィ装置またはマスク検査装置)で利用される。本実施形態においては、EUV光はマスク検査装置で利用される。
チャンバ111と利用装置との間には、接続チャンバ121が配置されている。接続チャンバ121は、剛体、例えば、金属から形成されている。接続チャンバ121は、真空筐体であり、その内部も、チャンバ111の内部と同様、EUV光の減衰を抑制するため減圧雰囲気にされる。
接続チャンバ121には、デブリDBを捕捉する回転式ホイルトラップ122と、プラズマP´から回転式ホイルトラップ122への放射を低減する遮熱板23が配置される。回転式ホイルトラップ122は、接続チャンバ121の外部に設けられたモータMC´の回転軸JC´に連結される。
接続チャンバ121の内部空間は、窓部117を介してチャンバ111と連通する。窓部117は、チャンバ111の壁に形成された貫通孔である。また、接続チャンバ121は、利用装置(マスク検査装置)に空間的に連通する。
一方、プラズマP´からは、EUV光とともにデブリが高速で様々な方向に放散される。デブリは、プラズマ原料SA´であるスズ粒子およびプラズマP´の発生に伴いスパッタリングされる原料供給板EA´の材料粒子を含む。これらのデブリは、プラズマP´の膨張過程を経て、大きな運動エネルギーを得る。
接続チャンバ121側に飛散したデブリの少なくとも一部は、LDP方式のEUV光源装置と同様、回転式ホイルトラップ122などのデブリ低減装置により捕捉される。ただし、それ以外の方向に進行するデブリは、そのままだとEUV光源101内部(例えば、チャンバ111の内壁)に付着し、内部汚染を引き起こす。
このようなデブリの飛散による内部汚染をできるだけ抑制するように、原料供給板EA´、コンテナCA´およびモータMA´の回転軸JA´の一部は、原料供給板ハウジングHA´により包囲される。なお、回転軸JA´は、例えば、原料供給板ハウジングHA´に設けられる不図示の孔部を介して原料供給板EA´と接続される。
図28に示すように、原料供給板ハウジンググHA´には、プラズマP´から放出されるEUV光が接続チャンバ121を介して利用装置に向かうように、EUV光取出し用開口部KL´が設けられる。EUV光取出し用開口部KL´は、レーザビーム照射領域に輸送された原料供給板EA´に付着したプラズマ原料SA´に照射されるエネルギービームの入射口としても用いられる。また、原料供給板ハウジンググHA´の下部には、原料供給板ハウジンググHA´内面に付着したデブリDBおよび廃材料を外部に排出する排出口QA´が設けられる。
EUV光源装置101内部に付着する可能性のあるデブリDBの大部分は、デブリ飛散方向D1´、D2´に飛散し、原料供給板ハウジングHA´内部にて捕集される。また、レーザ照射領域に輸送された原料供給板EA´に付着したプラズマ原料SA´のうち、エネルギービームが照射されて加熱されプラズマ生成に利用される量は僅かである。このため、原料供給板EA´に付着したプラズマ原料SA´の大部分は未使用のままコンテナCA´に戻るが、そのうちの一部は重力により落下してコンテナナCA´に戻らず、原料供給板ハウジングHA´内部にて捕集される。さらに、何等かの不具合により、コンテナCA´に貯留された液相のプラズマ原料SA´の一部がコンテナCA´より溢れる場合がある。この溢れたプラズマ原料SA´も原料漏出方向D3´に漏出し、廃原料として原料供給板ハウジングHA´内部にて捕集される。
原料供給板ハウジングHA´は、プラズマP´の近傍に配置されるので、プラズマP´からのEUVなどの放射によりデブリDBおよび廃材料の融点以上に加熱される。なお、本明細書で融点というときは、スズなどのプラズマ原料SA´の融点を指す。このため、例えば、原料供給板EA´がタングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属から形成されるときに、原料供給板EA´の材料粒子がデブリDBに含まれる場合においても、デブリDBの融点には、原料供給板EA´の融点は含まない。よって、原料供給板ハウジングHA´内面に付着したデブリDBおよび廃材料に含まれるスズは固化することなく液体状態に維持される。原料供給板ハウジングHA´内面に付着したデブリDBおよび廃材料は、重力により原料供給板ハウジングHA´下部に集まり、排出口QA´より外部に排出され、重力方向に落下する。
LPP方式のEUV光源装置101においても、光源部112で発生したデブリDBおよびデブリ低減装置で捕獲されたデブリDBなどを収容するために、図2のデブリ収容部4を備える。また、LPP方式のEUV光源装置101においても、原料供給板ハウジングHA´内面に付着したデブリDBおよび廃材料をデブリ収容部4に導くために、デブリ案内部5を備える。
排出口QA´より重力方向に落下したデブリDBおよび廃材料は、デブリ案内部5の受け板部材18により受け取られる。受け板部材18は、接続チャンバ121に設けられた支持台により支持される。支持台は、受け板部材18が傾斜姿勢となるように支持する。受け板部材18は、加熱手段により加熱され、その温度はスズの融点以上の温度に維持される。よって、排出口QA´より受け板部材18に落下したデブリDBおよび廃材料は液相のまま、傾斜した受け板部材18の受け面71に沿って移動し、受け板部材18の排出部73へ送られ、デブリ収容容器31に溜められる。
このとき、LPP方式のEUV光源装置101においても、図7に示すように、受け板部材18の受け面71上には、耐蝕プレートP1が設置される。これにより、融点以上に加熱されたスズなどのデブリDBおよび廃材料が受け板部材18の母材であるステンレスと反応するのを抑制することが可能となり、受け板部材18の腐食を防止することができる。
なお、LPP方式のEUV光源装置101においても、受け板部材18の受け面71上には、図18の耐蝕プレートP2、図21の耐蝕プレートP3、図22の耐蝕プレートP4、図24の耐蝕プレートP5または図26の耐蝕プレートP6を設置してもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、耐蝕材で構成された耐蝕プレートを受け板部材の受け面上に設置する例を示した。この方法以外にも、受け板部材の受け面を保護するために、受け板部材の受け面上に耐蝕膜を形成するようにしてもよい。この耐蝕膜の材料は、タングステンまたはモリブデンであってもよいし、窒化チタン、SiCまたは酸化膜であってもよい。あるいは、耐蝕プレートをアルミニウムなどの熱伝導性がよい材料で構成し、不動態膜などの耐蝕膜で耐蝕プレートを被覆するようにしてもよい。受け板部材の受け面上に耐蝕膜を形成する場合、スパッタで成膜してもよいし、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)で成膜してもよい。
1 極端紫外光光源装置
2 光源部
3 デブリ低減部
4 デブリ収容部
5A~5C 案内部
11 チャンバ
18 受け板部材
P1~P7 耐蝕プレート
DB デブリ
SU 収容物
21 接続チャンバ
31 デブリ収容容器
2 光源部
3 デブリ低減部
4 デブリ収容部
5A~5C 案内部
11 チャンバ
18 受け板部材
P1~P7 耐蝕プレート
DB デブリ
SU 収容物
21 接続チャンバ
31 デブリ収容容器
Claims (16)
- 極端紫外光を放射可能な原料の励起に基づいて前記極端紫外光を放射するプラズマを発生させる光源部と、
前記原料の融液および前記プラズマから放散されるデブリを収容する収容容器と、
前記原料の融液および前記プラズマから放散されるデブリを受け止め、前記収容容器に導く受け板部材と、
前記原料の融液およびデブリに対して前記受け板部材よりも耐蝕性が高く、前記受け板部材の受け面上に設けられる耐蝕材とを備えることを特徴とする極端紫外光光源装置。 - 前記光源部は、
互いに離隔して配置される一対の円盤状の放電電極と、
前記放電電極を各回転軸の周りに回転させるモータと、
前記放電電極の一部が前記原料の融液に浸された状態で前記原料の融液を貯留するコンテナと、
前記放電電極および前記コンテナを包囲する電極ハウジングと、
前記電極ハウジングを包囲し、前記極端紫外光を取り出す窓部が設けられたチャンバとを備え、
前記電極ハウジングは、
前記極端紫外光を取り出し可能な開口部と、
前記コンテナから漏出した原料の融液および前記電極ハウジングの内壁に付着したデブリを排出する排出口とを備え、
前記受け板部材は、
前記原料およびデブリの融点以上となるように加熱され、
前記排出口から排出される前記原料の融液およびデブリが前記収容容器に向かって下るような傾斜姿勢で支持されることを特徴とする請求項1に記載の極端紫外光光源装置。 - 前記放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給手段と、
前記放電電極の回転時に外周面に付着した原料の融液にエネルギービームを照射して前記原料を気化させるエネルギービーム照射手段とをさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の極端紫外光光源装置。 - 前記光源部は、
円盤状の原料供給板と、
前記原料供給板を回転軸の周りに回転させるモータと、
前記原料供給板の一部が前記原料の融液に浸された状態で前記原料の融液を貯留するコンテナと、
前記原料供給板および前記コンテナを包囲し、前記極端紫外光を取り出す窓部が設けられた原料供給板ハウジングと、
前記原料供給板ハウジングを包囲し、前記極端紫外光を取り出す窓部が設けられたチャンバとを備え、
前記原料供給板ハウジングは、
前記極端紫外光を取り出し可能な開口部と、
前記コンテナから漏出した原料の融液および前記原料供給板ハウジングの内壁に付着したデブリを排出する排出口とを備え、
前記受け板部材は、
前記原料およびデブリの融点以上となるように加熱され、
前記排出口から排出される前記原料の融液およびデブリが前記収容容器に向かって下るような傾斜姿勢で支持されることを特徴とする請求項1に記載の極端紫外光光源装置。 - 前記原料供給板の回転時に外周面に付着した原料の融液にエネルギービームを照射して前記原料をプラズマ化させるエネルギービーム照射手段をさらに備えることを特徴とする請求項4に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記原料の融液およびデブリが前記収容容器に向かって下るような傾斜姿勢で前記受け板部材を支持する支持部材を備え、
前記支持部材は、前記支持部材の下端部が線接触となる空間部を備えることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の極端紫外光光源装置。 - 前記窓部を介して放射される前記極端紫外光とともに飛散するデブリを捕獲するホイルトラップと、
前記窓部を介した前記ホイルトラップに対する放射を低減させる遮熱板と、
前記ホイルトラップおよび前記遮熱板を包囲するように前記チャンバに接続され、前記収容容器に連通する貫通孔が設けられた接続チャンバとを備え、
前記受け板部材を介して導かれた前記原料の融液およびデブリと、前記ホイルトラップで捕獲されたデブリと、前記遮熱板に付着したデブリは、前記貫通孔を介して前記収容容器に収容されることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の極端紫外光光源装置。 - 前記耐蝕材は、前記受け板部材の受け面上に設置可能な耐蝕プレートまたは前記受け板部材の受け面を被覆する耐蝕膜であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記耐蝕プレートの先端部は、前記受け板部材の先端部より突出していることを特徴とする請求項8に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記耐蝕プレートは、前記耐蝕プレートの先端部が前記原料の融液およびデブリの落下方向に向かうように曲がっていることを特徴とする請求項9に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記耐蝕プレートの突出部の先端は、前記貫通孔の周縁部を越えて前記貫通孔の上方に位置することを特徴とする請求項9または10に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記耐蝕プレートの突出部は、先端に向かって徐々に狭くなっていることを特徴とする請求項9または10に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記耐蝕プレートは、前記耐蝕プレートの突出部の周縁部に沿って伸びる溝を備えることを特徴とする請求項9または10に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記耐蝕プレートの材料は、モリブデンまたはタングステンであることを特徴とする請求項9または10に記載の極端紫外光光源装置。
- 極端紫外光を放射可能な原料の融液またはデブリを受け止める受け板部材の保護方法であって、
前記原料の融液またはデブリに対して前記受け板部材よりも耐蝕性が高い耐蝕材を前記受け板部材の受け面上に設けることにより、前記受け板部材の受け面を保護することを特徴とする受け板部材の保護方法。 - 前記耐蝕材は、前記受け板部材の受け面上に設置可能な耐蝕プレートであり、
前記受け板部材の受け面上に設置された耐蝕プレート上で前記原料の融液またはデブリを受け止め、
前記耐蝕プレートを介し、前記原料の融液またはデブリを収容容器に案内することを特徴とする請求項15に記載の受け板部材の保護方法。
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