イオンがＥＵＶ光源の内部部品に到達することを防ぐための、プラズマ生成イオンを偏向するシステム及び方法
【課題】ＥＵＶ光源（２０）の内部部品（３０）を、プラズマ形成位置（２８）で生成され、最初は内部部品（３０）に向けられたイオン（２０６ａ、２０６ｂ）から保護するシステムを提供する。
【解決手段】内部部品（３０）とプラズマ形成位置（２８）との間に挿入され、プラズマ形成位置（２８）から内部部品（３０）へと延びる線に実質的に沿って位置合わせされた表面を有する少なくとも１つの箔板（１８０）と、イオン（２０６ａ、２０６ｂ）を箔板表面（２０８ａ、２０８ｂ）内へと偏向させる磁場（Ｂ２）を発生させる磁気源（２００ａ、２００ｂ）とを備える。
【解決手段】内部部品（３０）とプラズマ形成位置（２８）との間に挿入され、プラズマ形成位置（２８）から内部部品（３０）へと延びる線に実質的に沿って位置合わせされた表面を有する少なくとも１つの箔板（１８０）と、イオン（２０６ａ、２０６ｂ）を箔板表面（２０８ａ、２０８ｂ）内へと偏向させる磁場（Ｂ２）を発生させる磁気源（２００ａ、２００ｂ）とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料物質から作り出されるプラズマから極紫外（「ＥＵＶ」）光を提供し、ＥＵＶ光源チェンバの外側で利用されるために、例えば半導体集積回路製造用フォトリソグラフィのために、集光され、焦点に向けられる、例えば約２０ｎｍ以下の波長の、ＥＵＶ光源に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年６月８日に出願され、かつ２００３年４月８日に出願された米国特許出願番号１０／４０９，２５４号の一部継続出願である米国特許出願番号１１／１４８，０２１号に基づく優先権を主張し、その開示は引用により本明細書に組み入れられる。本出願は、２００４年３月１０日に出願された米国特許出願番号１０／７９８，７４０号に関連し、その開示は引用により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
極紫外（「ＥＵＶ」）光、例えば約２０ｎｍ以下の波長を有し、約１３．５ｎｍの波長の光を含む電磁放射線は、基板、例えばシリコンウエハの中に極めて小さい特徴を作り出すためのフォトリソグラフィ・プロセスにおいて使用することができる。
ＥＵＶ光を生成する方法は、材料を、ＥＵＶ領域に輝線がある、例えばキセノン、リチウム、又はスズのような元素を有するプラズマ状態へと変換させることを含むが、必ずしもそれに限定されない。放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような方法の１つにおいて、プラズマは、一対の電極間の放電によって生成することができる。別の方法において、必要とされるプラズマは、必要とされる輝線を出す元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスタのようなターゲット材料をレーザ光で照射することによって生成することができる。この後者のプロセスは、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれる。
これらのプロセスの各々において、プラズマは一般に密封容器、例えば真空チャンバの中で生成され、様々の種類の計測装置を用いて監視される。ＥＵＶ放射線の発生に加えて、これらのプラズマ・プロセスは、典型的には、プラズマ・チャンバ内で、熱、高エネルギー・イオン、及びプラズマ形成由来の散乱破片（ｄｅｂｒｉｓ）、例えばプラズマ形成プロセスにおいて完全にイオン化されない材料の原子及び／又は凝集物を含む場合がある望ましくない副産物も発生させる。
【０００４】
これらのプラズマ形成副産物は、垂直入射でのＥＵＶ反射を可能にする多層鏡（ＭＬＭ）及びグレージング角入射鏡を含む集光鏡、計測検出器の表面、プラズマ形成プロセスをイメージングするために使用される窓、及びＬＰＰの場合にはレーザ入力窓を含むがこれらに限定されない、様々なプラズマ・チャンバ内部部品に潜在的に損傷を与え、又はその運転効率を減少させることがある。熱、高エネルギー・イオン及び／又は原料物質の破片は、光学素子を加熱すること、光透過性を減少させる材料で光学素子を被覆すること、光学素子の中に浸透すること、及び、例えば構造的完全性、及び／又は、例えば非常に短い波長の光を反射する鏡の能力のような光学的特性を損なうこと、光学素子を腐食又は侵食すること、光学素子及び／又はスパッタリングされた表面材料の内部に拡散することを含む多くのやり方で、光学素子を損なうことがある。さらには、例えばレーザ入力窓のような幾つかの光学素子は、真空チャンバの一部分を形成するので、そのため、プラズマ・チャンバ内に真空が存在する場合には応力下に置かれることになる。これらの素子については、堆積物と熱が一緒になって素子を破損する（即ち亀裂を入れる）ことがあり、その結果、真空が損なわれ、費用のかかる修理を必要とすることになる。
【０００５】
プラズマ・チャンバ内の汚染され又は損傷を受けた光学素子を洗浄又は交換する目的で、その素子に接近することは、費用がかかり、労働集約的で時間がかかる場合がある。特に、これらのシステムは一般に、プラズマ・チャンバが開放された後に再始動する前に、かなり複雑で時間のかかる、プラズマ・チャンバのパージと真空ポンプダウンを必要とする。この長時間のプロセスは、製造スケジュールに悪影響を与え、ほとんど又は全く休止時間無しで運転することが一般に望ましい光源の全体としての効率を減少させる場合がある。
上記のことがらを鑑みて、出願人は、イオンがＥＵＶ光源の内部部品に到達することを防ぐための、プラズマ生成イオンを偏向するシステム、及びその方法を開示する。
【発明の概要】
【０００６】
ＥＵＶ光源の内部部品を、プラズマ形成位置で生み出され、最初は内部部品に向けられたイオンから保護するシステムが開示される。このシステムは、内部部品とプラズマ形成位置との間に挿入された複数の箔板を備えることができ、箔板の各々は、プラズマ形成位置から内部部品へと延びるそれぞれの線に実質的に沿って位置合わせされた表面を有する。このシステムは、イオンを箔板表面の内の１つの中へと偏向させる磁場を発生させる手段をさらに備える。内部部品は、軸線を定める楕円の集光鏡とすることができ、プラズマ形成位置はこの軸線上に位置し、磁場は、プラズマ形成位置において軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する実質的に均一な磁場とすることができる。第２の磁場は、第１の磁場に対して垂直に確立され、かつ第２の磁場がプラズマ形成位置から非ゼロの距離において軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有するように、位置決めされることができる。
【０００７】
本発明の実施形態の別の態様において、内部ＥＵＶ光源部品をイオンから保護するシステムは、イオンエネルギーを減少させるためのイオンとの相互作用のために位置決めされた静電気グリッドと、エネルギーが減少されたイオンをイオンが内部部品に当たらない経路上へと偏向させる磁場を発生させる磁場源とを含むことができる。一例として、本発明の実施形態の態様において、楕円形状の集光鏡は、イオンを減速させる静電気グリッドを、エネルギーが減少されたイオンを集光鏡から離れる方向に偏向させる永久磁石と共に用いて、プラズマ形成中に生成された２ＫｅＶイオンから保護されることができる。
【０００８】
本発明の実施形態のさらに別の態様において、内部ＥＵＶ光源部品を、電子パルス、次いでイオンパルスを放出するプラズマ形成位置において生成されたイオンから保護するシステムは、プラズマ形成位置から距離ｄに位置決めされたグリッドを含むことができる。このグリッドは、イオンと相互作用するように配向され、イオンエネルギーを減少させるための共振周波数に同調する回路に接続されることができる。例えば、共振周波数は、１）電子パルスがグリッドに到達する時間と、２）イオンパルスがグリッドに到達する時間との間の時間遅延の逆数に実質的に等しくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一態様による、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源についての全体的な広い概念の概略図である。
【図２】集光鏡に向いて照射着火点から見た、本発明の一態様による楕円集光鏡のためのＥＵＶ破片シールドの実施形態を示す、概略側面図である。
【図３】ＥＵＶ光源内部部品から離れる方向にイオンを偏向させるために静電グリッドを磁場と組み合わせて用いて用いることができる、本発明の実施形態の別の態様を示す、概略図である。
【図４】図３に示される実施形態における使用に適した静電グリッドの斜視図である。
【図５】イオンを減速させるために、共振回路に接続したグリッドを用いることができる、本発明の実施形態の別の態様を示す概略図である。
【図６】図５に示される装置における使用に適した電気回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に図１を参照とすると、本発明の一態様による例示的なＥＵＶ光源の製品、例えばレーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図を示す。本発明の態様がレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）を参照として図示されているが、本発明は、その代表的な構造が本明細書に引用として組み入れられる同一出願人による米国特許第６，８１５，７００号に開示されている、放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）を含むプラズマを生成する他の種類の光源に対しても等しく適用できることが認識されるべきである。
【００１１】
引き続き図１によると、ＬＰＰ光源２０は、例えば高出力及び高パルス繰返し数で動作するガス放電エキシマレーザ又はフッ素分子レーザ等のパルスレーザ・システム２２を含むことができ、米国特許第６，６２５，１９１号、第６，５４９，５５１号及び第６，５６７，４５０号に示されるようなＭＯＰＡ構成のレーザ・システムであってもよい。光源２０はまた、例えば液滴、液体流、固体粒子又はクラスタ、液滴内に含まれた固体粒子、又は液体流内に含まれた固体粒子の形状でターゲットを送出するターゲット送出システム２４を含むこともできる。ターゲットはターゲット送出システム２４によって、例えばチャンバ２６の内部の、別名として着火位置、又は「火球（ｆｉｒｅ ｂａｌｌ）」の照準として知られるプラズマ形成位置２８へと送出されることができる。
【００１２】
レーザパルスは、パルスレーザ・システム２２からレーザ光軸に沿って、レーザ入力窓５７を通ってチャンバ２６の中に入り、着火位置へと送出され、適切に合焦されて、ターゲットの原料物質に応じて特定の特性を有するプラズマを形成する着火又は火球を作り出すことができる。これらの特性は、生成されたＥＵＶ光の波長、並びに着火の間、及び／又は後にプラズマから放出される破片の種類又は量を含むことができる。
【００１３】
光源は、レーザ光が通過して着火位置２８に到達することを可能にする開口部を備えた、例えば切頭楕円形状の、例えば反射器である、集光器３０を含むこともできる。集光器３０は、例えば、着火位置２８に第１の焦点を有し、かつ、ＥＵＶ光が光源から出力され、例えば集積回路リソグラフィ・ツール（図示せず）に入力される、いわゆる中間点４０（中間焦点４０とも称される）に第２の焦点を有する、楕円鏡とすることができる。
【００１４】
パルスシステム２２は、例えば主発振器電力増幅器（ｍａｓｔｅｒ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ−ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（「ＭＯＰＡ」））のような、例えば発振器レーザ・システム４４及び増幅器レーザ・システム４８を有し、例えば発振器レーザ・システム４４のための磁気リアクトルスイッチ型パルス圧縮及びタイミング回路５０及び増幅器レーザ・システム４８のための磁気リアクトルスイッチ型パルス圧縮及びタイミング回路５２を、発振器レーザ・システム４４のためのパルス電力タイミング監視システム５４及び増幅器レーザ・システム４８のためのパルス電力タイミング監視システム５６と共に備えた、デュアルチャンバのガス放電レーザ・システムを含むことができる。システム２０はまた、ＥＵＶ光源制御器システム６０を含むこともでき、これは、例えばターゲット位置検出フィードバック・システム６２及び燃焼制御システム６５を、例えばレーザービーム位置合わせシステム６６と共に含むこともできる。
【００１５】
システム２０はまた、ターゲット位置検出システムを含むこともでき、これは１つ又はそれ以上の液滴イメージャ７０ａ、ｂを含んでもよく、このイメージャは、ターゲット液滴の位置、例えば着火位置に対する位置を示す出力を提供し、かつ、この出力をターゲット位置検出フィードバック・システムに提供し、このターゲット位置検出フィードバック・システムは、例えば、ターゲットの位置及び軌道を計算することが可能であり、そこから、液滴毎か、そうでない場合には平均として、ターゲット誤差を計算することができる。次に、ターゲット誤差は、入力としてシステム制御器６０に提供されることができ、システム制御器は、例えば、レーザ位置、方向及びタイミングの補正信号を、例えば、レーザービーム位置決めシステム６６に提供することができ、レーザービーム位置決めシステムはそれを、例えばレーザー・タイミング回路を制御し、及び／又はレーザ位置及び方向変換器６８を制御して、例えばレーザービームの焦点位置を異なる着火位置２８に変更するために用いることが可能である。
【００１６】
ターゲット送出制御システム９０は、システム制御器６０からの信号に応答して、例えば、所望の着火位置２８に到達したターゲット液滴における誤差を補正するために、ターゲット送出機構によって放出されるターゲット液滴の放出点を修正することができる。ＥＵＶ光源探知器（図示せず）もまた、例えば、有効かつ効率的なＥＵＶ光生成のための正しい位置及び時間で適正にターゲット液滴を捕捉するためのレーザパルスのタイミング及び焦点のような事柄における誤差の指標とすることが可能なフィードバックを、システム制御器６０に対して提供することができる。
【００１７】
図１に模式的に示され、以下で、より詳細に説明されるように、本発明の実施形態の態様は、図１に示される実施形態では集光鏡３０とすることができるＥＵＶ光源内部部品を、プラズマ形成位置で生成され、最初は例えば集光鏡３０などの部品に対して向けられたイオンから保護するシステムを含むことができる。図示されるように、そのシステムは、例えば箔トラップなどのシールド１８０と、１つ又はそれ以上の磁気源とを含むことができ、磁気源は、図１に示される実施形態においては、磁場Ｂ1を確立するための第１の一対の離間された励磁コイル２００ａ、ｂと、磁場Ｂ2（図１に示す）を確立するための第２の一対の離間された励磁コイル２０２ａ、ｂ（図２Ａに示す）とすることができる。システムは、ＥＵＶ光源集光鏡３０の表面を保護するための構成で示されているが、ここで説明されるシステムは、レーザ入力窓５７、イメージャ７０ａ、ｂのためのイメージング窓、及び／又は計測モニタ（図示せず）の入力面を含むがこれらに限定されない、チャンバ２６内の他の光学素子を保護するために使用することができることが認識されるべきである。
【００１８】
図２は、図１に示されるシステムにおいて用いられることができる箔トラップシールド１８０をより詳細に示す。具体的に、図２は、中間焦点４０（図１参照）における視点から楕円集光鏡３０を覗き込んだ場合に見えることになる集光器３０及びシールド１８０の概略図を示す。図２に示すように、楕円集光鏡３０は、鏡の方を向いた断面が円形であり、図１に示されるように、楕円鏡３０の焦点２８を含む軸線２０４を定めることができる。
【００１９】
楕円鏡はまた、例えば、集束光学素子（ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｐｔｉｃｓ）を通り、鏡３０を通って、楕円鏡の焦点であることが望まれる着火位置２８に対して合焦されるＬＰＰレーザービーム１５４の進入を可能にするための、例えば図２において円形であることが示されているような開口部１５２を有することもできる。開口部１５２はまた、使用される制御システムの種類に応じて、着火位置上のレーザービーム１５４の焦点を補正するためにビーム光学経路を修正する必要がもしあればその範囲内で、例えばビームプロファイルもっと合うように、例えば一般に矩形に調整されることも可能である。
【００２０】
図１及び図２には、本発明の実施形態の態様による箔トラップ破片シールド１８０もまた示されている。破片シールド１８０は、例えばモリブデンの薄い箔で作られた複数の薄い箔板から作られることができ、その中の例示的な板１８２ａ−ｃに表示が付けられている。図２で最も良くわかるように、箔板１８２ａ−ｃの各々は、軸線２０４から実質的に半径方向外向きに延び、かつ図１に示されるように、破片シールド１８０の各箔板は、着火位置２８と集光鏡３０との間に挿入されることができる。隣接する箔板１８２ａ−ｃの各対の間に、ＥＵＶ光が破片シールド１８０を通過することを可能にする光伝送チャネル（例示的なチャネル１８４ａ−ｃに表示が付けられている）を確立することができることが、図２でさらにわかる。図２に示されるシールド１８０は２８の箔板を含むが、２８よりも多い箔板、並びに、わずか１つの箔板を用いることもできることが認識されるべきである。追加の箔板は、ある場合には、破片の捕獲を増やす結果をもたらすことができるが、箔板の追加はまた、チャネルのサイズを低減させることにもなり得るので、そのためシールド１８０を通過するＥＵＶ光を減少させることになる（注釈：プラズマから放出されるＥＵＶ光の妨害はできるだけ少ないことが望ましい。）
【００２１】
図１と図２を相互参照すると、破片シールド１８０の中に放射状に位置合わせされたチャネル１８２ａ−ｃの機能を理解することができる。放射状チャネルは、図１中に示され、回転対称性の破片シールド１８０の実例である。図１は、着火位置２８から放出される２つのＥＵＶ光線１９０ａ、ｂの例示的な経路を示す。図示されるように、各光線は着火位置２８から進行し、図１に示すように所望であれば集光鏡１５０の反射面までずっと延びていてもよい破片シールド１８０内のチャネル１８２を通過することができる。いかなる入射角度で楕円鏡１５０の表面に当たっても、光線１９０ａは、反射光線１９２ａとして同じチャネル１８０内で戻り反射され、中間焦点４０に向けられることができる。
【００２２】
図２は、磁場Ｂ1及びＢ2の影響下での２つのイオンの例示的な軌道を示す。図示されるように、イオン２０６ａは、プラズマ形成位置２８から出て、集光鏡３０へと向かう軌道上を通り、磁場 Ｂ1によって、イオンがそこで捕獲されることができる箔板１８４ｄの表面２０８ａ内へと偏向される。他方、磁場Ｂ1の配向（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）のため、磁場Ｂ1単独では全てのイオンを破片シールド１８０内へと偏向させるには不十分である場合もある。その代わりに、図示されているイオン２０６ｂのように、あるイオン軌道に対しては、磁場Ｂ1の影響は、イオンを集光鏡３０の中へとさらに加速させるだけの場合もある。しかしながら、図示されるように、第２の磁場Ｂ2を、イオンが捕獲されることができる箔板１８４ｅの表面２０８ｂ内へとイオン２０６ｂを偏向させるように位置合わせすることができる。図示される実施形態については、磁場Ｂ1は、プラズマ形成位置２８において軸線２０４に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する、実質的に均一な磁場とすることができる。第２の磁場Ｂ2は、用いられる場合には、第１の磁場Ｂ1に対して垂直に確立され、かつ、図１に示されるように、第２の磁場Ｂ2がプラズマ形成位置２８からある距離で軸線２０４に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有するように、位置決めされることができる。幾つかの場合においては、第２の磁場Ｂ2は第１の磁場Ｂ1よりも幾分弱くすることができる。数値的には、プラズマ形成位置２８から約２０ｃｍのところに位置する集光器について、約１００ガウス未満の比較的小さい磁場が、約２ｍｍのチャネル幅及び約５０のアスペクト比を有する破片シールド内へと２ＫｅＶのイオンを偏向させるために十分な横方向の運動を提供することができることを、計算が示している。そのような磁場は、例えば冷却されたコイルを使用して比較的大きい容積にわたって確立されることができる。このことを、破片シールド無しで全ての２ＫｅＶイオンを集光鏡と衝突しない軌道上へと十分に偏向させるに必要であり得る、約１テスラの磁場強度と比較することができる。
【００２３】
図１はまた、システムが、例えばヘリウム又はアルゴンなどの気体分子をチャンバ２６の中のプラズマ形成位置２８と集光器３０との間の導入する気体源２１０をさらに備えることができることも示す。使用時には、気体分子は、プラズマ形成位置で生成され、集光鏡３０に対して向けられているプラズマ破片粒子（荷電又は中性）に衝突する場合がある。これらの衝突は、粒子を減速させ、及び／又は、粒子を破片シールド１８０の箔板１８２内へと偏向させることができ、集光鏡３０の表面を破片の蓄積から保護する。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態の別の態様を示す概略図であり、ここでは、静電気グリッド３００を１つ又はそれ以上の磁場Ｂ’、Ｂ”と組み合わせて用いて、例えばプラズマ形成の際に生成されたイオンなどのイオンを、図３に示される実施形態の場合はＥＵＶ光線１９２ａ’−ｃ’を中間焦点へと反射させる集光鏡３０’である、ＥＵＶ光源内部部品から離れる方向に偏向させることができる。システムは、ＥＵＶ光源集光鏡３０’の表面を保護するための構成で示されているが、ここで説明されるシステムは、レーザ入力窓５７’、イメージャのためのイメージング窓、及び／又は計測モニタ（図示せず）の入力面を含むがこれらに限定されない、チャンバ２６’内の他の光学素子を保護するために使用することができることが認識されるべきである。
【００２５】
構造的には、図３に示されるように、荷電したグリッド３００は、プラズマ形成位置２８’と集光鏡３０’との間に位置決めされることができ、イオンがグリッド３００（図４もまた参照のこと）を通過するときにイオンのエネルギーを減少させる（イオンの速度を減少させる）ように機能することができる。システムは、グリッド３００と集光鏡３０’との間に１つ又はそれ以上の磁場Ｂ’、Ｂ”を確立するために、１つ又はそれ以上の磁気源３０２ａ−ｄを含むことができることもまた図示されている。幾つかの場合には、中程度の磁場が減速されたイオンを集光鏡３０から離れる方向に偏向させることが可能となるように、イオンはグリッドによって十分に減速されることができる。従って、いくつかの実施については、磁気源３００ａ−ｄは、励磁コイル、永久磁石、又はそれらの組み合わせとすることができる。
【００２６】
図３は、プラズマ形成位置２８’を出て集光鏡３０’に向かう経路上を通る、イオン３０４の例示的な軌道を示す。より具体的には、例示的なイオン３０４は、最初は磁場Ｂ’及びレーザ軸線３０６の両方に直交する非ゼロの速度成分ｖを有する軌道上に向けられる（即ち、イオンはページの平面から出る方向に進行する）。図示されるように、イオン３０４は、イオンがそこで減速されるグリッド３００を通過することができ、次にイオンが１つ又はそれ以上の磁場 Ｂ’、Ｂ”と相互作用する領域に進入することができる。磁場Ｂ’及びＢ”の影響下で、イオン３０４は周知の式
Ｆ＝ｑｖ ｘ Ｂ
に従って集光器３０’から離れる方向に偏向し、ここで Ｆは偏向力であり、太字はベクトル量を表し、ｑはイオンの電荷である。
【００２７】
図５は、本発明の実施形態の別の態様を示し、ここではグリッド３００’は、プラズマ形成位置２８”から距離「ｄ」のところに位置決めされることができる。例えばレーザパルスとターゲットとの間の相互作用などでプラズマ形成されると、電子４００のパルスが位置２８”から放出されて平均速度ｖeで進行し、その後にｖe＞ ｖionである平均速度ｖionで進行するイオン４０２’のパルスが続く。位置２８”からの距離「ｄ」におけるグリッド３００’では、イオン４０２は、電子４００の後にグリッド３００’に到達し、グリッド３００’における電子パルスとイオンパルスとの間の時間遅延ｔを確立する。
【００２８】
図６は、グリッド３００’が、スイッチ４０４、コンデンサ４０６、及び電源４０８を有する回路に電気的に接続できることを示す。回路は、グリッド３００’上に予め選択された電圧を維持することが可能であり、コンデンサ４０６を含み、このコンデンサは低いインダクタンスを通じてグリッド３００’に連結されることができ、かつ所望のグリッド電位まで充電されることができる。コンデンサ４０６の電気容量は、グリッド３００’における電子パルスとイオンパルスとの間の時間遅延ｔの逆数と実質的に等しくすることができる共振周波数に回路を同調するように、選択されることができる。この構造によって、グリッド３００’によって確立された電場は、走行時間周波数（ｔｒａｎｓｉｔ ｔｉｍｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で１回のサイクルを経過し、グリッド３００’は、イオン４０２と相互作用してイオンのエネルギーを減少させることができる。具体的には、グリッド電位及びイオンのエネルギーに応じて、グリッド３００’は、イオン４０２を、減速、停止、又は逆戻りさせることができる。１つの実施において、群れになった（ｂｕｎｃｈｅｄ）電子の通過により回路中に起動された電流は散逸する場合があり、その後、イオン４０２は、回路電流の逆起電力によって減速されることができる。あるいは、グリッド３００’は、イオンパルスにおけるエネルギーが減衰するように、逆位相を有する外部発振器によって励振されることができる（図６参照）。この後者の場合には、スイッチ４０４は、イオンがグリッド３００’の近くに存在しない周期の間は、グリッド３００’とプラズマ・チェンバ壁４１０との間の短絡を減らすために、開放されていてもよい。短絡を減らすため、幾つかの場合には短絡を排除するために、接地された第２のグリッド（図示せず）をグリッド３００’の近くに置くことができる。
【００２９】
適切な距離ｄにおけるグリッド３００’を用いて行われた実験では、約２．３ＫｅＶの平均初期エネルギーを有するＳｎイオンは、コンデンサの値が０．１ｕＦの範囲である場合に、グリッドによって大幅に減速されることを示した。これは、約１Ｍｈｚの共振周波数に対応する。パルスレーザー源によってレーザ生成プラズマが形成位置で確立される場合には、回路は、パルスレーザー源と同期することがある。減速されたイオンは、グリッドと内部部品との間に確立されることができる磁場によって、内部部品から離れる方向に偏向されることができる（図３参照）。幾つかの場合には、減速されたイオンは、箔トラップ破片シールド（図１及び２参照）の中へと偏向されることが可能である。
【００３０】
上記に開示された本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることが意図されるのみであり、本発明の開示を決して限定することを意図するものではなく、特に特定の好ましい実施形態のみに限定することを意図するものではないことは、当業者によって理解されるであろう。当業者によって理解され、認識されるであろう多くの変更及び修正を、開示された本発明の実施形態の開示された態様に対して成すことができる。添付の特許請求の範囲は、範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示された態様のみならず、当業者に明らかなその等価物、並びに他の修正及び変更をも包含することが意図される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料物質から作り出されるプラズマから極紫外（「ＥＵＶ」）光を提供し、ＥＵＶ光源チェンバの外側で利用されるために、例えば半導体集積回路製造用フォトリソグラフィのために、集光され、焦点に向けられる、例えば約２０ｎｍ以下の波長の、ＥＵＶ光源に関する。
【０００２】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年６月８日に出願され、かつ２００３年４月８日に出願された米国特許出願番号１０／４０９，２５４号の一部継続出願である米国特許出願番号１１／１４８，０２１号に基づく優先権を主張し、その開示は引用により本明細書に組み入れられる。本出願は、２００４年３月１０日に出願された米国特許出願番号１０／７９８，７４０号に関連し、その開示は引用により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
極紫外（「ＥＵＶ」）光、例えば約２０ｎｍ以下の波長を有し、約１３．５ｎｍの波長の光を含む電磁放射線は、基板、例えばシリコンウエハの中に極めて小さい特徴を作り出すためのフォトリソグラフィ・プロセスにおいて使用することができる。
ＥＵＶ光を生成する方法は、材料を、ＥＵＶ領域に輝線がある、例えばキセノン、リチウム、又はスズのような元素を有するプラズマ状態へと変換させることを含むが、必ずしもそれに限定されない。放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような方法の１つにおいて、プラズマは、一対の電極間の放電によって生成することができる。別の方法において、必要とされるプラズマは、必要とされる輝線を出す元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスタのようなターゲット材料をレーザ光で照射することによって生成することができる。この後者のプロセスは、レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれる。
これらのプロセスの各々において、プラズマは一般に密封容器、例えば真空チャンバの中で生成され、様々の種類の計測装置を用いて監視される。ＥＵＶ放射線の発生に加えて、これらのプラズマ・プロセスは、典型的には、プラズマ・チャンバ内で、熱、高エネルギー・イオン、及びプラズマ形成由来の散乱破片（ｄｅｂｒｉｓ）、例えばプラズマ形成プロセスにおいて完全にイオン化されない材料の原子及び／又は凝集物を含む場合がある望ましくない副産物も発生させる。
【０００４】
これらのプラズマ形成副産物は、垂直入射でのＥＵＶ反射を可能にする多層鏡（ＭＬＭ）及びグレージング角入射鏡を含む集光鏡、計測検出器の表面、プラズマ形成プロセスをイメージングするために使用される窓、及びＬＰＰの場合にはレーザ入力窓を含むがこれらに限定されない、様々なプラズマ・チャンバ内部部品に潜在的に損傷を与え、又はその運転効率を減少させることがある。熱、高エネルギー・イオン及び／又は原料物質の破片は、光学素子を加熱すること、光透過性を減少させる材料で光学素子を被覆すること、光学素子の中に浸透すること、及び、例えば構造的完全性、及び／又は、例えば非常に短い波長の光を反射する鏡の能力のような光学的特性を損なうこと、光学素子を腐食又は侵食すること、光学素子及び／又はスパッタリングされた表面材料の内部に拡散することを含む多くのやり方で、光学素子を損なうことがある。さらには、例えばレーザ入力窓のような幾つかの光学素子は、真空チャンバの一部分を形成するので、そのため、プラズマ・チャンバ内に真空が存在する場合には応力下に置かれることになる。これらの素子については、堆積物と熱が一緒になって素子を破損する（即ち亀裂を入れる）ことがあり、その結果、真空が損なわれ、費用のかかる修理を必要とすることになる。
【０００５】
プラズマ・チャンバ内の汚染され又は損傷を受けた光学素子を洗浄又は交換する目的で、その素子に接近することは、費用がかかり、労働集約的で時間がかかる場合がある。特に、これらのシステムは一般に、プラズマ・チャンバが開放された後に再始動する前に、かなり複雑で時間のかかる、プラズマ・チャンバのパージと真空ポンプダウンを必要とする。この長時間のプロセスは、製造スケジュールに悪影響を与え、ほとんど又は全く休止時間無しで運転することが一般に望ましい光源の全体としての効率を減少させる場合がある。
上記のことがらを鑑みて、出願人は、イオンがＥＵＶ光源の内部部品に到達することを防ぐための、プラズマ生成イオンを偏向するシステム、及びその方法を開示する。
【発明の概要】
【０００６】
ＥＵＶ光源の内部部品を、プラズマ形成位置で生み出され、最初は内部部品に向けられたイオンから保護するシステムが開示される。このシステムは、内部部品とプラズマ形成位置との間に挿入された複数の箔板を備えることができ、箔板の各々は、プラズマ形成位置から内部部品へと延びるそれぞれの線に実質的に沿って位置合わせされた表面を有する。このシステムは、イオンを箔板表面の内の１つの中へと偏向させる磁場を発生させる手段をさらに備える。内部部品は、軸線を定める楕円の集光鏡とすることができ、プラズマ形成位置はこの軸線上に位置し、磁場は、プラズマ形成位置において軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する実質的に均一な磁場とすることができる。第２の磁場は、第１の磁場に対して垂直に確立され、かつ第２の磁場がプラズマ形成位置から非ゼロの距離において軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有するように、位置決めされることができる。
【０００７】
本発明の実施形態の別の態様において、内部ＥＵＶ光源部品をイオンから保護するシステムは、イオンエネルギーを減少させるためのイオンとの相互作用のために位置決めされた静電気グリッドと、エネルギーが減少されたイオンをイオンが内部部品に当たらない経路上へと偏向させる磁場を発生させる磁場源とを含むことができる。一例として、本発明の実施形態の態様において、楕円形状の集光鏡は、イオンを減速させる静電気グリッドを、エネルギーが減少されたイオンを集光鏡から離れる方向に偏向させる永久磁石と共に用いて、プラズマ形成中に生成された２ＫｅＶイオンから保護されることができる。
【０００８】
本発明の実施形態のさらに別の態様において、内部ＥＵＶ光源部品を、電子パルス、次いでイオンパルスを放出するプラズマ形成位置において生成されたイオンから保護するシステムは、プラズマ形成位置から距離ｄに位置決めされたグリッドを含むことができる。このグリッドは、イオンと相互作用するように配向され、イオンエネルギーを減少させるための共振周波数に同調する回路に接続されることができる。例えば、共振周波数は、１）電子パルスがグリッドに到達する時間と、２）イオンパルスがグリッドに到達する時間との間の時間遅延の逆数に実質的に等しくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一態様による、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源についての全体的な広い概念の概略図である。
【図２】集光鏡に向いて照射着火点から見た、本発明の一態様による楕円集光鏡のためのＥＵＶ破片シールドの実施形態を示す、概略側面図である。
【図３】ＥＵＶ光源内部部品から離れる方向にイオンを偏向させるために静電グリッドを磁場と組み合わせて用いて用いることができる、本発明の実施形態の別の態様を示す、概略図である。
【図４】図３に示される実施形態における使用に適した静電グリッドの斜視図である。
【図５】イオンを減速させるために、共振回路に接続したグリッドを用いることができる、本発明の実施形態の別の態様を示す概略図である。
【図６】図５に示される装置における使用に適した電気回路の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
最初に図１を参照とすると、本発明の一態様による例示的なＥＵＶ光源の製品、例えばレーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図を示す。本発明の態様がレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）を参照として図示されているが、本発明は、その代表的な構造が本明細書に引用として組み入れられる同一出願人による米国特許第６，８１５，７００号に開示されている、放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）を含むプラズマを生成する他の種類の光源に対しても等しく適用できることが認識されるべきである。
【００１１】
引き続き図１によると、ＬＰＰ光源２０は、例えば高出力及び高パルス繰返し数で動作するガス放電エキシマレーザ又はフッ素分子レーザ等のパルスレーザ・システム２２を含むことができ、米国特許第６，６２５，１９１号、第６，５４９，５５１号及び第６，５６７，４５０号に示されるようなＭＯＰＡ構成のレーザ・システムであってもよい。光源２０はまた、例えば液滴、液体流、固体粒子又はクラスタ、液滴内に含まれた固体粒子、又は液体流内に含まれた固体粒子の形状でターゲットを送出するターゲット送出システム２４を含むこともできる。ターゲットはターゲット送出システム２４によって、例えばチャンバ２６の内部の、別名として着火位置、又は「火球（ｆｉｒｅ ｂａｌｌ）」の照準として知られるプラズマ形成位置２８へと送出されることができる。
【００１２】
レーザパルスは、パルスレーザ・システム２２からレーザ光軸に沿って、レーザ入力窓５７を通ってチャンバ２６の中に入り、着火位置へと送出され、適切に合焦されて、ターゲットの原料物質に応じて特定の特性を有するプラズマを形成する着火又は火球を作り出すことができる。これらの特性は、生成されたＥＵＶ光の波長、並びに着火の間、及び／又は後にプラズマから放出される破片の種類又は量を含むことができる。
【００１３】
光源は、レーザ光が通過して着火位置２８に到達することを可能にする開口部を備えた、例えば切頭楕円形状の、例えば反射器である、集光器３０を含むこともできる。集光器３０は、例えば、着火位置２８に第１の焦点を有し、かつ、ＥＵＶ光が光源から出力され、例えば集積回路リソグラフィ・ツール（図示せず）に入力される、いわゆる中間点４０（中間焦点４０とも称される）に第２の焦点を有する、楕円鏡とすることができる。
【００１４】
パルスシステム２２は、例えば主発振器電力増幅器（ｍａｓｔｅｒ ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ−ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ（「ＭＯＰＡ」））のような、例えば発振器レーザ・システム４４及び増幅器レーザ・システム４８を有し、例えば発振器レーザ・システム４４のための磁気リアクトルスイッチ型パルス圧縮及びタイミング回路５０及び増幅器レーザ・システム４８のための磁気リアクトルスイッチ型パルス圧縮及びタイミング回路５２を、発振器レーザ・システム４４のためのパルス電力タイミング監視システム５４及び増幅器レーザ・システム４８のためのパルス電力タイミング監視システム５６と共に備えた、デュアルチャンバのガス放電レーザ・システムを含むことができる。システム２０はまた、ＥＵＶ光源制御器システム６０を含むこともでき、これは、例えばターゲット位置検出フィードバック・システム６２及び燃焼制御システム６５を、例えばレーザービーム位置合わせシステム６６と共に含むこともできる。
【００１５】
システム２０はまた、ターゲット位置検出システムを含むこともでき、これは１つ又はそれ以上の液滴イメージャ７０ａ、ｂを含んでもよく、このイメージャは、ターゲット液滴の位置、例えば着火位置に対する位置を示す出力を提供し、かつ、この出力をターゲット位置検出フィードバック・システムに提供し、このターゲット位置検出フィードバック・システムは、例えば、ターゲットの位置及び軌道を計算することが可能であり、そこから、液滴毎か、そうでない場合には平均として、ターゲット誤差を計算することができる。次に、ターゲット誤差は、入力としてシステム制御器６０に提供されることができ、システム制御器は、例えば、レーザ位置、方向及びタイミングの補正信号を、例えば、レーザービーム位置決めシステム６６に提供することができ、レーザービーム位置決めシステムはそれを、例えばレーザー・タイミング回路を制御し、及び／又はレーザ位置及び方向変換器６８を制御して、例えばレーザービームの焦点位置を異なる着火位置２８に変更するために用いることが可能である。
【００１６】
ターゲット送出制御システム９０は、システム制御器６０からの信号に応答して、例えば、所望の着火位置２８に到達したターゲット液滴における誤差を補正するために、ターゲット送出機構によって放出されるターゲット液滴の放出点を修正することができる。ＥＵＶ光源探知器（図示せず）もまた、例えば、有効かつ効率的なＥＵＶ光生成のための正しい位置及び時間で適正にターゲット液滴を捕捉するためのレーザパルスのタイミング及び焦点のような事柄における誤差の指標とすることが可能なフィードバックを、システム制御器６０に対して提供することができる。
【００１７】
図１に模式的に示され、以下で、より詳細に説明されるように、本発明の実施形態の態様は、図１に示される実施形態では集光鏡３０とすることができるＥＵＶ光源内部部品を、プラズマ形成位置で生成され、最初は例えば集光鏡３０などの部品に対して向けられたイオンから保護するシステムを含むことができる。図示されるように、そのシステムは、例えば箔トラップなどのシールド１８０と、１つ又はそれ以上の磁気源とを含むことができ、磁気源は、図１に示される実施形態においては、磁場Ｂ1を確立するための第１の一対の離間された励磁コイル２００ａ、ｂと、磁場Ｂ2（図１に示す）を確立するための第２の一対の離間された励磁コイル２０２ａ、ｂ（図２Ａに示す）とすることができる。システムは、ＥＵＶ光源集光鏡３０の表面を保護するための構成で示されているが、ここで説明されるシステムは、レーザ入力窓５７、イメージャ７０ａ、ｂのためのイメージング窓、及び／又は計測モニタ（図示せず）の入力面を含むがこれらに限定されない、チャンバ２６内の他の光学素子を保護するために使用することができることが認識されるべきである。
【００１８】
図２は、図１に示されるシステムにおいて用いられることができる箔トラップシールド１８０をより詳細に示す。具体的に、図２は、中間焦点４０（図１参照）における視点から楕円集光鏡３０を覗き込んだ場合に見えることになる集光器３０及びシールド１８０の概略図を示す。図２に示すように、楕円集光鏡３０は、鏡の方を向いた断面が円形であり、図１に示されるように、楕円鏡３０の焦点２８を含む軸線２０４を定めることができる。
【００１９】
楕円鏡はまた、例えば、集束光学素子（ｆｏｃｕｓｉｎｇ ｏｐｔｉｃｓ）を通り、鏡３０を通って、楕円鏡の焦点であることが望まれる着火位置２８に対して合焦されるＬＰＰレーザービーム１５４の進入を可能にするための、例えば図２において円形であることが示されているような開口部１５２を有することもできる。開口部１５２はまた、使用される制御システムの種類に応じて、着火位置上のレーザービーム１５４の焦点を補正するためにビーム光学経路を修正する必要がもしあればその範囲内で、例えばビームプロファイルもっと合うように、例えば一般に矩形に調整されることも可能である。
【００２０】
図１及び図２には、本発明の実施形態の態様による箔トラップ破片シールド１８０もまた示されている。破片シールド１８０は、例えばモリブデンの薄い箔で作られた複数の薄い箔板から作られることができ、その中の例示的な板１８２ａ−ｃに表示が付けられている。図２で最も良くわかるように、箔板１８２ａ−ｃの各々は、軸線２０４から実質的に半径方向外向きに延び、かつ図１に示されるように、破片シールド１８０の各箔板は、着火位置２８と集光鏡３０との間に挿入されることができる。隣接する箔板１８２ａ−ｃの各対の間に、ＥＵＶ光が破片シールド１８０を通過することを可能にする光伝送チャネル（例示的なチャネル１８４ａ−ｃに表示が付けられている）を確立することができることが、図２でさらにわかる。図２に示されるシールド１８０は２８の箔板を含むが、２８よりも多い箔板、並びに、わずか１つの箔板を用いることもできることが認識されるべきである。追加の箔板は、ある場合には、破片の捕獲を増やす結果をもたらすことができるが、箔板の追加はまた、チャネルのサイズを低減させることにもなり得るので、そのためシールド１８０を通過するＥＵＶ光を減少させることになる（注釈：プラズマから放出されるＥＵＶ光の妨害はできるだけ少ないことが望ましい。）
【００２１】
図１と図２を相互参照すると、破片シールド１８０の中に放射状に位置合わせされたチャネル１８２ａ−ｃの機能を理解することができる。放射状チャネルは、図１中に示され、回転対称性の破片シールド１８０の実例である。図１は、着火位置２８から放出される２つのＥＵＶ光線１９０ａ、ｂの例示的な経路を示す。図示されるように、各光線は着火位置２８から進行し、図１に示すように所望であれば集光鏡１５０の反射面までずっと延びていてもよい破片シールド１８０内のチャネル１８２を通過することができる。いかなる入射角度で楕円鏡１５０の表面に当たっても、光線１９０ａは、反射光線１９２ａとして同じチャネル１８０内で戻り反射され、中間焦点４０に向けられることができる。
【００２２】
図２は、磁場Ｂ1及びＢ2の影響下での２つのイオンの例示的な軌道を示す。図示されるように、イオン２０６ａは、プラズマ形成位置２８から出て、集光鏡３０へと向かう軌道上を通り、磁場 Ｂ1によって、イオンがそこで捕獲されることができる箔板１８４ｄの表面２０８ａ内へと偏向される。他方、磁場Ｂ1の配向（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）のため、磁場Ｂ1単独では全てのイオンを破片シールド１８０内へと偏向させるには不十分である場合もある。その代わりに、図示されているイオン２０６ｂのように、あるイオン軌道に対しては、磁場Ｂ1の影響は、イオンを集光鏡３０の中へとさらに加速させるだけの場合もある。しかしながら、図示されるように、第２の磁場Ｂ2を、イオンが捕獲されることができる箔板１８４ｅの表面２０８ｂ内へとイオン２０６ｂを偏向させるように位置合わせすることができる。図示される実施形態については、磁場Ｂ1は、プラズマ形成位置２８において軸線２０４に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する、実質的に均一な磁場とすることができる。第２の磁場Ｂ2は、用いられる場合には、第１の磁場Ｂ1に対して垂直に確立され、かつ、図１に示されるように、第２の磁場Ｂ2がプラズマ形成位置２８からある距離で軸線２０４に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有するように、位置決めされることができる。幾つかの場合においては、第２の磁場Ｂ2は第１の磁場Ｂ1よりも幾分弱くすることができる。数値的には、プラズマ形成位置２８から約２０ｃｍのところに位置する集光器について、約１００ガウス未満の比較的小さい磁場が、約２ｍｍのチャネル幅及び約５０のアスペクト比を有する破片シールド内へと２ＫｅＶのイオンを偏向させるために十分な横方向の運動を提供することができることを、計算が示している。そのような磁場は、例えば冷却されたコイルを使用して比較的大きい容積にわたって確立されることができる。このことを、破片シールド無しで全ての２ＫｅＶイオンを集光鏡と衝突しない軌道上へと十分に偏向させるに必要であり得る、約１テスラの磁場強度と比較することができる。
【００２３】
図１はまた、システムが、例えばヘリウム又はアルゴンなどの気体分子をチャンバ２６の中のプラズマ形成位置２８と集光器３０との間の導入する気体源２１０をさらに備えることができることも示す。使用時には、気体分子は、プラズマ形成位置で生成され、集光鏡３０に対して向けられているプラズマ破片粒子（荷電又は中性）に衝突する場合がある。これらの衝突は、粒子を減速させ、及び／又は、粒子を破片シールド１８０の箔板１８２内へと偏向させることができ、集光鏡３０の表面を破片の蓄積から保護する。
【００２４】
図３は、本発明の実施形態の別の態様を示す概略図であり、ここでは、静電気グリッド３００を１つ又はそれ以上の磁場Ｂ’、Ｂ”と組み合わせて用いて、例えばプラズマ形成の際に生成されたイオンなどのイオンを、図３に示される実施形態の場合はＥＵＶ光線１９２ａ’−ｃ’を中間焦点へと反射させる集光鏡３０’である、ＥＵＶ光源内部部品から離れる方向に偏向させることができる。システムは、ＥＵＶ光源集光鏡３０’の表面を保護するための構成で示されているが、ここで説明されるシステムは、レーザ入力窓５７’、イメージャのためのイメージング窓、及び／又は計測モニタ（図示せず）の入力面を含むがこれらに限定されない、チャンバ２６’内の他の光学素子を保護するために使用することができることが認識されるべきである。
【００２５】
構造的には、図３に示されるように、荷電したグリッド３００は、プラズマ形成位置２８’と集光鏡３０’との間に位置決めされることができ、イオンがグリッド３００（図４もまた参照のこと）を通過するときにイオンのエネルギーを減少させる（イオンの速度を減少させる）ように機能することができる。システムは、グリッド３００と集光鏡３０’との間に１つ又はそれ以上の磁場Ｂ’、Ｂ”を確立するために、１つ又はそれ以上の磁気源３０２ａ−ｄを含むことができることもまた図示されている。幾つかの場合には、中程度の磁場が減速されたイオンを集光鏡３０から離れる方向に偏向させることが可能となるように、イオンはグリッドによって十分に減速されることができる。従って、いくつかの実施については、磁気源３００ａ−ｄは、励磁コイル、永久磁石、又はそれらの組み合わせとすることができる。
【００２６】
図３は、プラズマ形成位置２８’を出て集光鏡３０’に向かう経路上を通る、イオン３０４の例示的な軌道を示す。より具体的には、例示的なイオン３０４は、最初は磁場Ｂ’及びレーザ軸線３０６の両方に直交する非ゼロの速度成分ｖを有する軌道上に向けられる（即ち、イオンはページの平面から出る方向に進行する）。図示されるように、イオン３０４は、イオンがそこで減速されるグリッド３００を通過することができ、次にイオンが１つ又はそれ以上の磁場 Ｂ’、Ｂ”と相互作用する領域に進入することができる。磁場Ｂ’及びＢ”の影響下で、イオン３０４は周知の式
Ｆ＝ｑｖ ｘ Ｂ
に従って集光器３０’から離れる方向に偏向し、ここで Ｆは偏向力であり、太字はベクトル量を表し、ｑはイオンの電荷である。
【００２７】
図５は、本発明の実施形態の別の態様を示し、ここではグリッド３００’は、プラズマ形成位置２８”から距離「ｄ」のところに位置決めされることができる。例えばレーザパルスとターゲットとの間の相互作用などでプラズマ形成されると、電子４００のパルスが位置２８”から放出されて平均速度ｖeで進行し、その後にｖe＞ ｖionである平均速度ｖionで進行するイオン４０２’のパルスが続く。位置２８”からの距離「ｄ」におけるグリッド３００’では、イオン４０２は、電子４００の後にグリッド３００’に到達し、グリッド３００’における電子パルスとイオンパルスとの間の時間遅延ｔを確立する。
【００２８】
図６は、グリッド３００’が、スイッチ４０４、コンデンサ４０６、及び電源４０８を有する回路に電気的に接続できることを示す。回路は、グリッド３００’上に予め選択された電圧を維持することが可能であり、コンデンサ４０６を含み、このコンデンサは低いインダクタンスを通じてグリッド３００’に連結されることができ、かつ所望のグリッド電位まで充電されることができる。コンデンサ４０６の電気容量は、グリッド３００’における電子パルスとイオンパルスとの間の時間遅延ｔの逆数と実質的に等しくすることができる共振周波数に回路を同調するように、選択されることができる。この構造によって、グリッド３００’によって確立された電場は、走行時間周波数（ｔｒａｎｓｉｔ ｔｉｍｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）で１回のサイクルを経過し、グリッド３００’は、イオン４０２と相互作用してイオンのエネルギーを減少させることができる。具体的には、グリッド電位及びイオンのエネルギーに応じて、グリッド３００’は、イオン４０２を、減速、停止、又は逆戻りさせることができる。１つの実施において、群れになった（ｂｕｎｃｈｅｄ）電子の通過により回路中に起動された電流は散逸する場合があり、その後、イオン４０２は、回路電流の逆起電力によって減速されることができる。あるいは、グリッド３００’は、イオンパルスにおけるエネルギーが減衰するように、逆位相を有する外部発振器によって励振されることができる（図６参照）。この後者の場合には、スイッチ４０４は、イオンがグリッド３００’の近くに存在しない周期の間は、グリッド３００’とプラズマ・チェンバ壁４１０との間の短絡を減らすために、開放されていてもよい。短絡を減らすため、幾つかの場合には短絡を排除するために、接地された第２のグリッド（図示せず）をグリッド３００’の近くに置くことができる。
【００２９】
適切な距離ｄにおけるグリッド３００’を用いて行われた実験では、約２．３ＫｅＶの平均初期エネルギーを有するＳｎイオンは、コンデンサの値が０．１ｕＦの範囲である場合に、グリッドによって大幅に減速されることを示した。これは、約１Ｍｈｚの共振周波数に対応する。パルスレーザー源によってレーザ生成プラズマが形成位置で確立される場合には、回路は、パルスレーザー源と同期することがある。減速されたイオンは、グリッドと内部部品との間に確立されることができる磁場によって、内部部品から離れる方向に偏向されることができる（図３参照）。幾つかの場合には、減速されたイオンは、箔トラップ破片シールド（図１及び２参照）の中へと偏向されることが可能である。
【００３０】
上記に開示された本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることが意図されるのみであり、本発明の開示を決して限定することを意図するものではなく、特に特定の好ましい実施形態のみに限定することを意図するものではないことは、当業者によって理解されるであろう。当業者によって理解され、認識されるであろう多くの変更及び修正を、開示された本発明の実施形態の開示された態様に対して成すことができる。添付の特許請求の範囲は、範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示された態様のみならず、当業者に明らかなその等価物、並びに他の修正及び変更をも包含することが意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ光源の内部光学部品を、プラズマ形成位置で生成され、最初は前記内部光学部品に向けられたイオンから保護するシステムであって、
光軸を有する前記内部光学部品と前記プラズマ形成位置との間に挿入され、前記プラズマ形成位置から前記内部光学部品へ向かう方向と実質的に同じ方向に延びる表面を有する少なくとも１つの箔板であって、前記表面が前記光軸から半径方向外向きに延びる少なくとも１つの箔板と、
（ここで
は偏向力を表すベクトル、ｑはイオンの電荷、
はイオンの速度を表すベクトル、
は磁界強度を表すベクトル）
という式に従って前記イオンを前記箔板表面内へと偏向させる磁場を発生させる磁気源と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記表面は、実質的に平面であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記磁場は第１の磁場であり、前記システムは、前記箔板表面内へとイオンを偏向させる第２の磁場を発生させる第２の磁気源をさらに備え、前記第２の磁場は、前記第１の磁場に対して実質的に直交して配向することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記内部光学部品は軸線を有し、前記プラズマ形成位置は前記軸線に沿って位置し、前記第１の磁場は、前記プラズマ形成位置において前記軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する実質的に均一な磁場であることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２の磁場は、前記プラズマ形成位置からある距離において前記軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する実質的に均一な磁場であることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの箔板は、離間した複数の箔板であり、前記箔板の各々は前記プラズマ形成位置から前記内部光学部品へと延びるそれぞれの線に実質的に沿って位置合わせされた表面を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記内部光学部品は、鏡であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記鏡は、楕円形状であることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記内部光学部品は軸線を有し、前記プラズマ形成位置は前記軸線に沿って位置し、前記箔板の表面の各々は前記軸線に対して実質的に放射状に位置合わせされたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プラズマ形成位置と前記内部光学部品との間に気体分子を供給する気体源をさらに備え、前記気体分子は、前記プラズマ破片粒子と衝突して、該粒子を前記箔板内へと偏向させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
ＥＵＶ光源の内部光学部品を、プラズマ形成位置で生成され、最初は前記内部光学部品に向けられたイオンから保護するシステムであって、
イオンエネルギーを減少させるために前記イオンと相互作用するように位置決めされた静電グリッドと、
（ここで
は偏向力を表すベクトル、ｑはイオンの電荷、
はイオンの速度を表すベクトル、
は磁界強度を表すベクトル）
という式に従って前記エネルギーが減少されたイオンを前記イオンが前記内部光学部品に当たらない経路上へと偏向させる磁場を発生させる磁気源と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１】
ＥＵＶ光源の内部光学部品を、プラズマ形成位置で生成され、最初は前記内部光学部品に向けられたイオンから保護するシステムであって、
光軸を有する前記内部光学部品と前記プラズマ形成位置との間に挿入され、前記プラズマ形成位置から前記内部光学部品へ向かう方向と実質的に同じ方向に延びる表面を有する少なくとも１つの箔板であって、前記表面が前記光軸から半径方向外向きに延びる少なくとも１つの箔板と、
（ここで
は偏向力を表すベクトル、ｑはイオンの電荷、
はイオンの速度を表すベクトル、
は磁界強度を表すベクトル）
という式に従って前記イオンを前記箔板表面内へと偏向させる磁場を発生させる磁気源と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記表面は、実質的に平面であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記磁場は第１の磁場であり、前記システムは、前記箔板表面内へとイオンを偏向させる第２の磁場を発生させる第２の磁気源をさらに備え、前記第２の磁場は、前記第１の磁場に対して実質的に直交して配向することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記内部光学部品は軸線を有し、前記プラズマ形成位置は前記軸線に沿って位置し、前記第１の磁場は、前記プラズマ形成位置において前記軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する実質的に均一な磁場であることを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記第２の磁場は、前記プラズマ形成位置からある距離において前記軸線に対して実質的に垂直に配向する磁力線を有する実質的に均一な磁場であることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの箔板は、離間した複数の箔板であり、前記箔板の各々は前記プラズマ形成位置から前記内部光学部品へと延びるそれぞれの線に実質的に沿って位置合わせされた表面を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記内部光学部品は、鏡であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記鏡は、楕円形状であることを特徴とする請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記内部光学部品は軸線を有し、前記プラズマ形成位置は前記軸線に沿って位置し、前記箔板の表面の各々は前記軸線に対して実質的に放射状に位置合わせされたことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記プラズマ形成位置と前記内部光学部品との間に気体分子を供給する気体源をさらに備え、前記気体分子は、前記プラズマ破片粒子と衝突して、該粒子を前記箔板内へと偏向させるためのものであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
ＥＵＶ光源の内部光学部品を、プラズマ形成位置で生成され、最初は前記内部光学部品に向けられたイオンから保護するシステムであって、
イオンエネルギーを減少させるために前記イオンと相互作用するように位置決めされた静電グリッドと、
（ここで
は偏向力を表すベクトル、ｑはイオンの電荷、
はイオンの速度を表すベクトル、
は磁界強度を表すベクトル）
という式に従って前記エネルギーが減少されたイオンを前記イオンが前記内部光学部品に当たらない経路上へと偏向させる磁場を発生させる磁気源と、
を備えることを特徴とするシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０２２２９（Ｐ２０１３−１０２２２９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１３−３０２０３（Ｐ２０１３−３０２０３）
【出願日】平成２５年２月１９日（２０１３．２．１９）
【分割の表示】特願２００８−５１５７３９（Ｐ２００８−５１５７３９）の分割
【原出願日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【出願人】（５０４０１０６４８）サイマー インコーポレイテッド (115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２５年２月１９日（２０１３．２．１９）
【分割の表示】特願２００８−５１５７３９（Ｐ２００８−５１５７３９）の分割
【原出願日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【出願人】（５０４０１０６４８）サイマー インコーポレイテッド (115)
【Ｆターム（参考）】
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