ターゲット供給装置、極端紫外光生成装置
【課題】ターゲット供給装置の性能を安定させる。
【解決手段】ノズル部８６の下方に設けられ、第１の開口領域が形成された電極８８と、ターゲット物質と電極８８との間に電圧を印加する電源と、を備える。電極８８の第１の開口領域は、ターゲット物質がノズル部８６から重力方向に滴下するときにターゲット物質が第１の導電部材とは離間して通過するように形成されている。
【解決手段】ノズル部８６の下方に設けられ、第１の開口領域が形成された電極８８と、ターゲット物質と電極８８との間に電圧を印加する電源と、を備える。電極８８の第１の開口領域は、ターゲット物質がノズル部８６から重力方向に滴下するときにターゲット物質が第１の導電部材とは離間して通過するように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット供給装置、及び極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、たとえば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
【０００３】
極端紫外光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１０／１３７６２５
【特許文献２】特開２０１０−１９９５６０号公報
【特許文献３】米国特許７，１２２，８１６
【特許文献４】米国特許７，４０５，４１６
【概要】
【０００５】
一実施形態に係るターゲット供給装置によれば、ターゲット物質を出力するノズルと、重力方向に対して傾斜した、前記ノズルの前記ターゲット物質出力方向に設けられ、第１の開口領域が形成された第１の導電部材と、前記ターゲット物質と前記第１の導電部材との間に電圧を印加する電源と、を備えていてもよい。前記第１の開口領域は、前記ターゲット物質が前記ノズルから重力方向に滴下するときにターゲット物質が前記第１の導電部材とは離間して通過するように形成されていてもよい。
【０００６】
一実施形態に係る極端紫外光生成装置によれば、チャンバと、前記チャンバ内にターゲット物質を出力する上記ターゲット供給装置と、パルスレーザ光を生成するレーザ装置と、前記レーザ装置によって生成されるパルスレーザ光を集光して、前記ターゲット供給装置から滴下されるターゲット物質に照射し、それによってターゲット物質をプラズマ化する集光光学系と、プラズマ化したターゲット物質から放射される極端紫外光を集光して出力する集光ミラーと、を備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１Ａ】図１Ａは、ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が大きくなり過ぎる場合について説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が大きくなり過ぎる場合について説明する図である。
【図２】図２は、例示的なＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。
【図３】図３は、第１の実施形態によるターゲット供給装置の構成を、その周辺の構成要素とともに概略的に示す。
【図４】図４は、第１の実施形態によるターゲット供給装置の先端部の部分拡大図である。
【図５】図５は、図４に示すターゲット供給装置のＶ−Ｖ面における断面図である。
【図６】図６は、開口領域の形状の一変形例を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、第１の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成される過程を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第１の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成される過程を説明するための図である。
【図８】図８は、第１の実施形態のターゲット供給装置の構成の変形例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態のターゲット供給装置の構成の変形例における先端部の部分拡大図である。
【図１０】図１０は、図９の矢視Ａから見た図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態による例示的なターゲット供給装置の構成を概略的に示す。
【図１２】図１２は、第２の実施形態のターゲット供給装置の先端部の部分拡大図である。
【図１３】図１３は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ面における断面図である。
【図１４】図１４は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＶ−ＸＩＶ面における断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第２の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成されて加速される過程を説明するための図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第２の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成されて加速される過程を説明するための図である。
【実施形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【０００９】
実施形態に関連し、以下の順に説明する。
１．概要
２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
２．１ 構成
２．２ 動作
３．第１の実施形態のターゲット供給装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 変形例
３．３．１ 変形例１
３．３．２ 変形例２
４．第２の実施形態のターゲット供給装置の説明
４．１ 構成
４．２ 動作
【００１０】
１．概要
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置では、ターゲット供給装置は、例えば錫などのターゲット物質を、ノズルを介してチャンバ内に出力するように構成されてもよい。チャンバ内では、ターゲット物質の液滴（以下、適宜「ドロップレット」という。）にレーザ光を照射することによってターゲット物質をプラズマ状態とさせうる。ターゲット物質がプラズマ状態となったときに放射されるＥＵＶ光は、チャンバ内の集光ミラーによって所定の位置に集光されて露光装置へ出力されうる。このとき、露光装置側の要請に基づいて、所望の角度で露光装置へＥＵＶ光が出力されるように、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用することがある。
【００１１】
ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用することがあるのは、以下の理由であり得る。つまり、仮にＥＵＶ光生成装置を傾斜させずにミラーを追加することでＥＵＶ光の露光装置への所望の出力角度を得たとすると、追加したミラーのために、露光装置へ出力されるＥＵＶ光の効率が大きく低下する場合があるためである。なお、ＥＵＶ光生成装置を傾斜させて運用すると、ターゲット物質を出力するノズルも重力方向に対して傾斜され得る。そこで、ＥＵＶ光生成装置を傾斜させた場合でもチャンバ内の所定のプラズマ生成領域（レーザ光の照射位置）にドロップレットが出力されるように、ターゲット物質を静電気力によって吸引するための静電吸引機構が設けられてもよい。静電吸引機構は、例えば、ノズルに対向して設けられ、ドロップレットが通過するための開口領域が形成された平板状の導電部材を電極として含みうる。
【００１２】
ところで、ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が正常な場合よりも大きくなり過ぎて、ターゲット物質のドロップレットが重力方向に滴下することがあり得る。これは、大き過ぎるドロップレットに対して作用する力として、静電吸引機構による静電気力よりも重力が支配的となり、ドロップレットが重力方向に落下することが原因であると考えてもよい。その結果、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合に、ドロップレットがノズルの下方にある導電部材と接触して、導電部材に付着することがあり得る。ドロップレットが導電部材に付着すると静電気力を及ぼす電界が乱れることがあり得る。このため、正常なドロップレットが安定して出力できなくなる場合があり得る。
【００１３】
ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が大きくなり過ぎる原因について、図１を参照して説明する。先ず第１に、図１Ａに示すように、ノズルの先端領域がターゲット物質に対して濡れ性の高い状態であると、その濡れ性の高い部分によりターゲット物質に作用する表面張力が増加する。このため、静電気力によってターゲット物質を切り離すことができず、ノズルの先端部から突出したターゲット物質が大きく成長しうる。第２に、図１Ｂに示すように、静電吸引機構による静電気力が何らかの原因で予定した値より小さくなった場合には、ノズルの先端部のターゲット物質に作用する静電気力がターゲット物質に作用する表面張力よりも弱くなりうる。その場合、静電気力によりターゲット物質を切り離すことができず、ノズルの先端部のターゲット物質が成長して大きくなりうる。いずれの場合も、ノズルの先端部のターゲット物質が成長して非常に大きくなり、ターゲット物質に作用する重力が支配的となったときに重力方向にドロップレットとして落下し得る。
【００１４】
上述した観点に鑑み、本願では、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合であっても、ターゲット物質のドロップレットが導電部材に付着することを回避するように構成されたターゲット供給装置が開示される。
【００１５】
２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
２．１ 構成
図２に、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置１の構成を概略的に示す。図２に示すように、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ装置３０、集光光学系３、チャンバ２、ターゲット供給装置８、及び、チャンバ２と露光装置１００との間に介在する接続部２９を含んでもよい。図２に示すように、ＥＵＶ光生成装置１は、全体として、重力方向に対して傾斜させて運用されてもよい。ＥＵＶ光生成装置１が重力方向に対して傾斜させられるのは、露光装置１００に対してＥＵＶ光を、所望の角度で出力することを目的としてもよい。
【００１６】
ターゲット供給装置８は、ターゲット物質をドロップレットＤＬの形態で、チャンバ２内のプラズマ生成領域ＰＧに向けて出力するよう構成されてもよい。ドロップレットＤＬの径は、例えば２０〜３０μｍでもよい。なお、プラズマ生成領域ＰＧは、ドロップレットＤＬがパルスレーザ光Ｌ１に照射されることによりプラズマ化して、そのプラズマからＥＵＶ光が放射される領域でもよい。ターゲット供給装置８は、ターゲット物質を収容するためのタンクと、タンク内のターゲット物質を出力するためのノズルとを備えてもよい。ターゲット供給装置８は、例えばチャンバ２の壁２ａに取り付けられてもよい。ターゲット供給装置８から供給されるターゲット物質の材料は、錫、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はこれらのうちのいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１７】
ＥＵＶ光生成装置１は、高電圧生成器７、圧力調節器９、及びガス貯蔵器１０を含んでもよい。ガス貯蔵器１０には、例えばアルゴンガス等の不活性ガスが貯蔵されており、圧力調節器９と連通していてもよい。圧力調節器９は、ガス貯蔵器１０内の不活性ガスによって、タンク内のターゲット物質に所定の圧力を加え、それによりターゲット物質をノズルから突出させるよう構成されてもよい。
【００１８】
ターゲット供給装置８は、高電圧生成器７を利用した静電吸引機構を備えてもよい。静電吸引機構において、高電圧生成器７は、ターゲット供給装置８のノズル先端からターゲット物質を静電気力によって切り離し、かつクーロン力によってターゲット物質のドロップレットＤＬを所望の方向に出力させるための電界を生成するための電圧を印加するよう構成されてもよい。なお、ターゲット供給装置８及び静電吸引機構については、後に詳述する。
【００１９】
レーザ装置３０は、ターゲット物質をプラズマ化するためのパルスレーザ光Ｌ１を出力するよう構成されてもよい。レーザ装置３０は、例えばＣＯ２パルスレーザ装置を含んでもよい。レーザ装置３０の仕様は、例えば、波長１０．６μｍ、出力２０ｋＷ、パルス繰返し周波数３０〜１００ｋＨｚ、パルス幅２０ｎｓとしてもよいが、これに限られない。なお、レーザ装置３０は、ＣＯ２パルスレーザ装置以外の他のレーザ装置を含んでもよい。
【００２０】
集光光学系３は、レーザ装置３０から出力されるパルスレーザ光Ｌ１をプラズマ生成領域ＰＧへ導くよう配置されてもよい。集光光学系３は、高反射ミラー３１，３２と、軸外放物面ミラー２２と、平面ミラー２３とを備えてもよい。集光光学系３を構成する光学要素の一部（図２の構成例では、軸外放物面ミラー２２及び平面ミラー２３）は、チャンバ２内に配置されてもよい。チャンバ２の壁２ａには、少なくとも１つのウィンドウ２１が設けられてもよく、パルスレーザ光Ｌ１は、ウィンドウ２１を透過してもよい。
【００２１】
チャンバ２には例えば図示しない排気ポンプが接続されてもよく、それによってチャンバ２内が例えば、１０−３Ｐａ程度の低圧状態または真空状態に維持されてもよい。チャンバ２内には、ＥＵＶ集光ミラー２５を支持するためのプレート２４が設けられてもよい。プレート２４には、貫通孔２４ａが形成されてもよく、ウィンドウ２１を介してチャンバ２内に導入されるパルスレーザ光Ｌ１は、貫通孔２４ａを通過してもよい。
【００２２】
ＥＵＶ集光ミラー２５の中央部には、貫通孔２５ａが設けられてもよく、貫通孔２４ａを通過したパルスレーザ光Ｌ１は、貫通孔２５ａを通過してもよい。ＥＵＶ集光ミラー２５の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２５は、第１及び第２の焦点を有してもよい。例えば、ＥＵＶ集光ミラー２５は、第１の焦点がプラズマ生成領域ＰＧに位置し、かつ第２の焦点が中間集光点に位置するように、配置されることが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２５の反射表面は、例えば回転楕円面形状でもよいが、ＥＵＶ集光ミラー２５が所望の第１及び第２の焦点を備える限り、如何なる形状でもよい。
【００２３】
チャンバ２内には、ターゲット供給装置８のノズルと対向する位置にドロップレットＤＬを回収するためのターゲット回収部２６が設けられてもよい。また、チャンバ２内には、パルスレーザ光Ｌ１を吸収するためのビームダンプ２７が設けられてもよい。ビームダンプ２７によってパルスレーザ光Ｌ１を吸収することで、パルスレーザ光Ｌ１が直接、またはチャンバ２の内壁で反射されて、接続部２９へ出力されるのを抑制してもよい。ビームダンプ２７は、チャンバ２の内壁に取り付けられた支持部２８によって所望の位置に固定されてもよい。
【００２４】
接続部２９は、チャンバ２の内部と露光装置１００とを連通させるために設けられてもよい。接続部２９は、チャンバ２の壁２ａに設けられた貫通孔２ｂを介してチャンバ２の内部と連通するようにチャンバ２に接続されてもよい。接続部２９内部には、アパーチャ２９１ａが形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、アパーチャ２９１ａの中心位置がＥＵＶ集光ミラー２５の第２の焦点位置（中間集光点）と一致するように配置されてもよい。
【００２５】
ＥＵＶ光生成装置１はさらに、ターゲットセンサ４、ターゲット制御装置５、及びＥＵＶ光生成制御装置６を含んでもよい。ＥＵＶ光生成制御装置６は、マイクロコントローラを主要な要素として構成されてよく、ＥＵＶ光生成装置１の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御装置６は、例えば、露光装置１００のコントローラ（不図示）と通信可能に接続されてもよい。ＥＵＶ光生成制御装置６は、露光装置１００のコントローラからＥＵＶ光の出力要求を受けると、その出力要求に応じたＥＵＶ光が露光装置１００へ出力されるように、ＥＵＶ光生成装置１を制御するよう構成されてもよい。
【００２６】
ターゲット制御装置５は、ターゲットセンサ４による検出信号を受け入れ可能に構成されてもよい。ターゲットセンサ４は、ターゲット供給装置８から出力されるドロップレットＤＬを検出するよう構成されてもよい。ターゲットセンサ４は、所定の領域内におけるドロップレットの有無、軌道、速度、及び位置のうち少なくとも１つを検出するよう構成されてもよい。ターゲットセンサ４は、ドロップレットを検出するための撮像装置（例えば、イメージセンサ等）を備えてもよい。
【００２７】
ターゲット制御装置５は、レーザ装置３０、高電圧生成器７、圧力調節器９、及びＥＵＶ光生成制御装置６と電気的に接続されてもよい。ターゲット制御装置５は、ＥＵＶ光生成制御装置６からの供給指示信号に応じて、圧力調節器９を制御するよう構成されてもよい。圧力調節器９は、ターゲット供給装置８のタンク内のターゲット物質に加えられる圧力が、ターゲット物質をノズルから突出させるのに適切な圧力となるように、不活性ガスの圧力を制御するよう構成されてもよい。
【００２８】
ターゲット制御装置５は、ターゲットセンサ４の検出信号に基づき、ドロップレットＤＬがプラズマ生成領域ＰＧに到達するタイミングでパルスレーザ光Ｌ１がドロップレットＤＬに照射されるように、レーザ装置３０の発振タイミングを制御するよう構成されてもよい。例えば、ターゲット制御装置５は、レーザ装置３０に対してレーザ装置３０を発振させるためのトリガ信号を出力するように構成されてもよい。
【００２９】
２．２ 動作
図２を参照に、レーザ装置３０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１は、高反射ミラー３１，３２で反射され、ウィンドウ２１を透過し、チャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光Ｌ１は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、軸外放物面ミラー２２及び平面ミラー２３でそれぞれ反射されて、少なくとも１つのドロップレットＤＬに集光されてもよい。
【００３０】
ターゲット供給装置８は、ターゲット物質をドロップレットＤＬの形態でプラズマ生成領域ＰＧに向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット供給装置８が適切に動作している場合、ＥＵＶ光生成装置１が全体として重力方向に傾斜して配置されている場合であっても、ターゲット供給装置８の静電吸引機構によって、ドロップレットＤＬはプラズマ生成領域ＰＧに向かって出力され得る。ドロップレットＤＬには、パルスレーザ光Ｌ１に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光Ｌ１が照射されたドロップレットＤＬはプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光Ｌ２が放射され得る。ＥＵＶ光Ｌ２は、例えば１３．５ｎｍの波長の光を含んでもよい。ＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラー２５によって選択的に反射されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２５で反射されたＥＵＶ光Ｌ２は、中間集光点に集光されてもよい。
【００３１】
ターゲットセンサ４は、ターゲット供給装置８から出力されるドロップレットＤＬを検出し、その検出結果を逐次、ターゲット制御装置５へ送信してもよい。ターゲット制御装置５は、ターゲットセンサ４からの検出結果に基づき、プラズマ生成領域ＰＧにおいてドロップレットＤＬにパルスレーザ光Ｌ１が照射されるように、レーザ装置３０を制御するよう構成されてもよい。ターゲット制御装置５は、パルスレーザ光Ｌ１の出力タイミング、進行方向等を制御するよう構成されてもよい。
【００３２】
３．ターゲット供給装置の説明
３．１ 構成
以下、図３〜図６を参照して、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の構成について説明する。図３は、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の構成を、その周辺の構成要素とともに概略的に示す。図４は、ターゲット供給装置８の先端部Ｅ１の部分拡大図である。図５は、図４に示すターゲット供給装置８のＶ−Ｖ面における断面図である。図６は、開口領域の形状の一変形例を示す。
【００３３】
図３に示すように、ターゲット供給装置８は、タンク８１、ヒータ８２、電極８３、導入端子８４、及び管８５を含んでもよい。ターゲット供給装置８は、チャンバ２の壁２ａに取り付けられてもよく、その先端部Ｅ１がチャンバ２内に突出してもよい。図３に示す構成の場合には、タンク８１は、電気的絶縁材料で構成されることが好ましい。タンク８１は、フランジ部８１ａ、ターゲット物質ＴＧが収容される収容部８１ｃ、及び収容部８１ｃとノズル部８６とを連通させる連通路８１ｐを含んでもよい。フランジ部８１ａは、チャンバ２の壁２ａの外側部分に、図示しない固定手段によって固定されてもよい。固定手段は、限定するものではないが、例えばボルト及びナットによる締結、溶接等でもよい。
【００３４】
タンク８１の周囲にはヒータ８２が設けられてもよく、これによって収容部８１ｃ内のターゲット物質ＴＧが溶融状態に維持されてもよい。ヒータ８２は、ターゲット物質ＴＧが錫の場合、収容部８１ｃ内の錫の温度が錫の融点よりも高い温度（例えば、３００℃）となるように加熱可能なように構成されてもよい。ヒータ８２の種類は、特に限定するものではないが、例えばセラミックヒータ等でもよい。
【００３５】
図４及び図５に示すように、ターゲット供給装置８の先端部Ｅ１には、略円筒形状の絶縁部材８７が設けられてもよい。絶縁部材８７の一つの面には凹部８７ａが形成され、その反対側の面には開口断面積がそれぞれ異なる凹部８７ｂ，８７ｃが連続的に形成されてもよい。絶縁部材８７の凹部８７ａにはノズル部８６とタンク８１の端部とが順に嵌合し、絶縁部材８７の凹部８７ｂには第１の導電部材としての電極８８が嵌合してもよい。これによって、ノズル部８６と電極８８とが対向し、かつ離間して配置されてもよい。
【００３６】
電極８８は、例えばモリブデン等の導電性材料を含んでもよく、その表面には、セラミックス等の絶縁材がコーティングされてもよい。ノズル部８６の中央部は、絶縁部材８７の凹部８７ｃ内に突出するように構成されてもよい。ノズル部８６の突出した円錐部の頂点付近には、ターゲット物質を出力するための出力孔８６ａが設けられてもよい。出力孔８６ａの先端部は、ターゲット供給装置８の静電吸引機構において、ターゲット物質に電界を集中させるために、絶縁体で構成されてもよい。なお、ターゲット供給装置８において、タンク８１、ノズル部８６等、ターゲット物質が接触する部材は、ターゲット物質に対する耐浸食性を備えた材料で構成されることが好ましい。当該部材は、ターゲット物質が錫である場合、例えばセラミックス等で構成されてもよい。
【００３７】
図３に示すように、電極８３は、収容部８１ｃ内のターゲット物質の中に配置されてもよい。タンク８１を貫通するように設けられる導入端子８４を介して、電極８３に接続される導線が高電圧生成器７へ接続されてもよく、それによって、電極８３と高電圧生成器７とが電気的に接続されてもよい。チャンバ２の壁２ａを貫通するよう設けられる導入端子２０１を介して、電極８８に接続される導線が、壁２ａとの絶縁が確保されつつ、高電圧生成器７へ接続されてもよい。それにより、電極８８と高電圧生成器７とが電気的に接続されてもよい。
【００３８】
図４及び図５に示すように、電極８８は、出力孔８６ａからプラズマ生成領域ＰＧに至るドロップレットＤＬの移動経路に対して直交する平面上に設けられ、かつ実質的に円板形状に構成されてもよい。電極８８には、第１の開口領域としての開口領域８８ａが形成されてもよい。図４及び図５に示すように、電極８８は、ノズル部８６の円錐部の中心軸ＣＬ上に、電極８８の中心位置８８ｃが位置するように配置されてもよい。
【００３９】
図５に示すように、開口領域８８ａの一例として、円板形状の電極８８の中心位置８８ｃから周縁に向かって直線状に延びる開口領域８８ａが形成されてもよい。図６に示すように、開口領域８８ａの別の例として、中心位置８８ｃから所定の径の略円形の開口部８８ｋが設けられてもよい。この場合、開口部８８ｋの径は、ドロップレットＤＬの出力方向がばらついた場合であっても、ドロップレットＤＬが電極８８に接触しないように決定されてもよい。
【００４０】
３．２ 動作
次に、図３〜図７Ｂを参照して、ターゲット供給装置８の動作について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、ターゲット物質のドロップレットが形成される過程を説明するための図である。図３に示す構成において、ターゲット制御装置５は、高電圧生成器７及び圧力調節器９の動作タイミングを規定するための制御信号を送信するように構成されてもよい。
【００４１】
ターゲット供給装置８の動作前の状態では、タンク８１内の溶融状態のターゲット物質が、タンク８１の連通路８１ｐ及びノズル部８６の連通路８６ｐを充満してもよい（図７Ａの状態Ｓａ）。ターゲット供給装置８の動作が開始されると、先ず、圧力調節器９は、ターゲット制御装置５からの制御信号に基づいて、ガス貯蔵器１０から供給される不活性ガスの圧力を所定の圧力に調節してもよい。その結果、タンク８１内のターゲット物質が加圧され、それによってノズル部８６の出力孔８６ａでは、ターゲット物質が出力孔８６ａから突出し得る（図７Ａの状態Ｓｂ）。この状態は、不活性ガスの加圧による力と、ターゲット物質に作用する重力と、ターゲット物質の先端部分に作用する表面張力とが釣り合った状態であり得る。
【００４２】
次に、高電圧生成器７は、ターゲット制御装置５からの制御信号に基づいて、電極８３と電極８８との間に所定の電圧を断続的に印加してもよい。このとき、一例として、電極８８に印加される電位をＶ２としたときに、電極８３に印加される電位をＶ２→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ１→…（Ｖ１＞Ｖ２）と変化させてもよい。つまり、高電圧生成器７は、電極８３と電極８８との間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）を断続的に印加してもよい。印加される電圧（Ｖ１−Ｖ２）の値は、例えば２０ｋＶ程度でもよい。状態Ｓｂにおいて出力孔８６ａから突出したターゲット物質には、上記電圧が印加されることにより生成される電界が集中しやすくなるため、電界による静電気力により、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質は、出力孔８６ａから離脱してドロップレットＤＬとして出力され得る。この時、ドロップレットＤＬは正に帯電してもよい（図７Ａの状態Ｓｃ）。ノズル部８６の出力孔８６ａの近傍のターゲット物質と電極８８との間に生成される電界によるクーロン力が作用することで、ドロップレットＤＬは、中心軸ＣＬ（図４参照）の方向に出力されてもよい。
【００４３】
なお、図５に示したように、電極８８には開口領域８８ａが設けられてもよいが、その場合であっても、実質的には、電極８８は、中心位置８８ｃを通る中心軸ＣＬに対してほぼ回転対称な導体として作用するのが好ましい。このとき、出力孔８６ａと電極８８との間における電位分布は、中心軸ＣＬを中心にほぼ回転対称に生じるのが好ましい。中心軸ＣＬ上に電極８８の中心位置８８ｃが位置している場合には、ドロップレットＤＬの出力方向は、中心軸ＣＬの方向となり得る。すなわち、図２に示したように、ＥＵＶ光生成装置１が全体として重力方向に対して傾斜して配置された場合でも、ドロップレットＤＬは、ＥＵＶ光生成装置１の重力方向に対する傾斜角度に沿った方向に出力され得る。
【００４４】
図７Ｂに示すように、ターゲット供給装置８が動作している間、高電圧生成器７によって電極８３と電極８８との間に電圧が印加されない期間Ｔ１と、電極８３と電極８８との間に所定の電圧が印加される期間Ｔ２とが交互に繰り返されるよう構成されてもよい。この場合、期間Ｔ１では、タンク８１内のターゲット物質には、実質的に圧力のみが印加され、出力孔８６ａからターゲット物質が突出した状態となりうる（状態Ｓｂ）。期間Ｔ１では、ドロップレットＤＬが生成されなくてもよい。一方、期間Ｔ２では、タンク８１内のターゲット物質に圧力が印加され、電極８３と電極８８との間に電圧が印加されて、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質が、静電気力によって出力孔８６ａから離脱してドロップレットＤＬとして出力され得る（状態Ｓｃ）。つまり、第１の実施形態によるターゲット供給装置８では、ターゲット物質が出力孔８６ａから突出した状態が生成される期間Ｔ１と、ドロップレットＤＬが生成されて出力される期間Ｔ２とが交互に繰り返されるよう構成されてもよい。以上が、ターゲット供給装置８が正常に動作している場合における動作である。
【００４５】
一方、前述したように、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合に、ノズル部の出力孔から突出するターゲット物質が正常な場合よりも大きくなり過ぎて、それが重力方向（図４における方向Ｇ）に滴下する場合がある。このとき、電極８８は、出力孔８６ａから見た重力方向に開口領域８８ａが位置するよう配置されるのが好ましく、滴下したターゲット物質は、開口領域８８ａを通過し得る。つまり、重力方向に滴下したターゲット物質が電極８８に接触しないように、電極８８が配置されてもよい。そのため、第１の実施形態によるターゲット供給装置８では、ターゲット物質が電極８８に付着する可能性を低減することができ、ドロップレットＤＬが正常に安定して出力される可能性が向上され得る。
【００４６】
３．３ 変形例
次に、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の変形例について説明する。
【００４７】
３．３．１ 変形例１
図３に示したターゲット供給装置８のタンク８１は、電気的絶縁材料ではなく、伝導性材料で構成されてもよい。その場合におけるターゲット供給装置８の構成を図８に示す。図８に示すように、タンク８１Ａが伝導性材料で構成される場合、タンク８１Ａの外壁に電極８３Ａを取り付け、電極８３Ａと高電圧生成器７とを導線で接続してもよい。これによって、タンク８１Ａに導線を貫通させることなく、タンク８１Ａ内のターゲット物質ＴＧを所定の電位とすることができる。なお、この構成では、図８に示すように、タンク８１Ａをチャンバ２から絶縁するために、タンク８１Ａのフランジ部８１Ａａとチャンバ２の壁２ａとの間に、絶縁部材８０１を介在させるよう構成されてもよい。絶縁部材８０１は、例えば酸化アルミニウム焼結材等のセラミックスでもよい。
【００４８】
３．３．２ 変形例２
第１の実施形態によるターゲット供給装置８の先端部Ｅ１は、図４に示した構成に限られず、図９及び図１０に示した構成を備えてもよい。図４に示した構成では、ノズル部８６と電極８８との間に介在する絶縁部材８７が比較的薄く、かつノズル部８６内のターゲット物質と電極８８との間の電圧は非常に大きい（例えば２０ｋＶ）ため、絶縁部材８７の表面で沿面放電による絶縁破壊が生ずる場合がある。絶縁部材８７において絶縁破壊が生じた場合には、ノズル部８６内のターゲット物質と電極８８との間に静電気力が生じ難くなるため、ドロップレットＤＬの生成が阻害される場合がある。かかる観点から、図９に示した構成において、絶縁部材８７Ａは、沿面放電による絶縁破壊が低減されるような絶縁距離を確保できる形状を有してもよい。図９及び図１０に示した構成では、電極８８Ａは、支持部８８２及び取付部８８１を介して絶縁部材８７Ａに取り付けられてもよい。電極８８と同様に、電極８８Ａは円板形状でもよく、その中心位置から周縁に向かって直線状に延びる開口領域８８Ａａが形成されてもよい。
【００４９】
４．第２の実施形態のターゲット供給装置の説明
ターゲット供給装置からチャンバ内のプラズマ生成領域に出力されるドロップレット同士の間隔が短い場合には、１つのドロップレットにレーザ光が照射されて発生するデブリが、後続するドロップレットに悪影響を与える場合がある。例えば、１つのドロップレットから発生したデブリが後続するドロップレットに衝突して、後続するドロップレットの進行方向が変化させられることで、安定したＥＵＶ光の生成が阻害される場合がある。そこで、第２の実施形態では、ターゲット供給装置は、ターゲット供給装置から出力されたドロップレットを加速させ、ドロップレット同士の間隔を長く出来るように構成されてもよい。そこで、ターゲット供給装置に第２の静電吸引機構が設けられてもよい。
【００５０】
４．１ 構成
以下、図１１〜図１４を参照して、第２の実施形態によるターゲット供給装置８Ａの構成について説明する。図１１は、第２の実施形態によるターゲット供給装置８Ａの構成を、その周辺の構成要素とともに概略的に示す。図１２は、ターゲット供給装置８Ａの先端部Ｅ１Ａの部分拡大図である。図１３は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ面における断面図である。図１４は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＶ−ＸＩＶ面における断面図である。図１１〜図１４において、図３〜図５に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００５１】
図１２に示すように、ターゲット供給装置８Ａでは、第１の実施形態における電極８８に相当する電極８８Ｂ（第１の導電部材）のドロップレット進行方向下流に、第２の導電部材としての電極８９が設けられてもよい。ターゲット供給装置８Ａは、電極８８Ｂと電極８９との間で電界を生じさせ、それによってドロップレットＤＬを加速させるための第２の静電吸引機構を備えてもよい。電界を生じさせるために、電極８８Ｂと電極８９との間に電圧を印加する電源を備えてもよい。または、図１１に示すように、電極８９を接地して電極８８Ｂに接地電位以外の電圧を印加することで、電極８９との間に電圧を生じさせてもよい。
【００５２】
図１２〜図１４に示すように、ターゲット供給装置８Ａの先端部Ｅ１Ａには、略円筒形状の絶縁部材８７Ｂが設けられてもよい。絶縁部材８７Ｂの一つの面には凹部８７Ｂａが形成され、その反対側の面には開口断面積がそれぞれ異なる凹部８７Ｂｂ，８７Ｂｃが連続的に形成されてもよい。凹部８７Ｂａにはノズル部８６とタンク８１の端部とが順に嵌合し、凹部８７Ｂｃには電極８８Ｂが嵌合し、凹部８７Ｂｂには電極８９が嵌合してもよい。これにより、ノズル部８６と電極８８Ｂとが対向し、かつ離間して配置されてもよい。また、電極８８Ｂと電極８９とが対向し、かつ離間して配置されてもよい。電極８８Ｂ及び電極８９は、例えばモリブデン等の導電性材料を含み、それらの表面には、セラミックス等の絶縁材がコーティングされてもよい。
【００５３】
図１２〜図１４に示すように、電極８８Ｂ及び電極８９は、出力孔８６ａからプラズマ生成領域ＰＧに至るターゲット物質の移動経路に対して直交する平面上に設けられ、かつ実質的に円板形状でもよい。電極８８Ｂ及び電極８９には、それぞれ開口領域が形成されてもよい。すなわち、図１３に示すように、電極８８Ｂには第１の開口領域として開口領域８８ｂが設けられ、図１４に示すように、電極８９には第２の開口領域として開口領域８９ａが設けられてもよい。図１２〜図１４に示すように、電極８８Ｂ及び電極８９は、中心軸ＣＬ上に電極８８Ｂの中心位置８８Ｂｃ及び電極８９の中心位置８９ｃがそれぞれ位置するように配置されてもよい。
【００５４】
ここで、開口領域８８ｂの一例として、中心位置８８Ｂｃから周縁に向かって直線状に延びる開口領域８８ｂが形成されてもよい。同様に、電極８９には、中心位置８９ｃから周縁に向かって直線状に延びる開口領域８９ａが設けられてもよい。なお、図６に示した形状と同様に、開口領域８８ｂ及び開口領域８９ａの別の例として、中心位置８８Ｂｃ及び８９ｃから所定の径の円形の開口部がそれぞれ設けられてもよい。
【００５５】
４．２ 動作
次に、図１１〜図１５Ｂを参照して、ターゲット供給装置８Ａの動作について説明する。図１５Ａ及び１５Ｂは、ターゲット物質のドロップレットが形成されて加速される過程を説明するための図である。なお、以下の説明では、主として、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の動作と異なる点について説明する。
【００５６】
ターゲット供給装置８Ａを動作させる前の状態において、図１５Ａの状態Ｓａは、図７Ａの状態Ｓａと同様でもよく、図１５Ａの状態Ｓｂは、図７Ａの状態Ｓｂと同様でもよい。状態Ｓａ及び状態Ｓｂでは、電極８８Ｂと電極８９との間にはドロップレットを加速させるため電圧が印加されても、印加されなくてもよい。
【００５７】
次に、高電圧生成器７は、第１の実施形態と同様に、電極８８Ｂに印加される電位をＶ２としたときに、電極８３に印加する電位をＶ２→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ１→…（Ｖ１＞Ｖ２）と変化させてもよい。電極８９は、Ｖ２よりもさらに低い電位Ｖ３（例えば、図１１に示したようにグラウンド電位）に設定されてもよい。つまり、高電圧生成器７は、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）を断続的に印加し、電極８８Ｂと電極８９との間に電圧（Ｖ２−Ｖ３）を維持するように構成されてもよい。状態Ｓｂにおいて、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）が印加されると、静電気力により、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質は離脱してドロップレットＤＬとして出力され得る（図１５Ａの状態Ｓｃ）。この時、ドロップレットＤＬは正に帯電してもよい。ドロップレットＤＬは、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）が印加されることによって生ずる電界によるクーロン力が作用することで、中心軸ＣＬ（図４参照）の方向に出力されてもよい。また、ドロップレットＤＬは、開口領域８８ｂを通過した後、電極８８Ｂと電極８９との間に印加される電圧（Ｖ２−Ｖ３）によって生ずる電界によるクーロン力が作用することで、中心軸ＣＬの方向に加速されてもよい（図１５Ａの状態Ｓｄ）。
【００５８】
図１５Ｂを参照に、ターゲット供給装置８Ａを動作させている間、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧が印加されない期間Ｔ１と、電極８３と電極８８Ｂとの間に所定の電圧が印加される期間Ｔ２とが交互に繰り返されてもよい。この場合、期間Ｔ１では、実質的には、ターゲット物質には圧力のみが印加され、出力孔８６ａからターゲット物質が突出した状態となり得る（状態Ｓｂ）。一方、期間Ｔ２では、ターゲット物質に圧力が印加され、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧が印加され、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質が、静電気力によって出力孔８６ａから離脱して、ドロップレットＤＬとして出力され得る（状態Ｓｃ）。さらに、電極８８Ｂと電極８９との間に電圧が印加されることによって生ずる電界によるクーロン力が作用することで、ドロップレットＤＬが加速されてもよい（状態Ｓｄ）。つまり、ターゲット供給装置８Ａは、状態Ｓｂの期間Ｔ１と、状態Ｓｃ及び状態Ｓｄの期間Ｔ２とが交互に繰り返されるよう構成されてもよい。以上が、ターゲット供給装置８Ａが正常に動作している場合の動作である。
【００５９】
一方、前述したように、ノズル部の出力孔から突出するターゲット物質が正常な場合よりも大きくなり過ぎて、それが重力方向（図１２における方向Ｇ）に滴下する場合がある。このとき、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合には、電極８８Ｂは、出力孔８６ａの重力方向下方に開口領域８８ｂが位置するよう配置されるのが好ましく、滴下したターゲット物質は、開口領域８８ｂを通過し得る。さらに、電極８９は、出力孔８６ａの重力方向下方に開口領域８９ａが位置するよう配置されのが好ましく、開口領域８８ｂを通過したターゲット物質は、開口領域８９ａを通過し得る。つまり、重力方向に滴下したターゲット物質が、電極８８Ｂ及び電極８９に接触しないように、電極８８Ｂ及び電極８９が配置されてもよい。そのため、第２の実施形態のターゲット供給装置８Ａによれば、電極８８Ｂまたは電極８９にターゲット物質が付着する可能性を低減することができ、ドロップレットＤＬが正常に安定して出力され、十分に加速される可能性が向上し得る。
【００６０】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。例えば、上述した実施形態では、ノズル部に対向して設けられた電極は、ノズル部の出力孔８６ａからプラズマ生成領域ＰＧに至るターゲット物質の移動経路に対して直交する平面上に設けられ、かつ実質的に円板形状に形成された場合について説明したが、本開示はこれに限られない。チャンバ内で任意の位置に設定したプラズマ生成領域へドロップレットを導くために、所望の方向に静電気力をターゲット物質に作用させるように、電極の形状を設定してもよい。かかる所望の方向は、ターゲット物質の移動経路と同軸であるとは限らない。電極の形状が如何なる形状であれ、ターゲット物質がノズル部から重力方向に滴下した際にターゲット物質が、電極に接触しないように開口領域を設定してよい。つまり、電極の開口領域は、ターゲット物質がノズル部から重力方向に滴下したときにターゲット物質が電極とは離間して通過するように形成されていればよい。
【００６１】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６２】
１…ＥＵＶ光生成装置、２…チャンバ、２ａ…壁、２ｂ…貫通孔、２０１…導入端子、２１…ウィンドウ、２２…軸外放物線ミラー、２３…平面ミラー、２４…プレート、２４ａ…貫通孔、２５…ＥＵＶ集光ミラー、２５ａ…貫通孔、２６…ターゲット回収部、２７…ビームダンプ、２８…支持部、２９…接続部、２９１…壁、２９１ａ…アパーチャ、３…集光光学系、４…ターゲットセンサ、５…ターゲット制御装置、６…ＥＵＶ光生成制御装置、７…高電圧生成器、８，８Ａ…ターゲット供給装置、８１…タンク、８１ａ…フランジ部、８１ｐ…連通路、８２…ヒータ、８４…導入端子、８５…管、８６…ノズル部８６ａ…出力孔、８６ｐ…連通路、８３，８３Ａ，８８，８８Ａ，８８Ｂ，８９…電極、８７，８７Ａ，８７Ｂ，８０１…絶縁部材、８８ａ，８８Ａａ，８８ｂ，８９ａ…開口領域、８８１…取付部、８８２…支持部、９…圧力調節器、１０…ガス貯蔵器、３０…レーザ装置、３１，３２…高反射ミラー、１００…露光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット供給装置、及び極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、たとえば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
【０００３】
極端紫外光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１０／１３７６２５
【特許文献２】特開２０１０−１９９５６０号公報
【特許文献３】米国特許７，１２２，８１６
【特許文献４】米国特許７，４０５，４１６
【概要】
【０００５】
一実施形態に係るターゲット供給装置によれば、ターゲット物質を出力するノズルと、重力方向に対して傾斜した、前記ノズルの前記ターゲット物質出力方向に設けられ、第１の開口領域が形成された第１の導電部材と、前記ターゲット物質と前記第１の導電部材との間に電圧を印加する電源と、を備えていてもよい。前記第１の開口領域は、前記ターゲット物質が前記ノズルから重力方向に滴下するときにターゲット物質が前記第１の導電部材とは離間して通過するように形成されていてもよい。
【０００６】
一実施形態に係る極端紫外光生成装置によれば、チャンバと、前記チャンバ内にターゲット物質を出力する上記ターゲット供給装置と、パルスレーザ光を生成するレーザ装置と、前記レーザ装置によって生成されるパルスレーザ光を集光して、前記ターゲット供給装置から滴下されるターゲット物質に照射し、それによってターゲット物質をプラズマ化する集光光学系と、プラズマ化したターゲット物質から放射される極端紫外光を集光して出力する集光ミラーと、を備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１Ａ】図１Ａは、ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が大きくなり過ぎる場合について説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が大きくなり過ぎる場合について説明する図である。
【図２】図２は、例示的なＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。
【図３】図３は、第１の実施形態によるターゲット供給装置の構成を、その周辺の構成要素とともに概略的に示す。
【図４】図４は、第１の実施形態によるターゲット供給装置の先端部の部分拡大図である。
【図５】図５は、図４に示すターゲット供給装置のＶ−Ｖ面における断面図である。
【図６】図６は、開口領域の形状の一変形例を示す。
【図７Ａ】図７Ａは、第１の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成される過程を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第１の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成される過程を説明するための図である。
【図８】図８は、第１の実施形態のターゲット供給装置の構成の変形例を示す図である。
【図９】図９は、第１の実施形態のターゲット供給装置の構成の変形例における先端部の部分拡大図である。
【図１０】図１０は、図９の矢視Ａから見た図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態による例示的なターゲット供給装置の構成を概略的に示す。
【図１２】図１２は、第２の実施形態のターゲット供給装置の先端部の部分拡大図である。
【図１３】図１３は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ面における断面図である。
【図１４】図１４は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＶ−ＸＩＶ面における断面図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第２の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成されて加速される過程を説明するための図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、第２の実施形態のターゲット供給装置において、ターゲット物質のドロップレットが形成されて加速される過程を説明するための図である。
【実施形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【０００９】
実施形態に関連し、以下の順に説明する。
１．概要
２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
２．１ 構成
２．２ 動作
３．第１の実施形態のターゲット供給装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 変形例
３．３．１ 変形例１
３．３．２ 変形例２
４．第２の実施形態のターゲット供給装置の説明
４．１ 構成
４．２ 動作
【００１０】
１．概要
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置では、ターゲット供給装置は、例えば錫などのターゲット物質を、ノズルを介してチャンバ内に出力するように構成されてもよい。チャンバ内では、ターゲット物質の液滴（以下、適宜「ドロップレット」という。）にレーザ光を照射することによってターゲット物質をプラズマ状態とさせうる。ターゲット物質がプラズマ状態となったときに放射されるＥＵＶ光は、チャンバ内の集光ミラーによって所定の位置に集光されて露光装置へ出力されうる。このとき、露光装置側の要請に基づいて、所望の角度で露光装置へＥＵＶ光が出力されるように、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用することがある。
【００１１】
ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用することがあるのは、以下の理由であり得る。つまり、仮にＥＵＶ光生成装置を傾斜させずにミラーを追加することでＥＵＶ光の露光装置への所望の出力角度を得たとすると、追加したミラーのために、露光装置へ出力されるＥＵＶ光の効率が大きく低下する場合があるためである。なお、ＥＵＶ光生成装置を傾斜させて運用すると、ターゲット物質を出力するノズルも重力方向に対して傾斜され得る。そこで、ＥＵＶ光生成装置を傾斜させた場合でもチャンバ内の所定のプラズマ生成領域（レーザ光の照射位置）にドロップレットが出力されるように、ターゲット物質を静電気力によって吸引するための静電吸引機構が設けられてもよい。静電吸引機構は、例えば、ノズルに対向して設けられ、ドロップレットが通過するための開口領域が形成された平板状の導電部材を電極として含みうる。
【００１２】
ところで、ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が正常な場合よりも大きくなり過ぎて、ターゲット物質のドロップレットが重力方向に滴下することがあり得る。これは、大き過ぎるドロップレットに対して作用する力として、静電吸引機構による静電気力よりも重力が支配的となり、ドロップレットが重力方向に落下することが原因であると考えてもよい。その結果、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合に、ドロップレットがノズルの下方にある導電部材と接触して、導電部材に付着することがあり得る。ドロップレットが導電部材に付着すると静電気力を及ぼす電界が乱れることがあり得る。このため、正常なドロップレットが安定して出力できなくなる場合があり得る。
【００１３】
ノズルの出力孔から突出するターゲット物質が大きくなり過ぎる原因について、図１を参照して説明する。先ず第１に、図１Ａに示すように、ノズルの先端領域がターゲット物質に対して濡れ性の高い状態であると、その濡れ性の高い部分によりターゲット物質に作用する表面張力が増加する。このため、静電気力によってターゲット物質を切り離すことができず、ノズルの先端部から突出したターゲット物質が大きく成長しうる。第２に、図１Ｂに示すように、静電吸引機構による静電気力が何らかの原因で予定した値より小さくなった場合には、ノズルの先端部のターゲット物質に作用する静電気力がターゲット物質に作用する表面張力よりも弱くなりうる。その場合、静電気力によりターゲット物質を切り離すことができず、ノズルの先端部のターゲット物質が成長して大きくなりうる。いずれの場合も、ノズルの先端部のターゲット物質が成長して非常に大きくなり、ターゲット物質に作用する重力が支配的となったときに重力方向にドロップレットとして落下し得る。
【００１４】
上述した観点に鑑み、本願では、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合であっても、ターゲット物質のドロップレットが導電部材に付着することを回避するように構成されたターゲット供給装置が開示される。
【００１５】
２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
２．１ 構成
図２に、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置１の構成を概略的に示す。図２に示すように、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ装置３０、集光光学系３、チャンバ２、ターゲット供給装置８、及び、チャンバ２と露光装置１００との間に介在する接続部２９を含んでもよい。図２に示すように、ＥＵＶ光生成装置１は、全体として、重力方向に対して傾斜させて運用されてもよい。ＥＵＶ光生成装置１が重力方向に対して傾斜させられるのは、露光装置１００に対してＥＵＶ光を、所望の角度で出力することを目的としてもよい。
【００１６】
ターゲット供給装置８は、ターゲット物質をドロップレットＤＬの形態で、チャンバ２内のプラズマ生成領域ＰＧに向けて出力するよう構成されてもよい。ドロップレットＤＬの径は、例えば２０〜３０μｍでもよい。なお、プラズマ生成領域ＰＧは、ドロップレットＤＬがパルスレーザ光Ｌ１に照射されることによりプラズマ化して、そのプラズマからＥＵＶ光が放射される領域でもよい。ターゲット供給装置８は、ターゲット物質を収容するためのタンクと、タンク内のターゲット物質を出力するためのノズルとを備えてもよい。ターゲット供給装置８は、例えばチャンバ２の壁２ａに取り付けられてもよい。ターゲット供給装置８から供給されるターゲット物質の材料は、錫、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はこれらのうちのいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１７】
ＥＵＶ光生成装置１は、高電圧生成器７、圧力調節器９、及びガス貯蔵器１０を含んでもよい。ガス貯蔵器１０には、例えばアルゴンガス等の不活性ガスが貯蔵されており、圧力調節器９と連通していてもよい。圧力調節器９は、ガス貯蔵器１０内の不活性ガスによって、タンク内のターゲット物質に所定の圧力を加え、それによりターゲット物質をノズルから突出させるよう構成されてもよい。
【００１８】
ターゲット供給装置８は、高電圧生成器７を利用した静電吸引機構を備えてもよい。静電吸引機構において、高電圧生成器７は、ターゲット供給装置８のノズル先端からターゲット物質を静電気力によって切り離し、かつクーロン力によってターゲット物質のドロップレットＤＬを所望の方向に出力させるための電界を生成するための電圧を印加するよう構成されてもよい。なお、ターゲット供給装置８及び静電吸引機構については、後に詳述する。
【００１９】
レーザ装置３０は、ターゲット物質をプラズマ化するためのパルスレーザ光Ｌ１を出力するよう構成されてもよい。レーザ装置３０は、例えばＣＯ２パルスレーザ装置を含んでもよい。レーザ装置３０の仕様は、例えば、波長１０．６μｍ、出力２０ｋＷ、パルス繰返し周波数３０〜１００ｋＨｚ、パルス幅２０ｎｓとしてもよいが、これに限られない。なお、レーザ装置３０は、ＣＯ２パルスレーザ装置以外の他のレーザ装置を含んでもよい。
【００２０】
集光光学系３は、レーザ装置３０から出力されるパルスレーザ光Ｌ１をプラズマ生成領域ＰＧへ導くよう配置されてもよい。集光光学系３は、高反射ミラー３１，３２と、軸外放物面ミラー２２と、平面ミラー２３とを備えてもよい。集光光学系３を構成する光学要素の一部（図２の構成例では、軸外放物面ミラー２２及び平面ミラー２３）は、チャンバ２内に配置されてもよい。チャンバ２の壁２ａには、少なくとも１つのウィンドウ２１が設けられてもよく、パルスレーザ光Ｌ１は、ウィンドウ２１を透過してもよい。
【００２１】
チャンバ２には例えば図示しない排気ポンプが接続されてもよく、それによってチャンバ２内が例えば、１０−３Ｐａ程度の低圧状態または真空状態に維持されてもよい。チャンバ２内には、ＥＵＶ集光ミラー２５を支持するためのプレート２４が設けられてもよい。プレート２４には、貫通孔２４ａが形成されてもよく、ウィンドウ２１を介してチャンバ２内に導入されるパルスレーザ光Ｌ１は、貫通孔２４ａを通過してもよい。
【００２２】
ＥＵＶ集光ミラー２５の中央部には、貫通孔２５ａが設けられてもよく、貫通孔２４ａを通過したパルスレーザ光Ｌ１は、貫通孔２５ａを通過してもよい。ＥＵＶ集光ミラー２５の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２５は、第１及び第２の焦点を有してもよい。例えば、ＥＵＶ集光ミラー２５は、第１の焦点がプラズマ生成領域ＰＧに位置し、かつ第２の焦点が中間集光点に位置するように、配置されることが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２５の反射表面は、例えば回転楕円面形状でもよいが、ＥＵＶ集光ミラー２５が所望の第１及び第２の焦点を備える限り、如何なる形状でもよい。
【００２３】
チャンバ２内には、ターゲット供給装置８のノズルと対向する位置にドロップレットＤＬを回収するためのターゲット回収部２６が設けられてもよい。また、チャンバ２内には、パルスレーザ光Ｌ１を吸収するためのビームダンプ２７が設けられてもよい。ビームダンプ２７によってパルスレーザ光Ｌ１を吸収することで、パルスレーザ光Ｌ１が直接、またはチャンバ２の内壁で反射されて、接続部２９へ出力されるのを抑制してもよい。ビームダンプ２７は、チャンバ２の内壁に取り付けられた支持部２８によって所望の位置に固定されてもよい。
【００２４】
接続部２９は、チャンバ２の内部と露光装置１００とを連通させるために設けられてもよい。接続部２９は、チャンバ２の壁２ａに設けられた貫通孔２ｂを介してチャンバ２の内部と連通するようにチャンバ２に接続されてもよい。接続部２９内部には、アパーチャ２９１ａが形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、アパーチャ２９１ａの中心位置がＥＵＶ集光ミラー２５の第２の焦点位置（中間集光点）と一致するように配置されてもよい。
【００２５】
ＥＵＶ光生成装置１はさらに、ターゲットセンサ４、ターゲット制御装置５、及びＥＵＶ光生成制御装置６を含んでもよい。ＥＵＶ光生成制御装置６は、マイクロコントローラを主要な要素として構成されてよく、ＥＵＶ光生成装置１の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御装置６は、例えば、露光装置１００のコントローラ（不図示）と通信可能に接続されてもよい。ＥＵＶ光生成制御装置６は、露光装置１００のコントローラからＥＵＶ光の出力要求を受けると、その出力要求に応じたＥＵＶ光が露光装置１００へ出力されるように、ＥＵＶ光生成装置１を制御するよう構成されてもよい。
【００２６】
ターゲット制御装置５は、ターゲットセンサ４による検出信号を受け入れ可能に構成されてもよい。ターゲットセンサ４は、ターゲット供給装置８から出力されるドロップレットＤＬを検出するよう構成されてもよい。ターゲットセンサ４は、所定の領域内におけるドロップレットの有無、軌道、速度、及び位置のうち少なくとも１つを検出するよう構成されてもよい。ターゲットセンサ４は、ドロップレットを検出するための撮像装置（例えば、イメージセンサ等）を備えてもよい。
【００２７】
ターゲット制御装置５は、レーザ装置３０、高電圧生成器７、圧力調節器９、及びＥＵＶ光生成制御装置６と電気的に接続されてもよい。ターゲット制御装置５は、ＥＵＶ光生成制御装置６からの供給指示信号に応じて、圧力調節器９を制御するよう構成されてもよい。圧力調節器９は、ターゲット供給装置８のタンク内のターゲット物質に加えられる圧力が、ターゲット物質をノズルから突出させるのに適切な圧力となるように、不活性ガスの圧力を制御するよう構成されてもよい。
【００２８】
ターゲット制御装置５は、ターゲットセンサ４の検出信号に基づき、ドロップレットＤＬがプラズマ生成領域ＰＧに到達するタイミングでパルスレーザ光Ｌ１がドロップレットＤＬに照射されるように、レーザ装置３０の発振タイミングを制御するよう構成されてもよい。例えば、ターゲット制御装置５は、レーザ装置３０に対してレーザ装置３０を発振させるためのトリガ信号を出力するように構成されてもよい。
【００２９】
２．２ 動作
図２を参照に、レーザ装置３０から出力されたパルスレーザ光Ｌ１は、高反射ミラー３１，３２で反射され、ウィンドウ２１を透過し、チャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光Ｌ１は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、軸外放物面ミラー２２及び平面ミラー２３でそれぞれ反射されて、少なくとも１つのドロップレットＤＬに集光されてもよい。
【００３０】
ターゲット供給装置８は、ターゲット物質をドロップレットＤＬの形態でプラズマ生成領域ＰＧに向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット供給装置８が適切に動作している場合、ＥＵＶ光生成装置１が全体として重力方向に傾斜して配置されている場合であっても、ターゲット供給装置８の静電吸引機構によって、ドロップレットＤＬはプラズマ生成領域ＰＧに向かって出力され得る。ドロップレットＤＬには、パルスレーザ光Ｌ１に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光Ｌ１が照射されたドロップレットＤＬはプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光Ｌ２が放射され得る。ＥＵＶ光Ｌ２は、例えば１３．５ｎｍの波長の光を含んでもよい。ＥＵＶ光Ｌ２は、ＥＵＶ集光ミラー２５によって選択的に反射されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２５で反射されたＥＵＶ光Ｌ２は、中間集光点に集光されてもよい。
【００３１】
ターゲットセンサ４は、ターゲット供給装置８から出力されるドロップレットＤＬを検出し、その検出結果を逐次、ターゲット制御装置５へ送信してもよい。ターゲット制御装置５は、ターゲットセンサ４からの検出結果に基づき、プラズマ生成領域ＰＧにおいてドロップレットＤＬにパルスレーザ光Ｌ１が照射されるように、レーザ装置３０を制御するよう構成されてもよい。ターゲット制御装置５は、パルスレーザ光Ｌ１の出力タイミング、進行方向等を制御するよう構成されてもよい。
【００３２】
３．ターゲット供給装置の説明
３．１ 構成
以下、図３〜図６を参照して、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の構成について説明する。図３は、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の構成を、その周辺の構成要素とともに概略的に示す。図４は、ターゲット供給装置８の先端部Ｅ１の部分拡大図である。図５は、図４に示すターゲット供給装置８のＶ−Ｖ面における断面図である。図６は、開口領域の形状の一変形例を示す。
【００３３】
図３に示すように、ターゲット供給装置８は、タンク８１、ヒータ８２、電極８３、導入端子８４、及び管８５を含んでもよい。ターゲット供給装置８は、チャンバ２の壁２ａに取り付けられてもよく、その先端部Ｅ１がチャンバ２内に突出してもよい。図３に示す構成の場合には、タンク８１は、電気的絶縁材料で構成されることが好ましい。タンク８１は、フランジ部８１ａ、ターゲット物質ＴＧが収容される収容部８１ｃ、及び収容部８１ｃとノズル部８６とを連通させる連通路８１ｐを含んでもよい。フランジ部８１ａは、チャンバ２の壁２ａの外側部分に、図示しない固定手段によって固定されてもよい。固定手段は、限定するものではないが、例えばボルト及びナットによる締結、溶接等でもよい。
【００３４】
タンク８１の周囲にはヒータ８２が設けられてもよく、これによって収容部８１ｃ内のターゲット物質ＴＧが溶融状態に維持されてもよい。ヒータ８２は、ターゲット物質ＴＧが錫の場合、収容部８１ｃ内の錫の温度が錫の融点よりも高い温度（例えば、３００℃）となるように加熱可能なように構成されてもよい。ヒータ８２の種類は、特に限定するものではないが、例えばセラミックヒータ等でもよい。
【００３５】
図４及び図５に示すように、ターゲット供給装置８の先端部Ｅ１には、略円筒形状の絶縁部材８７が設けられてもよい。絶縁部材８７の一つの面には凹部８７ａが形成され、その反対側の面には開口断面積がそれぞれ異なる凹部８７ｂ，８７ｃが連続的に形成されてもよい。絶縁部材８７の凹部８７ａにはノズル部８６とタンク８１の端部とが順に嵌合し、絶縁部材８７の凹部８７ｂには第１の導電部材としての電極８８が嵌合してもよい。これによって、ノズル部８６と電極８８とが対向し、かつ離間して配置されてもよい。
【００３６】
電極８８は、例えばモリブデン等の導電性材料を含んでもよく、その表面には、セラミックス等の絶縁材がコーティングされてもよい。ノズル部８６の中央部は、絶縁部材８７の凹部８７ｃ内に突出するように構成されてもよい。ノズル部８６の突出した円錐部の頂点付近には、ターゲット物質を出力するための出力孔８６ａが設けられてもよい。出力孔８６ａの先端部は、ターゲット供給装置８の静電吸引機構において、ターゲット物質に電界を集中させるために、絶縁体で構成されてもよい。なお、ターゲット供給装置８において、タンク８１、ノズル部８６等、ターゲット物質が接触する部材は、ターゲット物質に対する耐浸食性を備えた材料で構成されることが好ましい。当該部材は、ターゲット物質が錫である場合、例えばセラミックス等で構成されてもよい。
【００３７】
図３に示すように、電極８３は、収容部８１ｃ内のターゲット物質の中に配置されてもよい。タンク８１を貫通するように設けられる導入端子８４を介して、電極８３に接続される導線が高電圧生成器７へ接続されてもよく、それによって、電極８３と高電圧生成器７とが電気的に接続されてもよい。チャンバ２の壁２ａを貫通するよう設けられる導入端子２０１を介して、電極８８に接続される導線が、壁２ａとの絶縁が確保されつつ、高電圧生成器７へ接続されてもよい。それにより、電極８８と高電圧生成器７とが電気的に接続されてもよい。
【００３８】
図４及び図５に示すように、電極８８は、出力孔８６ａからプラズマ生成領域ＰＧに至るドロップレットＤＬの移動経路に対して直交する平面上に設けられ、かつ実質的に円板形状に構成されてもよい。電極８８には、第１の開口領域としての開口領域８８ａが形成されてもよい。図４及び図５に示すように、電極８８は、ノズル部８６の円錐部の中心軸ＣＬ上に、電極８８の中心位置８８ｃが位置するように配置されてもよい。
【００３９】
図５に示すように、開口領域８８ａの一例として、円板形状の電極８８の中心位置８８ｃから周縁に向かって直線状に延びる開口領域８８ａが形成されてもよい。図６に示すように、開口領域８８ａの別の例として、中心位置８８ｃから所定の径の略円形の開口部８８ｋが設けられてもよい。この場合、開口部８８ｋの径は、ドロップレットＤＬの出力方向がばらついた場合であっても、ドロップレットＤＬが電極８８に接触しないように決定されてもよい。
【００４０】
３．２ 動作
次に、図３〜図７Ｂを参照して、ターゲット供給装置８の動作について説明する。図７Ａ及び図７Ｂは、ターゲット物質のドロップレットが形成される過程を説明するための図である。図３に示す構成において、ターゲット制御装置５は、高電圧生成器７及び圧力調節器９の動作タイミングを規定するための制御信号を送信するように構成されてもよい。
【００４１】
ターゲット供給装置８の動作前の状態では、タンク８１内の溶融状態のターゲット物質が、タンク８１の連通路８１ｐ及びノズル部８６の連通路８６ｐを充満してもよい（図７Ａの状態Ｓａ）。ターゲット供給装置８の動作が開始されると、先ず、圧力調節器９は、ターゲット制御装置５からの制御信号に基づいて、ガス貯蔵器１０から供給される不活性ガスの圧力を所定の圧力に調節してもよい。その結果、タンク８１内のターゲット物質が加圧され、それによってノズル部８６の出力孔８６ａでは、ターゲット物質が出力孔８６ａから突出し得る（図７Ａの状態Ｓｂ）。この状態は、不活性ガスの加圧による力と、ターゲット物質に作用する重力と、ターゲット物質の先端部分に作用する表面張力とが釣り合った状態であり得る。
【００４２】
次に、高電圧生成器７は、ターゲット制御装置５からの制御信号に基づいて、電極８３と電極８８との間に所定の電圧を断続的に印加してもよい。このとき、一例として、電極８８に印加される電位をＶ２としたときに、電極８３に印加される電位をＶ２→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ１→…（Ｖ１＞Ｖ２）と変化させてもよい。つまり、高電圧生成器７は、電極８３と電極８８との間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）を断続的に印加してもよい。印加される電圧（Ｖ１−Ｖ２）の値は、例えば２０ｋＶ程度でもよい。状態Ｓｂにおいて出力孔８６ａから突出したターゲット物質には、上記電圧が印加されることにより生成される電界が集中しやすくなるため、電界による静電気力により、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質は、出力孔８６ａから離脱してドロップレットＤＬとして出力され得る。この時、ドロップレットＤＬは正に帯電してもよい（図７Ａの状態Ｓｃ）。ノズル部８６の出力孔８６ａの近傍のターゲット物質と電極８８との間に生成される電界によるクーロン力が作用することで、ドロップレットＤＬは、中心軸ＣＬ（図４参照）の方向に出力されてもよい。
【００４３】
なお、図５に示したように、電極８８には開口領域８８ａが設けられてもよいが、その場合であっても、実質的には、電極８８は、中心位置８８ｃを通る中心軸ＣＬに対してほぼ回転対称な導体として作用するのが好ましい。このとき、出力孔８６ａと電極８８との間における電位分布は、中心軸ＣＬを中心にほぼ回転対称に生じるのが好ましい。中心軸ＣＬ上に電極８８の中心位置８８ｃが位置している場合には、ドロップレットＤＬの出力方向は、中心軸ＣＬの方向となり得る。すなわち、図２に示したように、ＥＵＶ光生成装置１が全体として重力方向に対して傾斜して配置された場合でも、ドロップレットＤＬは、ＥＵＶ光生成装置１の重力方向に対する傾斜角度に沿った方向に出力され得る。
【００４４】
図７Ｂに示すように、ターゲット供給装置８が動作している間、高電圧生成器７によって電極８３と電極８８との間に電圧が印加されない期間Ｔ１と、電極８３と電極８８との間に所定の電圧が印加される期間Ｔ２とが交互に繰り返されるよう構成されてもよい。この場合、期間Ｔ１では、タンク８１内のターゲット物質には、実質的に圧力のみが印加され、出力孔８６ａからターゲット物質が突出した状態となりうる（状態Ｓｂ）。期間Ｔ１では、ドロップレットＤＬが生成されなくてもよい。一方、期間Ｔ２では、タンク８１内のターゲット物質に圧力が印加され、電極８３と電極８８との間に電圧が印加されて、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質が、静電気力によって出力孔８６ａから離脱してドロップレットＤＬとして出力され得る（状態Ｓｃ）。つまり、第１の実施形態によるターゲット供給装置８では、ターゲット物質が出力孔８６ａから突出した状態が生成される期間Ｔ１と、ドロップレットＤＬが生成されて出力される期間Ｔ２とが交互に繰り返されるよう構成されてもよい。以上が、ターゲット供給装置８が正常に動作している場合における動作である。
【００４５】
一方、前述したように、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合に、ノズル部の出力孔から突出するターゲット物質が正常な場合よりも大きくなり過ぎて、それが重力方向（図４における方向Ｇ）に滴下する場合がある。このとき、電極８８は、出力孔８６ａから見た重力方向に開口領域８８ａが位置するよう配置されるのが好ましく、滴下したターゲット物質は、開口領域８８ａを通過し得る。つまり、重力方向に滴下したターゲット物質が電極８８に接触しないように、電極８８が配置されてもよい。そのため、第１の実施形態によるターゲット供給装置８では、ターゲット物質が電極８８に付着する可能性を低減することができ、ドロップレットＤＬが正常に安定して出力される可能性が向上され得る。
【００４６】
３．３ 変形例
次に、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の変形例について説明する。
【００４７】
３．３．１ 変形例１
図３に示したターゲット供給装置８のタンク８１は、電気的絶縁材料ではなく、伝導性材料で構成されてもよい。その場合におけるターゲット供給装置８の構成を図８に示す。図８に示すように、タンク８１Ａが伝導性材料で構成される場合、タンク８１Ａの外壁に電極８３Ａを取り付け、電極８３Ａと高電圧生成器７とを導線で接続してもよい。これによって、タンク８１Ａに導線を貫通させることなく、タンク８１Ａ内のターゲット物質ＴＧを所定の電位とすることができる。なお、この構成では、図８に示すように、タンク８１Ａをチャンバ２から絶縁するために、タンク８１Ａのフランジ部８１Ａａとチャンバ２の壁２ａとの間に、絶縁部材８０１を介在させるよう構成されてもよい。絶縁部材８０１は、例えば酸化アルミニウム焼結材等のセラミックスでもよい。
【００４８】
３．３．２ 変形例２
第１の実施形態によるターゲット供給装置８の先端部Ｅ１は、図４に示した構成に限られず、図９及び図１０に示した構成を備えてもよい。図４に示した構成では、ノズル部８６と電極８８との間に介在する絶縁部材８７が比較的薄く、かつノズル部８６内のターゲット物質と電極８８との間の電圧は非常に大きい（例えば２０ｋＶ）ため、絶縁部材８７の表面で沿面放電による絶縁破壊が生ずる場合がある。絶縁部材８７において絶縁破壊が生じた場合には、ノズル部８６内のターゲット物質と電極８８との間に静電気力が生じ難くなるため、ドロップレットＤＬの生成が阻害される場合がある。かかる観点から、図９に示した構成において、絶縁部材８７Ａは、沿面放電による絶縁破壊が低減されるような絶縁距離を確保できる形状を有してもよい。図９及び図１０に示した構成では、電極８８Ａは、支持部８８２及び取付部８８１を介して絶縁部材８７Ａに取り付けられてもよい。電極８８と同様に、電極８８Ａは円板形状でもよく、その中心位置から周縁に向かって直線状に延びる開口領域８８Ａａが形成されてもよい。
【００４９】
４．第２の実施形態のターゲット供給装置の説明
ターゲット供給装置からチャンバ内のプラズマ生成領域に出力されるドロップレット同士の間隔が短い場合には、１つのドロップレットにレーザ光が照射されて発生するデブリが、後続するドロップレットに悪影響を与える場合がある。例えば、１つのドロップレットから発生したデブリが後続するドロップレットに衝突して、後続するドロップレットの進行方向が変化させられることで、安定したＥＵＶ光の生成が阻害される場合がある。そこで、第２の実施形態では、ターゲット供給装置は、ターゲット供給装置から出力されたドロップレットを加速させ、ドロップレット同士の間隔を長く出来るように構成されてもよい。そこで、ターゲット供給装置に第２の静電吸引機構が設けられてもよい。
【００５０】
４．１ 構成
以下、図１１〜図１４を参照して、第２の実施形態によるターゲット供給装置８Ａの構成について説明する。図１１は、第２の実施形態によるターゲット供給装置８Ａの構成を、その周辺の構成要素とともに概略的に示す。図１２は、ターゲット供給装置８Ａの先端部Ｅ１Ａの部分拡大図である。図１３は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ面における断面図である。図１４は、図１２に示すターゲット供給装置８ＡのＸＩＶ−ＸＩＶ面における断面図である。図１１〜図１４において、図３〜図５に示したものと同一の構成要素には同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００５１】
図１２に示すように、ターゲット供給装置８Ａでは、第１の実施形態における電極８８に相当する電極８８Ｂ（第１の導電部材）のドロップレット進行方向下流に、第２の導電部材としての電極８９が設けられてもよい。ターゲット供給装置８Ａは、電極８８Ｂと電極８９との間で電界を生じさせ、それによってドロップレットＤＬを加速させるための第２の静電吸引機構を備えてもよい。電界を生じさせるために、電極８８Ｂと電極８９との間に電圧を印加する電源を備えてもよい。または、図１１に示すように、電極８９を接地して電極８８Ｂに接地電位以外の電圧を印加することで、電極８９との間に電圧を生じさせてもよい。
【００５２】
図１２〜図１４に示すように、ターゲット供給装置８Ａの先端部Ｅ１Ａには、略円筒形状の絶縁部材８７Ｂが設けられてもよい。絶縁部材８７Ｂの一つの面には凹部８７Ｂａが形成され、その反対側の面には開口断面積がそれぞれ異なる凹部８７Ｂｂ，８７Ｂｃが連続的に形成されてもよい。凹部８７Ｂａにはノズル部８６とタンク８１の端部とが順に嵌合し、凹部８７Ｂｃには電極８８Ｂが嵌合し、凹部８７Ｂｂには電極８９が嵌合してもよい。これにより、ノズル部８６と電極８８Ｂとが対向し、かつ離間して配置されてもよい。また、電極８８Ｂと電極８９とが対向し、かつ離間して配置されてもよい。電極８８Ｂ及び電極８９は、例えばモリブデン等の導電性材料を含み、それらの表面には、セラミックス等の絶縁材がコーティングされてもよい。
【００５３】
図１２〜図１４に示すように、電極８８Ｂ及び電極８９は、出力孔８６ａからプラズマ生成領域ＰＧに至るターゲット物質の移動経路に対して直交する平面上に設けられ、かつ実質的に円板形状でもよい。電極８８Ｂ及び電極８９には、それぞれ開口領域が形成されてもよい。すなわち、図１３に示すように、電極８８Ｂには第１の開口領域として開口領域８８ｂが設けられ、図１４に示すように、電極８９には第２の開口領域として開口領域８９ａが設けられてもよい。図１２〜図１４に示すように、電極８８Ｂ及び電極８９は、中心軸ＣＬ上に電極８８Ｂの中心位置８８Ｂｃ及び電極８９の中心位置８９ｃがそれぞれ位置するように配置されてもよい。
【００５４】
ここで、開口領域８８ｂの一例として、中心位置８８Ｂｃから周縁に向かって直線状に延びる開口領域８８ｂが形成されてもよい。同様に、電極８９には、中心位置８９ｃから周縁に向かって直線状に延びる開口領域８９ａが設けられてもよい。なお、図６に示した形状と同様に、開口領域８８ｂ及び開口領域８９ａの別の例として、中心位置８８Ｂｃ及び８９ｃから所定の径の円形の開口部がそれぞれ設けられてもよい。
【００５５】
４．２ 動作
次に、図１１〜図１５Ｂを参照して、ターゲット供給装置８Ａの動作について説明する。図１５Ａ及び１５Ｂは、ターゲット物質のドロップレットが形成されて加速される過程を説明するための図である。なお、以下の説明では、主として、第１の実施形態によるターゲット供給装置８の動作と異なる点について説明する。
【００５６】
ターゲット供給装置８Ａを動作させる前の状態において、図１５Ａの状態Ｓａは、図７Ａの状態Ｓａと同様でもよく、図１５Ａの状態Ｓｂは、図７Ａの状態Ｓｂと同様でもよい。状態Ｓａ及び状態Ｓｂでは、電極８８Ｂと電極８９との間にはドロップレットを加速させるため電圧が印加されても、印加されなくてもよい。
【００５７】
次に、高電圧生成器７は、第１の実施形態と同様に、電極８８Ｂに印加される電位をＶ２としたときに、電極８３に印加する電位をＶ２→Ｖ１→Ｖ２→Ｖ１→…（Ｖ１＞Ｖ２）と変化させてもよい。電極８９は、Ｖ２よりもさらに低い電位Ｖ３（例えば、図１１に示したようにグラウンド電位）に設定されてもよい。つまり、高電圧生成器７は、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）を断続的に印加し、電極８８Ｂと電極８９との間に電圧（Ｖ２−Ｖ３）を維持するように構成されてもよい。状態Ｓｂにおいて、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）が印加されると、静電気力により、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質は離脱してドロップレットＤＬとして出力され得る（図１５Ａの状態Ｓｃ）。この時、ドロップレットＤＬは正に帯電してもよい。ドロップレットＤＬは、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧（Ｖ１−Ｖ２）が印加されることによって生ずる電界によるクーロン力が作用することで、中心軸ＣＬ（図４参照）の方向に出力されてもよい。また、ドロップレットＤＬは、開口領域８８ｂを通過した後、電極８８Ｂと電極８９との間に印加される電圧（Ｖ２−Ｖ３）によって生ずる電界によるクーロン力が作用することで、中心軸ＣＬの方向に加速されてもよい（図１５Ａの状態Ｓｄ）。
【００５８】
図１５Ｂを参照に、ターゲット供給装置８Ａを動作させている間、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧が印加されない期間Ｔ１と、電極８３と電極８８Ｂとの間に所定の電圧が印加される期間Ｔ２とが交互に繰り返されてもよい。この場合、期間Ｔ１では、実質的には、ターゲット物質には圧力のみが印加され、出力孔８６ａからターゲット物質が突出した状態となり得る（状態Ｓｂ）。一方、期間Ｔ２では、ターゲット物質に圧力が印加され、電極８３と電極８８Ｂとの間に電圧が印加され、出力孔８６ａから突出した状態のターゲット物質が、静電気力によって出力孔８６ａから離脱して、ドロップレットＤＬとして出力され得る（状態Ｓｃ）。さらに、電極８８Ｂと電極８９との間に電圧が印加されることによって生ずる電界によるクーロン力が作用することで、ドロップレットＤＬが加速されてもよい（状態Ｓｄ）。つまり、ターゲット供給装置８Ａは、状態Ｓｂの期間Ｔ１と、状態Ｓｃ及び状態Ｓｄの期間Ｔ２とが交互に繰り返されるよう構成されてもよい。以上が、ターゲット供給装置８Ａが正常に動作している場合の動作である。
【００５９】
一方、前述したように、ノズル部の出力孔から突出するターゲット物質が正常な場合よりも大きくなり過ぎて、それが重力方向（図１２における方向Ｇ）に滴下する場合がある。このとき、ＥＵＶ光生成装置を重力方向に対して傾斜させて運用する場合には、電極８８Ｂは、出力孔８６ａの重力方向下方に開口領域８８ｂが位置するよう配置されるのが好ましく、滴下したターゲット物質は、開口領域８８ｂを通過し得る。さらに、電極８９は、出力孔８６ａの重力方向下方に開口領域８９ａが位置するよう配置されのが好ましく、開口領域８８ｂを通過したターゲット物質は、開口領域８９ａを通過し得る。つまり、重力方向に滴下したターゲット物質が、電極８８Ｂ及び電極８９に接触しないように、電極８８Ｂ及び電極８９が配置されてもよい。そのため、第２の実施形態のターゲット供給装置８Ａによれば、電極８８Ｂまたは電極８９にターゲット物質が付着する可能性を低減することができ、ドロップレットＤＬが正常に安定して出力され、十分に加速される可能性が向上し得る。
【００６０】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。例えば、上述した実施形態では、ノズル部に対向して設けられた電極は、ノズル部の出力孔８６ａからプラズマ生成領域ＰＧに至るターゲット物質の移動経路に対して直交する平面上に設けられ、かつ実質的に円板形状に形成された場合について説明したが、本開示はこれに限られない。チャンバ内で任意の位置に設定したプラズマ生成領域へドロップレットを導くために、所望の方向に静電気力をターゲット物質に作用させるように、電極の形状を設定してもよい。かかる所望の方向は、ターゲット物質の移動経路と同軸であるとは限らない。電極の形状が如何なる形状であれ、ターゲット物質がノズル部から重力方向に滴下した際にターゲット物質が、電極に接触しないように開口領域を設定してよい。つまり、電極の開口領域は、ターゲット物質がノズル部から重力方向に滴下したときにターゲット物質が電極とは離間して通過するように形成されていればよい。
【００６１】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６２】
１…ＥＵＶ光生成装置、２…チャンバ、２ａ…壁、２ｂ…貫通孔、２０１…導入端子、２１…ウィンドウ、２２…軸外放物線ミラー、２３…平面ミラー、２４…プレート、２４ａ…貫通孔、２５…ＥＵＶ集光ミラー、２５ａ…貫通孔、２６…ターゲット回収部、２７…ビームダンプ、２８…支持部、２９…接続部、２９１…壁、２９１ａ…アパーチャ、３…集光光学系、４…ターゲットセンサ、５…ターゲット制御装置、６…ＥＵＶ光生成制御装置、７…高電圧生成器、８，８Ａ…ターゲット供給装置、８１…タンク、８１ａ…フランジ部、８１ｐ…連通路、８２…ヒータ、８４…導入端子、８５…管、８６…ノズル部８６ａ…出力孔、８６ｐ…連通路、８３，８３Ａ，８８，８８Ａ，８８Ｂ，８９…電極、８７，８７Ａ，８７Ｂ，８０１…絶縁部材、８８ａ，８８Ａａ，８８ｂ，８９ａ…開口領域、８８１…取付部、８８２…支持部、９…圧力調節器、１０…ガス貯蔵器、３０…レーザ装置、３１，３２…高反射ミラー、１００…露光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット物質を出力するノズルと、
重力方向に対して傾斜した、前記ノズルの前記ターゲット物質出力方向に設けられ、第１の開口領域が形成された第１の導電部材と、
前記ターゲット物質と前記第１の導電部材との間に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記第１の開口領域は、前記ターゲット物質が前記ノズルから重力方向に滴下するときにターゲット物質が前記第１の導電部材とは離間して通過するように形成されている、
ターゲット供給装置。
【請求項２】
重力方向に対して傾斜した、前記ノズルの前記ターゲット物質出力方向に設けられ、第２の開口領域が形成された第２の導電部材と、
を備え、
前記電源が、さらに前記第１の導電部材と前記第２の導電部材の間に電圧を印加し、
前記第２の開口領域は、前記ターゲット物質が前記ノズルから重力方向に滴下するときにターゲット物質が前記第２の導電部材と離間して通過するように形成されている、
請求項１に記載されたターゲット供給装置。
【請求項３】
前記第１の導電部材は、円形形状の平板で形成されており、
前記第１の開口領域は、前記円形形状の平板の中心位置から周縁に向かって延びて形成されている、
請求項２に記載されたターゲット供給装置。
【請求項４】
前記第２の導電部材は、円形形状の平板で形成されており、
前記第２の開口領域は、前記円形形状の平板の中心位置から周縁に向かって延びて形成されている、
請求項３に記載されたターゲット供給装置。
【請求項５】
チャンバと、
前記チャンバ内にターゲット物質を出力する、請求項１に記載されたターゲット供給装置と、
パルスレーザ光を生成するレーザ装置と、
前記レーザ装置によって生成されるパルスレーザ光を集光して、前記ターゲット供給装置から滴下されるターゲット物質に照射し、それによってターゲット物質をプラズマ化する集光光学系と、
プラズマ化したターゲット物質から放射される極端紫外光を集光して出力する集光ミラーと、
を備えた、極端紫外光生成装置。
【請求項１】
ターゲット物質を出力するノズルと、
重力方向に対して傾斜した、前記ノズルの前記ターゲット物質出力方向に設けられ、第１の開口領域が形成された第１の導電部材と、
前記ターゲット物質と前記第１の導電部材との間に電圧を印加する電源と、
を備え、
前記第１の開口領域は、前記ターゲット物質が前記ノズルから重力方向に滴下するときにターゲット物質が前記第１の導電部材とは離間して通過するように形成されている、
ターゲット供給装置。
【請求項２】
重力方向に対して傾斜した、前記ノズルの前記ターゲット物質出力方向に設けられ、第２の開口領域が形成された第２の導電部材と、
を備え、
前記電源が、さらに前記第１の導電部材と前記第２の導電部材の間に電圧を印加し、
前記第２の開口領域は、前記ターゲット物質が前記ノズルから重力方向に滴下するときにターゲット物質が前記第２の導電部材と離間して通過するように形成されている、
請求項１に記載されたターゲット供給装置。
【請求項３】
前記第１の導電部材は、円形形状の平板で形成されており、
前記第１の開口領域は、前記円形形状の平板の中心位置から周縁に向かって延びて形成されている、
請求項２に記載されたターゲット供給装置。
【請求項４】
前記第２の導電部材は、円形形状の平板で形成されており、
前記第２の開口領域は、前記円形形状の平板の中心位置から周縁に向かって延びて形成されている、
請求項３に記載されたターゲット供給装置。
【請求項５】
チャンバと、
前記チャンバ内にターゲット物質を出力する、請求項１に記載されたターゲット供給装置と、
パルスレーザ光を生成するレーザ装置と、
前記レーザ装置によって生成されるパルスレーザ光を集光して、前記ターゲット供給装置から滴下されるターゲット物質に照射し、それによってターゲット物質をプラズマ化する集光光学系と、
プラズマ化したターゲット物質から放射される極端紫外光を集光して出力する集光ミラーと、
を備えた、極端紫外光生成装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−７３７３３（Ｐ２０１３−７３７３３Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１０６９６（Ｐ２０１１−２１０６９６）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（３０００７３９１９）ギガフォトン株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（３０００７３９１９）ギガフォトン株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
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