ターゲット供給装置
【課題】ターゲット物質を効率よく加熱し、融点以上の温度を維持する。
【解決手段】ターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの内部に配置されたヒータであって、リザーバの内部に収容されたターゲット物質を加熱して溶融させるヒータと、ヒータに電流を供給するヒータ電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいてもよい。リザーバの周囲を外部から遮蔽する遮蔽部材であって、ターゲット出力部から出力されたドロップレットが通過する貫通孔を有する遮蔽部材をさらに含んでいてもよい。
【解決手段】ターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの内部に配置されたヒータであって、リザーバの内部に収容されたターゲット物質を加熱して溶融させるヒータと、ヒータに電流を供給するヒータ電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいてもよい。リザーバの周囲を外部から遮蔽する遮蔽部材であって、ターゲット出力部から出力されたドロップレットが通過する貫通孔を有する遮蔽部材をさらに含んでいてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するために、レーザ光に照射されるターゲットを供給する装置に関する。
【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光を生成する極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系（reduced projection reflective optics）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ビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光を用いた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】米国特許第７１２２８１６号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係るターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの内部に配置されたヒータであってリザーバの内部に収容されたターゲット物質を加熱して溶融させるヒータと、ヒータに電流を供給するヒータ電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいても良い。
【０００６】
また、本開示の他の観点に係るターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの外部に配置された赤外線ヒータであってリザーバの内部に収容されたターゲット物質を放射熱によって溶融させる赤外線ヒータと、赤外線ヒータに電流を供給するヒータ電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいても良い。
【０００７】
また、本開示の他の観点に係るターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの外部に配置された誘導加熱ヒータであってリザーバの内部に収容されたターゲット物質を誘導加熱によって溶融させる誘導加熱ヒータと、誘導加熱ヒータに高周波電流を供給する高周波電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいても良い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置の概略構成図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置が適用されたＥＵＶ光生成装置を示す一部断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
【実施形態】
【０００９】
内容
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
３．１ 構成
３．２ 動作
４．ターゲット供給装置の実施形態
４．１ 第１の実施形態
４．１．１ 構成
４．１．２ 動作
４．２ 第２の実施形態
４．３ 第３の実施形態
【００１０】
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、本開示の一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。
【００１１】
１．概要
本開示の各実施形態においては、ＥＵＶ光生成装置においてターゲット物質として使用される金属を溶融させ、融点以上の温度を維持するために、リザーバの内部のターゲット物質を直接加熱する。リザーバを加熱することによってターゲット物質を加熱する場合に比べて、ターゲット物質を直接加熱することによって、ターゲット物質を効率よく加熱して溶融させ、融点以上の温度を維持することができる。
【００１２】
２．用語の説明
本願において使用する用語を説明する。
「チャンバ」は、ＥＵＶ光の生成が行われる空間を大気から隔絶するためのチャンバである。
「ドロップレット発生器」は、ＥＵＶ光を生成するために用いられるスズ等のターゲット物質を液滴の状態でチャンバ内に供給する装置である。
「レーザシステム」は、ターゲット物質を励起してプラズマ化するためのレーザ光を発生するシステムである。レーザ光のエネルギーによってターゲット物質が励起されてプラズマ化される。
「ＥＵＶ集光ミラー」は、プラズマ化されたターゲット物質から放射されるＥＵＶ光を集光反射して、チャンバ外に出力するミラーである。
【００１３】
３．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
３．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置（極端紫外光生成装置）１の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザシステム３と共に用いてもよい（ＥＵＶ光生成装置１及びレーザシステム３を含むシステムを、以下、ＥＵＶ光生成システム（極端紫外光生成システム）１１と称する）。図１に示し、かつ以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲット供給装置（例えばドロップレット発生器２６）を更に含んでもよい。ターゲット供給装置は、例えばチャンバ２の壁に取り付けられていてもよい。ターゲット供給装置が供給するターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はそれらのうちのいずれか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。
【００１４】
チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔をレーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が通過してもよい。チャンバ２には、レーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が透過する少なくとも１つのウィンドウ２１が設けられていてもよい。チャンバ２の内部には例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１の焦点、及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ発生位置（プラズマ生成領域２５）又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置の仕様によって規定される所望の集光位置（中間焦点（ＩＦ）２９２）に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には、パルスレーザ光３３が通過することができる貫通孔２４が設けられていてもよい。
【００１５】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御システム５を含むことができる。また、ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲットセンサ４を含むことができる。ターゲットセンサ４は、ドロップレットターゲット２７の存在、軌道、位置の少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
【００１６】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２内部と露光装置６内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ（aperture）が形成された壁２９１を設けてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置してもよい。
【００１７】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御装置３４、レーザ光集光ミラー２２、ドロップレットターゲット２７を回収するターゲット回収部２８などを含んでもよい。レーザ光進行方向制御装置３４は、パルスレーザ光の進行方向を制御するために、パルスレーザ光の進行方向を規定する光学素子と、この光学素子の位置または姿勢を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
【００１８】
３．２ 動作
図１を参照すると、レーザシステム３から出射されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御装置３４を経てパルスレーザ光３２としてウィンドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザビーム経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射して、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのドロップレットターゲット２７に照射されてもよい。
【００１９】
ドロップレット発生器２６は、ドロップレットターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出射してもよい。ドロップレットターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光が照射されたドロップレットターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光２５１が生成される。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されるとともに集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３に反射されたＥＵＶ光２５２は、中間焦点２９２を通って露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのドロップレットターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
【００２０】
ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５はターゲットセンサ４によって撮像されたドロップレットターゲット２７のイメージデータ等を処理してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、ドロップレットターゲット２７を出力するタイミングの制御およびドロップレットターゲット２７の出力方向の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、レーザシステム３のレーザ発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御を追加することもできる。
【００２１】
４．ターゲット供給装置の実施形態
４．１ 第１の実施形態
４．１．１ 構成
図２は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置が適用されたＥＵＶ光生成装置を示す一部断面図である。図２に示すように、チャンバ２の内部には、レーザ光集光光学系２２ａと、ＥＵＶ集光ミラー２３と、ターゲット回収部２８と、ＥＵＶ集光ミラーホルダ４１と、プレート４２及び４３と、レーザダンパ４４と、レーザダンパ支持部材４５とが設けられてもよい。
【００２２】
チャンバ２には、プレート４２が固定され、プレート４２には、プレート４３が固定されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、ＥＵＶ集光ミラーホルダ４１を介してプレート４２に固定されてもよい。
【００２３】
レーザ光集光光学系２２ａは、軸外放物面ミラー２２１と、平面ミラー２２２と、それらのミラーのホルダとを含んでもよい。軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２は、パルスレーザ光がプラズマ生成領域２５に集光するように、それぞれのホルダを介してプレート４３に固定されてもよい。
レーザダンパ４４は、レーザダンパ支持部材４５を介してチャンバ２に固定され、パルスレーザ光の光路上に設置されてもよい。ターゲット回収部２８は、ドロップレットターゲット２７の軌道上において、プラズマ生成領域２５よりもドロップレット進行方向下流側（図中下側）の位置に設置されてもよい。
【００２４】
チャンバ２には、ウィンドウ２１と、ドロップレット発生器（ターゲット供給装置）２６とが取り付けられてもよい。ドロップレット発生器２６の詳細については後で説明する。ターゲット物質としては、加熱されて溶融した金属等が用いられてもよいが、各実施形態においては、融点が２３２℃であるスズ（Ｓｎ）が用いられる場合を一例として説明する。
【００２５】
チャンバ２の外部には、ビームデリバリーシステム３４ａと、ＥＵＶ光生成制御システム５とが設けられてもよい。ビームデリバリーシステム３４ａは、高反射ミラー３４１及び３４２と、それらのミラーのホルダと、筐体とを含んでもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成制御装置５１と、ドロップレット制御装置５２と、圧力調節器５３と、パルス電圧生成器５５とを含んでもよい。
【００２６】
次に、ドロップレット発生器２６の構成を詳細に説明する。
図３は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。図３に示すように、ドロップレット発生器２６は、リザーバ６１と、ノズル６２と、電極６３と、投げ込みヒータ６４ａと、電気絶縁部材６５と、引出電極６６とを含んでもよい。リザーバ６１及びノズル６２は、一体的に形成されてもよいし、別個に形成されてもよい。このドロップレット発生器２６は、オンデマンドでドロップレットターゲット２７を生成する装置であってもよい。なお、ターゲット供給装置は、ドロップレット発生器２６に限られず、液体状のターゲット物質を連続噴流（continuous jet）の状態で出力するものでもよい。
【００２７】
リザーバ６１は、合成石英（ＳｉＯ２）又はアルミナ（ＡｌＯ２）等の電気絶縁体によって構成されてもよい。また、リザーバ６１は、モリブデン（Ｍｏ）金属等の導電体、又はシリコンカーバイト（ＳｉＣ）等の半導体で構成されてもよい。ノズル６２も、同様に、合成石英又はアルミナ等の電気絶縁体、モリブデン金属等の導電体、又はシリコンカーバイト等の半導体で構成されてもよい。リザーバ６１は、スズ等のターゲット物質を貯蔵している。
【００２８】
リザーバ６１内には、投げ込みヒータ６４ａがターゲット物質とともに収容されていてもよい。投げ込みヒータ６４ａは、電流によってジュール熱を発生する抵抗素子を含んでも良い。投げ込みヒータ６４ａがターゲット物質を加熱することにより、ターゲット物質が溶融し、その溶融状態が維持されるようにしてもよい。
また、ドロップレット発生器２６は、リザーバ６１内のターゲット物質の温度を検出するための温度センサ７２ａを含んでもよい。投げ込みヒータ６４ａ及び温度センサ７２ａは、ターゲット物質との反応性が低い物質、例えばシリコンカーバイトによってコーティングされていてもよい。
【００２９】
ドロップレット発生器２６のノズル６２付近には、さらに、フレキシブルヒータ６４ｂ及び温度センサ７２ｂが設けられていてもよい。フレキシブルヒータ６４ｂ及び温度センサ７２ｂは、リザーバ６１の外部に設けられていてもよい。フレキシブルヒータ６４ｂはノズル６２付近の形状に密着できるものが好ましい。フレキシブルヒータ６４ｂに換えて、ノズル６２付近の形状に合わせて、小型のヒータを多数配置してもよい。あるいは、ノズル６２付近の形状を既存のヒータが密着しやすい構造としてもよい。
【００３０】
ノズル６２には、ドロップレットターゲット２７を出力するための貫通孔（オリフィス）が形成されている。ノズル６２を介して、チャンバ２内のプラズマ生成領域２５に向けてドロップレットターゲット２７を出力してもよい。
【００３１】
ノズル６２には、引出電極６６を保持する電気絶縁部材６５が取り付けられてもよい。電気絶縁部材６５は、ノズル６２と引出電極６６との間を電気的に絶縁する。引出電極６６は、ノズル６２に形成されたオリフィスから液体状のターゲット物質に静電気力を作用させるために、ノズル６２の出口側の面に対向して配置されてもよい。引出電極６６には、ドロップレットターゲット２７を通過させるために、たとえば中心部に貫通孔６７が形成されている。
【００３２】
圧力調節器５３は、必要な場合に、図示しない不活性ガスボンベから供給される不活性ガスの圧力を調整して、液体状のターゲット物質をノズル６２の先端まで押し出すようにしてもよい。ドロップレット制御装置５２は、ＥＵＶ光生成制御装置５１から指示されるタイミングでドロップレットターゲット２７が生成されるように、圧力調節器５３及びパルス電圧生成器５５を制御してもよい。
【００３３】
パルス電圧生成器５５の一方の出力端子に接続された配線は、液体状のターゲット物質に接触している電極６３に接続されている。また、パルス電圧生成器５５の他方の出力端子に接続された配線は、引出電極６６に接続されている。パルス電圧生成器５５は、ドロップレット制御装置５２の制御の下で、液体状のターゲット物質を引き出すためのパルス信号を生成する。
【００３４】
例えば、パルス電圧生成器５５は、基準電位Ｖ２（たとえば０Ｖ）と基準電位と異なる所定の電位Ｖ１との間でパルス状に変化するパルス信号を生成してもよい。パルス電圧生成器５５は、このパルス信号を、電極６３を介して液体状のターゲット物質に印加してもよい。また、パルス電圧生成器５５は、電位Ｖ２を引出電極６６に印加してもよい。
【００３５】
これにより、液体状のターゲット物質と引出電極６６との間に、パルス電圧（Ｖ１−Ｖ２）が印加される。あるいは、ノズル６２が金属製である場合には、パルス電圧生成器５５は、ノズル６２と引出電極６６と間にパルス電圧（Ｖ１−Ｖ２）を印加してもよい。この場合、パルス電圧生成器５５の一方の出力端子に接続された配線は電極６３に代えてノズル６２に接続されてもよい。
【００３６】
ドロップレット発生器２６のリザーバ６１、ノズル６２、電気絶縁部材６５、及び、引出電極６６は、カバー８１と、カバー８１に取り付けられた蓋８６とによって構成される遮蔽容器に封入されてもよい。カバー８１には、ノズル６２から出力されたドロップレットターゲット２７を通過させるための貫通孔８３が形成されている。カバー８１は、プラズマ生成領域２５において生成されるプラズマから放出される荷電粒子が、電気絶縁部材６５等の電気的な絶縁物に到達するのを抑制する。
【００３７】
ここで、カバー８１は、導電性を有する材料（例えば、金属材料）を含むことにより導電性を有し、ワイヤ等の接続部材によって、又は、直接的に、チャンバ２の導電性構造部材（例えば、外壁）に電気的に接続されている。チャンバ２の導電性構造部材は、パルス電圧生成器５５の基準電位（０Ｖ）に電気的に接続されており、さらに、接地されるようにしてもよい。
リザーバ６１は、蓋８６を介してカバー８１に取り付けられている。蓋８６の材料としては、例えば、ムライト等の電気絶縁材料を用いることができる。
【００３８】
引出電極６６の配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ａを介して、パルス電圧生成器５５に接続されてもよい。
また、液体状のターゲット物質にパルス信号を印加する電極６３の配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｂを介して、パルス電圧生成器５５に接続されてもよい。投げ込みヒータ６４ａの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｃを介して、ヒータ電源５８ａに接続されてもよい。温度センサ７２ａの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｄを介して、温度制御器５９ａに接続されてもよい。
また、フレキシブルヒータ６４ｂ及び温度センサ７２ｂの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｅを介して、ヒータ電源５８ｂ及び温度制御器５９ｂにそれぞれ接続されてもよい。
【００３９】
カバー８１の内面には、リザーバ６１からの熱放射を反射するための反射部８２が形成されている。反射部８２は赤外線に対して反射率の高い材料によるコーティングでもよい。
また、カバー８１とリザーバ６１との間の空間は、貫通孔８３を介してチャンバ２内の空間と繋がっており、チャンバ２内と同様の低圧状態に維持されている。
【００４０】
４．１．２ 動作
ヒータ電源５８ａ及び５８ｂが投げ込みヒータ６４ａ及びフレキシブルヒータ６４ｂにそれぞれ電流を流すことによって、投げ込みヒータ６４ａ及びフレキシブルヒータ６４ｂにおいてジュール熱が発生する。このジュール熱がターゲット物質に熱伝導することにより、ターゲット物質が加熱される。温度制御器５９ａ及び５９ｂは、温度センサ７２ａ及び７２ｂからそれぞれ出力される検出信号を受信し、ヒータ電源５８ａ及び５８ｂが投げ込みヒータ６４ａ及びフレキシブルヒータ６４ｂに流す電流値をそれぞれ制御する。リザーバ６１内のターゲット物質の温度は、ターゲット物質の融点以上に制御される。
【００４１】
第１の実施形態によれば、リザーバ６１内に投げ込みヒータ６４ａが配置されるので、投げ込みヒータ６４ａによってターゲット物質が直接加熱される。従って、リザーバ６１を加熱することによってターゲット物質を間接的に加熱する場合に比べて、効率良くターゲット物質を加熱することができる。
【００４２】
また、カバー８１の内面に赤外線の反射率の高い反射部８２がコーティングされているので、リザーバ６１の内部において加熱されたターゲット物質の熱エネルギーが、熱放射によってカバー８１の外部に放出されることが抑制される。
また、カバー８１とリザーバ６１との間の空間が、チャンバ２内と同様の低圧状態に維持されている。従って、リザーバ６１内のターゲット物質の熱エネルギーが、カバー８１とリザーバ６１との間の空間のガスを介した熱伝導によってカバー８１の外部に放出されることも抑制される。
従って、第１の実施形態によれば、ターゲット物質を効率よく加熱して、溶融状態を維持することができる。
【００４３】
図２を再び参照し、ＥＵＶ光生成制御装置５１は、ドロップレット制御装置５２にドロップレット出力信号を出力し、レーザシステム３にパルスレーザ光出力信号を出力してもよい。
ドロップレット制御装置５２は、ドロップレット出力信号に従って、パルス電圧生成器５５にドロップレット生成信号を出力する。パルス電圧生成器５５は、ドロップレット生成信号に従って、パルス状の電圧をリザーバ６１内のターゲット物質に印加する。これによって、リザーバ６１内のターゲット物質と引出電極６６との間に静電気力が発生し、ノズル６２の先端部からターゲット物質が引き出されて、帯電したドロップレットターゲット２７が生成される。ドロップレットターゲット２７は、ドロップレット発生器２６からプラズマ生成領域２５に向けて出力される。
【００４４】
レーザシステム３は、パルスレーザ光出力信号に従って、パルスレーザ光を出力する。レーザシステム３から出力されるパルスレーザ光は、ビームデリバリーシステム３４ａの高反射ミラー３４１及び３４２によって反射されて、レーザ光集光光学系２２ａに入射してもよい。レーザ光集光光学系２２ａに入射したパルスレーザ光は、軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２によって反射されて、プラズマ生成領域２５に到達したドロップレットターゲット２７に集光されてもよい。
【００４５】
このように、ドロップレットターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達するタイミングで、パルスレーザ光がドロップレットターゲット２７に照射される。これにより、ターゲット物質がプラズマ化して、このプラズマからＥＵＶ光が放射される。放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光ミラー２３によってＩＦ（中間集光点）２９２に集光されて、露光装置に入射してもよい。
【００４６】
４．２ 第２の実施形態
図４は、第２の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
第２の実施形態は、リザーバ６１内に投げ込みヒータが収容される代わりに、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、赤外線ヒータ６４ｃが配置されている点で第１の実施形態と異なる。
【００４７】
赤外線ヒータ６４ｃは、例えばハロゲンランプによって構成されていてもよい。赤外線ヒータ６４ｃの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｃを介して、ヒータ電源５８ｃに接続されてもよい。
【００４８】
蓋８６には、放射温度計７２ｃが固定されていてもよい。高温のターゲット物質は、その材料及び温度に応じた波長及び強度を有する赤外線又は可視光線を放射している。放射温度計７２ｃは、リザーバ６１内部のターゲット物質が発生する赤外線又は可視光線を検出し、その波長及び強度に応じた検出信号を出力する。放射温度計７２ｃは、温度を測定する対象物に向けて開口した光ファイバーを含むファイバー式の温度計であってもよい。放射温度計７２ｃの配線は、温度制御器５９ｃに接続されてもよい。
【００４９】
赤外線ヒータ６４ｃは、ヒータ電源５８ｃから電力を供給されて赤外線を発生する。温度制御器５９ｃは、放射温度計７２ｃから出力される検出信号を受信し、ヒータ電源５８ｃが赤外線ヒータ６４ｃに流す電流を制御する。リザーバ６１は、赤外線の透過率が高くターゲット物質との反応性が低い物質、例えば石英ガラス（ＳｉＯ２）等によって構成されることが望ましい。
【００５０】
第２の実施形態によれば、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、赤外線ヒータ６４ｃが配置されている。従って、リザーバ６１を透過する赤外線によってリザーバ６１内のターゲット物質を直接加熱することができる。また、赤外線ヒータ６４ｃは、リザーバ６１内のターゲット物質には直接触れないので、ターゲット物質との反応性の低い材料を赤外線ヒータ６４ｃにコーティングしなくてもよい。
【００５１】
また、カバー８１の内面に赤外線の反射率の高い反射部８２をコーティングすることにより、リザーバ６１内のターゲット物質から放射される赤外線だけでなく、赤外線ヒータ６４ｃから放射される赤外線も反射することができる。従って、ターゲット物質を効率よく加熱して、溶融状態を維持することができる。
【００５２】
また、第２の実施形態において、放射温度計７２ｃは、ターゲット物質に接触することなくターゲット物質の温度を検出することができる。従って、放射温度計７２ｃは、ターゲット物質との反応性の低い材料でコーティングしなくてもよい。
その他の点は第１の実施形態と同様である。
【００５３】
４．３ 第３の実施形態
図５は、第３の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
第３の実施形態は、リザーバ６１内に投げ込みヒータが収容される代わりに、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、誘導加熱ヒータを構成するコイル６４ｄが配置されている点で第１の実施形態と異なる。
【００５４】
コイル６４ｄは、リザーバ６１の周囲に巻き付けられた導電体によって構成されてもよい。コイル６４ｄの両端に接続された配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｃを介して、高周波加熱用電源５８ｄに接続されてもよい。
コイル６４ｄは、高周波加熱用電源５８ｄから高周波電流を供給される。この高周波電流は、周期的に変化する磁界をコイル６４ｄの内側に発生させる。この磁界によって、ターゲット物質を構成する金属において渦電流が発生し、この渦電流によってターゲット物質においてジュール熱が発生する。
【００５５】
蓋８６には、放射温度計７２ｄが固定されていてもよい。放射温度計７２ｄは、リザーバ６１内部のターゲット物質が発する赤外線又は可視光線を検出し、その波長及び強度に応じた検出信号を出力する。放射温度計７２ｄは、温度を測定する対象物に向けて開口した光ファイバーを含むファイバー式の温度計であってもよい。放射温度計７２ｄの配線は、温度制御器５９ｄに接続されてもよい。
温度制御器５９ｄは、放射温度計７２ｄから出力される検出信号を受信し、高周波加熱用電源５８ｄがコイル６４ｄに流す高周波電流の電流値を制御する。
【００５６】
第３の実施形態によれば、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、誘導加熱ヒータのコイル６４ｄが配置されている。従って、誘導加熱によってリザーバ６１内のターゲット物質を直接加熱することができる。また、コイル６４ｄは、リザーバ６１内のターゲット物質には直接触れないので、ターゲット物質との反応性の低い材料をコイル６４ｄにコーティングしなくてもよい。
【００５７】
また、第３の実施形態において、放射温度計７２ｄは、ターゲット物質に接触することなくターゲット物質の温度を検出することができる。従って、放射温度計７２ｄは、ターゲット物質との反応性の低い材料でコーティングしなくてもよい。
その他の点は第１の実施形態と同様である。
【００５８】
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。
【００５９】
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】
【００６０】
１…ＥＵＶ光生成装置、２…チャンバ、３…レーザシステム、４…ターゲットセンサ、５…ＥＵＶ光生成制御システム、６…露光装置、１１…ＥＵＶ光生成システム、２１…ウィンドウ、２２…レーザ光集光ミラー、２２ａ…レーザ光集光光学系、２３…ＥＵＶ集光ミラー、２４…貫通孔、２５…プラズマ生成領域、２６…ドロップレット発生器、２７…ドロップレットターゲット、２８…ターゲット回収部、２９…接続部、３１、３２、３３…パルスレーザ光、３４…レーザ光進行方向制御装置、３４ａ…ビームデリバリーシステム、４１…ＥＵＶ集光ミラーホルダ、４２、４３…プレート、４４…レーザダンパ、４５…レーザダンパ支持部材、５１…ＥＵＶ光生成制御装置、５２…ドロップレット制御装置、５３…圧力調節器、５５…パルス電圧生成器、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ…ヒータ電源、５８ｄ…高周波加熱用電源、５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ…温度制御器、６１…リザーバ、６２…ノズル、６３…電極、６４ａ…投げ込みヒータ、６４ｂ…フレキシブルヒータ、６４ｃ…赤外線ヒータ、６４ｄ…コイル、６５…電気絶縁部材、６６…引出電極、６７…貫通孔、７２ａ、７２ｂ…温度センサ、７２ｃ、７２ｄ…放射温度計、８１…カバー、８２…反射部、８３…貫通孔、８６…蓋、９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｅ…中継端子、２２１…軸外放物面ミラー、２２２…平面ミラー、２５１…ＥＵＶ光、２５２…ＥＵＶ光、２９１…壁、２９２…中間焦点、３４１、３４２…高反射ミラー
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するために、レーザ光に照射されるターゲットを供給する装置に関する。
【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光を生成する極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系（reduced projection reflective optics）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ビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光を用いた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】米国特許第７１２２８１６号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係るターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの内部に配置されたヒータであってリザーバの内部に収容されたターゲット物質を加熱して溶融させるヒータと、ヒータに電流を供給するヒータ電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいても良い。
【０００６】
また、本開示の他の観点に係るターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの外部に配置された赤外線ヒータであってリザーバの内部に収容されたターゲット物質を放射熱によって溶融させる赤外線ヒータと、赤外線ヒータに電流を供給するヒータ電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいても良い。
【０００７】
また、本開示の他の観点に係るターゲット供給装置は、ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、リザーバの外部に配置された誘導加熱ヒータであってリザーバの内部に収容されたターゲット物質を誘導加熱によって溶融させる誘導加熱ヒータと、誘導加熱ヒータに高周波電流を供給する高周波電源と、リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、を含んでいても良い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置の概略構成図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置が適用されたＥＵＶ光生成装置を示す一部断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
【実施形態】
【０００９】
内容
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
３．１ 構成
３．２ 動作
４．ターゲット供給装置の実施形態
４．１ 第１の実施形態
４．１．１ 構成
４．１．２ 動作
４．２ 第２の実施形態
４．３ 第３の実施形態
【００１０】
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、本開示の一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。
【００１１】
１．概要
本開示の各実施形態においては、ＥＵＶ光生成装置においてターゲット物質として使用される金属を溶融させ、融点以上の温度を維持するために、リザーバの内部のターゲット物質を直接加熱する。リザーバを加熱することによってターゲット物質を加熱する場合に比べて、ターゲット物質を直接加熱することによって、ターゲット物質を効率よく加熱して溶融させ、融点以上の温度を維持することができる。
【００１２】
２．用語の説明
本願において使用する用語を説明する。
「チャンバ」は、ＥＵＶ光の生成が行われる空間を大気から隔絶するためのチャンバである。
「ドロップレット発生器」は、ＥＵＶ光を生成するために用いられるスズ等のターゲット物質を液滴の状態でチャンバ内に供給する装置である。
「レーザシステム」は、ターゲット物質を励起してプラズマ化するためのレーザ光を発生するシステムである。レーザ光のエネルギーによってターゲット物質が励起されてプラズマ化される。
「ＥＵＶ集光ミラー」は、プラズマ化されたターゲット物質から放射されるＥＵＶ光を集光反射して、チャンバ外に出力するミラーである。
【００１３】
３．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
３．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置（極端紫外光生成装置）１の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザシステム３と共に用いてもよい（ＥＵＶ光生成装置１及びレーザシステム３を含むシステムを、以下、ＥＵＶ光生成システム（極端紫外光生成システム）１１と称する）。図１に示し、かつ以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲット供給装置（例えばドロップレット発生器２６）を更に含んでもよい。ターゲット供給装置は、例えばチャンバ２の壁に取り付けられていてもよい。ターゲット供給装置が供給するターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はそれらのうちのいずれか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。
【００１４】
チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔をレーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が通過してもよい。チャンバ２には、レーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が透過する少なくとも１つのウィンドウ２１が設けられていてもよい。チャンバ２の内部には例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１の焦点、及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ発生位置（プラズマ生成領域２５）又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置の仕様によって規定される所望の集光位置（中間焦点（ＩＦ）２９２）に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には、パルスレーザ光３３が通過することができる貫通孔２４が設けられていてもよい。
【００１５】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御システム５を含むことができる。また、ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲットセンサ４を含むことができる。ターゲットセンサ４は、ドロップレットターゲット２７の存在、軌道、位置の少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
【００１６】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２内部と露光装置６内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ（aperture）が形成された壁２９１を設けてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置してもよい。
【００１７】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御装置３４、レーザ光集光ミラー２２、ドロップレットターゲット２７を回収するターゲット回収部２８などを含んでもよい。レーザ光進行方向制御装置３４は、パルスレーザ光の進行方向を制御するために、パルスレーザ光の進行方向を規定する光学素子と、この光学素子の位置または姿勢を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
【００１８】
３．２ 動作
図１を参照すると、レーザシステム３から出射されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御装置３４を経てパルスレーザ光３２としてウィンドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザビーム経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射して、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのドロップレットターゲット２７に照射されてもよい。
【００１９】
ドロップレット発生器２６は、ドロップレットターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出射してもよい。ドロップレットターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光が照射されたドロップレットターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光２５１が生成される。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されるとともに集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３に反射されたＥＵＶ光２５２は、中間焦点２９２を通って露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのドロップレットターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
【００２０】
ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５はターゲットセンサ４によって撮像されたドロップレットターゲット２７のイメージデータ等を処理してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、ドロップレットターゲット２７を出力するタイミングの制御およびドロップレットターゲット２７の出力方向の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、レーザシステム３のレーザ発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御を追加することもできる。
【００２１】
４．ターゲット供給装置の実施形態
４．１ 第１の実施形態
４．１．１ 構成
図２は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置が適用されたＥＵＶ光生成装置を示す一部断面図である。図２に示すように、チャンバ２の内部には、レーザ光集光光学系２２ａと、ＥＵＶ集光ミラー２３と、ターゲット回収部２８と、ＥＵＶ集光ミラーホルダ４１と、プレート４２及び４３と、レーザダンパ４４と、レーザダンパ支持部材４５とが設けられてもよい。
【００２２】
チャンバ２には、プレート４２が固定され、プレート４２には、プレート４３が固定されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、ＥＵＶ集光ミラーホルダ４１を介してプレート４２に固定されてもよい。
【００２３】
レーザ光集光光学系２２ａは、軸外放物面ミラー２２１と、平面ミラー２２２と、それらのミラーのホルダとを含んでもよい。軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２は、パルスレーザ光がプラズマ生成領域２５に集光するように、それぞれのホルダを介してプレート４３に固定されてもよい。
レーザダンパ４４は、レーザダンパ支持部材４５を介してチャンバ２に固定され、パルスレーザ光の光路上に設置されてもよい。ターゲット回収部２８は、ドロップレットターゲット２７の軌道上において、プラズマ生成領域２５よりもドロップレット進行方向下流側（図中下側）の位置に設置されてもよい。
【００２４】
チャンバ２には、ウィンドウ２１と、ドロップレット発生器（ターゲット供給装置）２６とが取り付けられてもよい。ドロップレット発生器２６の詳細については後で説明する。ターゲット物質としては、加熱されて溶融した金属等が用いられてもよいが、各実施形態においては、融点が２３２℃であるスズ（Ｓｎ）が用いられる場合を一例として説明する。
【００２５】
チャンバ２の外部には、ビームデリバリーシステム３４ａと、ＥＵＶ光生成制御システム５とが設けられてもよい。ビームデリバリーシステム３４ａは、高反射ミラー３４１及び３４２と、それらのミラーのホルダと、筐体とを含んでもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成制御装置５１と、ドロップレット制御装置５２と、圧力調節器５３と、パルス電圧生成器５５とを含んでもよい。
【００２６】
次に、ドロップレット発生器２６の構成を詳細に説明する。
図３は、第１の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。図３に示すように、ドロップレット発生器２６は、リザーバ６１と、ノズル６２と、電極６３と、投げ込みヒータ６４ａと、電気絶縁部材６５と、引出電極６６とを含んでもよい。リザーバ６１及びノズル６２は、一体的に形成されてもよいし、別個に形成されてもよい。このドロップレット発生器２６は、オンデマンドでドロップレットターゲット２７を生成する装置であってもよい。なお、ターゲット供給装置は、ドロップレット発生器２６に限られず、液体状のターゲット物質を連続噴流（continuous jet）の状態で出力するものでもよい。
【００２７】
リザーバ６１は、合成石英（ＳｉＯ２）又はアルミナ（ＡｌＯ２）等の電気絶縁体によって構成されてもよい。また、リザーバ６１は、モリブデン（Ｍｏ）金属等の導電体、又はシリコンカーバイト（ＳｉＣ）等の半導体で構成されてもよい。ノズル６２も、同様に、合成石英又はアルミナ等の電気絶縁体、モリブデン金属等の導電体、又はシリコンカーバイト等の半導体で構成されてもよい。リザーバ６１は、スズ等のターゲット物質を貯蔵している。
【００２８】
リザーバ６１内には、投げ込みヒータ６４ａがターゲット物質とともに収容されていてもよい。投げ込みヒータ６４ａは、電流によってジュール熱を発生する抵抗素子を含んでも良い。投げ込みヒータ６４ａがターゲット物質を加熱することにより、ターゲット物質が溶融し、その溶融状態が維持されるようにしてもよい。
また、ドロップレット発生器２６は、リザーバ６１内のターゲット物質の温度を検出するための温度センサ７２ａを含んでもよい。投げ込みヒータ６４ａ及び温度センサ７２ａは、ターゲット物質との反応性が低い物質、例えばシリコンカーバイトによってコーティングされていてもよい。
【００２９】
ドロップレット発生器２６のノズル６２付近には、さらに、フレキシブルヒータ６４ｂ及び温度センサ７２ｂが設けられていてもよい。フレキシブルヒータ６４ｂ及び温度センサ７２ｂは、リザーバ６１の外部に設けられていてもよい。フレキシブルヒータ６４ｂはノズル６２付近の形状に密着できるものが好ましい。フレキシブルヒータ６４ｂに換えて、ノズル６２付近の形状に合わせて、小型のヒータを多数配置してもよい。あるいは、ノズル６２付近の形状を既存のヒータが密着しやすい構造としてもよい。
【００３０】
ノズル６２には、ドロップレットターゲット２７を出力するための貫通孔（オリフィス）が形成されている。ノズル６２を介して、チャンバ２内のプラズマ生成領域２５に向けてドロップレットターゲット２７を出力してもよい。
【００３１】
ノズル６２には、引出電極６６を保持する電気絶縁部材６５が取り付けられてもよい。電気絶縁部材６５は、ノズル６２と引出電極６６との間を電気的に絶縁する。引出電極６６は、ノズル６２に形成されたオリフィスから液体状のターゲット物質に静電気力を作用させるために、ノズル６２の出口側の面に対向して配置されてもよい。引出電極６６には、ドロップレットターゲット２７を通過させるために、たとえば中心部に貫通孔６７が形成されている。
【００３２】
圧力調節器５３は、必要な場合に、図示しない不活性ガスボンベから供給される不活性ガスの圧力を調整して、液体状のターゲット物質をノズル６２の先端まで押し出すようにしてもよい。ドロップレット制御装置５２は、ＥＵＶ光生成制御装置５１から指示されるタイミングでドロップレットターゲット２７が生成されるように、圧力調節器５３及びパルス電圧生成器５５を制御してもよい。
【００３３】
パルス電圧生成器５５の一方の出力端子に接続された配線は、液体状のターゲット物質に接触している電極６３に接続されている。また、パルス電圧生成器５５の他方の出力端子に接続された配線は、引出電極６６に接続されている。パルス電圧生成器５５は、ドロップレット制御装置５２の制御の下で、液体状のターゲット物質を引き出すためのパルス信号を生成する。
【００３４】
例えば、パルス電圧生成器５５は、基準電位Ｖ２（たとえば０Ｖ）と基準電位と異なる所定の電位Ｖ１との間でパルス状に変化するパルス信号を生成してもよい。パルス電圧生成器５５は、このパルス信号を、電極６３を介して液体状のターゲット物質に印加してもよい。また、パルス電圧生成器５５は、電位Ｖ２を引出電極６６に印加してもよい。
【００３５】
これにより、液体状のターゲット物質と引出電極６６との間に、パルス電圧（Ｖ１−Ｖ２）が印加される。あるいは、ノズル６２が金属製である場合には、パルス電圧生成器５５は、ノズル６２と引出電極６６と間にパルス電圧（Ｖ１−Ｖ２）を印加してもよい。この場合、パルス電圧生成器５５の一方の出力端子に接続された配線は電極６３に代えてノズル６２に接続されてもよい。
【００３６】
ドロップレット発生器２６のリザーバ６１、ノズル６２、電気絶縁部材６５、及び、引出電極６６は、カバー８１と、カバー８１に取り付けられた蓋８６とによって構成される遮蔽容器に封入されてもよい。カバー８１には、ノズル６２から出力されたドロップレットターゲット２７を通過させるための貫通孔８３が形成されている。カバー８１は、プラズマ生成領域２５において生成されるプラズマから放出される荷電粒子が、電気絶縁部材６５等の電気的な絶縁物に到達するのを抑制する。
【００３７】
ここで、カバー８１は、導電性を有する材料（例えば、金属材料）を含むことにより導電性を有し、ワイヤ等の接続部材によって、又は、直接的に、チャンバ２の導電性構造部材（例えば、外壁）に電気的に接続されている。チャンバ２の導電性構造部材は、パルス電圧生成器５５の基準電位（０Ｖ）に電気的に接続されており、さらに、接地されるようにしてもよい。
リザーバ６１は、蓋８６を介してカバー８１に取り付けられている。蓋８６の材料としては、例えば、ムライト等の電気絶縁材料を用いることができる。
【００３８】
引出電極６６の配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ａを介して、パルス電圧生成器５５に接続されてもよい。
また、液体状のターゲット物質にパルス信号を印加する電極６３の配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｂを介して、パルス電圧生成器５５に接続されてもよい。投げ込みヒータ６４ａの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｃを介して、ヒータ電源５８ａに接続されてもよい。温度センサ７２ａの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｄを介して、温度制御器５９ａに接続されてもよい。
また、フレキシブルヒータ６４ｂ及び温度センサ７２ｂの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｅを介して、ヒータ電源５８ｂ及び温度制御器５９ｂにそれぞれ接続されてもよい。
【００３９】
カバー８１の内面には、リザーバ６１からの熱放射を反射するための反射部８２が形成されている。反射部８２は赤外線に対して反射率の高い材料によるコーティングでもよい。
また、カバー８１とリザーバ６１との間の空間は、貫通孔８３を介してチャンバ２内の空間と繋がっており、チャンバ２内と同様の低圧状態に維持されている。
【００４０】
４．１．２ 動作
ヒータ電源５８ａ及び５８ｂが投げ込みヒータ６４ａ及びフレキシブルヒータ６４ｂにそれぞれ電流を流すことによって、投げ込みヒータ６４ａ及びフレキシブルヒータ６４ｂにおいてジュール熱が発生する。このジュール熱がターゲット物質に熱伝導することにより、ターゲット物質が加熱される。温度制御器５９ａ及び５９ｂは、温度センサ７２ａ及び７２ｂからそれぞれ出力される検出信号を受信し、ヒータ電源５８ａ及び５８ｂが投げ込みヒータ６４ａ及びフレキシブルヒータ６４ｂに流す電流値をそれぞれ制御する。リザーバ６１内のターゲット物質の温度は、ターゲット物質の融点以上に制御される。
【００４１】
第１の実施形態によれば、リザーバ６１内に投げ込みヒータ６４ａが配置されるので、投げ込みヒータ６４ａによってターゲット物質が直接加熱される。従って、リザーバ６１を加熱することによってターゲット物質を間接的に加熱する場合に比べて、効率良くターゲット物質を加熱することができる。
【００４２】
また、カバー８１の内面に赤外線の反射率の高い反射部８２がコーティングされているので、リザーバ６１の内部において加熱されたターゲット物質の熱エネルギーが、熱放射によってカバー８１の外部に放出されることが抑制される。
また、カバー８１とリザーバ６１との間の空間が、チャンバ２内と同様の低圧状態に維持されている。従って、リザーバ６１内のターゲット物質の熱エネルギーが、カバー８１とリザーバ６１との間の空間のガスを介した熱伝導によってカバー８１の外部に放出されることも抑制される。
従って、第１の実施形態によれば、ターゲット物質を効率よく加熱して、溶融状態を維持することができる。
【００４３】
図２を再び参照し、ＥＵＶ光生成制御装置５１は、ドロップレット制御装置５２にドロップレット出力信号を出力し、レーザシステム３にパルスレーザ光出力信号を出力してもよい。
ドロップレット制御装置５２は、ドロップレット出力信号に従って、パルス電圧生成器５５にドロップレット生成信号を出力する。パルス電圧生成器５５は、ドロップレット生成信号に従って、パルス状の電圧をリザーバ６１内のターゲット物質に印加する。これによって、リザーバ６１内のターゲット物質と引出電極６６との間に静電気力が発生し、ノズル６２の先端部からターゲット物質が引き出されて、帯電したドロップレットターゲット２７が生成される。ドロップレットターゲット２７は、ドロップレット発生器２６からプラズマ生成領域２５に向けて出力される。
【００４４】
レーザシステム３は、パルスレーザ光出力信号に従って、パルスレーザ光を出力する。レーザシステム３から出力されるパルスレーザ光は、ビームデリバリーシステム３４ａの高反射ミラー３４１及び３４２によって反射されて、レーザ光集光光学系２２ａに入射してもよい。レーザ光集光光学系２２ａに入射したパルスレーザ光は、軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２によって反射されて、プラズマ生成領域２５に到達したドロップレットターゲット２７に集光されてもよい。
【００４５】
このように、ドロップレットターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達するタイミングで、パルスレーザ光がドロップレットターゲット２７に照射される。これにより、ターゲット物質がプラズマ化して、このプラズマからＥＵＶ光が放射される。放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光ミラー２３によってＩＦ（中間集光点）２９２に集光されて、露光装置に入射してもよい。
【００４６】
４．２ 第２の実施形態
図４は、第２の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
第２の実施形態は、リザーバ６１内に投げ込みヒータが収容される代わりに、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、赤外線ヒータ６４ｃが配置されている点で第１の実施形態と異なる。
【００４７】
赤外線ヒータ６４ｃは、例えばハロゲンランプによって構成されていてもよい。赤外線ヒータ６４ｃの配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｃを介して、ヒータ電源５８ｃに接続されてもよい。
【００４８】
蓋８６には、放射温度計７２ｃが固定されていてもよい。高温のターゲット物質は、その材料及び温度に応じた波長及び強度を有する赤外線又は可視光線を放射している。放射温度計７２ｃは、リザーバ６１内部のターゲット物質が発生する赤外線又は可視光線を検出し、その波長及び強度に応じた検出信号を出力する。放射温度計７２ｃは、温度を測定する対象物に向けて開口した光ファイバーを含むファイバー式の温度計であってもよい。放射温度計７２ｃの配線は、温度制御器５９ｃに接続されてもよい。
【００４９】
赤外線ヒータ６４ｃは、ヒータ電源５８ｃから電力を供給されて赤外線を発生する。温度制御器５９ｃは、放射温度計７２ｃから出力される検出信号を受信し、ヒータ電源５８ｃが赤外線ヒータ６４ｃに流す電流を制御する。リザーバ６１は、赤外線の透過率が高くターゲット物質との反応性が低い物質、例えば石英ガラス（ＳｉＯ２）等によって構成されることが望ましい。
【００５０】
第２の実施形態によれば、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、赤外線ヒータ６４ｃが配置されている。従って、リザーバ６１を透過する赤外線によってリザーバ６１内のターゲット物質を直接加熱することができる。また、赤外線ヒータ６４ｃは、リザーバ６１内のターゲット物質には直接触れないので、ターゲット物質との反応性の低い材料を赤外線ヒータ６４ｃにコーティングしなくてもよい。
【００５１】
また、カバー８１の内面に赤外線の反射率の高い反射部８２をコーティングすることにより、リザーバ６１内のターゲット物質から放射される赤外線だけでなく、赤外線ヒータ６４ｃから放射される赤外線も反射することができる。従って、ターゲット物質を効率よく加熱して、溶融状態を維持することができる。
【００５２】
また、第２の実施形態において、放射温度計７２ｃは、ターゲット物質に接触することなくターゲット物質の温度を検出することができる。従って、放射温度計７２ｃは、ターゲット物質との反応性の低い材料でコーティングしなくてもよい。
その他の点は第１の実施形態と同様である。
【００５３】
４．３ 第３の実施形態
図５は、第３の実施形態に係るターゲット供給装置を示す一部断面図である。
第３の実施形態は、リザーバ６１内に投げ込みヒータが収容される代わりに、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、誘導加熱ヒータを構成するコイル６４ｄが配置されている点で第１の実施形態と異なる。
【００５４】
コイル６４ｄは、リザーバ６１の周囲に巻き付けられた導電体によって構成されてもよい。コイル６４ｄの両端に接続された配線は、蓋８６に設けられた中継端子９０ｃを介して、高周波加熱用電源５８ｄに接続されてもよい。
コイル６４ｄは、高周波加熱用電源５８ｄから高周波電流を供給される。この高周波電流は、周期的に変化する磁界をコイル６４ｄの内側に発生させる。この磁界によって、ターゲット物質を構成する金属において渦電流が発生し、この渦電流によってターゲット物質においてジュール熱が発生する。
【００５５】
蓋８６には、放射温度計７２ｄが固定されていてもよい。放射温度計７２ｄは、リザーバ６１内部のターゲット物質が発する赤外線又は可視光線を検出し、その波長及び強度に応じた検出信号を出力する。放射温度計７２ｄは、温度を測定する対象物に向けて開口した光ファイバーを含むファイバー式の温度計であってもよい。放射温度計７２ｄの配線は、温度制御器５９ｄに接続されてもよい。
温度制御器５９ｄは、放射温度計７２ｄから出力される検出信号を受信し、高周波加熱用電源５８ｄがコイル６４ｄに流す高周波電流の電流値を制御する。
【００５６】
第３の実施形態によれば、リザーバ６１とカバー８１との間の空間に、誘導加熱ヒータのコイル６４ｄが配置されている。従って、誘導加熱によってリザーバ６１内のターゲット物質を直接加熱することができる。また、コイル６４ｄは、リザーバ６１内のターゲット物質には直接触れないので、ターゲット物質との反応性の低い材料をコイル６４ｄにコーティングしなくてもよい。
【００５７】
また、第３の実施形態において、放射温度計７２ｄは、ターゲット物質に接触することなくターゲット物質の温度を検出することができる。従って、放射温度計７２ｄは、ターゲット物質との反応性の低い材料でコーティングしなくてもよい。
その他の点は第１の実施形態と同様である。
【００５８】
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。
【００５９】
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】
【００６０】
１…ＥＵＶ光生成装置、２…チャンバ、３…レーザシステム、４…ターゲットセンサ、５…ＥＵＶ光生成制御システム、６…露光装置、１１…ＥＵＶ光生成システム、２１…ウィンドウ、２２…レーザ光集光ミラー、２２ａ…レーザ光集光光学系、２３…ＥＵＶ集光ミラー、２４…貫通孔、２５…プラズマ生成領域、２６…ドロップレット発生器、２７…ドロップレットターゲット、２８…ターゲット回収部、２９…接続部、３１、３２、３３…パルスレーザ光、３４…レーザ光進行方向制御装置、３４ａ…ビームデリバリーシステム、４１…ＥＵＶ集光ミラーホルダ、４２、４３…プレート、４４…レーザダンパ、４５…レーザダンパ支持部材、５１…ＥＵＶ光生成制御装置、５２…ドロップレット制御装置、５３…圧力調節器、５５…パルス電圧生成器、５８ａ、５８ｂ、５８ｃ…ヒータ電源、５８ｄ…高周波加熱用電源、５９ａ、５９ｂ、５９ｃ、５９ｄ…温度制御器、６１…リザーバ、６２…ノズル、６３…電極、６４ａ…投げ込みヒータ、６４ｂ…フレキシブルヒータ、６４ｃ…赤外線ヒータ、６４ｄ…コイル、６５…電気絶縁部材、６６…引出電極、６７…貫通孔、７２ａ、７２ｂ…温度センサ、７２ｃ、７２ｄ…放射温度計、８１…カバー、８２…反射部、８３…貫通孔、８６…蓋、９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ、９０ｅ…中継端子、２２１…軸外放物面ミラー、２２２…平面ミラー、２５１…ＥＵＶ光、２５２…ＥＵＶ光、２９１…壁、２９２…中間焦点、３４１、３４２…高反射ミラー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、
前記リザーバの内部に配置されたヒータであって、前記リザーバの内部に収容されたターゲット物質を加熱して溶融させる前記ヒータと、
前記ヒータに電流を供給するヒータ電源と、
前記リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、
を含むターゲット供給装置。
【請求項２】
前記ヒータは電流によってジュール熱を発生する抵抗素子を含む、請求項１記載のターゲット供給装置。
【請求項３】
前記リザーバの周囲を外部から遮蔽する遮蔽部材であって、前記ターゲット出力部から出力されたドロップレットが通過する貫通孔を有する前記遮蔽部材をさらに含む、請求項１記載のターゲット供給装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材の内面に、前記リザーバよりも赤外線の反射率が高い反射部が形成されている、請求項３記載のターゲット供給装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材の内部の圧力は、大気に対して低圧である、請求項３記載のターゲット供給装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材の内部は、前記貫通孔を介して、大気に対して低圧であるチャンバ内に連通している、請求項３記載のターゲット供給装置。
【請求項７】
ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、
前記リザーバの外部に配置された赤外線ヒータであって、前記リザーバの内部に収容されたターゲット物質を放射熱によって溶融させる前記赤外線ヒータと、
前記赤外線ヒータに電流を供給するヒータ電源と、
前記リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、
を含むターゲット供給装置。
【請求項８】
前記リザーバの赤外線の透過率は、前記ターゲット物質の赤外線の透過率より高い、請求項７記載のターゲット供給装置。
【請求項９】
ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、
前記リザーバの外部に配置された誘導加熱ヒータであって、前記リザーバの内部に収容されたターゲット物質を誘導加熱によって溶融させる前記誘導加熱ヒータと、
前記誘導加熱ヒータに高周波電流を供給する高周波電源と、
前記リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、
を含むターゲット供給装置。
【請求項１０】
前記誘導加熱ヒータは、前記リザーバの周囲に巻き付けられたコイルを含む、請求項９記載のターゲット供給装置。
【請求項１】
ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、
前記リザーバの内部に配置されたヒータであって、前記リザーバの内部に収容されたターゲット物質を加熱して溶融させる前記ヒータと、
前記ヒータに電流を供給するヒータ電源と、
前記リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、
を含むターゲット供給装置。
【請求項２】
前記ヒータは電流によってジュール熱を発生する抵抗素子を含む、請求項１記載のターゲット供給装置。
【請求項３】
前記リザーバの周囲を外部から遮蔽する遮蔽部材であって、前記ターゲット出力部から出力されたドロップレットが通過する貫通孔を有する前記遮蔽部材をさらに含む、請求項１記載のターゲット供給装置。
【請求項４】
前記遮蔽部材の内面に、前記リザーバよりも赤外線の反射率が高い反射部が形成されている、請求項３記載のターゲット供給装置。
【請求項５】
前記遮蔽部材の内部の圧力は、大気に対して低圧である、請求項３記載のターゲット供給装置。
【請求項６】
前記遮蔽部材の内部は、前記貫通孔を介して、大気に対して低圧であるチャンバ内に連通している、請求項３記載のターゲット供給装置。
【請求項７】
ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、
前記リザーバの外部に配置された赤外線ヒータであって、前記リザーバの内部に収容されたターゲット物質を放射熱によって溶融させる前記赤外線ヒータと、
前記赤外線ヒータに電流を供給するヒータ電源と、
前記リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、
を含むターゲット供給装置。
【請求項８】
前記リザーバの赤外線の透過率は、前記ターゲット物質の赤外線の透過率より高い、請求項７記載のターゲット供給装置。
【請求項９】
ターゲット物質を内部に収容したリザーバと、
前記リザーバの外部に配置された誘導加熱ヒータであって、前記リザーバの内部に収容されたターゲット物質を誘導加熱によって溶融させる前記誘導加熱ヒータと、
前記誘導加熱ヒータに高周波電流を供給する高周波電源と、
前記リザーバの内部において溶融したターゲット物質を外部に出力するターゲット出力部と、
を含むターゲット供給装置。
【請求項１０】
前記誘導加熱ヒータは、前記リザーバの周囲に巻き付けられたコイルを含む、請求項９記載のターゲット供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１９９００５（Ｐ２０１２−１９９００５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０９０３（Ｐ２０１１−６０９０３）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【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２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【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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