プラズマベースのＥＵＶ放射線源用のガスカーテンを生成する装置
【課題】ガスカーテンを生成する装置の簡単な配置と構成並びに長い寿命が極端な熱負荷の際にも可能である、放射プラズマの直接的な近傍でガスカーテンを生成する新たな可能性を見い出す。
【解決手段】幅広で平らなガスカーテン（１８；１９）の生成用の超音波ノズル輪郭部（１１）を形成するスリットノズル（１）が複数の部分ボディ（１４、１５；２）から組み立てられていて、これらの部分ボディが、スリットノズル（１）のガス導入部分（１４）及びガス排出部分（１５）で熱的な且つ精密機械的な様々な要求を適えるために異なる材料から成ること。
【解決手段】幅広で平らなガスカーテン（１８；１９）の生成用の超音波ノズル輪郭部（１１）を形成するスリットノズル（１）が複数の部分ボディ（１４、１５；２）から組み立てられていて、これらの部分ボディが、スリットノズル（１）のガス導入部分（１４）及びガス排出部分（１５）で熱的な且つ精密機械的な様々な要求を適えるために異なる材料から成ること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマベースの放射線源内で放出される放射線をフィルタリングするためのガス流を生成する装置に関し、それらの放射線源にはデカップル可能な放射線束内でガスカーテンを生成する少なくとも１つの超音波・スリットノズルが設けられている。本発明は好ましくは半導体チップ製造でＥＵＶリソグラフィ用の放射線源において集光光学系（コレクターオプティックス）及びそれに後続する他の光学系をデブリから保護するために適用される。
【０００２】
半導体チップの構造化（パターン化）は今日の従来技術では光学リソグラフィを用いて行われる。この際、マスク上に含まれている所望の構造（パターン）が半導体ウェーハ上に転写される。そこには感光層が設けられていて、この感光層が露光により化学的な変化をこうむり、それにより露光面及び非露光面の更なる選択的な加工を可能にしている。
【０００３】
この方法で達成可能な空間的な解像度は使用されている光の波長により制限されている。進歩的な極小化は解像度の絶え間ない増加を要求し、そのような解像度は光の波長の減少によってのみ達成することができる。目下使用されている１９３ｎｍの波長をもつＤＵＶエキシマレーザに代わるものとして１３.５ｎｍの波長をもつ極紫外（ＥＵＶ）放射線の使用が意図されている。この波長を生成するにはプラズマベースの放射線源が起用されなくてはならない。ＥＵＶ放射線は周知のどの材料内にも強く吸収されるので、全放射線生成は露光に至るまで高真空内で反射光学系の使用のもと行なわれなくはならない。
【０００４】
ＥＵＶ放射線用の高出力放射線源はレーザパルス（ＬＰＰ laser-produced-plasma）又はガス放電（ＧＤＰ gas-discharge-plasma）により生成される発光プラズマをベースにしている。この際、例えばキセノンやスズやリチウムのような材料が数十万度の温度に加熱され、ＥＵＶ領域内の発生プラズマが放出される。この放射線は集光光学系を用いて集められ、隣接する露光モジュールに対する界面を意味する中間焦点へと投光される。１３.５ｎｍ付近の波長領域内でできるだけ高い放射線出力を達成することに並び、放射線源及び集光光学系のプラズマ生成コンポーネントの寿命が中でも問題である。プラズマは所望の放射線の他に高エネルギーの粒子並びにそれよりも大きなクラスタ、まとめてデブリと称するものを放出する。このデブリ放出は稼動パラメータに応じ反射層の損害や不純物の蓄積や光学表面の荒れをもたらす。これらの全ての過程は光学系の反射率を減少させる。従ってデブリから集光光学系を保護するための装置がＥＵＶ高出力源の使用の成功にとって鍵を握っている。
【０００５】
集光光学系の保護に関しては以下の基本原理が知られている：
ａ）機械的に可動のアパーチャ或いはシャッターであり、これらは放射線パルスを通過させ、それよりも低速のデブリ粒子を隔絶する。
ｂ）例えば特許文献１及び特許文献２に開示されているような静止式又は回転式の薄板装置であり、これらの薄板装置は実質的に放出場所に対して放射状に指向された薄板（フィン）を有し、これらの薄板がデブリ粒子を粘着的に捕獲する。
ｃ）例えば特許文献３に記載されているような電場及び／又は磁場（多くの場合、無電荷の粒子用のフィルタとの組み合わせで用いられる）
ｄ）バッファガスで満たされた空間であり、これらの空間内でデブリ粒子がガス粒子との衝突により減速される（例えば特許文献４に記載されているように吸引又は他のフィルタ措置により除去される）。
ｅ）バッファガスから成るガスカーテンであり、これらのガスカーテンが高速で平らな横方向のガス流としてデブリ粒子を減速並びに偏向させる（特許文献５参照）。
【０００６】
ＧＤＰ源及びＬＰＰ源に対しては基本的に同じデブリ・フィルタコンセプトが使用されるが、ＧＤＰ源ではプラズマが電極システムの直接的な空間近傍で発生するので、放出された放射線の極めて制限された空間角度だけが使用可能であるのに対し、ＬＰＰ源では遥かに大きな放射角度が網羅されなくてはならない。
【０００７】
流れるバッファガスは真空にされた室内でプラズマ生成のために、機械的で且つフィールド（電場／磁場）と結合されたデブリフィルタとの組み合わせで以前から使用され、その理由はガス粒子がデブリ粒子との衝突によりそれらの減速及び／又は偏向をもたらし、他のデブリフィルタの作用を明らかに改善したためである。しかしこの際、放出するＥＵＶ放射線に対しバッファガスの吸光作用を低く保持するために高性能の真空引きシステムが使用されなくてはならない。
【０００８】
デブリフィルタリングの特に有効な形式は前記のｅの点に従い、引用文献５に記載されているようなガスカーテンの適用である。そのようなガスカーテンは、超音波ノズルを用いて実現されている場合、むしろより大きなデブリ・クラスタを十分に偏向させることができ、その際、プラズマ生成のために必要な真空を破壊することはない。更にそのようなガスカーテンは僅かな空間要求だけをもち、プラズマの直接的な近傍で使用することができる。
【０００９】
しかしガスカーテンの使用の問題点は（平面内での）その広がりが空間的に制限されているということにあり、その結果、ＥＵＶ放射線の大きな空間角度を網羅するためには生成用のスリットノズルをできるだけプラズマの近傍に近づけなくてはならない。このことはノズルの高い熱負荷を結果としてもたらす。しかし超音波・スリットノズルは極めて精巧な精密機械の形状から成り、これらは冷却が困難であり、高融点の材料（例えばタングステン又はモリブデン）から製造可能ではあるが極めて困難である。
【００１０】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第１２７４２８７号明細書
【特許文献２】ヨーロッパ特許出願公開第１３９１７８５号明細書
【特許文献３】米国特許第６８８１９７１号明細書
【特許文献４】ドイツ特許出願公開第１０２００５０２０５２１号明細書
【特許文献５】国際公開２００３／２６３６３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の基礎を成す課題は、ガスカーテンを生成する装置の簡単な配置と構成並びに長い寿命が極端な熱負荷の際にも可能である、放射プラズマの直接的な近傍でガスカーテンを生成する新たな可能性を見い出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題は、本発明に従い、ガスカーテンを生成する少なくとも１つの超音波スリットノズルがデカップル可能な放射線束内に設けられているプラズマベースの放射線源内で放出された放射線をフィルタリングするためのガス流を生成する装置において、幅広で平らなガスカーテンの生成用の超音波ノズル輪郭部を形成するスリットノズルが複数の部分ボディから組み立てられていて、これらの部分ボディがスリットノズルに対する熱的な且つ精密機械的な様々な要求を適えるために異なる材料から成ることにより解決される。
【００１３】
有利にはスリットノズルはノズル輪郭部を形成するガス導入部分とガス排出部分から組み立てられていて、この際、ガス導入部分は精密機械的に良好に加工可能な金属から成り、ガス排出部分は高融点の金属から成る。ここでガス導入部分は好ましくは鋼材又は特殊鋼から製造され、それに対しガス排出部分は合目的にはモリブデン又はタングステンから製造されている。
【００１４】
有利にはスリットノズルはガスをノズル輪郭部内へと定義された方向で流入させるガス分配管を含んでいて、この際、このガス分配管は外殻線に沿い、半径方向のガス通過のために縦方向に均等に形成されているガス流入ライン部を有する。
【００１５】
そのガス流入ライン部は合目的には等間隔に配置された一列上の円形穴又は長穴として、又は連続する溝穴として形成されている。この際、ガス流入ライン部の円形穴は好ましくは１０μｍと５００μｍの間の直径を有する。長穴又は連続する溝穴については幅が好ましくは３０μｍと３００μｍの間の値をとり、長穴の長さは好ましくは１ｍｍから１０ｍｍの値をとることができる。個々の円形穴間又は長穴間の間隔は合目的には１ｍｍから５ｍｍの範囲内で選択されるべきである。
【００１６】
基本的にガス流入ライン部の開口のサイズ決定は以下のことに従って成される：
ａ）ガス方式（比較的軽いガス用には比較的小さな穴、比較的重いガス用には比較的大きな穴）
ｂ）ガスカーテンの所望の特性（ガス流内の圧力及び密度、ガス流の方向集束及びマッハ数）
ｃ）許容しうる通流量（ガスカーテンの流れ領域内の真空ポンプの容量、及びガス取入部内の実現可能な圧力）
ｄ）形状に関する因子（ガスカーテンの幅、真空室の大きさなど）
【００１７】
ガス分配管は金属材料又はセラミック材料から構成され得る。ガスの取り入れ用のガス供給部は好ましくはガス分配管の一方の端面に装着されている。
【００１８】
ガス導入部分やガス排出部分やガス分配管のようなスリットノズルの部分ボディは合目的には取外し可能な結合により組み合わされている。この際、ピン、ネジ、リベット、クランプ、又はスリーブも使用され得る。
【００１９】
またスリットノズルの部分ボディは、取外し不能な結合、例えば材料拘束的な結合（溶接、ロウ付け、接着など）又は少なくとも１つの取外し可能な結合（例えばガス分配管のため）と少なくとも１つの取外し不能な結合（部分ボディの結合のため）によっても組み合わせられ得る。
【００２０】
更に本発明の課題は、ガス放電をベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ガス放電プラズマを生成する電極装置と、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系とが光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、スリットノズルが高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分を有し、ガス導入用の他の部分が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、及び、スリットノズルが少なくとも部分的に、プラズマの生成用に設けられている電極装置の放射線暗部内に固定されていて、集光光学系の光学軸線の反対側でガスカーテン用の吸引装置が同様に放射線暗部内に取り付けられていることにより解決される。
【００２１】
この際、集光光学系として好ましくは、入れ子状に配置された集光鏡から成り斜めにかすめるように反射する反射光学系が使用され、この際、スリットノズルと吸引装置から生成されるガスカーテンと集光光学系との間には機械的な薄板装置（フィン装置）が配置されている。
【００２２】
スリットノズルと吸引装置の間に生成されるガスカーテンは好ましくはデブリ粒子を減速（制動）させるバッファガスから成り、このガスカーテンは機械的な薄板装置と協働し高いデブリ抑制を達成する。またこのガスカーテンは、プラズマにより生成されたＥＵＶ放射線をスペクトルフィルタリングするために設けられている混合ガスからも成り得て、放出されたＥＵＶ放射線の要求されるスペクトル純度（アウト・オブ・バンド・ラジエーションの除去）が達成される。
【００２３】
更に本発明の課題は、レーザ生成プラズマをベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ターゲット軌道に沿って供給されるターゲットに対し、ＥＵＶ放射線を放出するプラズマを生成するレーザ光線が向けられていて、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系が光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、スリットノズルが高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分を有し、ガス導入用の他の部分が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、及び、スリットノズルが集束可能な放射線円錐形部の外側に取り付けられていて、集光光学系の光学軸線の反対側でガスカーテン用の吸引装置が同様に集束可能な放射線円錐形部の外側に取り付けられていることにより解決される。
【００２４】
この場合、集光光学系として合目的には、反射光学系で垂直な放射線入射のために形成されている集光鏡が使用され、プラズマの背後に配置され、この際、スリットノズルと吸引装置により生成されるガスカーテンと集光光学系との間にはデブリ抑制のために追加的な機械的な薄板装置が配置されている。この際、ノズルと吸引装置の間に生成されるガスカーテンは好ましくはデブリ粒子を減速させるバッファガスから成る。またガスカーテンは、放出されたＥＵＶ放射線のスペクトルフィルタリングを同時にもたらす混合ガスからも成り得る。
【００２５】
有利には、集光鏡により集束される放射線束の方向で、プラズマに対して後置された他のガスカーテンを生成する追加的なスリットノズルが設けられていて、この際、光学軸線の反対側に吸引装置が配置されている。
【００２６】
スリットノズルと吸引装置の間に生成される他のガスカーテンは好ましくは、プラズマからのデブリ粒子を減速させるバッファガスから成り得る、又はプラズマにより生成されたＥＵＶ放射線をスペクトルフィルタリングする混合ガスからも成り得る。
【００２７】
本発明に従う解決策により、放射プラズマの直接的な近傍でガスカーテンを実現することが可能であり、このガスカーテンは熱負荷が極端な場合でもスリットノズルの簡単な配置と構成並びに長い寿命を可能にしてくれる。更にこの解決策はＥＵＶ放出プラズマの様々な生成形式に適し、デブリ抑制の他、生成された放射線のスペクトルフィルタリングを同様に可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【００２９】
本発明に従うスリットノズル１の構造上の構成が図１で横断面及び縦断面として図示されている。
【００３０】
スリット形状のノズル輪郭部１１を有する超音波ノズルを形成するスリットノズル１は、ガス排出方向で分割され、少なくとも１つのガス導入部分１４と少なくとも１つのガス排出部分１５から組み立てられている。ガス排出部分１５は、プラズマの直接的な近傍に基づき熱負荷が高いため、耐熱性材料（タングステン、モリブデンなど）から製造されている。スリットノズル１のガス導入部分１４は材料として完全に耐熱性である必要はないが比較的容易に加工され得る材料（例えば特殊鋼）から成る。ガス導入部分１４とガス排出部分１５は、ガス流に対する後縁（トレーリングエッジ）を回避するために、できるだけ良好に閉じられた継目１６を有するノズル輪郭部１１を形成するように互いに適合されなくてはならない。スリットノズル１は流出すべきガス用の導入スリット１２を有し、導入スリット１２にはノズル中心平面１３（切断面Ｂ−Ｂ）に対して対称であり放物線形状の横断面を有するノズル輪郭部１１が続いている。ノズル輪郭部１１と導入スリット１２により予め定められたノズル中心平面１３は同時に、生成すべきガスカーテン１８のための（中心の）平面を表わし、この際、ノズル輪郭部１１はノズル中心平面１３に対して直角のどの平面においても図１の左側の図面（切断面Ａ−Ａ）に描かれている同じ横断面を有する。スリットノズル１のガス導入部分１４内でノズル輪郭部１１の前方には導入スリット１２に沿って円筒状の穴が設けられていて、この穴内にはバッファガスを取り入れるためのガス分配管２が挿入されている。
【００３１】
ガス分配管２は片側で閉じた端面２７を有し、その反対側ではガス供給部２８に接続されている。ガス分配管２は外殻線２１に沿ってガス流入ライン部２２を有し、ガス流入ライン部２２はスリットノズル１の導入スリット１２に対して中央に指向されていて、複数の小さな円形穴２３（図１参照）又は長穴２４（図３ａ参照）又は連続する溝穴２５（図３ｂ参照）から構成され得る。
【００３２】
図１に従う円形穴２３のサイズは数十マイクロメートルから数百マイクロメートルの範囲内であり得る。長穴２４又は溝穴２５の幅は３０〜３００μｍのオーダー内に位置する。円形穴２３間又は長穴２４間では１〜５ｍｍ程度の範囲の間隔が有意義である。長穴２４のためには好ましくは１〜１０ｍｍの長さが選択される。
【００３３】
スリットノズル１内のノズル輪郭部１１の導入スリット１２はその幅に関してガス分配管２のガス流入ライン部２２のサイズよりも２倍から１０倍の大きさとなっている。このことはガス分配管２の容易な位置合せを保証し、それによりガス流入ライン部２２が容易にスリットノズル１の導入スリット１２内でセンタリングされ得る。センターの位置決めが成されていないと気流はノズル輪郭部１１のエッジで途切れてしまい又は乱流を発生させることになり、これらの乱流は平面的に平行に流れるガスカーテン１８の破壊を導くことになる。ガス分配管２は、スリットノズル１のノズル輪郭部１１に対してガス流入ライン部２２の中央で且つ左右対称の位置調整の後、ネジ２６を用いて固定される。このようにして容易な位置調整と並び、ガス分配管２を迅速に且つ容易に交換することが可能である。当然であるが、締付、ロウ付け、溶接などのような別の固定技術も同様に可能である。ガス分配管２内にガスを取り入れるためのガス供給部２８は好ましくはガス分配管２の一方の端面２７に装着されている。しかしガス供給部２８はガス分配管２の外殻面の例えば中央にも装着され得る。
【００３４】
図２はスリットノズル１の斜視図を示している。左側の図ではスリットノズル１がガス導入部分１４とガス排出部分１５とに分解されていて、右側の図ではそれらが組み立てられている。
【００３５】
この例でガス導入部分１４は特殊鋼から成り、ガス排出部分１５はモリブデンから成っている。ガス導入部分１４とガス排出部分１５はピン１７により結合されている。しかし（例えば特殊鋼から成る）金属スリーブ又は締付クランプを用いた力拘束結合や、ロウ付け又は溶接により材料拘束結合などのような別の固定法も可能である。
【００３６】
図４にはガス放電ＥＵＶ源３内での本発明に従うスリットノズル１の使用が図示されている。電極システム３１内で適切な作動ガス（例えばキセノン）内のガス放電を用いてプラズマ５が生成され、プラズマ５は優先的にＥＵＶ放射線５１を放出する。全ての放射線生成コンポーネントは真空室４内にあり、真空室４は真空ポンプシステム４１により低圧（数１０Ｐａ）に保持され、それによりプラズマ５の生成のための適切な条件と、プラズマ５から放出されたＥＵＶ放射線５１の吸光の少なさとが保証されている。
【００３７】
この際、電極システム３１の形状は放出されたＥＵＶ放射線５１の空間角度を排出円錐形部３２に制限している。従って一方ではプラズマ５から放出され他方では電極システム３１の熱い表面から飛散される高エネルギー粒子の形状の捕獲すべきデブリはこの排出円錐形部３２上に限定されている。真空室４内でＥＵＶ放射線５１の排出円錐形部３２の外側には放射線暗部３３がある。
【００３８】
真空室４内でスリットノズル１は、少なくともそのガス導入部分１４が放射線暗部３３内、即ち排出円錐形部３２の外側にとどまるように配置される。ガス排出部分１５は材料選択に基づきより耐熱性があり、それ故（部分的に）排出円錐形部３２内に位置することができる。形状が許すのであればスリットノズル１を当然ながら完全に放射線暗部３３内に取り付けることも可能である。
【００３９】
スリットノズル１から出てゆく不活性のバッファガス（希ガス）はその超音速により平らなガスカーテン１８を生成する。スリットノズル１の反対側には吸引装置４２が配置されていて、それにより追加的なガス負荷が真空室４の高真空を妨害することをできるだけ少なくしている。ガスカーテン１８は局部的な圧力上昇と、全バッファガス粒子の統一した流れ方向とにより傑出している。
【００４０】
真空室４の高真空に対するガスカーテン１８内の圧力上昇により、プラズマ５から放出された原子とイオン（デブリ）はバッファガス原子と数多く衝突することになり、このことはそれらの減速（エネルギー放散）及びそれによりそれらの破壊ポテンシャルの減少をもたらす。比較的大きな粒子は、方向付けられたバッファガスとの多くの衝突によりガスカーテン１８の流れ方向に追加的な衝撃を受ける。粒子の大きさとエネルギーに応じこれらの粒子は少なくとも、後置されている薄板装置６内で捕まるように偏向される。薄板（フィン）６１及びそれらの中間空間６２はプラズマ５に対し又は集光光学系７の光学軸線７１に対して放射状に指向されている。この実施例では入れ子状にされた複数の集光鏡７２から成る集光光学系７は、排出円錐形部３２内に放出されたＥＵＶ放射線５１を中間焦点７３（図５でのみ記入）へと結び、中間焦点７３は、集束された放射線束７４の収束線の界面として光学軸線７１の延長上に図４の外に位置している。
【００４１】
プラズマ５及び電極システム３１から放出された粒子はＥＵＶ放射線５１の排出円錐形部３２内において放射方向で直線的にのみ薄板装置６を横断することができる。ガスカーテン１８内のデブリ粒子の方向変更は飛行軌道の変化をもたらし、この飛行軌道によりデブリ粒子は薄板６１の１つと接触することになるため、薄板構造体である薄板装置６を通過することはできない。
【００４２】
設定されたガスカーテン１８は放射状の薄板構造体６との関連で個々の原子とイオンのためにもそれよりも大きな粒子・クラスタのためにもほぼ回避不能な障害部を意味し、従って有害なデブリを最大限に除去する有効な方策である。
【００４３】
レーザ生成プラズマ５をベースにしたＥＵＶ源８内のスリットノズル１の合目的な装着形式が図５に様式化されて図示されている。プラズマ生成用に必要とされるターゲット流は、一般性の限定を伴うことなく、ターゲット軌道８１に沿った個々の滴として選択されている。レーザ光線８２の入射方向がターゲット軌道８１に対してできるだけ直角に延在することに基づき、ガスカーテン１８の流れ方向とは異なるターゲット軌道８１の方向も有意義であるが、図面の見易さのためにターゲット軌道８１はガスカーテン１８の流れの方向と平行に示されている。
【００４４】
集光鏡７２により集束されない直接的なＥＵＶ放射線５１から他の結像光学系（非図示）を保護するために他のガスカーテン１９が第１ガスカーテン１８と平行に配置されていて、そのガスカーテンは同構造のスリットノズル１により生成され、共通の吸引装置４２により受け止められる。
【００４５】
プラズマ５の生成のためにパルシングされて提供されるレーザ光線８２は図面の前面で斜めに示されているが、レーザプラズマ・ＥＵＶ源８の残りのコンポーネントの配置構成は純粋な側面図（集光鏡７２の光学軸線７１に沿った断面図）として描かれている。それ故この図面は、レーザ光線８２であってターゲット軌道８１のように実質的に両方のガスカーテン１８及び１９と平行に集光鏡７２の光学軸線７１（焦点）へと向けられるレーザ光線８２がターゲット軌道８１と１８０°とは異なる角度を成すことを明確にするために選択されたものである。
【００４６】
プラズマ５がＥＵＶ放射線５１を放出する空間角度は（図４のように）電極システム３１により制限されていないので、スリットノズル１の保護された位置決めのために提供することのできる適切な放射線暗部３３は最初からない。しかし暗部領域は追加的なスクリーン（非図示）により人工的に生成され得て、それによりスリットノズル１は少なくとも、集束可能な放射線円錐形部８３の外側、及び中間焦点７３に集束される放射線束７４の外側で遮蔽されて配置されている。
【００４７】
レーザ生成ＥＵＶ源８のこの形式においても追加的なデブリフィルタ、例えば（図４で示された）薄板装置６が使用可能であり、それによりデブリが集光光学系及び他の結像光学系に達することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に従うスリットノズルの基本的な構造を横断面（左側）と縦断面（右側）で示す図である。
【図２】ガス導入部分とガス排出部分から成るスリットノズルを分解状態（左側）と組立状態（右側）で示す図である。
【図３】スリットノズルの分配管の他の２つの実施形態を示す図であり、ガス流入ライン部として、ａでは長穴が設けられ、ｂでは連続する溝穴が設けられている。
【図４】ガス放電ＥＵＶ源における本発明に従うスリットノズルの配置構成を示す図である。
【図５】レーザベースのＥＵＶ源における本発明に従うスリットノズルの配置構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ ノズル
１１ ノズル輪郭部
１２ 導入スリット
１３ ノズル中心平面
１４ ガス導入部分
１５ ガス排出部分
１６ 継目
１７ ピン
１８ ガスカーテン
１９ 他のガスカーテン
２ ガス分配管
２１ 外殻線
２２ ガス流入ライン部
２３ 円形穴
２４ 長穴
２５ （連続する）溝穴
２６ ネジ
２７ 端面
２８ ガス供給部
３ ガス放電ＥＵＶ源
３１ 電極システム
３２ 排出円錐形部
３３ 放射線暗部
４ 真空室
４１ 真空ポンプ
４２ 吸引装置
５ プラズマ
５１ 放出されたＥＵＶ放射線
６ 薄板装置
６１ 薄板（フィン）
６２ 中間空間
７ 集光光学系
７１ 光学軸線
７２ 集光鏡
７３ 中間焦点
７４ 集束された放射線束
８ レーザ放射線ＥＵＶ源
８１ ターゲット軌道
８２ レーザ光線
８３ 集束可能な放射線円錐形部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマベースの放射線源内で放出される放射線をフィルタリングするためのガス流を生成する装置に関し、それらの放射線源にはデカップル可能な放射線束内でガスカーテンを生成する少なくとも１つの超音波・スリットノズルが設けられている。本発明は好ましくは半導体チップ製造でＥＵＶリソグラフィ用の放射線源において集光光学系（コレクターオプティックス）及びそれに後続する他の光学系をデブリから保護するために適用される。
【０００２】
半導体チップの構造化（パターン化）は今日の従来技術では光学リソグラフィを用いて行われる。この際、マスク上に含まれている所望の構造（パターン）が半導体ウェーハ上に転写される。そこには感光層が設けられていて、この感光層が露光により化学的な変化をこうむり、それにより露光面及び非露光面の更なる選択的な加工を可能にしている。
【０００３】
この方法で達成可能な空間的な解像度は使用されている光の波長により制限されている。進歩的な極小化は解像度の絶え間ない増加を要求し、そのような解像度は光の波長の減少によってのみ達成することができる。目下使用されている１９３ｎｍの波長をもつＤＵＶエキシマレーザに代わるものとして１３.５ｎｍの波長をもつ極紫外（ＥＵＶ）放射線の使用が意図されている。この波長を生成するにはプラズマベースの放射線源が起用されなくてはならない。ＥＵＶ放射線は周知のどの材料内にも強く吸収されるので、全放射線生成は露光に至るまで高真空内で反射光学系の使用のもと行なわれなくはならない。
【０００４】
ＥＵＶ放射線用の高出力放射線源はレーザパルス（ＬＰＰ laser-produced-plasma）又はガス放電（ＧＤＰ gas-discharge-plasma）により生成される発光プラズマをベースにしている。この際、例えばキセノンやスズやリチウムのような材料が数十万度の温度に加熱され、ＥＵＶ領域内の発生プラズマが放出される。この放射線は集光光学系を用いて集められ、隣接する露光モジュールに対する界面を意味する中間焦点へと投光される。１３.５ｎｍ付近の波長領域内でできるだけ高い放射線出力を達成することに並び、放射線源及び集光光学系のプラズマ生成コンポーネントの寿命が中でも問題である。プラズマは所望の放射線の他に高エネルギーの粒子並びにそれよりも大きなクラスタ、まとめてデブリと称するものを放出する。このデブリ放出は稼動パラメータに応じ反射層の損害や不純物の蓄積や光学表面の荒れをもたらす。これらの全ての過程は光学系の反射率を減少させる。従ってデブリから集光光学系を保護するための装置がＥＵＶ高出力源の使用の成功にとって鍵を握っている。
【０００５】
集光光学系の保護に関しては以下の基本原理が知られている：
ａ）機械的に可動のアパーチャ或いはシャッターであり、これらは放射線パルスを通過させ、それよりも低速のデブリ粒子を隔絶する。
ｂ）例えば特許文献１及び特許文献２に開示されているような静止式又は回転式の薄板装置であり、これらの薄板装置は実質的に放出場所に対して放射状に指向された薄板（フィン）を有し、これらの薄板がデブリ粒子を粘着的に捕獲する。
ｃ）例えば特許文献３に記載されているような電場及び／又は磁場（多くの場合、無電荷の粒子用のフィルタとの組み合わせで用いられる）
ｄ）バッファガスで満たされた空間であり、これらの空間内でデブリ粒子がガス粒子との衝突により減速される（例えば特許文献４に記載されているように吸引又は他のフィルタ措置により除去される）。
ｅ）バッファガスから成るガスカーテンであり、これらのガスカーテンが高速で平らな横方向のガス流としてデブリ粒子を減速並びに偏向させる（特許文献５参照）。
【０００６】
ＧＤＰ源及びＬＰＰ源に対しては基本的に同じデブリ・フィルタコンセプトが使用されるが、ＧＤＰ源ではプラズマが電極システムの直接的な空間近傍で発生するので、放出された放射線の極めて制限された空間角度だけが使用可能であるのに対し、ＬＰＰ源では遥かに大きな放射角度が網羅されなくてはならない。
【０００７】
流れるバッファガスは真空にされた室内でプラズマ生成のために、機械的で且つフィールド（電場／磁場）と結合されたデブリフィルタとの組み合わせで以前から使用され、その理由はガス粒子がデブリ粒子との衝突によりそれらの減速及び／又は偏向をもたらし、他のデブリフィルタの作用を明らかに改善したためである。しかしこの際、放出するＥＵＶ放射線に対しバッファガスの吸光作用を低く保持するために高性能の真空引きシステムが使用されなくてはならない。
【０００８】
デブリフィルタリングの特に有効な形式は前記のｅの点に従い、引用文献５に記載されているようなガスカーテンの適用である。そのようなガスカーテンは、超音波ノズルを用いて実現されている場合、むしろより大きなデブリ・クラスタを十分に偏向させることができ、その際、プラズマ生成のために必要な真空を破壊することはない。更にそのようなガスカーテンは僅かな空間要求だけをもち、プラズマの直接的な近傍で使用することができる。
【０００９】
しかしガスカーテンの使用の問題点は（平面内での）その広がりが空間的に制限されているということにあり、その結果、ＥＵＶ放射線の大きな空間角度を網羅するためには生成用のスリットノズルをできるだけプラズマの近傍に近づけなくてはならない。このことはノズルの高い熱負荷を結果としてもたらす。しかし超音波・スリットノズルは極めて精巧な精密機械の形状から成り、これらは冷却が困難であり、高融点の材料（例えばタングステン又はモリブデン）から製造可能ではあるが極めて困難である。
【００１０】
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第１２７４２８７号明細書
【特許文献２】ヨーロッパ特許出願公開第１３９１７８５号明細書
【特許文献３】米国特許第６８８１９７１号明細書
【特許文献４】ドイツ特許出願公開第１０２００５０２０５２１号明細書
【特許文献５】国際公開２００３／２６３６３号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の基礎を成す課題は、ガスカーテンを生成する装置の簡単な配置と構成並びに長い寿命が極端な熱負荷の際にも可能である、放射プラズマの直接的な近傍でガスカーテンを生成する新たな可能性を見い出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題は、本発明に従い、ガスカーテンを生成する少なくとも１つの超音波スリットノズルがデカップル可能な放射線束内に設けられているプラズマベースの放射線源内で放出された放射線をフィルタリングするためのガス流を生成する装置において、幅広で平らなガスカーテンの生成用の超音波ノズル輪郭部を形成するスリットノズルが複数の部分ボディから組み立てられていて、これらの部分ボディがスリットノズルに対する熱的な且つ精密機械的な様々な要求を適えるために異なる材料から成ることにより解決される。
【００１３】
有利にはスリットノズルはノズル輪郭部を形成するガス導入部分とガス排出部分から組み立てられていて、この際、ガス導入部分は精密機械的に良好に加工可能な金属から成り、ガス排出部分は高融点の金属から成る。ここでガス導入部分は好ましくは鋼材又は特殊鋼から製造され、それに対しガス排出部分は合目的にはモリブデン又はタングステンから製造されている。
【００１４】
有利にはスリットノズルはガスをノズル輪郭部内へと定義された方向で流入させるガス分配管を含んでいて、この際、このガス分配管は外殻線に沿い、半径方向のガス通過のために縦方向に均等に形成されているガス流入ライン部を有する。
【００１５】
そのガス流入ライン部は合目的には等間隔に配置された一列上の円形穴又は長穴として、又は連続する溝穴として形成されている。この際、ガス流入ライン部の円形穴は好ましくは１０μｍと５００μｍの間の直径を有する。長穴又は連続する溝穴については幅が好ましくは３０μｍと３００μｍの間の値をとり、長穴の長さは好ましくは１ｍｍから１０ｍｍの値をとることができる。個々の円形穴間又は長穴間の間隔は合目的には１ｍｍから５ｍｍの範囲内で選択されるべきである。
【００１６】
基本的にガス流入ライン部の開口のサイズ決定は以下のことに従って成される：
ａ）ガス方式（比較的軽いガス用には比較的小さな穴、比較的重いガス用には比較的大きな穴）
ｂ）ガスカーテンの所望の特性（ガス流内の圧力及び密度、ガス流の方向集束及びマッハ数）
ｃ）許容しうる通流量（ガスカーテンの流れ領域内の真空ポンプの容量、及びガス取入部内の実現可能な圧力）
ｄ）形状に関する因子（ガスカーテンの幅、真空室の大きさなど）
【００１７】
ガス分配管は金属材料又はセラミック材料から構成され得る。ガスの取り入れ用のガス供給部は好ましくはガス分配管の一方の端面に装着されている。
【００１８】
ガス導入部分やガス排出部分やガス分配管のようなスリットノズルの部分ボディは合目的には取外し可能な結合により組み合わされている。この際、ピン、ネジ、リベット、クランプ、又はスリーブも使用され得る。
【００１９】
またスリットノズルの部分ボディは、取外し不能な結合、例えば材料拘束的な結合（溶接、ロウ付け、接着など）又は少なくとも１つの取外し可能な結合（例えばガス分配管のため）と少なくとも１つの取外し不能な結合（部分ボディの結合のため）によっても組み合わせられ得る。
【００２０】
更に本発明の課題は、ガス放電をベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ガス放電プラズマを生成する電極装置と、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系とが光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、スリットノズルが高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分を有し、ガス導入用の他の部分が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、及び、スリットノズルが少なくとも部分的に、プラズマの生成用に設けられている電極装置の放射線暗部内に固定されていて、集光光学系の光学軸線の反対側でガスカーテン用の吸引装置が同様に放射線暗部内に取り付けられていることにより解決される。
【００２１】
この際、集光光学系として好ましくは、入れ子状に配置された集光鏡から成り斜めにかすめるように反射する反射光学系が使用され、この際、スリットノズルと吸引装置から生成されるガスカーテンと集光光学系との間には機械的な薄板装置（フィン装置）が配置されている。
【００２２】
スリットノズルと吸引装置の間に生成されるガスカーテンは好ましくはデブリ粒子を減速（制動）させるバッファガスから成り、このガスカーテンは機械的な薄板装置と協働し高いデブリ抑制を達成する。またこのガスカーテンは、プラズマにより生成されたＥＵＶ放射線をスペクトルフィルタリングするために設けられている混合ガスからも成り得て、放出されたＥＵＶ放射線の要求されるスペクトル純度（アウト・オブ・バンド・ラジエーションの除去）が達成される。
【００２３】
更に本発明の課題は、レーザ生成プラズマをベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ターゲット軌道に沿って供給されるターゲットに対し、ＥＵＶ放射線を放出するプラズマを生成するレーザ光線が向けられていて、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系が光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、スリットノズルが高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分を有し、ガス導入用の他の部分が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、及び、スリットノズルが集束可能な放射線円錐形部の外側に取り付けられていて、集光光学系の光学軸線の反対側でガスカーテン用の吸引装置が同様に集束可能な放射線円錐形部の外側に取り付けられていることにより解決される。
【００２４】
この場合、集光光学系として合目的には、反射光学系で垂直な放射線入射のために形成されている集光鏡が使用され、プラズマの背後に配置され、この際、スリットノズルと吸引装置により生成されるガスカーテンと集光光学系との間にはデブリ抑制のために追加的な機械的な薄板装置が配置されている。この際、ノズルと吸引装置の間に生成されるガスカーテンは好ましくはデブリ粒子を減速させるバッファガスから成る。またガスカーテンは、放出されたＥＵＶ放射線のスペクトルフィルタリングを同時にもたらす混合ガスからも成り得る。
【００２５】
有利には、集光鏡により集束される放射線束の方向で、プラズマに対して後置された他のガスカーテンを生成する追加的なスリットノズルが設けられていて、この際、光学軸線の反対側に吸引装置が配置されている。
【００２６】
スリットノズルと吸引装置の間に生成される他のガスカーテンは好ましくは、プラズマからのデブリ粒子を減速させるバッファガスから成り得る、又はプラズマにより生成されたＥＵＶ放射線をスペクトルフィルタリングする混合ガスからも成り得る。
【００２７】
本発明に従う解決策により、放射プラズマの直接的な近傍でガスカーテンを実現することが可能であり、このガスカーテンは熱負荷が極端な場合でもスリットノズルの簡単な配置と構成並びに長い寿命を可能にしてくれる。更にこの解決策はＥＵＶ放出プラズマの様々な生成形式に適し、デブリ抑制の他、生成された放射線のスペクトルフィルタリングを同様に可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
次に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。
【００２９】
本発明に従うスリットノズル１の構造上の構成が図１で横断面及び縦断面として図示されている。
【００３０】
スリット形状のノズル輪郭部１１を有する超音波ノズルを形成するスリットノズル１は、ガス排出方向で分割され、少なくとも１つのガス導入部分１４と少なくとも１つのガス排出部分１５から組み立てられている。ガス排出部分１５は、プラズマの直接的な近傍に基づき熱負荷が高いため、耐熱性材料（タングステン、モリブデンなど）から製造されている。スリットノズル１のガス導入部分１４は材料として完全に耐熱性である必要はないが比較的容易に加工され得る材料（例えば特殊鋼）から成る。ガス導入部分１４とガス排出部分１５は、ガス流に対する後縁（トレーリングエッジ）を回避するために、できるだけ良好に閉じられた継目１６を有するノズル輪郭部１１を形成するように互いに適合されなくてはならない。スリットノズル１は流出すべきガス用の導入スリット１２を有し、導入スリット１２にはノズル中心平面１３（切断面Ｂ−Ｂ）に対して対称であり放物線形状の横断面を有するノズル輪郭部１１が続いている。ノズル輪郭部１１と導入スリット１２により予め定められたノズル中心平面１３は同時に、生成すべきガスカーテン１８のための（中心の）平面を表わし、この際、ノズル輪郭部１１はノズル中心平面１３に対して直角のどの平面においても図１の左側の図面（切断面Ａ−Ａ）に描かれている同じ横断面を有する。スリットノズル１のガス導入部分１４内でノズル輪郭部１１の前方には導入スリット１２に沿って円筒状の穴が設けられていて、この穴内にはバッファガスを取り入れるためのガス分配管２が挿入されている。
【００３１】
ガス分配管２は片側で閉じた端面２７を有し、その反対側ではガス供給部２８に接続されている。ガス分配管２は外殻線２１に沿ってガス流入ライン部２２を有し、ガス流入ライン部２２はスリットノズル１の導入スリット１２に対して中央に指向されていて、複数の小さな円形穴２３（図１参照）又は長穴２４（図３ａ参照）又は連続する溝穴２５（図３ｂ参照）から構成され得る。
【００３２】
図１に従う円形穴２３のサイズは数十マイクロメートルから数百マイクロメートルの範囲内であり得る。長穴２４又は溝穴２５の幅は３０〜３００μｍのオーダー内に位置する。円形穴２３間又は長穴２４間では１〜５ｍｍ程度の範囲の間隔が有意義である。長穴２４のためには好ましくは１〜１０ｍｍの長さが選択される。
【００３３】
スリットノズル１内のノズル輪郭部１１の導入スリット１２はその幅に関してガス分配管２のガス流入ライン部２２のサイズよりも２倍から１０倍の大きさとなっている。このことはガス分配管２の容易な位置合せを保証し、それによりガス流入ライン部２２が容易にスリットノズル１の導入スリット１２内でセンタリングされ得る。センターの位置決めが成されていないと気流はノズル輪郭部１１のエッジで途切れてしまい又は乱流を発生させることになり、これらの乱流は平面的に平行に流れるガスカーテン１８の破壊を導くことになる。ガス分配管２は、スリットノズル１のノズル輪郭部１１に対してガス流入ライン部２２の中央で且つ左右対称の位置調整の後、ネジ２６を用いて固定される。このようにして容易な位置調整と並び、ガス分配管２を迅速に且つ容易に交換することが可能である。当然であるが、締付、ロウ付け、溶接などのような別の固定技術も同様に可能である。ガス分配管２内にガスを取り入れるためのガス供給部２８は好ましくはガス分配管２の一方の端面２７に装着されている。しかしガス供給部２８はガス分配管２の外殻面の例えば中央にも装着され得る。
【００３４】
図２はスリットノズル１の斜視図を示している。左側の図ではスリットノズル１がガス導入部分１４とガス排出部分１５とに分解されていて、右側の図ではそれらが組み立てられている。
【００３５】
この例でガス導入部分１４は特殊鋼から成り、ガス排出部分１５はモリブデンから成っている。ガス導入部分１４とガス排出部分１５はピン１７により結合されている。しかし（例えば特殊鋼から成る）金属スリーブ又は締付クランプを用いた力拘束結合や、ロウ付け又は溶接により材料拘束結合などのような別の固定法も可能である。
【００３６】
図４にはガス放電ＥＵＶ源３内での本発明に従うスリットノズル１の使用が図示されている。電極システム３１内で適切な作動ガス（例えばキセノン）内のガス放電を用いてプラズマ５が生成され、プラズマ５は優先的にＥＵＶ放射線５１を放出する。全ての放射線生成コンポーネントは真空室４内にあり、真空室４は真空ポンプシステム４１により低圧（数１０Ｐａ）に保持され、それによりプラズマ５の生成のための適切な条件と、プラズマ５から放出されたＥＵＶ放射線５１の吸光の少なさとが保証されている。
【００３７】
この際、電極システム３１の形状は放出されたＥＵＶ放射線５１の空間角度を排出円錐形部３２に制限している。従って一方ではプラズマ５から放出され他方では電極システム３１の熱い表面から飛散される高エネルギー粒子の形状の捕獲すべきデブリはこの排出円錐形部３２上に限定されている。真空室４内でＥＵＶ放射線５１の排出円錐形部３２の外側には放射線暗部３３がある。
【００３８】
真空室４内でスリットノズル１は、少なくともそのガス導入部分１４が放射線暗部３３内、即ち排出円錐形部３２の外側にとどまるように配置される。ガス排出部分１５は材料選択に基づきより耐熱性があり、それ故（部分的に）排出円錐形部３２内に位置することができる。形状が許すのであればスリットノズル１を当然ながら完全に放射線暗部３３内に取り付けることも可能である。
【００３９】
スリットノズル１から出てゆく不活性のバッファガス（希ガス）はその超音速により平らなガスカーテン１８を生成する。スリットノズル１の反対側には吸引装置４２が配置されていて、それにより追加的なガス負荷が真空室４の高真空を妨害することをできるだけ少なくしている。ガスカーテン１８は局部的な圧力上昇と、全バッファガス粒子の統一した流れ方向とにより傑出している。
【００４０】
真空室４の高真空に対するガスカーテン１８内の圧力上昇により、プラズマ５から放出された原子とイオン（デブリ）はバッファガス原子と数多く衝突することになり、このことはそれらの減速（エネルギー放散）及びそれによりそれらの破壊ポテンシャルの減少をもたらす。比較的大きな粒子は、方向付けられたバッファガスとの多くの衝突によりガスカーテン１８の流れ方向に追加的な衝撃を受ける。粒子の大きさとエネルギーに応じこれらの粒子は少なくとも、後置されている薄板装置６内で捕まるように偏向される。薄板（フィン）６１及びそれらの中間空間６２はプラズマ５に対し又は集光光学系７の光学軸線７１に対して放射状に指向されている。この実施例では入れ子状にされた複数の集光鏡７２から成る集光光学系７は、排出円錐形部３２内に放出されたＥＵＶ放射線５１を中間焦点７３（図５でのみ記入）へと結び、中間焦点７３は、集束された放射線束７４の収束線の界面として光学軸線７１の延長上に図４の外に位置している。
【００４１】
プラズマ５及び電極システム３１から放出された粒子はＥＵＶ放射線５１の排出円錐形部３２内において放射方向で直線的にのみ薄板装置６を横断することができる。ガスカーテン１８内のデブリ粒子の方向変更は飛行軌道の変化をもたらし、この飛行軌道によりデブリ粒子は薄板６１の１つと接触することになるため、薄板構造体である薄板装置６を通過することはできない。
【００４２】
設定されたガスカーテン１８は放射状の薄板構造体６との関連で個々の原子とイオンのためにもそれよりも大きな粒子・クラスタのためにもほぼ回避不能な障害部を意味し、従って有害なデブリを最大限に除去する有効な方策である。
【００４３】
レーザ生成プラズマ５をベースにしたＥＵＶ源８内のスリットノズル１の合目的な装着形式が図５に様式化されて図示されている。プラズマ生成用に必要とされるターゲット流は、一般性の限定を伴うことなく、ターゲット軌道８１に沿った個々の滴として選択されている。レーザ光線８２の入射方向がターゲット軌道８１に対してできるだけ直角に延在することに基づき、ガスカーテン１８の流れ方向とは異なるターゲット軌道８１の方向も有意義であるが、図面の見易さのためにターゲット軌道８１はガスカーテン１８の流れの方向と平行に示されている。
【００４４】
集光鏡７２により集束されない直接的なＥＵＶ放射線５１から他の結像光学系（非図示）を保護するために他のガスカーテン１９が第１ガスカーテン１８と平行に配置されていて、そのガスカーテンは同構造のスリットノズル１により生成され、共通の吸引装置４２により受け止められる。
【００４５】
プラズマ５の生成のためにパルシングされて提供されるレーザ光線８２は図面の前面で斜めに示されているが、レーザプラズマ・ＥＵＶ源８の残りのコンポーネントの配置構成は純粋な側面図（集光鏡７２の光学軸線７１に沿った断面図）として描かれている。それ故この図面は、レーザ光線８２であってターゲット軌道８１のように実質的に両方のガスカーテン１８及び１９と平行に集光鏡７２の光学軸線７１（焦点）へと向けられるレーザ光線８２がターゲット軌道８１と１８０°とは異なる角度を成すことを明確にするために選択されたものである。
【００４６】
プラズマ５がＥＵＶ放射線５１を放出する空間角度は（図４のように）電極システム３１により制限されていないので、スリットノズル１の保護された位置決めのために提供することのできる適切な放射線暗部３３は最初からない。しかし暗部領域は追加的なスクリーン（非図示）により人工的に生成され得て、それによりスリットノズル１は少なくとも、集束可能な放射線円錐形部８３の外側、及び中間焦点７３に集束される放射線束７４の外側で遮蔽されて配置されている。
【００４７】
レーザ生成ＥＵＶ源８のこの形式においても追加的なデブリフィルタ、例えば（図４で示された）薄板装置６が使用可能であり、それによりデブリが集光光学系及び他の結像光学系に達することが防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に従うスリットノズルの基本的な構造を横断面（左側）と縦断面（右側）で示す図である。
【図２】ガス導入部分とガス排出部分から成るスリットノズルを分解状態（左側）と組立状態（右側）で示す図である。
【図３】スリットノズルの分配管の他の２つの実施形態を示す図であり、ガス流入ライン部として、ａでは長穴が設けられ、ｂでは連続する溝穴が設けられている。
【図４】ガス放電ＥＵＶ源における本発明に従うスリットノズルの配置構成を示す図である。
【図５】レーザベースのＥＵＶ源における本発明に従うスリットノズルの配置構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ ノズル
１１ ノズル輪郭部
１２ 導入スリット
１３ ノズル中心平面
１４ ガス導入部分
１５ ガス排出部分
１６ 継目
１７ ピン
１８ ガスカーテン
１９ 他のガスカーテン
２ ガス分配管
２１ 外殻線
２２ ガス流入ライン部
２３ 円形穴
２４ 長穴
２５ （連続する）溝穴
２６ ネジ
２７ 端面
２８ ガス供給部
３ ガス放電ＥＵＶ源
３１ 電極システム
３２ 排出円錐形部
３３ 放射線暗部
４ 真空室
４１ 真空ポンプ
４２ 吸引装置
５ プラズマ
５１ 放出されたＥＵＶ放射線
６ 薄板装置
６１ 薄板（フィン）
６２ 中間空間
７ 集光光学系
７１ 光学軸線
７２ 集光鏡
７３ 中間焦点
７４ 集束された放射線束
８ レーザ放射線ＥＵＶ源
８１ ターゲット軌道
８２ レーザ光線
８３ 集束可能な放射線円錐形部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスカーテンを生成する少なくとも１つの超音波スリットノズルがデカップル可能な放射線束内に設けられているプラズマベースの放射線源内で放出された放射線をフィルタリングするためのガス流を生成する装置において、
幅広で平らなガスカーテン（１８）の生成用の超音波ノズル輪郭部（１１）を形成するスリットノズル（１）が複数の部分ボディ（１４、１５；２）から組み立てられていて、これらの部分ボディがスリットノズル（１）に対する熱的な且つ精密機械的な様々な要求を適えるために異なる材料から成ることを特徴とする装置。
【請求項２】
スリットノズル（１）がノズル輪郭部（１１）を形成するガス導入部分（１４）とガス排出部分（１５）から組み立てられていて、ガス導入部分（１４）が精密機械的に良好に加工可能な金属から成り、ガス排出部分（１５）が高融点の金属から成ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ガス導入部分（１４）が鋼材又は特殊鋼から製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ガス排出部分（１５）がモリブデンから製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
ガス排出部分（１５）がタングステンから製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
スリットノズル（１）がバッファガスをノズル輪郭部（１１）内へと定義された方向で流入させるガス分配管（２）を含んでいて、このガス分配管（２）が外殻線（２１）に沿い、半径方向のガス通過のために縦方向に均等に形成されているガス流入ライン部（２２）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ガス流入ライン部（２２）が等間隔に配置された一列上の円形穴（２３）として形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ガス流入ライン部（２２）の円形穴（２３）が１０μｍと５００μｍの間の直径を有することを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
ガス流入ライン部（２２）が等間隔に配置された一列上の長穴（２４）として形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
ガス流入ライン部（２２）が連続する溝穴（２５）として形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
ガス流入ライン部（２２）の円形穴（２３）又は長穴（２４）が１ｍｍから５ｍｍの範囲内の間隔を有することを特徴とする、請求項７又は９に記載の装置。
【請求項１２】
ガス流入ライン部（２２）の長穴（２４）又は溝穴（２５）が３０μｍと３００μｍの間の幅を有することを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１３】
ガス分配管（２）が金属材料から成ることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
ガス分配管（２）がセラミック材料から成ることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１５】
ガス分配管（２）の一方の端面（２７）にガスの取り入れ用のガス供給部（２８）が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１６】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が取外し可能な結合により組み合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が、ピン（１７）、ネジ（２６）、リベット、クランプ、スリーブである結合要素の少なくとも１つにより組み合わされていることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が取外し不能な結合により組み合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が、ロウ付け又は溶接又は接着から成る材料拘束的な結合の少なくとも１つにより組み合わされていることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が少なくとも１つの取外し可能な結合と少なくとも１つの取外し不能な結合により組み合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
ガス放電をベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ガス放電プラズマを生成する電極装置と、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系とが光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、
スリットノズル（１）が高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分（１５）を有し、ガス導入用の他の部分（１４；２）が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、
スリットノズル（１）が少なくとも部分的に、プラズマ（５）の生成用に設けられている電極装置（３１）の放射線暗部（３３）内に固定されていること、及び、
集光光学系（７）の光学軸線（７１）に対してスリットノズル（１）の反対側でガスカーテン（18）用の吸引装置（４２）が同様に放射線暗部（３３）内に取り付けられていること
を特徴とする装置。
【請求項２２】
集光光学系（７）として、入れ子状に配置された集光鏡（７２）から成り斜めにかすめるように反射する反射光学系が使用されていて、スリットノズル（１）と吸引装置（４２）から生成されるガスカーテン（１８）と集光光学系（７）との間には機械的な薄板装置（６）が配置されていることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成されるガスカーテン（１８）がデブリ粒子を減速させるバッファガスから成ることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成されるガスカーテン（１８）がプラズマ（５）により生成されたＥＵＶ放射線（５１）をスペクトルフィルタリングする混合ガスから成ることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
レーザ生成プラズマをベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ターゲット軌道に沿って供給されるターゲットに対し、ＥＵＶ放射線を放出するプラズマを生成するレーザ光線が向けられていて、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系が光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、
スリットノズル（１）が高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分（１５）を有し、ガス導入用の他の部分（１４；２）が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、及び、
スリットノズル（１）が集束可能な放射線円錐形部（８３）の外側に取り付けられていて、集光光学系（７）の光学軸線（７１）の反対側でガスカーテン（１８）用の吸引装置（４２）が同様に集束可能な放射線円錐形部（８３）の外側に取り付けられていること
を特徴とする装置。
【請求項２６】
集光光学系（７）として、反射光学系で垂直な放射線入射のために形成されている集光鏡（７２）が使用され、プラズマ（５）の背後に配置されていて、スリットノズル（１）と吸引装置（４２）により生成されるガスカーテン（１８）と集光光学系（７）との間には機械的な薄板装置（６）が配置されていることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
集光鏡（７２）により集束される放射線束（７４）の方向で、プラズマ（５）に対して後置された他のガスカーテン（１９）を生成する追加的なスリットノズル（１）が設けられていて、光学軸線の反対側（７１）に吸引装置（４２）が配置されていることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成されるガスカーテン（１８）がデブリ粒子を減速させるバッファガスから成ることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成される他のガスカーテン（１９）がプラズマ（５）からのデブリ粒子を減速させるバッファガスから成ることを特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成される他のガスカーテン（１９）がプラズマ（５）により生成されたＥＵＶ放射線（５１）をスペクトルフィルタリングする混合ガスから成ることを特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【請求項１】
ガスカーテンを生成する少なくとも１つの超音波スリットノズルがデカップル可能な放射線束内に設けられているプラズマベースの放射線源内で放出された放射線をフィルタリングするためのガス流を生成する装置において、
幅広で平らなガスカーテン（１８）の生成用の超音波ノズル輪郭部（１１）を形成するスリットノズル（１）が複数の部分ボディ（１４、１５；２）から組み立てられていて、これらの部分ボディがスリットノズル（１）に対する熱的な且つ精密機械的な様々な要求を適えるために異なる材料から成ることを特徴とする装置。
【請求項２】
スリットノズル（１）がノズル輪郭部（１１）を形成するガス導入部分（１４）とガス排出部分（１５）から組み立てられていて、ガス導入部分（１４）が精密機械的に良好に加工可能な金属から成り、ガス排出部分（１５）が高融点の金属から成ることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ガス導入部分（１４）が鋼材又は特殊鋼から製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
ガス排出部分（１５）がモリブデンから製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
ガス排出部分（１５）がタングステンから製造されていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
スリットノズル（１）がバッファガスをノズル輪郭部（１１）内へと定義された方向で流入させるガス分配管（２）を含んでいて、このガス分配管（２）が外殻線（２１）に沿い、半径方向のガス通過のために縦方向に均等に形成されているガス流入ライン部（２２）を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ガス流入ライン部（２２）が等間隔に配置された一列上の円形穴（２３）として形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ガス流入ライン部（２２）の円形穴（２３）が１０μｍと５００μｍの間の直径を有することを特徴とする、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
ガス流入ライン部（２２）が等間隔に配置された一列上の長穴（２４）として形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
ガス流入ライン部（２２）が連続する溝穴（２５）として形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１１】
ガス流入ライン部（２２）の円形穴（２３）又は長穴（２４）が１ｍｍから５ｍｍの範囲内の間隔を有することを特徴とする、請求項７又は９に記載の装置。
【請求項１２】
ガス流入ライン部（２２）の長穴（２４）又は溝穴（２５）が３０μｍと３００μｍの間の幅を有することを特徴とする、請求項９又は１０に記載の装置。
【請求項１３】
ガス分配管（２）が金属材料から成ることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１４】
ガス分配管（２）がセラミック材料から成ることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１５】
ガス分配管（２）の一方の端面（２７）にガスの取り入れ用のガス供給部（２８）が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項１６】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が取外し可能な結合により組み合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が、ピン（１７）、ネジ（２６）、リベット、クランプ、スリーブである結合要素の少なくとも１つにより組み合わされていることを特徴とする、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が取外し不能な結合により組み合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が、ロウ付け又は溶接又は接着から成る材料拘束的な結合の少なくとも１つにより組み合わされていることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
スリットノズル（１）の部分ボディ（１４、１５；２）が少なくとも１つの取外し可能な結合と少なくとも１つの取外し不能な結合により組み合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
ガス放電をベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ガス放電プラズマを生成する電極装置と、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系とが光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、
スリットノズル（１）が高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分（１５）を有し、ガス導入用の他の部分（１４；２）が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、
スリットノズル（１）が少なくとも部分的に、プラズマ（５）の生成用に設けられている電極装置（３１）の放射線暗部（３３）内に固定されていること、及び、
集光光学系（７）の光学軸線（７１）に対してスリットノズル（１）の反対側でガスカーテン（18）用の吸引装置（４２）が同様に放射線暗部（３３）内に取り付けられていること
を特徴とする装置。
【請求項２２】
集光光学系（７）として、入れ子状に配置された集光鏡（７２）から成り斜めにかすめるように反射する反射光学系が使用されていて、スリットノズル（１）と吸引装置（４２）から生成されるガスカーテン（１８）と集光光学系（７）との間には機械的な薄板装置（６）が配置されていることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成されるガスカーテン（１８）がデブリ粒子を減速させるバッファガスから成ることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成されるガスカーテン（１８）がプラズマ（５）により生成されたＥＵＶ放射線（５１）をスペクトルフィルタリングする混合ガスから成ることを特徴とする、請求項２１に記載の装置。
【請求項２５】
レーザ生成プラズマをベースにＥＵＶ放射線を生成する装置であって、真空室内に、ターゲット軌道に沿って供給されるターゲットに対し、ＥＵＶ放射線を放出するプラズマを生成するレーザ光線が向けられていて、プラズマから放出されたＥＵＶ放射線を集める集光光学系が光学軸線に沿って配置されていて、ガスカーテンを生成するスリットノズルがその光学軸線に対して直角にプラズマと集光光学系の間に配置されている、前記装置において、
スリットノズル（１）が高融点の材料から成る少なくとも１つのガス排出部分（１５）を有し、ガス導入用の他の部分（１４；２）が精密機械的に良好に加工可能な材料から製造されていること、及び、
スリットノズル（１）が集束可能な放射線円錐形部（８３）の外側に取り付けられていて、集光光学系（７）の光学軸線（７１）の反対側でガスカーテン（１８）用の吸引装置（４２）が同様に集束可能な放射線円錐形部（８３）の外側に取り付けられていること
を特徴とする装置。
【請求項２６】
集光光学系（７）として、反射光学系で垂直な放射線入射のために形成されている集光鏡（７２）が使用され、プラズマ（５）の背後に配置されていて、スリットノズル（１）と吸引装置（４２）により生成されるガスカーテン（１８）と集光光学系（７）との間には機械的な薄板装置（６）が配置されていることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
集光鏡（７２）により集束される放射線束（７４）の方向で、プラズマ（５）に対して後置された他のガスカーテン（１９）を生成する追加的なスリットノズル（１）が設けられていて、光学軸線の反対側（７１）に吸引装置（４２）が配置されていることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成されるガスカーテン（１８）がデブリ粒子を減速させるバッファガスから成ることを特徴とする、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成される他のガスカーテン（１９）がプラズマ（５）からのデブリ粒子を減速させるバッファガスから成ることを特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
スリットノズル（１）と吸引装置（４２）の間に生成される他のガスカーテン（１９）がプラズマ（５）により生成されたＥＵＶ放射線（５１）をスペクトルフィルタリングする混合ガスから成ることを特徴とする、請求項２７に記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−３００３５１（Ｐ２００８−３００３５１Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−１２５９８３（Ｐ２００８−１２５９８３）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（５０２３６９１２６）イクストリーメ テクノロジース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５９８３（Ｐ２００８−１２５９８３）
【出願日】平成２０年５月１３日（２００８．５．１３）
【出願人】（５０２３６９１２６）イクストリーメ テクノロジース ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (37)
【Ｆターム（参考）】
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