JP2007266234A - ターゲット供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】液滴状又は固体粒状のターゲット物質を噴射するターゲットノズル1と、該液滴状又は固体粒状のターゲット物質を帯電させる電荷供給装置3と、該電荷供給装置によって帯電させられたターゲット物質の帯電量を計測する帯電量モニタ4及び帯電量計測部7と、帯電量計測部7の計測結果に基づいて、上記電荷供給装置をフィードバック制御する帯電量制御部8と、帯電したターゲット物質を加速する加速器5とを含む。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の一実施形態に係るターゲット供給装置の構成を示す模式図である。本実施形態に係るターゲット供給装置は、ターゲットノズル1と、ピエゾ素子2と、電荷供給装置3と、帯電量モニタ4と、加速器5と、制御部6とを含んでいる。また、図2は、図1に示すターゲット供給装置が適用される極端紫外(extreme ultra violet:EUV)光源装置の構成を示す模式図である。まず、図2を参照しながら、EUV光源装置の構成及び動作について説明する。
ピエゾ素子2は、外部から供給される駆動信号に基づいて伸縮することにより、ターゲットノズル1に所定の周波数fの振動を与える。即ち、ターゲットノズル1を介して、ターゲットノズル1から噴射されるターゲット物質の流れ(ターゲット噴流)を擾乱させることにより、繰り返して滴下する液滴状のターゲット(ドロップレットターゲット、又は、単にドロップレットともいう)101が形成される。ここで、ターゲット噴流の速度をv、ターゲット噴流に与えられた振動の波長をλ(λ=v/f)、ターゲット噴流の直径をdとする場合に、所定の条件(例えば、λ/d=4.51)を満たすときに、均一な大きさの理想的な液滴が形成される。このターゲット噴流に生じさせる擾乱の周波数fは、レイリー周波数と呼ばれている。実際には、λ/d=3〜8程度であれば、ほぼ均一な大きさの液滴が形成される。具体的には、EUV光源装置において一般的に用いられるノズルから噴射されるターゲット噴流の速度vは20m/s〜30m/s程度であるので、直径が10μm〜100μm程度の液滴を形成する場合に、ノズルに与えるべき周波数は、数10kHz〜数100kHz程度となる。
帯電量モニタ4は、電荷供給装置3によって帯電させられたドロップレット(帯電ドロップレット)102を観察する装置であり、帯電ドロップレット102の帯電量を求めるために用いられる情報を後述する帯電量計測部15に出力する。
なお、電荷供給装置3及び帯電量モニタ4の具体的な構成については、後で詳しく説明する。
図1に示すように、制御部6は、帯電量計測部7と、帯電量制御部8と、加速器制御部9とを含んでいる。帯電量計測部7は、帯電量モニタ4から出力された情報に基づいてドロップレットターゲットの帯電量を計測する。
QMAX=(64π2ε0r3σ)1/2
上式において、ε0は真空の誘電率であり、rはドロップレットの半径であり、σはターゲット物質の表面張力である。
図3は、図1に示す電荷供給装置3の第1の構成を示す模式図である。本構成においては、電荷供給装置として、ドロップレット101を通過させる開口が形成された帯電用電極21が用いられており、帯電量の制御は、帯電量制御部8(図1)に含まれる帯電用電源装置22によって行われる。
電子銃31は、ターゲットノズル1から噴射されたドロップレット101の径路に向けて電子が噴射されるように配置されている。それにより、ドロップレット101は、電子銃31の前を通過する際に電子を浴びて帯電する。また、電子銃用電源装置32は、帯電量計測部7(図1)による計測結果に応じて出力電圧を調整することにより、帯電量をフィードバック制御する。
あるドロップレットDLaがレーザビームLB1aを横切ると、受光素子612からの出力信号に波形Sa1が現れる。また、その後でドロップレットがレーザビームLB1bを横切ると、受光素子614からの出力信号に波形Sa1'が現れる。ここで、2つのレーザビームの間隔D1は、ドロップレットの間隔L1以下なので、波形Sa1'はドロップレットDLaが横切ったことを表す信号と言える。即ち、波形Sa1と波形Sa1'との時間差Ta1は、ドロップレットDLaが2つのレーザビームLB1a及びLB1bの間の距離D1を進行するのに要した時間である。
従って、速度計測部161は、次式を用いてドロップレットDLaの速度va1を算出する。
va1=D1/Ta1
va2=D2/Ta2
ここで、Ta2は、ドロップレットDLaが2つのレーザビームLB2a及びLB2bの間の距離D2を進行するのに要した時間である。
QV=(1/2)m(va2 2−va1 2)
Q=(1/2)m(va2 2−va1 2)/V
このように、速度モニタ61の出力信号(波形Sa1、Sa1'、Sb1、Sb1'、…)及び速度モニタ63の出力信号(波形Sa2、Sa2'、Sb2、Sb2'、…)を用いることにより、順次噴射されるドロップレットDLa、DLb、…の帯電量が求められる。
Claims (5)
- レーザ光源から出力されたレーザ光をターゲット物質に照射することにより、前記ターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を放射させる極端紫外光源装置において用いられるターゲット供給装置であって、
液滴状又は固体粒状のターゲット物質を噴射するターゲットノズルと、
前記液滴状又は固体粒状のターゲット物質を帯電させる電荷供給装置と、
前記電荷供給装置によって帯電させられたターゲット物質の帯電量を計測する帯電量計測装置と、
前記帯電量計測装置の計測結果に基づいて、前記電荷供給装置をフィードバック制御する制御手段と、
前記電荷供給装置によって帯電させられたターゲット物質を加速する加速器と、
を具備する前記ターゲット供給装置。 - 前記帯電量計測装置の計測結果に基づいて前記加速器を制御する第2の制御手段をさらに具備する請求項1記載のターゲット供給装置。
- レーザ光源から出力されたレーザ光をターゲット物質に照射することにより、前記ターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を放射させる極端紫外光源装置において用いられるターゲット供給装置であって、
液滴状又は固体粒状のターゲット物質を噴射するターゲットノズルと、
前記液滴状又は固体粒状のターゲット物質を帯電させる電荷供給装置と、
前記電荷供給装置によって帯電させられたターゲット物質の帯電量を計測する帯電量計測装置と、
前記電荷供給装置によって帯電させられたターゲット物質を加速する加速器と、
前記帯電量計測装置の計測結果に基づいて前記加速器を制御する制御手段と、
を具備する前記ターゲット供給装置。 - 前記制御手段が、前記電荷供給装置によって帯電させられるターゲット物質の帯電量が一定となるように前記電荷供給装置をフィードバック制御する、請求項1又は2記載のターゲット供給装置。
- 前記第2の制御手段又は前記制御手段が、前記加速器によって加速された後のターゲット物質の速度が一定となるように前記加速器をフィードフォワード制御する、請求項2又は3記載のターゲット供給装置。
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