JP5156625B2

JP5156625B2 - Ｅｕｖ光源集光器の侵食の緩和

Info

Publication number: JP5156625B2
Application number: JP2008519459A
Authority: JP
Inventors: ウィリアムエヌパートロ; アレクサンダーアイアーショフ; イゴーヴィーフォーメンコフ; ディヴィッドダブリューマイヤーズ; ウィリアムオールダム
Original assignee: サイマーインコーポレイテッド
Priority date: 2005-06-27
Filing date: 2006-06-23
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2026-06-23
Also published as: JP2008544574A; JP5091130B2; US7365349B2; WO2007002386A2; JP2008544474A; US20070023705A1; EP1899697A4; EP1899697A2; JP2008544575A; WO2007002386A3; EP1899697B1

Description

関連出願への相互参照
本出願は、２００５年９月２７日出願の「ＥＵＶ光源集光器侵食の緩和」という名称の米国特許出願出願番号第１１／２３７、６４９号に対する優先権を請求するものであり、かつ２００５年６月２９日出願の「ＥＵＶ光源の内部構成要素に及ぼすプラズマ生成デブリの影響を低減するためのシステム及び方法」という名称の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４２号、及び２００５年６月２７日出願の米国特許出願出願番号第１１／１６８、１９０号の一部継続出願であり、これらの開示内容は、この記述により引用により組み込まれる。
本発明は、ＥＵＶ光源集光器侵食の緩和に関するものである。

プラズマ原料物質、例えば、錫を原料元素として使用するＥＵＶ、ＬＰＰ光源には、主集光ミラーの侵食という問題がある。この侵食は、活発なプラズマ原料物質イオン、例えば錫イオンによるスパッタリング、及びＬＰＰによって生じた中性物質によるものである。本出願人は、本発明の実施形態の態様に従ってこの問題に対処するものである。

米国特許出願出願番号第１１／２３７、６４９号米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４２号米国特許出願出願番号第１１／１６８、１９０号

ＥＵＶ光生成プラズマ内に作成された材料との除去相互作用による除去を受ける被覆材料から成る集光器外面を備えた多層ミラー集光器を含む集光器のためのＥＵＶ光源集光器侵食緩和方法及び装置を開示し、これは、ＥＵＶプラズマ原料物質内に置換材料を含める段階を含む。置換材料は、多層ミラーの被覆材料と同じ材料を含むことができる。置換材料は、ＥＵＶ光の選択された帯域、例えば、プラズマ原料物質のプラズマに発生したＥＵＶ光のある一定のスペクトルの光に対して本質的に透過性である材料を含むことができる。置換材料は、堆積プラズマ原料物質を集光器から除去するのに使用されるエッチング材料、例えば、ハロゲンエッチング液によるエッチングを受けにくい材料を含むことができる。置換材料は、集光器の多層ミラーのＥＵＶ反射率に有意な影響を与えない表面粗度を含む均一かつ滑らかなコーティングとして集光器外面上に配置することができる材料を含むことができる。置換材料は、液体錫に可溶性である材料を含むことができる。液体錫中の置換材料の溶解度は、集光器外面の侵食を実質的に相殺するのに十分な速度で集光器外面に置換材料を送出するのに十分なもの、例えば、３から５ｐｐｍ、又は１から５ｐｐｍ、又は３から１０ｐｐｍ、又は１から１０ｐｐｍの範囲とすることができる。置換材料は、集光器多層ミラーの被覆層の材料に適合する材料を含むことができる。置換材料は、被覆層の材料を通して容易に拡散することにならない材料を含むことができる。置換材料は、雰囲気への露出に耐えることができる材料、雰囲気への露出の前に何らかの手段によって容易に除去することができる材料、及び集光器多層ミラーの外面から容易に除去される雰囲気に露出された時の反応生成物を有する材料を含む材料の群から選択される材料を含むことができる。

図１に概略的かつ一例として示すように、ＬＰＰ、ＥＵＶ光源１０は、集光器外面１４を有するＥＵＶ光集光器１２を含むことができる。プラズマ原料物質、例えば、錫又はリチウムは、ターゲット液滴発生器２４から送出されたターゲット液滴２２の形態でプラズマ開始サイト２０に送出することができる。ターゲット液滴２２をレーザビーム（図示せず）によって照射し、例えば、約１３．５ｎｍの波長でＥＵＶ光を出射するプラズマを形成することができる。集光器１２は、楕円の焦点がプラズマ開始サイト２０でミラー形状を形成するＥＵＶ光を反射するための楕円形状多層ミラーを含み、ＥＵＶ光３０の円錐を楕円の第２の焦点の中間焦点３２に集束させ、そこで、例えば、ＥＵＶ光３０は、その光を利用する装置、例えば、集積回路製造処理フォトリソグラフィ装置（図示せず）に送出することができる。

商業的に実行可能な集光器１２の寿命を達成するために、この侵食速度は、大幅に低減しなければならず、又は侵食された材料を原位置で置換すべきである。
本発明の実施形態の態様による置換材料を供給する１つの方法は、プラズマ原料物質ターゲット液滴２２材料内の小さな部分としてこのような置換材料を含めることとすることができる。このような構成により、ミラー置換材料並びに錫ＥＵＶ原料元素を主集光器表面に入射させることができる。錫及び置換材料のいずれも、次に集光器表面に付着する可能性があるが、例えば、先に参照した現在特許出願中の特許出願で提案されているようなハロゲン化学的洗浄を用いて、錫原子を除去することによって置換材料のみを残すことができる。

置換材料は、集光器のＥＵＶ多層ミラー外面の被覆層と同じ、例えばモリブデンであるように選択することができるが、モリブデンでなくてもよい。置換材料が被覆層材料以外であるように選択される場合、この置換材料の特性には、それが、（１）例えば、約１３．５ｎｍで発生されたＥＵＶ光の波長に対して高度に透過性であり、（２）例えば、堆積錫及び／又は集光器上に堆積された他のデブリを除去するのに使用される、例えばハロゲン化学反応によってエッチングを受けず、（３）多層ミラーの外面の表面粗度が大幅に影響を受けない（従って、ＥＵＶ反射率が大幅に劣化されない）ように均一で滑らかに集光器表面上に配置することができ、（４）例えば、数ｐｐｍのレベル（集光器多層ミラーの外面の侵食を実質的に相殺するために必要とされる置換材料の濃度であると本出願人によって現在予想されているレベル）まで液体錫中で可溶性であり、（５）ＥＵＶ反射性多層ミラー、例えばその被覆層を形成し、例えば被覆層及び／又は下に重なる反射層中に容易に拡散しない材料と適合するものであり、かつ真空容器使用中に空気への露出に耐えるか、又は真空容器を開ける前に何らかの手段によって容易に除去されるか、又は使用が完了して集光器が真空状態に戻った状態で容易に除去される空気との反応生成物を有することができることが含まれる。
このような材料は、上述のように被覆層材料、例えばモリブデンとすることができるが、例えば、イットリウム又はルテニウムとすることもできる。

プラズマ原料物質中の置換材料、例えば錫原料ターゲット液滴の濃度は、集光器の正味侵食に至る可能性があるなどの不十分な材料ではなく、かつ例えば集光器表面上の置換材料の厚い層によるミラー反射率の損失に至る可能性があるなどの過度なものではないように選択すべきである。当業者は、特定の種類（特定の波長）によって照射されたプラズマターゲットの特定の大きさ及び特定の構成のレーザ光の強度（例えば、ターゲット液滴の断面に対して）及び他のこのような十分に理解されている要因に対して、その量をどのようなものとすべきかを不要な実験なしに経験的に容易に判断することができるが、現在、直径が約３０μｍの錫ターゲット液滴及び約１００ｍＪの強度レベルでのＣＯ₂駆動レーザ照射に対しては、本出願人は、約１から１０ｐｐｍで十分であり、結果的に過度の堆積が発生しないと考えているが、この範囲は、より狭く、例えば、１から５、３から５、又は３から１０とすることができ、かつ上述の要因で変る場合がある。

本発明の実施形態の態様に従って、本出願人は、堆積及び侵食速度が本質的に集光器の表面全体にわたって本質的に等しい構成を提案する。集光器の各部が他よりもプラズマ開始サイトに近いので、より高い流入速度が集光器の一部の領域には存在する可能性がある。しかし、本出願人の提案によれば、置換材料は、例えば、錫と均一に混合され、従ってより大きな錫の流入速度に同様の置換材料の速い速度が伴い、また、逆も同様であるから、このような堆積物の速度は、必ずしも問題でない。問題が発生する可能性があるのは、例えば、錫のスパッタ速度が集光器表面にわたって異なる場合である。例えば、錫イオンのエネルギを奪って錫イオンによるスパッタリングを限定するために緩衝ガスが使用された場合、ＬＰＰから遠くの集光器表面の領域では、入射元素／イオン当たりの侵食速度が低下する可能性がある。従って、置換材料と錫の所要比率は、異なる可能性がある。このような侵食速度及び堆積速度の差は、本発明の実施形態の態様によれば、例えば、機械的デブリシールドのような遠くにあって集光器位置に依存しないものを除き、このような他の侵食低減方法、例えば、緩衝ガス又は緩衝プラズマの利用を回避することによって回避することができる。

当業者は、ＥＵＶ光生成プラズマ内に生じた材料との除去相互作用による除去を受ける被覆材料から成る集光器外面を備えた多層集光器を含む集光器のＥＵＶ光源集光器侵食緩和方法及び装置が開示され、これが、ＥＵＶプラズマ原料物質内に置換材料を含める段階を含むことができることを理解するであろう。置換材料は、多層ミラーの被覆材料と同じ材料、例えばモリブデンを含むことができ、これは、本明細書で説明する判断基準の全てではないにしても大半を満たすことが理解されるであろう。置換材料は、ＥＵＶ光の選択された帯域、例えば、プラズマ原料物質のプラズマに発生したＥＵＶ光のある一定のスペクトルの光に対して本質的に透過性である材料を含むことができる。被覆材料としてのモリブデン及び他の潜在的な被覆材料は、ＥＵＶ反射性多層ミラー上の被覆層であるという目的に役立つと同時に、それらが十分に透明であり、材料、例えばモリブデンが満足する上述のＥＵＶ光を発生するシステムにおける他の利点を考えると反射率の低減が許容可能であるような要求される透明性を本質的に有する。置換材料は、集光器から堆積プラズマ原料物質を除去するのに使用されるエッチング材料、例えばハロゲンエッチング液によってエッチングされない材料を含むことができる。置換材料は、集光器の多層ミラーのＥＵＶ反射率に大幅に影響を与えない表面粗度を含む均一かつ滑らかなコーティングとして集光器外面上に配置することができる材料を含むことができる。置換材料は、液体プラズマ原料物質、例えば、錫又はリチウムに可溶性である材料を含むことができる。液体錫中の置換材料の溶解度は、集光器外面の侵食を実質的に相殺するのに十分な速度で集光器外面の置換材料を送出するのに十分なものであり、例えば、３から５ｐｐｍ、又は１から５ｐｐｍ、又は３から１０ｐｐｍ、又は１から１０ｐｐｍの範囲である。当業者によって理解されるように、侵食速度及び使用される材料及び材料に対する所定の溶解度によっては、これらの範囲は変る恐れがあり、かつ当業者によって理解されるように、材料及び溶解度などの選択は、不要な実験なしに行うことができる。置換材料は、集光器多層ミラーの被覆層の材料に適合する材料を含むことができる。置換材料は、集光器多層ミラーの被覆層又は下に重なる層の材料を通して容易に拡散したり、又は被覆層と下に重なる層との組合せ又は下に重なる層の組合せの反射機能を阻害しないことになる材料を含むことができる。置換材料は、雰囲気への露出に耐えることができる材料、雰囲気への露出の前に何らかの手段によって容易に除去することができる材料、及び集光器多層ミラーの外面から容易に除去される雰囲気に露出された時の反応生成物を有する材料を含む材料の群から選択される材料を含むことができる。

「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２」を満足するために必要とされる詳細において本特許出願において説明しかつ例示した「ＥＵＶ光源集光器浸食の緩和」の実施形態の特定の態様は、上述の実施形態の態様のあらゆる上述の目的、及び上述の実施形態の態様により又はその目的のあらゆる他の理由で又はその目的にために解決すべき問題を完全に達成することができるが、本発明の上述の実施形態のここで説明した態様は、本発明による広義の主題を示しかつ表すことを当業者は理解すべきである。実施形態のここで説明しかつ主張する態様の範囲は、本明細書の教示内容に基づいて当業者に現在明らかであると考えられるか又は明らかになると考えられる他の実施形態を漏れなく包含するものである。本発明の「ＥＵＶ光源集光器浸食の緩和」の範囲は、単独にかつ完全に特許請求の範囲によってのみ限定され、いかなるものも特許請求の範囲の詳細説明を超えるものではない。単数形でのこのような請求項における要素への言及は、解釈において、明示的に説明していない限り、このような要素が「１つ及び１つのみ」であることを意味するように意図しておらず、かつ意味しないものとし、「１つ又はそれよりも多い」を意味する意図とし、かつ意味するものとする。当業者に公知か又は後で公知になる実施形態の上述の態様の要素のいずれかに対する全ての構造的及び機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に組み込まれると共に、特許請求の範囲によって包含されるように意図されている。本明細書及び／又は本出願の請求項に使用され、かつ本明細書及び／又は本出願の請求項に明示的に意味を与えられたあらゆる用語は、このような用語に関するあらゆる辞書上の意味又は他の一般的に使用される意味によらず、その意味を有するものとする。実施形態のいずれかの態様として本明細書で説明した装置又は方法は、それが特許請求の範囲によって包含されるように本出願において開示する実施形態の態様によって解決するように求められる各及び全て問題に対処することを意図しておらず、また必要でもない。本発明の開示内容におけるいかなる要素、構成要素、又は方法段階も、その要素、構成要素、又は方法段階が特許請求の範囲において明示的に詳細に説明されているか否かに関係なく、一般大衆に捧げられることを意図したものではない。特許請求の範囲におけるいかなる請求項の要素も、その要素が「〜のための手段」という語句を使用して明示的に列挙されるか又は方法の請求項の場合にはその要素が「作用」ではなく「段階」として列挙されていない限り、「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２」第６項の規定に基づいて解釈されないものとする。

上記で開示した本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることのみを意図しており、いかなる点においても本発明の開示内容を限定するものではなく、特に、特定の好ましい実施形態だけに限定するものではないものとすることが当業者によって理解されるであろう。開示した発明の実施形態の開示した態様には、当業者によって理解及び認められるような多くの変更及び修正を行うことができる。特許請求の範囲は、その範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示した態様だけではなく、当業者には明らかになると思われる均等物及び他の修正及び変更も包含するものとする。上述の本発明の実施形態の開示して請求した態様に対する変更及び修正に加えて、他のものも実施することができると考えられる。

本発明の実施形態の態様によるＥＵＶ光源を一例として概略的に示す図である。

符号の説明

１０ＬＰＰ、ＥＵＶ光源
１２ＥＵＶ光集光器
２０プラズマ開始サイト
２２ターゲット液滴

Claims

ＥＵＶ光生成プラズマにおいて生じた材料との除去相互作用により除去を受ける被覆材料から成る集光器外面を備えた多層ミラー集光器を含む集光器のためのＥＵＶ光源集光器侵食緩和方法であって、
前記集光器外面の侵食された前記被覆材料を置換するための置換材料をＥＵＶプラズマ原料物質内に含める段階、
を含み、
前記置換材料は、液体錫中で可溶性である材料を含むことを特徴とする方法。
前記置換材料は、前記多層ミラーの前記被覆材料と同じ材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記置換材料は、堆積したプラズマ原料物質を前記集光器から除去するのに使用されるエッチング材料によるエッチングを受けない材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記エッチング材料は、ハロゲンを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
前記置換材料は、前記集光器の前記多層ミラーのＥＵＶ反射率に影響を与えない表面粗度を含むコーティングとして前記集光器外面上に配置することができる材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
液体錫中の前記置換材料の溶解度が、前記集光器外面の侵食を相殺するのに必要とされる濃度である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記置換材料は、前記集光器多層ミラーの前記被覆層の前記材料に適合する材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
前記置換材料は、前記集光器多層ミラーの前記被覆層の前記材料を通して拡散しない材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
前記置換材料は、周囲の空気への露出に耐えることができる材料、周囲の空気への露出の前に何らかの手段によって除去することができる材料、及び前記集光器多層ミラーの前記外面から除去される周囲の空気に露出された時の反応生成物を有する材料を含む材料の群から選択された材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。