JP6151941B2 - ターゲット生成装置及び極端紫外光生成装置 - Google Patents

ターゲット生成装置及び極端紫外光生成装置 Download PDF

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Description

本開示は、ターゲット生成装置及び極端紫外光生成装置に関する。
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、例えば32nm以下の微細加工の要求に応えるべく、波長13nm程度の極端紫外(EUV:Extreme Ultra Violet)光を生成するための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。
EUV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)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)式の装置と、軌道放射光が用いられるSR(Synchrotron Radiation)式の装置との3種類の装置が提案されている。
米国特許第7897947号明細書 米国特許第8158960号明細書
概要
本開示の1つの観点に係るターゲット生成装置は、液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、電気信号に従って加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、を備え、制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータ及び第1の周期関数のパラメータを設定するように構成され、ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成されてもよい。
本開示の他の1つの観点に係るターゲット生成装置は、液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、電気信号に従って加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、を備え、制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータと、第1の周期関数の周波数と、前記第1の周期関数の周波数と同一値である第2の周期関数の周波数とを設定するように構成され、前記ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて前記第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成されてもよい。
本開示の他の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、貫通孔が設けられたチャンバと、貫通孔を通してチャンバ内の所定領域にパルスレーザ光を導入するように構成された光学系と、ターゲット生成装置であって、液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、電気信号に従って加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、を備え、チャンバ内の所定領域にターゲット物質の液滴を供給するように構成されたターゲット生成装置と、を備え、制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータ及び第1の周期関数のパラメータを設定するように構成され、ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成されてもよい。
本開示の他の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、貫通孔が設けられたチャンバと、貫通孔を通してチャンバ内の所定領域にパルスレーザ光を導入するように構成された光学系と、ターゲット生成装置であって、液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、電気信号に従って加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、を備え、チャンバ内の所定領域にターゲット物質の液滴を供給するように構成されたターゲット生成装置と、を備え、制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータと、第1の周期関数の周波数と、前記第1の周期関数の周波数と同一値である第2の周期関数の周波数とを設定するように構成され、前記ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて前記第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成されてもよい。
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は、例示的なLPP式のEUV光生成システムの構成を概略的に示す。 図2は、第1の実施形態に係るターゲット生成装置の構成を示す一部断面図である。 図3は、図2に示された光センサの回路図である。 図4A〜図4Dは、ファンクションジェネレータによって生成される電気信号の波形の例と、この電気信号に従って加振素子に交流電圧が印加された場合のターゲットの様子とを概略的に示す。 図5は、図2に示されるターゲット制御部の例示的な動作を示すフローチャートである。 図6は、図5に示されたターゲットを計測する処理を示すフローチャートである。 図7は、ターゲット検出信号の例を示すタイミングチャートである。 図8は、図5に示された計測結果を評価する処理を示すフローチャートである。 図9は、図5に示されたパラメータを変更する処理を示すフローチャートである。 図10は、第2の実施形態に係るターゲット生成装置の構成を示す一部断面図である。 図11は、図10に示されたターゲット制御部によるターゲットを計測する処理を示すフローチャートである。 図12は、ターゲット間隔計測部による例示的な処理を示すフローチャートである。 図13A〜図13Dは、本開示に係るターゲット生成装置において使用可能な波形の幾つかの例を示すグラフである。 図14は、本開示に係るターゲット生成装置において使用可能な波形の他の例を示すグラフである。 図15は、本開示に係るターゲット生成装置において使用可能な波形のさらに他の例を示すグラフである。 図16は、コントローラの概略構成を示すブロック図である。
実施形態
<内容>
1.概要
2.用語の説明
3.EUV光生成システムの全体説明
3.1 構成
3.2 動作
4.電気信号がフィードバック制御されるターゲット生成装置
4.1 構成
4.2 動作
4.3 ターゲットセンサの詳細
4.4 ファンクションジェネレータによって生成される波形の例
4.5 ターゲットセンサによる検出結果に基づいたパラメータの設定
4.5.1 メインフロー
4.5.2 ターゲットを計測する処理(S1600/S2200)
4.5.3 計測結果を評価する処理(S1700/S2300)
4.5.4 パラメータを変更する処理(S2000)
5.イメージセンサを含むターゲット生成装置
5.1 構成
5.2 動作
5.3 ターゲットを計測する処理
6.波形及びパラメータの例
7.コントローラの構成
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。
1.概要
LPP式のEUV光生成装置においては、ターゲット生成装置がターゲット物質の液滴を生成し、チャンバ内のプラズマ生成領域に到達させてもよい。ターゲット物質の液滴がプラズマ生成領域に到達した時点で、ターゲット物質の液滴にパルスレーザ光が照射されることで、ターゲット物質がプラズマ化し、このプラズマからEUV光が放射され得る。
ターゲット生成装置は、液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、リザーバに振動を与えるように構成された圧電素子などの加振素子と、を備えてもよい。リザーバ内部とチャンバ内部との圧力差によって、リザーバから液体のターゲット物質の噴流が出力されてもよい。
加振素子がリザーバに振動を与えると、この振動がターゲット物質の噴流に伝達され、次のような原理によってターゲット物質の液滴が生成されてもよい。即ち、速度vで流れる直径dの噴流を、周波数fで振動させることによって擾乱させるときに、周波数fが所定の条件を満たす場合に、ほぼ均一な大きさの液滴群が周波数fで繰り返して形成され得る。そのときの周波数fは、レイリー(Rayleigh)周波数と呼ばれ得る。
EUV光生成装置が安定したEUV光を生成するためには、ターゲット物質の液滴が安定した間隔で生成されることが望ましい。そのためには、加振素子に印加される駆動電圧が、最適なパラメータに設定されることが望ましい。しかしながら、同じ波形の駆動電圧を加振素子に印加してターゲット物質の液滴を生成していても、ターゲット物質の液滴が安定した間隔で生成されなくなることがあり得る。
本開示の1つの観点によれば、ターゲット生成装置は、リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、を備えてもよい。このパラメータに基づいた波形を有する電気信号を、ファンクションジェネレータが生成し、この電気信号に従って、電源が加振素子に駆動電圧を印加してもよい。このターゲット生成装置によれば、ターゲット物質の液滴を安定して生成することができる。
制御部は、変調パラメータ及び第1の周期関数のパラメータを設定してもよい。ファンクションジェネレータは、第1の周期関数を搬送波として、上記変調パラメータを用いて所定の第2の周期関数による角度変調を行うことにより、電気信号を生成してもよい。
2.用語の説明
本願において使用される幾つかの用語を以下に説明する。
「ターゲット」は、ターゲット物質の液滴であってよい。
ターゲットの「軌道」は、ターゲット生成装置から出力されるターゲットの理想的な経路、あるいは、ターゲット生成装置の設計に従ったターゲットの経路であってもよい。
ターゲットの「軌跡」は、ターゲット生成装置から出力されたターゲットの実際の経路であってもよい。
「ターゲット制御部51」及び「ターゲット間隔計測部55」は、いずれも本開示の「制御部」に相当し得る。
「加振素子電源58」は、本開示の「電源」に相当し得る。
3.EUV光生成システムの全体説明
3.1 構成
図1に、例示的なLPP式のEUV光生成システムの構成を概略的に示す。EUV光生成装置1は、少なくとも1つのレーザ装置3と共に用いられてもよい。本願においては、EUV光生成装置1及びレーザ装置3を含むシステムを、EUV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、ターゲット生成装置26を含んでもよい。チャンバ2は、密閉可能であってもよい。ターゲット生成装置26は、例えば、チャンバ2の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット生成装置26から出力されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか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。
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。その貫通孔には、ウインドウ21が設けられてもよく、ウインドウ21をレーザ装置3から出力されるパルスレーザ光32が透過してもよい。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及び第2の焦点を有し得る。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の焦点がプラズマ生成領域25に位置し、その第2の焦点が中間集光点(IF)292に位置するように配置されるのが好ましい。必要な場合には、EUV集光ミラー23の中央部には貫通孔24が設けられていてもよく、貫通孔24をパルスレーザ光33が通過してもよい。
EUV光生成装置1は、EUV光生成制御部5、ターゲットセンサ4等を含んでもよい。ターゲットセンサ4は、撮像機能を有してもよく、ターゲット27の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。
また、EUV光生成装置1は、チャンバ2の内部と露光装置6の内部とを連通させる接続部29を含んでもよい。接続部29内部には、アパーチャが形成された壁291が設けられてもよい。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されてもよい。
さらに、EUV光生成装置1は、レーザ光進行方向制御部34、レーザ光集光ミラー22、ターゲット27を回収するためのターゲット回収部28等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部34は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
3.2 動作
図1を参照に、レーザ装置3から出力されたパルスレーザ光31は、レーザ光進行方向制御部34を経て、パルスレーザ光32としてウインドウ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つのレーザ光経路に沿ってチャンバ2内を進み、レーザ光集光ミラー22で反射されて、パルスレーザ光33として少なくとも1つのターゲット27に照射されてもよい。
ターゲット生成装置26は、ターゲット27をチャンバ2内部のプラズマ生成領域25に向けて出力するよう構成されてもよい。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てもよい。パルスレーザ光が照射されたターゲット27はプラズマ化し、そのプラズマから放射光251が放射され得る。EUV集光ミラー23は、放射光251に含まれるEUV光を、他の波長域の光に比べて高い反射率で反射してもよい。EUV集光ミラー23によって反射されたEUV光を含む反射光252は、中間集光点292で集光され、露光装置6に出力されてもよい。なお、1つのターゲット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。
EUV光生成制御部5は、EUV光生成システム11全体の制御を統括するよう構成されてもよい。EUV光生成制御部5は、ターゲットセンサ4によって撮像されたターゲット27のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、EUV光生成制御部5は、例えば、ターゲット27が出力されるタイミング、ターゲット27の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、EUV光生成制御部5は、例えば、レーザ装置3の発振タイミング、パルスレーザ光32の進行方向、パルスレーザ光33の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。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が追加されてもよい。
4.電気信号がフィードバック制御されるターゲット生成装置
4.1 構成
図2は、第1の実施形態に係るターゲット生成装置26の構成を示す一部断面図である。図2に示されるように、ターゲット生成装置26は、リザーバ61と、ターゲット制御部51と、温度制御部52と、圧力調節器53と、不活性ガスボンベ54と、ヒーター電源56と、を含んでもよい。ターゲット生成装置26は、さらに、ファンクションジェネレータ57と、加振素子電源58と、発光部70と、ターゲットセンサ40と、を含んでもよい。
リザーバ61は、例えばスズを含むターゲット物質を、溶融した状態で内部に貯蔵してもよい。ターゲット物質を溶融させるために、リザーバ61にヒーター63が取り付けられてもよい。チャンバ2の壁には、貫通孔2aが形成されてもよい。この貫通孔2aをリザーバ61の一部が貫通していてもよく、リザーバ61のノズル孔62がチャンバ2の内部に位置してもよい。貫通孔2aの周囲のチャンバ2の壁面と、リザーバ61との間には、図示しないシール部材が配置されてもよい。そのようなシール部材により、貫通孔2aの周囲のチャンバ2の壁面とリザーバ61との間が密閉されていてもよい。
ターゲット制御部51は、EUV光生成制御部5からのEUV制御信号を受信可能に構成されてもよい。ターゲット制御部51は、温度制御部52、圧力調節器53、ファンクションジェネレータ57、光センサ41、光源71に、それぞれ信号線を介して接続されてもよい。
温度制御部52は、ヒーター電源56及び温度センサ64にそれぞれ信号線を介して接続されてもよい。ヒーター電源56は、ヒーター63に配線を介して電気的に接続されてもよい。温度センサ64は、リザーバ61に取り付けられてもよい。
不活性ガスボンベ54は、配管によって圧力調節器53に接続されていてもよい。圧力調節器53は、別の配管によってリザーバ61の内部と連通してもよい。これらの配管を介して、不活性ガスボンベ54からリザーバ61の内部に不活性ガスが供給されてもよい。
ファンクションジェネレータ57は、信号線を介して加振素子電源58に接続されてもよい。加振素子60は、リザーバ61に取り付けられてもよい。加振素子60のリザーバ61への取り付け位置は、ノズル孔62の近くでもよい。加振素子60は、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)等の圧電体と、この圧電体に取り付けられた図示しない電極とを含んでもよい。加振素子電源58は、加振素子60の電極に配線を介して電気的に接続されてもよい。加振素子電源58と加振素子60とを接続する配線は、導入端子92を介してチャンバ2の壁を貫通してもよい。加振素子電源58が加振素子60に駆動電圧を印加することにより、リザーバ61に振動が付与されてもよい。
チャンバ2には、ターゲットセンサ40と発光部70とが取り付けられてもよい。ターゲットセンサ40は、光センサ41と、受光光学系42と、プレート43とを含んでもよい。プレート43はチャンバ2の外部に固定され、このプレート43に、光センサ41及び受光光学系42がそれぞれ固定されてもよい。発光部70は、光源71と、照明光学系72と、プレート73とを含んでもよい。プレート73はチャンバ2の外部に固定され、このプレート73に、光源71及び照明光学系72がそれぞれ固定されてもよい。
ターゲットセンサ40と発光部70とは、ターゲット27の軌道を挟んで互いに反対側に配置されていてもよい。チャンバ2にはウインドウ21a及び21bがそれぞれ取り付けられていてもよい。ウインドウ21aは、発光部70とターゲット27の軌道との間に位置していてもよい。ウインドウ21bは、ターゲット27の軌道とターゲットセンサ40との間に位置していてもよい。
4.2 動作
温度制御部52は、ターゲット制御部51によって指示される目標温度を維持するように、温度センサ64によって検出される検出値に基づいて、ヒーター電源56がヒーター63に流す電流の電流値を制御してもよい。ヒーター63が電流によって加熱されることにより、リザーバ61内に貯蔵されたターゲット物質が、その融点以上の温度まで加熱されてもよい。
圧力調節器53は、ターゲット制御部51から出力される制御信号に応じて、不活性ガスボンベ54からリザーバ61内部に供給される不活性ガスの圧力を調節してもよい。リザーバ61内部へ導入された不活性ガスは、リザーバ61内の溶融したターゲット物質を加圧してもよい。不活性ガスがターゲット物質を加圧することにより、リザーバ61のノズル孔62から、液体のターゲット物質の噴流66(後述)が出力されてもよい。
ファンクションジェネレータ57は、ターゲット制御部51から出力されるパラメータ及び制御信号に応じて、このパラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成してもよい。加振素子電源58は、ファンクションジェネレータ57から出力される電気信号に応じて、この電気信号と相似の波形を有する駆動電圧を、加振素子60に印加してもよい。これにより、加振素子60は周期的に伸縮し、リザーバ61に振動を与えてもよい。リザーバ61に与えられた振動は、ノズル孔62から出力されたターゲット物質の噴流66に伝達されることにより、噴流66を液滴状に分離させ、噴流66を複数のターゲット27に変化させ得る。
チャンバ2内に出力されたターゲット27は、チャンバ2内のプラズマ生成領域25に供給されてもよい。EUV光生成制御部5は、ターゲット生成装置26から出力されたターゲット27にパルスレーザ光が照射されるように、図1に示したレーザ装置3を制御してもよい。EUV光生成制御部5は、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に合わせて、パルスレーザ光がプラズマ生成領域25に照射されるようにレーザ装置3を制御してもよい。
光源71は、ターゲット制御部51から出力される制御信号に応じて、連続発光してもよい。照明光学系72は、光源71から出力された光を、ターゲット27の軌道の所定位置及びその周囲の位置を含む領域35に集光してもよい。これにより、発光部70は、ウインドウ21aを介して、領域35を照明してもよい。受光光学系42は、発光部70から出力された光を光センサ41の受光面に導いてもよい。
発光部70によって照明された領域35をターゲット27が通過した場合、発光部70から出力された光がターゲットセンサ40に到達する前に、当該光の一部がターゲット27によって遮られてもよい。これにより、ターゲットセンサ40の光センサ41への入射光の光量が低下し得る。光センサ41は、入射光の光量の変化を検出し、ターゲット検出信号Vd(後述)を出力してもよい。
4.3 ターゲットセンサの詳細
図3は、図2に示された光センサ41の回路図である。図3に示されるように、光センサ41は、受光素子41aと、増幅器41bと、コンパレータ41cとを含んでもよい。受光素子41a(例えば、フォトダイオード)は、外部からの光の入射光量に応じて電圧信号を出力可能であってもよい。受光素子41aは、増幅器41bの入力端子に接続されてもよい。増幅器41bは、受光素子41aが出力した電圧信号を増幅して、出力信号Vpを出力してもよい。増幅器41bの出力端子は、コンパレータ41cのマイナス側の入力端子に接続されてもよい。コンパレータ41cのプラス側の入力端子には、一定の基準電位Vsが印加されていてもよい。
発光部70によって照明された領域35にターゲット27が到達していない時に比べて、発光部70によって照明された領域35にターゲット27が到達した時には、増幅器41bの出力信号Vpが低い電位になり得る。これは、発光部70によって照明された領域35にターゲット27が到達すると、受光素子41aが受光する光量が減少するためであり得る。発光部70によって照明された領域35をターゲット27が通り過ぎた後には、増幅器41bの出力信号Vpは元の電位に戻り得る。発光部70によって照明された領域35にターゲット27が到達していない時における出力信号Vpの電位と、発光部70によって照明された領域35にターゲット27が到達した時における出力信号Vpの電位との間に、基準電位Vsが設定されていてもよい。
コンパレータ41cから出力されるターゲット検出信号Vdは、出力信号Vpが基準電位Vsより高い電位である状態においては第1の電位となり得る。出力信号Vpが基準電位Vsより低い電位になると、ターゲット検出信号Vdは第2の電位となり得る。光センサ41は、このターゲット検出信号Vdを、図示しないバッファ回路を介して図2に示すターゲット制御部51に出力してもよい。
4.4 ファンクションジェネレータによって生成される波形の例
図4A及び図4Cは、ファンクションジェネレータ57によって生成される電気信号の波形の例を示す。図4B及び図4Dは、図4A及び図4Cに示された電気信号に従って加振素子60に駆動電圧が印加された場合のターゲット27の様子を概略的に示す。図4A及び図4Bは振幅変調の例を示し、図4C及び図4Dは位相変調の例を示す。
本開示において、ファンクションジェネレータ57は、ターゲット制御部51から、変調パラメータと第1の周期関数のパラメータとを受信し、これらのパラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成してもよい。ファンクションジェネレータ57は、第1の周期関数を搬送波として、上記変調パラメータを用いて所定の第2の周期関数によるアナログ変調を施した波形を有する電気信号を生成してもよい。
アナログ変調は、振幅変調(AM変調)又は角度変調であってよい。角度変調は、周波数変調(FM変調)又は位相変調(PM変調)であってよい。
搬送波である第1の周期関数Vc(t)は、以下に示される三角関数で与えられ得る。
Vc(t)=Vcm・sin(2π・fc・t)
ここで、Vcmは第1の周期関数の振幅でよく、fcは第1の周期関数の周波数でよい。
振幅変調によって生成される被変調波Vam(t)は、以下の式で与えられ得る。
Vam(t)={Vcm+δV・Vm(t)+φ}・sin(2π・fc・t)
周波数変調によって生成される被変調波Vfm(t)は、以下の式で与えられ得る。
Vfm(t)=Vcm・sin{2π・fc・t+δf・∫Vm(t)dt+φ}
位相変調によって生成される被変調波Vpm(t)は、以下の式で与えられ得る。
Vpm(t)=Vcm・sin{2π・fc・t+δθ・Vm(t)+φ}
ここで、Vm(t)は変調波である第2の周期関数でよく、δV、δf、δθ、φは変調パラメータでよい。δVは振幅変調における最大振幅偏移でよく、δfは周波数変調における最大周波数偏移(peak frequency-deviation)でよく、δθは位相変調における最大位相偏移でよく、φは第1の周期関数の第2の周期関数に対する位相差でよい。
第2の周期関数Vm(t)は、例えば以下に示される三角関数であってもよい。
Vm(t)=cos(2π・fm・t)
ここで、fmは第2の周期関数の周波数でよい。第2の周期関数の周波数fmは、第1の周期関数の周波数fcと同一か、第1の周期関数の周波数fcよりも低くてもよい。
振幅変調によって生成される被変調波Vam(t)の一例が、図4Aに示されている。振幅変調による被変調波Vam(t)は、1/fcの周期を有する第1の周期関数を搬送波として、第2の周期関数によって1/fmの周期で振幅を変化させることによって生成された波でよい。被変調波Vam(t)の波形を有する電気信号に従って、加振素子電源58が加振素子60に駆動電圧を印加したとき、ターゲット生成装置26のノズル孔62から出力された噴流66は、1/fcの周期で微小な液滴67に分離され得る。これらの微小な液滴67は、1/fmの周期による被変調波Vam(t)の振幅の変化に起因して、互いに異なる速度を有し得る。この速度差により、複数の微小な液滴67が合体して、ターゲット27が生成され得る。複数の微小な液滴67の平均速度をVとすると、微小な液滴67間の距離は約V/fcであり、複数の微小な液滴67が合体したターゲット27間の距離はV/fmとなり得る。
例えば、ノズル孔62の直径が6〜10μmであり、ターゲット27の平均の速度Vを50m/sとする場合に、各種パラメータは以下のように設定されてもよい。
第2の周期関数の周波数fmは、100kHz
最大振幅偏移δVは、0.5
第1の周期関数の周波数fcは、900kHz〜1600kHz
位相差φは、0°
このような範囲で、ターゲット27を安定して生成できるパラメータが選定されてもよい。
位相変調によって生成される被変調波Vpm(t)の一例が、図4Cに示されている。位相変調による被変調波Vpm(t)は、1/fcの周期を有する第1の周期関数を搬送波として、第2の周期関数によって1/fmの周期で位相を変化させることによって生成された波でよい。被変調波Vpm(t)の波形を有する電気信号に従って、加振素子電源58が加振素子60に駆動電圧を印加したとき、ターゲット生成装置26のノズル孔62から出力された噴流66は、1/fcの周期で微小な液滴67に分離され得る。これらの微小な液滴67は、1/fmの周期による被変調波Vpm(t)の位相の変化に起因して、互いに異なる速度を有し得る。この速度差により、複数の微小な液滴67が合体して、ターゲット27が生成され得る。複数の微小な液滴67の平均速度をVとすると、微小な液滴67間の距離は約V/fcであり、複数の微小な液滴67が合体したターゲット27間の距離はV/fmとなり得る。
例えば、ノズル孔62の直径が6〜10μmであり、ターゲット27の平均の速度Vを50m/sとする場合に、各種パラメータは以下のように設定されてもよい。
第2の周期関数の周波数fmは、100kHz
最大位相偏移δθは、100°〜180°
第1の周期関数の周波数fcは、900kHz〜1600kHz
位相差φは、0°
このような範囲で、ターゲット27を安定して生成できるパラメータが選定されてもよい。
振幅変調と位相変調とに関し、それぞれ上述の範囲でパラメータを変更しながらターゲット27を生成した結果、ターゲット27を安定して生成できるパラメータを、振幅変調及び位相変調のいずれにおいても選定することが可能であった。ターゲット27の軌道に対して垂直な方向におけるターゲット27の軌跡の安定性は同等であったが、ターゲット27の軌道に対して平行な方向におけるターゲット27の間隔の安定性は、振幅変調よりも位相変調の方が優れていた。なお、周波数変調は、変調波が積分されている点の他は位相変調と同等であるので、周波数変調の場合には位相変調の場合と同等にターゲット27を安定して生成できると考えられる。
4.5 ターゲットセンサによる検出結果に基づいたパラメータの設定
4.5.1 メインフロー
図5は、図2に示されるターゲット制御部51の例示的な動作を示すフローチャートである。ターゲット制御部51は、光センサ41の出力に基づいて、加振素子60に印加される駆動電圧を生成するための電気信号の波形のパラメータを、以下のように設定してもよい。なお、ここでは、第1の周期関数を搬送波として、第2の周期関数による位相変調を行うためのパラメータを設定する場合について説明する。振幅変調又は周波数変調のパラメータを設定する場合は、設定されるパラメータが異なる他は、位相変調のパラメータを設定する処理と同様でよい。
まず、ターゲット制御部51は、ターゲット物質の温度を調節するように、温度制御部52に制御信号を出力してもよい(S1100)。この制御信号に応じた温度制御部52による制御が行われて、リザーバ61内に貯蔵されたターゲット物質が、その融点以上の所定の温度に調節されてもよい。
次に、ターゲット制御部51は、不活性ガスボンベ54からリザーバ61内部に供給される不活性ガスの圧力を調節するように、圧力調節器53に制御信号を出力してもよい(S1200)。不活性ガスがターゲット物質を加圧することにより、リザーバ61のノズル孔62から液体のターゲット物質の噴流66(図4D参照)が出力されてもよい。
次に、ターゲット制御部51は、レーザ照射禁止を示す信号をEUV光生成制御部5に出力してもよい(S1300)。これにより、EUV光生成制御部5は、レーザ装置3にパルスレーザ光の出力を停止させてもよい。レーザ照射禁止を示す信号は、後述のS1800においてターゲット27の計測結果がOKの判定となるまでの間、有効であってよい。
次に、ターゲット制御部51は、加振素子60に印加される駆動電圧を生成するための電気信号の波形のパラメータを、初期値に設定してもよい(S1400)。この初期値は、ストレージメモリ1005(後述)に予め記憶されていてもよい。例えば、第2の周期関数の周波数fm、最大位相偏移δθ、第1の周期関数の周波数fc、及び、第1の周期関数の第2の周期関数に対する位相差φが、それぞれ以下に示される初期値に設定されてもよい。
fm=fm0=100kHz
δθ=δθ0=100°
fc=fc0=900kHz
φ=φ0=0°
次に、ターゲット制御部51は、ファンクションジェネレータ57に、パラメータを送信してもよい(S1500)。これにより、ファンクションジェネレータ57が、これらのパラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成してもよい。そして、加振素子電源58が、ファンクションジェネレータ57から出力される電気信号に応じて、加振素子60に駆動電圧を印加してもよい。そして、ノズル孔62から出力されたターゲット物質の噴流66が、液滴状に分離され、複数のターゲット27に変化してもよい。
次に、ターゲット制御部51は、ターゲットの計測を行ってもよい(S1600)。例えば、ターゲット制御部51はターゲット27の間隔D(n)を計測してもよい。この処理の詳細については図6を参照しながら後述する。
次に、ターゲット制御部51は、計測結果を判定してもよい(S1700)。例えば、ターゲット制御部51はターゲット27の間隔D(n)のばらつきが小さい場合にはOKと判定し、ばらつきが大きい場合にはNGと判定してもよい。この処理の詳細については図8を参照しながら後述する。S1700の後、ターゲット制御部51は、処理をS1800に進めてもよい。
S1800において、ターゲット制御部51は、S1700における判定がNGであった場合には(S1800;NO)、処理をS1900に進めてもよい。
S1900において、ターゲット制御部51は、上述のパラメータのうち、δθ、fc及びφの値のすべてが最大値であるか否かを判定してもよい。最大値については、図9の説明において後述する。
S1900において、δθ、fc及びφの値の少なくとも1つが最大値でない場合には(S1900;NO)、ターゲット制御部51は、S2000において、δθ、fc及びφの値を変更してもよい。S2000の処理の詳細については図9を参照しながら後述する。ターゲット制御部51は、S2000の後、処理を上述のS1500に戻して、その後の処理を繰り返してもよい。すなわち、ターゲット制御部51は、S2000で変更されたδθ、fc及びφの値を、ファンクションジェネレータ57に送信し(S1500)、改めてターゲットの計測(S1600)及び計測結果の判定(S1700)を行ってもよい。
S1900において、δθ、fc及びφの値のすべてが最大値である場合には(S1900;YES)、ターゲット制御部51は、変更すべきパラメータの値をすべて試みたものとして、本フローチャートの処理を終了してもよい。このとき、ターゲット制御部51は、パラメータの設定ができなかったことを示す信号をEUV光生成制御部5に出力してもよい。
S1800において、ターゲット制御部51は、S1700における判定がOKであった場合には(S1800;YES)、処理をS2100に進めてもよい。
S2100において、ターゲット制御部51は、レーザ照射許可を示す信号をEUV光生成制御部5に出力してもよい。これにより、EUV光生成制御部5は、レーザ装置3にパルスレーザ光の出力を開始させてもよい。パルスレーザ光がターゲット27に照射されて、EUV光が出力されてもよい。レーザ照射許可を示す信号は、後述のS2300においてターゲット27の計測結果がNGと判定され、S2400においてNOの場合に分岐するまでの間、有効であってよい。
次に、ターゲット制御部51は、ターゲットの計測を行ってもよい(S2200)。すなわち、S1500においてファンクションジェネレータ57に送信されたパラメータを用いた場合に、S1700における判定がOKとなっているので、それらのパラメータを変更せずに、ターゲットの計測を行ってもよい。S2200の処理は、上述のS1600と同様でよい。この処理の詳細については図6を参照しながら後述する。
次に、ターゲット制御部51は、計測結果の判定を行ってもよい(S2300)。S2300の処理は、上述のS1700と同様でよい。この処理の詳細については図8を参照しながら後述する。S2300の後、ターゲット制御部51は、処理をS2400に進めてもよい。
S2400において、ターゲット制御部51は、S2300における判定がOKであった場合には(S2400;YES)、処理をS2200に戻してもよい。すなわち、ターゲット制御部51は、パラメータを変更せずに、ターゲットの計測(S2200)などの処理を繰り返してもよい。
S2400において、ターゲット制御部51は、S2300における判定がNGであった場合には(S2400;NO)、処理をS1300に戻してもよい。すなわち、ターゲット制御部51は、レーザ照射禁止を示す信号をEUV光生成制御部5に出力し(S1300)、パラメータの設定を、初期値の設定(S1400)からやり直してもよい。
4.5.2 ターゲットを計測する処理(S1600/S2200)
図6は、図5に示されたターゲットを計測する処理を示すフローチャートである。図6に示される処理は、図5に示されたS1600及びS2200のサブルーチンとして、ターゲット制御部51によって行われてもよい。
まず、ターゲット制御部51は、光センサ41からターゲット検出信号Vdを受信したか否かを判定してもよい(S1601)。ターゲット制御部51は、ターゲット検出信号Vdを受信していない場合(S1601;NO)、ターゲット検出信号Vdを受信するまで待機してもよい。ターゲット制御部51は、ターゲット検出信号Vdを受信した場合(S1601;YES)、処理をS1602に進めてもよい。
S1602において、ターゲット制御部51は、カウンタnの値を1にセットしてもよい。このカウンタnの値は、以下に説明されるように、ターゲット27の間隔D(n)として計測された個々のサンプルデータを特定し得る。カウンタnの値は、1から最大値Nmaxまでの範囲内の整数であり得る。
次に、ターゲット制御部51は、タイマー1003(後述)を起動し、時間の計測を開始してもよい(S1604)。すなわち、ターゲット制御部51は、時間の経過に応じて加算される変数として、タイマー1003の値Tを0にリセットするとともに、一定の時間ごとに一定の数をタイマー1003の値Tに加算していく処理をスタートさせてもよい。
次に、ターゲット制御部51は、光センサ41からターゲット検出信号Vdを受信したか否かを判定してもよい(S1605)。この処理は、上述のS1601と同様でよい。ターゲット制御部51は、ターゲット検出信号Vdを受信した場合(S1605;YES)、処理をS1607に進めてもよい。
S1607において、ターゲット制御部51は、ターゲットの間隔D(n)を算出してもよい。ターゲットの間隔D(n)は、以下の式により算出されてもよい。
D(n)=V・T
ここで、Vはターゲット27の速度であり、ストレージメモリ1005(後述)に予め記憶されていた値が用いられてもよいし、別途計測された値が用いられてもよい。Tは上述のタイマー1003の値であり、1つ前のターゲットによるターゲット検出信号Vdを受信してからS1605において今回のターゲットによるターゲット検出信号Vdを受信するまでの時間を表していてもよい。
次に、ターゲット制御部51は、現在のカウンタnの値に1を加えて、カウンタnの値を更新してもよい(S1608)。
次に、ターゲット制御部51は、S1608において更新されたカウンタnの値が、最大値Nmaxを超えたか否かを判定してもよい(S1609)。
カウンタnの値が最大値Nmaxを超えていない場合には(S1609;NO)、ターゲット制御部51は、処理を上述のS1604に戻してもよい。これにより、タイマー1003の値Tを再度リセット及びスタートさせ(S1604)、次のターゲット検出信号Vdを受信するまでの時間を計測してもよい。
カウンタnの値が最大値Nmaxを超えた場合には(S1609;YES)、ターゲット制御部51は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
以上の処理により、ターゲット27の間隔D(n)として、Nmax個のサンプルデータ、すなわちD(1)、D(2)、…、D(Nmax)が計測され得る。
4.5.3 計測結果を評価する処理(S1700/S2300)
図7は、ターゲット検出信号Vdの例を示すタイミングチャートである。図7において、横軸は時間tを示し、縦軸はターゲット検出信号Vdの強度を模式的に示す。ターゲットセンサ40は、ターゲットセンサ40により検出可能な領域を1つのターゲット27が通過する度に、図7に示されるようなパルス状のターゲット検出信号Vdを出力し得る。そして、上述のように、パルス状のターゲット検出信号Vdが出力される度に、ターゲット制御部51は、タイマー1003の値Tを読み取り、ターゲットの間隔D(n)を算出し得る(S1607)。図7においては、D(1)、D(2)、…、D(Nmax)を算出するために読み取ったタイマー1003の値が、それぞれT(1)、T(2)、…、T(Nmax)のように表示されている。
ターゲット27の生成が安定している場合、T(1)、T(2)及びT(3)で示されるように、読み取ったタイマー1003の値Tは互いにほぼ等しくてもよい。その場合、読み取ったタイマー1003の値Tの平均値は第2の周期関数の周期(1/fm)にほぼ等しくてもよい。
一方、ターゲット27の生成が安定していない場合、T(k)、T(k+1)、T(k+2)及びT(k+3)で示されるように、タイマー1003の値Tがばらつくことがある。また、合体すべき複数の微小な液滴67の一部が合体せず、サテライトと呼ばれる微小な液滴が残っている場合、T(k)及びT(k+2)で示されるように、タイマー1003の値Tが第2の周期関数の周期(1/fm)よりも大幅に小さい値となることがある。
そこで、ターゲット制御部51は、以下のようにしてターゲット27の計測結果が許容範囲内であるかどうかを判定してもよい。
図8は、図5に示された計測結果を評価する処理を示すフローチャートである。図8に示される処理は、図5に示されたS1700及びS2300のサブルーチンとして、ターゲット制御部51によって行われてもよい。
まず、ターゲット制御部51は、S1600又はS2200において計測されたターゲット27の間隔D(n)のデータに基づいて、以下の値を算出してもよい(S1701)。
最小値 Dmin
平均値 Dav
標準偏差 Dσ
次に、ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔の目標値Dtを以下の式により算出してもよい(S1702)。
Dt=V/fm
ここで、Vはターゲット27の速度であり、図6のS1607において用いられた値と同一でもよい。fmは第2の周期関数の周波数であり、図5のS1400において設定された値でもよい。
次に、ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔の最小値Dminが、ターゲット27の間隔の目標値Dtの半分より大きいか否かを判定してもよい(S1703)。
最小値Dminが目標値Dtの半分より大きい場合には(S1703;YES)、ターゲット制御部51は、処理をS1704に進めてもよい。
最小値Dminが目標値Dtの半分以下である場合には(S1703;NO)、ターゲット制御部51は、処理をS1707に進めてもよい。このように最小値Dminが目標値Dtの半分以下である場合には、合体すべき複数の微小な液滴67の一部が合体していないと考えられてよい。
S1704において、ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔の平均値Davとターゲット27の間隔の目標値Dtとの差の絶対値が、閾値Davthより小さいか否かを判定してもよい。閾値Davthは、ストレージメモリ1005(後述)に予め記憶されていた値が用いられてもよい。
平均値Davと目標値Dtとの差の絶対値が閾値より小さい場合には(S1704;YES)、ターゲット制御部51は、処理をS1705に進めてもよい。
平均値Davと目標値Dtとの差の絶対値が閾値以上である場合には(S1704;NO)、ターゲット制御部51は、処理をS1707に進めてもよい。このように平均値Davと目標値Dtとの差の絶対値が閾値以上である場合には、ターゲット27の間隔が目標値Dtとかけ離れていると考えられてよい。
S1705において、ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔の標準偏差Dσが、閾値Dσthより小さいか否かを判定してもよい。閾値Dσthは、ストレージメモリ1005(後述)に予め記憶されていた値が用いられてもよい。
標準偏差Dσが閾値より小さい場合には(S1705;YES)、ターゲット制御部51は、処理をS1706に進めてもよい。
標準偏差Dσが閾値以上である場合には(S1705;NO)、ターゲット制御部51は、処理をS1707に進めてもよい。このように標準偏差Dσが閾値以上である場合には、ターゲット27の間隔のばらつきが大きいと考えられてよい。
S1706において、ターゲット制御部51は、計測結果を示す図示しないフラグを第1の値にセットし、本フローチャートの処理を終了してもよい。第1の値は、図5において説明されたS1800又はS2400の分岐において、計測結果がOKであることを示すフラグとして利用してもよい。
S1707において、ターゲット制御部51は、計測結果を示す図示しないフラグを第2の値にセットし、本フローチャートの処理を終了してもよい。第2の値は、図5において説明されたS1800又はS2400の分岐において、計測結果がNGであることを示すフラグとして利用してもよい。
4.5.4 パラメータを変更する処理(S2000)
図9は、図5に示されたパラメータを変更する処理を示すフローチャートである。図9に示される処理は、図5に示されたS2000のサブルーチンとして、ターゲット制御部51によって行われてもよい。図9において、δθは、初期値δθ0から最大値δθmaxまでのNθ個の値のいずれかであるのが望ましいものとする。fcは、初期値fc0から最大値fcmaxまでのNfc個の値のいずれかであるのが望ましいものとする。φは、初期値φ0から最大値φmaxまでのNφ個の値のいずれかであるのが望ましいものとする。ターゲット制御部51は、以下の処理により、δθとfcとφの値の(Nθ×Nfc×Nφ)通りの組合せを、すべて試みてもよい。
パラメータの最大値は、それぞれ例えば以下の値でもよい。これらの値は、ストレージメモリ1005(後述)に予め記憶されていてもよい。
δθmax=180°
fcmax=1600kHz
φmax=180°
まず、ターゲット制御部51は、現在の最大位相偏移δθの値に所定値Δθを加えることにより、最大位相偏移δθの値を変更してもよい(S2001)。Δθは、以下の値でもよい。
Δθ=(δθmax−δθ0)/(Nθ−1)
次に、ターゲット制御部51は、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxを超えているか否かを判定してもよい(S2002)。
S2002において、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxを超えていない場合には(S2002;NO)、ターゲット制御部51は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
そして、図5に示されたように、新たな最大位相偏移δθの値がファンクションジェネレータ57に送信され(S1500)、ターゲットの計測(S1600)などの処理が行われてもよい。
その後も、最大位相偏移δθの値の変更(S2001)と、変更後におけるターゲットの計測(図5のS1600)などの処理とが繰り返されてもよい。この繰り返しは、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxに達するまで行われてもよい。但し、図5に示されたS1700において計測結果がOKと判定された場合には、その後パラメータの変更は行われなくてもよい。新たな最大位相偏移δθの値が最大値に達しても、S1700において計測結果がOKと判定されなかった場合には、S2001において最大位相偏移δθの値がさらに変更されて、S2002の判定が行われてもよい。
S2002において、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxを超えている場合には(S2002;YES)、ターゲット制御部51は、最大位相偏移δθの値を初期値δθ0に戻してもよい(S2003)。
次に、ターゲット制御部51は、現在の第1の周期関数の周波数fcの値に所定値Δfcを加えることにより、周波数fcの値を変更してもよい(S2004)。Δfは、以下の値でもよい。
Δf=(fcmax−fc0)/(Nfc−1)
次に、ターゲット制御部51は、新たな周波数fcの値が最大値fcmaxを超えているか否かを判定してもよい(S2005)。
S2005において、新たな周波数fcの値が最大値fcmaxを超えていない場合には(S2005;NO)、ターゲット制御部51は、本フローチャートの処理を終了してもよい。
そして、図5に示されたように、最大位相偏移の初期値δθ0と、新たな周波数fcの値とが、ファンクションジェネレータ57に送信され(S1500)、ターゲットの計測(S1600)などの処理が行われてもよい。
その後、さらに、最大位相偏移δθの値の変更(S2001)と、変更後におけるターゲットの計測(図5のS1600)などの処理とが繰り返されてもよい。この繰り返しは、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxに達するまで行われてもよい。但し、図5に示されたS1700において計測結果がOKと判定された場合には、その後パラメータの変更は行われなくてもよい。
S2002において、再度、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxを超えた場合には(S2002;YES)、ターゲット制御部51は、再度、最大位相偏移δθの値を初期値δθ0に戻し(S2003)、周波数fcの値を変更してもよい(S2004)。
このようにして、新たな最大位相偏移δθの値が最大値δθmaxを超える度に、ターゲット制御部51は、S2003及びS2004の処理を繰り返してもよい。この繰り返しは、新たな周波数fc及び新たな最大位相偏移δθの値の両方が最大値に達するまで行われてもよい。新たな周波数fc及び新たな最大位相偏移δθの値の両方が最大値に達しても、S1800において計測結果がOKとならなかった場合には、S2004において周波数fcの値がさらに変更されて、S2005の判定が行われてもよい。
S2005において、新たな周波数fcの値が最大値fcmaxを超えている場合には(S2005;YES)、ターゲット制御部51は、周波数fcの値を初期値fc0に戻してもよい(S2006)。
次に、ターゲット制御部51は、現在の第1の周期関数の第2の周期関数に対する位相差φの値に所定値Δφを加えることにより、位相差φの値を変更し(S2007)、本フローチャートの処理を終了してもよい。Δφは、以下の値でもよい。
Δφ=(φmax−φ0)/(Nφ−1)
そして、図5に示されたように、最大位相偏移の初期値δθ0と、第1の周期関数の周波数の初期値fc0と、新たな位相差φの値とが、ファンクションジェネレータ57に送信され(S1500)、ターゲットの計測(S1600)などの処理が行われてもよい。
その後、さらに、最大位相偏移δθの値の変更(S2001)と、周波数fcの値の変更(S2004)と、個々の変更後におけるターゲットの計測(図5のS1600)などの処理とが繰り返されてもよい。この繰り返しは、新たな周波数fc及び新たな最大位相偏移δθの値の両方が最大値に達するまで行われてもよい。但し、図5に示されたS1700において計測結果がOKと判定された場合には、その後パラメータの変更は行われなくてもよい。
S2005において、再度、新たな周波数fcの値が最大値fcmaxを超えた場合には(S2005;YES)、ターゲット制御部51は、再度、周波数fcの値を初期値fc0に戻し(S2006)、位相差φの値を変更してもよい(S2007)。
このようにして、新たな周波数fcの値が最大値fcmaxを超える度に、ターゲット制御部51は、S2006及びS2007の処理を繰り返してもよい。この繰り返しは、新たな位相差φ、新たな周波数fc及び新たな最大位相偏移δθの値のすべてが最大値に達するまで行われてもよい。δθ、fc及びφの値のすべてが最大値に達しても、S1700において計測結果がOKと判定されなかった場合には、ターゲット制御部51は、図5に示されたS1900により、図5に示されたフローチャートの処理を終了してもよい。
5.イメージセンサを含むターゲット生成装置
5.1 構成
図10は、第2の実施形態に係るターゲット生成装置26aの構成を示す一部断面図である。第2の実施形態に係るターゲット生成装置26aは、ターゲットセンサ40aが、図2における光センサ41の代わりにイメージセンサ44を含む点で、第1の実施形態と異なってもよい。ターゲットセンサ40aは、図2における受光光学系42の代わりに転写光学系45を含んでもよい。発光部70aは、図2における光源71の代わりにフラッシュランプ74を含んでもよい。発光部70aは、図2における照明光学系72の代わりにコリメータ75を含んでもよい。第2の実施形態に係るターゲット生成装置は、さらに、ターゲット間隔計測部55を含んでもよい。
イメージセンサ44及びフラッシュランプ74は、それぞれ信号線を介してターゲット間隔計測部55に接続されてもよい。ターゲット間隔計測部55は、信号線を介してターゲット制御部51に接続されてもよい。イメージセンサ44は図示しないシャッタを備えてもよく、シャッタは制御信号により開閉動作が行われるように構成してもよい。イメージセンサ44はシャッタが開いている時間の画像を撮像してもよい。シャッタは電子的なシャッタでも、機械的なシャッタでもよい。
5.2 動作
フラッシュランプ74は、ターゲット間隔計測部55が出力する制御信号に従って、パルス状に発光してもよい。このパルス状の発光は、1回の制御信号に対して1パルスのみでよい。また、パルス状の発光時間は、例えば、速度Vのターゲット27が当該ターゲット27の直径分の距離を移動するための所要時間よりも短い時間でよい。例えば、ターゲット27の速度Vを50m/sとし、ターゲット27の直径を6μmとする場合、フラッシュランプ74の1回の発光時間は、10ns〜100ns程度でよい。
コリメータ75は、フラッシュランプ74から出力された光を通過させ、且つこの光を平行光にしてもよい。これにより、発光部70aは、ウインドウ21aを介して、ターゲット27の軌道の所定位置及びその周囲の位置にパルス状の平行光を照射してもよい。この光の照射範囲は、この照射範囲に複数のターゲット27が同時に入る程度の大きさであることが望ましい。
転写光学系45は、発光部70aによる光の光路を通過するターゲット27の像を、イメージセンサ44の受光部の位置に形成してもよい。転写光学系45は、複数のターゲット27の像がイメージセンサ44の受光部に同時に形成されるように構成されるのが望ましい。イメージセンサ44は、発光部70aによって光を照射されながら移動する複数のターゲット27の静止画像を撮像し、画像データを生成してもよい。イメージセンサ44は、画像データを、ターゲット検出信号としてターゲット間隔計測部55に出力してもよい。画像データは、イメージセンサ44の受光部の位置に形成された像の光強度分布のデータであってもよい。
ターゲット間隔計測部55は、イメージセンサ44が出力した画像データを取得し、この画像データから、ターゲット27の間隔D(n)を算出してもよい。ターゲット間隔計測部55は、算出されたターゲット27の間隔D(n)のデータを、ターゲット制御部51に送信してもよい。
5.3 ターゲットを計測する処理
図11は、図10に示されたターゲット制御部51によるターゲットを計測する処理を示すフローチャートである。ターゲット制御部51は、ターゲットを計測する処理(S1600又はS2200)の他は、図5、図8及び図9を参照しながら説明した第1の実施形態における処理と同様の処理を行ってもよい。図11に示される処理は、図5に示されたS1600及びS2200のサブルーチンとして行われてもよい。
図11に示されるように、ターゲット制御部51は、ターゲット間隔計測部55に対して、ターゲットの計測命令を送信してもよい(S1611)。ターゲットの計測命令には、ターゲット27の間隔D(n)のサンプルデータの個数を指定する情報が含まれていてもよい。サンプルデータの個数は、例えばNmaxであってよい。
そして、ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔D(n)のデータとして、Nmax個のサンプルデータをターゲット間隔計測部55から受信したか否かを判定してもよい(S1612)。ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔D(n)のデータを受信していない場合(S1612;NO)、そのデータを受信するまで待機してもよい。ターゲット制御部51は、ターゲット27の間隔D(n)のデータを受信した場合(S1612;YES)、本フローチャートの処理を終了してもよい。
図12は、ターゲット間隔計測部55による例示的な処理を示すフローチャートである。ターゲット間隔計測部55は、以下のようにしてターゲット27の間隔D(n)を計測してもよい。
まず、ターゲット間隔計測部55は、ターゲット制御部51からターゲット27の計測命令を受信したか否かを判定してもよい(S1621)。ターゲット間隔計測部55は、ターゲット27の計測命令を受信していない場合(S1621;NO)、計測命令を受信するまで待機してもよい。ターゲット間隔計測部55は、ターゲット27の計測命令を受信した場合(S1621;YES)、処理をS1622に進めてもよい。
S1622において、ターゲット間隔計測部55は、カウンタnの値を1にセットしてもよい。このカウンタnの値は、以下に説明されるように、ターゲット27の間隔D(n)として計測された個々のサンプルデータを特定し得る。カウンタnの値は、1から最大値Nmaxまでの範囲内の整数であり得る。
次に、ターゲット間隔計測部55は、イメージセンサ44に対し、図示しないシャッタを開かせるための制御信号を送信してもよい(S1623)。これにより、イメージセンサ44のシャッタが開かれてもよい。
次に、ターゲット間隔計測部55は、フラッシュランプ74に対し、フラッシュランプ74をパルス状に発光させるための制御信号を送信してもよい(S1624)。これにより、フラッシュランプ74がパルス状に発光してもよい。
次に、ターゲット間隔計測部55は、イメージセンサ44に対し、シャッタを閉めさせるための制御信号を送信してもよい(S1625)。これにより、イメージセンサ44のシャッタが閉じられてもよい。
次に、ターゲット間隔計測部55は、イメージセンサ44から画像データを取得してもよい(S1626)。
次に、ターゲット間隔計測部55は、画像データからターゲット27の間隔D(n)を算出してもよい(S1627)。例えば、ターゲット間隔計測部55は、画像データから複数のターゲット27の像を抽出し、複数のターゲット27の像の2次元面における位置を検出し、これらの像の2次元面における間隔を算出してもよい。さらに、この2次元面における間隔に、転写光学系45による倍率を乗算することにより、ターゲット27の間隔D(n)が算出されてもよい。
次に、ターゲット間隔計測部55は、現在のカウンタnの値に1を加えて、カウンタnの値を更新してもよい(S1628)。
次に、ターゲット間隔計測部55は、S1628において更新されたカウンタnの値が、最大値Nmaxを超えたか否かを判定してもよい(S1629)。
カウンタnの値が最大値Nmaxを超えていない場合には(S1629;NO)、ターゲット間隔計測部55は、処理を上述のS1623に戻してもよい。これにより、イメージセンサ44から次の画像データを取得し、別の複数のターゲット27の間隔を算出してもよい。
カウンタnの値が最大値Nmaxを超えた場合には(S1629;YES)、ターゲット間隔計測部55は、ターゲット制御部51に、ターゲット27の間隔D(n)のデータを送信し、本フローチャートの処理を終了してもよい(S1630)。以上の処理により、ターゲット27の間隔D(n)のとして、Nmax個のサンプルデータ、すなわちD(1)、D(2)、…、D(Nmax)が計測され得る。
その他の点に関しては、第1の実施形態と同様でよい。
6.波形及びパラメータの例
図13A〜図15は、本開示に係るターゲット生成装置26又は26aにおいて使用可能な波形の幾つかの例を示すグラフである。以下に説明するように、搬送波である第1の周期関数Vc(t)の周波数fcと、変調波である第2の周期関数Vm(t)の周波数fmとが等しい場合でも、ターゲット27が安定して生成され得る。図4A及び図4Cで説明したように、周波数fmは周波数fcよりも低くてもよいが同一でもよい。
図13A〜13D、図14および図15のいずれの例においても、第1の周期関数Vc(t)として以下の三角関数が用いられている。
Vc(t)=Vcm・sin(2π・fc・t)
図13A〜13D,図14および図15のいずれの例においても、以下の式で与えられる位相変調によって、被変調波Vpm(t)が生成されている。
Vpm(t)=Vcm・sin{2π・fc・t+δθ・Vm(t)+φ}
図13A〜13Dに示される例においては、第2の周期関数Vm(t)として以下の三角関数が用いられている。
Vm(t)=cos(2π・fm・t)
図13A〜13Dに示される例においては、fm=fc=100kHzとされている。また、図13A〜13Dに示される例においては、第2の周期関数Vm(t)が破線で示されている。
図13Aにおいては、最大位相偏移δθ及び位相差φが、以下の値に設定されている。
δθ=π/2
φ=π
パラメータをこのように設定することにより、図13Aに実線で示されるような波形が得られた。この波形を有する駆動電圧を加振素子60に印加したところ、ターゲット27が安定して生成された。
図13Bにおいては、最大位相偏移δθ及び位相差φが、以下の値に設定されている。
δθ=π/3
φ=π/2
パラメータをこのように設定することにより、図13Bに実線で示されるような波形が得られた。この波形を有する駆動電圧を加振素子60に印加したところ、ターゲット27が安定して生成された。
図13Cにおいては、最大位相偏移δθ及び位相差φが、以下の値に設定されている。
δθ=π
φ=3π/2
パラメータをこのように設定することにより、図13Cに実線で示されるような波形が得られた。この波形を有する駆動電圧を加振素子60に印加したところ、ターゲット27が安定して生成された。
図13Dにおいては、最大位相偏移δθ及び位相差φが、以下の値に設定されている。
δθ=π
φ=π
パラメータをこのように設定することにより、図13Dに実線で示されるような波形が得られた。この波形を有する駆動電圧を加振素子60に印加したところ、ターゲット27が安定して生成された。
図14に示される例においては、第2の周期関数Vm(t)として以下の三角波の関数が用いられている。
Vm(t)
=(8/π)Σ{1/n・sin(nπ/2)・sin(n・2π・fm・t)}
図14に示される例においては、fm=fc=100kHzとされている。また、図14に示される例においては、第2の周期関数Vm(t)が破線で示されている。
図14においては、最大位相偏移δθ及び位相差φが、以下の値に設定されている。
δθ=π/2
φ=π/2
パラメータをこのように設定することにより、図14に実線で示されるような波形が得られた。この波形を有する駆動電圧を加振素子60に印加したところ、ターゲット27が安定して生成された。
図15に示される例においては、第2の周期関数Vm(t)として以下のノコギリ波の関数が用いられている。
Vm(t)
=(1/3)Σ{(−1)n+1・(2/n)・sin(n・2π・fm・t)}
図15に示される例においては、fm=fc=100kHzとされている。また、図15に示される例においては、第2の周期関数Vm(t)が破線で示されている。
図15においては、最大位相偏移δθ及び位相差φが、以下の値に設定されている。
δθ=π/2
φ=3π/2
パラメータをこのように設定することにより、図15に実線で示されるような波形が得られた。この波形を有する駆動電圧を加振素子60に印加したところ、ターゲット27が安定して生成された。
7.コントローラの構成
図16は、コントローラの概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるターゲット制御部51やターゲット間隔計測部55等のコントローラは、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。たとえば、以下のように構成されてもよい。
(構成)
コントローラは、処理部1000と、処理部1000に接続される、ストレージメモリ1005と、ユーザインターフェイス1010と、パラレルI/Oコントローラ1020と、シリアルI/Oコントローラ1030と、A/D、D/Aコンバータ1040とによって構成されてもよい。また、処理部1000は、CPU1001と、CPU1001に接続された、メモリ1002と、タイマー1003と、GPU1004とから構成されてもよい。
(動作)
処理部1000は、ストレージメモリ1005に記憶されたプログラムを読み出してもよい。また、処理部1000は、読み出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ1005からデータを読み出したり、ストレージメモリ1005にデータを記憶させたりしてもよい。
パラレルI/Oコントローラ1020は、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器1021〜102xに接続されてもよい。パラレルI/Oコントローラ1020は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うパラレルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
シリアルI/Oコントローラ1030は、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031〜103xに接続されてもよい。シリアルI/Oコントローラ1030は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うシリアルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
A/D、D/Aコンバータ1040は、アナログポートを介して通信可能な機器1041〜104xに接続されてもよい。A/D、D/Aコンバータ1040は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
ユーザインターフェイス1010は、オペレータが処理部1000によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部1000に行わせたりするよう構成されてもよい。
処理部1000のCPU1001はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ1002は、CPU1001がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー1003は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってCPU1001に時刻や経過時間を出力してもよい。GPU1004は、処理部1000に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をCPU1001に出力してもよい。
パラレルI/Oコントローラ1020に接続される、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器1021〜102xは、EUV光生成制御部5、温度制御部52、他のコントローラ等であってもよい。
シリアルI/Oコントローラ1030に接続される、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031〜103xは、圧力調節器53、ファンクションジェネレータ57、光源71、フラッシュランプ74等であってもよい。
A/D、D/Aコンバータ1040に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器1041〜104xは、光センサ41等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、コントローラはフローチャートに示された動作を実現可能であってよい。
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。
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。
1…EUV光生成装置、2…チャンバ、2a…貫通孔、3…レーザ装置、4…ターゲットセンサ、5…EUV光生成制御部、6…露光装置、11…EUV光生成システム、21、21a、21b…ウインドウ、22…レーザ光集光ミラー、23…EUV集光ミラー、24…貫通孔、25…プラズマ生成領域、26、26a…ターゲット生成装置、27…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部、40、40a…ターゲットセンサ、41…光センサ、41a…受光素子、41b…増幅器、41c…コンパレータ、42…受光光学系、43…プレート、44…イメージセンサ、45…転写光学系、51…ターゲット制御部、52…温度制御部、53…圧力調節器、54…不活性ガスボンベ、55…ターゲット間隔計測部、56…ヒーター電源、57…ファンクションジェネレータ、58…加振素子電源、60…加振素子、61…リザーバ、62…ノズル孔、63…ヒーター、64…温度センサ、66…噴流、67…微小な液滴、70…発光部、70a…発光部、71…光源、72…照明光学系、73…プレート、74…フラッシュランプ、75…コリメータ、92…導入端子、251…放射光、252…反射光、291…壁、292…中間集光点、1021〜102x、1031〜103x、1041〜104x…機器、1000…処理部、1002…メモリ、1003…タイマー、1005…ストレージメモリ、1010…ユーザインターフェイス、1020…パラレルI/Oコントローラ、1030…シリアルI/Oコントローラ、1040…A/D、D/Aコンバータ、t…時間、V…速度、Vd…ターゲット検出信号、Vp…出力信号、Vs…基準電位

Claims (6)

  1. 液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、
    前記リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、
    前記リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、
    前記ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、
    前記パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、
    前記電気信号に従って前記加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、
    を備え
    前記制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータ及び第1の周期関数のパラメータを設定するように構成され、
    前記ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成された、ターゲット生成装置。
  2. 液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、
    前記リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、
    前記リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、
    前記ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、
    前記パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、
    前記電気信号に従って前記加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、
    を備え、
    前記制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータと、第1の周期関数の周波数と、前記第1の周期関数の周波数と同一値である第2の周期関数の周波数とを設定するように構成され、
    前記ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて前記第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成された、ターゲット生成装置。
  3. 前記制御部は、前記ターゲットセンサによる検出結果に基づいて、前記リザーバから出力されたターゲット物質の液滴の間隔を算出し、前記間隔に基づいて、前記パラメータを設定するように構成された、請求項1又は請求項2記載のターゲット生成装置。
  4. 貫通孔が設けられたチャンバと、
    前記貫通孔を通して前記チャンバ内の所定領域にパルスレーザ光を導入するように構成された光学系と、
    ターゲット生成装置であって、
    液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、
    前記リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、
    前記リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、
    前記ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、
    前記パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、
    前記電気信号に従って前記加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、
    を備え、前記チャンバ内の所定領域に前記ターゲット物質の液滴を供給するように構成された前記ターゲット生成装置と、
    を備え
    前記制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータ及び第1の周期関数のパラメータを設定するように構成され、
    前記ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成された、極端紫外光生成装置。
  5. 貫通孔が設けられたチャンバと、
    前記貫通孔を通して前記チャンバ内の所定領域にパルスレーザ光を導入するように構成された光学系と、
    ターゲット生成装置であって、
    液体のターゲット物質を内部に収容するためのリザーバと、
    前記リザーバに振動を与えるように構成された加振素子と、
    前記リザーバから出力されたターゲット物質の液滴を検出するように構成されたターゲットセンサと、
    前記ターゲットセンサによる検出結果に基づいてパラメータを設定するように構成された制御部と、
    前記パラメータに基づいた波形を有する電気信号を生成するように構成されたファンクションジェネレータと、
    前記電気信号に従って前記加振素子に駆動電圧を印加するように構成された電源と、
    を備え、前記チャンバ内の所定領域に前記ターゲット物質の液滴を供給するように構成された前記ターゲット生成装置と、
    を備え、
    前記制御部は、前記パラメータとして、変調パラメータと、第1の周期関数の周波数と、前記第1の周期関数の周波数と同一値である第2の周期関数の周波数とを設定するように構成され、
    前記ファンクションジェネレータは、前記第1の周期関数を搬送波として、前記変調パラメータを用いて前記第2の周期関数による角度変調を行うことにより、前記電気信号を生成するように構成された、極端紫外光生成装置。
  6. 前記パルスレーザ光を出力するレーザ装置をさらに備え、
    前記制御部は、前記パラメータを設定する前に前記レーザ装置に前記パルスレーザ光の出力を禁止する信号を送信し、前記パラメータを設定した後に前記レーザ装置に前記パルスレーザ光の出力を許可する信号を送信する、
    請求項4又は請求項5記載の極端紫外光生成装置
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6151941B2 (ja) * 2013-03-22 2017-06-21 ギガフォトン株式会社 ターゲット生成装置及び極端紫外光生成装置
WO2016170658A1 (ja) * 2015-04-23 2016-10-27 ギガフォトン株式会社 ドロップレット検出器及び極端紫外光生成装置
WO2016203630A1 (ja) 2015-06-19 2016-12-22 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置
US9426872B1 (en) * 2015-08-12 2016-08-23 Asml Netherlands B.V. System and method for controlling source laser firing in an LPP EUV light source
WO2017103980A1 (ja) * 2015-12-14 2017-06-22 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置
WO2017130323A1 (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 ギガフォトン株式会社 ターゲット供給装置及び極端紫外光生成装置
CN105903599B (zh) * 2016-06-27 2018-05-11 西北工业大学 喷射角度可调整的高速小液滴发生装置
US10437162B2 (en) * 2017-09-21 2019-10-08 Asml Netherlands B.V. Methods and apparatuses for protecting a seal in a pressure vessel of a photolithography system
US10824083B2 (en) * 2017-09-28 2020-11-03 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Light source, EUV lithography system, and method for generating EUV radiation
JP7161999B2 (ja) * 2017-10-06 2022-10-27 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置及びターゲット供給装置
TWI821231B (zh) 2018-01-12 2023-11-11 荷蘭商Asml荷蘭公司 用於控制在液滴串流中液滴聚結之裝置與方法
US20220361310A1 (en) * 2019-02-26 2022-11-10 Asml Netherlands B.V. Apparatus for and method of controlling droplet generator performance
US11237483B2 (en) 2020-06-15 2022-02-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Method and apparatus for controlling droplet in extreme ultraviolet light source
JP2023135426A (ja) * 2022-03-15 2023-09-28 ギガフォトン株式会社 極端紫外光生成装置及び電子デバイスの製造方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7372056B2 (en) * 2005-06-29 2008-05-13 Cymer, Inc. LPP EUV plasma source material target delivery system
US7897947B2 (en) 2007-07-13 2011-03-01 Cymer, Inc. Laser produced plasma EUV light source having a droplet stream produced using a modulated disturbance wave
US7164144B2 (en) * 2004-03-10 2007-01-16 Cymer Inc. EUV light source
JP4564369B2 (ja) * 2005-02-04 2010-10-20 株式会社小松製作所 極端紫外光源装置
US8158960B2 (en) 2007-07-13 2012-04-17 Cymer, Inc. Laser produced plasma EUV light source
US8829477B2 (en) * 2010-03-10 2014-09-09 Asml Netherlands B.V. Droplet generator with actuator induced nozzle cleaning
US8513629B2 (en) * 2011-05-13 2013-08-20 Cymer, Llc Droplet generator with actuator induced nozzle cleaning
JP5926521B2 (ja) * 2011-06-15 2016-05-25 ギガフォトン株式会社 チャンバ装置
US9072152B2 (en) * 2010-03-29 2015-06-30 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system utilizing a variation value formula for the intensity
US9072153B2 (en) * 2010-03-29 2015-06-30 Gigaphoton Inc. Extreme ultraviolet light generation system utilizing a pre-pulse to create a diffused dome shaped target
JP5075951B2 (ja) * 2010-07-16 2012-11-21 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置及びドライバレーザシステム
JP5846572B2 (ja) * 2011-07-27 2016-01-20 ギガフォトン株式会社 チャンバ装置、極端紫外光生成装置および極端紫外光生成装置の制御方法
JP6151941B2 (ja) * 2013-03-22 2017-06-21 ギガフォトン株式会社 ターゲット生成装置及び極端紫外光生成装置

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