JP6152109B2 - 極端紫外光生成方法及び極端紫外光生成装置 - Google Patents
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Description
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.第1の実施形態(ターゲットセンサを含むEUV光生成装置)
4.1 概略構成
4.2 ターゲットセンサ及び発光部の詳細
4.3 遅延時間の設定動作
4.4 第1の変形例(スリットへの転写)
4.5 第2の変形例(反射光の検出)
4.6 第3の変形例(ビームエキスパンダを用いた発光部)
4.7 第4の変形例(スリットを用いた発光部)
4.8 第5の変形例(光位置検出器を用いたターゲットセンサ)
4.9 第6の変形例(基準電位の調整)
4.10 第7の変形例(基準電位の自動調整)
4.11 第8の変形例(基準電位の自動調整)
4.12 第9の変形例(基準電位の自動調整)
4.13 第10の変形例(発光部の調整)
5.第2の実施形態(レーザ光集光光学系を用いたターゲットセンサ)
6.第3の実施形態(レーザ光集光光学系を用いた発光部)
7.第4の実施形態
LPP式のEUV光生成装置においては、ターゲット供給装置がターゲットを出力し、プラズマ生成領域に到達させてもよい。ターゲットがプラズマ生成領域に到達した時点で、レーザ装置がターゲットにパルスレーザ光を照射することで、ターゲットがプラズマ化し、このプラズマからEUV光が放射され得る。
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。
ターゲットの「軌道」は、ターゲット供給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、ターゲット供給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、ターゲット供給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。
「光路の横断面」は、光が存在する領域における光束の断面プロファイルであってよく、例えば光強度が1/e2以上の領域の形状であってよい。
「第1所定領域」は、プラズマ生成領域25(図1)を意味し得る。
「第2所定領域」は、ターゲットが光センサによって検出されるために、ターゲットが位置すべき領域を意味し得る。1つの例として、第2所定領域は、光源から出力された光が集光光学系によって集光する領域35(図3A、図3B)を意味し得る。他の1つの例として、第2所定領域は、ターゲットの像がスリット内の位置に形成されるためにターゲットが位置すべき領域35a(図5A、図5B)を意味し得る。
「第3所定領域」は、ターゲットが光センサによって検出されるために、ターゲットの像が形成されるべき領域を意味し得る。1つの例として、第3所定領域は、転写光学系と光センサとの間に配置されたスリット板のスリット45a(図5C)内の領域を意味し得る。他の1つの例として、第3所定領域は、1次元の光位置検出器(PSD)の受光部47a(図9A、図9B)が受光する領域を意味し得る。
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、ターゲット供給装置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。ターゲット供給装置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。ターゲット供給装置26から供給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。
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。
4.1 概略構成
図2は、第1の実施形態に係るEUV光生成装置の構成を示す一部断面図である。図2に示されるように、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81と、プレート82及びプレート83とが設けられてもよい。
図3Aは、図2に示されたターゲットセンサ及び発光部を拡大して示す一部断面図である。図3Bは、図3Aに示されたターゲットセンサ及び発光部を、ターゲットの移動方向の上流側から見た一部断面図である。図3Cは、図3Aに示された発光部によって生成された光の進行方向に垂直なIIIC−IIIC線における断面を示す。図3Dは、図3Aに示された光センサの回路図である。図3Eは、図3Dに示された回路の各部における信号の波形図である。
図4は、第1の実施形態におけるEUVコントローラ51の動作を示すフローチャートである。EUVコントローラ51は、ターゲットに最適のタイミングでパルスレーザ光が照射されるようにするために、以下の処理によって遅延時間を設定してもよい。
次に、EUVコントローラ51は、EUV光が生成される目標位置(Xt,Yt,Zt)に、レーザ光集光光学系22aによる集光点の位置を移動させてもよい(ステップS3)。レーザ光集光光学系22aによる集光点の位置は、3軸ステージ84を制御することによって移動させられてもよい。
tz=(Zt−Zs)/v
なお、Z方向検出位置Zsは、上述の検出信号Vcが第1の電位VLから第2の電位VHとなるタイミングにおけるターゲットのZ方向位置であってもよい。
Δt=tz−(Z0−Zs)/v
td=td0+Δt
図5Aは、第1の実施形態の第1の変形例におけるターゲットセンサ及び発光部を拡大して示す一部断面図である。図5Bは、図5Aに示されたターゲットセンサ及び発光部を、ターゲットの移動方向の上流側から見た一部断面図である。図5Cは、図5Aに示されたスリット板を通過する光の進行方向に垂直なVC−VC線における断面を当該スリット板とともに示す。図5Dは、図5Aに示された光センサの回路の各部における信号の波形図である。光センサ41の回路構成は、図3Dに示されたものと同様でよい。
他の点については、図2〜図4を参照しながら説明されたものと同様でよい。
図6Aは、第1の実施形態の第2の変形例におけるターゲットセンサ及び発光部を拡大して示す一部断面図である。図6Bは、図6Aに示されたスリット板を通過する光の進行方向に垂直なVIB−VIB線における断面を当該スリット板とともに示す。図6Cは、図6Aに示された光センサの回路図である。図6Dは、図6Cに示された回路の各部における信号の波形図である。
他の点については、図5A〜図5Dを参照しながら説明された第1の変形例と同様でよい。
図7Aは、第1の実施形態の第3の変形例における発光部を拡大して示す一部断面図である。図7Bは、図7Aに示された発光部を、ターゲットの移動方向の上流側から見た一部断面図である。図7A及び図7Bにおいて、ターゲットセンサの図示は省略されている。ターゲットセンサは、ターゲット27の軌道を挟んで発光部70cと反対側に配置され、ターゲット27の周囲を通過した光を受光してもよい。あるいは、ターゲットセンサは、ターゲット27の軌道からみて発光部70cと同じ側に配置され、ターゲット27によって反射された光を受光してもよい。
他の点については、図2〜図4を参照しながら説明されたものと同様でよい。
図8Aは、第1の実施形態の第4の変形例における発光部を拡大して示す一部断面図である。図8Bは、図8Aに示された発光部を、ターゲットの移動方向の上流側から見た一部断面図である。図8A及び図8Bにおいて、ターゲットセンサの図示は省略されている。ターゲットセンサは、ターゲット27の軌道を挟んで発光部70dと反対側に配置され、ターゲット27の周囲を通過した光を受光してもよい。あるいは、ターゲットセンサは、ターゲット27の軌道からみて発光部70dと同じ側に配置され、ターゲット27によって反射された光を受光してもよい。
他の点については、図2〜図4を参照しながら説明されたものと同様でよい。
図9Aは、第1の実施形態の第5の変形例におけるターゲットセンサを拡大して示す一部断面図である。図9Bは、図9Aに示されたターゲットセンサを、ターゲットの移動方向の上流側から見た一部断面図である。図9Cは、図9Aに示された光センサの回路図である。図9A及び図9Bにおいて、発光部の図示は省略されている。第5の変形例におけるターゲットセンサ40eは、ターゲット27の軌道からみて発光部と同じ側に配置され、ターゲット27によって反射された光を受光してもよい。
他の点については、図6A〜図6Dを参照しながら説明された第2の変形例と同様でよい。
図10Aは、第1の実施形態の第6の変形例における光センサの回路図である。図10Bは、図10Aに示された回路の各部における信号の波形図である。
図11Aは、第1の実施形態の第7の変形例における光センサの回路図である。図11Bは、図11Aに示された回路の各部における信号の波形図である。
他の点は、図10A及び図10Bと同様である。
図12Aは、第1の実施形態の第8の変形例における光センサの回路図である。図12Bは、図12Aに示された回路の各部における信号の波形図である。
他の点は、図10A及び図10Bと同様である。
図13Aは、第1の実施形態の第9の変形例における光センサの回路図である。図13Bは、図13Aに示された回路の各部における信号の波形図である。
他の点は、図10A及び図10Bと同様である。
図14は、第1の実施形態の第10の変形例に係るEUV光生成装置の構成を示す一部断面図である。第10の変形例においては、光源71の出力がEUVコントローラ51によって制御可能に構成されている。その他の点は図2を参照しながら説明した第1の実施形態と同様である。
図15は、第2の実施形態におけるEUV光生成装置の構成を示す一部断面図である。第2の実施形態においては、発光部70fがチャンバ2に取り付けられ、ターゲットセンサ40fがパルスレーザ光の光路付近に配置されていてもよい。
他の点については、図6A〜図6Dを参照しながら説明された第1の実施形態の第2の変形例と同様でよい。
図16は、第3の実施形態におけるEUV光生成装置の構成を示す一部断面図である。第3の実施形態においては、ターゲットセンサ40gだけでなく、発光部70gも、パルスレーザ光の光路付近に配置され得る。図16において、チャンバ2のEUV光出力側端部の図示が省略されているが、図15に示されたものと同様でよい。また、ビームスプリッタ345を透過した後のパルスレーザ光の光路の図示が省略されているが、図15に示されたものと同様でよい。
他の点については、図15を参照しながら説明された第2の実施形態と同様でよい。
図17は、第4の実施形態におけるEUV光生成装置の構成を示す一部断面図である。第4の実施形態においては、発光部70hからターゲットセンサ40hまでの光路は図16を参照しながら説明された第3の実施形態とほぼ同様でよい。第4の実施形態においては、発光部70hが、スリット板77と、コリメータ79とを含んでもよい。ターゲットセンサ40hは、スリット板を含まなくてもよい。
Claims (10)
- 貫通孔が設けられたチャンバ内の第1所定領域に向けて、ターゲット供給部からターゲットを出力し、
前記ターゲット供給部と前記第1所定領域との間のターゲットの軌道の一部を含む第2所定領域に光を照射するとともに、前記第2所定領域から光センサに入射する光を検出することにより、ターゲットの移動方向に沿った長さよりも、ターゲットの移動方向に対して垂直且つ前記第2所定領域に照射される光の光路に対して垂直な方向の長さの方が長い領域である前記第2所定領域を通過するターゲットを検出し、
前記第2所定領域を通過するターゲットを検出したタイミングに基づいて、前記第1所定領域に、前記貫通孔を通してパルスレーザ光を導入することにより、ターゲットに前記パルスレーザ光を照射してターゲットをプラズマ化し、極端紫外光を生成する、極端紫外光生成方法。 - ターゲットにパルスレーザ光を照射してターゲットをプラズマ化することにより極端紫外光を生成するように構成された極端紫外光生成装置であって、
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第1所定領域に前記パルスレーザ光を導入するように構成された導入光学系と、
前記第1所定領域に向けてターゲットを出力するように構成されたターゲット供給部と、
前記ターゲット供給部と前記第1所定領域との間のターゲットの軌道の一部を含む第2所定領域に光を照射するとともに、前記第2所定領域から入射する光を検出することにより、ターゲットの移動方向に沿った長さよりも、ターゲットの移動方向に対して垂直且つ前記第2所定領域に照射される光の光路に対して垂直な方向の長さの方が長い領域である前記第2所定領域を通過するターゲットを検出するように構成されたターゲットセンサと、
を備える極端紫外光生成装置。 - ターゲットにパルスレーザ光を照射してターゲットをプラズマ化することにより極端紫外光を生成するように構成された極端紫外光生成装置であって、
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第1所定領域に前記パルスレーザ光を導入するように構成された導入光学系と、
前記第1所定領域に向けてターゲットを出力するように構成されたターゲット供給部と、
前記ターゲット供給部と前記第1所定領域との間のターゲットの軌道の一部を含む第2所定領域に、前記第2所定領域における光路の横断面がターゲットの移動方向に沿った方向よりもターゲットの移動方向に対して垂直な方向に長い光を照射するように構成された光源と、
前記第2所定領域から入射する光を検出することにより、前記第2所定領域を通過するターゲットを検出するように構成された光センサと、
を備える極端紫外光生成装置。 - 前記光センサは、前記第2所定領域を通過するターゲットの周囲を通過した光を検出するように構成された、請求項3記載の極端紫外光生成装置。
- 前記光センサは、前記第2所定領域を通過するターゲットによって反射された光を検出するように構成された、請求項3記載の極端紫外光生成装置。
- ターゲットにパルスレーザ光を照射してターゲットをプラズマ化することにより極端紫外光を生成するように構成された極端紫外光生成装置であって、
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第1所定領域に前記パルスレーザ光を導入するように構成された導入光学系と、
前記第1所定領域に向けてターゲットを出力するように構成されたターゲット供給部と、
前記ターゲット供給部と前記第1所定領域との間のターゲットの軌道の一部を含む第2所定領域に光を照射するように構成された光源と、
前記第2所定領域を通過するターゲットの像を形成するように構成された転写光学系と、
前記転写光学系によってターゲットの像が形成される位置に配置され、ターゲットの移動方向に沿った方向よりもターゲットの移動方向に対して垂直な方向に長い第3所定領域に前記転写光学系から入射する光を検出することにより、前記第2所定領域を通過するターゲットを検出するように構成された光センサと、
を備える極端紫外光生成装置。 - 前記光センサは、
前記転写光学系によってターゲットの像が形成される位置に配置され、前記第3所定領域に入射する光を通過させるスリットが形成され前記第3所定領域の周囲に入射する光の通過を制限するスリット板と、
前記スリットを通過した光を検出する受光素子と、
を含む、請求項6記載の極端紫外光生成装置。 - 前記光センサは、
前記転写光学系によってターゲットの像が形成される位置に配置された受光素子であって、前記第3所定領域に受光部を有し、前記第3所定領域に入射する光を検出する前記受光素子を含む、請求項6記載の極端紫外光生成装置。 - 前記転写光学系は、前記光源と前記転写光学系との間に位置するターゲットの像を形成するように構成された、請求項7記載の極端紫外光生成装置。
- 前記転写光学系は、前記光源によって光を照射されたターゲットの照射面の像を形成するように構成された、請求項7記載の極端紫外光生成装置。
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