(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉ループ流路を形成する封入構造体と、
前記流路と流体連通しているプラズマ部位でプラズマを発生させるシステムと、
貫通孔を備えて形成されたＥＵＶ反射光学系と、ここで、前記プラズマ部位は前記ＥＵＶ反射光学系からｄの距離にあり、前記閉ループ流路は前記貫通孔と流体連通しており、
前記封入構造体に配置されたガスと、
前記閉ループ流路を通して前記ガスを推し進めるポンプと、
前記流路を流れるガスから熱を除去する熱交換器と、
前記流路を流れるガスからターゲット種の少なくとも一部分を除去するフィルタと、
を含み、
前記ガスは、プラズマ生成されたイオンが前記光学系に到達する前に、当該プラズマ生成されたイオンエネルギを１００ｅＶ未満まで低減するように前記距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記プラズマは、錫を含み、前記フィルタは、水素化錫、酸化錫、及び臭化錫を含む化合物の群から選択された化合物を除去することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記封入構造体は、入口及び出口を備えて形成され、
前記入口に接続したガス供給源と、
前記出口に接続されて前記封入構造体を出るガスを調整し、ガス希釈機構、洗浄器、又はその組合せから成る調整器の群から選択される調整器と、
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記封入構造体は容器を含み、前記容器はその外部にある案内路と流体連通した容器を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
貫通孔を備えて形成されたＥＵＶ反射光学系と、
前記貫通孔を通過する閉ループ流路を形成する封入構造体と、
前記流路と流体連通しているプラズマ部位でプラズマを発生させるシステムと、
前記封入構造体に配置されたガスと、
前記閉ループ流路を通して前記ガスを推し進めるポンプと、
を含み、
前記ガスは、プラズマ生成されたイオンが前記光学系に到達する前に、当該プラズマ生成されたイオンエネルギを１００ｅＶ未満まで低減するように前記距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立することを特徴とする装置。
【請求項６】
前記封入構造体は容器を含み、前記容器はその外部にある案内路と流体連通していることを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記閉ループ流路が第１の区画から前記光学系に形成された前記貫通孔を通って第２の区画まで延びる第１及び第２の区画を前記容器に確立するガス流制限部材、
を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記光学系は、縁部を備えて形成され、前記容器は、容器壁を備えて形成され、前記制限部材は、該集光器縁部及び容器壁の間にそれらの間の流れを制限するために配置されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記ガスは、前記ポンプに到達する前に温度制御式多チャンネル構造体を通過することを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項１０】
封入構造体と、
前記封入構造体内のプラズマ部位でＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させて、チャンバ内に少なくとも５ｋＷの電力を放出するシステムと、
貫通孔を備えて形成されたＥＵＶ反射光学系と、ここで、前記プラズマ部位は前記ＥＵＶ反射光学系からｄの距離にあり、
前記封入構造体内の少なくとも１つの位置で１００ミリトルを超える圧力で前記チャンバに配置されたガスと、
前記封入構造体を通してガスを循環させ、閉ループを通る各通過に対して該ガスを冷却する少なくとも１つの熱交換器を含む閉ループ循環システムと、
を含み、
前記閉ループ循環システムは前記貫通孔と流体連通しており、前記ガスは、プラズマ生成されたイオンが前記光学系に到達する前に、当該プラズマ生成されたイオンエネルギを１００ｅＶ未満まで低減するように前記距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立することを特徴とする装置。
【請求項１１】
前記ガスは、５０標準リットル／分よりも大きい平均流量で前記閉ループ循環システムを通って流れることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記封入構造体は、容器を含み、前記熱交換器は、該容器内に位置決めされることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
前記熱交換器は、温度制御式多チャンネル構造体を含むことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記閉ループ循環システムは、摂氏１０００度未満の平均ガス温度を維持することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
【請求項１５】
封入構造体と、
前記封入構造体内のプラズマ部位でプラズマを発生させ、該プラズマがＥＵＶ放射線と該プラズマを出るイオンとを生成するシステムと、
貫通孔を備えて形成されたＥＵＶ反射光学系と、ここで、前記プラズマ部位は前記ＥＵＶ反射光学系からｄの距離にあり、
前記プラズマ部位及び光学系の間に配置され、前記イオンが該光学系に到達する前にイオンエネルギを１００ｅＶ未満まで低減するように前記距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立するガスと、
前記封入構造体を通してガスを循環させ、閉ループを通って流れるガスから熱を除去する少なくとも１つの熱交換器を含む閉ループ循環システムと、
を含み、
前記閉ループ循環システムは前記貫通孔と流体連通していることを特徴とする装置。
【請求項１６】
前記光学系は、ＥＵＶ放射線を中間位置に誘導し、
前記プラズマ部位と前記中間位置の間に配置された多チャンネル構造体、
を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記ガスは、容積で５０パーセントを超える水素を含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記ガスは、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、又はその組合せから成るエッチャントガスの群から選択されたエッチャントガスを含むことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
前記ガスは、前記イオンが前記光学系に到達する前にイオンエネルギを３０ｅＶ未満まで低減するように前記距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記システムは、錫を含む液滴を供給する液滴発生器と、ＣＯ2を含む利得媒体を含み、液滴を照明して前記プラズマを作り出すレーザとを含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
さらに、前記封入構造体内設けられ、前記プラズマ部位と中間領域との間に配置された多チャンネル構造体を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記多チャンネル構造体は複数の同心の円錐形ベーンを含み、当該円錐形ベースは、ＥＵＶ光が前記光学系から前記中間領域へ進むことを可能にするよう配置され、かつ、ＥＵＶ光吸収を最小にするよう設計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】
前記多チャンネル構造体は、熱交換流体を流動させるための少なくとも１つの内部通路を含むことを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記閉ループ流路は、前記多チャンネル構造体と中間領域との間に配置された入口を含むことを特徴とする請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００７年８月３１日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のためのガス管理システム」という名称の米国特許出願出願番号第１１／８９７、６６４号に対する優先権を請求するものであり、かつ代理人整理番号第２００５−００８１−０１号である２００６年２月２１日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号と、代理人整理番号第２００７−００３０−０１号である２００７年７月１３日出願の「変調外乱波を使用して生成した液滴流を有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／８２７、８０３号と、代理人整理番号第２００７−００１０−０２号である２００７年４月１０日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／７８６、１４５号と、代理人整理番号第２００２−００３０−０１号である２００３年４月８日出願の「極紫外線光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／４０９、２５４号の継続出願である、代理人整理番号第２００２−００３０−０８号である２００５年４月１４日出願の「極紫外線光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１０７、５３５号と、代理人整理番号第２００５−００８５−０１号である２００６年２月２１日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８８号と、代理人整理番号第２００４−０００８−０１号である２００５年２月２５日出願の「ＥＵＶプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号と、代理人整理番号第２００５−０００３−０１号である２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶプラズマ原材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号と、代理人整理番号第２００５−０１０２−０１号である「ＥＵＶ光源のための原材料分注器」という名称の現在特許出願中の米国特許と、代理人整理番号第２００５−００８１−０１号である２００６年２月２１日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号と、代理人整理番号第２００５−００４４−０１号である２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号と、代理人整理番号第２００６−０００３−０１号である２００６年４月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第／４０６、２１６号と、代理人整理番号第２００６−００２５−０１号である２００６年１０月１３日出願の「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５８０、４１４号と、代理人整理番号第２００６−００６−０１号である２００６年１２月２２日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／６４４、１５３号と、代理人整理番号第２００６−００２７−０１号である２００６年８月１６日出願の「ＥＵＶ光学系」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５０５、１７７号と、代理人整理番号第２００６−０００１−０１号である２００６年６月１４日出願の「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第／４５２、５０１号と、２００５年８月９日にＷｅｂｂ他に付与された「長期遅延及び高ＴＩＳパルス伸長器」という名称の現在特許出願中の米国特許第６、９２８、０９３号と、代理人整理番号第２００４−０１４４−０１号である２００６年３月３１日出願の「共焦点パルス伸長器」という名称の米国特許出願第１１／３９４、５１２号と、２００５年５月２６日出願の「線ビームとして成形されたレーザと基板上に堆積された膜の間の相互作用を実行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第１１／１３８、００１号（代理人整理番号第２００４−０１２８−０１号）と、２００２年５月７日出願の「ビーム送出を備えたレーザリソグラフィ光源」という名称の現在は米国特許第６、６９３、９３９号である米国特許出願第１０／１４１、２１６号と、２００３年９月２３日にＫｎｏｗｌｅｓ他に付与された「超狭帯域２チャンバ高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許第６、６２５、１９１号と、代理人整理番号第２００１−００９０−０１号である米国特許出願第１０／０１２００２号と、代理人整理番号第２００１−００２０−０１号である２００３年４月１５日にＮｅｓｓ他に付与された「正確なタイミング制御を備えた注入シードレーザ」という名称の米国特許第６、５４９、５５１号と、代理人整理番号第２００１−００２０−０１号である米国特許出願第０９／８４８、０４３号と、２００３年５月２０日にＭｙｅｒｓ他に付与された「超狭帯域２チャンバ高繰返し数ガス放電レーザシステム」という名称の米国特許第６、５６７、４５０号と、代理人整理番号第２００１−００８４−０１号である米国特許出願第０９／９４３、３４３号と、代理人整理番号第２００５−００８６−０１号である２００６年８月２５日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のための原材料収集ユニット」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５０９、９２５号とにも関連するものであり、これらの特許の各々の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
本発明の開示は、ターゲット材料から作り出されて、例えばリソグラフィスキャナ／ステッパによるＥＵＶ光源チャンバ外での利用に向けて集光されて中間領域に誘導されるプラズマからのＥＵＶ光を供給する極紫外線（ＥＵＶ）光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
極紫外線光、例えば、約５０ｎｍ又はそれ未満の波長（軟Ｘ線とも呼ばれることもある）を有し、かつ約１３．５ｎｍの波長の光を含む電磁放射線は、フォトリソグラフィ処理において使用され、基板、例えば、シリコンウェーハに極めて小さな特徴部を生成することができる。
ＥＵＶ光を生成する方法は、以下に限定されるものではないが、１つ又はそれよりも多くの輝線がＥＵＶ範囲にある少なくとも１つの元素、例えば、キセノン、リチウム、又は錫を有する材料をプラズマ状態に変換する段階を含む。レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ということが多い１つのこのような方法においては、所要のプラズマは、所要の線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスターのようなターゲット材料をレーザビームで照射することによって生成することができる。
【０００３】
１つの特定のＬＰＰ技術は、１つ又はそれよりも多くの高エネルギパルスでターゲット材料液滴を照射する段階を伴っている。この点に関して、ＣＯ2レーザは、ＬＰＰ処理において高エネルギパルスを生成する駆動レーザとしてある一定の利点を呈すると考えられる。これは、特に、溶融錫液滴のようなある一定のターゲット材料に対して当て嵌まるであろう。例えば、１つの利点は、比較的高い変換効率、例えば、出力ＥＵＶ帯域内電力と駆動レーザ入力電力の比を生成する機能を含むことができる。
【０００４】
より理論的には、ＬＰＰ光源は、キセノン（Ｘｅ）、錫（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）のような光源元素にレーザエネルギを堆積させることによってＥＵＶ放射線を発生させ、数十ｅＶの電子温度を有する高電離プラズマを作り出す。これらのイオンの脱励起及び再結合中に生成された高エネルギ放射線は、全方向にプラズマから放出される。１つの一般的な構成においては、近垂直入射ミラー（「集光ミラー」ということが多い）は、光を集光して中間位置、例えば、焦点に誘導する（一部の構成においては集束させる）ようにプラズマから少し離れて位置決めされる。一部の構成においては、集光された光は、次に、中間位置から１組のスキャナ光学系に、最終的にはウェーハに中継することができる。一般的な構成においては、ＥＵＶ光は、プラズマから中間の位置まで約１〜２ｍ光源内を進まなければならず、従って、帯域内のＥＵＶ光の吸収率が比較的低いガスに光源チャンバ内の大気を限定することは、ある一定の状況においては有利である場合がある。
【０００５】
例えば、１００個のウェーハ／時間又はそれよりも多くを露出させる大量製造（ＨＶＭ）環境での使用のために設計されたＥＵＶ光源に対しては、集光ミラーの寿命は、効率、休止時間、及び最終的に経費に影響を与える極めて重要なパラメータである。作動中に、集光ミラー面を劣化させる可能性があるプラズマの副産物としてデブリが発生する。これらのデブリは、ターゲット材料の高エネルギイオン、中性原子、及びクラスターの形態である可能性がある。これらの３つの形式のデブリのうちで集光ミラーコーティングに対して最も危険なものは、典型的にはイオン流束である。
【０００６】
一般的に、上述の構成に対して、コレクタに衝突する液滴ターゲットからの中性原子及びクラスターの量は少量だと考えられ、その理由は、ターゲット材料の殆どは、コレクタ面から離れる方向に（すなわち、レーザビームの方向に）移動するからである。デブリ軽減及び／又はコレクタクリーニング技術がない場合、ターゲット材料及び汚染物質の堆積、並びにコレクタ多層コーティングのスパッタリング及び入射粒子の注入により、ミラーの反射率が大幅に低減する可能性がある。この点に関して、代理人整理番号第２００７−００１０−０２号である２００７年４月１０日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中で本出願人所有の米国特許出願出願番号第１１／７８６、１４５号は、イオンが典型的にプラズマから約１５ｃｍに位置する集光ミラーに到達する前に、プラズマ内のイオンを約３０ｅＶ未満に減速させるために、約１００ミリトル又はそれよりも大きい圧力の水素のような流動中の緩衝ガスがチャンバ内に使用されるデバイスを開示している。
【０００７】
現在、効率的な高容量ＥＵＶフォトリソグラフィを考慮して、約１００ＷのＥＵＶ電力又はそれよりも大きいものをスキャナ／ステッパに供給することが必要であることになると想定されている。この出力電力を得るために、５〜２０ｋＷの駆動レーザ、例えば、ＣＯ2レーザを使用して、錫液滴の流れのような原材料を照射することができる。ＥＵＶ光源チャンバ内に供給された電力の５〜２０ｋＷのうちで、この電力の約２０％〜８０％をチャンバ内の緩衝ガスに伝達することができることを計算が示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願出願番号第１１／８９７、６６４号
【特許文献２】米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号
【特許文献３】米国特許出願出願番号第１１／８２７、８０３号
【特許文献４】米国特許出願出願番号第１１／７８６、１４５号
【特許文献５】米国特許出願出願番号第１０／４０９、２５４号
【特許文献６】米国特許出願出願番号第１１／１０７、５３５号
【特許文献７】米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８８号
【特許文献８】米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号
【特許文献９】米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号
【特許文献１０】米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号
【特許文献１１】米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号
【特許文献１２】米国特許出願出願番号第／４０６、２１６号
【特許文献１３】米国特許出願出願番号第１１／５８０、４１４号
【特許文献１４】米国特許出願出願番号第１１／６４４、１５３号
【特許文献１５】米国特許出願出願番号第１１／５０５、１７７号
【特許文献１６】米国特許出願出願番号第／４５２、５０１号
【特許文献１７】米国特許第６、９２８、０９３号
【特許文献１８】米国特許出願第１１／３９４、５１２号
【特許文献１９】米国特許出願第１１／１３８、００１号
【特許文献２０】米国特許第６、６９３、９３９号
【特許文献２１】米国特許出願第１０／１４１、２１６号
【特許文献２２】米国特許第６、６２５、１９１号
【特許文献２３】米国特許出願第１０／０１２００２号
【特許文献２４】米国特許第６、５４９、５５１号
【特許文献２５】米国特許出願第０９／８４８、０４３号
【特許文献２６】米国特許第６、５６７、４５０号
【特許文献２７】米国特許出願第０９／９４３、３４３号
【特許文献２８】米国特許出願出願番号第１１／５０９、９２５号
【特許文献２９】米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】ｗｗｗ−ｓｒｉｍ−ｏｒｇ、ＳＲＩＭソフトウエア
【非特許文献２】ｗｗｗ−ｄｏｍｎｉｃｋｈｕｎｔｅｒ−ｃｏｍ、商品名「水素発生器」、「Ｄｏｍｎｉｃｋ  Ｈｕｎｔｅｒ」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記を念頭において、本出願人は、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のためのガス管理システム、及び対応する使用法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の態様では、閉ループ流路を形成する封入構造体と、流路と流体連通しているプラズマ部位でプラズマを発生させるシステムと、封入構造体に配置されたガスと、閉ループ流路を通してガスを押し進めるポンプと、流路を流れるガスから熱を除去する熱交換器と、流路を流れるガスからターゲット種の少なくとも一部を除去するフィルタとを含むことができるデバイスを本明細書で説明する。
この態様の一用途においては、プラズマは、錫を含むことができ、フィルタは、水素化錫、酸化錫、臭化錫、及びその組合せを含む化合物の群から選択された化合物を除去することができる。
【００１２】
この態様の一実施形態では、封入構造体は、入口及び出口を備えて形成することができ、デバイスは、入口に接続したガス供給源と、封入構造体を出るガスを調整するために出口に接続した調整器とを更に含むことができ、調整器は、ガス希釈機構、洗浄器、又はその組合せから成る調整器の群から選択される。
この態様の一実施例では、封入構造体は、容器の外部にある案内路と流体連通している容器を含むことができる。
【００１３】
別の態様では、貫通孔が形成されたＥＵＶ反射光学系と、貫通孔を通過する閉ループ流路を形成する封入構造体と、流路と流体連通しているプラズマ部位でプラズマを発生させるシステムと、封入構造体に配置されたガスと、閉ループ流路を通してガスを押し進めるポンプとを含むことができるデバイスを本明細書で説明する。
この態様の一実施例では、封入構造体は、容器の外部にある案内路と流体連通している容器を含むことができる。
【００１４】
この態様の一実施形態では、デバイスは、第１及び第２の区画を容器に確立するガス流制限部材を更に含むことができ、閉ループ流路は、第１の区画から光学系に形成された貫通孔を通って第２の区画まで延び、特定的な実施形態では、光学系は、縁部を備えて形成することができ、容器は、容器壁を備えて形成することができ、制限部材は、集光器縁部と容器壁の間にその間の流れを制限するために配置することができる。
この態様の一構成においては、ガスは、ポンプに到達する前に温度制御式多チャンネル構造体を通過することができる。
【００１５】
別の態様では、封入構造体と、封入構造体内のプラズマ部位でＥＵＶ放射線を生成するプラズマを発生させてチャンバ内に少なくとも５ｋＷの電力を放出するシステムと、封入構造体内の少なくとも１つの位置で１００ミリトルを超える圧力でチャンバに配置されたガスと、ガスを封入構造体を通して循環させ、ループを通る各通過でガスを冷却する少なくとも１つの熱交換器を含む閉ループ循環システムとを含むことができるデバイスを本明細書で説明する。
【００１６】
この態様の一実施例では、ガスは、５０標準リットル／分を超える平均流量で閉ループ循環システムを通って流れることができる。
この態様の一実施形態では、封入構造体は、容器を含み、熱交換器は、容器内に位置決めすることができる。
この態様の一構成においては、熱交換器は、温度制御式多チャンネル構造体とすることができる。
この態様の一実施形態では、閉ループ循環システムは、システム内で摂氏１０００度未満の平均ガス温度を維持することができる。
【００１７】
別の態様では、封入構造体と、ＥＵＶ放射線とプラズマを出るイオンとを生成するプラズマを封入構造体内のプラズマ部位で発生させるシステムと、部位から距離ｄだけ隔てられた光学系と、プラズマと光学系の間に配置され、イオンが光学系に到達する前にイオンエネルギを１００ｅＶ未満に低減するように距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度を確立するガスと、ガスを封入構造体を通して循環させ、ループを通って流れるガスから熱を除去する少なくとも１つの熱交換器を含む閉ループ循環システムとを含むことができるデバイスを本明細書で説明する。
【００１８】
この態様の一実施例では、光学系は、ＥＵＶ放射線を中間位置に誘導することができ、デバイスは、プラズマ部位と中間位置の間に配置された多チャンネル構造体を更に含むことができる。
この態様の一実施形態では、ガスは、容積で５０パーセントを超える水素を含むことができる。
この態様の一構成においては、ガスは、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、又はその組合せから成るエッチャントガスの群から選択されたエッチャントガスを含むことができる。
この態様の一実施形態では、ガスは、イオンが光学系に到達する前に３０ｅＶ未満にイオンエネルギを低減するように距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度ｎを確立することができる。
この態様の一構成においては、システムは、錫を含む液滴を送出する液滴発生器と、ＣＯ2を含む利得媒体を含み、液滴を照明してプラズマを作り出すレーザとを含むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】レーザ生成プラズマＥＵＶ光源の略示概略図である。
【図２Ａ】イオンが大幅に散乱するが、２００ｍｍの距離ｄにわたって５０ミリトルのアルゴンガス中で停止されないことを示すＳＲＩＭソフトウエアを用いた計算プロットを示す図である。
【図２Ｂ】イオンの散乱が減り（図２Ａと比較して）、約１７０ｍｍの距離ｄにおいて４００ミリトルの水素ガス中で実質的に停止することができることを示すＳＲＩＭソフトウエアを用いた計算プロットを示す図である。
【図３】プラズマから１６．５ｃｍの距離での３つの異なる水素圧でのイオン停止を示す測定プロットを示す図である。
【図４Ａ】図３の曲線１５０に示すような初期イオンエネルギを有するイオンに関するプラズマから１６．５ｃｍの距離での最大観測エネルギと水素圧とのプロットを示す図である。
【図４Ｂ】水素圧の関数としての１４５ｃｍの距離ｄを通過した後の帯域内ＥＵＶ信号と、プラズマから１６．５ｃｍの距離で∫Ｉ（Ｅ）ｄＥとして計算したイオン流束による水素圧の関数としてのイオン流束とを示す図である。
【図４Ｃ】ＳＲＩＭシミュレーションソフトウエアを用いて計算した時の様々な初期イオンエネルギに関するガス圧（水素ガス及びヘリウムガスに対する）の関数としてのイオン飛程（ｃｍ単位）のプロットを示す図である。
【図５】ＥＵＶ光源ガス管理システムの実施形態を示す略示ＥＵＶ光源の断面図である。
【図５Ａ】図５に示すＥＵＶ光源の側面図である。
【図５Ｂ】同心円錐ベーンを有する多チャンネル構造体を示す図５の線５Ｂ−５Ｂに沿って見た時の図５に示す多チャンネル構造体の断面図である。
【図５Ｃ】収束平板ベーンを有する多チャンネル構造体を示す図５の線５Ｂ−５Ｂに沿って見た時の図５に示す多チャンネル構造体の断面図である。
【図６】半径方向ベーンを有する多チャンネル構造体の代替実施形態を示す図である。
【図７】図６の線７−７に沿って見た時の図６に示す多チャンネル構造体の断面図である。
【図８】照射領域を通り、かつ楕円面集光ミラーの軸にほぼ垂直であるガス流を有するＥＵＶ光源ガス管理システムの別の実施形態を示す略示ＥＵＶ光源の断面図である。
【図９】プラズマチャンバ内に渦を作り出すガス流を有するＥＵＶ光源ガス管理システムの別の実施形態を示す略示ＥＵＶ光源の断面図である。
【図１０】集光ミラー内の中心孔を通って延びる側板と集光ミラー及びチャンバ壁の間で流れを制限する流れ制限部材とを有するＥＵＶ光源ガス管理システムの別の実施形態を示す略示ＥＵＶ光源の断面図である。
【図１１】集光ミラー内の中心孔を通って延びる側板と側板及びチャンバ壁の間で流れを制限する流れ制限部材とを有するＥＵＶ光源ガス管理システムの別の実施形態を示す略示ＥＵＶ光源の断面図である。
【図１１Ａ】ミラーを通してガスを通過させるための複数の貫通孔が形成された集光ミラーを示す図である。
【図１１Ｂ】集光ミラー面上にガスを放出するためにその反射面に沿って延びるチューブを有する集光ミラーを示す図である。
【図１２】プラズマ照射モジュールと、２つのポンプ／熱伝達モジュールと、スキャナインタフェースモジュールとを有するＥＵＶ光源ガス管理システムの別の実施形態を示す略示ＥＵＶ光源の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
最初に図１を参照すると、実施形態の一態様によるＥＵＶ光源、例えば、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図が示されている。図１に示し、かつ以下でより詳細に説明するように、ＬＰＰ光源２０は、一連の光パルスを生成してチャンバ２６内に光パルスを送出するシステム２２を含むことができる。光源２０に対して、光パルスは、システム２２から１つ又はそれよりも多くのビーム経路に沿ってチャンバ２６内に入り、照射領域２８で１つ又はそれよりも多くのターゲットを照明することができる。
【００２１】
図１に示すデバイス２２において使用される適切なレーザは、比較的高電力、例えば、１０ｋＷ又はそれよりも高く、高いパルス繰返し数、例えば、５０ＫＨｚ又はそれよりも大きいもので作動する例えばＤＣ又はＲＦ励起により９．３μｍ、９．６μｍ、又は１０．６μｍで放射線を生成するパルスレーザデバイス、例えば、パルスガス放電ＣＯ2レーザデバイスを含むことができる。１つの特定的な実施例では、レーザは、軸流ＲＦポンプＣＯ2増幅の複数のステージにより、例えば、５０ｋＨｚ作動が可能である低エネルギ及び高繰返し数のＱスイッチ式主発振器（ＭＯ）により開始されるシードパルスを有するＭＯＰＡ構成を有することができる。ＭＯから、レーザパルスは、次に、ＬＰＰチャンバに入る前に増幅、成形、及び集束させることができる。連続ポンプＣＯ2増幅器をシステム２２に使用することができる。例えば、発振器及び３つの増幅器を有する（Ｏ−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３構成）適切なＣＯ2レーザデバイスは、代理人整理番号第２００５−００４４−０１号である２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号に開示されており、この特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
【００２２】
特定の用途に基づいて、他の形式のレーザは、例えば、高電力及び高パルス繰返し数で作動するエキシマ又は分子フッ素レーザとすることができる。例示的には、例えば、ファイバ又はディスク状活性媒体を有する固体レーザ、例えば、米国特許第６、６２５、１９１号、米国特許第６、５４９、５５１号、及び米国特許第６、５６７、４５０号に示すようなＭＯＰＡ構成エキシマレーザシステム、１つ又はそれよりも多くのチャンバ、例えば、発振チャンバ及び１つ又はそれよりも多くの増幅チャンバ（増幅チャンバは、並列又は直列）を有するエキシマレーザ、主発振器／電力発振器（ＭＯＰＯ）構成、電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）構成であるか、又は１つ又はそれよりも多くのエキシマ又は分子フッ素増幅器又は発振チャンバにシード光を送出する固体レーザが適切とすることができる。他の設計も可能である。
【００２３】
図１に更に示すように、ＥＵＶ光源２０は、例えば、照射領域２８までチャンバ２６の内部にターゲット材料の液滴を送出するターゲット材料送出システム９０を含むことができ、液滴は、１つ又はそれよりも多くの光パルス、例えば、ゼロ、１つ、又はそれよりも多くのプレパルスと、次に、１つ又はそれよりも多くの主パルスと相互作用して最終的にプラズマを生成してＥＵＶ放射を生成する。ターゲット材料には、錫、リチウム、キセノン、又はその組合せを含む材料を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。ＥＵＶ放出元素、例えば、錫、リチウム、キセノンなどは、液体液滴及び／又は液体液滴内に含まれた固体粒子の形態、又は個別、半連続的、及び／又は連続的な量で照射領域２８にＥＵＶ放出元素を送出するあらゆる他の形態とすることができる。例えば、元素錫は、純粋な錫として、錫化合物、例えば、ＳｎＢｒ4、ＳｎＢｒ2、ＳｎＨ4として、錫合金、例えば、錫ガリウム合金、錫インジウム合金、錫インジウムガリウム合金、又はその組合せとして使用することができる。使用する材料に基づいて、ターゲット材料は、室温を含む様々な温度で又は室温の近くで（例えば、錫合金、ＳｎＢｒ4）、高温で（例えば、純粋な錫）、又は室温よりも低い温度で（例えば、ＳｎＨ4）照射領域２８に送出することができ、一部の場合には、比較的揮発性、例えば、ＳｎＢｒ4とすることができる。ＬＰＰ−ＥＵＶ光源におけるこれらの材料の使用に関する更なる詳細は、代理人整理番号第２００６−０００３−０１号である２００６年４月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号において呈示されており、この特許の内容は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
【００２４】
引き続き図１に対して、ＥＵＶ光源２０は、光学系３０、例えば、基板、ＳｉＣ、多結晶質Ｓｉ、単結晶Ｓｉなどの上にモリブデン及びシリコンの交互層を有する漸変多層コーティングを有する長軸に対して直角に切断された楕円の形態の例えば集光ミラーを含むことができる。図１は、システム２２によって生成される光パルスが光学系３０を通過して照射領域２８に到達することを可能にする貫通孔を光学系３０に形成することができることを示している。図示のように、光学系３０は、例えば、照射領域２８又はその近くに第１の焦点、及びＥＵＶ光を光源２０から出力して、例えば、集積回路リソグラフィツール（図１には図示せず）に入力することができるいわゆる中間領域４０に第２の焦点を有する楕円ミラーとすることができる。同じく図示のように、光学系３０は、光学系３０上の最も近い作動可能点が照射領域２８から距離ｄに位置するように位置決めすることができる。他の光学系も、ＥＵＶ光を利用するデバイスへのその後の送出に向けて光を中間位置に集光して誘導する楕円面ミラーの代わりに使用することができ、例えば、光学系は、放物線状とすることができ、又は環状断面を有するビームを中間位置に送出するように形成することができることが認められ、例えば、内容がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第２００６−００２７−０１号である２００６年８月１６日出願の「ＥＵＶ光学系」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５０５、１７７号を参照されたい。
【００２５】
光源２０に対して、温度制御システムを使用して光学系２０を予め選択された作動温度範囲に維持することができる。制御システムは、集光ミラー基板裏面上に設けられた１つ又はそれよりも多くのオーム加熱器を加熱すること、及び／又は熱交換流体、例えば、水又は液体ガリウムを通過させるように集光ミラー基板内に形成された１つ又はそれよりも多くの冷却チャンネルを冷却することを含むことができる。
【００２６】
本明細書で使用する時、用語「光学系」及びその派生語は、以下に限定されるものではないが、入射光を反射及び／又は透過し、及び／又は入射光で作動する構成要素を含み、以下に限定されるものではないが、レンズ、窓、フィルタ、くさび、プリズム、グリズム、グレーディング、エタロン、拡散器、送信ファイバ、検出器及び他の計器構成要素、開口、絞り、及び多層ミラー、近垂直入射ミラー、斜入射ミラーを含むミラー、鏡面反射器及び拡散反射器を含むミラー構成要素を含む。更に、本明細書で使用する時、用語「光学系」及びその派生語は、単独で作動するか、又はＥＵＶ出力光波長、照射レーザ波長、測定に適する波長、又は何らかの他の波長、又はあらゆる他の特定の波長又は波長帯域のような１つ又はそれよりも多くの特定の波長範囲を利用する構成要素に限定することを意味するものではない。
【００２７】
引き続き図１を参照すると、ＥＵＶ光源２０は、ＥＵＶコントローラ６０を含むことができ、ＥＵＶコントローラ６０は、システム２２内の１つ又はそれよりも多くのランプ及び／又はレーザデバイスを起動させることによってチャンバ２６内への送出に向けて光パルスを生成し、及び／又はビーム送出、例えば、ビーム集束、ビーム誘導、ビーム形状などを調整するようにアクチュエータを通じて移動可能な光学系３を制御する発射制御システム６５を含むことができる。パルス成形、集束、誘導、及び／又はパルスの集束力を調節する適切なビーム送出システムは、代理人整理番号第２００５−００８１−０１号である２００６年２月２１日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号に開示されており、この特許の内容は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。同特許で開示するように、１つ又はそれよりも多くのビーム送出システム光学系は、チャンバ２６と流体連通しているとすることができる。パルス成形には、例えば、パルス伸長器及び／又はパルストリミングを使用してパルス持続時間を調節することを含むことができる。
【００２８】
ＥＵＶ光源２０は、例えば、照射領域２８に対して１つ又はそれよりも多くの液滴の位置を示す出力を供給する１つ又はそれよりも多くの液滴撮像器７０を含むことができる液滴位置検知システムを含むことができる。撮像器７０は、液滴位置検出フィードバックシステム６２にこの出力を供給することができ、液滴位置検出フィードバックシステム６２は、例えば、液滴単位で又は平均の液滴誤差を計算することができる液滴位置及び軌跡を計算することができる。液滴位置誤差は、次に、コントローラ６０への入力として供給することができ、コントローラは、例えば、光源タイミング回路を制御するために、及び／又は例えばチャンバ２６内の照射領域２８に送出されている光パルスの位置及び／又は集束力を変えるようにビーム位置及び成形システムを制御するために、システム２２に位置、方向、及び／又はタイミング補正信号を供給することができる。ＥＵＶ光源２０に対して、ターゲット材料送出システム９０は、例えば、望ましい照射領域２８に到達する液滴の誤差を補正するように放出点、放出タイミング、及び／又は液滴変調を修正するためにコントローラ６０からの信号（一部の実施例では、上述の液滴誤差又はそこから導出された何らかの一部の数量を含むことができる）に応答して作動可能である制御システムを有することができる。
【００２９】
ＥＵＶ光源２０に対して、液滴送出機構は、１）分注器を出る液滴の１つ又はそれよりも多くの流れ、又は２）分注器を出てその後表面張力のために液滴に分解する１つ又はそれよりも多くの連続的な流れを作り出す液滴分注器を含むことができる。例えば、いずれの場合にも、液滴を生成して照射領域２８に送出することができ、１つ又はそれよりも多くの液滴が同時に照射領域２８に存在し、１つ又はそれよりも多くの後続レーザパルス、例えば、主パルスへの露光に適する拡張されたターゲットを形成してＥＵＶ放出を生成するために１つ又はそれよりも多くの液滴が同時に初期パルス、例えば、プレパルスによって照射されることを可能にするようになっている。一実施形態では、多重オリフィス分注器を使用して「シャワーヘッド形式」の効果を作り出すことができる。一般的に、ＥＵＶ光源２０に対して、液滴分注器は、変調式又は非変調式とすることができ、かつターゲット材料を通過させて１つ又はそれよりも多くの液滴流を作り出す１つ又はいくつかのオリフィスを含むことができる。上述の分注器及び相対的な利点に関する更なる詳細は、代理人整理番号第２００５−００８５−０１号である２００６年２月２１日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８８号と、代理人整理番号第２００４−０００８−０１号である２００５年２月２５日出願の「ＥＵＶプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号と、代理人整理番号第２００５−０００３−０１号である２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶターゲット材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号と、代理人整理番号第号２００７−００３０−０１である２００７年７月１３日出願の「変調外乱波を使用して生成した液滴流を有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／８２７、８０３号とに見ることができ、これらの各々の内容は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。
【００３０】
ＥＵＶ光源２０は、光源２０によって生成されるＥＵＶ光の様々な特性を測定する１つ又はそれよりも多くのＥＵＶ測定計器（図示せず）を含むことができる。これらの特性には、例えば、強度（例えば、全体的強度又は特定のスペクトル帯域内での強度）、スペクトル帯域幅、偏光などを含むことができる。ＥＵＶ光源２０に対して、計器は、例えば、ピックオフミラーを使用してＥＵＶ出力の一部をサンプリングするか又は「未収集」ＥＵＶ光をサンプリングすることによって下流側ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナがオンラインである間に作動するように形成することができ、及び／又は例えばＥＵＶ光源２０のＥＵＶ出力全体を測定することによって下流側ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナがオフラインである間に作動させることができる。
【００３１】
上述のように、照射領域２８のターゲットの照射により、プラズマが生成されてＥＵＶ放射が生成される。更に、この処理の副産物として、プラズマを出るイオンを一般的に全方向に生成することができる。一般的に、プラズマを出るイオンの初期エネルギは、１つの範囲にわたって変化し、その範囲は、照射光波長、エネルギ、強度、及びパルス形状、及びターゲット材料の組成、サイズ、形状、及び形態を含むがこれらの限定されないいくつかのファクタの影響を受ける。先にも示したように、これらのイオンは、衰えない場合には、ミラー、レーザ入力窓、測定窓、フィルタなどの近くの光学系を劣化させる場合がある。
【００３２】
図１は、流れるガスを照射領域とミラーの間で配置することができることを示しており、ガスは、イオンが光学系に到達する前にイオンエネルギをターゲット最大エネルギレベルまで低減するために距離ｄにわたって作動するのに十分なガス数密度ｎ（すなわち、分子数／容積）を確立する。例えば、約１０〜２００ｅＶの間、恐らく３０ｅＶ未満のターゲット最大エネルギレベルまでイオンエネルギを低減するのに十分なガス数密度をもたらすことができる。図１に示すデバイスの作動に対して、距離ｄにわたってターゲットガス数密度を確立する流動中のガスがＥＵＶ放射中に存在し、かつ流動中であるように考えられている。適切なガス組成及びガス数密度を選択する際に考慮することができるファクタには、ガス組成のイオン阻止力（例えば、約１０〜３０ｃｍの距離にわたって約３０ｅＶ未満にイオンを減速する）及び濃度の関数としてガスのＥＵＶ吸収量（例えば、ＥＵＶ光がプラズマから集光ミラーに、その後中間領域４０上に進む時に約１〜２ｍの距離にわたって問題のない帯域内ＥＵＶ吸収量を供給する）がある。
【００３３】
適切なガスには、特定の用途により、例えば、５０パーセント水素より多い水素（プロチウム及び／又は重水素同位元素）、ヘリウム、及びその組合せを含むことができる。例えば、最大初期イオンエネルギ及びプラズマからの約１５ｃｍの距離ｄを有するイオンを生成するプラズマに対しては、約３０ｅＶ未満イオンエネルギに低減する適切なガスは、室温での約５００ミリトルの圧力の水素ガスとすることができる。一部の構成に対して、約５００ミリトル〜２０００ミリトルの範囲の圧力を使用することができる。ＳＲＩＭ（物質内イオン停止及び範囲）ソフトウエア（ｗｗｗ−ｓｒｉｍ−ｏｒｇウェブサイトで利用可能）を使用して、選択されたエネルギ未満までイオン（初期イオンエネルギを有する）エネルギを低減するのに必要とされるガス数密度（特定の距離ｄにわたって作動可能）を判断することができる。数密度から、ガスによる予想ＥＵＶ吸収量を計算することができる。チャンバに導入されたガスは、チャンバ条件、イオン、及び／又はプラズマと反応して、イオン、例えば、洗浄／エッチング及び／又はイオン減速に有効であると考えられる原子状水素及び／又は水素イオンを解離及び／又は作り出すことができることは更に認められるものとする。
【００３４】
図１は、光源２０が、チャンバ２６に１つ又はそれよりも多くのガスを導入するための調節式ガス供給源１００、チャンバ２６からガスを除去する調節可能なポンプ、及び閉ループ流路を確立する外部案内路１０４を含むことができることを更に示している。図１は、光源２０が、閉ループ流路を通してガスを押し進めるポンプ１０６、流路を流れるガスから熱を除去する熱交換器１０８、及び流路を流れるガスからターゲット種、例えば、汚染物質の少なくとも一部を除去するフィルタ１１０を含むことができることも示している。これらの汚染物質は、光学系を劣化させ及び／又はＥＵＶ光を吸収する可能性がある。弁１１２、調整器又は類似のデバイスを設置して、ポンプに誘導されるガスの量を計量することができる。図示のように、放出前にガスを希釈及び／又は洗浄する調整器１１４を設けることができる。この構成では、流動ガスを光学系３０と照射領域２８の間に配置することができる。ポンプ１０２を通じたチャンバ２６からのガスの除去を行って、ガス供給源１００からのガス追加分に応答してチャンバ２６内で一定のガス圧を維持し、及び／又はチャンバ２６から汚染物質、蒸気、金属粉末などを除去し、及び／又はチャンバ２６内で圧力勾配を確立して、例えば、光学系２８と照射領域２８の間で比較的大きな圧力をかつ照射領域２８と中間領域４０の間でより小さい比較的低い圧力を維持することができる。更に、ポンプ１０６、熱交換器１０８、及びフィルタ１１０は、協働して熱を除去することにより、光学系３０の温度を制御するようにチャンバ２６内の温度を制御し、及び／又はチャンバ２６から汚染物質、蒸気、金属粉末などを除去し、及び／又はチャンバ２６内で圧力勾配をもたらして、例えば、光学系２８と照射領域２８の間で比較的大きな圧力をかつ照射領域２８と中間領域４０の間でより小さい比較的低い圧力を維持することができる。
【００３５】
ガス供給源１００及びポンプ１０２、１０６の制御を一斉に行って、選択したガス圧／圧力勾配を維持し、及び／又はチャンバ２６を通じて選択した流量を維持し、及び／又は選択したガス組成、例えば、いくつかの選択したガス、例えば、Ｈ2、ＨＢｒ、Ｈｅの比率を維持することができる。一般的に、選択する流量は、特に、チャンバへの光源電力入力、ガス混合量、熱交換器１０８の効率、他の構成要素冷却システムの効率、例えば、集光ミラー冷却システムに依存する場合がある。
一例として、Ｓｎターゲット及び照射部位２８から約１５ｃｍに位置決めされた光学系３０、約５００ｍＪのレーザパルスエネルギ、及び１０〜１００ｋＨｚの範囲のＥＵＶ出力繰返し数を有するＣＯ2レーザシステムに対して、約２００〜４００ｓｌｍ（標準リットル／分）又はそれよりも多くの流量を使用することができる。
【００３６】
光源２０に対して、ガス供給源１００は、別々に及び独立していくつかのガス、例えば、Ｈ2、Ｈｅ、Ａｒ、及びＨＢｒを別々に導入することができ、又は混合物として導入することができる。更に、図１は、１つの位置で導入されているガスを示すが、ガスは、複数の位置で導入することができると共に複数の位置で除去することができ、及び／又は複数の位置での循環に向けて排気することができることは認められるものとする。ガスは、タンクを通じて送出することができ、又は局所的に生成することができる。例えば、ガス供給源１００は、オンデマンド水素／重水素発生器を含むことができる。固体ポリマー膜を使用して水／重水から水素／重水素を抽出するデバイスを含むいくつかの形式が利用可能である。このようなデバイスは、商品名「水素発生器」で「Ｄｏｍｎｉｃｋ  Ｈｕｎｔｅｒ」により市販及び販売されている。例えば、詳細に対しては、ｗｗｗ−ｄｏｍｎｉｃｋｈｕｎｔｅｒ−ｃｏｍウェブサイトを参照されたい。
【００３７】
使用するガスに基づいて、調整器１１４は、例えば、エッチャントガス蒸気を洗浄する適切な化学洗浄器、及び／又は大気へ放出する前に出射ガスを希釈する希釈ガス供給源をもたらすことができる。例えば、Ｈ2使用時に（４〜２５％の数密度では爆発性である傾向がある）、空気のＮ2のような希釈ガスを使用して放出前にＨ2濃度を低減することができる（一般的に４％未満、より好ましくは０．４％未満まで）。代替的に又は希釈ガスの使用に加えて、白金触媒を有する可能性がある触媒コンバータを使用して、水に水素を変換することができる。
【００３８】
イオンエネルギを低減するための適切なガスには、水素（プロチウム同位元素及びデューテリウム同位元素）、ヘリウム、及びその組合せを含むことができるが、これらに限定されない。更に、ハロゲンを有するガスのような光学系表面に堆積した汚染物質を除去する洗浄／エッチングガスを含めることができる。例えば、エッチャントガスとしては。ＨＢｒ、ＨＩ、Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、又はその組合せを含むことができる。一例として、Ｓｎ又はＳｎ化合物がターゲット材料として使用される時の適切な組成は、５０〜９９％Ｈ2及び１〜５０％ＨＢｒを含むことができる。
【００３９】
図２Ａは、１０ｋｅＶの初期エネルギを有するイオンが有意に散乱しているが、２００ｍｍの距離ｄにわたって５０ミリトルのアルゴンガス中で停止されないことを示すＳＲＩＭソフトウエアを用いた計算プロットを示している。一方、図２Ｂは、１０ｋｅＶの初期エネルギを有するイオンは散乱が小さくなっており（図２Ａと比較して）、約１７０ｍｍの距離ｄで４００ミリトルの水素ガス中で実質的に停止することができることを示すＳＲＩＭソフトウエアを用いた計算プロットを示している。
【００４０】
図３は、３つの異なる水素圧でのイオン停止を示す測定プロットを示している。図示のように、いずれかの阻止ガス、例えば、水素がない場合、イオンエネルギの分布は、最大初期イオンエネルギが約３ｋｅＶであることを示す曲線１５０により表される。これらのイオンは、帯域内変換に関する最適強度で（例えば、ＣＥ〜４．５％）、ＣＯ2レーザパルスで平坦なＳｎターゲットを照射することによって生成したものである。測定は、照射領域から約１６．５ｃｍに位置決めされて、かつ入力レーザビーム軸線から約４５度の角度でイオンを受け取るように位置決めされたファラデーカップ（「Ｋｉｍｂａｌｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ」製モデルＦＣ−７３Ａ）を使用して行った。曲線１５２は、約３ｋｅＶの初期最大イオンエネルギを有するイオンに対して、最大イオンエネルギが、１２０ミリトルで均一な非流動水素ガス中で１６．５ｃｍの距離ｄにわたって約１．５ｋｅＶに低減されることを示している。曲線１５４は、約３ｋｅＶの初期最大イオンエネルギを有するイオンに対して、最大イオンエネルギが、２１０ミリトルで均一な非流動水素ガス中で１６．５ｃｍの距離ｄにわたって約０．９ｋｅＶに低減されることを示している。曲線１５６は、約３ｋｅＶの初期最大イオンエネルギを有するイオンに対して、最大イオンエネルギが、２９０ミリトルで均一な非流動水素ガス中で１６．５ｃｍの距離ｄにわたって約０．２５ｋｅＶに低減されることを示している。図３は、３つの水素圧に関する２ｍ経路にわたる計算ＥＵＶ透過率も示しており、１２０ミリトルの水素ガスは、９６％の透過率を有し、２１０ミリトルの水素ガスは、９３％の透過率を有し、２９０ミリトルの水素ガスは、９０％の透過率を有する。
【００４１】
図４Ａは、照射領域から１６．５ｃｍの場所に、かつ入力レーザビーム軸線から約４５度の角度に位置決めされたファラデーカップを使用した図３の曲線１５０に示すような初期イオンエネルギを有するイオンに関する最大観測エネルギと水素圧のプロットを示している。図４Ｂは、水素圧の関数としての１４５ｃｍの距離ｄを通過した後の帯域内ＥＵＶ信号と、イオン流束を∫Ｉ（Ｅ）ｄＥとして計算した水素圧の関数としてのイオン流束とを示している。図４Ｃは、様々な初期イオンエネルギに関し、かつＳＲＩＭシミュレーションソフトウエア（上述など）を用いて計算したような水素ガス及びヘリウムガスに関するガス圧の関数としてのイオン飛程（ｃｍ単位）のプロットを示す図である。
【００４２】
上述のデータは、問題がないレベルのＥＵＶ吸収量で少なくとも約４桁だけイオン流束（すなわち、エネルギ積分信号）を抑制するのに使用することができるイオン軽減技術を明らかにするものである。一部の場合には、集光ミラー反射コーティングは、約５００層の犠牲層を有することができ、依然として完全なＥＵＶ反射率をもたらすことができる。０．２層／１００万パルス（イオン軽減がない場合）の測定侵蝕率及び１０4の抑制係数（上述の軽減による）を考慮して、大量製造環境における集光ミラーの約１年の作動に対応する１０12パルスを超える集光器の寿命が推定される。
【００４３】
上述のようにイオン阻止ガス及び／又はエッチャントガスの使用は、特定の用途に基づいて、単独で、又は箔遮蔽体の使用（減速ガス又は偏向ガスの有無に関わらず）、及びイオンを偏向又は減速させる電界及び／又は磁界の使用、及び／又はイオン流束を低減するパルス成形の使用のような１つ又はそれよりも多くの他のイオン軽減技術と組み合わせて使用することができ、例えば、内容がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第２００７−００１０−０２号である２００７年４月１０日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／７８６、１４５号を参照されたい。
【００４４】
図５は、貫通孔が形成された光学系３０、例えば、照射領域２８からＥＵＶ光を誘導する近垂直入射楕円面集光ミラーが配置されたチャンバ２６を有する光源２００のガス管理構成要素を示しており、例えば、ターゲット材料液滴は、スキャナ２０２によるその後の使用ために結合システム１４内の中間領域４０までＥＵＶ放射線を生成する駆動レーザ（図２では図示せず）によって照射される。
図１に示すように、ガス管理システムは、１つ又はそれよりも多くの閉ループ流路を形成する封入構造体を含むことができ、封入構造体は、１つ又はそれよりも多くの案内路２０４ａ、ｂと流体連通している容器、例えば、チャンバ２６を有し、各案内路２０４ａ、ｂは、チャンバ２６の外部にある。図５及び図５Ａは、４つの外部案内路２０４ａ〜ｄを有するガス管理システムを示すが、４つよりも多くの及び僅か１つの外部案内路を使用することができることは認められるものとする。
【００４５】
引き続き図５に対して、各閉ループ流路内では、ガスは、光学系３０内に形成された貫通孔を通り、かつ照射領域２８に向けて誘導されるということを見ることができる。貫通孔から、ガスの一部は、熱交換器２０６を通ってポンプ２０８ａ、ｂに入る。図５に示す光学系３０に対して、貫通孔はまた、レーザ源（図示せず）から照射領域２８にレーザビームを通過させるように機能するが、以下で説明するように、ガスに光学系３０を通過させるために他の貫通孔を使用することができる。
【００４６】
図示の光源２００に対して、熱交換器２０６は、複数の離間した平行で環状に成形された金属板から成ることができ、各金属板は、チャンバ２６の円周周りに延びている。金属板の１つ、一部、又は全てには、各金属板を冷却するために熱交換流体、例えば、水を通過させる１つ又はそれよりも多くの内部通路を形成することができる。熱交換器２０６は、熱交換器２０６を通るガスを冷却するように、及び／又は錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにＥＵＶ放射線を吸収し及び／又は光学系を汚染する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮するように機能することができる。冷却された状態で、ガスは、例えば、ターボポンプ又はルート形式ブースタとすることができるポンプ２０８ａ、ｂを通過し、次に、ガスは、もう一度、光学系３０内に形成された貫通孔を通る位置に外部案内路を通じて誘導することができる。ガス管理システムを通じて流れの均衡を取るために、１つ又はそれよりも多くの流量調整器（図示せず）、例えば、各ポンプの近くの１つの調整器を設けることができることは認められるものとする。
【００４７】
図５及び図５Ｂは、貫通孔からのガスの一部が、多チャンネル構造体２１０を通じてチャンバ２６内を流れることができることも示している。図５及び図５Ｂで分るように、多チャンネル構造体２１０は、照射位置２８と中間点４０の間に配置することができ、光が光学系３０から中間領域４０に進むことを可能にするように配置された複数の同心の円錐形ベーン２１２を含むことができると共に、ＥＵＶ光吸収を最小にするように設計することができる。更に、ベーンの位置は、例えば、スキャナ内の障害物のためにスキャナ２０２によって使用することができない光路に対応するように選択することができる。１つ又はそれよりも多くの半径方向部材２１３を設置して、同心の円錐形ベーンを支持することができる。図５Ｃは、ベーン２１２’’が図示のように中間領域４０に向けて収束する平坦な板から成る別の実施形態を示している。フランジ２１１を設置して、図示のように、チャンバ２６の壁と多チャンネル構造体２１０の間で流れを制限することができる。
【００４８】
図６及び図７は、複数の半径方向に配向されたベーン２１２’を含む多チャンネル構造体２１０’の代替構成を示している。代替的に、同心円状円錐及び半径方向ベーンを有する多チャンネル構造体を使用することができる。図５〜図７に示す多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’に対して、ベーンの１つ、一部、又は全てには、各ベーンを冷却するために熱交換流体、例えば、水又は液体ガリウムを流動させる内部通路を形成することができる。多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’は、例えば、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’と中間領域４０間で多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’の下流側に例えばイオン阻止及び／又はエッチング力及び比較的低いガス圧をもたらして、例えば、ＥＵＶ吸収量を最小にするために、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’を通るガスを冷却し、及び／又は錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにＥＵＶ放射線を吸収する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮し、及び／又はガス流に対する大きな抵抗をもたらし、従って、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’の上流側に比較的高いガス圧で圧力勾配をチャンバ２６内に、例えば、照射領域２８と光学系３０間に確立するように機能することができる。
【００４９】
図示のデバイスに対して、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’は、照射領域からターゲット材料を受け取るように位置決めすることができる。本明細書で開示するように、特定の用途に基づいて、構造２１０、２１０’、２１０’’は、単独で、又は上述のようなイオン減速ガスの使用、箔遮蔽体の使用（減速ガス又は偏向ガスの有無に関わらず）、及びイオンを偏向又は減速させる電界及び／又は磁界の使用、及びパルス状ビームの使用のような１つ又はそれよりも多くの他のデブリ軽減技術と組み合わせて使用することができる。
【００５０】
多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’と別々であるか、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’に取り付けられているか、又は多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’と一体に形成することができるビームストップ３０２２を設けることができる。デバイスの作動において、液滴のようなターゲット材料は、プラズマを発生させるために１つ又はそれよりも多くのパルスによって照射される。一般的に、照射されたターゲット材料は、ビーム方向に沿って移動して広い立体角に広がる。材料の殆どは、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’により収集することができ、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’は、温度制御することができる。例えば、ＬＰＰターゲット材料を収集して誘導する温度制御ビームストップは、代理人整理番号第２００５−００８６−０１号である２００６年８月２５日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のためのターゲット材料収集ユニット」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５０９、９２５号に開示すると共に特許請求されており、この特許の内容全体は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。内容全体がここでの引用により本明細書に組み込まれている代理人整理番号第２００７−００１０−０２号である２００７年４月１０日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／７８６、１４５号も参照されたい。
【００５１】
ターゲット材料照射の副産物には、金属紛、ターゲット材料蒸気、及び微細液滴又はクラスターを含むことができ、並びにいくつかの形態とすることができ、例えば、錫、例えば、純粋な錫又は錫化合物、例えば、ＳｎＢｒ4、ＳｎＨ4、ＳｎＢｒ2などがターゲット材料として使用された時に、副産物には、錫及び酸化物を含む錫化合物を含むことができる。例えば、集光ミラー侵蝕からの塵及び他の汚染物質がチャンバに存在する恐れもある。これらの副産物は、特に、光学系を損傷し、かつＥＵＶ放射線を吸収するか／散乱させる場合がある。
【００５２】
一例としてかつ非制限的に、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’は、液体及び固体を収集（一部の場合には、固形物を再溶融）及び／又は蒸気を凝集するように機能することができる。Ｓｎを含むターゲット材料に対して、多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’の作動可能な表面の一部又は全ては、Ｓｎの融点、例えば、約２３０Ｃを超える温度に維持することができる。この温度では、微細液滴は、多チャンネル構造体２１０、２１０’、及び２１０’’の表面に付着し、一部の場合には、重力により下方へ流れる場合がある。固化金属粉末は、溶融材料に再溶融され、同じく下方に流れる場合がある。Ｓｎ（例えば、酸化物）の化合物は、液体の流れにより捕捉されてチャンバから除去される場合もある。多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’は、表面から液体金属を収集することができる底部に液体金属流を誘導する中間接続チャンネル（図示せず）を有することができる。チャンネルの位置及び方向は、多チャンネル構造体２１０、２１０’、及び２１０’’上での液体の適切な流れを保証するようにＥＵＶ源方位に対して定めることができる（例えば、光源軸線は、約２８度で水平線に対して傾かせることができる）。一方、一部の構成においては、多チャンネル構造体２１０、２１０’、及び２１０’’の作動可能な表面の一部又は全ては、Ｓｎの融点よりも低い温度、例えば、約２３０Ｃ未満に温度で維持することができる（Ｓｎを含むターゲット材料に対して）。これらの温度では、凝集が容易にされ、液体及び固体は、多チャンネル構造体２１０、２１０’、及び２１０’’上に蓄積することができる。多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’は、蒸気、例えば、チャンバに存在するＳｎ蒸気を凝縮する低温捕捉器として機能することができる。
【００５３】
図５は、多チャンネル構造体２１０からのガスが、通常、中間領域４０の方向に流れることを示している。図５は、多チャンネル構造体２１０を出るガスのいくらか、一部分、又は全てが、熱交換器２１４を通ってポンプ２１６ａ、ｂに入ることも示している。図示の光源に対して、熱交換器２１４は、チャンバ２６の円周周りに延びる複数の離間した平行で環状に成形された金属板から成ることができる。金属板の１つ、一部、又は全てには、各金属板を冷却するために熱交換流体、例えば、水を通過させる１つ又はそれよりも多くの内部通路を形成することができる。熱交換器２１４は、熱交換器２１４を通るガスを冷却し、及び／又は錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにＥＵＶ放射線を吸収する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮するように機能することができる。冷却された状態で、ガスは、例えば、ターボポンプ又はルート形式ブースタとすることができるポンプ２１６ａ、ｂを通過し、次に、ガスは、もう一度、光学系３０内に形成された貫通孔を通る位置に外部案内路２０４ａ、ｂを通じて誘導することができる。ガス管理システムを通じて流れの均衡を取るために、１つ又はそれよりも多くの流量調整器（図示せず）、例えば、各ポンプの近くの１つの調整器を設けることができることは認められるものとする。案内路２０４ａ、ｂの一方又は両方は、任意的なフィルタ２１８ａ、ｂ、及び／又は付加的かつ任意的な熱交換器２２０ａ、ｂを含むことができる。光源２００に対して、フィルタ２１８ａ、ｂは、ターゲット種、例えば、光学系を劣化させ及び／又は流路を流れるガスからＥＵＶ光を吸収する場合がある汚染物質の少なくとも一部を除去するように機能することができる。例えば、錫含有材料がプラズマを発生させるターゲット材料として使用される時、光学系を劣化させ及び／又はＥＵＶ光を吸収する場合がある水素化錫、酸化錫、及び臭化錫のような汚染物質がガスに存在する場合がある。これらの汚染物質は、１つ又はそれよりも多くの適切なフィルタ、例えば、ゼオライトフィルタ、低温捕捉器、化学吸収器などを使用して除去することができる。熱交換器２２０ａ、ｂは、例えば、上述のように複数の離間した内部冷却の平行な金属板から成ることができ、案内路２０４ａ、ｂ内のガスを冷却し、及び／又は蒸気、例えば、ガス流からの錫蒸気を凝縮することによって除去するように機能することができる。
【００５４】
図５は、ガス管理システムが、例えば、イオン阻止に向けて連続的に又は個別の量でチャンバ２６に１つ又はそれよりも多くのガス（例えば、Ｈ2（プロチウム及び／又は重水素同位元素）、及び／又はＨｅ）を選択的に導入し、及び／又は光学系３０の表面のようなチャンバ２６内の表面からプラズマ生成されたデブリ堆積物（例えば、ＨＢｒ、Ｈ１Ｂｒ2、Ｃｌ2、ＨＣｌ、Ｈ2、又はその組合せ）をエッチングする調節式ガス供給源２２２を含むことができることを更に示している。ガス供給源２２２は、１つ又はそれよりも多くの流量調整器（図示せず）を含むことができることは認められるものとする。
【００５５】
図５は、ガス管理システムが、連続的に又は個別の量でチャンバ２６及び／又はガス管理システムの他の部分、例えば、案内路２０４ａ、ｂなどからガスの一部又は全てを選択的に除去する調節可能なポンプ２２４、例えば、ターボポンプ又はルートブースタ、及び任意的な調整器２２６（例えば、図１に示す調整器１１４を参照して上述したように放出の前にガスを希釈及び／又は洗浄する）を含むことができることを更に示している。一部の場合には、熱交換器（図示せず）は、ポンプを高温ガスから保護するためにポンプ２２４の上流側に設けることができる。
【００５６】
ガス供給源２２２を通じたチャンバ２６への新鮮なガスの追加及び／又はチャンバ２６からのポンプ２２４を通じたガスの除去を行って熱を除去し、それによってチャンバ２６内の温度を制御し、及び／又はチャンバ２６から汚染物質、蒸気、金属粉末などを除去し、及び／又はチャンバ２６内に圧力勾配をもたらして、例えば、光学系３０と照射領域２８の間に比較的大きな圧力をかつ照射領域２８と中間領域４０の間により小さい比較的低い圧力を維持することができる。
ガス供給源２２２及びポンプ２１６ａ、ｂ、及び２２４の制御を使用して、チャンバの選択領域内で選択したガス数密度及び／又は圧力勾配を維持し、及び／又はチャンバ２６を通じて選択した流量を維持し、及び／又は選択したガス組成、例えば、いくつかの選択したガス、例えば、Ｈ2、ＨＢｒ、Ｈｅの比率を維持することができる。
【００５７】
図５は、ガス温度、圧力、組成、例えば、Ｈｅ／Ｈ2比、ＨＢｒガス数密度などを含むがこれらの限定されない１つ又はそれよりも多くのガス特性を測定する１つ又はそれよりも多くのガスモニタ２２８をチャンバ２６内に配置し、又はチャンバ２６と流体連通するように設置して、ガス管理システムコントローラ２３０に特性を示す１つ又はそれよりも多くの信号を送出することができ、ガス管理システムコントローラ２３０は、次に、選択したガス温度、圧力、及び／又は組成を維持するようにポンプ、調整器などを制御することができることを更に示している。例えば、質量分析計残留ガスモニタを使用して、ＨＢＲ数密度を測定することができる。
【００５８】
図５は、ガス管理システムが、中間領域４０で又はその近くで予め選択された流れ（流量及び／又は流れ方向）、温度、ガス数密度、及び／又は汚染物質レベルを維持する備えを含むことができることも示している。特に、ガス管理システムは、スキャナ製造業者により開発されたこれらのパラメータの１つ又はそれよりも多くの仕様を満たすように設計することができる。図示のように、中間領域４０の近くのガス管理は、ガスが、スキャナ２０２から及び中間領域４０に向けて流れるように、スキャナ入力部での圧力よりも小さい圧力の維持を含むことができる。図５は、ガス管理システムが、中間領域４０から照射区域２８に向けて流れるガス流を送出するガス供給源２３２、及び上述のように中間領域４０を選択的に排気するポンプ２３４及び任意的な調整器２３６を含むことができることも示している。
【００５９】
図８は、閉ループ流路を形成する封入構造体を有するＬＰＰ−ＥＵＶ光源のためのガス管理システムの別の実施形態を示しており、封入構造体は、案内路２０４’と流体連通している容器、例えば、チャンバ２６を有し、各案内路２０４’は、チャンバ２６の外部にある。図示のように、流路は、光学系３０の軸２４８に垂直である照射領域２８を通るように、かつ光学系３０、例えば、上述のような楕円面集光ミラーと、多チャンネル構造体２１０、２１０’、及び２１０’’（上述のような、かつ上述のように流量制御フランジ２１１を有する）との間にガスを誘導する。同じく図示のように、ガス管理システムは、上述のようにポンプ２０８及び例えば並列に配置された複数の離間した金属板を有する熱交換器２５０を含むことができ、１つ又はそれよりも多くの金属板には、冷却流体が通過することを可能にする内部通路が形成されている。上述のように、任意的なフィルタ（図示せず）を閉ループシステム内に使用することができる。
【００６０】
図９は、ガスが、渦及び従ってガス混合の増大及びプラズマからガスまでの熱伝達を引き起こし、一部の場合には停滞区域を最小にするために照射領域を取り囲む容積内に導入される閉ループ流路を形成する封入構造体を有するＬＰＰ−ＥＵＶ光源のためのガス管理システムの別の実施形態を示している。図示のように、ガスは、チャンバ２６内に及び照射領域２８の近くに渦を作り出す接線方向の構成要素で１つ又はそれよりも多くの案内路２０４ａ’’、ｂ’’、ｃ’’、ｄ’’からチャンバ２６に誘導される。
【００６１】
図１０は、閉ループ流路を形成する封入構造体を有するＬＰＰ−ＥＵＶ光源のためのガス管理システムの別の実施形態を示しており、封入構造体は、案内路２０４’’と流体連通している容器、例えば、チャンバ２６を有し、案内路２０４’’は。チャンバ２６の外部にある。ポンプ２０８は、上述のように閉ループを通るようにガスを循環させるために設けることができるということも見ることができる。図１０は、光学系３０、例えば、楕円集光ミラーをチャンバ２６内に配置することができ、光学系３０には、レーザビームが通過して照射領域２８に到達することを可能にする中央貫通孔を形成することができることを更に示している。光学系３０の縁部又はその近くの位置からチャンバ２６の壁又はその近くの位置まで延びるガス流制限部材２８０をチャンバ２６内に配置して、チャンバ２６内に区画２８２、２８４を確立することができるということを更に見ることができる。例えば１〜３ｍｍの間隙を光学系３０／制限部材２８０、及び／又は制限部材２８０／チャンバ壁の間で設けて、適切なガス流制限を維持しながら光学系３の膨張／収縮を可能にすることができる。このデバイスに対して、ガス流制限部材２８０は、光学系３０と一体に形成することができ、又は別々の構成要素とすることができる。この構成では、閉ループ流路は、区画２８２から、光学系３０内に形成された貫通孔を通って区画２８４まで延びることができるということを見ることができる。同じく図示のように、このデバイスは、上述のように、流れ制限フランジ２１１を有する上述のような多チャンネル構造体２１０、２１０’、２１０’’を含むことができる。注：熱交換器（図示せず）及び／又はフィルタ（図示せず）は、いずれも上述のように閉ループシステム内に使用することができる。
【００６２】
図１０は、特に、図示のようにチャンバ２６と照射領域２８とに流体連通して配置されたビーム送出光学系３０２ａ、ｂに到達するプラズマによって生成されたデブリの量を低減するように機能することができる側板３００を貫通孔内に位置決めすることができることを更に示している。図示のデバイスに対して、側板３００は、照射区域に面する小径端部を有する円錐形とすることができる。側板３００は、側板過熱を防止するために、照射区域から適切な距離に位置決めすることができる。ビーム送出光学系３０２ａ、ｂは、アクチュエータ（区画２８２内の位置決めされる場合もあれば、位置決めされない場合もある）に結合することができると共に、パルス成形、集束、誘導、及び／又は照射領域２８に送出されるパルスの集束力を調整するのに使用することができ、かつ照射領域２８と窓３０４間に見通し線デブリ経路が確立されず、従って、窓上のデブリ３０４堆積が低減されるように、レーザ入力窓３０４が照射領域２８に対して遠隔位置に位置決めすることを可能にするように機能することができる。２つの反射光学系が示されているが、２つよりも多く及び僅か１つの光学系を使用することができることは認められるものとする。パルス成形、集束、誘導、及び／又はパルスの集束力を調整する適切なビーム送出システムは、代理人整理番号第２００５−００８１−０１号である２００６年２月２１日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号に開示されており、この特許の内容は、ここでの引用により本明細書に組み込まれている。同特許で開示するように、１つ又はそれよりも多くのビーム送出システム光学系は、チャンバ２６と流体連通しているとすることができる。
【００６３】
図１１は、図１０に示しかつ上述した構成と共通の１つ又はそれよりも多くの構成要素を有するＬＰＰ−ＥＵＶ光源のためのガス管理システムの別の実施形態が、閉ループ流路を形成する封入構造体を含むことを示しており、封入構造体は、案内路２０４’’と流体連通している容器、例えば、チャンバ２６を有し、案内路２０４’’は、チャンバ２６、ポンプ２０８の外部にあり、光学系３０、例えば、楕円面集光ミラーには、中心貫通孔を形成することができ、側板３００は、貫通孔内の位置決めすることができ、ビーム送出光学系３０２ａ、ｂは、チャンバ２６及び照射領域２８、及び離れた位置にあるレーザ入力窓３０４と流体連通しているように配置される。
【００６４】
図１１に示す実施形態に対して、側板３００の外面又はその近くの位置からチャンバ２６の壁又はその近くの位置まで延びるガス流制限部材２８０’をチャンバ２６内に配置し、容器内に区画２８２’、２８４’を確立することができる。このデバイスに対して、ガス流制限部材２８０は、側板３００と一体に形成することができ、又は別々の構成要素とすることができる。この構成では、閉ループ流路は、区画２８２’から、光学系３０内に形成された貫通孔を通って区画２８４’まで延びることができるということを見ることができる。
【００６５】
図１１Ａは、光学系３０に複数の比較的小さい貫通孔（そのうち貫通孔３７５ａ、ｂ、ｃを記載）が形成され、閉ループ流路を流れるガスが光学系内の孔を通って光学系と照射領域２８の間の空間に到達することができる別の可能性を示している。図１１Ｂは、１つ又はそれよりも多くのチューブ３８０が、光学系３０の反射面の近くに、例えば、１〜２ｍｍ以内に位置決めされ、各チューブには、光学系３０の表面上へガスを放出するように複数の比較的小さい孔が形成される更に別の可能性を示している。これらの構成のいずれも、中心貫通孔（上述の）を通るガス流の有無に関係なく使用することができる。これらの構成に対して、チューブ及び／又は貫通孔の配置は、例えば、スキャナ内の障害物のためにスキャナ２０２によって使用することができず、及び／そうでなければ他の構造体、例えば、デブリ軽減構造体、多チャンネル構造体などにより阻止される光路に対応するように選択することができる。
【００６６】
図１２は、閉ループ流路を形成する封入構造体を有するＬＰＰ−ＥＵＶ光源のためのガス管理システムの別の実施形態を示しており、封入構造体は、案内路２０４ａ’、’２０４ｂ’と流体連通している容器、例えば、チャンバ２６を有し、案内路２０４ａ’、２０４ｂ’は、上述のようにチャンバ２６の外部にある。図示のように、チャンバ２６は、プラズマ照射モジュール４００、ポンプ／熱交換器モジュール４０２、ポンプ／熱交換器モジュール４０４及びスキャナインタフェースモジュール４０６を含むことができる。このデバイスに対して、チャンバ２６は、互いに組み立てられた別々のモジュール又は１つの一体形成されたユニットから成ることができる。
【００６７】
図示のデバイスに対して、光学系３０、例えば、レーザ源（図示せず）からのレーザビームが通過して照射領域２８に到達することを可能にする中心貫通孔が形成された楕円面集光ミラーをチャンバ２６内に配置することができる。同じく図示のように、光学系は、照射領域２８から中間領域４０に光を集束させることができ、中間領域４０で頂点を有するチャンバ２６を通って延びるＥＵＶ光の円錐を発生させる。
【００６８】
図１２は、ポンプ／熱交換器モジュール４０２が、上述のようなポンプ２０８ａ’、ｂ’及び熱交換器２１４ａを含み、ポンプ／熱交換器モジュール４０４が、上述のようなポンプ２０８ｃ’及びｄ’及び熱交換器２１４ｂを含むことを更に示している。このデバイスに対して、熱交換器２１４ａ、ｂは、ＥＵＶ光円錐周りに延びる複数の離間した平行で環状に成形された金属板から成ることができ、各金属板は、図示のように、ＥＵＶ光円錐（楕円面光学系３０により形成）の縁部の近く又は縁部にある内部円形縁部まで延びるように個々にサイズ決定されている。金属板の１つ、一部、又は全てには、各金属板を冷却するために熱交換流体、例えば、水を通過させる１つ又はそれよりも多くの内部通路を形成することができる。熱交換器２１４ａ、ｂは、熱交換器２１４ａ、ｂを通るガスを冷却し、及び／又は錫がターゲット材料として使用される時に望ましくないほどにＥＵＶ放射線を吸収する場合があるターゲット材料蒸気、例えば、錫蒸気を凝縮するように機能することができる。冷却された状態で、ガスは、例えば、ターボポンプ及び／又はルート形式ブースタとすることができるポンプ２１８ａ’〜ｄ’を通過し、次に、外部案内路２０４ａ’、ｂ’を通ってプラズマ照射モジュール４００内の位置に誘導することができる。図示のように、真空空洞を形成するように熱交換器板の外径とポンプの間に空間を設けることができる。このデバイスに対して、金属板は、チャンバの全長をほぼ満たすことができ、従って、ガス流に対するこのような構造体の抵抗は、かなり小さいと考えられ、ポンプの排気速度が制限されない。同時に、金属板の作動面積は、ガス冷却に対して高効率をもたらすように大きいことになる。
ガス管理システムを通して流れの均衡を取るために、１つ又はそれよりも多くの流量調整器（図示せず）、例えば、各ポンプの近くの１つの調整器を設けることができることは認められるものとする。このデバイスに対して、案内路２０４ａ’、ｂ’の一方又は両方は、任意的なフィルタ２１８ａ、ｂ（上述の）及び／又は付加的かつ任意的な熱交換器２２０ａ、ｂ（上述の）を含むことができる。
【００６９】
引き続き図１２に対して、多チャンネル構造体２１０ａ’は、プラズマ照射モジュール４００とポンプ／熱交換器モジュール４０２の間にガス流経路に沿って位置決めされ、第２の多チャンネル構造体２１０ｂ’は、ポンプ／熱交換器モジュール４０２とポンプ／熱交換器モジュール４０４の間にガス流経路に沿って位置決めされ、第３の多チャンネル構造体２１０ｃ’は、ポンプ／熱交換器モジュール４０４とスキャナインタフェースモジュール４０６の間にガス流経路に沿って位置決めされるということを見ることができる。図示のデバイスに対して、各多チャンネル構造体は、複数の同心円錐形ベーン（図５Ｂを参照されたい）、板状ベーン（図５Ｃを参照されたい）、及び／又は光が光学系３０から中間領域４０まで進むことを可能にするように配置された半径方向に配向されたベーン（図７を参照されたい）を含むことができ、かつＥＵＶ光吸収を最小にするように設計することができる。更に、ベーンの位置は、例えば、スキャナ内の障害物のためにスキャナ２０２によって使用することができない光路に対応するように選択することができる。各多チャンネル構造体は、図示のようにそれぞれのモジュールハウジング内に形成された開口部内に位置決めされ、多チャンネル構造体とそれぞれのモジュールハウジングの間で流れを制限することができる。
【００７０】
「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特定の実施形態は、上述の実施形態の１つ又はそれよりも多くの上述の目的を、及び上述の実施形態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の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、上述の実施形態は、本出願によって広く考察された内容を単に例示しかつ代表することは、当業者によって理解されるものとする。単数形での以下の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上述の実施形態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。実施形態として本明細書で説明したデバイス又は方法は、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説明した各及び全て問題に対処又は解決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「行為」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。
【符号の説明】
【００７１】
２０  レーザ生成プラズマＥＵＶ光源
２２  光パルスを送出するシステム
２６  チャンバ
２８  照射領域
【図１】
0005552051.tif 000002
【図２Ａ】
0005552051.tif 000003
【図２Ｂ】
0005552051.tif 000004
【図３】
0005552051.tif 000005
【図４Ａ】
0005552051.tif 000006
【図４Ｂ】
0005552051.tif 000007
【図４Ｃ】
0005552051.tif 000008
【図５】
0005552051.tif 000009
【図５Ａ】
0005552051.tif 000010
【図５Ｂ】
0005552051.tif 000011
【図５Ｃ】
0005552051.tif 000012
【図６】
0005552051.tif 000013
【図７】
0005552051.tif 000014
【図８】
0005552051.tif 000015
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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