(57)【要約】【課題】従来ＥＵＶ露光装置の実用化のため、消費電力が少なく安価で高輝度ＥＵＶ光源が求められていた。【解決手段】Ｓｎイオンビームを集束し、互いにＳｎイオン原子を衝突さす事で、高輝度ＥＵＶ光を得、Ｓｎイオンビームの進行方向と反対側からＥＵＶ光を取り出すことで、取り出したＥＵＶ光にＳｎイオンや壁のデブリ粒子の混入を防いでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子又は原子を加速して集束し、互いに衝突さす機構を有するＥＵＶ光源。
【請求項２】
粒子又は原子をイオン化して電気的に加速する請求項１記載のＥＵＶ光源。
【請求項３】
粒子又は原子の通路に磁場をあたえ、中性原子、荷電数に応じた原子イオンを選別する機構を有する請求項１記載のＥＵＶ光源。
【請求項４】
粒子又は原子を中空の錐体ビームとして互いに衝突さす請求項１記載のＥＵＶ光源。
【請求項５】
粒子又は原子の集束部分にレーザー光、電磁波又は電子を照射する請求項１記載のＥＵＶ光源。
【請求項６】
粒子又は原子を加速して集束し衝突することにより得られるＥＵＶ光発生源の周囲に、反射鏡を設置した請求項１記載のＥＵＶ光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分類】
【０００１】  本発明は、ＥＵＶ露光装置のＥＵＶ光源に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来のＥＵＶ光源は、Ｘｅ又はＳｎにレーザー光を照射又は放電によりＥＵＶ光を得ていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】  特願２００７−２１３３２１
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】  ＥＵＶ光源の開発と応用  監修  豊田浩一，岡崎信次
【非特許文献２】  Ｊ，Ｐｌａｓｍａ  Ｆｕｓｉｏｎ  Ｒｅｓ，Ｖｏｌ，８２，Ｎｏ，９（２００６）６０９−６１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  従来のＥＵＶ光源は、発光効率が悪く大電力を要し、ＥＵＶ光と共に放射される高速粒子又散乱された励起用レーザー光によるＥＵＶ光ユレタタ・ミラーの損傷が激しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  そして、本発明は上記目的を達成するため、Ｓｎ原子をイオン化してイオン化されたＳｎ原子イオンを荷電数に応じて選別し、中空のＳｎイオンビームとして電気的に加速して小範囲の空間に集中してＳｎ原子を互いに衝突さしている。
【発明の効果】
【０００７】  本発明ＥＵＶ光源は上記の様な形態をとっているので、Ｓｎイオンを高速に加速する事ができ、Ｓｎイオン同士の衝突によるＳｎ励起効果が大きい。そのため衝突している場のＳｎイオン濃度が低く、光の再吸収も少なく、小さい注入エネルギーで目的とする１３．５ｎｍ近傍の強い光源を得ている。【０００８】  この時衝突さすＳｎイオンビームを中空とする事で、収差が少なくなりより小範囲に集束さす事ができている。そのため衝突効果も大きくなっている。【０００９】  又ＳｎイオンビームのＳｎ荷電数を揃えることで、目的とする１３．５ｎｍ近傍より長波長光の発生制御と、Ｓｎの荷電数が大きい事による無効発光又無発光の抑制効果がある【００１０】  ＥＵＶ光をＳｎイオンビームの進行方向と反対側から取り出すことで、衝突後のＳｎイオンビームとＥＵＶ光とを分離している。【００１１】  この時Ｓｎイオンビームの少なくとも四方からＥＵＶ光を取り出せるので、ＥＵＶ光の利用効率は四倍になっている。又Ｓｎイオンビームの周囲に凹面鏡を１個から３個設置する事で、取り出したＥＵＶ光増強作用がある。【００１２】  互いに衝突したＳｎイオンビームは、取り出すＥＵＶ光と反対方向に向っているので、電気的に減速さす事ができ、周囲の壁からのスパッター粒子をなくす事ができている。【００１３】  本発明ＥＵＶ光源は連続発光できるので、有効発光量が向上している。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明ＥＵＶ光源の作動説明図。
【図２】本発明ＥＵＶ光源のＥＵＶ光取り出し方説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】  以下本発明の実施例を図１、図２に基づいて説明する。
【実施例】
【００１６】  図１図において、Ｓｎイオン発生器１の中の液体Ｓｎ２を熱してＳｎ蒸気３を発生さす、この時Ｓｎイオン発生器１内の電極４で放電さして、Ｓｎイオン発生器１内にＳｎイオを得ている。Ｓｎイオン発生器１の孔５よりＳｎ原子とＳｎイオン原子で成りたつビーム６を得る。【００１７】  Ｓｎ原子とＳｎイオン原子で成りたつビーム６の進行前方に磁石７を設置し、Ｓｎイオンの目的とする荷電数を多く含むＳｎイオンビーム８を得る。この時中性Ｓｎ原子は遮へい板９、目的とする荷電数以外のＳｎイオンの大多数は、遮へい板１０で除かれる。【００１８】  電磁コイル１１にて発生した同心円状の磁界により、放射状に広がる目的とする荷電数を多く含むＳｎイオンビーム８をほぼ平行Ｓｎイオンビームとし、電磁コイル１１の出口中心部にある遮へい板１２にて目的とする電荷数を多く含むＳｎイオンビーム８の中心部のＳｎイオンを除き、その後目的とする荷電数を多く含むＳｎイオンビーム８に高電界をかけることにより一気に加速する。【００１９】  この時電磁コイル１３にて目的とする荷電数を多く含むＳｎイオンビーム８は、小範囲１４に強く収束される。小範囲１４内でＳｎイオン原子は互いに強く衝突しＥＵＶ光１５を小範囲１４の周囲に放出する。
この時Ｓｎイオン原子の電子軌道は、１３．５ｎｍ近傍の発光のため必要最小電子軌道しか有さないことが多く、１３．５ｎｍ近傍より長波長の発光は少なく又あまりにもＳｎが大きくイオン化されてもいないので、１３．５ｎｍ近傍より小さく波長の発光も少ない、そして電子軌道に一つも電子がないための無発光もない。【００２０】  目的とする荷電数を多く含むＳｎイオン原子の衝突角度を小さくする事で、Ｓｎイオン原子が小範囲１４で衝突後のＳｎイオンビーム１６の広がりを抑える事ができ、かつ目的とする荷電数を多く含むＳｎイオンビームを高速に加速さす事により、Ｓｎイオン原子の衝突エネルギーの発生を大きくできている。【００２１】  衝突後のＳｎイオンビーム１６の進行方向に電極１７を設置する事により衝突後のＳｎイオンビーム１６を減速し補足できている。このため衝突後のＳｎイオンビーム１６によるスパッタリングによるデブリ発生はない。【００２２】  図２図において小範囲１４より全方向に発生したＥＵＶ光を四方向にてＥＵＶ露光に使用する実施例がある。【００２３】  高価なＥＵＶ露光装置をＥＵＶ光源周囲に四台も設置できなければ、小範囲１４を中心にもつ球面鏡１８を３方向に設置し、残りの一方向からＥＵＶ光を取り出す実施例がある。【００２４】  ＥＵＶ光を２方向から取り出し、それぞれの対面に小範囲１４を中心にもつ球面鏡１８を設置した実施例がある。【００２５】  遮へい板１２を使用しないで、Ｓｎイオンビームを収束衝突さす実施例がある。【００２６】  ＳｎだけでなくＸｅ、Ｌｉ等を同様の方法で衝突させる実施例がある。【００２７】  電荷を持ったＳｎ粒子や電荷のないＳｎ粒子を、ウエハ保持するための静電チャックと同じ静電気発生器で加速して、Ｓｎ粒子同士を衝突さしてＥＵＶ光を発生さす実施例がある。【００２８】  Ｓｎイオン同士を衝突さす小範囲１４にレーザー光、電磁波や電子線を照射して加熱する実施例がある。
【産業上の利用可能性】
【００２９】  本発明は、ＥＵＶ露光装置のＥＵＶ光源に利用できる。
【符号の説明】
【００３０】１  Ｓｎイオン発生器
２  液体Ｓｎ
３  Ｓｎ蒸気
４、１７  電極
５  孔
６  Ｓｎ原子とＳｎイオン原子で成りたつビーム
７  磁石
８  目的とする荷電数を多く含むＳｎ  イオンビーム
９、１０、１２  遮へい板
１１、１３  電磁コイル
１４  小範囲
１５  ＥＵＶ光
１６  衝突後のＳｎイオンビーム
１８  球面鏡
【図１】
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【図２】
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