(57)【要約】ＥＵＶ放射源で使用されるような液滴ジェネレータ、並びに、関連付けられたＥＵＶ放射源及びリソグラフィ装置である。液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形で放出するためのノズルアセンブリを含むことが可能であり、ノズルアセンブリは、液滴ジェネレータ内の燃料圧とほぼ同じ圧力の加圧環境内にある。液滴ジェネレータは、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を有するバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを含むことが可能である。アクチュエータは、液滴を作成するためにポンプチャンバ内の燃料に作用する。アクチュエータ支持体は、その周辺構造よりも大きな熱膨張係数を伴う材料を有するため、周囲温度では周辺構造内で移動可能であるが、動作温度では周辺構造に対して膨張することになり、動作温度で周辺構造に対してアクチュエータ支持体をクランプする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータであって、
前記液滴ジェネレータは、燃料圧で加圧された燃料を受け取るように動作可能であり、
前記液滴ジェネレータは、前記燃料を液滴の形で放出するように動作可能なノズルアセンブリを備え、
前記ノズルアセンブリは、加圧環境内にあるか又はほぼ加圧環境内にあり、
前記加圧環境は、前記燃料圧とほぼ同じ圧力で加圧されている、液滴ジェネレータ。
【請求項２】
前記液滴ジェネレータ内の燃料経路全体が前記加圧環境内にある、請求項１に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項３】
前記液滴ジェネレータは、ハウジング内に収容され、
前記ハウジングの内部は、前記燃料圧とほぼ同じ圧力で加圧される、請求項２に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項４】
前記燃料及び前記加圧環境は、各々加圧ガス供給によって前記同じ圧力で加圧される、請求項１から３の何れか一項に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項５】
前記燃料及び前記加圧環境は、各々同じ加圧ガス供給によって加圧される、請求項４に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項６】
前記加圧ガス供給は、アルゴンを含む、請求項４又は５に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項７】
前記ノズルアセンブリは、ノズルと、内部でポンプチャンバ内の燃料がアクチュエータによって作動されるポンプチャンバと、前記ポンプチャンバとアクチュエータとを接続するダクトと、を備える、請求項４から６の何れか一項に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項８】
前記アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いて前記ポンプチャンバと接触し、前記ポンプチャンバに対してバイアスされた、前記アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、前記燃料が前記ノズルから液滴として出力されるように前記燃料を分裂させるために、前記ポンプチャンバ内の前記燃料に作用するように動作可能であり、
前記アクチュエータとポンプチャンバとの接触表面の間、及び、前記アクチュエータと前記アクチュエータ支持体との前記接触表面の間、に加圧ガスが導入される、請求項７に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項９】
リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータであって、
前記液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、前記ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、前記燃料が前記ノズルから液滴として出力されるように前記燃料を分裂させるために、前記ポンプチャンバ内の前記燃料に作用するように動作可能であり、
前記アクチュエータ支持体は、その周辺構造よりも熱膨張係数が大きい材料からなるため、周囲温度では前記周辺構造内で移動可能であるが、前記液滴ジェネレータの動作温度では前記周辺構造に対して膨張することになり、前記動作温度で前記周辺構造に対して前記アクチュエータ支持体をクランプする、液滴ジェネレータ。
【請求項１０】
前記アクチュエータ及びポンプチャンバは、前記ポンプチャンバの壁部を形成するメンブレンによって分離され、
前記壁部は、前記アクチュエータと接触する前記ポンプチャンバの接触表面を備える、請求項９に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項１１】
前記アクチュエータ支持体は、導電性であり、
前記アクチュエータの第１の側面上に前記アクチュエータ用の電気回路の一部を形成する、請求項９又は１０に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項１２】
前記周辺構造は、前記アクチュエータの第２の側面上に前記アクチュエータ用の前記電気回路の一部を形成する、請求項１１に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項１３】
リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータであって、
燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、前記ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、前記燃料が前記ノズルから液滴として出力されるように前記燃料を分裂させるために、前記ポンプチャンバ内の前記燃料に作用するように動作可能であり、
前記アクチュエータ支持体は、第１の部分及び第２の部分からなり、
前記第１の部分及び第２の部分は、前記アクチュエータ支持体と前記アクチュエータとの接触表面との平行アライメントを可能にするために前記第１の部分と前記第２の部分との間の回転運動を可能にする、関節接合によって分離される、液滴ジェネレータ。
【請求項１４】
リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータであって、
前記液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、前記ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、
前記アクチュエータは、前記燃料が前記ノズルから液滴として出力されるように前記燃料を分裂させるために、前記ポンプチャンバ内の前記燃料に作用するように動作可能であり、
前記ノズルは、前記ノズルから前記燃料を排出する方向に拡散又は収束する、液滴ジェネレータ。
【請求項１５】
前記ノズルは、前記ノズルから前記燃料を排出する方向に拡散する、請求項１４に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項１６】
液滴ジェネレータのためのノズルプレートを製造する方法であって、
前記ノズルプレートの前記ノズルを少なくとも部分的に形成するために材料のプレートを介してオリフィスを製造するために、レーザアブレーションを使用することを含む、方法。
【請求項１７】
レーザアブレーションを使用して製造された前記オリフィスを少なくとも部分的に膨張させるために、集束イオンビームミリングを使用することを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記プレートの材料は、モリブデン、タングステン、チタン、レニウム、ダイヤモンド、シリコン、炭化シリコン、窒化シリコン、タンタル、及びＡｌ２Ｏ３から選択される１つ以上を含む、請求項１６又は１７に記載の方法。
【請求項１９】
液滴ジェネレータのためのノズルプレートを製造する方法であって、
前記ノズルプレートの前記ノズルを形成するために材料のプレートを介してオリフィスを製造するために、ハードマスクを用いて誘導結合プラズマエッチングを使用することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[0001]  本願は、２０１５年１２月１７日出願の米国出願第６２／２６８，９３７号、及び２０１６年１１月１日出願の米国出願第６２／４１６，０２７号の優先権を主張し、それら両方の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本明細書はリソグラフィ装置に関し、具体的には、リソグラフィ装置内のＥＵＶ源又はリソグラフィ装置のための液滴ジェネレータに関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。このような場合、代替的にマスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層上に形成すべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば１つ又は幾つかのダイの一部を含む）に転写することができる。パターンの転写は通常、基板に設けた放射感応性材料（レジスト）の層への結像により行われる。一般的に、１枚の基板は、順次パターンが付与される隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。
【０００４】
[0004]  リソグラフィは、ＩＣ及びその他のデバイス及び／又は構造を製造する際の主要なステップの１つとして広く認識されている。しかし、リソグラフィを使用して製造される特徴の寸法がより微細になると共に、リソグラフィは小型ＩＣ又はその他のデバイス、及び／又は構造の製造を可能にするためのより決定的なファクタになってきている。
【０００５】
[0005]パターン印刷の限界の理論的な推定値は式（１）に示すようなレイリーの解像基準によって得られる。
【数１】
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但し、λは使用される放射の波長、ＮＡはパターンを印刷するために使用される投影システムの開口数、ｋ１はレイリー定数とも呼ばれるプロセス依存調整係数であり、ＣＤは印刷される特徴のフィーチャサイズ（又は、限界寸法）である。式（１）から、特徴の印刷可能な最小サイズの縮小は３つの方法で達成できることがわかる。すなわち、露光波長λの短縮によるもの、開口数ＮＡの増加によるもの、又はｋ１の値の減少によるものである。
【０００６】
[0006]露光波長を短くするため、したがって、最小印刷可能サイズを縮小するために、極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。ＥＵＶ放射は、５〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である。更には、１０ｎｍ未満の波長、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍといった５〜１０ｎｍの範囲内の波長を有するＥＵＶ放射が使用され得ることも提案されている。そのような放射は、極端紫外線放射又は軟ｘ線放射と呼ばれる。考えられる放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子蓄積リングによって提供されるシンクロトロン放射に基づく放射源が含まれる。
【０００７】
[0007]  ＥＵＶ放射はプラズマを使用して生成され得る。ＥＵＶ放射を生成するための放射システムは、プラズマを提供するために燃料を励起するためのレーザと、プラズマを含めるためのソースコレクタ装置と、を含み得る。プラズマは、例えば、好適な材料（例えば、スズ）の粒子などの燃料、或いは、Ｘｅガス又はＬｉ蒸気などの好適なガス又は蒸気のストリームに向けて、レーザビームを誘導することによって作成され得る。結果として生じるプラズマは、出力放射、例えばＥＵＶ放射を放出し、こうした放射は放射コレクタを使用して収集される。放射コレクタは、放射を受け取り、その放射をビームに合焦させる、鏡映された法線入射放射コレクタであり得る。ソースコレクタ装置は、プラズマを支持するための真空環境を提供するように配置された、閉構造又はチャンバを含み得る。こうした放射システムは、典型的には、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれる。
【発明の概要】
【０００８】
[0008]  提案するＬＰＰ放射源は、燃料液滴の連続ストリームを発生させる。放射源は、燃料液滴をプラズマ形成ロケーションに向けて誘導するための、液滴ジェネレータを備える。ノズルを介してリザーバからの燃料を駆動させるために、既存の液滴ジェネレータ設計で可能なよりも大きな駆動ガス圧を使用することが望ましい場合がある。
【０００９】
[0009]  一態様において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料圧で加圧された燃料を受け取るように動作可能であり、液滴ジェネレータは燃料を液滴の形で放出するように動作可能なノズルアセンブリを備え、ノズルアセンブリは加圧環境内にあるか、又は、ノズルアセンブリはほぼ加圧環境内にあり、加圧環境は燃料圧とほぼ同じ圧力で加圧されている。
【００１０】
[0010]  一態様において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いて、ポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料が液滴としてノズルから出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に対して作用するように動作可能であり、アクチュエータ支持体は、その周辺構造よりも大きな熱膨張係数を伴う材料からなるため、周囲温度では周辺構造内で移動可能であるが、液滴ジェネレータの動作温度では周辺構造に対して膨張することになり、動作温度で周辺構造に対してアクチュエータ支持体をクランプする。
【００１１】
[0011]  一態様において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いて、ポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料が液滴としてノズルから出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に対して作用するように動作可能であり、アクチュエータ支持体は第１の部分及び第２の部分からなり、第１の部分及び第２の部分は、アクチュエータ支持体とアクチュエータとの接触表面との平行アライメントを可能にするために第１の部分と第２の部分との間の回転運動を可能にする、関節接合によって分離される。
【００１２】
[0012]  一態様において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いて、ポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料が液滴としてノズルから出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に対して作用するように動作可能であり、ノズルは、ノズルから燃料を排出する方向に拡散又は収束する。
【００１３】
[0013]  一態様において、液滴ジェネレータのためのノズルプレートを製造する方法が提供され、方法は、ノズルプレートのノズルを少なくとも部分的に形成するために材料のプレートを介してオリフィスを製造するために、レーザアブレーションを使用することを含む。
【００１４】
[0014]  一態様において、液滴ジェネレータのためのノズルプレートを製造する方法が提供され、方法は、ノズルプレートのノズルを形成するために材料のプレートを介してオリフィスを製造するために、ハードマスクを用いて誘導結合プラズマエッチングを使用することを含む。
【００１５】
[0015]  一態様において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータとポンプチャンバとの間のメンブレンを変形させるためにアクチュエータを変位させるように構成された複数のくさびを備えるバイアス機構を用いて、ポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、複数のくさびのうちの少なくとも１つのくさびは、複数のくさびのうちの別のくさびに対してスライドするように変位可能であり、アクチュエータは、燃料がノズルから液滴として出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に対して作用するように動作可能である。
【００１６】
[0016]  一態様において、プラズマ発生ロケーションに向けて燃料の液滴を発生させるように構成された、本明細書で説明する液滴ジェネレータと、使用中、放射発生プラズマを発生させるために、プラズマ形成ロケーションで液滴に向けてレーザ放射を誘導するように構成されたレーザと、こうした液滴ジェネレータを備えるリソグラフィ装置も、備える、ＥＵＶ放射源が提供される。
【００１７】
[0017]  本発明の別の特徴及び利点並びに本発明の様々な実施形態の構造及び作用は、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。本発明は、本明細書に記載する特定の実施形態に限定されないことに留意されたい。このような実施形態は、例示のみを目的として本明細書に記載されている。本明細書に含まれる教示に基づいて当業者は更なる実施形態を容易に思いつくであろう。
【００１８】
[0018]  本明細書に組み込まれ、その一部を形成する添付の図面は本発明を図示し、説明と共に、更に本発明の原理を説明し、当業者が本発明を作成して使用できるようにする働きをする。本発明の実施形態は、添付の図面を参照して、単なる例として記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】[0019]反射投影光学系を有するリソグラフィ装置を概略的に示す図である。
【図２】[0020]図１の装置をより詳細に示す図である。
【図３】[0021]本実施形態に従い、プラズマ形成ロケーションに向かう軌道に沿って燃料液滴のストリームを誘導するように構成された放射源の液滴ジェネレータを、第１の断面において概略的に示す図である。
【図４】[0022]図３の液滴ジェネレータを、第１の断面に対して垂直な平面を介し、第２の断面において概略的に示す図である。
【図５】[0023]ハウジング内にあり、燃料供給リザーバに結合された、図３及び図４の液滴ジェネレータを概略的に示す図である。
【図６Ａ】[0024]図６Ｂの線Ａ−Ａに沿ったノズル構造を概略的に示す断面図である。
【図６Ｂ】[0025]ノズル構造を概略的に示す上面図である。
【図６Ｃ】[0026]ノズル構造を概略的に示す底面図である。
【図７】[0027]図６Ａ〜図６Ｃに示される構成のノズルを概略的に示す拡大断面図である。
【図８】[0028]図６Ａ〜図６Ｃに示された構成とは異なる構成のノズルを概略的に示す拡大断面図である。
【図９】[0029]液滴ジェネレータの一部の実施形態を、第１の断面において概略的に示す図である。
【図１０】[0030]液滴ジェネレータの一部の実施形態を、第１の断面に対して垂直な平面を介し、第２の断面において概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
[0031]  実施形態の特徴及び利点は、全体を通じて同じ参照文字が対応する要素を識別する図面に関連して、下記に示された詳細な説明を考慮すれば、より明らかとなろう。図において、同じ参照番号は一般に、同一の、機能的に同様の、及び／又は構造的に同様の、要素を示す。
【００２１】
[0032]  図１は、本発明の一実施形態によるソースコレクタモジュールＳＯを含むリソグラフィ装置１００を概略的に示す。この装置は、
−  放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調節するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
−  パターニングデバイス（例えばマスク又はレチクル）ＭＡを支持するように構成され、パターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１のポジショナＰＭに接続された支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴと、
−  基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、基板を正確に位置決めするように構成された第２のポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、
−  パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳと、
を備える。
【００２２】
[0033]  照明システムは、放射を誘導し、整形し、又は制御するための、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光学コンポーネント、或いはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。
【００２３】
[0034]  支持構造ＭＴは、パターニングデバイスの配向、リソグラフィ装置の設計及び、例えばパターニングデバイスが真空環境で保持されているか否か等の条件に応じた方法でパターニングデバイスＭＡを保持する。支持構造は、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を用いて、パターニングデバイスを保持することができる。支持構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動式にできるフレーム又はテーブルであってもよい。支持構造は、パターニングデバイスが例えば投影システムに対して確実に所望の位置に来るようにしてもよい。
【００２４】
[0035]  本明細書において使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分にパターンを生成するように、放射ビームの断面にパターンを付与するために使用し得る任意のデバイスを指すものとして広義に解釈されるべきである。放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分に生成されるデバイスの特定の機能層に相当する。
【００２５】
[0036]  パターニングデバイスは透過性又は反射性でよい。パターニングデバイスの例には、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルがある。マスクはリソグラフィにおいて周知のものであり、これには、バイナリマスク、レベンソン型（ａｌｔｅｒｎａｔｉｎｇ）位相シフトマスク、ハーフトーン型（ａｔｔｅｎｕａｔｅｄ）位相シフトマスクのようなマスクタイプ、更には様々なハイブリッドマスクタイプも含まれる。プログラマブルミラーアレイの一例として、小型ミラーのマトリクス配列を使用し、ミラーは各々、入射する放射ビームを異なる方向に反射するよう個々に傾斜することができる。傾斜したミラーは、ミラーマトリクスによって反射する放射ビームにパターンを付与する。
【００２６】
[0037]  投影システムは、照明システムと同様に、使用する露光放射、又は真空の使用などの他の要因に合わせて適宜、例えば屈折、反射、磁気、電磁気、静電気型等の光学コンポーネント、又はその任意の組み合わせなどの種々のタイプの光学コンポーネントを含んでいてもよい。その他のガスは放射を吸収しすぎるため、ＥＵＶ放射用には真空を使用することが望ましいことがある。したがって、真空環境は、真空壁及び真空ポンプを用いてビーム経路全体に提供してもよい。
【００２７】
[0038]  本明細書に示すように、本装置は、（例えば反射マスクを使用する）反射タイプである。
【００２８】
[0039]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）又はそれ以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のパターニングデバイステーブル）を有するタイプでよい。このような「マルチステージ」機械においては、追加のテーブルを並行して使用するか、１つ以上の他のテーブルを露光に使用している間に１つ以上のテーブルで予備工程を実行することができる。
【００２９】
[0040]  図１を参照すると、照明システムＩＬは、ソースコレクタモジュールＳＯから極端紫外線放射ビームを受ける。ＥＵＶ光を生成する方法には、材料を、例えば、キセノン、リチウム又はスズなど少なくとも１つの元素を有し、ＥＵＶ範囲内の１つ以上の輝線を有するプラズマ状態へと変換することが含まれるが、必ずしもこれに限定されない。そのような方法のうちの１つであり、しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれる方法では、所望の線発光元素を有する材料の小滴、流れ又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することにより所望のプラズマを生成することができる。ソースコレクタモジュールＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するためのレーザ（図１中図示なし）を含むＥＵＶ放射システムの一部であってよい。結果として生じるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、この出力放射はソースコレクタモジュール内に配置される放射コレクタを使って集光される。例えば、ＣＯ２レーザを使用して燃料励起のためのレーザビームを提供する場合、レーザとソースコレクタモジュールとは別個の構成要素とすることができる。
【００３０】
[0041]  そのような場合には、レーザは、リソグラフィ装置の一部を形成しているとは見なされず、また放射ビームは、レーザからソースコレクタモジュールへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合、例えば、放射源がしばしばＤＰＰ源と呼ばれる放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合においては、放射源は、ソースコレクタモジュールの一体部分であってもよい。
【００３１】
[0042]  イルミネータＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するためのアジャスタを備えることができる。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（一般にそれぞれσ−ｏｕｔｅｒ及びσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。また、イルミネータＩＬは、ファセットされたフィールド及び瞳ミラーデバイスなどの様々な他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータは、放射ビームを調節して、その断面にわたって所望の均一性と強度分布とが得られるようにしてもよい。
【００３２】
[0043]  放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されたパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡに入射し、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡから反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に合焦させる。第２のポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば、干渉計装置、リニアエンコーダ又は容量センサ）の助けを借りて、基板テーブルＷＴは、例えば、異なるターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路に位置決めするように正確に移動させることができる。同様に、第１のポジショナＰＭ及び別の位置センサＰＳ１を使用して、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【００３３】
[0044]  図示のリソグラフィ装置は、以下のモードのうち少なくとも１つにて使用可能である。
１．ステップモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に維持される一方、放射ビームに与えたパターン全体が１回でターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一静的露光）。次に、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸ方向及び／又はＹ方向に移動される。
２．スキャンモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴは同期的にスキャンされる一方、放射ビームに付与されるパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち単一動的露光）。支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）及び像反転特性によって求めることができる。
３．別のモードでは、支持構造（例えばマスクテーブル）ＭＴはプログラマブルパターニングデバイスを保持して基本的に静止状態に維持され、基板テーブルＷＴを移動又はスキャンさせながら、放射ビームに与えられたパターンをターゲット部分Ｃに投影する。このモードでは、一般にパルス状放射源を使用して、基板テーブルＷＴを移動させるごとに、又はスキャン中に連続する放射パルス間で、プログラマブルパターニングデバイスを必要に応じて更新する。この動作モードは、以上で言及したようなタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用できる。
【００３４】
[0045]  上述した使用モードの組み合わせ及び／又は変形、又は全く異なる使用モードも利用できる。
【００３５】
[0046]  図２は、ソースコレクタモジュールＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを含む、装置１００の実施形態をより詳細に示す。ソースコレクタモジュールＳＯは、ソースコレクタモジュールＳＯの閉構造２２０において真空環境が維持できるように、構成及び配置される。システムＩＬ及びＰＳは、同様に、それら自体の真空環境内に含まれる。ＥＵＶ放射放出プラズマ２は、レーザ生成ＬＰＰプラズマ源によって形成され得る。ソースコレクタモジュールＳＯの機能は、プラズマ２からのＥＵＶ放射ビーム２０を、仮想光源点に合焦されるように送達することである。仮想光源点は、一般に中間焦点（ＩＦ）と呼ばれ、ソースコレクタモジュールは、中間焦点ＩＦが閉構造２２０内のアパーチャ２２１又はその近くに位置するように配置される。仮想光源点ＩＦは、放射放出プラズマ２のイメージである。
【００３６】
[0047]  放射は、中間焦点ＩＦでアパーチャ２２１から、この例ではファセットフィールドミラーデバイス２２及びファセット瞳ミラーデバイス２４を含む、照明システムＩＬを横切る。これらのデバイスは、パターニングデバイスＭＡで放射ビーム２１の所望の角度分布を、並びに、パターニングデバイスＭＡで放射強度の所望の均一性を、提供するように配置された、いわゆる「フライアイ」イルミネータを形成する（参照番号２６０によって示される）。支持構造（マスクテーブル）ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡでのビーム２１の反射に際して、パターン付きビーム２６が形成され、パターン付きビーム２６は投影システムＰＳにより、反射要素２８、３０を介して、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上にイメージングされる。照明のスリットを介してパターニングデバイスＭＡ上のパターンをスキャンするために、基板テーブルＷＴ及びパターニングデバイステーブルＭＴが同期された動きを実行する間に、基板Ｗ上のターゲット部分Ｃを露光するために、放射のパルスが発生する。
【００３７】
[0048]  各システムＩＬ及びＰＳは、閉構造２２０と同様の閉構造によって画定される、それ独自の真空又は近真空環境内に配置される。通常、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳ内には、図示されたよりも多くの要素が存在し得る。更に、図に示されたよりも多くのミラーが存在し得る。例えば、図２に示されたものに加えて、照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に１から６つの追加の反射要素が存在し得る。
【００３８】
[0049]  ソースコレクタモジュールＳＯをより詳細に考察してみると、レーザ２２３を備えるレーザエネルギー源は、数十ｅＶの電子温度で高度にイオン化されたプラズマ２を作成する、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）、又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料内に、レーザエネルギー２２４を投入するように配置される。例えばＴｂ及びＧｄなどの他の燃料材料で、より高いエネルギーのＥＵＶ放射を発生させることができる。これらのイオンの脱励起及び再結合中に発生するエネルギー放射は、プラズマから放出され、近法線入射コレクタ３によって収集され、アパーチャ２２１上に合焦される。プラズマ２及びアパーチャ２２１は、それぞれ、コレクタＣＯの第１及び第２の焦点に位置する。
【００３９】
[0050]  図２に示されるコレクタ３は単一湾曲ミラーであるが、コレクタは他の形を取ってよい。例えばコレクタは、２つの放射収集表面を有するシュヴァルツシルトコレクタであってよい。一実施形態において、コレクタは、互いに入れ子になった複数のほぼ円筒形のリフレクタを備える、斜入射型コレクタであってよい。
【００４０】
[0051]  例えば液体スズの燃料を送達するために、エンクロージャ２２０内に液滴ジェネレータ２２６が配置され、液滴の高周波ストリーム２２８をプラズマ２の所望のロケーションに向かって発射するように配置される。動作中、各燃料液滴をプラズマ２に変化させるために放射のインパルスを送達するように、レーザエネルギー２２４は液滴ジェネレータ２２６の動作と同期して送達される。液滴の送達の周波数は、数キロヘルツ、例えば５０ｋＨｚであってよい。実際に、レーザエネルギー２２４は少なくとも２つのパルスで送達され、エネルギーが制限されるプレパルスは、燃料材料を小雲に気化させるために、プラズマロケーションに到達する前に液滴に送達され、その後レーザエネルギー２２４のメインパルスは、プラズマ２を発生させるために所望のロケーションにある雲まで送達される。どのような理由であれ、プラズマに変化しない燃料を捕獲するために、トラップ２３０が閉構造２２０の反対側に提供される。
【００４１】
[0052]  液滴ジェネレータ２２６は、燃料液体（例えば、溶融スズ）を含むリザーバ２０１、フィルタ２６９、及びノズル２０２を備える。ノズル２０２は、燃料液体をプラズマ２形成ロケーションに向かって噴出させるように構成される。燃料液体の液滴は、リザーバ２０１内の圧力と、ピエゾアクチュエータ（図示せず）によってノズルに印加される振動と、の組み合わせによって、ノズル２０２から噴出され得る。
【００４２】
[0053]  当業者であればわかるように、基準軸Ｘ、Ｙ、及びＺは、装置、その様々な構成要素、及び放射ビーム２０、２１、２６の、ジオメトリ及び挙動を測定及び記述するために、定義される。装置の各部分で、Ｘ、Ｙ、及びＺ軸の局所参照フレームを定義することができる。Ｚ軸は、広義にはシステム内の所与の地点で光軸Ｏの方向と一致し、一般に、パターニングデバイス（レチクル）ＭＡの平面に垂直であり、基板Ｗの平面に垂直である。ソースコレクタモジュールにおいて、Ｘ軸は、広義には燃料ストリーム２２８の方向と一致するが、Ｙ軸はそれに対して直角であり、図２に示されるページの外を指す。他方で、レチクルＭＡを保持する支持構造ＭＴ付近では、Ｘ軸は一般に、Ｙ軸と位置合わせされたスキャン方向を横切る。便宜上、概略図２のこのエリアでは、Ｘ軸はここでもページの外を指すようにマーク付けされている。これらの指定は当分野では従来通りであり、本明細書では便宜上採用されている。原則として、装置及びその挙動を説明するために、いずれの参照フレームを選択することも可能である。
【００４３】
[0054]  概して、ソースコレクタモジュール及びリソグラフィ装置の動作に不可欠な多数の追加の構成要素が典型的な装置内に存在するが、本明細書では例示していない。これらには、例えば、燃料材料の液滴がコレクタ３及び他の光学系の性能を損なわせるか又は害するのを防ぐために、閉じられた真空内での汚染物の影響を低減又は緩和するための配置が含まれる。存在するが詳細には説明しない他の特徴は、リソグラフィ装置の様々な構成要素及びサブシステムの制御に関与する、すべてのセンサ、コントローラ、及びアクチュエータである。
【００４４】
[0055]  液滴ジェネレータ内のより高い圧力に対処可能であり、特に、（例えば、溶融スズ）燃料が、現在可能であるよりも高い圧力の駆動ガスを使用して、リザーバから、及びノズルを介して駆動できるようにする、液滴ジェネレータが開示されている。下記に詳細に説明するように、液滴ジェネレータはヘルムホルツ型であってよい。液滴ジェネレータは、ポンプチャンバとノズルとの間に円筒−円錐接続を備え得る。
【００４５】
[0056]  図３及び図４は、それぞれ、第１の断面、及び第１の断面に対して垂直な平面を介した第２の断面における、液滴ジェネレータ３００を示す。液滴ジェネレータ３００は、本実施形態において、２本の燃料供給チャネル３０５を備える。燃料供給チャネル３０５は、メインフィルタを介して燃料リザーバから加圧下の燃料を受け取る。液滴ジェネレータ３００は、任意選択で、実施形態に応じて１本又は２本を超える燃料供給チャネル３０５を備えてもよいが、液滴軸周辺では燃料チャネルの対称的分布が好ましい。このメインフィルタは、図２における液滴ジェネレータ２２６のフィルタ２６９と同様であってよい。燃料供給チャネル３０５は、本明細書ではスロットル３１５と呼ばれるより小さなチャネル（制限部）を介して、ポンプチャンバ３１０に接続される。燃料供給チャネル３０５、スロットル３１５、及びポンプチャンバ３１０（の少なくとも一部）は、すべて、燃料モジュレータハウジング３８５内に形成され得る。アクチュエータ３２０は、ポンプチャンバ３１０の近くに位置する。この例において、アクチュエータ３２０はピエゾディスク又はプレートを備えるが、液滴を発生させるための任意の好適なアクチュエータであってよい。アクチュエータ３２０が金属燃料に接触していないことを保証するために、アクチュエータをメンブレン３３５によってポンプチャンバ３１０から分離することができる。一実施形態において、メンブレン３３５は、アクチュエータ３２０と接触するポンプチャンバ３１０の壁部を備える。
【００４６】
[0057]  アクチュエータ３２０の反対側はアクチュエータ支持構造である。アクチュエータ支持構造は、アクチュエータ支持体３４０と、コイルばね３５０によってアクチュエータに対するプレストレスが与えられる、関連付けられたガイドブロック３４５と、を備え得る。アクチュエータへの電気接続３８７が示されている。任意選択で、図示された特定の実施形態では、導電性のアクチュエータ支持体３４０はアクチュエータ回路の一部を形成するが、ガイドブロック３４５は絶縁性である。こうした実施形態において、燃料モジュレータハウジング３８５は、アクチュエータ３２０の他方の電極を備え得る。
【００４７】
[0058]  任意選択で、図示された特定の実施形態では、アクチュエータ支持体３４０及びガイドブロック３４５は、相対的な回転運動を可能にするように連接される。これは、ボール型接合３５５を形成する相互に湾曲した面を提供することによって達成され得る。
【００４８】
[0059]  ノズルアセンブリ３８３は、ダクト３６０及びノズル構造（例えば、プレート）３６５を直列に備え得る。ノズル構造３６５は、ダクト３６０用のアウトレットを提供し、燃料液滴３７０が放出される際に介するノズルオリフィス３６７を備える。オリフィスは小さくてよく、例えば１０μｍよりも小さくてよい。ノズル構造３６５は、本設計と比べて相対的に短くてよく、加圧された燃料とソースチャンバの近真空環境との間の圧力差に耐えることができるように、強力な、脆弱でない材料からなり得る。こうした材料は、例えば、金属（例えば、チタン、タングステン、モリブデン、及びレニウム、全体としてすべての高融点金属）、シリコン、或いは窒化シリコン、炭化シリコン、又は超高圧印加ダイヤモンド用などの、シリコンベース化合物を含み得る。ここでノズル構造３６５は、こうした材料を含むノズルプレートの形で示されている。ノズル構造３６５内のノズルオリフィスは、レーザ穴あけ又はエッチングによって作成可能である。ダクト３６０は、リング末端部又はｖリング３９０などの構成要素内にドリルで穴を開けることができる。ノズルアセンブリ３８３は、ｖリング３９０及びノズル構造３６５を支持するための支持構造３９３を備えることができる。
【００４９】
[0060]  アクチュエータ３２０は、その厚み方向に分極され得る。アクチュエータ３２０の厚みは、アクチュエータ３２０の電気作動と共に変化する。この変位は、柔軟なメンブレン３３５を介してポンプチャンバ３１０内の燃料に伝えられ、結果として溶融燃料内に圧力変化が生じる。この圧力変化は、ダクト３６０を介して前後に進行する波を引き起こす。オリフィス３６７で、これらの圧力波は速度摂動に転移される。
【００５０】
[0061]  燃料はリザーバ内に保持され、燃料（例えば、スズ）溶融を維持するために加熱される。燃料の流れを維持するために、燃料は、流体、例えばアルゴンガスなどのガスによって加圧される。圧力降下は、噴射速度の２乗と共に増減するベルヌーイ圧力降下と、噴射速度と共に増減する粘性抵抗と、一定であり噴射速度に依存しない表面張力と、の３つの成分を含む。この圧力は、リザーバ内での燃料の加圧状態（リザーバ圧力）によって提供される。より高速になると、ベルヌーイ圧力降下が優位に立ち始める。液滴ジェネレータが使用されるべき環境は、ソースチャンバの低圧（例えば、真空に近い）環境である。その結果、加圧スズ経路（スズリザーバからノズル構造３６５まで）と周辺環境との間に大きな圧力差が生じる。結果として、液滴ジェネレータが耐え得るリザーバ圧力には限度がある。次にこれが、達成可能な噴射速度及び液滴周波数に制限を課す。
【００５１】
[0062]  加えて、メンブレン３３５を含む、加圧燃料と周辺環境とを分離するシールは、圧力差を扱うのに十分な強さを必要とする。しかしながら、より薄い（したがってより弱い）メンブレン３３５は、アクチュエータ３２０とポンプチャンバ３１０のコンテンツとの間のより良い音響カップリングを可能にするため、好ましい場合がある。
【００５２】
[0063]  これに対処するために、液滴ジェネレータ３００は静水圧設計である。一実施形態において、この静水圧設計は、ノズルアセンブリ３８３、アクチュエータ３２０、及びアクチュエータ支持構造３４０、３４５、３５０の周辺領域内のみで実施される。これを達成するために、燃料供給（又は、同じ圧力を提供する異なる供給）を加圧するために使用されるものと同じ（例えば、アルゴン）流体供給が、ノズルアセンブリ３８３、アクチュエータ３２０、及びアクチュエータ支持構造３４０、３４５周辺のボリューム３７５に接続される。ガス供給は、流体インレット３８０などのインレットを介して導入され得る。リザーバガス供給をこのようにボリューム３７５に接続することで、燃料流体経路を構成する要素周辺の環境の圧力とリザーバ圧力とを等化する。一実施形態において、アクチュエータ支持体３４０が接触しているアクチュエータ３２０との間の空間を（リザーバ圧力まで）加圧するための直接接続も存在し得る。
【００５３】
[0064]  図５は、液滴ジェネレータ３００を収容するケーシング４１０内で加圧流体（例えば、アルゴンなどのガス）の導入によって液滴ジェネレータアセンブリ全体が加圧される、別の実施形態を示す。これは、燃料リザーバ４２５内で（インレット４２７を介して）保持される燃料供給４２０を加圧する、リザーバガス供給４１５を、液滴ジェネレータケーシング４１０内へと接続する、流体インレット４００によって達成され得る。燃料供給４２０の加圧は、燃料を、リザーバ４２５の外へ、コンジット４３０を介し、スズフィルタ４３５を介して液滴ジェネレータ３００の燃料供給チャネル３０５へ、次いでポンプチャンバ３１０内に入り、ノズル構造３６５のノズルを介して外へと押し出す。ケーシング４１０内の加圧は、例えば、スズフィルタ４３５及び燃料コンジット４３０の周辺のボリューム４４０を加圧し得る。この流体インレット４００は、ノズルアセンブリ、アクチュエータ、及びアクチュエータ支持構造の周辺のボリューム３７５を加圧するためにガスが入れられる際に介する、流体インレット３８０に追加され得る。当然ながら、液滴ジェネレータ３００のノズル構造３６５への燃料経路を構成する要素のうちのいくつか又はすべてを取り囲む環境が、これらの要素内の加圧燃料と同じか又は同様の圧力であるように、単一のインレットがボリューム３７５及びボリューム４４０を加圧する代替の設計、或いは、結果として静水圧設計が生じる任意の他の代替配置が可能であり、多くのこうした代替が想定される。
【００５４】
[0065]  図３及び図４を参照すると、アクチュエータ３２０の背後の空間を加圧するための直接接続があり得、アクチュエータ支持体３４０によって接触されていることを、前述した。こうした直接接続又は他の方法のいずれによる場合でも、アクチュエータ３２０とアクチュエータ支持体３４０とメンブレン３３５との間に、アルゴンガスなどのガスを提供することにとって、大きな利点である。電気的に誘発されたアクチュエータ３２０の動きをポンプチャンバ３１０のコンテンツに良好に伝達するために、アクチュエータ３２０はメンブレン及びアクチュエータ支持体３４０と緊密に結合されるべきである。これは例えば、接着剤又はプレストレスを印加することによって実行可能である。図示された実施形態において、プレストレス（例えば、ばね３５０）は、アクチュエータ３２０とアクチュエータ支持体３４０との間の空間内、及びアクチュエータ３２０とメンブレン３３５との間の空間内の、薄いアルゴン層と組み合わせて使用される。
【００５５】
[0066]  アクチュエータ３２０は、アクチュエータ支持体３４０及びメンブレン３３５の各々と直接機械的に接触しており、接触表面は高精度に仕上げられているが、完全な接触を保証することはできない。アルゴンは高圧で、高密度の超臨界流体になる（１２０ｍ／ｓ、Δｐ＝５５０バール、ρargon＝３９１ｋｇ／ｍ３；２５０ｍ／ｓ、Δｐ＝２５００バール、ρargon＝１０２１ｋｇ／ｍ３；５００ｍ／ｓ、Δｐ＝９０００バール、ρargon＝１５６４ｋｇ／ｍ３）。したがって、アルゴンガスは、アクチュエータ３２０とアクチュエータ支持体３４０及びメンブレン３３５の各々との接触表面間のサブミクロンギャップ（ラフネス及び不完全性に起因する）において、機械的圧力トランスミッタとして効果的に作用する。アルゴンはこれらのギャップを満たし、その質量により離れることができない。アクチュエータ３２０の周波数が高いほど、機械的カップリングは良好である。
【００５６】
[0067]  プレストレスを制御するために、圧縮コイルばね３５０が存在する。この圧縮コイルばね３５０は、所望のプレストレス力に応じた力が発生するように、取り付け及び圧縮される。アクチュエータ支持体３４０は、液滴ジェネレータが室温にあるとき、前後に移動できるように取り付けることができる。しかしながら、任意選択の実施形態において、プレストレス配置は、液滴ジェネレータが動作温度（例えば、スズの融点よりも１０から２０℃高く、これは周囲気圧で２３２℃、９０００バールで２６０℃である）にあるとき、クランプ動作が起動するような配置であり得る。一実施形態において、これは、アクチュエータ支持体３４０の熱膨張とその周辺構造（燃料モジュレータハウジング３８５の内部）との間の差に備えることによって、達成可能である。この熱膨張差は、アクチュエータ支持体３４０が燃料モジュレータハウジング３８５の内壁に対して膨張するように選択可能であるため、緊密に接続され、動作温度にあるとき、アクチュエータ支持体３４０を定位置に効果的にクランプすることになる。この構成において、ばねはもはやアクティブではなく、アクチュエータ支持体３４０は、このクランプによってのみアクチュエータ３２０に対してクランプされる。更に加熱すると、結果として、燃料モジュレータハウジング３８５並びにアクチュエータ３２０でのクランプ力が増加することになる。最終的に、燃料モジュレータハウジング３８５材料は降伏し始め、燃料モジュレータハウジング３８５に対するクランプ力及びアクチュエータ３２０に対するクランプ力の両方が横ばい状態に達する。クランプのレベルを制御するために、アセンブリ中にクランプ配置を動作温度よりも（わずかに）上まで加熱した後、これを冷ますことが可能である。この手順の間、アクチュエータ３２０は、これを高電圧で駆動させることによってランインすることができる。これは、対合する表面間のいかなるラフネスをも平滑化するのを助けるように働くことができる。
【００５７】
[0068]  この熱的に誘発されるアクチュエータ支持体３４０のクランプは、音響的観点から有利である。アクチュエータ３２０は大質量のハウジングによってクランプされる一方で、プレストレス力は最終動作までのアセンブリの動きから予測可能であり信頼できる。
【００５８】
[0069]  アクチュエータ３２０とメンブレン３３５との間の接触圧力が均一に分散されることを保証するために、関節接合、例えばボール型接合３５５が提供可能である。この接合３５５は、アクチュエータ支持体３４０とその支持構造との間の回転関節、及び、図３及び図４に示されるようなガイドブロック３４５を備える、圧縮コイルばね３５０のプレフォースの伝達を、可能にし得る。これにより、アクチュエータ３２０の２つの側面がたとえ完全に平行でない場合であっても、これらの２つの側面間により良好なアライメントが提供される。
【００５９】
[0070]  コイルばね３５０と接触するガイドブロック３４５は、電気絶縁材料からなり得る。アクチュエータ支持体３４０は、導電性材料、例えば真ちゅう、場合によっては金メッキからなり得る。導電性アクチュエータ支持体３４０は、アクチュエータ３２０への電気接点の一部を形成し得る。アクチュエータ３２０の他の面は、ハウジングを介して接地に接続される。アクチュエータ３２０は、接地と、例えば任意波形ジェネレータの出力ソケットとの間で、駆動され得る。
【００６０】
[0071]  図５に示されるような設計の結果として、リザーバ圧力とその環境（ソースの真空）における差の対象となる液滴ジェネレータの唯一の部分は、ノズル構造３６５である。ノズルは小さなプレートレット内に構成され、その部分は、いくつかの異なる溶融スズ適合材料、例えば、モリブデン、タングステン、レニウム、ダイヤモンド、又はシリコン（溶融スズとの適合性のために窒化シリコンで表面が覆われている）、炭化シリコンからなり得る。１０，０００バールまでの非常に高い圧力の場合、ダイヤモンドを使用するべきである。レーザ加工又はエッチングによって、精密なオリフィスが作成可能である。
【００６１】
[0072]  本開示の一実施形態において、液滴は、低周波数変調連続噴射と呼ばれる方法で生成可能である。この方法を用いる場合、連続噴射は、レイリー周波数に近い高周波数によって小さな液滴に分解される。しかしながらこれらの液滴は、低周波数変調により、わずかに異なる速度を有することになる。飛行中、高速液滴は低速液滴を追い越し、長い距離の間隔が空けられたより大きな液滴に合体する。この長い距離が、プラズマが液滴の軌跡に影響を与えないようにするのを助ける。コレクタが、凝縮燃料、高エネルギーイオン、及び高速燃料フラグメントで汚れないように維持するために、誘導水素ガス流はこれらの汚染物を遠くへ移送する。使用される燃料の量は、発生するＥＵＶパワーと、ソース内、特に、コレクタなどの光路内の一部内の汚染物との間の、折衷である。
【００６２】
[0073]  コントローラは、燃料の液滴３７０のサイズ及び分離を制御するように、アクチュエータ３２０を制御する。一実施形態において、コントローラは、少なくとも２つの周波数を有する信号に従って、アクチュエータ３２０を制御する。燃料の相対的に小さな液滴を生成するように液滴ジェネレータ３００を制御するために、第１の周波数が使用される。この第１の周波数は、ＭＨｚの領域内であり得る。第２の周波数は、ｋＨｚレンジ内のより低い周波数である。信号の第２の周波数は、液滴が液滴ジェネレータ３００のノズルオリフィス３６７を出るときに、その速さを変化させるために使用され得る。液滴の速さを変化させる目的は、対応するより長い距離の間隔が空けられた燃料のより大きな液滴３７０を形成するために互いに合体するように、液滴を制御することである。低周波数変調を適用することの代替として、振幅変調を考慮に入れることもできることに留意されたい。液滴ジェネレータのノズルは、ＰＣＴ特許出願第ＷＯ２０１４／０８２８１１号で説明されるようなヘルムホルツ共振器の一部として構成可能であり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。合体挙動は、駆動周波数とレイリー周波数との間に高調波を付加することによって、更に機能強化され得る。この点において、調整可能デューティを伴うブロック波を使用して、より短い合体長さを得ることができる。
【００６３】
[0074]  燃料液滴は、直径約３０μｍの、通常は合焦レーザビームのウエスト部分の最小寸法よりも小さい６０〜４５０μｍの、ほぼ球体であり得る。液滴は、４０から３１０ｋＨｚの間の周波数で発生可能であり、４０から１２０ｍ／ｓの間の、場合によってはより速い（５００ｍ／ｓまでの）速度で、プラズマ形成ロケーションに向かって飛ぶ。望ましくは、液滴間間隔は約１ｍｍよりも大きい（例えば、１ｍｍから３ｍｍの間）。合体プロセスは、より大きな液滴の各々を形成するように合体する、１００から３００個の間の液滴を含み得る。
【００６４】
[0075]  フロー配置は、２つの特徴的な基調周波数を有する。そのうちの１つが、下記で説明するヘルムホルツ周波数である。ヘルムホルツ周波数ｆhelmholzで、スロットル３１５（表面積Ａthrottle、長さＬthrottle、及びスロットル数ｎ）及びオリフィス３６７（表面積Ａorifice、長さＬorifice）に含まれる流体（燃料）部分は、ノズル構造３６５を伴うポンプチャンバ３１０及びポンプチャンバ３１０に接続するダクト３６０に含まれる流体の剛性に対して、並びに、円錐ノズルの主要部（ボリュームＶｃ）に対して、逆位相で振動する。与えられた特定の例におけるヘルムホルツ周波数ｆhelmholzは、下記によって提供され得る。
【数２】
2019505833.tif 000004
波の速さｃは、周囲のコンプライアンスに対して補正される音の速さである。
【００６５】
[0076]  特徴的な基調周波数のうちの２つ目は、４分の１波長モード周波数である。この周波数で、４分の１波長は、ダクト３６０及びノズル構造３６５の主要部分（図３及び図４では合計長さＬとラベル表示される）に含まれる流体に適合する。オリフィス３６７での流体の動きは定常であると見なされ、ポンプチャンバ３１０での圧力は一定であると見なされる。４分の１波長周波数ｆquarterwaveは、以下によって与えられる。
【数３】
2019505833.tif 000005
波の速さｃは、周囲のコンプライアンスに対して補正される音の速さである。
【００６６】
[0077]  システム内には、部分的に流体経路に結合され、部分的に流体構造インタラクションに結合され、部分的に流体経路周辺の構造の、多数の他の共振周波数が存在する。これらは、とりわけ下記を含む。
・  アクチュエータ３２０の厚み共振（半波長モード厚み）を使用して、レイリー分裂を制御することができる。この周波数は、プレートレットの厚みに依存し、１０〜２０ＭＨｚもの高さとすることができる。より高い周波数が（高速液滴ジェネレータのために）必要な場合、オーバートーンを使用することができる。
・  スロットル３１５に向かう燃料供給チャネル３０５において、定在波はエネルギーを吸収することが可能であり、これによって、ノズル構造３６５に向かうエネルギーの伝達が低下する。したがって、燃料供給チャネル３０５は、これを避けるように注意深く設計すべきである。
・  ポンプチャンバ３１０及びダクト３６０において、駆動周波数よりも高い整数の倍数である周波数での定在波は、最初に小さい液滴を中間サイズの液滴に合体させることによって、合体全体の制御を助けることができる。
【００６７】
[0078]  提案される設計において、低い駆動周波数（合体後の最終液滴ストリームの周波数）に対して４分の１波長モードが選択される。この周波数は、ダクト３６０のインレットとオリフィス３６７との間の長さＬによって画定される４分の１波長チューブと、周囲のコンプライアンスと、のみに依存する。この周波数は、小さな寸法変化（動作圧力及び温度の変化に起因する）及び異なる液滴ジェネレータ間での寸法の変動には、強く依存しない。ヘルムホルツ周波数は、これよりも大幅に低く（例えば、少なくとも２分の１）なるように選択され得る。
【００６８】
[0079]  設計の重要なパラメータは、共振でのいわゆる品質係数である。この係数は入力信号の増幅を与える。一方で、品質係数が大きいほど、入力信号（高調波時間変動電気信号、液滴周波数）と出力（ノズルにおける速度振幅）との間の結合がより効果的である。他方で、高い品質係数は、適切なアクションを狭い周波数帯に制限する。品質係数の実際の値は、増幅と、構造変化に起因する（例えば、アクチュエータ特性の低下、接着剤の経年劣化、ノズルの漸進的目詰まりによる）駆動周波数における小さな変化又は共振周波数における小さな偏差に対する感度と、の間の折衷である。品質係数が最大の共振で、その値は、溶融燃料を含む部分での、粘性消散及び構造減衰に起因する減衰によって低下する。エネルギー損失は、４分の１波長チューブのインレット付近（例えば、ダクト３６０のインレット付近）に音響フィルタを配置することによって、低減され得る。その後、燃料はリザーバ４２５から主燃料フィルタ４３５を介し、次いで音響フィルタを介し、共振器を介し、最後にノズル構造３６５のノズルを介して流れる。このロケーションでの音響フィルタの挿入により、共振器の品質係数を、したがって液滴ジェネレータの合体性能を、向上させることができる。更に、音響フィルタの挿入は、リザーバ側から共振器に入ることが可能な音響かく乱の伝達を減少させることによって、合体の安定性を向上させることもできる。
【００６９】
[0080]  音響フィルタは、例えば、制限部及びヘルムホルツ共振器などの、様々な方法で実装可能である。これらの２つは組み合わせも可能である。与えられた例では、スロットル３１５は音響フィルタとして機能し、ポンプチャンバ３１０は、上流からの振動に対してヘルムホルツ共振器として機能する。
【００７０】
[0081]  ポンプチャンバ３１０とノズル構造３６５のノズルオリフィス３６７との間の長さＬは、上記の式（３）によって与えられるように、動作周波数を決定する。長さＬが長い場合は低い動作周波数を提供し、高周波数動作の場合は長さが短いはずである。したがって、この長さＬ（例えば、ダクト３６０の長さ及びノズル構造３６５全体にわたる距離）を注意深く選択することによって、設計は液滴周波数の幅広い選択肢に対して拡張可能となる。例を挙げると、８０ｋＨｚ動作の場合、長さＬは約６ｍｍであり、３２０ｋＨｚの場合、長さＬは１．５ｍｍであって、これらは波の速さが２０００ｍ／ｓの場合の例であり、この速さは、スズを含む部分のコンプライアンスにより、溶融スズの音の等エントロピー速さよりも遅い。
【００７１】
[0082]  一実施形態において、液滴ジェネレータは、液滴を高速で送達するように設計され、液滴の間隔がより大きいと、例えば３５０Ｗ又はそれよりも大きい出力電源を可能にする。高速は、圧力を増加させることによって少なくとも部分的に達成される。例えば圧力は、８，０００ｐｓｉよりも大きいか又は等しく、例えば１０，０００ｐｓｉよりも大きいか又はそれに等しい、１１，０００ｐｓｉよりも大きいか又はそれに等しい、１２，０００ｐｓｉよりも大きいか又はそれに等しい、或いは１３，０００ｐｓｉよりも大きいか又は等しくてよい。圧力への適応を助けるために、図３〜図５に示されたような機械的配置が使用可能である。
【００７２】
[0083]  こうした高圧を対象とする特定の構成要素が、液滴を提供するためのオリフィス３６７を有するノズル構造３６５である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７、及び図８は、ノズル構造３６５及びオリフィス３６７の実施形態の概略図を示す。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図７、及び図８は、一定の縮尺ではない。図６Ａは、ノズル構造３６５の上面図を示す図６Ｂの線Ａ−Ａに沿った、ノズル構造３６５の断面図を概略的に示す。図６Ｂは、ノズル構造３６５の上面図を概略的に示すが、ここで頂部は図３〜図５において左方向を向いている。図６Ｃはノズル構造３６５の底面図を概略的に示すが、ここで底部は図３〜図５において右方向を向いている。図７は、図６Ａ〜図６Ｃに示された構成におけるノズルオリフィス３６７の拡大断面図を概略的に示す。図８は、図６Ａ〜図６Ｃに示された異なる構成におけるノズルオリフィス３６７の拡大断面図を概略的に示す。
【００７３】
[0084]  一実施形態において、ノズル構造３６５は相対的に小さな構成要素である。一実施形態において、ノズル構造３６５は、約１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内から選択される断面幅５５０（例えば、直径）を有する。一実施形態において、ノズル構造３６５は、約０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲内から選択される厚み５１０を有する。更に、ノズル構造３６５は相対的に小さなオリフィス３６７を有する。一実施形態において、オリフィス３６７は、約１μｍ〜１０μｍの範囲内から選択されるか、又は約２．５μｍ〜５．５μｍの範囲内から選択されるか、又は約３．５μｍ〜４．５μｍの範囲内から選択される、断面幅６００（例えば、直径）を有する。一実施形態において、オリフィス３６７は、４０度を含む４０度までの範囲から選択される、非ゼロの開口角度６１０、７１０を有する。幾何学的仕様は、正確なサイズ及び／又はストリームの液滴を作成するために重要である。
【００７４】
[0085]  一実施形態において、ノズル構造３６５は１つ以上の燃料適合材料で作られる。一実施形態において、ノズル構造３６５は高圧に耐えられるようにするために高強度材料で作られる。一実施形態において、ノズル構造３６５は、ダイヤモンド、タングステン、ＳｉＣ、タンタル、シリコン、レニウム、及び／又はＡｌ２Ｏ３から選択される、１つ以上の材料で作られる。高強度材料は、例えばガラス毛管よりも高圧、高温環境においてより良好な寿命期待値を有する。一実施形態において、ノズル構造３６５は、脆性でない１つ以上の材料で作られる。一実施形態において、ノズル構造３６５は部分的に、ダイヤモンド及びシリコンなどの結晶材料に比べて脆性でない、モリブデンから作られる。
【００７５】
[0086]  燃料（例えば、溶融スズ）は、オリフィス３６７を出る直前に、オリフィス３６７全体にわたる圧力差及びソース内の低圧環境（例えば、近真空）に起因して、高速まで加速される。高速燃料液滴は、矢印５６０でマーク付けされた方向に、このオリフィス３６７からソースの低圧環境内へと直接発せられる連続噴射の制御された分裂の結果である。
【００７６】
[0087]  したがって問題は、ノズル構造３６５が、例えば８，０００ｐｓｉより大きいか又はそれに等しい燃料と、ソース内の低圧（例えば、近真空）と、の間でインターフェースとして動作する場合に、高圧に耐えるべきであること（したがって、高強度材料で作られるべきであること）である。ノズル構造３６５の更なる問題は、オリフィス３６７が、安定した液滴を生成するために、形状及び表面のラフネスに関して高品質であるべきことである。一実施形態において、オリフィス３６７は、１〜１０μｍ上に５０〜１５０ｎｍの丸みを有する。一実施形態において、オリフィス３６７は、１〜２０ｎｍＲＭＳの内面平滑さを有する。一実施形態において、オリフィス３６７は、一実施形態では１００ｎｍより小さいか又はそれに等しいエッジ半径を伴う、鋭いエッジ６３０を有する。一実施形態において、オリフィス３６７は実質的に、粒子汚染物及び化学汚染物を有さない。一実施形態において、オリフィス３６７は、燃料及びそのいずれかの汚染物に関して化学的に無害な内面を有する。
【００７７】
[0088]  一実施形態において、ノズル構造３６５はプレートの形であるか、又は言い換えればノズルプレートである。すなわち、通常、厚みよりも幅広い。一実施形態において、ノズル構造３６５はディスク型である。一実施形態において、ノズル構造３６５は矩形である。一実施形態において、ノズル構造３６５はブロックの形である。一実施形態において、ノズル構造３６５は立方体又は直方体の形である。
【００７８】
[0089]  高強度材料で高品質オリフィスを製造することは、困難なタスクである。したがって、本明細書で説明する仕様のうちの１つ以上において、硬質材料でオリフィスを生成することが可能な方法が提供される。すなわち、高強度（及び燃料適合）材料で高品質オリフィスを生成するための制御された方法が提供される。
【００７９】
[0090]  オリフィス３６７の製造について困難なことは、ダイヤモンド、タングステン、ＳｉＣ、タンタル、シリコン、レニウム、及び／又はＡｌ２Ｏ３などの、高強度（すなわち、燃料に適合する）材料で、平滑なホール（例えば、望ましくは円形ホール）を得ることである。
【００８０】
[0091]  オリフィス３６７作成プロセスの実施形態において、オリフィス作成プロセスを容易にするために、ノズル構造３６５を形成することになる材料のブロック内にインレット５００（例えば、円錐インレット）が作成される。インレット５００は、ノズル構造３６５の材料のブロック全体を貫通する訳ではない。むしろ、相対的に薄い厚み５４０を有するメンブレンを残す。一実施形態において、厚み５４０は約２０μｍ〜１５０μｍの範囲内から選択されるか、又は約５０μｍから８０μｍの範囲内から選択される。オリフィス３６７はこのメンブレン内に作られる。一実施形態において、インレット５００は、約１００μｍから６００μｍの範囲内から選択される断面幅５２０（例えば、直径）を有する。一実施形態において、インレット５００は、約０〜４０度の範囲内から選択される開口角度５３０を有する。
【００８１】
[0092]  一実施形態において、オリフィス３６７は、レーザアブレーションに続いて集束イオンビーム（ＦＩＢ）ミリングによって、メンブレン内に作成される（例えば、ダイヤモンドで作られる）。すなわち、第１のステップにおいて、レーザアブレーションを使用して、最終オリフィス３６７の断面幅６００より小さな（例えば、約１μｍ〜６μｍの範囲内から選択される）断面幅を有する、相対的に低品質なパイロットホールを生成する。アブレーションプロセスの原理に起因して、このホールの品質は（例えば、丸さ、平滑さ、鋭さなどに関する）仕様を満たさない。一実施形態において、レーザアブレーションプロセス内のレーザのスポットは、パイロットホールの断面幅よりも小さいか又はそれに等しい断面寸法を有する。
【００８２】
[0093]  次いで、相対的に低品質のホールを使用している場合、低品質ホールを正しいジオメトリ及び仕様の範囲内の高品質オリフィス３６７に再加工するために、集束イオンビーム（ＦＩＢ）ミリングが使用される。ＦＩＢのみを使用すると、ＦＩＢで除去される材料は上部からホールを出る必要があるため、正しいジオメトリ及び仕様の範囲内のオリフィス３６７を生成できない場合がある。この結果として、ＦＩＢがパイロットホールなしで使用されるとき、侵食及び再堆積の影響が生じる。追加又は代替として、メンブレンの厚みは、ＦＩＢにとってパイロットホールなしで穴を開けるには厚過ぎる場合がある。
【００８３】
[0094]  オリフィス３６７作成プロセスの一実施形態において、オリフィス３６７は、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）エッチングによって、インレット５００作成後、結果として生じるメンブレン内に作成される。この場合、パイロットホールは必要ない可能性がある。一実施形態において、所望の断面幅６００の開口を伴うハードマスクが、（例えば、ノズル構造３６５材料上に堆積／コーティングされたハードマスク材料を、パターン付与されたレジスト層を介して、エッチングで取り除くことによって、ハードマスク内に開口が作成される、レジストベースのリソグラフィプロセスによって）ノズル構造３６５の材料上に提供される。次いでＩＣＰエッチングは、オリフィス３６７を形成するためのテンプレートとしてハードマスクを使用することによって進められる。一実施形態において、ハードマスクはタンタルを含む。一実施形態において、ＩＣＰエッチングはフッ素ベースのエッチングガスを使用する。
【００８４】
[0095]  オリフィス３６７作成プロセスの一実施形態において、オリフィス３６７は、レーザアブレーションによって、インレット５００作成後、結果として生じるメンブレン内に作成される。この場合、パイロットホールは必要ない可能性がある。一実施形態において、あるノズル構造３６５材料のみが、レーザアブレーションを使用して、レーザアブレーションのみを使用することによって十分な品質のホールを生成可能にすることができる。一実施形態において、ノズル構造３６５の材料はタングステンを含む。
【００８５】
[0096]  一実施形態において、メンブレンは、前述の方法のうちのいずれかを使用してその中にオリフィス３６７が作られる、別の材料片とすることができる。その後、オリフィス３６７がインレット５００とぴったり合うように、メンブレンを、インレット５００を有する構造、例えば環状構造に取り付けることができる。
【００８６】
[0097]  一実施形態において、ノズル構造３６５の１つ以上の表面及び／又はエッジは平滑である。一実施形態において、１つ以上の表面及び／又はエッジは、２０ｎｍより小さいか又はそれに等しい、或いは１０ｎｍより小さいか又はそれに等しい、Ｒａを有する。一実施形態において、表面６２０及び／又は表面７２０は、２０ｎｍより小さいか又はそれに等しい、或いは１０ｎｍより小さいか又はそれに等しい、Ｒａを有する。一実施形態において、表面６２０及び／又は表面７２０は、オリフィス３６７のエッジから２００μｍまで又はそれに等しく、或いは１００μｍまで又はそれに等しく延在する。一実施形態において、オリフィス３６７の内部表面は、１０ｎｍより小さいか又はそれに等しいＲａを有する。一実施形態において、平滑化を提供するか又は容易にするために、ノズル構造３６５及び／又はオリフィス３６７に（例えば、原子層堆積によって）コーティングが印加される。一実施形態において、コーティングは、表面の摩耗を減少させる、及び／又は、燃料及びその任意の汚染物に対して表面を化学的に無害にするのを助ける。一実施形態において、エッジ６３０は丸くされ、５マイクロメートルより大きいか又はそれに等しい、或いは１マイクロメートルより大きいか又はそれに等しい、曲率半径を有する。
【００８７】
[0098]  一実施形態において、ノズル構造３６５及びオリフィス３６７の配置は、液滴ジェネレータ内で更に統合される前に、単一の部分として完全に清掃される。
【００８８】
[0099]  一実施形態において、ノズル構造３６５及びオリフィス３６７は、２つの構成のうちの１つに提供することができる。
【００８９】
[00100]  図７に示された第１の構成において、オリフィス３６７は燃料材料の流れ５６０の方向に収縮する。したがって、流体噴射はエッジ６３０のオリフィス３６７の出口で分離する。この配置において、噴射の断面幅はオリフィス３６７の断面幅６００の約０．９倍である。この配置では、比較的低いノズルエッジ６３０の摩耗が存在する可能性がある。更に、例えば境界層乱流を避けるために、表面ラフネスは低いはずである。
【００９０】
[00101]  図８に示された第２の構成において、オリフィス３６７は燃料材料の流れ５６０の方向に膨張する。したがって、流体はエッジ６３０のオリフィス３６７の入口で分離する。この配置において、噴射の断面幅はオリフィス３６７の断面幅６００の約０．８倍である。この配置において、噴射の接触線は幾何学的にピン止めされている。更に、オリフィス３６７の内部表面は、このように潜在的な乱流を制限する噴射に接触しない。更に、この配置において、噴射は図７の実施形態よりも多く収縮するため、開口は、図７の開口と同じ噴射断面幅をもたらすために図７の開口よりも大きい可能性がある。これは、例えば、開口を詰まらせる可能性のある燃料内の粒子サイズがより大きい可能性があるため、汚染物にとって有益である。更に、同じサイズの噴射をもたらすために、より大きな開口を作ることが相対的に容易であり得るため、製造可能性が向上する可能性がある。この配置では、いくつかのノズルエッジ６３０の摩耗が存在する可能性がある。
【００９１】
[00102]  図９及び図１０を参照すると、液滴ジェネレータ３００の一部の実施形態が、それぞれ、第１の断面の平面に垂直な平面を介して第１の断面及び第２の断面内に示されている。本実施形態の特徴のうちの１つ以上を、前述の実施形態のうちのいずれかに組み合わせるか、又は、前述の実施形態のうちのいずれかの１つ以上の特徴の代用とすることができる。例えば、下記で説明するアクチュエータ３２０（及び、任意選択で移送構造９２０）を、図３〜図５に関して説明するアクチュエータ３２０の代わりに使用することができる。別の例として、下記で説明する電気接続３８７を、図３〜図５に関して説明する電気接続３８７及び／又はアクチュエータ支持体３４０の代わりに使用することができる。更なる例として、下記で説明する構造９００、９１０を、図３〜図５に関して説明するアクチュエータ支持体３４０、ガイドブロック３４５、コイルばね３５０、及びボール型接合３５５の代わりに使用することができる。
【００９２】
[00103]  前述の液滴ジェネレータ３００と同様に、ポンプチャンバ３１０に接続された１つ以上の燃料供給チャネル３０５が提供される。図１０に明確に示されるように、本明細書ではスロットル３１５と呼ばれるより小さいチャネル（制限部）を介して、燃料供給チャネル３０５をポンプチャンバ３１０に接続することができる。燃料供給チャネル３０５、スロットル３１５、及びポンプチャンバ３１０（の少なくとも一部）は、すべて、燃料モジュレータハウジング３８５内に形成され得る。
【００９３】
[00104]  作動構成要素３２０ａ及び３２０ｂを備えるアクチュエータ３２０は、ポンプチャンバ３１０の近くに位置する。この例において、アクチュエータ３２０は、液滴を生成するための任意の好適なアクチュエータであり得るが、ピエゾディスク又はプレート３２０ａ、３２０ｂを備える。この例において、アクチュエータ３２０は、各々が別々に力を提供することが可能な複数の作動構成要素３２０ａ、３２０ｂを備える。作動構成要素３２０ａ、３２０ｂの各々による差動を制御するために、制御システム（図示せず）が提供される。一実施形態において、制御システムは、アクチュエータ３２０の作動構成要素３２０ａ、３２０ｂの振幅が順次液滴の作成を可能にするように、作動構成要素３２０ａ、３２０ｂを駆動し、一実施形態において、構成要素３２０ａ、３２０ｂは、制御された噴射分裂によって液滴が正確且つ適切に作成できるようにするために、それらの振動の同じ位相を維持するように駆動される。
【００９４】
[00105]  アクチュエータは、アクチュエータ３２０に金属燃料が接触しないことを保証するために、メンブレン３３５によってポンプチャンバ３１０から分離され得る。一実施形態において、メンブレン３３５はポンプチャンバ３１０の壁部を含む。
【００９５】
[00106]  一実施形態において、アクチュエータ３２０（例えば、アクチュエータ３２０のピエゾ３２０ｂ要素）をメンブレン３３５に物理的に接続するために、移送構造（例えば、プレート）９２０が提供される。一実施形態において、移送構造９２０はメンブレン３３５との湾曲対合（例えば、球体表面）を有する。移送構造９２０は、メンブレン３３５とアクチュエータ３２０との間の接触剛性の値を制御可能にすることができる。
【００９６】
[00107]  アクチュエータ３２０への電気接続３８７が示されている。前述のようにアクチュエータ３２０の単一の作動要素を伴う一実施形態において、１つの電気接触が、例えばメンブレンを介して接地へと行われ得、別の１つが、ばね３５０のプレテンションを作動要素に伝達する絶縁ブッシング内部の接続によって行われ得る。この場合、複数のアクチュエータ要素が提供され、したがって介在電気接触が提供される一方で、作動構成要素の他の電気接触は（例えば、構成要素３２０ｂのためのメンブレン３３５を介して、構成要素３２０ａのための構造９１０を介して）接地に接続される。
【００９７】
[00108]  一実施形態において、電気接続３８７は、アクチュエータ３２０の１つ以上の作動構成要素３２０ａ、３２０ｂ（例えば、１つ以上のピエゾ要素）への１つ以上の電気接続のためのコンジット又はスリーブを備える。一実施形態において、電気接続３８７は、アクチュエータ３２０の構成要素３２０ａ、３２０ｂの間の機械的接続である。一実施形態において、電気接続３８７は、アクチュエータ３２０の作動構成要素３２０ａ、３２０ｂの振幅を順次使用できるようにするために、剛性、振動の固有周波数などに関して設計され、構成要素３２０ａ、３２０ｂは、液滴を適切に作成できるようにするために、それらの振動の同じ位相を維持するように駆動される。したがって、動作周波数について、アクチュエータ３２０の作動構成要素３２０ａ、３２０ｂの動作の移送が、可能な限り同期状態として維持されるように、及び、作動構成要素３２０ａ、３２０ｂの振幅が追加できるために、作動構成要素３２０ａ、３２０ｂが同相で作業しているように、電気接続３８７が設計される。
【００９８】
[00109]  一実施形態において、電気接続３８７はハウジング３８５から電気的に絶縁される。アクチュエータ３２０ａ及び３２０ｂは、直列で作動するものと考えられるため、電気接続３８７は、一実施形態において、ハウジングと接触しないように維持される。電気接続３８７がハウジング内に緩く取り付けられる場合、プレテンション力が作動要素３２０ａ、３２０ｂ上に常に（室温及び動作温度の両方で）存在する。
【００９９】
[00110]  アクチュエータ３２０のメンブレン３３５とは反対側に、アクチュエータ支持構造が存在する。一実施形態において、アクチュエータ支持構造は複数の（この場合は２つの）構造９００、９１０を含む。ばね３５０と同様に、構造９００、９１０は、メンブレン３３５と接触しているアクチュエータ３２０のプレテンションを可能にする。一実施形態において、構造９００、９１０の各々はくさびを備える。一実施形態において、構造９００はハウジング３８５の一部であり得、したがって、構造９００は別個の構成要素である必要はない。
【０１００】
[00111]  図９に示されるように、構造９００、９１０は、例えば図９に示される垂直に対して傾斜した表面を有する。したがって、構造９００、９１０のうちの１つ以上を、構造９００、９１０のうちの他の１つ以上に対して第１の方向（例えば、図９に示される垂直）にスライドさせることによって、メンブレン３３５を変形させる第１の方向に対して直角な第２の方向（例えば、図９に示される水平）に、明確に定義された変位を発生させることができる。したがって、構造９００、９１０は、スライド方向の変位を、スライドに対して直角な方向の変位に変換する。変形したメンブレン３３５は、アクチュエータ３２０にプレテンション力をかける。
【０１０１】
[00112]  一実施形態において、構造９００、９１０の間に相対的変位を発生させるために、１つ以上のアクチュエータ（図示せず）を提供することができる。一実施形態において、アセンブリ中に、アセンブリツール内に取り付けられた調節ねじを用いて、構造９００、９１０の間の制御された相対的な動きによって、プレテンションを提供することができる。
【０１０２】
[00113]  一実施形態において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは燃料圧で加圧された燃料を受け取るように動作可能であり、液滴ジェネレータは燃料を液滴の形で放出するように動作可能なノズルアセンブリを備え、ノズルアセンブリは加圧環境内にあるか、又は、ほぼ加圧環境内にあり、加圧環境は燃料圧とほぼ同じ圧力で加圧されている。
【０１０３】
[00114]  一実施形態において、液滴ジェネレータ内の燃料経路全体が加圧環境内にある。一実施形態において、液滴ジェネレータはハウジング内に収容され、ハウジング内部は燃料圧とほぼ同じ圧力で加圧される。一実施形態において、燃料及び加圧環境は、各々加圧ガス供給によって同じ圧力で加圧される。一実施形態において、燃料及び加圧環境は、各々同じ加圧ガス供給によって加圧される。一実施形態において、加圧ガス供給はアルゴンを含む。一実施形態において、ノズルアセンブリは、ノズル構造、内部でポンプチャンバ内の燃料がアクチュエータによって作動されるポンプチャンバ、及び、ポンプチャンバとノズル構造とを接続するダクトを備える。一実施形態において、液滴ジェネレータは、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料がノズルから液滴として出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に作用するように動作可能であり、アクチュエータとポンプチャンバとの接触表面の間、及びアクチュエータとアクチュエータ支持体との接触表面の間に、加圧ガスが導入される。一実施形態において、ノズル構造は、加圧燃料と近真空との間の圧力差に耐えるように十分強力な材料からなる。一実施形態において、ノズル構造は、シリコン、シリコン化合物、タングステン、モリブデン、レニウム、ダイヤモンド、Ａｌ２Ｏ３、又はチタンのうちの１つからなる。一実施形態において、アクチュエータの作動によって、アクチュエータとポンプチャンバ及びアクチュエータ支持体との結合を向上させるために、接触表面間の加圧ガスが超臨界になる。一実施形態において、アクチュエータとポンプチャンバとは、ポンプチャンバの壁部を形成するメンブレンによって分離され、壁部は、アクチュエータと接触するポンプチャンバの接触表面を備える。一実施形態において、アクチュエータ支持体は、その周辺構造よりも熱膨張係数が大きい材料からなるため、周囲温度では周辺構造内で移動可能であるが、液滴ジェネレータの動作温度では周辺構造に対して膨張することになり、それによって動作温度で周辺構造に対してアクチュエータ支持体をクランプする。一実施形態において、アクチュエータ支持体は、第１の部分及び第２の部分からなり、第１の部分及び第２の部分は、アクチュエータ支持体とアクチュエータとの接触表面との平行アライメントを可能にするために第１の部分と第２の部分との間の回転運動を可能にする、関節接合によって分離される。一実施形態において、アクチュエータ支持体は導電性であり、アクチュエータの第１の側面上にアクチュエータ用の電気回路の一部を形成する。一実施形態において、周辺構造は、アクチュエータの第２の側面上にアクチュエータ用の電気回路の一部を形成する。一実施形態において、ポンプチャンバは音響フィルタを介して燃料供給に接続される。一実施形態において、音響フィルタは、燃料供給とポンプチャンバとの間の燃料流経路内に制限部を備える。一実施形態において、ポンプチャンバはヘルムホルツ共振器として構成される。一実施形態において、ポンプチャンバとノズルの出力オリフィスとの間の長さは、所望の液滴周波数について最適化される。一実施形態において、アクチュエータはピエゾアクチュエータである。一実施形態において、液滴ジェネレータは燃料を供給するための燃料リザーバを更に備える。
【０１０４】
[00115]  一実施形態において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料がノズルから液滴として出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に作用するように動作可能であり、アクチュエータ支持体は、その周辺構造よりも熱膨張係数が大きい材料からなるため、周囲温度では周辺構造内で移動可能であるが、液滴ジェネレータの動作温度では周辺構造に対して膨張することになり、動作温度で周辺構造に対してアクチュエータ支持体をクランプする。
【０１０５】
[00116]  一実施形態において、アクチュエータ及びポンプチャンバはポンプチャンバの壁部を形成するメンブレンによって分離され、壁部は、アクチュエータと接触するポンプチャンバの接触表面を備える。一実施形態において、アクチュエータ支持体は、第１の部分及び第２の部分からなり、第１の部分及び第２の部分は、第１の部分と第２の部分との間の回転運動を可能にする、関節接合によって分離され、それによって、アクチュエータ支持体とアクチュエータとの接触表面との平行アライメントが可能になる。一実施形態において、アクチュエータ支持体は導電性であり、アクチュエータの第１の側面上にアクチュエータ用の電気回路の一部を形成する。一実施形態において、周辺構造は、アクチュエータの第２の側面上にアクチュエータ用の電気回路の一部を形成する。
【０１０６】
[00117]  一実施形態において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料がノズルから液滴として出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に作用するように動作可能であり、アクチュエータ支持体は、第１の部分及び第２の部分からなり、第１の部分及び第２の部分は、アクチュエータ支持体とアクチュエータとの接触表面との平行アライメントを可能にするために第１の部分と第２の部分との間の回転運動を可能にする、関節接合によって分離される。
【０１０７】
[00118]  一実施形態において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、液滴ジェネレータは、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータに対してバイアスされたアクチュエータ支持体を備えるバイアス機構を用いてポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、アクチュエータは、燃料がノズルから液滴として出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に作用するように動作可能であり、ノズルは、ノズルから燃料を排出する方向に拡散又は収束する。
【０１０８】
[00119]  一実施形態において、ノズルは、ノズルから燃料を排出する方向に拡散する。一実施形態において、ノズルの開口角度は４０°より小さいか又はそれに等しい。一実施形態において、ノズルの入口オリフィスは、１〜１０ミクロンの範囲内から選択される断面幅を有する。一実施形態において、入口オリフィスのエッジは、１００ｎｍより小さいか又はそれに等しいエッジ半径を有する。一実施形態において、ノズルの入口オリフィスを有する表面は、２０ｎｍより小さいか又はそれに等しいラフネスＲａを有する。
【０１０９】
[00120]  一実施形態において、液滴ジェネレータのためのノズルプレートを製造する方法が提供され、方法は、ノズルプレートのノズルを少なくとも部分的に形成するために材料のプレートを介してオリフィスを製造するために、レーザアブレーションを使用することを含む。
【０１１０】
[00121]  一実施形態において、方法は、レーザアブレーションを使用して製造されたオリフィスを少なくとも部分的に膨張させるために、集束イオンビームミリングを使用することを更に含む。一実施形態において、方法は、レーザアブレーションによってオリフィスが製造されたメンブレンを残しておくために、材料のプレート内にインレットを作成することを更に含む。
【０１１１】
[00122]  一実施形態において、液滴ジェネレータのためのノズルプレートを製造する方法が提供され、方法は、ノズルプレートのノズルを形成するために材料のプレートを介してオリフィスを製造するために、ハードマスクを用いて誘導結合プラズマエッチングを使用することを含む。
【０１１２】
[00123]  一実施形態において、ノズルのオリフィスは１〜１０ミクロンの範囲内から選択される断面幅を有する。一実施形態において、プレートの材料は、モリブデン、タングステン、チタン、レニウム、ダイヤモンド、シリコン、炭化シリコン、窒化シリコン、タンタル、及び／又はＡｌ２Ｏ３から選択される１つ以上を含む。一実施形態において、プレートの材料はタングステンを含む。一実施形態において、プレートの材料はダイヤモンドを含む。
【０１１３】
[00124]  一実施形態において、リソグラフィシステムのための液滴ジェネレータが提供され、燃料を液滴の形でノズルから放出するように動作可能であり、アクチュエータとポンプチャンバとの間のメンブレンを変形させるためにアクチュエータを変位させるように構成された複数のくさびを備えるバイアス機構を用いて、ポンプチャンバと接触し、ポンプチャンバに対してバイアスされた、アクチュエータを備え、複数のくさびのうちの少なくとも１つのくさびは、複数のくさびのうちの別のくさびに対してスライドするように変位可能であり、アクチュエータは、燃料がノズルから液滴として出力されるように燃料を分裂させるために、ポンプチャンバ内の燃料に対して作用するように動作可能である。
【０１１４】
[00125]  一実施形態において、本明細書で説明する液滴ジェネレータは、リソグラフィシステム内のＥＵＶ放射源内で使用するために動作可能である。
【０１１５】
[00126]  一実施形態において、プラズマ発生ロケーションに向けて燃料の液滴を発生させるように構成された、いずれかの前記請求項で請求されるような液滴ジェネレータと、使用中、放射発生プラズマを発生させるために、プラズマ形成ロケーションで液滴に向けてレーザ放射を誘導するように構成されたレーザと、を備える、ＥＵＶ放射源が提供される。
【０１１６】
[00127]  一実施形態において、ＥＵＶ放射のビームを発生させるように構成された本明細書で提供されるようなＥＵＶ放射源を備える、リソグラフィ装置が提供される。一実施形態において、リソグラフィ装置は、放射ビームを調節するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構築された支持体であって、パターニングデバイスは、パターン付き放射ビームを形成するためにその断面内のパターンを放射ビームに付与するように構成される、支持体と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板のターゲット部分に投影するように構成された投影システムと、を更に備える。
【０１１７】
[00128]  本文ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているが、本明細書で説明するリソグラフィ装置には他の用途もあることを理解されたい。例えば、これは、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。こうした代替的な用途に照らして、本明細書で「ウェーハ」又は「ダイ」という用語を使用している場合、それぞれ、「基板」又は「ターゲット部分」という、より一般的な用語と同義と見なしてよいことが、当業者には認識される。本明細書に述べている基板は、露光前又は露光後に、例えばトラック（通常はレジストの層を基板に塗布し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジーツール及び／又はインスペクションツールで処理することができる。適宜、本明細書の開示は、以上及びその他の基板プロセスツールに適用することができる。更に基板は、例えば多層ＩＣを生成するために、複数回処理することができ、したがって本明細書で使用する基板という用語は、既に複数の処理済み層を含む基板も指すことができる。
【０１１８】
[00129]  「レンズ」という用語は、状況が許せば、屈折、反射、磁気、電磁気及び静電気光学コンポーネントを含む様々なタイプの光学コンポーネントのいずれか一つ、又はその組み合わせを指すことができる。
【０１１９】
[00130]  以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、説明したものとは別の方法で実施することができることが理解されよう。例えば、異なる特徴又は実施形態は、本明細書に記載される他の特徴又は実施形態と組み合わせることができる。上記の説明は例示的なものであり、限定するものではない。したがって、以下に示す特許請求の範囲から逸脱することなく、記載された本発明に対して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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年8月15日(2018.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ生成プラズマ放射源において使用するために構成され、出口で液体燃料の液滴のストリームを提供するために構成された、液滴ジェネレータであって、
前記液滴ジェネレータは、ノズルアセンブリと、アクチュエータと、ポンプチャンバと、を備え、
前記ポンプチャンバは、前記出口での出口圧力よりも高い入力圧力の下で、前記液体燃料を受け取るように構成され、
前記ポンプチャンバは、前記アクチュエータと前記ノズルアセンブリとの間に位置し、
前記アクチュエータは、前記ポンプチャンバ内に保持された前記燃料における圧力変化を確立するように構成され、
前記ノズルアセンブリは、前記ポンプチャンバでのインレットと、前記液滴ジェネレータの前記出口でのノズル構造と、前記インレットと前記出口との間に前記液体燃料の経路を確立するために構成されたダクトと、を有し、
前記液滴ジェネレータは、前記ノズルアセンブリを収容するために構成された第１のチャンバを有し、
前記第１のチャンバは、前記入力圧力とほぼ同じ更なる圧力の下でガスを受け取るための第１のインレットを有する、液滴ジェネレータ。
【請求項２】
前記液滴ジェネレータは、前記アクチュエータを収容するように構成された第２のチャンバを備え、
前記第２のチャンバは、前記更なる圧力の下で前記ガスを受け取るための第２のインレットを有する、請求項１に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項３】
前記ノズル構造は、前記ダクトと流体接続しているオリフィスを有するノズルプレートを有し、
前記オリフィスは、前記液滴の前記ストリームを形成するために、前記燃料を前記液滴ジェネレータから出すように構成される、請求項１又は２に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項４】
前記ノズル構造は、シリコン、シリコンベース化合物、タングステン、モリブデン、レニウム、ダイヤモンド、タンタル、又はチタンのうちの１つからなる、請求項３に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記ポンプチャンバの壁部を介して前記圧力変化を確立するように構成され、
前記液滴ジェネレータは、前記壁部に対して前記アクチュエータをバイアスするように構成されたばねを備える、請求項１から４の何れか一項に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項６】
前記液滴ジェネレータは、前記アクチュエータを支持するように構成されたアクチュエータ支持体を備え、
前記アクチュエータ支持体は、前記アクチュエータ支持体と前記アクチュエータとのアライメントを可能にするように、第１の部分と第２の部分との間の回転運動を可能にする関節接合を形成する第１の部分及び第２の部分を含む、請求項１から５の何れか一項に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項７】
前記液滴ジェネレータは、前記アクチュエータ支持体を収容するように構成され、第１の熱膨張係数を有する第１の材料で作られる、ハウジングを備え、
前記アクチュエータ支持体は、周囲温度では前記ハウジング内で移動可能であり前記液滴ジェネレータの動作温度では前記ハウジングに対して膨張し前記動作温度で前記ハウジングに対して前記アクチュエータ支持体をクランプするように、前記第１の熱膨張係数よりも大きい第２の熱膨張係数を有する材料からなる、請求項６に記載の液滴ジェネレータ。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の前記液滴ジェネレータを備える、レーザ生成プラズマ放射源。
【国際調査報告】
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