(57)【要約】照射領域及び液滴源に誘導されるレーザビームを生成する配置を備える、ＥＵＶ放射を発生するために使用される液滴（１０２ａ、１０２ｂ）の形成を制御するための装置及び制御方法が提供される。液滴源（９２）は、ノズル（９８）を出る流体と、流体（９６）内に擾乱を生成する電気作動型要素（１０４）を有するサブシステムと、を含む。液滴源は、液滴に分解するストリーム（１００）を生成し、次に液滴は照射領域に向けて進行するにつれてより大きな液滴に合体する。電気作動型要素は、液滴の発生／合体プロセスを制御するハイブリッド波形によって駆動される。ノズルのための伝達関数を決定する方法も開示される。【選択図】図２
2021510422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマ発生システムのためのターゲット材料のストリームに液滴ストリームを提供するように配置されたターゲット材料ディスペンサと、
前記ターゲット材料ディスペンサ内のターゲット材料に機械的に結合され、制御信号の振幅に基づいて前記ストリーム内の速度摂動を誘起させるように配置された電気作動型要素と、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を供給するために前記電気作動型要素に電気的に結合された波形ジェネレータと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記波形ジェネレータは、前記第１の周期波形及び前記第２の周期波形の相対位相を制御するための手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の周期波形に対する前記第１の周期波形の前記相対位相は、前記液滴のストリームの合体長さを決定するように制御される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の前記周波数よりも大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の周期の周波数は、前記第１の周期波形の周波数の整数倍である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第１の周期波形は、正弦波である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記電気作動型要素は、ピエゾ要素である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記第１の周期波形及び前記第２の周期波形の相対位相は、前記ターゲット材料のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ストリームを検視するように、及び、前記ストリーム内の合体された又は合体されていないターゲット材料を検出するように、配置されたディテクタを更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ターゲット材料ディスペンサからプラズマ発生システムのためのターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記ターゲット材料ディスペンサに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加するステップであって、前記電気作動型要素は、前記ターゲット材料ディスペンサの前記出口における前記ストリームに速度摂動を導入するステップと、
を含む、方法。
【請求項１１】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の周波数よりも大きい、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の周波数の整数倍である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気作動型要素は、ピエゾ要素である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２の周期波形の相対位相は、前記ターゲット材料のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
速度摂動を前記ストリームに導入するために、前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加するステップと、
前記ストリームの合体長さ、前記ストリームの速度プロファイル、及び前記第１の周期波形の振幅に少なくとも部分的に基づいて、前記制御信号に応答して前記ノズルについての伝達関数を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１６】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第１の周期波形の振幅を縮小するステップと、
液滴が完全に合体されているかどうかを判別するためにダウンストリーム地点で前記ストリームを観察するステップと、
前記観察されたストリーム内の液滴が完全に合体されるのを中止するとき、前記第１の周期波形の振幅に基づいて前記制御信号に応答して前記液滴ジェネレータについての伝達関数を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１７】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第１の周期波形に関して前記第２の周期波形の相対位相を調節することによって前記ストリームの合体長さを制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項１８】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周波数を有する第１の周期波形と前記第１の周波数の整数倍である第２の周波数を有する第２の周期波形との重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第２の周期波形の振幅を制御することによって、前記ストリームのジッタを制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項１９】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの状態を評価する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータ内のターゲット材料に機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第１の周期波形に関して前記第２の周期波形の相対位相を調節するステップと、
前記相対位相において合体が発生しているかどうかを判別するために前記ストリームを観察するステップと、
合体が発生している相対位相のレンジを決定するために前記調整ステップ及び前記観察ステップを繰り返すステップと、
前記決定されたレンジに基づいて前記液滴ジェネレータの状態を評価するステップと、
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
[00001]  本願は、２０１８年１月１２日出願の米国出願第６２／６１７，０４３号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[00002]  本願は、極端紫外（「ＥＵＶ」）光源及びそれらの動作方法に関する。これらの光源は、ソース材料からプラズマを作成することによってＥＵＶ光を提供する。一適用例では、ＥＵＶ光を集め、半導体集積回路を生成するためのフォトリソグラフィプロセスで使用することができる。
【背景技術】
【０００３】
[00003]  ＥＵＶ光のパターン付きビームを使用して、シリコンウェーハなどのレジストコートされた基板を露光し、極端に小さなフィーチャを基板内に生成することができる。極端紫外線光（時には、軟Ｘ線とも呼ばれる）は、一般に、約５〜１００ｎｍのレンジ内の波長を有する電磁放射として定義される。フォトリソグラフィの対象となる１つの特定波長は、１３．５ｎｍで生じる。
【０００４】
[00004]  ＥＵＶ光を生成するための方法は、必ずしも限定されないが、ソース材料を、ＥＵＶレンジ内の輝線を伴う化学元素を有するプラズマ状態に変換することを含む。これらの元素は、必ずしも限定されないが、キセノン、リチウム、及びスズを含むことができる。
【０００５】
[00005]  こうした一方法において、例えば液滴、ストリーム、又はワイヤの形のソース材料を、レーザビームを用いて照射することによって、しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれる、望ましいプラズマを生成することが可能である。別の方法において、適切な輝線を有するソース材料を１対の電極間に位置決めすること、及び、電極間に放電を発生させることによって、しばしば放電生成プラズマ（「ＤＰＰ」）と呼ばれる必要なプラズマを発生させることが可能である。
【０００６】
[00006]  液滴を発生させるための１つの技法は、スズなどのターゲット材料を溶融すること、及びその後、約３０ｍ／ｓから約１５０ｍ／ｓのレンジ内の液滴速度を有する液滴のストリームを生成するために、約０．５μｍから約３０μｍの直径を有するオリフィスなどの相対的に小さい直径のオリフィスを介して、溶融されたターゲット材料に高圧をかけることを含む。ほとんどの条件下では、レイリー分裂と呼ばれるプロセスにおいて、オリフィスを出るストリーム内で自然発生する不安定性、例えばノイズが、ストリームを液滴に分裂させることになる。これらの液滴は変動速度を有することができ、互いに結合してより大きな液滴に合体することができる。
【０００７】
[00007]  本明細書で考察するＥＵＶ発生プロセスでは、分裂／合体プロセスを制御することが望ましい。例えば液滴をＬＰＰドライブレーザの光パルスと同期させるために、ランダムノイズの振幅を超える振幅を伴う反復擾乱を、連続ストリームに印加することができる。パルスレーザの繰り返し率と同じ周波数（又は、そのより高い高調波）で擾乱を印加することによって、液滴はレーザパルスと同期することができる。例えば、電気作動型要素（ピエゾ材料など）をストリームに結合すること、及び、周期波形を伴う電気作動型要素を駆動させることによって、擾乱をストリームに印加することができる。一実施形態において、電気作動型要素は、直径が（およそナノメートル単位で）収縮及び膨張することになる。この直径における変化は、対応する直径の収縮及び膨張を受ける毛細管に機械的に結合される。毛細管内部のターゲット材料、例えば溶融スズのコラムも、ノズル出口におけるストリーム内の速度摂動を誘起するために、直径が収縮及び膨張（並びに長さが膨張及び収縮）する。
【０００８】
[00008]  本明細書で使用される、「電気作動型要素」という用語及びその派生語は、電圧、電場、磁場、又はそれらの組み合わせにさらされたときに直径が変化し、ピエゾ材料、電歪材料、及び磁歪材料を含むが限定されない、材料又は構造を意味する。液滴ストリームを制御するために電気作動型要素を使用するための装置及び使用する方法は、例えば、２００９年１月１５日公開の「Laser Produced Plasma EUV Light Source Having a Droplet Stream Produced Using a Modulated Disturbance Wave」という名称の米国特許出願公開第２００９／００１４６６８Ａ１号、及び、２０１３年８月２０日発行の「Droplet Generator with Actuator Induced Nozzle Cleaning」という名称の米国特許第８，５１３，６２９号に、開示されており、本明細書ではそれら両方の全体が参照により組み込まれる。
【０００９】
[00009]  しかしながら、液滴をレーザパルスと同期させることのみならず、液滴をストリームの分裂の間に初期に作成されたものよりも大きな液滴に合体させることも望ましい。この合体が、合体プロセスの制御を許可する条件下で達成されることも望ましい。
【００１０】
[00010]  したがって、これらのプロセスを最適化できるように液滴の発生及び合体を制御可能とすることが求められている。
【発明の概要】
【００１１】
[00011]  以下に、１つ以上の実施形態の基本的な理解を得るため、これらの実施形態の簡略化された概要を提示する。この概要は想定される全ての実施形態の広範にわたる概説でなく、全ての実施形態の重要な又は不可欠な要素を識別することも、任意の又は全ての実施形態の範囲を示すことも意図していない。その唯一の目的は、後述されるより詳細な説明の前置きとして、１つ以上の実施形態のいくつかの概念を簡略化された形態で提示することである。
【００１２】
[00012]  一態様によれば、プラズマ発生システムのためのターゲット材料のストリームに液滴ストリームを提供するように配置されたターゲット材料ディスペンサと、ターゲット材料ディスペンサ内のターゲット材料に機械的に結合され、制御信号の振幅に基づいてストリーム内の速度摂動を誘起させるように配置された電気作動型要素と、第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を供給するために電気作動型要素に電気的に結合された波形ジェネレータと、を備える装置が開示される。波形ジェネレータは、第１の周期波形及び第２の周期波形の相対位相を制御するための手段を含むことができる。第２の周期波形に対する第１の周期波形の相対位相は、液滴のストリームの合体長さを決定するように制御することができる。第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数よりも大きいものとすることができる。第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数の整数倍とすることができる。第１の周期波形は、正弦波とすることができる。電気作動型要素は、ピエゾ要素とすることができる。２つの周期波形の相対位相は、ターゲット材料のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである。装置は、ストリームを検視するように、及び、ストリーム内の合体された又は合体されていないターゲット材料を検出するように、配置されたディテクタを更に備えることができる。
【００１３】
[00013]  別の態様によれば、ターゲット材料ディスペンサからプラズマ発生システムのためのターゲット材料のストリームを提供するステップと、第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、ターゲット材料ディスペンサに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加するステップであって、電気作動型要素は、ターゲット材料ディスペンサの出口におけるストリームに速度摂動を導入するステップと、を含む方法が開示される。第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数よりも大きいものとすることができる。第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数の整数倍とすることができる。電気作動型要素は、ピエゾ要素とすることができる。第１及び第２の周期波形の相対位相は、ターゲット材料のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである。
【００１４】
[00014]  別の態様によれば、液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法が開示され、方法は、液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、速度摂動をストリームに導入するために液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加するステップと、ストリームの合体長さ、ストリームの速度プロファイル、及び第１の周期波形の振幅に少なくとも部分的に基づいて、制御信号に応答してノズルについての伝達関数を決定するステップと、を含む。
【００１５】
[00015]  別の態様によれば、液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法が開示され、方法は、液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、第１の周期波形の振幅を縮小するステップと、液滴が完全に合体されているかどうかを判別するためにダウンストリーム地点でストリームを観察するステップと、観察されたストリーム内の液滴が完全に合体されるのを中止するとき、第１の周期波形の振幅に基づいて制御信号に応答して液滴ジェネレータについての伝達関数を決定するステップと、を含む。
【００１６】
[00016]  別の態様によれば、液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法が開示され、方法は、液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、第１の周期波形に関して第２の周期波形の相対位相を調節することによってストリームの合体長さを制御するステップと、を含む。
【００１７】
[00017]  別の態様によれば、液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法が開示され、方法は、液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、第１の周波数を有する第１の周期波形と第１の周波数の整数倍である第２の周波数を有する第２の周期波形との重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、第２の周期波形の振幅を制御することによってストリームのジッタ（jitter）を制御するステップと、を含む。
【００１８】
[00018]  別の態様によれば、液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの状態を評価する方法が開示され、方法は、液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、液滴ジェネレータ内のターゲット材料に機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、第１の周期波形に関して第２の周期波形の相対位相を調節するステップと、相対位相において合体が発生しているかどうかを判別するためにストリームを観察するステップと、合体が発生している相対位相のレンジを決定するために調整ステップ及び観察ステップを繰り返すステップと、決定されたレンジに基づいて液滴ジェネレータの状態を評価するステップと、を含む。
【００１９】
[00019]  本発明の別の実施形態、特徴、及び利点、並びに様々な実施形態の構造及び動作は、添付図面を参照して以下で詳しく記載される。
【００２０】
[00020]  本明細書に組み込まれて本明細書の一部を形成する添付図面は、限定ではなく一例として本発明の実施形態の方法及びシステムを説明する。詳細な説明と共に、図面は更に、本明細書に提示されている方法及びシステムの原理を説明するように、また、当業者がこの方法及びシステムを作製し使用できるように機能する。図面において、同様の参照番号は同一の又は機能的に同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】[00021]露光デバイスと結合されたＥＵＶ光源を示す簡略化された概略図である。
【図１Ａ】[00022]ＬＰＰ  ＥＵＶ光放射器を有するＥＵＶ光源を含む装置を示す、簡略化された概略図である。
【図２】[00023]オリフィスを出るストリーム内に擾乱を作成するために、１つ以上の電気作動型要素を流体と結合するためのいくつかの異なる技法を示す図である。
【図２Ａ】[00023]オリフィスを出るストリーム内に擾乱を作成するために、１つ以上の電気作動型要素を流体と結合するためのいくつかの異なる技法を示す図である。
【図２Ｂ】[00023]オリフィスを出るストリーム内に擾乱を作成するために、１つ以上の電気作動型要素を流体と結合するためのいくつかの異なる技法を示す図である。
【図２Ｃ】[00023]オリフィスを出るストリーム内に擾乱を作成するために、１つ以上の電気作動型要素を流体と結合するためのいくつかの異なる技法を示す図である。
【図３】[00023]オリフィスを出るストリーム内に擾乱を作成するために、１つ以上の電気作動型要素を流体と結合するためのいくつかの異なる技法を示す図である。
【図４】[00023]オリフィスを出るストリーム内に擾乱を作成するために、１つ以上の電気作動型要素を流体と結合するためのいくつかの異なる技法を示す図である。
【図５】[00024]液滴ストリーム内の合体の状態を示す図である。
【図６】[00025]実施形態の一態様に従って使用できるようなハイブリッド波形を示すグラフである。
【図６Ａ】[00026]速度と合体の間の関係を示す図である。
【図７】[00027]実施形態の一態様に従って使用できるようなフィードバックを伴う液滴発生システムを示す図である。
【図８】[00028]実施形態の一態様に印加できるような可能な概念化を示す図である。
【図９】[00029]合体への相対位相の可能な効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
[00030]  本発明の更に別の特徴及び利点、並びに本発明の様々な実施形態の構造及び動作は、添付図面を参照して以下で詳しく説明される。本発明が本明細書に記載される特定の実施形態に限定されないことに留意するべきである。そのような実施形態は本明細書において例示のみを目的として提示される。本明細書に含まれる教示に基づいて、当業者には追加の実施形態が明らかとなろう。
【００２３】
[00031]  これより図面を参照して様々な実施形態について記載する。図面全体を通して、同様の参照番号を用いて同様の要素を示す。以下の記載では、説明の目的で、１つ以上の実施形態の完全な理解を促進するため多数の具体的な詳細事項について述べる。しかしながら、いくつかの場合又はあらゆる場合において、以下に記載されるどの実施形態も、以下に記載される具体的な設計の詳細事項を採用することなく実施できることは明らかであろう。場合によっては、１つ以上の実施形態の記載を容易にするため、周知の構造及びデバイスはブロック図の形態で示されている。以下に、１つ以上の実施形態の基本的な理解を得るため、これらの実施形態の簡略化された概要を提示する。この概要は想定される全ての実施形態の広範にわたる概説でなく、全ての実施形態の重要な又は不可欠な要素を識別することも、任意の又は全ての実施形態の範囲を示すことも意図していない。
【００２４】
[00032]  以下の記載において及び特許請求の範囲において、「上方（up）」、「下方（down）」、「上（top）」、「下（bottom）」、「垂直（vertical）」、「水平（horizontal）」等の用語を使用することがある。これらの用語は相対的な向きを示すだけであり、重力に対する向きは示さないことが意図される。
【００２５】
[00033]  最初に図１を参照すると、全体として１０”と指定された、ＥＵＶフォトリソグラフィ装置の一例の選択された部分の簡略化された概略断面図が示されている。装置１０”は、例えば、ＥＵＶ光のパターン付きビームを伴うレジストコートされたウェーハなどの基板１１を露光するために使用することができる。装置１０”について、例えば、パターン付きビームを生成するために、レチクルなどの、ＥＵＶ光のビームを用いてパターニング光学系１３ｃを照明するための１つ以上の光学系１３ａ、ｂと、パターン付きビームを基板１１上に投影するための１つ以上の縮小投影光学系１３ｄ、１３ｅと、を有する、ＥＵＶ光を利用する露光デバイス１２”（例えば、ステッパ、スキャナ、ステップ及びスキャンシステム、直接書込みシステム、接触及び／又は近接マスクを使用するデバイスなどの、集積回路リソグラフィ）を提供することができる。基板１１とパターニング手段１３ｃとの間に制御された相対的動きを発生させるために、機械的アセンブリ（図示せず）を提供することができる。更に図１に示されるように、装置１０”は、基板１１を照射するために、露光デバイス１２”内へのパスに沿って、光学系２４によって反射されるＥＵＶ光を発するＥＵＶ光放射器２２をチャンバ２６”内に含む、ＥＵＶ光源２０”を含むことができる。照明システムは、放射の誘導、整形、又は制御のための、屈折、反射、電磁、静電、又は他のタイプの光学コンポーネント、ある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。
【００２６】
[00034]  本明細書で使用する場合、「光学系」という用語及びその派生語は、必ずしも限定されないが、入射光を反射及び／又は透過及び／又は動作させる、１つ以上のコンポーネントを含み、必ずしも限定されないが、１つ以上のレンズ、ウィンドウ、フィルタ、くさび、プリズム、グリズム、格子、伝送ファイバ、エタロン、ディフューザ、ホモジナイザ、ディテクタ及び他の計測コンポーネント、アパーチャ、アキシコン、並びに、多層ミラー、近法線入射ミラー、かすめ入射ミラー、鏡面リフレクタ、拡散リフレクタ、及びそれらの組み合わせを含むミラーを含むものと、広義に解釈されるべきであることが意図される。更に、特に指定されない限り、「光学系」という用語もその派生語も、本明細書で使用する場合、単独で、又は有利には、ＥＵＶ出力光波長、照射レーザ波長、計測に適した波長、又は任意の他の特定の波長などでの、１つ以上の特定の波長レンジ内で動作する、コンポーネントに限定されるものとは意図されない。
【００２７】
[00035]  図１Ａは、ＬＰＰ  ＥＵＶ光放射器を有するＥＵＶ光源２０を含む装置１０の特定の例を示す。図に示されるように、ＥＵＶ光源２０は、光パルスの列を発生させ、光パルスを光源チャンバ２６内へと送達するための、システム２１を含むことができる。装置１０の場合、光パルスは、システム２１からチャンバ２６内へと１つ以上のビームパスに沿って進行し、露光デバイス１２内での基板露光のためのＥＵＶ光出力を生成するために、照射領域４８においてソース材料を照明することができる。
【００２８】
[00036]  図１Ａに示されるシステム２１での使用に適したレーザは、パルスレーザデバイス、例えば１０ｋＷ又はそれ以上の相対的に高出力、及び、例えば５０ｋＨｚ又はそれ以上の高パルス繰り返し率で動作し、例えばＤＣ又はＲＦ励磁を伴い、例えば９．３μｍ又は１０．６μｍにおいて放射を生成する、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つの特定の実装において、レーザは、マルチステージの増幅を伴う発振器増幅器構成（例えば、主発振器／パワー増幅器（ＭＯＰＡ）又はパワー発振器／パワー増幅器（ＰＯＰＡ））を有し、相対的に低エネルギー及び高繰り返し率を伴う、例えば１００ｋＨｚ動作が可能な、Ｑスイッチ発振器によって開始されるシードパルスを有する、軸流ＲＦポンプＣＯ２レーザとすることができる。発振器からのレーザパルスは、その後、照射領域４８に達する前に増幅、整形、及び／又は合焦することができる。連続してポンプされるＣＯ２増幅器を、レーザシステム２１に使用することができる。代替として、レーザは、液滴が光キャビティの１つのミラーとして働く、いわゆる「自己ターゲティング（self-targeting）」レーザシステムとして構成可能である。
【００２９】
[00037]  適用例に応じて、他のタイプのレーザ、例えば、高出力及び高パルス繰り返し率で動作するエキシマレーザー又は分子フッ素レーザも好適であり得る。例えばファイバ、ロッド、スラブ、又はディスク型活性媒体を有する、ソリッドステートレーザ、１つ以上のチャンバ、例えば発振器チャンバ及び１つ以上の増幅チャンバ（並列又は直列の増幅チャンバを伴う）を有する他のレーザアーキテクチャ、主発振器／パワー発振器（ＭＯＰＯ）配置、主発振器／パワーリング増幅器（ＭＯＰＲＡ）配置、あるいは、１つ以上のエキシマ、分子フッ素、又はＣＯ２増幅器をシードするソリッドステートレーザ、あるいは発振器チャンバを含む、他の例も好適であり得る。他の設計も好適であり得る。
【００３０】
[00038]  いくつかの場合、ソース材料は第１にプリパルスによって照射され、その後、メインパルスによって照射されることが可能である。プリパルス及びメインパルスのシードは、単一の発振器又は２つの別々の発振器によって発生させることができる。いくつかの設定では、１つ以上の共通の増幅器を使用して、プリパルスシード及びメインパルスシードの両方を増幅させることができる。他の配置の場合、別々の増幅器を使用してプリパルス及びメインパルスのシードを増幅されることができる。
【００３１】
[00039]  図１Ａも、装置１０が、レーザ源システム２１と照射サイト４８との間でのビームの拡張、ステアリング、及び／又は合焦などの、ビームコンディショニングのための１つ以上の光学系を有する、ビームコンディショニングユニット５０を含むことができることを示す。例えば、１つ以上のミラー、プリズム、レンズなどを含むことができるステアリングシステムを提供し、レーザ焦点をチャンバ２６内の異なるロケーションにステアリングするように配置することができる。例えばステアリングシステムは、第１のミラーを独立に２次元で移動させることが可能な可動アクチュエータ上に取り付けられた第１のフラットミラーと、第２のミラーを独立に２次元で移動させることが可能な可動アクチュエータ上に取り付けられた第２のフラットミラーとを、含むことができる。この配置を用いると、ステアリングシステムは、焦点を、ビーム伝搬方向（ビーム軸）に対して実質的に直角な方向に制御可能に移動させることができる。
【００３２】
[00040]  ビームコンディショニングユニット５０は、ビームを照射サイト４８に合焦させ、ビーム軸に沿って焦点の位置を調節するための、フォーカスアセンブリを含むことができる。フォーカスアセンブリの場合、焦点をビーム軸に沿って移動させるために、ビーム軸に沿った方向での移動のためにアクチュエータに結合された、フォーカスレンズ又はミラーなどの光学系を使用することができる。
【００３３】
[00041]  図１Ａに更に示されるように、ＥＵＶ光源２０は、例えば、スズ液滴などのソース材料をチャンバ２６内部の照射領域４８に送達する、ソース材料デリバリシステム９０も含むことが可能であり、液滴はシステム２１からの光パルスと相互作用し、最終的にプラズマを生成して、露光デバイス１２内のレジストコートウェーハなどの基板を露光するためにＥＵＶ放出を発生させる。様々な液滴ディスペンサ構成及びそれらの相対的な利点に関する更なる詳細は、例えば、２０１１年１月１８日発行の「Systems and Methods for Target Material Delivery in a Laser Produced Plasma EUV Light Source」という名称の米国特許第７，８７２，２４５号、２００８年７月２９日発行の「Method and Apparatus For EUV Plasma Source Target Delivery」という名称の米国特許第７，４０５，４１６号、及び、２００８年５月１３日発行の「LPP EUV Plasma Source Material Target Delivery System」という名称の米国特許第７，３７２，０５６号に見ることができ、それら各々の内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【００３４】
[00042]  基板露光のためのＥＵＶ光出力を生成するためのソース材料は、必ずしも限定されないが、スズ、リチウム、キセノン、又はそれらの組み合わせを含む材料を含むことができる。ＥＵＶ放出元素、例えばスズ、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る固体粒子の形とすることができる。例えば、元素スズは、純スズとして、スズ化合物、例えばＳｎＢｒ４、ＳｎＢｒ２、ＳｎＨ４として、スズ合金、例えばスズガリウム合金、スズインジウム合金、スズインジウムガリウム合金、又はそれらの組み合わせとして、使用することができる。使用される材料に応じて、ソース材料は、室温又は近室温（例えば、スズ合金、ＳｎＢｒ４）、高温（例えば、純スズ）、又は室温よりも低い温度（例えば、ＳｎＨ４）を含む様々な温度で、照射領域に提示することが可能であり、いくつかの場合には、相対的に揮発性、例えばＳｎＢｒ４とすることができる。
【００３５】
[00043]  引き続き図１Ａを参照すると、装置１０はＥＵＶコントローラ６０も含むことが可能であり、システム２１内のデバイスを制御し、それによってチャンバ２６内に送達するための光パルスを生成するため、及び／又は、ビームコンディショニングユニット５０内の光学系の動きを制御するための、ドライブレーザ制御システム６５も含むことができる。装置１０は、１つ以上の液滴の位置、例えば照射領域４８に対する位置を示す出力を提供する、１つ以上の液滴イメージャ７０を含むことが可能な、液滴位置検出システムも含むことができる。イメージャ７０は、この出力を液滴位置検出フィードバックシステム６２に提供することが可能であり、液滴位置検出フィードバックシステム６２は、例えば液滴の位置及び軌道を計算し、ここから、例えば液滴ごと又は平均の液滴エラーを計算することができる。その後、液滴エラーをコントローラ６０への入力として提供し、コントローラ６０は、例えば、レーザトリガタイミングを制御するため及び／又はビームコンディショニングユニット５０内の光学系の動きを制御するために、例えば、チャンバ２６内の照射領域４８に送達される光パルスのロケーション及び／又は焦点パワーを変更するために、位置、方向、及び／又はタイミング訂正信号をシステム２１に提供することができる。また、ＥＵＶ光源２０について、ソース材料デリバリシステム９０は、例えば、望ましい照射領域４８に到達する液滴内のエラーを訂正するために、解放ポイント、初期液滴ストリーム方向、液滴解放タイミング、及び／又は液滴変調を修正するように、コントローラ６０からの信号（いくつかの実装では、前述の液滴エラー、又はそれから導出された何らかの量を含むことができる）に応答して動作可能な、制御システムを有することができる。
【００３６】
[00044]  図１Ａを続けると、装置１０は、例えば、モリブデン及びシリコンの交代層での段階的多層コーティング、及びいくつかの場合には、１つ以上の高温拡散バリア層、平滑化層、キャッピング層、及び／又はエッチング停止層を有する、長球（すなわち、その長軸の周りを回転する楕円）の形の反射表面を有する、近法線入射コレクタミラーなどの、光学系２４”も含むことができる。図１Ａは、光学系２４”は、システム２１によって発生した光パルスが通過して、照射領域４８に到達できるようにするための、アパーチャと共に形成できることを示す。図に示されるように、光学系２４”は、例えば、照射領域４８内又はその近くに第１の焦点を、及びいわゆる中間領域４０に第２の焦点を有する、長球ミラーとすることができ、ＥＵＶ光は、ＥＵＶ光源２０から出力し、ＥＵＶ光を利用する露光デバイス１２、例えば、集積回路リソグラフィツールに入力することができる。光を集めて、ＥＵＶ光を利用するデバイスへのその後の送達のために中間ロケーションに誘導するために、長球ミラーの代わりに他の光学系が使用可能であることを理解されよう。
【００３７】
[00045]  水素、ヘリウム、アルゴン、又はそれらの組み合わせなどの緩衝ガスを、チャンバ２６内に導入する、補充する、及び／又はチャンバ２６から除去することができる。緩衝ガスは、プラズマ放電の間にチャンバ２６内に存在可能であり、光学的劣化の低減及び／又はプラズマ効率の増加のために、イオン内に作成されるプラズマを減速させるように働くことができる。代替として、磁場及び／又は電場（図示せず）のみを使用するか、又は緩衝ガスと組み合わせて使用して、高速イオン損傷を削減することができる。
【００３８】
[00046]  図２は、概略的な形に簡略化された液滴源９２のコンポーネントを示す。図に示されるように、液滴源９２は、流体、例えば溶融スズを圧力下で保持する、リザーバ９４を含むことができる。また図示されるように、リザーバ９４は、加圧流体９６がオリフィスを介して流れることができるようにするオリフィス９８と共に形成可能であり、その後複数の液滴１０２ａ、ｂに分裂する連続ストリーム１００を確立する。
【００３９】
[00047]  図２を続けると、図示された液滴源９２は、流体９６と動作可能に結合された電気作動型要素１０４、及び、電気作動型要素１０４を駆動する信号ジェネレータ１０６を有する、流体内に擾乱を生成するサブシステムを更に含む。図２Ａから図２Ｃ、図３、及び図４は、１つ以上の電気作動型要素が液滴を作成するために流体と動作可能に結合可能な様々な手法を示す。最初に図２Ａでは、流体を圧力下でリザーバ１０８から管１１０、例えば毛細管を介して流す配置が示され、管１１０は約０．５〜０．８ｍｍの内径及び約１０〜５０ｍｍの長さを有し、管１１０のオリフィス１１４を出て、その後液滴１１６ａ、ｂに分裂する、連続ストリーム１１２を作成する。図に示されるように、電気作動型要素１１８は管に結合可能である。例えば、管１１０を偏向させ、ストリーム１１２を擾乱させるように、電気作動型要素を管１１０に結合することができる。図２Ｂは、リザーバ１２０、管１２２、及び、それぞれの周波数で管１２２を偏向させるために各々が管１２２に結合された１対の電気作動型要素１２４、１２６を有する、同様の配置を示す。図２Ｃは、液滴１３６ａ、ｂに分裂するストリーム１３４を作成するために、オリフィス１３２を介して流体を流すように移動可能な、プレート１２８がリザーバ１３０内に位置決めされた、別の変形形態を示す。図に示されるように、プレート１２８に力を印加することが可能であり、ストリーム１３４を擾乱させるために１つ以上の電気作動型要素１３８をプレートに結合することが可能である。毛細管は図２Ｃに示される実施形態と共に使用可能であることを理解されよう。
【００４０】
[00048]  図３は、流体を圧力下でリザーバ１４０から管１４２を介して流す、別の変形形態を示し、管１４２は、管１４２のオリフィス１４６を出て、その後液滴１４８ａ、ｂに分裂する、連続ストリーム１４４を作成する。図に示されるように、電気作動型要素１５０は、例えばリング形状又は円柱管形状を有し、管１４２の周囲を囲むように位置決めすることができる。駆動されたとき、電気作動型要素１５０は、ストリーム１４４を擾乱するために、選択的に管１４２をスクイーズ及び／又はスクイーズ解除することができる。それぞれの周波数で管１４２を選択的にスクイーズするために、２つ又はそれ以上の電気作動型要素が採用可能であることを理解されよう。
【００４１】
[00049]  図４は、流体を圧力下でリザーバ１４０’から管１４２’を介して流す、別の変形形態を示し、管１４２’は、管１４２’のオリフィス１４６’を出て、その後液滴１４８ａ’、ｂ’に分裂する、連続ストリーム１４４’を作成する。図に示されるように、電気作動型要素１５０ａは、例えばリング形状を有し、管１４２’の周囲を囲むように位置決めすることができる。駆動されたとき、電気作動型要素１５０ａは、ストリーム１４４’を擾乱し、液滴を生成するために、選択的に管１４２’をスクイーズすることができる。図４は、例えばリング形状を有し、管１４２’の周囲を囲むように位置決めすることができる、第２の電気作動型要素１５０ｂも示す。駆動されたとき、電気作動型要素１５０ｂは、ストリーム１４４’を擾乱し、オリフィス１５２から汚染物質を除去するために、選択的に管１４２’をスクイーズすることができる。図示された実施形態の場合、電気作動型要素１５０ａ及び１５０ｂは、同じ信号ジェネレータによって駆動可能であるか、又は異なる信号ジェネレータを使用することができる。下記で更に説明するように、異なる波形振幅、周期周波数、及び／又は波形形状を有する波形を使用して、ＥＵＶ出力のための液滴を生成するために電気作動型要素１５０ａを駆動させることができる。電気作動型要素は、少なくともいくつかの近接する液滴ペアを照射領域に達する前に共に合体させる、異なる初期速度を有する液滴を発生させる、流体内の擾乱を生成する。初期の液滴対合体された液滴の比は、２、３、又はそれ以上とすることが可能であり、いくつかの場合には、数十、数百、又はそれ以上とすることが可能である。
【００４２】
[00050]  したがって、分裂／合体プロセスの制御は、液滴が照射領域に達する前に十分に合体し、合体された液滴を照射するために使用されるレーザのパルスレートに対応する周波数を有するように、液滴を制御することを含む。実施形態の一態様によれば、レイリー分裂マイクロ液滴をレーザパルスレートに対応する周波数の完全に合体した液滴に合体するプロセスを制御するために、複数の電圧波形から作られるハイブリッド波形が、電気作動型要素に供給される。波形は、電圧又は電流信号として定義することができる。別の態様によれば、オンアクシス液滴速度プロファイルは、合体のダウンストリームの固定されたロケーションにおいて液滴ストリームをイメージングすることによって取得され、液滴発生／合体プロセスを制御するためにフィードバックとして使用される。イメージングの形として、光バリアを使用して液滴移動を経時的に分解し、この情報から液滴合体パターンを再構成することが可能である。
【００４３】
[00051]  ハイブリッド波形の使用により、ユーザは、完全合体された液滴のダウンストリームにある固定ポイントにおいて、イメージングメトロロジからのフィードバックを使用して、ユーザ指定周波数での特定の液滴合体長さをターゲットとすることができる。ハイブリッド波形の１つの形は、（１）レーザパルスレートにほぼ等しい基本周波数での正弦波、及び（２）高周波数の周期波形からなるものとすることができる。高周波数は、基本周波数の倍数である。ハイブリッド波形プロセスを使用することで、オンアクシスターゲット材料ストリーム速度摂動／プロファイルのノズル伝達関数決定も可能であり、次にこれを使用して、電気作動型要素を駆動するハイブリッド波形のパラメータを最適化することができる。
【００４４】
[00052]  ハイブリッド波形プロセスの使用により、液滴合体プロセス全体を、ノズルからの距離の関数として展開する、連続する複数の半合体ステップ又はレジームに分解する。これが図５に示されている。例えば、第１のレジーム、すなわちターゲット材料が最初にノズルを出るとき、ターゲット材料は、速度摂動安定ストリーム（velocity-perturbed steady stream）の形である。第２のレジームでは、ストリームは、変動速度を有する一連のマイクロ液滴に分裂する。第３のレジームでは、飛翔時間又はノズルからの距離のいずれかで測定されるマイクロ液滴は、互いに関して変動速度を有する半合体された液滴と呼ばれる中間サイズの液滴に合体する。第４のレジームでは、半合体された液滴は、望ましい最終サイズを有する液滴に合体する。半合体ステップの数は変動可能である。ノズルから液滴がその最終合体状態に達する地点までの距離が、合体距離である。
【００４５】
[00053]  次に、ハイブリッド波形の例のいくつかの特徴を、図６に関連して説明する。図６の上方の波形は、一般に、液滴を気化させるために使用されるレーザのパルスレートと同じであるか、又はそうでなければ関係する周波数を有することになる、基本波形である。任意の周期波が使用可能であり、この例では基本波形は正弦波である。図６の下方の波形は、一般に、基本波形の周波数の整数倍である周波数を有することになる、高周波数波形である。いずれかの任意の周期波が使用可能であり、この例では、高周波数波形は一連の三角形スパイクである。これらの２つの波形を重畳して、ハイブリッド波形が取得される。
【００４６】
[00054]  どちらもハイブリッド波の成分である、低周波数正弦波及び高周波数周期波形の組み合わせ（重畳）によって、液滴の完全合体を達成することができる。これが図６Ａに示されており、説明したようなハイブリッド波形の電気作動型要素への印加の効果を示している。図６Ａの上のグラフは、基本波の１周期の印加にわたる、電気作動型要素の影響下でノズルによって解放される液滴の、結果として生じる速度分布を示す。図６Ａの下のグラフは、電気作動型要素の影響下でノズルによって解放される液滴の合体パターンである。下のグラフのｘ軸は液滴のグループ内の位置である。グループとは、駆動電圧の１周期の間に解放される液滴の集まりである。ｙ軸はノズルからの距離である。速度変化により、半合体された液滴３００などのより速い液滴は、完全合体された液滴３１０を形成するために、前のより遅い液滴に追い付き、これらと合体することになり、より遅い液滴は、後のより速い液滴に追い付かれることになる。マイクロ液滴の予備合体の結果として半合体された液滴自体は、図に示されていないことを理解されよう。いくつかの液滴が主液滴上に集束していない場合、「衛星」液滴が存在し、完全合体は達成されない。
【００４７】
[00055]  低周波数正弦波及び高次の任意周期波形を含むハイブリッド波形は、中間正弦周波数ｆ１において液滴を合体させるために、第１に使用可能である。第２のステップにおいて、別のハイブリッド波形を採用し、レーザパルスレートと一致可能な低周波数ｆ２において主合体を達成することができる。低正弦周波数ｆ２と組み合わせた場合、正弦周波数ｆ１を伴うハイブリッド波形は、低正弦周波数ｆ２において合体をもたらすハイブリッド波形の高周波数任意波形であるものとみなすことができる。この波形をスタガリングする（staggering）プロセスは、複数回繰り返すことができる。
【００４８】
[00056]  次に図７を参照すると、ノズル２２０の毛細管２１０の周りに位置決めされた、電気作動型要素２００が示されている。電気作動型要素２００は、変動圧力を毛細管２１０に印加するために、ハイブリッド波形ジェネレータ２３０からの電気エネルギーを変換する。これにより、ノズル２２０を出る溶融ターゲット材料２４０のストリーム２４０に、速度摂動が導入される。ターゲット材料は、最終的に液滴に合体し、カメラ２５０によってイメージングされる。本明細書においてイメージングとは、液滴のイメージを形成すること、並びに液滴の有無の単なる２進表示の、両方を包含する。イメージングは、イメージングポイントにおける液滴ストリームの速度プロファイルを展開する。制御ユニット２６０は、カメラ２５０からのこのイメージングデータを使用して、ハイブリッド波ジェネレータ２３０の動作を制御するためのフィードバック信号を発生させる。制御手段２６０は、別のコントローラから生じ得るか又はユーザ入力に基づき得る、制御入力２６５に基づいて、低周波数周期波及び高次任意周期波形の相対位相、並びに、低周波数周期波の振幅及び高次任意周期波形の振幅も制御する。以下でより詳細に説明するように、低周波数周期波及び高次任意周期波形の相対位相は合体長さを制御するように調節可能であり、低周波数周期波の振幅は液滴合体を制御するように調節可能であり、高次任意周期波形の振幅は液滴速度ジッタを制御するように調節可能である。
【００４９】
[00057]  図７には、チャンバ内のターゲット材料ストリームを保護するために、真空チャンバ内のターゲット材料ストリームの周囲に位置決めされたシュラウド２７０も示されている。シュラウド２７０は基準位置としてのみ示されており、本明細書で開示する装置は必ずしもシュラウドを含んでおらず、本明細書で開示する方法は必ずしもシュラウドを使用しなくてもよいことを理解されよう。
【００５０】
[00058]  合体プロセスが成功した（すなわち、所望の合体長さ内で液滴を合体する）ハイブリッド波形に含まれる、低周波数正弦波と高周波数周期波形との間の相対位相は、システムの基本周波数においてノズル伝達関数を測定するための方法を提供する。このコンテキストにおける相対位相の１つの可能な概念化が、図８に示されている。ここで位相は、低周波数正弦に関して半合体された液滴の位置を決定する。基準として線Ａによって示される、低周波数正弦がゼロ交差したときの時間を使用すると、位相は、この基準と、図内でＢによって示される半合体された液滴の発生と、の間の間隔とみなすことができる。図８に示される位相は、結果として正常な合体を生じさせるものであり得、この場合、図６Ａ内の下のグラフに示されるような合体が達成される。異なる大きさの位相は、結果として、様々なサイズの液滴を伴うストリームにつながる正常な合体を生じさせない場合がある。
【００５１】
[00059]  位相は合体長さにも影響を与える。これが図９で示されている。図９の左側のグラフは前述の位相を示す。位相２では、図の右側の図表内の半合体された液滴３６０及び３７０が合体長さ１で合体するが、位相１では、合体長さ１よりも大きい合体長さ２で合体する。
【００５２】
[00060]  合体が達成可能な位相差のレンジは、位相マージンとしてみなすことができる。位相マージンの大きさは、液滴ジェネレータの状態を評価するために使用可能である。例えば、所定の閾値を超える位相マージンのサイズの変化は、液滴ジェネレータが保守を必要とすること、又は、その耐用年数の終わりに達していること、の指標として使用することができる。
【００５３】
[00061]  ノズル伝達関数は、特定周波数で印加される電圧単位当たりのノズル出口で取得される速度摂動として定義することができる。考察するノズル伝達関数について、電気作動型要素に印加される（周波数、大きさ、及び位相によって特徴づけられる）信号は入力であり、液体ジェット上に課せられる速度摂動は出力である。合体長さは、ハイブリッド波形の正弦成分の振幅と共に変化する。より大きな正弦振幅は速度摂動の増加を示唆し、したがって合体長さは減少する。
【００５４】
[00062]  伝達関数決定は、合体プロセスが停止するまでハイブリッド波形電圧の低周波数正弦波成分の振幅を縮小することによって、インシチュで裏付けることができる。固定ロケーションにおいて、メトロロジを使用して、低周波数への液滴合体がいつ失敗したかを検出する必要がある。この点で、ノズル出口と固定メトロロジポイントのロケーションとの間の単純な飛翔時間の計算を使用して、伝達関数を決定することができる。この方法の正確さは、高周波数の半合体液滴の正常な実現に関して予測される。方法は、より高い波形成分の周波数が、より低い周波数の正弦波成分の周波数の整数倍である限り、任意の所与の周波数ペアについて、伝達関数計算を決定するために繰り返すことができる。次いで、この伝達関数をフィードバックループで使用して、電気作動型要素に印加される電圧振幅を最適化することができる。伝達関数は、液滴ジェネレータの性能インジケータとしても使用可能である。最適化は、典型的には、特定の要件まで合体長さを調整することを目標とする。ＬＰＰ源において、合体は照射領域外で完了すべきである。伝達関数の大きさは、以下の関係に従って決定可能である。
【００５５】
【数１】
2021510422.tif 000003
【００５６】
[00063]  上式で、｜ＴＦ（ｆ０）｜は基本周波数ｆ０における伝達関数の大きさであり、ｕはストリームをイメージングすることによって決定される液滴ストリーム速度であり、ｌｃは合体長さであり、Ｖは合体長さでの正弦波成分の電圧振幅であり、ｆは液滴周波数であり、φは自由裁量補正係数である。再度、伝達関数を使用して液滴ジェネレータの状態を評価することができる。例えば、伝達関数における変化は、液滴ジェネレータが保守を必要とすること、又はその耐用年数の終わりに達していることの、指標として使用することができる。
【００５７】
[00064]  したがって一態様によれば、実施形態は、液滴合体をメトロロジフィードバックを伴う１つ以上の半合体ステップに分解することを含む。実施形態は、固定メトロロジポイントでの高周波数と低周波数のピエゾ励磁信号の間の相対位相マージンを使用して、ノズル伝達関数を測定することも含む。問題の位相についての特定の値レンジの場合、より低い周波数への液滴合体が達成可能である。使用可能な位相マージンに関するこの情報を使用して、合体長さを導出することができる。位相マージンと結果として生じる合体長さとの間の関係は、下記によって与えられる。
【００５８】
【数２】
2021510422.tif 000004
【００５９】
[00065]  上式で、ｌｃは合体長さであり、ｌｍｅｔｒｏｌｏｇｙはノズルからのメトロロジの距離であり、ＰＭは位相マージンであり、Ｎは低周波数正弦波に関した高周波数任意波形についての周波数乗数である。合体された液滴を伴う位相領域の中心が、最低合体を与える。
【００６０】
[00066]  ハイブリッド波形は、いくつかのパラメータによって特徴づけることができる。パラメータの正確な数は、いくつかの調整パラメータを有することが可能な高周波数任意周期波形の選択に依存する。正弦電圧、高周波数波形の電圧、及び相対位相は、一般に特徴づけパラメータの中に含められる。正弦電圧及び位相は前述のように合体長さを決定する一方で、高周波数任意周期波形の電圧は、低周波数液滴の速度ジッタを制御する。液滴の速度ジッタは、結果として液滴タイミングの変動を生じさせる。典型的には、液滴とレーザパルスとの同期を可能にするために、液滴タイミングを限定しなければならない。
【００６１】
[00067]  実施形態は、完全合体された液滴の下流の固定ロケーションにおけるメトロロジを使用して、液滴合体長さをターゲットとすることも含む。実施形態は、合体長さ及び主液滴ジッタを個別に最適化すること、すなわち、液滴のタイミング及び位置の再現性も含む。
【００６２】
[00068]  以上では、特定の機能の実施態様を例示する機能的構成要素及びその関係を用いて本発明について説明してきた。これらの機能的構成要素の境界は、本明細書では説明の便宜を図って任意に画定されている。特定の機能及びその関係が適切に実行される限り、代替的境界を画定することができる。
【００６３】
[00069]  特定の実施形態の前述の説明は、本発明の全体的性質を十分に明らかにしているので、当技術分野の知識を適用することにより、過度の実験をせず、本発明の全体的な概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を容易に変更及び／又はこれを様々な用途に適応させることができる。したがって、このような適応及び変更は、本明細書に提示された教示及び案内に基づき、開示された実施形態の同等物の意味及び範囲に入るものとする。本明細書における表現又は用語は限定でなく例示による記載のためのものであるので、本明細書の表現又は用語は、当業者によって教示及び案内の観点から解釈されるべきであることは理解されよう。本発明の広さ（breadth）及び範囲は、上述した例示的な実施形態のいずれによっても限定されるものでなく、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物（equivalents）に従ってのみ規定されるべきである。
【００６４】
[00070]  本発明の他の態様は、下記の番号付き条項に記載される。
１．プラズマ発生システムのためのターゲット材料のストリームに液滴ストリームを提供するように配置されたターゲット材料ディスペンサと、
ターゲット材料ディスペンサ内のターゲット材料に機械的に結合され、制御信号の振幅に基づいてストリーム内の速度摂動を誘起させるように配置された電気作動型要素と、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を供給するために電気作動型要素に電気的に結合された波形ジェネレータと、
を備える、装置。
２．波形ジェネレータは、第１の周期波形及び第２の周期波形の相対位相を制御するための手段を含む、条項１に記載の装置。
３．第２の周期波形に対する第１の周期波形の相対位相は、液滴のストリームの合体長さを決定するように制御される、条項２に記載の装置。
４．第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数よりも大きい、条項１に記載の装置。
５．第２の周期の周波数は、第１の周期波形の周波数の整数倍である、条項１に記載の装置。
６．第１の周期波形は、正弦波である、条項１に記載の装置。
７．電気作動型要素は、ピエゾ要素である、条項１に記載の装置。
８．第１の周期波形及び第２の周期波形の相対位相は、ターゲット材料のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである、条項１に記載の装置。
９．ストリームを検視するように、及び、ストリーム内の合体された又は合体されていないターゲット材料を検出するように、配置されたディテクタを更に備える、条項１に記載の装置。
１０．ターゲット材料ディスペンサからプラズマ発生システムのためのターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
ターゲット材料ディスペンサに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加するステップであって、電気作動型要素は、ターゲット材料ディスペンサの出口におけるストリームに速度摂動を導入するステップと、
を含む、方法。
１１．第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数よりも大きい、条項１０に記載の方法。
１２．第２の周期波形の周波数は、第１の周期波形の周波数の整数倍である、条項１０に記載の方法。
１３．電気作動型要素は、ピエゾ要素である、条項１０に記載の方法。
１４．第１及び第２の周期波形の相対位相は、ターゲット材料のストリーム内のターゲット材料の液滴が、所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである、条項１０に記載の方法。
１５．液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法であって、
液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
速度摂動をストリームに導入するために、液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加するステップと、
ストリームの合体長さ、ストリームの速度プロファイル、及び第１の周期波形の振幅に少なくとも部分的に基づいて、制御信号に応答してノズルについての伝達関数を決定するステップと、
を含む、方法。
１６．液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法であって、
液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、
第１の周期波形の振幅を縮小するステップと、
液滴が完全に合体されているかどうかを判別するためにダウンストリーム地点でストリームを観察するステップと、
観察されたストリーム内の液滴が完全に合体されるのを中止するとき、第１の周期波形の振幅に基づいて制御信号に応答して液滴ジェネレータについての伝達関数を決定するステップと、
を含む、方法。
１７．液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法であって、
液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、
第１の周期波形に関して第２の周期波形の相対位相を調節することによってストリームの合体長さを制御するステップと、
を含む、方法。
１８．液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法であって、
液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周波数を有する第１の周期波形と第１の周波数の整数倍である第２の周波数を有する第２の周期波形との重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、
第２の周期波形の振幅を制御することによって、ストリームのジッタを制御するステップと、
を含む、方法。
１９．液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの状態を評価する方法であって、
液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのためにターゲット材料のストリームを提供するステップと、
１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
液滴ジェネレータ内のターゲット材料に機械的に結合された電気作動型要素に制御信号を印加することによって速度摂動をストリームに導入するステップと、
第１の周期波形に関して第２の周期波形の相対位相を調節するステップと、
相対位相において合体が発生しているかどうかを判別するためにストリームを観察するステップと、
合体が発生している相対位相のレンジを決定するために調整ステップ及び観察ステップを繰り返すステップと、
決定されたレンジに基づいて液滴ジェネレータの状態を評価するステップと、
を含む、方法。
【図１】
2021510422.tif 000005
【図１Ａ】
2021510422.tif 000006
【図２】
2021510422.tif 000007
【図２Ａ】
2021510422.tif 000008
【図２Ｂ】
2021510422.tif 000009
【図２Ｃ】
2021510422.tif 000010
【図３】
2021510422.tif 000011
【図４】
2021510422.tif 000012
【図５】
2021510422.tif 000013
【図６】
2021510422.tif 000014
【図６Ａ】
2021510422.tif 000015
【図７】
2021510422.tif 000016
【図８】
2021510422.tif 000017
【図９】
2021510422.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月20日(2020.8.20)
【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】
プラズマ発生システムのためのターゲット材料の液滴のストリームを提供するように配置されたターゲット材料ディスペンサと、
前記ターゲット材料ディスペンサ内のターゲット材料に機械的に結合され、制御信号の振幅に基づいて前記ストリーム内の速度摂動を誘起させるように配置された電気作動型要素と、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を供給するために前記電気作動型要素に電気的に結合された波形ジェネレータと、
を備える、装置。
【請求項２】
前記波形ジェネレータは、前記第１の周期波形及び前記第２の周期波形の相対位相を制御するための手段を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第２の周期波形に対する前記第１の周期波形の前記相対位相は、前記ターゲット材料の液滴のストリームの合体長さを決定するように制御される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の前記周波数よりも大きい、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の周波数の整数倍である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記電気作動型要素は、ピエゾ要素である、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第１の周期波形及び前記第２の周期波形の相対位相は、前記ターゲット材料の液滴のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ターゲット材料ディスペンサからプラズマ発生システムのためのターゲット材料の液滴のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記ターゲット材料ディスペンサに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加するステップであって、前記電気作動型要素は、前記ターゲット材料ディスペンサの前記出口における前記ストリームに速度摂動を導入するステップと、
を含む、方法。
【請求項９】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の周波数よりも大きい、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の周期波形の周波数は、前記第１の周期波形の周波数の整数倍である、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１及び第２の周期波形の相対位相は、前記ターゲット材料の液滴のストリーム内のターゲット材料の液滴が所定の合体長さ内の所定のサイズまで合体されるものである、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記液体ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
速度摂動を前記ストリームに導入するために、前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加するステップと、
前記ストリームの合体長さ、前記ストリームの速度プロファイル、及び前記第１の周期波形の振幅に少なくとも部分的に基づいて、前記制御信号に応答して前記ノズルについての伝達関数を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１３】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータの伝達関数を決定する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記液体ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第１の周期波形の振幅を縮小するステップと、
液滴が完全に合体されているかどうかを判別するためにダウンストリーム地点で前記ストリームを観察するステップと、
前記観察されたストリーム内の液滴が完全に合体されるのを中止するとき、前記第１の周期波形の振幅に基づいて前記制御信号に応答して前記液滴ジェネレータについての伝達関数を決定するステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記液体ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周期波形及び第２の周期波形の重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第１の周期波形に関して前記第２の周期波形の相対位相を調節することによって前記ストリームの合体長さを制御するステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】
液体ターゲット材料のストリームをＥＵＶ放射を発生させるためのシステム内の照射領域に送達するように適合された液滴ジェネレータを制御する方法であって、
前記液滴ジェネレータからプラズマ発生システムのために前記液体ターゲット材料のストリームを提供するステップと、
第１の周波数を有する第１の周期波形と前記第１の周波数の整数倍である第２の周波数を有する第２の周期波形との重畳を含むハイブリッド波形を備える制御信号を発生させるステップと、
前記液滴ジェネレータに機械的に結合された電気作動型要素に前記制御信号を印加することによって速度摂動を前記ストリームに導入するステップと、
前記第２の周期波形の振幅を制御することによって、前記ストリームのジッタを制御するステップと、
を含む、方法。
【国際調査報告】
2021510422.tif 000019
2021510422.tif 000020