(57)【要約】  ＥＵＶシステム内の液滴発生器のためのステアリングシステム。ステアリングシステムは、液滴発生器の液滴放出点の制御式位置決めを可能にする。液滴発生器を保持する可動部材は、可動部材の横方向の平行移動を制約する第１のサブシステムと可動部材の相対的な傾きを制御する第２のサブシステムとを有する結合システムを通じてＥＵＶシステムの静止要素に結合される。第１及び第２のサブシステムは、好ましくは、非常に正確かつ反復可能な位置決めを可能にする１つのフレクスチャ又はその組合せを含む。【選択図】      図３Ｂ
2015506078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
フレームに結合されるようになった第１の部材と、
液滴発生器を受け入れるようになった第２の部材と、
前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する結合システムと、
を含み、
前記結合システムは、前記第１の部材と前記第２の部材の間の横方向移動を制約するように構成された第１の結合サブシステムと、該第１の部材に対する該第２の部材の傾きを制御するようになった第２の結合サブシステムとを含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項２】
前記第１の結合サブシステムは、前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する複数の第１の結合サブシステム要素を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第１の結合サブシステム要素の各々が、少なくとも１つのフレクスチャを含むことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の部材は、実質的にプレート形状であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の部材は、実質的にプレート形状であり、
前記第２の部材は、実質的にプレート形状であり、かつ前記第１の部材と実質的に平行である、
ことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記第２の結合サブシステムは、前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する複数の第２の結合サブシステム要素を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記第２の結合サブシステム要素の各々が、少なくとも１つの第１のフレクスチャを含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第１のフレクスチャは、車輪フレクスチャであることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記第２の結合サブシステム要素の各々が、前記少なくとも１つの第１のフレクスチャに結合された少なくとも１つの第２のフレクスチャを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第２のフレクスチャは、平行四辺形フレクスチャであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
第２の結合サブシステム要素の各々が、前記第１の部材にかつ前記第１のフレクスチャに結合された少なくとも１つのリニアモータを含むことを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項１２】
前記第２の結合サブシステム要素の各々が、前記少なくとも１つの第１のフレクスチャに結合された少なくとも１つの第２のフレクスチャを含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
第２の結合サブシステム要素の各々が、前記第２の部材にかつ前記少なくとも１つの第２のフレクスチャに結合された少なくとも圧電素子を含むことを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
装置であって、
フレームに結合されるようになったプレート形状の第１の部材と、
液滴発生器を受け入れるようになったプレート形状の第２の部材と、
前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する結合システムと、
を含み、
前記結合システムは、
要素の各々が少なくとも１つのフレクスチャを含む複数の第１の結合サブシステム要素を含み、前記第１の部材と前記第２の部材の間の横方向移動を制約するように構成された第１の結合サブシステムと、
前記第１の部材に対する前記第２の部材の傾きを制御するようになった第２の結合サブシステムと、
を含み、
前記第１の結合サブシステムは、複数の第１の結合サブシステム要素を含み、該第１の結合サブシステム要素の各々が、前記第１の部材に結合されたステッパモータ、該ステッパモータに結合された第１のフレクスチャ、該第１のフレクスチャに結合された第２のフレクスチャ、及び該第２のフレクスチャにかつ前記第２の部材に結合された圧電アクチュエータから線形結合で構成される、
ことを特徴とする装置。
【請求項１５】
装置であって、
フレームに結合されるようになった第１の部材と、
液滴発生器を受け入れるようになった第２の部材と、
前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する結合システムと、
を含み、
前記結合システムは、少なくとも１つのフレクスチャを含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項１６】
装置であって、
材料のターゲットを液体状態で生成するようになった供給源と、
前記材料の状態を前記液体状態からプラズマ状態に変えて照射領域にＥＵＶ光を生成するために前記ターゲットを照射するようになったレーザと、
前記ＥＵＶ光を前記照射領域から加工物に伝えるようになった光学系と、
を含み、
前記供給源は、
ターゲット発生器と、
前記照射領域に対して固定されるようになった第１の部材と、前記ターゲット発生器を受け入れるようになっており、かつ該照射領域に対して移動可能であるようになった第２の部材とを含み、該ターゲット発生器に結合されたターゲット発生器ステアリングシステムと、
少なくとも１つのフレクスチャを含み、前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する結合システムと、
を含む、
ことを特徴とする装置。
【請求項１７】
材料のターゲットを液体状態で生成するようになった供給源と、
前記材料の状態を前記液体状態からプラズマ状態に変えて照射領域にＥＵＶ光を生成するために前記ターゲットを照射するようになったレーザと、
前記ＥＵＶ光を前記照射領域から加工物に伝えるようになった光学系と、
を含む装置であって、
前記供給源が、
ターゲット発生器と、
前記照射領域に対して固定されるようになった第１の部材と、前記ターゲット発生器を受け入れるようになっており、かつ該照射領域に対して移動可能であるようになった第２の部材とを含み、該ターゲット発生器に結合されたターゲット発生器ステアリングシステムと、
少なくとも１つのフレクスチャを含み、前記第１の部材を前記第２の部材に機械的に結合する結合システムと、
を含む、
前記装置を使用して製造された製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、代理人整理番号第０３２５７３−０００１０号である２０１１年１２月１６日出願の「液滴発生器ステアリングシステム」という名称の米国一般特許出願番号第１３／３２８，６２８号に対する優先権を主張するものであり、その内容全体は、これにより引用によって本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の開示は、ターゲット材料を変換することによって生成されたプラズマからＥＵＶ光を供給する極紫外線（ＥＵＶ）光源に関する。
【背景技術】
【０００３】
極紫外光、例えば、約５０ｎｍ又はそれ未満の波長を有し、かつ約１３．５ｎｍの波長での光を含む電磁放射線（時には軟Ｘ線とも呼ばれる）は、フォトリソグラフィ処理に使用されて極めて小さな特徴部をシリコンウェーハのような基板に生成することができる。
【０００４】
ＥＵＶ光を発生させる方法は、ターゲット材料を液体状態からプラズマ状態に変換する段階を含む。ターゲット材料は、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、又は錫を含むことが好ましい。レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ばれることが多い１つのこのような方法では、所要のプラズマは、所要の線放出元素を有する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。
【０００５】
１つのＬＰＰ技術は、ターゲット材料液滴の流れを発生させる段階と液滴の少なくとも一部をレーザ光パルスで照射する段階とを伴う。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）のような少なくとも１つのＥＵＶ放出元素を有するターゲット材料にレーザエネルギを注入し、数十のｅＶの電子温度を有する高電離プラズマを生成することによってＥＵＶ放射線を発生させる。
【０００６】
これらのイオンの脱励起及び再結合中に発生したエネルギ放射線は、プラズマから全方向に放出される。１つの一般的な配置では、近垂直入射ミラー（「集光ミラー」と呼ばれることが多い）が、光を集光して中間位置（例えば、焦点）に向ける（かつ一部の配置では集束させる）ように位置決めされる。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かつ最終的にはウェーハまで中継することができる。
【０００７】
より定量的には、約１００Ｗを中間位置で生成する目標で現在開発中の１つの配置は、液滴発生器と同期されて約１０，０００〜２００，０００個／秒の錫液滴を連続して照射する１０〜１２ｋＷのＣＯ２駆動集束パルスレーザの使用を考えている。この目的のために、液滴の安定した流れを比較的高い繰返し数（例えば、１０〜２００ｋＨｚ又はそれよりも高いもの）で生成しなければならない。比較的長い期間にわたってタイミング及び位置決めの観点から液滴を高い精度及び良好な反復性で照射部位に送出する必要性も存在する。位置決め精度及び反復性を保証するためには、他のシステム変動、例えば、レーザ標的及びタイミングにおけるものを補償するために液滴をある一定の範囲の位置から放出することができる高精度ステアリングシステムを提供することが必要である。この関連では、用語「ステア」は、放出点の位置を少なくとも２次元で、すなわち、２つの角度的自由度で変える概念を含む。高帯域幅であり、かつ殆ど又は全くヒステリシスなしで高い剛性を示すステアリングシステムを提供することも望ましい。
【０００８】
これらの基準を満たすステアリングシステムの設計はまた、液滴発生器自体が比較的重く、例えば、３０ｋｇ程度になる場合があることも考慮に入れるべきである。ステアリングシステムはまた、比較的大きい範囲の角度にわたって、例えば、少なくとも±２°の作動範囲を用いて作動することが好ましい。また、設計上の考慮事項は、プラズマ位置での液滴の位置決め制御に向けて約１ミクロンの要件を課す。これは、ステアリングシステムに対してマイクロラジアンレベルの精度の必要性を課すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７，４３９，５３０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，６２５，１９１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，５４９，５５１号明細書
【特許文献４】米国特許第６，５６７，４５０号明細書
【特許文献５】米国特許出願番号第１１／０６７１２４号明細書
【特許文献６】米国特許第７，８３８，８５４号明細書
【特許文献７】米国特許出願番号第１２／０７５６３１号明細書
【特許文献８】米国特許第７，５８９，３３７号明細書
【特許文献９】米国特許出願番号第１１／３５８，９８３号明細書
【特許文献１０】米国特許出願番号第１１／３５８，９８８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記を念頭に置いて、本出願人は、液滴発生器をステアリングするためのシステムを開示する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下は、実施形態の基本的な理解が得られるように１つ又はそれよりも多くの実施形態の簡略化された概要を提示する。この概要は、全ての考えられた実施形態の詳細にわたる概要ではなく、全ての実施形態の重要な又は決定的な要素を識別することも、いずれか又は全ての実施形態の範囲を正確に概説することも意図していない。唯一の目的は、１つ又はそれよりも多くの実施形態の一部の概念を後に提示するより詳細説明の序説として簡略した形で提示することである。
【００１２】
一態様において、本発明は、フレームに結合されるようになった第１の部材と、液滴発生器を受け入れるようになった第２の部材と、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する結合システムとを含む装置であり、結合システムは、第１の部材と第２の部材の間の横方向移動を制約するように構成された第１の結合サブシステムと、第２の部材の傾きを第１の部材に対して制御するようになった第２の結合サブシステムとを含むことができる。第１の結合サブシステムは、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する複数の第１の結合サブシステム要素を含むことができる。第１の結合サブシステム要素の各々は、ストリングフレクスチャである場合がある少なくとも１つのフレクスチャを含むことができる。実質的にプレート形状である第１の部材の場合に、ストリングフレクスチャは、第１の部材と実質的に平行な向きに配置することができる。
【００１３】
第２の結合サブシステムは、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する複数の第２の結合サブシステム要素を含むことができる。第２の結合サブシステム要素の各々は、車輪フレクスチャである場合がある少なくとも１つのフレクスチャを含むことができる。第２の結合サブシステム要素の各々はまた、少なくとも１つの第１のフレクスチャに結合された少なくとも１つの第２のフレクスチャ含むことができる。少なくとも１つの第２のフレクスチャは、平行四辺形フレクスチャとすることができる。第２の結合サブシステム要素の各々はまた、第１の部材にかつ第１のフレクスチャに結合された少なくとも１つのリニアモータを含むことができる。
【００１４】
第２の結合サブシステム要素の各々はまた、少なくとも１つの第１のフレクスチャに結合された少なくとも１つの第２のフレクスチャ含むことができる。第２の結合サブシステム要素の各々はまた、第２の部材にかつ少なくとも１つの第２のフレクスチャに結合された少なくとも圧電素子を含むことができる。
【００１５】
別の態様において、本発明は、フレームに結合されるようになったプレート形状の第１の部材と、液滴発生器を受け入れるようになったプレート形状の第２の部材と、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する結合システムとを含む装置であり、結合システムは、第１の部材と第２の部材の間の横方向移動を制約するように構成された第１の結合サブシステムを含むことができ、第１の結合サブシステムは、複数の第１の結合サブシステム要素を含み、第１の結合サブシステム要素の各々は、少なくとも１つのフレクスチャと、第２の部材の傾きを第１の部材に対して制御するようになった第２の結合サブシステムとを含み、第１の結合サブシステムは、複数の第１の結合サブシステム要素を含み、第１の結合サブシステム要素の各々は、第１の部材に結合されたステッパモータ、ステッパモータに結合された第１のフレクスチャ、第１のフレクスチャに結合された第２のフレクスチャ、及び第２のフレクスチャにかつ第２の部材に結合された圧電アクチュエータから線形結合で構成される。
【００１６】
更に別の態様において、本発明は、フレームに結合されるようになった第１の部材と、液滴発生器を受け入れるようになった第２の部材と、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する結合システムとを含む装置であり、結合システムは、少なくとも１つのフレクスチャを含むことができる。
【００１７】
更に別の態様において、本発明は、材料のターゲットを液体状態で生成するようになった供給源と、材料の状態を液体状態からプラズマ状態に変えて照射領域にＥＵＶ光を生成するためにターゲットを照射するようになったレーザとを含む装置である。装置はまた、ＥＵＶ光を照射領域から加工物に伝えるようになった光学系を含む。供給源は、ターゲット発生器と、照射領域に対して固定されるようになった第１の部材及びターゲット発生器を受け入れるようになっており、かつ照射領域に対して移動可能であるようになった第２の部材を含み、ターゲット発生器に結合されたターゲット発生器ステアリングシステムと、少なくとも１つのフレクスチャを含むことができ、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する結合システムとを含む。
【００１８】
更に別の態様において、本発明は、材料のターゲットを液体状態で生成するようになった供給源と、材料の状態を液体状態からプラズマ状態に変えて照射領域にＥＵＶ光を生成するためにターゲットを照射するようになったレーザと、ＥＵＶ光を照射領域から加工物に伝えるようになった光学系とを含む装置を使用して製造された製品である。供給源は、ターゲット発生器と、照射領域に対して固定されるようになった第１の部材及びターゲット発生器を受け入れるようになっており、かつ照射領域に対して移動可能であるようになった第２の部材を含み、ターゲット発生器に結合されたターゲット発生器ステアリングシステムと、少なくとも１つのフレクスチャを含むことができ、第１の部材を第２の部材に機械的に結合する結合システムとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の態様によるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源システムに関する全体的な広義の概念の原寸に比例していない概略図である。
【図２】原材料の液滴を生成する液滴発生器の原寸に比例していない概略図である。
【図３Ａ】液滴発生器及び液滴発生器のためのステアリングシステムの概念図である。
【図３Ｂ】液滴発生器及び液滴発生器のためのステアリングシステムの概念図である。
【図４】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの実施形態の概念図である。
【図５】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの実施形態の斜視図である。
【図６Ａ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができるフレクスチャ要素の正面図である。
【図６Ｂ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができるフレクスチャ要素の上面図である。
【図６Ｃ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができるフレクスチャ要素の等角投影図である。
【図７Ａ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができる第２のタイプのフレクスチャ要素の正面図である。
【図７Ｂ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができる第２のタイプのフレクスチャ要素の等角投影図である。
【図８Ａ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができる第３のタイプのフレクスチャ要素の正面図である。
【図８Ｂ】本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの一実施形態によって使用することができる第３のタイプのフレクスチャ要素の等角投影図である。
【図９】類似の構成要素が繰り返され、隠れた構成要素をより良く見せるために１つの構成要素が除去された本発明の一態様による液滴発生器のためのステアリングシステムの実施形態の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
同様の参照番号が一貫して同様の要素を指すために使用される図面を参照して様々な実施形態をここに説明する。以下の説明では、説明上、本発明を完全な理解を容易にすることができるように多くの特定の詳細に対して説明する。しかし、以下に説明するいずれの実施形態も以下に説明する特定の設計の詳細を使用せずに実施することができることは一部又は全部の事例において明らかであろう。他の事例では、公知の構造及びデバイスは、１つ又はそれよりも多くの実施形態の説明を容易にするためにブロック図の形態に示されている。
【００２１】
最初に図１を参照すると、本発明の実施形態の一態様による例示的な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。図示のように、ＥＵＶ光源２０は、例えば、１０．６μｍでの放射線を生成するパルスガス放電ＣＯ２レーザ源とすることができるパルス式又は連続式レーザ源２２を含むことができる。パルスガス放電ＣＯ２レーザ源は、高電力かつ高パルス繰返し数で作動するＤＣ又はＲＦ励起を有することができる。例えば、ＭＯ−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３構成を有する適切なＣＯ２レーザ源は、２００８年１０月２１日に付与された「ＬＰＰ  ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の米国特許第７，４３９，５３０号明細書に開示されており、その内容全体は、これにより引用によって本明細書に組み込まれる。
【００２２】
用途により、他のタイプのレーザも適切である場合がある。例えば、固体レーザ、エキシマレーザ、分子フッ素レーザ、例えば、米国特許第６，６２５，１９１号明細書、米国特許第６，５４９，５５１号明細書、及び米国特許第６，５６７，４５０号明細書に示すようなＭＯＰＡ構成エキシマレーザシステム、単一チャンバを有するエキシマレーザ、２つよりも多いチャンバ、例えば、発振器チャンバ及び２つの増幅チャンバ（増幅チャンバは並列又は直列）、主発振器／電力発振器（ＭＯＰＯ）配置、電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）配置を有するエキシマレーザ、又は１つ又はそれよりも多くのＣＯ２、エキシマ、又は分子フッ素増幅器又は発振器チャンバにシード光を供給する固体レーザが適切である場合がある。他の設計も可能である。
【００２３】
ＥＵＶ光源２０はまた、液滴又は連続液体流れの形態でターゲット材料を送出するためのターゲット送出システム２４を含む。ターゲット材料は、錫又は錫化合物で構成することができるが、他の材料を使用することもできる。ターゲット送出システム２４は、プラズマを生成するためにターゲット材料を照射することができる照射領域２８に至るチャンバ２６の内部にターゲット材料を導入する。一部の場合には、ターゲット材料を照射領域２８に向けて又はそこから離れるようにステアリングすることを可能にするために電荷がターゲット材料に印加される。本明細書で使用する時に、照射領域は、ターゲット材料照射を行うことができる領域であり、かつ照射が実際に行われていない時でさえも照射領域であることに注意しなければならない。
【００２４】
引き続き図１では、光源２０はまた、コレクター３０のような１つ又はそれよりも多くの光学要素を含むことができる。コレクター３０は、垂直入射反射器、例えば、光が通過して照射部位２８に達することを可能にする開口を有する扁長楕円体の形態で付加的な薄い障壁層が熱誘起層間拡散を実質的に遮断するために各インタフェースに堆積されたＭｏ／Ｓｉ多層で被覆されたＳｉＣ基板とすることができる。コレクター３０は、例えば、第１の焦点を照射領域２８に有し、かつ第２の焦点をＥＵＶ光がＥＵＶ光源２０から出力され、例えば、シリコンウェーハ加工物５２を公知の方法で処理するために光を使用する例えば集積回路リソグラフィツール５０に入力することができるいわゆる中間点４０（中間フォーカス４０とも呼ばれる）に有する楕円体の形状とすることができる。その後に、シリコンウェーハ加工物５２は、集積回路デバイスを取得するために公知の方法で更に処理される。
【００２５】
ＥＵＶ光源２０はまた、ＥＵＶ光源コントローラシステム６０を含むことができ、これは、例えば、レーザビーム位置決めシステム（図示せず）と共にレーザ発射制御システム６５も含むことができる。ＥＵＶ光源２０は、ターゲット液滴の絶対又は相対位置、例えば、照射領域２８に対するものを示す出力を発生させ、この出力をターゲット位置検出フィードバックシステム６２に供給する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ターゲット位置検出システムを含むことができる。ターゲット位置検出フィードバックシステム６２は、この出力を使用してターゲット位置及び軌跡を計算することができ、これからターゲット誤差を計算することができる。ターゲット誤差は、液滴単位で、又は平均して、又は何らか他のものをベースにして計算することができる。その後に、ターゲット誤差は、光源コントローラ６０への入力として供給することができる。これに応答して、光源コントローラ６０は、レーザ位置、方向、又はタイミング補正信号のような制御信号を発生させて、この制御信号をレーザビーム位置決めコントローラ（図示せず）に供給することができる。レーザビーム位置決めシステムは、制御信号を使用してレーザタイミング回路を制御し、及び／又はレーザビーム位置及び成形システム（図示せず）を制御して、例えば、チャンバ２６内のレーザビーム焦点の位置及び／又は集束力を変えることができる。
【００２６】
図１に示すように、光源２０は、ターゲット送出制御システム９０を含むことができる。ターゲット送出制御システム９０は、照射領域２８内のターゲット液滴の位置の誤差を補正するために信号、例えば、上述のターゲット誤差又はシステムコントローラ６０によって供給されたターゲット誤差から導出された何らかの量に応答して作動可能である。これは、例えば、ターゲット送出機構９２がターゲット液滴を放出する点を再位置決めすることによって達成することができる。
【００２７】
図２は、原材料のターゲットをチャンバ２６内に送出するためのターゲット送出機構９２をより詳細に示している。ターゲット送出システム９２は、本発明の特徴及び効果が、ターゲット送出システム９２の実施の特定の詳細とは独立しているので本明細書では一般的に説明する。図２に示す一般的な実施形態に関して、ターゲット送出機構９２は、錫のような溶融原材料を保持するカートリッジ１４３を含むことができる。溶融原材料は、アルゴンのような不活性ガスを使用することによって圧力下に置くことができる。圧力は、好ましくは、原材料を強制的に１組のフィルタ１４５を通過させる。フィルタ１４５から、原材料は、開／閉熱弁１４７を通過して分注器１４８に至ることができる。例えば、ペルチェデバイスを使用して弁１４７を確立し、原材料をフィルタ１４５と分注器１４８の間に凍結させて弁１４７を閉鎖し、凍結した原材料を加熱して弁１４７を開けることができる。図２はまた、可動部材１７４の運動が以下でより完全に説明する方法で液滴が分注器１４８から放出される点の位置を変えるように、ターゲット送出システム９２が可動部材１７４に結合されることを示している。
【００２８】
機構９２に関して、１つ又はそれよりも多くの調節又は非調節原材料分注器１４８を使用することができる。例えば、オリフィスを用いて形成された毛細管を有する調節分注器を使用することができる。分注器１４８は、選択的に拡張又は収縮して毛細管を変形させて分注器１４８からの原材料の放出を調節することができる１つ又はそれよりも多くの電気作動式要素、例えば、圧電材料で製造されたアクチュエータを含むことができる。本明細書で使用する時に、用語「電気作動式要素」及びその同じ語源の語は、電圧、電場、磁場、又はその組合せを受けた時に寸法変化が発生し、かつ以下に限定されるものではないが圧電材料、電歪材料、及び磁歪材料を含む材料又は構造を意味する。加熱器を使用して、分注器１４８を通過中に原材料を溶融状態に維持することができる。調節液滴分注器の例は、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」という名称の米国特許出願番号第１１／０６７１２４号明細書からの米国特許第７，８３８，８５４号明細書と、２００８年３月１２日出願の「ＬＰＰ  ＥＵＶプラズマ原材料ターゲット送出システム」という名称の米国特許出願番号第１２／０７５６３１号明細書からの米国特許第７，５８９，３３７号明細書と、２００６年２月２１日出願の「ＥＵＶ光源のための原材料分注器」という名称の米国特許出願番号第１１／３５８，９８３号明細書とに見ることができ、これらの各々の内容全体は、これにより引用によって本明細書に組み込まれる。非調節液滴分注器の例は、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番号第１１／３５８，９８８号明細書に見ることができ、この特許の各々の内容全体は、これにより引用によって本明細書に組み込まれる。
【００２９】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ターゲット送出機構９２は、液滴発生器が液滴を放出する点を再位置決めするために液滴の放出点を調節し、従って、液滴が照射領域２８の中に取ることになる経路を制御するためにターゲット送出機構９２を異なる方向に傾かせることができるステアリング機構１７０上に取り付けることができる。図３Ａ及び図３Ｂの非常に概念的な図では、傾きは図の平面にあるが、当業者は、傾きは事実上あらゆる方向とすることができることを容易に認めるであろう。本明細書では、この処理は、液滴発生器を「ステアリングする」を呼ぶ。このようなステアリングが望ましい用途では、液滴発生器は、システム内の他の構成要素及び基準点、及び特に照射領域２８に対して移動可能でなければならないこと、及び機械的結合システム１０２は、このような移動を可能にするように液滴発生器とシステムの他の構成要素との間に間置しなければならないことは明らかである。
【００３０】
液滴発生器の（従って、それが発生させる液滴の）適切なステアリングは、非常に正確かつ反復可能であり、かつ低量のヒステリシスを示す結合システムを必要とする。結合は非常に応答性がよく、すなわち、高帯域幅を有することも好ましい。上述したように、結合は、比較的重い荷重、すなわち、典型的に３０ｋｇ程度の重量になる可能性がある液滴発生器９２を操作することにも関わらず、これらの要件を満たすことが好ましい。
【００３１】
本発明の実施形態により、これらの属性を有することができる結合は、チャンバ２６の壁のようなシステム内の静止要素に固定的に結合された固定部材１７２と、ターゲット送出機構（液滴発生器）９２に結合された可動部材１７４とを有するデバイスの形態に実現される。固定部材１７２及び可動部材１７４は、次に、結合システム１７６によって結合される。結合システム１７６は、好ましくは、固定部材１７２に対する可動部材１７４のあらゆる相対的な平行移動（例えば、摺動）運動、並びにデバイス軸線周りの固定部材１７２に対する可動部材１７４の相対的な回転を低減又は排除し、同時に可動部材１７４が固定部材１７２に対して傾くことを可能にする第１の結合サブシステム１７８を含む。換言すると、ｘ軸及びｙ軸が実質的に平面のプレート状固定部材１７２の平面内にあり、ｚ軸が、放出点が図３Ａに示すように中立（ゼロ傾き）位置にある時にターゲット送出機構（液滴発生器）９２の放出点を通過する３次元直交座標系を取ると、第１の結合サブシステムは、ｘ方向及びｙ方向の平行移動及びｚ軸周りの回転を抑制する。
【００３２】
用語「プレート」は、本明細書で使用する時に、単に他の要素が接続することができる基部又はフレームのような構造要素を指し、必然的に平坦又は実質的に平面である構造要素に限定されないことは当業者により理解されるであろう。
【００３３】
結合システム１７６はまた、好ましくは、固定部材１７２及び可動部材１７４を結合し、かつ固定部材１７２に対して可動部材１７４を傾かせる傾向を有する力を供給する結合要素及びモータ要素の１つ又は線形結合を含む第２の結合サブシステム１８０を含む。モータ要素は、以下に限定されるものではないが、リニアモータ、ステッパモータ、圧電アクチュエータ、又はこれらの何らかの組合せを含む力を生成するあらゆる要素とすることができる。上述したように、第１の結合サブシステム１７８及び第２の結合サブシステム１８０は、固定部材１７２及び可動部材１７４の相対的な傾き又は傾斜を可能にするために協働するように構成される。ターゲット送出機構９２は、可動部材１７４に剛的に結合されることが好ましいので、可動部材１７４を固定部材１７２に対して傾かせると、ターゲット送出機構９２をステアリングし、すなわち、液滴発生器放出点の位置が変更される。これは、図３Ｂに示されている。
【００３４】
図４は、本発明の別の態様によるステアリングシステムの別の概念図である。図４に示すように、ステアリングシステムは、固定部材１７２及び可動部材１７４のそれぞれの周囲周りの対応する位置に配置された結合要素１７８ａ、１７８ｂ、及び１７８ｃで構成された第１の結合サブシステム１７８を有する。図４の配置の第１の結合サブシステム１７８は、３つの結合要素を有するが、他の数の結合要素も使用することができることは当業者には明らかであろう。同じく図４の配置では、結合要素１７８ａ、１７８ｂ、及び１７８ｃは、対称的に位置決めされる。図４の特定の配置では、それらは、デバイスの中心軸（液滴発生器を受け入れる２つの円形開口の中心を通過する線）周りに１２０度回転対称性で位置決めされる。対称配置が使用される場合に、他の対称性も続くことができることは当業者には明らかであろう。
【００３５】
同じく図４では、ステアリングシステムは、固定部材１７２及び可動部材１７４のそれぞれの周囲周りの対応する位置に配置された結合要素１８０ａ、１８０ｂ、及び１８０ｃで構成された第２の結合サブシステム１８０を有する。図４の配置の第２の結合サブシステム１８０は、３つの結合要素を有するが、他の数の結合要素も使用することができることは当業者には明らかであろう。同じく図４の配置では、結合要素１８０ａ、１８０ｂ、及び１８０ｃは、対称的に位置決めされる。図４の特定の配置では、結合要素は、デバイスの中心軸（２つの円形開口の中心を通過する線）周りの１２０度回転対称性で位置決めされる。対称配置が使用される場合に、他の対称性も続くことができることは当業者には明らかであろう。図４の配置では、第２の結合サブシステム１８０の結合要素の位置は、固定部材１７２及び可動部材１７４の周囲周りで第１の結合サブシステム１７８の結合要素と交替する。
【００３６】
上述したように、第１の結合サブシステム１７８及び第２の結合サブシステム１８０を含む結合システム１７６は、少なくとも２つの機能を提供する。１つの機能は、摺動又は平行移動のような固定部材１７２と可動部材１７４の間のある一定のタイプの相対移動を抑制し、同時に傾き運動を可能にすることである。別の機能は、２つのプレート間の傾き運動を引き起こすことである。本発明の１つの利点は、これらの２つの機能を２つの別々のサブシステムによって実行することができるという点である。例えば、第１の結合サブシステム１７８は、他の種類の運動を抑制しながら傾きを可能にする機能を実行することができる。第２の結合サブシステム１８０は、傾き運動を誘発する機能を実行することができる。これは、２つのサブシステムの各々をそうでなければ同じ結合サブシステムに両方の機能を実行させることによって課せられる制約に対処する必要なくそのそれぞれの機能のその性能を最適化するように設計することを可能にする。
【００３７】
本発明の別の態様により、第１及び第２の結合サブシステムは、フレクスチャを結合要素として使用する。当業者は、１つの構造要素を別のものに機械的に結合するのに使用される一部のコネクタは、互いと機械的に嵌合する剛性部品を使用することを認めるであろう。ヒンジ、スライダ、自在継ぎ手、及び玉継ぎ手は、このタイプの剛性コネクタ又は結合の例である。このようなコネクタは、それらが接続する部品間の様々な動力学的自由度を可能にする。しかし、それらには、これらの剛性継ぎ手の嵌合部品間の間隙が、バックラッシュにより引き起こされる位置誤差を導入することがあり、すなわち、駆動方向が逆転された時に間隙に失われる運動及び嵌合面間の接触を相対運動が続行される前に再確立しなければならないという短所がある。更に、これらのコネクタの作動は、摩耗及び間隙の望ましくない増大に至る摩擦を引き起こすそれらの部品の相対運動を必然的に伴う。このようなコネクタの動力学的連鎖は、バックラッシュ及び摩耗からの個々の誤差の集積をもたらし、精度及び反復性の限界をもたらす。
【００３８】
一部の用途に関して、剛性コネクタに関連の問題は、いわゆるフレクスチャの使用により回避又は克服することができる。フレクスチャはまた、撓み継ぎ手、撓み結合、撓みピボット、フレックスコネクタ、リビング継ぎ手、及びコンプライアント継ぎ手を含む様々な名称で公知である。上述の剛性結合とは異なり、撓み継ぎ手は、一般的に、間隙を間に有する剛性要素で構成されない。むしろ、フレクスチャは、変形下での材料の固有のコンプライアンスを利用する。従って、フレクスチャは、摩擦、バックラッシュ、及び摩耗を排除する。それによって優れた精度及び反復性が可能である。更に、フレクスチャを単体モノリシック材料から製造すると、生産を簡素化し、かつ低コスト製作を促進することができる。
【００３９】
一態様において、本発明は、所要の運動範囲を与えるのに十分に可撓性でありながら、必要な剛性を達成するのに要求される前負荷力と適合するほど十分に強いフレクスチャの使用を通してＥＵＶ液滴発生器のための高帯域幅、高精度、高剛性、ヒステリシスなしのステアリングシステムを提供する。同時に、それは、液滴発生器のステアリングの関連で望ましくないと考えられるシステム共振周波数を低減するほど重くないステアリングシステムの製作を可能にする。
【００４０】
別の態様において、本発明は、２つ又はそれよりも多くの結合サブシステムを使用し、その各々は、フレクスチャを使用して所要の剛性（又は同等に、十分に高い機械的共振周波数）を与えながら不要な自由度を除去する。
【００４１】
本発明のこの態様により、第１の結合サブシステム１７８は、各々が第１のフレクスチャ要素１９０を含む２つ又はそれよりも多くの好ましくは３つの結合要素を含む。図５に示す実施形態において、第１のフレクスチャ要素１９０は、「ストリングフレクスチャ」である。図５は、明瞭な呈示を目的として１つの第１の結合サブシステム要素１７８ａのみを示すが、当業者は、図４によって示唆されるように、付加的な第１の結合サブシステム要素が存在する場合があることを容易に認めるであろう。固定部材１７２及び可動部材１７４が実質的に平行なプレートとして構成されたシステムでは、第１のフレクスチャ要素１９０は、静止プレート及び可動プレートにほぼ平行に向けられる。これは、第１の結合サブシステム１７８が、一端が三角形の支柱部材１９２に結合された第１のフレクスチャ要素１９０で構成された図５に示されている。三角形の支柱部材１９２は、可動部材１７４に固定される。第１のフレクスチャ要素１９０の他端は、ブラケット１９４に接続され、これは、次に、固定部材１７２に取り付けられる。更に、三角形支柱部材１９２に取り付けられた第１のフレクスチャ要素１９０の端部も、ブラケット１９６に取り付けられ、これは、次に、固定部材１７２に取り付けられる。第１のフレクスチャ要素１９０は、２つの自由度を考慮した継ぎ手配置１９８を通じて、及び第１のフレクスチャ要素１９０に予め負荷を加えるバネ２００を通じてブラケット１９６に取り付けられる。第１の結合サブシステム１７８は、互いに対する２つのプレートの平行移動、すなわち、平行な摺動、並びにプレートに平行な平面における回転を制限するか又は更に実質的に排除することにより、固定部材１７２と可動部材１７４の間の剛性接続を与える。同時に、第１の結合サブシステム１７８は、互いに対するプレートの相対的な傾きを可能にする。
【００４２】
第２の結合サブシステム１８０は、好ましくは、フレクスチャの２つ又はそれよりも多くの直列結合及び１つ又はそれよりも多くの駆動デバイスから構成される。本明細書のここで及び他の箇所では、「直列結合」という用語は、要素が、全体的な効果が本質的に加法的であるように各々が次のものと順序づけられた直列に配置される線形構成を指すように意図している。同じく「駆動デバイス」という用語は、駆動力を発生させることができ、かつ制限なしにリニアモータ、リニアアクチュエータ、ステッピングモータ、及び圧電素子を含むあらゆるデバイスを指すように意図している。
【００４３】
特定の構成では、第２の結合サブシステム１８０の各結合要素は、要素の線形結合を含む。ここでもまた、図５は、明瞭な呈示を目的として１つの第２の結合サブシステム要素１８０ａのみを示すが、当業者は、図４によって示唆されるように付加的な第２の結合サブシステム要素が存在する場合があることを容易に認めるであろう。図５に示すように、第２の結合サブシステム要素１８０ａは、リニアモータ２０２と、第２のフレクスチャ要素２０４と、第３のフレクスチャ要素２０６と、圧電アクチュエータ２０８（第２のフレクスチャ要素２０６上、図５では可動部材１７４により遮られているが図１０では見える）とを含むことができる。これは、１つの可能な構成である。他の要素を使用することができ、又は同じか又は他の要素を異な順序で使用することができることは、当業者により容易に認められるであろう。図５に示す構成では、それぞれ粗い運動及び細かい運動をもたらすために、リニアモータ２０２は、固定部材１７２に剛的に結合され、圧電アクチュエータ２０８は、可動部材１７４に剛的に結合される。リニアモータ２０２は、第２及び第３のフレクスチャ要素２０４、２０６を通じて圧電アクチュエータ２０８に機械的に接続される。特定の実施形態において、第２のフレクスチャ要素２０４は、図示のようにかつ以下でより完全に説明するように、いわゆる「車輪」フレクスチャとすることができる。第３のフレクスチャ要素２０６は、図示のようにかつ以下でより完全に説明するように、「二重」又は「平行四辺形」フレクスチャとすることができる。
【００４４】
第２の結合サブシステム１８０は、固定部材１７２に対する可動部材１７４のｘ及びｙ回転、及びｚ平行移動の制御を可能にする。第２のフレクスチャ要素２０４は、運動が、デバイスの軸線の近くであるが固定部材１７２の下方の（すなわち、液滴発生器の放出点に向う）空間内の固定点の周りにピボット回転することができるように、固定部材１７２に対する可動部材１７４の何らかの横方向の相対的移動を可能にする。同時に、第２のフレクスチャ要素２０４は、液滴発生器の長い（ｚ）軸に沿った平行移動に対する剛性を与え、かつリニアモータ２０２と可動部材１７４の間の小さいミスアラインメントを許容する。
【００４５】
第３のフレクスチャ要素２０６により、圧電アクチュエータ２０８は、横方向のモーメントを圧電アクチュエータ２０８に印加することなく、力を可動部材１７４に作用することができる。これは、圧電変換器にとってそれらの相対的な脆弱性の理由で好ましい。
【００４６】
第１のフレクスチャ要素１９０、第２のフレクスチャ要素２０４、及び第３のフレクスチャ要素２０４の特定の材料、寸法、及び形態は、望ましい運動の範囲を剛性及び疲労応力要件を満たしながら達成することができるように３つのタイプのフレクスチャに向けて選択されることが好ましいことはめられるであろう。
【００４７】
例えば、ストリングフレクスチャが第１のフレクスチャ要素１９０として使用される時に、それは、図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃに示すように構成することができる。図示のように、これらの図の第１のフレクスチャ要素は、左右に又は上下に屈曲することを可能にする２つの狭められた部分を有する。第１のフレクスチャ要素１９０の全体的な寸法は、特定の用途により変動することになる。いくつかの材料の１つを使用して、第１のフレクスチャ要素１９０を製造することができる。１つの例として、第１のフレクスチャ要素１９０は、熱処理されたステンレス鋼で製造することができる。
【００４８】
付加的な例として、車輪フレクスチャが第２のフレクスチャ要素２０４として使用される時に、それは、図７Ａ及び図７Ｂに示すように構成することができる。図示のように、これらの図の第２のフレクスチャ要素２０４は、それらの中間点で交差する２枚の可撓性葉状部を有する。図７Ａ及び図７Ｂの例は、各々が車輪フレクスチャを含む３つの部分で構成された第２のフレクスチャ要素２０４を示すが、当業者は、１つ、２つ、又は何らかの他の数の部分を使用することができることを容易に認めるであろう。第２のフレクスチャ要素２０４の全体的な寸法は、特定の用途により変動することになる。いくつかの材料の１つを使用して、第２のフレクスチャ要素２０４を製造することができる。１つの例として、第２のフレクスチャ要素２０４は、ステンレス鋼で製造することができる。
【００４９】
第３の例として、平行四辺形フレクスチャが第３のフレクスチャ要素２０６として使用される時に、それは、図８Ａ及び図８Ｂに示すように構成することができる。図示のように、これらの図の第３のフレクスチャ要素２０６は、ほぼ箱形であり、箱の下側部分は、プラットフォームとして機能し、箱の上側部分は、片持ち梁として機能する。プラットフォーム及び梁は、互いと一体であり、かつ片持ち梁が図中の上下に対応する方向に屈曲することを可能にする一連の内部隆起及び間隙を通じて相互作用もする。図８Ａ及び図８Ｂの例は、第３のフレクスチャ要素２０６の特定の構成を示すが、当業者は、他のフレクスチャ構成を使用することができることを容易に認めるであろう。第３のフレクスチャ要素２０６の全体的な寸法は、特定の用途により変動することになる。いくつかの材料の１つを使用して、第３のフレクスチャ要素２０６を製造することができる。１つの例として、第３のフレクスチャ要素２０６は、熱処理されたステンレス鋼で製造することができる。
【００５０】
図９は、第１の結合サブシステム１７８が固定部材１７２のそれぞれの周囲の周りの対応する位置に配置された結合要素１７８ａ、１７８ｂ、及び１７８ｃを含むように示された本発明による液滴発生器の実施形態を示す（可動部材１７４は、圧電アクチュエータ２０８がより可視であるように図面から割愛されている）。図９の配置における第１の結合サブシステム１７８は、３つの結合要素を有するが、他の数の結合要素を使用することができることは当業者には明らかであろう。同じく図９の配置では、結合要素１７８ａ、１７８ｂ、及び１７８ｃは、対称的に位置決めされる。図９の特定の配置では、それらは、デバイスの中心軸（液滴発生器を受け入れる２つの円形開口の中心を通過する線）周りに１２０度回転対称性で位置決めされる。対称配置が使用される場合に、他の対称性も続くことができることは当業者には明らかであろう。また、各結合要素は、図５に関連して説明するように接続された第１のフレクスチャ要素１９０を含むように示されている。
【００５１】
図９に示す実施形態はまた、固定部材１７２のそれぞれの周囲の周りの対応する位置に配置された結合要素１８０ａ、１８０ｂ、及び１８０ｃで構成された第２の結合サブシステム１８０を含む本発明による液滴発生器の実施形態も含む。図９の配置における第２の結合サブシステム１８０は、３つの結合要素を有するが、他の数の結合要素も使用することができることは当業者には明らかであろう。同じく図９の配置では、結合要素１８０ａ、１８０ｂ、及び１８０ｃは、対称的に位置決めされる。図９の特定の配置では、それらは、デバイスの中心軸（２つの円形開口の中心を通過する線）の周りに１２０度回転対称性で位置決めされる。対称配置が使用される場合に、他の対称性も続くことができることは当業者には明らかであろう。図９の配置では、第２の結合サブシステム１８０の結合要素の位置は、固定部材１７２の周囲周りの第１の結合サブシステム１７８の結合要素と交替する。また、各結合要素は、図５に関連して説明するように接続されたリニアモータと、第２のフレクスチャ要素と、第３のフレクスチャ要素と、圧電アクチュエータ２０８とを含むことように示されている。
【００５２】
以上の内容は、１つ又はそれよりも多くの実施形態の例を含む。上述の実施形態を説明する目的で構成要素又は方法の全ての考え得る組合せを説明することは勿論不可能であるが、当業者は、様々な実施形態の多くの更に別の組合せ及び置換が可能であることを認識することができる。従って、記述した実施形態は、特許請求の範囲の精神及び範囲に該当する全てのこのような変更、修正、及び変形を包含することが意図されている。更に、「ｉｎｃｌｕｄｅｓ」という用語が詳細説明又は特許請求の範囲に使用される範囲で、このような用語は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」が特許請求の範囲において転換語として使用されると解釈されるように、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」という用語と同様に包含的であることが意図されている。更に、記述した態様及び／又は実施形態の要素が単数で記述又は特許請求される場合があるが、単数への限定が明示的に示されない限り、複数が考えられている。更に、いかなる態様及び／又は実施形態の全て又は一部分も、特に断らない限り、いずれかの他の態様及び／又は実施形態の全て又は一部分と共に利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
２６  チャンバ
９２  液滴発生器
１０２  機械的結合システム
１７２  固定部材
１７４  可動部材
【図１】
2015506078.tif 000003
【図２】
2015506078.tif 000004
【図３Ａ】
2015506078.tif 000005
【図３Ｂ】
2015506078.tif 000006
【図４】
2015506078.tif 000007
【図５】
2015506078.tif 000008
【図６Ａ】
2015506078.tif 000009
【図６Ｂ】
2015506078.tif 000010
【図６Ｃ】
2015506078.tif 000011
【図７Ａ】
2015506078.tif 000012
【図７Ｂ】
2015506078.tif 000013
【図８Ａ】
2015506078.tif 000014
【図８Ｂ】
2015506078.tif 000015
【図９】
2015506078.tif 000016
【国際調査報告】
2015506078.tif 000017