(57)【要約】【課題】ＥＵＶ露光装置に使用される１３ｎｍ付近の波長域において適当なターゲット材料であるＳｎを用いつつ、デブリを低減することができるＥＵＶ光源を提供する。【解決手段】ＥＵＶ光源は、真空チャンバ４と、Ｓｎ化合物を含む溶液を収納するタンク１と、タンクに収納されている溶液を加熱するヒータ２とを備える。該ヒータにより溶液を加熱することにより気化したＳｎ化合物を含む気体は、ガスボンベ１３に充填されたキャリアガスによりノズル３に運ばれて真空チャンバの内部に噴射され、レーザ装置６から発生したレーザ光を照射されるとプラズマ化してＥＵＶ光を発生するガスターゲットとして作用する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｎ化合物の気体又は液体を含むターゲット材料を供給するターゲット材料供給系と、
前記ターゲット材料をプラズマ化する手段と、
プラズマ化されたターゲット材料から放射されるＥＵＶ光を外部に向けて射出する手段と、を具備することを特徴とするＥＵＶ光源。
【請求項２】
前記ターゲット材料が、Ｓｎの塩若しくはＳｎのハロゲン化物、又は、それらを含む溶液であることを特徴とする請求項１記載のＥＵＶ光源。
【請求項３】
前記Ｓｎの塩又はＳｎのハロゲン化合物が、ＳｎＣｌ４、ＳｎＣｌ２、ＳｎＢｒ２、ＳｎＣ２Ｏ４、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＩ２、ＳｎＩ４、及び、ＳｎＳＯ４からなる群から選択された１又は２以上の化合物であることを特徴とする請求項２記載のＥＵＶ光源。
【請求項４】
前記ターゲット材料が、それ自体がターゲット材料として作用する溶媒を含むことを特徴とする請求項２又は３のいずれか１項記載のＥＵＶ光源。
【請求項５】
前記ターゲット材料が、それ自体がターゲット材料として作用するキャリアガスを含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のＥＵＶ光源。
【請求項６】
真空チャンバと、
Ｓｎ化合物を含む溶液を収納する容器と、
前記溶液を加熱する加熱手段と、
前記溶液を前記加熱手段により加熱して蒸発させることによって生じたＳｎ化合物を含む気体を運ぶガスを供給するキャリアガス供給手段と、
前記Ｓｎ化合物を含む気体を前記真空チャンバの内部に噴射するノズルと、
前記ノズルから噴射されたＳｎ化合物を含む気体を照射するレーザ光を発生するレーザ装置と、
前記ノズルから噴射されたＳｎ化合物を含む気体を回収する回収手段と、
前記真空チャンバの内部を排気する真空排気装置と、を具備するＥＵＶ光源。
【請求項７】
真空チャンバと、
Ｓｎ化合物を含む溶液を収納する容器と、
前記Ｓｎ化合物を含む溶液を液滴化して前記真空チャンバの内部に噴射するノズルと、
前記容器の内部を加圧することにより、前記Ｓｎ化合物を含む溶液を前記ノズルに導く加圧手段と、
前記ノズルから噴射された前記Ｓｎ化合物を含む溶液を照射するレーザ光を発生するレーザ装置と、
前記ノズルから噴射された前記Ｓｎ化合物を含む溶液を回収する回収手段と、
前記真空チャンバの内部を排気する真空排気装置と、を具備するＥＵＶ光源。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載のＥＵＶ光源と、
該ＥＵＶ光源から発生されたＥＵＶ光をマスクに当てる照明光学系と、
該マスクから反射した光を感応基板上に投影結像させる投影光学系と、を具備することを特徴とする露光装置。
【請求項９】
感応基板上に転写すべきデバイスパターンをマスク上に形成し、
真空環境下で前記マスクにＥＵＶ光を斜めに入射させて照明し、
該マスクで反射したＥＵＶ光を感応基板上に投影・結像させて、前記デバイスパターンを前記感応基板上に転写するＥＵＶ露光方法であって、
Ｓｎ化合物の気体又は液体を含むターゲット材料をノズルから噴射し、
該ターゲット材料にレーザ光を照射してプラズマ化し、
プラズマ化されたターゲット材料から放射されるＥＵＶ光を得ることを特徴とするＥＵＶ露光方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＵＶ露光装置、軟Ｘ線顕微鏡、軟Ｘ線を用いた分析装置等に使用されるＥＵＶ（軟Ｘ線）光源に関する。また、本発明は、そのようなＥＵＶ光源を備える露光装置及び露光方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、露光装置や分析装置に用いられる光源として、極端紫外（ｅｘｔｒｅｍｅ  ｕｌｔｒａ  ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光源が注目されている。ＥＵＶ光は、従来用いられてきた紫外線よりも波長が短いため、より微細なデバイスパターンを露光・投影することができる。
【０００３】
ここで、図５を参照しながら、レーザプラズマ方式のＥＵＶ光源の一例について説明する。図５に示すＥＵＶ光発生装置は、標的材料（ターゲット材料）にレーザ光を照射し、励起してプラズマを発生させることによりＥＵＶ光を生成するレーザプラズマ光源である。
【０００４】
図５に示すＥＵＶ光発生装置は、光源チャンバ１００を備えている。この光源チャンバ１００の内部は、付設された真空ポンプ１０２によって排気されている。光源チャンバ１００内には、ノズル１０１が配置されている。また、このノズル１０１は、ガスボンベ（図示せず）に繋がる配管１０３に接続されている。ノズル１０１及び配管１０３は、位置決め及びズレ防止のために、支持部材１０４によって支持されている。
【０００５】
配管１０３に繋がるガスボンベには、キセノン（Ｘｅ）ガスが充填されている。ＥＵＶ光を生成する際には、ガスボンベ内のＸｅガスが、配管１０３を通ってノズル１０１に送られ、ノズル１０１の先端から光源チャンバ１００内に噴出される。この噴出されたＸｅガスが、プラズマを発生させる際のターゲット材料となる。
【０００６】
光源チャンバ１００の内部には、ミラー（第１ミラー）１０５が、マウント１０６を介して取り付けられている。ミラー１０５は、例えば、すり鉢状の反射面１０５ａを有する楕円形ミラーである。ミラー１０５の反射面１０５ａは、例えば、波長１３ｎｍ付近のＥＵＶ光に対する反射率が高いＭｏ／Ｓｉ多層膜によってコートされている。プラズマから輻射されたＥＵＶ光のうち、波長１３ｎｍ付近のＥＵＶ光は、ミラー１０５の反射面１０５ａによって反射され、ＥＵＶ光束となって後段の光学系に導かれる。
【０００７】
光源チャンバ１００の外壁部（図中右上側）には、フランジ部材１１０が取り付けられている。このフランジ部材１１０の外面には、集光レンズ１０７を含む集光機構１０８が取り付けられている。この集光機構１０８の上流側（図中右側）には、レーザ光源１０９が配置されている。集光レンズ１０７は、レーザ光源１０９から射出したレーザ光Ｌを、ノズル１０１の先に集光する。このレーザ光Ｌを、ノズル１０１の先端から噴出されたＸｅガスに照射することにより、プラズマＰが生成され、プラズマＰからＥＵＶ光が輻射される。
【０００８】
光源チャンバ１００の下面には、ＥＵＶ光束を通過させるための開口１００ａが形成されている。光源チャンバ１００の内部において、開口１００ａを覆う位置には、ＥＵＶ光透過フィルタ１１１が配置されている。ＥＵＶ光透過フィルタ１１１は、ベリリウム（Ｂｅ）等からなる薄膜であり、プラズマからの可視光及び紫外光をカットする。光源チャンバ１００外において、ＥＵＶ光透過フィルタ１１１の直下には、開口板１１３が配置されている。この開口板１１３は、中心にピンホール１１３ａが形成されている円板である。ミラー１０５によって煩瑣されたＥＵＶ光束は、開口板１１３のピンホール１１３ａを通って後段の光学系に至る。その際に、開口板１１３のピンホール１１３ａの周囲の領域は、散乱したＥＵＶ光（漏れ光）を遮る。
さらに、開口板１１３の後段には、投影光学系や露光光学系が配置された露光用チャンバ（図示せず）が設けられている。
【０００９】
このようなレーザプラズマ光源について、ＥＵＶ露光装置の光源として用いるために盛んに研究が進められており、レーザからＥＵＶ光への変換効率についても詳しく調べられている。例えば、ＥＵＶリソグラフィにおいて使用される１３ｎｍ付近の波長域では、錫（Ｓｎ）が最も優れており、変換効率は、２％に達することが知られている。ここで、変換効率とは、レーザ光の入射エネルギに対する２％バンド幅のＥＵＶ光エネルギの比を表す。
【００１０】
従来のレーザプラズマ光源においては、プラズマ発生時に、ターゲットから飛散する粒子（以下、デブリ（ｄｅｂｒｉｓ）ともいう）が問題となっていた。光源チャンバ内で発生したデブリは、ノズルの先端に付着して、ターゲットが正常に噴射されるのを妨げたり、集光ミラーやフィルタ等の光学素子に付着・堆積して、それらの反射率や透過率等の性能を低下させたりする。特に、プラズマから輻射されるＥＵＶ光を集光する集光ミラーの汚染は著しく、頻繁にミラーを交換する必要があるので、大きな手間とコストを要していた。
【００１１】
上記のＳｎは、低融点金属（融点２３１．９℃）であるのでプラズマ生成時に容易に溶解され、大量のデブリを生じてしまう。そのため、Ｓｎをターゲットとして用いることは困難であった。
【００１２】
レーザプラズマ光源において発生するデブリの量は、ターゲット材料の種類や状態によって異なることが知られている。例えば、固体ターゲットは、レーザ光によって固体粒子が削られたり、溶解されて飛散するので、デブリの量は非常に多い。また、固体物質をテープ状やワイヤ状のターゲットに成形することにより、光源チャンバ内に配置するターゲットの質量を必要最小限に制限すると、デブリの量を若干低減することができる。さらに、気体や液体のターゲットを用いると、ターゲット材料の密度が低いので、固体の場合に比較して大幅にデブリを低減することができる。
【００１３】
気体や液体のターゲットとして用いることができる材料は、取り扱いや変換効率の面から限定されている。その中で、現在のところ、キセノン（Ｘｅ）が、最も有望とされており、Ｘｅガスターゲットは多く利用されている。しかしながら、Ｘｅは、１０ｎｍ付近の発光強度が強く、１３ｎｍ付近の強度はあまり強くない。また、ガスターゲットは、物質密度が低いので、発生するプラズマの密度も低くなり、変換効率を高めることは困難である。
【００１４】
そのため、デブリを低減しつつ、ＥＵＶ光の変換効率を高めるために、様々な工夫が重ねられている。例えば、Ｘｅ粒子をクラスターにして微小な液滴（スプレージェット）にすることにより、Ｘｅガスターゲットの密度を高くして噴射することが提案されている。しかしながら、この方法によっても、Ｘｅターゲットの変換効率は０．５％にも満たない。
【００１５】
また、１３ｎｍ付近の発光強度の強いＳｎをターゲットとして用いると共に、デブリを低減するために、融点の高い酸化錫（ＳｎＯ２、融点１６３０℃）を微粒子として供給することが提案されている。例えば、特許文献１には、Ｓｎ等の金属酸化物の微粒子を、ガスと共にノズルから噴射することが開示されている。しかしながら、この方法によると、微粒子がノズルの先端や内部に付着・堆積し、正常に微粒子ガスが噴射されなくなってしまうので、微粒子の供給量の制御が難しい。また、微粒子とは言え固体であるので、やはり、相応のデブリが発生してしまう。
【００１６】
【特許文献１】
ＷＯ００／１９４９６号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＵＶ露光装置に使用される１３ｎｍ付近の波長域において適当なターゲット材料であるＳｎを用いつつ、デブリを低減することができるＥＵＶ光源、並びに、そのようなＥＵＶ光源を備えた露光装置及び露光方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の第１のＥＵＶ光源は、Ｓｎ化合物の気体又は液体を含むターゲット材料を供給するターゲット材料供給系と、ターゲット材料をプラズマ化する手段と、プラズマ化されたターゲット材料から放射されるＥＵＶ光を外部に向けて射出する手段とを具備する。
【００１９】
本発明の第１のＥＵＶ光源によれば、ターゲット材料として、Ｓｎ化合物を含む気体又は液体を用いるので、波長１３ｎｍ付近のＥＵＶ光を効率良く生成することができると共に、デブリを低減することができる。
【００２０】
ここで、上記ターゲット材料は、Ｓｎの塩若しくはＳｎのハロゲン化物、又は、それらを含む溶液とすることができる。また、該Ｓｎの塩又はＳｎのハロゲン化合物は、ＳｎＣｌ４、ＳｎＣｌ２、ＳｎＢｒ２、ＳｎＣ２Ｏ４、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＩ２、ＳｎＩ４、及び、ＳｎＳＯ４からなる群から選択された１又は２以上の化合物とすることができる。
【００２１】
上記ターゲット材料は、それ自体がターゲット材料として作用する溶媒を含んでも良い。また、該ターゲット材料は、それ自体がターゲット材料として作用するキャリアガスを含んでも良い。Ｓｎ化合物と共に、それを溶解している溶媒又はそれをキャリアするガスもターゲット材料として作用するので、ＥＵＶ変換効率を更に高めることができる。
【００２２】
本発明の第２のＥＵＶ光源は、真空チャンバと、Ｓｎ化合物を含む溶液を収納する容器と、該溶液を加熱する加熱手段と、該溶液を上記加熱手段により加熱して蒸発させることによって生じたＳｎ化合物を含む気体を運ぶガスを供給するキャリアガス供給手段と、上記Ｓｎ化合物を含む気体を上記真空チャンバの内部に噴射するノズルと、該ノズルから噴射されたＳｎ化合物を含む気体を照射するレーザ光を発生するレーザ装置と、上記ノズルから噴射されたＳｎ化合物を含む気体を回収する回収手段と、上記真空チャンバの内部を排気する真空排気装置とを具備する。
【００２３】
本発明の第２のＥＵＶ光源によれば、Ｓｎ化合物を含む溶液を蒸発させることにより得られた気体をターゲット材料として用いるので、デブリを低減しつつ、効率良くＥＵＶ光を生成することができる。
【００２４】
本発明の第３のＥＵＶ光源は、真空チャンバと、Ｓｎ化合物を含む溶液を収納する容器と、Ｓｎ化合物を含む溶液を液滴化して真空チャンバの内部に噴射するノズルと、上記容器の内部を加圧することにより、Ｓｎ化合物を含む溶液を上記ノズルに導く加圧手段と、上記ノズルから噴射されたＳｎ化合物を含む溶液を照射するレーザ光を発生するレーザ装置と、上記ノズルから噴射されたＳｎ化合物を含む溶液を回収する回収手段と、上記真空チャンバの内部を排気する真空排気装置とを具備する。
【００２５】
本発明の第３のＥＵＶ光源によれば、Ｓｎ化合物を含む溶液を液滴化して噴射することにより液滴ターゲットとして用いるので、デブリを低減しつつ、効率良くＥＵＶ光を生成することができる。
【００２６】
上記第２及び第３のＥＵＶ光源においては、使用済みのターゲット材料を真空チャンバ内において回収するので、有害物質であるＳｎ化合物を安全に取り扱うことができる。
【００２７】
本発明に係る露光装置は、上記第１〜第３のＥＵＶ光源のいずれかと、該ＥＵＶ光源から発生されたＥＵＶ光をマスクに当てる照明光学系と、該マスクから反射した光を感応基板上に投影結像させる投影光学系とを具備する。
【００２８】
また、本発明に係る露光方法は、感応基板上に転写すべきデバイスパターンをマスク上に形成し、真空環境下で該マスクにＥＵＶ光を斜めに入射させて照明し、該マスクで反射したＥＵＶ光を感応基板上に投影・結像させて、上記デバイスパターンを感応基板上に転写するＥＵＶ露光方法であって、Ｓｎ化合物の気体又は液体を含むターゲット材料をノズルから噴射し、該ターゲット材料にレーザ光を照射してプラズマ化し、プラズマ化されたターゲット材料から放射されるＥＵＶ光を得る。
【００２９】
本発明によれば、変換効率の高い光源によって生成されたＥＵＶ光を用いて露光を行うので、露光装置のスループットを向上させることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源を示す模式図である。このＥＵＶ光源は、ターゲット材料を収納するタンク１と、ＥＵＶ光の生成が行われる真空チャンバ４と、ターゲット材料を励起するレーザ光を発生するレーザ装置６と、真空チャンバ４の内部を排気する真空排気装置１０等を有している。
【００３１】
ＥＵＶ光を生成する際のターゲット材料としては、スズ（Ｓｎ）を含む化合物が用いられる。このような化合物としては、Ｓｎの塩若しくはＳｎのハロゲン化物、又は、それらを含む化合物が挙げられる。具体的には、ＳｎＣｌ４、ＳｎＣｌ２、ＳｎＢｒ２、ＳｎＣ２Ｏ４、ＳｎＦ２、ＳｎＦ４、ＳｎＩ２、ＳｎＩ４、及び、ＳｎＳＯ４が、単独で、或いは、複数の化合物を混合して用いられる。本実施形態においては、ターゲット材料として、塩化第二錫（ＳｎＣｌ４）を用いている。
【００３２】
タンク１には、ヒータ２が設けられている。本実施形態においてターゲット材料として用いられるＳｎＣｌ４は、常温では液体（沸点：１１４．１℃）であり、タンク１をヒータ２によって加熱することにより気化する。気化したターゲット材料は、ノズル３に導かれて真空チャンバ４内に噴出され、ガスターゲットとなる。このガスターゲットの供給量は、ヒータ２の加熱温度によって調節することができる。ここで、タンク１の内部は、ノズル３を介して真空排気ポンプ１０及び１２により排気されており、減圧された状態になっているので、ＳｎＣｌ４を沸点まで加熱しなくても蒸気は発生する。
【００３３】
また、タンク１には、マスフローコントローラ１３ａ及び１３ｂがそれぞれ備えられたガスボンベ１３及び１４が接続されている。ガスボンベ１３には、気化したターゲット材料を運ぶために、キセノン（Ｘｅ）が充填されている。また、ガスボンベ１４には、タンク１等を解放する際に、その内部をガスパージするために、窒素（Ｎ２）が充填されている。これらのガスの流量は、マスフローコントローラ１３ａ、１４ａによって制御されている。
【００３４】
レーザ装置６は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザであり、波長１．０６μｍの赤外線レーザ光を、窓７を介して真空チャンバ４の内部に向けて照射する。このレーザ光は、真空チャンバ４内に設けられた集光レンズ８により、ガスターゲット上に集光する。このレーザ光のエネルギによってガスターゲットが励起され、プラズマ９が発生する。このプラズマ９が、ＥＵＶ光を発生する光源となる。
【００３５】
真空チャンバ４の内部には、ガスターゲットを噴出するノズル３と、ガスターゲットに向けてレーザ光を集光する集光レンズ８と、発生したＥＵＶ光を集光する集光ミラー１５と、ガスターゲットを回収するガス回収装置５とが設けられている。また、真空チャンバ４の内部は、真空排気ポンプ１０により排気されており、１０−５Ｔｏｒｒ程度に維持されている。真空排気ポンプ１０から排気されるガスは、後述する除害装置１１に導かれる。
【００３６】
本実施形態においては、ノズル３として、超音速ノズルを用いている。ここで、ノズル３の先端がプラズマ９に近接していると、プラズマ中のイオンにより、ノズル３がスパッタされて腐食するという問題が生じてしまう。しかしながら、超音速ノズルは、供給されるガスを超音速で噴射するため、ガスの流れが広がりにくい。そのため、ノズル３の先端をプラズマ９から離しても、ガスターゲットを拡散させることなくプラズマ９に供給することができる。本実施形態においては、ノズル３の先端とプラズマ９の距離を２ｍｍとした。
【００３７】
ノズル３の対向する位置には、ガス回収装置５が設けられている。ガス回収装置５には、真空排気ポンプ１２が接続されており、ガス回収装置に回収されたガスターゲットは、真空排気ポンプ１２に吸引される。
ここで、ＳｎＣｌ４は劇物なので、その取り扱いには注意が必要である。そこで、本実施形態に係るＥＵＶ光源には、ノズル３から噴射されたガスターゲットを回収して除害する除害装置１１が設けられている。真空排気ポンプ１０及び１２の排気は、除害装置１１に導かれ、除害された後に大気中に排気される。なお、除害方法の詳細については、除害装置の製造会社が提供する製品安全シートを参照されたい。
【００３８】
集光ミラー１５は、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜又はＭｏ／ＳｉＣ多層膜が表面にコーティングされた多層膜ミラーである。このような多層膜ミラーは、１３ｎｍ付近の波長のＥＵＶ光に対する反射率が高いので、これにより、集光ミラー１５は、ＥＵＶ光を直入射で反射することができる。集光ミラー１５は、プラズマ９の像である集光点１６にＥＵＶ光を集光する。その先に、ＥＵＶ露光装置の照明光学系が配置されている。
【００３９】
図２は、真空チャンバ４のプラズマ発生部における光学系の配置を示す図である。ノズル３とガス回収装置５を結ぶ軸（Ｘ軸）と、集光レンズ８によって集光されるレーザ光の光軸（Ｙ軸）と、集光ミラー１５の光軸（Ｚ軸）とは、互いにほぼ直交するように配置されている。これにより、相互の機械的干渉を防いで、ＥＵＶ光を効率よく取り出すことができる。
【００４０】
次に、図１を参照しながら、本実施形態に係るＥＵＶ光源の動作について説明する。
タンク１に収納されたＳｎＣｌ４溶液をヒータ２によって加熱することにより、ＳｎＣｌ４溶液が気化し、ノズル３に導かれる。ここで、ガスターゲットの供給量は、ヒータ２の加熱温度を調節することにより制御することできるが、さらに精密に制御するために、キャリアガスを供給しても良い。即ち、タンク１に接続されたガスボンベ１３からキャリアガスを導入すると、キャリアガスの気泡が、底部付近からＳｎＣｌ４の液体の表面に向かって上昇してくる。これにより、ＳｎＣｌ４の液体部分からノズル３に向けたキャリアガスの流れが生じる。一方、ＳｎＣｌ４の液体部分の表面においては、ヒータ２に加熱されてＳｎＣｌ４が気化している。このＳｎＣｌ４蒸気がキャリアガスの流れに補足され、これらの混合ガスがノズル３に導かれてノズル３から噴射される。このような混合ガスをガスターゲットとして使用する場合には、ガスに含まれるＳｎだけでなく、Ｘｅも１３ｎｍ付近のＥＵＶ光発生に寄与する。
【００４１】
ノズル３から噴出されたガスターゲットに、集光レンズ８によって集光されたレーザ光が照射されると、そのエネルギによりガスターゲットが励起され、プラズマ９が発生する。集光ミラー１５は、このプラズマ９から輻射される光の内、１３ｎｍ付近の波長のＥＵＶ光を反射し、集光点１６に集光する。このようにして生成されたＥＵＶ光が、後段の露光装置において露光光として用いられる。
【００４２】
メンテナンス等のために、タンク１や真空チャンバ４を大気中に解放する際には、安全のため、内部にＳｎＣｌ４が残らないようにする必要がある。そのため、真空チャンバ４を解放する際には、タンク１接続されたガスボンベ１４から窒素（Ｎ２）等の不活性ガスを大量に流す（ガスパージ）ことにより、ＳｎＣｌ４を除去している。
【００４３】
本実施形態に係るＥＵＶ光源の変換効率は、約１．５％が期待できる。この値は、従来のガスジェットターゲットを用いた光源（Ｘｅを用い、変換効率約０．５％）に比較すると、非常に高い数値である。
【００４４】
次に、本発明の第２の実施形態に係るＥＵＶ光源について、図３を参照しながら説明する。本実施形態に係るＥＵＶ光源は、ターゲット材料として、臭化第一錫（ＳｎＢｒ２）水溶液の液滴ターゲットを用いるものである。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
【００４５】
図３は、本実施形態に係るＥＵＶ光源の構成を示す模式図である。このＥＵＶ光源は、図１に示すＥＵＶ光源におけるタンク１の替わりに、圧縮機１８が設けられたタンク１７を有している。また、真空チャンバ内には、供給される液体を液滴化して噴射するノズル３０が配置されている。さらに、真空排気ポンプ１２には、回収タンク１９が設けられている。その他の構成については、図１に示すＥＵＶ光源と同様である。
【００４６】
タンク１７には、純水に臭化第一錫（ＳｎＢｒ２）を溶解させた水溶液（例えば、濃度数重量％）が収納されている。また、圧縮機１８は、タンク１７に収納された水溶液を加圧する。
【００４７】
真空チャンバ４は、真空排気ポンプにより排気されており、１０−５Ｔｏｒｒ程度の真空度に維持されている。圧縮機により加圧されたＳｎＢｒ２水溶液は、ノズル３０から真空チャンバ４内に噴射され、液滴ターゲットになる。この液滴ターゲット上に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ６から発生した波長１．０６μｍの赤外線を、窓７及び集光レンズ８を介して集光する。すると、レーザのエネルギにより液滴ターゲットが励起され、プラズマ９が発生する。このプラズマ９が、ＥＵＶ光源を発生する光源となる。さらに、集光ミラー１５により、プラズマ９の像を集光することにより、ＥＵＶ光がＥＵＶ露光装置の照明光学系に導かれる。なお、ノズル３０、排気装置５、集光レンズ８、集光ミラー１５の配置については、図２に示すものと同様である。
【００４８】
ここで、ノズル３０の先端がプラズマ９に近接していると、プラズマ中のイオンによりノズル３０がスパッタされて腐食するという問題が生じる。しかしながら、液滴ターゲットは、ガスのように拡散し易くないので、ガスジェットターゲットの場合に比較して、ノズル３０とプラズマ９の距離を大きく取ることができる。本実施形態においては、ノズル３０の先端とプラズマ９の距離を１０ｍｍとした。
【００４９】
ＳｎＢｒ２は劇物なので、取り扱いには注意が必要である。そのため、真空排気ポンプ１０の排気は除害装置１１に導かれ、有毒物質を除去された後に大気中に排気される。また、ノズル３０から噴射された液滴ターゲットは、ノズル３０に対向して配置されている回収装置５に回収される。回収された液滴ターゲットは、真空排気ポンプ１２に吸引され、そこから取り出された液体は、タンク１９に回収される。さらに、真空排気ポンプ１２の排気は除害装置１１に導かれ、有毒物質を除去された後に大気中に排気される。
【００５０】
本実施形態に係るＥＵＶ光源の変換効率は、約２％が期待できる。これは、Ｓｎの固体ターゲットに比較して、遜色のないレベルである。また、液滴ターゲットにすることにより、デブリの影響を著しく低減することができる。
【００５１】
本実施形態においては、臭化第一錫（ＳｎＢｒ２）の水溶液をターゲット材料として用いたが、これ以外にも、例えば、塩化第一錫（ＳｎＣｌ２）、塩化第二錫（ＳｎＣｌ４）、シュウ酸第一錫（ＳｎＣ２Ｏ４）、フッ化第一錫（ＳｎＦ２）、フッ化第二錫（ＳｎＦ４）、ヨウ化第一錫（ＳｎＩ２）、ヨウ化第二錫（ＳｎＩ４）、硫酸第一錫（ＳｎＳＯ４）等の水溶液を用いることができる。
また、溶解度を高めてＳｎイオン濃度を高くするために、水溶液にアルカリ、エタノール、酸等を添加しても良い。
【００５２】
なお、本実施形態においては、水溶液中に溶解したＳｎイオンが主としてＥＵＶ光の発生に寄与しているが、水中に存在する酸素も１３ｎｍ付近にラインスペクトルを有しており、ＥＵＶ光発生にある程度寄与している。
【００５３】
次に、本発明の一実施形態に係る露光装置について説明する。図４は、本実施形態に係る露光装置の構成を示す模式的な図である。この露光装置は、本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源を有している。
【００５４】
図４に示す露光装置に上流側には、ＥＵＶ光源が配置されている。ＥＵＶ光源に含まれる各部３〜１５の詳細については、図１を用いて説明したものと同様である。
真空チャンバ４の内部は、真空排気ポンプにより排気されており、１０−５Ｔｏｒｒ程度に維持されている。このように、真空チャンバ４の内部を減圧することにより、生成されたＥＵＶ光が減衰しないようになっている。
【００５５】
真空チャンバ４の内部には、ＳｎＣｌ４等のターゲット材料を収納するタンク（図示せず）に接続されたノズル３が備えられている。また、真空チャンバ４には、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ装置６が備えられている。レーザ装置６から発生した波長１．０６μｍのレーザ光は、窓７及び集光レンズ８を介して、ノズル３から噴射されたガスターゲットに集光する。ガスターゲットは、このレーザ光により励起され、プラズマ９が発生する。
【００５６】
プラズマ９から輻射されたＥＵＶ光は、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜等がコートされた集光ミラー１５によって、集光点１６に集光する。一方、ノズル３から噴射されたガスターゲットは、プラズマ９が生成された後、回収装置５によって回収される。
【００５７】
真空チャンバ４の下流側には、真空チャンバ２０が接続されている。真空チャンバ２０内には、フィルタ２１及び開口板２３が配置されている。フィルタ２１は、例えば、厚さ０．１μｍのジルコニウム（Ｚｒ）からなっており、プラズマ９からの可視光や紫外光をカットする。また、開口板２３の中心には、ピンホール２３ａが形成されている。開口板２３は、フィルタ２１の下流側に、集光ミラー１５の集光点がピンホール２３ａに合うように配置されている。開口板２３は、集光ミラー１５によって集光され、フィルタ２１を通過したＥＵＶ光を通過させ、集光ミラー１５によって集光されずに直接下流側に放出されたＥＵＶ光や、散乱したＥＵＶ光を遮断する。
【００５８】
なお、フィルタ２１は、開口板２３の下流側に配置しても良い。このように配置した場合には、フィルタ２１に照射されるＥＵＶ光は、開口板２３を通過したＥＵＶ光のみとなるため、フィルタ２１に吸収されるＥＵＶ光の熱付加が小さくなるという利点がある。
【００５９】
真空チャンバ２０において、開口板２３の下方には、ゲートバルブ２５が設けられている。露光装置のミラー交換等のメンテナンスの際には、このゲートバルブが閉じられ、ＥＵＶ光源側の真空チャンバ４と、下流側の照明光学系等が隔離される。
【００６０】
真空チャンバ２０の下流には、露光チャンバ４０が設置されている。露光チャンバ４０内には、照明光学系４１、マスク４３、投影光学系４５等が配置されている。照明光学系４１は、フライアイ光学系の反射鏡等を含んでおり、集光ミラー１５によって反射されたＥＵＶ光光束を成形し、図４の斜め上に向かって照射する。照明光学系４１の図１の右上には、反射型マスク４３が配置されている。反射型マスク４３の反射面にも多層膜からなる反射膜が形成されている。この反射膜には、ウェハ４９に転写するパターンに応じたマスクパターンが形成されている。反射型マスク４３の下流側には、順に、投影光学系４５、ウェハ４９が配置されている。投影光学系４５は、複数の反射鏡等を含み、反射型マスク４３によって反射されたＥＵＶ光を所定の縮小倍率（例えば、１／４）に縮小し、ウェハ４９上に投影する。なお、図４において、照明光学系４１や投影光学系４５の寸法は、ＥＵＶ光源に対して小さく描かれている。
【００６１】
露光動作の際には、照明光学系４１により反射型マスク４３の反射面にＥＵＶ光を照射する。その際に、投影光学系４５に対して、反射型マスク４３及びウェハ４９を、投影光学系の縮小倍率により定まる所定の速度比で、相対的に同期走査する。これにより、反射型マスク４３の回路パターンの全体が、ウェハ４９上の複数のショット領域の各々に、ステップアンドスキャン方式により転写転写される。
なお、本実施形態においては、光源として、本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源を適用したが、勿論、第２の実施形態に係るＥＵＶ光源を適用しても良い。
【００６２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、１３ｎｍ付近の波長域において最適なターゲット材料であるＳｎを使用しつつ、デブリを低減することが可能である。これにより、励起用レーザ装置からＥＵＶ光への変換効率を向上させることができるので、ＥＵＶ光源の出力を向上させて、ＥＵＶ露光装置のスループットを向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源の構成を示す模式図である。
【図２】図１に示すノズル、回収装置、集光ミラーの配置を詳しく示す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＥＵＶ光源の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る露光装置の構成を示す模式図である。
【図５】従来のＥＵＶ光発生装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１、１７  タンク                ２  ヒータ
３、３０、１０１  ノズル        ４  真空チャンバ
５  回収装置                    ６、１０９  レーザ装置
７  窓                          ８、１０７  集光レンズ
９  プラズマ                    １０、１２、１０２  真空排気ポンプ
１１  除害装置                  １３  Ｘｅガスボンベ
１４  Ｎ２  ガスボンベ            １５  集光ミラー
１６  集光点                    １８  圧縮機
１９  回収タンク                ２０  真空チャンバ
２１、１１１  フィルタ          ２３、１１３  開口板
２３ａ、１１３ａ  ピンホール    ２５  ゲートバルブ
４０  露光チャンバ              ４１  照明光学系
４３  反射型マスク              ４５  投影光学系
４９  ウェハ                    １００  光源チャンバ
１００ａ  開口                  １０３  配管
１０４  支持部材                １０５  ミラー（第１ミラー）
１０５ａ  反射面                １０６  マウント
１０８  集光機構                １１０  フランジ部材
【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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