(57)【要約】【課題】半導体ウエハを露光するため等に用いられるＥＵＶ光を発生するＥＵＶ光生成装置、又は、レーザ加工機等のレーザ装置システムにおいて、ＥＵＶ光又はレーザ光のスペクトル純度を高めるのに適したスペクトル純度フィルタを提供する。【解決手段】このスペクトル純度フィルタは、所定のサイズ以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されると共に電気伝導性を有するメッシュを各々が含む複数のセグメントと、該複数のセグメントの少なくとも周縁部を支持するフレームとを含む。【選択図】図１７
2012216743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のサイズ以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されると共に電気伝導性を有するメッシュを各々が含む複数のセグメントと、
前記複数のセグメントの少なくとも周縁部を支持するフレームと、
を具備するスペクトル純度フィルタ。
【請求項２】
前記複数のセグメントの各々が、板状の多角形の形状を有する、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項３】
前記複数のセグメントの少なくとも周縁部が、ナノメタルインクによって前記フレームに接合されている、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項４】
ドライバレーザから出力されるレーザ光をターゲット物質に照射することによって生成される極端紫外光のスペクトルを純化し、前記複数のセグメントの各々が、前記ドライバレーザから出力されるレーザ光の波長の半分以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されたメッシュを含む、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項５】
前記複数のセグメントの各々が、略５μｍ以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されたメッシュを含む、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項６】
前記複数のセグメントの各々が、電気伝導性を有する物質が少なくとも光入射側表面にコーティングされたメッシュを含む、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項７】
前記複数のセグメントの各々が、正六角形の形状を有する開口の配列が形成されたメッシュを含む、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項８】
前記複数のセグメントの各々が、前記メッシュの主面上に形成された複数層の薄膜をさらに含む、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項９】
前記複数のセグメントの各々が、前記メッシュの一部の領域上に形成された補強部をさらに含む、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１０】
前記複数のセグメントの光入射側表面が前記スペクトル純度フィルタの中心軸に対して９０°以外の角度を有するように、前記フレームが前記複数のセグメントを支持する、請求項１記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１１】
前記複数のセグメントに含まれている第１群のセグメント及び第２群のセグメントの光入射側表面が前記スペクトル純度フィルタの中心軸に対して互いに異なる角度を有するように、前記フレームが前記複数のセグメントを支持する、請求項１０記載のスペクトル純度フィルタ。
【請求項１２】
炭酸ガスを含むレーザガスをレーザ媒質として使用する外部ドライバレーザから出力されるレーザ光をターゲット物質に照射してターゲット物質をプラズマ化することによって極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバ内の所定の位置にターゲット物質を供給するターゲット供給手段と、
プラズマから放射される極端紫外光を反射して集光する集光ミラーと、
前記集光ミラーによって反射された極端紫外光の光路中に設けられたスペクトル純度フィルタであって、所定のサイズ以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されると共に電気伝導性を有するメッシュを各々が含む複数のセグメント、及び、前記複数のセグメントの少なくとも周縁部を支持するフレームを含む前記スペクトル純度フィルタと、
を具備する極端紫外光生成装置。
【請求項１３】
前記複数のセグメントの光入射側表面が前記スペクトル純度フィルタの中心軸に対して９０°よりも大きい角度を有するように、前記フレームが前記複数のセグメントを支持し、前記集光ミラーから前記複数のセグメントに入射する極端紫外光の入射角度が、前記複数のセグメントの光入射側表面が同一平面上に配置された場合における極端紫外光の入射角度よりも平均的に小さい、請求項１２記載の極端紫外光生成装置。
【請求項１４】
前記複数のセグメントに含まれている第１群のセグメント及び第２群のセグメントの光入射側表面が前記スペクトル純度フィルタの中心軸に対して互いに異なる角度を有するように、前記フレームが前記複数のセグメントを支持する、請求項１３記載の極端紫外光生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、スペクトル純度フィルタ、及び、スペクトル純度フィルタを備える極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、たとえば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を生成する極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
【０００３】
極端紫外光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）式の装置との３種類の装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許ＵＳ６，８０９，３２７号公報
【特許文献２】米国特許ＵＳ７，４５３，６４５号公報
【特許文献３】米国特許ＵＳ７，７５５，０７０号公報
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係るスペクトル純度フィルタは、所定のサイズ以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されると共に電気伝導性を有するメッシュを各々が含む複数のセグメントと、該複数のセグメントの少なくとも周縁部を支持するフレームとを具備する。
【０００６】
また、本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、炭酸ガスを含むレーザガスをレーザ媒質として使用する外部ドライバレーザから出力されるレーザ光をターゲット物質に照射してターゲット物質をプラズマ化することによって極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、該チャンバ内の所定の位置にターゲット物質を供給するターゲット供給手段と、プラズマから放射される極端紫外光を反射して集光する集光ミラーと、該集光ミラーによって反射された極端紫外光の光路中に設けられたスペクトル純度フィルタであって、所定のサイズ以下の開口サイズを有する開口の配列が形成されると共に電気伝導性を有するメッシュを各々が含む複数のセグメント、及び、該複数のセグメントの少なくとも周縁部を支持するフレームを含む該スペクトル純度フィルタとを具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。
【図２】図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示すＳＰＦに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示すセグメントの部分拡大図である。
【図５】図５は、図４に示すセグメントのＶ−Ｖ面における断面図である。
【図６】図６は、図４及び図５に示すセグメントの他の例を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るセグメント化されたＳＰＦの構成を概略的に示す平面図である。
【図８】図８は、図７に示すＳＰＦに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係るセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示すＳＰＦに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。
【図１１】図１１は、図１０に示すセグメントの断面図である。
【図１２】図１２は、メッシュの幅をパラメータとして、ＥＵＶ光の入射角度とＥＵＶ光の透過率との関係を示す。
【図１３】図１３は、図１に示すＥＵＶ光生成装置におけるＳＰＦに対するＥＵＶ光の入射角度の例を示す。
【図１４】図１４は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。
【図１５】図１５は、図１４に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すＳＰＦの側面図である。
【図１７】図１７は、図１４に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの変形例を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、図１７に示すＳＰＦの側面図である。
【図１９】図１９は、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。
【実施の形態】
【０００８】
以下、幾つかの実施形態を、単なる例として、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明する実施形態は、本開示の一例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、以下の実施形態で説明される構成の全てが本開示の構成として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。このＥＵＶ光生成装置においては、ターゲット物質にドライバレーザ光を照射してターゲット物質をプラズマ化することによりＥＵＶ光を生成するＬＰＰ方式が採用されている。
【００１０】
図１に示すように、ＥＵＶ光生成装置は、ＥＵＶ光の生成がその内部で行われるＥＵＶチャンバ１、ＥＵＶチャンバ１と露光装置１００とを接続する接続部２、及び、ドライバレーザ光を出力するドライバレーザ３等を含んでもよい。ＥＵＶチャンバ１及び接続部２には、１つ又は複数の真空ポンプ（図示せず）が接続されてもよく、それによって排気されてもよい。ここでは、ドライバレーザ３がＥＵＶ光生成装置に含まれる場合を例として説明するが、ドライバレーザ３は、ＥＵＶ光生成装置とは別個のレーザ装置として、ＥＵＶ光生成装置にドライバレーザ光を出力するように構成されてもよい。
【００１１】
ＥＵＶチャンバ１には、ドロップレット生成器１１、入射ウインドウ１２、レーザ光集光光学系１３、ＥＵＶ集光ミラー１４、ダンパ１５、セグメント化されたスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）３０等が設けられてもよい。
【００１２】
ドロップレット生成器１１は、ＥＵＶチャンバ１内の所定の領域（プラズマ生成領域１７）に向けてターゲット１６を供給してもよい。ターゲット１６の材料としては、液体状態のスズ（Ｓｎ）、液体状態のリチウム（Ｌｉ）、スズ酸化物の微粒子をコロイド状にしてメタノール等の揮発性溶媒や水に分散させたもの等を使用することができる。例えば、ドロップレット生成器１１は、固体のスズが加熱溶融され、液体のスズのドロップレットがＥＵＶチャンバ１内にターゲット１６として供給されるように構成されてもよい。
【００１３】
ドライバレーザ３は、炭酸ガス（ＣＯ２）を含むガスがレーザ媒質として使用される高出力ＣＯ２パルスレーザでもよい。例えば、ドライバレーザ３は、出力が２０ｋＷで、波長１０．６μｍ、パルス繰返し周波数１００ｋＨｚ、パルス幅２０ｎｓのドライバレーザ光（ＣＯ２レーザ光）１８を出力するように構成されてもよい。
【００１４】
ドライバレーザ３から出力されるドライバレーザ光１８は、入射ウインドウ１２を介してＥＵＶチャンバ１内に導入されてもよい。レーザ光集光光学系１３は、ＥＵＶチャンバ１の内部及び外部のいずれかに配置される少なくとも１つの光学素子で構成され、ドライバレーザ３から出力されるドライバレーザ光１８をプラズマ生成領域１７に導光し集光してもよい。
【００１５】
ドライバレーザ３から出力されるドライバレーザ光１８は、入射ウインドウ１２及びレーザ光集光光学系１３を介してターゲット１６に照射され、ターゲット１６をプラズマ化し得る。このプラズマから、ＥＵＶ光１９を含む様々な波長の光が放射され得る。ＥＵＶ光１９は、所定の波長（例えば、１３．５ｎｍ）の光を高い反射率で反射するＥＵＶ集光ミラー１４で集光されて、ＥＵＶ光１９が利用される外部装置（例えば、露光装置１００）に出力されてもよい。
【００１６】
ＥＵＶ集光ミラー１４は、回転楕円面形状の反射面を有し、ＥＵＶ集光ミラー１４の反射面となる面には、モリブデン（Ｍｏ）の薄膜とシリコン（Ｓｉ）の薄膜とが交互に積層された多層膜（Ｍｏ／Ｓｉ多層膜）が形成されてもよい。プラズマから放射されたＥＵＶ光１９は、ＥＵＶ集光ミラー１４により反射されて、中間集光点ＩＦに集光されてもよい。
【００１７】
接続部２内には、ピンホールが形成された壁２１が設けられてもよい。ピンホールの径は、数ｍｍ程度でよい。ＥＵＶ集光ミラー１４は、中間集光点ＩＦが壁２１のピンホールの位置に略一致するように配置されるのが好ましい。この構成により、壁２１のピンホールを通過したＥＵＶ光が、外部装置である露光装置１００へと導かれ得る。
【００１８】
以下に説明される実施形態においては、セグメント化されたスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）が、ＥＵＶ光生成装置（ＥＵＶチャンバ１もしくは接続部２）又は露光装置１００における光路上に設けられてもよい。セグメント化されたＳＰＦは、少なくともドライバレーザ光１８を高い反射率で反射して、ＥＵＶ露光に必要な中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光１９を高い透過率で透過させることが好ましい。
【００１９】
例えば、図１に示すように、セグメント化されたＳＰＦ３０を、ＥＵＶ光１９の光路上であって、プラズマ生成領域１７と中間集光点ＩＦとの間に配置することによって、少なくともドライバレーザ光１８がセグメント化されたＳＰＦ３０を透過するのを抑制しながらＥＵＶ光１９を透過させることができる。
【００２０】
図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。図２においては、ＥＵＶ光の断面の範囲が一点鎖線で示されている。ＳＰＦ３０は、ＳＰＦ３０が配置される位置におけるＥＵＶ光の断面の範囲をカバーする有効径を有していることが好ましい。図２に示すように、ＳＰＦ３０は、複数のセグメント３１、及び、セグメント３１を支持するフレーム（メインフレーム３２及びサブフレーム３３）を含んでもよい。
【００２１】
メインフレーム３２は、１群のセグメント（図２においては、正三角形をなす４個のセグメント）の枠組みを構成してもよい。サブフレーム３３は、メインフレーム３２によって構成される枠組み内において個々のセグメント３１を支持してもよい。第１の実施形態においては、全てのセグメント３１が略同一平面上に配置されるように、メインフレーム３２及びサブフレーム３３は、略同一平面上に配置されてもよい。
【００２２】
セグメント３１は、板状の多角形（例えば、正三角形、二等辺三角形、正方形、長方形、台形、六角形等）の形状を有してもよく、複数のセグメント３１が隙間なく連続して敷き詰められてもよい。このようにセグメント化されたＳＰＦ３０を用いることによって、ＳＰＦの大型化が可能となり、かつ、ＳＰＦの機械的強度が改善され得る。第１の実施形態においては、セグメント３１が正三角形の形状を有する場合を例として説明する。
【００２３】
図３は、図２に示すＳＰＦ３０に含まれる１つのセグメント３１を示す平面図である。セグメント３１は、例えば、一辺の長さが約２０ｍｍの正三角形の形状を有してもよく、微細加工によって微細パターンが形成されたウエハ等によって構成されてもよい。例えば、直径６インチで厚さ約５６０μｍの単結晶シリコンウエハに光リソグラフィー技術によって微細パターンを形成した後に、該シリコンウエハを一辺の長さが約２０ｍｍの正三角形の形状を有するチップとなるように加工することにより、セグメント３１を作製してもよい。
【００２４】
図４は、図３に示すセグメントの部分拡大図である。図５は、図４に示すセグメントのＶ−Ｖ面における断面を拡大して示す図である。セグメント３１は、シリコンウエハにエッチングによって所定のサイズ以下の正六角形の開口の配列を形成することにより、作製されてもよい。このようにして作製されるセグメント３１は、所定の開口サイズ以下の開口の配列が形成された、蜂の巣状のメッシュ構造を有してもよい。以下においては、各々の開口が正六角形の形状を有する場合を例として説明するが、各々の開口（メッシュ）は、多角形（例えば、正三角形、二等辺三角形、正方形、長方形、台形等）の形状を有してもよいし、円形や楕円形等の曲線によって囲まれる形状を有してもよい。
【００２５】
ここで、開口サイズＳを、反射したい電磁波（本実施形態においては、ＣＯ２レーザ光）の波長の半分以下に設定してもよい。例えば、開口サイズＳを５μｍ以下とすることによって、１０．６μｍの波長を有するＣＯ２レーザ光の透過率を１／１０００程度にして、ＳＰＦ３０を透過するＣＯ２レーザ光を低減することができる。一方、上述の場合に、１３．５ｎｍの中心波長を有するＥＵＶ光は、メッシュの開口率に従ってＳＰＦ３０を透過することができる。
【００２６】
第１の実施形態においては、開口サイズＳが３．９μｍであり、メッシュ（枠）の幅Ｄが０．４μｍ以下であり、メッシュのピッチＷが４．３μｍであり、メッシュの厚さＴが５μｍである場合を一例として示す。メッシュの厚さＴを、メッシュのピッチＷ（開口サイズＳとメッシュの幅Ｄとの和）と同等にすることによって、メッシュの機械的強度を改善することができる。また、ハニカム構造は、正六角形を隙間無く並べて得られる、変形し難い丈夫な構造であり、正六角形を形成する枠の幅は薄くてもよい。従って、メッシュの機械的強度を維持しながら、高い開口率（高いＥＵＶ光透過率）を実現できるという利点があると考えられる。
【００２７】
電磁波を反射するために、メッシュは電気伝導性を有することが好ましい。そのためには、導電材料でセグメントを構成することが好ましい。あるいは、シリコンウエハのような絶縁材料でセグメントを構成する場合には、電流が流れ易くするために、メッシュに、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属コーティングが施されることが好ましい。その場合に、少なくともメッシュにおいて光が入射する側の面に金属コーティングが施されることが好ましい。
【００２８】
図５においては、メッシュを構成する単結晶シリコン３１１の側面や光が出力される側の面にも金属コーティング３１２が施されている。金属コーティング３１２は、メッシュにおけるＣＯ２レーザ光の反射率を向上させると共に、ＳＰＦ３０におけるＣＯ２レーザ光の吸収を低減させて、ＳＰＦ３０の熱変形や破損を低減させ得る。さらに、熱伝導率が高い材料でメッシュを構成することにより、セグメントの周囲を保持するフレームを介して効率的に熱を除去することが可能となり、ＳＰＦ３０の熱変形や破損を低減させ得る。
【００２９】
図４及び図５に示すセグメントの他の例として、図６に示すように、メッシュの主面上に多層の薄膜を形成してもよい。図６においては、単結晶シリコン３１１において光が入射する側の面に、金属コーティング３１２を挟んで、ジルコニウム薄膜３１３及びシリコン薄膜３１４が形成されている。ジルコニウム（Ｚｒ）やシリコン（Ｓｉ）等の材料は、１３．５ｎｍの波長のＥＵＶ光に対する透過率が、他の波長の光に対する透過率と比較して高い。
【００３０】
従って、これらの薄膜をメッシュ上に形成することにより、図１に示すＳＰＦ３０が薄膜フィルタとしても作用し、１３．５ｎｍ以外の波長を有するＥＵＶ光、ＶＵＶ光、ＤＵＶ光、紫外光、可視光、赤外光等の除去率が改善され得る。また、ＥＵＶチャンバ１と露光装置１００との間に薄膜フィルタを配置することにより、ＥＵＶチャンバ１内に導入されるターゲット物質やターゲット物質から飛散するデブリが露光装置１００に流入するのを防ぎ、露光装置１００内の光学部品を汚損から保護することができる。
【００３１】
再び図２を参照に、フレーム（メインフレーム３２及びサブフレーム３３）の材料としては、熱伝導率が高く熱膨張率の低い材料、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が用いられることが好ましい。また、フレームの表面には、ＣＯ２レーザ光の反射率が高いモリブデン（Ｍｏ）等の金属コーティングが施されることが好ましい。
【００３２】
フレームは、セグメント３１の少なくとも周縁部を支持するように構成されてもよい。セグメント３１の少なくとも周縁部は、例えば、ろう付け、接着剤、半田等によってフレームに固定されてもよい。あるいは、フレームとセグメント３１との接合にナノメタルインクを使用してもよい。ナノメタルインクは、銀（Ａｇ）等のナノ粒子を溶媒に分散させたインクであってもよい。そして、フレームにセグメント３１を載せた状態で、このナノメタルインクをフレームの縁とセグメント３１の周縁部との間に塗布してもよい。さらに、このナノメタルインクが塗布されたフレーム及びセグメント３１を４００℃程度で加熱して溶媒を気化させることにより、フレームとセグメント３１とを接合してもよい。
【００３３】
ナノメタルインクのナノ粒子を構成する好ましい金属材料としては、銀以外にも、金、銅、白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、イリジウム、オスミウム、ニッケル、ビスマス等を挙げることができる。また、金属超微粒子を分散させる溶媒としては、水及び／又は有機溶媒を含む液体を挙げることができる。即ち、溶媒は、水のみ、水と有機溶媒との混合物、又は、有機溶媒のみであってもよい。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、又は、ｔ−ブチルアルコール等を挙げることができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。図２に示すようにセグメント３１が三角形の形状を有する第１の実施形態に係るＳＰＦ３０の替わりに、第２の実施形態においては、セグメント３１ａが六角形の形状を有するＳＰＦ３０ａが用いられてもよい。その他の点に関しては、第１の実施形態と同様でもよく、ここでは重複する説明を省略する。
【００３５】
図７に示すように、ＳＰＦ３０ａは、複数のセグメント３１ａ、及び、セグメント３１ａを支持するフレーム３２ａを含んでもよい。第２の実施形態においては、全てのセグメント３１ａが略同一平面上に配置されるように、フレーム３２ａは、略平面形状を有し、略同一平面上に配置されてもよい。セグメント３１ａは、板状の正六角形の形状を有してもよく、複数のセグメント３１ａが隙間なく連続して敷き詰められてもよい。このようにセグメント化されたＳＰＦ３０ａを用いることによって、ＳＰＦの大型化が可能となり、かつＳＰＦの機械的強度が改善され得る。
【００３６】
図８は、図７に示すＳＰＦ３０ａに含まれる１つのセグメント３１ａを示す平面図である。セグメント３１ａは、微細加工によって微細パターンが形成されたウエハ等によって構成されてもよい。例えば、単結晶シリコンウエハに光リソグラフィー技術によって微細パターンを形成した後に、該シリコンウエハを正六角形の形状を有するチップとなるように加工することにより、セグメント３１ａを作製してもよい。また、第１の実施形態と同様に、メッシュに、金（Ａｕ）、モリブデン（Ｍｏ）等の金属コーティングを施してもよい。
【００３７】
第２の実施形態によれば、三角形のセグメントを用いる場合と比較して、六角形のセグメント３１ａを用いることによって、セグメント３１ａの頂角の角度が１２０度と大きくなるので、頂角付近におけるセグメント３１ａの破損を抑制することができる。
【００３８】
（第３の実施形態）
図９は、第３の実施形態に係るセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。図９においては、ＥＵＶ光の断面の範囲が一点鎖線で示されている。ＳＰＦ３０ｂは、ＳＰＦ３０ｂが配置される位置におけるＥＵＶ光の断面の範囲をカバーする有効径を有していることが好ましい。第３の実施形態においては、ＳＰＦ３０ｂが配置される位置におけるＥＵＶ光の断面の径はφ２００ｍｍ程度であり、一辺の長さが約６０ｍｍの正三角形の形状を有する２４個のセグメント３４を略同一平面上に配置することによって、約φ２００ｍｍの有効径を有するＳＰＦ３０ｂを構成することが可能である。その他の点に関しては、図１に示す第１の実施形態と同様でもよく、ここでは重複する説明を省略する。
【００３９】
図９に示すように、ＳＰＦ３０ｂは、２４個のセグメント３４、それらのセグメント３４を支持するフレーム（メインフレーム３５及びサブフレーム３６）、並びに、メインフレーム３５を支持すると共にＳＰＦ３０ｂをＥＵＶ光生成装置等に固定するための円形フレーム３７を含んでもよい。
【００４０】
メインフレーム３５は、１群のセグメント（図９においては、正三角形をなす４個のセグメント）の枠組みを構成してもよい。また、サブフレーム３６は、メインフレーム３５によって構成される枠組み内において個々のセグメント３４を支持してもよい。第３の実施形態においては、セグメント３４のサイズが大きいので、セグメント３４には、後で説明するような補強部が設けられてもよい。第３の実施形態においても、全てのセグメント３４が略同一平面上に配列されるように、メインフレーム３５、サブフレーム３６及び円形フレーム３７は、略平面形状を有し、略同一平面上に配置されてもよい。
【００４１】
メインフレーム３５、サブフレーム３６、及び、円形フレーム３７の材料としては、熱伝導率が高く熱膨張率の低い材料、例えば、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等が用いられることが好ましい。また、フレームの表面には、ＣＯ２レーザ光の反射率が高いモリブデン（Ｍｏ）等の金属コーティングが施されることが好ましい。
【００４２】
図１０は、図９に示すＳＰＦ３０ｂに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。セグメント３４は、一辺の長さが約６０ｍｍの正三角形の形状を有し、微細加工によって微細パターンが形成されたウエハ等によって構成されてもよい。例えば、単結晶シリコンウエハに光リソグラフィー技術によって微細パターンを形成した後に、該シリコンウエハを一辺の長さが約６０ｍｍの正三角形の形状を有するチップとなるように加工することにより、セグメント３４が作製されてもよい。さらに、セグメント３４を補強するために、メッシュの一部の領域上に補強部３４ａ及び３４ｂが設けられてもよい。補強部３４ａ及び３４ｂは、例えば、一辺の長さが約２０ｍｍの正三角形の形状を有する枠として構成されてもよい。
【００４３】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０に示すセグメントの断面図である。図１１Ａは、セグメント３４の中央部に設けられる補強部３４ａを示しており、図１１Ｂは、セグメント３４の周縁部に設けられる補強部３４ｂを示している。図１０、図１１Ａ、及び、図１１Ｂに示す例においては、補強部の幅が約３００μｍであり、補強部の厚さが約３００μｍであり、セグメントのメッシュ部分の厚さが約５μｍである。
【００４４】
補強部３４ａ及び３４ｂは、例えば、ろう付け、接着剤、半田、ナノメタルインク等によってフレームに固定されてもよい。補強部３４ｂは、図９に示すメインフレーム３５及びサブフレーム３６の少なくともいずれかに固定されてもよい。このように、補強部３４ａ及び３４ｂを設けることによって、ＳＰＦ３０ｂの強度をさらに向上させることができる。また、図６に示す例と同様に、メッシュの主面上に多層の薄膜が形成されてもよい。
【００４５】
図１２は、メッシュの幅をパラメータとして、ＥＵＶ光の入射角度とＥＵＶ光の透過率との関係を示す。図１２においては、図２〜図５に示すＳＰＦ３０におけるメッシュの幅Ｄを０．４μｍ、０．７μｍ、１．０μｍと変化させた場合に、ＳＰＦ３０に対するＥＵＶ光の入射角度（度）と、ＳＰＦ３０におけるＥＵＶ光の透過率（％）との関係（計算値及び実測値）が示されている。
【００４６】
図１３は、図１に示すＥＵＶ光生成装置におけるＳＰＦ３０に対するＥＵＶ光の入射角度の例を示す。この例においては、プラズマ生成領域１７において生成されたＥＵＶ光がＥＵＶ集光ミラー１４によって反射されてＳＰＦ３０に入射する際に、ＥＵＶ光の入射角度の範囲が０度から１３度までとなっている。
【００４７】
再び図１２を参照に、メッシュの幅Ｄが狭くなればなるほど、ＥＵＶ光の透過率が改善されると考えられる。ＥＵＶ光の透過率は、ＥＵＶ光の入射角度が０度であるときに極大なり、ＥＵＶ光の入射角度を１３度まで変化させたときに約１５％低下する。これは、メッシュの厚さＴによるブラインド効果が起因していると推定される。そこで、ＥＵＶ光の入射角度が小さくなるように複数のセグメントを配置することによって、ＥＵＶ光の透過率を改善することができると考えられる。
【００４８】
（第４の実施形態）
図１４は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。図１５は、図１４に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図であり、図１６は、図１５に示すＳＰＦの側面図である。第４の実施形態においては、図１に示す第１の実施形態に係る平面型のＳＰＦ３０の替わりに、立体型のＳＰＦ４０が用いられてもよい。その他の点に関しては、第１〜第３の実施形態と同様でもよく、ここでは重複する説明を省略する。
【００４９】
ＳＰＦ４０においては、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されて各々のセグメント４１に入射するＥＵＶ光１９の入射角度を０度に近付けるために、複数のセグメント４１がＳＰＦ４０の中心軸に直交する面に対して所定の角度でフレーム上に配置されることが好ましい。即ち、複数のセグメント４１において光が入射する側の面がＳＰＦ４０の中心軸に対して９０°よりも大きい角度θ１を成すように、フレームが複数のセグメント４１を支持してもよい。ここで、ＳＰＦ４０の中心軸とは、フレームの外周が位置する平面と直交する方向にＳＰＦ４０の中心を貫通する軸のことであり、図１４においては、プラズマ生成領域１７とＩＦとを結ぶ線に相当し得る。
【００５０】
これにより、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されて複数のセグメント４１に入射するＥＵＶ光１９の入射角度が、複数のセグメントにおいて光が入射する側の面が同一平面上に配置された場合におけるＥＵＶ光の入射角度よりも平均的に小さくなり得る。例えば、図１３に示す構成においては、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されてＳＰＦ３０の複数のセグメント３１に入射するＥＵＶ光の入射角度が０度から１３度までであるが、図１４に示す構成においては、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されてＳＰＦ４０の複数のセグメント４１に入射するＥＵＶ光の入射角度が、例えば約０度から約６度までとなる。このように、複数のセグメント４１をＳＰＦ４０の中心軸に対して適切な角度で配置することによって、ＳＰＦ４０におけるＥＵＶ光１９の透過率が改善され得る。
【００５１】
図１５において、ＥＵＶ光の断面の範囲が一点鎖線で示されている。ＳＰＦ４０は、ＳＰＦ４０が配置される位置におけるＥＵＶ光の断面の範囲をカバーする有効径を有していることが好ましい。図１５に示すように、ＳＰＦ４０は、立体的に配置された複数のセグメント４１、それらのセグメント４１を支持するフレーム（メインフレーム４２及びサブフレーム４３）を含んでもよい。セグメント４１は、第１〜第３の実施形態において説明したセグメントと同様に構成されてもよい。
【００５２】
図１５及び図１６に示すように、メインフレーム４２は、１群のセグメント（この例においては、同一平面上において二等辺三角形をなす４個のセグメント）の枠組みを構成してもよい。また、サブフレーム４３は、メインフレーム４２によって構成される枠組み内において個々のセグメント４１を支持してもよい。第４の実施形態においては、少なくとも１群のセグメントが、他の１群のセグメントが配列された平面とは傾斜する平面上に配列されるように、メインフレーム４２及びサブフレーム４３が立体的に配置されてもよい。
【００５３】
第４の実施形態においては、各々のセグメント４１が、二等辺三角形の形状を有してもよい。そして、４個のセグメント４１が同一平面上に配列されて１個の二等辺三角形を構成するように、メインフレーム４２及びサブフレーム４３が構成されてもよい。各々が４個のセグメント４１からなる６個の二等辺三角形は、互いに傾斜する６個の平面フレーム上にそれぞれ配置され、全体として六角錐の形状を成してもよい。
【００５４】
このように、メインフレーム４２及びサブフレーム４３は、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されるＥＵＶ光１９の進行方向に対して各々のセグメント４１が略直交するように、複数のセグメント４１を支持してもよい。このような構成によって、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されるＥＵＶ光１９が、０度に近い入射角度で各々のセグメント４１に入射することが可能となる。その結果、全てのセグメントが同一平面上に配列された場合と比べて、各セグメントにおけるＥＵＶ光の透過率が改善され得る。
【００５５】
（変形例）
図１７は、図１４に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの変形例を示す斜視図である。図１７においては、ＥＵＶ光の断面の範囲が一点鎖線で示されている。ＳＰＦ４０ａは、ＳＰＦ４０ａが配置される位置におけるＥＵＶ光の断面の範囲をカバーする有効径を有していることが好ましい。
【００５６】
図１７に示すように、ＳＰＦ４０ａは、２種類のセグメント（第１のセグメント４４及び第２のセグメント４５）、第１及び第２のセグメント４４及び４５を支持するフレーム（メインフレーム４６及びサブフレーム４７）、及びメインフレーム４７を支持すると共にＳＰＦ４０ａをＥＵＶ光生成装置に固定するための円形フレーム４８を含んでもよい。第１及び第２のセグメント４４及び４５は、第１〜第４の実施形態において説明したセグメントと同様に構成されてもよい。
【００５７】
本変形例においては、第１及び第２のセグメント４４及び４５は、共に二等辺三角形の形状を有しているが、第１のセグメント４４と第２のセグメント４５とは、互いに異なる形状を有してもよい。本変形例においては、第１及び第２のセグメント４４及び４５はサイズが大きいので、第１及び第２のセグメント４４及び４５には、図１０、図１１Ａ、及び、図１１Ｂを参照しながら説明したような補強部が設けられてもよい。
【００５８】
図１８は、図１７に示すＳＰＦの側面図である。図１７及び図１８に示すように、メインフレーム４６は、二等辺三角形が折り曲げられた形状をなし、４個のセグメントの枠組みを構成してもよい。また、サブフレーム４７は、メインフレーム４６によって構成される枠組み内において個々のセグメントを支持してもよい。
【００５９】
本変形例においては、ＳＰＦ４０ａの中心側に配置される６個の第１のセグメント４４において光が入射する側の面と、ＳＰＦ４０ａの周辺部側に配置される１８個の第２のセグメント４５において光が入射する側の面とが、ＳＰＦ４０ａの中心軸に対して互いに異なる角度を有するように、メインフレーム４６及びサブフレーム４７が第１及び第２のセグメント４４及び４５を支持してもよい。
【００６０】
図１８に示すように、第２のセグメント４５において光が入射する側の面のＳＰＦ４０ａの中心軸に対する角度は、第１のセグメント４４において光が入射する側の面のＳＰＦ４０ａの中心軸に対する角度よりも大きくなっており、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されるＥＵＶ光１９が、０度により近い入射角度で第１及び第２のセグメント４４及び４５に入射することが可能となる。その結果、図１５及び図１６に示す第４の実施形態における構成と比較して、各セグメントにおけるＥＵＶ光１９の透過率が改善され得る。
【００６１】
（第５の実施形態）
図１９は、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。第５の実施形態においては、図１及び図１４に示すＥＵＶチャンバ１内に配置されたＳＰＦ３０及び４０の替わりに、露光装置１００内に配置されるＳＰＦ５０が用いられてもよい。その他の点に関しては、第１〜第４の実施形態と同様でもよく、ここでは重複する説明を省略する。
【００６２】
第５の実施形態においては、立体型のＳＰＦ５０が用いられるが、その形状は、第４の実施形態におけるＳＰＦ４０と異なってもよい。即ち、ＳＰＦ５０においては、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されて中間集光点ＩＦを介して各々のセグメントに入射するＥＵＶ光１９の入射角度を０度に近付けるために、複数のセグメントにおいて光が入射する側の面がＳＰＦ５０の中心軸に対して９０°よりも小さい角度θ２を成すように、フレームが複数のセグメントを支持してもよい。
【００６３】
これにより、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されて中間集光点ＩＦを介して複数のセグメントに入射するＥＵＶ光の入射角度が、複数のセグメントにおいて光が入射する側の面が同一平面上に配置された場合におけるＥＵＶ光の入射角度よりも平均的に小さくなると考えられる。
【００６４】
例えば、図１３に示す構成においては、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されてＳＰＦ３０の複数のセグメント３１に入射するＥＵＶ光１９の入射角度が０度から１３度までであるが、図１９に示す構成においては、ＥＵＶ集光ミラー１４で反射されて中間集光点ＩＦを介してＳＰＦ５０の複数のセグメントに入射するＥＵＶ光１９の入射角度が例えば０度から約６度までとなり得る。このように複数のセグメントをＳＰＦ５０の中心軸に対して適切な角度で配置することによって、各セグメントにおけるＥＵＶ光１９の透過率が改善され得る。
【００６５】
以上の実施形態においては、スペクトル純度フィルタがＥＵＶ光生成装置において用いられる場合を例として説明したが、本開示の実施形態に係るスペクトル純度フィルタは、これに限定されることなく、レーザ加工機等のシステムにおいてレーザ光のスペクトル純度を高めるために用いられることもできる。
【００６６】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に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。
【００６７】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的ではない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【００６８】
１…ＥＵＶチャンバ、２…接続部、３…ドライバレーザ、１１…ドロップレット生成器、１２…入射ウインドウ、１３…レーザ光集光光学系、１４…ＥＵＶ集光ミラー、１５…ダンパ、１６…ターゲット、１７…プラズマ生成領域、１８…ドライバレーザ光、１９…ＥＵＶ光、２１…壁、３０、３０ａ、３０ｂ、４０、４０ａ、５０…スペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）、３１、３１ａ、３４、４１、４４、４５…セグメント、３２、３５、４２、４６…メインフレーム、３２ａ…フレーム、３３、３６、４３、４７…サブフレーム、３４ａ、３４ｂ…補強部、３７、４８…円形フレーム、１００…露光装置、３１１…単結晶シリコン、３１２…金属コーティング、３１３…ジルコニウム薄膜、３１４…シリコン薄膜
【図２】
2012216743.tif 000003
【図３】
2012216743.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１】
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【図９】
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【図１４】
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【図１７】
2012216743.tif 000020
【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年6月1日(2011.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。
【図２】図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。
【図３】図３は、図２に示すＳＰＦに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示すセグメントの部分拡大図である。
【図５】図５は、図４に示すセグメントのＶ−Ｖ面における断面図である。
【図６】図６は、図４及び図５に示すセグメントの他の例を示す拡大断面図である。
【図７】図７は、第２の実施形態に係るセグメント化されたＳＰＦの構成を概略的に示す平面図である。
【図８】図８は、図７に示すＳＰＦに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態に係るセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。
【図１０】図１０は、図９に示すＳＰＦに含まれる１つのセグメントを示す平面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、図１０に示すセグメントの断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１０に示すセグメントの断面図である。
【図１２】図１２は、メッシュの幅をパラメータとして、ＥＵＶ光の入射角度とＥＵＶ光の透過率との関係を示す。
【図１３】図１３は、図１に示すＥＵＶ光生成装置におけるＳＰＦに対するＥＵＶ光の入射角度の例を示す。
【図１４】図１４は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。
【図１５】図１５は、図１４に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの構成を示す平面図である。
【図１６】図１６は、図１５に示すＳＰＦの側面図である。
【図１７】図１７は、図１４に示すＥＵＶ光生成装置において用いられるセグメント化されたＳＰＦの変形例を示す斜視図である。
【図１８】図１８は、図１７に示すＳＰＦの側面図である。
【図１９】図１９は、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置が適用されるＥＵＶ露光システムの構成を概略的に示す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2012216743.tif 000022
【図３】
2012216743.tif 000023
【図４】
2012216743.tif 000024
【図５】
2012216743.tif 000025
【図６】
2012216743.tif 000026
【図７】
2012216743.tif 000027
【図８】
2012216743.tif 000028
【図１０】
2012216743.tif 000029
【図１１Ａ】
2012216743.tif 000030
【図１１Ｂ】
2012216743.tif 000031
【図１２】
2012216743.tif 000032
【図１３】
2012216743.tif 000033
【図１５】
2012216743.tif 000034
【図１６】
2012216743.tif 000035
【図１８】
2012216743.tif 000036
【図１】
2012216743.tif 000037
【図９】
2012216743.tif 000038
【図１４】
2012216743.tif 000039
【図１７】
2012216743.tif 000040
【図１９】
2012216743.tif 000041