(57)【要約】レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極端紫外線（ＥＵＶ）生成システムにおいて、ソースレーザのタイミングを改善する方法及びシステムが開示される。プラズマチャンバ内の力に起因して、液滴が照射部位に近づくと液滴の速度が低下する可能性がある。液滴の速度が低下するため、速度低下した液滴に対するソースレーザの発射が早くなり、その結果、液滴の前方部しか照射されない。結果として生じる液滴から生成されるＥＵＶエネルギーの量は、低下した液滴の速度に比例する。補正するために、次の液滴に対するソースレーザの発射は、生成されたＥＵＶエネルギーに基づいて遅延される。次の液滴に対するソースレーザの発射が遅延されるため、次の液滴は適切な位置でより完全に照射される可能性が高くなり、結果として次の液滴から生成されるＥＵＶエネルギーが多くなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを修正する方法であって、
前記一連の液滴の第１の液滴と衝突した前記パルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
検出した前記第１のＥＵＶエネルギー量から、前記照射部位に到達する前記一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定することと、
前記第２の液滴が前記照射部位に到達するときに前記第２の液滴を照射するように、前記第２の液滴の前記予想遅延に基づいて、前記パルスの第２のパルスについての前記ソースレーザの発射タイミングを修正することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記予想遅延を決定することは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第１のＥＵＶエネルギー量に第１のスケーリング係数を適用して第１の遅延を決定し、前記第２のＥＵＶエネルギー量に第２のスケーリング係数を適用して第２の遅延を決定し、前記第３のＥＵＶエネルギー量に第３のスケーリング係数を適用して第３の遅延を決定することと、
前記第１の遅延、前記第２の遅延及び前記第３の遅延を結合して前記予想遅延を得ることと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の液滴、前記第３の液滴及び前記第４の液滴は、任意の時点において、レーザカーテンと前記照射部位の間に位置していた、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のスケーリング係数、前記第２のスケーリング係数及び前記第３のスケーリング係数は、１／ｒの関係を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記予想遅延を決定することは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第１のＥＵＶエネルギー量、前記第２のＥＵＶエネルギー量及び前記第３のＥＵＶエネルギー量にローパスフィルタを適用することと、
前記ローパスフィルタの出力にスケーリング係数を適用して前記予想遅延を得ることと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ローパスフィルタは、無限インパルス応答ローパスフィルタを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記予想遅延は、Ｗａｔｔ−１の単位を有するゲインパラメータを使用して計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを修正するためのシステムであって、
前記一連の液滴の第１の液滴と衝突した前記パルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めるように構成されたＥＵＶエネルギーディテクタと、
検出した前記第１のＥＵＶエネルギー量から、前記照射部位に到達する前記一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定し、前記第２の液滴が前記照射部位に到達するときに前記第２の液滴を照射するように、前記第２の液滴の前記予想遅延に基づいて、前記パルスの第２のパルスについての発射タイミングを修正するように前記ソースレーザに指示する、ように構成された遅延モジュールと、
を備えた、システム。
【請求項９】
前記遅延モジュールは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第１のＥＵＶエネルギー量に第１のスケーリング係数を適用して第１の遅延を決定し、前記第２のＥＵＶエネルギー量に第２のスケーリング係数を適用して第２の遅延を決定し、前記第３のＥＵＶエネルギー量に第３のスケーリング係数を適用して第３の遅延を決定し、
前記第１の遅延、前記第２の遅延及び前記第３の遅延を結合して前記予想遅延を得る、
ように構成された、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の液滴、前記第３の液滴及び前記第４の液滴は、任意の時点において、レーザカーテンと前記照射部位の間に位置していた、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のスケーリング係数、前記第２のスケーリング係数及び前記第３のスケーリング係数は、１／ｒの関係を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記遅延モジュールは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第１のＥＵＶエネルギー量、前記第２のＥＵＶエネルギー量及び前記第３のＥＵＶエネルギー量にローパスフィルタを適用し、
前記ローパスフィルタの出力にスケーリング係数を適用して前記予想遅延を得る、
ように構成された、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ローパスフィルタは、無限インパルス応答ローパスフィルタを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記予想遅延は、Ｗａｔｔ−１の単位を有するゲインパラメータを使用して計算される、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを修正するための工程を行う、１つ以上の機械により実行可能な命令が具現化された非一時的機械可読媒体であって、前記工程は、
前記一連の液滴の第１の液滴と衝突した前記パルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
検出した前記第１のＥＵＶエネルギー量から、前記照射部位に到達する前記一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定することと、
前記第２の液滴が前記照射部位に到達するときに前記第２の液滴を照射するように、前記第２の液滴の前記予想遅延に基づいて、前記パルスの第２のパルスについての前記ソースレーザの発射タイミングを修正することと、
を含む、非一時的機械可読媒体。
【請求項１６】
前記予想遅延を決定することは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第１のＥＵＶエネルギー量に第１のスケーリング係数を適用して第１の遅延を決定し、前記第２のＥＵＶエネルギー量に第２のスケーリング係数を適用して第２の遅延を決定し、前記第３のＥＵＶエネルギー量に第３のスケーリング係数を適用して第３の遅延を決定することと、
前記第１の遅延、前記第２の遅延及び前記第３の遅延を結合して前記予想遅延を得ることと、
を含む、請求項１５に記載の非一時的機械可読媒体。
【請求項１７】
前記第１のスケーリング係数、前記第２のスケーリング係数及び前記第３のスケーリング係数は、１／ｒの関係を有する、請求項１６に記載の非一時的機械可読媒体。
【請求項１８】
前記予想遅延を決定することは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第１のＥＵＶエネルギー量、前記第２のＥＵＶエネルギー量及び前記第３のＥＵＶエネルギー量にローパスフィルタを適用することと、
前記ローパスフィルタの出力にスケーリング係数を適用して前記予想遅延を得ることと、
を含む、請求項１５に記載の非一時的機械可読媒体。
【請求項１９】
前記ローパスフィルタは、無限インパルス応答ローパスフィルタを含む、請求項１８に記載の非一時的機械可読媒体。
【請求項２０】
前記予想遅延は、Ｗａｔｔ−１の単位を有するゲインパラメータを使用して計算される、請求項１５に記載の非一時的機械可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
[1]  本出願は、２０１５年８月１２日に出願された米国出願第１４／８２４，２６７号の利益を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
[2]  本発明は、概してレーザ生成プラズマ（ＬＬＰ）極端紫外線（ＥＵＶ）光源に関し、より具体的には、ＬＰＰ  ＥＵＶ光源においてソースレーザを発射するための方法及びシステムに関する。
【０００３】
関連技術の説明
[3]  半導体業界では、更に小型の集積回路寸法のプリントを可能とするリソグラフィ技術の開発が続いている。極端紫外線（「ＥＵＶ」）光（軟ｘ線と称されることもある）は、一般に、１０から１２０ナノメートル（ｎｍ）の間の波長を有する電磁放射として定義されているが、将来的にはより短い波長の使用が期待されている。ＥＵＶリソグラフィは、現時点では一般に、１０〜１４ｎｍの範囲内の波長のＥＵＶ光を含むと考えられ、シリコンウェーハ等の基板に極めて小さいフィーチャ、例えば３２ｎｍ以下のフィーチャを生成するために用いられる。これらのシステムは、信頼性が極めて高くなければならず、費用対効果の大きいスループット及び適度なプロセス許容度を与えなければならない。
【０００４】
[4]  ＥＵＶ光を生成するための方法は、必ずしも限定されるわけではないが、ＥＵＶ範囲に１つ以上の輝線を有する１つ以上の元素、例えばキセノン、リチウム、スズ、インジウム、アンチモン、テルル、アルミニウム等を有する材料をプラズマ状態に変換することを含む。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような方法の１つにおいて、必要なプラズマは、所望の線発光元素を有する材料の液滴、流れ又はクラスタ等のターゲット材料に、照射部位でレーザパルスを照射することによって生成することができる。ターゲット材料は、純粋な形態、又は、例えば所望の温度において液体である合金等の合金の形態のスペクトル線発光元素を含むことができ、又は、液体等の別の材料と混合するかもしくは分散させることができる。
【０００５】
[5]  液滴発生器は、ターゲット材料を加熱し、加熱したターゲット材料をレーザパルスと交差するように照射部位に至る軌道に沿って進む液滴として押し出す。理想的には、照射部位は反射コレクタの１つの焦点にある。レーザパルスが照射部位で液滴と衝突すると、液滴は気化し、反射コレクタによって、結果として生じるＥＵＶ光出力がコレクタの別の焦点で最大になる。
【０００６】
[6]  従来のＥＵＶシステムでは、ＣＯ２レーザ源等のレーザ光源は、光ビームを照射部位に誘導するために常時動作しているが、出力カプラがなく、光源はゲインを増大させるが、レーザを放出しない。ターゲット材料の液滴が照射部位に到達すると、液滴によって液滴と光源の間にキャビティが生じ、キャビティ内でレーザ放出が起こる。次に、レーザ放出は液滴を加熱し、プラズマ及びＥＵＶ光出力を生成する。このような「ＮｏＭＯ」システム（主発振器がないためにそう呼ばれる）では、システムは液滴が照射部位にあるときだけレーザを放出するため、液滴が照射部位に到達するタイミングを調整する必要がない。
【０００７】
[7]  ごく最近では、ＮｏＭＯシステムは、一般に、主発振器及びパワー増幅器が、液滴が照射部位にあるか否かに関係なく要求に応じて発射可能なソースレーザを形成する「ＭＯＰＡ」システム、及び液滴が２つ以上の光パルスによって連続的に照射される「ＭＯＰＡ  ＰＰ」（「プリパルスを有するＭＯＰＡ」）システムに取って代わられている。ＭＯＰＡ  ＰＰシステムでは、「プリパルス」を最初に使用して液滴を加熱、気化又はイオン化して弱いプラズマを生成し、これに続いて、液滴材料のほとんど又はすべてを強力なプラズマに変換してＥＵＶ光放出を行う「メインパルス」を使用する。
【０００８】
[8]  ＭＯＰＡ及びＭＯＰＡ  ＰＰシステムの１つの利点は、ＮｏＭＯシステムと対照的に、ソースレーザが常時動作している必要がないことである。しかし、そのようなシステムのソースレーザは常時動作しているわけではないため、液滴及びレーザパルスを同時に、プラズマ開始のために所望の照射部位へ送出するように適切な時間にレーザを発射することには、従来のシステムを超えたタイミング及び制御に関する更なる課題がある。良好なプラズマを得るため、したがって良好なＥＵＶ光を得るために、レーザパルスを液滴が通過する照射部位にフォーカスさせる必要があると共に、液滴がこの照射部位を通過するときにレーザパルスがこれと交差するようにレーザの発射タイミングを調整することも必要である。特に、ＭＯＰＡ  ＰＰシステムでは、プリパルスは、非常に正確に液滴を標的にしなければならない。
【０００９】
[9]  必要とされるのは、ソースレーザを発射したとき、結果として生じるパルスが照射部位で液滴を照射するように、ソースレーザの制御及びタイミング調整を行う改善された方法である。
【発明の概要】
【００１０】
[10]  いくつかの実施形態によれば、一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整する方法は、一連の液滴の第１の液滴と衝突したパルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めることと、検出した第１のＥＵＶエネルギー量から、照射部位に到達する一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定することと、第２の液滴が照射部位に到達したときに第２の液滴を照射するように、第２の液滴の予想遅延に基づいて、パルスの第２のパルスを発射するタイミングを修正することと、を含む。
【００１１】
[11]  いくつかの実施形態によれば、一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムは、一連の液滴の第１の液滴と衝突したパルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めるように構成されたＥＵＶエネルギーディテクタと、検出した第１のＥＵＶエネルギー量から、照射部位に到達する一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定し、第２の液滴が照射部位に到達したときに第２の液滴を照射するように、第２の液滴の予想遅延に基づいて、パルスの第２のパルスを発射するタイミングを修正するようにソースレーザに指示するように構成された遅延モジュールと、を備える。
【００１２】
[12]  いくつかの実施形態によれば、一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための工程を行う、１つ以上の機械により実行可能な命令が具現化された非一時的機械可読媒体であって、工程は、一連の液滴の第１の液滴と衝突したパルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めることと、検出した第１のＥＵＶエネルギー量から、照射部位に到達する一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定することと、第２の液滴が照射部位に到達したときに第２の液滴を照射するように、第２の液滴の予想遅延に基づいて、パルスの第２のパルスを発射するタイミングを修正することと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
図面の簡単な説明
【図１】[13]  ＬＰＰ  ＥＵＶシステムの典型的な従来技術の実施形態の構成要素の一部を示す図である。
【図２】[14]  ＬＰＰ  ＥＵＶシステムの別の従来技術の実施形態の構成要素の一部を示す簡略図である。
【図３】[15]  ある実施形態による、ＥＵＶエネルギーディテクタ及び遅延モジュールを含むＬＰＰ  ＥＵＶシステムの構成要素の一部を示す簡略図である。
【図４】[16]  一実施形態による、ＬＰＰ  ＥＵＶシステムにおいてソースレーザのパルスのタイミングを調整する方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[17]  ＬＰＰ  ＥＵＶシステムでは、ターゲット材料の液滴が液滴発生器から照射部位に連続的に進み、ここでソースレーザからのパルスによる照射が行われる。パルスが液滴に衝突しない場合、ＥＵＶ光は発生しない。パルスの液滴への衝突が成功すると、最大量のＥＵＶ光が発生する。パルスが一部の液滴にのみ衝突する、これら両極端の間では少量のＥＵＶ光が発生する。したがって、パルスの液滴への衝突が成功するように、パルスのタイミング調整を行い、発生するＥＵＶエネルギーの量を最大にすることが望ましい。
【００１５】
[18]  液滴は照射されるとプラズマに変わり、後続の液滴が照射部位に接近する速度が遅くなる。この効果を調整しなければ、（速度低下した液滴に対して）ソースレーザの発射が早すぎ、液滴の前縁しか照射されないためにＥＵＶ光の発生量が少なくなる。
【００１６】
[19]  液滴の速度低下を補うために、ソースレーザの発射を遅延させる。パルスを遅延させる適切な時間を決定するために、前のレーザパルスと１つ以上の先行する液滴との衝突から発生したＥＵＶエネルギーを求める又は測定する。加重和又はローパスフィルタを使用して、パルスの発射を遅延させる時間を、求められた又は測定されたＥＵＶエネルギーに基づいて決定する。そしてソースレーザはこれに従って発射するように指示される。
【００１７】
[20]  図１は、従来技術で既知である典型的なＬＰＰ  ＥＵＶシステム１００の構成要素の一部の断面を示す。ＣＯ２レーザ等のソースレーザ１０１が、ビームデリバリシステム１０３及びフォーカス光学系１０４を通過するレーザビーム（すなわち、一連のパルス）１０２を生成する。フォーカス光学系１０４は、例えば、１つ以上のレンズ又は他の光学素子から構成されてよく、プラズマチャンバ１１０内の照射部位１０５に公称焦点を有する。液滴発生器１０６は、レーザビーム１０２が衝突したときにＥＵＶ光を放出するプラズマを生成する適切なターゲット材料の液滴１０７を生成する。一部の実施形態では、フォーカス光学系１０４上にすべて収束するビームを有する複数のソースレーザ１０１があってよい。
【００１８】
[21]  照射部位１０５は、好ましくはコレクタ１０８の焦点に位置する。コレクタ１０８は、反射内面を有し、プラズマからのＥＵＶ光をＥＵＶ焦点１０９、すなわち、コレクタ１０８の第２の焦点にフォーカスする。例えば、コレクタ１０８の形状は、楕円の一部を含んでよい。ＥＵＶ焦点１０９は、典型的には、ＥＵＶ光に露光されることになっているウェーハのポッドを含むスキャナ（図示せず）内にあり、現在照射中のウェーハを含むポッドの一部は、ＥＵＶ焦点１０９に位置する。
【００１９】
[22]  参考のために、３つの直交軸を使用して図１に示すプラズマチャンバ１１０内の空間を表現する。液滴発生器１０６から照射部位１０５までの垂直軸はｘ軸で定義され、液滴１０７は、上記のようにその軌道が直線でないこともあるが、ｘ方向に液滴発生器１０６から照射部位１０５へ概ね下方に進む。レーザビーム１０２のフォーカス光学系１０４から照射部位１０５への１つの水平方向における経路は、ｚ軸で定義され、ｙ軸は、ｘ軸及びｚ軸に直交する水平方向と定義される。
【００２０】
[23]  上記のように、一部の従来技術の実施形態では、閉ループフィードバック制御システムを使用して、液滴１０７が照射部位１０５に到達するようにその軌跡を監視してよい。このようなフィードバックシステムはまた、典型的には、例えば、ラインレーザからのビームを球面レンズと円柱レンズの組み合わせを通過させることによって、液滴発生器１０６と照射部位１０５との間に平面カーテンを生成するラインレーザを備える。当業者は、平面カーテンがどのように生成されるのか、また、このようなカーテンは平面として説明されているが、小さくとも有限厚を有することが分かるだろう。
【００２１】
[24]  図２は、図１に示すような従来技術のＬＰＰ  ＥＵＶシステムの構成要素の一部を示す簡略図であり、上記のようにラインレーザ（図示せず）によって生成できる平面カーテン２０２が追加されている。カーテン２０２は、主にｙ−ｚ平面、すなわち、ｙ軸とｚ軸とにより規定される平面に延び（しかし、ここでもまたｘ方向の厚さもある）、液滴発生器１０６と照射部位１０５との間に位置する。
【００２２】
[25]  液滴１０７がカーテン２０２を通過するときに、液滴１０７からのカーテン２０２のレーザ光の反射によって、センサ（一部の従来技術の実施形態では、狭視野、すなわちＮＦカメラと呼ばれる。図示せず）によって検出できるフラッシュが生成され、ｙ軸及び／又はｚ軸に沿った液滴の位置が検出できる。液滴１０７が、図では液滴発生器１０６から照射部位１０５までの直線として示される照射部位１０５に至る軌道上にある場合、処理は不要である。一部の実施形態では、カーテン２０２は照射部位１０５から約５ｍｍのところに位置してよい。
【００２３】
[26]  しかし、液滴１０７が、所望の軌道からｙ方向あるいはｚ方向のいずれかに変位している場合、論理回路は、照射部位１０５に到達するために液滴が進むべき方向を決定し、１つ以上のアクチュエータに適切な信号を送信して、軌道のずれを補正するために液滴発生器１０６の排出口を異なる方向へ再調整して、後続の液滴が照射部位１０５に到達するようにする。このような液滴軌道のフィードバック及び補正は、当業者には既知であるように液滴に対して行われてよい。
【００２４】
[27]  当技術分野で既知であるように、レーザカーテンは有限厚を有しているが、カーテンの厚さをできるだけ薄くすることが好ましい。なぜなら、カーテンが薄ければ薄いほど、単位厚さ当たりの光強度が高く（特定のラインレーザ源を所与とする）、したがって、液滴１０７からの反射が良好で液滴の位置をより正確に測定できるからである。このため、通常約１００ミクロン（当技術分野で既知である、測定されたＦＷＨＭ、すなわち「半値全幅」）のカーテンが使用され、カーテンをこれよりも薄くすることは現実的ではない。液滴は、一般的に直径が約３０ミクロン程度とかなり小さいため、液滴全体がカーテンの厚さ内に容易に収まる。液滴から反射されるレーザ光の「フラッシュ」は、まず液滴がカーテンに衝突するときに増加し、液滴がカーテンの厚さ内に完全に含まれるときに最大値に到達し、そして液滴がカーテンから出るときに減少する関数である。
【００２５】
[28]  また当技術分野で既知であるように、カーテンがプラズマチャンバ１１０全体に広がる必要はなく、むしろ所望の軌道からのずれが生じ得る領域で液滴１０７を検出する程度に広がってさえいれば十分である。２つのカーテンを使用する場合、一方のカーテンは、例えば、ｙ方向に場合により１０ｍｍを超える幅で、他方のカーテンは、ｚ方向に３０ｍｍ程度の幅であれば、液滴はその方向における位置に関係なく検出できる。
【００２６】
[29]  ここでもまた、当業者は、このようなシステムをどのように使用して、液滴１０７が確実に照射部位１０５に到達するようにその軌道を補正するかが分かるだろう。上記のように、ＮｏＭＯシステムの場合、必要なのはこれだけである。なぜなら、ここでもまた、液滴１０７自体がキャビティの一部を形成し、常時動作しているＣＯ２レーザ源等の光源と連動して、ターゲット材料にレーザ放出し、これを気化するからである。
【００２７】
[30]  しかし、ＭＯＰＡシステムでは、ソースレーザ１０１は、典型的には常時レーザパルスを生成しているわけではなく、むしろ信号を受信したときにレーザパルスを発射する。したがって、個々の液滴１０７に個別に衝突するように、液滴１０７の軌道を補正するだけでなく、特定の液滴が照射部位１０５に到達する時間を測定し、ソースレーザ１０１に信号を送信して、レーザパルスが液滴１０７と同時に照射部位１０５に到達するような時間に発射させることも必要である。
【００２８】
[31]  特に、メインパルスの前にプリパルスを生成するＭＯＰＡ  ＰＰシステムでは、液滴は、メインパルスによって気化されるときに最大のＥＵＶエネルギーが得られるように、プリパルスによって非常に正確に狙われなければならない。収束レーザビーム、すなわち、一連のパルスは、ビームが最大強度に達する有限の「くびれ部分（ｗａｉｓｔ）」、すなわち、幅を有する。例えば、典型的には、ソースレーザとして用いられるＣＯ２レーザは、ｘ及びｙ方向に約１０ミクロンの最大強度の使用可能範囲を有する。
【００２９】
[32]  液滴への衝突は、ソースレーザの最大強度で行われることが望ましく、したがって、液滴の位置決め精度は、レーザが発射されるときにｘ及びｙ方向にプラスマイナス約５ミクロン以内のところで達成されなければならないことを意味する。最大強度の領域は、ｚ方向には約１ｍｍ程度広がっている可能性があるため、やや許容度がある。したがって、一般的にはプラスマイナス２５ミクロン以内の精度で十分である。
【００３０】
[33]  液滴の速度（及び形状）は測定され、したがって、液滴は秒速５０メートル以上で移動できることが既知である（当業者は、液滴発生器の圧力及びノズルのサイズを調整することによって、速度を調整できることが分かるだろう）。したがって、位置要件はまた、タイミング要件となり、液滴は検出され、液滴が検出された場所から照射部位に移動するのにかかる時間内にレーザが発射されなければならない。
【００３１】
[34]  タイミング要件への準拠性を複雑にするのは、照射部位１０５のプラズマに近づくと液滴の速度が大幅に低下することである。この速度低下は、プラズマチャンバ１１０内の複数の力によって引き起こされる可能性がある。液滴の速度低下によって、液滴は予定の時間に照射部位１０５に到達することができないため、液滴は部分的にしか照射されず、液滴から生成されるＥＵＶエネルギーが減少する。したがって、液滴の速度低下はＥＵＶ液滴から生成されるＥＵＶエネルギーの量として現れ、これと比例的な関係にある。
【００３２】
[35]  図３は、ある実施形態による、ＥＵＶエネルギーディテクタ３０４及び遅延モジュール３０２を含む、ＬＰＰ  ＥＵＶシステム３００の構成要素の一部を示す簡略図である。システム３００は、図１及び図２のシステムに示すものと同様の素子を含み、追加的に遅延モジュール３０２及びＥＵＶエネルギーディテクタ３０４を備える。当業者はまた、図３は、ｘ−ｚ平面におけるシステム３００の断面として示されているが、実際には、プラズマチャンバ１１０は、大抵の場合円形又は円筒形であるから、一部の実施形態では、構成要素は本明細書に記載の機能的関係を維持しつつ、チャンバの周囲を回転してよい。
【００３３】
[36]  上記のように、液滴発生器１０６は、照射部位１０５を通過することが意図された液滴１０７を生成し、液滴１０７は、照射部位１０５においてソースレーザ１０１からのパルスによって照射される（分かりやすくするために、図３には一部の素子が示されていない）。遅延モジュール３０２は、これに限定されないが、記載されたモジュールの機能を果たすための実行可能な命令を記憶することができるメモリにアクセス可能なプロセッサを有する計算装置として、当業者に既知である様々な方法で実施することができる。計算装置は、ネットワーク又は他の通信形態を介して他の計算装置と通信するためのコンポーネントを含む、１つ以上の入力及び出力コンポーネントを備えることができる。遅延モジュール３０２は、演算ロジック又はソフトウェアなどの実行可能コードに具体化された１つ以上のモジュールを備える。他の例では、遅延モジュール３０２はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）で実施可能である。
【００３４】
[37]  システム３００のＥＵＶエネルギーディテクタ３０４は、プラズマチャンバ１１０で生成されるＥＵＶエネルギーの量を検出する。ＥＵＶエネルギーディテクタはフォトダイオードを備え、一般的に当業者に既知である。当業者によく知られているように、ＥＵＶエネルギーディテクタ３０４が供給するＥＵＶパワー信号を、液滴が照射される期間にわたって積分することで、液滴とレーザパルスの衝突から生成されるＥＵＶエネルギーが計算される。
【００３５】
[38]  遅延モジュール３０２は、ＥＵＶエネルギーの量から、液滴が照射部位１０５のプラズマに近づくときに起こる速度低下に起因する次の液滴の予想遅延を決定するように構成される。予想遅延は、式：
Ｔdelay＝ＥEUV,droplet＊Ｐ
により計算される。
ここで、Ｔdelayは予想遅延（ナノ秒）であり、ＥEUV,dropletは直前の液滴から生成されたＥＵＶエネルギーの量であり、ＰはＷａｔｔ−１（すなわち１／Ｗａｔｔ）の単位を有するパラメータである。
【００３６】
[39]  一実施形態では、パラメータＰは、異なるＥＵＶエネルギーについて照射部位付近の液滴速度を測定して計算した。次にパラメータＰは、液滴速度対ＥＵＶエネルギーの線の傾きから算出した。このパラメータは静的である、つまり、このパラメータのソース固有の較正は必要ないことが判明している。
【００３７】
[40]  予想遅延は上記のように計算され、これに従った発射遅延をソースレーザ１０１に指示するために使用することができる。ソースレーザ１０１は、遅延モジュール３０２からの遅延指示がない場合、液滴発生器１０６が液滴を生成する間隔と一致する一定間隔、例えば４０〜５０ｋＨｚの速度でパルスを発射することができる。したがって、ソースレーザ１０１は、予想遅延が計算されているかどうかに関係なく、定期的な間隔、例えば、約２０〜２５マイクロ秒毎にパルスを発射する。遅延モジュール３０２は、計算した予想遅延を追加し、これに応じた発射をソースレーザ１０１に指示することで、レーザを発射する既存のシステムトリガを修正することができる。他の実施形態では、遅延モジュール３０２は予想遅延をソースレーザ１０１に提供することができる。そしてソースレーザ１０１自身が予想遅延により、レーザを発射する既存のシステムトリガを修正することができる。
【００３８】
[41]  一部の例では、予想遅延を計算する他の方法を使用することができる。これらの方法は、より精度を高めることを可能にするため、ＥＵＶエネルギー発生量が大きくなる。一部の例では、例えば、予め決められた数の液滴から生成されたＥＵＶの量を使用して、次の液滴の予想遅延を計算することができる。別の例では、以前に照射された液滴により生成されたＥＵＶエネルギーの量にローパスフィルタを適用して次の液滴の予想遅延を計算することができる。
【００３９】
[42]  予め決められた数の液滴から生成されたＥＵＶの量を使用して予想遅延を計算するとき、予め決められた数の液滴のそれぞれから生成されたＥＵＶエネルギーの量が求められる。それぞれのＥＵＶエネルギー量から予想遅延を計算し、スケーリング係数を用いてスケーリングする。これらのスケーリングされた遅延を結合（例えば合計）して、次の液滴の予想遅延を決定する。
【００４０】
[43]  説明のために、一部の例では、カーテン２０２と照射部位１０５の間の液滴の数を所定の数として選択する。一実施形態において、カーテン２０２が照射部位１０５から５ｍｍのところにあり、液滴が任意の時点で５０ｋＨｚで生成される場合、カーテン２０２と照射部位１０５の間を３つの液滴が進んでいる可能性がある。この実施形態では、予想遅延は、
Ｔdelay＝（ＥEUV,droplet1×Ｐ）＋（1/2）（ＥEUV,droplet2×Ｐ）＋（1/3）（ＥEUV,droplet3×Ｐ）
として計算することができる。
ここでＴdelayは予想遅延（マイクロ秒）であり、ＥEUV,droplet1は、直前の液滴から生成されるＥＵＶエネルギーの量であり、ＥEUV,droplet2は、最後から２番目の液滴で生成されるＥＵＶエネルギーの量であり、ＥEUV,droplet3は、最後から２番目の液滴の前の液滴で生成されるＥＵＶエネルギーの量であり、ＰはＷａｔｔ−１の単位を有するパラメータである。本明細書の記載を考慮すれば当業者に理解されるように、前の予想遅延時間は、それぞれの１／ｒ値（ここでｒは、前の液滴が照射部位１０５に到達した順番を示す数で、例えば、直近の液滴はｒ＝１、直近の液滴の前の液滴はｒ＝２など）に比例してスケーリングすることができるが、他の比率を用いることもできる。
【００４１】
[44]  他の例では、予想遅延を求めるために、前に照射された液滴が生成したＥＵＶエネルギーの量にローパスフィルタが適用される場合、より多数の前の液滴を計算に含めることができる。一連の液滴の各液滴から生成されるＥＵＶエネルギーの量を求め、これを当業者に既知である技術を用いて、経時的に変化する信号としてローパスフィルタを適用可能な量に組み付ける。使用可能なローパスフィルタの一例は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）ローパスフィルタである。ローパスフィルタの出力はエネルギーを示すため、予想遅延を決定するためにスケーリング係数を適用することができる。
【００４２】
[45]  図４は、一実施形態による、ＬＰＰ  ＥＵＶシステムにおいてソースレーザのパルスのタイミングを調整する方法４００のフローチャートである。方法４００は、少なくとも部分的に、ＥＵＶエネルギーディテクタ３０４及び遅延モジュール３０２により実施することができる
【００４３】
[46]  工程４０２において、例えばソースレーザ１０１により照射部位（例えば照射部位１０５）に向けてレーザパルスを発射し、少なくとも部分的に液滴と衝突する。
【００４４】
[47]  工程４０４において、衝突により生成されたＥＵＶエネルギーの量を、例えばＥＵＶエネルギーディテクタ３０４により検出する。ＥＵＶエネルギーの量は、現在の検出値としてＥＵＶエネルギーディテクタ３０４から求める、又は前に記憶した検出値を読み出すことにより求めることができる。本明細書に記載されるように、衝突により生成されるＥＵＶの量は、発射パルスに対する液滴の相対位置に比例する。
【００４５】
[48]  工程４０６において、照射部位１０５に到達する次の液滴の予想遅延を、遅延モジュール３０２に関連して記載したように決定する。液滴の速度低下は、少なくとも直前の液滴により生成されたＥＵＶの量に比例して観察される。
【００４６】
[49]  工程４０８において、ソースレーザ１０１による次のレーザパルスの発射を予想遅延に基づいて遅延させる。一実施形態では、工程４０８は、パルス間の定期的な間隔を予想遅延に基づいて修正することにより行われる。次のレーザパルスの発射を遅延させることにより、次の液滴が照射部位に到達すると同時に照射される可能性が高まる。
【００４７】
[50]  なお、このフローチャートは、１つの液滴の取り扱いを示す。実際には、液滴発生器は上記のように継続的に液滴を生成している。連続的な一連の液滴があるため、同様に、生成される連続的な一連の予想遅延があり、したがって、予想遅延に基づいてソースレーザに一連のパルスを発射させ、照射部位で一連の液滴を照射してＥＵＶプラズマを生成する。
【００４８】
[51]  開示する方法及び装置について、いくつかの実施形態を参照して以上で説明した。本開示に照らして、他の実施形態も当業者には明らかであろう。記載した方法及び装置のいくつかの態様は、上述の実施形態に記載したもの以外の構成を用いて、又は上述したもの以外の要素と組み合わせて、容易に実施可能である。
【００４９】
[52]  例えば、本明細書に記載するものよりも恐らくは複雑な異なるアルゴリズム及び／又は論理回路を使用することができる。種々の構成、構成要素及びパラメータのいくつかの例を提供してきたが、当業者は、特定のＬＰＰ  ＥＵＶシステムに適すると思われる他の可能性を見つけ出すことができるだろう。本明細書に記載したものと異なる波長を使用する異なるタイプのソースレーザ及びラインレーザ、並びに異なるセンサ、フォーカスレンズ及び他の光学系、又は他の構成要素を使用することができる。最後に、一部の実施形態において、構成要素の異なる配向、及び構成要素間の異なる距離を使用することができることは明白であろう。
【００５０】
[53]  また、記載した方法及び装置は、プロセスとして、装置として、又はシステムとして等の多数の方法で実施可能であることを理解すべきである。本明細書に記載した方法は、そのような方法の実行をプロセッサに命令するためのプログラム命令によってある程度実施可能である。そのような命令は、ハードディスクドライブ、フロッピーディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）もしくはデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ可読記憶媒体上に記録される。一部の実施形態では、プログラム命令を遠隔的に記憶し、光通信リンク又は電子通信リンクを介してネットワークで送信してもよい。本明細書に記載した方法のステップの順序は変えることができ、その場合も本開示の範囲内であり得ることに留意すべきである。
【００５１】
[54]  実施形態に対する上記及び他の変形は、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本開示によって網羅されることが意図される。
【図１】
2018525666.tif 000003
【図２】
2018525666.tif 000004
【図３】
2018525666.tif 000005
【図４】
2018525666.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月20日(2018.3.20)
【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】
一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを修正する方法であって、
前記一連の液滴の第１の液滴と衝突した前記パルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
検出した前記第１のＥＵＶエネルギー量から、前記照射部位に到達する前記一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定することと、
前記第２の液滴が前記照射部位に到達するときに前記第２の液滴を照射するように、前記第２の液滴の前記予想遅延に基づいて、前記パルスの第２のパルスについての前記ソースレーザの発射タイミングを修正することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記予想遅延を決定することは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第１のＥＵＶエネルギー量に第１のスケーリング係数を適用して第１の遅延を決定し、前記第２のＥＵＶエネルギー量に第２のスケーリング係数を適用して第２の遅延を決定し、前記第３のＥＵＶエネルギー量に第３のスケーリング係数を適用して第３の遅延を決定することと、
前記第１の遅延、前記第２の遅延及び前記第３の遅延を結合して前記予想遅延を得ることと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の液滴、前記第３の液滴及び前記第４の液滴は、任意の時点において、レーザカーテンと前記照射部位の間に位置していた、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１のスケーリング係数、前記第２のスケーリング係数及び前記第３のスケーリング係数は、１／ｒの関係を有する、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記予想遅延を決定することは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求めることと、
前記第１のＥＵＶエネルギー量、前記第２のＥＵＶエネルギー量及び前記第３のＥＵＶエネルギー量にローパスフィルタを適用することと、
前記ローパスフィルタの出力にスケーリング係数を適用して前記予想遅延を得ることと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記ローパスフィルタは、無限インパルス応答ローパスフィルタを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記予想遅延は、Ｗａｔｔ−１の単位を有するゲインパラメータを使用して計算される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
一連の液滴を放出する液滴発生器を有する極端紫外線（ＥＵＶ）レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）光源において、照射部位に向けてパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを修正するためのシステムであって、
前記一連の液滴の第１の液滴と衝突した前記パルスの第１のパルスから生成される第１のＥＵＶエネルギー量を求めるように構成されたＥＵＶエネルギーディテクタと、
検出した前記第１のＥＵＶエネルギー量から、前記照射部位に到達する前記一連の液滴の第２の液滴の予想遅延を決定し、前記第２の液滴が前記照射部位に到達するときに前記第２の液滴を照射するように、前記第２の液滴の前記予想遅延に基づいて、前記パルスの第２のパルスについての発射タイミングを修正するように前記ソースレーザに指示する、ように構成された遅延モジュールと、
を備えた、システム。
【請求項９】
前記遅延モジュールは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第１のＥＵＶエネルギー量に第１のスケーリング係数を適用して第１の遅延を決定し、前記第２のＥＵＶエネルギー量に第２のスケーリング係数を適用して第２の遅延を決定し、前記第３のＥＵＶエネルギー量に第３のスケーリング係数を適用して第３の遅延を決定し、
前記第１の遅延、前記第２の遅延及び前記第３の遅延を結合して前記予想遅延を得る、
ように構成された、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の液滴、前記第３の液滴及び前記第４の液滴は、任意の時点において、レーザカーテンと前記照射部位の間に位置していた、請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のスケーリング係数、前記第２のスケーリング係数及び前記第３のスケーリング係数は、１／ｒの関係を有する、請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記遅延モジュールは、
前記第１の液滴の直前の前記一連の液滴の第３の液滴と衝突した前記第１のパルスの直前の前記パルスの第３のパルスから生成される第２のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第３の液滴の直前の前記一連の液滴の第４の液滴と衝突した前記第３のパルスの直前の前記パルスの第４のパルスから生成される第３のＥＵＶエネルギー量を求め、
前記第１のＥＵＶエネルギー量、前記第２のＥＵＶエネルギー量及び前記第３のＥＵＶエネルギー量にローパスフィルタを適用し、
前記ローパスフィルタの出力にスケーリング係数を適用して前記予想遅延を得る、
ように構成された、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ローパスフィルタは、無限インパルス応答ローパスフィルタを含む、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記予想遅延は、Ｗａｔｔ−１の単位を有するゲインパラメータを使用して計算される、請求項８に記載のシステム。
【国際調査報告】
2018525666.tif 000007