ホーム > 特許ランキング > ギガフォトン株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-03-22
(45)【発行日】2022-03-30
(54)【発明の名称】極端紫外光生成装置及び電子デバイスの製造方法
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20220323BHJP
H05G 2/00 20060101ALI20220323BHJP
H05G 1/02 20060101ALI20220323BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
H05G2/00 K
H05G1/02 P
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2019567486
(86)(22)【出願日】2018-01-26
(86)【国際出願番号】 JP2018002460
(87)【国際公開番号】W WO2019146064
(87)【国際公開日】2019-08-01
【審査請求日】2020-12-09
(73)【特許権者】
【識別番号】300073919
【氏名又は名称】ギガフォトン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105212
【弁理士】
【氏名又は名称】保坂 延寿
(72)【発明者】
【氏名】永井 伸治
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 隆志
【審査官】田中 秀直
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１５４６１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１６９５８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５２３６９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５２２８８９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０５Ｇ ２／００
Ｈ０５Ｇ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
スズを含むターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、チャンバ容器と、
前記チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、
前記チャンバ容器の内部において、前記ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域と前記チャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、
前記チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドの温度が前記チャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、前記第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、前記第２の冷却媒体流路に第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、
を備える極端紫外光生成装置。
【請求項2】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記ヒートシールドの温度が４０℃以下に維持される、極端紫外光生成装置。
【請求項3】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記ヒートシールドの温度が５℃以下に維持され、
前記チャンバ容器の温度が１５℃以上、２５℃以下に維持される、
極端紫外光生成装置。
【請求項4】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記チャンバ容器の温度を検出する第１の温度センサと、
前記第１の温度センサが検出した温度に応じて前記第１の冷却媒体の流量が変化するように、前記冷却装置を制御する制御部と、
をさらに含む、極端紫外光生成装置。
【請求項5】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記ヒートシールドの温度を検出する第２の温度センサと、
前記第２の温度センサが検出した温度に応じて前記第２の冷却媒体の温度及び流量の少なくとも１つが変化するように、前記冷却装置を制御する制御部と、
をさらに含む、極端紫外光生成装置。
【請求項6】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記所定領域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、
前記集光ミラーに配置された第３の冷却媒体流路と、
をさらに備え、
前記冷却装置は、前記集光ミラーの温度が前記チャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、前記第３の冷却媒体流路に第３の冷却媒体を供給する、
極端紫外光生成装置。
【請求項7】
請求項６に記載の極端紫外光生成装置であって、前記集光ミラーの温度が４０℃以下に維持される、極端紫外光生成装置。
【請求項8】
請求項６に記載の極端紫外光生成装置であって、前記集光ミラーの温度が５℃以下に維持され、
前記チャンバ容器の温度が１５℃以上、２５℃以下に維持される、
極端紫外光生成装置。
【請求項9】
請求項６に記載の極端紫外光生成装置であって、前記集光ミラーの温度を検出する第３の温度センサと、
前記第３の温度センサが検出した温度に応じて前記第３の冷却媒体の温度及び流量の少なくとも１つが変化するように、前記冷却装置を制御する制御部と、
をさらに含む、極端紫外光生成装置。
【請求項10】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記ヒートシールドの表面の少なくとも一部にＴｉＯ２及びＺｒＮの少なくとも１つがコーティングされている、極端紫外光生成装置。
【請求項11】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記ヒートシールドの少なくとも一部の表面粗さＲａが６．３μｍ以下である、極端紫外光生成装置。
【請求項12】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、前記ヒートシールドの少なくとも一部の表面粗さＲａが１．６μｍ以下である、極端紫外光生成装置。
【請求項13】
スズを含むターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、チャンバ容器と、
前記チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、
前記チャンバ容器の内部において、前記ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域と前記チャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、
前記チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドの温度が前記チャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、前記第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、前記第２の冷却媒体流路に前記第１の冷却媒体の温度よりも低い温度の第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、
を備える極端紫外光生成装置。
【請求項14】
請求項１３に記載の極端紫外光生成装置であって、前記冷却装置は、
プロセス冷却水の流路に配置され、
前記第１の冷却媒体流路に前記プロセス冷却水の温度以上の温度を有する第１の冷却媒体を供給し、
前記第２の冷却媒体流路に前記プロセス冷却水の温度より低い温度を有する第２の冷却媒体を供給する、
極端紫外光生成装置。
【請求項15】
請求項１３に記載の極端紫外光生成装置であって、前記冷却装置は、
前記第１の冷却媒体流路に前記第１の冷却媒体を供給する熱交換器と、
前記第２の冷却媒体流路に前記第２の冷却媒体を供給するチラーと、
を含む、極端紫外光生成装置。
【請求項16】
請求項１３に記載の極端紫外光生成装置であって、前記所定領域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、
前記集光ミラーに配置された第３の冷却媒体流路と、
をさらに備え、
前記冷却装置は、前記第３の冷却媒体流路に前記第１の冷却媒体の温度よりも低い温度の第３の冷却媒体を供給する、
極端紫外光生成装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の極端紫外光生成装置であって、前記冷却装置は、
プロセス冷却水の流路に配置され、
前記第１の冷却媒体流路に前記プロセス冷却水の温度以上の温度を有する第１の冷却媒体を供給し、
前記第２の冷却媒体流路に前記プロセス冷却水の温度より低い温度を有する第２の冷却媒体を供給し、
前記第３の冷却媒体流路に前記プロセス冷却水の温度より低い温度を有する第３の冷却媒体を供給する、
極端紫外光生成装置。
【請求項18】
請求項１６に記載の極端紫外光生成装置であって、前記冷却装置は、
前記第１の冷却媒体流路に前記第１の冷却媒体を供給する熱交換器と、
前記第２の冷却媒体流路に前記第２の冷却媒体を供給する第１のチラーと、
前記第３の冷却媒体流路に前記第３の冷却媒体を供給する第２のチラーと、
を含む、極端紫外光生成装置。
【請求項19】
電子デバイスの製造方法であって、チャンバ容器と、
前記チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、
前記チャンバ容器の内部において、ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域と前記チャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、
前記チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドの温度が前記チャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、前記第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、前記第２の冷却媒体流路に第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、
を備える極端紫外光生成装置において、前記ターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成し、
前記極端紫外光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記極端紫外光を露光する
ことを含む電子デバイスの製造方法。
【請求項20】
電子デバイスの製造方法であって、チャンバ容器と、
前記チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、
前記チャンバ容器の内部において、ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域と前記チャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、
前記チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、
前記ヒートシールドの温度が前記チャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、前記第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、前記第２の冷却媒体流路に前記第１の冷却媒体の温度よりも低い温度の第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、
を備える極端紫外光生成装置において、前記ターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成し、
前記極端紫外光を露光装置に出力し、
電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記極端紫外光を露光する
ことを含む電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、極端紫外光生成装置及び電子デバイスの製造方法に関する。
【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、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（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(reduced projection reflection optics)とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
【0003】
ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にパルス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、シンクロトロン放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２１７３１１号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２４６１８７号明細書
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２５８７４９号明細書
【非特許文献】
【0005】
【文献】D. Ugur, A.J. Storm, R. Verberk, J.C. Brouwer, W.G. Sloof, Decomposition of SnH4 molecules on metal and metal-oxide surfaces, Applied Surface Science 288 (2014) 673-676
【概要】
【0006】
本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、スズを含むターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、チャンバ容器と、チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、チャンバ容器の内部において、ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域とチャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、ヒートシールドの温度がチャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、第２の冷却媒体流路に第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、を備える。
【0007】
本開示の他の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、スズを含むターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、チャンバ容器と、チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、チャンバ容器の内部において、ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域とチャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、ヒートシールドの温度がチャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、第２の冷却媒体流路に第１の冷却媒体の温度よりも低い温度の第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、を備える。
【0008】
本開示の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、チャンバ容器と、チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、チャンバ容器の内部において、ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域とチャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、ヒートシールドの温度がチャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、第２の冷却媒体流路に第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、を備える極端紫外光生成装置において、ターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成し、極端紫外光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上に極端紫外光を露光することを含む。
【0009】
本開示の他の１つの観点に係る電子デバイスの製造方法は、チャンバ容器と、チャンバ容器の内部に水素ガスを供給する水素ガス供給部と、チャンバ容器の内部において、ターゲットにパルスレーザ光が照射される所定領域とチャンバ容器との間に配置されたヒートシールドと、チャンバ容器に配置された第１の冷却媒体流路と、ヒートシールドに配置された第２の冷却媒体流路と、ヒートシールドの温度がチャンバ容器の温度よりも低い温度となるように、第１の冷却媒体流路に第１の冷却媒体を供給し、第２の冷却媒体流路に第１の冷却媒体の温度よりも低い温度の第２の冷却媒体を供給する冷却装置と、を備える極端紫外光生成装置において、ターゲットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成し、極端紫外光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上に極端紫外光を露光することを含む。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【実施形態】
【0011】
＜内容＞
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
１．２ 動作
２．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
２．１ 構成
２．１．１ チャンバ容器及び熱交換器
２．１．２ ＥＵＶ集光ミラー及び熱交換器
２．１．３ レーザ光集光ミラー
２．１．４ ヒートシールド及び熱交換器
２．１．５ 水素ガス供給部及び排気装置
２．２ 動作
２．３ 課題
３．ヒートシールドがチャンバ容器よりも低温とされるＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用
３．３．１ ヒートシールドの冷却
３．３．２ ＥＵＶ集光ミラーの冷却
４．温度センサと制御部を有するＥＵＶ光生成装置
４．１ 構成
４．２ 動作及び作用
５．スズの析出を抑制する加工をしたヒートシールドを含むＥＵＶ光生成装置
５．１ 第１の例
５．２ 第２の例
６．その他
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
１．２ 動作
２．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
２．１ 構成
２．１．１ チャンバ容器及び熱交換器
２．１．２ ＥＵＶ集光ミラー及び熱交換器
２．１．３ レーザ光集光ミラー
２．１．４ ヒートシールド及び熱交換器
２．１．５ 水素ガス供給部及び排気装置
２．２ 動作
２．３ 課題
３．ヒートシールドがチャンバ容器よりも低温とされるＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用
３．３．１ ヒートシールドの冷却
３．３．２ ＥＵＶ集光ミラーの冷却
４．温度センサと制御部を有するＥＵＶ光生成装置
４．１ 構成
４．２ 動作及び作用
５．スズの析出を抑制する加工をしたヒートシールドを含むＥＵＶ光生成装置
５．１ 第１の例
５．２ 第２の例
６．その他
【0012】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの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、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作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。
【0013】
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられる。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ容器２、ターゲット供給部２６を含む。チャンバ容器２は、密閉可能に構成されている。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ容器２を貫通するように取り付けられている。ターゲット供給部２６から出力されるターゲット物質の材料は、スズを含む。ターゲット物質の材料は、スズと、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、又はキセノンとの組合せを含むこともできる。
１．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられる。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ容器２、ターゲット供給部２６を含む。チャンバ容器２は、密閉可能に構成されている。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ容器２を貫通するように取り付けられている。ターゲット供給部２６から出力されるターゲット物質の材料は、スズを含む。ターゲット物質の材料は、スズと、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、又はキセノンとの組合せを含むこともできる。
【0014】
チャンバ容器２には、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられている。ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過する。チャンバ容器２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されている。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されている。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されている。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過する。
【0015】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５、ターゲットセンサ４等を含む。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有し、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されている。
【0016】
また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ容器２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含む。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁２９１が設けられている。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されている。
【0017】
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含む。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えている。
【0018】
１．２ 動作
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ容器２内に入射する。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ容器２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射される。
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ容器２内に入射する。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ容器２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射される。
【0019】
ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ容器２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力する。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射される。ＥＵＶ集光ミラー２３は、放射光２５１に含まれるＥＵＶ光を、他の波長域の光に比べて高い反射率で反射する。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力される。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
【0020】
ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括する。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理する。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等を制御する。さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミング、パルスレーザ光３２の進行方向、パルスレーザ光３３の集光位置等を制御する。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
【0021】
２．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
２．１ 構成
２．１．１ チャンバ容器及び熱交換器
図２は、比較例に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。図２に示されるように、チャンバ容器２ａは、チャンバ保持部材１０によって、重力方向に対して斜めの姿勢に保持されている。以下の説明において、ＥＵＶ光の出力方向を＋Ｚ方向とする。ターゲット２７の出力方向を＋Ｙ方向とする。＋Ｚ方向と＋Ｙ方向との両方に垂直な方向を＋Ｘ方向とする。
２．１ 構成
２．１．１ チャンバ容器及び熱交換器
図２は、比較例に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。図２に示されるように、チャンバ容器２ａは、チャンバ保持部材１０によって、重力方向に対して斜めの姿勢に保持されている。以下の説明において、ＥＵＶ光の出力方向を＋Ｚ方向とする。ターゲット２７の出力方向を＋Ｙ方向とする。＋Ｚ方向と＋Ｙ方向との両方に垂直な方向を＋Ｘ方向とする。
【0022】
チャンバ容器２ａの内部には、ＥＵＶ集光ミラー２３ａと、レーザ光集光ミラー２２ａと、ヒートシールド７ａと、が設けられている。チャンバ容器２ａの外部には、複数の熱交換器６２、６３、及び６７が設けられている。さらに、チャンバ容器２ａの外部には、水素ガス供給部５０と、排気ポンプ５９と、接続部２９ａと、が取り付けられている。
【0023】
チャンバ容器２ａには、液体のチャンバ容器冷却媒体を通過させる冷却媒体流路２ｂが形成されている。チャンバ容器冷却媒体としては例えば水が用いられる。冷却媒体流路２ｂは、冷却媒体配管６２１を介して熱交換器６２に接続されている。チャンバ容器冷却媒体は、本開示における第１の冷却媒体に相当する。冷却媒体流路２ｂは、本開示における第１の冷却媒体流路に相当する。
【0024】
冷却装置を構成する熱交換器６２は、冷却媒体配管６２１の一部と、プロセス冷却水配管６２２の一部と、循環ポンプ６２４と、を含む。
冷却媒体配管６２１は、一端が冷却媒体流路２ｂの出口に接続され、他端が冷却媒体流路２ｂの入口に接続されている。冷却媒体配管６２１の途中に熱交換器６２が位置している。循環ポンプ６２４は冷却媒体配管６２１に配置されている。
プロセス冷却水配管６２２は、装置外部から供給されるプロセス冷却水（ＰＣＷ）の流路を構成する。プロセス冷却水はほぼ一定の温度を有し、その温度は例えば１０℃以上１４℃以下である。熱交換器６２の内部において、熱伝導が効率的に行われるように、冷却媒体配管６２１とプロセス冷却水配管６２２とは近接して配置されている。
冷却媒体配管６２１は、一端が冷却媒体流路２ｂの出口に接続され、他端が冷却媒体流路２ｂの入口に接続されている。冷却媒体配管６２１の途中に熱交換器６２が位置している。循環ポンプ６２４は冷却媒体配管６２１に配置されている。
プロセス冷却水配管６２２は、装置外部から供給されるプロセス冷却水（ＰＣＷ）の流路を構成する。プロセス冷却水はほぼ一定の温度を有し、その温度は例えば１０℃以上１４℃以下である。熱交換器６２の内部において、熱伝導が効率的に行われるように、冷却媒体配管６２１とプロセス冷却水配管６２２とは近接して配置されている。
【0025】
２．１．２ ＥＵＶ集光ミラー及び熱交換器
ＥＵＶ集光ミラー２３ａは、ＥＵＶ集光ミラーホルダ４３によってチャンバ容器２ａの内部に支持されている。
ＥＵＶ集光ミラー２３ａには、液体の集光ミラー冷却媒体を通過させる冷却媒体流路２３ｂが形成されている。集光ミラー冷却媒体としては例えば水が用いられる。冷却媒体流路２３ｂは、冷却媒体配管６３１を介して熱交換器６３に接続されている。集光ミラー冷却媒体は、本開示における第３の冷却媒体に相当する。冷却媒体流路２３ｂは、本開示における第３の冷却媒体流路に相当する。
ＥＵＶ集光ミラー２３ａは、ＥＵＶ集光ミラーホルダ４３によってチャンバ容器２ａの内部に支持されている。
ＥＵＶ集光ミラー２３ａには、液体の集光ミラー冷却媒体を通過させる冷却媒体流路２３ｂが形成されている。集光ミラー冷却媒体としては例えば水が用いられる。冷却媒体流路２３ｂは、冷却媒体配管６３１を介して熱交換器６３に接続されている。集光ミラー冷却媒体は、本開示における第３の冷却媒体に相当する。冷却媒体流路２３ｂは、本開示における第３の冷却媒体流路に相当する。
【0026】
熱交換器６３は、冷却媒体配管６３１の一部と、プロセス冷却水配管６３２の一部と、循環ポンプ６３４と、を含む。
冷却媒体配管６３１は、一端が冷却媒体流路２３ｂの出口に接続され、他端が冷却媒体流路２３ｂの入口に接続されている。冷却媒体配管６３１の途中に熱交換器６３が位置している。循環ポンプ６３４は冷却媒体配管６３１に配置されている。
プロセス冷却水配管６３２は、装置外部から供給されるプロセス冷却水の流路を構成する。熱交換器６３の内部において、熱伝導が効率的に行われるように、冷却媒体配管６３１とプロセス冷却水配管６３２とは近接して配置されている。
冷却媒体配管６３１は、一端が冷却媒体流路２３ｂの出口に接続され、他端が冷却媒体流路２３ｂの入口に接続されている。冷却媒体配管６３１の途中に熱交換器６３が位置している。循環ポンプ６３４は冷却媒体配管６３１に配置されている。
プロセス冷却水配管６３２は、装置外部から供給されるプロセス冷却水の流路を構成する。熱交換器６３の内部において、熱伝導が効率的に行われるように、冷却媒体配管６３１とプロセス冷却水配管６３２とは近接して配置されている。
【0027】
２．１．３ レーザ光集光ミラー
レーザ光集光ミラー２２ａは、ホルダ４２によってチャンバ容器２ａの内部に支持されている。レーザ光集光ミラー２２ａは、軸外放物面ミラーとして構成されている。軸外放物面ミラーの焦点は、プラズマ生成領域２５に位置している。プラズマ生成領域２５は、本開示における所定領域に相当する。
レーザ光集光ミラー２２ａは、ホルダ４２によってチャンバ容器２ａの内部に支持されている。レーザ光集光ミラー２２ａは、軸外放物面ミラーとして構成されている。軸外放物面ミラーの焦点は、プラズマ生成領域２５に位置している。プラズマ生成領域２５は、本開示における所定領域に相当する。
【0028】
２．１．４ ヒートシールド及び熱交換器
ヒートシールド７ａは、チャンバ容器２ａの内部において、ＥＵＶ集光ミラー２３ａによって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２の光路を囲んで位置している。すなわち、ヒートシールド７ａは、プラズマ生成領域２５とチャンバ容器２ａとの間に位置している。ヒートシールド７ａは、－Ｚ方向側においては径が大きく、＋Ｚ方向側においては径が小さいテーパー筒状の形状を有している。ヒートシールド７ａの大径側の部分はＥＵＶ集光ミラー２３ａの外周部の近傍に位置している。ヒートシールド７ａの小径側の部分はＥＵＶ集光ミラー２３ａによって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２の光路の下流側に位置している。
ヒートシールド７ａは、チャンバ容器２ａの内部において、ＥＵＶ集光ミラー２３ａによって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２の光路を囲んで位置している。すなわち、ヒートシールド７ａは、プラズマ生成領域２５とチャンバ容器２ａとの間に位置している。ヒートシールド７ａは、－Ｚ方向側においては径が大きく、＋Ｚ方向側においては径が小さいテーパー筒状の形状を有している。ヒートシールド７ａの大径側の部分はＥＵＶ集光ミラー２３ａの外周部の近傍に位置している。ヒートシールド７ａの小径側の部分はＥＵＶ集光ミラー２３ａによって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２の光路の下流側に位置している。
【0029】
ヒートシールド７ａとチャンバ容器２ａとは、複数の伸縮部材７３によって接続されている。ヒートシールド７ａには、貫通孔７０が形成されている。貫通孔７０は、ターゲット供給部２６とプラズマ生成領域２５との間のターゲット２７の軌道に位置している。
【0030】
ヒートシールド７ａには、液体のヒートシールド冷却媒体を通過させる冷却媒体流路７ｂが形成されている。ヒートシールド冷却媒体としては例えば水が用いられる。冷却媒体流路７ｂは、冷却媒体配管６７１を介して熱交換器６７に接続されている。ヒートシールド冷却媒体は、本開示における第２の冷却媒体に相当する。冷却媒体流路７ｂは、本開示における第２の冷却媒体流路に相当する。
【0031】
熱交換器６７は、冷却媒体配管６７１の一部と、プロセス冷却水配管６７２の一部と、循環ポンプ６７４と、を含む。
冷却媒体配管６７１は、一端が冷却媒体流路７ｂの出口に接続され、他端が冷却媒体流路７ｂの入口に接続されている。冷却媒体配管６７１の途中に熱交換器６７が位置している。循環ポンプ６７４は冷却媒体配管６７１に配置されている。
プロセス冷却水配管６７２は、装置外部から供給されるプロセス冷却水の流路を構成する。熱交換器６７の内部において、熱伝導が効率的に行われるように、冷却媒体配管６７１とプロセス冷却水配管６７２とは近接して配置されている。
冷却媒体配管６７１は、一端が冷却媒体流路７ｂの出口に接続され、他端が冷却媒体流路７ｂの入口に接続されている。冷却媒体配管６７１の途中に熱交換器６７が位置している。循環ポンプ６７４は冷却媒体配管６７１に配置されている。
プロセス冷却水配管６７２は、装置外部から供給されるプロセス冷却水の流路を構成する。熱交換器６７の内部において、熱伝導が効率的に行われるように、冷却媒体配管６７１とプロセス冷却水配管６７２とは近接して配置されている。
【0032】
２．１．５ 水素ガス供給部及び排気装置
水素ガス供給部５０は、水素ガスを収容した図示しないボンベと、図示しないマスフローコントローラ又は開閉弁とを含む。水素ガス供給部５０には、少なくとも１つの水素ガス供給管５１が接続されている。水素ガス供給管５１は、チャンバ容器２ａを貫通し、水素ガス放出部５２に接続されている。水素ガス放出部５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの外周に沿って環状に配置されている。
水素ガス供給部５０は、水素ガスを収容した図示しないボンベと、図示しないマスフローコントローラ又は開閉弁とを含む。水素ガス供給部５０には、少なくとも１つの水素ガス供給管５１が接続されている。水素ガス供給管５１は、チャンバ容器２ａを貫通し、水素ガス放出部５２に接続されている。水素ガス放出部５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの外周に沿って環状に配置されている。
【0033】
排気ポンプ５９は、チャンバ容器２ａ又は接続部２９ａの内部に接続されている。排気ポンプ５９とチャンバ容器２ａ又は接続部２９ａとの間に、図示しない微粒子トラップや除害装置が配置されてもよい。
【0034】
２．２ 動作
ターゲット供給部２６から出力されたターゲット２７は、ヒートシールド７ａの貫通孔７０を通過し、プラズマ生成領域２５に到達する。パルスレーザ光３２は、ウインドウ２１を介してチャンバ容器２ａ内のレーザ光集光ミラー２２ａに入射する。レーザ光集光ミラー２２ａによって反射されたパルスレーザ光３３は、プラズマ生成領域２５に集光される。パルスレーザ光３３は、ターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達するタイミングでプラズマ生成領域２５に到達する。ターゲット２７は、パルスレーザ光３３を照射されてプラズマ化する。プラズマからＥＵＶ光を含む放射光２５１が放射される。
ターゲット供給部２６から出力されたターゲット２７は、ヒートシールド７ａの貫通孔７０を通過し、プラズマ生成領域２５に到達する。パルスレーザ光３２は、ウインドウ２１を介してチャンバ容器２ａ内のレーザ光集光ミラー２２ａに入射する。レーザ光集光ミラー２２ａによって反射されたパルスレーザ光３３は、プラズマ生成領域２５に集光される。パルスレーザ光３３は、ターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達するタイミングでプラズマ生成領域２５に到達する。ターゲット２７は、パルスレーザ光３３を照射されてプラズマ化する。プラズマからＥＵＶ光を含む放射光２５１が放射される。
【0035】
プラズマから放射される放射光２５１には、輻射熱も含まれる。この輻射熱によってチャンバ容器２ａの温度が上昇する。チャンバ容器２ａの温度が上昇すると、チャンバ容器２ａが変形してターゲット供給部２６やその他の部品のアライメントがずれてしまう。そこで、チャンバ容器２ａの温度上昇を抑制するために、チャンバ容器２ａに配置された冷却媒体流路２ｂに、チャンバ容器冷却媒体が供給される。
チャンバ容器冷却媒体は、チャンバ容器２ａから熱エネルギーを受け取って、冷却媒体流路２ｂから排出される。冷却媒体流路２ｂから排出された高温のチャンバ容器冷却媒体は、熱交換器６２によって、プロセス冷却水の温度と同等かそれよりもわずかに高い温度にまで冷却される。例えば、チャンバ容器冷却媒体は、１２℃以上１６℃以下の温度にまで冷却される。冷却されたチャンバ容器冷却媒体が、冷却媒体流路２ｂに戻される。
チャンバ容器冷却媒体は、チャンバ容器２ａから熱エネルギーを受け取って、冷却媒体流路２ｂから排出される。冷却媒体流路２ｂから排出された高温のチャンバ容器冷却媒体は、熱交換器６２によって、プロセス冷却水の温度と同等かそれよりもわずかに高い温度にまで冷却される。例えば、チャンバ容器冷却媒体は、１２℃以上１６℃以下の温度にまで冷却される。冷却されたチャンバ容器冷却媒体が、冷却媒体流路２ｂに戻される。
【0036】
また、プラズマから放射される輻射熱によってＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度が上昇する。ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度が上昇すると、ＥＵＶ集光ミラー２３ａが変形してＥＵＶ集光ミラー２３ａの第１及び第２の焦点の位置がずれてしまう。そこで、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度上昇を抑制するために、ＥＵＶ集光ミラー２３ａに配置された冷却媒体流路２３ｂに、集光ミラー冷却媒体が供給される。
集光ミラー冷却媒体は、ＥＵＶ集光ミラー２３ａから熱エネルギーを受け取って、冷却媒体流路２３ｂから排出される。冷却媒体流路２３ｂから排出された高温の集光ミラー冷却媒体は、熱交換器６３によって、プロセス冷却水の温度と同等かそれよりもわずかに高い温度にまで冷却される。例えば、集光ミラー冷却媒体は、１２℃以上１６℃以下の温度にまで冷却される。冷却された集光ミラー冷却媒体が、冷却媒体流路２３ｂに戻される。
集光ミラー冷却媒体は、ＥＵＶ集光ミラー２３ａから熱エネルギーを受け取って、冷却媒体流路２３ｂから排出される。冷却媒体流路２３ｂから排出された高温の集光ミラー冷却媒体は、熱交換器６３によって、プロセス冷却水の温度と同等かそれよりもわずかに高い温度にまで冷却される。例えば、集光ミラー冷却媒体は、１２℃以上１６℃以下の温度にまで冷却される。冷却された集光ミラー冷却媒体が、冷却媒体流路２３ｂに戻される。
【0037】
さらに、プラズマ生成領域２５とチャンバ容器２ａとの間にヒートシールド７ａが配置され、ヒートシールド７ａに配置された冷却媒体流路７ｂにヒートシールド冷却媒体が供給される。これにより、チャンバ容器２ａの温度上昇が抑制される。
ヒートシールド冷却媒体は、ヒートシールド７ａから熱エネルギーを受け取って、冷却媒体流路７ｂから排出される。冷却媒体流路７ｂから排出された高温のヒートシールド冷却媒体は、熱交換機６７によって、プロセス冷却水の温度と同等かそれよりもわずかに高い温度にまで冷却される。例えば、ヒートシールド冷却媒体は、１２℃以上１６℃以下の温度にまで冷却される。冷却されたヒートシールド冷却媒体が、冷却媒体流路７ｂに戻される。
ヒートシールド冷却媒体は、ヒートシールド７ａから熱エネルギーを受け取って、冷却媒体流路７ｂから排出される。冷却媒体流路７ｂから排出された高温のヒートシールド冷却媒体は、熱交換機６７によって、プロセス冷却水の温度と同等かそれよりもわずかに高い温度にまで冷却される。例えば、ヒートシールド冷却媒体は、１２℃以上１６℃以下の温度にまで冷却される。冷却されたヒートシールド冷却媒体が、冷却媒体流路７ｂに戻される。
【0038】
プラズマからは、スズのデブリも生成される。スズのデブリは、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの反射面２３ｃに付着すると、反射面２３ｃの反射率を低下させる。そこで、水素ガス供給部５０が、水素ガス放出部５２に水素ガスを供給する。水素ガス放出部５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの周辺から内側に向けて、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの反射面２３ｃに沿って水素ガスを流す。これにより、反射面２３ｃにスズが到達することが抑制される。さらに、反射面２３ｃに付着したスズがエッチングされる。具体的には、水素ガスがＥＵＶ光などで励起されることで水素ラジカルとなり、この水素ラジカルがスズと反応することで、常温で気体であるスタンナンとなる。
【0039】
排気ポンプ５９は、チャンバ容器２ａの内部を大気圧未満の所定の圧力となるように排気する。これにより、水素ガス放出部５２から放出された水素ガスや、水素ラジカルとスズとの反応により生成されたスタンナンガスが排気される。
【0040】
２．３ 課題
水素ラジカルとスズとの反応により生成されたスタンナンガスは、排気ポンプ５９によって直ちに排気できるとは限らず、生成されたスタンナンガスの一部はチャンバ容器２ａの内部にしばらくとどまることがある。チャンバ容器２ａの内部において、スタンナンはさらに水素ガスとスズとに解離して、チャンバ容器２ａの内部の部品の表面にスズを析出させることがある。特に、高温の部品の付近ではスタンナンの解離速度が速くなる。
上述の比較例において、チャンバ容器２ａ、ＥＵＶ集光ミラー２３ａ、及びヒートシールド７ａを冷却することは、これらの部品の変形を抑制するだけではなく、スタンナンの解離を抑制する効果も有している。
水素ラジカルとスズとの反応により生成されたスタンナンガスは、排気ポンプ５９によって直ちに排気できるとは限らず、生成されたスタンナンガスの一部はチャンバ容器２ａの内部にしばらくとどまることがある。チャンバ容器２ａの内部において、スタンナンはさらに水素ガスとスズとに解離して、チャンバ容器２ａの内部の部品の表面にスズを析出させることがある。特に、高温の部品の付近ではスタンナンの解離速度が速くなる。
上述の比較例において、チャンバ容器２ａ、ＥＵＶ集光ミラー２３ａ、及びヒートシールド７ａを冷却することは、これらの部品の変形を抑制するだけではなく、スタンナンの解離を抑制する効果も有している。
【0041】
しかしながら、ヒートシールド７ａに関しては、スタンナンの解離を十分に抑制できるような温度まで下げられないことがあった。すなわち、ヒートシールド７ａはプラズマ生成領域２５に近く、ヒートシールド７ａとプラズマ生成領域２５との間に輻射熱を遮る部品がないので、ヒートシールド７ａはチャンバ容器２ａよりも高温になってしまうことがあった。その結果、ヒートシールド７ａの表面にスズが析出してしまうことがあった。
【0042】
ヒートシールド７ａの表面に凹凸がある場合、スズの析出は一様に起こるのではなく、凸部に起こりやすい傾向がある。凸部にスズが析出すると、析出したスズの厚みによって、同じ凸部にさらにスズの析出が起こりやすくなる。このため、ヒートシールド７ａの表面の特定の位置で析出スズの塊が成長し、やがて反射光２５２の光路の一部を遮ってしまう可能性があった。また、成長した析出スズの塊がヒートシールド７ａから剥がれてＥＵＶ集光ミラー２３ａの反射面２３ｃに落下し、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの反射率を低下させてしまう可能性があった。さらに、成長した析出スズの先端は十分に冷却されないので、スズの融点以上に加熱され、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの反射面２３ｃに滴り落ちてしまう可能性もあった。
【0043】
以下に説明する実施形態においては、チャンバ容器２ａの温度よりもヒートシールド７ａの温度の方が低温となるように、冷却媒体流路２ｂにチャンバ容器冷却媒体を供給し、冷却媒体流路７ｂにヒートシールド冷却媒体を供給する。
【0044】
３．ヒートシールドがチャンバ容器よりも低温とされるＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
図３は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。第１の実施形態は、図２を参照しながら説明した熱交換器６７及び６３の代わりに、チラー６７ａ及び６３ａをそれぞれ備えている。
３．１ 構成
図３は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。第１の実施形態は、図２を参照しながら説明した熱交換器６７及び６３の代わりに、チラー６７ａ及び６３ａをそれぞれ備えている。
【0045】
チラー６７ａは、環状の冷媒配管６７３を含んでいる。冷媒配管６７３に、圧縮器６７５と、凝縮器６７６と、膨張弁６７７と、蒸発器６７８と、がこの順で配置されている。冷媒配管６７３に充填される冷媒として、例えば、蒸発時に蓄える潜熱が大きい材料が選択される。
【0046】
圧縮器６７５は、蒸発器６７８側から凝縮器６７６側に冷媒を圧縮して送り込むように構成されている。凝縮器６７６においては、冷媒配管６７３とプロセス冷却水配管６７２とが近接して配置されている。膨張弁６７７は、高圧の凝縮器６７６側から低圧の蒸発器６７８側への冷媒の流れを制限する絞り弁である。蒸発器６７８においては、冷媒配管６７３と冷却媒体配管６７１とが近接して配置されている。
【0047】
チラー６３ａの構成は、チラー６７ａの構成と同様である。但し、チラー６３ａの各構成要素は、「６３」で始まる符号で図示されている。
他の点については、第１の実施形態の構成は比較例の構成と同様である。
他の点については、第１の実施形態の構成は比較例の構成と同様である。
【0048】
３．２ 動作
チラー６７ａにおいて、圧縮器６７５によって圧縮されて高温高圧の気体となった冷媒は、凝縮器６７６において凝縮しながら放熱する。この熱エネルギーの一部がプロセス冷却水に与えられる。凝縮器６７６を通過して常温高圧の液体となった冷媒は、膨張弁６７７から蒸発器６７８に向けて噴出するときに、その圧力が低下し、低温低圧の液体となる。蒸発器６７８において、冷媒は蒸発しながら吸熱し、熱エネルギーを潜熱として蓄える。この熱エネルギーの一部はヒートシールド冷却媒体から与えられる。冷媒は、低温低圧の気体となって圧縮器６７５に戻される。
チラー６７ａにおいて、圧縮器６７５によって圧縮されて高温高圧の気体となった冷媒は、凝縮器６７６において凝縮しながら放熱する。この熱エネルギーの一部がプロセス冷却水に与えられる。凝縮器６７６を通過して常温高圧の液体となった冷媒は、膨張弁６７７から蒸発器６７８に向けて噴出するときに、その圧力が低下し、低温低圧の液体となる。蒸発器６７８において、冷媒は蒸発しながら吸熱し、熱エネルギーを潜熱として蓄える。この熱エネルギーの一部はヒートシールド冷却媒体から与えられる。冷媒は、低温低圧の気体となって圧縮器６７５に戻される。
【0049】
このようにして、チラー６７ａは、ヒートシールド冷却媒体をプロセス冷却水よりも低い温度まで冷却することができる。ヒートシールド冷却媒体の温度は、例えば、０℃以下とすることができる。冷却されたヒートシールド冷却媒体が、冷却媒体流路７ｂに戻されて、ヒートシールド７ａを冷却する。
【0050】
チラー６３ａの動作は、チラー６７ａの動作と同様である。但し、チラー６３ａは、集光ミラー冷却媒体を冷却する。
他の点については、第１の実施形態の動作は比較例の動作と同様である。
他の点については、第１の実施形態の動作は比較例の動作と同様である。
【0051】
３．３ 作用
３．３．１ ヒートシールドの冷却
第１の実施形態によれば、ヒートシールド冷却媒体を、プロセス冷却水よりも低い温度まで冷却することにより、ヒートシールド７ａにおけるスタンナンの解離を抑制できる程度にまでヒートシールド７ａを冷却することができる。そして、ヒートシールド７ａの表面でのスズの析出を抑制できる。
３．３．１ ヒートシールドの冷却
第１の実施形態によれば、ヒートシールド冷却媒体を、プロセス冷却水よりも低い温度まで冷却することにより、ヒートシールド７ａにおけるスタンナンの解離を抑制できる程度にまでヒートシールド７ａを冷却することができる。そして、ヒートシールド７ａの表面でのスズの析出を抑制できる。
【0052】
チャンバ容器２ａの温度上昇は、上述の比較例と同様に、熱交換器６２を用いて抑制される。チャンバ容器冷却媒体をヒートシールド冷却媒体と同じ温度にまで冷却してしまうと、チャンバ容器２ａを必要以上に冷却する可能性がある。例えば、チャンバ容器２ａの表面に空気中の水蒸気が結露する可能性がある。チャンバ容器２ａにおける結露は、ＥＵＶ光生成装置の動作に支障をきたす可能性がある。そこで、冷却媒体流路２ｂに供給されるチャンバ容器冷却媒体の温度よりも、冷却媒体流路７ｂに供給されるヒートシールド冷却媒体は低い温度とすることが望ましい。
【0053】
図４は、チャンバ内部品の表面の摂氏温度と、この表面の付近におけるスタンナンガスの解離反応の反応速度定数と、の関係を示すグラフである。スタンナンガスの解離速度は、以下のアレニウスの式における反応速度定数を用いて近似することができる。
ｋ＝Ａｅ－Ｅａ／ＲＴ
ここで、ｋは反応速度定数である。Ａは前指数因子である。ｅはネイピア数である。Ｅａは活性化エネルギーである。Ｒは気体定数である。Ｔは絶対温度である。図４のグラフはこの式に基づいている。
ｋ＝Ａｅ－Ｅａ／ＲＴ
ここで、ｋは反応速度定数である。Ａは前指数因子である。ｅはネイピア数である。Ｅａは活性化エネルギーである。Ｒは気体定数である。Ｔは絶対温度である。図４のグラフはこの式に基づいている。
【0054】
図４に示されるように、チャンバ内部品の表面温度を高くすると、スタンナンガスの解離反応の反応速度定数が上昇し、チャンバ内部品の表面温度を高くするほど、スタンナンガスの解離反応の反応速度定数の上昇率も大きくなる。
【0055】
チャンバ内部品の表面温度を５℃以下とすれば、スタンナンガスの解離速度が遅いので、チャンバ内部品にスズが析出する速度よりも、水素ラジカルによるスズのエッチング速度の方が早い。
チャンバ内部品の表面温度が５℃を超えても、４０℃程度までは、チャンバ内部品にスズが析出する速度と、水素ラジカルによるスズのエッチング速度とが拮抗することが期待できる。
チャンバ内部品の表面温度が４０℃を超えると、チャンバ内部品にスズが析出する速度が、水素ラジカルによるスズのエッチング速度より速くなってしまう。
チャンバ内部品の表面温度が５℃を超えても、４０℃程度までは、チャンバ内部品にスズが析出する速度と、水素ラジカルによるスズのエッチング速度とが拮抗することが期待できる。
チャンバ内部品の表面温度が４０℃を超えると、チャンバ内部品にスズが析出する速度が、水素ラジカルによるスズのエッチング速度より速くなってしまう。
【0056】
そこで、ヒートシールド７ａの温度は、４０℃以下とするのが好ましい。
さらに、ヒートシールド７ａの温度は、５℃以下とするのがより好ましい。
さらに、ヒートシールド７ａの温度は、５℃以下とするのがより好ましい。
【0057】
ヒートシールド７ａは、チャンバ容器２ａよりも低い温度にまで冷却されることが望ましい。例えば、ヒートシールド７ａが５℃以下に維持される場合、チャンバ容器２ａは１５℃以上２５℃以下に維持されることが望ましい。
【0058】
３．３．２ ＥＵＶ集光ミラーの冷却
また、第１の実施形態によれば、集光ミラー冷却媒体を、プロセス冷却水よりも低い温度まで冷却することにより、ＥＵＶ集光ミラー２３ａにおけるスズの析出を抑制できる。
また、冷却媒体流路２ｂに供給されるチャンバ容器冷却媒体の温度よりも、冷却媒体流路２３ｂに供給される集光ミラー冷却媒体は低い温度とすることが望ましい。
また、第１の実施形態によれば、集光ミラー冷却媒体を、プロセス冷却水よりも低い温度まで冷却することにより、ＥＵＶ集光ミラー２３ａにおけるスズの析出を抑制できる。
また、冷却媒体流路２ｂに供給されるチャンバ容器冷却媒体の温度よりも、冷却媒体流路２３ｂに供給される集光ミラー冷却媒体は低い温度とすることが望ましい。
【0059】
ヒートシールド７ａに関して上述したのと同様に、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度は、４０℃以下とするのが好ましい。
さらに、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度は、５℃以下とするのがより好ましい。
ＥＵＶ集光ミラー２３ａは、チャンバ容器２ａよりも低い温度にまで冷却されることが望ましい。例えば、ＥＵＶ集光ミラー２３ａが５℃以下に維持される場合、チャンバ容器２ａは１５℃以上２５℃以下に維持されることが望ましい。
さらに、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度は、５℃以下とするのがより好ましい。
ＥＵＶ集光ミラー２３ａは、チャンバ容器２ａよりも低い温度にまで冷却されることが望ましい。例えば、ＥＵＶ集光ミラー２３ａが５℃以下に維持される場合、チャンバ容器２ａは１５℃以上２５℃以下に維持されることが望ましい。
【0060】
４．温度センサと制御部を有するＥＵＶ光生成装置
４．１ 構成
図５は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。第２の実施形態は、図３を参照しながら説明した第１の実施形態の構成に加えて、ヒートシールド温度センサ７ｄ、チャンバ容器温度センサ２ｄ、及び集光ミラー温度センサ２３ｄを備えている。第２の実施形態は、さらに、制御部６７０、６２０、及び６３０を備えている。
４．１ 構成
図５は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。第２の実施形態は、図３を参照しながら説明した第１の実施形態の構成に加えて、ヒートシールド温度センサ７ｄ、チャンバ容器温度センサ２ｄ、及び集光ミラー温度センサ２３ｄを備えている。第２の実施形態は、さらに、制御部６７０、６２０、及び６３０を備えている。
【0061】
ヒートシールド温度センサ７ｄは、例えば、熱電対で構成される。ヒートシールド温度センサ７ｄは、ヒートシールド７ａの温度を検出する。ヒートシールド温度センサ７ｄは、ヒートシールド７ａの複数の位置に設けられる複数のセンサを含んでもよい。ヒートシールド７ａの温度は、複数のセンサで検出された温度の平均でもよいし、複数のセンサで検出された温度の中で最も高い値でもよい。ヒートシールド温度センサ７ｄは、本開示における第２の温度センサに相当する。
【0062】
チャンバ容器温度センサ２ｄは、例えば、熱電対で構成される。チャンバ容器温度センサ２ｄは、チャンバ容器２ａの温度を検出する。チャンバ容器温度センサ２ｄは、チャンバ容器２ａの複数の位置に設けられる複数のセンサを含んでもよい。チャンバ容器２ａの温度は、複数のセンサで検出された温度の平均でもよいし、複数のセンサで検出された温度の中で最も高い値でもよい。チャンバ容器温度センサ２ｄは、本開示における第１の温度センサに相当する。
【0063】
集光ミラー温度センサ２３ｄは、例えば、熱電対で構成される。集光ミラー温度センサ２３ｄは、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度を検出する。集光ミラー温度センサ２３ｄは、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの複数の位置に設けられる複数のセンサを含んでもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度は、複数のセンサで検出された温度の平均でもよいし、複数のセンサで検出された温度の中で最も高い値でもよい。集光ミラー温度センサ２３ｄは、本開示における第３の温度センサに相当する。
【0064】
制御部６７０は、ヒートシールド温度センサ７ｄが検出したヒートシールド７ａの温度に基づいて、チラー６７ａを制御する。チラー６７ａの制御は、例えば、循環ポンプ６７４の制御を含む。あるいは、チラー６７ａの制御は、膨張弁６７７の制御を含む。
【0065】
制御部６２０は、チャンバ容器温度センサ２ｄが検出したチャンバ容器２ａの温度に基づいて、熱交換器６２を制御する。熱交換器６２の制御は、例えば、循環ポンプ６２４の制御を含む。
【0066】
制御部６３０は、集光ミラー温度センサ２３ｄが検出したＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度に基づいて、チラー６３ａを制御する。チラー６３ａの制御は、例えば、循環ポンプ６３４の制御を含む。あるいは、チラー６３ａの制御は、膨張弁６３７の制御を含む。
他の点については、第２の実施形態の構成は第１の実施形態の構成と同様である。
他の点については、第２の実施形態の構成は第１の実施形態の構成と同様である。
【0067】
４．２ 動作及び作用
図６Ａは、第２の実施形態における制御部の動作の第１の例を示すフローチャートである。制御部６７０は、以下のようにして、チラー６７ａを制御してヒートシールド冷却媒体の流量を調整する。
図６Ａは、第２の実施形態における制御部の動作の第１の例を示すフローチャートである。制御部６７０は、以下のようにして、チラー６７ａを制御してヒートシールド冷却媒体の流量を調整する。
【0068】
まず、Ｓ１において、制御部６７０は、ヒートシールド７ａの温度Ｔを計測する。具体的には、制御部６７０は、ヒートシールド温度センサ７ｄからヒートシールド７ａの温度を示すアナログ信号を受信し、このアナログ信号をデジタル信号に変換する。
【0069】
次に、Ｓ２において、制御部６７０は、ヒートシールド７ａの温度Ｔを、下限値ＴＬＬ及び上限値ＴＵＬと比較する。下限値ＴＬＬは、例えば０℃であり、上限値ＴＵＬは、例えば５℃である。ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬ以下である場合、制御部６７０は、処理をＳ３に進める。ヒートシールド７ａの温度Ｔが上限値ＴＵＬ以上である場合、制御部６７０は、処理をＳ４に進める。ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬと上限値ＴＵＬとの間である場合、制御部６７０は、チラー６７ａの制御はせずに処理をＳ１に戻し、本フローチャートの処理を繰り返す。
【0070】
Ｓ３において、制御部６７０は、ヒートシールド冷却媒体の流量を現在の流量より下げる処理を行う。例えば、制御部６７０は、循環ポンプ６７４の回転数が現在の回転数より小さくなるように、循環ポンプ６７４を制御する。これにより、ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬ以下である場合に、ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬより高くなるように調整することができる。その後、制御部６７０は、処理をＳ１に戻して本フローチャートの処理を繰り返す。
なお、ヒートシールド７ａの温度Ｔの上限値ＴＵＬのみ判定する場合には、Ｓ２における下限値ＴＬＬの判定及びＳ３の処理は、省略されてもよい。
なお、ヒートシールド７ａの温度Ｔの上限値ＴＵＬのみ判定する場合には、Ｓ２における下限値ＴＬＬの判定及びＳ３の処理は、省略されてもよい。
【0071】
Ｓ４において、制御部６７０は、ヒートシールド冷却媒体の流量を現在の流量より上げる処理を行う。例えば、制御部６７０は、循環ポンプ６７４の回転数が現在の回転数より大きくなるように、循環ポンプ６７４を制御する。これにより、ヒートシールド７ａの温度Ｔが上限値ＴＵＬ以上である場合に、ヒートシールド７ａの温度Ｔが上限値ＴＵＬより低くなるように調整することができる。その後、制御部６７０は、処理をＳ１に戻して本フローチャートの処理を繰り返す。
【0072】
ここでは制御部６７０がヒートシールド７ａの温度Ｔに基づいてヒートシールド冷却媒体の流量を制御する場合について説明したが、同様に、制御部６２０が、チャンバ容器２ａの温度に基づいてチャンバ容器冷却媒体の流量を制御してもよい。また同様に、制御部６３０が、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度に基づいて集光ミラー冷却媒体の流量を制御してもよい。
【0073】
図６Ｂは、第２の実施形態における制御部の動作の第２の例を示すフローチャートである。制御部６７０は、以下のようにして、チラー６７ａを制御してヒートシールド冷却媒体の温度を調整する。
【0074】
Ｓ１及びＳ２の処理は、図６Ａを参照しながら説明したものと同様である。但し、ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬ以下である場合、制御部６７０は、処理をＳ５に進める。ヒートシールド７ａの温度Ｔが上限値ＴＵＬ以上である場合、制御部６７０は、処理をＳ６に進める。
【0075】
Ｓ５において、制御部６７０は、ヒートシールド７ａに供給されるヒートシールド冷却媒体の温度を現在の温度より上げる処理を行う。ヒートシールド冷却媒体の温度を調整する方法は任意である。例えば、膨張弁６７７がバイパス流路を備え、このバイパス流路により常温高圧側の液体を低温低圧側に導入できるように構成されている場合には、制御部６７０は、バイパス流路の弁開度を制御する。バイパス流路の弁開度を大きくすることにより、チラー６７ａの冷却能力を低下させることができる。これにより、ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬ以下である場合に、ヒートシールド７ａの温度Ｔが下限値ＴＬＬより高くなるように調整することができる。その後、制御部６７０は、処理をＳ１に戻して本フローチャートの処理を繰り返す。
なお、ヒートシールド７ａの温度Ｔの上限値ＴＵＬのみ判定する場合には、Ｓ２における下限値ＴＬＬの判定及びＳ５の処理は、省略されてもよい。
なお、ヒートシールド７ａの温度Ｔの上限値ＴＵＬのみ判定する場合には、Ｓ２における下限値ＴＬＬの判定及びＳ５の処理は、省略されてもよい。
【0076】
Ｓ６において、制御部６７０は、ヒートシールド７ａに供給されるヒートシールド冷却媒体の温度を現在の温度より下げる処理を行う。例えば、上述のバイパス流路の弁開度を小さくすることにより、チラー６７ａの冷却能力を向上させることができる。これにより、ヒートシールド７ａの温度Ｔが上限値ＴＵＬ以上である場合に、ヒートシールド７ａの温度Ｔが上限値ＴＵＬより低くなるように調整することができる。その後、制御部６７０は、処理をＳ１に戻して本フローチャートの処理を繰り返す。
【0077】
ここでは制御部６７０がヒートシールド７ａの温度Ｔに基づいてヒートシールド冷却媒体の温度を制御する場合について説明したが、同様に、制御部６３０が、ＥＵＶ集光ミラー２３ａの温度に基づいて集光ミラー冷却媒体の温度を制御してもよい。
また、制御部６７０は、ヒートシールド冷却媒体の流量と温度の両方を制御してもよい。制御部６３０は、集光ミラー冷却媒体の流量と温度の両方を制御してもよい。
また、制御部６７０は、ヒートシールド冷却媒体の流量と温度の両方を制御してもよい。制御部６３０は、集光ミラー冷却媒体の流量と温度の両方を制御してもよい。
【0078】
チャンバ容器２ａ内の部品の温度は、ＥＵＶ光の出力条件などによって変動する可能性がある。第２の実施形態によれば、チャンバ容器２ａ内の部品の温度の実測値に基づいて、チラー又は熱交換器を制御して、チャンバ容器２ａ内の部品の温度を所望の範囲内に調整することができる。
他の点については、第２の実施形態の動作及び作用は第１の実施形態の動作及び作用と同様である。
他の点については、第２の実施形態の動作及び作用は第１の実施形態の動作及び作用と同様である。
【0079】
５．スズの析出を抑制する加工をしたヒートシールドを含むＥＵＶ光生成装置
図７Ａは、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるヒートシールドの斜視図である。上述のように、ヒートシールド７ａはテーパー筒状の形状を有している。ヒートシールド７ａの内表面７ｅは、上述のプラズマ生成領域２５に面している。このことは、ヒートシールド７ａの外表面７ｆに比べて内表面７ｅにスズが析出しやすくなる要因となっている。
そこで、第３の実施形態においては、ヒートシールド７ａの内表面７ｅにスズの析出を抑制する加工をしている。
図７Ａは、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるヒートシールドの斜視図である。上述のように、ヒートシールド７ａはテーパー筒状の形状を有している。ヒートシールド７ａの内表面７ｅは、上述のプラズマ生成領域２５に面している。このことは、ヒートシールド７ａの外表面７ｆに比べて内表面７ｅにスズが析出しやすくなる要因となっている。
そこで、第３の実施形態においては、ヒートシールド７ａの内表面７ｅにスズの析出を抑制する加工をしている。
【0080】
【0081】
第１の例におけるヒートシールド７ａは、基材７１と、コーティング層７２とを含む。基材７１には、上述の冷却媒体流路７ｂが形成されている。コーティング層７２は、ヒートシールド７ａの内表面７ｅ側に位置している。コーティング層７２は、例えば、ＴｉＯ２又はＺｒＮを含む。コーティング層７２をＴｉＯ２又はＺｒＮを含む材料で構成することにより、ヒートシールド７ａの内表面７ｅにおいてスズの析出を抑制することができる。あるいは、ヒートシールド７ａの内表面７ｅにおいてスズのエッチングを促進することができる。
【0082】
コーティング層７２は、ヒートシールド７ａの内表面７ｅ側の全体に形成するものとして説明したが、本開示はこれに限定されない。コーティング層７２は、ヒートシールド７ａの内表面７ｅのうちのＥＵＶ集光ミラー２３ａの外周部に近い大径側の部分にのみ形成し、小径側の部分には形成しないものとされてもよい。また、排気ポンプ５９がチャンバ容器２ａに接続されている場合には、ヒートシールド７ａの内表面７ｅのうちの排気ポンプ５９が接続されたチャンバ容器２ａの排気口に近い位置に、コーティング層７２が形成されてもよい。
また、コーティング層７２は、ヒートシールド７ａの外表面７ｆを含めたヒートシールド７ａの表面全体に形成されてもよい。
また、コーティング層７２は、ヒートシールド７ａの外表面７ｆを含めたヒートシールド７ａの表面全体に形成されてもよい。
【0083】
【0084】
第２の例におけるヒートシールド７ａは、上述のコーティング層７２を含まなくてもよい。その代わりに、第２の例における基材７１は、内表面７ｅの表面粗さＲａが小さくなるように加工されている。例えば、内表面７ｅの表面粗さＲａは、６．３μｍ以下が望ましい。内表面７ｅの表面粗さＲａは、１．６μｍ以下がさらに望ましい。
他の点については、第２の例は第１の例と同様である。
他の点については、第２の例は第１の例と同様である。
【0085】
上述のように、ヒートシールド７ａの表面に凹凸がある場合、スズの析出は凸部に起こりやすい傾向がある。その原因としては、冷却媒体流路７ｂから凸部までの熱伝導経路が、他の部分までの熱伝導経路より長いことや、冷却媒体流路７ｂから凸部までの熱伝導経路の断面積が、他の部分までの熱伝導経路の断面積より小さいことが考えられる。
第２の例によれば、内表面７ｅの表面粗さＲａを小さくしたことにより、スズが析出しやすい凸部を小さくし、スズの析出を抑制することができる。
第２の例によれば、内表面７ｅの表面粗さＲａを小さくしたことにより、スズが析出しやすい凸部を小さくし、スズの析出を抑制することができる。
【0086】
表面粗さＲａを小さくする加工は、ヒートシールド７ａの内表面７ｅ側の全体に行うものとして説明したが、本開示はこれに限定されない。表面粗さＲａを小さくする加工は、ヒートシールド７ａの内表面７ｅのうちのＥＵＶ集光ミラー２３ａの外周部に近い大径側の部分にのみ行い、小径側の部分には行わないものとされてもよい。また、排気ポンプ５９がチャンバ容器２ａに接続されている場合には、ヒートシールド７ａの内表面７ｅのうちの排気ポンプ５９が接続されたチャンバ容器２ａの排気口に近い位置に、表面粗さＲａを小さくする加工が行われてもよい。
また、表面粗さＲａを小さくする加工は、ヒートシールド７ａの外表面７ｆを含めたヒートシールド７ａの表面全体に行われてもよい。
また、基材７１をＴｉＯ２又はＺｒＮを含む材料で構成してもよい。
また、表面粗さＲａを小さくする加工は、ヒートシールド７ａの外表面７ｆを含めたヒートシールド７ａの表面全体に行われてもよい。
また、基材７１をＴｉＯ２又はＺｒＮを含む材料で構成してもよい。
【0087】
さらに、第１の例におけるコーティング層７２の表面粗さＲａを上述の値以下とすることにより、さらにスズの析出を抑制することができる。
また、表面粗さだけでなく、ヒートシールド７ａは突起部の少ない形状とすることが望ましい。
また、表面粗さだけでなく、ヒートシールド７ａは突起部の少ない形状とすることが望ましい。
【0088】
６．その他
図８は、ＥＵＶ光生成装置に接続された露光装置の構成を概略的に示す。
図８において、露光装置６は、マスク照射部６０とワークピース照射部６１とを含む。マスク照射部６０は、ＥＵＶ光生成装置１から入射したＥＵＶ光によって、反射光学系を介してマスクテーブルＭＴのマスクパターンを照明する。ワークピース照射部６１は、マスクテーブルＭＴによって反射されたＥＵＶ光を、反射光学系を介してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピース上に結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置６は、マスクテーブルＭＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、マスクパターンを反映したＥＵＶ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスを製造することができる。
図８は、ＥＵＶ光生成装置に接続された露光装置の構成を概略的に示す。
図８において、露光装置６は、マスク照射部６０とワークピース照射部６１とを含む。マスク照射部６０は、ＥＵＶ光生成装置１から入射したＥＵＶ光によって、反射光学系を介してマスクテーブルＭＴのマスクパターンを照明する。ワークピース照射部６１は、マスクテーブルＭＴによって反射されたＥＵＶ光を、反射光学系を介してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピース上に結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置６は、マスクテーブルＭＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、マスクパターンを反映したＥＵＶ光をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで電子デバイスを製造することができる。
【0089】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、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る。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
【0090】
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「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、不定冠詞「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。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】