JP6469577B2 - 極紫外光源のためのターゲット材料供給装置 - Google Patents

Description

本発明の開示の主題は、極紫外（ＥＵＶ）光源のためのターゲット材料供給装置に関する。

極紫外（「ＥＵＶ」）光、例えば、約５０ｎｍ又はそれ未満の波長を有する電磁放射線（時には軟Ｘ線とも呼ばれる）及び約１３ｎｍの波長の光を含む電磁放射線は、基板、例えば、シリコンウェーハに極めて小さい特徴部を生成するフォトリソグラフィ処理に使用することができる。

ＥＵＶ光を生成する方法は、以下に限定されるものではないが、輝線がＥＵＶ範囲にある元素、例えば、キセノン、リチウム、又はスズ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１つのこのような方法では、必要とされるプラズマは、例えば、材料の液滴、流れ、又はクラスターの形態にあるターゲット材料を駆動レーザと呼ぶことができる増幅光ビームで照射することによって生成することができる。この処理に関して、プラズマは、典型的には、密封容器、例えば、真空チャンバ内で生成され、かつ様々なタイプの測定機器を使用してモニタされる。

米国特許第８，１５８，９６０号明細書

１つの一般的な態様において、極紫外（ＥＵＶ）光源のためのターゲット材料供給装置は、第１の端部と、第２の端部と、第１及び第２の端部間に定められた側壁とを含むチューブを含む。チューブの外側面の少なくとも一部分は、電気絶縁材料を含み、第１の端部は、加圧ターゲット材料を受け入れ、第２の端部は、ターゲット材料液滴の流れを生成するために加圧ターゲット材料が通過するオリフィスを定める。ターゲット材料供給装置はまた、チューブの外側面上に導電コーティングを含む。コーティングは、チューブの外側面を接地に電気的に接続し、それによって外側面上の表面電荷を低減するように構成される。

実施例は、以下の特徴のうちの１つ又はそれよりも多くを含むことができる。導電コーティングは、イリジウムとすることができる。導電コーティングは、クロミウムとすることができる。導電コーティングは、５０ｎｍ又はそれ未満の厚みを有することができる。導電コーティングは、オリフィスの一部分上とすることができる。導電コーティングは、チューブの内面上とすることができる。装置は、チューブに結合された変調器を含むことができ、変調器は、変調周波数でチューブを偏向させるように構成することができる。導電コーティングは、変調器の外側面上とすることができる。導電コーティングは、チューブの側壁及び第２の端部の一部分上とすることができる。

一部の実施例では、装置は、チューブの第１の端部を受け入れる導電取付具と、導電取付具とチューブの側壁の外側面上にある導電コーティングの一部分との間の導電接続部とを含むことができる。導電コーティングは、導電接続部とすることができる。導電接続部は、金属取付具と導電コーティングとに直接に物理的に接触する異なる金属要素とすることができる。

ターゲット材料は、溶融スズとすることができる。ターゲット材料液滴の流れは、レーザビームを受け入れるターゲット領域に向けてオリフィスから進むことができ、液滴の流れにおける第１の液滴及び液滴の流れにおける第２の液滴は、ターゲット領域の実質的に同じ空間位置を異なる時間に通過することができる。

別の一般的な態様において、極紫外（ＥＵＶ）光源のためのターゲット材料液滴の流れを送出するアセンブリは被覆される。アセンブリは、少なくともその一部分が電気絶縁された外側面と、第１の端部と、ターゲット材料液滴の流れを生成するために加圧ターゲット材料を通過させるように構成されたオリフィスを定める第２の端部とを有するチューブを含む。アセンブリは、金属材料の供給源を含むチャンバに置かれる。アセンブリは、金属材料の供給源に対して斜めに位置決めされ、側壁の外部面の少なくとも一部分及び第２の端部は、金属材料で被覆され、供給源とアセンブリの間の距離は、コーティングの厚みを調節するように選択される。

実施例は、以下の特徴のうちの１つ又はそれよりも多くを含むことができる。金属材料は、クロミウムとすることができる。金属材料は、イリジウムとすることができる。コーティングの厚みは、５０ｎｍ未満とすることができる。コーティングの厚みは、約１０ｎｍ〜５０ｎｍとすることができる。金属蒸気は、チャンバ内に発生させることができ、側壁の外部面の少なくとも一部分と第２の端部とを金属材料で被覆する段階は、側壁の外部面及び第２の端部の上に金属蒸気をスパッタリングする段階を含むことができる。オリフィスの内側は、オリフィスの幅の半分の距離にわたって被覆することができる。金属蒸気は、約３０秒〜１分の露出時間にわたって側壁の外部面及び第２の端部の上にスパッタリングすることができる。外部側壁のその部分及び毛細管の第２の端部を金属材料で被覆した後に、変調器を毛細管チューブに結合することができる。チャンバに置かれたアセンブリは、毛細管チューブに結合された変調器を含むことができ、変調器の外側面の少なくとも一部分は、金属材料で被覆することができる。変調器は、毛細管チューブの側壁の一部を取り囲む圧電チューブを含むことができる。

別の一般的な態様において、ターゲット材料液滴の流れを極紫外（ＥＵＶ）光源内に生成する段階は、絶縁チューブの外部面上の金属コーティングを接地に電気的に接続する段階と、絶縁チューブと流体連通しているリザーバに保持されたターゲット材料に圧力を印加する段階と、加圧ターゲット材料をチューブの第１の端部を通して受け入れる段階と、ターゲット材料をチューブの第２の端部によって定められたオリフィスに通して液滴の流れを生成する段階とを含む。液滴は、ターゲット材料液滴をプラズマに変換するのに十分なレーザビームを受け入れるように構成されたターゲット領域に向けて真空チャンバ内を進み、流れにおける第１の液滴及び流れにおける第２の液滴は、ターゲット領域内の実質的に同じ空間位置を異なる時間に通過する。

実施例は、以下の又は他の特徴を含むことができる。圧力は、少なくとも４０００ｐｓｉとすることができる。

上述の技術のうちのいずれの実施例も、ターゲット材料供給装置、ノズルアセンブリ、ＥＵＶ光源、ＥＵＶシステム、キット、方法、処理、デバイス、又は装置を含むことができる。１つ又はそれよりも多くの実施例の詳細を以下の添付図面及び説明に示す。他の特徴は、説明及び図から及び特許請求の範囲から明らかであろう。

レーザ生成プラズマ極紫外光源のブロック図である。 例示的なターゲット材料供給装置の側面図である。 表面電荷が装置の一部分上にある図２Ａのターゲット材料供給装置の側面図である。 導電コーティングを有する例示的なターゲット材料供給装置の側面図である。 断面３Ｂ−３Ｂに沿って切り取った図３Ａのターゲット材料供給装置のチューブの断面図である。 導電コーティングを有する別の例示的なターゲット材料供給装置の側面図である。 導電コーティングを有する別の例示的なターゲット材料供給装置の側面図である。 例示的なスパッタチャンバの図である。 ターゲット材料供給装置を金属化するための例示的な処理を示す図である。 別の例示的なターゲット材料供給装置の斜視図である。 別の例示的なターゲット材料供給装置の斜視図である。 ＥＵＶ光源内で金属化されたターゲット材料供給装置を使用するための例示的な処理を示す図である。

ターゲット材料供給装置又は電導面又はコーティングを有するノズルアセンブリを開示する。装置は、ターゲット材料液滴を極紫外（ＥＵＶ）光源内に生成するのに使用される。装置は、液滴の流れに分解するターゲット材料の連続的な流れを生成するために加圧ターゲット材料をオリフィスに通す電気絶縁チューブを含む。液滴は、レーザビームによって照射された時にプラズマ状態に変換されてＥＵＶ光を射出する。

絶縁チューブに含まれ、かつ絶縁チューブを通過するターゲット材料は、通常は導電性であるので、絶縁チューブは、有する表面電荷が皆無か又はほとんどなく、かつチューブを出るターゲット材料は、伝達する電荷がほとんどないか又は皆無であることが期待される。しかし、経験的証拠は、表面電荷が絶縁チューブの面上に予想外に蓄積する可能性があり、出るターゲット材料が電荷を有する可能性があることを示唆している。液滴上の電荷に起因して、液滴は、液滴がオリフィスからレーザビームを受け入れるターゲット領域に進む時に予想された軌跡から外れる可能性がある。プラズマ状態への液滴の変換は、液滴を照射するレーザビームに依存するので、ターゲット領域における液滴の一貫した空間配置により、プラズマ状態に失敗せずに照射される液滴の数を増大させることによってＥＵＶ光源の性能を改善することができる。

これに加えて、ＥＵＶ光源の性能は、ポンプレーザのパルスと同一速度（又は周波数）か又はほぼ同じ速度を有する液滴を生成することによって改善することができる。ポンプレーザのパルスは、典型的には、ノズルから現れるターゲット材料の連続的な流れから最初に離れる液滴の速度よりも遥かに低い繰返し数（又は周波数）を有する。より低い速度を有し、すなわち、ポンプレーザの速度により近いより大きい液滴は、小さい初期液滴が、複数の小さい初期液滴に強制的に合体してレーザパルスと同じ速度を有するより大きい液滴を一貫して形成する相対速度を有する変調領域を選択することによって形成することができる。しかし、絶縁チューブ上の表面電荷及び小さい初期液滴中の電荷の存在は、液滴間のクーロン反発のためにレーザパルスの速度でのより大きい液滴の形成を妨げ兼ねない。クーロン反発のために、液滴を押し離して液滴流れに垂直である方向に変位させる追加の力が発生する。絶縁チューブ上の表面電荷の除去又は低減は、初期の小さい液滴を同じ直線軌跡上に位置合わせさせて液滴がポンプレーザの速度により近い速度を有するより大きい液滴に合体する可能性を高める一助になることができる。

以下でより詳細に説明するように、金属コーティングのような金属性部分を絶縁チューブの表面上に含めることにより、表面電荷は、絶縁チューブの面を接地に接続することを可能にすることによって低減又は排除することができる。従って、金属性部分を絶縁チューブ上に含めると、ＥＵＶ光源の効率を改善することができる。更に、ターゲット材料に掛かる作動圧力が増加する時に初期の小さい液滴の電荷の影響はより顕著になる可能性があるので、導電コーティングは、ＥＵＶ光源が、例えば、４０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）又はそれよりも高いようなより高い作動圧力で性能を発揮することを可能にすることができる。

ターゲット材料供給装置のより詳細な説明を行う前に、ＬＰＰ ＥＵＶ光源の構成要素の説明を最初に示す。

図１を参照すると、ＬＰＰ ＥＵＶ光源１００は、ビーム経路に沿ってターゲット位置１０５に向けて進む増幅光ビーム１１０でターゲット混合物１１４をターゲット位置１０５で照射することによって形成される。照射部位とも呼ばれるターゲット位置１０５は、真空チャンバ１３０の内部１０７内にある。増幅光ビーム１１０がターゲット混合物１１４に当たった時に、輝線をＥＵＶ範囲に有する元素を有するターゲット混合物１１４内のターゲット材料がプラズマ状態に変換される。生成されたプラズマは、ターゲット混合物１４内のターゲット材料の組成に依存する特定の特性を有する。これらの特性には、プラズマによって生成されたＥＵＶ光の波長及びプラズマから放出されたデブリのタイプ及び量を含むことができる。

光源１００はまた、ターゲット混合物１１４を液滴、液体流れ、固体粒子又はクラスター、液滴内に含まれた固体粒子、又は液体流内に含まれた固体粒子の形態で送出し、制御し、かつ誘導するターゲット材料送出システム１２５を含む。ターゲット混合物１１４は、例えば、水、スズ、リチウム、キセノン、又はプラズマ状態に変換された時にＥＵＶ範囲の輝線を有するあらゆる材料のようなターゲット材料を含む。例えば、元素スズは、溶融スズ（Ｓｎ）として、スズ化合物、例えば、ＳｎＢｒ₄、ＳｎＢｒ₂、ＳｎＨ₄として、スズ合金、例えば、スズ−ガリウム合金、スズ−インジウム合金、スズ−インジウム−ガリウム合金、又はこれらの合金のあらゆる組合せとして使用することができる。ターゲット混合物１１４はまた、非ターゲット粒子のような不純物を含むことができる。従って、不純物がない状況では、ターゲット混合物１１４は、ターゲット材料のみから構成される。ターゲット材料１１４は、ターゲット材料送出システム１２５によってチャンバ１３０の内部１０７内へ、及びターゲット領域１０５に送出される。

光源１００は、レーザシステム１１５の１つ又は複数の利得媒体内の反転分布に起因して増幅光ビームを生成する駆動レーザシステム１１５を含む。光源１００は、レーザシステム１１５とターゲット位置１０５の間にビーム送出システムを含み、ビーム送出システムは、ビーム搬送システム１２０とフォーカスアセンブリ１２２を含む。ビーム搬送システム１２０は、増幅光ビーム１１０をレーザシステム１１５から受け入れ、増幅光ビーム１１０を必要に応じて誘導及び修正し、増幅光ビーム１１０をフォーカスアセンブリ１２２に出力する。フォーカスアセンブリ１２２は、増幅光ビーム１１０を受け入れて、ビーム１１０をターゲット領域１０５にフォーカスさせる。

一部の実施例では、レーザシステム１１５は、１つ又はそれよりも多くの主パルス及び一部の場合には１つ又はそれよりも多くのプレパルスを供給する１つ又はそれよりも多くの光増幅器、レーザ、及び／又はランプを含むことができる。各光増幅器は、望ましい波長を高い利得で光学的に増幅することができる利得媒体と、励起源と、内部光学系とを含む。光増幅器は、レーザ空洞を形成するレーザミラー又は他のフィードバックデバイスを有する場合もあれば、有していない場合もある。従って、レーザシステム１１５は、たとえレーザ空洞がない場合でさえも、レーザ増幅器の利得媒体内の反転分布に起因して増幅光ビーム１１０を生成する。更に、レーザシステム１１５は、十分なフィードバックをレーザシステム１１５に供給するレーザ空洞がある場合に、コヒーレントレーザビームである増幅光ビーム１１０を生成することができる。「増幅光ビーム」という用語は、以下のもの、すなわち、単に増幅されるが必ずしもコヒーレントレージングであるというわけではないレーザシステム１１５からの光、及び増幅されかつコヒーレントレージングでもあるレーザシステム１１５からの光のうちの１つ又はそれよりも多くを包含する。

レーザシステム１１５内の光増幅器は、ＣＯ₂を含む充填ガスを利得媒体として含むことができ、かつ光を約９１００〜約１１０００ｎｍの波長で、特に、約１０６００ｎｍで１０００よりも大きいか又はそれに等しい利得で増幅することができる。レーザシステム１１５に使用される適切な増幅器及びレーザは、パルスレーザデバイス、例えば、比較的高電力、例えば、１０ｋＷ又はそれよりも高く、及び高いパルス繰返し数、例えば、５０ｋＨｚ又はそれよりも高いもので作動する放射線を約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍで、例えば、ＤＣ又はＲＦ励起で生成するパルスガス放電ＣＯ₂レーザデバイスを含むことができる。レーザシステム１１５内の光増幅器はまた、より高い電力でレーザシステム１１５を作動させる時に使用することができる水のような冷却システムを含むことができる。

光源１００は、増幅光ビーム１１０が通過してターゲット位置１０５に到達することを可能にする開口１４０を有するコレクターミラー１３５を含む。コレクターミラー１３５は、例えば、ターゲット位置１０５で１次フォーカス、及びＥＵＶ光が光源１００から出力され、かつ例えば集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力することができる中間位置１４５で２次フォーカス（中間フォーカスとも呼ばれる）を有する楕円面ミラーとすることができる。光源１００はまた、増幅光ビーム１１０がターゲット位置１０５に到達することを可能にし、同時にフォーカスアセンブリ１２２及び／又はビーム搬送システム１２０に入るプラズマによって生成されたデブリの量を低減するために、コレクターミラー１３５からターゲット位置１０５に向けてテーパ付きである開放端中空円錐シュラウド１５０（例えば、ガス円錐部）を含むことができる。この目的のために、ターゲット位置１０５に向けて誘導されるガス流をシュラウド内に供給することができる。

光源１００はまた、液滴位置検出フィードバックシステム１５６と、レーザ制御システム１５７と、ビーム制御システム１５８とに接続された主コントローラ１５５を含むことができる。光源１００は、例えば、ターゲット位置１０５に対する液滴の位置を示す出力をもたらし、この出力を液滴位置検出フィードバックシステム１５６に供給する１つ又はそれよりも多くのターゲット又は液滴撮像装置１６０を含むことができ、このシステムは、例えば、液滴単位で又は平均して液滴誤差をそこから計算することができる液滴位置及び軌道を計算することができる。従って、液滴位置検出フィードバックシステム１５６は、液滴位置偏差を主コントローラ１５５への入力として供給する。従って、主コントローラ１５５は、レーザ位置、方向、及びタイミング補正信号を例えばレーザ制御システム１５７に供給することができ、信号は、例えば、チャンバ１３０内のビーム焦点の位置３６７及び／又は焦点力を変えるために増幅光ビーム位置及びビーム搬送システム１２０の形状を制御するようにレーザタイミング回路及び／又はビーム制御システム１５８を制御するのに使用することができる。

ターゲット材料送出システム１２５は、例えば、望ましいターゲット位置１０５に到達する液滴の誤差を補正するように送出機構１２７によって放出される時の液滴の放出点を修正するように主コントローラ１５５からの信号に応答して作動可能であるターゲット材料送出制御システム１２６を含む。

これに加えて、光源１００は、パルスエネルギ、波長の関数としてのエネルギ分布、波長の特定の帯域内のエネルギ、波長の特定の帯域外のエネルギ、及びＥＵＶ強度及び／又は平均電力の角度分布を含むがこれらに限定されない１つ又はそれよりも多くのＥＵＶ光パラメータを測定する光源検出器１６５を含むことができる。光源検出器１６５は、主コントローラ１５５によって使用されるフィードバック信号を生成する。フィードバック信号は、例えば、有効かつ効率的なＥＵＶ放射に適切な位置及び時間に液滴を適切に捕捉するために、レーザパルスのタイミング及びフォーカスのようなパラメータの誤差を示すことができる。

光源１００はまた、光源１００の様々な区画を位置合わせするか、又は増幅光ビーム１１０のターゲット位置１０５へのステアリングを助けるのに使用することができる案内レーザ１７５を含むことができる。案内レーザ１７５に関連して、光源１００は、案内レーザ１７５からの光及び増幅光ビーム１１０の一部分をサンプリングするためにフォーカスアセンブリ１２２内に置かれる計測システム１２４を含む。他の実施例では、計測システム１２４は、ビーム搬送システム１２０内に置かれる。計測システム１２４は、光の部分集合をサンプリング又は向け直す光学要素を含むことができ、このような光学要素は、案内レーザビーム及び増幅光ビーム１１０の出力に耐えることができるあらゆる材料から製造される。ビーム解析システムは、計測システム１２４及び主コントローラ１５５で形成されるが、その理由は、主コントローラ１５５が、案内レーザ１７５からサンプリングされた光を解析し、この情報を使用してフォーカスアセンブリ１２２内の構成要素をビーム制御システム１５８を通して調節するからである。

従って、要約すると、光源１００は、増幅光ビーム１１０を生成し、増幅光ビーム１１０は、ターゲット混合物１１４内のターゲット材料をＥＵＶ範囲の光を射出するプラズマに変換するためにターゲット混合物１１４をターゲット位置１０５で照射するようにビーム経路に沿って誘導される。増幅光ビーム１１０は、レーザシステム１１５の設計及び特性に基づいて決定される特定の波長（光源波長とも呼ばれる）で作動する。更に、増幅光ビーム１１０は、ターゲット材料がコヒーレントなレーザ光を生成するのに十分なフィードバックをレーザシステム１１５内に供給する時に、又は駆動レーザシステム１１５がレーザ空洞を形成するために適切な光学的フィードバックを含む場合にはレーザビームとすることができる。

以下に説明するように、ターゲット混合物１１４を射出する送出機構１２７は、導電材料で被覆された面を有する絶縁チューブを有するターゲット材料供給装置を含むことができる。接地に又は低いＤＣ電位に接続された時に、導電コーティングによって絶縁チューブの面上の表面電荷を除去又は実質的に低減することができる。

図２Ａを参照すると、ターゲット材料供給装置２００の断面側面図が示されている。装置２００は、加圧流体２１０を保持するリザーバ２０５と、開口部２０７を通してリザーバ２０５と流体連通している毛細管チューブ２２０とを含む。流体２１０に印加される圧力は、例えば、２０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）〜１０，０００ｐｓｉとすることができる。流体２１０は、導電性であり、かつ例えばスズのような溶融金属とすることができる。毛細管チューブ２２０は、ガラスのような絶縁材料から製造される。ガラスは、例えば、溶融シリカ又は石英とすることができる。

毛細管チューブ２２０は、溶融金属２１０を受け入れる第１の端部２２２と、側壁２２４と、オリフィス２２８を定める第２の端部２２６とを含む。圧力により、溶融金属２１０は、開口部２０７を通り、かつ毛細管チューブ２２０の第１の端部２２２内へ流れ、この端部では、溶融金属２１０は、強制的にオリフィス２２８に通されて連続的な流れ２４０として出る。連続的な流れ２４０がオリフィス２２８から離れる方向にターゲット領域１０５の方向に移動すると、連続的な流れ２４０は、初期の小さい液滴２４２に分かれ、この液滴は、次に、合体してより大きい液滴２４４になり、液滴２４４の１つ又はそれよりも多くには増幅光ビーム１１０が当たり、ＥＵＶ光を生成するためにプラズマ状態に変換される。理想的には、連続的な流れ２４０、初期の小さい液滴２４２、及びより大きい最終液滴２４４は、方向「Ｚ」に位置合わせされ、予想された軌跡「Ｔ_E」に沿ってオリフィス２２８からターゲット領域１０５に進む。

装置２００はまた、電気作動可能要素２６０を含むことができる。電気作動可能要素２６０は、例えば、圧電要素とすることができる。電気作動可能要素２６０は、ターゲット材料２１０に及び電気作動可能要素２６０を駆動する信号発生器２６５に作動可能に結合される。図２Ａの実施例では、電気作動可能要素２６０は、チューブ２２０を偏向させて流れ２４０を乱すためにチューブ２２０に結合される。例えば、電気作動可能要素２６０は、駆動された時にチューブ２２０を１つ又はそれよりも多くの周波数で選択的に圧搾するか又は他の方法で移動することができる。電気作動可能要素は、２０１２年４月１７日に付与された米国特許第８，１５８，９６０号明細書に説明されており、この特許は、全体が引用によって本明細書に組み込まれている。

図２Ｂを参照すると、導電流体を毛細管チューブ２２０に通すにもかかわらず、表面電荷２３５が、毛細管チューブ２２０の外部面２２１上に予想に反して蓄積する可能性がある。例えば、荷電粒子２３５は、側壁２２４の外側面、第２の端部２２６、及び／又は電気作動可能要素２６０の電気絶縁部分上に蓄積する可能性がある。

表面電荷２３５の存在は、初期の小さい液滴２４２の空間位置を方向「Ｘ」及び「Ｙ」に予想された軌跡「Ｔ_E」から外す可能性がある。例えば、表面電荷２３５は、蓄積して自発的に放電する可能性があり、液滴２４２を予想された経路から外す電界が生じる。その結果、初期の金属液滴２４２は、「Ｚ」方向に位置合わせされず、従って、液滴流れは、照射レーザビームに対する最適位置合わせを逃す可能性がある。更に、表面電荷２３５によって誘導された電界は、連続的な流れ２４０を電気的に分極し、従って、初期金属液滴２４２を帯電させる可能性がある。帯電した液滴は、互いに反発し合い、これが、初期の小さい液滴２４２の合体を更に妨げる可能性がある。

図３Ａを参照すると、例示的なターゲット材料供給装置３００は、金属コーティング３３０を有する毛細管チューブ３２０を含む。装置３００は、図１に関して説明した送出機構１２７の全て又は一部とすることができる。毛細管チューブ３２０は、電気絶縁する（石英のような）材料で製造される。金属コーティング３３０により、毛細管チューブ３２０の面が接地又は小さいＤＣ電位に電気的に接続され、毛細管チューブ３２０の外側面上の表面電荷を除去又は低減することができる。表面電荷を除去又は低減することにより、装置３００によって生成された導電液滴は、より一貫した空間配置をターゲット領域１０５内に有し、かつ増幅光ビーム１１０内のパルスの周波数と同じか又はほぼ同じである周波数を有するより大きい液滴へより合体しやすくなっている。

装置３００では、毛細管チューブ３２０は、側壁３２４と、第２の端部３２６と、第１の端部３２２とを含む。側壁３２４は、第１の端部３２２と第２の端部３２６の間に存在する。第２の端部３２６は、オリフィス３２８を定めるノズル３２７を含み、オリフィスを加圧ターゲット材料が通過し、個々の液滴（図示せず）に分解する連続的な噴流を形成する。オリフィス３２８は、例えば、約１μｍ〜約３０μｍの直径「ｄ」を有することができる。第１の端部３２２は、接地に接続された金属取付具３４０に受け入れられる。金属取付具３４０は、直接又は間接に関わらず、加圧ターゲット材料を保持するリザーバ（図示せず）に結合される。

毛細管チューブ３２０の外側面上にある金属コーティング３３０は、側壁３２４の外側面に沿って第２の端部３２６の外側面上に延びる。金属コーティング３３０はまた、オリフィス開口部の内側に延びることができる。金属コーティング３３０は、導電ワイヤのような導電要素３５０を通して金属取付具３４０に電気的に接続される。一部の実施例において、金属コーティング３３０はまた、毛細管チューブ３２０と接地の間の２つの電気接続部をもたらすために、直接的な物理的接触によって金属取付具３４０に接続することができる。

装置３００はまた、電気作動可能要素３６０を含み、電気作動可能要素３６０は、駆動された時に外乱を毛細管チューブ３２０を通るターゲット材料内に生成する。電気作動可能要素３６０は、例えば、圧電要素とすることができる。図３Ａに示す実施例では、電気作動可能要素３６０は、金属コーティング３３０が毛細管チューブ３２０上に施された後に毛細管チューブ３２０上に置かれる。

図３Ｂは、断面３Ｂ−３Ｂに沿って切り取ったチューブ３２０の断面を示している。図３Ｂの実施例では、チューブ３２０は、ターゲット材料を含まない。図３Ｂに示すように、金属コーティング３３０は、側壁３２４上にあり、ノズル３２７は、オリフィス３２８を定める。

図４を参照すると、別の例示的なターゲット材料供給装置４００は、金属コーティング４３０を外部面上に有する毛細管チューブ４２０を含む。毛細管チューブ４２０は、電気絶縁する（石英のような）材料で製造される。金属コーティング４３０により、毛細管チューブ４２０が接地又は小さいＤＣ電位に電気的に接続され、毛細管チューブ４２０の外側面上の表面電荷を除去又は低減することができる。毛細管チューブ４２０は、側壁４２４と、第２の端部４２６と、第１の端部４２２とを含む。第２の端部４２６は、オリフィス４２８を定めるノズル４２７を含み、第１の端部４２２は、接地に接続された金属取付具４４０に受け入れられる。金属取付具４４０は、直接又は間接に関わらず、加圧ターゲット材料を保持するリザーバ（図示せず）に結合される。

装置４００は、金属コーティング４３０を金属取付具４４０に電気的に接続する異なる導電要素がない点を除き、装置３００（図３Ａ及び図３Ｂ）と類似のものである。これに代えて、金属コーティング４３０は、第２の端部４２６の外側面の少なくとも一部分を覆い、かつ側壁４２４の長さ全体に沿って延びて、金属取付具４４０及び金属コーティング４３０の物理的接触を通して金属取付具４４０に直接に接続する。従って、装置４００の第２の端部４２６は、追加の要素（図３Ａに示す金属ワイヤ３５０のような）なしに金属コーティング４３０を通して接地に接続される。

装置４００はまた、毛細管チューブ４２０を通る溶融金属内に外乱を生成する電気作動可能要素４６０を含むことができる。電気作動可能要素４６０は、例えば、圧電要素とすることができる。図４に示す実施例では、金属コーティング４３０は、毛細管チューブ４２０上にあり、電気作動可能要素４６０は、金属コーティング４３０が毛細管チューブ４２０上に施された後に毛細管チューブ４２０上に置かれる。

図５を参照すると、別の例示的なターゲット材料供給装置５００の側面斜視図が示されている。装置５００は、毛細管チューブ５２０と、電気作動可能要素５６０と、金属取付具５４０とを含む。毛細管チューブ５２０及び電気作動可能要素５６０は、石英のような絶縁材料で少なくとも部分的に製造される。毛細管チューブ５２０は、オリフィス５２８を定める端部５２６を含む。加圧ターゲット材料は、リザーバ（図示せず）から毛細管チューブ５２０に流れ、オリフィス５２８を通してチューブ５２０を出る。オリフィス５２８を出るターゲット材料は、上述したように液滴を形成する。

装置５００は、金属コーティング５３０が電気作動可能要素５６０及び毛細管チューブ５２０上に施されるという点で、装置３００（図３Ａ及び図３Ｂ）及び装置４００（図４）と異なっている。電気作動可能要素５６０によって覆われる毛細管チューブ５２０の部分は、金属コーティングを含むこともできる。金属コーティング５３０は、毛細管チューブ５２０及び電気作動可能要素５６０によって形成される装置５００の部分の外側面全体を覆うことができるが、覆う必要はない。金属コーティング５３０は、蓄積した表面電荷をチューブ５２０の面から除去するために接地に接続することができる。

金属コーティング５３０を接地に接続するために、導電要素５５０は、金属固定具５４０（システム接地にある）にかつ金属コーティング５３０に接続される。例えば、導電要素５５０は、可撓性金属ワイヤである場合があり、ワイヤの一端は、毛細管チューブ５２０に巻かれ、かつ金属コーティング５３０に接触し、ワイヤの他端は、金属固定具の一部であり、又は金属固定具と電気的に接続された金属要素に巻かれる。これに代えて又はこれに加えて、ワイヤは、オリフィス５２８の近くで毛細管チューブ５２０の一部分の周りに巻き付けることができる。

図６及び図７を参照すると、ターゲット材料供給装置の電気絶縁部を金属化する例示的な技術が示されている。図６は、ターゲット材料供給装置６２０が処理のために置かれたスパッタ被覆器６００を示している。図７は、ターゲット材料供給装置を金属コーティングで被覆する例示的な処理７００を示している。処理７００は、チャンバスパッタ被覆器６００を使用して実行することができる。スパッタ被覆器６００は、例えば、ニュージャージー州ムーアズタウン所在のＤｅｎｔｏｎ Ｖａｃｕｕｍから入手可能なターボスパッタ被覆器とすることができる。

スパッタ被覆器６００は、材料６０７を方向「ｚ」に沿って放出するスパッタリングターゲット６０５を有するチャンバ６０２を含む。材料６０７は、あらゆる導電材料とすることができる。例えば、材料６０７は、クロミウム、イリジウム、又はあらゆる他の金属材料とすることができる。材料６０７は、ターゲット材料供給装置６２０の外部面上に金属コーティング（又は金属層）６１０を形成する。コーティング６１０はまた、短い距離にわたってノズルオリフィスの内側に延びることができる。装置６２０はまた、電気絶縁材料で製造されたチューブ６２６と、チューブ６２６の一部分を取り囲む圧電要素６２８とを含む。圧電要素６２８は、外部面を有し、この面の少なくとも一部分は、絶縁性である。装置６２０は、前面６２２と側部６２４を含む。

装置６２０は、固定具６３０によってチャンバ６０２に保持される。固定具６３０は、装置６２０を方向「ｚ」に対して角度「Ａ」に保持する。装置６２０を角度「Ａ」に保持することにより、コーティング６１０を形成する金属材料６０７は、装置６２０の前面６２２及び側部６２４上に落下する。

図７を参照すると、処理７００は、装置６２０を金属化するためにチャンバ６０２と共に用いることができる。装置６２０をチャンバ６０２内に置く（７１０）。装置６２０を角度「Ａ」に位置決めする（７２０）。装置６２０を角度「Ａ」に位置決めすることは、面６２２から面６２４までの連続導電路の堆積を保証するのを補助する。更に、装置６２０をチャンバ６０１内で角度「Ａ」に位置決めすることにより、金属材料６０７は、装置６２０の前面６２２及び側部６２４上に置かれる。

スパッタリングターゲット６０５は、金属材料６０７を放出し、装置６２０の前面６２２の外側面の少なくとも一部分及び側部６２４を被覆する（７３０）。装置６２０をスパッタリングされた金属材料６０７にほぼ３０秒〜１分にわたって露出することができる。装置６２０が金属材料６０７に露出された状態で、金属コーティング６１０が、絶縁チューブ６２６の外側面及び圧電要素６２８上に存在する。金属コーティング６１０は、連続導電路を形成し、導電路の一端は、前面６２２上にあり、他端は、側部６２４上にある。金属コーティング６１０はまた、装置６２０の内部上にある側部６２９の一部分を被覆することができる。

金属コーティング６１０は、装置６２０の１つよりも多い側部上にあると図６に示されているが、これは必ずしも当て嵌まるわけではない。例えば、金属コーティング６１０は、一方の端部を前面６２２上及び他方の端部を側部６２４上に有し、前面６２２の外側面全体又は側部６２４を覆わない連続導電ストリップとして形成することができる。

装置６２０の露出時間及びスパッタリングターゲット６０５からの距離によって金属コーティング６１０の厚みが決定され、厚みは、金属コーティング６１０がオリフィス６２７を妨げないように選択される。オリフィス６２７は、ほぼ１〜３０μｍの直径を有することができる。使用時に、装置６２０は、加圧溶融金属をオリフィス６２７に通すことによって金属液滴の流れを生成する。従って、金属コーティング６１０は、オリフィス６２７が妨害されないように十分に薄いが、連続した導電経路を金属コーティング６１０上のあらゆる２点間に形成するのに十分に肉厚であるように形成される。例えば、金属コーティング６１０は、ほぼ１０〜５０ｎｍの厚みを有することができる。金属コーティング６１０は、オリフィス６２７を妨害しないままにするほど十分に薄いので、直径がオリフィス６２７よりも遥かに大きい（例えば、オリフィス６２７の大きさほど、又はオリフィスの直径よりも遥かに大きい）オリフィスを有するチューブに対して使用することができる被覆方法は、適用可能でないか、又は処理７００を達成するために修正可能である。

金属コーティング６１０の厚みは、必ずしも均一ではなく、金属コーティング６１０は、全体を通してオリフィス６２７を妨害することなく導電率を維持するのに十分である厚みを有する。金属コーティング６１０の公称厚みは、スパッタリングターゲット６０５から装置６２０の前面６２２までの距離「ｄ」により、及び露出時間によって決定される。例えば、１０〜５０ｎｍ厚である金属コーティングを作るために、スパッタリングターゲット６０５と前面６２２の間の距離「ｄ」は、ほぼ２インチ（５．０８ｃｍ）とすることができ、露出時間は、約３０秒〜１分とすることができる。

図６及び図７の実施例では、圧電要素は、金属コーティング６１０が塗布される前に装置のチューブに結合され、従って、圧電要素の外側面も、金属コーティング６１０を有する。しかし、図８Ａ及び図８Ｂに示す実施例のような一部の実施例では、圧電要素は、チューブが金属で被覆された後に装置のチューブに結合することができる。

図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、例示的な装置８００は、チューブ８２０に結合された圧電要素８１０を含む。圧電要素８１０は、金属コーティング８２２がチューブ８２０の端部８２６及び側壁８２４に塗布された後にチューブ８２０に結合される。端部８２６は、オリフィス８２８を定める。金属コーティング８２２は、オリフィス８２８を妨害しない。

図８Ａ及び図８Ｂに示す実施例では、圧電要素８１０は、円筒形であり、かつチューブ８２０の外側面を取り囲むのに直径が十分に広い丸く又は円形の開口部８１２を定める側壁８１１を有する。圧電要素８１０の開口部８１２は、圧電要素８１０をチューブ８２０に結合するためにチューブ８２０の上を摺動する。圧電要素８１０及びチューブ８２０は、更に、接着剤で互いに結合することができる。

圧電要素８１０は、圧電要素８１０を駆動するドライバに接続するリードワイヤ（図示せず）を含む。金属コーティング８２２がチューブ８２０に塗布された後に圧電要素８１０をチューブ８２０に結合することは、リードワイヤが接地されるか又は金属コーティング８２２との意図的ではない接触を通して互いに短絡することの発生を低減するのを助けることができる。チューブ８２０の面の絶縁部分は、圧電要素８１０の外側面上での表面電荷の蓄積を回避又は低減するために別々に金属化することができる。

図９を参照すると、ターゲット材料液滴の流れをＥＵＶ光源内に生成する例示的な処理９００が示されている。例示的な処理９００は、ＥＵＶ光源１００（図１）を用いて実行することができる。例示的な処理９００は、ターゲット混合物１１４を生成する送出機構１２７の全て又は一部である装置３００（図３Ａ及び図３Ｂ）を参照して説明する。しかし、処理９００は、送出機構１２７の全て又は一部である装置３００、４００、５００、６２０、及び８００のいずれかで実行することができる。

絶縁毛細管チューブ３２０の外側面上にある金属コーティング３３０を接地に接続する（９１０）。金属コーティング３３０を接地に接続すると、毛細管チューブ３２０の面上にある表面電荷が除去又は低減される。金属コーティング３３０は、導電要素３５０（可撓性金属ワイヤのような）を金属コーティング３３０にかつ接地されたＥＵＶ光源１００の部分に接続することによって接地に接続することができる。例えば、金属取付具３４０が接地される。従って、導電要素３５０は、要素３５０を側壁３２４の外側の周りにかつ金属取付具３４０上の導電要素の周りに巻き付けることによって接地に電気的に接続することができる。

他の実施例では、金属コーティング３３０は、金属コーティング３３０を物理的接触によって金属取付具３４０に直接に接続することによって接地に接続される。例えば、金属コーティング３３０は、第２の端部３２６上にかつ側壁３２４の長さ全体に沿って形成され、その後にそのような直接接続を行うために金属取付具３４０に直接に接続することができる。他の実施例では、金属コーティング３３０は、直接接続を通して及び別々の導電要素（可撓性金属ワイヤのような）を用いての両方で接地に接続される。一部の事例では、接地に接続される代わりに、金属コーティング３３０は、小さいＤＣ電位に接続することができる。例えば、金属コーティング３３０は、より迅速にチューブ３２０の面上に形成される正電荷を除去するために負であるＤＣ電位に接続することができる。

圧力が、毛細管チューブ３２０の端部と流体連通しているリザーバに保持された流体に印加される（９２０）。流体は、毛細管チューブ３２０のオリフィス３２８を通過することによって液滴（又はターゲット）の流れに変換されるターゲット材料である。ターゲット材料液滴の流れにおける液滴は、光の増幅ビーム１１０によって照射された時にＥＵＶ光を生成する。ターゲット材料は、例えば、スズ、リチウム、キセノン、又はこれらの金属の組合せとすることができる。元素スズは、溶融スズとして、ＳｎＢｒ₄、ＳｎＢｒ₂、ＳｎＨ₄のようなスズ化合物として、又はスズ−ガリウム、スズ−インジウム、スズ−インジウム−ガリウムの合金のようなスズ合金として使用することができる。ターゲット材料に印加される圧力（又は作動圧力）は、少なくとも２，０００ｐｓｉとすることができ、１０，０００ｐｓｉほどの高さとすることができる。例えば、印加される圧力は、２０００ｐｓｉ、２５００ｐｓｉ、又は４０００ｐｓｉとすることができる。圧力により、ターゲット材料は、リザーバから流れ、毛細管チューブ３２０の第１の端部３１８を通して受け入れられる（９３０）。ターゲット材料は、毛細管チューブ３２０を通り、オリフィス３２８を通って出て液滴の流れを生成する（９４０）。ターゲット材料は、オリフィス３２８を連続噴流として出て、その後に個々の液滴の流れに分解する。

図１も参照すると、ターゲット液滴は、真空チャンバ１３０内を進み、増幅光ビーム１１０を受け入れるターゲット領域１０５に至る。レーザビームが液滴を照射した時に、液滴は、ＥＵＶ光を射出するプラズマに変換される。液滴は、１つずつターゲット領域１０５を通過し、従って、各液滴は、異なる時間にターゲット領域１０５を通過する。チューブ３２０の面は接地されるので、流れにおける液滴の空間位置は、チューブ３２０とターゲット領域１０５の間の予想された軌跡から変わらないか又は単に僅かに変化する。従って、ターゲット領域１０５を通過する時の第１の液滴の空間位置は、ターゲット領域１０５をその後の時間に通過する時の第２の液滴の空間位置と実質的に同じである。例えば、液滴が装置から２５ｃｍであるターゲット領域を通過する時の流れにおける液滴の各々の空間位置の標準偏差は、１０μｍ未満とすることができる。標準偏差は、約５μｍ又はそれ未満とすることができる。別の実施例では、液滴がターゲット領域を通過する時の流れにおける液滴の空間位置の標準偏差は、増幅光ビーム１１０が個々の液滴の殆どを照射してプラズマに変換するようなものである。

他の実施例も以下の特許請求の範囲の範囲内である。例えば、複数のノズルアセンブリは、スパッタ被覆器６００のチャンバ６０２内で同時に被覆することができる。ターゲット材料供給装置３００、４００、５００、６２０、及び８００の絶縁チューブのいずれも、金属又は別の導電材料から製造することができる。ターゲット材料供給装置３００、４００、５００、６２０、及び８００の絶縁チューブのいずれも、図１の送出機構１２７の全て又は一部として使用することができる。上述の金属コーティングのいずれも、あらゆる導電材料又は導電材料の組合せで製造することができる。チューブ３２０、４２０、５２０、６２６、及び８２０の各々は通路を定める。通路は、あらゆる形状の断面を有することができる。ターゲット材料は、溶融金属とすることができる。例えば、ターゲット材料は、溶融スズである場合がある。

３００ ターゲット材料供給装置
３２７ ノズル
３２８ オリフィス
３３０ 金属コーティング
３５０ 導電要素

Claims (27)

1. 極紫外（ＥＵＶ）光源のためのターゲット材料供給装置であって、
   第１の端部と、第２の端部と、該第１及び第２の端部間に定められた側壁とを含むチューブであって、該チューブの外側面の少なくとも一部分が、電気絶縁材料を含み、該第１の端部が、加圧ターゲット材料を受け入れ、該第２の端部が、ターゲット材料液滴の流れを生成するために該加圧ターゲット材料が通過するオリフィスを定める前記チューブと、
   前記外側面上から前記オリフィスを定める前記チューブの少なくとも前記第２の端部に延びる導電コーティングであって、該コーティングが、該チューブの該外側面を接地に電気的に接続し、それによって該外側面上の表面電荷を低減するように構成された前記導電コーティングと、
   を含むことを特徴とする装置。
2. 前記導電コーティングは、イリジウムであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記導電コーティングは、クロミウムであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記導電コーティングは、５０ｎｍ又はそれ未満の厚みを有することを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記導電コーティングは、前記オリフィスの内側面の一部分上にさらに延びることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記導電コーティングは、前記チューブの内側面上にさらに延びることを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記チューブに結合され、該チューブを変調周波数で偏向させるように構成された変調器を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記導電コーティングは、前記変調器の外側面上にあることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記導電コーティングは、前記チューブの前記側壁上にあることを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記チューブの前記第１の端部を受け入れる導電取付具と、
    前記導電取付具と前記チューブの前記側壁上にある前記導電コーティングの一部分との間の導電接続部と、
    を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. 前記導電コーティングは、前記導電接続部を形成することを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記導電接続部は、前記金属取付具と前記導電コーティングとに直接に物理接触している別個の金属要素であることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. 前記ターゲット材料は、溶融スズであり、前記オリフィスは、スズ液滴の流れを生成するために該溶融スズを通すことを特徴とする請求項１に記載の装置。
14. 前記ターゲット材料液滴の流れは、レーザビームを受け入れるターゲット領域に向けて前記オリフィスから進み、該液滴の流れにおける第１の液滴及び該液滴の流れにおける第２の液滴が、該ターゲット領域の実質的に同じ空間位置を異なる時間に通過することを特徴とする請求項１に記載の装置。
15. 極紫外（ＥＵＶ）光源のためのターゲット材料液滴の流れを送出するアセンブリを被覆する方法であって、
    その少なくとも一部分が電気絶縁している外側面と、第１の端部と、前記ターゲット材料液滴の流れを生成するために加圧ターゲット材料を通すように構成されたオリフィスを定める第２の端部とを有するチューブを含む前記アセンブリを金属材料の供給源を含むチャンバに置く段階と、
    前記アセンブリを前記金属材料の供給源に対して斜めに位置決めする段階と、
    前記側壁の外部面の少なくとも一部分と前記第２の端部とを前記金属材料で被覆する段階であって、前記供給源と前記アセンブリの間の距離が該コーティングの厚みを調節するように選択される前記被覆する段階と、
    前記チューブの前記外側面上から少なくとも前記第２の端部上に延びる導電コーティングを接地に電気的に接続する段階と、
    を含むことを特徴とする方法。
16. 前記コーティングの前記厚みは、５０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記チャンバ内に金属蒸気を発生させる段階を更に含み、
    前記側壁の外部面の少なくとも一部分と前記第２の端部とを前記金属材料で被覆する段階は、前記金属蒸気を該側壁の該外部面及び該第２の端部の上にスパッタリングする段階を含む、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
18. 前記オリフィスの内側を該オリフィスの幅の半分の距離にわたって部分的に被覆する段階を更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の方法。
19. 前記金属蒸気は、約３０秒と１分の間である露出時間にわたって前記側壁の前記外部面及び前記第２の端部の上にスパッタリングされることを特徴とする請求項１７に記載の方法。
20. 前記金属材料は、クロミウムであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
21. 前記金属材料は、イリジウムであることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
22. 前記毛細管の前記外部側壁の前記部分と前記第２の端部とを前記金属材料で被覆した後に変調器を該毛細管チューブに結合する段階を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
23. 前記チャンバに置かれた前記アセンブリは、前記毛細管チューブに結合された変調器を更に含み、該変調器の外側面の少なくとも一部分が、前記金属材料で被覆されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
24. 前記変調器は、前記毛細管チューブの前記側壁の一部を取り囲む圧電チューブを含むことを特徴とする請求項２３に記載の方法。
25. 前記コーティングの前記厚みは、約１０ｎｍと５０ｎｍの間であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
26. 極紫外（ＥＵＶ）光源内にターゲット材料液滴の流れを生成する方法であって、
    絶縁チューブの外側面上から少なくとも第２の端部上に延びる金属コーティングを接地に電気的に接続する段階と、
    前記絶縁チューブと流体連通しているリザーバに保持されたターゲット材料に圧力を印加する段階と、
    前記加圧ターゲット材料を前記チューブの第１の端部を通して受け入れる段階と、
    前記液滴の流れを生成するために前記ターゲット材料を前記チューブの前記第２の端部によって定められたオリフィスに通過させる段階と、
    を含み、
    前記液滴は、ターゲット材料液滴をプラズマに変換するのに十分なレーザビームを受け入れるように構成されたターゲット領域に向けて真空チャンバ内を進み、前記流れにおける第１の液滴及び該流れにおける第２の液滴が、前記ターゲット領域内の実質的に同じ空間位置を異なる時間に通過する、
    ことを特徴とする方法。
27. 前記圧力は、少なくとも４０００ｐｓｉであることを特徴とする請求項２６に記載の方法。