JP6263196B2 - 液滴ジェネレータ、ｅｕｖ放射源、リソグラフィ装置、液滴を生成する方法及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

［関連出願の相互参照］
[0001] 本出願は、参照することにその全体が本明細書に組み込まれる、２０１２年１１月３０日出願の米国仮特許出願第６１／７３２，０８７号及び２０１３年１月１０日出願の米国仮特許出願第６１／７５１，２００号の利益を主張する。

[0002] 本発明は、液滴ジェネレータ、ＥＵＶ放射源、リソグラフィ装置、液滴を生成する方法及びデバイス製造方法に関する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、ダイの一部、又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるステッパ、及び放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射する、いわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0004] 半導体産業用のＥＵＶリソグラフィシステムでは、ＥＵＶ光の必要なパワーを作るための放射源は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）、レーザアシスト放電生成プラズマ（Laser Assisted Discharge Produced Plasma）、シンクロトロン放射など、様々な原理に基づき得る。（例えば）ＬＰＰ源では、溶融スズの非常に小さな液滴の流れが、放射源の焦点を通って進む。液滴は、低周波変調された連続ジェット（low frequency modulated continuous jet）と呼ばれる方法で発生させられ得る。この方法では、連続ジェットは、レイリー周波数に近い高周波数により、小さな液滴に分解される。しかしながら、これらの液滴は、低周波数変調により、それぞれがわずかに異なる速度を有し、飛行の過程で、高速の液滴が低速の液滴に追いつき、間隔が広くあいた複数のより大きい液滴へと合体する。この広い間隔は、プラズマが液滴の軌道に影響を与えないようにするために必要である。液滴の合体における不安定性及び／又は合体の遅延は、放射源の焦点においてＥＵＶ光子を発生させる際に問題を引き起こす恐れがある。

[0005] 従って、液滴の合体がより安定し、及び／又は、より短い距離で完全な合体に達するようなシステムを提供することが望ましい。
本発明の一態様によると、ＥＵＶ放射源用の液滴ジェネレータが提供され、この液滴ジェネレータは、使用中、溶融材料が流れる細管と、細管内部の圧力を調整するように構成されたアクチュエータと、アクチュエータを駆動周波数で駆動するように構成されたコントローラと、を備え、細管はヘルムホルツ共振器を備える。

[0006] 一実施形態において、液滴ジェネレータは、使用中、駆動周波数が細管内の溶融材料の主共振周波数と等しくなる又はほぼ等しくなるように構成される。

[0007] 本発明の一態様によると、液滴ジェネレータを備えたＥＵＶ放射源が提供され、この液滴ジェネレータは、使用中、溶融材料が流れる細管と、細管内部の圧力を調整するように構成されたアクチュエータと、アクチュエータを駆動周波数で駆動するように構成されたコントローラと、を備え、液滴ジェネレータは、使用中、駆動周波数が細管内の溶融材料の主共振周波数と等しくなる又はほぼ等しくなるように構成される。

[0008] 本発明の一態様によると、液滴ジェネレータを備えるＥＵＶ放射源を備えたリソグラフィ装置が提供され、この液滴ジェネレータは、使用中、溶融材料が流れる細管と、細管内部の圧力を調整するように構成されたアクチュエータと、アクチュエータを駆動周波数で駆動するように構成されたコントローラと、を備え、液滴ジェネレータは、使用中、駆動周波数が細管内の溶融材料の主共振周波数と等しくなる又はほぼ等しくなるように構成される。

[0009] 本発明の一態様によると、ＥＵＶ放射源用に液滴を生成する方法が提供され、この方法は、溶融材料を細管内に流すことであって、溶融材料は細管内で主共振周波数を有する、流すことと、主共振周波数に等しい又はほぼ等しい駆動周波数で細管内部の圧力を調整することと、を含む。

[0010] 本発明の一態様によると、リソグラフィ装置を使用したデバイス製造方法が提供され、このデバイス製造方法は、ＥＵＶ放射源用に液滴を生成するステップを含み、この生成ステップは、溶融材料を細管内に流すことであって、細管内の溶融材料は主共振周波数を有する、流すことと、主共振周波数に等しい又はほぼ等しい駆動周波数で細管内部の圧力を調整することと、を含む。
[0011] 本発明の一態様によると、ＥＵＶ放射源用の液滴ジェネレータが提供され、この液滴ジェネレータは、使用中、溶融スズ、溶融キセノン又は溶融リチウム等の溶融材料が流れる細管と、細管の内部の圧力を調整するように構成されたアクチュエータと、駆動周波数でアクチュエータを駆動するように構成されたコントローラと、を含み、細管はヘルムホルツ共振器を備える。
[0012] 細管は、剛性のある筐体内に取り付けられた上流側端部を含んでもよい。
[0013] 細管はダンパを含んでもよく、このダンパは、当該ダンパの上流側の振動を減衰するように構成され、細管は、ダンパの下流側の部分を含み、前記部分は、約１ｍｍ ^３ 以下、任意選択的に約０．１ｍｍ ^３ 以下の容積を有する。
[0014] 細管はダンパを含んでもよく、このダンパは、当該ダンパの上流側の振動を減衰するように構成され、液滴ジェネレータは、使用中、駆動周波数が細管内の溶融材料の主共振周波数と等しくなる又はほぼ等しくなるように構成される。例えば周波数変調又は振幅変調された駆動周波数である駆動周波数は、液滴ジェネレータにより生成された液滴の合体を制御するためのものであってもよい。
[0015] 細管は、液滴を吐出するように構成されたノズルを有する下流側端部を含んでもよく、細管の内側断面積はノズルに向けて減少する。
[0016] 液滴ジェネレータは、細管内に溶融材料の流れを生成するように構成された溶融スズリザーバ等の溶融材料リザーバを含んでもよい。
[0017] 使用中、溶融材料の主共振周波数は約８０ｋＨｚ以上である。
[0018] 細管はダンパを含んでもよく、このダンパは、当該ダンパの上流側の振動を減衰するように構成され、液滴ジェネレータは、使用中、駆動周波数が細管内の溶融材料の主共振周波数と等しくなる又はほぼ等しくなるように構成される。溶融材料の主共振周波数は約８０ｋＨｚ以上であってもよい。

[0019] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。

[0020] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0021] 図２は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を示す。 [0022] 図３は、図２のリソグラフィ装置のより詳細な図である。 [0023] 図４は、図２及び図３のリソグラフィ装置の放射源コレクタ装置のより詳細な図である。 [0024] 図５は、本発明の一実施形態のＬＰＰ源の基本部位の構成を示す概略図である。 [0025] 図６は、液滴ジェネレータを示す。 [0026] 図７は、本発明の一実施形態の液滴ジェネレータを示す。

[0027] 図１は、本発明の一実施形態に係るリソグラフィ装置を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、
[0028] ‐放射ビームＢ（例えば紫外線、ＤＵＶ放射、又はＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、
[0029] ‐パターニングデバイス（例えば、マスク）Ｍａを支持するように構築され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
[0030] ‐基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
[0031] ‐パターニングデバイスＭａによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳと、を備える。

[0032] 照明システムとしては、放射を誘導し、整形し、又は制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、又はその他のタイプの光コンポーネント、あるいはそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0033] サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造ＭＴは、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定又は可動式にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0034] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用することができるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付けたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定の機能層に対応することになる。

[0035] パターニングデバイスは、透過型であっても、反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レべンソン型（alternating）位相シフト、及びハーフトーン型（attenuated）位相シフトなどのマスク型、並びに、種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜させられたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付ける。

[0036] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射にとって、あるいは真空の使用といった他の要因にとって適切な、屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、及び静電型光学系、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型のシステムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0037] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、透過型のもの（例えば、透過型マスクを採用しているもの）である。また、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば、上述のプログラマブルミラーアレイを採用しているもの、又は反射型マスクを採用しているもの）であってもよい。

[0038] リソグラフィ装置は、２つ以上の（基板ステージ又は基板テーブルなどの）基板サポート構造及び／又は２つ以上のパターニングデバイス用サポート構造を有する型のものであってもよい。複数の基板ステージを有する装置では、全ての基板ステージは、同等かつ交換可能であってよい。一実施形態において、複数の基板ステージのうち少なくとも１つは、特に露光工程用に適合されており、複数の基板ステージのうち少なくとも１つは、特に測定工程又は予備工程用に適合されている。本発明の一実施形態において、複数の基板ステージのうちの１つ以上は、測定ステージに置き換えられる。測定ステージは、センサディテクタなどの１つ以上のセンサシステムの少なくとも一部及び／又はセンサシステムのターゲットを含むが、基板は支持しない。測定ステージは、基板ステージ又はパターニングデバイス用のサポート構造の代わりに投影ビーム内に位置決めされ得る。このような装置において、追加のステージは並行して使うことができ、又は予備工程を１つ以上のステージ上で実行しつつ、別の１つ以上のステージを露光用に使うこともできる。

[0039] 図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射源ＳＯから放射を受ける。例えば、放射源がエキシマレーザである場合、放射源及びリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。そのような場合には、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また放射ビームは、放射源ＳＯからイルミネータＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムＢＤを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源は、リソグラフィ装置の一体部分とすることもできる。放射源ＳＯ及びイルミネータＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムＢＤとともに、放射システムと呼んでもよい。

[0040] イルミネータＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するように構成されたアジャスタＡＭを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、イルミネータＩＬは、インテグレータＩＮ及びコンデンサＣＯといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。イルミネータを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布をもたせることができる。放射源ＳＯと同様に、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一部を形成するとみなされてもよく、みなされなくてもよい。例えば、イルミネータＩＬは、リソグラフィ装置の一体部分であってもよく、又はリソグラフィ装置とは別個の構成要素であってもよい。後者の場合、リソグラフィ装置は、イルミネータＩＬを取り付けることができるように構成され得る。任意で、イルミネータＩＬは取り外し可能であり、（例えば、リソグラフィ装置の製造者又は別の供給者によって）別個に提供されてもよい。

[0041] 放射ビームＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡ上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイスＭａを通り抜けた後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点を合わせる。基板Ｗは、本発明の一実施形態に係る後述の基板ホルダによって基板テーブルＷＴ上に保持される。第２ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び別の位置センサ（図１には明示的に示されていない）を使い、例えば、マスクライブラリから機械的に取り出した後又はスキャン中に、パターニングデバイスＭａを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って達成することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使って達成することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結されてもよく、又は固定されてもよい。パターニングデバイスＭａ及び基板Ｗは、パターニングデバイスアライメントマークＭ１及びＭ２と、基板アライメントマークＰ１及びＰ２とを使って、位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間の空間内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイスＭＡ上に設けられている場合、パターニングデバイスアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0042] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0043] １．ステップモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付けられたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0044] ２．スキャンモードにおいては、サポート構造ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付けられたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードにおいては、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

[0045] ３．別のモードにおいては、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、放射ビームに付けられているパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードにおいては、通常、パルス放射源が採用されており、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルスと放射パルスとの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0046] 上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、あるいは完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0047] 図１に示す制御システム５００は、リソグラフィ装置の全体的な動作を制御し、特に、以下に詳述される最適化プロセスを実行する。制御システム５００は、中央処理装置、ならびに揮発性及び不揮発性の記憶装置を備えた好適にプログラムされた汎用コンピュータとして具現化され得る。任意で、制御システムは、キーボード及びスクリーンなどの１つ以上の入力及び出力デバイス、１つ以上のネットワーク接続、並びに／又は、リソグラフィ装置の多様な部位との１つ以上のインタフェースをさらに備えてもよい。当然のことながら、制御コンピュータとリソグラフィ装置との間で１対１の関係は必要ではない。本発明の一実施形態において、１つのコンピュータが複数のリソグラフィ装置を制御してもよい。本発明の一実施形態では、複数のネットワーク接続されたコンピュータを使用して、１つのリソグラフィ装置を制御することができる。制御システム５００は、リソグラフィ装置が一部を形成するリソセル又はクラスタ内の１つ以上の関連付けられた処理デバイス及び基板ハンドリングデバイスを制御するように構成されてもよい。制御システム５００は、リソセルもしくはクラスタ及び／又は製造工場内の全体的な制御システムの監視制御システムに属するように構成されてもよい。

[0048] 図２は、放射源コレクタ装置ＳＯを備えたＥＵＶリソグラフィ装置４１００を概略的に示す。このリソグラフィ装置は、
‐放射ビームＢ（例えば、ＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＥＩＬと、
‐パターニングデバイス（例えば、マスク又はレチクル）Ｍａを支持するように構築され、かつパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに連結されたサポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、
‐基板（例えば、レジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構築され、かつ基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに連結された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、
‐パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、反射型投影システム）ＰＳと、を備える。

[0049] ＥＵＶリソグラフィ装置の基本的なコンポーネントは、図１のリソグラフィ装置の対応するコンポーネントと機能的に同様である。以下の記載は、主に、異なる領域を対象とし、同一のコンポーネントの態様に関する重複説明は省略する。

[0050] ＥＵＶリソグラフィ装置において、ガスは放射を吸収しすぎることがあるため、真空環境又は低圧環境を使用するのが望ましい。従って、真空璧及び１つ以上の真空ポンプを利用してビームパス全体に真空環境を提供することができる。

[0051] 図２を参照すると、ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、放射源コレクタ装置ＳＯから極端紫外線放射ビームを受ける。ＥＵＶ放射を生成する方法には、ＥＵＶ範囲の１つ以上の輝線を有する例えば、キセノン、リチウム、又はスズなどの少なくとも１つの元素を有する材料をプラズマ状態に変換することが含まれるが、必ずしもこれに限定されない。しばしばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ばれるこのような方法において、プラズマは、所望の輝線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスタなどの燃料をレーザビームで照射することにより生成することができる。放射源コレクタ装置ＳＯは、燃料を励起するレーザビームを提供するレーザ（図２中図示なし）を備えたＥＵＶ放射システムの一部であり得る。結果として得られるプラズマは、例えばＥＵＶ放射などの出力放射を放出し、この出力放射は、放射源コレクタ装置内に配置された放射源コレクタを使用して集光される。レーザ及び放射源コレクタ装置は、例えばＣＯ_２レーザを使用して燃料励起用のレーザビームを提供する場合には、別個の構成要素であってよい。

[0052] そのような場合、レーザはリソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームは、レーザから放射源コレクタ装置へ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダ含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合においては、例えば、放射源がしばしばＤＰＰ源と呼ばれる放電生成プラズマＥＵＶジェネレータである場合など、放射源は、放射源コレクタ装置の一体部分とすることもできる。

[0053] ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、放射ビームＥＢの角強度分布を調節するアジャスタを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、ＥＵＶイルミネータＥＩＬは、ファセット視野ミラーデバイス及び瞳ミラーデバイスといったさまざまな他のコンポーネントを含むことができる。ＥＵＶイルミネータＥＩＬを使って放射ビームＥＢを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布をもたせることができる。

[0054] 放射ビームＥＢは、サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴ上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスク）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えば、マスク）Ｍａから反射された後、放射ビームＥＢは、投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点を合わせる。第２ポジショナＰＷ及び位置センサＰＳ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＥＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び別の位置センサＰＳ１を使い、パターニングデバイス（例えば、マスク）Ｍａを放射ビームＥＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。パターニングデバイス（例えば、マスク）Ｍａ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２及び基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。

[0055] 図示された装置は、図１の装置と同一のモードで使用され得る。

[0056] 図３は、放射源コレクタ装置ＳＯ、ＥＵＶ照明システムＥＩＬ及び投影システムＰＳを含むＥＵＶ装置４１００をより詳細に示している。放射源コレクタ装置ＳＯは、放射源コレクタ装置ＳＯの閉鎖構造４２２０内に真空環境を維持することができるように構築及び配置されている。ＥＵＶ放射放出プラズマ４２１０は、放電生成プラズマ源により形成され得る。ＥＵＶ放射は、例えば、Ｘｅガス、Ｌｉ蒸気、又はＳｎ蒸気などのガス又は蒸気によって生成することができ、このガス又は蒸気内で、プラズマ４２１０が作り出され、電磁スペクトルのＥＵＶ範囲の放射を放出する。プラズマ４２１０は、例えば、少なくとも部分的にイオン化されたプラズマを生じさせる放電によって作り出される。放射の効率的な生成には、例えば１０Ｐａの分圧のＸｅ、Ｌｉ、Ｓｎ蒸気又は他の任意の好適なガスもしくは蒸気が必要になり得る。一実施形態において、ＥＵＶ放射を発生させるために、励起されたスズ（Ｓｎ）のプラズマが提供される。

[0057] プラズマ４２１０により放出された放射は、放射源チャンバ４２１１から、放射源チャンバ４２１１の開口部内又はこの開口部の後方に位置決めされた任意のガスバリア及び／又は汚染物質トラップ４２３０（場合によっては、汚染物質バリア又はフォイルトラップと呼ばれることもある）を経由して、コレクタチャンバ４２１２内へと通過する。汚染物質トラップ４２３０は、チャネル構造を備え得る。汚染物質トラップ４２３０は、ガスバリア、又はガスバリアとチャネル構造との組み合わせも含み得る。本明細書においてさらに示される汚染物質トラップ又は汚染物質バリア４２３０は、当技術分野で公知のように、少なくともチャネル構造を備える。

[0058] コレクタチャンバ４２１２は、いわゆる斜入射型コレクタであり得る放射コレクタＣＯを備えてもよい。放射コレクタＣＯは、上流側放射コレクタ面４２５１及び下流側放射コレクタ面４２５２を有する。コレクタＣＯを横断する放射は、格子スペクトルフィルタ４２４０で反射されて、仮想放射源点ＩＦに合焦され得る。仮想放射源点ＩＦは、通常、中間焦点と呼ばれ、放射源コレクタ装置は、この中間焦点ＩＦが閉鎖構造４２２０の開口部４２２１内又は該開口部４２２１付近に置かれるように配置される。仮想放射源点ＩＦは、放射放出プラズマ４２１０の像である。

[0059] 続いて、放射は照明システムＩＬを横断する。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭａにおいて放射ビーム４２１に所望の角度分布をもたらし、かつパターニングデバイスＭａにおいて放射強度に所望の均一性をもたらすように配置されたファセット視野ミラーデバイス４２２及びファセット瞳ミラーデバイス４２４を備え得る。放射ビーム４２１がサポート構造ＭＴに保持されたパターニングデバイスＭａで反射されると、パターン付きビーム４２６が形成され、このパターン付きビーム４２６は、反射要素４２８、４３０を介して、基板ステージ又は基板テーブルＷＴに保持された基板Ｗ上に投影システムＰＳにより結像される。

[0060] 一般に、照明光学系ユニットＩＬ及び投影システムＰＳ内には、図示されるよりも多い要素が存在し得る。リソグラフィ装置のタイプに応じて、格子スペクトルフィルタ４２４０を任意で存在させてもよい。図示されるよりも多いミラーが存在してもよく、例えば、図３に示されるよりも１〜６個多い追加の反射要素が投影システムＰＳ内に存在してもよい。

[0061] 図３に図示されるようなコレクタ光学系ＣＯは、単にコレクタ（又はコレクタミラー）の一例として、斜入射リフレクタ４２５３、４２５４及び４２５５を有する入れ子型コレクタ（nested collector）として例示されている。斜入射リフレクタ４２５３、４２５４及び４２５５は、光軸Ｏを中心に軸対称に配置され、このタイプのコレクタ光学系ＣＯは、しばしばＤＰＰ源と呼ばれる放電生成プラズマ源と組み合わせて使用される。

[0062] あるいは、放射源コレクタ装置ＳＯは、図４に示すようなＬＰＰ放射システムの一部であってもよい。レーザＬＡは、キセノン（Ｘｅ）、スズ（Ｓｎ）又はリチウム（Ｌｉ）などの燃料内にレーザエネルギを付与するように配置され、数十ｅＶの電子温度を有する高度にイオン化されたプラズマ４２１０を作り出す。これらイオンの再励起及び再結合中に生成されたエネルギ放射は、プラズマから放出され、近法線入射コレクタ光学系ＣＯによって集光され、閉鎖構造４２２０の開口部４２２１上に合焦される。

[0063] 半導体産業用のＥＵＶリソグラフィシステムにおいて、ＥＵＶ光の必要なパワーを作るための放射源は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）、レーザアシスト放電生成プラズマ、シンクロトロン放射など、様々な原理に基づき得る。本発明の開示では、ＬＰＰ（レーザ生成プラズマ）に限定して説明がなされるが、適切な場合には、他のプラズマ発生方法にも適用可能である。

[0064] 図５は、本発明の一実施形態に係る放射源コレクタ装置ＳＯを示している。液滴ジェネレータ６０は、溶融材料の液滴を生成する。溶融材料の液滴は、液滴方向５０に進む。一実施形態において、材料はスズである。ＬＰＰ源では、溶融スズの非常に小さな液滴の流れは、放射源の焦点を通って進む。

[0065] レーザＬＡは、レーザビームを生成する。レーザビームは、光軸Ｏに沿って誘導される。レーザＬＡは、レーザビームをパルス状に発生させる。一実施形態において、レーザＬＡは、レーザビームがパルス毎に約０．４Ｊのパルスエネルギを有するようにレーザビームを発生させる。レーザビームは、プラズマ４２１０を作り出すように溶融材料の液滴へと誘導される。一実施形態において、レーザはＣＯ_２である。焦点において、液滴はＣＯ_２レーザにより非常に高い温度まで加熱され、プラズマが高エネルギのスズイオン及び電子から形成される。

[0066] 放射は、プラズマ４２１０から放出される。プラズマにおいて、スズ分子からは、外側の電子のうち１０〜１４個の電子が剥ぎ取られる。それらの電子シールドが回復する際に、ＥＵＶ光子が放出される。コレクタＣＯは、プラズマ４２１０から放出された放射を集光する。ガス流５１は、コレクタＣＯを清浄に保つように生成される。中間焦点ＩＦは、仮想放射源点である。

[0067] 図６は、液滴ジェネレータ６０を示している。液滴ジェネレータは細管６１を備える。アクチュエータ６２は細管６１の一部を囲む。アクチュエータ６２はコントローラ６３に接続される。コントローラ６３は、駆動周波数に従ってアクチュエータ６２を制御する。

[0068] 溶融材料の液滴を形成する溶融材料は細管６１の内部に配置される。溶融材料６４は、ノズル６６を通過して溶融材料の液滴を形成する。細管は、液滴の方向５０に沿って長手方向に延在する。細管６１は、剛性のある筐体６５を介して溶融材料を保持するためのリザーバ６９に接続される。一実施形態において、剛性のある筐体６５は、溶融材料を浸透させない。例えば、一実施形態では、剛性のある筐体６５は、溶融スズが入らないようになっている。

[0069] 液滴ジェネレータ６０は、図５に示すように、放射源コレクタ装置ＳＯにおいて使用される。溶融材料６４がノズル６６を通過する時、溶融材料６４のジェットが液滴へと分裂する。溶融材料６４のジェットが自然に分裂する方法（いわゆるレイリー分裂）と比較して、より広い間隔で互いから分離したより大きな溶融材料の液滴を発生させることが望ましい。

[0070] 本開示の一実施形態において、液滴は、低周波数変調された連続ジェットと呼ばれる方法で発生させられることになっている。本方法では、連続ジェットは、レイリー周波数に近い高周波数により、小さな液滴に分解される。しかし、これらの液滴は、低周波数変調により、それぞれわずかに異なる速度を有する。飛行の過程で、高速の液滴は低速の液滴に追いつき、間隔が広く空いたより大きな液滴へと合体する。この広い間隔は、プラズマが液滴の軌道に影響を与えないようにするために必要である。

[0071] コントローラ６３は、溶融材料６４の液滴のサイズ及び分離を制御するようにアクチュエータ６２を制御する。一実施形態において、コントローラ６３は、少なくとも２つの周波数を有する信号に従ってアクチュエータ６２を制御する。第１周波数は、溶融材料６４の相対的に小さい液滴を発生させるために液滴ジェネレータ６０を制御するのに使用される。第１周波数は、ＭＨｚの範囲内であってよい。第２周波数は、ｋＨｚの範囲のより低い周波数である。信号の第２周波数は、液滴が液滴ジェネレータ６０のノズル６６から出る際のスピードを変化させるために使用され得る。溶融材料６４の液滴のスピードを変化させる目的は、液滴同士が互いに合体して、溶融材料のより大きな液滴が、その大きさに対応したより広い間隔で形成されるように、液滴を制御するためである。なお、低周波数変調の適用に代わるものとして、振幅変調も考慮することができる。周波数又は振幅が調整された駆動周波数の適用にさらに代わるものとして、以下に詳述するように、液滴ジェネレータの細管は、ヘルムホルツ共振器を備えるように構成されてもよい。

[0072] コレクタに凝集したスズが付着しないように清浄に保つために、誘導された水素ガス流は、汚染源のスズ蒸気又は粒子を運び去る。使用されるスズの量は、生成されるＥＵＶパワーと放射源の内部（特に、コレクタなどの光路内の部位）の汚染と間の兼ね合いで決められる。

[0073] スズの液滴は、３０μｍ以下の直径を有する略球状であり、この寸法は、通常、集束レーザビームのウェストの最小寸法（６０〜４５０μｍ）よりも小さい。液滴は、４０〜８０ｋＨｚの周波数で生成され、４０〜１００ｍ／秒の速度で焦点に向けて飛行する。液滴間の間隔は、約１ｍｍより広いことが望ましい。

[0074] 液滴は、細管６１の端部でノズル６６から生成される。アクチュエータは、細管６１内部の圧力を制御する。細管６１は、例えば、密閉された圧電チューブにより囲まれている。アクチュエータ６２（例えば、圧電アクチュエータ）は、コントローラ６３（例えば、任意波形ジェネレータ）によって、少なくとも、ジェットを分裂させるための高周波数及び合体態様を制御するための低周波数を含む信号で駆動される。所定量の溶融スズがリザーバ６９（例えば、加熱された容器）内に保存され、フィルタ（図示なし）を通ってノズル６６に向けて押し流される。流速は、リザーバ６９内の液面上方のガスの圧力によって維持される。

[0075] 一実施形態において、レーザＬＡは、溶融液滴光沢面の検出によってトリガされる、いわゆるＮｏＭｏ構成（主発振器の無い構成）である。高出力パルスレーザＬＡの電源がＯＮにされる直前に液滴の形状を制御するために、プレパルスが使用される。レーザのトリガは、プラズマ位置に入る直前の液滴の位置を測定することによって行われる必要がある。

[0076] 以下、低周波数変調された連続ジェットの実施形態について説明する。基本的なレイアウト及び機構設計は、低周波数変調された連続ジェットの概念に基づいている。

[0077] ＬＰＰ型ＥＵＶ放射源の各部位の基本配置は、図５に示されている。図５は、コレクタ、液滴ジェネレータ（ＤＬＧ）、液滴の流れ、焦点及びプラズマ位置、ガス流、ならびに中間焦点といった標準的なＬＰＰ源の基本部位の配置を示す概略図である。スズキャッチャは、ＤＬＧの反対側に設置される。液滴の流れは、水平方向に誘導される。Ｏ軸は、重力方向に対して、３０°〜６０°の角度で上方に向いている。

[0078] 低周波数変調された連続ジェットの原理に基づく液滴ジェネレータ６０の設計は、溶融材料（例えば、スズ）のリザーバ６９と、リザーバ６９の底部に取り付けられた液滴ジェネレータ６０と、から構成される（図６参照）。図６は、液滴ジェネレータのレイアウトを示す。

[0079] 例えばガラス製の細管６１は、スズリザーバ６９に取り付けられる。スズは、細管６１内に流れ込む前に、まず、汚染及びノズル閉塞を生じさせる小さな粒子を全て除去するために、フィルタ（図示なし）を通過する。細管６１は、放射状に二極分化されたアクチュエータ６２（例えば、密閉圧電チューブ）によって部分的に囲まれている。

[0080] 液滴ジェネレータ６０は、およそ１５〜５０ｍｍの長さ、０．５〜０．７ｍｍの内径、及び０．１５〜０．２５ｍｍの壁厚といった寸法を有する小さなサイズの細管６１を備える。リザーバ６９に対向する細管６１の端部は開口しており、真空容器に対向する他方の端部は、内径が３〜５μｍのノズルのような形状をしている。

[0081] 細管６１の長さの一部の周囲には、圧電セラミックのチューブが取り付けられ、高温耐熱接着剤によって固定されている。このチューブは、約４〜１０ｍｍの長さを有する。リザーバ内に収容されスズの上方のガスを加圧することにより、ノズル６６から高速ジェットが噴出する。このようなジェットは、所定の距離（通常、ノズル径の１００〜１０００倍）後に、自然に液滴へと分裂するが、これらの液滴は、ノズルのサイズの２倍よりもいくらか小さい直径を有し、液滴間の間隔は、ノズル径のおよそ４．５倍である（いわゆるレイリー分裂）。液滴のサイズ及び液滴間距離の両方が、所与の平均値付近でランダムに変化する。圧電を作動させて細管６１内部の圧力を調整することにより、ノズル６６の流出速度は調整され、ジェットはノズル６６を出た直後に制御されて分裂する。レイリー分裂周波数付近の周波数で、個々の液滴が形成され、これらの液滴間は、平均流出速度と印加された周波数とによって制御された距離だけ間隔が空いている。

[0082] しかしながら、レイリー周波数よりもはるかに低い周波数において、個々の小さな液滴は、平均ジェット速度に対して高速の液滴と低速の液滴とが交互になった一連の液滴として形成される。高速の液滴は、低速の液滴に追いつき、ノズル６６から少しの距離で（ノズル径と比較して）大きな液滴が、その大きさに対応した広い液滴間距離を空けて飛行する。

[0083] 現行の設計には以下の問題点が含まれる。

[0084] ・液滴間の距離は、必要とされる所与の体積及び速度に対して、可能な限り広くなくてはならない。これは、多くの非常に小さな液滴が合体するということになる。思考を導くために、以下の概算を使用することができる。直径２０μｍ（体積４．１９ｐｌ）、速度１００ｍ／秒、レート１００ｋＨｚ、間隔１ｍｍの液滴を得るには、容積流量Ｑは以下のようにならなくてはならない。
Ｑ＝液滴体積＊周波数＝４．１９ｐｌ＊１００ｋＨｚ＝４．１９＊１０^−１０ｍ^３／秒

[0085] この容積流量を得るには、規定された液滴速度でノズル６６（半径ｒ）を通過させなくてはならない。
πｒ^２＝Ｑ／速度

[0086] この式から、ｒ＝１．１５５μｍ（直径２．３１μｍ、基本液滴サイズ４４ｆｌ）が得られる。ここでは、放射源の適切な動作のために特定される液滴距離が１ｍｍであるため、軌道からプラズマ位置に入ろうとしている液滴をプラズマが押し出すことを防止するためには、それよりも大きい距離が好ましい。より大きい液滴間間隔をもたらす唯一のパラメータが速度であるため、このことは、ノズルをさらに小さくすることを意味する。一連の小さな液滴から大きな液滴を作るためには、約１００個の小さな液滴が合体するということになる。液滴の流れに（例えば、光路中のミラー及び他の部位の汚染を防ぐための真空チャンバ内部のガス流に起因する）乱れがあると、合体プロセスが乱れることがある。

[0087] ・液滴形成に使用する駆動周波数１００ｋＨｚは、レイリー分裂の自然の周波数である約１０ＭＨｚよりもはるかに低い。これは、ノズルに近いジェット分裂を容易にするためには、例えば、正弦波駆動信号（低周波数変調された連続ジェット）ではなく矩形波を印加することにより、より高い周波数を生成する必要があることを意味する。矩形波は、振幅が徐々に小さくなる無数のオーバートーンを含む。アクチュエータ構成（力学及び（パワー）エレクトロニクス）及び細管内に収容された流体の減衰特性に応じて、駆動信号の高周波数成分がどれくらい実際にノズルに到達するかが決まる。

[0088] ・合体の長さは、速度に応じて変わる。つまり、速度が速いほど、全ての小さな液滴がまとまって、適切に制御された大きな液滴の流れになるまでにかかる時間が長くなる。

[0089] ・液滴ジェネレータの周波数スペクトルは、細管内に収容された流体柱に帰属する音響モードと、細管の及び圧電の構造モードとから構成され、複雑である。

[0090] ・細管内部の速度分布は、印加されたパルスのスペクトルと、溶融スズが充填された細管の流体構造連成の伝達関数との乗算から得られる。ノズルはほぼ閉口した端部を有するため、流体の音響特性は、主に、溶融スズが充填された細管がλ／４共振器であるという事実により左右される。λ／４共振器の共振周波数は、以下の式から得られる。
ｆ_ｎ＝（２ｎ−１）＊ｃ／４Ｌ
この式において、Ｌは細管の長さであり、ｃはガラス管のコンプライアンスが補正された音速である。ｃ＝１２５０ｍ／秒（溶融スズについて有効で、壁のコンプライアンスについて補正）、Ｌ＝２５ｍｍの場合、ｆ_１＝１２．５ｋＨｚ、ｆ_２＝３７．５ｋＨｚ、ｆ_３＝６２．５ｋＨｚなどとなる。スズにおける減衰は小さいため、共振は鋭く、非常に大きな振幅利得を示す。

[0091] これは、例えばシステムが３１．２５ｋＨの矩形波で駆動される場合、主要な運動は６２．５ｋＨの共振で生じることになるため、３１．２５ｋＨｚの反復率で１つの液滴へと合体する液滴を発生させる代わりに、６２．５ｋＨｚで等しい速度を有する２つの液滴が発生し、これら２つの液滴は、望まれる１つの液滴に合体することは決してない。細管及び圧電の構造的な共振は、数百ｋＨ〜最大で数ＭＨｚである。これらのＭＨｚ周波数が、初期のレイリー液滴分裂を制御及び安定化するために使用される。

[0092] 図７は、本発明の一実施形態に係る液滴ジェネレータを示す。図７に示される液滴ジェネレータは、図６に示される液滴ジェネレータと共通のコンポーネントをいくつか有している。これらの場合、図６及び図７では同一の参照番号が使用されている。

[0093] 一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、ＥＵＶ放射源用である。一実施形態では、液滴ジェネレータは細管６１を備える。使用中、溶融材料６４は、細管６１内を流れる。

[0094] アクチュエータ６２は、細管６１内部の圧力を調整するように構成される。コントローラ６３は、駆動周波数でアクチュエータ６２を駆動するように構成される。一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、使用中、駆動信号が、細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数と等しくなる又はほぼ等しくなるように構成される。

[0095] 細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数に等しい又はほぼ等しい駆動周波数でアクチュエータ６２を駆動することにより、細管６１のオーバートーンの望ましくない影響が減少される。

[0096] 細管６１は、共振システムである。細管６１は、共振モードに応じた運動に影響されやすい。細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数で、又はこの主共振周波数付近でアクチュエータ６２を駆動することにより、共振が、その運動の大きい増幅を引き起こす。このような大きい増幅により、細管６１のオーバートーンの乱れ要因を減少させる。

[0097] 従って、本システムにおける合体の長さを短くすることが可能である。溶融材料６４の相対的に小さな液滴は、ノズル６６から短い距離内で、合体して溶融材料６４のより大きな液滴を形成する。合体プロセスは、より高度に制御され得る。

[0098] 細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数に等しい又はほぼ等しい駆動周波数でアクチュエータ６２を駆動することに代えて、あるいはそれに加えて、細管６１は、ヘルムホルツ共振器を備えるように構成されてもよい。そのようなヘルムホルツ共振器は、例えば、図７に示すように細管６１の端部に又はこの端部付近に設けることができる。

[0099] 従って、一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、ヘルムホルツ共振器として構成される。一実施形態では、細管６１は、実質的に１つの共振周波数、つまり、ヘルムホルツ共振周波数のみを有する。従って、細管６１はオーバートーンを持たない。これにより、合体プロセスにおいてオーバートーンのあらゆる乱れ要素が除去される。

[00100] 一実施形態において、細管６１内の溶融材料６１は、高Ｑシステムある。溶融材料６４は、液滴ジェネレータ６０の使用中、鋭い共振を有する。共振が鋭くなる１つの理由として、溶融材料６４が相対的に低い粘度を有することが挙げられる。駆動周波数が細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数に近いほど、共振増幅は大きくなる。

[00101] 一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、使用中、共振増幅が少なくとも１０倍になる程度に、駆動周波数が細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数に十分に近くなるように構成される。

[00102] 例示的な実施形態によると、細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数は、約７２ｋＨｚである。駆動周波数が７１ｋＨｚの場合、共振増幅は１０倍である。駆動周波数が７３ｋＨｚの場合、共振増幅は約１０倍である。従って、駆動周波数が主共振周波数の約１ｋＨｚ以内であれば、共振増幅は少なくとも１０倍になる。これにより、細管６１内のあらゆるオーバートーンによる望ましくない影響が著しく減少される。

[00103] 一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、使用中、共振増幅がピーク共振増幅の少なくとも約３０％になる程度に、駆動周波数が細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数に十分に近くなるように構成される。上記例では、駆動周波数が７２ｋＨｚ（つまり、主共振周波数）の場合、共振増幅は約３５倍である。細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数の約１ｋＨｚ以内である駆動周波数にすることにより、共振増幅は、ピーク増幅の約３０％になる。従って、細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数の約１ｋＨｚ以内の駆動周波数を使用すると、共振増幅は、ピーク増幅の少なくとも約３０％である。これにより、細管６１内のあらゆるオーバートーンの望ましくない影響が著しく減少される。

[00104] 細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数は、特に細管６１の寸法に左右される。一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、使用中、駆動周波数が細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数の約２ｋＨｚ以内になるように構成される。細管６１の寸法及び主共振周波数によっては、主共振周波数と駆動周波数との間の２ｋＨｚの差は、細管６１内のオーバートーンの望ましくない影響を著しく減少させるのに十分に小さいこともある。

[00105] 一実施形態において、細管６１はダンパ６７を備える。ダンパ６７は、このダンパ６７の上流側の振動を減衰するように構成される。ダンパ６７は、細管６１のオーバートーンを減少させる。図６に示される液滴ジェネレータ６０は、４分の１波長共振器としてモデル化され得る。このような４分の１波長共振器は、共振器の一次共振周波数のおよそ３倍、５倍等でオーバートーンを有し得る。これらの共振周波数は、高Ｑ共振モードであり得る。この場合、細管６１が一次共振に等しい駆動周波数で駆動されたとしても、オーバートーン共振（つまり、一次共振の３倍、５倍等）は励起されることがある。これによって、合体プロセスにおいて望ましくない乱れが生じることがある。

[00106] 細管６１にダンパ６７を設けることにより、細管６１の音響特性は、細管６１が１つの共振周波数のみを有するように変化する。一実施形態において、ダンパ６７の下流側の溶融材料６４のヘルムホルツ容積６８は、ヘルムホルツ共振周波数として知られる１つの共振周波数を有する。ダンパ６７は、溶融材料６４内の他の振動がヘルムホルツ容積６８のヘルムホルツ共振周波数に影響しないように、ダンパ６７の上流側の振動を減衰する。

[00107] 一実施形態において、ダンパ６７は、内側断面積が減少した細管６１の部分を含む。これは、例えば図７に示されている。ダンパ６７の断面積の形状は特に重要ではない。例えば、ダンパ６７の断面積は、円形でもよく、又は他の形状を有しても良い。これは、ダンパ６７の断面積の形状が、細管６１の音響特性に大きく影響しないためである。むしろ、ダンパ６７の長さ及びダンパ６７の断面積のみが、細管６１の音響特性に著しく影響する。ダンパ６７の断面積は、例えば、三角形又は正方形であってよい。

[00108] 一実施形態において、ダンパ６７は、このダンパ６７を形成する細管６１の部分を加熱することにより形成される。この細管６１の部分は、細管６１内部のチャネルを狭めるように縮小する。

[00109] 一実施形態において、細管６１は、剛性のある筐体６５内に取り付けられた上流側端部を含む。剛性のある筐体６５は、溶融材料６４を保持するためのリザーバ６９への接続部であり得る。一実施形態では、ダンパ６７は、剛性のある筐体６５に隣接した上流側端部を含む。ダンパ６７の上流側端部と細管６１が剛性のある筐体６５から出る点との間の距離は、実質的にゼロである。

[00110] ただし、必ずしもこれに当てはまらなくても良い。ダンパ６７の上流側端部と剛性のある筐体６５との間の距離は、自由に変更可能である。

[00111] 一実施形態において、細管６１は、ダンパ６７の下流側の部分を含む。図７に示すように、この部分は、溶融材料６４のヘルムホルツ容積６８に対応する。一実施形態では、この部分（つまり、ヘルムホルツ容積６８）は、約１ｍｍ^３以下、任意で約０．１ｍｍ^３以下の容積を有する。ヘルムホルツ容積６８が小さいほど、細管６１内の溶融材料６４の主共振周波数が高くなる。ヘルムホルツ容積６８のサイズは、所望の主共振周波数を実現するように変更可能である。

[00112] 一実施形態において、細管６１はダンパ６７の下流側の部分を含み、この部分の少なくとも一部、任意で実質的に全体がアクチュエータ６２によって囲まれる。一実施形態では、アクチュエータ６２は、ヘルムホルツ容積６８の少なくとも一部、任意で実質的に全体を囲む。

[00113] 一実施形態において、アクチュエータ６２は、ヘルムホルツ容積６８の周りに位置決めされる。一実施形態では、アクチュエータ６２は、ヘルムホルツ容積６８を実質的に密閉するように構成される。ヘルムホルツ容積６８以外は、アクチュエータ６２の位置決め及び延在範囲は自由に変更することができる。一実施形態において、アクチュエータ６２はノズル６６まで延在する。一実施形態では、アクチュエータ６２はダンパ６７の下流側端部まで延在する。一実施形態では、アクチュエータ６２はダンパ６７の上流側端部まで延在する。一実施形態では、アクチュエータ６２は、実質的に、剛性のある筐体６５まで延在する。

[00114] 一実施形態において、駆動周波数は、液滴ジェネレータ６０によって生成された液滴の合体を制御するためのものである。駆動周波数は、溶融材料６４の小さな液滴を、より大きな液滴へと合体させるための（ｋＨｚ範囲の）低周波数信号である。駆動信号は、溶融材料のジェットの相対的に小さな液滴への分裂を制御するように構成された高周波数成分も含む。

[00115] 一実施形態において、細管６１は、液滴を吐出するように構成されたノズル６６を有する下流側端部を含む。一実施形態では、細管６１の内側断面積は、ノズル６６に向けて減少する。これは、例えば、図６及び７に示されており、細管の内径はノズル６６に向けて先細りする。先細りの形状は、自由に変更可能である。

[00116] 一実施形態において、液滴ジェネレータ６０は、溶融材料リザーバ６９を備える。溶融材料リザーバ６９は、細管６１内に溶融材料流を生成するように構成される。一実施形態では、細管６１内に溶融材料の流れを生成するように、溶融材料リザーバ６９に圧力が付加される。

[00117] 一実施形態において、溶融材料リザーバ６９は溶融スズリザーバである。しかし、必ずしもこれに当てはまらなくても良い。例えば、溶融スズの代わりに、溶融キセノン（つまり、溶融状態まで冷却されたキセノン）又は（スズと同様の約１８０℃の融点を有する）溶融リチウムを使用してもよい。

[00118] 一実施形態において、液滴ジェネレータ６０を使用する際、溶融材料の主共振周波数は、約８０ｋＨｚ以上である。

[00119] 一実施形態において、コントローラ６３は、アクチュエータ６０を矩形波で駆動周波数まで駆動するように構成される。矩形波が使用される場合、矩形波の主要周波数は、液滴の合体を制御するための信号の低周波駆動周波数である。高周波数オーバートーンを使用して、溶融材料６４のジェットのより小さな液滴への分裂を制御してもよい。

[00120] 矩形波の代わりに、コントローラ６３は、必要な２つの駆動周波数（つまり、合体を制御するための１つの低駆動周波数及び液滴分裂を制御するための１つの高駆動周波数）のみを提供するように構成されてもよい。

[00121] 一実施形態において、細管はガラス製である。しかしながら、溶融材料と使用するのに適合した他の材料を使用することもできる。例えば、モリブデン又はチタンは、溶融スズと使用するのに適合しているため、使用することができる。

[00122] 一実施形態において、細管６１は、最短で約２５ｍｍの長さを有する。一実施形態では、細管６１は、最長で約５０ｍｍの長さを有する。一実施形態において、細管６１は、最小で約０．５ｍｍの内径を有する。一実施形態では、細管６１は、最大で約１．０ｍｍの内径を有する。一実施形態において、細管６１は、最小で約０．１ｍｍの壁厚を有する。一実施形態では、細管６１は、最大で約０．２ｍｍの壁厚を有する。一実施形態において、ノズルは、最小で約３μｍの内径を有する。一実施形態では、ノズル６６は、最大で約５μｍの内径を有する。一実施形態では、ノズル６６は、最大で約１０μｍの内径を有する。

[00123] 一実施形態において、アクチュエータ６２は圧電アクチュエータである。例えば、アクチュエータ６２は、圧電セラミックのチューブによって形成され得る。しかし、他のタイプのアクチュエータを使用してもよい。一実施形態では、アクチュエータ６２は、高温耐熱接着剤などの接着剤により、細管６１上に取り付けられる。一実施形態では、アクチュエータ６２は、最短で約６ｍｍの長さを有する。一実施形態では、アクチュエータ６２は、細管６１に沿って、最長で約１０ｍｍ延在する。

[00124] 一実施形態において、ダンパ６７は、最小で約７０μｍの内径を有する。一実施形態では、ダンパは、最大で約１４０μｍの内径を有する。一実施形態において、ダンパ６７は、最短で約０．３ｍｍの長さを有する。一実施形態では、ダンパ６７は、最長で約０．７ｍｍの長さを有する。

[00125] 一実施形態において、ヘルムホルツ容積６８は、最短で約０．３ｍｍの長さを有する。一実施形態では、ヘルムホルツ容積６８は、最長で約０．７ｍｍの長さを有する。一実施形態において、ヘルムホルツ容積６８は、最小で約０．３ｍｍの内径を有する。一実施形態では、ヘルムホルツ容積６８は、約０．６ｍｍの内径を有する。ヘルムホルツ容積６８の内径は、ヘルムホルツ容積６８の全長にわたる平均内径である。一実施形態では、剛性のある筐体６５とダンパ６７の上流側端部との間の距離は、最長約１０ｍｍであり、任意で、最長約５ｍｍである。

[00126] 印加された低周波数の領域における流体共振を排除するために、時間を関数としたノズル内の速度分布を制御する圧力波が生成される細管６１の一部は、可能な限り小さいことが望ましい。そうすることで、共振がアクチュエータ６２に印加されるパルスの低周波成分に明確に規定され、制御された液滴の合体に必要とされる細管６１の流体音響特性がもたらされることになる。他の共振は、弱いか、低周波駆動周波数からはかけ離れているかのいずれかである。このような機構の例は、図７に示されている。このような機構は、ヘルムホルツ共振器と呼ばれる。
図７は、ヘルムホルツ共振器タイプの液滴ジェネレータを示している。ヘルムホルツ共振器は、以下の式から得られる１つの共振周波数のみを有する。

この式において、ｃは、音速（壁のコンプライアンスについて補正）であり、Ａ_１，Ｌ_１及びＡ_２，Ｌ_２は、それぞれ、ノズル６６及びダンパ６７の断面積及び長さである。ノズルと減衰チャネルとの間の流体の体積は、Ｖ_ｃによって表される。ヘルムホルツ共振は、オーバートーンを含まないため、優先的にオーバートーンに触れて望ましくない液滴の流れ（液滴間距離の狭い小さな液滴）を発生させる駆動信号を有する恐れがない。

[00127] ノズル６６の断面積は非常に小さい一方、ノズル６６の長さは、わずかな先細りがあるために長い。ダンパ６７の断面積は、ノズル６６の断面積よりもはるかに大きいため、概算としては、式におけるノズルの項を省略するのが妥当である。ダンパ６７の直径が２００μｍ、長さが０．５ｍｍ、ヘルムホルツ容積６８の長さが０．５ｍｍ、直径が０．４ｍｍの場合、ヘルムホルツ周波数は、およそ１００ｋＨｚである。

[00128] ダンパ６７の直後に、細管６７は、リザーバ６９の筐体６５内に取り付けられ、全体的な構成の剛性をはるかに高めることができる。アクチュエータ６２は、ヘルムホルツ容積６８を囲む細管６１の一部の周囲に直接取り付けられる。上流側の振動は、減衰チャネルとも呼ばれるダンパ６７によって減衰される。液滴ジェネレータ６０の主要共振であるヘルムホルツ共振は、液滴ジェネレータ６０の駆動周波数と等しい、又は略等しい。ダンパ６７により、他のモードの利得は制限される。溶融材料（例えば、スズ）の他の共振の全ては、主共振周波数より低い場合、あるいは高い場合のいずれも、主共振周波数よりもはるかに弱いか、又は主共振周波数からかけ離れている。

[00129] 流体システムの共振周波数（ヘルムホルツ周波数）は液滴合体のための駆動周波数と等しい、又は略等しいため、液滴合体は、より安定し、より短い距離で完全な合体に達することになる。

[00130] 当然ながら、上述した特徴のいずれも、他の特徴と共に使用することができ、明示された組み合わせのみが本出願の対象ではない。

[00131] 本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造といった、ミクロンスケール又はナノスケールのフィーチャを有するコンポーネントの製造における他の用途を有し得ることが理解されるべきである。当業者にとっては当然のことであるが、そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、及び／又はインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような基板プロセシングツール及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[00132] 本明細書で使用される「放射」及び「ビーム」という用語は、紫外線（ＵＶ）（例えば、３６５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、又は１２６ｎｍの波長、又はおよそこれらの値の波長を有する）、及び極端紫外線（ＥＵＶ）（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）含むあらゆる種類の電磁放射を包含している。

[00133] 「レンズ」という用語は、文脈によっては、屈折及び反射型光コンポーネントを含む様々な種類の光コンポーネントのいずれか１つ又はこれらの組合せを指すことができる。

[00134] 本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、少なくとも本明細書に記載したような装置の動作方法の形態で、上述以外の態様で実施できることは明らかである。例えば、本発明の実施形態は、少なくとも装置の動作方法の形態で、上記したような装置の動作方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含む１つ以上のコンピュータプログラムの形態、又はこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスク又は光ディスク）の形態であってもよい。さらに、機械読取可能命令は、２つ以上のコンピュータプログラムにおいて具現化されてもよい。２つ以上のコンピュータプログラムは、１つ以上の別々のメモリ及び／又はデータ記憶媒体に記憶され得る。

[00135] １つ以上のコンピュータプログラムが、リソグラフィ装置の少なくとも１つのコンポーネント内に設置された１つ以上のコンピュータプロセッサによって読み取られる場合、本明細書に記載したコントローラはいずれも、それぞれ、又は組み合わせて動作可能であり得る。コントローラは、それぞれ、又は組み合わせて信号を受信、処理、及び送信するための任意の好適な構成を有する。１つ以上のプロセッサは、１つ以上のコントローラの少なくとも１つと通信するように構成される。例えば、各コントローラは、上述した装置を動作する方法の機械読取可能命令を含むコンピュータプログラムを実行するための１つ以上のプロセッサを備え得る。コントローラは、そのようなコンピュータプログラムを記憶するデータ記憶媒体、及び／又は該媒体を受けるハードウェアを備え得る。従って、コントローラは、１つ以上のコンピュータプログラムの機械読取可能命令に従って動作し得る。

[00136] 本発明の一実施形態は、３００ｍｍもしくは４５０ｍｍの幅（例えば、直径）又は任意の他の形状を有する基板に適用することができる。

[00137] 上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。従って、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

Claims (14)

1. ＥＵＶ放射源用に構成され、液滴の流れを生成するように作動する液滴ジェネレータであって、
   使用中、溶融材料が流れる細管と、
   前記細管の内部の圧力を調整するアクチュエータと、
   前記液滴の特定のものの合体の制御のために構成された駆動周波数で前記アクチュエータを駆動するコントローラと、を備え、
   前記細管はヘルムホルツ共振器を備え、
   前記ヘルムホルツ共振器は、その共振周波数が前記合体に影響することを回避するように、前記駆動周波数よりも実質的に高い共振周波数をもつ、
   液滴ジェネレータ。
2. 前記細管はダンパを備え、前記ダンパは、当該ダンパの上流側の振動を減衰する、請求項１に記載の液滴ジェネレータ。
3. 前記ダンパは、前記ヘルムホルツ共振器のヘルムホルツ容積の上流側に配置される、請求項２に記載の液滴ジェネレータ。
4. 前記ダンパは、内側断面積が減少した前記細管の部分を含む、請求項２又は３に記載の液滴ジェネレータ。
5. 前記細管は、剛性のある筐体内に取り付けられた上流側端部を含み、前記ダンパは、前記剛性のある筐体に隣接した上流側端部を含む、請求項２〜４のいずれか１項に記載の液滴ジェネレータ。
6. 前記細管は、前記ダンパの下流側の部分を含み、前記アクチュエータは前記部分の少なくとも一部、及び、任意選択的に実質的に全体を囲む、請求項２〜５のいずれか１項に記載の液滴ジェネレータ。
7. 前記コントローラは前記溶融材料の前記液滴の流れへの分裂を制御するためのさらなる駆動周波数で前記アクチュエータを駆動するように構成された、請求項２〜６のいずれか１項に記載の液滴ジェネレータ。
8. 前記コントローラは、矩形波を有する前記駆動周波数で前記アクチュエータを駆動する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の液滴ジェネレータ。
9. 液滴の流れを生成するように作動する液滴ジェネレータを備えたＥＵＶ放射源であって、前記液滴ジェネレータは、
   使用中、溶融材料が流れる細管と、
   前記細管の内部の圧力を調整するアクチュエータと、
   前記液滴の特定のものの合体の制御のために構成された駆動周波数で前記アクチュエータを駆動するコントローラと、を備え、
   前記細管はヘルムホルツ共振器を備え、
   前記ヘルムホルツ共振器は、その共振周波数が前記合体に影響することを回避するように、前記駆動周波数よりも実質的に高い共振周波数をもつ、ＥＵＶ放射源。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載の液滴ジェネレータを備えたＥＵＶ放射源。
11. 請求項１０に記載のＥＵＶ放射源を備えたリソグラフィ装置。
12. 液滴の流れを生成するように作動する液滴ジェネレータを備えたＥＵＶ放射源を備えたリソグラフィ装置であって、前記液滴ジェネレータは、
    使用中、溶融材料が流れる細管と、
    前記細管の内部の圧力を調整するアクチュエータと、
    前記液滴の特定のものの合体の制御のために構成された駆動周波数で前記アクチュエータを駆動するコントローラと、を備え、
    前記細管はヘルムホルツ共振器を備え、
    前記ヘルムホルツ共振器は、その共振周波数が前記合体に影響することを回避するように、前記駆動周波数よりも実質的に高い共振周波数をもつ、リソグラフィ装置。
13. ＥＵＶ放射源用に液滴を生成する方法であって、
    溶融材料を細管内に流すことであって、前記溶融材料は前記細管内で主共振周波数を有することと、
    前記液滴の特定のものの合体の制御のために構成された駆動周波数で前記細管の内部の圧力を調整することと、を含み、
    前記細管はヘルムホルツ共振器を備え、
    前記ヘルムホルツ共振器は、その共振周波数が前記合体に影響することを回避するように、前記駆動周波数よりも実質的に高い共振周波数をもつ、
    む方法。
14. リソグラフィ装置を使用したデバイス製造方法であって、
    ＥＵＶ放射源用に液滴を生成するステップを含み、前記生成するステップは、
    溶融材料を細管内に流すことであって、前記細管内の前記溶融材料は主共振周波数を有することと、
    前記液滴の特定のものの合体の制御のために構成された駆動周波数で前記細管の内部の圧力を調整することと、を含み、
    前記細管はヘルムホルツ共振器を備え、
    前記ヘルムホルツ共振器は、その共振周波数が前記合体に影響することを回避するように、前記駆動周波数よりも実質的に高い共振周波数をもつ、
    デバイス製造方法。
    

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