[发明专利]LPP方式的EUV光源及其产生方法

说明书

技术领域

本发明涉及LPP方式的EUV光源及其产生方法。

背景技术

为了下一代半导体的微细加工，期待使用极紫外光源的光刻法。光刻法是将光、光束通过描绘有电路图案的掩模缩小投影到硅基板上，使抗蚀剂材料感光，由此形成电子电路的技术。利用光刻法形成的电路的最小加工尺寸基本上依赖于光源的波长。因此，在下一代半导体开发中，光源的短波长化是必须的，正在进行面向该光源开发的研究。

作为下一代光刻光源被视为最有力的是极紫外（EUV：Extreme Ultra Violet）光源，这意味着大约1~100nm的波长区域的光。该区域的光对所有物质的吸收率高，不能利用透镜等的透射型光学系统，因此使用反射型光学系统。此外，极紫外光区域的光学系统的开发非常困难，仅在有限的波长中显示出反射特性。

现在，正在开发在13.5nm具有灵敏度的Mo/Si多层膜反射镜，预测如果开发了将该波长的光和反射镜组合起来的光刻技术的话，就能实现30nm以下的加工尺寸。为了实现更微细的加工技术，当务之急是波长13.5nm的光刻光源的开发，来自高能量密度等离子体的辐射光受到瞩目。

光源等离子体的生成能够大致分为利用激光照射方式的光源等离子体的生成（LPP：Laser Produced Plasma）和通过脉冲功率技术驱动的气体放电方式的光源等离子体的生成（DPP：Discharge Produced Plasma）。

本发明涉及LPP方式的EUV光源。LPP方式EUV光源例如在专利文献1、2中公开。

图1是表示在专利文献1中公开的现有的LPP方式EUV光源的结构图。在该方法中,使至少1个靶57在腔室（chamber）内产生，并且使至少1个脉冲激光束53在腔室内聚光到靶57。靶以液体的射流的方式产生，激光束53被聚光到射流的空间连续的部分。

此外，该装置包含：用于产生至少1个激光束53的单元；腔室；用于在腔室内产生至少1个靶57的单元50；用于在腔室内使激光束53聚光到靶57的单元54。靶产生单元50产生液体的射流，聚光单元54使激光束53聚光到射流的空间连续部分。

再有，在该图中，51是聚光点，52是液滴，55是液滴形成点。

图2是表示在专利文献2中公开的现有的LPP方式EUV光源的结构图。

该装置包含：激光振荡部61、聚光透镜等的聚光光学系统62、靶供给装置63、靶喷嘴64、EUV聚光反射镜65。激光振荡部61是对用于使靶物质激励的激光束进行脉冲振荡的激光光源。从激光振荡部61射出的激光束通过聚光透镜62而被聚光到规定位置。另一方面，靶供给装置63对靶喷嘴64供给靶物质，靶喷嘴64将供给的靶物质向规定的位置喷射。

通过对靶物质照射激光束，从而靶物质激励而产生等离子体66，从那里辐射极紫外光67（EUV）。在EUV聚光反射镜65的反射面，为了有选择地反射波长13.5nm附近的EUV光，例如形成有将钼和硅交替层叠的膜（Mo/Si多层膜）。从等离子体66辐射的EUV光67通过EUV聚光反射镜65而被聚光反射，作为输出EUV光向曝光装置等输出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2000-509190号公报“Ｘ線放射線または極紫外線放射線を発生するための方法および装置”；

专利文献2：日本特开2007-207574号公报（極端紫外光源装置）。

发明内容

发明要解决的课题

原理上在上述现有的LPP方式EUV光源中，作为激光光源使用高输出的脉冲激光（例如0.1J/Pulse），将其对靶物质高度反复（例如100kHz）照射，能够获得实用输出（例如100J/s=100W）的EUV光源。

可是，在专利文献1和2记载的EUV光源中，由于对靶物质的每次发射（shot）而产生的等离子体进行排气，所以在每次发射都废弃靶物质（锡、锂、氙等）的蒸气化、等离子体化所需要的能量，存在靶物质和能量的利用效率低的问题。

此外，在以实用输出为目标的高度反复运转（10~100kHz）中，发光源物质（即靶物质）的废弃会引起残渣产生、腔室的真空度恶化等的大问题。

本发明正是为了解决上述的现有的问题点而创造的。即，本发明的目的在于提供一种能够大幅提高靶物质和能量的利用效率，并且能够抑制残渣的产生和腔室的真空度恶化的LPP方式的EUV光源及其产生方法。

用于解决课题的方案