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TWI877377B - 極紫外光光源裝置 - Google Patents

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TWI877377B
TWI877377B TW110120701A TW110120701A TWI877377B TW I877377 B TWI877377 B TW I877377B TW 110120701 A TW110120701 A TW 110120701A TW 110120701 A TW110120701 A TW 110120701A TW I877377 B TWI877377 B TW I877377B
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heat insulation
insulation board
debris
plasma
light source
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TW110120701A
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TW202211296A (zh
Inventor
芦澤則孝
藪田泰伸
Original Assignee
日商牛尾電機股份有限公司
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Abstract

本發明的課題係在於提供可防止碎片捕集器過熱，又可長時間穩定地運轉的極紫外光光源裝置。 極紫外光光源裝置，係具備：使釋出極紫外光的電漿產生之光源部；配置於利用極紫外光的利用裝置與光源部之間的真空框體；配置於真空框體的內部，使從電漿朝利用裝置漫射的碎片的行進方向從極紫外光的光線方向偏離的碎片捕集器；配置於真空框體的內部並配置於電漿與碎片捕集器之間的隔熱板構造體；及冷卻隔熱板構造體的冷卻機構。隔熱板構造體係具有第1隔熱板；及與第1隔熱板隔著間隔重疊的第2隔熱板。第2隔熱板係配置於第1隔熱板與電漿之間。第1隔熱板係藉由冷卻機構進行冷卻。

Description

極紫外光光源裝置
本發明係關於極紫外光光源裝置。
近年，隨著半導體積體電路的細微化及高積體化，曝光用光源的短波長化也隨著進展。作為下一個世代的半導體曝光用光源，尤其是亦可放射波長13.5nm的極紫外光(以下稱為EUV(Extreme Ultra Violet)光)之極紫外光光源裝置(以下亦稱為EUV光源裝置)的開發行進。 在EUV光源裝置，若干種之產生EUV光(EUV放射)的方法為眾所皆知。該等方法中的一個，有將極紫外光放射種(以下，亦稱為EUV放射種)加熱而激發，使高溫電漿產生，再從該高溫電漿取出EUV光的方法。
採用這種方法的EUV光源裝置，係藉由高溫電漿的生成方法，分成LPP(Laser Produced Plasma:雷射生成電漿)方式、和DPP(Discharge ProducedPlasma:放電生成電漿)方式。 DPP方式的EUV光源裝置，係為對供給有包含EUV放射種(氣相的電漿原料)的放電氣體之電極間的間隙施加高電壓，藉由放電，生成高密度高溫電漿，利用從該電漿放射的極紫外光。作為DPP方式，例如專利文獻1所記載，提案有對產生放電的電極表面供給液體狀的高溫電漿原料(例如錫(Sn))，再對該原料照射雷射光束等的能量束，使該原料氣化，然後，再藉由放電，生成高溫電漿的方法。這樣的方式，亦有被稱為LDP(Laser Assisted Discharge Plasma)方式。
EUV光源裝置，係被使用作為半導體裝置製造之平版印刷裝置的光源裝置。或者，EUV光源裝置係被使用作為用於平版印刷的光罩之檢查裝置的光源裝置。亦即，EUV光源裝置係被使用作為利用EUV光的其他光學系統裝置(利用裝置)的光源裝置。 EUV光係在大氣中容易衰減，因此，從電漿到利用裝置，被置於減壓環境也就是真空環境中。
另外，從LDP方式所生成的電漿，碎片以高速被漫射。碎片係包含高溫電漿原料之錫粒子、及因接收能量束的照射而稍微缺損的放電電極之材料粒子。若碎片到達利用裝置的話，則會有利用裝置內的光學元件的反射膜受損或被汙染，造成性能降低，因此，為了使碎片不會侵入到利用裝置，提案有使漫射的碎片之行進方向偏移的碎片捕集器(專利文獻1)。
碎片捕集器係藉由複數個箔片，發揮將所配置的空間細微分割，降低該部分的電導而提升壓力的作用。碎片係在此壓力上升的區域，為了與環境氣體的碰撞機率提升，使速度降低，並且讓碎片行進方向從EUV光的光線方向偏移。作為碎片捕集器，有複數個箔片的位置被固定的固定式箔片捕集器(foil trap)；和對質量較大之低速的碎片，朝與碎片行進方向正交的方式使箔片旋轉運動來捕集碎片的旋轉式箔片捕集器。在1個裝置，可設置旋轉式箔片捕集器與固定式箔片捕集器雙方，亦可設置單方。 在碎片捕集器與電漿之間，配置有隔熱板。配置隔熱板的目的之一，係為了防止碎片捕集器因來自於電漿的放射而形成高溫，造成破損。配置隔熱板的另一目的，係為了盡可能地減少朝碎片捕集器行進的碎片，減低碎片捕集器的負載。在隔熱板，形成有供朝利用裝置行進的EUV光通過之開口(孔)。堆積於隔熱板的碎片，若最終到達某種程度的量的話，則會成為液滴，因重力而聚集於隔熱板的下方，落下至碎片收容容器(錫回收容器)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2017-219698號公報
[發明所欲解決之課題]
伴隨EUV光源的高輸出化，從電漿釋出的熱也增加，因此，有碎片捕集器過熱而破損的情況產生。碎片捕集器係除了從電漿釋出而通過隔熱板的開口並到達碎片捕集器之直接的放射以外，亦會接收到因來自於電漿的放射被加熱的隔熱板所發出之二次性熱輻射。因此，為了減低碎片捕集器的熱負載，降低隔熱板的溫度即可。 但，若過度地冷卻隔熱板，則碎片會在隔熱板上固化並堆積。到達隔熱板上的碎片，期望成為液體並藉由重力聚集於隔熱板的下方，落下至碎片收容容器。在碎片成為固體並堆積的情況，碎片會成長為如鐘乳洞的石筍。若碎片的堆積物成長的話，則會有遮住隔熱板的開口，或干涉其他的零件，阻礙光源的穩定運行。因此，在光源發光中，必須將隔熱板的溫度維持在碎片的大部分亦即錫的熔點(約232℃)以上。
因此，本發明之目的，係在於提供可防止碎片捕集器過熱，且能夠不會因堆積於隔熱板之碎片 妨礙裝置之穩定運行的極紫外光光源裝置。 [解決問題之技術手段]
本發明的一態樣之極紫外光光源裝置，係具備：使釋出極紫外光的電漿產生之光源部；配置於利用前述極紫外光的利用裝置與前述光源部之間的真空框體；配置於前述真空框體的內部，使從前述電漿朝前述利用裝置漫射的碎片的行進方向從前述極紫外光的光線方向偏離的碎片捕集器；配置於真前述空框體的內部並配置於前述電漿與前述碎片捕集器之間的隔熱板構造體；及冷卻前述隔熱板構造體的冷卻機構。前述隔熱板構造體係具有第1隔熱板；及與前述第1隔熱板隔著間隔重疊的第2隔熱板。前述第2隔熱板係配置於前述第1隔熱板與前述電漿之間。前述第1隔熱板係藉由前述冷卻機構進行冷卻。
在此態樣，即使因來自於電漿的放射，造成接近電漿的第2隔熱板及堆積於該處的碎片變成高溫，也能藉由將遠離電漿的第1隔熱板作成較第2隔熱板低溫，防止處於第1隔熱板的背後之碎片捕集器過熱。
理想為前述冷卻機構係具有：冷卻前述真空框體之水冷配管；及與前述真空框體接觸，用以保持前述第1隔熱板之保持構件。 在此情況，第1隔熱板的熱經由保持構件傳導至被水冷配管冷卻的真空框體，使得第1隔熱板被冷卻。
更加理想為前述第2隔熱板係與前述真空框體及前述冷卻機構相分離，未直接連接於前述第1隔熱板。 在此情況，第2隔熱板係未與真空框體、第1隔熱板及冷卻機構進行直接的熱傳導，因此，第2隔熱板係當受到來自於電漿之放射時，仍維持在高溫。
理想為前述第2隔熱板係具有鎢製的中央部、和包圍前述中央部的鉬製的周邊部，中央部與周邊部可更換地結合。 在此情況，藉由具有更高熔點的鎢形成與電漿的距離近且容易變成高溫之中央部，能夠提升第2隔熱板的耐久性。周邊部係以較鎢廉價的鉬所形成，因此，能夠降低第2隔熱板的成本。周邊部係以可撓性高的鉬所形成，因此，容易將周邊部彎曲加工成順應周圍的構件之配置。又，因中央部與周邊部可更換地接合，所以，在中央部因高溫而受損的情況，亦可僅更換中央部，將周邊部再利用。 [發明效果]
在本發明的態樣，既可將堆積於隔熱板的碎片維持於高溫，且可防止碎片捕集器過熱。
以下，一邊參照圖面，一邊說明本發明的實施形態。圖面的尺寸並非一定正確，有一部分的特徵誇大顯示或省略。
極紫外光光源裝置(EUV光源裝置)1係為可使用作為半導體裝置製造之平版印刷裝置的光源裝置或平版印刷用光罩的檢查裝置之光源裝置，可釋出例如波長13.5nm之極紫外光(EUV光)的裝置。 實施形態之EUV光源裝置1係為LDP方式的EUV光源裝置。更具體而言，EUV光源裝置係對供給至產生放電的一對電極的表面之液相的電漿原料照射雷射光束等的能量束而使電漿原料氣化，然後，藉由電極間的放電，產生高溫電漿。從電漿釋出EUV光。
如圖1所示，EUV光源裝置1係具有在內部產生電漿之室11。室11係由剛性體例如金屬所形成。室(真空框體)11的內部係為了抑制EUV光的衰減而作成為真空。 圖1之室11的內部的描繪，係為室11的內部的平面圖。
在室11的內部，配置有光源部12，其係用來產生釋出極紫外光之電漿。光源部12係具有一對放電電極21a、21b。放電電極21a、21b係為相同形狀相同大小的圓板，放電電極21a作為陰極使用，放電電極21b作為陽極使用。放電電極21a、21b係由例如鎢、鉬、鉭等的高熔點金属所形成。 放電電極21a、21b係配置於互相分離的位置，放電電極21a、21b的周緣部互相接近。在陰極21a的周緣部與陽極21b的周緣部最接近的位置，在陰極21a與陽極21b之間的間隙，產生放電，伴隨此，產生高溫電漿。以下，將處於陰極21a的周緣部與陽極21b的周緣部最接近的位置之陰極21a與陽極21b之間的間隙稱為[放電區域D]。
陰極21a係連結於馬達22a的旋轉軸23a，繞著陰極21a之軸線旋轉。陽極21b係連結於馬達22b的旋轉軸23b，繞著陽極21b之軸線旋轉。馬達22a、22b係配置於室11的外部，旋轉軸23a、23b係從室11的外部延伸至內部。旋轉軸23a與室11的壁之間的間隙，係以例如機械性密封件24a這樣的密封構件加以密封，旋轉軸23b與室11的壁之間的間隙也以例如機械性密封件24b這樣的密封構件加以密封。密封構件係既可維持室11內的減壓環境，又可容許旋轉軸23a、23b的旋轉。 如此，放電電極21a、21b係分別藉由各別的馬達22a、22b驅動。這些馬達22a、22b的旋轉是藉由控制部15進行控制。
在室11的內部，配置有：儲存液相的電漿原料25a之容器26a；及儲存液相的電漿原料25b之容器26b。在容器26a、26b，被供給加熱過的液相的電漿原料25a、25b。液相的電漿原料25a、25b為例如錫(Sn)。 陰極21a的下部係浸漬於容器26a內的電漿原料25a，陽極21b的下部係浸漬於容器26b內的電漿原料25b。因此，在放電電極21a、21b，附著有電漿原料。伴隨放電電極21a、21b的旋轉，液相的電漿原料25a、25b係輸送至要產生高溫電漿之放電區域D。
在室11的外部，配置有雷射裝置(能量束照射裝置)28，其用來對塗敷於陰極21a之電漿原料25a照射能量束，使電漿原料25a氣化。雷射裝置28係為例如Nd: YVO4 雷射裝置(Neodymiumdoped Yttrium Orthovanadate 雷射裝置)，發出紅外雷射光束L。但，能量束照射裝置亦可為能發出使電漿原料25a氣化的雷射光束以外之光束的裝置。 藉由雷射裝置28之雷射光束的照射時序，是藉由控制部15進行控制。 從雷射裝置28所釋出的紅外雷射光束L係被可動鏡31導引。在雷射裝置28與可動鏡31之間，典型地配置有聚光手段。聚光手段係具有例如聚光透鏡29。
紅外雷射光束L係藉由配置於室11的外部之可動鏡31進行反射，通過設在室11的壁之透明窗30，照射於放電區域D附近的陰極21a之外周面。 為了容易將紅外雷射光束L照射於陰極21a的外周面，使放電電極21a、21b的軸線非平行。旋轉軸23a、23b的間隔，係馬達側窄，電極側寬。 陽極21b係配置於陰極21a與可動鏡31之間。換言之，被可動鏡31反射的紅外雷射光束L，係在通過陽極21b的外周面附近後，到達陰極21a的外周面。為了不阻礙紅外雷射光束L的行進，陽極21b係較陰極21a更朝圖1的左側迴避。 塗敷於放電區域D附近的陰極21a的外周面之液相的電漿原料25a，係藉由紅外雷射光束L的照射而氣化，氣相的電漿原料產生於放電區域D。
由於在放電區域D產生高溫電漿(使氣相的電漿原料電漿化)，脈衝電力供給部35對陰極21a與陽極21b供給電力，使得在陰極21a與陽極21b之間產生放電。脈衝電力供給部35，係對放電電極21a、21b週期性地供給脈衝電力。 脈衝電力供給部35係配置於室11的外部。從脈衝電力供給部35延伸的供電線，係埋設於室11的壁而通過維持室11內的減壓環境之密封構件36，延伸至室11的內部。
在此實施形態，從脈衝電力供給部35延伸的2條供電線分別連接於容器26a、26b。容器26a、26b係由導電性材料所形成，容器26a、26b的內部之電漿原料25a、25b也為導電性材料之錫。在容器26a、26b的內部之電漿原料25a、25b，浸漬有放電電極21a、21b。因此，若脈衝電力供給部35對容器26a、26b供給脈衝電力的話，其結果，脈衝電力被供給至放電電極21a、21b。 若在陰極21a與陽極21b之間產生放電的話，則放電區域D之氣相的電漿材料會被大電流加熱激發，產生高溫電漿。又，藉由高熱，使得塗敷於放電區域D附近的陽極21b之外周面的液相的電漿原料25b也電漿化。
從高溫電漿釋出EUV光E。EUV光E係被其他的光学系裝置亦即利用裝置40(平版印刷裝置或光罩檢查裝置)利用。在室11與利用裝置40之間，配置有連接室(真空框體)42。連接室42的內部空間，係經由形成於室11的壁之貫通孔亦即窗43，與室11連通。又，連接室42係與利用裝置40連通。在圖面，僅顯示利用裝置40的一部分。又，在圖1中，省略連接室42之詳細圖示。 如圖2的側面剖面圖所示，在連接室42的壁，形成有貫通孔亦即窗44，連接室42的內部空間係經由窗44，與利用裝置40連通。連接室42的內部係為了抑制EUV光E的衰減而作成為真空。從放電區域D的電漿釋出之EUV光E係透過窗43、44，導入至利用裝置40。
另外，從電漿，碎片46與EUV光一同漫射。碎片46係包含高溫電漿原料之錫粒子、及因接收能量束的照射而稍微缺損的放電電極21a、21b之材料粒子。若碎片46到達利用裝置的話，則會有利用裝置內的光學元件的反射膜受損或被汙染，造成性能降低，因此，為了使碎片46不會侵入到利用裝置40，將碎片捕集器設在連接室42內，讓碎片46的行進方向從EUV光的光線方向偏移。在此實施形態，碎片捕集器係具有藉由旋轉運動，捕集碎片46之旋轉式箔片捕集器50。雖未圖示，亦可將固定式箔片捕集器設在連接室42內的EUV光之光路上。
旋轉式箔片捕集器50，係具有如專利文獻1所揭示的結構。具體而言，如圖2及圖3所示，旋轉式箔片捕集器50係具有：中心的輪轂51；與輪轂51同芯之外側環52；及配置於輪轂51與外側環52之間的多數個箔片53。各箔片53係為薄膜或薄狀的平板。箔片53係隔著相等的角間隔配置成放射狀。各箔片53係位於包含輪轂51的中心軸線之平面上。旋轉式箔片捕集器50的材料，係為例如鎢及/或鉬這樣的高熔點金屬。 輪轂51係連結於馬達(旋轉驅動裝置)54的旋轉軸55，輪轂51的中心軸線係與旋轉軸55的中心軸線一致。旋轉軸55係可視為旋轉式箔片捕集器50的旋轉軸。藉由馬達54驅動，使旋轉式箔片捕集器50旋轉，旋轉的箔片53捕集到來的碎片46，阻止碎片46侵入至利用裝置40。 旋轉式箔片捕集器50配置於連接室42內，相對於此，馬達54係配置於連接室42外。在連接室42的壁，形成有供旋轉軸55通過的貫通孔56。旋轉軸55與連接室42的壁之間的間隙，係以例如機械性密封件57這樣的密封構件進行密封。
旋轉式箔片捕集器50係因來自於電漿的放射而形成高溫，因此，為了防止過熱，有將旋轉軸55作成中空而使冷卻水流通，進行冷卻的情況。又，為了防止馬達54本身燒壞，在馬達54的周圍，捲繞有水冷配管59。在水冷配管59，有水流動，藉由熱交換，從馬達54奪取熱能。 又，為了減低從電漿朝旋轉式箔片捕集器50的放熱而防止過熱，在連接室42內，配置有由高熔點金屬所形成的隔熱板構造體60。隔熱板構造體60係中介於電漿與旋轉式箔片捕集器50之間。在隔熱板構造體60，形成有貫通的開口60a。開口60a係位於窗44與電漿之間。 從電漿，朝各種方向釋出EUV光E。EUV光E的一部分，係通過室11的窗43、隔熱板構造體60的開口60a、旋轉式箔片捕集器50的複數個箔片53的間隙、窗44，導入至利用裝置40。旋轉式箔片捕集器50的複數個箔片53係為了不會遮斷從電漿(發光點)朝窗44行進的EUV光E，與朝窗44行進的EUV光E之光線方向平行地配置。亦即，如圖2所示，為各箔片53配置於包含輪轂51的中心軸線之平面上的旋轉式箔片捕集器50的情況，配置成電漿(發光點)存在於輪轂51的中心軸線之延長線上的話，則不會被各箔片53遮蔽而可將通過旋轉式箔片捕集器50的EUV光之比例(亦稱為透過率)作成最大。
在此實施形態，在內置有旋轉式箔片捕集器50之連接室42的外部，配置有使旋轉式箔片捕集器50旋轉的馬達54。因此，容易進行馬達54及馬達54的配線54a、54b與水冷配管59之檢驗及修理。又，因馬達54的配線54a、54b與水冷配管59配置於連接室42的外部，所以，比起配置於連接室42的內部之情況，能夠減少連接室42的密封部位。若真空的密封部位減少的話，則可使進行組裝時及維修作業時要進行真空洩漏的檢查部位減少，且因隨著時間經過之劣化引起的真空洩漏的漏失也消失，因此，可改善裝置的可靠性。且，因馬達54配置於連接室42的外部，所以，容易進行馬達54的冷卻。
另外，從電漿，亦朝各種方向釋出碎片46。碎片46的一部分會透過室11的窗43而侵入至連接室42。在連接室42的下方，配置供碎片46落下之碎片收容容器64。侵入到連接室42之碎片46的一部分堆積於隔熱板構造體60。該等碎片會因施加到隔熱板構造體60之來自於電漿的放射而熔融，最終到達某種程度的量則成為液滴。然後，該液滴藉由重力，聚集於隔熱板構造體60的下方，並落下至碎片收容容器64。如此，隔熱板構造體60係減少朝旋轉式箔片捕集器50行進之碎片46。侵入至連接室42之碎片46的一部分、從容器26a、26b漏出之電漿原料等，被導引至設在連接室42內且以加熱器進行加熱之接收板65，再落下至碎片收容容器64。侵入至連接室42且通過隔熱板構造體60的開口60a之碎片46，被旋轉式箔片捕集器50的箔片53捕集後，落下至碎片收容容器64。 碎片收容容器64係配置於連接室42的外部。在連接室42的底壁，形成有使碎片收容容器64的內部空間與連接室42的內部空間連通之貫通孔66。碎片收容容器64係在上部具有凸緣64A。被凸緣64A包圍的碎片收容容器64之開口部重疊於貫通孔66，凸緣64A以例如螺絲等固定於連接室42的底壁。凸緣64A與連接室42的底壁之間的間隙，係藉由設在此處的墊片68加以密封。
因碎片46的大部分為錫，所以，碎片收容容器64亦可被稱為錫回收容器。在碎片收容容器64的周圍，纏繞有將碎片收容容器64加熱之加熱器配線69。在EUV光源裝置1的使用期間，藉由加熱器配線69，將碎片收容容器64的內部加熱至錫熔點(約232℃)以上，將蓄積於碎片收容容器64的內部之錫作成液相。將碎片收容容器64的內部之錫作成液相的理由是在固體的碎片46蓄積的情況，在碎片46容易落下的地點，蓄積物會如鐘乳洞的石筍般逐漸成長之故。若碎片的蓄積物成長為石筍狀，則有例如與旋轉式箔片捕集器50接觸而妨礙旋轉式箔片捕集器50的旋轉，或造成旋轉式箔片捕集器50損傷。或者，亦有蓄積物到達朝窗44行進的EUV光E之光路，遮斷EUV光E。藉由將碎片收容容器64的內部之錫作成液相，使得錫在碎片收納容器64內被平坦化，可有效率地儲藏錫。 在回收蓄積於碎片收容容器64的錫之情況，在停止藉由加熱器配線69之加熱後，碎片收容容器64回到常溫後，將連接室42內部返回到大氣壓。然後，將碎片收容容器64從連接室42取下，再將新的(未聚集有錫)碎片收容容器64安裝於連接室42。 從連接室42取下的碎片收容容器64之內部的錫係呈固相，但，藉由再加熱，可從碎片收容容器64取出。
在此實施形態，被旋轉式箔片捕集器50捕捉的碎片46透過形成於連接室42的壁之貫通孔66，落下至碎片收容容器64。碎片收容容器64係配置於連接室42的外部。因此，不會有碎片46附著於用來加熱碎片收容容器64之加熱器配線69，容易進行加熱器配線69的檢驗及修理。又，因容易將碎片收容容器64從連接室42取下，所以，容易將碎片收容容器64更換成新的碎片收容容器64。又，從取下的碎片收容容器64取出錫後，碎片收容容器64可再利用。
且，在連接室42的外部，配置有監視EUV光E的監視裝置70。監視裝置70係為檢測EUV光E的存在之檢測器或測定EUV光E的強度之測定器。 在連接室42的壁，形成有供EUV光E通過的貫通孔亦即極紫外光導引孔71，在極紫外光導引孔71與監視裝置70之間，設有可使EUV光E不會洩漏地通過之管72。
在前述隔熱板構造體60，形成有貫通的開口60b，在將電漿與開口60b連結之直線的延長線上，配置監視裝置70、極紫外光導引孔71及管72。因此，從電漿釋出的EUV光E的一部分，係通過室11的窗43、隔熱板構造體60的開口60b、旋轉式箔片捕集器50的複數個箔片53的間隙、連接室42的壁之極紫外光導引孔71、管72的內腔，到達至監視裝置70。 如此，可藉由監視裝置70監視EUV光E。因監視裝置70係配置於連接室42的外部，所以，比起配置於連接室42的內部的情況，容易進行監視裝置70及監視裝置70的配線70a、70b之檢驗及修理。又，因監視裝置70的配線70a、70b配置於連接室42的外部，所以，比起配置於連接室42的內部之情況，能夠減少連接室42的密封部位。且，因監視裝置70配置於連接室42的外部，所以，可因應需要，容易地追加冷卻機構，能夠抑制監視裝置70過熱。
其次，詳細說明隔熱板構造體60。 如圖4至圖6所示，隔熱板構造體60係具備具有2片的隔熱板之複合構造。具體而言，隔熱板構造體60係具有第1隔熱板75、和第2隔熱板76。第2隔熱板76係配置於第1隔熱板75與電漿之間，隔著間隔重疊於第1隔熱板75。 第2隔熱板76係藉由複數個螺絲79，可更換地結合於安裝在支承框架90之複數個支柱91上。支柱91係通過設在第1隔熱板75的貫通孔78。支承第2隔熱板76之支承框架90，係在未圖示的部位連接於連接室42上。如後述般，貫通孔78的直徑係較支柱91的直徑大，配置成使第1隔熱板75與支柱91不會互相地接觸。 另外，第1隔熱板75係經由複數個保持部77(如後述，參照圖5〜圖7)連接於連接室42。如此，不需要將第2隔熱板76與第1隔熱板75直接安裝，而能以不與第1隔熱板76接觸的方式經由通過第1隔熱板76的貫通孔78之支柱91，將第2隔熱板76安裝於支承框架90，藉此，可抑制第2隔熱板76與第1隔熱板75之間的熱傳導。在此，支承框架90與支柱91，係以熱傳導率較小的鈦、不銹鋼等之金屬材料、氧化鋁(Al2 O3 )、氧化鋯(ZrO2 )等之陶瓷所構成。
第1隔熱板75的貫通孔75a及第2隔熱板76的中央部80的貫通孔76a被定位，構成前述開口60a。開口60a係容許EUV光E從電漿朝利用裝置40之行進。 同樣地，第1隔熱板75的貫通孔75b及第2隔熱板76的中央部80的貫通孔76b也被定位，構成前述開口60b。開口60b係容許EUV光E從電漿朝監視裝置70之行進。 以電漿(發光點)作為起始點而漫射之碎片中，到達包含第1隔熱板75之平面上的碎片，係被第2隔熱板76上的貫通孔76a及76b所限定。理想為貫通孔75a及75b係具有可完全地包含此第1隔熱板75上之碎片到達範圍這樣的大小及形狀為佳。換言之，當從電漿(發光點)通過第2隔熱板76上的貫通孔76a及76b看見第1隔熱板75時，為了第1隔熱板75不會被第2隔熱板76的影子遮住而看不見，選定貫通孔75a及75b的大小及形狀為佳。這是因為碎片46與EUV光E一同從電漿直行前進，但，若第1隔熱板75露出於不會成為第2隔熱板76的影子之區域，則碎片會直接堆積於第1隔熱板75。例如，在貫通孔75a與76a、貫通孔75b與76b分別呈同心同徑而配置於光軸上的情況，因貫通孔75a、75b的周圍不會進入到第2隔熱板76的影子，所以碎片會堆積。在該情況，由於第1隔熱板75如後述被冷卻，故，碎片46不會熔融而持續堆積。最終造成第1隔熱板75與第2隔熱板76被堆積的碎片連結而產生熱傳導，因此，第2隔熱板76的溫度降低，碎片亦堆積到第2隔熱板76上。
支承框架90係不僅支承第2隔熱板76，亦具有防止碎片飛散至連接室42的內部之功能，該碎片係指被旋轉式箔片捕集器50捕捉，且藉由離心力在旋轉式箔片捕集器50的箔片上朝徑方向移動並從前述箔片的端部脫離的碎片。因此，旋轉式箔片捕集器50係藉由支承框架90，覆蓋全周範圍。在支承框架90的前壁(隔熱板構造體60側之壁)，設有開口，在支承框架90的後壁(隔熱板構造體60相反側之壁)，形成有貫通孔90a、90b。貫通孔90a係位於開口60a與窗44之間，容許EUV光E朝利用裝置40行進。貫通孔90b係位於開口60b與極紫外光導引孔71之間，容許EUV光E朝監視裝置70行進。在支承框架90的下端，形成有碎片的排出孔90c。從旋轉式箔片捕集器50脫離的碎片係透過排出孔90c而落下，再透過貫通孔66被碎片收容容器64接收。
前述第1隔熱板75係藉由冷卻機構進行除熱。在此實施形態，冷卻機構係具有：用來冷卻連接室42之水冷配管88(參照圖4、圖5)；及連接於連接室42，保持第1隔熱板75之保持部77(如後述，參照圖5〜圖7)。水冷配管88係在實施形態，配置於連接室42的壁內，但，亦可配置於連接室42的外側或內側，與連接室42的壁接觸。不論如何，第1隔熱板75的熱經由保持部77傳導至以水冷配管88冷卻之連接室42。因此，第1隔熱板75被冷卻。 另外，第2隔熱板76係與連接室42及冷卻機構(水冷配管88和保持部77)分離，且與第1隔熱板75隔著間隔。並且，第2隔熱板76係未連接於第1隔熱板75，固定於安裝在支承框架90的支柱91上。因此，第1隔熱板75與第2隔熱板76未有直接的熱傳導，故，第2隔熱板76維持在高溫。 藉由非將接近電漿之第2隔熱板76冷卻，而是將遠離電漿之第1隔熱板75冷卻而作成較第2隔熱板76低溫，能以第1隔熱板75，遮蔽來自於因電漿形成為高溫之第2隔熱板76的二次姓熱輻射，能夠防止處於第1隔熱板75背後之碎片捕集器(在此實施形態，為旋轉式箔片捕集器50)過熱。此時，第2隔熱板76係不會受到藉由熱傳導之冷卻，所以，接收來自於電漿的放熱而維持在高溫。因此，堆積於第2隔熱板76上之碎片最終到達某種程度的量時，會成為液滴。然後，該液滴藉由重力，聚集於隔熱板構造體60的下方，並落下至碎片收容容器64。碎片收容容器64係藉由加熱器配線，加熱至錫的熔點(約232℃)以上，因此，以蓄積的錫為主之碎片不會局部地存在，能作為液體被平坦化且儲藏。
如圖7所示，第1隔熱板75係為厚度數mm的板材，且具有上端與下端被去除的圓板形狀。第1隔熱板75的材料為鉬。鉬的熔點為約2600℃，第1隔熱板75係具有高耐熱性。在第1隔熱板75的中央，分別形成具有不會阻礙從電漿(發光點)朝監視裝置70及利用裝置40行進之EUV光E的光路的形狀之2個貫通孔75a、75b。 在第1隔熱板75的四角部，形成有用來將第1隔熱板75連接保持於連接室42之保持部77。如此，在此實施形態，保持第1隔熱板75之保持部77係作為一體構造而形成於第1隔熱板75上，但，保持部77係與第1隔熱板75之熱傳導良好即可，因此亦可作為與第1隔熱板75不同體的構件以熔接、硬焊、螺絲固定等加以安裝。在該情況，保持部77可為鎢、鉬、鋁、銅等之熱傳導率佳的金屬，亦可為碳化矽(SiC)、氮化鋁(AlN)、氮化硼(BN)等之熱傳導佳的陶瓷。
在第1隔熱板75，形成有複數個圓形貫通孔78。各貫通孔78的直徑係較在背後的支承框架90用來保持第2隔熱板76的圓柱狀支柱91的外徑大，使支柱91不會與貫通孔78的內周面接觸。再者，貫通孔78的形狀並非一定需要為圓形，同樣地支柱91的形狀亦可為非圓柱狀。
如圖8所示，第2隔熱板76係具有：中央部80；及包圍中央部80之周邊部81。中央部80與周邊部81係藉由複數個螺絲82可更換地結合。中央部80為厚度數mm之鎢製的圓板。周邊部81係厚度數mm的鉬製的圓板，具有較中央部80的外徑大非常多的外徑。 在周邊部81的中央，形成有貫通周邊部81的開口81A。中央部80的外徑係較開口81A的外徑大，中央部80覆蓋開口81A。在中央部80，形成有2個貫通孔76a、76b。
在第2隔熱板76的周邊部81，形成有複數個貫通孔81b。貫通孔81b的位置，係為與第1隔熱板75的貫通孔78及安裝於支承框架90之支柱91相對應的位置。螺絲79係通過貫通孔81b，緊固於支柱91的螺孔。
在第2隔熱板76，藉由更高熔點的鎢，形成自電漿之直線距離較周邊部81近且成為高溫之中央部80，可使第2隔熱板76的耐久性提升。周邊部81係以較鎢廉價的鉬所形成，因此，能夠降低第2隔熱板76的成本。周邊部81係以可撓性高的鉬所形成，因此，容易將周邊部81彎曲加工成順應周圍的構件之配置。例如在此實施形態，周邊部81的上部84與下部85進行彎曲加工，隔熱板構造體60係不會干涉連接室42內部的形狀而進行配置。又，因中央部80與周邊部81可更換地接合，所以，在中央部80因高溫而受損的情況，亦可僅更換中央部80，將周邊部81再利用，能夠減低成本。
以上，參照本發明的理想實施形態，圖示說明了本發明，但，在不超出申請專利範圍所記載的發明範圍的情況下，可進行形式及詳細內容的變更。這樣的變更、改變及修正亦包含於本發明的範圍內。
例如在前述實施形態，隔熱板構造體60的冷卻機構係為用來冷卻連接室42之水冷配管88、和用來保持第1隔熱板75之保持部77。但，隔熱板構造體60，亦可為與第1隔熱板75接觸的水冷配管或空冷配管(未圖示)，將第1隔熱板75冷卻。 在前述實施形態，第2隔熱板76是由中央部80與周邊部81二種構件所構成。但，亦可藉由鎢製的一種構件構成第2隔熱板76全體。 在前述實施形態，隔熱板構造體60係具有2片的隔熱板75、76。但，隔熱板構造體60亦可具有更多的隔熱板。
1:極紫外光光源裝置(EUV光源裝置) 12:光源部 40:利用裝置 42:連接室(真空框體) 46:碎片 50:旋轉式箔片捕集器(碎片捕集器) 60:隔熱板構造體 60a:開口 60b:開口 64:碎片收容容器 70:監視裝置 75:第1隔熱板 76:第2隔熱板 77:保持部(冷卻機構) 80:中央部 81:周邊部 88:水冷配管(冷卻機構)
[圖1]係顯示本發明的實施形態之極紫外光光源裝置的示意圖。 [圖2]係顯示實施形態之極紫外光光源裝置的一部分之側面剖面圖。 [圖3]係顯示實施形態之極紫外光光源裝置的旋轉式箔片捕集器之正面圖。 [圖4]係從橫向觀看實施形態之隔熱板構造體的剖面圖。 [圖5]係從上方觀看實施形態之隔熱板構造體的剖面圖。 [圖6]係實施形態之隔熱板構造體的立體圖。 [圖7]係實施形態之隔熱板構造體的第1隔熱板之立體圖。 [圖8]係實施形態之隔熱板構造體的第2隔熱板之立體圖。
42:連接室(真空框體)
50:旋轉式箔片捕集器(碎片捕集器)
51:輪轂
52:外側環
53:箔片
60:隔熱板構造體
60a:開口
60b:開口
66:貫通孔
75,75a,75b:第1隔熱板
76:第2隔熱板
76a,76b,78:貫通孔
79:螺絲
80:中央部
81:周邊部
81A:開口
82:螺絲
84:上部
85:下部
88:水冷配管(冷卻機構)
90:支承框架
90a,90b:貫通孔
90c:排出孔
91:支柱

Claims (4)

  1. 一種極紫外光光源裝置，其特徵為具備：光源部，其係用來產生釋出極紫外光之電漿； 真空框體，其係配置於利用前述極紫外光的利用裝置與前述光源部之間； 碎片捕集器，其係配置於前述真空框體的內部，使從前述電漿朝前述利用裝置漫射之碎片的行進方向自前述極紫外光的光線方向偏移； 隔熱板構造體，其係配置於前述真空框體的內部，並配置於前述電漿與前述碎片捕集器之間；及 冷卻機構，其係用來冷卻前述隔熱板構造體， 前述隔熱板構造體係具有第1隔熱板；及與前述第1隔熱板隔著間隔重疊的第2隔熱板， 前述第2隔熱板係配置於前述第1隔熱板與前述電漿之間， 前述第1隔熱板係藉由前述冷卻機構進行冷卻， 前述冷卻機構係具有：冷卻前述真空框體之水冷配管；及與前述真空框體接觸，用以保持前述第1隔熱板之保持構件。
  2. 如請求項1的極紫外光光源裝置，其中，前述第2隔熱板係與前述真空框體及前述冷卻機構相分離，未連接於前述第1隔熱板。
  3. 如請求項1或2的極紫外光光源裝置，其中，前述第2隔熱板係具有鎢製的中央部、和包圍前述中央部的鉬製的周邊部，中央部與周邊部可更換地結合。
  4. 一種極紫外光光源裝置，其特徵為具備：光源部，其係用來產生釋出極紫外光之電漿； 真空框體，其係配置於利用前述極紫外光的利用裝置與前述光源部之間； 碎片捕集器，其係配置於前述真空框體的內部，使從前述電漿朝前述利用裝置漫射之碎片的行進方向自前述極紫外光的光線方向偏移； 隔熱板構造體，其係配置於前述真空框體的內部，並配置於前述電漿與前述碎片捕集器之間；及 冷卻機構，其係用來冷卻前述隔熱板構造體， 前述隔熱板構造體係具有第1隔熱板；及與前述第1隔熱板隔著間隔重疊的第2隔熱板， 前述第2隔熱板係配置於前述第1隔熱板與前述電漿之間， 前述第1隔熱板係藉由前述冷卻機構進行冷卻， 前述第2隔熱板係具有鎢製的中央部、和包圍前述中央部的鉬製的周邊部，中央部與周邊部可更換地結合。
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