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CN1973357B - Euv光源、evu曝光装置、及半导体元件的制造方法 - Google Patents

Euv光源、evu曝光装置、及半导体元件的制造方法 Download PDF

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CN1973357B
CN1973357B CN2005800203984A CN200580020398A CN1973357B CN 1973357 B CN1973357 B CN 1973357B CN 2005800203984 A CN2005800203984 A CN 2005800203984A CN 200580020398 A CN200580020398 A CN 200580020398A CN 1973357 B CN1973357 B CN 1973357B
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Abstract

在已加热的贮槽(4)内，收纳有具有Sn的原子数％小于等于15％的组成的Sn-Ga系合金。将已用压力泵加压的Sn合金导入喷嘴(1)，并从设置在真空室7内的喷嘴(1)的前端喷出液态Sn合金。从喷嘴(1)所喷出的液态Sn合金因表面张力而形成为球形，而作为靶(2)。由配置在真空室(7)的外部的Nd:YAG激光源(8)产生的激光，在透镜(9)聚光并导入真空室(7)内。将被照射了激光的靶(2)等离子体化，并辐射包含EUV光的光。

Description

EUV光源、EVU曝光装置、及半导体元件的制造方法 
技术领域
本发明涉及一种产生EUV光((Extreme Ultraviolet：极紫外光)，在本详细说明书以及权利要求中指波长为13.5nm的光)的EUV光源(lightsource)、使用此EUV光源的EUV曝光装置、以及使用此EUV曝光装置的半导体元件(semiconductor device)的制造方法。 
背景技术
随着半导体集成电路(semiconductor integrated circuit)的集成度增加，电路图案(circuit pattern)细微化，在一直以来所使用的使用可见光或紫外光的曝光装置中，其解像度(resolution)开始变得不够。如众所周知，曝光装置的解像度与转印光学系统的开口数(numerical aperture)(NA)成正比，与用于曝光的光的波长成反比。因此，作为提高解像度的一个尝试，进行了将波长较短的EUV(有时也称作软X射线)光源取代可见光及紫外光，用于曝光转印的尝试。 
作为用于上述曝光转印装置的EUV光产生装置，尤其受到重视的是激光等离子体(Laser Plasma)EUV光源(以下有时称作“LPP(Laser ProducedPlasma，激光产生等离子体)”)以及放电等离子体(discharge plasma)EUV光源。 
LPP是将脉冲激光(pulse laser)聚集在真空容器内的靶(target)材料上，将靶材料等离子体化，再利用从该等离子体所辐射的EUV光，虽然体型小，却具有不亚于波纹机(undulator)的亮度。 
并且，Dense Plasma Focus(DPF，稠密等离子体聚焦)等使用放电等离子体的EUV光源体型小，且EUV光量多，成本低。这些EUV光源作为使用波长13.5nm的EUV光的EUV曝光装置的光源，近年来正受到关注。 
图8为表示上述EUV曝光装置的概略图。图中，IR1～IR4为照明光学系统的反射镜(reflector)，PR1～PR4为投影光学系统的反射镜。W为晶片(wafer)，M为光罩(mask)。 
使从激光源(laser light source)L所照射的激光聚集于靶S，通过等离子体现象，从靶S产生X射线。该X射线利用反射镜C、D而反射，并作为平行的X射线而射入到照明光学系统。接着，利用照明光学系统的反射镜IR1～IR4依次反射，对光罩M的照明区域进行照明。利用投影光学系统的反射镜PR1～PR4，使由形成在光罩M的图案而反射的X射线依次反射， 并使图案的图像成像在晶片W面上。 
如上述，正在广泛研究开发利用使用Xe气体或液化Xe作为靶物质的Xe等离子体，来作为EUV曝光装置中所使用的波长为13.5nm的EUV光源，(连同激光等离子体光源、放电等离子体光源)。其理由是，可获得较高的转换效率(相对于输入能量(input Energy)所得的EUV光强度的比率)，以及Xe由于在常温下是气体材料，所以不易产生碎片(debris，飞散粒子)的问题。 
然而，为了获得更高输出的EUV光源，将Xe气体用作靶是有限的，所以期望能使用其它物质。其中，作为也能放出与Xe相同的13.5nm的EUV光的元素，已获知有Sn。而且还获知，如果使用Sn，可获得比Xe更高的转换效率。 
然而，由于Sn为金属(固体)，所以存在如下问题。 
(1)当为激光等离子体光源时，如果向固体状Sn靶照射激光，则将产生大量碎片。如果为了避免该问题而加热Sn，使其形成蒸气加以供给，则将因密度变低而无法获得足够高的转换效率。并且，将在周边的低温部分发生固化，在该部分有大量附着物。 
(2)当为放电等离子体光源时，难以在固体状态下向放电空间(电极间生成等离子体的空间)供给材料。如果将材料加热形成蒸气加以供给，则材料将在周边的低温部分固化，并大量附着在该部分。 
因此，虽然已知Sn为高效材料，却难以就此将其作为EUV光源的靶物质来使用。所以，为了克服使用Sn时的问题，即Sn为固体的缺点，已尝试了各种各样的方法。 
例如，已获知有将水溶性Sn盐溶解于水或其它溶媒中，作为靶加以供给的方法等。但是，在该方法中存在如下问题，即，等离子体生成后，水份从飞散的碎片中蒸发而消失，Sn盐将仍然作为固体粘接在镜片表面，造成污染。即使要加热熔解粘接在镜片表面的碎片以去除该碎片，也由于镜片表面的多层膜的耐热温度至多为100℃左右，而无法在较之更高的温度下进行。并且，即使使用可承受数100℃温度的高耐热多层膜，也存在镜面基板(mirror substrate)无法承受该温度的顾虑。 
因此，期望一种供给物质，通过获得以Sn为主要成分的液体(尽量在  室温左右或室温以下)，而可作为靶加以连续供给，且飞散的碎片也可容易地液化而去除。 
发明内容
本发明是鉴于上述情况而开发研制的，目的在于提供一种可通过能使用液态Sn而获得更高的转换效率、且容易去除碎片的EUV光源，使用此EUV光源的EUV曝光装置，以及使用此EUV曝光装置的半导体元件的制造方法。
用来实现上述目的的第1形态是一种EUV光源，将靶物质等离子体化，并将此时所放出的EUV光作为光源，该EUV光源的特征在于，上述靶为Sn-Ga(锡-镓)系合金(alloy)，Sn-Ga(锡-镓)系合金的Sn的原子数％小于等于15％。 
发明者研究了在等离子体EUV光源中使用Sn作为靶物质的方法后，注意到，如果将Sn尽量设为低熔点，并在液态下使用，则会使得所产生的碎片的去除变得容易。Sn自身的熔点为232℃，如果原封不动地加以使用，将如上所述，难以去除附着于镜片的碎片。但是如果通过将Sn合金化来降低熔点，则可在液态下使用，并且，通过将镜片温度升高到不至于破坏镜片的多层膜的温度，可将所附着的碎片作为液体加以去除。 
作为上述Sn合金，发明者着眼于Sn-Ga(锡-镓)系合金。Sn-Ga合金从Ga的低熔点以及Sn-Ga为共晶系方面来说，具有合金熔点非常低的特征。 
图1表示Sn-Ga合金系的状态图(以下状态图均选自Agne技术中心发行，长崎诚三、平林真编着的《二元合金状态图集》)。纵轴表示温度。横轴下侧表示原子数％(at％)，上侧表示重量％(wt％)。根据Sn-Ga合金状态图可知，Sn的熔点为232℃，Ga的熔点为29.8℃，从连接二者的最上面的曲线(称作“液相线”)开始，如果Sn含量比越小，则熔点越低，并且可知Sn为8at％时达到共晶温度20.5℃。 
上述温度比Sn、Ga中任一个的熔点均更低。这是共晶系的特征，Sn-Ga合金形成单纯的共晶系。并且，由从Sn的熔点(232℃)到共晶点(Sn为8at％、20.5℃)的液相线、20.5℃的共晶线(横的直线)、位于Sn侧的纵曲线所围成的大三角区域，表示此处为液相与Sn主体的化合物(Sn比93％左右)的二相共存区域。 
总而言之，液相线表示作为合金的熔点，所以根据该状态图可知，要获得50℃或50℃以下的熔点，利用Sn-Ga合金中Sn的比率小于等于15at％的区域即可。50℃的温度是在当作为EUV光源的靶使用时，作为可易于加热的温度来采用的。 
用来实现上述目的的第2形态如上述第1形态，其特征在于，上述靶的Sn的原子数％小于等于8％。 
如根据图1所知，在Sn的原子数％小于等于8％的区域，熔点最高也仅有29.8℃。因此，即使在进行固液分离而仅单独分离Ga固溶体(solidsolution)时，其熔点也至多为29.8℃，所以，可更容易地形成液体。 
用来实现上述目的的第3形态如上述第2形态，其特征在于，上述靶的Sn的原子数％为8％的共晶组成比。 
如根据图1所知，当Sn的原子数％为8％时达到共晶点，共晶温度为20.5℃。因此，即使在室温下，也可在液态下使用，且在靶供给时，也可无须特别加温而作为液体而供给。并且，由于飞散的碎片自身也是共晶，所以在室温下为液态，从而也容易清除。为共晶组成时，由于不经过固液二相共存区域，而犹如单体物质，在共晶温度一点上产生液相←→共晶的熔解·凝固，所以容易处理。进而，在上述第2形态中，Sn的比率最高，这样，EUV光的转换效率增高。 
用来实现上述目的第4形态是一种EUV光源，将靶物质等离子体化，并将此时所放出的EUV光作为光源，该EUV光源的特征在于，上述靶为Sn-Ga-In(锡-镓-铟)三元系合金，其中Sn小于等于15原子数％，Ga为55～70原子数％，In为20～30原子数％，且Sn的原子数％、Ga的原子数％、In的原子数％以及杂质的原子数％的和为100％。 
作为含有Sn的三元合金、且熔点较低者，有Sn-Ga-In(锡-镓-铟)三元系合金。其中，如果使用Sn小于等于15原子数％、Ga为55～70原子数％、In为20～30原子数％者，则可将熔点降至小于等于15℃。 
用来实现上述目的的第5形态如上述第4形态，其特征在于，上述靶为Sn-Ga-In(锡-镓-铟>三元系合金，其中共晶组成比为Ga：62原子％、Sn：13原子％、其余部分由In以及杂质所组成。 
根据本形态，靶的熔点达5℃，在常温下，完全为液态。 
用来实现上述目的的第6形态是一种EUV曝光装置，利用照明光学系统，将来自EUV光源的EUV光照射至光罩，再利用投影光学系统，将形成在光罩的图案曝光转印至晶片等感应基板，该EUV曝光装置的特征在于，上述EUV光源是上述第1形态到第5形态中任一种EUV光源。 
在本形态中，因使用具有高转换效率的等离子体EUV光源，所以可作为大光量的EUV光源，从而可提高生产量(throughput)。 
用来实现上述目的的第7形态是一种半导体元件的制造方法，其特征在于，包括使用作为上述第6形态的EUV曝光装置，将形成在光罩的图案曝光转印至晶片等感应基板的步骤。 
在本形态中，由于使用生产量较佳的曝光装置，所以可提高半导体元件的生产效率。 
附图说明
图1是Sn-Ga合金系的状态图。 
图2是Sn-Hg系合金的状态图。 
图3是表示作为本发明实施形态的第1示例的激光等离子体EUV光源的概略图。 
图4是表示图3所示的本发明的实施形态中供给靶的喷嘴(nozzle)、激光以及聚光镜片的配置关系的图。 
图5是表示作为本发明实施形态的第2示例的放电等离子体EUV光源的概略图。 
图6是图5所示的本发明的实施形态中靶回收机构与放电等离子体光源的位置关系的图。 
图7是表示本发明的半导体元件制造方法的一示例的流程图。 
图8是表示EUV曝光装置的概略图。 
1：喷嘴                       2、S：靶 
3：靶回收机构                 4：贮槽 
5：溶液搅拌机构               6：压力泵 
7：真空室                     8、L：激光源 
9：透镜                       10：激光导入窗 
11：聚光镜片                  12：激光 
21：电极(阳极)                22：绝缘体 
23：电极(阴极)                24、25：反射面 
26：聚光光学系统              27：放电等离子体光源 
IR1-IR4：照明光学系统的反射镜 PR1-PR4：投影光学系统的反射镜 
C、D：反射镜                  L：激光源 
M：光罩                       W：晶片 
具体实施方式
以下利用图来说明本发明的实施形态的示例。图3是表示作为本发明实施形态的第1示例的激光等离子体EUV光源的概略图。 
在已加热的贮槽(tank)4内，收纳有具有本发明范围的组成的Sn-Ga系合金或Sn-Ga-In三元系合金(以下简称“Sn合金”)。为了使贮槽4内的Sn合金温度均匀，并使组成均匀，而设置有溶液搅拌机构5。溶液搅拌机构5在本示例中，使叶片(blade)在液体中旋转。 
贮槽4利用配管与压力泵6(pressure pump)连接，将已用压力泵6加压的Sn合金导入至喷嘴1，再从设置在真空室7(vacuum chamber)内的喷嘴1的前端喷出液态Sn合金。对从贮槽4经由压力泵6直至喷嘴1之间的配管类全部进行加热，以使得Sn合金中途不固化。不过，当Sn合金的熔点足够低时，未必需要加热机构。 
从喷嘴1所喷出的液态Sn合金，由于表面张力而形成为球形，成为靶2。设定加压的压力、喷嘴1的直径等，以使得从喷嘴1以固定时间间隔供给固定尺寸的靶2。优选对靶2照射1脉冲的激光，使得恰好与进行等离子体化而消耗的靶的量一致。如果靶过大，则未进行等离子体化的剩余部分将形成碎片，所以不佳。相反，如果靶过小，则转换效率降低，故而不佳。 
在真空室7中，设置有激光导入用激光导入窗10，由配置在真空室7外部的Nd:YAG激光源8所产生的激光在透镜9(lens)聚集，并导入真空室7内。 
以靶2通过激光的聚光点位置的方式来配置各个零件，且同步控制靶供给以及激光脉冲，以使得当靶2恰好来到聚光点位置时照射激光脉冲。即，靶2的位置由未图示的监控机构所监视，当靶2来到激光的聚光点位置时，对Nd:YAG激光源8进行发光的触发。 
对已照射激光的靶2进行等离子体化后，辐射包含EUV光的光。聚光镜片11聚集由等离子体产生的EUV光，并将该EUV光导入(未图示的)照明光学系统。聚光镜片11具有旋转椭圆面形状的反射面，反射面上涂敷有Mo/Si多层膜。而且，旋转椭圆面的一个焦点位置成为激光的聚光点位置、即EUV光的产生位置。因此，将聚光镜片11所反射的光聚集于其他焦点位置，其后，导入照明光学系统。 
利用靶回收机构3将靶2的未经等离子体化而剩下的残留物回收。将已回收的靶残留物放回到贮槽4中，再次加热溶融，以进行再利用。在靶回收机构3与贮槽4之间设置有(未图示的)逆流防止机构，以防止贮槽内的蒸气倒流入真空室7内。 
在图3中，聚光镜片11所反射的EUV光看似与激光导入窗10等发生干涉，但实际上如图4所示，供给靶2的喷嘴1的中心轴、激光12的中心轴、聚光镜片11所反射的EUV光的主光线的轴是以相互正交的方式而配置的，EUV光将不与激光导入窗10等发生干涉。 
图5是表示作为本发明实施形态的第2示例的放电等离子体EUV光源的概略图。在已加热的贮槽4内，收纳有Sn合金。为了使贮槽4内的Sn合金温度均匀，且使组成均匀，设置有溶液搅拌机构5。溶液搅拌机构5在本示例中，使叶片在液体中旋转。 
贮槽4利用配管与压力泵6连接，将已用压力泵加压的树脂导入喷嘴1，再从设置在真空室7内的喷嘴1的前端喷出液态的树脂。对从贮槽4经由压力泵6直至喷嘴1之间的配管类全部进行加热，以使得树脂中途不固化。但是，当Sn合金的熔点足够低时，未必需要加热机构。 
从喷嘴1喷出的液体由于表面张力而形成为球形，成为靶2。设定加压的压力、喷嘴1的直径等，以使得从喷嘴1以固定的时间间隔供给固定尺寸的靶2。在该实施形态中，优选对靶2照射1脉冲的激光，使得恰好与进行等离子体化而消耗的靶的量一致。如果靶过大，则未进行等离子体化的剩余部分将形成碎片，所以不佳。相反，如果靶过小，则转换效率降低，故而不佳。 
将从喷嘴1喷出的靶2导入Z箍缩放电等离子体光源27中的放电空间。 Z箍缩型放电等离子体光源27包括开孔的圆盘状电极(阳极)21、同样形状的电极(阴极)23、以及连接二者的筒状绝缘体22，当在电极(阳极)21与电极(阴极)23之间施加高电压脉冲时，通过放电，将处于其间的空间的物质等离子体化，并辐射包含EUV光的光。 
各个零件以靶2通过放电空间的方式而配置，且以当靶2恰好来到放电空间的中心位置时，同步控制靶供给与高电压脉冲，以精确的施加高电压脉冲。 
在喷嘴1设置有未图示的振动机构，可通过在喷嘴1的液体喷出方向施加振动，来控制液态Sn合金的喷射的时间。控制对喷嘴1的振动以及对高电压电源的触发(trigger)，以取得上述同步。 
聚光光学系统26使等离子体所产生的EUV光聚集，并导入(未图示的)照明光学系统。聚光光学系统26是由2个同心球面形状的反射面24、25所构成的施瓦兹希尔德(Schwarzschild)光学系统，在其反射面上涂敷有Mo/Si多层膜。 
靶2的未经等离子体化而剩余的残留物，用靶回收机构3回收。将已回收的靶残留物放回贮槽4，再次加热溶融，进行再利用。在靶回收机构3与贮槽4之间，设置有(未图示的)逆流防止机构，防止贮槽内的蒸气逆流入真空室7内。 
靶回收机构3与放电等离子体光源27的位置关系如图6所示，以电极23的孔的中心轴与靶回收机构3开口部的中心轴大体一致的方式而配置。 
靶回收机构3遮蔽从放电等离子体光源27产生的一部分EUV光。用于聚光光学系统26的施瓦兹希尔德光学系统，由于是具有中心遮蔽的光学系统，所以无法聚集本来就在光轴附近的光线。在本实施形态中，将靶回收机构3尽量配置在施瓦兹希尔德光学系统的中心遮蔽内，从而将因反射而导致的EUV光的损失抑制在最小限度。 
除施瓦兹希尔德光学系统以外，还可使用沃尔特(Walter)型光学系统作为聚光光学系统26，此种场合由于也是具有中心遮蔽的光学系统，所以可进行同样配置，将因反射而导致的EUV光的损失抑制在最小限度。 
作为本发明的实施形态的EUV曝光装置的构成，基本上与图8所示相同。仅有如下所述之处的不同，即，使用第1实施形态所示的激光等离子体EUV光源或第2实施形态所示的放电等离子体EUV光源来作为EUV光源，所以省略其说明。 
以下，说明本发明的半导体元件制造方法的实施形态的示例。图7是表示本发明的半导体元件制造方法的一示例的流程图。此示例的制造步骤包括以下各主要步骤。 
(1)制造晶片的晶片制造步骤(或准备晶片的晶片准备步骤) 
(2)制作用于曝光的光罩的光罩制造步骤(或准备光罩的光罩准备步骤) 
(3)进行晶片所必需的加工处理的晶片加工(wafer processing)步骤 
(4)单个地切出形成在晶片上的芯片，且可运行的芯片组装步骤 
(5)检查制作好的芯片的芯片检查步骤 
再者，各个步骤更包括几个子步骤。 
在上述多个主要步骤中，对半导体元件的性能有决定性影响的主要步骤是晶片加工步骤。在该步骤中，将已设计好的电路图案依次层叠于晶片上，形成多个作为存储器或MPU(Microprocessor Unit，微处理机单元)而运行的芯片。该晶片加工步骤包括以下各步骤。 
(1)形成成为绝缘层的介电薄膜(dielectric film)、形成配线部或电极部的金属薄膜(metallic thin film)等的薄膜形成步骤(使用CVD(Chemical Vapor Deposition，化学汽相沉积)或溅射(sputtering)等) 
(2)氧化该薄膜层或晶片基板的氧化步骤 
(3)为了对薄膜层或晶片基板等进行选择性地加工，而使用光罩(标线(reticle))形成抗蚀剂图案(resist pattern)的微影(lithography)步骤 
(4)根据抗蚀剂图案，对薄膜层或基板进行加工的蚀刻(etching)步骤(例如使用干式蚀刻(dry etching)技术) 
(5)离子、杂质注入扩散步骤 
(6)抗蚀剂剥离步骤 
(7)进一步检查已加工的晶片的检查步骤 
再者，晶片加工步骤仅重复进行所必需的层数，再按照设计制造运行的半导体元件。 
在作为本实施形态的半导体元件制造方法中，在微影步骤中，使用作为本发明的实施形态的EUV曝光装置。因此，可进行细微线宽的图案的曝光，同时还可高产量地进行曝光，且可高效率地制造半导体元件。 
(实施例1) 
在本实施例中，使用Sn-Ga合金作为EUV曝光装置的光源的靶。合金组成选择Sn为8at％、Ga为92at％的组成。该组成如根据图1所示的Sn-Ga系状态图所知，为Sn-Ga合金的共晶组成，其熔点为20.5℃。此靶在室温(24℃)下为液体，所以将其放入液体贮槽，在光源腔室内使其从喷嘴喷出，照射激光，进行等离子体化，使EUV光发光。靶是含有Sn的Sn系靶，具有高转换效率。并且，靶内Sn所占比例为8at％，Sn的量为足以用于向EUV光转换的供给量。并且，剩下的Ga未对EUV光的发光以及传输造成不良影 响。已获知，使用本靶时所获得的转换效率，与使用单体的Sn时程度相同。 
由于本靶为液体，所以用完的靶可作为液体较容易地回收至腔室内，且可通过导管进行再利用。 
并且，关于碎片，当等离子体化时，产生有靶飞散粒子(飞散液滴)，而附着于相向的镜片表面和其他部件，但由于为液体，所以不会粘接在镜片上，而可在保养(maintenance)时就此较容易地冲洗去除。 
在上述步骤中，由于利用本靶的熔点较低约为20.5℃的特点，所以无特别操作即可使用液体靶，但有的部件，附近有冷却部位，且在靶的流路存在小于等于20.5℃的部分时，可用适当较弱的加热器加温至23℃左右。当附着于镜片时，如果加温到比熔点稍高的温度，也可较容易地熔解。由于处理可在至多为小于等于25℃的温度进行，所以对多层膜和镜面基板，均不会造成热损害。 
(实施例2) 
在本实施例中，使用Sn-Ga合金作为EUV曝光装置的光源的靶。合金组成选择Sn为5at％、Ga为95at％的组成。此组成如根据图1所示的Sn-Ga系状态图所知，熔点约为25℃。此靶在室温(24℃)下为固液分离状态，如果加温至30℃左右，均变成液体，所以以固体或已加温的液态贮藏于靶贮藏部，再从该处以液态在已加温的导管内输送，在光源腔室内使其汽化(vaporize)，在生成脉冲状高电压的电极附近等离子体化，使EUV光发光。靶为含有Sn的Sn系靶，具有高转换效率。并且，靶内Sn所占的比例为5at％，Sn的量为足以用于向EUV光转换的供给量。并且，剩下的Ga并未对EUV光的发光以及传输造成不良影响。已获知，使用本靶时所获得的转换效率，与使用单体的Sn时程度相同。 
用完的靶通过预先加热回收部，而可作为液体在腔室内较容易地加以回收，并可通过已加温的导管来加以输送，进行再利用。 
并且，关于碎片，当等离子体化时，产生有靶飞散粒子(飞散液滴)，附着于相向的镜片表面和其他部件，但当保养时，通过将镜片加温至30℃左右，而使得碎片全部液化，从而可就此较容易地冲洗去除。 
在上述步骤中，为了熔解本靶，需要使用加热器而进行的加热，但其温度至多30℃左右。并且，如果有30℃左右的熔解温度，也足以去除附着在镜片的碎片，且对于多层膜和镜面基板，均不会造成任何热损害。 
(实施例3) 
在本实施例中，使用Sn-Ga合金作为EUV曝光装置的光源的靶。合金组成选择Sn为12at％、Ga为88at％的组成。此组成如根据图1所示的Sn-Ga系状态图所知，熔点为大约40℃。此靶在室温(24℃)下为固液分离状态，但如果加温至45℃左右，将全部变成液体，所以以固体或已加温的液态贮 藏于靶贮藏部，再从该处以液态在已加温的导管输送，在光源腔室内使其从喷嘴喷出，照射激光，进行等离子体化，使EUV光发光。靶为含有Sn的Sn系靶，具有高转换效率。并且，靶内Sn所占比例为12at％，Sn的量为足以用于向EUV光转换的供给量。并且，剩下的Ga未对EUV光的发光以及传输造成不良影响。已获知，使用本靶时所获得的转换效率，与使用单体的Sn时程度相同。 
用完的靶通过预先加温回收部，而可作为液体较容易地在腔室内加以回收，且可通过已加温的导管加以输送，进行再利用。 
并且，关于碎片，当等离子体化时，产生有靶飞散粒子(飞散液滴)，附着于相向的镜片表面和其他部件，但当保养时，通过将镜片加温至45℃左右，而将碎片全部液化，从而可就此较容易地冲洗去除。 
在上述步骤中，为了熔解本靶，需要使用加热器而进行的加热，且其温度至多45℃左右。并且，如果有45℃左右的熔解温度，也足以去除附着于镜片的碎片，且对于多层膜和镜面基板，均不会造成任何热损害。 
(实施例4) 
在本实施例中，使用Sn-Ga-In合金作为EUV曝光装置的光源的靶。合金组成选择Sn为13at％、Ga为62at％、In为25at％的组成。该组成为Sn-Ga-In三元系合金的共晶组成，其熔点为5℃。此靶在室温(24℃)下为液体，所以放入液体贮槽，在光源腔室内使其汽化，在生成脉冲状高电压的电极附近进行等离子体化，使EUV光发光。靶为含有Sn的Sn系靶，具有高转换效率。并且，靶内Sn所占比例为13at％，Sn的量为足以用于向EUV光转换的供给量。并且，剩下的Ga以及In并未对EUV光的发光以及传输造成不良影响。已获知，使用本靶时所获得的转换效率，与使用单体的Sn时程度相同。 
由于本靶为液体，所以用完的靶可作为液体在腔室内较容易地回收，并可通过导管进行再利用。 
并且，关于碎片，当进行等离子体化时，产生有靶飞散粒子(飞散液滴)，附着于相向的镜片表面和其他部件，但由于是液体，所以不会粘着在镜片上，而可在保养时就此较容易地冲洗去除。 
由于利用靶的熔点较低约为5℃的特性，所以无特别操作即可使用液体靶，但有的部件，附近有冷却部位，且在靶的流路存在小于等于5℃的部分时，可用适当较弱的加热器加温至10℃左右。当附着于镜片时，如果是通常使用，则也因为是液体，而不会对镜面基板造成任何热损害。 
<关于其他合金的考察> 
用来制造低熔点Sn合金的对象金属，也并非熔点越低越好。图2表示以Sn-Hg(锡-水银)系合金为例的状态图，尽管Hg比Ga的熔点低(Ga的 熔点为29.8℃，Hg的熔点为-39℃)，但Sn的含量在1～2at％左右时，液相线将急剧上升，Sn为大约20at％的组成时，熔点(完全熔解完的温度)将上升至大于等于90℃。在-34.6℃～液相线为止的温度下，为大部分Hg液相及大部分Sn固溶体(ε相、δ相、γ相)的固液分离区域。要使其全部熔解完，需要液相线以上的温度。如果将图1与图2重合，则在Sn为大约2～30at％的组成范围中，Sn-Ga状态图的液相线比Sn-Hg状态图的液相线更低。因此，Sn-Hg合金虽然也可成为低熔点合金的候选，但如果Sn大约为3％～4％以下，小于等于50℃完全熔解的区域将较狭窄。并且，由于含有Hg，所以必须非常注意其处理。 
作为参考，就Hg以外的物质列举如下。 
(1)共晶系内共晶温度未满200℃者 
·Sn-In系(锡-铟)：全部为共晶系，最低熔点为共晶点，大约120℃(Sn大约为48at％)。再者，In的熔点为157℃。 
·Sn-Bi系(锡-铋)：为单纯的共晶系，最低熔点为共晶点139℃(Sn为57at％)。再者，Bi的熔点为271℃。 
·Sn-Tl系(锡-铊)：Sn侧为共晶系，最低熔点为共晶点170℃(Sn大约为68at％)。再者，Tl的熔点为303℃。 
·Sn-Cd系(锡-镉)：为共晶系，最低熔点为共晶点177℃(Sn大约为65at％)。再者，Cd的熔点为321℃。 
·Sn-Pb系(锡-铅)：为单纯的共晶系，最低熔点为共晶点183℃(Sn大约为74at％)。所谓焊锡。再者，Pb的熔点为328℃。 
·Sn-Zn系(锡-锌)：为单纯的共晶系，最低熔点为共晶点198℃(Sn为85at％)。再者，Zn的熔点为420℃。 
(2)金属间化合物为高熔点者 
·Sn-Na系(锡-钠)：Sn的熔点为232℃，Na的熔点为97℃，合金的熔点最高可达578℃。Sn附近为共晶系，其附近的最低熔点为共晶点，大约215℃(Sn大约为95at％)。Na附近随着Sn的混入，而熔点急剧上升，Sn仅为1at％左右，熔点即达到200℃。因此，最低熔点在大致100％Na且几乎不含有Sn的合金中，大约为97℃左右。 
(3)共晶温度为最低熔点，但仅Sn为100％附近的区域为共晶系，熔点稍微降低者 
·Sn-Mg系(锡-镁)：Mg2Sn(金属间化合物)的共晶系。最低熔点为共晶点200℃(Sn大约93at％)。再者，Mg的熔点为650℃。 
·Sn-Au系(锡-金)：由于仅Sn附近为共晶系，所以最低熔点为共晶点217℃(Sn大约为91at％)，接近Sn的熔点。再者，Au的熔点为1063℃。 
·Sn-Ag系(锡-银)：由于仅Sn附近为共晶系，所以最低熔点为共晶点 221℃(Sn大约为95at％)，接近Sn的熔点。再者，Ag的熔点为962℃。 
·Sn-Cu系(锡-铜)：由于仅Sn附近为共晶系，所以最低熔点为共晶点227℃(Sn大约99at％)，接近Sn的熔点。再者，Cu的熔点为1083℃。 
·Sn-Al系(锡-铝)：为单纯的共晶系，但由于共晶点颇接近Sn，所以最低熔点为共晶点228℃(Sn大约为98at％)，几乎与Sn的熔点相同。再者，Al的熔点为660℃。 
·Sn-Pt系(锡-铂)：由于仅Sn附近为共晶系，所以最低熔点为共晶点228℃(Sn大约为98at％)，几乎与Sn的熔点相同。再者，Pt的熔点为1769℃。 
·Sn-Co系(锡-钴)：由于仅Sn附近为共晶系，所以最低熔点为共晶点229℃(Sn大约为99at％)，接近Sn的熔点。再者，Co的熔点为1495℃。 
·Sn-Y系(锡-钇)：由于仅Sn附近为共晶系，所以最低熔点为共晶点229℃(Sn大约为99at％)，接近Sn的熔点。再者，Y的熔点为1522℃。 
·Sn-Te系(锡-碲)：形成金属间化合物SnTe的共晶系，共晶点大致与Sn相同，最低熔点为232℃(Sn为99at％)。再者，Te的熔点为450℃。 
·Sn-Ge系(锡-锗)：为共晶系，共晶点大致与Sn相同，最低熔点为232℃(Sn为99.7at％)。再者，Ge的熔点为938℃。 
(4)由于包晶系等对象方的混入，而熔点上升者(最低熔点为Sn的熔点者) 
Sn-As系(锡-砷)Sn-Fe系(锡-铁) 
Sn-Ge系(锡-锗)Sn-Mn系(锡-锰) 
Sn-Nb系(锡-铌)Sn-Ni系(锡-镍) 
Sn-Pd系(锡-钯)Sn-Sb系(锡-锑) 
Sn-Se系(锡-硒)、 
上述所列各组中，(3)(4)不适合实际应用(熔点比Sn高，或者大致与Sn相同)。(2)在Na富集区域熔点较低，但几乎不能含有Sn。(1)是最实用的合金的组，但由于其中带来最低熔点的In(铟)也有120℃(共晶点)，所以如果作为靶的连续供给和碎片去除的方法而对其进行加热，必须使其达到120℃或120℃以上。从上述多个组而比较可知，Sn-Ga系的共晶点为20.5℃，适合作为EUV光源的靶。 

Claims (9)

1.一种EUV光源，将靶物质等离子体化，并将此时所放出的EUV光作为光源，其特征在于，上述靶为锡-镓系合金，上述锡-镓系合金的Sn的原子数％小于等于15％。
2.如权利要求1所述的EUV光源，其特征在于，上述靶的Sn的原子数％小于等于8％。
3.如权利要求2所述的EUV光源，其特征在于，上述靶的Sn的原子数％为8％的共晶组成比。
4.一种EUV光源，将靶物质等离子体化，并将此时所放出的EUV光作为光源，其特征在于，上述靶为锡-镓-铟三元系合金，其中Sn小于等于15原子数％，Ga为55～70原子数％，In为20～30原子数％，且Sn的原子数％、Ga的原子数％、In的原子数％以及杂质的原子数％的和为100％。
5.如权利要求4所述的EUV光源，其特征在于，上述靶为锡-镓-铟三元系合金，其中共晶组成比为Ga∶62原子数％、Sn∶13原子数％、剩余部分由In及杂质组成。
6.一种EUV曝光装置，利用照明光学系统，将来自EUV光源的EUV光照射至光罩，并利用投影光学系统，将形成在光罩的图案曝光转印至晶片等感应基板，其特征在于，上述EUV光源为权利要求1所述的EUV光源。
7.一种EUV曝光装置，利用照明光学系统，将来自EUV光源的EUV光照射至光罩，并利用投影光学系统，将形成在光罩的图案曝光转印至晶片等感应基板，其特征在于，上述EUV光源为权利要求4所述的EUV光源。
8.一种半导体元件的制造方法，其特征在于，包括使用权利要求6所述的EUV曝光装置，将形成在光罩的图案曝光转印至晶片等感应基板的步骤。
9.一种半导体元件的制造方法，其特征在于，包括使用权利要求7所述的EUV曝光装置，将形成在光罩的图案曝光转印至晶片等感应基板的步骤。
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