(57)【要約】【課題】ターゲットの無駄な消費を抑えることができるターゲット供給装置を提供する。【解決手段】ノズル３１から出力される液状の溶融ターゲット材である溶融錫３４を蓄えるタンク３０内のガス圧を圧力調整器４１が備えつけられたガスボンベ４０から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給装置１は、一端が前記タンク３０に接続され、他端が排気口Ｌａを形成するガス流路Ｌ２と、ガス流路Ｌ２上に設置したバルブ４３と、溶融錫３４をノズル３０から出力させない場合、バルブ４３を開にしてタンク３０内を減圧するコントローラ６０と、を備え、ＥＵＶ光を出力させない場合、ターゲット１３の供給を停止または供給速度を減速することで、溶融錫３４の消費を抑える。【選択図】図２
2010171000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状のターゲット材を蓄えるタンクと、前記タンク内の前記液状ターゲット材を出力するノズルと、前記タンク内へガスを供給するガス供給源と、を備え、前記タンク内のガス圧を、圧力調整器が備えつけられたガス供給源から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給装置であって、
一端が前記タンクに接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、
前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、
前記減圧用バルブの開閉を制御するコントローラと、
を有し、
前記コントローラは、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させない場合、前記減圧用バルブを開にして前記タンク内を減圧することを特徴とするターゲット供給装置。
【請求項２】
前記ターゲット材は、前記タンク内の圧力によって前記タンクに設けられた前記ノズルから出力することを特徴とする請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項３】
前記ノズルと対向する位置に設けられた電極をさらに備え、
前記ターゲット材は、前記タンク内の圧力と前記電極に電位が与えられることで生じた静電引力とによって前記ノズルから出力することを特徴とする請求項１に記載のターゲット供給装置。
【請求項４】
前記ガス供給源と前記タンクとを接続するとともに前記圧力調整器が配置された昇圧ガス流路と、
前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、
をさらに備え、
前記減圧ガス流路の一端は、前記昇圧用バルブと前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路に接続され、
前記コントローラは、前記ターゲット材を前記ノズルから出力する場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させない場合、前記昇圧用バルブを閉にするとともに前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のターゲット供給装置。
【請求項５】
前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、
前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、
前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止する場合、前記第１バルブを閉にするとともに前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にし且つ前記第１バルブを開にするとともに前記真空ポンプを用いて前記タンク内をさらに減圧することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のターゲット供給装置。
【請求項６】
前記排気口に接続され前記タンクの容量に比して大きい容量を有した減圧タンクと、
一端が前記減圧タンクに接続され他端が前記第１バルブと前記真空ポンプとの間の第１ガス流路に接続された第２ガス流路と、
前記第２ガス流路上に設けられた第２バルブと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記第２バルブを開にした状態で前記減圧タンク内を前記真空ポンプを用いて真空排気しておき、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止させる場合、前記第１バルブと前記第２バルブとを閉にするとともに前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にし且つ前記第１バルブを開にするとともに前記真空ポンプを用いて前記タンク内をさらに減圧することを特徴とする請求項５に記載のターゲット供給装置。
【請求項７】
前記排気口に接続され前記タンクの容量に比して大きい容量を有した減圧タンクと、
一端が前記減圧タンクに接続された第３ガス流路と、
前記第３ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、
前記第３ガス流路上に設けられた第３バルブと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記第３バルブを開にした状態で前記減圧タンク内を前記真空ポンプを用いて真空排気しておき、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させない場合、前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のターゲット供給装置。
【請求項８】
前記圧力調整器と前記昇圧バルブとの間に一端が接続された第４ガス流路と、
前記第４ガス流路の他端に接続され前記タンクの容量に比して大きい容量を有した蓄積タンクと、
前記第４ガス流路上に設けられた第４バルブと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記昇圧用バルブを閉にするとともに前記第４バルブを開にすることで前記蓄積タンク内を昇圧しておき、前記タンク内を昇圧する場合、前記昇圧用バルブを開にすることで前記蓄積タンクによる昇圧アシストを受けて前記タンク内を昇圧することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載のターゲット供給装置。
【請求項９】
前記圧力調整器と前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路上に設けられ、前記圧力調整器よりも高精度の圧力調整が可能な高精度圧力調整器と、
前記圧力調整器と前記高精度圧力調整器との間の前記昇圧ガス流路上に設けられた第５バルブと、
前記第５バルブと前記高精度圧力調整器とをバイパスするバイパスガス流路と、
前記バイパスガス流路上に設けられた第６バルブと、
をさらに備え、
前記コントローラは、前記タンク内を昇圧する場合、前記第５バルブを閉にするとともに前記第６バルブを開にすることで前記圧力調整器によって圧力調整されたガスを前記バイパスガス流路を介して前記タンク内に供給した後、前記第５バルブを開にするとともに前記第６バルブを閉にすることで前記高精度圧力調整器によって圧力調整されたガスを前記タンク内に供給することを特徴とする請求項４〜７のいずれか一つに記載のターゲット供給装置。
【請求項１０】
ノズルから出力される液状のターゲット材を蓄えるタンク内のガス圧を圧力調整器が備えつけられたガス供給源から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給部の制御システムであって、
前記タンク内の圧力を前記ターゲット材が前記ノズルから出力される所定圧まで昇圧する昇圧機構と、
前記タンク内の圧力を減圧する減圧機構と、
前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧機構を制御することで前記タンク内を前記所定圧に昇圧して維持し、前記ターゲット材の出力が不要な場合、前記減圧機構を制御して前記タンク内を減圧することで、前記ターゲット材の出力を停止、または、前記ターゲット材の出力を減少させるコントローラと、
を備えたことを特徴とするターゲット供給部の制御システム。
【請求項１１】
ノズルから出力される液状のターゲット材を蓄えるタンク内のガス圧を圧力調整器が備えつけられたガス供給源から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給部の制御システムであって、
前記ガス供給源と前記タンクとを接続するとともに前記圧力調整器が配置された昇圧ガス流路と、
前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、
前記タンクと前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路に一端が接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、
前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、
前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、
前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、
前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、
前記昇圧用バルブと前記減圧用バルブと前記タンクとの間の流路内の圧力を検出する圧力計と、
前記圧力計が検出する圧力に基づいて、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブおよび第１バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止させる場合、前記第１バルブを閉の状態で前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にするとともに前記第１バルブを開にすることで前記タンク内をさらに減圧するコントローラと、
を備えたことを特徴とするターゲット供給部の制御システム。
【請求項１２】
圧力調整器が備えつけられたガス供給源とノズルを有するタンク内のターゲット材を前記ガス供給源から供給されるガスの圧力で前記ノズルから出力するターゲット供給部とを接続する昇圧ガス流路と、前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、前記タンクと前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路に一端が接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、前記昇圧用バルブと前記減圧用バルブと前記タンクとの間の流路内の圧力を検出する圧力計と、を含む制御回路を備えたターゲット供給部の制御装置であって、
前記圧力計が検出する圧力に基づいて、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブおよび第１バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止させる場合、前記第１バルブを閉の状態で前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にするとともに前記第１バルブを開にすることで前記タンク内をさらに減圧するコントローラを備えたことを特徴とするターゲット供給部の制御装置。
【請求項１３】
圧力調整器が備えつけられたガス供給源とノズルを有するタンク内のターゲット材を前記ガス供給源から供給されるガスの圧力で前記ノズルから出力するターゲット供給部とを接続する昇圧ガス流路と、
前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、
前記タンクと前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路に一端が接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、
前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、
前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、
前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、
前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、
前記昇圧用バルブと前記減圧用バルブと前記タンクとの間の流路内の圧力を検出する圧力計と、
を備え、
前記圧力計が検出する圧力に基づいて、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブおよび第１バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止する場合、前記第１バルブが閉の状態で前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にするとともに前記第１バルブを開にすることで前記タンク内をさらに減圧することを特徴とするターゲット供給部の制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ターゲットにレーザ光を照射してプラズマを生成し該プラズマから極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultra violet）光を発生する極端紫外光光源装置に用いられるターゲット供給装置、その制御システム、その制御装置およびその制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、６５ｎｍ〜３２ｎｍの微細加工、さらには３０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、たとえば３０ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外光（ＥＵＶ）光源と縮小投影反射光学系（Ｒｅｄｕｃｅｄ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃｓ）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
【０００３】
ＥＵＶ光源としては、ターゲットにレーザビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：レーザ励起プラズマ）光源と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）光源と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）光源との３種類がある。これらのうち、ＬＰＰ光源は、ＤＰＰ光源やＳＲ光源と比較してプラズマ密度を大きくできるので、黒体輻射に近い極めて高い輝度が得られるという利点を有する。また、ＬＰＰ光源は、ターゲット物質を選択することによって、所望の波長帯の強い光を得ることが可能であるという利点を有する。さらに、ＬＰＰ光源は、光源の周囲に電極等の構造物がなく、ほぼ等方的な角度分布をもつ点光源であるので、２πステラジアンという極めて大きな捕集立体角の確保が可能である等の利点を有する。これらのような利点を有するＬＰＰ光源は、数十から数百ワット以上のパワーが要求されるＥＵＶリソグラフィ用の光源として注目されている。
【０００４】
このＬＰＰ方式によるＥＵＶ光光源装置は、まず、真空チャンバ内に供給されるターゲット物質に対してレーザ光を照射することにより、ターゲット物質が励起されてプラズマ化する。すると、このプラズマからＥＵＶ光を含む様々な波長成分よりなる光が放射される。そこでＥＵＶ光光源装置は、所望の波長成分、たとえば１３．５ｎｍの波長成分のＥＵＶ光を選択的に反射するＥＵＶ光集光ミラーを用いてＥＵＶ光を所定の位置に集光する。集光されたＥＵＶ光は、露光装置に入力される。ＥＵＶ光集光ミラーの反射面には、たとえば、モリブデン（Ｍｏ）の薄膜とシリコン（Ｓｉ）の薄膜とが交互に積層された構造を持つ多層膜（Ｍｏ／Ｓｉ多層膜）が形成されている。この多層膜は、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光に対して高反射率（約６０％から７０％）を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６６２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のターゲット供給装置は、ガスボンベからのガスでターゲット供給装置のタンク内を加圧することでターゲットを常時供給している。しかしながら、ウェハー交換時や露光装置またはＥＵＶ光光源装置の調整時など、ＥＵＶ光を出力する必要のないときは、ターゲットを供給する必要がない。このため、ＥＵＶ光を出力する必要のないときのターゲットの供給は、ターゲットの浪費となっていた。
【０００７】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ターゲットの浪費を低減することが可能なターゲット供給装置、その制御システム、その制御装置およびその制御回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によるターゲット供給装置は、液状のターゲット材を蓄えるタンクと、前記タンク内の前記液状ターゲット材を出力するノズルと、前記タンク内へガスを供給するガス供給源と、を備え、前記タンク内のガス圧を、圧力調整器が備えつけられたガス供給源から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給装置であって、一端が前記タンクに接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、前記減圧用バルブの開閉を制御するコントローラと、を有し、前記コントローラが、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させない場合、前記減圧用バルブを開にして前記タンク内を減圧することを特徴とする。
【０００９】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記ターゲット材が、前記タンク内の圧力によって前記タンクに設けられた前記ノズルから出力することを特徴とする。
【００１０】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記ノズルと対向する位置に設けられた電極をさらに備え、前記ターゲット材が、前記タンク内の圧力と前記電極に電位が与えられることで生じた静電引力とによって前記ノズルから出力することを特徴とする。
【００１１】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記ガス供給源と前記タンクとを接続するとともに前記圧力調整器が配置された昇圧ガス流路と、前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、をさらに備え、前記減圧ガス流路の一端が、前記昇圧用バルブと前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路に接続され、前記コントローラが、前記ターゲット材を前記ノズルから出力する場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させない場合、前記昇圧用バルブを閉にするとともに前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧することを特徴とする。
【００１２】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、をさらに備え、前記コントローラが、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止する場合、前記第１バルブを閉にするとともに前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にし且つ前記第１バルブを開にするとともに前記真空ポンプを用いて前記タンク内をさらに減圧することを特徴とする。
【００１３】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記排気口に接続され前記タンクの容量に比して大きい容量を有した減圧タンクと、一端が前記減圧タンクに接続され他端が前記第１バルブと前記真空ポンプとの間の第１ガス流路に接続された第２ガス流路と、前記第２ガス流路上に設けられた第２バルブと、をさらに備え、前記コントローラが、前記第２バルブを開にした状態で前記減圧タンク内を前記真空ポンプを用いて真空排気しておき、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止させる場合、前記第１バルブと前記第２バルブとを閉にするとともに前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にし且つ前記第１バルブを開にするとともに前記真空ポンプを用いて前記タンク内をさらに減圧することを特徴とする。
【００１４】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記排気口に接続され前記タンクの容量に比して大きい容量を有した減圧タンクと、一端が前記減圧タンクに接続された第３ガス流路と、前記第３ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、前記第３ガス流路上に設けられた第３バルブと、をさらに備え、前記コントローラが、前記第３バルブを開にした状態で前記減圧タンク内を前記真空ポンプを用いて真空排気しておき、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させない場合、前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧することを特徴とする。
【００１５】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記圧力調整器と前記昇圧バルブとの間に一端が接続された第４ガス流路と、前記第４ガス流路の他端に接続され前記タンクの容量に比して大きい容量を有した蓄積タンクと、前記第４ガス流路上に設けられた第４バルブと、をさらに備え、前記コントローラが、前記昇圧用バルブを閉にするとともに前記第４バルブを開にすることで前記蓄積タンク内を昇圧しておき、前記タンク内を昇圧する場合、前記昇圧用バルブを開にすることで前記蓄積タンクによる昇圧アシストを受けて前記タンク内を昇圧することを特徴とする。
【００１６】
上記した本発明によるターゲット供給装置は、前記圧力調整器と前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路上に設けられ、前記圧力調整器よりも高精度の圧力調整が可能な高精度圧力調整器と、前記圧力調整器と前記高精度圧力調整器との間の前記昇圧ガス流路上に設けられた第５バルブと、前記第５バルブと前記高精度圧力調整器とをバイパスするバイパスガス流路と、前記バイパスガス流路上に設けられた第６バルブと、をさらに備え、前記コントローラが、前記タンク内を昇圧する場合、前記第５バルブを閉にするとともに前記第６バルブを開にすることで前記圧力調整器によって圧力調整されたガスを前記バイパスガス流路を介して前記タンク内に供給した後、前記第５バルブを開にするとともに前記第６バルブを閉にすることで前記高精度圧力調整器によって圧力調整されたガスを前記タンク内に供給することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明によるターゲット供給部の制御システムは、ノズルから出力される液状のターゲット材を蓄えるタンク内のガス圧を圧力調整器が備えつけられたガス供給源から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給部の制御システムであって、前記タンク内の圧力を前記ターゲット材が前記ノズルから出力される所定圧まで昇圧する昇圧機構と、前記タンク内の圧力を減圧する減圧機構と、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧機構を制御することで前記タンク内を前記所定圧に昇圧して維持し、前記ターゲット材の出力が不要な場合、前記減圧機構を制御して前記タンク内を減圧することで、前記ターゲット材の出力を停止、または、前記ターゲット材の出力を減少させるコントローラと、を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明によるターゲット供給部の制御システムは、ノズルから出力される液状のターゲット材を蓄えるタンク内のガス圧を圧力調整器が備えつけられたガス供給源から供給されるガスの圧力で制御するターゲット供給部の制御システムであって、前記ガス供給源と前記タンクとを接続するとともに前記圧力調整器が配置された昇圧ガス流路と、前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、前記タンクと前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路に一端が接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、前記昇圧用バルブと前記減圧用バルブと前記タンクとの間の流路内の圧力を検出する圧力計と、前記圧力計が検出する圧力に基づいて、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブおよび第１バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止させる場合、前記第１バルブを閉の状態で前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にするとともに前記第１バルブを開にすることで前記タンク内をさらに減圧するコントローラと、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明によるターゲット供給部の制御装置は、圧力調整器が備えつけられたガス供給源とノズルを有するタンク内のターゲット材を前記ガス供給源から供給されるガスの圧力で前記ノズルから出力するターゲット供給部とを接続する昇圧ガス流路と、前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、前記タンクと前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路に一端が接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、前記昇圧用バルブと前記減圧用バルブと前記タンクとの間の流路内の圧力を検出する圧力計と、を含む制御回路を備えたターゲット供給部の制御装置であって、前記圧力計が検出する圧力に基づいて、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブおよび第１バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止させる場合、前記第１バルブを閉の状態で前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にするとともに前記第１バルブを開にすることで前記タンク内をさらに減圧するコントローラを備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明によるターゲット供給部の制御回路は、圧力調整器が備えつけられたガス供給源とノズルを有するタンク内のターゲット材を前記ガス供給源から供給されるガスの圧力で前記ノズルから出力するターゲット供給部とを接続する昇圧ガス流路と、前記圧力調整器と前記タンクとの間の前記昇圧ガス流路上に設置した昇圧用バルブと、前記タンクと前記昇圧用バルブとの間の前記昇圧ガス流路に一端が接続され、他端が排気口を形成する減圧ガス流路と、前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブと、前記減圧用バルブより前記タンク側の前記減圧ガス流路に接続する第１ガス流路と、前記第１ガス流路の他端に接続された真空ポンプと、前記第１ガス流路上に設けられた第１バルブと、前記昇圧用バルブと前記減圧用バルブと前記タンクとの間の流路内の圧力を検出する圧力計と、を備え、前記圧力計が検出する圧力に基づいて、前記ターゲット材を前記ノズルから出力させる場合、前記昇圧用バルブを開にするとともに前記減圧用バルブおよび第１バルブを閉にすることで前記タンク内を昇圧し、前記ターゲット材の前記ノズルからの出力を停止する場合、前記第１バルブが閉の状態で前記減圧用バルブを開にすることで前記タンク内を減圧した後、前記減圧用バルブを閉にするとともに前記第１バルブを開にすることで前記タンク内をさらに減圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、溶融ターゲット材の噴出を不必要とする場合に、前記減圧ガス流路上に設置した減圧用バルブを用いて前記タンク内を減圧することが可能となるため、ターゲットの浪費を低減することが可能なターゲット供給装置、その制御システム、その制御装置およびその制御回路を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、この発明の実施の形態１によるターゲット供給装置を用いる極端紫外光光源装置の構成を示す模式図である。
【図２】図２は、図１に示したターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図３】図３は、図２に示したコントローラによる圧力切替処理手順を示す全体フローチャートである。
【図４】図４は、図３に示した減圧処理の処理手順を示す詳細フローチャートである。
【図５】図５は、この発明の実施の形態２によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図６】図６は、図５に示したコントローラによる圧力切替処理手順を示す全体フローチャートである。
【図７】図７は、この発明の実施の形態３によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図８】図８は、図７に示したコントローラによる圧力切替処理手順を示す全体フローチャートである。
【図９】図９は、図８に示した減圧後処理の処理手順を示す詳細フローチャートである。
【図１０】図１０は、この発明の実施の形態４によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図１１】図１１は、図１０に示したコントローラによる圧力切替処理手順を示す全体フローチャートである。
【図１２】図１２は、この発明の実施の形態５によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図１３】図１３は、図１２に示した減圧処理の処理手順を示す詳細フローチャートである。
【図１４】図１４は、この発明の実施の形態５の変形例１によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図１５】図１５は、この発明の実施の形態５の変形例２によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図１６】図１６は、この発明の実施の形態５の変形例３によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図１７】図１７は、この発明の実施の形態６によるターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。
【図１８】図１８は、図１７に示したコントローラによる圧力切替処理手順を示す全体フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、この発明を実施するためのいくつかの形態によるターゲット供給装置、その制御システム、その制御装置およびその制御回路について説明する。
【００２４】
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１によるターゲット供給装置が用いられる極端紫外光光源装置の構成を示す模式図である。図２は、図１に示したターゲット供給装置の詳細構成を示す模式図である。なお、図１に示した極端紫外光光源装置は、レーザビームをターゲット物質に照射して励起させることにより極端紫外光を生成するレーザ励起プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用している。
【００２５】
図１に示すように、この極端紫外光光源装置は、極端紫外光の生成が行われる真空チャンバ１０と、真空チャンバ１０内の所定位置にターゲット１３を供給するターゲット供給部１１と、ターゲット１３を供給するために、ターゲット１３を加圧するガスを供給するガスボンベ４０と、加圧するガスの圧力を調整する圧力調整器４１と、加圧するガスの圧力を切り替える圧力切替機構２５と、ターゲット１３に照射される励起用レーザビーム２０を生成するドライバレーザ１５と、ドライバレーザ１５によって生成される励起用レーザビーム２０を集光するレーザ集光光学系１６と、ターゲット１３に励起用レーザビーム２０が照射されることによって発生するプラズマ１８から放出される極端紫外光１９を集光するように反射する集光ミラー１４と、真空チャンバ１０内を真空に保つための排気装置１７と、極端紫外光光源装置全体を制御するメインコントローラＣとを有する。ここで、ターゲット供給部１１、ガスボンベ４０、圧力調整器４１、および圧力切替機構２５は、ターゲット供給装置１を構成する。また、圧力切替機構２５は、ターゲット供給部１１内のガス圧を所定圧まで昇圧して維持する制御を少なくとも行うコントローラ６０と、ターゲット供給部１１内のガス圧を昇圧するとともに所定圧に維持する昇圧機構２５ａと、ターゲット供給部１１内のガス圧を減圧する減圧機構２５ｂとを有する。さらに、メインコントローラＣは、少なくともターゲット供給装置１に対して昇圧指示および減圧指示などの制御指示を与える。昇圧指示を与える場合とは、たとえば、極端紫外光を用いる図示しない露光装置が極端紫外光を必要とする場合であり、減圧指示を与える場合とは、たとえば、露光装置側が極端紫外光を必要としない場合である。
【００２６】
ここで、真空チャンバ内にターゲットを供給するターゲット供給装置１は、溶融した液状のＳｎ、Ｌｉ等のターゲット材料が充填されたタンク３０を備える。タンク３０内部のターゲット材（溶融錫３４）は、タンク３０の外壁に設けられたヒータ３３によって溶融される。ターゲット供給装置１は、溶融されたターゲット材を蓄えるタンク３０を、圧力調整器４１で減圧したガスボンベ４０からのガスで加圧する。これにより、タンク３０の先端に取り付けられたノズル３１から、ターゲット１３である溶融金属（Ｓｎ、Ｌｉ等）が射出される。ターゲット１３は、ジェットまたはドロップレットの形態で射出される。ドロップレットは、例えばコンティニュアスジェット法により生成することができる。コンティニュアスジェット法では、ピエゾ素子３２等の振動素子を用いて溶融金属のジェット表面に規則的な擾乱が与えられる。これにより、均一な体積のドロップレットがノズルから出射される。
【００２７】
このターゲット供給装置１から真空チャンバ１０内の所定位置にターゲット１３が供給されると共に、ドライバレーザ１５から出射された励起用レーザビーム２０がレーザ集光光学系１６を介して真空チャンバ１０内の所定位置に集光されると、ターゲット１３に励起用レーザビーム２０が照射されることによってプラズマ１８を発生する。その後、このプラズマ１８からは、極端紫外光１９が放射される。集光ミラー１４は、この極端紫外光１９を集光して真空チャンバ１０外の図示しない露光装置側に出射する。なお、励起用レーザビーム２０がパルスレーザ光である場合、ターゲット１３の照射タイミングとパルス発生タイミングとは、メインコントローラＣによって同期制御される。
【００２８】
この極端紫外光源装置では、例えば、ターゲット１３として、金属（液体または固体のＳｎ、Ｌｉ）が用いられ、ドライバレーザ１５として、比較的波長の長い光を生成することができる炭酸ガス（ＣＯ２）レーザが用いられる。レーザ光エネルギーから極端紫外光エネルギーへの変換効率が高い金属には、Ｓｎがある。このＳｎに炭酸ガスレーザを照射した場合の変換効率は２〜４％程度である。
【００２９】
レーザ集光光学系１６は、少なくとも１つのレンズおよび／または少なくとも１つのミラーで構成される。レーザ集光光学系１６は、図１に示すように、真空チャンバ１０の外側に配置しても良いが、真空チャンバ１０の内側に配置しても良い。
【００３０】
集光ミラー１４は、プラズマ１８から放射される様々な波長成分の内から、所定の波長成分（例えば、１３．５ｎｍ付近の極端紫外光）を選択的に反射し、かつ集光する集光光学系である。集光ミラー１４は、凹状の反射面を有している。この反射面には、例えば、波長が１３．５ｎｍ付近の極端紫外光を選択的に反射するモリブデン（Ｍｏ）およびシリコン（Ｓｉ）の多層膜が形成されている。
【００３１】
図２に示すように、ターゲット供給部１１は、溶融錫（Ｓｎ）３４を内部に収納し、内部圧力を例えば高圧または所定圧力に維持できるタンク３０と、タンク３０の外部側面に配置されてタンク３０内のＳｎを溶融する温調部材としてのヒータ３３と、溶融Ｓｎをターゲット１３として噴出するノズル３１と、ノズル３１近傍に配置され、ターゲット１３をドロップレットとしてノズル３１から連続して噴出させるピエゾ素子３２とを有する。
【００３２】
圧力調整器４１は、ガスボンベ４０からのガスが設定された所定のガス圧となるように自律的に圧力調整を行う。圧力調整器４１とタンク３０との間は、ガス流路Ｌ１およびＬによって接続される。ガス流路Ｌ１上には、流路の開閉を行うバルブ４２が設けられる。一方、ガス流路Ｌ１およびＬの接続点Ｐ１には、ガス流路Ｌ２が分岐している。ガス流路Ｌ２の他端には、排気口Ｌａが形成されている。ガス流路Ｌ２上には、流路の開閉を行うバルブ４３が設けられる。また、このバルブ４３と接続点Ｐ１との間の接続点Ｐ２からは、ガス流路Ｌ３が分岐している。ガス流路Ｌ３の他端には、真空ポンプ４６が接続される。さらに、真空ポンプ４６と接続点Ｐ２との間のガス流路Ｌ３上には、流路の開閉を行うバルブ４４が設けられる。また、接続点Ｐ１近傍には、ガス流路内の圧力を検出する圧力計４５が設けられる。コントローラ６０は、メインコントローラＣからの指示および圧力計４５の圧力値をもとに、バルブ４２，４３および４４の開閉制御ならびに真空ポンプ４６の駆動制御を行う。
【００３３】
ここで、図３および図４に示したフローチャートを参照して、コントローラ６０によるタンク３０内の圧力切替制御処理手順について説明する。図３に示すように、コントローラ６０は、まず、初期設定として、バルブ４２，４３および４４を閉にし（ステップＳ１０１）、その後、圧力調整器４１の設定圧力に、ターゲット供給時に使用する圧力を設定する（ステップＳ１０２）。なお、ステップＳ１０２の設定は、この実施の形態１では、予め手動で行われる。その後、コントローラ６０は、メインコントローラＣから昇圧の指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ１０３）。昇圧の指示がない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、コントローラ６０は、ステップＳ１０３の判断処理を繰り返す。一方、昇圧の指示が有った場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、コントローラ６０は、バルブ４２を開にすることで（ステップＳ１０４）、ガス流路Ｌ１およびＬを介してタンク３０内を昇圧する。これにより、タンク３０内の圧力が、ターゲット１３を供給するのに必要な圧力となる。
【００３４】
その後、コントローラ６０は、メインコントローラＣから減圧の指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ１０５）。減圧の指示がない場合（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、コントローラ６０は、バルブ４２の開状態を維持する。これにより、タンク３０内を所定の圧力状態に維持する圧力調整器４１による圧力調整が行われる。一方、減圧の指示が有った場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、コントローラ６０は、バルブ４２を閉にする（ステップＳ１０６）ことで、昇圧処理を終了し、続いて、減圧処理を行う（ステップＳ１０７）。この減圧処理後、コントローラ６０は、さらに昇圧の指示があったか否かを判断する（ステップＳ１０８）。昇圧の指示が有った場合（ステップＳ１０８，Ｙｅｓ）、コントローラ６０は、ステップＳ１０４に移行し、減圧処理で閉としたバルブ４２を開にすることで、昇圧処理を再開する。一方、昇圧の指示がなかった場合（ステップＳ１０８，Ｎｏ）、コントローラ６０は、さらにメインコントローラＣから終了指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ１０９）。終了指示がなかった場合（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、コントローラ６０は、ステップＳ１０８に移行し、昇圧の指示があるまで待機する。一方、終了指示が有った場合（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、コントローラ６０は、本処理を終了する。
【００３５】
ステップＳ１０７の減圧処理では、図４に示すように、コントローラ６０は、まず真空ポンプ４６を起動させる（ステップＳ１１１）。なお、真空ポンプ４６は、常時起動していてもよい。真空ポンプ４６を常時起動しておくことで、減圧の時間を短縮することができる。その後、コントローラ６０は、バルブ４３を開にする（ステップＳ１１２）ことで、タンク３０内を加圧しているガスを排気口Ｌａから排気する。これにより、タンク３０内の圧力が低下する。ここで、ターゲット１３が供給される真空チャンバ１０内が真空であるため、タンク３０内の圧力が大気圧程度となった場合でも、真空チャンバ１０内の圧力とタンク３０内の圧力との差圧から、ターゲット１３の供給は停止しない。ターゲット１３の供給を停止するには、ポンプ３０内の圧力を数十Ｐａ〜数百Ｐａまで減圧する必要がある。そこで、コントローラ６０は、つぎの処理として、圧力計４５の計測値Ｐが大気圧より若干高い圧力Ｐhigh（例えば、１．１気圧）以下になったか否かを判断する（ステップＳ１１３）。
【００３６】
圧力計４５の計測値Ｐが圧力Ｐhigh以下でない場合（ステップＳ１１３，Ｎｏ）、コントローラ６０は、ステップＳ１１３の判断処理を繰り返す。一方、圧力計４５の計測値Ｐが圧力Ｐhigh以下になった場合（ステップＳ１１３，Ｙｅｓ）、コントローラ６０は、バルブ４３を閉にし（ステップＳ１１４）、さらにバルブ４４を開にする（ステップＳ１１５）。これにより、タンク３０内のガスが真空ポンプ４６によって排気されることで、タンク３０内部が真空引きされる。
【００３７】
その後、コントローラ６０は、さらに、圧力計４５の計測値Ｐがターゲット１３の供給が停止する圧力Ｐlow（例えば、数十Ｐａ〜数百Ｐａ）以下になったか否かを判断する（ステップＳ１１６）。圧力計４５の計測値Ｐが圧力Ｐlow以下でない場合（ステップＳ１１６，Ｎｏ）、コントローラ６０は、ステップＳ１１６の判断処理を繰り返す。一方、圧力計４５の計測値Ｐが圧力Ｐlow以下となった場合（ステップＳ１１６，Ｙｅｓ）、コントローラ６０は、バルブ４４を閉にする（ステップＳ１１７）。なお、ターゲットの供給が停止する圧力Ｐlowは、ノズル３１径、ターゲット１３の残量および温度に依存する。その後、真空ポンプ４６が常時起動でない場合、コントローラ６０は、真空ポンプ４６を停止し（ステップＳ１１８）、ステップＳ１０７にリターンする。ただし、真空ポンプ４６が常時起動の場合、コントローラ６０は、ステップＳ１１７を実行せず、そのままステップＳ１０７にリターンする。
【００３８】
以上のように、この実施の形態１では、圧力調整器４１とターゲット供給部１１のタンク３０との間に圧力切替機構２５を配置し、この圧力切替機構２５を用いてタンク３０内の加圧処理と減圧処理とを行うことで、ターゲット１３の供給と停止とを行うように構成されている。この構成により、この実施の形態１では、ＥＵＶ光を出力する必要のないときはターゲット１３の供給を停止することが可能となる。この結果、無駄なターゲットの消費が抑えられ、ターゲット１３の消費を抑えた極端紫外光光源装置を実現することができる。
【００３９】
実施の形態２
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。図５は、この発明の実施の形態２によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。図５に示すように、この実施の形態２によるターゲット供給装置２では、上述の実施の形態１によるターゲット供給装置１の圧力調整器４１とバルブ４２との間の接続点Ｐ３にガス流路Ｌ４が接続される。このガス流路Ｌ４の他端には、タンク４７が設けられる。また、流路Ｌ４上には、バルブ４８が設けられる。このタンク４７の容量は、タンク３０の容量に比して大きく、たとえばタンク３０の容量の１０倍程度である。その他の構成は、図２に示したターゲット供給装置１の構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００４０】
タンク３０内の昇圧に要する昇圧時間は、圧力調整器４１に流せるガス流量で決定される。このため、このガス流量が少ない場合、昇圧時間が長くなってしまう。そこで、この実施の形態２では、予め昇圧タンク４７内に充填した圧力ガスを用いてガス流量を補う。これにより、タンク３０内の昇圧に要する昇圧時間を短縮することが可能となる。
【００４１】
ここで、図６に示したフローチャートを参照して、コントローラ６０に対応するコントローラ６１によるタンク３０内の圧力切替制御処理手順について説明する。図６に示すように、コントローラ６１は、まず、初期設定として、バルブ４２，４３，４４および４８を閉にし（ステップＳ２０１）、さらに、圧力調整器４１の設定圧力に、ターゲット供給時に使用する圧力を設定する（ステップＳ２０２）。その後、コントローラ６１は、バルブ４８を開にし（ステップＳ２０３）、続いて、メインコントローラＣから昇圧の指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ２０４）。昇圧の指示がない場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、コントローラ６１は、ステップＳ２０４の判断処理を繰り返す。一方、昇圧の指示が有った場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、コントローラ６１は、バルブ４２を開にする（ステップＳ２０５）ことで、タンク４７のアシスト圧力を得て、ガス流路Ｌ４，Ｌ１およびＬを介してタンク３０内を昇圧する。これにより、タンク３０内がターゲット１３を供給するのに必要な圧力となる。その後、コントローラ６１は、設定時間後、さらに例えば数秒経過した後、バルブ４８を閉にする（ステップＳ２０６）。これは、タンク４７内のガスをタンク３０に導入したのみでは、タンク３０内の圧力が使用する圧力まで達しない場合があるためである。そこで、設定時間よりも数秒長く、圧力調整器４１を通してガスボンベ４０からのガスを供給することで、タンク３０に供給されるガス流量を増大させる。なお、ステップＳ２０６でバルブ４８を閉にしているのは、タンク３０に接続されたガス流路の配管容量を小さくするためである。使用しないガス流路をバルブで閉鎖することで、ガスの供給時間を短縮することが可能となる。ただし、このステップＳ２０６の処理は、省略してもよい。
【００４２】
その後、上述の実施の形態１と同様に、コントローラ６１は、メインコントローラＣから減圧の指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ２０７）。減圧の指示がない場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、コントローラ６１は、バルブ４２の開状態を維持する。これにより、タンク３０内を所定の圧力状態に維持する圧力調整器４１による圧力調整が行われる。一方、減圧の指示が有った場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、コントローラ６１は、バルブ４２を閉にする（ステップＳ２０８）ことで、昇圧処理を終了し、続いて、減圧処理を行う（ステップＳ２０９）。この減圧処理は、図４に示した処理である。この減圧処理後、さらにバルブ４８を開にする（ステップＳ２１０）ことで、タンク４７内を所定の圧力状態にする。
【００４３】
その後、コントローラ６１は、さらに昇圧の指示があったか否かを判断する（ステップＳ２１１）。昇圧の指示が有った場合（ステップＳ２１１，Ｙｅｓ）、コントローラ６１は、ステップＳ２０５に移行し、減圧処理で閉になっているバルブ４２を開にして上述したタンク４７を用いた昇圧処理を再開する。一方、昇圧の指示がなかった場合（ステップＳ２１１，Ｎｏ）、コントローラ６１は、さらにメインコントローラＣから終了指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ２１２）。終了指示がなかった場合（ステップＳ２１２，Ｎｏ）、コントローラ６１は、ステップＳ２１１に移行し、昇圧の指示があるまで待機する。一方、終了指示が有った場合（ステップＳ２１２，Ｙｅｓ）、コントローラ６１は、本処理を終了する。
【００４４】
以上のように、この実施の形態２では、上述の実施の形態１と同様に、必要に応じてターゲット物質の供給と停止とを行うことが可能であるため、ＥＵＶ光を出力する必要のないときはターゲット１３の供給を停止することが可能となる。この結果、無駄なターゲットの消費が抑えられ、ターゲット１３の消費の少ない極端紫外光光源装置を実現することができる。特に、この実施の形態２では、昇圧時にタンク４７による昇圧のアシストを行うようにしているので、昇圧時間を短縮することが可能である。この結果、ターゲット１３の消費がより抑えられた極端紫外光光源装置を実現することができる。
【００４５】
実施の形態３
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。図７は、この発明の実施の形態３によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。図７に示すように、この実施の形態３によるターゲット供給装置３では、上述の実施の形態１に示したガス流路Ｌ２の排気口Ｌａに替えて、タンク４９が設けられている。このタンク４９は、タンク３０の容積に比して大きく、たとえばタンク３０の容積の１００倍程度の容積を備える。このタンク４９には、さらにバルブ４４と真空ポンプ４６との間のガス流路Ｌ３上の接続点Ｐ３と接続されたガス流路Ｌ５が設けられる。このガス流路Ｌ５上には、バルブ５０が設けられる。また、タンク４９には、タンク内の圧力を検出する圧力計５１が設けられる。その他の構成は、図２に示したターゲット供給装置１の構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００４６】
例えば、タンク３０から排気口Ｌａまでの排気ラインが長く流路抵抗が大きい場合、タンク３０内の圧力を大気圧程度まで下げるのに長い時間を要する。そこで、この実施の形態３では、大気圧より減圧した容積の大きいタンク４９を排気ラインに接続しておくことによって排気ラインの圧力勾配を大きくする。この結果、排気ラインの排気流速が上がり、排気時間を短縮することが可能となる。
【００４７】
ここで、図８および図９に示したフローチャートを参照して、コントローラ６０に対応するコントローラ６２によるタンク３０内の圧力切替制御処理手順について説明する。図８は、コントローラ６２による圧力切替制御処理手順を示す全体フローチャートである。図８と図３とを比較すると明らかなように、この実施の形態３では、図３に示したステップＳ１０７とステップＳ１０８との間に、減圧処理後の減圧後処理（ステップＳ３０８）が実行される。その他の処理は、上述の実施の形態１と同じである。なお、図８のステップＳ３０１〜Ｓ３０７は、図３のステップＳ１０１からＳ１０７に相当し、図８のステップＳ３０９およびＳ３１０は、図３のステップＳ１０８およびＳ１０９に相当する。
【００４８】
図９は、図８のステップＳ３０８による減圧後処理手順を示す詳細フローチャートである。この減圧後処理は、つぎの減圧処理を行うための準備処理として、タンク４９内を真空排気して減圧しておく処理である。図９において、まずコントローラ６２は、真空ポンプ４６を起動する（ステップＳ４０１）。なお、真空ポンプ４６は常時起動していてもよい。真空ポンプ４６を常時起動しておくことで、減圧時間を短縮することができる。その後、コントローラ６２は、バルブ５０を開にする（ステップＳ４０２）ことで、タンク４９内のガスを真空排気する。
【００４９】
その後、コントローラ６２は、圧力計５１の計測値Ｐが、真空圧Ｐv以下、たとえば１Ｐａ以下であるか否かを判断する（ステップＳ４０３）。圧力計５１の計測値Ｐが真空圧Ｐv以下でない場合（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、コントローラ６２は、このステップＳ４０３の判断処理を繰り返し行う。一方、圧力計５１の計測値Ｐが真空圧Ｐv以下である場合（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、コントローラ６２は、バルブ５０を閉にし（ステップＳ４０４）、さらに真空ポンプ４６を停止し（ステップＳ４０５）、その後、ステップＳ３０８にリターンする。なお、真空ポンプ４６が常時起動の場合、コントローラ６２は、ステップＳ４０４の処理後、そのままステップＳ３０８にリターンする。
【００５０】
以上のように、この実施の形態３では、上述の実施の形態１と同様に、必要に応じてターゲット物質の供給と停止とを行うことが可能であるため、ＥＵＶ光を出力する必要のないときはターゲット１３の供給を停止することが可能となる。この結果、無駄なターゲットの消費が抑えられ、ターゲット１３の消費の少ない極端紫外光光源装置を実現することができる。特に、この実施の形態３では、タンク４９を用いて減圧処理を行うので、タンク３０からの排気ラインの圧力勾配を大きくすることが可能である。この結果、排気流速を上げることができるため、減圧時間をさらに短くすることができる。
【００５１】
実施の形態４
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。図１０は、この発明の実施の形態４によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。図１０に示すように、この実施の形態４によるターゲット供給装置４では、上述の実施の形態１によるターゲット供給装置１の圧力調整器４１とバルブ４２との間のガス流路Ｌ１上に圧力コントローラ５２が設けられるとともに、この圧力コントローラ５２をバイパスするために圧力コントローラ５２の入力側および出力側のガス流路Ｌ１上の接続点Ｐ５およびＰ６を接続するガス流路Ｌ６が設けられる。さらに、接続点Ｐ５と圧力コントローラ５２との間のガス流路Ｌ１上には、バルブ５３が設けられるととともに、ガス流路Ｌ６上には、バルブ５４が設けられる。その他の構成は、図２に示したターゲット供給装置１の構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５２】
ここで、タンク３０内のターゲット材である溶融錫３４を加圧する圧力は、ターゲット１３の速度に影響する。このため、タンク３０内の圧力を一定に保つことが好ましい。通常、この圧力は、圧力調整器４１を用いて調整される。ただし、用途によっては、より高精度な圧力制御が要求される場合がある。そこで、この実施の形態４では、高精度の圧力制御を行う圧力コントローラ５２がガス流路Ｌ１上に設けられる。ただし、この高精度の圧力コントローラ５１は、最大ガス流量が小さい。このため、この圧力コントローラ５１を通して昇圧する場合、所望する圧力に達するまでに長い時間を要する。そこで、この実施の形態４では、ガス流路Ｌ１をバイパスするバイパスラインとしてのガス流路Ｌ６を設け、圧力コントローラ５２による高精度の圧力制御を行う場合、このガス流路Ｌ６を介してガスを流入する。これにより、圧力コントローラ５２をガス流路Ｌ１上に設けた場合でも、昇圧時間を短くすることが可能となる。
【００５３】
ここで、図１１に示したフローチャートを参照して、コントローラ６０に対応するコントローラ６３によるタンク３０内の圧力切替制御処理手順について説明する。図１１に示すように、コントローラ６３は、まず、初期設定として、バルブ４２，４３，４４，５３および５４を閉にする（ステップＳ５０１）。その後、コントローラ６３は、圧力調整器４１の設定圧力に、ターゲット供給時に使用する圧力より高い圧力、例えば、使用する圧力の１．１倍の圧力を設定する（ステップＳ５０２）。なお、この圧力設定は、予め設定されていてもよいし、コントローラ６３によって設定されてもよい。その後、コントローラ６３は、メインコントローラＣから昇圧の指示があったか否かを判断する（ステップＳ５０３）。メインコントローラＣから昇圧の指示がなかった場合（ステップＳ５０３，Ｎｏ）、コントローラ６３は、このステップＳ５０３の判断処理を繰り返す。一方、メインコントローラＣから昇圧の指示があった場合（ステップＳ５０３，Ｙｅｓ）、コントローラ６３は、バルブ５４および４２を開にする（ステップＳ５０４）ことで、タンク３０内を昇圧する。
【００５４】
その後、コントローラ６３は、圧力計４５の計測値Ｐが、ターゲット供給時に使用する使用圧力の９０％以上になったか否かを判断する（ステップＳ５０５）。圧力計４５の計測値Ｐが使用圧力の９０％以上でない場合（ステップＳ５０５，Ｎｏ）、コントローラ６３は、このステップＳ５０５の判断処理を繰り返して昇圧処理を継続する。一方、圧力計４５の計測値Ｐが使用圧力の９０％以上であった場合（ステップＳ５０５，Ｙｅｓ）、コントローラ６３は、バルブ５４を閉にし（ステップＳ５０６）、さらにバルブ５３を開にすると共に、圧力コントローラ５２を用いてタンク３０内の圧力をターゲット供給に使用する使用圧力まで昇圧させる（ステップＳ５０７）。
【００５５】
その後、コントローラ６３は、メインコントローラＣから減圧の指示があったか否かを判断する（ステップＳ５０８）。メインコントローラＣから減圧の指示がない場合（ステップＳ５０８，Ｎｏ）、コントローラ６３は、このステップＳ５０８の判断処理を繰り返すことで、圧力コントローラ５２による高精度の圧力制御を行う。一方、メインコントローラＣから減圧の指示があった場合（ステップＳ５０８，Ｙｅｓ）、コントローラ６３は、バルブ４２および５３を閉にすることで、圧力コントローラ５２による圧力制御を停止する（ステップＳ５０９）。その後、コントローラ６３は、ステップＳ１０７と同じ減圧処理を行う（ステップＳ５１０）。
【００５６】
このステップＳ５１０の減圧処理後、コントローラ６３は、さらに昇圧の指示があったか否かを判断する（ステップＳ５１１）。昇圧の指示が有った場合（ステップＳ５１１，Ｙｅｓ）、コントローラ６３は、ステップＳ５０４に移行し、昇圧処理を再開する。一方、昇圧の指示がなかった場合（ステップＳ５１１，Ｎｏ）、コントローラ６３は、さらにメインコントローラＣから終了指示が有ったか否かを判断する（ステップＳ５１２）。終了指示がなかった場合（ステップＳ５１２，Ｎｏ）、コントローラ６３は、ステップＳ５１１に移行し、昇圧の指示があるまで待機する。一方、終了指示が有った場合（ステップＳ５１２，Ｙｅｓ）、コントローラ６３は、本処理を終了する。
【００５７】
以上のように、この実施の形態４では、上述の実施の形態１と同様に、必要に応じてターゲット物質の供給と停止とを行うことが可能であるため、ＥＵＶ光を出力する必要のないときはターゲット１３の供給を停止することが可能となる。この結果、無駄なターゲットの消費が抑えられ、ターゲット１３の消費の少ない極端紫外光光源装置を実現することができる。特に、この実施の形態４では、ガス流路Ｌ１をバイパスするバイパスラインとしてのガス流路Ｌ６を設け、圧力コントローラ５２による高精度の圧力制御を行う場合はガス流路Ｌ６を介してガスの導入を行うため、ガス流路Ｌ１に高精度の圧力コントローラ５２を設けた場合でもタンク３０内の昇圧を短時間に行うことが可能である。
【００５８】
実施の形態５
つぎに、この発明の実施の形態５について説明する。図１２は、この発明の実施の形態５によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。図１２に示すように、この実施の形態５によるターゲット供給装置５は、上述の実施の形態１によるターゲット供給装置１と同様の構成を備える。ただし、本実施の形態５によるターゲット供給装置５では、ターゲット供給装置１における真空ポンプ４６、ガス流路Ｌ３、およびバルブ４４が削除されている。その他の構成は、図２に示したターゲット供給装置１の構成と同じであり、同一構成部分には同一符号を付している。
【００５９】
ここで、上述の実施の形態１では、ターゲット１３の供給を停止する際、タンク３０内を真空ポンプで数十Ｐａ〜数百Ｐａまで排気していたため、停止までに長い時間を要していた。一方、大気圧程度までの排気であれば、真空ポンプで排気する必要がないため、排気時間を短くすることができる。ここで、ターゲット物質供給時の速度Ｖは次の式１で表すことができる。
【数１】
2010171000.tif 000003
なお、式１において、ΔＰは、ターゲット物質を加圧する圧力であり、Ｐｈは、圧力損失であり、ρは、ターゲット物質の密度である。
【００６０】
式１より、加圧圧力が数ＭＰａから大気圧（０．１ＭＰａ）まで下がると、ターゲット物質の速度が１／１０程度になることが分かる。よって、ターゲット物質を加圧する圧力を大気圧程度まで下げることで、ターゲット物質の消費量を大きく低減することができる。そこで、この実施の形態５では、タンク３０内の圧力を大気圧程度まで減圧することで、ターゲット１３の消費量を大幅に低減する。これにより、ＥＵＶ光を必要としない場合、ターゲット物質の消費量を大幅に抑えることが可能な極端紫外光光源装置を実現することが可能となる。なお、タンク３０内の圧力を大気圧程度まで減圧する構成は、簡素な構成により実現可能であるため、極端紫外光光源装置の構成を簡略化することも可能となる。
【００６１】
ここで、図１３に示したフローチャートを参照して、コントローラ６０に対応するコントローラ６４による減圧処理手順について説明する。なお、昇圧処理は、上述の実施の形態１と同じである。ただし、図３に示したステップＳ１０７の減圧処理手順が異なる。図１３に示すように、コントローラ６４は、まずバルブ４３を開にする（ステップＳ６０１）ことで、タンク３０内を加圧しているガスを大気圧程度まで排気する。その後、コントローラ６４は、圧力計４５の計測値Ｐが大気圧より若干高い圧力Ｐhigh以下、例えば１．１気圧以下になったか否かを判断する（ステップＳ６０２）。圧力計４５の計測値Ｐが圧力Ｐhigh以下でない場合（ステップＳ６０２，Ｎｏ）、コントローラ６４は、このステップＳ６０２の判断処理を繰り返す。一方、圧力計４５の計測値Ｐが圧力Ｐhigh以下である場合（ステップＳ６０２，Ｙｅｓ）、コントローラ６４は、バルブ４３を閉にし（ステップＳ６０３）、その後、ステップＳ１０７にリターンする。
【００６２】
以上のように、この実施の形態５では、必要に応じてターゲット物質の供給と供給量の低減とを行うことが可能であるため、ＥＵＶ光を出力する必要のないときはターゲット１３の供給量を低減することが可能となる。この結果、真空ポンプなどの複雑な構成を用いずとも、簡易な構成で無駄なターゲット物質の消費を抑えることができ、これにより、ターゲット１３の消費の少ない極端紫外光光源装置を実現することができる。
【００６３】
なお、上述した実施の形態１〜５の昇圧機構と減圧機構とは、適宜組み合わせた圧力切替機構２５とするターゲット供給装置を実現できる。また、減圧機構なども適宜変更が可能である。その一例について以下に説明する。
【００６４】
変形例１
図１４は、上述の実施の形態５に示した構成に上述の実施の形態２に示した昇圧側の構成を適用した変形例１によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。すなわち、この変形例１では、昇圧機構として上述の実施の形態２に示した構成を用い、減圧機構として上述の実施の形態５に示した構成を用いる。これにより、昇圧処理では、上述の実施の形態２と同様に、タンク４７を用いて短時間での昇圧を行うことができ、減圧処理では、上述の実施の形態５と同様に、簡易な構成でターゲット物質の消費を抑えることができる。
【００６５】
変形例２
図１５は、上述の実施の形態３に示した減圧機構の構成を簡易にした変形例２によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。図１５に示すように、この変形例２では、上述の実施の形態３に示したガス流路Ｌ３およびバルブ４４が削除され、ガス流路Ｌ５の接続点Ｐ３が真空ポンプ４６に接続されている。その他の構成は、上述の実施の形態３と同じである。この変形例２では、減圧処理前に予め真空ポンプ４６でタンク４９内を真空排気しておくことで、簡易な構成でかつ短時間で減圧処理を行うことが可能となる。
【００６６】
変形例３
図１６は、上述の実施の形態５に示した構成に上述の実施の形態４に示した昇圧側の構成を適用した変形例３によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。すなわち、この変形例３では、昇圧機構として上述の実施の形態４に示した構成を用い、減圧機構として上述の実施の形態５に示した構成を用いる。これにより、昇圧処理では、上述の実施の形態４と同様に、短時間での昇圧と高精度な圧力制御とを行うことができるとともに、上述の実施の形態５と同様に、簡易な構成で無駄なターゲット物質の消費を抑えることができる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態１〜５および変形例１〜３では、タンク３０に直接接続されるガス流路が共通のガス流路Ｌであった。ただし、この構成に限定されるものではない。たとえば、昇圧側のガス流路Ｌ１および減圧側のガス流路Ｌ２をそれぞれ個別にタンク３０に接続してもよい。
【００６８】
実施の形態６
つぎに、この発明の実施の形態６について説明する。上述した実施の形態１〜５およびその変形例では、ターゲットの供給方法にコンティニュアスジェット法を採用していた。このため、上述の実施の形態１〜５およびその変形例では、タンク３０内の圧力が数ＭＰａ〜十数ＭＰａ程度の比較的高い圧力に維持されていた。これに対し、本実施の形態６では、静電引出し法を採用する。この静電引出し法では、ノズル先端と対向する位置に電極が配置される。例えば、ノズル先端を接地して、この電極に電圧を印加すると、ターゲット材に静電引力が働く。この静電引力とタンク内のガス圧により、ノズル先端からターゲット材が、ドロップレットの形態で射出される。このように、静電引出し法を採用したターゲット供給装置では、電極に電圧を印加することにより、静電引力が働くため、ターゲット材を蓄えるタンク内部の圧力は、コンティニュアスジェット法を採用した場合よりも、比較的低い圧力、たとえば１ＭＰａ以下の圧力であってもよい。
【００６９】
ここで、本実施の形態６によるターゲット供給装置の一例を説明する。なお、以下の説明では、上述の実施の形態１によるターゲット供給装置１に、静電引出し法を適用した場合を例に挙げる。ただし、これに限定されず、上述の実施の形態２〜５およびその変形例のいずれに対しても、この実施の形態６を適用することは可能である。
【００７０】
図１７は、この実施の形態６によるターゲット供給装置の構成を示す模式図である。図１７に示すように、この実施の形態６によるターゲット供給装置６は、図２に示すターゲット供給装置１と同様の構成において、ターゲット供給部１１がターゲット供給部２１に置き換えられている。ターゲット供給部２１は、ターゲット供給部１１と同様の構成の構成に加え、ノズル先端３１ａと対向した配置された電極３６と、電極３６とノズル先端３１ａとの間を絶縁しつつ一定の距離ｄ離間した状態に固定する絶縁部３５と、を備える。なお、電極３６におけるノズル３１と対応する部分、すなわちターゲット１３の射出軌道には、ターゲット１３を通過させる孔３６ａが形成されている。
【００７１】
電極３６には、ターゲット材をノズル３１から引き付ける電界を発生するための電圧信号が入力される。この電圧信号は、矩形波、三角波または正弦（余弦）波などのパルス信号であっても、定電圧信号であってもよい。また、ノズル先端部３１ａは、接地されていてもよいし、電圧信号の極性と逆極性の電位が与えられていてもよい。高精度の電圧信号を印加することにより、溶融金属であるターゲット材をノズル３１から引き出す力（静電引力）を一定に保つことが可能となる。さらに、ノズル３１の先端部分であるノズル先端３１ａは、ターゲット１３の射出方向へ円錐状に突出している。これにより、電極３６とノズル３１との間に形成される電界をノズル先端部３１ａ付近に集中させることが可能となり、この結果、効率的にターゲット材をノズル３１から引き出してターゲット１３として射出することが可能となる。
【００７２】
以上のように、静電引力を用いてドロップオンデマンドで能動的にターゲット１３をノズル３１から射出させる、いわゆる静電引出し法によるターゲット供給装置６においても、上述した実施の形態１〜５およびその変形例と同様に、タンク３０内部の圧力を一定の圧力（＜１ＭＰａ）に保つことが好ましい。
【００７３】
なお、タンク内を加圧する圧力は、ターゲット材（溶融Sｎ）をノズル先端３１ａから出力する臨界値程度でよい。臨界値Ｐは、以下の式３で表すことができる。
【数２】
2010171000.tif 000004
なお、式２において、γはターゲット材の表面張力、ｒはノズル先端３１ａの孔の半径、ρはターゲット材の密度、ｇは重力加速度、ｈはノズル先端３１ａからターゲット材の上液面までの高さである。
【００７４】
ここで、ターゲット材の表面張力γ＝０.５７３［Ｎ／ｍ］、ノズル先端３１ａの孔の半径ｒ＝５［μｍ］、ターゲット材の密度ρ=７０００［ｋｇ／ｍ３]、重力加速度ｇ＝９．８［Ｎ／ｓ］、ノズル先端３１ａからターゲット材の上液面までの高さｈ＝０．２［ｍ］とすると、ガス圧の臨界値Ｐ＝２１５［ｋＰａ］となる。
【００７５】
また、静電引出し法を用いた場合におけるタンク３０内圧力についての許容変動範囲（たとえば変動を誤差として見なせる程度の値）は、その５パーセント以下の値と仮定すると、たとえば±１０Ｐａ程度であることが分かる。このように、タンク３０内部の圧力変動幅をたとえば±１０Ｐａ以下という小さい変動範囲内に抑えることで、ターゲット１３の速度変動を小さくして、ＥＵＶ光が集光する位置の変動を抑えることが可能となり、この結果、露光機において生じる露光ムラを低減することができる極端紫外光光源装置が実現される。なお、本実施の形態６においても、溶融錫３４の温度を一定に制御するヒータ３３を設けているので、ターゲット１３の速度変動をより小さくして、ＥＵＶ光が集光する位置の変動をより抑えることが可能となり、この結果、露光機において生じる露光ムラをより低減することができる極端紫外光光源装置が実現される。
【００７６】
つぎに、図１８に示すフローチャートを参照して、コントローラ６０に対応するコントローラ６８によるタンク３０内の圧力切替制御処理手順について説明する。図１８は、コントローラ６８による圧力切替制御処理手順を示す全体フローチャートである。図１８と図３とを比較すると明らかなように、この実施の形態６では、図３に示したステップＳ１０１とステップＳ１０２との間に、電極３６にターゲット射出用の電圧を印加する処理（ステップＳ６０１）が実行され、また、図３に示したステップＳ１０９の後に、電極３６への電圧の印加を停止する処理（ステップＳ６０２）が実行される。その他の行程は、図３と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。ただし、ステップＳ１０４の結果、タンク３０内のガス圧は、上述の式２による臨界値程度で、且つ、電極３６に電圧を印加した状態でノズル３１からターゲット１３が出力する圧力に制御される。また、ステップＳ１０７の減圧処理は、上述において図４を用いて説明した処理と同様である。
【００７７】
以上のように構成および動作することで、本実施の形態６のように静電引出し法を採用したターゲット供給装置においても、上記した実施の形態およびその変形例と同様の効果を奏することが可能である。
【００７８】
なお、上記実施の形態およびその変形例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。さらに、上述の各実施の形態およびその変形例は、相互に適宜組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１〜６  ターゲット供給装置
１０  真空チャンバ
１１，２１  ターゲット供給部
１３  ターゲット
１４  集光ミラー
１５  ドライバレーザ
１６  レーザ集光光学系
１７  排気装置
１８  プラズマ
１９  極端紫外光
２０  励起用レーザビーム
２５  圧力切替機構
２５ａ  昇圧機構
２５ｂ  減圧機構
３０，４７  タンク
３１  ノズル
３１ａ  ノズル先端
３２  ピエゾ素子
３３  ヒータ
３４  溶融錫
３５  絶縁部
３６  電極
３６ａ  孔
４０  ガスボンベ
４１  圧力調整器
４２，４３，４４，４８，５０，５３，５４  バルブ
４５，５１  圧力計
４６  真空ポンプ
４９  タンク
６０〜６８  コントローラ
Ｌ，Ｌ１〜Ｌ６  ガス流路
Ｌａ  排気口
Ｐ１〜Ｐ６  接続点
Ｃ  メインコントローラ
【図１】
2010171000.tif 000005
【図２】
2010171000.tif 000006
【図３】
2010171000.tif 000007
【図４】
2010171000.tif 000008
【図５】
2010171000.tif 000009
【図６】
2010171000.tif 000010
【図７】
2010171000.tif 000011
【図８】
2010171000.tif 000012
【図９】
2010171000.tif 000013
【図１０】
2010171000.tif 000014
【図１１】
2010171000.tif 000015
【図１２】
2010171000.tif 000016
【図１３】
2010171000.tif 000017
【図１４】
2010171000.tif 000018
【図１５】
2010171000.tif 000019
【図１６】
2010171000.tif 000020
【図１７】
2010171000.tif 000021
【図１８】
2010171000.tif 000022