(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバの内部にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記チャンバの内部のターゲット物質にプラズマ生成レーザ光を照射することによりプラズマを生成するプラズマ生成レーザ部と、
プラズマ生成時に発生した中性粒子にイオン化レーザ光を照射することにより中性粒子をイオンに変換するイオン化レーザ部と、
前記プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光ミラーと、
前記イオンをトラップするために、前記チャンバの内部に磁場を形成する磁場形成部と前記チャンバの内部に電場を形成する電場形成部との内の少なくとも一方と、
を具備し、
前記イオン化レーザ部は、前記ターゲット物質にプラズマ生成レーザ光を照射するのに先立って該ターゲット物質にプリパルスレーザ光を照射するプリパルスレーザ部を兼ねる、極端紫外光源装置。
【請求項２】
ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバの内部にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記チャンバの内部のターゲット物質にプラズマ生成レーザ光を照射することによりプラズマを生成するプラズマ生成レーザ部と、
プラズマ生成時に発生した中性粒子にイオン化レーザ光を照射することにより中性粒子をイオンに変換するイオン化レーザ部と、
前記プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光ミラーと、
前記イオンをトラップするために、前記チャンバの内部に磁場を形成する磁場形成部と前記チャンバの内部に電場を形成する電場形成部との内の少なくとも一方と、
を具備し、
前記イオン化レーザ部は、前記ターゲット物質に固有の共鳴吸収波長に同調した少なくとも１つの波長成分を含むイオン化レーザ光を照射する、極端紫外光源装置。
【請求項３】
前記ターゲット物質は、スズ（Ｓｎ）とスタナン（ＳｎＨ４）とスズを含有する物質との内の１つを含む、請求項２記載の極端紫外光源装置。
【請求項４】
前記イオン化レーザ部は、（ｉ）２８６．４２ｎｍの波長を有する波長成分、８１１．６２ｎｍの波長を有する波長成分、及び、８２３．６７ｎｍの波長を有する波長成分を含むイオン化レーザ光と、（ii）２８６．４ｎｍの波長を有する波長成分、及び、６１４ｎｍから６１８ｎｍまでの範囲内の波長を有する波長成分を含むイオン化レーザ光と、（iii）２７０ｎｍから３１８ｎｍまでの範囲内の波長を有する波長成分を含むイオン化レーザ光と、（iv）４５６．５ｎｍの波長を有する波長成分を含むイオン化レーザ光との内のいずれかを照射する、請求項３記載の極端紫外光源装置。
【請求項５】
前記イオン化レーザ部は、前記イオン化レーザ光に含まれている複数の波長成分ごとにそれぞれ設けられた複数のチタンサファイアレーザを用いて構成される、請求項２から４のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項６】
磁場又は電場によってトラップされたイオンを回収して前記チャンバ外に排出する回収器をさらに具備する、請求項１又は２記載の極端紫外光源装置。
【請求項７】
前記中性粒子に向けて電子を射出することにより前記中性粒子をイオン化する電子銃をさらに具備する、請求項１から６のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項８】
磁場中において前記中性粒子にマイクロ波を照射して電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起こすことにより前記中性粒子をイオン化するマイクロ波発生器及びマイクロ波導波管をさらに具備する、請求項１から６のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項９】
前記プラズマから放射される極端紫外光に含まれている複数の波長成分の内で、前記プラズマから放出される中性粒子をイオン化可能な波長成分を、前記プラズマに向けて反射することにより前記中性粒子をイオン化する反射ミラーをさらに具備する、請求項１から６のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項１０】
前記ターゲット物質が、キセノン（Ｘｅ）を含み、前記反射ミラーが、９０ｎｍ以下の波長を有する波長成分を反射する、請求項９記載の極端紫外光源装置。
【請求項１１】
少なくとも前記プラズマと前記集光ミラーとの間にシールド用ガスを導入するシールド用ガス導入部をさらに具備する、請求項１から１０のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項１２】
ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバの内部にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
第１のパルスレーザ光及び第２のパルスレーザ光を発生するレーザ部と、
前記チャンバの内部のターゲット物質に第１のパルスレーザ光を照射することによりプラズマを生成し、次に、プラズマ生成時に発生した中性粒子に第２のパルスレーザ光を照射することにより中性粒子をイオンに変換するように、前記レーザ部を制御するレーザ発光制御部と、
前記プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光ミラーと、
前記イオンをトラップするために、前記チャンバの内部に磁場を形成する磁場形成部と前記チャンバの内部に電場を形成する電場形成部との内の少なくとも一方と、
を具備する極端紫外光源装置。
【請求項１３】
前記レーザ部は、前記チャンバの内部のターゲット物質に直接照射しないように第２のパルスレーザ光を発生する、請求項１２記載の極端紫外光源装置。
【請求項１４】
前記レーザ部は、直前のプラズマ生成時に発生した中性粒子が前記集光ミラーに到達する前に第２のパルスレーザ光を発生する、請求項１２又は１３記載の極端紫外光源装置。
【請求項１５】
前記チャンバの内部に、第２のパルスレーザ光を複数方向に反射するミラーをさらに具備する、請求項１２から１４のいずれか一項記載の極端紫外光源装置。
【請求項１６】
前記レーザ部は、直前のプラズマ生成時に発生した中性粒子が前記レーザ部による第２のパルスレーザ光の照射範囲外に拡散する前に第２のパルスレーザ光を発生する、請求項１２又は１３記載の極端紫外光源装置。
【請求項１７】
第３のパルスレーザ光及び第４のパルスレーザ光を発生する第２のレーザ部をさらに具備し、
前記レーザ発光制御部は、前記チャンバの内部のターゲット物質に第３のパルスレーザ光を照射することによりターゲット物質の少なくとも一部を膨張させ、次に、膨張したターゲット物質に第１のパルスレーザ光を照射することによりプラズマを生成し、次に、プラズマ生成時に発生した中性粒子に第４のパルスレーザ光を照射することにより中性粒子をイオンに変換し、次に、プラズマ生成時に発生した中性粒子に第２のパルスレーザ光を照射することにより中性粒子をイオンに変換するように、前記レーザ部及び前記第２のレーザ部を制御する、請求項１２から１６のいずれか一項記載の極端紫外光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲット物質にレーザビームを照射することにより極端紫外光を発生する極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultraviolet）光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って光リソグラフィーにおける微細化が急速に進展しており、次世代においては、６０ｎｍ〜４０ｎｍの微細加工、更には３０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。そのため、例えば、３０ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を発生する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、レーザビームをターゲットに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）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。これらの内でも、ＬＰＰ光源は、プラズマ密度をかなり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、ターゲット材料を選択することにより必要な波長帯のみの発光が可能であり、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持つ点光源であるので、２π〜４πsteradianという極めて大きな捕集立体角の確保が可能であること等の利点から、１００ワット以上のパワーが要求されるＥＵＶリソグラフィー用の光源として有力であると考えられている。
【０００４】
ＬＰＰ光源において、プラズマを発生するためにレーザビームが照射されるターゲットとして固体材料を用いると、レーザビーム照射領域がプラズマ化するときにレーザビームの照射により発生する熱がレーザビーム照射領域の周辺に伝わり、当該照射領域の周辺において固体材料が溶融する。溶融した固体材料は、直径数μｍ以上のデブリとなって多量に放出され、ミラーコーティングが施された集光ミラー等のチャンバ内光学素子にダメージを与え、その反射率を低下させる。また、ターゲットとして液体材料を用いる場合にも、飛散したデブリにより、やはり、チャンバ内光学素子にダメージを与える。一方、ターゲットとして気体を用いると、デブリは少なくなるものの、駆動用レーザに供給されるパワーからＥＵＶ光のパワーへの変換効率が低下してしまう。
【０００５】
すなわち、露光装置が要求する１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光の発光効率は、キセノン（Ｘｅ）をターゲットとした場合に比べて、スズ（Ｓｎ）等の金属をターゲットとした場合のほうが２倍以上高い。しかし、スズをターゲットとした場合には、レーザ照射により飛散したスズのデブリがＥＵＶ集光ミラーに付着して、ＥＵＶ光の反射率が低下し、ＥＵＶ集光ミラーの寿命が短くなっていた。
【０００６】
関連する技術として、特許文献１には、には、発生したデブリによる光学ミラーの損傷を防止すると共に、Ｘ線の回収効率を向上したレーザプラズマＸ線源が開示されている。特許文献１に開示されたレーザプラズマＸ線源は、ターゲットの噴射方向に対して直角方向に磁場を印加する磁場印加装置を備えている。特許文献１によれば、磁場によって偏向される前のデブリの進行方向をターゲットの噴射方向と仮定した場合に、磁場によって偏向されたイオン状のデブリが飛散してこない方向に光学ミラーを配置することにより光学ミラーの損傷を防止することができる。
【０００７】
また、特許文献２には、レーザプラズマＸ線源の固体ターゲットから生じるデブリを比較的簡単な方法で根本的に除去することのできる除去方法及び装置が開示されている。特許文献２に開示されたレーザプラズマＸ線源は、ターゲット物質表面のプラズマからＸ線と共に発生する中性粒子に紫外線により電荷を与え、Ｘ線の経路に沿って配置される一対のメッシュ状の電極及び一対の電極の間に配置される電磁石によって電場と磁場とが直交する電磁場を発生する。特許文献２によれば、荷電微粒子に電磁場を通過させることにより、荷電微粒子の軌道を曲げてＸ線の経路外に排除することができる。これにより、Ｘ線の経路上に設けられるＸ線光学素子を保護することができる。
【０００８】
さらに、特許文献３には、磁場を用いた極端紫外光源装置において、Ｘ線照射、プラズマからの放出光の照射、又はマイクロ波照射などにより中性粒子ターゲットをイオン化する手段が開示されている。
本願の以下の記述においては、電荷を持たない粒子を中性粒子と定義する。スズターゲットの場合の中性粒子とは、金属スズの蒸気、電荷を持たないクラスター状の金属スズ、電荷を持たない金属スズの微粒子等である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３４３３１５１号公報（第２、３頁、図１）
【特許文献２】特許第２５５２４３３号公報（第２、４頁、図１）
【特許文献３】特開２００６−８０２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１におけるように、磁場によってデブリの飛行軌道を変化させるとしても、デブリに含まれる中性粒子は電荷を有しないので、軌道を変化させることはできず、これをＥＵＶ光源装置に応用するとしても、ミラーの損傷（スパッタによる損傷又はデブリの付着）を防ぐことはできない。
また、特許文献２においては、プラズマからＸ線取出窓への経路上に紫外線を放射する紫外線ランプを設けることにより中性微粒子に電荷を与えているが、経路がほぼ一直線状に限定されているので、利用できるＸ線の立体角が非常に制限されてしまい、これをＥＵＶ光源装置に応用するとしても、ＥＵＶ光の捕集効率が極端に低下するという問題がある。
【００１１】
さらに、特許文献３に開示されたイオン化機構により、チャンバ内の中性粒子をイオン化して磁場の作用で排除することができるが、Ｘ線やマイクロ波は指向性が弱く、光学素子を用いた反射や集光の効率が十分でないので、より高い効率でイオン化を行う方法が求められる。
【００１２】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされた。本発明の目的は、チャンバ内の中性粒子をより高い効率でイオン化して排除し、ミラーコーティングに有害であるデブリから集光ミラー等のチャンバ内光学素子を保護することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の１つの観点に係る極端紫外光源装置は、ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する装置であって、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、チャンバの内部にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、チャンバの内部のターゲット物質にプラズマ生成レーザ光を照射することによりプラズマを生成するプラズマ生成レーザ部と、プラズマ生成時に発生した中性粒子にイオン化レーザ光を照射することにより中性粒子をイオンに変換するイオン化レーザ部と、プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光ミラーと、イオンをトラップするために、チャンバの内部に磁場を形成する磁場形成部とチャンバの内部に電場を形成する電場形成部との内の少なくとも一方とを具備する。
ここで、イオン化レーザ部は、ターゲット物質に固有の共鳴吸収波長に同調した少なくとも１つの波長成分を含むレーザ光を照射することが好ましい。
また、イオン化レーザ部は、ターゲット物質にプラズマ生成レーザ光を照射するのに先立って該ターゲット物質にプリパルスレーザ光を照射するプリパルスレーザ部を兼ねてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の１つの観点によれば、中性粒子にイオン化レーザ光を照射して中性粒子をイオンに変換するイオン化レーザ部を用いることにより、デブリに含まれる中性粒子をより高い効率でイオン化し、チャンバ内に形成された磁場又は電場により、デブリに含まれる荷電粒子だけでなく中性粒子もイオン化によって効率よくトラップすることができる。そのため、デブリを効率良く回収でき、ミラーコーティングに有害であるデブリから集光ミラー等のチャンバ内光学素子を保護することができる。
【００１５】
特に、ターゲット物質の原子のエネルギー準位に相当する波長を有する波長成分を含むレーザ光、すなわち、ターゲット物質に固有の共鳴吸収波長に同調した波長成分を含むイオン化レーザ光を用いる場合には、共鳴吸収励起を利用するので、効率的にターゲット材料のイオン化を行うことができる。
また、Ｘ線源やＥＣＲ源等に比べて、レーザを用いたイオン化装置は、レーザ光をチャンバ内へ容易に導入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図２】プリパルスレーザ光によるプリプラズマの生成及びメインパルスレーザ光のプリプラズマへの照射の様子を示す模式図である。
【図３】スズのエネルギー準位図である。
【図４】チタンサファイアレーザを用いて構成されたイオン化レーザ装置の例を説明するための図である。
【図５】イオン化レーザ装置の他の例を説明するための図である。
【図６】第１の実施形態において発生されるレーザ光のタイムチャートである。
【図７】第１の実施形態の変形例において発生されるレーザ光のタイムチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図９】第２の実施形態のＥＵＶ光源装置をＥＵＶ光の射出側から発光点側の方向に見た模式図である。
【図１０】第２の実施形態におけるシリンドリカルミラーとイオン化レーザ光との関係を示す図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図１２】第３の実施形態における凹面ミラーとイオン化レーザ光との関係を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図１４】図１３に示すＥＵＶ光源装置の第１の変形例を示す模式図である。
【図１５】図１３に示すＥＵＶ光源装置の第２の変形例を示す模式図である。
【図１６】図１３に示すＥＵＶ光源装置の第３の変形例を示す模式図である。
【図１７】図１３に示すＥＵＶ光源装置の第４の変形例を示す模式図である。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図１９】図１８に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。
【図２０】本発明の第６の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図２１】本発明の第７の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図２２】本発明の第８の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図２３】図２２に示す磁石によって形成される磁場の様子を示す模式図である。
【図２４】磁場の作用によりトラップされるイオンの軌道を示す図である。
【図２５】本発明の第９の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図２６】本発明の第１０の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図２７】Ｘ線管の配置例を示す図である。
【図２８】磁石をチャンバ内に配置する例を示す図である。
【図２９】磁石によってチャンバ壁の一部を構成する例を示す図である。
【図３０】本発明の第１１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図３１】電子銃から放出された電子の磁場における軌道を説明するための図である。
【図３２】図３０に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。
【図３３】本発明の第１２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図３４】図３３に示すマイクロ波導波管の一部を拡大して示す図である。
【図３５】図３３に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。
【図３６】本発明の第１３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図３７】本発明の第１４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図３８】本発明の第１５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図３９】本発明の第１６の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。
【図４０】図３９に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。
【図４１】本発明の第１７の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の概略構成を示す平面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。
【図４２】中性粒子がＥＵＶ集光ミラーに到達するための所要時間について説明する図である。
【図４３】第１７の実施形態における第１の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）、並びに、比較例を示す側面図（Ｅ）〜（Ｇ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｈ）である。
【図４４】第１７の実施形態における第２の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）である。
【図４５】第１７の実施形態における第３の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）、並びに、比較例を示す側面図（Ｅ）〜（Ｇ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｈ）である。
【図４６】第１７の実施形態における第４の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）、並びに、比較例を示す側面図（Ｅ）〜（Ｇ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｈ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
（第１実施形態）
第１の実施形態は、プリパルスレーザ光によりターゲットを膨張させた後、この膨張ターゲットに対してメインパルスレーザ光を照射するプリパルス方式（例えば、プリプラズマ方式、又は、マスリミテッドターゲット方式）における実施形態である。
【００１８】
まず、図１を参照しながら、極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultraviolet）光源装置の基本構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。このＥＵＶ光源装置は、レーザ光をターゲットに照射して励起させることによりＥＵＶ光を生成するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用している。
【００１９】
図１に示す第１実施形態のＥＵＶ光源装置は、ターゲット供給部５と、メインパルスレーザ装置（ターゲット物質をプラズマ化するプラズマ生成レーザ部）９と、プリパルスレーザ装置１０と、イオン化レーザ装置（中性粒子をイオン化するイオン化レーザ部）１１と、同期コントローラ１８と、レーザ集光光学系４ａ、４ｂ、４ｃと、磁石（磁場形成部）８と、チャンバ２４と、真空ポンプ２０とを含んでいる。また、チャンバ２４には、ターゲット噴射ノズル６と、ＥＵＶ集光ミラー７と、ターゲット回収器１２と、レーザダンパ１９とが配置されている。チャンバ２４の内部は、真空ポンプ２０によって排気されて、所定の圧力に維持される。
【００２０】
レーザ集光光学系４ａ、４ｂ、４ｃは、メインパルスレーザ装置９、プリパルスレーザ装置１０、及びイオン化レーザ装置１１からそれぞれ発生したレーザ光２、１、３をそれぞれ集光し、チャンバ２４内に導く。本実施形態において、レーザ集光光学系４ａ、４ｂ、４ｃは、集光レンズによって構成されている。集光レンズとしては、平凸レンズやシリンドリカルレンズ、又は、それらのレンズの組み合わせを用いることができる。また、レーザ集光光学系４ａ、４ｂ、４ｃとして、凹面反射鏡を用いることもできる。チャンバ２４及びＥＵＶ集光ミラー７には、窓２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、及び、開口２６ａ、２６ｂ、２６ｃがそれぞれ形成されている。レーザ集光光学系４ａ、４ｂ、４ｃによって集光されたレーザ光は、窓２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、及び、開口２６ａ、２６ｂ、２６ｃを通過し、チャンバ２４内においてターゲット物質又は中性粒子に照射される。ターゲット物質又は中性粒子を透過したレーザ光は、レーザダンパ１９に受け止められ、吸収される。
【００２１】
ターゲット供給部５は、プラズマを生成するために用いられるターゲット物質をターゲット噴射ノズル６に供給する。ターゲット物質としては、スズ（Ｓｎ）、スタナン（ＳｎＨ４）、スズを主成分として含有する混合物、リチウム（Ｌｉ）、キセノン（Ｘｅ）、キセノンを主成分とする混合物、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、又は、低圧状態でガスとなる水（Ｈ２Ｏ）若しくはアルコール等、様々な物質を用いることができる。また、ターゲットの状態は、気体、液体、固体のいずれであっても良い。本実施形態においては、ターゲット供給部５においてスズが溶融され、ターゲット供給部５に取り付けられたターゲット噴射ノズル６から液体スズのドロップレット（液滴）が図の下方に向けて噴射される。
【００２２】
これにより、ターゲット噴射ノズル６の先端からドロップレットターゲット１７が放出される。ドロップレットターゲット１７が、プラズマ発光点１４となる所定の位置に達したときに、プリパルスレーザ装置１０からのプリパルスレーザ光１がドロップレットターゲット１７に照射される。
その結果、ドロップレットターゲット１７は膨張する。この膨張したターゲットにメインパルスレーザ装置９からのメインパルスレーザ光２を照射することにより、ターゲットがプラズマ化され、プラズマからＥＵＶ光が発生する。以下において、メインパルスレーザ光２の照射により生成するプラズマのことを、ＥＵＶ光生成プラズマという。なお、プラズマとは、正の電荷をもつ粒子（イオン）と負の電荷をもつ電子が電離状態で同程度分布し、全体としてほぼ電気的中性を保つ粒子集団をいう。
【００２３】
プリパルスレーザ光１とメインパルスレーザ光２の照射時に発生するターゲット物質のイオンは、磁石８の作る磁力線１６に沿って収束してターゲット回収器１２に捕捉される。これにより、ターゲット物質のイオンがＥＵＶ集光ミラー７に到達することを防止し、ＥＵＶ集光ミラー７の損傷を防いでいる。磁石８としては、必要な強さの磁場を形成できれば、電磁石（例えば、超伝導電磁石）を用いても良いし、永久磁石を用いても良い。ターゲット回収器１２は、メインパルスレーザ光２の照射が行われなかったドロップレットターゲット１７の回収及び捕捉も行う。
【００２４】
しかしながら、プリパルスレーザ光１とメインパルスレーザ光２の照射時には、電荷を有しない中性粒子（中性の原子又はこれらのクラスター）も発生する。プリパルスレーザ光１とメインパルスレーザ光２の照射により発生した中性粒子は、電磁界の影響を受けないので拡散し、さらに、チャンバ２４内に設置されたＥＵＶ集光ミラー７を含む様々な光学素子に衝突したり、これらの光学素子の表面に付着したりする。
【００２５】
リソグラフィー光源への応用を目指したＥＵＶ光源装置の開発においては、ＥＵＶ集光ミラー７の長寿命化が重要課題とされている。ＥＵＶ集光ミラー７は、第１の焦点（プラズマ発光点１４）と第２の焦点（中間集光点）とを有する回転楕円体形状の反射面を備えた直径３００ｍｍ程度の大きさの反射鏡である。実用的な高い反射率を達成するためには、基板表面の高い平坦度と多層膜の高い成膜精度が必要となる。典型的には面精度０．２ｎｍ程度の高い研磨技術と成膜精度を達成する必要があるため、現状においてＥＵＶ集光ミラーは非常に高価なものとなっている。
【００２６】
ＥＵＶ光源のプラズマ源となるターゲット材料としては、スズなどの金属物質を用いる試みが行われている。スズなどの金属物質をターゲット材料として用いた場合の問題は、大量に発生するデブリである。プラズマから飛散する、微粒子又は原子状又は高速イオンのデブリは、プラズマから２００ｍｍ程度の距離に置かれたＥＵＶ集光ミラー７の表面に付着し又は損傷を与えて、結果的にＥＵＶ光の反射率を低下させる。
【００２７】
デブリの発生を減少させるため、溶融金属をドロップレットにしてターゲットとする方式が開発されている。一般的には直径数十μｍのドロップレットが用いられているが、実際にＥＵＶ光の発生に寄与するプラズマになるのは、全体の１／１０程度以下であり、電気的に中性なデブリ（中性粒子）が多く発生する。電気的に中性なデブリ（中性粒子）は、電磁気力による制御が出来ないため、集光ミラーの汚染防止の観点から極力低減することが望まれる。
【００２８】
デブリの発生を抑制する方式として、ドロップレットターゲットを破壊しないような弱いプリパルスレーザ光によって、ドロップレットターゲットの一部のみを膨張させ、膨張したターゲットにメインパルスレーザ光を照射する方式（プリプラズマ方式）と、マスリミテッドターゲット（ＥＵＶ光を発光するのに必要最小限量のターゲット）にプリパルスレーザ光を照射して、膨張したターゲットにメインパルスレーザ光を照射する方式（マスリミテッドターゲット方式）に関して、以下に説明する。
【００２９】
最初に、プリプラズマ方式に関して説明する。
図２は、プリパルスレーザ光によるプリプラズマの生成及びメインパルスレーザ光のプリプラズマへの照射の様子を示す模式図である。
レーザ光をドロップレットターゲット１７に集光照射するとき、ドロップレットターゲット１７が細かく破壊されて飛散するような強度でレーザ光を照射してしまうと、破壊されたドロップレットターゲット１７の微粒子（イオンや中性粒子）が多く発生してしまう。そこで、図２（Ａ）に示すように、プリパルスレーザ装置１０が、ドロップレットターゲット１７が細かく破壊されないような強度でプリパルスレーザ光１を照射する。このようにプリパルスレーザ光１を照射すると、図２（Ｂ）に示すように、ドロップレットターゲット１７の表面において、膨張したターゲットが生成される。この方式において生成される膨張したターゲットを、本願ではプリプラズマと呼ぶ。
【００３０】
プリプラズマ７３は、ドロップレットターゲット１７の照射表面付近の部分が中性又はイオン化（電離）した蒸気になったものと推測される。プリパルスレーザ装置１０によってパルスレーザ光が照射されたドロップレットターゲット１７のうち、プリプラズマ化せず細かく破壊されなかったターゲット物質は、飛散せずにそのままチャンバ２４内をほぼ直進し、ターゲット回収器１２によって回収される。このように、プリプラズマ７３を生成し、残りのドロップレットターゲット１７を細かく破壊しないための、プリパルスレーザ装置１０のドロップレットターゲット１７への照射強度の範囲は、１０７〜１０９Ｗ／ｃｍ２である。
【００３１】
プリパルスレーザ装置１０がプリパルスレーザ光１を発生した後、メインパルスレーザ装置９がメインパルスレーザ光（プラズマ生成レーザ光）２を発生する。
メインパルスレーザ装置９によって発生されるメインパルスレーザ光２は、ドロップレットターゲット１７に照射されるのではなく、図２（Ｃ）に示すように、プリパルスレーザ装置１０による照射により生成したプリプラズマ７３に照射される。メインパルスレーザ装置９によって発生されるメインパルスレーザ光２のエネルギーによりプリプラズマ７３が励起されると、プリプラズマ７３がプラズマ化され、ＥＵＶ光が発生する。ここで、ＥＵＶ発光の効率が一番高いのは、プリパルスレーザ装置１０による照射タイミングとメインパルスレーザ装置９による照射タイミングとの間の遅延時間が、５０ｎｓ〜１００ｎｓの場合である。
【００３２】
この方式によれば、ドロップレットターゲット１７が破壊又は飛散しないような強度でドロップレットターゲット１７にプリパルスレーザ光１が照射されるので、デブリの発生を低減することができる。また、プリパルスレーザ光１の照射によりドロップレットターゲット１７の一部を中性又はイオン化した蒸気とすることによって適度なターゲット密度を形成したところに、メインパルスレーザ光２を集光照射しているため、高い変換効率でＥＵＶ光を発生することができる。
【００３３】
次に、電気的に中性なデブリを比較的低減することができるマスリミテッドターゲット方式に関して説明する。マスリミテッドのドロップレットに対してプリパルスレーザ光を照射することにより、膨張したターゲットが生成される。この方式において照射されるプリパルスレーザ光は、マスリミテッドのドロップレットを破壊するような強度を有し、ドロップレットは粉々に破壊される。そして、粉々に破壊され膨張したターゲット（蒸気、弱いプラズマ、クラスター状態を含む）に対して、メインパルスを照射することにより、ターゲットがプラズマ化されてＥＵＶ光が発生する。このように、マスリミテッドのドロップレットにプリパルスレーザ光を照射する方式においては、粉々に破壊されたターゲットの略全体に効率よくメインパルスが照射されてターゲットがプラズマ化することにより、ＥＵＶ光を発生させることができる。これにより、デブリを少なくすることができる。具体的なマスリミテッドのドロップレットターゲットとしては、スズの溶融金属の場合、球径が約１０μｍのものが用いられる。
【００３４】
上記２つの方式では、メインパルス光のみでターゲットをプラズマ化してＥＵＶ光を発生させる方式よりも、デブリの発生量を抑制することができる。しかしながら、上記２つの方式においても微量の中性粒子が発生する。その結果、微量の中性粒子が磁場によってトラップされずに、ＥＵＶ集光ミラーの表面に付着し、ＥＵＶ集光ミラーのさらなる長寿命化の達成が困難であった。
【００３５】
そこで、本実施形態においては、プリパルスレーザ光１の照射又はメインパルスレーザ光２の照射から適当な遅延時間をおいて、イオン化レーザ装置１１がイオン化レーザ光３をプラズマ発光点１４の近傍に照射する。すると、イオン化レーザ光３の光路上の中性粒子がイオン化される。イオン化によって中性粒子がイオンに変換されると、イオンは電磁気力により制御可能となり、磁力線１６に沿って収束してターゲット回収器１２に捕捉される。
【００３６】
本実施形態におけるイオン化レーザ装置１１は、ターゲット材料に固有の共鳴吸収波長に同調した１波長以上のレーザ光を発生する。共鳴吸収波長を用いることにより、ターゲット材料の原子は共鳴吸収を起こして効率良く上の準位に励起される。準位間を遷移するために必要なエネルギーに対応する、１つ又は複数の共鳴吸収波長に同調したレーザ光をほぼ同時に発生することにより、ターゲット材料の原子は、共鳴準位間で順次励起され、イオン化準位を超えてイオン化される。
図３は、スズのエネルギー準位図である。図３を参照しながら、ターゲット材料としてスズを用いた場合を例として、イオン化レーザの発振波長と共鳴吸収波長との関係を説明する。本実施形態では、基底準位５ｐ２ ３Ｐ０のスズの場合を説明する。
【００３７】
（ａ）第１の共鳴吸収波長として２８６．４２ｎｍの波長、第２の共鳴吸収波長として８１１．６２ｎｍの波長、及び、第３の共鳴吸収波長として８２３．６７ｎｍの波長を有するレーザ光を発生するイオン化レーザ装置１１を用い、この３つの共鳴吸収波長を有するイオン化レーザ光を同時に中性粒子に照射して、中性粒子をイオン化する。基底準位５ｐ２ ３Ｐ０のスズは、第１の波長を有する光（λ１＝２８６．４２ｎｍ）を与えることにより、第１励起準位５ｐ６ｓ ３Ｐｏ０のスズとなる。第１励起準位のスズは、第２の波長を有する光（λ２＝８１１．６２ｎｍ）を与えることにより、第２励起準位５ｐ６ｐ ３Ｐ１のスズとなる。第２励起準位のスズは、第３の波長を有する光（λ３＝８２３．６７ｎｍ）を与えることにより、第３励起準位のスズとなる。第３励起準位は、イオン化する閾値を超えているため、スズはイオン化する。
【００３８】
基底準位５ｐ２ ３Ｐ０のスズのみを励起する構成でも、プラズマの密度状態によって、他の２つの基底準位（基底準位５ｐ２ ３Ｐ１及び基底準位５ｐ２ ３Ｐ２）から基底準位５ｐ２ ３Ｐ０への原子間衝突による緩和が起きるため、高い効率のイオン化を行うことができる。
３つの基底準位５ｐ２ ３Ｐ０、５ｐ２ ３Ｐ１、５ｐ２ ３Ｐ２の割合は、気化されたスズの温度に依存する。気化されたスズの温度は、プリパルスレーザ光１の強度に依存する。従って、プリパルスレーザ光１の強度を調整することにより、３つの基底準位のうち所望の１つの基底準位、例えば５ｐ２ ３Ｐ０の分布を最大化することができる。そして、最大化された所望の基底準位を選択的に励起することができる。例えば、基底準位５ｐ２ ３Ｐ１のスズに対しては、３００．９２ｎｍの波長を有する光を用い、基底準位５ｐ２ ３Ｐ２のスズに対しては、３１７．５１ｎｍの波長を有する光を用いる。また、イオン化レーザ装置１１の構造が複雑になるが、３つの基底準位５ｐ２ ３Ｐ０、５ｐ２ ３Ｐ１、５ｐ２ ３Ｐ２の原子をすべて励起するために、第１の波長を有する光として、λ１＝２８６．４２ｎｍ、３００．９２ｎｍ、３１７．５１ｎｍの３波長を同時にスズに照射する構成も可能である。この場合には、イオン化レーザ光の波長として、合計５波長が必要となる。
【００３９】
（ｂ）２波長を有するレーザ光による３光子イオン化のための構成として、第１の波長を有するレーザ光（λ１＝２８６．４２ｎｍ）と、第２の波長を有するレーザ光（λ４＝６１４ｎｍ〜６１８ｎｍ）とを用いる。第２の波長を有するレーザ光（λ４）は、第１励起準位から第２励起準位への遷移と第２励起準位から第３励起準位への遷移の両方に利用される。
【００４０】
（ｃ）１波長を有するレーザ光による２光子イオン化のための構成として、レーザ光（λ５＝２７０ｎｍ〜３１８ｎｍ）を用いる。
（ｄ）１波長を有するレーザ光による３光子イオン化のための構成として、レーザ光（λ６＝４５６．５ｎｍ）を用いる。
【００４１】
いずれの場合も、用いるレーザ光は、共鳴準位のエネルギーに相当するエネルギーを有する波長に同調しているため、共鳴吸収による高い光吸収が起こり、この結果、効率よく光イオン化が可能となる。
本実施形態では、スズの場合で説明したが、キセノン（Ｘｅ）など、他のターゲット物質においても同様に、固有の共鳴準位のエネルギーに相当したエネルギーを有する波長に同調した光を用いることにより、効率よくターゲットをイオン化することが可能である。
【００４２】
上述の基底準位の説明における「５ｐ２」は、スズ原子を構成する電子のうち、閉殻軌道より上に存在する電子は、５ｐ軌道に存在する２個の電子であることを示している。また、第１励起準位の説明における「５ｐ６ｓ」は、スズ原子を構成する電子のうち、閉殻軌道より上に存在する電子は、５ｐ軌道に存在する１個の電子及び６ｓ軌道に存在する１個の電子であることを示している。また、第２励起準位の説明における「５ｐ６ｐ」は、スズ原子を構成する電子のうち、閉殻軌道より上に存在する電子は、５ｐ軌道に存在する１個の電子及び６ｐ軌道に存在する１個の電子であることを示している。ここで「５」「６」の各数字は主量子数を表し、「ｐ」「ｓ」の各文字は軌道量子数を表し、上付き文字の「２」は各軌道における占有電子数を示す。
【００４３】
また、上述の説明の中の「３Ｐ０」、「３Ｐ１」、「３Ｐ２」において、「Ｐ」は電子の軌道角運動量が１であることを示し、上付き文字の「３」は電子のスピン角運動量をＳとしたときの（２Ｓ＋１）の値を示し、下付き文字の「０」、「１」、「２」は軌道角運動量とスピン角運動量とのベクトル和を示している。また、電子の軌道角運動量を表す「Ｐ」の右上に付される上付き文字「ｏ」は、波動関数が奇関数（odd function）であることを示している。
【００４４】
図４は、チタンサファイアレーザを用いて構成されたイオン化レーザ装置の例を説明するための図である。
図４に示したイオン化レーザ装置は、第１の共鳴吸収波長として２８６．４２ｎｍの波長を有する光、第２の共鳴吸収波長として８１１．６２ｎｍの波長を有する光、第３の共鳴吸収波長として８２３．６７ｎｍの波長を有する光を各々発生するイオン化レーザ装置である。
【００４５】
イオン化レーザ装置１１は、例えば、１つのＮｄ：ＹＡＧ（neodymium doped yttrium aluminum garnet）レーザ４０と、３つのチタンサファイアレーザ４２（１）〜４２（３）と、第２高調波発生器（ＳＨＧ：second harmonic generator）４１と、第３高調波発生器（ＴＨＧ：third harmonic generator）４５と、ビームスプリッタ４９ａ及び４９ｂと、ミラー４９ｃとを備えている。
【００４６】
Ｎｄ：ＹＡＧレーザ４０は、例えば、波長１μｍのレーザ光を連続発振（ＣＷ発振：continuous wave oscillation）、又は、１０μｓ毎のパルス発振により発生する。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ４０から出力されるレーザ光は、第２高調波発生器４１によって、波長が変換される。Ｎｄ：ＹＡＧレーザ４０と第２高調波発生器４１により、チタンサファイアレーザ媒質の励起源が構成される。なお、Ｎｄ：ＹＡＧレーザに代えて、他の種類のレーザを用いても良い。
【００４７】
励起源のレーザ光は、ビームスプリッタ４９ａ及び４９ｂ、及び、ミラー４９ｃを介して、３つのチタンサファイアレーザ４２（１）〜４２（３）にそれぞれ入射する。ビームスプリッタ４９ａ及び４９ｂ、及び、ミラー４９ｃの反射率は、例えば、ビームスプリッタ４９ａの反射率を３３.３％とし、ビームスプリッタ４９ｂの反射率を５０％とし、ミラー４９ｃの反射率を１００％とする場合に、それぞれのチタンサファイア結晶５３は同強度で励起される。この場合に限らず、ビームスプリッタ４９ａ及び４９ｂ、及び、ミラー４９ｃの反射率を選択することによって、それぞれのチタンサファイア結晶５３の励起強度比を変えることができる。各チタンサファイアレーザ４２（１）〜４２（３）は、ミラーやレーザ媒質等の構成のほかに、プリズム４３及びＱスイッチ４４をそれぞれ備える。
【００４８】
チタンサファイアレーザ４２（１）〜４２（３）の各々は、出力結合ミラー５０とリアミラー５２とで構成される共振器を有している。この共振器中には、発振波長を選択して狭帯域化するためのプリズム４３と、励起源のレーザ光を透過する一方、発振するレーザ光を高反射するミラー５１と、チタンサファイア結晶５３と、Ｑスイッチ４４とが配置されている。
【００４９】
Ｑスイッチ４４は、パルス発振時において、チタンサファイアレーザ４２（１）〜４２（３）からそれぞれ出力されるレーザ光の出力タイミングを同期させるものである。同期は、図１に示す同期コントローラ１８により行われる。同期は、ドロップレットの射出ならびにプリパルスレーザ光の照射ならびにメインパルスレーザ光の照射とも連携して行われる。プリズムに代えて、エタロンや回折格子を波長選択素子として用いてレーザ光の狭帯域化と波長同調を行うことも可能である。Ｑスイッチを用いるのはパルス発振時のみで、イオン化レーザ装置をＣＷ発振する場合にはＱスイッチは不要であるが、ＣＷ発振時にはＱスイッチを動作させないで、レーザ光がＱスイッチを透過するようにしても良い。
【００５０】
第１のチタンサファイアレーザ４２（１）から出力されるレーザ光は、第２高調波発生器４１及び第３高調波発生器４５により、波長２８６．４２ｎｍのレーザ光４６に変換される。
第２のチタンサファイアレーザ４２（２）は、内蔵するプリズム４３によって、入力された励起源のレーザ光によって励起される発振波長を選択すると共に狭帯域化し、波長８１１．６２ｎｍのレーザ光４７を出力する。
第３のチタンサファイアレーザ４２（３）は、内蔵するプリズム４３によって、入力された励起源のレーザ光によって励起される発振波長を選択すると共に狭帯域化し、波長８２３．６７ｎｍのレーザ光４８を出力する。
【００５１】
チタンサファイアレーザを用いたイオン化レーザ装置は、反射光学系、レーザ媒質、プリズム、Ｑスイッチ、高調波発生器などを適宜選択及び調整することにより、種々の共鳴吸収波長を有するレーザ光を生成して供給することができる。また、励起源のレーザであるＮｄ：ＹＡＧレーザ４０の出力を変更することにより、第１〜第３のチタンサファイアレーザの合計出力を調整することができる。第１〜第３のチタンサファイアレーザの出力比は、前述のビームスプリッタ４９ａ及び４９ｂ、及び、ミラー４９ｃの反射率を変更して励起強度比を設定することにより、所望の値に調整することができる。さらに、発振波長は、リアミラー５２の角度調整によって調整可能である。加えて、Ｑスイッチ４４の動作／非動作によってパルス発振とＣＷ発振との切り替えが可能であり、パルス発振の場合には、パルス幅及び出力タイミングを調整することができる。即ち、イオン化レーザ装置は、ターゲット材料の種類又は形態、及び／又は、発生する中性粒子の温度又は密度に合わせて、中性粒子を効率的にイオン化できるように必要な性能値を調整することが可能である。
【００５２】
図５は、イオン化レーザ装置の他の例を説明するための図である。図５に示すように、第１のレーザ１００は、第１のターゲット波長λ１に対して４倍の波長λ１ａ（約１１４５ｎｍ）を有する狭帯域のレーザ光ＬＳ１ａを出力する狭帯化半導体レーザ１０１と、狭帯化半導体レーザ１０１から出力されたレーザ光ＬＳ１ａを増幅するイッテルビウム（Ｙｂ）ファイバ増幅器１０２と、増幅されたレーザ光ＬＳ１ａからその４分の１の波長（２８６．４２ｎｍ）を有する第１のレーザ光ＬＳ１を発生させる４倍波発生器１０３とを含む構成を有している。
【００５３】
この構成により、狭帯化半導体レーザ１０１から出力されたレーザ光ＬＳ１ａは、Ｙｂファイバ増幅器１０２において増幅される。そして、この増幅されたレーザ光は、４倍波発生器１０３において１／４の波長を有する第４高調波光に変換される。さらに、この第４高調波光は、第１のレーザ光ＬＳ１として出力される。この構成において、第１のレーザ光ＬＳ１の波長制御は、例えば、狭帯化半導体レーザ１０１における半導体デバイスの温度を制御することによって行うことができる。
【００５４】
一方、第２のレーザ２００は、狭帯化半導体レーザ２０１と、パラメトリック発振器２０２とを含む。また、第３のレーザ３００は、狭帯化半導体レーザ３０１と、パラメトリック発振器３０２とを含む。さらに、第２及び第３のレーザ２００及び３００は、Ｙｂファイバレーザの第２高調波光を出力するレーザ装置２０３を共有している。
【００５５】
Ｙｂファイバレーザの第２高調波光を出力するレーザ装置２０３は、レーザ光を増幅する、いわゆる光ポンプとしての機能を果たす。狭帯化半導体レーザ２０１から出力された狭帯域のレーザ光ＬＳ２ａ（波長８１１．６ｎｍ）は、レーザ装置２０３から出力されたレーザ光（波長５１５ｎｍ）と共にパラメトリック発振器２０２に入力される。ここで、パラメトリック発振器２０２は、狭帯域のレーザ光ＬＳ２ａの増幅器として作用する。パラメトリック発振器２０２は、狭帯域のレーザ光ＬＳ２ａを増幅する。これにより、第２のレーザ光ＬＳ２（波長８１１．６ｎｍ）が、第２のレーザ２００の出力光として出力される。同様に、狭帯化半導体レーザ３０１から出力された狭帯域のレーザ光ＬＳ３ａ（波長８２３．７ｎｍ）は、レーザ装置２０３から出力されたレーザ光と共にパラメトリック発振器３０２に入力される。パラメトリック発振３０２は、狭帯域のレーザ光を増幅する。これにより、第３のレーザ光ＬＳ３（波長８２３．７ｎｍ）が、第３のレーザ３００の出力光として出力される。この構成において、第２及び第３のレーザ光ＬＳ２及びＬＳ３の波長制御は、例えば、狭帯化半導体レーザ２０１及び３０１における半導体デバイスの温度をそれぞれ制御することによって行うことができる。
【００５６】
ここで、狭帯化半導体レーザ１０１〜３０１は、いわゆるシードレーザ光源である。これらの狭帯化半導体レーザ１０１〜３０１の各々は、パルス発振して間欠的にレーザ光を出力する半導体レーザであっても良いし、連続波発振して継続的にレーザ光を出力する半導体レーザであっても良い。また、第１〜第３のレーザ１００〜３００は、長時間の安定動作が可能なファイバレーザで構成されることが好ましい。これにより、安定してレーザ光を出力するイオン化レーザ装置を実現することができる。
【００５７】
図６は、第１の実施形態において発生されるレーザ光のタイムチャートである。
図６（Ａ）に示すように、第１の実施形態においては、まずプリパルスレーザ装置１０によってプリパルスレーザ光を発生させることにより、ターゲットの少なくとも一部を膨張させ、次に、メインパルスレーザ装置９によってメインパルスレーザ光を発生させることにより、ターゲットをプラズマ化する。プリパルスレーザ装置１０とメインパルスレーザ装置９によるレーザ光の発生を、一定の周波数（例えば約１００ｋＨｚ）で繰り返すことにより、チャンバ２４内において連続的にＥＵＶ光を発生するようプラズマを発生させる。プリパルスレーザ装置１０とメインパルスレーザ装置９によるレーザ光をターゲットに照射すると、プラズマの他に中性粒子も発生する。この中性粒子は、プリパルスレーザ装置１０とメインパルスレーザ装置９によるレーザ光の発生直後に多く発生するが、その後も微量の中性粒子が発生し続ける。従って、チャンバ２４内の中性粒子を低減するため、イオン化レーザ装置１１は、プリパルスレーザ装置１０とメインパルスレーザ装置９による最初のレーザ光の発生後に、連続発振（ＣＷ発振）によりイオン化レーザ光３を発生させることが望ましい。
【００５８】
また、図６（Ｂ）に示すように、高い繰り返し周波数（例えば約１０ＭＨｚ）でパルス発振を繰り返して行っても、連続発振（ＣＷ発振）と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
図７は、第１の実施形態の変形例において発生されるレーザ光のタイムチャートである。図６においてはメインパルスレーザ装置９によるメインパルスレーザ光の発生の前にプリパルスレーザ装置１０によるプリパルスレーザ光を発生させる場合について示しているが、本変形例においては、プリパルスレーザ装置１０によるプリパルスレーザ光を発生させない場合について示している。他の点は、図６と同様であり、図７（Ａ）に示すように連続発振（ＣＷ発振）をしても良いし、図７（Ｂ）に示すように高い繰り返し周波数でパルス発振を繰り返して行っても良い。
【００６０】
（第２実施形態）
図８は本発明の第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図、図９は本実施形態のＥＵＶ光源装置をＥＵＶ光の射出側から発光点側の方向に見た模式図である。
【００６１】
図８に示すように、本実施形態では、イオン化レーザ光３が、図中紙面に垂直な方向に照射されるシート状のビームとして、プラズマ発光点１４近傍であってＥＵＶ集光ミラー７とプラズマ発光点１４との間に照射されることにより、ＥＵＶ集光ミラー７に入射しようとする中性粒子のイオン化を行って、ＥＵＶ集光ミラー７の保護を行う。シート状のビームを作るには、図１０に示すように多重反射するレーザ光によることの他に、レーザ光をビームエキスパンダによりシート状に拡大することも可能である。
【００６２】
また、イオン化レーザ光３を導入する機構としては、図９に示すように、一対の凹面シリンドリカルミラー３１を、プラズマ発光点１４とＥＵＶ集光ミラー７の中心とを結ぶ線に対して概略対称に配置している。各々の凹面シリンドリカルミラー３１は、焦点がプラズマ発光点１４の近傍に合うように配置されている。図外のイオン化レーザ装置からの３つのレーザ光４６〜４８は、例えば、図中の矢印で表されている３方向から入射する。各レーザ光は凹面シリンドリカルミラー３１で多重反射して中性粒子のイオン化を行う。本実施形態によれば、イオン化レーザ光が多重反射して中性粒子のイオン化を行うので、イオン化レーザ装置から出力されるレーザ光の利用効率とイオン化率を高くすることが出来る。
【００６３】
本実施形態では、一対の凹面シリンドリカルミラー３１をチャンバ２４の外部に設置し、イオン化レーザ光４６〜４８を窓２５ｃを介してチャンバ２４内に入射させて多重反射させている。しかしながら、本発明はこの実施形態に限定されることなく、例えば、イオン化レーザ装置からのイオン化レーザ光を窓を介してチャンバ２４に入射させて、凹面シリンドリカルミラー３１をチャンバ２４の内部に設置して、イオン化レーザ光を多重反射させても良い。
【００６４】
図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、凹面シリンドリカルミラー３１の配置とイオン化レーザ光４６の軌跡を示す斜視図と平面図である。イオン化レーザ光４６は、凹面シリンドリカルミラー３１の端部から斜めに入射して、対向する一対の凹面シリンドリカルミラー３１の間で反射を繰り返す度に少しずつ垂直方向に移動し、結果としてプラズマ発光点と集光ミラーとの間にシート状の軌跡を有するレーザ光が形成される。
【００６５】
ここで、一対の凹面シリンドリカルミラー３１を、焦点の位置が共焦点となるように配置しても良い。共焦点配置を採用することにより、イオン化レーザ光は、エネルギー密度が著しく低下することなく、多重反射することができる。
また、この実施形態によれば、プラズマ発光点１４とＥＵＶ集光ミラーの間にイオン化レーザ光４６を照射できるため、中性粒子がＥＵＶ集光ミラーに到達するのを効率的に防止できる。
【００６６】
（第３実施形態）
図１１は本発明の第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図であり、図１２は第３の実施形態における凹面ミラーとイオン化レーザ光との関係を示す図である。
【００６７】
図１１に示すように、本実施形態では、イオン化レーザ光を多重反射させる一対の凹面ミラー３２が設けられている。図１２に示すように、一対の凹面ミラー３２は、プラズマ発光点１４とＥＵＶ集光ミラー７の中心とを結ぶ線に対して概略対称に配置されている。図外のイオン化レーザ装置からのイオン化レーザ光３は、例えば、図１２（Ａ）中の矢印で表されている方向から一方の凹面ミラー３２の背面に入射する。イオン化レーザ光３は、一対の凹面ミラー３２の間で多重反射して円錐状のビームを形成し、プラズマ発光点１４近傍であってＥＵＶ集光ミラー７とプラズマ発光点１４との間に照射され、中性粒子のイオン化を行う。多重反射して中性粒子のイオン化を行うため、イオン化レーザ光３の利用効率とイオン化率を高くすることができる。
ここで、一対の凹面ミラー３２を、焦点の位置が共焦点となるように配置することが望ましい。共焦点配置を採用することにより、イオン化レーザ光は、エネルギー密度が著しく低下することなく、多重反射することができる。
【００６８】
なお、一対の凹面ミラー３２をチャンバ２４の外部に設置し、チャンバ２４に設けた窓を介して一対の凹面ミラー３２の間でイオン化レーザ光を多重反射させても良い。あるいは、一対の凹面ミラー３２をチャンバ２４の内部に設置し、イオン化レーザ装置からのイオン化レーザ光をチャンバ２４に設けた窓を介して凹面ミラー３２に導入し、チャンバ２４の内部において一対の凹面ミラー３２の間でイオン化レーザ光を多重反射させても良い。
【００６９】
一対の凹面ミラー３２の間隔は、イオン化レーザ光３が一対の凹面ミラー３２において共振するよう、イオン化レーザ光３の波長の整数倍とするのが好ましい。イオン化レーザ光３の波長として図３において説明した３種類の波長を用いる場合には、一対の凹面ミラー３２の間隔は、これら３種類の波長の最小公倍数の整数倍の長さとするのが好ましい。
本実施形態によれば、プラズマ発光点１４とＥＵＶ集光ミラー７との間にイオン化レーザ光３を照射できるため、中性粒子がＥＵＶ集光ミラー７に到達するのを効率的に防止できる。
【００７０】
（第４実施形態）
図１３は本発明の第４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。図１３に示すように、本実施形態においては、イオン化レーザ装置１１からのイオン化レーザ光３がＥＵＶ集光ミラー７の正面側からＥＵＶ集光ミラー７の反射面全体に照射される。これにより、イオン化レーザ光３は、ＥＵＶ集光ミラー７によって反射されてプラズマ発光点１４に照射される。
【００７１】
このような照射を行うために、本実施形態においては、ＥＵＶ集光ミラー７の第１の焦点（プラズマ発光点１４）と第２の焦点（中間集光点）との間に、スペクトル純化フィルタ（spectral purity filter：ＳＰＦ）８０をＥＵＶ光軸に対してほぼ４５°の角度で配置している。このスペクトル純化フィルタ８０は、ＥＵＶ光（波長１３．５ｎｍ）を透過し、これと波長の異なるイオン化レーザ光３等の光を反射する回折格子を有したフィルタである。
【００７２】
イオン化レーザ光３は、レーザ集光光学系４ｃによって、窓２５ｃを介してチャンバ２４内に導入されるとともに、ＥＵＶ集光ミラー７の第２の焦点（中間集光点）のスペクトル純化フィルタ８０による鏡像となる位置に集光される。次に、イオン化レーザ光３は、スペクトル純化フィルタ８０に対してほぼ４５°の角度で入射し、スペクトル純化フィルタ８０によって反射される。そして、イオン化レーザ光３は、ＥＵＶ光と逆の光路を辿ってＥＵＶ集光ミラー７の正面側からＥＵＶ集光ミラー７の反射面全体に照射される。これにより、イオン化レーザ光３は、ＥＵＶ集光ミラー７によって反射されてプラズマ発光点１４に集光される。
【００７３】
本実施形態によれば、イオン化レーザ光３は、チャンバ２４内において中性粒子が発生する領域に広く照射され、特にＥＵＶ集光ミラー７とプラズマ発光点１４との間に重点的に照射される。従って、本実施形態によれば、チャンバ２４内の中性粒子を効率的にイオン化してＥＵＶ集光ミラー７を保護することができる。
【００７４】
図１４は、図１３に示すＥＵＶ光源装置の第１の変形例を示す模式図である。図１４に示すＥＵＶ光源装置においては、ＥＵＶ集光ミラー７からみて第２の焦点（中間集光点）より遠い位置に、スペクトル純化フィルタ８０を配置する。従って、スペクトル純化フィルタ８０は、ゲートバルブ２７ａ及び２７ｂを介してＥＵＶチャンバと露光機とを接続する接続部２８内に設置される。イオン化レーザ光３は、スペクトル純化フィルタ８０によって反射された後、ＥＵＶ光と逆の光路を辿って、ＥＵＶ集光ミラー７の第２の焦点（中間集光点）の位置に集光され、ゲートバルブ２７ａを通過してＥＵＶ集光ミラー７の正面側からＥＵＶ集光ミラー７の反射面全体に照射される。これにより、イオン化レーザ光３は、ＥＵＶ集光ミラー７によって反射されてプラズマ発光点１４に集光される。
【００７５】
この構成によっても、イオン化レーザ光３は、チャンバ２４内において中性粒子が発生する領域に広く照射され、特にＥＵＶ集光ミラー７とプラズマ発光点１４との間に重点的に照射される。従って、この構成によれば、チャンバ２４内の中性粒子を効率的にイオン化してＥＵＶ集光ミラー７を保護することができる。
【００７６】
図１５は、図１３に示すＥＵＶ光源装置の第２の変形例を示す模式図である。図１５に示すＥＵＶ光源装置においては、ＥＵＶ集光ミラー７の第１の焦点（プラズマ発光点１４）からＥＵＶ集光ミラー７の反射面を介して第２の焦点（中間集光点）に至るＥＵＶ光の光路外に、中央をくり抜かれた円盤状のミラー８１をＥＵＶ光軸に対してほぼ４５°の角度で配置する。
【００７７】
イオン化レーザ装置１１によって発生されるイオン化レーザ光３は、レーザ集光光学系４ｃによって、窓２５ｃを介してチャンバ２４内に導入されるとともに、ミラー８１に対してほぼ４５°の角度で入射し、ミラー８１によって反射される。ミラー８１によって反射されたイオン化レーザ光３は、ＥＵＶ集光ミラー７の正面側からＥＵＶ集光ミラー７の反射面に照射され、ＥＵＶ集光ミラー７によって反射されてプラズマ発光点１４付近の位置に集光される。一方、ミラー８１の中央のくり抜かれた部分を通過したイオン化レーザは、チャンバ２４内のレーザダンパ８２によって吸収される。
【００７８】
一方、集光されたイオン化レーザ光３を吸収するレーザダンパ８３は、ミラー８１の中央にくり抜かれた部分があるためにミラー８１からの反射光が及ばない位置に設けられている。また、レーザダンパ８３は、メインパルスレーザ装置９からのメインパルスレーザ光２及びプリパルスレーザ装置１０からのプリパルスレーザ光１を吸収するレーザダンパ１９（図１）を兼ねることができる。
【００７９】
この構成によっても、イオン化レーザ光３は、チャンバ２４内において中性粒子が発生する領域に広く照射され、特にＥＵＶ集光ミラー７とプラズマ発光点１４との間に重点的に照射される。従って、この構成によれば、チャンバ２４内の中性粒子を効率的にイオン化してＥＵＶ集光ミラー７を保護することができる。
また、ミラー８１が中央をくり抜かれているので、ミラー８１がＥＵＶ光を阻害しないように、くり抜かれた部分においてＥＵＶ光を通過させることができる。
【００８０】
図１６は、図１３に示すＥＵＶ光源装置の第３の変形例を示す模式図である。図１６に示すＥＵＶ光源装置においては、ＥＵＶ集光ミラー７の第１の焦点（プラズマ発光点１４）からＥＵＶ集光ミラー７の反射面を介して第２の焦点（中間集光点）に至るＥＵＶ光の光路上に、凸面を有するスペクトル純化フィルタ８４を配置している。
【００８１】
イオン化レーザ装置１１において発生したイオン化レーザ光３は、ＥＵＶ集光ミラー７の正面側に設けた窓２５ｃから導入され、プラズマ発光点１４とスペクトル純化フィルタ８４との間に設けたミラー８５によって反射されてスペクトル純化フィルタ８４に対して照射される。ミラー８５は、メインパルスレーザ装置９からのメインパルスレーザ光２及びプリパルスレーザ装置１０からのプリパルスレーザ光１を吸収するレーザダンパ１９の背面に、反射膜をコーティングすることによって形成することができる。
【００８２】
スペクトル純化フィルタ８４の凸面に対してイオン化レーザ光３（平行光）を照射すると、イオン化レーザ光３は、スペクトル純化フィルタ８４の凸面において反射する。スペクトル純化フィルタ８４において反射したイオン化レーザ光３は、ＥＵＶ集光ミラー７の正面側からＥＵＶ集光ミラー７の反射面全体に照射され、ＥＵＶ集光ミラー７によって反射されてプラズマ発光点１４付近の位置に集光される。
【００８３】
この構成によっても、イオン化レーザ光３は、チャンバ２４内において中性粒子が発生する領域に広く照射され、特にＥＵＶ集光ミラー７とプラズマ発光点１４との間に重点的に照射される。従って、チャンバ２４内の中性粒子を効率的にイオン化してＥＵＶ集光ミラー７を保護することができる。
【００８４】
イオン化レーザ光３を導入する構成は上記のものに限らず、第１の実施形態（図１）と同じようにＥＵＶ集光ミラー７の背面側からイオン化レーザ光３を導入し、レーザダンパ１９を避けて直接スペクトル純化フィルタ８４にイオン化レーザ光３を照射するようにしても良い。
【００８５】
図１７は、図１３に示すＥＵＶ光源装置の第４の変形例を示す模式図である。図１７に示すＥＵＶ光源装置は、図１６に示すスペクトル純化フィルタ８４の替わりに凸面ミラー８６を設けている点で、第３の変形例と異なる。凸面ミラー８６以外の構成は、図１６に示す第３の変形例と同様である。
【００８６】
凸面ミラー８６は、露光機によって決まるオブスキュレーション領域内に設置される。オブスキュレーション領域とは、ＥＵＶ集光ミラー７の第１の焦点（プラズマ発光点１４）からＥＵＶ集光ミラー７の反射面を介して第２の焦点（中間集光点）に至る光路上の領域のうち、露光機において使用されない光の領域のことであり、構成要素を設置しても露光機の使用上問題のない領域である。この領域に凸面ミラー８６を設置することにより、露光機において使用されるＥＵＶ光の実質的なロスをなくすことができる。
【００８７】
（第５実施形態）
図１８は本発明の第５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。図１８に示すように、本実施形態においては、メインパルスレーザ装置９、プリパルスレーザ装置１０、及び、イオン化レーザ装置１１からそれぞれ発生したレーザ光２、１、３を同軸でチャンバ２４内に導入する。
【００８８】
レーザ光２、１、３を同軸とするため、本実施形態においては、２つのビームスプリッタ８７及び８８を用いている。ビームスプリッタ８７は、メインパルスレーザ光２を高い反射率で反射し、プリパルスレーザ光１とイオン化レーザ光３を透過する膜をコートしている。ビームスプリッタ８８は、プリパルスレーザ光１を高い反射率で反射し、イオン化レーザ光３を透過する膜をコートしている。例えば、メインパルスレーザ装置９がＣＯ２レーザで、５ｋＷ〜２０ｋＷの出力を有する場合に、ビームスプリッタ８７としてダイヤモンドの基板を使用する。これにより、メインパルスレーザ光２の波面が安定する。
【００８９】
ビームスプリッタ８７及び８８によって同軸化されたレーザ光２、１、３は、レーザ集光光学系４、窓２５及び開口２６を介してチャンバ２４内のプラズマ発光点１４に集光される。
本実施形態によれば、レーザ集光光学系４、窓２５及び開口２６を各１つにまとめることができ、装置構成を簡素にすることができる。また、ＥＵＶ集光ミラー７の開口２６が１つになるので、ＥＵＶ集光ミラー７によるＥＵＶ光の集光量を増やすことができる。
【００９０】
図１９は、図１８に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。図１９に示すＥＵＶ光源装置は、プリパルスレーザ装置１０及びイオン化レーザ装置１１からそれぞれ発生したレーザ光１及び３をビームスプリッタ８８によって同軸化し、チャンバ２４内に導入する。メインパルスレーザ装置９から発生したレーザ光２は、レーザ光３及び１と同軸化せずに、図１に示す第１の実施形態と同様に別途チャンバ２４内に供給する。従って、図１８に示すビームスプリッタ８７は、本変形例においては不要である。
【００９１】
この構成によれば、ビームスプリッタによる反射を経ずにメインパルスレーザ光２をチャンバ２４内に導入するため、メインパルスレーザ光２のロスを低減することができる。また、ビームスプリッタが１枚で済むため、プリパルスレーザ光１及びイオン化レーザ光３のロスも低減することができる。
【００９２】
（第６実施形態）
図２０は本発明の第６の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態は、レーザ装置３３がプリパルスレーザ装置及びイオン化レーザ装置を兼ねることを特徴とする。
【００９３】
ターゲットは、共鳴吸収を起す波長を有するレーザ光を吸収しても、熱エネルギーが増加し、膨張及び拡散する。従って、このプリパルスレーザ及びイオン化レーザ兼用のレーザ装置３３がターゲット物質の共鳴吸収波長である１波長以上のレーザ光を発生するようにすれば、ドロップレットターゲット１７に照射されたレーザ光１ａは、プリパルスレーザ光としてターゲットを膨張させることができる。プリパルスレーザ光によって膨張したターゲットに対して、メインパルスレーザ装置９から出力されたメインパルスレーザ光２を照射することによって、ターゲットをプラズマ化してＥＵＶ光を発生させる。ドロップレットターゲット１７から発生した中性粒子に対しては、プリパルスレーザ及びイオン化レーザ兼用のレーザ装置３３から、再度レーザ光１ａを射出する。中性粒子に照射されたレーザ光１ａは、イオン化レーザ光として中性粒子のイオン化を行うことができる。
【００９４】
（第７実施形態）
図２１は、本発明の第７の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態は、プラズマ発光点の近傍に一対の高電圧電極（電場形成部）３５を配置していることを特徴とする。
【００９５】
高電圧電極３５間に高電圧を印加してチャンバ内に電場を形成することにより、ターゲット物質のイオンはターゲット回収器１２のある磁束軸方向に加速され、ターゲット回収器１２に効率よく導入される。本実施形態では、高電圧の印加は連続的に行っているが、図１に示す同期コントローラ１８の信号に基づいて、パルス高電圧を印加するようにしても良い。
この実施形態の特有の効果は、中性粒子がイオン化レーザ光３によりイオン化され、高電圧電極３５によって形成された電場によりイオンが加速移動し、磁場の磁束に沿って排出され、イオン化された中性粒子の排出効率が高くなることである。
【００９６】
以上に記載した各実施形態におけるレーザ共鳴イオン化による中性粒子のイオン化は、ＥＣＲイオン化やＸ線照射、電子線照射など、従来提案のなされているイオン化方法と併用することも可能である。
また、ＤＰＰ（放電生成プラズマ）方式のＥＵＶ光源において、中性粒子の除去に応用することもできる。
【００９７】
以下の第８〜第１５の実施形態においては、イオン化レーザ光による中性粒子のイオン化と従来のイオン化機構を併用した場合の実施形態を示す。
（第８実施形態）
図２２は、本発明の第８の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。図２２に示すＥＵＶ光源装置は、上記実施形態のレーザ共鳴イオン化機構と従来のイオン化機構を併用したことを特徴とし、ターゲット供給部１０５と、メインパルスレーザ装置（プラズマ生成レーザ部）１０９と、イオン化レーザ装置（イオン化レーザ部）１１１と、磁石１０８ａ及び１０８ｂと、チャンバ１２４ａと、接続部１２８と、真空ポンプ１２０ａ及び１２０ｂとを含んでいる。また、チャンバ１２４ａには、ターゲット噴射ノズル１０６と、ＥＵＶ集光ミラー１０７と、ターゲット回収器１１２と、複数のＸ線管１５２とが配置されている。
【００９８】
チャンバ１２４ａの内部は、真空ポンプ１２０ａによって排気されており、それにより、所定の圧力に維持されている。メインパルスレーザ装置１０９は、ターゲット物質にエネルギーを与えて励起させることによりターゲットをプラズマ化させるためのメインパルスレーザ光を発生させる。また、レーザ集光光学系１０４は、メインパルスレーザ装置１０９から発生したレーザ光を集光し、チャンバ１２４ａ内に導く。また、ＥＵＶ光源装置は、メインパルスレーザ装置１０９に加え、ターゲットをプラズマ化する前にプリパルスレーザ光をターゲットに照射するプリパルスレーザ装置をさらに含んでいても良い。
【００９９】
本実施形態において、レーザ集光光学系１０４は、集光レンズによって構成されている。集光レンズとしては、平凸レンズやシリンドリカルレンズ、又は、それらのレンズの組み合わせを用いることができる。チャンバ１２４ａ及びＥＵＶ集光ミラー１０７には、窓１２５ａ、１２５ｃ、及び、開口１２６ａ、１２６ｃがそれぞれ形成されている。レーザ集光光学系１０４によって集光されたメインパルスレーザ光は、窓１２５ａ及び開口１２６ａを通過し、チャンバ１２４ａ内においてターゲット物質に照射される。イオン化レーザ装置１１１から発生したイオン化レーザ光は、窓１２５ｃ及び開口１２６ｃを通過し、チャンバ１２４ａ内においてＥＵＶ光生成プラズマ１５３付近に照射される。
【０１００】
ターゲット供給部１０５は、プラズマを生成するためのターゲット物質をターゲット噴射ノズル１０６に供給する。本実施形態においては、ターゲット供給部１０５においてキセノンを加圧冷却することにより、ターゲット噴射ノズル１０６から液体のターゲットジェット（噴流）又はドロップレット（液滴）をＹ方向（図の下方）に向けて噴射させている。なお、スズを溶融して、ターゲット噴射ノズル１０６からドロップレットとして噴射させてターゲットとしても良い。
【０１０１】
ターゲット噴射ノズル１０６から噴射されたターゲット物質１５１に、メインパルスレーザ装置１０９から射出されたレーザ光を照射することにより、ターゲット物質１５１がプラズマ化する。このとき、生成されたＥＵＶ光生成プラズマ１５３からＥＵＶ光が放射される。
【０１０２】
ＥＵＶ集光ミラー１０７は、ＥＵＶ光生成プラズマから放射されたＥＵＶ光を集光して所望の方向に導く集光光学系として用いられている。図２２において、破線は、ＥＵＶ光の光路の範囲を示している。ＥＵＶ集光ミラー１０７は、例えば、放物面、球面、回転楕円体形状の凹面、又は、複数の曲率を有する球面の反射面を有しており、その反射面には、所定の波長成分を選択的に反射する被膜が形成されている。例えば、ターゲット物質としてキセノンを用いる場合には、生成されたプラズマからＸ線や赤外線まで幅広い波長成分が放射されるが、ＥＵＶ領域においては、１１ｎｍの波長や１３．５ｎｍの波長付近に強いピークが出るので、Ｍｏ（モリブデン）／Ｓｉ（シリコン）膜が形成されたＥＵＶ集光ミラー１０７を用いることにより、１３．５ｎｍ付近の波長を有する波長成分を、高い効率で集光することができる。
【０１０３】
ターゲット回収器１１２は、ターゲット噴射ノズル１０６の噴射口に対向して配置されており、ターゲット噴射ノズル１０６から噴射されたターゲット物質１５１の内、プラズマ生成に寄与しなかったターゲット物質や、プラズマ生成の際に発生したデブリを回収する。
【０１０４】
このようなチャンバ１２４ａは、ゲートバルブ１２７ａ及び１２７ｂが設けられた接続部１２８を介して露光機と連結されている。ゲートバルブ１２７ａ及び１２７ｂは、チャンバ１２４ａ又は露光機のメンテナンス時等に使用される。接続部１２８は、真空ポンプ１２０ｂによって排気されることにより、所定の圧力に維持されている。なお、真空ポンプ１２０ｂは、真空ポンプ１２０ａと兼用としても良い。接続部１２８の内側には、アパーチャ（開口）１２９が形成された仕切りが配置されており、チャンバ１２４ａにおいて生成されたＥＵＶ光は、アパーチャ１２９を通過して露光機に入射する。その際には、ＥＵＶ光を通過させるために、上記ゲートバルブ１２７ａ及び１２７ｂを開いておく。
【０１０５】
本実施形態においては、このようなＥＵＶ光源装置に対して、デブリによる集光ミラーの損傷を防止するための機構として、磁石（磁場形成部）１０８ａ及び１０８ｂ、イオン化レーザ装置１１１に加えて、イオン化機構として複数のＸ線管１５２をさらに設けている。本実施形態においては、磁石１０８ａ及び１０８ｂとして電磁石を用いており、図２２には、電磁石のコイルが、チャンバ１２４ａの外側に、ターゲット噴射ノズル１０６及びターゲット回収器１１２を中心として配置されている様子が示されている。
【０１０６】
図２３は、磁石１０８ａ及び１０８ｂによって形成される磁場の様子を示す模式図である。図２３に示すように、磁石１０８ａ及び１０８ｂを構成するコイルを、それぞれの中心軸が一致するように配置し、それらのコイルに同方向の電流を流すと、各コイルの近傍においては磁束密度が高く、２つのコイルの中間においては磁束密度が低いミラー磁場が形成される。なお、図２３に示す太線は、Ｙ軸に沿った磁場の強度をＹ軸からの距離によって表している。
【０１０７】
ＥＵＶ光生成プラズマから発生したデブリの内で、電荷を帯びた粒子（イオン）は、形成された磁場によりローレンツ力を受けて偏向する。例えば、図２３に示すように、Ｙ軸と直交する方向（図２３においては、マイナスＺ方向）の速度成分ＶＺを有する正イオンは、Ｙ軸を中心とする円の接線方向（図２３においては、プラスＸ方向）に力Ｆを受ける。図２４に示すように、そのような正イオンは、ＸＺ平面内において、回転する軌道を描いて運動する。一方、イオンが有するＹ方向の速度成分ＶＹは、磁場の作用をほとんど受けない。その結果、磁場中のイオンは、図２３に示すような螺旋軌道を描きながら移動し、Ｙ軸付近にトラップされて、図２２に示すターゲット回収器１１２に回収される。
【０１０８】
再び、図２２を参照すると、複数のＸ線管１５２は、一部に開口が形成されたＥＵＶ集光ミラー１０７の裏側に配置されている。これらのＸ線管１５２は、開口を介してＥＵＶ集光ミラー１０７の表側に向けてＸ線を射出する。その結果、ＥＵＶ光生成プラズマから発生したデブリに含まれている中性粒子は、Ｘ線を照射されることによってイオン化（光電離）され、イオンとなる。なお、Ｘ線管の数は、図２２に示すように２つでも良いし、それ以上でも良い。また、十分なＸ線照射範囲を確保できれば、Ｘ線管の数は１つでも構わない。
【０１０９】
図２２に示す一点鎖線は、Ｘ線管１５２によるＸ線の照射範囲を表している。Ｘ線管１５２は、プラズマから発生した中性粒子がＥＵＶ集光ミラー１０７に達する前にイオン化されるように、少なくともＥＵＶ光生成プラズマ１５３付近とＥＵＶ集光ミラー１０７との間にＸ線を照射するように配置されている。また、本実施形態において、各Ｘ線管１５２の照射方向は、Ｘ線が中性粒子に万遍なく照射されるように、Ｘ線の照射範囲の中心付近にＥＵＶ光生成プラズマ１５３が位置するように定められている。
【０１１０】
Ｘ線を照射されることによりイオン化されたイオンは、磁石１０８ａ及び１０８ｂによって形成された磁場の作用によりトラップされ、ターゲット回収器１１２に回収される。なお、イオンがトラップされる原理については、図２３及び図２４を参照しながら説明したのと同様である。
【０１１１】
また、イオン化レーザ装置１１１は、ＥＵＶ集光ミラー１０７の裏側に配置されて、ＥＵＶ集光ミラー１０７に形成された開口を通してイオン化レーザ光をＥＵＶ光生成プラズマ１５３付近に照射する。その結果、ＥＵＶ光生成プラズマから発生した中性粒子は、高い効率でイオン化され、磁石１０８ａ及び１０８ｂによって形成された磁場の作用によりトラップされ、ターゲット回収器１１２に回収される。
【０１１２】
本実施形態のＥＵＶ光源装置では、イオン化レーザ装置１１１によるレーザ共鳴イオン化機構とＸ線管１５２によるＸ線イオン化機構を併用して、一方がイオン化できなかったデブリを他方がイオン化することにより、互いに補完的に作用して、より効率的に中性粒子デブリをイオン化して、ターゲット回収器１１２に回収することができる。
【０１１３】
このように、本実施形態によれば、中性粒子にＸ線とレーザ光を照射してイオン化するので、チャンバ内に形成された磁場の作用によりデブリを高効率でトラップし、回収することができる。従って、デブリによる集光ミラーへのダメージを低減して、集光ミラーを大幅に長寿命化することができる。それにより、ＥＵＶ光源装置のランニングコストを抑制することが可能になる。また、デブリを回収することによりチャンバ内に漂うガスを低減できるので、チャンバ内の真空度を上げてＥＵＶ光の集光効率を上げることが可能になる。或いは、真空ポンプに要求される排気能力を抑えることができるので、ＥＵＶ光源装置を低コストで提供することが可能になる。
【０１１４】
ここで、本実施形態においては、レーザ光とＸ線を用いて中性粒子を光電離したが、ターゲット物質の種類に応じて、適切な波長を有する他の電磁波を用いることもできる。例えば、キセノンターゲットを用いる場合には、約９０ｎｍ以下の波長を有する紫外線であれば中性粒子を光電離することができる。従って、その場合には、Ｘ線管の替わりに、９０ｎｍ以下の波長を有する紫外線を発生する光源を用いても良い。
また、磁石１０８ａ及び１０８ｂとしては、必要な強さの磁場を形成できれば、本実施形態におけるように電磁石（例えば、超伝導電磁石）を用いても良いし、永久磁石を用いても良い。
【０１１５】
（第９実施形態）
図２５は、本発明の第９の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態においては、Ｘ線管１５２を、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３とＥＵＶ集光ミラー１０７との間に配置している。また、本実施形態においては、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３とＥＵＶ集光ミラー１０７との間を重点的にＸ線照射できるように、各Ｘ線管１５２の照射方向は、Ｘ線の照射範囲の端にＥＵＶ光生成プラズマ１５３が位置するように定められている。その他の構成については、図２２に示すＥＵＶ光源装置と同様である。
【０１１６】
（第１０実施形態）
図２６は、本発明の第１０の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。先に説明した第８及び第９の実施形態においては、レーザ光の光路と、ターゲット物質の軌道と、Ｘ線管の配置とが同一平面上に位置するように図示されていたが、これらは必ずしも同一平面上にある必要はない。例えば、図２６に示すように、ターゲット物質１５１をＸ方向（紙面の裏側から表側に向かう方向）に向けて噴射させても良い。また、本実施形態においては、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３とＥＵＶ集光ミラー１０７との間をより重点的にＸ線照射できるように、各Ｘ線管による照射方向を、射出したＸ線の中心軸がＥＵＶ集光ミラー１０７を通るように定めている。
【０１１７】
次に、本発明の第８〜第１０の実施形態における複数のＸ線管及び磁石の配置のバリエーションについて説明する。なお、本願においては、Ｍｏ／Ｓｉの多層膜が形成された反射面を集光ミラーの表側（表面）とする。即ち、その反対側の面が裏側若しくは背面である。また、集光ミラーの外側とは、ミラーの縁よりも遠い位置を示す。
【０１１８】
図２７は、Ｘ線管１５２の配置例を説明するための図である。図２７（Ａ）は、ＥＵＶ集光ミラー１０７の背面から見た配置を示しており、図２７（Ｂ）は、集光ミラーの側方から見た配置を示している。
【０１１９】
図２７（Ａ）に示すように、チャンバ１２４ａ内には、３つ以上のＸ線管を配置しても良い。その際には、複数のＸ線管１５２ａをＥＵＶ集光ミラー１０７の外側に配置しても良いし、複数のＸ線管１５２ｂをＥＵＶ集光ミラー１０７の裏側に配置しても良いし、複数のＸ線管１５２ａ及び１５２ｂをその両方に配置しても良い。図２７（Ｂ）に示すように、Ｘ線管を集光ミラーの裏側に配置する場合には、ＥＵＶ集光ミラー１０７の内でＸ線を通過させる領域に開口１５２ｃを形成すれば良い。
【０１２０】
図２８及び図２９は、磁石１０８ａ及び１０８ｂの配置例を説明するための図である。先に説明した第８〜第１０の実施形態においては、２つの磁石１０８ａ及び１０８ｂをチャンバ１２４ａの外部に配置している。この配置のメリットとして、磁石１０８ａ及び１０８ｂとして永久磁石を用いる場合に、磁石がチャンバ内における不純物源となるおそれがないこと、磁石１０８ａ及び１０８ｂとして電磁石を用いる場合に、冷却用の水配管や電流ケーブル等をチャンバ内に配置する必要がないこと等が挙げられる。しかしながら、この配置においては、磁石１０８ａ及び１０８ｂとＥＵＶ光生成プラズマ１５３との距離が遠くなるので、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３周辺において十分な強さの磁場を形成するために、磁石１０８ａ及び１０８ｂを大型化する必要が生じる場合がある。
【０１２１】
図２８は、磁石１０８ａ及び１０８ｂをチャンバ１２４ａの内部に配置した例を示している。このような配置によれば、磁石１０８ａ及び１０８ｂとＥＵＶ光生成プラズマ１５３との距離が近くなるので、小型の磁石を使用できるというメリットがある。
【０１２２】
図２９は、チャンバ１２４ａの壁面の一部を磁石１０８ａ及び１０８ｂによって構成する例を示している。このような配置によれば、磁石１０８ａ及び１０８ｂとして電磁石を用いる場合に、磁石をＥＵＶ光生成プラズマ１５３に近づけることができ、且つ、水配管や電流ケーブル等をチャンバ外に配置することができるというメリットがある。
このように、磁石１０８ａ及び１０８ｂの配置は、使用する磁石の種類や必要な磁場の強さ等の要素に応じて選択することができる。
【０１２３】
（第１１実施形態）
図３０は、本発明の第１１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態においては、デブリに含まれる中性粒子をイオン化するために、電子銃を用いて中性粒子に電子を照射する。図３０に示すように、本実施形態に係るＥＵＶ光源装置には、図２２に示すＸ線管１５２の替わりに、イオン化機構として電子銃１５４及び金属板１５５が設けられている。その他の構成については、図２２に示すＥＵＶ光源装置と同様である。
【０１２４】
ここで、図３１を参照すると、電子銃１５４から磁力線の向きに電子を放出すると、電子は、ローレンツ力によって磁力線に巻きつくように運動する。そのため、電子はあまり拡散することなくＥＵＶ光生成プラズマ１５３の周辺を移動し、その際に、プラズマから飛来する中性粒子と衝突する。その結果、中性粒子がイオン化されて生じたイオンが、磁石１０８ａ及び１０８ｂによって形成された磁場の作用によりトラップされる。
【０１２５】
本実施形態においては、電子供給源の一例として電子銃１５４を用いているが、その他の電子供給源を用いても良い。また、電子銃１５４から放出された電子を受けるために、チャンバ１２４ａ内に金属板１５５が配置されているが、電子をチャンバ壁面で受けても良く、その場合には、金属板１５５は設けなくても良い。
【０１２６】
図３２は、図３０に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。図３２に示すＥＵＶ光源装置においては、ターゲット物質１５１をＸ方向に向けて噴射している。このように、レーザ光の光路及びターゲット物質の軌道を含む平面（ＸＺ平面）に対して垂直に電子銃１５４を配置することにより、電子銃の大きさや配置の自由度を増すことができる。
【０１２７】
（第１２実施形態）
図３３は、本発明の第１２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態においては、デブリに含まれる中性粒子をイオン化するために、イオン化レーザ装置１１１による共鳴イオン化に加えて、中性粒子に磁場中でマイクロ波を供給する。これにより、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）を起こして中性粒子をイオン化する。
【０１２８】
図３３に示すように、本実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、図３２に示すチャンバ１２４ａ、並びに、電子銃１５４及び金属板１５５の替わりに、チャンバ１２４ｂ、並びに、イオン化機構としてマイクロ波発生器１５７及びマイクロ波導波管１５７ａを有している。チャンバ１２４ｂには、磁石１０８ａの中央の位置に、導波管導入用にガラス管（石英管）１５６ａが設けられている。その他の構成については、図３２に示すＥＵＶ光源装置と同様である。また、図３３において、ターゲット物質１５１は、Ｘ方向に向けて噴射されている。
【０１２９】
図３４は、図３３に示すマイクロ波導波管１５７ａの一部を拡大して示している。図３４に示すように、マイクロ波導波管１５７ａを磁石１０８ａの上方に設置し、石英窓１５８を介してマイクロ波をチャンバ１２４ｂ内に伝播させることにより、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３から飛来する中性粒子をイオン化させる。
【０１３０】
ここで、中性粒子のイオン化を起こさせるために、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ：electron cyclotron resonance）を利用する。即ち、磁場において、電子は磁力線に巻きつくように回転しながら移動する（サイクロトロン運動）。この回転の速さに合わせた周波数ωを有するマイクロ波を入射することにより、交流電場を磁場に印加すると、電子サイクロトロン共鳴と呼ばれる現象が発生する。それにより、電子が有効に加速されて大きなエネルギーを与えるようになるので、中性粒子（原子やクラスター）と衝突して中性粒子をイオン化させることができる。ここで、Ｂを磁束密度とし、ｍｅを電子の質量とすると、電子サイクロトロン周波数ｆは、ｆ＝ｅＢ／（２πｍｅ）＝２．７９９×１０６×Ｂによって表される。例えば、磁束密度が３０００ガウス程度であれば、ｆ＝９ＧＨｚ程度のマイクロ波を印加すれば良い。
【０１３１】
さらに、図３３に示すように、ＥＵＶ集光ミラー１０７に正の電位を与えても良い。それにより、イオン（ＥＵＶ光生成プラズマから飛来する高速イオン以外のイオン）がＥＵＶ集光ミラー１０７に衝突することを防止することができる。
【０１３２】
図３５は、図３３に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。この変形例においては、マイクロ波導波管１５７ｂを、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３付近に配置することにより、ＥＵＶ光生成プラズマ１５３とＥＵＶ集光ミラー１０７との間にマイクロ波を導入する。それにより、ＥＵＶ光生成プラズマから飛来する中性粒子のデブリはイオン化され、このイオン化されたデブリ１５９は磁場の作用によってトラップされるので、中性粒子のデブリがＥＵＶ集光ミラー１０７に衝突するのを防ぐことができる。
【０１３３】
（第１３実施形態）
図３６は、本発明の第１３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態においては、ジャイロトロンを用いて電離用プラズマを生成する。ここで、ジャイロトロンとは、相対論的効果による電子の質量変化を利用した「サイクロトロン共鳴メーザー作用」を発振原理とするミリ波又はサブミリ波光源のことである。その動作の特徴としては、（１）ビーム効率３０％〜５０％に至る高効率動作が可能であること、（２）高エネルギー大電流電子ビームの注入による高出力動作が可能であること、及び、（３）サイクロトロン周波数の設定を変えることにより、波長可変性を達成できることが挙げられる。このような電子サイクロトロン波帯（ミリ波帯）の高周波を用いることにより、あたかもレーザ光線のように所望の位置に電磁波を入射することができるので、局所的にプラズマ加熱することができるという利点がある。また、電磁場発生装置をチャンバから離して設置できることも大きな利点である。
【０１３４】
図３６に示すＥＵＶ光源装置は、図３３に示すチャンバ１２４ｂの替わりに、チャンバ１２４ｃを有している。チャンバ１２４ｃの磁石１０８ａ側にはガラス管１５６ｂが設けられており、その一部には、電磁波を透過させる窓（ダイヤモンド窓）１５６ｃが設けられている。また、チャンバ１２４ｃの外部には、イオン化機構としてジャイロトロンシステム１６０及び伝送系１６１が配設されている。なお、本実施形態に係るＥＵＶ光源装置におけるその他の構成については、図３３に示すＥＵＶ光源装置と同様である。
【０１３５】
ジャイロトロンシステム１６０において発生したミリ波帯の電磁波は、伝送系１６１及び窓１５６ｃを介して、チャンバ１２４ｃ内に入射する。この電磁波１６２によって、ＥＵＶ光生成プラズマから飛来する中性粒子をイオン化させる。
【０１３６】
（第１４実施形態）
図３７は、本発明の第１４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。図３７に示すＥＵＶ光源装置は、図２２に示すＥＵＶ光源装置に対して、複数のＸ線管１５２を、ＥＵＶ集光ミラー１０７から見てＥＵＶ光生成プラズマよりも遠くに配置したものである。その他の構成については、図２２に示すＥＵＶ光源装置と同様である。
【０１３７】
このような位置に複数のＸ線管１５２を配置することにより、ＥＵＶ光生成プラズマの影となってＸ線が照射されない領域を減らすことができる。また、この配置により、Ｘ線管１５２から放射されたＸ線は、ＥＵＶ集光ミラー１０７によって反射され、同じ領域を再度通過するので、より高い確率で中性粒子をイオン化できるようになる。
【０１３８】
（第１５実施形態）
図３８は、本発明の第１５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。本実施形態においては、生成されたＥＵＶ光に含まれる波長成分を用いて中性粒子をイオン化する。ここで、チャンバ１２４ａ内において発生したＥＵＶ光には、露光に用いられる波長成分（例えば、１３．５ｎｍ付近）の他にも、様々な波長成分が含まれる。それらの波長成分は、ＥＵＶ集光ミラー１０７によって集光されることなく拡散して減衰する。そこで、本実施形態においては、そのような波長成分の内で、発生したデブリの内の中性粒子を光電離することができる波長成分を利用する。例えば、キセノンターゲットを用いる場合には、９０ｎｍ以下の波長成分であれば、中性粒子のイオン化に利用できる。
【０１３９】
図３８に示すＥＵＶ光源装置は、図２２に示すＸ線管１５２の替わりに、イオン化機構として反射ミラー１６３を有している。その他の構成については、図２２に示すＥＵＶ光源装置と同様である。反射ミラー１６３の反射面には、例えば、９０ｎｍ付近の波長成分を高い効率で反射する被膜が形成されている。反射ミラー１６３は、ＥＵＶ集光ミラー１０７によって集光されたＥＵＶ光の光路を避けつつ、ＥＵＶ光生成プラズマから放射された所定の波長成分を、再びＥＵＶ光生成プラズマ１５３付近に反射できる位置及び向きに配置されている。なお、図３８に示す二点鎖線は、反射ミラー１６３への入射光及び反射光の光路を示している。反射ミラー１６３によって反射された波長成分を照射されることにより、ＥＵＶ光生成プラズマから飛来する中性粒子はイオン化され、その結果、磁石１０８ａ及び１０８ｂによって形成される磁場の作用によりトラップされる。
【０１４０】
このような反射ミラーを用いて中性粒子をイオン化する構成は、先に説明した各実施形態と組み合わせても良い。それにより、他の実施形態における中性粒子のイオン化効率をさらに高めることができる。
以上のように第８〜第１５の実施形態においては、中性粒子をイオン化レーザ光によって効率よくイオン化して、磁場の磁力線によって排出できる。そして、広範囲に広がってイオン化レーザ光ではイオン化できなかった微量な中性粒子を、第８〜第１４の実施形態におけるイオン化機構によってイオン化する。これらのイオン化機構は指向性が低いので、広範囲に広がった中性粒子のイオン化に適している。その結果、ＥＵＶ集光ミラーの寿命を飛躍的に延ばすことができる。
以下の第１６実施形態においては、イオン化レーザ光により中性粒子をイオン化する機構と、バッファガスによりデブリがＥＵＶ集光ミラーに到達するのを防止する機構を併用した場合の実施形態を示す。
【０１４１】
（第１６実施形態）
図３９は、本発明の第１６の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す模式図である。図３９に示すＥＵＶ光源装置は、図２２に示すＥＵＶ光源装置に対して、シールド（遮蔽）用ガスを導入するガスシールド装置（シールド用ガス導入部）１６４ａをさらに設けたものである。シールド用ガスとしては、例えば、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、水素（Ｈ２）等が用いられる。その他の構成については、図２２に示すＥＵＶ光源装置と同様である。
【０１４２】
本実施形態において、ガスシールド装置１６４ａは、ＥＵＶ集光ミラー１０７の裏側に配置されており、ＥＵＶ集光ミラー１０７に形成された開口を介してシールド用ガスをＥＵＶ集光ミラー１０７の表側に噴射する。それにより、ＥＵＶ光生成プラズマと集光ミラーとの間にシールド用ガスが導入され、ＥＵＶ集光ミラー１０７がＥＵＶ光生成プラズマ１５３からシールドされる。その結果、デブリがＥＵＶ集光ミラー１０７に衝突してミラーを損傷するのを防止することができる。
【０１４３】
図４０は、図３９に示すＥＵＶ光源装置の変形例を示す模式図である。この変形例においては、ガスシールド装置１６４ｂを、ターゲット噴射ノズル１０６及びターゲット回収器１１２の近傍に配置することにより、シールド用ガスがターゲット物質１５１の軌道に沿って流れるようにしている。それにより、ＥＵＶ光生成プラズマから発生したデブリがＥＵＶ集光ミラー１０７側に飛来するのを防止することができる。
イオン化レーザ光は、Ｘ線や他のイオン化機構に比べて、バッファガス中を高い効率で透過するため、中性粒子をより効率よくイオン化することができる。このため、イオン化レーザ光によりイオン化できなかった中性粒子は微量であるため、この中性粒子がＥＵＶ集光ミラーに到達するのをバッファガスにより効率的に防止できる。その結果、ＥＵＶ集光ミラーの寿命を飛躍的に延長できる。
【０１４４】
本実施形態においては、Ｘ線管を用いた集光ミラーの損傷防止機構に対して、ガスシールド装置を付加する構成について説明したが、第９〜第１５の実施形態において説明したように、Ｘ線管を用いた他の集光ミラー損傷防止機構や、電子銃やプラズマや反射ミラーを用いた集光ミラー損傷防止機構に対しても、同様にガスシールド装置を付加することができる。
【０１４５】
以上説明した本発明の第１〜第１６の実施形態においては、チャンバ内に磁場を形成することによりデブリをトラップしているが、磁石の配置や、それによって形成される磁場の形状は、上記の実施形態において説明したものに限られない。例えば、集光ミラーを包み込むように電磁石のコイルを配置することにより、ベースボール磁場を形成しても良い。また、電磁石を用いる場合には、コイルに定常的に電流を供給することによって定常磁場を発生させても良いし、メインパルスレーザ装置の動作と同期して、パルス磁場を発生させても良い。
【０１４６】
（第１７実施形態）
第１７の実施形態は、メインパルスレーザ装置からのメインパルスレーザ光をターゲットに照射してプラズマ化させ、ＥＵＶ光を発生させた後、プラズマ化されなかったターゲットの中性粒子に再度メインパルスレーザ装置からのレーザ光を照射して、これら中性粒子をイオン化する実施形態である。
【０１４７】
図４１の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第１７の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の概略構成を示す平面図及び正面図である。図４１（Ａ）に示すように、このＥＵＶ光源装置は、ＥＵＶ集光ミラー２０７と、磁石（磁場形成部）２０８と、イオン回収器２１３と、メインパルスレーザ装置（第１のレーザ部）２０９と、同期コントローラ２１８と、チャンバ２２４とを含んでいる。また、図４１（Ｂ）に示すように、このＥＵＶ光源装置は、ターゲット供給部２０５と、ターゲット回収器２１２とをさらに含んでいる。
【０１４８】
ターゲット供給部２０５は、ＥＵＶ光を発生させるために用いられるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等のターゲット物質を含むドロップレットターゲット２１７をチャンバ２２４の内部に順次供給する装置である。供給されたドロップレットターゲット２１７の内で、レーザ光が照射されずに不要となったものは、ターゲット回収器２１２によって回収される。
【０１４９】
メインパルスレーザ装置２０９は、ターゲット物質を励起させるために用いられる駆動用のレーザ光を生成する発振増幅型レーザ装置（master oscillator power amplifier）である。メインパルスレーザ装置２０９は、同期コントローラ（レーザ発光制御部）２１８からの制御信号に基づき、ＣＯ２レーザ光等のパルスレーザ光を生成する。メインパルスレーザ装置２０９によって生成されたレーザ光は、少なくとも１つのレンズ及び／又は少なくとも１つの凹面ミラー（例えば、軸外放物面ミラー）を含むレーザ集光光学系２０４ａにより、チャンバ２２４内のドロップレットターゲット２１７の軌道上に焦点を形成するように集光される。このドロップレットターゲット２１７に対して、ターゲット物質を構成する原子のエネルギー準位幅に相当する波長を有するレーザ光が照射されると、ターゲット物質が励起して電離することによりプラズマが発生し、このプラズマからＥＵＶ光が放出される。
【０１５０】
磁石２０８は、コイル巻き線及びコイル巻き線の冷却機構を含んでおり、これらに電力を供給する電源装置２１９等に接続されている。電源装置２１９からコイル巻き線に電流を供給することにより、チャンバ２２４内に所望の磁場が形成される。この磁場が形成されている領域内を、当該磁場の方向と異なる移動方向成分をもつイオン（デブリ）が通過しようとすると、このイオンは、磁石２０８により形成された磁場にトラップされる。磁場にトラップされたイオンは、結果として、磁力線と略平行な方向へ進み、イオン回収器２１３によって回収される。なお、ＥＵＶ光源装置は、磁石２０８の替わりに、電場形成部としてチャンバの内部に電場を形成する一対の電極と当該電極間に電圧を供給する電源装置を含んでも良い。
【０１５１】
チャンバ２２４は、ＥＵＶ光の生成が行われる真空チャンバである。チャンバ２２４には、メインパルスレーザ装置２０９によって生成されたレーザ光をチャンバ２２４内に通過させるための窓２２５が設けられている。
【０１５２】
ＥＵＶ集光ミラー２０７は、チャンバ２２４内に設けられている。ＥＵＶ集光ミラー２０７は、所定の波長（例えば、１３．５ｎｍ）を有するＥＵＶ光を高反射率で反射させる多層膜がコートされており、このＥＵＶ光を所定の位置に集束させる反射面を有している。このＥＵＶ集光ミラー２０７の反射面は、回転楕円体の形状を有しており、焦点位置の１つがプラズマ発光点に位置するように配置されている。
【０１５３】
チャンバ２２４内に供給されたドロップレットターゲット２１７にレーザ光を照射することにより、プラズマが生成され、そこから様々な波長を有する光が放射される。この内の所定の波長成分（例えば、１３．５ｎｍの波長を有する成分）が、ＥＵＶ集光ミラー２０７によって高反射率で反射されて、中間集光点（IF：Intermediate Focusing Point）に集光され、チャンバ２２４の外部、例えば露光機（縮小投影反射光学系）に出力される。
【０１５４】
ところで、レーザ光を照射されたドロップレット状のターゲットは、そのすべてが電離してプラズマとなるわけではない。レーザ光のエネルギーによりターゲットの温度が上昇して一部は気体となるが、残りは液体のまま粉砕されて粉砕ターゲット２７１（図４３参照）となり、ターゲット回収器２１２によって回収される。また、気体となったターゲットのうち、励起して電離するのに十分なエネルギーをレーザ光から得られた原子はプラズマとなるが、残りは中性粒子のデブリとしてチャンバ２２４内を浮遊する。
【０１５５】
このように、中性粒子のデブリは、気体化したターゲットのうち十分な励起エネルギーを得られず電離しなかった粒子である。従って、プラズマ生成用のレーザ光と同じ波長を有するレーザ光を再度発生させて中性粒子のデブリに照射することにより、中性粒子のデブリは十分な励起エネルギーを得てイオン化（電離）することができる。
【０１５６】
第１７の実施形態においては、上述の装置構成を用いて、メインパルスレーザ装置２０９が、第１のパルスレーザ光を発生させてチャンバ２２４内のドロップレットターゲット２１７に照射することによりプラズマを生成し、次に、ドロップレットターゲット２１７に直接照射されない第２のパルスレーザ光を発生させる。プラズマ生成時に発生した中性粒子にこの第２のパルスレーザ光を照射することにより、第２のパルスレーザ光の照射範囲内に存在する中性粒子がイオン化（電離）され、イオンに変換される。
【０１５７】
中性粒子をイオン化させて得られたイオン及び電子は、磁石２０８により形成された磁場において、イオン及び電子の電荷及び移動速度に応じたローレンツ力を受けることにより磁場にトラップされ、イオン回収器２１３によって回収される。従って、本実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、ＥＵＶ集光ミラー２０７、メインパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ａ、ＥＵＶ光強度計測光学系等のチャンバ内光学素子に到達する中性粒子の量を低減し、チャンバ内光学素子を防護することができる。
【０１５８】
チャンバ内光学素子に到達する中性粒子の量を低減するためには、第１のパルスレーザ光をドロップレットターゲット２１７に照射した後、中性粒子がＥＵＶ集光ミラー２０７に到達する前に第２のパルスレーザ光を中性粒子に照射することが望ましい。そこで、中性粒子がＥＵＶ集光ミラー２０７に到達するための所要時間について以下に説明する。
【０１５９】
図４２は、中性粒子がＥＵＶ集光ミラーに到達するための所要時間について説明するための図である。
図４２（Ａ）に、ＥＵＶ集光ミラー２０７において各粒子が観測される量の時間依存性を示す。第１のパルスレーザ光をドロップレットターゲット２１７に照射することにより生成したプラズマからは、電子、イオン及び中性粒子が発生する。これらの電子、イオン及び中性粒子のうち、質量の軽い電子は、最も速度が大きい。電子によるクーロン力によって加速を受けるイオンは、電子の次に速度が大きい。質量の大きい中性粒子は、電子及びイオンより速度が遅い。
【０１６０】
図４２（Ｂ）に、各粒子が発生した後チャンバ内の光学素子に到達するまでの所要時間の計算例を示す。
ここで、第１のパルスレーザ光によるプラズマ発光点からＥＵＶ集光ミラー２０７までの距離Ｌ＝１８２ｍｍ、電子のエネルギーＥ＝４０ｅＶ、電子の質量ｍ＝９．１１×１０−３１ｋｇ、イオンのエネルギーＥ＝５０００ｅＶ、イオンの質量ｍ＝１．９６×１０−２５ｋｇ、中性粒子のエネルギーＥ＝２００ｅＶ、中性粒子の質量ｍ＝１．９６×１０−２５ｋｇとすると、第１のパルスレーザ光によるプラズマ発光点からＥＵＶ集光ミラー２０７まで各粒子が到達する所要時間ｄｔは、次式により算出できる。
ｄｔ＝Ｌ／（２Ｅ／ｍ）１／２
所要時間ｄｔは、電子の場合は０μｓ、イオンの場合は２μｓ、中性粒子の場合は１０μｓとなる。
【０１６１】
図４２（Ｃ）に、種々の条件において中性粒子がＥＵＶ集光ミラー２０７に到達するまでの所要時間ｄｔの算出例を示す。中性粒子の質量ｍを上記と同じ１．９６×１０−２５ｋｇとした場合においても、第１のパルスレーザ光によるプラズマ発光点からＥＵＶ集光ミラー２０７までの距離Ｌ、及び、中性粒子のエネルギーＥの値を種々設定することにより、第１のパルスレーザ光によるプラズマ発光点からＥＵＶ集光ミラー２０７まで中性粒子が到達する所要時間ｄｔは種々の値をとり得る。
【０１６２】
以下においては、第１のパルスレーザ光によるプラズマ発光点からＥＵＶ集光ミラー２０７まで中性粒子が到達する所要時間ｄｔ＝１０μｓとして、ＥＵＶ集光ミラー２０７に堆積する中性粒子の量を低減するため、第１のパルスレーザ光を発生させた後１０μｓ以内に第２のパルスレーザ光を発生させる場合を例にとって説明する。
【０１６３】
次に、第１７の実施形態の各実施例について説明する。
図４３は、第１７の実施形態における第１の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）、並びに、第１の実施例の比較例を示す側面図（Ｅ）〜（Ｇ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｈ）である。
【０１６４】
第１の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、図４３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、メインパルスレーザ装置２０９によるパルスレーザ光の焦点位置（ドロップレットターゲット２１７にパルスレーザ光を照射してプラズマを生成する位置）から見てパルスレーザ光の光源と反対側の位置に、第２のパルスレーザ光を複数方向に反射する凸面ミラー２１５を含んでいる。メインパルスレーザ装置２０９による第１のパルスレーザ光は、ドロップレットターゲット２１７に照射されるので凸面ミラー２１５には直接照射されないが（図４３（Ａ））、第２のパルスレーザ光は、ドロップレットターゲット２１７に直接照射されないタイミングで照射されるので、凸面ミラー２１５に直接照射され、その反射光がチャンバ２２４内の中性粒子２７２に照射される（図４３（Ｂ））。これにより、第２のパルスレーザ光は、中性粒子２７２をイオン化させ、中性粒子の量を低減する。この第２のパルスレーザ光は、直前のプラズマ生成時に発生した中性粒子２７２がＥＵＶ集光ミラー２０７に到達する前に中性粒子２７２に照射されることにより、ＥＵＶ集光ミラー２０７に堆積する中性粒子の量を低減する効果を高めている。
【０１６５】
図４３（Ｅ）〜（Ｈ）に示す比較例は、第１のパルスレーザ光のみを発生させ、第２のパルスレーザ光を発生させない場合の例である。この比較例においては、１０μｓの周期でターゲット供給部２０５がドロップレットターゲット２１７を供給し、同じ１０μｓの周期（１００ｋＨｚ）でメインパルスレーザ装置２０９が第１のパルスレーザ光を発生することにより、１００ｋＨｚの繰り返し周波数でＥＵＶ光を発生させている。この周期は、順次供給されるドロップレットターゲット２１７間の距離をｄＬ、ドロップレットターゲット２１７の速度をｖとすると、（ｄＬ／ｖ）で表される。
【０１６６】
この比較例においては、時刻ｔ＝０（図４３（Ｅ））において、メインパルスレーザ装置２０９が、第１のパルスレーザ光を発生してドロップレットターゲット２１７に照射すると、ターゲットの一部が励起してプラズマが発生する。第１のパルスレーザ光により粉砕されたターゲットのうち比較的大きな粒子（粉砕ターゲット２７１）は、一定方向に移動するのでターゲット回収器２１２により回収される。より小さな粒子である中性粒子２７２は、ほぼ全方位に拡散し（図４３（Ｆ））、時刻ｔ＝ｄＬ／ｖ（１０μｓ）（図４３（Ｇ））にはＥＵＶ集光ミラー２０７に到達する。時刻ｔ＝ｄＬ／ｖにおいて、メインパルスレーザ装置２０９は、再度第１のパルスレーザ光を発生するが、この第１のパルスレーザ光は新たなドロップレットターゲット２１７に照射されるので、中性粒子の量の低減には十分寄与しないし、このときには既に中性粒子２７２がＥＵＶ集光ミラー２０７に到達しているので、中性粒子のＥＵＶ集光ミラー２０７への堆積を十分に抑制することはできない。
【０１６７】
これに対し、図４３（Ａ）〜（Ｄ）に示す第１の実施例は、比較例と同じ１０μｓの周期でターゲット供給部２０５がドロップレットターゲット２１７を供給し、比較例と同じ１００ｋＨｚの繰り返し周波数でＥＵＶ光の発生をするものであるが、５μｓの周期（２００ｋＨｚ）でメインパルスレーザ装置２０９がパルスレーザ光を発生することにより、中性粒子の量を低減している。
【０１６８】
すなわち、時刻ｔ＝０（図４３（Ａ））におけるパルスレーザ光はドロップレットターゲット２１７に照射されるので第１のパルスレーザ光としてプラズマを生成するのに対し、時刻ｔ＝ｄＬ／２ｖ（５μｓ）（図４３（Ｂ））におけるパルスレーザ光は、その光路上にドロップレットターゲット２１７が存在しないので、ドロップレットターゲット２１７に直接照射されない第２のパルスレーザ光として凸面ミラー２１５により反射され、チャンバ２２４内の中性粒子をイオン化させる。直前のプラズマ生成時（時刻ｔ＝０）（図４３（Ａ））に発生した中性粒子２７２は、時刻ｔ＝ｄＬ／２ｖ（５μｓ）（図４３（Ｂ））において未だＥＵＶ集光ミラー２０７に到達していないので、第２のパルスレーザ光が中性粒子をイオン化させることにより、ＥＵＶ集光ミラー２０７への中性粒子の堆積を抑制することができる。
【０１６９】
第１のパルスレーザ光をドロップレットターゲット２１７に照射することによりプラズマを生成した後、次に第１のパルスレーザ光をドロップレットターゲット２１７に照射するのは、時刻ｔ＝ｄＬ／ｖ（１０μｓ）（図４３（Ｃ））のタイミングである。時刻ｔ＝ｄＬ／ｖ（１０μｓ）におけるパルスレーザ光は、新たなドロップレットターゲット２１７に照射され、第１のパルスレーザ光として新たなプラズマを生成する。
【０１７０】
第１の実施例においては、第１のパルスレーザ光の照射によって発生した粉砕ターゲット２７１やプラズマ発光点へ移動中の新たなドロップレットターゲット２１７に対しても、凸面ミラー２１５による広範囲への反射によって第２のパルスレーザ光が照射されることになる。しかしながら、凸面ミラー２１５によりパルスレーザ光のエネルギーを拡散させているので、第２のパルスレーザ光がドロップレットターゲット２１７や粉砕ターゲット２７１を破壊して新たにデブリを発生させることはなく、微小な中性粒子のみをイオン化させることができる。なお、第１の実施例においては、凸面ミラー２１５によってレーザ光を広げているが、本発明はこの実施例に限定されることなく、発生した中性粒子全体に対してレーザ光を照射できる機構を用いれば良い。例えば、反射タイプの拡散板等を用いても良い。
【０１７１】
さらに、メインパルスレーザ装置から出力される第２のパルスレーザ光のエネルギーは、中性粒子をイオン化できるエネルギーであればよく、必ずしも、第１のパルスレーザ光のエネルギーと同じである必要はない。
【０１７２】
図４４は、第１７の実施形態における第２の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）である。
第２の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、第１のパルスレーザ光の照射によるプラズマ生成時（図４４（Ａ））に発生した中性粒子２７２がメインパルスレーザ装置２０９によるパルスレーザ光の照射範囲外に拡散する前の極めて短い時間内に、メインパルスレーザ装置２０９が第２のパルスレーザ光を発生することにより（図４４（Ｂ））、中性粒子２７２を早期にイオン化させるものである（図４４（Ｃ））。例えば、第２の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、第１のパルスレーザ光によるプラズマ発光点からＥＵＶ集光ミラー２０７まで各粒子が到達する所要時間ｄｔ＝１０μｓである場合に、その１００分の１の時間である１００ｎｓ以下の時間内に第２のパルスレーザ光を発生する。
【０１７３】
第２の実施例によれば、第１の実施例のような凸面ミラーは不要となる。また、プラズマ発光点へ移動中の新たなドロップレットターゲット２１７に対して第２のパルスレーザ光が照射されることはないので、第２のパルスレーザ光が新たなドロップレットターゲット２１７を破壊して新たにデブリを発生させることがない。また、第１のパルスレーザ光の照射によって発生した粉砕ターゲット２７１を避けて第２のパルスレーザ光が照射されることにより、第２のパルスレーザ光が粉砕ターゲット２７１を破壊して新たにデブリを発生させることがなく、微小な中性粒子のみをイオン化させることができる。
【０１７４】
図４５は、第１７の実施形態における第３の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）、並びに、第３の実施例の比較例を示す側面図（Ｅ）〜（Ｇ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｈ）である。
【０１７５】
第３の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、第１の実施例のように凸面ミラーを設けているわけではなく、第２の実施例のように極めて短い時間内に第１及び第２のパルスレーザ光を発生させているわけでもないが、第１のパルスレーザ光の照射によるプラズマ生成時（図４５（Ａ））に発生した中性粒子２７２がメインパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ａに到達する前に（例えば第１のパルスレーザ光の発生から５μｓ後に）、メインパルスレーザ装置２０９が、第２のパルスレーザ光を発生している（図４５（Ｂ））。これにより、少なくともメインパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ａに中性粒子が堆積することを防止している（図４５（Ｃ））。また、第３の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、メインパルスレーザ装置２０９によるパルスレーザ光の焦点位置（ドロップレットターゲット２１７に照射しプラズマを生成する位置）から見てパルスレーザ光の光源と反対側の位置に、第２のパルスレーザ光を受け止めるレーザダンパ２２１を含んでいる。
【０１７６】
この実施例の場合の特有の効果は、以下の２つである。
（１）中性粒子をイオン化させるために新しくレーザ装置を用意する必要がない。
（２）第２のパルスレーザ光により、光路中の吸収物質（主に中性粒子）がイオン化されて排出された後に、第１のパルスレーザ光を、減衰することなく次のドロップレットに安定に照射することができる。その結果、ＥＵＶ光のエネルギーが安定する。
【０１７７】
第１７の実施形態における第４の実施例は、プリパルスレーザ装置からのプリパルスレーザ光によりターゲットを膨張させた後、この膨張ターゲットに対してメインパルスレーザ装置からのメインパルスレーザ光を照射するプリパルス方式（例えば、プリプラズマ方式、又は、マスリミテッドターゲット方式）における実施例である。このプリパルス方式においても、メインパルスレーザ光の照射によって、中性粒子が発生する。この発生した中性粒子に対してプリパルスレーザ装置からのレーザ光とメインパルスレーザ装置からのレーザ光を照射することによって、中性粒子がイオン化される。
【０１７８】
図４６は、第１７の実施形態における第４の実施例を示す側面図（Ａ）〜（Ｃ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｄ）、並びに、第４の実施例の比較例を示す側面図（Ｅ）〜（Ｇ）及びパルスレーザ光のタイムチャート（Ｈ）である
【０１７９】
図４６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、第４の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、メインパルスレーザ装置２０９の他にプリパルスレーザ装置（第２のレーザ部）２１０を含んでいる。最初に、プリパルスレーザ装置２１０は、第３のパルスレーザ光を発生して、ドロップレットターゲット２１７に照射する（図４６（Ａ））。その結果、ドロップレットターゲット２１７の一部又は全体が膨張する。次に、メインパルスレーザ装置２０９は、第１のパルスレーザ光を発生し、この膨張したターゲットに対して照射することにより、プラズマを生成し、ＥＵＶ光が発生する（図４６（Ａ））。この時に、プラズマ化されない中性粒子２７２が発生する（図４６（Ｂ））。
【０１８０】
さらにその後、プリパルスレーザ装置２１０は、第４のパルスレーザ光を発生して、第４のパルスレーザ光の光路上の中性粒子２７２をイオン化させる（図４６（Ｂ））。次に、メインパルスレーザ装置２０９は、第３の実施例と同様に第２のパルスレーザ光を発生して、第２のパルスレーザ光の光路上の中性粒子２７２をイオン化する（図４６（Ｂ））。メインパルスレーザ装置２０９による第１及び第２のパルスレーザ光及びプリパルスレーザ装置２１０による第３及び第４のパルスレーザ光は、同期コントローラ２１８からの制御信号に基づいて生成される。
【０１８１】
一方、図４６（Ｅ）〜（Ｈ）に示す比較例は、第３及び第１のパルスレーザ光のみを発生させ、第４及び第２のパルスレーザ光を発生させない場合の例である。この比較例においては、時刻ｔ＝０（図４６（Ｅ））において、プリパルスレーザ装置２１０が、第３のパルスレーザ光を発生してドロップレットターゲット２１７に照射すると、ターゲットの一部又は全体が膨張する。次に、メインパルスレーザ装置２０９が、第１のパルスレーザ光を発生し、この膨張したターゲットに対して照射することによりプラズマを生成し、ＥＵＶ光が発生する（図４６（Ｅ））。この時にプラズマ化されない中性粒子２７２が発生する（図４６（Ｆ））。第１のパルスレーザ光により粉砕されたターゲットのうち比較的大きな粒子（粉砕ターゲット２７１）は一定方向に移動するのでターゲット回収器２１２により回収される。より小さな粒子である中性粒子２７２は、ほぼ全方位に拡散し、ＥＵＶ集光ミラー２０７に到達する（図４６（Ｇ））。プリパルスレーザ装置２１０は、再度第３のパルスレーザ光を発生させるが、この第３のパルスレーザ光は新たなドロップレットターゲット２１７に照射されるので、中性粒子の量の低減には十分寄与しないし、このときには既に中性粒子２７２がＥＵＶ集光ミラー２０７に到達しているので、中性粒子のＥＵＶ集光ミラー２０７への堆積を十分に抑制することはできない。
【０１８２】
このように、第４の実施例においても、第３の実施例と同様に、直前のプラズマ生成時に発生した中性粒子２７２がメインパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ａに到達する前に（例えば第１のパルスレーザ光の発生から５μｓ後に）第２のパルスレーザ光を発生することにより、少なくともメインパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ａに中性粒子が堆積することを防止している。また、直前のプラズマ生成時に発生した中性粒子２７２がプリパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ｂに到達する前に（例えば、第３のパルスレーザ光の発生から５μｓ後に）第４のパルスレーザ光を発生することにより、少なくともプリパルスレーザ装置２１０のレーザ集光光学系２０４ｂに中性粒子が堆積することを防止している。なお、第４の実施例におけるＥＵＶ光源装置は、第３の実施例と同様のレーザダンパ２２１を含んでいる。プリパルスレーザ装置２１０によるパルスレーザ光の焦点位置から見てパルスレーザ光の光源と反対側の位置に、第４のパルスレーザ光を受け止めるレーザダンパ２２１が設けられている。
【０１８３】
第３の実施例に加えて第４の実施例の特有の効果を以下に示す。
（１）プリパルスレーザ装置のレーザ集光光学系２０４ｂに中性粒子が堆積することを防止できる。
（２）第４のパルスレーザ光により、光路中の吸収物質（主に中性粒子）がイオン化されて排出された後に、第３のパルスレーザ光を、減衰することなく次のドロップレットに安定に照射することができる。その結果、ＥＵＶ光のエネルギーが安定する。
【０１８４】
以上においては、ターゲットとしてドロップレットターゲット２１７を用いる場合について説明したが、ターゲットの状態は、固体、液体、気体の何れでも良く、ターゲット供給部２０５は、連続流れ（ターゲット噴流）や液滴（ドロップレット）等の、公知の何れの態様でターゲットをチャンバ２２４内の空間に供給しても良い。例えば、ターゲット供給部２０５は、ターゲット物質としてスズの溶融金属を用いる場合には、スズを溶融するためのヒータや溶融金属スズを噴出させるための高純度アルゴンガスを供給するガスボンベ、マスフローコントローラ、ターゲットノズル等によって構成される。
【０１８５】
また、ドロップレットを生成する場合には、ターゲット供給部２０５のターゲットノズルにピエゾ素子等の加振装置が追加される。ターゲットを液滴（ドロップレット）ではなく連続流れ（ターゲット噴流）で供給する場合には、第１のパルスレーザ光をターゲットに照射するように発生した後、第２のパルスレーザ光をターゲットに直接照射しないように発生するため、第２のパルスレーザ光の発生タイミングにおいて、第２のパルスレーザ光の光路、又は、ターゲットの軌道を、一時的にずらすのが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
本発明は、ターゲットにレーザビームを照射することによりＥＵＶ光を発生する光源装置において利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１８７】
１…プリパルスレーザ光、１ａ…プリパルスレーザ光及びイオン化レーザ光、２…メインパルスレーザ光（プラズマ生成レーザ光）、３…イオン化レーザ光、４、４ａ、４ｂ、４ｃ…レーザ集光光学系、５…ターゲット供給部、６…ターゲット噴射ノズル、７…ＥＵＶ集光ミラー、８…磁石（磁場形成部）、９…メインパルスレーザ装置（プラズマ生成レーザ部）、１０…プリパルスレーザ装置、１１…イオン化レーザ装置（イオン化レーザ部）、１２…ターゲット回収器、１４…プラズマ発光点、１６…磁力線、１７…ドロップレットターゲット、１８…同期コントローラ、１９…レーザダンパ、２０…真空ポンプ、２４…チャンバ、２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ…窓、２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ…開口、２７ａ、２７ｂ…ゲートバルブ、２８…接続部、３１…凹面シリンドリカルミラー、３２…凹面ミラー、３３…プリパルスレーザ及びイオン化レーザ兼用のレーザ装置、３５…高電圧電極（電場形成部）、４０…Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、４１…第２高調波発生器、４２…チタンサファイアレーザ、４３…プリズム、４４…Ｑスイッチ、４５…第３高調波発生器、４６…波長２８６．４２ｎｍのレーザ光、４７…波長８１１．６２ｎｍのレーザ光、４８…波長８２３．６７ｎｍのレーザ光、４９ａ、４９ｂ…ビームスプリッタ、４９ｃ…ミラー、５０…出力結合ミラー、５１…ミラー、５２…リアミラー、５３…チタンサファイア結晶、７３…プリプラズマ、８０…スペクトル純化フィルタ、８１…ミラー、８２、８３…レーザダンパ、８４…スペクトル純化フィルタ、８５…ミラー、８６…凸面ミラー、８７、８８…ビームスプリッタ、１００…第１のレーザ、１０１…狭帯化半導体レーザ、１０２…Ｙｂファイバ増幅器、１０３…４倍波発生器、１０４…レーザ集光光学系、１０５…ターゲット供給部、１０６…ターゲット噴射ノズル、１０７…ＥＵＶ集光ミラー、１０８ａ、１０８ｂ…磁石（磁場形成部）、１０９…メインパルスレーザ装置（プラズマ生成レーザ部）、１１１…イオン化レーザ装置（イオン化レーザ部）、１１２…ターゲット回収器、１２０ａ、１２０ｂ…真空ポンプ、１２４ａ、１２４ｂ、１２４ｃ…チャンバ、１２５ａ、１２５ｃ…窓、１２６ａ、１２６ｃ…開口、１２７ａ、１２７ｂ…ゲートバルブ、１２８…接続部、１２９…アパーチャ、１５１…ターゲット物質、１５２、１５２ａ、１５２ｂ…Ｘ線管、１５２ｃ…開口、１５３…ＥＵＶ光生成プラズマ、１５４…電子銃、１５５…金属板、１５６ａ、１５６ｂ…ガラス管（石英管）、１５６ｃ…窓、１５７…マイクロ波発生器、１５７ａ、１５７ｂ…マイクロ波導波管、１５８…石英窓、１５９…イオン化されたデブリ、１６０…ジャイロトロンシステム、１６１…伝送系、１６２…電磁波、１６３…反射ミラー、１６４ａ、１６４ｂ…ガスシールド装置（シールド用ガス導入部）、２００…第２のレーザ、２０１…狭帯化半導体レーザ、２０２…パラメトリック発振器、２０３…Ｙｂファイバレーザの第２高調波光を出力するレーザ装置、２０４ａ…メインパルスレーザ装置のレーザ集光光学系、２０４ｂ…プリパルスレーザ装置のレーザ集光光学系、２０５…ターゲット供給部、２０７…ＥＵＶ集光ミラー、２０８…磁石（磁場形成部）、２０９…メインパルスレーザ装置（第１のレーザ部）、２１０…プリパルスレーザ装置（第２のレーザ部）、２１２…ターゲット回収器、２１３…イオン回収器、２１５…凸面ミラー、２１７…ドロップレットターゲット、２１８…同期コントローラ（レーザ発光制御部）、２１９…電源装置、２２１…レーザダンパ、２２２…レーザダンパ、２２４…チャンバ、２２５…窓、２７１…粉砕ターゲット、２７２…中性粒子、３００…第３のレーザ、３０１…狭帯化半導体レーザ、３０２…パラメトリック発振器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４４】
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【図１２】
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【図１７】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４３】
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【図４５】
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【図４６】
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