(57)【要約】      （修正有）【課題】放電ガスの供給量を一定に制御するための流量制御系を設けることなく、ＥＵＶ光の出力を適切な状態に保つことが可能なＥＵＶ発光装置を提供すること。【解決手段】放電容器であるチャンバ１０内に、放電ガス供給ユニット１４より放電ガスを導入し、第１，２の主放電電極間に高電圧パルス電圧を印加し、高温プラズマから極端紫外光を放射させる。この極端紫外光は集光鏡２により集光され出射する。チャンバ１０内はガス排気ユニット８により一定の排気量でチャンバ１０内を排気され、チャンバ１０内圧力が圧力モニタ９によりモニタされる。流量調整バルブ制御部２４ａは、チャンバ１０内圧力と制御部１６から送られる基準圧力データ信号を比較し、これに基づき流量調整バルブ２４ｂの開度が制御される。これにより、チャンバ１０内の圧力が一定になるように制御され、チャンバ１０内には放電ガスが安定して供給される。【選択図】図１
2008130230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光取出口を有するチャンバと、
金属または金属化合物の極端紫外光放射源を含む放電ガスをチャンバに供給する放電ガス供給手段と、
対向配置される主放電電極間で生じさせた放電により、放電ガスを加熱して励起させて高密度高温プラズマを発生させるためのプラズマ生成部と、
前記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を所定の位置に集光させる集光反射鏡と、
チャンバ内を、予め定められた排気量で排気するガス排気手段と、
制御部と、
を備える極端紫外光光源装置において、
チャンバ内の圧力を検知する圧力検知手段と、該圧力検知手段の出力に基づき、チャンバ内圧力を制御する圧力制御部とを備え、
前記放電ガス供給手段は、
放電ガスが充填された放電ガス充填容器と、
放電ガス充填容器と前記プラズマ生成部とを繋ぐ放電ガス導入管と、
放電ガス導入管に設けられ、前記プラズマ生成部に導入する放電ガスの量を調整する流量調整バルブを備え、
上記圧力制御部は、上記圧力検知手段により検出されたチャンバ内の圧力と、予め定められた設定圧力を比較し、その差に応じて、上記流量調整バルブの開度を制御する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
光取出口を有するチャンバと、
金属または金属化合物の極端紫外光放射源を含む放電ガスをチャンバに供給する放電ガス供給手段と、
対向配置される主放電電極間で生じさせた放電により、放電ガスを加熱して励起させて高密度高温プラズマを発生させるためのプラズマ生成部と、
前記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を所定の位置に集光させる集光反射鏡と、
チャンバ内を、予め定められた排気量で排気するガス排気手段と、
制御部と、
を備える極端紫外光光源装置において、
チャンバ内の圧力を検知する圧力検知手段と、該圧力検知手段の出力に基づき、チャンバ内圧力を制御する圧力制御部とを備え、
前記放電ガス供給手段は、
放電ガスが充填された放電ガス充填容器と、
放電ガス充填容器と前記プラズマ生成部とを繋ぐ放電ガス導入管と、
放電ガス導入管を開閉する遮断バルブと、
遮断バルブよりも上流側の前記放電ガス導入管から分岐する放電ガス排気管と、
放電ガス排気管に繋がる排気手段と、
放電ガス排気管に設けられ、前記プラズマ生成部に導入する放電ガスの量を調整する流量調整バルブを備え、
上記圧力制御部は、上記圧力検知手段により検出されたチャンバ内の圧力と、予め定められた設定圧力を比較し、その差に応じて、上記流量調整バルブの開度を制御する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項３】
前記極端紫外光放射源が、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）の何れかである
ことを特徴とする請求項１または２に記載の極端紫外光光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光（以下、単にＥＵＶ光ともいう）を放射させる極端紫外光光源装置（以下、単に、ＥＵＶ光源装置ともいう）に関する。特に、次世代の半導体集積回路の露光用光源として期待される極端紫外光光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化および高集積化が進むにつれて、その製造用の露光装置には解像度の向上が要求されている。解像度を向上させるには、短波長の光を放射する露光用光源を使用することが一般的である。短波長の光を放射する露光用光源としては、エキシマレーザ装置が使用されているが、それに代わる次世代の露光用光源として、特に波長１３．５ｎｍの極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置の開発が進められている。
極端紫外光を発生させる方法の一つとして、極端紫外光放射源を含む放電ガスを加熱・励起することにより高密度高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射させる極端紫外光を取出す方法がある。このような方法を採用する極端紫外光光源装置は、高密度高温プラズマの生成方式により、ＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式と、ＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式とに大別される。
【０００３】
ＬＰＰ方式の極端紫外光光源装置は、極端紫外光放射源を含む原料からなるターゲットに対してレーザー光を放射して、レーザアブレーションによって高密度高温プラズマを生成し、そこから放射される極端紫外光を利用するものである。
ＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置は、極端紫外光放射源を含む放電ガスが供給された電極間に、高電圧を印加することで放電により高密度高温プラズマを生成し、そこから放射される極端紫外光を利用するものである。このようなＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置は、ＬＰＰ方式の極端紫外光光源装置に比して、光源装置を小型化することができ、さらに、光源システムの消費電力が小さいという利点があることから、実用化が期待されている。
上記した高密度高温プラズマを発生させる原料としては、１０価前後のＸｅ（キセノン）イオンが知られているが、より強い極端紫外光を放射させるための原料として、Ｌｉ（リチウム）イオン、Ｓｎ（スズ）イオンが注目されている。
例えば、Ｓｎは、高密度高温プラズマの発生に必要な電気入力と波長１３．５ｎｍの極端紫外光の放射強度との比で与えられる極端紫外光変換効率がＸｅよりも数倍大きいことから、大出力の極端紫外光を得るための放射源として期待されている。例えば、特許文献１に示されるように、極端紫外光放射源として、例えばＳｎＨ4 （スタナン）ガスを使用した極端紫外光光源装置の開発が進められている。
【０００４】
以下、従来の極端紫外光光源装置について説明する。
（１）従来の極端紫外光光源装置の構造
図６に、ＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置の構成を示す。
図６に示すように、ＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置は、放電容器であるチャンバ１０を有する。チャンバ１０内には、例えば、フランジ状の第１の主放電電極（カソード）１１とリング状の第２の主放電電極（アノード）１２とがリング状の絶縁材１３を挟んで配置される。第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２は、例えば、タングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属からなる。
絶縁材１３は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。ここで、チャンバ１０と第２の主放電電極１２は接地されている。
フランジ状の第１の主放電電極１１、リング状の第２の主放電電極１２、リング状の絶縁材１３は、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置するように配置し、連通穴を構成している。第１の主放電電極１１および第２の主放電電極１２間にパルス電力が供給されて放電が発生したとき、この連通穴もしくは連通穴近傍にて高密度高温プラズマＰが生成される。
【０００５】
第１の主放電電極１１および第２の主放電電極１２間へのパルス電力の供給は、第１の主放電電極１１および第２の主放電電極１２に接続された高電圧パルス発生部１５によりなされる。
第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３はＤＰＰ方式のプラズマ生成部１を構成する。なお、ＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置は、図６に示すもの以外にも様々な構成例があるが、それについては非特許文献１を参照されたい。
フランジ状の第１の主放電電極１１の凸部には、管状の予備電離用絶縁材１８ａが設けられる。更に、予備電離用絶縁材１８ａには、原料導入管１４ａが接続される。この原料導入管１４ａには放電ガス供給ユニット１４が具備する放電ガス導入管２１が接続される。そして、放電ガス導入管２１、原料導入管１４ａを介して、放電ガス供給ユニット１４より極端紫外光放射種を含む原料である放電ガスがプラズマ生成部１の内部に供給される。
【０００６】
チャンバ１０の第２の主放電電極１２側には、プラズマ生成部１の内部の圧力を調整、およびチャンバ１０内を排気するためのガス排気ユニット８がガス排出口８ａに接続されるとともに、プラズマ生成部１の内部における圧力をモニタするための圧力モニタ９が接続されている。ガス排気ユニット８は、真空ポンプ等のガス排気手段（不図示）を有する。
また、チャンバ１０には、極端紫外光を集光する集光鏡２が設けられる。集光鏡２は、例えば、径の異なる回転楕円体形状、回転放物体形状、またはウォルター型のミラーを複数枚具える。これらのミラーは、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置される。このミラーは、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、およびロジウム（Ｒｈ）などの金属を緻密にコーティングすることで、０°〜２５°の斜入射角度の極端紫外光を良好に反射できるようにしたものである。
なお、高密度高温プラズマＰと集光鏡２との間には、高密度高温プラズマと接する金属（例えば、放電電極）が上記プラズマＰによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、放射種に起因するデブリ等の捕捉や運動エネルギーを低下させるとともにＥＵＶ光を通過させるためのホイルトラップ３が設置される。
【０００７】
ホイルトラップ３は、同心円状に配置された内部リングと外部リングの２個のリングと、この２個のリングにより両側が支持されて放射状に配置された複数の薄いプレートから構成されている。プレートは配置した空間を細かく分割することにより、その部分の圧力を上げ、デブリの運動エネルギーを低下させるとともにプレートやリングに捕捉する。
一方、このホイルトラップ３は高密度高温プラズマＰから見ると、２個のリングを除けばプレートの厚みしか見えず、極端紫外光のほとんどは通過する。
また、図６に示すＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置に設けられた制御部１６は、露光機の制御部１７からの発光指令信号等に基づき、高電圧パルス発生部１５、放電ガス供給ユニット１４、ガス排気ユニット８を制御する。例えば、極端紫外光光源装置の制御部１６は、露光機の制御部１７からの発光指令信号を受信すると、放電ガス供給ユニット１４を制御して、チャンバ１０内のプラズマ発生部１の内部に放電ガスを供給する。
また、チャンバ１０に設けた圧力モニタ９からの圧力データに基づき、プラズマ生成部１の内部が所定の圧力となるよう、放電ガス供給ユニット１４からの放電ガス供給量を制御するとともに、ガス排気ユニット８による排気量を制御する。その後、極端紫外光を放射する高密度高温プラズマを発生させるため、高電圧パルス発生部１５を制御して、第１の主放電電極１１および第２の主放電電極１２間に電力を供給する。
【０００８】
（２）極端紫外光の放射について
極端紫外光の放射は以下のように行われる。
放電容器であるチャンバ１０内に、放電ガス供給ユニット１４より第１の主放電電極１１側に設けられた原料導入管１４ａを介して放電ガスが導入される。放電ガスは、プラズマ生成部１において波長１３．５ｎｍの極端紫外光を放出する放射源を高効率に形成するためのものであり、例えば、スタナン（ＳｎＨ4 ）である。プラズマ生成部１の内部に導入されたＳｎＨ4 は、リング状の第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３により形成されている連通穴を通過して、チャンバ１０側に流れ、ガス排出口８ａに到達する。
すなわち、ガス排出口８ａに到達した放電用ガスは、ガス排気ユニット８が具えるガス排気手段により排気される。
ここで、プラズマ生成部１の内部の圧力は１〜２０Ｐａに調節される。この圧力調節は、例えば、以下のように行われる。まず、制御部１６がチャンバ１０に備えられた庄カモニタから出力されるプラズマ生成部１の内部における圧力データを受信する。制御部１６は、受信した圧力データに基づき、放電ガス供給ユニット１４及びガス排気ユニット８を制御して、チャンバ１０内へのＳｎＨ4 の供給量ならびに排気量を調節することにより、プラズマ生成部１の圧力が所定の圧力となるように調節する。
【０００９】
放電ガスが、フランジ状の第１の主放電電極１１、リング状の第２の主放電電極１２、リング状の絶縁材１３により形成されている連通穴を流れている状態で、第２の主放電電極１２と第１の主放電電極１１との間に、高電圧パルス発生部１５からおよそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧が印加される。その結果、絶縁材１３表面に沿面放電（ｃｒｅｅｐｉｎｇ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生することにより、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２間は実質的に短絡した状態となり、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２間にパルス状の大電流が流れる。
その後、ピンチ効果によるジュール加熱によってプラズマ生成部１の内部に発生した放電ガスによる高密度高温プラズマから、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射される。すなわち、ＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置から放出される極端紫外光はパルス光となる。放射された極端紫外光は、第２の主放電電極１２側に設けられた集光鏡２により集光され、ＥＵＶ光取出部７から、図示を省略した露光機側光学系である照射部に出射される。
【００１０】
ここで、ＤＰＰ方式極端紫外光光源装置には、チャンバ１０内で放電を発生させるときにチャンバ１０内に供給された極端紫外光放射種を含む原料を予備電離する予備電離手段を設けても良い。
極端紫外光を発生させる際、放電部の圧力は、例えば、１〜２０Ｐａに調節される。このような低い圧力下においては、電極構造によっては放電が発生し難くなり、結果としてＥＵＶ光の出力が不安定となる場合もある。放電が発生し難い状況下で安定した放電を生じさせるには、予備電離を行うことが望ましい。
図６においては、予備電離ユニット１８は、導電性である第１の主放電電極１１の凸部と、第１の主放電電極１１の凸部に挿入された管状の予備電離用絶縁材１８ａと、この予備電離用絶縁材１８ａに挿入された導電性の原料導入管１４ａとにより構成される。
導電性である第１の主放電電極１１の凸部および原料導入管１４ａは、予備電離用電源部１９と接続される。予備電離用電源部１９から電圧パルスが第１の主放電電極１１の凸部および原料導入管１４ａの間に印加されると、図６に示すように、予備電離用絶縁材１８ａ内表面に沿面放電が発生し、チャンバ１０内に導入される極端紫外光放射種を含む原料の電離を促進する。なお、上記予備電離用電源部１９は、制御部１６により制御される。
【００１１】
ここで、同軸状に配置されている第１の主放電電極１１の凸部、予備電離用絶縁材１８ａ、原料導入管１４ａは、極端紫外光放射種を含む原料を供給する原料供給経路も兼ねている。
なお、ＤＰＰ方式極端紫外光光源装置に予備電離ユニットを組み合わせた例については、例えば特許文献２に開示されている。
【００１２】
（３）放電ガス供給量の調整、チャンバ内の圧力制御について
図７に、図６に示した極端紫外光光源装置における放電ガス供給ユニット１４と、圧力制御系の概略構成を示す。なお、同図では、チャンバ１０内の構成は、簡略化して示しており、ホイルトラップ、ホイルトラップ支持壁、予備電離用電源部、予備電離用絶縁材、原料導入管等は省略されている。
図７において、放電ガス供給ユニット１４は、液化放電ガス２２が充填された放電ガス充填容器２０と、放電ガス充填容器２０と前記原料導入管１４ａとを接続する放電ガス導入管２１と、放電ガス導入管２１に設けられ、前記チャンバ１０内への放電ガスの供給量を調整するマスフローコントローラ（ＭＦＣ）２３と、を備えている。ＭＦＣ２３は、放電ガス導入管２１に流れる放電ガスの量を検出する流量センサ２３ａと、流量センサ２３ａの出力に基づき流量を制御する制御部２３ｂと、流量制御バルブ２３ｃを備える。
放電ガス導入管２１にＭＦＣ２３を設けるのは、ＥＵＶ光の出力を最適にするために、チャンバ１０内への放電ガスの供給量を最適に調整するためである。
冷却用冷媒中に置かれた放電ガス充填容器２０内には、液化放電ガス２２として液化ＳｎＨ4 が充填されている。放電ガス充填容器２０内の液化ＳｎＨ4 が放電ガス充填容器２０内の空間で蒸発することで生成した放電ガスが、放電ガス導入管２１を介してチャンバ１０内に供給される。
一方、圧力モニタ９によりチャンバ１０内の圧力をモニタし、制御部１６で圧力を監視し、チャンバ１０内が所望の圧力になるようにガス排気ユニット８の起動・停止制御をする。
【００１３】
ＥＵＶ装置の動作開始時、例えば以下のようにして、チャンバ内の圧力、放電ガスの流量を制御する。
（ａ）制御部１６は、チャンバ１０内の圧力が所望の値となるように、ガス排気ユニット８を動作させる。
（ｂ）一方、制御部１６は、流量設定値信号（一定値）を流量制御装置（ＭＦＣ）２３に送出する。ＭＦＣ２３は、放電ガスの流量が上記流量設定値になるように、流量制御バルブ２３ｃを制御する。
（ｃ）チャンバ１０内圧力を圧力モニタ９で監視し、所定の圧力になったら、制御部１６は、前記予備電離ユニット１８により、予備電離を行うとともに、前記高電圧パルス発生部１５からトリガ信号を送出して、第１の主放電電極（カソード）１１とリング状の第２の主放電電極（アノード）１２間に印加する。これにより、前述したようにプラズマ生成部１の内部に発生した放電ガスによる高密度高温プラズマから、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射される。
（ｄ）第１の主放電電極（カソード）１１と第２の主放電電極（アノード）１２間にトリガ信号を印加し波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射されている間、制御部１６は流量設定値信号（一定値）を流量制御装置（ＭＦＣ）２３に送出し、放電ガスの流量が一定になるように制御する。
【００１４】
（４）ＭＦＣの流量測定原理について
図８に、ＭＦＣ２３の一例の近傍の拡大断面図を示す。放電ガス導入管２１を経てＭＦＣ２３に供給されたＳｎＨ4 ガスは、バイパス２１ａで分流され、一部が熱式質量流量センサ２３ａのセンサ管２３ｄを通過する。センサ管２３ｄには、２つの熱抵抗線２３ｅ，２３ｆがコイル状に巻かれている。センサ管２３ｄ内をＳｎＨ4 ガスが流れている状態で、この２つの熱抵抗線２３ｅ，２３ｆに通電することによりセンサ管２３ｄを加熱する。  ここで、センサ管２３ｄに巻かれた上流側の熱抵抗線２３ｅの温度をＴ１とし、下流側の熱抵抗線２３ｆの温度をＴ２とし、これら２つの熱抵抗線２３ｅ，２３ｆの温度差を△Ｔ（＝Ｔ２−Ｔ１）とすると、△Ｔは下記の数式１の関係が成り立つことが一般に知られている。Ｋは定数、Ｃｐはガスの定圧比熱、ｍは質量流量である。
（数式１）  △Ｔ＝Ｋ×Ｃｐ×ｍ
【００１５】
熱式質量流量センサ２３ａは、流量に比例した温度差△Ｔの変化を、制御部２３ｂのブリッジ回路２３１に送信する。ブリッジ回路２３１は、温度差△Ｔの変化を電気信号に変換し、この電気信号を増幅回路２３２に送信する。増幅回路２３２は、受信した電気信号を増幅し、検知流量信号として比較制御回路２３３に送信する。
なお、バイパス２１ａと熱式質量流量センサ２３ａは通過する気体が層流になる構造であり、その分流される比率は常に一定であるため、この正確な分流比により、熱式質量流量センサ２３ａを通過する流量からトータルの流量を計測することができる。
比較制御回路２３３は、予め入力された基準流量信号と受信した検知流量信号とを比較演算して、差信号が常に０となり、かつ、基準流量値と検知流量値とが等しくなるように電磁弁２３ｃの開度を調整する。
以上のようにして、ＭＦＣ２３により、放電ガス導入管２１内を流れるＳｎＨ4 ガスの流量が、設定された値に制御される。
【特許文献１】特開２００４−２７９２４６号
【特許文献２】特開２００３−２１８０２５号
【非特許文献１】「リソグラフィ用ＥＵＶ（極端紫外）光源研究の現状と将来展望」
【非特許文献２】「半導体工業用ガス安全ハンドブック」（安全工学協会出版）（第１６３頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従来は、上述したように放電ガスの供給量を一定に制御するための流量制御系を設けて、予め定めた流量となるように放電ガスの供給量を制御するとともに、圧力モニタにより放電容器内の圧力をモニタし、ガス排気ユニットにより排気を行って容器内の圧力を所定の値になるように制御していた。
このため次のような問題点があった。
（１）放電容器内の圧力と、放電ガスの流量をそれぞれ個別に制御しており、放電ガスを一定の流量でチャンバ内に供給するために図７に示す流量制御系が必要であった。
（２）放電ガスがスタナンなどの金属または金属化合物の極端紫外光放射源を含む放電ガスの場合、上記金属又は金属化合物が、流量制御系の流量センサ等が設けられた管の内壁に付着し、これらの管が閉塞される恐れがあり、放電ガスの流量制御が出来なくなるといった不具合が生ずることがあった。管が詰まってスタナンの供給が停止すると、思わぬところで放電が発生し、最悪の場合は装置が破壊されるといった問題が生じた。
【００１７】
これは以下の理由による。
非特許文献２によれば、ＳｎＨ4 ガスは室温雰囲気で不安定であり数日で分解する。ところが、雰囲気の温度が、例えば１００°Ｃ以上になると速やかにＳｎ或いはＳｎ化合物に分解する。
上記のとおり、ＭＦＣ２３のセンサ管２３ｄに設けられた熱抵抗線２３ｅ，２３ｆが通電加熱されるため、熱抵抗線２３ｅ，２３ｆが設けられた箇所の内部を通過するＳｎＨ4 ガスは、１２０℃以上の高温となる。ＳｎＨ4 ガスが高温になると、ＳｎＨ4 ガスが分解することによって生成したＳｎ或いはＳｎ化合物がセンサ管２３ｄの内壁に付着する。そして、ＭＦＣ２３のセンサ管２３ｄに長時間に渡ってＳｎＨ4 ガスを流し続けると、Ｓｎ或いはＳｎ化合物によってセンサ管２３ｄが閉塞される恐れがある。
上記のとおり、ＭＦＣ２３は、センサ管２３ｄに設けられた２つの熱抵抗線２３ｅ，２３ｆに生じる温度差を基に流量を測定している。そのため、センサ管２３ｄにおける上流側の熱抵抗線２３ｅ，２３ｆが設けられた箇所がＳｎ或いはＳｎ化合物によって閉塞されると、センサ管２３ｄにおいて上流側の熱抵抗線２３ｅと下流側の勲抵抗線２３ｆの間の領域Ａ（図８参照）にＳｎＨ4 ガスが流れなくなるため、プラズマ生成部１に導入されるＳｎＨ4 ガスの流量を調整することができない。
【００１８】
以上のように、極端紫外光放射源としてＳｎＨ4 ガスのような高温で分解し易い性質を有するガスを使用する場合において、チャンバ１０内へ供給する放電ガス量を調整する手段としてＭＦＣ２３を使用する場合、上記のような不具合を回避するために頻繁にＭＦＣ２３をメンテナンスしなければならない。
これは、ＥＵＶ光源装置の稼働率が低下して生産性の低下に繋がることから、好ましくない。また、ＳｎＨ4 ガス以外にも、高温で分解される性質を有するガスを極端紫外光放射源として用いる場合には、上記と同様の理由により、ＭＦＣを使用することは好ましくない。
また、流量制御系を設けることにより、メインテナンスコストが増大し、装置の稼働率が低下するだけでなく、装置構成も複雑となり装置のコストも増加する。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、放電ガスの供給量を一定に制御するための流量制御系を設けることなく、ＥＵＶ光の出力を適切な状態に保つことが可能なＥＵＶ発光装置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】
【００１９】
本発明者が検討した結果、容器内に放電ガスを供給し、ＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光源装置においては、放電ガスの流量、ガス排気ユニットによる排気量と、容器内の圧力は、密接に関係しており、容器内の圧力を一定になるように、原料供給バルブの開閉を制御することで、プラズマ生成部１に導入される放電ガスの量を適切な値に制御でき、ＥＵＶ光の出力を適切な状態に保つことが可能なことを見出した。
上記のように容器内の圧力を制御するように構成すれば、流量センサを用いる必要がなく、その結果、前記したように、流量センサの部分にＳｎ或いはＳｎ化合物等が詰まってしまうという問題も回避され、メンテナンス性を良好とすることができる。また、装置の小型化、コストの低減化を図ることもできる。
【００２０】
ところで、上述したように流量センサを用いなければ、流量センサが設けられた部分にＳｎ或いはＳｎ化合物等が詰まってしまうことは回避できる。しかし、長時間に渡ってＳｎＨ4 ガス等の放電ガスを流し続けると、上記流量センサ以外の放電ガス導入管２１の内側、特に流量を調整するバルブ（流量調整バルブ、例えば図７に示した電磁弁２３ｃ）にＳｎ或いはＳｎ化合物等が詰まり、ＳｎＨ4 ガス等の放電ガスが円滑に流れなくなることが考えられる。
放電ガス導入管２１や流量調整バルブ２３ｃが詰まり、チャンバ１０への放電ガスの供給が停止した状態で、第１の主放電電極１１と第２の主放電電極１２間にトリガ信号を印加し続けると、前述したように、思わぬところで放電が発生し最悪の場合は装置が破壊されるといった問題が生ずる。
このような問題を回避するためには、放電ガス導入管２１から分岐し、排気手段につながる放電ガス排気管を設け、この放電ガス排気管にプラズマ生成部1 に導入する放電ガスの量を調整する流量調整バルブを設ければよい。
そして、プラズマ生成部１に導入する放電ガスの量を減少させる場合には、上記流量調整バルブの開度を大きくして、上記排気管を介して排気手段に排気する放電ガスの量を増加させ、また、プラズマ生成部１に導入する放電ガスの量を増加させる場合には、上記流量調整バルブの開度を小さくして、上記排気管を介して排気手段に排気させる放電ガスの量を減少させる。
上記構成とすれば、仮に上記流量調整バルブやその周辺の放電ガス導入管２１が詰まり、放電ガスが円滑に流れなくなっても、プラズマ生成部１に導入される放電ガスの量が増加するものの、放電ガスの供給が停止することはない。このため思わぬところで放電が発生し最悪の場合は装置が破壊されるといった問題が生ずるのを回避することができる。
【００２１】
以上に基づき、本発明においては次のようにして前記課題を解決する。
（１）金属または金属化合物の極端紫外光放射源を含む放電ガスをチャンバに供給する放電ガス供給手段と、チャンバ内を予め定められた排気量で排気するガス排気手段とを備え、対向配置される主放電電極間で生じさせた放電により、放電ガスを加熱して励起させて高密度高温プラズマを発生させる極端紫外光光源装置において、チャンバ内の圧力を検知する圧力検知手段と、該圧力検知手段の出力に基づき、チャンバ内圧力を制御する圧力制御部とを設ける。
前記放電ガス供給手段は、放電ガスが充填された放電ガス充填容器と、放電ガス充填容器と前記プラズマ生成部とを繋ぐ放電ガス導入管と、放電ガス導入管に設けられ、前記プラズマ生成部に導入する放電ガスの量を調整する流量調整バルブを備え、上記圧力制御部は、上記圧力検知手段により検出されたチャンバ内の圧力と、予め定められた設定圧力を比較し、その差に応じて、上記流量調整バルブの開度を制御する。
（２）金属または金属化合物の極端紫外光放射源を含む放電ガスをチャンバに供給する放電ガス供給手段と、チャンバ内を予め定められた排気量で排気するガス排気手段とを備え、対向配置される主放電電極間で生じさせた放電により、放電ガスを加熱して励起させて高密度高温プラズマを発生させる極端紫外光光源装置において、チャンバ内の圧力を検知する圧力検知手段と、該圧力検知手段の出力に基づき、チャンバ内圧力を制御する圧力制御部とを設ける。
前記放電ガス供給手段は、放電ガスが充填された放電ガス充填容器と、放電ガス充填容器と前記プラズマ生成部とを繋ぐ放電ガス導入管と、放電ガス導入管を開閉する遮断バルブと、遮断バルブよりも上流側の前記放電ガス導入管から分岐する放電ガス排気管と、放電ガス排気管に繋がる排気手段と、放電ガス排気管に設けられ、前記プラズマ生成部に導入する放電ガスの量を調整する流量調整バルブを備え、上記圧力制御部は、上記圧力検知手段により検出されたチャンバ内の圧力と、予め定められた設定圧力を比較し、その差に応じて、上記流量調整バルブの開度を制御する。
（３）前記極端紫外光放射源を、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）の何れかとする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）圧力検知手段により検出されたチャンバ内の圧力と、予め定められた設定圧力を比較し、その差に応じて流量調整バルブの開度を制御するようにしたので、流量センサを設けることなく、プラズマ生成部に供給するガスの流量を調整し、ＥＵＶ光の出力を適切な状態に保つことができる。
このため、流量センサの部分にＳｎ或いはＳｎ化合物等が詰まってしまうということがなくメンテナンス性を良好とすることができる。また、流量センサを設ける必要がないので、装置の小型化、コストの低減化を図ることができる。
（２）放電ガス導入管から分岐して排気手段につながる放電ガス排気管を設けると共に、放電ガス排気管に設けられた流量調整バルブの開閉を調整してプラズマ生成部に供給する放電ガスの量を調整するように構成することにより、流量調整バルブやその周辺の放電ガス導入管が詰まり、放電ガスが円滑に流れなくなっても、放電ガスの供給が停止することはなく、思わぬところで放電が発生し装置が破壊されるといった問題が生ずるのを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（１）第１の実施形態
図１に本発明の第１の実施形態の極端紫外光光源装置の概略構成を示す。放電ガス供給ユニット１４の構成を除く、ＥＵＶ光源装置の全体構成は前記図６と同様である。なお、理解を容易にするため、チャンバ１０内は簡略化して示されており、図６に示したホイルトラップ、ホイルトラップ支持壁、予備電離用電源部、予備電離用絶縁材、原料導入管は省略されている。また、以下において、「上流側」とは放電ガス充填容器側を意味し、「下流側」とはチャンバ側を意味するものとする。
まず、本実施の形態に係る放電ガス供給ユニット１４について以下に説明する。
放電ガス供給ユニット１４は、放電ガス充填容器２０と、放電ガス充填容器２０とチャンバ１０とを接続する放電ガス導入管２１と、放電ガス導入管２１に設けられ、チャンバ１０内への放電ガスの供給量を調整する流量調整バルブ２４ｂと、流量調整バルブ２４ｂの開度を調整する流量調整バルブ制御部２４ａを備えている。放電ガス導入管２１は、外径が３ｍｍ〜１３ｍｍの範囲で適宜選択されて例えば４ｍｍであり、肉厚が例えば０．９ｍｍである。
【００２４】
放電ガス充填容器２０は、内部空間に充填されている液化放電ガス（ＳｎＨ4 ）２２が液体状態となるようフロリナート等の冷媒に浸されている。内部空間において液化ＳｎＨ4 が蒸発して放電ガスが生成されている。放電ガス充填容器２０には、容器開閉バルブ（不図示）が設けられており、この容器開閉バルブは常に開放された状態とされている。
流量調整バルブ２４ｂは、後述するように、チャンバ１０に設けられた圧力モニタ９から、流量調整バルブ制御部２４ａに対して送信される検知圧力信号に基づいて、流量調整バルブ制御部２４ａによって開度が調整される。
流量調整バルブ制御部２４ａは、制御部１６から送信された基準圧力データ信号が入力される圧力比較回路部２４１と、圧力比較回路部２４１からの指令に基づき流量調整バルブ２４ｂの開度を調整する流量調整バルブ駆動機構２４２と、を備えている。圧力比較回路部２４１は、チャンバ１０に設けられた圧力モニタ９からの検知圧力信号と上記基準圧力データ信号とを比較して、その検定結果を制御部１６に送信するものである。また、流量調整バルブ駆動機構２４２は、制御部１６から与えられる制御信号により流量調整バルブ２４ｂの開度を制御する。
【００２５】
圧力モニタ９は、チャンバ１０の内圧を測定可能なように、チャンバ１０の側壁に設けられており、放電ガス充填容器２０とチャンバ１０とを結ぶ放電ガス導入管２１には設けられていない。この理由について以下に説明する。
ＥＵＶ光源装置においては、放電ガス導入管２１内を流れる放電ガスの流量と放電ガス導入管２１の内圧とは、放電ガス導入管の寸法等に依存して決定される一定の関係がある。すなわち、放電ガス導入管２１内の圧力値に基いて、放電ガス導入管内を流れる放電ガスの流量値を求めることができる。
しかし、上記したように、ＳｎＨ4 ガスは、ＥＵＶ光源装置を長期間使用して積算のパルス放電停止期間が長くなると、ＳｎＨ4 ガスが分解して生成される固体のＳｎ或いはＳｎ化合物が放電ガス導入管の内壁に付着する。Ｓｎ或いはＳｎ化合物が放電ガス導入管２１の内壁に付着すると、放電ガス導入管２１内においてガスの流路が狭められ、放電ガス導入管のコンダクタンスが低下する。
そうすると、放電ガス導入管２１の内壁にＳｎ或いはＳｎ化合物が付着した状態における放電ガス導入管内を流れる放電ガスの流量と放電ガス導入管の内圧との関係は、初期状態（放電ガス導入管の内壁にＳｎが付着していない状態）における放電ガス導入管内を流れる放電ガスの流量と放電ガス導入管の内圧との関係と異なる。従って、Ｓｎ或いはＳｎ化合物が内壁に付着した状態にある放電ガス導入管内の圧力を検知したのでは、正確な放電ガスの流量を測定することができない。
【００２６】
一方、チャンバ１０内に導入された放電ガスの流量値とチャンバ１０内の圧力値とは、チャンバ１０の内径、ガス排気ユニット８の排気速度等に依存して決定される一定の関係がある。
本発明のＥＵＶ光源装置においては、制御部１６によりガス排気ユニット８における排気速度が一定となるように制御されているので、チャンバ１０内の圧力値に基いてチャンバ１０内へ供給された放電ガスの流量値を求めることができる。
ここで、チャンバ１０の内圧を検知した場合には、チャンバ１０内に導入された放電ガスの流量とチャンバ１０の内圧との関係は、Ｓｎ或いはＳｎ化合物がチャンバ１０の内壁に付着した状態と、初期状態（チャンバの内壁にＳｎが付着していない状態）とで殆ど変化しない。
これは、チャンバ１０の内径は概ね数百ｍｍであり、上記した放電ガス導入管２１の内径よりも遥かに大きく、チャンバ１０内壁へのＳｎ或いはＳｎ化合物の付着が全くと言っていいほど問題にならないからである。
【００２７】
以下に、本発明のＥＵＶ光源装置の第１の実施形態に関し、主として流量調整バルブの制御方法について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。
ＥＵＶ装置の動作開始時、例えば以下のようにして、チャンバ内の圧力を制御する。
制御部１６は、ガス排気ユニット８を駆動して、一定の排気量でチャンバ１０内を排気する。
ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、圧力比較回路部２４１に対し設定流量に応じた基準圧力データ信号を送信する（図２のステップＳ１）。
基準圧力データ信号は、チャンバ１０内の許容圧力範囲の上限値ＰRlと下限値ＰR2を示す信号である。この上限値ＰRlおよび下限値ＰR2は、チャンバ１０内のプラズマ生成部１に供給される放電ガスの流量が最適であるか否か、という観点により決定される。
【００２８】
ステップＳ２において、圧力比較回路部２４１は、圧力モニタ９から送信された検知圧力信号とステップＳｌにおいて既に入力されている基準圧力信号とを比較し、チャンバ１０内の圧力値Ｐp と圧力上限値ＰR1との大小を検定する。検定の結果は、圧力比較回路部２４１からＥＵＶ光源装置の制御部１６に送信される。検定の結果、Ｐp ＞ＰR1である場合は、ステップＳ３に移行する。一方、Ｐp ＜ＰR1である場合は、ステップＳ５に移行する。
Ｐp ＞ＰR1である場合、チャンバ１０内に導入される放電ガスの流量が過剰であり、プラズマ生成部１に必要以上に放電ガスを供給していることになる。プラズマ生成部１に最適範囲を超える量の放電ガスを供給すると、プラズマ生成部１に最適量の放電ガスを供給した場合と比較してＥＵＶ出力が低下する。従って、チャンバ１０内の圧力値Ｐp が圧力上限値ＰR1を下回るようにチャンバ内を減圧するため、流量調整バルブ２４ｂよりも下流側に流れる放電ガスの流量を減らすことで、チャンバ１０内へ供給される放電ガスの流量を減らす必要がある。
【００２９】
そこで、ステップＳ３においては、ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、流量調整バルブ駆動機構２４２に対し、流量調整バルブ２４ｂを閉止するようにバルブ閉指令信号を送信する。バルブ閉指令信号を受信した流量調整バルブ駆動機構２４２は、流量調整バルブ２４を閉止する（図２のステップＳ４）。
なお、ＥＵＶ光源装置の制御部１６からバルブ閉指令信号が送信されてから流量調整バルブ２４ｂが閉止されるまでは所定の時間がかかるため、チャンバ１０内の圧力は、バルブ閉指令から所定時間遅延して徐々に降下する。その後、ステップＳ２に戻り、Ｐp ＜ＰR1である場合にはステップＳ５に移行し、Ｐp ＞ＰR1の場合にはステップＳ３に移行して上記と同様のステップを繰り返す。
【００３０】
図２に示すステップＳ５において、圧力比較回路部２４１は、圧力モニタ９から送信された検知圧力信号とステップＳｌにおいて既に入力されている基準圧力信号とを比較し、チャンバ１０内の圧力値Ｐp と圧力下限値ＰR2との大小を検定する。検定の結果は、圧力比較回路部２４１からＥＵＶ光源装置の制御部１６に送信される。
検定の結果、Ｐp ＜ＰR2である場合は、ステップＳ６に移行する。一方、Ｐp ＞ＰR2である場合は、チャンバ内に導入された放電ガスの流量は適切であるため、スタンバイＯＫとなる。
Ｐp ＜ＰR2である場合は、チャンバ１０内に導入される放電ガスの流量が少なすぎ、プラズマ生成部１に供給される放電ガスの流量が不足することになる。従って、プラズマ生成部１に最適範囲を下回る量の放電ガスしか供給されていないので、プラズマ生成部１に最適量の放電ガスが供給された場合と比較して、ＥＵＶ出力が低下する。
従って、チャンバ１０内の圧力値Ｐp が圧力下限値ＰR2を上回るようにチャンバ１０内を昇圧するため、流量調整バルブ２４ｂよりも下流側に流れる放電ガスの流量を増やすことで、チャンバ１０内へ供給される放電ガスの流量を増やす必要がある。
【００３１】
そこで、ステップＳ６においては、ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、流量調整バルブ駆動機構２４２に対し、流量調整バルブ２４ｂを開放するようにバルブ開指令信号を送信する。バルブ開指令信号を受信した流量調整バルブ駆動機構２４２は、流量調整バルブ２４を開放する（図２に示すステップＳ７）。
なお、ＥＵＶ光源装置の制御部１６からバルブ開指令信号が送信されてから流量調整バルブ２４ｂが開放されるまでは所定の時間がかかるため、チャンバ１０内の圧力は、バルブ開指令から所定時間遅延して徐々に降下する。その後、ステップＳ５に戻り、Ｐp ＞ＰR2である場合にはチャンバ内に導入された放電ガスの流量は適切であるため、スタンバイＯＫとなる。Ｐp ＜ＰR2の場合にはステップＳ６に移行して上記と同様のステップがなされる。
【００３２】
以上のようにして、チャンバ１０内の圧力が所望の値になり、スタンバイＯＫとなると、制御部１６は、前述したように予備電離を行うとともに、前記高電圧パルス発生部１５からトリガ信号を送出して、第１の主放電電極（カソード）１１とリング状の第２の主放電電極（アノード）１２間に印加する。これにより、前述したようにプラズマ生成部１の内部に発生した放電ガスによる高密度高温プラズマから、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射される。
そして、上記のように第１の主放電電極（カソード）１１と第２の主放電電極（アノード）１２間にトリガ信号を印加し波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射されている間、制御部１６は上述したように、チャンバ１０内の圧力が一定の値になるように制御する。これにより、プラズマ生成部１には放電ガスが安定して供給され、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が安定的に放射される。
【００３３】
図３は、流量制御系を設けず、上記のようにチャンバ１０内圧力が一定の値になるように制御した場合において、ＥＵＶ光の発光量を実測した結果を示す図である。同図の横軸は時間（秒）、縦軸はＥＵＶ光の発光量の平均値を１とした場合のＥＵＶ発光量の相対値である。
この実験は、以下の条件で行ったものである。
・真空排気速度：３８００Ｌ／ｓ（一定）
・ガス排気ユニット８の排気手段：ターボ分子ポンプ、２台
・チャンバ内導入ガス：ＳｎＨ4 ガス
・チャンバ内圧力計測手段：キャパシタンスゲージ
・放電時チャンバ圧力：０．２８［Ｐａ］
・到達真空度：４×１０-4［Ｐａ］
・プラズマ投入エネルギー：９［Ｊ／ｐｕｌｓｅ］
・スタナンガス導入調整バルブ：ダイヤフラムバルブ（自動）
図３から明らかなように、チャンバ１０内圧力が一定の値になるように制御し、スタナンガスをチャンバ内に導入することにより、多少のばらつきはあるものの、ほぼ一定のＥＵＶ光の出力を得ることができた。
【００３４】
上記した本発明のＥＵＶ光源装置の第１の実施形態によれば、制御部１６によりガス排気ユニット８における排気速度が一定となるように制御された状態で、圧力モニタ９によって検知されるチャンバ１０内の圧力値に基いて流量調整バルブ２４ｂの開度を調整してチャンバ１０内の圧力を調整することにより、チャンバ１０内へ導入される放電ガスの流量を最適とすることができる。
従って、高温で分解する性質を有するガスを極端紫外光放射源として使用したＥＵＶ光源装置において、流量センサを備えたＭＦＣを使用することなく、確実にチャンバ内へ導入される放電ガスの流量を最適に保ち、安定したＥＵＶ発光を得ることができる。
【００３５】
（２）第２の実施形態
図４は、本発明の極端紫外光光源装置の第２の実施形態の概略構成を示す図である。
放電ガス供給ユニット１４は、放電ガス充填容器２０と、放電ガス充填容器２０とチャンバ１０とを接続する放電ガス導入管２１と、放電ガス導入管２１に設けられた遮断バルブ２７と、遮断バルブ２７よりも上流側の放電ガス導入管２１から分岐する放電ガス排気管２５と、放電ガス排気管２５に繋がる第２の排気ユニット２６と、放電ガス排気管２５に設けられた流量調整バルブ２４ｂと、流量調整バルブ２４ｂの開閉を制御する流量調整バルブ制御部２４ａとを備えている。
本実施形態は、放電ガス導入管２１に遮断バルブ２７が設けられている点、遮断バルブ２７よりも上流側の放電ガス導入管２１から分岐する放電ガス排気管２５およびこの放電ガス排気管２５に繋がる第２の排気ユニット２６を備える点が特徴である。
【００３６】
遮断バルブ２７は、プラズマ生成部１においてパルス放電が停止しているパルス放電停止期間に放電ガスがチャンバ１０内に供給されることを回避するために放電ガス導入管２１に設けられている。遮断バルブ２７は、プラズマ生成部１においてパルス放電が持続しているパルス放電持続期間においては開放され、パルス放電停止期間においては閉じられるよう、遮断バルブ駆動機構２７ａにより開閉される。
放電ガス排気管２５に設けられた流量調整バルブ２４ｂは、チャンバ１０に設けられた圧力モニタ９から流量調整バルブ制御部２４ａに対して送信される検知圧力信号に基づいて、流量調整バルブ制御部２４ａにおける流量調整バルブ駆動機構２４２により開度が調整される。
なお、放電ガス排気管２５に繋がる第２の排気ユニット２６は常に駆動されている。
【００３７】
以下に、本発明のＥＵＶ光源装置の第２の実施形態に閲し、主として流量調整バルブの制御方法について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
ＥＵＶ装置の動作開始時、例えば以下のようにして、チャンバ内の圧力を制御する。
制御部１６は、ガス排気ユニット８を駆動して、一定の排気量でチャンバ１０内を排気する。
ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、遮断バルブ駆動機構２７ａに対し、バルブ開指令信号を送信する（図５のステップＳ１）。バルブ開指令信号を受信した遮断バルブ駆動機構２７ａは、遮断バルブ２７を開放する（図５のステップＳ２）。
次に、ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、圧力比較回路部２４１に対し設定流量に応じた基準圧力データ信号を送信する（図５のステップＳ３）。基準圧力データ信号は、チャンバ１０内の許容圧力範囲の上限値ＰR1と下限値ＰR2を示す信号である。この上限値ＰR1および下限値ＰR2は、チャンバ１０内のプラズマ生成部１に供給される放電ガスの流量が最適であるか否か、という観点により決定される。
【００３８】
ステップＳ４において、圧力比較回路部２４１は、チャンバ１０に設けられた圧力モニタ９から送信された検知圧力信号とステップＳ３において既に入力されている基準圧力信号とを比較し、チャンバ１０内の圧力値Ｐp と圧力上限値ＰRlとの大小を検定する。検定の結果は、圧力比較回路部２４１からＥＵＶ光源装置の制御部１６に送信される。検定の結果、Ｐp ＞ＰR1である場合は、ステップＳ５に移行する。一方、Ｐp ＜ＰR1である場合は、ステップＳ７に移行する。
Ｐp ＞ＰR1である場合、チャンバ１０内に導入される放電ガスの流量が過剰であり、プラズマ生成部１に必要以上に放電ガスを供給していることになる。プラズマ生成部１に最適範囲を超える量の放電ガスを供給すると、プラズマ生成部に最適量の放電ガスを供給した場合と比較してＥＵＶ出力が低下する。
従って、チャンバ１０内の圧力値Ｐp が圧力上限値ＰRlを下回るようにチャンバ内を減圧するため、遮断バルブ２７よりも下流側に流れる放電ガスの流量を減らすことで、チャンバ１０内へ供給される放電ガスの流量を減らす必要がある。
【００３９】
そこで、ステップＳ５においては、ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、流量調整バルブ駆動機構２４２に対し、第１の実施形態とは逆に流量調整バルブ２４ｂを開放するようにバルブ開指令信号を送信する。バルブ開指令信号を受信した流量調整バルブ駆動機構２４２は、流量調整バルブ２４ｂを開放する（図５のステップＳ６）。
ここで、本実施形態においては、流量調整バルブ２４ｂが第２の排気ユニット２６に繋がる放電ガス排気管２５に設けられている。そのため、第１の実施形態とは逆に流量調整バルブ２４ｂを開放して、第２の排気ユニット２６で放電ガスを排気することによって、遮断バルブ２７よりも下流側に流れる放電ガスの流量が減少し、チャンバ１０内の圧力が低下する。
なお、ＥＵＶ光源装置の制御部１６からバルブ開指令信号が送信されてから流量調整バルブ２４ｂが開放されるまでは所定の時間がかかるため、チャンバ１０内の圧力は、バルブ開指令から所定時間遅延して徐々に降下する。その後、ステップＳ４に戻り、Ｐp ＜ＰR1である場合にはステップＳ７に移行し、Ｐp ＞ＰR1の場合にはステップＳ５に移行して  上記と同様のステップを繰り返す。
【００４０】
図５に示すステップＳ７において、圧力比較回路部２４１は、圧力モニタ９から送信された検知圧力信号とステップＳ３において既に入力されている基準圧力信号とを比較し、チャンバ１０内の圧力値Ｐp と圧力下限値ＰR2との大小を検定する。検定の結果は、圧力比較回路部２４１からＥＵＶ光源装置の制御部１６に送信される。
検定の結果、Ｐp ＜ＰR2である場合は、ステップＳ８に移行する。一方、Ｐp ＞ＰR2である場合は、チャンバ内へ導入された放電ガスの流量は適切であるため、スタンバイＯＫとなる。
一方、Ｐp ＜ＰR2である場合は、チャンバ１０内に導入される放電ガスの流量が少なすぎ、プラズマ生成部１に供給される放電ガスの流量が不足することになる。このため、プラズマ生成部１に最適範囲を下回る量の放電ガスしか供給されていないので、プラズマ生成部１に最適量の放電ガスが供給された場合と比較して、ＥＵＶ出力が低下する。
従って、チャンバ内の圧力値Ｐp が圧力下限値ＰR2を上回るようチャンバ１０内を昇圧するため、遮断バルブ２７よりも下流側に流れる放電ガスの流量を増やすことで、チャンバ１０内へ供給される放電ガスの流量を増やす必要がある。
そこで、ステップＳ８においては、ＥＵＶ光源装置の制御部１６は、流量調整バルブ駆動機構２４２に対し、第１の実施形態とは逆に流量調整バルブ２４ｂを閉止するようにバルブ閉指令信号を送信する。バルブ閉指令信号を受信した流量調整バルブ駆動機構２４２は、流量調整バルブ２４ｂを閉止する（図５に示すステップＳ９）。
【００４１】
第２の実施形態においては、流量調整バルブ２４ｂが第２の排気ユニット２６に繋がる放電ガス排気管２５に設けられている。そのため、第１の実施形態とは逆に、流量調整バルブ２４ｂを閉止して、第２の排気ユニット２６で放電ガスが吸引されにくくすることによって、遮断バルブ２７よりも下流側に流れる放電ガスの流量が増加し、チャンバ１０内の圧力が上昇する。
なお、ＥＵＶ光源装置の制御部１６からバルブ閉指令信号が送信されてから流量調整バルブが閉止されるまでは所定の時間がかかるため、チャンバ１０内の圧力は、バルブ閉指令から所定時間遅延して徐々に上昇する。その後、ステップＳ７に戻り、Ｐp ＞ＰR2である場合には、チャンバ内へ導入された放電ガスの流量が適切であるため、プラズマ生成部での放電を開始する。Ｐp ＜ＰR2の場合にはステップＳ８に移行して上記と同様のステップを繰り返す。
【００４２】
以上のようにして、チャンバ１０内の圧力が所望の値になり、スタンバイＯＫとなると、制御部１６は、前述したように予備電離を行うとともに、前記高電圧パルス発生部１５からトリガ信号を送出して、第１の主放電電極（カソード）１１とリング状の第２の主放電電極（アノード）１２間に印加する。これにより、前述したようにプラズマ生成部１の内部に発生した放電ガスによる高密度高温プラズマから、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射される。
そして、上記のように第１の主放電電極（カソード）１１と第２の主放電電極（アノード）１２間にトリガ信号を印加し波長１３．５ｎｍの極端紫外光が放射されている間、制御部１６は上述したように、チャンバ１０内の圧力が一定の値になるように制御する。これにより、プラズマ生成部１には放電ガスが安定して供給され、波長１３．５ｎｍの極端紫外光が安定的に放射される。
【００４３】
上記した本発明のＥＵＶ光源装置の第２の実施形態によれば、制御部１６によりガス排気ユニット８における排気速度が一定となるように制御された状態で、圧力モニタ９によって検知されるチャンバ１０内の圧力値に基いて、流量調整バルブ２４ｂの開度を調整することにより、チャンバ１０内へ導入される放電ガスの流量を調整することができる。
従って、高温で分解する性質を有するガスを極端紫外光放射源として使用した場合に、ＭＦＣを使用しないので、確実にチャンバ１０内へ導入される放電ガスの流量を調整することができる。
しかも、放電ガス導入管ではなく、放電ガス導入管から分岐する放電ガス排気管に流量調整バルブが設けられていることにより、流量調整バルブやその周辺の放電ガス導入管が詰まり、放電ガスが円滑に流れなくなっても、プラズマ生成部１への供給部放電ガスの供給が停止することがない。このため思わぬところで放電が発生し装置が破壊されるといった問題が生ずるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態のＥＵＶ光源装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態のＥＵＶ光源装置における流量調整バルブの制御手順を示すフローチャートである。
【図３】チャンバ内圧力が一定の値になるように制御した場合において、ＥＵＶ光の発光量を実測した結果を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態のＥＵＶ光源装置の概略構成を示す図である。
【図５】第２の実施形態のＥＵＶ光源装置における流量調整バルブの制御手順を示すフローチャートである。
【図６】ＤＰＰ方式の極端紫外光光源装置の構成例を示す図である。
【図７】図６に示した極端紫外光光源装置における放電ガス供給ユニットと、圧力制御系の概略構成を示す図である。
【図８】ＭＦＣの近傍拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      プラズマ生成部
２      集光鏡
８      ガス排気ユニット
９      圧力モニタ
１０    チャンバ
１１    第１の主放電電極
１２    第２の主放電電極
１３    絶縁材
１４    放電ガス供給ユニット
１５    高電圧パルス発生部
１６    制御部
２０    放電ガス充填容器
２１    放電ガス導入管
２２    液化放電ガス
２４ａ  流量調整バルブ制御部
２４１  圧力比較回路部
２４２  流量調整バルブ駆動機構
２４ｂ  流量調整バルブ
２５    放電ガス排気管
２６    第２の排気ユニット
２７    遮断バルブ
【図１】
2008130230.tif 000003
【図２】
2008130230.tif 000004
【図３】
2008130230.tif 000005
【図４】
2008130230.tif 000006
【図５】
2008130230.tif 000007
【図６】
2008130230.tif 000008
【図７】
2008130230.tif 000009
【図８】
2008130230.tif 000010