(57)【要約】【課題】  半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの温度を適温に保持できるようにする。【解決手段】  突出部４３ａはキャップ４５の先端面から前方に突出しており、突出部４３ａの先端面からその近傍部位にかけての直径は２.０ｍｍ以下に設定されている。突出部４３ａの、キャップ４５の先端面から前方への突出距離は突出部４３ａの先端面の直径よりも長い値に設定されている。突出部４３ａをキャップ４５の先端面から前方へ突出させることにより、プラズマ球から出射する極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることができ、プラズマ球から出射する極紫外光の、楕円凹面鏡における受光量を多くすることが可能になる。【選択図】        図５
2004184408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極紫外光発生装置に用いられるターゲット液体流を発射するターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）において、
ターゲット液体流が先端から出るようにしたノズル（３７）（４３）と、
前記ノズル（３７）（４３）の外側に設けられ、前記ノズル（３７）（４３）との間に空間が形成されるように前記ノズル（３７）（４３）の少なくとも先端部若しくはその近傍部位を覆うキャップ（３９）（４５）と、
を備えるターゲットエミッタ。
【請求項２】
請求項１記載のターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）において、
前記ノズル（４３）の先端部分が、前記キャップ（４５）よりも前方へ突出しているターゲットエミッタ。
【請求項３】
請求項４記載のターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）において、
前記ノズル（４３）の先端部分の直径が、０.１ｍｍ〜２.０ｍｍであるターゲットエミッタ。
【請求項４】
請求項１記載のターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）において、
前記キャップ（３９）（４５）の先端部が、先細り形を呈しているターゲットエミッタ。
【請求項５】
請求項１記載のターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）において、
前記極紫外光発生装置が、前記熱媒流体の温度及び／又は流量を制御する制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）を備える場合において、
前記ノズル（３７）（４３）の温度を検出して、検出温度を前記制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）にフィードバックする温度検出手段（２１）を備えるターゲットエミッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発射された極細のターゲット液体流に高出力レーザ光を当てて上記ターゲット液体流をプラズマ化し、そこから発生する極紫外光を取出す極紫外光発生装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体加工に用いる極紫外光の発生装置において、極紫外光を取出すために高出力レーザ光が当てられてプラズマ化される液相／気相の物質（以下、「ターゲット材料」という）を、理想的な噴出特性で噴出可能なノズルに係る提案が知られている（例えば特許文献１参照）。また、半導体加工用の極紫外光発生装置において、液相／気相のターゲット材料を噴出するノズルを冷却するために、冷媒ジャケットをノズルに接触せしめた構造に係る提案が知られている（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開2001-319800号公報（第４頁、第５頁、図２〜図８）
【０００４】
【特許文献２】米国特許第5,577,092号公報（第４欄〜第６欄、図１、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高出力レーザ光の照射による液相／気相のターゲット材料のプラズマ化は、真空チャンバ内等の真空環境下で行う必要があるので、上述したいずれの提案においても、液相／気相のターゲット材料を噴出するノズルは、真空チャンバ内等の真空環境下に置かれている。そのため、大気中に置かれている場合と比較して、ノズルは熱の影響を受け易い。即ち、液相／気相のターゲット材料のプラズマ化により、そのプラズマからの輻射熱を受けてノズルが高温化したり、ターゲット材料が液相の場合、その液相のターゲット材料が気化するときの気化熱によりノズルが冷却されたりして、ノズル温度を適温に保てないという不具合が生じる。
【０００６】
また、ノズルの先端面とノズルから噴出された液相／気相のターゲット材料が高出力レーザ光に当ってプラズマ化される位置との間の距離は、あまり長いとノズルから噴出された液相／気相のターゲット材料の噴出されたときの形状が保持できなくなるので、せいぜい数ｍｍ程度に設定せざるを得ない。そのため、ノズルの先端面及びその近傍部位の外周面が、プラズマからの高速イオンの射撃を頻繁に受けることとなって、ノズルが損耗し易いという不具合もあった。
【０００７】
従って本発明の目的は、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの温度を適温に保持できるようにすることにある。
【０００８】
また、本発明の別の目的は、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きくし、極紫外光を効率良く集光させることによって、ノズルの耐久性を向上させることができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の観点に従うターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）は、極紫外光発生装置に用いられるターゲット液体流を発射するもので、ターゲット液体流が先端から出るようにしたノズル（３７）（４３）と、上記ノズル（３７）（４３）の外側に設けられ、上記ノズル（３７）（４３）との間に空間が形成されるように上記ノズル（３７）（４３）の少なくとも先端部若しくはその近傍部位を覆うキャップ（３９）（４５）と、を備える。
【００１０】
上記構成によれば、上記ノズル（３７）（４３）との間に空間が形成されるように上記ノズル（３７）（４３）の少なくとも先端部若しくはその近傍部位を覆うキャップ（３９）（４５）を上記ノズル（３７）（４３）の外側に設けることとしたので、液相／気相のターゲット材料のプラズマ化による、そのプラズマからの輻射熱がキャップ（３９）（４５）によって遮蔽されるから、ターゲット液体を噴出させるノズル（３７）（４３）の温度を適温に保持することができる。
【００１１】
本発明の第１の観点に係る好適な実施形態では、上記ノズル（４３）の先端部分が、上記キャップ（４５）よりも前方へ突出している。
【００１２】
上記構成によれば、上記ノズル（４３）の先端部分が、上記キャップ（４５）よりも前方へ突出させることによって、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きくすることができる。そのため、極紫外光を効率良く集光させることができ、ノズル（３７）（４３）の耐久性を向上させることができる。
【００１３】
上記とは別の実施形態では、上記ノズル（４３）の先端部分の直径が、０.１ｍｍ〜２.０ｍｍに設定されている。
【００１４】
上記構成によれば、上記ノズル（４３）の先端部分の直径を、０.１ｍｍ〜２.０ｍｍに設定したので、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きすることができる。そのため、極紫外光を効率良く集光させることができ、ノズル（４３）の耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、上記とは別の実施形態では、上記キャップ（４５）の先端部が、先細り形状を呈している。
【００１６】
上記構成によれば、上記キャップ（４５）の先端部が、先細り形状を呈しているから、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きくすることができる。そのため、極紫外光を効率良く集光させることができ、ノズル（４３）の耐久性を向上させることができる。キャップ（４５）における単位表面積当りのプラズマ球からの輻射熱の量を低減でき、ノズル（４３）の高温化を防止できる。
【００１７】
更に、上記とは別の実施形態では、上記極紫外光発生装置が、上記熱媒流体の温度及び／又は流量を制御する制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）を備える場合において、上記ノズル（３７）（４３）の温度を検出して、検出温度を上記制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）にフィードバックする温度検出手段（２１）を備える。
【００１８】
上記構成によれば、温度検出手段（２１）が、上記ノズル（３７）（４３）の温度を検出して、検出温度を上記制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）にフィードバックすることにしたので、ノズル（３７）（４３）の温度を目標温度になるように制御することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの温度を適温に保持できるようにすることができる。
【００２０】
また、本発明によれば、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。
【００２２】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る極紫外光発生装置の全体構成を示す図である。
【００２３】
上記極紫外光発生装置は、既述のように、半導体製造装置に極紫外光を供給するためのもので、図１に示すように、レーザ光源１と、集光ミラー３と、ターゲット噴出回収機５と、光学系（図示しない）とを備えており、少なくとも、レーザ光源１を除く各部については真空環境内に配置されているものとする。
【００２４】
レーザ光源１には、例えばＹＡＧレーザが採用されており、ＹＡＧレ−ザ１は、高出力レーザ光を生成して、生成した高出力レーザ光を集光ミラー３に向けて照射する。集光ミラー３には、ＹＡＧレーザ１からの高出力レーザ光を通過させるための貫通孔３ａを有する回転楕円状の凹面鏡（以下、「楕円凹面鏡」という）が採用されており、楕円凹面鏡３によって画定される空間内の適宜箇所（楕円凹面鏡３の第１の焦点Ｆを含む高出力レーザ光の入射方向と直交する部位）に、ターゲット噴出回収機５が配置されている。
【００２５】
楕円凹面鏡３によって画定される空間内では、貫通孔３ａを通過した高出力レーザ光がターゲット噴出機５方向に直進して、液相のターゲット材料（既述のように、高出力レーザ光の照射によりプラズマ化する物質のこと。以下同じ）、即ち、ターゲット流体（以下、「ターゲット液体」で表す）に入射することにより極紫外光が生成される。そして、該極紫外光が、楕円凹面鏡３の内周面に所定の反射率で反射して、図示しない光学系に入射する。この光学系は、複数のレンズや複数のミラー等（いずれも図示しない）を適宜箇所に配置して成り、楕円凹面鏡３側から入射する極紫外光を上記レンズやミラー等で受けて、該極紫外光を上記レンズやミラー等で半導体製造装置（図示しない）内の半導体ウエハ（図示しない）へと導くよう構成されている。
【００２６】
図２は、図１に記載した極紫外光発生装置における極紫外光発生の態様を示す説明図である。
【００２７】
図２において、ターゲット噴出回収機５を構成するターゲットエミッタ９から同じくターゲット噴出回収機５を構成するドレイン１１へ向けて噴出されるターゲット液体の極細流体Ｔに、ＹＡＧレーザ１からの高出力レーザ光が入射することにより、上記ターゲット液体の極細流体Ｔがプラズマ化される。そして、このプラズマ化によって、楕円凹面鏡３の第１の焦点Ｆ若しくはその近傍の位置で、上記ターゲット液体のプラズマ化された直径が数１００μｍ程度の大きさの球状体（プラズマの固まり。以下、「プラズマ球」という）Ｓが形成され、このプラズマ球Ｓから上述した極紫外光が放射状に出射する。本実施形態では、プラズマ球Ｓとターゲットエミッタ９の先端部との間の距離が、数ｍｍ程度になるよう設定されている。
【００２８】
ここで、上述したターゲット液体、即ち、高出力レーザ光の入射によってプラズマ化して極紫外光を出射することが可能な物質としては、液相のキセノンや、水や、液相の錫等が挙げられるが、本実施形態では、液相のキセノンを用いることとする。
【００２９】
図３は、図１に記載した極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の一実施例を示すブロック図である。
【００３０】
上記ターゲット噴出回収機は、図３に示すように、ターゲットエミッタ９と、ドレイン１１と、ターゲット供給部１３と、リザーバタンク１５と、ポンプ１７と、加熱／冷却部１９と、ノズル温度検出部２１と、制御部２３とを備える。ターゲット供給部１３は、ターゲット液体供給管路２５及びターゲットエミッタ９のノズルベース３３、４７（図４、図５で示す）に形成されているターゲット液体案内流路３１、４９（図４、図５で示す）を通じてターゲット液体の極細流を形成するノズル３７、４３（図４、図５で示す）に連通している。ターゲット供給部１３は、例えば制御部２３の制御下で駆動して、該ノズル３７、４３に対し、ターゲット液体（本実施形態では、上述したように、液相のキセノン）を流量、圧力、温度のうち少なくとも１つ、望ましくは２つの量を制御して適宜供給する。
【００３１】
リザ−バタンク１５、ポンプ１７及び加熱／冷却部１９は、いずれも熱媒流体循環用管路２７を通じてターゲットエミッタ９の熱媒流体のジャケット部４１、５３（図４、図５で示す）に連通している。リザーバタンク１５には、ポンプ１７の駆動によって、上記熱媒流体のジャケット部４１、５３側からの熱媒流体（例えばイソプロピルアルコール。以下同じ）が流入すると共に、リザーバタンク１５内に貯溜していた熱媒流体は、熱媒流体循環用管路２７及びポンプ１７を通じて加熱／冷却部１９に流出する。ポンプ１７は、制御部２３の制御下で駆動して、リザーバタンク１５内に貯溜している熱媒流体を吸い出し、熱媒流体循環用管路２７を通じて加熱／冷却部１９へ圧送する。
【００３２】
加熱／冷却部１９は、加熱機構と冷却機構の双方（いずれも図示しない）を備えており、加熱機構及び冷却機構は、いずれも制御部２３の制御下で駆動することによって、熱媒流体循環用管路２７を通じてリザ−バタンク１５、ポンプ１７及び加熱／冷却部１９と、上記熱媒流体のジャケット部４１、５３との間を循環する熱媒流体を適宜加熱／冷却する。このように、熱媒流体を加熱／冷却することにより、熱媒流体の温度を適温になるよう制御することで、結果的にノズル３７、４３の温度値が適温に維持されることになる。
【００３３】
ノズル温度検出部２１には、例えばターゲットエミッタ９の適宜箇所に取付けられる熱電対が採用される。ノズル温度検出部２１は、検出したノズル温度値のデータを制御部２３に出力する。
【００３４】
制御部２３は、ターゲット供給部１３、ポンプ１７、加熱／冷却部１９の加熱機構と冷却機構をその制御下に置く。
【００３５】
制御部２３は、ノズル温度検出部２１からの温度検出値データを定期的に、或いは適宜に入力して、該温度検出値データと、予め制御部２３の内蔵メモリ（図示しない）等に格納されているターゲットエミッタ９の温度が最適温度になり得る温度基準値データ（ノズル温度基準値データ）とを比較する。そして、ノズル温度検出値がノズル温度基準値と一致するように、上記加熱機構、或いは上記冷却機構を適宜駆動することにより、熱媒流体の温度を適温に制御する。
【００３６】
上記のような温度制御を実行することにより、液相状態を維持できる温度幅が１６１Ｋ〜１６４Ｋの僅か３Ｋ程度しかないような、極めて狭い物質であるキセノンを、ターゲット材料として使用した場合にも、キセノンの液相状態を確実に維持することができるので、該ターゲット材料のプラズマ化による極紫外光の発生に支障をきたすことがない。
【００３７】
図４は、図３に記載したターゲット噴出回収機が備えるターゲットエミッタ９の一実施例を示す要部断面図である。
【００３８】
本実施例では、図４に示すように、ターゲットエミッタ２９は、略中心部に口径が数１００μｍ程度の大きさのターゲット液体案内流路３１を有するノズルベース３３と、略中心部に口径が数１０μｍ程度の大きさのターゲット液体極細流形成流路３５を有するノズル３７と、略円筒状に形成され、先端面からその近傍部位の外周面にかけて例えばセラミック等の溶射によって形成される耐熱コートが被覆されたキャップ３９とを備える。上述したノズルベース３３、ノズル３７及びキャップ３９は、例えば銅、アルミニウム、銀、金、プラチナ、真鍮等の熱伝導性の良好な金属材料によって構成されている。
【００３９】
ノズルベース３３は、図示のように、その先端寄りの部位において、先端側に行くほど細くなるようテーパ状に形成されていて、その先端面にはノズル３７の一部分を着脱自在に嵌め込むための凹部が形成されている。ターゲット液体案内流路３１は、その上流側端部がターゲット液体供給管路２５（図３に示した）を通じてターゲット供給部１３（図３に示した）に連通している。ターゲット液体案内流路３１の下流側端部には、ノズル３７の一部分が、図示のようにノズルベース３３の凹部に嵌合したとき、ターゲット液体極細流形成流路３５の上流側端部が接続される。
【００４０】
キャップ３９も、図示のように、その先端寄りの部位において、先端側に行くほど細くなるようテーパ状に形成されている。これは、キャップ３９における単位表面積当りのプラズマ球Ｓからの輻射熱の量を低減させるためである。キャップ３９の先端面の略中心部には、貫通孔３９ａが形成されており、この貫通孔３９ａには、キャップ３９がノズルベース３３の外周、及びノズルベース３３に着脱自在に嵌合されているノズル３７の外周を、所定の間隙を置いて包囲するようにしてノズルベース３３の基端部（図示しない）等の所定箇所に取付けられることにより、ターゲット液体極細流形成流路３５の下流側端部が連通する。
【００４１】
キャップ３９が上述した態様で取付けられることにより、キャップ３９の内周面と、ノズルベース３３の外周面、及びノズル３７の外周面との間に、円環状の密閉された空間部である熱媒流体のジャケット部４１が形成される。熱媒流体のジャケット部４１は、上述した熱媒流体循環用管路２７に連通している。
【００４２】
図３において説明したように、ポンプ１７の駆動により、リザーバタンク１５内に貯溜されている熱媒流体が、熱媒流体循環用管路２７を通じて加熱／冷却部１９に流入し、加熱／冷却部１９において加熱／冷却が施されることで適温に温度制御された後、熱媒流体循環用管路２７を通じて熱媒流体のジャケット部４１に流入する。そして、該熱媒流体は、熱媒流体のジャケット部４１内を流動した後に、熱媒流体循環用管路２７を通じて再びリザーバタンク１５内に流入する。この動作が繰り返されることで、上述したように、ノズル３７の温度が適温に維持されることになる。
【００４３】
上記構成によれば、キャップ３９の先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆したので、キャップ３９の先端面及びその近傍部位の外周面が、プラズマ球Ｓからの輻射熱を受けて高温化したり、或いはプラズマ球Ｓからの高速イオンの衝突を受けて消耗したり、劣化したりするような不具合を生じ難くすることができる。また、ノズル３７が、ノズルベース３３の先端面に対して着脱自在に嵌め込まれる構成としたので、ノズル３７の交換作業が容易に行える。
【００４４】
図５は、図３に記載したターゲット噴出回収機５が備えるターゲットエミッタ５５の変形例を示す要部断面図である。
【００４５】
図示のように、本変形例に係るターゲットエミッタ５５では、図４で示したノズル３７に代えて、極細の管状に形成され、先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートが被覆された突出部４３ａと、略円筒状に形成された基部４３ｂとから成るノズル４３を採用した点と、図４で示したようなキャップ３９に代えて、先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆していないキャップ４５を採用した点とにおいて、図４に記載したノズル２９の実施例と相違する。
【００４６】
突出部４３ａは、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方に突出しており、突出部４３ａの先端面からその近傍部位にかけての直径が、２.０ｍｍ以下（０.１ｍｍ〜２.０ｍｍ、例えば０.５ｍｍ）に設定されている。突出部４３ａの、キャップ４５の先端面から前方への突出距離は、突出部４３ａの先端面の直径よりも長い値に設定されている。
【００４７】
突出部４３ａを、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方へ突出させる理由は、図４で示したノズル３７の先端面がキャップ３９の内側に存在するような構成と比較すれば、上記プラズマ球Ｓから出射する極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることができるためであり、極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることによって、上記プラズマ球Ｓから出射する極紫外光の、上述した楕円凹面鏡３における受光量を多くすることが可能になるからである。因みに、上記プラズマ球Ｓから出射した極紫外光のうち、ターゲット噴出回収機／ターゲットエミッタに当ったものは取り出すことができない。
【００４８】
なお、図４で示したターゲットエミッタ２９とは異なって、キャップ４５は、その先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆していないが、上記プラズマ球Ｓが生成されるのは、上述したように、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方へ突出している突出部４３ａの先端面より更に数ｍｍ程度前方の位置であるから、キャップ４５の先端面が、プラズマ球Ｓからの輻射熱を受けて高温化したり、或いはプラズマ球Ｓからの高速イオンの衝突を受けて消耗したり、劣化したりするような不具合は生じ難いので支障は小さい。
【００４９】
上述した構成以外の構成については、図４に記載したターゲットエミッタの実施例におけるものと同様である。
【００５０】
即ち、ノズルベース４７が、その略中心部に口径が数１００μｍ程度の大きさのターゲット液体案内流路４９を有する点、ノズルベース４７の先端面に、ノズル４３の基部４３ｂの一部分を着脱自在に嵌め込むための凹部が形成されている点、及びノズル４３が、基部４３ｂ及び突出部４３ａの略中心部に口径が数１０μｍ程度の大きさのターゲット液体極細流形成流路５１を有する点については、図４に記載したターゲットエミッタの実施例と同様である。
【００５１】
また、ターゲット液体案内流路４９の上流側端部が、ターゲット液体供給管路２５（図３に示した）を通じてターゲット供給部１３（図３に示した）に連通している点、ターゲット液体案内流路４９の下流側端部には、ノズル４３の基部４３ｂの一部分が、図示のようにノズルベース４７の凹部に嵌合したとき、ターゲット液体極細流形成流路５１の上流側端部が接続される点についても、図４に記載したノズルの実施例と同様である。
【００５２】
また、キャップ４５も、図示のように、その先端寄りの部位において、先端側に行くほど細くなるようテーパ状に形成されていて、その先端面の略中心部に貫通孔４５ａを有している点、貫通孔４５ａには、キャップ４５がノズルベース４７の外周、及びノズルベース４７に着脱自在に嵌合されているノズル４３の外周を、所定の間隙を置いて包囲するようにしてノズルベース４７の基端部（図示しない）等の所定箇所に取付けられることにより、ターゲット液体極細流形成流路５１の下流側端部が連通する点についても、図４に記載したノズルの実施例と同様である。
【００５３】
また、キャップ４５が上述した態様で取付けられることにより、キャップ４５の内周面と、ノズルベース４７の外周面、及びノズル４３の外周面との間に、円環状の密閉された空間部である熱媒流体のジャケット部５３が形成され、熱媒流体のジャケット部５３が、上述した熱媒流体循環用管路２７に連通している点についても、図４に記載したターゲットエミッタの実施例と同様である。
【００５４】
更に、ノズル４３、キャップ４５及びノズルベース４７が、熱伝導性の良好な金属材料によって構成されている点についても、図４に記載したノズルの実施例と同様である。
【００５５】
上記構成によれば、突出部４３ａを、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方へ突出させたので、プラズマ球Ｓから出射する極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることができる。また、突出部４３ａの先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆したので、突出部４３ａの先端面及びその近傍部位の外周面が、プラズマ球Ｓからの輻射熱を受けて高温化して劣化したり、或いはプラズマ球Ｓからの高速イオンの衝突を受けて消耗したり、劣化したりするような不具合を生じ難くすることができる。更に、ノズル４３が、ノズルベース４７の先端面に対して着脱自在に嵌め込まれる構成としたので、ノズル４３の交換作業が容易に行える。
【００５６】
図６は、図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の他の実施例を示すブロック図である。図６に示した実施例は，図３で示したターゲットエミッタ９の加熱／冷却に係わるもので、図３で示した一実施例との構成上の相違点は、以下のとおりである。
【００５７】
図６において、符号６１で示す液体窒素供給部６１は、図３において示したリザーバタンク１５、及びポンプ１７に相当する。図３において示したリザーバタンク１５は、単に液体窒素を保存するだけの機能を奏するものであるのに対し、図６において示す液体窒素供給部６１は、例えば液体窒素容器であって、該液体窒素容器の内部には液体窒素が保存されており、その極く一部が該液体窒素容器内部において気化している。本実施例では、その気化している窒素ガスの圧力を利用して液体窒素供給部６１の内部から外部へ液体窒素を圧送することができるため、図３で示したポンプ１７を必要としない。
【００５８】
また、本実施例に係るターゲット噴出回収機では、図６に示すように、図３で示したターゲット噴出回収機が備えていない圧力調整部６２が備えられている。圧力調整部６２は、液体窒素供給部６１の内部圧力を所定の値（設定値）に調整する機能を有する。液体窒素供給部６１（液体窒素容器）は、その内部の液体窒素の極く一部を気化させることによって低温状態を維持しているため、気化して発生した気体の一部を液体窒素供給部６１の外へ放出する必要があるので、安全弁としての機能を有する圧力調整部６２を設置して液体窒素供給部６１の内部圧力を設定値に調整し、維持するようにしている。なお、図３で示した一実施例では、熱流媒体の温度調整を介してターゲットエミッタ９の温度調整を行うことを想定しているので圧力調整は必要ではない。
【００５９】
図６において符号９で示したターゲットエミッタについても、図３で示したターゲットエミッタ９におけると同様に、図４、又は図５で示した構成のものを使用する。液体窒素供給部６１、圧力調整部６２、温度調整部６６、及び流量調整弁６３は、いずれも熱媒流体循環用管路２７を通じてターゲットエミッタ９の熱媒流体ジャケット部４１、５３に連通している。上述したように、液体窒素供給部６１内の液体窒素は、気化した窒素の圧力を受けて管路２７へ供給され、圧力調整部６２、ターゲットエミッタ９のジャケット部４１，５３、温度調整部６６、流量調整弁６３を経て大気へ排出される。なお、窒素ガスを大気へ排出せずに再利用することも可能ではあるが、液体窒素は安価であり、再利用するコスト上の利点は少ないと思料されるため、本実施例では、窒素ガスの再利用は行わない。
【００６０】
温度調整部６６は、管路２７を流れてくる窒素を主に加熱することにより、望ましくは常温レベルにまで温度を上昇させ、且つ、その温度を略一定値に維持する機能を有する。温度調整部６６により窒素を加熱する目的は、低温窒素ガスにより流量調整弁６３が過冷却され、それによって流量調整弁６３に接する外気中の水分が結露凍結して流量調整弁６３の可動部の動作を止めるという不具合を回避することにあり、これによって流量調整弁６３による窒素の流量調整を安定化させることが可能になる。窒素ガスの温度を略一定に維持する目的は、窒素ガスの流量制御の精度向上にある。上述したように液体窒素供給部６１の内部圧力は、設定値に維持されているため、流量調整弁６３を通過する気体の温度を略一定に維持すれば、流量調整弁６３の開度調整のみによって窒素流量の制御が可能になる。
【００６１】
制御部２３は、段落（００３３）において説明した通り、ノズル温度検出部２１の温度検出値データを定期的に、又は必要に応じて適宜入力し、ノズル温度基準値データに基づいて、流量調整弁６３の開度を調整することによってターゲットエミッタ９の温度を制御する。ターゲットエミッタ９の温度制御は、ターゲットエミッタ９が真空チャンバ内に設置されているために、外乱としての熱の出入が少ないので、容易に行うことができる。
【００６２】
管路２７を経てターゲットエミッタ９へ流入する窒素は、気体又は液体のいずれかの状態にある。液体窒素の沸点よりも高い融点を有するターゲットを使用する場合であっても、液体窒素の質量流量×窒素の蒸発潜熱で表される冷却熱量がターゲットを固化するために必要な冷却熱量より下回っていれば、ターゲットエミッタ９の内部で液体ターゲットが固化してしまうという不具合を回避することができる。従って、例えば液体Ｘｅをターゲットとする場合、１気圧下においてはＸｅの融点は窒素の沸点よりも８４℃ほど高く、液体窒素の冷却熱量がＸｅターゲットを固化するために必要な冷却熱量を下回るように窒素の流量制御を行う必要がある。
【００６３】
図７は、図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の別の実施例を示すブロック図である。図７に示すターゲット噴出回収機は、温度調整部６４を備えている点で、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機と構成が相違する。その他の構成については、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機の構成と同一である。次に、本実施例において、温度調整部６４を追加する理由を説明する。流量調整弁６３の開度調整によって窒素流量を制御する点については、上述した説明のとおりである。従って、管路２７の内部を通ってターゲットエミッタ９へ到達する窒素の温度は、その流量に依存して変動する。そこで、温度調整部６４を用いて窒素ガス温度を一定（例えば−１２０℃程度）に加熱制御すれば窒素の流量制御精度が向上する。
【００６４】
図８は、図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の更に別の実施例を示すブロック図である。図８に示すターゲット噴出回収機は、流量調整弁６５の設置位置をターゲットエミッタ９と圧力調整部６２との間にした点で、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機と構成が相違する。その他の構成については、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機の構成と同一である。流量調整弁６５の実際の設置位置は、液体窒素供給部６１の極く近傍とすることにより、気化した窒素の流量ではなく、液体窒素の流量制御を行うことになる。本実施例に係る流量調整弁６５は、上述した他の実施形態、及び別の実施例に係る流量調整弁６３とは異なり、液体窒素用の特殊な弁（市販されている）を用いるので凍結による動作不具合は生じない。また、液体であれば、その体積は温度に拘らず略一定であるため、図７で示した別の実施例とは異なり、流量制御の精度向上のための窒素の温度制御は、必要性が低下する。
【００６５】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。
【００６６】
例えば、上述した実施形態では、ターゲット材料に、液相のキセノンを用いることとして説明したが、液相のキセノンに代えて、水や、アルコールや、液体窒素等をターゲット材料として用いることとしても差支えない。また、上述した実施形態では、熱媒流体に、イソプロピルアルコールを用いることとして説明したが、イソプロピルアルコール以外の液体や、ガス等を熱媒流体として用いることとしても差支えない。なお、上述した図４及び図５で夫々示したターゲットエミッタでは、ターゲット液体や熱媒流体のシールに、シール面の表面粗さが管理された面接触シールを使用するのが望ましいが、このような面接触シール以外に適宜のシール材を用いても差支えない。ノズルの材質については金属として説明したが、良好な熱伝導性のある固体であれば、ダイヤモンド等のような非金属材料でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態に係る極紫外光発生装置の全体構成を示す図。
【図２】図１に記載の極紫外光発生装置における極紫外光発生の態様を示す説明図。
【図３】図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の一実施例を示すブロック図。
【図４】図３に記載のターゲット噴出回収機が備えるターゲットエミッタの一実施例を示す要部断面図。
【図５】図３に記載のターゲット噴出回収機が備えるターゲットエミッタの変形例を示す要部断面図。
【図６】図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の他の実施例を示すブロック図。
【図７】図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の別の実施例を示すブロック図。
【図８】図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の更に別の実施例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６８】
１  レーザ光源（ＹＡＧレーザ）
３  集光ミラー（楕円凹面鏡）
５  ターゲット噴出回収機
９、２９、５５  ターゲットエミッタ
１１  ドレイン
１３  ターゲット供給部
１５  リザーバタンク
１７  ポンプ
１９  加熱／冷却部
２１  ノズル温度検出部
２３  制御部
２５  ターゲット液体供給管路
２７  冷媒循環用管路
３１、４９  ターゲット液体案内流路
３３、４７  ノズルベース
３５、５１  ターゲット液体の極細流形成流路
３７、４３  ノズル
３９、４５  （耐熱コートが被覆された）キャップ
４１、５３  熱媒流体のジャケット部
Ｆ  （楕円凹面鏡３の）第１の焦点
Ｓ  プラズマ球
Ｔ  ターゲット液体の極細流体
【図１】
2004184408.tif 000003
【図２】
2004184408.tif 000004
【図３】
2004184408.tif 000005
【図４】
2004184408.tif 000006
【図５】
2004184408.tif 000007
【図６】
2004184408.tif 000008
【図７】
2004184408.tif 000009
【図８】
2004184408.tif 000010