(57)【要約】【課題】デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物を水素ラジカルと反応させ、集光光学手段へのスズの付着、堆積を防止するに際し、水素ラジカルを減少させることなく反応する空間に供給することができるようにすること。【解決手段】ガスカーテン４１にエネルギー供給手段６からエネルギーを供給して、ガスカーテン４１を形成するガスの少なくとも一部をイオン化およびラジカル化させ、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と反応させて高蒸気圧のスズ化合物とする。これにより、ＥＵＶ集光鏡２へのスズの付着、堆積を防止することができる。その際、エネルギー供給手段６を、高密度高温プラズマが発生しデブリが放出されるタイミングと同期して動作させ、デブリ発生量の変化に応じてイオンおよびラジカルの量を制御することで、効率よく反応を起こすことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
この容器内に極端紫外光放射種であるスズを導入するためにスズおよび／またはスズ化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、
前記容器内で前記供給された原料を加熱して励起し高密度高温プラズマを発生させる加熱励起手段と、
前記高密度高温プラズマから放出される極端紫外光を所定の位置に導く集光光学手段と、
前記加熱励起手段と集光光学手段の間の領域に、高速にシート状のガスを流しガスカーテンを形成させるガス供給手段とを有する極端紫外光光源装置において、
上記ガスカーテンにエネルギーを供給して前記ガスカーテンを形成するガスの少なくとも一部をイオン化および／またはラジカル化させるエネルギー供給手段を設けた
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
上記エネルギー供給手段がレーザ光である
ことを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光光源装置。  
【請求項３】
上記エネルギー供給手段が電子ビームである
ことを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項４】
上記ガスカーテンを形成するガス供給手段で使用するガスが、水素、もしくは水素とヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつを含み水素が主成分である混合ガスである
ことを特徴とする請求項１、２、３のいずれか１項に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項５】
極端紫外光光源装置は更に制御部を有し、
前記制御部は、
上記加熱励起手段の動作タイミングと上記エネルギー供給手段の動作タイミングとを同期させる
ことを特徴とする請求項１、２、３、４のいずれか１項に記載の極端紫外光光源装置。  
【請求項６】
上記加熱励起手段の動作タイミングと上記エネルギー供給手段の動作タイミングは、上記加熱励起手段の動作後に上記エネルギー供給手段が動作するように設定されている
ことを特徴とする請求項５に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項７】
スズおよび／またはスズ化合物を含む原料を加熱して励起することにより発生させた高密度高温プラズマから放出される極端紫外光を取り出す極端紫外光光源装置に使用される集光光学手段の汚染抑制方法であって、
集光光学手段の光入射側において、ガス供給手段からシート状の高速のガスを流すことによりガスカーテンを形成し、
上記供給したガスの少なくとも一部をイオン化および／またはラジカル化させて、上記イオン化および／またはラジカル化させたガスと高密度高温プラズマ発生後に形成されるスズおよび／またはスズ化合物とを反応させて高蒸気圧のスズ水素化物を生成して排出する
ことを特徴とする集光光学手段の汚染抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置に関する。より詳細には、極端紫外光源で発生するデブリを遮蔽し、集光鏡を長寿命化させるためのガスカーテンを備えた、スズを極端紫外光放射種に用いた極端紫外光光源装置および極端紫外光光源装置における集光光学手段の汚染を抑制する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められ、エキシマレーザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長１３〜１４ｎｍ、特に波長１３．５ｎｍの極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光ともいう）光を放出する極端紫外光光源装置（以下、ＥＵＶ光源装置ともいう）が開発されている。
【０００３】
ＥＵＶ光源装置においてＥＵＶ光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つにＥＵＶ放射種を加熱して励起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出されるＥＵＶ光を取り出す方法がある。
このＥＵＶ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、レーザ生成プラズマ）方式とＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ、放電生成プラズマ）方式とに大きく分けられる。
【０００４】
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、ＥＵＶ放射種を含む原料からなるターゲットに、レーザ光を照射することでレーザアブレーション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ＥＵＶ光を利用するものである。
一方、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、ＥＵＶ放射種を含む原料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ＥＵＶ光を利用するものである。ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置における放電方式には、Ｚピンチ方式、キャピラリー放電方式、プラズマフォーカス方式、ホローカソードトリガーＺピンチ方式等がある。ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置と比較して、光源装置の小型化、光源システムの消費電力が小さいといった利点あり、実用化への期待も大きい。
【０００５】
上記した両方式のＥＵＶ光源装置において、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放出する放射種、すなわち、高密度高温プラズマ用原料として、現在、１０価前後のキセノン（Ｘｅ）イオンとスズ（Ｓｎ）イオンが知られている。このうち、スズは、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ＥＵＶ光出力の比、すなわちＥＵＶ変換効率（＝光出力／電気入力）がキセノンより数倍大きいため、量産型大出力ＥＵＶ光源の放射種としてスズが有力視されている。例えば、特許文献１に開示されているように、ＥＵＶ放射種であるスズを加熱励起部に供給するための原料としてガス状のスズ化合物（例えば、スタナンガス：ＳｎＨ4 ガス）を使ったＥＵＶ光源開発も進んでいる。
【特許文献１】特開２００４−２７９２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、スズは、蒸気圧が低く室温程度では固体であるため、光源チャンバ内に導入されるスズおよび／またはスズ化合物を加熱して励起し高密度高温プラズマを発生させる際に、スズに起因する大量のデブリが発生するという問題がある。
ＥＵＶ光源装置は、光源チャンバ内で発生させた高密度高温プラズマから放出されるＥＵＶ光を、前記光源チャンバ内に配置された集光鏡（集光光学手段）を介して外部に出射するが、この集光鏡にスズに起因するデブリが付着した場合、集光鏡の１３．５ｎｍに対する反射率が低下し、その結果として外部に出射されるＥＵＶ光の強度が低下する。
【０００７】
この問題を解決するために、水素ラジカル等とスズとを反応領域（すなわち気相中、および／または、スズに起因するデブリが付着した付着物表面領域）において反応させて、蒸気圧が低いスズを蒸気圧が高いスズ水素化物にして気化させることが考えられる。このようにすれば、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物が集光鏡などに付着、堆積しにくくなり、また、集光鏡にいったん付着した固体のスズを除去する（集光鏡をクリーニングする）こともできると考えられる。
ここでいう水素ラジカルとは、水素原子（原子状水素ともいう）のことであり、不対電子を持つため活性化効果が高く、反応性に富んでいる粒子として知られる。また、水素ラジカル生成方法としては、例えば１８００°Ｃ程度まで加熱したタングステンなどの高融点金属に、水素ガスを接触、分解させて高密度な水素ラジカルを生成する熱触媒方式や、高周波放電やマイクロ波放電で発生させたプラズマ中で水素イオンと共に生成される水素ラジカルを利用する放電プラズマ方式などがある。
【０００８】
これらの水素ラジカルによるスズ除去効果をさらに高めるには、スズに起因するデブリと水素ラジカルとが反応する反応領域内の水素ラジカル密度を高めることができればよい。ところが、水素ラジカルは電荷を持たないため、イオンや電子のように電場や磁場による制御ができず、いったん発生させた水素ラジカルはガス流に沿って移動する。
そのため、上記反応領域に水素ラジカルを導入する際は、例えば、ガラスやセラミックスなどの絶縁体の管をガイドとして用いて、水素ラジカルが拡散しないように輸送することが考えられる。
しかしながら、いかに管壁への水素ラジカル吸着が少ない絶縁体を用いたとしても、輸送中に水素ラジカル密度は減少する。したがって、高密度化のためには、水素ラジカル生成量を増やすだけなく水素ラジカル輸送方法を考慮しなければならない。
【０００９】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物を水素ラジカルと反応させ、集光光学手段へのスズの付着、堆積を防止するに際し、水素ラジカルを減少させることなく反応する空間に供給することができるようにするとともに、処理すべきデブリの発生量にあわせて水素ラジカルおよび水素イオンの生成を時間的に制御し、効率よくデブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と反応させ、処理できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を本発明においては、次のように解決する。
（１）容器と、この容器内に極端紫外光放射種であるスズを導入するためにスズおよび／またはスズ化合物を含む原料を供給する原料供給手段と、前記容器内で前記供給された原料を加熱して励起し高密度高温プラズマを発生させる加熱励起手段と、前記高密度高温プラズマから放出される極端紫外光を所定の位置に導く集光光学手段と、前記加熱励起手段と集光光学手段の間の空間にガスカーテンを形成するガス供給手段とを有する極端紫外光光源装置において、ガスカーテンにエネルギーを供給して前記ガスカーテンを形成するガスの少なくとも一部をイオン化および／またはラジカル化させるエネルギー供給手段を設ける。
（２）上記（１）において、エネルギー供給手段を、レーザ光または電子ビームとする。（３）上記（１）において、ガスカーテンを形成するためにガス供給手段から供給されるガスを、水素、もしくは水素とヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつを含む混合ガスとする。
（４）上記（１）（２）（３）において、極端紫外光光源装置が制御部を備え、該制御部が、上記加熱励起手段の動作タイミング（すなわち高密度高温プラズマが発生しデブリが放出されるタイミング）と、上記エネルギー供給手段の動作タイミングとを同期させる。  すなわち、加熱励起手段が動作タイミングとエネルギー供給手段の動作タイミングが所定の時間関係になるように（一方の動作から他方が動作するまでの時間が０もしくは一定値になるように）制御する。
（５）上記（４）において、上記加熱励起手段の動作タイミングと上記エネルギー供給手段の動作タイミングを、上記加熱励起手段の動作後に上記エネルギー供給手段が動作するように設定する。
（６）スズおよび／またはスズ化合物を含む原料を加熱して励起することにより発生させた高密度高温プラズマから放出される極端紫外光を取り出す極端紫外光光源装置に使用される集光光学手段の汚染抑制方法であって、集光光学手段の光入射側において、ガス供給手段からシート状の高速のガスを流すことによりガスカーテンを形成し、上記供給したガスの少なくとも一部をイオン化および／またはラジカル化させる。そして、上記イオン化および／またはラジカル化させたガスと高密度高温プラズマ発生後に形成されるスズおよび／またはスズ化合物とを反応させて高蒸気圧のスズ水素化物を生成して排出する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では以下の効果を得ることができる。
（１）放電部から放出されるデブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物が集光光学手段に到達するのを抑制するために加熱励起手段と集光光学手段の間の領域に形成されるガスカーテンにエネルギー供給手段よりエネルギーを供給し、上記ガスカーテンにおいて水素ラジカルおよび／またはイオンを生成する。このため、加熱励起手段から放出されるデブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物は、この水素ラジカルおよび／またはイオンと反応して、高蒸気圧のスズ水素化物になる。
これにより、スズが集光光学手段に付着、堆積しにくくなるため、集光光学手段のＥＵＶ光反射率を維持することができる。
（２）加熱励起手段におけるＥＵＶ光の発生は、ＤＰＰ方式であってもＬＰＰ方式であってもパルス駆動で行われるから、加熱励起手段から放出されるデブリもまたパルス的に発生する。
そこで、ガスカーテンをラジカル化およびイオン化させるためのエネルギー供給手段の動作を、加熱励起手段からのデブリ放出タイミング、すなわちＥＵＶ光発生タイミングに同期させる。
これにより、処理すべきデブリの発生量にあわせて水素ラジカルおよび水素イオンの生成量が時間的に制御され、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と効率よく反応させ、処理することができる。
また、水素ラジカルおよび水素イオンがスズと反応する空間および／またはその付近にエネルギーを供給して、水素ラジカルおよび水素イオンを生成するので、水素ラジカルおよびイオン輸送時の密度低下の問題も解決できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の第１の実施例に係るＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置の概略構成例を示す図である。
図１において、真空容器である光源チャンバ１０内には、例えば、第１の主放電電極１１（以下第１電極という）と第２の主放電電極電極１２（以下第２電極という）が、絶縁体１３を挟んで配置される。このように配置された第１電極１１、第２電極１２、絶縁体１３は、ＥＵＶ光源装置の放電部１を構成する。
第１電極１１および第２電極１２はリング状であり、絶縁体１３もリング状であって、貫通穴が略同軸上に位置するよう配置される。ここで、第１電極１１と第２電極１２は高電圧パルス発生部１５に接続され、絶縁体１３によって両電極間は電気的に絶縁されている。
第１電極１１、第２電極１２は、例えば、タングステン、モリブデン、タンタルなどの高融点金属から構成される。絶縁体１３は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等のプラズマ耐性の高いセラミックス等から構成される。
【００１３】
光源チャンバ（以下チャンバという）１０は、第１チャンバ１０ａと第２チャンバ１０ｂとから構成される。第１チャンバ１０ａに接続された原料供給ユニット１４から、ＥＵＶ放射種であるスズを供給するための原料として、例えば、スタナン（ＳｎＨ4 ）などを放電部１に供給しながら、第１電極１１と第２電極１２の間で放電させると、ＥＵＶ放射種を含む原料が加熱されて励起され、放電部１の略中心（貫通穴の中心）にプラズマＰが発生する。
このプラズマＰは、極めて高密度かつ高温でなければリソグラフィに利用する波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放出しない。そこで、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置では瞬間的な放電を繰り返し行うパルス駆動方式を採用し、プラズマに供給するピーク電力を大きくすることで高密度高温プラズマを発生させている。すなわち、高電圧パルス発生部１５から第１電極１１と第２電極１２の間に電力が供給されると、絶縁体１３表面に沿面放電（ｃｒｅｅｐｉｎｇ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生して第１電極１１、第２電極１２間は実質、短絡状態になり、第１電極１１、第２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放電部１の略中心（貫通穴の中心）に高密度高温のプラズマＰが発生し、この高密度高温のプラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
【００１４】
放電部１で発生したＥＵＶ光は、第２チャンバ１０ｂ内に配置されたＥＵＶ集光鏡２を介してＥＵＶ光取出部７より出射する。ＥＵＶ光取出部７から出射した光は、図示略の露光機側光学系に進行する。
ＥＵＶ集光鏡２は、回転楕円形状あるいは回転放物形状をしており、ニッケルなどの金属材料から構成され、その反射面は、ＥＵＶ光を効率よく反射するために、ルテニウム、モリブデン、ロジウムなどの金属がコーティングされたものであり、２５°以下の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射できる。
制御部１００は、原料供給ユニット１４、ガス排気ユニット９を制御して、チャンバ１０への原料供給、チャンバ１０内の圧力を制御する。
また、制御部１００は、タイミングコントローラ８を制御して高電圧パルス発生部１５の動作を制御する。すなわち、高電圧パルス発生部１５から第１電極１１と第２電極１２の間に供給する電力の供給タイミングを制御する。
【００１５】
放電部１において発生した高密度高温プラズマから、ＥＵＶ光が放射されるのは上記の通りだが、それと同時に放電部１からはデブリも放出され、チャンバ１０内に飛散する。ここでいうデブリとは、高密度高温プラズマにより削られた電極１１、１２と絶縁体１３、放電に寄与して分解された原料、放電に寄与せずに排出された原料、反応生成物などのことである。
そこで、放電部１とＥＵＶ集光鏡２の間の領域に、水素ガスもしくは、水素ガスとヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつのガスとを含む混合ガスを供給するガス供給ユニット１６に接続されたガスカーテンノズル４が配置される。ガス供給ユニット１６から供給されるガスは、ガスカーテンノズル４によりデブリと交錯するように供給される。このように形成されたガスカーテン４１は、放電部１から放出されＥＵＶ集光鏡２に向かって飛散するデブリの飛行軌道を湾曲させたり、局所的にガス圧力が高い部分を作り出し、そこで起こる粒子間衝突によりデブリを減速させたりすることで、デブリがＥＵＶ集光鏡２に到達することを妨げる。
なお、上記したガス供給ユニット１６の動作は制御部１００によって制御される。
【００１６】
さらに、ガスカーテンノズル４とＥＵＶ集光鏡２の間の領域には、ホイルトラップ３が配置される。このホイルトラップ３は、第１電極１１や第２電極１２がプラズマＰと接することで発生する金属粉などのデブリを捕獲するためのものである。ホイルトラップ３は、例えば、タングステンやモリブデンといった高融点金属から構成される。
しかしながら、実際にはガスカーテン４１およびホイルトラップ３でデブリをすべて捕獲することは困難であり、ＥＵＶ集光鏡２に到達してしまうデブリもある。
そこで、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と水素とを反応させ、高蒸気圧のスズ水素化物にすることで、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物をＥＵＶ集光鏡２に付着、堆積しにくくする。
【００１７】
本実施例では、ガス供給ユニット１６からガスカーテンノズル４を介して供給される水素ガスもしくは、水素ガスとヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつのガスとを含む混合ガスに、レーザ光発生装置６から放出されるレーザ光１７を照射することにより、化学的活性の高い水素イオンおよび水素ラジカルを生成する。
すなわち、レーザ光発生装置６で発生させたレーザ光１７を、レーザ光集光手段６１により集光させながらレーザ光入射窓部５を介してチャンバ１０内部へ導入し、ガスカーテンノズル４から供給される上記水素ガスまたは上記混合ガスに照射して、水素イオンおよび水素ラジカルを生成する。
デブリと交錯するように供給されるガスカーテン４１内もしくは近傍において水素イオンおよび水素ラジカルが生成されるので、スズに起因するデブリが大量に存在する反応空間およびその周辺で水素イオンおよび水素ラジカルが生成されることになり、効率的に水素ラジカル、水素イオンとデブリとを反応させることが可能となる。
また、従来問題であった水素ラジカルおよび水素イオン輸送時の密度低下の問題も解決される。
【００１８】
ここで、レーザ光発生装置６の動作は制御部１００により制御される。すなわち、制御部１００は、タイミングコントローラ８を制御して、レーザ光発生装置６からガスカーテン４１に照射されるレーザ光１７の照射タイミングを制御する。
なお、後述するようにタイミングコントローラ８は、高電圧パルス発生部１５の動作タイミングとレーザ光発生装置６の動作タイミングとの間の遅延時間の制御を行う。
水素ガスもしくは、水素ガスとヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつのガスとを含む混合ガスへのレーザ光を照射すると、以下のような反応が起こり、水素ラジカルおよび水素が生成されるものと考えられる。
Ｈ2 ＋ｈν    →  ２Ｈ          ・・・（１）
Ｈ2 ＋ｈν    →  ２Ｈ+         ・・・（２）
ここでｈνは光のエネルギーであり、ｈはプランク定数、νは光の振動数である。
【００１９】
使用するレーザの種類としては、ガスカーテン４１に含まれる水素分子をイオン化およびラジカル化できればよく、例えば、高出力のＹＡＧレーザや炭酸ガスレーザ、色素レーザなどを用いる。
色素レーザなどの波長可変レーザでは、レーザ光の波長を水素のエネルギー吸収波長と一致させて、（１）式、（２）式のように直接的に水素ラジカル、水素イオンを発生させることができる。また、レーザ光の波長と水素のエネルギー吸収波長が一致しない場合でも、ガスカーテン４１および原料に含まれる混合ガス、例えばヘリウムを介して、以下の（３）（４）式のような反応により間接的に水素にエネルギーを与えることで、水素ラジカルが生成されるものと考えられる。
Ｈｅ＋ｈν    →  Ｈｅ* 、  Ｈｅ* ＋Ｈ2 →  ２Ｈ＋Ｈｅ      ・・・（３）
Ｈｅ＋ｈν    →  Ｈｅ+ 、  Ｈｅ+ ＋Ｈ2 →  Ｈ＋Ｈ+ ＋Ｈｅ  ・・・（４）
ここで、Ｈｅ* は準安定状態のヘリウムのことである。
【００２０】
このようにして、ガスカーテン４１のレーザ光１７が照射された部分では、ガスカーテン４１に含まれる水素がレーザ光を吸収して水素イオンや水素ラジカルになるか、または他の混合ガスがレーザ光を吸収してイオンやラジカルとなり、それらが水素に作用して水素イオンや水素ラジカルになる。これらは、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と反応して、高蒸気圧のスズ水素化物、例えば、スタナンになる。以下にこれらの反応の一例を示す。
Ｓｎ＋Ｈ→    ＳｎＨ
ＳｎＨ＋Ｈ    →  ＳｎＨ2 
ＳｎＨ2 ＋Ｈ    →  ＳｎＨ3 
ＳｎＨ3 ＋Ｈ    →  ＳｎＨ4 
ＳｎＨ3 ＋ＳｎＨ3 →  Ｓｎ2 Ｈ6 
Ｓｎx ＋Ｈ    →  Ｓｎx Ｈ
Ｓｎx ＋Ｈ    →  Ｓｎx-1 ＋ＳｎＨ
Ｓｎx ＋Ｈ    →  Ｓｎx-2 ＋Ｓｎ2 Ｈ
Ｓｎ2 Ｈ＋Ｈ    →  ２Ｓn Ｈ
Ｓｎ2 Ｈ＋Ｈ    →  Ｓｎ2 Ｈ2 
Ｓｎ2 Ｈ＋Ｈ    →  Ｓｎ2 Ｈ3 
Ｓｎ2 Ｈ＋Ｈ    →  Ｓｎ2 Ｈ4 
Ｓｎ2 Ｈ＋Ｈ    →  Ｓｎ2 Ｈ5 
Ｓｎ2 Ｈ＋Ｈ    →  Ｓｎ2 Ｈ6 
チャンバ１０内の圧力は数Ｐａであるから、ここで生成されたスタナン等は、気相のまま第２のチャンバのガス排出口に接続されたガス排気ユニット９によりチャンバ１０外へ排出できる。
【００２１】
ここでスズ水素化物にされるスズとは、スズ（Ｓｎ）蒸気やスズ微粒子（例えば、Ｓｎx といった金属クラスタ）など、相や形態を問わず単体として存在する（化合物でない）スズのことである。
また、スズ水素化物にされるスズ化合物とは、上記スズ（原子状ガスであるＳｎ蒸気、金属クラスタＳｎx 等）やＳｎＨ、ＳｎＨ2 、ＳｎＨ3 （以下ＳｎＨx ）といったフラグメントと装置内部に残留する水（Ｈ2 Ｏ）、炭化水素などとが気相反応することで形成されるスズの炭化物、酸化物などのことである。
なお、フラグメントＳｎＨx はスズ水素化物であるが、ガスカーテンに含まれる水素イオンおよび／または水素ラジカルと反応して生成されるスズ水素化物がスタナン（ＳｎＨ4 ）であるとき、スタナンではないフラグメントＳｎＨx は水素ラジカルと反応してスタナンにされる。よって、このような場合、本発明においては、スタナンでないフラグメントＳｎＨx もスズ水素化物（スタナン）にされるスズ化合物として取り扱うこととする。
ここで、ガスカーテン４１において生成するスズ水素化物は必ずしもスタナンである必要はなく、Ｓｎ2 Ｈ6 など他の高蒸気圧スズ水素化物であってもよい。すなわち、ガスカーテン４１では、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物を高蒸気圧のスズ水素化物にすることができればよい。
しかしながらスタナンは高蒸気圧のスズ水素化物としては最も化学的に安定であるため、ガスカーテン４１において生成するスズ水素化物はスタナンであることが望ましい。
【００２２】
上記したように放電部１における高密度高温プラズマの生成と同時にデブリは発生し飛散する。よって、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物をより効率的にスズ水素化物にするには、デブリの発生・飛散タイミングと同期して、水素イオンや水素ラジカルの生成タイミングを制御すればよい。
図１に示す本発明のＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置においては、タイミングコントローラ８により高電圧パルス発生部１５とレーザ光発生装置６の動作を同期させ、デブリがＥＵＶ集光鏡２に向けて放出されるタイミングを考慮して、レーザ光１７をガスカーテン４１に照射した。これにより、ガスカーテン４１に含まれる水素がラジカル化および／またはイオン化され、生成した水素イオンおよび水素ラジカルはデブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と効率的に反応した。そして高蒸気圧のスズ水素化物になることで、ＥＵＶ集光鏡２へのスズの付着、堆積が抑制することができた。
【００２３】
以下、具体的な制御手順について、説明する。
〔制御手順１〕
一般にＥＵＶ光源装置は、数ｋＨｚの繰り返し周波数でＥＵＶ光が放射される。すなわち、ＥＵＶ光源装置がＤＰＰ方式の場合、数ｋＨｚの繰り返し周波数で放電が発生する。よって、デブリの発生・飛散も数ｋＨｚの繰り返し周波数で行われるものと考えられる。  仮に、ＥＵＶ光源装置の繰り返し周波数が１０ｋＨｚの場合、ＥＵＶ光パルスの間隔は１００μｓとなる。
ここで、Ｓｎに起因するデブリのうち、ＳｎイオンはＥＵＶ光発生とほぼ同時（ｎｓオーダー）に発生する。Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントは、Ｓｎイオン数が減少始めた頃に発生する。ＥＵＶ光発生後Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントが発生するまでの時間ｄ１は、数μｓ程度と考えられる。
また、Ｓｎに起因するデブリのうち、Ｓｎイオンの寿命はｎｓオーダーと非常に短い。Ｓｎクラスタ、フラグメントＳｎＨx の寿命は、Ｓｎイオンの寿命より長くμｓオーダーと考えられている。
すなわち、Ｓｎに起因するデブリはＥＵＶ光パルス間隔内で寿命を終え、チャンバ１０内に付着する。
【００２４】
一方、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射されるとほぼ同時に水素イオンが発生し、続いて水素ラジカルが発生する。レーザ光１７がガスカーテン４１に照射された後、水素ラジカルが発生するまでの時間ｄ２は数μｓ程度である。
また、水素イオンの寿命はｎｓオーダーと非常に短いのに対し、水素ラジカルの寿命はｓオーダーと非常に長い。
よって、水素ラジカルの寿命がＳｎに起因するデブリの寿命と比べ圧倒的に長いことに着目し、水素ラジカルが発生後にＳｎに起因するデブリが放出されるようにすれば、確実にＳｎに起因するデブリと水素ラジカルとを反応させることが可能となる。
すなわち、水素ラジカル発生後にＥＵＶ光が放出されるように制御すればよい。
以下の説明する制御手順１は、タイミングコントローラ８から高電圧パルス発生部１５、レーザ光発生装置６へそれぞれ送出される第１トリガ信号と第２トリガ信号の送出タイミングの制御を行い、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射され水素ラジカルが発生した後にＥＵＶ光が放出されるようにするものである。
【００２５】
図２は上記制御手順１のフローチャート、図３はタイミングチャートであり、以下、図１を参照しながら、図２、図３を用いて説明する。
まず、露光機の制御部１０１からＥＵＶ光源装置の制御部１００にスタンバイ信号が送出される（ステップＳ１０１、図３（ａ））。
スタンバイ信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部１００は、原料供給ユニット１４を制御して、原料供給量が所定量となるようにする。例えば、原料がＳｎＨ4 ガスである場合、ＳｎＨ4 ガス流量が所定の値となるように制御する（ステップＳ１０２、図３（ｅ）（ｆ））。
ＥＵＶ光源装置の制御部１００は圧力モニタ３０から送出される圧力データに基づき、高密度高温プラズマ発生部の圧力が所定の圧力（例えば、１〜２０Ｐａ）となるように、ガス排気ユニット９を制御して、ガス排気量を調節する（ステップＳ１０３、図３（ｇ））。
また、ＥＵＶ光源装置の制御部１００は、ガスカーテン開始指令信号をガス供給ユニット１６に送出する（ステップＳ１０４）。ガスカーテン開始指令信号を受信したガス供給ユニット１６は、Ｈ2 、もしくはＨ2 およびＨｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｋｒ、Ｎ2 の少なくとも１つからなるＨ2 混合ガスをガスカーテンノズル４から放出し、第２の容器（第２チャンバ１０ｂ）内でガスカーテンを形成する（ステップＳ１０５、図３（ｃ）（ｄ））。
【００２６】
ＥＵＶ光源装置の制御部１００は、露光機の制御部１０１にスタンバイ完了信号を送出する（ステップＳ１０６）。
スタンバイ完了信号を受信した露光機の制御部１０１は、ＥＵＶ光源装置の制御部１００に、ＥＵＶ発光指令信号を送出する（ステップＳ１０７、図３（ｂ））。
ＥＵＶ発光指令信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部１００は、タイミングコントローラ８にプリトリガ信号を送出する（ステップＳ１０８、図３（ｈ））。
プリトリガ信号を受信したタイミングコントローラ８は、高電圧パルス発生部１５に第１トリガ信号を送出するとともに、第２トリガ信号をレーザ光発生装置６に送出する（ステップＳ１０９、図３（ｉ）（ｍ））。
【００２７】
レーザ光発生装置６は、例えばＬＤ励起ＱスイッチＹＡＧレーザ装置を使用する。この場合、上記した第２トリガ信号は、ＱスイッチのＯｎ信号に相当する。レーザ光発生装置６は、第２トリガ信号を受信後、ＱスイッチをＯｎとしてレーザ光１７をガスカーテン４１に照射する（ステップＳ１１０、図３（ｎ））。
なお、第２トリガ信号（Ｏｎ信号）受信後、レーザ光１７が発生するまでの遅延時間をＤL とする。ＱスイッチがＡＯ素子（音響光学素子）、ＥＯ素子（電気光学素子）の場合、遅延時間ＤL は例えば、数十ｎｓ以下である。また上記したように、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射されて水素ラジカルが発生するまでの時間ｄ２は、数μｓ以下である。
すなわち、レーザ光発生装置６が第２トリガ信号を受信して、時間（ＤL ＋ｄ２）経過後にガスカーテン４１に水素ラジカルが生成される（図３（ｏ））。
一方、第１トリガ信号を受信した高電圧パルス発生部１５は、第１電極１１（カソード）、第２電極１２（アノード）間に、パルス電力を印加する。すると絶縁体１３表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第１電極１１、第２電極１２間は、実質短絡状態になり、第１電極１１、第２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高密度高温プラズマ発生部に高密度高温プラズマが発生し、このプラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される（ステップＳ１１１、図３（ｊ）（ｋ））。
【００２８】
ここで、高電圧パルス発生部１５が充電用コンデンサと可飽和リアクトルからなる磁気パルス圧縮回路部とを有し、充電用コンデンサに充電された電気エネルギーを第１電極１１、第２電極１２間に移行してパルス電力として印加する場合、パルス電力は磁気パルス圧縮回路部によりパルス圧縮される。このような高電圧パルス発生部１５を用いる場合、第１トリガ信号が高電圧パルス発生部１５に入力されてから第１電極１１、第２電極１２間にパルス電力が印加されるまでの遅延時間ｄ３は、充電用コンデンサの充電電圧値に依存する。
発明者らが用いた高電圧パルス発生部１５は、上記したような充電用コンデンサと可飽和リアクトルからなる磁気パルス圧縮回路部とを有するものである。上記遅延時間ｄ３は、高電圧パルス発生部を構成する回路素子にもよるが、一般に約５μｓ程度であり、第２トリガ信号（Ｏｎ信号）受信後レーザ光１７が発生するまでの遅延時間ＤL より十分長い。また、放電が発生してＥＵＶ光が発生するまでの遅延時間ＤE は１００ｎｓ程度であった。
【００２９】
ここで、上記したように高密度高温プラズマが発生すると、例えば、ＥＵＶ放射種を含む原料がＳｎＨ4 である場合、ＳｎイオンやＳｎx クラスタ、ＳｎＨx フラグメントが生成される。
すなわち、ステップＳ１１１において、高電圧パルス発生部１５が第１トリガ信号を受信してほぼ時間（ｄ３＋ＤE ）経過すると、Ｓｎに起因するデブリとしてＳｎイオンが発生する。また、時間（ｄ３＋ＤE ＋ｄ１）経過後、Ｓｎx クラスタ、ＳｎＨx フラグメントが発生する（図３（ｌ））。
【００３０】
以上をまとめると、発明者らが用いたＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置によれば、第１トリガ信号が高電圧パルス発生部１５に入力後、放電が発生してＥＵＶ光が放出され、Ｓｎに起因するデブリが生成されるまでの時間は、Ｓｎイオンの場合、ｄ３＋ＤE ＝約５μｓとなる。また、Ｓｎx クラスタ、ＳｎＨx フラグメントの場合、ｄ３＋ＤE ＋ｄ１＝約５μｓ＋数μｓとなる。
一方、第２トリガ信号がＱスイッチのＯｎ信号としてレーザ光発生装置６に入力後、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射され、水素イオン、水素ラジカルが生成されるまでの時間は、それぞれ、ＤL ＝数十ｎｓ以下、ＤL ＋ｄ２＝数μｓ以下となる。
すなわち、ステップＳ１０９で同時に第１トリガ信号および第２トリガ信号を送出したとき、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射され水素イオンおよび水素ラジカルが発生して約５μｓ経過した後に、Ｓｎに起因するデブリが発生する。すなわち、水素ラジカルの寿命はｓオーダーであるので、Ｓｎに起因するデブリが発生する時点においても水素ラジカルは存在する。
【００３１】
ＥＵＶ光発光後、露光機の制御部１０１からＥＵＶ光源装置の制御部１００にＥＵＶ放射停止信号（露光処理を終了するときはＥＵＶ放射終了信号に相当、また、露光処理を休止するときはＥＵＶ放射休止信号に相当）が入力されたかどうかを検定する（ステップＳ１１２）。
すなわち、ステップＳ１１２にて、露光機の制御部１０１からＥＵＶ光源装置の制御部１００にＥＵＶ放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき（Ｎｏのとき）はステップＳ１０８に移行する。一方、上記信号が入力されたとき（Ｙｅｓのとき）はエンドとなる。なお、エンドとなったときのＥＵＶ光源装置停止工程（ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止等）については、説明を省略する。
【００３２】
制御手順１は、タイミングコントローラ８から高電圧パルス発生部１５、レーザ光発生装置６へそれぞれ送出される第１トリガ信号と第２トリガ信号の送出タイミングの制御を行い、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射され水素ラジカルが発生した後にＥＵＶ光が放出されるようにするものである。よって、常に水素ラジカルが存在している所にＳｎに起因するデブリを放出することが可能となり、確実にＳｎに起因するデブリと水素ラジカルとを反応させることができる。
【００３３】
〔制御手順２〕
上述した制御手順１は、ガスカーテン４１における水素ラジカルをＳｎに起因するデブリが放電部１より放出される以前に生成して、確実にＳｎに起因するデブリと水素ラジカルとを反応させるようにしたものである。
ここで、水素イオンは、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射されるとほぼ同時に発生する。しかし、水素イオンの寿命はナノ秒オーダーと非常に短い。よって制御手順１のように、水素ラジカル生成から所定の遅延時間経過後に、Ｓｎに起因するデブリが放電部１より放出されるようにしたとき、遅延時間によっては、水素イオンはＳｎに起因するデブリが放電部１より放出される以前に寿命を終える場合もある。この場合、水素イオンはＳｎに起因するデブリと反応することはない。
【００３４】
一方、水素イオンは水素ラジカルと比べ反応性が高い。よって、水素イオンは効率的にＳｎに起因するデブリと反応する。制御手順２は、水素イオンもＳｎに起因するデブリと反応するようにさせるものである。
上記したように、Ｓｎに起因するデブリのうちＳｎイオンはＥＵＶ光発生とほぼ同時に発生するが、Ｓｎイオンの寿命はナノ秒オーダーと非常に短い。
また、ＥＵＶ光発生後Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントが発生するまでの時間ｄ１は、数μｓ以下であり、その寿命はマイクロ秒オーダーと考えられている。
一方、水素イオンは、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射されるとほぼ同時に発生するが、水素イオンの寿命はナノ秒オーダーと非常に短い。
【００３５】
水素イオンとＳｎに起因するデブリとを反応させる場合、以下の方法が考えられる。
（１）Ｓｎイオンの発生タイミングと水素イオンの発生タイミングとを一致させる。
（２）Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントの発生後、水素イオンを発生させる。
ここで、（１）の場合は、Ｓｎイオンおよび水素イオンの寿命がいずれもナノ秒オーダーと非常に短いので、高精度の同期制御が要求される。なお、Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントは、水素イオンの寿命が終わったあとに発生するので、水素イオンとは反応せず、水素ラジカルと反応することになる。
また、（２）の場合は、Ｓｎイオンは既に寿命を終えているので、水素イオンはＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントと反応することになる。ここで、Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントの寿命はマイコロ秒オーダーと比較的長いので、（１）の場合よりは精度の粗い制御を行うことが可能となる。
例えば、Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントの発生から０．５μｓ遅れて水素イオンが発生するようにすれば、確実にＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントと反応性が高い水素イオンとを反応させることが可能となる。なお、水素イオンの寿命が終わったあとも、引き続きＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントは寿命が秒オーダーと長い水素ラジカルと反応する。
【００３６】
以下、上記（２）の場合について、前記図１を参照しながら図４のフローチャート、図５のタイムチャートを用いて制御手順を説明する。
ここで、露光機の制御部からＥＵＶ光源装置の制御部１００にＥＵＶ発光指令信号を送出され、制御部１００がタイミングコントローラ８にプリトリガ信号を送出するまでは制御手順１のステップＳ１０１〜Ｓ１０８と同じであるので、説明を省略する。
図４、図５において、プリトリガ信号を受信したタイミングコントローラ８は、高電圧パルス発生部１５に第１トリガ信号を送出するとともに、第１トリガ信号から時間Ｄだけ遅延して第２トリガ信号をレーザ光発生装置６に送出する（ステップＳ１０９、図５（ｈ）（ｉ）（ｍ））。
第１トリガ信号の送出時刻をｔ１、第２トリガ信号の送出時刻をｔ２とするとき、遅延時間Ｄ＝ｔ２−ｔ１となる。
【００３７】
第１トリガ信号を受信した高電圧パルス発生部１５は、第１の主放電電極（カソード：第１電極１１）、第２の主放電電極（アノード：第２電極１２）間に、パルス電力を印加する。絶縁材（絶縁体１３）表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第１の主放電電極（第１電極１１）、第２の主放電電極（第２電極１２）間は実質、短絡状態になり、第１の主放電電極（第１電極１１）、第２の主放電電極（第２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高密度高温プラズマ発生部に高密度高温プラズマＰが発生し、このプラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される（ステップＳ１１０’、図５（ｊ）（ｋ））。
ここで、発明者らが用いた高電圧パルス発生部１５は、充電用コンデンサと可飽和リアクトルからなる磁気パルス圧縮回路部とを有するものである。第１トリガ信号が高電圧パルス発生部１５に入力されてから第１電極１１、第２電極１２間にパルス電力が印加されるまでの遅延時間ｄ３は、充電用コンデンサの充電電圧値に依存するが、ほぼ数μｓ程度であった。また、放電が発生してＥＵＶ光が発生するまでの遅延時間ＤE は１００ｎｓ程度であった。
【００３８】
上記したように高密度高温プラズマＰが発生すると、例えば、ＥＵＶ放射種を含む原料がＳｎＨ4 である場合、ＳｎイオンやＳｎx クラスタ、ＳｎＨx フラグメントが生成される。
すなわち、ステップＳ１１０’において、高電圧パルス発生部１５が第１トリガ信号を受信してほぼ時間（ｄ３＋ＤE ）経過すると、Ｓｎに起因するデブリとしてＳｎイオンが発生する。また、時間（ｄ３＋ＤE ＋ｄ１）経過後、Ｓｎx クラスタ、ＳｎＨx フラグメントが発生する（図５（ｌ））。
【００３９】
一方、レーザ光発生装置６は、制御手順１のときと同様、例えばＬＤ励起ＱスイッチＹＡＧレーザ装置である。この場合、上記した第２トリガ信号は、ＱスイッチのＯｎ信号に相当する。ステップＳ１０７にて第２トリガ信号を受信したレーザ光発生装置６は、ＱスイッチをＯｎとして、ガスカーテン４１にレーザ光１７を照射する（ステップＳ１１１’、図５（ｎ））。
なお、第２トリガ信号（Ｏｎ信号）受信後、レーザ光１７が発生するまでの遅延時間をＤＬとする。ＱスイッチがＡＯ素子、ＥＯ素子の場合、遅延時間ＤL は例えば、数十ｎｓ以下である。また上記したように、レーザ光１７がガスカーテン４１に照射されて水素ラジカルが発生するまでの時間ｄ２は、数μｓ以下である。
すなわち、レーザ光発生装置６が第２トリガ信号を受信して、時間（ＤL ＋ｄ２）経過後にガスカーテン４１に水素ラジカルが生成される（図５（ｏ））。
ここで、ｔ１＋ｄ３＋ＤE ＋ｄ１＜ｔ２＋ＤL ＋ｄ２なる関係が成立すると、Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントの発生後、水素イオンが発生する。
すなわち、確実にＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントと反応性が高い水素イオンとを反応させることが可能となる。なお、水素イオンの寿命が終わったあとも、引き続きＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントは寿命が秒オーダーと長い水素ラジカルと反応する。
【００４０】
上記したように、遅延時間Ｄ＝ｔ２−ｔ１であるので、遅延時間Ｄは、ｔ２−ｔ１＞ＤE −ＤL ＋ｄ１＋ｄ３−ｄ２、すなわち、Ｄ＞ＤE −ＤL ＋ｄ１＋ｄ３−ｄ２という関係が成立する値に設定される。
上記した例では、ＤE は１００ｎｓ程度、ＤL は数十ｎｓ以下、ｄ１は数μｓ、ｄ２は数μｓ以下、ｄ３は約５μｓであるので、ＤE −ＤL ＋ｄ１＋ｄ３−ｄ２≒ｄ３となる。  すなわち、Ｄ＞ｄ３となるので、例えば、Ｄ＝５．５μｓに設定してもよい。
ＥＵＶ光発光後、露光機の制御部１０１からＥＵＶ光源装置の制御部１００にＥＵＶ放射停止信号（露光処理を終了するときはＥＵＶ放射終了信号に相当、また、露光処理を休止するときはＥＵＶ放射休止信号に相当）が入力されたかどうかを検定する（ステップＳ１１２）。
すなわち、ステップＳ１１２にて、露光機の制御部１０１からＥＵＶ光源装置の制御部１００にＥＵＶ放射停止信号が入力したかどうかを検定し、検定時、上記信号が入力されていないとき（Ｎｏのとき）はステップＳ１０８に移行する。一方、上記信号が入力されたとき（Ｙｅｓのとき）はエンドとなる。なお、エンドとなったときのＥＵＶ光源装置停止工程（ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止等）については、説明を省略する。
【００４１】
制御手順２は、タイミングコントローラ８から高電圧パルス発生部１５、レーザ光発生装置６へそれぞれ送出される第１トリガ信号と第２トリガ信号の送出タイミングの制御を行い、Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントの発生後、水素イオンが発生するようにしたものである。
よって、確実にＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントと反応性が高い水素イオンとを反応させることが可能となる。なお、水素イオンの寿命が終わったあとも、引き続きＳｎクラスタ、Ｓｎフラグメントを寿命が秒オーダーと長い水素ラジカルと反応させることができる。
なお、制御手順２において、上記した（１）Ｓｎイオンの発生タイミングと水素イオンの発生タイミングとを同期させる方法を採用する場合は、ｔ１＋ｄ３＋ＤE ＋ｄ１＝ｔ２＋ＤL ＋ｄ２なる関係が成立するように、第１トリガ信号と第２トリガ信号との間の遅延時間Ｄを設定すればよい。すなわち、Ｄ＝ＤE −ＤL ＋ｄ１＋ｄ３−ｄ２となるように設定すればよい。
【００４２】
上記した制御手順１、２では、１回の主放電に対して１回のレーザ光照射を行っているがこれに限るものではない。例えば、デブリ放出量が最大となるタイミングの前後に高繰り返しのレーザパルスを照射するバースト動作にしてもよい。
また、ガスカーテン４１において、水素イオン、水素ラジカルの生成量を増加させる場合は、レーザ光発生装置６を複数台設けて、ガスカーテン４１へのレーザ光照射領域を広範囲にしてもよい。その際は、タイミングコントローラ８からそれぞれのレーザ光発生装置の制御を行ってもよい。
さらに、ガスカーテン４１の広範囲の部分にレーザ光を照射するために、集光したレーザ光を走査してもよいし、逆にレーザビームエクスパンダー等を用いて照射範囲を広げてもよい。
【００４３】
上記した実施例ではガスカーテンへのエネルギー供給手段としてレーザ光発生装置を採用した例を示した。しかしエネルギー供給手段はレーザ光発生装置に限るものではなく、例えば、電子ビーム発生装置を用いてもよい。
図６に、上記エネルギー供給手段として電子ビーム発生装置を用いた実施形態の一例を示す。
電子ビーム発生用電源１８に接続された電子ビーム管１９はガスカーテン４１に電子ビームが到達する前に減衰しないように、光源１０内部に配置した。
第１の実施例と同様に、ガスカーテン４１の少なくとも一部に電子ビームを照射して、ガスカーテン４１に含まれる水素をイオン化もしくはラジカル化させる。電子ビームは、連続的に動作させることも可能だが、レーザ光と同様に、パルス駆動によりピーク電流を大きくして瞬間的に電子ビーム電流値を増加させてもよい。
【００４４】
電子ビーム発生装置をパルス動作させる場合は、上記したレーザ光発生装置をエネルギー供給手段として用いた場合と同様、高電圧パルス発生部１５の動作と同期させることも可能である。
すなわち、電子ビームがガスカーテン４１に照射され水素ラジカルが発生した後にＥＵＶ光が放出されるようにして、常に水素ラジカルが存在している所にＳｎに起因するデブリを放出させ、確実にＳｎに起因するデブリと水素ラジカルとを反応させることができる。
また、Ｓｎイオンの発生タイミングと水素イオンの発生タイミングとを同期させたり、Ｓｎクラスタ、Ｓｎフラグメントの発生後、水素イオンを発生させるようにして、Ｓｎに起因するデブリと水素イオン、水素ラジカルとを確実に反応させるようにすることも可能である。
具体的な制御手順は、例えば、上記した制御手段１、２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４５】
次に、本発明をＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に適用した実施例を図７に示す。
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、図１および図２に示したＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置と同様に光源チャンバ１０を有する。光源チャンバ１０には、ＥＵＶ放射種である原料を供給するための原料供給ユニット１４および原料供給ノズル２０が設けられており、真空ポンプ等で構成されたガス排気ユニット９により光源チャンバ１０内は真空状態に維持されている。
励起用レーザ光発生装置２１で発生させたレーザ光２２は、レーザ光集光手段２４により集光されながらレーザ光入射窓部２３を介してチャンバ１０内部へ導入され、ＥＵＶ集光鏡２の略中央部に設けられたレーザ光通過穴２５を通って、原料供給ノズル２０から供給されたスズおよび／またはスズ化合物を含む原料に照射される。ここで用いられる励起用レーザ光発生装置２１は、例えば、繰り返し周波数が数ｋＨｚであるパルスレーザ装置であり、ＹＡＧレーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザーなどが使用される。
また、ここで用いられるスズおよび／またはスズ化合物を含む原料としては、例えば、固体状、液状、ガス状のスタナンや、固体状、液状、ガス状のスズが使用される。
【００４６】
原料供給ノズル２０から供給された原料は、レーザ光２２の照射により加熱・励起されて高密度高温プラズマとなり、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２によりＥＵＶ光取出部７に向けて反射、集光され、露光機側光学系（図示せず）へと導かれる。ここで、ＥＵＶ集光鏡２は、例えばモリブデンとシリコンの多層膜でコーティングされた球面形状の反射鏡であり、励起用レーザ光発生装置２１およびレーザ光入射窓部２３の配置によっては、レーザ光通過穴２５を必要としない場合もある。
以上のように生成された高密度高温プラズマからは、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置の場合と同様に、ＥＵＶ光だけでなくデブリも放出される。
そこで、高密度高温プラズマとＥＵＶ集光鏡２の間の領域に、前述の実施例と同様にガスカーテンノズル４およびガス供給ユニット１６によりガスカーテンを生成させて、デブリがＥＵＶ集光鏡に到達しないようにする。しかしながら、ガスカーテンを通過してＥＵＶ集光鏡に到達するデブリもあることは前述のとおりである。
【００４７】
本実施例では、スズプラズマを使ったＥＵＶ光源装置において、ＥＵＶ集光鏡の汚染が最も深刻であるデブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物に対して、水素と反応させてスズ水素化物にする。
具体的には、ガス供給ユニット１６からガスカーテンノズル４を介して供給される水素ガスもしくは、水素ガスとヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつのガスとを含む混合ガスに、レーザ光発生装置６から放出されるレーザ光１７を照射することにより、化学的活性の高い水素イオンおよび水素ラジカルを生成する。
すなわち、レーザ光発生装置６で発生させたレーザ光１７を、レーザ光集光手段６１により集光させながらレーザ光入射窓部５を介して光源チャンバ１０内部へ導入し、ガスカーテンノズル４から供給される上記水素ガスまたは上記混合ガスに照射して、水素イオンおよび水素ラジカルを生成する。
【００４８】
これらの水素イオンおよび水素ラジカルとデブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物とを反応させて蒸気圧の高いスズ水素化物を生成し、ガス排気ユニット６より排気する。デブリと交錯するように供給されるガスカーテン４１内もしくは近傍において水素イオンおよび水素ラジカルが生成されるので、スズに起因するデブリが大量に存在する反応空間およびその周辺で水素イオンおよび水素ラジカルが生成されることになり、効率的に水素ラジカル、水素イオンとデブリとを反応させることが可能となる。
また、従来問題であった水素ラジカルおよび水素イオン輸送時の密度低下の問題も解決される。
これにより、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物はＥＵＶ集光鏡２に付着、堆積しにくくなり、ＥＵＶ集光鏡２の寿命を延ばすことができる。
レーザ光発生装置６、励起用レーザ光発生装置２１などの動作は、タイミングコントローラ８により制御されるが、具体的な制御手順は、前述したＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置の場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００４９】
上記実施例では、同軸上に配置されたリング状の第１の主放電電極、第２の主放電電極間にパルス状の大電流を流し、高密度高温プラズマを発生させるＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に本発明を適用した場合について説明したが、次に、電極を回転移動させて液体や固体の状態の高密度高温プラズマ用原料を放電部に移動させるＥＵＶ光源装置（以下回転型電極ＥＵＶ光源装置という）に本発明を適用した実施例について説明する。
図８は本実施例のＥＵＶ光源装置の断面図である。
図８において、本実施例のＥＵＶ光源装置は、光源チャンバ１０が、放電空間を構成する第１のチャンバ１０ａと、集光空間を構成する第２のチャンバからなる。第１のチャンバ１０ａは、同図右側がＥＵＶ光の出射する側であり、ＥＵＶ光出射側が、ＥＵＶ集光鏡２が設けられた第２のチャンバ容器１０ｂに取り付けられている。
ＥＵＶ集光鏡２は、第１のチャンバ１０ａから出射したＥＵＶ光を集光し、ＥＵＶ光取出部７から、図示しない露光装置に光を導く。なお、上記放電容器内の空間を放電空間と呼び、ＥＵＶ集光鏡２が設けられた第２のチャンバ１０ｂ内の空間を集光空間と呼ぶ。
【００５０】
第１のチャンバ１０ａ内には、円盤状の第１の放電電極１１と、第２の放電電極１２が、絶縁材１３を挟むことにより間隔をあけ、両電極１１，１２の円の中心が一致するように、すなわち同心円状に重ね合わされて固定される。なお、第２の放電電極１２の直径は、第１の放電電極１１の直径よりもやや大きい。
第１の主放電電極１１と第２の主放電電極１２には、高電圧パルス発生部１５が、第１、第２の摺動子１５ａ，１５ｂを介して接続され、高電圧パルスが供給される。第１の放電電極１１と第２の放電電極１２の周辺部にはエッジが形成されており、両電極に電力が供給されると、この両エッジ間で放電が発生する。
【００５１】
放電が生じると電極は高温になるので、第１の放電電極１１、第２の放電電極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。また、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。
第２の放電電極１２の中心には、回転軸５５ａが取り付けられ、回転軸５５ａに取り付けられたモータ５５により、第１の放電電極１１、絶縁材１３、第２の放電電極１2 は、一体で回転する。
第１のチャンバ１０ａ内のＥＵＶ光出射側の反対側には、ＥＵＶ発生種の原料を電極２供給する原料供給ユニット１４がある。
原料供給ユニット１４は、ＥＵＶ発生種の原料である固体状のＳｎを、モータ５５により回転している第２の放電電極１２の周辺部に供給する。
【００５２】
原料供給ユニット１４によりＳｎが供給された電極部分は、回転してＥＵＶ光出射側に移動する。第１のチャンバ１０ａのＥＵＶ光出射側には、レーザ照射器５６が設けられ、第２の放電電極１２の周辺部に供給されたＳｎに対し、レーザ光を照射する。
上記したように、第２の放電電極１２は、第１の放電電極１１よりも直径が大きいので、レーザ光は、第１の放電電極１１越しに第２の放電電極１２の周辺部に照射される。レーザ照射によりＳｎは気化する。
このような状態で、両電極１１，１２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と、両電極のエッジの間に放電が発生し、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、両電極間周辺部には気化したＳｎによる高密度高温プラズマが発生し、このプラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
放射されたＥＵＶ光は容器１０ｂに設けられたＥＵＶ集光鏡２により反射されて集光され、ＥＵＶ光取出部７より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。
【００５３】
上記構成のＥＵＶ光源装置において、本実施例では、放電容器である第１のチャンバ１０ａとＥＵＶ集光鏡２が設けられたチャンバ１０ｂの間に、放電空間と集光空間とに区画する隔壁５０を設け、この隔壁５０に両空間を空間的に連結する開口５１ａを有するアパーチャ部材５１を設ける。そして、上記隔壁５０と、ホイルトラップ３の間にガスカーテンノズル４が設けられ、ガス供給ユニット１６からガスカーテンノズル４を介して供給される水素ガスもしくは、水素ガスとヘリウム、アルゴン、キセノン、クリプトン、窒素のうち、少なくともひとつのガスとを含む混合ガスによりガスカーテン４１が形成される。そして、前記したようにレーザ光発生装置６から放出されるレーザ光１７を照射し、化学的活性の高い水素イオンおよび水素ラジカルを生成する。
すなわち、レーザ光発生装置６で発生させたレーザ光１７を、レーザ光集光手段６１により集光させながらレーザ光入射窓部５を介してチャンバ１０内部へ導入し、ガスカーテンノズル４から供給される上記水素ガスまたは上記混合ガスに照射して、水素イオンおよび水素ラジカルを生成する。
なお、上記アパーチャ５１の開口５１ａは圧力抵抗として機能するので、各空間を第１の排気装置９−１、第２の排気装置９−２で排気することにより、集光空間でガスカーテンノズル４からガスを供給しても、集光空間を数１００Ｐａに、また放電空間を数Ｐａに維持することが可能である。
【００５４】
放電空間における高密度高温プラズマの生成と同時に発生するデブリは、上記アパーチャ５１の開口５１ａを介して、開口５１ａとホイルトラップ３との間の領域に達し、前述したように、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と、水素イオンおよび水素ラジカルとを反応させて蒸気圧の高いスズ水素化物を生成し、第２の排気装置９−２より排気する。
デブリと交錯するように供給されるガスカーテン４１内もしくは近傍において水素イオンおよび水素ラジカルが生成されるので、スズに起因するデブリが大量に存在する反応空間およびその周辺で水素イオンおよび水素ラジカルが生成されることになり、効率的に水素ラジカル、水素イオンとデブリとを反応させることが可能となる。
レーザ光発生装置６などの動作は、タイミングコントローラ８により制御されるが、具体的な制御手順は、前述した制御手順１、２と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００５５】
以上に説明したように、本発明に係る極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）は、ガスカーテン４１にレーザ光や電子ビームなどを照射して、ガスカーテン４１に含まれる水素をイオン化および／またはラジカル化させ、デブリに含まれるスズおよび／またはスズ化合物と反応させて高蒸気圧のスズ水素化物にするので、ＥＵＶ集光鏡２にスズが付着、堆積しにくくすることができる。
また、イオンおよびラジカルは、反応空間およびその周辺で生成されるため、イオンおよびラジカル輸送中の密度減少も最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施例のＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置の概略構成例を示す図である。
【図２】図１に示す装置の制御手順を示すフローチャート（１）である。
【図３】図１に示す装置の動作を示すタイムチャート（１）である。
【図４】図１に示す装置の制御手順を示すフローチャート（２）である。
【図５】図１に示す装置の動作を示すタイムチャート（２）である。
【図６】図１の装置において、エネルギー供給手段として電子ビーム発生装置を用いた実施例の概略構成例を示す図である。
【図７】本発明をＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に適用した実施例を示す図である。
【図８】本発明を回転電極型のＥＵＶ光源装置に適用した場合の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    放電部
２    ＥＵＶ集光鏡
３    ホイルトラップ
４    ガスカーテンノズル
４１  ガスカーテン
５    レーザ光入射窓部
６    レーザ光発生装置
６１  レーザ光集光手段
７    ＥＵＶ光取出部
８    タイミングコントローラ
９    ガス排気ユニット
１０  光源チャンバ
１０ａ  第１チャンバ
１０ｂ  第２チャンバ
１１  第１電極
１２  第２電極
１３  絶縁体
１４  原料供給ユニット
１５  高電圧パルス発生部
１６  ガス供給ユニット
１７  レーザ光
１８  電子ビーム発生用電源
１９  電子ビーム管
２０  原料供給ノズル
２１  励起用レーザ光発生装置
２２  レーザ光
２３  レーザ光入射窓部
２４  レーザ光集光手段
３０  圧力モニタ
５０  隔壁
５１  アパーチャ
５１ａ  開口
５５  モータ
１００  制御部
１０１  露光機（制御部）
Ｐ      プラズマ
【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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