(57)【要約】【課題】排気装置やデブリトラップが大掛かりにならず、容易に放電部側とＥＵＶ集光鏡側に所望の圧力差を設定することが可能なＥＵＶ光源装置を提供すること。【解決手段】チャンバ１は、放電空間とＥＵＶ集光鏡３ａが設けられた集光空間に仕切られ、その間に開口１５ａを有するアパーチャ部材１５が設けられ、アパーチャ部材１５は冷却される。第１、第２の放電電極２ａ，２ｂが回転し、ＳｎまたはＬｉにレーザ光が照射され、第１、第２の放電電極２ａ，２ｂ間にパルス電力が印加されると、放電が発生し両電極２ａ，２ｂ間には高密度高温プラズマが形成され波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。ＥＵＶ光は、ＥＵＶ光集光部３に入射し、ＥＵＶ光集光部３で集光され露光装置の照射光学系へ導かれる。放電空間と集光空間を排気する第１、第２の排気装置５−１，５−２が設けられ、放電空間は数Ｐａ、集光空間は数１００Ｐａに維持される。【選択図】          図１
2007179881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
上記容器内に配置される、円盤状の２つの電極が一定間隔離間してなる一対の放電電極と、
上記一対の放電電極の少なくとも一方に極端紫外光を放射する液体または固体状の原料を供給する原料供給手段と、
少なくとも上記原料が供給される側の放電電極を回転させる放電電極回転機構と、
上記放電電極に供給された原料を気化させる気化手段と、
上記一対の電極間に電力を供給する電力供給手段と、
上記気化した原料が上記電極間で発生する放電により加熱・励起されて生成する高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光鏡とを備えた極端紫外光光源装置において、
上記容器内において、上記一対の電極と上記集光鏡との間に、上記容器を電極が設けられている領域と、集光鏡が設けられている領域に仕切る、開口を有するアパーチャ部材と、
上記アパーチャ部材を冷却する機構と、
上記２つの領域のうち、少なくとも電極が設けられている領域に排気手段を備えている
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
上記一対の電極の内の高電圧側電極からアパーチャ部材までの距離は、上記一対の放電電極間距離、または、その距離よりやや離れた距離である
ことを特徴とする請求項１記載の極端紫外光光源装置。
【請求項３】
上記一対の放電電極は、円盤状の２つの電極が一定間隔離間して略同心円状に配置されて一体に構成され、
上記放電電極回転機構は、上記一体となっている一対の放電電極を回転させる
ことを特徴とする請求項１，２または請求項３記載の極端紫外光光源装置。
【請求項４】
上記アパーチャ部材は、冷媒を循環させて冷却する手段を有する
ことを特徴とする請求項１，２または請求項３に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項５】
上記アパーチャ部材は、高融点の金属と、この高融点の金属に比べ加工性が容易で、熱伝導性のよい金属から構成されている
ことを特徴とする請求項１，２，３または請求項４に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項６】
上記アパーチャ部材に形成されている開口は光出射側に傾斜のついたナイフエッジ形状となるように構成されている
ことを特徴とする請求項１，２，３，４または請求項５に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項７】
上記アパーチャ部材の光出射側にアパーチャ部材の開口を横切るように高速にシート状のガスを流す手段が設けられている
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５または請求項６に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項８】
上記ガスを流す手段には、ガス回収手段が設けられている
ことを特徴とする請求項７に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項９】
上記電力供給手段は、上記アパーチャを冷却する機構の動作後に動作するように構成されている
ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８または請求項９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、極端紫外光放射種の加熱・励起手段である放電電極を回転させながら、極端紫外光放射種の加熱・励起して極端紫外光を発生させ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、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、エキシマレーザー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光光源装置ともいう）が開発されている。
【０００３】
ＥＵＶ光光源装置において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光放射種の加熱・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（例えば非特許文献１参照）。
【０００４】
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光光源装置は、固体、液体、気体等のターゲットをパルスレーザで照射して発生する高密度高温プラズマからのＥＵＶ放射光を利用するものである。
一方、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光光源装置は、電流駆動によって生成した高密度高温プラズマからのＥＵＶ放射光を利用するものである。ＤＰＰ方式のＥＵＶ光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。
【０００５】
上記した両方式のＥＵＶ光光源装置において、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）イオンが知られている。また、より強いＥＵＶ光の放射強度を得るための原料としてリチウム（Ｌｉ）イオンやスズ（Ｓｎ）イオンが注目されている。例えば、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。リチウムもＥＵＶ変換効率はキセノンより大きい。このため、大出力ＥＵＶ光源の放射種としてスズやリチウムが有力視されている。
【０００６】
ＤＰＰ方式ＥＵＶ光光源装置は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光光源装置と比較して、ＥＵＶ光光源装置の小型化が可能、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。
一方、上記したようにＤＰＰ方式ＥＵＶ光光源装置は放電による電流駆動によって生成した高密度高温プラズマからのＥＵＶ放射光を利用するものであり、ＥＵＶ光放射種の加熱・励起手段は、一対の放電電極間に発生した放電による大電流である。よって、放電電極には放電に伴う大きな熱的負荷を受ける。また、高密度高温プラズマは放電電極近傍に発生するので、放電電極はこのプラズマからも熱的負荷を受ける。
【０００７】
このような熱的負荷により放電電極は徐々に磨耗し金属デブリが発生する。ＥＵＶ光光源装置は、露光装置の光源装置として使用される場合、高密度高温プラズマから放出されるＥＵＶ光をＥＵＶ集光鏡より集光し、この集光したＥＵＶ光を露光装置側へ放出する。金属デブリは、ＥＵＶ集光鏡にダメージを与え、ＥＵＶ集光鏡におけるＥＵＶ光反射率を劣化させる。
また、放電電極は徐々に磨耗することにより、放電電極形状が変化する。これにより、放電電極間で発生する放電が徐々に不安定になり、その結果、ＥＵＶ光の発生も不安定となる。
すなわち、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光光源装置を、量産型の半導体露光装置の光源として用いる場合、放電電極寿命をできるだけ長くする必要がある。
【０００８】
このような要請に対応するために、非特許文献２では、上記した事情に対応した長寿命の放電電極を有するＤＰＰ方式ＥＵＶ光光源装置が提案されている。図５は、上記非特許文献２に記載された光源装置を示す。
図５に示すＥＵＶ光光源装置は、放電容器であるチャンバ１を有する。チャンバ１内には、ＥＵＶ放射種を加熱・励起する加熱・励起手段である放電部２、および、放電部２によりＥＵＶ放射種が加熱・励起されて生成した高密度高温プラズマから放出されるＥＵＶ光を集光するＥＵＶ集光鏡３ａを備えたＥＵＶ集光部３が設けられる。
ＥＵＶ集光部３は、ＥＵＶ光を集光し、チャンバ１に設けられたＥＵＶ光取出部４より図示を省略した露光装置の照射光学系へ導く。
チャンバ１は排気装置５と接続されていて、チャンバ１内部はこの排気装置５により減圧雰囲気とされる。
【０００９】
（ａ）放電部
放電部２は、金属製の円盤状部材である第１の放電電極２ａと、同じく金属製の円盤状部材である第２の放電電極２ｂとが絶縁材２ｃを挟むように配置された構造である。
第１の放電電極２ａの中心と第２の放電電極２ｂの中心とは略同軸上に配置され、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂは、絶縁材２ｃの厚みの分だけ離間した位置に固定される。ここで、第２の放電電極２ｂの直径は、第１の放電電極２ａの直径よりも大きい。また、絶縁材２ｃの厚み、すなわち、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂの離間距離は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
第２の放電電極２ｂには、モータ６の回転シャフト６ａが取り付けられている。
ここで、回転シャフト６ａは、第１の放電電極２ａの中心と第２の放電電極２ｂの中心が回転軸の略同軸上に位置するように、第２の放電電極の略中心に取り付けられる。
回転シャフト６ａは、例えば、メカニカルシール６ｂを介してチャンバ１内に導入される。メカニカルシール６ｂは、チャンバ内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転シャフト６ａの回転を許容する。
【００１０】
第２の放電電極２ｂの下側には、例えばカーボンブラシ等で構成される第１の摺動子７ａおよび第２の摺動子７ｂが設けられている。第２の摺動子７ｂは第２の放電電極２ｂと電気的に接続される。一方、第１の摺動子７ａは第２の放電電極２ｂを貫通する貫通孔２ｅを介して第１の放電電極２ａと電気的に接続される。
なお、図示を省略した絶縁機構により、第１の放電電極２ａと電気的に接続される第１の摺動子７ａと第２の放電電極２ｂとの間では絶縁破壊が発生しないように構成されている。
第１の摺動子７ａと第２の摺動子７ｂは摺動しながらも電気的接続を維持する電気接点であり、パルス電力発生器７と接続される。パルス電力発生器７は、第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂを介して、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間にパルス電力を供給する。
すなわち、モータ６により第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとが回転していても、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間には、第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂを介して、パルス電力発生器７よりパルス電力が印加される。
【００１１】
パルス電力発生器７は、コンデンサＣと磁気スイッチＳＲとからなる磁気パルス圧縮回路部を介して、負荷である第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間にパルス幅の短いパルス電力を印加する。なお、パルス電力発生器７から第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂへの配線は、図示を省略した絶縁性の電流導入端子を介してなされる。電流導入端子は、チャンバ１に取り付けられ、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、パルス電力発生器から第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂとの電気的接続を可能とする。
【００１２】
金属製の円盤状部材である第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部は、エッジ形状に構成される。後で示すようにパルス電力発生器７より第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂに電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。
放電が生じると、電極付近は高温となるので、第１の主放電電極２ａ、第２の主放電電極２ｂ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２ｃ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の放電電極の周辺部には溝部２ｄが設けられ、放電が生じると、この溝部２ｄも高温となる。
放電部２には、高温プラズマ用原料である固体Ｓｎや固体Ｌｉが供給される。原料供給は、予め溝部２ｄに固体Ｓｎや固体Ｌｉを配置するようにしてもよいし、あるいは原料供給ユニット８より供給するようにしてもよい。
モータ６は一方向にのみ回転し、モータ６が動作する事により回転シャフト６ａが回転し、回転シャフト６ａに取り付けられた第２の放電電極２ｂ及び第１の放電電極２ａが一方向に回転する。
第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに配置もしくは供給されたＳｎまたはＬｉは、第２の放電電極２ｂの回転により放電部２におけるＥＵＶ光出射側に移動する。
【００１３】
一方、チャンバ１には、上記ＥＵＶ集光部側に移動したＳｎまたはＬｉに対してレーザ光を照射するレーザ照射機９が設けられる。レーザ照射機９はＹＡＧレーザ、あるいは、炭酸ガスレーザなどから構成される。
レーザ照射機９からのレーザ光は、チャンバ１に設けられた不図示のレーザ光透過窓部、レーザ光集光手段を介して、上記ＥＵＶ集光部側に移動したＳｎまたはＬｉ上に集光光として照射される。
上記したように、第２の放電電極２ｂの直径は、第１の放電電極２ａの直径よりも大きい。よって、レーザ光は、第１の放電電極２ａの側面を通過して第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに照射されるように容易にアライメントすることができる。
【００１４】
放電部２からのＥＵＶ光の放射は以下のようにして行われる。
レーザ照射機９より、レーザ光が溝部２ｄのＳｎまたはＬｉに照射される。レーザ光が照射されたＳｎまたはＬｉは、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂ間で気化し、一部は電離する。
このような状態下で、第１、第２の放電電極２ａ，２ｂ間にパルス電力発生器７より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加すると、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。
このとき第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂ間で気化したＳｎまたはＬｉの一部電離した部分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、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高密度高温プラズマが形成され、この高密度高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
上記したように第１、第２の放電電極２ａ，２ｂ間にはパルス電力が印加されるので放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。
【００１５】
（ｂ）ＥＵＶ光集光部
放電部２により放出されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光集光部３に設けられた斜入射型のＥＵＶ集光鏡３ａにより集光され、チャンバ１に設けられたＥＵＶ光取出部４より図示を省略した露光装置の照射光学系へ導かれる。
ＥＵＶ集光鏡３ａは、例えば、径の異なる回転楕円体、または、回転放物体形状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、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）などの金属膜を緻密にコーティングすることで、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射できるように構成されている。
【００１６】
（ｃ）デブリトラップ
上記した放電部２とＥＵＶ光集光部３との間には、ＥＵＶ集光鏡３ａのダメージを防ぐために、デブリトラップ１０が設置される。デブリトラップ１０は、高密度高温プラズマと接する第１、第２の放電電極２ａ，２ｂの周辺部が高密度高温プラズマによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、放射種であるＳｎまたはＬｉに起因するデブリ等を捕捉してＥＵＶ光のみを通過させる。
図５に示すＤＰＰ方式ＥＵＶ光光源装置においては、デブリトラップ１０はガスカーテン１２およびホイルトラップ１１から構成されている。
ガスカーテン１２は、ガス供給ユニット１４からノズルを介してチャンバ１内に供給されるガスにより構成される。
図６は、ガスカーテン機構を説明するための図である。同図（ａ）に示すようにノズル１４ａは、直方体形状であり、ガスが放出される開口は細長い四角形状となっている。ガス供給ユニット１４からノズル１４ａにガスが供給されると、ノズル１４ａの開口からシート状のガスが放出され、ガスカーテンが形成される。ガスカーテン１２は、上記デブリの進行方向を変化させ、デブリがＥＵＶ集光鏡３ａに到達するのを抑制する。ここでガスカーテンに使用されるガスは、ＥＵＶ光に対して透過率の高いガスが望ましく、例えば、ヘリウム、アルゴン等の希ガスや水素などが用いられる。
図６（ｂ）に上記ガスを回収するディフューザ１４ｂを示す。ディフューザ１４ｂは、上記ノズル１４ｂに対向して設けられ、ノズルから放出されるガスを回収する。
【００１７】
さらに、ガスカーテン１２とＥＵＶ集光鏡３ａとの間には、ホイルトラップ１１が設けられる。ホイルトラップ１１については、例えば、特許文献１に「フォイルトラップ」として記載されている。ホイルトラップ１１は、高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を遮らないように、高密度高温プラズマ発生領域の径方向に設置される複数のプレートと、そのプレートを支持するリング状の支持体とから構成され、ホイルトラップ用隔壁１３に取り付けられている。
ガスカーテン１２とＥＵＶ集光鏡３ａとの間にこのようなホイルトラップ１１を設けると、高密度高温プラズマとホイルトラップ１１の間の圧力が増加する。
圧力が増加するとその場に存在するガスカーテン１２のガス密度が増加し、ガス原子とデブリとの衝突が増加する。デブリは衝突を繰り返すことにより、運動エネルギーを減少する。よって、ＥＵＶ集光鏡３ａにデブリが衝突する際のエネルギーが減少して、ＥＵＶ集光鏡３ａのダメージを減少させることが可能となる。
上記したようなＤＰＰ方式ＥＵＶ光光源装置によれば、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂが回転しているので、両電極２ａ，２ｂにおいてパルス放電が発生する位置はパルス毎に変化する。
よって、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂが受ける熱的負荷は小さくなり、放電電極の磨耗スピードが減少し、放電電極２ａ，２ｂの長寿命化が可能となる。
なお、図１において、放電部２がＥＵＶ光集光部３より大きいように示されているが、これは理解を容易にするためであり、実際の大小関係は図５の通りではない。
【特許文献１】特開２００４−２１４６５６号公報
【特許文献２】国際公開第２００５／０２５２８０号パンフレット
【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」J.Plasma Fusion Res.Vol.79.No.3, P219-260,2003年３月
【非特許文献２】“EUV sources using Xe and Sn discharge plasmas ” J.Phys. D:Appl.Phys.37(2004)3254-3265
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記したように、ＥＵＶ発生時には、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂ間には、電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力が印加される。
一方、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂの離間距離は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度、例えば５ｍｍである。また、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂは周辺部がエッジ形状となっていて、エッジ形状部分において電界集中が発生する。
そのため、放電部２における圧力は、例えば数Ｐａからそれ以下の減圧雰囲気に保持しないと、第２の放電電極２ａにおいてレーザ照射機９によりレーザが照射される領域付近以外でも、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生してしまう。
レーザ照射領域付近以外でも放電が発生するような状態にあると、電極の熱的負荷が結果的に大きくなり、放電電極２ａ，２ｂの磨耗スピードは減少しない。また、レーザが照射される領域付近での放電が不安定となり、ＥＵＶ出力も不安定となる。
【００１９】
一方、放電部２とＥＵＶ光集光部３との間に設置される、例えばガスカーテン１２とホイルトラップ１１とからなるデブリトラップ１０の部分では、ある程度圧力が高くないとデブリの運動エネルギーを小さくすることができず、デブリのＥＵＶ集光鏡３ａに及ぼす影響を抑制できない。
デブリの影響を抑制しようとすると、デブリトラップ１０から光出射方向の領域（すなわち、デブリトラップ１０、ＥＵＶ集光鏡３ａが位置する領域）は、全体として例えば数１００Ｐａ程度となる。
すなわち、図５に示すようなＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置では、デブリの影響を抑制するためにデブリトラップ１０としてガスカーテン１２、ホイルトラップ１１を使用しているので、デブリトラップ１０から光出射方向の領域が数１００Ｐａ程度となり、放電部２におけるチャンバ１内圧力は数Ｐａを越えてしまう。
チャンバ１内圧力が数Ｐａを越えると、前記したように第１および第２の放電電極２ａ，２ｂの不所望な部分で放電が発生してしまう。
そのため、放電部２における圧力を例えば数Ｐａ程度の減圧雰囲気とし、かつ、デブリトラップ１０やＥＵＶ集光鏡３ａが位置する領域を数１００Ｐａ程度の圧力雰囲気となるように、差動排気を行う必要がある。
【００２０】
例えば、特許文献２においては、回転する放電電極とＥＵＶ集光鏡との間に開口を有するスクリーンを配置し、開口が圧力抵抗となることで放電電極側の圧力を低圧にすることが示唆されている。
図７に特許文献２に記載のＥＵＶ光源装置の構成を示す。同図は、同公報Ｆｉｇ．１に示されるＥＵＶ光源装置の断面図である。
３４，３６は円盤状の電極であり、４６を回転軸として回転する。４７は、高密度高温プラズマ用原料である、加熱された液体状の金属であり、電極３４，３６の一部がその中に浸される。電極３４，３６の表面上に乗った液体状の金属４７は、電極３４，３６が回転することにより、あらかじめ設定されたギャップを有する放電部４５に運ばれ、レーザビーム４８により気化される。
電極３４，３６に、液体状の金属４７を介してパルス電力発生器４９から放電電圧が印加されることにより、放電部４５で放電が開始され、高密度高温プラズマが発生する。高密度高温プラズマから発生したＥＵＶ光はホイルトラップ５０を介して図面上側に取り出される。
また、上記円盤状の電極３４，３６とプラズマ用原料４７を供給するユニットを含む空間を囲み、ＥＵＶ光出射側に開口を有するスクリーン４４が設けられており、特許文献２中では、このスクリーンの開口が圧力抵抗となることで放電電極側の圧力を低圧にすることが示唆されている。
【００２１】
しかしながら、特許文献２に記載された示唆に基づき、仮に図５に示す装置において、開口を有するスクリーンを放電部２とデブリトラップ１０との間に設置しようとしても、実際には、放電部２における圧力を数Ｐａ程度とし、デブリトラップ１０やＥＵＶ集光鏡３ａが位置する領域を数１００Ｐａ程度の圧力雰囲気にすることは困難である。
上記したように、放電部２では放電により高密度高温プラズマが生成する。この高密度高温プラズマは、高融点材料である第１および第２の放電電極２ａ，２ｂを磨耗させるほど高温であるので、開口を有するスクリーンもこの高密度高温プラズマからある程度（数ｃｍ）遠ざける必要がある。
一方、スクリーンの開口は、高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光が通過する部分である。開口の大きさは、少なくともＥＵＶ集光鏡へ入射するＥＵＶ光を遮光しないような大きさに設定しなければならない。
【００２２】
例えば、高密度高温プラズマから数ｃｍ遠ざけられたスクリーンの開口をＥＵＶ集光鏡へ入射するＥＵＶ光を遮光しないような大きさに設定し、放電電極の間隔（すなわち発生する高密度高温プラズマの大きさを）例えば５ｍｍとすると、開口は１０ｃｍ程度の大きさになる。
このような大きさの開口で放電部２における圧力を数Ｐａ程度とし、デブリトラップ１０やＥＵＶ集光鏡３ａが位置する領域を数１００Ｐａ程度の圧力雰囲気に維持することを考える。
上記したような圧力条件では、チャンバ内ガスは粘性流状態であって、開口を介してデブリトラップ１０側のガスが放電部２側に流入する。そのため、上記したような圧力条件を成立させようとすると、放電部２側には排気量の大きい大型の排気装置を設ける必要がある。
放電部２では、レーザ照射により気化したＳｎまたはＬｉガスが発生する。放電部２に設ける排気装置は、このような金属蒸気を排気処理することが可能であることが要求される。すなわち、放電部２側では、排気量が大きく、かつ、金属蒸気を排気処理することが可能な排気装置が必要となる。このような排気装置は大型かつ高価であって、実際的ではない。  
【００２３】
一方、スクリーンの開口からは、放電により高密度高温プラズマが生成する際に発生する金属デブリやＥＵＶ放射種に起因するデブリが通過する。よって、図６に示すように、ガスカーテンは少なくとも開口を全てカバーするように設定する必要がある。
しかしながら、図６に示すガスカーテン機構においては、開口近傍のガスの流れはシード状であるが、開口から離れるに従って乱流となる。よって、ガス供給ユニット１４からの供給するガスの流速をある程度高速にしないと、ガスカーテンは開口の途中で失速して放電部側に流れ込む。これにより、開口においてガスカーテンがほとんど存在しない領域が発生し、この領域を通過したデブリは、ホイルトラップ１１でも運動エネルギーがあまり減少せず、ＥＵＶ集光鏡３ａにダメージを与える。よって、ガス供給ユニット１４からの単位時間あたりのガスの供給量を大きくしなければならなくなる。
【００２４】
しかしながら、スクリーンの開口が、上記のように１０ｃｍ程度もあると、スクリーンの一方を数Ｐａ、もう一方を数１００Ｐａの圧力差に維持することは、大型の排気装置を用いたとしても現実的には非常に困難であり、スクリーンの両側において圧力差つけることができない。圧力差をつけることができなければ、デブリトラップであるガスカーテンも使うことができない。ガスカーテンを使うと、放電部の圧力も上昇し、第１および第２の放電電極の不所望な部分で放電が発生してしまうからである。
本発明は以上のような事情によりなされたものであって、その課題は、放電部側に設ける排気装置やＥＵＶ集光鏡側に設けるデブリトラップが大掛かりにならず、容易に、放電部側とＥＵＶ集光鏡側に所望の圧力差を設定することが可能なＥＵＶ光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するため、本発明においては、チャンバを、電極が設けられている領域と集光鏡が設けられている領域に仕切り、放電部を構成する一対の電極と集光鏡との間に、開口を有するアパーチャ部材を設けるとともに、このアパーチャ部材を冷却する機構を設ける。
上記のように、放電部を構成する一対の電極と集光鏡との間にアパーチャ部材を設け、このアパーチャ部材を冷却することにより、アパーチャ部材を、一対の電極の近く、すなわち高密度高温プラズマの近くに配置することができる。このため、アパーチャ部材の開口の径を小さくしても、ＥＵＶ集光鏡へ入射するＥＵＶ光を遮光することがない。
そして、上記アパーチャの開口の径を小さくすることができれば、電極が設けられている領域と集光鏡が設けられている領域の圧力差を数１００Ｐａに保つことも比較的容易となり、また、放電部側に設ける排気装置やＥＵＶ集光鏡側に設けるデブリトラップも大掛かりにならない。
以上のように本発明においては、前記課題を次のように解決する。
（１）容器と、上記容器内に配置される、円盤状の２つの電極が一定間隔離間してなる一対の放電電極と、上記一対の放電電極の少なくとも一方に極端紫外光を放射する液体または固体状の原料を供給する原料供給手段と、少なくとも上記原料が供給される側の放電電極を回転させる放電電極回転機構と、上記放電電極に供給された原料を気化させる気化手段と、上記一対の電極間に電力を供給する電力供給手段と、上記気化した原料が上記電極間で発生する放電により加熱・励起されて生成する高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光鏡とを備えた極端紫外光光源装置において、
上記容器内の上記一対の電極と上記集光鏡との間に、開口を有するアパーチャ部材を設け、上記容器を電極が設けられている領域と集光鏡が設けられている領域に仕切る。そして、このアパーチャ部材を冷却する機構と、上記２つの領域のうち、少なくとも電極が設けられている領域に排気手段を設ける。
（２）上記（１）において、上記一対の電極の内の高電圧側電極からアパーチャ部材までの距離を、上記一対の放電電極間距離、または、その距離よりやや離れた距離とする。
（３）上記（１）（２）（３）において、上記一対の放電電極を、円盤状の２つの電極が一定間隔離間して略同心円状に配置されて一体に構成し、上記放電電極回転機構が、上記一体となっている一対の放電電極を回転させる。
（４）上記（１）（２）（３）において、アパーチャ部材に冷媒を循環させて冷却する手段を設ける。
（５）上記（１）（２）（３）（４）において、上記アパーチャ部材を、高融点の金属と、この高融点の金属に比べ加工性が容易で、熱伝導性のよい金属から構成する。
（６）上記（１）（２）（３）（４）（５）において、上記アパーチャ部材に形成されている開口を、光出射側に傾斜のついたナイフエッジ形状となるように構成する。
（７）上記（１）（２）（３）（４）（５）（６）において、上記アパーチャ部材の光出射側にアパーチャ部材の開口を横切るように高速にシート状のガスを流す手段を設ける。（８）上記（７）において、上記ガスを流す手段に対向させて、該ガスを回収するガス回収手段を設ける。
（９）上記（１）（２）（３）（４）（５）（６）（７）（８）において、上記電力供給手段を、上記アパーチャ冷却機構の動作後に動作するように構成する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）放電部を構成する一対の電極と集光鏡との間にアパーチャ部材を設け、このアパーチャ部材を冷却するように構成したので、アパーチャ部材を一対の電極の近くに配置することができアパーチャの開口の径を小さくすることができる。このため、電極が設けられている領域と集光鏡が設けられている領域の圧力差を数１００Ｐａに保つことが容易となり、また、排気装置やデブリトラップが大掛かりになることもない。
（２）放電電圧印加電極からアパーチャ部材までの距離を、放電電極間距離、または、その距離よりやや離れた距離とすることにより、アパーチャ部材を金属で構成しても、アパーチャ部材と放電電圧印加電極との間で放電が起こることがない。
（３）アパーチャ部材を、高融点の金属と、この高融点の金属に比べ加工性が容易で、熱伝導性のよい金属から構成することにより、加工が容易となり、製造コストの低減化を図ることができる。
（４）アパーチャ部材に形成されている開口を、光出射側に傾斜のついたナイフエッジ形状に構成することで、開口におけるＥＵＶ光の散乱を小さくし、散乱光が容器内の不所望な部分に到達するのを抑制することができる。
（５）アパーチャ部材の光出射側にアパーチャ部材の開口を横切るように高速にシート状のガスを流す手段を設けることにより、デブリが集光鏡に到達するのを抑制することができる。
また、このガスを流す手段に対向させて、ガス回収手段を設けることにより、上記ガスを速やかに回収することができ、また、このガスが電極が設けられている領域と集光鏡が設けられている領域の圧力に影響を与えることも少なくなる。
特に、本発明においてはアパーチャの開口を小さくすることができるので、上記ガスを流す手段とガス回収手段の距離を小さくすることができる。このため、ガスカーテンにおけるガス流を層流の状態に保つことができ、このガスが周囲に拡散することも少なくなる。このため、一層このガスの周囲の圧力への影響を少なくすることができる。
（６）上記アパーチャを冷却する機構の動作後に、上記電力供給手段が動作するように構成することにより、アパーチャが冷却されていないときに、高密度高温プラズマが発生することがなく、アパーチャにダメージを与えることを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１に、本発明の実施例のＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成例を示す。
本発明のＤＰＰ方式光源装置は、開口を有する隔壁１６を介して、チャンバ１を大きく２つ空間に分割したものである。すなわち、図１に示すように一方の空間には放電部２が位置し、また他方の空間にはＥＵＶ光集光部３およびデブリトラップ１０が位置する。
図１では開口１５ａを有するアパーチャ部材１５を隔壁１６に取り付けた場合を示しており、アパーチャ部材１５には冷却ユニット１７から冷媒が供給され冷却される。
なお、図１では隔壁１６とアパーチャ部材１５を別体として示したが、隔壁１６にアパーチャを形成することにより、隔壁１６をアパーチャ部材としても良い。
また、本実施例においては、デブリトラップ１０がガスカーテン１２およびホイルトラップ１１から構成されている。ガスカーテン１２は、前記図６に示したように、ガス供給ユニット１４から供給され直方体形状のノズル１４ａから放出されるシート状のガスにより形成されるが、本実施例では、さらに図６（ｂ）に示したようにガスカーテン１２のガスを回収する手段１４ｂ（以下ディフューザという）が、ノズル１４ａに対向して設けられている。ノズル１４ａから放出されたガスは、アパーチャ部材１５の開口１５ａを横切るようにシート状に高速に流れ、上記ディフューザ１４ｂにより回収される。
上記一方の空間には第１の排気装置５−１、他方の空間には第２の排気装置５−２が連結される。上記ディフューザ１４ｂは第２の排気装置５−２に連結され、ディフューザ１４ｂにより回収されたガスは、第２の排気装置５−２により排気される。
なお以下では、放電部２が配置される空間を放電空間、ＥＵＶ光集光部３が配置される空間を集光空間と呼ぶことにする。
【００２８】
その他の構成は基本的には先に図５に示したものと同様であり、チャンバ１内の放電空間には、金属製の円盤状部材である第１の放電電極２ａと、第２の放電電極２ｂとが絶縁材２ｃを挟むように配置される。
第２の放電電極２ｂの直径は、第１の放電電極２ａの直径よりも大きく、その周辺部はエッジ形状に構成されている。
第２の放電電極２ｂには、モータ６の回転シャフト６ａが取り付けられ、第２の放電電極２ｂの下側には、例えばカーボンブラシ等で構成される第１の摺動子７ａおよび第２の摺動子７ｂが設けられる。パルス電力発生器７は、第１の摺動子７ａ、第２の摺動子７ｂを介して、第１の放電電極２ａと第２の放電電極２ｂとの間にパルス電力を供給する。    
【００２９】
第２の放電電極２ｂの周辺部には溝部２ｄが設けられ、原料供給ユニット８から高温プラズマ用原料である固体Ｓｎや固体Ｌｉが供給される。
なお、原料供給ユニット８を用いる場合、例えば、特許文献２に記載されているように、原料供給ユニットを、原料となるＳｎやＬｉを加熱により液化させるような構造とし、この液化した原料を第２の放電電極２ｂの溝部２ｄが通過するように構成してもよい。
この場合、ＥＵＶ光源装置は、原料供給ユニットが下側に、ＥＵＶ光取出し部が上側に位置するように構成される。すなわち、図１のＥＵＶ光源装置は、反時計周りに９０度回転した構成となる。
あるいは、原料供給ユニット８を、固形のＳｎやＬｉを定期的に第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに供給するように構成してもよい。
【００３０】
モータ６が回転すると、第２の放電電極２ｂ及び第１の放電電極２ａが一方向に回転し、第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに配置もしくは供給されたＳｎまたはＬｉは、ＥＵＶ光集光部側に移動する。
そして、レーザ照射機９からのレーザ光が、上記ＥＵＶ集光部側に移動したＳｎまたはＬｉ上に集光光として照射される。このような状態下で、第１、第２の放電電極２ａ，２ｂ間にパルス電力発生器７より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加されると、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生し、前記したように、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高密度高温プラズマが形成され、この高密度高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
なお、第２の放電電極２ｂは第２の放電電極２ｂの溝部２ｄに配置もしくは供給されたＳｎまたはＬｉを移動させるために回転しなければならないが、第１の放電電極２ａは、放電による消耗が少なければ、必ずしも回転させる必要はない。
【００３１】
放電部２により放出されるＥＵＶ光は、上記アパーチャ部材１５の開口１５ａ、デブリトラップ１０を介して、ＥＵＶ光集光部３に入射し、ＥＵＶ光集光部３に設けられた斜入射型のＥＵＶ集光鏡３ａにより集光され、チャンバ１に設けられたＥＵＶ光取出部４より図示を省略した露光装置の照射光学系へ導かれる。
上記放電部２とＥＵＶ光集光部３との間には、ＥＵＶ集光鏡３ａのダメージを防ぐために、ガスカーテン１２およびホイルトラップ１１から構成されるデブリトラップ１０が設置されている。
ガスカーテン１２は、前記したようにデブリの進行方向を変化させ、デブリがＥＵＶ集光鏡３ａに到達するのを抑制する。ホイルトラップ１１は、前記した構成のものであり、ホイルトラップ用隔壁１３に取り付けられ、デブリ等を捕捉する。
なお、原料としてスズを使用する場合は、図１に示すようにクリーニング装置制御部１８ａと、ＥＵＶ集光部３の近くのチャンバ１内に水素ラジカルを発生するクリーニング装置１８とを設け、クリーニング装置１８から水素ラジカルを発生させることにより、ＥＵＶ集光部３に進入したスズ及びスズ化合物を、高蒸気圧のスズの水素化物に変え、ＥＵＶ集光部３から排気させるようにしてもよい。
【００３２】
また、図１においては上記モータ６、第１、第２の排気装置５−１，５−２、パルス電力発生部７、原料供給ユニット８、レーザ照射機９、ガス供給ユニット１４、冷却ユニット１７、およびクリーニング装置制御部１８ａを制御する制御部２０が示されている。
制御部２０は、後述するように露光機の制御部２１から与えられる指令に基づき、上記各機器を制御する。
【００３３】
ところで、前記したように、放電空間は、レーザが照射される領域付近以外でも、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間の、レーザが照射されない領域での不所望な放電が発生しないように、例えば数Ｐａ程度の減圧雰囲気に保持する必要がある。
一方、集光空間は、デブリトラップ１０でデブリの運動エネルギーを小さくする必要があるので、デブリトラップ１０の部分で所定の圧力を維持する必要がある。
図１では、ガスカーテン１２から所定のガスを流し、ホイルトラップ１１で所定の圧力を維持して、デブリの運動エネルギーを小さくする。よって、上記したように、集光空間の圧力は、結果として数１００Ｐａ程度に維持する必要がある。
このように両空間同士で圧力が確実に異なるように維持されるように、本発明では前記したようにチャンバ１内に放電空間と集光空間とに区画する隔壁１６を設け、この隔壁１６に両空間を空間的に連結する開口１５ａを有するアパーチャ部材１５を設けている。
開口１５ａ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５−１、第２の排気装置５−２で排気し、ガスカーテン１２からのガス流量、開口１５ａの大きさ、各排気装置の排気能力等を適宜考慮することにより放電空間を数Ｐａ、集光空間を数１００Ｐａに維持することが可能となる。
なお、図１においては、放電部２が配置される放電空間に第１の排気装置５−１を、ＥＵＶ光集光部３が配置される集光空間に第２の排気装置５−２をそれぞれ設けているが、ガスカーテン１２からのガス流量、開口１５ａの大きさ、放電空間に設けた第１の排気装置５−１の排気能力等を適宜考慮することにより、集光空間に第２の排気装置５−２を設けず、放電空間に設けた第１の排気装置５−１のみを用い、放電空間を数Ｐａ、集光空間を数１００Ｐａに維持することも可能である。
また、排気装置を５−１，５−２のいずれか１台として、配管を分岐して、１台の排気装置と２つの空間とを接続するようにしてもよい。
その際、排気装置の排気能力、各空間へ接続される分岐された各配管のコンダクタンス等を適宜考慮することにより、放電空間を数Ｐａ、集光空間を数１００Ｐａに維持することも可能である。
【００３４】
ここで、アパーチャ部材１５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、アパーチャ部材１５内部には、図２（ａ）の断面図（開口１５ａの中心軸を通る平面で切った断面図）に示すように、冷却ユニット１７と連結された空洞が設けられており、この空洞内を冷却ユニット１７からの冷媒が循環する。
すなわち、アパーチャ部材１５が加熱されると、空洞内に冷却ユニット１７から供給された冷媒とアパーチャの加熱部分との間で熱交換が発生する。
熱交換の結果温度が上昇した冷媒は冷却ユニット１７に移動し、冷却ユニット１７にて熱交換されて温度が下降する。そして温度が下降した冷媒が再び、上記空洞に冷却ユニット１７より供給される。
なお、アパーチャ部材１５に内部空洞を設けるのではなく、図２（ｂ）（ｃ）に示すように冷媒が流れる冷却パイプ１５ａを、アパーチャ部材１５に光の出射側から貼り付けても良い。なお、図２（ｂ）は開口１５ａの中心軸を通る平面で切った断面図、（ｃ）はアパーチャ部材１５を光出射側から見た図である。
さらに、アパーチャ部材１５を２種類またはそれ以上の部材から構成しても良い。
例えば、図２（ａ）に示すように、高密度高温プラズマにさらされるアパーチャ近傍の部分を、タングステン等の高融点金属を使用し、それ以外の部分を銅等の熱伝導性がよく、また高融点金属に比べて加工の容易な金属を使用する。
銅の部分に、アパーチャを形成した高融点金属を囲うように、冷媒の流れる空洞を形成する。加工が容易になり、製作コストの低減をはかることができる。
【００３５】
上記アパーチャ部材１５は、上述したように高融点金属からなり、また、冷却機構を有するので、高密度高温プラズマに近づけることが可能となる。
アパーチャ部材１５に設けられる開口１５ａの大きさは、少なくともＥＵＶ集光鏡３ａへ入射するＥＵＶ光を遮光しないような大きさに設定する必要があるが、第１および第２の放電電極２ａ，２ｂの間隔が例えば５ｍｍであるとすると、開口１５ａ自体を高密度高温プラズマに５ｍｍ程度にまで近づけることが可能であるので、開口１５ａの半径を５ｍｍ程度にすることができる。例えば、図３に示すように、ＥＵＶ光が４５°の角度で放射されるとし、開口１５ａを高密度高温プラズマに５ｍｍ程度にまで近づけると、ＥＵＶ光を遮光しない開口１５ａの半径は５ｍｍ程度となる。
なお、アパーチャ部材１５が金属の場合、アパーチャ部材１５をこれ以上放電電極（約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの電圧が印加される高電圧側電極、例えば第２の放電電極２ｂ）に近づけると、電極とアパーチャ部材との間で放電する可能性がある。したがって、高電圧側電極、例えば第２の放電電極２ｂとアパーチャ部材１５の距離は、放電電極間距離またはその距離よりやや大きい距離とするのが望ましい。
【００３６】
また、上記アパーチャ部材１５の開口１５ａは、光出射側に傾斜のついたナイフエッジ形状に構成される。このように構成されることにより、開口１５ａにおけるＥＵＶ光の散乱が小さくなり、散乱光がチャンバ内の不所望な部分に到達するのを抑制することが可能となる。
なお、アパーチャ部材はセラミック製としても良い。アパーチャ部材が金属製であると、放電時、放電電極とアパーチャ部材との間での放電が発生する可能性があるが、セラミック製とすることにより、放電電極との間での放電の心配が無くなる。
しかし、セラミックは金属ほど熱伝導が良くないので効果的に冷却するのが難しく、電極に接近させると過熱により損傷する可能性がある。  
【００３７】
ここで、上記したように、ガスカーテン１２に使用されるガスはヘリウム、アルゴン等の希ガスや水素などであり、これらのガスが数１００Ｐａの圧力である場合の平均自由行程と上記開口１５ａの大きさを比較すると、圧倒的に上記ガスの平均自由行程が小さい。よって、チャンバ内ガスは粘性流状態であって、開口１５ａを介してデブリトラップ側のガスが放電部側に流入する。
上記したように、従来は、放電空間と集光空間とを上記圧力に維持するために、特許文献２に記載された知見に基づいて、開口が設けられたスクリーンを放電空間と集光空間との間に設けることが考えられる。しかしながら、スクリーンは高密度高温プラズマからある程度遠ざけねばならず、スクリーンの開口をＥＵＶ集光鏡へ入射するＥＵＶ光を遮光しないような大きさに設定すると、例えば１０ｃｍ程度の大きさにせざるを得なかった。
よって、従来の知見を用いた場合、排気量の大きい大型の排気装置を設けたとしても、放電空間において集光空間より流入するガスを排気して数Ｐａにすることは現実的には困難であった。
【００３８】
これに対し、本発明においては、上記したように開口１５ａの大きさを小さくすることができるので、放電部２側に設ける第１の排気装置５−１の排気量を小さくすることができる。
一方、上記したように放電部２においては、レーザ照射により気化したＳｎまたはＬｉガスといった金属蒸気が発生する。しかし、本発明においては、第１の排気装置５−１自体を小さくすることが可能であるので、金属蒸気を排気処理することが可能な排気装置も小型、かつ、安価に構成することができる。
また、開口１５ａを小さくすることができるので、容易にガスカーテン１２が開口１５ａを全てカバーするように設定することが可能となる。すなわち、開口１５ａが小さくなった分、ガスカーテン１２の幅も小さくできるので、ガス供給ユニット１４からの単位時間あたりのガスの供給量を大きくせずとも、ガスカーテン１２からのガスは高速となり、開口の途中で失速しない。よって、確実に、デブリの運動エネルギーをガスカーテン１２により減少させることが可能となる。
【００３９】
また、ガスカーテン１２のガスの流れが失速せず、前記したようにディフューザ１４ｂを設け、ガスの回収を行うことができる。
ガスカーテン１２のガスがディフューザ１４ｂにより速やかに回収されるので、集光空間の数百Ｐａ及び放電空間の数Ｐａの圧力に影響を与えることなく、ガスカーテンが形成される部分の圧力が局所的に数ｋＰａ程度に上昇させることができる。
また、ガスカーテンが形成される部分の圧力を上げられるので、デブリの運動エネルギーをより低下させ、ＥＵＶ集光鏡３ａへのダメージを防ぐことができる。
なお、デブリトラップ１０は、必ずしもガスカーテン１２とホイルトラップ１１の両方から構成する必要はない。例えば、ホイルトラップ単独でも、集光空間の圧力を数１００Ｐａ程度としておけば、デブリの運動エネルギーを減少させることができる。しかしながら、ガスカーテンとホイルトラップを併用することにより、デブリの運動エネルギーを効率よく減少させることができる。
【００４０】
また、ガスカーテン機構は、必ずしも開口１５ａの光出射側に設ける必要はなく、例えば、開口１５ａの光入射側に設けることも可能である。
しかしながら、光入射側にガスカーテン機構を設けた場合、ガスカーテン機構は高密度高温プラズマに対面することになるので、ある程度、高密度高温プラズマから遠ざける必要がある。よって、開口も高密度高温プラズマから遠ざかって開口が大きくなる。そのため、ガスカーテン機構は、開口の光出射側に設けることが好ましい。
また、上記したように、チャンバ１内のガスは粘性流となるので、開口１５ａをカバーしたガスカーテン１２は開口１５ａを通過して集光空間から放電空間へと流入する。
本発明においては、開口１５ａを小さくすることが可能であるので、集光空間から放電空間へと流入する粘性流の流速も高速化する。開口を通過する粘性流が高速になればなるほど、デブリは開口を通過しにくくなり、また、開口を通過したデブリの運動エネルギーも効率よく減少する。
【００４１】
なお、図１においては、１つのチャンバを隔壁によって区画する例について示したが、必ずしもこのように構成する必要はない。例えば、２つのチャンバを連結し、一方のチャンバ内部を放電空間とし、他方のチャンバを集光空間として、いずれかのチャンバに開口を有する隔壁を設けるようにしてもよい。
また、本発明のＥＵＶ光源装置は、図１に示すものに限るものではなく、例えば、図４に示すように、特許文献２に記載のＥＵＶ光源装置に冷却機構を有するアパーチャ部材、隔壁を設ける構成でもよい。
図４は前記図７に示したＥＵＶ光源装置に本発明を適用した場合の構成例を示し、放電電極が設けられた放電空間と、ＥＵＶ集光鏡３ａが設けられた集光空間を仕切る隔壁１６と、アパーチャ１５を設けたものである。
すなわち、図７に示したＥＵＶ光源装置の光出射側に、隔壁１６を設け、そこに開口を有するアパーチャ１５を取り付け、冷却ユニット１７によりアパーチャ１５を冷却するとともに、ガスカーテン１２とホイルトラップ１１から構成されるデブリトラップ１０を設けたものである。
ガスカーテン１２は前記したように、ガス供給ユニット１４から供給され直方体形状のノズル１４ａから放出されるシート状のガスにより形成され、ガスカーテン１２のガスを回収するディフューザ１４ｂが、ノズル１４ａに対向して設けられている。
さらに、上記放電空間と、ＥＵＶ集光鏡３ａが設けられた集光空間を排気する第１、第２の排気装置５−１，５−２が設けられ、放電空間を数Ｐａ、集光空間を数１００Ｐａに維持する。
【００４２】
以下、本発明のＥＵＶ光源装置の動作手順例について述べる。なお、ここでは、図１に示すように、ＥＵＶ光源装置に設けた制御部２０が第１の排気装置５−１、第２の排気装置５−２、パルス電力発生器７、モータ６、冷却ユニット１７、レーザ照射機９、ガス供給ユニット１４、原料供給ユニット８を制御する場合について説明する。
（１）露光機の制御部２１からＥＵＶ光源装置の制御部２０にスタンバイ信号が送出される。
（２）スタンバイ信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、第１の排気装置５−１、第２の排気装置５−２を動作させるとともに、原料供給ユニット８を制御して原料の液化を開始する。
（３）次に、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、ガス供給ユニット１４を動作させ、ノズル１４ａからガスを放出させ、ガスカーテン１２を形成する。
（４）原料がスズである場合、クリーニング装置１８を動作させ、水素ラジカルを発生させる。
（５）ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、放電空間、集光空間にそれぞれ設けた不図示の圧力モニタから送出される圧力データに基づき、放電空間、集光空間の圧力が、それぞれ所定の圧力（例えば、放電空間：数Ｐａ、集光空間：数１００Ｐａ）となるように、第１の排気装置５−１、第２の排気装置５−２を制御して、ガス排気量を調節する。
【００４３】
（６）ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、冷却ユニット１７を制御して、アパーチャ部材１５の空洞に冷媒を循環させる。
（７）次に、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、モータ６を動作させて、第１の放電電極２ａおよび第２の放電電極２ｂを回転させる。なお、原料を供給する第２の放電電極２ｂだけを回転させても良い。
（８）原料供給ユニット８は、原料の液化が完了後、ＥＵＶ光源装置の制御部２０に原料液化完了信号を送出する。
（９）原料液化完了信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、露光機の制御部２１にスタンバイ完了信号を送出する。
（１０）スタンバイ完了信号を受信した露光機の制御部２１は、ＥＵＶ光源装置の制御部２０に、ＥＵＶ発光指令信号を送出する。
（１１）ＥＵＶ発光指令信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、レーザ照射機９を動作させて第２の放電電極２ｂの溝部２ｄにレーザ照射を行うとともに、パルス電力発生器７にトリガ信号を送出する。レーザ光が照射されたＳｎまたはＬｉは、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂ間で気化し、一部は電離する。
【００４４】
（１２）トリガ信号を受信したパルス電力発生器７は、第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂ間に、パルス電力を印加する。
第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂの周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。このとき第１の放電電極２ａ、第２の放電電極２ｂ間で気化したＳｎまたはＬｉの一部電離した部分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、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高密度高温プラズマが形成され、この高密度高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
（１３）放射されたＥＵＶ光は、開口１５ａ、ガスカーテン１２、ホイルトラップ１１を通過して、ＥＵＶ集光鏡３ａに入射後、反射・集光され、ＥＵＶ光取出部４より、図示しない露光機側光学系である照射部に出射される。
（１４）以下、露光仕様に応じて、露光機の制御部２１からＥＵＶ光源装置の制御部２０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）が入力されるまでパルス状のＥＵＶ光の放射が繰り返し行われる。
【００４５】
なお、ＥＵＶ光源装置の制御部２０にＥＵＶ放射停止信号が入力された際のＥＵＶ光源装置停止工程（パルス電力、ガス供給の停止、チャンバ内排気の停止、モータの停止等）については、ここでは説明を省略する。
上記した例は制御部２０による自動制御の一例であるが、本発明はこれに限るものではない。例えば、制御部を設けず、作業者が第１の排気装置、第２の排気装置、パルス電力発生器、モータ、冷却ユニット、レーザ照射機、ガス供給ユニット、原料供給ユニットを動作するようにしてもよい。
【００４６】
ここで、パルス電力発生器７は、冷却ユニット１７が動作していない場合は、トリガ信号が入力しても、あるいは、作業者が動作させようとしても、動作しないように構成しておくことが好ましい。
このように構成しておくことにより、アパーチャ部材１５が冷却されないときに高密度高温プラズマが発生して、アパーチャ部材１５にダメージを与えるという不具合を確実に回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例のＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成例を示す図である。
【図２】アパーチャの断面構成および冷却パイプの取り付けを説明する図である。
【図３】放電電極とアパーチャ間の距離およびアパーチャの開口径の関係を説明する図である。
【図４】特許文献２に記載されるＥＵＶ光源装置に本発明を適用した場合の構成例を示す図である。
【図５】従来のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
【図６】ガスカーテン機構を説明する図である。
【図７】特許文献２に記載のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００４８】
１        チャンバ
２        放電部
２ａ      第１の放電電極
２ｂ      第２の放電電極
３        ＥＵＶ光集光部
３ａ      ＥＵＶ集光鏡
４        ＥＵＶ光取り出し部
５−１    第１の排気装置
５−２    第２の排気装置
６        モータ
７        パルス電力発生器
８        原料供給ユニット
９        レーザ照射機
１０      デブリトラップ
１１      ホイルトラップ
１２      ガスカーテン
１３      ホイルトラップ用隔壁
１４      ガス供給ユニット
１４ａ    ノズル
１５      アパーチャ
１５ａ    開口
１６      隔壁
１７      冷却ユニット
１８      クリーニング装置
２０      制御部
２１      露光機の制御部
【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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