(57)【要約】【課題】ガスの状態でＥＵＶ放射種が供給されても安定してＥＵＶ光を放射することができる放電電極が回転移動する極端紫外光光源装置を提供すること。【解決手段】ガス導入口１０からＥＵＶ放射種のキセノンガスが導入される。主放電電極１は、モータ４により回転しており、電子線発生装置５ａから出射した電子線は、主放電電極１に形成されている多数の貫通孔１ａを通過して、貫通孔２ａ内とその近傍に照射されキセノンガスを電離させる。高電圧印加回路５０から、両電極１，２に高電圧パルス電圧を印加すると、両電極１，２間に放電が発生し、貫通孔２ａには電子線により電離したキセノン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。プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡３に入射して反射集光され、フィルタ６を介して、照射部に出射する。【選択図】図１
2007305908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有し接地された第１の電極と、
上記第１の電極に近接し、上記第１の電極の貫通孔の中心軸に対して直交する平面内を回転する第２の電極と、
上記第１の電極と第２の電極の間に、極端紫外光を放射する原料ガスを供給する原料供給手段と、
上記原料ガスを、電子線により、上記貫通孔内で電離させる電離手段と、
上記電離した原料から高密度高温プラズマを生成させるために、上記第１の電極と第２の電極間に電力を供給する電力供給手段と、
上記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、
上記第２の電極には複数の貫通孔が設けられ、該複数の貫通孔は、上記第２の電極が回転する際、第２の電極の複数の貫通孔の内の１乃至複数の貫通孔が、上記第１の電極の貫通孔に連通するように配置されている
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
第２の電極の複数の貫通孔は、上記第２の電極が回転する際、該第２の電極の複数の貫通孔の内の一部の複数の貫通孔が、上記第１の電極の貫通孔と常に連通し、かつ、第１の電極の貫通孔から見込まれる第２の電極の貫通孔の配置がほぼ均一になるように、配置されている
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極を回転させながら極端紫外光を発生させる極端紫外光光源装置に関し、特に高密度高温プラズマ用原料として気体を供給することができる極端紫外光光源装置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ており、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  ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）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。
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れるＥＵＶ光を取り出す方法がある。
このような方法を採用するＥＵＶ光源装置は、高密度高温プラズマの生成方式により、ＬＰＰ（ＬａｓｅｒＰｒｏｄｕｃｅｄＰｌａｓｍａ：レーザ生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  ＰｒｏｄｕｕｃｅｄＰｌａｓｍａ：放電生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とに大きく分けられる（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
ＬＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、ＥＵＶ光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、レーザアプレーションにより高密度高温プラズマを生成し、そこからの放射されるＥＵＶ光を利用するものである。
一方、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、電流駆動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ＥＵＶ光を利用するものである。
ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、ＬＰＰ方式に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がある。
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、スズ（Ｓｎ）イオン、リチウム（Ｌｉ）イオン等が知られている。
【０００４】
波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放出する放射種（以下ＥＵＶ放射種）を、ＥＵＶ光源装置に供給する方法として、高密度高温プラズマ用原料を気体（以下、ガスという）の状態で供給する方法と、液体や固体の状態で供給する方法がある。
このうち、液体や固体の状態で供給する方法において、電極を回転移動させて、高密度高温プラズマ用原料を放電部に移動させるという装置が、非特許文献１や特許文献１において提案されている。
【０００５】
非特許文献１に示された装置を例にして、電極を回転移動させるＥＵＶ光源装置の構造と動作について説明する。図６は、該文献のＦｉｇ．２３を書き写して示したもので、ＥＵＶ光源装置の断面図である。
ＥＵＶ光源装置は、放電容器である容器１０１を有する。容器１０１の同図右側がＥＵＶ光の出射する側であり、容器１０１のＥＵＶ光出射側に、ＥＵＶ集光鏡１１３が設けられた容器１０２が取り付けられている。ＥＵＶ集光鏡１１３は、容器１０１から出射したＥＵＶ光を集光し、ＥＵＶ出射孔１１５から、図示しない露光装置に光を導く。なお、容器１０１，１０２内は、不図示の真空ポンプにより減圧されている。
容器１０１内には、円盤状の第１の放電電極１１０と、第２の放電電極１１１が、絶縁材１１２を挟むことにより間隔をあけ、両電極１１０，１１１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１１２の直径は、第１の放電電極１１０の直径よりもやや大きい。
【０００６】
第１の主放電電極１１０と第２の主放電電極１１１には、高電圧パルス発生部１２０が、スライド式の接合部材１１６を介して接続され、電力が供給される。第１の放電電極１１０と第２の放電電極１１１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。
放電が生じると電極は高温になるので、第１の放電電極１１０、第２の放電電極１１１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１１２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１１１の中心には、回転軸１１４ａが取り付けられ、回転軸１１４ａに取り付けられたモータ１１４により、第１の放電電極１１０、絶縁材１１２、第２の放電電極１１１は、一式で回転する。
容器１０１内のＥＵＶ光出射側の反対側には、ＥＵＶ発生種の原料を電極１１１に供給する原料供給部１２１がある。
原料供給部１２１は、ＥＵＶ発生種の原料である固体状のＬｉまたはＳｎを、モータ１１４により回転している第２の放電電極１１１の周辺部１１１ａに供給する。
【０００７】
原料供給部１２１によりＬｉまたは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。容器１０１のＥＵＶ光出射側には、レーザ照射器１２２が設けられ、第２の放電電極１１１の周辺部に供給されたＬｉまたは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１１１は、第１の放電電極１１０よりも直径が大きいので、レーザ光は、第１の放電電極１１０越しに第２の放電電極１１１の周辺部に照射される。レーザ照射によりＬｉまたはＳｎは気化する。
このような状態で、両電極１１０，１１１に電圧パルス発生部１２０からおよそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧が印加される。
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ＬｉまたはＳｎによる高密度高温プラズマ１２３が発生し、このプラズマ１２３から波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
【０００８】
放射されたＥＵＶ光は容器１０２に設けられたＥＵＶ集光鏡１１３により反射されて集光され、ＥＵＶ光出射孔１１５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。
上記のように放電電極を回転させると、電極の、レーザを照射する位置、高密度高温プラズマが発生する位置（放電部の位置）が常に変化するので、電極の熱負荷が低減し、消耗を防ぐことができるという利点がある。
【非特許文献１】“EUV sources using Xe and Sn discharge plasmas ” J.Phys. D:Appl.Phys.37(2004)3254-3265
【特許文献１】国際公開第２００５／０２５２８０号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、放電電極を回転移動させるＥＵＶ光源装置において、ＥＵＶ放射種を液体や固体の状態で供給する構成については提案されている。しかし、ＥＵＶ放射種を、例えばキセノン、スタナン、リチウムガスのようなガスの状態で供給する場合の装置構成については提案がない。
気体（ガス）の場合、安定してＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマを得るためには、放電前にガスを予備電離させる必要がある。しかし、キセノン、スタナン、リチウムガスは吸収断面積が小さいので、図６に示すようにレーザ照射器１１を設けレーザ光を照射しても、レーザ光は吸収されず（予備）電離しない。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、ＥＵＶ放電種として供給されたガスを予備電離することが可能で、ガスの状態でＥＵＶ放射種が供給されても安定してＥＵＶ光を放射することができる放電電極が回転移動する極端紫外光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】
【００１０】
本発明においては、予備電離源として電子線照射装置を用いる。電子線であれば気体の高密度高温プラズマ用原料、例えばキセノン、スタナン、リチウムガスに吸収され電離する。そして、本発明においては放電電極が回転移動する極端紫外光光源装置を以下のように構成し、前記課題を解決する。
貫通孔を有し接地された第１の電極と、この上記第１の電極に近接し、上記第１の電極の貫通孔の中心軸に対して直交する平面内を回転する第２の電極とを設ける。
また、上記第１の電極と第２の電極の間に、極端紫外光を放射する原料ガスを供給する原料供給手段と、電子線により上記原料ガスを上記貫通孔内で電離させる電子線照射装置からなる電離手段と、上記電離した原料から高密度高温プラズマを生成させるために、上記第１の電極と第２の電極間に電力を供給する電力供給手段と、上記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設ける。
さらに上記第２の電極に複数の貫通孔を設け、上記第２の電極が回転する際、第２の電極の複数の貫通孔の内の１乃至複数の貫通孔が、上記第１の電極の貫通孔に連通するように配置する
また、上記第２の電極が回転する際、該第２の電極の複数の貫通孔の内の一部の複数の貫通孔が、上記第１の電極の貫通孔と常に連通し、かつ、第１の電極の貫通孔から見込まれる第２の電極の貫通孔の配置がほぼ均一になるように、複数の貫通孔を上記第２の電極に配置してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）気体の高密度高温プラズマ用原料、例えばキセノン、スタナン、リチウムガスは電子線のエネルギーを吸収し電離する。本発明では、予備電離源として電子線照射装置を用い、上記ガスに第２の電極に設けた孔を介して電子線を照射して予備電離を行っているので、放電が安定し、安定してＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマが得られる。
（２）上記第２の電極が回転する際、該第２の電極の複数の貫通孔の内の一部の複数の貫通孔が、上記第１の電極の貫通孔と常に連通し、かつ、第１の電極の貫通孔から見込まれる第２の電極の貫通孔の配置がほぼ均一になるように、上記第２の電極に複数の貫通孔を配置することにより、第２の電極がどのような速度で回転していても、ほぼ一定量の電子線が原料ガスに照射される。
このため、第１、第２の電極にパルス状の高電圧が印加されるタイミングと、第１の電極の貫通孔に対して、第２の電極の孔の位置を合せる（同期させる）動作が不要である。したがって、高電圧を印加する繰り返し周波数をあげても、第２の電極の回転スピードを早くする必要なく、制御が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１に、本発明の実施例の極端紫外光光源装置の構成（断面図）を示し、図２に放電電極部の詳細構成を示す。
図１に示すように、チャンバー３０は、第１の容器３０ａと第２の容器３０ｂから構成され、放電容器であるチャンバー３０ａ内には、円盤状の第１の主放電電極１（カソード）と、平面状の第２の主放電電極２（アノード）が、両平面が平行になるように配置される。
第１の主放電電極１の中心には、回転軸４ａが取り付けられ、モータ４が回転軸４ａを回転させることにより、第１の主放電電極１は第２の主放電電極２に対して平行な平面内を回転する。
第２の主放電電極２は固定されており、円形の貫通孔２ａが設けられている。
第１の主放電電極１と第２の主放電電極２間に高電圧印加回路５０からパルス状の高電圧を印加することにより、貫通孔２ａにおいてＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマが形成され、該プラズマからＥＵＶ光が放射される。
ＥＵＶ光は貫通孔２ａの主放電電極１とは反対側、同図の下側から取り出される。
第２の容器３０ｂには、ＥＵＶ集光鏡３が設けられ、ＥＵＶ集光鏡３の光軸と、貫通孔２ａの中心軸とは一致するように配置される。
【００１３】
チャンバー３０の第１の容器３０ａの上記貫通孔２ａに対向する部分には開口１２が設けられ、この開口１２に電子線発生装置５ａを備えた予備電離ユニット５が取り付けられる。
電子線発生装置５ａの電子線透過膜５ｅからは、電子線が第２の主放電電極２の貫通孔２ａに向かって放射される。放射された電子線は、第１の主放電電極１に形成されている径の細い貫通孔（後述する）を通過して、主放電電極２の貫通孔２ａ付近の放電ガスを予備電離する。
このような電子線発生装置としては、例えば特表平１０−５１２０９２号公報に記載されている電子線発生装置を用いることができる。
【００１４】
図２（ａ）は、回転する主放電電極１をＥＵＶ光の光軸方向から見た図であり、主放電電極２の貫通孔２ａに対向する、主放電電極１の円環上の領域には、径の細い貫通孔１ａが多数形成されている。
そして、主放電電極１が回転する際、主放電電極１の複数の貫通孔１ａの内の一部の複数の貫通孔が、主放電電極２の貫通孔２ａと常に連通するように、上記径の細い貫通孔１ａは配置されている。
電子線発生装置５ａから照射される電子線は、上記複数の貫通孔１ａを介して、主放電電極２の貫通孔２ａ付近に達し、この付近の放電ガスを予備電離する。
ここで、上記主放電電極２の貫通孔２ａから見込まれる主放電電極１の貫通孔１ａがほぼ均一になるように、貫通孔１ａを配置するのが望ましい。
すなわち、主放電電極１が回転する際、主放電電極１の複数の貫通孔１ａが、主放電電極２の貫通孔２ａに常に対向するように配置し、主放電電極１の複数の貫通孔１ａ内の一部の複数の貫通孔が、主放電電極２の貫通孔２ａと常に連通し、かつ、主放電電極２の貫通孔２ａに連通する主放電電極１の貫通孔１ａの配置が、主放電電極２の貫通孔２ａに対応した領域内でほぼ均一になる（主放電電極２の貫通孔２ａから見込まれる主放電電極１の貫通孔１ａの面積の総和が常にほぼ等しくなる）ように配置するのが望ましい。
【００１５】
このようにすることで、主放電電極１がどのような速度で回転していても、ほぼ一定量の電子線が原料ガスに照射されることになる。
これにより、主放電電極１，２にパルス状の高電圧を印加するタイミングと、主放電電極１，２の貫通孔１ａ，２ａ位置を合せる（同期させる）動作が不要となり、高電圧を印加する繰り返し周波数をあげても、主放電電極１の回転スピードを早くする必要がなくなる。
なお、主放電電極１は、高密度高温プラズマによる加熱を防ぐために、後述するように一部が液体金属の冷却溶媒に浸される。
【００１６】
図１に戻り、チャンバー３０には、ガス導入口１０が設けられ、ガス導入口１０から放電を生じさせる気体（例えばキセノンＸｅ）が導入される。導入された気体は、チャンバー３０内を流れて、真空ポンプ（図示せず）が取り付けられた排気口１１から排気され、  前記したようにチャンバー３０内の高温高密度プラズマ発生部３１の圧力は、１Ｐａ〜２０Ｐａに調節される。
第２の容器３０ｂと主放電電極２は接地され、上記第１の容器３０ａ、主放電電極１と、上記第２の容器３０ｂ間には、高電圧印加回路５０が接続されている。
高電圧印加回路５０は、高電圧が充電されるコンデンサＣ０とスイッチＳＷ１の直列回路と、この直列回路に並列接続された抵抗ＲとリアクトルＬの並列回路から構成される。なお、リアクトルＬを用いず、抵抗Ｒのみの並列回路でもよい。
【００１７】
上記コンデンサＣ０は図示しない充電回路によりあらかじめ設定された高電圧まで充電され、スイッチＳＷ１が閉じると、上記コンデンサＣ０に充電されていたマイナスの高電圧が上記主放電電極１及び第１の容器３０ａに印加され、第１の主放電電極１と第２の主放電電極２間には、−数十ｋＶのパルス状の高電圧が印加される。これにより、図２（ｃ）に示すように両電極１，２間には高温高密度のプラズマ放電が発生し、該プラズマからＥＵＶ光が放射される。
また、主放電電極１，２に高電圧を印加しないときは、上記スイッチＳＷ１は開いており、第１の主放電電極１及び第１の容器３０ａは、抵抗Ｒ，リアクトルＬを介して接地され、接地電位となる。なお、リアクトルＬを用いず、抵抗Ｒのみの場合は、接地電位に近い値となる。
放射されたＥＵＶ光は、主放電電極２側に設けられたＥＵＶ集光鏡３により反射集光され、フィルタ６を介して、照射部（図示せず）に出射する。
【００１８】
ここで、図１に示した予備電離ユニット５について説明する。
予備電離ユニット５を構成する電子線発生装置５ａは、ガラスなどの絶縁部材で構成された絶縁容器５ｂ内に、電子線源であるフィラメントヒータ５ｃとカソード５ｄとが設けられている。フィラメントヒータ５ｃとカソード５ｄの各々に具えられた電力供給用の端子は、絶縁容器５ｂの外部に突出している。絶縁容器５ｂは密閉され、フィラメントヒータ５ｃから放出された電子が吸収されないように、内部は真空に保たれている。
また、絶縁容器５ｂには、電子線を透過させる電子線透過膜５ｅが設けられる。この電子線透過膜５は導電性である。電子線透過膜５は、第１の容器３０ａに直接取り付けられる。
【００１９】
フィラメントヒータ５ｃは、予備電離電源６０においてＡＣ電源に接続された絶縁トランスであるフィラメント電源トランス６１から電流が供給され、加熱される。
また、カソード５ｄにはＡＣ電源に接続された絶縁トランス６３からコッククロフト回路等の昇圧回路６２を介してマイナス高電圧−ＨＶ２が印加される。
通常、電子線透過窓５ｅを接地電位とすることにより、電子線が引き出され、上記電子線透過窓５を介して、図１の点線矢印に示すように、電子線が放射される。
ここで、ＥＵＶ集光鏡３等が設けられる側の第２の容器３０ｂや第２の主放電電極２は、前記ＥＵＶ集光鏡３等との間で放電が生じないようにするため、上記したように接地電位とされる。よって、高電圧印加回路５からは、第１の主放電電極１および第１の容器３０ａに−数十ｋＶのマイナス高電圧−ＨＶ１が印加される。よって、電子線透過膜５ｅの電位も−ＨＶ１となる。そのため、電子線が効果的に引き出せるように、電子線発生装置５ａのカソード５ｄに印加されるマイナス高電圧−ＨＶ２は、｜ＨＶ１｜＜｜ＨＶ２｜となるように設定される。
上記電子線透過膜５ｅの材質は、珪素（Ｓｉ）が使用されるが、他にも窒化珪素（ＳｉＮ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、ベリリウム（Ｂｅ）などが使用できる
【００２０】
図１に示したＥＵＶ装置は次のように動作する。
ガス導入口１０から、ＥＵＶ放射種の原料ガスである、例えばキセノンガスが供給されるとともに、排気口１１から真空ポンプにより排気される。キセノンガスは、チャンバー３０内を、主放電電極１と主放電電極２の間を流れ、貫通孔２ａから容器３０ｂに向かう。チャンバー３０の内部は所定の圧力に減圧される。
主放電電極１は、モータ４が動作することにより回転している。電子線発生装置５ａから電子線を出射する。
図２（ｂ）に示すように、電子線発生装置５ａから出射した電子線は、主放電電極１に形成されている多数の貫通孔１ａを通過して、主放電電極２の貫通孔２ａ内とその近傍のキセノンガスに照射される。主放電電極１は回転しているが、貫通孔１ａは、主放電電極２の貫通孔２ａに対応する円環上の部分に多数形成されているので、電子線は、主放電電極１の回転速度に依存することなく、主放電電極１を通過して貫通孔２ａ内とその近傍のキセノンガスに照射される。
【００２１】
貫通孔２ａ内とその近傍のキセノンは、電子線のエネルギーを吸収し、電離する。
この状態で、高電圧印加回路５０から、両電極におよそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧を印加する。両電極１，２間に放電が発生し、パルス状の大電流が流れる。
ピンチ効果によるジュール加熱によって、図２（ｃ）に示すように、貫通孔２ａには電子線により電離したキセノン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。
プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡３に入射して反射集光され、フィルタ６を介して、照射部（図示せず）に出射する。
【００２２】
図３は、ＥＵＶ光を図面上側に取り出す場合の、放電電極部の構成（断面図）を示す図である。図３に示すように、前記図１に示した放電電極部を上下方向に反転させることにより、ＥＵＶ光を上から取り出すことができる。
図３に示すように、前記図１と同様、円盤状の第１の主放電電極１（カソード）と、平面状の第２の主放電電極２（アノード）が、両平面が平行になるように配置される。
主放電電極１の中心には、回転軸４ａが取り付けられ、モータ４により、主放電電極１は第２の主放電電極２に対して平行な平面内を回転する。
主放電電極２は固定されており、円形の貫通孔２ａが設けられている。また、主放電電極２の貫通孔２ａに対向する、主放電電極１の円環上の領域には、前述したように径の細い貫通孔１ａが多数形成されている。そして、主放電電極１が回転する際、主放電電極１の複数の貫通孔１ａの内の一部の複数の貫通孔が、主放電電極２の貫通孔２ａと連通する。
【００２３】
ガス導入口１０から、ＥＵＶ放射種の原料ガスである、例えばキセノンガスが供給され、電子線発生装置５ａから照射される電子線が、上記複数の貫通孔１ａを介して、主放電電極２の貫通孔２ａ付近に達し、この付近の放電ガスを予備電離する。
この状態で、主放電電極１，２間に高電圧印加回路５０からパルス状の放電電圧を印加することにより、貫通孔２ａにおいてＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマが形成され、該プラズマからＥＵＶ光が放射される。
ＥＵＶ光は貫通孔２ａの主放電電極１とは反対側、同図の上側から取り出される。
同図の上側には、図示しないＥＵＶ集光鏡が設けられ、ＥＵＶ集光鏡に入射して反射集光され、照射部に出射する。
図３においては、高密度高温プラズマによる主放電電極１の加熱を防ぐため、主放電電極１を冷却するための冷却手段４０が示されている。
図３に示すように、主放電電極１の一部１ｂが液体金属の冷却溶媒４１に浸されており、この液体金属冷却溶媒４１により主放電電極１への給電と冷却が行われる。
また、容器３０ａには前述したように高電圧印加回路５０からの放電電圧が印加され、主放電電極１には液体金属冷却溶媒４１を介してこの高電圧が印加される。
図１では、冷却手段を示していないが、図１においても図３に示したものと同様の冷却手段を設けてもよい。
【００２４】
図４は、ＥＵＶ光を横方向に取り出す場合の放電電極部の構成（断面図）を示す図である。図３と同様、円盤状の第１の主放電電極１（カソード）と、平面状の第２の主放電電極２（アノード）が、両平面が平行になるように配置される。
主放電電極１の中心には、回転軸４ａが取り付けられ、モータ４により、主放電電極１は第２の主放電電極２に対して平行な平面内を回転する。
主放電電極２は固定されており、円形の貫通孔２ａが設けられている。また、主放電電極２の貫通孔２ａに対向する、主放電電極１の円環上の領域には、前述したように径の細い貫通孔１ａが多数形成されている。そして、主放電電極１が回転する際、主放電電極１の複数の貫通孔１ａの内の一部の複数の貫通孔が、主放電電極２の貫通孔２ａと連通する。
【００２５】
ガス導入口１０から、ＥＵＶ放射種の原料ガスである、例えばキセノンガスが供給され、電子線発生装置５ａから照射される電子線が、上記複数の貫通孔１ａを介して、主放電電極２の貫通孔２ａ付近に達し、この付近の放電ガスを予備電離する。
この状態で、主放電電極１，２間に高電圧印加回路５０からパルス状の高電圧を印加することにより、貫通孔２ａにおいてＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマが形成され、該プラズマから横方向にＥＵＶ光が放射される。同図の左側には、図示しないＥＵＶ集光鏡が設けられ、ＥＵＶ集光鏡に入射して反射集光される。
主放電電極１を冷却するための冷却手段４０は、主放電電極１の下側に設けられ、主放電電極１の一部１ｂが液体金属冷却溶媒４１に浸されることにより冷却される。また、主放電電極１には液体金属冷却溶媒４１を介してこの放電電圧が印加される。
【００２６】
なお、図１では、主放電電極２（アノード）が固定された構成を示したが、図５に示すように、主放電電極２に回転軸を設けて複数の貫通孔を形成し、主放電電極１とは独立して回転させ、露光したウエハの交換時など、ＥＵＶ光を放射する必要のないときに、主放電電極２を回転させ、放電を行なう貫通孔を交替させるようにしても良い。このようにすれば、主放電電極２の熱負荷を低減させ、消耗を防ぐことができる。なお、主放電電極２の貫通孔の交替は、主放電電極２の回転移動に限るものではなくではなく、スライド移動でも良い。
なお、上記実施例においては、原料ガスとしてキセノンを例にて説明したが、他のＥＵＶ放射種を含むガス、例えばスタナンやリチウムガスの場合でも、本装置を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例の極端紫外光光源装置の構成（断面図）を示す図である。
【図２】図１に示す極端紫外光光源装置の放電電極部の詳細構成を示す図である。
【図３】ＥＵＶ光を上側に取り出す場合の放電電極部の構成例を示す図である。
【図４】ＥＵＶ光を横方向に取り出す場合の放電電極部の構成例を示す図である。
【図５】主放電電極２を回転させる場合の構成例を示す図である。
【図６】電極を回転移動させるＥＵＶ光源装置の構造例を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      第１の主放電電極
１ａ    径の細い貫通孔
２      第２の主放電電極
２ａ    貫通孔
３      ＥＵＶ集光鏡
４      モータ
４ａ    回転軸
５      予備電離ユニット
５ａ    電子線発生装置
６      フィルタ
１０    ガス導入口
１１    ガス排気口
１２    開口
３０    チャンバー
３０ａ  第１の容器
３０ｂ  第２の容器
４０    冷却手段
５０    高電圧印加回路
６０    予備電離電源
【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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