(57)【要約】【課題】電極部の絶縁材表面への放電ガスに起因する金属の堆積を抑制し、安定した放電が得られるようにし、また高精度にＥＵＶ光を放出する高密度高温プラズマの位置とＥＵＶ集光鏡の位置との位置合わせ可能とすること。【解決手段】ＳｎＨ4 等の放電ガスおよびデブリを発生せずまたＥＵＶ光の発生もしないガス（例えばＡｒ）を放電部１で衝突するように、主放電電極１２および主放電電極１１側から供給する。ＳｎＨ4 のリッチな部分からはＳｎおよび／またはＳｎの化合物等が飛び出すが、反対側から供給されるＡｒガスにより絶縁材１３の方向に向かうのを押し戻される。このため、上記化合物等が絶縁材１３に付着堆積する量を減少させることができる。また、上記ガスの流量を調整することにより高密度高温プラズマにおいて波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を高精度に行うことが可能となる。【選択図】    図１
2007317379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と、
この容器内に、金属の極端紫外光放射種および／または金属の極端紫外光放射種の化合物を含む放電ガスを供給する放電ガス供給手段と、
絶縁材を挟みこの絶縁材とともに連通孔が設けられた一対の主放電電極からなる、上記  容器内で放電により上記放電ガスを加熱して励起し高密度高温プラズマを発生させるための加熱励起手段と、
上記主放電電極に高電圧パルスを印加する高電圧パルス発生部と、
上記高密度高温プラズマから放射される極端紫外光を所定の位置に集光する集光鏡と、  集光された光を取り出す光取り出し部と、
上記容器内を排気する排気手段とを有する極端紫外光光源装置において、
上記極端紫外光光源装置は、
上記放電ガス以外の、放電により固体になることのない第２のガスを供給する第２のガス供給手段を更に有し、
上記放電ガス供給手段は、上記加熱励起手段の連通孔に対して、加熱励起手段の上記集光鏡と対面する側から放電ガスを供給するように構成され、
上記第２のガス供給手段は、上記加熱励起手段の連通孔に対して、上記放電ガスが供給される側の反対側から上記第２のガスを供給するように構成されている
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
上記放電ガス供給手段は、環状のガス吹き出し部を有し、上記連通孔の極端紫外光の放射方向から原料を供給する
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】
上記放電ガス供給手段は二重管であり、該二重管の内側の管から上記放電ガスが供給され、外側の管から放電により固体になることのないガスが供給される
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】
上記極端紫外光光源装置は、
上記加熱励起手段の連通孔に対して供給される第２のガスを予備電離する予備電離手段を有する
ことを特徴とする請求項１，２または請求項３の極端紫外光光源装置。
【請求項５】
上記放電ガス供給手段は、上記放電ガスの供給量を調節する放電ガス供給量調節手段を、
上記第２のガス供給手段は、上記第２のガスの供給量を調節する第２のガス供給量調節手段をそれぞれ備えている
ことを特徴とする請求項１，２，３または請求項４の極端紫外光光源装置。
【請求項６】
上記放電ガスの極端紫外光放射種は、スズ（Ｓｎ）もしくはリチウム（Ｌｉ）のいずれかである
ことを特徴とする請求項１，２，３，４または請求項５の極端紫外光光源装置。
【請求項７】
容器内に配置された絶縁材を挟み、この絶縁材とともに連通孔が設けられた一対の主放電電極の連通孔に、金属の極端紫外光放射種および／または金属の極端紫外光放射種の化合物を含む放電ガスを供給し、一対の主放電電極を放電させることにより上記放電ガスを加熱して励起し、上記連通孔もしくは連通孔近傍で、極端紫外光を放出する高密度高温プラズマを発生させて、
容器内に配置した集光鏡に入射した上記極端紫外光を所定の位置に集光し、集光された光を外部に取り出すように構成されている極端紫外光光源装置の集光位置調整方法であって、
上記連通孔が集光鏡と対面する側から、当該連通孔に放電ガスを供給し、
上記原料が供給される側の反対側から、当該連通孔に上記放電ガス以外の、放電により固体になることのない第２のガスを供給し、
上記集光位置が所定位置に位置合わせされるように、上記放電ガスおよび／または上記第２のガスの供給量を調節する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置の集光位置調整方法。
【請求項８】
上記位置合わせは、上記極端紫外光の集光位置をモニタし、モニタ結果である集光位置と上記所定位置とが一致するようにして行われる
ことを特徴とする請求項７記載の極端紫外光光源装置の集光位置調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光を出射する極端紫外光光源装置、および極端紫外光光源装置において、極端紫外光を放射する高密度高温プラズマの位置合わせを高精度に行うことが可能な集光位置調整方法に関する。
【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（Extreme Ultra Violet Radiation：以下、EUV 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光を放射する物質（以下、ＥＵＶ光放射種ともいう）を加熱し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 ，レーザー生成プラズマ）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。
【０００３】
ＬＰＰ方式の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で照射して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する。
一方、ＤＰＰ方式の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する。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。
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、リチウム（Ｌｉ）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）が最も大きく、例えば、キセノンの変換効率より数倍大きい。このため、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光放射種であるスズを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。
【０００４】
次にＥＵＶ光源装置の構成例について説明する。
図１９に、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の概略構成例を示す。
図１９に示すように、ＤＰＰ方式ＥＵＶ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を挟んで取り付けられる。ここで、チャンバ１０および第２の主放電電極１２は接地されている。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。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。
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、連通孔を構成している。第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２は、高電圧パルス発生部１８と電気的に接続され、高電圧パルス発生部１８よりパルス電力が供給されるよう構成される。
第１の主放電電極１１および第２の主放電電極１２間にパルス電力が印加されると、上記連通孔、もしくは、連通孔近傍にて高密度高温プラズマ５が発生する。この高密度高温プラズマ５から、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放出される。
以下、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３を総称して放電部１、また、上記連通孔、および、連通孔近傍を高密度高温プラズマ発生部と称することにする。
【０００５】
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６ａが設けられる。更に、予備電離用絶縁材６ａには、原料導入管７が接続される。この原料導入管７に接続された原料供給ユニット１４より、ＥＵＶ光放射種を含む原料がチャンバ１０内に供給される。上記原料は、例えばＳｎＨ4 ガス、Ｌｉ蒸気等である。
チャンバ内１０には、ＥＵＶ集光鏡２が設けられる。ＥＵＶ集光鏡２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（集光点）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光を良好に反射し、かつ、集光できるように構成されている。
【０００６】
上記した放電部１とＥＵＶ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）が上記プラズマによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、ＥＵＶ光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。
ホイルトラップ３は、例えば特許文献２に記載されているように、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からなる。
すなわち、ホイルトラップ３は、例えば、図２０に示すように、同心円状に配置された内部リング３ｂと外部リング３ｃの２個のリングと、この２個のリング３ｂ，３ｃ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３ｄから構成されている。プレート３ｄ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３ｄやリング３ｂ，３ｃ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から見ると、２個のリング３ｂ，３ｃを除けばプレート３ｄの厚みしか見えず、ＥＵＶ光のほとんどは通過する。
チャンバ１０には、ホイルトラップ３を支持するためのフレームによりホイルトラップ支持壁３ａが形成される。チャンバ１０は、ホイルトラップ３およびホイルトラップ支持壁３ａを境として、ＥＵＶ集光鏡２が配置される空間と放電部１が配置される空間とに分割される。
【０００７】
チャンバ１０の放電部１が配置される空間には、放電部の圧力をモニタする圧力モニタ１７およびガス排気ユニット１５に接続されるガス排出口８が設けられる。ガス排気ユニット１５は、この圧力モニタ１７の測定値に基づき、上記空間の圧力調整やチャンバ内排気を行う。
なお、チャンバ１０のＥＵＶ集光鏡２が配置される空間側に、バッファガスユニット１６を接続して、ＥＵＶ光の発光に関係のないガスを導入してもよい。バッファガスはＥＵＶ集光鏡２側から、ホイルトラップ３を通過して放電部１側に流れ、排気路を通って排気ユニット１５から排気される。このようなバッファガスの流れが生じることにより、ホイルトラップ３では捕捉しきれなかったデブリが、放電部１側からＥＵＶ集光鏡２側に流れ込むのを防ぎ、デブリによるＥＵＶ集光鏡２のダメージを少なくすることができる。
また、図１９に示すＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、制御部２０を有する。この制御部２０は、露光機制御部２１からのＥＵＶ発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部１８、原料供給ユニット１４、ガス排気ユニット１５、バッファガスユニット１６を制御する。
【０００８】
上記ＥＵＶ光源装置は次のように動作する。
図１９のＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置において、第１、第２の主放電電極１１，１２間に高電圧パルス発生部１８よりパルス電力が印加されると、絶縁材１３表面に沿面放電（creeping discharge）が発生して第１、第２の主放電電極１１，１２間は実質、短絡状態になり、パルス状の大電流が流れる。このとき、略同軸上に配置された第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３が形成する連通孔もしくは連通孔近傍にプラズマが形成される。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、プラズマが加熱して励起される。その結果、上記プラズマの略中心部に高密度高温プラズマ５が形成される。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。
高密度高温プラズマ５から放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、上記したＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ１０に設けられたＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部４は、図示を省略した露光機の露光機筐体に設けられたＥＵＶ光入射部と連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２より集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４、ＥＵＶ入射部を介して露光機へ入射する。
【０００９】
ここで、ＤＰＰ方式ＥＵＶ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ＥＵＶ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。ＥＵＶ光を発生させる際、放電部１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１９においては、予備電離ユニット６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６ａと、この予備電離用絶縁材６ａに挿入された導電性の原料導入管７とにより構成される。
【００１０】
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７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７の間に印加されると、図１９に示すように、予備電離用絶縁材６ａ内表面に沿面放電が発生し、チャンバ内に導入されるＥＵＶ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２０により制御される。
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６ａ、原料導入管７は、ＥＵＶ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ＥＵＶ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３に開示されている。
【００１１】
ここで上記ＥＵＶ集光鏡２を含む光学系の位置合わせについて説明する。
図１９に示すＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置において、高密度高温プラズマ５から放出されるＥＵＶ光全てが露光光として使用されるわけではなく、高密度高温プラズマ５から放出されたＥＵＶ光のうち、ＥＵＶ反射鏡２に入射したＥＵＶ光のみが、ＥＵＶ反射鏡２で反射し、集光されて露光機側へ放出される。
図１９に示すＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置においては、ＥＵＶ集光鏡２は、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射し、ＥＵＶ光取出部方向に集束するように構成される。即ち、ＥＵＶ光源装置から放出されるＥＵＶ光の光軸、高密度高温プラズマ５の位置、集光点（焦点）位置Ｓ（集光位置Ｓ）は、ＥＵＶ集光鏡２により規定される。
【００１２】
一方、露光機内の光学系は、ＥＵＶ集光鏡２によって集光されるＥＵＶ光の集光点位置Ｓを基準にして構築される。よって、ＥＵＶ光の集光点位置Ｓが所定の位置から外れると、露光機の露光性能に悪影響を及ぼすことになる。
そのため、高密度高温プラズマ発生部において生成されるプラズマの高密度高温プラズマ５の位置とＥＵＶ集光鏡２の位置との高精度な位置合わせが重要となる。
【００１３】
略同軸上に配置された第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３が形成する連通孔もしくは連通孔近傍である高密度高温プラズマ発生部において生成されるプラズマにおける高密度高温プラズマの位置は、第１、第２の主放電電極１１，１２間に高電圧パルス発生部１８より印加されるパルス電力、チャンバ１０内の圧力、原料の供給速度（例えば、ＸｅガスやＳｎＨ4 ガスのガス流量）、パルス発光するＥＵＶ光の繰り返し周波数といったパラメータを予め定めておけば、シミュレーションにてある程度特定することが可能である。その位置を基準に、ＥＵＶ集光鏡２のチャンバ内での設置位置が算出される。
このようにして算出した位置関係に基づき、上記連通孔とＥＵＶ集光鏡２との位置関係を求め、その位置関係が実現するように、チャンバ１０内でのＥＵＶ集光鏡２の取り付け位置が設計される。
【００１４】
図１９に示す例では、ＥＵＶ集光鏡２は、集光鏡保持機構２ａによりチャンバ１０内の所定の位置に保持される。なお、集光鏡保持機構２ａは、光軸方向の所定の距離だけＥＵＶ集光鏡２の位置を調整する調整機構も併せ持つ。
作業者は、ＥＵＶ集光鏡２を集光鏡保持機構２ａに取り付け、集光鏡保持機構２ａの調整機構を調整してＥＵＶ集光鏡２を光軸方向の所定の位置に固定する。これにより、ＥＵＶ集光鏡２の位置合わせが行われる。
なお、ＥＵＶ光の光軸の傾きも露光機の露光性能に影響を及ぼす。この光軸の傾きは、ＥＵＶ集光鏡２の傾きに依存する。この傾きの位置合わせは、集光鏡保持機構２ａとＥＵＶ集光鏡２の取り付け部分の構造を、集光鏡保持機構２ａにＥＵＶ集光鏡２に取り付けたときにＥＵＶ集光鏡２が傾かないように設計することで、高精度に行うことができる。
すなわち、高密度高温プラズマ発生部で生成される高密度高温プラズマ５の位置の算出結果に基づく機械設計に基づいて、各構造物（ＥＵＶ集光鏡２、ＥＵＶ集光鏡保持機構２ａ、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３等）をチャンバ１０に取り付けていくことにより、おおまかな位置合わせが実現される。
【００１５】
ここで、高密度高温プラズマ発生部で生成されるプラズマにおける高密度高温プラズマ５の位置は、上記したように複数のパラメータに依存している。よって、上記高密度高温プラズマ５の位置を算定するには複雑なシミュレーションを用いる必要がある。そして、算定結果に基づく高密度高温プラズマの位置と実際にプラズマを発生させたときの高密度高温プラズマの位置とは、必ずしも高精度には一致しない。
よって、高精度の高密度高温プラズマ５の位置とＥＵＶ集光鏡２の位置との位置合わせは、上記したように各構造物をチャンバ１０に取り付けて大まかな位置合わせを行ったあと、実際にプラズマを発生させ、ＥＵＶ光の集光点位置を検出しながら行う必要がある。
【００１６】
概略的な高精度の位置合わせ手順を図２１に示す。
まず、Ｘ線ＣＣＤ等で構成される集光点位置モニタ９を、集光点位置Ｓに設置する（ステップＳ１）。次に、プラズマを発生させ（ステップＳ２）、集光点位置モニタ９でＥＵＶ光の集光点の大きさ（光の強度でもよいが、ここでは大きさで説明する）を測定する（ステップＳ３）。
測定結果と所定の集光点の大きさとを比較して検定する（ステップＳ４）。検定の結果、位置合わせが適合と判断される場合は、位置合わせを終了し、集光点位置モニタ９を集光点位置Ｓから離脱させる（ステップＳ５）。
一方、ステップＳ４にて位置合わせが不適合と判断された場合は、ＥＵＶ集光鏡２を所定量だけ光軸方向に移動させる（ステップＳ６）。なお、ＥＵＶ集光鏡２の移動方向は、高密度高温プラズマ５に近づく方向でも離れる方向でもよい。そしてステップＳ１に戻り、位置合わせが適合と判断されるまで、上記手順を繰り返す。
【００１７】
なお、上記手順においては、ＥＵＶ集光鏡２を移動した後、モニタされた集光点の大きさが大きくなった場合、さらに次の移動の際には、逆方向にＥＵＶ集光鏡２を移動させる必要がある。説明を簡単にするために、図２１においては、この移動方向の判断に関するステップは省略してある。
また、本手順では、ＥＵＶ集光鏡２を移動させているが、逆に、ＥＵＶ集光鏡２を固定して、放電部１を光軸方向に移動させるようにしてもよい。その際は、放電部１を移動可能とする移動機構を設ける必要がある。
【特許文献１】特開２００４−２７９２４６号公報
【特許文献２】特表２００２−５０４７４６号公報
【特許文献３】特開２００３−２１８０２５号公報
【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
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上述したＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置において、原料ガスとして例えばスタナン（ＳｎＨ4 ）等の金属の極端紫外光放射種および／または金属の極端紫外光放射種の化合物を含むガスを使用すると、キセノンを使用する場合と異なり、放電ガスに起因するＳｎおよび／またはＳｎ化合物（例えば、炭化物、酸化物など）が、図２２に示すように、ＥＵＶ光源装置の放電部（電極部および絶縁体）に付着堆積することが判明した。
ＳｎＨ4 のうちプラズマ形成に寄与しなかったものおよび／またはプラズマにより生じたＳｎやＳｎＨ、ＳｎＨ2 、ＳｎＨ3 （以下ＳｎＨx ）といったフラグメントが再結合したＳｎＨ4 や、高蒸気圧のフラグメントＳｎＨx は、ＥＵＶ光源装置のプラズマ生成領域と空間的に接続されている排気手段により、そのまま気体として排出される。
しかしながら、排気される前、図２３に示すように、放電後ピンチされたプラズマが膨張する時、プラズマにより分解生成した原子状ガスのＳｎ、Ｓｎx といった金属クラスタやフラグメントＳｎＨx 等が、図中矢印のように飛び出し、放電部の表面にＳｎおよび／またはＳｎ化合物が付着堆積する。
【００１９】
ここで、Ｓｎおよび／またはＳｎ化合物が、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２に挟まれている絶縁材１３の表面に付着堆積すると、正常な放電が困難になるという問題が生じる。その理由を以下に説明する。
(i) 絶縁材１３の表面にＳｎおよび／またはＳｎ化合物が堆積すると、絶縁材１３に包囲された空間であるリング状の高密度高温プラズマ発生部の径が狭くなり、高密度高温プラズマ発生部の空間形状が不均一になって放電に片寄りが生じる。放電の安定性が低下し、ＥＵＶ光の出力も不安定になる。
(ii)絶縁材１３に付着堆積したＳｎおよび／またはＳｎ化合物により、Ｓｎは金属であるので第１と第２の放電電極１１，１２間が導通化、いわゆるショートした状態になり、放電部１に投入した電力が、放電ガスにではなく付着堆積したＳｎおよび／またはＳｎ化合物に供給されるため、高密度高温プラズマが発生し難くなる。
(iii) 上記により、Ｓｎおよび／またはＳｎ化合物が絶縁材１３の表面に付着堆積すると、高密度高温プラズマから放出されるＥＵＶ光のpulse-to-pulseのエネルギー安定性やＥＵＶ光放出位置安定性（pointing stability）が不安定になる。すなわち、ＥＵＶ光源装置から出射するＥＵＶ光の特性が不安定になる。
【００２０】
なお、本発明でいうところのＳｎ化合物とは、例えば、Ｓｎの炭化物、酸化物などである。また、ＥＵＶ光放射種であるＳｎの供給方法としてＳｎＨ4 を導入する場合のみならず、Ｓｎ2 Ｈ6 など他のガス状のＳｎ水素化物を用いた場合も、同様の不具合が起こることは言うまでもない。
また、上記したように、Ｓｎだけでなく、Ｌｉも強い放射強度のＥＵＶ光を得るための原料であり、Ｓｎの場合と同様にガス状の化合物として供給することもあるが、この場合も同様に、放電ガスに起因するＬｉおよび／またはＬｉ化合物が放電部に付着堆積すると考えられる。このような問題は、ＥＵＶ光を発生させるための放電ガスとして金属ガスを使用する場合には、共通する問題である。
【００２１】
一方、前述したようにＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置においては、高密度高温プラズマ発生部において生成されるプラズマの高密度高温プラズマ５の位置とＥＵＶ集光鏡２の位置との高精度な位置合わせが重要であり、ＥＵＶ集光鏡２を光軸方向に移動させたり、放電部１を光軸方向に移動させる必要がある。
しかしながら、実際には、高密度高温プラズマ発生部において生成されるプラズマの高密度高温プラズマ５の位置とＥＵＶ集光鏡２の位置とを高精度に位置合わせすることは難しい。
露光用光源としてＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置を使用する場合、非特許文献１によれば、直径１２インチのウエハを１時間に１００枚処理するために必要な集光点における光出力は１１５Ｗである。発明者の試算によれば、このような仕様を充足するために用いられるＥＵＶ集光鏡の直径は数１０ｃｍとなり、その重量は１００ｋｇ以上となる。一方、放電部の重量も数１００ｋｇとなる。
【００２２】
このような重量物を、位置合わせの際に移動させるためには、大掛かりな移動機構が必要となる。さらに、このような重量物を高精度に位置決め可能にするように移動機構を構築するのは大いなる困難を伴う。
よって、事実上、高密度高温プラズマの位置とＥＵＶ集光鏡の位置とを高精度に位置合わせすることは不可能に近かった。
本発明は以上のような事情を鑑みなされたものであり、その課題は、電極部の絶縁材表面への金属ガスである放電ガスに起因する金属の堆積を抑制し、安定した放電が得られるようにするとともに、大掛かりな構造を採用することなく、容易、かつ、高精度にＥＵＶ光を放出する高密度高温プラズマの位置とＥＵＶ集光鏡の位置とのを位置合わせ可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記課題を本発明においては、次のように解決する。
（１）金属の極端紫外光放射種および／または金属の極端紫外光放射種の化合物を含む放電ガスを供給するガス供給手段と、放電により固体になることのない第２のガスを供給する第２のガス供給手段を設け、上記放電ガスを、加熱励起手段の連通孔に対して、加熱励起手段の集光鏡と対面する側（光が出射される側）から供給するように構成し、上記第２のガスを、加熱励起手段の連通孔に対して、上記放電ガスが供給される側の反対側から供給するように構成する。
（２）上記（１）において、放電ガス供給手段に環状のガス吹き出し部を設け、上記連通孔の極端紫外光の放射方向から原料を供給する。
（３）上記（１）において、上記放電ガス供給手段を二重管とし、該二重管の内側の管から上記放電ガスを供給し、外側の管から放電により固体になることのないガスを供給する。
（４）上記（１）（２）（３）において、上記極端紫外光光源装置に、加熱励起手段の連通孔に対して供給される第２のガスを予備電離する予備電離手段を設ける。
（５）上記（１）（２）（３）（４）において、上記放電ガス供給手段に、放電ガスの供給量を調節する放電ガス供給量調節手段を設け、また、上記第２のガス供給手段に、上記第２のガスの供給量を調節する第２のガス供給量調節手段を設ける。
（６）上記（１）（２）（３）（４）（５）において、上記放電ガスの極端紫外光放射種として、スズ（Ｓｎ）もしくはリチウム（Ｌｉ）のいずれかを使用する。
（７）放電ガスを、加熱励起手段の連通孔に対して、加熱励起手段の上記集光鏡と対面する側から供給するように構成し、上記第２のガスを、加熱励起手段の連通孔に対して、上記放電ガスが供給される側の反対側から供給するように構成し、集光位置が所定位置に位置合わせされるように、上記放電ガスおよび／または上記第２のガスの供給量を調節する。
（８）上記（７）において、上記位置合わせは、上記極端紫外光の集光位置をモニタし、モニタ結果である集光位置と上記所定位置とが一致するようにして行う。
【発明の効果】
【００２４】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）ＥＵＶ光放射種を含む原料ガスを、放電部の集光鏡と対面する側（光が出射される側）から放電部の高密度高温プラズマ発生部へ導入し、また、高密度高温プラズマ発生部を貫通して集光鏡側に向かう方向に、放電により固体になることのないＥＵＶ光放射を行わないガスを導入しているので、ＥＵＶ光放射種を含む原料ガスがＳｎＨ4 やＬｉ蒸気等のように、デブリ（例えば、原子状ガスであるＳｎ、金属クラスタＳｎx 、フラグメントＳｎＨx といったＥＵＶ光放射種を含む原料に起因するデブリ）を生じるものであったとしても、上記原料ガスは、ＥＵＶ光放射を行わないガスと衝突し、高電圧高温プラズマ発生部の連通孔を通過しない。
そのため、高密度高温プラズマが形成された結果生成されるデブリも放電部を構成する絶縁材にほとんど到達せず、堆積物もほとんど堆積しない。
よって、絶縁材に包囲された空間であるリング状の高密度高温プラズマ発生部の径が狭くなることや、高密度高温プラズマ発生部の空間形状が不均一になって放電に片寄りが生じることはないため、放電の安定性が低下せず、ＥＵＶ光の出力の安定化を実現できる。  また、絶縁部に堆積するデブリにより第1 と第2 の放電電極間が導通化し、高密度高温プラズマ自体が発生し難くなるという不具合も発生しない。
これにより、放電部での長時間の安定した放電が可能になる。
（２）ＥＵＶ光放射種を含む原料ガスを供給する供給手段として、高密度高温プラズマ発生部を取り囲む円環状ノズル構造を採用すれば、密度高温プラズマから放出されＥＵＶ集光鏡に入射するＥＵＶ光の光路を遮光することなく、放電部の高密度高温プラズマ発生部にＥＵＶ光放射種を含む原料ガスを供給することが可能となる。特に、本構造によれば、高密度高温プラズマ発生部の中心に向かって円環状のガス供給口から略均一に原料ガスが供給されるので、ピンチ効果により形成される高密度高温プラズマの安定性が良好になる。
（３）上記原料ガス供給手段を二重管とし、該二重管の内側の管から上記原料ガスを供給し、外側の管からＥＵＶ光放射を行わないガスを供給することにより、放電ガスを、確実に放電部に到達させることができる。
また、高密度高温プラズマが形成された結果生成されるデブリは、該二重管の外側から供給されるＥＵＶ光放射を行わないガスにより押し出されて排気され、デブリが、ＥＵＶ反射鏡側に流れるのを防ぐことができる。
（４）ＥＵＶ光放射を行わないガスを高密度高温プラズマ発生部へ導入する際、予備電離を行うことが可能であり、予備電離された上記ガスは、高密度高温プラズマの形成に寄与するので、従来と同様、高密度高温プラズマ発生部で安定な放電を発生させることが可能となる。
（５）ＥＵＶ光放射種を含む原料ガスを、放電部の集光鏡側から放電部の高密度高温プラズマ発生部へ導入し、また、高密度高温プラズマ発生部を貫通して集光鏡側に向かう方向に、放電により固体になることのないＥＵＶ光放射を行わないガスを供給し、上記原料ガスと衝突するようにしているので、各ガスの流量を調整することにより、高密度高温プラズマにおいて波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を行うことが可能となる。そのため、従来、実質的に困難であった波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマの位置とＥＵＶ集光鏡の位置との位置合わせを高精度に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
Ａ．第１実施例
（１）第１の実施例の装置構成。
図１は本発明の第１の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
本実施例のＥＵＶ光源装置は、前記図１９と同様、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１１（カソード）と第２の主放電電極１２（アノード）とがリング状の絶縁材１３を挟んで配置される。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、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、連通孔を構成している。第１の主放電電極１１および第２の主放電電極１２間に、高電圧パルス発生部１８により電力が印加されて放電が発生したとき、この連通孔もしくは連通孔近傍にて高密度高温プラズマが生成される。なお、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３から構成され、高電圧パルス発生部１８からのパルス電力により放電し高密度高温プラズマを生成する部分を、本発明では放電部１と呼ぶ。
【００２６】
チャンバ１０内には、ＥＵＶ集光鏡２が設けられる。ＥＵＶ集光鏡２は、集光鏡保持機構２ａによりチャンバ１０内の所定の位置に保持される。
高密度高温プラズマ５から放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、上記したＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ１０に設けられたＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部４は、図示を省略した露光機の露光機筐体に設けられたＥＵＶ光入射部と連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２より集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４、ＥＵＶ入射部を介して露光機へ入射する。
上記した放電部１とＥＵＶ集光鏡２との間には、金属粉等のデブリや、ＥＵＶ光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。ホイルトラップ３は、チャンバ１０内のホイルトラップ支持壁３ａにより支持される。
尚、ＥＵＶ光放射種に起因するデブリとは、例えば原料ガスがＳｎＨ4 の場合、原子状ガスであるＳｎ、金属クラスタＳｎx 、フラグメントＳｎＨx 等が相当する。
【００２７】
また、チャンバ１０は、ホイルトラップ３およびホイルトラップ支持壁３ａを境として、ＥＵＶ集光鏡２が配置される空間と放電部１が配置される空間とに分割される。
チャンバ１０の放電部１が配置される空間には、放電部１の圧力をモニタする圧力モニタ１７およびガス排気ユニット１５に接続されるガス排出口８が設けられる。ガス排気ユニット１５は、この圧力モニタ１７の測定値に基づき、放電部１の圧力調整やチャンバ内排気を行う。
なお、チャンバ１０のＥＵＶ集光鏡２が配置される空間側に、バッファガスユニット１６を接続して、ＥＵＶ光の発光に関係のないガスを導入してもよい。バッファガスはＥＵＶ集光鏡２側から、ホイルトラップ３を通過して放電部１側に流れ、排気路を通って排気ユニット１５から排気される。このようなバッファガスの流れが生じることにより、ホイルトラップ３では捕捉しきれなかったデブリが、放電部１側からＥＵＶ集光鏡２側に流れ込むのを防ぎ、デブリによるＥＵＶ集光鏡２のダメージを少なくすることができる。
【００２８】
図１において、図１９に示した従来のＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成例と大きく相違する構成は、ＥＵＶ光放射種を含む原料（例えば、ＳｎＨ4 ：以下ＳｎＨ4 を例に取って説明する）を供給する原料供給ユニットの構成および配置である。また、新たに追加された、高密度高温プラズマが形成されても波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光放射を行わないガス（例えば、アルゴン（Ａｒ）ガス：以下Ａｒを例に取って説明する）を供給する構成である。
原料供給ユニット１４からの放電ガスは、流量制御器３１を介してチャンバ１０のＥＵＶ集光鏡２が設けられた側から導入され、放電ガス導入管３１ａにより放電部１の光出射側（ＥＵＶ集光鏡やホイルトラップに対面する側）に導かれて、放電ガス供給ノズル３１ｂから供給される。チャンバ１０側のノズル３１ｂの先端は、ノズル３１ｂから放出されるＳｎＨ4 ガスが、高密度高温プラズマ発生部に導入されるように折り曲げられている。  なお、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置においては、高密度高温プラズマから０°の角度で出射する光は露光には使用されない。そのため、放電ガス供給ノズル３１ｂは、上記のよあにＥＵＶ光の光軸上（高密度高温プラズマから０°の角度で出射する光の軸上）に設けても問題は生じない。
なお、図２０に示したように、ホイルトラップ３にはプレート３ｄを支持する内部リング３ｂが設けられるので、図２に示すように、内部リング３ｂにノズル３１ｂを挿入して、ＥＵＶ光の略光軸上にある内部リング３ｂの中央部から放電部１に向かって、ＳｎＨ4 ガスを吹き出すようにしても良い。
【００２９】
一方、チャンバ１０の第１の主放電電極１１側には、Ａｒガス導入管３２ａが接続される。このガス導入管３２ａは、流量制御器３３を介して、自らデブリを発生せずまたＥＵＶ光の発生もしない例えばＡｒガスを供給するＡｒ供給ユニット３２に接続される。
Ａｒ供給ユニット３２より供給されるＡｒガスは、その流量を流量制御器３３により調整され、Ａｒガス導入管３２ａを通って、放電部１（高密度高温プラズマ発生部）に導入される。すなわち、Ａｒガス流の方向は、ＥＵＶ光出射側方向となる。
【００３０】
ここで、ＤＰＰ方式ＥＵＶ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ＥＵＶ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。ＥＵＶ光を発生させる際、放電部１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１においては、予備電離ユニット６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６ａと、この予備電離用絶縁材６ａに挿入された導電性のＡｒガス導入管３２ａとにより構成される。
【００３１】
導電性である第１の主放電電極１１の凸部およびＡｒガス導入管３２ａ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Ａｒガス導入管３２ａの間に印加されると、図１に示すように、予備電離用絶縁材６ａ内表面に沿面放電が発生し、チャンバ１０内に導入されるＡｒガスの電離を促進する。
従来は、ＥＵＶ光放射種を含む原料であるＳｎＨ4 が予備電離されていたが、本実施例では、Ａｒガスが予備電離される。予備電離されたＡｒガスは、ＳｎＨ4 と高密度高温プラズマ発生部で衝突するとともに、ＳｎＨ4 と高密度高温プラズマの形成に関与する。よって、Ａｒガスを予備電離しても、従来と同様、高密度高温プラズマ発生部で安定な放電を発生させることが可能となる。
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６ａ、Ａｒガス導入管３２ａは、上記したように、Ａｒガス供給経路も兼ねている。
【００３２】
前述したようにチャンバ１０は、ホイルトラップ３を境として、ＥＵＶ集光鏡２が配置される側と放電部１が配置される側が分割され、ホイルトラップ３を支持する壁３ａと、チャンバ１０の放電部１側の外壁とを使って排気路が形成されており、放電部１に導入された上記Ａｒガスは、放電部１の電極１１，１２の連通孔を通り、チャンバ１０に流れ込むガス流を作り、上記排気路からガス排気ユニット１５により排気される。
同様に、放電部１に供給されたＳｎＨ4 などの原料ガスも上記排気路を通ってガス排気ユニット１５により排気される。
なお、チャンバ１０において、ホイルトラップ３およびホイルトラップ支持壁３ａで区分された放電部の位置する空間に繋がるガス排出口８を、複数設けても良い。
例えば、複数のガス排出口を光軸の周りに等間隔で配置すれば、上記放電部１の位置する空間におけるガス溜まりも少なくなり、効率よく排気できる。
【００３３】
また図１に示すＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、制御部２０を有する。この制御部２０は、図１９に示したのと同様、露光機制御部２１からのＥＵＶ発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部１８、予備電離用電源部１９、原料供給ユニット１４、ガス排気ユニット１５、バッファガスユニット１６を制御する。さらに、制御部２０は、Ａｒ供給ユニット３２を制御するとともに、流量制御器３１、流量制御器３３により、ＳｎＨ4 などの原料ガス、Ａｒガスの流量を制御する。
【００３４】
このようなＤＰＰ方式光源装置において、第１、第２の主放電電極１１，１２間に高電圧パルス発生部１８よりパルス電力が印加されると、絶縁材１３表面に沿面放電（creeping discharge）が発生して第１、第２の主放電電極１１，１２間は実質、短絡状態になり、パルス状の大電流が流れる。
また、Ａｒガスが、予備電離ユニット部６を通過中に、予備電離されて放電部１に供給され、略同軸上に配置された第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３が形成する連通孔もしくは連通孔近傍にプラズマが形成される。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、プラズマが加熱して励起される。その結果、上記プラズマの略中心部に高密度高温プラズマが形成される。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。
予備電離ユニット部６によりＡｒガスが予備電離されて放電部１に供給されるため、放電部１でのＳｎＨ4 の放電が生じやすくなり高密度高温プラズマの放電の再現性が向上し、ＥＵＶ光の出力が安定化する。
高密度高温プラズマ５から放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は、上記したＥＵＶ集光鏡２により集光され、ＥＵＶ光取出口４から取り出される。
なお、ＥＵＶ光取出口４には、後述する集光点位置の位置合わせのため、集光点位置モニタ９が設置され、このモニタによりＥＵＶ光の集光点位置がモニタされ、集光点位置の位置合わせが行われる。
【００３５】
（２）第１の実施例の放電部におけるガスの流れおよびＥＵＶ光を放射する領域の位置の制御。
上記したように、本発明は、高密度高温プラズマ発生部（略同軸上に配置された第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２、絶縁材１３が形成する連通孔もしくは連通孔近傍）において、ＳｎＨ4 ガスとＡｒガスとが衝突するように、両ガスを放電部１へ導入する。
特に、ＥＵＶ光放射種を含む原料がＳｎＨ4 やＬｉ蒸気等の場合、高密度高温プラズマ形成後に生成される放電種に起因するデブリが絶縁材１３に付着する可能性が高い。よって、上記したように、本発明においては、ＳｎＨ4 ガス（あるいは、Ｌｉ蒸気等）をＥＵＶ光放出側（集光鏡側）から放電部１へ導入し、Ａｒガスを高密度高温プラズマ発生部においてＳｎＨ4 ガスと衝突するように放電部１へ導入するように構成されている。
また、上記各ガスの流量を調整することにより、後述するように高密度高温プラズマにおいて波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を高精度に行うことが可能となる。
【００３６】
図３に本実施例の放電部の拡大図を示し、放電ガスの流れを説明する。
図３（ａ）に示すように、放電ガスであるスタナン（ＳｎＨ4 ）は放電ガス導入管３１ａにより放電部１の光出射側に導かれて、矢印Ａのように、放電ガス供給ノズル３１ｂから放電部１に供給される。
また、放電部１の光出射側とは反対側からは、放電により固体になることのない、付着物を発生しないガスであるアルゴン（Ａｒ）が、矢印Ｂのように導入される。
そして、ＳｎＨ4 とＡｒはともに、矢印Ｃのように排気路からガス排気ユニット１５により排気される流れを形成する。
放電部１に高電圧パルス発生部１８により電力が印加され、ＡｒとＳｎＨ4 により高密度高温プラズマが生成されるが、放電部１の光出射側からはＳｎＨ4 が、反対側からはＡｒが供給されているので、プラズマは、放電部１の光出射側はＳｎＨ4 がリッチで、反対側はＡｒがリッチな状態になる。Ａｒリッチ領域側ではＡｒイオンプラズマからの放射が支配的であるので、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光は放射されない。一方、ＳｎＨ4 リッチ領域側ではＳｎイオンプラズマからの放射が支配的であるので、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。
【００３７】
図３ (ｂ）に示すように、ＳｎＨ4 がリッチな部分からは、従来と同様に、Ｓｎ、Ｓｎx といった金属クラスタや、高蒸気圧のフラグメントＳｎＨx が飛び出すが、反対側のＡｒガスも膨張し、金属クラスタやフラグメントが放電部の奥である絶縁材の方向に向かうのを押し戻す。
また、金属クラスタやフラグメントは、反対側の金属ガス以外のガスと衝突し、運動エネルギーが低下し、絶縁材１３にまで到達しにくくなる。
そして、金属クラスタやフラグメントは、放電部１を流れるＡｒガスにより、排気路側に押し出され、放電部１の光出射側に設けられた排気路を通って、排気ユニット１５から排気される。
これにより、Ｓｎおよび／またはＳｎの化合物が、絶縁材１３に付着堆積する量が減少する。
さらに、プラズマの、光出射側のＳｎＨ4 がリッチな領域からＥＵＶ光が放射されるので、放電部１を構成する部材により遮光される量が減る。これによりＥＵＶ光の取り出し立体角が増えて、ＥＵＶ光の出力を増すことができる。
【００３８】
次に、ＥＵＶ光を放射する領域の位置の制御について説明する。
本実施例では、上述したように放電部１にＳｎＨ4 ガスとＡｒガスとが衝突するように両ガスを供給しているので、Ａｒリッチな領域とＳｎＨ4 な領域の境界は、互いに衝突するＳｎＨ4 ガスとＡｒガスの流量に依存して移動する。
したがって、ＳｎＨ4 ガスとＡｒガスの流量を調整することにより、ＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を行うことが可能となる。
すなわち、図４（ａ）に示すように、Ａｒガス流量が大きい場合は、Ａｒリッチな領域とＳｎＨ4 な領域の境界は放電部のＥＵＶ光出射側に移動する。よって、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する領域もＥＵＶ光出射側に移動する。
一方、図４（ｂ）に示すように、Ａｒガス流量が小さい場合は、Ａｒリッチな領域とＳｎＨ4 な領域の境界はＥＵＶ光出射側とは反対側に移動する。よって、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する領域もＥＵＶ光出射側とは反対側に移動する。
すなわち、図１に示した流量制御器３１，３３により各ガスの流量を調整することにより、高密度高温プラズマにおいて波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を行うことが可能となる。
そのため、従来、実質的に困難であった波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマの位置とＥＵＶ集光鏡の位置との位置合わせを高精度に行うことが可能となる。
【００３９】
なお、図５に示すように、図４に示す例とは逆にＡｒガスをＥＵＶ光出射側（集光鏡側）から放電部１へ導入し、ＳｎＨ4 ガスを高密度高温プラズマ発生部においてＡｒガスと衝突するように放電部１へ導入することも考えられるが以下の理由から好ましくない。
発明者の実験の結果、高密度高温プラズマが形成された結果、ＳｎＨ4 は分解し、原子状ガスであるＳｎ、金属クラスタＳｎx 、フラグメントＳｎＨx が生成される。これらは、チャンバ１０内の低温部と接触して、Ｓｎおよび／またはＳｎ化合物として堆積することが判明した。ここで、上記したＳｎ化合物とは、例えば、Ｓｎの炭化物、酸化物などである。
露光処理を一時中断するために、放電部１における放電を停止させると、ＥＵＶ光源装置内部、特に第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２及び絶縁材１３の温度が低下する。この温度が低下した部分に、上記したような堆積物が堆積する。
一方、放電の発生中においても、上記金属クラスタや、プラズマにより生じるフラグメントＳｎＨx 等が飛び出し、これらが絶縁材に到達し付着することが判明した。
【００４０】
図３、図４に示した例では、ＳｎＨ4 ガスはＡｒガスと衝突し、高電圧高温プラズマ発生部である連通孔を通過せず、絶縁材１３にはほとんど到達しない。すなわち、絶縁材１３はＡｒリッチ領域内に位置する。そのため、高密度高温プラズマが形成された結果生成される、原子状ガスであるＳｎ、金属クラスタＳｎx 、フラグメントＳｎＨx も絶縁材にほとんど到達せず、堆積物もほとんど堆積しない。
一方、図５に示す例では、ＳｎＨ4 ガスが高電圧高温プラズマ発生部である連通孔を通過する。すなわち、絶縁材１３はＳｎＨ4 リッチ領域内に位置する。そのため、高密度高温プラズマが形成された結果生成される、原子状ガスであるＳｎ、金属クラスタＳｎx 、フラグメントＳｎＨx が絶縁材１３に到達し、堆積物が堆積する確率が高くなる。
絶縁材の表面にＳｎおよび／またはＳｎ化合物が堆積すると、前述したように第１と第２の放電電極間が導通化し、高密度高温プラズマ自体が発生し難くなる。
【００４１】
すなわち、高密度高温プラズマから放出されるＥＵＶ光のpulse-to-pulseのエネルギー安定性やＥＵＶ光放出位置安定性（pointing stability）といった、ＥＵＶ光源装置から出射するＥＵＶ光の特性が不安定になる。
そのため、図３、図４に示すように、ＳｎＨ4 ガスを放電部のＥＵＶ光出射側（集光鏡に対面する側）から放電部へ導入し、Ａｒガスを高密度高温プラズマ発生部においてＳｎＨ4 ガスと衝突するように放電部へ導入することが好ましい。
なお、実際は、ＡｒガスとＳｎＨ4 ガスとが衝突する部分は、ＡｒガスとＳｎＨ4 ガスとが混在する。よって、Ａｒリッチな領域とＳｎＨ4 な領域との境界部分も両ガスが混在した曖昧な境界となる。
図３〜図５に示すモデル図においては、理解を容易にするために、Ａｒリッチな領域とＳｎＨ4 リッチな領域の境界を破線もしくは実線で示している。
【００４２】
（３）第１実施例の変形例
図６は第１の実施例の変形例を示す図である。
上記実施例では、放電ガスを供給するノズル３１ｂが高密度高温プラズマ５から放出されＥＵＶ集光鏡２に入射するＥＵＶ光の光路を横切っており、その分、ＥＵＶ光が遮光される。
そこで、本変形例では、ＥＵＶ光の一部がＳｎＨ4 を放電部に供給するためのノズルにより遮光されないようにするため、例えば、図６に示すように、ノズルを円環状ノズル構造にした。
図６において、放電部１とホイルトラップ３およびホイルトラップ支持壁３ａとの間の空間に円環状ノズル部材４１を設置する。この円環状ノズル部材４１は、放電部１とホイルトラップ３およびホイルトラップ支持壁３ａとの間の空間をさらに区分するものである。
円環状ノズル部材４１は、例えば円板構造であり、中央部に開口を有する。この開口は、高密度高温プラズマ５から放出されＥＵＶ集光鏡２に入射するＥＵＶ光の光路を確保できる大きさに設定される。開口の周縁部は、放電部１に向かって曲げられている。
円環状ノズル部材４１と放電部１とが作る空間に原料導入口４２が設けられる。この原料導入口４２は、流量制御器３１を介して原料供給ユニット１４と接続される。
【００４３】
円環状ノズル構造は、放電部１と板状の円環状ノズル部材４１とから構成される。円環状ノズル構造のガス供給口は、放電部１の第２の主放電電極１２と、放電部１に向かって曲げられている円環状ノズル部材４１の開口の周縁部との間の隙間となる。よって、ガス供給口の形状は、円環状になる。すなわち、放電部１と円環状ノズル部材４１が包囲する空間に設けられた原料導入口４２からＳｎＨ4 ガスが導入されると、ガスは、円環状ノズル部材４１の開口の周縁部に施された曲げ部分に沿って流れ、円環状のガス供給口から放電部１の高密度高温プラズマ発生部に供給される。
前記図１の構造では、放電ガスを導入する導入管３１ａがＥＵＶ光の通過する領域を横切るため、高密度高温プラズマ５から発生するＥＵＶ光の一部が放電ガス導入管３１ａにより遮光されていた。しかし、このような構成にすることにより、ＥＵＶ光が放電ガス導入管により遮光されることがない。
また、円環状の放電ガス供給ノズル部材４１は、図６に示すように、高密度高温プラズマ５に直接さらされない位置に配置することができる。したがって、放電ガス供給ノズル部材４１が、プラズマからの熱ダメージを受けるのを防ぐことができ、ＥＵＶ光の強度を大きくするために、放電部に大電力を投入しても長時間の運転が可能となる。
なお、前記した円環状ノズル構造は、放電部１と板状の円環状ノズル部材４１とから構成されているが、図７（ａ）に示す、円環状ノズル構造体４１’のように構成してもよい。円環状ノズル構造体４１’の開口４１ａは、高密度高温プラズマ５から放出されＥＵＶ集光鏡２に入射するＥＵＶ光の光路を確保できる大きさに設定される。円環状ノズル構造体４１’の内部には円環状の空洞（ガス流路）が形成されており、この空洞には円環状ノズル構造体の外輪部を貫通する放電ガス導入管４１ｂが接続されている。放電ガス導入管４１ｂは、流量制御器３１を介して原料供給ユニット１４に接続されており、原料供給ユニット１４からのＳｎＨ4 ガスは、放電ガス導入管４１ｂから円環状ノズル構造体４１’の空洞に供給される。
一方、円環状ノズル構造体４１’の内輪部には、円環状の開口であるノズル部４１ｃが設けられている。従って、円環状ノズル構造体４１’の空洞に供給されたＳｎＨ4 ガスは、ノズル部４１ｃより、開口４１ａの中心に向かって放出される。図７（ｂ）に示すように円環状ノズル構造体４１’の空洞は、放電部１に向かって曲げられており、ノズル部４１ｃにより放出されるＳｎＨ4 ガスは、効率よく放電部１の高密度高温プラズマ発生部に供給される。
円環状ノズル構造体４１’として構成される円環状ノズル構造を採用すれば、前記した放電部１と板状の円環状ノズル部材４１とから構成される円環状ノズル構造を採用する場合と同様、ＥＵＶ光が放電ガス導入管により遮光されることがないようにすることができる。
なお、円環状ノズルの構造は、図７（ｃ）に示すように、複数のガス供給口を等間隔に設けたものでもよい。
【００４４】
図８に、本実施例の放電部の拡大図を示し、放電ガスの流れを説明する。
放電ガス導入管４１ｂから導入されたＳｎＨ4 は、放電部の第２の主放電電極１２の光出射側に設けられた、円環状の放電ガス供給ノズル部材４１から、円環の内側に向けて矢印Ａのように吹き出す。
また、放電部１の光出射側とは反対側からは、Ａｒが、矢印Ｂのように導入される。そして供給されたガスは、矢印Ｃのように排気路からガス排気ユニット１５により排気される。
放電部１に高電圧パルス発生部１８により電力が印加されると高密度高温プラズマが生成されるが、図３と同様に、放電部１の光出射側はＳｎＨ4 がリッチで、反対側はＡｒがリッチな状態になる。ＡｒはＥＵＶ光を放射しないので、プラズマのＳｎＨ4 がリッチな領域からＥＵＶ光が放射される。
【００４５】
ＳｎＨ4 がリッチな部分から飛び出したＳｎ、Ｓｎx といった金属クラスタや、高蒸気圧のフラグメントＳｎＨx は、反対側のＡｒガスの膨張により押し戻され、また、金属クラスタやフラグメントは、反対側の金属ガス以外のガス（Ａｒガス）と衝突し、運動エネルギーが低下し、絶縁材１３にまで到達しにくくなる。
そして、ＳｎＨ4 からの金属クラスタやフラグメントは、放電部１を流れるＡｒガスにより、放電部１の光出射側に押し出され、チャンバ１０に設けられた排気路を通って、排気ユニット１５から排気される。
上記のように、放電ガスは円環状ノズル構造（円環状ノズル部材４１、円環状ノズル構造体４１’）から内側に向けて吹き出される。したがって、放電ガスは放電部の連通孔の軸対称に供給されることになり、プラズマがピンチされる位置が安定するとともに電極への熱負荷も均一になり、局所的な熱負荷の発生も低減する。そのため、ＥＵＶ光の出力が安定するとともに、高出力化も可能になる。
また、放電ガス供給ノズル部材４１への入熱を少なくできるため、放電部１に大きな電力を投入しても、長時間の運転が可能になる。
【００４６】
Ｂ．第２実施例
（１）第２の実施例の装置構成
図９を用いて本発明の第２の実施例を説明する。
本実施例は、放電部の光出射側からも、金属ガス以外のガス（放電により固体になることのない例えばＡｒのようなガス、付着物を発生しないガス）を供給する例である。
図９の装置においては、図１の装置と同様に、ＳｎＨ4 は、放電ガス導入管４３ａにより放電部１の光出射側に導かれて、放電ガス供給ノズル４３ｂから供給される。
また、Ａｒ供給ユニット３２からＡｒ導入管４４ａを介して供給されるＡｒガスが、Ａｒ供給ノズル４４ｂから放電部１に供給される。
図９（ｂ）に、放電ガス供給ノズル４３ｂ、Ａｒ供給ノズル４４ｂの断面図を示す。同図に示すように、放電ガス供給ノズル４３ｂ、Ａｒ供給ノズル４４ｂは二重管になっており、内側の管には放電ガスであるＳｎＨ4 が流れるが、外側の管にはＡｒが流れる。
なお、図９では、分かりやすいように放電ガス供給ノズル４３ｂ、Ａｒ供給ノズル４４ｂを太く描いたので、高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光が、放電ガス供給ノズル３１ｂにより全て遮られるように見えるが、実際のガス導入管は細い。
その他の構成は前記図１に示したものと同じであり、同一のものには同一の符号が付されている。
【００４７】
（２）第２の実施例の装置の放電部におけるガスの流れ
図１０に本実施例の放電部の拡大図を示し、同図により本実施例における放電ガスの流れを説明する。
図３と同様に、放電ガス導入管４３ａから導入された放電ガス（スタナン：ＳｎＨ4 ）は、放電部１の光出射側に設けられた放電ガス供給ノズル４３ｂから、放電部に向けて矢印Ａのように吹き出す。
また、放電部１の光出射側とは反対側からは、前述したようにＡｒが、矢印Ｂのように導入される。
さらに、ＳｎＨ4 が吹き出すノズル４３ｂの周りからもＡｒガスが、放電部１の方向に向けて吹き出される。ＳｎＨ4 ガスは周囲をＡｒのガスの流れ（矢印Ｃ）により囲まれるため、広がることなく、確実に放電部１に到達する。
放電部１に高電圧パルス発生部１８により電力が印加される。第１の実施例と同様に、放電部１の光出射側はＳｎＨ4 がリッチで反対側はＡｒがリッチな高密度高温プラズマが生成され、ＳｎＨ4 がリッチな領域からＥＵＶ光が放射される。
【００４８】
そして、ＳｎＨ4 からの金属クラスタやフラグメントは、光出射側とは反対側から供給され放電部１を流れるＡｒガスにより押し出され、放電部１の光出射側に設けられた排気路を通って、排気ユニット１５から排気される。
この時、光出射側から供給されたＡｒガスは、矢印Ｃに示されるとおり、金属クラスタやフラグメントに対してＥＵＶ反射鏡２側を流れて排気される。したがって、このＡｒはいわゆるガスシールド効果を奏し、プラズマや放電後のガスにより発生したデブリが、ＥＵＶ反射鏡側に流れるのを防ぐことができる。特に、上記のようにＡｒガスを流すことにより、プラズマが膨張する際に、ＳｎＨ4 がはじかれて集光鏡側にいくのを抑止することができる。
なお、上記では、光入射側と光出射側から同一ガスであるＡｒガスを流す場合について説明したが、光入射側から流すガスとは異なったガスを光出射側から流してもよい。また、光出射側からＡｒガスと他のガス（例えば塩素：Ｃｌ）との混合ガスを流すようにしてもよい。
【００４９】
（３）第２の実施例の変形例
図１１は、第２の実施例の変形例である。本実施例は、第１の実施例の変形例のように第２の主放電電極１２の光出射側に設けた円環状のノズル部材４１からＳｎＨ4 を供給する装置に、Ａｒガスをガスシールドとして、放電部の光出射側から供給するようにした場合の構成例である。
Ａｒガスは前記第２の実施例と同様、Ａｒ供給ユニット３２からアルゴン導入管４４ａを介して導入され、Ａｒガス供給ノズル４４ｂから放電部１に供給される。
図１２（ａ）に本実施例の放電部の拡大図を示し、同図により、放電ガスの流れを説明する。
図８の場合と同様に、ＳｎＨ4 は放電部１の第２の主放電電極１２の光出射側に設けられた、円環状ノズル構造（円環状ノズル部材４１、円環状ノズル構造体４１’）から、円環の内側に向けて矢印Ａのように吹き出す。また、放電部１の光出射側とは反対側からは、Ａｒが、矢印Ｂのように導入される。さらに、Ａｒは、矢印ｃのようにＡｒ供給ノズル４４ｂから放電部１の光出射側に向けて吹き出される。
【００５０】
円環状の放電ガス供給ノズル部材４１から出たＳｎＨ4 ガスは、Ａｒガス供給ノズル４４ｂから出たＡｒガスに押されて、放電部１に到達する。
放電部１に高電圧パルス発生部１８により電力が供給される。放電部１の光出射側はＳｎＨ4 がリッチで反対側はＡｒがリッチな高密度高温プラズマが生成され、ＳｎＨ4 がリッチな領域からＥＵＶ光が放射される。
ＳｎＨ4 からの金属クラスタやフラグメントは、光出射側とは反対側から供給され放電部１を流れるＡｒガスにより、放電部１の光出射側に押し出され、チャンバ１０に設けられた排気路を通って、排気ユニット１５から排気される。
図１０の場合と同様に、ＳｎＨ4 ガスはＡｒガスに押されて確実に放電部１に送られる。また、光出射側から供給されたＡｒガスは、金属クラスタやフラグメントに対してＥＵＶ反射鏡側を流れ、プラズマや放電後のガスにより発生したデブリが、ＥＵＶ反射鏡２側に流れるのを防ぐことができる。
なお、図１２（ｂ）のように、Ａｒガスを供給するノズル４４ｂの、ガスの吹き出す方向を、高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を横切るようにしても、プラズマや放電後のガスにより発生したデブリがＥＵＶ反射鏡２側に流れるのを防ぐことができる。
【００５１】
Ｃ．ＥＵＶ光の集光点位置の位置合わせ
本発明では前述したように、ＳｎＨ4 などの放電ガスと、Ａｒなどの金属ガス以外のガスを放電部に供給しているので、ＳｎＨ4 とＡｒガスの流量を調整することにより、ＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を行うことが可能であり、これによりＥＵＶ光の集光点位置の位置合わせを行うことができる。
以下、集光点位置の位置合わせについて、前記図１に示したＥＵＶ光源装置を例として説明する。なお以下の説明はその他の実施例の装置にも同様に適用することができる。
図１に示すように、ＥＵＶ光取出部４のＥＵＶ光の集光点Ｓとして設計されている位置の光軸上に集光点位置モニタ９が設置され、ＥＵＶ光の集光点位置Ｓがモニタされる。
そして、このモニタ結果に基づき、放電部１へ供給されるＡｒガスとＳｎＨ4 ガスの流量を、流量制御器３１，３３を用いて調整することにより、ＥＵＶ光の集光点Ｓの位置を設計位置に位置合わせすることが可能となる。
【００５２】
なお、集光点位置モニタ９で測定する集光点位置情報としては、例えば、集光点位置モニタ上のＥＵＶ光パターン形状またはＥＵＶ光強度等から求められる。
ここで、ＥＵＶ集光鏡２のチャンバ１０への取り付けは、集光鏡保持機構２ａによりＥＵＶ集光鏡２を取り付けたときに、ＥＵＶ集光鏡２が傾かないような機械構造設計がなされており、ＥＵＶ光の光軸の傾き（すなわち、ＥＵＶ集光鏡の傾き）の位置合わせは、チャンバ１０にＥＵＶ集光鏡２に設置した際に、高精度に行われているとする。
よって、ＥＵＶ光の集光点位置Ｓの位置合わせは、放電部１もしくはＥＵＶ集光鏡２を光軸方向にのみ移動させることにより行われる。
すなわち、ＥＵＶ光の集光点位置の光軸上における位置は、集光点位置モニタ９上のＥＵＶ光パターン形状またはＥＵＶ光強度等から算出することができる。
位置合わせ終了後、集光点位置モニタ９を光路から除去すると、次回のＥＵＶパルス発光より、ＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部４は、図示を省略した露光機の露光機筐体に設けられたＥＵＶ光入射部と連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２により集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部、ＥＵＶ入射部を介して露光機へ入射する。
【００５３】
なお、ＥＵＶ集光点位置は、ＥＵＶ光エネルギー密度が大きく、集光点位置モニタ９にダメージが発生することが懸念される場合は、例えば、図１３（ａ）に示すように、集光点位置モニタを集光点Ｓより所定距離離して設置し、集光点位置モニタ上のＥＵＶ光のエネルギー密度が小さくなうようにしてもよい。集光点Ｓより所定距離離した位置における集光点位置モニタ上のＥＵＶ光パターン形状あるいはＥＵＶ光強度等の集光点位置情報と集光点位置との相関を予め求めておけば、その相関関係から演算して、集光点位置を算出することが可能となる。
あるいは、図１３（ｂ）に示すように、ＥＵＶ集光鏡２から放出されるＥＵＶ光の一部をビームサンプラー９ａで光軸以外の方向に取り出し、サンプリングしたＥＵＶ光の略集光点位置に集光点位置モニタ９を設置し、集光点位置モニタ９上のＥＵＶ光のエネルギー密度が小さくなるようにしてもよい。サンプリングしたＥＵＶ光の集光点位置と、ＥＵＶ集光鏡２から放出されるＥＵＶ光の集光点位置との相関を予め求めておけば、その相関関係から演算して、集光点位置を算出することが可能となる。
【００５４】
次に、図１４、図１５のフローチャート、図１６、図１７のタイムチャートにより、本発明のＥＵＶ光源装置における集光点の位置合わせ手順例について説明する。
図１４、図１５は、本手順例のフローチャートであり、図１６は後述する集光点の位置情報が集光点位置モニタ上のＥＵＶ光パターン形状である場合のタイミングチャート、図１７は後述する集光点の位置情報がＥＵＶ光強度である場合のタイミングチャートである。
（１）集光点位置モニタ９を、所定の位置に設置する（図１４のステップＳ１０１、図１６のａ，図１７のａ）。設置位置は、ＥＵＶ集光鏡２によるＥＵＶ光集光点位置でもよいし、図１３に示すような、集光点位置と相関関係にある位置に設置してもよい。
（２）集光点位置モニタ９を所定位置に設置後、露光装置の制御部２１に集光点位置モニタ設置完了信号を送信する（図１４のステップＳ１０２）。集光点位置モニタ設置完了信号は、作業者が送信してもよいし、集光点位置モニタの自動着脱機構をＥＵＶ光源装置に設けている場合は、ＥＵＶ光源装置より送信してもよい。この場合、制御部２０は、集光点位置モニタ９の自動着脱機構も制御可能に設計されており、図１４のステップＳ１０１において、自動着脱機構を制御して集光点位置モニタの位置決めを行う。
【００５５】
（３）集光点位置モニタ設置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にスタンバイ信号を送信する（図１４のステップＳ１０３、図１６のｂ，図１７のｂ）。
（４）スタンバイ信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、原料供給ユニット１４および流量制御器３１を制御して、原料供給量（ＳｎＨ4 流量）が所定量となるようにする（図１６のｉ，ｊ、図１７のｉ，ｊ）。一方、Ａｒ供給ユニット３２および流量制御器３３を制御して、Ａｒガス流量が所定量となるようにする（図１４のステップＳ１０４、図１６のｇ，ｈ，図１７のｇ，ｈ）。
（５）ＥＵＶ光源装置の制御部２０は圧力モニタ１７から送信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１５を制御して、ガス排気量を調節する（図１４のステップＳ１０５、図１６のｋ，図１７のｋ）。
（６）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信する（ステップＳ１０６）。
（７）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発光指令信号を送信する（図１４のステップＳ１０７、図１６のｍ，図１７のｍ）。
なお、ＥＵＶ発光指令信号の送信は、本ステップに移行後、図１６，図１７に示すように所定の繰り返し周波数で断続的に送信される。
【００５６】
（８）ＥＵＶ発光指令信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、予備電離電源１９を制御して予備電離ユニット６に電力を供給し、予備電離ユニット６を動作させ予備電離を行うとともに、高電圧パルス発生部１８にトリガ信号を送信する（図１４のステップＳ１０８、図１６のｎ，ｏ，図１７のｎ，ｏ）。上記したようにＥＵＶ発光指令信号は所定の繰り返し周波数で断続的に送信されるので、高電圧パルス発生部１８に送信するトリガ信号も所定の繰り返し周波数で断続的に送信される。
（９）トリガ信号を受信した高電圧パルス発生部１８は、第１の主放電電極１１（カソード）、第２の主電極１２（アノード）間に、パルス電力を印加する。絶縁材１３表面に沿面放電(creeping discharge)が発生して第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２間は実質、短絡状態になり、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、ピンチ効果と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５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（図１６のｐ，図１７のｐ）。放射されたＥＵＶ光は、第２の主放電電極１２側（アノード）に設けられたＥＵＶ集光鏡２により反射され、集光する（図１４のステップＳ１０９）。  上記したようにトリガ信号は所定の繰り返し周波数で断続的に送信されるので、ＥＵＶ光の放射も所定の繰り返し周波数で断続的に行われる。
【００５７】
（１０）この集光点の位置Ｓは、集光点位置モニタ９により測定され、測定結果がＥＵＶ光源装置の制御部２０に送信される（図１４のステップＳ１１０）。
なお、集光点の位置情報は、上記したように、集光点位置モニタ９上のＥＵＶ光パターン形状（光パターンの大きさ）またはＥＵＶ光強度等から算出される。
図１６のｅは光パターンの大きさを示し、図１７のｅは光の強度を示しており、光パターンが大きい場合は光強度が小さく、また、光パターンが小さい場合には光強度は大きくなる。
上記したように、ＥＵＶ光の放射は所定の繰り返し周波数で断続的に行われるので、測定結果の送信もそれに対応して行われる。
（１１）ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、ＥＵＶ光パターン形状またはＥＵＶ光強度の閾値Ａを予め記憶している。
上記閾値Ａは、位置合わせ中の集光点の位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲内にあるかどうかを判定するためのものであり、ＥＵＶ光の集光点位置Ｓが設計上の集光点位置からずれていると、集光点位置モニタ９上のＥＵＶ光パターン形状は大きくなる。この偏差の上限状態における集光点位置モニタが検出したＥＵＶ光パターン形状の大きさを、ここではＡｄとする。検出された光パターンの大きさが、この上限Ａｄに達していなければ、集光点の位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲内にあるとする。
同様に、集光点の位置に関する情報がＥＵＶ光強度である場合、ＥＵＶ光の集光点位置が設計上の集光点位置からずれていると、集光点位置モニタ９が検出するＥＵＶ光強度は小さくなる。
この偏差の下限状態における集光点位置モニタが検出したＥＵＶ光強度を、ここではＡＩとする。検出された光強度が、この下限ＡＩを超えていれば、集光点の位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲内にあるとする。
【００５８】
（１２）図１４のステップＳ１１０において集光点位置モニタ９から集光点の位置Ｓに関する情報Ｂ（光パターンの形状Ｂｄあるいは光強度ＢＩ）を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、この位置に関する情報Ｂと上記閾値Ａ（ＡｄもしくはＡＩ）との大小を検定する（図１５のステップＳ１１１）。
（１３）集光点の位置Ｓに関する情報がＥＵＶ光パターン形状の場合、図１５のステップＳ１１１において、Ｂｄ≦Ａｄのときは図１５のステップＳ１１２に移行する。Ｂｄ＞Ａｄのときは図１５のステップＳ１１３に移行する。
一方、集光点の位置Ｓに関する情報がＥＵＶ光強度である場合、ＡＩ≦ＢＩのときは図１５のステップＳ１１２に移行する。ＡＩ＞ＢＩのときは図１５のステップＳ１１３に移行する。
（１４）Ｂｄ≦ＡｄもしくはＡＩ≦ＢＩのときは、集光点位置モニタで測定時の集光点位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲内にあるので、位置合わせの必要がない。
そこで、図１５のステップＳ１１２においては、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、露光装置の制御部２１に位置合わせ終了信号を送信する（図１６のｃ，図１７のｃ）。
（１５）位置合わせ終了信号を受信した露光装置の制御部２１は、ＥＵＶ発光指令信号の送信を停止する（図１５のステップＳ１１４）。この結果、ＥＵＶ光の発光も停止する。（１６）集光点位置モニタ９を所定の位置から離脱させ（図１６のａ，図１７のａ）、集光点位置モニタ離脱完了信号を露光装置の制御部２１に送信する。
この集光点位置モニタ離脱完了信号は、作業者が送信してもよいし、集光点位置モニタ９の自動着脱機構をＥＵＶ光源装置に設けている場合は、ＥＵＶ光源装置より送信してもよい。この場合、制御部２０は、自動着脱機構を制御して集光点位置モニタ９の離脱を行う（図１５のステップＳ１１５）。以上により、ＥＵＶ光の集光点位置の位置合わせが終了となる。
【００５９】
（１７）また、Ｂｄ＞ＡｄもしくはＡＩ＞ＢＩのときは、集光点位置モニタ９で測定時の集光点位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲外であるので、位置合わせを行う必要がある。
図１５のステップＳ１１３において、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３１もしくは流量制御器３３に所定量だけ流量を増加もしくは減少させるように流量変更信号を送信する（図１６のｄ，図１７のｄ）。ここでは、例として、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３３に対し、Ａｒガスの流量を所定量だけ増加させるように流量変更信号を送信するとする。
（１８）流量変更信号を受信した流量制御器３３は、Ａｒガスの流量が所定量だけ増加するように流量を調節し、調節終了後、調節終了信号をＥＵＶ光源装置の制御部に送信する（図１５のステップＳ１１６、図１６のｈ，図１７のｈ）。
（１９）上記したように、所定の繰り返し周波数で断続的に行われるＥＵＶ光の放射に対応して、集光点位置モニタ９は測定結果を送信している。よって、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、所定の繰り返し周波数で断続的に行われるＥＵＶ光の放射に対応して、集光点位置モニタ９は測定結果を受信している（図１６のｅ，図１７のｅ）。
【００６０】
（２０）調節終了信号を受信したＥＵＶ光源装置の制御部２０は、そのタイミング以降で受信した集光点位置モニタ９からの測定結果であるＥＵＶ光の集光点位置Ｓの位置情報Ｂｄ（今回）と、前回受信した位置情報Ｂｄ（前回）とを比較する。もしくは、ＢＩ（今回）とＢＩ（前回）とを比較する（図１５のステップＳ１１７、図１６のｆ，図１７のｆ）。
（２１）集光点の位置情報がＥＵＶ光パターン形状の場合、図１５のステップＳ１１７において、Ｂｄ（前回）＞Ｂｄ（今回）のときは図１５のステップＳ１１８に移行する。Ｂｄ（前回）≦Ｂｄ（今回）のときは図１５のステップＳ１１９に移行する。
一方、集光点の位置情報がＥＵＶ光強度である場合、ＢＩ（前回）≦ＢＩ（今回）のときは図１５のステップＳ１１８に移行する。ＢＩ（前回）＞ＢＩ（今回）のときは図１５のステップＳ１１９に移行する。
（２２）Ｂｄ（前回）＞Ｂｄ（今回）もしくはＢＩ（前回）≦ＢＩ（今回）のときは、図１５のステップＳ１１６において、Ａｒガスの流量の調節方向（この例では、上記したように流量を増加させる方向）が適正であったことを示している。よって、図１５のステップＳ１１８において、ＥＵＶ光の集光点位置Ｓの位置情報Ｂｄ（今回）と上記閾値Ａｄとの大小を検定する。あるいは、ＢＩ（今回）とＡＩとの大小を検定する。
検定の結果、集光点の位置情報がＥＵＶ光パターン形状の場合、Ｂｄ（今回）≦Ａｄのときは図１５のステップＳ１１２に移行する。Ｂｄ（今回）＞Ａｄのときは図１５のステップＳ１２０に移行する。
一方、集光点の位置情報がＥＵＶ光強度である場合、ＡＩ≦ＢＩ（今回）のときは図１５のステップＳ１１２に移行する。ＡＩ＞ＢＩ（今回）のときは図１５のステップＳ１２０に移行する。
【００６１】
（２３）Ｂｄ≦ＡｄもしくはＡＩ≦ＢＩのときは、集光点位置モニタで測定時の集光点位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲内にあるので、位置合わせの必要がない。そこで、図１５のステップＳ１１２、Ｓ１１４、Ｓ１１５と進み、ＥＵＶ光の集光点位置の位置合わせを終了する。
（２４）一方、Ｂｄ＞ＡｄもしくはＡＩ＞ＢＩのときは、集光点位置モニタで測定時の集光点位置と設計上の所定の集光点との位置との光軸上の偏差が許容範囲外であるので、更なる位置合わせを行う必要がある。
なお、図１５のステップＳ１１７において、Ａｒガスの流量の調節方向（本例では、流量を増加させる方向）が適正であると検定された状態（すなわち、Ｂｄ（前回）＞Ｂｄ（今回）もしくはＢＩ（前回）≦ＢＩ（今回））であるので、図１５のステップＳ１２０においては、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３３に対し、Ａｒガスの流量を図１５のステップＳ１１６の調節方向と同じ調節方向に、所定量だけ更に増加させるように流量変更信号を送信する（ステップＳ１２０、図１６のｄ、図１７のｄ））。
（２５）流量変更信号を受信した流量制御器３３は、Ａｒガスの流量が所定量だけ増加もしくは減少するように流量を調節し、調節終了後、調節終了信号をＥＵＶ光源装置の制御部２０に送信する（図１５のステップＳ１２１）。その後、再び図１５のステップＳ１１７以降の手順を繰り返す。
【００６２】
（２６）一方、図１５のステップＳ１１７における検定の結果、Ｂｄ（前回）≦Ｂｄ（今回）もしくはＢＩ（前回）＞ＢＩ（今回）の場合は、図１５のステップＳ１１６において、Ａｒガスの流量の調節方向（本例では、流量を増加させる方向）が不適正であることを示している。
よって、図１５のステップＳ１１９において、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３３に対し、Ａｒガスの流量の調節方向が逆方向（本例では、流量を減少させる方向）になるように流量変更信号を送信する。なお、流量の減少量は、前回の調節における流量の増加量より大きくなるように設定する。
（２７）流量変更信号を受信した流量制御器３３は、Ａｒガスの流量が図１５のステップＳ１１９において設定した所定量だけ減少するように流量を調節し、調節終了後、調節終了信号をＥＵＶ光源装置の制御部に送信する（図１５のステップＳ１２２）。その後、再び図１５のステップＳ１１７以降の手順を繰り返す。
【００６３】
なお、上記位置合わせ手順例においては、図１５のステップＳ１１３において、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３３に対し、Ａｒガスの流量を所定量だけ増加させるように流量変更信号を送信しているがこれに限るものではない。例えば、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３３に対し、Ａｒガスの流量を所定量だけ減少させるように流量変更信号を送信してもよい。あるいは、ＥＵＶ光源装置の制御部２０は、流量制御器３１に対し、ＳｎＨ4 ガスの流量を所定量だけ増加もしくは減少させるように流量変更信号を送信してもよい。
また、図１５のステップＳ１１１，Ｓ１１７，Ｓ１１８における検定は、毎パルス毎行う必要はなく、Ａｒ流量が変化したあとの任意のパルスについて行ってもよい。あるいは、Ａｒ流量が変化したあとの任意のパルス列の平均に対して行ってもよい。
【００６４】
ところで、上記実施例では、ＥＵＶ光放射種を含む原料ガスとして、ＳｎＨ4 を用いる事例を示したが、これに限るものではなく、Ｌｉ蒸気等、Ｌｉを含むガス、Ｓｎ蒸気、高次のＳｎ水素化物を用いることが可能である。
また、高密度高温プラズマが形成されても波長１３．５ｎｍのＥＵＶ放射を行わないガスとして、Ａｒを用いる事例を示したが、これに限るものではなく、例えば、Ｋｒ、Ｈｅ等を使用することが可能となる。
【００６５】
Ｄ．実験例
前述したように、本発明においては、放電部の光出射側から放電ガスを、反対側から、放電により固体になることのないガス、付着物を発生しないガスを供給しているので、放電ガスに起因する物質が、絶縁材に付着堆積することを防ぐことができ、これにより放電部での長時間の安定した放電が可能になる。
本発明の効果を確認するため、以下のような実験を行った。
図１８に実験データを示す。同図に示す実験は、放電ガスとしてスタナンを使用し、図１９に示したの従来例の装置と、図１に示した第１の実施例の装置を使用し、発生するＥＵＶ光の強度を測定することにより行なった。放電部１の光出射側とは反対側から供給する金属ガス以外のガスとしては、アルゴンを用いた。
図１８は、１ｋＨｚの周波数で放電を発生させた時のＥＵＶ光の強度を示した図であり、ａは図１９の従来例装置、ｂは図１の本願装置によるデータであり、横軸は放電のパルス数、縦軸はＥＵＶ光の強度（任意単位）である。
図１８のａに示す従来例装置においては、ＥＵＶ光の強度が小さいが、これは、使用後すぐにスタナンからのＳｎおよび／またはＳｎ化合物が絶縁材の表面に堆積し、この部分を電流が流れることにより電力が失われ、プラズマに供給されるエネルギーが少なくなるためである。
一方、本発明の装置においては、図１８のｂに示すように、従来例装置のようにすぐにＳｎおよび／またはＳｎ化合物が絶縁材の表面に堆積することがなく、従来に比べてＥＵＶ光の強度が５倍から１０倍大きくなった。また、実験後、絶縁材１３へのＳｎの付着物を肉眼で確認したが、ほとんど認められなかった。絶縁材１３にＳｎおよび／またはＳｎ化合物が堆積しないので、電力の損失がなく、プラズマに供給されるエネルギーが大きくなり、ＥＵＶ光の強度が大きくなったと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
【図２】ホイルトラップに原料ガスを供給するノズルを設けた場合の構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施例の放電部の拡大図である。
【図４】ＥＵＶ光を放射する領域の位置制御を説明する図である。
【図５】図４に示す例とは逆にＡｒガスをＥＵＶ光出射側（集光鏡側）から放電部１へ導入する場合を示す図である。
【図６】第１の実施例の変形例を示す図である。
【図７】円環状ノズル構造体の構成例を示す図である。
【図８】第１の実施例の変形例の放電部の拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施例の放電部の拡大図である。
【図１１】第２の実施例の変形例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施例の変形例の放電部の拡大図である。
【図１３】集光点位置モニタの設置例を示す図である。
【図１４】集光点位置の位置合わせ手順を示すフローチャート（１）である。
【図１５】集光点位置の位置合わせ手順を示すフローチャート（２）である。
【図１６】集光点位置の位置合わせ動作（集光点の位置情報が光パターン形状の場合）のタイミングチャートである。
【図１７】集光点位置の位置合わせ動作（集光点の位置情報が光強度の場合）のタイミングチャートである。
【図１８】実験結果を示す図である。
【図１９】ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の概略構成例を示す図である。
【図２０】ホイルトラップの構成例を示す図である。
【図２１】高密度高温プラズマの位置とＥＵＶ集光鏡の位置との位置合わせ手順例を示す図である。
【図２２】Ｓｎ化合物がＥＵＶ光源装置の放電部（電極部および絶縁体）に付着堆積する様子を示す図である。
【図２３】Ｓｎ、Ｓｎx といった金属クラスタやフラグメントＳｎＨx 等が飛び出す様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１      放電部
２      ＥＵＶ集光鏡
２ａ    集光鏡保持機構
３      ホイルトラップ
４      ＥＵＶ光取出部
５      高密度高温プラズマ
６      予備電離ユニット
８      ガス排気口
９      集光点位置モニタ
１１    第１の主放電電極
１２    第２の主放電電極
１３    絶縁材
１４    原料供給ユニット
１５    ガス排気ユニット
１６    バッファガスユニット
１７    圧力モニタ
１８    高電圧パルス発生部
１９    予備電離用電源
２０    制御部
２１    露光機（制御部）
３１    流量制御器
３１ａ  放電ガス導入管
３１ｂ  放電ガス供給ノズル
３２    Ａｒ供給ユニット
３２ａ  Ａｒガス導入管
３３    流量制御器
４１    円環状ノズル部材
４１ａ  開口
４２    原料導入口
４３ａ  放電ガス導入管
４３ｂ  放電ガス供給ノズル
４４ａ  アルゴン導入管
４４ｂ  アルゴン供給ノズル  
Ｓ      集光点
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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