JP2004184408A

JP2004184408A - Target emitter

Info

Publication number: JP2004184408A
Application number: JP2003387002A
Authority: JP
Inventors: Hideyuki Hoshino; 秀往星野; Yosuke Imai; 陽介今井
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2002-11-18
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2004-07-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain temperature of a nozzle jetting target liquid at a proper temperature in an extreme ultraviolet-ray generator for semiconductor working. <P>SOLUTION: A protrusion 43a protrudes forwardly from the tip surface of a cap 45, and the diameter from the tip surface to the neighboring portion of the protrusion 43a is set 2.0 mm or less. The forwardly protruding distance of the protrusion 43a from the tip surface of the cap 45 is set larger than the diameter of the tip surface of the protrusion 43a. By forwardly protruding the protrusion 43a from the tip surface of the cap 45, the solid angle effective for taking out extreme ultraviolet-ray emitted from a plasma sphere can be made large, and the light receiving quantity of the extreme ultraviolet-ray emitted from the plasma sphere can be made large at an elliptic concave mirror. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、発射された極細のターゲット液体流に高出力レーザ光を当てて上記ターゲット液体流をプラズマ化し、そこから発生する極紫外光を取出す極紫外光発生装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in an extreme ultraviolet light generating apparatus that irradiates an emitted ultrafine target liquid stream with a high-power laser beam to convert the target liquid stream into plasma, and extracts extreme ultraviolet light generated therefrom.

従来、半導体加工に用いる極紫外光の発生装置において、極紫外光を取出すために高出力レーザ光が当てられてプラズマ化される液相／気相の物質（以下、「ターゲット材料」という）を、理想的な噴出特性で噴出可能なノズルに係る提案が知られている（例えば特許文献１参照）。また、半導体加工用の極紫外光発生装置において、液相／気相のターゲット材料を噴出するノズルを冷却するために、冷媒ジャケットをノズルに接触せしめた構造に係る提案が知られている（例えば特許文献２参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an extreme ultraviolet light generating apparatus used for semiconductor processing, a liquid / gas phase substance (hereinafter, referred to as a “target material”) that is irradiated with a high-power laser beam in order to extract extreme ultraviolet light and is turned into plasma. There is known a proposal relating to a nozzle capable of ejecting with ideal ejection characteristics (for example, see Patent Document 1). Further, in an extreme ultraviolet light generating device for semiconductor processing, there has been known a proposal related to a structure in which a coolant jacket is brought into contact with a nozzle in order to cool a nozzle for ejecting a liquid / gas phase target material (for example, see, for example). Patent Document 2).

特開2001-319800号公報（第４頁、第５頁、図２〜図８）JP-A-2001-319800 (page 4, page 5, FIGS. 2 to 8)

米国特許第5,577,092号公報（第４欄〜第６欄、図１、図２）US Pat. No. 5,577,092 (columns 4 to 6, FIGS. 1 and 2)

ところで、高出力レーザ光の照射による液相／気相のターゲット材料のプラズマ化は、真空チャンバ内等の真空環境下で行う必要があるので、上述したいずれの提案においても、液相／気相のターゲット材料を噴出するノズルは、真空チャンバ内等の真空環境下に置かれている。そのため、大気中に置かれている場合と比較して、ノズルは熱の影響を受け易い。即ち、液相／気相のターゲット材料のプラズマ化により、そのプラズマからの輻射熱を受けてノズルが高温化したり、ターゲット材料が液相の場合、その液相のターゲット材料が気化するときの気化熱によりノズルが冷却されたりして、ノズル温度を適温に保てないという不具合が生じる。 By the way, since plasma of a liquid / gas phase target material by irradiation with high-power laser light needs to be performed in a vacuum environment such as in a vacuum chamber, any of the above-mentioned proposals requires a liquid / gas phase. The nozzle for ejecting the target material is placed in a vacuum environment such as in a vacuum chamber. Therefore, the nozzle is more susceptible to heat than in the case where the nozzle is placed in the atmosphere. That is, the liquid-phase / gas-phase target material is turned into plasma, the nozzle is heated by the radiation heat from the plasma, or, when the target material is in the liquid phase, the heat of vaporization when the liquid-phase target material is vaporized As a result, the nozzle may be cooled and the temperature of the nozzle may not be maintained at an appropriate temperature.

また、ノズルの先端面とノズルから噴出された液相／気相のターゲット材料が高出力レーザ光に当ってプラズマ化される位置との間の距離は、あまり長いとノズルから噴出された液相／気相のターゲット材料の噴出されたときの形状が保持できなくなるので、せいぜい数ｍｍ程度に設定せざるを得ない。そのため、ノズルの先端面及びその近傍部位の外周面が、プラズマからの高速イオンの射撃を頻繁に受けることとなって、ノズルが損耗し易いという不具合もあった。 Also, if the distance between the tip surface of the nozzle and the position where the liquid / gas phase target material ejected from the nozzle is exposed to high-power laser light and turned into plasma is too long, the liquid phase ejected from the nozzle may be too long. Since the shape when the target material in the gaseous phase is ejected cannot be maintained, it has to be set to at most several mm. For this reason, the tip surface of the nozzle and the outer peripheral surface in the vicinity thereof are frequently subjected to high-speed ion bombardment from the plasma, and the nozzle is liable to be worn out.

従って本発明の目的は、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの温度を適温に保持できるようにすることにある。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to maintain the temperature of a nozzle for ejecting a target liquid at an appropriate temperature in an extreme ultraviolet light generator for semiconductor processing.

また、本発明の別の目的は、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きくし、極紫外光を効率良く集光させることによって、ノズルの耐久性を向上させることができるようにすることにある。 Another object of the present invention is to provide an extreme ultraviolet light generating apparatus for semiconductor processing, in which a three-dimensional structure around a plasma sphere effective for extracting extreme ultraviolet light generated from a plasma sphere generated by turning a target liquid into plasma is provided. An object of the present invention is to improve the durability of a nozzle by increasing the angle and efficiently collecting extreme ultraviolet light.

本発明の第１の観点に従うターゲットエミッタ（９）（２９）（５５）は、極紫外光発生装置に用いられるターゲット液体流を発射するもので、ターゲット液体流が先端から出るようにしたノズル（３７）（４３）と、上記ノズル（３７）（４３）の外側に設けられ、上記ノズル（３７）（４３）との間に空間が形成されるように上記ノズル（３７）（４３）の少なくとも先端部若しくはその近傍部位を覆うキャップ（３９）（４５）と、を備える。 The target emitters (9), (29), and (55) according to the first aspect of the present invention emit a target liquid flow used in an extreme ultraviolet light generating device, and are configured to emit a target liquid flow from a tip ( 37) and (43) and at least one of the nozzles (37) and (43) provided outside the nozzles (37) and (43) such that a space is formed between the nozzles (37) and (43). Caps (39) and (45) for covering the distal end portion or a portion in the vicinity thereof.

上記構成によれば、上記ノズル（３７）（４３）との間に空間が形成されるように上記ノズル（３７）（４３）の少なくとも先端部若しくはその近傍部位を覆うキャップ（３９）（４５）を上記ノズル（３７）（４３）の外側に設けることとしたので、液相／気相のターゲット材料のプラズマ化による、そのプラズマからの輻射熱がキャップ（３９）（４５）によって遮蔽されるから、ターゲット液体を噴出させるノズル（３７）（４３）の温度を適温に保持することができる。 According to the above configuration, the caps (39) and (45) that cover at least the distal end of the nozzles (37) and (43) or a portion in the vicinity thereof so that a space is formed between the nozzles (37) and (43). Is provided outside the nozzles (37) and (43), so that the radiant heat from the plasma due to the plasmaization of the liquid / gas phase target material is blocked by the caps (39) and (45). The temperature of the nozzles (37) and (43) for ejecting the target liquid can be maintained at an appropriate temperature.

本発明の第１の観点に係る好適な実施形態では、上記ノズル（４３）の先端部分が、上記キャップ（４５）よりも前方へ突出している。 In a preferred embodiment according to the first aspect of the present invention, a tip portion of the nozzle (43) projects forward from the cap (45).

上記構成によれば、上記ノズル（４３）の先端部分が、上記キャップ（４５）よりも前方へ突出させることによって、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きくすることができる。そのため、極紫外光を効率良く集光させることができ、ノズル（３７）（４３）の耐久性を向上させることができる。 According to the configuration, the tip of the nozzle (43) projects forward from the cap (45), thereby extracting extreme ultraviolet light generated from the plasma sphere generated by turning the target liquid into plasma. The solid angle around the effective plasma sphere can be increased. Therefore, the extreme ultraviolet light can be efficiently collected, and the durability of the nozzles (37) and (43) can be improved.

上記とは別の実施形態では、上記ノズル（４３）の先端部分の直径が、０.１ｍｍ〜２.０ｍｍに設定されている。 In another embodiment different from the above, the diameter of the tip portion of the nozzle (43) is set to 0.1 mm to 2.0 mm.

上記構成によれば、上記ノズル（４３）の先端部分の直径を、０.１ｍｍ〜２.０ｍｍに設定したので、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きすることができる。そのため、極紫外光を効率良く集光させることができ、ノズル（４３）の耐久性を向上させることができる。 According to the above configuration, since the diameter of the tip portion of the nozzle (43) is set to 0.1 mm to 2.0 mm, it is possible to extract the extreme ultraviolet light generated from the plasma sphere generated by turning the target liquid into plasma. The solid angle around the effective plasma sphere can be increased. Therefore, the extreme ultraviolet light can be efficiently collected, and the durability of the nozzle (43) can be improved.

また、上記とは別の実施形態では、上記キャップ（４５）の先端部が、先細り形状を呈している。 In another embodiment, the tip of the cap (45) has a tapered shape.

上記構成によれば、上記キャップ（４５）の先端部が、先細り形状を呈しているから、ターゲット液体のプラズマ化により生成されたプラズマ球から発生する極紫外光を取出すのに有効なプラズマ球の廻りの立体角を大きくすることができる。そのため、極紫外光を効率良く集光させることができ、ノズル（４３）の耐久性を向上させることができる。キャップ（４５）における単位表面積当りのプラズマ球からの輻射熱の量を低減でき、ノズル（４３）の高温化を防止できる。 According to the above configuration, since the tip of the cap (45) has a tapered shape, a plasma sphere effective for extracting extreme ultraviolet light generated from the plasma sphere generated by turning the target liquid into plasma is formed. The surrounding solid angle can be increased. Therefore, the extreme ultraviolet light can be efficiently collected, and the durability of the nozzle (43) can be improved. The amount of radiant heat from the plasma sphere per unit surface area in the cap (45) can be reduced, and the temperature of the nozzle (43) can be prevented from increasing.

更に、上記とは別の実施形態では、上記極紫外光発生装置が、上記熱媒流体の温度及び／又は流量を制御する制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）を備える場合において、上記ノズル（３７）（４３）の温度を検出して、検出温度を上記制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）にフィードバックする温度検出手段（２１）を備える。 Further, in another embodiment different from the above, in the case where the extreme ultraviolet light generating device includes a control device (63) (65) (19) (23) for controlling the temperature and / or the flow rate of the heat medium fluid. A temperature detecting means (21) for detecting the temperatures of the nozzles (37) and (43) and feeding back the detected temperatures to the control devices (63) (65) (19) and (23).

上記構成によれば、温度検出手段（２１）が、上記ノズル（３７）（４３）の温度を検出して、検出温度を上記制御装置（６３）（６５）（１９）（２３）にフィードバックすることにしたので、ノズル（３７）（４３）の温度を目標温度になるように制御することができる。 According to the above configuration, the temperature detecting means (21) detects the temperatures of the nozzles (37) and (43) and feeds back the detected temperatures to the control devices (63) (65) (19) and (23). Therefore, it is possible to control the temperatures of the nozzles (37) and (43) to be the target temperature.

本発明によれば、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの温度を適温に保持できるようにすることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the extreme ultraviolet light generator for semiconductor processing, the temperature of the nozzle which ejects a target liquid can be maintained at an appropriate temperature.

また、本発明によれば、半導体加工用の極紫外光発生装置において、ターゲット液体を噴出させるノズルの耐久性を向上させることができる。 Further, according to the present invention, in an extreme ultraviolet light generating device for semiconductor processing, the durability of a nozzle for ejecting a target liquid can be improved.

以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る極紫外光発生装置の全体構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of an extreme ultraviolet light generation device according to a first embodiment of the present invention.

上記極紫外光発生装置は、既述のように、半導体製造装置に極紫外光を供給するためのもので、図１に示すように、レーザ光源１と、集光ミラー３と、ターゲット噴出回収機５と、光学系（図示しない）とを備えており、少なくとも、レーザ光源１を除く各部については真空環境内に配置されているものとする。 As described above, the extreme ultraviolet light generator is for supplying extreme ultraviolet light to a semiconductor manufacturing apparatus. As shown in FIG. 1, a laser light source 1, a condensing mirror 3, a target ejection recovery It is assumed that the apparatus includes a device 5 and an optical system (not shown), and at least each part except the laser light source 1 is arranged in a vacuum environment.

レーザ光源１には、例えばＹＡＧレーザが採用されており、ＹＡＧレ−ザ１は、高出力レーザ光を生成して、生成した高出力レーザ光を集光ミラー３に向けて照射する。集光ミラー３には、ＹＡＧレーザ１からの高出力レーザ光を通過させるための貫通孔３ａを有する回転楕円状の凹面鏡（以下、「楕円凹面鏡」という）が採用されており、楕円凹面鏡３によって画定される空間内の適宜箇所（楕円凹面鏡３の第１の焦点Ｆを含む高出力レーザ光の入射方向と直交する部位）に、ターゲット噴出回収機５が配置されている。 The laser light source 1 employs, for example, a YAG laser. The YAG laser 1 generates high-power laser light and irradiates the generated high-power laser light toward the condenser mirror 3. A spheroidal concave mirror (hereinafter, referred to as an “elliptical concave mirror”) having a through-hole 3 a for passing high-power laser light from the YAG laser 1 is adopted as the focusing mirror 3. The target ejection and recovery machine 5 is disposed at an appropriate position in the space defined (a portion orthogonal to the incident direction of the high-power laser light including the first focal point F of the elliptical concave mirror 3).

楕円凹面鏡３によって画定される空間内では、貫通孔３ａを通過した高出力レーザ光がターゲット噴出機５方向に直進して、液相のターゲット材料（既述のように、高出力レーザ光の照射によりプラズマ化する物質のこと。以下同じ）、即ち、ターゲット流体（以下、「ターゲット液体」で表す）に入射することにより極紫外光が生成される。そして、該極紫外光が、楕円凹面鏡３の内周面に所定の反射率で反射して、図示しない光学系に入射する。この光学系は、複数のレンズや複数のミラー等（いずれも図示しない）を適宜箇所に配置して成り、楕円凹面鏡３側から入射する極紫外光を上記レンズやミラー等で受けて、該極紫外光を上記レンズやミラー等で半導体製造装置（図示しない）内の半導体ウエハ（図示しない）へと導くよう構成されている。 In the space defined by the elliptical concave mirror 3, the high-power laser light that has passed through the through-hole 3a travels straight toward the target ejector 5, and the liquid-phase target material (as described above, is irradiated with the high-power laser light. A substance that is turned into plasma by the above-mentioned method. The same applies to the following, that is, extreme ultraviolet light is generated by being incident on a target fluid (hereinafter, referred to as a “target liquid”). Then, the extreme ultraviolet light is reflected on the inner peripheral surface of the elliptical concave mirror 3 at a predetermined reflectance, and enters an optical system (not shown). This optical system includes a plurality of lenses, a plurality of mirrors, and the like (none of which are shown) arranged at appropriate positions, receives extreme ultraviolet light incident from the elliptical concave mirror 3 side by the lenses, mirrors, and the like, and The ultraviolet light is guided to a semiconductor wafer (not shown) in a semiconductor manufacturing apparatus (not shown) by the lens, the mirror, and the like.

図２は、図１に記載した極紫外光発生装置における極紫外光発生の態様を示す説明図である。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an aspect of generation of extreme ultraviolet light in the extreme ultraviolet light generation device illustrated in FIG. 1.

図２において、ターゲット噴出回収機５を構成するターゲットエミッタ９から同じくターゲット噴出回収機５を構成するドレイン１１へ向けて噴出されるターゲット液体の極細流体Ｔに、ＹＡＧレーザ１からの高出力レーザ光が入射することにより、上記ターゲット液体の極細流体Ｔがプラズマ化される。そして、このプラズマ化によって、楕円凹面鏡３の第１の焦点Ｆ若しくはその近傍の位置で、上記ターゲット液体のプラズマ化された直径が数１００μｍ程度の大きさの球状体（プラズマの固まり。以下、「プラズマ球」という）Ｓが形成され、このプラズマ球Ｓから上述した極紫外光が放射状に出射する。本実施形態では、プラズマ球Ｓとターゲットエミッタ９の先端部との間の距離が、数ｍｍ程度になるよう設定されている。 In FIG. 2, a high-power laser beam from the YAG laser 1 is applied to an ultrafine fluid T of target liquid ejected from a target emitter 9 constituting the target ejection and recovery machine 5 to a drain 11 also constituting the target ejection and recovery machine 5. Is incident, the ultrafine fluid T of the target liquid is turned into plasma. Then, due to the formation of the plasma, the target liquid is converted into a spherical body having a diameter of about several hundred μm (a lump of plasma; hereinafter, referred to as “plasma mass”) at or near the first focal point F of the elliptical concave mirror 3. The plasma sphere S is formed, and the above-described extreme ultraviolet light is emitted radially from the plasma sphere S. In the present embodiment, the distance between the plasma sphere S and the tip of the target emitter 9 is set to be about several mm.

ここで、上述したターゲット液体、即ち、高出力レーザ光の入射によってプラズマ化して極紫外光を出射することが可能な物質としては、液相のキセノンや、水や、液相の錫等が挙げられるが、本実施形態では、液相のキセノンを用いることとする。 Here, as the above-described target liquid, that is, a substance that can be turned into plasma by emitting high-power laser light to emit extreme ultraviolet light, xenon in the liquid phase, water, and tin in the liquid phase are exemplified. However, in the present embodiment, xenon in a liquid phase is used.

図３は、図１に記載した極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の一実施例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of a target ejection and recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generator shown in FIG.

上記ターゲット噴出回収機は、図３に示すように、ターゲットエミッタ９と、ドレイン１１と、ターゲット供給部１３と、リザーバタンク１５と、ポンプ１７と、加熱／冷却部１９と、ノズル温度検出部２１と、制御部２３とを備える。ターゲット供給部１３は、ターゲット液体供給管路２５及びターゲットエミッタ９のノズルベース３３、４７（図４、図５で示す）に形成されているターゲット液体案内流路３１、４９（図４、図５で示す）を通じてターゲット液体の極細流を形成するノズル３７、４３（図４、図５で示す）に連通している。ターゲット供給部１３は、例えば制御部２３の制御下で駆動して、該ノズル３７、４３に対し、ターゲット液体（本実施形態では、上述したように、液相のキセノン）を流量、圧力、温度のうち少なくとも１つ、望ましくは２つの量を制御して適宜供給する。 As shown in FIG. 3, the target ejection and recovery machine includes a target emitter 9, a drain 11, a target supply unit 13, a reservoir tank 15, a pump 17, a heating / cooling unit 19, a nozzle temperature detection unit 21 And a control unit 23. The target supply unit 13 includes target liquid guide flow paths 31 and 49 (FIGS. 4 and 5) formed in the target liquid supply pipe 25 and the nozzle bases 33 and 47 (shown in FIGS. 4 and 5) of the target emitter 9. ), And communicate with nozzles 37 and 43 (shown in FIG. 4 and FIG. 5) that form an extremely fine flow of the target liquid. The target supply unit 13 is driven, for example, under the control of the control unit 23 to supply the nozzles 37 and 43 with the target liquid (liquid xenon in the present embodiment as described above) at a flow rate, pressure, and temperature. At least one, desirably two of them are controlled and supplied appropriately.

リザ−バタンク１５、ポンプ１７及び加熱／冷却部１９は、いずれも熱媒流体循環用管路２７を通じてターゲットエミッタ９の熱媒流体のジャケット部４１、５３（図４、図５で示す）に連通している。リザーバタンク１５には、ポンプ１７の駆動によって、上記熱媒流体のジャケット部４１、５３側からの熱媒流体（例えばイソプロピルアルコール。以下同じ）が流入すると共に、リザーバタンク１５内に貯溜していた熱媒流体は、熱媒流体循環用管路２７及びポンプ１７を通じて加熱／冷却部１９に流出する。ポンプ１７は、制御部２３の制御下で駆動して、リザーバタンク１５内に貯溜している熱媒流体を吸い出し、熱媒流体循環用管路２７を通じて加熱／冷却部１９へ圧送する。 The reservoir tank 15, the pump 17, and the heating / cooling unit 19 are all connected to the heating medium fluid jackets 41, 53 (shown in FIGS. 4 and 5) of the target emitter 9 through the heating medium fluid circulating pipe 27. are doing. The heat medium fluid (for example, isopropyl alcohol; the same applies hereinafter) from the jacket portions 41 and 53 of the heat medium fluid flows into the reservoir tank 15 by driving the pump 17 and is stored in the reservoir tank 15. The heat medium fluid flows out to the heating / cooling unit 19 through the heat medium fluid circulation pipe 27 and the pump 17. The pump 17 is driven under the control of the control unit 23 to suck out the heat medium fluid stored in the reservoir tank 15 and to pump the heat medium fluid to the heating / cooling unit 19 through the heat medium fluid circulation pipe 27.

加熱／冷却部１９は、加熱機構と冷却機構の双方（いずれも図示しない）を備えており、加熱機構及び冷却機構は、いずれも制御部２３の制御下で駆動することによって、熱媒流体循環用管路２７を通じてリザ−バタンク１５、ポンプ１７及び加熱／冷却部１９と、上記熱媒流体のジャケット部４１、５３との間を循環する熱媒流体を適宜加熱／冷却する。このように、熱媒流体を加熱／冷却することにより、熱媒流体の温度を適温になるよう制御することで、結果的にノズル３７、４３の温度値が適温に維持されることになる。 The heating / cooling unit 19 includes both a heating mechanism and a cooling mechanism (neither is shown), and the heating mechanism and the cooling mechanism are driven under the control of the control unit 23 to circulate the heat medium fluid. The heating medium fluid circulating between the reservoir tank 15, the pump 17, the heating / cooling unit 19, and the jacket portions 41, 53 of the heating medium fluid is appropriately heated / cooled through the use pipe 27. As described above, by controlling the temperature of the heat medium fluid to be an appropriate temperature by heating / cooling the heat medium fluid, the temperature value of the nozzles 37 and 43 is maintained at an appropriate temperature as a result.

ノズル温度検出部２１には、例えばターゲットエミッタ９の適宜箇所に取付けられる熱電対が採用される。ノズル温度検出部２１は、検出したノズル温度値のデータを制御部２３に出力する。 As the nozzle temperature detecting section 21, for example, a thermocouple attached to an appropriate portion of the target emitter 9 is adopted. The nozzle temperature detection unit 21 outputs data of the detected nozzle temperature value to the control unit 23.

制御部２３は、ターゲット供給部１３、ポンプ１７、加熱／冷却部１９の加熱機構と冷却機構をその制御下に置く。 The control unit 23 places the heating mechanism and the cooling mechanism of the target supply unit 13, the pump 17, and the heating / cooling unit 19 under the control.

制御部２３は、ノズル温度検出部２１からの温度検出値データを定期的に、或いは適宜に入力して、該温度検出値データと、予め制御部２３の内蔵メモリ（図示しない）等に格納されているターゲットエミッタ９の温度が最適温度になり得る温度基準値データ（ノズル温度基準値データ）とを比較する。そして、ノズル温度検出値がノズル温度基準値と一致するように、上記加熱機構、或いは上記冷却機構を適宜駆動することにより、熱媒流体の温度を適温に制御する。 The control unit 23 periodically or appropriately inputs the temperature detection value data from the nozzle temperature detection unit 21 and stores the temperature detection value data in advance in an internal memory (not shown) of the control unit 23 or the like. The temperature is compared with temperature reference value data (nozzle temperature reference value data) at which the temperature of the target emitter 9 can be the optimum temperature. Then, by appropriately driving the heating mechanism or the cooling mechanism so that the detected nozzle temperature value matches the nozzle temperature reference value, the temperature of the heat transfer fluid is controlled to an appropriate temperature.

上記のような温度制御を実行することにより、液相状態を維持できる温度幅が１６１Ｋ〜１６４Ｋの僅か３Ｋ程度しかないような、極めて狭い物質であるキセノンを、ターゲット材料として使用した場合にも、キセノンの液相状態を確実に維持することができるので、該ターゲット材料のプラズマ化による極紫外光の発生に支障をきたすことがない。 By performing the above-described temperature control, even when xenon, which is an extremely narrow substance, in which the temperature range capable of maintaining the liquid phase state is only about 3K of 161K to 164K, is used as the target material, Since the liquid phase state of xenon can be reliably maintained, generation of extreme ultraviolet light due to plasma conversion of the target material is not hindered.

図４は、図３に記載したターゲット噴出回収機が備えるターゲットエミッタ９の一実施例を示す要部断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the target emitter 9 provided in the target ejection and recovery machine shown in FIG.

本実施例では、図４に示すように、ターゲットエミッタ２９は、略中心部に口径が数１００μｍ程度の大きさのターゲット液体案内流路３１を有するノズルベース３３と、略中心部に口径が数１０μｍ程度の大きさのターゲット液体極細流形成流路３５を有するノズル３７と、略円筒状に形成され、先端面からその近傍部位の外周面にかけて例えばセラミック等の溶射によって形成される耐熱コートが被覆されたキャップ３９とを備える。上述したノズルベース３３、ノズル３７及びキャップ３９は、例えば銅、アルミニウム、銀、金、プラチナ、真鍮等の熱伝導性の良好な金属材料によって構成されている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 4, a target emitter 29 has a nozzle base 33 having a target liquid guide channel 31 having a diameter of about several hundred μm at a substantially central portion, and a nozzle base 33 having a diameter at a substantially central portion. A nozzle 37 having a target liquid micro-fine flow formation channel 35 having a size of about 10 μm, and a heat-resistant coat formed in a substantially cylindrical shape and formed by thermal spraying of, for example, ceramic from the front end surface to the outer peripheral surface of the vicinity thereof. Provided with the cap 39. The above-described nozzle base 33, nozzle 37, and cap 39 are made of a metal material having good heat conductivity such as copper, aluminum, silver, gold, platinum, and brass.

ノズルベース３３は、図示のように、その先端寄りの部位において、先端側に行くほど細くなるようテーパ状に形成されていて、その先端面にはノズル３７の一部分を着脱自在に嵌め込むための凹部が形成されている。ターゲット液体案内流路３１は、その上流側端部がターゲット液体供給管路２５（図３に示した）を通じてターゲット供給部１３（図３に示した）に連通している。ターゲット液体案内流路３１の下流側端部には、ノズル３７の一部分が、図示のようにノズルベース３３の凹部に嵌合したとき、ターゲット液体極細流形成流路３５の上流側端部が接続される。 As shown in the drawing, the nozzle base 33 is formed in a tapered shape at a portion near the front end so as to become thinner toward the front end side, and a part of the nozzle 37 is detachably fitted to the front end surface. A recess is formed. The upstream end of the target liquid guide channel 31 communicates with the target supply section 13 (shown in FIG. 3) through the target liquid supply pipe 25 (shown in FIG. 3). When a part of the nozzle 37 is fitted into the concave portion of the nozzle base 33 as shown in the drawing, the upstream end of the target liquid ultrafine flow forming channel 35 is connected to the downstream end of the target liquid guide channel 31. Is done.

キャップ３９も、図示のように、その先端寄りの部位において、先端側に行くほど細くなるようテーパ状に形成されている。これは、キャップ３９における単位表面積当りのプラズマ球Ｓからの輻射熱の量を低減させるためである。キャップ３９の先端面の略中心部には、貫通孔３９ａが形成されており、この貫通孔３９ａには、キャップ３９がノズルベース３３の外周、及びノズルベース３３に着脱自在に嵌合されているノズル３７の外周を、所定の間隙を置いて包囲するようにしてノズルベース３３の基端部（図示しない）等の所定箇所に取付けられることにより、ターゲット液体極細流形成流路３５の下流側端部が連通する。 As shown in the figure, the cap 39 is also formed in a tapered shape at a portion near the distal end so as to become thinner toward the distal end. This is to reduce the amount of radiation heat from the plasma sphere S per unit surface area in the cap 39. A through hole 39a is formed substantially at the center of the distal end surface of the cap 39, and the cap 39 is detachably fitted to the outer periphery of the nozzle base 33 and the nozzle base 33 in this through hole 39a. The nozzle 37 is attached to a predetermined location such as a base end (not shown) of the nozzle base 33 so as to surround the outer periphery of the nozzle 37 with a predetermined gap therebetween, thereby forming the downstream end of the target liquid micro-fine flow forming channel 35. Department communicates.

キャップ３９が上述した態様で取付けられることにより、キャップ３９の内周面と、ノズルベース３３の外周面、及びノズル３７の外周面との間に、円環状の密閉された空間部である熱媒流体のジャケット部４１が形成される。熱媒流体のジャケット部４１は、上述した熱媒流体循環用管路２７に連通している。 By attaching the cap 39 in the above-described manner, the heat medium, which is an annular closed space, is formed between the inner peripheral surface of the cap 39, the outer peripheral surface of the nozzle base 33, and the outer peripheral surface of the nozzle 37. A fluid jacket 41 is formed. The heat medium fluid jacket 41 communicates with the heat medium fluid circulation pipe 27 described above.

図３において説明したように、ポンプ１７の駆動により、リザーバタンク１５内に貯溜されている熱媒流体が、熱媒流体循環用管路２７を通じて加熱／冷却部１９に流入し、加熱／冷却部１９において加熱／冷却が施されることで適温に温度制御された後、熱媒流体循環用管路２７を通じて熱媒流体のジャケット部４１に流入する。そして、該熱媒流体は、熱媒流体のジャケット部４１内を流動した後に、熱媒流体循環用管路２７を通じて再びリザーバタンク１５内に流入する。この動作が繰り返されることで、上述したように、ノズル３７の温度が適温に維持されることになる。 As described with reference to FIG. 3, when the pump 17 is driven, the heat medium fluid stored in the reservoir tank 15 flows into the heating / cooling unit 19 through the heat medium fluid circulation pipe 27, and the heating / cooling unit After the temperature is controlled to an appropriate temperature by performing heating / cooling in 19, the heat flows into the jacket portion 41 of the heat medium fluid through the heat medium fluid circulation pipe 27. Then, the heat medium fluid flows inside the jacket 41 of the heat medium fluid, and then flows into the reservoir tank 15 again through the heat medium fluid circulation pipe 27. By repeating this operation, the temperature of the nozzle 37 is maintained at an appropriate temperature as described above.

上記構成によれば、キャップ３９の先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆したので、キャップ３９の先端面及びその近傍部位の外周面が、プラズマ球Ｓからの輻射熱を受けて高温化したり、或いはプラズマ球Ｓからの高速イオンの衝突を受けて消耗したり、劣化したりするような不具合を生じ難くすることができる。また、ノズル３７が、ノズルベース３３の先端面に対して着脱自在に嵌め込まれる構成としたので、ノズル３７の交換作業が容易に行える。 According to the above configuration, since the heat-resistant coat is coated from the distal end surface of the cap 39 to the outer peripheral surface of the vicinity thereof, the distal end surface of the cap 39 and the outer peripheral surface of the vicinity thereof receive high temperature due to radiant heat from the plasma sphere S. Or a problem such as being consumed or degraded by the collision of high-speed ions from the plasma sphere S can be suppressed. Further, since the nozzle 37 is configured to be detachably fitted to the tip end surface of the nozzle base 33, the replacement work of the nozzle 37 can be easily performed.

図５は、図３に記載したターゲット噴出回収機５が備えるターゲットエミッタ５５の変形例を示す要部断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part showing a modified example of the target emitter 55 provided in the target ejection and recovery machine 5 shown in FIG.

図示のように、本変形例に係るターゲットエミッタ５５では、図４で示したノズル３７に代えて、極細の管状に形成され、先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートが被覆された突出部４３ａと、略円筒状に形成された基部４３ｂとから成るノズル４３を採用した点と、図４で示したようなキャップ３９に代えて、先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆していないキャップ４５を採用した点とにおいて、図４に記載したノズル２９の実施例と相違する。 As shown in the figure, in the target emitter 55 according to the present modification, instead of the nozzle 37 shown in FIG. 4, a projection formed of a very thin tube and covered with a heat-resistant coat from the tip end surface to the outer peripheral surface in the vicinity thereof is provided. The point that the nozzle 43 composed of the portion 43a and the base portion 43b formed in a substantially cylindrical shape is adopted, and a heat-resistant coat is applied from the distal end surface to the outer peripheral surface of the vicinity thereof instead of the cap 39 as shown in FIG. This embodiment differs from the embodiment of the nozzle 29 shown in FIG. 4 in that a cap 45 not covered is employed.

突出部４３ａは、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方に突出しており、突出部４３ａの先端面からその近傍部位にかけての直径が、２.０ｍｍ以下（０.１ｍｍ〜２.０ｍｍ、例えば０.５ｍｍ）に設定されている。突出部４３ａの、キャップ４５の先端面から前方への突出距離は、突出部４３ａの先端面の直径よりも長い値に設定されている。 The protruding portion 43a protrudes forward from the distal end surface of the cap 45 through the through-hole 45a, and has a diameter from the distal end surface of the protruding portion 43a to the vicinity thereof of 2.0 mm or less (0.1 mm to 2.0 mm, for example, 0.5 mm). The projecting distance of the projecting portion 43a forward from the distal end surface of the cap 45 is set to a value longer than the diameter of the distal end surface of the projecting portion 43a.

突出部４３ａを、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方へ突出させる理由は、図４で示したノズル３７の先端面がキャップ３９の内側に存在するような構成と比較すれば、上記プラズマ球Ｓから出射する極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることができるためであり、極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることによって、上記プラズマ球Ｓから出射する極紫外光の、上述した楕円凹面鏡３における受光量を多くすることが可能になるからである。因みに、上記プラズマ球Ｓから出射した極紫外光のうち、ターゲット噴出回収機／ターゲットエミッタに当ったものは取り出すことができない。 The reason that the projecting portion 43a is projected forward from the tip end surface of the cap 45 through the through hole 45a is that the plasma 43 is formed in comparison with the configuration in which the tip end surface of the nozzle 37 is present inside the cap 39 shown in FIG. This is because the solid angle effective for extracting the extreme ultraviolet light emitted from the sphere S can be increased. By increasing the solid angle effective for extracting the extreme ultraviolet light, the solid sphere emits from the plasma sphere S. This is because the amount of extreme ultraviolet light received by the elliptical concave mirror 3 can be increased. By the way, of the extreme ultraviolet light emitted from the plasma sphere S, the one that hits the target ejection recovery device / target emitter cannot be extracted.

なお、図４で示したターゲットエミッタ２９とは異なって、キャップ４５は、その先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆していないが、上記プラズマ球Ｓが生成されるのは、上述したように、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方へ突出している突出部４３ａの先端面より更に数ｍｍ程度前方の位置であるから、キャップ４５の先端面が、プラズマ球Ｓからの輻射熱を受けて高温化したり、或いはプラズマ球Ｓからの高速イオンの衝突を受けて消耗したり、劣化したりするような不具合は生じ難いので支障は小さい。 Note that, unlike the target emitter 29 shown in FIG. 4, the cap 45 does not cover the heat-resistant coat from the tip surface to the outer peripheral surface of the vicinity thereof, but the above-mentioned plasma sphere S is generated. As described above, the distal end surface of the cap 45 is located about several mm ahead of the distal end surface of the protruding portion 43a that protrudes forward from the distal end surface of the cap 45 through the through hole 45a. Problems such as high temperature due to radiant heat or exhaustion or deterioration due to collision of high-speed ions from the plasma sphere S are unlikely to occur, so that the trouble is small.

上述した構成以外の構成については、図４に記載したターゲットエミッタの実施例におけるものと同様である。 The configuration other than the configuration described above is the same as that in the embodiment of the target emitter described in FIG.

即ち、ノズルベース４７が、その略中心部に口径が数１００μｍ程度の大きさのターゲット液体案内流路４９を有する点、ノズルベース４７の先端面に、ノズル４３の基部４３ｂの一部分を着脱自在に嵌め込むための凹部が形成されている点、及びノズル４３が、基部４３ｂ及び突出部４３ａの略中心部に口径が数１０μｍ程度の大きさのターゲット液体極細流形成流路５１を有する点については、図４に記載したターゲットエミッタの実施例と同様である。 That is, the nozzle base 47 has a target liquid guide flow channel 49 having a diameter of about several hundred μm at a substantially central portion thereof, and a part of the base 43 b of the nozzle 43 is detachably attached to the tip end surface of the nozzle base 47. Regarding the point that the concave portion for fitting is formed, and the point that the nozzle 43 has the target liquid ultrafine flow forming flow path 51 having a diameter of about several tens μm at the approximate center of the base 43 b and the protruding part 43 a And the embodiment of the target emitter described in FIG.

また、ターゲット液体案内流路４９の上流側端部が、ターゲット液体供給管路２５（図３に示した）を通じてターゲット供給部１３（図３に示した）に連通している点、ターゲット液体案内流路４９の下流側端部には、ノズル４３の基部４３ｂの一部分が、図示のようにノズルベース４７の凹部に嵌合したとき、ターゲット液体極細流形成流路５１の上流側端部が接続される点についても、図４に記載したノズルの実施例と同様である。 Further, the point that the upstream end of the target liquid guide channel 49 communicates with the target supply unit 13 (shown in FIG. 3) through the target liquid supply pipe 25 (shown in FIG. 3). When a part of the base 43b of the nozzle 43 fits into the recess of the nozzle base 47 as shown in the figure, the upstream end of the target liquid microfine flow forming flow path 51 is connected to the downstream end of the flow path 49. This is the same as the embodiment of the nozzle shown in FIG.

また、キャップ４５も、図示のように、その先端寄りの部位において、先端側に行くほど細くなるようテーパ状に形成されていて、その先端面の略中心部に貫通孔４５ａを有している点、貫通孔４５ａには、キャップ４５がノズルベース４７の外周、及びノズルベース４７に着脱自在に嵌合されているノズル４３の外周を、所定の間隙を置いて包囲するようにしてノズルベース４７の基端部（図示しない）等の所定箇所に取付けられることにより、ターゲット液体極細流形成流路５１の下流側端部が連通する点についても、図４に記載したノズルの実施例と同様である。 Further, as shown in the figure, the cap 45 is also formed in a tapered shape in a portion near the front end so as to become thinner toward the front end, and has a through hole 45a at a substantially central portion of the front end surface. In the through hole 45a, the cap 45 surrounds the outer periphery of the nozzle base 47 and the outer periphery of the nozzle 43 removably fitted to the nozzle base 47 with a predetermined gap. The same as in the embodiment of the nozzle shown in FIG. 4, the point where the downstream end of the target liquid microfine flow forming channel 51 communicates by being attached to a predetermined location such as the base end (not shown) of the nozzle. is there.

また、キャップ４５が上述した態様で取付けられることにより、キャップ４５の内周面と、ノズルベース４７の外周面、及びノズル４３の外周面との間に、円環状の密閉された空間部である熱媒流体のジャケット部５３が形成され、熱媒流体のジャケット部５３が、上述した熱媒流体循環用管路２７に連通している点についても、図４に記載したターゲットエミッタの実施例と同様である。 In addition, the cap 45 is attached in the above-described manner, so that an annular closed space is formed between the inner peripheral surface of the cap 45, the outer peripheral surface of the nozzle base 47, and the outer peripheral surface of the nozzle 43. A heat medium fluid jacket portion 53 is formed, and the heat medium fluid jacket portion 53 communicates with the heat medium fluid circulation pipe 27 described above. The same is true.

更に、ノズル４３、キャップ４５及びノズルベース４７が、熱伝導性の良好な金属材料によって構成されている点についても、図４に記載したノズルの実施例と同様である。 Further, the nozzle 43, the cap 45, and the nozzle base 47 are made of a metal material having good heat conductivity, which is the same as in the embodiment of the nozzle shown in FIG.

上記構成によれば、突出部４３ａを、キャップ４５の先端面から貫通孔４５ａを通して前方へ突出させたので、プラズマ球Ｓから出射する極紫外光を取出すのに有効な立体角を大きくすることができる。また、突出部４３ａの先端面からその近傍部位の外周面にかけて耐熱コートを被覆したので、突出部４３ａの先端面及びその近傍部位の外周面が、プラズマ球Ｓからの輻射熱を受けて高温化して劣化したり、或いはプラズマ球Ｓからの高速イオンの衝突を受けて消耗したり、劣化したりするような不具合を生じ難くすることができる。更に、ノズル４３が、ノズルベース４７の先端面に対して着脱自在に嵌め込まれる構成としたので、ノズル４３の交換作業が容易に行える。 According to the above configuration, since the protruding portion 43a protrudes forward from the tip end surface of the cap 45 through the through hole 45a, it is possible to increase the solid angle effective for extracting the extreme ultraviolet light emitted from the plasma sphere S. it can. In addition, since the heat-resistant coat is coated from the distal end surface of the protruding portion 43a to the outer peripheral surface of the vicinity thereof, the distal end surface of the protruding portion 43a and the outer peripheral surface of the nearby portion receive radiant heat from the plasma sphere S and become hot. Defects such as deterioration or consumption or deterioration due to collision of high-speed ions from the plasma sphere S can be suppressed. Further, since the nozzle 43 is configured to be detachably fitted to the tip end surface of the nozzle base 47, the replacement operation of the nozzle 43 can be easily performed.

図６は、図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の他の実施例を示すブロック図である。図６に示した実施例は，図３で示したターゲットエミッタ９の加熱／冷却に係わるもので、図３で示した一実施例との構成上の相違点は、以下のとおりである。 FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the target ejection and recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generator shown in FIG. The embodiment shown in FIG. 6 relates to the heating / cooling of the target emitter 9 shown in FIG. 3, and the structural differences from the embodiment shown in FIG. 3 are as follows.

図６において、符号６１で示す液体窒素供給部６１は、図３において示したリザーバタンク１５、及びポンプ１７に相当する。図３において示したリザーバタンク１５は、単に液体窒素を保存するだけの機能を奏するものであるのに対し、図６において示す液体窒素供給部６１は、例えば液体窒素容器であって、該液体窒素容器の内部には液体窒素が保存されており、その極く一部が該液体窒素容器内部において気化している。本実施例では、その気化している窒素ガスの圧力を利用して液体窒素供給部６１の内部から外部へ液体窒素を圧送することができるため、図３で示したポンプ１７を必要としない。 6, a liquid nitrogen supply unit 61 indicated by reference numeral 61 corresponds to the reservoir tank 15 and the pump 17 shown in FIG. The reservoir tank 15 shown in FIG. 3 has a function of merely storing liquid nitrogen, whereas the liquid nitrogen supply unit 61 shown in FIG. 6 is, for example, a liquid nitrogen container, Liquid nitrogen is stored inside the container, and a very small portion is vaporized inside the liquid nitrogen container. In this embodiment, liquid nitrogen can be pumped from the inside of the liquid nitrogen supply unit 61 to the outside by using the pressure of the vaporized nitrogen gas, so that the pump 17 shown in FIG. 3 is not required.

また、本実施例に係るターゲット噴出回収機では、図６に示すように、図３で示したターゲット噴出回収機が備えていない圧力調整部６２が備えられている。圧力調整部６２は、液体窒素供給部６１の内部圧力を所定の値（設定値）に調整する機能を有する。液体窒素供給部６１（液体窒素容器）は、その内部の液体窒素の極く一部を気化させることによって低温状態を維持しているため、気化して発生した気体の一部を液体窒素供給部６１の外へ放出する必要があるので、安全弁としての機能を有する圧力調整部６２を設置して液体窒素供給部６１の内部圧力を設定値に調整し、維持するようにしている。なお、図３で示した一実施例では、熱流媒体の温度調整を介してターゲットエミッタ９の温度調整を行うことを想定しているので圧力調整は必要ではない。 Further, in the target ejection and recovery machine according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a pressure adjusting unit 62 not provided in the target ejection and recovery machine shown in FIG. 3 is provided. The pressure adjusting section 62 has a function of adjusting the internal pressure of the liquid nitrogen supply section 61 to a predetermined value (set value). The liquid nitrogen supply unit 61 (liquid nitrogen container) maintains a low temperature state by vaporizing a very small portion of the liquid nitrogen in the liquid nitrogen supply unit. Since it is necessary to discharge the liquid nitrogen to the outside, a pressure adjusting unit 62 having a function as a safety valve is provided to adjust and maintain the internal pressure of the liquid nitrogen supply unit 61 to a set value. In the embodiment shown in FIG. 3, it is assumed that the temperature of the target emitter 9 is adjusted through the temperature adjustment of the heat flow medium, so that pressure adjustment is not necessary.

図６において符号９で示したターゲットエミッタについても、図３で示したターゲットエミッタ９におけると同様に、図４、又は図５で示した構成のものを使用する。液体窒素供給部６１、圧力調整部６２、温度調整部６６、及び流量調整弁６３は、いずれも熱媒流体循環用管路２７を通じてターゲットエミッタ９の熱媒流体ジャケット部４１、５３に連通している。上述したように、液体窒素供給部６１内の液体窒素は、気化した窒素の圧力を受けて管路２７へ供給され、圧力調整部６２、ターゲットエミッタ９のジャケット部４１，５３、温度調整部６６、流量調整弁６３を経て大気へ排出される。なお、窒素ガスを大気へ排出せずに再利用することも可能ではあるが、液体窒素は安価であり、再利用するコスト上の利点は少ないと思料されるため、本実施例では、窒素ガスの再利用は行わない。 The target emitter indicated by reference numeral 9 in FIG. 6 also has the configuration shown in FIG. 4 or FIG. 5, similarly to the target emitter 9 shown in FIG. The liquid nitrogen supply unit 61, the pressure adjustment unit 62, the temperature adjustment unit 66, and the flow rate adjustment valve 63 all communicate with the heat medium fluid jacket portions 41 and 53 of the target emitter 9 through the heat medium fluid circulation pipe 27. I have. As described above, the liquid nitrogen in the liquid nitrogen supply unit 61 is supplied to the conduit 27 under the pressure of the vaporized nitrogen, and is supplied to the pressure adjusting unit 62, the jacket portions 41 and 53 of the target emitter 9, and the temperature adjusting unit 66. , And is discharged to the atmosphere via the flow control valve 63. Although it is possible to reuse nitrogen gas without discharging it to the atmosphere, liquid nitrogen is inexpensive, and it is considered that there is little advantage in the cost of reuse. Is not reused.

温度調整部６６は、管路２７を流れてくる窒素を主に加熱することにより、望ましくは常温レベルにまで温度を上昇させ、且つ、その温度を略一定値に維持する機能を有する。温度調整部６６により窒素を加熱する目的は、低温窒素ガスにより流量調整弁６３が過冷却され、それによって流量調整弁６３に接する外気中の水分が結露凍結して流量調整弁６３の可動部の動作を止めるという不具合を回避することにあり、これによって流量調整弁６３による窒素の流量調整を安定化させることが可能になる。窒素ガスの温度を略一定に維持する目的は、窒素ガスの流量制御の精度向上にある。上述したように液体窒素供給部６１の内部圧力は、設定値に維持されているため、流量調整弁６３を通過する気体の温度を略一定に維持すれば、流量調整弁６３の開度調整のみによって窒素流量の制御が可能になる。 The temperature adjusting unit 66 has a function of heating the nitrogen flowing through the pipe 27 mainly to increase the temperature to a desirable room temperature level and to maintain the temperature at a substantially constant value. The purpose of heating the nitrogen by the temperature adjusting unit 66 is to supercool the flow adjusting valve 63 with the low-temperature nitrogen gas, whereby moisture in the outside air in contact with the flow adjusting valve 63 is condensed and frozen, and the movable unit of the flow adjusting valve 63 is cooled. In order to avoid the problem of stopping the operation, the adjustment of the nitrogen flow rate by the flow rate adjustment valve 63 can be stabilized. The purpose of keeping the temperature of the nitrogen gas substantially constant is to improve the accuracy of the flow control of the nitrogen gas. Since the internal pressure of the liquid nitrogen supply unit 61 is maintained at the set value as described above, if the temperature of the gas passing through the flow control valve 63 is maintained substantially constant, only the opening of the flow control valve 63 is adjusted. This allows control of the nitrogen flow.

制御部２３は、段落（００３３）において説明した通り、ノズル温度検出部２１の温度検出値データを定期的に、又は必要に応じて適宜入力し、ノズル温度基準値データに基づいて、流量調整弁６３の開度を調整することによってターゲットエミッタ９の温度を制御する。ターゲットエミッタ９の温度制御は、ターゲットエミッタ９が真空チャンバ内に設置されているために、外乱としての熱の出入が少ないので、容易に行うことができる。 As described in the paragraph (0033), the control unit 23 inputs the temperature detection value data of the nozzle temperature detection unit 21 periodically or appropriately as needed, and based on the nozzle temperature reference value data, The temperature of the target emitter 9 is controlled by adjusting the opening degree of the target 63. The temperature control of the target emitter 9 can be easily performed since the target emitter 9 is provided in the vacuum chamber, so that heat as a disturbance does not flow in and out.

管路２７を経てターゲットエミッタ９へ流入する窒素は、気体又は液体のいずれかの状態にある。液体窒素の沸点よりも高い融点を有するターゲットを使用する場合であっても、液体窒素の質量流量×窒素の蒸発潜熱で表される冷却熱量がターゲットを固化するために必要な冷却熱量より下回っていれば、ターゲットエミッタ９の内部で液体ターゲットが固化してしまうという不具合を回避することができる。従って、例えば液体Ｘｅをターゲットとする場合、１気圧下においてはＸｅの融点は窒素の沸点よりも８４℃ほど高く、液体窒素の冷却熱量がＸｅターゲットを固化するために必要な冷却熱量を下回るように窒素の流量制御を行う必要がある。 The nitrogen flowing into the target emitter 9 via the conduit 27 is in either a gas or liquid state. Even when using a target having a melting point higher than the boiling point of liquid nitrogen, the amount of cooling heat represented by the mass flow rate of liquid nitrogen x latent heat of vaporization of nitrogen is lower than the amount of cooling heat required to solidify the target. This makes it possible to avoid the problem that the liquid target is solidified inside the target emitter 9. Therefore, for example, when liquid Xe is used as a target, the melting point of Xe is 84 ° C. higher than the boiling point of nitrogen at 1 atm, and the cooling heat of liquid nitrogen is lower than the cooling heat required to solidify the Xe target. It is necessary to control the flow rate of nitrogen.

図７は、図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の別の実施例を示すブロック図である。図７に示すターゲット噴出回収機は、温度調整部６４を備えている点で、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機と構成が相違する。その他の構成については、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機の構成と同一である。次に、本実施例において、温度調整部６４を追加する理由を説明する。流量調整弁６３の開度調整によって窒素流量を制御する点については、上述した説明のとおりである。従って、管路２７の内部を通ってターゲットエミッタ９へ到達する窒素の温度は、その流量に依存して変動する。そこで、温度調整部６４を用いて窒素ガス温度を一定（例えば−１２０℃程度）に加熱制御すれば窒素の流量制御精度が向上する。 FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of the target jet recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generation device shown in FIG. The configuration of the target ejection and recovery machine shown in FIG. 7 is different from that of the target ejection and recovery machine according to the other embodiment shown in FIG. The other configuration is the same as the configuration of the target ejection and recovery machine according to the other embodiment shown in FIG. Next, the reason for adding the temperature adjustment unit 64 in the present embodiment will be described. The point of controlling the nitrogen flow rate by adjusting the opening degree of the flow rate adjustment valve 63 is as described above. Therefore, the temperature of the nitrogen reaching the target emitter 9 through the inside of the pipe line 27 varies depending on the flow rate. Therefore, if the temperature of the nitrogen gas is controlled to be constant (for example, about -120 ° C.) using the temperature adjusting unit 64, the accuracy of controlling the flow rate of nitrogen is improved.

図８は、図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の更に別の実施例を示すブロック図である。図８に示すターゲット噴出回収機は、流量調整弁６５の設置位置をターゲットエミッタ９と圧力調整部６２との間にした点で、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機と構成が相違する。その他の構成については、図６で示した他の実施例に係るターゲット噴出回収機の構成と同一である。流量調整弁６５の実際の設置位置は、液体窒素供給部６１の極く近傍とすることにより、気化した窒素の流量ではなく、液体窒素の流量制御を行うことになる。本実施例に係る流量調整弁６５は、上述した他の実施形態、及び別の実施例に係る流量調整弁６３とは異なり、液体窒素用の特殊な弁（市販されている）を用いるので凍結による動作不具合は生じない。また、液体であれば、その体積は温度に拘らず略一定であるため、図７で示した別の実施例とは異なり、流量制御の精度向上のための窒素の温度制御は、必要性が低下する。 FIG. 8 is a block diagram showing still another embodiment of the target ejection and recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generator shown in FIG. 8 is different from the target ejection and recovery machine according to the other embodiment shown in FIG. 6 in that the installation position of the flow control valve 65 is located between the target emitter 9 and the pressure adjustment unit 62. The configuration is different. The other configuration is the same as the configuration of the target ejection and recovery machine according to the other embodiment shown in FIG. By setting the actual installation position of the flow control valve 65 very close to the liquid nitrogen supply unit 61, the flow rate of liquid nitrogen is controlled instead of the flow rate of vaporized nitrogen. The flow control valve 65 according to the present embodiment uses a special valve (commercially available) for liquid nitrogen unlike the above-described other embodiments and the flow control valve 63 according to another embodiment, so that freezing is performed. Does not cause any malfunction. In the case of a liquid, since the volume is substantially constant regardless of the temperature, unlike the other embodiment shown in FIG. 7, it is necessary to control the temperature of nitrogen for improving the accuracy of the flow rate control. descend.

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、これは本発明の説明のための例示であって、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but this is an exemplification for describing the present invention, and is not intended to limit the scope of the present invention only to this embodiment. The present invention can be implemented in other various forms.

例えば、上述した実施形態では、ターゲット材料に、液相のキセノンを用いることとして説明したが、液相のキセノンに代えて、水や、アルコールや、液体窒素等をターゲット材料として用いることとしても差支えない。また、上述した実施形態では、熱媒流体に、イソプロピルアルコールを用いることとして説明したが、イソプロピルアルコール以外の液体や、ガス等を熱媒流体として用いることとしても差支えない。なお、上述した図４及び図５で夫々示したターゲットエミッタでは、ターゲット液体や熱媒流体のシールに、シール面の表面粗さが管理された面接触シールを使用するのが望ましいが、このような面接触シール以外に適宜のシール材を用いても差支えない。ノズルの材質については金属として説明したが、良好な熱伝導性のある固体であれば、ダイヤモンド等のような非金属材料でも良い。 For example, in the above-described embodiment, a description has been given of using xenon in a liquid phase as the target material. However, instead of xenon in the liquid phase, water, alcohol, liquid nitrogen, or the like may be used as the target material. Absent. In the above-described embodiment, isopropyl alcohol is used as the heat medium fluid. However, a liquid other than isopropyl alcohol, gas, or the like may be used as the heat medium fluid. In the above-described target emitters shown in FIGS. 4 and 5, it is desirable to use a surface contact seal in which the surface roughness of the sealing surface is controlled for sealing the target liquid or the heat medium fluid. An appropriate sealing material may be used in addition to a simple surface contact seal. Although the material of the nozzle has been described as a metal, a nonmetallic material such as diamond may be used as long as the solid has good thermal conductivity.

本発明の一実施形態に係る極紫外光発生装置の全体構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of an extreme ultraviolet light generator according to an embodiment of the present invention. 図１に記載の極紫外光発生装置における極紫外光発生の態様を示す説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a mode of generation of extreme ultraviolet light in the extreme ultraviolet light generation device illustrated in FIG. 1. 図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の一実施例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a target ejection and recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generator shown in FIG. 1. 図３に記載のターゲット噴出回収機が備えるターゲットエミッタの一実施例を示す要部断面図。FIG. 4 is an exemplary sectional view showing an example of a target emitter included in the target ejection and recovery machine shown in FIG. 3; 図３に記載のターゲット噴出回収機が備えるターゲットエミッタの変形例を示す要部断面図。FIG. 4 is an essential part cross-sectional view showing a modified example of the target emitter provided in the target ejection and recovery machine shown in FIG. 3. 図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の他の実施例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the target ejection and recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generator shown in FIG. 1. 図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の別の実施例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the target jet recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generation device shown in FIG. 1. 図１に記載の極紫外光発生装置が備えるターゲット噴出回収機の更に別の実施例を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram showing still another embodiment of the target ejection and recovery machine provided in the extreme ultraviolet light generation device shown in FIG. 1.

Explanation of reference numerals

１レーザ光源（ＹＡＧレーザ）
３集光ミラー（楕円凹面鏡）
５ターゲット噴出回収機
９、２９、５５ターゲットエミッタ
１１ドレイン
１３ターゲット供給部
１５リザーバタンク
１７ポンプ
１９加熱／冷却部
２１ノズル温度検出部
２３制御部
２５ターゲット液体供給管路
２７冷媒循環用管路
３１、４９ターゲット液体案内流路
３３、４７ノズルベース
３５、５１ターゲット液体の極細流形成流路
３７、４３ノズル
３９、４５（耐熱コートが被覆された）キャップ
４１、５３熱媒流体のジャケット部
Ｆ（楕円凹面鏡３の）第１の焦点
Ｓプラズマ球
Ｔターゲット液体の極細流体 1 Laser light source (YAG laser)
3 Condensing mirror (elliptical concave mirror)
5 Target ejection recovery machine 9, 29, 55 Target emitter 11 Drain 13 Target supply unit 15 Reservoir tank 17 Pump 19 Heating / cooling unit 21 Nozzle temperature detection unit 23 Control unit 25 Target liquid supply pipeline 27 Refrigerant circulation pipeline 31, 49 Target liquid guide flow path 33, 47 Nozzle base 35, 51 Target liquid ultra-fine flow forming flow path 37, 43 Nozzle 39, 45 (Cover coated with heat-resistant coat) 41, 53 Jacket portion F of heat transfer fluid (elliptical) First focus of concave mirror 3 S Plasma sphere T Microfluid of target liquid

Claims

In a target emitter (9) (29) (55) for emitting a target liquid stream used in an extreme ultraviolet light generator,
Nozzles (37) and (43) for allowing the target liquid flow to exit from the tip;
The nozzles (37) and (43) are provided outside the nozzles (37) and (43), and at least the front end portion or the vicinity thereof is formed so as to form a space between the nozzles (37) and (43). A covering cap (39) (45);
A target emitter.

The target emitter (9), (29), (55) according to claim 1,
A target emitter wherein a tip portion of the nozzle (43) projects forward from the cap (45).

The target emitter (9) (29) (55) according to claim 4,
A target emitter wherein a diameter of a tip portion of the nozzle (43) is 0.1 mm to 2.0 mm.

The target emitter (9), (29), (55) according to claim 1,
A target emitter wherein a tip of the cap (39) (45) has a tapered shape.

The target emitter (9), (29), (55) according to claim 1,
In the case where the extreme ultraviolet light generation device includes a control device (63) (65) (19) (23) for controlling the temperature and / or the flow rate of the heat medium fluid,
A target emitter comprising a temperature detecting means (21) for detecting a temperature of the nozzle (37) (43) and feeding back the detected temperature to the control device (63) (65) (19) (23).