JP2007005542A

JP2007005542A - 極端紫外光光源装置

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Publication number: JP2007005542A
Application number: JP2005183460A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Shirai; 隆宏白井
Original assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Current assignee: Ushio Denki KK; Ushio Inc
Priority date: 2005-06-23
Filing date: 2005-06-23
Publication date: 2007-01-11

Abstract

【課題】リング状の支持体内により多くの枚数のプレートを配置することを可能にした極端紫外光光源装置のホイルトラップを提供する。
【解決手段】極端紫外光光源装置のホイルトラップ１５を、支持体であるリング１８と、このリング１８の内側で支持される放射状に配置された複数のプレート１９とから構成し、更に複数のプレート１９を、両側をリング１８により支持され、十字型に組み合わされた２枚の第１のプレート（Ａ）１９と、第１のプレート（Ａ）１９により分割された空間に配置され、一端はリング１８により支持され、他端は第１のプレート（Ａ）１９の交点付近で互いに突き当てられて位置決めされる複数の第２のプレート（Ｂ）１９とから構成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、極端紫外光を放出する極端紫外光光源装置のホイルトラップに関する。

近年、半導体集積回路の微細化、高集積化に伴い、その製造用の投影露光装置において解像力の向上が要請されている。その要請に応えるために、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（以下、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光という）を放出する極端紫外光光源装置（以下、ＥＵＶ光源装置という）が開発されている。

ＥＵＶ光源装置には、ＥＵＶ光を発生させる方法がいくつか知られているが、そのうちの１つにＥＵＶ放射種の加熱・励起により高密度高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射される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光源装置には、高密度高温プラズマの生成方式により、ＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とＤＰＰ（Discharge Proudced Plasma：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。
ＬＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、固体、液体、気体等のターゲットにパルスレーザを照射することによって発生する高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を利用するものである。
一方、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、電流駆動によって生成された高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を利用するものである。

ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源における放電方式には、非特許文献１に記載されているように、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ＥＵＶ光源は、ＬＰＰ方式ＥＵＶ光源と比較して、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は、現在１０価前後のキセノン（Ｘｅ）イオンが知られているが、より強い放射強度を得るための原料としては、リチウム（Ｌｉ）イオンと錫（Ｓｎ）イオンが注目されている。例えば、錫（Ｓｎ）は、高密度高温プラズマを発生させるための入力エネルギーに対する波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光放射強度の比である変換効率がキセノン（Ｘｅ）より数倍大きい。

図６に、従来技術に係るＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成例を示す。
このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、放電容器である容器内に、リング状の第１の主放電電極（カソード）と第２の主放電電極（アノード）とがリング状の絶縁材を挟んで配置されている。この容器は、導電材で形成された第１の主放電電極側の第１の容器と、同じく導電材で形成された第２の主放電電極側の第２の容器とから構成されている。これらの第１の容器と第２の容器とは、絶縁材により分離、絶縁されている。ここで、第２の容器と第２の主放電電極は接地されている。

リング状の第１の主放電電極、第２の主放電電極、および絶縁材は、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置するように配置され、連通穴を構成している。第１の主放電電極および第２の主放電電極間への電力は、第１の主放電電極および第２の主放電電極間に接続された高電圧パルス発生部により供給され、第１の主放電電極および第２の主放電電極間に電力が供給されると、絶縁材表面に沿面放電（creeping discharge）が発生して第１の主放電電極と第２の主放電電極間は実質、短絡状態になり、第１の主放電電極と第２の主放電電極間にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、この連通穴または連通穴近傍にて高密度高温プラズマが生成され、このプラズマからＥＵＶ光が放射される。
なお、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、図６に示すもの以外にも、非特許文献１にも記載されているように、様々な構成例がある。

また、第１の容器側には、ＥＵＶ放射種である原料ガスを供給するガス供給ユニットに接続されるガス導入口が設けられており、原料ガスは、ガス導入口を介して、高密度高温プラズマ発生部に供給される。第２の容器側には、容器内圧力をモニタする圧力モニタ（不図示）が設けられている。また、高密度高温プラズマ発生部における圧力の調整や、容器内を排気するための真空ポンプ等のガス排気手段を有するガス排気ユニット（不図示）は、第２の容器側に設けられたガス排出口に接続されている。また、第２の容器内には、ＥＵＶ集光鏡が設けられている。

また、ＥＵＶ光源装置は、制御部（不図示）を有しており、この制御部は、露光機の制御部（不図示）からのＥＵＶ光発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部、ガス供給ユニット、ガス排気ユニットを制御している。例えば、制御部は、露光機の制御部からのＥＵＶ光発光指令を受信すると、ガス供給ユニットを制御して、高密度高温プラズマ発生部に原料ガスを供給する。また、圧力モニタからの圧力データに基づき、容器内の高密度高温プラズマ発生部が所定の圧力となるよう、ガス供給ユニットからの原料ガス供給量を制御するとともに、ガス排気ユニットによる排気量を制御する。その後、ＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマを発生させるため、高電圧パルス発生部を制御して、第１の主放電電極および第２の主放電電極間に電力を供給する。

また、このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置には、ＥＵＶ集光鏡のダメージを防ぐために、高密度高温プラズマとＥＵＶ集光鏡との間に、高密度高温プラズマと接する金属（第１および第２の主放電電極）が、高密度高温プラズマによってスパッタされて生成される金属粉等のデブリや、放射種に起因するデブリ（例えば、原料ガスとしてスタナン（ＳｎＨ_４）を使用する場合は錫（Ｓｎ）やその化合物）等を捕捉して、ＥＵＶ光のみを通過させるためのデブリトラップが設置されている。
デブリトラップとしては、ガスカーテンと呼ばれるガスを流す方法や、ホイルトラップと呼ばれる構造体を設ける方法、その両者を組み合わせる方法等が提案されているが、ホイルトラップとしては、例えば、特許文献１に「フォイル・トラップ」として記載されている。図６に示すＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成例においては、デブリトラップとしてホイルトラップを用いている。

次に、このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ光の放射について説明する。
ガス供給ユニットより第１の容器側に設けられたガス導入口を介して放電用ガスが導入される。この放電用ガスは、高密度高温プラズマ発生部でＥＵＶ光を放出する放射種を高効率に形成するための原料ガスであり、例えば、錫（Ｓｎ）を放射種として用いる場合、スタナン（ＳｎＨ_４）が用いられる。導入されたスタナン（ＳｎＨ_４）は容器内を流れて、第２の容器側に設けられたガス排出口に到達する。ガス排出口に到達した放電用ガスは、ガス排気ユニットに備えられるガス排気手段により排気される。

ここで、高密度高温プラズマ発生部の圧力は１〜２０Ｐａに調節される。この圧力調節は、まず、制御部（不図示）が容器に備えられた圧力モニタ（不図示）より出力される圧力データを受信し、制御部は受信した圧力データに基づき、ガス供給ユニットおよびガス排気ユニットを制御して、容器内へのスタナン（ＳｎＨ_４）の供給量および排気量を調節することにより、高密度高温プラズマ発生部の圧力を所定の圧力に調節する。
接地されている第２の容器および第２の主放電電極と、第１の容器および第１の主放電電極間に、高電圧パルス発生部からおよそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧が印加されると、絶縁材表面に沿面放電（creeping discharge）が発生して第１の主放電電極と第２の主放電電極間は実質上、短絡状態となり、第１の主放電電極と第２の主放電電極間にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によってリング状の第１、第２の各主放電電極間の高密度高温プラズマ発生部に、高密度高温プラズマが発生し、このプラズマからＥＵＶ光が放射される。
放射されたＥＵＶ光は、第２の容器内に設けられたＥＵＶ集光鏡により反射され、例えば、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を選択する波長選択手段（光学フィルタ）を備える光出射部より露光機側光学系である照射部（不図示）に出射される。

次に、図７に、図６に示したＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置のホイルトラップの具体的構成を示す。
図７（ａ）は光軸に沿った面でのホイルトラップの断面図、図７（ｂ）はＥＵＶ集光鏡側から見たホイルトラップの平面図、図７（ｃ）はホイルトラップの内側リングの平面図、図７（ｄ）はホイルトラップのプレートの斜視図である。なお、図７（ｂ）においては、後述する押え板と水冷配管を省いた状態を示している。

これらの図に示すように、ホイルトラップは、同心円状に配置された、内側リングと外側リングの２個のリングと、この２つのリングにより両側を支持され、放射状に配置された複数の薄い平面状のプレートとから構成されている。
内側リングとプレートは、高密度高温プラズマにさらされ１０００℃以上の高温になるため、例えば、モリブデンやタングステンといった高融点材料により作られる。一方、外側リングは、プラズマから離れているので、高融点材料を用いる必要がなく、例えば、ステンレス製である。

プレートは、図７（ｄ）に示すように、厚さが約０．２ｍｍの薄い板状の部材であり、高密度高温プラズマからのＥＵＶ光を遮らないように、その平面が光軸に平行になるように設けられている。
内側リングと外側リングには、プレートが挿入される溝が放射状に形成されており、溝は、内側リングの場合は、図７（ｃ）に示すように、外側に形成され、外側リングの場合は内側に形成される。
溝は、内側リングおよび外側リングの厚さ方向（光軸に沿った方向）に形成されており、プレートを挿入した後、溝から抜け落ちることがないように、内側リングと外側リングのそれぞれについて、リング状の押え板が、ねじ止めにより取り付けられている。

また、外側リングは、高密度高温プラズマから放射されるＥＵＶ光の拡がりに合せて、高温高密度プラズマ側の内径に対して、ＥＵＶ光集光鏡側の内径が広くなっている。
また、内側リングと外側リングには、冷却水が通過する冷却水通路が設けられており、水冷配管に接続されている。この水冷配管に、外部に設けられる水冷装置から冷却媒体である冷却水が供給されることにより、両リングは水冷される。なお、この水冷配管は、２つのリングを支持する役目も果たしている。

次に、ホイルトラップの作用について簡単に説明すると、上記のような複数のプレートを備えたホイルトラップを、高密度高温プラズマとＥＵＶ集光鏡との間に設けることにより、高密度高温プラズマとホイルトラップ間の圧力が上がる。圧力が上がるとその場にあるガス（原料ガスおよびガスカーテンを用いている場合はガスカーテンのガス）の密度が上がり、ガスの原子とデブリとの衝突が増加する。デブリは衝突を繰り返すことにより、運動エネルギーが減少する。これにより、ＥＵＶ集光鏡にぶつかるエネルギーが減少し、ＥＵＶ集光鏡の損傷を減らすことができる。

特表２００４−２１４６５６号公報「リソグラフイ用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

しかし、上記に示したホイルトラップには、以下に示すような問題点がある。
上記したように、内側リングは、ＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマにさらされるため、タングステンやモリブデンといった耐熱性の材料を使用して作られる。しかし、上記のような耐熱性の材料は、硬くて加工しにくいものが多く、また粉末冶金のため欠けが生じ易い。そのため、プレートを支持するための溝の加工が難しく、形成できる溝の数に限界があり、配置できるプレートの数も限られたものになる。現状ではプレートは３２枚までしか設けることができない。なお、図７（ｂ）では、図が煩雑にならないように、プレートは８枚設けた状態を示している。

一方、上記のごとく、ホイルトラップは、高密度高温プラズマとホイルトラップ間の圧力を上げてＥＵＶ集光鏡の損傷を低減するために設けるものであるから、ホイルトラップの効果を上げるためには、所望の光の透過率（例えば９０％）が得られる範囲であれば、プレートの数は多ければ多いほど良い。
現状の３２枚というプレートの数ではホイルトラップの効果が不十分であることや、また、プレートの数をさらに増やしても、９０％の光透過率を維持できることが分かっている。したがって、ホイルトラップの効果を上げるために、プレートの数を増やしたいという要望がある。しかしながら、上記のごとく、内側リングの溝の加工限界でプレートの枚数を増やすことができない。
また、内側リングの径を大きくすれば、加工できる溝の数を増やすことができるが、そうすると内部リングがプラズマからのＥＵＶ光を遮ってしまい、所望の透過率が得られなくなる。

本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、１個のリング状の支持体内により多くの枚数のプレートを配置することを可能にした極端紫外光光源装置のホイルトラップを提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するために、次のような手段を採用した。
容器と、この容器内に極端紫外光を放射する原料を供給する原料供給手段と、上記容器内に供給された原料を加熱・励起して極端紫外光を放射するプラズマを発生させる加熱・励起手段と、上記プラズマから放射される極端紫外光を集光するように上記容器内に配置された集光光学手段と、上記集光された極端紫外光を取り出す光出射部と、上記加熱・励起手段と上記集光光学手段との間に設けられるホイルトラップとを備えた極端紫外光光源装置において、上記ホイルトラップは、リング状の支持体と、この支持体の内側にこの支持体により支持される放射状に配置された複数のプレートとから構成され、上記プレートは、両端を上記支持体により支持され、十字型に組み合わされた２枚の第１のプレートと、この第１のプレートにより分割された空間に配置され、一端は上記支持体により支持され、他端は上記第１のプレートの交点付近で互いに突き当てられて位置決めされる複数の第２のプレートとからなることを特徴とする極端紫外光光源装置である。

請求項１に記載の発明によれば、極端紫外光光源装置のホイルトラップにおいて、リング状の支持体の内側に多数のプレートを容易に配置することができる。また、従来必要とされていた内側リングが不要となるので、内側リングの加工限界の問題を解消することができる。

本発明の一実施形態を図１乃至図５を用いて説明する。
図１は、本実施形態の発明に係るＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
同図において、１は容器、２は容器１の一部を構成する第１の容器、３は容器１の一部を構成する第２の容器、４はリング状の第１の主放電電極（カソード）、５はリング状の第２の主放電電極（アノード）、６はリング状の絶縁材、７はＥＵＶ光を放射するプラズマを発生させる高密度高温プラズマ発生部、８は高密度高温プラズマ、９は第１の主放電電極４および第２の主放電電極５間に接続された高圧パルス発生部、１０は（錫）Ｓｎおよび／または（錫）Ｓｎ化合物、またはリチウム（Ｌｉ）および／またはリチウム（Ｌｉ）化合物を含む原料を供給するガス供給ユニット、１１はガス導入口、１２はガス排出口、１３はＥＵＶ集光鏡、１４は光出射部、１５はホイルトラップ、１６はホイルトラップ１５を冷却する水冷装置、１７は水冷配管である。

同図に示すように、このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、容器１内に、リング状の第１の主放電電極（カソード）４と第２の主放電電極（アノード）５とがリング状の絶縁材６を挟んで配置されている。第１の主放電電極４と第２の主放電電極５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構成されている。また、絶縁材６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構成されている。

容器１は、導電材で形成された第１の主放電電極４側の第１の容器２と、同じく導電材で形成された第２の主放電電極５側の第２の容器３とから構成されている。これらの第１の容器２と第２の容器３とは、絶縁材６により分離、絶縁されている。ここで、第２の容器３と第２の主放電電極５とは接地されている。

リング状の第１の主放電電極４、第２の主放電電極５、および絶縁材６は、それぞれの貫通穴が略同軸上に位置するように配置され、連通穴を構成している。第１の主放電電極４および第２の主放電電極５間への電力は高電圧パルス発生部９より供給される。第１の主放電電極４および第２の主放電電極５間に電力が供給されると、絶縁材６表面に沿面放電が発生して第１の主放電電極４と第２の主放電電極５間は実質、短絡状態になり、第１の主放電電極４と第２の主放電電極５間にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によってこの連通穴または連通穴近傍にて高密度高温プラズマ８が生成される。ここで高密度高温プラズマ発生部７は、第１の主放電電極４、第２の主放電電極５、および絶縁材６に包囲された空間内またはその空間近傍に位置している。

第１の容器２側には、ＥＵＶ放射種である原料ガスを供給するガス供給ユニット１０に接続されるガス導入口１１が設けられる。原料ガスは、ガス導入口１１を介して、高電圧高温プラズマ発生部７に供給される。第２の容器３側には、容器内圧力（高密度高温プラズマ発生部圧力）をモニタする圧力モニタ（不図示）が設けられている。また、高密度高温プラズマ発生部７の圧力の調整や、容器１内を排気するための真空ポンプ等のガス排気手段（不図示）を有するガス排気ユニット（不図示）が第２の容器３側に設けられたガス排出口１３に接続されている。

また、第２の容器３内には、ＥＵＶ集光鏡１４が設けられており、ＥＵＶ集光鏡１４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備え、これらのミラーは、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置される。このミラーは、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）等の金属を緻密にコーティングすることにより、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射できるようにしたものである。

また、このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、高密度高温プラズマ８とＥＵＶ集光鏡１３との間にホイルトラップ１５が設置されている。ホイルトラップ１５は、高密度高温プラズマ８と接する金属（第１および第２の主放電電極４，５）が、高密度高温プラズマ８によってスパッタされて生成される金属粉等のデブリや、放射種に起因するデブリ（原料ガスとしてスタナン（ＳｎＨ_４）を使用する場合は錫（Ｓｎ）やその化合物）等を捕捉して、ＥＵＶ光のみを通過させ、ＥＵＶ集光鏡１３の損傷を防いでいる。このホイルトラップ１５は、水冷装置１６の水冷配管１７に接続され、水冷されている。

また、このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、制御部（不図示）を有しており、この制御部は、露光機の制御部（不図示）からのＥＵＶ発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部９、ガス供給ユニット１０、ガス排気ユニットを制御している。例えば、制御部は、露光機の制御部からのＥＵＶ光発光指令を受信すると、ガス供給ユニット１０を制御して、容器１内の高密度高温プラズマ発生部７に原料ガスを供給する。また、圧力モニタからの圧力データに基づき、容器１内の高密度高温プラズマ発生部７が所定の圧力となるよう、ガス供給ユニット１０からの原料ガス供給量を制御するとともに、ガス排気ユニットによる排気量を制御する。その後、ＥＵＶ光を放射する高密度高温プラズマ８を発生させるため、高電圧パルス発生部９を制御して、第１の主放電電極４および第２の主放電電極５間に電力を供給する。

このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置におけるＥＵＶ光の放射は以下のように行われる。
ガス供給ユニット１０より第１の容器２側に設けられたガス導入口１１を介して放電用ガスが導入される。この放電用ガスは、高密度高温プラズマ発生部７で波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放出する放射種を高効率に形成するための原料ガスであり、例えば、スタナン（ＳｎＨ_４）が用いられる。導入されたスタナン（ＳｎＨ_４）は第１の容器２側から第２の容器３側に流れて、ガス排出口１２に到達する。ガス排出口１２に到達した放電用ガスは、ガス排気ユニットに備えられるガス排気手段により排気される。

ここで、高密度高温プラズマ発生部７の圧力は１〜２０Ｐａに調節される。この圧力調節は、まず、制御部が容器１に備えられた圧力モニタより出力される圧力データを受信する。制御部は受信した圧力データに基づき、ガス供給ユニット１０およびガス排気ユニットを制御して、容器１内へのスタナン（ＳｎＨ_４）の供給量および排気量を調節することにより、高密度高温プラズマ発生部７の圧力を所定の圧力に調節する。
接地されている第２の容器３および第２の主放電電極５と、第１の容器２および第１の主放電電極４間に、高電圧パルス発生部９からおよそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧を印加する。その結果、絶縁材６表面に沿面放電（creeping discharge）が発生して第１の主放電電極４と第２の主放電電極５間が実質上、短絡状態となり、第１の主放電電極４と第２の主放電電極５間にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって第１、第２の各主放電電極４，５間の高密度高温プラズマ発生部７には、高密度高温プラズマ８が発生し、このプラズマからＥＵＶ光が放射される。

放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡１３により反射され、例えば、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を選択する波長選択手段（光学フィルタ）を備える光出射部１４より露光機側光学系である照射部（不図示）に出射される。すなわち、波長選択手段により選択された、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が露光機側光学系に向けて出射される。

また、ホイルトラップ１５が高密度高温プラズマ８とＥＵＶ集光鏡１３との間に設けられていることにより、高密度高温プラズマ８とホイルトラップ１５との間の圧力が上がり、圧力が上がるとその場にあるガスの密度が上がり、ガスの原子とデブリとの衝突が増加する。デブリは衝突を繰り返すことにより、運動エネルギーが減少し、これによりＥＵＶ集光鏡１３にぶつかるエネルギーが減少して、ＥＵＶ集光鏡１３の損傷を減少させることができる。

図２は、図１に示したＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置のホイルトラップ１５の具体的構成を示す図であり、図２（ａ）は光軸に沿った面でのホイルトラップ１５の断面図、図２（ｂ）はＥＵＶ集光鏡１３側から見たホイルトラップ１５の平面図、図２（ｃ）はホイルトラップの２種類のプレートを示す図である。なお、図２（ｂ）においては、後述する押え板２２および冷却水通路２１を省いた状態を示している。
これらの図において、１８はリング状の支持体（以下、リングという）、１９は厚さが約０．２ｍｍの薄い板状のプレートＡおよびプレートＢ、２０はリング１８の内側に放射状に設けられた溝、２１は冷却水通路、２２，２３は押え板、２４，２５は止めねじである。なお、その他の構成は図１に示す同符号の構成に対応する。

これらの図に示すように、ホイルトラップ１５は、図７に示した従来技術に係るホイルトラップの構成に比べると、内側リングに相当するリングが不要となり、外側リングに相当する１個のリング１８と、リング１８の内側に配置された複数の薄い平面状のプレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９とから構成される。
プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９は、高密度高温プラズマ８にさらされ高温になるため、従来技術と同様に、例えば、モリブデンやタングステンのような高融点材料により作られる。一方、リング１８は、プラズマから離れて配置されるので、高融点材料を用いる必要がなく、例えば、ステンレス製であり、モリブデンやタングステンに比べて加工が容易である。

リング１８は、高密度高温プラズマ８から放射されるＥＵＶ光の拡がりに合せて、高温高密度プラズマ８側の内径に対して、ＥＵＶ集光鏡１３側の内径が広くなっている。リング１８には、冷却水が通過する冷却水通路２１が設けられており、水冷配管１７に接続されている。リング１８は水冷配管１７に水冷装置１６から供給される冷却媒体である冷却水により冷却される。
リング１８の内側には、プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９が挿入される溝２０が放射状に形成されており、プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９は、高密度高温プラズマ８からのＥＵＶ光を遮らないように、その平面が光軸に平行になるように設けられている。

図２（ａ）に示すように、溝２０はリング１８の厚さ方向（光軸に沿った方向）に貫通している。したがって、プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９を溝２０に挿入した後、リング１８の両側からリング状の押え板２２，２３を止めねじ２４，２５で取り付けて溝２０を塞ぎ、プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９が溝２０から抜け落ちるのを防いでいる。

なお、図３に示すように、リング１８に形成する溝２０を貫通させず、途中で止めておき、一方からのみリング状の押え板２３でプレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９の抜け落ちを防ぐようにしても良い。

さらに、プレート１９とリング１８の構成を詳細に説明すると、まず、プレート１９は、図２（ｃ）に示すように、リング１８の内径に対応する２枚の長い第１のプレート（Ａ）１９と、第１のプレート（Ａ）１９のほぼ半分の長さを有する多数の第２のプレート（Ｂ）１９から構成される。

第１のプレート（Ａ）１９には、中央部に切り込みが形成されており、２枚の第１のプレート（Ａ）１９を互いの切り込みに差し込むことにより十字に組み合わせ、図２（ｂ）に示すように、第１のプレート（Ａ）１９の両端をリング１９の溝２０に挿入する。これにより、２枚の第１のプレート（Ａ）１９は、リング１８により支持される。なお、図２（ｂ）においては、プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９が溝２０に挿入されていることが分かりやすいように、プレート（Ａ）１９およびプレート（Ｂ）１９と溝２０との隙間を誇張して示している。

２枚の第１のプレート（Ａ）１９がリング１８に支持されると、リング１８の内側の空間は、この十字に組み合わされた第１のプレート（Ａ）１９により、４つに分割される。この分割された領域に、リング１８の内半径に対応する長さを有する第２のプレート（Ｂ）１９を配置する。第２のプレート（Ｂ）１９の一方の端は、リング１８に形成された溝２０に挿入されて支持され、他端は、第１のプレート（Ａ）１９の交点付近で、他の第２のプレート（Ｂ）１９の端と互いに突き当たるようにして配置される。十字に組み合わされた第１のプレート（Ａ）１９の交点が形成する角の部分が、第２のプレート（Ｂ）１９の、リング１８の径方向の可動を制限するため、第２のプレート（Ｂ）１９はリング１８の径方向の位置が決まり、片持ちではあるが、抜け落ちることなく支持される。
図２（ｂ）においては、１４枚のプレート１９を設けた状態を示しているが、第１のプレート（Ａ）１９は、２枚で実質的に４枚の第２のプレート（Ｂ）１９に相当する。よって、図２（ｂ）においては、実質的に１６枚のプレート（Ｂ）１９を設けた状態を示している。
図４は、図２に示したホイルトラップ１５の組み立てた状態を示す斜視図である。

本実施形態の発明によれば、従来技術のホイルトラップにおいて用いられていた内側リングが不要となるので、内側リングの加工限界の問題がなくなり、プレート１９をより多くの枚数設けることが可能となる。また、リング１８は面積が広くなることに加え、タングステンやモリブデンに比べて加工が容易なステンレス製であるので、所望のプレート１９の枚数に対応するだけの溝２０を容易に加工することができる。実際には、９０％の光透過率を維持した状態で、６４枚のプレートを配置することができる。６４枚のプレートを設けることにより、高密度高温プラズマ８とホイルトラップ１５の間の圧力を上げることができ、ＥＵＶ集光鏡１３の損傷を効果的に低減することができる。
図５は、６４枚のプレート１９を設けたホイルトラップ１５を組み立てた状態を示す斜視図である。

なお、本実施形態の発明は、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置について説明したが、ＬＰＰ方式ＥＵＶ光源装置にも同様のホイルトラップを適用することができる。

本発明に係るＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。図１に示したＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置のホイルトラップの具体的構成を示す図である。図１に示したＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置のホイルトラップの他の具体的構成を示す図である。図２に示したホイルトラップの組み立てた状態を示す斜視図である。本発明に係る６４枚のプレートを設けたホイルトラップを組み立てた状態を示す斜視図である。従来技術に係るＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の構成例を示す図である。図６に示したＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置のホイルトラップの具体的構成を示す図である。

符号の説明

１容器
２第１の容器
３第２の容器
４第１の主放電電極（カソード）
５第２の主放電電極（アノード）
６絶縁材
７高密度高温プラズマ発生部
８高密度高温プラズマ
９高圧パルス発生部
１０ガス供給ユニット
１１ガス導入口
１２ガス排出口
１３ＥＵＶ集光鏡
１４光出射部
１５ホイルトラップ
１６水冷装置
１７水冷配管
１８リング状の支持体（リング）
１９プレートＡおよびプレートＢ
２０溝
２１冷却水通路
２２，２３押え板
２４，２５止めねじ

Claims

容器と、
この容器内に極端紫外光を放射する原料を供給する原料供給手段と、
上記容器内に供給された原料を加熱・励起して極端紫外光を放射するプラズマを発生させる加熱・励起手段と、
上記プラズマから放射される極端紫外光を集光するように上記容器内に配置された集光光学手段と、
上記集光された極端紫外光を取り出す光出射部と、
上記加熱・励起手段と上記集光光学手段との間に設けられるホイルトラップとを備えた極端紫外光光源装置において、
上記ホイルトラップは、リング状の支持体と、この支持体の内側にこの支持体により支持される放射状に配置された複数のプレートとから構成され、上記プレートは、両端を上記支持体により支持され、十字型に組み合わされた２枚の第１のプレートと、この第１のプレートにより分割された空間に配置され、一端は上記支持体により支持され、他端は上記第１のプレートの交点付近で互いに突き当てられて位置決めされる複数の第２のプレートとからなることを特徴とする極端紫外光光源装置。