JP2008108599A - 極端紫外光光源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】放電部や集光鏡等の交換作業が容易で、装置の停止時間を短くすることができる極端紫外光光源装置を提供すること。
【解決手段】容器10の開口を覆う、容器10に対して着脱可能な蓋部材21を設ける。この蓋部材21に、第1の電極11、第2の電極12、絶縁材13などから構成される放電部材18、EUV集光鏡2、ホイルトラップ3を取り付け、放電部集光鏡ユニット19とする。そして、放電部集光鏡ユニット19の状態で、放電部材18の光軸と、集光鏡2の光軸とを一致させ、また放電部材18に対する集光鏡2の光軸方向の位置を調整したのち、放電部集光鏡ユニット19の集光鏡側を、容器10(チャンバ)の開口に向け、チャンバ10の中に集光鏡2およびホイルトラップ3を挿入し、蓋部材21を容器10に固定する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、極端紫外光を発生させる極端紫外光光源装置に関し、特に、極端紫外光光源装置の放電部や集光鏡の保守を容易に行なうことができるようにした極端紫外光光源装置に関するものである。
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められており、エキシマレ一ザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長13〜14nm、特に波長13.5nmの極端紫外光(以下、EUV(ExtremeUltraViolet)光ともいう)光を照射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、そのうちの一つに極端紫外光放射種(以下EUV光放射種)を加熱し励起することにより高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射されるEUV光を取り出す方法がある。
このような方法を採用するEUV光源装置は、高温プラズマの生成方式により、LPP(LaserProducedPlasma:レーザ生成プラズマ)方式とDPP(Discharge ProducedPlasma:放電生成プラズマ)方式とに大きく分けられる。
LPP方式のEUV光源装置は、EUV放射種を含む原料からなるターゲットにレーザ光を照射することで、レーザアブレーションにより高温プラズマを生成し、そこから放射されるEUV光を利用する。
一方、DPP方式のEUV光源装置は、EUV光放射種を含む原料から電流駆動によって高温プラズマを生成し、そこから放射されるEUV光を利用する。
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、ホロカソードトリガーZピンチ方式などがある。
DPP方式のEUV光源装置は、LPP方式のEUV光源装置と比較して、光源装置の小型化や光源システムの消費電力が小さいといったメリットがあり、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、高温プラズマの原料として、現在10価前後のXe(キセノン)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Li(リチウム)イオンとSn(スズ)イオンが注目されている。
例えば、Snは、高温プラズマの発生に必要な電気入力と波長13.5nmのEUV光放射強度の比であるEUV変換効率がXeより数倍大きく、大出力のEUV光源の放射種として有力視されている。例えば、特許文献1に示されるように、EUV光放射種であるSnを放電部に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 )を使ったEUV光源の開発が進められている。
図7に、DPP方式のEUV光源装置の構成例を示す。
図7に示すように、DPP方式の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内には、例えば、リング状の第1の主放電電極(カソード)11と第2の主放電電極(アノード)12とが、リング状の絶縁材13を挟んで配置され、放電部1を構成する。
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。
リング状の第1の主放電電極11、第2の主放電電極12、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、連通穴を構成している。後述するように、第1の主放電電極11および第2の主放電電極12間に電力が供給されて放電が発生したとき、この連通穴もしくは連通穴近傍にて、容器内に導入されたEUV放射種が加熱励起され高温プラズマPが生成され、EUV光が放射される。
放電部1への電力供給は、第1の主放電電極11および第2の主放電電極12に接続された高電圧パルス発生部15によりなされる。
なお、DPP方式のEUV光源装置は、図7に示すもの以外にも様々な構成例があるが、それについては非特許文献1を参照されたい。
チャンバ10の第1の主放電電極11側には、原料導入管14aが設けられ、EUV光放射種を含む放電ガスを供給する原料供給ユニット14が接続されている。この原料導入管14aを介してEUV光放射種がチャンバ10内に供給される。
チャンバ10の第2の主放電電極12側には、ガス排出口8aが設けられ、ガス排気ユニット8と接続されている。ガス排気ユニット8は、チャンバ10内を排気するとともに、放電部1の圧力を調整する。
また、チャンバ10の第2の主放電電極12側には、EUV集光鏡2が設けられる。EUV集光鏡2は、放電部1にて加熱励起されて生成した高温プラズマPから放射されるEUV光を反射して集光し、チャンバ10のEUV光取出部7から、外部にEUV光を出射する。なお、この、EUV集光鏡2によりEUV光が集光される点は、中間集光点と呼ばれる。
また、放電部1とEUV集光鏡2との間には、ホイルトラップ3が設置される。ホイルトラップ3は、高温プラズマによる金属(たとえば主放電電極)のスパッタや、スズ等の放電ガスに起因して生じるデブリが、EUV集光鏡2に向かうのを防ぐ働きをする。
ホイルトラップ3は、同心円状に配置された内部リングと外部リングの2個のリングと、この2個のリング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から構成されている。プレートは配置した空間を細かく分割することにより、その空間の圧力を上げ、デブリの運動エネルギーを低下させるとともに、デブリをプレートやリングに捕捉する。一方、このホイルトラップは高温プラズマから見ると、2個のリングを除けばプレートの厚みしか見えず、EUV光のほとんどは通過する。
また、図7に示すDPP方式EUV光源装置は、制御部16を有する。この制御部16は、露光機の制御部17からのEUV発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部15、原料供給ユニット14、ガス排気ユニット8を制御する。
例えば、制御部17は、露光機の制御部17からのEUV発光指令を受信すると、原料供給ユニット14を制御して、チャンバ10内にEUV光放射種を含む放電ガスを供給する。
また、チャンバ10に設けた圧力モニタ9からの圧力データに基づき、放電部1が所定の圧力となるよう、原料供給ユニット14からの放電ガス供給量を制御するとともに、ガス排気ユニット8による排気量を制御する。その後、高電圧パルス発生部15を制御して、第1の主放電電極11および第2の主放電電極12間に電力を供給し、EUVを放射する高温プラズマを発生させる。
EUV光光源装置の動作は以下のように行われる。
放電容器であるチャンバ10内に、原料供給ユニット14より第1の主放電電極11側に設けられた原料導入管14aを介してEUV光発生種を含む放電ガスが導入される。
放電ガスは、例えばスタナン(SnH4 )であり、導入されたSnH4 は、放電部1の第1の主放電電極11、第2の主放電電極12、絶縁材13により形成されている連通穴を通過して、チャンバ10側に流れ、ガス排出口8aに到達する。ガス排出口8aには、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8が接続され排気される。
ここで、放電部1の圧力は1〜20Paに調節される。この圧力調節は、例えば、以下のように行われる。まず、制御部16がチャンバ10に備えられた圧力モニタ9により出力される圧力データを受信する。制御部15は受信した圧力データに基づき、原料供給ユニット14及びガス排気ユニット8を制御して、チャンバ10内へのSnH4 の供給量ならびに排気量を調節することにより、高温プラズマ発生部の圧力を所定の圧力に調節する。
放電ガスが、リング状の第1の主放電電極11、第2の主放電電極12、絶縁材13により形成されている連通穴を流れている状態で、第2の主放電電極12と第1の主放電電極11との間に、高電圧パルス発生部15からおよそ+20kV〜−20kVの高電圧パルス電圧が印加される。その結果、絶縁材13表面に沿面放電(creepingdischarge)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11,12間の高温プラズマ発生部には、放電ガスによる高温プラズマが発生し、このプラズマから波長13.5nmのEUV光が放射される。
放射されたEUV光は、第2の主放電電極12側に設けられたホイルトラップ3を通過し、EUV集光鏡2により反射されて集光し、EUV光取出部7より露光機側光学系20側に出射される。
特開2004一279246号公報 「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.PlasmaFusionRes.Vol.79.N0.3,P219−260,2OO3年3月
図7に示すように、従来は、放電部1、ホイルトラップ3、EUV集光鏡2が、チャンバ10に対して別々に取り付け支持されていた。
放電部1はチャンバ10の1面側に設けられ、第1の主放電電極11、絶縁材13、第2の主放電電極12が取り付けられている。ホイルトラップ3は、チャンバ10内に設けられた支持壁3aにより支持されている。また、EUV集光鏡2も、チャンバ10内に設けられた保持機構4により保持されている。
一方、放電部1、ホイルトラップ3、EUV集光鏡2は、次に示すような理由で、定期的に修理や交換が必要である。
(a)放電部1の第1の主放電電極11、絶縁材13、第2の主放電電極12は、放電が繰り返されることにより磨耗するので、定期的に交換が必要である。
(b)ホイルトラップ3のホイルは、高温プラズマからのデブリにより磨耗損傷する。またデブリが付着することにより、EUV光の透過率が低下することがある。したがって定期的に交換が必要である。
(c)集光鏡2も、ホイルトラップ3等のデブリトラップにより捕獲しきれなかったデブリにより、磨耗損傷したり、デブリが付着したりする。そのために反射率が低下するので、定期的に交換が必要である。
以上の理由から放電部1、ホイルトラップ3、EUV集光鏡2は定期的に修理や交換が必要であり、この交換は次の手順で行われる。
(1)放電部1、即ち第1の主放電電極11、絶縁材13、第2の主放電電極12を、チャンバ10から取り外す。
(2)放電部1を取り外した側からチャンバ10内に手を入れ、ホイルトラップ支持壁3aからホイルトラップ3を、また集光鏡保持機構4からEUV集光鏡2を取り外す。
(3)交換する新しいEUV集光鏡2を集光鏡保持機構4に、また、新しいホイルトラップ3をホイルトラップ支持壁3aに取り付ける。
(4)チャンバ10に第1の主放電電極11、絶縁材13、第2の主放電電極12を取り付け、放電部1を組み立てる。
ここで、放電部1や集光鏡2を交換した場合、集光鏡2の集光点(中間集光点)の位置が、EUV光源装置に接続される露光機20に対して所定の位置になるように、また、中間集光点でのEUV光の特性(例えば光強度)が所望の値になるように、放電部1の光軸(図7の場合であれば、第1の主放電電極11と第2の主放電電極12および絶縁材13により構成された連通穴の中心軸)と、集光鏡2の光軸とを一致させなければならないし、集光鏡2の光軸方向の位置も調整しなければならない。
したがって、これらの交換作業は単に各部品を交換しただけではすまず、保持機構4に備えられている位置調整手段(不図示)により集光鏡2の位置を調整したり、放電部1の第1および第2の主放電電極11,12や絶縁材13の位置調整を行ったりしていた。即ち、従来は、放電部1や集光鏡2を交換した後、現場で、交換した部品の位置調整作業を行わなければならず、作業に時間がかかっていた。
放電部1や集光鏡2の交換や位置調整といった保守作業を行っている間は、装置が停止している。生産性の観点から、この停止は短時間であればあるほど望ましい。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の課題は、EUV光源装置において、放電部や集光鏡等の交換作業が容易で、装置の停止時間を短くすることができるようにすることである。
本発明は前記課題を次のように解決する。
(1)容器と、上記容器内に極端紫外光放射種を供給する極端紫外光放射種供給手段と、上記極端紫外光放射種を加熱して励起し高温プラズマを発生させる一対の主放電電極からなる放電部材と、上記高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光鏡と、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し、容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた極端紫外光光源装置において、容器の一面に開口を設け、その開口に着脱可能な蓋部材を設ける。そして、この蓋部材に前記放電部材と集光鏡を取り付け、上記蓋部材を取り外すことにより、放電部材と集光鏡が蓋部材と一体で容器から取り出されるように構成する。
(2)上記蓋部材に、高温プラズマから生じるデブリが集光鏡の方向に飛散するのを防ぐホイルトラップを支持させる。
本発明においては、以下のような効果を得ることができる。
(1)放電部材と集光鏡およびホイルトラップ等が、蓋部材に対して位置決めされ蓋部材に取り付けられ、ユニット構造化される。そのため、あらかじめ、蓋部材に集光鏡およびホイルトラップ等を取り付けて位置決めを済ませた交換ユニットを準備し、ユニットごと交換することができる。
したがって、現場で、交換した部品の位置調整作業を行なう必要がなく、交換時間を短縮することができる。
(2)ユニットごと交換するのではなく、放電部、集光鏡、ホイルトラップといった部品を交換する場合であっても、これらの各部品は、容器の着脱可能な蓋部材に取り付けられ、容器の他の部分には固定されていないので、蓋部材を、各部品が取り付けられた状態で、台車等を使って、作業が行ないやすい場所に運搬し、交換作業を行なうことができる。容器内に手を入れて作業する必要もなく、したがって、各部品の取り付け取り外しが容易で、作業の短時間化が期待できる。
(3)以上より放電部や集光鏡等の交換作業が容易で、装置の停止時間を短くすることができる。
図1、図2は、本発明の第1の実施例の構成を示す図であり、図1は本実施例のEUV光源装置の全体構成を示す断面図、図2は放電部、ホイルトラップ、集光鏡から構成される部分を詳しく示した拡大図である。
図1に示すEUV光源装置は、放電部、ホイルトラップ、集光鏡等の取り付け構造が相違する点を除き、前記図7に示したEUV光源装置と同様の構成を有し、その動作も同じである。また、図7に示したものと同一のものには同一の符号が付されており、以下の説明では図7で説明したものと同一のものについては説明を省略している。
図1〜図2において、チャンバ(容器)10は、光取出部7がある面に対向する面に開口を有し、また、この開口を覆う蓋部材21を備える。この蓋部材21は、容器10に対して着脱可能であり、ねじ27によるねじ止めで容器10に固定される。この蓋部材21を、一種の基準部材として、第1の電極11、第2の電極12、絶縁材13などから構成される部材(これらを合わせて放電部材18という)、EUV集光鏡2、ホイルトラップ3が取り付けられる。
蓋部材21には、図1、図2に示すように段差を有する貫通孔24が形成されている。第2の主放電電極12は、この貫通孔24の段差に係合する形状に加工され、その上に絶縁材13と第1の主放電電極11が載るようにして放電部1が形成される。
放電部材は、図1、図2の左側から蓋部材21に挿入され、第2の主放電電極12側の段差と貫通孔24の段差とが係合して蓋部材21に対する放電部材18の位置が決まった状態で、固定される。
また、蓋部材21には、高電圧パルス発生部15のパルス生成器15bが取り付けられている。パルス生成器15bからは、第1の主放電電極11と第2の主放電電極12に、パルス電圧を印加する配線が接続されている。なお、パルス生成器15bには充電器15aから高電圧が印加され、パルス生成器15bは高電圧パルスを生成する。
一方、蓋部材21の、放電部材が挿入される側とは反対側には、ホイルトラップ支持構造体23と集光鏡支持構造体22が、支柱25,26を介して取り付けられている。
ホイルトラップ支持構造体23には、ホイルトラップ3が取り付けられて支持される。また、集光鏡支持構造体22には、集光鏡2が取り付けられて支持される。
したがって、蓋部材21は、蓋部材21を挟んで一方の側に放電部材18が、他方の側にホイルトラップ3や集光鏡2が取り付けられた、一種のユニット構造になる。以下、放電部材と集光鏡2(およびホイルトラップ3)と、これらが取り付けられた蓋部材21のことを、放電部集光鏡ユニット19とも呼ぶ。
なお、容器10の、蓋部材21により覆われる開口の径は、上記のホイルトラップ支持構造体23や集光鏡支持構造体22の径よりも大きい。
次に、放電部集光鏡ユニット19における放電部材や集光鏡の位置調整について説明する。
放電部材18や集光鏡2(およびホイルトラップ3)の位置は、蓋部材21を基準部材として位置決めされる。
放電部材18の位置は、第2の主放電電極12に形成された段差と、蓋部材21の貫通孔24に形成された段差との嵌め合いにより、蓋部材21に対して機械寸法公差で位置が決まる。
集光鏡2およびホイルトラップ3の、光軸方向の位置は、集光鏡支持構造体22やホイルトラップ支持構造体23の支柱25,26の高さを変えることにより調整する。
集光鏡2およびホイルトラップ3の、光軸方向に直交する方向の位置は、支柱25,26に対して、集光鏡支持構造体22、またはホイルトラップ支持構造体23の位置を移動させることにより調整する。
したがって、放電部集光鏡ユニット19の状態で、放電部材18の光軸(第1の主放電電極11と第2の主放電電極12および絶縁材13により構成された連通穴の中心軸)と、集光鏡2の光軸とを一致させることができる。また、放電部材18に対する集光鏡2の光軸方向の位置も調整でき、放電部材18に対する中間集光点の位置を、決めることができる。
このようにして、蓋部材21に対して放電部材18、ホイルトラップ3、集光鏡2の位置調整がなされた放電部集光鏡ユニット19を、チャンバ10に取り付ける。
すなわち、放電部集光鏡ユニット19の集光鏡側を、容器10(チャンバ)の開口に向け、チャンバ10の中に集光鏡2およびホイルトラップ3を挿入し、蓋部材21を容器10に固定する。
中間集光点の位置を、露光機20に対して所定の位置にするためには、放電部集光鏡ユニット19を、チャンバ10の所定の位置に取り付けなければならない。そのため、チャンバ10には、図2に示すように蓋部材21の位置を決めるガイド28が設けられており、蓋部材21はこのガイド28にはめ込まれて固定される。
放電部集光鏡ユニット19の光軸方向の位置は、容器10(チャンバ)と蓋部材21とが接する面で決まり、また、放電部集光鏡ユニット19の光軸に対して直交する方向の位置は、容器10(チャンバ)に設けられたガイド28と蓋部材21の供め合いにより決まる。これにより、放電部集光鏡ユニット19はチャンバ10に対して所定の位置に位置決めされ、したがって、中間集光点の位置が、露光機20に対して所定の位置に決まる。
図1〜図2の実施例では、図3(a)に示すように、2本の支柱26により蓋部材21にホイルトラップ支持構造体23を取り付け、集光鏡支持構造体22を支柱25によりホイルトラップ支持構造体23に取りつける構造を示したが、図3(b)〜(d)に示すように蓋部材21にホイルトラップ支持構造体23と集光鏡支持構造体22を取り付けるようにしてもよい。
図3(b)は、1本の支柱26により蓋部材21にホイルトラップ支持構造体23を取り付け、集光鏡支持構造体22を支柱25によりホイルトラップ支持構造体23に取りつけた場合を示し、図3(c)は、支柱26により蓋部材21にホイルトラップ支持構造体23を取り付け、集光鏡支持構造体22を支柱25により蓋部材21に取りつけた場合を示す。また、図3(d)はホイルトラップ支持構造体23に貫通穴29を設け、支柱26により蓋部材21にホイルトラップ支持構造体23を取り付け、集光鏡支持構造体22を上記貫通穴29を介して、支柱25により蓋部材21に取りつけた場合を示す。
図4は放電部集光鏡ユニット19の取り外し/取り付け手順を説明するである。同図は、EUV光源装置が台35上に横向きに配置され、EUV光源装置のEUV光取出部7の右側には露光機側光学系20が配置されており、放電部集光鏡ユニット19を露光機側光学系20が設置された側の反対側から横方向に引き出す場合を示している。
図4を用いて、本実施例のEUV光源装置の保守作業の手順を説明する。
(1)EUV光源装置の動作を停止する。
(2)蓋部材21を容器10(チャンバ)に固定しているねじ27を取り外す。また、放電部材18に接続されている原料供給ユニット14からの配管(原料導入管14a)や、高電圧パルス電源15からの配線を取り外す。
(3)図4(a)に示すように、蓋部材21を、放電部材18が取り付けられている側に直線移動させることにより、容器10(チャンバ)から、集光鏡2およびホイルトラップ3を引き抜く。放電部材18、ホイルトラップ3、集光鏡2は、放電部集光鏡ユニット19の一式として、容器10(チャンバ)から取り外される。
なお、放電部集光鏡ユニット19の下側には車輪41が取り付けられ、また、EUV光源装置の放電部集光鏡ユニット19の移動する方向には、上記車輪が乗るレール42が設けられている。このレール42は、放電部集光鏡ユニット19の集光鏡2等が、容器10から完全に引き出せるまで伸びている。
また、放電部材18と、ホイルトラップ3および集光鏡2とでは、通常、集光鏡2側のほうが重くなるので、バランスを取るために、放電部材18側には重り43がつけられ、放電部集光鏡ユニット19が引き出したり、移動したりしやすいようになっている。なお、この重りは、蓋部材21の周辺部に放電部材18を取り囲むように円環状に設けると、放電部材18への配管や配線の邪魔にならない。また、この重り43は、放電部集光鏡ユニット19に常時取り付けられていてもよいし、放電部集光鏡ユニット19を取り外し、取り付けする際に取り付けるようにしてもよい。
また、レール42の延びる先には、容器10から取り外した放電部集光鏡ユニット19を載せる台車44が設けられている。
(4)図4(b)に示すように、容器10(チャンバ)から取り外した放電部集光鏡ユニット19を、レール42に沿ってレール42の先の台車44にまで移動させる。
(5)図4(c)に示すように、放電部集光鏡ユニット19を台車44に載せ、台車44を放電部材18や集光鏡2の交換作業が行ないやすい位置に移動させる。
(6)蓋部材21から放電部材18または集光鏡2あるいはその両方を取り外して交換し、放電部材18と集光鏡2の位置合わせを行なう。もしくは、あらかじめ工場で、蓋部材21に放電部材18と集光鏡2およびホイルトラップ3を取り付け、各部の位置調整を済ませた新しい放電部集光鏡ユニット19と交換する。
(7)図4(c)から図4(b)に示すように、交換した放電部集光鏡ユニット19を、台車を使ってEUV光源装置にまで運ぶ。放電部集光鏡ユニット19をレール42に沿って、容器10にまで移動させる。
(8)図4(a)に示すように、集光鏡2等を容器10内に挿入し、蓋部材21をねじ止めして容器10に固定する。以上で放電部材18および集光鏡2との交換が終了する。
なお、以上では、EUV光源装置が横向きに配置され、放電部集光鏡ユニット19を横方向に引き出す場合について説明したが、EUV光源装置が縦方向(下側にEUV光を放射)に配置されている場合にも、引き出し挿入方向が上下方向になるが、同様に放電部集光鏡ユニット19を交換することが可能である。
なお、本発明の構造は、放電部の主放電電極が、放電時回転するように構成されたものについても適用できる。
図5、図6は、主放電電極が放電時回転するように構成されたEUV光源装置に本発明を適用した本発明の第2の実施例を示す図である。
図5は、図2と同様方向から見た側断面図、図6は図5の平面図(図5のA−A断面図)である。第1の主放電電極と第2の主放電電極は、水平方向に並んで配置されているので、図5においては、一方の電極(第1の主放電電極)しか見えない。
なお、図5、図6では、容器、放電部材、ホイルトラップ、集光鏡等の部分について示しているが、本実施例のEUV光源装置の全体構成は前記図1と同じであり、主放電電極が回転する点を除き、その動作も前記第1の実施例で説明したのと同様である。
図5、図6において、前記第1の実施例と同様、チャンバ10(容器)は、光取出部7がある面に対向する面に開口を有し、また、この開口を覆う蓋部材21を備える。この蓋部材21は、容器10に対して着脱可能であり、ねじ止めにより容器10に固定される。この蓋部材21を、一種の基準部材として、放電部材18、EUV集光鏡2、ホイルトラップ3が取り付けられ、これらで放電部集光鏡ユニット19を構成する。
EUV集光鏡2とホイルトラップ3の取り付け構造については、前記図3(a)〜(d)で説明した第1の実施例と同じであるので、ここでは説明を省略し、以下では主として放電部材18の取り付け構造について説明する。
蓋部材21には段差を有する貫通孔24が形成されている。そして、この貫通孔24の段差に係合する段差を有するフランジ30が設けられる。
このフランジ30には、第1および第2の主放電電極31,32、それぞれの電極31,32を回転させる第1、第2の駆動装置(モータ)31a,32a、それぞれの電極に供給される液体金属を溜める液体金属入れ34a,34b、それぞれの液体金属入れに電力を供給するための端子31b,32bが取り付けられる(本実施例では、これらの部材を合わせて放電部材18という)。
放電部材18の各部品を取り付けたフランジ30は、図5、図6の左側から蓋部材21に挿入され、フランジ30の段差と貫通孔24の段差とが係合して蓋部材21に対する放電部材18の位置が決まった状態で、固定される。
フランジ30の位置は、光軸方向についても、光軸に直交する方向についても、蓋部材21の貫通孔24に形成された段差との嵌め合いにより、蓋部材21に対して機械寸法公差で位置が決まる。
第1および第2の主放電電極31,32は円盤状であり、それぞれの電極31,32の中心に回転軸31c,32cが取り付けられている。回転軸31c,32cは、第1、第2の駆動装置(モータ)31a,32aの回転軸に連結され、第1、第2の駆動装置(モータ)31a,32aが駆動することにより電極が回転する。なお、回転軸31c,32cの途中に絶縁材33が介挿され、電極31,32が設けられた部分と、第1、第2の駆動装置31a,32aが連結された部分を電気的に絶縁している。
円盤状の第1および第2の主放電電極31,32の一部は、液体金属入れ34a,34bに溜められた液化した液体金属35(EUV光発生種の金属、例えば液体スズ)に浸かっている。また、第1および第2の主放電電極31,32への電力の供給は、この液体金属35を介して行なわれる。
第1および第2の主放電電極31,32が回転することにより、液体状のEUV光発生種の金属が、両方の主放電電極31,32の周辺部に供給される。
図5、図6に示したEUV光源装置においては、以下のようにしてEUVを放射する高温プラズマを発生させる。
両電電極が最も接近する位置において、電極周辺部に供給された金属に対し、不図示のレーザ照射装置からレーザを照射する。また、高電圧パルス発生部15から、両電極31,32間にパルス電圧を印加する。すなわち、高電圧パルス発生部15が出力するパルス電圧は、第1の電極電流導入端子31b、液体金属入れ34a、液体金属35の経路、および第2の電極電流導入端子32b、液体金属入れ34b、液体金属35、第2の主放電電極32の経路で、第1、第2の主放電電極31,32に印加される。
電極周辺部の金属は上記レーザ照射により気化し、第1および第2の主放電電極31,32間に高電圧パルスを印加することで、第1および第2の主放電電極31,32間で放電が生じ、気化した金属ガスによる高温プラズマが発生する。
本実施例のEUV光源装置においても、前記実施例と同様、放電部集光鏡ユニット19の状態で、放電部材18の光軸と、集光鏡2の光軸とを一致させることができ、また、放電部材18に対する集光鏡2の光軸方向の位置も調整でき、放電部材18に対する中間集光点の位置を、決めることができる。
このようにして、蓋部材21に対して放電部材18、ホイルトラップ3、集光鏡2の位置調整がなされた放電部集光鏡ユニット19は、前述したように、チャンバ10に取り付けられる。また、その取り外し/取り付けは前記図4で説明したのと同様の手順で行なうことができる。
本発明の第1の実施例のEUV光源装置の全体構成を示す図である。 図1における放電部、ホイルトラップ、集光鏡の構成を詳しく示した断面図である。 蓋部材へのホイルトラップ支持構造体、集光鏡支持構造体の取り付け構造例を示す図である。 放電部集光鏡ユニットの取り外し/取り付け手順を説明する図である。 第2の実施例のEUV光源装置の構成を示す図(側断面図)である。 第2の実施例のEUV光源装置の構成を示す図(平面図)である。 DPP方式のEUV光源装置の構成例を示す図である。
符号の説明
1 放電部
2 EUV集光鏡
3 ホイルトラップ
7 EUV光取出部
10 チャンバ
11 第1の主放電電極(カソード)
12 第2の主放電電極(アノード)
13 絶縁材13
14 原料供給ユニット
15 高電圧パルス発生部
18 放電部材
19 放電部集光鏡ユニット
20 露光機
21 蓋部材
22 集光鏡支持構造体
23 ホイルトラップ支持構造体
24 段差を有する貫通孔
25,26 支柱
27 ねじ
28 ガイド
30 フランジ
31 第1の主放電電極
32 第2の主放電電極
33 絶縁材
31a,31b 駆動装置
31b,32b 端子
34a,34b 液体金属入れ、
35 液体金属
41 車輪
42 レール
43 重り
44 台車

Claims (2)

  1. 容器と、
    上記容器内に極端紫外光放射種を供給する極端紫外光放射種供給手段と、
    上記極端紫外光放射種を加熱して励起し高温プラズマを発生させる一対の主放電電極からなる放電部材と、
    上記高温プラズマから放射される極端紫外光を集光する集光鏡と、
    上記集光された光を取り出す、上記容器に形成された光取り出し部と、
    上記容器内を排気し、容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた極端紫外光光源装置において、
    上記容器の一面に開口が設けられ、その開口には、着脱可能な蓋部材が設けられ、
    上記蓋部材には前記放電部材と集光鏡が取り付けられ、
    上記蓋部材を取り外すことにより、放電部材と集光鏡が蓋部材と一体で容器から取り出される
    ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
  2. 上記蓋部材には、高温プラズマから生じるデブリが集光鏡の方向に飛散するのを防ぐホイルトラップが支持されている
    ことを特徴とする請求項1に記載の極端紫外光光源装置。
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