JP4943121B2 - 極端紫外光源装置及びコレクタミラー交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultra violet）光源装置に関し、さらに、ＥＵＶ光源装置においてプラズマから放射される極端紫外光を集光するコレクタミラーの交換方法に関する。

近年、半導体プロセスの微細化に伴い、光リソグラフィの微細化も急速に進展しており、次世代においては、１００〜７０ｎｍの微細加工、更には５０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。そのため、例えば、５０ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光源と縮小投影反射光学系（catadioptric system）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。

ＥＵＶ光源としては、ターゲットにレーザビームを照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（laser produced plasma：レーザ生成プラズマ）光源（以下において、「ＬＰＰ式ＥＵＶ光源装置」ともいう）と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（discharge produced plasma）光源と、軌道放射光を用いたＳＲ（synchrotron radiation）光源との３種類がある。これらの内でも、ＬＰＰ光源は、プラズマ密度をかなり大きくできるので黒体輻射に近い極めて高い輝度が得られ、ターゲット物質を選択することにより必要な波長帯のみの発光が可能であり、ほぼ等方的な角度分布を持つ点光源であるので光源の周囲に電極等の構造物がなく、２πsteradianという極めて大きな捕集立体角の確保が可能であること等の利点から、数十ワット以上のパワーが要求されるＥＵＶリソグラフィ用の光源として有力であると考えられている。

例えば、ＬＰＰ式ＥＵＶ光源装置においては、次のような原理でＥＵＶ光が生成される。即ち、ノズルを用いて真空チャンバ内にターゲット物質を供給し、このターゲット物質に対してレーザビームを照射することにより、ターゲット物質を励起してプラズマ化させる。そのようにして生成されたプラズマからは、極端紫外光（ＥＵＶ）光を含む様々な波長成分が放射される。そこで、その内の所望の波長成分（例えば、１３．５ｎｍ）を選択的に反射するコレクタミラー（集光ミラー）を用いることによりＥＵＶ光を反射集光し、露光器に出力する。例えば、波長が１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光を集光するコレクタミラーとしては、反射面にモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）の薄膜が交互に積層されたミラーが用いられる。通常、Ｍｏ／Ｓｉ薄膜の積層数は、数百層に及ぶ。
また、ＥＵＶ光の集光率を高くするためには、コレクタミラーの反射面の表面粗さや形状について、高い精度を維持しなくてはならない。従って、コレクタミラーの価格は非常に高価である。

さらに、このようなコレクタミラーは、プラズマ化したターゲット物質から放出される高速のイオンや中性粒子等の飛散物によって損傷を受け易い。そのため、コレクタミラーは、プラズマ生成点（発光点）からなるべく離して配置される。一方、ＥＵＶ光の出力を稼ぐためには、コレクタミラーの捕集立体角を大きくする必要がある。従って、コレクタミラーの径は必然的に大きくなり、それに伴って重量も増加する。

ところで、このようなコレクタミラーの交換は手作業によって行われている。しかしながら、重量のあるコレクタミラーの交換作業は大変手間がかかり、万が一、作業に失敗すると、コレクタミラーの破損や作業者の怪我につながるおそれが大きい。また、上述したように、コレクタミラーは非常に高価なので、発生する損害も大きい。そのため、安全且つ容易にコレクタミラーを交換できる方法が望まれている。

関連する技術として、特許文献１には、照明光学系の交換作業を容易にすると共に、初期の位置決め精度を確保し、さらに、交換時間を短縮することにより露光のスループットを高めるために、ミラーと、減圧環境を生成可能なチャンバの壁に開口自在に設けられた蓋に上記ミラーを弾性的に結合する弾性部材とを有するミラー保持装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１においては、コレクタミラー、及び、それが取り付けられるチャンバの蓋や、それらを結合する支持体（弾性部材）の重量は考慮されていない。即ち、それらの部材をチャンバの壁面に固定する場合には、大きな重量を支える必要があるが、それを支える手段については一切示されていない。
特開２００４−１０３９６１号公報（第１頁）

そこで、上記の点に鑑み、本発明は、ＥＵＶ光を集光する際に用いられるコレクタミラーを安全且つ容易に交換できる極端紫外光源装置、及び、コレクタミラー交換方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の１つ観点に係る極端紫外光源装置は、チャンバ内のターゲット物質にチャンバ外からのレーザビームを照射することによってプラズマを発生させ、該プラズマから放射される所定の波長成分を集光することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置であって、チャンバ内において発生するプラズマから放射される所定の波長成分を反射集光するコレクタミラーと、コレクタミラーの背面側に設けられ、フレキシブルな材料で形成された配管を含み、冷却媒体を循環させる冷却装置と、少なくともコレクタミラーの位置及び／又は姿勢を調整するための位置調整ステージと、チャンバ内の支持台上における少なくともコレクタミラーの移動方向を規制するガイド手段と、支持台上に固定され、支持台上において少なくともコレクタミラーを位置決めする位置決め部材とを具備し、位置調整ステージが、３次元方向に移動可能なＸＹＺステージと、水平面内において回転可能なステージと、仰角方向において回転可能なステージとの内の少なくとも１つを含み、ガイド手段が、チャンバ内におけるプラズマ生成点とコレクタミラーによる極端紫外光の集光点とを含む軸に直交すると共にプラズマ生成点を含む面に交差しないことを特徴とする。

また、本発明の１つの観点に係るコレクタミラー交換方法は、チャンバ内のターゲット物質にチャンバ外からのレーザビームを照射することによってプラズマを発生させ、該プラズマから放射される所定の波長成分を集光することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置において、極端紫外光を反射集光するコレクタミラーを交換する方法であって、少なくともコレクタミラーの位置及び／又は姿勢を調整するための位置調整ステージを用いて、チャンバ内の支持台上に設置されている少なくともコレクタミラーを所望の角度だけ回転させるステップ（ａ）と、少なくともコレクタミラーを、ガイド手段によって移動方向を規制しながら移動させることにより、少なくともコレクタミラーをチャンバの外側に取り出すステップ（ｂ）と、チャンバの外側において、使用済みのコレクタミラーを、新しいコレクタミラーに交換するステップ（ｃ）と、少なくとも交換後のコレクタミラーを、ガイド手段によって移動方向を規制しながら移動させ、位置調整ステージを用いて、少なくともコレクタミラーを元の位置に戻すステップ（ｄ）とを具備する。

本発明によれば、コレクタミラー、又は、コレクタミラーとその周辺の機構とが一体化された構造体を、移動方向を規制しながら支持台上で移動させることにより、コレクタミラーをチャンバから取り出してコレクタミラーを交換するので、重量がある構造体であっても、安全且つ高い精度で、短時間にコレクタミラーを交換することができる。それにより、コレクタミラーを交換する手間が軽減されると共に、コレクタミラーの破損事故やそれに伴う怪我が防止されるので、ライン稼働率を向上させることが可能になる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、説明を省略する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を含む極端紫外（ＥＵＶ）光源装置の一部を示す斜視図である。このＥＵＶ光源装置は、ターゲットノズル１１０と、レーザ発振器１２０と、コレクタミラー装置１３０と、ＥＵＶフィルタ１４０と、ターゲット回収装置１５０と、コレクタミラー交換装置１６０とを含んでいる。レーザ発振器１２０を除くこれらの装置は、真空排気装置が設けられたチャンバ内に設置されている。

ターゲットノズル１１０は、チャンバの外部から供給されるターゲット物質１を噴射することにより、ターゲット・ジェット（噴流）やドロップレット（液滴）ターゲットを形成してプラズマ発光点（レーザビーム２によってターゲット物質１を照射することにより、プラズマを生成する位置）に供給する。なお、ドロップレット・ターゲットを形成する場合には、ターゲット・ジェットを形成するターゲットノズル１１０に所定の周波数で振動を与える振動機構が更に設けられる。

レーザ発振器１２０は、高い繰り返し周波数でパルス発振できるレーザ光源であり、ターゲット物質１を照射することにより励起させるためのレーザビーム２を射出する。また、レーザ発振器１２０の光路には集光レンズ１２１が配置されており、それにより、レーザ発振器１２０から射出したレーザビーム２をプラズマ発光点に集光させる。なお、図１においては集光レンズ１２１を用いているが、それ以外の集光光学部品又は複数の光学部品を組み合わせることにより、集光光学系を構成しても良い。

図２は、図１に示すコレクタミラー装置１３０を拡大して示す側面図である。コレクタミラー装置１３０は、プラズマから放射されるＥＵＶ光を反射集光するコレクタミラー１０と、コレクタミラー１０の機能を維持するための機構１２〜４０が設けられたコレクタミラー構造体である。本願において、コレクタミラーを交換する際には、コレクタミラーのみを交換する場合もあるし、コレクタミラー構造体そのものを交換する場合もある。

コレクタミラー装置１３０は、コレクタミラー１０と、コレクタミラー固定装置１２と、冷却装置２０と、コレクタミラー回転装置３０と、支持部４０とを含んでいる。
コレクタミラー１０は、所定の波長（例えば、１３．５ｎｍ）を有するＥＵＶ光を選択的に反射して所定の位置に集束させる反射面１１を有している。この反射面１１には、例えば、モリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）が交互に積層されたＭｏ／Ｓｉ多層膜が形成されている。このようなコレクタミラー１０は、コレクタミラー固定装置１２によって支持されている。

冷却装置２０は、コレクタミラー１０の背面側に設けられており、コレクタミラー１０の温度がプラズマから発生する熱によって上昇するのを抑制する。冷却装置２０には、冷却装置２０に水等の冷却媒体を導入するための配管２１と、冷却装置２０から冷却媒体を導出するための配管２２とが設けられており、冷却装置２０の内部には、冷却媒体を循環させる流路２３が形成されている。配管２１及び２２は、コレクタミラー１０の回転や交換作業に対応するため、フレキシブルな材料によって形成されている。

回転装置３０は、コレクタミラー１０の反射面の一部が、プラズマから飛散するイオン等によって損傷を受けた場合に、コレクタミラーを円周方向に回転させることにより、プラズマから放射されるＥＵＶ光の反射率に対する損傷領域の影響を低減する。回転装置３０においては、例えば、円筒ウォーム及びウォームホイールを含むウォームギア構造が採用されている。ここで、ウォームギア構造とは、円筒ウォーム（ねじ歯車）と、ウォームホイール（はす歯歯車）との歯同士を噛み合わせ、ウォームを回転駆動することにより、ウォームホイールを回転させる機構である。
これらの各装置１０〜３０は、支持部４０によって支えられている。
以下において、コレクタミラー１０から集光点を臨む方向を、コレクタミラー装置１３０の前方といい、その反対方向を、コレクタミラー装置１３０の後方という。

再び、図１を参照すると、ターゲットノズル１１０から噴射されたターゲット物質１にレーザビーム２を照射することによりプラズマが生成され、そこから様々な波長を有する光が放射される。この内の所定の波長成分（例えば、１３．５ｎｍ）が、コレクタミラー１０によって反射集光される。このＥＵＶ光３は、例えば、コレクタミラー１０の集光点に配置されているＥＵＶフィルタ１４０及びその後段の出力光学系を介して露光器に出力される。ここで、ＥＵＶフィルタ１４０は、所定の波長成分（例えば、１３．５ｎｍ）を選択的に透過させるフィルタであり、不要な波長成分が露光器側に入射するのを防いでいる。
ターゲット回収装置１５０は、ターゲットノズル１１０から噴射されたにもかかわらず、レーザビーム２を照射されることなくＥＵＶ光３の生成に貢献しなかったターゲット物質を回収する。

コレクタミラー交換装置１６０は、コレクタミラー装置１３０を載せるコレクタミラー支持台１６１と、ミラー交換用レール１６２と、位置調整ステージ１６３と、位置決めピン１６４と、位置決め固定装置（図示せず）とを含んでいる。
ミラー交換用レール１６２は、ミラー交換作業においてコレクタミラー装置１３０をチャンバから取り出す際に、コレクタミラー装置１３０の移動方向を規制するガイドとして用いられる。ミラー交換用レール１６２の先端には、位置決めピン１６４が配置されており、コレクタミラー装置１３０をこの位置まで突き当てることにより、その位置精度が確保される。

位置調整ステージ１６３は、３次元空間において移動可能なＸＹＺステージと、水平面内において回転可能なステージと、仰角方向において回転可能なステージとを含んでおり、コレクタミラー装置１３０の位置及び姿勢を調整する。
位置決め固定装置は、位置調整されたコレクタミラー装置１３０の位置を固定するために、コレクタミラー支持台１６１上に設けられている。即ち、位置決め固定装置をロックすることにより、コレクタミラー装置の位置が固定され、ロックを解除することにより、コレクタミラー装置の位置が移動可能となる。

本実施形態において、コレクタミラー１０の交換は次のように行われる。即ち、まず、位置決め固定装置のロックを解除し、ミラー交換用レール１６２に沿って、コレクタミラー装置１３０をコレクタミラー１０の後方（図の左方向）に移動させることにより、チャンバから取り出す。そして、チャンバの外部において、コレクタミラー装置１３０のコレクタミラー１０を新しいものに交換し、ミラー交換後のコレクタミラー装置１３０をコレクタミラー支持台１６１に載せ、ミラー交換用レール１６２に沿ってコレクタミラー１０の前方（図の右方向）に移動させることにより、元の設置位置に戻す。それにより、重量のあるコレクタミラー装置１３０についても、安全且つ容易にミラー交換を行うことができる。

図３は、図１に示すコレクタミラー装置１３０と、プラズマ発光点と、集光点との位置関係を示す平面図である。コレクタミラー装置１３０の移動は、破線III-IIIによって示す面（プラズマ発光点及び集光点を含む軸に直交する面の内で、プラズマ発光点を含む面）よりも後方（図の左側の領域）において行うことが望ましい。コレクタミラー１０の前方には、ターゲットノズル１１０や、ＥＵＶフィルタ１４０や、ターゲット回収装置１５０等（図１参照）の装置が設置されているので、ミラー交換作業において、それらの装置との干渉を避けるためである。具体的には、図３の矢印に示すように、コレクタミラー装置１３０を、後方（図の左方向）や、側方（図の上下方向）や、上下方向（紙面の表方向又は裏方向）に移動させることにより、コレクタミラー装置１３０の移動径路が上記プラズマ発光点を含む面と交差しないようにする。

本実施形態においては、コレクタミラー１３０を後方に移動させているが、それ以外の方向に移動させる場合には、例えば、位置調整ステージ１６３を所望の角度（ただし、９０度以内）だけ回転させてから、コレクタミラー装置１３０をミラー交換用レール１６２に沿って移動させれば良い。

また、本実施形態においては、コレクタミラー交換装置１３０側に、コレクタミラー装置１３０をガイドするミラー交換用レール１６２を設けたが、コレクタミラー装置１３０側にレールを設けたり、溝を形成することによって、コレクタミラー装置の移動方向を規制するようにしても良い。

次に、本発明の第２の実施形態に係るコレクタミラー交換装置について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態に係るコレクタミラー交換装置と、その上に配置されたコレクタミラー装置とを示す側面図である。また、図４には、コレクタミラー交換装置が用いられるＥＵＶ光源装置のチャンバ隔壁１００が示されている。
図４に示すコレクタミラー交換装置は、図１に示すコレクタミラー交換装置１６０に加えて、ミラーキャリア２１０と、ミラー反転装置２１１と、ミラー交換用レール２１２と、ミラーキャリア固定装置２１３とをさらに含んでいる。

ミラーキャリア２１０は、コレクタミラー装置１３０を運搬する際に用いられる台車である。また、ミラー反転装置２１１は、水平面内において回転する回転ステージを有しており、コレクタミラー装置１３０を載せた状態でステージを回転させることにより、コレクタミラー装置１３０の向きを反転させる装置である。ミラーキャリア２１０及びミラー反転装置２１１の上には、コレクタミラー装置１３０を移動させる際にガイドとして用いられるミラー交換用レール２１２が配置されている。さらに、ミラーキャリア固定装置２１３は、ミラー反転装置２１１を介してミラーキャリア２１０をコレクタミラー支持台１６１に固定する。

これらの装置２１０〜２１３は、コレクタミラー装置１３０を交換する際に、コレクタミラー装置１３０の背後のチャンバ隔壁１００に設けられたミラー出入口１０１から、チャンバ内に挿入して用いられる。その際には、ミラー反転装置２１１の一部がチャンバ内に挿入され、ミラーキャリア２１０の車の部分はチャンバの外側（チャンバ隔壁１００の左側）で待機させられる。或いは、コレクタミラー装置１３０が真空チャンバの奥の方に配置されている場合には、ミラーキャリア２１０の車の部分をチャンバ隔壁１００のすぐ傍まで寄せて、ミラー反転装置２１１をさらに奥まで（例えば、ミラーキャリア２１０上部のミラー交換用レール２１２の突出部分がチャンバ内に入る程度）挿入しても良い。なお、図４には、ミラー出入口１０１が開放されている状態が示されているが、通常のＥＵＶ光生成時には、ミラー出入口１０１は、ミラー交換用ハッチによって閉じられている。

本実施形態に係るコレクタミラー交換方法について、図４及び図５を参照しながら説明する。
まず、チャンバ内の気圧及び雰囲気を、大気、又は、大気圧よりも気圧が若干高い状態（陽圧）の窒素とする。次に、チャンバ隔壁１００に設けられたミラー交換用ハッチを開く。そして、開放されたミラー出入口１０１から、ミラー反転装置２１１をチャンバ内に挿入し、ミラーキャリア固定装置２１３によってコレクタミラー支持台１６１に固定する。それにより、コレクタミラー支持台１６１上のミラー交換用レール１６２と、ミラー反転装置２１１及びミラーキャリア２１０上のミラー交換用レール２１２とが、実質的に一直線上に連結された状態となり、コレクタミラー装置１３０を移動させる方向が定められる。

次に、コレクタミラー支持台１６１上の位置決め固定装置のロックを解除して、コレクタミラー装置１３０を移動可能な状態にする。そして、コレクタミラー装置１３０をミラー交換用レール１６２及び２１２に沿って、ミラー反転装置２１１上まで移動させる。
次に、図５に示すように、ミラー反転装置２１１のステージを１８０度回転させることにより、コレクタミラー装置１３０の向きを反転させる。このようにコレクタミラー１０がチャンバの外側を向くようにした状態で、コレクタミラー装置１３０から使用済みのコレクタミラー１０を取り外し、新しいコレクタミラー１０を取り付ける。

次に、ミラー反転装置２１１のステージを１８０度回転させることにより、コレクタミラー１０をチャンバの内側に向ける。そして、コレクタミラー装置１３０をミラー交換用レール２１２及び１６２に沿って、位置決めピン１６４に突き当たるまで移動させる。さらに、コレクタミラー支持台１６１上の位置決め固定装置をロックする。最後に、ミラー交換用ハッチを閉じることにより、コレクタミラーの交換作業が終了する。なお、この段階では、コレクタミラー装置１３０は粗くアライメントされた状態なので、ＥＵＶ光の生成を再開する前に、さらに精密なアライメントが行われる。

ここで、先にも述べたように、コレクタミラー装置１３０の冷却装置２０に取り付けられている配管２１及び２２は、フレキシブルな材料によって形成されているので、コレクタミラー装置１３０の移動や回転をスムーズに行うことができる。しかしながら、コレクタミラー装置１３０の回転等をよりスムーズに行うために、配管２１及び２２を取り外した後で、コレクタミラー装置１３０の回転等を行っても良い。

また、本実施形態においては、コレクタミラー１０のみを交換したが、コレクタミラー装置１３０ごと新しいものに交換しても良い。その際には、新しいコレクタミラー１０が取り付けられたコレクタミラー装置１３０を別のミラーキャリア２１０に載せたものを予め用意しておくことにより、コレクタミラーの交換作業を素早く行うことができる。この場合には、使用済みのコレクタミラー装置１３０をミラーキャリア２１０上に載せた後で、ミラーキャリア固定装置２１３を解除してミラーキャリア２１０を移動させ、その替わりに、新しいコレクタミラー装置１３０が載せられたミラーキャリア２１０をコレクタミラー支持台１６１に固定して、コレクタミラー装置１３０をチャンバ内に移動させるという交換手順となる。また、この場合に、配管２１及び２２を、使用済みのコレクタミラー装置１３０から新しいコレクタミラー装置１３０に付け替えるタイミングはいつでも良いが、チャンバの外で行うとスムーズである。

次に、本発明の第３の実施形態に係るコレクタミラー交換装置について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施形態に係るコレクタミラー装置と、その上に配置されたコレクタミラー装置とを示す側面図である。また、図６には、コレクタミラー交換装置が用いられるＥＵＶ光源装置のチャンバ隔壁１００が示されている。

図６に示すコレクタミラー交換装置は、図１に示すコレクタミラー交換装置１６０に加えて、ミラーキャリア３１０と、図６の紙面に直交する回転軸を有するミラー回転装置３１１と、昇降ステージ３１２と、連結台３１３と、ミラー交換用レール３１４と、ミラーキャリア固定装置３１５とをさらに含んでいる。

ミラーキャリア３１０は、コレクタミラー装置１３０を運搬する際に用いられる台車である。また、ミラー回転装置３１１及び昇降ステージ３１２は、連結台３１３上に載せられるコレクタミラー装置１３０を鉛直面内において回転させることにより、コレクタミラー装置１３０の向きを変える装置である。さらに、連結台３１３は、昇降ステージ３１２とコレクタミラー支持台１６１とを連結する台であり、コレクタミラーを交換する際には、その一部がチャンバ隔壁１００に設けられたミラー出入口１０１からチャンバ内に挿入される。これらの昇降ステージ３１２及び連結台３１３上には、コレクタミラー装置１３０を移動させる際にガイドとして用いられるミラー交換用レール３１４が配置されている。また、ミラーキャリア固定装置３１５は、連結台３１３を介してミラーキャリア３１０をコレクタミラー支持台１６１に固定する。

本実施形態に係るコレクタミラー交換方法について、図６及び図７を参照しながら説明する。
本実施形態においては、コレクタミラー装置１３０を水平面内において回転させることによってその向きを変化させる（第２の実施形態）替わりに、ミラー回転装置３１１及び昇降ステージ３１２により、コレクタミラー装置を鉛直面内において略９０度回転させる。

それにより、図７に示すように、コレクタミラー１０の反射面が上向きになるので、この状態でコレクタミラー１０の交換を行う。ここで、コレクタミラー１０は重量があるので、コレクタミラー１０を上向きにすることにより、ミラーの交換作業、及び、その後のコレクタミラー固定装置１２（図２）に対するコレクタミラー１０の位置合わせが容易になる。なお、それ以外の交換手順については、第２の実施形態におけるものと同様である。

次に、本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換装置について、図８及び図９を参照しながら説明する。図８の（ａ）は、本実施形態に係るコレクタミラー交換装置が備えられたＥＵＶ光源装置を示す背面図であり、図８の（ｂ）は、同ＥＵＶ光源装置の一部を示す側面図である。また、図９は、図８に示すＥＵＶ光源装置を拡大して示す平面図である。

図８及び図９に示すＥＵＶ光源装置には、チャンバの外側（チャンバ隔壁１００の左側）に、コレクタミラーの位置決め（アライメント）に用いられるレーザユニット４００が配置されている。また、それに伴い、コレクタミラー装置１３０の中央には、位置決め用のレーザビーム４０４を透過させるための開口が形成されている。さらに、コレクタミラー装置１３０の後方のチャンバ隔壁１００には、ミラー交換用ハッチ１０２が設けられており、その中央には、位置決め用窓１０３が配置されている。この窓１０３の一部は、位置決め用のレーザビーム４０４を透過させる材料によって形成されている。なお、図８には、スライド式のミラー交換用ハッチ１０２が示されているが、スペースに余裕があれば、それ以外の方式でハッチを開閉しても良い。

図９に示すように、位置決め用レーザユニット４００は、ヘリウム（Ｈｅ）−ネオン（Ｎｅ）レーザ４０１と、反射ミラー４０２及び４０３とを含んでいる。これらの反射ミラー４０２及び４０３は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ４０１から射出したレーザビーム４０４が、位置決め用窓１０３を通ってコレクタミラー装置１３０の中心開口を貫通するように位置及び向きを設定されている。

本実施形態に係るコレクタミラー交換装置は、このような位置決め用レーザユニット４００が備えられている場合に対応できる構成を有している。即ち、図９に示すように、このコレクタミラー交換装置は、ミラー交換用ガイドステージ４１０と、ミラーキャリア４２０と、チャンバ隔壁内に配置されているコレクタミラー支持台１６１とを含んでいる。コレクタミラー支持台１６１には、ミラー交換用レール１６２及び位置決めピン１６４が設置されている。

ミラー交換用ガイドステージ４１０は、コレクタミラー装置１３０をチャンバから取り出す際に用いられる移動ステージであり、その上面には、コレクタミラー装置１３０を後方に引き出す際に用いられる引出し用ガイド４１１と、コレクタミラー装置１３０の転落を防止すると共に、コレクタミラー装置１３０を側方にスライドさせる際に用いられるスライド用ガイド４１２とが配置されている。

一方、ミラーキャリア４２０は、コレクタミラー装置１３０を運搬するための台車である。ミラーキャリア４２０には、ミラー交換用ガイドステージ４１０に連結するための連結用ガイド４２１と、コレクタミラー装置１３０をスライドさせる際に用いられるスライド用ガイド４２２と、コレクタミラー装置１３０の転落を防止するためのガイド４２３とが配置されている。

次に、本実施形態に係るコレクタミラー交換方法について、図９〜図１４を参照しながら説明する。
まず、図９に示すように、チャンバ内の気圧及び雰囲気を、大気、又は、大気圧よりも気圧が若干高い状態（陽圧）の窒素とする。また、チャンバ付近に、ミラーキャリア４２０を配置しておく。

次に、図１０に示すように、ミラー交換用ハッチ１０２を開き、ミラー交換用ガイドステージ４１０をスライドさせてチャンバ内に挿入し、コレクタミラー支持台１６１に固定する。それにより、コレクタミラー支持台１６１上のミラー交換用レール１６２と、ミラー交換用ガイドステージ４１０上の引出し用ガイド４１１とが実質的に一直線上に連結された状態となり、コレクタミラー装置１３０を移動させる方向が定められる。

次に、コレクタミラー支持台１６１上の位置決め固定装置のロックを解除して、コレクタミラー装置１３０を移動可能な状態にする。そして、図１１に示すように、コレクタミラー装置１３０をミラー交換用レール１６２及び引出し用ガイド４１１沿って、ミラー交換用ガイドステージ４１０の後端付近に至るまで移動させる。そして、コレクタミラー装置１３０に接続されている配管２１及び２２を取り外す。

次に、図１２に示すように、ミラー交換用ガイドステージ４１０を、コレクタミラー装置１３０ごとチャンバから引き出す。そして、ミラーキャリア４２０の連結用ガイド４２１をミラー交換用ガイドステージ４１０に掛け渡すことにより、ミラーキャリア４２０をミラー交換用ガイドステージ４１０に連結する。次に、図１３に示すように、コレクタミラー装置１３０をスライド用ガイド４１２及び４２２に沿ってミラーキャリア４２０に移動させ、図１４に示すように、コレクタミラー装置１３０をミラーキャリア４２０に載せて移動させる。

次に、コレクタミラー装置１３０の移動先において、使用済みのコレクタミラー１０を新しいコレクタミラー１０に交換する。或いは、コレクタミラー装置１３０ごと新しいものに交換しても良い。そして、コレクタミラー装置１３０を取り出すのと逆の手順によりコレクタミラー装置１３０を移動させ、配管２１及び２２を接続してから、チャンバ内に設置する。それにより、コレクタミラーの交換作業が終了する。なお、この段階では、コレクタミラー１０は粗くアライメントされた状態なので、位置決め用レーザユニットを用いることにより、さらに精密なアライメントが行われる。

このように、本実施形態においては、コレクタミラーの移動方向を途中で変更（後方〜側方）しているが、いずれの方向においても、コレクタミラー装置の移動径路がプラズマ発光点を含む面（図３の破線III-IIIによって示す面）を横切ることはない。従って、チャンバ内に配置された装置と干渉させることなく、コレクタミラー装置をスムーズに交換することが可能になる。

なお、本実施形態においても、新しいコレクタミラー装置１３０が載せられたミラーキャリアを、予め、別に用意しておいても良い。それにより、コレクタミラーの交換作業をさらに効率良く交換作業を行うことが可能になる。

次に、本発明の第５の実施形態に係るコレクタミラー交換装置及び交換方法について、図１５を参照しながら説明する。図１５は、本実施形態に係るコレクタミラー交換装置が備えられたＥＵＶ光源装置の一部を示す平面図である。
図１５に示すように、コレクタミラー装置１３０の側方（図の下側）にメンテナンスを行う空間を確保できる場合には、コレクタミラー装置１３０を側方に引き出すことにより、コレクタミラーを交換しても良い。

この場合には、チャンバ内においてコレクタミラー装置１３０を支持するコレクタミラー支持台５００に、コレクタミラー装置１３０を側方に移動させる際にガイドとして用いられるミラー交換用レール５０１と、コレクタミラー装置１３０の側方における突き止め位置を決定する位置決めピン５０２とが配置される。また、コレクタミラー１３０を移動させるための台車として、連結用ガイド５１１と、スライド用ガイド５１２と、転落防止用ガイド５１３とが配置されたミラーキャリア５１０が用いられる。

コレクタミラーの交換を行う際には、コレクタミラー装置１３０の側方に設けられたミラー交換用ハッチ１０４を開き、ミラー出入口１０５からミラーキャリア５１０をチャンバ内に挿入する。そして、コレクタミラー装置１３０をミラー交換用レール５０１及びスライド用ガイド５１２に沿ってミラーキャリア５１０上に移動させ、ミラーキャリア５１０に載せたままコレクタミラー装置１３０をチャンバの外側に引き出す。さらに、コレクタミラー１０を新しいものに交換して、逆の手順により、コレクタミラー装置をチャンバ内に再度取り付ける。或いは、コレクタミラー装置１３０ごと新しいものに交換しても良い。

本実施形態によれば、コレクタミラー装置１３０の後方に位置決め用レーザユニット４００が設置されている場合においても、ユニット４００との干渉を考慮することなくコレクタミラーの交換作業を行うことができる。
本実施形態においては、コレクタミラー装置１３０をスライドさせたままの状態でコレクタミラー１０を交換しているが、必要に応じてコレクタミラー装置１３０の向きを変えてからミラー交換を行っても良い。その場合には、第２又は第３の実施形態において説明したのと同様に、コレクタミラー装置１３０を回転させる機構をミラーキャリア５１０に設けても良い。

次に、本発明の第６の実施形態に係るコレクタミラー交換装置及び交換方法について、図１６〜図１８を参照しながら説明する。図１６〜図１８は、本実施形態に係るコレクタミラー交換装置が備えられたＥＵＶ光源装置の一部を示す側面図である。
図１６に示すように、コレクタミラー装置１３０の上方（図の上側）に、メンテナンスを行う空間を確保できる場合には、コレクタミラー装置１３０を上方に引き出すことにより、コレクタミラーを交換しても良い。

この場合には、チャンバ内に、コレクタミラー装置１３０を支持するコレクタミラー支持台６００と、エレベータガイド６０１とが設けられる。コレクタミラー支持台６００は、エレベータガイド６０１に沿って昇降できる状態で設置されている。また、コレクタミラー支持台６００は、回転治具６０２を介してエレベータガイド６０１に取り付けられている。回転治具６０２は、図１６の紙面に直交する回転軸を有している。

コレクタミラーの交換を行う際には、図１６に示すように、コレクタミラー装置１３０の上方に設けられたミラー交換用ハッチ１０６を開く。そして、図１７に示すように、コレクタミラー支持台６００をエレベータガイド６０１に沿って引き上げ、コレクタミラー装置１３０をミラー出入口１０７の外側に出す。さらに、図１８に示すように、コレクタミラー支持台６００を略９０度回転させることにより、コレクタミラー１０の反射面を上向きにする。この状態で、コレクタミラー１０を新しいものに交換する。その後、逆の手順により、コレクタミラー装置１３０をチャンバ内に再度取り付ける。

本実施形態によれば、コレクタミラー装置１３０の後方に位置決め用レーザユニット４００が設置されている場合においても、ユニット４００との干渉を考慮することなくコレクタミラーの交換作業を行うことができる。
なお、本実施形態においては、コレクタミラー１０の反射面を上向きにしてミラー交換を行ったが、横向きのままでミラー交換を行っても良い。この場合には、回転治具６０２を設けなくても良い。

以上説明した第１〜第６の実施形態においては、コレクタミラーに冷却装置及び回転装置が設けられた構造体（コレクタミラー装置）が用いられているが、コレクタミラーの周辺機構を含まない構造体、即ち、コレクタミラーのみ、又は、コレクタミラー及びその支持機構のみを含む構造体を交換する場合に本発明を適用しても良い。

本発明は、極端紫外光源装置において、プラズマから放射される極端紫外光を集光するコレクタミラーの交換装置及び交換方法において利用することが可能である。

本発明の第１の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を含む極端紫外光源装置の一部を示す斜視図である。 図１に示すコレクタミラー装置を拡大して示す側面図である。 図１に示すコレクタミラー装置を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を示す側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るコレクタミラー交換装置において、コレクタミラー装置を反転させた様子を示す側面図である。 本発明の第３の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を示す側面図である。 本発明の第３の実施形態に係るコレクタミラー交換装置において、コレクタミラーを回転させた様子を示す側面図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を含む極端紫外光源装置の一部を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を含む極端紫外光源装置の一部を示す平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換方法を説明するための平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換方法を説明するための平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換方法を説明するための平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換方法を説明するための平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るコレクタミラー交換方法を説明するための平面図である。 本発明の第５の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を含む極端紫外光源装置の一部を示す平面図である。 本発明の第６の実施形態に係るコレクタミラー交換装置を含む極端紫外光源装置の一部を示す側面図である。 本発明の第６の実施形態係るコレクタミラー交換方法を説明するための側面図である。 本発明の第６の実施形態係るコレクタミラー交換方法を説明するための側面図である。

符号の説明

１…ターゲット物質、２、４０４…レーザビーム、３…ＥＵＶ光、１０…コレクタミラー、１１…反射面、１２…コレクタミラー固定装置、２０…冷却装置、２１、２２…配管、２３…流路、３０…回転装置、４０…支持部、１００…チャンバ隔壁、１０１、１０５、１０７…ミラー出入口、１０２、１０４、１０６…ミラー交換用ハッチ、１０３…位置決め用窓、１１０…ターゲットノズル、１２０…レーザ発振器、１２１…集光レンズ、１３０…コレクタミラー装置、１４０…ＥＵＶフィルタ、１５０…ターゲット回収装置、１６０…コレクタミラー交換装置、１６１、５００、６００…コレクタミラー支持台、１６２、５０１…ミラー交換用レール、１６３…位置調整ステージ、１６４、５０２…位置決めピン、２１０、３１０、４２０、５１０…ミラーキャリア、２１１…ミラー反転装置、２１２…ミラー交換用レール、２１３、３１５…ミラーキャリア固定装置、３１１…ミラー回転装置、３１２…昇降ステージ、３１３…連結台、３１４…ミラー交換用レール、４００…位置決め用レーザユニット、４０１…Ｈｅ−Ｎｅレーザ、４０２、４０３…反射ミラー、４１０…ミラー交換用ガイドステージ、４１１…引出し用ガイド、４１２、４２２、５１２…スライド用ガイド、４２１、５１１…連結用ガイド、４２３、５１３…転落防止用ガイド、６０１…エレベータガイド、６０２…回転治具

Claims (8)

1. チャンバ内のターゲット物質に前記チャンバ外からのレーザビームを照射することによってプラズマを発生させ、該プラズマから放射される所定の波長成分を集光することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置であって、
   前記チャンバ内において発生するプラズマから放射される所定の波長成分を反射集光するコレクタミラーと、
   前記コレクタミラーの背面側に設けられ、フレキシブルな材料で形成された配管を含み、冷却媒体を循環させる冷却装置と、
   少なくとも前記コレクタミラーの位置及び／又は姿勢を調整するための位置調整ステージと、
   前記チャンバ内の支持台上における少なくとも前記コレクタミラーの移動方向を規制するガイド手段と、
   前記支持台上に固定され、前記支持台上において少なくとも前記コレクタミラーを位置決めする位置決め部材と、
   を具備し、
   前記位置調整ステージが、３次元方向に移動可能なＸＹＺステージと、水平面内において回転可能なステージと、仰角方向において回転可能なステージとの内の少なくとも１つを含み、
   前記ガイド手段が、前記チャンバ内におけるプラズマ生成点と前記コレクタミラーによる極端紫外光の集光点とを含む軸に直交すると共にプラズマ生成点を含む面に交差しない、極端紫外光源装置。
2. 少なくとも前記コレクタミラーを運搬する台車であって、前記支持台に連結される連結機構を有し、上部に第２のガイド手段が配置されており、前記台車が前記支持台に連結された場合に、前記第２のガイド手段が、前記ガイド手段に実質的に連続する、前記台車をさらに具備する請求項１記載の極端紫外光源装置。
3. 前記台車が、少なくとも前記コレクタミラーが載せられた場合に、少なくとも前記コレクタミラーの向きを変化させる回転機構をさらに含む、請求項２記載の極端紫外光源装置。
4. チャンバ内のターゲット物質に前記チャンバ外からのレーザビームを照射することによってプラズマを発生させ、該プラズマから放射される所定の波長成分を集光することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置であって、
   前記チャンバ内において発生するプラズマから放射される所定の波長成分を反射集光するコレクタミラー、前記コレクタミラーの背面側に設けられ、フレキシブルな材料で形成された配管を含み、冷却媒体を循環させる冷却装置、少なくとも前記コレクタミラーの位置及び／又は姿勢を調整するための位置調整ステージ、及び、前記チャンバ内の支持台上における少なくとも前記コレクタミラーの移動方向を規制するガイド手段を含むコレクタミラー構造体と、
   極端紫外光の生成に寄与しなかったターゲット物質を回収するターゲット回収装置と、
   前記支持台上に固定され、前記支持台上において少なくとも前記コレクタミラーを位置決めする位置決め部材と、
   を具備し、
   前記ガイド手段が、前記チャンバ内におけるプラズマ生成点と前記コレクタミラーによる極端紫外光の集光点とを含む軸に直交すると共にプラズマ生成点を含む面に交差しない、極端紫外光源装置。
5. チャンバ内のターゲット物質に前記チャンバ外からのレーザビームを照射することによってプラズマを発生させ、該プラズマから放射される所定の波長成分を集光することにより極端紫外光を生成する極端紫外光源装置において、極端紫外光を反射集光するコレクタミラーを交換する方法であって、
   少なくともコレクタミラーの位置及び／又は姿勢を調整するための位置調整ステージを用いて、前記チャンバ内の支持台上に設置されている少なくとも前記コレクタミラーを所望の角度だけ回転させるステップ（ａ）と、
   少なくとも前記コレクタミラーを、ガイド手段によって移動方向を規制しながら移動させることにより、少なくとも前記コレクタミラーを前記チャンバの外側に取り出すステップ（ｂ）と、
   前記チャンバの外側において、使用済みのコレクタミラーを、新しいコレクタミラーに交換するステップ（ｃ）と、
   少なくとも交換後のコレクタミラーを、前記ガイド手段によって移動方向を規制しながら移動させ、前記位置調整ステージを用いて、少なくとも前記コレクタミラーを元の位置に戻すステップ（ｄ）と、
   を具備するコレクタミラー交換方法。
6. 前記ガイド手段が、前記チャンバ内においてプラズマを発生させるプラズマ発光点と前記コレクタミラーによる極端紫外光の集光点とを含む軸に直交する面の内でプラズマ発光点を含む面に交差しない位置に配置されている、請求項５記載のコレクタミラー交換方法。
7. ステップ（ｂ）及び（ｄ）が、少なくとも前記コレクタミラーを運搬する台車であって、前記支持台に連結される連結機構を有し、上部に第２のガイド手段が配置されている前記台車を、前記支持台に連結することにより、前記第２のガイド手段を前記ガイド手段に実質的に連続させ、少なくとも前記コレクタミラーを前記支持台及び前記台車上で移動させることを含む、請求項５又は６記載のコレクタミラー交換方法。
8. ステップ（ｃ）の前で、前記台車上に載せられた少なくとも前記コレクタミラーの向きを変化させるステップと、
   ステップ（ｃ）の後で、前記台車上に載せられた少なくとも前記コレクタミラーの向きを元に戻すステップと、
   をさらに具備する、請求項７記載のコレクタミラー交換方法。