JP5176052B2 - 放射線源用ターゲット生成供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、極端紫外光を発生するためのターゲットを生成する装置（以下、「ターゲット生成供給装置」とする）に関し、特に、ターゲットを連続的に生成してそのターゲットにレーザ光を照射することにより極端紫外光を連続的に発生させることに適した装置に関する。このように極端紫外光の連続発生が可能なターゲット生成供給装置は、高精細リソグラフィー等の光源として好適に用いることができる。また、本発明は極端紫外光以外のX線、中性子線、イオン線等、極端紫外光以外の放射線を発生させるためのターゲットの生成供給装置にも適用することができる。

半導体集積回路は通常、リソグラフィー技術を用いて製造される。リソグラフィーの最小加工寸法は照射する光の波長に依存し、集積回路の集積度を向上させるには照射光の波長を短くすることが必要となる。具体的には、現在リソグラフィーは波長157nm〜365nmの光源を用いて行われているが、今後は波長11nm〜14nmの極端紫外光領域の光源を用いたリソグラフィーを実用化することが目標とされている。

極端紫外光を生成する光源として、レーザプラズマ方式が検討されている。これは、ターゲットにレーザ光を照射してターゲットをプラズマ化し、そのプラズマから放射される極端紫外光を利用するものである。

特許文献１には、Sn（スズ）やLa（ランタン）等の重金属を低い密度（その重金属の結晶密度の0.5%〜80%）で含有するターゲットについて記載されている。この文献によれば、このような低密度ターゲットを用いることにより、重金属密度の高いターゲットよりも、プラズマが形成される領域と極端紫外光が発生する領域を空間的に接近させることができ、それにより、プラズマが形成されてから極端紫外光が発生するまでの間のエネルギーの損失を抑えることができ、極端紫外光の発生効率を高めることができる。それと共に、極端紫外光発生領域から離れた領域にプラズマが拡がって、そのプラズマにより極端紫外光が再吸収されることにより生じる極端紫外光の損失を、ターゲットの密度を低くすることにより抑えることができる。

ターゲットに用いる重金属の中で、最もレーザ光の吸収効率が高く、それにより最も効率よく極端紫外光を発生することができるのはSnである。Snを用いたターゲットから得られる極端紫外光の波長は13.5nmであり、前述のリソグラフィーに用いる極端紫外光の波長帯内に含まれる。

特許文献１では重金属を用いるとしているが、極端紫外光源用ターゲットには、Li（リチウム）等の軽金属を用いることもできる。Liを用いたターゲットから得られる極端紫外光の波長はSnターゲットの場合とほぼ同じ（13.5nm）である。

国際公開WO2004/086467号公報

リソグラフィー等に極端紫外光を使用するためには、極端紫外光を連続的に（少なくとも数秒間連続して）発生させる必要がある。そのためには、レーザ光が照射される位置に極端紫外光源用ターゲットを連続的に供給する必要がある。また、極端紫外光以外の放射線を発生させる場合にも、極端紫外光の場合と同様にターゲットを連続供給する必要がある。
本発明が解決しようとする課題は、レーザ光照射位置に放射線源用ターゲットを連続的に供給するのに適した放射線源用ターゲット生成供給装置を提供することにある。

上記課題を解決するために成された本発明に係る放射線源用ターゲット生成供給装置は、
a) 真空チャンバと、
b) レーザ光の照射により放射線を発生可能な金属、該金属を担持するための高分子物質及び揮発性の溶媒を含有するターゲット原料液を、前記真空チャンバ内に配置した細管状の供給口から吐出する原料液供給装置と、
c) 前記真空チャンバ内に配置した、前記供給口に対向する電極と、
d) 前記供給口と前記電極の間に電圧を印加する電圧印加装置と、
を備えることを特徴とする。

本願において「放射線」は、金属を含有するターゲットにレーザ光を照射することにより得ることができる全ての電磁波（極端紫外光、X線等）及び粒子線（中性子線、イオン線等）を含むものとする。

本発明に係る放射線源用ターゲット生成供給装置に、前記供給口と前記電極の間に生成されるターゲットにレーザ光を照射するレーザ光源を設けることができる。同様に、第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置に、ターゲット保持部分がレーザ光照射位置に達する時にレーザ光を該ターゲット保持部分に照射するレーザ光源を設けることができる。生成されたターゲットにこのレーザ光源からレーザ光を照射することにより、放射線を連続的に発生させることができる。

細管状の供給口と電極の間に電界を印加した状態で、レーザ光の照射により放射線を発生する金属と該金属を担持する高分子物質を含有するターゲット原料液を該供給口から吐出させることにより、放射線源用ターゲットを製造することができる。こうして製造される放射線用ターゲットは、保持材に保持させて従来の放射線発生装置において用いることができる。

発明の実施の形態及び効果

本発明の放射線源用ターゲット生成供給装置では、ターゲットの材料として、レーザ光を照射すると極端紫外光等の放射線を発生する金属を用いる。極端紫外光を発生させるには、Sn、La、Ge(ゲルマニウム)、Zr(ジルコニウム)、Mo(モリブデン)、Ag(銀)、Gd(ガドリニウム)、W(タングステン)、Li等、従来の極端紫外光源用ターゲットに用いられているものと同様の金属を用いることができる。また、X線を発生させるにはCu(銅)やMo(モリブデン)等を、中性子線を発生させるには重水素を含む化合物（例えば重水素炭化水素）を、イオン線を発生させるためにはそのイオンに対応する金属又は金属化合物を、それぞれ用いることができる。

(1) 第１態様の放射線源用ターゲット生成供給装置
本発明の実施態様である第１態様の放射線源用ターゲット生成供給装置では、ターゲットの材料として、前述の金属又はその金属の化合物と、その金属を担持するための高分子物質を用いる。高分子物質には例えばポリビニルピロリドン（Polyvinylpyrrolidone、略称"PVP"）、ポリビニルアルコール（Polyvinylalcohol、"PVA"）、ポリビニルフェノール（Polyvinylphenol、"PVPh"）及びヒドロキシプロピルセルロース（hydroxypropylcellulose、"HPC"）のうちの１つ又は複数を混合したもの等を用いることができる。これら金属と高分子物質を溶媒に溶解させた溶液をターゲットの原料液として用いる。溶媒にはエタノール、メタノールあるいはそれらの水溶液等を用いることができる。

真空チャンバ内に細管状の供給口と、その供給口に対向する電極を設ける。供給口は原料液を吐出するためのものであり、原料液供給装置の一部を構成する。原料液供給装置はこの供給口の他に、原料液を供給口から外部に押し出すための構成（例えばピストン及びシリンダー）を有する。また、供給口と電極の間に所定の大きさの電圧を印加するための電圧印加装置を設ける。

第１態様の放射線源用ターゲット生成供給装置の動作について説明する。真空チャンバ内を真空にした状態で、供給口と電極の間に所定の電圧を印加しつつ、原料液を供給口から真空中に吐出する。吐出された原料液は、この電圧印加により形成される電界の影響により帯電し、加速されて真空チャンバ内を飛行する。この飛行の間に、原料液中の溶媒が真空中に揮発し、残された金属及び高分子物質が糸状に固化する。こうして、金属とそれを担持するための高分子物質から成る糸状の放射線源用ターゲットが得られる。

前記電圧は原料液が帯電する程度の大きさとすればよい。そのような電圧の値は原料液の溶質及び溶媒により異なる。また、帯電の極性も原料液の溶質及び溶媒により異なるため、その帯電の極性に合わせて、原料液が供給口から電極に向かって飛行するように、電圧の極性を定める。これら電圧の値及び極性は予備実験により定める。

第１態様の放射線源用ターゲット生成供給装置では、供給口から原料液を連続的に吐出することにより、糸状の放射線源用ターゲットを供給口と電極の間の空間に連続的に生成することができる。そこで、この放射線源用ターゲット生成供給装置の供給口と電極の間にレーザ光を照射するレーザ光源を設けることにより、この装置は放射線を連続的に発生させる放射線発生装置として用いることができる。
この放射線発生装置は、以下のようにデブリによる悪影響を防ぐことができるという利点を有する。
従来、極端紫外光発生装置においては、ターゲットにレーザ光を照射しても、そのターゲットに含まれる金属が全てプラズマ化されるとは限らず、プラズマ化されなかった金属が粒子塊（デブリ）となって極端紫外光発生装置内に飛散し、光学系を汚染する等の悪影響を及ぼす原因となっていた。それに対して第１態様の放射線発生装置では、前記電界によりデブリが電極側に引きつけられるため、デブリが装置内に飛散して悪影響が及ぶことを防ぐことができる。また、電極側に引きつけられたデブリはそのまま電極に付着し、ターゲットの材料として回収、再利用することができる。

更に、第１態様の放射線源用ターゲット生成供給装置により生成されるターゲットは、生成されたその場で放射線の連続発生に用いるのみならず、その場ではレーザ光を照射せずにターゲットを回収して、従来の放射線発生装置用のターゲットとして用いることもできる。この方法により作製されたターゲットは、高分子物質を含有するため、ターゲット中の金属の密度をその金属の結晶の密度よりも低く抑えることができる。また、このように電極に付着させたターゲットを加熱して高分子物質を除去しても低密度性を維持することができる。この加熱の有無に依らず、このように電極上に形成したターゲットはその密度の低さにより、特許文献１に記載のように、金属の結晶を用いたターゲットよりも放射線の発生効率を高めることができる。

(2) 第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置
本発明に係る放射線源用ターゲット生成供給装置ではないが、参考のため、第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置について説明する。第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置では、放射線を発生させることが可能な前述の金属を含有するターゲット原料液を用いる。

この装置には、ターゲット原料液をターゲットホルダに向けて供給する原料液供給装置を設ける。原料液供給装置には、例えば、インクジェットプリンタのインクノズルに用いられているものと同様の、ピエゾ素子に電圧を印加した時に生じる伸縮により原料液を供給する装置を用いることができる。

この装置で用いるターゲットホルダでは、表面の一部分にターゲット原料液が付着し、このターゲット原料液が凝固するか又はこのターゲット原料液から溶媒が揮発することによりターゲットが形成される。その部分をターゲット保持部分と呼ぶ。ターゲット保持部分は、ターゲットを保持しやすくするためにターゲットホルダの表面に何らかの加工を行ったものでもよい。

このターゲットホルダは、原料液供給装置からターゲットが供給される位置（ターゲット供給位置）と、ターゲットをプラズマ化して放射線を発生させるためのレーザ光が照射される位置（レーザ光照射位置）の間でターゲット保持部分を移動させることができるようにする。例えば、円筒状のターゲットホルダを用いた場合、その円筒の表面の一部分がターゲット保持部分となり、円筒をその中心軸を中心に回動させることによりターゲット保持部分を移動させることができる。ターゲット供給位置及びレーザ光照射位置は、ターゲットホルダの回動中にターゲット保持部分が通過する位置のいずれかに定める。

第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置に、レーザ光をレーザ光照射位置に照射するレーザ光源を設けることにより、この装置は放射線を連続的に発生させる放射線発生装置として用いることができる。
この放射線発生装置の動作を説明する。まず、ターゲットホルダを回動させてターゲット保持部分をターゲット供給位置に移動させる。次に、原料液供給装置からターゲット保持部分に向けて原料液を噴射し、付着させる。次に、ターゲット保持部分をレーザ光照射位置に移動させる。この移動の間に、ターゲット保持部分に付着した原料液から溶媒が気化して固体のターゲットが形成される。レーザ光照射位置においてレーザ光を前記所定出力及び前記所定時間だけターゲットに照射する。これにより、ターゲットがプラズマ化し、そのプラズマから放射線が発生する。

レーザ光が照射されたターゲット保持部分は再度ターゲット供給位置に移動させて、原料液供給装置により原料液を該部分に付着させることができる。こうしてターゲット保持部分をレーザ光照射位置に移動させてレーザ光を該部分に照射することを繰り返すことにより、放射線を連続的に発生させることができる。

原料液供給装置からターゲット保持部分へ原料液を周期的に供給し、その周期に同期してパルスレーザ光をレーザ光照射位置に照射することにより、ターゲットやレーザ光のエネルギーを無駄なく使用することができる。

レーザ光照射位置においてターゲットの全てにレーザ光を照射することができずにターゲット保持部分に残滓が生じた場合のために、第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置には、更に除去装置を設けることができる。この除去装置は、ターゲット保持部分がレーザ光照射位置からターゲット供給位置に移動する間に、ターゲット保持部分に付着したターゲットの残滓を除去するものである。除去装置には、例えばターゲット保持部分を加熱することにより残滓を分解するものや、機械的に残滓をはぎ取るもの等を用いることができる。

原料液供給装置は、１回の供給量が、レーザ光が所定の出力で所定の時間照射された際に消費される量の金属を含有する量になるように制御することができる。その量は予備実験により定めることができる。これにより、ターゲット保持部分に付着していたターゲットはレーザ光照射位置においてレーザ光が照射された際に全て消費され、消費されないターゲットが原因となってデブリが発生するのを抑えることができる。
また、１回当たりのターゲットの消費量は1mg以下のごく少量であることが多いことから、従来の放射線源用ターゲットではそのような少量のターゲットをレーザ光照射位置に輸送することに高度な技術が必要であった。それに対して、本発明の装置では微量の原料液をターゲット保持部分に付着させてレーザ光照射位置に容易に輸送することができる。

放射線を連続発生させるために、ターゲットホルダには以下のものを用いることが望ましい。その第１のものは前述の円筒状ターゲットホルダである。円筒をその中心軸を中心に回転させることにより、ターゲット保持部分をターゲット供給位置とレーザ光照射位置の間を繰り返し移動させることができる。
第２の連続発生用ターゲットホルダは板状のターゲットホルダである。その板の表面の一部をターゲット保持部分とし、その表面に垂直な軸を中心としてターゲットホルダを回転させる。ターゲット供給位置とレーザ光照射位置を同一円周上に設け、板を連続回転させることにより、ターゲット保持部分をターゲット供給位置とレーザ光照射位置の間を繰り返し移動させることができる。

原料液供給装置を複数設け、その各々に対応するターゲット供給位置を設けてもよい。その場合、各原料液供給装置からはそれぞれ原料の金属が異なる原料液を供給すれば、ターゲット保持部分が前記複数のターゲット供給位置を順に全て通過することにより、それら複数の材料が積層したターゲットがターゲット保持部分に形成される。
この装置によりSnとLiを積層させて生成したターゲットを用いることにより、SnとLiのうちの一方のみを有するターゲットを用いる場合よりも波長13.5nmの極端紫外光を高い効率で得ることができる。その理由は、Snのプラズマにより強い強度で極端紫外光を発生させることができると共に、Liのプラズマが生成されることによりSnプラズマの拡散を防ぎ、拡散したSnプラズマによる極端紫外光の再吸収を抑制することができるためである。

第１態様、第２態様共に、ターゲットをプラズマ化させるためのレーザ光をターゲット保持部分に照射する第１のレーザ光源と、プラズマ化して膨張したプラズマターゲットに更にレーザ光を照射する第２のレーザ光源の２つのレーザ光源を設けてもよい。これにより、第１のレーザ光源を用いてターゲットを初期状態よりも低密度化することができるため、第２のレーザ光源により効率的に極端紫外光に変換することができる。

(3) 発明の効果
本発明に係る放射線源用ターゲット生成供給装置（第１態様）、及び第２態様の放射線源用ターゲット生成供給装置のいずれも、ターゲットを繰り返しレーザ光照射位置に供給することができるため、極端紫外光等の放射線を連続的に発生させることができる。このように連続発生が可能になることにより、リソグラフィー等の工業的手段に極端紫外光をより好適に用いることができるようになる。
また、第１態様では発生したデブリを電界により回収することにより、光学系の汚損等の、デブリによる悪影響が生じることを抑えることができる。また、第２態様では、原料液供給装置が１回のレーザ光照射により消費される量だけ原料液を供給する場合において、デブリの発生自体を抑えることができる。

以下に極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の実施例を示すが、それらの実施例はターゲットの材料を変更することにより、X線、中性子線、イオン線等の放射線用のターゲット生成供給装置にも適用することができる。

第１態様の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の一実施例（第１実施例）を図１〜図３を用いて説明する。
図１は本実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の概略構成図である。真空チャンバ１１内に細管状の供給口１２１を設ける。供給口１２１は原料液供給装置１２の一部を構成する。この原料液供給装置１２はターゲットの原料液を供給口１２１から所定の流量で射出する。原料液には、例えばSnCl₄（塩化スズ）とPVPをエタノールに溶解させた混合液を用いることができる。
また、真空チャンバ１１内に、供給口１２１に対向して板状の電極１３を設ける。本実施例では供給口１２１と電極１３の間の距離を15cmとした。電極１３の材料にはアルミニウムや銅等を用いることができる。また、電極１３は後述の理由により着脱可能に設置されている。更に、供給口１２１と電極１３の間に電圧を印加する電源１４を設ける。本実施例では電源１４の電圧は直流の10kVとした。また、供給口１２１と電極１３の間の空間にレーザ光を照射する光源１５を設ける。

第１実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の動作を説明する。供給口１２１と電極１３の間に電圧を印加した状態で、原料液を供給口１２１から所定の流量で射出する。射出された原料液は前記電圧の影響により帯電して電極１３に向けて飛行する。その飛行の間に溶媒が蒸発し、金属が高分子物質に担持された極端紫外光源用糸状ターゲット１６が形成される。例えばSnCl₄とPVPをエタノールに溶解させた原料液を用いた場合には、SnCl₄とPVPが混合した糸状ターゲット１６が得られる。

電極１３に向けて飛行する糸状ターゲット１６に対して、光源１５からレーザ光１７を照射する。これにより、糸状ターゲット１６がプラズマ化し、そのプラズマから極端紫外光１８が生成される。

プラズマ化されずに残った糸状ターゲット１６の残滓１９は、前記電圧により電極１３に引きつけられて付着する。本実施例では、電極１３を取り外して、そこに付着した糸状ターゲット１６を回収することができる。

なお、第１実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置は、ここで述べたようにターゲットを生成してすぐにレーザ光を照射する場合に限らず、糸状の極端紫外光源用ターゲットの製造のみを行う（レーザ光源の照射は他の装置により行う）場合に使用することもできる。この場合、供給口１２１から原料液を射出しながら供給口１２１と電極１３の間に前述のような高電圧を印加することにより、電極１３上に糸状ターゲットが付着し、それを回収することにより糸状ターゲットを得ることができる。
ここで得られた糸状ターゲットを加熱して、高分子物質を除去してもよい。例えばSnCl₄とPVPが混合した糸状ターゲット１６を500℃に加熱すれば、十分にPVPを除去することができると共に、Snが酸化してSnO₂から成る糸状ターゲットが得られる。

この方法により作製したSnO₂糸状ターゲットの顕微鏡写真を図２及び図３に示す。図２に示した３つのターゲットはそれぞれ、原料液中のSnCl₄の濃度が(a)2.5%、(b)5%、(c)7.5%という異なる条件で作製したものである（PVPの濃度はいずれも20%）。これら図２に示したターゲットの径を写真から見積もると、(a)180±10nm、(b)200±10nm、(c)460±10nmとなる。図３に示した３つのターゲットはそれぞれ、原料液のPVPの濃度を(a)20%、(b)25%、(c)30%として作製したものであり（SnCl₄の濃度はいずれも5%）、ターゲットの径は(a)200±10nm、(b)250±10nm、(c)290±10nmである。これらの写真から、本実施例により糸状のターゲットが得られ、SnCl₄又はPVPの濃度を調整することにより、ターゲットの径を制御することができることがわかる。

次に、第２態様の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の一実施例（第２実施例）を図４〜図８を用いて説明する。
図４に、第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の概略構成図を示す。本実施例では、ガラスから成り内部に空洞が形成された円筒状のターゲットホルダ３１を用いる。なお、ターゲットホルダ３１の材料には、レーザ光による損傷を受けない程度の高い純度を有するプラスチックを用いることもできる。このターゲットホルダ３１は、側面にターゲットの原料液を付着させることによりターゲットを保持することができる。また、ターゲットホルダ３１は円筒の中心軸の周りに回転する。

ターゲットホルダ３１の側面に対向して原料液供給装置３２を設ける。本実施例の原料液供給装置３２は、インクジェットプリンタのノズルヘッドと同様に、ピエゾ素子の伸縮により原料液を射出するものである。一度に射出する原料液の量はピエゾ素子に印加する電圧により制御することができる。原料液供給装置３２から射出される原料液はターゲットホルダ３１の側面に付着する。ノズルヘッドは、原料液を射出する孔を１個又は複数個設けたものであり、後者の場合には、それら複数個の孔の配置により、ターゲットホルダ３１の側面に付着するターゲットの形状を調整することができる。例えば、ターゲットに照射されるレーザ光のビームの断面形状にターゲットの形状を合わせるように調整することにより、無駄なくターゲットにレーザ光を照射することができる。

更に、原料液供給装置３２により原料液が射出される位置にあるターゲットホルダ３１の側面の位置（ターゲット供給位置）から、ターゲットホルダ３１を中心軸の周りに180°回転した位置（レーザ光照射位置）にレーザ光を照射する第１の光源３３を設ける。本実施例では、第１光源３３は、ターゲットホルダ３１の外側からターゲットホルダ３１の内部に向けてレーザ光を照射し、その内部に設けた反射鏡３４によりレーザ光の進路をレーザ光照射位置に向ける。このレーザ光はガラス製のターゲットホルダの側面を通過してターゲットに照射される。ターゲットホルダ３１は回転可能に設置されているが、反射鏡３４は固定されている。また、第１光源３３とは別に、レーザ光照射位置におけるターゲットホルダ３１の側面に沿ってレーザ光を照射する第２光源３５を設ける。第１光源３３からのレーザ光はターゲットをプラズマ化するために、第２光源３５からのレーザ光はプラズマから極端紫外光を発生させるために、それぞれ用いられる。

第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の動作を説明する。ターゲットホルダ３１を所定の速さで回転させながら、原料液供給装置３２から所定の周期で原料液をターゲットホルダ３１の側面に向けて射出する。１回の射出量は、後述のパルスレーザ光を１パルス分だけ照射することによりちょうど消費されるだけの金属を含む量とする。例えば、強度10¹⁰W/cm²、パルス幅1〜10ナノ秒のパルスレーザ光を１パルス照射することによりちょうどターゲットを消費するためには、１回あたり約0.8mgのスズを含む原料液を射出すればよい。この射出によりターゲットホルダ３１の側面に付着した原料液は、ターゲットホルダが180°回転する間に溶媒が蒸発し、固形のターゲットが形成される。

一方、第１光源３３からパルスレーザ光をレーザ光照射位置に向けて照射する。ここで、ターゲットホルダ３１の回転により、その側面に付着したターゲットがレーザ光照射位置まで移動した時にパルスレーザ光が照射されるように、原料液の射出とパルスレーザの照射を同期させる。このパルスレーザ光は、反射鏡３４により反射され、ターゲットホルダ３１の側面を通過してターゲットに照射される。これにより、ターゲットがプラズマ化する。このプラズマに第２光源３５からレーザ光を照射することにより、極端紫外光を発生させることができる。

なお、本実施例では第１光源３３からのパルスレーザ光をターゲットホルダ３１の内側からターゲットに向けて照射したが、ターゲットホルダ３１の外側から照射してもよい。第１光源３３と第２光源３５という２個のレーザ光源を用いる代わりに、１個のみのレーザ光源を用いてプラズマと極端紫外光を発生させることもできる。また、本実施例ではレーザ光照射位置をターゲット供給位置からターゲットホルダ３１を中心軸の周りに180°回転した位置に配置したが、この回転角度は180°に限らず任意の角度でよい。

図５に、第２実施例の変形例として、ターゲットの残滓を除去する除去装置を設けた極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す。図５はいずれも、第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を円筒状のターゲットホルダ３１の上面から見た図を表す。図５(a)の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置は、レーザ光照射位置４２で消費されずに残ったターゲットの残滓がターゲットホルダ３１の回転によりレーザ光照射位置４２からターゲット供給位置４１に移動する間の位置にヘラ４３を設けたものである。ヘラ４３の先端はターゲットホルダ３１の側面に接触しており、残滓はこの先端によりそぎ落とされる。図５(b)の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置は、(a)のヘラ４３と同じ位置に、ターゲットホルダ３１の側面を加熱するヒータ４４を設けたものである。ヒータ４４に対向する位置を通過する時に残滓を加熱することにより、この残滓を除去する。(b)の構成は、ターゲットを担持するための高分子物質を用いる場合においてその高分子物質が残滓となった時に有効である。

図６に、第２実施例の変形例として、２種類の金属を積層させたターゲットを連続生成する極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を上面図で示す。この装置は第１の原料液供給装置３２１と、第１原料液供給装置３２１から見てターゲットホルダ３１が回転する方向に隣接して設けた第２の原料液供給装置３２２を有する。第１原料液供給装置３２１はSnを含む原料液をターゲットホルダ３１の側面に向けて射出し、そのSn含有原料液が付着した部分が第２原料液供給装置３２２に対向する位置を通過する際に、第２原料液供給装置３２２はLiを含む原料液をその部分に向けて射出する。これにより、Snから成る層とLiから成る層が積層したターゲットがターゲットホルダ３１の側面に形成され、レーザ光照射位置４２においてこの積層ターゲットにレーザ光が照射されることにより波長13.5nmの極端紫外光が得られる。この時、SnとLiのプラズマが共に形成され、Liのプラズマが存在することにより、Snから発生した極端紫外光がSnのプラズマに再吸収されることが抑制される。そのため、ターゲットの金属としてSnのみを有するターゲットを用いる場合よりも発生効率を高めることができる。

図７及び図８に、円筒形以外の形状を有するターゲットホルダを用いた第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置の概略構成図を示す。
図７に、板状（円板状）のターゲットホルダ５１を有する極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す。ターゲットホルダ５１はガラスから成り、円板の中心を通る垂線を軸として回転可能に設置される。前述の円筒状ターゲットホルダ３１と同様に、ターゲットホルダ５１の材料にはレーザ光による損傷を受けない程度の高い純度を有するプラスチックを用いることもできる。円板の中心から外れた位置に円板の面に対向して、その面に原料液を噴射する原料液供給装置５２を設ける。また、原料液供給装置５２に対向するターゲットホルダ５１の表面の位置（ターゲット供給位置）から、ターゲットホルダ５１を180°回転した位置（レーザ光照射位置）に、ターゲットが形成された面の裏側からレーザ光を照射する第１光源５３を設ける。また、レーザ光照射位置のターゲットホルダ５１の表面付近にレーザ光を照射する第２光源５５を設ける。図４の円筒形ターゲットホルダを有する極端紫外光源用ターゲット生成供給装置と同様に、第１光源５３はターゲットをプラズマ化するためのものであり、第２光源５５はプラズマ化したターゲットから極端紫外光を発生させるためのものである。
この装置の動作は以下の通りである。ターゲットホルダ５１を前述のように回転させながら原料液供給装置５２から原料液をターゲットホルダ５１の表面に噴射する。噴射された原料液はターゲットホルダ５１の回転によりターゲット供給位置からレーザ光照射位置に移動する。その移動の間に原料液から溶媒が蒸発し、固形のターゲットが形成される。レーザ光照射位置において第１光源５３からターゲットにレーザ光を照射することによりターゲットをプラズマ化し、第２光源５５からこのプラズマにレーザ光を照射することにより極端紫外光を得る。
なお、図７には図４の装置と同様にレーザ光源を２個設ける例を示したが、光源を１個のみ設けてもよい。また、図７に示した極端紫外光源用ターゲット生成供給装置に、図５に示した装置と同様に残滓の除去装置を設けることや、図６に示した装置と同様に２個以上の原料液供給装置を設けることもできる。

図８に、ベルト状のターゲットホルダ６１を有する極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す。ポリカーボネートから成るベルト状ターゲットホルダ６１は、２個のプーリ６６１及び６６２の回転により、ベルト上の各点が原料液供給位置６７とレーザ光照射位置６８を通過した後にこれらの位置の裏面を通過して原料液供給位置６７に戻るという動作を繰り返す。ベルトに対向して、原料液供給装置６２及びレーザ光の光源６３を設ける。原料液供給装置６２に対向するベルト上の位置を原料液供給位置６７とし、光源６３に対向するベルト上の位置をレーザ光照射位置６８とする。この装置の動作は以下の通りである。原料液供給位置６７において原料液供給装置６２はベルト状ターゲットホルダ６１の表面に原料液を射出し、その表面に付着した原料液がレーザ光照射位置６８に移動する間に溶媒が蒸発してターゲットが形成される。光源６３はレーザ光照射位置６８においてターゲットにレーザ光を照射する。これにより、ターゲットからプラズマが形成され、極端紫外光が発生する。ベルト状ターゲットホルダ６１上の各点は原料液供給位置６７とレーザ光照射位置６８を交互に繰り返し通過するため、ターゲットの生成及び極端紫外光の発生を繰り返し行うことができる。なお、図８に示した装置は、第２実施例の他の装置と同様に、光源を２個以上設けること、残滓の除去装置を設けること、あるいは原料液供給装置６２を２個以上設けることもできる。

第１実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す概略構成図。 糸状ターゲットの例を示す顕微鏡写真（SnCl₄の濃度による違いを示す）。 糸状ターゲットの例を示す顕微鏡写真（PVPの濃度による違いを示す）。 第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す概略構成図。 第２実施例においてターゲットの残滓を除去するために(a)ヘラ４３、(b)ヒータ４４を設けた構成を示す上面図。 第２実施例において２種類の金属から成る層を積層させたターゲットを連続生成するための構成を示す上面図。 円板状のターゲットホルダを有する第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す概略構成図。 ベルト状のターゲットホルダを有する第２実施例の極端紫外光源用ターゲット生成供給装置を示す概略構成図。

符号の説明

１１…真空チャンバ
１２、３２、５２、６２…原料液供給装置
１２１…供給口
１３…電極
１４…電源
１５、６３…光源
１６…極端紫外光源用糸状ターゲット
１７…レーザ光
１８…極端紫外光
１９…残滓
３１…円筒状ターゲットホルダ
３２１…第１原料液供給装置
３２２…第２原料液供給装置
３３、５３…第１光源
３４…反射鏡
３５、５５…第２光源
４１、６７…ターゲット供給位置
４２、６８…レーザ光照射位置
４３…ヘラ
４４…ヒータ
５１…円板状ターゲットホルダ
６１…ベルト状ターゲットホルダ
６６１、６６２…プーリ

Claims (11)

1. a) 真空チャンバと、
   b) レーザ光の照射により放射線を発生可能な金属、該金属を担持するための高分子物質及び揮発性の溶媒を含有するターゲット原料液を、前記真空チャンバ内に配置した細管状の供給口から吐出する原料液供給装置と、
   c) 前記真空チャンバ内に配置した、前記供給口に対向する電極と、
   d) 前記供給口と前記電極の間に電圧を印加する電圧印加装置と、
   を備えることを特徴とする放射線源用ターゲット生成供給装置。
2. 前記溶媒が真空中で揮発するものであることを特徴とする請求項１に記載の放射線源用ターゲット生成供給装置。
3. 前記原料液が
   スズ又はスズ化合物と、
   ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール及びヒドロキシプロピルセルロースのうちの１つ又は複数を混合したものと、
   を前記溶媒に溶解させたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線源用ターゲット生成供給装置。
4. 前記供給口と前記電極の間に生成されるターゲットにレーザ光を照射するレーザ光源を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射線源用ターゲット生成供給装置。
5. 前記電極上に生成されるターゲットにレーザ光を照射するレーザ光源を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の放射線源用ターゲット生成供給装置。
6. ターゲットをプラズマ化するためのレーザ光をターゲットに照射する第１レーザ光源と、プラズマ化したターゲットに更にレーザ光を照射する第２レーザ光源を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の放射線源用ターゲット生成供給装置。
7. レーザ光の照射により放射線を発生可能な金属、該金属を担持するための高分子物質及び揮発性の溶媒を含有するターゲット原料液を、細管状の供給口と電極の間に電界を印加した状態で該供給口から吐出させることを特徴とする放射線源用ターゲット製造方法。
8. 前記溶媒が真空中で揮発するものであることを特徴とする請求項７に記載の放射線源用ターゲット製造方法。
9. 生成された放射線源用ターゲットを加熱して前記高分子物質を除去することを特徴とする請求項７又は８に記載の放射線源用ターゲット製造方法。
10. 生成された放射線源用ターゲットを、前記電極を保持材として該保持材に付着させることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の放射線源用ターゲット製造方法。
11. 請求項１０に記載の方法により製造され、前記金属を含有し、糸状に固化した部材が寄り集まった状態で前記保持材に付着していることを特徴とする放射線源用ターゲット。