JP5355115B2 - 極端紫外光光源装置及びその調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば半導体露光用光源としての極端紫外光光源装置及びその調整方法に関する。

近年、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（ＥＵＶ:Extreme Ultra Violet）光を放出する極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）が提案されている。ＥＵＶ光源装置としては、ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma：放電生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置等が考えられている（例えば非特許文献１を参照）。

このＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置は、例えば本体としての容器と、容器内に略同軸上に配置されたリング状の第１の主放電電極（カソード）及びリング状の第２の主放電電極（アノード）と、第１及び第２の主放電電極の下方に位置するＥＵＶ集光鏡とを有している。ＥＵＶ光を出射させる方法としては、例えば容器内にＥＵＶ放射種が導入された状態で第１及び第２の主放電電極間にパルス状の大電流が流される。これによって、第１及び第２の主放電電極近傍に導入されたＥＵＶ放射種が加熱及び励起され、第１及び第２の主放電電極間近傍において高密度高温プラズマが生成される。この高密度高温プラズマから放射されたＥＵＶ光はＥＵＶ集光鏡によって反射され、露光装置へ出射される。

しかし、高密度高温プラズマを生成すると、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がＥＵＶ集光鏡にダメージを与えるという問題がある。このＥＵＶ集光鏡のダメージを防ぐために、第１及び第２の主放電電極とＥＵＶ集光鏡との間に、ＥＵＶ光のみを通過させるためのデブリトラップが形成される。このデブリトラップとしては、例えばホイルトラップと呼ばれる構造体が提案されている（例えば特許文献１を参照）。

一方、ＥＵＶ光の光源である高密度高温プラズマは、近傍にある第１及び第２の主放電電極を溶融して変形させてしまい、電界の位置を変動させてしまうことがある。そのため、高密度高温プラズマの生成位置が変化してしまい、プラズマから発せられるＥＵＶ光の輝点の位置がホイルトラップの中心位置から変化してしまう。これにより、ホイルトラップを通過できるＥＵＶの光量が減少してしまうという問題があった。

このため、従来のＥＵＶ光源装置では、安定して所望の光量を有するＥＵＶ光を得ることが困難であった。

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．P lasma Fusion Res．Vol．79．No．3，P219−260，2003年3月

本発明は、安定な光量を得ることが可能な極端紫外光光源装置及びその調整方法を提供しようとするものである。

実施形態に係る極端紫外光光源装置は、極端紫外光放射種が供給される供給部と極端紫外光を出射する出射部とを有する本体と、前記本体内に設けられ、前記極端紫外光放射種を励起してプラズマを発生させる励起部と、前記本体内に設けられ、前記プラズマから放射される極端紫外光を前記出射部に集光する光学的集光部と、前記本体内、且つ前記励起部と前記光学的集光部との間に設けられたトラップと、前記トラップに接続され、前記本体の外側から前記本体内に設けられた前記トラップの位置を調整する第１の位置合わせ機構と、前記出射部より出射された前記極端紫外光から前記第１の位置合わせ機構を操作するため、前記プラズマの配光分布像を測定する測定部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、安定な光量を得ることが可能な極端紫外光光源装置及びその調整方法を提供することができる。

本発明の実施形態に係る極端紫外光光源装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係る極端紫外光光源装置の構成の一部を模式的に示す図であり、図２（ａ）は断面図、図２（ｂ）は底面図、図２（ｃ）は図２（ａ）（ｂ）の一部を取り出して示す斜視図、図２（ｄ）は図２（ａ）（ｂ）の一部を取り出して示す平面図である。 本発明の実施形態に係る極端紫外光光源装置の測定時の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係る極端紫外光光源装置の動作の一部を模式的に示す図である。 本発明の実施形態の変形例１に係る極端紫外光光源装置の構成を模式的に示す図である。 本発明の実施形態の変形例１に係る極端紫外光光源装置の調整方法示す図である。 本発明の実施形態の変形例２に係る極端紫外光光源装置の構成を模式的に示す図である。

以下、本発明の実施形態の詳細を図面を参照して説明する。各実施形態では、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ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置について説明する。

（実施形態）
図１〜図３を用いて、実施形態の極端紫外光光源装置の基本的な構成及び動作を概略的に説明する。図１は、極端紫外光光源装置の露光時における構成を模式的に示している。

図１に示すように、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置の本体１は、導電材で形成された第１の容器２と、導電材で形成された第２の容器３と、第１の容器２及び第２の容器３を絶縁するリング状の絶縁材４とを有している。第１の容器２の底部と第２の容器３の上部には開口が設けられ、第１の容器２及び第２の容器３は開口を介して連通されている。

第１の容器２の上部且つ中央部にはガス導入口５が設けられ、ＥＵＶ放射種である原料ガスを供給する材料ガス供給部６は、ガス導入口５を介して第１の容器２に接続されている。

第２の容器３には、容器内の圧力（高密度高温プラズマ発生部圧力）をモニタする図示せぬ圧力モニタが設けられている。また、第２の容器３の側面にはガス排出口１６が設けられている。このガス排出口１６には、高密度高温プラズマ発生部の圧力の調整や、本体１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部１７が接続される。これにより、第１、第２の容器２、３内は真空状態に保たれる。

第１の容器２の底部には開口部に沿ってリング状の第１の主放電電極（カソード）７が設けられ、第２の容器３の上部には開口部に沿ってリング状の第２の主放電電極（アノード）８が設けられている。この第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８は絶縁材４によって絶縁されている。第２の容器３及び第２の主放電電極８は接地されている。リング状の第１の主放電電極７、第２の主放電電極８及び絶縁材４は、略同軸上に位置するように配置されている。なお、第１の主放電電極７と第２の主放電電極８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で形成されている。また、絶縁材４は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等で形成されている。

第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８には、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８へ電力を供給する高電圧パルス発生部９が接続されている。この第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の中央近傍に、高密度高温プラズマが形成される。

第２の容器３内には、ＥＵＶ光を集光する光学的集光部として、径の異なる複数のＥＵＶ集光鏡１０が設けられている。このＥＵＶ集光鏡１０は、例えば上半分が回転双曲線形状であり、下半分が回転放物体形状のWolter鏡である。この複数のＥＵＶ集光鏡１０は、焦点位置が略一致するように回転中心軸を揃えて配置されている。このＥＵＶ集光鏡１０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形成され、斜入射角度０°〜２５°のＥＵＶ光を良好に反射できるようにしたものである。

第２の容器３内で第２の主放電電極８及びＥＵＶ集光鏡１０の間に、ホイルトラップ１１が設けられている。このホイルトラップ１１には、第１の位置合わせ機構１２が接続されている。第１の位置合わせ機構１２を用いることで、ホイルトラップ１１の位置及び角度を第２の容器３の外部から調整することが可能である。すなわち、ホイルトラップ１１は、ＥＵＶ集光鏡１０の回転中心軸（光軸）と直交する面内を紙面の左右方向及び紙面と直交方向に移動可能とされている。第１の位置合わせ機構１２は例えば第２の容器３に螺合されたスクリューボルトであり、このスクリューボルトの一端はホイルトラップ１１の一部に回転自在に保持されている。すなわち、第２の容器３の側面に例えばナットのようなねじ穴が設けられ、このねじ穴にスクリューボルトが螺合されている。このスクリューボルトを一方又は他方に回転することによりスクリューボルトが第２の容器３に対して出入され、ホイルトラップ１１が図３に示す矢印Ａ，Ｂ方向に移動される。ホイルトラップ１１を通過したＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡１０により、第２の容器３の底部に設けられた光出射部１４の中心（中間集光点１３）に集光される。

ＥＵＶ光の光出射部１４は、例えば波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を選択する図示せぬ波長選択手段（光学フィルタ）を備えている。この光出射部１４から出射されたＥＵＶ光は、図示せぬ露光機側光学系に導かれる。

露光機側光学系は単一の光軸上に通常複数枚の反射鏡を設置して構成されており、本実施形態の極端紫外光光源装置は、前記光軸に沿って露光機側光学系に接続されている。

本実施形態の極端紫外光光源装置は、制御部１８を有しており、この制御部１８は、図示せぬ露光機側光学系の制御部からのＥＵＶ発光指令等に基づき、高電圧パルス発生部９、材料ガス供給部６、ガス排気部１７を制御している。

例えば、制御部１８は、露光機側光学系の制御部からのＥＵＶ光発光指令を受けると、材料ガス供給部６を制御して、材料ガス供給部６より第１の容器２に設けられたガス導入口５を介して第１の容器２内に放電用の材料ガス（極端紫外光放射種）を導入する。この材料ガスは、高密度高温プラズマ発生部で波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放出する高密度高温プラズマを高効率に形成することが可能な物質である。材料ガスとしては、例えば、スタナン（ＳｎＨ_４）、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）化合物が用いられる。導入された材料ガスは第１の容器２から第２の容器３に流れて、ガス排出口１６に到達する。ガス排出口１６に到達した材料ガスは、ガス排気部１７により第２の容器３の外部に排気される。制御部１８は、図示せぬ圧力モニタより出力される圧力データに基づき、第１の容器２内の高密度高温プラズマ発生部の圧力が１〜２０Ｐａとなるように、材料ガス供給部６からの材料ガス供給量を制御するとともに、ガス排気部１７によるガスの排気量を制御する。

次に、制御部１８は、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９を制御する。これにより、高電圧パルス発生部９は、接地されている第２の容器３及び第２の主放電電極８と、第１の容器２及び第１の主放電電極７とに、およそ＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶの高電圧パルス電圧を印加する。第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８に電力が供給されると、絶縁材４の表面に沿面放電（creeping discharge）が発生して第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の間は実質上、短絡状態になり、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の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第１の主放電電極７、絶縁材４及び第２の主放電電極８が構成する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る。その結果、この高密度高温プラズマからＥＵＶ光が放射される。

なお、高密度高温プラズマ発生部は、第１の主放電電極７、第２の主放電電極８、及び絶縁材４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。

また、複数のプレートを備えたホイルトラップ１１が高密度高温プラズマとＥＵＶ集光鏡１０との間に設けられている。これにより、高密度高温プラズマ及びホイルトラップ１１の間の圧力が上がる。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。これによりホイルトラップ１１はデブリを捕捉し、ＥＵＶ集光鏡１０の損傷を抑制することができる。このデブリとしては、高密度高温プラズマと接する金属（ 第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８）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、材料ガスに起因するデブリ（材料ガスとしてＳｎＨ４を使用する場合はＳｎやその化合物）等がある。

高密度高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ホイルトラップ１１を通ってＥＵＶ集光鏡１０により反射される。ＥＵＶ集光鏡１０によって反射されたＥＵＶ光は、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に集光される。

図２は、ホイルトラップ１１の基本的な構成を模式的に示した図である。

図２（ａ）（ｂ）に示すように、ホイルトラップ１１の内側リング１１１及び外側リング１１２は、同心円状に設けられている。図２（ａ）に示すように、外側リング１１２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、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８側の内径に対してＥＵＶ集光鏡１０側の内径が広くなっている。内側リング１１１には、プレート１１３が挿入される溝１１４が外側方向に放射状に設けられており、外側リング１１２には、プレート１１３が挿入される溝１１４が内側方向に放射状に設けられている。この溝１１４は、内側リング１１１および外側リング１１２の厚さ方向（光軸に沿った方向）に形成されている。内側リング１１１及び外側リング１１２には、溝１１４からのプレート１１３の抜け落ちを防止する為に、リング状の押え板１１５がねじにより取り付けられている。これによって、複数の平面状のプレート１１３は、内側リング１１１及び外側リング１１２により両端が支持され、放射状に配置されている。また、平面状のプレート１１３は、ＥＵＶ光を遮らないように平面が光軸に対して平行になるように設けられている。このプレート１１３は、厚さが０．２ｍｍ程度の薄い板状の部材である。内側リング１１１及びプレート１１３は、例えば、モリブデンやタングステンといった高融点材料で形成されている。一方、外側リング１１２は、例えば、ステンレスで形成されている。

なお、内側リング１１１及び外側リング１１２には、冷却水が通過する図示せぬ冷却水通路が設けられている。この冷却水通路は、図示せぬ水冷配管に接続され、本体１の外部に設けられた図示せぬ水冷装置から冷却媒体である冷却水が供給される。これにより、内側リング１１１及び外側リング１１２は水冷される。また、この水冷配管は内側リング１１１及び外側リング１１２を支持している。

上記のように、プレート１１３は放射状に配置されている。図２（ａ）に示すように、ホイルトラップ１１の中心軸上に位置する高密度高温プラズマから発生されたＥＵＶ光がホイルトラップ１１に進入すると、ＥＵＶ光の進行方向と略平行に配置されたプレート１１３において、ＥＵＶ光の進行と直交する部分はプレート１１３の厚み分のみである。このため、ＥＵＶ光はプレート１１３に殆ど遮られることなく、ホイルトラップ１１を通り抜けることが可能である。一方、ＥＵＶ光の進行方向と略平行でないプレート１１３は、プレート１１３の側面（平面部）がＥＵＶ光を遮るため、ホイルトラップ１１を通り抜ける光量が少なくなるという性質を持っている。言い換えれば、ＥＵＶ光の生成位置が、ホイルトラップ１１の中心軸上にある場合は、ホイルトラップ１１を通過するＥＵＶ光の光量が最大になるが、ＥＵＶ光の発生する位置が、ホイルトラップ１１の中心軸からずれるに従い、ホイルトラップ１１を通過するＥＵＶ光の光量はプレート１１３の側面に遮られた量だけ減少することになる。

図３を用いて、測定部１５の基本的な構成及び動作について説明する。

図３は、第２の容器３の光出射部１４に測定部１５を装着した状態を模式的に示した図である。測定部１５は、第２の容器３の光出射部１４に設けられた計測用容器１５０を含んでいる。第２の容器３及び計測用容器１５０は共に真空状態に保持される。計測用容器１５０内には、光出射部１４から出射されたＥＵＶ光を可視光に変換する例えば（蛍光板）１５１が配置されている。この蛍光板１５１は、ＥＵＶ光の遠方配光像を可視光での像に変換する。遠方配光像（配光分布像）は、中間集光点１３よりも離れた箇所で高密度高温プラズマからの像を観察した像である。また、計測用容器１５０には外部から計測用容器１５０内の蛍光板１５１を観察できる窓（ビューポート）１５２が設けられている。このビューポート１５２に対向して、例えばＣＣＤカメラ１５３が設けられ、このＣＣＤカメラ１５３を用いて蛍光板１５１に形成された遠方配光像を撮像することができる。このＣＣＤカメラ１５３は、例えばディスプレイ１５４や図示せぬメモリに接続され、遠方配光像の様子を表示し、記録することが可能である。すなわち、この測定部１５は、高密度高温プラズマの遠方配光像より、例えばＥＵＶ光の光量や影の量を測定する。

測定部１５は第２の容器３に対して着脱自在な構成とされており、必要に応じて光量等の計測が可能とされている。なお、測定部１５は、第２の容器３に装着したが、これに限らず、測定部１５を露光機側光学系の内部に配置し、ＥＵＶ光の光軸上又は光軸外に移動可能とすることにより露光機側で測定することも可能である。

次に、図３を用いて極端紫外光光源装置のアライメント及び測定動作について説明する。

まず、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の位置を調整することで、高密度高温プラズマの生成位置を露光機側光学系の光軸上に合わせる。次に、高密度高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡１０によって中間集光点１３に集光される。中間集光点１３が露光機側光学系の光軸上に重なるように、ＥＵＶ集光鏡１０の位置および角度を調整する。最後に、測定部１５によって観測される中間集光点１３近傍における高密度高温プラズマの遠方配光像が、所定の分布または光量になるようにホイルトラップ１１の位置及び角度を調整する。この調整により、光源装置から取り出し得るＥＵＶ光を最大限に取り出せるようなアライメントが出来たことになる。

図４（ａ）、（ｂ）は、図１に示した高密度高温プラズマ、ホイルトラップ１１及びＥＵＶ集光鏡１０の位置関係を示した図である。図４（ａ）は、高密度高温プラズマの光軸が、ホイルトラップ１１及びＥＵＶ集光鏡１０の中心軸と一致している場合を示している。

この場合、高密度高温プラズマから放出されたＥＵＶ光は、ホイルトラップ１１を通過してＥＵＶ集光鏡１０で反射し、集光位置である中間集光点１３に集光される。このように、高密度高温プラズマの光軸と、ホイルトラップ１１及びＥＵＶ集光鏡１０の中心軸とは同一軸上に並ぶように配置されることが理想的である。この遠方配光像は、ホイルトラップ１１の影を含んだ像になる。

図４（ａ）に示すような理想的な場合、高密度高温プラズマより放射されたＥＵＶ光は、ホイルトラップ１１を構成するプレート１１３と平行にホイルトラップ１１を通過する為、光量の減少が抑制された状態で中間集光点１３に到達する。そのため遠方配光像に於いてはホイルトラップ１１の影はほとんど観測されない。

一方、図４（ｂ）は、ホイルトラップ１１の位置が高密度高温プラズマの光軸及びＥＵＶ集光鏡１０の中心軸からずれている場合を示している。この場合、ホイルトラップ１１の位置が光軸から横にずれているため、高密度高温プラズマより放射されたＥＵＶ光は、ホイルトラップ１１を構成するプレート１１３に遮られ、光量が減少した状態で中間集光点１３に到達する。また高密度高温プラズマより、ホイルトラップ１１を見込む角度によって、ホイルトラップ１１を構成するプレート１１３の側面を見込む量が異なる。このため、ホイルトラップ１１の周径方向に依存して、光量の減少量が異なる。その結果、図に示す様に、遠方配光像は、上下方向には暗く、左右方向にわずかに明るい像を形成することになる。

測定部１５は、遠方配光像からＥＵＶ光の光量を測定する。この測定された光量が例えば最大となるように、第１の位置合わせ機構１２を調整してホイルトラップ１１の位置を最適な位置に調整する。つまり、ホイルトラップ１１の影の量が少なくなるように、ホイルトラップ１１の位置を最適な位置に調整する。すなわち、例えばＣＣＤカメラ１５３により撮影され、ディスプレイ１５４に表示された像を目視しながら第１の位置合わせ機構１２を操作してホイルトラップ１１が最適位置に調整される。

これにより、本実施形態の極端紫外光光源装置から取り出し得るＥＵＶ光を最大限に取り出せるようなアライメントが出来たことになる。

この後、第２の容器３の光出射部１４から測定部１５が外され、露光機側光学系が第２の容器３の光出射部１４に接続され露光が行われる。

上記実施形態によれば、本体１の光出射部１４には高密度高温プラズマから発生されたＥＵＶ光を測定する測定部１５が配置され、ホイルトラップ１１にはホイルトラップ１１の位置及び角度の調整を行う第１の位置合わせ機構１２が接続され、測定部１５によって、測定されたＥＵＶ光の光量が最大となるよう、第１の位置合わせ機構１２を用いて、ホイルトラップ１１の位置を調整している。このため、高密度高温プラズマの生成位置がホイルトラップ１１の中心からずれた場合においても、ホイルトラップ１１をプラズマの発生位置に対して最適な位置に設定できる。したがって、必要な光量を得ることができる。

また、上記実施形態によれば、本体１の外からホイルトラップ１１の位置を調整することができる。このため、本体１を開閉してホイルトラップ１１の調整を行う必要がない。その結果、本体１内のガス圧力条件を乱すことなくホイルトラップ１１の位置を精確に調整することが可能である。

また、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８は消耗品であるため、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８は、定期的な交換が必要である。第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の交換は、光量の減少、または遠方配光分布の非対称化、または第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の磨耗が進んだ場合などの状況によって決定される。特に、第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８の偏磨耗が発生すると、高密度高温プラズマの生成位置が変動してしまう。その結果、ホイルトラップ１１によってＥＵＶ光が遮られ、遠方配光像が非対称になり、光量が減少する。この場合も、ホイルトラップ１１の位置を調整することで、真空状態である本体１を開放することなく、安定して第１の主放電電極７及び第２の主放電電極８を使用することが可能である。

（変形例１）
図５は、本実施形態の変形例１の基本的な構成を模式的に示す図である。図５において、図１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。

上記実施形態は、ホイルトラップ１１を移動可能とした。これに対して、変形例１は、図５に示すように、第１の主放電電極７に第２の位置合わせ機構１９が接続され、第２の主放電電極８に第３の位置合わせ機構２０が接続されている。第１、第２の主放電電極７、８は第２、第３の位置合わせ機構１９、２０により、それぞれ位置及び角度が可変となっている。第２、第３の位置合わせ機構１９、２０の構成は、第１の位置合わせ機構１２と同様の構成とされている。第２、第３の位置合わせ機構１９、２０の一方又は両方により、第１、第２の主放電電極７、８の一方または両方の位置及び角度を調整することにより、高密度高温プラズマの生成位置を調整することが可能である。

さらに、ＥＵＶ集光鏡１０に第４の位置合わせ機構２１が接続され、ＥＵＶ集光鏡１０は位置及び角度も可変となっている。この第４の位置合わせ機構２１も第１乃至第３の位置合わせ機構１２、１９，２０と同様である。第４の位置合わせ機構２１により、ＥＵＶ集光鏡１０の位置及び角度を調整することが可能であり、遠方配光像の位置を調整できる。

図６は、本変形例の、第１の位置合わせ機構１２、第２の位置合わせ機構１９、第３の位置合わせ機構２０及び第４の位置合わせ機構２１の調整方法を示したフローである。なお、極端紫外光光源装置のアライメントを行う際は、図３に示すように、第２の容器３の光出射部１４に測定部１５が装置される。この測定部１５により、測定されたＥＵＶ光の遠方配光像を用いて、アライメント調整が行われる。

すなわち、図６に示すように、先ず、本体１内で高密度高温プラズマが生成され、高密度高温プラズマからＥＵＶ光が放射される。このＥＵＶ光は、光出射部１４から出射される（ステップ１０１）。この出射されたＥＵＶ光は、光出射部１４近傍に配置された測定部１５によって、遠方配光像が観測される。すなわち、この遠方配光像から、ＥＵＶ光の光量や影の量が測定される（ステップ１０２）。次に、測定された遠方配光像に基づいて、第２の位置合わせ機構１９及び第３の位置合わせ機構２０を用い、第１、第２の主放電電極７、８の一方又は両方の位置が調整される。このようにして、高密度高温プラズマの生成位置が露光機側光学系の光軸上に合わされる（ステップ１０３）。次に、高密度高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡１０によって中間集光点１３に集光される。そして、その中間集光点１３が露光機側光学系の光軸上に重なるように、第４の位置合わせ機構２１を用いてＥＵＶ集光鏡１０の位置及び角度を調整する（ステップ１０４）。最後に、測定部１５によって観測される中間集光点１３近傍における高密度高温プラズマの遠方配光像が、所定の分布または光量になるように第１の位置合わせ機構１２を用いてホイルトラップ１１の位置及び角度を調整する（ステップ１０５）。以上の調整方法により、ＥＵＶ光を最大限に取り出せるようなアライメントが完了する。

ただし、アライメント調整の順序は、図６に示した順序に限定されるものではなく、図６の一部のみを行うことも可能である。

上記変形例１によれば、第１の主放電電極７に第２の位置合わせ機構１９が接続され、第２の主放電電極８に第３の位置合わせ機構２０が接続され、ＥＵＶ集光鏡１０に第４の位置合わせ機構２１が接続され、測定部１５により測定された遠方配光像に基づき、第２、第３、第４の位置合わせ機構１９、２０、２１を用いて、第１、第２の主放電電極７、８、ＥＵＶ集光鏡１０の位置を調整できる。このため、高密度高温プラズマの生成位置がずれた場合においても必要な光量のＥＵＶ光を得ることができる。

また、上記変形例によれば、上述した実施形態と同様に、本体１の外からホイルトラップ１１の位置を調整することができる。このため、本体１を開閉してホイルトラップ１１の調整を行う必要がない。その結果、本体１内のガス圧力条件を乱すことなくホイルトラップ１１の位置を調整することが可能である。

（変形例２）
図７は、実施形態の変形例２の極端紫外光光源装置の基本的な構成を模式的に示した図であり、変形例２と、同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。変形例１は、第１、第２、第３、第４の位置合わせ機構１２、１９、２０、２１を例えば手動にして操作した。これに対して、変形例２は、制御装置を駆動装置を用いて第１乃至第４の位置合わせ機構１２、１９〜２１を自動的に操作している。

図７に示すように、第１の位置合わせ機構１２、第２の位置合わせ機構１９、第３の位置合わせ機構２０及び第４の位置合わせ機構２１には、それぞれ駆動装置としてのモータＭ及び駆動回路ＤＲＶが接続されている。また、全ての駆動回路ＤＲＶは制御装置２２に接続されている。制御装置２２は、測定部１５に接続され、測定部１５で測定されたＥＵＶ光の遠方配光像のデータに基づいて、各モータに制御信号を送信する。各モータは、制御装置２２から送られる制御信号を受け取って位置合わせを行い、変形例１で説明したアライメントを自動的に行うことができる。すなわち、制御装置２２は図６に示すフローチャートに従って、測定部１５の出力信号に基づき、ＥＵＶ光の光量が最大となるように、駆動回路ＤＲＶ及びデータを制御し、第１乃至第４の位置合わせ機構１２、１９〜２１を駆動して、ホイルトラップ１１、第１、第２の主放電電極７、８、ＥＵＶ集光鏡１０の位置を調整する。

上記変形例２によれば、第１の位置合わせ機構１２、第２の位置合わせ機構１９、第３の位置合わせ機構２０及び第４の位置合わせ機構２１には、それぞれモータＭ及び駆動回路ＤＲＶが接続され、各駆動回路ＤＲＶは、制御装置２２に接続されている。このため、測定部１５によりＥＵＶ光の配光分布像を定期的に収集することにより、制御装置２２を用いてアライメントを自動的に行うことが可能である。

なお、変形例２は図３に示す実施形態に適用することも可能である。すなわち、ホイルトラップ１１のみを制御装置２２、駆動回路ＤＲＶ、モータＭを介して移動することも可能である。

また、上述した各実施形態において、ホイルトラップ１１には、第１の位置合わせ機構１２が接続され、光軸と直交する面内を紙面の左右方向に移動可能とされている。しかし、例えばホイルトラップ１１に、紙面と直交する方向からスクリューボルトを接続することで、ホイルトラップ１１は光軸と直交する面内を紙面の直交方向に移動可能となる。また、スクリューボルトと第２の容器３の螺合箇所に、密閉可能なスリットを設け、このスリット内でスクリューボルトを紙面と直交する方向に移動することにより、ホイルトラップ１１を紙面と直交する方向に移動することが可能となる。さらに、スクリューボルトの回転に合わせて、ホイルトラップ１１も共に回転する機構を設けることで、ホイルトラップ１１を、スクリューボルトの軸回りに傾斜されることができ、ホイルトラップ１１の角度を調整することが可能となる。この構成は、第１、第２の主放電電極７、８及びＥＵＶ集光鏡１０にも応用可能である。

さらに、本実施形態は、ＤＰＰ方式ＥＵＶ光源装置に関して説明したが、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ＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置にも同様の構成及び調整方法を適用することが可能である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示された構成要件を適宜組み合わせることによって種々の発明が抽出される。例えば、開示された構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、所定の効果が得られるものであれば、発明として抽出され得る。

１…第１の容器、 ２…第２の容器、 ３…第３の容器、
４…絶縁材、 ５…ガス導入口、 ６…材料ガス供給部、
７…第１の主放電電極、 ８…第２の主放電電極、 ９…高電圧パルス発生部
１０…ＥＵＶ集光鏡、 １１…ホイルトラップ、
１２…第１の位置合わせ機構、 １４…光出射部、 １５…測定部、
１９…第２の位置合わせ機構、 ２０…第３の位置合わせ機構、
２１…第４の位置合わせ機構、

Claims (5)

1. 極端紫外光放射種が供給される供給部と極端紫外光を出射する出射部とを有する本体と、
   前記本体内に設けられ、前記極端紫外光放射種を励起してプラズマを発生させる励起部と、
   前記本体内に設けられ、前記プラズマから放射される極端紫外光を前記出射部に集光する光学的集光部と、
   前記本体内、且つ前記励起部と前記光学的集光部との間に設けられたトラップと、
   前記トラップに接続され、前記本体の外側から前記本体内に設けられた前記トラップの位置を調整する第１の位置合わせ機構と、
   前記出射部より出射された前記極端紫外光から前記第１の位置合わせ機構を操作するため、前記プラズマの配光分布像を測定する測定部と、
   を備えることを特徴とする極端紫外光光源装置。
2. 前記励起部に接続され、前記励起部の位置を調整する第２の位置合わせ機構と、
   前記光学的集光部に接続され、前記光学的集光部の位置を調整する第３の位置合わせ機構と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の極端紫外光光源装置。
3. 前記第２及び第３の位置合わせ機構は、前記本体の外側から調整操作が可能であることを特徴とする極端紫外光光源装置。
4. 励起部、光学的集光部、出射部、トラップ、及び前記トラップに接続される第１の位置合わせ機構を含む本体と、測定部とを備える極端紫外光光源装置であって、
   前記励起部により、極端紫外光放射種を励起してプラズマを発生させ、
   前記光学的集光部により、トラップを介して前記プラズマから放射された極端紫外光を集光するとともに、前記出射部から出射し、
   前記測定部により、前記出射部から出射された前記極端紫外光から前記プラズマの配光分布像を測定し、
   測定された前記配光分布像に基づいて、前記本体の外側から前記第１の位置合わせ機構により、前記トラップの位置を調整することを特徴とする極端紫外光光源装置の調整方法。
5. 前記励起部に接続され、前記励起部の位置を調整する第２の位置合わせ機構と、
   前記光学的集光部に接続され、前記光学的集光部の位置を調整する第３の位置合わせ機構とを更に備え、
   測定された前記配光分布像に基づいて、前記本体の外側から前記第２及び第３の位置合わせ機構の少なくとも一方により、前記励起部及び前記光学的集光部の少なくとも一方の位置を調整することを特徴とする請求項４記載の極端紫外光光源装置の調整方法。

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