JP6252358B2 - 極端紫外光光源装置 - Google Patents
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Description
本発明は、極端紫外光を発生する極端紫外光光源装置に関する。
近年、半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、露光用光源の短波長化が進められている。次世代の半導体露光用光源としては、特に波長１３．５ｎｍの極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Extreme Ultra Violet）光ともいう）を放射する極端紫外光光源装置（以下、ＥＵＶ光源装置ともいう）の開発が進められている。
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放射種）を加熱して励起することにより高温プラズマを発生させ、その高温プラズマから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（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）方式と、ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma：放電生成プラズマ）方式とに分けられる。
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放射種）を加熱して励起することにより高温プラズマを発生させ、その高温プラズマから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（Laser Produced Plasma：レーザ生成プラズマ）方式と、ＤＰＰ（Discharge Produced Plasma：放電生成プラズマ）方式とに分けられる。
ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、極端紫外光放射源を含む放電ガスが供給された電極間に高電圧を印加して、放電により高密度高温プラズマを生成し、そこから放射される極端紫外光を利用するものである。ＤＰＰ方式において、放電を発生させる電極表面にＳｎ（スズ）やＬｉ（リチウム）等の原料を供給し、当該原料に対してレーザビーム等のエネルギービームを照射して当該原料を気化し、その後、放電によって高温プラズマを生成する方法が提案されている。このような方式は、ＬＤＰ（Laser Assisted Gas Discharge Produced Plasma）方式と称されることもある。
ＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、電極上に供給された原料に対し第１のレーザビームを照射し、この原料を気化させて電極間に放電を開始させる第１のレーザ源と、第１のレーザビームの照射後、一対の放電電極間で放電が開始するまでの間に、第１のレーザビームを照射した領域にある放電電極上の原料に対して第２のレーザビームを照射し、さらに原料を気化させる第２のレーザ源とを備えるものである。この技術は、第２のレーザビームを照射することで、放電領域に密度の高いプラズマ原料のガスを供給し、効率のよいＥＵＶ放射を得るようにするものである。
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、第１のレーザビームの照射タイミングと第２のレーザビームの照射タイミングとの間の間隔によって、ＥＵＶ発生効率が変化するため、第２のレーザビームの照射タイミングを適切に設定する必要がある。
第２のレーザビームの照射タイミングは、電極の間隔や電極に加えられるパルス電力の大きさに応じて、予め実験により最適なタイミングを見つけて設定されるが、第２のレーザ源のレーザ発振動作が不安定となると、第２のレーザビームの照射タイミングが最適な照射タイミングからずれ、ＥＵＶ発生効率が低下してしまう。
第２のレーザビームの照射タイミングは、電極の間隔や電極に加えられるパルス電力の大きさに応じて、予め実験により最適なタイミングを見つけて設定されるが、第２のレーザ源のレーザ発振動作が不安定となると、第２のレーザビームの照射タイミングが最適な照射タイミングからずれ、ＥＵＶ発生効率が低下してしまう。
例えば、第２のレーザビームの照射に先立って照射された第１のレーザビームが電極で反射し、その戻り光が第２のレーザ源に入射すると、第２のレーザ源のレーザ発振動作が不安定となり得る。すると、第２のレーザ源から放出される第２のレーザビームの発光タイミングが変動してしまう。
上記特許文献１に記載の技術では、上記のような第２のレーザ源のレーザ発振動作が不安定となる要因に対する対策が施されていないため、効率の良いＥＵＶ放射が得られないおそれがある。
そこで、本発明は、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる極端紫外光光源装置を提供することを課題としている。
上記特許文献１に記載の技術では、上記のような第２のレーザ源のレーザ発振動作が不安定となる要因に対する対策が施されていないため、効率の良いＥＵＶ放射が得られないおそれがある。
そこで、本発明は、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる極端紫外光光源装置を提供することを課題としている。
上記課題を解決するために、本発明に係る極端紫外光光源装置の一態様は、極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置であって、前記極端紫外光を放射する原料に第一のエネルギービームを照射する第一のエネルギービーム照射部と、前記第一のエネルギービーム照射部で第一のエネルギービームを前記原料に照射した後、有効な極端紫外光が放射される前に、当該第一のエネルギービームを照射した領域の前記原料に第二のエネルギービームを照射する第二のエネルギービーム照射部と、前記第一のエネルギービーム照射部が放出した第一のエネルギービームと、前記第二のエネルギービーム照射部が放出した第二のエネルギービームとによって前記原料を励起し、前記極端紫外光を生成する極端紫外光生成部と、前記第一のエネルギービーム照射部が放出する前記第一のエネルギービームの光軸と、前記第二のエネルギービーム照射部が放出する前記第二のエネルギービームの光軸とを略同一軸上に合成する光軸合成部と、前記第二のエネルギービーム照射部と前記光軸合成部との間の前記第二のエネルギービームの光経路上に配置された１／２波長板と、前記第一のエネルギービーム照射部が放出した第一のエネルギービームの戻り光が、前記第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止する戻り光阻止部と、を備え、前記戻り光阻止部は、前記第二のエネルギービーム照射部と前記１／２波長板との間に配置されている。
このように、第二のエネルギービームの照射に先立って照射された第一のエネルギービームの戻り光が、第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止する。そのため、当該戻り光が第二のエネルギービーム照射部の光出射口に入射することに起因して第二のエネルギービーム照射部の動作が不安定になるのを防止することができる。したがって、第二のエネルギービーム照射部から適切なタイミングで第二のエネルギービームを照射することができ、効率の良い極端紫外光（ＥＵＶ）放射を安定して得ることができる。
また、光軸合成部によって第一のエネルギービームの光軸と第二のエネルギービームの光軸とを略同一軸上に合成するので、第一のエネルギービームを照射した領域の原料に適切に第二のエネルギービームを重ねて照射することができる。また、第一のエネルギービームの戻り光が光軸合成部を逆行する際に、誤って第二のエネルギービーム照射部の方へ導光された場合であっても、戻り光阻止部を第二のエネルギービーム照射部と光軸合成部との間に配置することで、当該戻り光の第二のエネルギービーム照射部の光出射口への到達を確実に阻止することができる。
さらに、戻り光阻止部を第二のエネルギービーム照射部の直近に配置することで、第二のエネルギービーム照射部に第二のエネルギービームの進行方向に対して逆方向の光が入射するのを確実に防止することができる。すなわち、第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達し得る迷光等も確実に阻止することができる。
また、光軸合成部によって第一のエネルギービームの光軸と第二のエネルギービームの光軸とを略同一軸上に合成するので、第一のエネルギービームを照射した領域の原料に適切に第二のエネルギービームを重ねて照射することができる。また、第一のエネルギービームの戻り光が光軸合成部を逆行する際に、誤って第二のエネルギービーム照射部の方へ導光された場合であっても、戻り光阻止部を第二のエネルギービーム照射部と光軸合成部との間に配置することで、当該戻り光の第二のエネルギービーム照射部の光出射口への到達を確実に阻止することができる。
さらに、戻り光阻止部を第二のエネルギービーム照射部の直近に配置することで、第二のエネルギービーム照射部に第二のエネルギービームの進行方向に対して逆方向の光が入射するのを確実に防止することができる。すなわち、第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達し得る迷光等も確実に阻止することができる。
さらに、上記の極端紫外光光源装置において、前記戻り光阻止部は、光アイソレータであってもよい。
これにより、戻り光阻止部を偏光依存型光アイソレータとすれば、第二のエネルギービーム照射部が照射した第二のエネルギービームを通過し、当該第二のエネルギービームの進行方向とは逆方向に進む第一のエネルギービームの戻り光を遮断することができる。また、戻り光阻止部を偏光無依存型光アイソレータとすれば、第二のエネルギービームの進行方向とは逆方向に進む第一のエネルギービームの戻り光の光路を、第二のエネルギービームの光路からずらすことができる。このように、簡易な構成で、第一のエネルギービームの戻り光が、第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを適切に阻止することができる。
これにより、戻り光阻止部を偏光依存型光アイソレータとすれば、第二のエネルギービーム照射部が照射した第二のエネルギービームを通過し、当該第二のエネルギービームの進行方向とは逆方向に進む第一のエネルギービームの戻り光を遮断することができる。また、戻り光阻止部を偏光無依存型光アイソレータとすれば、第二のエネルギービームの進行方向とは逆方向に進む第一のエネルギービームの戻り光の光路を、第二のエネルギービームの光路からずらすことができる。このように、簡易な構成で、第一のエネルギービームの戻り光が、第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを適切に阻止することができる。
さらにまた、上記の極端紫外光光源装置において、前記光軸合成部は、偏光ビームスプリッタであってもよい。
これにより、偏光ビームスプリッタを通過するはずの第一のエネルギービームの戻り光の一部が、偏光ビームスプリッタで反射したり、偏光ビームスプリッタを反射するはずの第一のエネルギービームの戻り光の一部が、偏光ビームスプリッタを通過したりすることで、第一のエネルギービームの戻り光が第二のエネルギービーム照射部の方へ導光された場合であっても、戻り光阻止部を第二のエネルギービーム照射部と偏光ビームスプリッタとの間に配置することで、当該戻り光の第二のエネルギービーム照射部の光出射口への到達を確実に阻止することができる。
これにより、偏光ビームスプリッタを通過するはずの第一のエネルギービームの戻り光の一部が、偏光ビームスプリッタで反射したり、偏光ビームスプリッタを反射するはずの第一のエネルギービームの戻り光の一部が、偏光ビームスプリッタを通過したりすることで、第一のエネルギービームの戻り光が第二のエネルギービーム照射部の方へ導光された場合であっても、戻り光阻止部を第二のエネルギービーム照射部と偏光ビームスプリッタとの間に配置することで、当該戻り光の第二のエネルギービーム照射部の光出射口への到達を確実に阻止することができる。
また、上記の極端紫外光光源装置において、前記第二のエネルギービーム照射部が放出した第二のエネルギービームの戻り光が、前記第一のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止する第二の戻り光阻止部を備えてもよい。
このように、第二のエネルギービームの戻り光が、第一のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止するので、当該戻り光が第一のエネルギービーム照射部の光出射口に入射することに起因して第一のエネルギービーム照射部の動作が不安定になるのを防止することができる。したがって、第一のエネルギービーム照射部から適切なタイミングで第一のエネルギービームを照射することができ、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
このように、第二のエネルギービームの戻り光が、第一のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止するので、当該戻り光が第一のエネルギービーム照射部の光出射口に入射することに起因して第一のエネルギービーム照射部の動作が不安定になるのを防止することができる。したがって、第一のエネルギービーム照射部から適切なタイミングで第一のエネルギービームを照射することができ、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
また、上記の極端紫外光光源装置において、対向配置された一対の放電電極と、前記放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給部と、を備え、前記第一のエネルギービーム照射部を、前記放電電極上に供給された前記原料に対して前記第一のエネルギービームを照射し、当該原料を気化させて前記一対の放電電極間で放電を開始させるように構成し、前記第二のエネルギービーム照射部を、前記第一のエネルギービーム照射部で第一のエネルギービームを照射した後、前記一対の放電電極間で放電が開始するまでの間に、当該第一のエネルギービームを照射した領域にある前記放電電極上の前記原料に対して第二のエネルギービームを照射するようにしてもよい。
これにより、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置において、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
これにより、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置において、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
さらにまた、上記の極端紫外光光源装置において、前記原料をターゲット材料とし、前記第一のエネルギービーム照射部で、前記第一のエネルギービームとして、前記ターゲット材料の液滴を拡散させるプリレーザパルスを照射し、前記第二のエネルギービーム照射部で、前記第二のエネルギービームとして、有効な極端紫外光を放射するためのメインレーザパルスを照射するようにしてもよい。
これにより、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置において、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
これにより、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置において、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
本発明の極端紫外光光源装置では、第一のエネルギービームの戻り光による第二のエネルギービーム照射部の動作不安定を抑制し、２つのエネルギービームの照射タイミングを安定させることができる。したがって、効率の良いＥＵＶ放射を安定して得ることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態の極端紫外光光源装置を示す概略構成図である。
極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）１００は、半導体露光用光源として使用可能な、例えば波長１３．５ｎｍの極端紫外光（ＥＵＶ光）を放出する装置である。
本実施形態のＥＵＶ光源装置１００は、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置であり、より具体的には、放電を発生させる電極表面に供給された高温プラズマ原料に対してレーザビーム等のエネルギービームを照射して当該高温プラズマ原料を気化し、その後、放電によって高温プラズマを発生するＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置である。
図１は、本実施形態の極端紫外光光源装置を示す概略構成図である。
極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）１００は、半導体露光用光源として使用可能な、例えば波長１３．５ｎｍの極端紫外光（ＥＵＶ光）を放出する装置である。
本実施形態のＥＵＶ光源装置１００は、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置であり、より具体的には、放電を発生させる電極表面に供給された高温プラズマ原料に対してレーザビーム等のエネルギービームを照射して当該高温プラズマ原料を気化し、その後、放電によって高温プラズマを発生するＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置である。
ＥＵＶ光源装置１００は、図１に示すように、放電容器であるチャンバ１１を有する。チャンバ１１は、開口を有する隔壁１１ａによって、大きく２つの空間に分割されている。一方の空間は放電空間１１ｂであり、他方の空間は集光空間１１ｃである。
放電空間１１ｂには、各々独立して回転可能な一対の放電電極２１ａ，２１ｂが互いに離間して対向配置されている。放電電極２１ａ，２１ｂは、ＥＵＶ放射種を含む高温プラズマ原料を加熱して励起するためのものである。
放電空間１１ｂには、各々独立して回転可能な一対の放電電極２１ａ，２１ｂが互いに離間して対向配置されている。放電電極２１ａ，２１ｂは、ＥＵＶ放射種を含む高温プラズマ原料を加熱して励起するためのものである。
放電空間１１ｂの圧力は、高温プラズマ原料を加熱励起するための放電が良好に発生するように、真空雰囲気に維持されている。
集光空間１１ｃには、ＥＵＶ集光鏡１２と、ホイルトラップ１３と、ガス供給ノズル１４とが配置されている。
ＥＵＶ集光鏡１２は、高温プラズマ原料が加熱励起されることで放出されるＥＵＶ光を集光し、チャンバ１１に設けられたＥＵＶ取出部１１ｄから、例えば露光装置の照射光学系（不図示）へ導くものである。
集光空間１１ｃには、ＥＵＶ集光鏡１２と、ホイルトラップ１３と、ガス供給ノズル１４とが配置されている。
ＥＵＶ集光鏡１２は、高温プラズマ原料が加熱励起されることで放出されるＥＵＶ光を集光し、チャンバ１１に設けられたＥＵＶ取出部１１ｄから、例えば露光装置の照射光学系（不図示）へ導くものである。
ＥＵＶ集光鏡１２は、例えば、複数枚の薄い凹面ミラーを入れ子状に高精度に配置した構造を有する。各凹面ミラーの反射面の形状は、例えば、回転楕円面形状、回転放物面形状、ウォルター型形状であり、各凹面ミラーは回転体形状である。ここで、ウォルター型形状とは、光入射面が、光入射側から順に回転双曲面と回転楕円面、若しくは回転双曲面と回転放物面からなる凹面形状である。
上記した各凹面ミラーの基体材料は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等である。波長が非常に短いＥＵＶ光を反射させるため、凹面ミラーの反射面は、非常に良好な平滑面として構成される。この平滑面に施される反射材は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、およびロジウム（Ｒｈ）などの金属膜である。各凹面ミラーの反射面には、このような金属膜が緻密にコーティングされている。
これにより、ＥＵＶ集光鏡１２は、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射し、且つ集光することが可能となる。
これにより、ＥＵＶ集光鏡１２は、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射し、且つ集光することが可能となる。
ホイルトラップ１３及びガス供給ノズル１４は、放電によるプラズマ生成の結果生じるデブリがＥＵＶ光の集光部へ移動するのを抑制するためのデブリトラップである。
ホイルトラップ１３は、ホイルトラップ保持用隔壁１３ａによりチャンバ１１の集光空間１１ｃ内に固定されている。このホイルトラップ１３は、例えば、高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を遮らないように、複数のプレートと、そのプレートを支持するリング状の支持体とから構成される。
なお、ホイルトラップ１３は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、回転式のホイルトラップや、回転式ホイルトラップと固定式ホイルトラップとを組み合わせたもの等を用いることもできる。
ホイルトラップ１３は、ホイルトラップ保持用隔壁１３ａによりチャンバ１１の集光空間１１ｃ内に固定されている。このホイルトラップ１３は、例えば、高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を遮らないように、複数のプレートと、そのプレートを支持するリング状の支持体とから構成される。
なお、ホイルトラップ１３は、上記の構成に限定されるものではなく、例えば、回転式のホイルトラップや、回転式ホイルトラップと固定式ホイルトラップとを組み合わせたもの等を用いることもできる。
ガス供給ノズル１４は、図示しないガス供給ユニットからチャンバ１１内にガスを供給するものである。ガス供給ユニットからガス供給ノズル１４へガスが供給されると、ガス供給ノズル１４の開口から図１の紙面垂直方向にシート状のガスが放出され、ガスカーテンが形成される。当該ガスカーテンは、上記デブリの進行方向を変化させ、デブリがＥＵＶ集光鏡１２に到達するのを抑制する。ここで、ガスカーテンに使用されるガスは、ＥＵＶ光に対して透過率の高いガスが望ましく、例えば、ヘリウム（Ｈｅ）、アルゴン（Ａｒ）等の希ガスや、水素（Ｈ2）等が用いられる。なお、ガス供給ノズル１４は、加熱励起された高温プラズマ原料から放出されるＥＵＶ光のうち、ＥＵＶ集光鏡１２に入射するＥＵＶ光を遮光しないように配置される。
放電空間１１ｂに配置された一対の放電電極２１ａ，２１ｂは、金属製の円盤状部材である。放電電極２１ａ，２１ｂ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。ここで、２つの放電電極２１ａ，２１ｂのうち、一方の放電電極２１ａがカソードであり、他方の放電電極２１ｂがアノードである。
放電電極２１ａは、その一部が高温プラズマ原料２２ａを収容するコンテナ２３ａの中に浸されるように配置される。放電電極２１ａの略中心部には、モータ２４ａの回転軸２５ａが取り付けられている。すなわち、モータ２４ａが回転軸２５ａを回転させることにより、放電電極２１ａは回転する。モータ２４ａは、制御部４０によって駆動制御される。
放電電極２１ａは、その一部が高温プラズマ原料２２ａを収容するコンテナ２３ａの中に浸されるように配置される。放電電極２１ａの略中心部には、モータ２４ａの回転軸２５ａが取り付けられている。すなわち、モータ２４ａが回転軸２５ａを回転させることにより、放電電極２１ａは回転する。モータ２４ａは、制御部４０によって駆動制御される。
また、回転軸２５ａは、例えば、メカニカルシール２６ａを介してチャンバ１１内に導入される。メカニカルシール２６ａは、チャンバ１１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸２５ａの回転を許容する。
放電電極２１ｂも、放電電極２１ａと同様に、その一部が高温プラズマ原料２２ｂを収容するコンテナ２３ｂの中に浸されるように配置される。放電電極２１ｂの略中心部には、モータ２４ｂの回転軸２５ｂが取り付けられている。すなわち、モータ２４ｂが回転軸２５ｂを回転させることにより、放電電極２１ｂは回転する。モータ２４ｂは、制御部４０によって駆動制御される。
放電電極２１ｂも、放電電極２１ａと同様に、その一部が高温プラズマ原料２２ｂを収容するコンテナ２３ｂの中に浸されるように配置される。放電電極２１ｂの略中心部には、モータ２４ｂの回転軸２５ｂが取り付けられている。すなわち、モータ２４ｂが回転軸２５ｂを回転させることにより、放電電極２１ｂは回転する。モータ２４ｂは、制御部４０によって駆動制御される。
また、回転軸２５ｂは、例えば、メカニカルシール２６ｂを介してチャンバ１１内に導入される。メカニカルシール２６ｂは、チャンバ１１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸２５ｂの回転を許容する。
放電電極２１ａ，２１ｂの表面上に乗った液体状の高温プラズマ原料２２ａ，２２ｂは、放電電極２１ａ，２１ｂが回転することで放電領域に輸送される。
放電電極２１ａ，２１ｂの表面上に乗った液体状の高温プラズマ原料２２ａ，２２ｂは、放電電極２１ａ，２１ｂが回転することで放電領域に輸送される。
ここで、放電領域とは、両電極２１ａ，２１ｂ間の放電が発生する空間であり、両電極２１ａ，２１ｂの周縁部のエッジ部分間距離が最も短い部分である。
高温プラズマ原料２２ａ，２２ｂとしては、溶融金属、例えば液体状のスズ（Ｓｎ）を用いる。この高温プラズマ原料２２ａ，２２ｂは、放電電力２１ａ，２１ｂに電力を供給する給電用の金属としても働く。
高温プラズマ原料２２ａ，２２ｂとしては、溶融金属、例えば液体状のスズ（Ｓｎ）を用いる。この高温プラズマ原料２２ａ，２２ｂは、放電電力２１ａ，２１ｂに電力を供給する給電用の金属としても働く。
コンテナ２３ａ，２３ｂは、チャンバ１１内の減圧雰囲気を維持可能な絶縁性の電力導入部１１ｅ，１１ｆを介して、パルス電力供給部２７に接続されている。コンテナ２３ａ及び２３ｂ、並びにスズ２２ａ及び２２ｂは導電性である。放電電極２１ａの一部及び放電電極２１ｂの一部はそれぞれスズ２２ａ，２２ｂに浸漬しているので、コンテナ２３ａ，２３ｂ間にパルス電力供給部２７からパルス電力を印加することで、放電電極２１ａ，２１ｂ間にパルス電力を印加することができる。
なお、特に図示しないが、コンテナ２３ａ及び２３ｂには、スズ２２ａ，２２ｂを溶融状態に維持する温度調節機構が設けられている。
なお、特に図示しないが、コンテナ２３ａ及び２３ｂには、スズ２２ａ，２２ｂを溶融状態に維持する温度調節機構が設けられている。
パルス電力供給部２７は、コンテナ２３ａ及び２３ｂ間、すなわち放電電極２１ａ及び２１ｂ間にパルス幅の短いパルス電力を印加する。パルス電力供給部２７は、制御部４０によって駆動制御される。
第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、放電領域に輸送された放電電極２１ａ上のスズ２２ａに対してレーザ光（エネルギービーム）を照射する。ここで、第一のレーザ源３１ａが第一のエネルギービーム照射部に対応し、第二のレーザ源３１ｂが第二のエネルギービーム照射部に対応している。
第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、例えばＮｄ：ＹＶＯ4レーザ装置（Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate レーザ装置）である。第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、例えば、それぞれＰ偏光のレーザ光を放出する。
第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、放電領域に輸送された放電電極２１ａ上のスズ２２ａに対してレーザ光（エネルギービーム）を照射する。ここで、第一のレーザ源３１ａが第一のエネルギービーム照射部に対応し、第二のレーザ源３１ｂが第二のエネルギービーム照射部に対応している。
第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、例えばＮｄ：ＹＶＯ4レーザ装置（Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate レーザ装置）である。第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、例えば、それぞれＰ偏光のレーザ光を放出する。
第一のレーザ源３１ａが放出するレーザ光Ｌ１（第一のエネルギービーム）と第二のレーザ源３１ｂが放出するレーザ光Ｌ２（第二のエネルギービーム）とは、レーザアライメント部３２を介してチャンバ１１の窓部１１ｇに入射し、放電電極２１ａ上に導かれる。第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂによるレーザ光の照射タイミングは、制御部４０が制御する。
パルス電力供給部２７により放電電極２１ａ，２１ｂにパルス電力を印加した状態で、放電領域に輸送された高温プラズマ原料に対してレーザ光が照射されると、当該高温プラズマ原料が気化し、両電極２１ａ，２１ｂ間でパルス放電が開始される。その結果、高温プラズマ原料によるプラズマＰが形成される。そして、放電時に流れる大電流によりプラズマＰが加熱励起され高温化すると、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
なお、上述したように放電電極２１ａ，２１ｂ間にはパルス電力を印加するため、上記放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。
パルス電力供給部２７により放電電極２１ａ，２１ｂにパルス電力を印加した状態で、放電領域に輸送された高温プラズマ原料に対してレーザ光が照射されると、当該高温プラズマ原料が気化し、両電極２１ａ，２１ｂ間でパルス放電が開始される。その結果、高温プラズマ原料によるプラズマＰが形成される。そして、放電時に流れる大電流によりプラズマＰが加熱励起され高温化すると、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
なお、上述したように放電電極２１ａ，２１ｂ間にはパルス電力を印加するため、上記放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。
本実施形態では、第一のレーザ源３１ａから放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに対してレーザ光Ｌ１を照射した後、当該レーザ光Ｌ１の照射によって放電が開始するまでの間に、第二のレーザ源３１ｂから放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに対して（レーザ光Ｌ１が照射された領域に）レーザ光Ｌ２を照射する。
放電は、レーザ光Ｌ１の照射によって発生した原料ガスによって引き起こされるが、その放電が開始される時点では、レーザ光Ｌ２の照射によって発生した原料ガスは、レーザ光Ｌ２の照射から時間があまり経過していないために、３次元方向にそれほど大きく膨張していない状態、即ちガス密度が高い状態で電極間に存在する。
放電は、レーザ光Ｌ１の照射によって発生した原料ガスによって引き起こされるが、その放電が開始される時点では、レーザ光Ｌ２の照射によって発生した原料ガスは、レーザ光Ｌ２の照射から時間があまり経過していないために、３次元方向にそれほど大きく膨張していない状態、即ちガス密度が高い状態で電極間に存在する。
したがって、原料ガスが放電電流の増加とともに磁気圧によって圧縮加熱される時、ピンチの効率が高まり、到達イオン密度や電子温度が、高い変換効率のＥＵＶ光放射が得られる値となる。ここで、変換効率とは、プラズマから放射されたＥＵＶ光のエネルギーを電極間の放電に使われたエネルギーで割った値である。
ＥＵＶ発生効率は、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔によって変化する。したがって、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔は、ＥＵＶ発生効率が最大となる間隔に設定しておく。
ＥＵＶ発生効率は、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔によって変化する。したがって、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔は、ＥＵＶ発生効率が最大となる間隔に設定しておく。
例えば、第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂを波長１０６４ｎｍのレーザビームが放出されるＹＶＯ4レーザ装置として、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔とＥＵＶ発生効率との関係を調べたところ、ＥＵＶ発生効率が最大となる間隔は５０ｎｓであった。したがって、この場合には、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔を５０ｎｓとする。
なお、レーザ光Ｌ２の照射の最適なタイミングは、電極の間隔や電極に加えられるパルス電力の大きさにより変化する。そのため、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔は、予め実験等により最適な間隔を見つけて設定しておくものとする。
なお、レーザ光Ｌ２の照射の最適なタイミングは、電極の間隔や電極に加えられるパルス電力の大きさにより変化する。そのため、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔は、予め実験等により最適な間隔を見つけて設定しておくものとする。
次に、レーザアライメント部３２の具体的構成について、図２を参照しながら説明する。
レーザアライメント部３２は、第一のレーザ源３１ａのレーザ光Ｌ１及び第二のレーザ源３１ｂのレーザ光Ｌ２を放電電極２１ａへ導くものであり、光アイソレータ３２１、１／２波長板３２２、可動ミラー３２３、ビームスプリッタ３２４、ミラー３２５、可動レンズ３２６、可動ミラー３２７を備える。
光アイソレータ３２１、１／２波長板３２２、可動ミラー３２３、ビームスプリッタ３２４及びミラー３２５は、レーザ光Ｌ１とレーザ光Ｌ２との位置を調整するために使用される。また、可動レンズ３２６及び可動ミラー３２７は、放電電極２１ａに照射される両レーザ光のスポット径や、両レーザ光の放電電極２１ａ上の照射位置を調整するために使用される。
これらの光学素子を収容するレーザアライメント部３２のチャンバには、レーザ光Ｌ１が入射する窓部３２ａ、レーザ光Ｌ２が入射する窓部３２ｂ、レーザ光Ｌ１及びレーザ光Ｌ２が出射する窓部３２ｃが設けられている。
レーザアライメント部３２は、第一のレーザ源３１ａのレーザ光Ｌ１及び第二のレーザ源３１ｂのレーザ光Ｌ２を放電電極２１ａへ導くものであり、光アイソレータ３２１、１／２波長板３２２、可動ミラー３２３、ビームスプリッタ３２４、ミラー３２５、可動レンズ３２６、可動ミラー３２７を備える。
光アイソレータ３２１、１／２波長板３２２、可動ミラー３２３、ビームスプリッタ３２４及びミラー３２５は、レーザ光Ｌ１とレーザ光Ｌ２との位置を調整するために使用される。また、可動レンズ３２６及び可動ミラー３２７は、放電電極２１ａに照射される両レーザ光のスポット径や、両レーザ光の放電電極２１ａ上の照射位置を調整するために使用される。
これらの光学素子を収容するレーザアライメント部３２のチャンバには、レーザ光Ｌ１が入射する窓部３２ａ、レーザ光Ｌ２が入射する窓部３２ｂ、レーザ光Ｌ１及びレーザ光Ｌ２が出射する窓部３２ｃが設けられている。
また、レーザアライメント部３２のチャンバ内は、乾燥窒素や清浄乾燥空気（ＣＤＡ）等で内部がパージされている。これは、チャンバ内に収容された光学素子の表面が水分等で曇ることを防止するためである。
窓部３２ａからレーザアライメント部３２内に入射したレーザ光Ｌ１は、ビームスプリッタ３２４に到達する。
ビームスプリッタ３２４は偏光ビームスプリッタであり、例えば、Ｐ偏光成分を通過させ、Ｓ偏光成分を反射するように構成されている。レーザ光Ｌ１の偏光はＰ偏光であるので、当該レーザ光Ｌ１はビームスプリッタ３２４を通過し、ミラー３２５により可動レンズ３２６へ導光される。
ここで、偏光ビームスプリッタとしては、例えば、合成石英基板の表面に誘電体多層偏光膜を施したものを使用することができる。
窓部３２ａからレーザアライメント部３２内に入射したレーザ光Ｌ１は、ビームスプリッタ３２４に到達する。
ビームスプリッタ３２４は偏光ビームスプリッタであり、例えば、Ｐ偏光成分を通過させ、Ｓ偏光成分を反射するように構成されている。レーザ光Ｌ１の偏光はＰ偏光であるので、当該レーザ光Ｌ１はビームスプリッタ３２４を通過し、ミラー３２５により可動レンズ３２６へ導光される。
ここで、偏光ビームスプリッタとしては、例えば、合成石英基板の表面に誘電体多層偏光膜を施したものを使用することができる。
一方、窓部３２ｂから入射したレーザ光Ｌ２は、光アイソレータ３２１に到達する。
光アイソレータ３２１は、例えば、偏光子とファラデーローテータとを備える偏光依存型光アイソレータである。そして、この光アイソレータ３２１を、レーザ光Ｌ２の進行方向（第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２の方向）に進む光を通過し、逆方向に進む光を遮断するように配置する。
なお、光アイソレータ３２１としては、複屈折結晶性くさびとファラデーローテータとを備える偏光無依存型光アイソレータを使用することもできる。この場合、この光アイソレータ３２１を、レーザ光Ｌ２の進行方向に対して逆方向に進む光が、第二のレーザ源３１ｂのレーザ光Ｌ２の光出射口に到達するのを阻止するように配置する。
光アイソレータ３２１は、例えば、偏光子とファラデーローテータとを備える偏光依存型光アイソレータである。そして、この光アイソレータ３２１を、レーザ光Ｌ２の進行方向（第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２の方向）に進む光を通過し、逆方向に進む光を遮断するように配置する。
なお、光アイソレータ３２１としては、複屈折結晶性くさびとファラデーローテータとを備える偏光無依存型光アイソレータを使用することもできる。この場合、この光アイソレータ３２１を、レーザ光Ｌ２の進行方向に対して逆方向に進む光が、第二のレーザ源３１ｂのレーザ光Ｌ２の光出射口に到達するのを阻止するように配置する。
すなわち、第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２は、光アイソレータ３２１を通過して１／２波長板３２２に到達する。第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２の偏光はＰ偏光であるので、１／２波長板３２２を通過したレーザ光Ｌ２の偏光はＳ偏光となる。ここで、１／２波長板３２２としては、例えば、水晶波長板等を使用することができる。
１／２波長板３２２を通過しＳ偏光となったレーザ光Ｌ２は、可動ミラー３２３で反射し、ビームスプリッタ３２４に到達する。可動ミラー３２３は、図２の矢印方向に回動可能に構成されており、レーザ光Ｌ２のビームスプリッタ３２４上での照射位置を調整可能となっている。
１／２波長板３２２を通過しＳ偏光となったレーザ光Ｌ２は、可動ミラー３２３で反射し、ビームスプリッタ３２４に到達する。可動ミラー３２３は、図２の矢印方向に回動可能に構成されており、レーザ光Ｌ２のビームスプリッタ３２４上での照射位置を調整可能となっている。
ビームスプリッタ３２４に到達するレーザ光Ｌ２の偏光はＳ偏光であるので、当該レーザ光Ｌ２は、ビームスプリッタ３２４により反射されて、ミラー３２５へ導光される。そして、当該レーザ光Ｌ２は、ミラー３２５から可動レンズ３２６へ導光される。
このように、ビームスプリッタ３２４は、第一のレーザ源３１ａが照射するレーザ光Ｌ１の光軸と、第二のレーザ源３１ｂが照射するレーザ光Ｌ２の光軸とを略同一軸上に合成する光軸合成部として作用する。
このように、ビームスプリッタ３２４は、第一のレーザ源３１ａが照射するレーザ光Ｌ１の光軸と、第二のレーザ源３１ｂが照射するレーザ光Ｌ２の光軸とを略同一軸上に合成する光軸合成部として作用する。
可動レンズ３２６に導光されたレーザ光Ｌ１及びＬ２は、当該可動レンズ３２６を通過し、可動ミラー３２７に到達する。可動レンズ３２６は、図２の矢印方向に直線移動可能に構成されており、レーザ光Ｌ１及びＬ２のスポット径を調整可能となっている。
可動ミラー３２７により反射されたレーザ光Ｌ１及びＬ２は、レーザアライメント部３２の窓部３２ｃを通過し、チャンバ１１の窓部１１ｇから入射して放電電極２１ａに照射される。可動ミラー３２７は、図２の矢印方向に回動可能に構成されており、レーザ光Ｌ１及びＬ２の放電電極２１ａ上での照射位置を調整可能となっている。
このように、第一のレーザ源３１ａから放出されたレーザ光Ｌ１は、ビームスプリッタ３２４、ミラー３２５、可動レンズ３２６、可動ミラー３２７の順に通過して放電電極２１ａへ導光される。
可動ミラー３２７により反射されたレーザ光Ｌ１及びＬ２は、レーザアライメント部３２の窓部３２ｃを通過し、チャンバ１１の窓部１１ｇから入射して放電電極２１ａに照射される。可動ミラー３２７は、図２の矢印方向に回動可能に構成されており、レーザ光Ｌ１及びＬ２の放電電極２１ａ上での照射位置を調整可能となっている。
このように、第一のレーザ源３１ａから放出されたレーザ光Ｌ１は、ビームスプリッタ３２４、ミラー３２５、可動レンズ３２６、可動ミラー３２７の順に通過して放電電極２１ａへ導光される。
また、第二のレーザ源３１ｂから放出されたレーザ光Ｌ２は、光アイソレータ３２１、１／２波長板３２２、可動ミラー３２３、ビームスプリッタ３２４、ミラー３２５、可動レンズ３２６、可動ミラー３２７の順に通過して放電電極２１ａへ導光される。
以下、ＥＵＶ光源装置１００の動作について図３を参照しながら説明する。なお図３において、横軸は時間であり、縦軸は任意単位である。
以下、ＥＵＶ光源装置１００の動作について図３を参照しながら説明する。なお図３において、横軸は時間であり、縦軸は任意単位である。
先ず、制御部４０は、モータ２４ａ及び２４ｂを駆動し、放電電極２１ａ及び２１ｂを回転する。このとき、放電電極２１ａ及び２１ｂの表面上に乗った液体状の高温プラズマ原料２２ａ及び２２ｂは、放電空間に輸送される。
次に、制御部４０は、図３の時刻ｔ１で第一のレーザ源３１ａを駆動し、放電空間に輸送された放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに対してレーザ光Ｌ１を照射する。すると、レーザ光Ｌ１が照射された高温プラズマ原料２２ａが気化し、原料ガスが発生する。発生した原料ガスは、レーザ光Ｌ１が入射した高温プラズマ原料２２ａ表面の法線方向を中心にして３次元方向に広がる。
次に、制御部４０は、図３の時刻ｔ１で第一のレーザ源３１ａを駆動し、放電空間に輸送された放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに対してレーザ光Ｌ１を照射する。すると、レーザ光Ｌ１が照射された高温プラズマ原料２２ａが気化し、原料ガスが発生する。発生した原料ガスは、レーザ光Ｌ１が入射した高温プラズマ原料２２ａ表面の法線方向を中心にして３次元方向に広がる。
この原料ガスが広がって対向する放電電極２１ｂに到達する前に（有効なＥＵＶ光が放射される前に）、制御部４０は、時刻ｔ２で第二のレーザ源３１ｂを駆動し、放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに（レーザ光Ｌ１が照射された領域に）レーザ光Ｌ２を照射する。これにより、再び原料ガスが放電電極２１ａ，２１ｂ間に発生する。
このように、レーザ光Ｌ１を放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに照射してから所定時間後（例えば５０ｎｓ後）に、レーザ光Ｌ２をレーザ光Ｌ１が照射された領域に重ねて照射する。
このように、レーザ光Ｌ１を放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに照射してから所定時間後（例えば５０ｎｓ後）に、レーザ光Ｌ２をレーザ光Ｌ１が照射された領域に重ねて照射する。
レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間には間隔があるため、レーザ光Ｌ２の照射により発生した原料ガスが対向する放電電極２１ｂに達する前（気化した原料が十分に広がる前）の時刻ｔ３で、レーザ光Ｌ１の照射により発生した原料ガスが対向する放電電極２１ｂに達する。そして、その後の時刻ｔ４で、両極間で放電が開始する。
放電は、放電電極２１ａ，２１ｂの周縁部のエッジ部分間で発生し、プラズマＰが形成される。プラズマＰを流れるパルス状の大電流によりプラズマＰが加熱励起され高温化すると、この高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ放射が発生する（時刻ｔ５）。
このとき、放電の磁気圧により、レーザ光Ｌ２の照射により気化した原料は十分に広がりきらないうちに圧縮され、直径の小さな密度の高いプラズマが形成される。したがって、変換効率の高いＥＵＶ光が放射される。
制御部４０は、以上のようなＥＵＶ放射処理を一定時間ごとに繰り返す。
このとき、放電の磁気圧により、レーザ光Ｌ２の照射により気化した原料は十分に広がりきらないうちに圧縮され、直径の小さな密度の高いプラズマが形成される。したがって、変換効率の高いＥＵＶ光が放射される。
制御部４０は、以上のようなＥＵＶ放射処理を一定時間ごとに繰り返す。
ところで、放電電極２１ａを照射するレーザ光Ｌ１の一部は、放電電極２１ａ表面で反射し、戻り光として第一のレーザ源３１ａに向かって逆行する。すなわち、放電電極２１ａで反射したレーザ光Ｌ１は、図２の可動ミラー３２７、可動レンズ３２６、ミラー３２５の順に通過し、ビームスプリッタ３２４に到達する。
ビームスプリッタ３２４へ戻ってくるレーザ光Ｌ１はＰ偏光である。ビームスプリッタ３２４はＰ偏光成分を通過させ、Ｓ偏光成分を反射するように構成された偏光ビームスプリッタであるため、レーザ光Ｌ１の戻り光の殆どは、第一のレーザ源３１ａに導光される。
ビームスプリッタ３２４へ戻ってくるレーザ光Ｌ１はＰ偏光である。ビームスプリッタ３２４はＰ偏光成分を通過させ、Ｓ偏光成分を反射するように構成された偏光ビームスプリッタであるため、レーザ光Ｌ１の戻り光の殆どは、第一のレーザ源３１ａに導光される。
しかしながら、実際には僅かではあるが、レーザ光Ｌ１の戻り光の一部はビームスプリッタ３２４により反射され、図４に示すように、その反射光Ｌ１１は、可動ミラー３２３、１／２波長板３２２を通過して、第二のレーザ源３１ｂに向かって導光される。
仮に、図４に示すように、第二のレーザ源３１ｂと１／２波長板３２２との間に、レーザ光Ｌ２の進行方向に対して逆方向に進む光を遮断する光アイソレータ３２１を設置しない場合、レーザ光Ｌ１の戻り光の一部であるレーザ光Ｌ１１が、第二のレーザ源３１ｂの光出射口に入射してしまう。
仮に、図４に示すように、第二のレーザ源３１ｂと１／２波長板３２２との間に、レーザ光Ｌ２の進行方向に対して逆方向に進む光を遮断する光アイソレータ３２１を設置しない場合、レーザ光Ｌ１の戻り光の一部であるレーザ光Ｌ１１が、第二のレーザ源３１ｂの光出射口に入射してしまう。
このようにレーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂに入射すると、第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２の発光タイミングが変動する。
これは、第二のレーザ源３１ｂのレーザ媒質にレーザ光Ｌ１の戻り光が入射することで、第二のレーザ源３１ｂのレーザ媒質およびレーザ共振器における誘導放出による光増幅過程が乱され、レーザ発振動作が不安定になるためである。
これは、第二のレーザ源３１ｂのレーザ媒質にレーザ光Ｌ１の戻り光が入射することで、第二のレーザ源３１ｂのレーザ媒質およびレーザ共振器における誘導放出による光増幅過程が乱され、レーザ発振動作が不安定になるためである。
上述したように、ＥＵＶ発生効率は、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔によって変化し、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔は、予めＥＵＶ発生効率が最大となる間隔に設定されている。
そのため、第二のレーザ源３１ｂのレーザ発振動作が不安定となり、第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２の発光タイミングが変動すると、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔が変動し、結果的にＥＵＶ発生効率が低下してしまう。
レーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂに入射することによるレーザ光Ｌ２の照射タイミングの変動量を調査したところ、５ｎｓ〜２０ｎｓ程度であった。上述したように、ＥＵＶ光放射の変換効率が最大となる最適な両レーザ光の時間間隔は５０ｎｓ程度であるため、この変動幅の影響は大きく、十分にＥＵＶ光の出力が不安定となる要因となり得る。
そのため、第二のレーザ源３１ｂのレーザ発振動作が不安定となり、第二のレーザ源３１ｂから放出されるレーザ光Ｌ２の発光タイミングが変動すると、レーザ光Ｌ１の照射タイミングとレーザ光Ｌ２の照射タイミングとの間隔が変動し、結果的にＥＵＶ発生効率が低下してしまう。
レーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂに入射することによるレーザ光Ｌ２の照射タイミングの変動量を調査したところ、５ｎｓ〜２０ｎｓ程度であった。上述したように、ＥＵＶ光放射の変換効率が最大となる最適な両レーザ光の時間間隔は５０ｎｓ程度であるため、この変動幅の影響は大きく、十分にＥＵＶ光の出力が不安定となる要因となり得る。
これに対して、本実施形態では、第二のレーザ源３１ｂと１／２波長板３２２との間に、レーザ光Ｌ２の進行方向に対して逆方向に進む光を遮断する光アイソレータ３２１を設置する。そのため、放電電極２１ａによって反射され第二のレーザ源３１ｂに向かって導光されるレーザ光Ｌ１の戻り光を、当該光アイソレータ３２１によって遮断することができる。
したがって、レーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂに入射されることに起因するレーザ光Ｌ２の照射タイミングの変動を略０とすることができ、その結果、ＥＵＶ光強度の変動も略０とすることができる。
したがって、レーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂに入射されることに起因するレーザ光Ｌ２の照射タイミングの変動を略０とすることができ、その結果、ＥＵＶ光強度の変動も略０とすることができる。
このように、本実施形態では、放電電極２１ａ上の高温プラズマ原料２２ａに対して第一のレーザ源３１ａからレーザ光Ｌ１を照射し、当該レーザ光Ｌ１の照射による放電が開始する前に、レーザ光Ｌ１を照射した領域に対して第二のレーザ源３１ｂからレーザ光Ｌ２を照射する。そのため、レーザ光Ｌ１の照射による放電が開始される時点で、レーザ光Ｌ２の照射により発生した原料ガスを、３次元方向にそれほど大きく膨張していない状態、即ちガス密度が高い状態で電極間に存在させておくことができる。したがって、高い変換効率のＥＵＶ放射を実現することができる。
また、第二のレーザ源３１ｂからレーザ光Ｌ２を照射するタイミングは、放電電極２１ａ，２１ｂの間隔や放電電極２１ａ，２１ｂに印加するパルス電力の大きさに応じて、予め実験等によりＥＵＶ光放射の変換効率が最大となるタイミングに設定する。したがって、放電領域に供給するプラズマ原料のガスの密度を、ＥＵＶ放射に好適なものとすることができる。
さらに、第二のレーザ源３１ｂのレーザ光Ｌ２出射側に、戻り光阻止部として光アイソレータ３２１を設け、当該光アイソレータ３２１をレーザ光Ｌ２の進行方向に進む光を通過し、逆方向に進む光を遮断するように配置する。これにより、放電電極２１ａにより反射され第二のレーザ源３１ｂに導光されるレーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂの光出射口に到達するのを阻止することができる。
したがって、レーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂの光出射口に入射することに起因して第二のレーザ源３１ｂの動作が不安定となることを抑制し、レーザ光Ｌ２を予め設定した最適な照射タイミングで安定して照射することができる。
すなわち、２つのレーザ光Ｌ１及びＬ２を照射する間隔を安定させることができ、高い変換効率のＥＵＶ放射を安定して実現することができる。
したがって、レーザ光Ｌ１の戻り光が第二のレーザ源３１ｂの光出射口に入射することに起因して第二のレーザ源３１ｂの動作が不安定となることを抑制し、レーザ光Ｌ２を予め設定した最適な照射タイミングで安定して照射することができる。
すなわち、２つのレーザ光Ｌ１及びＬ２を照射する間隔を安定させることができ、高い変換効率のＥＵＶ放射を安定して実現することができる。
（変形例）
上記実施形態においては、光アイソレータ３２１を第二のレーザ源３１ｂと１／２波長板３２２との間に設置する場合について説明したが、光アイソレータ３２１を偏光依存型光アイソレータとした場合、当該光アイソレータ３２１は、第二のレーザ源３１ｂからビームスプリッタ３２４に至るまでのレーザ光Ｌ２の通過経路上であれば適宜設置可能である。
また、光アイソレータ３２１を偏光無依存型光アイソレータとした場合、第二のレーザ源３１ｂから窓部３２ｃに至るまでのレーザ光Ｌ２の通過経路上であれば適宜設置可能である。但し、第二のレーザ源３１ｂへの迷光の入射を防止するためには、光アイソレータ３２１はできるだけ第二のレーザ源３１ｂの光出射口に近い位置に設置することが好ましい。
上記実施形態においては、光アイソレータ３２１を第二のレーザ源３１ｂと１／２波長板３２２との間に設置する場合について説明したが、光アイソレータ３２１を偏光依存型光アイソレータとした場合、当該光アイソレータ３２１は、第二のレーザ源３１ｂからビームスプリッタ３２４に至るまでのレーザ光Ｌ２の通過経路上であれば適宜設置可能である。
また、光アイソレータ３２１を偏光無依存型光アイソレータとした場合、第二のレーザ源３１ｂから窓部３２ｃに至るまでのレーザ光Ｌ２の通過経路上であれば適宜設置可能である。但し、第二のレーザ源３１ｂへの迷光の入射を防止するためには、光アイソレータ３２１はできるだけ第二のレーザ源３１ｂの光出射口に近い位置に設置することが好ましい。
さらに、上記実施形態においては、図５に示すように、第一のレーザ源３１ａとビームスプリッタ３２４との間に、第二の戻り光阻止部として光アイソレータ３２８を設けるようにしてもよい。ここで、光アイソレータ３２８は、第一のレーザ源３１ａから放出されるレーザ光Ｌ１を通過し、第一のレーザ源３１ａの光出射口へ光が到達するのを阻止するように配置する。
この光アイソレータ３２８は、偏光依存型光アイソレータであっても偏光無依存型光アイソレータであってもよい。
この光アイソレータ３２８は、偏光依存型光アイソレータであっても偏光無依存型光アイソレータであってもよい。
第二のレーザ源３１ｂから放出されたレーザ光Ｌ２の一部は、レーザ光Ｌ１と同様に、放電電極２１ａで反射し、戻り光として第二のレーザ源３１ｂに向かって逆行する。このとき、僅かではあるが、レーザ光Ｌ２の戻り光の一部はビームスプリッタ３２４により反射されずにビームスプリッタ３２４を通過し、第一のレーザ源３１ａに向かって導光される。
第一のレーザ源３１ａ及び第二のレーザ源３１ｂは、上述した図３に示すように、決められたタイミングでのみレーザ光を放出する。ここで、例えば第二のレーザ源３１ｂが、光学的シャッタによりレーザ光の放出と遮断とを切り替える構成である場合、図３に示すように、レーザ光Ｌ２の遮断状態でも第二のレーザ源３１ｂからは僅かな漏れ光Ｌ２ａが放出される場合がある。
そのため、当該漏れ光Ｌ２ａの戻り光が第一のレーザ源３１ａに照射されると、次のＥＵＶ放射処理時に第一のレーザ源３１ａから放出されるレーザ光Ｌ１の発光タイミングが変動してしまう。
そのため、当該漏れ光Ｌ２ａの戻り光が第一のレーザ源３１ａに照射されると、次のＥＵＶ放射処理時に第一のレーザ源３１ａから放出されるレーザ光Ｌ１の発光タイミングが変動してしまう。
図５に示すように、第一のレーザ源３１ａとビームスプリッタ３２４との間に、光アイソレータ３２８を設けることで、放電電極２１ａにより反射され第一のレーザ源３１ａに導光されるレーザ光Ｌ２ａの戻り光を遮断することができる。
したがって、レーザ光Ｌ２ａの戻り光が第一のレーザ源３１ａの光出射口に入射することに起因して第一のレーザ源３１ａの動作が不安定となることを抑制し、レーザ光Ｌ１を予め設定した最適な照射タイミングで安定して照射することが可能となる。
すなわち、２つのレーザ光Ｌ１及びＬ２を照射する間隔を安定させることができ、高い変換効率のＥＵＶ放射を安定して実現することができる。
したがって、レーザ光Ｌ２ａの戻り光が第一のレーザ源３１ａの光出射口に入射することに起因して第一のレーザ源３１ａの動作が不安定となることを抑制し、レーザ光Ｌ１を予め設定した最適な照射タイミングで安定して照射することが可能となる。
すなわち、２つのレーザ光Ｌ１及びＬ２を照射する間隔を安定させることができ、高い変換効率のＥＵＶ放射を安定して実現することができる。
なお、光アイソレータ３２８は、偏光依存型光アイソレータである場合、第一のレーザ源３１ａからビームスプリッタ３２４に至るまでのレーザ光Ｌ１の通過経路上に設置する。また、光アイソレータ３２８が偏光無依存型光アイソレータである場合には、第一のレーザ源３１ａから窓部３２ｃに至るまでのレーザ光Ｌ１の通過経路上であれば適宜設置可能である。但し、第一のレーザ源３１ａへの迷光の入射を防止するためには、光アイソレータ３２８はできるだけ第一のレーザ源３１ａの光出射口に近い位置に設置することが好ましい。
さらに、上記実施形態においては、戻り光阻止部として光アイソレータを適用する場合について説明したが、一方のレーザ源から照射したレーザ光の戻り光が、他方のレーザ源の光出射口に到達するのを阻止することができる手段であれば、これに限定されるものではない。
また、上記実施形態においては、光軸合成部として偏光ビームスプリッタを適用する場合について説明したが、第一のレーザ源３１ａが照射するレーザ光Ｌ１の光軸と、第二のレーザ源３１ｂが照射するレーザ光Ｌ２の光軸とを略同一軸上に合成することができる手段であれば、これに限定されるものではない。
さらにまた、上記実施形態においては、高温プラズマ原料に照射するエネルギービームとしてレーザを用いる場合について説明したが、レーザに代えてイオンビームや電子ビーム等を用いることもできる。
また、上記実施形態においては、光軸合成部として偏光ビームスプリッタを適用する場合について説明したが、第一のレーザ源３１ａが照射するレーザ光Ｌ１の光軸と、第二のレーザ源３１ｂが照射するレーザ光Ｌ２の光軸とを略同一軸上に合成することができる手段であれば、これに限定されるものではない。
さらにまた、上記実施形態においては、高温プラズマ原料に照射するエネルギービームとしてレーザを用いる場合について説明したが、レーザに代えてイオンビームや電子ビーム等を用いることもできる。
（応用例）
上記実施形態においては、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に適用する場合について説明したが、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置にも適用可能である。ＬＰＰ方式とは、レーザ光をターゲット材料に照射し、当該ターゲット材料を励起させてプラズマを生成する方式である。
図６は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置２００の一例を示す図である。
この図６に示すように、ＥＵＶ光源装置２００は、原料供給ユニット５１を備える。原料供給ユニット５１は、ターゲット材料５２（例えば、スズ（Ｓｎ））を滴下し、当該ターゲット材料５２を所定のターゲットエリアに供給する。
第一のレーザ源５３ａは、集光レンズ５４ａを介してターゲットエリアにある液滴状のターゲット材料５２に対して第一のレーザ光を照射する。
上記実施形態においては、ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に適用する場合について説明したが、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置にも適用可能である。ＬＰＰ方式とは、レーザ光をターゲット材料に照射し、当該ターゲット材料を励起させてプラズマを生成する方式である。
図６は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置２００の一例を示す図である。
この図６に示すように、ＥＵＶ光源装置２００は、原料供給ユニット５１を備える。原料供給ユニット５１は、ターゲット材料５２（例えば、スズ（Ｓｎ））を滴下し、当該ターゲット材料５２を所定のターゲットエリアに供給する。
第一のレーザ源５３ａは、集光レンズ５４ａを介してターゲットエリアにある液滴状のターゲット材料５２に対して第一のレーザ光を照射する。
また、第二のレーザ源５３ｂは、集光レンズ５４ｂ及びミラー５５を介して第一のレーザ光を照射した領域に重ねて第二のレーザ光を照射する。
原料供給ユニット５１、第一のレーザ源５３ａ及び第二のレーザ源５３ｂは、制御部５６により制御される。
このＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置２００では、先ずＹＡＧレーザ等の第一のレーザ光をプリレーザパルスとして原料（ターゲット材料５２）に照射し、液滴のターゲット材料５２を拡散させる。これにより弱いプラズマを生成し、当該ターゲット材料５２の密度を低減する。次にＣＯ2レーザである第二のレーザビームをメインレーザパルスとして当該弱いプラズマに照射し、有効なＥＵＶ光を放射させる。
原料供給ユニット５１、第一のレーザ源５３ａ及び第二のレーザ源５３ｂは、制御部５６により制御される。
このＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置２００では、先ずＹＡＧレーザ等の第一のレーザ光をプリレーザパルスとして原料（ターゲット材料５２）に照射し、液滴のターゲット材料５２を拡散させる。これにより弱いプラズマを生成し、当該ターゲット材料５２の密度を低減する。次にＣＯ2レーザである第二のレーザビームをメインレーザパルスとして当該弱いプラズマに照射し、有効なＥＵＶ光を放射させる。
プリレーザパルスにより原料の密度を低減させることで、この原料へのメインレーザパルスであるＣＯ2レーザの吸収を改善し、ＥＵＶ放射強度を増加することができる。また、プラズマが比較的低密度となりＥＵＶ放射の再吸収が低減するため、ＥＵＶ発生効率の向上やデブリ発生の低減を図ることができる。
このようなＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置において、各レーザ源からターゲットエリアへレーザ光を導くレーザアライメント部が、図２に示す上述した実施形態のように、第一のレーザ光の光軸と第二のレーザ光の光軸とを略同一軸上に合成してターゲットエリアへ各レーザ光を照射する構成である場合、第一のレーザ源５３ａが放射する第一のレーザ光の戻り光が、第二のレーザ源５３ｂの光出射口へ入射する場合がある。
このようなＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置において、各レーザ源からターゲットエリアへレーザ光を導くレーザアライメント部が、図２に示す上述した実施形態のように、第一のレーザ光の光軸と第二のレーザ光の光軸とを略同一軸上に合成してターゲットエリアへ各レーザ光を照射する構成である場合、第一のレーザ源５３ａが放射する第一のレーザ光の戻り光が、第二のレーザ源５３ｂの光出射口へ入射する場合がある。
第一のレーザ源５３ａが放射する第一のレーザ光の戻り光が、第二のレーザ源５３ｂの光出射口へ入射すると、第二のレーザ源５３ｂのレーザ発振動作が不安定となり、メインレーザパルスの照射タイミングが変動する。すると、プリレーザパルス照射後の原料によるメインレーザパルスの吸収が十分に行われず、効率の良いＥＵＶ放射が得られない。
そこで、この場合には、第二のレーザ源５３ｂの光出射側に、第一のレーザ源５３ａが放射する第一のレーザ光の戻り光の第二のレーザ源５３ｂの光出射口への到達を阻止する戻り光阻止部として、光アイソレータを設置する。これにより、第二のレーザ源５３ｂからのメインレーザパルスの照射タイミングを安定させることができ、プリレーザパルス照射後のメインレーザパルスの吸収を十分に行うことができる。その結果、効率の良いＥＵＶ放射を得ることができる。
ここで、当該光アイソレータは、偏光依存型光アイソレータであっても偏光無依存型光アイソレータであってもよい。
そこで、この場合には、第二のレーザ源５３ｂの光出射側に、第一のレーザ源５３ａが放射する第一のレーザ光の戻り光の第二のレーザ源５３ｂの光出射口への到達を阻止する戻り光阻止部として、光アイソレータを設置する。これにより、第二のレーザ源５３ｂからのメインレーザパルスの照射タイミングを安定させることができ、プリレーザパルス照射後のメインレーザパルスの吸収を十分に行うことができる。その結果、効率の良いＥＵＶ放射を得ることができる。
ここで、当該光アイソレータは、偏光依存型光アイソレータであっても偏光無依存型光アイソレータであってもよい。
また、第一のレーザ源５３ａの光出射側に、第二のレーザ源５３ｂが放射する第二のレーザ光の戻り光の第一のレーザ源５３ａの光出射口への到達を阻止する第二の戻り光阻止部として、光アイソレータを設置してもよい。この場合にも、第二のレーザ光の戻り光が第一のレーザ源５３ａの光出射口に入射することに起因して第一のレーザ源５３ａのレーザ発振動作が不安定となることを抑制することができる。そのため、プリレーザパルスを予め設定した最適な照射タイミングで安定して照射することが可能となる。
なお、上記実施形態においては、ＥＵＶ光源装置を半導体露光用光源として用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、露光用マスクの検査装置等の光源として用いることもできる。
なお、上記実施形態においては、ＥＵＶ光源装置を半導体露光用光源として用いる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、露光用マスクの検査装置等の光源として用いることもできる。
１１…チャンバ、１１ａ…隔壁、１１ｂ…放電空間、１１ｃ…集光空間、１１ｄ…ＥＵＶ取出部、１２…ＥＵＶ集光鏡、１３…ホイルトラップ、１３ａ…ホイルトラップ保持用隔壁、１４…ガス供給ノズル、２１ａ，２１ｂ…放電電極、２２ａ，２２ｂ…高温プラズマ原料、２３ａ，２３ｂ…コンテナ、２４ａ，２４ｂ…モータ、２５ａ，２５ｂ…回転軸、２６ａ，２６ｂ…メカニカルシール、２７…パルス電力発供給部、３１ａ…第一のレーザ源、３１ｂ…第二のレーザ源、３２…レーザアライメント部、４０…制御部、１００…極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）、５１…原料供給ユニット、５２…ターゲット材料（原料）、５３ａ…第一のレーザ源、５３ｂ…第二のレーザ源、５４ａ，５４ｂ…集光レンズ、５５…ミラー、５６…制御部、３２１…光アイソレータ、３２２…１／２波長板、３２３…可動ミラー、３２４…ビームスプリッタ、３２５…ミラー、３２６…可動レンズ、３２７…可動ミラー
Claims (6)
- 極端紫外光を放射する極端紫外光光源装置であって、
前記極端紫外光を放射する原料に第一のエネルギービームを照射する第一のエネルギービーム照射部と、
前記第一のエネルギービーム照射部で第一のエネルギービームを前記原料に照射した後、有効な極端紫外光が放射される前に、当該第一のエネルギービームを照射した領域の前記原料に第二のエネルギービームを照射する第二のエネルギービーム照射部と、
前記第一のエネルギービーム照射部が放出した第一のエネルギービームと、前記第二のエネルギービーム照射部が放出した第二のエネルギービームとによって前記原料を励起し、前記極端紫外光を生成する極端紫外光生成部と、
前記第一のエネルギービーム照射部が放出する前記第一のエネルギービームの光軸と、前記第二のエネルギービーム照射部が放出する前記第二のエネルギービームの光軸とを略同一軸上に合成する光軸合成部と、
前記第二のエネルギービーム照射部と前記光軸合成部との間の前記第二のエネルギービームの光経路上に配置された１／２波長板と、
前記第一のエネルギービーム照射部が放出した第一のエネルギービームの戻り光が、前記第二のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止する戻り光阻止部と、を備え、
前記戻り光阻止部は、前記第二のエネルギービーム照射部と前記１／２波長板との間に配置されていることを特徴とする極端紫外光光源装置。 - 前記戻り光阻止部は、光アイソレータであ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。
- 前記光軸合成部は、偏光ビームスプリッタであることを特徴とする請求項１または２に記載の極端紫外光光源装置。
- 前記第二のエネルギービーム照射部が放出した第二のエネルギービームの戻り光が、前記第一のエネルギービーム照射部の光出射口に到達するのを阻止する第二の戻り光阻止部を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の極端紫外光光源装置。
- 対向配置された一対の放電電極と、
前記放電電極にパルス電力を供給するパルス電力供給部と、を備え、
前記第一のエネルギービーム照射部は、前記放電電極上に供給された前記原料に対して前記第一のエネルギービームを照射し、当該原料を気化させて前記一対の放電電極間で放電を開始させるように構成されており、
前記第二のエネルギービーム照射部は、前記第一のエネルギービーム照射部で第一のエネルギービームを照射した後、前記一対の放電電極間で放電が開始するまでの間に、当該第一のエネルギービームを照射した領域にある前記放電電極上の前記原料に対して第二のエネルギービームを照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の極端紫外光光源装置。 - 前記原料を液滴状のターゲット材料とし、
前記第一のエネルギービーム照射部は、前記第一のエネルギービームとして、前記ターゲット材料の液滴を拡散させるプリレーザパルスを照射し、
前記第二のエネルギービーム照射部は、前記第二のエネルギービームとして、前記有効な極端紫外光を放射するためのメインレーザパルスを照射することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の極端紫外光光源装置。
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| JP4652725B2 (ja) * | 2004-06-09 | 2011-03-16 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | フォトマスク欠陥修正方法 |
| JP2006202671A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Ushio Inc | 極端紫外光光源装置及び極端紫外光光源装置で発生するデブリの除去方法 |
| JP4863395B2 (ja) * | 2007-07-03 | 2012-01-25 | 株式会社Ｉｈｉ | 高輝度ｘ線発生装置および方法 |
| JP2009099390A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Tokyo Institute Of Technology | 極端紫外光光源装置および極端紫外光発生方法 |
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| US20100176312A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-15 | Hiroshi Komori | Extreme ultra violet light source apparatus |
| JP5559562B2 (ja) * | 2009-02-12 | 2014-07-23 | ギガフォトン株式会社 | 極端紫外光光源装置 |
| JP5093267B2 (ja) * | 2010-03-11 | 2012-12-12 | ウシオ電機株式会社 | 集光鏡アッセンブリおよびこの集光鏡アッセンブリを用いた極端紫外光光源装置 |
| EP2553427B1 (en) * | 2010-03-29 | 2017-11-15 | Inspection Technologies Limited | Inspection apparatus |
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