JP7405000B2 - 極端紫外光光源装置および極端紫外光の生成方法 - Google Patents

Description

本発明は、極端紫外光光源装置および極端紫外光の生成方法に関する。

近年、半導体集積回路の微細化および高集積化につれて、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（ＥＵＶ放射）を発生させる方法はいくつか知られている。それらの方法のうちの一つに、極端紫外光放射種（以下、ＥＵＶ放射種ともいう）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、ＥＵＶ放射種（気相のプラズマ原料）を含む放電ガスが供給された電極間の間隙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方式としては、例えば、特許文献１に記載されているように、放電を発生させる電極表面に液体状の高温プラズマ原料（例えば、Ｓｎ（スズ））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 Discharge Plasma）方式と呼ばれることもある。
特許文献１に記載の技術では、電極の熱負荷を軽減するために、一対の円板状の回転電極が用いられている。これらの電極は、周縁部が近接するように配置されている。

特開２０１７－１０３１２０号公報

特許文献１においては、ＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置が、ＥＵＶ光の放射動作を繰り返すうちに、ＥＵＶ光の放射の強度が減少することが書かれている。その原因として、（１）「放電電極の熱膨張による放電電極の位置変化」と、（２）「エネルギービームの照射を受けることによって生じるアブレーションによる電極の変形」の二つがあげられている。
しかし、発明者は、さらなる研究を重ねるうちに、これらの２つの原因に対処するだけでは、ＥＵＶ光の放射の強度の減少の問題が解決できないことに気がついた。

そこで、本発明は、極端紫外光の放射の強度を維持することができる極端紫外光光源装置および極端紫外光の生成方法を提供することを目的とする。

本発明のある態様に係る極端紫外光光源装置は、軸線周りに回転する円板状のカソードと、前記カソードから離間した位置に配置され、軸線周りに回転する円板状のアノードと、液相のスズが貯留され、前記カソードが通過することにより、前記カソードにスズが付着する、第１のスズ槽と、液相のスズが貯留され、前記アノードが通過することにより、前記アノードにスズが付着する、第２のスズ槽と、前記アノードの側から前記カソードに向けてエネルギービームを進行させ、前記カソードに付着したスズにエネルギービームを照射して、前記スズを気化させ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に気相のスズを発生させるエネルギービーム照射装置と、前記カソードと前記アノードに電力を供給し、前記カソードと前記アノードの間で放電を生じさせ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に、極端紫外光を放出するプラズマを発生させる電力供給装置と、前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる手段を備える。

発明者は、アノードの温度がカソードの温度より高くなりがちであることを発見した。アノードの温度がカソードの温度より高くなると、アノードの熱膨張量がカソードの熱膨張量より大きくなり、両者の間隔が不適切になって、極端紫外光の放射の強度が減少する。アノードの側からカソードに向けて進行するエネルギービームがアノードによって遮られるおそれがある。カソードに与えられるエネルギービームが減ると、極端紫外光の放射の強度がさらに減少する。これに対して、本発明の態様においては、カソードの温度とアノードの温度を近接させることによって、カソードの熱膨張量とアノードの熱膨張量を近接させることができる。これにより、アノードとカソードの間隔が極端紫外光の生成に適切に維持され、アノードの側からカソードに向けて進行するエネルギービームがアノードによって遮られるおそれが減少し、極端紫外光の放射の強度が維持される。

好ましくは、極端紫外光光源装置は、前記第１のスズ槽に接続された第１の供給管路と、前記第１の供給管路を通じて前記第１のスズ槽に液相のスズを供給する第１のポンプと、前記第２のスズ槽に接続された第２の供給管路と、前記第２の供給管路を通じて前記第２のスズ槽に液相のスズを供給する第２のポンプを備える。前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる手段は、前記第２の供給管路を流れるスズの流速が前記第１の供給管路を流れるスズの流速より大きいように調整された、前記第１のポンプと前記第２のポンプである。
この場合には、カソードとアノードにとっての冷媒となるスズの流速が異なることによって、簡単にカソードの温度とアノードの温度を近接させることができる。

好ましくは、前記第２のポンプのパワーが前記第１のポンプのパワーの１．２倍から１．５倍である。
この場合には、カソードの温度とアノードの温度をほぼ一致させることができる。

好ましくは、前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる手段は、前記第１のスズ槽または前記第１の供給管路の内部の温度を測定する第１の温度計と、前記第２のスズ槽または前記第２の供給管路の内部の温度を測定する第２の温度計と、前記第１の温度計で測定された温度と、前記第２の温度計で測定された温度の差分に基づいて、前記第２のポンプと前記第１のポンプの少なくとも一方を制御する制御装置をさらに備える。
この場合には、状況に応じて適切にカソードの温度とアノードの温度を近接させることができる。

本発明のある態様に係る極端紫外光の生成方法は、軸線周りに回転する円板状のカソードと、前記カソードから離間した位置に配置され、軸線周りに回転する円板状のアノードに液相のスズを付着させる工程と、前記カソードに付着したスズにエネルギービームを照射して、前記スズを気化させ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に気相のスズを発生させる工程と、前記カソードと前記アノードに電力を供給し、前記カソードと前記アノードの間で放電を生じさせ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に、極端紫外光を放出するプラズマを発生させる工程と、前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる工程を備える。

本発明の態様においては、極端紫外光の放射の強度を維持することができる。

本発明の実施形態に係る極端紫外光光源装置を示す概略図である。 実施形態に係る極端紫外光光源装置の第１のスズ供給機構と第２のスズ供給機構を示す概略図である。 実施形態に係る極端紫外光光源装置でのカソードに対するアノードの相対位置の変化を示す図である。 実施形態に係る極端紫外光光源装置でのポンプのパワーの動的な制御の一例を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面の縮尺は必ずしも正確ではなく、一部の特徴は誇張または省略されることもある。

極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）１は、半導体デバイス製造におけるリソグラフィ装置の光源装置またはリソグラフィに使用されるマスクの検査装置の光源装置として使用可能な、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。
実施形態に係るＥＵＶ光源装置１は、ＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置である。より具体的には、ＥＵＶ光源装置は、放電を発生させる一対の電極の表面に供給された液相のプラズマ原料にレーザビーム等のエネルギービームを照射してプラズマ原料を気化し、その後、電極間の放電によって高温プラズマを発生させる。プラズマからはＥＵＶ光が放出される。

図１に示すように、ＥＵＶ光源装置１は、内部でプラズマを発生させるチャンバ（筐体）１１を有する。チャンバ１１は、剛体、例えば金属から形成されている。チャンバ１１の内部は、ＥＵＶ光の減衰を抑制するため真空にされる。
図１におけるチャンバ１１の内部の描写は、チャンバ１１の内部の平面図である。

チャンバ１１の内部には、一対の放電電極２１ａ，２１ｂが配置されている。放電電極２１ａ，２１ｂは、同形同大の円板であり、放電電極２１ａがカソードとして使用され、放電電極２１ｂがアノードとして使用される。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形成されている。
放電電極２１ａ，２１ｂは、互いに離間した位置に配置されており、放電電極２１ａ，２１ｂの周縁部が近接している。カソード２１ａの周縁部とアノード２１ｂの周縁部が最も接近した位置で、カソード２１ａとアノード２１ｂの間の間隙では、放電が発生し、これに伴い高温プラズマが発生する。以下、カソード２１ａの周縁部とアノード２１ｂの周縁部が最も接近した位置にあるカソード２１ａとアノード２１ｂの間の間隙を「放電領域Ｄ」と呼ぶ。

カソード２１ａは、モータ２２ａの回転軸２３ａに連結されており、カソード２１ａの軸線周りに回転する。アノード２１ｂは、モータ２２ｂの回転軸２３ｂに連結されており、アノード２１ｂの軸線周りに回転する。モータ２２ａ，２２ｂはチャンバ１１の外部に配置されており、回転軸２３ａ，回転軸２３ｂはチャンバ１１の外部から内部に延びている。回転軸２３ａとチャンバ１１の壁の間の隙間は、例えば、メカニカルシール２４ａのようなシール部材で封止されており、回転軸２３ｂとチャンバ１１の壁の間の隙間も、例えば、メカニカルシール２４ｂのようなシール部材で封止されている。シール部材は、チャンバ１１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸２３ａ，２３ｂの回転を許容する。
このように放電電極２１ａ，２１ｂは、別個のモータ２２ａ，２２ｂによってそれぞれ駆動される。これらのモータ２２ａ，２２ｂの回転は、制御部１５によって制御される。

チャンバ１１の内部には、プラズマ原料である液相のスズ２５ａが貯留された第１のスズ槽２６ａと、液相のスズ２５ｂが貯留された第２のスズ槽２６ｂが配置されている。スズ槽２６ａ，２６ｂには、加熱された液相のスズ２５ａ，２５ｂが供給される。
図２に示すように、カソード２１ａの下部は、第１のスズ槽２６ａ内のスズ２５ａに浸されており、アノード２１ｂの下部は、第２のスズ槽２６ｂ内のスズ２５ｂに浸されている。したがって、放電電極２１ａ，２１ｂには、プラズマ原料である液相のスズ（Ｓｎ）が付着する。放電電極２１ａ，２１ｂの回転に伴って、液相のスズ２５ａ，２５ｂは、高温プラズマを発生させるべき放電領域Ｄに輸送される。

図１に戻り、チャンバ１１の外部には、カソード２１ａに付着したスズ２５ａにエネルギービームを照射して、スズ２５ａを気化させるレーザ（エネルギービーム照射装置）２８が配置されている。レーザ２８は、例えばＮｄ：ＹＶＯ_４レーザ（Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate レーザ）であり、赤外レーザビームＬを発する。但し、エネルギービーム照射装置は、スズ２５ａを気化させることができるレーザビーム以外のビームを発する装置であってもよい。
レーザ２８によるレーザビームの照射タイミングは、制御部１５によって制御される。
レーザ２８から放出された赤外レーザビームＬは、可動ミラー３１に導かれる。レーザ２８と可動ミラー３１の間には、典型的には、集光手段が配置される。集光手段は、例えば集光レンズ２９を有する。

赤外レーザビームＬは、チャンバ１１の外部に配置された可動ミラー３１により反射されて、チャンバ１１の壁に設けられた透明窓３０を通過して、放電領域Ｄ付近のカソード２１ａの外周面に照射される。
カソード２１ａの外周面に赤外レーザビームＬを照射するのを容易にするため、放電電極２１ａ，２１ｂの軸線は平行ではない。回転軸２３ａ，２３ｂの間隔は、モータ側が狭く、電極側が広くなっている。
アノード２１ｂは、カソード２１ａと可動ミラー３１の間に配置されている。換言すれば、可動ミラー３１で反射された赤外レーザビームＬは、アノード２１ｂの側からカソード２１ａに向けて進行し、アノード２１ｂの外周面付近を通過した後に、カソード２１ａの外周面に到達する。赤外レーザビームＬの進行を邪魔しないように、アノード２１ｂはカソード２１ａより、図１の左側に退避している。
放電領域Ｄ付近のカソード２１ａの外周面に付着した液相のスズ２５ａは、赤外レーザビームＬの照射により気化して、気相のプラズマ原料が放電領域Ｄに発生する。

放電領域Ｄで高温プラズマを発生させるため（気相のプラズマ原料をプラズマ化するため）、パルス電力供給部（電力供給装置）３５がカソード２１ａとアノード２１ｂに電力を供給し、カソード２１ａとアノード２１ｂの間で放電を生じさせる。パルス電力供給部３５は、周期的にパルス電力を放電電極２１ａ，２１ｂに供給する。
パルス電力供給部３５は、チャンバ１１の外部に配置されている。パルス電力供給部３５から延びる給電線は、チャンバ１１の壁に埋設されてチャンバ１１内の減圧雰囲気を維持するシール部材３６を通過して、チャンバ１１の内部に延びている。

この実施形態では、パルス電力供給部３５から延びる２つの給電線は、それぞれスズ槽２６ａ，２６ｂに接続されている。スズ槽２６ａ，２６ｂは、導電性材料から形成されており、スズ槽２６ａ，２６ｂの内部のスズ２５ａ，２５ｂも導電性材料、スズである。スズ槽２６ａ，２６ｂの内部のスズ２５ａ，２５ｂには、放電電極２１ａ，２１ｂが浸されている。したがって、パルス電力供給部３５がスズ槽２６ａ，２６ｂにパルス電力を供給すると、結果的にパルス電力が放電電極２１ａ，２１ｂに供給される。
カソード２１ａとアノード２１ｂの間で放電が発生すると、放電領域Ｄにおける気相のプラズマ材料が、大電流により加熱励起されて、高温プラズマが発生する。また、高熱により、放電領域Ｄ付近のアノード２１ｂの外周面に付着した液相のスズ２５ｂもプラズマ化される。

高温プラズマからはＥＵＶ光Ｅが放出される。ＥＵＶ光Ｅは、チャンバ１１の壁に設けられたＥＵＶ出口３７を通過し、他の光学系装置（リソグラフィ装置またはマスクの検査装置）で使用される。

赤外レーザビームＬを放電領域Ｄに導く可動ミラー３１は、チャンバ１１の外部に配置された照射位置調整機構３８の一部である。
照射位置調整機構３８は、可動ミラー３１と、可動ミラー３１を変位させる機構を有する。可動ミラー３１を変位させることにより、カソード２１ａにおける赤外レーザビームＬの照射位置が変位する。例えば放電電極２１ａ，２１ｂの熱膨張などの原因によって、放電領域Ｄの位置が変位した場合、照射位置調整機構３８を用いて可動ミラー３１を変位させ、カソード２１ａにおける赤外レーザビームＬの照射位置を調整することができる。照射位置調整機構３８は、手動操作されてもよいし、制御部１５で自動制御されてもよい。

図２に示すように、第１のスズ槽２６ａは第１のスズ供給機構４０に接続され、第２のスズ槽２６ｂは第２のスズ供給機構５０に接続されている。
第１のスズ供給機構４０は、第１のリザーバー４１、第１の供給管路４２、第１のポンプ４３、および第１の排出管路４４を有する。第１のリザーバー４１はスズ２５ａを貯留する。第１の供給管路４２は、第１のリザーバー４１とスズ槽２６ａの入口４５を接続し、第１の排出管路４４は、第１のリザーバー４１とスズ槽２６ａの出口４６を接続する。第１の供給管路４２には第１のポンプ４３が設けられている。ポンプ４３が駆動されることにより、液相のスズ２５ａが第１のリザーバー４１から第１の供給管路４２を経てスズ槽２６ａに供給され、スズ槽２６ａからスズ２５ａが第１の排出管路４４を経て第１のリザーバー４１に排出される。
第２のスズ供給機構５０は、第２のリザーバー５１、第２の供給管路５２、第２のポンプ５３、および第２の排出管路５４を有する。第２のリザーバー５１はスズ２５ｂを貯留する。第２の供給管路５２は、第２のリザーバー５１とスズ槽２６ｂの入口５５を接続し、第２の排出管路５４は、第２のリザーバー５１とスズ槽２６ｂの出口５６を接続する。第２の供給管路５２には第２のポンプ５３が設けられている。ポンプ５３が駆動されることにより、液相のスズ２５ｂが第２のリザーバー５１から第２の供給管路５２を経てスズ槽２６ｂに供給され、スズ槽２６ｂからスズ２５ｂが第２の排出管路５４を経て第２のリザーバー５１に排出される。

上記のように、スズ２５ａはスズ槽２６ａとリザーバー４１を通過しながら第１のスズ供給機構４０を循環し、スズ２５ｂはスズ槽２６ｂとリザーバー５１を通過しながら第２のスズ供給機構５０を循環する。スズ供給機構４０，５０内で、スズは液体の状態を持続する。
スズ槽２６ａ，２６ｂの内部では、液相のスズに放電電極２１ａ，２１ｂが浸されており、放電電極２１ａ，２１ｂにスズが供給される。放電電極２１ａ，２１ｂは、赤外レーザビームＬの照射、電極間の放電、高温プラズマの発生によって、極めて高い温度に加熱される。スズ槽２６ａ，２６ｂの内部で、スズ２５ａ，２５ｂと放電電極２１ａ，２１ｂの熱交換が行われる。すなわち、スズ槽２６ａ，２６ｂの内部で、スズ２５ａ，２５ｂは放電電極２１ａ，２１ｂで加熱され、放電電極２１ａ，２１ｂはスズ２５ａ，２５ｂで冷却される。

スズ槽２６ａ，２６ｂにて放電電極２１ａ，２１ｂで加熱されたスズ２５ａ，２５ｂは、リザーバー４１，５１に戻り、リザーバー４１，５１から再度、スズ槽２６ａ，２６ｂに供給される。放電領域Ｄで高い効率で放電が発生するためには、スズ槽２６ａ，２６ｂでのスズの温度は、スズの融点（約２３２℃）より高い２６０℃～２８０℃であることが好ましい。
したがって、スズ供給機構４０，５０の各々において、いずれかの箇所で高温のスズを冷却することが好ましい。管路４２，４４，５２，５４が非常に長ければ、意図的にスズを冷却する装置は不要かもしれないが、実施形態では、スズ冷却装置４７，５７がそれぞれスズ供給機構４０，５０に設けられている。
この実施形態では、スズ冷却装置４７は第１のリザーバー４１に冷媒（例えば水）を噴射するスプレイ装置であり、スズ冷却装置５７は第２のリザーバー５１に冷媒（例えば水）を噴射するスプレイ装置である。但し、各スズ冷却装置は、リザーバー以外の箇所を冷却してもよいし、他のタイプの装置（例えば、冷媒が流れる管）であってもよい。

発明者は、ＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置の研究を重ねた結果、ＥＵＶ光の放射の強度の減少の原因として、特許文献１に記載された（１）「放電電極の熱膨張による放電電極の位置変化」と、（２）「エネルギービームの照射を受けることによって生じるアブレーションによる電極の変形」以外の原因を発見した。図３を用いて、この原因を説明する。
上記の通り、カソード２１ａの外周面に赤外レーザビームＬを照射するのを容易にするため、回転軸２３ａ，２３ｂの間隔は、モータ側が狭く、電極側が広くなっている。赤外レーザビームＬは、アノード２１ｂの側からカソード２１ａに向けて進行し、アノード２１ｂの外周面付近を通過した後に、カソード２１ａの外周面に到達する。赤外レーザビームＬの進行を邪魔しないように、アノード２１ｂはカソード２１ａより、図３の左側に退避している。

図３の実線で示されたアノード２１ｂの位置Ａは、ＥＵＶ光源装置１の運転開始前のアノード２１ｂの初期位置である。実線で示されたカソード２１ａの位置は、カソード２１ａの初期位置である。カソード２１ａとアノード２１ｂの熱膨張量が同程度である場合には、赤外レーザビームＬに対して、カソード２１ａとアノード２１ｂが移動することがあったとしても、カソード２１ａとアノード２１ｂの相対位置は大きく変化することはない。
また、カソード２１ａとアノード２１ｂの同程度の熱膨張によって、放電領域Ｄの位置が赤外レーザビームＬに対して変位した場合には、照射位置調整機構３８を用いて可動ミラー３１を変位させ、カソード２１ａにおける赤外レーザビームＬの照射位置を調整し、ＥＵＶ光の放射の強度を維持することができる。

ところが、ＥＵＶ光源装置がＥＵＶ光の放射動作を繰り返すうちに、アノード２１ｂが位置Ｂまで前進したり、位置Ｃまで前進したりすることを発明者は発見した。アノード２１ｂがカソード２１ａに対して相対的に移動すると、両電極間の距離が変化する。そのため、電極間隔が、ＥＵＶ光の発生のために最も効率の良い放電が生じる距離ではなくなり、ＥＵＶ光の放射の強度が減少する。
さらに、アノード２１ｂが位置Ｃまで前進すると、アノード２１ｂの側からカソード２１ａに向けて進行する赤外レーザビームＬをアノード２１ｂが遮ってしまう。これでは、カソード２１ａに照射される赤外レーザビームＬが減り、スズの気化する量が減少して、ＥＵＶ光の放射の強度がさらに減少する。

発明者の試験の結果、カソード２１ａとアノード２１ｂの相対的な位置の変化は、カソード２１ａとアノード２１ｂの温度の差に起因することが分かった。第１のスズ供給機構４０と第２のスズ供給機構５０が同じタイプであり、第１のポンプ４３と第２のポンプ５３のパワーが同じである場合、スズ槽２６ａの温度とスズ槽２６ｂの温度を測定した。カソード２１ａのためのスズ槽２６ａの温度は約２６０℃であったのに対し、アノード２１ｂのためのスズ槽２６ｂの温度は２８０℃であった。つまり、アノード２１ｂの温度がカソード２１ａの温度より高く、このためにカソード２１ａとアノード２１ｂの相対的な熱膨張量の相違があった。
発明者は、この理由は、放電時には、カソード２１ａからアノード２１ｂへ電子が移動するだけでなく、電子とともに熱も移動するためであると考えた。

したがって、カソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させる手段をＥＵＶ光源装置１に設けることにより、カソード２１ａの熱膨張量とアノード２１ｂの熱膨張量を近接させることができると考えられる。これにより、アノード２１ｂとカソード２１ａの間隔が極端紫外光の生成に適切に維持され、アノード２１ｂの側からカソード２１ａに向けて進行するエネルギービームがアノード２１ｂによって遮られるおそれが減少し、極端紫外光の放射の強度が維持される。

カソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させる方策としては、スズ冷却装置４７および／または５７を調整することが考えられる。つまり、より高くなりがちなアノード２１ｂの温度を下げるため、第２のスズ供給機構５０のためのスズ冷却装置５７によるスズ２５ｂへの冷却効率を上昇させるか、カソード２１ａの温度を上げるため、第１のスズ供給機構４０のためのスズ冷却装置４７によるスズ２５ａへの冷却効率を低下させるか、あるいはそれらの両方を行うことが考えられる。上記のように、スズ冷却装置４７，５７が冷媒を噴射するのであれば、例えば冷媒の流量を調整することにより、スズへの冷却効率の調整を実施可能である。
したがって、カソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させる手段の一例は、スズへの冷却効率が異なるよう調整されたスズ冷却装置４７，５７である。但し、上記の通り、スズ槽２６ａ，２６ｂでのスズの温度は、２６０℃～２８０℃であることが好ましい。スズ冷却装置４７および／または５７を調整する場合でも、放電領域Ｄで高い効率で放電が発生するよう、スズ槽２６ａ，２６ｂでのスズの温度がこの範囲にあることが好ましい。

カソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させる方策としては、第１のポンプ４３および／または第２のポンプ５３を調整することが考えられる。つまり、より高くなりがちなアノード２１ｂの温度を下げるため、第２のスズ供給機構５０のための第２のポンプ５３によるスズ２５ｂの流速を上昇させるか、カソード２１ａの温度を上げるため、第１のスズ供給機構４０のための第１のポンプ４３によるスズ２５ａの流速を低下させるか、あるいはそれらの両方を行うことが考えられる。
したがって、カソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させる手段の他の一例は、第１の供給管路４２と第２の供給管路５２で流速が異なるよう調整された第１のポンプ４３と第２のポンプ５３である。この場合には、放電電極２１ａ，２１ｂにとっての冷媒となるスズの流速が異なることによって、簡単にカソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させることができる。例えば、スズ冷却装置４７および／または５７を調整するようなスズの温度の意図的な調整は不要である（但し、スズの温度の意図的な調整を必ず排除すべきという意味ではない）。

発明者は、第２のポンプ５３のパワーを第１のポンプ４３のパワーより高める試験を行った。第２のポンプ５３のパワーは、第１のポンプ４３のパワーの１．２倍～１．５倍に調整した。アノード２１ｂに供給される第２の供給管路５２でのスズ２５ｂの流速は、カソード２１ａに供給される第１の供給管路４２でのスズ２５ａの流速の約１．２倍～約１．４倍であった。スズの流速は、約７０ｍｌ／秒～約１２０ｍｌ／秒であった。
第２のポンプ５３のパワーが第１のポンプ４３のパワーの１．２倍～１．５倍である場合、スズ槽２６ａ，２６ｂでのスズの温度は、２６０℃～２８０℃の範囲内でほぼ同じであった。カソード２１ａとアノード２１ｂの相対的な位置の変化はなく、これに伴うＥＵＶ光の放射の強度の減少を防ぐことができた。

ＥＵＶ光源装置１の運転の間中、第２のポンプ５３のパワーが第１のポンプ４３のパワーの１．２倍～１．５倍の範囲で、ポンプ４３，５３のパワーを固定してもよい。但し、ＥＵＶ光源装置１の運転の間、スズ２５ａ，２５ｂの温度の差分に基づいて、ポンプ４３および／または５３のパワーを動的に制御してもよい。
具体的には、カソード２１ａの温度とアノード２１ｂの温度を近接させる手段は、第１のスズ槽２６ａまたは第１の供給管路４２の内部のスズ２５ａの温度を測定する第１の温度計４８と、第２のスズ槽２６ｂまたは第２の供給管路５２の内部のスズ２５ｂの温度を測定する第２の温度計５８と、温度計４８，５８で測定された温度の差分に基づいて、ポンプ４３および／または５３のパワーを動的に制御する制御部１５を有するようにしてもよい（図２参照）。

図４は、ポンプ４３および／または５３のパワーの動的な制御の一例を示す。ＥＵＶ光源装置１の運転の初期に、第１のポンプ４３のパワーはＡに設定され、第２のポンプ５３のパワーはＢに設定される。ＢはＡより大きく、好ましくは、Ａの１．２倍～１．５倍の範囲にある。

その後、第２の温度計５８の測定値Ｔ２と第１の温度計４８の測定値Ｔ１の差分が閾値Ｃを上回った場合、第２のポンプ５３のパワーを一定値分、増加させる。これにより、より高くなりがちなアノード２１ｂの温度をカソード２１ａの温度にできるだけ接近させることができる。第２のポンプ５３のパワーの増加に加えて、あるいはこれに代えて、第１のポンプ４３のパワーを一定値分、減少させてもよい。図４に示された手法は、フィードバック制御であるが、ポンプ４３および／または５３のパワーの制御の手法は、フィードフォワード制御でもよいし、経験則に基づく人工知能を活用した自動制御であってもよい。

他の変形例
以上、本発明の好ましい実施形態を参照しながら本発明を図示して説明したが、当業者にとって特許請求の範囲に記載された発明の範囲から逸脱することなく、形式および詳細の変更が可能であることが理解されるであろう。このような変更、改変および修正は本発明の範囲に包含されるはずである。

１ 極端紫外光光源装置（ＥＵＶ光源装置）
１１ チャンバ（筐体）
２１ａ カソード
２１ｂ アノード
１５ 制御部（制御装置）
２５ａ，２５ｂ スズ
２６ａ 第１のスズ槽
２６ｂ 第２のスズ槽
２８ レーザ（エネルギービーム照射装置）
３１ 可動ミラー
３５ パルス電力供給部（電力供給装置）
４０ 第１のスズ供給機構
４１ 第１のリザーバー
４２ 第１の供給管路
４３ 第１のポンプ
５０ 第２のスズ供給機構
５１ 第２のリザーバー
５２ 第２の供給管路
５３ 第２のポンプ
４７ スズ冷却装置
５７ スズ冷却装置
４８ 第１の温度計
５８ 第２の温度計
Ｌ 赤外レーザビーム
Ｄ 放電領域

Claims (5)

1. 軸線周りに回転する円板状のカソードと、
   前記カソードから離間した位置に配置され、軸線周りに回転する円板状のアノードと、
   液相のスズが貯留され、前記カソードが通過することにより、前記カソードにスズが付着する、第１のスズ槽と、
   液相のスズが貯留され、前記アノードが通過することにより、前記アノードにスズが付着する、第２のスズ槽と、
   前記アノードの側から前記カソードに向けてエネルギービームを進行させ、前記カソードに付着したスズにエネルギービームを照射して、前記スズを気化させ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に気相のスズを発生させるエネルギービーム照射装置と、
   前記カソードと前記アノードに電力を供給し、前記カソードと前記アノードの間で放電を生じさせ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に、極端紫外光を放出するプラズマを発生させる電力供給装置と、
   前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる手段
   を備える極端紫外光光源装置。
2. 前記第１のスズ槽に接続された第１の供給管路と、
   前記第１の供給管路を通じて前記第１のスズ槽に液相のスズを供給する第１のポンプと、
   前記第２のスズ槽に接続された第２の供給管路と、
   前記第２の供給管路を通じて前記第２のスズ槽に液相のスズを供給する第２のポンプを備え、
   前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる手段は、前記第２の供給管路を流れるスズの流速が前記第１の供給管路を流れるスズの流速より大きいように調整された、前記第１のポンプと前記第２のポンプである
   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。
3. 前記第２のポンプのパワーが前記第１のポンプのパワーの１．２倍から１．５倍である
   ことを特徴とする請求項２に記載の極端紫外光光源装置。
4. 前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる手段は、
   前記第１のスズ槽または前記第１の供給管路の内部の温度を測定する第１の温度計と、
   前記第２のスズ槽または前記第２の供給管路の内部の温度を測定する第２の温度計と、
   前記第１の温度計で測定された温度と、前記第２の温度計で測定された温度の差分に基づいて、前記第２のポンプと前記第１のポンプの少なくとも一方を制御する制御装置をさらに備える
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の極端紫外光光源装置。
5. 軸線周りに回転する円板状のカソードと、前記カソードから離間した位置に配置され、軸線周りに回転する円板状のアノードに液相のスズを付着させる工程と、
   前記カソードに付着したスズにエネルギービームを照射して、前記スズを気化させ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に気相のスズを発生させる工程と、
   前記カソードと前記アノードに電力を供給し、前記カソードと前記アノードの間で放電を生じさせ、前記カソードと前記アノードの間の間隙に、極端紫外光を放出するプラズマを発生させる工程と、
   前記カソードの温度と前記アノードの温度を近接させる工程
   を備える極端紫外光の生成方法。

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