KR20220127763A - 포일 트랩 및 이것을 구비한 광원 장치 - Google Patents

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KR20220127763A
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우시오덴키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 실드 부재의 냉각 과다를 막으면서, 포일의 납땜 부분에 문제가 발생하지 않는 온도로 유지할 수 있는 포일 트랩 및 이것을 구비한 광원 장치를 제공한다.
(해결 수단) 본 발명의 일 양태에 따른 포일 트랩은, 플라즈마로부터 방산되는 데브리를 포착하는 포일 트랩으로서, 허브 구조체와, 복수의 포일과, 실드 부재를 구비한다. 상기 허브 구조체는, 주면부와, 상기 플라즈마에 대향하는 정면부를 가진다. 상기 복수의 포일은, 상기 허브 구조체를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 주면부에 납땜에 의해 지지된다. 상기 실드 부재는, 상기 정면부에 배치되며, 상기 주면부를 상기 플라즈마로부터 차폐하는 주연부를 가지고, 상기 허브 구조체 사이에 열저항부를 형성한다.

Description

포일 트랩 및 이것을 구비한 광원 장치{FOIL TRAP AND LIGHT SOURCE APPARATUS HAVING THE SAME}
본 발명은, 극단 자외광 근원인 고온 플라즈마로부터 방출되는 데브리를 포착하는 포일 트랩 및 이것을 구비한 광원 장치에 관한 것이다.
최근, 반도체 집적 회로의 미세화 및 고집적화에 따라, 노광용 광원의 단파장화가 진행되고 있다. 차세대 반도체 노광용 광원으로서는, 특히, 파장 13.5nm의 극단 자외광(이하, 「EUV(Extreme Ultra Violet)광」이라고도 한다)을 방사하는 극단 자외광 광원 장치(이하, 「EUV 광원 장치」라고도 한다)의 개발이 진행되고 있다.
EUV 광원 장치에 있어서, EUV 광(EUV 방사)을 발생시키는 방법은 여러 가지가 알려져 있다. 그들 방법 중 하나로 극단 자외광 방사종(이하, EUV 방사종이라고도 한다)을 가열하여 여기함으로써 플라즈마를 발생시켜, 플라즈마로부터 EUV 광을 취출(取出)하는 방법이 있다. 이와 같은 방법을 채용하는 EUV 광원 장치는, 플라즈마의 생성 방식에 의해, LPP(Laser Produced Plasma： 레이저 생성 플라즈마) 방식과, DPP(Discharge Produced Plasma： 방전 생성 플라즈마) 방식으로 나눌 수 있다.
DPP 방식의 EUV 광원 장치는, EUV 방사종(기상의 플라즈마 원료)을 포함하는 방전 가스가 공급된 전극 간에 고전압을 인가하여, 방전에 의해 고밀도 플라즈마를 생성하고, 거기로부터 방사되는 극단 자외광을 이용한다. DPP 방식으로서는, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이, 방전을 발생시키는 전극 표면에 EUV 방사종을 포함하는 액체형상의 플라즈마 원료(예를 들면, 주석(Sn) 또는 리튬(Li) 등)을 공급하고, 당해 원료에 대해 레이저 빔 등의 에너지 빔을 조사하여 당해 원료를 기화시키고, 그 후, 방전에 의해 플라즈마를 생성하는 방법이 제안되고 있다. 이와 같은 방식은, LDP(Laser Assisted Gas Discharge Produced Plasma) 방식이라고 칭해지기도 한다.
한편, LPP 방식의 EUV 광원 장치는, 레이저광을 타겟 재료에 조사하고, 당해 타겟 재료를 여기시켜 플라즈마를 생성한다.
EUV 광원 장치는, 반도체 디바이스 제조에 있어서의 반도체 노광 장치(리소그래피 장치)의 광원 장치로서 사용된다. 혹은, EUV 광원 장치는, 리소그래피에 사용되는 마스크의 검사 장치의 광원 장치로서 사용된다. 즉, EUV 광원 장치는, EUV 광을 이용하는 다른 광학계 장치(이용 장치)의 광원 장치로서 사용된다. EUV 광은 대기 중에서는 현저하게 감쇠하므로, 플라즈마로부터 이용 장치까지의 EUV 광이 통과하는 공간 영역은, EUV 광의 감쇠를 억제하기 때문에 감압 분위기, 즉 진공 환경에 놓여져 있다.
한편, EUV 광원 장치에 있어서는, 플라즈마로부터는 데브리가 고속으로 방산된다. 데브리는, 플라즈마 원료의 입자(플라즈마 원료가 주석인 경우는, 주석 입자)를 포함한다. 또, DPP 방식 또는 LDP 방식으로 플라즈마가 생성되는 경우, 데브리는, 플라즈마의 발생에 수반하여 스퍼터링되는 방전 전극의 재료 입자도 포함하는 경우가 있다. 데브리는, 이용 장치에 도달하면, 이용 장치 내의 광학 소자의 반사막을 손상 또는 오염시켜, 그 성능을 저하시키는 경우가 있다. 그 때문에, 데브리가 이용 장치에 침입하지 않도록, 방산된 데브리를 포착하는 데브리 저감 장치(DMT(Debris Mitigation Tool)이라고도 한다)가 제안되고 있다.
데브리 저감 장치로서는, 회전축에 접속된 중심 지주(허브)와, 이 중심 지주에 방사상으로 배치된 복수의 포일(박막이나 얇은 평판)을 구비하고, 상기 회전축을 중심으로 복수의 포일을 회전시킴으로써, 플라즈마로부터의 데브리를 포착하는 회전식 포일 트랩이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 회전식 포일 트랩은, 고온 플라즈마에 대향해서 배치되어, 플라즈마로부터 조사되는 광을 통과시키면서, 플라즈마로부터 방산되는 데브리를 회전하는 복수의 포일 트랩에 충돌시킴으로써 이용 장치측으로의 데브리의 침입을 저지한다.
고온 플라즈마에 대향해서 배치된 회전식 포일 트랩은, EUV 광원 장치의 가동 중에 받는 열부하가 크고, 플라즈마로의 입력 에너지에 따라서는, 500~700℃ 이상으로 가열된다. 특히, 발광점인 플라즈마까지의 거리가 매우 짧고, 항상 플라즈마로부터의 고속으로 이동하는 데브리에 노출되기 때문에, 이 데브리의 충돌에 의한 마모(에로젼)가 발생한다.
또, 복수의 포일은, 중심 지주에 납땜 등으로 고정되어 있으며, 납땜에 사용하는 경납으로서는, 비교적 내열성이 높은 금 납이나 팔라듐 납을 사용한다. 그러나, 고온 플라즈마 원료인 주석(Sn)에 기인하는 데브리가 이 납땜 부분에 부착된 경우, 납재(금 납이나 팔라듐 납 등)와 주석(Sn) 사이에서 화학 반응이 일어나, 납재가 열화된다. 이 열화된 납재는, 본래의 납재보다 기계적 강도가 저하된다. 이 때문에, 회전식 포일 트랩이 회전하고 있는 경우, 포일에 가해지는 원심력에 의해 납땜 부분이 벗어나 회전식 포일 트랩이 파손된다는 문제가 발생할 가능성이 높다.
그래서, 특허 문헌 1에는, 중심 지주의 데브리와 대향하는 측에, 교환 가능한 실드 부재를 장착한 포일 트랩이 개시되어 있다. 상기 실드 부재는, 고온 플라즈마로부터 날아오는 주석(Sn)으로 이루어지는 데브리에 대해, 포일과 중심 지주의 납땜 부분이 차폐되는 구조·배치로 함으로써, 상기 데브리가 상기 납땜 부분에 부착되는 것이 억제된다. 이 때문에, 납재의 열화가 억제되고, 회전식 포일 트랩에 있어서, 납땜 부분에서의 접합이 파손된다는 문제가 억제된다. 또, 실드 부재는 교환 가능하게 구성되어 있으므로, 실드 부재에 고속으로 이동하는 데브리에 의한 마모(에로젼)가 발생해도, 실드 부재를 교환하면 포일 트랩 자체의 교환을 하지 않아도 되게 된다.
또한 특허 문헌 1에는, 상기 실드 부재와 중심 지주 사이에, 열전도 가능하고, 상기 실드 부재를 구성하는 재료 및 상기 중심 지주를 구성하는 재료의 쌍방보다 부드러운 재료로 이루어지는 중간 부재를 설치하는 것이 개시되어 있다. 실드 부재와 중간 지주 사이에 상기 중간 부재를 설치함으로써, 실드 부재로부터 중심 지주로의 열전도가 양호해지기 때문에, 중심 지주의 냉각 기구에 의한 실드 부재의 냉각 효과가 높아진다.
일본 특허 제6075096호 공보
노광 장치용의 광원 장치에 있어서는, 플라즈마로부터 방사되는 EUV 광이 가능한 한 효율적으로 노광에 이용되는 것이 기대된다. 이 때문에, 회전식 포일 트랩은, 가능한 한 EUV 광의 이용 효율을 낮추지 않도록, 차폐하는 EUV 광의 양이 최저한이 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
이에 반해, 검사 장치용의 광원 장치에 있어서는, 노광용의 광원 장치와 비교하면, 고온 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광의 이용율은 작으면 된다. 즉, 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광으로부터 그 일부가 취출되는 비율이 보다 작다. 그 때문에, 고온 플라즈마와 검사 장치 사이에는, EUV 광의 일부를 취출하기 위한 개구부가 설치된 애퍼처 부재가 설치된다. 이 애퍼처 부재는, 고온 플라즈마로부터 회전식 포일 트랩으로의 열방사를 저감하고, 회전식 포일 트랩의 과열을 방지하는 차열판으로서도 기능한다.
여기서, 특허 문헌 1에 기재와 같은 실드 부재의 냉각 효과를 높인 포일 트랩이 검사 장치용의 광원 장치에 적용되면, 애퍼처 부재에 의한 차열 효과에 의해 플라즈마로부터 받는 실드 부재의 열부하가 노광 장치용의 광원 장치와 비교해 작아지기 때문에, 중심 지주의 냉각 기구에 의해, 데브리의 융점보다 낮은 온도에까지 실드 부재의 온도가 과도하게 낮아져 버리는(이하, 이 현상 혹은 상태를 「냉각 과다」라고도 한다) 경우가 있다. 이 경우, 복수의 포일에서 포착된 용융 상태의 데브리(Sn)가 실드 부재에 부착되면, 실드 부재에 당해 데브리가 퇴적되어 버린다. 그 때, 퇴적된 데브리에 의해 포일의 판두께가 증가하기 때문에, 포일 트랩의 광투과율이 저하된다는 문제가 일어난다. 또, 퇴적된 데브리에 의해 포일 트랩의 질량도 증가하기 때문에, 회전식 포일 트랩을 구동시키는 모터의 부하가 증가하여 고장의 원인이 되거나, 제어 파라미터를 조정하지 않으면 회전 속도를 안정시킬 수 없게 되는 경우도 있다. 따라서, 실드 부재의 온도는, 데브리의 융점 이상의 온도로 유지될 필요가 있다.
한편, 검사 장치용의 광원 장치에 적용되는 회전식 포일 트랩에 대해서는, 중심 지주를 냉각하는 냉매의 순환량을, 노광 장치용의 광원 장치에 적용되는 경우보다 적게 함으로써, 실드 부재의 냉각 과다를 회피할 수 있다. 그러나, 이 경우는 실드 부재 뿐만이 아니라 중심 지주 및 각 포일의 냉각 효과도 저하되기 때문에, 플라즈마로부터 받는 열부하가 실드 부재보다 큰 각 포일의 온도를, 그들의 납땜부의 온도가 납재의 융점 이상에 도달하는 것 같은 문제가 발생하지 않는 정도의 온도로 유지하는 것이 곤란해진다는 문제가 있다.
이상과 같은 사정을 감안하여, 본 발명의 목적은, 실드 부재의 냉각 과다를 막으면서, 포일의 납땜 부분에 문제가 발생하지 않는 온도로 유지할 수 있는 포일 트랩 및 이것을 구비한 광원 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 포일 트랩은, 플라즈마로부터 방산되는 데브리를 포착하는 포일 트랩으로서, 허브 구조체와, 복수의 포일과, 실드 부재를 구비한다.
상기 허브 구조체는, 주면부(周面部)와, 상기 플라즈마에 대향하는 정면부를 가진다.
상기 복수의 포일은, 상기 허브 구조체를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 주면부에 납땜에 의해 지지된다.
상기 실드 부재는, 상기 정면부에 배치되며, 상기 주면부를 상기 플라즈마로부터 차폐하는 주연부를 가지고, 상기 허브 구조체와의 사이에 열저항부를 형성한다.
상기 구성의 포일 트랩은, 허브 구조체와 실드 부재 사이에 형성된 열저항부를 가지기 때문에, 실드 부재와 허브 구조체 사이의 열전도성을 저하시킬 수 있다. 이것에 의해, 허브 구조체의 냉각 작용에 의한 실드 부재의 냉각 과다를 방지할 수 있음과 함께, 허브 구조체와 복수의 포일의 납땜 부분에 문제가 발생하지 않는 온도로 유지할 수 있다.
상기 열저항부는, 전형적으로는, 상기 실드 부재와 상기 허브 구조체 사이의 접촉층이다. 여기서 말하는 접촉층이란, 실드 부재와 허브 구조체 사이의 접촉 계면을 의미한다. 당해 접촉 계면은 통상, 완전한 면접촉은 아니기 때문에, 이들 사이에 전열성이 높은 중간층이 존재하지 않는 한 양자 간에 소정의 열저항을 발생시킬 수 있다. 또한, 상기 접촉층은, 상기 접촉 계면에 개재하는 단열성의 임의의 재료층을 포함해도 된다.
상기 허브 구조체는, 전형적으로는, 냉각 기구를 가지는 회전축의 선단부에 고정된다. 이 경우, 상기 허브 구조체는, 상기 회전축과 끼워맞춰지는 끼워맞춤부를 가지는 배면부를 추가로 가지고, 상기 허브 구조체와 상기 회전축의 선단부의 접촉 면적을, 상기 허브 구조체와 상기 실드 부재의 접촉 면적보다 크게 해도 된다. 이와 같이, 허브 구조체에 대한 실드 부재 및 회전축의 접촉 면적에 차이를 형성함으로써, 실드 부재의 냉각 과다를 방지하면서, 회전축의 냉각 기구에 의한 허브 구조체의 냉각 효율을 안정적으로 확보할 수 있다.
상기 허브 구조체는, 상기 주면부를 구성하는 허브 본체와, 상기 배면부를 구성하는 축 수용체의 연결체여도 된다. 이 경우, 상기 허브 본체와 상기 축 수용체의 접촉 면적은, 상기 허브 본체와 상기 실드 부재의 접촉 면적보다 크다.
허브 구조체를 허브 본체와 축 수용체의 분할 구조로 함으로써, 그 분할 영역이 열저항부로서 기능하여, 허브 본체와 축 수용체 사이의 전열성을 저하시킬 수 있다. 이것에 의해, 냉각 기구에 의한 허브 구조체의 냉각 온도를 조절하는 일 없이, 각 포일이 데브리의 융점보다 낮은 온도에까지 저하되는 것을 막을 수 있다.
상기 허브 본체는, 상기 주면부를 구성하는 원통부와, 상기 원통부의 내부를 축방향으로 분할하는 칸막이벽부를 가지고, 상기 실드 부재는, 상기 칸막이벽부에 맞닿는 저면부를 포함하는 통형상의 제1의 볼록부를 가져도 된다.
상기 축 수용체는, 상기 끼워맞춤부를 구성하며 상기 칸막이벽부에 대향하는 꼭대기부를 포함하는 통형상의 제2의 볼록부와, 상기 배면부를 구성하며 상기 원통부의 단부에 맞닿는 플랜지부를 가져도 된다.
상기 포일 트랩은, 상기 저면부와 상기 칸막이벽부를 관통하여 상기 회전축의 선단부에 나사식 결합되는 체결 부재를 추가로 구비해도 된다.
상기 포일 트랩은, 상기 실드 부재의 상기 플라즈마에 대향하는 면인 대향면에 고정되고, 상기 대향면의 면적보다 큰 면적의 표면부를 가지는 확장 실드 부재를 추가로 구비해도 된다.
상기 확장 실드 부재의 주연부는, 상기 복수의 포일을 향하여 굴곡되는 환상의 굴곡부를 가져도 된다.
본 발명의 일 양태에 따른 광원 장치는, 플라즈마 생성실과, 상기 플라즈마 생성실에서 생성된 플라즈마로부터 방사되는 광을 취출하는 광취출부와, 상기 플라즈마 생성실과 상기 광취출부 사이에 배치되며, 상기 플라즈마로부터 방산되는 데브리를 포착하는 포일 트랩을 구비한다.
상기 포일 트랩은, 회전축과, 허브 구조체와, 복수의 포일과, 실드 부재를 가진다.
상기 회전축은, 냉각 기구를 가진다.
상기 허브 구조체는, 주면부와, 상기 플라즈마에 대향하는 정면부를 가지고, 상기 회전축의 선단부에 고정된다.
상기 복수의 포일은, 상기 허브 구조체를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 주면부에 납땜에 의해 지지된다.
상기 실드 부재는, 상기 정면부에 배치되며, 상기 주면부를 상기 플라즈마로부터 차폐하는 주연부를 가지고, 상기 허브 구조체 사이에 열저항부를 형성한다.
상기 광원 장치는, 애퍼처 부재를 추가로 구비해도 된다. 상기 애퍼처 부재는, 상기 플라즈마 생성실과 상기 포일 트랩 사이에 배치되며, 상기 플라즈마로부터 방사되는 광의 일부를 취출하는 개구부를 가진다.
본 발명에 의하면, 실드 부재의 냉각 과다를 막으면서, 포일의 납땜 부분에 문제가 발생하지 않는 온도로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1의 실시 형태에 따른 포일 트랩을 구비한 광원 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 상기 광원 장치에 있어서의 데브리 포착부의 상세를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 회전식 포일 트랩의 구성예를 나타내는 정면도이다.
도 4는 고정식 포일 트랩의 구성예를 나타내는 상면도이다.
도 5는 상기 고정식 포일 트랩의 단면도이다.
도 6은 본 실시 형태의 포일 트랩의 측단면도이다.
도 7은 도 6에 있어서의 주요부의 분해 측단면도이다.
도 8은 비교예에 따른 회전식 포일 트랩의 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제2의 실시 형태에 따른 포일 트랩의 측단면도이다.
도 10은 도 9에 나타내는 포일 트랩의 주요부의 측단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3의 실시 형태에 따른 포일 트랩의 측단면도이다.
도 12는 도 11에 나타내는 포일 트랩의 주요부의 측단면도이다.
도 13은 본 발명의 제4의 실시 형태에 따른 포일 트랩의 측단면도이다.
도 14는 제1의 실시 형태에 따른 포일 트랩의 구성의 변형예를 나타내는 측단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
＜제1의 실시 형태＞
도 1은, 본 발명의 제1의 실시 형태에 따른 포일 트랩을 구비한 EUV 광원 장치(1)의 구성을 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시 형태에서는, EUV 광원 장치(1)로서, 검사 장치용의 LDP 방식의 극단 자외광 광원 장치(EUV 광원 장치)를 예로 들어 설명한다.
또한 도면에 있어서 X축, Y축 및 Z축은 서로 직교하는 3축 방향을 나타내고 있으며, Z축은 연직 방향(중력 방향)에 상당한다. 따라서, 도 1은, EUV 광원 장치(1)를 수평 방향으로 절단했을 때의 단면도이다.
［전체 구성］
도 1에 있어서, EUV 광원 장치(1)는, 극단 자외광(EUV 광)을 방출한다. 이 극단 자외광의 파장은, 예를 들면, 13.5nm이다.
구체적으로는, EUV 광원 장치(1)는, 방전을 발생시키는 한 쌍의 방전 전극(EA, EB)의 표면에 각각 공급된 액상의 플라즈마 원료(SA, SB)에 레이저 빔(LB) 등의 에너지 빔을 조사하여 당해 플라즈마 원료(SA, SB)를 기화시킨다. 그 후, 방전 전극(EA, EB) 간의 방전 영역(D)의 방전에 의해 플라즈마(P)를 발생시킨다. 플라즈마(P)로부터는 EUV 광이 방출된다.
EUV 광원 장치(1)는, 예를 들면, 리소그래피에 사용되는 마스크의 검사 장치의 광원 장치로서 사용 가능하다. 이 경우, 플라즈마(P)로부터 방출되는 EUV 광의 일부가 창부(27)(광취출부)로부터 취출되어, 마스크 검사 장치에 도광된다. 마스크 검사 장치는, EUV 광원 장치(1)의 창부(27)로부터 방출되는 EUV 광을 검사광으로 하여, 마스크의 블랭크스 검사 또는 패턴 검사를 행한다. 여기서, EUV 광을 이용함으로써, 5nm~7nm 프로세스에 대응할 수 있다.
EUV 광원 장치(1)는, 광원부(2)와, 데브리 포착부(3)와, 데브리 수용부(4)(도 2 참조)를 가진다. 도 2는, 데브리 포착부(3)의 상세를 나타내는 측단면도이다. 광원부(2)는, LDP 방식에 의거하여 EUV 광을 발생시킨다. 데브리 포착부(3)는, 광원부(2)로부터 방사되는 EUV 광과 함께 비산하는 데브리를 포착하는 데브리 저감 장치이다. 데브리 수용부(4)는, 광원부(2)에서 발생한 데브리 및 데브리 포착부(3)에서 포착된 데브리 등을 수용한다.
(광원부)
광원부(2)는, 내부에서 생성되는 플라즈마(P)를 외부와 격리하는 챔버(11)를 구비한다. 챔버(11)는, 플라즈마(P)를 생성하는 광원부(2)를 수용하는 플라즈마 생성실을 형성한다. 챔버(11)는, 강체, 예를 들면, 금속제의 진공 케이스이며, 그 내부는, 플라즈마 원료(SA, SB)를 가열 여기하기 위한 방전을 양호하게 발생시켜, EUV 광의 감쇠를 억제하기 위해, 도시하지 않은 진공 펌프에 의해 소정 압력 이하의 감압 분위기로 유지된다.
광원부(2)는, 한 쌍의 방전 전극(EA, EB)을 구비한다. 방전 전극(EA, EB)은, 동일 형상 동일 크기의 원판형상 부재이며, 예를 들면, 방전 전극(EA)이 캐소드로서 사용되고, 방전 전극(EB)이 애노드로서 사용된다. 방전 전극(EA, EB)은, 예를 들면, 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 또는 탄탈(Ta) 등의 고융점 금속으로 형성된다. 방전 전극(EA, EB)은, 서로 이격한 위치에 배치되고, 방전 전극(EA, EB)의 주연부가 근접하고 있다. 이 때, 플라즈마(P)가 생성되는 방전 영역(D)은, 방전 전극(EA, EB)의 주연부가 서로 가장 접근한 방전 전극(EA, EB) 간의 간극에 위치한다.
챔버(11)의 내부에는, 액상의 플라즈마 원료(SA)가 저류되는 컨테이너(CA)와, 액상의 플라즈마 원료(SB)가 저류되는 컨테이너(CB)가 배치된다. 각 컨테이너(CA, CB)에는, 가열된 액상의 플라즈마 원료(SA, SB)가 공급된다. 액상의 플라즈마 원료(SA, SB)는, 예를 들면, 주석(Sn)이지만, 리튬(Li)이어도 된다.
컨테이너(CA)는, 방전 전극(EA)의 하부가 액상의 플라즈마 원료(SA)에 담궈지도록 플라즈마 원료(SA)를 수용한다. 컨테이너(CB)는, 방전 전극(EB)의 하부가 액상의 플라즈마 원료(SB)에 담궈지도록 플라즈마 원료(SB)를 수용한다. 따라서, 방전 전극(EA, EB)의 하부에는, 액상의 플라즈마 원료(SA, SB)가 부착된다. 방전 전극(EA, EB)의 하부에 부착된 액상의 플라즈마 원료(SA, SB)는, 방전 전극(EA, EB)의 회전에 수반하여, 플라즈마(P)가 생성되는 방전 영역(D)에 수송된다.
방전 전극(EA)은, 모터(MA)의 회전축(JA)에 연결되어, 방전 전극(EA)의 축선 둘레로 회전한다. 방전 전극(EB)은, 모터(MB)의 회전축(JB)에 연결되어, 방전 전극(EB)의 축선 둘레로 회전한다. 모터(MA, MB)는, 챔버(11)의 외부에 배치되며, 각 모터(MA, MB)의 회전축(JA, JB)은, 챔버(11)의 외부에서 내부로 연장된다. 회전축(JA)과 챔버(11)의 벽 사이의 간극은, 시일 부재(PA)로 봉지되고, 회전축(JB)과 챔버(11)의 벽 사이의 간극은, 시일 부재(PB)로 봉지된다. 시일 부재(PA, PB)는, 예를 들면, 메카니컬 시일이다. 각 시일 부재(PA, PB)는, 챔버(11) 내의 감압 분위기를 유지하면서, 회전축(JA, JB)을 회전 가능하게 지지한다.
EUV 광원 장치(1)는, 제어부(12)와, 펄스 전력 공급부(13)와, 레이저원(에너지 빔 조사 장치)(14)과, 가동 미러(16)를 추가로 구비한다. 제어부(12), 펄스 전력 공급부(13), 레이저원(14) 및 가동 미러(16)는, 챔버(11)의 외부에 설치된다. 제어부(12)는, 후술하는 바와 같이, EUV 광원 장치(1)의 각 부의 동작을 제어한다. 예를 들면, 제어부(12)는, 모터(MA, MB)의 회전 구동을 제어하여, 방전 전극(EA, EB)을 소정의 회전수로 회전시킨다. 또, 제어부(12)는, 펄스 전력 공급부(13)의 동작, 레이저원(14)으로부터의 레이저 빔(LB)의 조사 타이밍 등을 제어한다.
펄스 전력 공급부(13)로부터 연장되는 2개의 급전선(QA, QB)은, 피드스루(FA, FB)를 통과하여, 챔버(11)의 내부에 배치된 컨테이너(CA, CB)에 각각 접속된다. 피드스루(FA, FB)는, 챔버(11)의 벽에 매설되어 챔버(11) 내의 감압 분위기를 유지하는 시일 부재이다. 컨테이너(CA, CB)는, 도전성 재료로부터 형성되며, 각 컨테이너(CA, CB)의 내부에 수용되는 플라즈마 원료(SA, SB)도 주석 등의 도전성 재료이다. 각 컨테이너(CA, CB)의 내부에 수용되어 있는 플라즈마 원료(SA, SB)에는, 방전 전극(EA, EB)의 하부가 각각 담궈져 있다. 따라서, 펄스 전력 공급부(13)로부터 펄스 전력이 컨테이너(CA, CB)에 공급되면, 그 펄스 전력은, 플라즈마 원료(SA, SB)를 각각 통하여 방전 전극(EA, EB)에 공급된다.
펄스 전력 공급부(13)는, 방전 전극(EA, EB)으로 펄스 전력을 공급함으로써, 방전 영역(D)에서 방전을 발생시킨다. 그리고, 각 방전 전극(EA, EB)의 회전에 의거하여 방전 영역(D)에 수송된 플라즈마 원료(SA, SB)가 방전 시에 방전 전극(EA, EB) 사이에 흐르는 전류에 의해 가열 여기됨으로써, EUV 광을 방출하는 플라즈마(P)가 생성된다.
레이저원(14)은, 방전 영역(D)에 수송된 방전 전극(EA)에 부착된 플라즈마 원료(SA)에 에너지 빔을 조사하여, 당해 플라즈마 원료(SA)를 기화시킨다. 레이저원(14)은, 예를 들면, Nd： YVO4(Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate) 레이저 장치이다. 이 때, 레이저원(14)은, 파장 1064nm의 적외 영역의 레이저 빔(LB)을 발한다. 단, 에너지 빔 조사 장치는, 플라즈마 원료(SA)의 기화가 가능하면, 레이저 빔(LB) 이외의 에너지 빔을 발하는 장치여도 된다.
레이저원(14)으로부터 방출된 레이저 빔(LB)은, 예를 들면, 집광 렌즈(15)를 포함하는 집광 수단을 통하여 가동 미러(16)에 이끌린다. 집광 수단은, 방전 전극(EA)의 레이저 빔 조사 위치에 있어서의 레이저 빔(LB)의 스팟 직경을 조정한다. 집광 렌즈(15) 및 가동 미러(16)는, 챔버(11)의 외부에 배치된다.
집광 렌즈(15)에서 집광된 레이저 빔(LB)은, 가동 미러(16)에 의해 반사되어, 챔버(11)의 측벽(11a)에 설치된 투명창(20)을 통과하여, 방전 영역(D) 부근의 방전 전극(EA)의 주연부에 조사된다. 가동 미러(16)의 자세를 조정함으로써, 방전 전극(EA)에 있어서의 레이저 빔(LB)의 조사 위치가 조정된다. 또한, 가동 미러(16)의 자세의 조정은, 작업원이 수동으로 실시해도 되고, 후술하는 감시 장치(43)로부터의 EUV 광의 강도 정보에 의거하여, 제어부(12)가 가동 미러(16)의 자세 제어를 행해도 된다. 이 경우, 가동 미러(16)는, 도시를 생략한 가동 미러 구동부에 의해 구동된다.
방전 영역(D) 부근의 방전 전극(EA)의 주연부에 레이저 빔(LB)을 조사하는 것을 용이하게 하기 위해, 방전 전극(EA, EB)의 축선은 평행은 아니다. 회전축(JA, JB)의 간격은, 모터(MA, MB)측이 좁고, 방전 전극(EA, EB)측이 넓어져 있다. 이것에 의해, 방전 전극(EA, EB)의 대향면측을 접근시키면서, 방전 전극(EA, EB)의 대향면측과는 반대측을 레이저 빔(LB)의 조사 경로로부터 퇴피시킬 수 있어, 방전 영역(D) 부근의 방전 전극(EA)의 주연부에 레이저 빔(LB)을 조사하는 것을 용이하게 할 수 있다.
방전 전극(EB)은, 방전 전극(EA)과 가동 미러(16) 사이에 배치된다. 가동 미러(16)에서 반사된 레이저 빔(LB)은, 방전 전극(EB)의 외주면 부근을 통과한 후, 방전 전극(EA)의 외주면에 도달한다. 이 때, 레이저 빔(LB)이 방전 전극(EB)에서 차광되지 않도록, 방전 전극(EB)은, 방전 전극(EA)보다, 모터(MB)측의 방향(도 1의 좌측)으로 퇴피된다. 방전 영역(D) 부근의 방전 전극(EA)의 외주면에 부착된 액상의 플라즈마 원료(SA)는, 레이저 빔(LB)의 조사에 의해 기화되어, 기상의 플라즈마 원료(SA)로서 방전 영역(D)에 공급된다.
방전 영역(D)에서 플라즈마(P)를 발생시키기 위해(기상의 플라즈마 원료(SA)를 플라즈마화하기 위해), 펄스 전력 공급부(13)는, 방전 전극(EA, EB)에 전력을 공급한다. 그리고, 레이저 빔(LB)의 조사에 의해 방전 영역(D)에 기상의 플라즈마 원료(SA)가 공급되면, 방전 영역(D)에 있어서의 방전 전극(EA, EB) 간에서 방전이 생긴다. 방전 전극(EA, EB) 간에서 방전이 발생하면, 방전 영역(D)에 있어서의 기상의 플라즈마 재료(SA)가 전류에 의해 가열 여기되어, 플라즈마(P)가 발생한다. 생성된 플라즈마(P)로부터 방사되는 EUV 광은, 챔버(11)의 측벽(11b)에 설치된 관통 구멍인 제1 창부(17)를 통과하여 데브리 포착부(3)로 입사한다.
(데브리 포착부)
데브리 포착부(3)는, 챔버(11)의 측벽(1b)에 배치된 접속 챔버(21)를 가진다. 접속 챔버(21)는, 강체, 예를 들면, 금속제의 진공 케이스이며, 그 내부는, 챔버(11)와 마찬가지로, EUV 광의 감쇠를 억제하기 때문에 소정 압력 이하의 감압 분위기로 유지된다. 접속 챔버(21)는, 챔버(11)와 이용 장치(42)(도 2 참조) 사이에 접속된다.
접속 챔버(21)의 내부 공간은, 제1 창부(17)를 통하여 챔버(11)와 연통한다. 접속 챔버(21)는, 제1 창부(17)로부터 입사한 EUV 광을 이용 장치(42)(예를 들면 마스크 검사 장치)로 도입하는 광취출부로서의 제2 창부(27)를 가진다. 제2 창부(27)는, 접속 챔버(21)의 측벽(21a)에 형성된 소정 형상의 관통 구멍이다.
한편, 플라즈마(P)로부터는 EUV 광과 함께 데브리(DB)(도 2 참조)가 고속으로 다양한 방향으로 방산된다. 데브리(DB)는, 플라즈마 원료(SA, SB)인 주석 입자 및 플라즈마(P)의 발생에 수반하여 스퍼터링되는 방전 전극(EA, EB)의 재료 입자를 포함한다. 이들 데브리(DB)는, 플라즈마(P)의 수축 및 팽창 과정을 거쳐, 큰 운동 에너지를 얻는다. 즉, 플라즈마(P)로부터 발생하는 데브리(DB)는, 고속으로 이동하는 이온, 중성 입자 및 전자를 포함한다. 이와 같은 데브리(DB)는, 이용 장치(42)에 도달하면, 이용 장치(42) 내의 광학 소자의 반사막을 손상 또는 오염시켜, 성능을 저하시키는 경우가 있다.
그래서, 데브리 포착부(3)는, 데브리(DB)가 이용 장치(42)에 침입하지 않도록 하기 위해, 회전식 포일 트랩(22)(본 실시 형태의 포일 트랩에 상당)과, 고정식 포일 트랩(24)을 가진다. 회전식 포일 트랩(22) 및 고정식 포일 트랩(24)은, 접속 챔버(21)의 내부에 배치된다. 고정식 포일 트랩(24)은, 접속 챔버(21)로부터 이용 장치(42)로 진행하는 EUV 광의 광로 상에 있어서, 회전식 포일 트랩(22)과 이용 장치(24) 사이에 설치된다. 또한, 하나의 데브리 포착부(3)에 있어서는, 회전식 포일 트랩(22)과 고정식 포일 트랩(24)의 쌍방을 설치해도 되고, 어느 한쪽을 설치해도 된다.
도 3은, 도 2의 회전식 포일 트랩(22)의 구성예를 나타내는 정면도이다.
도 3에 있어서, 회전식 포일 트랩(22)은, 복수의 포일(블레이드)(51)과, 외측 링(52)과, 중심 지주(53)를 구비한다. 외측 링(52)은 중심 지주(53)에 동심이며, 각 포일(51)은, 외측 링(52)과 중심 지주(53) 사이에 배치되어 있다. 여기서, 각 포일(51)은, 박막 또는 얇은 평판이다. 각 포일(51)은, 거의 동일한 각(角) 간격을 두고 방사상으로 배치된다. 각 포일(51)은, 중심 지주(53)의 중심 축선(JM)(도 2 참조)을 포함하는 평면 상에 있다. 회전식 포일 트랩(22)의 재료는, 예를 들면, 텅스텐(W) 또는 몰리브덴(Mo) 등의 고융점 금속이다.
회전식 포일 트랩(22)의 복수의 포일(51)은, 플라즈마(P)(발광점)로부터 제2 창부(27)를 향해 진행되는 EUV 광을 차단하지 않도록, 제2 창부(27)를 향해 진행되는 EUV 광의 광선 방향에 평행하게 배치된다.
즉, 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 포일(51)이 중심 지주(53)의 중심 축선(JM)을 포함하는 평면 상에 배치된 회전식 포일 트랩(22)은, 중심 지주(53)의 중심 축선(JM)의 연장선 상에 플라즈마(P)(발광점)가 존재하도록 배치된다. 이것에 의해, 중심 지주(53) 및 외측 링(52)을 제외하면, EUV 광은 각 포일(51)의 두께의 분만큼 차광되어, 회전식 포일 트랩(22)을 통과하는 EUV 광의 비율(투과율이라고도 한다)을 최대로 하는 것이 가능해진다.
중심 지주(53)는, 도 2에 나타내는 바와 같이 모터(회전 구동 장치)(MC)의 회전축(JC)에 연결되고, 중심 지주(53)의 중심 축선(JM)은, 회전축(JC)의 중심축선에 합치한다. 이 때, 모터(MC)의 회전축(JC)은, 회전식 포일 트랩(22)의 회전축으로 간주할 수 있다. 회전식 포일 트랩(22)은, 모터(MC)에 구동되어 회전하고, 회전하는 포일(51)은, 플라즈마(P)로부터 도래하는 데브리(DB)에 충돌해 데브리(DB)를 포착하여, 당해 데브리(DB)가 이용 장치(42)에 침입하는 것을 저지한다. 또한, 중심 지주(53)의 상세에 대해서는 후술한다.
회전식 포일 트랩(22)은, 접속 챔버(21) 내에 배치되는데 반해, 모터(MC)는, 접속 챔버(21)의 밖에 배치된다. 접속 챔버(21)의 측벽(21a)에는, 회전축(JC)이 통과하는 관통 구멍이 형성되어 있다. 회전축(JC)과 접속 챔버(21)의 측벽(21a) 사이의 간극은, 예를 들면, 메카니컬 시일로 이루어지는 시일 부재(PC)로 봉지된다. 시일 부재(PC)는, 접속 챔버(21) 내의 감압 분위기를 유지하면서, 모터(MC)의 회전축(JC)을 회전 가능하게 지지한다.
회전식 포일 트랩(22)은, 플라즈마(P)로부터의 방사에 의해 고온이 된다. 이 때문에, 회전식 포일 트랩(22)의 과열을 방지하기 위해, 회전축(JC)에는 냉각 기구가 구비된다. 냉각 기구로서는, 예를 들면, 회전축(JC)을 중공으로 하여 냉각수 등의 냉매의 순환 통로가 형성된다. 이 순환 통로에 냉매를 유통시킴으로써, 회전축(JC)에 접속되는 회전식 포일 트랩(22)을 냉각할 수 있다. 또, 회전 시의 모터(MC) 자체도 발열하기 때문에, 모터(MC)의 주위에 수냉 배관(41)을 감아 제열(除熱)해도 된다. 수냉 배관(41)에는 냉각수가 공급되고, 열교환에 의해 모터(MC)를 냉각한다.
또, 플라즈마(P)로부터 회전식 포일 트랩(22)으로의 방사를 저감하고, 회전식 포일 트랩(22)의 과열을 방지하기 위해, 접속 챔버(21) 내에는, 제1 창부(17)와 회전식 포일 트랩(22) 사이에 차열판(23)이 배치된다. 차열판(23)은, 플라즈마(P)로부터 방출되는 EUV 광의 일부를 취출하기 위한 임의의 형상(예를 들면, 원형)의 개구부(KA)를 구비하는 애퍼처 부재에 상당한다. 차열판(23)은, 플라즈마(P)의 근방에 배치되기 때문에, 예를 들면, 몰리브덴 또는 텅스텐 등의 고융점 재료로 구성된다.
개구부(KA)는, 회전식 포일 트랩(22)의 회전축(JM)으로부터 편심한 위치에 설치된다. 이 때, 플라즈마(P)로부터 방출되는 EUV 광의 일부는, 개구부(KA)를 통하여, 회전식 포일 트랩(22)의 회전축 방향(도 2에 있어서의 좌우 방향)에 대해 경사 각도를 가지고 소정의 입체각으로 차열판(23)으로부터 취출된다. 회전식 포일 트랩(22)은, 차열판(23)의 개구부(KA)를 통과한 EUV 광의 광선속(이하, EUV 취출광이라고도 한다.)의 주광선(UL) 상에 포일(51)이 위치하도록 배치되어 있다. 차열판(23)의 개구부(KA)로부터 취출된 EUV 광은, 데브리 포착부(3)를 통과하여, 제2 창부(27)를 통하여 이용 장치(마스크 검사 장치 장치)(42)에 도입된다.
회전식 포일 트랩(22)은, 플라즈마(P)로부터 방산되는 데브리(DB) 중 비교적 저속의 데브리(DB)를 포착한다. 한편, 고정식 포일 트랩(24)은, 플라즈마(P)로부터 방산되는 데브리(DB) 중, 회전식 포일 트랩(22)에서 포착할 수 없었던 고속으로 진행하는 데브리(DB)를 포착한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 고정식 포일 트랩(24)은, EUV 취출광의 주광선(UL) 상에 배치된다. 고정식 포일 트랩(24)은, 차열판(23)의 개구부(KA)에 의해 진행 방향이 제한된 EUV 광인 EUV 취출광이 통과하는 영역에 대응시킨 형상을 구비한다.
도 4는, 도 2의 고정식 포일 트랩(24)의 구성예를 나타내는 상면도, 도 5는, 그 단면도이다.
도 4 및 도 5에 있어서, 고정식 포일 트랩(24)은, 복수의 포일(61)과, 포일(61)을 지지하는 고정틀(고정 부재)(60)을 구비한다. 포일(61)은, 도 5에 나타내는 바와 같이, EUV 취출광의 주광선(UL) 방향에 직교하는 단면에 있어서, 각각 등간격으로 배치된다. 또, 고정틀(60)은, 예를 들면, 정면에서 보아 직사각형 형상으로 되어 있다. 또한, 고정틀(60)의 외형은, 임의의 형상이면 된다. 또한, 복수의 포일(61)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 주광선(UL) 방향에 직교하는 방향에서 보면, EUV 취출광의 광선 방향으로 신장하도록 방사상으로 배치된다.
고정식 포일 트랩(24)의 복수의 포일(61)은, 고정식 포일 트랩(24)이 배치된 공간을 세밀하게 분할함으로써, 그 부분의 컨덕턴스를 낮추고 압력을 국소적으로 올리는 기능을 한다. 또, 고정식 포일 트랩(24)에 가스를 적절히 공급함으로써, 고정식 포일 트랩(24)에 있어서의 압력을 올리도록 한다. 바꾸어 말하면, 접속 챔버(21) 내에 있어서, 고정식 포일 트랩(24) 내에 가스를 국재화시켜 압력이 비교적 높은 부분을 설정한다. 여기서, 고정식 포일 트랩(24)에 공급하는 가스는, EUV 광에 대해 투과율이 높은 가스가 바람직하고, 예를 들면, 헬륨(He), 아르곤(Ar) 등의 희가스 또는 수소(H2) 등이 이용된다.
회전식 포일 트랩(22)에서 포착할 수 없었던 고속의 데브리(DB)는, 고정식 포일 트랩(24)에 있어서의 압력이 올라간 영역에서 가스와의 충돌 확률이 올라가기 때문에 속도가 저하된다. 또, 가스와의 충돌에 의해 데브리(DB)의 진행 방향도 바뀐다. 고정식 포일 트랩(24)은, 이와 같이 하여 속도가 저하되어 진행 방향이 바뀐 데브리(DB)를, 포일(61) 또는 고정틀(60)에 의해 포착한다.
또, 도 2에 나타내는 바와 같이, 접속 챔버(21) 내에는, 커버 부재(25)가 배치된다. 커버 부재(25)는, 회전식 포일 트랩(22)을 포위하고, 회전식 포일 트랩(22)에 의해 포착된 데브리(DB)가 접속 챔버(21)의 내부에 비산하는 것을 방지하는 포일 트랩 커버 장치를 구성한다. 커버 부재(25)는, 입사측 개구부(KI) 및 출사측 개구부(KOA, KOB)를 구비한다. 입사측 개구부(KI)는, 회전식 포일 트랩(22)에 입사하는 EUV 광이 차광되지 않는 위치에 설치된다. 출사측 개구부(KOA)는, 입사측 개구부(KI) 및 회전식 포일 트랩(22)을 통과하여 고정식 포일 트랩(24)에 입사하는 EUV 광이 차광되지 않는 위치에 설치된다. 출사측 개구부(KOB)는, 입사측 개구부(KI) 및 회전식 포일 트랩(22)을 통과하여 감시 장치(43)에 입사하는 EUV 광이 차광되지 않는 위치에 설치된다.
회전식 포일 트랩(22)에 의해 포착된 데브리(DB) 중 적어도 일부는, 원심력에 의해 회전식 포일 트랩(22)의 포일(51) 상을 경 방향으로 이동하여, 포일(51)의 단부로부터 이탈하고, 커버 부재(25)의 내면에 부착된다. 커버 부재(25)는, 도 1 및 도 2에서는 도시를 생략한 가열 수단(커버 가열부) 또는 EUV 방사를 받는 차열판(23)으로부터의 2차 복사에 의해 가열되고, 당해 가열에 의해 커버 부재(25)의 내면에 부착된 데브리(DB)는 고체화되지 않고, 액상 상태를 유지한다. 커버 부재(25)의 내면에 부착된 데브리(DB)는, 중력에 의해 커버 부재(25)의 하부에 모이고, 커버 부재(25)의 하부로부터 배출관(26)을 통하여 커버 부재(25)의 밖으로 배출되어 폐원료가 되고, 데브리 수용부(4)에 수용된다. 이것에 의해, 커버 부재(25)는, 회전식 포일 트랩(22)의 블레이드(51)의 단부로부터 이탈한 데브리(DB)가 접속 챔버(21)의 내부에 비산하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 접속 챔버(21)의 외부에는, EUV 광을 감시하는 감시 장치(43)가 배치된다. 감시 장치(43)는, EUV 광을 검출하는 검출기 또는 EUV 광의 강도를 측정하는 측정기이다. 접속 챔버(21)의 벽에는, EUV 광이 통과하는 관통 구멍인 EUV 광 안내 구멍(28)이 형성되고, EUV 광 안내 구멍(28)과 감시 장치(43) 사이에는, EUV 광이 접속 챔버(21)의 밖으로 누설되지 않고 통과하는 안내관(29)이 설치되어 있다.
차열판(23)에는, 개구부(KA)와는 다른 위치에, 플라즈마(P)로부터 방출되는 EUV 광의 일부를 취출하기 위한 임의의 형상(예를 들면, 원형)의 개구부(KB)가 설치된다. 플라즈마(P)와 개구부(KB)의 중심부를 잇는 직선의 연장선 상에는, 감시 장치(43), EUV 광 안내 구멍(28) 및 안내관(29)이 배치되어 있다. 따라서, 플라즈마(P)로부터 방출되는 EUV 광의 일부는, 챔버(11)의 제1 창부(17), 차열판(23)의 개구부(KB), 커버 부재(25)의 입사측 개구부(KI), 회전식 포일 트랩(22)의 복수의 블레이드(51)의 간극, 커버 부재(25)의 출사측 개구부(KOB), 접속 챔버(21)의 벽의 EUV 광 안내 구멍(28) 및 안내관(29)의 내강(內腔)을 순차적으로 통과하여, 감시 장치(43)에 도달한다. 이와 같이 하여, EUV 광을 감시 장치(43)에 의해 감시할 수 있다.
［회전식 포일 트랩의 상세］
이어서, 본 실시 형태에 있어서의 회전식 포일 트랩(22)에 있어서의 중심 지주(53)의 상세에 대해서 설명한다. 도 6은 회전식 포일 트랩(22)의 측단면도, 도 7은 중심 지주(53)의 분해 측단면도이다.
회전식 포일 트랩(22)은, 상술한 바와 같이, 복수의 포일(51)과, 외측 링(52)과, 중심 지주(53)를 구비한다. 중심 지주(53)는, 회전 대칭인 형상을 가지고, 허브 구조체(70)와, 실드 부재(71)를 가진다. 이하, 중심 지주의 각 부의 상세에 대해서 설명한다.
(허브 구조체)
허브 구조체(70)는, 회전축(JC)의 선단에 회전축(JC)과 동축형상(중심 축선(JM) 상)으로 접속된다. 허브 구조체(70)는, 복수의 포일을 지지하는 주면부(70a)와, 플라즈마(P)에 대향하는 정면부(70b)와, 정면부(70b)와는 반대측의 배면부(70c)를 가진다.
주면부(70a)는, 중심 축선(JM)에 동심적인 원통면이다. 주면부(70a)는, 복수의 포일(51)의 중심 지주(53)측의 각 단부를 납땜에 의해 지지한다.
사용되는 납재는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 비교적 융점이 높은 금 납이 이용된다. 납땜 부위는 특별히 한정되지 않지만, 각 포일(51)의 중심 지주(53)측의 단부의 전후 방향의 전역에 걸쳐 납땜 부분(BR)이 형성되도록 함으로써, 주면부(70a)에 대한 각 포일(51)의 목적으로 하는 접합 강도를 확보할 수 있다.
정면부(70b)는, 실드 부재(71)에 의해 플라즈마(P)로부터 피복된다.
배면부(70c)는, 회전축(JC)과 끼워맞춰지는 끼워맞춤부(70d)를 가진다. 회전축(JC)의 선단부는, 단부(段部)(JC1)를 통하여 직경이 축소된 선단 축부(JC2)를 가진다. 끼워맞춤부(70d)는, 선단 축부(JC2)가 끼워맞춰지는 원형의 끼워맞춤 구멍(70d1)과, 끼워맞춤 구멍(70d1)의 주연부에 설치되어 회전축(JC)의 단부(JC1)와 축방향으로 맞닿는 맞닿음면(70d2)을 가진다. 맞닿음면(70d2)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 배면부(70c)와 동일 평면 상에 형성되지만, 물론 이것에 한정되지 않고, 배면부(70c)로부터 도시하지 않은 모터측으로 돌출하는 환상의 볼록면부이어도 되고, 배면부(70c)에 오목 형성된 환상의 오목면부이어도 된다.
본 실시 형태에 있어서, 허브 구조체(70)는, 허브 본체(72)와, 축 수용체(73)의 연결체로 구성된다. 허브 본체(72)는, 텅스텐 또는 몰리브덴 등의 고융점 금속 재료로 구성된다.
(허브 본체)
허브 본체(72)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 주면부(70a)를 구성하는 원통부(721)와, 원통부(721)의 내부를 축방향으로 분할하는 칸막이벽부(722)를 가진다. 칸막이벽부(722)에 의해, 허브 본체(72)의 내부에는, 실드 부재(71)측에 제1 오목부(R1)가 형성되고, 축 수용체(73)측에 제2 오목부(R2)가 형성된다.
(축 수용체)
축 수용체(73)는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 끼워맞춤 구멍(70d1)을 형성하는 원통부(731)와, 배면부(70c)를 형성하는 원반형상의 플랜지부(732)를 가진다. 축 수용체(73)는, 텅스텐 또는 몰리브덴 등의 고융점 금속 재료로 구성된다.
원통부(731)는, 허브 본체(72)의 원통부(721)의 내경보다 작은 외경을 가지고, 허브 본체(72)의 내부에 끼워맞춤 가능하다. 원통부(731)는, 끼워맞춤부(70d)를 구성하고 허브 본체(72)의 칸막이벽부(722)에 대향하는 꼭대기부(731t)를 포함하는 통형상의 볼록부(제2의 볼록부)로서 형성된다.
플랜지부(732)로부터 허브 본체(72)로 돌출하는 원통부(731)의 길이는, 제2 오목부(R2)의 깊이와 거의 동일한 크기로 설정되어도 된다. 이 경우, 허브 본체(72)로의 축 수용체(73)의 연결 시, 원통부(731)의 꼭대기부(731t)가 칸막이벽부(722)에 맞닿고, 또한, 플랜지부(73)가 허브 본체(72)의 축 수용체(73)측의 단부(723)에 맞닿는다(도 6 참조). 이것에 의해, 허브 본체(72)와 축 수용체(73) 사이의 접촉 면적이 커지기 때문에, 회전축(JC)의 내부를 흐르는 냉매(냉각수)에 의한 허브 본체(72)의 냉각 효과를 높일 수 있다.
(실드 부재)
실드 부재(71)는, 허브 구조체(70)의 정면부(70b)에 배치된다. 실드 부재(71)는, 허브 구조체(70)의 정면부(70b)를 피복하는 원반부(711)와, 원반부의 중심으로부터 허브 본체(72)측으로 돌출하는 원통부(712)를 가진다. 실드 부재(71)는, 텅스텐 또는 몰리브덴 등의 고융점 금속 재료로 구성된다.
원반부(711)는, 허브 본체(72)의 외경보다 큰 외경을 가지는 주연부(711a)를 가진다. 주연부(711a)는, 플라즈마(P)로부터 허브 구조체(70)의 주면부(70a)를 차폐할 수 있는 크기이면, 그 외경은 특별히 한정되지 않는다. 이것에 의해, 차열판(23)으로부터의 열복사로부터 허브 본체(72)의 주면부(70a)의 납땜 부분(BR)을 보호할 수 있다. 또, 차열판(23)을 구비하지 않는 노광 장치용의 광원 장치에도, 이 회전식 포일 트랩(22)을 적용하는 것이 가능하게 된다.
원통부(712)는, 허브 본체(72)의 원통부(721)의 내경보다 작은 외경을 가지고, 허브 본체(72)의 내부에 끼워맞춤 가능하다. 원통부(712)는, 허브 본체(72)의 칸막이벽부(722)에 맞닿음 가능한 저면부(712t)를 가지는 통형상의 볼록부(제1의 볼록부)로서 형성된다.
원반부(711)로부터 허브 본체(72)로 돌출하는 원통부(712)의 길이는, 제1 오목부(R1)의 깊이와 거의 동일한 크기로 설정되어도 되지만, 제1 오목부(R1)의 깊이보다 크게 설정되어도 된다. 원통부(712)의 상기 길이를 제1 오목부(R1)의 깊이보다 크게 설정함으로써, 실드 부재(71)와 허브 본체(72)의 연결 시, 원통부(712)의 선단부(712t)를 칸막이벽부(722)에 맞닿게 하고, 또한, 원반부(711)를 허브 본체(72)의 축 수용체(73)측의 단부(정면부(70b))로부터 축방향으로 이격시킬 수 있다(도 6 참조).
이 경우, 원반부(711)가 허브 본체(72)(정면부(70b))에 접촉하는 경우와 비교해, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 접촉 면적이 작아지기 때문에, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 열전도를 저하시킬 수 있다.
또, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 접촉 면적을, 허브 본체(72)와 축 수용체(73) 사이의 접촉 면적보다 작게 할 수 있으므로, 이들 사이의 열전도에 차이를 가지도록 할 수 있다.
또한, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 접촉 면적은, 축 수용체(73)와 회전축(JC) 사이의 접촉 면적보다 작게 설정된다. 이것에 의해, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 열전도를, 축 수용체(72)(허브 본체(72))와 회전축(JC) 사이의 열전도보다 저하시킬 수 있다.
(체결 부재)
중심 지주(53)는, 허브 구조체(70)(허브 본체(72) 및 축 수용체(73)) 및 실드 부재(71)를 회전축(JC)의 선단부에 고정하는 체결 부재(80)를 추가로 구비한다.
체결 부재(80)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 실드 부재(71)측으로부터 허브 구조체(70)의 내부에 삽입 통과된 나사 부재 등의 체결구로 구성된다. 체결 부재(80)는, 실드 부재(71)의 저면부의 중심에 형성된 삽입 통과 구멍(712h)(도 7 참조)과, 허브 본체(72)의 칸막이벽부(722)의 중심에 형성된 삽입 통과 구멍(722h)(도 7 참조)을 관통하여, 회전축(JC)의 선단부에 나사식 결합됨으로써, 허브 구조체(70) 및 실드 부재(71)를 회전축(JC)으로 일체적으로 고정한다.
［비교예］
도 8은, 비교예에 따른 회전식 포일 트랩(122)의 측면도이다. 이 회전식 포일 트랩(122)은, 복수의 포일(51)을 지지하는 중심 지주(153)를 구비한다. 중심 지주(153)는, 허브(154)와, 허브(154)의 정면에 배치된 실드부(155)와, 허브(154)와, 실드 부재(155) 사이를 접합하는 중간 부재(156)를 가진다.
이와 같은 구조의 회전식 포일 트랩(122)에 있어서는, 허브(154) 및 실드 부재(155)는, 텅스텐 또는 몰리브덴 등의 고융점 금속 재료로 구성된다. 한편, 중간 부재(156)는, 허브(154) 및 실드 부재(155)를 구성하는 재료보다 부드러운 재료로 구성된다. 허브(154)와 실드 부재(155) 사이에 중간 부재(156)를 설치함으로써, 실드 부재(155)에서 허브(154)로의 열전도가 양호해지기 때문에, 냉각 기구를 구비하는 회전축(JC)에 의한 실드 부재의 냉각 효과가 높아진다.
이와 같이 실드 부재(155)의 냉각 효과를 높인 포일 트랩(122)은, 차열판(23)을 구비하지 않은 노광 장치용의 광원 장치에 적용되는 경우, 플라즈마로부터 열부하를 받는 실드 부재(155)를 효과적으로 냉각할 수 있는 점에서 유리하기는 하다.
그러나, 본 실시 형태와 같은 검사 장치용의 광원 장치에 적용된 경우, 차열판(23)에 의한 차열 효과에 의해 플라즈마로부터 받는 실드 부재의 열부하가 노광 장치용의 광원 장치와 비교해 작아지기 때문에, 허브(154)의 냉각 기구에 의해, 데브리의 융점보다 낮은 온도에까지 실드 부재(155)의 온도가 과도하게 낮아져 버리는 경우가 있다. 이 경우, 복수의 포일(51)에서 포착된 용융 상태의 데브리(Sn)가 실드 부재(155)에 부착되면, 실드 부재(155)에 당해 데브리가 퇴적되어 버린다. 그 때, 퇴적된 데브리에 의해 포일 트랩의 질량도 증가하기 때문에, 회전식 포일 트랩을 구동시키는 모터의 부하가 증가하여 고장의 원인이 되거나, 제어 파라미터를 조정하지 않으면 회전 속도를 안정시킬 수 없게 되는 경우도 있다. 따라서, 실드 부재(155)의 온도는, 데브리의 융점 이상의 온도로 유지될 필요가 있다.
한편, 상기 문제를 해소하기 위해, 허브(154)를 냉각하는 냉매의 순환량을, 노광 장치용의 광원 장치에 적용되는 경우보다 적게 함으로써, 실드 부재(155)의 냉각 과다를 회피하는 것은 가능하다. 그러나, 이 경우는 실드 부재(155) 뿐만이 아니라 허브(154) 및 각 포일(51)의 냉각 효과도 저하되기 때문에, 플라즈마로부터 받는 열부하가 실드 부재(155)보다 큰 각 포일(51)의 온도를, 그들의 납땜부의 온도가 납재의 융점 이상에 도달하는 것 같은 문제가 발생하지 않는 정도의 온도로 유지하는 것이 곤란해진다는 다른 문제가 발생한다.
［본 실시 형태의 작용］
이에 반해, 본 실시 형태의 회전식 포일 트랩(22)에 있어서는, 실드 부재(71)가 허브 본체(72)에 대해, 비교예에 있어서의 중간 부재(156)와 같은 부드러운 재료를 통하는 일 없이 직접적으로 접촉시키고 있기 때문에, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이에 열저항부(TR1)(도 6 참조)를 형성할 수 있다. 이 열저항부(TR1)는, 구체적으로는, 실드 부재(71)의 저면부(712t)와 허브 본체(72)의 칸막이벽부(722) 사이의 접촉층이며, 이 접촉층은, 이들 저면부(712t)와 칸막이벽부(722) 사이의 접촉 계면에 상당한다.
상기 접촉 계면에 있어서의 열전도 특성은, 계면을 구성하는 각 면의 표면 성상에 따라 크게 좌우되며, 예를 들면 표면 거칠기가 클수록, 계면에 있어서의 접촉 면적은 작아지기 때문에 열저항은 커지고, 따라서 열전도성은 저하되기 쉽다. 비교예에 있어서의 중간 부재(156)는, 이와 같은 접촉 계면의 표면 성상의 영향을 받지 않도록 하여 실드 부재와 허브 사이의 밀착성을 높이는 것이다. 이와 같은 부재를 구비하지 않은 본 실시 형태의 회전식 포일 트랩(22)에 있어서는, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이에, 이들의 접촉 계면을 형성하는 표면 성상에 따른 열저항층이 형성되게 된다.
따라서 본 실시 형태에 의하면, 열저항부(TR1)에 의해 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 열전도가 나빠지기 때문에, 허브 본체(72)(허브 구조체(70))의 냉각 작용에 의해 실드 부재(71)가 냉각되기 어려워져, 실드 부재(71)가 냉각 과다가 되는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 실드 부재(71)의 온도를 데브리(DB)의 융점 이상의 온도로 유지하는 것이 가능해지기 때문에, 실드 부재(71)에 있어서의 데브리(DB)의 퇴적을 방지할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 의하면, 허브 본체(72)의 냉각 작용에 의한 실드 부재(71)의 냉각 과다를 방지할 수 있기 때문에, 허브 본체(72)(허브 구조체(70))의 냉각 특성의 조정이 불필요해진다. 이것에 의해, 허브 본체(72)를 본래 필요로 되는 냉각 온도로 유지할 수 있기 때문에, 냉각 부족을 원인으로 하는 납땜 부분(BR)의 온도 상승을 막아, 납땜 부분(BR)이 그 융점 이상의 온도에 도달하는 등의 문제가 발생하지 않는 온도로 허브 본체(72)를 유지할 수 있다.
또, 본 실시 형태에 의하면, 허브 구조체(70)(축 수용체(73))와 회전축(MC)의 선단부의 접촉 면적이, 허브 구조체(70)(허브 본체(72))와 실드 부재(71)의 접촉 면적보다 크기 때문에, 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 열전도를, 축 수용체(73)(허브 본체(72))와 회전축(JC) 사이의 열전도보다 저하시킬 수 있다. 이것에 의해, 실드 부재(61)에서 허브 구조체(70)로의 입열(入熱) 작용보다, 허브 구조체(70)에서 회전축(MC)으로의 방열 작용이 높은 상태로 안정적으로 유지할 수 있기 때문에, 실드 부재(71)의 냉각 과다를 막으면서, 허브 본체(70)의 안정적인 냉각 작용을 확보할 수 있다.
예를 들면, 상기 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 접촉 면적은, 실드 부재(71)의 원통부(712)의 직경, 원반부(711)와 허브 본체(72) 사이의 간극의 크기 등에 의해 용이하게 조정이 가능하다.
추가로 본 실시 형태에 의하면, 허브 구조체(70)가 허브 본체(72)와 축 수용체(73)의 분할 구조를 가지기 때문에, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
첫째로, 허브 본체(72)와 축 수용체(73) 사이에 열저항부(TR2)(도 6 참조)를 형성할 수 있다. 열저항부(TR2)는, 허브 본체(72)의 칸막이벽부(722)와 축 수용체(73)의 원통부(731)의 꼭대기부(731t)의 접촉층(접촉 계면), 및, 허브 본체(72)의 축 수용체(73)측의 단부(723)와 축 수용체(73)의 플랜지부(732)의 접촉층(접촉 계면)에 각각 형성된다. 이와 같이, 허브 본체(72)와 축 수용체(73) 사이에 열저항층(TR2)이 형성됨으로써, 회전축(JC)의 냉각 기구에 의해 허브 본체(72)에 지지되는 각 포일(51)이 데브리의 융점 이하의 온도에까지 과도하게 냉각되는 것을 막을 수 있다.
둘째로, 회전축(JC)에 대한 중심 지주(53)의 장착을 용이하게 행할 수 있다. 본 실시 형태와 같이, 허브 구조체(70)가 허브 본체(72)와 축 수용체(73)의 분할 구조인 경우, 축 수용체(73)를 회전축(JC)의 선단부에 끼워맞춘 후, 실드 부재(71) 및 허브 본체(72)의 연결체가 축 수용체(73)에 연결된다. 이 때, 회전축(JC)에 대한 실드 부재(71), 허브 본체(72) 및 축 수용체(73)의 각 부재의 축심을 용이하게 맞출 수 있기 때문에, 체결 부재(80)에 의한 각 부재의 회전축(JC)으로의 고정 작업을 행하기 쉬워진다.
＜제2의 실시 형태＞
도 9는, 본 발명의 제2의 실시 형태에 따른 포일 트랩(222)의 측단면도, 도 10은, 포일 트랩(222)에 있어서의 주요부의 측단면도이다.
이하, 제1의 실시 형태와 상이한 구성에 대해서 주로 설명하고, 제1의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
본 실시 형태의 포일 트랩(222)은, 제1의 실시 형태와 마찬가지로, 회전식 포일 트랩으로서 구성된다. 본 실시 형태에서는, 중심 지주(53)는, 실드 부재(71), 허브 본체(72) 및 축 수용체(73)에 더하여, 확장 실드 부재(74)를 추가로 구비하는 점에서 제1의 실시 형태와 상이하다.
노광용 EUV 광원 장치에 이용되는 회전식 포일 트랩에 대해, 고온 플라즈마로부터 방출되는 EUV 광 중, 중심 지주(허브)에 입사하는 부분을 제외하고 회전식 포일 트랩에 입사하는 EUV 광을 가능한 한 효율적으로 노광에 이용하는 것이 기대되고 있다.
그 때문에, 고온 플라즈마로부터 날아오는 데브리나 고온 플라즈마로부터의 복사로부터 중심 지주(허브)와 포일의 납땜 부분을 차폐하는 실드 부재는, 가능한 한 EUV 광의 이용 효율을 낮추지 않도록, 차폐하는 EUV 광의 양이 최저한이 되도록 설정된다.
한편, 도 1에 나타내는 바와 같이 EUV 광원 장치가 검사용 장치용 광원으로서 사용되는 경우, EUV 취출광은, 도 2에 나타내는 바와 같이, 중심 축선(JM)으로부터 떨어진 주광선(UL)을 진행한다. 따라서, 실드 부재(71)의 차열판(23)에 대향하는 면은, 주광선(UL) 방향으로 진행하는 EUV 광을 차폐하지 않는 정도로 영역을 확대하는 것이 가능해진다.
그래서, 본 실시 형태의 회전식 포일 트랩(222)에 있어서는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 실드 부재(71)의 차열판(23)에 대향하는 면(대향면)에, 당해 면에서 차지하는 영역보다 큰 면적을 가지는 확장 실드 부재(74)가 설치된다.
도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 확장 실드 부재(74)는, 실드 부재(71)의 플라즈마(본 실시 형태에서는 차폐판(23))에 대향하는 대향면에 복수의 체결구(81)를 이용하여 고정된다. 대향면이란, 실드 부재(71)의 원반부(711)에 있어서의 허브 본체(72)측과는 반대측의 면(전면)을 말한다. 확장 실드 부재(74)는, 상기 대향면의 면적보다 큰 면적의 표면부(74a)를 가진다.
확장 실드 부재(74)는, 실드 부재(71)와 마찬가지로 텅스텐, 몰리브덴 등의 고융점 재료로 구성된다. 확장 실드 부재(74)는, 원반형상이며, 그 중심부에 관통 구멍(74h)을 가진다. 이것에 의해, 체결 부재(80)를 확장 실드 부재(74)측으로부터 삽입 통과하기 쉬워지기 때문에, 확장 실드 부재(74)를 실드 부재(71)에 고정한 상태에서, 허브 본체(72)와 함께 회전축(MC)으로 고정할 수 있다.
이상과 같이 구성되는 본 실시 형태에 있어서는, 허브 구조체(70)를 구성하는 허브 본체(72)와 포일(51)의 납땜 부분(BR)으로 입사하는 차열판(23)으로부터의 열복사를 보다 광범위하게 차폐하는 것이 가능해진다.
또, 중심 지주(53)로서는, 구성 요소가 1개 증가하므로 확장 실드 부재(74)와 허브 본체(72) 사이의 열저항이 커져, 실드 부재(71)측으로부터 허브 본체(72)나 회전축 수용체(73)로의 열의 전도를 보다 작게 하는 것이 가능해진다.
＜제3의 실시 형태＞
도 11은, 본 발명의 제3의 실시 형태에 따른 포일 트랩(322)의 측단면도, 도 12는, 포일 트랩(322)에 있어서의 주요부의 측단면도이다.
이하, 제2의 실시 형태와 상이한 구성에 대해서 주로 설명하고, 제2의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
본 실시 형태에서는, 실드 부재(71)의 전면에 확장 실드 부재(74)가 설치되는 점에서 제2의 실시 형태와 공통되지만, 확장 실드 부재(74)가 그 단부를 포일(51)을 향하여 굴곡시킨 굴곡부(741)를 가지는 점에서, 제2의 실시 형태와 상이하다.
고온 플라즈마로부터 방산되는 데브리(주석)는, 우선 차열판(23)의 표면에 도달하여 퇴적되지만, 상기 방산되는 데브리(주석)의 일부는, 개구부(KA, KB)(도 2 참조)를 통과하여 회전식 포일 트랩에 도달한다. 그 일부가 허브 구조체(70)의 허브 본체(72)와 포일(51)의 납땜 부분(BR)에 도달하면, 주석과 납땜 부분이 반응하여 납땜 부분(BR)이 열화된다. 여기서, 확장 실드 부재(74)에 굴곡부(741)를 설치함으로써, 확장 실드 부재(74)와 포일(51)의 단면 사이의 간극이 작아진다. 이것에 의해, 납땜 부분에 도달하는 주석(데브리)의 양을 적게 할 수 있기 때문에, 납땜 부분(BR)의 열화를 억제하는 것이 가능해진다.
굴곡부(741)는, 확장 실드 부재(74)의 주연부의 전역에 걸쳐 환상으로 형성되어도 되고, 확장 실드 부재(74)의 주연부의 일부의 영역에만 형성되어도 되며, 확장 실드 부재(74)의 주연부의 복수 개소에 설치되어도 된다.
＜제4의 실시 형태＞
도 13은, 본 발명의 제4의 실시 형태에 따른 포일 트랩(422)의 측단면도이다.
이하, 제1의 실시 형태와 상이한 구성에 대해서 주로 설명하고, 제1의 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략 또는 간략화한다.
본 실시 형태에서는, 허브 구조체(75)가, 주면부(70a)와, 정면부(70b)와, 배면부(70c)를 가지는 단일의 허브 부재로 구성되는 점에서, 제1의 실시 형태와 상이하다. 본 실시 형태에서는, 제1의 실시 형태에 있어서의 허브 본체(72)와 축 수용체(73)가 일체화한 형상을 가진다.
본 실시 형태와 같이, 허브 구조체(75)를 단일의 부재로 구성함으로써, 제1의 실시 형태와 같은 열저항부(TR2)(도 6 참조)가 존재하지 않기 때문에, 실드 부재(71)의 냉각 과다를 방지하면서, 허브 구조체(75)의 주면부(70a)의 냉각 효율을 높일 수 있다. 또, 회전축(MC)의 냉각 기구의 냉각 능력이 비교적 낮은 경우에도, 주면부(70a)에 있어서의 포일(51)의 납땜 부분(BR)을 충분히 냉각할 수 있다. 이와 같은 구성은, 냉각 기구에 고성능의 스펙이 요구되지 않는 사용 환경에 있어서, 적용 가능하다.
또한, 본 실시 형태에 있어서도 상술한 제2, 제3의 실시 형태에서 설명한 확장 실드 부재(74)가 동일하게 적용되어도 된다.
＜변형예＞
이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상술한 실시 형태 만으로 한정되는 것은 아니고 다양한 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
예를 들면 이상의 각 실시 형태에서는, 검사 장치용의 광원 장치에 본 발명을 적용한 예에 대해서 설명했지만, 이것에 한정되지 않고, 노광 장치용의 광원 장치에도 본 발명은 적용 가능하다.
이 경우, 예를 들면, 제2의 실시 형태 및 제3의 실시 형태의 구성을 채용함으로써, 플라즈마(P)로부터 허브 본체(72)에 전달하는 열부하를 보다 저감할 수 있다.
또, 이상의 각 실시 형태에서는, 열저항부(TR1)를 실드 부재(71)와 허브 본체(72) 사이의 접촉 계면 만으로 형성했지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 이들 사이에 단열성을 가지는 예를 들면 세라믹판 등의 임의의 부재를 개재시켜도 된다. 이것에 의해 열저항부의 크기를 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 이상의 각 실시 형태에서는, 열저항부(TR1)를 실드 부재(71)의 원통부(712)와 허브 본체(72)의 칸막이벽부(722) 사이에 형성했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 14에 나타내는 바와 같이, 실드 부재(71)의 원반부(711)에 허브 본체(72)의 단부에 맞닿음 가능한 복수의 돌출부(713)를 설치하여, 이들 복수의 돌출부(713)와 허브 본체(72)의 단부 사이에 열저항부를 형성하도록 해도 된다. 이와 같은 구성에서도, 실드 부재(71)를 허브 본체(72)로 안정적으로 고정하면서, 실드 부재(71)로부터 허브 본체(72)로의 열전도를 저하시킬 수 있다.
1: 광원 장치 2: 광원부
3: 데브리 포착부 22, 222, 322, 422: 포일 트랩
23: 차열판 41: 모터
51: 포일 53: 중심 지주
70: 허브 구조체 70a: 주면부
70b: 정면부 70c: 배면부
71: 실드 부재 72: 허브 본체
73: 축 수용체 74: 확장 실드 부재
80: 체결 부재 BR: 납땜 부분
DB: 데브리 JC: 회전축
P: 플라즈마 TR1, TR2: 열저항부

Claims (12)

  1. 플라즈마로부터 방산되는 데브리를 포착하는 포일 트랩으로서,
    주면부(周面部)와, 상기 플라즈마에 대향하는 정면부를 가지는 허브 구조체와,
    상기 허브 구조체를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 주면부에 납땜에 의해 지지되는 복수의 포일과,
    상기 정면부에 배치되며, 상기 주면부를 상기 플라즈마로부터 차폐하는 주연부를 가지고, 상기 허브 구조체와의 사이에 열저항부를 형성하는 실드 부재
    를 구비하는, 포일 트랩.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 열저항부는, 상기 실드 부재와 상기 허브 구조체 사이의 접촉층인, 포일 트랩.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 허브 구조체는, 냉각 기구를 가지는 회전축의 선단부에 고정되는, 포일 트랩.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 허브 구조체는, 상기 회전축과 끼워맞춰지는 끼워맞춤부를 가지는 배면부를 추가로 가지고,
    상기 허브 구조체와 상기 회전축의 선단부의 접촉 면적은, 상기 허브 구조체와 상기 실드 부재의 접촉 면적보다 큰, 포일 트랩.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 허브 구조체는, 상기 주면부를 구성하는 허브 본체와, 상기 배면부를 구성하는 축 수용체의 연결체이며,
    상기 허브 본체와 상기 축 수용체의 접촉 면적은, 상기 허브 본체와 상기 실드 부재의 접촉 면적보다 큰, 포일 트랩.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 허브 본체는, 상기 주면부를 구성하는 원통부와, 상기 원통부의 내부를 축방향으로 분할하는 칸막이벽부를 가지고,
    상기 실드 부재는, 상기 칸막이벽부에 맞닿는 저면부를 포함하는 통형상의 제1의 볼록부를 가지는, 포일 트랩.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 축 수용체는, 상기 끼워맞춤부를 구성하며 상기 칸막이벽부에 대향하는 꼭대기부를 포함하는 통형상의 제2의 볼록부와, 상기 배면부를 구성하며 상기 원통부의 단부에 맞닿는 플랜지부를 가지는, 포일 트랩.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 저면부와 상기 칸막이벽부를 관통하여 상기 회전축의 선단부에 나사식 결합되는 체결 부재를 추가로 구비하는, 포일 트랩.
  9. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 실드 부재의 상기 플라즈마에 대향하는 면인 대향면에 고정되고, 상기 대향면의 면적보다 큰 면적의 표면부를 가지는 확장 실드 부재를 추가로 구비하는, 포일 트랩.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 확장 실드 부재의 주연부는, 상기 복수의 포일을 향하여 굴곡되는 환상의 굴곡부를 가지는, 포일 트랩.
  11. 플라즈마 생성실과,
    상기 플라즈마 생성실에서 생성된 플라즈마로부터 방사되는 광을 취출(取出)하는 광 취출부와,
    상기 플라즈마 생성실과 상기 광 취출부 사이에 배치되며, 상기 플라즈마로부터 방산되는 데브리를 포착하는 포일 트랩
    을 구비하고,
    상기 포일 트랩은,
    냉각 기구를 가지는 회전축과,
    주면부와, 상기 플라즈마에 대향하는 정면부를 가지고, 상기 회전축의 선단부에 고정되는 허브 구조체와,
    상기 허브 구조체를 중심으로 방사상으로 배치되며, 상기 주면부에 납땜에 의해 지지되는 복수의 포일과,
    상기 정면부에 배치되며, 상기 주면부를 상기 플라즈마로부터 차폐하는 주연부를 가지고, 상기 허브 구조체와의 사이에 열저항부를 형성하는 실드 부재
    를 가지는, 광원 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 플라즈마 생성실과 상기 포일 트랩 사이에 배치되며, 상기 플라즈마로부터 방사되는 광의 일부를 취출하는 개구부를 가지는 애퍼처 부재를 추가로 구비하는, 광원 장치.
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