WO2010147214A1 - 極端紫外光源装置 - Google Patents

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WO2010147214A1
WO2010147214A1 PCT/JP2010/060376 JP2010060376W WO2010147214A1 WO 2010147214 A1 WO2010147214 A1 WO 2010147214A1 JP 2010060376 W JP2010060376 W JP 2010060376W WO 2010147214 A1 WO2010147214 A1 WO 2010147214A1
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WO
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debris
optical element
light source
chamber
attached
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PCT/JP2010/060376
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English (en)
French (fr)
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弘司 柿崎
伸治 永井
柳田　達哉
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ギガフォトン株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K5/00—Irradiation devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008—Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033—Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
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    • G03F7/70908—Hygiene, e.g. preventing apparatus pollution, mitigating effect of pollution or removing pollutants from apparatus
    • G03F7/70916—Pollution mitigation, i.e. mitigating effect of contamination or debris, e.g. foil traps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • H05G2/005—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas containing a metal as principal radiation generating component
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma

Definitions

  • the present invention relates to an extreme ultraviolet light source device used in combination with a processing device that performs processing using extreme ultraviolet (EUV) light.
  • EUV extreme ultraviolet
  • an LPP laser produced plasma
  • a DPP discharge produced plasma
  • a light source can significantly increase the plasma density, extremely high luminance close to black body radiation can be obtained, and light emission in a necessary wavelength band can be performed by selecting a target material.
  • the LPP light source is a point light source having no structure such as an electrode around the plasma light source and having an almost isotropic angular distribution, it is possible to secure a very large collection solid angle of 2 ⁇ to 4 ⁇ steradian. And so on. For this reason, the LPP light source is considered to be promising as a light source for EUV lithography that requires a power of several tens to 100 watts or more.
  • EUV light is generated according to the following principle. That is, a target material is supplied into a vacuum chamber (EUV chamber) using a nozzle, and the target material is irradiated with laser light to excite the target material into plasma. Various wavelength components including EUV light are emitted from the plasma thus generated. Therefore, by using a collector mirror (EUV collector mirror) that highly reflects a desired wavelength component (for example, a component having a wavelength of 13.5 nm), EUV light is reflected and condensed, and a reduced projection reflection optical system. Is output to a processing apparatus such as an exposure machine. For example, as a collector mirror that collects EUV light having a wavelength of around 13.5 nm, a mirror in which thin films of molybdenum (Mo) and silicon (Si) are alternately stacked on a reflecting surface is used.
  • a collector mirror that collects EUV light having a wavelength of around 13.5 nm
  • An extreme ultraviolet light source device is an extreme ultraviolet light source device that generates extreme ultraviolet light from plasma generated by irradiating a target material with laser light, and generates extreme ultraviolet light.
  • a chamber, an electromagnetic field generator that generates an electric field or a magnetic field inside the chamber, and debris attached to the optical element inside the chamber is charged and separated from the optical element, or the debris is detached from the optical element.
  • a cleaning unit that is charged.
  • top view (A) and front view (B) show schematic structure of the extreme ultraviolet (EUV) light source device which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a plan view (A) and a front view (B) showing a schematic configuration of an extreme ultraviolet (EUV) light source device according to an embodiment of the present invention.
  • EUV extreme ultraviolet
  • the EUV light source apparatus 1 employs a laser excitation plasma (LPP) system that generates EUV light by irradiating a target material with laser light and exciting it.
  • the EUV light source device 1 includes a target supply unit 2, a plasma generation laser unit 3, a target collection cylinder 4, an electromagnetic field generation unit 5, a chamber 6, an EUV collector mirror 7,
  • the condensing optical system 8, the charged debris collection cylinder 14, the debris charging unit 30, and the debris separation unit 50 can be provided.
  • the debris charging unit 30 and the debris separation unit 50 constitute an example of the cleaning unit of the present invention.
  • the target supply unit 2 is a device that sequentially supplies a target material 20 such as tin (Sn) or lithium (Li) used for generating EUV light into the chamber 6. Of the supplied target material 20, those which become unnecessary without being irradiated with the laser beam are recovered by the target recovery cylinder 4.
  • a target material 20 such as tin (Sn) or lithium (Li) used for generating EUV light into the chamber 6.
  • the state of the target material 20 may be any of solid, liquid, and gas.
  • the target supply unit 2 may supply the target material 20 to the space in the chamber 6 in any known manner such as a continuous flow (target jet) or a droplet (droplet).
  • a continuous flow target jet
  • a droplet droplet
  • the target supply unit 2 uses a molten metal of tin (Sn) as the target material 20, a heater for melting tin, a gas cylinder for supplying high-purity Ar gas for ejecting molten tin, You may be comprised by a massflow controller, a target nozzle, etc.
  • a vibration device such as a piezoelectric element may be added to the target nozzle of the target supply unit 2.
  • the plasma generating laser unit 3 is an oscillation amplification type laser device that generates a driving laser beam used to excite the target material 20.
  • a laser beam such as a CO 2 laser generated by the plasma generation laser unit 3 is placed on the trajectory of the target material 20 in the chamber 6 by a condensing optical system 8 including at least one lens and / or at least one mirror. Focused to form a focal point.
  • the target material 20 is irradiated with laser light having a wavelength corresponding to the energy level width of atoms constituting the target material 20, the target material 20 is excited and ionized to generate plasma, and EUV light is generated from the plasma. Is released.
  • the electromagnetic field generator 5 is a device that generates an electric field or a magnetic field in the chamber 6.
  • the electromagnetic field generator 5 is a magnetic field generator including a coil winding, a coil winding cooling mechanism, a power supply device 16 for supplying power to these, and the like.
  • a desired magnetic field is formed in the chamber 6 by supplying a current from the power supply device 16 to the coil winding.
  • ions debris
  • the ions are moved in the direction of the magnetic field by the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5.
  • the ions trapped in the magnetic field can be recovered by the charged debris recovery cylinder 14.
  • the electromagnetic field generator 5 may generate an electric field instead of a magnetic field, trap ions by this electric field, and recover the ions by the charged debris recovery cylinder 14.
  • the chamber 6 is a vacuum chamber in which EUV light is generated.
  • the exposure device connection port 9 for outputting the EUV light generated in the chamber 6 to a processing apparatus such as an external exposure device, and the laser light generated by the plasma generation laser unit 3 in the chamber 6.
  • a window 11 for passing through is provided.
  • the EUV collector mirror 7 is an optical element provided in the chamber 6.
  • the EUV collector mirror 7 is coated with a multilayer film that reflects EUV light having a predetermined wavelength (for example, wavelength of 13.5 nm) with high reflectance, and a reflecting surface that focuses the EUV light at a predetermined position. have.
  • the EUV collector mirror 7 has, for example, a spheroid shape, and is arranged so that one of the focal positions of the spheroid is a plasma generation site (light emission point).
  • a predetermined wavelength component for example, a component having a wavelength of 13.5 nm
  • the debris charging unit 30 is a device that charges the debris attached to the optical element in the chamber 6. A specific configuration for charging the debris will be described later.
  • the debris detachment unit 50 is a device that detaches the debris attached to the optical element in the chamber 6 from the optical element. As a configuration for separating the debris from the optical element, for example, by heating the optical element and irradiating the optical element with ultraviolet light, the adhesive force between the optical element and the debris is cut off and separated from the optical element. Can be used.
  • an etchant gas (hydrogen, halogen, halogen compound, or the like) is introduced into the chamber 6 and vaporized by reacting the etchant gas with debris, and the vaporized debris is detached from the optical element.
  • the EUV light source device 1 of this embodiment includes a debris charging unit 30 and a debris removal unit 50. Therefore, the EUV light source device 1 can charge the attached debris 21 attached to the optical element in the chamber 6 and separate it from the optical element. Alternatively, the attached debris 21 can be re-suspended in the chamber 6 as the charged debris 22 by separating the attached debris 21 from the optical element and charging it. Then, the EUV light source device 1 can trap the charged debris 22 by the electric field or magnetic field generated by the electromagnetic field generating unit 5 and collect it by the charged debris collection cylinder 14. Thereby, it can suppress that a debris adheres again to an optical element, and can anticipate the improvement of a cleaning speed.
  • any of the temporal relations between the debris charging by the debris charging unit 30 and the debris detachment by the debris detaching unit 50 may be first or simultaneous. Further, the debris charging unit 30 and the debris detachment unit 50 may be realized by a single component.
  • the debris charging unit 30 corresponds to an example of the attached debris charging unit of the present invention
  • the debris removal unit 50 is an example of the charged debris removal unit of the present invention. Equivalent to.
  • the debris detaching portion 50 corresponds to an example of the attached debris detaching portion of the present invention
  • the debris charging portion 30 is an example of the detaching debris charging portion of the present invention. Equivalent to.
  • the plasma generation laser unit 3 is included in the EUV light source device 1 .
  • the present invention is not limited to this, and the plasma generation laser unit 3 is a laser that is separate from the EUV light source device 1.
  • the light source may be configured to emit laser light to the EUV light source device 1.
  • the exposure apparatus is exemplified as a processing apparatus that performs processing using EUV light.
  • the processing apparatus may be a reticle inspection apparatus (mask inspection apparatus) or the like.
  • FIG. 2 is a plan view (A) and a front view (B) of the grid electrode showing a first embodiment in which the attached debris is charged by electrostatic induction and the charged debris is detached from the optical element.
  • the grid electrode 31 is arranged along the reflective surface of the EUV collector mirror 7 with a certain distance from the reflective surface.
  • the grid electrode 31 corresponds to an example of the attached debris charging unit of the present invention.
  • the grid electrode 31 is formed in a mesh shape with a wire or the like so as not to block the EUV light, and is connected to a DC power supply unit 32.
  • the EUV collector mirror 7 facing the grid electrode 31 is connected to the ground potential.
  • an ultraviolet light source 51 for irradiating the reflecting surface of the EUV collector mirror 7 with ultraviolet rays is disposed in the chamber 6.
  • a heater 52 for heating the EUV collector mirror 7 is disposed on the back surface of the EUV collector mirror 7.
  • the ultraviolet light source 51 and the heater 52 correspond to an example of the charged debris separation part of the present invention.
  • the EUV light source device 1 in the first embodiment applies a constant voltage to the grid electrode 31 by the power supply unit 32.
  • the grid electrode 31 is set to a positive potential
  • the EUV collector mirror 7 is negatively charged by electrostatic induction.
  • the grid electrode 31 is set to a negative potential
  • the EUV collector mirror 7 is positively charged by electrostatic induction.
  • the charge having the same polarity as that of the EUV collector mirror 7 is charged in the attached debris 21 attached to the EUV collector mirror 7.
  • the ultraviolet light source 51 irradiates the attached debris 21 attached to the EUV collector mirror 7 with ultraviolet light. Then, energy is injected into the constituent atoms of the attached debris 21, and the attached debris 21 into which sufficient energy has been injected breaks off the adhesive force with the EUV collector mirror 7 and leaves the surface of the EUV collector mirror 7. A certain amount of the debris that has left is subjected to the repulsive force due to the Coulomb force from the surface of the EUV collector mirror 7 while the electric charge having the same polarity as that of the EUV collector mirror 7 remains charged. Jump out to the. Most of the debris that has been out of charge will be trapped in the magnetic field due to the Lorentz force generated by the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and recovered by the charged debris recovery cylinder 14.
  • the configuration for removing the debris from the optical element such as the EUV collector mirror 7 is not limited to the one using the ultraviolet light source 51 and the heater 52, and may be a method using light irradiation etching with laser, X-rays, EUV light other than ultraviolet light. Alternatively, reactive dry etching using an etchant gas or physical sputtering using rare gas ion collision may be used.
  • FIG. 3 is a plan view showing a second embodiment in which the attached debris is charged by supplying charged particles and the charged debris is detached from the optical element.
  • an electron gun 33 that supplies electrons to the reflection surface of the EUV collector mirror 7 is disposed in the chamber 6.
  • the electron gun 33 corresponds to an example of a charged particle supply unit of the present invention.
  • the EUV collector mirror 7 is cut off from the ground potential so that a direct current component does not pass through the ground potential.
  • the configuration for removing the debris from the optical element such as the EUV collector mirror 7 is the same as in the first embodiment.
  • the EUV light source device 1 supplies the electrons (charged particles) to the reflecting surface of the EUV collector mirror 7 by the electron gun 33, thereby attaching the EUV collector mirror 7 and the attachment.
  • the debris 21 can be charged to a negative potential.
  • the supply of electrons by the electron gun 33 may be performed directly on the attached debris 21.
  • the charged debris can be separated from the optical element such as the EUV collector mirror 7 by using the ultraviolet light source 51 and the heater 52 as in the first embodiment. As a result, the debris will be trapped in the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and recovered by the charged debris recovery cylinder 14.
  • FIG. 4 is a plan view showing a third embodiment in which the attached debris is charged by connection with a DC power source and the charged debris is detached from the optical element.
  • the EUV collector mirror 7 is connected to a DC power source 34.
  • the configuration in which the debris is detached from the optical element such as the EUV collector mirror 7 is the same as in the first embodiment.
  • the EUV light source device 1 in the third embodiment can charge the EUV collector mirror 7 and the attached debris 21 by applying a constant voltage to the EUV collector mirror 7 by the power supply unit 34.
  • FIG. 4 shows an example in which a negative potential is applied, a positive potential may be applied.
  • the charged debris can be detached from the optical element such as the EUV collector mirror 7 by using the ultraviolet light source 51 and the heater 52 as in the first embodiment. Thereby, the debris can be trapped in the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and recovered by the charged debris recovery cylinder 14.
  • FIG. 5 is a plan view showing a fourth embodiment in which the attached debris is charged by an ionization laser and the charged debris is detached from the optical element.
  • an ionization laser unit 35 is disposed outside the chamber 6.
  • Laser light from the ionization laser unit 35 is introduced into the chamber 6 through a window 12 different from the exposure device connection port 9 and is applied to the attached debris 21 attached to the EUV collector mirror 7.
  • the laser beam from the ionization laser unit 35 includes one or more wavelength components synchronized with the resonance absorption wavelength of the constituent atoms of the debris, and the debris is charged by irradiating the debris with this.
  • a cleaning light source unit 55 is disposed outside the chamber 6. Light from the cleaning light source unit 55 is introduced into the chamber 6 through a window 13 different from the exposure device connection port 9 and is irradiated onto the reflection surface of the EUV collector mirror 7.
  • the constituent atoms of the debris when the ionization laser unit 35 irradiates the attached debris 21 with ionizing laser light, the constituent atoms of the debris cause resonance absorption and are efficiently excited to the upper level. Is possible. By irradiating laser light tuned to one or more resonance absorption wavelengths corresponding to the energy required for transition between levels almost simultaneously, the constituent atoms of the attached debris are sequentially excited between the resonance levels. And can be charged by ionizing beyond the ionization level.
  • one or more wavelength components tuned to the resonance absorption wavelength of tin (Sn) are (a) a three-wavelength component having a wavelength of 286.42 nm, a wavelength of 811.62 nm, and a wavelength of 823.67 nm, (b ) A three-wavelength component having a wavelength of 286.4 nm, a wavelength of 617.2 nm, and a wavelength in the range of 416 nm to 418 nm; (c) a wavelength of 286.4 nm, a wavelength of 615 nm, and a wavelength in the range of 614 nm to 618 nm; (D) a wavelength component having a wavelength in the range of 270 nm to 318 nm, or (e) a wavelength component having a wavelength of 456.5 nm.
  • ionization is possible even by irradiating a laser beam (corresponding to a wavelength component of 169.2 nm or less) having an ionization
  • the cleaning light source unit 55 injects energy into the constituent atoms of the attached debris 21 by irradiating the attached debris 21 with cleaning ultraviolet light, laser, X-rays, EUV light, or the like. Then, the charged adhesion debris 21 can be detached from the surface of the EUV collector mirror 7 by cutting off the adhesion force with the EUV collector mirror 7. At this time, the EUV collector mirror 7 may be heated by the heater 52 in order to promote the separation of the attached debris 21 from the EUV collector mirror 7. The detached debris (Sn + ions 23) will be trapped in the magnetic field by the electromagnetic field generator 5 and recovered by the charged debris recovery cylinder 14.
  • the configuration for removing the debris from the optical element such as the EUV collector mirror 7 may be by reactive dry etching with an etchant gas or by physical sputtering by rare gas ion collision.
  • FIG. 6 is a plan view showing a fifth embodiment in which attached debris is charged with EUV light and the charged debris is detached from the optical element.
  • an EUV light irradiation mirror 61 that irradiates the attached debris 21 with the EUV light itself generated in the chamber 6 is disposed in the chamber 6.
  • This EUV light irradiation mirror 61 is a main EUV optical path that reaches the exposure machine connection port 9 when EUV light generated at the plasma generation site existing at the focal position of the EUV collector mirror 7 is reflected by the reflecting surface of the EUV collector mirror 7. It is arranged at a position that is off.
  • a fluorescent plate 62 that generates visible light according to the intensity of the EUV light is disposed at an angle of about 45 ° with respect to the EUV optical axis.
  • a CCD camera 63 capable of photographing an intensity distribution image of visible light generated on the fluorescent screen 62 is disposed at a position off the main EUV optical path.
  • An attitude control unit 64 that controls the attitude of the EUV light irradiation mirror 61 is connected to the CCD camera 63.
  • the posture control unit 64 specifies an image processing device that identifies a portion with low emission intensity based on an image photographed by the CCD camera 63, and EUV light received by the EUV light irradiation mirror 61 from the plasma generation site. And a multi-axis stage for controlling the posture of the EUV light irradiation mirror 61 so as to be reflected and condensed on the part.
  • the EUV light irradiation mirror 61 can reflect the EUV light received from the plasma generation site and collect it on the attached debris 21 of the EUV collector mirror 7. .
  • the collected EUV light can ionize and charge the attached debris 21, and the attached debris 21 can be detached from the EUV collector mirror 7.
  • the EUV collector mirror 7 may be heated by the heater 52 in order to promote the separation of the attached debris 21 from the EUV collector mirror 7.
  • the debris (Sn + ions 23) that have been charged and separated from the EUV collector mirror 7 will be trapped in the magnetic field by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • the position of the attached debris 21 attached to the EUV collector mirror 7 corresponds to a portion where the emission intensity of the fluorescent plate 62 taken by the CCD camera 63 is weak. Therefore, the posture control unit 64 can identify a portion having a low emission intensity based on the image photographed by the CCD camera 63. As a result, the posture control unit 64 controls the posture of the EUV light irradiation mirror 61 so that the EUV light irradiation mirror 61 focuses the EUV light on the portion where the emission intensity is weak. Can be condensed on the attached debris 21.
  • FIG. 7 is a plan view showing a sixth embodiment in which the attached debris is charged with EUV light and the charged debris is detached from the optical element.
  • the EUV light irradiation mirror 65 receives EUV light received from the plasma generation site existing at the focal position of the EUV collector mirror 7 and reflects the entire reflecting surface of the EUV collector mirror 7. Can be irradiated. Since the EUV light irradiation mirror 65 is formed in a circular shape surrounding the main EUV light path, the EUV light is irradiated onto a large area of the reflection surface of the EUV collector mirror 7 to ionize and detach a large amount of the attached debris 21. It is possible to supply the energy necessary to make it happen.
  • the fluorescent plate 62 may be movable so that it can be retracted from the main EUV light path when outputting EUV light to an exposure apparatus or the like.
  • the fluorescent plate 62, the CCD camera 63, and the attitude control unit 64 as in the fifth embodiment may be omitted.
  • Other configurations are the same as those of the fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view showing a seventh embodiment in which the attached debris is detached from the optical element, and the detached debris is charged by supplying charged particles.
  • an etchant gas port 56 for separating the attached debris 21 from the optical element by an etchant gas (hydrogen, halogen, halogen compound, etc.) is disposed in the chamber 6.
  • a heater 52 for heating the EUV collector mirror 7 is disposed on the back surface of the EUV collector mirror 7.
  • the etchant gas port 56 and the heater 52 correspond to an example of the attached debris separation part of the present invention.
  • an ion gas port 36 for charging the debris by supplying ions to the debris separated from the EUV collector mirror 7 is disposed in the chamber 6. Yes.
  • the ion gas port 36 corresponds to an example of the charged particle supply unit and the desorption debris charging unit of the present invention.
  • the EUV light source device 1 in the seventh embodiment heats the EUV collector mirror 7 with the heater 52, and causes the etchant gas to pass along the reflecting surface of the EUV collector mirror 7 with the etchant gas port 56. Can be introduced. Thereby, the EUV light source device 1 in the seventh embodiment can detach the Sn debris from the EUV collector mirror 7 as a vaporized substance (SnH 4 , SnBr 4, etc.), for example.
  • a vaporized substance SnH 4 , SnBr 4, etc.
  • the vaporized substance of the debris coming out from the reflection surface of the EUV collector mirror 7 reacts with the ions, and the debris is charged.
  • the debris is charged.
  • negative ions (Br ⁇ ) are supplied from the ion gas port 36
  • SnBr 3 ⁇ and Br 2 can be generated by the reaction of SnBr 4 and Br ⁇ .
  • positive ions (H + ) are supplied from the ion gas port 36
  • SnBr 4 + and H can be generated by the reaction of SnBr 4 and H + . Since the vaporized debris is charged in this way, the debris will be trapped in the magnetic field by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 9 is a plan view showing an eighth embodiment in which the attached debris is detached from the optical element, and the detached debris is charged by supplying charged particles.
  • an electron gun 37 is disposed in the chamber 6 instead of the ion gas port in the seventh embodiment.
  • the electron gun 37 corresponds to an example of a charged particle supply unit and a detachment debris charging unit of the present invention.
  • Other configurations are the same as those of the seventh embodiment.
  • the EUV light source device 1 in the eighth embodiment uses the heater 52 and the etchant gas port 56 to detach the attached debris 21 from the EUV collector mirror 7. Further, the EUV light source device 1 supplies low energy electrons of, for example, 1 eV or less from the electron gun 37 to the debris that has detached. Thereby, electrons adhere to the vaporized substance of the debris coming out from the reflection surface of the EUV collector mirror 7, and the debris can be charged. In this way, when the vaporized debris is charged, the debris will be trapped by the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 10 is a plan view showing a ninth embodiment in which attached debris is detached and charged by supplying charged particles.
  • an ionized etchant gas port 66 is disposed in the chamber 6 instead of the etchant gas port and the ion gas port in the seventh embodiment.
  • the ionized etchant gas port 66 corresponds to an example of an ionized etchant gas supply unit of the present invention.
  • Other configurations are the same as those of the seventh embodiment.
  • the EUV light source device 1 in the ninth embodiment heats the EUV collector mirror 7 by the heater 52 and uses the ionized etchant gas port 66 to convert ionized etchant gas such as halide ions to the EUV collector. It can be introduced along the reflection surface of the optical mirror 7. As a result, the EUV light source device 1 in the ninth embodiment can separate and charge the attached debris from the EUV collector mirror 7. In this way, the debris that is separated from the EUV collector mirror 7 and charged will be trapped by the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 11 is a plan view showing a tenth embodiment in which attached debris is detached from the optical element and the detached debris is charged by supplying plasma.
  • an etchant gas port 56 for separating the attached debris 21 from the optical element by supplying an etchant gas (hydrogen, halogen, halogen compound, etc.) to the attached debris 21 is provided. It is disposed in the chamber 6. This etchant gas port 56 corresponds to an example of the attached debris removal portion of the present invention.
  • the grid electrode 41 is arranged along the reflection surface of the EUV collector mirror 7 with a certain distance from the reflection surface.
  • the grid electrode 41 is formed in a mesh shape with a wire or the like so as not to block all of the EUV light.
  • the grid electrode 41 is connected to the ground potential.
  • a mirror side electrode 42 is disposed on the back surface of the EUV collector mirror 7 facing the grid electrode 41.
  • the mirror side electrode 42 is connected to the RF power source 43.
  • the grid electrode 41, the mirror side electrode 42, and the RF power source 43 correspond to an example of the plasma generation unit and the separation debris charging unit of the present invention.
  • the EUV light source device 1 in the tenth embodiment can introduce the etchant gas along the reflection surface of the EUV collector mirror 7 through the etchant gas port 56. Thereby, the EUV light source device 1 in the tenth embodiment can detach the Sn debris from the EUV collector mirror 7 as a vaporized substance (SnH 4 , SnBr 4, etc.), for example.
  • a vaporized substance SnH 4 , SnBr 4, etc.
  • capacitively coupled plasma will be generated between the electrodes.
  • This plasma may be obtained by converting the etchant gas into plasma, or may be obtained by separately introducing a rare gas such as argon (Ar) into plasma.
  • argon Ar
  • inductively coupled plasma or helicon wave plasma may be used.
  • the vaporized substance containing the constituent atoms of debris detached from the EUV collector mirror 7 can be dissociated and ionized by collision with various particles in the plasma. In this way, when the vaporized debris is charged, the debris will be trapped by the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 12 is a plan view showing an eleventh embodiment in which the attached debris is detached from the optical element and the detached debris is charged by supplying plasma.
  • a microwave oscillator 44 and a waveguide 45 are disposed outside the chamber 6. Microwaves generated by the microwave oscillator 44 are introduced into the magnetic field in the chamber 6 through the waveguide 45 and the window 46 on the chamber 6.
  • an electrode 47 is disposed on the back surface of the EUV collector mirror 7, and this electrode 47 is connected to the RF power source 43.
  • the RF power source 43, the microwave oscillator 44, and the electrode 47 correspond to an example of the plasma generation unit and the desorption debris charging unit of the present invention.
  • the configuration for detaching the attached debris 21 from the optical element such as the EUV collector mirror 7 is the same as in the tenth embodiment.
  • the EUV light source device 1 in the eleventh embodiment can introduce the etchant gas along the reflection surface of the EUV collector mirror 7 through the etchant gas port 56. Thereby, the EUV light source device 1 in the eleventh embodiment can detach the Sn debris from the EUV collector mirror 7 as a vaporized substance (SnH 4 , SnBr 4, etc.), for example.
  • a vaporized substance SnH 4 , SnBr 4, etc.
  • a microwave corresponding to the magnetic field intensity of the electromagnetic field generator 5 can be generated by the microwave oscillator 44, and this microwave can be introduced into the magnetic field in the chamber 6. Further, when a bias voltage is applied by the RF power source 43, a low pressure and high density ECR plasma 24 can be generated in the chamber 6.
  • the surface wave plasma may be generated not only by the ECR plasma 24 but also by introducing a microwave from the vicinity of the EUV collector mirror 7.
  • the vaporized substance containing constituent atoms of debris separated from the EUV collector mirror 7 can be dissociated and ionized by collision with charged particles in the plasma. In this way, when the vaporized debris is charged, the debris will be trapped by the magnetic field generated by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 13 is a plan view showing a twelfth embodiment in which attached debris is detached from the optical element and the detached debris is charged by an ionization laser.
  • an ionization laser unit 35 is disposed outside the chamber 6.
  • Laser light from the ionization laser unit 35 is introduced into the chamber 6 through a window 12 different from the exposure device connection port 9 and is irradiated to debris separated from the EUV collector mirror 7.
  • the laser light from the ionization laser unit 35 preferably includes one or more wavelength components that are tuned to the resonance absorption wavelength of the debris constituent atoms. Debris can be charged by irradiating the debris with this laser beam.
  • the configuration for detaching the attached debris 21 from the optical element such as the EUV collector mirror 7 is the same as in the tenth embodiment. Note that the EUV collector mirror 7 may be heated by the heater 52 in order to promote separation of the attached debris 21 from the optical element.
  • the EUV light source device 1 in the twelfth embodiment can introduce the etchant gas along the reflection surface of the EUV collector mirror 7 through the etchant gas port 56. Thereby, the EUV light source device 1 in the twelfth embodiment can detach the Sn debris from the EUV collector mirror 7 as a vaporized substance (SnH 4 , SnBr 4, etc.), for example.
  • a vaporized substance SnH 4 , SnBr 4, etc.
  • the constituent atoms of the debris cause resonance absorption and are efficiently excited to the upper level. obtain.
  • the constituent atoms of the attached debris are sequentially excited between the resonance levels. It can be charged by ionizing beyond the ionization level. Since the vaporized debris is charged in this way, the debris will be trapped in the magnetic field by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 14 is a plan view showing a thirteenth embodiment in which attached debris is detached from the optical element and the detached debris is charged by X-rays.
  • an X-ray generator 48 is disposed in the chamber 6.
  • the X-ray generator 48 is configured to irradiate the entire reflection surface of the EUV collector mirror 7 with X-rays.
  • the configuration for detaching the attached debris 21 from the optical element such as the EUV collector mirror 7 is the same as in the tenth embodiment. Note that the EUV collector mirror 7 may be heated by the heater 52 in order to promote separation of the attached debris 21 from the optical element.
  • the EUV light source device 1 in the thirteenth embodiment can introduce the etchant gas along the reflection surface of the EUV collector mirror 7 through the etchant gas port 56. Thereby, the EUV light source device 1 in the thirteenth embodiment can detach the Sn debris from the EUV collector mirror 7 as a vaporized substance (SnH 4 , SnBr 4, etc.), for example.
  • a vaporized substance SnH 4 , SnBr 4, etc.
  • the X-ray generator 48 irradiates the debris separated from the EUV collector mirror 7 with X-rays, the vaporized substance containing the constituent atoms of the debris can be dissociated and ionized. Since the vaporized debris is charged in this way, the debris will be trapped in the magnetic field by the electromagnetic field generator 5 and collected by the charged debris collection cylinder 14.
  • FIG. 15 is a time chart showing the correlation between the EUV emission timing and the cleaning timing.
  • the debris can be charged and detached from the optical element by using the EUV light emitted in the chamber. Therefore, the debris is charged and the optical element simultaneously with the EUV emission. It is possible to perform a cleaning operation including separation from the.
  • FIG. 15A shows an example in which the cleaning operation is performed during the pause of the burst oscillation pattern of EUV light that bursts.
  • FIG. 15B shows an example in which a cleaning operation is performed between pulses of EUV oscillation that performs pulse oscillation.
  • FIG. 15C shows an example in which a cleaning operation is performed when EUV light emission stops.
  • This operation may be effective in a method of cleaning by introducing an etchant gas into the chamber, or a method of ionizing by flowing an ion gas flow or the like in the chamber.
  • the following operation may be performed. First, when an EUV stop signal is received from an exposure apparatus as an output destination, the EUV light source apparatus 1 closes the gate valve in the exposure apparatus connection port and cleans the chamber. When cleaning is completed, an end signal is output and the gate valve in the exposure machine connection port is opened. Thereafter, an EUV light emission Ready signal is output to the exposure machine side.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a first configuration example related to the charged debris collection cylinder.
  • the charged debris collection cylinder 14 described in each of the above embodiments may have the configuration shown in FIG. 16, for example.
  • the charged debris collection cylinder 14 shown in FIG. 16 collects charged debris containing ions of the target material and discharges it outside the chamber. Therefore, the cylindrical section 140, the ion collection section 141, the discharge pipe 142, and the storage section 143 are collected. It is desirable to have
  • the cylindrical portion 140 is a cylindrical member having one end opened to the chamber and the other end closed.
  • the cylindrical part 140 is arranged so as to be substantially coaxial with the electric field or magnetic field generated in the chamber by the electromagnetic field generating part.
  • the charged debris in the chamber trapped by the electric or magnetic field moves in a direction substantially parallel to the electric or magnetic field and is introduced into the cylindrical portion 140, and from the one end of the cylindrical portion 140 toward the other end. Moving.
  • the ion recovery part 141 is disposed on the other end side of the cylindrical part 140, and includes an ion passage part 144, an ion receiving part 145, and a temperature control mechanism 145a.
  • the ion passage portion 144 is preferably made of a material that is porous or mesh-like and hardly sputtered by charged debris.
  • the ion receiving portion 145 is preferably made of a material having high wettability with respect to the target material.
  • the charged debris that has moved from the one end to the other end of the cylindrical portion 140 passes through the ion passage portion 144 and reaches the ion receiving portion 145. At this time, the charged debris can be captured by the ion receiving portion 145 having high wettability with respect to the target material. However, when charged debris reaches the ion receiving portion 145, the surface of the ion receiving portion 145 may be sputtered by the charged debris. However, since the constituent particles of the sputtered ion receiving portion 145 can be captured by the ion passage portion 144, entry into the chamber is suppressed.
  • the temperature adjustment mechanism 145a can adjust (for example, heat) the temperature of the ion receiver 145 to a temperature exceeding the melting point of the target material.
  • the debris melted in the ion receiver 145 can flow toward the lower end of the ion receiver 145 by gravity.
  • the discharge pipe 142 connects the lower end of the ion recovery part 141 and the storage part 143 outside the cylindrical part 140. It is desirable that the discharge pipe 142 is also provided with a temperature adjustment mechanism 142a that adjusts (for example, heats) to a temperature exceeding the melting point of the target material. The target material melted in the ion receiving portion 145 can flow into the discharge pipe 142 and further flow into the storage portion 143.
  • the storage unit 143 is detachable from the discharge pipe 142. In that case, the charged debris collection cylinder 14 can be easily maintained by replacing the storage unit 143.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a second configuration example related to the charged debris collection cylinder.
  • the charged debris collection cylinder 14 described in each of the above embodiments is not limited to the first configuration example shown in FIG. 16 and may have the configuration shown in FIG.
  • the charged debris recovery cylinder 14 shown in FIG. 17 preferably includes an ion recovery part 147, a cylindrical part 140 having the same configuration as the components shown in FIG. 16, a discharge pipe 142, and a storage part 143.
  • the ion recovery part 147 has an inclined surface that is inclined with respect to the axial direction of the cylindrical part 140.
  • the charged debris can be captured on the inclined surface of the ion recovery unit 147.
  • the surface of the ion collection unit 147 may be sputtered by the charged debris.
  • the constituent particles of the sputtered ion recovery unit 147 will jump out in the normal direction of the sputtering surface. Therefore, there is a possibility that the constituent particles of the sputtered ion recovery part 147 may fly to the wall surface of the cylindrical part 140 and be deactivated and captured without reaching the one end of the cylindrical part 140 opened to the chamber. high.
  • the ion recovery unit 147 is made of a material that is not easily sputtered by charged debris. Moreover, as the ion collection
  • the ion recovery unit 147 is provided with a temperature adjustment mechanism 147a that adjusts the temperature to exceed the melting point of the target material. Since the charged debris that has moved from the chamber directly collides with the ion recovery unit 147, the ion recovery unit 147 is easily heated excessively. Therefore, a mechanism that mainly performs cooling can be used as the temperature control mechanism 147a. As such a temperature control mechanism 147a, a water cooling mechanism, a Peltier device, or the like can be used.
  • a temperature adjustment mechanism 140a that adjusts (for example, heats) the wall surface of the cylindrical portion 140 to a temperature exceeding the melting point of the target material.
  • the temperature control mechanism 140 a is provided on the wall surface of the tubular part 140, it is desirable to cover the tubular part 140 with the outer tubular part 148. The debris captured and melted on the wall surfaces of the ion recovery part 147 and the cylindrical part 140 can flow into the discharge pipe 142 by gravity and can further flow into the storage part 143.
  • the present invention is used in an EUV light source apparatus used in combination with a processing apparatus that performs processing using EUV light, for example, an EUV light source apparatus used in combination with a projection optical system that performs exposure processing of a semiconductor wafer in an exposure apparatus. Is possible.
  • SYMBOLS 1 EUV light source device, 2 ... Target supply part, 3 ... Plasma generation laser part, 4 ... Target collection cylinder, 5 ... Electromagnetic field generation part, 6 ... Chamber, 7 ... EUV condensing mirror, 8 ... Condensing optical system, 9 ... exposure machine connection port, 11, 12, 13 ... window, 14 ... charged debris collection cylinder, 16 ... power supply, 20 ... target material, 21 ... adhered debris, 22 ... charged debris, 23 ... Sn + ion, 30 ... debris Charging unit, 31 ... grid electrode, 32 ... power source unit, 33 ... electron gun, 34 ... power source unit, 35 ... ionization laser unit, 36 ...
  • ion gas port 37 ... electron gun, 41 ... grid electrode, 42 ... mirror side electrode 43 ... RF power source, 44 ... microwave oscillator, 45 ... waveguide, 46 ... window, 47 ... electrode, 48 ... X-ray generator, 50 ... debris removal part, 51 ... ultraviolet light source, 52 ... heater, 55 ...

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Abstract

　チャンバ内にある光学素子に付着したデブリを除去するクリーニング方法を提示する。ターゲット物質にレーザ光を照射することにより生成されるプラズマから極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、チャンバの内部に電場又は磁場を発生させる電磁場発生部と、チャンバの内部の光学素子に付着したデブリを帯電させて該光学素子から離脱させ、又は、該デブリを該光学素子から離脱させて帯電させるクリーニング部と、を具備する。

Description

極端紫外光源装置
　本発明は、極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultraviolet）光を用いて処理を行う処理装置と組み合わせて用いられる極端紫外光源装置に関する。
　近年、半導体プロセスの微細化に伴って光リソグラフィーにおける微細化が急速に進展しており、次世代においては、６０ｎｍ～４５ｎｍの微細加工、更には３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。そのため、例えば、３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光を発生するＥＵＶ光源と縮小投影反射光学系（reduced projection reflective optics）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
　ＥＵＶ光源としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（laser produced plasma：レーザ励起プラズマ）光源と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（discharge produced plasma）光源と、軌道放射光を用いたＳＲ（synchrotron radiation）光源との３種類がある。これらの内でも、ＬＰＰ光源は、プラズマ密度をかなり高くできるので黒体輻射に近い極めて高い輝度が得られ、ターゲット物質を選択することにより必要な波長帯域の発光が可能である。また、ＬＰＰ光源は、プラズマ光源の周囲に電極等の構造物がなく、ほぼ等方的な角度分布を持つ点光源であるので、２π～４πsteradianという極めて大きな捕集立体角の確保が可能であること等の利点を有する。このため、ＬＰＰ光源は、数十ワット～１００ワット以上のパワーが要求されるＥＵＶリソグラフィ用の光源として有力であると考えられている。
　ＬＰＰ光源においては、次のような原理によりＥＵＶ光が生成される。即ち、ノズルを用いて真空チャンバ（ＥＵＶチャンバ）内にターゲット物質を供給し、このターゲット物質に対してレーザ光を照射することにより、ターゲット物質を励起してプラズマ化させる。そのようにして生成されたプラズマからは、ＥＵＶ光を含む様々な波長成分が放射される。そこで、その内の所望の波長成分（例えば、１３．５ｎｍの波長を有する成分）を高反射するコレクタミラー（ＥＵＶ集光ミラー）を用いることによりＥＵＶ光を反射集光し、縮小投影反射光学系である露光機などの処理装置に出力する。例えば、波長が１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光を集光するコレクタミラーとしては、反射面にモリブデン（Ｍｏ）及びシリコン（Ｓｉ）の薄膜が交互に積層されたミラーが用いられる。
　このようなＬＰＰ光源においては、プラズマから放出されるイオン粒子や中性粒子による影響が問題となっている。これらの粒子（デブリ）は、ＥＵＶ集光ミラーなどチャンバ内の各種光学素子の表面に付着する。このようにデブリが付着して堆積すると、光学素子は表面の反射率が低下し、使用できなくなってしまう。
米国特許出願公開第２００６／０９１１０９号明細書
概要
　本発明の１つの観点に係る極端紫外光源装置は、ターゲット物質にレーザ光を照射することにより生成されるプラズマから極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、チャンバの内部に電場又は磁場を発生させる電磁場発生部と、チャンバの内部の光学素子に付着したデブリを帯電させて該光学素子から離脱させ、又は、該デブリを該光学素子から離脱させて帯電させるクリーニング部と、を具備する。
本発明の一実施形態に係る極端紫外（ＥＵＶ）光源装置の概略構成を示す平面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。 付着デブリを静電誘導により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第１の実施例を示す平面図（Ａ）及びグリッド電極の正面図（Ｂ）である。 付着デブリを荷電粒子の供給により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第２の実施例を示す平面図である。 付着デブリを直流電源との接続により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第３の実施例を示す平面図である。 付着デブリをイオン化用レーザにより帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第４の実施例を示す平面図である。 付着デブリをＥＵＶ光により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第５の実施例を示す平面図である。 付着デブリをＥＵＶ光により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第６の実施例を示す平面図である。 付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリを荷電粒子の供給により帯電させる第７の実施例を示す平面図である。 付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリを荷電粒子の供給により帯電させる第８の実施例を示す平面図である。 付着デブリを荷電粒子の供給により離脱及び帯電させる第９の実施例を示す平面図である。 付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをプラズマの供給により帯電させる第１０の実施例を示す平面図である。 付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをプラズマの供給により帯電させる第１１の実施例を示す平面図である。 付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをイオン化用レーザにより帯電させる第１２の実施例を示す平面図である。 付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをＸ線により帯電させる第１３の実施例を示す平面図である。 ＥＵＶ発光タイミングとクリーニングのタイミングの相関を示すタイムチャートである。 帯電デブリ回収筒に関する第１の構成例を示す断面図である。 帯電デブリ回収筒に関する第２の構成例を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明する実施形態の構成又は動作は、本発明の内容を不当に限定するものではない。また、実施形態で説明される構成の全てが本発明の構成として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照番号を付して、重複する説明を省略する。
　図１は、本発明の一実施形態に係る極端紫外（ＥＵＶ）光源装置の概略構成を示す平面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。図１（Ａ）及びその他の平面図においては、ＥＵＶ集光ミラー７の断面が示されている。
　このＥＵＶ光源装置１は、ターゲット物質にレーザ光を照射して励起させることによりＥＵＶ光を生成するレーザ励起プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用している。図１に示すように、このＥＵＶ光源装置１は、ターゲット供給部２と、プラズマ発生レーザ部３と、ターゲット回収筒４と、電磁場発生部５と、チャンバ６と、ＥＵＶ集光ミラー７と、集光光学系８と、帯電デブリ回収筒１４と、デブリ帯電部３０と、デブリ離脱部５０とを具備し得る。デブリ帯電部３０及びデブリ離脱部５０は、本発明のクリーニング部の一例を構成している。
　ターゲット供給部２は、ＥＵＶ光を発生させるために用いられるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等のターゲット物質２０をチャンバ６内に順次供給する装置である。供給されたターゲット物質２０の内で、レーザ光が照射されずに不要となったものは、ターゲット回収筒４によって回収される。
　ターゲット物質２０の状態は、固体、液体、気体の何れでも良い。また、ターゲット供給部２は、連続流れ（ターゲット噴流）や液滴（ドロップレット）等の、公知の何れの態様でターゲット物質２０をチャンバ６内の空間に供給しても良い。例えば、ターゲット供給部２は、ターゲット物質２０としてスズ（Ｓｎ）の溶融金属を用いる場合には、スズを溶融するためのヒータや、溶融スズを噴出させるための高純度Ａｒガスを供給するガスボンベ、マスフローコントローラ、ターゲットノズル等によって構成されてもよい。また、ドロップレットを生成する場合には、ターゲット供給部２のターゲットノズルにピエゾ素子等の加振装置が追加されてもよい。
　プラズマ発生レーザ部３は、ターゲット物質２０を励起させるために用いられる駆動用のレーザ光を生成する発振増幅型レーザ装置である。プラズマ発生レーザ部３によって生成されたＣＯ２レーザ等のレーザ光は、少なくとも１つのレンズ及び／又は少なくとも１つのミラーを含んだ集光光学系８により、チャンバ６内のターゲット物質２０の軌道上に焦点を形成するように集光される。ターゲット物質２０を構成する原子のエネルギー準位幅に相当する波長のレーザ光がターゲット物質２０に照射されると、ターゲット物質２０が励起して電離することによりプラズマが発生し、このプラズマからＥＵＶ光が放出される。
　電磁場発生部５は、チャンバ６内に電場又は磁場を発生する装置である。電磁場発生部５は、コイル巻き線、コイル巻き線の冷却機構、これらに電力を供給する電源装置１６等を含む磁場発生装置を示している。電源装置１６からコイル巻き線に電流を供給することにより、チャンバ６内に所望の磁場が形成される。この磁場が形成されている領域内を、当該磁場の方向と異なる移動方向成分をもつイオン（デブリ）が通過する場合、このイオンは、電磁場発生部５により発生させた磁場によって、当該磁場の方向に対して垂直の方向のローレンツ力を受けて磁場にトラップされ得る。磁場にトラップされたイオンは、帯電デブリ回収筒１４によって回収され得る。また、電磁場発生部５は、磁場の代わりに電場を発生し、この電場によりイオンをトラップして、帯電デブリ回収筒１４によりイオンを回収するようにしても良い。
　チャンバ６は、ＥＵＶ光の生成が行われる真空チャンバである。チャンバ６には、チャンバ６内で発生したＥＵＶ光を外部の露光機などの処理装置に出力するための露光機接続ポート９と、プラズマ発生レーザ部３によって生成されたレーザ光をチャンバ６内に通過させるためのウィンドウ１１とが設けられている。
　ＥＵＶ集光ミラー７は、チャンバ６内に設けられた光学素子である。ＥＵＶ集光ミラー７は、所定の波長（例えば、１３．５ｎｍの波長）を有するＥＵＶ光を高い反射率で反射させる多層膜がコートされており、このＥＵＶ光を所定の位置に集束させる反射面を有している。ＥＵＶ集光ミラー７は、例えば、回転楕円体の形状をしており、回転楕円体の焦点位置の１つがプラズマ生成サイト（発光点）となるように配置されている。
　チャンバ６内に供給されたターゲット物質２０に対し、プラズマ発生レーザ部３によるレーザ光を照射することにより、プラズマが生成され、そこから様々な波長を有する光が放射される。この内の所定の波長成分（例えば、１３．５ｎｍの波長を有する成分）が、ＥＵＶ集光ミラー７によって高反射されて集光され、露光機接続ポート９を介して、チャンバ６の外部に設けられた露光機などの処理装置に出力される。
　ＥＵＶ光を発生するプラズマからはイオン粒子や中性粒子が放出され得る。これらの粒子（デブリ）は、ＥＵＶ集光ミラー７などチャンバ６内の各種光学素子の表面に付着し、付着デブリ２１となって光学素子の表面の反射率を低下させる原因となる場合がある。
　デブリ帯電部３０は、チャンバ６内の光学素子に付着したデブリを帯電させる装置である。デブリを帯電させるための具体的構成については後述する。
　デブリ離脱部５０は、チャンバ６内の光学素子に付着したデブリを光学素子から離脱させる装置である。デブリを光学素子から離脱させるための構成としては、例えば、光学素子を加熱するとともに紫外光を光学素子に照射することにより、光学素子とデブリとの付着力を断ち切り、光学素子から離脱させる構成を用いることができる。また、チャンバ６内にエッチャントガス（水素、ハロゲン、ハロゲン化合物等）を導入し、エッチャントガスとデブリを反応させることにより気化させ、気化したデブリを光学素子から離脱させる構成を採用してもよい。
　本実施形態のＥＵＶ光源装置１は、デブリ帯電部３０及びデブリ離脱部５０を具備している。従って、ＥＵＶ光源装置１は、チャンバ６内の光学素子に付着した付着デブリ２１を帯電させて光学素子から離脱させることができる。又は、付着デブリ２１を光学素子から離脱させて帯電させることにより、付着デブリ２１を帯電デブリ２２としてチャンバ６内に再度浮遊させることができる。そして、ＥＵＶ光源装置１は、電磁場発生部５により発生した電場又は磁場により帯電デブリ２２をトラップし、帯電デブリ回収筒１４により回収することができる。これにより、デブリが光学素子に再付着することを抑制し、クリーニング速度の向上が期待できる。
　デブリ帯電部３０によるデブリの帯電と、デブリ離脱部５０によるデブリの離脱との時間的前後関係は、何れが先でも構わないし、同時であっても良い。また、デブリ帯電部３０とデブリ離脱部５０とが１つの構成要素で実現されていても良い。付着デブリ２１を帯電させた後に光学素子から離脱させる場合には、デブリ帯電部３０は本発明の付着デブリ帯電部の一例に相当し、デブリ離脱部５０は本発明の帯電デブリ離脱部の一例に相当する。付着デブリ２１を光学素子から離脱させた後に帯電させる場合には、デブリ離脱部５０は本発明の付着デブリ離脱部の一例に相当し、デブリ帯電部３０は本発明の離脱デブリ帯電部の一例に相当する。
　また、ここでは、プラズマ発生レーザ部３がＥＵＶ光源装置１に含まれる例について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、プラズマ発生レーザ部３がＥＵＶ光源装置１とは別個のレーザ光源として、ＥＵＶ光源装置１にレーザ光を出射するように構成されていても良い。また、ＥＵＶ光を用いて処理を行う処理装置として露光機を例示したが、これに限らず、処理装置はレチクル検査装置（マスク検査装置）等であっても良い。
　以下、本実施形態の各実施例について説明する。
　図２は、付着デブリを静電誘導により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第１の実施例を示す平面図（Ａ）及びグリッド電極の正面図（Ｂ）である。
　第１の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って、該反射面と一定の間隔をおいて、グリッド電極３１が配置されている。このグリッド電極３１は、本発明の付着デブリ帯電部の一例に相当する。グリッド電極３１は、ＥＵＶ光を遮断しないように、ワイヤ等で網目状に形成されており、直流の電源部３２に接続されている。グリッド電極３１に対向するＥＵＶ集光ミラー７は、アース電位に接続されている。
　また、第１の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面に紫外線を照射する紫外光源５１が、チャンバ６内に配置されている。また、ＥＵＶ集光ミラー７を加熱するヒータ５２が、ＥＵＶ集光ミラー７の背面に配置されている。これら紫外光源５１とヒータ５２は、本発明の帯電デブリ離脱部の一例に相当する。
　以上の構成において、第１の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、電源部３２によりグリッド電極３１に一定電圧を印加する。例えば、グリッド電極３１を正電位とした場合には、静電誘導によりＥＵＶ集光ミラー７に負電荷が帯電する。逆に、グリッド電極３１を負電位とした場合には、静電誘導によりＥＵＶ集光ミラー７に正電荷が帯電する。これにより、ＥＵＶ集光ミラー７に付着した付着デブリ２１には、ＥＵＶ集光ミラー７と同じ極性の電荷が帯電する。
　ここで、ヒータ５２によりＥＵＶ集光ミラー７を加熱しておくとともに、紫外光源５１によりＥＵＶ集光ミラー７に付着した付着デブリ２１に対して紫外光を照射する。すると、付着デブリ２１の構成原子にエネルギーが注入され、十分なエネルギーが注入された付着デブリ２１はＥＵＶ集光ミラー７との付着力を断ち切ってＥＵＶ集光ミラー７の表面から離脱する。離脱したデブリのうち、ある量は、ＥＵＶ集光ミラー７と同じ極性の電荷が帯電したままの状態で、ＥＵＶ集光ミラー７の表面からクーロン力による反発力を受けて、チャンバ６内の空間に飛び出す。飛び出したデブリのうち、帯電を維持しているものの多くは、電磁場発生部５により発生する磁場によりローレンツ力を受けて磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　ＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子からデブリを離脱させる構成は、紫外光源５１及びヒータ５２を用いるものに限らず、紫外光以外のレーザ、Ｘ線、ＥＵＶ光による光照射エッチングによるものでも良いし、エッチャントガスによる反応性ドライエッチングによるものでも良いし、希ガスイオン衝突による物理スパッタリングによるものでも良い。
　図３は、付着デブリを荷電粒子の供給により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第２の実施例を示す平面図である。
　第２の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面に電子を供給する電子銃３３がチャンバ６内に配置されている。この電子銃３３は、本発明の荷電粒子供給部の一例に相当する。ＥＵＶ集光ミラー７は、接地電位に対して直流成分が通電しないように接地電位から遮断されている。ＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子からデブリを離脱させる構成は、第１の実施例と同様である。
　以上の構成において、第２の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、電子銃３３によりＥＵＶ集光ミラー７の反射面に対して電子（荷電粒子）を供給することにより、ＥＵＶ集光ミラー７及び付着デブリ２１を負電位に帯電させることができる。電子銃３３による電子の供給は、付着デブリ２１に対して直接行っても良い。
　帯電したデブリは、第１の実施例と同様に、紫外光源５１及びヒータ５２等を用いてＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子から離脱させられ得る。これにより、デブリは、電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図４は、付着デブリを直流電源との接続により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第３の実施例を示す平面図である。
　第３の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ集光ミラー７が直流の電源部３４に接続されている。デブリをＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子から離脱させる構成は、第１の実施例と同様である。
　以上の構成において、第３の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、電源部３４によりＥＵＶ集光ミラー７に一定電圧を印加することにより、ＥＵＶ集光ミラー７及び付着デブリ２１を帯電させ得る。図４には負電位を印加する例を示したが、正電位を印加しても良い。
　帯電したデブリは、第１の実施例と同様に、紫外光源５１及びヒータ５２等を用いてＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子から離脱させられ得る。これにより、デブリが電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収され得る。
　図５は、付着デブリをイオン化用レーザにより帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第４の実施例を示す平面図である。
　第４の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、チャンバ６の外部にイオン化レーザ部３５が配置されている。イオン化レーザ部３５によるレーザ光は、露光機接続ポート９とは別のウィンドウ１２を介してチャンバ６内に導入され、ＥＵＶ集光ミラー７に付着した付着デブリ２１に照射される。イオン化レーザ部３５によるレーザ光は、デブリの構成原子の共鳴吸収波長に同調した１波長以上の波長成分を含んでおり、これをデブリに照射することによりデブリを帯電させるものである。
　また、第４の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、チャンバ６の外部にクリーニング光源部５５が配置されている。クリーニング光源部５５による光は、露光機接続ポート９とは別のウィンドウ１３を介してチャンバ６内に導入され、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面に照射される。
　以上の構成において、イオン化レーザ部３５がイオン化用のレーザ光を付着デブリ２１に照射することにより、デブリの構成原子は共鳴吸収を起こして効率良く上の準位に励起されるようにすることが可能である。準位間を遷移するために必要なエネルギーに対応する１波長又は複数波長の共鳴吸収波長に同調したレーザ光をほぼ同時に照射することにより、付着デブリの構成原子は、共鳴準位間で順次励起され、イオン化準位を超えてイオン化することにより帯電し得る。例えば、スズ（Ｓｎ）の共鳴吸収波長に同調した１波長以上の波長成分は、（ａ）２８６．４２ｎｍの波長と８１１．６２ｎｍの波長と８２３．６７ｎｍの波長とを有する３波長成分、（ｂ）２８６．４ｎｍの波長と６１７．２ｎｍの波長と４１６ｎｍ～４１８ｎｍの範囲内の波長とを有する３波長成分、（ｃ）２８６．４ｎｍの波長と６１５ｎｍの波長と６１４ｎｍ～６１８ｎｍの範囲内の波長とを有する波長成分、（ｄ）２７０ｎｍ～３１８ｎｍの範囲内の波長を有する波長成分、又は（ｅ）４５６．５ｎｍの波長を有する波長成分の何れかを含むようにするとよい。或いは、スズ原子のイオン化エネルギー７．３４ｅＶ以上の光子エネルギーを持つレーザ光（１６９．２ｎｍ以下の波長成分に相当）を照射しても、イオン化が可能である。
　ここで、クリーニング光源部５５が、クリーニング用の紫外光、レーザ、Ｘ線、ＥＵＶ光等を付着デブリ２１に照射することにより、付着デブリ２１の構成原子にエネルギーを注入する。すると、帯電した付着デブリ２１が、ＥＵＶ集光ミラー７との付着力を断ち切ってＥＵＶ集光ミラー７の表面から離脱し得る。なお、このとき、付着デブリ２１のＥＵＶ集光ミラー７からの離脱を促進するために、ヒータ５２によるＥＵＶ集光ミラー７の加熱を行っても良い。離脱したデブリ（Ｓｎ＋イオン２３）は、電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　ＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子からデブリを離脱させる構成は、エッチャントガスによる反応性ドライエッチングによるものでも良いし、希ガスイオン衝突による物理スパッタリングによるものでも良い。
　図６は、付着デブリをＥＵＶ光により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第５の実施例を示す平面図である。
　第５の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、チャンバ６内で発生したＥＵＶ光そのものを付着デブリ２１に照射するＥＵＶ光照射ミラー６１が、チャンバ６内に配置されている。このＥＵＶ光照射ミラー６１は、ＥＵＶ集光ミラー７の焦点位置に存在するプラズマ生成サイトにおいて発生したＥＵＶ光がＥＵＶ集光ミラー７の反射面で反射されて露光機接続ポート９に至るメインＥＵＶ光路から外れた位置に配置されている。
　メインＥＵＶ光路上には、ＥＵＶ光の強度に応じて可視光を発生する蛍光板６２が、ＥＵＶ光軸に対して約４５°の角度をもって配置されている。また、メインＥＵＶ光路から外れた位置に、蛍光板６２において生じた可視光の強度分布画像を撮影可能なＣＣＤカメラ６３が配置されている。ＣＣＤカメラ６３には、ＥＵＶ光照射ミラー６１の姿勢を制御する姿勢制御部６４が接続されている。姿勢制御部６４は、ＣＣＤカメラ６３により撮影された画像に基づいて発光強度の弱い部分を特定する画像処理装置と、ＥＵＶ光照射ミラー６１がプラズマ生成サイトから受けたＥＵＶ光を当該発光強度の弱い部分に反射集光するようにＥＵＶ光照射ミラー６１の姿勢を制御する多軸ステージとを含んでいる。
　以上の構成において、第５の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ光照射ミラー６１が、プラズマ生成サイトから受けたＥＵＶ光を反射しＥＵＶ集光ミラー７の付着デブリ２１に集光させ得る。こうして、デブリの構成原子に対してＥＵＶ集光ミラー７との付着力を断ち切るエネルギーとイオン化エネルギーとを供給することができる。さらに、集光したＥＵＶ光は、付着デブリ２１をイオン化して帯電させ、付着デブリ２１をＥＵＶ集光ミラー７から離脱させ得る。なお、このとき、付着デブリ２１のＥＵＶ集光ミラー７からの離脱を促進するために、ヒータ５２によるＥＵＶ集光ミラー７の加熱を行っても良い。帯電してＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリ（Ｓｎ＋イオン２３）は、電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　ＥＵＶ集光ミラー７に付着した付着デブリ２１の位置は、ＣＣＤカメラ６３によって撮影された蛍光板６２の発光強度が弱い部分に対応する。従って、姿勢制御部６４が、ＣＣＤカメラ６３により撮影された画像に基づいて発光強度の弱い部分を特定することができる。これにより、姿勢制御部６４が、ＥＵＶ光照射ミラー６１が当該発光強度の弱い部分にＥＵＶ光を集光させるように、姿勢制御部６４がＥＵＶ光照射ミラー６１の姿勢を制御するので、ＥＵＶ光を付着デブリ２１に集光させることができる。
　図７は、付着デブリをＥＵＶ光により帯電させて、帯電したデブリを光学素子から離脱させる第６の実施例を示す平面図である。
　第６の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ光照射ミラー６５が、ＥＵＶ集光ミラー７の焦点位置に存在するプラズマ生成サイトから受けたＥＵＶ光を、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面全体に照射できる。ＥＵＶ光照射ミラー６５は、メインＥＵＶ光路の周囲を取り囲む円形状に形成されているので、ＥＵＶ光をＥＵＶ集光ミラー７の反射面の広い面積に照射し、多くの付着デブリ２１をイオン化及び離脱させるのに必要なエネルギーを供給し得るようになっている。なお、蛍光板６２は露光装置等にＥＵＶ光を出力する場合はメインＥＵＶ光路から退避できるよう、移動可能としても良い。
　第６の実施例によれば、付着デブリの位置を特定して集光照射する必要がないので、第５の実施例のような蛍光板６２、ＣＣＤカメラ６３、姿勢制御部６４はなくてもよい。他の構成は第５の実施例のものと同様である。
　図８は、付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリを荷電粒子の供給により帯電させる第７の実施例を示す平面図である。
　第７の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、エッチャントガス（水素、ハロゲン、ハロゲン化合物等）によって付着デブリ２１を光学素子から離脱させるエッチャントガスポート５６が、チャンバ６内に配置されている。また、ＥＵＶ集光ミラー７を加熱するヒータ５２がＥＵＶ集光ミラー７の背面に配置されている。これらエッチャントガスポート５６とヒータ５２は、本発明の付着デブリ離脱部の一例に相当する。
　また、第７の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリに対してイオンを供給することによってデブリを帯電させるイオンガスポート３６が、チャンバ６内に配置されている。このイオンガスポート３６は、本発明の荷電粒子供給部及び離脱デブリ帯電部の一例に相当する。
　以上の構成において、第７の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、ヒータ５２によりＥＵＶ集光ミラー７を加熱しておき、エッチャントガスポート５６によりエッチャントガスをＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って導入し得る。これにより、第７の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、例えばＳｎデブリを気化物質（ＳｎＨ４、ＳｎＢｒ４等）としてＥＵＶ集光ミラー７から離脱させることができる。
　ここで、離脱したデブリに対してイオンガスポート３６からイオンガスを供給することにより、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面から出てきたデブリの気化物質とイオンとが衝突反応し、デブリが帯電し得る。例えば、イオンガスポート３６から負イオン（Ｂｒ－）を供給した場合には、ＳｎＢｒ４とＢｒ－との反応により、ＳｎＢｒ３ －とＢｒ２とが生成され得る。また、イオンガスポート３６から正イオン（Ｈ＋）を供給した場合には、ＳｎＢｒ４とＨ＋との反応により、ＳｎＢｒ４ ＋とＨとが生成され得る。このように、気化したデブリが帯電するので、デブリは電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図９は、付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリを荷電粒子の供給により帯電させる第８の実施例を示す平面図である。
　第８の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、第７の実施例におけるイオンガスポートの代わりに電子銃３７が、チャンバ６内に配置されている。この電子銃３７は、本発明の荷電粒子供給部及び離脱デブリ帯電部の一例に相当する。他の構成は、第７の実施例のものと同様である。
　以上の構成において、第８の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、ヒータ５２及びエッチャントガスポート５６を用いて、ＥＵＶ集光ミラー７から付着デブリ２１を離脱させる。さらに、ＥＵＶ光源装置１は、離脱したデブリに対して電子銃３７から、例えば１ｅＶ以下の低エネルギー電子を供給する。これにより、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面から出てきたデブリの気化物質に電子が付着し、デブリの帯電が可能となる。このように、気化したデブリが帯電すると、デブリは電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図１０は、付着デブリを荷電粒子の供給により離脱及び帯電させる第９の実施例を示す平面図である。
　第９の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、第７の実施例におけるエッチャントガスポート及びイオンガスポートの代わりに、イオン化エッチャントガスポート６６が、チャンバ６内に配置されている。このイオン化エッチャントガスポート６６は、本発明のイオン化エッチャントガス供給部の一例に相当する。他の構成は、第７の実施例のものと同様である。
　以上の構成において、第９の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、ヒータ５２によりＥＵＶ集光ミラー７を加熱するとともに、イオン化エッチャントガスポート６６により、ハロゲン化物イオン等のイオン化したエッチャントガスを、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って導入することができる。これにより、第９の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、付着デブリをＥＵＶ集光ミラー７から離脱させるとともに帯電させることができる。このように、ＥＵＶ集光ミラー７から離脱して帯電したデブリは、電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図１１は、付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをプラズマの供給により帯電させる第１０の実施例を示す平面図である。
　第１０の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、付着デブリ２１に対してエッチャントガス（水素、ハロゲン、ハロゲン化合物等）を供給することにより付着デブリ２１を光学素子から離脱させるエッチャントガスポート５６が、チャンバ６内に配置されている。このエッチャントガスポート５６は、本発明の付着デブリ離脱部の一例に相当する。
　また、第１０の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って、該反射面と一定の間隔をおいて、グリッド電極４１が配置されている。グリッド電極４１は、ＥＵＶ光の全てを遮断することがないように、ワイヤ等で網目状に形成されている。グリッド電極４１は接地電位に接続されている。グリッド電極４１に対向するＥＵＶ集光ミラー７の背面には、ミラー側電極４２が配置されている。このミラー側電極４２はＲＦ電源４３に接続されている。これらのグリッド電極４１、ミラー側電極４２及びＲＦ電源４３は、本発明のプラズマ生成部及び離脱デブリ帯電部の一例に相当する。
　以上の構成において、第１０の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、エッチャントガスポート５６によりエッチャントガスをＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って導入することができる。これにより、第１０の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、例えば、Ｓｎデブリを気化物質（ＳｎＨ４、ＳｎＢｒ４等）としてＥＵＶ集光ミラー７から離脱させることができる。
　ここで、ＲＦ電源４３がグリッド電極４１とミラー側電極４２との間に高周波電圧を印加することにより、電極間に容量結合プラズマが生成されるであろう。このプラズマは、エッチャントガスをプラズマ化したものであっても良いし、別途アルゴン（Ａｒ）等の希ガスを導入して、Ａｒをプラズマ化したものであっても良い。また、容量結合プラズマに限らず、誘導結合プラズマやヘリコン波プラズマを用いても良い。
　ＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリの構成原子を含む気化物質は、プラズマ中の各種粒子との衝突によって解離し、イオン化され得る。このように、気化したデブリが帯電すると、デブリは電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図１２は、付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをプラズマの供給により帯電させる第１１の実施例を示す平面図である。
　第１１の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、チャンバ６の外部に、マイクロ波発振器４４及び導波管４５が配置されている。マイクロ波発振器４４により発生するマイクロ波は、導波管４５及びチャンバ６上の窓４６を通してチャンバ６内の磁場中に導入される。一方、ＥＵＶ集光ミラー７の背面には電極４７が配置されており、この電極４７はＲＦ電源４３に接続されている。これらのＲＦ電源４３、マイクロ波発振器４４及び電極４７は、本発明のプラズマ生成部及び離脱デブリ帯電部の一例に相当する。付着デブリ２１をＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子から離脱させる構成は、第１０の実施例と同様である。
　以上の構成において、第１１の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、エッチャントガスポート５６によりエッチャントガスをＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って導入可能である。これにより、第１１の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、例えばＳｎデブリを気化物質（ＳｎＨ４、ＳｎＢｒ４等）としてＥＵＶ集光ミラー７から離脱させることができる。
　ここで、マイクロ波発振器４４により、電磁場発生部５の磁場強度に対応したマイクロ波を発生し、このマイクロ波をチャンバ６内の磁場中に導入することができる。更にＲＦ電源４３によりバイアス電圧を印加すると、チャンバ６内に低圧力高密度のＥＣＲプラズマ２４が生成され得る。なお、ＥＣＲプラズマ２４に限らず、ＥＵＶ集光ミラー７の近傍からマイクロ波を導入することにより表面波プラズマを生成しても良い。
　ＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリの構成原子を含む気化物質は、プラズマ中の帯電粒子との衝突によって解離し、イオン化し得る。このように、気化したデブリが帯電すると、デブリは電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図１３は、付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをイオン化用レーザにより帯電させる第１２の実施例を示す平面図である。
　第１２の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、チャンバ６の外部にイオン化レーザ部３５が配置されている。イオン化レーザ部３５によるレーザ光は、露光機接続ポート９とは別のウィンドウ１２を介してチャンバ６内に導入され、ＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリに照射される。イオン化レーザ部３５によるレーザ光は、デブリの構成原子の共鳴吸収波長に同調した１波長以上の波長成分を含んでいるとよい。このレーザ光をデブリに照射することによりデブリを帯電させることができる。付着デブリ２１をＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子から離脱させる構成は、第１０の実施例と同様である。なお、付着デブリ２１の光学素子からの離脱を促進するために、ヒータ５２によるＥＵＶ集光ミラー７の加熱を行っても良い。
　以上の構成において、第１２の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、エッチャントガスポート５６によりエッチャントガスをＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って導入することができる。これにより、第１２の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、例えばＳｎデブリを気化物質（ＳｎＨ４、ＳｎＢｒ４等）としてＥＵＶ集光ミラー７から離脱させることができる。
　ここで、ＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリに対してイオン化レーザ部３５がイオン化用のレーザ光を照射することにより、デブリの構成原子は共鳴吸収を起こして効率良く上の準位に励起され得る。準位間を遷移するために必要なエネルギーに対応する１波長又は複数波長の共鳴吸収波長に同調したレーザ光をほぼ同時に照射することにより、付着デブリの構成原子は共鳴準位間で順次励起され、イオン化準位を超えてイオン化することにより帯電し得る。このように、気化したデブリが帯電するので、デブリは電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図１４は、付着デブリを光学素子から離脱させて、離脱したデブリをＸ線により帯電させる第１３の実施例を示す平面図である。
　第１３の実施例におけるＥＵＶ光源装置１においては、チャンバ６内にＸ線発生部４８が配置される。Ｘ線発生部４８は、ＥＵＶ集光ミラー７の反射面全体にＸ線を照射するよう構成されている。付着デブリ２１をＥＵＶ集光ミラー７等の光学素子から離脱させる構成は、第１０の実施例と同様である。なお、付着デブリ２１の光学素子からの離脱を促進するために、ヒータ５２によるＥＵＶ集光ミラー７の加熱を行っても良い。
　以上の構成において、第１３の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、エッチャントガスポート５６によりエッチャントガスをＥＵＶ集光ミラー７の反射面に沿って導入することができる。これにより、第１３の実施例におけるＥＵＶ光源装置１は、例えばＳｎデブリを気化物質（ＳｎＨ４、ＳｎＢｒ４等）としてＥＵＶ集光ミラー７から離脱させることができる。
　ここで、ＥＵＶ集光ミラー７から離脱したデブリに対してＸ線発生部４８がＸ線を照射することにより、デブリの構成原子を含む気化物質は解離し、イオン化され得る。このように、気化したデブリが帯電するので、デブリは電磁場発生部５による磁場にトラップされ、帯電デブリ回収筒１４によって回収されるであろう。
　図１５は、ＥＵＶ発光タイミングとクリーニングのタイミングの相関を示すタイムチャートである。
　上述の第５及び第６の実施例においては、チャンバ内で発光するＥＵＶ光を利用してデブリの帯電及び光学素子からの離脱を行うことができるので、ＥＵＶ発光と同時にデブリの帯電及び光学素子からの離脱を含むクリーニング動作を行うことが可能である。
　しかし、それ以外の第１～第４の実施例及び第７～第１３の実施例においては、ＥＵＶ発光と同時にクリーニング動作を行う必要はなく、以下のようなタイミングでのクリーニング動作を行い得る。
　図１５（Ａ）には、バースト発振するＥＵＶ光のバースト発振パターンの休止中に、クリーニング動作を行う例が示されている。
　図１５（Ｂ）には、パルス発振するＥＵＶ発振のパルスとパルスの間に、クリーニング動作を行う例が示されている。
　図１５（Ｃ）には、ＥＵＶ発光が停止した時に、クリーニング動作を実施する例が示されている。この動作は、チャンバ内にエッチャントガスを導入してクリーニングする方式や、チャンバ内にイオンガス流などを流してイオン化する方式において有効である場合がある。この動作を行う場合には、以下の動作を行うとよい。まず、出力先の露光機からＥＵＶ停止信号を受けたら、ＥＵＶ光源装置１は、露光機接続ポート内にあるゲートバルブを閉じて、チャンバ内をクリーニングする。クリーニングが終了したら、終了信号を出力し、露光機接続ポート内にあるゲートバルブを開ける。その後、ＥＵＶ発光Ｒｅａｄｙ信号を露光機側に出力する。
　図１６は、帯電デブリ回収筒に関する第１の構成例を示す断面図である。
　上述の各実施例において説明した帯電デブリ回収筒１４は、例えば図１６に示す構成を有していても良い。図１６に示す帯電デブリ回収筒１４は、ターゲット物質のイオンを含む帯電デブリを回収し、チャンバ外に排出するため、筒状部１４０と、イオン回収部１４１と、排出管１４２と、貯留部１４３とを有することが望ましい。
　筒状部１４０は、一端がチャンバに対して開口し、他端が閉じられた筒状の部材である。筒状部１４０は、上述の電磁場発生部によってチャンバ内に発生した電場又は磁場と略同軸となるように配置されている。電場又は磁場によってトラップされたチャンバ内の帯電デブリは、電場又は磁場と略平行な方向に移動して、筒状部１４０内に導入され、筒状部１４０の上記一端から上記他端に向かって移動する。
　イオン回収部１４１は、筒状部１４０の上記他端側に配置されており、イオン通過部１４４と、イオン受け部１４５と、温調機構１４５ａとを含んでいる。イオン通過部１４４は、多孔質又はメッシュ状で、且つ、帯電デブリによってスパッタされにくい材質によって構成されることが望ましい。イオン受け部１４５は、ターゲット物質に対する濡れ性の高い材質によって構成されることが望ましい。
　筒状部１４０の上記一端から上記他端に向かって移動した帯電デブリは、イオン通過部１４４を通過し、イオン受け部１４５に到達する。このとき、帯電デブリは、ターゲット物質に対する濡れ性の高いイオン受け部１４５によって捕捉されることができる。但し、帯電デブリがイオン受け部１４５に到達したときに、イオン受け部１４５の表面が帯電デブリによってスパッタされる可能性がある。しかし、スパッタされたイオン受け部１４５の構成粒子は、イオン通過部１４４によって捕捉されることができるので、チャンバ内に侵入することは抑制される。
　温調機構１４５ａは、イオン受け部１４５の温度を、ターゲット物質の融点を超える温度に調整（例えば加熱）することができる。イオン受け部１４５において溶融したデブリは、重力によってイオン受け部１４５の下端に向かって流動することができる。
　排出管１４２は、イオン回収部１４１の下端と、筒状部１４０外の貯留部１４３とを接続している。排出管１４２にも、ターゲット物質の融点を超える温度に調整（例えば加熱）する温調機構１４２ａを設けることが望ましい。イオン受け部１４５において溶融したターゲット物質は、排出管１４２内に流入し、さらに、貯留部１４３に流入することができる。
　貯留部１４３は、排出管１４２に対して着脱可能であることが望ましい。その場合には、貯留部１４３を交換することにより、帯電デブリ回収筒１４のメンテナンスを容易に行うことができる。
　図１７は、帯電デブリ回収筒に関する第２の構成例を示す断面図である。
　上述の各実施例において説明した帯電デブリ回収筒１４は、図１６に示す第１の構成例に限定されることなく、図１７に示す構成を有していても良い。図１７に示す帯電デブリ回収筒１４は、イオン回収部１４７と、図１６に示した構成要素と同様の構成を有する筒状部１４０、排出管１４２及び貯留部１４３とを有することが望ましい。
　イオン回収部１４７は、筒状部１４０の軸方向に対して傾斜した傾斜面を有している。帯電デブリは、イオン回収部１４７の傾斜面において捕捉されることができる。但し、帯電デブリがイオン回収部１４７に衝突したときに、イオン回収部１４７の表面が帯電デブリによってスパッタされる可能性がある。しかし、スパッタされたイオン回収部１４７の構成粒子は、スパッタ面の法線方向に飛び出す確率が高い。従って、スパッタされたイオン回収部１４７の構成粒子は、チャンバに開口した筒状部１４０の上記一端までは到達せずに、筒状部１４０の壁面まで飛んで失活及び捕捉される可能性が高い。
　イオン回収部１４７は、帯電デブリによってスパッタされにくい材質によって構成されることが望ましい。また、傾斜面を有するイオン回収部１４７としては、例えば円錐形のものを用いることができる。
　イオン回収部１４７には、ターゲット物質の融点を超える温度に調整する温調機構１４７ａを設けることが望ましい。イオン回収部１４７には、チャンバから移動してきた帯電デブリが直接衝突するため、イオン回収部１４７は過度に加熱されやすい。従って、温調機構１４７ａとしては主に冷却を行う機構を用いることができる。このような温調機構１４７ａとしては、水冷機構やペルチェ素子などを用いることができる。
　筒状部１４０の壁面にも、ターゲット物質の融点を超える温度に調整（例えば加熱）する温調機構１４０ａを設けることが望ましい。筒状部１４０の壁面に温調機構１４０ａを設ける場合には、筒状部１４０を外筒部１４８で覆うことが望ましい。
　イオン回収部１４７及び筒状部１４０の壁面において捕捉されて溶融したデブリは、重力によって排出管１４２内に流入することができ、さらに、貯留部１４３に流入することができる。
　本発明は、ＥＵＶ光を用いて処理を行う処理装置と組み合わせて用いられるＥＵＶ光源装置、例えば、露光装置において半導体ウエハの露光処理を行う投影光学系と組み合わせて用いられるＥＵＶ光源装置において利用することが可能である。
１…ＥＵＶ光源装置、２…ターゲット供給部、３…プラズマ発生レーザ部、４…ターゲット回収筒、５…電磁場発生部、６…チャンバ、７…ＥＵＶ集光ミラー、８…集光光学系、９…露光機接続ポート、１１、１２、１３…ウィンドウ、１４…帯電デブリ回収筒、１６…電源装置、２０…ターゲット物質、２１…付着デブリ、２２…帯電デブリ、２３…Ｓｎ＋イオン、３０…デブリ帯電部、３１…グリッド電極、３２…電源部、３３…電子銃、３４…電源部、３５…イオン化レーザ部、３６…イオンガスポート、３７…電子銃、４１…グリッド電極、４２…ミラー側電極、４３…ＲＦ電源、４４…マイクロ波発振器、４５…導波管、４６…窓、４７…電極、４８…Ｘ線発生部、５０…デブリ離脱部、５１…紫外光源、５２…ヒータ、５５…クリーニング光源部、５６…エッチャントガスポート、６１…ＥＵＶ光照射ミラー、６２…蛍光板、６３…ＣＣＤカメラ、６４…姿勢制御部、６５…ＥＵＶ光照射ミラー、６６…イオン化エッチャントガスポート、１４０…筒状部、１４１…イオン回収部、１４２…排出管、１４３…貯留部、１４４…イオン通過部、１４５…イオン受け部、１４７…イオン回収部、１４８…外筒部、１４０ａ、１４２ａ、１４５ａ、１４７ａ…温調機構

Claims (14)

  1. 　ターゲット物質にレーザ光を照射することにより生成されるプラズマから極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
    　極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
    　前記チャンバの内部に電場又は磁場を発生させる電磁場発生部と、
    　前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリを帯電させて該光学素子から離脱させ、又は、該デブリを該光学素子から離脱させて帯電させるクリーニング部と、
    を具備する極端紫外光源装置。
  2. 　前記ターゲット物質にレーザ光を照射するプラズマ発生レーザ部をさらに具備する請求項１記載の極端紫外光源装置。
  3. 　前記クリーニング部は、
    　前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリを帯電させる付着デブリ帯電部と、
    　帯電したデブリを該光学素子から離脱させる帯電デブリ離脱部と、
    を含む請求項１又は２記載の極端紫外光源装置。
  4. 　前記付着デブリ帯電部は、デブリが付着した前記チャンバの内部の光学素子に静電誘導を起こさせる電極及び該電極に一定電圧を印加する電源部を含む、請求項３記載の極端紫外光源装置。
  5. 　前記付着デブリ帯電部は、デブリが付着した前記チャンバの内部の光学素子に荷電粒子を供給する荷電粒子供給部を含む、請求項３記載の極端紫外光源装置。
  6. 　前記付着デブリ帯電部は、デブリが付着した前記チャンバの内部の光学素子に一定電圧を印加する電源部を含む、請求項３記載の極端紫外光源装置。
  7. 　前記クリーニング部は、
    　前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリを該光学素子から離脱させるクリーニング光源部と、
    　前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリに対してデブリの構成原子の共鳴吸収波長に同調したレーザ光を照射することによりデブリを帯電させるイオン化レーザ部と、
    を含む請求項１又は２記載の極端紫外光源装置。
  8. 　前記クリーニング部は、発生した極端紫外光を前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリに対して照射することによりデブリを帯電させるとともに該光学素子から離脱させる極端紫外光照射ミラーを含む、請求項１又は２記載の極端紫外光源装置。
  9. 　前記クリーニング部は、
    　前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリを該光学素子から離脱させる付着デブリ離脱部と、
    　該光学素子から離脱したデブリを帯電させる離脱デブリ帯電部と、
    を含む請求項１又は２記載の極端紫外光源装置。
  10. 　前記離脱デブリ帯電部は、前記チャンバの内部の光学素子から離脱したデブリに対して荷電粒子を供給する荷電粒子供給部を含む、請求項９記載の極端紫外光源装置。
  11. 　前記クリーニング部は、前記チャンバの内部の光学素子に付着したデブリに対してイオン化したエッチャントガスを供給することによりデブリを該光学素子から離脱させて帯電させるイオン化エッチャントガス供給部を含む、請求項１又は２記載の極端紫外光源装置。
  12. 　前記離脱デブリ帯電部は、プラズマを生成して前記チャンバの内部の光学素子から離脱したデブリに対してプラズマを供給するプラズマ生成部を含む、請求項９記載の極端紫外光源装置。
  13. 　前記離脱デブリ帯電部は、前記チャンバの内部の光学素子から離脱したデブリに対してデブリの構成原子の共鳴吸収波長に同調した波長を有するレーザ光を照射する少なくとも１つのイオン化レーザ部を含む、請求項９記載の極端紫外光源装置。
  14. 　前記離脱デブリ帯電部は、前記チャンバの内部の光学素子から離脱したデブリに対してＸ線を照射するＸ線発生部を含む、請求項９記載の極端紫外光源装置。
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