WO2015118862A1 - ホイルトラップおよび光源装置 - Google Patents

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WO2015118862A1
WO2015118862A1 PCT/JP2015/000497 JP2015000497W WO2015118862A1 WO 2015118862 A1 WO2015118862 A1 WO 2015118862A1 JP 2015000497 W JP2015000497 W JP 2015000497W WO 2015118862 A1 WO2015118862 A1 WO 2015118862A1
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WO
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foil
euv light
foil trap
comb
intermediate ring
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Application number
PCT/JP2015/000497
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English (en)
French (fr)
Inventor
トルステン エッセァー
ニールス ロゥース
泰伸 藪田
Original Assignee
ウシオ電機株式会社
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Publication date
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    • 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
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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    • 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a foil trap and a light source device that are used in a light source device such as an extreme ultraviolet light source device and that protect a condenser mirror and the like from debris emitted from high-temperature plasma as a light source.
  • EUV extreme ultraviolet light
  • EUV light source apparatus As the semiconductor integrated circuit is miniaturized and highly integrated, improvement in resolving power is demanded in the projection exposure apparatus for manufacturing the semiconductor integrated circuit.
  • the exposure light source has been shortened, and as a next-generation semiconductor exposure light source following the excimer laser apparatus, extreme ultraviolet light (hereinafter referred to as EUV (hereinafter referred to as EUV)) having a wavelength of 13 to 14 nm, particularly 13.5 nm.
  • An extreme ultraviolet light source device (hereinafter also referred to as an EUV light source device) that emits (also referred to as ExtremeViolet) light has been developed.
  • EUV light source apparatus is also used as a mask inspection light source used in a projection exposure apparatus using EUV light.
  • EUV radiation species extreme ultraviolet light radiation species
  • EUV light source devices adopting such a method are roughly classified into LPP (Laser Produced Plasma) type EUV light source devices and DPP (Discharge Produced Plasma) type EUV light source devices, depending on the high temperature plasma generation method. It is done.
  • LPP Laser Produced Plasma
  • DPP discharge Produced Plasma
  • DPP EUV light source device In the DPP method, for example, the inside of a discharge vessel in which electrodes are arranged is used as a gaseous high-temperature plasma raw material atmosphere, and discharge is generated between the electrodes in the atmosphere to generate initial plasma.
  • the above-described initial plasma is contracted by the action of the self-magnetic field of the current flowing between the electrodes by the discharge.
  • the density of the initial plasma increases and the plasma temperature rises rapidly.
  • Such an action is hereinafter referred to as a “pinch effect”. Due to heating by the pinch effect, the ion density of the plasma that has become high reaches 10 17 to 10 20 cm ⁇ 3 and the electron temperature reaches about 20 to 30 eV, and EUV light is emitted from this high temperature plasma.
  • FIG. 7 is a diagram for simply explaining the DPP type EUV light source device described in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 2007-505460).
  • the EUV light source apparatus has a chamber 1 that is a discharge vessel.
  • an EUV condensing unit that houses a discharge unit 1 a that houses a pair of disc-shaped discharge electrodes 2 a and 2 b, a foil trap 5, an EUV condensing mirror 9 that is a condensing optical means, and the like.
  • Part 1b Part 1b.
  • Reference numeral 1c denotes a gas exhaust unit for exhausting the discharge unit 1a and the EUV condensing unit 1b to make the chamber 1 in a vacuum state.
  • Reference numerals 2a and 2b are disk-shaped electrodes. The electrodes 2a and 2b are separated from each other by a predetermined interval, and rotate around the reference numerals 16c and 16d as the rotation motors 16a and 16b rotate, respectively.
  • Reference numeral 14 denotes a high-temperature plasma raw material that emits EUV light having a wavelength of 13.5 nm. The high-temperature plasma raw material 14 is heated molten metal, for example, liquid tin (Sn), and is accommodated in the containers 15a and 15b.
  • the electrodes 2a and 2b are arranged so that a part of the electrodes 2a and 2b is immersed in the containers 15a and 15b that contain the high-temperature plasma raw material 14.
  • the liquid high-temperature plasma raw material 14 placed on the surfaces of the electrodes 2a and 2b is transported to the discharge space as the electrodes 2a and 2b rotate.
  • the high temperature plasma raw material 14 transported to the discharge space is irradiated with laser light 17 from a laser source 17a.
  • the high temperature plasma raw material 14 irradiated with the laser beam 17 is vaporized.
  • the high-temperature plasma raw material 14 is vaporized by the irradiation of the laser beam 17, whereby a pulse discharge is started between the electrodes 2a and 2b.
  • a plasma P is formed by the high temperature plasma raw material 14.
  • the EUV light radiated from the high temperature plasma P is collected by the EUV collector mirror 9 at a condensing point f (also referred to as “intermediate condensing point”) f of the condensing mirror 9 and emitted from the EUV light extraction unit 8.
  • the light enters the exposure machine 40 indicated by a dotted line connected to the apparatus.
  • the EUV collector mirror 9 described above is a grazing incidence type collector mirror, and generally has a structure in which a plurality of thin concave mirrors are arranged in a nested manner with high accuracy.
  • each concave mirror is, for example, a spheroidal shape, a rotating paraboloid shape, or a Walter shape
  • each concave mirror is a rotating body shape.
  • the Walter shape is a concave shape in which the light incident surface is composed of a rotation hyperboloid and a rotation ellipsoid, or a rotation hyperboloid and a rotation paraboloid in order from the light incidence side.
  • the EUV collector mirror 9 includes a plurality of concave mirrors each having a reflecting surface having a spheroidal shape, a Walter shape, or the like, each having a rotating body shape having a different diameter. These concave mirrors constituting the EUV collector mirror are arranged on the same axis so that the rotation center axes are overlapped so that the focal positions substantially coincide with each other. By arranging the concave mirrors in a nested manner with high accuracy in this way, the EUV collector mirror 9 can reflect EUV light with an oblique incident angle of 0 ° to 25 ° well and collect it at one point. Configured.
  • this method will be hereinafter referred to as an LDP (Laser Assisted Gas Discharge Produced Plasma) method.
  • FIG. 8 is a diagram for simply explaining an LPP type EUV light source apparatus.
  • the LPP type EUV light source apparatus has a light source chamber 1.
  • the light source chamber 1 is provided with a raw material supply unit 10 and a raw material supply nozzle 20 for supplying a raw material (high temperature plasma raw material) that is an EUV radiation species. From the raw material supply nozzle 20, for example, droplet-shaped tin (Sn) is discharged as the raw material 14.
  • the inside of the light source chamber 1 is maintained in a vacuum state by a gas exhaust unit 1c constituted by a vacuum pump or the like.
  • a laser beam (laser beam) 22 from an excitation laser beam generator 21 which is a laser beam irradiation unit is introduced into the chamber 1 through a laser beam incident window 23 while being collected by a laser beam focusing unit 24.
  • the raw material (for example, droplet-shaped tin) emitted from the raw material supply nozzle 20 is irradiated through a laser beam passage hole 25 provided at a substantially central portion of the EUV collector mirror 9.
  • the excitation laser beam generation device 21 used here is, for example, a pulse laser device with a repetition frequency of several kHz, and a carbon dioxide (CO 2 ) laser, a YAG laser, or the like is used.
  • the raw material supplied from the raw material supply nozzle 20 is heated and excited by irradiation with the laser light 22 to become high temperature plasma, and EUV light is emitted from this high temperature plasma.
  • the emitted EUV light is reflected by the EUV collector mirror 9 toward the EUV light extraction unit 8, is collected at the condensing point (intermediate condensing point) of the EUV collector mirror 9, and is emitted from the EUV light extraction unit 8.
  • the light is emitted and enters the exposure device 40 indicated by a dotted line connected to the EUV light source device.
  • the EUV collector mirror 9 is a spherical reflecting mirror coated with, for example, a multilayer film of molybdenum and silicon.
  • the laser light 22 for generating high temperature plasma may reach the EUV light extraction unit 8 as stray light. Therefore, a spectral purity filter (not shown) that transmits EUV light and does not transmit laser light 22 may be disposed in front of the EUV light extraction unit (on the high-temperature plasma side).
  • a foil trap 5 is installed between the discharge unit 1a and the EUV collector mirror 9 accommodated in the EUV light collector 1b in order to prevent damage to the EUV collector mirror 9. .
  • the foil trap 5 functions to capture debris as described above and allow only EUV light to pass through. Examples of foil traps are shown in Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 2002-504746), Patent Document 3 (Japanese Patent Publication No. 2004-214656), and Patent Document 4 (International Patent Publication WO2009 / 144609). It is described as “Foil Trap” in Document 3 (Japanese Patent Publication No. 2004-214656).
  • FIG. 9 shows a schematic configuration of a foil trap as disclosed in Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 2002-504746).
  • the foil trap 5 is composed of a plurality of thin films (foil) or thin flat plates (plates) (hereinafter referred to as radial centers) radially arranged around the central axis of the foil trap 5 (in FIG. 9, coincident with the optical axis of EUV light).
  • the thin film and the flat plate are collectively referred to as “foil 5a”), concentrically arranged central struts 5b that support the plurality of foils 5a, and an outer ring 5c that is a ring-shaped support.
  • the foil 5a is arranged and supported so that its plane is parallel to the optical axis of the EUV light. Therefore, when the foil trap 5 is viewed from the extreme ultraviolet light source (high temperature plasma P) side, only the thickness of the foil 5a can be seen except for the support portions of the central column 5b and the outer ring 5c. Therefore, most of the EUV light from the high temperature plasma P can pass through the foil trap 5.
  • the plurality of foils 5a of the foil trap 5 function to increase the pressure by reducing the conductance of the portion by finely dividing the arranged space. Therefore, the speed of debris from the high temperature plasma P decreases because the collision probability increases in a region where the pressure is increased by the foil trap 5. Some debris with reduced speed is captured by the foil 5a or the support of the foil 5a.
  • the central support column 5b has a shape that shields light having a minimum incident angle or less determined from the configuration of the EUV collector mirror 9, and thus generally has a cone shape. Therefore, hereinafter, the central support column 5b is also referred to as a cone.
  • the foil trap 5 is arrange
  • the above-described foil trap 5 is often used mainly for EUV light source devices of the DPP method and the LDP method.
  • the traveling direction of the debris is controlled by a magnetic field to suppress the collision with the EUV collector mirror 9 or the debris adhering to the EUV collector mirror 9 is removed by a cleaning gas such as hydrogen gas. I do.
  • the foil trap 5 as described above may be arranged between the high temperature plasma P and the EUV collector mirror 9. That is, the foil trap 5 can be used not only for DPP or LDP EUV light source devices but also for LPP EUV light source devices.
  • the EUV light source employed as the exposure light source has a large demand for higher output of EUV light.
  • the solid angle (condensing angle in FIGS. 10A and 10B described later) when EUV light emitted from high-temperature plasma is collected by the EUV collector mirror is increased. It is desirable.
  • the foil trap disposed between the high-temperature plasma and the collector mirror is also enlarged. Therefore, the length of each foil extending in the radial direction (radial direction) from the optical axis is increased.
  • 10A and 10B show the positional relationship among the high-temperature plasma P, the foil trap 5 and the EUV collector mirror 9.
  • 10A is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 10B
  • FIG. 10B is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 10A.
  • the foil 5a When the bending of the foil 5a occurs, depending on the case, the bent foil 5a comes into contact with another adjacent foil 5a, and the deformation of the foil 5a occurs. As described above, the foil 5a is arranged and supported so that its plane is parallel to the optical axis of the EUV light. However, when the deformation of the foil 5a occurs, the plane of the foil 5a does not become parallel to the optical axis of the EUV light. Therefore, when the deformed foil 5a is viewed from the high temperature plasma side, a part of the plane of the foil 5a can be seen in addition to the thickness of the foil 5a. In other words, a part of the EUV light from the high temperature plasma P passing through the foil trap 5 is shielded by the plane of the foil 5a. Therefore, there arises a problem that the transmittance of the EUV light to the foil trap 5 is lowered.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to suppress a decrease in EUV transmittance of the foil trap caused by the deflection of the foil trap foil even when the foil trap is enlarged. It is an object of the present invention to provide a foil trap and an EUV light source device equipped with such a foil trap.
  • a frustoconical comb-shaped intermediate ring having a central axis coaxial with the main axis of the foil trap and having a cut portion with which the foil engages is attached to the foil trap.
  • the intermediate ring supports the foil so as not to bend.
  • the frustoconical side surface is preferably configured to be parallel to EUV light from plasma passing in the vicinity so as not to block the EUV light. Further, if the comb-shaped intermediate ring is supported by spokes connecting the central support of the foil trap and the outer ring, the central axis of the comb-shaped intermediate ring does not deviate from the main axis of the foil trap. Further, the comb-shaped intermediate ring is configured such that the diameter of the comb-shaped intermediate ring substantially coincides with the light incident side end of any one of the concave mirrors of the EUV collector mirror. The influence of the generated EUV light shadow can be reduced.
  • a foil trap that is disposed in the vicinity of a plasma that emits EUV light includes a plurality of foils that extend radially from a main axis, and that passes through the EUV light but captures debris from the plasma.
  • EUV light from the foil trap wherein one end of the foil is supported by a central column disposed on the main shaft, and the other end of the plurality of foils is supported by an outer ring having a central axis coaxial with the main shaft.
  • a comb-shaped intermediate ring provided with a plurality of notches into which the foil is inserted has a central axis coaxial with the main shaft by engaging the notches with the foil. Attached to the jar.
  • the frustoconical side surface of the comb-shaped intermediate ring may be parallel to EUV light from plasma passing in the vicinity.
  • the central column and the outer ring are connected by a plurality of spokes held by the central column and the outer ring, and the comb-shaped intermediate ring is It may be supported by spokes.
  • the foil trap includes a grazing incidence type condensing mirror in which the plasma and a plurality of concave mirrors of a rotating body having different diameters are arranged in a nested manner.
  • the comb-shaped intermediate ring is arranged so that the central axis thereof is substantially coincident with the optical axis of the oblique incidence type condensing mirror, and the size of the diameter of the comb-shaped intermediate ring is The shadow of the EUV light generated by the comb-shaped intermediate ring may be configured to substantially coincide with the light incident side end of any one of the rotating body-shaped concave mirrors.
  • a container, a foil trap arranged in the vicinity of the plasma that emits EUV light and configured as described above, and an EUV light emitting side of the foil trap are arranged.
  • An EUV light source device is provided.
  • a frustoconical comb-shaped intermediate ring having a central axis that is coaxial with the main axis of the foil trap and having a cut portion with which each foil engages is attached to the foil trap, and each foil is positioned near its middle. Since it supported, even if a foil trap becomes large and the length of foil becomes long, it can support so that a foil may not bend.
  • each foil is inserted and supported in the cut portion of the comb-shaped intermediate ring without identifying each foil and the comb-shaped intermediate ring, each foil of the foil trap and Even if the comb-shaped intermediate ring is thermally expanded, each foil can be stably supported by the cut portion, and deformation of the foil and the comb-shaped intermediate ring can be prevented.
  • the comb-shaped intermediate ring is supported by a plurality of spokes that connect the central post of the foil trap and the outer ring, thereby preventing the central axis of the comb-shaped intermediate ring from being displaced from the main axis of the foil trap.
  • the intermediate ring can be positioned at a predetermined position.
  • the diameter of the comb-shaped intermediate ring is determined so that the shadow of the EUV light generated by the comb-shaped intermediate ring is the end portion on the light incident side of any one of the mirrors (the circle on the light incident side of the mirror). By being configured to substantially coincide with the annular edge portion), it is possible to minimize the influence of the shadow of the EUV light caused by the comb-shaped intermediate ring.
  • FIG. 1A is a diagram showing a structure of a foil trap according to an embodiment of the present invention.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a perspective view of a foil and a comb-shaped intermediate ring in the present embodiment.
  • FIG. 2B is a partially enlarged view of FIG. 1B illustrating attachment of the comb-like intermediate ring to the foil.
  • 2C is a view in the direction of arrow D in FIG. 2B.
  • FIG. 3A is a perspective view for explaining the arrangement relationship of the high-temperature plasma, the foil trap of this embodiment, and the EUV collector mirror.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG. 3A taken along a plane including the optical axis.
  • FIG. 4A is a view in which spokes are added to the foil trap of this embodiment.
  • 4B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a diagram showing a configuration in which comb-like intermediate rings are provided on the light incident side and the light emission side of the foil.
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5A.
  • FIG. 6A is a diagram in which spokes are added in the configuration of FIG. 5A. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 6A.
  • FIG. 7 is a diagram for simply explaining a conventional DPP type EUV light source apparatus.
  • FIG. 8 is a diagram for simply explaining an LPP type EUV light source apparatus.
  • FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of the foil trap.
  • FIG. 10A is a diagram showing the positional relationship among the high-temperature plasma, the wheel rub, and the EUV collector mirror, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 10B is a view in the direction of arrow B in FIG. 10A.
  • FIG. 1 shows the structure of the foil trap of this embodiment.
  • FIG. 1A is a view of the foil trap of this embodiment as viewed from the EUV light incident side
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A.
  • the foil trap 5 of the present embodiment is provided with a comb-like ring that holds each foil 5a sandwiched between at least one of the EUV light incident side and the EUV light emitting side of the foil trap 5, and FIGS. 1A and 1B.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 is provided on the EUV light emission side of the foil trap 5.
  • the foil trap 5 of the present invention is radially arranged around the central axis of the foil trap 5 (which coincides with the optical axis of EUV light in FIGS. 1A and 1B).
  • the foil 5a is arranged and supported so that its plane is parallel to the optical axis of the EUV light. Therefore, when the foil trap 5 is viewed from the high temperature plasma P side, only the thickness of the foil 5a can be seen except for the support portions of the central column 5b and the outer ring 5c. Therefore, most of the EUV light from the high temperature plasma P passes through the foil trap 5.
  • the plurality of foils 5a of the foil trap 5 function to increase the pressure by decreasing the conductance of the portion by finely dividing the arranged space. Therefore, the speed of debris from the high temperature plasma P decreases because the collision probability increases in a region where the pressure is increased by the foil trap 5. Some debris with reduced speed is captured by the foil 5a or the support of the foil 5a.
  • the foil trap 5 of the present embodiment is concentric with the center column 5b and the outer ring 5c, and a comb-shaped intermediate ring 6 is provided between the center column 5b and the outer ring 5c.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 is a ring-shaped plate-shaped body having a certain width, and has a circular truncated cone shape.
  • One end of the ring (EUV light incident)
  • the side edge or the EUV light emission side edge) is the starting point, and a cut portion 6a is provided on the side surface.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 has at least one of the EUV light incident side and the EUV light emitting side of the foil trap 5 in a state where a part of each foil 5a of the foil trap 5 is inserted into the cut portion 6a. Is provided.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 emits light.
  • a cut portion 6a is provided on the side surface s1 of the truncated cone shape from the top surface s2 side to the bottom surface s3 side direction.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 has a side surface s1 parallel to the EUV light beam passing through its vicinity so as not to shield the EUV light emitted from the high temperature plasma P as much as possible. It is desirable to be configured as follows. That is, as shown in FIG. 1B, the comb-shaped intermediate ring 6 is radiated from a high-temperature plasma P corresponding to an EUV light emission point, and has a truncated cone so that the side surface is parallel to each light beam passing through the vicinity. And has a side surface s1.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 has two circumferential ends (sides where the truncated cone-shaped side surface s1 and the upper surface s2, and the side surface s1 and the bottom surface s3 are in contact) on the light incident side and the light output side.
  • the diameter of one circumferential end is larger than the diameter of the other circumferential end.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 has a cut portion 6a into which a part of each foil 5a is inserted.
  • the notch 6a is provided in the comb-shaped intermediate ring 6 starting from one of the above-described circumferential ends.
  • the cut portions 6a are provided in the same number as the number of foils 5a provided in the foil trap 5 and at a position corresponding to the position of the foil 5a.
  • the cut portion 6a is located on the circumferential end side of the smaller diameter of the comb-shaped intermediate ring 6 Is provided.
  • FIG. 2A is a perspective view showing a foil and a comb-shaped intermediate ring in the present embodiment
  • FIGS. 2B and 2C are partially enlarged views for explaining attachment of the comb-shaped intermediate ring to the foil.
  • FIG. 2A is a perspective view showing a state in which the comb-shaped intermediate ring 6 is attached to the foil trap 5 in a state where the foils 5 a of the foil trap 5 are inserted into the cut portions 6 a.
  • pillar 5b and the outer side ring 5c which comprise the foil trap 5 are abbreviate
  • one end of each foil 5a is supported by the central support column 5b.
  • each foil 5a is depicted as extending in the radial direction (radial direction) from the optical axis.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 is supported by a central column 5b and an outer ring 5c arranged concentrically around the central axis of the foil trap 5.
  • the EUV light incident side of the foil trap 5 or It is provided on at least one of the EUV light emission sides.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 is concentric with the center column 5b and the outer ring 5c, and is positioned between the center column 5b and the outer ring 5c.
  • the notch 6a of the comb-shaped intermediate ring 6 has the same number as the number of the foils 5a starting from one circumferential end of the comb-shaped intermediate ring 6, and corresponds to the position of the foil 5a. Since the foil 5a is provided at the position, the foils 5a are regulated and positioned by the comb-shaped intermediate ring 6 at positions radially arranged around the central axis of the foil trap 5. Therefore, even if the foil trap 5 is enlarged, the bending of the foil 5a due to the weight of the foil 5a is restricted by the comb-shaped intermediate ring 6, so that the deformation of the foil 5a is difficult to occur. Therefore, it is possible to suppress a decrease in EUV light transmittance of the foil trap 5 due to an increase in the size of the foil trap 5.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 is configured such that the plane portion (side surface s1) is parallel to the ray of EUV light. Specifically, it has a frustoconical side surface so that the side surface is parallel to the light beam from the high-temperature plasma P corresponding to the EUV light emission point. That is, the comb-shaped intermediate ring 6 is configured so as not to shield EUV light emitted from the high temperature plasma P as much as possible.
  • FIG. 2B which is an enlarged cross-sectional view of the comb-shaped intermediate ring 6 shown in FIG. 1B
  • the thickness of the comb-shaped intermediate ring 6 on the EUV light incident side is smaller than the thickness on the light emission side.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 may be configured. By configuring the comb-shaped intermediate ring 6 in this way, it is possible to further reduce the light shielding amount of EUV light by the comb-shaped intermediate ring 6.
  • the shape on the light incident side of the comb-shaped intermediate ring 6 may be, for example, a knife edge shape as shown in FIG. 2B.
  • 2C is an arrow view seen from the D direction in the enlarged view of the cut portion 6a of the comb-shaped intermediate ring 6 shown in FIG.
  • each foil 5a is inserted into the cut portion 6a of the comb-shaped intermediate ring 6, it is not fixed.
  • the width of each notch 6a is slightly larger than the thickness of each foil 5a, and a gap is provided between the recess of each notch 6a and the end of the foil 5a.
  • the cut portion 6a can stably support each foil 5a without hindering the movement of the foil 5a. That is, even if the foil 5a is thermally expanded and moved in the arrow direction of FIG. 2B and the arrow direction of FIG. 2C, the cut portion 6a does not restrict the movement of the foil 5a in the thermal expansion direction. Therefore, deformation of the comb-shaped intermediate ring 6 and the foil 5a accompanying thermal expansion can be suppressed.
  • FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the positional relationship between the high temperature plasma P, the foil trap 5 of the present invention, and the EUV collector mirror 9, and FIG. 3A is a perspective view showing the positional relationship between the foil trap and the EUV collector mirror.
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along a plane including the optical axis.
  • the EUV collector mirror 9 shown in FIGS. 3A and 3B is the above-described oblique incidence collector mirror. For example, a plurality of thin concave mirrors 9a having a Walter shape are arranged in a nested manner.
  • each concave mirror has an annular region that shields EUV light on the light incident side.
  • the EUV light applied to the annular region does not enter the EUV light source mirror 9 and cannot be extracted from the EUV light source device.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 of the present embodiment has a truncated cone shape in which the plane portion (side surface) is parallel to the ray of EUV light, and therefore, there are few EUV light blocking portions.
  • the EUV light shielded by the comb-shaped intermediate ring 6 exists as much as the thickness of the comb-shaped intermediate ring 6, and its shadow is annular. Therefore, as shown in FIG. 3B, the comb-shaped intermediate ring 6 is arranged so that the central axis thereof is substantially coincident with the optical axis of the oblique incidence type collecting mirror 9, and is generated by the comb-shaped intermediate ring 6. It is desirable that the shadow of the EUV light corresponds to the annular region at the end T on the light incident side of any of the rotating mirror-shaped concave mirrors of the condenser mirror 9.
  • the diameter of the comb-shaped intermediate ring 6 is the EUV light generated by the comb-shaped intermediate ring 6.
  • the shadow is configured so as to substantially coincide with any one of the light incident side annular regions of the rotating body-shaped concave mirror constituting the EUV collector mirror 9 which is an oblique incidence collector mirror. Thereby, the influence of the shadow produced by providing the comb-shaped intermediate ring 6 can be minimized.
  • the intermediate strut 5b and the outer ring 5c constituting the foil trap 5 are connected by, for example, a spoke 5d.
  • FIG. 4A and 4B are views in which the above-described spoke 5d is added to the foil trap 5 of the present embodiment.
  • FIG. 4A is a view of the foil trap of the present embodiment as viewed from the EUV light incident side, and FIG. It is AA sectional drawing of 4A.
  • a plurality of spokes 5d are provided between the foils 5a held by the intermediate strut and the outer ring 5c.
  • 4A and 4B show the width of the spoke 5d with a large emphasis for easy understanding, and the magnitude relationship between the width of each foil 5a and the width of each spoke 5d is not necessarily shown. It is not an accurate reflection.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 of this embodiment is fixed to the end of the spoke 5d (in the case of FIG. 4B, the EUV light emission side end), and the shadow of the EUV light generated by the comb-shaped intermediate ring 6 is obliquely incident.
  • the concave mirror that constitutes the EUV collector mirror 9 that is a collector mirror is positioned so as to correspond to any one light incident side annular region.
  • the comb-like intermediate ring 6 is provided on the light emission side of the foil trap 5, but this is not restrictive.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 may be provided on the light incident side of the foil trap 5, or the comb-shaped intermediate ring 6 may be disposed on the light incident side of the foil trap 5 as shown in FIGS. 5A, 5B, 6A, and 6B. And may be provided on both the light emitting side.
  • 5A and 5B are diagrams showing a configuration in which a comb-shaped intermediate ring is provided on the light incident side and the light emitting side of the foil, FIG.
  • FIG. 5A is a view of the foil trap viewed from the EUV light incident side, and FIG. It is AA sectional drawing of FIG. 5A.
  • the comb-like intermediate ring 6 can be provided on both the light incident side and the light emitting side of the foil trap 5.
  • FIGS. 6A and 6B are views in which spokes are added in the configurations of FIGS. 5A and 5B.
  • FIG. 6A is a view of the foil trap as viewed from the EUV light incident side
  • FIG. 6B is a view of FIG. FIG.
  • the comb-shaped intermediate ring 6 may be provided on both the light incident side and the light emitting side of the foil trap 5, and the spokes 5d may be provided on the light incident side and the light emitting side of the foil trap 5. .
  • the more comb-shaped intermediate rings 6 that support the foils 5a the more accurately the foils 5a can be positioned even if the foil trap 5 is enlarged. Therefore, it is desirable to provide the comb-shaped intermediate ring 6 on both the light incident side and the light emitting side of the foil trap 5.

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Abstract

　ホイルトラップが大型化しホイルが長くなることにより、ホイルが撓み、ホイルトラップのＥＵＶ光透過率が低下するのを抑制するホイルトラップ及び光源装置が開示される。ホイルトラップ（５）に、ホイルトラップ（５）の主軸と同軸の中心軸を有し、ホイル（５ａ）が係合する切り込み部（６ａ）を有する円錐台形状の櫛状中間リング（６）を取り付け、中間リング（６）によりホイルが撓まないように支持する。上記円錐台状の側面は、近傍を通過する高温プラズマ（Ｐ）からのＥＵＶ光線に対して平行となるよう構成され、ＥＵＶ光を遮らないようにされる。また、櫛状中間リング（６）を、ホイルトラップ（５）の中心支柱（５ｂ）と外側リング（５ｃ）とを連結するスポークにより支持すれば、櫛状中間リング（６）の中心軸がホイルトラップの主軸からずれることがない。

Description

ホイルトラップおよび光源装置
　本発明は、極端紫外光光源装置等の光源装置に用いられる、光源である高温プラズマから放出されるデブリから集光鏡等を保護するホイルトラップおよび光源装置に関する。
　半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、その製造用の投影露光装置においては解像力の向上が要請されている。その要請に応えるため、露光用光源の短波長化が進められ、エキシマレーザ装置に続く次世代の半導体露光用光源として、波長１３～１４ｎｍ、特に波長１３．５ｎｍの極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ　ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）光ともいう）を放出する極端紫外光光源装置（以下、ＥＵＶ光源装置ともいう）が開発されている。また、ＥＵＶ光を用いた投影露光装置に使用されるマスクの検査用光源としてもＥＵＶ光源装置は使用される。
　ＥＵＶ光源装置において、ＥＵＶ光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つにＥＵＶ放射種の加熱励起により高温プラズマを発生させ、このプラズマから放射されるＥＵＶ光を取り出す方法がある。
　ＥＵＶ光源装置において、ＥＵＶ光を発生させる方法はいくつか知られているが、そのうちの一つに極端紫外光放射種（以下、ＥＵＶ放射種）を加熱して励起することにより高温プラズマを発生させ、この高温プラズマからＥＵＶ光を取り出す方法がある。
　このような方法を採用するＥＵＶ光源装置は、高温プラズマの生成方式により、ＬＰＰ（ＬａｓｅｒＰｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：レーザ生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とＤＰＰ（ＤｉｓｃｈａｒｇｅＰｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：放電生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とに大きく分けられる。
　〔ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置〕
　ＤＰＰ方式は、例えば内部に電極が配置された放電容器内をガス状の高温プラズマ原料雰囲気とし、当該雰囲気中の電極間において放電を発生させて初期プラズマを生成する。
ここで、放電により電極間を流れる電流の自己磁場の作用により、上記した初期プラズマは収縮される。これにより初期プラズマの密度は高くなり、プラズマ温度が急激に上昇する。このような作用を、以下「ピンチ効果」と称する。ピンチ効果による加熱によって、高温となったプラズマのイオン密度は１０１７～１０２０ｃｍ－３、電子温度は２０～３０ｅＶ程度に到達し、この高温プラズマからＥＵＶ光が放射される。
　図７は、特許文献１（特表２００７－５０５４６０号公報）に記載されたＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置を簡易的に説明するための図である。
　ＥＵＶ光源装置は、放電容器であるチャンバ１を有する。チャンバ１内には、一対の円板状の放電電極２ａ，２ｂなどが収容される放電部１ａと、ホイルトラップ５や集光光学手段であるＥＵＶ集光鏡９などが収容されるＥＵＶ集光部１ｂとを備えている。
　符号１ｃは、放電部１ａ、ＥＵＶ集光部１ｂを排気して、チャンバ１内を真空状態にするためのガス排気ユニットである。
　符号２ａ，２ｂは円盤状の電極である。電極２ａ，２ｂは所定間隔だけ互いに離間しており、それぞれ回転モータ１６ａ，１６ｂが回転することにより、符号１６ｃ，１６ｄを回転軸として回転する。
　符号１４は、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する高温プラズマ原料である。高温プラズマ原料１４は、加熱された溶融金属（ｍｅｌｔｅｄｍｅｔａｌ）例えば液体状のスズ（Ｓｎ）であり、コンテナ１５ａ、１５ｂに収容される。
　上記電極２ａ，２ｂは、その一部が高温プラズマ原料１４を収容するコンテナ１５ａ、１５ｂの中に浸されるように配置される。電極２ａ，２ｂの表面上に乗った液体状の高温プラズマ原料１４は、電極２ａ，２ｂが回転することにより、放電空間に輸送される。上記放電空間に輸送された高温プラズマ原料１４に対してレーザ源１７ａよりレーザ光１７が照射される。レーザ光１７が照射された高温プラズマ原料１４は気化する。
　電極２ａ，２ｂに、電力供給手段３からパルス電圧が印加された後、高温プラズマ原料１４がレ－ザ光１７の照射により気化されることにより、両電極２ａ，２ｂ間にパルス放電が開始し、高温プラズマ原料１４によるプラズマＰが形成される。放電時に流れる大電流によりプラズマが加熱励起され高温化すると、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
　高温プラズマＰから放射したＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡９により集光鏡９の集光点（「中間集光点」ともいう）ｆに集められ、ＥＵＶ光取出部８から出射し、ＥＵＶ光源装置に接続された点線で示した露光機４０に入射する。
　上記したＥＵＶ集光鏡９は斜入射型の集光鏡であり、一般に、複数枚の薄い凹面ミラーを入れ子状に高精度に配置した構造からなる。各凹面ミラーの反射面の形状は、例えば、回転楕円面形状、回転放物面形状、ウォルター型形状であり、各凹面ミラーは回転体形状である。ここで、ウォルター型形状とは、光入射面が、光入射側から順に回転双曲面と回転楕円面、もしくは、回転双曲面と回転放物面からなる凹面形状である。
　ＥＵＶ集光鏡９は、反射面形状が回転楕円面形状、ウォルター型形状等いずれかの形状であって、径が互いに異なる回転体形状の凹面ミラーを複数枚備える。ＥＵＶ集光鏡を構成するこれらの凹面ミラーは、同一軸上に、焦点位置が略一致するように回転中心軸を重ねて配置される。このように凹面ミラーを入れ子状に高精度に配置することにより、ＥＵＶ集光鏡９は、０°～２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射し、かつ、一点に集光できるように構成される。
　図７に示すＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、放電が発生する電極表面に供給された固体もしくは液体のスズやリチウムにレーザ等のエネルギービームを照射して気化させ、その後、放電によって高温プラズマを生成するものである。よって、上記したこの方式を、以下ＬＤＰ（Ｌａｓｅｒ　Ａｓｓｉｓｔｅｄ　Ｇａｓ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｐｒｏｄｕｃｅｄ　Ｐｌａｓｍａ）方式と称することにする。
　〔ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置〕
　ＬＰＰ方式ではプラズマ生成用ドライバレーザをターゲットに照射することでプラズマを生成する。ターゲット材料は、ＥＵＶ光発生用高温プラズマ原料として、ＬＤＰ方式同様にＬｉ（リチウム）とＳｎ（スズ）が注目されている。
　図８は、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置を簡易的に説明するための図である。
　ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置は、光源チャンバ１を有する。光源チャンバ１には、ＥＵＶ放射種である原料（高温プラズマ原料）を供給するための原料供給ユニット１０および原料供給ノズル２０が設けられている。原料供給ノズル２０からは、原料１４として、例えば液滴状のスズ（Ｓｎ）が放出される。
　光源チャンバ１の内部は、真空ポンプ等で構成されたガス排気ユニット１ｃにより真空状態に維持されている。
　レーザビーム照射手段である励起用レーザ光発生装置２１からのレーザ光（レーザビーム）２２は、レーザ光集光手段２４により集光されながらレーザ光入射窓部２３を介してチャンバ１内部へ導入され、ＥＵＶ集光鏡９の略中央部に設けられたレーザ光通過穴２５を通って、原料供給ノズル２０から放出される原料（例えば液滴状のスズ）に照射される。ここで用いられる励起用レーザ光発生装置２１は、例えば、繰り返し周波数が数ｋＨｚであるパルスレーザ装置であり、炭酸ガス（ＣＯ２）レーザ、ＹＡＧレーザなどが使用される。
　原料供給ノズル２０から供給された原料は、レーザ光２２の照射により加熱・励起されて高温プラズマとなり、この高温プラズマからＥＵＶ光が放射される。放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡９によりＥＵＶ光取出部８に向けて反射されてＥＵＶ集光鏡９の集光点（中間集光点）に集光され、ＥＵＶ光取出部８から出射し、ＥＵＶ光源装置に接続された点線で示した露光機４０に入射する。
　ここで、ＥＵＶ集光鏡９は、例えばモリブデンとシリコンの多層膜でコーティングされた球面形状の反射鏡であり、励起用レーザ光発生装置２１およびレーザ光入射窓部２３の配置によっては、レーザ光通過穴２５を必要としない場合もある。
　また、高温プラズマ生成用のレーザ光２２は、迷光としてＥＵＶ光取出部８に到達することもある。よって、ＥＵＶ光取出部の前方（高温プラズマ側）にＥＵＶ光を透過して、レーザ光２２を透過させない不図示のスペクトル純度フィルタを配置することもある。
　〔ホイルトラップ〕
　上述したＥＵＶ光源装置において、高温プラズマＰからは種々のデブリが発生する。それは、例えば、高温プラズマＰと接する金属（例えば、一対の円板状の放電電極２ａ，２ｂ）が上記プラズマによってスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、高温プラズマ原料１４であるＳｎに起因するデブリである。
　これらのデブリは、プラズマの収縮・膨張過程を経て、大きな運動エネルギーを得る。すなわち、高温プラズマＰから発生するデブリは高速で移動するイオンや中性原子であり、このようなデブリはＥＵＶ集光鏡９にぶつかって反射面を削ったり、反射面上に堆積したりして、ＥＵＶ光の反射率を低下させる。
　そのため、ＥＵＶ光源装置において、放電部１ａとＥＵＶ光集光部１ｂに収容されたＥＵＶ集光鏡９との間には、ＥＵＶ集光鏡９のダメージを防ぐために、ホイルトラップ５が設置される。ホイルトラップ５は、上記したようなデブリを捕捉してＥＵＶ光のみを通過させる働きをする。
　ホイルトラップは、その一例が特許文献２（特表２００２－５０４７４６号公報）、特許文献３（特表２００４－２１４６５６号公報）、特許文献４（国際特許公開ＷＯ２００９／１４４６０９号）に示され、特許文献３（特表２００４－２１４６５６号公報）では「フォイル・トラップ」として記載されている。
　図９に、特許文献２（特表２００２－５０４７４６号公報）に示されるようなホイルトラップの概略構成を示す。
　ホイルトラップ５は、ホイルトラップ５の中心軸（図９ではＥＵＶ光の光軸に一致）を中心として、半径方向に放射状に配置された、複数の薄膜（ホイル）または薄い平板（プレート）（以下薄膜と平板を合せて「ホイル５ａ」と呼ぶ）と、この複数のホイル５ａを支持する、同心円状に配置された中心支柱５ｂとリング状支持体である外側リング５ｃとから構成されている。
　ホイル５ａは、その平面がＥＵＶ光の光軸に平行になるように配置され支持されている。そのため、ホイルトラップ５を極端紫外光源（高温プラズマＰ）側から見ると、中心支柱５ｂと外側リング５ｃの支持体の部分を除けば、ホイル５ａの厚みしか見えない。したがって、高温プラズマＰからのＥＵＶ光のほとんどは、ホイルトラップ５を通過することができる。
　一方、ホイルトラップ５の複数のホイル５ａは、配置された空間を細かく分割することにより、その部分のコンダクタンスを下げて圧力を上げる働きをする。そのため、高温プラズマＰからのデブリは、ホイルトラップ５により圧力が上がった領域で衝突確率が上がるために速度が低下する。速度が低下したデブリは、ホイル５ａやホイル５ａの支持体により捕捉されるものもある。
　なお、ＤＰＰ方式やＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置においては、光軸上の光（高温プラズマＰから０°の角度（放射角が０°）で出射する光）や、ＥＵＶ集光鏡９の最も内側に位置する凹面ミラーが反射可能な入射角（以下、最小入射角ともいう）より小さい入射角でＥＵＶ集光鏡９に入射する光は、露光には使用されず、むしろ存在しないほうが好ましい。そのため、中心支柱５ｂは存在しても問題はなく、むしろ中心支柱５ｂにより積極的に遮光することもある。なお中心支柱５ｂは、ＥＵＶ集光鏡９の構成から定まる最小入射角以下の光を遮光する形状となるので、一般的にはコーン形状となる。よって、以下、中心支柱５ｂのことをコーン（ｃｏｎｅ）とも呼ぶ。
　なお、ホイルトラップ５は、高温プラズマの近くに配置されるので、受ける熱負荷も大きい。よって、ホイルトラップ５を構成するホイル５ａやコーン５ｂは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）などの高耐熱材料から形成される。
　上記したホイルトラップ５は、主としてＤＰＰ方式やＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置に採用されることが多い。ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置の場合、磁界によりデブリ進行方向を制御してＥＵＶ集光鏡９への衝突を抑制したり、ＥＵＶ集光鏡９に付着したデブリを、水素ガス等のクリーニングガスにより除去したりしている。しかしながら、図８に示すように、上記したようなホイルトラップ５を高温プラズマＰとＥＵＶ集光鏡９との間に配置することもある。すなわち、ホイルトラップ５はＤＰＰ方式やＬＤＰ方式のＥＵＶ光源装置のみならず、ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置にも採用されうる。
特表２００７－５０５４６０号公報 特表２００２－５０４７４６号公報 特表２００４－２１４６５６号公報 国際特許公開ＷＯ２００９／１４４６０９号
　近年、半導体露光用光源、および、ＥＵＶ光を用いた投影露光装置に使用されるマスクの検査用光源として使用されるＥＵＶ光源装置には、ＥＵＶ光出力の高出力化が要請されている。特に、露光スループットの向上の観点から、露光用光源として採用されるＥＵＶ光源には、ＥＵＶ光の高出力化の要請が大きい。
　ＥＵＶ光出力の高出力化を実現するために、高温プラズマから放出されるＥＵＶ光をＥＵＶ集光鏡で捕集する際の立体角（後述する図１０Ａ、図１０Ｂにおける集光角）を大きくすることが望まれる。それに伴い、高温プラズマと集光鏡との間に配置されるホイルトラップも大型化する。そのため、光軸から放射方向（半径方向）に伸びる各ホイルの長さが長くなる。
　図１０Ａ、図１０Ｂに高温プラズマＰとホイルトラップ５とＥＵＶ集光鏡９の位置関係を示す。図１０Ａは、図１０Ｂに示すＡ－Ａ断面図、図１０Ｂは図１０ＡにおけるＢ方向矢視図である。図１０Ａのようにホイルトラップ５が高温プラズマＰとＥＵＶ集光鏡９との間に配置されると、上記したように半径方向のホイル５ａの長さが長いので、図１０Ｂに示すように各ホイル５ａにおいて自重による撓みが発生する。
　ホイル５ａの撓みが発生すると、場合によっては撓んだホイル５ａが隣り合う他のホイル５ａに接触し、ホイル５ａの変形が発生する。上記したように、ホイル５ａは、その平面がＥＵＶ光の光軸に平行になるように配置され支持されている。しかしながら、ホイル５ａの変形が発生すると当該ホイル５ａの平面はＥＵＶ光の光軸に対して平行とならない。そのため変形したホイル５ａを高温プラズマ側から見ると、ホイル５ａの厚みに加えてホイル５ａの平面の一部が見えることになる。言い換えると、ホイルトラップ５を通過する高温プラズマＰからのＥＵＶ光の一部は、このホイル５ａの平面により遮光される。　よって、ＥＵＶ光のホイルトラップ５に対する透過率が低下するという問題が発生する。
　ホイルトラップ５のＥＵＶ光透過率が低下すると、ＥＵＶ集光鏡９によって集光されるＥＵＶ光の集光点（以下、中間集光点ともいう）におけるＥＵＶ光のパワーが低下することになり、ＥＵＶ光源装置からのＥＵＶ光取り出し効率が悪化する。
　本発明は、上記のような事情を鑑みなされたものであり、その目的は、ホイルトラップが大型化しても当該ホイルトラップのホイルの撓みに起因する上記ホイルトラップのＥＵＶ透過率の低下を抑制することができるホイルトラップおよびこのようなホイルトラップを搭載したＥＵＶ光源装置を提供することにある。
　上述したように、ホイルトラップが大型化すると、ホイルに自重による撓みが発生し、撓んだホイルが隣り合う他のホイルに接触したり、ＥＵＶ光のホイルトラップに対する透過率が低下するという問題が発生する。
　上記問題を解決するため、本発明においては、ホイルトラップに、該ホイルトラップの主軸と同軸の中心軸を有し、ホイルが係合する切り込み部を有する円錐台形状の櫛状中間リングを取り付け、この中間リングによりホイルが撓まないように支持する。
　上記円錐台形状の側面は、近傍を通過するプラズマからのＥＵＶ光線に対して平行となるように構成し、ＥＵＶ光を遮らないようにするのが望ましい。また、上記櫛状中間リングを、ホイルトラップの中心支柱と上記外側リングとを連結するスポークにより支持すれば、櫛状中間リングの中心軸がホイルトラップの主軸からずれることがない。
　さらに、櫛状中間リングの径の大きさを、ＥＵＶ集光鏡の凹面ミラーのいずれか一つのミラーの光入射側の端部にほぼ一致するように構成することで、当該櫛状中間リングにより生ずるＥＵＶ光の影の影響を小さくすることができる。
　以上に基づき、本発明の一態様においては、次のようにして上記課題を解決する。
（１）ＥＵＶ光を放出するプラズマの近傍に配置され、主軸から放射状に伸びる複数のホイルを備え、上記ＥＵＶ光は通過するが上記プラズマからのデブリは捕捉するホイルトラップであって、上記複数のホイルの一端が主軸上に配置された中心支柱により支持され、上記複数のホイルの他端が上記主軸と同軸の中心軸を有する外部リングにより支持されているホイルトラップにおいて、上記ホイルトラップのＥＵＶ光入射側もしくはＥＵＶ光出射側の少なくとも一方に、帯状の板状部材を円錐台形状に成形したリングであって、該円錐台の底面側から上面側方向、または上面側から底面側方向に、上記ホイルが挿入される複数の切り込み部を設けた櫛状中間リングを、該切り込みを上記ホイルに係合させて上記主軸と同軸の中心軸を有するように取り付ける。
（２）本発明の他の態様によれば、上記櫛状中間リングの円錐台状の側面を、近傍を通過するプラズマからのＥＵＶ光線に対して平行としてよい。
（３）本発明の他の態様によれば、上記中心支柱と上記外部リングとは、上記中心支柱と上記外側リングにより保持される複数個設けられるスポークにより連結され、上記櫛状中間リングは上記スポークにより支持されてよい。
（４）本発明の他の態様によれば、上記ホイルトラップは、上記プラズマと、径が互いに異なる回転体形状の複数枚の凹面ミラーを入れ子状に配置してなる斜入射型の集光鏡との間に配置され、上記櫛状中間リングは、その中心軸と上記斜入射型の集光鏡の光軸とが略一致するように配置され、櫛状中間リングの径の大きさは、当該櫛状中間リングにより生じるＥＵＶ光の影が上記回転体形状の凹面ミラーのいずれか一つのミラーの光入射側の端部にほぼ一致するように構成されてよい。
（５）本発明の他の態様によれば、容器と、ＥＵＶ光を放出するプラズマの近傍に配置され、上記のように構成されるホイルトラップと、該ホイルトラップのＥＵＶ光出射側に配置される集光鏡とを備えるＥＵＶ光源装置が提供される。
　本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）ホイルトラップに、該ホイルトラップの主軸と同軸の中心軸を有し、各ホイルが係合する切り込み部を有する円錐台形状の櫛状中間リングを取り付けて、各ホイルをその中間付近で支持するようにしたので、ホイルトラップが大型化しホイルの長さが長くなっても、ホイルが撓まないように支持することができる。
　また、各ホイルと櫛状中間リングを同定せずに、各ホイルを櫛状中間リングの切り込み部に挿入して支持するようにしたので、高温ブラズマＰからの放射により、ホイルトラップの各ホイルや櫛状中間リングが熱膨張しても、切り込み部により安定して各ホイルを支持することができ、ホイルや櫛状中間リングが変形するのを防ぐことができる。
（２）櫛状中間リングの円錐台状の側面を、近傍を通過するプラズマからのＥＵＶ光線に対して平行としたので、中間リングによるＥＵＶ光の遮光量を小さくすることができる。
（３）ホイルトラップの中心支柱と上記外側リングとを連結する複数のスポークにより櫛状中間リングを支持することにより、櫛状中間リング中心軸が、ホイルトラップの主軸からずれるのを防ぎ、櫛状中間リングを所定の位置に位置決めすることができる。
（４）櫛状中間リングの径の大きさを、当該櫛状中間リングにより生ずるＥＵＶ光の影が集光鏡のいずれか一つのミラーの光入射側の端部（ミラーの光入射側の円環状のエッジ部分）にほぼ一致するように構成することにより、櫛状中間リングによって生じるＥＵＶ光の影の影響を最小限にすることができる。
　上記した本発明の目的、態様(アスペクト)及び効果並びに上記されなかった本発明の目的、態様（アスペクト）及び効果は、当業者であれば添付図面及び請求の範囲の記載を参照することにより下記の発明を実施するための形態（発明の詳細な説明）から理解できるであろう。
図１Ａは本発明の実施形態のホイルトラップの構造を示す図である。 図１Ｂは図１ＡのＡ－Ａ断面図である。 図２Ａは本実施形態におけるホイルと櫛状中間リングの斜視図である。 図２Ｂはホイルへの櫛状中間リングの取り付けを説明する図１Ｂの部分拡大図である。 図２Ｃは図２ＢのＤ方向矢視図である。 図３Ａは高温プラズマ、本実施形態のホイルトラップ、ＥＵＶ集光鏡の配置関係を説明する斜視図である。 図３は図３Ａを光軸を含む平面で切った断面図である。 図４Ａは本実施形態のホイルトラップにおいてスポークを追加した図である。 図４Ｂは図４ＡのＡ－Ａ断面図である。 図５Ａは櫛状中間リングをホイルの光入射側、光出射側に設けた場合の構成を示す図である。 図５Ｂは図５ＡのＡ－Ａ断面図である。 図６Ａは図５Ａの構成において、スポークを追加して示した図である。 図６Ｂは図６ＡのＡ－Ａ断面図である。 図７は従来のＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置を簡易的に説明するための図である。 図８はＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置を簡易的に説明するための図である。 図９はホイルトラップの概略構成を示す図である。 図１０Ａは高温プラズマと、ホイルトラッブと、ＥＵＶ集光鏡の位置関係を示す図であり、図１０ＢのＡ－Ａ断面図である。 図１０Ｂは図１０ＡのＢ方向矢視図である。
　図１に、本実施形態のホイルトラップの構造を示す。図１Ａは本実施形態のホイルトラップをＥＵＶ光入射側から見た図、図１Ｂは図１ＡのＡ－Ａ断面図である。
　本実施形態のホイルトラップ５は、ホイルトラップ５のＥＵＶ光入射側もしくはＥＵＶ光出射側の少なくとも一方に各ホイル５ａを挟んで保持する櫛状のリングを設けたものであり、図１Ａ、図１Ｂでは、ホイルトラップ５のＥＵＶ光出射側に櫛状中間リング６を設けた場合を示している。
　従来のホイルトラップ５と同様、本発明のホイルトラップ５は、当該ホイルトラップ５の中心軸（図１Ａ、図１ＢではＥＵＶ光の光軸に一致）を中心として、半径方向に放射状に配置された、複数のホイル５ａと、この複数のホイル５ａを支持する、同心円状に配置された中心支柱５ｂとリング状支持体である外側リング５ｃとから構成される。
　ホイル５ａは、その平面がＥＵＶ光の光軸に平行になるように配置され支持されている。そのため、ホイルトラップ５を高温プラズマＰ側から見ると、中心支柱５ｂと外側リング５ｃの支持体の部分を除けば、ホイル５ａの厚みしか見えない。したがって、高温プラズマＰからのＥＵＶ光のほとんどは、ホイルトラップ５を通過する。
　一方、ホイルトラップ５の複数のホイル５ａは、配置された空間を細かく分割することにより、その部分のコンダクタンスを下げて圧力を上げる働きをする。そのため、高温プラズマＰからのデブリは、ホイルトラップ５により圧力が上がった領域で衝突確率が上がるために速度が低下する。速度が低下したデブリは、ホイル５ａやホイル５ａの支持体により捕捉されるものもある。
　更に本実施形態のホイルトラップ５は、中心支柱５ｂと外側リング５ｃに同心円状であって、かつ、中心支柱５ｂと外側リング５ｃとの中間に櫛状中間リング６が設けられる。
　櫛状中間リング６は、図１Ａ、図１Ｂに示すように、一定の幅を有する帯状の板状体を円錐台形状のリング形状としたものであり、リングの一方の端部（ＥＵＶ光入射側のエッジあるいはＥＵＶ光出射側のエッジ）を始点として、その側面に切り込み部６ａが設けられたものである。後で示すように、櫛状中間リング６は、この切り込み部６ａにホイルトラップ５の各ホイル５ａの一部を挿入させた状態でホイルトラップ５のＥＵＶ光入射側もしくはＥＵＶ光出射側の少なくとも一方に設けられる。
　すなわち、図１Ｂに示すように櫛状中間リング６を構成する円錐台形状の側面をｓ１、円錐台形状の上面をｓ２、円錐台形状の底面をｓ３とすると、櫛状中間リング６を光出射側に取り付ける場合は、その円錐台形状の側面ｓ１に、上面ｓ２側から底面ｓ３側方向に切り込み部６ａを設けたものである。なお、後述するように櫛状中間リング６を光入射側に取り付ける場合は、その円錐台形状の側面ｓ１に、底面ｓ３側から上面ｓ２側方向に、上記ホイル５ａが挿入される複数の切り込み部６ａを設ける。
　櫛状中間リング６は、ホイルトラップ５の各ホイル５ａと同様、高温プラズマＰから放出されるＥＵＶ光をできるだけ遮光しないように、その側面ｓ１は、その近傍を通過するＥＵＶ光の光線と平行になるように構成されることが望ましい。すなわち、櫛状中間リング６は、図１Ｂに示すように、ＥＵＶ光発光点に相当する高温プラズマＰから放射され、その近傍を通過する各光線に対して側面が平行となるように、円錐台状の側面ｓ１を有する。よって、櫛状中間リング６は、光入射側と光出射側に円周状の２つの端部（円錐台形状の側面ｓ１と上面ｓ２、および側面ｓ１と底面ｓ３とが接する辺）を有し、一方の円周状の端部の直径は他方の円周状の端部の直径より大きい。
　上記したように、櫛状中間リング６は、各ホイル５ａの一部が挿入される切り込み部６ａを有する。この切り込み部６ａは、上記した円周状の端部のいずれか一方を始点として、櫛状中間リング６に設けられる。上記切り込み部６ａは、具体的には図１Ａに示すように、ホイルトラップ５に設けられるホイル５ａの数と同数であって、かつ、ホイル５ａの位置に対応した位置に設けられる。図１Ｂに示す例では、櫛状中間リング６はホイルトラップ５の光出射側に設けられているので、上記切り込み部６ａは櫛状中間リング６の直径が小さい方の円周状の端部側に設けられる。
　図２Ａは、本実施例におけるホイルと櫛状中間リングを示す斜視図、および図２Ｂ、図２Ｃは、ホイルへの櫛状中間リングの取り付けを説明するための部分拡大図である。
　図２Ａは、ホイルトラップ５の各ホイル５ａが切り込み部６ａに挿入された状態で、櫛状中間リング６がホイルトラップ５に取り付けられた様子を示す斜視図である。なお、理解を容易にするために、ホイルトラップ５を構成する中心支柱５ｂ、外側リング５ｃは省略されている。また、実際は、各ホイル５ａの一方の端部は中心支柱５ｂによって支持されるが、図２Ａにおいては、各ホイル５ａは光軸から放射方向（半径方向）に伸びるように描写されている。
　図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａから明らかなように、櫛状中間リング６は、ホイルトラップ５の中心軸を中心として同心円状に配置された中心支柱５ｂと外側リング５ｃとによって支持される複数のホイル５ａであって、かつ、半径方向に放射状に配置された複数のホイル５ａの一部が上記櫛状中間リング６の切り込み部６ａに挿入された状態で、ホイルトラップ５のＥＵＶ光入射側もしくはＥＵＶ光出射側の少なくとも一方に設けられる。また、この櫛状中間リング６は、中心支柱５ｂと外側リング５ｃに同心円状であって、かつ、中心支柱５ｂと外側リング５ｃとの中間に位置する。
　更に、櫛状中間リング６の切り込み部６ａは、櫛状中間リング６の一方の円周状の端部を始点として、ホイル５ａの数と同数であって、かつ、ホイル５ａの位置に対応した位置に設けられているので、各ホイル５ａは、ホイルトラップ５の中心軸を中心として、半径方向に放射状に配置された位置に、櫛状中間リング６により規制されて位置決めされる。
　よって、ホイルトラップ５が大型化しても、ホイル５ａの自重によるホイル５ａの撓みが櫛状中間リング６により規制されるので、ホイル５ａの変形が生じにくくなる。よって、ホイルトラップ５の大型化に伴うホイルトラップ５のＥＵＶ光透過率の低下を抑制することが可能となる。
　また、上記櫛状中間リング６は、その平面部（側面ｓ１）がＥＵＶ光の光線と平行になるように構成されている。具体的には、ＥＵＶ光発光点に相当する高温プラズマＰからの光線に対して側面が平行となるように、円錐台状の側面を有する。
　すなわち、上記櫛状中間リング６は、高温プラズマＰから放出されるＥＵＶ光をできるだけ遮光しないように構成されている。
　なお、図１Ｂに示す櫛状中間リング６の断面を拡大した図である図２Ｂに示すように、櫛状中間リング６のＥＵＶ光入射側の厚みが光射出側の厚みよりも小さくなるように上記櫛状中間リング６を構成してもよい。このように櫛状中間リング６を構成することにより、上記櫛状中間リング６によるＥＵＶ光の遮光量を更に減少させることができる。櫛状中間リング６の光入射側の形状としては、例えば、図２Ｂに示すようにナイフエッジ形状としてもよい。
　図２Ｃは、図２Ｂに示す櫛状中間リング６の切り込み部６ａの拡大図において、Ｄ方向から見た矢視図である。図２Ｃに示すように、各ホイル５ａは、櫛状中間リング６の切り込み部６ａに挿入されているものの固定されていない。各切り込み部６ａの幅は、各ホイル５ａの厚みよりも僅かに大きく構成されていて、各切り込み部６ａの凹部とホイル５ａの端部との間には隙間が設けられる。
　よって、高温プラズマＰからの放射により各ホイル５ａが熱膨張してホイル５ａが動いても、上記切り込み部６ａはホイル５ａの動きを妨げることなく安定して上記各ホイル５ａを支持できる。
　すなわち、図２Ｂの矢印方向、図２Ｃの矢印方向にホイル５ａが熱膨張して動いても、切り込み部６ａはホイル５ａの熱膨張方向の動きを規制しない。よって、上記櫛状中間リング６や、熱膨張に伴うホイル５ａの変形を抑制することができる。
　図３Ａ、図３Ｂは、高温プラズマＰ、本発明のホイルトラップ５、ＥＵＶ集光鏡９の配置関係を説明する図であり、図３ＡはホイルトラップとＥＵＶ集光鏡の配置関係を示す斜視図、図３Ｂは、光軸を含む平面で切った断面図である。
　図３Ａ、図３Ｂに示すＥＵＶ集光鏡９は、上記した斜入射集光鏡であり、例えばウォルター型形状である複数枚の薄い凹面ミラー９ａが入れ子状に配置されている。各凹面ミラーの光入射側の端部Ｔ（エッジ）の形状は円環形状であり、円環の太さは凹面ミラーの厚みに相当する。すなわち、各凹面ミラーは、光入射側にＥＵＶ光を遮光する円環状領域を有する。この円環状領域に照射されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光源鏡９には入射せず、ＥＵＶ光源装置からは取り出すことができない。
　一方、本実施形態の櫛状中間リング６は、その平面部（側面）がＥＵＶ光の光線と平行になるように構成された円錐台状であるので、ＥＵＶ光の遮光部分は少ない。しかしながら、櫛状中間リング６により遮光されるＥＵＶ光は、櫛状中間リング６の厚みの分だけ存在し、その影は円環状となる。
　よって、図３Ｂに示すように、櫛状中間リング６を、その中心軸と上記斜入射型の集光鏡９の光軸とが略一致するように配置し、当該櫛状中間リング６によって生じるＥＵＶ光の影を、上記集光鏡９のいずれかの回転体形状の凹面ミラーの光入射側の端部Ｔにおける円環状領域に対応させることが望ましい。
　すなわち、櫛状中間リング６の中心軸と集光鏡の光軸とが略一致している場合において、櫛状中間リング６の径の大きさは、当該櫛状中間リング６によって生じるＥＵＶ光の影を斜入射集光鏡であるＥＵＶ集光鏡９を構成する回転体形状の凹面ミラーのいずれか一つの光入射側円環状領域にほぼ一致するように構成する。
　これにより、櫛状中間リング６を設けたことにより生ずる影の影響を最小限にすることができる。
　ホイルトラップ５を構成する中間支柱５ｂと外側リング５ｃは、例えば、スポーク５ｄにより連結される。図４Ａ、図４Ｂは、本実施形態のホイルトラップ５において、上記したスポーク５ｄを追加した図であり、図４Ａは本実施形態のホイルトラップをＥＵＶ光入射側から見た図、図４Ｂは図４ＡのＡ－Ａ断面図である。
　図４Ａ、図４Ｂに示すように、スポーク５ｄは、中間支柱と外側リング５ｃにより保持される各ホイル５ａ間に複数個設けられる。なお図４Ａ，図４Ｂは、理解を容易にするために、スポーク５ｄの幅を太く強調して示しているものであり、各ホイル５ａの幅と各スポーク５ｄとの幅との大小関係を必ずしも正確に反映したものではない。本実施形態の櫛状中間リング６は、スポーク５ｄの端部（図４Ｂの場合は、ＥＵＶ光出射側端部）に固定されて、櫛状中間リング６によって生じるＥＵＶ光の影が、斜入射集光鏡であるＥＵＶ集光鏡９を構成する凹面ミラーのいずれか一つの光入射側円環状領域に対応するように位置決めされる。
　なお、図１Ａ，図１Ｂ乃至図４Ａ，図４Ｂにおいて、櫛状中間リング６はホイルトラップ５の光出射側に設けられているが、これに限るものではない。例えば、櫛状中間リング６をホイルトラップ５の光入射側に設けてもよいし、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ、図６Ｂに示すように櫛状中間リング６をホイルトラップ５の光入射側および光出射側の双方に設けてもよい。
　図５Ａ、図５Ｂは櫛状中間リングをホイルの光入射側、光出射側に設けた場合の構成を示す図であり、図５ＡはホイルトラップをＥＵＶ光入射側から見た図、図５Ｂは図５ＡのＡ－Ａ断面図である。図５Ａ、図５Ｂに示すように、櫛状中間リング６をホイルトラップ５の光入射側および光出射側の双方に設けることができる。
　また、図６Ａ、図６Ｂは図５Ａ、図５Ｂの構成において、スポークを追加して示した図であり、図６ＡはホイルトラップをＥＵＶ光入射側から見た図、図６Ｂは図６ＡのＡ－Ａ断面図である。図６Ａ、図６Ｂに示すように櫛状中間リング６をホイルトラップ５の光入射側および光出射側の双方に設け、ホイルトラップ５の光入射側、光出射側にスポーク５ｄを設けてもよい。
　当然ながら、各ホイル５ａを支持する櫛状中間リング６が多い程、ホイルトラップ５が大型化しても各ホイル５ａをより正確に位置決めすることができる。よって、櫛状中間リング６は、ホイルトラップ５の光入射側および光出射側の双方に設けることが望ましい。
　なお、上記において特定の実施形態が説明されているが、当該実施形態は単なる例示であり、本発明の範囲を限定する意図はない。本明細書に記載された装置及び方法は上記した以外の形態において具現化することができる。また、本発明の範囲から離れることなく、上記した実施形態に対して適宜、省略、置換及び変更をなすこともできる。かかる省略、置換及び変更をなした形態は、請求の範囲に記載されたもの及びこれらの均等物の範疇に含まれ、本発明の技術的範囲に属する。
　本出願は日本特許出願第２０１４－０２１３８４号（出願日２０１４年２月６日）を基礎とした出願であり、上記日本出願の優先権を主張し、上記日本出願の開示内容は全て本出願に組み込まれたものとする。
１　　　チャンバ
１ａ　　放電部
１ｂ　　ＥＵＶ集光部
１ｃ　　ガス排気ユニット
２ａ，２ｂ　　放電電極
３　　　電力供給手段
５　　　ホイルトラップ
５ａ　　ホイル
５ｂ　　中心支柱
５ｃ　　外側リング
５ｄ　　スポーク
６　　　櫛状中間リング
６ａ　　切り込み部
８　　　ＥＵＶ光取出部
９　　　ＥＵＶ集光鏡
１０　　原料供給ユニット
１４　　高温プラズマ原料
１５　　コンテナ
１６ａ，１６ｂ　　回転モータ
１６ｃ，１６ｄ　　回転軸
１７　　レーザ光
１７ａ　レーザ源
２０　　原料供給ノズル
２１　　励起用レーザ光発生装置
２２　　レーザ光（レーザビーム）
２３　　レーザ光入射窓部
２４　　レーザ光集光手段
４０　　露光機
Ｐ　　　高温プラズマ

Claims (5)

  1. 　ＥＵＶ光を放出するプラズマの近傍に配置され、主軸から放射状に伸びる複数のホイルを備え、上記ＥＵＶ光は通過するが上記プラズマからのデブリは捕捉するホイルトラップであって、上記複数のホイルの一端が主軸上に配置された中心支柱により支持され、上記複数のホイルの他端が上記主軸と同軸の中心軸を有する外部リングにより支持されているホイルトラップにおいて、
    　上記ホイルトラップのＥＵＶ光入射側もしくはＥＵＶ光出射側の少なくとも一方に、帯状の板状部材を円錐台形状に成形したリングであって、該円錐台の底面側から上面側方向、または上面側から底面側方向に、上記ホイルが挿入される複数の切り込みを設けた櫛状中間リングを、該切り込みを上記ホイルに係合させて上記主軸と同軸の中心軸を有するように取り付けた
    ことを特徴とするホイルトラップ。
  2. 　上記櫛状中間リングの円錐台状の側面は、近傍を通過するプラズマからのＥＵＶ光線に対して平行である
    ことを特徴とする請求項１記載のホイルトラップ。
  3. 　上記中心支柱と上記外部リングとは、上記中心支柱と上記外側リングにより保持される複数個設けられるスポークにより連結されていて、
    　上記櫛状中間リングは上記スポークにより支持されている
    ことを特徴とする請求項１もしくは請求項２のいずれか１項に記載のホイルトラップ。
  4. 　上記ホイルトラップは、上記プラズマと、径が互いに異なる回転体形状の複数枚の凹面ミラーを入れ子状に配置してなる斜入射型の集光鏡との間に配置され、
    　上記櫛状中間リングは、その中心軸と上記斜入射型の集光鏡の光軸とが略一致するように配置され、
    　櫛状中間リングの径の大きさは、当該櫛状中間リングにより生じるＥＵＶ光の影が上記回転体形状の凹面ミラーのいずれか一つのミラーの光入射側の端部にほぼ一致するように構成されている
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のホイルトラップ。
  5. 　容器と、ＥＵＶ光を放出するプラズマの近傍に配置される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載のホイルトラップと、該ホイルトラップのＥＵＶ光出射側に配置される集光鏡と、を備える
    ことを特徴とするＥＵＶ光源装置。
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