極端紫外光光源装置および集光光学手段の位置調整方法
【課題】極端紫外光光源装置において、均一な角度分布特性を得るための集光鏡の位置調整を、短時間で行うことができるようにすること。
【解決手段】制御部１０の分布データベース１０ａに、不均一な角度分布特性画像データと、この不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光鏡の移動方向および移動量と登録しておく。角度分布特性測定器１２により、角度分布画像データを取得したら、この角度分布特性画像データを、分布データベース１０ａに登録された画像と比較し、角度分布特性画像データの中から、取得した現在の角度分布特性と最もよく一致する画像データを選ぶ。そして、選び出した画像データに対応づけて記憶されている、均一な角度分布特性にするための集光鏡６の移動方向および移動量のデータを読み出し、これに基づいて、集光鏡移動手段１１により、集光鏡６を移動させる。
【解決手段】制御部１０の分布データベース１０ａに、不均一な角度分布特性画像データと、この不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光鏡の移動方向および移動量と登録しておく。角度分布特性測定器１２により、角度分布画像データを取得したら、この角度分布特性画像データを、分布データベース１０ａに登録された画像と比較し、角度分布特性画像データの中から、取得した現在の角度分布特性と最もよく一致する画像データを選ぶ。そして、選び出した画像データに対応づけて記憶されている、均一な角度分布特性にするための集光鏡６の移動方向および移動量のデータを読み出し、これに基づいて、集光鏡移動手段１１により、集光鏡６を移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光を出射する極端紫外光光源装置に関し、特に、ＥＵＶ光源装置のおよびＥＵＶ光源装置に設けられた集光光学手段（集光鏡）の位置の調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、露光用光源の短波長化が進められ、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 Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）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（例えば特許文献１参照）。
図４は、特許文献１に示されるＥＵＶ光源装置を簡易的に説明するための図である。
同図に示すように、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が収容される放電部１ａと、ホイルトラップ５と集光鏡６とを収容するＥＵＶ集光部１ｂが設けられる。
一対の円盤状の電極２ａ，２ｂは、絶縁材２ｃを挟んで図４の紙面において上下に配置されている。紙面の下方に位置する放電電極２ｂには、モータ２ｊの回転軸２ｅが取付けられている。放電電極２ａ、２ｂは、摺動子２ｇ、２ｈを介してパルス電力供給部３に接続されている。
放電電極２ｂの周辺部には溝部２ｄが設けられ、この溝部２ｄに高温プラズマＰを発生させるための固体の原料Ｍ（ＬｉまたはＳｎ）が配置されている。
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。
【０００３】
上記のＥＵＶ光源装置においては、放電電極２ｂの溝部に配置された高温プラズマ用の原料に対し、エネルギービーム照射機４からエネルギービームを照射する。エネルギービームは例えばレーザビームであり、レーザ入射窓４ａを介して照射され、固体の原料が放電電極２ａと２ｂとの間で気化する。
この状態で、放電電極２ａと２ｂの間にパルス電力供給部３からパルス電力が供給されると、放電電極２ａのエッジ部分と放電電極２ｂのエッジ部分との間で放電が発生し、高温プラズマ原料ＭによるプラズマＰが形成され、放電時に流れる大電流により加熱励起され高温化し、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
放射されたＥＵＶ光は、ホイルトラップ５を介してＥＵＶ集光部１ｂに入射し、集光鏡６によって、集光鏡６の中間集光点ｆに集められ、ＥＵＶ光出射口７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３０に入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０１９２４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなＥＵＶ光源装置においては、以下に説明するような実用上の問題があった。
ＥＵＶ光源装置を長時間にわたって点灯駆動した場合、プラズマＰと集光鏡６とのアライメントのずれが生じる。このため、中間集光点ｆ以降の、ＥＵＶ光の照度分布状態を示す角度分布特性が悪化し、角度分布特性が不均一（非対称）になることがある。角度分布特性が不均一になると、ＥＵＶ光を使った露光機において、被処理体に露光ムラが生じることがある。
角度分布特性が悪化して非対称になる原因は、例えば以下の２つの原因が考えられる。
（１）点灯駆動時間の経過とともに放電電極が磨耗していくことにより、放電電極間に形成されるプラズマの位置が、点灯初期の状態と比べて変動する。
（２）集光鏡６が、放電電極２ａ，２ｂやプラズマＰから発せられる熱により高温状態になって、熱歪みを生じて変形する。
【０００６】
以上のように、角度分布特性（中間集光点以降のＥＵＶ光の照度分布状態）は、上記集光鏡６（集光光学手段）のアライメント位置（所望の位置にＥＵＶ光が集光するように集光光学手段がセットされたときの集光光学手段の位置）からのずれの方向、大きさを等に対応しており、上記集光光学手段６がアライメント位置からずれるほど、上記角度分布特性は悪化する。
すなわち、角度分布特性を、不均一（非対称）なものから均一（対称）なものに修正するためには、角度分布特性を測定しながら、集光光学手段６の位置を、Ｘ軸方向（光軸方向：図４左右方向）、Ｙ軸方向（図４上下方向）、Ｚ方向（図４手前奥方向）、θｚ方向（Ｚ軸の周りの回転方向）、θｙ（Ｙ軸の周りの回転方向）に移動させて行う必要がある。
現状では、上記作業を、作業者が、集光点ｆの後にＥＵＶ光の角度分布測定器を挿入して、角度分布特性を測定しながら、集光鏡６の位置を微小移動させて行っている。角度分布特性変化と、集光鏡６の移動方向及び移動量との関係は、作業者の熟練により体得するものであり、均一な角度分布特性を得るための集光鏡６の位置調整作業に必要な時間は作業者によって異なり、場合によっては数時間という長時間が必要であった。
【０００７】
また、集光鏡６を新しいものに交換したときも、同様に角度分布特性を測定し、それが不均一であれば、均一になるように、集光鏡６の位置調整作業を行わなければならない。したがって、集光鏡６の交換とその位置調整にかかる時間も、長時間が必要な場合があった。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、極端紫外光光源装置の中間集光点以降における角度分布特性が悪化して不均一（非対称）になったとき、あるいは、集光鏡を交換した際等に、短時間で均一な角度分布特性を得るための集光鏡の位置調整を行うことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
あらかじめ、ＥＵＶ光源装置の制御部に、集光光学手段（集光鏡）により反射された不均一な角度分布特性を示す画像データを、不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光光学手段の移動方向および移動量と対応させて、複数、登録しておく。
そして、角度分布特性測定器により、現状における角度分布特性を示す画像データ（角度分布特性画像データ）を取得したら、この角度分布特性画像データを、予め記憶されている複数の不均一な角度分布特性画像データと比較する。そして、その複数の不均一な角度分布特性画像データの中から、取得した測定した現在の角度分布特性と最もよく一致する画像データを選ぶ。
次に、選び出した画像データに対応づけて記憶されている、均一な角度分布特性にするための集光光学手段の移動方向および移動量のデータを読み出し、これに基づいて、集光光学手段を移動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
現状における角度分布特性画像データを取得し、あらかじめ登録しておいた、不均一な角度分布特性画像データと比較し、最もよく一致する画像データに対応づけた、不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光光学手段の移動方向および移動量を読み出し、これに基づいて集光光学手段を移動させるようにしたので、作業者の熟練の度合いによることなく、短時間で集光光学手段の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成の概略を示す図である。
【図２】本実施例の集光鏡の移動制御を説明する図である。
【図３】放電電極を備えないＥＵＶ光源装置に本発明を適用した場合の概略構成を示す図である。
【図４】ＥＵＶ光源装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成の概略を示す図である。
ＥＵＶ光源装置の構成は、前記図４に示したものと同様であり、放電電極２ａ，２ｂを収容する放電部１ａと、ホイルトラップ５と集光鏡（集光光学手段）６とを収容するＥＵＶ集光部１ｂとにより構成されるチャンバ１を備える。
チャンバ１には、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１ｃが設けられている。
一対の円板状の放電電極２ａ、２ｂは、絶縁部材２ｃを挟んで対向するよう配置され、各々の中心が同軸上に配置されている。紙面において下方側に位置する放電電極２ｂには、モータ２ｊの回転軸２ｅが取付けられている。
回転軸２ｅは、放電電極２ａの中心と放電電極２ｂの中心とが回転軸２ｅの同軸上に位置している。回転軸２ｅは、メカニカルシール２ｆを介してチャンバ１内に導入される。
メカニカルシール２ｆは、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸２ｅの回転を許容する。
【００１２】
放電電極２ｂの下方側には、例えばカーボンブラシ等で構成される摺動子２ｇおよび２ｈが設けられている。摺動子２ｇは、放電電極２ｂに設けられた貫通孔を介して放電電極２ａと電気的に接続される。摺動子２ｈは、放電電極２ｂと電気的に接続されている。
パルス電力供給部３は、摺動子２ｇ、２ｈを介して、それぞれ放電電極２ａ、２ｂにパルス電力を供給する。
円板状の放電電極２ａ，２ｂの周辺部は、エッジ形状に形成されている。
放電電極２ｂの溝部２ｄには、高温プラズマ生成用の液体または固体の原料Ｍが配置されている。原料Ｍは、例えば、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）である。
パルス電力供給部３より放電電極２ａ、２ｂに電力が供給されると、両電極のエッジ部分間で放電が発生する。放電が発生すると、放電電極２ａ，２ｂの周辺部は放電により高温となるので、放電電極２ａ，２ｂは、タングステン、モリブデン、タンタルなどの高融点金属からなる。
絶縁部材２ｃは、放電電極２ａと２ｂの間の絶縁を確保するため、窒化珪素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。
【００１３】
チャンバ１には、原料Ｍに対してエネルギービームを照射して、原料Ｍを気化するためのエネルギービーム照射機４が設けられている。エネルギービーム照射機４から照射されるエネルギービームは、例えばレーザビームである。
放電電極２ｂの溝部２ｄに配置された高温プラズマ用の原料Ｍに対し、エネルギービーム照射機４からレーザ入射窓４ａを介してレーザビームが照射される。これによって、固体の原料Ｍが放電電極２ａと２ｂとの間で気化する。
この状態で、放電電極２ａと２ｂの間にパルス電力供給部３からパルス電力が供給されると、放電電極２ａのエッジ部分と放電電極２ｂのエッジ部分との間で放電が発生し、高温プラズマ原料ＭによるプラズマＰが形成され、放電時に流れる大電流により加熱励起され高温化し、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
ＥＵＶ集光部１ｂに配置されたホイルトラップ５は、放電電極を構成する物質や高温プラズマ発生用の原料Ｍを基にして発生するデブリが、集光鏡６に向けて飛散することを抑制するために設けられている。
ホイルトラップ５は、放射状に伸びる複数の薄板により仕切られる複数の狭い空間が形成されている。
【００１４】
ＥＵＶ集光部１ｂに配置された集光鏡６は、高温プラズマから放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射するための光反射面６ａが形成されている。
集光鏡６は、互いに接触することなく入れ子状に配置された複数の光反射面６ａにより構成されている。各光反射面６ａは、Ｎｉ（ニッケル）などからなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）などの金属を緻密にコーティングすることにより、０−２５度の射入射角度の極端紫外光を良好に反射するように形成されている。
集光鏡６の各光反射面６ａは、集光点ｆが一致するように構成される。集光鏡６で集光した光はＥＵＶ光出射口７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３０に入射する。
また、ＥＵＶ光源装置は制御部１０を備え、電極２ａ，２ｂを回転させるモータ２ｄや、電極２ａ，２ｂに電力を供給するパルス電力供給部３などの動作を制御するとともに、後述するように、測定した角度分布特性の画像データに基づき、集光鏡６の移動方向および移動量を得て、集光鏡移動手段１１により集光鏡６を移動させる。
【００１５】
集光点ｆの後方には、集光点ｆに集光したＥＵＶ光の角度分布特性を測定する角度分布特性測定器１２が設けられる。この角度分布特性測定器１２には不図示の移動機構が取付けられており、角度分布特性測定時には、角度分布特性測定器１２は光路内に挿入され（図中実線の位置）また、露光処理中には光路から退避される（図中点線の位置）。
角度分布特性測定器１２はＥＵＶ光を可視光に変換するシンチレ一タ１２ａと、このシンチレ一タ１２ａにより変換された可視光を受光するＣＣＤカメラ１２ｂとを備える。
ＣＣＤカメラ１２ｂは、入射した光を受光し、受像した光の照度分布を示す画像データを出力する。この画像データは、角度分布特性画像データとして制御部１０に送られる。
集光鏡６には、集光鏡６をＸ軸方向（光軸方向：図１左右方向）、Ｙ軸方向（図１上下方向）、Ｚ方向（図７手前奥方向）、θｚ方向（Ｚ軸の周りの回転方向）、θｙ（Ｙ軸の周りの回転方向）に移動させる集光鏡移動手段１１が取り付けられており、その動作は制御部１０により制御される。
【００１６】
制御部１０は、例えばプロセッサ等の処理装置と記憶部から構成することができ、前記したように電極２ａ，２ｂに電力を供給するパルス電力供給部３を制御するなど、ＥＵＶ光源装置の全体の動作を制御するとともに、本発明に係る、角度分布特性を均一にするための集光鏡６の移動制御をおこなう。
集光鏡６の移動制御をおこなうため、制御部１０は、分布データベース１０ａと、比較選択部１０ｂと、集光鏡移動制御部１０ｃを備える。また、上記分布データベース１０ａに画像データ等を登録するための登録部１０ｄが設けられる。
分布データベース１０ａは、制御部１０の記憶部に、複数の角度分布特性画像データと、該各画像データに対応させて集光鏡６を移動させるための移動データとを登録したものである。
比較選択部１０ｂは、比較部１０１と移動データ読出部１０２を備え、比較部１０１で前記角度分布特性測定器１２で取得した角度分布特性画像データと、上記分布データベース１０ａに格納された画像データを比較して、分布データベース１０ａ中の最も一致している画像データを検索し、移動データ読出部１０２で、この画像データに対応した移動データを読み出す。この移動データは集光鏡移動制御部１０ｃに送られ、集光鏡移動制御部１０ｃは、この移動データに基づき集光鏡移動手段１１を制御して、集光鏡６を移動させる。
【００１７】
次に、本発明の、集光鏡の位置調整方法について、図１と図２を使って説明する。
図２は、本実施例の集光鏡の移動制御を説明する図であり、同図には、分布データベース１０ａに格納された画像データの一例と、集光鏡移動手段１１と、集光鏡６と、ＥＵＶ光の焦点位置に配置されたアパーチャ（ＥＵＶ光出射口７）と、シンチレータ１２ａとＣＣＤカメラ１２ｂから構成される角度分布特性測定器１２が示されている。
まず、集光鏡６の位置調整の前段階として、制御部１０の分布データベース１０ａに、登録部１０ｄから、集光鏡により反射された不均一な角度分布特性の画像データを、不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光鏡の移動方向および移動量と対応させて、複数登録（記憶）する。
具体的には、ＥＵＶ光が放射されている状態で角度分布特性測定器１２を光路内に挿入し、角度分布特性測定器１２から得られる画像データを見ながら、集光鏡移動手段１１を動作させることにより、集光鏡６を移動させ、そのときの移動方向、移動量を、そのときの角度分布画像データとともに、分布データベースに登録する。
【００１８】
図２（ａ）は、角度分布特性測定器により測定された照度分布が略均一な角度分布特性画像データの一例である。同図において、白い部分がＥＵＶ光の強度が強い部分であり、白から灰色、黒になるほどＥＵＶ光の照度が弱くなる。同図では、ＥＵＶ光の強度が強い部分が円周上にほぼ均一に分布している。なお、同図において、ＥＵＶ光の強度が強い部分が６つの領域に分割されているが、これは集光鏡６の各反射面６ａを支持する支持部材の影によるものである。
この状態で、集光鏡移動手段１１により、集光鏡を、ある方向にある移動量（例えばＸ方向にＡｍｍ）移動させる。角度分布特性が均一な状態から移動させるのであるから、角度分布特性測定器１２より得られる角度分布特性画像データにおける照度分布は、例えば図２の（ｃ）に示すように不均一なものとなる。
そして、制御部１０の分布データベース１０ａに、この角度分布特性が不均一な画像データと、角度分布特性が均一な状態からＸ方向にＡｍｍ移動したという移動情報を対応させて記憶させる。
この角度分布特性の不均一な画像データに集光鏡６の移動情報を対応させて記憶させる作業は、制御部１０に接続された登録部１０ｄから行う。このようにして登録した画像データを、仮に画像データ１とする。
【００１９】
続いて、集光鏡６を均一な角度分布特性が得られる状態（アライメント位置）に戻し、今度は先ほどとは異なる方向に集光鏡を移動させ（例えばθｙ方向にＢ度）、その位置での角度分布特性画像データを、角度分布特性が均一な状態からθｙ方向にＢ度移動したという移動情報を対応させて記憶させる。これを画像データ２とする。
このようにして、できるだけ多くの、移動情報を対応させた不均一な角度分布特性画像データを、制御部１０の分布データベース１０ａに登録（記憶）する。例えば、実際の装置においては、４０００〜５０００の画像データを記憶する。
図２（ｂ）は、このようにして制御部１０の分布データベース１０ａに登録した、複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データ例である。上記したように、各画像データには、角度分布特性が均一な状態からどの方向にどの程度移動させたかという移動方向と移動量のデータが対応して記憶されている。
【００２０】
このようにして複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データの登録ができた段階で、集光鏡６の位置調整の作業を実施する。
例えば、集光鏡６を古いものから新しいものに交換して取り付けが終われば、ＥＵＶ光を放射し、角度分布特性測定器１２を光路内に挿入し、その状態での（現状での）角度分布特性を測定する。測定した角度分布特性画像データは制御部１０に送られる。ここで、測定された画像データは、例えば図２（ｃ）のようなものであったとする。
比較選択部１０ｂの比較部１０１において、測定した画像データ（図２（ｃ））と、分布データベース１０ａに記憶されている複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データとを比較し、分布データベース１０ａ（図２（ｂ））の画像データ中から最も良く一致する画像データを選び出す。
【００２１】
この、分布データベース１０ａからの画像データの選択は、例えばパターンマッチングを使用することで行う。パターンマッチングは、登録された画像のパターンと、観察した画像のパターンの一致度を測定する手法として一般によく知られている。即ち、測定した画像データ（図２（ｃ））に対して、一致するスコアが最も高い画像データを選択する。
記憶している複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データ図２（ｂ）の中から、測定した画像データ図２（ｃ）と最も良く一致する画像データを選び出したら、比較選択部１０ｂの移動データ読出部１０２は、その画像データに対応して記憶されている移動情報を呼び出す。
呼び出した画像データには、上記したように集光鏡６の移動情報が対応して記憶されている。対応して記憶されている移動情報は、集光鏡６を均一な角度分布特性からどの方向にどのくらい移動させたのかという情報であり、図１に示すように紙面左右方向をＸ、紙面上下方向をＹ、紙面前後方向をＺとし、Ｚ軸回りの回転をθｚ、Ｙ軸回りの回転をθｙとすると、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の移動量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ、Ｚ軸回りの回転量Δθｚ、Ｙ軸回りの回転量をΔθｙである。
【００２２】
したがって、対応して記憶されている位置情報に対して反対方向に集光鏡６を移動させれば、角度分布特性測定器１２により測定される画像データは、均一な角度分布特性のもの近づくはずである。
例えば、測定した画像データが、上記の画像データ１として登録した画像に良く似ていれば、制御部１０は、集光鏡移動手段１１により集光鏡をＸ方向に−Ａｍｍ移動させる。また、測定した画像データが、上記の画像データ２として登録した画像に良く似ていれば、集光鏡をθｙ方向に−Ｂ度移動させる。
このようにして集光鏡を移動させた後、再度、角度分布特性測定器１２によりＥＵＶ光の角度分布特性を測定し、画像データを取得する。
そして、新たに取得した角度分布特性画像データを、再度、分布データベース１０ａの各画像データと比較し、最も良く一致する画像データを選び、上記と同様に、その画像データに対応した集光鏡６の移動情報に基づき、集光鏡６を移動する。
これを何度か繰り返すことにより、集光鏡６は、均一な角度分布特性が得られ位置に調整される。
このようなＥＵＶ光の角度分布特性の測定と集光鏡の位置調整は、１日１回程度（１億ショットごと程度）の頻度で行うことが望ましい。
【００２３】
本実施例によれば、制御部１０にあらかじめ記憶された画像データと、その画像データに対応して記憶された集光鏡６の移動情報に基づき、自動的に集光鏡６の位置合せができるので、位置調整の作業は、作業者の熟練の度合いに依らず、２０秒から３０秒という短い時間で行うことができるようになった。
また、このように、記憶した画像との一致度を調べることは、次のような利点もある。
上記したように、集光鏡６は複数の反射面６ａを有するが、その反射面６ａのうち、特定の反射面の反射率が低下した場合、角度分布の一部だけが変化することになるが、目視ではそのことに気がつかないことがある。しかし、パターンマッチングのような記憶した画像との一致度（スコア）が低下するので、いち早く集光鏡６の不具合を発見することができる。
【００２４】
また、この集光鏡の位置調整は、ＥＵＶ光源装置においては、ホイルトラップ５が位置ずれを起こし、その位置ずれによりＥＵＶ光の角度特性が悪化した場合や、複数の反射面６ａを有する集光鏡６において、特定の反射面の反射率が低下することによりＥＵＶ光の角度特性が悪化した場合にも行うことができる。そのような場合、ＥＵＶ光の角度特性を初期状態のような均一なものに戻すことはできないが、できるだけ均一な状態に補正することができる。
【００２５】
上記本実施例では、電極間の放電によりＥＵＶ光を放射するＥＵＶ光源装置の集光鏡の位置調整を例にして説明したが、本発明は、滴下される高温プラズマ生成用の原料に対して高出力のエネルギービームを照射してＥＵＶ光を放射するＥＵＶ光源装置の集光鏡の位置調整にも使用することができる。
図３に、放電電極を備えないＥＵＶ光源装置に本発明を適用した構成の概略を示す。
ＥＵＶ光源装置は、集光光学手段である集光鏡２１を収容するチャンバ１を備える。集光鏡２１は、高温プラズマから放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射し、その光を集光点ｆに集光するための光反射面２１ａが形成されている。
チャンバ１には、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１ｃが設けられている。
【００２６】
ＥＵＶ光源装置は、集光鏡２１の光反射面２１ａ側に、高温プラズマ生成用の液体または固体の原料Ｍを落下（滴下）して供給する原料供給手段２２を備える。原料Ｍは、例えば、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）である。
ＥＵＶ光源装置は、原料供給手段２２により供給された原料Ｍに対して、非常に高いエネルギーのレーザビームを照射する高出力のレーザ装置２３を備える。
原料供給手段により、集光鏡２１の光反射面２１ａ側に供給された高温プラズマ用の原料Ｍに対し、高出力のレーザ装置２３からレーザ入射窓２３ａを介して非常に高いエネルギーを有するレーザビームが照射される。これによって、原料Ｍが高温プラズマとなり、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する。高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、集光鏡２１の光反射面６１ａにより反射され、集光点ｆに集光する。
【００２７】
集光点ｆの後方には、前述したように、集光点ｆに集光したＥＵＶ光の角度分布特性を測定する角度分布特性測定器１２が設けられる。この角度分布特性測定器１２は、前記したようにシンチレ一タ１２ａとＣＣＤカメラ１２ｂから構成され、角度分布特性測定時には光路内に挿入され（図中実線の位置）、露光処理中には光路から退避される（図中点線の位置）。
上記角度分布特性測定器１２は照度分布を示す角度分布特性画像データを出力し、この画像データは制御部１０に送られる。
集光鏡２１には、集光鏡６を移動させる集光鏡移動手段１１が取り付けられており、その動作は制御部１０により制御される。
【００２８】
制御部１０は、前記したように分布データベース１０ａと、比較選択部１０ｂと、集光鏡移動制御部１０ｃを備え、上記分布データベース１０ａには登録部１０ｄから画像データ等が登録される。
分布データベース１０ａには、複数の角度分布特性画像データと、該各画像データに対応させて集光鏡６を移動させるための移動データとが登録され、比較選択部１０ｂは、比較部１０１において前記角度分布特性測定器１２で取得した角度分布特性画像データと、上記分布データベース１０ａに格納された画像データを比較して、分布データベース１０ａ中の最も一致している画像データを検索し、その画像データに対応した移動データを移動データ読出部１０２で読み出す。この移動データは集光鏡移動制御部１０ｃに送られ、集光鏡移動制御部１０ｃは、この移動データに基づき集光鏡移動手段１１を制御して、集光鏡２１を移動させる。
【符号の説明】
【００２９】
１ チャンバ
１ａ 放電部
１ｂ ＥＵＶ集光部
２ａ，２ｂ 放電電極
２ｃ 絶縁部材
３ パルス電力供給部
４ エネルギービーム照射機
５ ホイルトラップ
６ 集光鏡
１０ 制御部
１０ａ 分布データベース
１０ｂ 比較選択部
１０ｃ 集光鏡移動制御部
１１ 集光鏡移動手段
１２ 角度分布特性測定器
１２ａ シンチレ一タ
１２ｂ ＣＣＤカメラ
２１ 集光鏡
２２ 原料供給手段
２３ 高出力のレーザ装置
３０ 露光機
Ｍ 原料
Ｐ プラズマ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光を出射する極端紫外光光源装置に関し、特に、ＥＵＶ光源装置のおよびＥＵＶ光源装置に設けられた集光光学手段（集光鏡）の位置の調整方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、露光用光源の短波長化が進められ、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 Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）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（例えば特許文献１参照）。
図４は、特許文献１に示されるＥＵＶ光源装置を簡易的に説明するための図である。
同図に示すように、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が収容される放電部１ａと、ホイルトラップ５と集光鏡６とを収容するＥＵＶ集光部１ｂが設けられる。
一対の円盤状の電極２ａ，２ｂは、絶縁材２ｃを挟んで図４の紙面において上下に配置されている。紙面の下方に位置する放電電極２ｂには、モータ２ｊの回転軸２ｅが取付けられている。放電電極２ａ、２ｂは、摺動子２ｇ、２ｈを介してパルス電力供給部３に接続されている。
放電電極２ｂの周辺部には溝部２ｄが設けられ、この溝部２ｄに高温プラズマＰを発生させるための固体の原料Ｍ（ＬｉまたはＳｎ）が配置されている。
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。
【０００３】
上記のＥＵＶ光源装置においては、放電電極２ｂの溝部に配置された高温プラズマ用の原料に対し、エネルギービーム照射機４からエネルギービームを照射する。エネルギービームは例えばレーザビームであり、レーザ入射窓４ａを介して照射され、固体の原料が放電電極２ａと２ｂとの間で気化する。
この状態で、放電電極２ａと２ｂの間にパルス電力供給部３からパルス電力が供給されると、放電電極２ａのエッジ部分と放電電極２ｂのエッジ部分との間で放電が発生し、高温プラズマ原料ＭによるプラズマＰが形成され、放電時に流れる大電流により加熱励起され高温化し、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
放射されたＥＵＶ光は、ホイルトラップ５を介してＥＵＶ集光部１ｂに入射し、集光鏡６によって、集光鏡６の中間集光点ｆに集められ、ＥＵＶ光出射口７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３０に入射する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００５／１０１９２４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このようなＥＵＶ光源装置においては、以下に説明するような実用上の問題があった。
ＥＵＶ光源装置を長時間にわたって点灯駆動した場合、プラズマＰと集光鏡６とのアライメントのずれが生じる。このため、中間集光点ｆ以降の、ＥＵＶ光の照度分布状態を示す角度分布特性が悪化し、角度分布特性が不均一（非対称）になることがある。角度分布特性が不均一になると、ＥＵＶ光を使った露光機において、被処理体に露光ムラが生じることがある。
角度分布特性が悪化して非対称になる原因は、例えば以下の２つの原因が考えられる。
（１）点灯駆動時間の経過とともに放電電極が磨耗していくことにより、放電電極間に形成されるプラズマの位置が、点灯初期の状態と比べて変動する。
（２）集光鏡６が、放電電極２ａ，２ｂやプラズマＰから発せられる熱により高温状態になって、熱歪みを生じて変形する。
【０００６】
以上のように、角度分布特性（中間集光点以降のＥＵＶ光の照度分布状態）は、上記集光鏡６（集光光学手段）のアライメント位置（所望の位置にＥＵＶ光が集光するように集光光学手段がセットされたときの集光光学手段の位置）からのずれの方向、大きさを等に対応しており、上記集光光学手段６がアライメント位置からずれるほど、上記角度分布特性は悪化する。
すなわち、角度分布特性を、不均一（非対称）なものから均一（対称）なものに修正するためには、角度分布特性を測定しながら、集光光学手段６の位置を、Ｘ軸方向（光軸方向：図４左右方向）、Ｙ軸方向（図４上下方向）、Ｚ方向（図４手前奥方向）、θｚ方向（Ｚ軸の周りの回転方向）、θｙ（Ｙ軸の周りの回転方向）に移動させて行う必要がある。
現状では、上記作業を、作業者が、集光点ｆの後にＥＵＶ光の角度分布測定器を挿入して、角度分布特性を測定しながら、集光鏡６の位置を微小移動させて行っている。角度分布特性変化と、集光鏡６の移動方向及び移動量との関係は、作業者の熟練により体得するものであり、均一な角度分布特性を得るための集光鏡６の位置調整作業に必要な時間は作業者によって異なり、場合によっては数時間という長時間が必要であった。
【０００７】
また、集光鏡６を新しいものに交換したときも、同様に角度分布特性を測定し、それが不均一であれば、均一になるように、集光鏡６の位置調整作業を行わなければならない。したがって、集光鏡６の交換とその位置調整にかかる時間も、長時間が必要な場合があった。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、極端紫外光光源装置の中間集光点以降における角度分布特性が悪化して不均一（非対称）になったとき、あるいは、集光鏡を交換した際等に、短時間で均一な角度分布特性を得るための集光鏡の位置調整を行うことができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
あらかじめ、ＥＵＶ光源装置の制御部に、集光光学手段（集光鏡）により反射された不均一な角度分布特性を示す画像データを、不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光光学手段の移動方向および移動量と対応させて、複数、登録しておく。
そして、角度分布特性測定器により、現状における角度分布特性を示す画像データ（角度分布特性画像データ）を取得したら、この角度分布特性画像データを、予め記憶されている複数の不均一な角度分布特性画像データと比較する。そして、その複数の不均一な角度分布特性画像データの中から、取得した測定した現在の角度分布特性と最もよく一致する画像データを選ぶ。
次に、選び出した画像データに対応づけて記憶されている、均一な角度分布特性にするための集光光学手段の移動方向および移動量のデータを読み出し、これに基づいて、集光光学手段を移動させる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
現状における角度分布特性画像データを取得し、あらかじめ登録しておいた、不均一な角度分布特性画像データと比較し、最もよく一致する画像データに対応づけた、不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光光学手段の移動方向および移動量を読み出し、これに基づいて集光光学手段を移動させるようにしたので、作業者の熟練の度合いによることなく、短時間で集光光学手段の位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成の概略を示す図である。
【図２】本実施例の集光鏡の移動制御を説明する図である。
【図３】放電電極を備えないＥＵＶ光源装置に本発明を適用した場合の概略構成を示す図である。
【図４】ＥＵＶ光源装置を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成の概略を示す図である。
ＥＵＶ光源装置の構成は、前記図４に示したものと同様であり、放電電極２ａ，２ｂを収容する放電部１ａと、ホイルトラップ５と集光鏡（集光光学手段）６とを収容するＥＵＶ集光部１ｂとにより構成されるチャンバ１を備える。
チャンバ１には、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１ｃが設けられている。
一対の円板状の放電電極２ａ、２ｂは、絶縁部材２ｃを挟んで対向するよう配置され、各々の中心が同軸上に配置されている。紙面において下方側に位置する放電電極２ｂには、モータ２ｊの回転軸２ｅが取付けられている。
回転軸２ｅは、放電電極２ａの中心と放電電極２ｂの中心とが回転軸２ｅの同軸上に位置している。回転軸２ｅは、メカニカルシール２ｆを介してチャンバ１内に導入される。
メカニカルシール２ｆは、チャンバ１内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転軸２ｅの回転を許容する。
【００１２】
放電電極２ｂの下方側には、例えばカーボンブラシ等で構成される摺動子２ｇおよび２ｈが設けられている。摺動子２ｇは、放電電極２ｂに設けられた貫通孔を介して放電電極２ａと電気的に接続される。摺動子２ｈは、放電電極２ｂと電気的に接続されている。
パルス電力供給部３は、摺動子２ｇ、２ｈを介して、それぞれ放電電極２ａ、２ｂにパルス電力を供給する。
円板状の放電電極２ａ，２ｂの周辺部は、エッジ形状に形成されている。
放電電極２ｂの溝部２ｄには、高温プラズマ生成用の液体または固体の原料Ｍが配置されている。原料Ｍは、例えば、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）である。
パルス電力供給部３より放電電極２ａ、２ｂに電力が供給されると、両電極のエッジ部分間で放電が発生する。放電が発生すると、放電電極２ａ，２ｂの周辺部は放電により高温となるので、放電電極２ａ，２ｂは、タングステン、モリブデン、タンタルなどの高融点金属からなる。
絶縁部材２ｃは、放電電極２ａと２ｂの間の絶縁を確保するため、窒化珪素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。
【００１３】
チャンバ１には、原料Ｍに対してエネルギービームを照射して、原料Ｍを気化するためのエネルギービーム照射機４が設けられている。エネルギービーム照射機４から照射されるエネルギービームは、例えばレーザビームである。
放電電極２ｂの溝部２ｄに配置された高温プラズマ用の原料Ｍに対し、エネルギービーム照射機４からレーザ入射窓４ａを介してレーザビームが照射される。これによって、固体の原料Ｍが放電電極２ａと２ｂとの間で気化する。
この状態で、放電電極２ａと２ｂの間にパルス電力供給部３からパルス電力が供給されると、放電電極２ａのエッジ部分と放電電極２ｂのエッジ部分との間で放電が発生し、高温プラズマ原料ＭによるプラズマＰが形成され、放電時に流れる大電流により加熱励起され高温化し、この高温プラズマＰからＥＵＶ光が放射される。
ＥＵＶ集光部１ｂに配置されたホイルトラップ５は、放電電極を構成する物質や高温プラズマ発生用の原料Ｍを基にして発生するデブリが、集光鏡６に向けて飛散することを抑制するために設けられている。
ホイルトラップ５は、放射状に伸びる複数の薄板により仕切られる複数の狭い空間が形成されている。
【００１４】
ＥＵＶ集光部１ｂに配置された集光鏡６は、高温プラズマから放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射するための光反射面６ａが形成されている。
集光鏡６は、互いに接触することなく入れ子状に配置された複数の光反射面６ａにより構成されている。各光反射面６ａは、Ｎｉ（ニッケル）などからなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｒｈ（ロジウム）などの金属を緻密にコーティングすることにより、０−２５度の射入射角度の極端紫外光を良好に反射するように形成されている。
集光鏡６の各光反射面６ａは、集光点ｆが一致するように構成される。集光鏡６で集光した光はＥＵＶ光出射口７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３０に入射する。
また、ＥＵＶ光源装置は制御部１０を備え、電極２ａ，２ｂを回転させるモータ２ｄや、電極２ａ，２ｂに電力を供給するパルス電力供給部３などの動作を制御するとともに、後述するように、測定した角度分布特性の画像データに基づき、集光鏡６の移動方向および移動量を得て、集光鏡移動手段１１により集光鏡６を移動させる。
【００１５】
集光点ｆの後方には、集光点ｆに集光したＥＵＶ光の角度分布特性を測定する角度分布特性測定器１２が設けられる。この角度分布特性測定器１２には不図示の移動機構が取付けられており、角度分布特性測定時には、角度分布特性測定器１２は光路内に挿入され（図中実線の位置）また、露光処理中には光路から退避される（図中点線の位置）。
角度分布特性測定器１２はＥＵＶ光を可視光に変換するシンチレ一タ１２ａと、このシンチレ一タ１２ａにより変換された可視光を受光するＣＣＤカメラ１２ｂとを備える。
ＣＣＤカメラ１２ｂは、入射した光を受光し、受像した光の照度分布を示す画像データを出力する。この画像データは、角度分布特性画像データとして制御部１０に送られる。
集光鏡６には、集光鏡６をＸ軸方向（光軸方向：図１左右方向）、Ｙ軸方向（図１上下方向）、Ｚ方向（図７手前奥方向）、θｚ方向（Ｚ軸の周りの回転方向）、θｙ（Ｙ軸の周りの回転方向）に移動させる集光鏡移動手段１１が取り付けられており、その動作は制御部１０により制御される。
【００１６】
制御部１０は、例えばプロセッサ等の処理装置と記憶部から構成することができ、前記したように電極２ａ，２ｂに電力を供給するパルス電力供給部３を制御するなど、ＥＵＶ光源装置の全体の動作を制御するとともに、本発明に係る、角度分布特性を均一にするための集光鏡６の移動制御をおこなう。
集光鏡６の移動制御をおこなうため、制御部１０は、分布データベース１０ａと、比較選択部１０ｂと、集光鏡移動制御部１０ｃを備える。また、上記分布データベース１０ａに画像データ等を登録するための登録部１０ｄが設けられる。
分布データベース１０ａは、制御部１０の記憶部に、複数の角度分布特性画像データと、該各画像データに対応させて集光鏡６を移動させるための移動データとを登録したものである。
比較選択部１０ｂは、比較部１０１と移動データ読出部１０２を備え、比較部１０１で前記角度分布特性測定器１２で取得した角度分布特性画像データと、上記分布データベース１０ａに格納された画像データを比較して、分布データベース１０ａ中の最も一致している画像データを検索し、移動データ読出部１０２で、この画像データに対応した移動データを読み出す。この移動データは集光鏡移動制御部１０ｃに送られ、集光鏡移動制御部１０ｃは、この移動データに基づき集光鏡移動手段１１を制御して、集光鏡６を移動させる。
【００１７】
次に、本発明の、集光鏡の位置調整方法について、図１と図２を使って説明する。
図２は、本実施例の集光鏡の移動制御を説明する図であり、同図には、分布データベース１０ａに格納された画像データの一例と、集光鏡移動手段１１と、集光鏡６と、ＥＵＶ光の焦点位置に配置されたアパーチャ（ＥＵＶ光出射口７）と、シンチレータ１２ａとＣＣＤカメラ１２ｂから構成される角度分布特性測定器１２が示されている。
まず、集光鏡６の位置調整の前段階として、制御部１０の分布データベース１０ａに、登録部１０ｄから、集光鏡により反射された不均一な角度分布特性の画像データを、不均一な角度分布特性を均一な角度分布特性にするための集光鏡の移動方向および移動量と対応させて、複数登録（記憶）する。
具体的には、ＥＵＶ光が放射されている状態で角度分布特性測定器１２を光路内に挿入し、角度分布特性測定器１２から得られる画像データを見ながら、集光鏡移動手段１１を動作させることにより、集光鏡６を移動させ、そのときの移動方向、移動量を、そのときの角度分布画像データとともに、分布データベースに登録する。
【００１８】
図２（ａ）は、角度分布特性測定器により測定された照度分布が略均一な角度分布特性画像データの一例である。同図において、白い部分がＥＵＶ光の強度が強い部分であり、白から灰色、黒になるほどＥＵＶ光の照度が弱くなる。同図では、ＥＵＶ光の強度が強い部分が円周上にほぼ均一に分布している。なお、同図において、ＥＵＶ光の強度が強い部分が６つの領域に分割されているが、これは集光鏡６の各反射面６ａを支持する支持部材の影によるものである。
この状態で、集光鏡移動手段１１により、集光鏡を、ある方向にある移動量（例えばＸ方向にＡｍｍ）移動させる。角度分布特性が均一な状態から移動させるのであるから、角度分布特性測定器１２より得られる角度分布特性画像データにおける照度分布は、例えば図２の（ｃ）に示すように不均一なものとなる。
そして、制御部１０の分布データベース１０ａに、この角度分布特性が不均一な画像データと、角度分布特性が均一な状態からＸ方向にＡｍｍ移動したという移動情報を対応させて記憶させる。
この角度分布特性の不均一な画像データに集光鏡６の移動情報を対応させて記憶させる作業は、制御部１０に接続された登録部１０ｄから行う。このようにして登録した画像データを、仮に画像データ１とする。
【００１９】
続いて、集光鏡６を均一な角度分布特性が得られる状態（アライメント位置）に戻し、今度は先ほどとは異なる方向に集光鏡を移動させ（例えばθｙ方向にＢ度）、その位置での角度分布特性画像データを、角度分布特性が均一な状態からθｙ方向にＢ度移動したという移動情報を対応させて記憶させる。これを画像データ２とする。
このようにして、できるだけ多くの、移動情報を対応させた不均一な角度分布特性画像データを、制御部１０の分布データベース１０ａに登録（記憶）する。例えば、実際の装置においては、４０００〜５０００の画像データを記憶する。
図２（ｂ）は、このようにして制御部１０の分布データベース１０ａに登録した、複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データ例である。上記したように、各画像データには、角度分布特性が均一な状態からどの方向にどの程度移動させたかという移動方向と移動量のデータが対応して記憶されている。
【００２０】
このようにして複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データの登録ができた段階で、集光鏡６の位置調整の作業を実施する。
例えば、集光鏡６を古いものから新しいものに交換して取り付けが終われば、ＥＵＶ光を放射し、角度分布特性測定器１２を光路内に挿入し、その状態での（現状での）角度分布特性を測定する。測定した角度分布特性画像データは制御部１０に送られる。ここで、測定された画像データは、例えば図２（ｃ）のようなものであったとする。
比較選択部１０ｂの比較部１０１において、測定した画像データ（図２（ｃ））と、分布データベース１０ａに記憶されている複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データとを比較し、分布データベース１０ａ（図２（ｂ））の画像データ中から最も良く一致する画像データを選び出す。
【００２１】
この、分布データベース１０ａからの画像データの選択は、例えばパターンマッチングを使用することで行う。パターンマッチングは、登録された画像のパターンと、観察した画像のパターンの一致度を測定する手法として一般によく知られている。即ち、測定した画像データ（図２（ｃ））に対して、一致するスコアが最も高い画像データを選択する。
記憶している複数の不均一な角度分布特性を持つ画像データ図２（ｂ）の中から、測定した画像データ図２（ｃ）と最も良く一致する画像データを選び出したら、比較選択部１０ｂの移動データ読出部１０２は、その画像データに対応して記憶されている移動情報を呼び出す。
呼び出した画像データには、上記したように集光鏡６の移動情報が対応して記憶されている。対応して記憶されている移動情報は、集光鏡６を均一な角度分布特性からどの方向にどのくらい移動させたのかという情報であり、図１に示すように紙面左右方向をＸ、紙面上下方向をＹ、紙面前後方向をＺとし、Ｚ軸回りの回転をθｚ、Ｙ軸回りの回転をθｙとすると、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の移動量ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ、Ｚ軸回りの回転量Δθｚ、Ｙ軸回りの回転量をΔθｙである。
【００２２】
したがって、対応して記憶されている位置情報に対して反対方向に集光鏡６を移動させれば、角度分布特性測定器１２により測定される画像データは、均一な角度分布特性のもの近づくはずである。
例えば、測定した画像データが、上記の画像データ１として登録した画像に良く似ていれば、制御部１０は、集光鏡移動手段１１により集光鏡をＸ方向に−Ａｍｍ移動させる。また、測定した画像データが、上記の画像データ２として登録した画像に良く似ていれば、集光鏡をθｙ方向に−Ｂ度移動させる。
このようにして集光鏡を移動させた後、再度、角度分布特性測定器１２によりＥＵＶ光の角度分布特性を測定し、画像データを取得する。
そして、新たに取得した角度分布特性画像データを、再度、分布データベース１０ａの各画像データと比較し、最も良く一致する画像データを選び、上記と同様に、その画像データに対応した集光鏡６の移動情報に基づき、集光鏡６を移動する。
これを何度か繰り返すことにより、集光鏡６は、均一な角度分布特性が得られ位置に調整される。
このようなＥＵＶ光の角度分布特性の測定と集光鏡の位置調整は、１日１回程度（１億ショットごと程度）の頻度で行うことが望ましい。
【００２３】
本実施例によれば、制御部１０にあらかじめ記憶された画像データと、その画像データに対応して記憶された集光鏡６の移動情報に基づき、自動的に集光鏡６の位置合せができるので、位置調整の作業は、作業者の熟練の度合いに依らず、２０秒から３０秒という短い時間で行うことができるようになった。
また、このように、記憶した画像との一致度を調べることは、次のような利点もある。
上記したように、集光鏡６は複数の反射面６ａを有するが、その反射面６ａのうち、特定の反射面の反射率が低下した場合、角度分布の一部だけが変化することになるが、目視ではそのことに気がつかないことがある。しかし、パターンマッチングのような記憶した画像との一致度（スコア）が低下するので、いち早く集光鏡６の不具合を発見することができる。
【００２４】
また、この集光鏡の位置調整は、ＥＵＶ光源装置においては、ホイルトラップ５が位置ずれを起こし、その位置ずれによりＥＵＶ光の角度特性が悪化した場合や、複数の反射面６ａを有する集光鏡６において、特定の反射面の反射率が低下することによりＥＵＶ光の角度特性が悪化した場合にも行うことができる。そのような場合、ＥＵＶ光の角度特性を初期状態のような均一なものに戻すことはできないが、できるだけ均一な状態に補正することができる。
【００２５】
上記本実施例では、電極間の放電によりＥＵＶ光を放射するＥＵＶ光源装置の集光鏡の位置調整を例にして説明したが、本発明は、滴下される高温プラズマ生成用の原料に対して高出力のエネルギービームを照射してＥＵＶ光を放射するＥＵＶ光源装置の集光鏡の位置調整にも使用することができる。
図３に、放電電極を備えないＥＵＶ光源装置に本発明を適用した構成の概略を示す。
ＥＵＶ光源装置は、集光光学手段である集光鏡２１を収容するチャンバ１を備える。集光鏡２１は、高温プラズマから放射された波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を反射し、その光を集光点ｆに集光するための光反射面２１ａが形成されている。
チャンバ１には、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１ｃが設けられている。
【００２６】
ＥＵＶ光源装置は、集光鏡２１の光反射面２１ａ側に、高温プラズマ生成用の液体または固体の原料Ｍを落下（滴下）して供給する原料供給手段２２を備える。原料Ｍは、例えば、スズ（Ｓｎ）、リチウム（Ｌｉ）である。
ＥＵＶ光源装置は、原料供給手段２２により供給された原料Ｍに対して、非常に高いエネルギーのレーザビームを照射する高出力のレーザ装置２３を備える。
原料供給手段により、集光鏡２１の光反射面２１ａ側に供給された高温プラズマ用の原料Ｍに対し、高出力のレーザ装置２３からレーザ入射窓２３ａを介して非常に高いエネルギーを有するレーザビームが照射される。これによって、原料Ｍが高温プラズマとなり、波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光を放射する。高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、集光鏡２１の光反射面６１ａにより反射され、集光点ｆに集光する。
【００２７】
集光点ｆの後方には、前述したように、集光点ｆに集光したＥＵＶ光の角度分布特性を測定する角度分布特性測定器１２が設けられる。この角度分布特性測定器１２は、前記したようにシンチレ一タ１２ａとＣＣＤカメラ１２ｂから構成され、角度分布特性測定時には光路内に挿入され（図中実線の位置）、露光処理中には光路から退避される（図中点線の位置）。
上記角度分布特性測定器１２は照度分布を示す角度分布特性画像データを出力し、この画像データは制御部１０に送られる。
集光鏡２１には、集光鏡６を移動させる集光鏡移動手段１１が取り付けられており、その動作は制御部１０により制御される。
【００２８】
制御部１０は、前記したように分布データベース１０ａと、比較選択部１０ｂと、集光鏡移動制御部１０ｃを備え、上記分布データベース１０ａには登録部１０ｄから画像データ等が登録される。
分布データベース１０ａには、複数の角度分布特性画像データと、該各画像データに対応させて集光鏡６を移動させるための移動データとが登録され、比較選択部１０ｂは、比較部１０１において前記角度分布特性測定器１２で取得した角度分布特性画像データと、上記分布データベース１０ａに格納された画像データを比較して、分布データベース１０ａ中の最も一致している画像データを検索し、その画像データに対応した移動データを移動データ読出部１０２で読み出す。この移動データは集光鏡移動制御部１０ｃに送られ、集光鏡移動制御部１０ｃは、この移動データに基づき集光鏡移動手段１１を制御して、集光鏡２１を移動させる。
【符号の説明】
【００２９】
１ チャンバ
１ａ 放電部
１ｂ ＥＵＶ集光部
２ａ，２ｂ 放電電極
２ｃ 絶縁部材
３ パルス電力供給部
４ エネルギービーム照射機
５ ホイルトラップ
６ 集光鏡
１０ 制御部
１０ａ 分布データベース
１０ｂ 比較選択部
１０ｃ 集光鏡移動制御部
１１ 集光鏡移動手段
１２ 角度分布特性測定器
１２ａ シンチレ一タ
１２ｂ ＣＣＤカメラ
２１ 集光鏡
２２ 原料供給手段
２３ 高出力のレーザ装置
３０ 露光機
Ｍ 原料
Ｐ プラズマ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
極端紫外光源と、該光源から放射された光を反射して集光する集光光学手段と、該集光光学手段を移動させる集光光学手段移動手段と、
上記集光光学手段により反射された光を受光し、照度分布の不均一度が上記集光光学手段のアライメント位置からのずれの方向、大きさを示す画像データである角度分布特性画像データを得る角度分布特性測定部と、
上記角度分布特性画像データに基づき、上記集光光学手段移動手段を制御して集光光学手段を移動させる制御部とを備え、
上記制御部は、
予め測定した照度分布が不均一な複数の角度分布特性画像データと、該角度分布特性画像データに対応させて、該不均一な照度分布の角度分布特性画像データが得られたときの集光光学手段の位置を、照度が均一な角度分布特性画像データが得られる位置に移動させるための移動方向および移動量とを記憶させた記憶部と、
上記角度分布特性測定部により測定された現在の角度分布特性画像データと、上記記憶部に記憶している複数の照度が不均一な角度分布特性画像データとを比較し、上記記憶している複数の角度分布特性画像データの中から、上記現在の角度分布特性画像データの角度分布特性と形状が最も良く一致する角度分布特性画像データを選択し、該選択した角度分布特性画像データに対応して記憶されている集光光学手段の移動方向および移動量を読みだす比較選択部と、
上記比較選択部により読みだされた角度分布特性画像データに対応して記憶されている集光光学手段の移動方向および移動量に基づき、前記集光光学手段移動手段を制御して集光光学手段を移動させる集光光学手段移動制御部とを有する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
極端紫外光源と、該光源から放射された光を反射して集光する集光光学手段とを備えた極端紫外光光源装置の集光光学手段位置調整方法であって、
あらかじめ、照度分布が不均一な複数の角度分布特性画像データと、該角度分布特性画像データに対応させて、該不均一な照度分布の角度分布特性画像データが得られたときの集光光学手段の位置を、照度が均一な角度分布特性画像データが得られる位置に移動させるための移動方向および移動量とを取得する工程と、
現在の角度分布特性を測定し角度分布特性画像データを取得する工程と、
上記取得した現在の角度分布特性画像データと、上記あらかじめ取得した複数の不均一な角度分布特性画像データとを比較し、上記複数の不均一な角度分布特性画像データの中から、上記現在の角度分布特性画像データと角度分布特性の形状が最も良く一致する角度分布特性画像データを選択する工程と、
上記選択した角度分布特性画像データと対応する集光光学手段の移動方向及び移動量に基づき、上記集光光学手段を移動させる工程とを備える
ことを特徴とする光源装置の集光光学手段位置調整方法。
【請求項１】
極端紫外光源と、該光源から放射された光を反射して集光する集光光学手段と、該集光光学手段を移動させる集光光学手段移動手段と、
上記集光光学手段により反射された光を受光し、照度分布の不均一度が上記集光光学手段のアライメント位置からのずれの方向、大きさを示す画像データである角度分布特性画像データを得る角度分布特性測定部と、
上記角度分布特性画像データに基づき、上記集光光学手段移動手段を制御して集光光学手段を移動させる制御部とを備え、
上記制御部は、
予め測定した照度分布が不均一な複数の角度分布特性画像データと、該角度分布特性画像データに対応させて、該不均一な照度分布の角度分布特性画像データが得られたときの集光光学手段の位置を、照度が均一な角度分布特性画像データが得られる位置に移動させるための移動方向および移動量とを記憶させた記憶部と、
上記角度分布特性測定部により測定された現在の角度分布特性画像データと、上記記憶部に記憶している複数の照度が不均一な角度分布特性画像データとを比較し、上記記憶している複数の角度分布特性画像データの中から、上記現在の角度分布特性画像データの角度分布特性と形状が最も良く一致する角度分布特性画像データを選択し、該選択した角度分布特性画像データに対応して記憶されている集光光学手段の移動方向および移動量を読みだす比較選択部と、
上記比較選択部により読みだされた角度分布特性画像データに対応して記憶されている集光光学手段の移動方向および移動量に基づき、前記集光光学手段移動手段を制御して集光光学手段を移動させる集光光学手段移動制御部とを有する
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
極端紫外光源と、該光源から放射された光を反射して集光する集光光学手段とを備えた極端紫外光光源装置の集光光学手段位置調整方法であって、
あらかじめ、照度分布が不均一な複数の角度分布特性画像データと、該角度分布特性画像データに対応させて、該不均一な照度分布の角度分布特性画像データが得られたときの集光光学手段の位置を、照度が均一な角度分布特性画像データが得られる位置に移動させるための移動方向および移動量とを取得する工程と、
現在の角度分布特性を測定し角度分布特性画像データを取得する工程と、
上記取得した現在の角度分布特性画像データと、上記あらかじめ取得した複数の不均一な角度分布特性画像データとを比較し、上記複数の不均一な角度分布特性画像データの中から、上記現在の角度分布特性画像データと角度分布特性の形状が最も良く一致する角度分布特性画像データを選択する工程と、
上記選択した角度分布特性画像データと対応する集光光学手段の移動方向及び移動量に基づき、上記集光光学手段を移動させる工程とを備える
ことを特徴とする光源装置の集光光学手段位置調整方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１９８６１０（Ｐ２０１１−１９８６１０Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６４０２２（Ｐ２０１０−６４０２２）
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト／次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト（石特会計／ＥＵＶ光源高信頼化技術開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１９日（２０１０．３．１９）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２１年度新エネルギー・産業技術総合開発機構「次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト／次世代半導体材料・プロセス基盤（ＭＩＲＡＩ）プロジェクト（石特会計／ＥＵＶ光源高信頼化技術開発）」委託研究、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（０００１０２２１２）ウシオ電機株式会社 (1,414)
【Ｆターム（参考）】
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