極端紫外光光源装置
【課題】ＥＵＶ光取出部に形成するガスカーテンのガスの供給量を少なくし、ＥＵＶ光源装置および露光機内の圧力に与える影響を極力小さくすること。
【解決手段】放電部１により放出されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２により集光され、ＥＵＶ光取出部４の開口より露光機筐体３０内の露光機３１へ導かれる。ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリが露光機３１に進入することを防ぐため、ＥＵＶ光取出部４にガスの導入口２２と排気口２３と設け、ＥＵＶ光取出部４を横切るように、ガス流してガスカーテンを形成する。露光を行っていない時には、ＥＵＶ光源装置はパルス状の放電により光を放射する動作（バースト動作）を停止しており、この期間には、ガスカーテンを形成するガスの供給を行わないか供給量を減らす。これにより、ストップガスの量を少なくすることができる。
【解決手段】放電部１により放出されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２により集光され、ＥＵＶ光取出部４の開口より露光機筐体３０内の露光機３１へ導かれる。ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリが露光機３１に進入することを防ぐため、ＥＵＶ光取出部４にガスの導入口２２と排気口２３と設け、ＥＵＶ光取出部４を横切るように、ガス流してガスカーテンを形成する。露光を行っていない時には、ＥＵＶ光源装置はパルス状の放電により光を放射する動作（バースト動作）を停止しており、この期間には、ガスカーテンを形成するガスの供給を行わないか供給量を減らす。これにより、ストップガスの量を少なくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光光源装置に関し、特に光源装置で発生したデブリが露光機に進入することを防止するため、極端紫外光の取出部にガスカーテンを形成した極端紫外光光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に、従来の極端紫外光光源装置（以下ＥＵＶ光源装置）の構成例を示す。同図は光軸に沿った方向の断面図である。
ＥＵＶ光源装置１０は、放電容器であるチャンバ９を有する。チャンバ９内には、ＥＵＶ放射種を加熱して励起する加熱励起手段である放電部１、および、放電部１によりＥＵＶ放射種が加熱励起されて生成した高温プラズマから放出されるＥＵＶ光を集光するＥＵＶ集光鏡２が設けられる。ＥＵＶ集光鏡２は、ＥＵＶ光を集光し、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４より、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の図示を省略した照射光学系へ導く。チャンバ９には排気ユニット８が接続されていて、チャンバ９内部はこの排気ユニット８により減圧雰囲気とされる。
ＥＵＶ光源装置１０の放電部１は、金属製の円盤状部材である第１の放電電極１１と、同じく金属製の円盤状部材である第２の放電電極１２とが絶縁材１３を挟むように配置された構造である。第１の放電電極１１の中心と第２の放電電極１２の中心とは略同軸上に配置され、第１の放電電極１１と第２の放電電極１２は、絶縁材１３の厚みの分だけ離間した位置に固定される。ここで、第２の放電電極１２の直径は、第１の放電電極１１の直径よりも大きい。また、絶縁材の厚み、すなわち、第１の放電電極１１と第２の放電電極１２の離間距離は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
【０００３】
第２の放電電極１２には、モータ６の回転シャフト６ａが取り付けられている。回転シャフト６ａは、第１の放電電極１１の中心と第２の放電電極１２の中心が回転軸の略同軸上に位置するように取り付けられる。回転シャフト６ａは、例えば、メカニカルシールを介してチャンバ９内に導入される。メカニカルシールは、チャンバ内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転シャフト６ａの回転を許容する。第２の放電電極１２の下側には、例えばカーボンブラシ等で構成される第１の摺動子１２ａおよび第２の摺動子１２ｂが設けられている。
第２の摺動子１２ｂは第２の放電電極１２と電気的に接続される。一方、第１の摺動子１２ａは第２の放電電極１２を貫通する貫通孔１２ｃを介して第１の放電電極１１と電気的に接続される。なお、第１の摺動子１２ａと第２の放電電極１２との間では絶縁破壊が発生しないように構成されている。第１の摺動子１２ａと第２の摺動子１２ｂは摺動しながらも電気的接続を維持する電気接点であり、パルスパワー電源１５と接続される。パルスパワー電源１５は、第１の摺動子１２ａ、第２の摺動子１２ｂを介して、回転する第１の放電電極１１と第２の放電電極１２との間に、例えば１０ｋＨｚの周波数のパルス電力を供給する。
金属製の円盤状部材である第１の放電電極１１、第２の放電電極１２の周辺部は、エッジ形状に構成される。後で示すようにパルスパワー電源１５より第１の放電電極１１、第２の放電電極１２に電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。放電が生じると、電極付近は高温となるので、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２は、例えばタングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属からなる。また、絶縁材は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。
【０００４】
放電部１には、高温プラズマ用原料であるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）が供給される。原料供給は、第２の放電電極１２の周辺部に形成された溝部１２ｄに原料供給ユニット１４より供給する。モータ６は一方向にのみ回転し、モータ６が動作する事により回転シャフト６ａが回転し、回転シャフト６ａに取り付けられた第２の放電電極１２及び第１の放電電極１１が一方向に回転する。第２の放電電極１２の溝部１２ｄに供給されたＳｎまたはＬｉは、第２の放電電極１２の回転により放電部１におけるＥＵＶ光出射側に移動する。
一方、チャンバ９には、上記ＥＵＶ光出射側に移動したＳｎまたはＬｉに対してレーザ光を照射するレーザ照射機５が設けられる。レーザ照射機５はＹＡＧレーザ、あるいは、炭酸ガスレーザなどから構成される。レーザ照射機５からのレーザ光は、チャンバ９に設けられた不図示のレーザ光透過窓部、レーザ光集光手段を介して、上記ＥＵＶ出射側に移動した第２の放電電極１２の溝部１２ｄのＳｎまたはＬｉ上に照射される。上記したように、第２の放電電極１２の直径は、第１の放電電極１１の直径よりも大きい。よって、レーザ光は、第１の放電電極１１の側面を通過して第２の放電電極１２の溝部に照射される。
【０００５】
放電部２からのＥＵＶ光の放射は以下のようにして行われる。レーザ照射機５より、レーザ光が溝部のＳｎまたはＬｉに照射される。レーザ光が照射されたＳｎまたはＬｉは、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化し、一部は電離する。このような状態下で、第１、第２の放電電極１１，１２間にパルスパワー電源１５より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加すると、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２の周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。
このとき第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化したＳｎまたはＬｉの一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。上記したように第１、第２の放電電極１１，１２間にはパルス電力が印加されるので放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。このようにパルス状の放電により光を放射することをバースト動作という。
【０００６】
放電部１により放出されるＥＵＶ光は、斜入射型ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４の開口より、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の、図示を省略した照射光学系へ導かれる。
ＥＵＶ集光鏡２は、例えば、径の異なる回転楕円体、または、回転放物体形状のミラーを複数枚具える。これらのミラーは、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、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、およびロジウム（Ｒｈ）などの金属膜を緻密にコーティングすることで、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射できるように構成されている。
上記した放電部１とＥＵＶ光集光鏡２との間には、ＥＵＶ集光鏡２のダメージを防ぐために、ホイルトラップ３が設置される。ホイルトラップ３は、高温プラズマと接する第１、第２の放電電極１１，１２がスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、放射種であるＳｎまたはＬｉに起因するデブリ等を捕捉してＥＵＶ光のみを通過させる。ホイルトラップ３は、高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を遮らないように、高温プラズマ発生領域の径方向に設置される複数のプレート（ホイル）と、そのプレートを支持するリング状の支持体とから構成されている。
このようなホイルトラップ１１を、放電部１とＥＵＶ集光鏡２の間に設けると、高温プラズマとホイルトラップ１１の間の圧力が増加し、デブリの衝突が増加する。デブリは衝突を繰り返すことにより、運動エネルギーを減少する。よって、ＥＵＶ集光鏡２にデブリが衝突する際のエネルギーが減少して、ＥＵＶ集光鏡２のダメージを減少させることが可能となる。
【０００７】
上記のように、ＥＵＶ光源装置１０において生成した高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９のＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部4は、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１のＥＵＶ光入射部７と連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２より集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４、ＥＵＶ入射部７を介して露光機３１へ入射する。
露光機筐体３０内に設けられた露光機３１は、入射したＥＵＶ光を利用するための照明光学系（図示せず）を備える。照明光学系は、ＥＵＶ光入射部７から入射したＥＵＶ光を整形して、回路パターンが形成されたマスクを照明する。露光機３１の光学系は、ＥＵＶ光を透過する硝材がないため、マスクを含め反射光学系が採用されており、照明光学系も１枚以上の反射ミラー等の反射型光学素子から構成される。反射型マスクで反射された光は、投影光学系によりワーク、例えばフォトレジストが塗布されたウエハ上に縮小投影され、ワークには縮小投影されたマスクの回路パターンが形成される。上記投影光学系も照明光学系同様、反射光学系が採用されており、１枚以上の反射ミラー等の反射型光学素子から構成される。
【０００８】
また、ＥＵＶ光は空気により吸収されるので、露光機３１の照明光学系、マスク、投影光学系、ワーク、ワークステージ等のコンポーネントは、全て真空中に設置される。これらのコンポーネントは、露光機筐体３０内に設置され、筐体３０内部はガス排気ユニット（不図示）により排気され、ＥＵＶ光源装置１０の放電容器（チャンバ９）の圧力よりも低い圧力に維持される。例えば、ＥＵＶ光源装置１０の放電容器の圧力は１Ｐａ程度であり、露光機３１の筐体３０内の圧力は、１０−５Ｐａ程度である。
上記したように、露光機筐体３０に設けられたＥＵＶ光入射部７とＥＵＶ光源装置１０に設けられたＥＵＶ光取出部４とは連結されている。ＥＵＶ光源装置１０のチャンバ９内部と露光機筐体３０内部は、それぞれに設けられた排気ユニットによって、差動排気が可能な構造となっている。
【０００９】
ところで、ＥＵＶ光源装置においては、種々のデブリが発生する。そのデブリとして例えば、以下のものがある。
（１）プラズマの膨張により飛散する高温プラズマ用原料であるスズやリチウム。
（２）プラズマの膨張により発生した高速（中性）粒子が、光源装置内の構造物をスパッタすることにより飛散する構造物の構成粒子。
（３）光源装置内の構造物にＥＵＶ光が照射されて引き起こされた光化学反応により構造物から脱離浮遊した粒子。
これらの、ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリは、ＥＵＶ光取出部４から露光機３１に進入すると照明光学系を汚染する。したがって、ＥＵＶ光源装置１０は、デブリがＥＵＶ光取出部４から露光機３１に進入することを防がなくてはならない。その手段の一つとして、例えは特許文献１に記載されるように、ガスカーテンを設けることが考えられる。
【００１０】
上記特許文献１に開示されるガスカーテンは、図５に示すように、ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７の間に設けられた接続装置２０に設けられる。
接続装置２０は連通孔２１を有し、上記ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７は対向して、上記接続装置２０の連通孔２１の両側の開口端に連結されている。
上記連通孔２１には、ガス導入口２２と、このガスを排気する排気口２３が対向して設
けられ、ガス導入口２２にはガス供給ユニット２０ａから極端紫外光を吸収しないストップガスが供給され、このストップガスは、ＥＵＶ光の通過方向に対して交差するように流れ、ガス排気口２３から排気ユニット２０ｂにより強制的に排気される。
すなわち、ガス導入口２２と排気口２３によりガスカーテンを形成し、ＥＵＶ光源装置
から露光機３１へのクリーニングガスなどのガスの流入を防ぐ。
【００１１】
図６は、上記接続装置２０に設けられる上記ガス供給ユニット２０ａと排気ユニット２０ｂなどからなるガスカーテンの構成例である。
ガス導入口２２にはノズル２２ａが設けられ、ノズル２２ａからストップガスを吹き出す。ストップガスとしては、ＥＵＶ光の吸収が少ない水素または、反応性のない希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒなど）を使用する。
ガス排気口２３にはディフューザ２３ａが設けられ、ディフューザ２３ａは、ガス供給ユニット２０ａ側のノズル２２ａに対向して設けられる。ノズル２２ａから吹き出されたストップガスは、ガス排気ユニット２０ｂのディフューザ２３ａに吸い込まれて排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−２１２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図５に示すように、ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７の間に接続装置２０を設け、その連通孔２１に、ストップガスの導入口２２と排気口２３とを両者が対向するように設けて、極端紫外光の通過方向に対して交差するようにストップガスを流し、ガスカーテンを形成することにより、チャンバ９（第１の減圧容器）のガスが露光機筐体３０（第２の減圧容器）に浸入するのを極力少なくすることができる。
しかし、図５に示したものでは、ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７の間に接続装置２０を設け、その連通孔２１の途中にディフューザ２３ａとノズル２２ａを対向して設けてガスカーテンを形成しており、装置構成が比較的複雑である。
また、ＥＵＶ光源装置１０内で発生したデブリが、ＥＵＶ光取出部７から露光機３１に進入するのを防ぐためには、ストップガスは、計算上２０リットル／分程度の流量が必要になる。このような多量のガスが供給されると、対向して配置した排気手段を用いて排気したとしても、ＥＵＶ光源装置１０内を所望の圧力（約１Ｐａ）に維持することは困難になる場合がある。
また、露光機筐体３０内は、ＥＵＶ光の減衰を防ぐために高真空度、例えば１０−５Ｐａ程度の圧力を保たねばならない。しかし、ストップガスの量が多いと、ＥＵＶ光入射部７の開口（連通孔２１）から露光機筐体３０側に流れ込むことも考えられ、露光機３１の圧力に影響を与えることも考えられる。
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ＥＵＶ光源装置と露光機とを接続するＥＵＶ光取出部に形成するガスカーテンにおけるガス供給量を少なくすることができ、ＥＵＶ光源装置および露光機内の圧力に与える影響を極力小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
露光機が露光を行っていない時、即ち、ウエハが、ある露光領域から次の露光領域に移動している間、または露光を終えたウエハを次に露光するウエハに交換する間は、ＥＵＶ光源装置は前記バースト動作（パルス状の放電により光を放射する動作）を停止しており、ＥＵＶ光を放射しない。
そこで、本発明においては、このＥＵＶ光の発生を停止している間は、ＥＵＶ光取出部においてガスカーテンを形成するストップガスの供給を行わないか、ストップガスの供給量を減らす。これにより、ストップガスの量を少なくすることができる。
以上のように、本発明では上記課題を次のように解決する。
（１）バースト動作により極端紫外光を発生する極端紫外光発生部を備えた第１の減圧容器と、該第１の容器から出射する極端紫外光が入射する、該第１の減圧容器より内部の圧力が低い第２の減圧容器とを備え、第１の減圧容器と第２の減圧容器は、極端紫外光が通過する開口を形成した隔壁を介して接続され、上記開口の極端紫外光が入射する側に、ガスカーテンを形成するためのガスを供給するガス供給手段と、上記供給されたガスを排気するガス排気手段を設けた極端紫外光光源装置において、上記ガス供給手段からのガスの供給を、極端紫外光発生部におけるバースト動作に同期させ、バースト動作中はガス供給量が増加するように制御し、バースト動作中以外のときは、ガスの供給量を少なくするか、ゼロにする。
（２）上記（１）において、バースト動作とバースト動作の間の極端紫外光発生停止中に、上記ガス供給手段からのガスの供給を停止させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）バースト動作中はガス供給量が増加するように制御し、バースト動作中以外の時には、ガス供給を停止させるか少なくするようにしたので、ガスカーテンを形成するためのストップガスの量を少なくすることができる。このため、ＥＵＶ光源装置内を所望の圧力（約１Ｐａ）に維持することができるようになる。
（２）露光機側に流れ込むストップガスの量を少なくすることができるので、露光機の圧力に影響を与えることも少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
【図２】ガスカーテンを形成するためのガス供給手段とガス排気手段の構成例を示す図である。
【図３】ガスカーテンの動作とバースト動作との動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】ガスカーテンとバースト動作の他の動作例を示すタイムチャートである。
【図５】従来の極端紫外光光源装置の構成例を示す図である。
【図６】従来の極端紫外光光源装置におけるガスカーテンを形成するためのガス供給手段とガス排気手段の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す。同図は光軸に沿った方向の断面図であり、図５に示した従来のＥＵＶ光源装置に対して、チャンバ９（第１の減圧容器）と露光機筐体３０（第２の減圧容器）の間の接続部分の構成が相違するとともに、ガスカーテンを構成するガス供給ユニット２０ａの動作を制御部４０で制御するようにした点が相違するだけで、その他の構成は同じである。
前記したように、ＥＵＶ光源装置は、放電容器であるチャンバ９を有し、チャンバ９内には、ＥＵＶ放射種を加熱して励起する加熱励起手段である放電部１と、ホイルトラップ３、及びＥＵＶ光を集光するＥＵＶ集光鏡２が設けられる。ＥＵＶ集光鏡２は、ＥＵＶ光を集光し、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４より露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の照射光学系（図示せず）へ導く。チャンバ９には排気ユニット８が接続されていて、チャンバ９内部はこの排気ユニット８により減圧雰囲気とされる。
放電部１には、前記したようにモータ６により回転する第１の放電電極１１と第２の放電電極１２とが設けられ、パルスパワー電源１５から第１の摺動子１２ａ、第２の摺動子１２ｂを介して、第１、第２の放電電極１１，１２との間に、例えば１０ｋＨｚの周波数のパルス電力を供給される。第１の放電電極１１、第２の放電電極１２に電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。
【００１８】
ＳｎまたはＬｉ等の原料は、第２の放電電極１２の周辺部に形成された溝部１２ｄに原料供給ユニット１４より供給され、一方、チャンバ９には、上記原料に対してレーザ光を照射するレーザ照射機５が設けられる。
レーザ照射機５より、レーザ光が上記溝部１２ｄのＳｎまたはＬｉに照射されると、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化し、一部は電離する。このような状態下で、第１、第２の放電電極１１，１２間にパルスパワー電源１５より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加すると、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２の周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。
このとき第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化したＳｎまたはＬｉの一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。この放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。
【００１９】
放電部１により放出されるＥＵＶ光は、斜入射型ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４の連通孔２１より、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の図示を省略した照射光学系へ導かれる。
上記のように、ＥＵＶ光源装置１０において生成した高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９のＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部４は、露光機筐体３０に設けられたＥＵＶ光入射部７と連通孔２１を介して連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２より集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４、ＥＵＶ入射部７を介して露光機筐体３０へ入射する。
また、ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリが露光機筐体３０に進入することを防ぐため、ＥＵＶ光取出部４には、ガスカーテンが設けられる。
【００２０】
ガスカーテンは、ＥＵＶ光取出部４の光入射側に、ガスの導入口２２と排気口２３とを両者が対向するように設け、ＥＵＶ光取出部４を横切るように、ガスを導入口２２から排気口２３に向かって流すことで形成する。このガスのことをストップガスという。
上記ガス導入口２２にはガス供給ユニット２０ａからストップガスが供給され、ガス導入口２２から流出するガスおよびＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリなどは、ガス排気ユニット２０ｂにより排気口２３から排気される。
このストップガスによるガスカーテンは、ＥＵＶ光源装置１０を構成する第１の減圧容器（チャンバ９）と、第１の減圧容器より内部の圧力が低い第２の減圧容器（露光機筐体３０）とを隔てるバリアとして働き、ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリが露光機３１に進入することを防ぐ。そして、ストップガスにより進行を妨げられたデブリとストップガスは対向する排気口２３から排気される。
【００２１】
図２は、ガスカーテンを形成するための、ガス供給手段とガス排気手段の構成例を示す図である。
ガス供給手段は、ガス供給ユニット２０ａと、ノズル２２ａを有するガス導入口２２を備えている。ガス供給ユニット２０ａは、ストップガスのガス源である例えばガスボンベ２５ａと、供給するガスの圧力を調整する圧力調整弁２５ｂと圧力計２５ｃとガスの流れをＯＮ／ＯＦＦするストップバルブ２５ｄを備え、ガス供給ユニット２０ａから供給されたストップガスは、ノズル２２ａから吹き出る。
なお、後述する図４で説明するように、バースト動作中にも１０％程度の割合でストップガスを流し続けたり、あるいはストップガスの供給を徐々に少なくする場合など、ストップガスの流量を調整する場合には、上記ストップバルブ２５ｄに代えて流量調整機能を備えたバルブを用いてもよい。
【００２２】
ストップガスとしては、前述したようにＥＵＶ光の吸収が少ない水素または、反応性のない希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，など）を使用する。
ガス排気手段は図６に示したように、ディフューザ２３ａを有するガス排気口２３とガス排気ユニット２０ｂを備える。排気ユニット２０ｂは例えば排気ポンプである。また、ディフューザ２３ａはノズル２２ａに対向して設けられる。ノズル２２ａから吹き出されたストップガスは、ディフューザ２３ａに吸い込まれて上記排気ポンプから排気される。
本実施例において、ガス供給ユニット２０ａの上記ストップバルブ２５ｄの開閉動作などの制御は制御部４０により行われる。
【００２３】
次に、本発明のＥＵＶ光源装置の動作について説明する。
ＥＵＶ光源装置を備えた露光装置においてウエハの露光は次のような手順で行われる。（１）露光機３１内において、ウエハが露光時に保持される処理ステージ（図示せず）上に置かれる。ウエハは複数の露光領域に分けられている。処理ステージが移動することにより、ウエハは第１の露光領域が露光される位置に移動する。
（２）ＥＵＶ光源装置の制御部４０は、露光機を制御する露光機制御部（図示せず）からウエハが露光位置に移動した通知を受けると、パルスパワー電源１５から第１、第２の放電電極１１，１２にパルス電力を供給してパルス放電を発生させ、ＥＵＶ光を放射させる。すなわち、前記したようにＥＵＶ光源装置をバースト動作させる。
これにより、ウエハの第１の露光領域にＥＵＶ光源装置からのＥＵＶ光が走査（スキャン）されながら照射され、パターンが露光される。
（４）パターンの露光が終了したことが露光機制御部から通知されると、制御部４０は、ＥＵＶ光の照射を停止させる。ＥＵＶ光の照射が停止すると、露光機３１において、上記処理ステージが移動して、ウエハは第２の露光領域が露光される位置に移動する。
（５）露光機３１において、上記と同様に、第２の露光領域にＥＵＶ光が照射され、パターンが露光される。
（６）これを繰り返して、ウエハの全露光領域が露光されると、次のウエハに交換される。
【００２４】
ウエハにＥＵＶ光が照射される時には、ＥＵＶ光源装置１０の放電部１において放電が発生し、ＥＵＶ光が放射される。それと共に、上記したようにデブリも発生するので、ＥＵＶ光取出部４には、露光機３１へのデブリの進入をとめるだけのストップガスが供給されてガスカーテンが形成される。
しかし、ウエハが次の露光領域に移動しているとき、また、ウエハが次のウエハと交換されているときは、放電は停止されＥＵＶ光の発生は停止している。この時は放電部１からのデブリの発生はない。そこで、制御部４０は、ストップガスの供給を停止するか、供給量を少なくする。なお、排気ユニット２０ｂは、ストップガスの供給が停止されているときも動作を継続させるのが望ましく、これにより、バースト動作停止中もチャンバ９内のデブリなどを排出させることができる。
【００２５】
図３は、ガスカーテンの動作とバースト動作との動作タイミングを示すタイムチャートであり、放電（ＥＵＶの発光）のタイミング（バースト動作のタイミング）と、ストップガスの供給のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示しており、図３（ａ）はガスカーテンのＯＮ／ＯＦＦ動作を示し、（ｂ）は放電（バースト動作）を示している。
放電部１においては、上記したように、例えば１０ｋＨｚの周波数のパルス放電により、パルス状のＥＵＶ光が発生する。ウエハは複数の露光領域に分割されており、各露光領域に対してＥＵＶ光が順番に走査（スキャン）され露光される。
一つの露光領域を露光している時には、放電は１０ｋＨｚの周波数で連続して行われ、放電に合わせてＥＵＶ光が放射される。これをバースト動作という。放電のバースト動作によるＥＵＶ光の発生が行われている時には、制御部４０はストップバルブ２５ｄ（図２参照）を開けてストップガスを供給し、ＥＵＶ光源装置１０の光取出部４の開口（連通孔２１）を横切るようにガスを流して、ガスカーテンを形成する（図中ＯＮ）。
一つの露光領域に対するＥＵＶ光の照射が終わると、放電が停止し（バースト動作の停止）、ＥＵＶ光の放射も停止する。それと共に、ワークは次の領域が露光されるように移動し、移動が終われば、バースト動作を再開しＥＵＶ光を発生して露光を行う。このバースト動作とバースト動作の間（ＥＵＶ光発生とＥＵＶ光発生の間）は、制御部４０はストップバルブ２５ｄを閉じてストップガスの供給を停止する（ＯＦＦ）。
【００２６】
ウエハの移動は１秒程度で終わり、放電部１はバースト動作を再開してＥＵＶ光を発生し、次の露光領域の露光処理を行う。それと共に、制御部４０はストッブバルブ２５ｄを開けてストップガスを供給し、ガスカーテンを形成する（ＯＮ）。これを、１枚のウエハの露光が終わるまで繰り返す。
１枚のウエハの露光処理が終わると、そのウエハは露光機３１の処理ステージから取り出され、次のウエハが処理ステージに置かれる。このウエハ交換の際にも、放電は停止し、ＥＵＶ光は放射されない。したがって、制御部４０は、この時も、ストップバルブ２５ｄを閉じてストップガスの供給を停止し、ガスカーテンの形成を行わない。
このようにバースト動作とバースト動作の間のガス供給量を、バースト動作中の供給量よりも減らすことにより、ガスカーテンとして供給するガス全体の量が減り、ＥＵＶ光源装置内の圧力を所望の値（約１Ｐａ）に維持することが容易になる。また、露光機側に流れ込むストップガスの量を少なくすることができる。
さらに、本実施例においては、装置構成を簡単にすることができる。
【００２７】
図４Ａ，Ｂはガスカーテンとバースト動作の他の動作例を示すタイムチャートである。
図４Ａは、バースト動作の停止中も、バースト動作中のストップガスの流量に対して例えば１０％程度の割合でストップガスを流し続ける場合を示し、図４Ｂは、バースト動作の停止から少し遅らせて、ストップガスの供給を徐々に少なくする場合の動作例を示している。それぞれ（ａ）はガスカーテンの動作を示し、（ｂ）は放電（バースト動作）を示している。
バースト動作を停止させても、ＥＵＶ光源装置のチャンバ９内のデブリが直ちに消滅するわけではなく、しばらく間、デブリはチャンバ９内を浮遊している。
上記図４Ａに示すように、バースト動作の停止中もストップガスを流し続けたり、あるいは図４Ｂに示すようにバースト動作停止後もしばらくの間、ストップガスを供給することにより、バースト動作の停止中にチャンバ内に留まるデブリなどが露光機内に進入するのを防ぐことができる。なお、図４Ｂにおいて、図４Ａに示すようにバースト動作の停止中もストップガスを少量流し続けるようにしてもよい。
【００２８】
上記では、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ＬＡＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に適用した場合について説明したが、本発明は、上記のようにレーザビームを照射せずに電極間の放電により生成した高温プラズマからのＥＵＶ光を放射させるＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置や、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することにより発生する高温プラズマからＥＵＶ光を放射させるＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１ 放電部
２ ＥＵＶ集光鏡
３ ホイルトラップ
４ ＥＵＶ光取出部
５ レーザ照射機
６ モータ
７ ＥＵＶ光入射部
８ 排気ユニット
９ チャンバ
１０ ＥＵＶ光源装置
１１ 第１の放電電極
１２ 第２の放電電極
１３ 絶縁材
１４ 原料供給ユニット
１５ パルスパワー電源
２０ａ ガス供給ユニット
２０ｂ ガス排気ユニット
２１ 連通孔
２２ ガス導入口
２２ａ ノズル
２３ ガス排気口
２３ａ ディフューザ
２５ａ ガスボンベ
２５ｂ 圧力調整弁
２５ｃ 圧力計
２５ｄ ストップバルブ
３０ 露光機筐体
３１ 露光機
４０ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、極端紫外光光源装置に関し、特に光源装置で発生したデブリが露光機に進入することを防止するため、極端紫外光の取出部にガスカーテンを形成した極端紫外光光源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５に、従来の極端紫外光光源装置（以下ＥＵＶ光源装置）の構成例を示す。同図は光軸に沿った方向の断面図である。
ＥＵＶ光源装置１０は、放電容器であるチャンバ９を有する。チャンバ９内には、ＥＵＶ放射種を加熱して励起する加熱励起手段である放電部１、および、放電部１によりＥＵＶ放射種が加熱励起されて生成した高温プラズマから放出されるＥＵＶ光を集光するＥＵＶ集光鏡２が設けられる。ＥＵＶ集光鏡２は、ＥＵＶ光を集光し、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４より、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の図示を省略した照射光学系へ導く。チャンバ９には排気ユニット８が接続されていて、チャンバ９内部はこの排気ユニット８により減圧雰囲気とされる。
ＥＵＶ光源装置１０の放電部１は、金属製の円盤状部材である第１の放電電極１１と、同じく金属製の円盤状部材である第２の放電電極１２とが絶縁材１３を挟むように配置された構造である。第１の放電電極１１の中心と第２の放電電極１２の中心とは略同軸上に配置され、第１の放電電極１１と第２の放電電極１２は、絶縁材１３の厚みの分だけ離間した位置に固定される。ここで、第２の放電電極１２の直径は、第１の放電電極１１の直径よりも大きい。また、絶縁材の厚み、すなわち、第１の放電電極１１と第２の放電電極１２の離間距離は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。
【０００３】
第２の放電電極１２には、モータ６の回転シャフト６ａが取り付けられている。回転シャフト６ａは、第１の放電電極１１の中心と第２の放電電極１２の中心が回転軸の略同軸上に位置するように取り付けられる。回転シャフト６ａは、例えば、メカニカルシールを介してチャンバ９内に導入される。メカニカルシールは、チャンバ内の減圧雰囲気を維持しつつ、回転シャフト６ａの回転を許容する。第２の放電電極１２の下側には、例えばカーボンブラシ等で構成される第１の摺動子１２ａおよび第２の摺動子１２ｂが設けられている。
第２の摺動子１２ｂは第２の放電電極１２と電気的に接続される。一方、第１の摺動子１２ａは第２の放電電極１２を貫通する貫通孔１２ｃを介して第１の放電電極１１と電気的に接続される。なお、第１の摺動子１２ａと第２の放電電極１２との間では絶縁破壊が発生しないように構成されている。第１の摺動子１２ａと第２の摺動子１２ｂは摺動しながらも電気的接続を維持する電気接点であり、パルスパワー電源１５と接続される。パルスパワー電源１５は、第１の摺動子１２ａ、第２の摺動子１２ｂを介して、回転する第１の放電電極１１と第２の放電電極１２との間に、例えば１０ｋＨｚの周波数のパルス電力を供給する。
金属製の円盤状部材である第１の放電電極１１、第２の放電電極１２の周辺部は、エッジ形状に構成される。後で示すようにパルスパワー電源１５より第１の放電電極１１、第２の放電電極１２に電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。放電が生じると、電極付近は高温となるので、第１の主放電電極１１、第２の主放電電極１２は、例えばタングステン、モリブデン、タンタル等の高融点金属からなる。また、絶縁材は、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド等からなる。
【０００４】
放電部１には、高温プラズマ用原料であるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）が供給される。原料供給は、第２の放電電極１２の周辺部に形成された溝部１２ｄに原料供給ユニット１４より供給する。モータ６は一方向にのみ回転し、モータ６が動作する事により回転シャフト６ａが回転し、回転シャフト６ａに取り付けられた第２の放電電極１２及び第１の放電電極１１が一方向に回転する。第２の放電電極１２の溝部１２ｄに供給されたＳｎまたはＬｉは、第２の放電電極１２の回転により放電部１におけるＥＵＶ光出射側に移動する。
一方、チャンバ９には、上記ＥＵＶ光出射側に移動したＳｎまたはＬｉに対してレーザ光を照射するレーザ照射機５が設けられる。レーザ照射機５はＹＡＧレーザ、あるいは、炭酸ガスレーザなどから構成される。レーザ照射機５からのレーザ光は、チャンバ９に設けられた不図示のレーザ光透過窓部、レーザ光集光手段を介して、上記ＥＵＶ出射側に移動した第２の放電電極１２の溝部１２ｄのＳｎまたはＬｉ上に照射される。上記したように、第２の放電電極１２の直径は、第１の放電電極１１の直径よりも大きい。よって、レーザ光は、第１の放電電極１１の側面を通過して第２の放電電極１２の溝部に照射される。
【０００５】
放電部２からのＥＵＶ光の放射は以下のようにして行われる。レーザ照射機５より、レーザ光が溝部のＳｎまたはＬｉに照射される。レーザ光が照射されたＳｎまたはＬｉは、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化し、一部は電離する。このような状態下で、第１、第２の放電電極１１，１２間にパルスパワー電源１５より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加すると、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２の周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。
このとき第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化したＳｎまたはＬｉの一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。上記したように第１、第２の放電電極１１，１２間にはパルス電力が印加されるので放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。このようにパルス状の放電により光を放射することをバースト動作という。
【０００６】
放電部１により放出されるＥＵＶ光は、斜入射型ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４の開口より、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の、図示を省略した照射光学系へ導かれる。
ＥＵＶ集光鏡２は、例えば、径の異なる回転楕円体、または、回転放物体形状のミラーを複数枚具える。これらのミラーは、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、例えば、ニッケル（Ｎｉ）等からなる平滑面を有する基体材料の反射面側に、ルテニウム（Ｒｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、およびロジウム（Ｒｈ）などの金属膜を緻密にコーティングすることで、０°〜２５°の斜入射角度のＥＵＶ光を良好に反射できるように構成されている。
上記した放電部１とＥＵＶ光集光鏡２との間には、ＥＵＶ集光鏡２のダメージを防ぐために、ホイルトラップ３が設置される。ホイルトラップ３は、高温プラズマと接する第１、第２の放電電極１１，１２がスパッタされて生成する金属粉等のデブリや、放射種であるＳｎまたはＬｉに起因するデブリ等を捕捉してＥＵＶ光のみを通過させる。ホイルトラップ３は、高温プラズマから放射されるＥＵＶ光を遮らないように、高温プラズマ発生領域の径方向に設置される複数のプレート（ホイル）と、そのプレートを支持するリング状の支持体とから構成されている。
このようなホイルトラップ１１を、放電部１とＥＵＶ集光鏡２の間に設けると、高温プラズマとホイルトラップ１１の間の圧力が増加し、デブリの衝突が増加する。デブリは衝突を繰り返すことにより、運動エネルギーを減少する。よって、ＥＵＶ集光鏡２にデブリが衝突する際のエネルギーが減少して、ＥＵＶ集光鏡２のダメージを減少させることが可能となる。
【０００７】
上記のように、ＥＵＶ光源装置１０において生成した高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９のＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部4は、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１のＥＵＶ光入射部７と連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２より集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４、ＥＵＶ入射部７を介して露光機３１へ入射する。
露光機筐体３０内に設けられた露光機３１は、入射したＥＵＶ光を利用するための照明光学系（図示せず）を備える。照明光学系は、ＥＵＶ光入射部７から入射したＥＵＶ光を整形して、回路パターンが形成されたマスクを照明する。露光機３１の光学系は、ＥＵＶ光を透過する硝材がないため、マスクを含め反射光学系が採用されており、照明光学系も１枚以上の反射ミラー等の反射型光学素子から構成される。反射型マスクで反射された光は、投影光学系によりワーク、例えばフォトレジストが塗布されたウエハ上に縮小投影され、ワークには縮小投影されたマスクの回路パターンが形成される。上記投影光学系も照明光学系同様、反射光学系が採用されており、１枚以上の反射ミラー等の反射型光学素子から構成される。
【０００８】
また、ＥＵＶ光は空気により吸収されるので、露光機３１の照明光学系、マスク、投影光学系、ワーク、ワークステージ等のコンポーネントは、全て真空中に設置される。これらのコンポーネントは、露光機筐体３０内に設置され、筐体３０内部はガス排気ユニット（不図示）により排気され、ＥＵＶ光源装置１０の放電容器（チャンバ９）の圧力よりも低い圧力に維持される。例えば、ＥＵＶ光源装置１０の放電容器の圧力は１Ｐａ程度であり、露光機３１の筐体３０内の圧力は、１０−５Ｐａ程度である。
上記したように、露光機筐体３０に設けられたＥＵＶ光入射部７とＥＵＶ光源装置１０に設けられたＥＵＶ光取出部４とは連結されている。ＥＵＶ光源装置１０のチャンバ９内部と露光機筐体３０内部は、それぞれに設けられた排気ユニットによって、差動排気が可能な構造となっている。
【０００９】
ところで、ＥＵＶ光源装置においては、種々のデブリが発生する。そのデブリとして例えば、以下のものがある。
（１）プラズマの膨張により飛散する高温プラズマ用原料であるスズやリチウム。
（２）プラズマの膨張により発生した高速（中性）粒子が、光源装置内の構造物をスパッタすることにより飛散する構造物の構成粒子。
（３）光源装置内の構造物にＥＵＶ光が照射されて引き起こされた光化学反応により構造物から脱離浮遊した粒子。
これらの、ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリは、ＥＵＶ光取出部４から露光機３１に進入すると照明光学系を汚染する。したがって、ＥＵＶ光源装置１０は、デブリがＥＵＶ光取出部４から露光機３１に進入することを防がなくてはならない。その手段の一つとして、例えは特許文献１に記載されるように、ガスカーテンを設けることが考えられる。
【００１０】
上記特許文献１に開示されるガスカーテンは、図５に示すように、ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７の間に設けられた接続装置２０に設けられる。
接続装置２０は連通孔２１を有し、上記ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７は対向して、上記接続装置２０の連通孔２１の両側の開口端に連結されている。
上記連通孔２１には、ガス導入口２２と、このガスを排気する排気口２３が対向して設
けられ、ガス導入口２２にはガス供給ユニット２０ａから極端紫外光を吸収しないストップガスが供給され、このストップガスは、ＥＵＶ光の通過方向に対して交差するように流れ、ガス排気口２３から排気ユニット２０ｂにより強制的に排気される。
すなわち、ガス導入口２２と排気口２３によりガスカーテンを形成し、ＥＵＶ光源装置
から露光機３１へのクリーニングガスなどのガスの流入を防ぐ。
【００１１】
図６は、上記接続装置２０に設けられる上記ガス供給ユニット２０ａと排気ユニット２０ｂなどからなるガスカーテンの構成例である。
ガス導入口２２にはノズル２２ａが設けられ、ノズル２２ａからストップガスを吹き出す。ストップガスとしては、ＥＵＶ光の吸収が少ない水素または、反応性のない希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒなど）を使用する。
ガス排気口２３にはディフューザ２３ａが設けられ、ディフューザ２３ａは、ガス供給ユニット２０ａ側のノズル２２ａに対向して設けられる。ノズル２２ａから吹き出されたストップガスは、ガス排気ユニット２０ｂのディフューザ２３ａに吸い込まれて排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００９−２１２２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
図５に示すように、ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７の間に接続装置２０を設け、その連通孔２１に、ストップガスの導入口２２と排気口２３とを両者が対向するように設けて、極端紫外光の通過方向に対して交差するようにストップガスを流し、ガスカーテンを形成することにより、チャンバ９（第１の減圧容器）のガスが露光機筐体３０（第２の減圧容器）に浸入するのを極力少なくすることができる。
しかし、図５に示したものでは、ＥＵＶ光取出部４とＥＵＶ光入射部７の間に接続装置２０を設け、その連通孔２１の途中にディフューザ２３ａとノズル２２ａを対向して設けてガスカーテンを形成しており、装置構成が比較的複雑である。
また、ＥＵＶ光源装置１０内で発生したデブリが、ＥＵＶ光取出部７から露光機３１に進入するのを防ぐためには、ストップガスは、計算上２０リットル／分程度の流量が必要になる。このような多量のガスが供給されると、対向して配置した排気手段を用いて排気したとしても、ＥＵＶ光源装置１０内を所望の圧力（約１Ｐａ）に維持することは困難になる場合がある。
また、露光機筐体３０内は、ＥＵＶ光の減衰を防ぐために高真空度、例えば１０−５Ｐａ程度の圧力を保たねばならない。しかし、ストップガスの量が多いと、ＥＵＶ光入射部７の開口（連通孔２１）から露光機筐体３０側に流れ込むことも考えられ、露光機３１の圧力に影響を与えることも考えられる。
本発明は上記従来の問題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、ＥＵＶ光源装置と露光機とを接続するＥＵＶ光取出部に形成するガスカーテンにおけるガス供給量を少なくすることができ、ＥＵＶ光源装置および露光機内の圧力に与える影響を極力小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
露光機が露光を行っていない時、即ち、ウエハが、ある露光領域から次の露光領域に移動している間、または露光を終えたウエハを次に露光するウエハに交換する間は、ＥＵＶ光源装置は前記バースト動作（パルス状の放電により光を放射する動作）を停止しており、ＥＵＶ光を放射しない。
そこで、本発明においては、このＥＵＶ光の発生を停止している間は、ＥＵＶ光取出部においてガスカーテンを形成するストップガスの供給を行わないか、ストップガスの供給量を減らす。これにより、ストップガスの量を少なくすることができる。
以上のように、本発明では上記課題を次のように解決する。
（１）バースト動作により極端紫外光を発生する極端紫外光発生部を備えた第１の減圧容器と、該第１の容器から出射する極端紫外光が入射する、該第１の減圧容器より内部の圧力が低い第２の減圧容器とを備え、第１の減圧容器と第２の減圧容器は、極端紫外光が通過する開口を形成した隔壁を介して接続され、上記開口の極端紫外光が入射する側に、ガスカーテンを形成するためのガスを供給するガス供給手段と、上記供給されたガスを排気するガス排気手段を設けた極端紫外光光源装置において、上記ガス供給手段からのガスの供給を、極端紫外光発生部におけるバースト動作に同期させ、バースト動作中はガス供給量が増加するように制御し、バースト動作中以外のときは、ガスの供給量を少なくするか、ゼロにする。
（２）上記（１）において、バースト動作とバースト動作の間の極端紫外光発生停止中に、上記ガス供給手段からのガスの供給を停止させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）バースト動作中はガス供給量が増加するように制御し、バースト動作中以外の時には、ガス供給を停止させるか少なくするようにしたので、ガスカーテンを形成するためのストップガスの量を少なくすることができる。このため、ＥＵＶ光源装置内を所望の圧力（約１Ｐａ）に維持することができるようになる。
（２）露光機側に流れ込むストップガスの量を少なくすることができるので、露光機の圧力に影響を与えることも少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す図である。
【図２】ガスカーテンを形成するためのガス供給手段とガス排気手段の構成例を示す図である。
【図３】ガスカーテンの動作とバースト動作との動作タイミングを示すタイムチャートである。
【図４】ガスカーテンとバースト動作の他の動作例を示すタイムチャートである。
【図５】従来の極端紫外光光源装置の構成例を示す図である。
【図６】従来の極端紫外光光源装置におけるガスカーテンを形成するためのガス供給手段とガス排気手段の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に本発明の実施例のＥＵＶ光源装置の構成を示す。同図は光軸に沿った方向の断面図であり、図５に示した従来のＥＵＶ光源装置に対して、チャンバ９（第１の減圧容器）と露光機筐体３０（第２の減圧容器）の間の接続部分の構成が相違するとともに、ガスカーテンを構成するガス供給ユニット２０ａの動作を制御部４０で制御するようにした点が相違するだけで、その他の構成は同じである。
前記したように、ＥＵＶ光源装置は、放電容器であるチャンバ９を有し、チャンバ９内には、ＥＵＶ放射種を加熱して励起する加熱励起手段である放電部１と、ホイルトラップ３、及びＥＵＶ光を集光するＥＵＶ集光鏡２が設けられる。ＥＵＶ集光鏡２は、ＥＵＶ光を集光し、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４より露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の照射光学系（図示せず）へ導く。チャンバ９には排気ユニット８が接続されていて、チャンバ９内部はこの排気ユニット８により減圧雰囲気とされる。
放電部１には、前記したようにモータ６により回転する第１の放電電極１１と第２の放電電極１２とが設けられ、パルスパワー電源１５から第１の摺動子１２ａ、第２の摺動子１２ｂを介して、第１、第２の放電電極１１，１２との間に、例えば１０ｋＨｚの周波数のパルス電力を供給される。第１の放電電極１１、第２の放電電極１２に電力が印加されると、両電極のエッジ形状部分間で放電が発生する。
【００１８】
ＳｎまたはＬｉ等の原料は、第２の放電電極１２の周辺部に形成された溝部１２ｄに原料供給ユニット１４より供給され、一方、チャンバ９には、上記原料に対してレーザ光を照射するレーザ照射機５が設けられる。
レーザ照射機５より、レーザ光が上記溝部１２ｄのＳｎまたはＬｉに照射されると、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化し、一部は電離する。このような状態下で、第１、第２の放電電極１１，１２間にパルスパワー電源１５より電圧が約＋２０ｋＶ〜−２０ｋＶであるようなパルス電力を印加すると、第１の放電電極１１、第２の放電電極１２の周辺部に設けられたエッジ形状部分間で放電が発生する。
このとき第１の放電電極１１、第２の放電電極１２間で気化したＳｎまたはＬｉの一部電離した部分にパルス状の大電流が流れる。その後、ピンチ効果によるジュール加熱によって、両電極間の周辺部には、気化したＳｎまたはＬｉによる高温プラズマが形成され、この高温プラズマから波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光が放射される。この放電はパルス放電となり、放射されるＥＵＶ光はパルス状に放射されるパルス光となる。
【００１９】
放電部１により放出されるＥＵＶ光は、斜入射型ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９に設けられたＥＵＶ光取出部４の連通孔２１より、露光機筐体３０内に設けられた露光機３１の図示を省略した照射光学系へ導かれる。
上記のように、ＥＵＶ光源装置１０において生成した高温プラズマから放射されたＥＵＶ光は、ＥＵＶ集光鏡２により集光され、チャンバ９のＥＵＶ光取出部４より外部に取り出される。このＥＵＶ光取出部４は、露光機筐体３０に設けられたＥＵＶ光入射部７と連通孔２１を介して連結される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡２より集光されるＥＵＶ光は、ＥＵＶ光取出部４、ＥＵＶ入射部７を介して露光機筐体３０へ入射する。
また、ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリが露光機筐体３０に進入することを防ぐため、ＥＵＶ光取出部４には、ガスカーテンが設けられる。
【００２０】
ガスカーテンは、ＥＵＶ光取出部４の光入射側に、ガスの導入口２２と排気口２３とを両者が対向するように設け、ＥＵＶ光取出部４を横切るように、ガスを導入口２２から排気口２３に向かって流すことで形成する。このガスのことをストップガスという。
上記ガス導入口２２にはガス供給ユニット２０ａからストップガスが供給され、ガス導入口２２から流出するガスおよびＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリなどは、ガス排気ユニット２０ｂにより排気口２３から排気される。
このストップガスによるガスカーテンは、ＥＵＶ光源装置１０を構成する第１の減圧容器（チャンバ９）と、第１の減圧容器より内部の圧力が低い第２の減圧容器（露光機筐体３０）とを隔てるバリアとして働き、ＥＵＶ光源装置１０において発生したデブリが露光機３１に進入することを防ぐ。そして、ストップガスにより進行を妨げられたデブリとストップガスは対向する排気口２３から排気される。
【００２１】
図２は、ガスカーテンを形成するための、ガス供給手段とガス排気手段の構成例を示す図である。
ガス供給手段は、ガス供給ユニット２０ａと、ノズル２２ａを有するガス導入口２２を備えている。ガス供給ユニット２０ａは、ストップガスのガス源である例えばガスボンベ２５ａと、供給するガスの圧力を調整する圧力調整弁２５ｂと圧力計２５ｃとガスの流れをＯＮ／ＯＦＦするストップバルブ２５ｄを備え、ガス供給ユニット２０ａから供給されたストップガスは、ノズル２２ａから吹き出る。
なお、後述する図４で説明するように、バースト動作中にも１０％程度の割合でストップガスを流し続けたり、あるいはストップガスの供給を徐々に少なくする場合など、ストップガスの流量を調整する場合には、上記ストップバルブ２５ｄに代えて流量調整機能を備えたバルブを用いてもよい。
【００２２】
ストップガスとしては、前述したようにＥＵＶ光の吸収が少ない水素または、反応性のない希ガス（Ｈｅ，Ｎｅ，Ａｒ，Ｋｒ，など）を使用する。
ガス排気手段は図６に示したように、ディフューザ２３ａを有するガス排気口２３とガス排気ユニット２０ｂを備える。排気ユニット２０ｂは例えば排気ポンプである。また、ディフューザ２３ａはノズル２２ａに対向して設けられる。ノズル２２ａから吹き出されたストップガスは、ディフューザ２３ａに吸い込まれて上記排気ポンプから排気される。
本実施例において、ガス供給ユニット２０ａの上記ストップバルブ２５ｄの開閉動作などの制御は制御部４０により行われる。
【００２３】
次に、本発明のＥＵＶ光源装置の動作について説明する。
ＥＵＶ光源装置を備えた露光装置においてウエハの露光は次のような手順で行われる。（１）露光機３１内において、ウエハが露光時に保持される処理ステージ（図示せず）上に置かれる。ウエハは複数の露光領域に分けられている。処理ステージが移動することにより、ウエハは第１の露光領域が露光される位置に移動する。
（２）ＥＵＶ光源装置の制御部４０は、露光機を制御する露光機制御部（図示せず）からウエハが露光位置に移動した通知を受けると、パルスパワー電源１５から第１、第２の放電電極１１，１２にパルス電力を供給してパルス放電を発生させ、ＥＵＶ光を放射させる。すなわち、前記したようにＥＵＶ光源装置をバースト動作させる。
これにより、ウエハの第１の露光領域にＥＵＶ光源装置からのＥＵＶ光が走査（スキャン）されながら照射され、パターンが露光される。
（４）パターンの露光が終了したことが露光機制御部から通知されると、制御部４０は、ＥＵＶ光の照射を停止させる。ＥＵＶ光の照射が停止すると、露光機３１において、上記処理ステージが移動して、ウエハは第２の露光領域が露光される位置に移動する。
（５）露光機３１において、上記と同様に、第２の露光領域にＥＵＶ光が照射され、パターンが露光される。
（６）これを繰り返して、ウエハの全露光領域が露光されると、次のウエハに交換される。
【００２４】
ウエハにＥＵＶ光が照射される時には、ＥＵＶ光源装置１０の放電部１において放電が発生し、ＥＵＶ光が放射される。それと共に、上記したようにデブリも発生するので、ＥＵＶ光取出部４には、露光機３１へのデブリの進入をとめるだけのストップガスが供給されてガスカーテンが形成される。
しかし、ウエハが次の露光領域に移動しているとき、また、ウエハが次のウエハと交換されているときは、放電は停止されＥＵＶ光の発生は停止している。この時は放電部１からのデブリの発生はない。そこで、制御部４０は、ストップガスの供給を停止するか、供給量を少なくする。なお、排気ユニット２０ｂは、ストップガスの供給が停止されているときも動作を継続させるのが望ましく、これにより、バースト動作停止中もチャンバ９内のデブリなどを排出させることができる。
【００２５】
図３は、ガスカーテンの動作とバースト動作との動作タイミングを示すタイムチャートであり、放電（ＥＵＶの発光）のタイミング（バースト動作のタイミング）と、ストップガスの供給のＯＮ／ＯＦＦのタイミングを示しており、図３（ａ）はガスカーテンのＯＮ／ＯＦＦ動作を示し、（ｂ）は放電（バースト動作）を示している。
放電部１においては、上記したように、例えば１０ｋＨｚの周波数のパルス放電により、パルス状のＥＵＶ光が発生する。ウエハは複数の露光領域に分割されており、各露光領域に対してＥＵＶ光が順番に走査（スキャン）され露光される。
一つの露光領域を露光している時には、放電は１０ｋＨｚの周波数で連続して行われ、放電に合わせてＥＵＶ光が放射される。これをバースト動作という。放電のバースト動作によるＥＵＶ光の発生が行われている時には、制御部４０はストップバルブ２５ｄ（図２参照）を開けてストップガスを供給し、ＥＵＶ光源装置１０の光取出部４の開口（連通孔２１）を横切るようにガスを流して、ガスカーテンを形成する（図中ＯＮ）。
一つの露光領域に対するＥＵＶ光の照射が終わると、放電が停止し（バースト動作の停止）、ＥＵＶ光の放射も停止する。それと共に、ワークは次の領域が露光されるように移動し、移動が終われば、バースト動作を再開しＥＵＶ光を発生して露光を行う。このバースト動作とバースト動作の間（ＥＵＶ光発生とＥＵＶ光発生の間）は、制御部４０はストップバルブ２５ｄを閉じてストップガスの供給を停止する（ＯＦＦ）。
【００２６】
ウエハの移動は１秒程度で終わり、放電部１はバースト動作を再開してＥＵＶ光を発生し、次の露光領域の露光処理を行う。それと共に、制御部４０はストッブバルブ２５ｄを開けてストップガスを供給し、ガスカーテンを形成する（ＯＮ）。これを、１枚のウエハの露光が終わるまで繰り返す。
１枚のウエハの露光処理が終わると、そのウエハは露光機３１の処理ステージから取り出され、次のウエハが処理ステージに置かれる。このウエハ交換の際にも、放電は停止し、ＥＵＶ光は放射されない。したがって、制御部４０は、この時も、ストップバルブ２５ｄを閉じてストップガスの供給を停止し、ガスカーテンの形成を行わない。
このようにバースト動作とバースト動作の間のガス供給量を、バースト動作中の供給量よりも減らすことにより、ガスカーテンとして供給するガス全体の量が減り、ＥＵＶ光源装置内の圧力を所望の値（約１Ｐａ）に維持することが容易になる。また、露光機側に流れ込むストップガスの量を少なくすることができる。
さらに、本実施例においては、装置構成を簡単にすることができる。
【００２７】
図４Ａ，Ｂはガスカーテンとバースト動作の他の動作例を示すタイムチャートである。
図４Ａは、バースト動作の停止中も、バースト動作中のストップガスの流量に対して例えば１０％程度の割合でストップガスを流し続ける場合を示し、図４Ｂは、バースト動作の停止から少し遅らせて、ストップガスの供給を徐々に少なくする場合の動作例を示している。それぞれ（ａ）はガスカーテンの動作を示し、（ｂ）は放電（バースト動作）を示している。
バースト動作を停止させても、ＥＵＶ光源装置のチャンバ９内のデブリが直ちに消滅するわけではなく、しばらく間、デブリはチャンバ９内を浮遊している。
上記図４Ａに示すように、バースト動作の停止中もストップガスを流し続けたり、あるいは図４Ｂに示すようにバースト動作停止後もしばらくの間、ストップガスを供給することにより、バースト動作の停止中にチャンバ内に留まるデブリなどが露光機内に進入するのを防ぐことができる。なお、図４Ｂにおいて、図４Ａに示すようにバースト動作の停止中もストップガスを少量流し続けるようにしてもよい。
【００２８】
上記では、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ＬＡＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置に適用した場合について説明したが、本発明は、上記のようにレーザビームを照射せずに電極間の放電により生成した高温プラズマからのＥＵＶ光を放射させるＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置や、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することにより発生する高温プラズマからＥＵＶ光を放射させるＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１ 放電部
２ ＥＵＶ集光鏡
３ ホイルトラップ
４ ＥＵＶ光取出部
５ レーザ照射機
６ モータ
７ ＥＵＶ光入射部
８ 排気ユニット
９ チャンバ
１０ ＥＵＶ光源装置
１１ 第１の放電電極
１２ 第２の放電電極
１３ 絶縁材
１４ 原料供給ユニット
１５ パルスパワー電源
２０ａ ガス供給ユニット
２０ｂ ガス排気ユニット
２１ 連通孔
２２ ガス導入口
２２ａ ノズル
２３ ガス排気口
２３ａ ディフューザ
２５ａ ガスボンベ
２５ｂ 圧力調整弁
２５ｃ 圧力計
２５ｄ ストップバルブ
３０ 露光機筐体
３１ 露光機
４０ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バースト動作により極端紫外光を発生する極端紫外光発生部を備えた第１の減圧容器と、該第１の容器から出射する極端紫外光が入射する、該第１の減圧容器より内部の圧力が低い第２の減圧容器とを備え、
第１の減圧容器と第２の減圧容器は、極端紫外光が通過する開口を形成した隔壁を介して接続され、
上記開口の極端紫外光が入射する側に、ガスカーテンを形成するためのガスを供給するガス供給手段と、上記供給されたガスを排気するガス排気手段を設けた極端紫外光光源装置であって、
上記ガス供給手段からのガスの供給量は、極端紫外光発生部におけるバースト動作に同期して、バースト動作中はガス供給量が増加するように制御される
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
バースト動作とバースト動作の間の極端紫外光発生停止中には、上記ガス供給手段からのガスの供給を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光光源装置。
【請求項１】
バースト動作により極端紫外光を発生する極端紫外光発生部を備えた第１の減圧容器と、該第１の容器から出射する極端紫外光が入射する、該第１の減圧容器より内部の圧力が低い第２の減圧容器とを備え、
第１の減圧容器と第２の減圧容器は、極端紫外光が通過する開口を形成した隔壁を介して接続され、
上記開口の極端紫外光が入射する側に、ガスカーテンを形成するためのガスを供給するガス供給手段と、上記供給されたガスを排気するガス排気手段を設けた極端紫外光光源装置であって、
上記ガス供給手段からのガスの供給量は、極端紫外光発生部におけるバースト動作に同期して、バースト動作中はガス供給量が増加するように制御される
ことを特徴とする極端紫外光光源装置。
【請求項２】
バースト動作とバースト動作の間の極端紫外光発生停止中には、上記ガス供給手段からのガスの供給を停止させる
ことを特徴とする請求項１に記載の極端紫外光光源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１９９００１（Ｐ２０１１−１９９００１Ａ）
【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２０１０−６４０６９（Ｐ２０１０−６４０６９）
【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)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【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)
【出願人】（３０４０２１４１７）国立大学法人東京工業大学 (1,821)
【Ｆターム（参考）】
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