特許 5900172 プラズマ光源

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5900172

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月6日

(54)【発明の名称】プラズマ光源

(51)【国際特許分類】

   H05G 2/00 20060101AFI20160324BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20160324BHJP

【ＦＩ】

   H05G2/00 K

   H01L21/30 531S

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-130715(P2012-130715)

(22)【出願日】2012年6月8日

(65)【公開番号】特開2013-254694(P2013-254694A)

(43)【公開日】2013年12月19日

【審査請求日】2015年4月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100100712

【弁理士】

【氏名又は名称】岩▲崎▼ 幸邦

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】桑原 一

【審査官】 亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２２３８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０９８４８３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１０／０７１０３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１４７２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第７１１５８８７（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−３４６９９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−０５７５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−２８４７４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｇ ２／００

Ｈ０１Ｌ ２１／３０ ，２１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向配置され、その間に極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共に前記プラズマを閉じ込める一対の同軸状電極と、各前記同軸状電極に対して放電電圧を印加する電圧印加装置と、各前記同軸状電極内で前記プラズマの媒体を放出させると共に前記プラズマの初期放電を発生させるレーザー光を生成するレーザー装置とを備え、
各前記同軸状電極は、単一の軸線上に延びる棒状の中心電極と、前記中心電極の周方向に配置された複数の棒状の外部電極と、前記中心電極と前記外部電極とを絶縁する絶縁体とを有し、
各前記同軸状電極において、前記中心電極は、前記外部電極と対向する側面に前記プラズマの前記媒体となる物質を含む金属層を有し、前記外部電極は、前記中心電極と対向する側面に、当該側面から前記中心電極に向けて突出する突部を有し、
各前記外部電極の前記突部は前記金属層に交差すると共に前記軸線に直交する平面上に位置し、
前記レーザー装置は、各前記中心電極の前記金属層に前記レーザー光を照射する
ことを特徴とするプラズマ光源。

【請求項2】

前記突部は、前記中心電極に最も近い頂点部を一箇所だけ含むように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマ光源。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、極端紫外光を生成するプラズマ光源に関する。

【背景技術】

【0002】

プロセスルールを決定する一要因であるフォトリソグラフィは、半導体回路の微細化を進める上で極めて重要な技術である。現在、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）と液浸技術を組み合わせることで４５ｎｍ程度のプロセスルールが得られているが、更なる微細化に対応するためには更に波長の短い光が必要である。このような状況の中、上記レーザー光よりも短い光を生成する次世代のフォトリソグラフィ用光源として、極端紫外（ＥＵＶ）光源（軟Ｘ線源とも称される）が最も有力視されている。

【0003】

極端紫外光源による光の生成方式として、高エネルギー密度プラズマを利用したものがある。この方式では、プラズマ光源において高温プラズマを生成し、その輻射光として放射される極端紫外光を露光に用いる。高温プラズマは主に、パルスレーザーの照射を用いるレーザー生成プラズマ（ＬＰＰ：Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式、又はパルス放電を用いる放電プラズマ（ＤＰＰ：Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式によって生成される。なお、上記方式の何れにおいても、生成される光はパルス光である。

【0004】

特許文献１は、上述の極端紫外光源として、ＤＰＰ方式によるプラズマ光源を開示している。同文献のプラズマ光源は、対称面に対して対向配置された一対の同軸状電極を備え、各同軸状電極の中心電極には、互いに極性を反転させた高電圧が印加される。この状態で、各同軸状電極内に環状の面状放電を発生させると、各面状放電は自己磁場によって同軸状電極の先端にむけて進行する。その結果、面状放電は一対の同軸状電極の間に到達し、極端紫外光を放射する高温・高密度のプラズマが発生する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１４７２３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

フォトリソグラフィでは露光時間の制御が極めて重要である。そのため、十分な強度及び輝度の光を確保するだけでなく、これらを安定に得る必要がある。つまり、上述のプラズマ光源においては毎回の放電を確実に行い、パルス状のプラズマを連続的に発生させることが肝要である。また、極端紫外光を得るにはプラズマの高温化が必須であるが、ＤＰＰ方式によるプラズマ光源ではプラズマの高温化による電極の劣化や損傷、それに伴う不要物の発生が避けられない。従って、供給エネルギーのうち、不要な光の発生に費やされるエネルギーを抑制し、効率良く所望の波長の極端紫外光を発生させる必要がある。

【0007】

上記の事情を鑑み、本発明は、極端紫外光を放射するプラズマを生成するための理想的な面状放電を発生させることが可能なプラズマ光源の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様はプラズマ光源であって、互いに対向配置され、その間に極端紫外光を放射するプラズマを発生すると共に前記プラズマを閉じ込める一対の同軸状電極と、各前記同軸状電極に対して放電電圧を印加する電圧印加装置と、各前記同軸状電極内で前記プラズマの媒体を放出させると共に前記プラズマの初期放電を発生させるレーザー光を生成するレーザー装置とを備え、 各前記同軸状電極は、単一の軸線上に延びる棒状の中心電極と、前記中心電極の周方向に配置された複数の棒状の外部電極と、前記中心電極と前記外部電極とを絶縁する絶縁体とを有し、各前記同軸状電極において、前記中心電極は、前記外部電極と対向する側面に前記プラズマの前記媒体となる物質を含む金属層を有し、前記外部電極は、前記中心電極と対向する側面に、当該側面から前記中心電極に向けて突出する突部を有し、各前記外部電極の前記突部は前記金属層に交差すると共に前記軸線に直交する平面上に位置し、前記レーザー装置は、各前記中心電極の前記金属層に前記レーザー光を照射することを要旨とする。

【0009】

前記突部は、前記中心電極に最も近い頂点部を一箇所だけ含むように形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、極端紫外光を放射するプラズマを生成するための理想的な面状放電を発生させることが可能なプラズマ光源を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態に係るプラズマ光源の概略構成図である。

【図2】図１に示す同軸状電極の要部を示す図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る突部に示す図であり、（Ａ）は図２の突部の拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の突部の変形例を示す図である。

【図5】（Ａ）乃至（Ｆ）は、本発明の第１実施形態に係るプラズマ光源の作動を時系列に示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態に係るプラズマ光源について添付図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

【0013】

まず、本実施形態のプラズマ光源における同軸状電極について説明する。図１は、本実施形態のプラズマ光源を示す概略構成図である。この図に示すように、プラズマ光源は一対の同軸状電極１０、１０、チャンバー２０及び電圧印加装置３０を備える。

【0014】

一対の同軸状電極１０は、対称面１に対して対称な位置関係でチャンバー２０内に設置されている。換言すれば、各同軸状電極１０は対称面１を中心として、一定の間隔を隔てて互いに対向するよう配置される。チャンバー２０は、排気管２２を介して真空ポンプ（図示せず）に接続されており、所定の真空度に維持されている。なお、チャンバー２０は接地されている。

【0015】

各同軸状電極１０は、中心電極１２と、複数の外部電極１４と、絶縁体１６とを備える。中心電極１２と外部電極１４の間には極端紫外光を放射するプラズマ媒体が導入される。プラズマ媒体は、必要とされる紫外線の波長に応じて選択される。例えば１３．５ｎｍの紫外光が必要な場合はＬｉ、Ｘｅ、Ｓｎ等の少なくとも１つを含むガスであり、６．７ｎｍの紫外光が必要な場合はその紫外光を発するＧｄ、Ｔｂ、Ｂｉ等の少なくとも１つを含むガスである。

【0016】

図１〜図３に示すように、中心電極１２は、各同軸状電極１０に共通する単一の軸線Ｚ−Ｚを中心軸（以下、この軸を中心軸Ｚと称する）として、この中心軸Ｚ上に延びる棒状の導電体である。中心電極１２は、高温プラズマに対して損傷され難い金属を用いて形成される。このような金属は、例えばタングステンやモリブデン等の高融点金属が挙げられる。

【0017】

本実施形態において、対称面１に対向する中心電極１２の端面は半球状の曲面になっている。ただし、この形状は必須ではなく、端面に図１に示すような凹部を設けてもよく、或いは単なる平面でもよい。

【0018】

図２に示すように、外部電極１４に対向する面である中心電極１２の側面には、プラズマ媒体領域として、プラズマの媒体となる物質を含む金属層（薄膜）２７が形成されている。この金属層２７には、後述するレーザー装置６０のレーザー光６４から分岐したレーザー光６４ａ（６４ｂ）が照射される（図１参照）。金属層２７は、ＬｉやＧｄ等の極端紫外光を発する金属を含み、図１に示すようにレーザー光６４ａ（６４ｂ）が照射される箇所のみに形成される。或いは、中心軸Ｚの周方向に亘って全体的に形成してもよい。図２に示す例では、中心軸Ｚを挟む２箇所に金属層２７が形成されている。

【0019】

図３に示すように、外部電極１４は、中心電極１２の中心軸Ｚと平行に延びる棒状の導電体であり、中心電極１２と一定の間隔を隔てながら、中心電極１２の周方向に沿って角度θ毎に複数配置されている。図３に示す例では、６本の外部電極１４が中心電極１２の周りを囲むように６０°毎に配置されている。各外部電極１４は中心電極１２と平行に配置されてもよく、対称面１に向かうに連れて両者の間隔が小さくなるように傾斜して配置されてもよい。

【0020】

各外部電極１４は中心電極１２の周方向に沿って等間隔に配列することが望ましい。例えば、加工や組み立ての観点から、各外部電極１４は中心電極１２に対して回転対称な位置に設置することが望ましい。しかしながら、本発明はこのような配列は厳密なものではない。また、外部電極１４の本数も６本に限定されず、中心電極１２及び外部電極１４の大きさや形状、両者の間隔などに応じて適宜設定される。

【0021】

なお、外部電極１４は、中心電極１２と同じく、高温プラズマによる損傷に耐え得るタングステンやモリブデン等の高融点金属等を用いて形成される。また、対称面１に対向する外部電極１４の端面は曲面、平面の何れでもよい。

【0022】

図２及び図３に示すように、外部電極１４は、中心電極１２と対向する側面１４ａに、側面１４ａから金属層２７に向けて突出する突部１５を有する。突部１５は、金属層２７に交差すると共に軸線Ｚ−Ｚに直交する平面上に位置し、中心電極１２に最も近い頂点部Ｇを一箇所だけ含むように形成される。突部１５は、外部電極１４のその他の部分よりも中心電極１２に近く、突部１５の周りの電界強度は外部電極１４のその他の部分よりも大きくなる。従って、中心電極１２と外部電極１４との間で面状放電２（後述）の初期放電が発生した際には、突部１５を含めた放電経路が優先的に形成される。つまり、突部１５は、中心電極１２の周方向及び軸方向において、中心電極１２と外部電極１４との間に発生する初期放電の位置を規定している。

【0023】

突部１５の形状については、上記の条件を満たす限り特に制限は無い。例えば、図４（Ａ）に示すように外部電極１４の周方向に沿った環状に形成してもよいし、あるいは、図４（Ｂ）に示すように頂点を中心電極１２に向けた円錐状又は角錐状に形成してもよい。前者の場合、突部１５は、頂角を中心電極１２に向けた略三角形の断面を有する。上記何れの場合も、中心電極１２に最も近い部分が頂点部Ｇとして形成され、初期放電の経路の一部となる。なお、頂点部Ｇは必然的に電界が集中するので、その形状は必ずしも中心電極１２に向けて鋭利である必要はない。ただし、何れの場合も、頂点部Ｇが中心電極１２の周りで角度θ毎に配置されていることが好ましい。環状の突部１５は、この条件が必然的に満たされ、製作も容易である点で他の形状よりも有利である。

【0024】

このように、中心電極１２の周りに複数の外部電極１４を配置することで、面状放電２（図５（Ｂ）参照）に至る初期放電（例えば沿面放電）を、各外部電極１４と中心電極１２との間で発生させることができる。即ち、突部１５の頂点部Ｇを放電経路に含んだ初期放電を優先的に発生させることで、当該初期放電を中心電極１２の全周に亘って発生させることが可能になり、環状の面状放電２の形成が容易になる。なお、面状放電とは、２次元的に広がる面状の放電電流であり、電流シート又はプラズマシートとも呼ばれる。

【0025】

絶縁体１６は例えばセラミックを用いて形成され、中心電極１２と外部電極１４の各基部を支持して両者の間隔を規定すると共にその間を電気的に絶縁する。絶縁体１６は例えば円盤状に形成され、中心電極１２及び外部電極１４が貫通する貫通孔を有する。

【0026】

次に、本実施形態のプラズマ光源における電気系統について説明する。図１に示すように、プラズマ光源は各同軸状電極１０に接続する電圧印加装置３０を備える。電圧印加装置３０は、各同軸状電極１０に同極性の放電電圧を印加する。

【0027】

具体的には、第１実施形態の電圧印加装置３０は、２台の高圧電源（ＨＶ Ｃｈａｒｇｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ）３２、３４を備える。高圧電源（以下、単に電源と称する）３２の出力側は、一方（例えば図１の左側）の同軸状電極１０の中心電極１２に接続し、この中心電極１２に対応する外部電極１４よりも高い正の放電電圧を印加する。高圧電源（以下、単に電源と称する）３４の出力側は、他方（例えば図１の右側）の同軸状電極１０の中心電極１２に接続し、この中心電極１２に対応する外部電極１４よりも高い正の放電電圧を印加する。従って、例えば、何れの外部電極１４も接地されている場合は、これらに対応する中心電極１２の電位は正になる。

【0028】

なお、各中心電極１２を経由した電流（即ち、全ての放電電流）をオシロスコープ（Ｏｓｃｉｌｌｏｓｃｏｐｅ）で観察するため、高圧電源３２、３４の各コモン側（リターン側）には、ロゴスキーコイル等を用いて誘導結合された線路を設けてもよい。

【0029】

上述の通り、各中心電極１２の周囲には複数の外部電極１４が設けられている。理想的な面状放電２を得るには、全ての外部電極１４と中心電極１２との間で、放電が発生する必要がある。しかも、これらの放電が中心電極１２の周りで等間隔に分布していることが望ましい。このため本実施形態の各外部電極１４は、中心電極１２に対向する面を曲面にして、優先的に放電する箇所を規定している。しかしながら、放電箇所を固定し、後述するレーザー光６４を各中心電極１２の金属層２７に同時に照射したとしても、各外部電極１４と中心電極１２との間の放電を厳密に同時に発生させることは困難であり、実際には各放電の発生タイミングに多少のずれが生じる。各高圧電源３２、３４から供給される放電エネルギーは最初に発生した放電に対して優先的に費やされる傾向があり、この場合は複数の放電を略同時に発生させることが困難になる。

【0030】

そこで、本実施形態のプラズマ光源は、電圧印加装置３０からの放電電圧を放電エネルギーとして外部電極１４毎に蓄積するエネルギー蓄積回路５０を備えている。エネルギー蓄積回路５０は、例えば図１に示すように中心電極１２と各外部電極１４との間を個別に接続する複数のコンデンサＣで構成される。各コンデンサＣは、高圧電源３２、３４の各出力側及び各コモン側に接続される。

【0031】

このように、放電エネルギーを蓄積するコンデンサＣを外部電極１４毎に設けることで、全ての外部電極１４において放電を発生させることができる。即ち、最初に発生した放電によって多くの放電エネルギーが消費されることを防止でき、中心電極１２の全周に亘って発生する理想的な面状放電２を得ることができる。

【0032】

さらに、本実施形態のプラズマ光源は、電圧印加装置３０に放電電流が帰還することを阻止する放電電流阻止回路５２を備えてもよい。放電電流阻止回路５２は、例えば図１に示すように各外部電極１４と電圧印加装置３０（具体的には高圧電源３２、３４の各コモン側）との間を接続するインダクタＬで構成される。インダクタＬは、放電電流に対して十分に高いインピーダンスを有するため、中心電極１２及び外部電極１４を経由した放電電流を、その発生源であるエネルギー蓄積回路５０に戻すことができる。つまり、各コンデンサＣに蓄積された放電エネルギーが、当該コンデンサＣに直結した外部電極１４以外の外部電極１４に供給されることを防止できるため、中心電極１２の周方向における放電の発生分布に偏りが生じることを防止できる。

【0033】

上述したように、本実施形態のプラズマ光源は、各同軸状電極１０の中心電極１２の表面にレーザー光を照射することで、プラズマ３の媒体を放出させると共にプラズマ３の初期放電（即ち、面状放電２）を発生させるレーザー装置６０を備える。レーザー装置６０は例えばＹＡＧレーザーであり、アブレーションを行うために基本波の二倍波を短パルスのレーザー光６４として出力する。

【0034】

レーザー光６４は、ビームスプリッタ（ハーフミラー）６６ａやミラー６６ｂ等の光学素子により、少なくとも２本のレーザー光６４ａ、６４ｂに分岐し、各中心電極１２の金属層（プラズマ媒体領域）２７に照射される。レーザー光６４ａ、６４ｂが照射された金属層２７の表面では、アブレーションによって金属層２７の一部がプラズマ媒体である中性ガス又はイオンとなって放出される。

【0035】

一方、レーザー光６４ａ、６４ｂの照射時には、各同軸状電極１０の中心電極１２と外部電極１４に電圧印加装置３０による放電電圧が既に印加されている。従って、上述のアブレーションが発生すると、中心電極１２と各外部電極１４間の放電が誘発される。さらに、この放電によって面状放電２（図５（Ｂ）参照）が形成される。

【0036】

なお、上記放電の発生箇所は、レーザー光６４ａ（６４ｂ）の照射領域及びその近傍に制限される可能性がある。従って、レーザー光６４ａ（６４ｂ）は中心軸Ｚの周方向に沿って間隔を置いて、複数且つ同時に照射することが好ましく、その数は少なくとも２箇所である（図１参照）。

【0037】

これは、誘発された放電の領域が、中心電極１２の軸を基点に１８０度以上の開き角があった実験結果に基づいている。この結果を考慮すると、照射箇所の数が少ないほど中心電極１２に対して回転対称な位置にレーザー光６４ａ、６４ｂを照射することが望ましい。なお、複数のレーザー光の同時照射は、ビームスプリッタ及びミラー等の光学素子を用いて光路長を合わせた複数の光路を形成することで容易に達成できる。

【0038】

図５は、図１に示すプラズマ光源の作動説明図である。この図において、（Ａ）はレーザー光６４ａ、６４ｂの照射時、（Ｂ）は面状放電２の発生時、（Ｃ）は面状放電２の移動中、（Ｄ）はプラズマ３の発生時、（Ｅ）はプラズマ３の初期閉じ込め時、（Ｆ）は高温・高密度化されたプラズマ３、の各状態を示している。

【0039】

以下、これらの図を参照して、本実施形態のプラズマ光源の動作を説明する。
上述の通り、本実施形態のプラズマ光源では、チャンバー（図示せず）内に対称面１を中心に一対の同軸状電極１０が対向配置される。チャンバー内は、プラズマの発生に適した温度及び圧力に保持される。また、放電前の各同軸状電極１０には、電圧印加装置３０により同極性の放電電圧が印加される。図５では電極の相対的な極性を（＋）、（−）で示している。

【0040】

図５（Ａ）に示すように、放電電圧が印加された状態で、各中心電極１２の金属層２７にレーザー光６４ａ又はレーザー光６４ｂが同時に照射される。その直後、各同軸状電極１０の中心電極１２と各外部電極１４との間で初期放電が発生し、図５（Ｂ）に示すように、中心電極１２の全周に亘って放電が分布する面状放電２が得られる。面状放電２の形成により、各同軸状電極１０において、金属層２７からＬｉを含むガス又はイオンが放出される。

【0041】

本実施形態では、各突部１５が初期放電の放電経路に含まれる。換言すれば、各突部１５が初期放電の発生箇所を規定する。各突部１５は金属層２７に交差すると共に軸線Ｚ−Ｚに直交する平面上に位置するので、発生した初期放電も主にこの平面上で発生し、これに続く面状放電２もこの平面上に形成される。即ち、面状放電２は、中心電極１２の全周に亘った環状に、且つ、軸線Ｚ−Ｚに対して垂直に発生する。

【0042】

図５（Ｃ）に示すように、面状放電２は、自己磁場によって電極から排出される方向（同図の対称面１に向かう方向）に移動する。このときの面状放電２の形状は、軸線Ｚ−Ｚから見て略環状であり、軸線Ｚ−Ｚに対して垂直な状態を維持する。

【0043】

その後、図５（Ｄ）に示すように、面状放電２は同軸状電極１０の先端に達する。同軸状電極１０の先端に達した後も、自己磁場による対称面１に向かう方向の力は維持される。また、面状放電２が中心電極１２に達したことで、その放電電流の出発点であった中心電極１２の円周側面１２ｂが途切れ、放電電流の出発点は強制的に先端部１２ａに移行する。換言すれば、放電電流は先端部１２ａから集中的に流れ出す。この電流集中によるピンチ効果によって先端部１２ａ周辺の電流密度は急激に上昇し、一対の面状放電２の間に挟まれていた先端部１２ａ周辺のＬｉを含むプラズマ媒体６（図５（Ｃ）参照）は高密度、高温になる。しかも、面状放電２が軸線Ｚ−Ｚに対して垂直な状態を維持したまま進行したので、プラズマ媒体６は軸線Ｚ−Ｚに対してほぼ軸対称に分布する。

【0044】

さらに、この現象は対称面１を挟んだ各同軸状電極１０で進行するため、プラズマ媒体６は、一方の同軸状電極１０から他方の同軸状電極１０に向かって押し出される。その結果、プラズマ媒体６は、軸線Ｚ−Ｚ（中心軸Ｚ）沿う両方向からの圧力を受けて各同軸状電極１０が対向する中間位置（即ち、中心電極１２の対称面１）に移動し、プラズマ媒体６を成分とする単一のプラズマ３が形成される。このプラズマ３も、プラズマ媒体６と同じく、軸線Ｚ−Ｚに対してほぼ軸対称に分布する。

【0045】

図５（Ｅ）に示すように、プラズマ３が形成された後も、各面状放電２は互いが接する又は交差するまで移動し、プラズマ３を全体的に包囲すると共に、プラズマ３を各中心電極１２の中間付近に保持する。

【0046】

上述の通り、面状放電２が発生している間は各中心電極１２の先端部１２ａに各面状放電２の電流が集中する。従って、先端部１２ａ周辺には、プラズマ３に対して軸線Ｚ−Ｚに向かうピンチ効果が働き、プラズマ３は高密度化及び高温化が進行し、Ｌｉを含むイオンの電離が進行する。従って、図５（Ｆ）に示すように、プラズマ３からは極端紫外光を含むプラズマ光８が放射される。しかも、軸線Ｚ−Ｚに直交する平面上での初期放電を突部１５によって形成した結果、プラズマ３が軸線Ｚ−Ｚに対してほぼ軸対称に分布することから、プラズマ３の安定性を高めることができる。この状態において、プラズマ３の発光エネルギーに相当するエネルギーを電圧印加装置３０から供給し続ければ、高いエネルギー変換効率でプラズマ光８を長時間に亘って発生させることができる。つまり、極端紫外光への投入エネルギーの変換効率が高まるので、プラズマ３を効率良く高温・高密度化することができ、極端紫外光を長時間（例えばμｓｅｃオーダーで）安定に得ることができる。

【0047】

なお、図２に示すように、各中心電極１２の先端部１２ａに、金属層（薄膜）２７と同材料の金属層２７ａを設けてもよい。先端部１２ａは、面状放電２の電流が集中する場所であり、面状放電２及びプラズマ３の発生中は極端に高温になる。従って、先端部１２ａにプラズマ媒体領域としての金属層２７ａを設けることで、プラズマ３へのプラズマ媒体の供給量を増加させることができ、所望の極端紫外光の強度を増大させることが可能になる。

【0048】

また、高圧電源３２、３４から出力される放電電圧の極性を互いに逆にしてもよい。この場合も、突部１５の形成により、軸対称のプラズマ３が得られることに変わりはなく、プラズマ３を効率良く高温・高密度化することができ、極端紫外光を長時間（例えばμｓｅｃオーダーで）安定に得ることができる。

【0049】

本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

【符号の説明】

【0050】

１…対称面、２…面状放電、３…プラズマ、６…プラズマ媒体、８…プラズマ光、１０…同軸状電極、１２…中心電極、１４…外部電極、１５…突部、１６…絶縁体、２７…金属層（薄膜）、２０…チャンバー、３０…電圧印加装置、３２、３４…高圧電源、５０…エネルギー蓄積回路、５２…放電電流阻止回路、６０…レーザー装置、６４…レーザー光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】