特許 6135410 ホイルトラップ及びこのホイルトラップを用いた光源装置

(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】6135410

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】ホイルトラップ及びこのホイルトラップを用いた光源装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20170522BHJP

   G21K 5/00 20060101ALI20170522BHJP

   G21K 5/02 20060101ALI20170522BHJP

   G21K 1/06 20060101ALI20170522BHJP

   H05G 1/00 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 503

   G21K5/00 S

   G21K5/02 X

   G21K1/06 T

   H05G1/00

【請求項の数】16

【全頁数】26

(21)【出願番号】特願2013-184870(P2013-184870)

(22)【出願日】2013年9月6日

(65)【公開番号】特開2015-53365(P2015-53365A)

(43)【公開日】2015年3月19日

【審査請求日】2016年3月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000102212

【氏名又は名称】ウシオ電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100100930

【弁理士】

【氏名又は名称】長澤 俊一郎

(72)【発明者】

【氏名】メッツマッハー クリストフ

(72)【発明者】

【氏名】ギーゼ ヘルマン

(72)【発明者】

【氏名】ヴェーバー アヒム

(72)【発明者】

【氏名】藪田 泰伸

(72)【発明者】

【氏名】アペッツ ロルフ テオ アントン

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 龍志

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 弘人

(72)【発明者】

【氏名】芦澤 則孝

【審査官】 新井 重雄

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１５４２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１３６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１１−５１５０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−８０５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６７４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３１８５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９４５９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１９１０９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ２１Ｋ １／０６

Ｇ２１Ｋ ５／００

Ｇ２１Ｋ ５／０２

Ｈ０５Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、
上記複数のホイルが主軸上に配置された中心支柱により支持されていて、上記中心支柱と連結した回転機構により上記中心支柱を回転軸として回転可能に構成されている回転式ホイルトラップにおいて、
上記中心支柱の側面には複数の溝部が設けられ、
当該溝部のそれぞれに各ホイルの一端部が挿入され、
上記中心支柱と上記各ホイルとはろう付けにより固定されている
ことを特徴とする回転式ホイルトラップ。

【請求項2】

上記ろう付けに使用されるろう付け部材として、金ろうが用いられている
ことを特徴とする請求項１に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項3】

上記ホイルおよび上記中心部材の材質が、モリブデン、タングステン、およびモリブデンまたはタングステンを含む合金のいずれかである
ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項4】

各々のホイルの板厚が０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍの範囲内にあることを特徴とする
ことを特徴とする請求項３に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項5】

上記中心支柱の形状が円錐台形状である
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項6】

上記中心支柱の内部には内側管部および外側管部からなる二重管構造の管路が設けられていて、流体が一方の管部から流入し他方の管部より流出し、上記中心支柱に固定されている各ホイルの温度が上記プラズマの原料の融点以上、蒸発温度以下であって、上記ホイルを構成する材料の再結晶温度以下に維持されている
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４または請求項５のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項7】

上記流体は、上記管路の外側管部に設けられた流入口から流入し、外側管部、内側管部の順に経由して、上記内側管部に設けられた流出口から流出するように、上記二重管構造の管路に供給されていて、
上記内側管部における外側管部を経由した流体が流入する側の端部に、上記外側管部側に傾斜した傾斜部が設けられている
ことを特徴とする請求項６に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項8】

上記流体が水であって、中心支柱内部において管路から供給される水と接触する部分に耐食性材料からなるコーティングが施されている
ことを特徴とする請求項６または請求項７のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項9】

上記耐食性材料が、ニッケル（Ｎｉ）または窒化チタニウム（ＴｉＮ）である
ことを特徴とする請求項８に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項10】

上記中心支柱の回転軸に沿って第１のねじ部が設けられ、上記回転機構の回転駆動軸に上記第１のねじ部に勘合可能な第２のねじ部が設けられ、
上記回転式ホイルトラップと上記回転機構とは、上記第１のねじ部と上記第２のねじ部とが勘合することにより連結される
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８または請求項９のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項11】

上記回転式ホイルトラップの回転方向が、上記第１のねじ部と上記第２のねじ部の締結方向と逆向きである
ことを特徴とする請求項１０に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項12】

上記第１のねじ部と上記第２のねじ部との勘合部分に緩み止め機構を設けた
ことを特徴とする請求項１０または請求項１１のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項13】

上記中心支柱のねじ部側端部または上記回転駆動軸のねじ部側端部にはＯリング溝が設けられ、上記Ｏリング溝部にはＯリングが設置され、
上記回転式ホイルトラップの外周部側であって、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設け、
上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間がＯリングの直径の３０％以下に設定されている
ことを特徴とする請求項１０、請求項１１または請求項１２のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項14】

上記回転式ホイルトラップの外周部側であって、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設け、
上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間が１．５ｍｍ以下に設定されている
ことを特徴とする請求項１０、請求項１１または請求項１２のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップ。

【請求項15】

容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料を加熱して励起しプラズマを発生させる一対の放電電極からなる放電部材と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記放電部材と上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置において、
上記ホイルトラップは、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３または請求項１４のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップであることを特徴とする光源装置。

【請求項16】

容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料にレーザビームを照射して当該プラズマ原料を加熱して励起し高温プラズマを発生させるレーザビーム照射手段と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記高温プラズマと上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置において、
上記ホイルトラップは、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、請求項１１、請求項１２、請求項１３または請求項１４のいずれか一項に記載の回転式ホイルトラップであることを特徴とする光源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、極端紫外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及びこのホイルトラップを用いた光源装置に関する。

【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、特に波長１３．５ｎｍの極端紫外光（以下、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）光ともいう）を放射する極端紫外光光源装置（以下、ＥＵＶ光源装置ともいう）の開発が進められている。

【0003】

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（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：レーザ生成プラズマ）方式ＥＵＶ光源装置とＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ 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。

【0004】

〔ＤＰＰ方式のＥＵＶ光源装置〕
図１２は、特許文献１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。
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。
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、１６ｃ，１６ｄを回転軸として回転する。
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（ｍｅｌｔｅｄ ｍｅｔａｌ）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。

【0005】

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５０に入射する。

【0006】

上記したＥＵＶ集光鏡９は、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。

【0007】

〔ＬＰＰ方式のＥＵＶ光源装置〕
図１３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。

【0008】

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（ＣＯ_２）レーザ、ＹＡＧレーザなどが使用される。

【0009】

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光取出部に向けて反射されてＥＵＶ集光鏡の集光点（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５０に入射する。

【0010】

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。

【0011】

〔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。

【0012】

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。

【0013】

ホイルトラップは、その一例が特許文献２、特許文献３に示され、特許文献３では「フォイル・トラップ」として記載されている。
図１４に、特許文献２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１４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の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。

【0014】

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、ホイルやホイルの支持体により捕捉されるものもある。

【0015】

なお、ＤＰＰ方式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ミラーに入射する光は、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、中心支柱のことをコーン（ｃｏｎｅ）とも呼ぶ。
なお、ホイルトラップは、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、ホイルトラップを構成するホイルやコーンは、例えば、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン合金などの高耐熱材料から形成される。

【0016】

上記したホイルトラップは、主としてＤＰＰ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集光鏡への衝突を抑制したり、ＥＵＶ集光鏡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１２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、ホイルトラップはＤＰＰ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。

【0017】

〔回転式ホイルトラップ、固定式ホイルトラップ〕
近年、特許文献４に記載されているように、ホイルトラップを２つ、直列に設けるとともに、一方のホイルトラップを回転させる構成が知られている。
図１５に概略構成を示す。図１５に示す例では、高温プラズマＰに近い方のホイルトラップが回転する機能を有する。以下、この回転機能を有するホイルトラップを回転式ホイルトラップ、回転せず固定型のホイルトラップを固定式ホイルトラップとも言う。

【0018】

回転式ホイルトラップ４は、コーン（中心支柱）が図示を省略した回転駆動機構の回転駆動軸と同軸状に接続されている。そして、回転駆動機構の回転駆動軸が回転すると、上記回転式ホイルトラップ４はコーン４ｃの回転駆動軸を中心に回転する。
回転式ホイルトラップ４の各ホイル、は、コーン４ｃに固定されており、各ホイル４ａはコーン４ｃの回転駆動軸を中心に放射状に伸びる。なお、回転式ホイルトラップ４は、コーン４ｃに固定されていればよい。

【0019】

回転式ホイルトラップ４は、複数のホイル４ａがコーン４ｃの回転駆動軸を中心に回転することにより、プラズマから飛来するデブリを捕捉するものである。例えば、高温プラズマ原料１４であるＳｎに起因するデブリは、回転式ホイルトラップ４の各ホイル４ａに捕捉されたり、進行方向がＥＵＶミラー側とは異なる方向となるように偏向される。すなわち、ＥＵＶ集光鏡９の各凹面ミラーへのデブリの堆積は、回転式ホイルトラップ４を使用することにより抑制される。

【0020】

固定式ホイルトラップ５は、回転式ホイルトラップ４により捕捉しきれなかった高速で進行するデブリを捕捉する。固定式ホイルトラップ５により圧力が上がった領域での上記デブリの衝突確率が上がるため、高速で移動するデブリの速度が低下する。速度が低下したデブリは、ホイルやホイルの支持体により捕捉されるものもある。すなわち、ＥＵＶ集光鏡の各凹面ミラーの高速デブリによるスパッタリングは、固定式ホイルトラップ５を使用することにより抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0021】

【特許文献1】特表２００７−５０５４６０号公報

【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】特表２０１２−５１３６５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0022】

回転式ホイルトラップの概念は、特にスズを放電材料として使用したＥＵＶ光源のデブリ低減方法として、従来より文献等で提案されている。しかし、回転式フォイルトラップを作成し、ＥＵＶ光源装置で使用したところ、特に信頼性や寿命に関して様々な課題に直面した。
具体的には、回転式ホイルトラップはプラズマからの大きな熱負荷に常に曝された状態で動作しており、実用に耐えうるホイル材料、中心支柱材料、そしてホイルと中心支柱の接合部分の構造や方法が問題となった。特に回転式ホイルトラップでは、回転にともないホイルに遠心力が加わるため、高温条件下におけるホイルと中心支柱の接合部分の引張強度（ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）を大きくする必要が生じた。

【0023】

例えば、特許文献３に示される固定式のホイルトラップにおいて、ホイル（特許文献３におけるフォイルトラップ９の薄膜３１，３２）は、内部リング（３３）および外部リング（３５）により保持される。各ホイル（３１、３２）と外部リング（３５）とは、はんだ付けまたは溶接により固定されている。一方、各ホイル（３１、３２）と内部リング（３３）とは、内部リング（３３）に設けられた溝（５１）に、凹部（６３）を有する内縁部（６２）が単に挿入された構造である。
このような構造をそのまま回転式ホイルトラップに採用すると、高温条件下におけるホイルと中心支柱の接合部分の引張強度を大きくすることは困難となる。

【0024】

次に、プラズマへの入力電力を１０ｋＷ以上とした場合に、回転式ホイルトラップのＥＵＶ光の透過率が低下するという問題が発生した。その原因を調査した結果、回転式ホイルトラップを構成するホイルにおいて、局所的に大きな温度勾配が生じ、座屈（ｂｕｃｋｌｉｎｇ）と呼ばれる弾性変形が起こっていることが判明した。
また、プラズマへの入力電力が増加するとともに、プラズマから回転式ホイルトラップに入力される熱負荷も増加する。すると、ホイルの温度が上昇し、ホイルを構成するモリブデンの再結晶化という問題が生じた。また、後で示すように、本願発明においてはホイルと中心支柱の接合部分の強度を大きくするため、ホイルと中心支柱とをろう付けしている。しかし、上記したようにホイルの温度が上昇すると、ホイルと中心支柱とを結合しているろう材が劣化し、回転式ホイルトラップの寿命が短縮されるという新たな問題が生じた。

【0025】

そのため、入力電力とともに増大する回転式ホイルトラップへの熱負荷に対応するために、回転式ホイルトラップには、ホイルの温度上昇を抑制する機能を付与する必要がある。

【0026】

本発明は上記したような事情に鑑みなされたものであり、その課題は、ＥＵＶ光源が高入力動作時においてもＥＵＶ光の透過率が低下せず、ホイルの温度上昇が抑制され十分な寿命を有する、回転式ホイルトラップを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0027】

本発明者が鋭意検討した結果、回転式ホイルトラップを以下のように構成することで、ＥＵＶ光源が高入力動作時においてもＥＵＶ光の透過率が低下しないようにするとともにホイルの温度上昇を抑制し十分な寿命を確保することができることを見出した。
すなわち、中心支柱の側面に設けた複数の溝部のそれぞれに各ホイルの一端部を挿入し、中心支柱と上記各ホイルとをろう付けにより固定する。これにより、中心支柱に各ホイルを強固に固定することができ、ＥＵＶ光源が高入力動作時においても十分な寿命を確保することができる。その際のろう材としては金ろうを用いるのが望ましいことが分かった。また、上記中心支柱を円錐台形状にすることで、円柱形状とする場合に比べ、ホイルの温度勾配が緩和され、ホイルを取り付けるための溝加工が容易になる。さらに、上記において、ホイルの板厚を０．２ｍｍ〜０．５ｍｍとすることが望ましいことが分かった。ホイルの板厚を上記範囲内とすることで、ホイルの温度勾配が大きくなってもホイルが変形してＥＵＶ光の透過率の低下を防ぐことができる。また板厚を上記範囲内とするとことにより、回転式ホイルトラップを回転駆動する回転駆動機構への重量的負荷を小さくすることもできる。
また、上記中心支柱の内部に内側管部および外側管部からなる二重管構造の管路を設けて、熱交換用の流体を一方の管部から流入させ他方の管部より流出させることにより、各ホイルの温度を上記プラズマの原料の融点以上、蒸発温度以下であって、上記ホイルを構成する材料の再結晶温度以下に維持させることができるとともに、ろう材の劣化を防ぐことができる。
さらに、回転式ホイルトラップの外周部側であって、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設ければ、上記熱交換用の流体が漏れたとしても、上記カバー部材で回収することが可能となり、プラズマが発生する真空容器内が上記流体で汚染されることが抑制される。ここで、ホイルトラップとカバー部材の隙間を小さくすれば、回転式ホイルトラップの中心支柱がその回転駆動軸から外れそうになっても、ホイルトラップがカバー部材に接触して止まるので、ホイルトラップが脱落するのを防ぐことができる。
また、中心支柱と回転駆動軸をねじにより連結し、中心支柱のねじ部側端部または上記回転駆動軸のねじ部側端部にＯリング溝を設けて当該Ｏリング溝部にＯリングを設置することにより、回転式ホイルトラップの中心支柱と回転駆動軸との勘合部分からの流体のリークを防止することができる。その際、上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間を、上記第Ｏリングのつぶし代となる直径の３０％以下とすることで、上記ねじが緩んでも、中心支柱と回転駆動軸との間に生じる隙間は上記Ｏリングのつぶし代以下となり、上記熱交換用の流体の漏出を防ぐことができる。
さらに、カバー部材を設けることにより、ホイルトラップとカバー部材との隙間におけるコンダクタンスが下がり、プラズマから放出されるデブリを補足しやすくすることもできる。
具体的には、本発明においては、以下のように回転式ホイルトラップを構成するとともに、この回転式ホイルトラップを用いて光源装置を構成する。
（１）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、上記複数のホイルが主軸上に配置された中心支柱により支持されていて、上記中心支柱と連結した回転機構により上記中心支柱を回転駆動軸として回転可能に構成されている回転式ホイルトラップにおいて、上記中心支柱の側面に設けた複数の溝部のそれぞれに各ホイルの一端部が挿入され、上記中心支柱と上記各ホイルとがろう付けにより固定されている。
（２）上記（１）において、ホイルと中心支柱とを接合するろう材には金ろうが用いられる。
（３）上記（１）、（２）において、ホイルと中心支柱はモリブデン、タングステン、モリブデンまたはタングステンを含む合金からなる。
（４）上記（３）において、各ホイルの板厚を０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲とする。
（５）上記（１）、（２）、（３）、（４）において、中心支柱の形状が円錐台形状である。
（６）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）において、中心支柱の内部に内側管部および外側管部からなる二重管構造の管路を設け、流体を一方の管部から流入し、他方の管部より流出させ、上記中心支柱に固定されている各ホイルの温度が上記プラズマの原料の融点以上、蒸発温度以下であって、上記ホイルを構成する材料の再結晶温度以下に維持する。
（７）上記（６）において、上記流体は、上記管路の外側管部に設けられた流入口から流入し、外側管部、内側管部の順に経由して、上記内側管部に設けられた流出口から流出するように、上記二重管構造の管路に供給されていて、上記内側管部における外側管部を経由した流体が流入する側の端部に、上記外側管部側に傾斜した傾斜部が設けられている。
（８）上記（６）、（７）において、上記流体が水であって、中心支柱内部において管路から供給される水と接触する部分に耐食性材料からなるコーティングが施されている
（９）上記（８）において、上記耐食性材料が、ニッケル（Ｎｉ）または窒化チタニウム（ＴｉＮ）である。
（１０）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）において、上記中心支柱の回転軸に沿って第１のねじ部を設け、上記回転機構の回転駆動軸に上記第１のねじ部に勘合可能な第２のねじ部を設け、両ねじ部を勘合することにより回転式ホイルトラップと上記回転機構とが連結する。
（１１）上記（１０）において、回転式ホイルトラップの回転方向が上記第１のねじ部と上記第２のねじ部の締結方向と逆向きである。
（１２）上記（１０）、（１１）において、上記第１のねじ部と上記第２のねじ部との勘合部分に緩み止め機構を設ける。
（１３）上記（１０）、（１１）、（１２）において、上記中心支柱のねじ部側端部または上記回転駆動軸のねじ部側端部にはＯリング溝を設けて当該Ｏリング溝部にＯリングを設置し、上記回転式ホイルトラップの外周部側であって、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設け、上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間を、上記Ｏリングの直径の３０％以下とする。
（１４）上記（１０）、（１１）、（１２）において、上記回転式ホイルトラップの外周部側であって、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設け、上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間を、１．５ｍｍ以下とする。
（１５）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）の回転式ホイルトラップを、容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料を加熱して励起しプラズマを発生させる一対の放電電極からなる放電部材と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記放電部材と上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置に適用する。
（１６）上記（１）、（２）、（３）、（４）、（５）、（６）、（７）、（８）、（９）、（１０）、（１１）、（１２）、（１３）、（１４）の回転式ホイルトラップを、容器と、上記容器内にプラズマ原料を供給するプラズマ原料供給手段と、上記プラズマ原料にレーザビームを照射して当該プラズマ原料を加熱して励起し高温プラズマを発生させるレーザビーム照射手段と、上記プラズマから放射される光を集光する集光ミラーと、上記高温プラズマと上記集光ミラーとの間に設けられるホイルトラップと、上記集光された光を取り出す上記容器に形成された光取り出し部と、上記容器内を排気し容器内の圧力を調整する排気手段とを備えた光源装置に適用する。

【発明の効果】

【0028】

本発明においては、以下の効果を得ることができる。
（１）本発明のホイルトラップは、中心支柱の側面に設けた複数の溝部のそれぞれに各ホイルの一端部が挿入され、上記中心支柱と上記各ホイルとをろう付けにより固定している。よって、特許文献１のような内部リングに設けられた溝にホイルの内縁部を単に挿入した構造と比較すると、強固に各ホイルと中心支柱とを固定することが可能となる。
また、各ホイルや中心支柱は、高耐熱かつ低膨張率であるモリブデン、タングステン、およびモリブデンまたはタングステンを含む合金のいずれかの材質で構成される。そのため、各ホイルや中心支柱は、プラズマ近傍に配置される回転式ホイルトラップが受ける熱負荷に対して耐熱性が良好であり、変形等の不具合の発生が抑制される。よって、回転式ホイルトラップにおいて、プラズマからの光の通過量が回転式ホイルトラップの変形により減少するという不具合も発生しない。

【0029】

特に、ろう材を金ろうとすることにより、ろう付け部分の十分な引っ張り強度を実現でき、またプラズマから受ける熱負荷に対して溶解するということもない。なお、発明者らが金ろうを用いてろう付け後に高融点材料からなるホイルを確認したところ、当該ホイルの再結晶化は見られなかった。

【0030】

（２）ホイル自体の厚みを０．２〜０．５ｍｍにすることにより、プラズマからの熱負荷によりホイル上に発生する温度勾配に起因するホイルの座屈が生じにくくなる。よって、ホイルの変形が抑制され、回転式ホイルトラップの光学的透過率の低下という不具合が発生しない。一方、ホイル自体の厚みを０．５ｍｍ以下としたので、回転式ホイルトラップを回転駆動するドライブユニット（駆動駆動機構）への重量的負荷を小さくできる。また、ホイル自体により遮光される面積が小さくなるので、回転式ホイルトラップの実用的な光学的透過率も確保することができる。

【0031】

（３）特に中心支柱を円錐台形状にすることにより、円柱形状のものと比較すると、体積や熱容量をより大きくすることが可能となる。その結果、中心支柱内にも温度勾配ができ、中心支柱と接続されているホイル自体の温度勾配を緩和させることが可能となる。ホイルの温度勾配が緩和すると、温度勾配に起因するホイルの座屈発生も抑制される。

【0032】

また、中心支柱の側面部にはホイル挿入用の溝部を加工する必要があるが、ろう材の供給を容易にし、中心支柱の強度を確保するために、溝部の深さは一定であることが望ましい。中心支柱の側面部にこのようなホイル挿入用の溝部を加工する際、中心支柱の形状が円錐台形状であれば、側面部の稜線は同一平面上に存在するので、１つの溝部を一回の加工により形成することが可能となる。
一方、中心支柱の形状が、上部に円錐台部、下部に円柱部を有する結合形状である場合、当該結合形状の稜線は同一平面上にない。このため、溝部の深さが一定になるように加工する場合、中心支柱の傾きを調整しながら、２回の加工を実施することが必要となる。
すなわち、中心支柱の形状が円錐台形形状である場合、１つの溝部の形成に１回の加工を実施すればよいので、製造コストを削減することが可能となる。

【0033】

（４）中心支柱内部に設けた内側管部と外側管部とからなる二重管式管路内を流入、流出する流体と上記中心支柱との間で熱交換することにより、中心支柱の温度の調整が可能である。中心支柱と各ホイルとはろう付けにより固定されているので両者間の熱伝導性は良好であるので、中心支柱の温度調整により、各ホイルの温度調整を行うことが可能となる。特に、各ホイルの温度が上記プラズマの原料の融点以上、蒸発温度以下であって、上記ホイルを構成する材料の再結晶温度以下に維持することにより、ホイルに付着したプラズマ原料を回転ホイルトラップから弾き出すことができ、上記原料が気化しないので気化原料によるＥＵＶ集光鏡の汚染が抑制され、ホイル自体を構成する材料が再結晶化しないのでホイル強度が低下しない。

【0034】

（５）特に、二重管式管路において、上記流体を、上記管路の外側管部に設けられた流入口から流入し、外側管部、内側管部の順に経由して、上記内側管部に設けられた流出口から流出するように供給するとともに、上記内側管部における外側管部を経由した流体が流入する側の端部に、上記外側管部側に傾斜した傾斜部が設けることにより、流体が外側管部の内側角部に十分に供給され、結果として中心支柱を効果的に冷却することができる。

【0035】

（６）なお、上記流体が水である場合には、中心支柱内部において管路から供給される水と接触する部分にニッケル（Ｎｉ）または窒化チタニウム（ＴｉＮ）耐食性材料からなるコーティングを施すことにより、中心支柱内部の腐食を抑制することができる。
（７）上記中心支の回転軸に沿って第１のねじ部を設け、上記回転機構の回転駆動軸に上記第１のねじ部に勘合可能な第２のねじ部が設け、両ねじ部を勘合して回転式ホイルトラップと上記回転機構とを連結する構造とすることにより、取り付けおよび取り外しが比較的容易となる。また、ねじ径を大きくすることで、締め付けトルクを高めることが可能なため、駆動機構が故障などで急停止した場合にも慣性で回転式ホイルトラップが外れる危険性が低い。

【0036】

（８）特に、ホイルトラップの回転方向を上記第１のねじ部と上記第２のねじ部の締結方向と逆向きにすることにより、回転式ホイルトラップの加速時（起動時）にネジ部に加わるトルクが、両ねじ部を締め付ける方向に働き、両者が確実に連結される。
（９）また、第１のねじ部と上記第２のねじ部との勘合部分に緩み止め機構を設けることにより、両者の緩みが抑制され、より確実に回転式ホイルトラップと上記回転機構とが連結される。

【0037】

（１０）上記回転式ホイルトラップの外周部側であって、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設けることにより、上記中心支柱を温度調整するために使用される流体が漏れたとしても、上記カバー部材で回収することが可能となり、プラズマが発生する真空容器内が上記流体で汚染されることが抑制される。
また、回転式ホイルトラップと回転駆動部との連結が緩んだ場合においても、カバー部材に回転式ホイルトラップが接触して停止し、回転式ホイルトラップが真空容器内に落下することはない。
また、中心支柱のねじ部側端部または上記回転駆動軸のねじ部側端部にＯリング溝を設けて当該Ｏリング溝部にＯリングを設置することにより、回転式ホイルトラップの中心支柱と回転駆動軸との勘合部分からの流体のリークを防止することができる。
特に、上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間を上記Ｏリングの直径の３０％以下とすることにより、上記カバー部材に接触して上記回転式ホイルトラップが停止した際においてもＯリングの中心支柱および回転駆動軸へ接触した状態は保持されるので、中心支柱と回転駆動軸との勘合部からから漏れる温度調整用の流体の量を少なくできる。
（１１）また、上記カバー部材の内面と上記ホイルの端部との間の隙間を１．５ｍｍ以下にすることにより、その隙間におけるコンダクタンスが下がり圧力が上がるので、プラズマから放出されるデブリを捕捉しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明の実施例の回転式ホイルトラップの概略構成図を示す。

【図2】局所的なホイルの温度に対する座屈の度合いを調べるための実験系を示す図である。

【図3】試験用ホイル温度に対する最大座屈の関係を示す図である。

【図4】板厚０．１ｍｍおよび板厚０．２ｍｍのホイルを有する回転式ホイルトラップを使用した際のＥＵＶ集光鏡の集光点（ＩＦ）を通過した後のＥＵＶ出力を示す図である。

【図5】ホイルの板厚ｔをパラメータとして、プラズマの入力パワーに対する回転式ホイルトラップのＥＵＶ透過率を示す図である。

【図6】中心支柱形状の例を示す図である。

【図7】各ホイルの温度を調整するための温度調整機構を有する回転式ホイルトラップの構成例を示す図である。

【図8】内側管部の端部に傾斜部を設ける例を説明するための図である。

【図9】回転式ホイルトラップと回転駆動機構との接続部分を示す図である。

【図10】回転駆動軸側にセットねじを設けた例を示す図である。

【図11】回転式ホイルトラップの外周部側に設置されＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材を設ける構成を示す図である。

【図12】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13】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14】ホイルトラップの概略構成を示す図である。

【図15】２つのホイルトラップを直列に設け、一方を回転させるように構成した場合を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

〔回転式ホイルトラップの基本構造〕
図１に本発明の実施例の回転式ホイルトラップの概略構成図を示す。本実施例の回転式ホイルトラップは、複数枚のホイル４ａが中心支柱４ｃに固定された構造であり、図１（ｃ）に示すように、当該中心支柱４ｃの回転軸４ｅを中心に放射状に伸びている。また、各ホイル４ａの外周部分は、図１（ａ）に示すように外側リング６に接続されている。外側リング６は各ホイル４ａの間隔が略等間隔となるように各ホイルを保持する。なおここでの「間隔」とは、外側リング６とホイルとの各接続部分において、隣り合う部分同士の間隔である。
回転式ホイルトラップは、中心支柱４ｃが図示を省略したドライブユニット（回転駆動機構）の回転駆動軸と同軸状に接続されている。そして、ドライブユニットの回転駆動軸が回転すると、上記回転式ホイルトラップは中心支柱４ｃの回転軸４ｅを中心に回転する。

【0040】

図１（ａ）のＢ部の拡大図である図１（ｂ）に示すように、中央支柱の側面には、ホイル４ａが挿入される複数の溝部４ｄが形成されている。図１（ａ）（ｂ）に示すように、中心支柱４ｃの側面に掘られた複数の溝部４ｄに各ホイル４ａが挿入され、溝部４ｄとホイル４ａとの間にろう材が充填され、各ホイルと中心支柱４ｃとがろう付けにより接合されている（同図の「ろう付け部分４ｂ」）。なお中心支柱４ｃに刻まれる溝の幅がホイル４ａの厚みに対して大きすぎると、ホイル４ａが中心支柱４ｃの稜線に対して傾いた状態で中心支柱４ｃに固定されＥＵＶ光の透過を妨げる原因となる。したがって、溝部４ｄの幅はホイル４ａの厚みよりわずかに大きい程度にする必要がある。

【0041】

〔ろう材について〕
中心支柱４ｃとホイル４ａの接合に使われるろうの材質としては、例えば金ろうがよい。回転式ホイルトラップ用途に求められるろう材の特性としては、引っ張り強度と高温での安定性である。銀ろうは、回転式ホイルトラップが曝される熱負荷では融解したり、また遠心力に耐えうる引っ張り強度が期待できない。一方、パラジウムろうや白金ろうは耐熱性は十分だが、中心支柱４ｃとホイル４ａをろう付けする際のろう付け温度としては１０００度以上の高温が必要となる。中心支柱４ｃやホイル４ａを構成するモリブデン等の高融点材料は、再結晶化温度以上になると再結晶化が進行して脆くなることが知られている。例えば、モリブデンの再結晶化は８００°Ｃ〜１２００°Ｃといわれており、パラジウムろうや白金ろうによるろう付けの際、ホイル４ａの再結晶化が進行しやすい。そのため、ろう付け材料としてパラジウムろうや白金ろうは使用できない。
なお、金ろうとしては、ろう付けの作業性、高温時の機械強度等からＡｕ−Ｎｉ系が好ましい。

【0042】

〔中心支柱およびホイルの材質〕
中心支柱４ｃおよびホイル４ａを構成する材質は、ろう材の選定にも影響を及ぼすことは上記の通りである。回転式ホイルトラップはプラズマに近く、大きな熱負荷が加わるため、中心支柱４ｃとホイル４ａには、高耐熱かつ低膨張率であるモリブデン、タングステンおよびそれらを含む高融点金属が使われる。特に、中心支柱４ｃには、ホイル４ａを挿入するために溝を刻むなど、複雑かつ精密な機械加工が必要となる。一般的に純モリブデンや純タングステンは非常に脆く、加工が困難である。したがって、例えば、加工性が比較的良いＴＺＭ（チタン・ジルコニウム・モリブデン）などの合金を使用した方がよい。

【0043】

以上のように、本発明のホイルトラップは、中心支柱４ｃの側面に設けた複数の溝部４ｄのそれぞれに各ホイル４ａの一端部が挿入され、上記中心支柱４ｃと上記各ホイルとをろう付けにより固定している。よって、特許文献１のような内部リングに設けられた溝にホイル４ａの内縁部を単に挿入した構造と比較すると、強固に各ホイルと中心支柱４ｃとを固定することが可能となる。
また、各ホイル４ａや中心支柱４ｃは、高耐熱かつ低膨張率であるモリブデン、タングステン、およびモリブデンまたはタングステンを含む合金のいずれかの材質で構成される。そのため、各ホイル４ａや中心支柱４ｃは、プラズマ近傍に配置される回転式ホイルトラップが受ける熱負荷に対して耐熱性が良好であり、変形等の不具合が発生が抑制される。よって、回転式ホイルトラップにおいて、プラズマからの光の通過量が回転式ホイルトラップの変形により減少するという不具合も発生しない。特に、ろう材を金ろうとしたので、ロウ付け部分の十分な引っ張り強度を実現でき、またプラズマから受ける熱負荷に対して溶解するということもない。また、ろう付け後に高融点材料からなるホイル４ａの再結晶化は見られておらず、ホイル自体が脆くなることはない。

【0044】

〔ホイル４ａの厚み（板厚）〕
ホイル４ａの厚みは、ＥＵＶ光源の出力、座屈による光学的透過率低下の度合い、板厚によるホイルトラップの光学的透過率低下の度合いの３点のバランスを考慮して決める必要がある。
ホイル自体の厚み、すなわちホイル４ａの体積が増えると、ホイル１枚あたりの熱容量も増える。すなわち、回転式ホイルトラップへの熱入力が一定であるとすると、ホイル４ａの厚みが増すにつれ回転式ホイルトラップの到達温度は下がる。

【0045】

ＥＵＶ集光鏡の集光点における出力（ＩＦ出力ともいう）が１０Ｗを超えるような（すなわち、プラズマへの入力電力が１０ｋＷ以上となるような）高出力型ＥＵＶ光源で回転式ホイルトラップを使用した場合、ホイル上に大きな温度勾配ができ、同一面内での熱膨張差異に起因する座屈（Ｂｕｃｋｌｉｎｇ）が発生しやすくなる。この座屈による各ホイル４ａの変形により、プラズマから放出されるＥＵＶの回転式ホイルトラップにおける光学的透過率が低下する。ここでホイル４ａの板厚が大きいほど、ホイル４ａの温度自体が下がるのでホイル上の温度勾配も小さくなる。また、ホイル４ａの板厚が大きくなるとホイル自体の剛性も上がるので、座屈が起こりにくくなる。すなわち、ホイル４ａの板厚をある程度大きくすると、座屈に伴う不具合を抑制することが可能となる。

【0046】

しかしながら一方で、ホイル４ａの板厚が大きくなるとホイルトラップ自体の重量が大きくなり、回転式ホイルトラップの場合はドライブユニット（駆動駆動機構）の負荷が増え、例えばドライブユニットの回転駆動軸４１を回転可能に支持するベアリングの寿命が短くなるなどの弊害もある。当然ながら、回転式ホイルトラップの光学的透過率もホイル４ａの板厚が大きくなるとともに低下する。

【0047】

従って、各ホイル４ａの板厚は、プラズマからの熱負荷に対してある程度耐性があって、ドライブユニットへの重量的な負荷が小さく、かつ、プラズマから放出されるＥＵＶの回転式ホイルトラップにおける光学的透過率の低下が実用上問題とならないような値となるように設定する必要がある。
発明者らが実験を行なった結果、各ホイル４ａの板厚は０．２〜０．５ｍｍの範囲内にあるとき、回転式ホイルトラップの高熱入力に対する耐性と光学的透過率のバランスが最適であることが分った。

【0048】

発明者らは、まず局所的なホイル４ａの温度に対する座屈の度合いを調べた。図２に実験系を示す。図２（ａ）は全体の実験系を示し、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢視図である。実験には、回転式ホイルトラップのホイルと同一形状の試験用ホイル３０を使用した。試験用ホイルトラップの一端部は、図示を省略した冷却手段により冷却されている冷却クランプ３３により保持される。図２（ａ）（ｂ）に示す通り、試験用ホイル３３の他端部および上記一端部と他端部との間の部分は、図１の外側リング６を模擬した案内スリット３４ａ，３４ｂにより位置決めされる。案内スリット３４ａ，３４ｂの間隔は試験用ホイル３０の板厚より大きく設定されている。そのため、案内スリット３４ａ，３４ｂは、試験用ホイル３０に座屈が発生して変形してもある程度試験用ホイル３０を位置決めすることが可能となる。

【0049】

試験用ホイル３０に対向する位置にヒーター３２が配置される。ヒーター３２としては、１５０Ｗのハロゲンランプを使用した。また、ＥＵＶ光源装置において、プラズマと回転式ホイルトラップはチャンバー内に配置されていてチャンバー内は減圧雰囲気に維持されている。よって、上記した試験用ホイル３０、ヒーター等も真空容器内に配置されている。真空容器内圧力は、例えば１０^−３（Ｐａ）である。

【0050】

図３に試験用ホイル温度に対する最大座屈の関係を示す。同図において横軸は試験用ホイル温度（°Ｃ）、縦軸は最大座屈量（ｍｍ）である。試験用ホイル３０としては、モリブデン（Ｍｏ）製で板厚（ｔ）が０．１ｍｍ、０．２ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３ｍｍ、タングステン（Ｗ）製で板厚（ｔ）が０．２ｍｍ、ランタンがドープされたモリブデン（Ｍｏ−Ｌａと略記する）製で板厚（ｔ）が０．１ｍｍのものを用いた。
同図の菱形（◇）はＭｏ製で板厚０．１ｍｍ、四角（□）はＭｏ製で板厚０．２ｍｍ、三角（△）はＭｏ製で板厚０．２５ｍｍ、逆三角（▽）はＭｏ製で板厚０．３ｍｍ、黒四角（■）はＷ製で板厚０．２ｍｍ、黒丸（●）はＭｏ−Ｌａ製で板厚０．１ｍｍである。
試験用ホイル３０の温度は、熱電対を用いて測定した。ここで、測定場所は、ヒーター直近のホイル３０の裏面（加熱される面の反対側の面）である。一方、最大座屈は図３の矢印Ａの方向から、観測窓部を介してレーザ計を用いて測定した。

【0051】

図３から明らかなように、試験用ホイル３０がモリブデン製であるとき、当該試験用ホイル３０の板厚が０．１ｍｍの場合は、試験用ホイル３０の温度が増加するにつれ最大座屈の値も急激に増加している。これは試験用ホイル３０が、ランタンがドープされたモリブデン（Ｍｏ−Ｌａ）製である場合も同様である。
また、試験用ホイル３０がモリブデン製であるとき、当該試験用ホイル３０の板厚が０．２ｍｍの場合は、試験用ホイル３０の温度の増加に対し、最大座屈の値はあまり増加していない。これは試験用ホイル３０がタングステン製である場合も同様である。
更に、試験用ホイル３０がモリブデン製であるとき、当該試験用ホイル３０の板厚が０．２５ｍｍ、０．３ｍｍの場合は、試験用ホイル３０の温度が増加しても座屈自体が発生していない。
上記結果から明らかなように、回転式ホイルトラップを構成する各ホイル４ａの板厚は、０．２ｍｍ以上あれば、上記した座屈の影響を抑制することが可能となることが分った。

【0052】

次に、ＥＵＶ光源に板厚０．１ｍｍのホイル４ａからなる回転式ホイルトラップを取り付けた場合のＥＵＶ集光鏡の集光点（ＩＦ）を通過した後のＥＵＶ出力と、板厚０．２ｍｍのホイル４ａからなる回転式ホイルトラップを取り付けた場合のＩＦを通過した後のＥＵＶ出力とを比較した。
図４に結果を示す。図４において、横軸はプラズマへの入力パワー（ｋＷ）を示し、縦軸はＩＦ通過後のＥＵＶ出力である。なお、ＥＵＶ出力の単位は任意単位（ａ．ｕ．）である。また、同図において、丸（○）は板厚が０．２ｍｍ、黒丸（●）は板厚が０．１ｍｍの場合を示す。

【0053】

板厚が０．２ｍｍのホイル４ａからなる回転式ホイルトラップを使用した場合、ＩＦ通過後のＥＵＶでは、プラズマへの入力パワーが１０ｋＷ〜２５ｋＷの範囲において線形に増加している。一方、板厚が０．１ｍｍのホイル４ａからなる回転式ホイルトラップを使用した場合、ＩＦ通過後のＥＵＶでは、プラズマへの入力パワーが１０ｋＷ〜２５ｋＷの範囲において、徐々に飽和している。
板厚が０．１ｍｍのホイル４ａからなる回転式ホイルトラップを使用した場合に上記ＥＵＶ出力が飽和傾向にあるのは、プラズマへの入力パワーが増加するにつれ座屈が大きくなり、回転式ホイルトラップの光学的透過率が徐々に低下していったものと考えられる。これは、図３に示す結果とも符合している。

【0054】

一方、板厚が０．２ｍｍのホイル４ａからなる回転式ホイルトラップを使用した場合にプラズマへの入力パワーに対しＥＵＶ出力が線形傾向にあるのは、プラズマへの入力パワーが増加するにもかかわらず座屈が抑制されていて、回転式ホイルトラップの光学的透過率が変化しなかったためと考えられる。
以上のように、モリブデン、タングステンおよびそれらを含む高融点金属からなるホイル４ａの板厚は０．２ｍｍ以上であることが好ましいことが分かった。

【0055】

図５に、ホイル４ａの板厚ｔをパラメータとして、プラズマの入力パワー（ｋＷ）に対する回転式ホイルトラップのＥＵＶ透過率（計算値）を示す。同図において、菱形（◇）は板厚（ｔ）が０．１ｍｍ、四角（□）は板厚（ｔ）が０．２ｍｍ、三角（△）は板厚（ｔ）が０．３ｍｍ、逆三角（▽）は板厚（ｔ）が０．４ｍｍ、黒四角（■）は板厚（ｔ）が０．５ｍｍ、黒丸（●）は板厚（ｔ）が０．６ｍｍである。
ｔ＝０．１ｍｍの回転式ホイルトラップの透過率は、まず予備実験でプラズマへの入力パワーが座屈の発生が無視できる程度に調整して実測した。座屈が発生しない場合、回転式ホイルトラップの透過率は低下しないとし、この実測値をプラズマへの入力パワーが０のときの透過率とした。このときの透過率は８９％であった。
そして、図４に示す座屈が発生せず透過率が変わらないと仮定したときのプラズマへの入力パワーとＩＦ通過後のＥＵＶ出力との関係と、ｔ＝０．１ｍｍのときのプラズマへの入力パワーとＩＦ通過後のＥＵＶ出力との関係とを比較した結果と上記実測値とから、回転式ホイルトラップのＥＵＶ透過率を逆算して求めた。

【0056】

ｔ＝０．２ｍｍの回転式ホイルトラップの透過率は、図４の結果からプラズマへの入力パワーとＩＦ通過後のＥＵＶ出力との関係がほぼ線形であるので、プラズマへの入力パワーが１０ｋＷ〜２５ｋＷの範囲において、透過率は低下しないと判断される。よって、ｔ＝０．１ｍｍのときと同様にして透過率を実測し、その値をプラズマへの入力パワーが１０ｋＷ〜２５ｋＷの範囲における透過率とした。その値は７８％であった。なお、ｔ＝０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍのホイルトラップにおいても、プラズマへの入力パワーが１０ｋＷ〜２５ｋＷの範囲において、透過率は低下しないと判断した。

【0057】

一方、高温プラズマを発光点として光線追跡法（ray tracing）を用いて、ｔ＝０．２ｍｍの回転式ホイルトラップの透過率を求めたところ約７８％であり、透過率の実測値とほぼ一致した。よって、ｔ＝０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍの回転式ホイルトラップについては、光線追跡法によりＥＵＶ透過率を求めた。計算結果は、ｔ＝０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍに対して、それぞれ、７４％、７０％、６５％、６１％であった。

【0058】

上記したように、近年、ＥＵＶ光源装置においては、直列に配置した回転式ホイルトラップ、固定式ホイルトラップが用いられる。そのため、ホイルトラップ全体としてのＥＵＶ透過率は、回転式ホイルトラップ単独のＥＵＶ透過率より小さくなる。ホイルトラップ全体としてのＥＵＶ透過率は、例えば、６０％以上であることが望まれており、回転式ホイルトラップ単独のＥＵＶ透過率は６５％以上であることを求められることが多い。よって、回転式ホイルトラップのホイル４ａの板厚は、０．５ｍｍ以下であることが望ましい。

【0059】

また、回転式ホイルトラップの各ホイル４ａの板厚が厚くなると、回転式ホイルトラップの重量が増大する。回転式ホイルトラップの重量が増大すると、これを駆動する回転駆動機構も大掛かりなものとなってしまう。回転式ホイルトラップの重量を概算したところ、各ホイル４ａの板厚ｔ＝０．２ｍｍのとき４ｋｇ、ｔ＝０．４ｍｍのとき６．２ｋｇ、ｔ＝０．６ｍｍのとき８．４ｋｇであった。回転駆動機構の構成を考慮すると、発明者らの実験では、ｔ＝０．５ｍｍ以下が望ましいことが分かった。

【0060】

以上をまとめると、以上のように、モリブデン、タングステンおよびそれらを含む高融点金属からなるホイル４ａの板厚は０．２ｍｍ以上０．５ｍｍ以下であることが望ましい。なお、上記数値範囲は、ホイル４ａの板厚の呼称厚(呼び厚さ)に基づくものであり、実際にはホイル４ａの板厚の公差分も範囲内に含む。

【0061】

〔中心支柱４ｃの形状〕
中心支柱４ｃは、ホイルトラップの背後に位置する集光鏡の集光範囲を妨げない形状および配置としなければならない。図６に中心支柱形状の例を示す。図６（ａ）は円錐台（circular truncated cone）形状、図６（ｂ−１）（ｂ−２）は上部に円錐台部、下部に円柱部を有する結合（combined）形状の例を示し、図６（ｃ）は円柱（cylinder）形状の例を示す。なお、図６（ｂ−１）は斜視図、図６（ｂ−２）は中心支柱の中心軸を通る平面で切った断面図である。
上記したように、本発明の回転式ホイルトラップにおいては、中心支柱４ｃの側面にホイル挿入用の溝部４ｄを設ける。ここで溝加工を行なう際、レーザー加工、放電加工などいずれの方法を用いても、１回の加工につき直線状に同じ深さの溝しか作れない。

【0062】

図６（ｂ−１）（ｂ−２）に示す結合形状の場合、側面部は円錐台部の側面部と円柱部の側面部とからなり、同一平面上にはない。そのため、結合形状の中心支柱の側面に１つの溝部を作るためには、円錐台部の側面部と円柱部の側面部とが溝加工の加工平面と一致するように中心支柱４ｃの傾きを調整して保持する必要がある。すなわち、図６（ｂ−２）の点線Ａ１，Ａ２に示すように、２回の加工を行なう必要があり、製造コストが増える。なお、図６（ｂ−１）（ｂ−２）の形状において、図６（ｂ−１）の点線Ｂで示すように直線状の溝加工を行うことも考えられる。しかし、この場合は溝の深さが一定にならないので、深い部分までろう材を均一に供給するのが難しくなる。また、溝と各ホイルとの間をろう材で満たすために、図６（ａ）（ｃ）に示す形状のものと比べ、大量のろう材が必要となる。さらに、中心支柱４ｃを構成する材料となるＴＺＭ（チタン・ジルコニウム・モリブデン）などの合金は比較的脆く、深い溝を作ると亀裂ができるリスクが増大するといった問題もある。
そのため、中心支柱の側面部の稜線は、図６（ａ）もしくは図６（ｃ）に示す中心支柱形状のように、同一平面上にあることが望ましい。

【0063】

また、中心支柱の形状は、上記のホイル面内の温度分布にも影響を及ぼす。中心支柱部分を図６（ａ）に示す円錐台形状とすると、図６（ｃ）に示す円柱形状に比べ体積が増え、熱容量も増加するという利点がある。シミュレーションを行なった結果、図６（ａ）に示す形状の方が、ホイル４ａの温度勾配も緩和され、座屈が起こりにくくなることが確認された。
よって、中心支柱４ｃの形状としては、側面部の溝部４ｄの製造コスト、および、熱容量の観点から図６（ａ）に示す円錐台形状とすることが望ましい。

【0064】

〔ホイル４ａの温度調整（中心支柱４ｃの温度調整機構）〕
回転式ホイルトラップでは、プラズマから飛来する高温プラズマ原料であるスズ（デブリ）を回転する各ホイル４ａで捕捉する。そのとき、ホイル４ａの温度をスズの融点以上（２３５°Ｃ以上）に保つと、捕捉したスズはホイル上で液状となり、遠心力により回転式ホイルトラップの外部に弾き出される。よって、スズが回転式ホイルトラップに堆積してＥＵＶ光の透過を妨げることがなくなる。しかしながら、ホイル４ａの温度がスズの蒸発温度（１２００°Ｃ程度）以上になると、ホイル４ａ上でスズが蒸発し、ＥＵＶ集光鏡を汚染する可能性がある。したがって、ホイル４ａの温度は、スズの融点以上であって、スズの蒸発温度以下に調整することが望ましい。

【0065】

一方、回転式ホイルトラップは、ＥＵＶ光の発生源であるプラズマから放射される電子やイオンなどの高速粒子や、輻射によって加熱されるため、ホイル４ａの温度はプラズマへ投入される入力電力とともに増加する。すなわち、回転式ホイルトラップはプラズマより熱負荷を受ける。
ここで、回転式ホイルトラップが受ける熱負荷により、各ホイル４ａの温度が当該ホイル４ａを構成する材料の再結晶化温度以上の高温になると、各ホイル４ａを構成する材料の再結晶化が始まり、当該材料の強度が低下することが知られている。回転中のホイル４ａは常に遠心力が加わっており、ホイル自体の強度が低下した場合、上記ホイル４ａが破損する可能性もあるため、ホイル４ａの再結晶化は避けなければならない。

【0066】

したがって、ホイル４ａの温度は、スズの融点以上、スズの蒸発温度以下およびホイル４ａを構成する材料の再結晶化温度以下となるように温度調整した方がよい。例えば、ホイル４ａを構成する材料としてモリブデンを採用した場合、モリブデンの結晶化温度は８００°Ｃ〜１２００°Ｃ、スズの蒸発温度は１２００°Ｃ程度、スズの融点は２３５°Ｃ程度であるので、ホイル４ａの温度は２３５°Ｃ〜８００°Ｃの範囲に維持した方がよい。

【0067】

図７に、各ホイル４ａの温度を調整するための温度調整機構を有する回転式ホイルトラップの構成例を示す。
中心支柱４ｃは、図示を省略したドライブユニット（回転駆動機構）の回転駆動軸４１と同軸状に接続されている。この回転駆動軸４１および中心支柱４ｃの内部には、内側管部４３と外側管部４４、とからなる二重管式の管路４２が設けられる。そして流体を一方の管部（図７（ａ）では内側管部４３）側から流入させ、他方の管部（図７（ａ）では外側管部４４）から流出させる。その結果、中心支柱４ｃ内部の管路４２から供給される流体と上記中心支柱４ｃとの間で熱交換が発生し、中心支柱４ｃの温度が調整される。
なお、図７（ａ）は、流体を内側管部４３から流入させ、外側管部４４から流出させる例、図７（ｂ）は、流体を外側管部４４から流入させ、内側管部４３から流出させる例を示す。図７（ａ）においては、内側管部４３から流入した流体は中心支柱４ｃ内において内側管部４３から流出して外側管部４４に流入する。図７（ｂ）においては、外側管部４４４から流入した流体は中心支柱４ｃ内において外側管部４４から流出して内側管部４３に流入する。

【0068】

上記したように、中心支柱４ｃとホイル４ａとはろう付けにより固定されている。よって、特許文献１のような内部リングに設けられた溝にホイル４ａの内縁部を単に挿入した構造と比較すると、中心支柱４ｃとホイルとの間の熱伝導は良好である。よって、中心支柱４ｃの温度を調整することにより、当該中心支柱４ｃに固定されている各ホイル４ａの温度調整を容易に行うことが可能となる。

【0069】

ここで、動作中のホイル表面温度の測定は非常に困難であるので、ホイル４ａの温度測定結果に基づく中心支柱４ｃの温度制御をクローズドループで行うのは難しい。よって、ホイル上にスズが堆積しないか、再結晶化が起こっていないかをプラズマに投入する入力電力ごとにあらかじめ調査して、二重管式管路４２を流れる流体の最適な温度を求めておき、プラズマへ導入する入力電力値に応じて、流体の温度を調整するオープンループの制御を行うことが望ましい。

【0070】

なお、発明者らの流体シミュレーションの結果、内側管部４３の端部（中心支柱側の端部）の形状を管部の外側に向けて傾斜させ、流体を外側管部４４から流入させ内側管部４３から流出させると効果的に中心支柱４ｃの温度を調整できることが分かった。
図８にモデル図を示す。図８（ａ）は内側管部４３の端部に傾斜部を設けない場合、図８（ｂ）は内側管部４３の端部に傾斜部Ｃを設ける場合を示す。
外側管部４４の一方の端部（中心支柱４ｃが取り付けられた端部とは反対側の端部）には流体が供給される流入管部４４ａが設けられ、内側管部４３の一方の端部であって上記流入管部４４ａ側には、流体が排出される流出管部４３ａが設けられているものとした。

【0071】

シミュレーションは、以下の条件で行った。
二重管式管路４２を構成する内側管部４３、外側管部４４を構成する冷却配管は、ステンレス製とし、ＳＵＳ３０４の物性値を用いた。また、配管長を２２０ｍｍとし、外側管部４４を流れる流体の断面積と内側管部を流れる流体の断面積とがほぼ同じになるように、両管部の肉厚を１．０ｍｍ、外側管部４４の外径を２２．０ｍｍ、内側管部４３の外径を１４．５ｍｍとした。
また、中心支柱側が高温になることを考慮し、外側管部４４の端部のうち、流入管部４４ａが設けられている側と反対側（図８の入熱面Ｅ側）に、３００Ｋの熱量で入熱が行われるものとした。
流体は水とし、流入管部４４ａより温度２２°Ｃ、全圧０．３ＭＰａで流入するものとした。なお、流体の流速は３ｍ/ｓ程度となるので、配管−冷却用流体間の伝熱は考慮するが、流体の運動量は考慮しないものとした。

【0072】

図８（ａ）に示すモデルにおいて、流入管部４４ａから流体を外側管部４４に注入し、内側管部４３を経由して流出管部４３ａから流体を排出する場合（図８（ａ）に示す流体の流れ：以下、ケースＡと称する）と、流出管部４３ａから流体を内側管部４３に注入し、外側管部４４を経由して流入管部４４ａから流体を排出する場合（以下、ケースＢと称する）とを比較してみた。
中央支柱４ｃ側に相当する、外側管部４４の入熱側端部の温度を計算したところ、ケースＡとケースＢとでは温度に差は殆ど無かった。

【0073】

一方、上記ケースＡについて、図８（ａ）に示すモデルと、図８（ｂ）に示すモデルとを比較した。なお、図８（ｂ）に示す内側管部４３の端部に設けた傾斜部Ｃの角度は１０．５度とした。
図８（ｂ）に示すモデルにおける外側管部４４の入熱側端部の温度は、図８（ａ）に示すモデルにおける温度より約４０Ｋ低かった。すなわち、流体を外側管部４４から流入させて内側管部４３から流出させて冷却する場合、内側管部４３の端部に傾斜部Ｃを設けることが効果的であることが分かった。
このような効果の差が発生したのは、図８（ａ）に示すモデルでは流体が、中央支柱４ｃ側の外側管部４４の内側角部Ｄには十分供給されずよどみが生じ、外側管部４４の入熱側端部が十分に冷却されなかったのに対して、図８（ｂ）に示すモデルでは、流体が内側管部４３の端部に設けられた傾斜部Ｃにより上記角部Ｄに効果的に供給された結果、外側管部４４の入熱側端部が十分に冷却されたものと考えられる。

【0074】

なお、流体を内側管部４３から流入させて外側管部４４から流出させて冷却するケースＡについては、図８（ｂ）に示すモデルにおける外側管部４４の入熱側端部の温度は、図８（ａ）に示すモデルにおける温度とほとんど差が無かった。これは、外側管部４４の入熱側端部の内側に対して内側管部４３より供給される流体の流れが、内側管部４３の端部に設けた傾斜部にあまり影響されず、上記角部への流体の供給量に差異がほとんど無かったためと考えられる。

【0075】

よって、流体を外側管部４４から流入させ、内側管部４３から流出させる場合は、内側管部４３の端部に傾斜部を設けることが望ましい。

【0076】

ところで、この温度調整に用いる流体の種類によっては、中心支柱内部の流体と接触する部分が流体との（酸化）反応で腐食されることがある。例えば、流体を構成する媒質が水であって中心支柱４ｃがモリブデンまたはモリブデン合金から形成されるとき、水と中心支柱４ｃを構成するモリブデンまたはモリブデン合金との酸化反応により、中心支柱４ｃが腐食される。その場合は、中心支柱内部における流体と接する部分に、ニッケル（Ｎｉ）や窒化チタニウム（ＴｉＮ）などの耐食性材料からなるコーティングを施せばよい。

【0077】

〔中心支柱４ｃと回転駆動軸４１との連結構造〕
上記のように、ドライブユニット（回転駆動機構）の回転駆動軸内および回転式ホイルトラップの中心支柱内に流路を設けて温度調整する場合、回転駆動機構と回転式ホイルトラップの接続部分（すなわち、上記回転駆動軸４１と上記中心支柱４ｃとの接続部分）から、プラズマが生成される真空雰囲気の容器（真空容器）内に流体を構成する媒質が漏れ出すことがないようにする必要がある。図９は、この接続部分をネジ状とした例である。
図示を省略したドライブユニット（回転駆動機構）への回転式ホイルトラップの取り付けは、専用工具等で固定した回転駆動機構の回転駆動軸４１に回転式ホイルトラップをねじ込むことで取り付ける。

【0078】

図９（ａ）に示すように、回転式ホイルトラップ（中心支柱４ｃ）側に第１のねじ部４１ａとして雄ねじ部が形成されているときは回転駆動軸側に第２のねじ部４１ｂとして雌ねじ部を形成し、中心支柱４ｃのねじ部側端部にＯリング溝４１ｆを設ける。また、図９（ｂ）に示すように、回転式ホイルトラップ（中心支柱４ｃ）側に第１のねじ部４１ｃとして雌ねじ部が形成されているときは回転駆動軸側に第２のねじ部４１ｄとして雄ねじ部が形成し、回転駆動軸４１のねじ部側端部にＯリング溝４１ｆを設ける。上記Ｏリング溝４１ｆに装着されるＯリング４１ｅにより、中心支柱４ｃと回転駆動軸４１との勘合部分からの流体のリークが防止される。ここで、Ｏリング溝４１ｆの軸方向の高さＨは、中心支柱４ｃと回転駆動軸４１とを勘合させた際にＯリング４１ｅがある程度潰れるように設定される。このＯリング４１ｅの軸方向のつぶれ量（以下、つぶし代ともいう）は、Ｏリングシール部におけるシール機能を確保するように定まっており、本実施例の場合、Ｏリング４１ｅのつぶし代はＯリング直径の約３０％であった。
このようなねじ込み方式の利点としては、双方が単純な形状となるため、取り付けおよび取り外しが比較的容易である。また、ねじ径を大きくすることで、締め付けトルクを高めることが可能なため、駆動機構が故障などで急停止した場合にも慣性で回転式ホイルトラップが外れる危険性が低い。

【0079】

ねじ込み方式で回転式ホイルトラップを駆動機構の回転駆動軸４１に接続する場合、回転式ホイルトラップの回転方向はネジの締結方向と逆向きのほうが良い。例えば、ネジ山が右ねじ（時計回りで締結）の場合、ホイルトラップの回転方向はプラズマ側から見て反時計回りとした方がよい。なぜなら、そうすることで回転式ホイルトラップの加速時（起動時）にネジ部に加わるトルクが、ネジ部を締め付ける方向に働くからである。この向きを逆にすると、回転加速時にネジ部が緩む方向にトルクが加わるので、起動と停止を何度も繰り返すと外れる危険性がある。
ねじ部が緩み流体が漏洩すると、上記真空容器を汚染するだけでなく当該容器に接続される排気装置が故障する恐れもある。したがって、そのような事態は絶対に避けなければならない。そこで、ネジ状の接続部分に緩み止め機構を付加することで、信頼性を高めた方がよい。図１０は、回転駆動軸側にセットねじ４５を設け、回転式ホイルトラップのねじ部を緩みにくくした例である。

【0080】

何重の対策を行なっても、想定外の事故により回転式ホイルトラップが回転駆動軸４１から外れることも考えられる。そこで、万が一、このねじ部が緩んだ際に、温度調整用の流体の漏洩を最小限とするために、図１１に示すように、回転式ホイルトラップの外周部側に設置され、ＥＵＶ光の光路外の部分を包囲するカバー部材４６を設ける。このカバー部材４６を設けることにより、上記流体が漏れたときとしても、上記カバー部材４６で回収することが可能となり、プラズマが発生する真空容器内が上記流体で汚染されるのを抑制することができる。なお、回転式ホイルトラップから弾き出されたデブリを捕捉し回収する機能を併せて付与してもよい。
ここで、このカバー部材４６と回転式ホイルトラップとの隙間は、Ｏリングの直径の３０％以下とした方が好ましい。

【0081】

回転式ホイルトラップが回転駆動軸４１から外れた場合、回転式ホイルトラップはカバー部材４６に接触して止まる。ここで、回転式ホイルトラップとカバー部材４６の隙間をＯリング４１ｅの直径の３０％以下とすれば、回転式ホイルトラップがカバー部材４６に接触して止まった際のＯリング４１ｅのつぶれ量は、０よりは大きく、かつ、Ｏリング４１ｅの直径の３０％以下となる。すなわち、Ｏリング４１ｅの中心支柱４ｃおよび回転駆動軸４１へ接触した状態は保持されるので、中心支柱４ｃと回転駆動軸４１との勘合部から漏れる温度調整用の流体の量を少なくできる。逆に言えば、回転式ホイルトラップとカバー部材４６の隙間をＯリング４１ｅの直径の３０％より大きい場合、Ｏリング４１ｅは中心支柱４ｃと回転駆動軸４１のいずれか一方としか接触しないか、双方と接触しない状態となるので、上記流体の漏れ量は大きくなる。

【0082】

なお、回転式ホイルトラップとカバー部材４６の隙間を狭くすると、その隙間におけるコンダクタンスが下がり、圧力が上がる。よって、プラズマから放出されるデブリを捕捉しやすくなる。発明者らの実験の結果、回転式ホイルトラップとカバー部材４６の隙間を１．５ｍｍ以下とすれば、回転式ホイルトラップにより効果的にデブリを捕捉することが可能となることが分かった。

【符号の説明】

【0083】

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
４ 回転式ホイルトラップ
４ａ ホイル
４ｂ ロウ付け部分
４ｃ コ−ン（中心支柱）
４ｄ 溝部
４ｅ 回転軸
５ 固定式ホイルトラップ
８ ＥＵＶ光取出部
９ ＥＵＶ集光鏡
１０ 原料供給ユニット
１１ ホイルトラップカバー
１４ 高温プラズマ原料
１５ コンテナ
１６ａ，１６ｂ 回転モ−タ
１６ｃ，１６ｄ 回転駆動軸
１７ レ−ザ光
１７ａ レ−ザ源
２０ 原料供給ノズル
２２ レ−ザ光
２１ 励起用レ−ザ光発生装置
２２ レ−ザ光（レ−ザビ−ム）
２３ レ−ザ光入射窓部
２４ レ−ザ光集光手段
３０ 試験用ホイル
３１ 真空容器
３２ ヒータ
３３ 冷却クランプ
３４ａ，３４ｂ 案内スリット
４１ 回転駆動軸
４１ａ 第１のねじ部（雄ねじ部）
４１ｂ 第２のねじ部（雌ねじ部）
４１ｃ 第１のねじ部（雌ねじ部）
４１ｄ 第２のねじ部（雌ねじ部）
４１ｅ Ｏリング
４１ｆ Ｏリング溝
４２ 管路
４３ 内側管部
４３ａ 流出管部
４４ 外側管部
４４ｂ 流入管部
４５ セットねじ
４６ カバー部材
５０ 露光機
Ｐ 高温プラズマ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】