JP2012178534A - 光学システムおよびそれを用いた極端紫外光生成システム - Google Patents
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Abstract
【課題】安定したレーザ光を得る。
【解決手段】レーザ装置３と共に用いられる光学システムは、少なくとも１つの焦点を有し、前記レーザ装置３から出力されるレーザ光を集光する集光光学系と、前記集光光学系と該集光光学系の少なくとも１つの焦点との間に配置されるビームスプリッタ１００と、前記ビームスプリッタ１００によって分岐されたレーザ光の光路上に配置される光センサ１１０と、を備えてもよい。
【選択図】図３
【解決手段】レーザ装置３と共に用いられる光学システムは、少なくとも１つの焦点を有し、前記レーザ装置３から出力されるレーザ光を集光する集光光学系と、前記集光光学系と該集光光学系の少なくとも１つの焦点との間に配置されるビームスプリッタ１００と、前記ビームスプリッタ１００によって分岐されたレーザ光の光路上に配置される光センサ１１０と、を備えてもよい。
【選択図】図３
Description
本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光の生成に用いられる光学システムまたはこれに限定されない用途に使用することができる光学システム、およびそれを備えた極端紫外光生成システムに関する。
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、たとえば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度のＥＵＶ光と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にパルスレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）式の装置との３種類の装置が提案されている。
本開示の一態様による光学システムは、レーザ装置と共に用いられる光学システムであって、少なくとも１つの焦点を有し、前記レーザ装置から出力されるレーザ光を集光する集光光学系と、前記集光光学系と該集光光学系の少なくとも１つの焦点との間に配置されるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタによって分岐されたレーザ光の光路上に配置される光センサと、を備えてもよい。
本開示の他の態様による光学システムは、第１および第２レーザ装置と共に用いられる光学システムであって、前記第１レーザ装置から出力された第１レーザ光の光路と、前記第２レーザ装置から出力された第２レーザ光の光路とを一致させる光路調整部と、少なくとも１つの焦点を有し、前記第１レーザ装置から出力される第１レーザ光と前記第２レーザ装置から出力される第２レーザ光とを集光する集光光学系と、前記第２レーザ光の集光位置を検出する光センサと、前記第１および第２レーザ光の光路上であって前記集光光学系より上流側に設けられ、前記第１および第２レーザ光のビーム軸およびダイバージェンスの少なくとも一方を調節する集光位置調節器と、前記光センサによる検出結果に基づいて前記集光位置調節器を制御する集光制御部と、を備えてもよい。
本開示の他の態様による極端紫外光生成システムは、レーザ装置と共に用いられる極端紫外光生成システムであって、前記レーザ装置から出力されるレーザ光を内部に導入するための少なくとも１つの入射口を備えるチャンバと、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記レーザ光の少なくとも一部を前記所定の領域に集光する集光光学系と、前記集光光学系と前記所定の領域との間に配置されるビームスプリッタと、前記ビームスプリッタによって分岐されたレーザ光の光路上に配置される光センサと、前記チャンバ内で前記パルスレーザ光が前記ターゲット物質に照射されることで放射する極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、を備えてもよい。
本開示の他の態様による極端紫外光生成システムは、第１および第２レーザ装置と共に用いられる極端紫外光生成システムであって、第１レーザ装置から出力された第１レーザ光の光路と、第２レーザ装置から出力された第２レーザ光の光路とを一致させる光路調整部と、前記第１レーザ装置から出力される第１レーザ光および前記第２レーザ装置から出力される第２レーザ光を内部に導入するための少なくとも１つの入射口を備えるチャンバと、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記光路が一致された前記第１および第２レーザ光を前記所定の領域に集光するように反射する集光光学系と、前記第２レーザ光の集光位置を検出する光センサと、前記第１および第２レーザ光の前記一致する光路上であって前記集光光学系より上流側に設けられ、前記第１および第２レーザ光のビーム軸およびダイバージェンスの少なくとも一方を調節する集光位置調節器と、前記光センサによる検出結果に基づいて前記集光位置調節器を制御する集光制御部と、前記チャンバ内で前記パルスレーザ光が前記ターゲット物質に照射されることで放射する極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、を備えてもよい。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、本開示の実施の形態１による例示的なレーザ生成プラズマ式ＥＵＶ光生成システムの概略構成を示す図である。
図２は、バースト運転を説明する説明図である。
図３は、本開示の実施の形態２によるＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
図４は、実施の形態２による集光光学系を含む拡大集光光学系の構成を概略的に示す図である。
図５は、本開示の実施の形態３によるＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
図６は、本開示の実施の形態４によるＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
図７は、本開示の実施の形態５によるＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
図８は、ビームスプリッタの他の態様によるダイヤモンドビームスプリッタを用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す図である。
図９は、ビームスプリッタのさらなる他の態様による貫通孔を有するミラーを用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す図である。
図１０は、図９に示したビームスプリッタのミラー形状を示す図である。
図１１は、ビームスプリッタのさらなる他の態様による回折格子を用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す図である。
図１２は、本開示の実施の形態６によるＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
図１３は、図１２に示すガイド光ミラーの一例を示す。
図１４は、本開示の実施の形態７によるＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
図１５は、アオリ機構付ホルダの詳細構成を示す斜視図である。
図１６は、集光位置調節器の詳細構成を示す図である。
図１７は、集光位置調節器の変形例を示す図である。
図１８は、集光位置調節器の変形例を示す図である。
図１９は、集光位置調節器の変形例を示す図である。
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示の一例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成および動作の全てが本開示の構成および動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
目次
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明（実施の形態１）
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ バースト運転
４．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態２
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用
４．４ 変形例
５．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態３
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用
６．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態４
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用
７．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態５
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 作用
８．ビームスプリッタの他の態様
８．１ ダイヤモンドビームスプリッタ
８．２ 貫通孔付きミラー
８．３ 回折格子
９．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態６
９．１ 構成
９．２ 動作
９．３ 作用
１０．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態７
１０．１ 構成
１０．２ 動作
１０．３ 作用
１１．補足説明
１１．１ アオリ機構付ホルダ
１１．２ 集光位置調節器
１１．３ 集光位置調節器の変形例
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明（実施の形態１）
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ バースト運転
４．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態２
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用
４．４ 変形例
５．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態３
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用
６．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態４
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用
７．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態５
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 作用
８．ビームスプリッタの他の態様
８．１ ダイヤモンドビームスプリッタ
８．２ 貫通孔付きミラー
８．３ 回折格子
９．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態６
９．１ 構成
９．２ 動作
９．３ 作用
１０．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態７
１０．１ 構成
１０．２ 動作
１０．３ 作用
１１．補足説明
１１．１ アオリ機構付ホルダ
１１．２ 集光位置調節器
１１．３ 集光位置調節器の変形例
１．概要
実施形態の概要について、以下に説明する。レーザシステムのバースト運転によって、パルスレーザ光を集光する集光光学系にかかる熱負荷が変化する場合がある。この場合、集光光学系によるパルスレーザ光の集光位置が変化し得る。パルスレーザ光の集光位置の変化が生じてしまうと、ＥＵＶ光の発生効率が低下する場合がある。この結果、安定してＥＵＶ光を露光装置に供給できなくなる場合がある。
実施形態の概要について、以下に説明する。レーザシステムのバースト運転によって、パルスレーザ光を集光する集光光学系にかかる熱負荷が変化する場合がある。この場合、集光光学系によるパルスレーザ光の集光位置が変化し得る。パルスレーザ光の集光位置の変化が生じてしまうと、ＥＵＶ光の発生効率が低下する場合がある。この結果、安定してＥＵＶ光を露光装置に供給できなくなる場合がある。
また、バースト運転の休止期間では、パルスレーザ光が出力されていないため、集光光学系によるパルスレーザ光の集光位置を把握できない。たとえば、集光位置の変化は、集光光学系に加わる振動によっても生じ得る。しかし、バースト運転の休止期間では、この集光位置の変化を検出することができない。バースト運転の休止期間に集光位置が変化した場合、バースト運転再開後、この状態でＥＵＶ光を発光させる必要がある。そのため、ＥＵＶ光の発生効率が低下してしまい、安定してＥＵＶ光を露光装置に供給できなくなる場合がある。
２．用語の説明
本開示において使用する用語について、以下のように定義する。「ドロップレット」とは、溶融したターゲット物質の液滴である。したがって、その形状は、表面張力によって略球形となる。「プラズマ生成領域」とは、プラズマを生成する空間として予め設定された３次元空間である。「ビーム拡大」とは、ビーム断面積が徐々に広がることをいう。「バースト運転」とは、所定時間の間では、所定繰返し周波数で、パルスレーザ光またはパルスＥＵＶ光を出力し、所定時間外ではパルスレーザ光またはパルスＥＵＶ光を出力しない運転と定義する。レーザ光の光路において、レーザ光の発生源側を「上流」とし、レーザ光の到達目標側を「下流」とする。また、「所定繰返し周波数」とは、略所定の繰返し周波数であればよく、必ずしも一定の繰返し周波数でなくてもよい。「拡散ターゲット」とは、プリプラズマとフラグメントの少なくとも一方を含む状態のターゲットと定義される。プリプラズマとは、プラズマ状態またはプラズマと原子や分子との混合状態と定義される。フラグメントとは、レーザ照射によりターゲット物質が***して変容したクラスタ、マイクロドロップレット等の微粒子またはそれらが混在する微粒子群と定義される。オブスキュレーション領域とは、ＥＵＶ光の影となる３次元領域である。このオブスキュレーション領域を通過するＥＵＶ光は、通常、露光装置においては使用されない。「集光状態」とは、レーザビームの集光位置やダイバージェンスやビーム軸の位置やビーム軸の方向などを含んでいてもよい。
本開示において使用する用語について、以下のように定義する。「ドロップレット」とは、溶融したターゲット物質の液滴である。したがって、その形状は、表面張力によって略球形となる。「プラズマ生成領域」とは、プラズマを生成する空間として予め設定された３次元空間である。「ビーム拡大」とは、ビーム断面積が徐々に広がることをいう。「バースト運転」とは、所定時間の間では、所定繰返し周波数で、パルスレーザ光またはパルスＥＵＶ光を出力し、所定時間外ではパルスレーザ光またはパルスＥＵＶ光を出力しない運転と定義する。レーザ光の光路において、レーザ光の発生源側を「上流」とし、レーザ光の到達目標側を「下流」とする。また、「所定繰返し周波数」とは、略所定の繰返し周波数であればよく、必ずしも一定の繰返し周波数でなくてもよい。「拡散ターゲット」とは、プリプラズマとフラグメントの少なくとも一方を含む状態のターゲットと定義される。プリプラズマとは、プラズマ状態またはプラズマと原子や分子との混合状態と定義される。フラグメントとは、レーザ照射によりターゲット物質が***して変容したクラスタ、マイクロドロップレット等の微粒子またはそれらが混在する微粒子群と定義される。オブスキュレーション領域とは、ＥＵＶ光の影となる３次元領域である。このオブスキュレーション領域を通過するＥＵＶ光は、通常、露光装置においては使用されない。「集光状態」とは、レーザビームの集光位置やダイバージェンスやビーム軸の位置やビーム軸の方向などを含んでいてもよい。
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明（実施の形態１）
３．１ 構成
図１に例示的なＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置１の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１は、レーザシステム３と共に用いられてもよい（以下、ＥＵＶ光生成装置１およびレーザシステム３を含むシステムをＥＵＶ光生成システム１１と称する）。図１に示し、かつ以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲット供給システム（例えばドロップレット生成器２６）をさらに含んでもよい。ターゲット供給システムは、例えばチャンバ２の壁を貫通するように取り付けられていてもよい。ターゲット供給システムから供給されるターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、またはそれらのいずれかの組合せであり得るが、これらに限定されない。
３．１ 構成
図１に例示的なＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置１の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１は、レーザシステム３と共に用いられてもよい（以下、ＥＵＶ光生成装置１およびレーザシステム３を含むシステムをＥＵＶ光生成システム１１と称する）。図１に示し、かつ以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲット供給システム（例えばドロップレット生成器２６）をさらに含んでもよい。ターゲット供給システムは、例えばチャンバ２の壁を貫通するように取り付けられていてもよい。ターゲット供給システムから供給されるターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、またはそれらのいずれかの組合せであり得るが、これらに限定されない。
チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔にはウィンドウ２１が設けられていてもよく、レーザシステム３から出力されたパルスレーザ光３２は、そのウィンドウ２１透過してチャンバ２内に入射してもよい。チャンバ２の内部には例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１および第２の焦点を有する。ＥＵＶ集光ミラー２３は、その表面に例えばモリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ発生位置またはその近傍（プラズマ生成領域２５）に位置し、その第２の焦点が露光装置の仕様によって規定される所定の集光位置（中間焦点（ＩＦ）２９２）に位置するよう配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には、パルスレーザ光３３が通過することができる貫通孔２４が設けられていてもよい。
再び図１を参照に、ＥＵＶ光生成装置１には、ＥＵＶ光生成制御システム５が接続されていてもよい。また、ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲットセンサ４を含むことができる。ターゲットセンサ４は、ターゲットの存在、軌道、位置の少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２内部と露光装置６内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部にはアパーチャが設けられた壁２９１を設けてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置にあるように設けられてもよい。
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４、レーザ光集光ミラー２２、ドロップレットターゲット２７が回収されるターゲット回収部２８などを含んでもよい。レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４は、レーザ光の進行方向を規定する光学素子および光学素子の位置または姿勢を調整するためのアクチュエータを備えてもよい。
３．２ 動作
図１を参照に、レーザシステム３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４を経てパルスレーザ光３２としてウィンドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、レーザシステム３から少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されてパルスレーザ光３３として少なくとも１つのドロップレットターゲット２７に照射されてもよい。
図１を参照に、レーザシステム３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４を経てパルスレーザ光３２としてウィンドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、レーザシステム３から少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されてパルスレーザ光３３として少なくとも１つのドロップレットターゲット２７に照射されてもよい。
ドロップレット生成器２６は、ドロップレットターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力してもよい。ドロップレットターゲット２７には、少なくとも１つのパルスレーザ光３３が照射される。パルスレーザ光が照射されたドロップレットターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光２５１が放射される。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって集光され、反射されたＥＵＶ光２５２は、中間焦点２９２を通過して露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのドロップレットターゲット２７に、複数のパルスレーザ光３３が照射されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたドロップレットターゲット２７のイメージデータ等を処理してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５はまた、例えばドロップレットターゲット２７を出力するタイミングの制御およびドロップレットターゲット２７の出力方向の制御の少なくとも１つを行ってもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５はさらに、例えばレーザシステム３のレーザ発振タイミングの制御、パルスレーザ光３１の進行方向の制御およびパルスレーザ光３３の集光位置の制御の少なくとも１つを行ってもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御を追加することもできる。
３．３ バースト運転
ＥＵＶ光生成システム１１は、露光装置６でウエハが露光される際に、所定の繰返し周波数のパルスのＥＵＶ光２５２を露光装置６に供給し得る。ウエハを移動させる期間、ウエハを交換する期間、およびマスクを交換する期間等では、ウエハの露光が休止されるであろう。そのため、それらの期間、ＥＵＶ光生成システム１１は、露光装置６に対するパルスのＥＵＶ光の供給を行わなくてもよい。
ＥＵＶ光生成システム１１は、露光装置６でウエハが露光される際に、所定の繰返し周波数のパルスのＥＵＶ光２５２を露光装置６に供給し得る。ウエハを移動させる期間、ウエハを交換する期間、およびマスクを交換する期間等では、ウエハの露光が休止されるであろう。そのため、それらの期間、ＥＵＶ光生成システム１１は、露光装置６に対するパルスのＥＵＶ光の供給を行わなくてもよい。
レーザシステム３を備えるＥＵＶ光生成システム１１では、上述したパルスのＥＵＶ光２５２の供給および供給停止の動作をするために、パルスレーザ光３１を出力するレーザシステム３を制御する必要がある。
レーザシステム３の動作の１つとしてバースト運転がある。バースト運転では、第１の所定期間中、所定の繰返し周波数でパルスレーザ光が出力される。また、第２の所定期間中、パルスレーザ光が出力されないであろう。第１の所定期間と第２の所定期間とは、交互に繰り返され得る。たとえば、図２に示すように、各バースト期間Ｂでは、所定の繰返し周波数で同一の光強度を有するパルスレーザ光が出力され得る。また、バースト期間Ｂの間の休止期間ＴＲでは、パルスレーザ光が出力されないであろう。
レーザシステム３をバースト運転させると、連続して運転させる場合に比べて、パルスレーザ光３１の集光光学系（レーザ光集光ミラー２２等）にかかる熱負荷が激しく変動し得る。この結果、レーザ光集光ミラー２２の集光位置が変化し得る。
また、レーザ光集光ミラー２２に加わる振動によっても、レーザ光集光ミラー２２の集光位置が変化し得る。レーザ光集光ミラー２２の集光位置の変化は、パルスレーザ光３３の集光位置を測定することで検出し得る。しかしながら、この方法では、バースト運転する場合、休止期間ＴＲ中、レーザ光集光ミラー２２の集光位置の変化を検出できない。そのため、休止期間ＴＲ中にレーザ光集光ミラー２２の集光位置が変化した場合、少なくとも次のバースト期間Ｂの先頭パルスは、意図しない集光位置に集光されてしまう場合がある。
４．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態２
つぎに、本開示の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。
つぎに、本開示の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。
４．１ 構成
図３は、実施の形態２によるＥＵＶ光生成システム１１Ａの構成を概略的に示す図である。図３に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ａは、パルスレーザ光の集光光学系およびビームスプリッタを含んでもよい。ＥＵＶ光生成システム１１Ａの一部を構成するチャンバ２内には、ＥＵＶ集光ミラー２３、ビームスプリッタ１００、光センサ１１０、第１のミラー１５２、第２のミラー１５３、プレート５１，５２が設けられてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、ホルダ２３ａを介してプレート５１に固定されてもよい。第１のミラー１５２および第２のミラー１５３は、それぞれホルダ１５２ａ，１５３ａを介してプレート５２に固定されてもよい。ビームスプリッタ１００は、第２のミラー１５３とＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点との間のパルスレーザ光３３の光路上にホルダ１００ａを介してプレート５２に固定されてもよい。光センサ１１０は、ビームスプリッタ１００から分岐されたパルスレーザ光３５の集光位置にホルダ１１０ａを介してプレート５２に固定されてもよい。光センサ１１０は、エリアセンサまたはＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等でよい。プレート５２は、プレート５１に固定されていてもよい。プレート５１には、パルスレーザ光３３を通過させるための貫通孔５０が形成されていてもよい。レーザシステム３とチャンバ２との間には、レーザ光進行方向アクチュエータ３４としての高反射ミラー３４１，３４２が配置されていてもよい。モニタ１２０は、光センサ１１０に接続されてもよい。モニタ１２０は光センサ１１０からの出力を画像として表示してもよいし、データとして数値表示してもよい。
図３は、実施の形態２によるＥＵＶ光生成システム１１Ａの構成を概略的に示す図である。図３に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ａは、パルスレーザ光の集光光学系およびビームスプリッタを含んでもよい。ＥＵＶ光生成システム１１Ａの一部を構成するチャンバ２内には、ＥＵＶ集光ミラー２３、ビームスプリッタ１００、光センサ１１０、第１のミラー１５２、第２のミラー１５３、プレート５１，５２が設けられてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、ホルダ２３ａを介してプレート５１に固定されてもよい。第１のミラー１５２および第２のミラー１５３は、それぞれホルダ１５２ａ，１５３ａを介してプレート５２に固定されてもよい。ビームスプリッタ１００は、第２のミラー１５３とＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点との間のパルスレーザ光３３の光路上にホルダ１００ａを介してプレート５２に固定されてもよい。光センサ１１０は、ビームスプリッタ１００から分岐されたパルスレーザ光３５の集光位置にホルダ１１０ａを介してプレート５２に固定されてもよい。光センサ１１０は、エリアセンサまたはＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）等でよい。プレート５２は、プレート５１に固定されていてもよい。プレート５１には、パルスレーザ光３３を通過させるための貫通孔５０が形成されていてもよい。レーザシステム３とチャンバ２との間には、レーザ光進行方向アクチュエータ３４としての高反射ミラー３４１，３４２が配置されていてもよい。モニタ１２０は、光センサ１１０に接続されてもよい。モニタ１２０は光センサ１１０からの出力を画像として表示してもよいし、データとして数値表示してもよい。
第１のミラー１５２は、軸外放物面の凸面ミラーで構成されてもよく、パルスレーザ光の拡大光学系として機能し得る。また、第２のミラー１５３は、楕円面の凹面ミラーで構成されてもよく、パルスレーザ光の集光光学系として機能し得る。この第１のミラー１５２および第２のミラー１５３は、パルスレーザ光の拡大集光光学系１５０を構成している。図４を参照に、第１のミラー１５２および第２のミラー１５３は、第１のミラー１５２の軸外放物面の反射面の延長線である放物線Ｅ２の焦点と、第２のミラー１５３の楕円面の反射面の延長線である楕円Ｅ１の１つの焦点とが、焦点Ｆ１で一致するよう配置されてもよい。さらに、楕円Ｅ１の他の焦点Ｆ２は、空間的広がりを持つプラズマ生成領域２５に含まれるように配置されてもよい。なお、図４は、集光光学系を含む拡大集光光学系の構成を概略的に示す。
４．２ 動作
レーザシステム３から出力されたパルスレーザ光３１は、そのビーム断面積が拡大されることなく、高反射ミラー３４１，３４２によって反射され、ウィンドウ２１を介してチャンバ２内に入射し得る。このパルスレーザ光３１は、第１のミラー１５２に入射角度４５度で入射し反射されて、そのビーム断面積が拡大され得る。このビーム断面積が拡大されたパルスレーザ光は、第２のミラー１５３に入射角度４５度で入射し反射されて、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点位置に集光され得る。この集光されるパルスパルスレーザ光３３の一部は、ビームスプリッタ１００によってパルスレーザ光３５として分岐され、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０は、パルスレーザ光３５の一部を集光状態を検出し、集光状態情報としてモニタ１２０に出力してもよい。モニタ１２０の表示に基づいて高反射ミラー３４１、３４２が操作され、集光状態を所望の集光状態に調整してもよい。
レーザシステム３から出力されたパルスレーザ光３１は、そのビーム断面積が拡大されることなく、高反射ミラー３４１，３４２によって反射され、ウィンドウ２１を介してチャンバ２内に入射し得る。このパルスレーザ光３１は、第１のミラー１５２に入射角度４５度で入射し反射されて、そのビーム断面積が拡大され得る。このビーム断面積が拡大されたパルスレーザ光は、第２のミラー１５３に入射角度４５度で入射し反射されて、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点位置に集光され得る。この集光されるパルスパルスレーザ光３３の一部は、ビームスプリッタ１００によってパルスレーザ光３５として分岐され、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０は、パルスレーザ光３５の一部を集光状態を検出し、集光状態情報としてモニタ１２０に出力してもよい。モニタ１２０の表示に基づいて高反射ミラー３４１、３４２が操作され、集光状態を所望の集光状態に調整してもよい。
４．３ 作用
光センサ１１０は、ビームスプリッタ１００によって分岐されるパルスレーザ光３３の一部であるパルスレーザ光３５を検出し得る。これによって、光センサ１１０は、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の集光位置またはその近傍に集光されるパルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイル（集光状態）をリアルタイムで計測することができ得る。
光センサ１１０は、ビームスプリッタ１００によって分岐されるパルスレーザ光３３の一部であるパルスレーザ光３５を検出し得る。これによって、光センサ１１０は、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の集光位置またはその近傍に集光されるパルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイル（集光状態）をリアルタイムで計測することができ得る。
４．４ 変形例
上述したプレート５１は、チャンバ２を、ＥＵＶ集光ミラー２３側と第２のミラー１５３側との２つの空間に分離するように構成されてもよい。この場合、貫通孔５０には、パルスレーザ光３３を透過させるウィンドウを設けるのが好ましい。このようにプレート５１によってチャンバを分割した場合、プラズマが生成される際に放出されるデブリによって第２のミラーなどの光学系が汚染されるのを抑制することができ得る。
上述したプレート５１は、チャンバ２を、ＥＵＶ集光ミラー２３側と第２のミラー１５３側との２つの空間に分離するように構成されてもよい。この場合、貫通孔５０には、パルスレーザ光３３を透過させるウィンドウを設けるのが好ましい。このようにプレート５１によってチャンバを分割した場合、プラズマが生成される際に放出されるデブリによって第２のミラーなどの光学系が汚染されるのを抑制することができ得る。
５．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態３
つぎに、本開示の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。
つぎに、本開示の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。
５．１ 構成
図５は、実施の形態３によるＥＵＶ光生成システム１１Ｂの構成を概略的に示す。図５に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｂは、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびパルスレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図５に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｂは、図３に示したＥＵＶ光生成システム１１Ａの構成にさらに、集光制御部１６０、集光位置調節器１７０、アオリ機構付ホルダ１８０およびプレート５３を備えてもよい。集光位置調節器１７０は、高反射ミラー３４１と高反射ミラー３４２との間の光路上に配置されてもよい。高反射ミラー３４２は、アオリ機構付ホルダ１８０に保持されていてもよい。集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０は、プレート５３に固定されていてもよい。集光制御部１６０は、光センサ１１０に接続されていてもよい。集光制御部１６０は、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０に接続されていてもよい。
図５は、実施の形態３によるＥＵＶ光生成システム１１Ｂの構成を概略的に示す。図５に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｂは、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびパルスレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図５に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｂは、図３に示したＥＵＶ光生成システム１１Ａの構成にさらに、集光制御部１６０、集光位置調節器１７０、アオリ機構付ホルダ１８０およびプレート５３を備えてもよい。集光位置調節器１７０は、高反射ミラー３４１と高反射ミラー３４２との間の光路上に配置されてもよい。高反射ミラー３４２は、アオリ機構付ホルダ１８０に保持されていてもよい。集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０は、プレート５３に固定されていてもよい。集光制御部１６０は、光センサ１１０に接続されていてもよい。集光制御部１６０は、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０に接続されていてもよい。
５．２ 動作
ビームスプリッタ１００によってパルスレーザ光３３から分岐されたパルスレーザ光３５は、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０によって検出されたパルスレーザ光３５の集光状態情報は、集光制御部１６０に入力されてもよい。集光制御部１６０は、入力された集光状態情報から、パルスレーザ光３５の集光位置およびビームプロファイルを算出してもよい。集光制御部１６０は、算出された集光位置およびビームプロファイルをもとに、パルスレーザ光３５が所望の集光状態となるように、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０をフィードバック制御してもよい。集光位置調節器１７０は、入射するパルスレーザ光３１の波面を調整してビーム軸方向における集光位置およびビームプロファイルを調節してもよい。アオリ機構付ホルダ１８０は、ビーム軸調整節器として機能してもよい。その場合、アオリ機構付きホルダ１８０は、パルスレーザ光３１のビーム軸の向きを調節してその集光位置を調整し得る。
ビームスプリッタ１００によってパルスレーザ光３３から分岐されたパルスレーザ光３５は、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０によって検出されたパルスレーザ光３５の集光状態情報は、集光制御部１６０に入力されてもよい。集光制御部１６０は、入力された集光状態情報から、パルスレーザ光３５の集光位置およびビームプロファイルを算出してもよい。集光制御部１６０は、算出された集光位置およびビームプロファイルをもとに、パルスレーザ光３５が所望の集光状態となるように、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０をフィードバック制御してもよい。集光位置調節器１７０は、入射するパルスレーザ光３１の波面を調整してビーム軸方向における集光位置およびビームプロファイルを調節してもよい。アオリ機構付ホルダ１８０は、ビーム軸調整節器として機能してもよい。その場合、アオリ機構付きホルダ１８０は、パルスレーザ光３１のビーム軸の向きを調節してその集光位置を調整し得る。
５．３ 作用
光センサ１１０によって検出されるパルスレーザ光３５の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができ得る。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動させる制御を実行し得る。
光センサ１１０によって検出されるパルスレーザ光３５の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができ得る。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動させる制御を実行し得る。
６．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態４
つぎに、本開示の実施の形態４について、図面を参照して詳細に説明する。
つぎに、本開示の実施の形態４について、図面を参照して詳細に説明する。
６．１ 構成
図６は、実施の形態４によるＥＵＶ光生成システム１１Ｃの構成を概略的に示す。図６に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｃは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系およびビームスプリッタを含んでもよい。ただし、図６に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｃは、図３に示したＥＵＶ光生成システム１１Ａにおける高反射ミラー３４１に替えて光路調節器２２０を備えてもよい。さらに、このＥＵＶ光生成装置は、ガイドレーザ２００およびビームエキスパンダ２１０を備えてもよい。ガイドレーザ２００は、バースト運転の休止期間ＴＲ中でもＣＷ発振されるガイドレーザ光を出力してもよい。ビームエキスパンダ２１０は、入力されるガイドレーザ光のビーム径を拡大して、略平行光化し、ガイドレーザ光４１として出力するように構成されてもよい。光センサ１１０は、このガイドレーザ光４１を検出するように構成されてもよい。光路調節器２２０は、パルスレーザ光３１を高反射し、ガイドレーザ光４１を透過させるビームコンバイナで構成されてもよい。光路調節器２２０においてパルスレーザ光３１が入射する側の反射面には、パルスレーザ光３１を高反射し、ガイドレーザ光４１を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。また、光路調節器２２０においてガイドレーザ光４１が入射する側の面には、ガイドレーザ光４１を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされてもよい。高反射ミラー３４２、第１のミラー１５２および第２のミラー１５３の各反射面には、パルスレーザ光およびガイドレーザ光を高反射する光学薄膜がコートされていてもよい。ビームスプリッタ１００は、たとえばダイヤモンド基板で形成されてもよい。このビームスプリッタ１００の第１のミラー１５３側の面は、ガイドレーザ光を高反射し、パルスレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。また、ビームスプリッタ１００のＥＵＶ集光ミラー２３側の面には、パルスレーザ光およびガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。さらに、ウィンドウ２１はダイヤモンド基板で形成され、その両主面にパルスレーザ光およびガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。
図６は、実施の形態４によるＥＵＶ光生成システム１１Ｃの構成を概略的に示す。図６に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｃは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系およびビームスプリッタを含んでもよい。ただし、図６に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｃは、図３に示したＥＵＶ光生成システム１１Ａにおける高反射ミラー３４１に替えて光路調節器２２０を備えてもよい。さらに、このＥＵＶ光生成装置は、ガイドレーザ２００およびビームエキスパンダ２１０を備えてもよい。ガイドレーザ２００は、バースト運転の休止期間ＴＲ中でもＣＷ発振されるガイドレーザ光を出力してもよい。ビームエキスパンダ２１０は、入力されるガイドレーザ光のビーム径を拡大して、略平行光化し、ガイドレーザ光４１として出力するように構成されてもよい。光センサ１１０は、このガイドレーザ光４１を検出するように構成されてもよい。光路調節器２２０は、パルスレーザ光３１を高反射し、ガイドレーザ光４１を透過させるビームコンバイナで構成されてもよい。光路調節器２２０においてパルスレーザ光３１が入射する側の反射面には、パルスレーザ光３１を高反射し、ガイドレーザ光４１を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。また、光路調節器２２０においてガイドレーザ光４１が入射する側の面には、ガイドレーザ光４１を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされてもよい。高反射ミラー３４２、第１のミラー１５２および第２のミラー１５３の各反射面には、パルスレーザ光およびガイドレーザ光を高反射する光学薄膜がコートされていてもよい。ビームスプリッタ１００は、たとえばダイヤモンド基板で形成されてもよい。このビームスプリッタ１００の第１のミラー１５３側の面は、ガイドレーザ光を高反射し、パルスレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。また、ビームスプリッタ１００のＥＵＶ集光ミラー２３側の面には、パルスレーザ光およびガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。さらに、ウィンドウ２１はダイヤモンド基板で形成され、その両主面にパルスレーザ光およびガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。
６．２ 動作
パルスレーザ光３１とガイドレーザ光４１との光路は、光路調節器２２０によって実質的に一致し得る。光路調節器２２０から出力されるレーザ光４２には、パルスレーザ光３１とガイドレーザ光４１とが含まれ得る。レーザ光４２は、高反射ミラー３４２およびウィンドウ２１を介してチャンバ２内に入射してもよい。このレーザ光４２は、第１のミラー１５２に入射角度４５度で入射し反射されてもよい。この反射により、レーザ光４２のビーム断面積が拡大されてもよい。反射されたレーザ光４２は、第２のミラー１５３に入射角度４５度で入射してもよい。第２のミラー１５３で反射されたレーザ光４２は、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点位置に集光されてもよい。ビームスプリッタ１００は、レーザ光４２のうち、ガイドレーザ光４１を高反射し、パルスレーザ光３３を透過させてもよい。これにより、レーザ光４２からガイドレーザ光４４とパルスレーザ光３３とが分岐されてもよい。ビームスプリッタ１００によって分岐されたガイドレーザ光４４は、光センサ１１０に集光されてもよい。光センサ１１０は、集光されたガイドレーザ光４４を検出し、検出結果をモニタ１２０に出力してもよい。なお、パルスレーザ光３１の波長とガイドレーザ光４１の波長とは異なるのが好ましい。集光光学系である第２のミラー１５３は、反射光学系であってもよい。その場合、反射される光の波長が異なる場合でも、色収差等は発生しないであろう。
パルスレーザ光３１とガイドレーザ光４１との光路は、光路調節器２２０によって実質的に一致し得る。光路調節器２２０から出力されるレーザ光４２には、パルスレーザ光３１とガイドレーザ光４１とが含まれ得る。レーザ光４２は、高反射ミラー３４２およびウィンドウ２１を介してチャンバ２内に入射してもよい。このレーザ光４２は、第１のミラー１５２に入射角度４５度で入射し反射されてもよい。この反射により、レーザ光４２のビーム断面積が拡大されてもよい。反射されたレーザ光４２は、第２のミラー１５３に入射角度４５度で入射してもよい。第２のミラー１５３で反射されたレーザ光４２は、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点位置に集光されてもよい。ビームスプリッタ１００は、レーザ光４２のうち、ガイドレーザ光４１を高反射し、パルスレーザ光３３を透過させてもよい。これにより、レーザ光４２からガイドレーザ光４４とパルスレーザ光３３とが分岐されてもよい。ビームスプリッタ１００によって分岐されたガイドレーザ光４４は、光センサ１１０に集光されてもよい。光センサ１１０は、集光されたガイドレーザ光４４を検出し、検出結果をモニタ１２０に出力してもよい。なお、パルスレーザ光３１の波長とガイドレーザ光４１の波長とは異なるのが好ましい。集光光学系である第２のミラー１５３は、反射光学系であってもよい。その場合、反射される光の波長が異なる場合でも、色収差等は発生しないであろう。
６．３ 作用
光センサ１１０は、ビームスプリッタ１００によって分岐されたガイドレーザ光４４を検出し得る。検出されたガイドレーザ光４４の集光状態情報は、パルスレーザ光３３の集光点の集光状態を含み得る。そのため、光センサ１１０がガイドレーザ光４４を検出することによって、パルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイルを検知し得る。すなわち、光センサ１１０は、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点位置またはその近傍に集光されるパルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイル（集光状態）をリアルタイムで計測し得る。
光センサ１１０は、ビームスプリッタ１００によって分岐されたガイドレーザ光４４を検出し得る。検出されたガイドレーザ光４４の集光状態情報は、パルスレーザ光３３の集光点の集光状態を含み得る。そのため、光センサ１１０がガイドレーザ光４４を検出することによって、パルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイルを検知し得る。すなわち、光センサ１１０は、ＥＵＶ集光ミラー２３の第１の焦点位置またはその近傍に集光されるパルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイル（集光状態）をリアルタイムで計測し得る。
また、ガイドレーザ光４４は、レーザシステム３のバースト運転の休止期間ＴＲ中であっても出力され得る。そのため、ガイドレーザ光４４を用いることで、休止期間ＴＲ中でもパルスレーザ光３３の集光位置を検出することができる。その結果、休止期間ＴＲ直後のバースト期間Ｂの先頭パルスの集光状態を、所望の集光状態に制御し得る。
７．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態５
つぎに、本開示の実施の形態５について、図面を参照して詳細に説明する。
つぎに、本開示の実施の形態５について、図面を参照して詳細に説明する。
７．１ 構成
図７は、実施の形態５によるＥＵＶ光生成システム１１Ｄの構成を概略的に示す。図７に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｄは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図７に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｄは、図６に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｃの構成にさらに、図５に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｂにおける集光制御部１６０、集光位置調節器１７０、アオリ機構付ホルダ１８０およびプレート５３を備えてもよい。集光位置調節器１７０は、光路調節器２２０と高反射ミラー３４２との間の光路上に配置されてもよい。高反射ミラー３４２は、アオリ機構付ホルダ１８０に固定されていてもよい。集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０は、プレート５３に固定されていてもよい。集光制御部１６０は、光センサ１１０に接続されていてもよい。集光制御部１６０は、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０に接続されていてもよい。
図７は、実施の形態５によるＥＵＶ光生成システム１１Ｄの構成を概略的に示す。図７に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｄは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図７に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｄは、図６に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｃの構成にさらに、図５に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｂにおける集光制御部１６０、集光位置調節器１７０、アオリ機構付ホルダ１８０およびプレート５３を備えてもよい。集光位置調節器１７０は、光路調節器２２０と高反射ミラー３４２との間の光路上に配置されてもよい。高反射ミラー３４２は、アオリ機構付ホルダ１８０に固定されていてもよい。集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０は、プレート５３に固定されていてもよい。集光制御部１６０は、光センサ１１０に接続されていてもよい。集光制御部１６０は、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０に接続されていてもよい。
７．２ 動作
ビームスプリッタ１００によって分岐されたガイドレーザ光４４は、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０によって検出されたガイドレーザ光４４の集光状態情報は、集光制御部１６０に入力されてもよい。集光制御部１６０は、入力された集光状態情報から、ガイドレーザ光４４の集光位置およびビームプロファイルを、パルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイルとして求めてもよい。集光制御部１６０は、求められた集光位置およびビームプロファイルをもとに、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０をフィードバック制御してもよい。それにより、パルスレーザ光３３が所望の集光状態となり得る。集光位置調節器１７０は、入射するレーザ光の波面を調整してビーム軸方向の集光位置およびビームプロファイルを調節してもよい。アオリ機構付ホルダ１８０は、ビーム軸調整節器として機能してもよい。その場合、アオリ機構付ホルダ１８０は、パルスレーザ光３３のビーム軸方向の向きを調節して集光位置を調整し得る。
ビームスプリッタ１００によって分岐されたガイドレーザ光４４は、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０によって検出されたガイドレーザ光４４の集光状態情報は、集光制御部１６０に入力されてもよい。集光制御部１６０は、入力された集光状態情報から、ガイドレーザ光４４の集光位置およびビームプロファイルを、パルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイルとして求めてもよい。集光制御部１６０は、求められた集光位置およびビームプロファイルをもとに、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０をフィードバック制御してもよい。それにより、パルスレーザ光３３が所望の集光状態となり得る。集光位置調節器１７０は、入射するレーザ光の波面を調整してビーム軸方向の集光位置およびビームプロファイルを調節してもよい。アオリ機構付ホルダ１８０は、ビーム軸調整節器として機能してもよい。その場合、アオリ機構付ホルダ１８０は、パルスレーザ光３３のビーム軸方向の向きを調節して集光位置を調整し得る。
７．３ 作用
光センサ１１０が検出するガイドレーザ光４４の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を実質的に反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができ得る。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動する制御を実行し得る。
光センサ１１０が検出するガイドレーザ光４４の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を実質的に反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができ得る。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動する制御を実行し得る。
また、ガイドレーザ光４４は、レーザシステム３のバースト運転の休止期間ＴＲ中であっても出力され得る。そのため、ガイドレーザ光４４を用いることで、休止期間ＴＲ中でもパルスレーザ光３３の集光位置を検出することができる。その結果、休止期間ＴＲ直後のバースト期間Ｂの先頭パルスの集光状態を、所望の集光状態に制御し得る。
８．ビームスプリッタの他の態様
つぎに、ビームスプリッタ１００の他の態様について図面を参照して詳細に説明する。
つぎに、ビームスプリッタ１００の他の態様について図面を参照して詳細に説明する。
８．１ ダイヤモンドビームスプリッタ
図８は、ビームスプリッタの他の態様によるダイヤモンドビームスプリッタを用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す。図８に示す態様においては、第１のミラー１５２および第２のミラー１５３に替えて、軸外放物面ミラーである第３のミラー１５４に高反射ミラー３４２で反射されたレーザ光４２を直接入射させるようにしている。ビームスプリッタ１００に対応するビームスプリッタ１０１は、ダイヤモンド基板で構成されたダイヤモンドビームスプリッタでもよい。レーザ光４２には、ガイドレーザ光が含まれ、ビームスプリッタ１０１のＥＵＶ集光ミラー２３側の反射面には、パルスレーザ光３３を高反射し、ガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。ビームスプリッタ１０１の光センサ１１０側の面には、ガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。このダイヤモンド基板で構成されたビームスプリッタ１０１を用いることによって、ビームスプリッタ１０１自体の熱による変形を抑えることができる。
図８は、ビームスプリッタの他の態様によるダイヤモンドビームスプリッタを用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す。図８に示す態様においては、第１のミラー１５２および第２のミラー１５３に替えて、軸外放物面ミラーである第３のミラー１５４に高反射ミラー３４２で反射されたレーザ光４２を直接入射させるようにしている。ビームスプリッタ１００に対応するビームスプリッタ１０１は、ダイヤモンド基板で構成されたダイヤモンドビームスプリッタでもよい。レーザ光４２には、ガイドレーザ光が含まれ、ビームスプリッタ１０１のＥＵＶ集光ミラー２３側の反射面には、パルスレーザ光３３を高反射し、ガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。ビームスプリッタ１０１の光センサ１１０側の面には、ガイドレーザ光を高い透過率で透過させる光学薄膜がコートされていてもよい。このダイヤモンド基板で構成されたビームスプリッタ１０１を用いることによって、ビームスプリッタ１０１自体の熱による変形を抑えることができる。
８．２ 貫通孔付きミラー
また、ビームスプリッタ１００に替えて、図９および図１０に示すように、中心部に貫通孔１０２ａが形成されたビームスプリッタ１０２を用いてもよい。この場合、ビームエキスパンダ２１０によって、ガイドレーザ光４１のビーム断面積をパルスレーザ光３１のビーム断面積に比して大きくなるように拡大してもよい。なお、図９は、ビームスプリッタのさらなる他の実施形態による貫通孔を有するミラーを用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示し、図１０は、図９に示すビームスプリッタのミラー形状を示す。
また、ビームスプリッタ１００に替えて、図９および図１０に示すように、中心部に貫通孔１０２ａが形成されたビームスプリッタ１０２を用いてもよい。この場合、ビームエキスパンダ２１０によって、ガイドレーザ光４１のビーム断面積をパルスレーザ光３１のビーム断面積に比して大きくなるように拡大してもよい。なお、図９は、ビームスプリッタのさらなる他の実施形態による貫通孔を有するミラーを用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示し、図１０は、図９に示すビームスプリッタのミラー形状を示す。
ここで、ビームスプリッタ１０２は、レーザ光４２のうちのパルスレーザ光３３が、領域Ｅ１１に合わせて形成された貫通孔１０２ａを通過できるように配置されてもよい。そして、ガイドレーザ光のうち、パルスレーザ光のビーム断面より外側の部分が、ビームスプリッタ１０２の外縁部である領域Ｅ１２によって反射されて分岐される。この分岐されたガイドレーザ光４５は、ビーム断面がリング状であり、光センサ１１０に集光される。一方、貫通孔１０２ａを通過したガイドレーザ光は、そのままプラズマ生成領域２５に集光される。
このビームスプリッタ１０２には、貫通孔１０２ａが設けられている。パルスレーザ光は貫通孔１０２ａを通過するため、ビームスプリッタ１０２によって反射されない。このため、ビームスプリッタ１０２はパルスレーザ光によって加熱されないので、ビームスプリッタ１０２の熱による変形を抑制することができ、高精度なガイドレーザ光の検出が可能となる。
８．３ 回折格子
図１１は、ビームスプリッタのさらなる他の態様による回折格子を用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す。図１１に示すように、ビームスプリッタ１００に替えて回折格子であるビームスプリッタ１０３を用いてもよい。また、このビームスプリッタ１０３は第２のミラー１５３の反射面に取り付けられてもよい。すなわち、回折格子であるビームスプリッタ１０３を備えた回折格子付楕円凹面集光ミラー１５５として構成されてもよい。
図１１は、ビームスプリッタのさらなる他の態様による回折格子を用いたレーザ集光光学システムの構成を概略的に示す。図１１に示すように、ビームスプリッタ１００に替えて回折格子であるビームスプリッタ１０３を用いてもよい。また、このビームスプリッタ１０３は第２のミラー１５３の反射面に取り付けられてもよい。すなわち、回折格子であるビームスプリッタ１０３を備えた回折格子付楕円凹面集光ミラー１５５として構成されてもよい。
ビームスプリッタ１０３の回折格子のスリット間隔は、パルスレーザ光の波長よりも小さく、かつガイドレーザ光の波長よりも大きくなるよう形成されてもよい。たとえば、パルスレーザ光がＣＯ２パルスレーザ光（波長＝１０．６μｍ）で、ガイドレーザ光の波長が０．４〜０．５μｍの場合、ビームスプリッタ１０３の回折格子のスリット間隔は、５．３μｍよりも小さく、かつ０．２〜０．２５μｍよりも大きくするとよい。
ビームスプリッタ１０３を用いることで、パルスレーザ光は、ビームスプリッタ１０３によって回折されずに第２のミラー１５３の反射面によって高反射され、プラズマ生成領域２５に集光される。一方、ガイドレーザ光は、ビームスプリッタ１０３によって回折され、光センサ１１０に集光される。このため、光センサ１１０は、ガイドレーザ光が回折されて集光される任意の位置に配置されるようにしてもよい。この回折格子付楕円凹面集光ミラー１５５は、集光機能とビームスプリッタ機能とを兼ね備えたものとなるので、光学素子の数を低減できるためレーザ集光光学システムのコンバクト化が可能である。
９．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態６
つぎに、本開示の実施の形態６について、図面を参照して詳細に説明する。
つぎに、本開示の実施の形態６について、図面を参照して詳細に説明する。
９．１ 構成
図１２は、実施の形態６によるＥＵＶ光生成システム１１Ｅの構成を概略的に示す。図１２に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｅは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図１２に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｅは、図７に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｄの構成にさらに、ガイド光ミラー２０１が備えられてもよい。また、図１２では、図７におけるビームスプリッタ１００が、高反射ミラー１００Ｅに置き換えられてもよい。さらに、図１２では、光センサ１１０が、高反射ミラー１００Ｅを挟んで、ガイド光ミラー２０１と反対側に配置されてもよい。
図１２は、実施の形態６によるＥＵＶ光生成システム１１Ｅの構成を概略的に示す。図１２に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｅは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図１２に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｅは、図７に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｄの構成にさらに、ガイド光ミラー２０１が備えられてもよい。また、図１２では、図７におけるビームスプリッタ１００が、高反射ミラー１００Ｅに置き換えられてもよい。さらに、図１２では、光センサ１１０が、高反射ミラー１００Ｅを挟んで、ガイド光ミラー２０１と反対側に配置されてもよい。
高反射ミラー１００Ｅは、パルスレーザ光３３を高反射してもよい。高反射ミラー１００Ｅは、ガイドレーザ光４４の一部を反射させ、一部を透過させてもよい。高反射ミラー１００Ｅを透過するガイドレーザ光４４は、ガイドレーザ光４４のいわゆる漏れ光であってもよい。
ガイド光ミラー２０１は、図１３に示すように、そのミラー面の中央に、貫通孔２０１ｂが設けられていてもよい。ただし、これに限らず、パルスレーザ光３３を透過させ、ガイドレーザ光４４を反射する面状のミラー（たとえばダイクロイックミラー）が用いられてもよい。ガイド光ミラー２０１は、ＥＵＶ集光ミラー２３の裏面であって、貫通孔２４の周囲に、ホルダ２０１ａを用いて固定されていてもよい。この際、貫通孔２０１ｂは、高反射ミラー１００Ｅ側から見て、貫通孔２４と重なっていてもよい。
光センサ１１０は、ガイド光ミラー２０１から所定距離離間した位置に配置されるのが好ましい。ここで、所定距離とは、プラズマ生成領域２５とガイド光ミラー２０１と間の距離を同等の距離であることが好ましい。また、光センサ１１０はプラズマ生成領域２５とガイド光ミラーの軸を結ぶ線の延長線上に配置されるのが好ましい。
なお、図１２では、レーザ光４２のビーム断面を拡大する拡大光学系（図７における第１のミラー１５２およびホルダ１５２ａ）を省略し、レーザシステム３がビーム断面が拡大されたパルスレーザ光３１を出力するように構成されている。ただし、この構成に限らず、レーザ光４２のビーム断面を拡大する拡大光学系を、第２のミラー１５３よりも上流側に設けてもよい。この際、ガイドレーザ２００の下流側に配置されたビームエキスパンダ２１０は、ガイドレーザ光４１のビーム断面を、パルスレーザ光３１のビーム断面よりも幅広となるように、拡大するのが好ましい。
９．２ 動作
ビームエキスパンダ２１０によってビーム断面が拡大されたガイドレーザ光４１のビーム径は、パルスレーザ光３１のビーム径よりも大きいのが好ましい。ガイドレーザ光４１のビーム軸は、光路調整部２２０を透過することで、パルスレーザ光３２のビーム軸と一致してもよい。
ビームエキスパンダ２１０によってビーム断面が拡大されたガイドレーザ光４１のビーム径は、パルスレーザ光３１のビーム径よりも大きいのが好ましい。ガイドレーザ光４１のビーム軸は、光路調整部２２０を透過することで、パルスレーザ光３２のビーム軸と一致してもよい。
第２のミラー１５３で反射されたパルスレーザ光３３は、高反射ミラー１００Ｅで反射されてもよい。高反射ミラー１００Ｅで反射されたパルスレーザ光３３は、ガイド光ミラー２０１の貫通孔２０１ｂおよびＥＵＶ集光ミラー２３の貫通孔２４を通過して、プラズマ生成領域２５に集光されてもよい。一方、第２のミラー１５３で反射されたガイドレーザ光４４は、高反射ミラー１００Ｅで反射されてもよい。高反射ミラー１００Ｅで反射されたガイドレーザ光４４の少なくともエッジ部分は、リング状のガイド光ミラー２０１によって反射されてもよい。ガイド光ミラー２０１で反射されたガイドレーザ光４４のエッジ部分は、高反射ミラー１００Ｅに入射してもよい。高反射ミラー１００Ｅは、ガイドレーザ光４４の一部をを反射するが、少なくともその一部を、高反射ミラー１００Ｅの背後に配置された光センサ１１０側へ透過させることができる。なお、ガイド光ミラー２０１で反射されたガイドレーザ光４４の戻り光が発生する可能性があるが、この戻り光の強度は弱いため、問題とはならないと考えられる。
ガイド光ミラー２０１で反射されて高反射ミラー１００Ｅを透過したガイドレーザ光４４は、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０によって検出されたガイドレーザ光４４の集光状態情報は、集光制御部１６０に入力されてもよい。集光制御部１６０は、入力された集光状態情報から、ガイドレーザ光４４の集光位置およびビームプロファイルを、パルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイルとして求めてもよい。集光制御部１６０は、求められた集光位置およびビームプロファイルをもとに、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０をフィードバック制御してもよい。それにより、パルスレーザ光３３が所望の集光状態となり得る。集光位置調節器１７０は、入射するレーザ光の波面を調整してビーム軸方向の集光位置およびビームプロファイルを調節してもよい。アオリ機構付ホルダ１８０は、ビーム軸調整節器として機能してもよい。その場合、アオリ機構付ホルダ１８０は、パルスレーザ光３３のビーム軸方向の向きを調節して集光位置を調整し得る。
９．３ 作用
光センサ１１０が検出するガイドレーザ光４４の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を実質的に反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができる。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動する制御を実行し得る。
光センサ１１０が検出するガイドレーザ光４４の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を実質的に反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができる。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動する制御を実行し得る。
また、ガイドレーザ光４４は、レーザシステム３のバースト運転の休止期間ＴＲ中であっても出力され得る。そのため、ガイドレーザ光４４を用いることで、休止期間ＴＲ中でもパルスレーザ光３３の集光位置を検出することができる。その結果、休止期間ＴＲ直後のバースト期間Ｂの先頭パルスの集光状態を、所望の集光状態に制御し得る。
さらに、ガイド光ミラー２０１は、ホルダ２０１ａによってＥＵＶ集光ミラー２３に固定され得る。その場合、パルスレーザ光３３（およびガイドレーザ光４４）のＥＵＶ集光ミラー２３に対する相対的な位置及び進行方向の変化が、ガイド光ミラー２０１で反射されたガイドレーザ光４４のエッジ部分の集光位置に反映され得る。このガイドレーザ光４４のエッジ部分の集光位置は、光センサ１１０によって検出され得る。そこで、この検出結果に基づいて、レーザ光４２の進行方向を制御することができる。それにより、パルスレーザ光３３の集光位置をＥＵＶ集光ミラー２３の焦点位置（プラズマ生成領域２５）に高精度に制御することが可能となる。これにより、たとえばＥＵＶ集光ミラー２３の位置ずれにより、これの焦点位置がプラズマ生成領域２５から外れた場合でも、位置ずれ後の焦点位置にプラズマ生成領域２５を再設定することができる。
１０．ＥＵＶ光生成システムの実施の形態７
つぎに、本開示の実施の形態７について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、図１４において、図７に示す構成と同様の構成については、その図示を省略する。
つぎに、本開示の実施の形態７について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、図１４において、図７に示す構成と同様の構成については、その図示を省略する。
１０．１ 構成
図１４は、実施の形態７によるＥＵＶ光生成システム１１Ｆの構成を概略的に示す。図１４に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｆは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図１４に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｆは、図７に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｄの構成にさらに、ガイド光ミラー２０２が備えられてもよい。また、図１４に示す構成では、図７におけるビームスプリッタ１００およびホルダ１００ａが省略されてもよい。
図１４は、実施の形態７によるＥＵＶ光生成システム１１Ｆの構成を概略的に示す。図１４に示すように、ＥＵＶ光生成システム１１Ｆは、ガイドレーザ、パルスレーザ光の集光光学系、ビームスプリッタおよびレーザ光の集光位置をフィードバック制御するシステムを含んでもよい。ただし、図１４に示すＥＵＶ光生成システム１１Ｆは、図７に示したＥＵＶ光生成システム１１Ｄの構成にさらに、ガイド光ミラー２０２が備えられてもよい。また、図１４に示す構成では、図７におけるビームスプリッタ１００およびホルダ１００ａが省略されてもよい。
ガイド光ミラー２０２は、ＥＵＶ集光ミラー２３の裏面であって、貫通孔２４周囲の少なくとも一部に、ホルダ２０２ａを用いて固定されてもよい。ガイド光ミラー２０２のミラー面は、貫通孔２４のエッジに沿った円弧状であってもよい。ただし、ガイド光ミラー２０２のミラー面の形状は、これに限定されるものではない。
ガイドレーザ２００の下流側に配置されたビームエキスパンダ２１０は、ガイドレーザ光４１のビーム断面を、パルスレーザ光３１のビーム断面よりも幅広となるように、拡大するのが好ましい。これにより、第２のミラー１５３によって反射されたガイドレーザ光４４のエッジ部分の一部がガイド光ミラー２０２に入射し得る。
光センサ１１０は、ガイド光ミラー２０２で反射された一部のガイドレーザ光４４の集光位置に配置されるのが好ましい。
１０．２ 動作
ビームエキスパンダ２１０によってビーム断面が拡大されたガイドレーザ光４１のビーム径は、パルスレーザ光３１のビーム径よりも大きいのが好ましい。ガイドレーザ光４１のビーム軸は、光路調整部２２０を透過することで、パルスレーザ光３２のビーム軸と一致してもよい。
ビームエキスパンダ２１０によってビーム断面が拡大されたガイドレーザ光４１のビーム径は、パルスレーザ光３１のビーム径よりも大きいのが好ましい。ガイドレーザ光４１のビーム軸は、光路調整部２２０を透過することで、パルスレーザ光３２のビーム軸と一致してもよい。
第２のミラー１５３で集光するように反射されたパルスレーザ光３３は、ＥＵＶ集光ミラー２３の貫通孔２４を通過して、プラズマ生成領域２５に集光されてもよい。一方、第２のミラー１５３で集光するように反射されたガイドレーザ光４４の少なくともエッジ部分は、貫通孔２４の周囲の一部に配置されたガイド光ミラー２０２によって反射されてもよい。
ガイド光ミラー２０２で反射されたガイドレーザ光４４の一部のエッジ部分は、光センサ１１０に集光され得る。光センサ１１０によって検出されたガイドレーザ光４４の集光状態情報は、集光制御部１６０に入力されてもよい（図１２参照）。集光制御部１６０は、入力された集光状態情報から、ガイドレーザ光４４の集光位置およびビームプロファイルを、パルスレーザ光３３の集光位置およびビームプロファイルとして求めてもよい。集光制御部１６０は、求められた集光位置およびビームプロファイルをもとに、集光位置調節器１７０およびアオリ機構付ホルダ１８０をフィードバック制御してもよい（図１２参照）。それにより、パルスレーザ光３３が所望の集光状態となり得る。集光位置調節器１７０は、入射するレーザ光の波面を調整してビーム軸方向の集光位置およびビームプロファイルを調節してもよい。アオリ機構付ホルダ１８０は、ビーム軸調整節器として機能してもよい。その場合、アオリ機構付ホルダ１８０は、パルスレーザ光３３のビーム軸方向の向きを調節して集光位置を調整し得る。
１０．３ 作用
光センサ１１０が検出するガイドレーザ光４４の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を実質的に反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができる。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動する制御を実行し得る。
光センサ１１０が検出するガイドレーザ光４４の集光状態は、パルスレーザ光３３の集光状態を実質的に反映し得る。そのため、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をリアルタイムでフィードバック制御することができる。すなわち、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光状態をフィードバック制御し得る。たとえば、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置にフィードバック制御し得る。また、集光制御部１６０は、パルスレーザ光３３の集光位置を所望の集光位置に移動する制御を実行し得る。
また、ガイドレーザ光４４は、レーザシステム３のバースト運転の休止期間ＴＲ中であっても出力され得る。そのため、ガイドレーザ光４４を用いることで、休止期間ＴＲ中でもパルスレーザ光３３の集光位置を検出することができる。その結果、休止期間ＴＲ直後のバースト期間Ｂの先頭パルスの集光状態を、所望の集光状態に制御し得る。
さらに、ガイド光ミラー２０２は、ホルダ２０２ａによってＥＵＶ集光ミラー２３に固定され得る。その場合、パルスレーザ光３３（およびガイドレーザ光４４）のＥＵＶ集光ミラー２３に対する相対的な位置及び進行方向の変化が、ガイド光ミラー２０２で反射されたガイドレーザ光４４の一部のエッジ部分の集光位置に反映され得る。このガイドレーザ光４４の一部のエッジ部分の集光位置は、光センサ１１０によって検出され得る。そこで、この検出結果に基づいて、レーザ光４２の進行方向を制御ことができる。それにより、パルスレーザ光３３の集光位置をＥＵＶ集光ミラー２３の焦点位置（プラズマ生成領域２５）に高精度に制御することが可能となる。これにより、たとえばＥＵＶ集光ミラー２３の位置ずれにより、これの焦点位置がプラズマ生成領域２５から外れた場合でも、位置ずれ後の焦点位置にプラズマ生成領域２５を再設定し得る。
１１．補足説明
１１．１ アオリ機構付ホルダ
図１５は、図５および図７に示したアオリ機構付ホルダ１８０の一例を示す斜視図である。図１５に示すように、アオリ機構付ホルダ１８０は、平面ミラーである高反射ミラー３４２が固定されるホルダ１８１およびたとえば３つの自動マイクロメータ１８２〜１８４を備えてもよい。ホルダ１８１を自動マイクロメータ１８２〜１８４によって調整可能に保持することで、ホルダ１８１に固定された高反射ミラー３４２のＸ軸方向の角度θｘおよびＹ軸方向の角度θｙが調節可能となる。
１１．１ アオリ機構付ホルダ
図１５は、図５および図７に示したアオリ機構付ホルダ１８０の一例を示す斜視図である。図１５に示すように、アオリ機構付ホルダ１８０は、平面ミラーである高反射ミラー３４２が固定されるホルダ１８１およびたとえば３つの自動マイクロメータ１８２〜１８４を備えてもよい。ホルダ１８１を自動マイクロメータ１８２〜１８４によって調整可能に保持することで、ホルダ１８１に固定された高反射ミラー３４２のＸ軸方向の角度θｘおよびＹ軸方向の角度θｙが調節可能となる。
１１．２ 集光位置調節器
図１６は、図５および図７に示した集光位置調節器１７０の一例を示している。図１６に示すように、集光位置調節器１７０は、高反射ミラー６１，６２および軸外放物面凹面ミラー６３，６５を含んでもよい。高反射ミラー６２および軸外放物面凹面ミラー６３は、たとえば高反射ミラー６１および軸外放物面凹面ミラー６５に対して移動可能なステージ６４に固定されていてもよい。このステージ６４を移動して軸外放物面凹面ミラー６３と軸外放物面凹面ミラー６５と間の距離を調節することで、集光位置調節器１７０に入射したパルスレーザ光３１の波面を所定の波面に調節することができる。
図１６は、図５および図７に示した集光位置調節器１７０の一例を示している。図１６に示すように、集光位置調節器１７０は、高反射ミラー６１，６２および軸外放物面凹面ミラー６３，６５を含んでもよい。高反射ミラー６２および軸外放物面凹面ミラー６３は、たとえば高反射ミラー６１および軸外放物面凹面ミラー６５に対して移動可能なステージ６４に固定されていてもよい。このステージ６４を移動して軸外放物面凹面ミラー６３と軸外放物面凹面ミラー６５と間の距離を調節することで、集光位置調節器１７０に入射したパルスレーザ光３１の波面を所定の波面に調節することができる。
１１．３ 集光位置調節器の変形例
また、集光位置調節器１７０は、図１７〜図１９に示すようにも変形することができる。図１７〜図１９は、変形例による集光位置調節器１７０Ａの一例を示す。図１７〜図１９に示すように、集光位置調節器１７０Ａは、たとえば反射面の曲率を変更することが可能なデフォーマブルミラー６６を用いて構成することができる。デフォーマブルミラー６６は、たとえば反射面が平面である場合、図１７に示すように、平行光のパルスレーザ光３１をそのまま平行光として反射する。また、デフォーマブルミラー６６は、たとえば反射面が凹面となるように曲率が調整されていた場合、図１８に示すように、平行光で入射するパルスレーザ光３１を焦点距離が＋Ｆ離れた焦点Ｆ１２に集光されるように反射する。一方、デフォーマブルミラー６６は、たとえば反射面が凸面となるように曲率が調整されていた場合、図１９に示すように、平行光で入射するパルスレーザ光３１を焦点距離−Ｆ離れた位置に焦点Ｆ１３を持つようにそのビーム断面積を拡大して反射する。このように、反射面の曲率を変更可能なデフォーマブルミラー６６を用いることで、入射光に対する反射光の波面を所定の波面に調節することが可能である。
また、集光位置調節器１７０は、図１７〜図１９に示すようにも変形することができる。図１７〜図１９は、変形例による集光位置調節器１７０Ａの一例を示す。図１７〜図１９に示すように、集光位置調節器１７０Ａは、たとえば反射面の曲率を変更することが可能なデフォーマブルミラー６６を用いて構成することができる。デフォーマブルミラー６６は、たとえば反射面が平面である場合、図１７に示すように、平行光のパルスレーザ光３１をそのまま平行光として反射する。また、デフォーマブルミラー６６は、たとえば反射面が凹面となるように曲率が調整されていた場合、図１８に示すように、平行光で入射するパルスレーザ光３１を焦点距離が＋Ｆ離れた焦点Ｆ１２に集光されるように反射する。一方、デフォーマブルミラー６６は、たとえば反射面が凸面となるように曲率が調整されていた場合、図１９に示すように、平行光で入射するパルスレーザ光３１を焦点距離−Ｆ離れた位置に焦点Ｆ１３を持つようにそのビーム断面積を拡大して反射する。このように、反射面の曲率を変更可能なデフォーマブルミラー６６を用いることで、入射光に対する反射光の波面を所定の波面に調節することが可能である。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
本明細書および添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」または「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、および添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」または「１またはそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
１ ＥＵＶ光生成装置
２ チャンバ
３ レーザシステム
４ ターゲットセンサ
５ ＥＵＶ光生成制御システム
６ 露光装置
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ ＥＵＶ光生成システム
２１ ウィンドウ
２２ レーザ光集光ミラー
２３ ＥＵＶ集光ミラー
２３ａ、１００ａ、１１０ａ、１５２ａ、１５３ａ、１８１、２０１ａ、２０２ａ ホルダ
２４、５０ 貫通孔
２５ プラズマ生成領域
２６ ドロップレット生成器
２７ ドロップレット（ドロップレットターゲット）
２８ ターゲット回収器
２９ 接続部
２９１ 壁
２９２ 中間焦点（ＩＦ）
３１、３２、３３、３５ パルスレーザ光
３４ レーザ光進行方向制御アクチュエータ
３４１、３４２ 高反射ミラー
４１、４４、４５ ガイドレーザ光
４２ レーザ光
５１、５２、５３ プレート
６１、６２ 高反射ミラー
６３、６５ 軸外放物面凹面ミラー
６４ ステージ
６６ デフォーマブルミラー
１００、１０１、１０２、１０３ ビームスプリッタ
１００Ｅ 高反射ミラー
１０２ａ 貫通孔
１１０ 光センサ
１２０ モニタ
１５０ 拡大集光光学系
１５２ 第１のミラー
１５３ 第２のミラー
１５４ 第３のミラー
１５５ 回折格子付楕円凹面集光ミラー
１６０ 集光制御部
１７０、１７０Ａ 集光位置調節器
１８０ アオリ機構付ホルダ
１８２〜１８４ 自動マイクロメータ
２００ ガイドレーザ
２０１、２０２ ガイド光ミラー
２１０ ビームエキスパンダ
２２０ 光路調節器
Ｂ バースト期間
ＴＲ 休止期間
Ｅ１ 楕円
Ｅ２ 放物線
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３ 焦点
２ チャンバ
３ レーザシステム
４ ターゲットセンサ
５ ＥＵＶ光生成制御システム
６ 露光装置
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｆ ＥＵＶ光生成システム
２１ ウィンドウ
２２ レーザ光集光ミラー
２３ ＥＵＶ集光ミラー
２３ａ、１００ａ、１１０ａ、１５２ａ、１５３ａ、１８１、２０１ａ、２０２ａ ホルダ
２４、５０ 貫通孔
２５ プラズマ生成領域
２６ ドロップレット生成器
２７ ドロップレット（ドロップレットターゲット）
２８ ターゲット回収器
２９ 接続部
２９１ 壁
２９２ 中間焦点（ＩＦ）
３１、３２、３３、３５ パルスレーザ光
３４ レーザ光進行方向制御アクチュエータ
３４１、３４２ 高反射ミラー
４１、４４、４５ ガイドレーザ光
４２ レーザ光
５１、５２、５３ プレート
６１、６２ 高反射ミラー
６３、６５ 軸外放物面凹面ミラー
６４ ステージ
６６ デフォーマブルミラー
１００、１０１、１０２、１０３ ビームスプリッタ
１００Ｅ 高反射ミラー
１０２ａ 貫通孔
１１０ 光センサ
１２０ モニタ
１５０ 拡大集光光学系
１５２ 第１のミラー
１５３ 第２のミラー
１５４ 第３のミラー
１５５ 回折格子付楕円凹面集光ミラー
１６０ 集光制御部
１７０、１７０Ａ 集光位置調節器
１８０ アオリ機構付ホルダ
１８２〜１８４ 自動マイクロメータ
２００ ガイドレーザ
２０１、２０２ ガイド光ミラー
２１０ ビームエキスパンダ
２２０ 光路調節器
Ｂ バースト期間
ＴＲ 休止期間
Ｅ１ 楕円
Ｅ２ 放物線
Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１１、Ｆ１２、Ｆ１３ 焦点
Claims (11)
- レーザ装置と共に用いられる光学システムであって、
少なくとも１つの焦点を有し、前記レーザ装置から出力されるレーザ光を集光する集光光学系と、
前記集光光学系と該集光光学系の少なくとも１つの焦点との間に配置されるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタによって分岐されたレーザ光の光路上に配置される光センサと、
を備える光学システム。 - 前記レーザ光の光路上であって前記集光光学系より上流側に設けられ、前記レーザ光のビーム軸およびダイバージェンスの少なくとも一方を調節する集光位置調節器と、
前記光センサによる検出結果に基づいて前記集光位置調節器を制御する集光制御部と、
をさらに備える、請求項１記載の光学システム。 - 前記光センサは、前記レーザ光の集光状態を検出し、
前記集光制御部は、前記光センサで検出された集光状態に基づいて前記集光位置調節器を制御する、請求項２記載の光学システム。 - 前記集光状態は、レーザ光の集光位置、ダイバージェンス、ビーム軸の位置、およびビーム軸の方向の少なくとも１つを含む、請求項３記載の光学システム。
- 第１レーザ装置から出力された第１レーザ光の光路と、第２レーザ装置から出力された第２レーザ光の光路とを一致させる光路調整部をさらに備え、
前記レーザ光は、前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とを含み、
前記ビームスプリッタは、前記第１レーザ光を透過し、前記第２レーザ光を反射し、
前記光センサは、前記ビームスプリッタで反射した前記第２レーザ光の光路上に配置される、
請求項１記載の光学システム。 - 前記集光光学系は反射型光学系である、請求項１記載の光学システム。
- 前記ビームスプリッタはダイヤモンド基板を含む、請求項１記載の光学システム。
- 第１および第２レーザ装置と共に用いられる光学システムであって、
前記第１レーザ装置から出力された第１レーザ光の光路と、前記第２レーザ装置から出力された第２レーザ光の光路とを一致させる光路調整部と、
少なくとも１つの焦点を有し、前記第１レーザ装置から出力される第１レーザ光と前記第２レーザ装置から出力される第２レーザ光とを集光する集光光学系と、
前記第２レーザ光の集光位置を検出する光センサと、
前記第１および第２レーザ光の光路上であって前記集光光学系より上流側に設けられ、前記第１および第２レーザ光のビーム軸およびダイバージェンスの少なくとも一方を調節する集光位置調節器と、
前記光センサによる検出結果に基づいて前記集光位置調節器を制御する集光制御部と、
を備える光学システム。 - レーザ装置と共に用いられる極端紫外光生成システムであって、
前記レーザ装置から出力されるレーザ光を内部に導入するための少なくとも１つの入射口を備えるチャンバと、
前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記レーザ光の少なくとも一部を前記所定の領域に集光する集光光学系と、
前記集光光学系と前記所定の領域との間に配置されるビームスプリッタと、
前記ビームスプリッタによって分岐されたレーザ光の光路上に配置される光センサと、
前記チャンバ内で前記パルスレーザ光が前記ターゲット物質に照射されることで放射する極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
を備える極端紫外光生成システム。 - 第１レーザ装置から出力された第１レーザ光の光路と、第２レーザ装置から出力された第２レーザ光の光路とを一致させる光路調整部をさらに備え、
前記レーザ光は、前記第１レーザ光と前記第２レーザ光とを含み、
前記ビームスプリッタは、前記第１レーザ光を透過し、前記第２レーザ光を反射し、
前記光センサは、前記ビームスプリッタで反射した前記第２レーザ光の光路上に配置される、
請求項９記載の極端紫外光生成システム。 - 第１および第２レーザ装置と共に用いられる極端紫外光生成システムであって、
第１レーザ装置から出力された第１レーザ光の光路と、第２レーザ装置から出力された第２レーザ光の光路とを一致させる光路調整部と、
前記第１レーザ装置から出力される第１レーザ光および前記第２レーザ装置から出力される第２レーザ光を内部に導入するための少なくとも１つの入射口を備えるチャンバと、
前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記光路が一致された前記第１および第２レーザ光を前記所定の領域に集光するように反射する集光光学系と、
前記第２レーザ光の集光位置を検出する光センサと、
前記第１および第２レーザ光の前記一致する光路上であって前記集光光学系より上流側に設けられ、前記第１および第２レーザ光のビーム軸およびダイバージェンスの少なくとも一方を調節する集光位置調節器と、
前記光センサによる検出結果に基づいて前記集光位置調節器を制御する集光制御部と、
前記チャンバ内で前記パルスレーザ光が前記ターゲット物質に照射されることで放射する極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
を備える極端紫外光生成システム。
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