JP2018507437A

JP2018507437A - 放射源

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Publication number: JP2018507437A
Application number: JP2017539016A
Authority: JP
Inventors: ブリーカー，アーノ，ジャン; ホフストラ，ラモン，マーク; ビュールマン，エリク，ペトルス; ムアズ，ヨハネス，フーベルトゥス，ジョセフィナ; ストルイケン，アレクサンダー，マティス; ホールマ，ハルム−ヤン; オエムローシング，スーマント，スクデュー，ラマヌジャン; ユーリングズ，マーカス，フランシスカス，アントニウス; ムイス，ピーター，フランス，マリア
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2016-01-21
Publication date: 2018-03-15
Also published as: US10222702B2; US20180031979A1; WO2016131601A1; NL2016136A

Abstract

第１の波長を有する第１のレーザビーム及び第２の波長を有する第２のレーザビームを放出するためのレーザモジュールと、第１及び第２のレーザビームの光路を分離し、光路を実質的に再結合するためのビーム分離デバイスと、燃料ターゲットに第１及び第２のレーザビームを誘導するためのビームデリバリシステムと、第１のレーザビームの偏光状態を調整し、第２のレーザビームの偏光状態を調整し、第１のレーザビームの反射及び第２のレーザビームの反射がレーザモジュールに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように調整済み偏光状態を有する放射を阻止する、ための光学隔離装置と、を含む、リソグラフィツール用のレーザ放射源である。【選択図】図５

Description

関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０１５年２月１９日に出願された欧州特許出願第１５１５５７９０．７号の優先権を主張するものであり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

[0002] 本発明はレーザシステムに関する。本発明は、ＥＵＶ放射発生プラズマを生成するための放射源内で排他的ではないが特定の効用を有する。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に適用するように構築された機械である。リソグラフィ装置は例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は例えば基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層にパターニングデバイス（例えばマスク）からのパターンを投影することができる。

[0004] 基板上にパターンを投影するためにリソグラフィ装置によって使用される放射の波長は、その基板上に形成可能なフィーチャの最小サイズを決定する。４〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射であるＥＵＶ放射を使用するリソグラフィ装置を使用して、従来のリソグラフィ装置（例えば１９３ｎｍの波長を有する電磁放射を使用することができる）より小さいフィーチャを基板上に形成することができる。

[0005] ＥＵＶ放射は、ＥＵＶ生成プラズマを発生するように配置された放射源を使用して生成することができる。ＥＵＶ生成プラズマは、例えば放射源内で液体スズなどの燃料を励起することにより生成することができる。燃料は、燃料を含むターゲットにレーザビームなどの開始放射ビームを誘導することにより励起することができ、開始放射ビームにより燃料ターゲットはＥＵＶ発生プラズマになる。

[0006] 本明細書で特定されたか又は他の場所で特定されたかにかかわらず、従来技術の問題のうちの１つ以上を未然に防ぐか又は軽減するＥＵＶ放射源を提供することが望ましい。

[0007] 本発明の第１の態様により、第１の波長を有する第１のレーザビーム及び第２の波長を有する第２のレーザビームを放出するように構成されたレーザモジュールと、第１及び第２のレーザビームの光路を分離し、第１及び第２のレーザビームの光路を実質的に再結合するように構成されたビーム分離デバイスと、燃料ターゲットに入射するように第１及び第２のレーザビームを誘導するように構成されたビームデリバリシステムと、燃料ターゲットからの第１のレーザビームの反射が第１の偏光状態を有するように第１のレーザビームの偏光状態を調整し、燃料ターゲットからの第２のレーザビームの反射が第２の偏光状態を有するように第２のレーザビームの偏光状態を調整し、第１のレーザビームの反射及び第２のレーザビームの反射がレーザモジュールに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止する、ように構成された光学隔離装置と、を含む、リソグラフィツール用のレーザ放射源が提供される。

[0008] ビーム分離デバイスは有利なことに第１及び第２のレーザビームの分離光路を提供し、それにより第１及び第２のレーザビームを別々に処理することができる。例えば、第１及び／又は第２のレーザビームの偏光状態は第１及び／又は第２のレーザビームのもう一方とは無関係に調整することができる。追加的に又は代替的に、第１及び／又は第２のレーザビームの反射は第１及び／又は第２のレーザビームのもう一方とは無関係に阻止することができる。第１及び第２のレーザビームの独立処理を可能にすることは、有利なことに、第１及び第２のレーザビームの両方の反射がレーザモジュールに到達するのを実質的に防止するためにその反射を実質的に阻止することができる。第１及び第２のレーザビームの反射がレーザモジュールに到達するのを実質的に防止することは、有利なことに、反射レーザビームによってレーザモジュールに対して引き起こされる損傷を低減する。第１及び第２のレーザビームの反射がレーザモジュールに到達するのを防止することは、更に有利なことに、レーザ放射源が不安定な動作モードに入る可能性を低減する。

[0009] 光学隔離装置は第１のレーザビームの分離光路内に配置された第１の偏光アジャスタを含むことができ、第１の偏光アジャスタは第２のレーザビームとは無関係に第１のレーザビームの偏光状態を調整するように構成される。

[00010] 第１のレーザビームの偏光状態の独立調整は、有利なことに、その偏光状態が第１及び第２のレーザビームの光路の少なくとも一部分について第２のレーザビームの偏光状態と実質的に同じになるように第１のレーザビームの偏光状態を調整することができる。これにより第１及び第２のレーザビームの共通光路内に単一のポラライザを配置することができ、それにより第１及び第２のレーザビームの反射を実質的に阻止する。

[00011] 光学隔離装置は第２のレーザビームの光路内に配置された第２の偏光アジャスタを更に含むことができ、第２の偏光アジャスタは第２のレーザビームの偏光状態を調整するように構成される。

[00012] 第２の偏光アジャスタは、第２のレーザビームの分離光路内に配置することができ、第１のレーザビームとは無関係に第２のレーザビームの偏光状態を調整するように構成することができる。

[00013] 第１の偏光状態は第２の偏光状態と同じにすることができ、光学隔離装置は第１のレーザビームと第２のレーザビームの両方の光路内に位置決めされたポラライザを含むことができ、ポラライザは第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止するように構成される。

[00014] 光学隔離装置は、第１のレーザビームの光路内に位置決めされた第１のポラライザであって、第１の偏光状態を有する放射を阻止するように構成された第１のポラライザと、第２のレーザビームの光路内に位置決めされた第２のポラライザであって、第２の偏光状態を有する放射を阻止するように構成された第２のポラライザとを含むことができる。

[00015] 第１及び第２の偏光状態は互いに異なるものにすることができる。

[00016] 第１のポラライザは、第１のレーザビームの分離光路内に位置決めすることができ、第２のレーザビームの光路内に位置決めすることはできない。

[00017] 光学隔離装置は、第１及び／又は第２のレーザビーム内に位相差を引き起こすように構成された少なくとも１つの位相リターダを含むことができる。

[00018] 少なくとも１つの位相リターダは、実質的に直線の偏光状態を実質的に円形の偏光状態に変換し、実質的に円形の偏光状態を実質的に直線の偏光状態に変換するように構成することができる。

[00019] 位相リターダは反射型位相リターダを含むことができる。

[00020] 反射型位相リターダによって引き起こされる位相差は、反射型位相リターダに対する第１及び／又は第２のレーザビームの入射角の関数にすることができ、位相リターダは、反射型位相リターダに対する第１及び／又は第２のレーザビームの入射角を変更するために反射型位相リターダの向きを変更するように構成されたアクチュエータを更に含むことができる。

[00021] 本発明の第２の態様により、第１の波長を有する第１のレーザビームを放出するように構成された第１のシードレーザと、第１のレーザビームを増幅するように構成された第１のアンプと、第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のレーザビームを放出するように構成された第２のシードレーザと、第２のレーザビームを増幅するように構成された第２のアンプと、第１の増幅レーザビームと第２の増幅レーザビームの光路を実質的に結合するように構成されたビーム結合装置と、燃料ターゲットに入射するように第１及び第２の増幅レーザビームを誘導するように構成されたビームデリバリシステムと、を含む、リソグラフィツール用のレーザ放射源が提供される。

[00022] レーザ放射源は、第１のアンプとビーム結合装置との間の第１のレーザビームの光路内に配置された第１の光アイソレータを更に含むことができ、第１の光アイソレータは燃料ターゲットからの第１のレーザビームの反射が第１のアンプに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように構成される。

[00023] レーザ放射源は、第２のアンプとビーム結合装置との間の第２のレーザビームの光路内に配置された第２の光アイソレータを更に含むことができ、第２の光アイソレータは燃料ターゲットからの第２のレーザビームの反射が第２のアンプに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように構成される。

[00024] 本発明の第３の態様により、燃料ターゲットを提供するために燃料を放出し、燃料を誘導するように構成された燃料放出器と、第１及び第２のレーザビームで燃料ターゲットを照射するように構成された第１又は第２の態様によるレーザ放射源と、を含む放射源が提供される。

[00025] 燃料はスズを含むことができる。

[00026] 第１のレーザビームは、燃料ターゲットの形状を変更するように構成することができる。

[00027] 第２のレーザビームは、燃料ターゲットを励起して、ＥＵＶ放射を放出するプラズマを形成するように構成することができる。

[00028] 本発明の第４の態様により、第３の態様による放射源と、放射源から放射ビームを受け取るように配置されたリソグラフィ装置と、を含むリソグラフィシステムであって、リソグラフィ装置が、放射源から受け取った放射ビームを調節するように構成された照明システムと、パターニングデバイスを支持するように構築された支持構造であって、パターニングデバイスが放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成できる、支持構造と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、基板上にパターン付き放射ビームを投影するように構成された投影システムと、を含むリソグラフィシステムが提供される。

[00029] 本発明の第５の態様により、第１及び第２のレーザビームを提供する方法であって、第１の波長を有する第１のレーザビーム及び第２の波長を有する第２のレーザビームをレーザモジュールから放出することと、第１及び第２のレーザビームの光路を分離し、第１及び第２のレーザビームの光路を実質的に再結合することと、燃料ターゲットに入射するように第１及び第２のレーザビームを誘導することと、燃料ターゲットからの第１のレーザビームの反射が第１の偏光状態を有するように第１のレーザビームの偏光状態を調整することと、燃料ターゲットからの第２のレーザビームの反射が第２の偏光状態を有するように第２のレーザビームの偏光状態を調整することと、第１のレーザビームの反射及び第２のレーザビームの反射がレーザモジュールに向かって伝搬するのを実質的に阻止されるように第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止することと、を含む方法が提供される。

[00030] 第１のレーザビームの偏光状態を調整することは、第２のレーザビームとは無関係に第１のレーザビームの偏光状態を調整することを含むことができる。

[00031] 第２のレーザビームの偏光状態を調整することは、第１のレーザビームとは無関係に第２のレーザビームの偏光状態を調整することを含むことができる。

[00032] 第１の偏光状態は第２の偏光状態と同じにすることができる。

[00033] 第１のレーザビームの偏光状態を調整すること及び／又は第２のレーザビームの偏光状態を調整することは、第１及び／又は第２のレーザビーム内に位相差を引き起こすことを含むことができる。

[00034] 第１のレーザビームの偏光状態を調整すること及び／又は第２のレーザビームの偏光状態を調整することは、実質的に直線の偏光状態を実質的に円形の偏光状態に変換すること及び／又は実質的に円形の偏光状態を実質的に直線の偏光状態に変換することを含むことができる。

[00035] 上記又は以下の説明に記載されている１つ以上の態様又は特徴が１つ以上のその他の態様又は特徴と組み合わせることができることは認識されるであろう。

[00036] 他の態様により、レーザビームを放出するように構成されたレーザ装置と、燃料ターゲットに入射するようにレーザビームを誘導するように構成されたビームデリバリシステムと、を含み、レーザビームが燃料ターゲットに向かって伝搬する時にレーザビームの横位相を修正し、燃料ターゲットから反射して戻るレーザビームの一部分の横位相を更に修正するように構成された光学隔離装置を更に含み、横位相の修正及び更なる修正が相まって、反射レーザビーム部分がレーザ装置に再び入らないように反射レーザビーム部分をそらす反射レーザビーム部分の累積的横位相修正を提供する、リソグラフィツール用のレーザ放射源が提供される。

[00037] 累積的横位相修正によって引き起こされる反射レーザビーム部分は、アパーチャボディに入射するようにそらすことができる。累積的横位相修正によって引き起こされる反射レーザビーム部分は、レーザ装置の開口数の外側にそらすことができる。光学隔離装置は、２πラジアンに非ゼロの整数を掛けた横位相修正を適用するように構成可能な横位相を適用するように構成することができる螺旋位相板を含むことができる。

[00038] 次に、添付概略図面に関連して、例としてのみ、本発明の諸実施形態について説明する。

本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置及びレーザ放射源を含むリソグラフィシステムの概略図である。本発明の一実施形態によるレーザ放射源を含む代替ＥＵＶ放射源の概略図である。本発明の一実施形態によるレーザ放射源の概略図である。本発明の一実施形態によるレーザ放射源の一部を形成可能な偏光アジャスタの概略図である。本発明の一実施形態によるレーザ放射源の一部を形成可能な前パルスアイソレータの概略図である。本発明によるレーザ放射源の代替の一実施形態の概略図である。

[00039] 図１は、本発明の一実施形態による放射源ＳＯを含むリソグラフィシステムを示している。このリソグラフィシステムはリソグラフィ装置ＬＡを更に含む。放射源ＳＯは、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢを発生するように構成され、従って、ＥＵＶ放射源と呼ぶことができる。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成された支持構造ＭＴと、投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴと、を含む。照明システムＩＬは、パターニングデバイスＭＡに入射する前に放射ビームＢを調節するように構成される。投影システムは、放射ビームＢ（ここではマスクＭＡによってパターン付与されている）を基板Ｗ上に投影するように構成される。基板Ｗは前に形成されたパターンを含むことができる。該当する場合、リソグラフィ装置はパターン付き放射ビームＢを基板Ｗ上に前に形成されたパターンと位置合わせする。

[00040] ＥＵＶ放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳはいずれも、外部環境から隔離できるように構築し配置することができる。大気圧より低い圧力のガス（例えば水素）をＥＵＶ放射源ＳＯ内に提供してもよい。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内には真空を提供してもよい。大気圧よりかなり低い圧力の少量のガス（例えば水素）を照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に提供してもよい。

[00041] 図１に示されているＥＵＶ放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）放射源と呼ぶことができるタイプのものである。レーザ放射源１は、燃料放出器３から提供される燃料内にレーザビーム２を介してエネルギーを堆積するように配置される。レーザビーム２は開始放射ビームと呼ぶことができる。燃料は例えば液体形式にすることができ、例えばスズ（Ｓｎ）などの金属又は合金にすることができる。以下の説明ではスズについて言及するが、任意の適切な燃料を使用することができる。燃料放出器３は、プラズマ形成領域４において燃料ターゲットを提供するために、燃料を放出し、その燃料をプラズマ形成領域４に誘導するように構成される。燃料放出器３は、プラズマ形成領域４に向かって軌道に沿って、例えば小滴の形でスズを誘導するように構成されたノズルを含むことができる。レーザビーム２はプラズマ形成領域４でスズに入射する。スズ内へのレーザエネルギーの堆積は、プラズマ形成領域４においてプラズマ７を形成するようにスズを励起する。ＥＵＶ放射を含む放射は、プラズマのイオンの脱励起及び再結合中にプラズマ７から放出される。レーザ放射源１は、レーザビーム２がレーザパルスになるようにパルス構成で使用することができる。燃料が小滴として提供される場合、それぞれのレーザパルスはそれぞれの燃料小滴に誘導される可能性がある。

[00042] ＥＵＶ放射は近法線入射放射コレクタ５（時にはより一般的に法線入射放射コレクタという）によって収集し合焦される。コレクタ５は、ＥＵＶ放射（例えば１３．５ｎｍなどの所望の波長を有するＥＵＶ放射）を反射するように配置された多層構造を有することができる。コレクタ５は、２つの楕円焦点を有する楕円構成を有することができる。以下に述べるように、第１の焦点はプラズマ形成領域４にあり、第２の焦点は中間焦点６にある可能性がある。

[00043] レーザ放射源１は放射源ＳＯから分離することができる。該当する場合、レーザビーム２は、ビームデリバリシステムの助けによりレーザ放射源１から放射源ＳＯに移行することができる。レーザ放射源１とＥＵＶ放射源ＳＯはまとめて放射システムと見なすことができる。

[00044] コレクタ５によって反射された放射は放射ビームＢを形成する。放射ビームＢはポイント６で合焦されてプラズマ形成領域４の像を形成し、これが照明システムＩＬ用の仮想放射源として作用する。放射ビームＢが合焦されたポイント６は中間焦点と呼ぶことができる。ＥＵＶ放射源ＳＯは、中間焦点６がＥＵＶ放射源ＳＯの閉鎖構造９の開口部８又はその付近に位置するように配置される。

[00045] 放射ビームＢは、ＥＵＶ放射源ＳＯから、放射ビームＢを調節するように構成された照明システムＩＬ内に移行する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を含むことができる。ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は、所望の断面形状及び所望の角分布を有する放射ビームＢを一緒に提供する。放射ビームＢは照明システムＩＬから出て、支持構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは放射ビームを反射し、それにパターン付与する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて又はそれらの代わりに、その他のミラー又はデバイスを含んでもよい。

[00046] パターニングデバイスＭＡから反射した後、パターン付き放射ビームＢは投影システムＰＳに入る。投影システムは、基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗに放射ビームＢを投影するように構成された複数のミラー１３、１４を含む。投影システムＰＳは、放射ビームに縮小係数を適用し、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャより小さいフィーチャを有する像を形成することができる。例えば４という縮小係数を適用することができる。投影システムＰＳは図１では２つのミラー１３、１４を有するが、投影システムは任意の数のミラーを含んでもよい。

[00047] 図２は、図１に示されている放射源に対する代替構成を有するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ放射源ＳＯを示している。ＥＵＶ放射源ＳＯは、プラズマ形成領域４に燃料を送り出すように構成された燃料放出器３を含む。燃料は例えばスズにすることができるが、任意の適切な燃料を使用してもよい。レーザ源１はレーザビーム２を放出する。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４において燃料に入射するように誘導される。ミラー３０はレーザビーム２をプラズマ形成領域４に誘導するために使用される。レーザビーム２は燃料にエネルギーを送り出し、それにより燃料をＥＵＶ放射放出プラズマ７に変換する。

[00048] 放射コレクタ２１は、いわゆる斜入射型コレクタにすることができ、ＥＵＶ放射を収集し、中間焦点と呼ぶことができるポイント６でＥＵＶ放射を合焦させるように構成される。従って、放射放出プラズマ７の像は中間焦点６に形成される。放射源ＳＯの閉鎖構造２２は、中間焦点６又はその付近にある開口部２３を含む。ＥＵＶ放射は開口部２３を通って（例えば、図１に概略的に示されている形式の）リソグラフィ装置の照明システムに移行する。

[00049] 放射コレクタ２１は、複数の斜入射型リフレクタ２４、２５、及び２６（例えば、概略的に描写されているもの）を有する入れ子型コレクタにすることができる。斜入射型リフレクタ２４、２５、及び２６は光軸Ｏの周りに軸方向に対称的に配置することができる。例示されている放射コレクタ２１は単に一例として示されており、その他の放射コレクタを使用してもよい。

[00050] 図１及び図２に示されているＥＵＶ放射源ＳＯは、例示されていないコンポーネントを含むことができる。例えば、図１及び図２に示されているＥＵＶ放射源ＳＯ内に１つ以上の汚染物質トラップを含めることができる。汚染物質トラップは、プラズマ形成領域４から放出される可能性のあるデブリが放射コレクタ５、２１を汚染するのを防止するように構成することができる。追加的に又は代替的に、放射源内にスペクトルフィルタを設けてもよい。スペクトルフィルタは、ＥＵＶ放射については実質的に透過的である可能性があるが、赤外放射などのその他の波長の放射については実質的に阻止する可能性がある。

[00051] レーザビーム２からのエネルギーがＥＵＶ放射に変換される際の変換効率（ＣＥ）を改善するために、燃料は、主パルスレーザビームによって照射される前に、最初に前パルスレーザビームで照射することができる。例えば、主パルスプラズマ発生レーザビームが燃料に誘導される前に、そのサイズ及び／又は形状などの燃料の特性を変更するために、前パルスレーザビームを発生し、燃料に誘導することができる。主パルスは、例えば前パルスが燃料に入射してから約２μｓ後に燃料に入射することができる。前パルスレーザビーム及び主パルスレーザビームは、例えば約５０ｋＨｚの繰り返し率を有することができる。前パルスレーザビーム及び主パルスレーザビームはどちらも同じレーザ放射源１から放出することができる。

[00052] 図３は、本発明の一実施形態によるレーザ放射源１０１を概略的に示している。レーザ放射源１０１はレーザモジュール１０３を含む。レーザモジュール１０３は、前パルスレーザビーム１０９を放出するように構成された前パルスシードレーザ１０５と、主パルスレーザビーム１１１を放出するように構成された主パルスシードレーザ１０７と、を含む。前パルスレーザビーム１０９及び主パルスレーザビーム１１１は異なる波長を有する。

[00053] 以下に更に説明するように、前パルスレーザビーム１０９及び主パルスレーザビーム１１１は、前パルス及び主パルスレーザビームの増幅を引き起こす１つ以上の利得媒体を通って伝搬することができる。前パルス及び主パルスレーザビームの波長は、例えば、前パルス及び主パルスレーザビームを増幅するために使用可能な利得媒体における異なる回転及び／又は振動エネルギー遷移に対応する可能性がある。例えば、一実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームは、ＣＯ₂を含む利得媒体で増幅することができる。このような一実施形態では、前パルスレーザビームは約１０．２６μｍの波長を有することができ、主パルスレーザビームは約１０．５９μｍの波長を有することができる。

[00054] 前パルス及び主パルスレーザビームを共通の利得媒体で増幅し、同じ燃料ターゲットに入射するように前パルス及び主パルスレーザビームを誘導するために、ビームコンバイナ１１３を使用して前パルス及び主パルスレーザビームの光路が結合される。図３に示されている実施形態では、ミラー１１５はビームコンバイナ１１３に入射するように前パルスレーザビーム１０９を誘導するように配置される。ビームコンバイナ１１３は、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に透過し、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に反射するように構成されたダイクロイックミラーを含む。前パルスシードレーザ１０５、主パルスシードレーザ１０７、ミラー１１５、及びビームコンバイナ１１３の相対的な向きは、前パルス及び主パルスレーザビームが共通光路１１７に沿ってレーザモジュール１０３から伝搬するようになっている。

[00055] その他の実施形態では、図３に示されているものとは異なる光学コンポーネントの配置を使用して、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を結合することができる。例えば、いくつかの実施形態では、ビームコンバイナ１１３は、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に反射し、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に透過するように構成されたダイクロイックミラーを含むことができる。

[00056] 前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７は、プリアンプ１１９、光アイソレータ１２１、増幅ステージ１２３、ビーム分離装置１２５、及びビームデリバリシステム１２７を通過する。ビームデリバリシステム１２７は、燃料ターゲット１２９に入射するように前パルス及び主パルスレーザビームを誘導するように構成される。ビームデリバリシステム１２７は、例えば、前パルス及び主パルスレーザビームを燃料ターゲット１２９上に誘導して合焦させるように構成された１つ以上の光学コンポーネント（例えばミラー及び／又はレンズ）を含むことができる。燃料ターゲット１２９は、例えば、プラズマ形成領域７（例えば、図１及び図２に示されているプラズマ形成領域４）において燃料（例えばスズ）の小滴を含むことができる。

[00057] プリアンプ１１９及び増幅ステージ１２３はそれぞれ少なくとも１つの利得媒体を含む。プリアンプ１１９及び増幅ステージ１２３の利得媒体はそれぞれ、前パルス及び主パルスレーザビームが利得を経験するように利得媒体内に反転分布の状態を引き起こすために汲み上げられる。プリアンプ１１９及び／又は増幅ステージ１２３を形成する利得媒体は例えばガスを含むことができる。一実施形態では、このガスはＣＯ₂を含むことができる。いくつかの実施形態では、利得媒体を形成するガスは、例えばヘリウム及び／又は窒素を含んでもよい。利得媒体は放電によって汲み上げることができる。例えば、ガスを含む利得媒体は無線周波（ＲＦ）電源によって汲み上げることができる。

[00058] いくつかの実施形態では、増幅ステージは、それぞれが汲み上げられた利得媒体を含む、複数の増幅チャンバを含む。増幅チャンバ内の使用可能利得は異なる増幅チャンバでは異なる可能性がある。例えば、増幅チャンバを通って伝搬するレーザビームによってそれぞれの増幅チャンバ内で経験する利得は、レーザビームがレーザモジュール１０３から燃料ターゲット１２９に向かって伝搬するにつれて増加する可能性がある。

[00059] 上記のように、レーザモジュール１０３は、燃料ターゲット１２９に入射するように増幅され誘導された前パルスレーザビーム１０９及び主パルスレーザビーム１１１のパルスを放出するように構成される。典型的に、前パルスレーザビーム１０９のパルスは、主パルスレーザビーム１１１の対応するパルスの放出前に放出される。例えば、前パルスレーザビーム１０９のパルスは、主パルスレーザビーム１１１のパルスの放出の約２μｓ前に放出することができる。前パルス及び主パルスレーザビームのパルスは、例えば、レーザビームが入射する燃料ターゲット１２９を提供するためにプラズマ形成位置４におけるパルスの到着がプラズマ形成位置７における燃料小滴の到着と一致するような周波数及び位相で放出することができる。

[00060] 前パルスレーザビーム１０９のパルスは、主パルスレーザビーム１１１のパルスによる照射のために燃料ターゲット１２９を用意するために、そのサイズ及び／又は形状などの燃料ターゲット１２９の特性を変更することができる。燃料ターゲット１２９に入射する主パルスレーザビーム１１１は、燃料ターゲット１２９に入射する前パルスレーザビーム１０９より高いパワーを有することができる。例えば、前パルスレーザビーム１０９は約３〜５ｋＷのパワーで燃料ターゲット１２９に入射するのに対し、主パルスレーザビーム１１１は約２５ｋＷのパワーで燃料ターゲット１２９に入射することができる。前パルスレーザビームと主パルスレーザビームとのパワーの差は、前パルスシードレーザ１０５及び主パルスシードレーザ１０７が異なるパワーを有するビームを放出した結果による可能性がある。追加的に、前パルス及び主パルスレーザビームの波長が異なることにより、ビームがプリアンプ１１９及び／又は増幅ステージ１２３において異なる利得を経験し、それにより前パルス及び主パルスレーザビームの異なる増幅が得られる可能性がある。燃料ターゲット１２９に入射する主パルスレーザビーム１１１のパワーは、燃料ターゲット１２９を励起してＥＵＶ放射放出プラズマを形成するのに十分なものである。

[00061] 燃料ターゲット１２９は、前パルスレーザビーム１０９の一部分及び主パルスレーザビーム１１１の一部分を反射することができる。例えば、燃料ターゲット１２９は約０．１％〜１％の反射率を有することができる。燃料ターゲット１２９からの前パルス及び主パルスレーザビームの反射は、レーザ放射源１０１を通り、前パルス及び主パルスレーザビームが前パルスシードレーザ１０５及び主パルスシードレーザ１０７から燃料ターゲット１２９に伝搬する際と同じ光路に沿って伝搬して戻る。従って、燃料ターゲット１２９からの反射は、前パルスシードレーザ１０５又は主パルスシードレーザ１０７に再び入る前に増幅ステージ及び／又はプリアンプ１１９において増幅することができる。レーザモジュール１０３に向かって伝搬して戻る燃料ターゲット１２９からの反射により、レーザ放射源１０３において１つ以上の望ましくない効果が発生する可能性がある。

[00062] 例えば、前パルスシードレーザ１０５又は主パルスシードレーザ１０７に再び入ることが可能な反射パルスは、前パルスシードレーザ１０５又は主パルスシードレーザ１０７に対する損傷を引き起こす可能性があるか及び／又は前パルスシードレーザ１０５又は主パルスシードレーザ１０７の不安定な動作をもたらす可能性がある。

[00063] 追加的に又は代替的に、プリアンプ１１９による前パルスレーザビーム１０９又は主パルスレーザビーム１１１の反射の伝搬は、利得の剥奪と呼ぶことができる効果によりプリアンプ１１９において使用可能利得を一時的に低減する可能性がある。レーザ放射パルスが利得媒体を通って伝搬する場合、利得媒体からのエネルギーはレーザ放射パルスを増幅するために使用される。従って、利得媒体によって蓄えられるエネルギーは利得媒体を通って伝搬するレーザパルスによって低減される。利得媒体の使用可能利得は利得媒体によって蓄えられるエネルギーに関連するものであり、従って、利得媒体を通って伝搬するレーザ放射パルスは利得媒体の使用可能利得を一時的に低減する働きをする。レーザ放射パルスが利得媒体を通過した後、使用可能利得は（例えば放電による）利得媒体の汲み上げによりもう一度増加する。しかしながら、利得の増加は瞬間的なものではなく、従って、その間に使用可能利得が低減される利得媒体を通るレーザ放射パルスの伝搬後に一定の期間が存在する。

[00064] プリアンプ１１９における利得の剥奪は、例えば、主パルスレーザビーム１１１及び／又は前パルスレーザビーム１０９のその後のパルスにとって使用可能な利得を低減する可能性がある。例えば、前パルスレーザビーム１０９のパルスの反射は、主パルスレーザビーム１１１の対応するパルスの放出前にプリアンプ１１９を通って戻る可能性があり、主パルスレーザビーム１１１の対応するパルスにとって使用可能な利得を低減するプリアンプ１１９における利得の剥奪を引き起こす可能性がある。従って、プリアンプ１１９における主パルスレーザビーム１１１の増幅は、燃料ターゲット１２９に入射する主パルスレーザビーム１１１のパワーが低減されるように低減される可能性がある。燃料ターゲットに入射する主パルスレーザビーム１１１のパワーの低減は不利なことに、燃料ターゲット内に堆積されるエネルギーの量を低減し、それにより燃料から放出されるＥＵＶ放射の量を低減することになる。従って、燃料ターゲット１２９に入射する主パルスレーザビーム１１１のパワーを増加するために、前パルスレーザビーム１０９の反射がプリアンプ１１９を通って伝搬するのを実質的に防止することが望ましい。

[00065] 燃料ターゲット１２９内に堆積されるエネルギーの量の低減は、放射源ＳＯの不安定な動作ももたらす可能性がある。例えば、燃料ターゲット１２９内に堆積されるエネルギーの量の低減は、燃料によって生成されるデブリの量を増加する可能性がある（放射放出プラズマに変換される燃料がより少なくなるため）。燃料によって生成されるデブリの量の増加は、プラズマ形成領域４に誘導されるその後の燃料小滴の軌道に影響を及ぼす可能性がある（デブリと燃料小滴との衝突による）。その後の燃料小滴の軌道の変化は、前パルスレーザビーム１０９のパルスが燃料小滴に入射する時にその後の燃料小滴の位置及び／又は向きに影響を及ぼす可能性がある。次に、これは、燃料小滴から反射される前パルスレーザビーム１０９の一部分に影響を及ぼす可能性があり、その結果、プリアンプ１１９を通って伝搬する前パルスレーザビーム１０９の反射のパワーに影響を及ぼす可能性がある。プリアンプ１１９を通って伝搬する反射した前パルスレーザビーム１０９のパワーは、プリアンプ内の使用可能利得が利得の剥奪により低減される量に影響を及ぼし、次にこれが、主パルスレーザビーム１１１のその後のパルスがプリアンプ１１９において増幅される量に影響を及ぼす。

[00066] 従って、プリアンプ１１９を通る前パルスレーザビーム１０９の反射の伝搬によりプリアンプ１１９において発生する可能性のある利得の剥奪は、レーザ放射源１０１の不安定な動作をもたらす可能性のあるレーザ放射源１０１のいくつかの特性に影響を及ぼす可能性がある。即ち、燃料ターゲット１２９に入射する主パルスレーザビーム１１１のパルスのパワーは、異なるパルスでは異なる可能性がある。レーザ放射源１０１の不安定な動作は不利なことに、レーザ放射源１０１によって駆動されるＥＵＶ放射源ＳＯの不安定な動作をもたらす可能性がある。従って、レーザ放射源１０１の不安定な動作を防止するために、前パルスレーザビーム１０９の反射がプリアンプ１１９を通って伝搬するのを実質的に防止することが望ましい。

[00067] 前パルスレーザビーム１０９の反射及び／又は主パルスレーザビーム１１１の反射がプリアンプ１１９を通って伝搬するのを実質的に防止するために、前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７内に光アイソレータ１２１が位置決めされる。光アイソレータ１２１は、前パルス及び主パルスレーザビームが燃料ターゲット１２９に向かって伝搬するのを可能にしながら、前パルスレーザビーム１０９及び／又は主パルスレーザビーム１１１の反射がプリアンプ１１９及びレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを実質的に阻止するように構成される。

[00068] 図３に示されている実施形態では、光アイソレータ１２１はポラライザ１３１と位相リターダ１３３とを含む。ポラライザ１３１は所与の直線偏光状態を有する放射のみを透過するように構成される。レーザモジュール１０３から受け取られた前パルス及び主パルスレーザビームは直線偏光され、ポラライザ１３１によって透過される所与の偏光状態を有することができる。従って、ポラライザ１３１は、前パルス及び主パルスレーザビームがレーザモジュール１０３から燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する時にそれらのレーザビームを実質的に透過することができる。

[00069] 位相リターダ１３３は、前パルス及び主パルスレーザビームの両方の垂直偏光成分同士の間に位相差を引き起こすように構成される。例えば、一実施形態では、位相リターダ１３３は、この位相リターダが直線偏光放射を円偏光放射に変換し、逆もまた同様に変換するように、前パルス及び主パルスレーザビームの垂直偏光成分同士の間に位相差を引き起こすように構成することができる。

[00070] 一実施形態では、位相リターダ１３３は、例えば多層ミラーを含む可能性のある反射型位相リターダを含むことができる。反射型位相リターダは、反射型位相リターダの入射面が前パルス及び主パルスレーザビームの偏光面と約４５°の角度を形成するように、前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７に対して配向することができる。従って、反射型位相リターダに入射する前パルス及び主パルスレーザビームは、ほぼ等しい大きさのｓ偏光成分及びｐ偏光成分を含む。反射型位相リターダは、反射型位相リターダに入射するｓ偏光成分とｐ偏光成分との間に約９０°の位相差を引き起こすように構成することができる。このような一実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態は位相リターダ１３３によって実質的に円形の偏光状態に変換される。

[00071] 位相リターダ１３３が反射型位相リターダを含む実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの伝搬方向は反射型位相リターダからの反射によって変更される。このような実施形態では、位相リターダ１３３は、前パルス及び主パルスレーザビームが所望の光路に沿って（例えば増幅ステージ１２３に向かって）伝搬するようにこれらのレーザビームを方向転換するために配置された１つ以上の更なる反射素子を含むことができる。

[00072] その他の実施形態では、位相リターダ１３３は透過波長板を含んでもよい。例えば、位相リターダ１３３は４分の１波長板を含むことができる。一実施形態では、４分の１波長板は、この４分の１波長板が前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態を実質的に円形の偏光状態に変換するように４分の１波長板の光学軸が前パルス及び主パルスレーザビームの偏光面と約４５°の角度を形成するように配置することができる。

[00073] 位相リターダ１３３のいくつかの実施形態は、前パルス及び主パルスレーザビームの垂直偏光成分同士の間に位相差をもたらすことにより、前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を調整するように構成された複数の光学素子を含むことができる。一般に、位相リターダは、前パルス及び主パルスレーザビームの垂直偏光成分同士の間に位相差をもたらすように構成された任意の光学素子又は複数光学素子の組み合わせを含むことができる。

[00074] いくつかの実施形態では、位相リターダ１３３は、位相リターダ１３３から燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する前パルス及び主パルスレーザビームがそれぞれほぼ円形に偏光されるように前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態をほぼ円偏光状態に変換するように構成される。円偏光状態は、電界ベクトルが時間につれて回転する方向を表す左右像を有する。例えば、円偏光レーザビームは、右回りの円偏光状態（レーザビームの伝搬方向に沿って見た時に電界ベクトルの時計回りの回転に対応する）又は左回りの円偏光状態（レーザビームの伝搬方向に沿って見た時に電界ベクトルの反時計回りの回転に対応する）を有することができる。

[00075] レーザビームの円偏光状態の左右像は、レーザビームがほぼ法線入射で入射する表面からのレーザビームの反射によって逆転される可能性がある。即ち、ほぼ法線入射で反射された右回りの円偏光状態を有するレーザビームは左回りの円偏光状態を有する反射レーザビームになり、逆もまた同様になる。

[00076] 上記のように、前パルス及び主パルスレーザビームの両方は法線入射の近くで燃料ターゲット１２９からの反射を受ける。従って、前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態の左右像は、燃料ターゲットからの反射中に逆転される。従って、燃料ターゲットからの前パルス及び主パルスレーザビームの反射は、燃料ターゲットに入射する前パルス及び主パルスレーザビームの円偏光状態に対して反対の左右像のほぼ円偏光状態を有する。

[00077] 前パルス及び主パルスレーザビームの反射は、それらが光アイソレータ１２１に入射するように共通光路１１７の逆に沿って伝搬して戻る。光アイソレータ１２１の位相リターダ１３３は、前パルス及び主パルスレーザビームの反射の垂直偏光成分同士の間に位相差をもたらす。位相リターダ１３３によって前パルス及び主パルスレーザビームの反射にもたらされる位相差は、前パルス及び主パルスレーザビームが燃料ターゲットに向かって伝搬している時にそれらにもたらされた位相差と同じである。

[00078] 上記のように、位相リターダに入射する前パルス及び主パルスレーザビームの反射は、燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する前パルス及び主パルスレーザビームに対して反対の左右像を有し、ほぼ円形に偏光される。反射された前パルス及び主パルスレーザビームのほぼ円偏光状態は位相リターダ１３３によってほぼ直線偏光状態に変換される。しかしながら、反射された前パルス及び主パルスレーザビームは燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する前パルス及び主パルスレーザビームの円偏光状態に対して反対の左右像のほぼ円偏光状態を有するので、位相リターダ１３３から出力される反射された前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態は、燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態に対してほぼ直交する。

[00079] 上記のように、ポラライザ１３１は、レーザモジュール１０３から出力された前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態を有する放射を透過するように配置される。ポラライザ１３１に入射する反射された前パルス及び主パルスレーザビームが、燃料ターゲット１２９に向かってポラライザ１３１によって透過された前パルス及び主パルスレーザビームの直線偏光状態に対してほぼ直交する直線偏光状態を有する場合、反射された前パルス及び主パルスレーザビームはポラライザ１３１によって阻止され、それにより前パルス及び主パルスレーザビームの反射がプリアンプ１１９及びレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを防止する。

[00080] ポラライザ１３１に入射する反射された前パルスレーザビーム及び反射された主パルスレーザビームがどちらもポラライザ１３１によって透過される偏光状態に対して直交する同じ直線偏光状態を有する場合、反射された前パルスレーザビーム及び主パルスレーザビームはどちらもポラライザ１３１によって阻止されることは上記の説明から認識されるであろう。

[00081] しかしながら、上述のように、前パルス及び主パルスレーザビームは異なる波長を有する。前パルス及び主パルスレーザビームの波長が異なることにより、２つのビームはレーザモジュール１０３から燃料ターゲット１２９に移行し、もう一度戻る間に異なる偏光変化を受ける可能性がある。例えば、位相リターダ１３３によって前パルスレーザビーム１０９にもたらされる位相差は、主パルスレーザビーム１１１にもたらされる位相差とはわずかに異なる可能性がある。前パルスレーザビーム１０９及び主パルスレーザビーム１１１がレーザ放射システム１０１全体を通して同じ光路を辿る場合、前パルス及び主パルスレーザビームが経験する偏光変化のこの違いにより、前パルス及び主パルスレーザビームの反射は異なる偏光状態でポラライザ１３１に入射することになるであろう。ポラライザ１３１に入射する前パルス及び主パルスレーザビームの反射が異なる偏光状態を有する場合、それらの反射の一方又は両方の少なくとも一部分は望ましくないことにポラライザ１３１によって透過されることになる。

[00082] ポラライザ１３１を通る前パルス又は主パルスレーザビームの反射の透過を低減するために、レーザ放射源１０１にはビーム分離装置１２５が設けられる。ビーム分離装置１２５は、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を分離し、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を再結合するように構成される。従って、ビーム分離装置１２５は前パルス及び主パルスレーザビームの光路の分離された一部分を提供し、これにより前パルス及び主パルスレーザビームの独立調整を可能にすることができる。

[00083] 図３に描写されている実施形態では、ビーム分離装置１２５は第１のダイクロイックミラー１３５ａと第２のダイクロイックミラー１３５ｂとを含む。ダイクロイックミラー１３５ａ、１３５ｂはそれぞれ、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に反射し、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に透過するように構成される。第１のダイクロイックミラー１３５ａは、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を分離するために前パルスレーザビーム１０９を主パルスレーザビーム１１１の光路から離して反射するように配置される。第２のダイクロイックミラー１３５ｂは、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を再結合するように配置される。ビーム分離装置は、第１のダイクロイックミラー１３５ａと第２のダイクロイックミラー１３５ｂとの間に前パルスレーザビーム１０９を誘導するように配置された２つのミラー１３７ａ及び１３７ｂを更に含む。

[00084] その他の実施形態では、ビーム分離装置は他の形を取ることができる。例えば、代替の一実施形態では、ダイクロイックミラー１３５ａ、１３５ｂは、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に透過し、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に反射するように構成してもよい。一般に、ビーム分離装置は、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を分離し、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を再結合するように構成された装置を含むことができる。

[00085] ビーム分離装置１２５は、前パルス及び主パルスレーザビームの光路の分離された一部分を提供する。図３の実施形態では、第１の偏光アジャスタ１３９は前パルスレーザビーム１０９の分離光路内に設けられ、第２の偏光アジャスタ１４１は主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に設けられる。第１及び第２の偏光アジャスタ１３９、１４１は、前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を互いに独立して調整するように構成される。例えば、第１及び第２の偏光アジャスタ１３９、１４１は、前パルス及び主パルスレーザビームに対して異なる位相差をもたらすように構成することができる。

[00086] 図３に示されている実施形態では、第１及び第２の偏光アジャスタ１３９、１４１は、ポラライザ１３１に入射する前パルス及び主パルスレーザビームの反射が実質的に同じ直線偏光状態を有するように前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を独立して調整するように構成することができる。特に、第１及び第２の偏光アジャスタは、ポラライザ１３１に入射する前パルス及び主パルスレーザビームの反射がポラライザ１３１によって透過される偏光状態に対して直交する直線偏光状態を有するように前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を独立して調整するように構成することができる。このような一実施形態では、ポラライザ１３１は、前パルス及び主パルスレーザビームの両方の反射がプリアンプ１１９及びレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを実質的に阻止する。

[00087] 第１及び第２の偏光アジャスタ１３９、１４１の一方又は両方は透過波長板を含むことができる。例えば、第１及び／又は第２の偏光アジャスタ１３９、１４１は、前パルス又は主パルスレーザビームに位相差をもたらすように構成された２分の１波長板を含むことができる。２分の１波長板によって引き起こされる位相差は２分の１波長板の回転によって調整することができる。２分の１波長板は、前パルス又は主パルスレーザビームにおいて所望の位相差を引き起こすように配向することができる。

[00088] 図３に示されている実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの両方の偏光状態は第１及び第２の偏光アジャスタ１３９、１４１により独立して調整される。しかしながら、いくつかの実施形態では、前パルス又は主パルスレーザビームのうちの一方のみの偏光状態が偏光アジャスタにより独立して調整される場合もある。

[00089] 例えば、一実施形態では、位相リターダ１３３は、主パルスレーザビームの直線偏光状態を実質的に円形の偏光状態に変換するために主パルスレーザビーム１１１に９０°の位相差をもたらすように構成することができる。上記で説明したように、主パルスレーザビーム１１１の円偏光状態の左右像は、主パルスレーザビーム１１１の反射が燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する主パルスレーザビーム１１１の偏光状態に対して反対の左右像の実質的に円形の偏光状態を有するように燃料ターゲットからの反射によって逆転される。主パルスレーザビーム１１１の反射は、その反射の円偏光状態をポラライザ１３１によって透過される主パルスレーザビーム１１１の直線偏光状態に対して垂直な直線偏光状態に変換する位相リターダ１３３において位相差を受ける。従って、主パルスレーザビーム１１１の反射はポラライザ１３１によってプリアンプ１１９に向かって伝搬するのを実質的に阻止される。従って、このような一実施形態では、ポラライザ１３１において主パルスレーザビーム１１１の反射を阻止するために主パルスレーザビーム１１１の偏光状態に対して更なる調整を行う必要がないので、第２の偏光アジャスタ１４１は廃棄することができる。

[00090] しかしながら、前パルスレーザビーム１０９は主パルスレーザビーム１１１に対して異なる波長を有するので、位相リターダ１３３によって前パルスレーザビーム１０９にもたらされる位相差は９０°に対して異なるものになる可能性がある。例えば、位相リターダ１３３によって前パルスレーザビーム１０９にもたらされる位相差は、前パルスレーザビーム１０９の直線偏光状態が楕円偏光状態に変換されるようなものにすることができる。前パルスレーザビーム１０９が燃料ターゲット１２９へのその光路上で更なる位相差を受けない場合、前パルスレーザビーム１０９の反射は燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する前パルスレーザビーム１０９の楕円偏光状態に対して反対の左右像の楕円偏光状態を有することになるであろう。前パルスレーザビーム１０９の反射の楕円偏光状態は位相リターダ１３３において直線偏光状態に変換されるであろう。しかしながら、ポラライザ１３１に入射する前パルスレーザビーム１０９の反射の直線偏光状態はポラライザ１３１によって透過される直線偏光状態に対して垂直にはならないであろう。従って、ポラライザ１３１に入射する前パルスレーザビーム１０９の反射は、ポラライザ１３１によって透過され、従ってプリアンプ１１９に入り、レーザモジュール１０３に向かって伝搬する可能性のある成分を含むであろう。

[00091] ポラライザ１３１における前パルスレーザビーム１０９の反射の透過を低減するために、（主パルスレーザビーム１１１とは無関係に）第１の偏光アジャスタ１３９により前パルスレーザビーム１０９に更なる位相差をもたらすことができる。第１の偏光アジャスタ１３９によってもたらされる位相差は、位相リターダ１３３において主パルス及び前パルスレーザビームにもたらされる位相差の差を補償することができる。例えば、第１の偏光アジャスタ１３９によって前パルスレーザビーム１０９にもたらされる位相差は前パルスレーザビーム１０９の偏光状態を楕円偏光状態から円偏光状態に変換するのに十分である可能性がある。前パルスレーザビーム１０９の偏光状態を円偏光状態に変換すると、その結果、ポラライザ１３１によって透過される直線偏光状態に対して直交する直線偏光状態を有するポラライザ１３１に入射する前パルスレーザビーム１０９の反射が得られる可能性がある。従って、ポラライザ１３１は、前パルスレーザビームの反射がプリアンプ１１９及びレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを実質的に阻止することができる。

[00092] 代替の一実施形態では、位相リターダ１３３は、前パルスレーザビーム１０９の偏光状態を実質的に円形の偏光状態に変換するように構成することができる。従って、このような一実施形態では、ポラライザ１３１において前パルスレーザビーム１０９の反射を阻止するために前パルスレーザビーム１０９の偏光状態に対して更なる調整を行う必要がないので、第１の偏光アジャスタ１３９は廃棄することができる。このような一実施形態では、位相リターダ１３３は、主パルスレーザビーム１１１の偏光状態を楕円偏光状態に変換することができる。ポラライザ１３１において主パルスレーザビーム１１１の反射の透過を低減するために、第２の偏光アジャスタ１４１は、ポラライザ１３１に入射する主パルスレーザビーム１１１の反射がポラライザ１３１によって透過される偏光状態に対して実質的に垂直な偏光状態を有するようにするために主パルスレーザビーム１１１に追加の位相差をもたらすように構成することができる。

[00093] 前パルスレーザビーム１０９及び主パルスレーザビーム１１１のうちの一方の偏光状態のみがもう一方のレーザビームとは無関係に調整される諸実施形態について上記で説明してきたが、その他の実施形態では、図３に示されている第１及び第２の偏光アジャスタ１３９、１４１を使用して前パルス及び主パルスレーザビームの両方の偏光状態を独立して調整してもよい。例えば、レーザビームの光路に沿って発生する前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態の変更を補償するために前パルス及び主パルスレーザビームの両方の偏光状態を調整できることは有利である可能性がある。例えば、ビームデリバリシステム１２７を通る前パルス及び主パルスレーザビームの伝搬中に、前パルス及び主パルスレーザビームは、（例えば、位相差を引き起こすことにより）前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を変更する１つ以上の反射を受ける可能性がある。前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態のこのような変更は、第１及び第２の偏光アジャスタにより前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を独立して調整することにより補償することができる。

[00094] 代替の一実施形態では、レーザ放射源１０１は、前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７内に位置決めされ、前パルス及び主パルスレーザビームの両方の偏光状態を調整するように構成された偏光アジャスタを含むことができる。前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７内に位置決めされた偏光アジャスタは、例えば、前パルス及び主パルスレーザビームの波長が異なるために前パルス及び主パルスレーザビームにおいて異なる偏光調整を引き起こすことができる。前パルス及び主パルスレーザビームの偏光調整の違いを補償するために、前パルスレーザビーム及び／又は主パルスレーザビームの偏光状態をもう一方のレーザビームとは無関係に調整できるように、ビーム分離装置内の前パルス又は主パルスレーザビームの分離光路内に１つ以上の更なる偏光アジャスタを位置決めしてもよい。

[00095] 前パルス及び／又は主パルスレーザビームの偏光状態に対する独立調整を可能にすることに関連してビーム分離デバイス１２５について上記で説明してきたが、ビーム分離デバイス１２５はその他の機能を果たしてもよい。例えば、ビーム分離デバイス１２５は、前パルス及び／又は主パルスレーザビームの位置、伝搬方向、及び／又は分岐を独立して調整できるようにしてもよい。上述のように、前パルス及び主パルスレーザビームのパルスは異なる機能を果たし、異なる時期に燃料ターゲット１２９に入射する。このため、それぞれの所望の機能を果たすようにレーザビームを調節するために前パルス及び／又は主パルスレーザビームの１つ以上の特性を独立して調整することが望ましい可能性がある。

[00096] 前パルス及び／又は主パルスレーザビームの１つ以上の特性が独立して調整される諸実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの光路はビーム分離デバイス１２５によって正確に再結合されない可能性がある。即ち、ビームデリバリ装置１２７を通って燃料ターゲット１２９までの前パルス及び主パルスレーザビームの光路は正確に同じではない可能性があり、前パルス及び主パルスレーザビームが燃料ターゲット１２９に入射する位置は正確に同じではない可能性がある。しかしながら、ビーム分離デバイス１２５は、共通の光学コンポーネントを使用して前パルス及び主パルスレーザビームの両方を誘導又は調整できるように前パルス及び主パルスレーザビームの光路を実質的に再結合するものと見なすことができる。前パルスレーザビーム１０９及び／又は主パルスレーザビーム１１１の偏光状態を調整するように構成された少なくとも１つの偏光アジャスタを含むレーザ放射源の諸実施形態について上記で説明してきた。上記のように、偏光アジャスタは例えば波長板（例えば２分の１波長板）を含むことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、偏光アジャスタは他の形を取ることができ、前パルスレーザビーム１０９及び／又は主パルスレーザビーム１１１の偏光状態を調整するように構成された任意の光学素子又は複数光学素子の組み合わせを含むことができる。

[00097] 図４は、偏光アジャスタ１５０の一実施形態の概略図である。偏光アジャスタ１５０は、レーザビーム１５３を反射するように配置された４つのミラー１５１ａ〜１５１ｄを含む。第１のミラー１５１ａは、入力レーザビーム１５３’を受け取り、第２のミラー１５１ｂに入射するようにレーザビームを反射する。第２のミラー１５１ｂは、第３のミラー１５１ｃに入射するようにレーザビームを反射する。第３のミラー１５１ｃは、第４のミラー１５１ｄに入射するようにレーザビームを反射する。第４のミラー１５１ｄは、出力レーザビーム１５３”を提供するようにレーザビームを反射する。図４に示されている実施形態では、ミラー１５１ａ〜１５１ｄは、出力レーザビーム１５３”が入力レーザビーム１５３’とほぼ同一線上になるように配置される。従って、偏光アジャスタ１５０はレーザビーム１５３の伝搬方向を実質的に変更しない。

[00098] ミラー１５１ａ〜１５１ｄのうちの少なくとも１つは反射型位相リターダである。反射型位相リターダは、例えば、レーザビーム１５３に位相差をもたらすように構成された多層ミラーを含むことができる。一実施形態では、ミラー１５１ａ〜１５１ｄのうちの１つは反射型位相リターダであり、残りのミラーは非位相リターダミラーである。その他の実施形態では、ミラー１５１ａ〜１５１ｄのうちの複数が反射型位相リターダであってもよく、残りのミラーは非位相リターダミラーであってもよい。

[00099] 反射型位相リターダによってレーザビーム１５３にもたらされる位相差は、レーザビームが反射型位相リターダに入射する入射角の関数にすることができる。従って、偏光アジャスタ１５０によってレーザビームにもたらされる位相差は、レーザビーム１５３が偏光アジャスタ１５０の１つ以上の反射型位相リターダに入射する入射角を制御することにより制御することができる。例えば、ミラー１５１ａ〜１５１ｄは、レーザビーム１５３がミラー１５１ａ〜１５１ｄに入射する入射角を変更し、それにより偏光アジャスタ１５０によってレーザビーム１５３にもたらされる位相差を偏光するために、図４に両方向の矢印によって示されるように回転可能にすることができる。

[000100] ミラー１５１ａ〜１５１ｄは、例えば、レーザビーム１５３がミラーに入射する入射角を変更するためにミラーを回転させるように動作可能な１つ以上のアクチュエータ（図示せず）によって回転させることができる。ミラー１５１ａ〜１５１ｄは、レーザビーム１５３の位置及び伝搬方向がミラー１５１ａ〜１５１ｄの回転によって変更されないようにまとめて回転させることができる。例えば、ミラー１５１ａ〜１５１ｄは、それぞれのミラーにおける入射角が４つのミラー１５１ａ〜１５１ｄのすべてについて同じになるようにまとめて回転させることができる。

[000101] 図４に示されている形の偏光アジャスタ１５０は、例えば、前パルス及び主パルスレーザビームの分離光路内に位置決めされた第１の偏光アジャスタ１３９及び／又は第２の偏光アジャスタ１４１として使用することができる。追加的に又は代替的に、図４に示されている形の偏光アジャスタ１５０は、この偏光アジャスタ１５０が前パルス及び主パルスレーザビームの両方の偏光状態を調整するように、前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７内に位置決めしてもよい。

[000102] 偏光アジャスタ１５０のこの実施形態は４つのミラー１５１ａ〜１５１ｄを含み、そのうちの少なくとも１つは反射型位相リターダである。これにより、偏光アジャスタに入力されるレーザビーム１５３’は偏光アジャスタから出力されるレーザビーム１５３”と同一線上のままになる。しかしながら、その他の実施形態では、偏光アジャスタは４つ以外の数のミラーを含んでもよい。例えば、偏光アジャスタは、位相リターダによってレーザビームにもたらされる位相差を制御するためにその向きを制御できる単一の反射型位相リターダを含むことができる。しかしながら、単一のミラーを含む偏光アジャスタはレーザビームの伝搬方向及び位置を変更することになる。２つのミラーを含む偏光アジャスタの一実施形態は、レーザビームの伝搬方向が偏光アジャスタによって変更されないように配置することができる。しかしながら、このような一実施形態はレーザビームの位置の変更を引き起こす可能性がある。

[000103] 図３に示されているレーザ放射源１０１の実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの両方の反射が光アイソレータ１２１の一部を形成する同じポラライザ１３１によって阻止される。しかしながら、いくつかの実施形態では、前パルスレーザビーム１０９の反射を阻止するために使用されるポラライザは、主パルスレーザビーム１１１の反射を阻止するために使用されるポラライザに対して別個のものにすることができる。

[000104] 図５は、主パルスレーザビーム１１１とは別に前パルスレーザビーム１０９の反射を阻止するために使用可能な前パルスアイソレータ２００の一実施形態の概略図である。前パルスアイソレータ２００は、例えば、光アイソレータ１２１に加えてレーザ放射源内に含めることができる。前パルスアイソレータ２００は光アイソレータ１２１と燃料ターゲット１２９との間の前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７内に位置決めすることができる。レーザ放射源の一実施形態では、前パルスアイソレータ２００は増幅ステージ１２３と燃料ターゲット１２９との間の前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路１１７内に位置決めしてもよい。

[000105] 前パルスアイソレータ２００は、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を分離するように配置された第１のダイクロイックミラー２３０ａと、前パルス及び主パルスレーザビームの光路を再結合するように配置された第２のダイクロイックミラー２３０ｂと、を含む。図５に示されている実施形態では、ダイクロイックミラー２３０ａ、２３０ｂは、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に透過し、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に反射するように構成される。しかしながら、代替の実施形態では、ダイクロイックミラー２３０ａ、２３０ｂは、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に反射し、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に透過するように構成してもよい。

[000106] 前パルスアイソレータ２００のダイクロイックミラー２３０ａ、２３０ｂは前パルス及び主パルスレーザビームの分離光路を提供し、それにより前パルス及び主パルスレーザビームを別々に処理することができる。第１の反射型位相リターダ２３３ａは前パルスレーザビーム１０９の分離光路内に配置される。第１の反射型位相リターダ２３３ａに入射する前パルスレーザビーム１０９は、光アイソレータ１２１の位相リターダ１３３によって調整された偏光状態を有する。例えば、光アイソレータ１２１の位相リターダ１３３は、前パルスレーザビーム１０９に位相差をもたらし、それにより第１の反射型位相リターダ２３３ａに入射する前パルスレーザビーム１０９に円偏光状態を持たせることができる。第１の反射型位相リターダ２３３ａは、前パルスレーザビームに位相差をもたらし、それにより前パルスレーザビーム１０９の円偏光状態を実質的に直線の偏光状態に変換するように構成することができる。

[000107] 反射型位相リターダ２３３ａから反射された前パルスレーザビーム１０９（実質的に直線の偏光状態を有する）は、ポラライザ２３７を通過するように前パルスレーザビーム１０９を誘導するように構成された第１のミラー２３５ａに入射する。ポラライザ２３７は、それが燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する時に前パルスレーザビーム１０９の直線偏光状態を透過するように構成することができる。前パルスレーザビーム１０９は、第２の反射型位相リターダ２３３ｂに入射するように前パルスレーザビーム１０９を誘導する第２のミラー２３５ｂに更に入射する。

[000108] 第２の反射型位相リターダ２３３ｂは、第２の反射型位相リターダ２３３ｂから反射された前パルスレーザビーム１０９が第１の反射型位相リターダに入射する前パルスレーザビーム１０９と実質的に同じ偏光状態を有するように、第１の反射型位相リターダ２３３ａにおいて引き起こされた前パルスレーザビーム１０９の偏光状態の変化を逆転させるように構成することができる。例えば、第２の反射型位相リターダ２３３ｂから反射された前パルスレーザビーム１０９は円偏光状態を有することができる。

[000109] 第２の反射型位相リターダ２３３ｂから反射された前パルスレーザビーム１０９は、第２のダイクロイックミラー２３０ｂにおいて主パルスレーザビーム１１１の光路と再結合される。主パルスレーザビーム１１１は、第３のミラー２３５ｃ及び第４のミラー２３５ｄによって第１のダイクロイックミラー２３０ａから第２のダイクロイックミラー２３０ｂに誘導される。

[000110] 上記のように、前パルスアイソレータ２００から出力され、燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する前パルスレーザビーム１０９は、前パルスアイソレータ２００に到着する前パルスレーザビーム１０９と実質的に同じ偏光状態を有することができる。従って、前パルスアイソレータ２００は、それが燃料ターゲット１２９に向かって伝搬する時に前パルスレーザビーム１０９の偏光状態に対して正味変更を実質的に全く行わない可能性がある。同様に、前パルスアイソレータ２００は、主パルスレーザビーム１１１の偏光状態に対して正味変更を実質的に全く行わない可能性がある。

[000111] 前パルスアイソレータ２００に戻る燃料ターゲット１２９からの前パルスレーザビーム１０９の反射は第２の反射型位相リターダ２３３ｂに入射することになる。第２の反射型位相リターダ２３３ｂは前パルスレーザビーム１０９の反射に位相差をもたらし、それにより前パルスレーザビーム１０９の反射の円偏光状態を直線偏光状態に変換する。従って、ポラライザ２３７に入射する前パルスレーザビーム１０９の反射は実質的に直線的に偏光される。前パルスレーザビームの円偏光状態の左右像は燃料ターゲット１２９からの前パルスレーザビーム１０９の反射中に逆転されるので、ポラライザ２３７に入射する前パルスレーザビームの反射の直線偏光状態は、ポラライザ２３７によって透過される直線偏光状態に対して実質的に垂直になる可能性がある。従って、ポラライザ２３７は、前パルスレーザビーム１０９の反射がレーザモジュール１０１に向かって伝搬するのを実質的に阻止する働きをする。

[000112] 前パルスアイソレータ２００の代替の一実施形態では、ポラライザ２３７は、第１のミラー２３５ａ又は第２のミラー２３５ｂ上に形成してもよい。例えば、第１のミラー２３５ａ又は第２のミラー２３５ｂは吸収薄ファイルポラライザでコーティングしてもよい。

[000113] 前パルスアイソレータ２００が増幅ステージ１２３と燃料ターゲット１２９との間に位置決めされるレーザ放射源の一実施形態では、前パルスアイソレータ２００は有利なことに前パルスレーザビーム１０９の反射が増幅ステージ１２３を通って伝搬するのを阻止する。前パルスレーザビーム１０９の反射が増幅ステージ１２３を通って伝搬するのを阻止することは、前パルスレーザビーム１０９の反射が増幅ステージ１２３で増幅されるのを防止する。従って、前パルスレーザビーム１０９の反射のパワーは比較的低いままになり、それにより前パルスレーザビーム１０９の反射がレーザ放射源のコンポーネントに対する損傷を引き起こす可能性を低減することができる。前パルスレーザビーム１０９の反射が増幅ステージ１２３を通って伝搬するのを阻止することは更に、前パルスレーザビーム１０９の反射が増幅ステージで利得の剥奪を引き起こすのを防止する。

[000114] レーザ放射源のいくつかの実施形態は別個の前パルスアイソレータ２００と別個のビーム分離デバイス１２５とを含むことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、前パルスアイソレータはビーム分離デバイス１２５内の前パルスレーザビーム１０９の分離光路内に配置することができる。例えば、１つ以上の位相リターダと１つのポラライザをビーム分離デバイス１２５内の前パルスレーザビーム１０９の分離光路内に配置することができ、前パルスレーザビーム１０９の反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを阻止するように構成することができる。

[000115] 前パルスアイソレータ２００に戻る燃料ターゲット１２９からの主パルスレーザビーム１１１の反射はポラライザ２３７に入射しない。従って、図５に描写されている前パルスアイソレータ２００は、主パルスレーザビーム１１１の反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを阻止する働きをしない。主パルスレーザビームの反射は前パルスアイソレータ２００を通って伝搬し、光アイソレータ１２１に戻る。前パルスレーザビーム１０９の反射を阻止するように構成された前パルスアイソレータを含むレーザ放射源の一実施形態では、光アイソレータ１２１は主パルスレーザビーム１１１の反射を阻止するように構成することができる。

[000116] 代替の一実施形態では、追加のポラライザを主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に位置決めしてもよい。更に、主パルスレーザビーム１１１の反射を追加のポラライザによって阻止させる偏光状態をもって、主パルスレーザビーム１１１の反射が追加のポラライザに入射するように、１つ以上の位相リターダを主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に位置決めしてもよい。一実施形態では、１つの追加のポラライザと１つ以上の位相リターダをビーム分離デバイス１２５内の主パルスレーザビーム１１１の分離光路内及び／又は前パルスアイソレータ２００内に位置決めしてもよい。

[000117] １つの追加のポラライザと１つ以上の位相リターダが増幅ステージ１２３と燃料ターゲットとの間の主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に位置決めされる実施形態では、主パルスレーザビームの反射が増幅ステージ１２３を通って伝搬するのを阻止することができる。主パルスレーザビーム１１１の反射が増幅ステージ１２３を通って伝搬するのを阻止することは、有利なことに、主パルスレーザビーム１１１の反射の増幅を防止し、主パルスレーザビーム１１１の反射が増幅ステージ１２３において利得剥奪を引き起こすのを防止する。しかしながら、増幅ステージと燃料ターゲット１２９との間の主パルスレーザビーム１１１の光路内にポラライザを位置決めすることは、ポラライザに入射し、燃料ターゲットに向かって伝搬する主パルスレーザビームが増幅ステージ１２３で増幅されたことを意味する。増幅ステージ１２３で主パルスレーザビーム１１１を増幅した結果、主パルスレーザビーム１１１は比較的高いパワーを有することができる。増幅された主パルスレーザビーム１１１のパワーは、例えば、ポラライザに対する損傷を引き起こすのに十分なものである可能性がある。従って、増幅ステージと燃料ターゲット１２９との間の主パルスレーザビーム１１１の光路内にポラライザを位置決めした結果、ポラライザに対する損傷が引き起こされる可能性がある。

[000118] 一般に、前パルスレーザビーム１０９は主パルスレーザビーム１１１より低いパワーを有する。従って、増幅された前パルスレーザビーム１０９の分離光路内に位置決めされたポラライザは、増幅された主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に位置決めされたポラライザより、結果的にポラライザに対する損傷が引き起こされる可能性が低くなる。

[000119] 上述のように、いくつかの実施形態では、第１のポラライザは前パルスレーザビーム１０９の分離光路内に位置決めすることができ、第２のポラライザは主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に位置決めすることができる。第１のポラライザは、前パルスレーザビーム１０９の反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを阻止するために前パルスレーザビーム１０９の反射の偏光状態を有する放射を実質的に阻止するように構成することができる。第２のポラライザは、主パルスレーザビーム１１１の反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを阻止するために主パルスレーザビーム１１１の反射の偏光状態を有する放射を実質的に阻止するように構成することができる。

[000120] 前パルス及び主パルスレーザビームの反射を阻止するために前パルス及び主パルスレーザビームの分離光路内に別個の第１及び第２のポラライザが位置決めされる実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路内にポラライザを位置決めする必要がない可能性があることが認識されるであろう。このような実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態は完全に別々に処理することができる。例えば、前パルス及び主パルスレーザビームは異なる直線偏光状態を有するレーザモジュール１０３から放出することができる。このような実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの分離光路内に位置決めされた第１及び第２のポラライザは、異なる偏光状態を透過するように構成することができ、異なる偏光状態を阻止するように構成することができる。従って、第１及び第２のポラライザは前パルス及び主パルスレーザビームの反射を別々に阻止するように独立して構成することができるので、これらの反射の偏光状態が同じである必要はない。

[000121] 図６は、レーザ放射源１０１’の代替の一実施形態の概略図である。図６に示されているレーザ放射源１０１’は、前パルスレーザビームと主パルスレーザビームが共通光路１１７で再結合される前に別個のプリアンプ及び別個の光アイソレータを通って伝搬するという点で図３に示されているレーザ放射源１０１とは異なっている。

[000122] レーザ放射源１０１’は、前パルスレーザビーム１０９を放出するように構成された前パルスシードレーザ１０５と、主パルスレーザビーム１１１を放出するように構成された主パルスシードレーザ１０７と、を含む、レーザモジュール１０３を含む。前パルスレーザビーム１０９は第１のプリアンプ１１９ａで増幅される。主パルスレーザビーム１１１は第２のプリアンプ１１９ｂで増幅される。第１の光アイソレータ１２１ａは前パルスレーザビーム１０９の光路内に位置決めされ、第２の光アイソレータ１２１ｂは主パルスレーザビーム１１１の光路内に位置決めされる。第１及び第２の光アイソレータ１２１ａ、１２１ｂはそれぞれポラライザ１３１と位相リターダ１３３とを含む。

[000123] 前パルス及び主パルスレーザビームは、例えばダイクロイックミラーを含むことができるビームコンバイナ１１３において結合される。ビームコンバイナ１１３は、前パルス及び主パルスレーザビームが燃料ターゲットに向かって伝搬する時にそれらの光路を結合し、前パルス及び主パルスレーザビームの反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬する時にそれらの光路を分離する働きをする。従って、ビームコンバイナ１１３は、前パルスレーザビーム１０９の反射のみが第１の光アイソレータ１２１ａに到達し、主パルスレーザビーム１１１の反射のみが第２の光アイソレータ１２１ｂに到達することを保証する。従って、第１の光アイソレータ１２１ａは前パルスレーザビーム１０９の反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを阻止するように独立して構成することができ、第２の光アイソレータ１２１ｂは主パルスレーザビーム１１１の反射がレーザモジュール１０３に向かって伝搬するのを阻止するように独立して構成することができる。従って、前パルス及び主パルスレーザビームのために別個の光アイソレータ１２１ａ及び１２１ｂを設けることにより、前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態を別々に処理することができる。

[000124] 図６に示されているレーザ放射源１０１’は、それぞれ前パルス及び主パルスレーザビームを増幅するように構成された別個の第１及び第２のプリアンプ１１９ａ、１１９ｂを含む。主パルスレーザビーム１１１を増幅するように構成され、主パルスレーザビーム１１１の分離光路内に位置決めされた別個の第２のプリアンプ１１９ｂを設けることにより、前パルスレーザビーム１０９の反射が主パルスレーザビーム１１１を増幅するために使用される第２のプリアンプ１１９ｂを通過するのを防止する。従って、前パルスレーザビーム１０９の反射は第２のプリアンプにおいて利得の剥奪を引き起こさず、従って、第２のプリアンプ１１９ｂで使用可能な利得は前パルスレーザビーム１０９の反射によって低減されない。

[000125] 図６に示されているレーザ放射源１０１’の実施形態では、ビームコンバイナ１１３は、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に透過し、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に反射するように構成される。しかしながら、実際には、ビームコンバイナ１１３は、前パルスレーザビーム１０９の反射のわずかな部分を透過する可能性があり、主パルスレーザビーム１１１の反射のわずかな部分を反射する可能性がある。従って、前パルスレーザビーム１０９の反射のわずかな部分は第２の光アイソレータ１２１ｂに入射する可能性があり、主パルスレーザビーム１１１の反射のわずかな部分は第１の光アイソレータ１２１ａに入射する可能性がある。第１の光アイソレータ１２１ａは前パルスレーザビーム１０９の反射を阻止するように明確に構成され、第２の光アイソレータ１２１ｂは主パルスレーザビーム１１１の反射を阻止するように明確に構成されるので、第１の光アイソレータ１２１ａは主パルスレーザビーム１１１の反射のわずかな部分を透過する可能性があり、第２の光アイソレータ１２１ｂは前パルスレーザビーム１０９の反射のわずかな部分を透過する可能性がある。この結果、前パルスレーザビーム１０９の反射の一部分が第２のプリアンプ１１９ｂを通過し、主パルスレーザビーム１１１の反射の一部分が第１のプリアンプ１１９ａを通過することになる。

[000126] 第２のプリアンプ１１９ｂへの前パルスレーザビーム１０９の反射の透過及び／又は第１のプリアンプ１１９ａへの主パルスレーザビーム１１１の反射の透過を低減するために、前パルス及び／又は主パルスレーザビームの別個の光路内に更なる波長依存コンポーネントを位置決めしてもよい。例えば、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に透過し、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に反射するように構成された１つ以上のダイクロイックミラーを前パルスレーザビーム１０９の別個の光路内に位置決めしてもよい。追加的に又は代替的に、主パルスレーザビーム１１１の波長を有する放射を実質的に透過し、前パルスレーザビーム１０９の波長を有する放射を実質的に反射するように構成された１つ以上のダイクロイックミラーを主パルスレーザビーム１１１の別個の光路内に位置決めしてもよい。

[000127] 主パルスレーザビームの反射がレーザモジュールに向かって伝搬するのを阻止するように構成された１つ以上のコンポーネントと、前パルスレーザビームの反射がレーザモジュールに向かって伝搬するのを阻止するように構成された１つ以上のコンポーネントとを含む、レーザ放射源の複数の実施形態について上記で説明してきた。前パルスレーザビームの反射を阻止し、主パルスレーザビームの反射を阻止するために使用可能なコンポーネントについていくつかの異なる構成が存在することは上記の実施形態から認識されるであろう。

[000128] 一般に、レーザ放射源は、燃料ターゲットからの前パルスレーザビームの反射が第１の偏光状態を有するように前パルスレーザビームの偏光状態を調整し、燃料ターゲットからの主パルスレーザビームの反射が第２の偏光状態を有するように主パルスレーザビームの偏光状態を調整するように構成された光学隔離装置を含むことができる。光学隔離装置は更に、前パルス及び主パルスレーザビームの反射がレーザ放射源のレーザモジュールに向かって伝搬するのを実質的に阻止されるように第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止するように構成される。

[000129] いくつかの実施形態では、光学隔離装置は、例えば、図３のレーザ放射源１０１に示されている光アイソレータ１２１と第１及び第２の偏光アジャスタ１３９及び１４１とを含むことができる。いくつかの実施形態では、光学隔離装置は、例えば、図５に示されている前パルスアイソレータ２００などの前パルスアイソレータを含むことができる。いくつかの実施形態では、第１及び第２の偏光状態は同じにすることができ、光学隔離装置は、前パルスレーザビームの反射と主パルスレーザビームの反射の両方を阻止するために使用可能な単一のポラライザを含むことができる。その他の実施形態では、第１及び第２の偏光状態は互いに異なるものでもよく、光学隔離装置は、第１及び第２の偏光状態を阻止するように構成された別個のポラライザを含んでもよい。

[000130] いくつかの実施形態では、光学隔離装置は、前パルスレーザビームの分離光路又は主パルスレーザビームの分離光路内に位置決めされた偏光アジャスタを含むことができる。偏光アジャスタは、前パルス及び主パルスレーザビームのもう一方とは無関係に前パルス又は主パルスレーザビームの偏光状態を調整するように構成することができる。

[000131] その他の実施形態では、前パルス及び主パルスレーザビームの偏光状態は、前パルス及び主パルスレーザビームの共通光路内に位置決めされた偏光アジャスタによってまとめて調整するだけでもよい。しかしながら、前パルス及び主パルスレーザビームの波長が異なることにより、レーザビームに適用される偏光調整が前パルス及び主パルスレーザビームについて異なるものになる可能性がある。この結果、前パルス及び主パルスレーザビームの反射の第１及び第２の偏光状態が互いに異なるものになる。このような実施形態では、第１及び第２の偏光状態を阻止するために別個のポラライザを使用することができる。例えば、第１のポラライザは、前パルスレーザビームの別個の光路内に位置決めすることができ、第１の偏光状態を阻止するように構成することができる。第２の偏光状態を阻止するように構成された第２のポラライザは、主パルスレーザビームの分離光路内に位置決めされる場合もあれば、前パルス及び主パルスレーザビームの両方の共通光路内に位置決めされる場合もある。

[000132] いくつかの実施形態では、前パルスレーザビーム及び／又は主パルスレーザビームに適用される偏光調整は制御可能なものにすることができる。例えば、光学隔離装置によって阻止されない前パルスレーザビームの反射及び／又は主パルスレーザビームの反射の測定値を取ることができる。光学隔離装置が前パルスレーザビームの反射及び主パルスレーザビームの反射を実質的に阻止しない場合、反射が実質的に阻止されるまで前パルス及び／又は主パルスレーザビームに適用される偏光調整を変更することができる。

[000133] 一般に、光学隔離装置は、前パルスレーザビームの反射が第１の偏光状態を有し、主パルスレーザビームの反射が第２の偏光状態を有するように前パルス及び主パルスレーザビームの反射を調整し、第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止するように構成されたコンポーネントの任意の組み合わせを含むことができる。上記のもの以外のコンポーネントの配置を使用して光学隔離装置を形成できることは当業者によって認識されるであろう。

[000134] 燃料ターゲットの励起のために前パルスレーザビーム及び主パルスレーザビームを放出するレーザ放射源に関連して本発明の諸実施形態について説明してきたが、本発明はその他の適用例にも使用することができる。例えば、レーザ放射源は、前パルス及び主パルスレーザビームである必要がある任意の第１及び第２のレーザビームを放出するように構成することができる。従って、この説明において前パルス及び主パルスレーザビームについてなされている言及は、一般に、前パルス及び主パルスレーザビームである必要がない第１及び第２のレーザビームに対する言及で置き換えることができる。

[000135] 共通光路を辿るように２つのレーザビームの光路が結合される諸実施形態について上記で説明してきた。いくつかの実施形態では、２つのレーザビームの光路は実質的に分離され再結合される。２つのレーザビームの光路の結合又は再結合について言及されているが、レーザビームの光路は互いに正確に位置合わせする必要がないことは認識されるであろう。一般に、共通光路を辿るような２つのレーザビームの結合に対する言及は、共通の光学コンポーネントを使用して両方のレーザビームを調整又は誘導できる範囲で光路が結合されることを意味するものと解釈しなければならない。しかしながら、結合された光路は正確に同じである必要はない。このため、共通光路を辿るような２つのレーザビームの結合に対する言及は、レーザビームの精密な同時伝搬に限定されるものと解釈してはならず、その代わりにレーザビームの光路が互いにわずかに異なる場合を含まなければならない。

[000136] 一実施形態では、本発明はマスク点検装置の一部を形成することができる。マスク点検装置は、ＥＵＶ放射を使用してマスクを照射し、イメージングセンサを使用してマスクから反射された放射をモニターすることができる。イメージセンサによって受け取られた像は、マスク内に欠陥が存在するかどうかを判断するために使用される。マスク点検装置は、ＥＵＶ放射源からＥＵＶ放射を受け取り、それをマスクに誘導すべき放射ビームに形成するように構成された光学部品（例えばミラー）を含むことができる。マスク点検装置は、マスクから反射されたＥＵＶ放射を収集し、イメージセンサにおいてマスクの像を形成するように構成された光学部品（例えばミラー）を更に含むことができる。マスク点検装置は、イメージセンサにおけるマスクの像を分析し、マスクに欠陥が存在するかどうかをその分析から判断するように構成されたプロセッサを含むことができる。プロセッサは、マスクがリソグラフィ装置によって使用される時に検出されたマスク欠陥が基板上に投影された像内に受け入れられない欠陥を引き起こすかどうかを判断するように更に構成することができる。

[000137] 一実施形態では、本発明はメトロロジ装置の一部を形成することができる。メトロロジ装置は、基板上にすでに存在するパターンに対する基板上のレジストに形成された投影パターンのアライメントを測定するために使用することができる。この相対アライメントの測定はオーバーレイと呼ぶことができる。メトロロジ装置は、例えば、リソグラフィ装置に直接隣接して位置することができ、基板（及びレジスト）が処理される前にオーバーレイを測定するために使用することができる。

[000138] 本明細書ではリソグラフィ装置に関連して本発明の諸実施形態について具体的な言及がなされているが、本発明の諸実施形態はその他の装置に使用することもできる。本発明の諸実施形態は、マスク点検装置、メトロロジ装置、又はウェーハ（又はその他の基板）或いはマスク（又はその他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを測定又は処理する任意の装置の一部を形成することができる。これらの装置は一般にリソグラフィツールと呼ぶことができる。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用することができる。

[000139] 「ＥＵＶ放射」という用語は、４〜２０ｎｍの範囲内、例えば１３〜１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を包含するものと見なすことができる。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなどの４〜１０ｎｍの範囲内の波長を有することができる。

[000140] 本明細書ではＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書に記載されているリソグラフィ装置はその他の適用例も可能であることを理解されたい。可能なその他の適用例としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリのためのガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造を含む。

[000141] 本発明の特定の実施形態について上記で説明してきたが、本発明は上記以外に実践可能であることは認識されるであろう。上記の説明は、限定するものではなく、例示的なものである。従って、以下に明記されている特許請求の範囲の範囲を逸脱せずに上記のように本発明に対して変更を行うことが可能であることは当業者にとって明白になるであろう。

Claims

リソグラフィツール用のレーザ放射源であって、
第１の波長を有する第１のレーザビーム及び第２の波長を有する第２のレーザビームを放出するように構成されるレーザモジュールと、
前記第１及び第２のレーザビームの光路を分離し、前記第１及び第２のレーザビームの前記光路を実質的に再結合するように構成されるビーム分離デバイスと、
前記第１及び第２のレーザビームを誘導して燃料ターゲットに入射させるように構成されるビームデリバリシステムと、
光学隔離装置と、を備え、
前記光学隔離装置は、前記燃料ターゲットからの前記第１のレーザビームの反射が第１の偏光状態を有するように前記第１のレーザビームの偏光状態を調整し、前記燃料ターゲットからの前記第２のレーザビームの反射が第２の偏光状態を有するように前記第２のレーザビームの偏光状態を調整し、前記第１のレーザビームの前記反射及び前記第２のレーザビームの前記反射が前記レーザモジュールに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように前記第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止する、ように構成される、レーザ放射源。
前記光学隔離装置は、前記第１のレーザビームの前記分離光路内に配置された第１の偏光アジャスタを有し、
前記第１の偏光アジャスタは、前記第２のレーザビームとは無関係に前記第１のレーザビームの前記偏光状態を調整するように構成される、請求項１に記載のレーザ放射源。
前記光学隔離装置は、前記第２のレーザビームの前記光路内に配置された第２の偏光アジャスタを更に有し、
前記第２の偏光アジャスタは、前記第２のレーザビームの前記偏光状態を調整するように構成される、請求項２に記載のレーザ放射源。
前記第２の偏光アジャスタは、前記第２のレーザビームの前記分離光路内に配置され、前記第１のレーザビームとは無関係に前記第２のレーザビームの前記偏光状態を調整するように構成される、請求項３に記載のレーザ放射源。
前記第１の偏光状態は、前記第２の偏光状態と同じであり、
前記光学隔離装置は、前記第１のレーザビームと前記第２のレーザビームの両方の前記光路内に位置決めされたポラライザを有し、
前記ポラライザは、前記第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止するように構成される、請求項２から４の何れか一項に記載のレーザ放射源。
前記光学隔離装置は、
前記第１のレーザビームの前記光路内に位置決めされ、前記第１の偏光状態を有する放射を阻止するように構成される第１のポラライザと、
前記第２のレーザビームの前記光路内に位置決めされ、前記第２の偏光状態を有する放射を阻止するように構成される第２のポラライザと、
を有する、請求項１から５の何れか一項に記載のレーザ放射源。
前記第１のポラライザは、前記第１のレーザビームの前記分離光路内に位置決めされ、前記第２のレーザビームの前記光路内に位置決めされない、請求項６に記載のレーザ放射源。
前記光学隔離装置は、前記第１及び／又は第２のレーザビーム内に位相差を引き起こすように構成される少なくとも１つの位相リターダを有する、請求項１から７の何れか一項に記載のレーザ放射源。
前記少なくとも１つの位相リターダは、実質的に直線の偏光状態を実質的に円形の偏光状態に変換し、実質的に円形の偏光状態を実質的に直線の偏光状態に変換するように構成される、請求項８に記載のレーザ放射源。
前記位相リターダは、反射型位相リターダを有する、請求項８に記載のレーザ放射源。
前記反射型位相リターダによって引き起こされる前記位相差は、前記反射型位相リターダに対する前記第１及び／又は第２のレーザビームの入射角の関数であり、
前記位相リターダは、前記反射型位相リターダに対する前記第１及び／又は第２のレーザビームの前記入射角を変更するために前記反射型位相リターダの向きを変更するように構成されるアクチュエータを更に有する、請求項１０に記載のレーザ放射源。
リソグラフィツール用のレーザ放射源であって、
第１の波長を有する第１のレーザビームを放出するように構成される第１のシードレーザと、
前記第１のレーザビームを増幅するように構成される第１のアンプと、
前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する第２のレーザビームを放出するように構成される第２のシードレーザと、
前記第２のレーザビームを増幅するように構成される第２のアンプと、
前記第１の増幅レーザビームと前記第２の増幅レーザビームの光路を実質的に結合するように構成されるビーム結合装置と、
前記第１及び第２の増幅レーザビームを誘導して燃料ターゲットに入射させるように構成されるビームデリバリシステムと、
を備える、レーザ放射源。
前記第１のアンプと前記ビーム結合装置との間の前記第１のレーザビームの前記光路内に配置された第１の光アイソレータを更に有し、
前記第１の光アイソレータは、前記燃料ターゲットからの前記第１のレーザビームの反射が前記第１のアンプに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように構成される、請求項１２記載のレーザ放射源。
前記第２のアンプと前記ビーム結合装置との間の前記第２のレーザビームの前記光路内に配置された第２の光アイソレータを更に有し、
前記第２の光アイソレータは、前記燃料ターゲットからの前記第２のレーザビームの反射が前記第２のアンプに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように構成される、請求項１３記載のレーザ放射源。
第１及び第２のレーザビームを提供する方法であって、
第１の波長を有する第１のレーザビーム及び第２の波長を有する第２のレーザビームをレーザモジュールから放出することと、
前記第１及び第２のレーザビームの光路を分離し、前記第１及び第２のレーザビームの前記光路を実質的に再結合することと、
燃料ターゲットに入射するように前記第１及び第２のレーザビームを誘導することと、
前記燃料ターゲットからの前記第１のレーザビームの反射が第１の偏光状態を有するように前記第１のレーザビームの偏光状態を調整することと、
前記燃料ターゲットからの前記第２のレーザビームの反射が第２の偏光状態を有するように前記第２のレーザビームの偏光状態を調整することと、
前記第１のレーザビームの前記反射及び前記第２のレーザビームの前記反射が前記レーザモジュールに向かって伝搬するのを実質的に阻止するように、前記第１及び第２の偏光状態を有する放射を阻止することと、
を含む、方法。