JP4932592B2 - 極端紫外光源装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1の実施形態に係るEUV光源装置の内部構造を示す側面図であり、図2は、本発明の第1の実施形態に係るEUV光源装置の内部構造を示す平面図である。本実施形態に係るEUV光源装置は、レーザ光をターゲット物質に照射して励起させることによりEUV光を生成するレーザ励起プラズマ(LPP)方式を採用している。
(1)戻り光は、ターゲットの表面よりも、主に、プラズマからの反射光である。
(2)プラズマからの戻り光は、集光レンズ(又は、集光ミラー)の位置に大きく依存する。集光レンズがベストフォーカスの位置にあるときに、ドライバレーザに入射する戻り光の量が最も大きくなることから、集光レンズによる戻り光のコリメート効果が大きく影響している。従って、戻り光をコリメートしないように、集光レンズをデフォーカスの位置に置くことにより、ドライバレーザに入射する戻り光の量を低減することができる。
(3)レーザ光の強度が十分な場合には、図3の(b)に示すように、集光レンズの位置がプラズマ3側に近付くデフォーカス1の状態としたときに、CE(照射レーザ光からEUV光への変換効率)が最大となる。従って、戻り光の量を低減することと、高いCEを実現することとを、両立させることができる。
レーザ強度(W/cm2)=レーザパルスエネルギー(J)
/(パルス幅(s)×スポットサイズ(cm2))
即ち、レーザ強度を増加させるためには、(1)レーザ光のパルスエネルギーを増加する、(2)レーザ光のパルス幅を短くする、(3)スポットサイズを小さくする、の3つの方法がある。これらの内で、レーザ集光光学系14によって可変なパラメータは、スポットサイズである。レーザ強度は、最もスポットサイズの小さいベストフォーカス状態において最大となり、デフォーカス状態となってスポットサイズが大きくなるにつれて低下することになる。そこで、本実施形態においては、レーザ集光光学系14として、ベストフォーカス状態において最大のCEが得られるスポットサイズよりも小さなスポットサイズにレーザ光を集光することが可能な光学系を用いることにより、デフォーカス状態となってもCEを最大とするようにしている。
Claims (10)
- ターゲットにレーザ光を照射することにより極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
前記チャンバ内の所定の位置にターゲットを供給するターゲット供給部と、
パルス動作によりレーザ光を出射するドライバレーザと、
少なくとも1つの光学素子を含み、前記ドライバレーザから出射されるレーザ光を前記ターゲットに集光することによってプラズマを発生させるレーザ集光光学系と、
前記プラズマから放射される極端紫外光を集光して出射するEUV集光光学系と、
集光されたレーザ光が前記ターゲット又は前記プラズマによって反射されて前記ドライバレーザに入射する戻り光の量を低減する空間フィルタと、
前記空間フィルタを通過する戻り光を検出する戻り光検出器と、
前記レーザ集光光学系に含まれている少なくとも1つの光学素子の位置を調節する位置調節機構と、
前記戻り光検出器によって検出される戻り光の量に基づいて前記位置調節機構を制御する制御部と、
を具備する極端紫外光源装置。 - 前記プラズマから放射される極端紫外光を検出する極端紫外光検出器をさらに具備し、
前記制御部が、前記戻り光検出器によって検出される戻り光の量と、前記極端紫外光検出器によって検出される極端紫外光の量とに基づいて、前記位置調節機構を制御する、請求項1記載の極端紫外光源装置。 - 前記ドライバレーザから出射されるレーザ光の光路に配置され、第1の直線偏光成分を透過させて第2の直線偏光成分を反射する偏光分離素子と、
前記ドライバレーザから出射され前記偏光分離素子を透過したレーザ光の第1の直線偏光成分を円偏光成分に変換し、集光されたレーザ光が前記ターゲット又は前記プラズマによって反射されて生じた戻り光の円偏光成分を第2の直線偏光成分に変換して前記偏光分離素子に入射させると共に、前記空間フィルタの役割りを兼ねる波長板と、
をさらに具備する、請求項1又は2記載の極端紫外光源装置。 - 前記ドライバレーザから出射されるレーザ光の光路に配置され、第1の直線偏光成分を反射して第2の直線偏光成分を透過させる偏光分離素子と、
前記ドライバレーザから出射され前記偏光分離素子によって反射されたレーザ光の第1の直線偏光成分を円偏光成分に変換し、集光されたレーザ光が前記ターゲット又は前記プラズマによって反射されて生じた戻り光の円偏光成分を第2の直線偏光成分に変換して前記偏光分離素子に入射させると共に、前記空間フィルタの役割りを兼ねる波長板と、
をさらに具備する、請求項1又は2記載の極端紫外光源装置。 - 複数の前記偏光分離素子を具備する、請求項3又は4記載の極端紫外光源装置。
- 前記ドライバレーザから出射されるレーザ光の光路に配置され、第1の直線偏光成分を反射して第2の直線偏光成分を吸収するコーティングミラーと、
前記ドライバレーザから出射され前記コーティングミラーによって反射されたレーザ光の第1の直線偏光成分を円偏光成分に変換し、集光されたレーザ光が前記ターゲット又は前記プラズマによって反射されて生じた戻り光の円偏光成分を第2の直線偏光成分に変換して前記コーティングミラーに入射させると共に、前記空間フィルタの役割りを兼ねる波長板と、
をさらに具備する、請求項1又は2記載の極端紫外光源装置。 - 前記ドライバレーザが、第1の直線偏光成分を主成分とするレーザ光を出射する、請求項3〜6のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
- 前記ドライバレーザから出射されるレーザ光の光路にブルースター角で配置され、第1の直線偏光成分を透過して第2の直線偏光成分を反射する偏光子と、
前記ドライバレーザから出射され前記偏光子を透過したレーザ光の第1の直線偏光成分を円偏光成分に変換しながら反射し、集光されたレーザ光が前記ターゲット又は前記プラズマによって反射されて生じた戻り光の円偏光成分を第2の直線偏光成分に変換しながら反射して前記偏光子に入射させるリターダーと、
をさらに具備する、請求項1又は2記載の極端紫外光源装置。 - 前記リターダーが、曲面の反射面を有することにより、前記レーザ集光光学系の役割りを兼ねる、請求項8記載の極端紫外光源装置。
- 前記ドライバレーザが、CO2レーザによって構成される発振器と、前記発振器が発生したレーザ光を増幅する少なくとも1つの増幅器とを含み、
前記ターゲットとして、固体の錫(Sn)又はリチウム(Li)が用いられる、請求項1〜9のいずれか1項記載の極端紫外光源装置。
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