JP6899835B2 - 光アイソレータを備えたドライバレーザ装置および該ドライバレーザ装置を備えたeuvビーム生成装置 - Google Patents
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Description
本発明が基礎とする課題は、プラズマ後方反射からの効率的な保護、また、必要に応じて自己レーザ発振の抑制を実現する、冒頭で述べたようなドライバレーザ装置およびEUVビーム生成装置を提供することである。
この課題は、冒頭で述べたようなドライバレーザ装置によって解決され、このドライバレーザ装置においては、光アイソレータが、ガスが充填されており、かつ、第1の方向に伝播するレーザビームが通過するチャンバを有しており、さらに光アイソレータが、第1の方向とは反対方向の第2の方向に伝播するレーザビームがチャンバを通過することを抑制するために、チャンバのガスにおいてプラズマをパルス式に点弧するように構成されているプラズマ生成装置を有している。第2の方向に伝播するレーザビームは、典型的には、ビーム源によって生成され、増幅装置において増幅され、増幅装置へと後方反射されたレーザビームである。
Claims (19)
- EUVビーム生成装置(1)のためのドライバレーザ装置(12)であって、
第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)を生成するためのビーム源(2)と、
前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)を増幅するための少なくとも1つの光増幅器(4a〜4e)を備えた増幅装置(3)と、
少なくとも1つの光アイソレータ(13、13a〜13c)と、
を含んでいる、ドライバレーザ装置(12)において、
前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、ガス(20)が充填されており、かつ、前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)が通過するチャンバ(14)を有しており、
前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、プラズマ生成装置(16、17;16a、16b、17a、17b;25)を有しており、該プラズマ生成装置(16、17;16a、16b、17a、17b;25)は、前記第1の方向とは反対方向の第2の方向(R2)に伝播するレーザビーム(7a)が前記チャンバ(14)を通過することを抑制するために、前記チャンバ(14)の前記ガス(20)においてプラズマ(21)をパルス式に点弧するように構成され、
前記プラズマ生成装置は、励起レーザビーム(28)を生成するための励起レーザ(25)を有しており、
前記ドライバレーザ装置(12)は、前記チャンバ(14)内で前記ガス(20)を加熱するために、前記励起レーザビーム(28)を前記チャンバ(14)に供給するための供給装置(26)を有し、
前記ドライバレーザ装置(12)は、少なくとも2つの光アイソレータ(13a〜13c)を含んでおり、
前記供給装置(26)は、前記励起レーザビーム(28)を前記光アイソレータ(13a〜13c)に分割するための少なくとも1つのビームスプリッタ(32a、32b)を有している
ことを特徴とする、ドライバレーザ装置(12)。 - 前記プラズマ生成装置(16、17;16a、16b、17a、17b;25)はさらに、前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)を前記チャンバ(14)においてレーザビーム焦点(18、18a、18b)に焦点合わせするためのフォーカシング装置(16、16a、16b)と、前記レーザビーム焦点(18、18a、18b)から出発し、かつ、前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)を視準するための視準装置(17、17a、17b)とを含んでいる、請求項1記載のドライバレーザ装置。
- 前記チャンバ(14)の前記ガス(20)における前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)の強度(I1)は、前記チャンバ(14)の前記ガス(20)において前記プラズマ(21)を点弧するためのプラズマ点弧閾値(IZ)よりも低く、前記チャンバ(14)の前記ガス(20)における前記第2の方向(R2)に伝播するレーザビーム(7a)の強度(I2)は、前記チャンバ(14)の前記ガス(20)において前記プラズマ(21)を点弧するためのプラズマ点弧閾値(IZ)よりも高い、請求項2記載のドライバレーザ装置。
- 前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)のビーム路において、前記増幅装置(3)の第1の増幅器(4a)の前段、または、第2の増幅器(4b)の前段、または、第3の増幅器(4c)の前段に配置されている、請求項1から3までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、前記チャンバ(14)において前記プラズマ(21)を点弧するためのプラズマ点弧閾値(IZ)を調整するように構成されている、請求項1から4までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、前記チャンバ(14)において前記プラズマ(21)を点弧するためのプラズマ点弧閾値(IZ)を調整するように構成されており、
前記フォーカシング装置(16a、16b)および/または前記視準装置(17a、17b)は、前記チャンバ(14)における前記レーザビーム焦点(18)の焦点直径(D)を調整するように構成されている、
請求項2または3記載のドライバレーザ装置。 - 前記フォーカシング装置(16a、16b)および/または前記視準装置(17a、17b)は、前記レーザビーム(7)のビーム方向に沿って変位可能である少なくとも1つの光学素子、および/または、調整可能な焦点距離(f1、f2)を有する少なくとも1つの光学素子(16a、16b、17a、17b)を含んでいる、請求項6記載のドライバレーザ装置。
- 前記光アイソレータ(13)は、前記チャンバ(14)内の前記ガス(20)のガス圧(p)を調整するためのガス圧調整装置(22、23)を有している、請求項5から7までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記ガス圧調整装置(22、23)は、前記チャンバ(14)内に定在音波(24)を形成するように構成されている、請求項8記載のドライバレーザ装置。
- 前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、前記チャンバ(14)内の前記ガス(20)の組成を調整するための装置(19a)を有している、請求項5から9までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記光アイソレータ(13、13a〜13c)は、前記チャンバ(14)に前記ガス(20)を供給するため、および、前記チャンバ(14)から前記ガス(20)を排出するためのガス循環系統(19)を有している、請求項1から10までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記励起レーザ(25)は、短パルスレーザまたは超短パルスレーザである、請求項1から11までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記供給装置(26)は、前記チャンバ(14)において前記励起レーザビーム(28)を焦点合わせするためのフォーカシング光学系(27)を有している、請求項1から12までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記チャンバ(14)内に絞り(35)が配置されており、該絞り(35)の絞り開口(38)を、前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)が通過し、
前記絞り(35)の一方の面(35b)は、前記励起レーザビーム(28)を焦点合わせするための反射性のフォーカシング光学系を形成している、
請求項13記載のドライバレーザ装置。 - 前記供給装置(26)は、前記励起レーザビーム(28)が、前記絞り開口(38)の分だけ中空となっている中空ビームの形態で、前記絞り(35)の面(36b)に入射するように構成され、
前記供給装置(26)は、前記励起レーザビーム(28)が、前記絞り(35)の前記ビーム源(2)側とは反対側の面(36b)に入射するように構成されている、
請求項14記載のドライバレーザ装置。 - 前記ドライバレーザ装置は制御装置(34)を有しており、該制御装置(34)は、前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7)が前記チャンバ(14)から出射してから、前記第2の方向(R2)に伝播するレーザビーム(7a)が前記チャンバ(14)に入射するまでの間においても、前記チャンバ(14)の前記ガス(20)においてプラズマ(21)を点弧させる前記励起レーザビーム(28)を生成するために前記励起レーザ(25)を制御するように構成されている、請求項1から15までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- さらに、前記励起レーザビーム(28)のパルスを選択するための切替可能素子(30)を含んでいる、請求項1から16までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置。
- 前記供給装置(26)は、少なくとも1つの光アイソレータ(13a〜13c)への供給前に前記励起レーザビーム(28)を遅延させるための少なくとも1つの遅延区間(31a、31b)を有している、請求項17記載のドライバレーザ装置。
- 請求項1から18までのいずれか1項記載のドライバレーザ装置(12)と、
ターゲット材料(8)を配置することができる真空チャンバ(11)と、
前記ドライバレーザ装置(12)から前記ターゲット材料(8)へと前記第1の方向(R1)に伝播するレーザビーム(7、7a)を案内するためのビームガイド装置(5)と、
を含んでいる、EUVビーム生成装置(1)。
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