JP2010161364A - レーザデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザデバイスと燃料物質の小滴ストリームとの同期が容易になるレーザデバイスを提供する。
【解決手段】 レーザデバイス６５は、シードレーザ６７と、１以上のアンプ７９，８１，８３，８５と、ディテクタ８７と、シードレーザ６７によって放出される放射をプラズマ発生部位９０に向けて導く１以上の光学素子７１，７３，７５，７７とを含み、光学素子は、シードレーザ６７によって放出され、且つ、燃料物質の小滴９３から反射された増幅自然放出放射を、ディテクタ６７に向けて導き、ディテクタ８７は、反射された増幅自然放出放射が検出されるとシードレーザ６７によるレーザ放射パルスの発生をトリガする。
【選択図】 図３

Description

[0001] 本発明は、レーザデバイス、及び、レーザパルスを同期させる方法に関する。

[0002] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上に、通常、基板のターゲット部分上に付与する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。その場合、ＩＣの個々の層上に形成される回路パターンを生成するために、マスク又はレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを用いることができる。このパターンは、基板（例えばシリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えばダイの一部又は１つ以上のダイを含む）に転写することができる。通常、パターンの転写は、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上への結像によって行われる。一般には、単一の基板が、連続的にパターニングされる隣接したターゲット部分のネットワークを含んでいる。公知のリソグラフィ装置としては、ターゲット部分上にパターン全体を一度に露光することにより各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパ、及び、放射ビームによってある特定の方向（「スキャン」方向）にパターンをスキャンすると同時に、この方向に平行又は逆平行に基板をスキャンすることにより各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナが含まれる。パターンを基板上にインプリントすることにより、パターニングデバイスから基板にパターンを転写することも可能である。

[0003] パターンプリンティングの限界の理論推定値は、式（１）に示されるような解像度についてのレイリー（Rayleigh）基準によって与えることができる：

ここで、λは、用いられる放射の波長であり、ＮＡ_ＰＳは、パターンのプリントに用いられる投影システムの開口数であり、ｋ_１は、レイリー定数とも呼ばれる、プロセス依存型調節係数であり、ＣＤは、プリントされたフィーチャのフィーチャサイズ（又はクリティカルディメンション）である。式（１）から、フィーチャの最小プリント可能サイズの縮小は、３つの方法、すなわち、露光波長λを短くすること、開口数ＮＡ_ＰＳを大きくすること、又はｋ_１の値を小さくすることによって達成することができることが分かる。

[0004] 露光波長を縮小して、これにより最小プリント可能サイズを縮小するためには、１０から２０ｎｍの範囲内、望ましくは１３から１４ｎｍの範囲内の波長を有する極端紫外線放射を生成する極端紫外線（ＥＵＶ）放射源を使用することが提案されている。したがって、ＥＵＶ放射源は、小さなフィーチャのプリンティングの実現に向けて重要なステップを構成し得る。そのような放射は、極限紫外線又は軟Ｘ線と呼ばれ、可能な放射源としては、例えば、レーザ生成プラズマ源、放電プラズマ源、又は電子蓄積リングからのシンクロトロン放射が挙げられる。

[0005] 通常、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ源では、スズ（Ｓｎ）といった燃料物質の小滴ストリームが強力なレーザビーム（放射ビーム）によって加熱されて、ＥＵＶ範囲における放射を発生するプラズマを生成している。この強力なレーザビームは、ＣＯ_２レーザといったレーザデバイスによって供給されてよい。

[0006] レーザデバイスと燃料物質の小滴ストリームとの同期が困難な場合がある。

[0007] 本発明の一態様では、シードレーザと、１以上のアンプと、ディテクタと、シードレーザによって放出される放射をプラズマ発生部位に向けて導くように構成された１以上の光学素子とを含み、光学素子は、シードレーザによって放出され、且つ、燃料物質の小滴から反射された増幅自然放出放射を、ディテクタに向けて導くように構成され、ディテクタは、反射された増幅自然放出放射が検出されるとシードレーザによるレーザ放射パルスの発生をトリガするように構成されるレーザデバイスが提供される。レーザデバイスは、ＣＯ_２レーザであってよい。

[0008] 本発明の別の態様では、プラズマ発生部位に位置付けられた燃料物質を照射するためにレーザ放射パルスを同期させる方法であって、増幅された自然放出放射を、１以上の光学素子を用いてプラズマ発生部位に導くことと、燃料物質の小滴によって反射された増幅された自然放出放射を検出することと、反射された増幅された自然放出放射を検出するとシードレーザをトリガすることと、を含む方法が提供される。

[0009] 本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。これらの図面において同じ参照符号は対応する部分を示す。
[0010] 図１は、リソグラフィ装置の一実施形態を示す。 [0011] 図２は、図１のリソグラフィ装置の放射源を示す。 [0012] 図３は、図２の放射源のレーザデバイスを示す。

[0013] 図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置１を概略的に示している。このリソグラフィ装置は、放射ビームＢ（例えばＥＵＶ放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するように構成され、かつ特定のパラメータに従ってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１ポジショナＰＭに接続されたサポート構造又はサポート（例えばマスクテーブル）ＭＴと、基板（例えばレジストコートウェーハ）Ｗを保持するように構成され、かつ特定のパラメータに従って基板を正確に位置決めするように構成された第２ポジショナＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付けられたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば１つ以上のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。

[0014] 照明システムＩＬとしては、放射を誘導し、整形し、又は制御するために、屈折型、反射型、磁気型、電磁型、静電型、若しくはその他のタイプの光コンポーネント、又はそれらのあらゆる組合せなどのさまざまなタイプの光コンポーネントを含むことができる。

[0015] サポート構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、及び、パターニングデバイスが真空環境内で保持されているか否かなどの他の条件に応じた態様で、パターニングデバイスを保持する。サポート構造は、機械式、真空式、静電式又はその他のクランプ技術を使って、パターニングデバイスを保持することができる。サポート構造は、例えば、必要に応じて固定又は可動にすることができるフレーム又はテーブルであってもよい。サポート構造は、パターニングデバイスを、例えば、投影システムに対して所望の位置に確実に置くことができる。本明細書において使用される「レチクル」又は「マスク」という用語はすべて、より一般的な「パターニングデバイス」という用語と同義であると考えるとよい。

[0016] 本明細書において使用される「パターニングデバイス」という用語は、基板のターゲット部分内にパターンを作り出すように、放射ビームの断面にパターンを与えるために使用できるあらゆるデバイスを指していると、広く解釈されるべきである。なお、留意すべき点として、放射ビームに付与されたパターンは、例えば、そのパターンが位相シフトフィーチャ又はいわゆるアシストフィーチャを含む場合、基板のターゲット部分内の所望のパターンに正確に一致しない場合もある。通常、放射ビームに付与されたパターンは、集積回路などのターゲット部分内に作り出されるデバイス内の特定機能層に対応することになる。

[0017] パターニングデバイスは、透過型であっても反射型であってもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、及びプログラマブルＬＣＤパネルが含まれる。マスクは、リソグラフィでは公知であり、バイナリ、レベンソン型(alternating)位相シフト、及びハーフトーン型(attenuated)位相シフトなどのマスク型、並びに種々のハイブリッドマスク型を含む。プログラマブルミラーアレイの一例では、小型ミラーのマトリックス配列が用いられており、各小型ミラーは、入射する放射ビームを様々な方向に反射させるように、個別に傾斜させることができる。傾斜されたミラーは、ミラーマトリックスによって反射される放射ビームにパターンを付与する。

[0018] 本明細書において使用される「投影システム」という用語は、使われている露光放射に、又は液浸液の使用若しくは真空の使用といった他の要因に適切な屈折型、反射型、反射屈折型、磁気型、電磁型、及び静電型光学系、又はそれらのあらゆる組合せを含むあらゆる型の投影システムを包含していると広く解釈されるべきである。本明細書において使用される「投影レンズ」という用語はすべて、より一般的な「投影システム」という用語と同義であると考えるとよい。

[0019] 本明細書に示されているとおり、リソグラフィ装置は、反射型のもの（例えば反射型マスクを採用しているもの）である。しかし、リソグラフィ装置は透過型のコンポーネントを含んでもよい。

[0020] リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（及び／又は２つ以上のマスクテーブル）を有する型のものであってもよい。そのような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使うことができ、又は予備工程を１つ以上のテーブル上で実行しつつ、別の１つ以上のテーブルを露光用に使うことができる。

[0021] 図１を参照すると、照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受ける。放射源とリソグラフィ装置は、別個の構成要素であってもよい。この場合、放射源は、リソグラフィ装置の一部を形成しているとはみなされず、また、放射ビームは、放射源ＳＯから照明システムＩＬへ、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを含むビームデリバリシステムを使って送られる。その他の場合、例えば、放射源が水銀ランプである場合、放射源はリソグラフィ装置の一体部分とすることができる。放射源ＳＯ及び照明システムＩＬは、必要ならばビームデリバリシステムとともに、放射システムと呼んでもよい

[0022] 照明システムＩＬは、放射ビームの角強度分布を調節するアジャスタを含んでもよい。一般に、イルミネータの瞳面内の強度分布の少なくとも外側及び／又は内側半径範囲（通常、それぞれσ-outer及びσ-innerと呼ばれる）を調節することができる。さらに、照明システムＩＬは、インテグレータ及びコンデンサといったさまざまな他のコンポーネントを含んでもよい。照明システムを使って放射ビームを調整すれば、放射ビームの断面に所望の均一性及び強度分布をもたせることができる。

[0023] 放射ビームＢは、サポート構造（例えばマスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えばマスクＭＡ）上に入射して、パターニングデバイスによってパターン形成される。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡによって反射された後、放射ビームＢは投影システムＰＳを通過し、投影システムＰＳは、基板Ｗのターゲット部分Ｃ上にビームの焦点を合わせる。第２ポジショナＰＷ及び位置センサＩＦ２（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダ、又は静電容量センサ）を使って、例えば、さまざまなターゲット部分Ｃを放射ビームＢの経路内に位置決めするように、基板テーブルＷＴを正確に動かすことができる。同様に、第１ポジショナＰＭ及び別の位置センサＩＦ１を使って、例えばマスクライブラリから機械的に取り出した後又はスキャン中に、パターニングデバイス（例えばマスク）マスクＭＡを放射ビームＢの経路に対して正確に位置決めすることもできる。通常、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴの移動は、第１ポジショナＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）及びショートストロークモジュール（微動位置決め）を使って実現することができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動も、第２ポジショナＰＷの一部を形成するロングストロークモジュール及びショートストロークモジュールを使って実現することができる。ステッパの場合は（スキャナとは対照的に）、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続されてもよく、又は固定されてもよい。パターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ及び基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２と、基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使って位置合わせされてもよい。例示では基板アライメントマークが専用ターゲット部分を占めているが、基板アライメントマークをターゲット部分とターゲット部分との間のスペース内に置くこともできる（これらは、スクライブラインアライメントマークとして公知である）。同様に、複数のダイがパターニングデバイス（例えばマスク）ＭＡ上に設けられている場合、マスクアライメントマークは、ダイとダイの間に置かれてもよい。

[0024] 例示の装置は、以下に説明するモードのうち少なくとも１つのモードで使用できる。

[0025] １．ステップモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを基本的に静止状態に保ちつつ、放射ビームに付与されたパターン全体を一度にターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一静的露光）。その後、基板テーブルＷＴは、Ｘ及び／又はＹ方向に移動され、それによって別のターゲット部分Ｃを露光することができる。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一静的露光時に結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。

[0026] ２．スキャンモードでは、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴ及び基板テーブルＷＴを同期的にスキャンする一方で、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する（すなわち、単一動的露光）。サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度及び方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大率及び像反転特性によって決めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって、単一動的露光時のターゲット部分の幅（非スキャン方向）が限定される一方、スキャン動作の長さによって、ターゲット部分の高さ（スキャン方向）が決まる。

[0027] ３．別のモードでは、プログラマブルパターニングデバイスを保持した状態で、サポート構造（例えばマスクテーブル）ＭＴを基本的に静止状態に保ち、また基板テーブルＷＴを動かす、又はスキャンする一方で、放射ビームに付与されたパターンをターゲット部分Ｃ上に投影する。このモードでは、通常、パルス放射源が採用され、さらにプログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動後ごとに、又はスキャン中の連続する放射パルス間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、前述の型のプログラマブルミラーアレイといったプログラマブルパターニングデバイスを利用するマスクレスリソグラフィに容易に適用することができる。

[0028] 上述の使用モードの組合せ及び／又はバリエーション、又は完全に異なる使用モードもまた採用可能である。

[0029] 図２は、放射システム４２、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置１をより詳細に示す。ＥＵＶ放射が、非常に高温で且つ電子スペクトルのＥＵＶ範囲内の放射を放出するプラズマを生成することによって生成されてよい。プラズマ４６は、燃料物質供給源４８によって供給される燃料物質の小滴をレーザ照射することによって生成される。一実施形態では燃料物質の小滴はＳｎである。

[0030] プラズマによって放出される放射は、コレクタミラー４７によって反射される。コレクタミラー４７は、本実施形態では、いわゆる中間集光点と一致する焦点に放射の焦点を合わせる。本実施形態では、放射はかすめ入射ミラー５１を介して焦点に集束される。放射システム４２は更に、汚染バリア（図示せず）を含んでもよい。汚染バリアはガスバリア、又は、ガスバリアとチャネル構造の組み合わせを含んでもよい。

[0031] 放射システム４２から、放射ビーム５３は、照明システムＩＬ内でミラー５５、５７を介して、パターニングデバイスサポートＭＴ（例えばレチクル又はマスクテーブル）上に位置決めされるパターニングデバイスＭＡ（例えばレチクル又はマスク）上に反射される。パターン付きビーム５９が形成され、このパターン付きビーム５９は、投影システムＰＳ内で反射素子６１、６３を介して、基板テーブルＷＴ上に結像される。通常、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳ内には図示するよりも多くの素子が存在してよい。かすめ入射ミラー５１が、リソグラフィ装置の型に依存して任意選択的にあってよい。かすめ入射ミラー５１は、格子スペクトルフィルタ５１であってもよい。更に、図示するよりも多くのミラーがあってもよく、例えば、素子６１、６３以外に1つの、２つの、３つの、４つの、更に多くの反射素子があってもよい。

[0032] 図２に概略的に示すように、格子スペクトルフィルタ５１の代わりに又はそれに加えて、ＥＵＶに対しては透過性であり、他の波長の放射はあまり透過させずにむしろその放射を実質的に吸収する透過型光学フィルタを適用してもよい。従って、「格子スペクトル純度フィルタ」は、ここでは、格子又は透過型フィルタを含む「スペクトル純度フィルタ」として更に示される。概略図２には示さないが、任意選択の光学素子として、照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に光学ＥＵＶ透過型フィルタを更に含んでもよい。

[0033] 図２に示すコレクタミラー４７は法線入射ミラーである。コレクタミラー４７はＳｉ／Ｍｏ多層を含んでよい。

[0034] 図３は、プラズマ４６を生成するために燃料物質の小滴を照射するよう用いてよい、例えばＣＯ_２レーザであるレーザデバイス６５の一実施形態を示す。レーザデバイス６５は、レーザ放射の複数のパルスを発生するように構成されたシードレーザ６７を含む。通常、シードレーザは、約１０Ｗ、約１００Ｗ、又は約Ｗ１０００の出力を有してよい。シードレーザは、例えばＣＯ_２レーザ又はＹＡＧレーザであってよい。レーザデバイス６５は更に、レーザ放射のパルスをビーム経路６９に沿って、プラズマ４６が生成されるプラズマ発生部位９０に導くように構成された複数のミラー７１、７３、７５、７７を含む。これらのミラー７１、７３、７５、７７は、集合的に、ビームデリバリシステムとみなされてもよい。ビームデリバリシステムはより多くのミラー又はより少ないミラーを含んでもよい。ビーム経路６９は、このビームデリバリシステムのミラーを用いて修正することができる。

[0035] レーザデバイスは更に、レーザ放射の出力を必要とされる出力レベルに増幅するように構成されたゲイン媒体を有する複数のアンプ７９、８１、８３、８５を含む。ゲイン媒体は、例えば、ヘリウムガス、窒素ガス、及びＣＯ_２ガスの混合物を含んでよい。レーザデバイス６５はＣＯ_２レーザであってよい。レーザデバイス６５は更に、燃料物質の小滴から反射された放射８９を検出し、シードレーザ６７をトリガするように構成されたディテクタ８７を含んでもよい。ディテクタ８７は例えば光電子倍増管であってよい。

[0036] レーザデバイス６５は、シードレーザ６７によってレーザビームを発生するようにトリガされるとレーザビームを発生する。レーザデバイス６５は自己消化性、すなわち、レーザビームが発生されると、アンプ７９、８１、８３、８５内のゲイン媒体はレーザデバイスがレーザビームの放出を停止するようにエネルギーを使い切る。したがって、レーザデバイス６５は、レーザ放射の複数のパルスを放出すると考えることができる。

[0037] レーザ放射のパルス間の間隔では、レーザデバイス６５は、低強度の放射を放出し続ける。このような放射は、一般に、増幅された自然放出放射と呼ばれる。レーザデバイス６５の第３ミラー７５には穴９１が開けられ、その後方にディテクタ８７が位置付けられる。これにより、ディテクタ８７は、燃料物質の小滴から反射された増幅自然放出放射を検出することができる。或いは又は追加として、切欠け又は凹所が第３ミラー７５に設けられてもよい。又は、第３ミラーには、増幅自然放出放射に対して透明である部分が設けられてもよい。穴、切欠け、凹所、及び透明部分は全て第３ミラーの透過性部分の例であると考えてよい。

[0038] ディテクタ８７は、燃料物質の小滴から反射された増幅自然放出放射は受けるが、燃料物質の小滴から反射されていない増幅自然放出放射は受けないように位置決めされる。反射されたものではない増幅自然放出放射は、第３ミラー７５の穴９１を通過するが、ディテクタ８７には入射しない。

[0039] ディテクタは、透過性部分が設けられていてもよい第４ミラー７７といった異なるミラーの後方に位置決めされてもよい。ここでも、ディテクタは、燃料物質の小滴から反射した増幅自然放出放射は受けるが燃料物質の小滴から反射されていない増幅自然放出放射は受けないように位置決めされてよい。

[0040] レーザデバイス６５は、次の通りに動作する。シードレーザ６７は、レーザ放射のパルスを放出していない場合に自然放出放射を放出する。これは、アンプ７９、８１、８３、８５内のゲイン媒体によって増幅される。増幅された自然放出放射は、ミラー７１、７３、７５、７７によってプラズマ発生部位９０に導かれる。

[0041] 燃料物質の小滴がプラズマ発生部位９０にある場合、増幅された自然放出放射は、小滴から反射される。反射された増幅自然放出放射は、第４ミラー７７によって反射されて、第３ミラー７５にある穴９１を通過する。それにより、反射された増幅自然放出放射は、ディテクタ８７に入射する。ディテクタは、増幅自然放出放射を受けると、シードレーザ６７をトリガしてレーザ放射のパルスを発生させる。シードレーザ６７によって発生されたレーザ放射のパルスは、各アンプ７９、８１、８３、８５を通過し、これらのアンプはそれぞれレーザ放射の強度を増加する。結果として生じる高強度のレーザ放射は、ミラー７１、７３、７５、７７を介して、プラズマ発生部位へと送られ、この部位において燃料物質の小滴に入射する。燃料物質の小滴は蒸発させられ、それによりＥＵＶ放射を放出するプラズマが形成される。

[0042] ディテクタ８７が光電子増倍管である場合、光電子増倍管に印加される電圧を、増幅自然放出放射が検出された後に下げて、レーザ放射が発生される前に、ディテクタの感度を下げることができる。これにより、レーザ放射によって光電子増倍管を損傷する恐れが少なくなる。追加として又は或いは、音響光学又は電気光学素子をディテクタ８７の前に設けて、また、この音響光学又は電気光学素子は増幅された自然放出放射が検出された後にディテクタから放射を離すように回折するように構成されてよい。これにより、レーザ放射がディテクタ８７に入射することが阻止されるので、ディテクタを損傷することから保護する。

[0043] 波長選択フィルタ（例えばスペクトル純度フィルタ）が、ディテクタ８７の前に設けられてもよい。この波長選択フィルタは、例えば、プラズマ４６から発生されたＥＵＶ放射、ＵＶ放射、及び可視放射が、ディテクタ８７に入射することを阻止できる。

[0044] 図３のレーザデバイス６５は、シードレーザ６７、したがって、レーザデバイス全体を、プラズマ発生部位９０における燃料物質の小滴の到着と同期させることを可能にする。このことは、不規則に小滴を供給する燃料小滴ジェネレータと共に、レーザデバイス６５を用いることを可能にする。このことは更に、燃料物質供給源４８に接続されたクロック及び／又はトリガデバイスを用いることなく、レーザデバイスを用いることを可能にする。

[0045] ディテクタ８７に入射する増幅自然放出放射と、燃料物質の小滴に入射するレーザ放射との間に遅延があってよい。この遅延を考慮するために、レーザデバイス６５は、燃料物質の小滴がプラズマ発生部位９０に到達する前に増幅自然放出放射を反射するように構成されてよい。

[0046] 一実施例では、ディテクタ８７に入射する増幅自然放出放射と、燃料物質の小滴に入射するレーザ放射との間の遅延は２μｓである。この例では、燃料物質の小滴は、１００ｍ／秒で進む。したがって、この装置は、増幅された自然放出放射がプラズマ発生部位９０の２００μｍ上流側にある燃料物質の小滴に入射するように構成される。

[0047] レーザデバイス６５のミラー７１、７３、７５、７７は、アンプ７９、８１、８３、８５からの増幅された自然放出放射が、プラズマ発生部位９０における又はそれに隣接する位置に集束されるようにいくらかの屈折力を有してよい。増幅された自然放出放射が集束されることによって、レーザデバイスが時期尚早にトリガされる（これは、燃料物質の小滴がプラズマ発生部位９０から離れている場合に、増幅された自然放出放射が、その小滴から反射された場合に起きる可能性がある）可能性を少なくする。空間フィルタがレーザデバイス内に含まれてもよい。空間フィルタも、レーザデバイスが時期尚早にトリガされる可能性を少なくする。

[0048] 遅延回路９４が、ディテクタ８７とシードレーザ６７との間に位置付けられて、例えば、反射された増幅自然放出放射がディテクタ８７によって検出されるとシードレーザ６７のトリガを遅延してよい。遅延回路９４は調節可能であってよく、また、増幅された自然放出放射のディテクタ８７への入射と、シードレーザ６７によるレーザ放射のパルスの発生との間の時間遅延を調節すべく用いられてよい。遅延回路９４は、レーザデバイス６５のレーザ放射の発生と、プラズマ発生部位９０における燃料物質の小滴９３の到着とを同期させるように用いられてよい。

[0049] レーザ放射は、燃料物質の小滴に入射すると、ある割合のレーザ放射が、燃料物質の小滴からアンプ７９、８１、８３、８５及びシードレーザ６７へと反射して戻ることがある。この放射は非常に強烈なのでシードレーザ６７を損傷してしまうことがある。

[0050] アンプ７９、８１、８３、８５とプラズマ発生部位９０との間の光路は、遅延線路９５を含んでもよい。この遅延線路９５は、シードレーザ６７によるレーザ放射の発生と、燃料物質の小滴から反射されたレーザ放射のアンプ７９、８１、８３、８５及びシードレーザ６７への入射との間の経過時間を増加する。用語「遅延線路」は、ここの文脈では、必要とされるよりも長く、また、それにより、レーザ放射のプラズマ発生部位９０への到達を遅延するビーム路６９の一部を意味するものと解釈されてよい。

[0051] この経過時間は、反射されたレーザ放射がアンプ７９、８１、８３、８５に入射する前に、アンプ７９、８１、８３、８５内のゲイン媒体のエネルギーが実質的に使い切られているように十分に長い。これにより、アンプ７９、８１、８３、８５が反射されたレーザ放射を増幅する可能性が少なくなる。反射されたレーザ放射が増幅されてしまうと、シードレーザ６７を損傷しかねないほどに高い強度の放射が発生されてしまうことがある。したがって、遅延線路によって遅延時間が増加されることで、反射レーザ放射によってシードレーザ６７が損傷される可能性が少なくなる。

[0052] 一実施例では、アンプ７９、８１、８３、８５がエネルギーを実質的に使い切るためには１００ｎｓ必要であり、遅延線路６５は、反射されたパルス放射がアンプ７９、８１、８３、８５に入射する前に１００ｎｓ経過させるために１５ｍの長さであってよい。例えば、遅延線路は１０ｍ、２０ｍ、３０ｍ、４０ｍ、又は５０ｍ以上の長さを有してよい。

[0053] 経過時間は、音響光学素子９６が反射されたレーザ放射をシードレーザ６７から離すように回折することを可能にすべく十分に長い。この音響光学素子９６は、レーザパルスがシードレーザ６７から放出される場合は透明であり、燃料小滴から反射されたレーザ放射がシードレーザ６７に入射する前に不透明となるように、ディテクタ８７（又は遅延回路９４からの出力）によってトリガされてよい。このようにして、音響光学素子９６は、反射されたレーザ放射がシードレーザ６７を損傷することを阻止できる。

[0054] 図３では、音響光学素子９６は、第１アンプ７９と第２アンプ８１との間に位置付けられる。この位置は、この位置ではレーザ放射は（例えば、第３アンプ８３と第４アンプ８５との間の位置に比べて）比較的低い強度を有し、したがって、音響光学素子９６を損傷する可能性が少ないので選択される。

[0055] 音響光学素子９６の代わりに他の形態の光スイッチを用いてもよい。例えば、電気光学素子を用いてもよい。この光スイッチは、任意の好適な位置に設けられてよい。

[0056] レーザ放射は直線偏光されていてもよい。この場合、４分の１波長板及び偏光フィルタを用いて、燃料物質の小滴から反射されアンプ７９、８１、８３、８５に戻るレーザ放射の量を少なくすることができる。偏光フィルタは、レーザによって放出された放射を透過するように構成され、４分の１波長板は、レーザ放射を円偏光するように構成されてよい。４分の１波長板は、燃料物質の小滴から反射されたレーザ放射を直線偏光するように構成されてよく、直線偏光の方向は、レーザ放射の直線偏光の最初の方向を横断する。したがって、反射されたレーザ放射は、偏光フィルタによって遮断され、アンプ７９、８１、８３、８５に戻ることが阻止される（又は、強度が小さくされてアンプに戻る）。偏光フィルタは、従来のポラロイドフィルタ、又は、代わりにブルースター（Brewster）角の付けられたミラーであってよい。

[0057] 図３には４つのアンプ７９、８１、８３、８５を示すが、任意の好適な数のアンプを用いてよい。これらのアンプは、最初に電気信号に変換することなくレーザ放射を増幅するので光学アンプと考えてよい。

[0058] 図３に示すミラー７１、７３、７５、７７のうち１以上のミラーは、レンズ、格子などといった他の好適な光学素子に置き換えられてもよい。

[0059] 極端紫外線（ＥＵＶ）放射という用語は、５から２０ｎｍの範囲内、例えば、１３から１４ｎｍの範囲内の波長を有する放射を含むことを意図している。

[0060] 本明細書において、ＩＣ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、本明細書記載のリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むフラットパネルディスプレイ、薄膜磁気ヘッドなどの製造といった他の用途を有し得ることが理解されるべきである。そのような別の用途においては、本明細書で使用される「ウェーハ」又は「ダイ」という用語はすべて、それぞれより一般的な「基板」又は「ターゲット部分」という用語と同義であるとみなしてよい。本明細書に記載した基板は、露光の前後を問わず、例えば、トラック（通常、基板にレジスト層を塗布し、かつ露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツール、及び／又はインスペクションツールで処理されてもよい。適用可能な場合には、本明細書中の開示内容を上記のような及びその他の基板プロセシングツールに適用してもよい。さらに基板は、例えば、多層ＩＣを作るために複数回処理されてもよいので、本明細書で使用される基板という用語は、すでに多重処理層を包含している基板を表すものとしてもよい。

[0061] 以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。例えば、本発明は、上記に開示した方法を表す１つ以上の機械読取可能命令のシーケンスを含むコンピュータプログラムの形態、又はこのようなコンピュータプログラムが記憶されたデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気又は光ディスク）の形態であってもよい。このコンピュータプログラムは、蒸着物の除去、圧力などを制御するために用いられてよい。

[0062] 上記の説明は、限定ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。

[0063] 本発明は、リソグラフィ装置の用途、又は、実施形態において説明したようなリソグラフィ装置における使用に限定されない。更に図面は、通常は、本発明を理解するために必要な構成要素及び特徴のみを含む。更にリソグラフィ装置の図面は概略的であって、縮尺が取られているわけではない。本発明は概略図に示すこれらの構成要素（例えば概略図に示すミラーの数）に限定されない。更に本発明は図１及び図２に関連して説明したリソグラフィ装置に限定されない。上述した実施形態は組み合わせてもよいことは理解されるべきである。

Claims (15)

1. シードレーザと、１以上のアンプと、ディテクタと、前記シードレーザによって放出される放射をプラズマ発生部位に向けて導く１以上の光学素子とを含み、前記光学素子は、前記シードレーザによって放出され、且つ、燃料物質の小滴から反射された増幅自然放出放射を、前記ディテクタに向けて導き、前記ディテクタは、前記反射された増幅自然放出放射が検出されると前記シードレーザによるレーザ放射パルスの発生をトリガする、ＣＯ_２レーザといったレーザデバイス。
2. 前記光学素子の少なくとも1つは、透過性部分が設けられたミラーであり、該透過性部分の後方に前記ディテクタが前記反射された増幅自然放出放射を検出するように位置付けられる、請求項１に記載のレーザデバイス。
3. 前記ディテクタは、前記燃料物質の小滴から反射された増幅自然放出放射を受けるが、前記燃料物質の小滴から反射されていない増幅自然放出放射は受けないように位置決めされる、請求項１又は２に記載のレーザデバイス。
4. 前記レーザデバイスは、前記反射された増幅自然放出放射が検出されると前記シードレーザのトリガを遅延させる遅延回路を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のレーザデバイス。
5. 前記遅延回路は調節可能である、請求項４に記載のレーザデバイス。
6. 前記レーザデバイスは、前記増幅自然放出放射を所望の位置に集束する光学部品を含む、請求項１〜５のいずれかに記載のレーザデバイス。
7. 前記１以上のアンプと前記プラズマ発生部位との間に光学遅延線路が設けられる、請求項１〜６のいずれかに記載のレーザデバイス。
8. 前記光学遅延線路は、前記１以上のアンプ内のゲイン媒体のエネルギーが、前記燃料物質の小滴から反射された前記レーザ放射の一部が前記１以上のアンプに入射する前に、実質的に使い切られるように十分に長い、請求項７に記載のレーザデバイス。
9. 前記光学素子の少なくとも1つはミラーである、請求項１〜８のいずれかに記載のレーザデバイス。
10. 前記レーザデバイスは、前記ディテクタに接続され、且つ、前記ディテクタによってトリガされて前記シードレーザによって発生された前記レーザ放射パルスは透過するが前記燃料物質の小滴から反射されたレーザ放射は遮断する光スイッチを更に含む、請求項１〜９のいずれかに記載のレーザデバイス。
11. 前記レーザデバイスは、前記レーザデバイスによって発生された前記レーザ放射は透過し、且つ、前記燃料物質の小滴から反射されたある割合の前記レーザ放射を遮断する偏光フィルタを更に含む、請求項１〜１０のいずれかに記載のレーザデバイス。
12. 請求項１〜１１のいずれか１つに記載されるレーザデバイスと、
    前記プラズマ発生部位がその中に位置付けられるチャンバと、
    前記プラズマ発生部位に向けて前記燃料物質の小滴を供給する燃料物質供給源と、
    を含む、極端紫外線放射を生成する放射源。
13. 前記放射源には、プラズマによって放出された放射を焦点に集束するコレクタミラーが設けられる、請求項１２に記載の放射源。
14. 請求項１から１１のいずれか１つに記載のレーザデバイス、又は、請求項１２若しくは１３に記載の放射源を含むリソグラフィ投影装置。
15. プラズマ発生部位に位置付けられた燃料物質を照射するためにレーザ放射パルスを同期させる方法であって、増幅された自然放出放射を、１以上の光学素子を用いて前記プラズマ発生部位に導くことと、燃料物質の小滴によって反射された増幅された自然放出放射を検出することと、前記反射された増幅された自然放出放射を検出するとシードレーザをトリガすることと、を含む方法。