JP2022540651A

JP2022540651A - マルチミラーレーザ維持プラズマ光源

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Publication number: JP2022540651A
Application number: JP2022502069A
Authority: JP
Inventors: キビアオチェン; マークシワン
Original assignee: KLA Corp
Current assignee: KLA Corp
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2022-09-16
Also published as: CN114073169A; IL289631A; IL289631B1; KR102606557B1; KR20220034797A; IL289631B2; JP2024041915A; US10811158B1; TW202117753A; WO2021015928A1

Abstract

マルチミラーレーザ維持プラズマ広帯域光源を開示する。当該光源は、ガスを収容するためのガス閉じ込め構造体を含み得る。前記光源は、ポンプ照明を発生するように構成されたポンプ光源と、前記ポンプ照明の一部を前記ガス内に向けさせ、それによりプラズマを維持するように構成された第１反射器要素とを含む。前記第１反射器は、前記プラズマから放出された広帯域光の一部を集光するように構成されている。また、前記光源は、前記第１反射器の反対側に配置された１以上の追加の反射器要素も含む。前記１以上の追加の反射器要素は、吸収されなかったポンプ照明、及び、前記第１反射器要素により集光されなかった広帯域光を反射して前記プラズマに戻すように構成されている。

Description

本発明は、概して、レーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）広帯域光源に関し、詳細には、複数の反射器要素を有するＬＳＰランプハウスに関する。

微細化が進む半導体デバイスの検査に使用するための改良された光源が益々必要になっている。このような光源の１つに、レーザ維持プラズマ（ＬＳＰ）広帯域光源がある。ＬＳＰ広帯域光源は、高出力の広帯域光を生成できるＬＳＰランプを含む。ＬＳＰランプは、楕円ミラーを用いてレーザ放射をガス容積内に集束し、それによりプラズマを点火及び／又は維持するように動作する。現在の楕円ミラーは、集光偏光角度が大きく（例えば１２０度）、且つ集光立体角が小さい（例えば３π未満）ことにより、集光効率が低い。また、集光偏光角度が大きい（例えば、偏光角度が１２０度）ことにより、集光アパーチャでの集束スポットサイズが理想よりも大きくなる。

米国特許出願公開第２０１６／００９７５１３号米国特許出願公開第２０１７／０３１５３６９号

従って、上記のような従来の方法の欠点を改善するシステム及び方法を提供することが有利であろう。

本開示の１以上の実施形態によれば、システムが開示される。一実施形態において、前記システムは、ガスを収容するためのガス閉じ込め構造体を含む。別の実施形態において、前記システムは、ポンプ照明を発生するように構成されたポンプ光源を含む。別の実施形態において、前記システムは、前記ポンプ照明の一部を前記ガス内に向けさせ、それによりプラズマを維持するように構成された第１反射器要素を含む。別の実施形態において、前記第１反射器は、前記プラズマから放出された広帯域光の少なくとも一部を集光するように構成されている。別の実施形態において、前記システムは、前記第１反射器の反対側に配置された１以上の追加の反射器要素を含む。別の実施形態において、前記第１反射器要素の反射面は、前記１以上の追加の反射器要素の反射面と向き合っている。別の実施形態において、前記１以上の追加の反射器要素は、吸収されなかったポンプ照明、及び、前記第１反射器要素により集光されなかった広帯域光を反射して前記プラズマに戻すように構成されている。

本開示の１以上の実施形態によれば、システムが開示される。一実施形態において、前記システムは、ガスを収容するためのガス閉じ込め構造体を含む。別の実施形態において、前記システムは、ポンプ照明を発生するように構成されたポンプ光源を含む。別の実施形態において、前記システムは、前記ポンプ照明の一部を前記ガス内に向けさせ、それによりプラズマを維持するように構成された楕円ミラーを含む。別の実施形態において、前記楕円ミラーは、前記プラズマから放出された広帯域光の少なくとも一部を集光し、そして前記広帯域光の一部を１以上の下流のアプリケーションに向けさせるように構成されている。別の実施形態において、前記システムは、前記楕円ミラーより上に配置された１以上の球形ミラーを含む。別の実施形態において、前記楕円ミラーの反射面は、前記１以上の球形ミラーの反射面と向き合っている。別の実施形態において、前記１以上の球形ミラーは、吸収されなかったポンプ照明、及び、前記楕円ミラーにより集光されなかった広帯域光を反射して前記プラズマに戻すように構成されている。

本開示の１以上の実施形態によれば、方法が開示される。一実施形態において、前記方法は、ポンプ照明を発生するステップを含む。別の実施形態において、前記方法は、前記ポンプ照明の一部を、ガス閉じ込め構造体内のガス内に向けさせ、それにより、第１反射器要素を介してプラズマを維持するステップを含む。別の実施形態において、前記方法は、前記プラズマから放出された広帯域光の一部を、前記第１反射器要素を介して集光し、そして前記広帯域光の一部を１以上の下流のアプリケーションに向けさせるステップを含む。別の実施形態において、前記方法は、吸収されなかったポンプ照明、及び、前記第１反射器要素により集光されなかった広帯域光を、１以上の追加の反射器要素を介して反射させて前記プラズマに戻すステップを含む。

上述の一概略的な説明及び以下の詳細な説明が、いずれも例示的で説明的なものに過ぎず、本発明を必ずしも、特許請求の範囲に記載されるように制限するものではないことが理解されよう。本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付図面は、本発明の実施形態を例示し、概略的な説明と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。

本開示の多数の利点が、添付図面を参照することにより、当業者により良好に理解されよう。

本開示の１以上の実施形態による、従来のＬＳＰ広帯域光源の概略図である。本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源の概略図である。本開示の１以上の実施形態による、プラズマを維持及び加熱するＬＳＰ広帯域光源の１以上のポンプ光源の概略図である。本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源における集光の概略図である。第１反射器要素と、ガス閉じ込め構造体を形成するように構成された１以上の追加の反射器要素の１つとを含むＬＳＰ広帯域光源の概略図である。本開示の１以上の実施形態による、図１に示したＬＳＰ広帯域光源と図２Ａに示したＬＳＰ広帯域光源とを比較したグラフである。本開示の１以上の実施形態による、図１に示したＬＳＰ広帯域光源、及び、図２Ａに示したＬＳＰ広帯域光源に対応する集束スポットの図である。本開示の１以上の実施形態による、図１に示したＬＳＰ広帯域光源の集光光効率、図２Ａに示したＬＳＰ広帯域光源の集光光効率、及び図２Ａに示したＬＳＰ広帯域光源の立体角導関数を、偏光放射角度の関数として表したグラフである。本開示の１以上の実施形態による、積層構成の２つの追加の反射器要素を備えたＬＳＰ広帯域光源の概略図である本開示の１以上の実施形態による、積層構成の３つの追加の反射器要素を備えたＬＳＰ広帯域光源の概略図である。本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源の概略図である。本開示の１以上の実施形態による、図２Ａ～図６のいずれか（又はそれらの組合せ）に示したＬＳＰ広帯域光源を実装した光学特性評価システムの概略図である。本開示の１以上の実施形態による、リフレクトメトリ及び／又はエリプソメトリ構成で配置された光学特性評価システムの簡略概略図である。本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源（例えば、図２Ａ～図８のいずれかに示したＬＳＰ広帯域光源又はそれらの任意の組合せ）を実装した光学特性評価システムの概略図である。本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源の実装方法を示したフロー図である。

ここで、添付図面に示した、開示された主題について詳細に説明する。

図２Ａ～図１０の全体を参照し、本開示によるマルチ（複数）ミラーレーザ維持プラズマ広帯域光源を説明する。

図１は、従来のＬＳＰ広帯域光源１００を示す概略図である。広帯域光源１００は、ポンプ照明１０４を発生するように構成されたポンプ光源１０２と、楕円形反射器要素１０６とを含み、楕円形反射器要素１０６は、ポンプ照明１０４の一部を、ガス閉じ込め構造体１０８に収容されているガスへと向け、それにより、プラズマ１１０を点火及び／又は維持するように構成されている。楕円形反射器要素１０６は、プラズマ１１０から放出された広帯域光１１５の一部（例えば、下部２πの光）を集光するように構成されている。プラズマ１１０から放出された広帯域光１１５は、１以上の下流のアプリケーション（例えば、検査又は計測（メトロロジ））のために、１以上の追加の光学素子（例えば、コールドミラー１１２）を介して集光され得る。

本明細書において、広帯域光源１００の全集光角度が３π（又はそれ未満）であることに留意されたい。広帯域光源１００は、１２０度の楕円ミラー（すなわち、偏光角度が１２０度の楕円ミラー）を利用して、プラズマ１１０から放出される広帯域光１１５を集光する。しかし、このような光源１００は光源エテンデューが大きく、第１反射器要素は高倍率を必要とする。大きい光源エテンデュー及び高倍率の結果、集光アパーチャでの集束スポットサイズが大きくなり、集光効率が低くなる。広帯域光源１００は、プラズマから放出される広帯域放射１１５を再利用できず、従ってプラズマが主要熱光源のみを介して加熱されることに留意されたい。

光源１００の欠点に基づいて、本開示の実施形態は、全集光立体角を３π以上（例えば、３π～４π）に増大するように構成されたマルチミラーＬＳＰ広帯域光源の実現に向けられ、これにより、集光効率を向上させ、光源の集束スポットサイズを低減する。また、集光効率を高めることで、偏光角度が１２０度の光源１００と同一のレーザ出力で、１．５倍の光量を得ることが可能である。

図２Ａは、本開示の１以上の実施形態によるＬＳＰ広帯域光源２００の概略図である。一実施形態において、広帯域光源２００は、ポンプ照明２０４の１以上のビームを発生するための１以上のポンプ光源２０２を含む。１以上のポンプ光源２０２は、プラズマを点火及び／又は維持するのに適した当分野で知られている任意のポンプ光源を含み得る。例えば、１以上のポンプ光源２０２は、１以上のレーザ（すなわち、ポンプレーザ）を含み得る。例えば、１以上のポンプ光源２０２は、赤外（ＩＲ）レーザ、可視レーザ、紫外（ＵＶ）レーザなどのうちの少なくとも１つを含み得る。

別の実施形態において、広帯域光源２００は第１反射器要素２０６を含む。第１反射器要素２０６は、ポンプ照明２０４の一部を、ガス閉じ込め構造体２０８内に収容されたガス内に第１反射器要素２０６の焦点で集束させて、プラズマ２１０を点火及び／又は維持するように構成されている。

別の実施形態において、第１反射器要素２０６は、１２０度未満の集光偏光角度を有する。例えば、第１反射器要素２０６は、９０度の、又はほぼ９０度の集光偏光角度を有し得る。本明細書において、図２Ａに示されている集光角度は、単に説明のために提供されており、本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことに留意されたい。

別の実施形態において、広帯域光源２００は、第１反射器要素２０６に対向して配置された１以上の追加の反射器要素２１４を含む。例えば、第１反射器要素２０６の反射面が、１以上の追加の反射器要素２１４の反射面と向き合い得る。１以上の追加の反射器要素２１４は、第１反射器要素２０６より上方に配置され得るが、これは必須ではない。本明細書において、１以上の追加の反射器要素２１４を上部反射器要素（複数可）と称し、第１反射器要素２０６を下部反射器要素と称し得るが、このような呼称が非限定的であることに留意されたい。

１以上の追加の反射器要素２１４は１以上の開口部２２０を含み、開口部２２０は、ポンプ光源２０２からのポンプ照明２０４を、プラズマ２１０に渡し、且つ／又は第１反射器要素２０６の焦点から１以上のコンポーネント（構成要素）に渡すように構成されている。例えば、１以上の開口部２２０は、広帯域光２１５を１以上の追加の光学素子（例えば、光学特性評価システムなどの入口アパーチャ）に渡すように構成され得る。

第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４は、プラズマ生成の分野で知られている任意の反射器要素を含み得る。一実施形態において、第１反射器要素２０６は、反射楕円形セクション（すなわち、楕円形反射器）を含み得、１以上の追加の反射器要素２１４は、１以上の球形セクション（すなわち、球形反射器）を含み得る。本明細書において、第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４が、それぞれ楕円形反射器及び球形反射器に限定されないことに留意されたい。むしろ、第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４は、プラズマ生成の分野で知られている任意の反射器形状を含み得る。例えば、第１反射器要素２０６及び／又は１以上の追加の反射器要素２１４は、１以上の楕円形反射器、１以上の球形反射器、及び／又は１以上の放物線状反射器を含み得る。

一実施形態において、１以上の追加の反射器要素２１４は、単一の反射球形セクション２１４を含む。単一の反射性球形セクションは、第１反射器要素２０６の焦点を中心とし得る。

別の実施形態において、第１反射器要素２０６は、１以上の追加の反射器要素２１４よりも小さい曲率半径を有する。例えば、第１反射器要素２０６は、１以上の追加の反射器要素２１４の曲率半径Ｒ２よりも小さい曲率半径Ｒ１を有し得る。例えば、第１反射器要素２０６は、曲率半径Ｒ１＝１００ｍｍを有し得、一方、１以上の追加の反射器要素２１４は、曲率半径Ｒ２＝１６０ｍｍを有し得る。本明細書において、１以上の追加の反射器要素２１４が、当分野で知られている任意の円錐定数ｋを有し得ることに留意されたい。例えば、１以上の追加の反射器要素２１４は、円錐定数ｋ＝０を有し得る（すなわち、球面ミラー）。別の例として、１以上の追加の反射器要素２１４は、円錐定数ｋ＝－１を有し得る（すなわち、放物線状ミラー）。

一実施形態において、第１反射器要素２０６と１以上の追加の反射器要素２１４とは、３π～４πの組み合わされた集光立体角を有するように構成される。例えば、第１反射器要素２０６と１以上の追加の反射器要素２１４とは、３．４π～３．６πの組み合わされた集光立体角を有し得る。例えば、第１反射器要素２０６と１以上の追加の反射器要素２１４とは、３．５πの組み合わされた集光立体角を有する。本明細書において、プラズマ光源の放射立体角（例えば、４π付近）が、上部２πと下部２πとに分割されることに留意されたい。

図２Ｂは、本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源２００の１以上のポンプ光源２０２がプラズマ２１０を維持及び加熱する様子を示す概略図である。簡略化のために、プラズマ２１０から放出される広帯域光２１５は図２Ｂには示されていない。

図２Ｂに示されているように、１以上のポンプ光源２０２が、第１反射器要素２０６の焦点の１つに配置され、ポンプ光源２０２からのポンプ照明２０４が、プラズマ２１０を維持するために第１反射器要素２０６の第２焦点に集束される。１以上の追加の反射器要素２１４が、吸収されなかったポンプ照明２１８を反射して第１反射器要素２０６の焦点でプラズマ２１０に戻すように構成され得る。この実施形態において、再集束されたポンプ照明２１８は、プラズマ２１０により吸収される追加の機会を有することができ、それにより、プラズマ２１０をさらに加熱して、光源２００の効率を増大し得る。

図２Ｃは、本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源２００における集光の概略図である。簡略化のために、最初のポンプ照明２０４及び再利用されるポンプ照明２１８は図２Ｃには示されていない。第１反射器要素２０６は、下流のアプリケーションで使用するための下部２πの光を集光するように構成され得る。例えば、第１反射器要素２０６は、下部２πの光を第１反射器要素２０６の第２焦点に集束し得る。

再び図２Ａを参照すると、動作中、プラズマ２１０は、ポンプ照明２０４，２１８の一部を吸収し、広帯域光２１５を放出する。この実施形態において、広帯域光２１５の約半分が、第１反射器要素２０６の焦点で再集束されてプラズマ２１０に戻され、プラズマ２１０に追加の加熱力を提供する。上部２πの立体角に放出された光（すなわち、上部２πの広帯域光２１５及び上部２πの吸収されなかったポンプ照明２１８）の少なくとも一部が、プラズマ２１０を加熱するための光子エネルギーの効率的な利用の促進を補助するように連続的に再利用されることに留意されたい。この実施形態において、１以上の追加の反射器要素２１４は、第１反射器要素２０６により集光されなかった上部２πの光を集光するように構成されている。例えば、上部２πの立体角に放出された広帯域光２１５は、まず、第１反射器要素２０６と１以上の追加の反射器要素２１４の両方の焦点（例えば、プラズマ２１０が配置されている場所）に戻されて集光される。次いで、この例において、第１反射器要素２０６は、１以上の追加の反射器２１４から再集束されて第１反射器要素２０６に戻された広帯域光２１５を、第１反射器要素２０６の第２焦点（例えば、集光アパーチャの位置）に中継し得る。本明細書において、この実施形態で、上部２π及び下部２πの光が同一の集光エテンデュー内に集光されることができ、その結果、集光立体角が（例えば、４π付近に）増大することに留意されたい。

幾つかの実施形態において、ポンプ照明２０４はＩＲ光を含む。この実施形態において、プラズマ２１０に集束されたＩＲ光は２πの立体角を占める。例えば、ＩＲ光のかなりの部分が、プラズマ２１０を通る最初の経路でプラズマ２１０に吸収され、残りのＩＲ光がプラズマ２１０を通って伝搬し、上部反射器要素（複数可）２１４によりプラズマ２１０に再集束される。さらに、戻されたＩＲ光のかなりの部分が再びプラズマ２１０に再吸収され、残るＩＲ光のごく一部が広帯域光源２００から漏れる。この実施形態において、１以上の追加の光学素子が、広帯域光２１５の関心スペクトルをプラズマ２１０からプラズマ集光面２１７に反射するように構成されたコールドミラー２１２を含むことができ、光スペクトルの別の部分（吸収されなかったポンプ照明を含む）がコールドミラー２１２を透過する。本明細書において、このプロセスが、全体的なＩＲ吸収効率を二重吸収により増大させることに留意されたい。

ガス閉じ込め構造体２０８は、当分野で知られている任意のガス閉じ込め構造体を含むことができ、これは、プラズマ／ガスバルブ、プラズマ／ガスセル、プラズマ／ガスチャンバなどを含むがこれらに限定されない。さらに、ガス閉じ込め構造体２０８内に収容されるガスは、当分野で知られている任意のガスを含み得、これは、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ネオン（Ｎｅ）、窒素（Ｎ_２）などのうちの少なくとも１つを含むがこれらに限定されない。

一実施形態において、広帯域光源２００は、ランプ（例えば、プラズマセル又はプラズマバルブ）の挿入を可能にするように構成されたオープンアクセスホール２０９を含む。例えば、光源２００のガス閉じ込め構造体２０８がオープンアクセスホール２０９を含み得る。別の例として、第１反射器要素２０６がオープンアクセスホール２０９を含み得る。本明細書において、ガス閉じ込め構造体２０８がプラズマバルブ又はプラズマセルである場合、ガス閉じ込め構造体２０８の透明部分（例えば、ガラス）が任意の数の形状であり得ることに留意されたい。例えば、ガス閉じ込め構造体２０８は、円筒形状、球形状、カージオイド形状などであり得る。

第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４は、プラズマベースの広帯域光源の技術分野で知られているプラズマ２１０からの任意の波長の広帯域光を集光するように構成される。例えば、第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４は、紫外（ＵＶ）光、真空ＵＶ（ＶＵＶ）光、深紫外（ＤＵＶ）光、及び／又は極端紫外（ＥＵＶ）光を集光するように構成され得る。

別の実施形態において、広帯域光源２００は、プラズマ２１０からの広帯域光出力２１５を１以上の下流アプリケーション（図２Ａ～図２Ｃに省略記号で示されている）に向けるように構成された１以上の追加の光学素子をさらに含む。１以上の追加の光学素子は、当分野で知られている任意の光学素子を含み得、これは、１以上のミラー、１以上のレンズ、１以上のフィルタ、１以上のビームスプリッタなどを含むがこれらに限定されない。

本開示の実施形態の多くを、図２Ａに示した実施形態のように、プラズマセル又はプラズマバルブを有するように示してきたが、このような構成が本開示の範囲を限定するものと解釈されるべきではない。１以上の別の実施形態において、図２Ｄに示されているように、第１反射器要素２０６、及び、１以上の追加の反射器要素２１４のうちの１つが、それ自体でガス閉じ込め構造体２０８を形成するように構成されてもよい。例えば、第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４は、第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４の面により画成された容積内にガスを収容するように密閉され得る。この例において、プラズマセル又はプラズマバルブなどの内部のガス閉じ込め構造体は必要なく、第１反射器要素２０６及び１以上の追加の反射器要素２１４の面がガスチャンバとして機能する。この場合、開口部２２０は、ポンプ光２０４及びプラズマ広帯域光２１５の両方を通過させる窓２３０（例えば、ガラス窓）により密閉される。一実施形態において、第１反射器要素２０６は、開口部２０９を有さない構造であり得る。第１反射器要素２０６と追加の反射器要素２１４との間の開口部がシール２３２で密閉され得る。

図３Ａは、広帯域光源１００と広帯域光源２００とを比較したグラフ３００を示している。この例において、光源１００の反射器要素１０６は、広帯域光源２００の第１反射器要素２０６よりも大きい集光角度を有する。例えば、光源１００の第１反射器要素１０６は１２０度の集光偏光角度を有し、広帯域光源２００の第１反射器要素２０６は９０度の集光偏光角度を有し得る。さらに、この例において、集光面２１７における下流の光学素子の集光数値開口（ＮＡ）は、光源１００及び光源２００の両方で同一である。

図３Ｂは、本開示の１以上の実施形態による、広帯域光源１００及び広帯域光源２００にそれぞれ対応する集束スポット３１０，３２０の図である。一実施形態において、光源１００の反射器要素１０６が集束スポット３１０を生成し、広帯域光源２００の第１反射器要素２０６が集束スポット３２０を生成する。この例において、広帯域光源１００の集束スポット３１０は、広帯域光源２００の集束スポット３２０（例えば、約１０００μｍ）よりも大きい（例えば、約２０００μｍ）。これは、光源１００の集光偏光角度が（光源２００よりも）大きい（例えば、１２０度）ことによる。本明細書において、広帯域光源２００のスポット３２０のサイズがより小さいことにより、広帯域光源２００がより高い集光効率（例えば、広帯域光源２００でほぼ４π、光源１００でほぼ３π）を示し得ることに留意されたい。

図３Ｃは、本開示の１以上の実施形態による、光源１００の集光効率３８０と、広帯域光源２００の集光効率３７０と、光源１００及び光源２００の両方の立体角導関数３６０とを偏光放射角度の関数として示したグラフ３５０である。

一実施形態において、グラフ３５０に示されている光源２００の立体角導関数３６０は、偏光角度に対する立体角の導関数である。この実施形態において、立体角導関数３６０は、偏光角度Ψ＝９０度で最大になる。

別の実施形態において、グラフ３５０は、光源２００の立体角あたりの集光効率３７０及び、光源１００の立体角あたりの集光効率３８０を示す。この実施形態において、集光効率３７０，３８０は、それぞれ新設計及び旧設計に関する偏光放射角度の関数である。また、立体角あたりの集光効率は、ほぼ全ての偏光角度において、旧設計（集光効率３８０）に対して新設計（集光効率３７０）が高くなっている。新設計において、立体角あたりの集光効率３７０は、立体角導関数が最大である偏光角度Ψ＝９０度で最大となる。一方、旧設計では、立体角あたりの集光効率３８０の最大値は、立体角導関数が最大ではない偏光角度で最大になる。従って、新設計の全体的な集光効率は旧設計の方法よりも高くなる。

図４は、本開示の１以上の実施形態による、積層構成の２つの追加の反射器要素を有するＬＳＰ広帯域光源２００の概略図である。一実施形態において、１以上の追加の反射器要素は、第１反射球形セクション４１４ａ及び第２球形セクション４１４ｂを含む。第１反射球形セクション４１４ａ及び第２球形セクション４１４ｂは、第１反射器要素４０６の焦点を共通の中心とし得る。このようなダブルミラー構造により、第２セクション４１４ｂが、第１セクションにより集光されなかった上部２πの光を集光できるため、光源の集光立体角を増大させる。また、このようなダブルミラー構造において、より大きい反射球形セクションを製造可能にするために横方向の直径が低減される。

第１反射球形セクション４１４ａ及び第２球形セクション４１４ｂは、１以上の開口部４２０を含むことができ、開口部４２０は、ポンプ照明２０４が球形セクション４１４ａ，４１４ｂを通過できるように構成され、さらに、広帯域光２１５を下流の１以上のコンポーネントに渡すように構成されている。例えば、第２球形セクション４１４ｂは、ポンプ光源２０２からのポンプ照明２０４を、第１球形セクション４１４ａの第１開口部４２０ａを通してプラズマ２１０に渡すように構成された第２開口部４２０ｂを含み得る。また、第１開口部４２０ａが、第１反射器要素４０６の焦点から集光された広帯域光２１５を、第２開口部４２０ｂを通して１以上のコンポーネントに渡すように構成され得る。さらに、第２球形セクション４１４ｂは、ポンプ照明２１８及び広帯域光２１５の追加の再利用を提供し得る。

一実施形態において、第２球形セクション４１４ｂの曲率半径は、第１球形セクション４１４ａの曲率半径よりも大きい。また、第１球形セクション４１４ａ又は第２球形セクション４１４ｂの少なくとも一方が、第１反射器要素４０６の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する。

図５は、本開示の１以上の実施形態による、積層構成の３つの追加の反射器要素５１４を有するＬＳＰ広帯域光源５００の概略図である。一実施形態において、１以上の反射器要素は、第１反射球形セクション５１４ａ、第２球形セクション５１４ｂ、及び第３球形セクション５１４ｃを含む。第１反射球形セクション５１４ａ、第２球形セクション５１４ｂ、及び第３球形セクション５１４ｃは、第１反射器要素５０６の焦点を共通の中心とし得る。

第１反射球形セクション５１４ａ、第２球形セクション５１４ｂ、及び第３球形セクション５１４ｃは、１以上の開口部５２０を含み得る。開口部５２０は、ポンプ照明２０４が球形セクション５１４ａ，５１４ｂ及び５１４ｃを通過できるように構成され、さらに、広帯域光２１５を１以上の下流のコンポーネントに渡すように構成されている。例えば、第３球形セクション５１４ｃは第３開口部５２０ｃを含むことができ、第２球形セクション５１４ｂは第２開口部５２０ｂを含むことができ、第１球形セクション５１４ａは第１球形開口部５２０ａを含み得る。この点に関し、第２球形セクション５１４ｂは、第１反射器要素５０６により集光されなかった光に対する、ポンプ照明２１８及び広帯域光２１５の追加の再利用を提供し得る。また、第３球形セクション５１４ｃは、第２球形セクション５１４ｃにより集光されなかったポンプ照明２１８の再利用を提供する。別の実施形態において、第３球形セクション５１４ｃの曲率半径は、第２球形セクション５１４ｂ及び第１球形セクション５１４ａの曲率半径よりも大きい。

本明細書において、図４及び図５に示したような複数の追加の反射器要素の積層構成により、追加の反射器要素４１４ａ～４１４ｂ及び５１４ａ～５１４ｃのサイズを低減できることに留意されたい。このサイズの低減が、本開示の１以上の実施形態の集光効率を向上させる。さらに、ミラーサイズのこの低減は、より高い集光効率のためのより大きい集光立体角を可能にするミラーの製造可能性を高める。

また、光源２００の追加の反射器要素の最大個数が３つであるように示したが、これが本開示の範囲を限定するものと解釈されてはならないことに留意されたい。例えば、光源２００は、任意の個数の追加の反射器要素を含むことができ、これは、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、又は６つ（など）の個数の追加の反射器要素を含むがこれらに限定されない。

図６は、本開示の１以上の代替的及び／又は追加の実施形態による、広帯域光源２００の概略図である。

この実施形態において、第１反射器要素６０６は、１以上の追加の反射器要素６１４の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する。この実施形態において、１以上の追加の反射器要素６１４は、ポンプ照明２０４及び集光経路２１７の影に配置される。さらに、この実施形態において、１以上の追加の反射器要素６１４は、プラズマ広帯域放射２１５を再集束してプラズマ２１０に戻すようにするように構成されている。

図７は、本開示の１以上の実施形態による、図２Ａ～図６のいずれか（又はそれらの組合せ）に示されたＬＳＰ広帯域光源２００を実装した光学特性評価システム７００の概略図である。

本明細書において、システム７００が、当分野で知られている任意のイメージング、検査、計測、リソグラフィ、又はその他の特性評価／作製システムを構成し得ることに留意されたい。この点に関し、システム７００は、検査、光学的計測、リソグラフィ、及び／又はイメージングを試料７０７に実行するように構成され得る。試料７０７は、当分野で知られている任意のサンプルを含み得、これは、ウェハ、レチクル／フォトマスクなどを含むがこれらに限定されない。システム７００が、本開示を通じて記載されるＬＳＰ広帯域光源２００の様々な実施形態のうちの１以上を組み込み得ることに留意されたい。

一実施形態において、試料７０７は、試料７０７の移動を容易にするためにステージアセンブリ７１２上に配置される。ステージアセンブリ７１２は、当分野で知られている任意のステージアセンブリ７１２を含むことができ、これは、Ｘ－Ｙステージ、Ｒ－θステージなどを含むがこれらに限定されない。別の実施形態において、ステージアセンブリ７１２は、検査又はイメージング中に試料７０７の高さを調整でき、それにより、試料７０７に焦点を合わせ続けることができる。

別の実施形態において、照明アーム７０３が、広帯域光源２００からの照明を試料７０７に向けるように構成されている。照明アーム７０３は、当分野で知られている任意の個数及び種類の光学部品を含み得る。一実施形態において、照明アーム７０３は、１以上の光学素子７０２、ビームスプリッタ７０４、及び、対物レンズ７０６を含む。これに関連して、照明アーム７０３は、ＬＳＰ広帯域光源２００からの照明を試料７０７の面上に集束させるように構成され得る。１以上の光学素子７０２は、当分野で知られている任意の光学素子又は光学素子の組合せを含むことができ、これは、１以上のミラー、１以上のレンズ、１以上のポラライザ、１以上のグレーティング、１以上のフィルタ、１以上のビームスプリッタなどを含むがこれらに限定されない。

別の実施形態において、集光アーム７０５が、試料７０７から反射、散乱、回折、及び／又は放出された光を集光するように構成されている。別の実施形態において、集光アーム７０５は、試料７０７からの光を検出器アセンブリ７１４のセンサ７１６に向けさせ且つ／又は集束し得る。センサ７１６及び検出器アセンブリ７１４が、当分野で知られている任意のセンサ及び検出器アセンブリを含み得ることに留意されたい。例えば、センサ７１６は、電荷結合素子（ＣＣＤ）検出器、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）検出器、時間遅延積分（ＴＤＩ）検出器、光電子増倍管（ＰＭＴ）、アバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）などを含み得るが、これらに限定されない。さらに、センサ７１６は、ラインセンサ又は電子衝撃ラインセンサを含み得るが、これに限定されない。

別の実施形態において、検出器アセンブリ７１４は、１以上のプロセッサ７２０及びメモリ７２２を含むコントローラ７１８に通信接続される。例えば、１以上のプロセッサ７２０は、メモリ７２２に通信接続されることができ、１以上のプロセッサ７２０は、メモリ７２２に記憶されたプログラム命令のセットを実行するように構成される。一実施形態において、１以上のプロセッサ７２０は、検出器アセンブリ７１４の出力を分析するように構成される。一実施形態において、プログラム命令のセットは、１以上のプロセッサ７２０に、試料７０７の１以上の特性を分析させるように構成される。別の実施形態において、プログラム命令のセットは、試料７０７及び／又はセンサ７１６に焦点を合わせ続けるために、１以上のプロセッサ７２０にシステム７００の１以上の特性を変更させるように構成される。例えば、１以上のプロセッサ７２０は、ＬＳＰ広帯域光源２００からの照明を試料７０７の面上に集束させるために対物レンズ７０６又は１以上の光学素子７０２を調整するように構成され得る。別の例として、１以上のプロセッサ７２０は、試料７０７の面から照明を集光し、集光した照明をセンサ７１６に集束させるために、対物レンズ７０６及び／又は１以上の光学素子７０２を調整するように構成され得る。

システム７００が、当分野で知られている任意の光学的構成で構成されることができ、これらが、暗視野構成、明視野配向などを含むがこれらに限定されないことに留意されたい。

図８は、本開示の１以上の実施形態による、リフレクトメトリ及び／又はエリプソメトリ構成で配置された光学特性評価システム８００の簡略概略図を示す。図２Ａ～図７に関して説明した様々な実施形態及びコンポーネントが図８のシステムに拡張されると解釈できることに留意されたい。システム８００は、当分野で知られている任意のタイプの計測システムを含み得る。

一実施形態において、システム８００は、ＬＳＰ広帯域光源２００と、照明アーム８１６と、集光アーム８１８と、検出器アセンブリ８２８と、１以上のプロセッサ７２０及びメモリ７２２を含むコントローラ７１８とを含む。

この実施形態おいて、ＬＳＰ広帯域光源２００からの広帯域照明が、照明アーム８１６を介して試料７０７に向けられる。別の実施形態において、システム８００は、サンプルから発せられた照明を、集光アーム８１８を介して集光する。照明アーム経路８１６は、広帯域ビームを修正及び／又は調整するのに適した１以上のビーム調整コンポーネント８２０を含み得る。例えば、１以上のビーム調整コンポーネント８２０は、１以上のポラライザ、１以上のフィルタ、１以上のビームスプリッタ、１以上のディフューザ、１以上のホモジナイザ、１以上のアポダイザ、１以上のビームシェイパ、又は１以上のレンズを含み得るが、これらに限定されない。

別の実施形態において、照明アーム８１６は、第１集束要素８２２を利用して、サンプルステージ８１２上に配置された試料２０７にビームを集束及び／又は向けさせ得る。別の実施形態において、集光アーム８１８は、試料７０７からの照明を集光するための第２集束要素８２６を含み得る。

別の実施形態において、検出器アセンブリ８２８は、試料７０７から発せられた照明を、集光アーム８１８を介して捕捉するように構成される。例えば、検出器アセンブリ８２８は、試料７０７から（例えば、鏡面反射、拡散反射などを介して）反射又は散乱された照明を受光し得る。別の例として、検出器アセンブリ８２８は、試料７０７により発生された照明（例えば、ビームの吸収に関連するルミネセンスなど）を受光し得る。検出器アセンブリ８２８が、当分野で知られている任意のセンサ及び検出器アセンブリを含み得ることに留意されたい。例えば、センサは、ＣＣＤ検出器、ＣＭＯＳ検出器、ＴＤＩ検出器、ＰＭＴ、ＡＰＤなどを含み得るが、これらに限定されない。

集光アーム８１８は、さらに、第２集束要素８２６により集光された照明を方向付け及び／又は修正する任意の個数の集光ビーム調整要素８３０を含み得る。集光ビーム調整要素８３０は、１以上のレンズ、１以上のフィルタ、１以上のポラライザ、又は１以上の位相プレートを含むがこれらに限定されない。

システム８００は、当分野で知られている任意のタイプの計測ツールとして構成され得、これは、１以上の照明角度を有する分光エリプソメータ、ミューラ行列要素を（例えば、回転補償器を使用して）測定するための分光エリプソメータ、単波長エリプソメータ、角度分解エリプソメータ（例えば、ビームプロファイルエリプソメータ）、分光反射率計、単波長反射率計、角度分解反射率計（例えば、ビームプロファイル反射率計）、イメージングシステム、瞳孔イメージングシステム、スペクトルイメージングシステム、又は散乱計を含むがこれらに限定されない。

本開示の様々な実施形態での実装に適した検査／計測ツールに関する記載が、２０１２年７月９日に出願された“Wafer Inspection System”と題する米国特許出願第１３／５５４９５４号；２００９年７月１６日に公開された“Split Field Inspection System Using Small Catadioptric Objectives)と題する米国公開特許出願第２００９／０１８０１７６号；２００７年１月４日に公開された“Beam Delivery System for Laser Dark-Field Illumination in a Catadioptric Optical System”と題する米国公開特許出願第２００７／０００２４６５号；１９９９年１２月７日に発行された“Ultra-broadband UV Microscope Imaging System with Wide Range Zoom Capability”と題する米国特許第５，９９９，３１０号；２００９年４月２８日に発行された“Surface Inspection System Using Laser Line Illumination with Two Dimensional Imaging”と題する米国特許第７，５２５，６４９号；２０１３年５月９日に公開された“Dynamically Adjustable Semiconductor Metrology System”と題する、Wangらによる米国公開特許出願第２０１３／０１１４０８５号；１９９７年３月４日に発行された“Focused Beam Spectroscopic Ellipsometry Method and System”と題するPiwonka-Corleらによる米国特許第５，６０８，５２６号；２００１年１０月２日に発行された“Apparatus for Analyzing Multi-Layer Thin Film Stacks on Semiconductors”と題するRosencwaigらによる米国特許第６，２９７，８８０号に提示されており、これらの各々の全てを援用して本明細書に組み込む。

本開示の１以上のプロセッサ７２０は、当分野で知られている任意の１以上の処理要素を含み得る。この意味で、１以上のプロセッサ７２０は、ソフトウェアアルゴリズム及び／又は命令を実行するように構成された任意のマイクロプロセッサ型デバイスを含み得る。本開示全体を通じて説明されるステップが、単一のコンピュータシステム、又は代替的に複数のコンピュータシステムにより実行され得ることが理解されよう。全体として、用語「プロセッサ」は、非一時的メモリ媒体７２２からのプログラム命令を実行する１以上の処理及び／又は論理要素を有する任意のデバイスを包含するように広く定義され得る。さらに、開示される様々なシステムの異なるサブシステムは、本開示全体を通じて記載されるステップの少なくとも一部を実行するのに適したプロセッサ及び／又は論理要素を含み得る。

メモリ媒体７２２は、関連する１以上のプロセッサ７２０により実行可能なプログラム命令を記憶するのに適した、当分野で知られている任意の記憶媒体を含み得る。例えば、メモリ媒体７２２は、非一時的メモリ媒体を含み得る。例えば、メモリ媒体７２２は、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気又は光学メモリデバイス（例えば、ディスク）、磁気テープ、ソリッドステートドライブなどを含み得るが、これらに限定されない。別の実施形態において、メモリ７２２は、本明細書に記載する様々なステップの１以上の結果及び／又は出力を記憶するように構成される。さらに、メモリ７２２が、１以上のプロセッサ７２０と共通のコントローラハウジングに収容され得ることに留意されたい。代替的な実施形態において、メモリ７２２は、１以上のプロセッサ７２０の物理的位置から離れて配置され得る。例えば、１以上のプロセッサ７２０は、ネットワーク（例えば、インターネット、イントラネットなど）を介してアクセス可能なリモートメモリ（例えば、サーバ）にアクセスし得る。これに関し、コントローラ７１８の１以上のプロセッサ７２０は、本開示全体を通じて説明される様々なプロセスステップのいずれをも実行し得る。本明細書において、システム７００の１以上のコンポーネントが、システム７００の様々なその他のコンポーネントに、当分野で知られている任意の方法で通信接続され得ることに留意されたい。例えば、照明システム７００、検出器アセンブリ７１４、コントローラ７１８、及び１以上のプロセッサ７２０は、有線（例えば、銅線、光ファイバケーブルなど）又は無線接続（例えば、ＲＦ接続、ＩＲ結合、データネットワーク通信（例えば、ＷｉＦｉ、ＷｉＭａｘ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈなど））を介して、互いに、及び、その他のコンポーネントに通信接続され得る。

幾つかの実施形態において、本明細書に記載するＬＳＰ広帯域光源２００及びシステム７００，８００は、本明細書において、プロセスツールに物理的に接続されないツールと解釈される「スタンドアローンツール」として構成され得る。別の実施形態において、このような検査又は計測システムは、プロセスツール（図示せず）に、有線及び／又は無線部分を含み得る伝送媒体により接続され得る。プロセスツールは、当分野で知られている任意のプロセスツールを含み得、これらは、例えば、リソグラフィツール、エッチツール、蒸着ツール、研磨ツール、めっきツール、クリーニングツール、又はイオン注入ツールである。本明細書に記載するシステムにより実行される検査又は測定の結果は、プロセス又はプロセスツールのパラメータを、フィードバック制御技術、フィードフォワード制御技術、及び／又はインサイチュ制御技術を用いて変更するために使用され得る。プロセス又はプロセスツールのパラメータは手動で又は自動的に変更され得る。

図９は、本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源２００（例えば、図２Ａ～図８のいずれかに示したＬＳＰ広帯域光源又はそれらの任意の組合せ）を実装した光学特性評価システム９００の概略図である。一実施形態において、システム９００は広帯域光源２００から広帯域光２１５を受け取るための集光アパーチャ９３４に接続された照明器アーム９５０を含む。照明アーム９５０が、当分野で知られている任意の検査、計測、又はその他のイメージングシステムのための照明器として機能を果たすことができ、本明細書において例示目的で提供されているに過ぎないことに留意されたい。

別の実施形態において、システム９００は、ＮＡレンズ９２２、補償プレート９２４、及び、シリンダレンズ９２６を照明経路（すなわち、ポンプ照明２０４の経路）に沿って含む。さらに、システム９００は、窓９３０及びカラーフィルタ（ＣＦ）９３２を、集光経路２１７（すなわち、広帯域光２１５の経路）に沿って含む。

一実施形態において、照明器アーム９５０は、広帯域光２１５を整形及び／又は調整するための１以上のコンポーネントを含む。例えば、１以上のコンポーネントは、１以上のレンズ９５２，９５６、１以上のミラー、１以上のフィルタ、又は１以上のビーム整形要素９５４（例えば、ホモジナイザ、ビームシェイパなど）を、選択された照明状態（例えば、照明フィールドサイズ、ビーム形状、角度、スペクトルコンテンツなど）を提供するために含み得る。

図１０は、本開示の１以上の実施形態による、ＬＳＰ広帯域光源２００～８００を実装するための方法１０００を示すフロー図である。本明細書において、方法１０００のステップの全て又は一部が、広帯域光源２００及び／又はシステム７００，８００，若しくは９００により実行され得ることに留意されたい。しかし、追加又は代替のシステムレベルの実施形態も、方法１０００のステップの全て又は一部を実行し得るため、方法１０００が、広帯域光源２００及び／又はシステム７００，８００，若しくは９００に限定されないことがさらに認識されよう。

ステップ１００２において、ポンプ光源がポンプ照明を発生する。

ステップ１００４において、第１反射器要素が、ポンプ照明の一部をガス閉じ込め構造体内のガスに向けて、プラズマを維持するように構成されている。

ステップ１００６において、第１反射器要素は、プラズマから放出された広帯域光の一部を集光し、広帯域光の一部を１以上の下流アプリケーションに向ける。１以上の下流アプリケーションは、検査又は計測の少なくとも１つを含み得る。

ステップ１００８において、１以上の追加の反射器要素が、吸収されなかったポンプ照明、及び、第１反射器要素により集光されなかった広帯域光を反射してプラズマに戻すように構成される。

動作中、ポンプ光源２０２はポンプ照明２０４を発生する。第１反射器要素２０６は、ポンプ照明２０４をガス閉じ込め構造体２０８内に向けさせ、それによりプラズマ２１０を維持する。プラズマ２１０は広帯域光２１５を放出し、この広帯域光２１５は第１反射器要素２０６により集光され、第１反射器要素２０６は、広帯域光２１５を１以上の下流のアプリケーション（例えば、計測又は検査）に向けさせる。１以上の追加の光学素子が、広帯域光２１５を１以上の下流のアプリケーションに向けさせることを補助し得る。１以上の追加の反射器要素２１４は、吸収されなかったポンプ照明、及び、第１反射器要素２０６により集光されなかった広帯域光を反射してプラズマ２１０に戻し、それによりプラズマをさらに加熱する。プラズマ２１０は、ポンプ照明２０４の一部を吸収し、広帯域放射２１５を放出し、これもまた再集束されてプラズマ２１０に戻され、それによりプラズマを加熱する。

当業者には、本明細書に記載した構成要素、デバイス、物体、及びそれらに付随する議論が概念の明確化のために例として使用され、様々な構成の改変が想定されることが理解されよう。従って、本明細書で用いられているように、記載された特定の例示及び付随する議論は、それらのより一般的なクラスを代表することが意図されている。概して、任意の特定の例示の使用は、そのクラスを代表することが意図されており、特定の構成要素、デバイス、及び物体が含まれていないことが限定を意味すると解釈されてはならない。

本明細書における、実質的に任意の複数形及び／又は単数形の用語の使用に関し、当業者は、文脈及び／又は用途に応じて、複数形から単数形に及び／又は単数形から複数形に、適切に解釈し得る。様々な単数形／複数形の順列は、明確化のために、本明細書では明示されていない。

本明細書に記載された主題が、その他の構成要素内に含まれた、又はそれらに接続された異なる構成要素を示す場合がある。このように示されたアーキテクチャが単に例示的なものであり、実際には、同一機能を達成する多くの別のアーキテクチャが実現可能であることが理解されよう。概念的には、同一機能を達成するための構成要素のどのような配置も、所望の機能が達成されるように有効に「関連付けられる」。従って、特定の機能を達成するために明細書中で組み合わされた任意の２つの構成要素を、アーキテクチャ又は中間構成要素に関係無く、所望の機能が達成されるように互いに「関連付けられている」とみなし得る。同様に、このように関連付けられた任意の２つの構成要素を、所望の機能を達成するために互いに「接続されている」又は「連結されている」とみなすこともでき、また、このように関連付けられることができる任意の２つの構成要素を、所望の機能を達成するために互いに「連結可能である」とみなすこともできる。連結可能なものの特定の例は、物理的に噛み合い可能な及び／又は物理的に相互作用する構成要素、及び／又は、無線で相互作用可能な及び／若しくは無線で相互作用する構成要素、及び／又は、論理的に相互作用する及び／若しくは論理的に相互作用可能な構成要素を含むが、これらに限定されない。

さらに、本発明が添付の特許請求の範囲により定義されることを理解されよう。一般に、本明細書、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の請求項の本体）で使用される用語が、概して「オープンな」用語として意図されていることが当業者には理解されよう（例えば、用語「～を含む」(“including”)は「～を含むがこれに限定されない」(“including but limited to”)と解釈されるべきであり、用語「有する」(“having”)は「少なくとも有する」(“having at least”)と解釈されるべきであり、用語「含む」(“includes”)は「～を含むがこれに限定されない」(“includes but is not limited to”)と解釈されるべき、などである）。また、当業者は、特定の数の導入される請求項の記載が意図されている場合、そのような意図が請求項に明確に記載され、そのような記載がない場合にはそのような意図が存在しないことをさらに理解するであろう。例えば、理解の補助として、以下の添付の請求項は、請求項の記載を導入するための導入フレーズ「少なくとも１つの」(“at least one”)及び「１以上の」(“one or more”)の使用を含み得る。しかし、このようなフレーズの使用は、不定冠詞(“a”)又は(“an”)による請求項の記載の導入が、同一の請求項が導入句「少なくとも１つの」(“at least one”)又は「１以上の」(“one or more”)及び“a”又は“an”のような不定冠詞を含んでいたとしても、そのように導入された請求項の記載を含むいかなる特定の請求項も、そのような記載を１つしか含まない実施形態に限定されることを意味すると解釈されるべきではない（例えば、(“a”)及び／又は(“an”)は「少なくとも１つの」(“at least one”)又は「１以上の」(“one or more”)を意味すると解釈されるべきである）。請求項の記載を導入するために用いられる定冠詞の使用に関しても同様のことが当てはまる。加えて、導入された請求項の記載に特定の数が明示的に記載されている場合であっても、当業者には、そのような記載が、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであると理解されよう（例えば、他に修飾語を有さない「２つの記載」(“two recitation”)という単なる記載は、少なくとも２つの記載、又は２つ以上の記載を意味する）。さらに、「Ａ、Ｂ、及びＣなどのうちの少なくとも１つ」(“at least one of A, B, and C and the like”)に類似した慣用語が用いられる場合、一般に、そのような構成は、当業者がその慣用語を理解するであろう意味に意図される（例えば、「Ａ、Ｂ及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」(“a system having at least one of A, B, and C”)は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含むがこれらに限定されない）。「Ａ、Ｂ、又はＣなどのうちの少なくとも１つ」(“at least one of A, B, or C and the like”)に類似した慣用語が用いられる場合、一般に、そのような構成は、当業者がその慣用語を理解するであろう意味に意図される（例えば、「Ａ、Ｂ又はＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」(“a system having at least one of A, B, or C”)は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢの両方、ＡとＣの両方、ＢとＣの両方、及び／又はＡとＢとＣの全てなどを有するシステムを含むがこれらに限定されない）。また、当業者は、２つ以上の代替用語を表す実質的に全ての離接語及び／又はフレーズが、説明、特許請求の範囲又は図面においても、用語の１つ、用語のいずれか、又は両方の用語を含む可能性を考慮するように理解するであろう。例えば、フレーズ「Ａ又はＢ」(“A or B”)は、「Ａ」(“A”)若しくは「Ｂ」(“B”)又は「Ａ及びＢ」(“A and B”)の可能性を含むように理解されるであろう。

本開示及び本開示に付随する利点の多くが、上述の説明により理解されよう。また、構成要素の形態、構造、及び配置に様々な変更を、開示した主題から逸脱せずに、また、その重要な利点の全てを犠牲にせずに加え得ることが明らかであろう。記載した形態は単なる説明であり、以下に記載する特許請求の範囲は、これらの変更を許容及び包含することを意図する。

Claims

システムであって、
ガスを収容するためのガス閉じ込め構造体と、
ポンプ照明を発生するように構成されたポンプ光源と、
前記ポンプ照明の一部を前記ガス内に向けさせ、それによりプラズマを維持するように構成された第１反射器要素であって、前記プラズマから放出される広帯域光の少なくとも一部を集光するように構成された第１反射器要素と、
前記第１反射器の反対側に配置された１以上の追加の反射器要素と、を備え、前記第１反射器要素の反射面が、前記１以上の追加の反射器要素の反射面と向き合っており、前記１以上の追加の反射器要素が、吸収されなかったポンプ照明、及び、前記第１反射器要素により集光されなかった広帯域光を反射して前記プラズマに戻すように構成されている、システム。
前記１以上の追加の反射器要素が、前記第１反射器要素により集光されなかった上部２πの光の一部を反射するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記１以上の追加の反射器要素が、前記上部２πの光の一部を前記第１反射器要素の第１焦点に集束させるように構成されていることを特徴とする、請求項２に記載のシステム。
前記上部２πの光の一部が、さらに前記第１反射器要素の第２焦点に中継される、請求項３に記載のシステム。
前記第１反射器要素が反射楕円形セクションを含む、請求項１に記載のシステム。
前記１以上の追加の反射器要素が１以上の反射球形セクションを含む、請求項１に記載のシステム。
前記１以上の追加の反射器要素が単一の反射球形セクションを含む、請求項６に記載のシステム。
前記１以上の追加の反射器要素が第１反射球形セクション及び第２球形セクションを含み、前記第１反射球形セクションの曲率半径が前記第２球形セクションの曲率半径よりも小さい、請求項６に記載のシステム。
前記第１反射器要素が、前記１以上の追加の反射器要素の曲率半径よりも小さい曲率半径を有する、請求項１に記載のシステム。
前記第１反射器要素が、前記１以上の追加の反射器要素の曲率半径よりも大きい曲率半径を有する、請求項１に記載のシステム。
前記第１反射器要素と前記１以上の追加の反射器要素とが、３π～４πの組み合わされた集光立体角を有する、請求項１に記載のシステム。
前記第１反射器要素と前記１以上の追加の反射器要素とが、３．４π～３．６πの組み合わされた集光立体角を有する、請求項１１に記載のシステム。
前記１以上の追加の反射器要素が前記第１反射器要素より上に配置されている、請求項１に記載のシステム。
前記１以上の追加の反射器要素が、前記ポンプ光源からのポンプ照明を前記プラズマに渡すように構成されたアパーチャを含む、請求項１に記載のシステム。
前記ポンプ光源が１以上のレーザを含む、請求項１に記載のシステム。
前記ポンプ光源が、赤外線レーザ、可視光線レーザ、又は紫外線レーザのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のシステム。
前記第１反射器要素及び前記１以上の追加要素が、前記プラズマからの広帯域ＵＶ、ＶＵＶ、ＤＵＶ、又はＥＵＶ光のうちの少なくとも１つを集光するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
前記ガスが、アルゴン、クリプトン、又はキセノンのうち少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
前記ガス閉じ込め構造体が、プラズマバルブ、プラズマセル、又はプラズマチャンバのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のシステム。
さらに、前記プラズマからの広帯域光出力を１以上の下流のアプリケーションに向けさせるように構成された１以上の追加の集光光学素子を備えた、請求項１に記載のシステム。
前記１以上の下流のアプリケーションが、検査又は計測のうちの少なくとも１つを含む、請求項２０に記載のシステム。
システムであって、
ガスを収容するためのガス閉じ込め構造体と、
ポンプ照明を発生するように構成されたポンプ光源と、
前記ポンプ照明の一部を前記ガス内に向けさせ、それによりプラズマを維持するように構成された楕円ミラーであって、前記プラズマから放出された広帯域光の少なくとも一部を集光し、そして前記広帯域光の一部を１以上の下流のアプリケーションに向けさせるように構成された楕円ミラーと、
前記楕円ミラーより上に配置された１以上の球形ミラーと、を備え、前記楕円ミラーの反射面が、前記１以上の球形ミラーの反射面と向き合っており、前記１以上の球形ミラーが、吸収されなかったポンプ照明、及び、前記楕円ミラーにより集光されなかった広帯域光を反射して前記プラズマに戻すように構成されている、システム。
方法であって、
ポンプ照明を発生するステップと、
前記ポンプ照明の一部を、ガス閉じ込め構造体内のガス内に向けさせ、それにより、第１反射器要素を介してプラズマを維持するステップと、
前記プラズマから放出された広帯域光の一部を、前記第１反射器要素を介して集光し、そして前記広帯域光の一部を１以上の下流のアプリケーションに向けさせるステップと、
吸収されなかったポンプ照明、及び、前記第１反射器要素により集光されなかった広帯域光を、１以上の追加の反射器要素を介して反射させて前記プラズマに戻すステップと、を含む、方法。
前記１以上の下流のアプリケーションが検査又は計測のうちの少なくとも１つを含む、請求項２３に記載の方法。