JP2024003000A - 光学アイソレーションモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】光学アイソレーションモジュールを提供する。【解決手段】フォトリソグラフィツール用の光学源は、第１の光ビーム及び第２の光ビームを放出するように構成された放射源であって、第１の光ビームは第１の波長を有し、第２の光ビームは第２の波長を有し、第１の波長と第２の波長は異なる、放射源と、それぞれ、第１の増幅光ビーム及び第２の増幅光ビームを生成するために、第１の光ビーム及び第２の光ビームを増幅するように構成された、増幅器と、放射源と増幅器との間の光学アイソレータであって、複数のダイクロイック光学要素、及び、２つのダイクロイック光学要素の間の光学変調器を含む、光学アイソレータと、を含む。【選択図】図７

Description

関連出願の相互参照
本願は、２０１５年１０月１日出願の「ＯＰＴＩＣＡＬ ＩＳＯＬＡＴＩＯＮ ＭＯＤＵＬＥ」という名称の米国仮出願第６２／２３６，０５６号、及び２０１５年１２月１５日出願の「ＯＰＴＩＣＡＬ ＩＳＯＬＡＴＩＯＮ ＭＯＤＵＬＥ」という名称の米国出願第１４／９７０，４０２号の利益を主張し、その両方が参照により本明細書に組み込まれる。
本開示は、光学アイソレーションモジュールに関する。光学アイソレーションモジュールは、極端紫外線（ＥＵＶ）光源において使用可能である。
極端紫外線（「ＥＵＶ」）光、例えば、およそ５０ｎｍ以下（ときには軟Ｘ線とも呼ばれる）の波長を有し、約１３ｎｍの波長の光を有する、電磁放射を、基板、例えばシリコンウェーハ内に極端に小さいフィーチャを生成するためのフォトリソグラフィプロセスで使用可能である。
ＥＵＶ光を生成するための方法は、必ずしも限定されないが、プラズマ状態でＥＵＶレンジ内に輝線を伴う、元素、例えばキセノン、リチウム、又はスズを有する材料を変換することを含む。こうした一方法において、しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれる必須プラズマを、ドライバレーザと呼ぶことが可能な増幅光ビームを用いて、例えば、材料の液滴、プレート、テープ、ストリーム、又はクラスタの形のターゲット材料を照射することによって、生成可能である。このプロセスの場合、プラズマは、典型的には、密閉容器、例えば真空チャンバ内で生成され、様々なタイプのメトロロジ機器を使用して監視される。
一つの一般態様において、フォトリソグラフィツール用の光学源は、第１の光ビーム及び第２の光ビームを放出するように構成された放射源であって、第１の光ビームは第１の波長を有し、第２の光ビームは第２の波長を有し、第１の波長と第２の波長は異なる、放射源と、それぞれ、第１の増幅光ビーム及び第２の増幅光ビームを生成するために、第１の光ビーム及び第２の光ビームを増幅するように構成された、増幅器と、放射源と増幅器との間の光学アイソレータであって、複数のダイクロイック光学要素、及び、２つのダイクロイック光学要素の間の光学変調器を含む、光学アイソレータと、を含む。
実装は、以下の特徴のうちの１つ以上を含むことが可能である。光学変調器は、音響光学変調器を含むことができる。ダイクロイック光学要素の各々は、第１の波長を有する光を反射するように、及び第２の波長を有する光を透過させるように、構成可能であり、音響光学変調器は２つのダイクロイック光学要素の間のビームパス上に位置決め可能であり、音響光学変調器は２つのダイクロイック光学要素から反射された光を受け取るように位置決め可能であり、音響光学変調器は、受け取った光が音響光学変調器に対して第１の方向に伝搬するときに、受け取った光を透過させるように、及び、受け取った光が音響光学変調器に対して第２の方向に伝搬するときに、受け取った光をビームパスから離れて偏向させるように、構成可能であり、第２の方向は第１の方向とは異なる。第１の光ビームと第２の光ビームは、パルス光ビームとすることができる。第１の増幅光ビームのエネルギーは、第２の増幅光ビームのエネルギーよりも小さい可能性がある。第１の増幅光ビームは、ターゲット材料液滴内のターゲット材料を修正済みターゲットに変形させるのに十分なエネルギーを有することが可能であり、修正済みターゲットは、ターゲット材料液滴内のターゲット材料の分布とは異なる幾何学分布のターゲット材料を含み、ターゲット材料は、プラズマ状態のときに極端紫外線（ＥＵＶ）光を放出する材料を含み、第２の増幅光ビームは、修正済みターゲット内のターゲット材料のうちの少なくとも一部をＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するのに十分なエネルギーを有する。
音響光学変調器は、２つのダイクロイック光学要素の間のビームパス上に位置決め可能、及び２つのダイクロイック光学要素から反射された光を受け取るように位置決め可能であり、音響光学変調器はトリガ信号を受信するように構成可能であり、音響光学変調器は、トリガ信号の受信に応答してビームパスから受け取った光を偏向させるように、及びそうではなく受け取った光をビームパス上に透過させるように、構成可能である。
光学源は、放射源と増幅器との間に第２の光学変調器を含むことも可能である。第２の光学変調器は２つのダイクロイック光学要素間にあり、第２の光学変調器は光学変調器とは異なるビームパス上にある。
放射源は、レーザ源を含むことが可能である。放射源は、複数の放射源を含むことが可能であり、第１の光ビームは１つの放射源によって生成され、第２の光ビームは別の放射源によって生成される。放射源は１つ以上の前置増幅器を含むことができる。
別の一般態様において、極端紫外線（ＥＵＶ）光源のための装置は、複数のダイクロイック光学要素であって、ダイクロイック光学要素の各々は、第１の波長帯域内に波長を有する光を反射するように、及び第２の波長帯域内に波長を有する光を透過させるように構成された、複数のダイクロイック光学要素と、２つのダイクロイック光学要素の間のビームパス上に位置決めされた光学変調器であって、光学変調器は２つのダイクロイック光学要素から反射された光を受け取るように位置決めされ、光学変調器は、受け取った光がビームパス上を第１の方向に伝搬するときに、受け取った光を透過させるように、及び、受け取った光がビームパス上を第２の方向に伝搬するときに、受け取った光をビームパスから離れて偏向させるように、構成可能であり、第２の方向は第１の方向とは異なる、光学変調器と、を含み、第１の波長帯域はプレパルスビームの波長を含み、第２の波長帯域はメインビームの波長を含む。
実装は、以下の特徴のうちの１つ以上を含むことが可能である。光学変調器は音響光学変調器とすることができる。装置は、音響光学変調器にトリガ信号を提供するように構成された制御システムを含むことが可能であり、音響光学変調器は、トリガ信号の受信に応答してビームパスから離れて光を偏向させるように、及び、そうではなく光をビームパス上に透過させるように、構成可能である。
装置は、第２の光学変調器も含むことが可能であり、第２の光学変調器は２つのダイクロイック光学要素の間にあり、第２の光学変調器は、２つのダイクロイック光学要素によって透過された光を受け取るように位置決めされる。光学変調器及び第２の光学変調器は、同じ２つのダイクロイック光学要素の間にあることが可能であり、第２の光学変調器はビームパスとは異なる第２のビームパス上にあることが可能である。
別の一般態様において、方法は、第１のダイクロイック光学要素で第１の光ビームを反射することであって、反射した第１の光ビームは、増幅された第１の光ビームを生成するために光学変調器及び増幅器を通過する、反射すること、増幅された第２のビームを生成するために、第１のダイクロイック光学要素、第２のダイクロイック光学要素、及び増幅器を介して、第２の光ビームを透過させること、第２のダイクロイック光学要素で、増幅された第１の光ビームの反射を受け取ることであって、増幅された第１の光ビームの反射と第２のダイクロイック光学要素との間の相互作用が、反射した増幅された第１の光ビームを光学変調器へと誘導する、受け取ること、及び、増幅された第１の光ビームの反射を光学変調器で偏向させることであって、それによって増幅された第１の光ビームの反射を第１の光ビームの放射源から離れて誘導する、偏向させること、を含む。
実装は、以下の特徴のうちの１つ以上を含むことが可能である。トリガ信号は、第１の光ビームが光学変調器を通過した後、及び、増幅された第１の光ビームが光学変調器で反射する前に、光学変調器に提供可能である。トリガ信号は、光学変調器を、光学変調器が入射光を偏向させる状態にさせることが可能である。
増幅された第１の光ビームは、初期のターゲット領域に向けて伝搬可能である。第１の増幅光ビームの反射は、第１の増幅光ビームと初期のターゲット領域内のターゲット材料液滴との間の相互作用を介して生成され得る。第２の増幅光ビームは、ターゲット領域に向けて伝搬可能であり、ターゲット材料と第２の増幅光ビームとの間の相互作用は、第２の増幅光ビームの反射を生成することが可能であり、方法は、第２の増幅光ビームの反射を第２のダイクロイック光学要素を介して透過させること、及び、第２の増幅光ビームの反射を第２の光学変調器で偏向させることであって、それによって第２の増幅光ビームの反射を第２の光ビームの放射源から離れて誘導する、偏向させること、を更に含む。第１の光ビームの放射源及び第２の光ビームの放射源は、同じ放射源とすることができる。第１の光ビームの放射源は、放射源内の第１の光学サブシステムとすることが可能であり、第２の光ビームの放射源は、放射源内の第２の光学サブシステムとすることが可能である。
前述の技法のうちのいずれかの実装は、方法、プロセス、既存のＥＵＶ光源をレトロフィットするためのキット又は組み立て済みシステム、或いは装置を含むことができる。１つ以上の実装の細部は、添付の図面及び以下の説明に示されている。他の特徴は、説明及び図面から、並びに特許請求の範囲から、明らかとなろう。
例示の光学システムを示すブロック図である。 例示の光学システムを示すブロック図である。 例示の光学アイソレータを示すブロック図である。 図３及び図６の光学アイソレータ内で使用可能な例示の光学配置を示すブロック図である。 図３及び図６の光学アイソレータ内で使用可能な例示の光学配置を示すブロック図である。 例示の光学変調器に関連付けられたタイミングプロットである。 例示の光学変調器に関連付けられたタイミングプロットである。 例示の光学アイソレータを示すブロック図である。 例示の制御システムを示すブロック図である。 極端紫外線（ＥＵＶ）光源のためのドライブレーザシステムを示すブロック図である。 極端紫外線（ＥＵＶ）光源のためのドライブレーザシステムを示すブロック図である。 光学アイソレータを用いて及び用いないで収集した、実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いないで収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いて収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いないで収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いて収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いないで収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いないで収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いないで収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いて収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いて収集した実験データの例を示す図である。 光学アイソレータを用いて収集した実験データの例を示す図である。
図１を参照すると、例示的光学システム１００のブロック図が示されている。光学システム１００は、極端紫外線（ＥＵＶ）光源の一部である。光学システム１００は、光ビーム１１０を生成する光学源１０２を含む。光ビーム１１０は光学源１０２から放出され、ターゲット領域１１５に向かってｚ方向に、パス１１２に沿って伝搬する。
ターゲット領域１１５は、プラズマに変換されるときにＥＵＶ光を放出する材料を含むターゲット１２０を受け取る。ターゲット１２０は、光ビーム１１０の波長又は複数の波長で反射する。ターゲット１２０が反射するため、光ビーム１１０がターゲット１２０と相互作用するとき、ビーム１１０のすべて又は一部は、ｚ方向とは異なる方向にパス１１２に沿って反射可能である。ビーム１１０の反射した部分は、反射１１３と標示されている。反射１１３は、ｚ方向と反対の方向にパス１１２上を進行し、光学源１０２内に戻ることが可能である。反射１１３などの、順方向ビーム（光学源１０２からターゲット領域１１５に向けて伝搬するビーム）の反射は、「後方反射」と呼ばれる。
光学源１０２は、光生成モジュール１０４、光学アイソレータ１０６、及び光学増幅器１０８を含む。光生成モジュール１０４は、光の放射源（１つ以上のレーザ、ランプ、又はこうした要素の任意の組み合わせなど）である。光学増幅器１０８は、ビームパス１１２上にある利得媒体（図示せず）を有する。利得媒体が励振されるとき、利得媒体は光ビーム１１０に光子を提供し、光ビーム１１０を増幅して、増幅光ビーム１１０を生成する。光学増幅器１０８は、パス１１２上にそれぞれの利得媒体と共に配置された複数の光学増幅器を含むことができる。光学増幅器１０８は、図８Ｂのドライブレーザシステム８８０などの、ドライブレーザシステムのすべて又は一部とすることができる。
光生成モジュール１０４は、光学アイソレータ１０６に向かってビームパス１１２上に光ビーム１１０を放射する。光学アイソレータ１０６は、光学増幅器１０８へｚ方向に、及びターゲット領域１１５に向かって、光ビーム１１０を渡す。しかしながら、光学アイソレータ１０６は後方反射１１３をブロックする。したがって、以下でより詳細に考察するように、光学アイソレータ１０６は後方反射が光生成モジュール１０４に入るのを防ぐ。後方反射が光生成モジュール１０４に入るのを防ぐことによって、付加的な光学パワーをターゲット１２０に送達することが可能であり、これが、生成されるＥＵＶ光の量の増加につながり得る。
図２を参照すると、例示の光学源２０２を含むＥＵＶ光源２００のブロック図が示されている。光学源２０２は、光学システム１００（図１）内の光学源１０２の代わりに使用可能である。光学源２０２は、２つの光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂを含む光生成モジュール２０４、光学増幅器１０８、及び光学アイソレータ１０６を含む。光学アイソレータ１０６は、パス１１２上、及び光学増幅器１０８と光生成モジュール２０４との間にある。
光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂは、それぞれ、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂを生成する。図２の例において、第１の光ビーム２１０ａは実線で表され、第２の光ビーム２１０ｂは破線で表される。光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂは、例えば２本のレーザとすることができる。図２の例において、光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂは、２本の炭酸ガス（ＣＯ２）レーザである。しかしながら、他の実装において、光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂは異なるタイプのレーザである。例えば、光学サブシステム２０４ａは固体レーザとすること、及び光学サブシステム２０４ｂはＣＯ２レーザとすることが可能である。
第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂは、異なる波長を有する。例えば、光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂが２本のＣＯ２レーザを含む実装において、第１の光ビーム２１０ａの波長は約１０．２６マイクロメートル（μｍ）とすることができ、第２の光ビーム２１０ｂの波長は１０．１８μｍから１０．２６μｍの間とすることができる。第２の光ビーム２１０ｂの波長は、約１０．５９μｍとすることができる。これらの実装において、光ビーム２１０ａ、２１０ｂはＣＯ２の異なる線から生成され、たとえ両方のビームが同じタイプの放射源から生成される場合であっても、結果として異なる波長を有する光ビーム２１０ａ、２１０ｂが生じることになる。光ビーム２１０ａ、２１０ｂは、異なるエネルギーを有することも可能である。
光生成モジュール２０４は、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂをビームパス１１２上へ誘導する、ビームコンバイナ２０９も含む。ビームコンバイナ２０９は、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂをビームパス１１２上へ誘導することが可能な、任意の光学要素又は光学要素の集合とすることができる。例えば、ビームコンバイナ２０９はミラーの集合とすることが可能であり、そのうちのいくつかは第１のビーム２１０ａをビームパス１１２上へ誘導するように位置決めされ、その他は第２の光ビーム２１０ｂをビームパス１１２上へ誘導するように位置決めされる。光生成モジュール２０４は、光生成モジュール２０４内の第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂを増幅する、前置増幅器２０７も含むことができる。
第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂは異なる時点でパス１１２上を伝搬可能であるが、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂはパス１１２をたどり、両方のビーム２１０ａ、２１０ｂは実質的に同じ空間領域を光学アイソレータ１０６へ、及び光学増幅器１０８を介してトラバースする。図３及び図６に関して考察するように、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂは光学アイソレータ１０６内で分離され、その後、パス１１２上を光学増幅器１０８へと伝搬する。
第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂは、ビーム送達システム２２５によって角度分配され、第１のビーム２１０ａは初期のターゲット領域２１５ａに向けて誘導され、第２のビーム２１０ｂは、初期のターゲット領域２１５ａに対してｙ方向に変位された修正済みターゲット領域２１５ｂに向けて誘導される。いくつかの実装において、ビーム送達システム２２５は、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂを、それぞれ、初期及び修正済みのターゲット領域２１５ａ、２１５ｂ内又はそれらの近くのロケーションにもフォーカスする。
図２に示された例において、初期のターゲット領域２１５ａは、初期ターゲット２２０ａ及び第１のビーム２１０ａを受け取る。第１のビーム２１０ａは、初期ターゲット２２０ａ内のターゲット材料の幾何学分布を、修正済みターゲット領域２１５ｂ内で受け取られる修正済みターゲットに修正するために（又は、ターゲット材料の空間的再構成を開始するために）十分なエネルギーを有する。第２のビーム２１０ｂも、修正済みターゲット領域２１５ｂ内で受け取られる。第２のビーム２１０ｂは、修正済みターゲット２２０ｂ内のターゲット材料の少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するために十分なエネルギーを有する。この例において、第１のビーム２１０ａは「プレパルス」と呼ぶことが可能であり、第２のビーム２１０ｂは「メインパルス」と呼ぶことが可能である。
第１のビーム２１０ａは初期ターゲット２２０ａに反射可能であり、パス１１２に沿ってｚ方向以外の方向及び光学増幅器１０８内へと伝搬可能な、後方反射２１３ａを生じさせる。第１のビーム２１０ａは初期ターゲット２２０ａの空間的特徴を修正するために使用され、初期ターゲット２２０ａをＥＵＶ光を放出するプラズマに変換することは意図されていないため、第１のビーム２１０ａは第２のビーム２１０ｂよりも低いエネルギーを有する。しかしながら、第１の光ビーム２１０ａの反射は、第２の光ビーム２０１ｂの反射よりも多くのエネルギーを有することができる。
第１のビーム２１０ａ（及び反射２１３ａ）は、第２のビーム２１０ｂの前に光学増幅器１０８を介して伝搬する。したがって、光学増幅器１０８の利得媒体は、反射２１３ａが光学増幅器１０８の利得媒体を通過するときに、依然として励起されることが可能である。結果として、反射２１３ａは増幅器１０８によって増幅可能である。更に、初期ターゲット２２０ａは、実質的に球体の形状、稠密、及び高度に反射性であり得るが、修正済みターゲット２２０ｂはディスク様の形状（又は、他の非球体形状）、非稠密、及び低反射性であり得る。非球体形状に起因して、修正済みターゲット２２０ｂを、第２のビーム２１０ｂと修正済みターゲット２２０ｂとの間の相互作用に起因してパス１１２に後方反射する光の量を減少させるように位置決めすることができる。例えば、修正済みターゲット２２０ｂを、光ビーム２１０ｂの伝搬方向に対してｘ－ｚ及び／又はｙ－ｚ面内で傾けることができるか、又は修正済みターゲット２２０ｂを、第２のビーム２１０ｂのフォーカスから離すことができる。
いくつかの実装において、修正済みターゲット２２０ｂはｘ－ｚ及び／又はｙ－ｚ面内で傾けられず、代わりに修正済みターゲット２２０ｂは、最大空間範囲を有する修正済みターゲット２２０ｂの側面が第２のビーム２１０ｂの伝搬の方向に垂直な平面内にあるように配向される。このように修正済みターゲット２２０ｂを配向すること（「フラット」ターゲット配向と呼ぶことができる）で、第２のビーム２１０ｂの吸収を高めることができる。いくつかの実装において、こうした配向は、修正済みターゲット２２０ｂが、第２のビーム２１０ｂの伝搬方向に対して垂直な平面に対して２０度（°）傾けられるインスタンスに比べて、第２のビーム２１０ｂの吸収を約１０％増加させることが可能である。修正済みターゲット２２０ｂをフラットな向きで配向することで、光学源２０２内へと後方に伝搬する反射される光の量を増加させることが可能である。しかしながら、光学源２０２は光学アイソレータ１０６を含むため、光学アイソレータ１０６はフラットな配向で修正済みターゲット２２０ｂから生じ得る反射の影響を減少させるように作用することから、修正済みターゲット２２０ｂはフラットな配向を有することができる。
最終的に、第２のビーム２１０ｂは相対的に大きなエネルギーを有するため、増幅器１０８を介する第２のビーム２１０ｂの順方向伝搬は利得媒体を飽和状態にし、増幅器１０８が第２のビーム２１０ｂの後方反射に対して提供可能なエネルギーはほとんど残らない。したがって、たとえ第１のビーム２１０ａが第２のビーム２１０ｂよりも少ないエネルギーを有する場合であっても、第１のビーム２１０ａから生じる後方反射２１３ａはかなり多く、第２のビーム２１０ｂから生じる後方反射よりも大きい可能性がある。
以下で考察するように、光学アイソレータ１０６は、第１のビーム２１０ａから生じる後方反射が光生成モジュール２０４に入るのを防ぐ。光学アイソレータ１０６は、第２のビーム２１０ｂから生じる後方反射が光生成モジュール２０４に入るのも防ぐことが可能であり、こうした実装の例が図６に示されている。光学アイソレータ１０６は、潜在的に損害を与える後方反射が光生成モジュール２０４に達するのを防ぐため、光生成モジュール２０４からエネルギーの大きい光ビームを生成すること可能であり、結果として、より多くのエネルギー及びより多くのＥＵＶ光が修正済みターゲット２２０ｂに送達されることになる。いくつかの実装において、生成されるＥＵＶ光の平均量は、光学アイソレータ１０６を使用することによって約２０％増加することが可能である。
図３を参照すると、例示的光学アイソレータ３０６のブロック図が示されている。光学アイソレータ３０６は、光学源１０２（図１）、光学源２０２（図２）、又は任意の他の光学源内で、光学アイソレータ１０６として使用可能である。光学源２０２に関して光学アイソレータ３０６を考察する。
光学アイソレータ３０６は、ダイクロイック光学要素３３１、反射要素３３２、光学変調器３３５、及びダイクロイック要素３３６を含む。光学アイソレータ３０６は、光学配置３３３、３３４も含むことができる。ダイクロイック光学要素３３１及び３３６は、ビームパス１１２上にある。ダイクロイック要素３３１及び３３６は、その波長に従って光を分離又はフィルタリングすることが可能な任意の光学構成要素とすることができる。例えば、ダイクロイック要素３３１及び３３６は、ダイクロイックミラー、ダイクロイックフィルタ、ダイクロイックビームスプリッタ、又はこうした要素の組み合わせとすることができる。ダイクロイック要素３３１及び３３６は互いに同一であるか、又は異なる構成を有することができる。図３の例において、ダイクロイック要素３３１及び３３６は、第１のビーム２１０ａの波長（又は複数の波長）を反射し、第２のビーム２１０ｂの波長（又は複数の波長）を透過させる。
第１のビーム２１０ａは、ダイクロイック要素３３１から、ダイクロイック要素３３１と３３６との間にあり、反射要素３３２によって画定される空間範囲及び形状を有する、ビームパス３１４へと反射される。ビームパス３１４はビームパス１１２とは異なる。したがって、光学アイソレータ３０６において、第１のビーム２１０ａはビームパス１１２上には残らず、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂは互いに空間的に分離される。第１のビーム２１０ａは光学配置３３３、３３４、及び光学変調器３３５を介してビームパス３１４上を伝搬した後、ダイクロイック要素３３６に到達し、これがビーム２１０ａを反射してビームパス１１２上に戻す。第２のビーム２１０ｂは、ダイクロイック要素３３１及びダイクロイック要素３３６を通過し、光学アイソレータ３０６を介して伝搬している間、ビームパス１１２上のままである。
光学変調器３３５は、ダイクロイック要素３３１と３３６との間のビームパス３１４上にある。光学変調器３３５は、入射光を経路３１４から離れて偏向させることが可能な光学要素である。光学変調器３３５は、光学変調器３３５が第１のビーム２１０ａを透過させ、反射２１３ａ（初期ターゲット２２０ａからの第１のビーム２１０ａの反射）をブロックするように、開状態と閉状態との間で調節可能である。
光学変調器３３５は、例えば、音響光学変調器（ＡＯＭ）とすることができる。音響光学変調器は、トランスデューサ（ピエゾトランスデューサなど）に接続された媒体（クォーツ又はガラスなど）を含む。トランスデューサの動きが媒体内に音波を形成させ、空間的に変動する屈折率を媒体内に作成する。媒体が音波を含むとき、媒体上に入射する光は偏向される。媒体内に音波が存在しないとき、音響光学変調器は入射光を偏向なしに透過させる。変調器３３５として他の光学変調器を使用することが可能である。例えば、光学変調器３３５は、ファラデー回転子又は電気光学変調器（ＥＯＭ）とすることができる。モジュレータ３３５は、こうしたデバイスの組み合わせとすることが可能であり、複数の同じタイプのデバイスを含むことが可能である。
光学変調器３３５が音響光学変調器である実装において、トランスデューサは、反射２１３ａがパス３１４に入ることが予測される時点で移動する。他の時点では、トランスデューサは移動又は振動しない。したがって、ビーム２１０ａ（順方向「プレパルス」）は光学変調器３３５を通過し、パス３１４上に残り、最終的にパス１１２と再接合する。しかしながら、反射２１３ａはパス３１４から離れて偏向される（図３に偏向２１７ａとして示される）。結果として、反射２１３ａは光生成モジュール２０４（図２）に到達しない。
光学変調器３３５は、ある時点でのみ入射光を透過するように構成可能であるため、光学アイソレータ３０６は、偏光に基づく技法とは対照的にアイソレーションに基づく時間ゲートを提供する。加えて、光学アイソレータ３０６は、偏光ベースのアイソレーション技法と組み合わせて使用可能である。例えば、後方反射の偏光は、順方向ビーム２１０ａ、２１０ｂの偏光とは異なるものとすることが可能であり、後方反射の付加的なブロックを提供するために、偏光要素（薄膜偏光子など）を含む偏光アイソレータ３０３を、光学アイソレータ３０６と光学増幅器１０８（図１及び図２）との間に配置することが可能である。偏光アイソレータ３０３の偏光要素は、第２の光ビーム２１０ｂの反射を主に阻止するように構成可能であり、光学アイソレータ３０６が、第１の光ビーム２１０ａの反射を阻止するように調整可能である。第１の光ビーム２１０ａ及び第２の光ビーム２１０ｂの反射を阻止するために異なる技法を使用することによって、任意の放射源から光生成モジュール２０４に到達する反射の全体量を低減させることができる。
いくつかの実装において、光学アイソレータ３０６は第１の光学配置３３３と第２の光学配置３３４を含む。第１のビーム２１０ａは、光学変調器３３５に到達する前に、第１の光学配置３３３を通過する。第１の光学配置３３３は、第１の光ビーム２１０ａのビーム直径を減少させる任意の光学要素又は光学要素の集合とすることができる。光学変調器３３５を通過した後、第１のビーム２１０ａは第２の光学配置３３４を通過する。第２の光学配置３３４は、第２の光ビーム２１０ｂのビーム直径を拡大する任意の光学要素又は光学要素の集合とすることができる。光学変調器３３５が、開であること（入射光が光学変調器３３５によって透過される状態）と閉であること（入射光が光学変調器３３５によって偏向又はブロックされる状態）との間を遷移することが可能な速度は、ビーム直径が減少するにつれて増加する。したがって、第１のビーム２１０ａの直径を減少させることによって、第１の光学配置３３３が、第１の光学配置３３３がない実装の場合よりも迅速に、光学変調器３３５が開であることと閉であることの間、及びその逆で、スイッチできるようにする。いくつかの実装において、ビーム２１０ａのビーム直径を、約３ミリメートル（ｍｍ）まで減少させることが可能である。
第２の光学配置３３４は、第１の光ビーム２１０ａをパス１１２上に誘導するのに先立ち、第１の光ビーム２１０ａの直径を拡大する。加えて、第２の光学配置３３４は、反射２１３ａが光学変調器３３５に到達する前に、反射２１３ａのビーム直径を減少させる。反射２１３ａのビーム直径を減少させることによって、反射２１３ａをブロックするために光学変調器３３５が開状態と閉状態との間で遷移しなければならない速度が低減される。
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、例示の光学配置４３３及び４３４のブロック図がそれぞれ示されている。光学配置４３３、４３４は、光学アイソレータ３０６（図３）において、それぞれ光学配置３３３、３３４として使用可能である。光学配置４３３、４３４は、１つの凸レンズ及び１つの凹レンズを有するガリレオ式望遠鏡である。光学配置４３３において、凹レンズ４４２は凸レンズ４４１と光学変調器３３５との間にある。光学配置４３４において、凹レンズ４４３は光学変調器３３５と凸レンズ４４４との間にある。構成４３３、４３４の両方が、光学変調器３３５に向かって伝搬するビームの直径を減少させる。光学配置４３３、４３４は、図３に示される構成内で共に使用されるとき、ビーム２１０ａのビーム直径は光学変調器３３５上に入射するのに先立って減少され、ビーム２１０ａのビーム直径は、光学変調器３３５を通過した後、光学配置４３４によって拡大される。反射２１３ａのビーム直径は、光学変調器３３５に到達するのに先立って光学配置４３４によって減少される。光学変調器３３５はビームパス３１４から反射２１３ａを偏向させるため、反射２１３ａは光学配置４３３を通過しない。
光学配置４３３及び４３４は、ガリレオ式望遠鏡とすることができるか、又は配置４３３及び４３４は異なる特徴（異なる焦点長さなど）を有するレンズを含むことができる。
図５Ａを参照すると、光学変調器３３５の状態を時間の関数として示す例示のプロットが示されている。図５Ｂは、図５Ａに示されている同じ時間軸上のビーム５１０ａ及び反射５１３ａのパルスの相対的配置を示す。パルス５１０ａは、システム２００が光学アイソレータ３０６（図３）を光学アイソレータ１０６として使用するように構成されたとき、システム２００（図２）を介して伝搬するビームのパルスであり、反射５１３ａは初期ターゲット２２０ａからのパルス５１３ａの反射である。パルス５１０ａは、初期ターゲット２２０ａを形状化するために「プレパルス」として使用される、パルス光ビームのパルスである。
光学変調器３３５は、時間ｔ１から時間ｔ２まで閉である（光をパス３１４から偏向させるか、そうでなければ、入射光がパス３１４上に残るのを防ぐ）。時間ｔ２で、光学変調器３３５は開状態への遷移を開始する。光学変調器３３５は時間ｔ２からｔ３の間、開であり、この時間レンジの間、光学変調器３３５は入射光を透過させる。光学変調器３３５は時間ｔ３で閉状態に遷移し、時間ｔ４で再度開になる。上記で考察したように、遷移時間（時間ｔ２とｔ３との間の時間及びｔ３とｔ４との間の時間）は、光学変調器３３５によってゲートされる光のビーム直径を減少させることによって、減少可能である。
図５Ｂも参照すると、時間ｔ２及びｔ３は、変調器３３５が開の時点でパルス５１０ａが光学変調器３３５上に入射するように選択される。したがって、パルス５１０ａは、初期ターゲット２２０ａに到達するために光学変調器３３５を通過する。時間ｔ３及びｔ４は、光学変調器３３５が、パルス５１０ａを透過した後に閉じるのを開始し、反射５１３ａが光学変調器３３５上に入射するときに閉となるように選択される。このようにして、光学変調器３３５は、プレパルス反射５１３ａの時間ゲートベースのアイソレーションを提供する。
いくつかの実装において、プレパルス５１０ａ及び反射５１３ａのビーム直径は３ｍｍとすることができる。光学変調器３３５が音響光学変調器である実装において、光学変調器が開から閉へ、及びその逆へ遷移するために要する時間は、入射光のビーム直径及び光学変調器の材料内での音の速度によって決定される。材料は、例えば、５５００メートル／秒（ｍ／ｓ）の音波速度を有するゲルマニウム（Ｇｅ）とすることができる。この例では、遷移時間（光学変調器が閉から開へ遷移するための時間）は３７５ナノ秒（ｎｓ）である。プレパルス５１０ａと反射５１３ａとの間の遅延は、例えば４００ｎｓとすることができる。したがって、プレパルス５１０ａは光学変調器３３５によって透過され、反射５１３ａはパス３１４を外れて偏向される。
いくつかの実装において、光学変調器３３５は、パルス５１０ａが予測される時間期間を除いて閉である。他の時点で閉を維持することによって、光学変調器３３５は、反射５１３ａが光生成モジュール２０４に入るのを防ぐ。加えて、閉を維持することによって、変調器３３５は、パルス５１０ａの２次反射の影響も防ぐか又は減少させる。フィルタ、ピンホール、レンズ、及びチューブなどの、パス１１２上の要素は、閃光源であり、入射光を反射する。これらの要素はパルス５１０ｂを反射し、パス１１２及びパス３１４上を伝搬する２次反射を生じさせることが可能であり、これらの２次反射は反射５１３ａに付加的である。パルス５１０ａが変調器３３５上に入射するときを除いて、変調器３３５を閉のまま維持することによって、２次反射が光生成モジュール２０４に入るのも防がれる。更に、２次反射はパス３１４から除去され、したがってパス１１２上に戻って伝搬されることも防がれる。このようにして、２次反射は初期ターゲット領域２１５ａ、修正済みターゲット領域２１５ｂ、又は領域２１５ａと２１５ｂとの間の領域に到達することができない。２次反射がこれらの領域に到達できる場合、反射は、ターゲットが修正済みターゲット領域２１５ｂに到達する前に分裂することによって、ターゲットに害を与える可能性がある。２次反射は、逆パルス（ＦＥＲ）によって励振される順方向パルスと呼ぶことができる。光学アイソレータ３０６は、ターゲット領域２１５ｂに送達される光学パワーに関する最大値を制限できる、自己レージングの緩和を助けることができる。
図６を参照すると、別の例示的光学アイソレータ６０６のブロック図が示されている。光学アイソレータ６０６は、システム１００（図１）又はシステム２００（図２）内で光学アイソレータ１０６の代わりに使用可能である。加えて、光学アイソレータ６０６は、後方反射が望ましい任意の他の光学システム内で使用可能である。光学アイソレータ６０６は、光学アイソレータ６０６がシステム２００（図２）内で光学アイソレータ１０６として使用される構成に関して、考察される。光学アイソレータ６０６は、図３に関して上記で考察された偏光アイソレータ３０３と共に使用可能である。偏光アイソレータ３０３を含む実装において、偏光アイソレータ３０３は、後方反射の付加的ブロックを提供するために、光学アイソレータ６０６と光学増幅器１０８（図１及び図２）との間にある。
光学アイソレータ６０６は、光学アイソレータ６０６が第２の光学変調器６３７を含むことを除いて、光学アイソレータ３０６（図３）と同様である。第２の光学変調器６３７はパス１１２上にあり、ダイクロイック光学要素３３１とダイクロイック光学要素３３６との間に位置決めされる。光学変調器３３５と同様に、第２の光学変調器６３７は、開状態のときに入射光を透過させ、閉状態のときに入射光を偏向させるか又はブロックする。第２の光ビーム２１０ｂは、光生成モジュール２０４から放出され、パス１１２上をダイクロイック光学要素３３１へと伝搬する。
上記で考察したように、ダイクロイック光学要素３３１は第２の光ビーム２１０ｂの波長を透過させる。したがって、第２の光ビーム２１０ｂはダイクロイック光学要素３３１を通過し、第２の光学変調器６３７上に入射する。第２の光学変調器６３７は、第２の光ビーム２１０ｂが変調器６３７上に入射するときに開状態となるように制御され、第２の光ビーム２１０ｂは変調器６３７及びダイクロイック光学要素３３６を通過し、パス１１２上で維持され、修正済みターゲット領域２１５ｂ（図２）に到達する。第２の光ビーム２１０ｂの一部は（ターゲット材料の少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換することに加えて）修正済みターゲット２２０ｂから反射され、パス１１２に沿ってｚ方向以外の方向に反射２１３ｂとして伝搬可能である。
反射２１３ｂは、ダイクロイック光学要素３３６によって透過され、パス１１２上で維持される。光学変調器６３７は、反射２１３ｂが変調器６３７上に入射するときに閉であり、反射２１３ｂは偏向光２１７ｂとしてパス１１２から偏向される。したがって、第２の変調器６３７は、反射２１３ｂが光生成モジュール２０４に到達するのを防ぐか、又は光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ｂの量を減少させ、光生成モジュール４０４からの自己レージングを減少又は消去し、第２の光ビーム２１０ｂがより大きなエネルギーとなることを可能にする。いくつかの実装において、光学変調器６３７は、反射２１３ｂの３０～４０％を偏向する。光学変調器６３７が開である間の時間を減少させ、自己レージングの量を更に減少させることができる。例えば、開時間を２０マイクロ秒（μｓ）から２μｓに減少させることで、自己レージングを９０％減少させることができる。
第２の変調器６３７は、ビーム２１０ｂが予測される時間期間を除いて、閉である。他の時点でも閉を維持することによって、第２の変調器６３７は、反射２１３ｂが光生成モジュール２０４に入るのを防ぐ。加えて、閉を維持することによって、第２の変調器６３７は、第２のビーム２１０ｂからの２次反射の影響も防ぐか又は減少させる。フィルタ、ピンホール、レンズ、及びチューブなどの、パス１１２上の要素は、閃光源であり、入射光を反射する。これらの要素は第２のビーム２１０ｂを反射し、反射２１３ｂ（第２のビーム２１０ｂと修正済みターゲット２２０ｂとの間の相互作用によって生じる）に付加的な２次反射を生じさせることが可能である。第２の光ビーム２１０ｂが変調器６３７上に入射するときを除いて、変調器６３７を閉のまま維持することによって、２次反射が光生成モジュール２０４に入るのも防がれ、２次反射はパス１１２から除去される。
第２の光学変調器６３７は変調器３３５と同じとすることが可能であるか、又は、第２の光学変調器６３７及び変調器３３５は異なるタイプの変調器とすることが可能である。
図７を参照すると、システム７００のブロック図が示されている。システム７００は、光生成モジュール７０４、制御システム７４０、及び光学変調器７３５を含む。光生成モジュール７０４は、光生成モジュール１０４（図１）、光生成モジュール２０４（図２）、又は、異なる波長を有する光ビームを生成する任意の他のシステムとすることが可能である。光学変調器７３５は、光学変調器３３５（図３）及び／又は光学変調器６３７（図６）とすることが可能である。
制御システム７４０は、光学変調器７３５にトリガ信号７４７を提供する。トリガ信号７４７は、光学変調器７３５に状態を変更させるため又は状態の変更を開始させるために十分である。例えば、光学変調器７３５が音響光学変調器である実装において、トリガ信号７４７は、トランスデューサを振動させて変調器内に音波を形成することによって、変調器を閉状態に遷移させることができる。制御システム７４０は、信号７４１を介して光生成モジュール７０４からデータを受信することが可能であり、信号７４２を介して光生成モジュール７０４にデータを提供することが可能である。更に、制御システム７４０は、信号７４２を介して光学モジュール７３５からデータを受信することも可能である。
制御システム７４０は、電子ストレージ７４３、電子プロセッサ７４４、及び入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース７４５を含む。電子プロセッサ７４４は、汎用又は特定用途向けのマイクロプロセッサなどのコンピュータプログラムの実行に好適な１つ以上のプロセッサ、及び、任意の種類のデジタルコンピュータの任意の１つ以上のプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、読み取り専用メモリ又はランダムアクセスメモリ、或いはその両方から、命令及びデータを受信する。電子プロセッサ７４４は、任意のタイプの電子プロセッサとすることができる。
電子ストレージ７４３は、ＲＡＭなどの揮発性メモリ、又は不揮発性メモリとすることができる。いくつかの実装において、電子ストレージ７４３は又、不揮発性及び揮発性の両方の部分又は構成要素を含むことができる。電子ストレージ７４３は、光学変調器７３５の動作において使用されるデータ及び情報とすることができる。例えば、電子ストレージ７４３は、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂがシステム２００（図２）を介して伝搬するものと予想されるときを指定する、タイミング情報を記憶することが可能である。電子ストレージ７４３は、恐らく、実行されたときに、プロセッサ７４４を制御システム７４０、光生成モジュール７０４、及び／又は光学変調器７３５内の、他の構成要素と通信させる、コンピュータプログラムとして、命令を記憶することも可能である。例えば命令は、電子ストレージ７４３上に記憶されたタイミング情報によって指定されるある時点で、電子プロセッサ７４４にトリガ信号７４７を光学変調器７３５に提供させる、命令とすることが可能である。
Ｉ／Ｏインターフェース７４５は、制御システム７４０が、オペレータ、光生成モジュール７０４、光学変調器７３５、及び／又は別の電子デバイス上で動作する自動化プロセスを用いて、データ及び信号の受信及び／又は提供を可能にする、任意の種類の電子インターフェースである。例えばＩ／Ｏインターフェース７４５は、視覚ディスプレイ、キーボード、又は通信インターフェースのうちの１つ以上を含むことが可能である。
図８Ａを参照すると、ＬＰＰ ＥＵＶ光源８００が示されている。光学システム１００及び２００は、放射源８００などのＥＵＶ光源の一部とすることができる。ＬＰＰ ＥＵＶ光源８００は、ターゲット混合物８１４に向かってビームパスに沿って移動する増幅光ビーム８１０を用いて、ターゲットロケーション８０５でターゲット混合物８１４を照射することによって形成される。放射サイトとも呼ばれるターゲットロケーション８０５は、真空チャンバ８３０の内部８０７にある。増幅光ビーム８１０がターゲット混合物８１４に当たると、ターゲット混合物８１４内のターゲット材料は、ＥＵＶレンジ内に輝線を伴う要素を有するプラズマ状態に変換される。作成されたプラズマは、ターゲット混合物８１４内のターゲット材料の組成に依存する、ある特徴を有する。これらの特徴は、プラズマによって生成されるＥＵＶ光の波長、並びに、プラズマから解放されるデブリのタイプ及び量を含むことができる。
光源８００は、液滴、液体ストリーム、固体の粒子又はクラスタ、液滴内に含まれる固体粒子、或いは、液体ストリーム内に含まれる固体粒子の形の、ターゲット混合物８１４を、送達、制御、及び誘導する、ターゲット材料送達システム８２５も含む。ターゲット混合物８１４は、例えば、水、スズ、リチウム、キセノン、又は、プラズマ状態に変換されたときにＥＵＶレンジ内に輝線を有する任意の材料などの、ターゲット材料を含む。例えば元素スズは、純粋なスズ（Ｓｎ）として、化合物、例えばＳｎＢｒ４、ＳｎＢｒ２、ＳｎＨ４として、スズ合金、例えば、スズ－ガリウム合金、スズ－インジウム合金、スズ－インジウム－ガリウム合金、又はこれらの合金の任意の組み合わせとして、使用可能である。ターゲット混合物８１４は、非ターゲット粒子などの不純物も含むことができる。したがって、不純物が存在しない状況では、ターゲット混合物８１４はターゲット材料のみで構成される。ターゲット混合物８１４は、ターゲット材料送達システム８２５によって、チャンバ６３０の内部６０７及びターゲットロケーション６０５に送達される。
光源８００は、レーザシステム８１５の利得媒体又は媒体内での反転分布に起因して、増幅光ビーム８１０を生成する、ドライブレーザシステム８１５を含む。光源８００は、レーザシステム８１５とターゲットロケーション８０５との間にビーム送達システムを含み、ビーム送達システムは、ビーム伝送システム８２０及びフォーカスアセンブリ８２２を含む。ビーム伝送システム８２０は、レーザシステム８１５から増幅光ビーム８１０を受け取り、増幅光ビーム８１０を必要に応じてステアリング及び修正し、増幅光ビーム８１０をフォーカスアセンブリ８２２に出力する。フォーカスアセンブリ８２２は、増幅光ビーム８１０を受け取り、ビーム８１０をターゲットロケーション８０５にフォーカスする。
いくつかの実装において、レーザシステム８１５は、１つ以上のメインパルス、いくつかのケースでは１つ以上のプレパルスを提供するための、１つ以上の光学増幅器、レーザ、及び／又はランプを含むことができる。各光学増幅器は、高利得で所望の波長を光学的に増幅することが可能な利得媒体、励振源、及び内部光学系を含む。光学増幅器は、レーザキャビティを形成するレーザミラー又は他のフィードバックデバイスを有する場合、又は有さない場合がある。したがって、レーザシステム８１５は、たとえレーザキャビティが存在しない場合であっても、レーザ増幅器の利得媒体内の反転分布に起因して、増幅光ビーム８１０を生成する。更にレーザシステム８１５は、レーザシステム８１５に十分なフィードバックを提供するためにレーザキャビティが存在する場合、コヒーレントレーザビームである増幅光ビーム８１０を生成することが可能である。「増幅光ビーム」という用語は、単に増幅されるが必ずしもコヒーレントなレーザ発振ではないレーザシステム８１５からの光、及び、増幅されたコヒーレントなレーザ発振でもあるレーザシステム８１５からの光のうちの、１つ以上を包含する。
レーザシステム８１５内の光学増幅器は、利得媒体として、ＣＯ２を含む充填ガスを含むことが可能であり、約９１００から約１１０００ｎｍの間の、及び特に約１０６００ｎｍの波長の光を、８００より大きいか又は等しい利得で、増幅することが可能である。レーザシステム８１５内での使用に適した増幅器及びレーザは、例えばＤＣ又はＲＦ励振を用いて、約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍで放射線を生成し、相対的に高パワー、例えば１０ｋＷ又はそれ以上で、高パルス繰り返し数、例えば４０ｋＨｚ又はそれ以上で動作する、パルスレーザデバイス、例えばパルスガス放電ＣＯ２レーザデバイスを含むことが可能である。レーザシステム８１５内の光学増幅器は、レーザシステム８１５がより高パワーで動作するときに使用可能な、水などの冷却システムも含むことができる。
図８Ｂは、例示のドライブレーザシステム８８０のブロック図を示す。ドライブレーザシステム８８０は、放射源８００内でドライブレーザシステム８１５の一部として使用可能である。ドライブレーザシステム８８０は、３つのパワー増幅器８８１、８８２、及び８８３を含む。パワー増幅器８８１、８８２、及び８８３のうちのいずれか又はすべては、内部光学要素（図示せず）を含むことができる。
光８８４は、出力窓８８５を介してパワー増幅器８８１から出て、湾曲ミラー８８６で反射される。反射後、光８８４は空間フィルタ８８７を通過し、湾曲ミラー８８８で反射され、入力窓８８９を介してパワー増幅器８８２に入る。光８８４は、パワー増幅器８８２内で増幅され、光８９１として出力窓８９０を介してパワー増幅器８８２の外へ方向転換される。光８９１は、折り畳みミラー８９２を用いて増幅器８８３に向かって誘導され、入力窓８９３を介して増幅器８８３に入る。増幅器８８３は光８９１を増幅し、光８９１を出力ビーム８９５として出力窓８９４を介して増幅器８８３の外へ誘導する。折り畳みミラー８９６は、出力ビーム８９５を上方（ページの外）へ、及びビーム伝送システム８２０（図８Ａ）に向かって誘導する。
再度図８Ｂを参照すると、空間フィルタ８８７は開口８９７を画定し、これは例えば、約２．２ｍｍから３ｍｍの間の直径を有する円形とすることができる。湾曲ミラー８８６及び８８８は、例えば、それぞれ約１．７ｍ及び２．３ｍの焦点長さを伴うオフアクシスパラボラミラーとすることができる。空間フィルタ８８７は、開口８９７がドライブレーザシステム８８０の焦点と一致するように、位置決めすることができる。
再度図８Ａを参照すると、光源８００は、増幅光ビーム８１０が通過してターゲットロケーション８０５に到達できるようにするための開口８４０を有する、集光ミラー８３５を含む。集光ミラー８３５は、例えば、ターゲットロケーション８０５に１次フォーカスを有し、中間ロケーション８４５に２次フォーカス（中間フォーカスとも呼ばれる）を有する、楕円ミラーとすることが可能であり、中間ロケーション８４５でＥＵＶ光は光源８００から出力され、例えば集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力されることが可能である。光源８００は、増幅光ビーム８１０がターゲットロケーション８０５に到達可能である一方で、フォーカスアセンブリ８２２及び／又はビーム伝送システム８２０に入るプラズマ生成デブリの量を減少させるために、集光ミラー８３５からターゲットロケーション８０５に向かって細くなる、オープンエンドの中空円錐シュラウド８５０（例えば、ガスコーン）を含むこともできる。このために、ターゲットロケーション８０５に向かって誘導されるガスフローをシュラウド内に提供することができる。
光源８００は、液滴位置検出フィードバックシステム８５６、レーザ制御システム８５７、及びビーム制御システム８５８に接続される、マスタコントローラ８５５を含むこともできる。光源８００は、例えばターゲットロケーション８０５に関して液滴の位置を示す出力を提供し、例えば、液滴ごと又は平均で液滴位置誤差を算出することができる液滴位置及び軌道を計算することが可能な、液滴位置検出フィードバックシステム８５６に、この出力を提供する、１つ以上のターゲット又は液滴イメージャ８６０を含むことができる。したがって、液滴位置検出フィードバックシステム８５６は、液滴位置誤差をマスタコントローラ８５５への入力として提供する。したがってマスタコントローラ８５５は、位置、方向、及びタイミング訂正信号を、例えばレーザタイミング回路を制御するために使用可能な、例えばレーザ制御システム８５７に提供すること、及び／又は、チャンバ８３０内のビーム焦点のロケーション及び／又は焦点パワーを変更するように、ビーム伝送システム８２０の増幅光ビームの位置及び形状を制御するために、ビーム制御システム８５８に提供することが、可能である。
ターゲット材料送達システム８２５は、マスタコントローラ８５５からの信号に応答して、例えば、所望のターゲットロケーション８０５に到達する液滴内の誤差を訂正するために、ターゲット材料供給装置８２７によって解放される液滴の解放ポイントを修正するように動作可能な、ターゲット材料送達制御システム８２６を含む。
加えて、光源８００は、限定されないが、パルスエネルギー、波長の関数としてのエネルギー分布、波長の特定帯域内のエネルギー、波長の特定帯域外のエネルギー、並びに、ＥＵＶ強度及び／又は平均パワーの角度分布を含む、１つ以上のＥＵＶ光パラメータを測定する、光源検出器８６５及び８７０を含むことができる。光源検出器８６５は、マスタコントローラ８５５によって使用するためのフィードバック信号を生成する。フィードバック信号は、例えば、効果的且つ有効なＥＵＶ光生成にとって正しい場所及び時間で、液滴を適切に遮断するために、レーザパルスのタイミング及びフォーカスなどのパラメータにおける誤差を示すことができる。
光源８００は、光源８００の様々なセクションを位置合わせするため、又は、ターゲットロケーション８０５への増幅光ビーム８１０のステアリングを支援するために、使用可能な、ガイドレーザ８７５を含むことも可能である。ガイドレーザ８７５に関連して、光源８００は、ガイドレーザ８７５及び増幅光ビーム８１０からの光の一部をサンプリングするために、フォーカスアセンブリ８２２内に配置された、メトロロジシステム８２４を含む。他の実装において、メトロロジシステム８２４は、ビーム伝送システム８２０内に配置される。メトロロジシステム８２４は、光のサブセットをサンプリング又は方向転換する、光学要素を含むことが可能であり、こうした光学要素は、ガイドレーザビーム及び増幅光ビーム８１０のパワーに耐えることが可能な、任意の材料で構成される。マスタコントローラ８５５は、ガイドレーザ８７５からサンプリングされた光を分析し、この情報を使用して、ビーム制御システム８５８を介してフォーカスアセンブリ８２２内の構成要素を調整するため、メトロロジシステム８２４及びマスタコントローラ８５５からビーム分析システムが形成される。
したがって、要約すると、光源８００は、ターゲットロケーション８０５でターゲット混合物８１４を照射し、混合物８１４内のターゲット材料をＥＵＶレンジ内の光を放出するプラズマに変換するために、ビームパスに沿って誘導される、増幅光ビーム８１０を生成する。増幅光ビーム８１０は、レーザシステム８１５の設計及び特性に基づいて決定される特定の波長（ドライブレーザ波長とも呼ばれる）で動作する。加えて、増幅光ビーム８１０は、コヒーレントなレーザ光を提供するために、ターゲット材料がレーザシステム８１５内に十分なフィードバックを戻すとき、又は、ドライブレーザシステム８１５がレーザキャビティを形成するのに好適な光学フィードバックを含む場合、レーザビームとすることができる。
図９を参照すると、光学アイソレータ３０６（図３）などの光学アイソレータについての例示のテストデータのプロット９００が示されている。プロット９００は、オン状態及びオフ状態での光学アイソレータを用いた、時間の関数としての逆方向プレパルスビームの測定されたパワーを示す。逆方向プレパルスビームは、上記で考察したような、第１のビーム２１０ａ（図２）と初期ターゲット２２０ａ（図２）との間の相互作用から生じる、反射２１３ａ（図２）などのビームとすることができる。オン状態において、光学アイソレータは、光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ａが減少又は消去されるように、反射２１３ａのすべて又は一部をビームパス３１４から偏向させることによって、反射２１３ａの影響をブロック又は減少させる。オン状態において、光学アイソレータは、例えば、図５Ａ及び図５Ｂに関して考察したように動作可能である。オフ状態において、光学アイソレータはアクティブではなく、システムはあたかも光学アイソレータが存在しないかのように動作する。
図９の例において、光学アイソレータは、時間９０５と９１０との間でオフ状態であり、それ以外ではオン状態である。光学アイソレータがオン状態のとき、光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ａのパワーは非常に低く、ゼロワット（Ｗ）に近い。例えば、光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ａのパワーは、約０．１Ｗ又はそれ未満とすることができる。上記で考察したように、光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ａのパワーを減少させることが望ましい。これに対して、光学アイソレータがオフ状態のとき、光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ａのパワーは０より大きく、約４．２Ｗから１８．２Ｗの間とすることができる。更に、光学アイソレータがオフ状態のとき、光生成モジュール２０４に到達する反射２１３ａのパワーはかなり変動し、これがシステムにおける不安定性につながる可能性がある。したがって、反射２１３ａにおけるパワーの量を減少させることに加えて、光学アイソレータは反射のパワーの変動も減少させ、結果としてより安定したシステムとなる。
図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、付加的な例示のテストデータが示されている。図１０Ａは、光学アイソレータ（光学アイソレータ３０６など）がシステム内に存在しないとき、パルス数の関数として生成されるＥＵＶ光のエネルギーを示し、図１０Ｂは、光学アイソレータがシステム内に存在するとき、パルス数の関数として生成されるＥＵＶ光のエネルギーを示す。光学アイソレータが存在しないとき、ＥＵＶ光の平均エネルギーは３．４ミリジュール（ｍＪ）である。光学アイソレータが存在するとき、平均ＥＵＶエネルギーは４．１ｍＪに増加する。
図１１Ａ及び図１１Ｂも参照すると、システム内に光学アイソレータが存在するとき、生成されるＥＵＶ光もより安定している。図１１Ａは、光学アイソレータが存在しないときに生成されるＥＵＶ光のエネルギーの特定値の分布を示し、図１１Ｂは、光学アイソレータが存在するときに生成されるＥＵＶ光のエネルギーの特定値の分布を示す。図１１Ｂのエネルギー値の分布（光学アイソレータが使用されるとき）は、より高いエネルギー値がより多く発生すること、及び、すべてのエネルギー値が、光学アイソレータを採用していないシステムに比べてより小さいレンジ内に含まれることを示す。したがって、光学アイソレータ（光学アイソレータ３０６など）を使用することが、結果として、より高いエネルギーのＥＵＶ光を生じさせ、更にまた、より安定した（変動の少ない）ＥＵＶ光を生じさせることになる。
図１２Ａ～図１２Ｃ及び図１３Ａ～図１３Ｃを参照すると、付加的な例示のテストデータが示されている。図１２Ａ～図１２Ｃは、光学アイソレータ３０６などの光学アイソレータがないシステムにおけるターゲット１２００を３回示しており、図１３Ａ～図１３Ｃは、光学アイソレータ３０６などの光学アイソレータを含むシステムにおけるターゲット１３００を３回示している。ターゲット１２００及び１３００は、プラズマ状態のときにＥＵＶ光を放出するターゲット材料を含む。ターゲット１２００及び１３００は、（図２の初期ターゲット領域２１５ａなどの）プレパルスを受け取るロケーション、及び（図２の修正済みターゲット領域２１５ｂなどの）メインパルスを受け取るロケーションにあるターゲット１２００及び１３００に一致する時点で、示されている。
図５Ａ及び図５Ｂに関して上記で考察したように、光学アイソレータは、ピンホール、レンズ、チューブ、及び光学要素などのオブジェクトからの２次反射を減少又は消去することが可能である。２次反射は、存在する場合、ターゲットが初期ターゲット領域２１５ａから修正済みターゲット領域２１５ｂへと移動する際に、ターゲットに到達することができる。図１２Ａ～図１２Ｃは、ターゲット１２００と経時的に相互作用する２次反射の例を示す。図１２Ａに比べて図１２Ｂ及び図１２Ｃに示されるように、ターゲット１２００は、時間が経過するにつれて空間的に拡散し分裂する。図１３Ａ～図１３Ｃは、２次反射を減少又は消去するために光学アイソレータ（光学アイソレータ３０６など）を使用する、システムの例を示す。ターゲット１２００（図１２Ａ～図１２Ｃ）に比べて、ターゲット１３００（図１３Ａ～図１３Ｃ）は、より明瞭な空間プロファイルを有し、これが入射光ビームの吸収が増加すること、及び、より多くのターゲット材料が第１のビーム２１０ｂとの相互作用に使用可能であること（及び、したがってより多くのＥＵＶ光が生成されること）につながる。加えて、ターゲット１３００は光学アイソレータを含む光学源と共に使用されるため、ターゲット１３００は、光学源上の後方反射及び２次反射の影響を依然として減少又は消去しながら、入射光ビームの伝搬方向に関してフラットな配向を有し得る。
他の実装は、特許請求の範囲内にある。
光学サブシステム２０４ａ、２０４ｂ（図２）が異なるタイプの光学サブシステムである実装において、光学サブシステム２０４ａは希土類ドーピング固体レーザ（Ｎｄ：ＹＡＧ又はエルビウムドーピングファイバ（Ｅｒ：ｇｌａｓｓ）など）とすることが可能であり、第１の光ビーム２１０ａの波長は１．０６μｍとすることが可能である。光学サブシステム２０４ｂはＣＯ２レーザとすることが可能であり、光ビーム２１０ｂの波長は、例えば１０．２６μｍとすることが可能である。これらの実装において、第１の光ビーム２１０ａと第２の光ビーム２１０ｂは別々の光学増幅器内で増幅可能であり、システム２００を介する別々のパスをたどることが可能である。また、一方は第１の光ビーム２１０ａ及びその対応する反射のため、及び他方は光ビーム２１０ｂ及びその対応する反射のための、２つの別々の光学アイソレータを使用することが可能である。
前置増幅器２０７（図２）は、複数ステージを有することが可能である。言い換えれば、前置増幅器２０７は、直列に且つパス１１２上に配置された複数の増幅器を含むことができる。
光ビーム１１０、２１０ａ、及び２１０ｂは、パルス光ビームとすることができる。第１の光ビーム２１０ａのパルス（又は、パルス５１０ａ）のパワーは、例えば２０～４０ワット（Ｗ）とすることができる。第２の光ビーム２１０ｂのパルスのパワーは、例えば３００～５００Ｗとすることができる。
第１の光ビーム２１０ａは、修正済みターゲット２２０ｂを形成するために初期ターゲット２２０ａ上で作用することが可能な、任意のタイプの放射とすることができる。例えば、第１の光ビーム２１０は、レーザによって生成されるパルス光ビームとすることができる。第１の光ビーム２１０は、約１～１０．６μｍの波長を有することができる。第１の光ビーム２１０ａのパルスの持続時間は、例えば、２０～７０ナノ秒（ｎｓ）、１ｎｓ未満、３００ピコ秒（ｐｓ）、１００～３００ｐｓの間、１０～５０ｐｓの間、又は１０～１００ｐｓの間とすることができる。第１の光ビーム２１０ａのパルスのエネルギーは、例えば、１５～６０ミリジュール（ｍＪ）とすることができる。第１の光ビーム２１０ａのパルスが１ｎｓ又はそれ未満の持続時間を有するとき、パルスのエネルギーは２ｍＪとすることができる。第１の光ビーム２１０ａのパルスと第２の光ビーム２１０ｂのパルスとの間の時間は、例えば１～３マイクロ秒（μｓ）とすることができる。
初期ターゲット２２０ａ及びターゲット１１５は、ターゲット混合物８１４の任意の特徴を有することができる。例えば、初期ターゲット２２０ａ及びターゲット１１５は、スズを含むことができる。
光学システム１００及び２００は、偏光アイソレータ３０３を含むことができる。光学システム１００のこれらの実装において、偏光アイソレータ３０３は光学アイソレータ１０６と光学増幅器１０８との間にある。

Claims (25)

  1. フォトリソグラフィツール用の光学源であって、
    第１の光ビーム及び第２の光ビームを放出するように構成された放射源であって、前記第１の光ビームは第１の波長を有し、前記第２の光ビームは第２の波長を有し、前記第１の波長と第２の波長は異なる、放射源と、
    第１の増幅光ビーム及び第２の増幅光ビームをそれぞれ、生成するために、前記第１の光ビーム及び前記第２の光ビームを増幅するように構成された、増幅器と、
    前記放射源と前記増幅器との間の光学アイソレータであって、前記光学アイソレータは、
    複数のダイクロイック光学要素、及び、
    ２つの前記ダイクロイック光学要素の間の光学変調器、
    を備える、光学アイソレータと、
    を備える、光学源。
  2. 前記光学変調器は音響光学変調器を備える、請求項１に記載の光学源。
  3. 前記ダイクロイック光学要素の各々は、前記第１の波長を有する光を反射するように、及び前記第２の波長を有する光を透過させるように、構成され、
    前記音響光学変調器は、２つの前記ダイクロイック光学要素の間のビームパス上に位置決めされ、前記音響光学変調器は前記２つのダイクロイック光学要素から反射された光を受け取るように位置決めされ、前記音響光学変調器は、前記受け取った光が前記音響光学変調器に対して第１の方向に伝搬するときに、前記受け取った光を透過させるように、及び、前記受け取った光が前記音響光学変調器に対して第２の方向に伝搬するときに、前記受け取った光を前記ビームパスから離れて偏向させるように、構成され、前記第２の方向は前記第１の方向とは異なる、
    請求項２に記載の光学源。
  4. 前記第１の光ビームはパルス光ビームであり、前記第２の光ビームはパルス光ビームである、請求項３に記載の光学源。
  5. 前記第１の増幅光ビームのエネルギーは、前記第２の増幅光ビームのエネルギーよりも小さい、請求項４に記載の光学源。
  6. 前記第１の増幅光ビームは、ターゲット材料液滴内のターゲット材料を修正済みターゲットに変形させるのに十分なエネルギーを有し、前記修正済みターゲットは、前記ターゲット材料液滴内の前記ターゲット材料の分布とは異なる幾何学分布のターゲット材料を備え、前記ターゲット材料は、プラズマ状態のときに極端紫外線（ＥＵＶ）光を放出する材料を備え、
    前記第２の増幅光ビームは、前記修正済みターゲット内の前記ターゲット材料のうちの少なくとも一部をＥＵＶ光を放出する前記プラズマに変換するのに十分なエネルギーを有する、
    請求項５に記載の光学源。
  7. 前記音響光学変調器は、２つの前記ダイクロイック光学要素の間のビームパス上に位置決めされ、前記２つの前記ダイクロイック光学要素から反射された光を受け取るように位置決めされ、
    前記音響光学変調器は、トリガ信号を受信するように構成され、
    前記音響光学変調器は、前記トリガ信号の受信に応答して前記ビームパスから受け取った光を偏向させ、さもなければ受け取った光を前記ビームパス上に透過させる、
    請求項２に記載の光学源。
  8. 前記放射源と前記増幅器との間に第２の光学変調器を更に備える、請求項１に記載の光学源。
  9. 前記第２の光学変調器は２つの前記ダイクロイック光学要素間にあり、前記第２の光学変調器は前記光学変調器とは異なるビームパス上にある、請求項８に記載の光学源。
  10. 前記放射源はレーザ源を備える、請求項１に記載の光学源。
  11. 前記放射源は複数の放射源を備え、前記第１の光ビームは１つの前記放射源によって生成され、前記第２の光ビームは別の前記放射源によって生成される、請求項１に記載の光学源。
  12. 前記放射源は１つ以上の前置増幅器を備える、請求項１に記載の光学源。
  13. 極端紫外線（ＥＵＶ）光源のための装置であって、
    複数のダイクロイック光学要素であって、前記ダイクロイック光学要素の各々は、第１の波長帯域内に波長を有する光を反射するように、及び第２の波長帯域内に波長を有する光を透過させるように構成された、複数のダイクロイック光学要素と、
    ２つの前記ダイクロイック光学要素の間のビームパス上に位置決めされた光学変調器であって、前記光学変調器は前記２つのダイクロイック光学要素から反射された光を受け取るように位置決めされ、前記光学変調器は、前記受け取った光が前記ビームパス上を第１の方向に伝搬するときに、前記受け取った光を透過させるように、及び、前記受け取った光が前記ビームパス上を第２の方向に伝搬するときに、前記受け取った光を前記ビームパスから離れて偏向させるように、構成され、前記第２の方向は前記第１の方向とは異なる、光学変調器と、
    を備え、
    前記第１の波長帯域はプレパルスビームの波長を備え、
    前記第２の波長帯域はメインビームの波長を備える、
    装置。
  14. 前記光学変調器は音響光学変調器を備える、請求項１３に記載の装置。
  15. 前記装置は、前記音響光学変調器にトリガ信号を提供するように構成された制御システムを更に備え、前記音響光学変調器は、前記トリガ信号の受信に応答して前記ビームパスから離れて光を偏向させ、さもなければ光を前記ビームパス上に透過させる、請求項１４に記載の装置。
  16. 第２の光学変調器を更に備え、
    前記第２の光学変調器は、２つの前記ダイクロイック光学要素の間にあり、
    前記第２の光学変調器は、前記２つのダイクロイック光学要素によって透過された光を受け取るように位置決めされ、
    請求項１３に記載の装置。
  17. 前記光学変調器及び前記第２の光学変調器は、前記同じ２つのダイクロイック光学要素の間にあり、前記第２の光学変調器は前記ビームパスとは異なる第２のビームパス上にある、請求項１６に記載の装置。
  18. 方法であって、
    第１のダイクロイック光学要素で第１の光ビームを反射することであって、前記反射した第１の光ビームは、増幅された第１の光ビームを生成するために光学変調器及び増幅器を通過する、反射すること、
    増幅された第２のビームを生成するために、前記第１のダイクロイック光学要素、第２のダイクロイック光学要素、及び前記増幅器を介して、第２の光ビームを透過させること、
    前記第２のダイクロイック光学要素で、前記増幅された第１の光ビームの反射を受け取ることであって、前記増幅された第１の光ビームの前記反射と前記第２のダイクロイック光学要素との間の相互作用が、前記反射した増幅された第１の光ビームを前記光学変調器へと誘導する、受け取ること、及び、
    前記増幅された第１の光ビームの前記反射を前記光学変調器で偏向させることであって、それによって前記増幅された第１の光ビームの前記反射を前記第１の光ビームの放射源から離れて誘導する、偏向させること、
    を含む、方法。
  19. 前記第１の光ビームが前記光学変調器を通過した後、及び、前記増幅された第１の光ビームが前記光学変調器で反射する前に、トリガ信号を前記光学変調器に提供することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記トリガ信号は、前記光学変調器を、前記光学変調器が入射光を偏向させる状態にさせる、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記増幅された第１の光ビームは、初期のターゲット領域に向けて伝搬する、請求項１８に記載の方法。
  22. 前記第１の増幅光ビームの前記反射は、前記第１の増幅光ビームと前記初期のターゲット領域内のターゲット材料液滴との間の相互作用を介して生成される、請求項２１に記載の方法。
  23. 前記第２の増幅光ビームは、ターゲット領域に向けて伝搬し、ターゲット材料と前記第２の増幅光ビームとの間の相互作用は、前記第２の増幅光ビームの反射を生成し、前記方法は、
    前記第２の増幅光ビームの前記反射を、前記第２のダイクロイック光学要素を介して透過させること、及び、
    前記第２の増幅光ビームの前記反射を第２の光学変調器で偏向させることであって、それによって前記第２の増幅光ビームの前記反射を前記第２の光ビームの放射源から離れて誘導する、偏向させること、
    を更に含む、請求項２２に記載の方法。
  24. 前記第１の光ビームの前記放射源及び前記第２の光ビームの前記放射源は、同じ放射源である、請求項２３に記載の方法。
  25. 前記第１の光ビームの前記放射源は、前記放射源内の第１の光学サブシステムであり、前記第２の光ビームの前記放射源は、前記放射源内の第２の光学サブシステムである、請求項２４に記載の方法。
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