JP5354742B2 - レーザ生成プラズマｅｕｖ光源 - Google Patents

Description

本出願は、代理人整理番号第２００６−０００６−０１号である、２００６年１２月２２日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１１／６４４、１５３号に対する優先権を請求するものである。本出願は、代理人整理番号第２００５−００８５−０１号である、２００６年２月２１日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８８号、代理人整理番号第２００４−０００８−０１号である、２００５年２月２５日出願の「ＥＵＶプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号、代理人整理番号第２００５−０００３−０１号である、２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶプラズマ源材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号、代理人整理番号第２００５−０１０２−０１号である、２００６年２月２１日出願の「ＥＵＶ光源のためのターゲット材料分注器」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８３号、代理人整理番号第２００５−００８１−０１号である、２００６年２月２１日出願の「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号、代理人整理番号第２００６−００１０−０１号である、２００６年２月２１日出願の「極紫外線光源」という名称の現在特許出願中の米国特許仮出願第６０／７７５、４４２号、代理人整理番号第２００５−００４４−０１号である、２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号、代理人整理番号第２００６−０００３−０１号である、２００６年４月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号、及び代理人整理番号第２００６−００２５−０１号である、２００６年１０月１３日出願の「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／５８０、４１４号にも関連するものであり、これらの特許の各々の内容全体は、ここに本明細書において引用により組み込まれるものとする。
本発明の開示は、ターゲット材料から生成され、かつＥＵＶ光源チャンバ外部での利用、例えば約５０ｎｍ及びそれ未満の波長での例えば半導体集積回路製造フォトリソグラフィのために収集されて焦点に誘導されるＥＵＶ光をプラズマから供給する極紫外線（ＥＵＶ）光源に関する。

極紫外線光、例えば、約５０ｎｍ及びそれ未満の波長を有し、かつ約１３．５ｎｍの波長の光を含む電磁放射線（軟Ｘ線とも呼ばれることもある）は、基板、例えば、シリコンウェーハに極めて小さな特徴部を生成するフォトリソグラフィ処理において使用することができる。
ＥＵＶ光を生成する方法は、以下に限定されるものではないが、１つ又はそれよりも多くの輝線がＥＵＶ範囲にある元素、例えば、キセノン、リチウム、又は錫を有する材料をプラズマ状態に変換する段階を含む。レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）いうことが多い１つのこのような方法においては、所要のプラズマは、所要の線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又は塊のようなターゲット材料をレーザビームで照射することによって生成することができる。

従来より、各液滴を別々のレーザパルスによって照射して各液滴からプラズマを形成するＬＰＰシステムが開示されている。また、各液滴が１つよりも多い光パルスにより順次照射されるシステムが開示されている。一部の場合には、各液滴は、いわゆる「プレパルス」及びいわゆる「主パルス」に露出することができるが、１つよりも多いプレパルスを使用することができ、かつ１つよりも多い主パルスを使用することができること、及びプレパルス及び主パルスの機能は、ある程度重複する場合があることは認められるものとする。一般的に、プレパルスは、材料を膨脹させ、それによって主パルスと相互作用する材料の量を増大させるように機能することができ、主パルスは、材料の大部分又は全てをプラズマに転換し、それによってＥＵＶ光放射を生成するように機能することができる。しかし、プレパルス及び主パルスの機能は、ある程度重複する場合があり、例えば、プレパルスは、一部のプラズマなどを発生させる場合があることは認められるものとする。材料／パルス相互作用の増大は、パルスに露出される材料の断面の増大、材料密度減少による材料内へのパルスの侵入の増大、又はその両方によるものと考えられる。プレパルスの別の恩典は、それが、集束したパルスのサイズにターゲットを拡大し、パルスの全てを参加させることができるということである。これは、比較的小さい液滴がターゲットとして使用され、かつ照射光を小さい液滴のサイズに集束させることができない場合に特に有益であると考えられる。

上述の技術に加えて、２００５年２月１５日にＳｈｉｅｌｄｓに付与された「高パルス繰返し数レーザプラズマ極紫外線光源のための液滴ターゲット送出方法」という名称の米国特許第６、８５５、９４３号（以下、’９４３特許と呼ぶ）では、液滴流れ中の液滴の一部のみ、例えば、３番目毎の液滴を照射してパルスＥＵＶ光出力を生成する技術を開示している。’９４３特許で開示するように、不参加液滴（いわゆるバッファ液滴）は、有利な態様においては、照射部位で発生したプラズマの影響から次の参加液滴を保護する。残念ながら、一部の場合には、これらのバッファ液滴は、レーザに光を反射して自己レーザ発振を引き起こす場合があり、これは、とりわけ、高エネルギパルスを生成する際にレーザの利得媒体の有効性を低減する可能性がある。これは、特に高い利得（例えば、Ｇ＝１０００〜１０、０００）赤外線レーザ、例えば、かなり簡単にレーザ自己発振する傾向があるＣＯ₂レーザに当て嵌まると考えられる。

典型的なフォトリソグラフィスキャナは、移動中のウェーハの一部分をいわゆる光パルスの「バースト」に露出する。多くの場合、パルスエネルギは、バースト内ではパルス間で異なり、「線量」として一般的に呼ぶバーストの累積エネルギは、一般的に規定され、かつ比較的小さい範囲に制御されるべきである。線量に加えて、一部のリソグラフィ作動では、バースト内のパルス間エネルギの変化に関する限界値も規定される。これは、パルス間エネルギ安定性と呼ぶこともある。深紫外線フォトリソグラフィ（ＤＵＶ）において使用されるレーザ、例えば、波長が例えば１００〜３００ｎｍのエキシマレーザは、典型的に、パルスのバースト内で及び一部の場合にはパルス間ベースでパルスエネルギを実質的に変える機能を有する。これは、例えば、各パルスを作り出すために使用される放電電圧を変えることによって達成することができる。この柔軟性は、しかし、全ての形式のレーザに対して利用可能であるというわけではない。一部のレーザアーキテクチャにおいては、レーザパルスを発生させるために連続ポンピング活性媒体を使用することができる。例えば、パルスは、例えば、Ｑ−スイッチ又は空洞ダンプモードを使用して連続ポンピング発振器内で発生させ、次に、１つ又はそれよりも多くの連続ポンピング電力増幅器により増幅することができる。本明細書で使用する時、連続ポンピングレーザデバイス（ＣＷレーザデバイス）という用語は、連続ポンピング活性媒体を有するレーザデバイス、例えば、連続ポンピング発振器及び／又は連続ポンピング増幅器を指す。上述のパルス−ポンピングレーザデバイス、例えば、エキシマ放電レーザデバイスと異なり、ＣＷレーザデバイスは、迅速にそれらの放電電圧を変える機能を有しておらず、その結果、一般的に、それらの放電電圧を変えることによってパルスのバースト内のそれらの出力パルスエネルギを実質的に変えることはできない。

上述のように、ＥＵＶ光を生成する１つの技術は、１つ又はそれよりも多くのプレパルスとそれに続く主パルスでターゲット材料液滴を照射することを伴っている。この点に関して、ＣＯ₂レーザ、特に、連続ポンピングＣＯ₂レーザデバイスは、ＬＰＰ工程で「主要な」パルスを生成する駆動レーザとしてある一定の利点を示すと考えられる。これは、ある一定のターゲット、例えば、錫に対して特に当て嵌まるであろう。例えば、１つの利点は、比較的高い変換効率、例えば、出力ＥＵＶ帯域内電力と駆動レーザ入力電力の比率をもたらす機能を含むことができる。

これらの線に沿って、２００５年１２月６日にＨａｒｔｌｏｖｅ他に付与された「プレパルス強化を備えたレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の米国特許第６、９７３、１６４号は、キセノンターゲットを有するＮｄ：ＹＡＧのＬＰＰシステムにおけるプレパルスと主パルスの間の時間遅延の変動が、１６０ｎｓよりも短い時間遅延に対して出力ＥＵＶ強度の変動をもたらすことを開示している。

米国特許出願出願番号第１１／６４４、１５３号 米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８８号 米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号 米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号 米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８３号 米国特許出願出願番号第１１／３５８、９９２号 米国特許仮出願第６０／７７５、４４２号 米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号 米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号 米国特許出願出願番号第１１／５８０、４１４号 米国特許第６、８５５、９４３号 米国特許第６、９７３、１６４号 米国特許第６、６２５、１９１号 米国特許第６、５４９、５５１号 米国特許第６、５６７、４５０号

以上を念頭に置いて、本出願人は、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源及び対応する使用方法を開示する。

本出願の実施形態の第１の態様では、ＥＵＶ光源は、複数のターゲット、例えば、錫液滴と、ターゲットを照射して拡張されたターゲットを生成するプレパルス、及び主パルスを発生させるシステムとを含むことができる。システムは、拡張されたターゲットを照射してＥＵＶ光パルスのバーストを生成する主パルスを発生させる連続ポンピングレーザデバイスを更に含むことができる。システムはまた、ＥＵＶ光パルスのバースト中に少なくとも１つのプレパルスパラメータを変えるコントローラを有することができる。更に、ＥＵＶ光源はまた、ＥＵＶ光パルスのバースト内の１つのＥＵＶ光パルスの少なくとも一部分の強度を測定して、ＥＵＶ光パルスのバースト中に少なくとも１つのプレパルスパラメータを変えるようにコントローラにフィードバック信号を供給する計器を含むことができる。

この態様に対しては、プレパルスパラメータは、プレパルスと対応する主パルスとの間の遅延時間とすることができ、及び／又はプレパルスパラメータは、プレパルスのパルスエネルギとすることができる。この態様の一実施形態では、連続ポンピングレーザデバイスは、ＣＯ₂レーザデバイスを含むことができ、特定的な実施形態では、プレパルスは、連続ポンピングレーザデバイスを通過することができる。

別の態様では、ＥＵＶ光を発生させる方法は、初期光パルスで少なくとも１つのターゲット材料液滴を照射して照射されたターゲット材料を作り出す段階／行為と、照射されたターゲット材料を次の光パルスに露出してＥＵＶ光を発生させる段階／行為と、発生したＥＵＶ光の強度を測定する段階／行為と、測定結果を用いて次の光パルスに対するエネルギマグニチュードを計算する段階／行為と、その後に、計算されたエネルギマグニチュードを有する光パルスでターゲット材料液滴を照射する段階／行為とを含むことができる。一実施例では、連続ポンピングレーザデバイスを使用して次の光パルスを発生させることができ、特定的な実施例では、連続ポンピングレーザデバイスは、ＣＯ₂レーザデバイスを含むことができ、ターゲット材料は、錫を含むことができる。

実施形態の別の態様に対しては、ＥＵＶ光源は、経路、例えば、実質的に直線の経路に沿って進む複数のターゲット材料液滴と、初期パルス及び次のパルスを発生させるシステムとを含むことができる。経路上で液滴を照射して経路を出る照射ターゲット材料を発生させるための初期パルスが供給され、次のパルスは、照射ターゲット材料との相互作用のための位置に集束される。この態様に対しては、この位置は、経路から隔てられ、次のパルスが、照射ターゲット材料を露出してＥＵＶ光を発生させるために供給される。

この態様の一実施例では、液滴経路に沿って進む１つ置きの液滴のみが、それぞれのプレパルスによって照射される。一部の実施形態では、初期パルス及び次のパルスは、共通のビーム経路に沿って進むことができる。特に、第１のパルス及び次のパルスは、共通の光学器械を使用して集束させることができ、初期パルス及び次のパルスは、集束前に異なるビーム発散を有することができる。光源は、ターゲット材料から反射された光子を吸収するように位置決めされた１つ又はそれよりも多くの可飽和吸収体を更に含むことができる。代替的に又はそれに追加して、システムは、次のパルスを増幅する増幅器を含むことができ、光源は、ターゲット材料と増幅器の間でビーム経路に沿って位置決めされた光アイソレータを更に含むことができる。特定的な実施形態では、増幅器内の光ビームは、主偏光方向を有することができ、光アイソレータは、位相遅延光学器械、例えば、位相遅延ミラー及び偏光子を含むことができる。

本出願の実施形態の別の態様では、ＥＵＶ光源は、複数のターゲットと、ターゲットを照射してＥＵＶ光パルスのバーストを生成するためのレーザパルスを発生させるシステムとを含むことができる。この態様に対しては、ＥＵＶ光源は、ＥＵＶ光パルスのバースト内の１つのＥＵＶ光パルスの少なくとも一部分の強度を測定してそれを示すフィードバック信号を供給する計器と、フィードバック信号に応答してレーザパルスを整えるシャッターとを更に含むことができ、整えられたレーザパルスは、ＥＵＶ光パルスのバースト中にＥＵＶ光パルスを発生させる。この態様に対しては、測定されるＥＵＶパルスの部分は、時間的部分、空間的部分、又は時間及び空間的部分とすることができる。

この態様の一実施例では、測定されるＥＵＶパルスの部分は、時間的部分とすることができ、測定された強度を発生させるＥＵＶパルスは、整えられたレーザパルスによって生成することができる。例えば、システムは、レーザパルスを出力する光発振器を含むことができる。各出力レーザパルスは、パルス持続時間ｔを有することができ、光発振器出力からターゲットを通って強度測定部位まで延びる光路を移動する光に対する移動時間Ｔは、発振器を出るパルス持続時間よりも小さいＴ＜ｔとすることができる。特定的な実施形態では、各出力レーザパルスは、パルス持続時間ｔ＞Ｔ＋Ｔ_sを有することができ、Ｔ_sは、例えば、検出器応答時間、プロセッサ応答時間、駆動装置応答時間、スイッチ応答時間、及び信号伝播時間を含むシステム時間を定めることができる。一構成においては、検出器、スイッチ、及びプロセッサは、Ｔ_sを最小にするために互いに密接に位置決めすることができる。更に、システムは、光路に沿って光発振器からレーザ光を受け取る少なくとも１つの光増幅器を含むことができ、シャッターは、光増幅器と光発振器の間で光路上に位置決めすることができる。

この態様の別の実施例では、フィードバック信号を生成するために測定されたＥＵＶパルスは、対応するレーザパルスによって発生させることができ、そこから生成されたフィードバック信号を使用してその次のレーザパルスを整えることができる。これらの実施例のいずれにおいても、シャッターは、電気光学スイッチを含むことができる。例えば、レーザパルスを発生させるシステムは、発振器を出る光に対する主偏光方向を定める光発振器を含むことができ、シャッターは、電気光学セル、例えば、ポッケルス又はカー・セルを有する電気光学スイッチ、及び偏光子を含むことができる。
一実施例では、レーザパルスを発生させるシステムは、光発振器及び少なくとも１つの光増幅器を含むことができ、第１の特定的な実施例では、光発振器は、空洞減衰発振器とすることができ、第２の特定的な実施例では、光発振器は、パルス放電電源を有する横放電発振器とすることができる。これらの実施例のいずれに対しても、増幅器は、連続ポンピングレーザデバイスを含むことができる。

ＥＵＶ光源の一実施例は、レーザパルスがターゲットを照射するチャンバを使用する。この実施例に対しては、強度測定計器は、チャンバの内側又はチャンバの外側に位置決めすることができ、又は一部の場合には、例えば、チャンバの内側に１つ、チャンバの外側に１つの複数の計器を使用することができる。例えば、強度測定計器は、チャンバに連結されているリソグラフィスキャナに位置決めすることができ、及び／又は強度測定計器は、チャンバに連結されているリソグラフィスキャナの光学的下流側の位置に位置決めすることができる。

本出願の実施形態の別の態様では、ＥＵＶ光源は、複数のターゲットと、パルス放電電源を有する横放電発振器を含むレーザパルスを発生させるシステムとを含むことができる。レーザパルスは、ターゲットを照射してＥＵＶ光パルスのバーストを生成するために供給することができ、ＥＵＶ光源は、ＥＵＶ光パルスのバースト内の１つのＥＵＶ光パルスの少なくとも一部分の強度を測定してそれを示すフィードバック信号を供給する計器を更に含むことができる。フィードバック信号に応答するコントローラを設けて、ＥＵＶ光パルスのバースト中にＥＵＶ光パルスを発生させる次のレーザパルスに対して放電電圧を確立することができる。１つの特定的な実施例では、横放電発振器は、ＣＯ₂発振器を含むことができる。

本出願の実施形態の更に別の態様では、ＥＵＶ光源は、ターゲット材料と、ターゲット材料を用いてビーム経路を確立する少なくとも１つの光学器械を有するシステムとを含むことができる。この態様に対しては、システムは、ターゲット材料との初期光子相互作用に向けて初期光パルスを供給することができ、初期相互作用は、光学器械とターゲット材料の間でビーム経路に沿って前後に通過する反射パルスを発生させ、ターゲット材料との複数のその後の光子相互作用をもたらす。その後の相互作用の各々は、ＥＵＶ放射を生成することができ、システムは、ビーム経路に沿って位置決めされた光学利得媒体を有することができる。ＥＵＶ光源は、ＥＵＶ放射強度を測定してそれを示すフィードバック信号を供給する計器と、フィードバック信号に応答して、初期光パルスによって発生するその後の光子相互作用の回数を選択的に制限するシャッターとを更に含むことができる。

この態様の特定的な実施形態では、システムは、初期光パルスを供給するためにビーム経路に連結した光発振器を含むことができる。一実施例では、計器は、初期パルスに対応するその後の相互作用からのＥＵＶ放射強度を測定し、同じ初期光パルスによって発生されるその後の光子相互作用の回数を制限するためのフィードバック信号を発生させることができる。別の実施例では、計器は、初期パルスに対応するその後の相互作用からのＥＵＶ放射強度を測定し、異なる、例えばその後の初期光パルスによって発生されるその後の光子相互作用の回数を制限するためのフィードバック信号を発生させることができる。

実施形態の態様によるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源の全体的な広義の概念の概略図である。 １つ又はそれよりも多くのプレパルスパラメータを変えることによるＥＵＶ出力強度の制御を示すＥＵＶ光源の一部分の概略図である。 一連のプレパルスを生成する光源及び一連の主パルスを生成する光源が共通のパルス増幅器を共有することができる別の実施形態を示す図である。 別のプレパルス及び主パルスがターゲット容積に到達するように異なるビーム経路に沿って進むことができる別の実施形態を示す図である。 ＥＵＶ出力線量及び／又はパルス間安定性を制御するために使用することができる別の構成を示す図である。 ＥＵＶ出力線量及び／又はパルス間安定性を制御するために使用することができる別の構成を示す図である。 ＥＵＶ出力線量及び／又はパルス間安定性を制御するために使用することができる別の構成を示す図である。 初期ＬＰＰ相互作用に対応する第１のＥＵＶパルス及び反射ＬＰＰパルスに対応する次のＥＵＶパルスを有するＥＵＶ出力強度と時間のプロットを示す図である。 図２Ｆのようであるが、シャッターが線量及び／又はパルス間安定性を制御するために「次のＥＵＶパルス」の一部を排除した後のＥＵＶ出力強度と時間のプロットを示す図である。 プレパルスによる照射の直前に共通経路に沿って進んでいる複数のターゲット材料液滴の概略図である。 プレパルスによる液滴の照射の直後に共通経路に沿って進んでいる複数のターゲット材料液滴の概略図である。 プレパルス及び主パルスが平行なビーム経路に沿って進み、共通の光学器械を用いて異なる位置で焦点に集束される実施形態の概略図である。 図４に示す構成に対するプレパルスの集束を示す概略図である。 図４に示す構成に対する主パルスの集束を示す概略図である。

最初に図１を参照すると、実施形態の一態様による例示的なＥＵＶ光源、例えば、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源２０の概略図が示されている。図１に示し、かつ以下でより詳細に説明するように、ＬＰＰ光源２０は、光パルスを生成してチャンバ２６内に光パルスを送出するシステム２２を含むことができる。以下で詳細するように、光パルスは、システム２２から１つ又はそれよりも多くのビーム経路に沿ってチャンバ２６内に進み、照射領域で１つ又はそれよりも多くのターゲットを照明することができる。

図１に更に示すように、ＥＵＶ光源２０は、例えば、照射領域２８までチャンバ２６の内部にターゲット材料の液滴を送出するターゲット材料送出システム２４を含むことができ、照射領域２８で、液滴は、１つ又はそれよりも多くの光パルス、例えば、１つ又はそれよりも多くのプレパルス、及び次に１つ又はそれよりも多くの主パルスと相互作用して最終的にプラズマを生成してＥＵＶ放射を生成する。ターゲット材料は、錫、リチウム、キセノン、又はその組合せを含む材料を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。ＥＵＶ放射元素、例えば、錫、リチウム、キセノンなどは、液体液滴及び／又は液体液滴内に含まれる固体粒子の形態、又は個別の量でＥＵＶ放射元素をターゲット容積に供給するあらゆる他の形態とすることができる。例えば、元素錫は、純粋な錫として、錫化合物、例えば、ＳｎＢｒ₄、ＳｎＢｒ₂、ＳｎＨ₄として、錫合金、例えば、錫ガリウム合金、錫インジウム合金、錫インジウムガリウム合金として、又はその組合せとして使用することができる。使用される材料に基づいて、ターゲット材料は、室温を含む様々な温度で又は室温の近くで（例えば、錫合金、ＳｎＢｒ₄）、高温で（例えば、純粋な錫）、又は室温よりも低い温度で（例えば、ＳｎＨ₄）照射領域２８に供給することができ、又は一部の場合には、比較的揮発性のもの、例えば、ＳｎＢｒ₄とすることができる。ＬＰＰ−ＥＵＶ源におけるこれらの材料の使用に関する更なる詳細は、代理人整理番号第２００６−０００３−０１号である、２００６年４月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための代替燃料」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／４０６、２１６号に提供されており、この特許の内容は、引用により既に本明細書に組み込まれている。

引き続き図１に対しては、ＥＵＶ光源２０は、システム２２によって生成された光パルスが照射領域２８を通過及び到達することを可能にする開口を有する例えば切頂楕円体の形態のコレクタ３０、例えば、反射体、例えば、モリブデン及びシリコンの交互層を有する段階的多層ミラーを含むことができる。コレクタ３０は、例えば、照射領域２８内又はその近くに第１の焦点、及びＥＵＶ光を光源２０から出力して、例えば、集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力することができるいわゆる中間点４０（中間焦点４０とも呼ばれる）で第２の焦点を有する楕円ミラーとすることができる。

ＥＵＶ光源２０は、ＥＵＶコントローラ６０を含むことができ、ＥＵＶコントローラ６０は、システム２２内で１つ又はそれよりも多くのランプ及び／又はレーザデバイスをトリガさせることによってチャンバ２６内への送出に向けて光パルスを生成する発射制御システム６５を含むことができる。ＥＵＶ光源２０は、液滴位置検知システムを含むことができ、液滴位置検知システムは、例えば、照射領域２８に対して１つ又はそれよりも多くの液滴の位置を示す出力を供給する１つ又はそれよりも多くの液滴撮像器７０を含むことができる。撮像器７０は、液滴位置検出フィードバックシステム６２にこの出力を供給することができ、これは、例えば、液滴位置又は軌道を計算することができ、これから例えば液滴単位で又は平均して液滴誤差を計算することができる。液滴位置誤差は、次に、コントローラ６０への入力として供給することができ、コントローラは、例えば、光源タイミング回路を制御するために、及び／又は例えばチャンバ２６内の照射領域２８に送出されている光パルスの位置及び／又は集束力を変えるようにレーザビーム位置決め及び成形システムを制御するために、システム２２に位置、方向、及び／又はタイミング補正信号を供給することができる。

図１に更に示すように、ＥＵＶ光源２０は、光源２０が、例えば、望ましい照射領域２８に到達する液滴の誤差を補正するように液滴送出機構９２からの原材料の放出点を修正するために、システムコントローラ６０からの信号（一部の実施例では上述の液滴誤差又はそこから導出した何らかの数量を含むことができる）に応答して作動可能な液滴送出制御システム９０を含むことができる。
ＥＵＶ光源２０に対しては、液滴送出機構９２は、例えば、１）分注器を出る１つ又はそれよりも多くの流れの液滴、又は２）分注器を出てその後に表面張力により液滴に分解する１つ又はそれよりも多くの連続的な流れを作り出す液滴分注器を含むことができる。いずれの場合にも、液滴を生成して照射領域２８に供給することができ、１つ又はそれよりも多くの液滴が同時に照射領域２８内に存在して、１つ又はそれよりも多くの次のレーザパルス、例えば、主パルスへの露出に適する拡張されたターゲットを形成してＥＵＶ放出を生成するために１つ又はそれよりも多くの液滴が同時に初期パルス、例えば、プレパルスによって照射されることを可能にするようになっている。一実施例では、多重オリフィス分注器を使用して「シャワーヘッド形式」の効果を作り出すことができる。一般的に、ＥＵＶ光源２０に対しては、液滴分注器は、変調式又は非変調式とすることができ、かつターゲット材料を通過させて１つ又はそれよりも多くの液滴流を作り出す１つ又はいくつかのオリフィスを含むことができる。上述の分注器及び相対的な利点に関する更なる詳細は、代理人整理番号第２００５−００８５−０１号である、２００６年２月２１日出願の「プレパルスによるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／３５８、９８８号、代理人整理番号第２００４−０００８−０１号である、２００５年２月２５日出願の「ＥＵＶプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／０６７、１２４号、及び代理人整理番号第２００５−０００３−０１号である、２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源材料ターゲット送出システム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、４４３号に見ることができ、これらの特許の内容は、既に引用により本明細書に組み込まれている。

図１は、ＥＵＶ光源２０が、光源２０によって発生したＥＵＶ光の様々な特性を測定する１つ又はそれよりも多くのＥＵＶ測定計器９４を含むことができることも概略的に示している。これらの特性には、例えば、強度（例えば、全体的強度又は特定のスペクトル帯域内での強度）、スペクトル帯域幅、偏光などを含むことができる。ＥＵＶ光源２０に対しては、計器９４は、例えば、ピックオフミラーを用いて例えばＥＵＶ出力の一部をサンプリングするか又は「未回収」ＥＵＶ光をサンプリングすることによって下流側ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナがオンラインの間に作動するように構成することができ、及び／又はＥＵＶ光源２０のＥＵＶ出力全体を測定することによって下流側ツール、例えば、フォトリソグラフィスキャナがオフラインである間に作動させることができる。

図２Ａは、所定のエネルギ線量、例えば、所定の範囲のエネルギ線量が得られるようにパルスのバースト内で及び一部の場合にはパルス間でＥＵＶ出力強度を制御することができる実施形態の態様をより詳細に示している。図２Ａに示すように、システム２２’は、それぞれ、プレパルス及び主パルスを発生させるのに使用する２つの別々のデバイス３００、３０２を含むことができる。図２Ａは、ビーム結合器３０６を使用して共通ビーム経路３０８に沿ってデバイス３００、３０２からのパルスを結合することができることも示している。デバイス３００は、例えば、非干渉性の光又はレーザを生成するランプとすることができ、一般的に、制御可能なパルスエネルギを有する出力パルスをバースト内で及び一部の場合にはパルス間で生成するように選択される。デバイス３００としての使用に適切なレーザには、エキシマ、ＣＯ₂のようなパルスガス放電レーザ、パルス固体レーザ、例えば、円板状Ｎｄ：ＹＡＧを含むことができる。

光デバイス３０２は、一般的にレーザであり、デバイス３００に使用されるのと異なる形式のレーザとすることができる。デバイス３０２としての使用に適切なレーザは、パルスレーザデバイス、例えば、比較的高電力、例えば１０ｋＷ、及び高パルス繰返し数、例えば２４ｋＨｚ又はそれよりも大きいもので作動し、例えばＤＣ又はＲＦ励起で例えば９．３μｍ又は１０．６μｍで放射線を生成するパルスガス放電ＣＯ₂レーザデバイスを含むことができる。１つの特定的な実施例では、連続ポンピングＣＯ₂レーザデバイスをデバイス３０２に使用することができる。例えば、発振器及び３つの増幅器（Ｏ−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３構成）を有する適切なＣＯ₂レーザデバイスが、代理人整理番号第２００５−００４４−０１号である、２００５年６月２９日出願の「ＬＰＰ−ＥＵＶ光源駆動レーザシステム」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１１／１７４、２９９号に開示されており、この特許の内容全体は、引用により既に本明細書に組み込まれている。用途により、他の形式のレーザも適切であるとすることができる。例には、例えば、ファイバ又は円板状活性媒体を有する固体レーザ、例えば、高電力及び高パルス繰返し数で作動するエキシマ又は分子フッ素レーザ、例えば、米国特許第６、６２５、１９１号、米国特許第６、５４９、５５１号、及び米国特許第６、５６７、４５０号で示されているようなＭＯＰＡ構成エキシマレーザシステム、１つ又はそれよりも多くのチャンバ、例えば、発振チャンバ及び１つ又はそれよりも多くの増幅チャンバ（増幅チャンバは、並列又は直列）を有するエキシマレーザ、主発振器／電力発振器（ＭＯＰＯ）構成、電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）構成を含み、又は１つ又はそれよりも多くのエキシマ又は分子フッ素増幅器又は発振器チャンバにシード光を供給する固体レーザが適切とすることができる。他の設計も可能である。

図２Ａにより更に示すように、デバイス３００は、照射領域２８ａに送出される一連のプレパルス３１０ａ、ｂを生成する。ターゲット容積では、各プレパルスは、少なくとも１つの液滴を照射して拡張されたターゲットを生成することができる。また、デバイス３０２は、一連の主パルス３１２ａ、ｂを生成し、各主パルスは、照射領域２８ａ又はその近くでそれぞれの拡張されたターゲットを照射して計器９４（図１に図示）によりその後に測定することができるＥＵＶ光出力を生成するためのものである。

図２Ａは、測定計器９４、例えば、強度検出器からの信号に応答して一連のプレパルス中にプレパルスパラメータを変えるシステムアーキテクチャの例も示している。図２Ａに示すように、コントローラ６０は、計器９４から信号、例えば、フィードバック信号、例えば、ＥＵＶ出力強度を示す信号を受信して、発射制御システム６５と通信して光源３００、３０２の一方又は両方を独立にトリガし、及び／又はデバイス３００の放電電圧を制御することができる。コントローラ６０及び発射制御システム６５を個別要素として示しているが、コントローラ６０及び発射制御システム６５は、共通のユニットに一体化することができ、及び／又は１つ又はそれよりも多くのプロセッサ、メモリボードなどを共有することができることは認められるものとする。

上述の構造に関しては、１つ又はそれよりも多くのプレパルスパラメータは、その後の例えば次のＥＵＶ出力パルスのＥＵＶ出力強度を制御することができるように変えることができる。例えば、プレパルスパラメータは、プレパルス３１０ａと対応する主パルス３１２ａの間の遅延時間Δｔとすることができる。これは、デバイス３００、３０２のトリガ時間を制御することによって達成することができる。代替的に又は追加的に、プレパルスのパルスエネルギは、ＥＵＶ出力強度を制御するように変えることができる。一実施例では、コントローラ６０のプロセッサは、データセット、例えば、１つ又はそれよりも多くのプレパルスパラメータとＥＵＶ出力強度の間の対応が表にされた電子ルックアップテーブル（経験的に導出した及び／又は計算したデータを含むことができる）を保持するメモリにアクセス可能である。従って、一実施例では、アルゴリズムは、バースト中にＥＵＶ出力強度の移動平均を追跡するように処理することができる。移動平均又は一部の類似したパラメータに基づいて、アルゴリズムは、望ましい線量を取得するように選択されたその後の例えば次のＥＵＶ出力パルスに対して望ましいＥＵＶ出力強度を計算するように更に処理することができる。アルゴリズムは、次に、データセットに問合わせて望ましいＥＵＶ出力強度に対応する１つ又はそれよりも多くのプレパルスパラメータを検索し、発射制御システム６５へのプレパルスパラメータを示す信号の送信を開始することができる。発射制御システム６５は、次に、選択したプレパルスパラメータでその後の例えば次のプレパルス／主パルス液滴照射が行われるようにデバイス３００のトリガ時間及び／又は放電電圧を制御することによってプレパルスパラメータを実行することができる。

図２Ｂは、一連のプレパルスを発生させる光源及び一連の主パルスを発生させる光源が共通のパルス増幅器３１４を共有することができるシステム２２’’を有する別の実施形態を示している。この設定に対しては、主パルスは、図示のような３１６（発振器）、３１８（ＰＡ１）、３２０（ＰＡ２）、３１４（ＰＡ３）と指定された４チャンバＯ−ＰＡ１−ＰＡ２−ＰＡ３アーキテクチャを使用して生成することができる。レーザデバイス３００’によって生成されたパルスは、図示のように、照射領域２８ｂへの送出前に増幅のためにＰＡ３１４を通過することができる。３つの増幅器が図２Ｂに示されているが、３つよりも多い及び僅か１つの増幅チャンバをシステム２２’’に対して指定することができることは認められるものとする。図２Ｂに示す構成に対しては、コントローラ６０’は、測定計器９４’から信号、例えば、フィードバック信号、例えば、ＥＵＶ出力強度を示す信号を受信し、発射制御システム６５’と通信して光源３００’及び／又は発振器３１６を独立にトリガし、及び／又はデバイス３００’の放電電圧を制御することができる。このようにして、例えば、パルス間でＥＵＶ出力強度を制御することによってＥＵＶ出力線量及び／又はパルス安定性を制御するように、プレパルスパラメータ、例えば、プレパルスと対応する主パルスの間の遅延時間及び／又はプレパルスのパルスエネルギを変えることができる。

図２Ｃは、光源３００’’、３０２’’からのパルスが照射領域２８ｃに到達するように異なるビーム経路３２２、３２４に沿って進むことができることを示している。図２Ｃに示す構成に対しては、コントローラ６０’’は、測定計器９４’’から信号、例えば、フィードバック信号、例えば、ＥＵＶ出力強度を示す信号を受信し、発射制御システム６５’’と通信して光源３００’’、３０２’’の一方又は両方を独立にトリガし、及び／又はデバイス３００’’の放電電圧を制御することができる。このようにして、例えば、パルス間でＥＵＶ出力強度を制御することによってＥＵＶ出力線量及び／又はパルス安定性を制御するように、プレパルスパラメータ、例えば、プレパルスと対応する主パルスの間の遅延時間及び／又はプレパルスのパルスエネルギを変えることができる。

図２Ｄは、ＥＵＶ出力線量及び／又はパルス安定性を制御するために使用することができる別の構成を示している。図２Ｄに示すように、システム２２’’’は、デバイス３２６、例えば、レーザパルス、例えば、主パルスを発生させる発振器を含むことができ、各パルスは、パルス持続時間を有し、増幅器３２７は、１つ又はそれよりも多くの増幅チャンバを有する。一部の実施形態に対しては、デバイス３２６は、プレパルスを供給することができ、又は別のデバイス（図示せず）を含めてプレパルスを供給することができることに注意されたい。図示のように、システム２２’’’は、パルスの時間的部分だけを照射領域２８ｄに送出してターゲット材料を照射するようにパルスを変える、例えば、整えるように作動可能なシャッター３２８を含むことができる。

図２Ｄは、コントローラ６０’’’が、測定計器９４’’’から信号、例えば、フィードバック信号、例えば、ＥＵＶ出力強度を示す信号を受信し、シャッター３２８と通信することができることも示している。図示のように、コントローラ６０’’’は、発射制御システム６５’’’と通信してデバイス３２６の放電電圧をトリガ及び／又は制御することができる。図２Ｄに示すＥＵＶ光源に対しては、シャッター３２８（概略的に図示）は、例えばナノ秒範囲で時間応答を有する電気光学スイッチ、例えば、ポッケル又はカー・セル及び偏光子を含むことができる。例えば、デバイス３２６、例えば、ＣＯ₂レーザデバイスは、デバイス３２６を出る光が主偏光方向を有するように偏光子及び／又はブルースター窓を使用することができる。この構成により、シャッターは、電気光学スイッチと、デバイス３２６によって定められる主偏光方向と直交して整列した透過軸を有する偏光子とを含むことができる。従って、スイッチが通電された時、光は、デバイス３２６から照射領域２８ｄに通過することができる。一方、スイッチが消勢された時、デバイス３２６を出る光は、偏光子により回転され、吸収され、及び／又は反射される（照射領域２８ｄに至るビーム経路から離れる方向に）。

１つの設定においては、デバイス３２６は、デバイス３２６の出力部からターゲットを通って強度測定部位まで延びる光路を移動する光に対して移動時間Ｔよりも長いパルス持続時間ｔを有するパルスを生成かつ出力するように構成することができる。この構成により、レーザパルスの先頭部分によって発生したＥＵＶ光を測定することができ、測定結果を使用して同じレーザパルスの末尾部分を整えることができる。一部の場合には、パルス伸長器（図示せず）は、ｔ＞Ｔを有するパルスを供給するのに使用することができる。特定的な実施形態では、各出力レーザパルスは、パルス持続時間ｔ＞Ｔ＋Ｔ_sを有することができ、Ｔ_sは、例えば、検出器応答時間、プロセッサ応答時間、駆動装置応答時間、スイッチ応答時間、及び信号伝播時間を含むシステム時間を定めることができる。一構成においては、測定計器９４’’’、シャッター３２８、及びコントローラ６０’’’は、Ｔ５を最小にするために互いに密接に位置決めすることができる。この同じ技術（すなわち、レーザパルスの先頭部分によって生成されたＥＵＶを測定して同じレーザパルスの末尾部分を整える）は、デバイス３２６の出力部からターゲットを通って強度測定部位まで延びる光路を移動する光に対してパルス持続時間ｔが移動時間Ｔよりも短いパルスに使用することができることは認められるものとする。例えば、この機能性は、照射部位に比較的近い光路上の位置にシャッター３２８を移動することによって取得することができる。しかし、シャッター３２８が増幅器の上流側に位置決めされる図２Ｄに示す構成は、シャッター３２８での比較的低いレーザ光強度のために一部の用途においては有用であろう。

図２Ｄに示す構成は、第１のレーザパルスによって発生したＥＵＶ光に対してＥＵＶ光パルスパラメータ、例えば、強度を測定し、測定結果を使用してその次のレーザパルスを整えることによってＥＵＶ出力線量及び／又はパルス安定性を制御するように構成することができる。この構成に対しては、デバイス３２６は、空洞減衰発振器又は横放電発振器とすることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。

図２Ｅ１は、ＥＵＶ出力線量及び／又はパルス間安定性を制御するために使用することができる構成を有するＥＵＶ光源を示している。図２Ｅ１に示すように、光源は、デバイス３２６’、例えば、レーザパルス、例えば、主パルス及び／又はプレパルスを生成する発振器、例えば、ＣＯ₂主発振器、及び１つ又はそれよりも多くの増幅チャンバ３２７ａ、３２７ｂ、３２７ｃを有する増幅器を有するシステムを含むことができる。一部の実施形態に対しては、別のデバイス（図示せず）を含めてプレパルスを供給することができることに注意されたい。ＥＵＶ光源に対しては、デバイス３２６’は、ビーム結合器３３０によりチャンバ２６’に誘導される初期光パルスを供給することができ、チャンバ２６’で光パルスは、ターゲット材料３３２、例えば、液滴発生器３３４によって生成された液滴との初期光子相互作用を発生させる。

図２Ｅ１は、システムが、ターゲット材料３３２と共にビーム経路３４０を確立する光学器械３３６と１対の折り返しミラー３３８ａ、ｂとを含むことができることを更に示している。図示のシステムに対しては、光学器械３３６は、例えば、反射ミラー又はコーナ反射器とすることができる。ＥＵＶ光源は、光が増幅器３２７ｃと光学器械３３６の間で進むことを可能にする第１の状態と光が増幅器３２７ｃと光学器械３３６の間で進むのを防止する第２の状態の間で切換可能なシャッター３２８’を含むことができる。ＥＵＶ光源に対しては、シャッター３２８’は、例えばナノ秒範囲の時間応答を有する電気光学スイッチ、例えば、ポッケル又はカー・セル及び偏光子を含むことができる。例えば、増幅器３２７ａ〜ｃ及び／又はデバイス３２６’の１つ又はそれよりも多くは、折り返しミラー３３８ａとシャッター３２８’と間を進む光が主偏光方向を有するように偏光子及び／又はブルースター窓を使用することができる。この構成により、シャッター３２８’は、電気光学スイッチと、デバイス３２６’によって定められる主偏光方向と直交して整列した透過軸を有する偏光子とを含むことができる。従って、スイッチが通電された時、光は、増幅器３２７Ｃと光学器械３３６の間を通過することができる。一方、スイッチが消勢された時、光は、偏光子透過軸に直交する偏光を有することになり、偏光子によりターゲット材料３３２に至るビーム経路から離れて反射される。代替的に、シャッター３２８’は、音響光学スイッチ、例えば、光が増幅器３２７ｃと光学器械３３６の間で進むことを可能にする第１の状態と光が増幅器３２７ｃと光学器械３３６の間で進むのを防止する第２の状態の間で切換可能なＲＦ振幅制御を備えた音響光学セルを含むことができる。

図２Ｅ１は、ＥＵＶ光源が、プロセッサと１つ又はそれよりも多くの駆動装置とを有するコントローラ６０ａを含むことができることを更に示している。図示のように、コントローラ６０ａは、測定計器９４ａから信号、例えば、フィードバック信号、例えば、ＥＵＶ出力強度を示す信号を受信してシャッター３２８’と通信することができる。
図２Ｅ２は、ＥＵＶ出力線量及び／又はパルス間安定性を制御するように使用することができるＥＵＶ光源構成（図２Ｅ１に示す構成と共通の１つ又はそれよりも多くの構成要素を有する）を示している。図示のように、ＥＵＶ光源は、デバイス３２６’’、例えば、レーザパルス（上述のような主パルス及び／又はプレパルス）を生成する発振器、１つ又はそれよりも多くの増幅チャンバ３２７ａ’、３２７ｂ’、３２７ｃ’（上述のような）を有する増幅器、ターゲット材料３３２’及びデバイス３２６内の少なくとも１つの光学器械（例えば、出力カプラ及び／又は後部反射器）と共にビーム経路３４０を確立する１対の折り返しミラー３３８ａ’、ｂ’を含むことができる。ＥＵＶ光源に対しては、デバイス３２６’’は、増幅チャンバ３２７ａ、３２７ｂ、３２７ｃ（初期パルスを増幅する場合もあれば増幅しない場合もある）を通ってチャンバ２６’’へ誘導される初期光パルスを供給することができ、チャンバ２６’’で光パルスは、ターゲット材料３３２’、例えば液滴発生器３３４’によって生成された液滴との初期光子相互作用を発生させる。

図２Ｅ２は、ＥＵＶ光源が、光が増幅器３２７ｃ’と光学器械３３６’の間で進むことを可能にする第１の状態と光が増幅器３２７ｃ’と光学器械３３６’の間で進むのを防止する第２の状態との間で切換可能なシャッター３２８（例えば、上述のように電気光学的又は音響光学的）を含むことができることを更に示している。図２Ｅ２は、ＥＵＶ光源が、プロセッサと１つ又はそれよりも多くの駆動装置とを有するコントローラ６０ａ’を含むことができることも示している。図示のように、コントローラ６０ａ’は、測定計器９４ａ’から信号、例えば、フィードバック信号、例えば、ＥＵＶ出力強度を示す信号を受信してシャッター３２８’’と通信することができる。図２Ｅ２に示すＥＵＶ光源の作動においては、デバイス３２６’’は、ビーム経路３４０に沿ってチャンバ２６’’に誘導される初期光パルス、例えば、レーザパルスを供給することができ、チャンバ２６’’で光パルスは、ターゲット材料３３２’との初期光子相互作用を発生させる。この光パルスは、実質的なＥＵＶ放射（例えば、主パルス）を生成するのに十分な強度とすることができ、又は上述のようにプレパルスを構成することができる。いずれの場合にも、初期相互作用は、デバイス３２６内の１つ又はそれよりも多くの光学器械の間でビーム経路３４０に沿って前後に通過する反射パルスを生成することができ、ターゲット材料３３２’は、ターゲット材料３３２’との複数のその後の光子相互作用を発生させる。上述のように、その後の相互作用の回数を制御して、線量及び／又はパルスセット間の安定性を制御することができる。

図２Ｅ１及び図２Ｅ２に示すＥＵＶ光源の作動は、図２Ｆ及び図２Ｇを相互参照すると最も良く認めることができる。上述のように、デバイス３２６’’、３２６’は、初期光パルス、例えば、レーザパルスを供給し、すなわち、ターゲット材料３３２、３３２’との初期光相互作用を発生させることができる。この光パルスは、実質的なＥＵＶ放射（例えば、主パルス）を生成するのに十分な強度とすることができ、又は上述のようにプレパルスを構成することができる。いずれの場合にも、初期相互作用は、光学器械３３６（図２Ｅ１）又はデバイス３２６’’（図２Ｅ２）内の光学器械とターゲット材料３３２との間でビーム経路３４０、３４０’に沿って前後に通過する反射パルスを生成してターゲット材料３３２’との複数のその後の光子相互作用を発生させることができる。これを図２Ｆに示しており、図２Ｆは、初期相互作用（主パルスから）に対応する第１のＥＵＶパルス３４２ａを有するＥＵＶ出力パルスセット３４２と、ビーム経路３４０、３４０’に沿って前後に進む反射パルスから生じるその後の光子相互作用に対応する複数のＥＵＶパルス３４２ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆとを示している。その後の光子相互作用による実質的なＥＵＶ出力パルスは、ある時点で、図示のように、例えば、損失がビーム経路３４０、３４０に沿って利得を超えた時に終了する場合がある。パルスセット内のパルス間の周期は、ビーム経路３４０、３４０’の長さに依存し、一例として、ターゲット材料３３２と光学器械３３６の間に約５６メートルの光路長があるビーム経路は、従って、約３４０ｎｓのピーク間の周期になる。図２Ｆは、パルスセット３４２の次に、デバイス３２６、３２６’からの「新しい」光パルスがターゲット材料の「新しい」液滴と相互作用した時に開始されるＥＵＶ出力パルス３４４ａを有する別のＥＵＶ出力パルスセット３４４があることになることを示している。図示のように、ＥＵＶ出力パルスセット３４４は、ビーム経路３４０、３４０’に沿って前後に進む反射パルスから生じるその後の光子相互作用に対応する複数のＥＵＶパルス３４４ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆを含むことができる。一般的に、パルス３４２ａと３４４ａの間の期間は、デバイス３２６のパルス繰返し数に依存し、約７２ｋＨｚのパルス繰返し数に対しては、例えば約１３．９ｕＳとすることができる。

ＥＵＶに対しては、図２Ｆに示すと共に上述したパルスセット３４２、３４４は、シャッター３２８’、３２８’’が開状態のままである図２Ｅ１、図２Ｅ２に示すＥＵＶ光源の作動に対応する。従って、反射による相互作用の回数は、シャッター３２８’、３２８’’により制限されたものではない。比較のために、図２Ｇは、反射による相互作用の回数が、線量及び／又はパルスセット間の安定性を制御するためにシャッター３２８’、３２８’’によって選択的に制限されているような方法で、図２Ｅ１及び図２Ｅ２に示すＥＵＶ光源の作動から生じるＥＵＶ出力パルスセット３４６を示している。特に、パルス３４６ａ、ｂ、ｃ、ｄを有するパルスセット３４６は、反射による３回の相互作用に限定されていたものであり（パルス３４６ｂ、ｃ、ｄ）、パルス３４８ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを有するパルスセット３４８は、反射による４つの相互作用に限定されていたものである（パルス３４８ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）。

より詳細には、パルス３４６ａ、ｂ、ｃ、ｄの１つ又はそれよりも多くに対応するＥＵＶ強度は、計器９４ａ、９４ａにより測定して、信号、例えば、コントローラ６０ａ、６０ａ’に伝達されるフィードバック信号を生成するのに使用することができる。コントローラ６０ａ、６０ａ’は、受信した信号に応答して、線量及び／又はパルスセット間の安定性仕様を満足するのに必要な反射による相互作用の回数を判断する。この判断に対しては、コントローラは、一部の場合には、前のパルスセットからの強度データを用いることができる。処理後、コントローラ６０ａ、６０ａ’は、次に、適切な駆動装置を使用して、反射による更に別の相互作用を制限するように適切な時間でシャッター３２８、３２８を消勢するようにシャッター３２８、３２８に合図することができる。上述のように、コントローラ６０ａ、６０ａ’は、パルスセット内の測定結果を用いて同じパルスセット内の反射による相互作用の回数を制限することができる。一実施例では、コントローラ６０ａ、６０ａ’は、各パルスに対してパルスエネルギを生成する強度を一体化し、次に、累積パルスエネルギが予め選択されたレベルに到達するまで特定の発射に対してパルスエネルギを蓄積することができる。この時点で、コントローラ６０ａ、６０ａ’は、シャッターを消勢してその後の反射によるＥＵＶの更に別の生成を停止することができる。

図２Ｅ１、図２Ｅ２に示す構成に対しては、シャッター３２８’、３２８’’及びコントローラ６０ａ、６０ａ’は、信号転送時間を最小にするために計器９４ａ、９４ａ’の近くに配置することができる。一般的に、パルスセットにおける計器測定結果を使用して次の相互作用を制限する場合に対しては、ＥＵＶ光源は、システム応答時間（信号転送、データ統合及び分析及び光スイッチ遅延時間の時間の合計に等しい）は、上述のように、約３４０ｎｓとすることができる反射パルス間の時間的分離よりも小さく構成することができる。代替的な実施例では、コントローラ６０ａ、６０ａ’は、パルスセット内の測定結果を用いて異なる、例えば、次のパルスセット内の反射による相互作用の回数を制限することができる。図３Ａは、例示のために略直線の経路である共通の経路３５０に沿って進んでいる複数のターゲット材料液滴を示している。流れは、例えば、上述のような液滴分注器により作り出されて重力の影響を受けているとすることができる。湾曲である液滴経路を使用することができ、例えば、液滴は、帯電させてその後に偏向させることができ、液滴は、重力のような影響を受けて曲線軌道を追従することができる。図３Ａは、共通の経路上の液滴の一部、例えば、液滴３５２ａを初期パルス３５４、例えば、共通の経路３５０又はその近くの焦点に集束されるプレパルスによって照射することができることを示している。図３Ａは、一部の液滴、例えば、液滴３５２ｂ、ｃが、照射領域を通過することができ、従って、プラズマ及びＥＵＶ光の生成に参加しないことも示している。代替的に、図３Ａに示す構成に対しては、第３の液滴のみが不参加液滴（いわゆるバッファ液滴）と共に照射され、次の参加液滴がプラズマから保護される。

図３Ｂは、図３Ａに示す液滴３５２ａが初期パルス、例えば、プレパルスによって照射された後に短い期間、例えば、１〜１００μｓが経過した後の液滴を示している。図示のように、初期パルスの効果は、空間的に液滴を拡張して、初期パルス照射により経路３５０を出た容積３５６の拡張分を作り出すというものである。図３Ａ及び図３Ｂは、次のパルス３５８、例えば、主パルスを経路３５０から隔てられている位置３６０に送出され、容積拡張分３５６を露出してＥＵＶ出力を生成することができることを更に示している。特に、図示のように、次のパルス３５８は、実質的な強度が直線経路３５０に沿った位置で出現しないように位置３６０又はその近くの焦点に集束することができる。この構成により、バッファ液滴から次のパルスを生成するためのデバイスへの反射は作り出されず、従って、デバイスで自己レーザ発振を引き起こすために利用可能な反射光子の個数が低減される。図３Ｂに示す構成に対しては、実質的な強度が、次のパルス、例えば、主パルス送出中にも直線経路３５０に沿った位置で回避される。図示のように、これは、異なるビーム経路に沿って初期パルス及び次のパルスを誘導することによって達成することができる。

図３Ａ及び３Ｂに示すように、初期パルス３５４及び次のパルス３５８は、液滴３５２ａ内及び容積拡張分３５６内のそれぞれの焦点に集束することができる。しかし、主パルス焦点がターゲット容積３５６内に必ずある必要はなく、プレパルス焦点が液滴３５２ａ内に必ずしもある必要があるというわけではないことは認められるものとする。換言すると、図示のビーム経路に沿って進む初期パルスは、液滴３５２ａよりも前方又は後方の焦点に集束されない場合もあれば、又は集束される場合もある。同様に、図示のビーム経路に沿って進む次のパルスは、容積拡張分３５６よりも前方又は後方の焦点に集束されない場合もあれば、又は集束される場合もある。

図４は、初期パルス、例えばプレパルス、及び次のパルス、例えば主パルスが、ほぼ平行なビーム経路４００、４０１に沿って進むことができ、かつ共通の光学器械４０２を使用して集束することができる実施形態を示している。平行なビーム経路の間隔は、拡張中の容積の材料の移動を補償することができる。図４に示す構成に関する直線経路３５０’に対する初期パルスの集束を図４Ａに示し、次のパルスの集束を図４Ｂに示している。上述のように、この実施形態に対しては、次のパルス送出中に直線経路３５０’に沿った位置で実質的な強度を回避することができる（液滴反射及び／又はレーザ液滴結合及び関連の自己レーザ発振が低減される）。換言すると、次のパルスは、図４Ｂに示すように直線経路３５０’に沿った位置で実質的に非集束状態とすることができる。図示のように、これは、液滴３５２ａ’又はその近くで初期パルス３５４’がまだ集束しており（図４Ａ）、かつ容積拡張分３５６’又はその近くで次のパルス３５８’が集束している（図４Ｂ）間に行うことができる。これは、例えば、集束の前に異なるビーム発散を有する初期パルスビーム及び次のパルスビームを用いることによって達成することができる。発散のこの差が生じると考えられ、その理由は、初期パルス及び次のパルスを異なる光源３００’’’、３０２’’’によって開始することができ、及び／又は１つ又はそれよりも多くの光学的構成をもたらして初期パルスビーム及び／又は次のパルスビームのビーム発散を変えることができるからである。

図４に更に示すように、ＥＵＶ光源２０’は、反射光子、例えば、液滴から反射された光子の数を光源３００’’’又は３０２’’’に到達することから低減するようにビーム経路４００に沿って位置決めされた光アイソレータ４０４を含むことができ、光源３００’’’又は３０２’’’では、光子は、自身レーザ発振を引き起こして制御可能かつ反復可能なパルスを生成するレーザ利得媒体の効率を低減することができる。光源２０’に対しては、光アイソレータ４０４は、１つ又はそれよりも多くの可飽和吸収体を含むことができる。例えば、対向する窓を有し、かつ可飽和吸収材料で満たされたチャンバを設置することができる。可飽和吸収材料の種類は、このような波長に対して、例えば、１０．６μｍの波長の光に対してはＳＦ₆ガスを選択することができる。代替的に又は可飽和吸収材料に加えて、光アイソレータ４０４は、切換可能なシャッター又はいわゆるアイソレータボックス（詳細は図示せず）を含むことができる。

アイソレータボックスの１つの構成においては、光源３０２’’’、例えば、ＣＯ₂レーザデバイスは、光源３０２’’’を出る光が主偏光方向を有するように偏光子及び／又はブルースター窓を使用することができる。この構成により、アイソレータボックスは、例えば、主偏光方向から９０度外れるように後方反射光を回転させる位相遅延ミラーと、回転偏光で光を吸収するアイソレータミラーとを含むことができる。例えば、ＣＯ₂レーザと共に使用される適切なユニットは、ドイツ国Ｓａｌｅｍ、Ｈｅｉｌｉｇｅｎｂｅｒｇｅｒ、Ｓｔｒ．１００、８８６８２所在の「Ｋｕｇｌｅｒ ＧｍｂＨ」から商品名「Ｑｕｅｌｌｅｒ」及び／又は「アイソレータボックス」で取得することができる。一般的に、アイソレータボックスは、光が実質的に妨げられずに光源３０２’’’から液滴に流動することを可能にすると同時に、約１パーセントの後方反射光のみがアイソレータボックスから漏れて光源３０２’’’に達することを可能にするように機能する。

上記で開示した本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態であることのみを意図しており、いかなる点においても本発明の開示内容を限定するものではなく、特に、特定の好ましい実施形態だけに限定するものではないものとすることが当業者によって理解されるであろう。開示した発明の実施形態の開示した態様には、当業者によって理解及び認められるような多くの変更及び修正を行うことができる。特許請求の範囲は、その範囲及び意味において、本発明の実施形態の開示した態様だけではなく、当業者には明らかになると思われる均等物及び他の修正及び変更も包含するものとする。「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２」を満足するために必要とされる詳細において本特許出願において説明しかつ例示した実施形態の特定の態様は、上述の実施形態の態様のあらゆる上述の目的、及び上述の実施形態の態様により又はその目的のあらゆる他の理由で又はその目的にために解決すべき問題を完全に達成することができるが、本発明の上述の実施形態のここで説明した態様は、本発明によって広く考察された内容を単に例示しかつ代表することは、当業者によって理解されるものとする。実施形態のここで説明しかつ主張する態様の範囲は、本明細書の教示内容に基づいて当業者に現在明らかであると考えられるか又は明らかになると考えられる他の実施形態を漏れなく包含するものである。本発明の範囲は、単独にかつ完全に特許請求の範囲によってのみ限定され、いかなるものも特許請求の範囲の詳細説明を超えるものではない。単数形でのこのような請求項における要素への言及は、解釈において、明示的に説明していない限り、このような要素が「１つ及び１つのみ」であることを意味するように意図しておらず、かつ意味しないものとし、「１つ又はそれよりも多い」を意味する意図とし、かつ意味するものとする。当業者に公知か又は後で公知になる実施形態の上述の態様の要素のいずれかに対する全ての構造的及び機能的均等物は、引用により本明細書に明示的に組み込まれると共に、特許請求の範囲によって包含されるように意図されている。本明細書及び／又は本出願の請求項に使用され、かつ本明細書及び／又は本出願の請求項に明示的に意味を与えられたあらゆる用語は、このような用語に関するあらゆる辞書上の意味又は他の一般的に使用される意味によらず、その意味を有するものとする。実施形態のいずれかの態様として本明細書で説明した装置又は方法は、それが特許請求の範囲によって包含されるように本出願において開示する実施形態の態様によって解決するように求められる各及び全て問題に対処することを意図しておらず、また必要でもない。本発明の開示内容におけるいかなる要素、構成要素、又は方法段階も、その要素、構成要素、又は方法段階が特許請求の範囲において明示的に詳細に説明されているか否かに関係なく、一般大衆に捧げられることを意図したものではない。特許請求の範囲におけるいかなる請求項の要素も、その要素が「〜のための手段」という語句を使用して明示的に列挙されるか又は方法の請求項の場合にはその要素が「行為」ではなく「段階」として列挙されていない限り、「３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２」第６項の規定に基づいて解釈されないものとする。

２０ レーザ生成プラズマＥＵＶ光源
２４ ターゲット材料送出システム
２６ チャンバ
２８ 照射領域

Claims (14)

1. 複数のターゲットと、
   ターゲットを照射してＥＵＶ光パルスのバーストを生成するためのレーザパルスを出力ビーム経路上に発生させるシステムと、
   ＥＵＶ光パルスのバースト内の１つのＥＵＶ光パルスの少なくとも一部分の強度を測定し、それを示すフィードバック信号を供給する計器と、
   レーザパルスを整えるように前記フィードバック信号に応答する、前記出力ビーム経路上に位置決めされるシャッターと、
   を含み、前記整えられたレーザパルスが前記ＥＵＶ光パルスのバースト中にＥＵＶ光パルスを発生させることを特徴とするＥＵＶ光源。
2. 測定された前記ＥＵＶパルスの前記部分は、時間的部分、空間的部分、及び時間及び空間的部分から成る部分の群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の光源。
3. 測定された前記ＥＵＶパルスの前記部分は、時間的部分であり、前記測定された強度を発生させる前記ＥＵＶパルスは、前記整えられたレーザパルスによって生成されることを特徴とする請求項１に記載の光源。
4. 前記システムは、各出力レーザパルスがパルス持続時間ｔを有するレーザパルスを出力する光発振器を含み、前記光発振器の出力から前記ターゲットまで及び該ターゲットから強度測定部位まで延びる光路を移動する光に対する移動時間Ｔは、該発振器を出る前記パルス持続時間よりも小さく、Ｔ＜ｔである、ことを特徴とする請求項３に記載の光源。
5. 前記システムは、光路に沿って前記光発振器からレーザ光を受け取る少なくとも１つの光増幅器を更に含み、前記シャッターは、該光増幅器と該光発振器の間で該光路上に位置決めされることを特徴とする請求項４に記載の光源。
6. 前記フィードバック信号を生成するために測定された前記ＥＵＶパルスは、対応するレーザパルスによって発生され、生成された該フィードバック信号は、次のレーザパルスを整えるために使用されることを特徴とする請求項１に記載の光源。
7. 前記シャッターは、電気光学スイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載の光源。
8. レーザパルスを発生させる前記システムは、光発振器及び少なくとも１つの光増幅器を含むことを特徴とする請求項１に記載の光源。
9. 前記光発振器は、空洞ダンプ発振器であることを特徴とする請求項８に記載の光源。
10. レーザパルスを発生させる前記システムは、主偏光方向を定める光発振器を含み、前記シャッターは、電気光学セルと偏光子とを有する電気光学スイッチを含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
11. ターゲット材料と、
    前記ターゲット材料を用いてビーム経路を確立する少なくとも１つの光学器械を有し、前記ターゲット材料との初期光子相互作用のための初期光パルスを供給し、該初期相互作用が、前記光学器械とターゲット材料の間で前記ビーム経路に沿って前後に通過する反射パルスを発生させ、かつ各々がＥＵＶ放射を生成する該ターゲット材料との複数のその後の光子相互作用を生成し、かつ前記ビーム経路に沿って位置決めされた光学利得媒体を有する、システムと、
    ＥＵＶ放射強度を測定し、それを示すフィードバック信号を供給する計器と、
    前記フィードバック信号に応答して、前記初期光パルスによって発生されるその後の光子相互作用の回数を選択的に制限するシャッターと、
    を含むことを特徴とするＥＵＶ光源。
12. 前記システムは、前記初期光パルスを供給するために前記ビーム経路に連結された光発振器を含むことを特徴とする請求項１１に記載のＥＵＶ光源。
13. 前記計器は、初期光パルスに対応する後続の１つの相互作用からのＥＵＶ放射強度を測定し、同じ初期光パルスによって発生されるその後の光子相互作用の回数を制限するためのフィードバック信号を発生することを特徴とする請求項１１に記載のＥＵＶ光源。
14. 前記計器は、初期光パルスに対応する後続の１つの相互作用からのＥＵＶ放射強度を測定し、異なる初期光パルスによって発生されるその後の光子相互作用の回数を制限するためのフィードバック信号を発生することを特徴とする請求項１１に記載のＥＵＶ光源。

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