JP5759023B2

JP5759023B2 - Ｅｕｖ光源のための駆動レーザ送出システム

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Publication number: JP5759023B2
Application number: JP2013558029A
Authority: JP
Inventors: アーショフ　アレクサンダー　アイ; アレクサンダーアイアーショフ
Original assignee: ASML Netherlands BV
Current assignee: ASML Netherlands BV
Priority date: 2011-03-17
Filing date: 2012-02-28
Publication date: 2015-08-05
Anticipated expiration: 2032-02-28
Also published as: US20140077104A1; US8604452B2; KR101963673B1; WO2012125287A3; US20120235066A1; EP2686649A4; US8829478B2; TW201244305A; EP2686649A2; KR20140016338A; WO2012125287A2; JP2014510377A; TWI559635B

Description

〔関連出願への相互参照〕
本出願は、引用によって本明細書に組み込まれている２０１１年３月１７日出願の「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システム（ＤＲＩＶＥＬＡＳＥＲＤＥＬＩＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭＳＦＯＲＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１３／０５０，１９８号、代理人整理番号２０１１−０００２−０１号に対する優先権を請求するものである。

本出願は、２００６年１０月１３日に出願され、現在では２００９年２月１７日に付与された米国特許第７，４９１，９５４号である「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システム（ＤＲＩＶＥＬＡＳＥＲＤＥＬＩＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭＳＦＯＲＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／５８０，４１４号、代理人整理番号２００６−００２５−０１号に関連する。

本出願は、２００６年２月２１日に出願され、現在では２００９年１０月６日に付与された米国特許第７，５９８，５０９号である「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源（ＬＡＳＥＲＰＲＯＤＵＣＥＤＰＬＡＳＭＡＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／３５８，９９２号、代理人整理番号２００５−００８１−０１号にも関連し、この文献の全ての内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

本出願は、２００５年６月２９日に出願され、現在では２００８年１０月２１日に付与された米国特許第７，４３９，５３０号である「ＬＰＰＥＵＶ光源駆動レーザシステム（ＬＰＰＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥＤＲＩＶＥＬＡＳＥＲＳＹＳＴＥＭ）」という名称の米国特許出願番号第１１／１７４，２９９号、代理人整理番号２００５−００４４−０１号にも関連し、この文献の全ての内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

本出願は、２００６年６月１４日に出願され、現在では２００９年４月１４日に付与された米国特許第７，５１８，７８７号である「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ（ＤＲＩＶＥＬＡＳＥＲＦＯＲＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／４５２，５５８号、代理人整理番号２００６−０００１−０１号にも関連し、この文献の全ての内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

本出願は、極紫外（ＥＵＶ）光源及びその作動方法に関する。これらの光源は、プラズマ源材料からプラズマを発生させることによってＥＵＶ光を供給する。一用途では、ＥＵＶ光を集光し、フォトリソグラフィ工程において半導体集積回路を生成するのに使用することができる。

基板内に極めて小さい特徴部を生成するために、シリコンウェーハのようなレジスト被覆基板を露光するのにパターン付きＥＵＶ光ビームを使用することができる。一般的に、極紫外線（時に軟Ｘ線とも呼ばれる）は、約５〜１００ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射線として定められる。フォトリソグラフィに対して重要な１つの特定の波長は、１３．５ｎｍで出現し、現在、１３．５ｎｍシステムにおいて一般的に「帯域内ＥＵＶ」と呼ばれる１３．５ｎｍ±２％の範囲の光を生成する手法が行われている。

ＥＵＶ光を生成する方法は、プラズマ源材料をＥＵＶ領域に輝線を有する化学元素を有するプラズマ状態に変換する段階を含むが、必ずしもこれに限定されない。これらの元素は、キセノン、リチウム、及び錫を含むことができるが、必ずしもこれらに限定されない。

多くの場合に、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ばれる１つのそのような方法では、例えば、小滴、液流、又はワイヤの形態にあるプラズマ源材料をレーザビームで照射することにより、必要とされるプラズマを生成することができる。多くの場合に、放電生成プラズマ（ＤＰＰ）と呼ばれる別の方法では、ＥＵＶ輝線を有するプラズマ源材料を電極対の間に位置決めし、電極の間に放電を発生させることにより、必要とされるプラズマを発生させることができる。

上述したように、ＥＵＶ光を生成する１つの技術は、プラズマ源材料を照射する段階を含む。この点に関して、赤外線波長、すなわち、９μｍから１１μｍまでの範囲の波長の光を出力するＣＯ₂レーザは、ＬＰＰ工程においてプラズマ源材料を照射するいわゆる「駆動」レーザとしてある一定の利点を示すことができる。これは、ある一定のプラズマ源材料、例えば、錫を含むプラズマ源材料では特に確なこととすることができる。１つの利点は、駆動レーザ入力電力と出力ＥＵＶ電力の間に比較的高い変換効率を発生させる機能を含むことができる。

一般的に、ＬＰＰ光源では、ＥＵＶ出力電力は、駆動レーザの電力と共に上下する。ＬＰＰ工程に使用される比較的高い電力のレーザパルスを生成するのに、発振器−増幅器配列を使用することが提案されている。例えば、一部の配列では、１×１０⁵程度又はそれよりも大きい１回通過の小信号利得を有する多重チャンバ増幅器に、１つ又はそれよりも多くの比較的高い感度の光学系を含むことができる幾分脆弱な発振器（シードレーザ）によってシード供給することができる。実際に、一部の設定に対して、増幅器利得は非常に高いので、発振器を損傷から保護するのに、例えば、逆伝播光のうちの約９０〜９９パーセントを阻止することができる偏光識別光学アイソレータでは不十分である場合がある。発振器−増幅器配列を用いた高いＥＵＶ出力に対する将来の要求を満たすには、更に大きい増幅器を必要とすることになり、それによって脆弱な発振器の光学系が更に危険に露出されることになる。本明細書に使用する「シードレーザ」という用語及びその派生語は、出力がいずれかの増幅器又は別のレーザに導入されるレーザを意味する。

更に、シードレーザによるシード供給を受けない光学増幅器によって生成されたレーザビームを用いて小滴を照射することが、これまでに提案されている。図１は、ＥＵＶ光源が、直列に配置された増幅器チャンバ２ａ〜２ｃのチェーンを有する光学増幅器２を有する配列を示している。使用時には、ターゲット材料の小滴３が、増幅器を通じて拡がるビーム経路４を通過する軌道上に置かれる。小滴がビーム経路４に到達すると、ビーム経路上の一部の光子は、小滴と光学系５の間の増幅器チェーンを通じて反射される。それによって増幅されたビームが生成され、この増幅されたビームは小滴を照射し、ＥＵＶ光放出プラズマを生成する。一般的に、この工程では、比較的高い利得を有する光学増幅器が使用される。しかし、この高い利得は、一部の場合は問題を含む場合がある。特に、容器の壁からの反射及び／又は回折、以前に照射された小滴からのデブリ、増幅器チェーン又は増幅器チェーンと照射サイトの間の光学系における光学マウント、ＥＵＶ光源を下流の露光ツールから分離するゲート値、チャンバ内の他の構造、及び／又は駆動レーザ集束レンズからの軸上反射に起因して、小滴がビーム経路４に到達する前にいわゆる「自己レージング」が発生する場合がある。

自己レージングの量は、ターゲット照射ビームを生成するのに必要な増幅器利得を不適切に減損させる場合がある。図１に示すシード供給なしの増幅器配列を用いた高いＥＵＶ出力への将来の要求を満たすには、一層大きい利得を有する増幅器を必要とすることになり、次に、それによって高い自己レージングがもたらされることになる。

米国特許第７，０８７，９１４号明細書米国特許出願番号第１０／８０３，５２６号明細書米国特許第７，１６４，１４４号明細書米国特許出願番号第１０／９００，８３９号明細書米国特許出願番号第１２／６３８，０９２号明細書米国特許出願番号第１２／７２１，３１７号明細書米国特許第７，８７２，２４５号明細書米国特許出願番号第１２／２１４，７３６号明細書米国特許出願番号第１１／８２７，８０３号明細書米国特許出願番号第１１／３５８，９８８号明細書米国特許第７，４０５，４１６号明細書米国特許出願番号第１１／０６７，１２４号明細書米国特許第７，３７２，０５６号明細書米国特許出願番号第１１／１７４，４４３号明細書米国特許第７，４６５，９４６号明細書米国特許出願番号第１１／４０６，２１６号明細書米国特許第７，８４３，６３２号明細書米国特許出願番号第１１／５０５，１７７号明細書米国特許第７，４９１，９５４号明細書米国特許出願番号第１１／５８０，４１４号明細書米国特許第７，５１８，７８７号明細書

上述のことを念頭に、本出願人は、ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システムを開示する。

本明細書に開示するように、第１の態様において、ＥＵＶ光源は、ターゲット材料小滴流を生成する小滴発生器と、第１のビーム経路上の光をシードレーザがシードレーザ出力を第１のビーム経路に供給することなく増幅する第１の光学利得媒質と、第２のビーム経路上の光をシードレーザがシードレーザ出力を第２のビーム経路に供給することなく増幅する第２の光学利得媒質と、ＥＵＶ光放出プラズマを生成するためのターゲット材料小滴との相互作用に向けて第１のビーム経路からの光と第２のビーム経路からの光とを組み合わせるビーム結合器とを含むことができる。

この態様の一実施形態において、ＥＵＶ光源は、第１のビーム経路及び第２のビーム経路上の光を増幅する第３の光学利得媒質を更に含むことができる。

この態様の特定の実施形態において、ＥＵＶ光源は、光学系を更に含むことができ、第１の光学利得媒質は、第１のビーム経路上でこの光学系とビーム結合器の間に位置決めされる。

この態様の一実施では、光学系は、第１の光学系であり、ビーム結合器は、第１のビーム結合器であり、ＥＵＶ光源は、第２の光学系と、第１の光学系から進む光と第２の光学系から進む光とを組み合わせるために第１のビーム経路上で第１の光学系と第１の光学利得媒質の間に位置決めされた第２のビーム結合器とを更に含むことができる。

この態様の特定の実施では、第１の光学系は、ミラーを含む。

この態様の一配列では、第１の光学系は、回折格子を含む。

この態様の特定の設定では、回折格子は、溝方向を定め、ＥＵＶ光源は、溝方向を第１のビーム経路の回りに回転させるために回折格子に連結したアクチュエータを更に含む。

この態様の一実施形態において、第１の光学系は、回折格子を含み、第２の光学系も回折格子を含む。

この態様の特定の実施形態において、ＥＵＶ光源は、第１のビーム経路上の光を減衰させる可変減衰器を更に含む。

この態様の一実施形態において、可変減衰器は、偏光補償デバイスを含む。

この態様の実施形態において、ビーム結合器は、偏光ビーム結合器を含む。

本明細書に同じく開示する別の態様において、ＥＵＶ光源は、第１のビーム経路上の光を増幅する第１の光学利得媒質と、第２のビーム経路上の光を増幅する第２の光学利得媒質と、光の一部分を第１のビーム経路から第２のビーム経路に迂回させ、第２の光学利得媒質を通す第１のビーム結合器と、ターゲット材料を照射してＥＵＶ光放出プラズマを発生させるために第１のビーム経路上の光と第２のビーム経路上の光とを組み合わせる第２のビーム結合器とを含むことができる。

この態様の一実施形態において、ＥＵＶ光源は、第１のビーム経路及び第２のビーム経路上の光子を増幅する第３の光学利得媒質を更に含むことができる。

この態様の特定の実施形態において、ＥＵＶ光源は、第１のビーム経路上の光を減衰させる可変減衰器を更に含むことができる。

この態様の特定の実施では、可変減衰器は、偏光補償デバイスを含む。

この態様の一実施では、ビーム結合器は、偏光ビーム結合器を含む。

本明細書に同じく開示する別の態様において、ＥＵＶ光を発生させる方法は、第１の光学利得媒質を用いて第１のビーム経路上の光を増幅する段階と、第２の光学利得媒質を用いて第２のビーム経路上の光を増幅する段階と、光の一部分を第１のビーム経路から第２のビーム経路に迂回させて第２の光学利得媒質を通す段階と、ターゲット材料を照射してＥＵＶ光放出プラズマを発生させるために第１のビーム経路上の光と第２のビーム経路上の光とを組み合わせる段階とを含むことができる。

この態様の特定の実施では、本方法は、第１のビーム経路及び第２のビーム経路上の光子を第３の光学利得媒質を用いて増幅する段階を更に含むことができる。

この態様の一実施では、本方法は、第１のビーム経路上の光を可変減衰器を用いて減衰させる段階を更に含むことができる。

この態様の特定の実施では、迂回させる段階は、偏光ビーム結合器を用いて達成することができる。

発振器によるシード供給を受けない光増幅器によって生成された光ビームで小滴を照射するための従来技術の装置の概略図である。露光デバイスに連結したＥＵＶ光源の簡単な概略図である。ＬＰＰＥＵＶ光放射器を有するＥＵＶ光源を含む装置の簡単な概略図である。図３に示す装置に使用するためのレーザシステムの実施形態の簡単な概略図である。図３に示す装置に使用するためのレーザシステムの別の実施形態の簡単な概略図である。図３に示す装置に使用するためのレーザシステムの別の実施形態の簡単な概略図である。図３に示す装置に使用するためのレーザシステムの別の実施形態の簡単な概略図である。図４に示す実施形態の計算上のビーム電力を図１に示す従来技術の配列の計算上のビーム電力と比較するプロット図である。

最初に図２を参照すると、一般的に１０’’で表すＥＵＶフォトリソグラフィ装置の一例の抜粋部分の簡単な略断面図が示されている。装置１０’’は、例えば、レジスト被覆ウェーハのような基板１１をパターン付きＥＵＶ光ビームで露光するのに使用することができる。装置１０’’では、例えば、パターン付きビームを生成するためにレチクルのようなパターン付け光学系１３ｃをＥＵＶ光ビームで照明するための１つ又はそれよりも多くの光学系１３ａ、１３ｂと、パターン付きビームを基板１１上に投影するための１つ又はそれよりも多くの縮小投影光学系１３ｄとを有するＥＵＶ光を利用する露光デバイス１２’’（例えば、ステッパ、スキャナ、ステップアンドスキャンシステム、直接書込システム、コンタクトマスク及び／又は近接マスクを使用するデバイスのような集積回路リソグラフィツール）を設けることができる。基板１１とパターン付け手段１３ｃの間の制御された相対移動を発生させるために、機械アセンブリ（図示せず）を設けることができる。図２に更に示すように、装置１０’’は、経路に沿って露光デバイス１２’’内に光学系２４によって反射されて基板１１を照射するＥＵＶ光をチャンバ２６’’内に放出するＥＵＶ光放射器２２を含むＥＵＶ光源２０’’を含むことができる。

本明細書に使用する「光学系」という用語及びその派生語は、入射光を反射し、透過し、及び／又は作用する１つ又はそれよりも多くの構成要素を含むが、必ずしもこれらに限定されないように広義に解釈されるように意図したものであり、１つ又はそれよりも多くのレンズ、窓、フィルタ、楔、プリズム、グリズム、グレーディング、透過ファイバ、エタロン、拡散器、ホモジナイザー、検出器及び他の機器構成要素、絞り、アキシコン、及び多層ミラー、近法線入射ミラー、かすめ入射ミラーを含むミラー、鏡面反射器、拡散反射器、並びにこれらの組合せを含むが、必ずしもこれらに限定されない。更に、別途指定しない限り、本明細書に使用する「光学系」という用語及びその派生語のいずれも、単独で作動する構成要素に限定されず、又はＥＵＶ出力光波長、照射レーザ波長、測定に適する波長、又はあらゆる他の特定の波長等における１つ又はそれよりも多くの特定の波長範囲における利点に限定されないように意図している。

図３は、ＬＰＰＥＵＶ光放射器を有するＥＵＶ光源２０を含む装置の特定の例１０を示している。図示のように、ＥＵＶ光源２０は、一連の光パルスを発生させ、これらの光パルスを光源チャンバ２６内に送出するためのシステム２１を含むことができる。装置１０では、光パルスは、システム２１からチャンバ２６内への１つ又はそれよりも多くのビーム経路に沿って進むことができ、照射領域４８においてプラズマ源材料を照明して、露光デバイス１２内での基板露光に向けてＥＵＶ光出力を生成する。

図３に示すシステム２１における使用に適するレーザは、図４〜図７に示し、以下により詳細に説明する配列を含むが、必ずしもこれらに限定されない。

図３は、装置１０が、レーザ源システム２１と照射サイト４８の間でビームを拡大、ステアリング、及び／又は集束させることのようなビーム調整のための１つ又はそれよりも多くの光学系を有するビーム調整ユニット５０を含むことができることも示している。例えば、１つ又はそれよりも多くのミラー、プリズム、レンズなどを含むことができるステアリングシステムを設けて、レーザ焦点をチャンバ２６内の異なる場所にステアリングするように配置することができる。例えば、ステアリングシステムは、ミラーを２つの座標軸線方向に独立して移動することができる先端−傾斜アクチュエータ上にマウントされた第１の平面ミラーと、ミラーを２つの座標軸線方向に独立して移動することができる先端−傾斜アクチュエータ上にマウントされた第２の平面ミラーとを含む。この配列により、ステアリングシステムは、ビーム伝播方向（ビーム軸）に実質的に直交する方向に焦点を制御可能に移動することができる。

ビーム調整ユニット５０は、ビームを照射サイト４８に集束させ、焦点の位置をビーム軸に沿って調節する集束アセンブリを含むことができる。集束アセンブリでは、焦点をビーム軸に沿って移動するために、ビーム軸に沿う方向の移動のためのアクチュエータに結合された集束レンズ又は集束ミラーのような光学系を使用することができる。

ビーム調整システムに関する更なる詳細は、２００４年３月１７日に出願され、現在では２００６年８月８日に付与された米国特許第７，０８７，９１４号明細書である「高繰返し数レーザ生成プラズマＥＵＶ光源（ＨＩＧＨＲＥＰＥＴＩＴＩＯＮＲＡＴＥＬＡＳＥＲＰＲＯＤＵＣＥＤＰＬＡＳＭＡＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１０／８０３，５２６号明細書、代理人整理番号２００３−０１２５−０１号、２００４年７月２７日に出願され、現在では２００７年１月１６日に付与された米国特許第７，１６４，１４４号明細書である「ＥＵＶ光源（ＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１０／９００，８３９号明細書、代理人整理番号２００４−００４４−０１号、及び２００９年１２月１５日出願の「極紫外線源のためのビーム移送システム（ＢＥＡＭＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＹＳＴＥＭＦＯＲＥＸＴＲＥＭＥＵＬＴＲＡＶＩＯＬＥＴＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１２／６３８，０９２号明細書、代理人整理番号２００９−００２９−０１号に示されており、これらの文献の各々の内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

図３に更に示すように、ＥＵＶ光源２０は、例えば、錫小滴のようなプラズマ源材料をチャンバ２６の内部の照射領域４８に送出するプラズマ源材料送出システム９０を含むことができ、照射領域４８において、小滴は、システム２１からの光パルスと相互作用することになり、最終的にプラズマを生成して、露光デバイス１２内でレジスト被覆ウェーハのような基板を露光するためのＥＵＶ放出を発生させる。様々な小滴分注器構成及びその相対的利点に関する更なる詳細は、２０１０年３月１０日に出願され、２０１０年１１月２５日にＵＳ２０１０−０２９４９５３−Ａ１として公開された「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源（ＬＡＳＥＲＰＲＯＤＵＣＥＤＰＬＡＳＭＡＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１２／７２１，３１７号明細書、代理人整理番号２００８−００５５−０１号、２００８年６月１９日に出願され、現在では２０１１年１月１８日に付与された米国特許第７，８７２，２４５号明細書である「レーザ生成プラズマＥＵＶ光源におけるターゲット材料送出のためのシステム及び方法（ＳＹＳＴＥＭＳＡＮＤＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＴＡＲＧＥＴＭＡＴＥＲＩＡＬＤＥＬＩＶＥＲＹＩＮＡＬＡＳＥＲＰＲＯＤＵＣＥＤＰＬＡＳＭＡＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１２／２１４，７３６号明細書、代理人整理番号２００６−００６７−０２号、２００７年７月１３日出願の「変調された外乱波を用いて生成される小滴流を有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源（ＬＡＳＥＲＰＲＯＤＵＣＥＤＰＬＡＳＭＡＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥＨＡＶＩＮＧＡＤＲＯＰＬＥＴＳＴＲＥＡＭＰＲＯＤＵＣＥＤＵＳＩＮＧＡＭＯＤＵＬＡＴＥＤＤＩＳＴＵＲＢＡＮＣＥＷＡＶＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／８２７，８０３号明細書、代理人整理番号２００７−００３０−０１号、２００６年２月２１日に出願され、２００６年１１月１６日にＵＳ２００６／０２５５２９８Ａ−１として公開された「プレパルスを有するレーザ生成プラズマＥＵＶ光源（ＬＡＳＥＲＰＲＯＤＵＣＥＤＰＬＡＳＭＡＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥＷＩＴＨＰＲＥ−ＰＵＬＳＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／３５８，９８８号明細書、代理人整理番号２００５−００８５−０１号、２００５年２月２５日に出願され、現在では２００８年７月２９日に付与された米国特許第７，４０５，４１６号明細書である「ＥＵＶプラズマ源ターゲット送出の方法及び装置（ＭＥＴＨＯＤＡＮＤＡＰＰＡＲＡＴＵＳＦＯＲＥＵＶＰＬＡＳＭＡＳＯＵＲＣＥＴＡＲＧＥＴＤＥＬＩＶＥＲＹ）」という名称の米国特許出願番号第１１／０６７，１２４号明細書、代理人整理番号２００４−０００８−０１号、及び２００５年６月２９日に出願され、現在では２００８年５月１３日に付与された米国特許第７，３７２，０５６号明細書である「ＬＰＰＥＵＶプラズマ源材料ターゲット送出システム（ＬＰＰＥＵＶＰＬＡＳＭＡＳＯＵＲＣＥＭＡＴＥＲＩＡＬＴＡＲＧＥＴＤＥＬＩＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭ）」という名称の米国特許出願番号第１１／１７４，４４３号明細書、代理人整理番号２００５−０００３−０１号に見出すことができ、これらの文献の各々の内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

基板露光に向けてＥＵＶ光出力を生成するためのプラズマ源材料は、錫、リチウム、キセノン、又はこれらの組合せを含むことができるが、必ずしもこれらに限定されない。ＥＵＶ放出元素、例えば、錫、リチウム、キセノン等は、液体小滴及び／又は液体小滴中に含まれる固体粒子の形態にあるとすることができる。例えば、錫元素は、純錫として、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、プラズマ源材料は、室温又は近室温（例えば、錫合金、ＳｎＢｒ₄）、高温（例えば、純錫）、又は室温よりも低い温度（例えば、ＳｎＨ₄）を含む様々な温度で照射領域に与えることができ、一部の場合は、比較的揮発性のもの、例えば、ＳｎＢｒ₄とすることができる。ＬＰＰＥＵＶ光源におけるこれらの材料の使用に関する更なる詳細は、２００６年４月１７日に出願され、現在では２００８年１２月１６日に付与された米国特許第７，４６５，９４６号明細書である「ＥＵＶ光源のための代替燃料（ＡＬＴＥＲＮＡＴＩＶＥＦＵＥＬＳＦＯＲＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／４０６，２１６号明細書、代理人整理番号２００６−０００３−０１号に示されており、この文献の内容は、引用によって本明細書に組み込まれている。

図３の参照を続けると、装置１０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２１内のデバイスを制御し、それによってチャンバ２６内への送出に向けて光パルスを発生させるための及び／又はビーム調整ユニット５０内の光学系の移動を制御するための駆動レーザ制御システム６５を更に含むことができる。装置１０は、例えば、照射領域４８に対する１つ又はそれよりも多くの小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小滴撮像器７０を含むことができる小滴位置検出システムを含むことができる。撮像器７０は、この出力を小滴位置検出フィードバックシステム６２に供給することができ、小滴位置検出フィードバックシステム６２は、例えば、小滴の位置及び軌道を計算することができ、そこから、小滴毎又は平均の小滴誤差を計算することができる。小滴誤差は、次に、コントローラ６０に入力として供給することができ、コントローラ６０は、例えば、レーザ作動を制御し、及び／又はビーム調整ユニット５０内の光学系の移動を制御する例えばチャンバ２６内の照射領域４８に送出される光パルスの場所及び／又は集束電力を変更するための位置信号、方向信号、及び／又はタイミング信号をシステム２１に供給することができる。ＥＵＶ光源２０においても、プラズマ源材料送出システム９０が、コントローラ６０からの信号（一部の実施では、上述の小滴誤差、又はそこから導出されるあらゆる量を含むことができる）に応答して、例えば、望ましい照射領域４８に到着する小滴における誤差を補正するために放出点、最初の小滴流方向、小滴の放出タイミング、及び／又は小滴の変調を修正するように作動可能な制御システムを含むことができる。

図３を続けると、装置１０は、例えば、交替するモリブデン層とシリコン層とを有する段階的多層コーティングを有して一部の場合に１つ又はそれよりも多くの高温拡散障壁層、平滑化層、キャップ層、及び／又はエッチング停止層を有する偏長楕円体（すなわち、楕円をその主軸の回りに回転させたもの）の形態にある反射面を有する近法線入射コレクターミラーのような光学系２４’’を含むことができる。図３は、光学系２４’’に、システム２１によって発生した光パルスが通過して照射領域４８に到達することを可能にする絞りを形成することができることを示している。図示のように、光学系２４’’は、例えば、照射領域４８内又はその近くに第１の焦点を有し、ＥＵＶ光をＥＵＶ光源２０から出力し、ＥＵＶ光を利用する露光デバイス１２、例えば、集積回路リソグラフィツールに入力することができるいわゆる中間領域４０に第２の焦点を有する偏長楕円体ミラーとすることができる。ＥＵＶ光を利用するデバイスへのその後の送出に向けて光を集光して中間の場所に誘導するために、偏長楕円体ミラーの代わりに他の光学系を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、光学系は、放物線をその主軸の回りに回転させたものとすることができ、又は環形の断面を有するビームを中間の場所に送出するように構成することができ、例えば、内容が引用によって本明細書に組み込まれている２００６年８月１６日に出願されて現在では２０１０年１１月３０日に付与された米国特許第７，８４３，６３２号明細書である「ＥＵＶ光学系（ＥＵＶＯＰＴＩＣＳ）」という名称の米国特許出願番号第１１／５０５，１７７号明細書、代理人整理番号２００６−００２７−０１号を参照されたい。

水素、ヘリウム、アルゴン、又はこれらの組合せのような緩衝ガスをチャンバ２６内に導入し、補充し、及び／又はそこから除去することができる。緩衝ガスは、プラズマ放電中にチャンバ２６に存在させることができ、光学系の劣化を低減するために、及び／又はプラズマ効率を改善するためにプラズマによって発生するイオンを減速するように作用することができる。代替的に、高速イオンによる損傷を低減するために、磁場及び／又は電場（図示せず）を単独又は緩衝ガスとの組合せに使用することができる。

図４は、図３に示す装置１０に使用するためのレーザシステムの実施形態２１ａを示している。図示のように、レーザシステム２１ａは、ビーム経路１０２上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ａを含むことができる。図示のように、ビーム経路１０２上には、ビーム経路１０２から入射する光をビーム経路１０２上に戻すように誘導する光学系１０４を位置決めすることができる。例えば、光学系１０４は、平面ミラー、湾曲ミラー、位相共役ミラー、回折格子（図５、図６、及び対応する下記の説明も参照されたい）、又はコーナ反射器とすることができる。

図４は、ビーム経路１０６上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ｂを設けることができることも示している。図示のように、増幅ユニット１００ａから進み、光学系１０４に向う第１の直線偏光方向を有する光子を透過させ、かつ光学系１０４に向う第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する増幅ユニット１００ｂからの光子を反射する（ミラー１１０からの反射の後に）ように偏光ビーム結合器１０８を位置決めすることができる。本明細書に説明する偏光ビーム結合器は、ビームスプリッタとして機能することができることは認められるものとする。例えば、偏光ビーム結合器１０８は、光学系１０４からその上に入射する第１の直線偏光方向を有する光を増幅ユニット１００ａに向けて誘導し、光学系１０４から進んで第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光子を増幅ユニット１００ｂを通じて誘導する（ミラー１１０からの反射の後に）。適切な偏光ビーム結合器は、米国ペンシルベニア州ＰＡ１６０５６、サクソンバーグ、サクソンバーグブールバード３７５所在のＩＩ−ＩＶ・インコーポレーテッドから入手可能である。

図４は、増幅ユニット１００ａから進み、第１の直線偏光方向を有する光子をビーム調整ユニット５０に向けて誘導し、増幅ユニット１００ｂから進む光子をビーム調整ユニット５０に向けて誘導する（ミラー１１４からの反射の後に）ように偏光ビーム結合器１１２を位置決めすることができることも示している。ビーム結合器１０８とビーム結合器１１２の間のビーム経路１０２及び／又はビーム結合器１０８とビーム結合器１１２の間のビーム経路１０６上に付加的な増幅ユニット（図示せず）を位置決めすることができる。例えば、ビーム結合器１０８とビーム結合器１１２の間のビーム経路１０２上に２つの増幅ユニット（図示せず）を位置決めすることができ、ビーム結合器１０８とビーム結合器１１２の間のビーム経路１０６上に２つの増幅ユニット（図示せず）を位置決めすることができる。

図４からは、光学系１０４とビーム結合器１０８の間のビーム経路１０２、１０６上に、図示のように付加的な増幅ユニット１００ｃ、１００ｄを位置決めすることができることが更に分る。光学系１０４とビーム結合器１０８の間には２つの増幅ユニット１００ｃ、１００ｄを示すが、光学系１０４とビーム結合器１０８の間では、２つよりも多い増幅ユニット１００ｃ、１００ｄを使用することができ、最少の場合、増幅ユニット１００ｃ、１００ｄを用いない場合があることは認められるものとする。

図４は、選択されたビーム偏光に小さい可変損失を導入して増幅ユニット１００ａと増幅ユニット１００ｂの間で電力の流れを均等化するために任意的な可変減衰器１１６を設けることができることも示している。例えば、任意的な可変減衰器１１６は、１つの特定の直線偏光方向のうちの数パーセント（１０％等）を反射するように被覆されたＺｎＳｅ板を含むことができる。例えば、この板は、第１の直線偏光方向のうちの９０％及び第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向のうちの１００％を透過させるように構成することができる。ビーム経路１０２、１０６と共線である光学軸の回りに被覆ＺｎＳｅ板を回転させて直線偏光方向の一方又は両方における損失を調節するためにアクチュエータ（図示せず）を設けることができる。例えば、この調節は、ビーム経路１０２とビーム経路１０６の間で電力の流れを均等化するために行うことができる。

ビーム経路１０２とビーム経路１０６の間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６の代わりに又はそれに加えて、ビーム経路１０２内の例えば場所１２０に可変減衰器を位置決めすることができ、及び／又はビーム経路１０６内の例えば場所１２２に可変減衰器を位置決めすることができる。これらの可変減衰器は、減衰器１１６と類似の設計のものとすることができ、又は光ビームを減衰させるのに適する当業技術で公知のあらゆる他の設計のものとすることができる。例えば、異なる透過レベルを与えるように各々が被覆された複数の区域を有するＺｎＳｅ板を使用することができる。この場合、ＺｎＳｅ板をビームと平行移動又は回転させ、ビームに選択された区域を通過させることにより、異なるレベルの減衰を得ることができる。一部の場合には、可変減衰器を不要とすることができる。

図４に示すレーザシステム２１ａでは、各増幅ユニット１００ａ〜１００ｄは、ＣＯ₂ガスを含む充填ガスを含むことができる。充填ガスをポンピングしてＤＣ励振又はＲＦ励振を用いて反転分布を発生させることにより、増幅ユニット内に光学利得媒質を確立することができる。１つの特定の実施では、増幅ユニットは、軸流ＲＦポンピング（連続的な又はパルス変調された）ＣＯ₂増幅ユニットを含むことができる。ファイバ形、ロッド形、平板形、又は円盤形の利得媒質を有する他の種類の増幅ユニットを使用することができる。一部の場合には、エキシマ充填ガス又は分子フッ素ガス又は固体材料のようなＣＯ₂充填ガス以外の材料を増幅ユニットに使用することができる。１つの特定の実施では、各ビーム経路１０２、１０６は、約１０〜２５メートルの合計利得長を有し、例えば１０ｋＷ又はそれよりも高い比較的高い電力、及び例えば５０ｋＨｚ又はそれよりも高いパルス繰返し数で協働して作動する４つ又は５つのような複数の軸流ＲＦポンピング（連続的な、又はパルス作動の）ＣＯ₂増幅ユニットを含むことができる。

小滴流を照射するための増幅された光子ビームを生成するレーザシステムは、２００６年１０月１３日に出願され、現在では２００９年２月１７日に付与された米国特許第７，４９１，９５４号明細書である「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ送出システム（ＤＲＩＶＥＬＡＳＥＲＤＥＬＩＶＥＲＹＳＹＳＴＥＭＳＦＯＲＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許出願番号第１１／５８０，４１４号明細書、代理人整理番号２００６−００２５−０１号に開示及び請求されており、この文献の全ての内容が、引用によって本明細書に組み込まれている。

一部の場合には、増幅ユニット１００ａ〜１００ｄは、増幅ユニットチェーン内で小信号利得（ｇ₀）が小滴流に向けて低下するように、異なる充填ガス圧及び／又は充填ガス組成を有することができる。従って、増幅ユニット１００ａは、増幅ユニット１００ｃよりも小さい信号利得（ｇ₀）を有することができる。より具体的には、増幅ユニット１００ｃは、飽和エネルギ（Ｅ_s,100c）及び小信号利得（ｇ_0,100c）によって特徴付けられる利得媒質を有することができ、増幅ユニット１００ｄは、飽和エネルギ（Ｅ_s,100d）及び小信号利得（ｇ_0,100d）によって特徴付けられる利得媒質を有することができ、増幅ユニット１００ｃは、飽和エネルギ（Ｅ_s,100c）及び小信号利得（ｇ_0,100c）によって特徴付けられる利得媒質を有することができ、（ｇ_0,100a）＜（ｇ_0,100d）＜（ｇ_0,100c）及び（Ｅ_s,100a）＞（Ｅ_s,100d）＞（Ｅ_s,100c）である。一部の配列では、レーザシステム２１は、増幅ユニット１００ａが、増幅ユニット１００ｂの小信号利得（ｇ_0,100b）と同じか又はほぼ同じ小信号利得（ｇ_0,100a）を有するように構成することができる。代替的に、増幅ユニット１００ａの小信号利得（ｇ₀）が、増幅ユニット１００ｂの小信号利得（ｇ_0,100b）とは異なる小信号利得（ｇ_0,100a）を有するように、増幅ユニット１００ａと１００ｂは、異なる充填ガス圧及び／又は充填ガス組成を有することができる。これは、例えば、ビーム経路１０２とビーム経路１０６の間で電力の流れを均等化するために行うことができる。増幅器チェーンの最適化に関する更なる詳細は、２００９年４月１４日に付与された「ＥＵＶ光源のための駆動レーザ（ＤＲＩＶＥＬＡＳＥＲＦＯＲＥＵＶＬＩＧＨＴＳＯＵＲＣＥ）」という名称の米国特許第７，５１８，７８７号明細書、代理人整理番号２００６−０００１−０１号に見出すことができ、この文献は、引用によって本明細書に組み込まれている。

使用時には、プラズマ源材料送出システム９０からのターゲット材料小滴１１８が、ビーム経路１０２、１０６の近く又はこの経路を通る軌道上に置かれ、ビーム経路１０２、１０６から小滴１１８上に入射する光は、ビーム経路１０２、１０６上に戻るようにもたらされる。小滴１１８がビーム経路１０２、１０６の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向を有する光子は、小滴１１８と光学系１０４の間を往復することができ、ビーム経路１０２に沿って光共振器が確立される。経路１０２上では、第１の直線偏光方向を有する光子が、増幅ユニット１００ａ、１００ｃ、及び１００ｄを通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０２に供給することなく、ビーム経路１０２上に増幅された光子ビームが生成される。

同様に、小滴がビーム経路１０２、１０６の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子は、小滴１１８と光学系１０４の間を往復することができ、ビーム経路１０６に沿って光共振器が確立される。経路１０６上では、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子が、増幅ユニット１００ｂ、１００ｃ、及び１００ｄを通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０６に供給することなく、ビーム経路１０６上に増幅された光子ビームが生成される。

ビーム経路１０２上で増幅された光子ビームは、ビーム経路１０６上で増幅された光子ビームとビーム結合器１１２において組み合わされ、組み合わされたビームは、ビーム調整ユニット５０を通じてもたらされ、ビーム調整ユニット５０においてビームは小滴１１８上に集束され、ＥＵＶ光放出プラズマが生成される。

一部の事例では、小滴のようなプラズマ源材料は、ビーム経路１０２、１０６に到達する前にプレパルスによって照射することができる。プレパルスは、例えば、加熱、膨張、気化、蒸発、電離し、及び／又は弱いプラズマを発生させることができる。プレパルスによる影響を受けた材料の一部又は全ては、次に、ビーム経路１０２、１０６に到達し、増幅された光子ビームによってビーム経路１０２、１０６上で照射され（上述したように）、それによってＥＵＶ光放出がもたらされる。

図５は、図３に示す装置１０に使用するためのレーザシステムの別の実施形態２１ａ’を示している。図示のように、レーザシステム２１ａ’は、ビーム経路１０２’上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ａ’を含むことができる。図示のように、ビーム経路１０２’上には、ビーム経路１０２’から入射する光をビーム経路１０２’上に戻すように誘導する光学系１０４’を位置決めすることができる。

図５は、ビーム経路１０６’上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ｂ’（図４を参照して上述したような）を設けることができること、及び光学系１０４’から進み、第１の直線偏光方向を有する光子を増幅ユニット１００ａ’を通じて誘導し、光学系１０４’から進み、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光子をミラー１１０’からの反射の後に増幅ユニット１００ｂ’を通じて誘導するように偏光ビーム結合器１０８’（図４を参照して上述したような）を位置決めすることができることも示している。

図５は、増幅ユニット１００ａ’から進み、第１の直線偏光方向を有する光子をビーム調整ユニット５０に向けて誘導し、増幅ユニット１００ｂ’から進む光子をビーム調整ユニット５０に向けて誘導する（ミラー１１４’からの反射の後に）ように偏光ビーム結合器１１２’（図４を参照して上述したような）を位置決めすることができることも示している。図５からは、光学系１０４’とビーム結合器１０８’の間のビーム経路１０２’、１０６’上に、図示のように付加的な増幅ユニット１００ｃ’、１００ｄ’を位置決めすることができることが更に分る。

図５は、選択されたビーム偏光に小さい可変損失を導入して増幅ユニット１００ａ’と増幅ユニット１００ｂ’の間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６’（図４を参照して上述したような）を設けることができることも示している。ビーム経路１０２’とビーム経路１０６’の間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６’の代わりに又はそれに加えて、ビーム経路１０２’内の例えば場所１２０’に可変減衰器を位置決めすることができ、及び／又はビーム経路１０６’内の例えば１２２’に可変減衰器を位置決めすることができる。一部の場合には、可変減衰器を不要とすることができる。

レーザシステム２１ａ’では、光学系１０４’は、ビーム経路１０２’、１０６’に対してリトロー構成で配置されてブレーズ化されたエシェル型回折格子とすることができる。この配列では、回折格子は、第１の直線偏光方向を有する光に対して、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光とは若干異なる反射効率を有することができる。更に、ビーム経路１０２’及びビーム経路１０６’によって定められる軸の回りに（矢印１５２に示すように）回折格子を回転させて、第１の直線偏光方向と回折格子の溝との間の角度を調節するためにアクチュエータ１５０を回折格子に結合することができる。この方式による回折格子の回転は、第１の偏光方向を有する光と、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光とに対して、反射効率を変更するために使用することができる。例えば、この調節は、１０２’ビーム経路と１０６’ビーム経路との間で電力の流れを均等化するために行うことができる。

使用時には、プラズマ源材料送出システム９０からのターゲット材料小滴１１８’が、ビーム経路１０２’、１０６’の近く又はこの経路を通る軌道上に置かれ、ビーム経路１０２’、１０６’から小滴１１８’上に入射する光は、ビーム経路１０２’、１０６’上に戻るようにもたらされる。小滴がビーム経路１０２’、１０６’の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向を有する光子は、小滴１１８’と光学系１０４’の間を往復することができ、ビーム経路１０２’に沿って光共振器が確立される。経路１０２’上では、第１の直線偏光方向を有する光子が、増幅ユニット１００ａ’、１００ｃ’、及び１００ｄ’を通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０２’に供給することなく、ビーム経路１０２’上に増幅された光子ビームが生成される。

同じく、小滴１１８’がビーム経路１０２’、１０６’の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子は、小滴１１８’と光学系１０４’の間を往復することができ、ビーム経路１０６’に沿って光共振器が確立される。ビーム経路１０６’上では、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子が、増幅ユニット１００ｂ’、１００ｃ’、及び１００ｄ’を通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０６’に供給することなく、ビーム経路１０６’上に増幅された光子ビームが生成される。

ビーム経路１０２’上で増幅された光子ビームは、ビーム経路１０６’上で増幅された光子ビームとビーム結合器１１２’において組み合わされ、組み合わされたビームは、ビーム調整ユニット５０を通じてもたらされ、ビーム調整ユニット５０において、ビームは小滴１１８’上に集束され、ＥＵＶ光放出プラズマが生成される。

図６は、図３に示す装置１０に使用するためのレーザシステムの別の実施形態２１ａ’’を示している。図示のように、レーザシステム２１ａ’’は、ビーム経路１０２’’上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ａ’’を含むことができる。

更に図示のように、ビーム経路１０２’’上には、ビーム経路１０２’’から入射する光をビーム経路１０２’’上に戻すように誘導する光学系１０４ａを位置決めすることができる。ビーム経路１０２’’上には、光学系１０４ａから進み、第１の直線偏光方向を有する光子を透過させ、光学系１０４ｂからの第１の直線偏光に直交する直線偏光方向を有する光子を反射するように、偏光ビーム結合器２００（図４を参照して上述したような）を位置決めすることができる。

図６は、ビーム経路１０６’’上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ｂ’’（図４を参照して上述したような）を設けることができること、及び光学系１０４ａから進み、第１の直線偏光方向を有する光子を増幅ユニット１００ａ’’を通じて誘導し、光学系１０４ｂから進み、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光子をミラー１１０’’からの反射の後に増幅ユニット１００ｂ’’を通じて誘導するように偏光ビーム結合器１０８’’（図４を参照して上述したような）を位置決めすることができることも示している。

図６は、増幅ユニット１００ａ’’から進み、第１の直線偏光方向を有する光子をビーム調整ユニット５０に向けて誘導し、増幅ユニット１００ｂ’’から進む光子をビーム調整ユニット５０に向けて誘導する（ミラー１１４’’からの反射の後に）ように偏光ビーム結合器１１２’’（図４を参照して上述したような）を位置決めすることができることも示している。図６からは、ビーム結合器２００とビーム結合器１０８’’の間のビーム経路１０２’’、１０６’’上に、図示のように付加的な増幅ユニット１００ｃ’’、１００ｄ’’を位置決めすることができることが更に分る。

図６は、選択されたビーム偏光に小さい可変損失を導入して増幅ユニット１００ａ’’と増幅ユニット１００ｂ’’の間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６ａ（図４を参照して上述したような）をビーム結合器２００と光学系１０４ａの間のビーム経路１０２’’上に設けることができることも示している。選択されたビーム偏光に小さい可変損失を導入して増幅ユニット１００ａ’’と増幅ユニット１００ｂ’’の間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６ａの代わりに又はそれに加えて、任意的な可変減衰器１１６ｂ（図４を参照して説明したような）をビーム結合器２００と光学系１０４ｂの間のビーム経路１０６’’上に位置決めすることができる。ビーム経路１０２’’とビーム経路１０６’’の間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６ａ、１１６ｂの代わりに又はそれに加えて、ビーム経路１０２’’内の例えば場所１２０’’に可変減衰器を位置決めすることができ、及び／又はビーム経路１０６’’内の例えば１２２’’に可変減衰器を位置決めすることができる。一部の場合には、可変減衰器を不要とすることができる。

レーザシステム２１ａ’’に関して、光学系１０４ａは、ビーム経路１０２’’に対してリトロー構成で配置され、第１の直線偏光方向を有する光の最大又はほぼ最大の反射率を得るように向けられたブレーズ化されたエシェル型回折格子とすることができる。同じく光学系１０４ｂも、ビーム経路１０６’’に対してリトロー構成で配置され、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光の最大又はほぼ最大の反射率に得るように向けられたブレーズ化されたエシェル型回折格子とすることができる。回折格子が使用される場合の一部の配列では、回折格子（図５を参照して上述したような）を回転させて偏光方向と回折格子の溝の間の角度を調節し、光学系１０４ａ、１０４ｂの反射効率を変更するために、上述の任意的な可変減衰器の代わりに又はそれに加えて、光学系１０４ａ、１０４ｂの一方又は両方にアクチュエータ（図示せず）を結合することができる。

使用時には、プラズマ源材料送出システム９０からのターゲット材料小滴１１８’’が、ビーム経路１０２’’、１０６’’の近く又はこの経路を通る軌道上に置かれ、ビーム経路１０２’’、１０６’’から小滴１１８’’上に入射する光は、ビーム経路１０２’’、１０６’’上に戻るようにもたらされる。小滴がビーム経路１０２’’、１０６’’の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向を有する光子は、小滴１１８’’と光学系１０４ａの間を往復することができ、ビーム経路１０２’’に沿って光共振器が確立される。経路１０２’’上では、第１の直線偏光方向を有する光子は、増幅ユニット１００ａ’’、１００ｃ’’、及び１００ｄ’’を通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０２’’に供給することなく、ビーム経路１０２’’上に増幅された光子ビームが生成される。

同じく、小滴１１８’’がビーム経路１０２’’、１０６’’の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子は、小滴１１８’’と光学系１０４ｂの間を往復することができ、ビーム経路１０６’’に沿って光共振器が確立される。ビーム経路１０６’’上では、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子は、増幅ユニット１００ｂ’’、１００ｃ’’、及び１００ｄ’’を通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０６’’に供給することなく、ビーム経路１０６’’上に増幅された光子ビームが生成される。

ビーム経路１０２’’上で増幅された光子ビームは、ビーム経路１０６’’上で増幅された光子ビームとビーム結合器１１２’’において組み合わされ、組み合わされたビームは、ビーム調整ユニット５０を通じてもたらされ、ビーム調整ユニット５０においてビームは小滴１１８’’上に集束され、ＥＵＶ光放出プラズマが生成される。

図７は、図３に示す装置１０に使用するためのレーザシステムの別の実施形態２１ａ’’’を示している。図示のように、レーザシステム２１ａ’’’は、ビーム経路１０２’’’上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ａ’’’、１００ｃ’’’、１００ｄ’’’を含むことができる。更に、図示のように、ビーム経路１０２’’’上には、ビーム経路１０２’’’から入射する光をビーム経路１０２’’’上に戻すように誘導する光学系１０４ａ’を位置決めすることができる。図７は、ビーム経路１０６’’’上の光子を増幅する光増幅ユニット１００ｂ’’’、１００ｅ’’’、３００ｆ’’’（図４を参照して上述したような）を設けることができることも示している。更に、図示のように、ビーム経路１０６’’’上には、ビーム経路１０６’’’から入射する光をビーム経路１０６’’’上に戻すように誘導する光学系１０４ｂ’を位置決めすることができる。更に、光学系１０４ａ’から進み、第１の直線偏光方向を有する光子をビーム調整ユニット５０を通じて誘導し（光増幅ユニット１００ａ’’’、１００ｃ’’’、１００ｄ’’’を通過させた後に）、光学系１０４ｂ’から進み、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光方向を有する光子をビーム調整ユニット５０を通じて誘導する（光増幅ユニット１００ｂ’’’、１００ｅ’’’、１００ｆ’’’を通過させた後に）ように偏光ビーム結合器１１２’’’（図４を参照して上述したような）を位置決めすることができる。光学系１０４ａ’とビーム結合器１１２’’’の間に３つの増幅ユニット１００ａ’’’、１００ｃ’’’、１００ｄ’’’を示すが、光学系１０４ａ’とビーム結合器１１２’’’の間には、３つよりも多い増幅ユニットを使用することができ、最少で１個の増幅ユニットを使用することができることは認められるものとする。光学系１０４ｂ’とビーム結合器１１２’’’の間には３つの増幅ユニット１００ｂ’’’、１００ｅ’’’、１００ｆ’’’を示すが、光学系１０４ｂ’とビーム結合器１１２’’’の間には、３つよりも多い増幅ユニットを使用することができ、最少で１個の増幅ユニットを使用することができることも認められるものとする。

図７は、選択されたビーム偏光に小さい可変損失を導入して増幅ユニット１００ａ’’’、１００ｃ’’’、１００ｄ’’’と増幅ユニット１００ｂ’’’、１００ｅ’’’、１００ｆ’’’との間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６ａ’（図４を参照して上述したような）をビーム結合器１１２’’’と光学系１０４ａ’の間のビーム経路１０２’’’上に設けることができることも示している。選択されたビーム偏光に小さい可変損失を導入して増幅ユニット１００ａ’’’、１００ｃ’’’、１００ｄ’’’と増幅ユニット１００ｂ’’’、１００ｅ’’’、１００ｆ’’’との間で電力の流れを均等化するために、任意的な可変減衰器１１６ａ’の代わりに又はそれに加えて、任意的な可変減衰器１１６ｂ’（図４を参照して説明したような）をビーム結合器１１２’’’と光学系１０４ｂ’の間のビーム経路１０６’’’上に位置決めすることもできる。一部の場合には、可変減衰器を不要とすることができる。

レーザシステム２１ａ’’’では、光学系１０４ａ’は、例えば、平面ミラー（図４を参照されたい）、湾曲ミラー、位相共役ミラー、コーナ反射器、又はビーム経路１０２’’’に対してリトロー構成で配置されたブレーズ化されたエシェル型回折格子のような回折格子（図６及び対応する上述の説明を参照されたい）とすることができる。光学系１０４ｂ’も、例えば、平面ミラー（図４を参照されたい）、湾曲ミラー、位相共役ミラー、コーナ反射器、又はビーム経路１０６’’’に対してリトロー構成で配置されたブレーズ化されたエシェル型回折格子のような回折格子（図６及び対応する上述の説明を参照されたい）とすることができる。光学系１０４ａ’に使用される光学系の種類は、光学系１０４ｂ’に使用される光学系の種類と同じか又は異なるものとすることができる。回折格子が使用される場合には、回折格子（図５を参照して上述したような）を回転させて直線偏光方向と回折格子の溝との間の角度を調節し、光学系１０４ａ’、１０４ｂ’の反射効率を変更するために、光学系１０４ａ’、１０４ｂ’の一方又は両方にアクチュエータ（図示せず）を結合することができる。

使用時には、プラズマ源材料送出システム９０からのターゲット材料小滴１１８’’’が、ビーム経路１０２’’’、１０６’’’の近く又はこの経路を通る軌道上に置かれ、ビーム経路１０２’’’、１０６’’’から小滴１１８’’’上に入射する光は、ビーム経路１０２’’’、１０６’’’上に戻るようにもたらされる。小滴がビーム経路１０２’’’、１０６’’’の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向を有する光子は、小滴１１８’’’と光学系１０４ａ’の間を往復することができ、ビーム経路１０２’’’に沿って光共振器が確立される。経路１０２’’’上では、第１の直線偏光方向を有する光子は、増幅ユニット１００ａ’’’、１００ｃ’’’、及び１００ｄ’’’を通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０２’’’に供給することなく、ビーム経路１０２’’’上に増幅された光子ビームが生成される。

同じく、小滴１１８’’’がビーム経路１０２’’’、１０６’’’の近く又はその上にある時には、第１の直線偏光方向に直交する直線偏光を有する光子は、小滴１１８’’’と光学系１０４ｂ’の間を往復することができ、ビーム経路１０６’’’に沿って光共振器が確立される。ビーム経路１０６’’’上では、第１の直線偏光方向に直交する偏光を有する光子は、増幅ユニット１００ｂ’’’、１００ｅ’’’、及び１００ｆ’’’を通過し、シードレーザが出力光子をビーム経路１０６’’’に供給することなく、ビーム経路１０６’’’上に増幅された光子ビームが生成される。

ビーム経路１０２’’’上で増幅された光子ビームは、ビーム経路１０６’’’上で増幅された光子ビームとビーム結合器１１２’’’において組み合わされ、組み合わされたビームは、ビーム調整ユニット５０を通じてもたらされ、ビーム調整ユニット５０においてビームは小滴１１８’’’上に集束され、ＥＵＶ光放出プラズマが生成される。

図８は、光増幅ユニット１００ａ及び１００ｂが、各々約０．５ｍ^-1の小信号利得を有し、光増幅ユニット１００ｃが約０．８ｍ^-1の小信号利得を有し、光増幅ユニット１００ｄが約１．１ｍ^-1の小信号利得を有する図４に図示の実施形態において得ることができる推定ビーム電力のプロット（曲線３０２）を示している。図８に示すように、この配列は、約４６２．０ｍＪの計算上の半値全幅（ＦＷＨＭ）パルスエネルギをもたらすことができる。図８は、光増幅ユニット２ａが約１．１ｍ^-1の小信号利得を有し、光増幅ユニット２ｂが約０．８ｍ^-1の小信号利得を有し、光増幅ユニット２ｃが約０．５ｍ^-1の小信号利得を有する図１に示す従来技術の配列において得ることができる推定ビーム電力のプロット（曲線３００）も示している。図８に示すように、この配列は、約３２４．３．０ｍＪの計算上の半値全幅（ＦＷＨＭ）パルスエネルギをもたらすことができる。

当業者には、上述の実施形態は、単に例であるように意図したものであり、本出願によって広義に考えられる主題の範囲を限定するように意図したものではないことが理解されるであろう。開示する実施形態には、本明細書に開示する主題の範囲で追加、削除、及び修正を加えることができることは当業者によって認められるものとする。特許請求の範囲は、その範囲及び意味において、開示する実施形態だけではなく、当業者に明らかになるそのような均等物、並びに他の修正及び変形を網羅するように意図したものである。別途明示的に述べない限り、以下の特許請求の範囲における単数形の要素への参照又は冠詞「ａ」に続く要素への参照は、当該要素のうちの「１つ又はそれよりも多く」を意味するように意図したものである。本明細書に提供する開示内容のうちのいずれのものも、その開示内容が特許請求の範囲内に明示的に説明されているか否かに関わらず、公衆に供与するように意図したものではない。

２１ａレーザシステム
５０ビーム調整ユニット
９０プラズマ源材料送出システム
１０４光学系
１１８ターゲット材料小滴

Claims

第１のビーム経路上の光を増幅する第１の光学利得媒質と、ここで前記第１のビーム経路上の光は第１の直線偏光方向を有し、前記第１のビーム経路はターゲット材料照射サイトと第１の光学系との間に配置された第１の光共振器の一部であり、
第２のビーム経路上の光を増幅する第２の光学利得媒質と、ここで前記第２のビーム経路上の光は第２の偏光方向を有し、前記第２のビーム経路はターゲット材料照射サイトと前記第１の光学系との間に配置された第２の光共振器の一部であり、
光の一部分を前記第１のビーム経路から第２のビーム経路にかつ前記第２の光学利得媒質を通るように迂回させる第１のビーム結合器と、
前記第１のビーム経路及び前記第２のビーム経路上の光を組み合わせ、組み合わせた光で前記ターゲット材料照射サイトにおいてターゲット材料小滴を照射し、ＥＵＶ光放出プラズマを発生させる第２のビーム結合器と、
を含むことを特徴とするＥＵＶ光源。
前記第１のビーム経路及び前記第２のビーム経路上の光子を増幅する第３の光学利得媒質を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
前記第１のビーム経路上の光を減衰させる可変減衰器を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
前記可変減衰器は、偏光補償デバイスを含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
前記ビーム結合器は、偏光ビーム結合器を含むことを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶ光源。
ＥＵＶ光を発生させる方法であって、
第１の光学利得媒質を用いて第１のビーム経路上の光を増幅する段階と、ここで前記第１のビーム経路上の光は第１の直線偏光方向を有し、前記第１のビーム経路はターゲット材料照射サイトと第１の光学系との間に配置された第１の光共振器の一部であり、
第２の光学利得媒質を用いて第２のビーム経路上の光を増幅する段階と、ここで前記第２のビーム経路上の光は第２の偏光方向を有し、前記第２のビーム経路はターゲット材料照射サイトと前記第１の光学系との間に配置された第２の光共振器の一部であり、
光の一部分を前記第１のビーム経路から第２のビーム経路にかつ前記第２の光学利得媒質を通るように迂回させる段階と、
前記第１のビーム経路及び前記第２のビーム経路上の光を組み合わせ、組み合わせた光で前記ターゲット材料照射サイトにおいてターゲット材料小滴を照射し、ＥＵＶ光放出プラズマを発生させる段階と、
を含むことを特徴とする方法。
第３の光学利得媒質を用いて前記第１のビーム経路及び前記第２のビーム経路上の光子を増幅する段階を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
可変減衰器を用いて前記第１のビーム経路上の光を減衰させる段階を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の方法。
前記迂回させる段階は、偏光ビーム結合器を用いて達成されることを特徴とする請求項６に記載の方法。