JP6715259B2 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

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Description

本開示は、極端紫外光生成装置に関する。
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成する極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系(reduced projection reflection optics)とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にパルスレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の装置と、シンクロトロン放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）式の装置との３種類の装置が提案されている。
米国特許出願公開第２０１３／００４３４０１号明細書 国際公開第２０１５／０２９１３７号
概要
本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、所定の領域においてターゲットに照射されて二次ターゲットを生成するための第１のパルスレーザ光と、所定の領域において二次ターゲットに照射されてプラズマを生成するための第２のパルスレーザ光と、が入射するためのウインドウを有するチャンバと、第１のパルスレーザ光を反射するミラーと、ミラーの位置又は姿勢を制御する第１のアクチュエータと、ミラーによって反射された第１のパルスレーザ光と、第２のパルスレーザ光と、の光路をほぼ一致させて出力するビームコンバイナと、ビームコンバイナから出力された第１のパルスレーザ光及び第２のパルスレーザ光を、所定の領域に向けて出力する反射光学系と、反射光学系の位置又は姿勢を制御する第２のアクチュエータと、第１のパルスレーザ光の所定の領域の近傍における光路位置を検出するための検出データをそれぞれ出力する複数のセンサと、検出データに基づいて、第１のアクチュエータを制御し、第１のアクチュエータの制御値に基づいて、第２のアクチュエータを制御するコントローラと、を備えてもよい。
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図２は、本開示の比較例に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図３は、本開示の比較例に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図４Ａは、図２及び図３に示されるＥＵＶ光生成システムにおいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御しない場合のＥＵＶ光のエネルギーの時間的な推移を示す。図４Ｂは、図４Ａに示す場合のパルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。 図５Ａは、図２及び図３に示されるＥＵＶ光生成システムにおいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御した場合のＥＵＶ光のエネルギーの時間的な推移を示す。図５Ｂは、図５Ａに示す場合のパルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。 図６は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図７は、図６に示されるＥＵＶ光生成制御部５による光路調整の処理手順を示すフローチャートである。 図８は、第１の実施形態において光路調整をしない場合のプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。さらに図８は、高速アクチュエータ４１１による光路調整及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整に伴う光路位置および光路調整範囲の時間的な推移も示す。 図９Ａは、図６に示されるＥＵＶ光生成システムにおいて高速アクチュエータ４１１及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御した場合のＥＵＶ光のエネルギーの時間的な推移を示す。図９Ｂは、図９Ａに示す場合のパルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。 図１０は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図１１は、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図１２Ａ〜図１２Ｉは、プリパルスレーザ光を照射された直後のターゲットの画像に基づいてプリパルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を算出する原理について説明する図である。 図１３は、本開示の第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図１４は、本開示の第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図１５は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
実施形態
＜内容＞
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
１．２ 動作
２．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
２．１ 構成
２．１．１ ターゲット供給部
２．１．２ レーザ装置
２．１．３ レーザ光進行方向制御部
２．１．４ レーザ光集光光学系
２．１．５ ＥＵＶ光センサ
２．２ 動作
２．２．１ ターゲットの出力
２．２．２ プラズマの生成
２．２．３ ＥＵＶ重心位置の検出
２．３ 課題
３．光路を調整可能なビームコンバイナモジュール
３．１ 構成
３．２ 動作及び作用
３．３ 効果
４．複数のアクチュエータを含むビームコンバイナモジュール
５．複数のターゲットカメラを含むＥＵＶ光生成装置
５．１ 構成
５．２ 動作
６．１つのターゲットに２つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを照射するＥＵＶ光生成装置
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 効果
７．２つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを長距離伝送するＥＵＶ光生成装置
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 効果
８．制御部の構成
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられてもよい。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２及びターゲット供給部２６を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよく、ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過してもよい。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５及びターゲットセンサ４をさらに含んでもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有してもよく、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、パルスレーザ光の進行方向を規定するための光学系と、この光学系の配置、姿勢等を調節するためのアクチュエータとを備えてもよい。
１．２ 動作
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過して、チャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３としてターゲット２７に照射されてもよい。
ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光３３が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射され得る。ＥＵＶ集光ミラー２３は、放射光２５１に含まれるＥＵＶ光を、他の波長域の光に比べて高い反射率で反射してもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミング、パルスレーザ光３２の進行方向、パルスレーザ光３３の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
２．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
２．１ 構成
図２及び図３は、本開示の比較例に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。図２及び図３に示されるように、ＥＵＶ光の出力方向をＺ方向としてもよい。ターゲットの出力方向と反対の方向をＹ方向としてもよい。Ｚ方向とＹ方向との両方に垂直な方向をＸ方向としてもよい。図２は−Ｘ方向の位置からＸ方向に見たＥＵＶ光生成システムを示す。図３はＺ方向の位置から−Ｚ方向に見たＥＵＶ光生成システムを示す。座標系の定義はこれに限定されず、例えばターゲットの出力方向に対してＹ方向が傾いていてもよい。
２．１．１ ターゲット供給部
ターゲット供給部２６は、チャンバ２ａの壁面に形成された貫通孔２ｂを貫通するように配置されていてもよい。貫通孔２ｂの周囲のチャンバ２ａの壁面と、ターゲット供給部２６との間には、図示しないシール手段が配置されてもよい。シール手段により、貫通孔２ｂの周囲のチャンバ２ａの壁面とターゲット供給部２６との間が密閉されてもよい。
ターゲット供給部２６は、溶融されたターゲットの材料を、内部に貯蔵してもよい。このターゲットの材料は、ターゲット供給部２６の内部に供給される不活性ガスによって加圧されてもよい。ターゲット供給部２６は、チャンバ２ａの内部に位置する図示しない開口部を有してもよい。ターゲット供給部２６の上記開口部付近に、図示しない加振装置が配置されてもよい。ターゲット供給部２６は、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、プラズマ生成領域２５に向けてターゲット２７を出力するように構成されてもよい。
２．１．２ レーザ装置
レーザ装置３は、プリパルスレーザ３ｐと、メインパルスレーザ３ｍとを含んでもよい。プリパルスレーザ３ｐは、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、プリパルスレーザ光３１ｐを出力するように構成されてもよい。メインパルスレーザ３ｍは、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、メインパルスレーザ光３１ｍを出力するように構成されてもよい。プリパルスレーザ光３１ｐの波長よりも、メインパルスレーザ光３１ｍの波長が長くてもよい。プリパルスレーザ光３１ｐのエネルギーよりも、メインパルスレーザ光３１ｍのエネルギーが大きくてもよい。プリパルスレーザ光３１ｐは、本開示における第１のパルスレーザ光に相当し得る。メインパルスレーザ光３１ｍは、本開示における第２のパルスレーザ光に相当し得る。
２．１．３ レーザ光進行方向制御部
チャンバ２ａの外部に配置されたレーザ光進行方向制御部３４ａは、高反射ミラー３４１及び３４２を含んでもよい。高反射ミラー３４１及び３４２は、プリパルスレーザ３ｐから出力されるプリパルスレーザ光３１ｐの光路に配置されていてもよい。高反射ミラー３４１は、ホルダ３４３によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４２は、ホルダ３４４によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４１及び３４２は、プリパルスレーザ光３１ｐを順次反射するように構成されていてもよい。
レーザ光進行方向制御部３４ａは、さらに、高反射ミラー３４５及び３４６を含んでもよい。高反射ミラー３４５及び３４６は、メインパルスレーザ３ｍから出力されるメインパルスレーザ光３１ｍの光路に配置されていてもよい。高反射ミラー３４５は、ホルダ３４７によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４６は、ホルダ３４８によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４５及び３４６は、メインパルスレーザ光３１ｍを順次反射するように構成されていてもよい。
レーザ光進行方向制御部３４ａは、さらに、ビームコンバイナモジュール４０を含んでもよい。ビームコンバイナモジュール４０は、高反射ミラー４０５及び４０６と、ビームコンバイナ４０９とを含んでもよい。高反射ミラー４０５は、高反射ミラー３４６によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍの光路に配置されてもよい。高反射ミラー４０５は、ホルダ４０７によって支持されていてもよい。高反射ミラー４０５は、メインパルスレーザ光３１ｍを反射するように構成されてもよい。
ビームコンバイナ４０９は、高反射ミラー３４２によって反射されたプリパルスレーザ光３１ｐの光路と、高反射ミラー４０５によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍの光路とが交差する位置に配置されてもよい。光路が交差する位置とは、光路の中心軸が交差する場合に限られず、２つのレーザ光のビーム幅で規定される光路のそれぞれ少なくとも一部が交差する場合に、その交差する位置をいう。ビームコンバイナ４０９は、ホルダ４１０によって支持されていてもよい。ビームコンバイナ４０９は、プリパルスレーザ光３１ｐとメインパルスレーザ光３１ｍの光路の中心軸をほぼ一致させるように構成されてもよい。
高反射ミラー４０６は、ビームコンバイナ４０９から出力されたプリパルスレーザ光３１ｐ及びメインパルスレーザ光３１ｍの光路に配置されてもよい。高反射ミラー４０６は、ホルダ４０８によって支持されてもよい。高反射ミラー４０６は、プリパルスレーザ光３１ｐ及びメインパルスレーザ光３１ｍを、チャンバ２ａの内部に向けて反射するように構成されてもよい。本明細書においては、高反射ミラー４０６によって反射されたプリパルスレーザ光３１ｐ及び高反射ミラー４０６によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍをまとめてパルスレーザ光３２と称することがある。
２．１．４ レーザ光集光光学系
チャンバ２ａの内部には、レーザ光集光光学系２２ａと、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１と、プレート８２及びプレート８３と、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４とが設けられてもよい。
プレート８２は、チャンバ２ａに固定されてもよい。プレート８２には、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１を介してＥＵＶ集光ミラー２３が固定されてもよい。さらに、プレート８２には、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を介して、プレート８３が支持されてもよい。レーザ光集光光学系２２ａは、軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２を含んでもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１は、ホルダ２２３によって支持されてもよい。楕円面凹面ミラー２２２は、ホルダ２２４によって支持されてもよい。ホルダ２２３及び２２４は、プレート８３に固定されてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４は、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、プレート８２に対するプレート８３の位置を変更可能であってもよい。
軸外放物面凸面ミラー２２１は、回転放物面の凸面を反射面とするミラーであってもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１は、回転放物面の軸が、軸外放物面凸面ミラー２２１に入射するパルスレーザ光３２の光路の中心軸とほぼ平行となるように配置されてもよい。
楕円面凹面ミラー２２２は、回転楕円面の凹面を反射面とするミラーであってもよい。楕円面凹面ミラー２２２は、第１の焦点と第２の焦点を有してもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１の焦点と、楕円面凹面ミラー２２２の第１の焦点とがほぼ一致するように、楕円面凹面ミラー２２２が配置されてもよい。楕円面凹面ミラー２２２の第２の焦点は、プラズマ生成領域２５に位置してもよい。
２．１．５ ＥＵＶ光センサ
図３に示されるように、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅが、それぞれチャンバ２ａの壁面に取り付けられてもよい。
ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅは、それぞれプラズマ生成領域２５に向けられていてもよい。ＥＵＶ光センサ７０ｃ及び７０ｄは、ＸＺ面に平行でプラズマ生成領域２５を通る仮想の平面を挟んで互いに鏡像となる位置に配置されていてもよい。ＥＵＶ光センサ７０ｄ及び７０ｅは、ＹＺ面に平行でプラズマ生成領域２５を通る仮想の平面を挟んで互いに鏡像となる位置に配置されていてもよい。
ＥＵＶ光センサ７０ｃは、エネルギー計測部７１ｃと、ＥＵＶ光透過フィルタ７２ｃと、筐体７３ｃと、を含んでもよい。エネルギー計測部７１ｃ及びＥＵＶ光透過フィルタ７２ｃが、筐体７３ｃに収容されてもよい。ＥＵＶ光センサ７０ｄ及び７０ｅの構成要素は、ＥＵＶ光センサ７０ｃの構成要素と同様でよい。但し、ＥＵＶ光センサ７０ｄの構成要素は、それぞれの符号の末尾を「ｄ」として図示され、ＥＵＶ光センサ７０ｅの構成要素は、それぞれの符号の末尾を「ｅ」として図示されている。
２．２ 動作
２．２．１ ターゲットの出力
上述のターゲット供給部２６において、不活性ガスによって加圧されたターゲットの材料は、上記開口部を介して出力されてもよい。上述の加振装置によってターゲット供給部２６に振動が与えられることにより、ターゲットの材料は複数のドロップレットに分離されてもよい。それぞれのドロップレットが、ターゲット２７として、ターゲット供給部２６からプラズマ生成領域２５までの軌道に沿って移動してもよい。
２．２．２ プラズマの生成
プリパルスレーザ３ｐから出力されたプリパルスレーザ光３１ｐ及びメインパルスレーザ３ｍから出力されたメインパルスレーザ光３１ｍは、レーザ光進行方向制御部３４ａを経て、パルスレーザ光３２としてレーザ光集光光学系２２ａに導かれてもよい。
パルスレーザ光３２は、レーザ光集光光学系２２ａに含まれる軸外放物面凸面ミラー２２１によって反射されることによりビーム拡大されてもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１によって反射されたパルスレーザ光３２は、楕円面凹面ミラー２２２によって反射され、パルスレーザ光３３としてプラズマ生成領域２５に集光されてもよい。パルスレーザ光３３は、プリパルスレーザ光３１ｐとメインパルスレーザ光３１ｍとを含んでもよい。
１つのターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達したタイミングで、プリパルスレーザ光３１ｐがターゲット２７に照射されてもよい。プリパルスレーザ光３１ｐが照射されたターゲット２７は膨張又は拡散して、二次ターゲットとなってもよい。二次ターゲットが所望の大きさに膨張又は拡散したタイミングで、メインパルスレーザ光３１ｍが二次ターゲットに照射されてもよい。メインパルスレーザ光３１ｍが照射された二次ターゲットはプラズマ化して、このプラズマからＥＵＶ光を含む放射光２５１が放射されてもよい。
２．２．３ ＥＵＶ重心位置の検出
ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅの各々は、プラズマから放射されてＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅの各々に到達するＥＵＶ光のエネルギーを検出してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅによって検出されたＥＵＶ光のエネルギーに基づいて、以下のようにＥＵＶ重心位置を算出してもよい。
なお、「重心」とは、力学の分野においては、物体の各部分に働く重力の合力の作用点を意味し得る。しかしながら本明細書中では、ＥＵＶ重心位置は、レーザ光路位置を反映する指標の一つであって、レーザ光路位置を制御するために用いられる情報の一つであってよい。具体的には、ＥＵＶ重心位置は、プラズマから放射される光を含む電磁波を、各々異なる位置から観測する複数のセンサで観測して得られる複数の観測値から算出される空間的な位置であり得る。
ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅの各々において検出されるＥＵＶ光のエネルギーは、ＥＵＶ重心位置からＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅの各々までの距離に応じて異なってもよい。例えば、ＥＵＶ光センサ７０ｃ及び７０ｄにおいて検出されるＥＵＶ光のエネルギーをそれぞれＥ１及びＥ２としたとき、エネルギーＥ１よりエネルギーＥ２が大きい場合は、ＥＵＶ重心位置がＥＵＶ光センサ７０ｃよりもＥＵＶ光センサ７０ｄに近いとみなされてもよい。エネルギーＥ１とエネルギーＥ２との差が大きくなるほど、ＥＵＶ重心位置からＥＵＶ光センサ７０ｃまでの距離と、ＥＵＶ重心位置からＥＵＶ光センサ７０ｄまでの距離との差が大きいとみなされてもよい。
従って、ＥＵＶ光センサ７０ｃ及び７０ｄにおいて検出されるＥＵＶ光のエネルギーＥ１及びＥ２の差に基づいて、Ｙ方向のＥＵＶ重心位置が算出されてもよい。また、ＥＵＶ光センサ７０ｄ及び７０ｅにおいて検出されるＥＵＶ光のエネルギーＥ２及びＥ３の差に基づいて、Ｘ方向のＥＵＶ重心位置が算出されてもよい。例えば、プラズマのＹ方向の重心位置は、（Ｅ１−Ｅ２）／（Ｅ１＋Ｅ２）の式で算出されてもよい。プラズマのＸ方向の重心位置は、（Ｅ２−Ｅ３）／（Ｅ２＋Ｅ３）の式で算出されてもよい。
２．３ 課題
図４Ａは、図２及び図３に示されるＥＵＶ光生成システムにおいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御しない場合のＥＵＶ光のエネルギーの時間的な推移を示す。図４Ｂは、図４Ａに示す場合のパルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。パルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置は、上述のＥＵＶ重心位置の算出結果から推定されてもよい。また、この光路位置は、Ｘ方向の光路位置とＹ方向の光路位置とで表されてもよい。
図４Ａに示されるように、ＥＵＶ光生成システムは、露光装置からの制御信号に基づいて、高い繰り返し周波数でＥＵＶ光を出力するバースト期間と、複数のバースト期間の間でＥＵＶ光の出力を休止する休止期間と、を交互に繰り返してもよい。１つのバースト期間は、複数のチップ領域が含まれる半導体ウェハの、１つのチップ領域を露光する期間に相当してもよい。休止期間は、上記半導体ウェハの１つのチップ領域を露光可能な位置から、別のチップ領域を露光可能な位置となるように、図示しないウェハステージを駆動して半導体ウェハの位置を移動させる期間に相当してもよい。また、休止期間は、上記ウェハステージにセットされた半導体ウェハを別の半導体ウェハに交換する期間に相当してもよい。
図２及び図３に示されるＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成システムにおいて、レーザ光進行方向制御部３４ａやレーザ光集光光学系２２ａ等に含まれる光学素子は、パルスレーザ光のエネルギーによって加熱され得る。光学素子は、加熱されると変形し、パルスレーザ光の光路を変化させ得る。図４Ｂに示されるように、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御しない場合には、パルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置が変化し、元の位置から次第に離れ得る。パルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置が変化すると、ターゲット２７に対するパルスレーザ光の照射位置が変化し得る。これにより、プラズマが生成される位置が変化し、ＥＵＶ重心位置も変化し得る。
パルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置が変化すると、ターゲット２７に対する最適な照射状態とは異なった照射状態となり、図４Ａに示されるようにＥＵＶ光のエネルギーが低下し得る。光路位置が大幅にずれると、ターゲット２７にパルスレーザ光が当たらなくなり、ＥＵＶ光が生成されなくなるおそれもあり得る。そこで、光路位置をターゲット２７に対する最適な位置とするように、パルスレーザ光の光路位置を制御することが望ましい。図２及び図３に示される比較例においては、ＥＵＶ重心位置に基づいて、ＥＵＶ重心位置が安定化するように、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御することにより、パルスレーザ光の光路位置が調節されてもよい。
図５Ａは、図２及び図３に示されるＥＵＶ光生成システムにおいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御した場合のＥＵＶ光のエネルギーの時間的な推移を示す。図５Ｂは、図５Ａに示す場合のパルスレーザ光のプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。
図５Ｂに示されるように、例えば休止期間ごとに、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４が制御されるようにしてもよい。これにより、バースト期間と休止期間とを多数繰り返しても、長期にわたってＥＵＶ光のエネルギーを安定化させることができる。
しかしながら、この比較例においては、レーザ光集光光学系２２ａに含まれる光学素子を固定したプレート８３全体を、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４によって動かし得る。レーザ光集光光学系２２ａに含まれる光学素子は、加熱による変形を抑制するための冷却装置、あるいは少なくともその一部である冷媒流路等が取り付けられ、比較的大きい重量を有し得る。このため、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４によってパルスレーザ光の光路を高速で移動させることは困難であり得る。特に、バースト期間内における光路位置の変動速度は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路位置の調整速度を大きく上回る場合があり得る。例えば、光学素子を固定したプレート８３全体をレーザ光集光光学系アクチュエータ８４で駆動する場合の共振周波数は１０Ｈｚ程度となり得る。また、この場合のレーザ光集光光学系アクチュエータ８４応答速度は１００ｍＳ程度となり得る。これに対して、バースト期間内における光路位置は数ｍＳで変動し得る。
従って、図５Ｂに示されるように休止期間ごとにパルスレーザ光の光路を制御しても、各々のバースト期間内においてはパルスレーザ光の光路位置が変動し得る。このため、図５Ａに示されるように、各々のバースト期間内においてＥＵＶ光のエネルギーを安定化させることは困難であり得る。なお、ここでは休止期間ごとにパルスレーザ光の光路を制御する場合について図示したが、バースト期間内においてパルスレーザ光の光路を制御する場合であっても同様に、パルスレーザ光の光路を高速で移動させることは困難であり得るので、同様の問題が生じ得る。
以下に説明する実施形態においては、プリパルスレーザ光の光路に高速アクチュエータ付きの高反射ミラーを配置し、この高速アクチュエータを、ＥＵＶ重心位置に基づいて制御してもよい。
３．光路を調整可能なビームコンバイナモジュール
３．１ 構成
図６は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。第１の実施形態においては、ビームコンバイナ４０９によってメインパルスレーザ光３１ｍの光路と結合される前のプリパルスレーザ光３１ｐの光路に、高反射ミラー４０１及び高反射ミラー４０２が配置されてもよい。高反射ミラー４０１はホルダ４０３に支持されてもよい。高反射ミラー４０２はホルダ４０４に支持されてもよい。
高反射ミラー４０２及びホルダ４０４は、高速アクチュエータ４１１によってその姿勢を変更可能であってもよい。高速アクチュエータ４１１を制御することにより、プリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を調整可能であってもよい。高速アクチュエータ４１１は、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。高速アクチュエータ４１１は、本開示における第１のアクチュエータに相当し得る。上述のレーザ光集光光学系アクチュエータ８４は、本開示における第２のアクチュエータに相当し得る。
他の点については、図２及び図３を参照しながら説明した比較例の構成と同様でよい。
３．２ 動作及び作用
レーザ光集光光学系２２ａによるプリパルスレーザ光３１ｐの集光径は、レーザ光集光光学系２２ａによるメインパルスレーザ光３１ｍの集光径より小さくてよい。従って、プリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の精度を高めることは、メインパルスレーザ光３１ｍのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の精度を高めることよりも、ＥＵＶ光のエネルギーの安定化に寄与しやすい。
また、プリパルスレーザ光３１ｐのエネルギーは、メインパルスレーザ光３１ｍのエネルギーよりも小さくてよい。従って、プリパルスレーザ光３１ｐの光路に配置された高反射ミラー４０２及びホルダ４０４には、冷却装置を取り付けなくてもよい。これにより、高反射ミラー４０２及びホルダ４０４の重量が小さくて済み、共振周波数が高くなり得る。従って、高速アクチュエータ４１１の応答速度を早くすることができる。高反射ミラー４０２及びホルダ４０４が取り付けられた高速アクチュエータ４１１の共振周波数は、例えば１ｋＨｚ程度でもよい。この場合、高速アクチュエータ４１１の応答速度は０．５ｍＳ以上１０ｍＳ以下でよい。さらには１ｍＳ以上３ｍＳ以下でもよい。
レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の応答速度は、高速アクチュエータ４１１の応答速度より遅くてもよい。一方、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整範囲は、高速アクチュエータ４１１による光路調整範囲より大きくてもよい。従って、高速アクチュエータ４１１によってプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を高速で調整しつつ、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を低速で調整してもよい。これにより、高速アクチュエータ４１１による光路調整範囲よりも広い範囲でプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を調整し得る。具体的な処理の手順は、図７のフローチャートを参照しながら説明する。
図７は、図６に示されるＥＵＶ光生成制御部５による光路調整の処理手順を示すフローチャートである。ＥＵＶ光生成制御部５は、以下の処理により、高速アクチュエータ４１１及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御してもよい。
まず、Ｓ１０１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、幾つかのパラメータを初期設定してもよい。例えば、ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅによる検出データの取得回数ｎ１の値を、１に設定してもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値を、１に設定してもよい。
次に、Ｓ１０２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅによりそれぞれ検出されたエネルギーのデータを取得してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅによりそれぞれ検出されたエネルギーのデータを、データの取得回数ｎ１の値と対応付けて、記憶装置に記憶させてもよい。記憶装置は、後述のメモリ１００２であってもよい。
次に、Ｓ１０３において、ＥＵＶ光生成制御部５は、データの取得回数ｎ１の値に１を加えて、データの取得回数ｎ１の値を更新してもよい。
次に、Ｓ１０４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、データの取得回数ｎ１の値が所定の値Ｎ１を超えたか否かを判定してもよい。所定の値Ｎ１は、ＥＵＶ光のエネルギーの平均値を算出するためのエネルギーの取得回数であってもよい。データの取得回数ｎ１の値が所定の値Ｎ１を超えていない場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理を上述のＳ１０２に戻してエネルギーデータの取得等の処理を繰り返してもよい。データの取得回数ｎ１の値が所定の値Ｎ１を超えた場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ１０５に進めてもよい。
Ｓ１０５において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光センサ７０ｃ、７０ｄ、７０ｅにそれぞれ対応する平均エネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の値を計算してもよい。この計算は、ＥＵＶ光センサ７０ｃ、７０ｄ、７０ｅによりそれぞれ計測されたＮ１回分のエネルギーのデータに基づいて行われてもよい。
次に、Ｓ１０６において、ＥＵＶ光生成制御部５は、平均エネルギーＥ１、Ｅ２、Ｅ３の値に基づいて、ＥＵＶ重心位置を計算してもよい。ＥＵＶ重心位置は、Ｘ方向の重心位置ＣｅｎｔＸと、Ｙ方向の重心位置ＣｅｎｔＹとで表されてもよい。ＥＵＶ重心位置ＣｅｎｔＸ及びＣｅｎｔＹは、以下のように計算されてもよい。
ＣｅｎｔＸ＝（Ｅ２−Ｅ３）／（Ｅ２＋Ｅ３）
ＣｅｎｔＹ＝（Ｅ１−Ｅ２）／（Ｅ１＋Ｅ２）
次に、Ｓ１０７において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ重心位置ＣｅｎｔＸ及びＣｅｎｔＹの値と、ＥＵＶ重心の目標位置ＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＸ及びＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＹと、に基づいて、高速アクチュエータ４１１に与える制御信号の設定値を計算してもよい。高速アクチュエータ４１１に与える制御信号の設定値は、Ｘ方向の設定値ＳＶＸと、Ｙ方向の設定値ＳＶＹとを含んでもよい。Ｘ方向の設定値ＳＶＸは、以下のように計算されてもよい。
ΔＸ＝ＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＸ−ＣｅｎｔＸ
ＳＶＸ＝ＫｐＸ×ΔＸ＋ＫｉＸ×ＩＸ（ΔＸ）
ここで、ΔＸは、ＥＵＶ重心の目標位置ＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＸとＥＵＶ重心位置ＣｅｎｔＸとの偏差であってもよい。設定値ＳＶＸは、ＰＩ制御において制御対象に入力される設定値であって、比例ゲインＫｐＸと偏差ΔＸとの積に、積分ゲインＫｉＸと積分項ＩＸ（ΔＸ）との積を加算したものでもよい。
Ｙ方向の設定値ＳＶＹも、Ｘ方向の設定値ＳＶＸと同様に、以下のように算出されてもよい。但し、添え字のＸはすべてＹに入れ替わってもよい。
ΔＹ＝ＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＹ−ＣｅｎｔＹ
ＳＶＹ＝ＫｐＹ×ΔＹ＋ＫｉＹ×ＩＹ（ΔＹ）
さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、高速アクチュエータ４１１に与える制御信号の設定値ＳＶＸ及びＳＶＹに基づいて、高速アクチュエータ４１１の位置を計算してもよい。高速アクチュエータ４１１の位置は、Ｘ方向の位置ＭＸと、Ｙ方向の位置ＭＹとで表されてもよい。高速アクチュエータ４１１の位置ＭＸ及びＭＹは、以下のように計算されてもよい。
ＭＸ＝ＭＸ＋ＳＶＸ×αＸ
ＭＹ＝ＭＹ＋ＳＶＹ×αＹ
ここで、αＸ及びαＹの各々は、高速アクチュエータ４１１の特性パラメータであってもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、高速アクチュエータ４１１の位置ＭＸ及びＭＹを、高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値と対応付けて、記憶装置に記憶させてもよい。記憶装置は、後述のメモリ１００２であってもよい。
次に、Ｓ１０８において、ＥＵＶ光生成制御部５は、設定値ＳＶＸ及びＳＶＹを用いて高速アクチュエータ４１１に制御信号を送信してもよい。
次に、Ｓ１０９において、ＥＵＶ光生成制御部５は、データの取得回数ｎ１の値を１に戻してもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値に１を加えて、高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値を更新してもよい。
次に、Ｓ１１０において、ＥＵＶ光生成制御部５は、高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値が所定の値Ｎ２を超えたか否かを判定してもよい。所定の値Ｎ２は、高速アクチュエータ４１１の平均位置を算出するための高速アクチュエータ４１１の駆動回数であってもよい。高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値が所定の値Ｎ２を超えていない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理を上述のＳ１０２に戻して、エネルギーデータの取得及び高速アクチュエータ４１１の駆動等の処理を繰り返してもよい。高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値が所定の値Ｎ２を超えた場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ１１１に進めてもよい。
Ｓ１１１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に与える制御信号の設定値を計算してもよい。以下に説明するように、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に与える制御信号の設定値は、直接的にＥＵＶ重心位置に基づいて算出されなくてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に与える制御信号の設定値は、高速アクチュエータ４１１の制御値に基づいて算出されてもよい。
レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に与える制御信号の設定値は、高速アクチュエータ４１１の可動範囲の中心位置ＳｔａｒｇｅｔＸ及びＳｔａｒｇｅｔＹと、Ｓ１０７において計算されたＮ２回分の高速アクチュエータ４１１の位置ＭＸ及びＭＹと、に基づいて算出されてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に与える制御信号の設定値は、Ｘ方向の設定値ｓｖｘと、Ｙ方向の設定値ｓｖｙとを含んでもよい。Ｘ方向の設定値ｓｖｘは、以下のように計算されてもよい。
Δｘ＝ＳｔａｒｇｅｔＸ−Ａｖｅｒａｇｅ（ＭＸ）
ｓｖｘ＝ｋｐｘ×Δｘ＋ｋｉｘ×ｉｘ（Δｘ）
ここで、Δｘは、高速アクチュエータ４１１の可動範囲の中心位置ＳｔａｒｇｅｔＸと、高速アクチュエータ４１１のＮ２回分の平均位置Ａｖｅｒａｇｅ（ＭＸ）と、の偏差であってもよい。設定値ｓｖｘは、例えばＰＩ制御において制御対象に入力される設定値であって、比例ゲインｋｐｘと偏差Δｘとの積に、積分ゲインｋｉｘと積分項ｉｘ（Δｘ）との積を加算したものでもよい。
以上のように制御信号の設定値ｓｖｘを算出することにより、高速アクチュエータ４１１の可動範囲の中心位置ＳｔａｒｇｅｔＸと、高速アクチュエータ４１１のＮ２回分の平均位置Ａｖｅｒａｇｅ（ＭＸ）と、の偏差Δｘを、０に近づけることができる。
Ｙ方向の設定値ｓｖｙも、Ｘ方向の設定値ｓｖｘと同様に、以下のように算出されてもよい。但し、添え字のｘはすべてｙに入れ替わってもよい。
Δｙ＝ＳｔａｒｇｅｔＹ−Ａｖｅｒａｇｅ（ＭＹ）
ｓｖｙ＝ｋｐｙ×Δｙ＋ｋｉｙ×ｉｙ（Δｙ）
さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に与える制御信号の設定値ｓｖｘ及び設定値ｓｖｙに基づいて、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の位置を計算してもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の位置は、Ｘ方向の位置Ｓｘと、Ｙ方向の位置Ｓｙとで表されてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の位置Ｓｘ及びＳｙは、以下のように計算されてもよい。
Ｓｘ＝Ｓｘ＋ｓｖｘ×αｘ
Ｓｙ＝Ｓｙ＋ｓｖｙ×αｙ
ここで、αｘ及びαｙの各々は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の特性パラメータであってもよい。
次に、Ｓ１１２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、設定値ｓｖｘ及びｓｖｙを用いてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４に制御信号を送信してもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に制御信号を送信すると、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の駆動が開始されてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の駆動は、高速アクチュエータ４１１の駆動に比べて低速であってもよい。
Ｓ１１２の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理を上述のＳ１０１に戻してもよい。これにより、ＥＵＶ光生成制御部５は、高速アクチュエータ４１１の駆動回数ｎ２の値を１に戻して、上述の処理を繰り返してもよい。なお、上述のＳ１１２においてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４に制御信号が送信された後、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の駆動が終了する前に、新たに計測されるＥＵＶ光のエネルギーに基づいて高速アクチュエータ４１１が制御されてもよい。従って、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を駆動しても、ＥＵＶ重心位置が目標位置ＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＸ及びＣｅｎｔｔａｒｇｅｔＹから大幅にずれてしまうわけではない。
３．３ 効果
図８は、第１の実施形態において光路調整をしない場合のプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。さらに図８は、高速アクチュエータ４１１による光路調整及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整に伴う光路位置および光路調整範囲の時間的な推移も示す。図８においては、Ｘ方向の光路位置とＸ方向の光路調整のみを例示的に示している。Ｘ方向の光路位置は、ＥＵＶ重心の目標位置を０として、ＥＵＶ重心の目標位置から光路位置までのＸ方向の位置で示している。
図８の時刻Ｔ＝０において、光路調整をしない場合のプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置が０であると仮定する。ＥＵＶ光を生成しながら時間が経過すると、光学素子の加熱により、光路位置が時間とともに変動し得る。そこで、ＥＵＶエネルギーデータをＮ１回取得するごとに、高速アクチュエータ４１１による光路調整が行われてもよい。高速アクチュエータ４１１による光路調整が、破線の矢印で示されている。破線の矢印は、高速アクチュエータ４１１による光路調整タイミングを示してもよい。高速アクチュエータ４１１による光路調整は、光路位置の変動にほぼ対応して、高い頻度及び高い精度で行うことができてもよい。但し、高速アクチュエータ４１１の光路調整範囲は、比較的狭くてもよい。高速アクチュエータ４１１は、図８における折れ線Ｌと折れ線Ｈとの間でのみ、光路調整が可能であってもよい。
さらに、高速アクチュエータ４１１をＮ２回駆動するごとに、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整が行われてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整が、一点鎖線の矢印で示されている。一点鎖線の矢印は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整タイミングを示してもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整は、低い頻度でもよく、低速度でもよい。従って、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４が一回駆動されている間に、高速アクチュエータ４１１が複数回駆動されることがあってもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整が行われた場合には、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整分を差し引いて、高速アクチュエータ４１１による光路調整をすればよい。従って、高速アクチュエータ４１１の制御量が小さくて済むようになる。また、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整が行われた場合には、折れ線Ｌと折れ線Ｈとで示される高速アクチュエータ４１１の光路調整範囲がシフトし得る。これにより、ＥＵＶ重心の目標位置が、高速アクチュエータ４１１の光路調整範囲に含まれるように維持することができてもよい。さらに、高速アクチュエータ４１１による光路調整範囲が狭くても、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路調整と併せることにより、広範囲の光路調整が可能となる。
図９Ａは、図６に示されるＥＵＶ光生成システムにおいて高速アクチュエータ４１１及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御した場合のＥＵＶ光のエネルギーの時間的な推移を示す。図９Ｂは、図９Ａに示す場合のプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の時間的な推移を示す。
図５Ａ及び図５Ｂを参照しながら説明したように、比較例においてはバースト期間内におけるＥＵＶ光のエネルギーの安定化が困難であった。これに対し、図９Ａ及び図９Ｂに示されるように、第１の実施形態によればプリパルスレーザ光３１ｐの光路位置及びＥＵＶ光のエネルギーの安定化が可能となり得る。なお、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４の制御は、休止期間中に限らず、バースト期間においても可能である。
ここでは１つのターゲット２７に１つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを照射する場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。１つのターゲット２７に２つ以上のプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを照射する場合に、例えば最初のプリパルスレーザ光の光路に高速アクチュエータを配置し、上述と同様の制御を行うことにより、同様の効果を奏し得る。１つのターゲット２７に２つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを照射する場合について、図１３及び図１４を参照しながら後述する。
４．複数のアクチュエータを含むビームコンバイナモジュール
図１０は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。第２の実施形態において、ビームコンバイナ４０９によって結合された後のメインパルスレーザ光３１ｍ及びプリパルスレーザ光３１ｐの光路に配置された高反射ミラー４０６及びホルダ４０８は、ミラーアクチュエータ４１２によってその姿勢を変更可能であってもよい。ミラーアクチュエータ４１２を制御することにより、メインパルスレーザ光３１ｍ及びプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を調整可能であってもよい。ミラーアクチュエータ４１２は、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。ミラーアクチュエータ４１２は、本開示における第２のアクチュエータに相当し得る。第１の実施形態における第２のアクチュエータであるレーザ光集光光学系アクチュエータ８４は、第２の実施形態においては設けられなくてもよい。
他の点については、図６を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様でよい。
第２の実施形態において、ミラーアクチュエータ４１２に対して、第１の実施形態におけるレーザ光集光光学系アクチュエータ８４と同様の制御が行われてもよい。
第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態の効果と同様の効果を奏し得る。
５．複数のターゲットカメラを含むＥＵＶ光生成装置
５．１ 構成
図１１は、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。第３の実施形態においては、ターゲットカメラ８０ｃ及び８０ｄが設けられていてもよい。ターゲットカメラ８０ｃ及び８０ｄは、図３を参照しながら説明したＥＵＶ光センサ７０ｃ及び７０ｄとそれぞれほぼ同等の位置に配置されていてもよい。チャンバ２ａの壁面には、ターゲットカメラ８０ｃ及び８０ｄが取り付けられる位置に、それぞれウインドウ２１ｃ及び２１ｄが配置されていてもよい。ターゲットカメラ８０ｃは、イメージセンサ７４ｃと、転写光学系７５ｃと、筐体７３ｃと、を含んでもよい。イメージセンサ７４ｃ及び転写光学系７５ｃが、筐体７３ｃに収容されてもよい。筐体７３ｃには、図示しない高速シャッタがさらに収容されていてもよい。ターゲットカメラ８０ｄの構成要素は、ターゲットカメラ８０ｃの構成要素と同様でよい。但し、ターゲットカメラ８０ｄの構成要素は、それぞれの符号の末尾を「ｄ」として図示されている。
チャンバ２ａ内には、ターゲットを撮影するために、図示しない光源が設けられていてもよい。第１の実施形態におけるＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅは、第３の実施形態においては設けられなくてもよい。
なお、図１１においては、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の他に、ＸＹ面内で互いに垂直なＣ方向とＤ方向とが定義されてもよい。Ｃ方向はターゲットカメラ８０ｃの撮影方向に相当し、Ｄ方向はターゲットカメラ８０ｄの撮影方向に相当し得る。
５．２ 動作
ターゲットカメラ８０ｃ及び８０ｄは、プリパルスレーザ光３１ｐを照射された直後のターゲットを撮影してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、プリパルスレーザ光３１ｐを照射された直後でメインパルスレーザ光３１ｍが照射される前のターゲットの画像に基づいて、プリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を算出してもよい。あるいは、ターゲットカメラ８０ｃ及び８０ｄは、ターゲット２７にプリパルスレーザ光３１ｐ及びメインパルスレーザ光３１ｍが照射されることにより生成されたプラズマを撮影してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、プラズマの画像に基づいて、ＥＵＶ重心位置を算出してもよい。
図１２Ａ〜図１２Ｉは、プリパルスレーザ光３１ｐを照射された直後のターゲットの画像に基づいてプリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置を算出する原理について説明する図である。図１２Ａ〜図１２Ｃは、プリパルスレーザ光３１ｐが球状のターゲット２７の中心よりもＣ方向寄りにずれてターゲット２７に照射された場合の、ターゲットカメラ８０ｄによる画像を示す。図１２Ｄ〜図１２Ｆは、プリパルスレーザ光３１ｐが球状のターゲット２７のほぼ中心に照射された場合の、ターゲットカメラ８０ｄによる画像を示す。図１２Ｇ〜図１２Ｉは、プリパルスレーザ光３１ｐが球状のターゲット２７の中心よりも−Ｃ方向寄りにずれてターゲット２７に照射された場合の、ターゲットカメラ８０ｄによる画像を示す。また、図１２Ａ、１２Ｄ、１２Ｇは、プリパルスレーザ光３１ｐが照射されているターゲットの画像を示す。図１２Ｂ、１２Ｅ、１２Ｈは、プリパルスレーザ光３１ｐの照射によってドーム状に拡散したターゲットの外形画像を示す。図１２Ｃ、１２Ｆ、１２Ｉは、それぞれ図１２Ｂ、１２Ｅ、１２Ｈの画像における拡散ターゲットの拡大画像を示す。
プリパルスレーザ光３１ｐが−Ｚ側からＺ方向に向けてターゲット２７に照射されると、ターゲット２７の−Ｚ方向寄りの面において急激なレーザアブレーションが生じ、ターゲットが粉々に破壊されてドーム状に拡散し得る。ドーム状に拡散したターゲットの外形画像は、Ｚ方向寄りの曲線部分Ｆと、−Ｚ方向寄りのほぼ直線の部分Ｂとを含み得る。
図１２Ｄ〜図１２Ｆに示されるように、プリパルスレーザ光３１ｐがターゲット２７のほぼ中心に照射された場合には、ドーム状に拡散したターゲットの外形画像は、Ｚ軸に対してほぼ対称であり、上述のほぼ直線の部分ＢはＺ方向とほぼ垂直であってもよい。
図１２Ａ〜図１２Ｃに示されるように、プリパルスレーザ光３１ｐがターゲット２７の中心よりもＣ方向寄りにずれてターゲット２７に照射された場合には、上述のほぼ直線の部分Ｂは、Ｚ方向と垂直な角度よりも、時計回りにわずかにずれた傾きを有していてもよい。なお、Ｃ軸におけるプリパルスレーザ光３１ｐとターゲット２７中心とのずれ量をΔＣ、Ｚ軸に対する部分Ｂの角度をθとしてもよい。
図１２Ｇ〜図１２Ｉに示されるように、プリパルスレーザ光３１ｐがターゲット２７の中心よりも−Ｃ方向寄りにずれてターゲット２７に照射された場合には、上述のほぼ直線の部分Ｂは、Ｚ方向と垂直な角度よりも、反時計回りにわずかにずれた傾きを有していてもよい。
そこで、プリパルスレーザ光３１ｐのずれ量ΔＣと上述のほぼ直線の部分Ｂの傾きθとの関係を予め計測しておき、実際に撮像される画像データと比較することにより、プリパルスレーザ光３１ｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置が算出されてもよい。
他の点については、上述の第１の実施形態又は第２の実施形態と同様でよい。
６．１つのターゲットに２つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを照射するＥＵＶ光生成装置
６．１ 構成
図１３は、本開示の第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。第４の実施形態においては、レーザ装置３が、第１のプリパルスレーザ３ｆｐと、第２のプリパルスレーザ３ｓｐと、メインパルスレーザ３ｍとを含んでもよい。
第１のプリパルスレーザ３ｆｐは、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐを出力するように構成されてもよい。第２のプリパルスレーザ３ｓｐは、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを出力するように構成されてもよい。
第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐは、本開示における第１のパルスレーザ光に相当し得る。第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐ及びメインパルスレーザ光３１ｍは、本開示における複数の第２のパルスレーザ光に相当し得る。
レーザ光進行方向制御部３４ａは、高反射ミラー３４９を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４ａに含まれるビームコンバイナモジュール４０は、ビームコンバイナ４１３を含んでもよい。
高反射ミラー３４９は、第１のプリパルスレーザ３ｆｐから出力される第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路に配置されていてもよい。高反射ミラー３４９は、ホルダ３５０によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４９によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路に、高反射ミラー４０２が配置されていてもよい。高反射ミラー４０２は、高速アクチュエータ４１１によってその姿勢を変更可能であってもよい。
第２のプリパルスレーザ３ｓｐから出力される第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路に、高反射ミラー３４１が配置されていてもよい。高反射ミラー３４１によって反射された第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路に、高反射ミラー３４２が配置されていてもよい。高反射ミラー３４２によって反射された第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路に、高反射ミラー４０１が配置されていてもよい。
ビームコンバイナ４１３は、高反射ミラー４０２によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路と、高反射ミラー４０１によって反射された第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路とが交差する位置に配置されてもよい。ビームコンバイナ４１３は、ホルダ４１４によって支持されていてもよい。
ビームコンバイナ４１３は、偏光ビームスプリッタで構成されていてもよい。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの偏光方向及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの偏光方向は、ビームコンバイナ４１３の表面において略垂直であってもよい。ビームコンバイナ４１３は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐを高い透過率で透過させ、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを高い反射率で反射するように構成されていてもよい。ビームコンバイナ４１３は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の中心軸をほぼ一致させるように構成されていてもよい。
ビームコンバイナ４０９は、ビームコンバイナ４１３から出射した第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路と、高反射ミラー４０５によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍの光路とが交差する位置に配置されてもよい。
ビームコンバイナ４０９は、ダイクロイックミラーで構成されていてもよい。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの波長及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの波長は、略同一であってもよい。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの波長及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの波長よりも、メインパルスレーザ光３１ｍの波長が長くてもよい。ビームコンバイナ４０９は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを高い反射率で反射し、メインパルスレーザ光３１ｍを高い透過率で透過させるように構成されていてもよい。ビームコンバイナ４０９は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の中心軸と、メインパルスレーザ光３１ｍの光路の中心軸とをほぼ一致させるように構成されていてもよい。
ビームコンバイナ４１３は、本開示における第１のビームコンバイナに相当し得る。ビームコンバイナ４０９は、本開示における第２のビームコンバイナに相当し得る。
レーザ光進行方向制御部３４ａから出射する第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐ、及びメインパルスレーザ光３１ｍの光路に、レーザ光集光光学系２２ａが配置されてもよい。レーザ光集光光学系２２ａは、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４によってその位置を変更可能であってもよい。
他の点については、図６を参照しながら説明した第１の実施形態の構成と同様でよい。
６．２ 動作
第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐ、及びメインパルスレーザ光３１ｍは、レーザ光進行方向制御部３４ａ及びレーザ光集光光学系２２ａを経て、パルスレーザ光３３としてプラズマ生成領域２５に集光されてもよい。
レーザ光集光光学系２２ａによる第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの集光径は、レーザ光集光光学系２２ａによる第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの集光径及びレーザ光集光光学系２２ａによるメインパルスレーザ光３１ｍの集光径より小さくてもよい。レーザ光集光光学系２２ａによる第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの集光径は、レーザ光集光光学系２２ａによるメインパルスレーザ光３１ｍの集光径と略同一でもよい。
第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐのエネルギー及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐのエネルギーよりも、メインパルスレーザ光３１ｍのエネルギーが大きくてもよい。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐのパルス時間幅は、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐのパルス時間幅及びメインパルスレーザ光３１ｍのパルス時間幅より短くてもよい。
１つのターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達したタイミングで、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐがターゲット２７に照射されてもよい。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐが照射されたターゲット２７は膨張又は拡散して、二次ターゲットとなってもよい。二次ターゲットが所望の大きさに膨張又は拡散したタイミングで、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐが二次ターゲットに照射されてもよい。第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐが照射される前の二次ターゲットよりも、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐが照射された後の二次ターゲットの方が、二次ターゲットを構成する微粒子が分散した空間内における微粒子の偏りが小さくてもよい。その後、メインパルスレーザ光３１ｍが二次ターゲットに照射されてもよい。メインパルスレーザ光３１ｍが照射された二次ターゲットはプラズマ化して、このプラズマからＥＵＶ光を含む放射光２５１が放射されてもよい。
第１の実施形態と同様に、高速アクチュエータ４１１に対する制御及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４に対する制御が行われてもよい。
あるいは、第２の実施形態と同様に、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４に対する制御の代わりにミラーアクチュエータ４１２に対する制御が行われてもよい。
あるいは、第３の実施形態と同様に、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅによる検出データに基づく制御の代わりに、ターゲットカメラ８０ｃ及び８０ｄによる画像データに基づく制御が行われてもよい。画像データに基づく制御は、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐが二次ターゲットに照射される前の当該二次ターゲットを撮像した画像データに基づく制御であってもよい。あるいは、画像データに基づく制御は、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐが二次ターゲットに照射された後、メインパルスレーザ光３１ｍが照射される前の当該二次ターゲットを撮像した画像データに基づく制御であってもよい。
６．３ 効果
第４の実施形態においては、１つのターゲット２７に第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐと、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐと、メインパルスレーザ光ｍｐとが照射される。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路に、高速アクチュエータ４１１によって姿勢制御される高反射ミラー４０２が配置されている。これにより、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の精度を高めることができる。
第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの集光径は、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの集光径及びメインパルスレーザ光３１ｍの集光径より小さくてもよい。従って、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐのプラズマ生成領域２５の近傍における光路位置の精度を高めることにより、ＥＵＶ光のエネルギーを安定化することができる。
１つのターゲット２７に３つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを照射する場合においても、同様でよい。この場合、３つのプリパルスレーザ光のうちで最初にターゲット２７に照射されて二次ターゲットを生成する第１のプリパルスレーザ光が、本開示における第１のパルスレーザ光に相当し得る。二次ターゲットに照射される第２のプリパルスレーザ光、第３のプリパルスレーザ光及びメインパルスレーザ光が、本開示における複数の第２のパルスレーザ光に相当し得る。
７．２つのプリパルスレーザ光と１つのメインパルスレーザ光とを長距離伝送するＥＵＶ光生成装置
７．１ 構成
図１４は、本開示の第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。第５の実施形態においては、レーザ光進行方向制御部３４ａが、ビームコンバイナ３５１を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４ａに含まれるビームコンバイナモジュール４０は、ビームスプリッタ４１５を含んでもよい。
第１のプリパルスレーザ３ｆｐから出力された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路に、高反射ミラー３４９が配置されていてもよい。高反射ミラー３４９及びこれを支持するホルダ３５０は、アクチュエータ３５９によって姿勢を変更可能であってもよい。
ビームコンバイナ３５１は、高反射ミラー３４９によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路と、第２のプリパルスレーザ３ｓｐから出力された第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路とが交差する位置に配置されてもよい。ビームコンバイナ３５１は、ホルダ３５２によって支持されていてもよい。
ビームコンバイナ３５１は、偏光ビームスプリッタで構成されていてもよい。第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの偏光方向及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの偏光方向は、ビームコンバイナ３５１の表面において略垂直であってもよい。ビームコンバイナ３５１は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐを高い反射率で反射し、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを高い透過率で透過させるように構成されていてもよい。ビームコンバイナ３５１は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の中心軸をほぼ一致させるように構成されていてもよい。
ビームコンバイナ３５１は、本開示における第３のビームコンバイナに相当し得る。
図示しない光センサが、ビームコンバイナ３５１から出射した第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の任意の位置に配置されてもよい。この光センサが、ビームコンバイナ３５１から出射する第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐのビームポジション及びポインティングを検出してもよい。この光センサの出力に基づいて、ビームコンバイナ３５１から出射する第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の中心軸をほぼ一致させた状態が維持されるように、アクチュエータ３５９が制御されてもよい。
ビームコンバイナ３５１から出射した第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路に、高反射ミラー３４１が配置されていてもよい。高反射ミラー３４１及びこれを支持するホルダ３４３は、アクチュエータ３５３によって姿勢を変更可能であってもよい。
図示しない光センサが、高反射ミラー３４１によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の任意の位置に配置されてもよい。この光センサが、高反射ミラー３４１によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐのビームポジション及びポインティングを検出してもよい。この光センサの出力に基づいて、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐが高反射ミラー３４２の所望位置に入射するように、アクチュエータ３５３が制御されてもよい。
高反射ミラー３４１によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路に、高反射ミラー３４２が配置されていてもよい。高反射ミラー３４２及びこれを支持するホルダ３４４は、アクチュエータ３５４によって姿勢を変更可能であってもよい。
図示しない光センサが、高反射ミラー３４２によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の任意の位置に配置されてもよい。この光センサが、高反射ミラー３４２によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐのビームポジション及びポインティングを検出してもよい。この光センサの出力に基づいて、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐがビームコンバイナモジュール４０の所望位置に入射するように、アクチュエータ３５４が制御されてもよい。
高反射ミラー３４１と高反射ミラー３４２との間の第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路は、数十メートルの長さを有する場合があり得る。高反射ミラー３４１と高反射ミラー３４２との間の第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路には、図示しない複数の高反射ミラーが配置されていてもよい。
高反射ミラー３４５及びこれを支持するホルダ３４７は、アクチュエータ３５７によって姿勢を変更可能であってもよい。
図示しない光センサが、高反射ミラー３４５によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍの光路の任意の位置に配置されてもよい。この光センサが、高反射ミラー３４５によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍのビームポジション及びポインティングを検出してもよい。この光センサの出力に基づいて、メインパルスレーザ光３１ｍが高反射ミラー３４６の所望位置に入射するように、アクチュエータ３５７が制御されてもよい。
高反射ミラー３４６及びこれを支持するホルダ３４８は、アクチュエータ３５８によって姿勢を変更可能であってもよい。
図示しない光センサが、高反射ミラー３４６によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍの光路の任意の位置に配置されてもよい。この光センサが、高反射ミラー３４６によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍのビームポジション及びポインティングを検出してもよい。この光センサの出力に基づいて、メインパルスレーザ光３１ｍがビームコンバイナモジュール４０の所望位置に入射するように、アクチュエータ３５８が制御されてもよい。
高反射ミラー３４５と高反射ミラー３４６との間のメインパルスレーザ光３１ｍの光路は、数十メートルの長さを有する場合があり得る。高反射ミラー３４５と高反射ミラー３４６との間のメインパルスレーザ光３１ｍの光路には、図示しない複数の高反射ミラーが配置されていてもよい。
上述のアクチュエータ３５９、３５３、３５４、３５７、３５８は、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。これらのアクチュエータを制御するためのデータを取得する上述の光センサは、ビームコンバイナモジュール４０に配置されていてもよい。
ビームスプリッタ４１５は、高反射ミラー３４２によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路に配置されていてもよい。ビームスプリッタ４１５は、ホルダ４１６によって支持されていてもよい。ビームスプリッタ４１５は、偏光ビームスプリッタで構成されていてもよい。ビームスプリッタ４１５は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐを高い反射率で反射することにより第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐを第１の光路に沿って出射させるように構成されていてもよい。ビームスプリッタ４１５は、第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを高い透過率で透過させることにより第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを第２の光路に沿って出射させるように構成されていてもよい。
ビームスプリッタ４１５によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの第１の光路に、高反射ミラー４０２が配置されていてもよい。
ビームスプリッタ４１５を透過した第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの第２の光路に、高反射ミラー４０１が配置されていてもよい。
高反射ミラー４０２によって反射された第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路と、高反射ミラー４０１によって反射された第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路とが交差する位置に、ビームコンバイナ４１３が配置されてもよい。
他の点については、図１３を参照しながら説明した第４の実施形態の構成と同様でよい。
７．２ 動作
ビームコンバイナ３５１によって光路の中心軸をほぼ一致させられた第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐは、高反射ミラー３４１及び高反射ミラー３４２を経て、ビームスプリッタ４１５に入射してもよい。
ビームスプリッタ４１５は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路と第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路とを分離させてもよい。ビームスプリッタ４１５から出射した第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐは、高速アクチュエータ４１１によって姿勢制御される高反射ミラー４０２によって反射されてもよい。ビームコンバイナ４１３が、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の中心軸を、再びほぼ一致させてもよい。
他の点については、第４の実施形態の動作と同様でよい。
７．３ 効果
第５の実施形態においては、高反射ミラー３４１から高反射ミラー３４２までの光学素子を第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐで共用化することができる。光学素子の共用化は、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの波長がほぼ同一である場合に特に好ましい。光学素子の共用化により、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐを長距離伝送する場合に、ミラー及びその他の部品点数を大幅に削減することができる。
また、第５の実施形態においては、アクチュエータ３５３及び３５４により、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光軸制御を行っている。これにより、ビームコンバイナモジュール４０の手前までの第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光軸制御を共通化し、制御を簡略化することができる。
また、ビームスプリッタ４１５が第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路と第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路とを分離させることにより、第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐの光路位置を、高速アクチュエータ４１１によって精度よく制御することができる。また、ビームコンバイナ４１３が第１のプリパルスレーザ光３１ｆｐ及び第２のプリパルスレーザ光３１ｓｐの光路の中心軸を再びほぼ一致させることにより、これらのプリパルスレーザ光をプラズマ生成領域２５の近傍に集光することができる。
８．制御部の構成
図１５は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるＥＵＶ光生成制御部５等の制御部は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。例えば、以下のように構成されてもよい。
（構成）
制御部は、処理部１０００と、処理部１０００に接続される、ストレージメモリ１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とによって構成されてもよい。また、処理部１０００は、ＣＰＵ１００１と、ＣＰＵ１００１に接続された、メモリ１００２と、タイマー１００３と、ＧＰＵ１００４とから構成されてもよい。
（動作）
処理部１０００は、ストレージメモリ１００５に記憶されたプログラムを読出してもよい。また、処理部１０００は、読出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ１００５からデータを読出したり、ストレージメモリ１００５にデータを記憶させたりしてもよい。
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘに接続されてもよい。パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うパラレルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘに接続されてもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うシリアルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘに接続されてもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
ユーザインターフェイス１０１０は、オペレータが処理部１０００によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部１０００に行わせたりするよう構成されてもよい。
処理部１０００のＣＰＵ１００１はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー１００３は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に時刻や経過時間を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、処理部１０００に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０に接続される、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘは、レーザ装置３、露光装置６、他の制御部等であってもよい。
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０に接続される、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘは、ターゲット供給部２６、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４、高速アクチュエータ４１１等であってもよい。
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘは、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅ等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、制御部は各実施形態に示された動作を実現可能であってよい。
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 所定の領域においてターゲットに照射されて二次ターゲットを生成するための第１のパルスレーザ光と、前記所定の領域において前記二次ターゲットに照射されてプラズマを生成するための第２のパルスレーザ光と、が入射するためのウインドウを有するチャンバと、
    前記第１のパルスレーザ光を反射するミラーと、
    前記ミラーの位置又は姿勢を制御する第１のアクチュエータと、
    前記ミラーによって反射された前記第１のパルスレーザ光と、前記第２のパルスレーザ光と、の光路をほぼ一致させて出力するビームコンバイナと、
    前記ビームコンバイナから出力された前記第１のパルスレーザ光及び前記第２のパルスレーザ光を、前記所定の領域に向けて出力する反射光学系と、
    前記反射光学系の位置又は姿勢を制御する第２のアクチュエータと、
    前記第１のパルスレーザ光の前記所定の領域の近傍における光路位置を検出するための検出データをそれぞれ出力する複数のセンサと、
    前記検出データに基づいて、前記第１のアクチュエータを制御し、前記第１のアクチュエータの制御値に基づいて、前記第２のアクチュエータを制御するコントローラと、
    を備える極端紫外光生成装置。
  2. 前記複数のセンサは、前記第１のパルスレーザ光の前記所定の領域の近傍における光路軸と垂直な１つの平面内に配置された、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  3. 前記複数のセンサは、前記プラズマから放出される光をそれぞれ受光して前記検出データをそれぞれ出力する、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  4. 前記複数のセンサは、前記二次ターゲットをそれぞれ撮像して前記検出データをそれぞれ出力する、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  5. 前記反射光学系は、前記第１のパルスレーザ光及び前記第２のパルスレーザ光を、前記所定の領域に集光する光学系である、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  6. 前記コントローラは、前記第１のアクチュエータを、前記第２のアクチュエータよりも高い頻度で制御する、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  7. 前記第１のアクチュエータの応答速度は、前記第２のアクチュエータの応答速度よりも早い、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  8. 前記第１のアクチュエータによる光路調整範囲よりも、前記第２のアクチュエータによる光路調整範囲が広い、
    請求項１記載の極端紫外光生成装置。
  9. 所定の領域においてターゲットに照射されて二次ターゲットを生成するための第１のパルスレーザ光と、前記所定の領域において前記二次ターゲットに照射されてプラズマを生成するための複数の第２のパルスレーザ光と、が入射するためのウインドウを有するチャンバと、
    前記第１のパルスレーザ光を反射するミラーと、
    前記ミラーの位置又は姿勢を制御する第１のアクチュエータと、
    前記ミラーによって反射された前記第１のパルスレーザ光と、前記複数の第２のパルスレーザ光と、の光路をほぼ一致させて出力する少なくとも１つのビームコンバイナと、
    前記ビームコンバイナから出力された前記第１のパルスレーザ光及び前記複数の第２のパルスレーザ光を、前記所定の領域に向けて出力する反射光学系と、
    前記反射光学系の位置又は姿勢を制御する第２のアクチュエータと、
    前記第１のパルスレーザ光の前記所定の領域の近傍における光路位置を検出するための検出データをそれぞれ出力する複数のセンサと、
    前記検出データに基づいて、前記第１のアクチュエータを制御し、前記第１のアクチュエータの制御値に基づいて、前記第２のアクチュエータを制御するコントローラと、
    を備える極端紫外光生成装置。
  10. 前記第１のパルスレーザ光は、第１のプリパルスレーザ光を含み、
    前記複数の第２のパルスレーザ光は、第２のプリパルスレーザ光とメインパルスレーザ光とを含み、
    前記第２のプリパルスレーザ光は、前記二次ターゲットに照射され、
    前記メインパルスレーザ光は、前記第２のプリパルスレーザ光が前記二次ターゲットに照射された後に前記二次ターゲットに照射される、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
  11. 前記少なくとも１つのビームコンバイナは、
    前記ミラーによって反射された前記第１のプリパルスレーザ光と、前記第２のプリパルスレーザ光と、の光路をほぼ一致させて出力する第１のビームコンバイナと、
    前記第１のビームコンバイナから出力された前記第１のプリパルスレーザ光と、前記第１のビームコンバイナから出力された前記第２のプリパルスレーザ光と、前記メインパルスレーザ光と、の光路をほぼ一致させて出力する第２のビームコンバイナと、
    を含む、請求項１０記載の極端紫外光生成装置。
  12. 前記第１のプリパルスレーザ光と、前記第２のプリパルスレーザ光と、の光路をほぼ一致させて出力する第３のビームコンバイナと、
    前記第３のビームコンバイナから出力された前記第１のプリパルスレーザ光を前記ミラーへの第１の光路に沿って出力し、前記第３のビームコンバイナから出力された前記第２のプリパルスレーザ光を前記第１のビームコンバイナへの第２の光路に沿って出力するビームスプリッタと、
    をさらに備える、請求項１１記載の極端紫外光生成装置。
  13. 前記複数のセンサは、前記第２のプリパルスレーザ光が前記二次ターゲットに照射される前の前記二次ターゲットをそれぞれ撮像して前記検出データをそれぞれ出力する、
    請求項１０記載の極端紫外光生成装置。
  14. 前記複数のセンサは、前記第２のプリパルスレーザ光が前記二次ターゲットに照射された後の前記二次ターゲットをそれぞれ撮像して前記検出データをそれぞれ出力する、
    請求項１０記載の極端紫外光生成装置。
  15. 前記複数のセンサは、前記第１のパルスレーザ光の前記所定の領域の近傍における光路軸と垂直な１つの平面内に配置された、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
  16. 前記複数のセンサは、前記プラズマから放出される光をそれぞれ受光して前記検出データをそれぞれ出力する、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
  17. 前記反射光学系は、前記第１のパルスレーザ光及び前記複数の第２のパルスレーザ光を、前記所定の領域に集光する光学系である、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
  18. 前記コントローラは、前記第１のアクチュエータを、前記第２のアクチュエータよりも高い頻度で制御する、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
  19. 前記第１のアクチュエータの応答速度は、前記第２のアクチュエータの応答速度よりも早い、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
  20. 前記第１のアクチュエータによる光路調整範囲よりも、前記第２のアクチュエータによる光路調整範囲が広い、
    請求項９記載の極端紫外光生成装置。
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