JP6775606B2 - 極端紫外光生成システム - Google Patents

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Description

本開示は、極端紫外光生成システムに関する。
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２０１３／１１９２３２号明細書
概要
本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成システムは、所定領域に向けてターゲットを出力するターゲット供給部と、外部装置から入力されるバースト信号が第１の状態である期間に、ドライブレーザ光を出力するドライブレーザと、ガイドレーザ光を出力するガイドレーザと、ドライブレーザから出力されるドライブレーザ光の光路軸と、ガイドレーザから出力されるガイドレーザ光の光路軸と、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るドライブレーザ光及びガイドレーザ光を所定領域に集光するレーザ光集光光学系と、レーザ光集光光学系によるドライブレーザ光及びガイドレーザ光の集光位置を変更するアクチュエータと、ガイドレーザ光のターゲットによる反射光を検出する光センサと、バースト信号が第１の状態と異なる第２の状態である期間に、光センサで検出される反射光の光量が大きくなるようにアクチュエータを制御する制御部と、を備える。
この極端紫外光生成システムにおいて、制御部は、バースト信号が第１の状態から第２の状態となった後、第１の状態に戻るまでの期間に、アクチュエータの制御を複数回行う。
あるいは、制御部は、バースト信号が第１の状態から第２の状態となった後、第１の状態に戻るまでの期間に、所定の周期でアクチュエータの制御を行う。
あるいは、制御部は、バースト信号が第１の状態から第２の状態となった後、第１の状態に戻るまでの期間に、光センサで検出される反射光の光量が所定値より小さくなるごとにアクチュエータの制御を行う。
あるいは、光センサは、転写光学系と、イメージセンサと、を含み、バースト信号が第１の状態である期間に、第１の露光時間でターゲットを撮像し、バースト信号が第２の状態である期間に、第１の露光時間より長い第２の露光時間でターゲットを撮像する。
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、比較例に係るＥＵＶ光生成システム１１ａの構成を示す一部断面図である。 図３は、比較例に係るＥＵＶ光生成システム１１ａの構成を示す一部断面図である。 図４は、図２及び図３に示されるＥＵＶ光生成システム１１ａにおけるバースト信号及びＥＵＶ光エネルギーの時間的な推移を示す。 図５は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｂの構成を示す一部断面図である。 図６Ａは、ターゲット２７と光センサ８０との位置関係を示す。図６Ｂは、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置に調整された場合に光センサ８０によって撮影される画像の例を示す。図６Ｃは、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置よりもＹ方向にずれた場合に光センサ８０によって取得される画像の例を示す。図６Ｄは、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置よりもＸ方向にずれた場合に光センサ８０によって取得される画像の例を示す。 図７は、第１の実施形態における光路軸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の実施形態における光路軸調整のタイミングチャートである。 図９は、第１の実施形態において計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図１０は、計測される反射光の光量が最大となるようなＸ方向の集光位置を算出する方法を説明するための図である。 図１１は、本開示の第２の実施形態において、計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図１２は、本開示の第３の実施形態において、計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図１３は、反射光の光量Ｌが増加するＸ方向にステージを制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図１４は、ステージをＸ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理の詳細を示すフローチャートである。 図１５は、Ｘ方向の集光位置を制御する処理について説明する図である。 図１６は、第４の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。 図１７は、第４の実施形態において計測される反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図１８は、第５の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。 図１９は、本開示の第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｅの構成を示す一部断面図である。 図２０は、第６の実施形態において計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の例を示すフローチャートである。 図２１は、反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図２２は、ミラー傾斜角をθｘ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理の詳細を示すフローチャートである。 図２３は、Ｘ方向の集光位置を制御する処理について説明する図である。 図２４は、第７の実施形態において計測される反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図２５は、本開示の第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｇの構成を示す一部断面図である。 図２６は、第８の実施形態において計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の例を示すフローチャートである。 図２７は、反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御し、その後Ｘ方向にステージを制御する処理の詳細を示すフローチャートである。 図２８は、ステージ制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。 図２９は、本開示の第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｈの構成を示す一部断面図である。 図３０は、第９の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。 図３１は、第９の実施形態においてＸ方向の集光位置を制御する処理について説明する図である。 図３２は、第９の実施形態における光路軸調整のタイミングチャートである。 図３３は、第１０の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。 図３４は、本開示の第１１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｊの構成を示す一部断面図である。 図３５は、第１１の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。
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光生成システム
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及びＥＵＶ集光ミラー
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 パルスレーザ光の出力
２．２．３ パルスレーザ光の伝送
２．２．４ パルスレーザ光の集光
２．２．５ ＥＵＶ重心位置に基づくレーザ光の光路軸の制御
２．３ 課題
３．光センサ８０を備えたＥＵＶ光生成システム
３．１ 構成
３．２ 動作
３．２．１ メインフロー
３．２．２ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
３．３ 作用
４．早期にワーニングを発行するＥＵＶ光生成システム
４．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
５．ステージ刻み幅を変更可能なＥＵＶ光生成システム
５．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
５．１．１ 反射光の光量Ｌが増加するＸ方向にステージを制御する処理
５．１．２ ステージをＸ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理
５．２ 作用
６．Ｙ方向の集光位置を制御するＥＵＶ光生成システム
６．１ メインフロー
６．１．１ 反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理
６．２ 作用
７．Ｘ方向の集光位置の制御をスキップするＥＵＶ光生成システム
７．１ メインフロー
８．レーザ光進行方向制御部のミラーを制御するＥＵＶ光生成システム
８．１ 構成
８．２ 動作
８．２．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
８．２．１．１ 反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御する処理
８．２．１．２ ミラー傾斜角をθｘ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理
８．３ 作用
９．レーザ光進行方向制御部のミラーによってＹ方向の集光位置を制御するＥＵＶ光生成システム
９．１ 動作
９．１．１ 反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理
１０．レーザ光集光光学系のステージとレーザ光進行方向制御部のミラーとの両方を制御するＥＵＶ光生成システム
１０．１ 構成
１０．２ 動作
１０．２．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
１０．２．１．１ 反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御し、その後Ｘ方向にステージを制御する処理
１０．２．１．１．１ ステージ制御サブルーチン
１０．３ 作用
１１．反射光の光量Ｌの低下を監視するＥＵＶ光生成システム
１１．１ 構成
１１．２ 動作
１１．３ 作用
１２．Ｘ方向の集光位置の制御をスキップしてもＹ方向の集光位置を制御するＥＵＶ光生成システム
１２．１ メインフロー
１２．２ 作用
１３．バーストＯＮ期間において使用されるターゲットセンサとバーストＯＦＦ期間において使用される光センサとを兼用したＥＵＶ光生成システム
１３．１ 構成
１３．２ 動作
１３．２．１ メインフロー
１３．３ 作用
１４．補足
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．ＥＵＶ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と共に用いられる。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、ターゲット供給部２６を含む。チャンバ２は、密閉可能に構成されている。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いる。ターゲット供給部２６から出力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、キセノン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含むことができるが、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る。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられている。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が透過する。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が配置されている。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有する。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る。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ている。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられている。貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過する。
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５、ターゲットセンサ４等を含む。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有し、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いる。
また、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を含む。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁２９１が設けられている。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いる。
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等を含む。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備えている。
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内に入射する。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射される。
ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力する。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る。パルスレーザ光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する。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に出力される。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
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。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。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。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。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光生成システム
２．１ 構成
図２及び図３は、比較例に係るＥＵＶ光生成システム１１ａの構成を示す一部断面図である。図２及び図３に示されるように、ＥＵＶ光の出力方向をＺ方向とする。ターゲットの出力方向と反対の方向をＹ方向とする。Ｚ方向とＹ方向との両方に垂直な方向をＸ方向とする。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１１ａ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１１ａを示す。
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２３と、ターゲット回収部２８と、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１と、プレート８２及び８３とが設けられている。チャンバ２ａには、ターゲット供給部２６が取り付けられている。
チャンバ２ａの外部には、レーザ装置３と、第１のガイドレーザ３ｐｇと、第２のガイドレーザ３ｍｇと、レーザ光進行方向制御部３４ａと、ＥＵＶ光生成制御部５とが設けられている。ＥＵＶ光生成制御部５は、図示しないプロセッサ及びメモリを含む。
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る。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いる。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との間が密閉される。
ターゲット供給部２６は、溶融されたターゲットの材料を、内部に貯蔵する。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いる。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いる。
ターゲット供給部２６は、図示しないＸＺステージを備えている。ＥＵＶ光生成制御部５は、図１を参照しながら説明したターゲットセンサ４の出力に基づいてＸＺステージを制御する。ＸＺステージの制御により、ターゲット２７がプラズマ生成領域２５を通るようにターゲット２７の軌道を調整することができる。
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とを含む。プリパルスレーザ３ｐは、プリパルスレーザ光３１ｐを出力するように構成されている。メインパルスレーザ３ｍは、メインパルスレーザ光３１ｍを出力するように構成されている。プリパルスレーザ３ｐは、例えば、ＹＡＧレーザ装置、あるいは、Ｎｄ：ＹＶＯ４を用いたレーザ装置で構成される。メインパルスレーザ３ｍは、例えば、ＣＯ２レーザ装置で構成される。プリパルスレーザ３ｐ及びメインパルスレーザ３ｍの各々は、レーザ発振器及び必要に応じてレーザ増幅器を含む。ＹＡＧレーザ装置とは、レーザ発振器及びレーザ増幅器のいずれか又は両方に、レーザ媒質としてＹＡＧ結晶を用いるレーザ装置である。ＣＯ２レーザ装置とは、レーザ発振器及びレーザ増幅器のいずれか又は両方に、レーザ媒質としてＣＯ２ガスを用いるレーザ装置である。プリパルスレーザ３ｐ及びメインパルスレーザ３ｍの各々は、本開示におけるドライブレーザに相当する。
第１のガイドレーザ３ｐｇは、第１のガイドレーザ光Ｇ１を出力するように構成されている。第２のガイドレーザ３ｍｇは、第２のガイドレーザ光Ｇ２を出力するように構成されている。第１のガイドレーザ光Ｇ１及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の少なくとも一つは、連続光とみなせる程度の高い繰返し周波数を有するパルスレーザ光でもよい。あるいは、第１のガイドレーザ光Ｇ１及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の少なくとも一つは、連続光でもよい。
第１のガイドレーザ３ｐｇから出力される第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路に、高反射ミラー３５５が配置されている。高反射ミラー３５５は、ホルダ３５７に支持されている。高反射ミラー３５５によって反射された第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路に、ビームコンバイナ３６５が配置されている。また、ビームコンバイナ３６５は、プリパルスレーザ３ｐとレーザ光進行方向制御部３４ａとの間のプリパルスレーザ光３１ｐの光路に位置している。ビームコンバイナ３６５は、ホルダ３６７に支持されている。ビームコンバイナ３６５は、プリパルスレーザ光３１ｐを高い透過率で透過させ、第１のガイドレーザ光Ｇ１を高い反射率で反射するように構成されている。ビームコンバイナ３６５は、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸をほぼ一致させるように構成されている。光路軸とは、光路の中心軸を意味する。
第２のガイドレーザ３ｍｇから出力される第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路に、高反射ミラー３５６が配置されている。高反射ミラー３５６は、ホルダ３５８に支持されている。高反射ミラー３５６によって反射された第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路に、ビームコンバイナ３６６が配置されている。また、ビームコンバイナ３６６は、メインパルスレーザ３ｍとレーザ光進行方向制御部３４ａとの間のメインパルスレーザ光３１ｍの光路に位置している。ビームコンバイナ３６６は、ホルダ３６８に支持されている。ビームコンバイナ３６６は、メインパルスレーザ光３１ｍを高い透過率で透過させ、第２のガイドレーザ光Ｇ２を高い反射率で反射するように構成されている。ビームコンバイナ３６６は、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路軸をほぼ一致させるように構成されている。
２．１．３ レーザ光進行方向制御部
レーザ光進行方向制御部３４ａは、高反射ミラー３４１及び３４２を含む。高反射ミラー３４１及び３４２は、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路に配置されている。高反射ミラー３４１は、ホルダ３４３に支持されている。高反射ミラー３４２は、ホルダ３４４に支持されている。ホルダ３４３には、アクチュエータＰ１が取付けられている。ホルダ３４４には、アクチュエータＰ２が取付けられている。
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を含む。高反射ミラー３４５及び３４６は、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路に配置されている。高反射ミラー３４５は、ホルダ３４７に支持されている。高反射ミラー３４６は、ホルダ３４８に支持されている。ホルダ３４７には、アクチュエータＭ１が取付けられている。ホルダ３４８には、アクチュエータＭ２が取付けられている。
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を含む。ビームコンバイナモジュール４０は、高反射ミラー４０１、４０２及び４０６と、ビームスプリッタ４０５と、ビームコンバイナ４０９と、センサ４１３と、を含む。高反射ミラー４０１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及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路に配置されている。高反射ミラー４０１は、ホルダ４０３に支持されている。高反射ミラー４０２は、高反射ミラー４０１によって反射されたプリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路に配置されている。高反射ミラー４０２は、ホルダ４０４に支持されている。
ビームスプリッタ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及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路に配置されている。ビームスプリッタ４０５は、ホルダ４０７に支持されている。ビームスプリッタ４０５は、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２を高い反射率で反射するように構成されている。ビームスプリッタ４０５は、さらに、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の各一部をセンサ４１３に向けて透過させるように構成されている。
ビームコンバイナ４０９は、高反射ミラー４０２によって反射されたプリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路に位置している。また、ビームコンバイナ４０９は、ビームスプリッタ４０５によって反射されたメインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路に位置している。ビームコンバイナ４０９は、ホルダ４１０に支持されている。ビームコンバイナ４０９は、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１を高い反射率で反射し、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２を高い透過率で透過させるように構成されている。ビームコンバイナ４０９は、プリパルスレーザ光３１ｐ、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路軸をほぼ一致させるように構成されている。ビームコンバイナ４０９は、さらに、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の各一部をセンサ４１３に向けて透過させるように構成されている。
高反射ミラー４０６は、ビームコンバイナ４０９によって反射されたプリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１と、ビームコンバイナ４０９を透過したメインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２と、の光路に配置されている。高反射ミラー４０６は、ホルダ４０８に支持されている。高反射ミラー４０６は、プリパルスレーザ光３１ｐ、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２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いる。本明細書において、説明の便宜上、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、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２をまとめてパルスレーザ光３２と称することがある。但し、第１のガイドレーザ光Ｇ１又は第２のガイドレーザ光Ｇ２として連続光を用いることが妨げられるわけではない。
２．１．４ レーザ光集光光学系及びＥＵＶ集光ミラー
プレート８２は、チャンバ２ａに固定されている。ＥＵＶ集光ミラー２３は、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１を介してプレート８２に固定されている。
プレート８２には、プレート８３及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４が支持されている。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を含む。軸外放物面凸面ミラー２２１は、ホルダ２２３に支持されている。楕円面凹面ミラー２２２は、ホルダ２２４に支持されている。ホルダ２２３及び２２４は、プレート８３に支持されている。
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る。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の光路軸とほぼ平行となるように配置されている。
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る。楕円面凹面ミラー２２２は、第１の焦点と第２の焦点を有する。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が配置されている。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に位置している。
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いる。
ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅは、それぞれプラズマ生成領域２５に向けられている。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る。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る。
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、を含む。エネルギー計測部７１ｃ及びＥＵＶ光透過フィルタ７２ｃが、筐体７３ｃに収容されている。筐体７３ｃの内部とチャンバ２ａの内部とが、チャンバ２ａの開口２１ｃを介して連通している。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ある。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
ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給部２６に制御信号を出力する。ターゲット供給部２６の内部に貯蔵されたターゲット物質は、図示しないヒータによって、当該ターゲット物質の融点以上の温度に維持される。ターゲット供給部２６の内部のターゲット物質は、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る。
不活性ガスによって加圧されたターゲット物質は、上述の開口部を介して噴流として出力される。上述の加振装置によってターゲット供給部２６のうちの少なくとも開口部の周辺の構成要素が振動することにより、ターゲット物質の噴流は複数のドロップレットに分離される。それぞれのドロップレットが、ターゲット２７を構成する。ターゲット２７は、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Ａに沿って−Ｙ方向に移動する。
ターゲット回収部２８は、プラズマ生成領域２５を通過したターゲット２７を回収する。
２．２．２ パルスレーザ光の出力
ＥＵＶ光生成制御部５は、第１のトリガ信号を、プリパルスレーザ３ｐに出力する。プリパルスレーザ３ｐは、第１のトリガ信号に従って、プリパルスレーザ光３１ｐを出力する。ＥＵＶ光生成制御部５は、第１のトリガ信号を出力した後、第２のトリガ信号を、メインパルスレーザ３ｍに出力する。メインパルスレーザ３ｍは、第２のトリガ信号に従って、メインパルスレーザ光３１ｍを出力する。このようにして、レーザ装置３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、この順で出力する。プリパルスレーザ光３１ｐは、ピコ秒オーダーのパルス時間幅を有することが好ましい。ピコ秒オーダーとは、１ｐｓ以上、１ｎｓ未満を意味する。
第１のガイドレーザ３ｐｇは、第１のガイドレーザ光Ｇ１を出力し、第２のガイドレーザ３ｍｇは、第２のガイドレーザ光Ｇ２を出力する。
２．２．３ パルスレーザ光の伝送
プリパルスレーザ光３１ｐ、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２は、レーザ光進行方向制御部３４ａに入射する。
レーザ光進行方向制御部３４ａにおいて、センサ４１３は、ビームコンバイナ４０９を透過したプリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１を検出し、検出結果をＥＵＶ光生成制御部５に出力する。ＥＵＶ光生成制御部５は、センサ４１３の出力に基づいてプリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１のビームポジション及びポインティングを算出する。
ビームポジション及びポインティングは、センサ４１３に入射したレーザ光の位置及び方向をそれぞれ示す。ＥＵＶ光生成制御部５は、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１のビームポジション及びポインティングに基づいて、アクチュエータＰ１及びＰ２をそれぞれ制御する。アクチュエータＰ１及びＰ２をそれぞれ制御することにより、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１のビームポジション及びポインティングが同時に変化する。
センサ４１３は、ビームスプリッタ４０５を透過したメインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２を検出し、検出結果をＥＵＶ光生成制御部５に出力する。ＥＵＶ光生成制御部５は、センサ４１３の出力に基づいてメインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２のビームポジション及びポインティングを算出する。
ＥＵＶ光生成制御部５は、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２のビームポジション及びポインティングに基づいて、アクチュエータＭ１及びＭ２をそれぞれ制御する。アクチュエータＭ１及びＭ２をそれぞれ制御することにより、メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２のビームポジション及びポインティングが同時に変化する。
２．２．４ パルスレーザ光の集光
プリパルスレーザ光３１ｐ、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２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に導かれる。
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る。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に集光される。説明の便宜上、パルスレーザ光３３は、プリパルスレーザ光３１ｐ、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２を含むものとする。但し、第１のガイドレーザ光Ｇ１又は第２のガイドレーザ光Ｇ２として連続光を用いることが妨げられるわけではない。
レーザ光集光光学系アクチュエータ８４は、プレート８２に対するプレート８３の位置を調整する。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より制御される。プレート８３の位置が調整されることにより、軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２の位置が調整される。プレート８３及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４は、軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２を移動するステージを構成する。以下の説明において、プレート８３及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４をまとめて単にステージと称することがある。軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２を移動することにより、パルスレーザ光３３に含まれるプリパルスレーザ光３１ｐ、第１のガイドレーザ光Ｇ１、メインパルスレーザ光３１ｍ、及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路軸が変化する。上述のように、楕円面凹面ミラー２２２の上記第２の焦点と、パルスレーザ光３３の集光点とがほぼ一致する。このため、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４によるプレート８３の移動方向及び移動距離と、パルスレーザ光３３の集光点の移動方向及び移動距離とが、それぞれほぼ一致する。
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、当該ターゲット２７にプリパルスレーザ光３１ｐが照射される。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る。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、当該二次ターゲットにメインパルスレーザ光３１ｍが照射される。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が放射される。
本開示は上述の構成に限られず、プリパルスレーザ光３１ｐとメインパルスレーザ光３１ｍとの間に、第２のプリパルスレーザ光がターゲットに照射されてもよい。
２．２．５ ＥＵＶ重心位置に基づくレーザ光の光路軸の制御
プラズマ生成領域２５に集光されるパルスレーザ光３３の光路軸がドロップレット状のターゲット２７の中心からずれると、ＥＵＶ光のエネルギー低下などの問題が生じる。従って、パルスレーザ光３３の光路軸は、ターゲット２７の中心に近くなるように制御されることが望ましい。
しかしながら、パルスレーザ光３３の光路軸とターゲット２７の中心とのずれを直接計測することは困難な場合がある。そこで、ＥＵＶ光生成制御部５は、以下の原理により、ＥＵＶ重心位置を指標としてパルスレーザ光３３の光路軸を制御する。
例えば、ターゲット２７の中心とプリパルスレーザ光３１ｐの光路軸とが一致している場合には、二次ターゲットがプリパルスレーザ光３１ｐの光路軸を中心として等方的に拡散する。このような二次ターゲットにメインパルスレーザ光３１ｍを照射して生成されるプラズマからは、ＥＵＶ光が等方的に放射される。一方、ターゲット２７の中心とプリパルスレーザ光３１ｐの光路軸とがずれている場合には、二次ターゲットがプリパルスレーザ光３１ｐの光路軸を中心として非等方的に拡散する。そして、ＥＵＶ光は、プリパルスレーザ光３１ｐの光路軸がずれた方向に偏って放射される。
ＥＵＶ光の放射の偏りは、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅによって検出することができる。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する。そして、ＥＵＶ光が等方的に放射される場合には、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅで検出されるＥＵＶ光のエネルギーは略一致する。一方、ＥＵＶ光が偏って放射される場合には、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅで検出されるＥＵＶ光のエネルギーに偏りが生じる。具体的には、ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅのうち、プリパルスレーザ光３１ｐの光路軸がずれた方向に配置されたＥＵＶ光センサによるＥＵＶ光のエネルギーの検出値が、相対的に大きくなる。ＥＵＶ光センサ７０ｃ〜７０ｅで検出されるＥＵＶ光のエネルギーの偏りの大きさは、ターゲット２７の中心とプリパルスレーザ光３１ｐの光路軸とのずれの大きさに依存する。
ここで、ＥＵＶ光センサ７０ｃ、７０ｄ及び７０ｅにおいて検出されるＥＵＶ光のエネルギーをそれぞれＥ１、Ｅ２及びＥ３とする。Ｙ方向に互いにずれて配置された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を用いて、（Ｅ１−Ｅ２）／（Ｅ１＋Ｅ２）の式で算出される値を、Ｙ方向のＥＵＶ重心位置と定義する。また、Ｘ方向に互いにずれて配置された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を用いて、（Ｅ２−Ｅ３）／（Ｅ２＋Ｅ３）の式で算出される値を、Ｘ方向のＥＵＶ重心位置と定義する。ＥＵＶ重心位置は、ターゲット２７の中心に対してプリパルスレーザ光３１ｐの光路軸がずれた方向とその距離とに応じて変化する。なお、プリパルスレーザ光３１ｐの光路軸がずれた場合に限らず、メインパルスレーザ光３１ｍの光路軸がずれた場合にも、ＥＵＶ重心位置が変化する場合がある。
ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｙ方向及びＸ方向の少なくとも１つのＥＵＶ重心位置に基づいて、パルスレーザ光３３の光路軸を制御する。例えば、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｙ方向及びＸ方向のＥＵＶ重心位置が０に近づくように、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御する。これにより、プラズマ生成領域２５に集光されるパルスレーザ光３３の光路軸とドロップレット状のターゲット２７の中心との差を小さくすることができる。
２．３ 課題
図４は、図２及び図３に示されるＥＵＶ光生成システム１１ａにおけるバースト信号及びＥＵＶ光エネルギーの時間的な推移を示す。露光装置６は、ＥＵＶ光の出力のＯＮとＯＦＦとの切替えをＥＵＶ光生成システム１１ａに指示するためのバースト信号を出力する。バースト信号は、第１の状態と第２の状態との間で変化する。第１の状態において、バースト信号は第１の電圧を有し、バーストＯＮ期間を示す。第２の状態において、バースト信号は第２の電圧を有し、バーストＯＦＦ期間を示す。
バースト信号を受信したＥＵＶ光生成システム１１ａは、バーストＯＮ期間において、レーザ装置３からプリパルスレーザ光３１ｐ及びメインパルスレーザ光３１ｍを出力して、高い繰り返し周波数でＥＵＶ光を出力する。バースト信号を受信したＥＵＶ光生成システム１１ａは、バーストＯＦＦ期間において、プリパルスレーザ光３１ｐ及びメインパルスレーザ光３１ｍの出力を休止して、ＥＵＶ光の出力を休止する。
１つのバーストＯＮ期間は、例えば、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する。バーストＯＦＦ期間は、例えば、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する。また、バーストＯＦＦ期間は、例えば、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する。
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する。これにより、プラズマが生成される位置が変化し、ＥＵＶ重心位置も変化する。そこで、ＥＵＶ重心位置に基づいて、パルスレーザ光の光路位置の変化を補償するように、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４が制御される。
バーストＯＮ期間においては、ＥＵＶ重心位置に基づいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御することが可能である。しかし、バーストＯＦＦ期間においては、ＥＵＶ光が生成されておらず、ＥＵＶ重心位置に基づいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御することができない場合がある。
さらに、バーストＯＮ期間においては、パルスレーザ光のエネルギーがほぼ一定の周期で光学素子に供給されるのに対し、バーストＯＦＦ期間においては、パルスレーザ光のエネルギーが光学素子に供給されなくなる。これにより、バーストＯＦＦ期間においては、光学素子から熱エネルギーが失われ、光学素子の温度が低下する。光学素子は、温度が低下すると変形し、パルスレーザ光の光路を変化させる。バーストＯＦＦ期間が十分に短ければ、光学素子の温度変化が小さく、パルスレーザ光の光路の変化は小さいのに対し、バーストＯＦＦ期間が長くなると、光学素子の温度変化が大きく、パルスレーザ光の光路の変化が大きくなる場合がある。
このため、例えば数秒以上の長いバーストＯＦＦ期間の次のバーストＯＮ期間の開始時に、ターゲット２７に対するパルスレーザ光の照射位置が所望の範囲からずれている場合がある。この場合、バーストＯＮ期間の開始時のＥＵＶ光エネルギーが所望のＥＵＶ光エネルギーよりも低く、露光性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
バーストＯＦＦ期間においても、センサ４１３による第１のガイドレーザ光Ｇ１及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の検出結果に基づいて、アクチュエータＰ１、Ｐ２、Ｍ１、及びＭ２を制御することも可能である。しかし、センサ４１３による検出結果に基づくアクチュエータの制御では、例えば、レーザ光集光光学系２２ａの温度変化によるパルスレーザ光の光路軸の変化を補償することができない。
以下に説明する実施形態においては、第１のガイドレーザ光Ｇ１又は第２のガイドレーザ光Ｇ２のターゲット２７による反射光を検出する光センサ８０が用いられる。ターゲット２７による反射光の検出結果に基づいて、ターゲット２７に対する第１のガイドレーザ光Ｇ１又は第２のガイドレーザ光Ｇ２の照射位置を推定することができる。そこで、バーストＯＦＦ期間において、ターゲット２７による反射光の検出結果に基づいてパルスレーザ光の光路軸を制御する。これにより、次のバーストＯＮ期間の開始時におけるパルスレーザ光の位置ずれを低減することができる。
特に、ターゲット２７に対するプリパルスレーザ光３１ｐの照射位置の精度を向上することにより、ＥＵＶ光エネルギーが安定化し得る。以下の説明においては、第１のガイドレーザ光Ｇ１のターゲット２７による反射光の検出結果に基づいてパルスレーザ光の光路軸を制御する場合について説明する。しかし、第２のガイドレーザ光Ｇ２のターゲット２７による反射光の検出結果に基づいてパルスレーザ光の光路軸を制御しても、本発明の課題を解決し得る。
３．光センサ８０を備えたＥＵＶ光生成システム
３．１ 構成
図５は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｂの構成を示す一部断面図である。第１の実施形態において、ＥＵＶ光生成システム１１ｂは、上述の比較例の構成に加えて、タイマ５１と、光センサ８０と、を含む。
光センサ８０は、プラズマ生成領域２５からほぼ−Ｘ方向に離れた所定位置に配置される。例えば、光センサ８０は、チャンバ２ａの外部に位置し、プラズマ生成領域２５と光センサ８０との間のチャンバ２ａの壁面には、図示しないウインドウが位置している。
光センサ８０は、例えば、図示しない転写光学系と、図示しないイメージセンサと、を含む。イメージセンサは、例えばＣＣＤセンサで構成される。プラズマ生成領域２５において第１のガイドレーザ光Ｇ１が照射されたターゲット２７の像がイメージセンサの受光面に結像するように、転写光学系が配置される。光センサ８０は、イメージセンサによって撮影されたプラズマ生成領域２５及びその周辺の画像を、検出結果としてＥＵＶ光生成制御部５に出力する。
図６Ａは、ターゲット２７と光センサ８０との位置関係を示す。ドロップレット状のターゲット２７は、ほぼ球状の形を有する。ドロップレット状のターゲット２７に第１のガイドレーザ光Ｇ１が照射されると、第１のガイドレーザ光Ｇ１はターゲット２７の球面状の表面によって多方向に反射される。この反射光を含むターゲット２７の像を光センサ８０によって取得した場合、以下の原理により、ターゲット２７に対する第１のガイドレーザ光Ｇ１の照射位置を推定し得る。
ターゲット２７は、プラズマ生成領域２５を通るＹ軸と平行な軌道に沿って、−Ｙ方向に移動する。第１のガイドレーザ光Ｇ１が、プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７に、Ｚ方向に照射される。光センサ８０は、ターゲット２７の軌道と第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸との両方にほぼ直交する方向から、プラズマ生成領域２５に位置する物体を撮像するように配置されてもよい。ここでは、光センサ８０が−Ｘ方向の位置からプラズマ生成領域２５に位置する物体を撮像する場合について説明するが、本開示はこの配置に限定されない。
図６Ｂは、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置に調整された場合に光センサ８０によって撮影される画像の例を示す。第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸の理想的な位置は、Ｙ＝０の位置にあるとする。光センサ８０に含まれるイメージセンサの受光面に、転写光学系によってターゲット２７の倒立像が結像される場合、図６Ｂ及び後述の図６Ｃ及び図６Ｄの画像は、倒立像を正立像に変換したものに相当する。
第１のガイドレーザ光Ｇ１は、ターゲット２７の−Ｚ方向側の表面に照射される。第１のガイドレーザ光Ｇ１は、ターゲット２７の球面状の表面によって多方向に反射され、その反射光の一部が光センサ８０に到達する。これにより、光センサ８０によって取得される画像には、第１のガイドレーザ光Ｇ１の照射位置に対応する明るい像２７ｂが写る。第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＹ＝０の理想的な位置にあるとき、像２７ｂはＹ＝０に対応する位置に形成される。
図６Ｃは、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置よりもＹ方向にずれた場合に光センサ８０によって取得される画像の例を示す。第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＹ方向にずれると、第１のガイドレーザ光Ｇ１はターゲット２７の軌道に沿ってＹ方向側にずれた位置でターゲット２７に照射される。これにより、光センサ８０によって取得される画像には、Ｙ＝０よりもＹ方向にずれた位置に、明るい像２７ｃが写る。
逆に、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置よりも−Ｙ方向にずれた場合には、光センサ８０によって取得される画像には、Ｙ＝０よりも−Ｙ方向にずれた位置に、明るい像２７ｃが写る。従って、像２７ｃがＹ方向のどこに形成されたかを検出し、この検出結果に基づいて第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＹ方向又は−Ｙ方向にどの程度ずれているかを算出することができる。
図６Ｄは、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置よりもＸ方向にずれた場合に光センサ８０によって取得される画像の例を示す。第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＸ方向にずれると、第１のガイドレーザ光Ｇ１の一部が、ターゲット２７に当たらずにターゲット２７の近くを通過する場合がある。従って、ターゲット２７の表面によって反射されて光センサ８０に到達する第１のガイドレーザ光Ｇ１の光量が低下する場合がある。これにより、光センサ８０によって取得される画像には、図６Ｂの像２７ｂよりも暗い像又は小さい像２７ｄが写る場合がある。
第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸が理想的な位置よりも−Ｘ方向にずれた場合にも、光センサ８０によって取得される画像には、図６Ｂの像２７ｂよりも暗い像又は小さい像２７ｄが写る場合がある。
従って、像２７ｄの光量を検出し、この検出結果に基づいて、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＸ方向又は−Ｘ方向にずれているか否かを算出することができる。
ここでは、光センサ８０を１つだけ用い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。第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸とほぼ直交する複数の方向からプラズマ生成領域２５を撮像するように、複数の光センサが配置されてもよい。また、第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＸ方向にずれたか否かは、反射光の光量に基づいて検出できる。第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸がＹ方向にずれたか否かを検出しない場合には、光センサ８０はイメージセンサを含まなくてもよい。
図５を再び参照し、タイマ５１は、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御される。ＥＵＶ光生成制御部５は、バーストＯＮ期間においては、タイマ５１のカウント値Ｔを０に設定する。ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６から出力されるバースト信号の立下りを検出したとき、すなわち、バーストＯＮ期間の終了あるいはバーストＯＦＦ期間の開始を検出したときに、タイマ５１による時間のカウントを開始する。タイマ５１がカウントを開始する時のカウント値Ｔの初期値は０である。タイマ５１のカウント値Ｔは、ＥＵＶ光生成制御部５に出力される。ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウント値Ｔが所定値Ｋに達するごとに、タイマ５１のカウント値Ｔを０に戻すとともに、光センサ８０の検出結果に基づいてレーザ光集光光学系アクチュエータ８４の制御を行う。
３．２ 動作
３．２．１ メインフロー
図７は、第１の実施形態における光路軸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、バーストＯＦＦ期間における光路軸調整を行う。以下のフローチャートにおいて、ＮはＮＯと判定された場合の分岐先を示し、ＹはＹＥＳと判定された場合の分岐先を示す。
まず、Ｓ１００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウント値Ｔを０に設定する。
次に、Ｓ２００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、バースト信号の立下りを検出したか否かを判定する。ＥＵＶ光生成制御部５がバースト信号の立ち上がりを検出した場合や、ＥＵＶ光生成制御部５がバースト信号の変化を検出しない場合には、Ｓ２００の判定結果はＮＯとなる。ＥＵＶ光生成制御部５がバーストＯＮ期間の終了又はバーストＯＦＦ期間の開始を検出した場合には、Ｓ２００の判定結果がＹＥＳとなる。バースト信号の立下りを検出した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ３００に処理を進める。バースト信号の立下りを検出しない場合（Ｓ２００：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４００に処理を進める。
Ｓ３００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウントを０から開始する。Ｓ３００の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ２００に戻す。
Ｓ４００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示しているか否かを判定する。バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示していない場合（Ｓ４００：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ１００に戻す。バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示している場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ５００に進める。
Ｓ５００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウント値Ｔの値をタイマ５１から読み込む。
次に、Ｓ６００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウント値Ｔを閾値Ｋと比較する。タイマ５１のカウント値Ｔが閾値Ｋ未満である場合（Ｓ６００：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ２００に戻す。タイマ５１のカウント値Ｔが閾値Ｋ以上である場合（Ｓ６００：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ７００に進める。
Ｓ７００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、光センサ８０によって計測される第１のガイドレーザ光Ｇ１の反射光の光量が最大となるように、レーザ光集光光学系２２ａによるＸ方向の集光位置を制御する。Ｘ方向の集光位置を制御する方法の１つの例として、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を含むステージを制御する方法がある。Ｓ７００の処理の詳細については、図９及び図１０を参照しながら後述する。
次に、Ｓ９００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウント値Ｔを０に設定する。
次に、Ｓ１０００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、タイマ５１のカウントを０から開始する。Ｓ１０００の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ２００に戻す。
図８は、第１の実施形態における光路軸調整のタイミングチャートである。バースト信号については図４を参照しながら説明したものと同様である。図８に示されるように、バースト信号がバーストＯＮ期間からバーストＯＦＦ期間に切り替わると（図７のＳ２００：ＹＥＳ）、タイマ５１が０からカウントを開始する（図７のＳ３００）。タイマ５１がカウントを開始した後、バースト信号がバーストＯＮ期間になると（図７のＳ４００：ＮＯ）、タイマ５１のカウント値Ｔが０に戻る（図７のＳ１００）。バーストＯＦＦ期間において（図７のＳ４００：ＹＥＳ）、タイマ５１のカウント値Ｔが閾値Ｋ以上になると（図７のＳ６００：ＹＥＳ）、集光位置の制御が行われ（図７のＳ７００）、その後、タイマ５１が０からカウントを開始する（図７のＳ９００、Ｓ１０００）。
このようにして、第１の実施形態においては、バーストＯＦＦ期間においてタイマ５１のカウント値Ｔが閾値Ｋに達する一定期間ごとに、集光位置の制御が行われる。
第１の実施形態においては、ＥＵＶ光生成制御部５がバースト信号に基づいてタイマ５１のカウント開始等を制御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。タイマ５１は、露光装置６から出力されるバースト信号を受信して、バースト信号の立下りを検出したときに、時間のカウントを０から開始するものであってもよい。
３．２．２ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
図９は、第１の実施形態において計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図９に示される処理は、図７のＳ７００のサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７０３において、ＥＵＶ光生成制御部５は、図示しないカウンタｎの値を初期値０に設定する。カウンタｎは、反射光の光量が最大となるＸ方向の集光位置を推定するために、光センサ８０によって反射光の光量を計測した回数を数えるカウンタである。
次に、Ｓ７０４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量が最大となるＸ方向の集光位置を推定するために以下のパラメータの値を設定する。
Ｘ０： ステージ初期位置、
ΔＸ： ステージ刻み幅、
ＸＬＬ：ステージ下限位置、
ＸＵＬ：ステージ上限位置、
Ｎ： カウンタ最大値、
Ｙ０： Ｙ方向の基準位置
ここで、ステージは、図２を参照しながら説明したプレート８３及びレーザ光集光光学系アクチュエータ８４によって構成させるステージである。カウンタｎの最大値Ｎは、光センサ８０によって反射光の光量を計測しようとする回数に相当する。
次に、Ｓ７０５において、ＥＵＶ光生成制御部５は、カウンタｎの現在の値に１を加算してｎの値を更新する。
次に、Ｓ７０６において、ＥＵＶ光生成制御部５は、カウンタｎの値がカウンタ最大値Ｎ以上であるか否かを判定する。カウンタｎの値がカウンタ最大値Ｎ未満である場合（Ｓ７０６：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７０７に処理を進める。カウンタｎの値がカウンタ最大値Ｎ以上である場合（Ｓ７０６：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７１１に処理を進める。
Ｓ７０７において、ＥＵＶ光生成制御部５は、カウンタｎの現在の値に対応するステージのＸ方向位置Ｘｎを以下のように設定する。
Ｘｎ＝Ｘ０＋［−（Ｎ−１）／２＋（ｎ−１）］×ΔＸ
例えば、カウンタ最大値Ｎが５に設定されている場合、カウンタｎの値は１から５まで順次カウントアップされる。カウンタｎの値１、２、３、４、及び５に対応するＸｎの値は、それぞれ、Ｘ０−２ΔＸ、Ｘ０−ΔＸ、Ｘ０、Ｘ０＋ΔＸ、及びＸ０＋２ΔＸとなる（図１０の横軸を参照）。
次に、Ｓ７０８において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージのＸ方向位置Ｘｎが、ステージ下限位置ＸＬＬとステージ上限位置ＸＵＬとの間であるか否かを判定する。ステージのＸ方向位置Ｘｎが、ステージ下限位置ＸＬＬとステージ上限位置ＸＵＬとの間である場合（Ｓ７０８：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７０９に処理を進める。ステージのＸ方向位置Ｘｎが、ステージ下限位置ＸＬＬとステージ上限位置ＸＵＬとの間ではない場合（Ｓ７０８：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７１４に処理を進める。
Ｓ７０９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を制御して、ステージ位置を座標（Ｘｎ，Ｙ０）に移動させる。
次に、Ｓ７１０において、ＥＵＶ光生成制御部５は、光センサ８０から画像データを受信して、この画像データに基づいて輝点情報を計測する。輝点情報は、反射光の輝点の位置の座標（Ｐｚｎ，Ｐｙｎ）及び反射光の光量Ｌを含む。反射光の輝点の位置の座標（Ｐｚｎ，Ｐｙｎ）は、Ｚ座標Ｐｚｎと、Ｙ座標Ｐｙｎとで表される。反射光の輝点の位置の座標（Ｐｚｎ，Ｐｙｎ）は、画像データに含まれる輝点の重心位置として算出することができる。反射光の光量Ｌは、画像データに含まれる各画素の輝度を積分することにより算出することができる。Ｓ７１０の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７０５に処理を戻して、Ｓ７０５からＳ７１０までの処理を繰り返す。これにより、Ｓ７１０において、カウンタ最大値Ｎに相当する数の座標（Ｐｚｎ，Ｐｙｎ）及び光量Ｌの値が算出される。
上述のＳ７０６においてカウンタｎの値がカウンタ最大値Ｎ以上であると判定された場合、Ｓ７１１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌの最大値ＭＡＸ（Ｌ）が閾値Ｌｔｈより大きいか否かを判定する。最大値ＭＡＸ（Ｌ）は、光量ＬのＮ個の値のうちの最大値である。反射光の光量Ｌの最大値ＭＡＸ（Ｌ）が閾値Ｌｔｈより大きい場合（Ｓ７１１：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７１２に処理を進める。反射光の光量Ｌの最大値ＭＡＸ（Ｌ）が閾値Ｌｔｈ以下である場合（Ｓ７１１：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７１４に処理を進める。
Ｓ７１２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７１０で計測された輝点情報に基づいて、ステージの最適なＸ方向位置Ｘｂを算出する。最適なＸ方向位置Ｘｂは、計測される反射光の光量が最大となるようなステージのＸ方向位置をいう。
次に、Ｓ７１３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を制御して、ステージ位置を座標（Ｘｂ，Ｙ０）に移動させる。このようにステージのＸ方向位置を制御することにより、第１のガイドレーザ光Ｇ１のＸ方向の集光位置が最適位置に制御される。
Ｓ７１３の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートによる処理を終了し、図７に示される処理に戻る。
上述のＳ７０８においてステージのＸ方向位置Ｘｎがステージ下限位置ＸＬＬとステージ上限位置ＸＵＬとの間ではないと判定された場合、Ｓ７１４に処理が進められる。また、上述のＳ７１１において反射光の光量Ｌの最大値ＭＡＸ（Ｌ）が閾値Ｌｔｈ以下であると判定された場合、Ｓ７１４に処理が進められる。Ｓ７１４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、集光位置の制御が適切になされていないことを示すワーニングを発行する。Ｓ７１４の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートによる処理を終了し、図７に示される処理に戻る。
図１０は、計測される反射光の光量が最大となるようなＸ方向の集光位置を算出する方法を説明するための図である。図１０は、横軸にステージのＸ方向位置を示し、縦軸に反射光の光量Ｌを示す。図１０において、カウンタｎの値が１、２、３、４、及び５である場合のそれぞれにおけるステージのＸ方向位置と反射光の光量Ｌとの関係が白抜きの小円で示されている。
図９を参照しながら説明したＳ７１２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、図１０に示される複数の白抜きの小円で示される光量の測定データに基づいて、近似曲線を導出する。近似曲線とは、測定データに対して小さい偏差で当てはまる曲線をいう。図１０に示される近似曲線は、例えば、２次関数又はガウス関数のパラメータを設定することにより導出される。
ＥＵＶ光生成制御部５は、導出された近似曲線に基づいて、反射光の光量Ｌが最大となるようなステージのＸ方向位置Ｘｂを算出する。
３．３ 作用
第１の実施形態によれば、バーストＯＦＦ期間において、第１のガイドレーザ光Ｇ１の反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する。これにより、次のバーストＯＮ期間の開始当初におけるプリパルスレーザ光３１ｐがターゲット２７に対して所望の位置に照射される。そして、バーストＯＮ期間の開始当初におけるＥＵＶ光エネルギーを所望の範囲内とすることが可能となる。
また、第１の実施形態によれば、バースト信号の立下り後の経過時間をタイマ５１がカウントする。そして、タイマ５１が一定値に達するごとに、集光位置が制御される。これにより、バーストＯＦＦ期間において集光位置を制御する頻度を低減することができる。
また、第１の実施形態によれば、反射光の光量が最大となるようなＸ方向の集光位置を算出するために近似曲線を用いる。これにより、少ない測定回数で適切な集光位置を算出することができる。
４．早期にワーニングを発行するＥＵＶ光生成システム
４．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
図１１は、本開示の第２の実施形態において、計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。第２の実施形態においては、図９に示される処理の代わりに、図１１に示される処理が行われる点で第１の実施形態と異なる。他の点については、第２の実施形態は第１の実施形態と同様である。
まず、Ｓ７０１ａにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、第１のガイドレーザ光Ｇ１の集光位置を現在の集光位置としたままで、反射光の光量Ｌを検出する。
次に、Ｓ７０２ａにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎより大きいか否かを判定する。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎより大きい場合（Ｓ７０２ａ：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７０３に処理を進める。Ｓ７０３以降の処理は、第１の実施形態と同様である。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ以下である場合（Ｓ７０２ａ：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７１４に処理を進める。Ｓ７１４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、集光位置の制御が適切になされていないことを示すワーニングを発行する。
第２の実施形態によれば、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を駆動する前に反射光の光量Ｌが不足することがわかった場合に、早期にワーニングを発行することができる。
５．ステージ刻み幅を変更可能なＥＵＶ光生成システム
５．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
図１２は、本開示の第３の実施形態において、計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。第３の実施形態においては、図１１に示される処理の代わりに、図１２〜図１４に示される処理が行われる点で第２の実施形態と異なる。他の点については、第３の実施形態は第２の実施形態と同様である。
まず、Ｓ７０１ａにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、第１のガイドレーザ光Ｇ１の集光位置を現在の集光位置としたままで、反射光の光量Ｌを検出する。この点は図１１における対応する処理と同様である。
次に、Ｓ７０２ｂにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きいか否かを判定する。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きい場合（Ｓ７０２ｂ：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３０ｂに処理を進める。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１以下である場合（Ｓ７０２ｂ：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７２０ｂに処理を進める。
Ｓ７２０ｂにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージをＸ方向にスキャンして、反射光を検出可能な集光位置を探す。Ｓ７２０ｂの詳細については、図１４及び図１５を参照しながら後述する。Ｓ７２０ｂの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ７３０ｂに進める。
Ｓ７３０ｂにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、＋Ｘ方向又は−Ｘ方向のうち、反射光の光量Ｌが増加するＸ方向にステージを制御する。Ｓ７３０ｂの詳細については、図１３を参照しながら後述する。Ｓ７３０ｂの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了し、図７に示される処理に戻る。
５．１．１ 反射光の光量Ｌが増加するＸ方向にステージを制御する処理
図１３は、反射光の光量Ｌが増加するＸ方向にステージを制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図１３に示される処理は、図１２のＳ７３０ｂのサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７３２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、上述のＳ７０１ａにおいて計測された反射光の光量Ｌを、移動前の値Ｌｐとして、図示しない記憶部に記憶させる。
次に、Ｓ７３３において、ＥＵＶ光生成制御部５は、第１方向にステージをΔＸａ移動させ、図示しない記憶部に移動方向を記憶させる。第１方向は、＋Ｘ方向でもよいし、−Ｘ方向でもよい。ステージの移動距離を示すΔＸａについては、図１５を参照しながら後述する。
次に、Ｓ７３４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、新たに反射光の光量Ｌを検出する。
次に、Ｓ７３５において、ＥＵＶ光生成制御部５は、新たに検出された反射光の光量Ｌを、移動後の値Ｌｒとして、図示しない記憶部に記憶させる。
次に、Ｓ７３６において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージの移動による光量の変化量ΔＬを以下の式により算出する。
ΔＬ＝Ｌｒ−Ｌｐ
次に、Ｓ７３７において、ＥＵＶ光生成制御部５は、光量の変化量ΔＬの絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇより大きいか否かを判定する。光量の変化量ΔＬの絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇ以下である場合（Ｓ７３７：ＮＯ）、反射光の光量Ｌが極大値付近にあるとみなすことができる。この場合、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了し、図１２に示される処理に戻る。光量の変化量ΔＬの絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇより大きい場合（Ｓ７３７：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３８に処理を進める。
Ｓ７３８において、ＥＵＶ光生成制御部５は、上述の移動後の値Ｌｒを、次回の処理における移動前の値Ｌｐとして、図示しない記憶部に記憶させる。
次に、Ｓ７３９において、ＥＵＶ光生成制御部５は、光量の変化量ΔＬが正数であるか否かを判定する。
光量の変化量ΔＬが正数である場合（Ｓ７３９：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７４０に処理を進める。光量の変化量ΔＬが正数であることは、ステージの移動によって反射光の光量Ｌが増加したことを示すので、再度同じ方向にステージを移動させれば、さらに反射光の光量Ｌが増加する可能性がある。そこで、Ｓ７４０において、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶された移動方向と同じ方向に、ステージをΔＸａ移動させる。Ｓ７４０の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３４に処理を戻して、Ｓ７３４からＳ７４０又はＳ７４１までの処理を繰り返す。
光量の変化量ΔＬが０以下である場合（Ｓ７３９：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７４１に処理を進める。光量の変化量ΔＬが０以下であることは、ステージの移動によって反射光の光量Ｌが増加しなかったことを示すので、再度同じ方向にステージを移動させても、反射光の光量Ｌの増加は期待できない。そこで、Ｓ７４１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶された移動方向と反対の方向に、ステージをΔＸａ移動させる。また、Ｓ７４１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、新しい移動方向を図示しない記憶部に記憶させる。Ｓ７４１の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３４に処理を戻して、Ｓ７３４からＳ７４０又はＳ７４１までの処理を繰り返す。
５．１．２ ステージをＸ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理
図１４は、ステージをＸ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理の詳細を示すフローチャートである。図１４に示される処理は、図１２のＳ７２０ｂのサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７２１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージを下限位置ＸＬＬに移動させる。
次に、Ｓ７２２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌを検出する。
次に、Ｓ７２３において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きいか否かを判定する。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１以下である場合（Ｓ７２３：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７２４に処理を進める。Ｓ７２４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージの上限位置ＸＵＬへ近づく方向にステージをΔＸｂ移動する。ここでのステージの移動距離を示すΔＸｂは、上述のΔＸａより大きい値とする。Ｓ７２４の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７２２に処理を戻してＳ７２２からＳ７２４までの処理を繰り返す。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きくなった場合（Ｓ７２３：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了し、図１２に示される処理に戻る。その後、ＥＵＶ光生成制御部５の処理は図１３の処理に移行する。
図１５は、Ｘ方向の集光位置を制御する処理について説明する図である。図１５は、横軸にステージのＸ方向位置を示し、縦軸に反射光の光量Ｌを示す。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きい場合（図１２のＳ７０２ｂ：ＹＥＳ）、ステージの移動距離はΔＸａに設定される（図１３のＳ７３３）。ステージの移動による光量の変化量の絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇより大きい場合には（図１３のＳ７３７：ＹＥＳ）、さらにステージの移動が行われる（図１３のＳ７４０又はＳ７４１）。光量の変化量の絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇ以下となった場合には（図１３のＳ７３７：ＹＥＳ）、集光位置の制御が完了する。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１以下である場合（図１２のＳ７０２ｂ：ＮＯ）、ステージは下限位置ＸＬＬに移動され（図１４のＳ７２１）、ステージの移動距離はΔＸｂに設定される（図１４のＳ７２４）。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きくなった場合（図１４のＳ７２３：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５の処理は図１３の処理に移行する。
５．２ 作用
図１４に示される処理によれば、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１以下でほとんど光量Ｌを検出できないような場合でも、反射光を検出可能な集光位置を探すことができる。このときのステージの移動距離をΔＸｂに設定することにより、反射光を検出可能な集光位置を探すための繰返し処理の回数を低減することができる。
図１３に示される処理によれば、光量の変化量ΔＬの絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇ以下である場合に、反射光の光量Ｌが極大値付近にあるとみなして集光位置の制御を終了することができる。これにより、反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理を早期に終了することができる。
６．Ｙ方向の集光位置を制御するＥＵＶ光生成システム
６．１ メインフロー
図１６は、第４の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。第４の実施形態においては、図７に示される処理の代わりに、図１６及び図１７に示される処理が行われる点で第１〜第３の実施形態と異なる。他の点については、第４の実施形態は第１〜第３の実施形態のうちの任意の１つと同様である。
図１６において、Ｓ１００からＳ７００までの処理は、図７に示される処理と同様である。
Ｓ７００の後、Ｓ８００ｃにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、光センサ８０によって計測される第１のガイドレーザ光Ｇ１の反射光の輝点の位置が目標位置に近づくように、レーザ光集光光学系２２ａによるＹ方向の集光位置を制御する。例えば図６Ｃを参照しながら説明したように、反射光の輝点の位置がＹ方向にずれている場合に、Ｙ方向の集光位置が制御される。Ｙ方向の集光位置を制御する方法の１つの例として、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を含むステージを制御する方法がある。Ｓ８００ｃの処理の詳細については、図１７を参照しながら後述する。Ｓ８００ｃの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ９００に進める。
Ｓ９００以降の処理は、図７に示される処理と同様である。
６．１．１ 反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理
図１７は、第４の実施形態において計測される反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図１７に示される処理は、図１６のＳ８００ｃのサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ８０１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の輝点のＹ方向の目標位置Ｐｙｔのデータを、図示しない記憶部から読み込む。
次に、Ｓ８０２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の輝点の現在のＹ方向位置Ｐｙを計測する。反射光の輝点の現在のＹ方向位置Ｐｙが、第１のガイドレーザ光Ｇ１のＹ方向の集光位置を示していると考えられる。
次に、Ｓ８０３において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の輝点の現在のＹ方向位置Ｐｙと反射光の輝点のＹ方向の目標位置Ｐｙｔとの差ΔＰｙを、以下の式により計算する。
ΔＰｙ＝Ｐｙ−Ｐｙｔ
次に、Ｓ８０４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、差ΔＰｙの絶対値｜ΔＰｙ｜が、所定値ΔＰｙｔｒ以下であるか否かを判定する。
絶対値｜ΔＰｙ｜が所定値ΔＰｙｔｒより大きい場合（Ｓ８０４：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ８０５に処理を進める。
Ｓ８０５において、ＥＵＶ光生成制御部５は、差ΔＰｙが０に近づくようにステージを制御する。Ｓ８０５の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ８０２に処理を戻して、Ｓ８０２からＳ８０５までの処理を繰り返す。
絶対値｜ΔＰｙ｜が所定値ΔＰｙｔｒ以下である場合（Ｓ８０４：ＹＥＳ）、反射光の輝点のＹ方向位置がＹ方向の目標位置に近づいたと判断できる。そこで、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了して、図１６に示される処理に戻る。
６．２ 作用
第４の実施形態によれば、バーストＯＦＦ期間において、ターゲットの軌道を横切るＸ方向の集光位置を制御することに加えて、ターゲットの軌道に沿ったＹ方向の集光位置を制御するので、次のバーストＯＮ期間の開始時におけるＥＵＶ光のエネルギーの安定性を向上することができる。
第４の実施形態においては、Ｓ７００によりＸ方向の集光位置を制御することによって反射光の光量Ｌが十分大きくなった後で、Ｓ８００ｃによりＹ方向の集光位置を制御する。これにより、Ｙ方向の集光位置をより精密に制御することができる。
７．Ｘ方向の集光位置の制御をスキップするＥＵＶ光生成システム
７．１ メインフロー
図１８は、第５の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。第５の実施形態においては、図１６に示される処理の代わりに、図１８に示される処理が行われる点で第４の実施形態と異なる。他の点については、第５の実施形態は第４の実施形態と同様である。
図１８において、Ｓ１００からＳ６００までの処理は、図１６に示される処理と同様である。
Ｓ６００の後、Ｓ６４０ｄにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、第１のガイドレーザ光Ｇ１の集光位置を現在の集光位置としたままで、反射光の光量Ｌを検出する。
次に、Ｓ６５０ｄにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きいか否かを判定する。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下である場合（Ｓ６５０ｄ：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７００に処理を進める。Ｓ７００以降の処理は、図１６に示される処理と同様である。但し、Ｓ６４０ｄにおいて反射光の光量Ｌを検出済みであるので、Ｓ７００において、図１１又は図１２に示されるＳ７０１ａの処理は省略されてもよい。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きい場合（Ｓ６５０ｄ：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７００の処理をスキップして、Ｓ８００ｃに処理を進める。
７．２ 作用
第５の実施形態においては、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きく、Ｘ方向の集光位置は所望の範囲内であるとみなせる場合には、Ｓ７００の処理をスキップする。これにより、光路軸の制御を高速化することができる。
８．レーザ光進行方向制御部のミラーを制御するＥＵＶ光生成システム
８．１ 構成
図１９は、本開示の第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｅの構成を示す一部断面図である。第６の実施形態において、ＥＵＶ光生成システム１１ｅは、図５に示される第１の実施形態の構成に加えて、アクチュエータＰ３を含む。アクチュエータＰ３は、高反射ミラー４０２のホルダ４０４に取り付けられている。アクチュエータＰ３は、高反射ミラー４０２の姿勢を変更することにより、プリパルスレーザ光３１ｐ及び第１のガイドレーザ光Ｇ１の反射方向を変更できるように構成されている。
第６の実施形態においては、バーストＯＦＦ期間において、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御する代わりに、アクチュエータＰ３を制御する点で、第３の実施形態と異なる。他の点については、第６の実施形態は第３の実施形態と同様である。また、第１、第２、第４、及び第５の実施形態においても、アクチュエータＰ３を含む構成とすることにより、同様の変形が可能である。
図１９においては、第３の実施形態との違いを強調するために、ＥＵＶ光生成制御部５からレーザ光集光光学系アクチュエータ８４への信号線の図示が省略されている。但し、バーストＯＮ期間等において、ＥＵＶ光生成制御部５がレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御することが妨げられるわけではない。
また、図１９においては、バーストＯＦＦ期間において、高反射ミラー４０２の姿勢を変更する場合について説明するが、本開示はこれに限定されない。バーストＯＦＦ期間において、高反射ミラー３４２の姿勢がアクチュエータＰ２によって変更されてもよい。メインパルスレーザ光３１ｍ及び第２のガイドレーザ光Ｇ２の光路軸を制御する場合には、高反射ミラー３４６の姿勢がアクチュエータＭ２によって変更されてもよい。また、その他のミラーの姿勢が変更されてもよい。
８．２ 動作
第６の実施形態において、光路軸調整の処理手順のメインフローは図７と同様である。第６の実施形態においては、図７のＳ７００において、Ｘ方向の集光位置を制御する方法のもう１つの例として、アクチュエータＰ３を制御する方法が採用される。Ｓ７００の詳細について、第３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の制御を、アクチュエータＰ３の制御に置き換えた場合について、図２０〜図２３を参照しながら説明する。但し、第１、第２、第４、及び第５の実施形態についても同様の置き換えが可能である。
８．２．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
図２０は、第６の実施形態において計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の例を示すフローチャートである。図２０に示される処理は、図７のＳ７００のサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７０１ａ及びＳ７０２ｂの処理は、図１２を参照しながら説明したものと同様である。
次に、Ｓ７２０ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、ミラー傾斜角をθｘ方向にスキャンして、反射光を検出可能な集光位置を探す。Ｓ７２０ｅの詳細については、図２２及び図２３を参照しながら後述する。Ｓ７２０ｅの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ７３０ｅに進める。ここで、θｘ方向とは、プラズマ生成領域２５の近傍における第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸の位置をＸ方向に移動させるようなミラーの回転方向をいう。
Ｓ７３０ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、＋θｘ方向又は−θｘ方向のうち、反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御する。Ｓ７３０ｅの詳細については、図２１を参照しながら後述する。Ｓ７３０ｅの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了し、図７に示される処理に戻る。
８．２．１．１ 反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御する処理
図２１は、反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図２１に示される処理は、図２０のＳ７３０ｅのサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７３２の処理は、図１３を参照しながら説明したものと同様である。
次に、Ｓ７３３ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、第１方向にミラーをΔθｘａ回転させ、図示しない記憶部に回転方向を記憶させる。第１方向は、＋θｘ方向でもよいし、−θｘ方向でもよい。ミラーの回転角度を示すΔθｘａについては、図２３を参照しながら後述する。
次のＳ７３４からＳ７３９までの処理は、図１３を参照しながら説明したものと同様である。
Ｓ７３９において、光量の変化量ΔＬが正数である場合（Ｓ７３９：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７４０ｅに処理を進める。光量の変化量ΔＬが正数であることは、ミラーの回転によって反射光の光量Ｌが増加したことを示すので、再度同じ方向にミラーを回転させれば、さらに反射光の光量Ｌが増加する可能性がある。そこで、Ｓ７４０ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶された移動方向と同じ方向に、ミラーをΔθｘａ回転させる。Ｓ７４０ｅの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３４に処理を戻して、Ｓ７３４からＳ７４０ｅ又はＳ７４１ｅまでの処理を繰り返す。
光量の変化量ΔＬが０以下である場合（Ｓ７３９：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７４１ｅに処理を進める。光量の変化量ΔＬが０以下であることは、ミラーの回転によって反射光の光量Ｌが増加しなかったことを示すので、再度同じ方向にミラーを回転させても、反射光の光量Ｌの増加は期待できない。そこで、Ｓ７４１ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶された移動方向と反対の方向に、ミラーをΔθｘａ回転させる。また、Ｓ７４１ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、新しい回転方向を図示しない記憶部に記憶させる。Ｓ７４１ｅの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３４に処理を戻して、Ｓ７３４からＳ７４０ｅ又はＳ７４１ｅまでの処理を繰り返す。
８．２．１．２ ミラー傾斜角をθｘ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理
図２２は、ミラー傾斜角をθｘ方向にスキャンして反射光を検出可能な集光位置を探す処理の詳細を示すフローチャートである。図２２に示される処理は、図２０のＳ７２０ｅのサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７２１ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、ミラー傾斜角を下限値θｘｌｌに制御する。
次のＳ７２２及びＳ７２３の処理は、図１４を参照しながら説明したものと同様である。
Ｓ７２３において、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１以下である場合（Ｓ７２３：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７２４ｅに処理を進める。Ｓ７２４ｅにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、ミラー傾斜角の上限値θｘｕｌへ近づく方向にミラーをΔθｘｂ回転させる。ここでのミラーの回転角度を示すΔθｘｂは、上述のΔθｘａより大きい値とする。Ｓ７２４ｅの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７２２に処理を戻してＳ７２２からＳ７２４ｅまでの処理を繰り返す。
図２３は、Ｘ方向の集光位置を制御する処理について説明する図である。図２３は、横軸にミラーのＸ方向傾斜角を示し、縦軸に反射光の光量Ｌを示す。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きい場合（図２０のＳ７０２ｂ：ＹＥＳ）、ミラーの回転角度はΔθｘａに設定される（図２１のＳ７３３ｅ）。ミラーの回転による光量の変化量の絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇより大きい場合には（図２１のＳ７３７：ＹＥＳ）、さらにミラーの回転が行われる（図２１のＳ７４０ｅ又はＳ７４１ｅ）。光量の変化量の絶対値｜ΔＬ｜が所定値ΔＬｇ以下となった場合には（図２１のＳ７３７：ＹＥＳ）、集光位置の制御が完了する。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１以下である場合（図２０のＳ７０２ｂ：ＮＯ）、ミラー傾斜角は下限値θｘｌｌに制御され（図２２のＳ７２１ｅ）、ミラーの回転角度はΔθｘｂに設定される（図２２のＳ７２４ｅ）。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ１より大きくなった場合（図２２のＳ７２３：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５の処理は図２１の処理に移行する。
８．３ 作用
第６の実施形態によれば、アクチュエータＰ３による高反射ミラー４０２の回転によって、プラズマ生成領域２５の近傍における第１のガイドレーザ光Ｇ１の光路軸の位置を移動させることができる。アクチュエータＰ３による光路軸の制御は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４による光路軸の制御よりも応答性が高いことが期待できる。第６の実施形態によれば、光路軸の制御を高速で行うことができる。
９．レーザ光進行方向制御部のミラーによってＹ方向の集光位置を制御するＥＵＶ光生成システム
図２４を参照して、本開示の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成システムの構成は、図１９を参照しながら説明したＥＵＶ光生成システム１１ｅと同様であり、アクチュエータＰ３を含む。
９．１ 動作
第７の実施形態において、光路軸調整の処理手順のメインフローは図１６又は図１８と同様である。第７の実施形態においては、図１６又は図１８のＳ８００ｃにおいて、Ｙ方向の集光位置を制御する方法のもう１つの例として、アクチュエータＰ３を制御する方法が採用される。
第７の実施形態においては、第６の実施形態と同様に、図１６又は図１８のＳ７００において、Ｘ方向の集光位置を制御する方法のもう１つの例として、アクチュエータＰ３を制御する方法が採用されてもよい。これについての説明は第６の実施形態で行ったので、ここでは省略する。
９．１．１ 反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理
図２４は、第７の実施形態において計測される反射光の輝点の位置が目標位置に近づくようにＹ方向の集光位置を制御する処理の詳細を示すフローチャートである。
まず、Ｓ８０１からＳ８０４までの処理は、図１７において対応する処理と同様である。
Ｓ８０４において、差ΔＰｙの絶対値｜ΔＰｙ｜が所定値ΔＰｙｔｒより大きい場合（Ｓ８０４：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ８０５ｆに処理を進める。
Ｓ８０５ｆにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、差ΔＰｙが０に近づくようにミラー傾斜角を制御する。Ｓ８０５ｆの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ８０２に処理を戻して、Ｓ８０２からＳ８０５ｆまでの処理を繰り返す。
１０．レーザ光集光光学系のステージとレーザ光進行方向制御部のミラーとの両方を制御するＥＵＶ光生成システム
１０．１ 構成
図２５は、本開示の第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｇの構成を示す一部断面図である。第８の実施形態において、ＥＵＶ光生成システム１１ｇは、図１９に示される第６の実施形態の構成に加えて、ＥＵＶ光生成制御部５からレーザ光集光光学系アクチュエータ８４への信号線が図示されている。他の点については図１９を参照しながら説明したものと同様である。
１０．２ 動作
第８の実施形態においては、バーストＯＦＦ期間において、アクチュエータＰ３とレーザ光集光光学系アクチュエータ８４との両方が制御される。
第８の実施形態において、光路軸調整の処理手順のメインフローは図７と同様である。第８の実施形態においては、図７のＳ７００において、Ｘ方向の集光位置を制御する方法のもう１つの例として、アクチュエータＰ３とレーザ光集光光学系アクチュエータ８４との両方を制御する方法が採用される。Ｓ７００の詳細について、第３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の制御を、アクチュエータＰ３とレーザ光集光光学系アクチュエータ８４との両方の制御に置き換えた場合について、図２６〜図２８を参照しながら説明する。但し、第１、第２、第４、及び第５の実施形態についても同様の置き換えが可能である。
１０．２．１ 反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理
図２６は、第８の実施形態において計測される反射光の光量が最大となるようにＸ方向の集光位置を制御する処理の例を示すフローチャートである。図２６に示される処理は、図７のＳ７００のサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７０１ａ、Ｓ７０２ｂ、及びＳ７２０ｂの処理は、図１２を参照しながら説明したものと同様である。
次に、Ｓ７３０ｇにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、＋θｘ方向又は−θｘ方向のうち、反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御し、その後Ｘ方向にステージを制御する。Ｓ７３０ｇの詳細については、図２７を参照しながら後述する。Ｓ７３０ｇの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了し、図７に示される処理に戻る。
１０．２．１．１ 反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御し、その後Ｘ方向にステージを制御する処理
図２７は、反射光の光量Ｌが増加するθｘ方向にミラー傾斜角を制御し、その後Ｘ方向にステージを制御する処理の詳細を示すフローチャートである。図２７に示される処理は、図２６のＳ７３０ｇのサブルーチンとして、ＥＵＶ光生成制御部５によって行われる。
まず、Ｓ７３２からＳ７４０ｅ又はＳ７４１ｅまでの処理は、図２１を参照しながら説明したものと同様である。
図２７において、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７４０ｅ又はＳ７４１ｅの後、Ｓ７４２ｇに処理を進める。
Ｓ７４２ｇにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、現在のミラー傾斜角θｘを検出する。
次に、Ｓ７４３ｇにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、現在のミラー傾斜角θｘが、第１の値θｘｍｉｎ以上、第２の値θｘｍａｘ以下の範囲に入っているか否かを判定する。第１の値θｘｍｉｎ及び第２の値θｘｍａｘとしては、ミラー傾斜角の変更による収差が無視できる範囲内の数値が設定される。
現在のミラー傾斜角θｘが、第１の値θｘｍｉｎ以上、第２の値θｘｍａｘ以下の範囲に入っている場合（Ｓ７４３ｇ：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３４に処理を戻して、Ｓ７３４からＳ７４３ｇまでの処理を繰り返す。
現在のミラー傾斜角θｘが、第１の値θｘｍｉｎ以上、第２の値θｘｍａｘ以下の範囲に入っていない場合（Ｓ７４３ｇ：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７４４ｇに処理を進める。
Ｓ７４４ｇにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージ制御サブルーチンを実行する。ステージ制御サブルーチンについては、図２８を参照しながら説明する。
Ｓ７４４ｇの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７３２に処理を戻す。
１０．２．１．１．１ ステージ制御サブルーチン
図２８は、ステージ制御サブルーチンの詳細を示すフローチャートである。
まず、Ｓ７４４１において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ミラー傾斜角を現在のミラー傾斜角θｘから初期値θｘ０に戻す。
次に、Ｓ７４４２において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ミラー傾斜角を初期値θｘ０から上述のθｘに移動させた場合の集光点の移動距離ΔＸｃを以下の式により計算する。
ΔＸｃ＝Ｆ・２（θｘ−θｘ０）
ここで、Ｆは、回転させる高反射ミラー４０２からプラズマ生成領域２５までのレーザ光の光路に沿った距離である。このとき、ΔＸｃは、ｓｉｎ（Ｆ・２（θｘ−θｘ０））で表される。しかし、Ｆ・２（θｘ−θｘ０）の絶対値が十分小さければ、ｓｉｎ（Ｆ・２（θｘ−θｘ０））は、Ｆ・２（θｘ−θｘ０）と近似することができる。
次に、Ｓ７４４３において、ＥＵＶ光生成制御部５は、ステージをΔＸｃ移動させる。ステージをΔＸｃ移動させると、集光点もΔＸｃ移動するので、ミラー傾斜角を初期値θｘ０に戻したことによる集光点の変化−ΔＸｃを補償することができる。
次に、Ｓ７４４４において、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌを検出する。
Ｓ７４４４の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、本フローチャートの処理を終了し、図２７に示される処理に戻る。Ｓ７４４４において検出された反射光の光量Ｌは、図２７のＳ７３２において、移動前の値Ｌｐとして、図示しない記憶部に記憶される。
１０．３ 作用
第８の実施形態によれば、第６の実施形態と同様に、アクチュエータＰ３による高反射ミラー４０２の回転によって、光路軸の制御を高速で行うことができる。但し、高反射ミラー４０２の回転によって光路軸の制御を行うと、集光点において収差が発生し、集光性能に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、高反射ミラー４０２の傾斜角θｘが一定範囲を超えた場合に、高反射ミラー４０２の傾斜角を初期値θｘ０に戻すとともに、高反射ミラー４０２の傾斜角を初期値θｘ０に戻したことによる集光点の変化をステージ制御によって補償することができる。
１１．反射光の光量Ｌの低下を監視するＥＵＶ光生成システム
１１．１ 構成
図２９は、本開示の第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｈの構成を示す一部断面図である。第９の実施形態において、ＥＵＶ光生成システム１１ｈは、図５に示される構成に対し、タイマ５１が設けられていない点で、第１の実施形態と異なる。他の点については、第９の実施形態は第１の実施形態と同様である。また、第２〜第８の実施形態においても、タイマ５１を設けない構成とすることにより、同様の変形が可能である。
１１．２ 動作
図３０は、第９の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。第９の実施形態においては、図７に示される処理の代わりに、図３０に示される処理が行われる点で、第１の実施形態と異なる。他の点については、第９の実施形態は第１の実施形態と同様である。また、第２〜第８の実施形態においても、同様の変形が可能である。
図３０を参照すると、まず、Ｓ４００において、ＥＵＶ光生成制御部５は、バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示しているか否かを判定する。バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示していない場合（Ｓ４００：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、バーストＯＦＦ期間になるまで待機する。バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示している場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４４０ｈに処理を進める。
Ｓ４４０ｈにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌを検出する。この処理は、バースト信号の立下りからの経過時間に関係なく行われる。
次に、Ｓ４５０ｈにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きいか否かを判定する。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きい場合（Ｓ４５０ｈ：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４００に処理を戻す。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下である場合（Ｓ４５０ｈ：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ７００に処理を進める。Ｓ７００の処理は、図７において対応する処理と同様である。但し、Ｓ４４０ｈにおいて反射光の光量Ｌを検出済みであるので、Ｓ７００において、図１１又は図１２に示されるＳ７０１ａの処理は省略されてもよい。
Ｓ７００の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ８００ｃに処理を進める。Ｓ８００ｃの処理は、図１６又は図１８において説明したものと同様である。
Ｓ８００ｃの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ４００に戻す。
あるいは、Ｓ８００ｃの処理は、図７と同様に省略されてもよい。その場合には、Ｓ７００の後、ＥＵＶ光生成制御部５は、処理をＳ４００に戻す。
図３１は、第９の実施形態においてＸ方向の集光位置を制御する処理について説明する図である。図３１は、横軸にステージのＸ方向位置を示し、縦軸に反射光の光量Ｌを示す。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きい場合（図３０のＳ４５０ｈ：ＹＥＳ）、集光位置の制御はなされず、反射光の光量Ｌの監視が続けられる。
反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下となった場合（図３０のＳ４５０ｈ：ＮＯ）、反射光の光量が最大となるように、ステージが制御される（図３０のＳ７００）。
図３２は、第９の実施形態における光路軸調整のタイミングチャートである。バースト信号については図４を参照しながら説明したものと同様である。図３２に示されるように、バースト信号がバーストＯＦＦ期間になると（図３０のＳ４００：ＹＥＳ）、反射光の計測が開始される。反射光の光量Ｌは次第に低下する。バーストＯＦＦ期間が短い場合には、反射光の光量Ｌが大幅に低下する前にバーストＯＦＦ期間が終了する。バーストＯＦＦ期間が長い場合には、バーストＯＦＦ期間が終了する前に反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下の値まで低下することがある。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下になったら（図３０のＳ４５０ｈ）、集光位置の制御が行われる（図３０のＳ７００）。集光位置の制御が行われた後も反射光の光量Ｌの監視が続けられる。反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下になるごとに（図３０のＳ４５０ｈ）、集光位置の制御が行われる（図３０のＳ７００）。
１１．３ 作用
第９の実施形態によれば、バーストＯＦＦ期間において、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下になるごとに集光位置の制御が行われるので、反射光の光量Ｌが大幅に低下する前に光路軸が調整される。また、バーストＯＦＦ期間において、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２以下になるごとに集光位置の制御が行われるので、反射光の光量Ｌが少ししか変化していない場合には光路軸の調整を省略することができる。
１２．Ｘ方向の集光位置の制御をスキップしてもＹ方向の集光位置を制御するＥＵＶ光生成システム
１２．１ メインフロー
図３３は、第１０の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。第１０の実施形態においては、図３０に示される処理の代わりに、図３３に示される処理が行われる点で第９の実施形態と異なる。他の点については、第１０の実施形態は第９の実施形態と同様である。
図３３において、Ｓ４００からＳ８００ｃまでの各ステップの処理内容は、図３０に示される各ステップの処理内容と同様である。但し、図３３のＳ４５０ｉにおいて、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きい場合（Ｓ４５０ｉ：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４００に処理を戻すのではなく、Ｓ８００ｃに処理を進める。
１２．２ 作用
第１０の実施形態によれば、反射光の光量Ｌが閾値Ｌｍｉｎ２より大きく、Ｘ方向の集光位置が所望の範囲内であるとみなせる場合でも、Ｓ８００ｃに処理を進めることにより、Ｙ方向の集光位置を制御することができる。
１３．バーストＯＮ期間において使用されるターゲットセンサとバーストＯＦＦ期間において使用される光センサとを兼用したＥＵＶ光生成システム
１３．１ 構成
図３４は、本開示の第１１の実施形態に係るＥＵＶ光生成システム１１ｊの構成を示す一部断面図である。第９の実施形態において、ＥＵＶ光生成システム１１ｊは、図３に示される構成に対して、ターゲットセンサと兼用した光センサ８０ｊと、光源部８１ｊとを備えている。他の点については、第１１の実施形態は第９の実施形態と同様である。また、第１〜第８の実施形態及び第１０の実施形態においても、ターゲットセンサと兼用した光センサ８０ｊと、光源部８１ｊとを備える構成とすることにより、同様の変形が可能である。
光センサ８０ｊと光源部８１ｊとは、プラズマ生成領域２５を挟んで互いに略反対側に配置されている。
光センサ８０ｊは、イメージセンサ４０ａと、光学フィルタ４０ｂと、転写光学系４０ｃと、光シャッタ４０ｄと、筐体４０ｅと、を含む。イメージセンサ４０ａと、光学フィルタ４０ｂと、転写光学系４０ｃと、光シャッタ４０ｄとが、筐体４０ｅに収容されている。筐体４０ｅとチャンバ２ａとの間のチャンバ２ａの壁面に、ウインドウ４０ｆが配置されている。
光源部８１ｊは、フラッシュランプ４１ａと、照明光学系４１ｂと、筐体４１ｅと、を含む。フラッシュランプ４１ａと、照明光学系４１ｂとが、筐体４１ｅに収容されている。筐体４１ｅとチャンバ２ａとの間のチャンバ２ａの壁面に、ウインドウ４１ｆが配置されている。
１３．２ 動作
光源部８１ｊにおいて、フラッシュランプ４１ａは、ＥＵＶ光生成制御部５からの制御信号に基づいて可視光の光を出射する。フラッシュランプ４１ａから出射した光は、照明光学系４１ｂを介してプラズマ生成領域２５に到達する。
光センサ８０ｊにおいて、転写光学系４０ｃは、プラズマ生成領域２５に存在する物体の像をイメージセンサ４０ａの受光面に形成する。イメージセンサ４０ａは、受光面に形成された像の光強度分布を示すデータをイメージデータとしてＥＵＶ光生成制御部５に出力する。光シャッタ４０ｄは、ＥＵＶ光生成制御部５からの制御信号に基づいて開閉する。
バーストＯＮ期間において、光センサ８０ｊは、プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７にプリパルスレーザ光３１ｐが照射される直前に、当該ターゲット２７を撮像することができる。このとき、光シャッタ４０ｄの開時間は例えばナノ秒オーダーに設定される。また、光シャッタ４０ｄが開かれるタイミングと重なるタイミングでフラッシュランプ４１ａが点灯される。
あるいは、光センサ８０ｊは、プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７にプリパルスレーザ光３１ｐが照射された後、メインパルスレーザ光３１ｍが照射される前に、二次ターゲットを撮像することができる。このときも、光シャッタ４０ｄの開時間は例えばナノ秒オーダーに設定される。
あるいは、光センサ８０ｊは、プラズマ生成領域２５において二次ターゲットにメインパルスレーザ光３１ｍが照射された後に、プラズマを撮像することができる。このときも、光シャッタ４０ｄの開時間は例えばナノ秒オーダーに設定される。
バーストＯＦＦ期間において、光センサ８０ｊは、プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７を撮像することができる。このとき、光シャッタ４０ｄの開時間は例えばマイクロ秒オーダーに設定される。フラッシュランプ４１ａは点灯されず、光センサ８０ｊは第１のガイドレーザ光Ｇ１の反射光を検出する。
１３．２．１ メインフロー
図３５は、第１１の実施形態における光路軸調整の処理手順を示すフローチャートである。第１１の実施形態においては、図３０に示される処理の代わりに、図３５に示される処理が行われる点で第９の実施形態と異なる。第１１の実施形態において、バーストＯＮ期間においては短い露光時間でターゲットが撮像され、バーストＯＦＦ期間においては長い露光時間でターゲットが撮像される。他の点については、第１１の実施形態は第９の実施形態と同様である。また、第１〜第８の実施形態及び第１０の実施形態においても、光シャッタ４０ｄの開時間を変更可能とすることにより、同様の変形が可能である。
図３５において、Ｓ４００の処理は、図３０を参照しながら説明したものと同様である。Ｓ４００において、バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示していない場合（Ｓ４００：ＮＯ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４１０ｊに処理を進める。バースト信号がバーストＯＦＦ期間を示している場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４２０ｊに処理を進める。
Ｓ４１０ｊにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、シャッタ開時間Ｅｘを、バーストＯＮ期間のためのシャッタ開時間Ｅｘｓに設定する。Ｓ４１０ｊの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４００に処理を戻す。
Ｓ４２０ｊにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、シャッタ開時間Ｅｘを、バーストＯＦＦ期間のためのシャッタ開時間Ｅｘｌに設定する。シャッタ開時間Ｅｘｌは、シャッタ開時間Ｅｘｓよりも長い時間である。Ｓ４２０ｊの後、ＥＵＶ光生成制御部５は、Ｓ４３０ｊに処理を進める。
Ｓ４３０ｊにおいて、ＥＵＶ光生成制御部５は、シャッタ開時間Ｅｘｌの設定に従って光シャッタ４０ｄを開閉する。シャッタ開時間Ｅｘｌは長い時間に設定されているので、第１のガイドレーザ光Ｇ１の反射光が弱くても、イメージセンサ４０ａで検出することができる。
Ｓ４３０ｊの後のＳ４４０ｈ以降の処理は、図３０において対応する処理と同様である。
１３．３ 作用
第１１の実施形態によれば、バーストＯＮ期間において使用されるターゲットセンサと、バーストＯＦＦ期間において使用される光センサとを兼用したので、チャンバ２ａの壁面に取り付けるセンサの数を低減することができる。また、光シャッタの開時間を切替え可能とすることにより、バーストＯＮ期間とバーストＯＦＦ期間とで適切な使い分けが可能となる。
１４．補足
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 (4)

  1. 所定領域に向けてターゲットを出力するターゲット供給部と、
    外部装置から入力されるバースト信号が第１の状態である期間に、ドライブレーザ光を出力するドライブレーザと、
    ガイドレーザ光を出力するガイドレーザと、
    前記ドライブレーザから出力される前記ドライブレーザ光の光路軸と、前記ガイドレーザから出力される前記ガイドレーザ光の光路軸と、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る前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光を前記所定領域に集光するレーザ光集光光学系と、
    前記レーザ光集光光学系による前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光の集光位置を変更するアクチュエータと、
    前記ガイドレーザ光の前記ターゲットによる反射光を検出する光センサと、
    前記バースト信号が前記第１の状態と異なる第２の状態である期間に、前記光センサで検出される前記反射光の光量が大きくなるように前記アクチュエータを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記バースト信号が前記第１の状態から前記第２の状態となった後、前記第１の状態に戻るまでの期間に、前記アクチュエータの制御を複数回行う、
    極端紫外光生成システム。
  2. 所定領域に向けてターゲットを出力するターゲット供給部と、
    外部装置から入力されるバースト信号が第１の状態である期間に、ドライブレーザ光を出力するドライブレーザと、
    ガイドレーザ光を出力するガイドレーザと、
    前記ドライブレーザから出力される前記ドライブレーザ光の光路軸と、前記ガイドレーザから出力される前記ガイドレーザ光の光路軸と、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る前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光を前記所定領域に集光するレーザ光集光光学系と、
    前記レーザ光集光光学系による前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光の集光位置を変更するアクチュエータと、
    前記ガイドレーザ光の前記ターゲットによる反射光を検出する光センサと、
    前記バースト信号が前記第１の状態と異なる第２の状態である期間に、前記光センサで検出される前記反射光の光量が大きくなるように前記アクチュエータを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記バースト信号が前記第１の状態から前記第２の状態となった後、前記第１の状態に戻るまでの期間に、所定の周期で前記アクチュエータの制御を行う、
    極端紫外光生成システム。
  3. 所定領域に向けてターゲットを出力するターゲット供給部と、
    外部装置から入力されるバースト信号が第１の状態である期間に、ドライブレーザ光を出力するドライブレーザと、
    ガイドレーザ光を出力するガイドレーザと、
    前記ドライブレーザから出力される前記ドライブレーザ光の光路軸と、前記ガイドレーザから出力される前記ガイドレーザ光の光路軸と、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る前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光を前記所定領域に集光するレーザ光集光光学系と、
    前記レーザ光集光光学系による前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光の集光位置を変更するアクチュエータと、
    前記ガイドレーザ光の前記ターゲットによる反射光を検出する光センサと、
    前記バースト信号が前記第１の状態と異なる第２の状態である期間に、前記光センサで検出される前記反射光の光量が大きくなるように前記アクチュエータを制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記バースト信号が前記第１の状態から前記第２の状態となった後、前記第１の状態に戻るまでの期間に、前記光センサで検出される前記反射光の光量が所定値より小さくなるごとに前記アクチュエータの制御を行う、
    極端紫外光生成システム。
  4. 所定領域に向けてターゲットを出力するターゲット供給部と、
    外部装置から入力されるバースト信号が第１の状態である期間に、ドライブレーザ光を出力するドライブレーザと、
    ガイドレーザ光を出力するガイドレーザと、
    前記ドライブレーザから出力される前記ドライブレーザ光の光路軸と、前記ガイドレーザから出力される前記ガイドレーザ光の光路軸と、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る前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光を前記所定領域に集光するレーザ光集光光学系と、
    前記レーザ光集光光学系による前記ドライブレーザ光及び前記ガイドレーザ光の集光位置を変更するアクチュエータと、
    前記ガイドレーザ光の前記ターゲットによる反射光を検出する光センサと、
    前記バースト信号が前記第１の状態と異なる第２の状態である期間に、前記光センサで検出される前記反射光の光量が大きくなるように前記アクチュエータを制御する制御部と、
    を備え、
    前記光センサは、転写光学系と、イメージセンサと、を含み、前記バースト信号が前記第１の状態である期間に、第１の露光時間で前記ターゲットを撮像し、前記バースト信号が前記第２の状態である期間に、前記第１の露光時間より長い第２の露光時間で前記ターゲットを撮像する、
    極端紫外光生成システム。
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