JP6808749B2 - レーザ装置および極端紫外光生成装置 - Google Patents

レーザ装置および極端紫外光生成装置 Download PDF

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Description

本開示はレーザ装置および、このレーザ装置を用いる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、２０ｎｍ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２０ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３．５ｎｍ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 Reflective 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、電子加速器から出力される電子を用いた自由電子レーザ（Free Electron Laser）装置の３種類の装置が提案されている。
特開２０１５−０２６６６８号公報 特開２０１５−０３８９２２号公報 特開平１０−１６３５５０号公報
概要
本開示の一態様によるレーザ装置は、発光トリガ信号を生成するレーザ制御部、レーザ制御部から送信された発光トリガ信号に基づいてパルスレーザ光を出力するマスターオシレータ、レーザ制御部から送信された発光トリガ信号を受信し、この受信時から所定の遅延時間を置いてスイッチング信号を生成する遅延回路、遅延回路から送信されたスイッチング信号に基づいて高電圧パルスを生成する高電圧スイッチ、マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光の光路上に位置し、高電圧スイッチから出力された高電圧パルスに基づいて駆動される光シャッタ、および高電圧スイッチから出力された高電圧パルスを検出し、高電圧パルス検知信号を遅延回路に送信する高電圧モニタを含み、遅延回路は、発光トリガ信号と高電圧パルス検知信号とに基づいて遅延時間を決定する。
本開示の別の態様によるレーザ装置は、外部トリガ信号を受信し、この受信時から第１の遅延時間を置いて第１の発光トリガ信号を生成し、外部トリガ信号に基づいて第２の発光トリガ信号を生成するレーザ制御部、レーザ制御部から送信された第１の発光トリガ信号に基づいてパルスレーザ光を出力するマスターオシレータ、レーザ制御部から送信された第２の発光トリガ信号を受信し、この受信時から第２の遅延時間を置いてスイッチング信号を生成する遅延回路、遅延回路から送信されたスイッチング信号に基づいて高電圧パルスを生成する高電圧スイッチ、マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光の光路上に位置し、高電圧スイッチから出力された高電圧パルスに基づいて駆動される光シャッタ、および高電圧スイッチから出力された高電圧パルスを検出し、高電圧パルス検知信号をレーザ制御部に送信する高電圧モニタを含み、レーザ制御部は、外部トリガ信号と高電圧パルス検知信号とに基づいて遅延時間を決定する。
本開示のさらに別の態様によるレーザ装置は、受信した外部トリガ信号に基づいて発光トリガ信号を生成し、外部トリガ信号の受信時から第３の遅延時間を置いてスイッチング信号を生成するレーザ制御部、レーザ制御部から送信された発光トリガ信号に基づいてパルスレーザ光を出力するマスターオシレータ、レーザ制御部から送信されたスイッチング信号に基づいて高電圧パルスを生成する高電圧スイッチ、マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光の光路上に位置し、高電圧スイッチから出力された高電圧パルスに基づいて駆動される光シャッタ、および高電圧スイッチから出力された高電圧パルスを検出し、高電圧パルス検知信号をレーザ制御部に送信する高電圧モニタを含み、レーザ制御部は、外部トリガ信号と高電圧パルス検知信号とに基づいて第３の遅延時間を決定する。
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、典型的なＥＵＶ光生成装置の全体構成を示す概略側面図である。 図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置の要部を概略的に示すブロック図である。 図３は、光シャッタの一例を示す概略図である。 図４は、比較例としてのレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。 図５は、図４に示すレーザ装置における各信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。 図６は、実施形態１に係るレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。 図７は、図６に示すレーザ装置における制御処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、図６に示すレーザ装置における各信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。 図９は、実施形態２に係るレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。 図１０は、図９に示すレーザ装置における制御処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、図９に示すレーザ装置における各信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。 図１２は、実施形態３に係るレーザ装置の概略構成を示すブロック図である。 図１３は、図１２に示すレーザ装置における制御処理の流れを示すフローチャートである。 図１４は、図１２に示すレーザ装置における各信号の発生タイミングを示すタイミングチャートである。
実施形態
＜目次＞
１．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
１．１ 構成
１．２ 動作
２．比較例
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ 課題
３．実施形態１
３．１ 実施形態１の構成
３．２ 実施形態１の動作
３．３ 実施形態１の作用・効果
４．実施形態２
４．１ 実施形態２の構成
４．２ 実施形態２の動作
４．３ 実施形態２の作用・効果
５．実施形態３
５．１ 実施形態３の構成
５．２ 実施形態３の動作
５．３ 実施形態３の作用・効果
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および動作の全てが本開示の構成およ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光生成装置の全体説明
１．１ 構成
図１は、典型的な極端紫外（ＥＵＶ）光生成装置の全体構成を示す概略側面図である。同図に示すＥＵＶ光生成装置は、露光装置８０に露光光として利用されるＥＵＶ光を供給するためのものである。すなわち、図１中の、露光装置８０および露光装置制御部８１以外の要素により、ＥＵＶ光生成装置が構成されている。本例のＥＵＶ光生成装置は、レーザ光をターゲット物質に照射してターゲット物質を励起することによりＥＵＶ光を発生させる、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用した装置である。このＥＵＶ光生成装置は、ＥＵＶチャンバ１と、ＥＵＶ光生成制御部２と、レーザ装置３と、送光光学系（ビームデリバリシステム）４と、ドロップレット供給部５と、ドロップレット検出装置６と、制御システム５０とを含む。
上記ＥＵＶチャンバ１は、その内部でＥＵＶ光を生成するためのチャンバであり、好ましくは真空チャンバとされる。ＥＵＶチャンバ１は、ステージ１０と、第１プレート１１と、ステージ１０を介してＥＵＶチャンバ１に保持された第２プレート１２と、この第２プレート１２に保持された高反射軸外放物面ミラー１３と、同じく第２プレート１２に保持された高反射平面ミラー１４と、レーザ光導入用のウインドウ１５とを含む。なお、上記第１プレート１１には、レーザ光導入用の貫通孔１６が設けられている。上記高反射軸外放物面ミラー１３および高反射平面ミラー１４は、後述するパルスレーザ光Ｌを集光するためのレーザ集光光学系１７を構成している。
ＥＵＶチャンバ１はさらに、ＥＵＶ光集光ミラーホルダ２０と、このＥＵＶ光集光ミラーホルダ２０に保持されたＥＵＶ光集光ミラー２１と、ターゲット受け２２と、ＥＵＶ光パルスエネルギセンサ２５とを含む。ＥＵＶ光集光ミラー２１は、例えば回転楕円面形状の反射面を有するミラーであり、第１の焦点がプラズマ生成領域２３に位置し、第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２４に位置するように配置されている。ＥＵＶ光パルスエネルギセンサ２５は、プラズマ生成領域２３において発生するパルス状のＥＵＶ光のエネルギを検出するように配置されている。
レーザ装置３は、ターゲット物質を励起するためのパルスレーザ光Ｌを発生させる。このレーザ装置３としては、一例として発振増幅型レーザ装置（master oscillator power amplifier type laser apparatus）が適用される。あるいは、レーザ装置３として、プリパルスレーザビームを発生させるＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザ装置と、メインパルスレーザビームを発生させるＣＯ２レーザ装置との組合せ等も適用可能である。さらに、レーザ装置３として、その他のレーザ装置が用いられてもよい。このレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光Ｌは、例えばパルス幅が数ｎｓ〜数十ｎｓ程度、周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度のレーザ光である。
送光光学系４は、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光Ｌを反射させてその進行方向を変える第１高反射ミラー９１と、この第１高反射ミラー９１で反射したパルスレーザ光Ｌを上記ウインドウ１５に向けて反射させる第２高反射ミラー９２とを含む。
ドロップレット供給部５は、ＥＵＶ光を発生させるために用いられるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等のターゲット物質を、球状のドロップレットＤＬとしてＥＵＶチャンバ１内に供給する。このドロップレット供給部５は、圧力調節器３１と、溶融した状態のターゲット物質を蓄えるタンク３２と、ターゲット物質を溶融させるヒータ３３と、溶融状態のターゲット物質を吐出させるノズル３４と、ノズル３４の側壁を振動させるピエゾ素子３５とを含む。なお、上記圧力調節器３１の動作は、制御システム５０の制御部５１によって制御される。上記ドロップレットＤＬは断続的かつ周期的に生成され、ＥＵＶチャンバ１内においてドロップレット軌道Ｑ上を進行する。
ドロップレット検出装置６は、例えば可視域の波長の照明光Ｆを発する半導体レーザ等の光源４０と、照明光学系４１とを含む光源部４２を備えている。照明光学系４１は、上記ドロップレット軌道Ｑ上の所定の位置Ｐに照明光Ｆを集光する。そこで、この位置ＰにドロップレットＤＬが存在すれば、そのドロップレットＤＬが照明光Ｆを一部遮ることになる。またドロップレット検出装置６は、上記照明光Ｆを集光する受光光学系４３と、集光された照明光Ｆを検出する光センサ４４とを含む受光部４５を備えている。受光部４５は、光源部４２と対向する状態に配置されている。
上記照明光学系４１は例えば集光レンズを含む。光源４０から発せられた後、この照明光学系４１を経た照明光Ｆは、上記位置Ｐにおいて集光する。一方受光光学系４３も例えば集光レンズを含む。上記位置Ｐにおいて集光した後に発散した照明光Ｆは、受光光学系４３により集光されて光センサ４４に入射する。
１．２ 動作
上記の構成において、タンク３２中のターゲット物質は、ヒータ３３によって融点以上の所定温度に加熱される。例えばターゲット物質がＳｎである場合、Ｓｎはその融点（２３２℃）以上の２５０〜２９０℃の温度範囲に加熱される。この加熱を行うに当たっては、制御部５１によりヒータ３３の動作を制御して、温度調節を行ってもよい。また、制御部５１により圧力調節器３１の動作が制御されて、タンク３２内の圧力が、融解したターゲット物質のジェットがノズル３４から所定の速度で出力する圧力に維持される。そして制御部５１により、図示外のピエゾ電源を介してピエゾ素子３５に、所定波形の電圧信号であるドロップレット供給信号が印加される。それによりピエゾ素子３５が振動して、この振動がノズル３４に加えられる。以上により、ノズル３４から出力される上記ジェットがノズル３４の振動によって所定周期で分断され、ドロップレットＤＬが断続的に供給されるようになる。上記振動の周波数、すなわちドロップレット生成の周波数は、例えば５０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度とされる。
一方、ドロップレット検出装置６の光源部４２から出力された照明光Ｆは、受光部４５に受光される。そして、上述のように生成されて落下するドロップレットＤＬが、その軌道Ｑにおいて所定の位置Ｐを通過すると、ドロップレットＤＬにより照明光Ｆが遮られる。そのとき、受光部４５が検出する照明光Ｆの受光量が低下し、受光部４５が出力する出力信号は、この受光量の低下に対応して信号レベルが低下する。信号レベルがある閾値電圧より小さくなるときが、ドロップレットＤＬが上記所定の位置Ｐを通過したタイミングを示すものとなる。受光部４５が出力する出力信号は、通過タイミング信号Ｓ１として、制御部５１を介して制御回路５２に入力される。制御回路５２は遅延回路５３（後述の図２参照）を含む。制御回路５２は、入力された通過タイミング信号Ｓ１の信号レベル低下を検出すると、その検出時点から所定の時間遅延させて発光トリガ信号Ｓ２を出力する。
この発光トリガ信号Ｓ２は、レーザ装置３に入力される。レーザ装置３は、発光トリガ信号Ｓ２が入力されると、後に詳述するようにしてパルスレーザ光Ｌを出力する。このパルスレーザ光Ｌは、送光光学系４の第１高反射ミラー９１および第２高反射ミラー９２で反射した後、ウインドウ１５を通過してＥＵＶチャンバ１内に入射する。
上記パルスレーザ光Ｌは、レーザ集光光学系１７の高反射軸外放物面ミラー１３および高反射平面ミラー１４で反射した後、ＥＵＶ光集光ミラー２１の中央部に設けられた開口を通過して、ＥＵＶ光集光ミラー２１の光軸上を進行する。このパルスレーザ光Ｌは、高反射軸外放物面ミラー１３の作用により、プラズマ生成領域２３において集光する。プラズマ生成領域２３に到達したドロップレットＤＬは、この集光したパルスレーザ光Ｌの照射を受けてプラズマ化し得る。そして、このプラズマからＥＵＶ光が生成される。なお、パルスレーザ光Ｌが照射されなかったドロップレットＤＬは、ターゲット受け２２に受けられる。
ドロップレットＤＬは周期的に生成され、そしてこのドロップレットＤＬがドロップレット検出装置６において検出される毎にパルスレーザ光Ｌが出力されるので、ＥＵＶ光は周期的に生成される。こうして周期的に生成されるＥＵＶ光は、中間集光点２４に集光した後、露光装置８０に入射する。露光装置８０では、入射したＥＵＶ光が半導体露光等に用いられる。
露光装置８０の露光装置制御部８１はバースト信号Ｓ４を出力する。このバースト信号Ｓ４は、ＥＵＶ光生成制御部２および制御部５１を経由して制御回路５２に入力される。上記発光トリガ信号Ｓ２の出力は、露光装置制御部８１から制御回路５２にバースト信号Ｓ４が入力されているときだけ行われる。制御回路５２にバースト信号Ｓ４が入力されていない場合は、通過タイミング信号Ｓ１が制御部５１に入力されていても、発光トリガ信号Ｓ２は出力されない。したがって、この場合はパルスレーザ光Ｌが出力されないので、ＥＵＶ光は生成されない。
なお、図１に示すＥＵＶ光パルスエネルギセンサ２５は、プラズマ生成領域２３において発生するパルス状のＥＵＶ光のエネルギを検出し、そのエネルギを示すパルスエネルギ検出信号Ｓ５を出力する。このパルスエネルギ検出信号Ｓ５は、制御システム５０の制御部５１に入力される。制御部５１は、このパルスエネルギ検出信号Ｓ５が示すＥＵＶ光のパルスエネルギに基づいて、パルスレーザ光Ｌのエネルギの目標値を計算し、その目標値を示す目標エネルギ信号Ｓ３をレーザ装置３に入力する。それにより、レーザ装置３が出力するパルスレーザ光Ｌのエネルギが、上記目標値に設定される。
なお、露光装置８０からの指令によって、プラズマ生成領域２３を移動させる場合がある。プラズマ生成領域２３をドロップレット軌道Ｑと平行な方向に移動させる場合は、制御部５１が通過タイミング信号Ｓ１の信号レベル低下を検出してから、発光トリガ信号Ｓ２を出力するまでの時間遅延を変更させてもよい。また、プラズマ生成領域２３をドロップレット軌道Ｑに垂直な面内で移動させる場合は、ステージ１０を作動させ、第２プレート１２を介して高反射軸外放物面ミラー１３および高反射平面ミラー１４を、ドロップレット軌道Ｑに垂直な面内で移動させてもよい。
ここで図２に、以上説明したＥＵＶ光生成制御部２、露光装置制御部８１、制御システム５０、ＥＵＶ光パルスエネルギセンサ２５、ドロップレット検出装置６をまとめてブロック図として示す。ここに示される通り、制御システム５０は前述した遅延回路５３を含む。この遅延回路５３は、制御システム５０に通過タイミング信号Ｓ１が入力されてから、所定時間遅延させて発光トリガ信号Ｓ２を出力させる。この所定時間は、図１に示すドロップレットＤＬが所定の位置Ｐを通過してからプラズマ生成領域２３に到達した時に、発光トリガ信号Ｓ２を受信したレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光Ｌが、ドロップレットＤＬに照射されるように設定される。すなわちこの所定時間は例えば、ドロップレットＤＬが上記位置Ｐを通過してからプラズマ生成領域２３に到達するまでの時間Ｄｔ１と、レーザ装置３に発光トリガ信号Ｓ２が入力されてからパルスレーザ光Ｌがプラズマ生成領域２３に到達するまでの時間αとの和（Ｄｔ１＋α）とされる。制御システム５０の制御部５１は、この所定時間を示すデータを遅延回路５３に送り、このデータに基づいて遅延回路５３による遅延時間が設定される。
図２には、レーザ装置３の基本的な構成をブロック図で示す。図示の通りレーザ装置３は、パルス状のレーザ光を発するマスターオシレータ１００と、このレーザ光を順次増幅するｎ個の増幅器３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎと、（ｎ＋１）個の光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎと、レーザ制御部３００とを含む。なお図２中では、上記マスターオシレータをＭＯと表記し、上記増幅器をＰＡと表記しており、以下の説明でもその表記を用いることとする。ここで、ＭＯ１００に最も近い光シャッタを第０光シャッタ３２０と称する。そしてこの第０光シャッタ３２０の下流側に、第１ＰＡ３１１、第１光シャッタ３２１、・・・第ｎＰＡ３１ｎ、第ｎ光シャッタ３２ｎが順次配されている。図中ｋを付した括弧で示す通り、第ｋＰＡ３１ｋと第ｋ光シャッタ３２ｋとが１組として設けられ、第０光シャッタ３２０に加えて、この組がｎ個設けられている。
ＭＯ１００としては、Ｑスイッチを含むＣＯ２レーザ発振器、または、ＣＯ２レーザガスの増幅波長域で発振する量子カスケードレーザ（ＱＣＬ）等が好適に用いられ得る。ＭＯ１００は発光トリガ信号Ｓ２を受信すると、パルスレーザ光Ｌを出力する。このパルスレーザ光Ｌは、直線偏光であってもよい。ＰＡ３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎは、ＭＯ１００から出力されるパルスレーザ光Ｌの光路上に配置された、ＣＯ２レーザガスを含む放電励起式の増幅器であってもよい。さらにＰＡ３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎは、ＣＯ２レーザガスと、１対の電極と、これらの電極間で高周波放電させる電源とを含んでもよい。そのような構成が適用される場合は、ＰＡ３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎの各々において所定の励起強度となるように、ＣＯ２レーザガスをポンピングしておいてもよい。また、ＭＯ１００が上記ＱＣＬのような小出力（数十ｍＷ）のものである場合には、ＰＡ３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎは、光共振器と、ＥＯポッケルスセルと、偏光子とを含む再生増幅器であってもよい。
（ｎ＋１）個の光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎはそれぞれ、パルス状のレーザ光を通過させる短い時間だけ開状態となる機能を有する。なお、この光シャッタの機能については、後に詳しく説明する。光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎを通過したパルス状のレーザ光は、ＰＡ３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎによって順次増幅され、高強度のパルスレーザ光Ｌが得られる。
光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎは、ＥＯポッケルスセルを含んで構成されても、あるいはＥＯポッケルスセルおよび２つの偏光子を含んで構成されてもよい。ここで、パルスレーザ光Ｌに対して耐性が低い光シャッタは、パルスレーザ光Ｌのパルスエネルギが比較的低い上流側の位置、例えば図２に示す第０光シャッタ３２０のように、ＭＯ１００と第１ＰＡ３１１との間に配置するのが好ましい。
図３に、光シャッタの一例を示す。ここでは１つの光シャッタを示し、それを代表的に光シャッタ３２ｋとして示す。図示の通りこの光シャッタ３２ｋは、互いに離して配置された第１偏光子３４１および第２偏光子３４２と、それらの間に配置されたＥＯポッケルスセル３４０と、第２偏光子３４２とＥＯポッケルスセル３４０との間に配置されたλ／２板（１／２波長板）３４３とを含む。ＥＯポッケルスセル３４０は、例えば電極３４０ａおよび３４０ｂと、それらの間に配置された電気光学（ＥＯ）結晶３４０ｃとを含む。この光シャッタ３２ｋにおいては、図示外の制御回路により制御される高電圧スイッチ３０４から、上記電極３４０ａおよび３４０ｂを介して、電気光学結晶３４０ｃに所定値の高電圧が印加され得る。電気光学結晶３４０ｃは上記高電圧が印加されると、通過するパルスレーザ光Ｌの直線偏光方向を９０°回転させる。
図３においては、パルスレーザ光Ｌの光路に沿って、上下に延びる矢印と、〇印とを付してある。前者の矢印はパルスレーザ光Ｌの直線偏光方向が紙面に平行な方向（上下方向）であることを示し、後者の〇印はパルスレーザ光Ｌの直線偏光方向が紙面に垂直な方向であることを示している。この例では、図３中で光シャッタ３２ｋを左から右に通過するパルスレーザ光Ｌ、特に同図中上下方向に直線偏光したパルスレーザ光Ｌが利用されるものとする。この直線偏光したパルスレーザ光Ｌは、第２偏光子３４２を透過し、λ／２板３４３において偏光方向が９０°回転される。こうして直線偏光方向が紙面に垂直な方向となったパルスレーザ光Ｌは、電気光学結晶３４０ｃに上記高電圧が印加されていない場合は、偏光方向をそのまま維持し、第１偏光子３４１で反射するので、光シャッタ３２ｋを通過不能となる。それに対して電気光学結晶３４０ｃに上記高電圧が印加されている場合、パルスレーザ光Ｌは、電気光学結晶３４０ｃを通過することにより直線偏光方向が紙面に平行な方向に戻るので、第１偏光子３４１を透過し、光シャッタ３２ｋを通過する。以上の通りにして光シャッタ３２ｋは、高電圧印加のＯＮ−ＯＦＦに応じて開閉する。また、本例の光シャッタ３２ｋは、光シャッタ３２ｋを図３中で右から左に通過しようとするパルスレーザ光Ｌに対しても、同様に高電圧印加のＯＮ−ＯＦＦに応じて開閉する。
なお光シャッタは、高電圧が印加された場合、パルスレーザ光Ｌを上述の通り図２中で左から右に通過させると共に、図２中で右から左に向かう光は遮断する機能を有する光アイソレータであってもよい。図１および図２に示す構成においては、パルスレーザ光Ｌの一部がターゲットで反射することがある。また、複数のＰＡの各々から発せられた自然放出光が他のＰＡで増幅される、いわゆる自励発振現象が起きることもある。この自励発振で生じた自励発振光や、上述のターゲットで反射した光は戻り光となって、パルスレーザ光Ｌの光路をＭＯ１００側に逆流することがある。上に述べた光アイソレータが用いられた場合は、そのような戻り光によってレーザ装置が破損することを抑制でき、また、パルスレーザ光Ｌの出力を安定化させることが可能になる。
図２に戻って説明すると、パルスレーザ光Ｌの一部はビームスプリッタ３０３で反射し、残余はビームスプリッタ３０３を透過して図１に示す送光光学系４に入射する。ビームスプリッタ３０３で反射したパルスレーザ光Ｌは、パルスエネルギセンサ３０２に入射する。パルスエネルギセンサ３０２はパルスレーザ光Ｌのエネルギを検出し、エネルギ検出信号をレーザ制御部３００に入力する。レーザ制御部３００はこのエネルギ検出信号に基づいて、図１に示した目標エネルギ信号Ｓ３が示す目標エネルギが得られるように、ＭＯ１００の出力を制御する。なおビームスプリッタ３０３は、図２に示す位置に限らず、その位置よりもパルスレーザ光Ｌの進行方向上流側に配置されてもよい。
レーザ制御部３００の動作は、制御システム５０の制御部５１によって制御される。前述したバースト信号Ｓ４が制御部５１に入力されていない場合は、光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎに対する高電圧印加はなされない。すなわち、バースト信号Ｓ４が制御部５１に入力されている場合のみ、この高電圧印加がなされれば、光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎをパルスレーザ光Ｌが通過可能となる。なお、このように複数の光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎが設けられている場合は、パルスレーザ光Ｌが各光シャッタを通過するタイミングに合わせて、それぞれの光シャッタを開状態に設定するようにしてもよい。
２．比較例
２．１ 構成
以下、図４を参照して、比較例としてのレーザ装置について説明する。このレーザ装置は、図１および図２に示すレーザ装置３として適用され得るものである。先に説明した図２では、光シャッタ３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎの各々に高電圧を印加する構成は省略している。図４では、この高電圧を印加する構成も示しており、以下、この構成についても詳しく説明する。なお図４では、１つの光シャッタを代表的に光シャッタ３２ｋとして示し、この光シャッタ３２ｋの周辺の構成について説明する。光シャッタが図２に示すように複数設けられる場合は、各光シャッタに対して図４に示す構成がそれぞれ設けられてもよい。
図４に示すレーザ装置は、レーザ制御部３００と、ＭＯ１００と、光シャッタ３２ｋと、遅延回路３０１と、高電圧スイッチ３０４とを含む。レーザ制御部３００を通過した発光トリガ信号Ｓ２は、ＭＯ１００と遅延回路３０１とに入力され得る。光シャッタ３２ｋは、例えば図３に示したようなＥＯポッケルスセル３４０を含んで構成される。高電圧スイッチ３０４は例えば半導体スイッチを含み、図示外の高電圧源に接続されている。
２．２ 動作
上述したＭＯ１００は発光トリガ信号Ｓ２を受信すると、パルスレーザ光を出力する。このパルスレーザ光は、例えば図２に示したようなＰＡ（図示せず）によって増幅され、高強度のパルスレーザ光Ｌが得られる。遅延回路３０１に発光トリガ信号Ｓ２が入力されると、遅延回路３０１は発光トリガ信号Ｓ２と同期した発光同期トリガ信号Ｓ１０を出力する。この発光同期トリガ信号Ｓ１０は高電圧スイッチ３０４に入力される。高電圧スイッチ３０４は発光同期トリガ信号Ｓ１０が入力されるとスイッチング動作して、上記高電圧源から所定の高電圧を光シャッタ３２ｋに印加する。発光同期トリガ信号Ｓ１０は、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングに合わせて光シャッタ３２ｋに高電圧が印加されるように、発光トリガ信号Ｓ２から所定時間遅延させて遅延回路３０１から出力される。光スイッチとしての光シャッタ３２ｋは、上記高電圧が印加されている間、パルスレーザ光Ｌを通過させる。
２．３ 課題
図５は、図４の構成における各信号が生成されるタイミングを、パルスレーザ光Ｌの進行位置と併せて示すタイミングチャートである。以下、この図５を参照して、上記タイミングについて説明する。図５の横軸は、例えばｓ（秒）で示す時間を示している。また図５において、最上位の段から下に向かって順次、発光トリガ信号Ｓ２、ＭＯ１００から出力されるパルスレーザ光Ｌ、発光同期トリガ信号Ｓ１０、および光シャッタ３２ｋに印加される高電圧の各波形および生成タイミングを示している。また縦軸位置に引いた下向きの矢印上の位置は、ＭＯ１００から光シャッタ３２ｋ側への光路長に対応している。
図５に示される通り、発光トリガ信号Ｓ２の立上りから略一定の時間Ａが経過したところでＭＯ１００から、図中ａで波形を示すパルスレーザ光Ｌが出力される。一例としてパルスレーザ光Ｌのパルス幅（全値全幅）は、１０〜２０ｎｓ程度である。また一例として、発光同期トリガ信号Ｓ１０のパルス幅は１００ｎｓ程度である。光シャッタ３２ｋに印加される高電圧の波形を、図５においてｂあるいはｃで示す。この高電圧のパルス幅は、発光同期トリガ信号Ｓ１０のパルス幅と対応して１００ｎｓ程度である。
上述のように、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングに合わせて、光シャッタ３２ｋに高電圧を印加するためには、発光トリガ信号Ｓ２の立上りから、高電圧印加開始までの時間が一定である必要がある。つまり、図５において、この時間が常に（Ｂ＋Ｃ）であって、高電圧の波形が破線ｂのようになっていれば、パルスレーザ光Ｌはパルス幅の全幅に亘って光シャッタ３２ｋを通過する。また、パルスレーザ光Ｌのパルス裾部に存在する不要な発光成分も、光シャッタ３２ｋにおいて除去され得る。
ところが高電圧スイッチ３０４においては、発光同期トリガ信号Ｓ１０を受信してから高電圧印加を開始するまでの時間が、温度変化により変動することがある。この時間変動、いわゆる時間のドリフトが有ると、図５に示す高電圧の波形が例えば実線ｃのようになり、発光トリガ信号Ｓ２の立上りから高電圧印加開始までの時間が（Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）と変わり得る。ここでＤは、上記時間の本来の値（Ｂ＋Ｃ）からの変動分を示す。このような場合パルスレーザ光Ｌは、パルス幅の一部しか光シャッタ３２ｋを通過し得ないので、光シャッタ３２ｋを通過する際に減衰することになる。
３．実施形態１
３．１ 実施形態１の構成
次に図６〜８を参照して、実施形態１に係るレーザ装置について説明する。なお図６〜８において、図１〜５に示したものと同様の要素については同じ番号を付してあり、それらについての説明は、特に必要の無い限り省略する（以下、同様）。この実施形態１のレーザ装置も、図１および図２に示すレーザ装置３として適用され得るものである。図６は、実施形態１に係るレーザ装置の基本構成を示すブロック図である。このレーザ装置は、図４に示したレーザ装置と対比すると、高電圧モニタ１５１が追加され、また遅延回路３０１に代えて、カウンタを含む遅延回路１５３が用いられている点で異なる。このカウンタは、高電圧スイッチ３０４が発光同期トリガ信号Ｓ１０を受信してから高電圧印加を開始するまでの時間の変動分Ｄ（図５参照）よりも極めて短い単位で経過時間をカウントする。高電圧モニタ１５１は、高電圧スイッチ３０４が出力する高電圧パルスを検知して、検知信号Ｓ６を遅延回路１５３に入力する。
３．２ 実施形態１の動作
図７は、光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングと一致させる制御の流れを示している。また図８は、この制御の下に各信号が生成されるタイミングを、パルスレーザ光Ｌの進行位置と併せて示すタイミングチャートである。この図８の表示の仕方は、先に説明した図５と同様である。以下、図７および図８を参照して、上記の制御について説明する。
図７に示す制御がスタートすると、遅延回路１５３はまずステップＳＰ１において、自身が記憶するＤｉ−１の値を０（ゼロ）にセットする。Ｄは図８に示すように、高電圧スイッチ３０４が発光同期トリガ信号Ｓ１０を受信してから高電圧印加が開始するまでの時間内における、上記の時間変動分を示す。より詳しくは、この時間は本来一定の時間Ｃであるべきところ、それに対して加減する分の時間がＤである。図７の制御では、次のステップＳＰ２に入るとそれ以降は、ステップＳＰ２〜ステップＳＰ７までの処理が繰り返しなされる。上記のｉは、この繰り返し処理の順番を示している。Ｄｉはこの順番がｉ番目の場合の上記時間変動分を表している。ｉの値は最初に１とされるので、上記の通りＤｉ−１の値が０とされる。ｉの値は、処理がステップＳＰ７からステップＳＰ２に戻る度に、「１」ずつインクリメントされる。
遅延回路１５３は次にステップＳＰ２において、自身のカウンタのカウント値を０（ゼロ）にセットする。遅延回路１５３は、図１および図２に示す発光トリガ信号Ｓ２を外部トリガ信号として受信し、受信すると所定時間後に発光トリガ信号Ｓ２１を出力する。この発光トリガ信号Ｓ２１は図６に示す通り、ＭＯ１００と遅延回路１５３に同時に入力される。遅延回路１５３は図７のステップＳＰ３において発光トリガ信号Ｓ２１を受信すると、次のステップＳＰ４においてカウンタによる計時を開始させる。
遅延回路１５３はステップＳＰ５において、カウント値が（Ｂ−Ｄｉ−１）になると発光同期トリガ信号Ｓ１０を出力し、それにより高電圧スイッチ３０４がスイッチング動作を開始し、光シャッタ３２ｋに高電圧パルスが印加される。このように発光同期トリガ信号Ｓ１０は、高電圧スイッチ３０４の動作を開始させるスイッチング信号として作用する。光シャッタ３２ｋは、この高電圧パルスが印加されている間、光通過が可能な状態となり、パルスレーザ光Ｌが光シャッタ３２ｋを通過する。なお上記Ｂは図８に示すように、発光トリガ信号Ｓ２１が遅延回路１５３に入力されてから、発光同期トリガ信号Ｓ１０が出力されるまでの遅延時間の目標値である。ただし、本実施形態１において実際の遅延時間は、（Ｂ−Ｄｉ−１）となる。また後述するＣは、発光同期トリガ信号Ｓ１０が立ち上がってから光シャッタ３２ｋに高電圧パルスが印加開始されるまで時間の目標値である。これらの目標値ＢおよびＣは所定の一定値であり、例えば遅延回路１５３に記憶される。
図６に示す高電圧モニタ１５１は、高電圧スイッチ３０４が出力する高電圧パルスを検知して、検知信号Ｓ６を遅延回路１５３に入力する。遅延回路１５３はこの高電圧パルス検知信号Ｓ６が入力されると、カウンタによる計時をストップさせる（図７のステップＳＰ６）。遅延回路１５３は、こうしてカウンタによる計時がストップすると、次にステップＳＰ７において、Ｄｉ−１の値に修正値ΔＤを加算して、その加算後の値を新たなＤｉ−１としてセットする。ここで修正値ΔＤ＝（計時がストップしたときのカウント値−（Ｂ−Ｄｉ−１＋Ｃ））である。このステップＳＰ７の処理がなされると、処理の流れはステップＳＰ２に戻り、それ以降はステップＳＰ２〜ステップＳＰ７の処理が繰り返される。
３．３ 実施形態１の作用・効果
以上述べた処理がなされることにより、図８に示すように、発光トリガ信号Ｓ２１が出力されてから、発光同期トリガ信号Ｓ１０が出力されるまでの遅延時間は（Ｂ−Ｄｉ−１）となる。つまり、ｉ番目の繰り返し処理において、この遅延時間は目標値Ｂから、前回つまりｉ−１番目の繰り返し処理において実測された時間変動分（Ｄｉ−１）を減じた時間となる。そこで、図８に実線ｂで示すように、光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングと一致させることが可能になる。つまり、パルスレーザ光Ｌはパルス幅の全幅に亘って光シャッタ３２ｋを通過するので、この通過の際にパルスレーザ光Ｌが減衰することが抑制される。また、パルスレーザ光Ｌのパルス裾部に存在する不要な発光成分も、光シャッタ３２ｋにおいて除去され得る。
なお、光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、パルスレーザ光Ｌの検出に基づいて制御することも考えられる。しかしその場合は、パルスレーザ光Ｌの出力低下が上記高電圧印加のタイミングずれによるものか、あるいはＭＯの出力低下によるものか区別できないので、そのような制御は不正確なものとなる。
４．実施形態２
４．１ 実施形態２の構成
次に図９〜１１を参照して、実施形態２に係るレーザ装置について説明する。この実施形態２のレーザ装置も、図１および図２に示すレーザ装置３として適用され得るものである。図９は、実施形態２に係るレーザ装置の基本構成を示すブロック図である。このレーザ装置は、図６に示した実施形態１に係るレーザ装置と対比すると、レーザ制御部３００に代えてカウンタを含むレーザ制御部３３０が用いられている点、および遅延回路１５３に代えて、カウンタを含まない遅延回路２５３が用いられている点で異なる。レーザ制御部３３０が含むカウンタは、高電圧スイッチ３０４が発光同期トリガ信号Ｓ１０を受信してから高電圧印加を開始するまでの時間の変動分Ｄ（図５参照）よりも極めて短い単位で経過時間をカウントする。高電圧モニタ１５１は、高電圧スイッチ３０４が出力する高電圧パルスを検知して、検知信号Ｓ６をレーザ制御部３３０に入力する。
４．２ 実施形態２の動作
図９の構成の動作は、基本的にレーザ制御部３３０によって制御される。図１０はこの制御、つまり光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングと一致させる制御の流れを示している。また図１１は、この制御の下に各信号が生成されるタイミングを、パルスレーザ光Ｌの進行位置と併せて示すタイミングチャートである。この図１１の表示の仕方は、先に説明した図５と同様である。以下、図１０および図１１を参照して、このレーザ制御部３３０による制御について説明する。
図１０に示す制御がスタートすると、レーザ制御部３３０はまずステップＳＰ１１において、自身が記憶するＤｉ−１の値を０（ゼロ）にセットする。このＤ、ｉおよびＤｉ−１の意味は、実施形態１におけるものと同じである。この制御は、次のステップＳＰ１２に入るとそれ以降は、ステップＳＰ１２〜ステップＳＰ１８までの処理が繰り返しなされる。ｉの値は、処理がステップＳＰ１８からステップＳＰ１２に戻る度に、「１」ずつインクリメントされる。
レーザ制御部３３０は次にステップＳＰ１２において、カウンタのカウント値を０（ゼロ）にセットする。レーザ制御部３３０は、図１および図２に示す発光トリガ信号Ｓ２を外部トリガ信号として受信する。レーザ制御部３３０はステップＳＰ１３においてこの発光トリガ信号Ｓ２を受信すると同時に、ステップＳＰ１４においてカウンタによる計時を開始させる。レーザ制御部３３０は次にステップＳＰ１５において、カウント値が（ｔ０−Ｄｉ−１）となった時点で第２の発光トリガ信号Ｓ２２を出力し、次いでステップＳＰ１６において、カウント値がｔ０となった時点で第１の発光トリガ信号Ｓ２１を出力する。なおｔ０は予め定められた値で、この値は本開示における第１の遅延時間となる。このｔ０の値は、レーザ制御部３３０に記憶されている。図９に示すように第１の発光トリガ信号Ｓ２１はＭＯ１００に入力され、第２の発光トリガ信号Ｓ２２は遅延回路２５３に入力される。
図９に示すＭＯ１００は第１の発光トリガ信号Ｓ２１を受信すると、パルスレーザ光Ｌを出力する。一方、遅延回路２５３は、第２の発光トリガ信号Ｓ２２を受信すると、図１１に示すように、下に述べる時間Ｂだけ遅延させて、スイッチング信号としての発光同期トリガ信号Ｓ１０を出力する。この時間Ｂは、本開示における第２の遅延時間である。発光同期トリガ信号Ｓ１０は図９に示す高電圧スイッチ３０４に入力される。高電圧スイッチ３０４は発光同期トリガ信号Ｓ１０が入力されるとスイッチング動作を開始し、光シャッタ３２ｋに高電圧パルスを印加する。この高電圧パルスを印加するタイミングは、本来、発光同期トリガ信号Ｓ１０が立ち上がってから目標値Ｃだけ時間が経過したタイミングである。しかし、高電圧スイッチ３０４が発光同期トリガ信号Ｓ１０を受信してから高電圧印加を開始するまでの時間に変動があれば、実際の上記タイミングは発光同期トリガ信号Ｓ１０が立ち上がってから（Ｃ＋Ｄ）時間が経過したタイミングとなる。ここでＤは上記変動分の時間である。また図１１等に示すＤｉは、上記繰り返しの処理がｉ番目である場合の変動分を示す。なお、上記目標値ＢおよびＣ、並びにｔ０の値は、例えばレーザ制御部３３０において記憶されている。また目標値Ｂの値は、遅延回路２５３にも記憶されている。
図９に示す高電圧モニタ１５１は、高電圧スイッチ３０４が出力する高電圧パルスを検知して、検知信号Ｓ６をレーザ制御部３３０に入力する。レーザ制御部３３０はこの高電圧パルス検知信号Ｓ６が入力されると、カウンタによる計時をストップさせる（図１０のステップＳＰ１７）。レーザ制御部３３０は、こうしてカウンタによる計時がストップすると、次にステップＳＰ１８において、Ｄｉ−１の値に修正値ΔＤを加算して、その加算後の値を新たなＤｉ−１として記憶する。本実施形態においては、修正値ΔＤ＝（計時がストップしたときのカウント値−（ｔ０−Ｄｉ−１＋Ｂ＋Ｃ））である。このステップＳＰ１８の処理がなされると、処理の流れはステップＳＰ１２に戻り、それ以降はステップＳＰ１２〜ステップＳＰ１８の処理が繰り返される。
４．３ 実施形態２の作用・効果
以上述べた処理がなされることにより、図１１に示すように、第１の発光トリガ信号Ｓ２１が出力されてから、発光同期トリガ信号Ｓ１０が出力されるまでの遅延時間は（Ｂ−Ｄｉ−１）となる。つまり、ｉ番目の繰り返し処理において、この遅延時間は目標値Ｂから、前回つまりｉ−１番目の繰り返し処理において実測された時間変動分（Ｄｉ−１）を減じた時間となる。そこで、図１１に実線ｂで示すように、光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングと一致させることが可能になる。つまり、パルスレーザ光Ｌはパルス幅の全幅に亘って光シャッタ３２ｋを通過するので、この通過の際にパルスレーザ光Ｌが減衰することが抑制される。また、パルスレーザ光Ｌのパルス裾部に存在する不要な発光成分も、光シャッタ３２ｋにおいて除去され得る。
５．実施形態３
５．１ 実施形態３の構成
次に図１２〜１４を参照して、実施形態３に係るレーザ装置について説明する。図１２は、実施形態３に係るレーザ装置の基本構成を示すブロック図である。このレーザ装置は、図６に示した実施形態１に係るレーザ装置と対比すると、レーザ制御部３００に代えて、遅延回路１５３を含むレーザ制御部３５０が用いられている点で異なる。遅延回路１５３は、図６に示した遅延回路１５３と基本的に同じ構成および機能を有し、前述したカウンタも内包している。
５．２ 実施形態３の動作
上記遅延回路１５３は、レーザ制御部３５０によって制御される。図１３はこの制御、つまり光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングと一致させる制御の流れを示している。また図１４は、この制御の下に各信号が生成されるタイミングを、パルスレーザ光Ｌの進行位置と併せて示すタイミングチャートである。この図１４の表示の仕方は、先に説明した図５と同様である。以下、図１３および図１４を参照して、このレーザ制御部３５０による制御について説明する。
図１３に示す制御は、図７に示した実施形態１における制御と対比すると、発光トリガ信号の受信および出力が異なるだけであり、レーザ制御部３５０が内包する遅延回路１５３の動作も実施形態１における動作と同じである。すなわち、図１３に示すステップＳＰ２１および２２は、図７のステップＳＰ１および２と同じであり、さらに図１３に示すステップＳＰ２６、２７および２８は、図７のステップＳＰ５、６および７と同じである。図１３の制御においてレーザ制御部３５０は、ステップＳＰ２３において外部トリガ信号である発光トリガ信号Ｓ２を受信し、ステップＳＰ２４において自身が含むカウンタの計時を開始させ、それと同時にステップＳＰ２５において発光トリガ信号Ｓ２１を出力する。
なお、本実施形態１では図１４に示す通り、外部トリガ信号である発光トリガ信号Ｓ２がレーザ制御部３５０に受信されてから、遅延時間（Ｂ−Ｄｉ−１）だけ遅れて、スイッチング信号である発光同期トリガ信号Ｓ１０が出力される。この遅延時間（Ｂ−Ｄｉ−１）は、本開示における第３の遅延時間である。
５．３ 実施形態３の作用・効果
以上の通りであるので、この実施形態３によれば、実施形態１におけるのと基本的に同様の作用・効果が得られる。すなわち本実施形態３においても、図１４に実線ｂで示すように、光シャッタ３２ｋにパルス状の高電圧を印加するタイミングを、光シャッタ３２ｋをパルスレーザ光Ｌが通過するタイミングと一致させることが可能になる。そこで、パルスレーザ光Ｌはパルス幅の全幅に亘って光シャッタ３２ｋを通過するので、この通過の際にパルスレーザ光Ｌが減衰することが抑制される。また、パルスレーザ光Ｌのパルス裾部に存在する不要な発光成分も、光シャッタ３２ｋにおいて除去され得る。
なお以上の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。したがって、添付の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。
本明細書および添付の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」または「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、および添付の請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」または「１またはそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
１ ＥＵＶチャンバ
２ ＥＵＶ光生成制御部
３ レーザ装置
４ 送光光学系
５ ドロップレット供給部
６ ドロップレット検出装置
１０ ステージ
１１ 第１プレート
１２ 第２プレート
１３ 高反射軸外放物面ミラー
１４ 高反射平面ミラー
１６ 貫通孔
１７ レーザ集光光学系
２０ ＥＵＶ光集光ミラーホルダ
２１ ＥＵＶ光集光ミラー
２２ ターゲット受け
２３ プラズマ生成領域
２４ 中間集光点
２５ ＥＵＶ光パルスエネルギセンサ
３１ 圧力調節器
３２ タンク
３３ ヒータ
３４ ノズル
３５ ピエゾ素子
４０ 光源
４１ 照明光学系
４２ 光源部
４３ 受光光学系
４４ 光センサ
４５ 受光部
５０ 制御システム
５１ 制御部
５２ 制御回路
５３、１５３、２５３、３０１ 遅延回路
８０ 露光装置
８１ 露光装置制御部
９１ 第１高反射ミラー
９２ 第２高反射ミラー
１００ マスターオシレータ
１５１ 高電圧モニタ
３００、３３０、３５０ レーザ制御部
３０２ パルスエネルギセンサ
３０３ ビームスプリッタ
３０４ 高電圧スイッチ
３１１、３１２・・・３１ｋ・・・３１ｎ 増幅器
３２０、３２１、３２２・・・３２ｋ・・・３２ｎ 光シャッタ
ＤＬ ドロップレット
Ｆ 照明光
Ｌ パルスレーザ光
Ｐ ドロップレット軌道上の所定の位置
Ｑ ドロップレット軌道
Ｓ１ 通過タイミング信号
Ｓ２ 発光トリガ信号（外部トリガ信号）
Ｓ３ 目標エネルギ信号
Ｓ４ バースト信号
Ｓ５ パルスエネルギ検出信号
Ｓ６ 高電圧パルスの検知信号
Ｓ１０ 発光同期トリガ信号
Ｓ２１、Ｓ２２ 発光トリガ信号

Claims (20)

  1. 発光トリガ信号を生成するレーザ制御部、
    前記レーザ制御部から送信された発光トリガ信号に基づいてパルスレーザ光 を出力するマスターオシレータ、
    前記レーザ制御部から送信された発光トリガ信号を受信し、この受信時から所定の遅延時間を置いてスイッチング信号を生成する遅延回路、
    前記遅延回路から送信されたスイッチング信号に基づいて高電圧パルスを生成する高電圧スイッチ、
    前記マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光の光路上に位置し、前記高電圧スイッチから出力された高電圧パルスに基づいて駆動される光シャッタ、および
    前記高電圧スイッチから出力された高電圧パルスを検出し、高電圧パルス検知信号を前記遅延回路に送信する高電圧モニタ、
    を含み、
    前記遅延回路は、前記発光トリガ信号と前記高電圧パルス検知信号とに基づいて前記遅延時間を決定するレーザ装置。
  2. 前記遅延回路は、前記発光トリガ信号を受信してから前記スイッチング信号を生成するまでの時間の目標値をＢ、前記スイッチング信号が立ち上がってから前記光シャッタに前記高電圧スイッチが印加されるまでの時間の目標値をＣ、前記高電圧スイッチが印加されるタイミングが目標値Ｃから長時間側にずれる変動分をＤとしたとき、前記発光トリガ信号を受信してから前記スイッチング信号を生成するまでの時間を（Ｂ−Ｄ）に設定する請求項１記載のレーザ装置。
  3. 前記遅延回路は、少なくとも前記発光トリガ信号を受信してからの経過時間を計測するカウンタを含む請求項１記載のレーザ装置。
  4. 前記遅延回路は、前記高電圧パルス検知信号が入力されたときに前記カウンタによる計測を終了する請求項３記載のレーザ装置。
  5. 前記光シャッタが、前記パルスレーザ光の光路に沿って複数設けられている請求項１記載のレーザ装置。
  6. 前記マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光を増幅する増幅器をさらに含む請求項１記載のレーザ装置。
  7. ターゲット物質からなるドロップレットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、前記パルスレーザ光を発する光源として請求項１記載のレーザ装置を含む極端紫外光生成装置。
  8. 外部トリガ信号を受信し、この受信時から第１の遅延時間を置いて第１の発光トリガ信号を生成し、前記外部トリガ信号に基づいて第２の発光トリガ信号を生成するレーザ制御部、
    前記レーザ制御部から送信された第１の発光トリガ信号に基づいてパルスレーザ光を出力するマスターオシレータ、
    前記レーザ制御部から送信された第２の発光トリガ信号を受信し、この受信時から第２の遅延時間を置いてスイッチング信号を生成する遅延回路、
    前記遅延回路から送信されたスイッチング信号に基づいて高電圧パルスを生成する高電圧スイッチ、
    前記マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光の光路上に位置し、前記高電圧スイッチから出力された高電圧パルスに基づいて駆動される光シャッタ、および
    前記高電圧スイッチから出力された高電圧パルスを検出し、高電圧パルス検知信号を前記レーザ制御部に送信する高電圧モニタ、
    を含み、
    前記レーザ制御部は、前記外部トリガ信号と前記高電圧パルス検知信号とに基づいて、前記外部トリガ信号の受信時から前記スイッチング信号の送信までの遅延時間を決定するレーザ装置。
  9. 前記レーザ制御回路は、前記第１の遅延時間をｔ０、前記第２の遅延時間の目標値をＢ、前記スイッチング信号が立ち上がってから前記光シャッタに前記高電圧スイッチが印加されるまでの時間の目標値をＣ、前記高電圧スイッチが印加されるタイミングが目標値Ｃから長時間側にずれる変動分をＤとしたとき、前記外部トリガ信号を受信してから前記第２の発光トリガ信号を生成するまでの時間を（ｔ０−Ｄ）に設定する請求項８記載のレーザ装置。
  10. 前記レーザ制御部は、少なくとも前記外部トリガ信号を受信してからの経過時間を計測するカウンタを含む請求項９記載のレーザ装置。
  11. 前記レーザ制御部は、前記高電圧パルス検知信号が入力されたときに前記カウンタによる計測を終了する請求項１０記載のレーザ装置。
  12. 前記光シャッタが、前記パルスレーザ光の光路に沿って複数設けられている請求項９記載のレーザ装置。
  13. 前記マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光を増幅する増幅器をさらに含む請求項９記載のレーザ装置。
  14. ターゲット物質からなるドロップレットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、前記パルスレーザ光を発する光源として請求項８記載のレーザ装置を含む極端紫外光生成装置。
  15. 受信した外部トリガ信号に基づいて発光トリガ信号を生成し、外部トリガ信号の受信時から第３の遅延時間を置いてスイッチング信号を生成するレーザ制御部、
    前記レーザ制御部から送信された発光トリガ信号に基づいてパルスレーザ光を出力するマスターオシレータ、
    前記レーザ制御部から送信されたスイッチング信号に基づいて高電圧パルスを生成する高電圧スイッチ、
    前記マスターオシレータから出力されたパルスレーザ光の光路上に位置し、前記高電圧スイッチから出力された高電圧パルスに基づいて駆動される光シャッタ、および
    前記高電圧スイッチから出力された高電圧パルスを検出し、高電圧パルス検知信号を前記レーザ制御部に送信する高電圧モニタ、
    を含み、
    前記レーザ制御部は、前記外部トリガ信号と前記高電圧パルス検知信号とに基づいて前記第３の遅延時間を決定するレーザ装置。
  16. 前記制御回路は、前記第３の遅延時間の目標値をＢ、前記スイッチング信号が立ち上がってから前記光シャッタに前記高電圧スイッチが印加されるまでの時間の目標値をＣ、前記高電圧スイッチが印加されるタイミングが目標値Ｃから長時間側にずれる変動分をＤとしたとき、前記第３の遅延時間を（Ｂ−Ｄ）に設定する請求項１５記載のレーザ装置。
  17. 前記レーザ制御部は、少なくとも前記発光トリガ信号を受信してからの経過時間を計測するカウンタを含む請求項１５記載のレーザ装置。
  18. 前記レーザ制御部は、前記高電圧パルス検知信号が入力されたときに前記カウンタによる計測を終了する請求項１７記載のレーザ装置。
  19. 前記光シャッタが、前記パルスレーザ光の光路に沿って複数設けられている請求項１５記載のレーザ装置。
  20. ターゲット物質からなるドロップレットにパルスレーザ光を照射して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、前記パルスレーザ光を発する光源として請求項１５記載のレーザ装置を含む極端紫外光生成装置。
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