JP7239491B2 - 放射源 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
[0001] 本出願は、２０１７年５月３０日に出願された欧州特許出願第１７１７３４８１．７号の優先権を主張する。これは援用により全体が本願に含まれる。

[0002] 本発明は放射源に関する。放射源は極端紫外線放射源とすることができる。極端紫外線放射源はリソグラフィシステムの一部を形成することができる。

[0003] リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板に、通常は基板のターゲット部分に適用する機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用可能である。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えばマスク）からのパターンを、基板上に設けられた放射線感受性材料（レジスト）の層に投影することができる。

[0004] パターンを基板に投影するためリソグラフィ装置によって使用される放射の波長は、その基板上に形成することができるフィーチャの最小サイズを決定する。４～２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射である極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置を用いて、従来のリソグラフィ装置（例えば１９３ｎｍの波長を有する電磁放射を使用し得る）よりも小さいフィーチャを基板上に形成することができる。

[0005] １つの既知のタイプのＥＵＶ放射源は、レーザ放射を燃料小滴へ誘導する。これは、燃料小滴をＥＵＶ放射放出プラズマに変換する。このタイプの放射源はレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ：laser-produced plasma）源と称されることがある。既知のＬＰＰ源は、比較的低い変換効率を有する。すなわち、既知のＬＰＰ源が出力するＥＵＶ放射のパワーは、入力されるレーザ放射のパワーに対して比較的小さい。

[0006] 従来のＬＰＰ放射源よりも優れた変換効率を有する、又は、従来のＬＰＰ放射源に伴う他の何らかの欠点を克服するＥＵＶ放射源を提供することが望ましい。

[0007] 本発明の第１の態様によれば、放射源が提供される。この放射源は、燃料の小滴をプラズマ形成領域に提供するように構成された燃料放出器と、レーザビームを供給するように構成されたレーザシステムと、を備え、レーザシステムは、レーザビームの主要部（primary portion）のパルスよりも前にレーザビームの副部（subsidiary portion）のパルスがプラズマ形成領域に入射するように、レーザビーム副部に対してレーザビーム主要部を遅延させるよう構成された遅延線（delay line）を備える。

[0008] 有利な点として、レーザビーム主要部のパルスよりも前にレーザビーム副部のパルスを燃料小滴へ誘導すると、ＥＵＶ放射を発生させる変換効率が増大する。

[0009] 任意選択的に、レーザビーム副部のパルスは、レーザビーム主要部のパルスに先行するペデスタルを形成することができる。

[00010] 任意選択的に、レーザビーム副部のパルスはレーザビーム主要部のパルスと時間的に重複しない。

[00011] 遅延線は、レーザビーム副部のパルスに対してレーザビーム主要部のパルスを１００ｎｓから３００ｎｓ遅延させるように構成することができる。

[00012] 副レーザビーム部パルスのパルスは、３０ｎｓから１５０ｎｓのパルス長を有することができる。

[00013] 遅延線は光学増幅器を含むことができる。

[00014] レーザシステムは、レーザビーム主要部が光学増幅器内で複数回行ったり来たりすると共にレーザビーム副部が光学増幅器内をまっすぐ進むように構成することができる。

[00015] 有利な点として、これは、レーザビーム副部よりもレーザビーム主要部に対して著しい増幅を行う。

[00016] 光学増幅器は、入射ウィンドウ、出射ウィンドウ、及び一連のミラーを含むことができ、レーザシステムは、レーザビーム副部が入射ウィンドウから出射ウィンドウへ直接進むと共にレーザビーム主要部が入射ウィンドウから一連のミラーを介して出射ウィンドウへ進むように構成されている。

[00017] レーザビームは、レーザビーム分割装置を用いて主要部と副部に分離することができる。

[00018] レーザシステムは、レーザビーム副部のパルスを変更するように構成されたパルス整形デバイス（pulse shaping device）を更に備えることができる。

[00019] レーザシステムは、レーザビーム主要部及びレーザビーム副部がプラズマ形成領域に入射するよりも前にそれらを増幅するよう構成された増幅システムを更に備えることができる。

[00020] 本発明の第２の態様によれば、リソグラフィシステムが提供される。このリソグラフィシステムは、本発明の第１の態様の放射源を備え、更に、放射源から受光された放射ビームを調節するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構成された支持構造と、基板を保持するように構成された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板に投影するように構成された投影システムと、を備える。

[00021] 有利な点として、レーザビーム主要部のパルスよりも前にレーザビーム副部のパルスを燃料小滴へ誘導すると、ＥＵＶ放射を発生させる変換効率が増大する。これは、より高い強度の放射ビームを提供し、これによって、リソグラフィ装置を用いて１時間当たりにより多くの基板にパターン付与することができる。

[00022] 本発明の第３の態様によれば、ＥＵＶ放射源のためのレーザビームを供給するように構成されたレーザシステムが提供される。レーザシステムは、レーザビームの主要部のパルスよりも前にレーザビームの副部のパルスがレーザシステムから出力するように、レーザビーム副部に対してレーザビーム主要部を遅延させるよう構成された遅延線を備える。

[00023] 本発明の第４の態様によれば、ＥＵＶ放射を発生させる方法が提供される。この方法は、パルスレーザシステムを用いてパルスレーザビーム主要部及びパルスレーザビーム副部を提供することであって、主要部は副部に対して遅延線によって遅延されている、ことと、パルスレーザビーム主要部及びパルスレーザビーム副部を燃料小滴へ誘導してＥＵＶ放射放出プラズマを発生させることと、を含む。

[00024] 有利な点として、レーザビーム主要部のパルスよりも前にレーザビーム副部のパルスを燃料小滴へ誘導すると、ＥＵＶ放射を発生させる変換効率が増大する。

[00025] 任意選択的に、レーザビーム副部のパルスは、レーザビーム主要部のパルスに先行するペデスタルを形成する。

[00026] 任意選択的に、レーザビーム副部のパルスはレーザビームの主要部のパルスと重複しない。

[00027] 遅延線は、レーザビーム副部に対してレーザビーム主要部を１００ｎｓから３００ｎｓ遅延させることができる。

[00028] 副レーザビーム部パルスのパルスは、３０ｎｓから１５０ｎｓのパルス長を有することができる。

[00029] 本発明の実施形態を、添付の図面を参照して、単なる例示として以下に説明する。

本発明の一実施形態に従った放射源及びリソグラフィ装置を備えるリソグラフィシステムを示す。 図１の放射源の一部を形成し得るレーザシステムの一実施形態を示す。 図１の放射源の一部を形成し得るレーザシステムの代替的な実施形態を示す。

[00030] 図１は、本発明の一実施形態に従ったミラーアレイを含むリソグラフィシステムを示す。リソグラフィシステムは、放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置ＬＡを備えている。放射源ＳＯは、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢを発生するように構成されている。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えばマスク）を支持するように構成された支持構造ＭＴと、投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴと、を備えている。照明システムＩＬは、放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡに入射する前にこれを調節するように構成されている。投影システムは、放射ビームＢ（この時点ではマスクＭＡによってパターン付与されている）を基板Ｗに投影するように構成されている。基板Ｗは、以前に形成されたパターンを含むことがある。これが当てはまる場合、リソグラフィ装置は、パターン付与された放射ビームＢを、基板Ｗ上に以前形成されたパターンと位置合わせする。

[00031] 放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳは全て、外部環境から隔離できるように構築及び配置することができる。放射源ＳＯ内に、大気圧未満の圧力のガス（例えば水素）を提供してもよい。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に、真空を提供してもよい。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に、大気圧よりはるかに低い圧力の少量のガス（例えば水素）を提供してもよい。

[00032] 図１に示されている放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と称されることがあるタイプである。放射源は、メインパルスレーザシステムと呼ぶことができるレーザシステム２を備えている。放射源は任意選択的に、追加のレーザシステム１を備えることも可能である。追加のレーザシステムをプレパルスレーザシステム１と呼ぶことができる。レーザシステム１、２からのレーザビーム２、３は、ビーム結合光学系５（例えばダイクロイックミラー）を用いて結合され、次いで、燃料放出器６から与えられるスズ（Ｓｎ）等の燃料にエネルギを堆積する。以下の記載ではスズに言及するが、任意の適切な燃料を使用すればよい。燃料は、例えば液体の形態とすることや、例えば金属又は合金とすることが可能である。燃料放出器６は、例えば小滴の形態のスズを、プラズマ形成領域７へ向かう軌道に沿って誘導するよう構成されたノズルを備えることができる。レーザビーム２は、プラズマ形成領域７においてスズに入射する。レーザエネルギのスズへの堆積は、プラズマ形成領域７においてプラズマ８を生成する。プラズマのイオンの脱励起及び再結合の間に、プラズマ８からＥＵＶ放射を含む放射が放出される。

[00033] ＥＵＶ放射は、近法線入射放射コレクタ９（時として、より一般的に法線入射放射コレクタと称される）によって収集及び集束される。コレクタ９は、ＥＵＶ放射（例えば１３．５ｎｍのような所望の波長を有するＥＵＶ放射）を反射するよう配置された多層構造を有し得る。コレクタ９は、２つの焦点を有する楕円構成を有することができる。第１の焦点はプラズマ形成領域７にあり、第２の焦点は以下で検討するように中間焦点１０にあり得る。

[00034] レーザシステム１、２は、放射源ＳＯの他の部分から遠隔にある可能性がある。これが当てはまる場合、レーザビーム３、４は、例えば、適切な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダ及び／又は他の光学系を備えるビームデリバリシステム（図示せず）を用いて、レーザシステム１、２から放射源ＳＯに渡すことができる。プレパルスレーザシステム１及びメインパルスレーザシステム２は、併せて、一体化（combined）レーザシステムＣＳと呼ぶことができる。

[00035] コレクタ９によって反射された放射は、放射ビームＢを形成する。放射ビームＢは、ポイント１０で集束されてプラズマ形成領域７の像を形成し、これは照明システムＩＬのための仮想放射源として作用する。放射ビームＢが集束されるポイント１０を中間焦点と呼ぶことができる。放射源ＳＯは、中間焦点１０が放射源の閉鎖構造１２の開口１１に又は開口１１の近くに位置するように配置されている。

[00036] 放射ビームＢは、放射源ＳＯから、放射ビームを調節するよう構成された照明システムＩＬ内に進む。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１３を含み、更にファセット瞳ミラーデバイス１４を含むこともある。ファセットフィールドミラーデバイス１０は、個別に制御可能なミラーで構成されたミラーアレイである。このアレイのミラーは、これに関連付けられたアクチュエータ及び検知装置と共に、ミラーアセンブリと呼ぶことができる。コントローラＣＴが、（以下で更に説明するように）ミラーの配向を制御する。ファセットフィールドミラーデバイス１３及びファセット瞳ミラーデバイス１４は共に、放射ビームＢに所望の断面形状と所望の角度強度分布を与える。放射ビームＢは、照明システムＩＬから出射し、支持構造ＭＴによって保持されたパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢを反射しパターン付与する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１３及びファセット瞳ミラーデバイス１４に加えて又はこれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含むことも可能である。

[00037] パターニングデバイスＭＡから反射した後、パターン付与された放射ビームＢは投影システムＰＳに入射する。投影システムは、基板テーブルＷＴによって保持された基板Ｗに放射ビームＢを投影するよう構成された複数のミラー１５、１６を備えている。投影システムＰＳは、放射ビームに縮小率を適用することで、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャの像を形成できる。例えば、縮小率４を適用することができる。図１において投影システムＰＳは２つのミラー１５、１６を有するが、投影システムは任意の数のミラー（例えば６個のミラー）を含むことができる。

[00038] 図１に示されている放射源ＳＯは、図示されていないコンポーネントを含み得る。例えば、放射源内にスペクトルフィルタを提供することができる。スペクトルフィルタは、プラズマによって生成された電磁放射を受光し、例えば赤外線放射のようなＥＵＶ以外の放射をＥＵＶ放射から分離するように構成できる。スペクトルフィルタは、ＥＵＶ放射に対して実質的に透過性であるが、赤外線放射のような他の波長の放射を実質的に阻止する透過型フィルタとすることができる。あるいはスペクトルフィルタは、入射するＥＵＶ放射を特定の方向に、非ＥＵＶ放射を他の方向に反射する反射型フィルタとすることができる。

[00039] プレパルスレーザシステム１は、燃料小滴に入射した場合に燃料小滴を調節するが、著しい量のＥＵＶ放射放出プラズマを発生させることはない放射パルスを提供するように構成できる。プレパルスと称されることがあるこれらのパルスは、例えば燃料小滴の形状をパンケーキ状に変化させる及び／又は燃料小滴から一部の材料をアブレーションする（ablate）ことができる。メインパルスレーザシステム２は、燃料小滴に入射した場合に燃料小滴をＥＵＶ放射放出プラズマに変換する放射パルスを提供するように構成できる。これらの放射パルスはメインパルスと称されることがある。放射のメインパルスは放射のプレパルスよりも著しく大きいエネルギを有し得る。

[00040] 放射のメインパルスは、放射のプレパルスよりも長い波長を有し得る。例えば、放射のメインパルスは赤外線であり、約１０ミクロン（例えば１０．６ミクロン）の波長を有し得る。あるいは、放射のメインパルスは、例えば約１ミクロン等のより短い赤外線波長を有し得る。放射のプレパルスも赤外線であり、約１０ミクロン（例えば１０．３ミクロン）の波長を有し得る。あるいは、放射のプレパルスは、例えば約１ミクロン等のより短い赤外線波長を有し得る。放射のプレパルスは、約１ミクロンから約１０ミクロンの範囲内の波長を有し得る。

[00041] 図２に、メインパルスレーザシステム２の一実施形態が概略的に示されている。メインパルスレーザシステム２は、放射のメインビームと呼ぶことができるパルスレーザビーム４を放出するように構成されたレーザ２０を備えている。レーザ２０は、例えばＣＯ_２レーザとすればよい。レーザビーム４は、光学系２２（例えば偏光子、ビーム調節光学系等）を通過し、次いで第１の部分リフレクタ（ｐａｒｔｉａｌ ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ）２４に入射する。第１の部分リフレクタ２４は、例えば約１０％以下の反射率を有し得る。第１の部分リフレクタ２４は、例えば約１％以上の反射率を有し得る。主要部４ａと呼ぶことができるレーザビーム４の大部分は、第１の部分リフレクタ２４を通過して遅延線２６に入射する。遅延線は、レーザビーム主要部４ａが所望の距離（例えば数十メートル、例えば３０メートルから１００メートルの間）を進むまでこれを行ったり来たり反射させるように配置されたミラー２５を含むことができる。遅延線２６から出射すると、レーザビームの主要部４ａは第２の部分リフレクタ３２へ進む。

[00042] 副部４ｂと呼ぶことができるレーザビーム４の残り部分は、第１の部分リフレクタ２４によって反射され、リフレクタ２８を介してパルス整形デバイス３０へ進む。パルス整形デバイス３０は、レーザビームの副部４ｂのパルスを変更するように構成されている。パルス整形デバイス３０は、例えば電気光学変調器（ＥＯＭ：electro-optic modulator）とすることができる。パルス整形デバイス３０は例えば、レーザビームの副部４ｂのパルスの先頭の望ましくない鋭いピークを除去できる。これは、より平坦なパルス形状を与えることができ、ペデスタルパルス（pedestal pulse）のために望ましい場合がある。パルス整形デバイス３０によって他の形態のパルス整形を適用することも可能である。例えば、パルス整形デバイス３０を用いてレーザビームの副部４ｂのパルスを短くすることができる。また、パルス整形デバイス３０は副部４ｂのパルスを減衰することも可能である。パルス整形デバイス３０は、音響光学変調器（ＡＯＭ：acousto-optic modulator）とすることができる。ＡＯＭを用いてレーザビームの副部４ｂのパルスを減衰できる。ＡＯＭは、パルスの先頭からピークを除去するため又はパルスを短くするための充分に速い応答を持たない場合がある。パルス整形デバイス３０から出射すると、レーザビームの副部４ｂは別のリフレクタ３１によって第２の部分リフレクタ３２へ反射される。一実施形態では、パルス整形デバイス３０を省略してもよい。

[00043] 第２の部分リフレクタ３２は、例えば約１０％以下の反射率を有し得る。第２の部分リフレクタ３２は、例えば約１％以上の反射率を有し得る。第２の部分リフレクタ３２は、第１の部分リフレクタ２４と同じ反射率を有し得る（これはレーザビームの主要部４ａの最大の透過を与えることができる）。レーザビーム４ａの遅延した主要部は部分リフレクタ３２に入射し、レーザビームの遅延していない副部４ｂも部分リフレクタ３２に入射する。第２の部分リフレクタ３２は低い反射率を有するので、レーザビームの主要部４ａのほとんどは第２の部分リフレクタ３２によって透過される。レーザビームの主要部４ａは次いで増幅システム３４に進む。増幅システム３４は、例えば一連の光学増幅器とすればよい。レーザビームの主要部４ａの反射された部分は、ビームダンプ３６に入射する。レーザビームの副部４ｂのほとんどは、第２の部分リフレクタ３２によって透過されてビームダンプ３６に入射する。レーザビームの副部４ｂの反射された部分、例えば約１０％以下は、増幅システムへ進む。

[00044] 従って、レーザビームの主要部４ａの一部及び副部４ｂの一部は、第２の部分リフレクタ３２で再結合され、共に増幅システム３４に進む。増幅システム３４から出射すると、レーザビームの主要部４ａ及び副部４ｂは共にプラズマ形成領域７へ進む（図１を参照のこと）。

[00045] 第１及び第２の部分リフレクタ２４、３２の反射率が１０％である実施形態においては、レーザビームの主要部４ａはレーザビーム４の初期パワーの８１％のパワーを有し、副部４ｂはレーザビームの初期パワーの１％のパワーを有する。従って、レーザビームの１８％がビームダンプ３６に入射する。他の実施形態では、パワーの相対的な割合は異なる場合がある。しかしながら一般に、レーザビームの副部４ｂはレーザビームの主要部４ａよりも著しく低いパワーを有する。副部４ｂのパワーは、例えば主要部４ａのパワーの５％未満であり、例えば主要部４ａのパワーの１％未満である可能性がある。

[00046] レーザビームの副部４ｂは遅延線２６を通過していないので、レーザビームの主要部４ａよりも前に部分リフレクタ３２に到達する。前述のように、レーザビーム４はパルス状である。このため、副部４ｂのレーザパルスは主要部４ａのレーザパルスよりも前に部分リフレクタ３２に到達する。その結果、部分リフレクタ３２による再結合の後、レーザビームの主要部４ａ及びレーザビームの副部は共に伝搬するが、副部のパルスは対応する主要部のパルスに先行している（対応するパルスとは、ここでは、同一の初期パルスから発生した２つのパルスを意味することを意図している）。副パルスと主要パルスとの間の遅延は、遅延線２６の光路長によって決定される。例えば遅延線２６が約３０ｍの光路長を有する場合、副パルスは約１００ｎｓだけ主要パルスに先行する。遅延線２６の光路長は、副パルスと主要パルスとの間に所望の時間的分離を与えるように選択又は調整できる。遅延線２６の光路長は、（例えば遅延線のリフレクタ間の分離距離を変更することによって）調整可能とすることができる。時間的分離は、例えば１００ｎｓから３００ｎｓの間とすればよい。本文書では、２つのパルス間の時間的分離は、例えば２つのパルスの中心（パルスの端部間の中間とすることができる）間の時間的分離として測定するか、又は２つのパルスの立ち上がり間の時間的分離として測定することができる。従って時間的分離は、レーザビームの異なる時間的部分を時間次元に再配置した結果である。

[00047] 一実施形態において、副パルスのパルス長は、副パルスと主要パルスとの間の分離よりも著しく小さい可能性がある。これが当てはまる場合、副パルスを主要パルスから分離することができる。一実施形態において、副パルスのパルス長は、副パルスと主要パルスとの間の分離と同様であるか又はそれよりも長い可能性がある。これが当てはまる場合、副パルスは主要パルスと融合する（merge）ことがある。このような状況では、副パルスをペデスタルと呼ぶことがある。

[00048] 主要パルスは、例えば３０ｎｓから１５０ｎｓの間のパルス長を有し得る。副パルスは、例えば３０ｎｓから１５０ｎｓの間のパルス長を有し得る。主要パルス及び副パルスは同一のパルス長を有し得る。パルス長の測定は、パルスの半値全幅を指すことがある。パルスのかなりの部分がこのパルス長を超えて延出し得る。一実施形態において、副パルス及び主要パルスはそれぞれ７５ｎｓのパルス長を有し、１００ｎｓの時間的分離を有し得る（遅延線２６によって与えられる）。副パルス及び主要パルスの半値全幅は相互に接触しないが、副パルス及び主要パルスのかなりの部分が半値全幅のパルス長を超えて延出するので、これらのパルスは相互に重複する。副パルスは依然としてペデスタルを形成すると考えられる。これと同じことが他の遅延線長と他のパルス長にも当てはまる。

[00049] 主要パルスに先行する副パルスをペデスタルとして又は別個のパルスとして提供すると、燃料を用いてＥＵＶ放出プラズマを発生させる変換効率が増大する。この変換効率の向上は、（副パルスを使用しない場合に達成される変換効率に比べて）プレパルスレーザビーム３及び主要パルスレーザビーム４を用いることから得られる変換効率の向上に追加して達成することができる。

[00050] 図３に、メインレーザシステム２の代替的な実施形態が示されている。この実施形態では、光学増幅器４０が遅延線として作用する。光学増幅器４０は、一方側から見た断面で概略的に示され、更に、光学増幅器の端部も概略的に示されている。光学増幅器４０は、ガスが充填された環状チャンバ４２を備えている。このガスは、例えば環状チャンバ４２に印加される無線周波数を用いて励起される。ガスを通過するレーザビームは、励起されたガスからエネルギを受け、これによって増幅される。環状チャンバ４２の両側の端部４３、４５に、入射ウィンドウ４４及び出射ウィンドウ４６が設けられている。環状チャンバ４２の両側の端部４３、４５には、ミラー４８も設けられている。ミラー４８は、入射するレーザビームを端部４３、４５の一方における１つのミラーから端部４３、４５の他方における次のミラーへと、環状チャンバ４２の端部４３、４５間を行ったり来たりしながら環状チャンバ４２中を一周するように進んでいく光路に沿って反射させるように配向されている。光学増幅器４０は例えば、Ｔｒｕｍｐｆ（ドイツ国シュトゥットガルト）から入手可能なＴｒｕ－Ｃｏａｘ光学増幅器とすればよい。

[00051] 増幅されるレーザビーム主要部４ａは、入射ウィンドウ４４を介して光学増幅器４０に入射し、ミラー４８によって反射されて環状チャンバ４２中を一周するように進みながら同時に増幅される。増幅されたレーザビーム主要部４ａは、次いで出射ウィンドウ４６から出射する。大幅な増幅を必要としないレーザビームの副部４ｂ（破線で示されている）も、光学増幅器４０を通過する。しかしながら、レーザビームの副部４ｂは入射ウィンドウ４４から出射ウィンドウ４６に直接進み、環状チャンバ４２内でミラー４８によって反射されることはない。従って、レーザビームの副部４ｂは環状チャンバ内のガスから少量の増幅を受けるのみであり、レーザビーム主要部４ａに比べて環状チャンバ４２内ではるかに短い距離を進む。

[00052] レーザビーム主要部４ａを環状チャンバ４２中を一周するように進ませ、一方でレーザビームの副部４ｂが光学増幅器をまっすぐ通過するためには、レーザビーム主要部４ａ及びレーザビーム副部４ｂは光学増幅器４０に入射する際に同軸でない。一実施形態では、光学増幅器４０に入射する際にレーザビーム主要部４ａに対してレーザビームの副部４ｂが同軸でないように、音響光学変調器（ＡＯＭ）５０を用いて副部４ｂを分離させる。音響光学変調器５０は、入射レーザビーム４を回折してゼロ次と一次を形成する。一次ビームはレーザビーム主要部４ａである。レーザビーム主要部４ａは第１の部分リフレクタ５２を通過し、次いで光学増幅器４０に入射する。レーザビーム主要部４ａの一部は部分リフレクタ５２によって反射され、ビームダンプ５６に入射する。

[00053] 一次ビームはレーザビームの副部４ｂである。一次ビームはリフレクタ５４に入射する。リフレクタ５４は１００％の反射率を有するか、又は、例えば約５０％以上の反射率を有する部分リフレクタとすることができる。リフレクタ５４が部分リフレクタである場合、リフレクタ５４を通過したレーザビームの副部の一部は第２のビームダンプ５７に入射する。反射された部分は第１の部分リフレクタ５２に入射し、その部分リフレクタから光学増幅器４０に進む（ビームの一部は第１の部分リフレクタ５２を通過してビームダンプ５６に入射する）。第１の部分リフレクタ５２は、例えば約１％の反射率を有し得る。従ってレーザビームの副部４ｂは、光学増幅器４０に入射する前、レーザビーム主要部４ａのパワーの約１００分の１よりも小さいパワーを有し得る。

[00054] 第２の部分リフレクタ５２は、レーザビームの副部４ｂが、光学増幅器４０に入射する際にレーザビーム主要部４ａと同軸でないように配向されている。部分リフレクタ５２の配向は、レーザビームの副部４ｂが入射ウィンドウ４４を通過するが光学増幅器４０のミラー４８に入射しないようになっている。その代わり、レーザビームの副部４ｂは出射ウィンドウ４６から出射する。

[00055] このように、レーザビーム主要部４ａは光学増幅器４０の環状チャンバ４２中を一周するように進むが、レーザビームの副部４ｂはそうでない。光学増幅器４０は遅延線として作用し、同時にレーザビーム主要部４ａを増幅する。従って、光学増幅器４０は２つの機能を同時に提供するという利点がある。

[00056] 図３に示されている実施形態は、レーザビームの副部４ｂのパルスを変更するように構成されたパルス整形デバイス６０を含むことができる。パルス整形デバイス６０は、例えば電気光学変調器（ＥＯＭ）とすることができる。パルス整形デバイス６０は例えば、レーザビームの副部４ｂのパルスの先頭の望ましくない鋭いピークを除去できる。これは、より平坦なパルス形状を与えることができ、ペデスタルパルスのために望ましい場合がある。パルス整形デバイス６０によって他の形態のパルス整形を適用することも可能である。例えば、パルス整形デバイス６０を用いてレーザビームの副部４ｂのパルスを短くすることができる。また、パルス整形デバイス６０は副部４ｂのパルスを減衰することも可能である。パルス整形デバイス６０は、音響光学変調器（ＡＯＭ）とすることができる。ＡＯＭを用いてレーザビームの副部４ｂのパルスを減衰できる。ＡＯＭは、パルスの先頭からピークを除去するため又はパルスを短くするための充分に速い応答を持たない場合がある。一実施形態では、パルス整形デバイス６０を省略してもよい。

[00057] 図３に示されている実施形態では、図２の実施形態と同様、レーザシステム１は更に、副パルス４ｂ及び主要パルス４ａがプラズマ形成位置（図１を参照のこと）に入射する前に通過する増幅システム６２も備えている。増幅システム６２は、例えば一連の光学増幅器とすればよい。

[00058] 図３の実施形態において、レーザビームの副部４ｂは、光学増幅器４０に入射する際にレーザビームの主要部４ａと非共線的である（ｏｎ－ｃｏｌｌｉｎｅａｒ）。この非共線性によって、レーザビームの副部４ｂは、光学増幅器４０のミラー４８によって反射されずに入射ウィンドウ４４から出射ウィンドウ４６へ直接進むことができる。レーザビームの副部４ｂ及びレーザビームの主要部４ａは光学増幅器４０に入射する際に非共線的であるので、光学増幅器４０から出射する際にも非共線的である。副レーザビーム部分４ｂと主要レーザビーム部分４ａの非共線的な性質は、これらのレーザビームの異なる空間位置と異なる角度配向（ビームポインティングと呼ぶことができる）との組み合わせから得られる。部分リフレクタ５２及びリフレクタ５４は、ビーム位置及びビームポインティングの望ましい組み合わせを得るため、レーザビームの主要部４ａに対してレーザビームの副部４ｂの空間位置及びビームポインティングを変更するよう調整できる。例えばレーザビームの副部４ｂは、レーザビームの主要部４ａとは異なる空間位置で部分リフレクタ５２に入射すると共に、後でレーザビームの主要部と交差するような向きにすることができる。図３では、この手法を用いて、増幅システム６２内でレーザビームの副部４ｂをレーザビームの主要部４ａと交差させている。他の実施形態では、レーザビームの副部４ｂは、他の位置で（例えば空間フィルタが設けられている位置で）レーザビームの主要部４ａと交差することができる。他の実施形態では、レーザビームの副部４ｂはレーザビームの主要部４ａと交差しない場合がある。いくつかの実施形態では、レーザビームの副部４ｂに対してレーザビームの主要部４ａの空間位置及びビームポインティングを調整することができる。

[00059] 図３に示されている光学増幅器は、一端に入射ウィンドウ４４を、反対側の端部に出射ウィンドウ４６を有するが、他の実施形態では、入射ウィンドウ及び出射ウィンドウは同一の端部にあってもよい。

[00060] 図３に示されている光学増幅器４０は環状であるが、光学増幅器は他の何らかの形状を有することも可能である。例えば、光学増幅器は立方形であってもよい。光学増幅器は例えば、１つの端面に入射ウィンドウを、反対側の端面に出射ウィンドウを有してもよい。光学増幅器は例えば、同一の端面に入射ウィンドウ及び出射ウィンドウを有してもよい。

[00061] 図３に示されている実施形態は、音響光学変調器（ＡＯＭ）５０を用いてレーザビーム４を副レーザビーム部分４ｂと主要レーザビーム部分４ａに分割するが、他の装置（例えば部分反射ミラー）を用いてレーザビームを分割してもよい。図２に示されている実施形態は、部分反射ミラー２４を用いてレーザビーム４を副レーザビーム部分４ｂと主要レーザビーム部分４ａに分割するが、他の装置（例えば音響光学変調器（ＡＯＭ））を用いてレーザビーム部分を分離してもよい。一般に、例えば部分反射ミラー又は変調器等、任意のレーザビーム分割装置を用いてレーザビームを副部と主要部に分離することができる。

[00062] 一般に、レーザビームの副部４ｂは、レーザビーム主要部４ａのパワーの５％以下、例えば１％以下のパワーを有し得る。一例では、増幅システム３４、６２によって増幅された後、レーザビームの副部４ｂのパルスは数ｍＪのパワーを有し、レーザビーム主要部４ａのパルスは数百ｍＪ（例えば約４００ｍＪ）のパワーを有し得る。

[00063] 一実施形態において、本発明はマスク検査装置の一部を形成することができる。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射を用いてマスクを照明し、結像センサを用いてマスクから反射した放射を監視できる。結像センサによって受光された像を用いて、マスクに欠陥が存在するか否かを決定する。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射源からＥＵＶ放射を受光し、これを、マスクへ誘導される放射ビームに形成するよう構成された光学系（例えばミラー）を含むことができる。マスク検査装置は更に、マスクから反射されたＥＵＶ放射を収集し、結像センサでマスクの像を形成するよう構成された光学系（例えばミラー）を含むことができる。マスク検査装置は、結像センサにおけるマスクの像を解析し、その解析からマスクに欠陥が存在するか否かを決定するよう構成されたプロセッサを含むことができる。プロセッサは更に、マスクがリソグラフィ装置で使用される場合、検出されたマスクの欠陥が、基板に投影される像に許容できない欠陥を発生させるか否かを決定するよう構成できる。

[00064] 一実施形態において、本発明はメトロロジ装置の一部を形成することができる。メトロロジ装置を用いて、基板上に既に存在するパターンに対する、基板上のレジストに形成された投影パターンのアライメントを測定することができる。この相対的なアライメントの測定をオーバーレイと呼ぶことができる。メトロロジ装置は例えば、リソグラフィ装置に直接隣接して位置付けられ、基板（及びレジスト）を処理する前にオーバーレイを測定するため使用することができる。

[00065] 本文では特にリソグラフィ装置の文脈で本発明の実施形態を参照したが、本発明の実施形態は他の装置においても使用できる。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、又は、ウェーハ（もしくは他の基板）もしくはマスク（もしくは他のパターニングデバイス）のような物体を測定又は処理する任意の装置の一部を形成し得る。これらの装置を一般にリソグラフィツールと呼ぶことができる。このようなリソグラフィツールは、真空条件又は周囲（非真空）条件を使用できる。

[00066] 「ＥＵＶ放射」という用語は、４～２０ｎｍの範囲内、例えば１３～１４ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射を包含すると見なすことができる。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満の波長、例えば６．７ｎｍ又は６．８ｎｍのような４～１０ｎｍの範囲内の波長を有し得る。

[00067] 本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特定の言及を行うことがあるが、本明細書で説明するリソグラフィ装置は他の用途を有し得ることを理解されたい。考えられるその他のアプリケーションには集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造である。

[00068] 本発明の実施形態はハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその任意の組み合わせで実施することができる。本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサで読み取り、実行することができる機械読み取り式媒体に記憶した命令として実施することもできる。機械読み取り式媒体は、機械（例えば、計算デバイス）で読み取り可能な形態で情報を記憶するか、又は伝送する任意の機構を含むことができる。例えば、機械読み取り式媒体は読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音響又は他の形態の伝搬信号（例えば、搬送波、赤外線信号、デジタル信号など）、及びその他を含むことができる。更に、ファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を、本明細書では特定の行為を実行するものとして記述することができる。しかし、このような記述は便宜的なものにすぎず、このような行為は実際には計算デバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令などを実行する他のデバイスの結果であることを認識されたい。

[00069] 以上、本発明の特定の実施形態を説明したが、説明とは異なる方法でも本発明を実践できることが理解される。上記の説明は、制限ではなく例示を目的としている。従って、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、説明した本発明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。

Claims (14)

1. 燃料の小滴をプラズマ形成領域に提供するように構成された燃料放出器と、
   レーザビームを供給するように構成されたレーザシステムと、を備え、
   前記レーザシステムは、前記レーザビームの主要部のパルスよりも前に前記レーザビームの副部のパルスが前記プラズマ形成領域に入射するように、前記副部に対して前記主要部を遅延させるよう構成された遅延線を有し、前記副部の前記パルスは、前記主要部の前記パルスに先行するペデスタルを形成し、
   前記レーザシステムは、
   前記主要部及び前記副部が前記プラズマ形成領域に入射するよりも前にそれらを増幅するよう構成された増幅システムと、
   前記副部の前記パルスの先頭の望ましくない鋭いピークを除去することにより、ペデスタルパルスのために望ましい平坦なパルス形状を与えるように構成されたパルス整形デバイスと、
   を更に有する、
   放射源。
2. 前記副部の前記パルスは、前記主要部の前記パルスと時間的に重複しない、請求項１に記載の放射源。
3. 前記遅延線は、前記副部の前記パルスに対して前記主要部の前記パルスを１００ｎｓから３００ｎｓ遅延させるように構成されている、請求項１又は２に記載の放射源。
4. 前記副部の前記パルスは、３０ｎｓから１５０ｎｓのパルス長を有する、請求項１から３の何れか一項に記載の放射源。
5. 前記遅延線は、光学増幅器を含む、請求項１から４の何れか一項に記載の放射源。
6. 前記レーザシステムは、前記主要部が前記光学増幅器内で複数回行ったり来たりすると共に前記副部が前記光学増幅器内をまっすぐ進むように構成されている、請求項５に記載の放射源。
7. 前記光学増幅器は、入射ウィンドウ、出射ウィンドウ、及び一連のミラーを含み、
   前記レーザシステムは、前記副部が前記入射ウィンドウから前記出射ウィンドウへ直接進むと共に前記主要部が前記入射ウィンドウから前記一連のミラーを介して前記出射ウィンドウへ進むように構成されている、請求項５又は６に記載の放射源。
8. 前記レーザビームは、レーザビーム分割装置を用いて前記主要部と前記副部に分離される、請求項１から７の何れか一項に記載の放射源。
9. 請求項１から８の何れか一項に記載の放射源を含み、更に、
   前記放射源から受光された放射ビームを調節するように構成された照明システムと、
   前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構成された支持構造と、
   基板を保持するように構成された基板テーブルと、
   前記パターン付き放射ビームを前記基板に投影するように構成された投影システムと、
   を備える、リソグラフィシステム。
10. ＥＵＶ放射源のためのレーザビームを供給するように構成されたレーザシステムであって、
    前記レーザビームの主要部のパルスよりも前に前記レーザビームの副部のパルスが前記レーザシステムから出力するように、前記副部に対して前記主要部を遅延させるよう構成された遅延線を有し、前記副部のパルスは、前記主要部のパルスに先行するペデスタルを形成し、
    前記レーザシステムは、
    前記主要部及び前記副部がプラズマ形成領域に入射するよりも前にそれらを増幅するよう構成された増幅システムと、
    前記副部のパルスの先頭の望ましくない鋭いピークを除去することにより、ペデスタルパルスのために望ましい平坦なパルス形状を与えるように構成されたパルス整形デバイスと、
    を更に有する、レーザシステム。
11. ＥＵＶ放射を発生させる方法であって、
    パルスレーザシステムを用いてパルスレーザビームの主要部及び前記パルスレーザビームの副部を提供することであって、前記主要部は前記副部に対して遅延線によって遅延されており、前記副部のパルスは、前記主要部のパルスに先行するペデスタルを形成することと、
    前記主要部及び前記副部を燃料小滴へ誘導してＥＵＶ放射放出プラズマを発生させることと、
    前記主要部及び前記副部が前記燃料小滴へ誘導されるよりも前に、それらを増幅させることと、
    前記副部の前記パルスの先頭の望ましくない鋭いピークを除去することにより、ペデスタルパルスのために望ましい平坦なパルス形状を与えることと、
    を含む、方法。
12. 前記副部の前記パルスは、前記主要部の前記パルスと重複しない、請求項１１に記載の方法。
13. 前記遅延線は、前記副部に対して前記主要部を１００ｎｓから３００ｎｓ遅延させる、請求項１１又は１２に記載の方法。
14. 前記副部の前記パルスは３０ｎｓから１５０ｎｓのパルス長を有する、請求項１１から１３の何れか一項に記載の方法。

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