JPWO2016117118A1 - Ｅｕｖ光生成システム及びｅｕｖ光生成方法、並びにトムソン散乱計測システム - Google Patents

Ｅｕｖ光生成システム及びｅｕｖ光生成方法、並びにトムソン散乱計測システム Download PDF

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Abstract

本開示によるＥＵＶ光生成システムは、チャンバと、チャンバの内部にターゲットを供給するターゲット供給装置と、ドライブパルスレーザ光をターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成するドライブレーザ装置と、プローブパルスレーザ光をプラズマに照射することによりトムソン散乱光を生成するプローブレーザ装置と、トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と、分光器の前段に配置され、トムソン散乱光を含む光のうちプローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が分光器へと入射するのを抑制する波長フィルタとを備えてもよい。

Description

本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するためのＥＵＶ光生成システム及びＥＵＶ光生成方法、並びにトムソン散乱計測システムに関する。
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）光を生成するための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、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマを用いたＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ励起プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Synchrotron Radiation）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
米国特許出願公開第２０１３／０１４８２０３号明細書 米国特許第８１８１５１１号明細書 米国特許第８６７４３０４号明細書 国際公開第２００５／０６９４５１号
概要
本開示によるＥＵＶ光生成システムは、チャンバと、チャンバの内部にターゲットを供給するターゲット供給装置と、ドライブパルスレーザ光をターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成するドライブレーザ装置と、プローブパルスレーザ光をプラズマに照射することによりトムソン散乱光を生成するプローブレーザ装置と、トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と、分光器の前段に配置され、トムソン散乱光を含む光のうちプローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が分光器へと入射するのを抑制する波長フィルタとを備えてもよい。
本開示によるＥＵＶ光生成方法は、チャンバの内部にターゲットを供給することと、ドライブパルスレーザ光をターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成することと、プラズマにプローブパルスレーザ光を照射することによってトムソン散乱光を生じさせ、このトムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を分光器によって計測することと、分光器の前段において、トムソン散乱光を含む光のうちプローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が分光器へと入射するのを抑制することとを含んでもよい。
本開示によるトムソン散乱計測システムは、プローブパルスレーザ光をプラズマに照射することによりトムソン散乱光を生成するプローブレーザ装置と、トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と、分光器の前段に配置され、トムソン散乱光を含む光のうちプローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が分光器へと入射するのを抑制する波長フィルタとを備えてもよい。
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光生成システムの一構成例を概略的に示す。 図２は、ＥＵＶ光生成システムに適用されるトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。 図３は、散乱パラメータがα＞１のときのトムソン散乱光のスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図４は、散乱パラメータがα≪１のときのスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図５は、プローブパルスレーザ光の迷光とトムソン散乱光のイオン項とのスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図６は、ＥＵＶ光生成システムに適用される第１の実施形態に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。 図７は、遮蔽部材の一構成例を概略的に示す。 図８は、第１の実施形態に係るドライブレーザ装置の一構成例を概略的に示す。 図９は、プラズマから発光した光を波長フィルタに入射させた時にＩＣＣＤカメラで計測されるスペクトルの強度分布の一例を模式的に示す。 図１０は、遮蔽部材を取り外してプローブパルスレーザ光のレイリー散乱光をスペクトル計測装置に入射させた場合に計測されるスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図１１は、ＥＵＶ光生成制御部による制御タイミングの一例を示すタイミングチャートである。 図１２は、ターゲットをプラズマ化してＥＵＶ光を生成するまでの様子を模式的に示す。 図１３は、ＥＵＶ光の発光状態の画像を模式的に示す。 図１４は、トムソン散乱光のイオン項のスペクトル画像を模式的に示す。 図１５は、図１４の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のそれぞれにおけるスペクトル波形を模式的に示す。 図１６は、高分解能化された分光器の一例を概略的に示す。 図１７は、図１６に示した分光器によって計測され得るイオン項のスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図１８は、トムソン散乱計測システムを含むＥＵＶ光生成システムの一構成例を概略的に示す。 図１９は、図１８に示したＥＵＶ光生成システムにおけるドライブレーザ装置の一構成例を概略的に示す。 図２０は、ＥＵＶ光生成制御部による制御タイミングの一例を示すタイミングチャートである。 図２１は、図１８に示したＥＵＶ光生成システムにおいてトムソン散乱計測システムを用いて露光時の条件パラメータを設定する制御の流れの一例を概略的に示すメインのフローチャートである。 図２２は、図２１に示したメインのフローチャートにおけるステップＳ１１２の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。 図２３は、初期の条件パラメータの一例を概略的に示す。 図２４は、図２１に示したメインのフローチャートにおけるステップＳ１１７の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。 図２５は、試験結果のデータの一例を概略的に示す。 図２６は、図２１に示したメインのフローチャートにおけるステップＳ１２２の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。 図２７は、図２１に示したメインのフローチャートにおけるステップＳ１２４の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。 図２８は、条件パラメータの書き換え内容の一例を概略的に示す。 図２９は、ターゲット径を調節可能なターゲット供給装置の実施形態の一例を概略的に示す。 図３０は、パルス幅とパルスエネルギとを制御可能なレーザ装置の実施形態の一例を概略的に示す。 図３１は、プローブパルスレーザ光の入射方向の変形例を概略的に示す。 図３２は、ＩＣＣＤの一構成例を概略的に示す。 図３３は、イメージインテンシファイアの動作の一例を概略的に示す。 図３４は、制御部のハードウエア環境の一例を示す。
実施形態
＜内容＞
［１．概要］
［２．ＥＵＶ光生成装置の全体説明］（図１）
２．１ 構成
２．２ 動作
［３．トムソン散乱計測システム］
３．１ 構成（図２）
３．２ 動作
３．３ トムソン散乱光のスペクトル波形
３．４ 課題
［４．第１の実施形態］（波長フィルタを含むトムソン散乱計測システム）
４．１ 構成
４．１．１ システムの全体構成（図６、図７）
４．１．２ ドライブレーザ装置の構成（図８）
４．２ 動作
４．２．１ システム全体の動作
４．２．２ ＥＵＶ光生成制御部による制御タイミング
４．３ 作用
４．４ 変形例（図１６）
［５．第２の実施形態］（トムソン散乱計測システムを含むＥＵＶ光生成システム）
５．１ 構成
５．１．１ システムの全体構成（図１８）
５．１．２ ドライブレーザ装置の構成（図１９）
５．２ 動作
５．３ 作用
５．４ 変形例
［６．その他の実施形態］
６．１ ターゲット径を制御可能なターゲット供給装置の実施形態（図２９）
６．１．１ 構成
６．１．２ 動作
６．２ パルス幅を制御可能なレーザ装置の実施形態（図３０）
６．２．１ 構成
６．２．２ 動作
６．３ プローブパルスレーザ光をドライブパルスレーザ光に対して垂直に入射するトムソン散乱計測システムの実施形態（図３１）
６．４ ＩＣＣＤの実施形態（図３２〜図３３）
［７．制御部のハードウエア環境］（図３４）
［８．その他］
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．概要］
本開示は、ターゲットにパルスレーザ光を照射してプラズマ化して、ＥＵＶ光を生成するＥＵＶ光生成システム及びＥＵＶ光生成方法に関する。また、生成したプラズマのトムソン散乱光を計測するトムソン散乱計測システムに関する。
［２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明］
２．１ 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装置として例えばターゲット供給部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、キセノン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組み合わ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が設けられてもよい。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又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置６の仕様によって規定される所望の集光位置である中間集光点（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を含んでもよい。またＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４等を含んでもよい。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、及び速度の内の少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
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の内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ２９３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２９３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、レーザ光の進行方向を制御するために、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もよい。
２．２ 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つのレーザ光の経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として少なくとも１つのターゲット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内部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と共にＥＵＶ光２５１が放射され得る。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されると共に集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光２５２は、中間集光点２９２を通って、露光装置６に出力されてもよい。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の制御、及びターゲット２７の出力方向の制御の内の少なくとも１つ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の発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つ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。
［３．トムソン散乱計測システム］
（３．１ 構成）
図２に、例えば図１に示したＥＵＶ光生成システム１１に適用されるトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。なお、以下では図１の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
トムソン散乱計測システムは、チャンバ２と、ＥＵＶ光生成制御部５と、ドライブレーザ装置３Ｄと、プローブレーザ装置３０と、レーザ集光光学系２２ａと、遅延回路５３とを含んでもよい。トムソン散乱計測システムはまた、コリメータレンズ９１と、高反射ミラー９２と、集光レンズ９３と、高反射ミラー９４と、分光器１３０とを含んでもよい。
チャンバ２は、ウインドウ２１、ウインドウ３５及びウインドウ３６と、ターゲット回収部２８と、エネルギセンサ５２と、ターゲット供給装置７０とを含んでいてもよい。
ターゲット供給装置７０は、ノズル６２を備えたターゲット供給部２６を含み、プラズマ生成領域２５にターゲット２７を供給するようにチャンバ２に取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６は、スズ等のターゲット材料を貯蔵してもよい。ターゲット供給部２６は、ターゲット材料を図示しないヒータによって、ターゲット材料の融点以上の所定の温度に加熱してもよい。例えば、ターゲット材料が融点２３２℃のスズである場合、ターゲット材料を例えば２８０℃の温度に加熱してもよい。
ターゲット供給装置７０は、ＥＵＶ光生成制御部５からのターゲット出力信号Ｓ１の入力に応じて、オンデマンド方式でドロップレット状のターゲット２７を生成し、ノズル６２から出力するように構成されてもよい。ターゲット供給装置７０は例えば、インクジェットの技術のように、図示しない引出電極とノズル６２との間に高電圧のパルスを印加することによって、ターゲット２７を生成してもよい。
エネルギセンサ５２は、ＥＵＶ光２５１のエネルギを検出するものであって、ＥＵＶ光２５１を透過する図示しないフィルタとフォトダイオードとを含み、検出方向がプラズマ生成領域２５に向くようにチャンバ２に取り付けられてもよい。
ターゲット回収部２８は、ターゲット供給装置７０から供給されたターゲット２７の軌道の延長線上に配置され、プラズマ化されなかったターゲット２７等を回収してもよい。
ウインドウ２１は、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの光路上において、チャンバ２にシールされて固定されていてもよい。ウインドウ３５は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの光路上において、チャンバ２にシールされて固定されていてもよい。ウインドウ３６は、トムソン散乱光３１Ｔの光路上において、チャンバ２にシールされて固定されていてもよい。
ドライブレーザ装置３Ｄは、ターゲット２７を加熱してプラズマ化し、ＥＵＶ光２５１を生成するためのドライブパルスレーザ光３１Ｄを出力するレーザ装置であってもよい。ドライブレーザ装置３Ｄは例えば、波長１０．６μｍのパルスレーザ光を出力するＣＯ2レーザ装置であってもよい。ドライブレーザ装置３Ｄとレーザ集光光学系２２ａは、ドライブパルスレーザ光３１Ｄが、レーザ集光光学系２２ａとウインドウ２１とを介してプラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７に集光されるように配置されてもよい。
プローブレーザ装置３０は、プラズマ生成領域２５で発生したプラズマのトムソン散乱光３１Ｔを計測するためのプローブパルスレーザ光３１Ｐを出力するレーザ装置であってもよい。プローブレーザ装置３０は例えば、シングル縦モードで発振するＹＡＧレーザの第２高調波光を発生するレーザ装置であってもよい。ＹＡＧレーザの第２高調波光の波長は５３２．０ｎｍであってもよい。プローブレーザ装置３０は、プローブパルスレーザ光３１Ｐが、ウインドウ３５を介して、プラズマ生成領域２５で発生したプラズマに照射されるように配置されてもよい。
分光器１３０は、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を計測するものであってもよい。分光器１３０は、入射スリット１３１と、コリメータ光学系１３２と、グレーティング１３３と、集光光学系１３４と、ＩＣＣＤカメラ１３５とを含んでもよい。コリメータ光学系１３２とグレーティング１３３は、入射スリット１３１を透過した光がコリメータ光学系１３２によりコリメートされて、グレーティング１３３に入射角度α１で入射するように配置されてもよい。集光光学系１３４は、グレーティング１３３において回折角度β１で回折した光をＩＣＣＤカメラ１３５の受光面に集光し、受光面上で入射スリット１３１の回折像が計測されるように配置されてもよい。
コリメータレンズ９１は、ウインドウ３６を介して入射したトムソン散乱光３１Ｔがコリメートされるように配置してもよい。
高反射ミラー９２は、コリメータレンズ９１によってコリメートされたトムソン散乱光３１Ｔが集光レンズ９３に入射するように配置してもよい。
集光レンズ９３は、高反射ミラー９４を介して入射スリット１３１がトムソン散乱光３１Ｔによって照明されるように配置してもよい。
遅延回路５３は、ターゲット供給装置７０にターゲット出力信号Ｓ１を出力可能となるようにターゲット供給装置７０に接続されてもよい。遅延回路５３はまた、ドライブレーザ装置３Ｄにドライブパルス発光トリガＴＧ１を出力可能となるようにドライブレーザ装置３Ｄに接続されていてもよい。遅延回路５３はまた、プローブレーザ装置３０にプローブパルス発光トリガＴＧ２を出力可能となるようにプローブレーザ装置３０に接続されてもよい。遅延回路５３はまた、ＩＣＣＤカメラ１３５にシャッタ信号Ｓ２を出力可能となるようにＩＣＣＤカメラ１３５に接続されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、遅延回路５３とＩＣＣＤカメラ１３５とに接続されていてもよい。
（３．２ 動作）
ＥＵＶ光生成制御部５は、遅延回路５３に、ターゲット出力信号Ｓ１、ドライブパルス発光トリガＴＧ１、プローブパルス発光トリガＴＧ２、及びシャッタ信号Ｓ２のそれぞれの信号の遅延時間を示す遅延データＤｔ０を出力してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はまた、遅延回路５３に、上記それぞれの信号を所定の遅延時間で生成するようにトリガ信号ＴＧ０を出力してもよい。
最初にターゲット出力信号Ｓ１がターゲット供給装置７０に入力されると、ターゲット供給装置７０のノズル６２からドロップレット状のターゲット２７が出力され得る。ドライブレーザ装置３Ｄにドライブパルス発光トリガＴＧ１が入力されると、ドライブレーザ装置３Ｄからドライブパルスパルスレーザ光３１Ｄが出力され得る。プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７には、レーザ集光光学系２２ａを介してドライブパルスパルスレーザ光３１Ｄが照射され得る。その結果、ターゲット２７がプラズマ化して、ＥＵＶ光２５１が生成され得る。エネルギセンサ５２は、ＥＵＶ光２５１のエネルギを検出し、ＥＵＶ光生成制御部５にその検出値を出力してもよい。
一方、プローブレーザ装置３０に、プローブパルス発光トリガＴＧ２が入力されると、プローブレーザ装置３０からプローブパルスレーザ光３１Ｐが出力され、プラズマにプローブパルスレーザ光３１Ｐが照射され得る。プラズマからのプローブパルスレーザ光３１Ｐのトムソン散乱光３１Ｔは、コリメータレンズ９１と、高反射ミラー９２と、集光レンズ９３と、高反射ミラー９４とによって伝送され、分光器１３０の入射スリット１３１を照明し得る。入射スリット１３１を通過したトムソン散乱光３１Ｔは、コリメータ光学系１３２によってコリメートされ、グレーティング１３３に入射して回折光が生成され得る。グレーティング１３３による回折光は集光光学系１３４によってＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上に集光し得る。結果として、入射スリット１３１の回折像がＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上に結像し得る。
ＩＣＣＤカメラ１３５にシャッタ信号Ｓ２が入力されると、シャッタ信号Ｓ２の入力タイミングで、シャッタ信号Ｓ２のパルス幅の時間だけ、ＩＣＣＤカメラ１３５がシャッタ開状態となり、その時間の画像が計測され得る。回折光は、波長によって回折角度が異なるので、ＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上で、シャッタ信号Ｓ２が入力された時間のトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形が計測され得る。ＩＣＣＤカメラ１３５は、計測された結果を画像データとしてＥＵＶ光生成制御部５に出力してもよい。
（３．３ トムソン散乱光のスペクトル波形）
図３及び図４を参照して、トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形について説明する。図３は、以下で説明する散乱パラメータαがα＞１のときのトムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形の一例を模式的に示している。図４は、散乱パラメータαがα≪１のときのスペクトル波形の一例を模式的に示している。図３及び図４において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦方向は信号強度であってもよい。
トムソン散乱光３１Ｔの散乱パラメータαは、以下の式で与えられ得る。以下の式において、λDはデバイ長、ｋは波数、λ0はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長、θは散乱角、ｎeは電子密度、Ｔeは電子温度、ε0は真空誘電率、ｅは電気素量であってもよい。
ここで、α＞１のときは、電子群の協同的運動による散乱という意味で協同的散乱（collective scattering）という。α≪１のときは、プラズマによる散乱断面積は電子の個々の熱運動のみによって決まるという意味で非協同的散乱（incoherent scattering）という。
ＥＵＶ光２５１を生成するプラズマのトムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形は、協同的散乱となり得る。非協同的散乱の場合は図４に示したように電子項のスペクトル波形のみが観察されるが、協同的散乱の場合は、図３に示したようにイオン項と電子項のスペクトル波形が観測され得る。協同的散乱の場合は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0に対して短波長側と長波長側とにそれぞれ対称的にイオン項と電子項のスペクトルが観測され得る。
（プラズマパラメータの決定法）
プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0に対して波長が近いイオン項のスペクトル波形は、強い信号強度で観測され得る。このため、イオン項を計測することによって、プラズマパラメータを高精度に見積もり得る。イオン項のスペクトル波形を計測することによって、イオン項のスペクトル波形の形状、イオン項のピーク波長、及び信号強度から、価数Ｚ、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及びイオン温度Ｔiを計算し得る。ＺとＴeの値は、Ｚ・Ｔeの値に基づいて、ＣＲモデルの理論テーブル値から分離して求め得る。
イオン項のスペクトル波形は、以下の式で表されるパラメータβで特徴付けられ得る。図３のイオン項の中心部窪みとピーク値との比をＲとすると、例えばβ＝１．５，２，２．５，３に対応してＲ＝２，３，５，１０と変化し得る。具体的なトムソン散乱光３１Ｔのスペクトル関数Ｓ（ｋ，Δλ）は、次の参考文献の５章５．２節あるいは５．３節に詳しく説明されている。
参考文献：D. H. Froula, S. H. Glenzer, N. C. Luhmann, Jr., and J. Sheffield: Plasma Scattering of Electromagnetic Radiation (Academic Press, USA, 2011) 2nd ed.
なお、上記参考文献では、スペクトル関数を差波長Δλではなく周波数差Δω（同文献では単にωで表記）の関数として示しているが、ΔωからΔλへの変換は、以下の式を用いればよい。
Δλ＝｛λ0 2／（２πｃ）｝Δω
次に、イオン項のピーク波長Δλpは、以下の式で与えられ得る。以下の式のピーク波長Δλpは、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0からのずれ量であってもよい。ここで、κはボルツマン定数、Ｍiはイオン質量であってもよい。
電子密度ｎeの絶対値は、トムソン散乱のイオン項の全強度ＩTを、同じチャンバ内に既知の密度のアルゴンガスを封入して行ったレイリー散乱の強度ＩRで校正することにより得られ得る。具体的な計算式は、以下の式で与えられ得る。
ここで、ｎ0はアルゴンガスの密度、σRはアルゴンガスのレイリー散乱の断面積、σTはトムソン散乱の全断面積、Ｓiはイオン項のスペクトル関数の差波長での積分値で、以下の式で与えられ得る。
なお、アルゴンガスのレイリー散乱の断面積とトムソン散乱の全断面積との比は、今の場合、
σR／σT＝１１００
であってもよい。
（３．４ 課題）
図５は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの迷光とトムソン散乱光３１Ｔのイオン項とのスペクトル波形の一例を模式的に示している。図５において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦軸は信号強度であってもよい。図５には、ターゲット２７が炭素とスズである場合のスペクトル波形の一例を模式的に示す。
通常の分光器１３０でイオン項を計測した場合、図５に示したように、プローブパルスレーザ光３１Ｐによる迷光が大きくて、イオン項とプローブパルスレーザ光３１Ｐの迷光とが合成されたスペクトル波形が計測され得る。このために、イオン項を高精度に計測することが困難となり得る。特に、ターゲット２７がスズの場合は、イオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐが６０ｐｍと狭く、イオン項とプローブパルスレーザ光３１Ｐの迷光とのスペクトル波形の分離が困難となり得る。
［４．第１の実施形態］（波長フィルタを含むトムソン散乱計測システム）
（４．１ 構成）
（４．１．１ システムの全体構成）
図６は、第１の実施形態として、ＥＵＶ光生成システムに適用されるトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示している。なお、以下では図２の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図６に示したトムソン散乱計測システムは、図２の構成に対して、分光器１３０の前段に配置された波長フィルタ１５０を含んでもよい。波長フィルタ１５０は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光のうちプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0と略同一波長の所定波長の光が分光器１３０へと入射するのを抑制するものであってもよい。波長フィルタ１５０と分光器１３０とを合わせた全体が、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を計測するスペクトル計測装置１４０であってもよい。
チャンバ２のウインドウ３６と波長フィルタ１５０との間におけるトムソン散乱光３１Ｔの光路上に、コリメータレンズ９１と、高反射ミラー９５，９６ａ，９６ｂと、集光レンズ９７とが配置されていてもよい。トムソン散乱光３１Ｔによるプラズマの像が、波長フィルタ１５０の入射スリット１５１に２７０°回転して結像するように、コリメータレンズ９１と高反射ミラー９５，９６ａ，９６ｂと、集光レンズ９７とが配置されてもよい。
ドライブパルスレーザ光３１Ｄのレーザ集光光学系２２ａとして、高反射ミラー９８と軸外放物面ミラー９９とが配置されてもよい。高反射ミラー９８と軸外放物面ミラー９９の表面には、後述するプリパルスレーザ光とメインパルスレーザ光３１Ｍとの両方の波長のレーザ光を高反射する膜がコートされていてもよい。
ドライブレーザ装置３Ｄは、後述する図８に示す第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１と、第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２と、メインパルスレーザ装置３Ｍとを含んでいてもよい。ドライブレーザ装置３Ｄには、遅延回路５３から、ドライブパルス発光トリガＴＧ１として、第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１、第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ２、及びメインパルス発光トリガＴＧｍ１が入力されてもよい。
波長フィルタ１５０は、入射スリット１５１と、高反射ミラー１４１と、コリメータ光学系１４２と、グレーティング１４３と、グレーティング１４４と、集光光学系１４５と、中間スリット１５２とを含んでもよい。波長フィルタ１５０はまた、コリメータ光学系１６１と、グレーティング１６２と、グレーティング１６３と、集光光学系１６４と、高反射ミラー１６５とを含んでもよい。
グレーティング１４３，１４４は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光を、波長に応じて空間的に分散させる分散光学系であってもよい。グレーティング１４３，１４４は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光を波長に応じて回折させる分散グレーティングであってもよい。
入射スリット１５１は、集光レンズ９７によって結像されたトムソン散乱光３１Ｔによるプラズマの像が入射するように配置されてもよい。高反射ミラー１４１は、入射スリット１５１を透過したトムソン散乱光３１Ｔを高反射して、コリメータ光学系１４２に入射させるように配置されてもよい。コリメータ光学系１４２は、入射スリット１５１を透過した光を第１のコリメート光に変換するように配置されてもよい。グレーティング１４３は、第１のコリメート光が所定の入射角度α１で入射し、略回折角度β１で回折されるように配置されてもよい。グレーティング１４４は、グレーティング１４３による回折光が所定の入射角度α１で入射し、略回折角度β１で回折されるように配置されてもよい。集光光学系１４５は、グレーティング１４４による回折光を集光するように配置されてもよい。
中間スリット１５２は、グレーティング１４３，１４４による分散光のうち所定波長の光を遮蔽する遮蔽部材１５２ａを含んでもよい。遮蔽部材１５２ａは、図７に示したように、中間スリット１５２の略中央部に線状に配置されていてもよい。中間スリット１５２は、集光光学系１４５の焦点面上に配置されてもよい。中間スリット１５２は、グレーティング１４３，１４４による分散光のうち遮蔽部材１５２ａで所定波長の光を遮蔽し、遮蔽部材１５２ａの両側に入射した光を通過させてもよい。
グレーティング１６２，１６３は、遮蔽部材１５２ａにより所定波長の光が遮蔽された後の分散光を波長に応じて空間的に逆分散させる逆分散光学系であってもよい。グレーティング１６２，１６３は、遮蔽部材１５２ａにより所定波長の光が遮蔽された後の分散光を波長に応じて回折させる逆分散グレーティングであってもよい。
コリメータ光学系１６１は、遮蔽部材１５２ａの両側を通過した光を第２のコリメート光に変換するように配置されてもよい。グレーティング１６２は、第２のコリメート光が入射角度β１で入射し、略回折角度α１で回折されるように配置されてもよい。グレーティング１６３は、グレーティング１６２による回折光が所定の入射角度β１で入射し、略回折角度α１で回折されるように配置されてもよい。集光光学系１６４は、グレーティング１６３を回折した回折光を集光するように配置してもよい。集光光学系１６４を透過した回折光が、分光器１３０の入射スリット１３１で結像するように高反射ミラー１６５が配置されてもよい。
波長フィルタ１５０と分光器１３０とを構成する光学素子の仕様は、以下のものであってもよい。コリメータ光学系１３２，１４２、１６１、及び集光光学系１３４，１４５，１６４のレンズの有効径は６０ｍｍ、焦点距離は４８６ｍｍであって、計測波長域において、色収差補正がなされていてもよい。グレーティング１３３，１４３，１４４，１６２，１６３は、２４００本／ｍｍのブレーズドグレーティングであってもよい。入射スリット１３１，１５１のスリット幅は、約２０μｍであってもよい。遮蔽部材１５２ａは、１００μｍ径のタングステンワイヤであってもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、スペクトル計測装置１４０で計測されたトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形からプラズマの特性を示すプラズマパラメータを計算してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はまた、エネルギセンサ２８の検出値とプラズマパラメータとに基づいて、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの特性が最適化されるよう、ドライブレーザ装置３Ｄを制御してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はまた、エネルギセンサ２８の検出値とプラズマパラメータとに基づいて、ターゲット２７のターゲット径が最適化されるよう、ターゲット供給装置７０を制御してもよい。
（４．１．２ ドライブレーザ装置の構成）
図８は、ドライブレーザ装置３Ｄの一構成例を概略的に示している。
ドライブパルスレーザ光３１Ｄは、ターゲット２７を拡散させるプリパルスレーザ光と、拡散されたターゲット２７をプラズマ化するメインパルスレーザ光３１Ｍとを含んでもよい。ドライブレーザ装置３Ｄは、プリパルスレーザ光を出力するプリパルスレーザ装置３Ｐと、メインパルスレーザ光３１Ｍを出力するメインパルスレーザ装置３Ｍとを含んでもよい。
ドライブレーザ装置３Ｄはさらに、ビーム調節器１７１、ビーム調節器１７２、及びビーム調節器１７３を含んでもよい。ドライブレーザ装置３Ｄはまた、高反射ミラー１７４と、偏光子１７５と、ダイクロイックミラー１７６と、λ／２板１７７とを含んでもよい。ビーム調節器１７１、ビーム調節器１７２、及びビーム調節器１７３はそれぞれ、凹レンズ１７８ａと凸レンズ１７８ｂとを含んでもよい。ビーム調節器１７１，１７２，１７３はそれぞれ、凹レンズ１７８ａと凸レンズ１７８ｂとの間隔を調節することによって、プラズマ生成領域２５におけるビーム径を調節し得る。この実施形態では、ビーム調節器として、凹レンズ１７８ａと凸レンズ１７８ｂとを組み合わせた例を示したが、この例に限定されることなく、凹面ミラーと凸面ミラーとの組み合わせ、レンズとミラーとの組み合わせ、又はミラー面を変形させるディフォーマブルミラー等であってもよい。
プリパルスレーザ装置３Ｐは、第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１を出力する第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１と、第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２を出力する第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２とを含んでもよい。第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１は例えば、１ｎｓ未満のパルス幅のパルスレーザ光を出力するピコ秒レーザ装置であってもよい。ピコ秒レーザ装置は、Ｎｄ：ＹＶＯ４モードロックレーザのマスタオシレータと、Ｎｄ：ＹＡＧ結晶の再生増幅器とを含んでもよい。第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１は例えば、波長１．０６μｍ、パルス幅が半値全幅で約１４ｐｓのパルスレーザ光を出力するものであってもよい。第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２は、ＹＡＧレーザ装置であって、波長が１．０６μｍ、パルス幅が半値全幅で約６ｎｓのパルスレーザ光を出力するものであってもよい。
メインパルスレーザ装置３Ｍは、ＣＯ2レーザ装置であって、波長１０．６μｍ、パルス幅が半値全幅で約１５ｎｓのパルスレーザ光を出力するものであってもよい。
偏光子１７５において第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１と第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２との光路軸が略一致するように、偏光子１７５が配置されてもよい。ダイクロイックミラー１７６において第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１と第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２と、メインパルスレーザ光３１Ｍとの光路軸が略一致するように、ダイクロイックミラー１７６が配置されてもよい。
ダイクロイックミラー１７６は、ダイヤモンド基板からなり、表面に波長１．０６μｍの光を高反射し、波長１０．６μｍの光を高透過する膜がコートされていてもよい。
λ／２板１７７は、第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２の偏光面を９０°回転させるように配置されてもよい。λ／２板１７７は、偏光子１７５に対して、第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２をＳ偏光で入射させてもよい。偏光子１７５は、Ｐ偏光で入射した第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１とＳ偏光で入射した第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２とを合波してもよい。なお、図８において、Ｓ偏光は紙面に対して垂直な方向の偏光、Ｐ偏光は紙面に平行な方向の偏光であってもよい。なお、図８において、光路中に付した黒塗りの丸印Ｓは紙面に対して垂直な偏光方向を示し、光路中に光路に直交して付した実線Ｐは紙面に平行な偏光方向を示してもよい。
メインパルスレーザ装置３Ｍは、メインパルス発光トリガＴＧｍ１を受信するように遅延回路５３に接続されていてもよい。第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１は、第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１を受信するように遅延回路５３に接続されていてもよい。第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２は、第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ２を受信するように遅延回路５３に接続されていてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、エネルギセンサ５２の検出値とプラズマパラメータとに基づいて、第１及び第２のプリパルスレーザ装置３ｐ１，３ｐ２、及びメインパルスレーザ装置３１Ｍのうち少なくとも１つを制御してもよい。この制御は、第１及び第２のプリパルスレーザ光３１ｐ１，３１ｐ２、及びメインパルスレーザ光３１Ｍのうち少なくとも１つの特性としてのビームパラメータを制御して、ＥＵＶ光の生成が最適化されるように行われてもよい。
（４．２ 動作）
（４．２．１ システム全体の動作）
図６に示したトムソン散乱計測システムでは、コリメータレンズ９１と、高反射ミラー９５，９６ａ，９６ｂと、集光レンズ９７とを介して、トムソン散乱光３１Ｔによるプラズマの像が、波長フィルタ１５０の入射スリット１５１に２７０°回転して結像し得る。波長フィルタ１５０の入射スリット１５１の開口の長手方向と、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの軸方向とが略一致してもよい。入射スリット１５１を透過した光は、コリメータ光学系１４２によりコリメートされ、グレーティング１４３，１４４により回折され得る。グレーティング１４３，１４４は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光を波長に応じて空間的に分散するように回折させ得る。入射スリット１５１の像は、コリメータ光学系１４２とグレーティング１４３，１４４とを介して、集光光学系１４５によって中間スリット１５２の遮蔽部材１５２ａ上に結像し得る。
中間スリット１５２に入射した光のうち、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0と略同一波長の所定波長の光が、遮蔽部材１５２ａによって遮蔽され得る。そして、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0に対して、所定の波長範囲以上のトムソン散乱光３１Ｔは中間スリット１５２を透過し得る。中間スリット１５２を透過した光は、コリメータ光学系１６１によってコリメートされた後、グレーティング１６２，１６３により、グレーティング１４３，１４４による分散に比べて逆分散で回折され得る。この回折光は、高反射ミラー１６５を介して、集光光学系１６４によって分光器１３０の入射スリット１３１上に入射スリット１５１の像として結像され得る。この回折光は分光器１３０の入射スリット１３１を透過して、コリメータ光学系１３２と、グレーティング１３３と、集光光学系１３４とを介して、入射スリット１３１の回折像としてＩＣＣＤカメラ１３５の受光面に結像し得る。
（波長フィルタ１５０による迷光の低減作用）
図９は、図６のトムソン散乱計測システムにおいて、プラズマから発光した光を波長フィルタ１５０の入射スリット１５１に入射させた時に、ＩＣＣＤカメラ１３５で計測されるスペクトルの強度分布を示している。図９において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦軸は信号強度であってもよい。
図９に示したように、波長フィルタ１５０によって、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0＝５３２．０ｎｍから±２５ｐｍの範囲のスペクトルの透過が抑制され得る。上記図５に示したように、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐは例えば６０ｐｍ程度となり得る。イオン項の２つのピークの波長の差Δλｐ＝６０ｐｍを計測するためには、波長フィルタ１５０によって抑制される光の波長幅Δλｓが、少なくともΔλｓ＝５０ｐｍとなることが好ましい。
すなわち、好ましくは、波長フィルタ１５０によって抑制される光の波長幅Δλｓと、イオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐとが以下の関係を満たしてもよい。
Δλｓ／Δλｐ≦５０／６０＝０．８３３
（分光器１３０の装置関数）
図１０は、図６のトムソン散乱計測システムにおいて、遮蔽部材１５２ａを取り外してプローブパルスレーザ光３１Ｐのレイリー散乱光をスペクトル計測装置１４０に入射させた場合に計測されるスペクトル波形の一例を模式的に示している。図１０において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦軸は信号強度であってもよい。
プローブパルスレーザ光３１Ｐであるシングル縦モードのレーザ光のスペクトル線幅は、非常に狭くなり得る。その結果、スペクトル計測装置１４０で計測されたスペクトル波形が、スペクトル計測装置１４０の分光器１３０の装置関数となり得る。この分光器１３０の装置関数の半値全幅Δλｆは、図１０に示したように１８ｐｍとなり得る。後述するが、この装置関数のスペクトル計測装置１４０で、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項を計測し得る。
好ましくは、分光器１３０の装置関数の半値全幅Δλｆと、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐとが、以下の関係を満たしてもよい。
Δλｆ／Δλｐ≦１８／６０＝０．３
（４．２．２ ＥＵＶ光生成制御部による制御タイミング）
図１１は、ＥＵＶ光生成制御部５による制御タイミングの一例を示すタイミングチャートである。なお、図１１の（Ａ）〜（Ｆ）において、縦軸は信号レベルであってもよい。図１１の（Ｇ）〜（Ｉ），（Ｋ），（Ｌ）において、縦軸は光の強度であってもよい。図１１の（Ｊ）において、縦軸はプラズマの密度または温度であってもよい。
図１２は、ターゲット２７をプラズマ化してＥＵＶ光２５１を生成するまでの様子を模式的に示している。なお、図１２の（Ａ）は時刻ｔ＝０の状態、図１２の（Ｂ）は時刻ｔ＝Δｔ１−Δｔ２の状態、図１２の（Ｃ）は時刻ｔ＝Δｔ１の状態、図１２の（Ｄ）は時刻ｔ＝Δｔ１＋Δｔ３の状態を模式的に示している。
まず、図１２を参照してターゲット２７からプラズマ２５ａを発生させる様子を説明する。図１２の（Ａ）に示したように、時刻ｔ＝０において、ターゲット２７に、ターゲット２７の径よりも多少大きなスポット径のピコ秒の第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１を照射してもよい。
ターゲット２７に、第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１が照射されることによってターゲット２７が破壊され、半ドーム状に拡散した２次ターゲット２７ｐ１が生成されてもよい。２次ターゲット２７ｐ１は、レーザ進行方向に直交する方向Ａ１とレーザ進行方向Ａ２に対して逆方向に半ドーム状に拡散され得る。２次ターゲット２７ｐ１は、レーザ進行方向Ａ２に対して同方向にも拡散され得る。この２次ターゲット２７ｐ１の大きさと略同じスポット径の第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２を、図１２の（Ｂ）に示したように、時刻ｔ＝Δｔ１−Δｔ２において照射してもよい。
第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２の照射によって、プリプラズマが生成され、３次ターゲット２７ｐ２が生成され得る。この３次ターゲット２７ｐ２と略同じスポット径のメインパルスレーザ光３１Ｍを、図１２の（Ｃ）に示したように、時刻ｔ＝Δｔ１において照射してもよい。
３次ターゲット２７ｐ２にメインパルスレーザ光３１Ｍが照射されることにより、図１２の（Ｄ）に示したように、時刻ｔ＝Δｔ１＋Δｔ３においてプラズマ化されてＥＵＶ光２５１が生成され得る。
次に、図１１を参照して、ＥＵＶ光生成制御部５による制御タイミングを説明する。
ＥＵＶ光生成制御部５は、遅延回路５３に、各種の信号の遅延時間を示す遅延データＤｔ０を出力してもよい。各種の信号は、ターゲット出力信号Ｓ１、プローブパルス発光トリガＴＧ２、第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１、第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ２、メインパルス発光トリガＴＧｍ１及びシャッタ信号Ｓ２を含んでもよい。
図１１の（Ａ）に示したように、ＥＵＶ光生成制御部５はターゲット出力信号Ｓ１を出力してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はまた、遅延回路５３に、上記各種の信号が所定の遅延時間で生成されるようにトリガ信号ＴＧ０を出力してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はトリガ信号ＴＧ０をターゲット出力信号Ｓ１と略同じタイミングで出力してもよい。ターゲット出力信号Ｓ１がターゲット供給装置７０に入力されると、ターゲット供給装置７０のノズル６２からドロップレット状のターゲット２７が出力され得る。
次に、図１１の（Ｂ）に示したように、遅延回路５３から第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１に、第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１を出力してもよい。第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１に第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１が入力されると、第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１から第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１が出力され得る。第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１は、レーザ集光光学系２２ａによって、図１１の（Ｇ）、及び図１２の（Ａ）に示したように、プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７に照射され得る。その結果、図１２の（Ｂ）に示したように、ターゲット２７が破壊され、半ドーム状に拡散した２次ターゲット２７ｐ１が形成され得る。
次に、図１１の（Ｃ）に示したように、遅延回路５３から第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２に第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ２を出力してもよい。第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２に第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ２が入力されると、第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２から第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２が出力され得る。第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２は、レーザ集光光学系２２ａによって、図１１の（Ｈ）、及び図１２の（Ｂ）に示したように、２次ターゲット２７ｐ１に照射され得る。その結果、図１２の（Ｃ）に示したように、２次ターゲット２７ｐ１がプリプラズマ化し、３次ターゲット２７ｐ２が形成され得る
次に、図１１の（Ｄ）に示したように、遅延回路５３からメインパルスレーザ装置３Ｍにメインパルス発光トリガＴＧｍ１を出力してもよい。メインパルスレーザ装置３Ｍにメインパルス発光トリガＴＧｍ１が入力されると、メインパルスレーザ装置３Ｍからメインパルスレーザ光３１Ｍが出力され得る。メインパルスレーザ光３１Ｍは、レーザ集光光学系２２ａによって、図１１の（Ｉ）、及び図１２の（Ｃ）に示したように、３次ターゲット２７ｐ２に照射され得る。その結果、図１１の（Ｊ），（Ｌ）、及び図１２の（Ｄ）に示したように、３次ターゲット２７ｐ２がプラズマ化し、ＥＵＶ光２５１が生成され得る。
エネルギセンサ５２は、ＥＵＶ光２５１のエネルギを検出し、ＥＵＶ光生成制御部５にその検出値を出力してもよい。
次に、図１１の（Ｅ）に示したように、遅延回路５３からプローブレーザ装置３０に、プローブパルス発光トリガＴＧ２を出力してもよい。プローブレーザ装置３０にプローブパルス発光トリガＴＧ２が入力されると、プローブパルスレーザ光３１Ｐが出力され、図１１の（Ｋ）に示したように、プラズマ２５ａにプローブパルスレーザ光３１Ｐが照射され得る。
プラズマ２５ａからのプローブパルスレーザ光３１Ｐのトムソン散乱光３１Ｔは、スペクトル計測装置１４０の波長フィルタ１５０の入射スリット１５１に入射し得る。分光器１３０の入射スリット１３１には、波長フィルタ１５０によってプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0と略同一波長の所定波長の光の透過が抑制された光が入射され得る。ＩＣＣＤカメラ１３５の受光面には、入射スリット１３１の回折像が結像し得る。
次に、図１１の（Ｆ）に示したように、遅延回路５３からＩＣＣＤカメラ１３５にシャッタ信号Ｓ２を出力してもよい。ＩＣＣＤカメラ１３５にシャッタ信号Ｓ２が入力されると、シャッタ信号Ｓ２のパルス幅の時間だけシャッタ開状態となり、その時間の画像が計測され得る。回折光は、波長によって、回折角度が異なるので、ＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上に、シャッタ信号Ｓ２が入力された時間内のトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形が計測され得る。ＩＣＣＤカメラ１３５は、計測された結果を画像データとしてＥＵＶ光生成制御部５に出力してもよい。
ここで、第１及び第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ１，ＴＧｐ２の遅延時間は、ターゲット２７に第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１が照射されてから第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２が照射されるまでの時間ΔＴｄ１−２を可変できるように調節されてもよい。第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１及びメインパルス発光トリガＴＧｍ１の遅延時間は、ターゲット２７に第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１が照射されてからメインパルスレーザ光３１Ｍが照射されるまでの時間ΔＴｄ１−３を可変できるように調節されてもよい。
さらに、プローブパルス発光トリガＴＧ２とシャッタ信号Ｓ２とのタイミングは、プラズマ２５ａを計測したい時間に合わせて調節されてもよい。
（トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形の計測結果）
図１３〜図１５を参照して、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形の計測結果の例を説明する。図１３は、ＥＵＶ光２５１の発光状態の画像を模式的に示している。図１４は、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル画像を模式的に示している。図１４において、縦方向は位置、横方向は波長を示す。図１５は、図１４の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のそれぞれの位置におけるトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を模式的に示している。図１５に示したように、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0付近は波長フィルタ１５０による迷光低減波長領域となり得る。
これらの図には、ターゲット２７に少なくとも１つのプリパルスレーザ光を照射し、所定時間後に、拡散したターゲット２７にメインパルスレーザ光３１Ｍを照射することによってターゲット２７をプラズマ化してＥＵＶ光２５１を生成した時の測定結果を示す。プローブパルスレーザ光３１Ｐは、ターゲット２７にメインパルスレーザ光３１Ｍが照射されて、プラズマ化した後の所定の時間にプラズマ２５ａに照射している。
図１５において、イオン項のスペクトル波形の２つのピーク波長を短波長側から、それぞれλ１とλ２とし、その平均値λａｖ（＝（λ１＋λ２）／２）を求めてもよい。
図１５において、実線の曲線は、プラズマパラメータからイオン項のスペクトルを計算し、図１０の分光器１３０の装置関数をコンボリューション積分することによって、計算された曲線であってもよい。プラズマパラメータは、イオン価数Ｚ、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及びイオン密度Ｔｉであってもよい。図１５から分かるように、計算値である実線の曲線が、計測値に対して略一致している。
上記のような計算を行うことによって、その計測時間とプラズマ２５ａの計測位置におけるプラズマパラメータを計算することができ得る。図１５において、イオン項の２つのピーク波長の平均値λａｖがプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0からずれているのは、イオンが移動することよる光のドプラー効果によって起こり得る。そこで、イオン項の２つのピーク波長の平均値λａｖから、イオンの移動方向と速度ｖを見積もることができ得る。光のドプラー効果を示す以下の（１）式から、イオンの速度ｖを求め得る。（１）式で、ｃは光速を示す。
λａｖ＝λ0（１−ｖ／ｃ）／（１−ｖ2／ｃ2）0.5 ……（１）
ここで、イオン項の２つのピーク波長の平均値λａｖとプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0とが略一致する位置Ｐ１２では、イオンはほとんど移動せずプラズマ２５ａの中心位置と考えられる。この中心位置よりも手前側の位置Ｐ１１ではイオンはメインパルスレーザ光３１Ｍの入射側に移動し、中心位置の下流側の位置Ｐ１３では、イオンはメインパルスレーザ光３１Ｍの進行方向に移動していると考えられる。
（４．３ 作用）
この第１の実施形態によれば、波長フィルタ１５０において入射スリット１５１の回折像を形成して、所定波長の光を遮蔽部材１５２ａで遮蔽することによって、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0付近の迷光を抑制し得る。そして、迷光を抑制した光を分光器１３０によって分光することによって、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を高精度に計測し得る。
（４．４ 変形例）
図６に示した実施形態では、波長フィルタ１５０において、２つのグレーティング１４３，１４４で２回回折させて、入射スリット１５１の回折像を結像させていたが、この例に限定されない。例えば、グレーティング１４３，１４４に対して大きさが２倍の１つのグレーティングを用い、コリメータ光学系１４２と集光光学系１４５とのレンズ焦点距離及び有効径を２倍にすることによって、略同様の性能を得ることができ得る。
また、図１１に示した制御タイミングの実施形態では、プローブパルスレーザ光３１Ｐのパルス幅とシャッタ信号Ｓ２のパルス幅とを略同じにして同期させ得る。そして、プラズマ発光中にＩＣＣＤカメラ１３５のシャッタ信号Ｓ２を出力して、トムソン散乱光３１Ｔを計測し得る。この実施形態に限定されることなく、例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐのパルス幅を長くして、ＩＣＣＤカメラ１３５のシャッタ信号Ｓ２のパルス幅をプローブパルスレーザ光３１Ｐのパルス幅よりも短くしてもよい。そして、シャッタ信号Ｓ２のタイミングを変化させてもよい。また、ＩＣＣＤカメラ１３５のシャッタ信号Ｓ２のパルス幅をプローブパルスレーザ光３１Ｐのパルス幅よりも長くしておいて、プローブパルスレーザ光３１Ｐの照射タイミングを変化させて計測してもよい。
（ターゲット材料がＧｄ、Ｔｂの場合と分光器の高分解能化）
図１６は、分光器１３０の変形例として、装置関数の半値全幅を約１０ｐｍにし得る高分解能化された分光器１３０Ａの一例を示している。分光器１３０Ａは、図６に示した分光器１３０の構成に対してさらに、グレーティング１３３と略同じスペックのグレーティング１３６が追加された構成であってもよい。グレーティング１３６は、グレーティング１３３と集光光学系１３４との間の光路上に配置されていてもよい。
この分光器１３０Ａでは、コリメータ光学系１３２と、グレーティング１３３及びグレーティング１３６と、集光光学系１３４とを介して、入射スリット１３１の回折像がＩＣＣＤカメラ１３５の受光面に結像され得る。
図１７は、図１６に示した分光器１３０Ａによって計測され得るイオン項のスペクトル波形の一例を模式的に示している。図１７において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦軸は信号強度であってもよい。図１７には、プラズマパラメータから理論的に求められるイオン項のスペクトル波形に、半値全幅が約１０ｐｍの装置関数をコンボリューション積分することによって得られたスペクトル波形が示されている。図１７には、ターゲット２７の材料がスズ（Ｓｎ）、テルビウム（Ｔｂ）及びガドリニウム（Ｇｄ）の場合におけるスペクトル波形を示す。ターゲット２７の材料がテルビウム及びガドリニウムの場合におけるスペクトル波形は略一致している。図１７において、ターゲット２７の材料がテルビウム及びガドリニウムの場合におけるイオン温度Ｔeは１００ｅＶ、価数Ｚは１８として計算している。ターゲット２７の材料がスズの場合におけるイオン温度Ｔeは４０ｅＶ、価数Ｚは１０として計算している。
テルビウムとガドリニウムは、６．XｎｍのＥＵＶ光２５１を生成する材料として注目されている。ここで、６．Ｘｎｍは６．７ｎｍ付近の波長であってもよい。この場合は、スズの場合よりもイオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐが広いので、本開示のスペクトル計測装置１４０によって、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項を計測し得る。
［５．第２の実施形態］（トムソン散乱計測システムを含むＥＵＶ光生成システム）
（５．１ 構成）
（５．１．１ システムの全体構成）
図１８は、本開示の第２の実施形態として、トムソン散乱計測システムを含むＥＵＶ光生成システムの一構成例を概略的に示している。なお、以下では図６の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
図１８に示したように、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの光路とプローブパルスレーザ光３１Ｐの光路とを略一致させるように合波するダイクロイックミラー３４４が配置されていてもよい。これにより、１つのウインドウ２１からチャンバ２の内部にドライブパルスレーザ光３１Ｄとプローブパルスレーザ光３１Ｐとを略同軸で入射させるようにしてもよい。ダイクロイックミラー３４４は、ダイヤモンド基板からなり、表面にプローブパルスレーザ光３１Ｐを高反射し、ドライブパルスレーザ光３１Ｄを高透過する膜がコートされていてもよい。ウインドウ２１は、ダイヤモンド基板からなり、表面にドライブパルスレーザ光３１Ｄとプローブパルスレーザ光３１Ｐとの反射を抑制する膜がコートされていてもよい。
ドライブレーザ装置３Ｄとダイクロイックミラー３４４との間の光路上には、高反射ミラー３４１，３４２が配置されていてもよい。プローブレーザ装置３０とダイクロイックミラー３４４との間の光路上には、高反射ミラー３４３と、ビーム調節器１７９とが配置されていてもよい。ビーム調節器１７９は凹レンズと凸レンズとを含み、それらのレンズ間の距離を調節することによって、プローブパルスレーザ光３１Ｐのプラズマ生成領域２５におけるビーム径を調節できるように構成されていてもよい。
チャンバ２は、レーザ集光光学系２２ａと、プレート８２と、ＸＹＺ軸ステージ８４とを含んでもよい。さらに、チャンバ２は、ＥＵＶ集光ミラー２３と、ミラーホルダ８１と、ウインドウ２１と、ターゲット回収部２８とを含んでもよい。ウインドウ２１は、チャンバ２の内壁にシールして固定されてもよい。チャンバ２には、ターゲット供給部２６と、ターゲット検出装置４０とが取り付けられてもよい。
チャンバ２にはまた、プラズマ２５ａのトムソン散乱光３１Ｔを計測するための、ファイバ入力光学系１５３がプラズマ生成領域２５に向けて取り付けられていてもよい。トムソン散乱光３１Ｔは、ファイバ入力光学系１５３から光ファイバ１５４とファイバ出力光学系１５５とを介してスペクトル計測装置１４０に入力されてもよい。ファイバ入力光学系１５３は、ウインドウと転写光学系とを含み、トムソン散乱光３１Ｔによるプラズマ２５ａの像を光ファイバ１５４の入射スリーブの端面に結像するようにしてもよい。光ファイバ１５４は、複数本の光ファイバを束ねたバンドルファイバであってもよい。光ファイバ１５４から出力された光によってスペクトル計測装置１４０の入射スリット１５１が照明されるように、ファイバ出力光学系１５５が配置されていてもよい。このファイバ出力光学系１５５は集光レンズを含んでもよい。この集光レンズは、光ファイバ１５４の出力スリーブの端面から出たトムソン散乱光３１Ｔによって、入射スリット１５１が照明されるように配置されてもよい。
レーザ集光光学系２２ａは、プレート８３と、ホルダ２２３と、ホルダ２２４と、軸外放物面ミラー２２１と、平面ミラー２２２とを含んでいてもよい。軸外放物面ミラー２２１はホルダ２２３によってプレート８３に保持されてもよい。平面ミラー２２２はホルダ２２４によってプレート８３に保持されてもよい。軸外放物面ミラー２２１及び平面ミラー２２２によって反射されたドライブパルスレーザ光３１Ｄとプローブパルスレーザ光３１Ｐとがプラズマ生成領域２５で集光するように、これらのミラーの位置及び姿勢が保持されてもよい。
プレート８２はチャンバ２の内部で、壁に固定されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、Ｚ軸を中心とする回転楕円面のミラーであってもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、回転楕円面の第１焦点が、プラズマ生成領域２５と略一致するようにミラーホルダ８１を介して、プレート８２に固定されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には、ドライブパルスレーザ光３１Ｄとプローブパルスレーザ光３１Ｐとが通過するための貫通孔２４があってもよい。
平面ミラー２２２及び軸外放物面ミラー２２１との反射面には、ドライブパルスレーザ光３１Ｄとプローブパルスレーザ光３１Ｐとを高反射する膜がコーティングされていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３の反射表面には、Ｍｏ／Ｓｉの多層膜がコーティングされていてもよい。
チャンバ２において、ターゲット２７の軌道上には、ターゲット２７の通過タイミングを計測するターゲット検出装置４０が配置されていてもよい。ターゲット検出装置４０は、ターゲットセンサ４と、光源部４５とを含んでいてもよい。光源部４５は、光源４６と、照明光学系４７とを含んでいてもよい。ターゲット供給部２６のノズル６２とプラズマ生成領域２５との間の軌道Ｙａ上の所定位置Ｐ１のターゲット２７を照明するように、光源部４５を配置してもよい。ターゲットセンサ４は、光センサ４１と、受光光学系４２とを含んでいてもよい。ターゲットセンサ４は、光源部４５から出力された照明光を受光するように配置してもよい。
ターゲットセンサ４と光源部４５とは、ターゲット２７の軌道Ｙａを挟んで互いに反対側に配置されていてもよい。チャンバ２にはウインドウ２１ａ及びウインドウ２１ｂが取り付けられていてもよい。ウインドウ２１ａは、光源部４５とターゲット２７の軌道Ｙａとの間に位置されていてもよい。光源部４５は、ウインドウ２１ａを介してターゲット２７の軌道Ｙａの所定位置Ｐ１に光を集光してもよい。ウインドウ２１ｂは、ターゲット２７の軌道Ｙａとターゲットセンサ４との間に位置されていてもよい。ターゲットセンサ４によって検出されるターゲット２７の検出位置は、光源部４５による光の集光位置とほぼ一致し得る。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の検出信号として通過タイミング信号Ｔｍ１を出力してもよい。通過タイミング信号Ｔｍ１は、ターゲット２７の供給タイミングを示すタイミング信号であってもよい。ターゲットセンサ４から出力された通過タイミング信号Ｔｍ１は、ＥＵＶ光生成制御部５に入力されてもよい。そして、通過タイミング信号Ｔｍ１は、ＥＵＶ光生成制御部５を介して、トリガ信号ＴＧ０として遅延回路５３に入力されてもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５には、ＥＵＶ光２５１の生成を指示する生成信号が、外部装置としての露光装置６の露光装置制御部６ａから入力されてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１を備えていてもよい。記憶部５１は、後述する図２３に示すような露光時の条件パラメータやプラズマパラメータのデータ等を記憶してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ドライブレーザ装置３ＤにデータＤｔ１を送信するようにドライブレーザ装置３Ｄに接続されていてもよい。このデータＤｔ１は、例えば、ドライブレーザ装置３Ｄの目標パルスエネルギ、パルス幅、及びプラズマ生成領域２５のビーム径等のようなビームパラメータであってもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給部２６にデータＤｔ２を送信するようにターゲット供給部２６に接続されていてもよい。このデータＤｔ２は、例えば、ターゲット径等のようなターゲットパラメータであってもよい。
（５．１．２ ドライブレーザ装置の構成）
図１９は、図１８に示したＥＵＶ光生成システムにおけるドライブレーザ装置３Ｄの一構成例を概略的に示している。なお、以下では図８の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
ドライブレーザ装置３Ｄは、ビーム調節器１７１，１７２，１７３のそれぞれの凹レンズ１７８ａに１軸ステージが追加された構成であってもよい。ビーム調節器１７１，１７２におけるそれぞれのレンズ間隔を１軸ステージで調節することにより、ターゲット２７に照射される、第１及び第２のプリパルスレーザ光３１ｐ１，３１ｐ２のプラズマ生成領域２５におけるそれぞれのビーム径を自動で調節できる構造となっていてもよい。また、ビーム調節器１７３におけるレンズ間隔を１軸ステージで調節することにより、メインパルスレーザ光３１Ｍのプラズマ生成領域２５におけるビーム径を自動で調節できる構造となっていてもよい。
ドライブレーザ装置３Ｄは、ドライブレーザ制御部５４を含んでいてもよい。ドライブレーザ制御部５４は、ＥＵＶ光生成制御部５から出力されたデータＤｔ１を受信してもよい。そして、ドライブレーザ制御部５４は、第１及び第２のプリパルスレーザ光３１ｐ１，３１ｐ２、並びにメインパルスレーザ光３１Ｍのそれぞれのビームパラメータのデータに基づく制御を行ってもよい。ビームパラメータは、後述する図２３に示すようなパルスエネルギ、パルス幅、及びターゲット２７の照射位置でのビーム径等のデータであってもよい。ドライブレーザ制御部５４は、上記ビームパラメータのデータに基づいて、第１及び第２のプリパルスレーザ装置３ｐ１，３ｐ２、並びにメインパルスレーザ装置３Ｍと、ビーム調節器１７１，１７２，１７３とのそれぞれを制御してもよい。
（５．２ 動作）
図２０は、ＥＵＶ光生成制御部５による制御タイミングの一例を示すタイミングチャートである。なお、図２０の（Ａ）〜（Ｆ）において、縦軸は信号レベルであってもよい。図２０の（Ｇ）〜（Ｉ），（Ｋ），（Ｌ）において、縦軸は光の強度であってもよい。図２０の（Ｊ）において、縦軸はプラズマ２５ａの密度または温度であってもよい。
図２０において、図１１のタイミングチャートと異なる点は、図１１の（Ａ）のターゲット出力信号Ｓ１に代えて、ターゲット検出装置４０からの通過タイミング信号Ｔｍ１に基づいて、ドライブレーザ装置３Ｄの発光トリガの出力タイミングを制御している点である。その他の制御タイミングは、図１１と略同様であってもよい。
ターゲット検出装置４０において、光源部４５からの照明光によってターゲット２７が照明されてもよい。ターゲットセンサ４は、光源部４５から出力された照明光を受光し得る。チャンバ２内でターゲット２７が所定位置Ｐ１を通過する際に照明光の一部を遮蔽し、ターゲットセンサ４が受光する光強度が低下し得る。この光強度の変化をターゲットセンサ４の光センサ４１により検出してターゲット２７の検出信号としてもよい。光センサ４１は、検出信号を通過タイミング信号Ｔｍ１として出力し得る。ターゲットセンサ４は、１つのターゲット２７を検出する毎に、通過タイミング信号Ｔｍ１として１つのパルス信号を出力してもよい。通過タイミング信号Ｔｍ１は、ＥＵＶ光生成制御部５に入力され得る。
ＥＵＶ光生成制御部５は、通過タイミング信号Ｔｍ１に基づいて、遅延回路５３に、各種の信号の遅延時間を示す遅延データＤｔ０を出力してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はまた、通過タイミング信号Ｔｍ１に基づいて、遅延回路５３に、各種の信号が所定の遅延時間で生成されるようにトリガ信号ＴＧ０を出力してもよい。各種の信号は、プローブパルス発光トリガＴＧ２、第１のプリパルス発光トリガＴＧｐ１、第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ２、メインパルス発光トリガＴＧｍ１及びシャッタ信号Ｓ２を含んでもよい。
このＥＵＶ光生成システムでは、チャンバ２の内部にドライブパルスレーザ光３１Ｄとプローブパルスレーザ光３１Ｐとが略同軸で入射し得る。プローブレーザ装置３０にプローブパルス発光トリガＴＧ２が入力されると、プローブパルスレーザ光３１Ｐが出力され、図２０の（Ｋ）に示したように、プラズマ２５ａにプローブパルスレーザ光３１Ｐが照射され得る。プラズマ２５ａからのプローブパルスレーザ光３１Ｐのトムソン散乱光３１Ｔは、ファイバ入力光学系１５３と光ファイバ１５４とファイバ出力光学系１５５とを介して、スペクトル計測装置１４０の入射スリット１５１に入射し得る。スペクトル計測装置１４０は、ＩＣＣＤカメラ１３５によって、シャッタ信号Ｓ２のパルスに同期して、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトルを計測し得る。
ＥＵＶ光生成制御部５は、エネルギセンサ５２の検出値と、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形から計算されたプラズマパラメータとに基づいて、以下で説明するような、露光時の条件パラメータを設定する制御を行ってもよい。
図２１は、図１８に示したＥＵＶ光生成システムにおいてトムソン散乱計測システムを用いて露光時の条件パラメータを設定する制御の流れの一例を概略的に示すメインフローチャートである。
ＥＵＶ光生成制御部５はまず、データ番号Ｎの値をＮ＝１に設定してもよい（ステップＳ１１１）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、データ番号Ｎ＝１の条件パラメータを初期パラメータとして設定してもよい（ステップＳ１１２）。
図２２は、ステップＳ１１２の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１からデータ番号Ｎ＝１の条件パラメータを読み出してもよい（ステップＳ１３１）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、読み出したデータ番号Ｎ＝１の条件パラメータを初期パラメータとして設定し（ステップＳ１３２）、図２１のメインのフローに戻ってもよい。
図２３は、初期の条件パラメータの一例を概略的に示している。ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１における図２３のようなテーブルに、各データ番号について、条件パラメータのデータを格納してもよい。このデータ番号の数は、必要な試験の条件の数だけテーブルに記憶しておいてもよい。条件パラメータには、第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１、第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２及びメインパルスレーザ光３１Ｍのそれぞれのビームパラメータが含まれていてもよい。
第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１のビームパラメータには、パルスエネルギＥｐ１、パルス幅ΔＴｐ１、及びビーム径Ｄｐ１のデータが含まれていてもよい。第２のプリパルスレーザ光３１ｐ２のビームパラメータには、パルスエネルギＥｐ２、パルス幅ΔＴｐ２、ビーム径Ｄｐ２、及び第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１に対する遅延時間ΔＴ１−２のデータが含まれていてもよい。メインパルスレーザ光３１Ｍのビームパラメータには、パルスエネルギＥｍ、パルス幅ΔＴｍ、ビーム径Ｄｍ、及び第１のプリパルスレーザ光３１ｐ１に対する遅延時間ΔＴ１−３のデータが含まれていてもよい。
条件パラメータにはまた、ターゲット２７のパラメータが含まれていてもよい。ターゲット２７のパラメータには、ターゲット径Ｄｄｌのデータが含まれていてもよい。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、図２１のメインのフローに戻り、ターゲット供給装置７０にターゲット出力信号Ｓ１を出力し、ターゲット供給装置７０にターゲット２７の生成を開始させてもよい（ステップＳ１１３）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、エネルギセンサ５２の検出値に基づいて、ＥＵＶ光２５１が生成されたか否かを判断してもよい（ステップＳ１１４）。ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光２５１が生成されていないと判断した場合（ステップＳ１１４；Ｎ）には、ステップＳ１１４の処理を繰り返してもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光２５１が生成されたと判断した場合（ステップＳ１１４；Ｙ）には、次に、エネルギセンサ５２の検出値に基づいて、ＥＵＶ光２５１のパルスエネルギの値Ｅｅｕｖを取得してもよい（ステップＳ１１５）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、パルスエネルギＥｅｕｖとメインパルスレーザ光３１ＭのパルスエネルギＥｍとから、変換効率ＣＥ（＝Ｅｅｕｖ／Ｅｍ）を計算してもよい（ステップＳ１１６）。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形データの取得と、プラズマパラメータの計算とを行ってもよい（ステップＳ１１７）。
図２４は、ステップＳ１１７の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。ＥＵＶ光生成制御部５は、スペクトル計測装置１４０のＩＣＣＤカメラ１３５の画像データから、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形データを取得してもよい（ステップＳ１４１）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、イオン項のスペクトル波形からプラズマパラメータを計算し（ステップＳ１４２）、図２１のメインのフローに戻ってもよい。プラズマパラメータの計算は、イオン項のスペクトル波形と略一致する理論スペクトル波形を計算することで行ってもよい。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、図２１のメインのフローに戻り、記憶部５１のデータ番号Ｎのテーブルに試験結果のデータを書き込んでもよい（ステップＳ１１８）。
図２５は、試験結果のデータの一例を概略的に示している。ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１における図２５のようなテーブルに、各データ番号について、試験結果のデータ、例えば、プラズマパラメータ、ＥＵＶ光２５１のパルスエネルギＥｅｕｖ、及び変換効率ＣＥのデータ等を書き込んでもよい。プラズマパラメータには、イオンの価数Ｚ、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及びイオン温度Ｔiが含まれていてもよい。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１に格納されている条件パラメータのデータすべてについて、試験を終了したか否かを判断してもよい（ステップＳ１１９）。ＥＵＶ光生成制御部５は、すべての試験を終了していないと判断した場合（ステップＳ１１９；Ｎ）には、データ番号Ｎの値をＮ＝Ｎ＋１にしてもよい（ステップＳ１２０）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、データ番号Ｎの条件パラメータに設定し（ステップＳ１２１）、ステップＳ１１３の処理に戻ってもよい。
ＥＵＶ光生成制御部５は、すべての試験を終了したと判断した場合（ステップＳ１１９；Ｙ）、記憶部５１のテーブルデータを読み出し、変換効率ＣＥが最大となる最大ＣＥのプラズマパラメータを読み出してもよい（ステップＳ１２２）。
図２６は、ステップＳ１２２の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。ＥＵＶ光生成制御部５は、テーブルデータから変換効率ＣＥが最大となる最大ＣＥのデータ番号Ｎｃｅｍａｘを抽出してもよい（ステップＳ１５１）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１のテーブルデータから、データ番号Ｎｃｅｍａｘのプラズマパラメータを読み出してもよい（ステップＳ１５２）。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、電子密度ｎeと電子温度Ｔeが許容範囲に入っているか否かを判断してもよい。すなわち、ＥＵＶ光生成制御部５は、ｎeｍｉｎ≦ｎe≦ｎeｍａｘ、かつ、Ｔeｍｉｎ≦Ｔe≦Ｔeｍａｘであるか否かを判断してもよい（ステップＳ１５３）。ＥＵＶ光生成制御部５は、許容範囲に入っていると判断した場合（ステップＳ１５３；Ｙ）、Ｆ＝１として（ステップＳ１５４）、図２１のメインのフローに戻ってもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、許容範囲に入っていないと判断した場合（ステップＳ１５３；Ｎ）、Ｆ＝０として（ステップＳ１５５）、図２１のメインのフローに戻ってもよい。ここで、Ｆはプラズマパラメータが最適範囲内に入っているか否かを示すパラメータ値であってもよい。
次に。ＥＵＶ光生成制御部５は、図２１のメインのフローに戻り、上述のパラメータ値Ｆの値に基づいて、プラズマパラメータが最適範囲に入っているか否かを判断してもよい（ステップＳ１２３）。プラズマパラメータが最適範囲に入っていないと判断した場合（Ｆ＝０、ステップＳ１２３；Ｎ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、条件パラメータのテーブルを書き換え（ステップＳ１２４）、ステップＳ１１１の処理に戻ってもよい。
図２７は、ステップＳ１２４の処理の詳細を示すサブのフローチャートである。ＥＵＶ光生成制御部５は、データ番号Ｎｃｅｍａｘの時の電子密度ｎeに応じて遅延時間ΔＴ１−２の範囲を変更してもよい。または、ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット径の範囲の変更をしてもよい（ステップＳ１６１）。例えば、ＥＵＶ光生成制御部５は、変換効率ＣＥが最大となる時の電子密度ｎeが目標の密度より低い場合は遅延時間（ΔＴ１−２，ΔＴ１−３）の時間を短くするように遅延時間の範囲を変更してもよい。また、電子密度ｎeが目標の密度より高い場合は遅延時間（ΔＴ１−２，ΔＴ１−３）を長くするように遅延時間の範囲を変更してもよい。または、ＥＵＶ光生成制御部５は、電子密度ｎeが目標の密度よりも高い場合はターゲット径を小さくし、電子密度ｎeが目標の密度よりも低い場合はターゲット径を大きくするように、ターゲット径の範囲の変更をしてもよい。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、データ番号Ｎｃｅｍａｘの時の電子温度Ｔeに応じて、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの条件パラメータの範囲を変更してもよい（ステップＳ１６２）。例えば、ＥＵＶ光生成制御部５は、変換効率ＣＥが最大となる時の電子温度Ｔeが目標の温度よりも低い場合は、メインパルスレーザ光３１Ｍのパルスエネルギが高くなるように条件パラメータの範囲を変更してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５はまた、変換効率ＣＥが最大となる時の電子温度Ｔeが目標の温度よりも高い場合は、メインパルスレーザ光３１Ｍのパルスエネルギが低くなるように条件パラメータの範囲を変更してもよい。
次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１のテーブルの条件パラメータのデータをプラズマパラメータの計測結果に応じた範囲のデータに置き換えて（ステップＳ１６３）、図２１のメインのフローに戻ってもよい。
図２８は、条件パラメータの書き換え内容の一例を概略的に示している。計測項目として、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及び空間分布（ｎe，Ｔe）を含んでもよい。
電子密度ｎeの計測項目から得られる情報として、密度の情報、例えば密度不足、及び密度過多の情報が含まれていてもよい。電子温度Ｔeの計測項目から得られる情報として、温度の情報、例えば加熱不足、及び加熱過大の情報が含まれていてもよい。空間分布（ｎe，Ｔe）の計測項目から得られる情報として、ターゲット分布、及びビーム分布の情報、例えばビーム位置ずれ、及びビームの不均一性の情報が含まれていてもよい。
電子密度ｎeのフィードバックパラメータとして、ターゲット径と遅延時間ΔＴ１−２，ΔＴ１−３との情報が含まれていてもよい。また、電子温度Ｔeのフィードバックパラメータとして、メインパルスレーザ光３１Ｍのパルスエネルギ、パルス幅、及びビーム径の情報が含まれていてもよい。
空間分布（ｎe，Ｔe）のフィードバックパラメータとして、ターゲット位置と、集光ビームのプロファイルの変化と、ビーム位置とが含まれていてもよい。ターゲット位置は、例えばターゲット２７の軌道の変化、及びターゲット２７のスピードの変化の情報が含まれていてもよい。ビーム位置は、例えば照射タイミング、及びレーザの集光位置の変化の情報が含まれていてもよい。
再び図２１のメインのフローに戻って説明する。プラズマパラメータが最適範囲に入っていると判断した場合（Ｆ＝１、ステップＳ１２３；Ｙ）、ＥＵＶ光生成制御部５は、記憶部５１のテーブルデータから、変換効率ＣＥが最大となる最大ＣＥの場合の条件パラメータを読み出してもよい（ステップＳ１２５）。次に、ＥＵＶ光生成制御部５は、最大ＣＥの場合の条件パラメータを露光時の条件パラメータとして設定し（ステップＳ１２６）、処理を終了してもよい。
（５．３ 作用）
この第２の実施形態によれば、ターゲット２７の通過タイミング信号Ｔｍ１に基づいて、第１及び第２のプリパルス発光トリガＴＧｐ１，ＴＧｐ２、並びにメインパルス発光トリガＴＧｍ１のそれぞれのトリガを遅延させ得る。これによって、第１及び第２のプリパルスレーザ光３１ｐ１，３１ｐ２、並びにメインパルスレーザ光３１Ｍのターゲット２７への照射タイミングを高精度に制御し得る。
また、オンデマンドではないターゲット２７を出力するターゲット供給装置７０であっても、計測可能となり得る。この具体例としては、ノズル６２をピエゾ素子で振動させることによってドロップレット状のターゲット２７を生成するコンティニュアスジェット法のターゲット供給装置７０でも適用可能となり得る。
また、プローブパルスレーザ光３１Ｐとドライブパルスレーザ光３１Ｄとの光路軸を略一致させることで、図６におけるプローブパルスレーザ光３１Ｐを入射させるウインドウ３５や、プローブパルスレーザ光３１Ｐをデリバリする光学系を必要としなくなり得る。また、レーザ集光光学系２２ａの集光位置を変化させても、同様にプローブパルスレーザ光３１Ｐのプラズマ照射位置が変化するので、プローブパルスレーザ光３１Ｐの光軸の調整をほとんど必要としなくなり得る。
また、光ファイバ１５４を介して、プラズマ２５ａのトムソン散乱光３１Ｔをスペクトル計測装置１４０に入射しているので、アライメントが容易となり得る。また、トムソン散乱光３１Ｔの計測を行う時にだけ、光ファイバ１５４を介してスペクトル計測装置１４０を取り付けて計測を行うことが可能となり得る。
（５．４ 変形例）
図１８の実施形態では、光ファイバ１５４を介してトムソン散乱光３１Ｔをスペクトル計測装置１４０に入射させるようにしたが、図６の実施形態と略同様に、光ファイバ１５４を介さずに入射させるようにしてもよい。
図１９の実施形態では、ドライブレーザ装置３Ｄの構成として、第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１と、第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２と、メインパルスレーザ装置３Ｍの実施形態を示したが、この実施形態に限定されない。例えば、ドライブレーザ装置３Ｄがメインパルスレーザ装置３Ｍのみであってもよい。また例えば、ドライブレーザ装置３Ｄがメインパルスレーザ装置３Ｍと第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１のみであってもよい。また例えば、プリパルスレーザ装置３Ｐが３台以上あってもよい。
また、プラズマ２５ａの空間的な分布を計測する場合は例えば、光ファイバ入射光学系１５３の入射スリーブを自動ステージ上に固定し、自動ステージで、入射スリーブを移動させて、それぞれの位置におけるイオン項のスペクトルを計測してもよい。さらに、Ｚ軸方向の分布を一度に計測する場合は光ファイバ１５４がバンドルファイバであって、入力スリーブと出力スリーブとに縦方向に１本１本の光ファイバ１５４を並べてもよい。そして、入力スリーブの光ファイバ１５４が並ぶ方向とＺ軸方向とを略一致させてもよい。出力スリーブの光ファイバ１５４が並ぶ方向が、スペクトル計測装置１４０の入射スリット１５１の長手方向と略一致するようにそれぞれのファイバ入力光学系１５３とファイバ出力光学系１５５とを配置してもよい。
［６．その他の実施形態］
（６．１ ターゲット径を制御可能なターゲット供給装置の実施形態）
（６．１．１ 構成）
図２９は、ターゲット径を調節可能なターゲット供給装置７０の実施形態の一例を概略的に示している。ターゲット供給装置７０は、ターゲット供給部２６と、圧力調節器６５と、ピエゾ電源６６と、ファンクションジェネレータ６７と、ターゲット制御部７１とを含んでいてもよい。
ターゲット供給部２６は、スズ等のターゲット材料６９を貯蔵するタンク６１と、ターゲット材料６９を加熱するヒータ６４と、ターゲット材料６９をノズル孔６２ａから出力するノズル６２と、ノズル６２を振動させるピエゾ素子６３とを含んでいてもよい。
圧力調節器６５は、不活性ガス供給源６８からの圧力を所定の圧力に制御するために、タンク６１と配管で接続されていてもよい。ファンクションジェネレータ６７は、ピエゾ電源６６を介して、ピエゾ素子６３に所定のＰＭ変調の関数の電圧を供給してもよい。
（６．１．２ 動作）
ターゲット制御部７１は、タンク６１内に貯蔵されたターゲット材料６９を、ヒータ６４によって所定の温度まで加熱する温度制御をしてもよい。ターゲット制御部７１は、例えば、ターゲット材料６９がスズである場合、融点である２３２℃以上の例えば２５０℃〜２９０℃の所定の温度まで加熱する温度制御をしてもよい。
ターゲット制御部７１は、ＥＵＶ光生成制御部５から目標となるターゲット径のデータＤｔ２を受信してもよい。ターゲット制御部７１は、目標のターゲット径となるような、ピエゾ素子６３に印加する電圧波形を計算してもよい。ピエゾ素子６３に印加する電圧は、例えば搬送波ｆｃ、及び変調波ｆｍのＰＭ変調の関数であってもよい。
ターゲット制御部７１は、ＥＵＶ光生成制御部５からターゲット出力信号Ｓ１を受信すると、ノズル６２のノズル孔６２ａから所定の速度でターゲット２７となる噴流が出力される圧力となるように、圧力調節器６５を制御してもよい。次に、ターゲット制御部７１は、ファンクションジェネレータ６７に、計算したＰＭ変調の関数を示す制御信号を出力してもよい。ファンクションジェネレータ６７は、ピエゾ電源６６を介して、ピエゾ素子６３にＰＭ変調の関数の電圧を供給してもよい。これにより、ノズル６２のノズル孔６２ａからターゲット材料６９の液体ジェットが出力され得る。その液体ジェットにピエゾ素子６３によって振動が伝達され、ＰＭ変調の搬送波ｆｃで複数のドロップレット状のターゲット２７が生成され得る。次に、複数のドロップレット状のターゲット２７が変調波ｆｍで結合して、１つのターゲット２７となり得る。
このようなターゲット供給装置７０によれば、変調波ｆｍを変化させることによって、ドロップレット状のターゲット２７の結合の個数を変化させることができるので、ターゲット径を制御し得る。
（６．２ パルス幅を制御可能なレーザ装置の実施形態）
図３０は、パルス幅とパルスエネルギとを制御可能なレーザ装置の実施形態の一例を概略的に示す。ここでは、ドライブレーザ装置３Ｄから出力されたドライブパルスレーザ光３１Ｄのパルス幅とパルスエネルギとを制御可能にする実施形態を説明する。
（６．２．１ 構成）
ドライブレーザ装置３Ｄは、Ｑスイッチを搭載したマスタオシレータ（ＭＯ）１１０と、光シャッタ１２０と、増幅器ＰＡ１とを含んでもよい。
マスタオシレータ１１０は、ＣＯ2レーザ放電管１１３と、音響光学素子１１４と、光共振器と、高周波電源１１５と、音響光学素子ドライバ１１６とを含んでもよい。ＣＯ2レーザ放電管１１３は、ＣＯ2レーザガスを含み、１対の電極１１７ａ，１１７ｂと、２つのウインドウ１１８，１１９とを含んでもよい。１対の電極１１７ａ，１１７ｂは高周波電源１１５に接続されていてもよい。光共振器は、高反射ミラー１１１と、部分反射ミラー１１２とを含み、この共振器の光路上にＣＯ2レーザ放電管１１３と、音響光学素子１１４とが配置されていてもよい。
光シャッタ１２０は、ポッケルスセル１２１と、偏光子１２２と、ポッケルスセルドライバ１２３とを含んでいてもよい。ポッケルスセル１２１と偏光子１２２は、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光の光路上に配置されていてもよい。
増幅器ＰＡ１は、ＣＯ2レーザ放電管１２４と、高周波電源１２５とを含んでいてもよい。ＣＯ2レーザ放電管１２４は、光シャッタ１２０を通過したパルスレーザ光の光路上に配置されてもよい。ＣＯ2レーザ放電管１２４は、ＣＯ2レーザガスを含み、１対の電極１２６ａ，１２６ｂと、２つのウインドウ１２７，１２８とを含んでもよい。１対の電極１２６ａ，１２６ｂは高周波電源１２５に接続されていてもよい。
（６．２．２ 動作）
ＥＵＶ光生成制御部５から、ドライブレーザ制御部５４に、目標とするパルスエネルギと、目標とするパルス幅とのデータＤｔ１が出力されてもよい。ドライブレーザ制御部５４は、目標とするパルスエネルギとなるように、マスタオシレータ１１０の１対の電極１１７ａ，１１７ｂに高周波電源１１５を介して電圧を印加して、１対の電極１１７ａ，１１７ｂ間で放電させて励起してもよい。
ドライブレーザ制御部５４はまた、目標とするパルスエネルギとなるように、増幅器ＰＡ１の１対の電極１２６ａ，１２６ｂに高周波電源１２５を介して電圧を印加して、１対の電極１２６ａ，１２６ｂ間で放電させて励起してもよい。
ドライブレーザ制御部５４は、遅延回路５３からドライブパルス発光トリガＴＧ１を受信したら、Ｑスイッチとして機能するように、音響光学素子１１４を音響光学素子ドライバ１１６を介して制御してもよい。その結果、数百ｎｓ程度のパルスレーザ光が部分反射ミラー１１２から出力され得る。
さらに、ドライブレーザ制御部５４は、数百ｎｓ程度のパルスレーザ光が、目標とするパルス幅となるように光シャッタ１２０の開時間をポッケルスセルドライバ１２３を介して制御してもよい。光シャッタ１２０を通過したパルスレーザ光は、目標とするパルス幅に近い例えば数十ｎｓの単パルスとなり得る。この単パルス化されたパルスレーザ光が、増幅器ＰＡ１を通過する際に増幅され得る。増幅器ＰＡ１で増幅されたパルスレーザ光は、目標とするパルスエネルギと目標とするパルス幅に近い特性になり得る。
なお、増幅器ＰＡ１は、１台に限らず、複数の増幅器が配置されてもよい。また、このドライブレーザ装置３Ｄにパルスエネルギとパルス波形とを計測するモニタを配置して、目標のパルスエネルギと目標のパルス幅となるようにフィードバック制御してもよい。
（６．３ プローブパルスレーザ光をドライブパルスレーザ光に対して垂直に入射するトムソン散乱計測システムの実施形態）
図３１は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの入射方向の変形例を示している。図３１に示したように、例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐを、プラズマ生成領域２５を含むＸＹ平面を含む軸からプラズマ２５ａに照射してもよい。
（６．４ ＩＣＣＤの実施形態）
図３２は、ＩＣＣＤの一構成例を概略的に示している。
ＩＣＣＤカメラ１３５は、図３２に示したようなＩＣＣＤ（Intensified CCD、イメージインテンシファイアＣＣＤ）を含んでいてもよい。ＩＣＣＤは、イメージインテンシファイア１８０と、ＣＣＤ１９０とを含んでいてもよい。イメージインテンシファイア１８０は、光の入射側から順に、入射窓１８１と、光電面１８２と、ＭＣＰ（Micro Channel Plate）１８３と、蛍光面１８４と、ファイバオプティクスプレート１８５とを備えていてもよい。
ＭＣＰ１８３は、多数の細いチャンネルを含み、各チャンネルが電子増倍器を形成していてもよい。ファイバオプティクスプレート１８５は、多数の光ファイバを束ねた構造であってもよい。ＣＣＤ１９０は、ファイバオプティクスプレート１８５の光の出射面側に配置されていてもよい。
図３３は、イメージインテンシファイア１８０の動作の一例を概略的に示している。
イメージインテンシファイア１８０において、入射窓１８１に入射した光１９１は、光電面１８２によって電子１９２へと光電変換されてもよい。光電面１８２では、光１９１の光量に応じた複数の電子１９２を放出してもよい。光電面１８２から放出された各電子１９２は、光電面１８２とＭＣＰ１８３の入射面との間の電位に応じて加速され、ＭＣＰ１８３の各チャンネルに入射してもよい。ＭＣＰ１８３は、増倍された電子１９３を蛍光面１８４に向けて放出してもよい。蛍光面１８４は、入射した電子１９３の量に応じた光を出射してもよい。ファイバオプティクスプレート１８５は、蛍光面１８４から出射した光を増幅光１９４として出射面側に伝達してもよい。ここで、イメージインテンシファイア１８０のシャッタ機能は光電面１８２とＭＣＰ１８３の入射面との間の電位差を制御することによって可能となり得る。
以上の原理により、イメージインテンシファイア１８０では、入射した光学像の位置情報を保った状態で光学像の輝度を増幅し得る。なお、ファイバオプティクスプレート１８５の代わりに、蛍光面１８４に形成された光学像をＣＣＤ１９０の撮像素子上に転写する転写レンズが配置されていてもよい。
［７．制御部のハードウエア環境］
当業者は、汎用コンピュータ又はプログラマブルコントローラにプログラムモジュール又はソフトウエアアプリケーションを組み合わせて、ここに述べられる主題が実行されることを理解するだろう。一般的に、プログラムモジュールは、本開示に記載されるプロセスを実行できるルーチン、プログラム、コンポーネント、データストラクチャーなどを含む。
図３４は、開示される主題の様々な側面が実行され得る例示的なハードウエア環境を示すブロック図である。図３４の例示的なハードウエア環境１００は、処理ユニット１０００と、ストレージユニット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とを含んでもよいが、ハードウエア環境１００の構成は、これに限定されない。
処理ユニット１０００は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）１００１と、メモリ１００２と、タイマ１００３と、画像処理ユニット（ＧＰＵ）１００４とを含んでもよい。メモリ１００２は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）とリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）とを含んでもよい。ＣＰＵ１００１は、市販のプロセッサのいずれでもよい。デュアルマイクロプロセッサや他のマルチプロセッサアーキテクチャが、ＣＰＵ１００１として使用されてもよい。
図３４におけるこれらの構成物は、本開示において記載されるプロセスを実行するために、相互に接続されていてもよい。
動作において、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５に保存されたプログラムを読み込んで、実行してもよい。また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５からプログラムと一緒にデータを読み込んでもよい。また、処理ユニット１０００は、ストレージユニット１００５にデータを書き込んでもよい。ＣＰＵ１００１は、ストレージユニット１００５から読み込んだプログラムを実行してもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１によって実行されるプログラム及びＣＰＵ１００１の動作に使用されるデータを、一時的に保管する作業領域であってもよい。タイマ１００３は、時間間隔を計測して、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に計測結果を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、ストレージユニット１００５から読み込まれるプログラムに従って、画像データを処理し、処理結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、遅延回路５３、ターゲット供給装置７０、及びＩＣＣＤカメラ１３５等の、処理ユニット１０００と通信可能なパラレルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらパラレルＩ／Ｏデバイスとの間の通信を制御してもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、ドライブレーザ装置３Ｄ、メインパルスレーザ装置３Ｍ、プリパルスレーザ装置３Ｐ、第１のプリパルスレーザ装置３ｐ１、及び第２のプリパルスレーザ装置３ｐ２等の、処理ユニット１０００と通信可能な複数のシリアルＩ／Ｏデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれら複数のシリアルＩ／Ｏデバイスとの間の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、各種センサ、例えばエネルギセンサ５２等のアナログデバイスに接続されてもよく、処理ユニット１０００とそれらアナログデバイスとの間の通信を制御したり、通信内容のＡ／Ｄ、Ｄ／Ａ変換を行ってもよい。
ユーザインターフェイス１０１０は、操作者が処理ユニット１０００にプログラムの停止や、割込みルーチンの実行を指示できるように、処理ユニット１０００によって実行されるプログラムの進捗を操作者に表示してもよい。
例示的なハードウエア環境１００は、本開示におけるＥＵＶ光生成制御部５等の構成に適用されてもよい。当業者は、それらのコントローラが分散コンピューティング環境、すなわち、通信ネットワークを介して繋がっている処理ユニットによってタスクが実行される環境において実現されてもよいことを理解するだろう。本開示において、ＥＵＶ光生成制御部５等は、イーサネット（登録商標）やインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムモジュールは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
［８．その他］
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不定冠詞「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 (16)

  1. チャンバと、
    前記チャンバの内部にターゲットを供給するターゲット供給装置と、
    ドライブパルスレーザ光を前記ターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成するドライブレーザ装置と、
    プローブパルスレーザ光を前記プラズマに照射することによりトムソン散乱光を生成するプローブレーザ装置と、
    前記トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と、
    前記分光器の前段に配置され、前記トムソン散乱光を含む光のうち前記プローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が前記分光器へと入射するのを抑制する波長フィルタと
    を備えるＥＵＶ光生成システム。
  2. 前記ＥＵＶ光のエネルギを検出するエネルギセンサ
    をさらに備える
    請求項１に記載のＥＵＶ光生成システム。
  3. 前記トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形から前記プラズマの特性を示すプラズマパラメータを計算し、前記エネルギセンサの検出値と前記プラズマパラメータとに基づいて、前記ドライブパルスレーザ光の特性が最適化されるよう、前記ドライブレーザ装置を制御する制御部
    をさらに備える
    請求項２に記載のＥＵＶ光生成システム。
  4. 前記ドライブパルスレーザ光の特性は、前記ドライブパルスレーザ光のパルスエネルギ、パルス幅、ビーム径、及び前記ターゲットへの照射タイミングのうち、少なくとも１つを含む
    請求項３に記載のＥＵＶ光生成システム。
  5. 前記ドライブパルスレーザ光は、前記ターゲットを拡散させるプリパルスレーザ光と、拡散された前記ターゲットをプラズマ化するメインパルスレーザ光とを含み、
    前記ドライブレーザ装置は、前記プリパルスレーザ光を出力するプリパルスレーザ装置と、前記メインパルスレーザ光を出力するメインパルスレーザ装置とを含み、
    前記制御部は、前記エネルギセンサの検出値と前記プラズマパラメータとに基づいて、前記プリパルスレーザ光、及び前記メインパルスレーザ光のうち少なくとも一方の特性が最適化されるよう、前記プリパルスレーザ装置、及びメインパルスレーザ装置のうち少なくとも一方を制御する
    請求項３に記載のＥＵＶ光生成システム。
  6. 前記トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形から前記プラズマの特性を示すプラズマパラメータを計算し、前記エネルギセンサの検出値と前記プラズマパラメータとに基づいて、前記ターゲットのターゲット径が最適化されるよう、前記ターゲット供給装置を制御する制御部
    をさらに備える
    請求項２に記載のＥＵＶ光生成システム。
  7. 前記波長フィルタによって抑制される光の波長幅Δλｓと、前記トムソン散乱光のイオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐとが、
    Δλｓ／Δλｐ≦５０／６０
    の関係を満たす
    請求項１に記載のＥＵＶ光生成システム。
  8. 前記分光器の装置関数の半値全幅Δλｆと、前記２つのピーク波長の差Δλｐとが、
    Δλｆ／Δλｐ≦１８／６０
    の関係を満たす
    請求項７に記載のＥＵＶ光生成システム。
  9. 前記ターゲットは、Ｓｎ、Ｇｄ、及びＴｂのいずれかを含む
    請求項１に記載のＥＵＶ光生成システム。
  10. 前記波長フィルタは、
    前記トムソン散乱光を含む光を、波長に応じて空間的に分散させる分散光学系と、
    前記分散光学系による分散光のうち前記所定波長の光を遮蔽する遮蔽部材と
    を含む
    請求項１に記載のＥＵＶ光生成システム。
  11. 前記波長フィルタは、
    前記遮蔽部材により前記所定波長の光が遮蔽された後の前記分散光を前記波長に応じて空間的に逆分散させる逆分散光学系
    をさらに含む
    請求項１０に記載のＥＵＶ光生成システム。
  12. 前記分散光学系は、前記トムソン散乱光を含む光を波長に応じて回折させる分散グレーティングを含む
    請求項１０に記載のＥＵＶ光生成システム。
  13. 前記逆分散光学系は、前記遮蔽部材により前記所定波長の光が遮蔽された後の前記分散光を前記波長に応じて回折させる逆分散グレーティングを含む
    請求項１１に記載のＥＵＶ光生成システム。
  14. チャンバの内部にターゲットを供給することと、
    ドライブパルスレーザ光を前記ターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成することと、
    前記プラズマにプローブパルスレーザ光を照射することによってトムソン散乱光を生じさせ、このトムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を分光器によって計測することと、
    前記分光器の前段において、前記トムソン散乱光を含む光のうち前記プローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が前記分光器へと入射するのを抑制することと
    を含むＥＵＶ光生成方法。
  15. プローブパルスレーザ光をプラズマに照射することによりトムソン散乱光を生成するプローブレーザ装置と、
    前記トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と、
    前記分光器の前段に配置され、前記トムソン散乱光を含む光のうち前記プローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が前記分光器へと入射するのを抑制する波長フィルタと
    を備えるトムソン散乱計測システム。
  16. 前記プラズマは、ターゲットにドライブパルスレーザ光を照射することによって生成される
    請求項１５に記載のトムソン散乱計測システム。
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