JPWO2017042881A1 - 極端紫外光生成装置 - Google Patents

Abstract

極端紫外光生成装置は、パルスレーザ光が入射するためのウインドウを有するチャンバと、チャンバの内部の所定領域に向けて少なくとも１つのターゲットを出力するターゲット供給部と、少なくとも１つのターゲットを撮像するターゲット撮像装置と、ターゲット撮像装置による撮像位置を変更する第１のアクチュエータと、外部からの信号に基づいて第１のアクチュエータを制御する制御部と、を備えてもよい。

Description

本開示は、極端紫外光生成装置に関する。

近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成する極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系(reduced projection reflection optics)とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。

ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にパルスレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の装置と、シンクロトロン放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）式の装置との３種類の装置が提案されている。

国際公開第２０１０／０１１７８６１号 米国特許出願公開第２０１３／０２５６１３６号明細書 米国特許出願公開第２０１０／０２９４９５８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装置は、パルスレーザ光が入射するためのウインドウを有するチャンバと、チャンバの内部の所定領域に向けて少なくとも１つのターゲットを出力するターゲット供給部と、少なくとも１つのターゲットを撮像するターゲット撮像装置と、ターゲット撮像装置による撮像位置を変更する第１のアクチュエータと、外部からの信号に基づいて第１のアクチュエータを制御する制御部と、を備えてもよい。

本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図２は、本開示の比較例に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。 図３は、上記比較例においてプラズマ生成領域が変更される場合の制御系統を示す。 図４は、上記比較例における課題を説明する図である。 図５は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置における制御系統を示す。 図６Ａ及び図６Ｂは、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置、照明装置及びターゲット供給部を示す。 図７は、ターゲットの撮像位置の移動距離を算出する方法の一例を説明する図である。 図８は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置における制御系統を示す。 図９は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置、照明装置、ターゲット位置センサ、照明装置及びターゲット供給部を示す。 図１０は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット位置センサ、照明装置及びターゲット供給部を示す。 図１１は、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置における制御系統を示す。 図１２は、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置、照明装置、ターゲット位置センサ、照明装置、ターゲットタイミングセンサ、照明装置及びターゲット供給部を示す。 図１３は、本開示の第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置、照明装置、ターゲット位置センサ、照明装置、ターゲットタイミングセンサ、照明装置及びターゲット供給部を示す。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、本開示の第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置を示す。 図１５Ａ及び図１５Ｂは、本開示の第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置を示す。 図１６は、本開示の第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置を示す。

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．用語の説明
３．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
３．１．１ ターゲット供給部
３．１．２ ターゲット位置センサ
３．１．３ ターゲットタイミングセンサ
３．１．４ ターゲット撮像装置
３．１．５ レーザ光進行方向制御部等
３．２ 動作
３．２．１ ターゲットの出力
３．２．２ ターゲット通過タイミングの検出
３．２．３ ターゲット位置情報の算出
３．２．４ ターゲットの撮像
３．２．５ プラズマの生成
３．２．６ プラズマ生成領域の移動
３．３ 課題
４．撮像位置を変更可能なターゲット撮像装置
４．１ 構成及び動作
４．２ 移動距離の算出方法
４．３ 効果
５．ターゲット位置センサの出力に基づく制御
６．ターゲット位置センサ及びターゲットタイミングセンサの出力に基づく制御
７．パルス状の照明を用いたターゲット位置センサ
８．高速シャッタを含むターゲット撮像装置
９．イメージ伝送ファイバを含むターゲット撮像装置
１０．複数のターゲットの同時撮影

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１ 構成
図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられてもよい。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２及びターゲット供給部２６を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給されるターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。

チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよく、ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過してもよい。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成されていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。

ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５及びターゲットセンサ４をさらに含んでもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有してもよく、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。

さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。

さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、パルスレーザ光の進行方向を規定するための光学系と、この光学系の配置、姿勢等を調節するためのアクチュエータとを備えてもよい。

１．２ 動作
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過して、チャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３としてターゲット２７に照射されてもよい。

ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光３３が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射され得る。ＥＵＶ集光ミラー２３は、放射光２５１に含まれるＥＵＶ光を、他の波長域の光に比べて高い反射率で反射してもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光を含む反射光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力されてもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミング、パルスレーザ光３２の進行方向、パルスレーザ光３３の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。

２．用語の説明
ターゲットの「軌道」は、ターゲット供給部から出力されるターゲットの理想的な経路、あるいは、ターゲット供給部の設計に従ったターゲットの経路とする。
ターゲットの「軌跡」は、ターゲット供給部から出力されたターゲットの実際の経路とする。
「プラズマ生成領域」は、ターゲットにパルスレーザ光が照射されることによってプラズマの生成が開始される領域とする。プラズマ生成領域は、本開示における所定領域に相当し得る。

３．比較例に係るＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
図２は、本開示の比較例に係るＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。図２に示されるように、ＥＵＶ光の出力方向をＺ方向としてもよい。ターゲットの出力方向と反対の方向をＹ方向としてもよい。Ｚ方向とＹ方向との両方に垂直な方向をＸ方向としてもよい。

チャンバ２ａには、ターゲット供給部２６と、ターゲット位置センサ４０と、照明装置４１と、ターゲットタイミングセンサ５０と、照明装置５１と、ターゲット撮像装置６０と、照明装置６１と、が取り付けられていてもよい。

３．１．１ ターゲット供給部
ターゲット供給部２６は、チャンバ２ａの壁面に形成された貫通孔２ｂを貫通するように配置されていてもよい。ターゲット供給部２６は、ターゲット供給部アクチュエータ２６１を介してチャンバ２ａに取り付けられていてもよい。ターゲット供給部アクチュエータ２６１は、チャンバ２ａに対するターゲット供給部２６の位置をＺ軸の方向及びＸ軸の方向に移動させる二軸ステージであってもよい。ターゲット供給部アクチュエータ２６１は、本開示における第２のアクチュエータに相当し得る。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、貫通孔２ｂの周囲のチャンバ２ａの壁面とターゲット供給部２６との間が密閉されていてもよい。シール手段は、例えばベローズ管でよい。

ターゲット供給部２６は、溶融されたターゲットの材料を、内部に貯蔵してもよい。このターゲットの材料は、ターゲット供給部２６の内部に供給される不活性ガスによって加圧されてもよい。ターゲット供給部２６は、チャンバ２ａの内部に位置する図示しない開口部を有してもよい。ターゲット供給部２６の上記開口部付近に、図示しない加振装置が配置されてもよい。

３．１．２ ターゲット位置センサ
ターゲット位置センサ４０と照明装置４１とは、それぞれプラズマ生成領域２５に向けられていてもよい。ターゲット位置センサ４０は、イメージセンサ４０ａと、結像光学系４０ｂと、光学フィルタ４０ｃと、を含んでもよい。ターゲット位置センサ４０は、図示しない像転送光学系と、図示しない高速シャッタと、図示しないイメージデータ処理部と、をさらに含んでもよい。ターゲット位置センサ４０は筐体４０ｄに収容され、筐体４０ｄにウインドウ４０ｅが配置されていてもよい。照明装置４１は、光源４１ａと、照明光学系４１ｂと、を含んでもよい。照明装置４１は筐体４１ｄに収容され、筐体４１ｄにウインドウ４１ｅが配置されていてもよい。光源４１ａはＣＷ（continuous wave）レーザ光源であってもよい。

３．１．３ ターゲットタイミングセンサ
ターゲットタイミングセンサ５０と照明装置５１とは、ターゲット２７の軌道を挟んで互いに略反対側に配置されていてもよい。ターゲットタイミングセンサ５０は、光センサ５０ａと、受光光学系５０ｂと、光学フィルタ５０ｃと、を含んでもよい。ターゲットタイミングセンサ５０は筐体５０ｄに収容され、筐体５０ｄにウインドウ５０ｅが配置されていてもよい。照明装置５１は、光源５１ａと、伝送光学系５１ｆと、アイソレータ５１ｇと、照明光学系５１ｂと、光学フィルタ５１ｈと、を含んでもよい。照明装置５１は筐体５１ｄに収容され、筐体５１ｄにウインドウ５１ｅが配置されていてもよい。光源５１ａはＣＷレーザ光源であってもよい。

３．１．４ ターゲット撮像装置
ターゲット撮像装置６０と照明装置６１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てもよい。ターゲット撮像装置６０は、イメージセンサ６０ａと、結像光学系６０ｂと、光学フィルタ６０ｃと、を含んでもよい。ターゲット撮像装置６０は、図示しない像転送光学系と、図示しない高速シャッタと、図示しないイメージデータ処理部と、をさらに含んでもよい。ターゲット撮像装置６０は筐体６０ｄに収容され、筐体６０ｄにウインドウ６０ｅが配置されていてもよい。照明装置６１は、光源６１ａと、照明光学系６１ｂと、を含んでもよい。照明装置６１は筐体６１ｄに収容され、筐体６１ｄにウインドウ６１ｅが配置されていてもよい。光源６１ａはパルスレーザ光源であってもよい。

３．１．５ レーザ光進行方向制御部等
チャンバ２ａの外部に配置されたレーザ光進行方向制御部３４ａは、高反射ミラー３４１及び３４２を含んでもよい。高反射ミラー３４１は、ホルダ３４３によって支持されていてもよい。高反射ミラー３４２は、ホルダ３４４によって支持されていてもよい。

チャンバ２の内部には、レーザ光集光光学系２２ａと、ＥＵＶ集光ミラーホルダ８１と、プレート８２及びプレート８３と、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４とが設けられてもよい。

プレート８２は、チャンバ２に固定されてもよい。プレート８２には、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を介してプレート８３が支持されてもよい。レーザ光集光光学系２２ａは、軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２を含んでもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１は、ホルダ２２３によって支持されてもよい。楕円面凹面ミラー２２２は、ホルダ２２４によって支持されてもよい。ホルダ２２３及び２２４は、プレート８３に固定されてもよい。レーザ光集光光学系アクチュエータ８４は、ＥＵＶ光生成制御部５から出力される制御信号に従い、プレート８２に対するプレート８３の位置を変更可能であってもよい。

軸外放物面凸面ミラー２２１は、回転放物面の凸面を反射面とするミラーであってもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１は、回転放物面の軸がパルスレーザ光３２の光軸と略平行となるように配置されてもよい。

楕円面凹面ミラー２２２は、回転楕円面の凹面を反射面とするミラーであってもよい。楕円面凹面ミラー２２２は、第１の焦点と第２の焦点を有してもよい。軸外放物面凸面ミラー２２１の焦点と、楕円面凹面ミラー２２２の第１の焦点とが略一致するように、楕円面凹面ミラー２２２が配置されてもよい。楕円面凹面ミラー２２２の第２の焦点は、プラズマ生成領域２５に位置してもよい。

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に固定されてもよい。

３．２ 動作
３．２．１ ターゲットの出力
上述のターゲット供給部２６において、不活性ガスによって加圧されたターゲットの材料は、上記開口部を介して出力されてもよい。上述の加振装置によってターゲット供給部２６に振動が与えられることにより、ターゲットの材料は複数のドロップレットに分離されてもよい。それぞれのドロップレットが、ターゲット２７として、ターゲット供給部２６からプラズマ生成領域２５までの軌道に沿って移動してもよい。
ターゲット供給部２６の内部に供給される不活性ガスの圧力は、ＥＵＶ光生成制御部５からの制御信号によって制御されてもよい。不活性ガスの圧力が制御されることにより、ターゲット２７の移動速度が調整されてもよい。

３．２．２ ターゲット通過タイミングの検出
照明装置５１は、ターゲット２７の軌道及びその周囲に向けてＣＷレーザ光を出力してもよい。照明装置５１から出力された光の光路を１つのターゲット２７が通過するとき、この光の一部がターゲット２７によって遮られ、ターゲットタイミングセンサ５０に到達する光の強度が一時的に低い状態となってもよい。ターゲットタイミングセンサ５０は、この光の強度の変化を検出して、ターゲット通過タイミング信号をＥＵＶ光生成制御部５に出力してもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット通過タイミング信号をレーザ装置３に出力してもよい。レーザ装置３は、ターゲット通過タイミング信号を受信した時から所定の遅延時間が経過したタイミングでレーザ発振を行い、パルスレーザ光を出力してもよい。ターゲット２７がプラズマ生成領域２５に到達するタイミングでパルスレーザ光がプラズマ生成領域２５に集光されるように、上記所定の遅延時間が設定されてもよい。

３．２．３ ターゲット位置情報の算出
照明装置４１は、プラズマ生成領域２５及びその周囲に向けてＣＷレーザ光を出力してもよい。照明装置４１から出力された光の光路に１つのターゲット２７が到達したとき、この光がターゲット２７を照らしてもよい。

このとき、ターゲット２７の像がターゲット位置センサ４０に含まれるイメージセンサ４０ａの感光面に結像してもよい。イメージセンサ４０ａは、ターゲット２７のイメージデータを出力してもよい。ターゲット位置センサ４０は、図示しないイメージデータ処理部により、上述のイメージデータからターゲット２７の位置情報を算出してもよい。図２に示されるようにプラズマ生成領域２５に向けられたターゲット位置センサ４０の撮像方向がＹＺ面と略平行である場合、少なくともターゲット２７のＸ方向の位置情報が算出され得る。

さらに、図１０を参照しながら後述するように、撮像方向がＸＹ面と略平行となるように配置されたターゲット位置センサ４２を備える場合には、ターゲット２７のＺ方向の位置情報が算出され得る。

また、ターゲット位置センサ４０及び４２は、図示しない高速シャッタをそれぞれ含んでもよい。これらの高速シャッタは、ターゲットタイミングセンサ５０から出力されるターゲット通過タイミング信号に対して所定の遅延時間で開閉するように、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。このように所定タイミングでターゲット２７を撮像するターゲット位置センサ４０及び４２から出力される位置情報を組み合わせることにより、ターゲット２７のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置情報が算出され得る。なお、高速シャッタを開閉するための所定の遅延時間は、レーザ装置３がパルスレーザ光を出力するための所定の遅延時間より短くてもよい。これにより、レーザ装置３がパルスレーザ光を出力する前にターゲット２７が撮影されてもよい。

ターゲット位置センサ４０及び４２の少なくとも１つが、ターゲットの位置情報をＥＵＶ光生成制御部５に送信してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットの位置情報と、予め設定されたターゲットの目標位置とを比較して、この目標位置との差を補償するようにターゲット供給部アクチュエータ２６１を制御してもよい。ターゲット供給部アクチュエータ２６１を制御して、ターゲット供給部２６をＸ方向又はＺ方向に移動させることにより、ターゲットの軌道のＸ方向又はＺ方向の位置が調整されてもよい。

また、ターゲット位置センサ４０及び４２がターゲット２７のＹ方向の位置情報も算出した場合には、ＥＵＶ光生成制御部５は、プラズマ生成領域２５においてターゲット２７にパルスレーザ光が照射されるようにレーザ装置３を制御してもよい。すなわち、ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ装置３に設定された上記所定の遅延時間を調整することにより、Ｙ方向のレーザ照射位置を調整してもよい。さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、プラズマ生成領域２５においてターゲット２７にパルスレーザ光が照射されるようにレーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御してもよい。

３．２．４ ターゲットの撮像
照明装置６１は、プラズマ生成領域２５及びその周囲に向けてパルスレーザ光を出力してもよい。照明装置６１によるパルスレーザ光は、ターゲットタイミングセンサ５０から出力されるターゲット通過タイミング信号に対して所定の遅延時間で出力されるように、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。照明装置６１から出力されたパルスレーザ光の光路に少なくとも１つのターゲット２７が存在するとき、パルスレーザ光がターゲット２７を照らしてもよい。

このとき、ターゲット２７の影の像がターゲット撮像装置６０に含まれるイメージセンサ６０ａの感光面に結像してもよい。イメージセンサ６０ａは、ターゲット２７の影のイメージデータを出力してもよい。ターゲット撮像装置６０は、図示しないイメージデータ処理部により、上述のイメージデータからターゲットの位置、寸法、移動方向、移動速度等を算出してもよい。ターゲット撮像装置６０は、ターゲットの位置、寸法、移動方向、移動速度等のデータをＥＵＶ光生成制御部５に送信してもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットの位置、寸法、移動方向、移動速度等のデータに基づいて、レーザ装置３やターゲット供給部２６等を制御してもよい。例えば、レーザ装置３がプリパルスレーザ光及びメインパルスレーザ光を出力する場合に、プリパルスレーザ光に対するメインパルスレーザ光の遅延時間が調整されてもよい。このプリパルスレーザ光は、ドロップレット状のターゲット２７を拡散させるものでもよい。メインパルスレーザ光は、拡散した拡散ターゲットに照射されてプラズマを生成させるものでもよい。この場合、ターゲット撮像装置６０はターゲット２７の一形態である拡散ターゲット、またはプラズマを撮像してもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、拡散ターゲットやプラズマの位置、寸法、拡散方向、拡散速度等のデータに基づいて、プリパルスレーザ光やメインパルスレーザ光の各遅延時間やターゲット供給部２６、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４等を制御してもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットの移動速度のデータに基づいて、ターゲット２７の移動速度が目標値に近づくように、ターゲット供給部２６の内部に供給される不活性ガスの圧力を制御してもよい。

３．２．５ プラズマの生成
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３４ａに含まれる高反射ミラー３４１及び３４２によって反射されて、パルスレーザ光３２としてレーザ光集光光学系２２ａに導かれてもよい。

パルスレーザ光３２は、レーザ光集光光学系２２ａに含まれる軸外放物面凸面ミラー２２１によって反射されることによりビーム拡大された後、楕円面凹面ミラー２２２によって反射され、パルスレーザ光３３としてプラズマ生成領域２５に集光されてもよい。

プラズマ生成領域２５又はその近傍において、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３が照射されてもよい。ターゲット２７にパルスレーザ光３３が照射されることにより、ターゲット２７がプラズマ化し、ＥＵＶ光が生成されてもよい。

３．２．６ プラズマ生成領域の移動
図３は、上記比較例においてプラズマ生成領域が変更される場合の制御系統を示す。ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６から、プラズマ生成領域２５を移動する指令信号を受信してもよい。プラズマ生成領域２５を移動する指令信号は、プラズマ生成領域２５をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向にそれぞれどれだけ移動させるかを示す情報を含んでもよい。あるいは、プラズマ生成領域２５を移動する指令信号は、プラズマ生成領域２５をどの座標位置に移動させるかを示す情報を含んでもよい。ここでは一例として、プラズマ生成領域２５を座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に移動させるものとして説明する。

ＥＵＶ光生成制御部５は、プラズマ生成領域２５を移動する指令信号を受信したら、以下のようにして、ターゲット位置とレーザ光集光位置とを変更してもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、所定タイミングにおけるターゲット２７のＹ方向位置を座標Ｙ１に変更するために、レーザ装置３を制御してもよい。すなわち、ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ装置３に発振タイミング変更指令を送信することにより、レーザ装置３がパルスレーザ光を出力するための上記所定の遅延時間を調整してもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットのＸ方向及びＺ方向の位置を座標（Ｘ１，Ｚ１）に変更するために、ターゲット供給部アクチュエータ２６１を制御してもよい。すなわち、ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲット供給部アクチュエータ２６１にターゲット供給位置変更指令を送信することにより、ターゲット供給部２６を移動させてもよい。

ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ光集光位置を座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に変更するために、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４を制御してもよい。すなわち、ＥＵＶ光生成制御部５は、レーザ光集光光学系アクチュエータ８４にレーザ光集光位置変更指令を送信することにより、プレート８２に対するプレート８３の位置を調節してもよい。プレート８３の位置が変更されることにより、軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２の位置が変更されてもよい。その結果、軸外放物面凸面ミラー２２１及び楕円面凹面ミラー２２２によって反射されたパルスレーザ光３３の集光位置が変更されてもよい。

３．３ 課題
図４は、上記比較例における課題を説明する図である。図４は、図２に示されるターゲット撮像装置６０及び照明装置６１を抜き出して示している。ターゲット撮像装置６０においては、所定の撮像位置にある被写体の像がイメージセンサ６０ａに結像されることによって被写体が撮像されてもよい。所定の撮像位置は、結像光学系６０ｂから所定の距離に位置するものであってもよい。しかしながら、このような撮像位置と異なる位置にある被写体はイメージセンサ６０ａに結像されないので、コントラストの低い不鮮明な画像しかとれない場合がある。ターゲット撮像装置６０によって鮮明に撮影し得る撮像位置は、ある程度の幅を有しており、図４では「ピントが合う範囲」として示されている。

ターゲット撮像装置６０においては、高い空間分解能を得るために、結像光学系６０ｂが大きな開口数（ＮＡ）を有することが望ましい。しかしながら、開口数を大きくすると、ピントが合う範囲が狭くなり得る。特に、ターゲット撮像装置６０の撮像方向に沿った被写界深度が小さくなり得る。

図３を参照しながら説明したように、プラズマ生成領域２５は露光装置６からの指令によって移動する場合があり得る。図４に示されるように、プラズマ生成領域２５が移動し得る範囲よりも、ピントが合う範囲が狭いことがあり得る。ピントが合う範囲の外にプラズマ生成領域２５が移動してしまうと、ターゲット撮像装置６０は、ターゲットを鮮明に撮影することが困難になり得る。

ターゲット２７を鮮明に撮影できないと、ターゲットの位置、寸法、移動方向、移動速度等の検出精度が悪化し得る。これにより、上述のレーザ装置３やターゲット供給部２６等の制御が不安定となり、ＥＵＶ光の生成が不安定となり得る。

また、プラズマ生成領域２５を変更しない場合でも、ターゲット２７の位置がプラズマ生成領域２５から大きくずれた場合には、そのずれたターゲット２７を鮮明に撮像することは困難になり得る。

以下に説明する実施形態においては、ターゲット撮像装置６０による撮像位置を変更可能とすることにより、ターゲット２７を鮮明に撮影し、ＥＵＶ光の生成を安定化し得る。

４．撮像位置を変更可能なターゲット撮像装置
４．１ 構成及び動作
図５は、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置における制御系統を示す。第１の実施形態においては、露光装置６からプラズマ生成領域２５を移動する指令信号を受信した場合に、ターゲットの撮像位置が変更されてもよい。

図６Ａ及び図６Ｂは、本開示の第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０、照明装置６１及びターゲット供給部２６を示す。第１の実施形態におけるターゲット撮像装置６０は、プレート６０ｉと、ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊとをさらに含んでもよい。他の点については図２を参照しながら説明したものと同様の構成を有してもよい。

プレート６０ｉと、ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊとは、筐体６０ｄの内部に配置されてもよい。プレート６０ｉは、イメージセンサ６０ａ及び結像光学系６０ｂを保持していてもよい。ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊは、プレート６０ｉ、イメージセンサ６０ａ、及び結像光学系６０ｂを、筐体６０ｄに対して移動可能であってもよい。

ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊがプレート６０ｉをターゲット撮像装置６０の撮像方向に沿って移動させることにより、ピントが合う範囲が移動してもよい。ピントが合う範囲の移動距離は、プレート６０ｉの移動距離と略等しくてもよい。ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊは、本開示における第１のアクチュエータに相当し得る。

図５を再び参照し、ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６からプラズマ生成領域２５を移動する指令信号を受信した場合に、ターゲットの撮像位置を変更するために、ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊを制御してもよい。すなわち、ＥＵＶ光生成制御部５は、ピントが合う範囲内にプラズマ生成領域２５の座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）が含まれるように、ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊにターゲットの撮像位置変更指令を送信してもよい。ターゲットの撮像位置の移動距離は、露光装置６から受信したプラズマ生成領域２５を移動する指令に基づいて算出されてもよい。

他の点については、図３を参照しながら説明した制御系統と同様でよい。例えば、ＥＵＶ光生成制御部５は、露光装置６から受信したプラズマ生成領域２５を移動する指令信号に基づいて、ターゲット供給部２６を移動させてもよいし、レーザ光集光光学系２２ａを移動させることによりパルスレーザ光３３の集光点を移動させてもよい。

４．２ 移動距離の算出方法の一例
図７は、ターゲットの撮像位置の移動距離を算出する方法の一例を説明する図である。図７においては、変更前のプラズマ生成領域２５は、ＸＹＺ軸の交点と仮定してもよい。図７に示されるように、ターゲット撮像装置６０の撮像方向は、Ｚ軸に対して角度θの傾きを有していると仮定してもよい。また、ターゲット撮像装置６０の撮像方向をＸＹ平面に投射したとき、その投射像がＸ軸に対して角度−φの傾きを有していると仮定してもよい。

プラズマ生成領域２５を現在の位置から（Δｘ、Δｙ、Δｚ）だけ変更して座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に移動させる場合、ターゲット撮像装置６０の撮像方向に沿って移動すべきターゲット撮像装置６０の移動距離Ｌは、以下のように算出されてもよい。

４．３ 効果
第１の実施形態によれば、ターゲット撮像装置６０の撮像位置を変更することにより、プラズマ生成領域２５及びその近傍に到達するターゲット２７を、ターゲット撮像装置６０によって鮮明に撮影することができる。また、プラズマ生成領域２５が移動しても、撮影される画像の倍率を略一定に保つことができる。さらに、ターゲット撮像装置６０によって撮影された画像に基づいてオートフォーカスを行う場合よりも、高速な制御が可能となる。

５．ターゲット位置センサの出力に基づく制御
図８は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置における制御系統を示す。第２の実施形態において、ターゲットの撮像位置は、ターゲット位置センサによって出力されるターゲット位置情報に基づいて変更されてもよい。

図９は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０、照明装置６１、ターゲット位置センサ４０、照明装置４１及びターゲット供給部２６を示す。図９はＸ軸に沿ってこれらの構成を見た様子を示す。
図１０は、本開示の第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット位置センサ４２、照明装置４３及びターゲット供給部２６を示す。図１０はＺ軸に沿ってこれらの構成を見た様子を示し、図２には示されていない部分の構成を含んでいる。

図９に示されるターゲット位置センサ４０は、ターゲット２７のＸ方向の位置情報を算出可能であってもよい。これに対し、図１０に示されるターゲット位置センサ４２は、ターゲット２７のＺ方向の位置情報を算出可能であってもよい。

図８を再び参照し、ＥＵＶ光生成制御部５がターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊに出力する撮像位置変更指令は、ターゲット位置センサ４０及び４２から受信したターゲット２７のＸ方向の位置及びＺ方向の位置（Ｘ，Ｚ）に基づいて生成されてもよい。すなわち、露光装置６から受信したプラズマ生成領域２５の移動指令に含まれるＸ方向の位置及びＺ方向の位置（Ｘ１，Ｚ１）は、ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊの制御には用いられなくてもよい。Ｙ方向の位置に関しては、露光装置６から受信したプラズマ生成領域２５の移動指令に含まれるＹ方向の位置（Ｙ１）が用いられてもよい。また、ターゲット位置センサ４０及び４２のうちの一方のみを用いる場合には、Ｘ方向の位置及びＺ方向の位置のいずれか一方に関しては、露光装置６から受信したプラズマ生成領域２５の移動指令に含まれる情報が用いられてもよい。
他の点については、第１の実施形態と同様でよい。

第２の実施形態によれば、ターゲット２７の実際の軌跡がプラズマ生成領域２５からずれた場合でも、ターゲット撮像装置６０の撮像位置を移動させることにより、ターゲット２７を鮮明に撮影することができる。

なお、ターゲット２７の位置がプラズマ生成領域２５からずれた場合には、上述のようにターゲット２７の位置が目標位置に近づくようにターゲット供給部アクチュエータ２６１及びレーザ装置３が制御され得る。従って、ターゲット２７の位置は次第にプラズマ生成領域２５に近づいてくると期待される。

６．ターゲット位置センサ及びターゲットタイミングセンサの出力に基づく制御
図１１は、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置における制御系統を示す。第３の実施形態においては、ターゲットタイミングセンサ５０によって出力されるターゲット通過タイミング信号を用いて、ターゲット位置センサ４０及び４２を制御し、ターゲットのＹ方向の位置情報（Ｙ）を検出可能であってもよい。そして、ターゲットの撮像位置は、ターゲットのＹ方向の位置情報（Ｙ）に基づいて変更されてもよい。

図１２は、本開示の第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０、照明装置６１、ターゲット位置センサ４０、照明装置４１、ターゲットタイミングセンサ５０、照明装置５１及びターゲット供給部２６を示す。図１２はＸ軸に沿ってこれらの構成を見た様子を示す。

第３の実施形態においては、第２の実施形態と同様に、ターゲット位置センサ４２から出力されるＸ方向の位置情報も用いられてよい。

ターゲット位置センサ４０は、高速シャッタ４０ｋを含んでもよい。高速シャッタ４０ｋは、ターゲットタイミングセンサ５０から出力されるターゲット通過タイミング信号に対して所定の遅延時間で開閉するように、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。ターゲット位置センサ４２も同様に高速シャッタを含んでもよい。このようなターゲット位置センサ４０及び４２から出力されるターゲットの位置情報を組み合わせることにより、ＥＵＶ光生成制御部５がターゲット２７のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置情報を算出してもよい。

図１１を再び参照し、ＥＵＶ光生成制御部５がターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊに出力する撮像位置変更指令は、ターゲット位置センサ４０及び４２から出力される情報に基づくターゲット２７のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に基づいて生成されてもよい。すなわち、露光装置６から受信したプラズマ生成領域２５の移動指令に含まれるＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）は、ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊの制御には用いられなくてもよい。
他の点については、第２の実施形態と同様でよい。

７．パルス状の照明を用いたターゲット位置センサ
図１３は、本開示の第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０、照明装置６１、ターゲット位置センサ４０、照明装置４１、ターゲットタイミングセンサ５０、照明装置５１及びターゲット供給部２６を示す。図１３はＸ軸に沿ってこれらの構成を見た様子を示す。

第４の実施形態においては、第２及び第３の実施形態と同様に、ターゲット位置センサ４２から出力されるＸ方向の位置情報も用いられてよい。

ターゲット位置センサ４０は、高速シャッタ４０ｋ（図１２）を含まなくてもよい。第４の実施形態においては、照明装置４１が、光源としてパルスレーザ又はフラッシュランプ４１ｍを含んでもよい。パルスレーザ又はフラッシュランプ４１ｍは、ターゲットタイミングセンサ５０から出力されるターゲット通過タイミング信号に対して所定の遅延時間でパルス発振又はフラッシュ発光するように、ＥＵＶ光生成制御部５によって制御されてもよい。ターゲット位置センサ４２及び照明装置４３も同様でよい。このようなターゲット位置センサ４０及び４２から出力されるターゲットの位置情報を組み合わせることにより、ＥＵＶ光生成制御部５がターゲット２７のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置情報を算出してもよい。
他の点については、第３の実施形態と同様でよい。

８．高速シャッタを含むターゲット撮像装置
図１４Ａ及び図１４Ｂは、本開示の第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０を示す。第５の実施形態において、ターゲット撮像装置６０は、高速シャッタ６０ｎと、像転送光学系６０ｏとを含んでもよい。これらはプレート６０ｉに保持されていてもよい。

高速シャッタ６０ｎは、結像光学系６０ｂとイメージセンサ６０ａとの間に配置されてもよい。高速シャッタ６０ｎは、結像光学系６０ｂによる結像位置に配置されてもよい。像転送光学系６０ｏは、高速シャッタ６０ｎとイメージセンサ６０ａとの間に配置されてもよい。像転送光学系６０ｏは、高速シャッタ６０ｎの位置に結像した像をさらにイメージセンサ６０ａの受光面に転写するように配置されてもよい。

高速シャッタ６０ｎは、ＥＵＶ光生成制御部５によって開閉を制御されてもよい。高速シャッタ６０ｎが開かれたときだけ、イメージセンサ６０ａには撮像位置の像が結像してもよい。
ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊによってプレート６０ｉが移動されることにより、イメージセンサ６０ａと、結像光学系６０ｂと、高速シャッタ６０ｎと、像転送光学系６０ｏとが一体的に移動してもよい。
他の点については、第１〜第４の実施形態と同様でよい。

９．イメージ伝送ファイバを含むターゲット撮像装置
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本開示の第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０を示す。第６の実施形態において、ターゲット撮像装置６０は、イメージ伝送ファイバ６０ｐを含んでもよい。イメージ伝送ファイバ６０ｐは、多数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。イメージ伝送ファイバ６０ｐは、その一端に結像した像を、他端に伝送することができるように、光ファイバの配列が固定されていてもよい。

イメージ伝送ファイバ６０ｐの一端は、結像光学系６０ｂによる結像位置において、プレート６０ｉに固定されていてもよい。イメージ伝送ファイバ６０ｐの他端は、プレート６０ｉと異なる所定位置に固定されていてもよい。

イメージセンサ６０ａは、プレート６０ｉに保持されていなくてもよい。イメージ伝送ファイバ６０ｐの上記他端とイメージセンサ６０ａとの間に、像転送光学系６０ｑと、高速シャッタ６０ｒと、像転送光学系６０ｓとがこの順で配置されてもよい。
イメージ伝送ファイバ６０ｐの上記他端に伝送された撮像位置の像は、像転送光学系６０ｑによって高速シャッタ６０ｒの位置に再度転写されてもよい。像転送光学系６０ｓは、高速シャッタ６０ｒの位置に結像した像をさらにイメージセンサ６０ａの受光面に転写するように配置されてもよい。

高速シャッタ６０ｒは、ＥＵＶ光生成制御部５によって開閉を制御されてもよい。高速シャッタ６０ｒが開かれたときだけ、イメージセンサ６０ａには撮像位置の像が結像してもよい。

ターゲット撮像装置アクチュエータ６０ｊによってプレート６０ｉが移動されることにより、結像光学系６０ｂと、上記一端を含むイメージ伝送ファイバ６０ｐの一部とが一体的に移動してもよい。

第６の実施形態によれば、ターゲット撮像装置６０の一部のみを移動させるので、可動部の質量を軽減し、スムーズに撮像位置を移動させることができる。また、撮像位置を精密に移動させることも可能になる。
さらに、高速シャッタ６０ｒやイメージセンサ６０ａの設置場所についての制約が軽減され、設計の自由度が増大し得る。
他の点については、第１〜第５の実施形態と同様でよい。

１０．複数のターゲットの同時撮影
図１６は、本開示の第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に含まれるターゲット撮像装置６０を示す。図１６に示されるように、ターゲット２７にパルスレーザ光３３が照射されるとターゲット２７はプラズマ化し得る。ターゲット２７はプラズマ化した後、微粒子となってチャンバ２ａ内に飛散し得る。従って、ターゲット２７は、プラズマ生成領域２５よりもターゲットの軌道の上流側でしか撮影されないことがあり得る。この場合に、結像光学系６０ｂによるピントの最も合ったベストフォーカス位置６０ｔとプラズマ生成領域２５とが一致していると、ベストフォーカス位置６０ｔよりもターゲットの軌道の下流側ではターゲットが撮影されず、ピントが合う範囲の半分が無駄になる可能性がある。

そこで、第７の実施形態においては、ターゲット撮像装置６０は、結像光学系６０ｂによるベストフォーカス位置６０ｔがプラズマ生成領域２５よりもターゲットの軌道の上流側にずれた位置となるように、位置あわせされてもよい。これにより、１つのターゲット２７とその次のターゲット２７とを含む複数のターゲット２７にピントが合った状態で、これらのターゲット２７を同時に撮影することができる。これにより、ターゲットの速度計測精度を向上し得る。この場合、撮像されるターゲット２７はプラズマ生成領域２５に到達したドロップレットや拡散ターゲットを含み得るほか、プラズマ生成領域２５に向けて移動中の複数のドロップレットも含み得る。従って、ターゲット撮像装置６０は、複数のドロップレットと拡散ターゲットとを同時に撮像し得る。

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 (8)

1. パルスレーザ光が入射するためのウインドウを有するチャンバと、
   前記チャンバの内部の所定領域に向けて少なくとも１つのターゲットを出力するターゲット供給部と、
   前記少なくとも１つのターゲットを撮像するターゲット撮像装置と、
   前記ターゲット撮像装置による撮像位置を変更する第１のアクチュエータと、
   外部からの信号に基づいて前記第１のアクチュエータを制御する制御部と、
   を備える極端紫外光生成装置。
2. 前記少なくとも１つのターゲットの軌道を変更する第２のアクチュエータをさらに備え、
   前記制御部は、前記外部からの信号に基づいて前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータの両方を制御する、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
3. 前記外部からの信号は、前記所定領域を変更する信号である、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
4. 前記少なくとも１つのターゲットの位置を計測するターゲット位置センサをさらに備え、
   前記外部からの信号は、前記ターゲット位置センサから出力された信号である、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
5. 前記第１のアクチュエータは、前記ターゲット撮像装置の少なくとも一部を移動させることにより前記撮像位置を変更する、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。
6. 前記第１のアクチュエータは、前記ターゲット撮像装置の少なくとも一部を前記ターゲット撮像装置による撮像方向に沿って移動させることにより前記撮像位置を変更する、
   請求項５記載の極端紫外光生成装置。
7. 前記ターゲット撮像装置は、イメージ伝送ファイバと、前記撮像位置の被写体の像を前記イメージ伝送ファイバの一端に転写するように配置された転写光学系と、前記イメージ伝送ファイバの他端から出力される光を受光するイメージセンサと、を含み、
   前記第１のアクチュエータは、前記一端を含む前記イメージ伝送ファイバの一部と、前記転写光学系と、を移動させることにより前記撮像位置を変更する、
   請求項５記載の極端紫外光生成装置。
8. 前記少なくとも１つのターゲットは、前記所定領域に順次供給される複数のドロップレットを含み、
   前記ターゲット撮像装置は、前記複数のドロップレットに含まれる１つのドロップレットと後続する少なくとも１つのドロップレットとを同時に撮像する、
   請求項１記載の極端紫外光生成装置。

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