TWI580316B - Extreme UV light generation device - Google Patents

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TWI580316B
TWI580316B TW101108311A TW101108311A TWI580316B TW I580316 B TWI580316 B TW I580316B TW 101108311 A TW101108311 A TW 101108311A TW 101108311 A TW101108311 A TW 101108311A TW I580316 B TWI580316 B TW I580316B
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light
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pulse laser
irradiated
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Inventor
Osamu Wakabayashi
Tatsuya Yanagida
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Gigaphoton Inc
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Description

極端紫外光產生裝置
本發明，係有關於用以產生極端紫外(EUV)光之裝置。
近年來，伴隨著半導體製程(process)之細微化，在光微影法(lithography)中之細微化係急速地進展，在下一世代中，係成為對於60nm~45nm之細微加工乃至於32nm以下之細微加工有所要求。因此，例如，為了對於32nm以下之細微加工的要求作對應，係期待能夠開發出將用以產生波長13nm程度之EUV光的裝置和縮小投影反射光學系作了組合的曝光裝置。
作為EUV光產生裝置，係周知有以下之3種：使用有經由對於靶材(target)物質照射雷射光而產生的電漿(plasma)之LPP(Laser Produced Plasma)方式裝置、使用有經由放電所產生之電漿的DPP(Discharge Produced Plasma)方式裝置、以及使用有軌道輻射光之SR(Synchrotron Radiation)方式裝置。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]美國專利第7239686號說明書
本發明之其中一個觀點的腔室(chamber)裝置，係為被與至少1個的雷射裝置一同作使用之腔室裝置，其係可具備有：腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的光束(beam)剖面之光強度分布作修正。
本發明之其他觀點的極端紫外光產生裝置，係可具備有：至少1個的雷射裝置；和腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在集光位置處的光束剖面之光強度分布作修正；和雷射控制部，係用以對於前述雷射裝置處之前述至少1個的雷射光之輸出時序作控制。
本發明之又一其他觀點的極端紫外光產生裝置，係可具備有：至少1個的雷射裝置，係包含有以多橫向模態(multi-transverse mode)來振盪之主震盪器(master oscillator)；和腔室，係被設置有用以將從前述至少1個 的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和雷射控制部，係用以對於前述雷射裝置處之前述至少1個的雷射光之輸出時序作控制。
〈內容〉
〈1.實施形態之背景〉
〈2.實施形態之概要〉
〈3.具備有特定之均一性的區域之直徑〉
〈4.光強度分布之例〉
〈5.第1實施形態〉
〈6.修正光學元件之例〉
〈7.第2實施形態〉
〈8.第3實施形態〉
〈9.第4實施形態〉
〈10.第5實施形態〉
〈11.第6實施形態〉
〈12.第7實施形態〉
〈13.第8實施形態〉
〈14.預脈衝雷射光之照射條件〉
〈15.第9實施形態〉
〈16.第10實施形態〉
〈17.第11實施形態〉
〈17-1.構成〉
〈17-2.動作〉
〈18.通量之控制〉
〈19.延遲時間之控制〉
以下，針對數個實施形態，作為單純之例子，而一面參考圖面一面作詳細說明。以下所說明之實施形態，係僅為對於本發明之數個例子作展示者，而並非為對於本發明之範圍作限定者。又，在以下之實施形態所說明的構成之全部內容，係並非絕對是作為本發明之構成所必要者。另外，對於相同之構成要素，係附加相同之參考符號，並省略重複之說明。
〈1.實施形態之背景〉
圖1A~圖1C，係為對於本發明中之技術課題例作說明的圖。此技術課題例，係為相關於對身為1次靶材(primary target)之金屬液滴照射預脈衝雷射光而產生2次靶材(secondary target)，再對於此2次靶材照射主脈衝雷射光的方式中，所新發明的形態。
圖1A~圖1C，係針對對於靶材物質之液滴DL照射了預脈衝雷射光P的靶材物質之舉動的例子作展示。預脈衝雷射光P，係如圖1B中所示一般，以當液滴DL到達了圖中之與一點鍊線間之交點處的時序下，而朝向該交點進 行照射為理想。
雖然亦依存於液滴DL之直徑或者是預脈衝雷射光P之光強度等的條件，但是，若是對於液滴DL而照射預脈衝雷射光P，則能夠從被照射了預脈衝雷射光P之液滴DL之表面起而產生前置電漿(pre-plasma)。如圖1B中所示一般，前置電漿，係能夠朝向相對於預脈衝雷射光P之前進方向而略相反的方向來噴出。所謂前置電漿，係指在液滴DL之中，於預脈衝雷射光P之照射表面複數的部分處而成為了包含有離子(ion)或者是中性粒子的蒸氣者。亦將此產生有前置電漿之現象，稱作雷射剝蝕(laser ablation)。
又，若是對於液滴DL照射預脈衝雷射光P，則液滴DL會有被破壞的可能。如圖1B中所示一般，被破壞了的液滴，係經由由於前置電漿之噴出所導致的反作用力，而能夠朝向相對於預脈衝雷射光P之前進方向而略相同的方向來擴散。
如此這般，以下，將包含有藉由對於液滴之預脈衝雷射光的照射所產生了的前置電漿以及被作了破壞的液滴中之至少其中一者的靶材，稱作擴散靶材。
在預脈衝雷射光P之照射時的液滴DL之位置，係為不安定，而可能會有如圖1A中所示一般之較與一點鍊線間之交點而更偏移至紙面上側處的情況，或者是如圖1C中所示一般之較與一點鍊線間之交點而更偏移至紙面下側處的情況等。在其中一個方法中，係亦可藉由將預脈衝雷 射光之光束直徑增大，來使預脈衝雷射光照射至液滴處。
然而，從雷射裝置所輸出之雷射光的光強度分布，通常係成為在與光束軸相正交之剖面中的中央部處而光強度為高且隨著朝向周邊部而光強度變低的高斯分布。當將此種通常之雷射光作為預脈衝雷射光P而照射至液滴DL處的情況時，於上述之方法中，如圖1A以及圖1C中所示一般，會有液滴DL之中心成為位置在高斯分布之中心以外的部份處地而對於液滴DL照射預脈衝雷射光P的可能性。
當以在預脈衝雷射光P中之高斯(Gaussian)分布的中心以外之部分處而位置有液滴DL之中心的方式，來將預脈衝雷射光P作了照射的情況時，可能會有於液滴DL之照射表面中，在接近預脈衝雷射光P中之高斯分布之中心的部分處，而偏重賦予照射能量的情況。其結果，前置電漿，係可能會朝向與預脈衝雷射光P之光束軸方向相異的方向而噴出。又，上述之被破壞了的液滴，亦可能會經由由於前置電漿之噴出所導致的反作用力等，而朝向與預脈衝雷射光P之光束軸相異的方向來擴散。
如此這般，藉由對於液滴之預脈衝雷射光的照射所產生之擴散靶材，係會相對於預脈衝雷射光照射時之預脈衝雷射光的光束軸，而依存於液滴之位置地來朝向相異之方向擴散。因此，係會有成為難以將主脈衝雷射光M安定地對於擴散靶材作照射的情況。
〈2.實施形態之概要〉
圖2A~圖2C，係對於本發明中之將預脈衝雷射光照射至液滴處時的靶材物質之舉動的其中一例作展示。在圖2A~圖2C所示之情況中，與圖1A~圖1C中所示之情況相同的，在預脈衝雷射光P之照射時的液滴DL之位置，係為不安定(例如，圖2A、圖2C)。但是，在圖2A~圖2C所示之情況中，在與預脈衝雷射光P之光束軸相正交的剖面中，係存在著光強度分布為具備有特定之均一性的區域(直徑Dt)。
不論在圖2A~圖2C所示之任一者的情況中，液滴DL均係位置在預脈衝雷射光P之光強度分布為具備有特定之均一性的區域(直徑Dt)中。因此，預脈衝雷射光P係能夠對於液滴DL之全體而以略均一之光強度來進行照射。故而，在預脈衝雷射光P對於液滴DL進行照射時，就算是液滴DL之位置有所偏移，亦能夠使靶材在沿著預脈衝雷射光P之光束軸的方向上而擴散。其結果，可以想見，係能夠將主脈衝雷射光M對於擴散靶材之全體作照射。
圖3A~圖3C，係對於本發明中之將預脈衝雷射光照射至液滴處時的靶材物質之舉動的其他例子作展示。在圖3A~圖3C所示之情況中，亦與在圖2A~圖2C中所示之情況相同的，在與預脈衝雷射光P之光束軸相正交的剖面中，係存在著光強度分布為具備有特定之均一性的區域(直徑Dt)。
在圖3A~圖3C所示之情況中，係與圖2A~圖2C中所示之情況相異，液滴DL係被破壞成粉狀，並能夠藉由作圓盤狀之擴散而成為擴散靶材。靶材物質之此種舉動，例如，係能夠在將液滴DL之直徑設為略塊體極限(mass limited)(約10μm)，並將預脈衝雷射光P之光強度調節成特定之強度的情況時，而得到之。
在圖3A~圖3C所示之情況中，就算是在相對於預脈衝雷射光P之液滴DL的位置係為不安定的情況時(例如，圖3A、圖3C)，液滴DL亦係位置在預脈衝雷射光P之光強度分布為具備有特定之均一性的區域(直徑Dt)中。因此，預脈衝雷射光P係能夠對於液滴DL之全體而以略均一之光強度來進行照射。故而，預脈衝雷射光P，就算是液滴DL之位置有所偏移，亦能夠使靶材物質在沿著預脈衝雷射光P之光束軸的方向上而擴散。其結果，可以想見，係能夠將主脈衝雷射光M對於擴散靶材之全體作照射。
〈3.具備有特定之均一性的區域之直徑〉
接著，參考圖2A~圖2C以及圖3A~圖3C，針對在雷射光中之光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dt作說明。
當對於液滴DL照射預脈衝雷射光P時，為了使靶材朝向預脈衝雷射光P之光束軸方向擴散，係以使光束剖面中之光強度為具備有特定之均一性的部份對於液滴DL之 半球面全體作照射為理想。故而，當將液滴DL之直徑設為Dd時，在預脈衝雷射光P之光束剖面中而光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dt，係以成為超過液滴DL之直徑Dd的大小為理想。
又，當對於照射預脈衝雷射光P時之液滴DL的位置之偏移作了考慮的情況時，係以對於所推測之偏移△X作考慮為理想。例如，在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dt，係以滿足下述之條件為理想。
Dt≧Dd+2△X
亦即是，在預脈衝雷射光P之光束剖面中而光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dt，係以成為在液滴DL之直徑Dd上再加上了液滴DL之位置的偏移△X後之大小以上的大小為理想。於此，係作為從光束軸方向作觀察而對於上下以及左右之兩方向的偏移作了考慮者，而在液滴DL之直徑Dd上加上了2倍的△X。
圖4A以及圖4B，係為從光束之軸方向而對於本發明中之液滴直徑和光束直徑間的關係作觀察之圖。如圖4A中所示一般，在預脈衝雷射光P之光束剖面中而光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dt，係以成為在液滴DL之直徑Dd上再加上了2倍之△X後之大小以上的大小為理想。
接著，如圖4B中所示一般，較理想，係以能夠使主脈衝雷射光M對於擴散靶材之全體作照射的方式，而將主 脈衝雷射光M之光束直徑Dm，設為擴散靶材之直徑De以上的大小。
進而，當在預脈衝雷射光P之光束剖面中存在有光強度分布為具備有特定之均一性之區域的情況時，針對擴散靶材之位置的偏差，可以得知以下的內容。擴散靶材，係能夠朝向預脈衝雷射光P之光束軸方向而擴散。故而，可以推測到，擴散靶材之位置的偏差，係並非起因於擴散靶材之擴散方向，而主要是起因於照射預脈衝雷射光P時所產生的液滴DL之位置的偏差△X者。故而，主脈衝雷射光M之光束直徑Dm，例如係以滿足以下之條件為理想。
Dm≧De+2△X
亦即是，主脈衝雷射光M之光束直徑Dm，較理想，係成為在擴散靶材之直徑De上再加上了液滴DL之位置的偏差△X之後的大小以上之大小。於此，係作為從光束軸方向作觀察而對於上下以及左右之兩方向的偏移作了考慮者，而在擴散靶材之直徑De上加上了2倍的△X。
圖5，係為針對本發明中之相關於液滴DL之位置的偏移之△X的值之設定例作展示之表。當將預脈衝雷射光P之光束軸和液滴DL之中心間的距離之標準差設為σ時，作為△X，可以考慮設定為例如σ、2σ、3σ、…。
於此，若是假定預脈衝雷射光P之光束軸和液滴DL之中心間的距離係依循於常態分布，則在上述之Dt≧Dd+2△X的條件下，係能夠算出預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域會被 照射於(或者是不會被照射於)液滴DL處之機率。
圖5之右欄，係為針對在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域並不會被照射至液滴DL處的機率作展示。如圖示一般，具備有特定之均一性的區域之並不會被照射至液滴DL處的機率，當△X=σ的情況時，係為15.9%，當△X=2σ的情況時，係為2.28%，當△X=3σ的情況時，係為0.135%。為了使EUV光之強度安定化，係以將△X設定為2σ以上之值為理想。
另外，雖係針對預脈衝雷射光P以及主脈衝雷射光M之光束剖面為圓形，且液滴DL以及擴散靶材之剖面(與雷射光之光束軸相正交的剖面)亦為圓形的情況，而作了說明，但是，本發明係並不被限定於此。例如，預脈衝雷射光之具備有特定之均一性之區域的面積，係亦可為超過液滴DL之剖面處的最大面積之大小。又，在預脈衝雷射光P之具備有特定之均一性的區域之尺寸的最小值，係亦可成為在液滴DL之剖面的尺寸之最大值上再加上了液滴DL之位置的偏移範圍後之值以上的大小。又，主脈衝雷射光M之光束剖面的面積，係亦可為超過在擴散靶材之剖面中的最大面積之大小。又，主脈衝雷射光M之光束剖面之尺寸的最小值，係亦可成為在擴散靶材之剖面的尺寸之最大值上再加上了擴散靶材之位置的偏移範圍後之值以上的大小。
圖6，係為從光束軸方向而對於本發明中之液滴DL之位置的偏差方向和光束直徑間的關係作觀察之圖。如圖 6中所示一般，在與預脈衝雷射光P之光束軸相正交的方向上之液滴DL的位置之偏移，係亦可針對複數之方向作評價。在圖6中，係將從包含有預脈衝雷射光P之光束軸之面起的液滴DL之中心位置的X方向(紙面之橫方向)之偏移的最大值、和液滴DL之半徑，其兩者之和設為Xdmax，並將從包含有預脈衝雷射光之光束軸之面起的液滴DL之中心位置的Y方向(紙面之縱方向)之偏移的最大值、和液滴DL之半徑，其兩者之和設為Ydmax。而後，例如係對於X方向之偏移的最大值為較Y方向之偏移的最大值而更大之情況作展示(Xdmax>Ydmax)。
於此種情況，例如，亦可將偏差為大之X方向作為基準，來決定預脈衝雷射光P之光束剖面的尺寸。例如，在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域，係亦可設為半徑FR為Xdmax以上之圓形。或者是，在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域，係亦可設為具備有在X方向上之尺寸(從光束軸之中心起直到具備有特定之均一性的區域之邊緣為止的長度)成為Xdmax以上之橢圓形或者是其他的形狀。又，考慮到在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域之尺寸上亦會有產生偏差TR的可能性，具備有特定之均一性的區域，係亦可設為具備有X方向上之尺寸成為(Xdmax+TR)以上之形狀。
又，亦可因應於液滴DL之位置的偏差，來對於預脈 衝雷射光P之光束直徑作變更。若是在將預脈衝雷射光P之光能量維持於一定的狀態下來對於光束直徑作變更，則預脈衝雷射光P之照射面處的光強度(每單位面積之光能量)，係會與光束直徑之平方成反比地而改變。故而，為了使光強度成為一定，亦可對於光能量作調整。又，例如，係可將預脈衝雷射光P之在光束剖面中而光強度具備有特定之均一性的區域之形狀(光束之剖面形狀)，以成為X方向之尺寸為(Xdmax+TR)而Y方向之尺寸為(Ydmax+TR)之橢圓形狀的方式，來進行調整。針對主脈衝雷射光M，亦同樣的，例如可因應於擴散靶材之X方向的偏差和Y方向的偏差，來對於光束剖面之尺寸或形狀作調整。
〈4.光強度分布之例〉
圖7A~圖7C，係為用以對於本發明中之預脈衝雷射光的光強度分布之例作說明的圖。如圖7A中所示一般，預脈衝雷射光P，當在光束剖面之全範圍中而具備有略均一之光強度的情況時，該預脈衝雷射光P之光強度分布，係為略均一之高帽(top hat)型，而可以說係具備有均一性。
又，如圖7B中所示一般，就算是預脈衝雷射光P為在光束直徑方向之端部附近處而具備有光強度逐漸減少之區域，當在被該端部所包圍之中央部附近而具備有略均一之光強度的情況時，亦可以說係包含著具備有均一性之區 域。
又，如圖7C中所示一般，就算是預脈衝雷射光P為在光束直徑方向之端部附近處而具備有光強度為高之區域，當在被該端部所包圍之中央部附近而具備有略均一之光強度的情況時，亦可以說係包含著具備有均一性之區域。
在對於液滴DL而照射預脈衝雷射光P時，為了使靶材在預脈衝雷射光P之光束軸方向上擴散，較理想，係如圖7A~圖7C中所示一般，使預脈衝雷射光P包含著具備有略均一之光強度的區域。但是，如以下所說明一般，雷射光之光強度分布，就算並非為完全均一，只要是在與光束軸相正交之剖面內的一定之區域中為具備有特定之均一性即可。
圖8，係為用以針對被照射至靶材物質處的雷射光之光強度分布作說明的圖。如圖8中所示一般，當在雷射光之與光束軸相正交之剖面內的一定之區域(直徑Dt)中的最高之光強度之值Imax和在該區域中的最低之光強度之值Imin，其兩者之差過大的情況時，係並不能說是具備有特定之均一性。要想被視為具備有特定之均一性，例如，較理想，以下所示之偏差C的值，係為20(%)以下。
C={(Imax-Imin)/(Imax+Imin)}×100(%)
更理想，上述之偏差C的值，係為10(%)以下。
又，當雷射光之光束剖面中的光強度分布，為在上述具備有特定之均一性的區域內而存在有複數之峰值(peak)P1~P6的情況時，較理想，峰值間之間隔△P，係為液 滴DL之直徑Dd的一半以下。
〈5.第1實施形態〉
圖9，係對於第1實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示。在第1實施型態之EUV光產生裝置中，係採用經由對於靶材物質而照射雷射光並激勵靶材物質，來產生EUV光的LPP方式。如圖9中所示一般，EUV光產生裝置20，係亦可具備有腔室1、和靶材供給部2、和預脈衝雷射裝置3、和主脈衝雷射裝置4、以及EUV集光鏡(mirror)5。於此，預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4，係構成雷射光產生機構。
腔室1，係可為在內部而進行EUV光之產生的真空腔。在腔室1中，係亦可設置曝光裝置連接埠11和窗12。亦可設為經由曝光裝置連接埠11來將在腔室1內所產生的EUV光輸出至外部之曝光裝置(縮小投影反射光學系)處。亦可透過窗12，來使從預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4所輸出之雷射光射入至腔室1內。
靶材供給部2，係可為用以將為了產生EUV光所使用的錫(Sn)或鋰(Li)等之靶材物質供給至腔室1內之裝置。靶材物質，係可為透過靶材噴嘴13所噴出之球狀的液滴DL。液滴DL，例如係亦可具備有10μm以上100μm以下之直徑。在被供給至腔室1內之複數的液滴DL中之並未被照射雷射光者，係亦可被回收至靶材回收部14處。
預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4，係可為將為了激勵靶材物質所使用的驅動用之雷射光作輸出的振盪放大型雷射裝置。從預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4所輸出的雷射光，係可為具備有高反覆頻率(例如，脈衝(pulse)時間寬幅為數ns~數十ns程度，反覆頻率為10kHz~100kHz程度)的脈衝雷射光。亦可設為：預脈衝雷射裝置3，係輸出預脈衝雷射光P，主脈衝雷射裝置4，係輸出主脈衝雷射光M。作為預脈衝雷射光3，例如係可使用YAG(Yttrium Aluminum Garnet)雷射裝置，作為主脈衝雷射裝置4，例如係可使用CO2雷射裝置，但是，係並不被限定於此，亦可使用其他雷射裝置。
從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P，係亦可成為：透過包含有光束集聚器15a、離軸拋物面鏡15b等之雷射集光光學系、窗12、被形成在EUV集光鏡5之中央部處的貫通孔21a等，來集光在被供給至腔室1內的液滴DL上。
另一方面，從主脈衝雷射裝置4所輸出之預脈衝雷射光M，係亦可成為：透過包含有光束集聚器(beam combiner)15a、離軸拋物面鏡15b等之雷射集光光學系、窗12、貫通孔21a等，來集光在於腔室1內所產生的擴散靶材上。
若是預脈衝雷射光P被照射至液滴DL處，則液滴DL係擴散，而能夠產生擴散靶材(例如，圖2A~圖2C中所示一般之前置電漿，或者是圖2A~圖2C以及圖3A~圖 3C中所示一般之被破壞了的液滴)。
主脈衝雷射光M，係亦可設為對於經由對液滴DL照射預脈衝雷射光P所形成的擴散靶材作照射。若是經由主脈衝雷射光M之能量而使擴散靶材被激勵並電漿化，則係能夠從該處而輻射出包含有EUV光之各種波長的光。
EUV集光鏡5，係為將從電漿所輻射出之各種波長的光中之特定波長(例如，具備有13.5nm附近之波長的EUV光)的光作集光反射之光學系。EUV集光鏡5，例如，係可為具備著被形成有將波長13.5nm附近之EUV光作選擇性反射的鉬(Mo)/矽(Si)多層膜之旋轉橢圓面的凹面狀反射面之鏡。EUV集光鏡5，係亦能夠以使旋轉橢圓面之第1焦點位置在電漿產生區域PS處的方式來作配置，被EUV集光鏡5所反射之EUV光，係亦可被集光於旋轉橢圓面之第2焦點(亦即是中間集光點(IF))並被輸出至外部之曝光裝置處。
在第1實施型態中，從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P、和從主脈衝雷射裝置4所輸出之主脈衝雷射光M，係亦可經由光束集聚器15a來使該些之前進方向成為略一致並供給至腔室1內。
預脈衝雷射裝置3，係亦能夠以第1特定波長來輸出預脈衝雷射光P。預脈衝雷射光P，係亦可在藉由光束擴展器(beam expander)30來將光束直徑作了擴大之後，再射入至修正光學元件31處。
修正光學元件31，係可為用以對於被照射至液滴DL 處之預脈衝雷射光P的光強度分布作修正之元件。修正光學元件31，係亦能夠以使在對於液滴DL之照射位置處的預脈衝雷射光P之光束剖面處而包含有光強度分布為具備特定之均一性的區域，並且該具備有特定之均一性的區域之直徑Dt會成為超過液滴DL之直徑Dd之大小的方式，來對於預脈衝雷射光P之光強度分布作修正。從修正光學元件31所輸出之預脈衝雷射光P，係亦可射入至光束集聚器15a中。
主脈衝雷射裝置4，係亦可構成為：具備有主振盪器4a、和前放大器(preamplifier)4c、和主放大器(main amplifier)4e，並在該些之下游側處，分別被配置有中繼(relay)光學系4b、4d、4f。主振盪器4a，係亦能夠以第2特定波長來輸出種源光。從主振盪器4a所輸出之種源光，係亦可經由前放大器4c以及主放大器4e而被放大為所期望之光強度，並作為主脈衝雷射光M來射入至光束集聚器15a中。
光束集聚器15a，係可為使在從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P中所包含之具有第1特定波長的雷射光以高透過率來透過並將從主脈衝雷射裝置4所輸出之主脈衝雷射光M中所包含之具有第2特定波長的雷射光以高反射率來反射之光學元件。光束集聚器15a，係亦能夠以使所透過之預脈衝雷射光P和所反射之主脈衝雷射光M的前進方向成為略一致的方式，來對於此些之雷射光的前進方向作控制並供給至腔室1內。於此，雷射集聚器15a ，例如，係可為使波長1.06μm之預脈衝雷射光P以高透過率而透過並使波長10.6μm之主脈衝雷射光M以高反射率而反射的光學元件。具體而言，光束集聚器15a，係可為在鑽石基板上而鍍敷了具備有上述一般之反射透過特性的多層膜之光學元件。或者是，雷射集聚器15a，係亦可為將預脈衝雷射光P以高反射率而反射並使主脈衝雷射光M以高透過率而透過之光學元件。於此情況，係亦可將預脈衝雷射裝置3之位置和主脈衝雷射裝置4之位置相互交換地作配置。
若依據第1實施型態，則係亦能夠構成為：使預脈衝雷射光P之光束剖面處會存在有光強度分布為具備特定之均一性的區域，並且該具備有特定之均一性的區域之直徑Dt會成為超過液滴DL之直徑Dd之大小。藉由此，可以推測到，起因於液滴DL之位置的偏差所導致的擴散靶材之位置的偏差係被減低，而能夠改善所產生的EUV光之能量和光學性能之安定性。
又，若依據第1實施型態，則係能夠將預脈衝雷射光P和主脈衝雷射光M以略同軸來對於電漿產生區域PS作照射。因此，係能夠將被形成在EUV集光鏡5處之雷射光導入用的貫通孔之數量減少。
在第1實施型態中，雖係針對包含有預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4之EUV光產生裝置20而作了說明，但是，本發明係並不被限定於此。例如，在將預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4等之激勵能量源相互獨 立地來構成，並藉由從此些之雷射裝置等來導入激勵能量，而激勵被供給至腔室內之靶材物質而產生EUV光的裝置中，係亦可適用本發明之實施型態。如此這般，在本案發明中，係有將此種把預脈衝雷射裝置3以及主脈衝雷射裝置4等作為外部裝置來作組合並用以產生EUV光的裝置，稱為「EUV光產生系統」的情形。
〈6.修正光學元件之例〉
圖10，係為對相關於修正光學元件之其中一例作展示的概念圖。圖10中所示之修正光學元件，係亦可包含有繞射光學元件31a。繞射光學元件31a，例如，係亦可經由被形成有用以使射入光作繞射之微小的凹凸之透明板來構成之。繞射光學元件31a之凹凸圖案，係亦能夠以在將繞射光經由集光光學系而作集光的情況時在集光點處而將光強度分布均一化的方式，來作設計。從繞射光學元件31a所輸出之繞射光，係亦可使用集光光學系15(圖9中所示之離軸拋物面鏡15b等)來作集光。藉由此，係能夠將具備有高帽型之光強度分布的預脈衝雷射光P對於液滴DL作照射。
圖11，係為對相關於修正光學元件之其他例子作展示的概念圖。圖11中所示之修正光學元件，係亦可包含有相位橫移(shift)光學系31b。相位橫移光學系31b，例如，係亦可經由將中央部設為較周邊部而厚度更厚之透明板來構成之。相位橫移光學系31b，係亦可對於透過中央 部之光和透過周邊部之光之間，而賦予相位差π。藉由此，係能夠將光強度分布為高斯分布之射入光，變換成具備有近似於艾瑞(Airy)函數之電場強度分布的光，並從相位橫移光學系31b而輸出。
並且，例如，係亦能夠以使集光光學系15之後焦點的位置成為與液滴DL之通過路徑上的某一點相一致的方式，來配置該集光光學系15，並在該集光光學系15之前焦點的位置處，配置相位橫移光學系31b。藉由此，係能夠將具備有將艾瑞函數作了傅立葉變換之高帽型的光強度分布之預脈衝雷射光P對於液滴DL作照射。於此，雖係針對使用了透過型之相位橫移光學系31b的例子來作了說明，但是，係並不被限定於此，亦可使用反射型之相位橫移光學系。
圖12，係為對相關於修正光學元件之又一其他例子作展示的概念圖。圖12中所示之修正光學元件，係亦可包含有具備特定形狀之開口的遮罩32。亦可藉由遮罩32、和準直透鏡(collimator lens)33、以及集光光學系15，來構成縮小投影光學系31c。遮罩(mask)32，係能夠僅使所射入之預脈衝雷射光P的光強度分布為具備有特定之均一性的區域之光透過。縮小投影光學系31c，係亦可將在遮罩32部分處之像經由準直透鏡33和集光光學系15來縮小投影至液滴DL上並作結像。藉由此，係能夠將具備有高帽型之光強度分布的預脈衝雷射光P對於液滴DL作照射。
圖13，係為對相關於修正光學元件之又一其他例子作展示的概念圖。圖13中所示之修正光學元件，係亦可包含有將多數之凹透鏡作了配列的蠅眼透鏡(fly-eye lens)34。亦可藉由蠅眼透鏡34和集光光學系15，來構成科勒照明光學系31d。在科勒(Köhler)照明光學系31d中，係能夠將射入光經由蠅眼透鏡34之各個的凹透鏡來分別以特定之角度來作擴廣，並將該光在集光光學系15之焦點位置處作重合。其結果，係能夠在集光光學系15之焦點位置處，而使雷射光之光強度分布略均一化。藉由此，係能夠將具備有高帽型之光強度分布的預脈衝雷射光P對於液滴DL作照射。於此，雖係針對使用了透過型之蠅眼透鏡34的例子來作了說明，但是，係並不被限定於此，亦可使用反射型之蠅眼透鏡。又，蠅眼透鏡，係亦可為將多數之凸透鏡作了配列者，亦可為藉由微小之透鏡所構成的微(micro)蠅眼透鏡。
於圖10~圖13中，雖係針對將用以把預脈衝雷射光P集光於液滴DL上的集光光學系和用以對於雷射光之光強度分布作修正的修正光學元件作了組合的情況而作展示，但是，亦能夠以藉由1個的元件來達成此些之功能的方式而構成之。例如，亦可在集光透鏡處而使用如同繞射光學元件一般之被形成有凹凸的光學元件，或者是在集光鏡處而使用具備有相位橫移之功能的光學元件。
圖14，係為對相關於修正光學元件之又一其他例子作展示的概念圖。圖14中所示之修正光學元件，係亦可包 含有多模光纖31e。又，在預脈衝雷射裝置3和多模光纖31e之間的光路中，係亦可代替光束擴展器330(參考圖9)，而配置集光光學系30g。
從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P，係可經由集光光學系30g而被集光並射入至多模(multimode)光纖31e中。此時，較理想，係以配合於多模光纖31e之開口數來使預脈衝雷射光P被作集光的方式，來構成之。一般而言，在身為相較於單模(single mode)光纖而芯(core)直徑為更大之光纖的多模光纖31e中，係可能存在有多數之將光作傳播的路徑。因此，當光強度分布為高斯分布之雷射光通過多模光纖31e時，光強度分布會改變，並能夠成為具備有高帽型之光強度分布的雷射光。集光光學系15g，係亦可將從多模光纖31e所輸出之預脈衝雷射光P縮小投影至液滴DL上並作結像。藉由此，係能夠將具備有高帽型之光強度分布的預脈衝雷射光P對於液滴DL作照射。
一般而言，光纖，只要是最小彎折半徑以上之彎折半徑，則係能夠自由地作彎折。進而，在對於數百m之光傳導作考慮的情況時，將較於藉由鏡或透鏡來作傳導的情況，在由光纖所致之光傳導中，係能夠減少光學元件之數量，並且，針對光之衰減，亦多有會成為有利的情況。因此，若是作為修正光學元件而使用圖14中所示之多模光纖31e，則係能夠將預脈衝雷射裝置3和集光光學系15g之間的配置之自由度提昇，而能夠使光束軸之調整成為容易 。又，就算是當預脈衝雷射裝置3和集光光學系15g之間之距離為大的情況時，亦能夠使從預脈衝雷射裝置3起直到集光光學系15g為止的光傳導成為容易。
〈7.第2實施形態〉
圖15，係對於第2實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示。第2實施型態之EUV光產生裝置，係亦可具備有：將從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P和從主脈衝雷射裝置4所輸出之主脈衝雷射光M，經由互為相異之路徑來供給至腔室1內的構成。
從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P，係亦可成為：經由高反射鏡15c、被設置在腔室1處之窗12b、離軸拋物面鏡15d、被形成在EUV集光鏡5處之1個的貫通孔21b等，來集光在被供給至腔室1內的液滴DL上。藉由此，係能夠產生擴散靶材。
從主脈衝雷射裝置4所輸出之預脈衝雷射光M，係亦可成為：經由高反射鏡15e、窗12b、離軸拋物面鏡15b、被形成在EUV集光鏡5處之另外1個的貫通孔21a等，來集光在擴散靶材上。
若依據第2實施型態，則係能夠將預脈衝雷射光P和主脈衝雷射光M經由互為相異之光學系來對於靶材作照射。因此，係成為能夠容易地以使預脈衝雷射光P和主脈衝雷射光M分別形成所期望之大小之集光點的方式來進行光學系之設計以及製作。又，就算是並不使用用以將預脈衝 雷射光P和主脈衝雷射光M同軸化的光束集聚器等之光學元件，亦能夠對於液滴DL以及擴散靶材，而分別將預脈衝雷射光P以及主脈衝雷射光M從略相同之方向來作照射。關於其他各點，係可與第1實施型態中之構成相同。
〈8.第3實施形態〉
圖16A，係對於第3實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示，圖16B，係為圖16A中所示之EUV光產生裝置的XVIB-XVIB面處之剖面圖。第3實施型態之EUV光產生裝置，係亦可具備有：將從預脈衝雷射裝置3所輸出之預脈衝雷射光P，經由圖16B中所示之離軸拋物面鏡15f，來從相對於EUV光之光軸而略正交的方向，而供給至腔室1內的構成。
若依據第3實施型態，則由於並不需要在EUV集光鏡5處形成用以導入預脈衝雷射光P的貫通孔，因此，相較於第2實施型態，係能夠將由EUV集光鏡5所致的EUV光之集光效率提高。關於其他各點，係可與第2實施型態相同。
〈9.第4實施形態〉
圖17，係對於第4實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示。第4實施型態之EUV光產生裝置，係亦可具備有：在圖9中所示之第1實施型態的EUV光產 生裝置中，追加有液滴DL之位置檢測機構的構成。在第4實施型態之EUV光產生裝置中，係亦可因應於所檢測出之液滴DL的位置，來對於雷射光之輸出時序等作控制。液滴DL之位置檢測機構，係亦可包含有液滴Z方向檢測器70、和液滴XY方向檢測器80。
液滴Z方向檢測器70，係亦可將液滴DL之前進方向(Z方向)的位置檢測出來。具體而言，液滴Z方向檢測器70，係亦可在液滴DL到達了Z方向之特定位置處時，對於雷射觸發(laser trigger)產生機構71而輸出Z位置檢測訊號。
雷射觸發產生機構71，係亦可設為：若是受訊到Z位置檢測訊號，則在經過了特定之延遲時間時，對於預脈衝雷射裝置3而輸出預脈衝雷射振盪觸發訊號。預脈衝雷射裝置3，係亦能夠根據預脈衝雷射振盪觸發訊號來輸出預脈衝雷射光P。此特定之延遲時間，係亦能夠以在液滴DL到達電漿產生區域PS處的時序下而使預脈衝雷射裝置3輸出預脈衝雷射光P的方式，來作設定。
在雷射觸發產生機構71對於預脈衝雷射裝置3而輸出了預脈衝雷射震盪觸發訊號之後，係對於液滴DL而照射預脈衝雷射光P，液滴DL係能夠擴散。而，雷射觸發產生機構71，係亦可設為：在經過了特定之延遲時間時，對於主脈衝雷射裝置4而輸出主脈衝雷射振盪觸發訊號。主脈衝雷射裝置4，係亦能夠根據主脈衝雷射振盪觸發訊號來輸出主脈衝雷射光M。此特定之延遲時間，係亦能夠 以在擴散靶材擴散為所期望之大小的時序處而使從主脈衝雷射裝置4所輸出之主脈衝雷射光M被照射至擴散靶材處的方式，來作設定。
如同上述一般，係亦可因應於液滴DL之Z方向的位置之檢測結果，來對於各個脈衝雷射光之輸出時序作控制。
可以想見，在液滴Z方向檢測器70、和雷射觸發產生機構71、以及預脈衝雷射裝置3處，係存在有各種之顫動(jitter)(時間軸上之抖動)。作為此種顫動，係可列舉出：(1)在液滴Z方向檢測器之訊號的輸出中所需要的時間之顫動(σa)、(2)在液訊號之送、受訊中所需要的時間之顫動(σb)、(3)在訊號之處理中所需要的時間之顫動(σc)、(4)在從預脈衝雷射裝置3而輸出預脈衝雷射光P時所需要的時間之顫動(σd)、以及(5)在從主脈衝雷射裝置4而輸出主脈衝雷射光M時所需要的時間之顫動(σf)等。上述顫動之標準差σj，係可藉由下式而作表現。
σj=(σa2+σb2+σc2+σd2+σf2+．．．．)1/2
在預脈衝雷射光P之照射位置和液滴DL之位置間的Z方向上之偏差，例如，係可表現為2σj×v(但是，v係為液滴DL之移動速度)。於此情況，在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dtz，係只要滿足下述之條件即可。
Dtz≧Dd+2σi×v
液滴XY方向檢測器80，係亦可檢測出從靶材供給部2而被依序作供給之液滴DL的在與前進方向相正交之面上的位置(液滴DL之XY方向的位置)，並對於液滴XY控制器(controller)81而輸出XY位置檢測訊號。
液滴XY控制器81，係亦可設為：若是受訊有XY位置檢測訊號，則判定所檢測出之液滴DL的位置是否位於特定之容許範圍內的位置處。當液滴DL之位置並非為特定之容許範圍內的情況時，液滴XY控制器81，係亦可對於液滴XY控制機構82而輸出XY驅動訊號。
液滴XY控制機構82，係亦可藉由根據XY驅動訊號來驅動被設置在靶材供給部2處之驅動馬達，而對於液滴DL之輸出位置作控制。如同上述一般，係亦可因應於液滴DL之XY方向的位置之檢測結果，來對於液滴DL之XY方向的輸出位置作控制。
另外，在如此這般地進行控制的情況中，要對於液滴之每一者而分別變更輸出位置一事，係為困難。故而，若是將XY方向之短期變動(標準差)設為σx，則在預脈衝雷射光P之光束剖面中的光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dtx，例如係以滿足下述之條件為理想。
Dtx≧Dd+2σx
在第4實施型態中，雖係針對將液滴DL之輸出位置在XY方向上作控制的例子而作了展示，但是，係並不被限定於此，亦可設為對於從噴嘴13所輸出之液滴DL的輸出角度作控制。
〈10.第5實施形態〉
圖18A，係為對於第5實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖，圖18B，係為圖18A中所示之EUV光產生裝置的XVIIIB-XVIIIB面處之剖面圖。第5實施型態之EUV光產生裝置，係亦可具備有：在圖9中所示之第1實施型態的EUV光產生裝置中，追加有磁石6a以及6b的構成。在第5實施型態中，係亦可藉由以磁石6a以及6b而在腔室1內產生磁場，來回收在腔室1內所產生了的離子。
磁石6a以及6b，係亦可為包含有線圈(coil)卷線或線圈卷線之冷卻機構等的電磁石。在此些之磁石6a以及6b處，係亦可被連接有經由電源控制器6d而被作控制之電源裝置6c。藉由以電源控制器6d來對於從電源裝置6c所供給至磁石6a以及6b處之電流作調節，係能夠在腔室1內產生特定方向之磁場。作為磁石6a以及6b，例如係亦可使用超導電磁石。另外，於此雖係針對使用有2個的磁石6a以及6b之例來作了說明，但是，係亦可使用1個磁石。或者是，亦可使用永久磁石。又，磁石係亦可被配置在腔室內。
經由主脈衝雷射光M之照射所產生的靶材物質之電漿，係可能包含有正離子以及負離子(或者是電子)。在腔室1內移動之正離子以及負離子，由於係在磁場中而受到羅倫茲力，因此係能夠沿著磁力線而作螺旋狀移動。藉由 此，靶材物質之離子係被磁場所捕捉，並能夠回收至被設置在磁場中之離子回收部19a以及19b處。藉由此，係能夠降低腔室1內之離子的飛散，而能夠對由於離子之對於EUV集光鏡5等的腔室內之光學元件的附著所導致的光學元件之劣化作抑制。另外，在圖18B中，磁場雖係成為朝向紙面下方之方向，但是，就算是成為朝向紙面上方之方向，亦能夠達成相同之功能。
例如，用以降低由離子所導致之污染的減災(mitigation)技術，係並不被限定於使用有磁場者，亦可採用利用蝕刻氣體(etching gas)來對於附著在EUV集光鏡5等處的物質作蝕刻之構成。又，減災技術，係亦可採用在磁場中而使氫氣(H2)或者是氫自由基(radical)(H)作用並將離子除去的構成。
〈11.第6實施形態〉
圖19，係對於第6實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示。第6實施型態之EUV光產生裝置，係亦可在主脈衝雷射裝置4和光束集聚器15a之間，包含有用以對於主脈衝雷射光M之光強度分布作修正的修正光學元件41。
修正光學元件41之構成，係可為與用以對於預脈衝雷射光P之光強度分布作修正的修正光學元件31之構成相同。經由修正光學元件41，係能夠對於主脈衝雷射光M，而以使其成為在光束剖面上而光強度分布具備有特定之 均一性的方式來作修正。藉由此，係成為能夠使主脈衝雷射光M略均等地照射至擴散靶材處。關於其他各點，係可與第1實施型態相同。
圖20A，係為對於對液滴DL而照射了預脈衝雷射光P的模樣作展示之概念圖。圖20B以及圖20C，係為對於將具備有高帽型之光強度分布的主脈衝雷射光M，照射至藉由對液滴DL照射預脈衝雷射光P所形成的環體(torus)型之擴散靶材處的模樣，作展示之概念圖。圖20A以及圖20B，係為從與預脈衝雷射光P以及主脈衝雷射光M之光束軸方向相正交的方向來對於靶材物質作了觀察者。圖20C，係為從主脈衝雷射光M之光束軸方向來對於靶材物質作了觀察者。
如圖20A中所示一般，當將預脈衝雷射光P集光照射於液滴DL處時，在被照射有預脈衝雷射光P之液滴DL的表面附近，可能會產生雷射剝蝕。其結果，經由雷射剝蝕之能量(energy)，可能會從被照射有預脈衝雷射光P之液滴DL的表面起而朝向液滴DL之內部產生衝擊波。此衝擊波，係可能會傳導至液滴DL之全體處。於此，當預脈衝雷射光P之光強度為第1特定值(例如1×109W/cm2)以上的情況時，可能會由於此衝擊波而使液滴DL被破壞為粉狀並擴散。
而，當預脈衝雷射光P之光強度為第2特定值(例如6.4×109W/cm2)以上的情況時，液滴DL係被破壞為粉狀，並可能會形成如同圖20B以及圖20C中所示一般之環體 形的擴散靶材。如同圖20B以及圖20C中所示一般，環體形之擴散靶材，係為液滴DL相對於預脈衝雷射光P之光束軸而以略軸對稱且環體狀而作了擴散者。
另外，為了形成環體型之擴散靶材所需的具體條件，例如係如同下述一般。預脈衝雷射光P之光強度範圍，係可為6.4×109W/cm2以上、3.2×1010W/cm2以下。液滴DL之直徑，係可為12μm以上、40μm以下。
接著，針對對於環體型之擴散靶材的主脈衝雷射光M之照射作說明。環體型之擴散靶材，係可在將預脈衝雷射光P對於液滴DL而作了照射之後的例如0.5 μs~2.0 μs的時序處而形成。故而，較理想，係在將預脈衝雷射光P對於液滴DL作了照射後的上述時序處，而將主脈衝雷射光M對於擴散靶材作照射。
又，如同圖20B以及圖20C中所示一般，環體形之擴散靶材的形狀，係成為在預脈衝雷射光P之光束軸方向上的長度為較在與預脈衝雷射光P之光束軸方向相正交的方向上之長度而更短的形狀。較理想，主脈衝雷射光M，係對於此種擴散靶材，而從與預脈衝雷射光P略相同之方向來作照射。可以推測到，藉由此，係能夠將主脈衝雷射光M更加均一地對於擴散靶材作照射，而能夠使主脈衝雷射光M更有效率地被靶材物質所吸收。藉由此，係有能夠在LPP式EUV光產生裝置中而使CE提昇的情況。
至少主脈衝雷射光M之在光束剖面上的光強度分布，係能夠經由參考圖19所說明了的修正光學元件41，來以 使其具備有特定之均一性的方式而作修正。另外，為了產生環體型之擴散靶材，預脈衝雷射光P之在光束剖面上的光強度分布，係亦可並不具備有特定之均一性。於此情況，在圖19所示之第6實施型態中係亦可並不設置修正光學元件31。但是，係並不被限定於此，亦可構成為：設置修正光學元件31，來將起因於液滴之位置的偏差所導致的擴散靶材之位置的偏差降低。
可以推測到，藉由將光強度分布為具備有特定之均一性的主脈衝雷射光M對於環體型之擴散靶材作照射，會從環體型之擴散靶材而以圓筒狀來放出電漿。而，係能夠期待有將朝向圓筒內部擴散的電漿封閉於該圓筒內的效果。故而，係可將電漿以高溫且高密度來產生，而能夠期待有使CE提昇的效果。另外，所謂「環體型」，雖係指圓環體之形狀，但是，擴散靶材係並非絕對需要為圓環體，只要為實質性地擴散為環狀者即可。
於此，若是將環體型之擴散靶材的位置之偏差設為△X，則較理想，主脈衝雷射光M之光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dtop，係相對於環體型之擴散靶材的外徑Dout而具備有以下的關係。
Dtop≧Dout+2△X
亦即是，在主脈衝雷射光M之光束剖面中而光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dtop，係以成為在環體型之擴散靶材的外徑Dout上再加上了擴散靶材之位置的偏移△X之2倍後之大小以上的大小為理想。藉由設 為此種構成，係能夠對於環體型之擴散靶材的全體，而照射光強度為略均一之主脈衝雷射光M。因此，係能夠使擴散靶材之更多的部份電漿化。其結果，可以推測到，係能夠降低靶材物質之破片的產生。
〈12.第7實施形態〉
圖21，係為對於在第7實施型態的EUV光產生裝置中而輸出預脈衝雷射光P的鈦藍寶石雷射(titanium sapphire laser)之構成例作展示的概念圖。在第7實施型態中之鈦藍寶石雷射50a，係亦可在上述第1~第6實施型態中，作為輸出用以使液滴DL擴散的預脈衝雷射光P之預脈衝雷射裝置，而設置在腔室之外。
在第7實施型態中，鈦藍寶石雷射50a，係亦可具備有雷射共振器，該雷射共振器，係為在半導體可飽和吸收鏡51a和輸出耦合鏡52a之間，而從半導體可飽和吸收鏡51a側起依序配置有凹面鏡53a、第1泵送(pumping)用鏡54a、鈦藍寶石結晶55a、第2泵送用鏡56a、以及2個的稜鏡(prism)57a、58a。進而，鈦藍寶石雷射50a，係亦可包含有用以將激勵光導入至雷射共振器中的激勵光源59a。
第1泵送用鏡54a，係可為使從雷射共振器外部而來之激勵光以高透過率而透過並將從雷射共振器內部而來之光以高反射率而反射的鏡。鈦藍寶石結晶55a，係可為受光激勵光並進行激勵發射的雷射媒質。2個的稜鏡57a以 及58a，係亦可使特定之波長的光作選擇性透過。輸出耦合鏡52a，係亦可使在雷射共振器內而被作了放大的光之一部分透過並輸出，且將剩餘的一部分反射並回送至雷射共振器內。半導體可飽和吸收鏡51a，係可為將反射層和可飽和吸收體層作了層積之鏡，並可藉由使射入光之光強度為弱的部份被可飽和吸收體層所吸收且使射入光之光強度為強的部份透過可飽和吸收體層並被反射層反射，來將射入光短脈衝化。
作為激勵光源59a，例如係亦可使用半導體激勵Nd：YVO4雷射。亦可將從激勵光源59a而來之第2高頻波的光，經由第1泵送用鏡54a而導入至雷射共振器內。藉由對於半導體可飽和吸收鏡51a之位置作調整並使其與雷射共振器之縱模同步地而振盪，係能夠從輸出耦合鏡52a而輸出具有微微秒尺度之脈衝時間寬幅的脈衝雷射光。另外，當脈衝能量為小的情況時，係亦可藉由再生放大器來將此脈衝雷射光作放大。
若依據第7實施型態，則由於係輸出具備有微微秒尺度之脈衝時間寬幅的短脈衝雷射光，並作為預脈衝雷射光P而照射至液滴DL處，因此，係能夠藉由小的脈衝能量來使液滴DL擴散。
〈13.第8實施形態〉
圖22，係為對於在第8實施型態的EUV光產生裝置中而輸出預脈衝雷射光P的光纖雷射之構成作展示的概念 圖。在第8實施型態中之光纖50b，係亦可在上述第1~第6實施型態中，作為輸出用以使液滴DL擴散的預脈衝雷射光P之預脈衝雷射裝置，而設置在腔室之外。
在第8實施型態中，光纖50b，係亦可具備有雷射共振器，該雷射共振器，係為在高反射鏡51b和半導體可飽和吸收鏡52b之間，而從高反射鏡51b側起依序配置有光柵對(grating pair)53b、第1偏光維持光纖54b、多工器(multiplexer)55b、分離元件56b、第2偏光維持光纖57b、以及集光光學系58b。進而，光纖雷射50b，係亦可包含有用以將激勵光導入至雷射共振器中的激勵光源59b。
多工器55b，係亦可將從激勵光源59b而來之激勵光導入至第1偏光維持光纖54b處，並且在第1偏光維持光線54b和第2偏光維持光纖57b之間而使光透過。第1偏光維持光纖54b，係亦可被摻雜有鐿(Yb)並受光激勵光而進行激勵發射。光柵對53b，係亦可將特定之波長的光選擇性地做反射。半導體可飽和吸收鏡52b，係可為將反射層和可飽和吸收體層作了層積之鏡，並可藉由使射入光之光強度為弱的部份被可飽和吸收體層所吸收且使射入光之光強度為強的部份透過可飽和吸收體層並被反射層反射，來將射入光短脈衝化。分離元件56b，係亦可將在雷射共振器內而被作了放大的光之一部分分離並輸出，且將剩餘的一部分回送至雷射共振器內。若是從藉由光纖而作了連接的激勵光源59b而使激勵光被導入至多工器55b處， 則係能夠經由分離元件56b來輸出具備有微微秒尺度之脈衝時間寬幅的脈衝雷射光。
於此，所謂輸出具備有微微秒尺度(picosecond order)之脈衝時間寬幅的脈衝雷射光之微微秒脈衝雷射裝置，係指輸出脈衝時間寬幅T為未滿1ns(T<1ns)之脈衝雷射光的脈衝雷射裝置。進而，就算是適用能夠輸出具備有毫微微秒尺度(femtosecond order)之脈衝時間寬幅的脈衝雷射光之毫微微秒脈衝雷射裝置，亦能夠得到相同的效果。
若依據第8實施型態，則除了能夠得到與第7實施型態相同的效果以外，由於亦能夠將預脈衝雷射光P藉由光纖來作導入，因此，預脈衝雷射光P之前進方向的調整係能夠成為容易。
另外，若是雷射光之波長變得越短，則由錫所致之雷射光的吸收率係能夠變得越高。故而，當重視由錫所致之吸收的情況時，係以短波長較為有利。例如，相對於從Nd：YAG雷射裝置所輸出之基本波的波長1064nm，係依照高頻波2ω=532nm、3ω=355nm、4ω=266nm之順序而吸收效率依序變高。
另外，於此雖係對於使用具備有微微秒之脈衝寬幅的短脈衝雷射光之例來作了展示，但是，就算是使用具備有奈秒(nanosecond order)之脈衝時間寬幅的脈衝雷射光，亦能夠使液滴DL擴散。例如，就算是脈衝時間寬幅約15ns、反覆頻率100kHz、脈衝能量1.5mJ、波長1.03μm、 M2值未滿1.5的光纖雷射，亦可充分作使用。
〈14.預脈衝雷射光之照射條件〉
圖23，係為對於本發明中之預脈衝雷射光P的照射條件之例作展示的表。若是將照射脈衝能量設為E(J)、將脈衝時間寬幅設為T(s)、將光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑設為Dt(m)，則預脈衝雷射光P之光強度W(W/m2)，係可藉由下式來表示。
W=E/(T(Dt/2)2π)
在圖23中，係作為預脈衝雷射光P的照射條件，而展示有4種例子(情況1~情況4)。情況1~情況4，例如係想定為熔融錫之液滴的直徑為10μm、光強度分布為具備有特定之均一性的區域之直徑Dt為30μm的情況。為了使此種液滴擴散並形成所期望之擴散靶材，當將照射脈衝能量E以及脈衝時間寬幅T分別設定為0.3mJ以及20ns的情況(情況(case)1)時，係能夠得到2.12×109W/cm2之光強度W。藉由此種預脈衝雷射光，例如係成為能夠產生如圖2B中所示一般之擴散靶材。
在圖23中所示之情況2，係為將照射脈衝能量E以及脈衝時間寬幅T分別設定為0.3mJ以及10ns的情況，於此情況，係能夠得到4.24×109W/cm2之光強度W。藉由此種預脈衝雷射光，例如係成為能夠產生如圖2B中所示一般之擴散靶材。
在圖23中所示之情況3，係為將照射脈衝能量E以 及脈衝時間寬幅T分別設定為0.3mJ以及0.1ns的情況，於此情況，係能夠得到4.24×1011W/cm2之光強度W。藉由此種預脈衝雷射光，例如係成為能夠產生如圖3B中所示一般之擴散靶材。
在圖23中所示之情況4，係為將照射脈衝能量E以及脈衝時間寬幅T分別設定為0.5mJ以及0.05ns的情況，於此情況，係能夠得到1.41×1012W/cm2之光強度W。藉由此種預脈衝雷射光，例如係成為能夠產生如圖3B中所示一般之擴散靶材。如此這般，藉由將預脈衝雷射光一直短脈衝化至微微秒尺度，係能夠得到高的光強度W。
在圖23中，雖係展示有針對10μm直徑之液滴的其中一例，但是，本發明，係並不被限定於此液滴直徑。例如，相對於16μm直徑之液滴，若是液滴之位置的安定性為△X=7μm，則亦可將具備有特定之均一性的區域之直徑Dt設為30μm。
〈15.第9實施形態〉
圖24，係對於第9實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示。第9實施形態之EUV光產生裝置，係並未包含有預脈衝雷射裝置3(參考圖19)，而僅經由主脈衝雷射光M來將靶材物質電漿化，在此點上，係與參考圖19所說明了的第6實施形態之EUV光產生裝置相異。
在第9實施形態中，修正光學元件41，係亦能夠以使主脈衝雷射光M之光強度分布成為存在有具備特定之均一 性的區域一般之分布的方式，來作修正。若依據此構成，則在主脈衝雷射光M之光強度為均一的範圍內，就算是液滴DL之位置有所改變，對於液滴DL之照射強度的變化亦僅需要小幅度變化即可。其結果，係能夠使所產生的電漿之密度的安定性提昇，並能夠將EUV光之強度的安定性提昇。關於其他各點，係可與第6實施型態相同。
〈16.第10實施形態〉
圖25，係對於第10實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示。第10實施形態之EUV光產生裝置，係亦可具備有輸出預脈衝雷射光P以及主脈衝雷射光M之雙方的雷射裝置7。
雷射裝置7，係亦可具備有第1主振盪器7a、和第2主振盪器7b、和光路調整器7c、和前放大器4c、和主放大器4e、和中繼光學系4b、4d以及4f。第1主振盪器7a，係亦可產生預脈衝雷射光P之種源光。第2主振盪器7b，係亦可產生主脈衝雷射光M之種源光。經由第1主振盪器7a以及第2主振盪器7b所產生的種源光，係以身為被包含於相同之波長區域中的雷射光為理想。光路調整器7c，係亦可將此些之種源光的光路以成為空間性地略一致的方式來作調整，並輸出至中繼光學系4b處。
從雷射裝置7所輸出之預脈衝雷射光P以及主脈衝雷射光M，係亦可均經由修正光學元件41，來以使光強度分布成為存在有具備特定之均一性的區域一般之分布的方式 ，來作修正。若是預脈衝雷射光P以及主脈衝雷射光M為被包含在相同之波長區域中的雷射光，則此些之雷射光，係可經由1個的修正光學元件41來對於光強度分布作修正。關於其他各點，係可與第6實施型態相同。
〈17.第11實施形態〉 〈17-1.構成〉
圖26，係為對於在第11實施型態的EUV光產生裝置中所使用的雷射裝置之構成作展示的概念圖。在第11實施型態中之雷射裝置8，例如，係亦可在上述第1~第10實施型態中，作為輸出用以使液滴DL擴散的預脈衝雷射光P之脈衝雷射裝置，而設置在腔室之外。
雷射裝置8，係亦可包含有主振盪器8a、和至少1個的放大器。至少1個的放大器，係亦可包含有前放大器8g、和主放大器8h。至少1個的放大器，係亦可被配置在從主振盪器8a所輸出之雷射光的光路上。
主振盪器8a，係亦可具備有：包含高反射鏡8b以及部分反射鏡8c之安定共振器、和雷射媒質8d。雷射媒質8d，係亦可被配置在高反射鏡8b和部分反射鏡8c之間。雷射媒質8d，係可為Nd：YAG之結晶、Yb：YAG之結晶等。此結晶，係可為圓柱狀，亦可為板狀。
高反射鏡8b以及部分反射鏡8c，係可為平面鏡，亦可為具有曲面之反射鏡。在安定共振器中之光路上，係亦可存在有被形成有至少1個的光孔(aperture)之構件。 被形成有至少1個的光孔之構件，係亦可包含有光孔板(aperture plate)8e以及8f。
前放大器8g以及主放大器8h，係均可包含有雷射媒質。前放大器8g以及主放大器8h之雷射媒質8d，係可為Nd：YAG之結晶、Yb：YAG之結晶等。此結晶，係可為圓柱狀，亦可為板狀。
〈17-2.動作〉
主振盪器8a之雷射媒質8d，若是藉由未圖示之激勵光源而被激勵，則包含高反射鏡8b以及部分反射鏡8c之安定共振器，係能夠以多橫向模態來進行雷射振盪。此時，因應於安定共振器中之被形成在光孔板8e以及8f處的光孔之形狀，係能夠對於以多橫向模態而振盪之雷射光的剖面形狀作變更。其結果，係能夠從主振盪器8a，而輸出在做了集光的情況時為具備有依存於光孔形狀之剖面形狀並且具備有高帽型之光強度分布的雷射光。從主振盪器8a所輸出之雷射光，係亦可構成為：經由至少1個的包含有藉由激勵光源而被激勵之雷射媒質的放大器，而被作放大，並經由集光光學系15來照射至液滴DL處。藉由此，就算是並不使用修正光學元件，亦能夠輸出具備有高帽型之光強度分布的雷射光。
當將安定共振器中之被形成在光孔板8e以及8f處的光孔設為矩形形狀的情況時，具備有高帽型之光強度分布的雷射光之剖面形狀，係能夠成為矩形。又，當將安定共 振器中之被形成在光孔板8e以及8f處的光孔設為圓形形狀的情況時，具備有高帽型之光強度分布的雷射光之剖面形狀，係能夠成為圓形。當液滴之位置的偏差為依存於方向而互為相異的情況時，亦可藉由使用被形成有長方形之光孔的光孔板8e以及8f，來將具備有高帽型之光強度分布的雷射光之剖面形狀設為長方形。如此這般，經由對於光孔之形狀作選定或者是作調節，係能夠對於經由集光光學系15所作了集光的具備有高帽型之光強度分布的雷射光之剖面形狀作調節。又，係並不被限定於使用有光孔的情況，亦可經由雷射媒質8d之剖面形狀，來對於雷射光之剖面形狀作控制。
〈18.通量之控制〉
圖27，係為在上述之實施形態中，將與預脈衝雷射光之通量(在集光點處之光束剖面的每單位面積之能量)相對應的CE之測定值作了描繪的圖表。
測定條件，係如下所述。作為靶材物質，係使用直徑20μm之熔融錫的液滴。作為預脈衝雷射光，係使用了由YAG雷射所得之脈衝寬幅5ns~15ns的雷射光。作為主脈衝雷射光，係使用了由CO2雷射所得之脈衝寬幅20ns的雷射光。主脈衝雷射光之光強度，係設為6.0×109W/cm2，並將從預脈衝雷射光之照射後起直到主脈衝雷射光之照射為止的延遲時間，設為1.5μs。
圖27中所示之圖表的橫軸，係為對於將預脈衝雷射 光之照射條件(脈衝寬幅、能量、集光面積)換算成通量後的值作展示。又，縱軸，係對於將前述之主脈衝雷射光以略相同之條件來對於在預脈衝雷射光之各照射條件下所產生的擴散靶材進行了照射的情況時之CE作展示。
根據圖27中所示之測定結果，可以得知，若是將預脈衝雷射光之通量增高，則CE係能夠提昇至3%之程度。亦即是，可以得知，至少在預脈衝雷射光之脈衝寬幅為5ns~15ns的範圍內，通量與CE之間係存在有相關。
故而，在上述之實施形態中，亦可構成為並非對於預脈衝雷射光之光強度作控制，而是對於通量作控制。根據圖27中所示之測定結果，可以得知，預脈衝雷射光之通量，係以成為10mJ/cm2~600mJ/cm2的範圍為理想。又，係以30mJ/cm2~400mJ/cm2的範圍為更理想。進而，又以150mJ/cm2~300mJ/cm2的範圍為更加理想。
根據若是在將預脈衝雷射光之通量控制於上述一般之範圍內的情況時則CE會有所提昇的測定結果，可以推測到，在此條件下，靶材物質之液滴係擴散為圓盤狀或碟狀、或者是環體狀。亦即是，可以推測到，液滴係擴散，而總表面積係變大，其結果，主脈衝雷射光之能量係有效率地被擴散後的微粒子所吸收，因此，CE係作了提昇。
〈19.延遲時間之控制〉
圖28，係為在上述之實施形態中，將與從照射了預脈衝雷射光後起直到主脈衝雷射光被作照射為止的延遲時間 相對應的CE之測定值，在靶材物質之每一液滴直徑處而作了描繪的圖表。
測定條件，係如下所述。作為靶材物質，係使用直徑12μm、20μm、30μm以及40μm之熔融錫的液滴。作為預脈衝雷射光，係使用了由YAG雷射所得之脈衝寬幅5ns的雷射光。預脈衝雷射光之通量，係設為490mJ/cm2。作為主脈衝雷射光，係使用了由CO2雷射所得之脈衝寬幅20ns的雷射光。主脈衝雷射光之光強度，係設為6.0×109W/cm2。
根據圖28中所示之測定結果，可以得知，從照射了預脈衝雷射光之後起直到照射主脈衝雷射光為止的延遲時間，係以成為0.5μs~2.5μs的範圍為理想。但是，亦得知了，在靶材物質之每一液滴直徑處，用以得到高CE之主脈衝雷射光的延遲時間之最適當範圍，係會有互為相異的可能性。
當液滴直徑為12μm的情況時，從照射了預脈衝雷射光之後起直到照射主脈衝雷射光為止的延遲時間，係以成為0.5μs~2μs的範圍為理想。又，係以0.6μs~1.5μs的範圍為更理想。進而，又以0.7μs~1μs的範圍為更加理想。
當液滴直徑為20μm的情況時，從照射了預脈衝雷射光之後起直到照射主脈衝雷射光為止的延遲時間，係以成為0.5μs~2.5μs的範圍為理想。又，係以1μs~2μs的範圍為更理想。進而，又以1.3μs~1.7μs的範圍為更加理想。
當液滴直徑為30μm的情況時，從照射了預脈衝雷射光之後起直到照射主脈衝雷射光為止的延遲時間，係以成為0.5μs~4μs的範圍為理想。又，係以1.5μs~3.5μs的範圍為更理想。進而，又以2μs~3μs的範圍為更加理想。
當液滴直徑為40μm的情況時，從照射了預脈衝雷射光之後起直到照射主脈衝雷射光為止的延遲時間，係以成為0.5μs~6μs的範圍為理想。又，係以1.5μs~5μs的範圍為更理想。進而，又以2μs~4μs的範圍為更加理想。
可以推測到，藉由將從照射了預脈衝雷射光之後起直到照射主脈衝雷射光為止的延遲時間，控制在如同上述一般的範圍內，靶材物質之液滴，係被擴散為充分細微之微粒子。又，可以推測到，液滴係擴散，而總表面積係變大，其結果，主脈衝雷射光之能量係有效率地被擴散後的微粒子所吸收，因此，CE係作了提昇。
上述之說明，係並非為用以作限定者，而僅為單純之例示。故而，對於同業者而言，應可明顯得知，在不脫離所添附之申請專利範圍的前提下，係可對於本發明之實施形態施加變更。
在本說明書以及所添附之申請專利範圍全體中所使用的用語，係並不應將其解釋為限定性之用語。例如，所謂的「包含」或者是「被包含」之用語，係應解釋為「並不被限定於作為所包含之物而作了記載的內容」。所謂的「具有」之用語，係應解釋為「並不被限定於作為所具有之物而作了記載的內容」。又，在本說明書以及所添附之申 請專利範圍中所記載的修飾句「1個的」，應解釋為「至少1個」或者是「1或是其以上」。
DL‧‧‧液滴
Dd‧‧‧液滴之直徑
De‧‧‧擴散靶材之直徑
Dm‧‧‧主脈衝雷射光之光束直徑(照射點直徑)
Dt‧‧‧具備有特定之均一性的區域之直徑
IF‧‧‧中間集光點
M‧‧‧主脈衝雷射光
P‧‧‧預脈衝雷射光
P1~P6‧‧‧峰值
△P‧‧‧峰值間之間隔
PS‧‧‧電漿產生區域
1‧‧‧腔室
2‧‧‧靶材供給部
3‧‧‧預脈衝雷射裝置
4‧‧‧主脈衝雷射裝置
4a‧‧‧主振盪器
4b、4d、4f‧‧‧中繼光學系
4c‧‧‧前放大器
4e‧‧‧主放大器
5‧‧‧EUV集光鏡
6a、6b‧‧‧磁石
6c‧‧‧電源裝置
6d‧‧‧電源控制器
7‧‧‧雷射裝置
7a‧‧‧第1主振盪器
7b‧‧‧第2主振盪器
7c‧‧‧光路調整器
8‧‧‧雷射裝置
8a‧‧‧主振盪器
8b‧‧‧高反射鏡
8c‧‧‧部分反射鏡
8d‧‧‧雷射媒質
8e、8f‧‧‧光孔板
8g‧‧‧前放大器
8h‧‧‧主放大器
11‧‧‧曝光裝置連接埠
12‧‧‧窗
13‧‧‧靶材噴嘴
14‧‧‧靶材回收部
15‧‧‧集光光學系
15a‧‧‧光束集聚器
15b、15d、15f‧‧‧離軸拋物面鏡
15c、15e‧‧‧高反射鏡
15g‧‧‧集光光學系
19a、19b‧‧‧離子回收部
20‧‧‧EUV光產生裝置
21a、21b‧‧‧開口
30‧‧‧光束擴展器
30g‧‧‧集光光學系
31‧‧‧修正光學元件
31a‧‧‧繞射光學元件
31b‧‧‧相位橫移光學系
31c‧‧‧縮小投影光學系
31d‧‧‧科勒照明光學系
31e‧‧‧多模光纖
32‧‧‧遮罩
33‧‧‧光學元件
34‧‧‧蠅眼透鏡
41‧‧‧修正光學元件
50a‧‧‧鈦藍寶石雷射
50b‧‧‧光纖雷射
51a‧‧‧半導體可飽和吸收鏡
51b‧‧‧高反射鏡
52a‧‧‧輸出耦合鏡
52b‧‧‧半導體可飽和吸收鏡
53a‧‧‧凹面鏡
53b‧‧‧光柵對
54a‧‧‧第1泵送用鏡
54b‧‧‧第1偏光維持光纖
55a‧‧‧鈦藍寶石結晶
55b‧‧‧多工器
56a‧‧‧第2泵送用鏡
56b‧‧‧分離元件
57a‧‧‧稜鏡
57b‧‧‧第2偏光維持光纖
58b‧‧‧集光光學系
59a‧‧‧激勵光源
59b‧‧‧激勵光源
70‧‧‧液滴Z方向檢測器
71‧‧‧雷射觸發產生機構
80‧‧‧液滴XY方向檢測器
81‧‧‧液滴XY控制器
82‧‧‧液滴XY控制機構
[圖1]圖1A~圖1C，係為對於本發明中之技術課題例作說明的圖。
[圖2]圖2A~圖2C，係為對於本發明中之將預脈衝(pre-pulse)雷射光照射至液滴(droplet)處時的靶材物質之舉動的例子作展示之圖。
[圖3]圖3A~圖3C，係為對於本發明中之將預脈衝雷射光照射至液滴處時的靶材物質之舉動的之其他例子作展示之圖。
[圖4]圖4A以及圖4B，係為從光束之軸方向而對於本發明中之液滴直徑和光束直徑間的關係作觀察之圖。
[圖5]圖5，係為針對本發明中之相關於液滴之分布參差的△X之值的設定例作展示之表。
[圖6]圖6，係為從光束之軸方向而對於本發明中之位置的偏差方向和光束直徑間的關係作觀察之圖。
[圖7]圖7A~圖7C，係為對於本發明中之預脈衝雷射光的光強度分布之例作說明的圖。
[圖8]圖8，係為用以針對被照射至靶材物質處的雷射光之光強度分布作說明的圖。
[圖9]圖9，係為對於第1實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖。
[圖10]圖10，係為對相關於修正光學元件之其中一例作展示的概念圖。
[圖11]圖11，係為對相關於修正光學元件之其他例作展示的概念圖。
[圖12]圖12，係為對相關於修正光學元件之又一其他例作展示的概念圖。
[圖13]圖13，係為對相關於修正光學元件之又一其他例作展示的概念圖。
[圖14]圖14，係為對相關於修正光學元件之又一其他例作展示的概念圖。
[圖15]圖15，係為對於第2實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖。
[圖16]圖16A，係為對於第3實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖，圖16B，係為圖16A中所示之EUV光產生裝置的XVIB-XVIB面處之剖面圖。
[圖17]圖17，係為對於第4實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖。
[圖18]圖18A，係為對於第5實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖，圖18B，係為圖18A中所示之EUV光產生裝置的XVIIIB-XVIIIB面處之剖面圖。
[圖19]圖19，係為對於第6實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖。
[圖20]圖20A，係為對於對液滴而照射了預脈衝雷射 光的模樣作展示之概念圖，圖20B以及圖20C，係為對於對經由對於液滴而照射了預脈衝雷射光所形成的環體(torus)型之擴散靶材而照射具備有頂帽(top-hat)型之光強度分布的主脈衝(main pulse)雷射光之模樣作展示的概念圖。
[圖21]圖21，係為對於在第7實施型態的EUV光產生裝置中而輸出預脈衝雷射光的鈦藍寶石雷射(titanium sapphire laser)之構成例作展示的概念圖。
[圖22]圖22，係為對於在第8實施型態的EUV光產生裝置中而輸出預脈衝雷射光的光纖雷射(fiber laser)之構成例作展示的概念圖。
[圖23]圖23，係為對於本發明中之預脈衝雷射光的照射條件之例作展示的表。
[圖24]圖24，係為對於第9實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖。
[圖25]圖25，係為對於第10實施型態的EUV光產生裝置之構成作概略性展示的圖。
[圖26]圖26，係為對於在第11實施型態的EUV光產生裝置中所使用的雷射裝置之構成例作展示的概念圖。
[圖27]圖27，係為在上述之實施形態中，將與預脈衝雷射光之通量(fluence)相對應的CE之測定值作了描繪(plot)的圖表(graph)。
[圖28]圖28，係為在上述之實施形態中，將與從照射了預脈衝雷射光後起直到主脈衝雷射光被作照射為止的延 遲時間相對應的CE之測定值，在靶材物質之每一液滴直徑處而作了描繪的圖表。
DL‧‧‧液滴
PS‧‧‧電漿產生區域
1‧‧‧腔室
2‧‧‧靶材供給部
3‧‧‧預脈衝雷射裝置
4‧‧‧主脈衝雷射裝置
4a‧‧‧主振盪器
4b、4d、4f‧‧‧中繼光學系
4c‧‧‧前放大器
4e‧‧‧主放大器
5‧‧‧EUV集光鏡
11‧‧‧曝光裝置連接埠
12‧‧‧窗
13‧‧‧靶材噴嘴
14‧‧‧靶材回收部
15a‧‧‧光束集聚器
15b‧‧‧離軸拋物面鏡
20‧‧‧EUV光產生裝置
21a‧‧‧開口
30‧‧‧光束擴展器
31‧‧‧修正光學元件

Claims (14)

  1. 一種腔室裝置，係為被與至少1個的雷射裝置一同作使用之腔室裝置，其特徵為，具備有：腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的光束剖面之光強度分布作修正，前述光學元件，係以使前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的前述光束剖面之前述光強度分布成為在前述光束剖面之特定的區域處而具備有特定之均一性的方式，來對於前述光強度分布作修正，在與前述雷射光之前進方向相垂直的方向上之前述特定之區域的尺寸之最小值，係為在前述腔室內之前述特定之區域處的前述靶材物質之在前述相垂直之方向上的尺寸之最大值上，再加上了前述特定之區域處的前述靶材物質之位置的偏差之範圍後的值以上之大小。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之腔室裝置，其中，前述特定之區域的面積，係為超過前述腔室內之前述特定之區域處的前述靶材物質之在與前述至少1個的雷射 光之前進方向相垂直的剖面上的最大面積之大小。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之腔室裝置，其中，被供給至前述腔室內之靶材物質，係為液滴(droplet)。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之腔室裝置，其中，前述靶材物質，係包含有金屬。
  5. 一種腔室裝置，係為被與至少1個的雷射裝置一同作使用之腔室裝置，其特徵為，具備有：腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的光束剖面之光強度分布作修正，前述光學元件，係以使前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的前述光束剖面之前述光強度分布成為在前述光束剖面之特定的區域處而具備有特定之均一性的方式，來對於前述光強度分布作修正，在前述特定之區域中，最低之光強度和最高之光強度之間的差，係成為前述最低之光強度和前述最高之光強度其兩者之和的20%以下。
  6. 如申請專利範圍第5項所記載之腔室裝置，其中，前述特定之區域的面積，係為超過前述腔室內之前述特定之區域處的前述靶材物質之在與前述至少1個的雷射光之前進方向相垂直的剖面上的最大面積之大小。
  7. 如申請專利範圍第5項所記載之腔室裝置，其中，被供給至前述腔室內之靶材物質，係為液滴(droplet)。
  8. 如申請專利範圍第5項所記載之腔室裝置，其中，被供給至前述腔室內之靶材物質，係為液滴(droplet)。
  9. 一種腔室裝置，係為被與至少1個的雷射裝置一同作使用之腔室裝置，其特徵為，具備有：腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的光束剖面之光強度分布作修正，前述至少1個的雷射光，係包含有：對於被供給至前述腔室內之前述靶材物質作照射之預脈衝雷射光、和對於被照射有前述預脈衝雷射光之靶材物質作照射之主脈衝雷 射光，前述光學元件，係對於前述預脈衝雷射光之前述光強度分布作修正，前述主脈衝雷射光之在前述特定之區域處的光束剖面之面積，係為超過被照射有前述預脈衝雷射光之前述靶材物質的在與前述主脈衝雷射光之前進方向相垂直的剖面上的最大面積之大小。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載之腔室裝置，其中，前述至少1個的雷射光，係包含有：對於被供給至前述腔室內之前述靶材物質作照射之預脈衝雷射光、和對於被照射有前述預脈衝雷射光之靶材物質作照射之主脈衝雷射光，前述預脈衝雷射光和前述主脈衝雷射光，係從略同一之方向而射入至前述腔室內。
  11. 一種腔室裝置，係為被與至少1個的雷射裝置一同作使用之腔室裝置，其特徵為，具備有：腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和 光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在前述特定之區域處的光束剖面之光強度分布作修正，前述至少1個的雷射光，係包含有：對於被供給至前述腔室內之前述靶材物質作照射之預脈衝雷射光、和對於被照射有前述預脈衝雷射光之靶材物質作照射之主脈衝雷射光，前述光學元件，係對於前述預脈衝雷射光之前述光強度分布作修正，前述主脈衝雷射光之在前述特定之區域處的光束剖面之尺寸的最小值，係為被照射有前述預脈衝雷射光之前述靶材物質的在與前述主脈衝雷射光的前進方向相垂直之方向上的尺寸之最大值上，再加上了被照射有前述預脈衝雷射光之前述靶材物質的位置之偏差之範圍後的值以上之大小。
  12. 如申請專利範圍第11項所記載之腔室裝置，其中，前述至少1個的雷射光，係包含有：對於被供給至前述腔室內之前述靶材物質作照射之預脈衝雷射光、和對於被照射有前述預脈衝雷射光之靶材物質作照射之主脈衝雷射光，前述預脈衝雷射光和前述主脈衝雷射光，係從略同一之方向而射入至前述腔室內。
  13. 一種極端紫外光產生裝置，其特徵為，具備有：至少1個的雷射裝置；和 腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在集光位置處的光束剖面之光強度分布作修正；和雷射控制部，係用以對於前述雷射裝置處之前述至少1個的雷射光之輸出時序作控制，前述至少1個的雷射光，係包含有：對於被供給至前述腔室內之前述靶材物質作照射之預脈衝雷射光、和對於被照射有前述預脈衝雷射光之靶材物質作照射之主脈衝雷射光，前述預脈衝雷射光之光強度，係為6.4×109W/cm2以上、3.2×1010W/cm2以下，前述雷射控制部，係以會在從前述預脈衝雷射光被照射至前述靶材物質處的時間點起而經過了0.5~2μS之範圍內的時序處，而使前述主脈衝雷射光對於被照射有前述預脈衝雷射光之前述靶材物質作照射的方式，來對於前述主脈衝雷射光之前述輸出時序作控制。
  14. 一種極端紫外光產生裝置，其特徵為，具備有：至少1個的雷射裝置；和 腔室，係被設置有用以將從前述至少1個的雷射裝置所輸出之至少1個的雷射光導入至內部的至少1個的射入口；和靶材供給部，係被設置在前述腔室內，並用以對於前述腔室內之特定的區域而供給靶材物質；和雷射集光光學系，係用以將前述至少1個的雷射光集光於前述特定之區域處；和光學元件，係用以對於前述至少1個的雷射光之在集光位置處的光束剖面之光強度分布作修正；和雷射控制部，係用以對於前述雷射裝置處之前述至少1個的雷射光之輸出時序作控制，前述至少1個的雷射光，係包含有：對於被供給至前述腔室內之前述靶材物質作照射之預脈衝雷射光、和對於被照射有前述預脈衝雷射光之靶材物質作照射之主脈衝雷射光，前述預脈衝雷射光之通量(fluence)，係為10mJ/cm2以上、600mJ/cm2以下，前述雷射控制部，係以會在從前述預脈衝雷射光被照射至前述靶材物質處的時間點起而經過了0.5~2.5μS之範圍內的時序處，而使前述主脈衝雷射光對於被照射有前述預脈衝雷射光之前述靶材物質作照射的方式，來對於前述主脈衝雷射光之前述輸出時序作控制。
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