WO2014097811A1 - レーザビーム制御装置及び極端紫外光生成装置 - Google Patents
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- H05G2/003—Production of X-ray radiation generated from plasma the plasma being generated from a material in a liquid or gas state
Definitions
- the present disclosure relates to a laser beam control device and an extreme ultraviolet light generation device.
- an extreme ultraviolet light generation device for generating extreme ultraviolet (EUV) light having a wavelength of about 13 nm and a reduced projection / reflection optical system (reduced projection / reflective / optics) ) Is expected to be developed.
- EUV extreme ultraviolet
- an LPP Laser Produced Plasma
- DPP Downlink Physical Transport Stream
- Three types of devices have been proposed: a (Discharge Produced Plasma) type device and an SR (Synchrotron Radiation) type device using synchrotron radiation.
- a laser beam control apparatus includes a guide laser apparatus that outputs a guide laser beam, a guide laser beam wavefront adjuster that is disposed in an optical path of the guide laser beam output from the guide laser apparatus, and a laser A beam combiner configured to substantially match the traveling direction of the laser beam output from the system and the traveling direction of the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront tuner, and the output from the beam combiner
- Both beam wavefront tuners arranged in both optical paths of the laser beam and the guide laser beam outputted from the beam combiner, and the laser beam outputted from both beam wavefront tuners and outputted from both beam wavefront tuners Beam monitor placed in both optical paths of the guide laser beam and both beam wavefront adjusters
- the guide laser beam wavefront tuner and both beam wavefront tuners are controlled based on the detection results of the beam monitor for both the laser beam output from the laser beam and the guide laser beam output from both beam wavefront tuners. And a controller.
- a laser beam control device includes a guide laser device that outputs a guide laser beam, a laser beam wavefront adjuster disposed in an optical path of the laser beam output from the laser system, and a laser beam.
- a beam combiner configured to substantially match the traveling direction of the laser beam output from the wavefront tuner and the traveling direction of the guide laser beam output from the guide laser device, and the beam combiner output from the beam combiner Both beam wavefront tuners arranged in the optical paths of the laser beam and the guide laser beam outputted from the beam combiner, the laser beam outputted from both beam wavefront tuners, and the guide outputted from both beam wavefront tuners Output from the beam monitor placed in both optical paths of the laser beam and the wavefront modulator of both beams
- a controller configured to control the laser beam wavefront tuner and both beam wavefront tuners based on detection results by the beam monitor for both the laser beam and the guide laser beam output from both beam wavefront tuners. May be.
- a laser beam control device includes a guide laser device that outputs a guide laser beam, and a guide laser beam wavefront adjuster that is disposed in an optical path of the guide laser beam output from the guide laser device.
- a laser beam wavefront adjuster disposed in the optical path of the laser beam output from the laser system, a traveling direction of the laser beam output from the laser beam wavefront adjuster, and a guide laser beam output from the guide laser beam wavefront adjuster Monitors arranged in the optical paths of both the beam combiner configured to substantially match the traveling directions of the laser beam and the laser beam output from the beam combiner and the guide laser beam output from the beam combiner Output from the beam combiner and the laser beam output from the beam combiner.
- a controller configured to control the guide laser beam wavefront adjuster and the laser beam wavefront control based on the detection result by the beam monitor for both of the guide laser beam, may be provided.
- An extreme ultraviolet light generation device includes a guide laser device that outputs a guide laser beam, a guide laser beam wavefront adjuster that is disposed in an optical path of the guide laser beam output from the guide laser device, A beam combiner configured to substantially match the traveling direction of the laser beam output from the laser system and the traveling direction of the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront adjuster, and the output from the beam combiner
- a laser beam control device comprising a controller; A chamber provided with an entrance through which a laser beam output from a laser beam control device passes, a target generation unit that outputs a target in the chamber, and a laser focusing optical system that focuses the laser beam in the chamber And may be provided.
- An extreme ultraviolet light generation device includes a guide laser device that outputs a guide laser beam, a laser beam wavefront adjuster disposed in an optical path of a laser beam output from a laser system, and a laser A beam combiner configured to substantially match the traveling direction of the laser beam output from the beam wavefront tuner and the traveling direction of the guide laser beam output from the guide laser device, and the output from the beam combiner.
- Both beam wavefront tuners arranged in both optical paths of the laser beam and the guide laser beam outputted from the beam combiner, and the laser beam outputted from both beam wavefront tuners and outputted from both beam wavefront tuners A beam monitor placed in both optical paths of the guide laser beam and a laser output from both beam wavefront adjusters.
- a controller configured to control the laser beam wavefront tuner and both beam wavefront tuners based on detection results by the beam monitor for both the beam and the guide laser beam output from both beam wavefront tuners
- a beam control device A chamber provided with an entrance through which a laser beam output from a laser beam control device passes, a target generation unit that outputs a target in the chamber, and a laser focusing optical system that focuses the laser beam in the chamber And may be provided.
- An extreme ultraviolet light generation device includes a guide laser device that outputs a guide laser beam, and a guide laser beam wavefront adjuster disposed in an optical path of the guide laser beam output from the guide laser device
- a laser beam wavefront adjuster disposed in the optical path of the laser beam output from the laser system, a traveling direction of the laser beam output from the laser beam wavefront adjuster, and a guide laser output from the guide laser beam wavefront adjuster Beams arranged in the optical paths of both a beam combiner configured to substantially match the traveling directions of the beams and a laser beam output from the beam combiner and a guide laser beam output from the beam combiner
- a laser beam controller and a controller configured to control the guide laser beam wavefront adjuster and the laser beam wavefront control based on the detection result by the beam monitor for both de laser beam,
- a chamber provided with an entrance through which a laser beam output from a laser beam control device passes, a target generation unit that outputs a target in the chamber, and a laser focusing optical system that focuses the laser beam in the chamber And may be provided.
- FIG. 1 schematically shows the configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of the EUV light generation system according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3A is a diagram for explaining the function of the wavefront adjuster.
- FIG. 3B is a diagram for explaining the function of the wavefront adjuster.
- FIG. 4A is a diagram for explaining the principle of wavefront adjustment by the guide laser beam wavefront tuner and both beam wavefront tuners.
- FIG. 4B is a diagram for explaining the principle of wavefront adjustment by the guide laser beam wavefront tuner and both beam wavefront tuners.
- FIG. 1 schematically shows the configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of the EUV light generation system according to the first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3A is a diagram for explaining the function of the wavefront adjuster.
- FIG. 4C is a diagram for explaining the principle of wavefront adjustment by the guide laser beam wavefront tuner and both beam wavefront tuners.
- FIG. 5 is a flowchart illustrating an exemplary operation of the controller according to the first embodiment.
- FIG. 6A is a flowchart showing the initial setting process shown in FIG.
- FIG. 6B is a flowchart showing a calculation process of parameters relating to the wavefront of the laser beam shown in FIG.
- FIG. 6C is a flowchart showing a calculation process of parameters related to the wavefront of the guide laser beam shown in FIG.
- FIG. 6D is a flowchart showing a process for controlling the guide laser beam wavefront tuner shown in FIG.
- FIG. 6E is a flowchart showing a process for controlling both beam wavefront tuners shown in FIG.
- FIG. 6A is a flowchart showing the initial setting process shown in FIG.
- FIG. 6B is a flowchart showing a calculation process of parameters relating to the wavefront of the laser beam
- FIG. 7A schematically shows a first example of a beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 7B is a diagram for explaining the principle of wavefront detection when the first example of the beam monitor is applied.
- FIG. 8 schematically shows a second example of the beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 9 schematically shows a third example of the beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 10 schematically shows a fourth example of the beam monitor in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 11A schematically shows a first example of a wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 11B schematically shows a first example of a wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 11C schematically shows a first example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 12A schematically shows a second example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 12B schematically shows a second example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 12C schematically illustrates a second example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 12D is a partial cross-sectional view showing the configuration of the VRM in the second example of the wavefront tuner.
- FIG. 13A schematically illustrates a third example of the wavefront tuner in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 13B is a plan view showing a configuration of a deformable mirror in the third example of the wavefront tuner.
- FIG. 13C is a partial cross-sectional view of the deformable mirror shown in FIG. 13B.
- FIG. 14 schematically shows a fourth example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 15 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of an EUV light generation system according to the second embodiment of the present disclosure.
- FIG. 16 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of an EUV light generation system according to the third embodiment of the present disclosure.
- FIG. 17 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of an EUV light generation system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
- FIG. 18A is a diagram for explaining the principle of adjusting the wavefront and the beam width by the guide laser beam wavefront tuner, the both beam wavefront tuners, and the second both beam wavefront tuners.
- FIG. 18B is a diagram for explaining the principle of adjusting the wavefront and the beam width by the guide laser beam wavefront tuner, the both beam wavefront tuners, and the second both beam wavefront tuners.
- FIG. 19 is a flowchart illustrating an exemplary operation of the controller in the fourth embodiment.
- FIG. 20A is a flowchart showing the initial setting process shown in FIG. FIG.
- FIG. 20B is a flowchart showing the calculation processing of the beam width of the guide laser beam shown in FIG.
- FIG. 20C is a flowchart showing a process for controlling both beam wavefront tuners shown in FIG.
- FIG. 20D is a flowchart showing processing for controlling the second both-beam wavefront tuner shown in FIG. 19.
- FIG. 21 schematically illustrates an exemplary configuration of a laser system included in the EUV light generation system according to the fifth embodiment of the present disclosure.
- FIG. 22 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the controller.
- EUV light generation system for adjusting the wavefront of a laser beam and the wavefront of a guide laser beam (third embodiment) 6).
- EUV light generation system for adjusting wavefront and beam width (fourth embodiment) 6.1 Configuration 6.2 Operation 6.2.1 Main Flow 6.2.2 Initial Settings (Details of S2150) 6.2.3 Calculation of Dg (Details of S2700) 6.2.4 Control of both beam wavefront regulators (details of S3000) 6.2.5 Control of second dual beam wavefront tuner (details of S3450) 7).
- Laser system (fifth embodiment) 8). Controller configuration
- the target material may be converted into plasma by condensing and irradiating the target material output in the chamber with the laser beam output from the laser system.
- Light including EUV light may be emitted from the plasma.
- the emitted EUV light may be collected by an EUV collector mirror disposed in the chamber and output to an external apparatus such as an exposure apparatus.
- the optical element arranged in the optical path of the laser beam from the laser system to the chamber may be heated by absorbing the energy of the laser beam.
- the optical element may be deformed, and the wavefront of the laser beam may be deformed.
- the wavefront of the laser beam is deformed, the converging position of the laser beam also changes, and the output of EUV light to the exposure apparatus may become unstable.
- the wavefront adjuster can be controlled even when the output of the laser beam is stopped.
- the laser beam and the guide laser beam may include different wavelength components. .
- the wave fronts of the laser beam and the guide laser beam coincide with each other on the upstream side of the optical element, the wave fronts of the laser beam and the guide laser beam on the downstream side of the optical element due to the influence of light diffraction. May not match. Accordingly, even when the wavefront adjuster is controlled based on the wavefront of the guide laser beam while the output of the laser beam is stopped, the wavefront of the laser beam when the output of the laser beam is started may not be a desired value.
- a guide laser beam wavefront adjuster may be disposed in the optical path of the guide laser beam output from the guide laser device. Further, the laser beam output from the laser system and the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront adjuster may be combined by a beam combiner. Further, both beam wavefront controllers may be arranged in the optical path between the laser beam output from the beam combiner and the guide laser beam output from the beam combiner. Then, the laser beam and the guide laser beam output from both beam wavefront adjusters may be incident on the optical element, and the wavefronts of these beams output from the optical element may be detected.
- the guide laser beam wavefront adjuster may be controlled so that the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam coincide on the downstream side of the optical element. Thereafter, both beam wavefront adjusters can be controlled based on the wavefront of the guide laser beam even when the output of the laser beam is stopped. This makes it possible to adjust the wavefront of the laser beam to a desired value.
- FIG. 1 schematically shows a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
- the EUV light generation apparatus 1 may be used with at least one laser system 3.
- a system including the EUV light generation apparatus 1 and the laser system 3 is referred to as an EUV light generation system 11.
- the EUV light generation apparatus 1 may include a chamber 2 and a target generation unit 26.
- the chamber 2 may be sealable.
- the target generation unit 26 may be attached so as to penetrate the wall of the chamber 2, for example.
- the material of the target substance output from the target generation unit 26 may include, but is not limited to, tin, terbium, gadolinium, lithium, xenon, or a combination of any two or more thereof.
- the wall of the chamber 2 may be provided with at least one through hole.
- a window 21 may be provided in the through hole, and the pulse laser beam 32 output from the laser system 3 may pass through the window 21.
- an EUV collector mirror 23 having a spheroidal reflecting surface may be disposed.
- the EUV collector mirror 23 may have first and second focal points.
- On the surface of the EUV collector mirror 23, for example, a multilayer reflective film in which molybdenum and silicon are alternately laminated may be formed.
- the EUV collector mirror 23 is preferably arranged such that, for example, the first focal point thereof is located in the plasma generation region 25 and the second focal point thereof is located at the intermediate focal point (IF) 292.
- IF intermediate focal point
- a through hole 24 may be provided in the center of the EUV collector mirror 23, and the pulse laser beam 33 may pass through the through hole 24.
- the EUV light generation apparatus 1 may include an EUV light generation control unit 5, a target sensor 4, and the like.
- the target sensor 4 may have an imaging function and may be configured to detect the presence, trajectory, position, speed, and the like of the target 27.
- the EUV light generation apparatus 1 may include a connection unit 29 that allows the inside of the chamber 2 and the inside of the exposure apparatus 6 to communicate with each other.
- a wall 291 in which an aperture is formed may be provided inside the connection portion 29.
- the wall 291 may be arranged such that its aperture is located at the second focal position of the EUV collector mirror 23.
- the EUV light generation apparatus 1 may include a laser beam traveling direction control unit 34, a laser beam focusing mirror 22, a target recovery unit 28 for recovering the target 27, and the like.
- the laser beam traveling direction control unit 34 may include an optical element for defining the traveling direction of the laser beam and an actuator for adjusting the position, posture, and the like of the optical element.
- the pulsed laser beam 31 output from the laser system 3 passes through the window 21 as the pulsed laser beam 32 through the laser beam traveling direction control unit 34 and enters the chamber 2. May be.
- the pulse laser beam 32 may travel through the chamber 2 along at least one laser beam path, be reflected by the laser beam collector mirror 22, and be irradiated to the at least one target 27 as the pulse laser beam 33.
- the target generation unit 26 may be configured to output the target 27 toward the plasma generation region 25 inside the chamber 2.
- the target 27 may be irradiated with at least one pulse included in the pulse laser beam 33.
- the target 27 irradiated with the pulsed laser light is turned into plasma, and radiation light 251 can be emitted from the plasma.
- the EUV collector mirror 23 may reflect the EUV light included in the emitted light 251 with a higher reflectance than light in other wavelength ranges.
- the reflected light 252 including the EUV light reflected by the EUV collector mirror 23 may be condensed at the intermediate condensing point 292 and output to the exposure apparatus 6.
- a single target 27 may be irradiated with a plurality of pulses included in the pulse laser beam 33.
- the EUV light generation controller 5 may be configured to control the entire EUV light generation system 11.
- the EUV light generation controller 5 may be configured to process image data of the target 27 imaged by the target sensor 4. Further, the EUV light generation control unit 5 may be configured to control the timing at which the target 27 is output, the output direction of the target 27, and the like, for example. Furthermore, the EUV light generation controller 5 may be configured to control, for example, the oscillation timing of the laser system 3, the traveling direction of the pulse laser light 32, the condensing position of the pulse laser light 33, and the like.
- the various controls described above are merely examples, and other controls may be added as necessary.
- FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of the EUV light generation system according to the first embodiment of the present disclosure.
- the chamber 2 may be disposed on the clean room floor
- the laser system 3 may be disposed on the subfab floor.
- the subfab floor may be located below the clean room floor.
- the laser beam traveling direction control unit 34 for controlling the traveling direction of the laser beam output from the laser system 3 into the chamber 2 may be disposed across the clean room floor and the subfab floor.
- the laser beam traveling direction control unit 34 may correspond to a laser beam control device according to the present disclosure.
- the laser system 3 may be fixed inside the housing 310 by a fixing device (not shown).
- the casing 310 may be installed on the floor of the subfab floor by a plurality of air suspensions 320.
- the laser beam traveling direction control unit 34 may include a guide laser device 40, a guide laser beam wavefront adjuster 84, and a beam combiner 44.
- the guide laser device 40 may be arranged such that the guide laser beam output from the guide laser device 40 enters the guide laser beam wavefront adjuster 84.
- the guide laser device 40 may be a laser device that continuously oscillates (CW oscillation) or a laser device that performs pulse oscillation at a predetermined repetition rate.
- the average output light energy of the guide laser beam may be lower than the average output light energy of the laser beam output from the laser system 3.
- the guide laser beam may include a wavelength component different from the laser beam output from the laser system 3.
- the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be disposed in the optical path of the guide laser beam output from the guide laser device 40.
- the guide laser beam wavefront tuner 84 may include a plurality of mirrors or a plurality of lenses. Alternatively, a combination of at least one mirror and at least one lens may be included. An example of a specific configuration of the guide laser beam wavefront tuner 84 will be described later.
- the guide laser beam wavefront tuner 84 when the guide laser beam wavefront tuner 84 includes at least one mirror, the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront tuner 84 is reflected by the guide laser beam wavefront tuner 84. It may mean a guide laser beam.
- the guide laser beam wavefront adjuster 84 includes a plurality of lenses, the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront adjuster 84 means a guide laser beam transmitted through the guide laser beam wavefront adjuster 84. Also good.
- the beam combiner 44 may include a dichroic mirror.
- the laser beam output from the laser system 3 may be incident on the first surface (the left surface in the drawing) of the beam combiner 44.
- the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be incident on the second surface (the right surface in the drawing) of the beam combiner 44.
- the beam combiner 44 may transmit the laser beam incident on the first surface with high transmittance and reflect the guide laser beam incident on the second surface with high reflectance.
- the beam combiner 44 may be installed at a predetermined installation angle with respect to the optical path of each beam so that the traveling direction of the laser beam and the traveling direction of the guide laser beam substantially coincide with each other.
- the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 44 may mean a laser beam transmitted through the beam combiner 44 and a guide laser beam reflected by the beam combiner.
- the beam combiner 44 may have a configuration in which the laser beam is reflected with high reflectance and the guide laser beam is transmitted with high transmittance.
- the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 44 may mean a laser beam reflected by the beam combiner 44 and a guide laser beam transmitted through the beam combiner.
- the laser beam traveling direction control unit 34 may include both beam wavefront adjusters 81. Both beam wavefront adjusters 81 may be arranged in the optical path of the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 44. Both beam wavefront tuners 81 may include a plurality of mirrors or a plurality of lenses. Alternatively, a combination of at least one mirror and at least one lens may be included. An example of a specific configuration of both beam wavefront tuners 81 will be described later. In the present application, the laser beam or guide laser beam output from both beam wavefront tuners 81 may mean a laser beam or guide laser beam reflected by both beam wavefront tuners 81. The laser beam or guide laser beam output from both beam wavefront tuners 81 may mean a laser beam or guide laser beam transmitted through both beam wavefront tuners 81.
- the laser beam traveling direction control unit 34 may include a beam transmitter 50.
- the beam transmitter 50 may include a hollow optical path tube 500.
- the inside of the optical path tube 500 may be a vacuum, and dry air or an inert gas may be introduced into the optical path tube 500.
- the beam transmitter 50 may include a plurality of high reflection mirrors 51.
- the plurality of high reflection mirrors 51 may be arranged such that the laser beam and the guide laser beam output from both beam wavefront adjusters 81 are guided to the clean room floor.
- the plurality of high reflection mirrors 51 may be respectively supported by the plurality of mirror holders 511.
- the chamber 2 may be fixed on the chamber reference member 10.
- the chamber reference member 10 may be fixed on the floor of the clean room floor by the installation mechanism 9.
- the chamber reference member 10 may accommodate an optical element group that constitutes a part of the laser beam traveling direction control unit 34.
- the laser beam traveling direction control unit 34 may include a light detection unit 55, a controller 58, and high reflection mirrors 59 and 69.
- the light detection unit 55 and the high reflection mirrors 59 and 69 may be disposed in the chamber reference member 10.
- the high reflection mirror 59 may be arranged so as to reflect the laser beam and the guide laser beam propagated to the clean room floor by the beam transmitter 50 toward the light detection unit 55.
- the light detection unit 55 may include a beam splitter 56 and a beam monitor 57.
- the beam splitter 56 may transmit the laser beam reflected by the high reflection mirror 59 toward the high reflection mirror 69 with high transmittance. Further, the beam splitter 56 may be configured to reflect a part of the laser beam reflected by the high reflection mirror 59 and the guide laser beam toward the beam monitor 57 as sample light.
- the beam monitor 57 may be configured to detect a beam profile for calculating a parameter related to the wavefront of the sample light incident on the beam monitor 57 and output the detection result to the controller 58.
- the controller 58 may have a function of transmitting a control signal to the guide laser device 40 and outputting or stopping the guide laser beam at a desired timing. Further, the controller 58 may calculate a parameter related to the wavefront of the sample light based on the detection result output from the beam monitor 57. Thereafter, the controller 58 may feedback-control the guide laser beam wavefront tuner 84 and both beam wavefront tuners 81 using the calculation result. A specific example of the control will be described later with reference to FIGS. 3A to 6E.
- the high reflection mirror 69 may be arranged so as to reflect the laser beam transmitted through the beam splitter 56 toward the inside of the mirror storage container 70.
- the mirror container 70 may be provided with a window 21a, and the laser beam reflected by the high reflection mirror 69 may pass through the window 21a with high transmittance.
- the laser beam that has passed through the window 21a is reflected with a high reflectance by the plane mirror 76, is reflected with a high reflectance by the laser light collecting mirror 220, and is condensed on the target supplied to the plasma generation region 25. Good.
- FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining the function of the wavefront adjuster.
- the guide laser beam wavefront adjuster 84 that adjusts the wavefront of the guide laser beam will be described, but the same may be applied to both the wavefront adjusters 81 that adjust the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam.
- a guide laser beam wavefront adjuster 84 changes a guide laser beam (plane wave) having a planar wavefront to a guide laser beam having a concave wavefront.
- the guide laser beam wavefront controller 84 changes the guide laser beam (plane wave) having a planar wavefront to a guide laser beam having a convex wavefront.
- the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be an optical element that can change the wavefront of the guide laser beam as shown in FIG. 3A or as shown in FIG. 3B. . Further, the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be capable of changing a wavefront having an arbitrary curvature in a predetermined range to a wavefront having another arbitrary curvature in the predetermined range.
- the concave wavefront is such that the plane wave is condensed at a position where the distance from the principal point of the guide laser beam wavefront tuner 84 to the front is the focal length F. (See FIG. 3A).
- F has a negative value
- the plane wave is equivalent to the wavefront of light generated from a virtual point light source at a position where the distance from the principal point of the guide laser beam wavefront tuner 84 to the rear is the focal length F.
- FIG. 4A to 4C are diagrams for explaining the principle of wavefront adjustment by the guide laser beam wavefront tuner 84 and both beam wavefront tuners 81.
- FIG. The laser beam output from the laser system 3 may enter the chamber 2 through the beam transmitter 50.
- the length of the optical path from the input end to the output end of the beam transmitter 50 may reach several tens of meters, and the beam transmitter 50 may include a plurality of high reflection mirrors 51.
- the guide laser beam output from the guide laser device 40 may also pass through the beam transmitter 50.
- the laser beam and the guide laser beam may be incident on the light detection unit 55 disposed between the beam transmitter 50 and the chamber 2. A part of the laser beam and the guide laser beam may be incident on a beam monitor 57 included in the light detection unit 55.
- wavefront distortion may be accumulated in the optical path from the input end to the output end of the beam transmitter 50.
- the laser beam and the guide laser beam may have a wavefront shown in FIG. 4A.
- the respective beam widths may change as the laser beam and the guide laser beam progress.
- the influence of light diffraction may be different.
- the wavefront of the guide laser beam is slightly deformed as shown by a broken line in FIG.
- FIG. 4A whereas a laser beam having a wavelength component longer than the wavelength component included in the guide laser beam is indicated by a dashed line in FIG. 4A. As shown, the wavefront can be significantly deformed. In FIG. 4A, it is assumed that the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam are substantially the same on the upstream side of the beam transmitter 50.
- the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be controlled based on the detection result of the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam. Accordingly, the wavefront of the guide laser beam may be adjusted so that the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam substantially coincide with each other in the beam monitor 57. At this time, on the upstream side of the beam transmitter 50, the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam may be different from each other.
- both beam wavefront adjusters 81 may be controlled based on the detection result of the wavefront of the guide laser beam.
- the wavefront of the guide laser beam in the beam monitor 57 may be adjusted to a desired value.
- the guide laser beam wavefront adjuster 84 is controlled so as to compensate for the difference in the influence of light diffraction on the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam. Therefore, in the beam monitor 57, the wavefront of the laser beam can substantially coincide with the wavefront of the guide laser beam.
- the wavefront of the laser beam in the beam monitor 57 may be adjusted to a desired value. According to this, not only the wavefront distortion generated in the beam transmitter 50 but also the wavefront distortion generated in the optical path upstream of the beam transmitter 50 can be adjusted.
- FIG. 5 is a flowchart showing an exemplary operation of the controller 58 in the first embodiment.
- the controller 58 may control the guide laser beam wavefront adjuster 84 and the both beam wavefront adjusters 81 as follows so that the wavefront of the laser beam becomes a desired value using the guide laser beam.
- the controller 58 may perform initial setting for controlling the guide laser beam wavefront tuner 84 and both beam wavefront tuners 81 (S2100).
- the controller 58 may control the beam monitor 57, receive a detection result from the beam monitor 57, and calculate a parameter Wd related to the wavefront of the laser beam (S2200).
- the controller 58 may control the beam monitor 57, receive a detection result from the beam monitor 57, and calculate a parameter Wg related to the wavefront of the guide laser beam (S2300).
- the controller 58 may calculate the difference ⁇ Wdg between the parameter Wd related to the wavefront of the laser beam and the parameter Wg related to the wavefront of the guide laser beam by the following equation (S2400).
- ⁇ Wdg Wd ⁇ Wg
- the controller 58 may determine whether or not the absolute value of the difference ⁇ Wdg calculated in S2400 is equal to or less than a predetermined threshold value ⁇ Wdgr (S2500).
- the predetermined threshold value ⁇ Wdgr may be a positive value.
- the controller 58 may control the guide laser beam wavefront adjuster 84 so that the difference ⁇ Wdg approaches 0 (S2600). And the controller 58 may return a process to above-mentioned S2300, and may repeat a subsequent process.
- the controller 58 may advance the process to S3200.
- the controller 58 may calculate the difference ⁇ Wgt between the parameter Wg related to the wavefront of the guide laser beam and the predetermined value Wt by the following equation.
- ⁇ Wgt Wg ⁇ Wt
- the predetermined value Wt may be, for example, a value corresponding to a wavefront of a laser beam desirable for condensing the laser beam on the plasma generation region 25.
- the controller 58 may determine whether or not the absolute value of the difference ⁇ Wgt calculated in S3200 is equal to or smaller than a predetermined threshold value ⁇ Wgtr (S3300).
- the predetermined threshold value ⁇ Wgtr may be a positive value.
- the controller 58 may control both beam wavefront adjusters 81 so that the difference ⁇ Wgt approaches 0 (S3400). Next, the controller 58 may calculate a parameter Wg related to the wavefront of the guide laser beam, similarly to S2300 (S3500). And the controller 58 may return a process to above-mentioned S3200, and may repeat a subsequent process.
- the controller 58 may advance the process to S3600.
- the controller 58 may output a signal indicating that the wavefront control is completed (wavefront OK) to the EUV light generation controller 5.
- the target 27 does not have to be output from the target generation unit 26 until the processing of S3600 is completed after the processing of S2100 is completed. Also, during the period from the end of the process of S2100 to the end of the process of S3600, the laser system 3 does not output a laser beam except when the parameter Wd related to the wavefront of the laser beam is calculated in S2200. Good.
- the target 27 may be output from the target generator 26 and the laser beam may be output from the laser system 3 under the control of the EUV light generation controller 5.
- the controller 58 may determine whether or not to stop the wavefront control using the guide laser beam by receiving a signal from the EUV light generation controller 5 (S3700).
- a signal indicating control stop is received from the EUV light generation control unit 5 (S3700: YES)
- the controller 58 may stop control and end the processing according to this flowchart.
- a signal indicating control stop is not received (S3700: NO)
- the process may return to the above-described S3500 and the subsequent processing may be repeated.
- the target 27 and the laser beam may be output while the processes from S3500 to S3700 are performed thereafter.
- FIG. 6A is a flowchart showing the initial setting process shown in FIG. The process shown in FIG. 6A may be performed by the controller 58 as a subroutine of S2100 shown in FIG.
- the controller 58 may output a signal indicating that the wavefront control is not completed (wavefront NG) to the EUV light generation controller 5 (S2101). Thereby, the EUV light generation controller 5 may stop the output of the target 27 from the target generator 26 and stop the output of the laser beam from the laser system 3.
- the controller 58 may set an initial value (S2102). Specifically, the current value P # 1 of the optical power of the guide laser beam wavefront tuner 84 and the current value P # 2 of the optical power of both beam wavefront tuners 81 may be set to zero. After S2102, the controller 58 may end the process according to this flowchart.
- FIG. 6B is a flowchart showing processing for calculating a parameter Wd related to the wavefront of the laser beam shown in FIG.
- the process shown in FIG. 6B may be performed by the controller 58 as a subroutine of S2200 shown in FIG.
- the controller 58 may set the first band pass filter included in the beam monitor 57 by controlling the beam monitor 57 (S2201).
- the first band pass filter may be an optical filter that transmits the wavelength component included in the laser beam with high transmittance and attenuates or blocks the wavelength component included in the guide laser beam. Specific examples of the beam monitor 57 and the first bandpass filter included therein will be described later.
- the controller 58 may receive a signal output from the EUV light generation controller 5 and determine whether or not a laser beam has been output from the laser system 3 (S2202). When the laser beam is not output (S2202: NO), the controller 58 may stand by until the laser beam is output from the laser system 3. When the laser beam is output (S2202: YES), the controller 58 may advance the process to S2203.
- the controller 58 may calculate the parameter Xd related to the wavefront based on the detection result output from the beam monitor 57. Next, the controller 58 may store the calculated parameter Xd relating to the wavefront in the memory 1002 (described later) as the parameter Wd relating to the wavefront of the laser beam (S2204), and may end the processing according to this flowchart.
- FIG. 6C is a flowchart showing a calculation process of a parameter Wg related to the wavefront of the guide laser beam shown in FIG.
- the process shown in FIG. 6C may be performed by the controller 58 as a subroutine of S2300 or S3500 shown in FIG.
- the controller 58 may set the second band pass filter included in the beam monitor 57 by controlling the beam monitor 57 (S2301).
- the second bandpass filter may be an optical filter that transmits the wavelength component included in the guide laser beam with high transmittance and attenuates or blocks the wavelength component included in the laser beam. Specific examples of the beam monitor 57 and the second bandpass filter included therein will be described later.
- the controller 58 may determine whether or not a guide laser beam is output from the guide laser device 40 (S2302). When the guide laser beam is not output (S2302: NO), the controller 58 may stand by until the guide laser beam is output from the guide laser device 40. When the guide laser beam is output (S2302: YES), the controller 58 may advance the process to S2303.
- the controller 58 may calculate the parameter Xg related to the wavefront based on the detection result output from the beam monitor 57.
- the controller 58 may store the calculated parameter Xg relating to the wavefront as a parameter Wg relating to the wavefront of the guide laser beam in the memory 1002 (described later) (S2304), and may end the processing according to this flowchart.
- FIG. 6D is a flowchart showing a process for controlling the guide laser beam wavefront adjuster 84 shown in FIG.
- the process shown in FIG. 6D may be performed by the controller 58 as a subroutine of S2600 shown in FIG. First, the controller 58 may compare the above difference ⁇ Wdg with 0 (S2602).
- the controller 58 may advance the process to S2604.
- a value obtained by subtracting a predetermined constant ⁇ P # 1 from the current optical power value P # 1 of the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be set as the target optical power P1.
- the controller 58 may advance the process to S2605.
- a value obtained by adding a predetermined constant ⁇ P # 1 to the current optical power value P # 1 of the guide laser beam wavefront adjuster 84 may be set as the target optical power P1.
- the predetermined constant ⁇ P # 1 may be a positive value.
- the controller 58 may output a control signal to the guide laser beam wavefront tuner 84 so that the optical power of the guide laser beam wavefront tuner 84 approaches the target optical power P1 (S2606).
- the controller 58 stores the above-described P1 in the memory 1002 (described later) as the optical power current value P # 1 of the guide laser beam wavefront adjuster 84 (S2607), and the processing according to this flowchart is terminated. Good.
- FIG. 6E is a flowchart showing a process for controlling both beam wavefront adjusters 81 shown in FIG. The process shown in FIG. 6E may be performed by the controller 58 as a subroutine of S3400 shown in FIG. First, the controller 58 may compare the above difference ⁇ Wgt with 0 (S3402).
- the controller 58 may advance the process to S3404.
- a value obtained by subtracting a predetermined constant ⁇ P # 2 from the current optical power value P # 2 of both beam wavefront adjusters 81 may be set as the target optical power P2.
- the controller 58 may advance the process to S3405.
- a value obtained by adding a predetermined constant ⁇ P # 2 to the current optical power value P # 2 of both beam wavefront adjusters 81 may be set as the target optical power P2.
- the predetermined constant ⁇ P # 2 may be a positive value.
- the controller 58 may output a control signal to both beam wavefront tuners 81 so that the optical power of both beam wavefront tuners 81 approaches the target optical power P2 (S3406).
- the controller 58 may store the above-described P2 in the memory 1002 (described later) as the current value P # 2 of the optical power of both the beam wavefront adjusters 81 (S3407), and may end the processing according to this flowchart. .
- the controller 58 uses the guide laser beam wavefront adjuster 84 and both beam wavefronts based on the parameters related to the wavefront of the guide laser beam.
- the regulator 81 can be controlled. Thereby, even in the initial output of the laser beam output from the laser system 3, the wavefront of the laser beam can be controlled within a predetermined range, and the focusing position of the laser beam irradiated to the target material in the chamber is stabilized. obtain.
- FIG. 7A schematically shows a first example of a beam monitor 57 in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- FIG. 7B is a diagram for explaining the principle of wavefront detection when the first example of the beam monitor is applied.
- the beam monitor 57 may detect beam profiles at two different positions in the traveling direction of the sample light.
- the sample light may be a part of the laser beam reflected by the beam splitter 56 and incident on the beam monitor 57 and a guide laser beam.
- the beam profile may be, for example, a light intensity distribution in a beam cross section of a laser beam or a guide laser beam.
- the beam monitor 57 includes a first band pass filter 71 and a second band pass filter 72, a beam splitter 73, a high reflection mirror 77, transfer optical systems 75 and 79, a beam Profilers 570 and 590 may be included.
- Each of the beam profilers 570 and 590 may be a line sensor or a CCD camera, for example.
- the first band pass filter 71 and the second band pass filter 72 may be configured to be movable by the drive unit 78.
- the drive unit 78 may be controlled by the controller 58.
- the first bandpass filter 71 may be an optical filter that transmits a laser beam with high transmittance and attenuates or blocks light of other wavelengths.
- the second band pass filter 72 may be an optical filter that transmits the guide laser beam with high transmittance and attenuates or blocks light of other wavelengths.
- the beam splitter 73 may be configured and arranged so that a part of the sample light is transmitted toward the transfer optical system 75 and the other part of the sample light is reflected toward the high reflection mirror 77.
- the high reflection mirror 77 may be disposed so as to reflect the light reflected by the beam splitter 73 toward the transfer optical system 79 with a high reflectance.
- the transfer optical system 75 may transfer the beam profile at an arbitrary position A1 on the optical path of the sample light to the light receiving surface of the beam profiler 570.
- the transfer optical system 79 may transfer the beam profile at another arbitrary position A2 on the optical path of the sample light to the light receiving surface of the beam profiler 590.
- the distance along the optical path of the sample light between the position A1 and the light receiving surface of the beam profiler 570 may be equal to the distance along the optical path of the sample light between the position A2 and the light receiving surface of the beam profiler 590.
- the beam profilers 570 and 590 may output the beam profile data transferred to the light receiving surface to the controller 58.
- the controller 58 may calculate the beam width Da1 of the sample light at the position A1 based on the output data from the beam profiler 570.
- the “beam width” may be a width of a portion having an intensity of 1 / e 2 or more with respect to the peak intensity in the light intensity distribution.
- L may be a distance between the position A1 and the position A2 along the optical path of the sample light.
- the controller 58 can calculate parameters relating to the beam width and wavefront of the laser beam.
- the controller 58 can calculate parameters relating to the beam width and wavefront of the guide laser beam.
- the transfer optical systems 75 and 79 preferably have a function of correcting chromatic aberration with respect to the wavelengths of the laser beam and the guide laser beam.
- each of the transfer optical systems 75 and 79 is preferably an achromatic lens or a combination thereof.
- the beam profiler 570 is commonly used to detect the laser beam and the guide laser beam, or the beam profiler 590 is commonly used to detect the laser beam and the guide laser beam. Therefore, the deviation between the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam can be detected with high accuracy.
- the controller 58 may control the guide laser beam wavefront adjuster 84 and both beam wavefront adjusters 81.
- the controller 58 may operate similarly to the operation shown in the flowcharts of FIGS.
- FIG. 8 schematically shows a second example of the beam monitor 57 in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- the beam monitor 57 may branch the sample light by the beam splitter 73 in order to detect the beam profile of the sample light and the spot width of the collected sample light.
- the beam monitor 57 includes a first band pass filter 71 and a second band pass filter 72, a beam splitter 73, a condensing optical system 74, a transfer optical system 75, and a beam profiler. 540 and 570.
- the first band pass filter 71 and the second band pass filter 72 may be configured to be movable by the drive unit 78.
- the drive unit 78 may be controlled by the controller 58.
- the first bandpass filter 71 may be an optical filter that transmits a laser beam with high transmittance and attenuates or blocks light of other wavelengths.
- the second band pass filter 72 may be an optical filter that transmits the guide laser beam with high transmittance and attenuates or blocks light of other wavelengths.
- the beam splitter 73 may be configured and arranged to transmit a part of the sample light toward the transfer optical system 75 and reflect the other part toward the condensing optical system 74.
- the transfer optical system 75 may be arranged to transfer the beam profile at the position A1 on the optical path of the sample light to the light receiving surface of the beam profiler 570.
- the condensing optical system 74 may be arranged to condense a part of the sample light branched from the beam splitter 73 on the light receiving surface of the beam profiler 540.
- the beam profiler 540 may be arranged such that the light receiving surface is located a predetermined distance X away from the principal point of the condensing optical system 74.
- the predetermined distance X may be a distance at which the laser beam having the required wavefront is focused by the condensing optical system 74.
- the requested wavefront may be a wavefront that is set so that a predetermined focusing performance can be realized in the plasma generation region 25 when the laser beam is focused by the laser beam focusing mirror 220.
- the predetermined distance X may be the focal length of the condensing optical system 74.
- the predetermined distance X may be longer than the focal length of the condensing optical system 74.
- the predetermined distance X may be shorter than the focal length of the condensing optical system 74.
- the beam profiler 570 may output data of light intensity distribution in the beam cross section transferred to the light receiving surface to the controller 58.
- the beam profiler 540 may output data of the light intensity distribution at the focused spot collected on the light receiving surface to the controller 58.
- the controller 58 can calculate parameters relating to the beam width and wavefront of the laser beam.
- the controller 58 can calculate parameters relating to the beam width and wavefront of the guide laser beam.
- the condensing optical system 74 and the transfer optical system 75 preferably have a function of correcting chromatic aberration with respect to the wavelengths of the laser beam and the guide laser beam.
- each of the condensing optical system 74 and the transfer optical system 75 is preferably an achromatic lens or a combination thereof.
- the beam profiler 540 is commonly used to detect the laser beam and the guide laser beam, or the beam profiler 570 is commonly used to detect the laser beam and the guide laser beam. Therefore, the deviation between the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam can be detected with high accuracy.
- the controller 58 may control the guide laser beam wavefront adjuster 84 and both beam wavefront adjusters 81.
- the controller 58 may operate similarly to the operation shown in the flowcharts of FIGS.
- FIG. 9 schematically shows a third example of the beam monitor 57 in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- the Shack-Hartmann wavefront sensor 90 may be used to measure the curvature of the wavefront as a parameter relating to the wavefront of the sample light.
- the beam monitor 57 may include a first bandpass filter 71 and a second bandpass filter 72, and a Shack-Hartmann wavefront sensor 90.
- the Shack-Hartmann wavefront sensor 90 may include a screen 92 and a CCD camera 93. Instead of the screen 92, a microlens array (not shown) may be used.
- the first band pass filter 71 and the second band pass filter 72 may be configured to be movable by the drive unit 78.
- the drive unit 78 may be controlled by the controller 58.
- the first bandpass filter 71 may be an optical filter that transmits a laser beam with high transmittance and attenuates or blocks light of other wavelengths.
- the second band pass filter 72 may be an optical filter that transmits the guide laser beam with high transmittance and attenuates or blocks light of other wavelengths.
- the screen 92 may be an optical element in which many pinholes are two-dimensionally arranged.
- the CCD camera 93 may be an element for imaging the interference fringes formed by the screen 92.
- the controller 58 may calculate the wavefront curvature as a parameter relating to the wavefront of the sample light based on the output from the CCD camera 93.
- the shape of the interference fringes formed by the screen 92 eg, the spacing between light intensity peaks in the interference fringes
- the shape of the interference fringes formed by the screen 92 can depend on the wavelength of the sample light and the curvature of the wavefront. Therefore, if the wavelength of the sample light is known, the curvature of the wavefront of the sample light can be calculated from the shape of the interference fringes.
- the driving unit 78 moves the first bandpass filter 71 on the optical path of the sample light, the wavelength component of the laser beam in the sample light can reach the Shack-Hartmann wavefront sensor 90. Therefore, the curvature of the wavefront of the laser beam can be calculated by the controller 58.
- the driving unit 78 moves the second bandpass filter 72 on the optical path of the sample light
- the wavelength component of the guide laser beam in the sample light can reach the Shack-Hartmann wavefront sensor 90. Accordingly, the curvature of the wavefront of the guide laser beam can be calculated by the controller 58.
- the Shack-Hartmann wavefront sensor 90 is commonly used to detect the laser beam and the guide laser beam, a deviation between the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam can be accurately detected. Can be detected.
- the controller 58 may control the guide laser beam wavefront adjuster 84 and both beam wavefront adjusters 81.
- the controller 58 may operate similarly to the operation shown in the flowcharts of FIGS.
- FIG. 10 schematically shows a fourth example of the beam monitor 57 in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- the Shack-Hartmann wavefront sensor 90 is used, and in order to measure the beam width of the sample light, a beam splitter 73, a high reflection mirror 77, a transfer optical system 79, a beam profiler 590, May be included.
- the controller 58 may calculate the beam width of the sample light at the position A2 based on the output data from the beam profiler 590. Other points may be the same as in the third example.
- FIGS. 11A to 11C schematically show a first example of a wavefront tuner in the EUV light generation system according to the first embodiment. Show.
- the first example of the wavefront tuner may be used as the guide laser beam wavefront tuner 84, for example.
- the wavefront adjuster may include a concave lens 891 and a convex lens 892.
- the concave lens 891 may be fixed by a mirror holder 893 at a position where a guide laser beam output from the guide laser device 40 (see FIG. 2) is incident.
- the mirror holder 893 may be fixed to the fixed plate 896.
- the concave lens 891 may transmit the guide laser beam.
- the convex lens 892 may be supported by the mirror holder 894 at a position where the guide laser beam transmitted through the concave lens 891 is incident.
- the mirror holder 894 may be supported by the fixed plate 896 via the linear stage 895.
- the linear stage 895 may support the mirror holder 894 so that the convex lens 892 supported by the mirror holder 894 can reciprocate with respect to the fixed plate 896 along the optical path axis of the guide laser beam.
- the convex lens 892 may transmit the guide laser beam toward the beam combiner 44 (see FIG. 2).
- the concave lens 891 may have a front focal point X1 at a position away from the principal point of the concave lens 891 at the focal length F1 upstream of the guide laser beam.
- the convex lens 892 may have a front focal point X2 at a position away from the principal point of the convex lens 892 at the focal length F2 upstream of the guide laser beam.
- the optical power of the wavefront adjuster may be substantially zero.
- the linear stage 895 moves the convex lens 892 to the downstream side of the guide laser beam, so that the front focal point X2 of the convex lens 892 moves to the downstream side of the guide laser beam rather than the front focal point X1 of the concave lens 891. May be allowed.
- the optical power of the wavefront adjuster may have a positive value.
- the linear stage 895 moves the convex lens 892 to the upstream side of the guide laser beam, so that the front focal point X2 of the convex lens 892 moves to the upstream side of the guide laser beam rather than the front focal point X1 of the concave lens 891. May be allowed.
- the optical power of the wavefront adjuster may have a negative value. Thereby, the wavefront adjuster can adjust the wavefront of the guide laser beam.
- the wavefront adjuster includes a combination of the concave lens 891 and the convex lens 892, but like the guide laser beam wavefront adjuster 84 and the both beam wavefront adjusters 81 illustrated in FIG.
- a combination of a concave mirror and a convex mirror may be included.
- FIGS. 12A to 12C schematically show a second example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- the second example of the wavefront adjuster may be used as the guide laser beam wavefront adjuster 84 or both beam wavefront adjusters 81.
- the wavefront adjuster may include a VRM (Variable Radius Mirror) 85.
- the VRM 85 When the VRM 85 is used as the both-beam wavefront adjuster 81, the VRM 85 is supported by a mirror holder (not shown) in the optical path of the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 44 (see FIG. 2). May be.
- the VRM85 may be a mirror that can change the curvature of the reflecting surface.
- the VRM 85 may be able to be transformed into a flat mirror as shown in FIG. 12A.
- the optical power of the VRM 85 may be substantially zero.
- the VRM 85 may be able to be transformed into a concave mirror with a focal length of + F as shown in FIG. 12B.
- the optical power of the VRM 85 may have a positive value.
- the VRM 85 may be able to be transformed into a convex mirror with a focal length of ⁇ F as shown in FIG. 12C.
- the optical power of the VRM 85 may have a negative value.
- the VRM 85 can adjust the wavefront of the laser beam.
- FIG. 12D is a partial cross-sectional view showing the configuration of the VRM in the second example of the wavefront tuner.
- the VRM 85 may include a pressure vessel 851, a reflection plate 852, a supply pipe 853, a discharge pipe 854, and a pressure regulator 855.
- the pressure vessel 851 may be a rigid vessel that contains a liquid such as water.
- the reflection plate 852 may be an elastic plate fitted into the opening of the pressure vessel 851.
- One surface of the reflection plate 852 may include a reflection layer that can reflect the laser beam and the guide laser beam with high reflectivity, and the surface of the reflection layer may be exposed to the outside of the pressure vessel 851.
- One end of each of the supply pipe 853 and the discharge pipe 854 may be connected to the pressure vessel 851.
- the other ends of the supply pipe 853 and the discharge pipe 854 may be connected to the pressure regulator 855.
- the pressure regulator 855 may increase the pressure in the pressure vessel 851 by supplying a liquid from the supply pipe 853 into the pressure vessel 851 based on a control signal output from the controller 58.
- the pressure regulator 855 may reduce the pressure in the pressure vessel 851 by discharging the liquid in the pressure vessel 851 from the discharge pipe 854 based on the control signal output from the controller 58.
- the curvature of the reflective layer of the reflective plate 852 may be adjusted by increasing or decreasing the pressure in the pressure vessel 851. Thereby, the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam reflected by the reflecting layer of the reflecting plate 852 may be adjusted.
- FIG. 13A schematically illustrates a third example of the wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- the third example of the wavefront tuner may be used as the guide laser beam wavefront tuner 84 or both beam wavefront tuners 81.
- the wavefront adjuster may include a deformable mirror 87.
- the deformable mirror 87 When the deformable mirror 87 is used as both beam wavefront adjusters 81, a mirror holder (not shown) is provided in the optical path of the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 44 (see FIG. 2). The position may be fixed. The deformable mirror 87 can correct the wavefront with high accuracy by controlling the shape of the reflecting surface even if the laser beam and the guide laser beam have a wavefront having a shape different from that of the spherical surface.
- the wavefront adjuster may further include a plane mirror 88.
- the deformable mirror 87 may reflect the laser beam and the guide laser beam toward the plane mirror 88.
- the plane mirror 88 may be fixed to the optical path of the laser beam and the guide laser beam reflected by the deformable mirror 87 by a mirror holder (not shown).
- the plane mirror 88 may reflect the laser beam and the guide laser beam toward the beam transmitter 50 (see FIG. 2).
- FIG. 13B is a plan view showing a configuration of a deformable mirror in the third example of the wavefront adjuster.
- FIG. 13C is a partial cross-sectional view of the deformable mirror shown in FIG. 13B.
- the deformable mirror 87 may include a substrate 871, an insulating layer 872, a plurality of lower electrodes 873, a plurality of piezoelectric members 874, an upper electrode 875, and a reflective layer 876.
- the substrate 871 may be a substrate serving as a base of the deformable mirror 87.
- the insulating layer 872 may be formed on the upper surface side of the substrate 871.
- the plurality of lower electrodes 873 may be formed on the upper surface side of the insulating layer 872 at positions separated from each other.
- the plurality of piezoelectric members 874 may be formed on the upper surface side of the plurality of lower electrodes 873, respectively.
- the upper electrode 875 may be formed as a common electrode across the upper surface side of the plurality of piezoelectric members 874.
- the reflective layer 876 may be formed on the upper surface side of the upper electrode 875 so that the laser beam and the guide laser beam can be reflected with high reflectivity.
- the common potential V 0 may be applied to the upper electrode 875 and the potentials V 1 to V 7 may be applied to the plurality of lower electrodes 873 by a voltage control circuit (not shown). Accordingly, the surface shape of the reflective layer 876 may be changed by deforming each of the plurality of piezoelectric members 874.
- FIG. 14 schematically shows a fourth example of a wavefront adjuster in the EUV light generation system according to the first embodiment.
- the fourth example of the wavefront tuner may be used as the guide laser beam wavefront tuner 84 or both beam wavefront tuners 81.
- the wavefront adjuster includes an off-axis paraboloid convex mirror 821, an off-axis paraboloid concave mirror 822, plane mirrors 823 and 824, a mirror fixing plate 825, and a drive mechanism (not shown). May be included.
- the off-axis paraboloid convex mirror 821 has the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 44 (see FIG. 2).
- the optical path may be fixed by a mirror holder (not shown).
- the off-axis paraboloid convex mirror 821 may reflect the laser beam and the guide laser beam toward the off-axis paraboloid concave mirror 822.
- the off-axis parabolic concave mirror 822 may be fixed to the mirror fixing plate 825 by a mirror holder (not shown).
- the off-axis paraboloid concave mirror 822 may reflect the laser beam and the guide laser beam reflected by the off-axis paraboloid convex mirror 821 toward the plane mirror 823.
- the plane mirror 823 may be fixed to the mirror fixing plate 825 by another mirror holder (not shown).
- the plane mirror 823 may reflect the laser beam and the guide laser beam reflected by the off-axis paraboloid concave mirror 822 toward the plane mirror 824.
- the plane mirror 824 may be fixed to the optical path of the laser beam and the guide laser beam reflected by the plane mirror 823 by a mirror holder (not shown).
- the plane mirror 824 may reflect the laser beam and the guide laser beam toward the beam transmitter 50 (see FIG. 2).
- the mirror fixing plate 825 may be moved in the arrow Y direction by a driving mechanism. By expanding and contracting the distance between the mirror fixing plate 825, the off-axis paraboloid convex mirror 821, and the plane mirror 824, the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam can be adjusted.
- a plane wave is to be output from the off-axis paraboloidal concave mirror 822
- the reflected light from the off-axis paraboloidal convex mirror 821 is emitted from the focal position of the off-axis paraboloidal concave mirror 822. It may be adjusted so that it can be regarded as light having a wavefront equivalent to that of light.
- the focus position of the off-axis paraboloid convex mirror 821 and the focus position of the off-axis paraboloid concave mirror 822 are the same. There may be.
- FIG. 15 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of an EUV light generation system according to the second embodiment of the present disclosure.
- the EUV light generation system according to the second embodiment may include a laser beam wavefront adjuster 83 in the optical path between the laser system 3 and the beam combiner 44 in the sub-fab floor.
- the configuration of the laser beam wavefront tuner 83 may be the same as the configuration of the both beam wavefront tuners 81.
- the EUV light generation system according to the second embodiment may not include the guide laser beam wavefront adjuster 84 (see FIG. 2).
- the controller 58 may control the laser beam wavefront adjuster 83 so as to reduce this difference.
- the controller 58 makes the wave front of the laser beam and the wave front of the guide laser beam substantially coincide with each other, and then controls both beam wave front adjusters 81 based on the detection result of the wave front of the guide laser beam, as in the first embodiment. By doing so, the wavefront of the laser beam may be adjusted.
- the laser beam or guide laser beam output from the laser beam wavefront tuner 83 may mean a laser beam or guide laser beam reflected by the laser beam wavefront tuner 83.
- the laser beam or guide laser beam output from the laser beam wavefront tuner 83 may mean a laser beam or guide laser beam that has passed through the laser beam wavefront tuner 83. About another point, it may be the same as that of 1st Embodiment.
- FIG. 16 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of an EUV light generation system according to the third embodiment of the present disclosure.
- the EUV light generation system according to the third embodiment may include a guide laser beam wavefront adjuster 84 in the optical path between the guide laser device 40 and the beam combiner 44 in the sub-fab floor.
- the EUV light generation system according to the third embodiment may not include both beam wavefront adjusters 81 (see FIG. 15).
- the controller 58 reduces the difference between the guide laser beam wavefront adjuster 84 and the laser beam wavefront adjuster 83. May be controlled.
- the controller 58 makes both the guide laser beam wavefront adjuster 84 and the laser beam wavefront adjuster 83 based on the detection result of the wavefront of the guide laser beam after substantially matching the wavefront of the laser beam and the wavefront of the guide laser beam. May be controlled with the same control amount. Controlling with the same control amount means that both are controlled so that the change amount of the optical power of the guide laser beam wavefront tuner 84 and the change amount of the optical power of the laser beam wavefront tuner 83 are substantially the same. obtain. About another point, it may be the same as that of 2nd Embodiment.
- FIG. 17 is a partial cross-sectional view illustrating an exemplary configuration of an EUV light generation system according to the fourth embodiment of the present disclosure.
- the EUV light generation system according to the fourth embodiment includes a second both-wavefront in the optical path between the beam transmitter 50 and the light detection unit 55 in the clean room floor.
- a regulator 82 may be included.
- the configuration of the second both-beam wavefront tuner 82 may be the same as that of the both-beam wavefront tuner 81. About another point, you may have the structure similar to 1st Embodiment. Further, the second beam wavefront adjuster 82 may be added to the configuration of the second embodiment or the third embodiment (not shown).
- FIG. 18A and 18B are diagrams for explaining the principle of adjusting the wavefront and the beam width by the guide laser beam wavefront tuner 84, both beam wavefront tuners 81, and the second both beam wavefront tuners 82.
- FIG. 4C As shown in FIG. 4C described above, even if the wavefronts of the laser beam and the guide laser beam are matched by the guide laser beam wavefront adjuster 84 and the wavefront is adjusted by the both beam wavefront adjusters 81, the desired beam width is not obtained. There may be cases.
- both beam wavefront adjusters 81 may be controlled so that the beam width of the guide laser beam in the beam monitor 57 becomes a predetermined value. That is, both the beam wavefront adjusters 81 may be controlled based on the detection result of the beam width in the beam monitor 57 instead of being controlled based on the detection result of the wavefront in the beam monitor 57.
- the second both-beam wavefront adjuster 82 may be controlled so that the parameter relating to the wavefront of the guide laser beam in the beam monitor 57 becomes a predetermined value. That is, the second both beam wavefront adjusters 82 may be controlled based on the detection result of the wavefront in the beam monitor 57.
- the beam width and wavefront in the beam monitor 57 may be adjusted to desired values.
- a second beam monitor for detecting the beam widths of the laser beam and the guide laser beam from the beam transmitter 50 in the optical path between the beam transmitter 50 and the second both beam wavefront tuners 82 (FIG. (Not shown) may be arranged. That is, the parameter relating to the wavefront may be calculated based on the detection result of the beam monitor 57, and the beam width may be calculated based on the detection result of the second beam monitor.
- FIG. 19 is a flowchart showing an exemplary operation of the controller 58 in the fourth embodiment.
- the controller 58 uses the guide laser beam so that the wavefront and beam width of the laser beam have desired values, as described below, the guide laser beam wavefront adjuster 84, the both beam wavefront adjusters 81, and the second both beams.
- the wavefront adjuster 82 may be controlled.
- the controller 58 may perform initial setting for controlling the guide laser beam wavefront tuner 84, both beam wavefront tuners 81, and the second both beam wavefront tuners 82 (S2150). Thereafter, the controller 58 may advance the process to S2200.
- the processing from S2200 to S2600 may be the same as in the first embodiment.
- the controller 58 may advance the process to S2700.
- the controller 58 may control the beam monitor 57, receive the detection result from the beam monitor 57, and calculate the beam width Dg of the guide laser beam.
- the controller 58 may calculate the difference ⁇ Dgt between the beam width Dg of the guide laser beam and the predetermined value Dt by the following equation (S2800).
- ⁇ Dgt Dg ⁇ Dt
- the predetermined value Dt may be, for example, the beam width of the guide laser beam so that the focused spot width of the laser beam becomes a desired value.
- the beam width of the guide laser beam can be varied separately from the beam width of the laser beam by controlling the wavefront by the guide laser beam wavefront tuner 84. However, under the condition that the optical power of the guide laser beam wavefront adjuster 84 is determined, the beam width of the guide laser beam and the beam width of the laser beam can substantially correspond to each other.
- the beam width of the laser beam is determined, the focused spot width of the laser beam can be determined. Therefore, the beam width of the guide laser beam for making the focused spot width of the laser beam become a desired value is stored in the storage memory 1005 (described later) in association with the optical power of the guide laser beam wavefront adjuster 84. You may leave it. Based on this data and the optical power of the guide laser beam wavefront adjuster 84, the predetermined value Dt may be determined.
- the controller 58 may determine whether or not the absolute value of the difference ⁇ Dgt calculated in S2800 is equal to or smaller than a predetermined threshold value ⁇ Dgtr (S2900).
- the predetermined threshold ⁇ Dgtr may be a positive value.
- the controller 58 may control both the beam wavefront adjusters 81 so that the difference ⁇ Dgt approaches 0 (S3000). And the controller 58 may return a process to above-mentioned S2700, and may repeat a subsequent process.
- the controller 58 may advance the process to S3100.
- the controller 58 may calculate a parameter Wg related to the wavefront of the guide laser beam, similar to S2300. Thereafter, the controller 58 may advance the process to S3200.
- the processing in S3200 and the subsequent S3300 may be the same as in the first embodiment.
- the controller 58 controls the second both-beam wavefront adjuster 82 so that the difference ⁇ Wgt approaches zero. (S3450). And the controller 58 may return a process to above-mentioned S3100, and may repeat a subsequent process.
- the controller 58 may advance the process to S3600.
- the processing in S3600 and the subsequent S3700 may be the same as in the first embodiment.
- the target 27 does not have to be output from the target generation unit 26 until the process of S3600 ends after the process of S2150 ends. Further, during the period from the end of the process of S2150 to the end of the process of S3600, the laser system 3 does not output a laser beam except when the parameter Wd related to the wavefront of the laser beam is calculated in S2200. Good. After the process of S3600 is performed, the target 27 may be output from the target generator 26 and the laser beam may be output from the laser system 3 under the control of the EUV light generation controller 5.
- FIG. 20A is a flowchart showing the initial setting process shown in FIG. The process shown in FIG. 20A may be performed by the controller 58 as a subroutine of S2150 shown in FIG.
- the controller 58 may output a signal indicating that the wavefront control has not been completed (wavefront NG) to the EUV light generation controller 5 (S2151). Thereby, the EUV light generation controller 5 may stop the output of the target 27 from the target generator 26 and stop the output of the laser beam from the laser system 3.
- the controller 58 may set an initial value (S2152). Specifically, the optical power current values P # 1 and P # 2 and the optical power current values P # 3 of the second beam wavefront tuners 82 may be set to zero. After S2152, the controller 58 may end the process according to this flowchart.
- FIG. 20B is a flowchart showing a calculation process of the beam width Dg of the guide laser beam shown in FIG. The process shown in FIG. 20B may be performed by the controller 58 as a subroutine of S2700 shown in FIG.
- the controller 58 may control the beam monitor 57 to set the above-described second bandpass filter included in the beam monitor 57 (S2701).
- the controller 58 may determine whether or not a guide laser beam is output from the guide laser device 40 (S2702). When the guide laser beam is not output (S2702: NO), the controller 58 may stand by until the guide laser beam is output from the guide laser device 40. When the guide laser beam is output (S2702: YES), the controller 58 may advance the process to S2703.
- step S2703 the controller 58 may acquire the beam profile of the guide laser beam using the beam monitor 57.
- the controller 58 may calculate the beam width Dg of the guide laser beam from the beam profile acquired in S2703 (S2704), and may end the processing according to this flowchart.
- FIG. 20C is a flowchart showing a process for controlling both beam wavefront adjusters 81 shown in FIG.
- the process shown in FIG. 20C may be performed by the controller 58 as a subroutine of S3000 shown in FIG. First, the controller 58 may compare the above difference ⁇ Dgt with 0 (S3002).
- the controller 58 may advance the process to S3004.
- a value obtained by subtracting a predetermined constant ⁇ P # 2 from the current optical power value P # 2 of both beam wavefront adjusters 81 may be set as the target optical power P2.
- the controller 58 may advance the process to S3005.
- a value obtained by adding a predetermined constant ⁇ P # 2 to the current optical power value P # 2 of both beam wavefront adjusters 81 may be set as the target optical power P2.
- the predetermined constant ⁇ P # 2 may be a positive value.
- the controller 58 may output a control signal to both beam wavefront tuners 81 so that the optical power of both beam wavefront tuners 81 approaches the target optical power P2 (S3006).
- the controller 58 may store the above-described P2 in the memory 1002 (described later) as the current optical power value P # 2 of both the beam wavefront adjusters 81 (S3007), and may end the processing according to this flowchart. .
- FIG. 20D is a flowchart showing a process for controlling the second both-beam wavefront adjuster 82 shown in FIG.
- the process shown in FIG. 20D may be performed by the controller 58 as a subroutine of S3450 shown in FIG. First, the controller 58 may compare the above-described difference ⁇ Wgt with 0 (S3452).
- the controller 58 may advance the process to S3454.
- a value obtained by subtracting a predetermined constant ⁇ P # 3 from the current optical power value P # 3 of the second both beam wavefront tuners 82 may be set as the target optical power P3.
- the controller 58 may advance the process to S3455.
- a value obtained by adding a predetermined constant ⁇ P # 3 to the current optical power value P # 3 of the second beam wavefront tuner 82 may be set as the target optical power P3.
- the predetermined constant ⁇ P # 3 may be a positive value.
- the controller 58 may output a control signal to the second beam wavefront tuner 82 so that the optical power of the second beam wavefront tuner 82 approaches the target optical power P3 (S3456).
- the controller 58 stores the above-described P3 in the memory 1002 (described later) as the current optical power value P # 3 of the second both-beam wavefront tuner 82 (S3457), and ends the processing according to this flowchart. May be.
- FIG. 21 schematically illustrates an exemplary configuration of a laser system included in the EUV light generation system according to the fifth embodiment of the present disclosure.
- the laser system 3 may include a master oscillator 300 and a plurality of amplifiers 301 to 303.
- the laser system 3 may include a guide laser device 340, a guide laser beam wavefront tuner 384, a beam combiner 344, and both beam wavefront tuners 381. Further, the laser system 3 may include a second both beam wavefront tuner 382, a beam splitter 356, a beam monitor 357, and a controller 358.
- the guide laser device 340 may be arranged so that the guide laser beam output from the guide laser device 340 is incident on the guide laser beam wavefront adjuster 384.
- the guide laser beam wavefront adjuster 384 may be disposed in the optical path of the guide laser beam output from the guide laser device 340.
- the master oscillator 300 may be configured to output seed light of a laser beam.
- the amplifier 301 may amplify the seed light output from the master oscillator 300, and the amplifier 302 may further amplify the laser beam amplified by the amplifier 301 and output from the amplifier 301.
- the beam combiner 344 may include a dichroic mirror.
- the laser beam output from the amplifier 302 may be incident on the first surface (the right surface in the drawing) of the beam combiner 344.
- the guide laser beam output from the guide laser beam wavefront adjuster 384 may be incident on the second surface (the left surface in the drawing) of the beam combiner 344.
- the beam combiner 344 may transmit the laser beam incident on the first surface with a high transmittance and reflect the guide laser beam incident on the second surface with a high reflectance.
- the beam combiner 344 may be installed at a predetermined installation angle with respect to the optical path of each beam so that the traveling direction of the laser beam and the traveling direction of the guide laser beam substantially coincide with each other.
- Both beam wavefront adjusters 381 may be arranged in the optical path of the laser beam and the guide laser beam output from the beam combiner 344.
- the amplifier 303 may pass the laser beam and the guide laser beam output from the both beam wavefront adjusters 381. At this time, the amplifier 303 may amplify and pass at least the laser beam.
- the second both beam wavefront tuners 382 may be disposed in the optical paths of the laser beam and the guide laser beam that have passed through the amplifier 303.
- the beam splitter 356 may be disposed in the optical path of the laser beam and the guide laser beam output from the second both beam wavefront tuners 382.
- the beam splitter 356 may transmit at least the laser beam with high transmittance toward the beam transmitter 50 (FIG. 2), and may reflect a part of the laser beam and the guide laser beam as sample light.
- the beam monitor 357 may be disposed in the optical path of the sample light including the laser beam reflected by the beam splitter 356 and the guide laser beam.
- the configurations of the guide laser device 340, the guide laser beam wavefront tuner 384, the beam combiner 344, and both beam wavefront tuners 381 are respectively the above-described guide laser device 40, guide laser beam wavefront tuner 84, beam combiner 44, and The configuration of both beam wavefront tuners 81 may be the same.
- the configurations of the second both beam wavefront tuners 382, beam splitter 356, and beam monitor 357 may be the same as the configurations of the above-described second beam wavefront tuners 82, beam splitter 56, and beam monitor 57, respectively.
- the controller 358 may control the guide laser beam wavefront adjuster 384, both beam wavefront adjusters 381, and the second both beam wavefront adjusters 382 based on the detection result output from the beam monitor 357.
- the function of the controller 358 may be the same as the function of the controller 58 described in the fourth embodiment.
- the second both beam wavefront tuners 382 may not be provided.
- the function of the controller 358 may be the same as the function of the controller 58 described in the first embodiment.
- the controller 358 performs the guide laser beam wavefront adjuster 384, the both beam wavefronts based on the parameters related to the wavefront of the guide laser beam.
- An adjuster 381 and a second both beam wavefront adjuster 382 may be controlled.
- the wavefront of the laser beam can be controlled within a predetermined range even at the initial output of the laser beam.
- FIG. 22 is a block diagram showing a schematic configuration of the controller 58.
- the controller 58 in the above-described embodiment may be configured by a general-purpose control device such as a computer or a programmable controller. For example, it may be configured as follows.
- the controller includes a processing unit 1000, a storage memory 1005, a user interface 1010, a parallel I / O controller 1020, a serial I / O controller 1030, an A / D, and D / A converter connected to the processing unit 1000. 1040. Further, the processing unit 1000 may include a CPU 1001, a memory 1002 connected to the CPU 1001, a timer 1003, and a GPU 1004.
- the processing unit 1000 may read a program stored in the storage memory 1005.
- the processing unit 1000 may execute the read program, read data from the storage memory 1005 in accordance with execution of the program, or store data in the storage memory 1005.
- the parallel I / O controller 1020 may be connected to devices 1021 to 102x that can communicate with each other via a parallel I / O port.
- the parallel I / O controller 1020 may control communication using a digital signal via a parallel I / O port that is performed in the process in which the processing unit 1000 executes a program.
- the serial I / O controller 1030 may be connected to devices 1031 to 103x that can communicate with each other via a serial I / O port.
- the serial I / O controller 1030 may control communication using a digital signal via a serial I / O port that is performed in a process in which the processing unit 1000 executes a program.
- the A / D and D / A converter 1040 may be connected to devices 1041 to 104x that can communicate with each other via an analog port.
- the A / D and D / A converter 1040 may control communication using an analog signal via an analog port that is performed in the process in which the processing unit 1000 executes a program.
- the user interface 1010 may be configured such that the operator displays the execution process of the program by the processing unit 1000, or causes the processing unit 1000 to stop the program execution by the operator or perform interrupt processing.
- the CPU 1001 of the processing unit 1000 may perform arithmetic processing of a program.
- the memory 1002 may temporarily store a program during the course of execution of the program by the CPU 1001 or temporarily store data during a calculation process.
- the timer 1003 may measure time and elapsed time, and output the time and elapsed time to the CPU 1001 according to execution of the program.
- the GPU 1004 may process the image data according to the execution of the program and output the result to the CPU 1001.
- the devices 1021 to 102x connected to the parallel I / O controller 1020 and capable of communicating via the parallel I / O port may be the EUV light generation controller 5, other controllers, or the like.
- Devices 1031 to 103x connected to the serial I / O controller 1030 and capable of communicating via the serial I / O port include a guide laser device 40, a beam monitor 57, a both-beam wavefront adjuster 81, and a second both-beam wavefront. It may be an adjuster 82, a laser beam wavefront adjuster 83, a guide laser beam wavefront adjuster 84, or the like.
- the devices 1041 to 104x connected to the A / D and D / A converter 1040 and capable of communicating via analog ports may be various sensors such as a temperature sensor, a pressure sensor, and a vacuum gauge. With the configuration as described above, the controller 58 may be able to realize the operation shown in the flowchart.
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Abstract
このレーザビーム制御装置は、ガイドレーザ装置と、ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、レーザシステムから出力されたレーザビーム及びガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、レーザビーム及びガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてガイドレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、を備えてもよい。
Description
本開示は、レーザビーム制御装置及び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:Extreme Ultra Violet)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。
極端紫外光生成装置としては、ターゲット物質にレーザビーム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:レーザ励起プラズマ)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。
本開示の1つの観点に係るレーザビーム制御装置は、ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、レーザシステムから出力されたレーザビームの進行方向及びガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてガイドレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、を備えてもよい。
本開示の他の1つの観点に係るレーザビーム制御装置は、ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及びガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、を備えてもよい。
本開示の他の1つの観点に係るレーザビーム制御装置は、ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及びガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてガイドレーザビーム波面調節器及びレーザビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、を備えてもよい。
本開示の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、レーザシステムから出力されたレーザビームの進行方向及びガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてガイドレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラとを備えるレーザビーム制御装置と、
レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、レーザビームをチャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、を備えてもよい。
レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、レーザビームをチャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、を備えてもよい。
本開示の他の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及びガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラとを備えるレーザビーム制御装置と、
レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、レーザビームをチャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、を備えてもよい。
レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、レーザビームをチャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、を備えてもよい。
本開示の他の1つの観点に係る極端紫外光生成装置は、ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及びガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、ビーム結合器から出力されたレーザビーム及びビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方についてのビームモニタによる検出結果に基づいてガイドレーザビーム波面調節器及びレーザビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラとを備えるレーザビーム制御装置と、
レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、レーザビームをチャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、を備えてもよい。
レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、レーザビームをチャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、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、本開示の第1の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。
図3Aは、波面調節器の機能を説明するための図である。
図3Bは、波面調節器の機能を説明するための図である。
図4Aは、ガイドレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器による波面調節の原理を説明するための図である。
図4Bは、ガイドレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器による波面調節の原理を説明するための図である。
図4Cは、ガイドレーザビーム波面調節器及び両ビーム波面調節器による波面調節の原理を説明するための図である。
図5は、第1の実施形態におけるコントローラの例示的な動作を示すフローチャートである。
図6Aは、図5に示された初期設定の処理を示すフローチャートである。
図6Bは、図5に示されたレーザビームの波面に関するパラメータの算出処理を示すフローチャートである。
図6Cは、図5に示されたガイドレーザビームの波面に関するパラメータの算出処理を示すフローチャートである。
図6Dは、図5に示されたガイドレーザビーム波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。
図6Eは、図5に示された両ビーム波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。
図7Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第1の例を概略的に示す。
図7Bは、ビームモニタの第1の例を適用する場合の波面の検出原理を説明するための図である。
図8は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第2の例を概略的に示す。
図9は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第3の例を概略的に示す。
図10は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタの第4の例を概略的に示す。
図11Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第1の例を概略的に示す。
図11Bは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第1の例を概略的に示す。
図11Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第1の例を概略的に示す。
図12Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第2の例を概略的に示す。
図12Bは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第2の例を概略的に示す。
図12Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第2の例を概略的に示す。
図12Dは、波面調節器の第2の例におけるVRMの構成を示す一部断面図である。
図13Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第3の例を概略的に示す。
図13Bは、波面調節器の第3の例におけるデフォーマブルミラーの構成を示す平面図である。
図13Cは、図13Bに示されるデフォーマブルミラーの一部断面図である。
図14は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第4の例を概略的に示す。
図15は、本開示の第2の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。
図16は、本開示の第3の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。
図17は、本開示の第4の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。
図18Aは、ガイドレーザビーム波面調節器、両ビーム波面調節器及び第2の両ビーム波面調節器による波面及びビーム幅の調節原理を説明するための図である。
図18Bは、ガイドレーザビーム波面調節器、両ビーム波面調節器及び第2の両ビーム波面調節器による波面及びビーム幅の調節原理を説明するための図である。
図19は、第4の実施形態におけるコントローラの例示的な動作を示すフローチャートである。
図20Aは、図19に示された初期設定の処理を示すフローチャートである。
図20Bは、図19に示されたガイドレーザビームのビーム幅の算出処理を示すフローチャートである。
図20Cは、図19に示された両ビーム波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。
図20Dは、図19に示された第2の両ビーム波面調節器を制御する処理を示すフローチャートである。
図21は、本開示の第5の実施形態のEUV光生成システムに含まれるレーザシステムの例示的な構成を概略的に示す。
図22は、コントローラの概略構成を示すブロック図である。
以下、本開示のいくつか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。
<内容>
1.概要
2.極端紫外光生成システムの全体説明
2.1 構成
2.2 動作
3.波面調節器を含むEUV光生成システム(第1の実施形態)
3.1 構成
3.2 原理
3.3 動作
3.3.1 メインフロー
3.3.2 初期設定(S2100の詳細)
3.3.3 Wdの算出(S2200の詳細)
3.3.4 Wgの算出(S2300の詳細)
3.3.5 ガイドレーザビーム波面調節器の制御(S2600の詳細)
3.3.6 両ビーム波面調節器の制御(S3400の詳細)
3.4 ビームモニタの例
3.4.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
3.4.2 ビーム幅とスポット幅の検出
3.4.3 シャックハルトマン波面センサ
3.4.4 シャックハルトマン波面センサとビームプロファイラとの組合せ
3.5 波面調節器の例
3.5.1 凹レンズと凸レンズとの組合せ
3.5.2 VRMの利用
3.5.3 デフォーマブルミラーの利用
3.5.4 軸外放物面凸面ミラーと軸外放物面凹面ミラーとの組合せ
4.レーザビームの波面をガイドレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第2の実施形態)
5.レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とを調節するEUV光生成システム(第3の実施形態)
6.波面とビーム幅とを調節するEUV光生成システム(第4の実施形態)
6.1 構成
6.2 動作
6.2.1 メインフロー
6.2.2 初期設定(S2150の詳細)
6.2.3 Dgの算出(S2700の詳細)
6.2.4 両ビーム波面調節器の制御(S3000の詳細)
6.2.5 第2の両ビーム波面調節器の制御(S3450の詳細)
7.レーザシステム(第5の実施形態)
8.コントローラの構成
1.概要
2.極端紫外光生成システムの全体説明
2.1 構成
2.2 動作
3.波面調節器を含むEUV光生成システム(第1の実施形態)
3.1 構成
3.2 原理
3.3 動作
3.3.1 メインフロー
3.3.2 初期設定(S2100の詳細)
3.3.3 Wdの算出(S2200の詳細)
3.3.4 Wgの算出(S2300の詳細)
3.3.5 ガイドレーザビーム波面調節器の制御(S2600の詳細)
3.3.6 両ビーム波面調節器の制御(S3400の詳細)
3.4 ビームモニタの例
3.4.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
3.4.2 ビーム幅とスポット幅の検出
3.4.3 シャックハルトマン波面センサ
3.4.4 シャックハルトマン波面センサとビームプロファイラとの組合せ
3.5 波面調節器の例
3.5.1 凹レンズと凸レンズとの組合せ
3.5.2 VRMの利用
3.5.3 デフォーマブルミラーの利用
3.5.4 軸外放物面凸面ミラーと軸外放物面凹面ミラーとの組合せ
4.レーザビームの波面をガイドレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第2の実施形態)
5.レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とを調節するEUV光生成システム(第3の実施形態)
6.波面とビーム幅とを調節するEUV光生成システム(第4の実施形態)
6.1 構成
6.2 動作
6.2.1 メインフロー
6.2.2 初期設定(S2150の詳細)
6.2.3 Dgの算出(S2700の詳細)
6.2.4 両ビーム波面調節器の制御(S3000の詳細)
6.2.5 第2の両ビーム波面調節器の制御(S3450の詳細)
7.レーザシステム(第5の実施形態)
8.コントローラの構成
1.概要
LPP式のEUV光生成装置では、チャンバ内に出力されたターゲット物質に、レーザシステムから出力されるレーザビームを集光して照射することにより、ターゲット物質をプラズマ化してもよい。プラズマからは、EUV光を含む光が放射されてもよい。放射されたEUV光は、チャンバ内に配置されたEUV集光ミラーによって集光され、露光装置等の外部装置に出力されてもよい。
LPP式のEUV光生成装置では、チャンバ内に出力されたターゲット物質に、レーザシステムから出力されるレーザビームを集光して照射することにより、ターゲット物質をプラズマ化してもよい。プラズマからは、EUV光を含む光が放射されてもよい。放射されたEUV光は、チャンバ内に配置されたEUV集光ミラーによって集光され、露光装置等の外部装置に出力されてもよい。
レーザシステムからチャンバに至るレーザビームの光路に配置された光学素子は、レーザビームのエネルギーを吸収することによって、加熱される場合がある。その結果、光学素子が変形し、レーザビームの波面が変形する場合がある。レーザビームの波面が変形すると、レーザビームの集光位置も変動し、露光装置へのEUV光の出力が不安定となる場合がある。
そこで、レーザビームの光路に波面調節器を配置し、波面調節器を制御することにより、レーザビームの波面を調節することが考えられる。さらに、この波面調節器にガイドレーザビームを入射させ、波面調節器から出力されたガイドレーザビームの波面を光学素子の下流側で検出し、この検出結果に基づいて波面調節器を制御することが考えられる。これにより、レーザビームの出力休止中においても波面調節器を制御し得る。
しかしながら、レーザビームとガイドレーザビームとを分光するために、あるいは、増幅器においてレーザビームとガイドレーザビームとに異なるゲインを与えるために、レーザビームとガイドレーザビームとは異なる波長成分を含む場合がある。その場合には、仮に光学素子の上流側でレーザビームとガイドレーザビームとの波面を一致させたとしても、光の回折の影響により、光学素子の下流側ではレーザビームとガイドレーザビームとの波面が一致しなくなる場合があり得る。従って、レーザビームの出力休止中においてガイドレーザビームの波面に基づいて波面調節器を制御しても、レーザビームを出力開始したときのレーザビームの波面が所望の値とならない場合があり得る。
本開示の1つの観点によれば、ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路にガイドレーザビーム波面調節器を配置してもよい。また、レーザシステムから出力されたレーザビームとガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームとをビーム結合器によって結合させてもよい。また、ビーム結合器から出力されたレーザビームとビーム結合器から出力されたガイドレーザビームとの光路に両ビーム波面調節器を配置してもよい。そして、両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームを光学素子に入射させ、光学素子から出力されたこれらのビームの波面を検出してもよい。
この構成において、レーザビームとガイドレーザビームとの波面が光学素子の下流側で一致するようにガイドレーザビーム波面調節器が制御されてもよい。その後、レーザビームの出力休止中であってもガイドレーザビームの波面に基づいて両ビーム波面調節器が制御され得る。これにより、レーザビームの波面が所望の値となるような調節が可能となる。
2.極端紫外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つのレーザシステム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及びレーザシステム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、ターゲット生成部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。ターゲット生成部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。ターゲット生成部26から出力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つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
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つのレーザシステム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及びレーザシステム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、ターゲット生成部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。ターゲット生成部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。ターゲット生成部26から出力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をレーザシステム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。必要な場合には、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、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、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。
また、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、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、レーザシステム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つのレーザ光経路に沿ってチャンバ2内を進み、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。
図1を参照に、レーザシステム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つのレーザ光経路に沿ってチャンバ2内を進み、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。
ターゲット生成部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。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、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、レーザシステム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。
3.波面調節器を含むEUV光生成システム(第1の実施形態)
3.1 構成
図2は、本開示の第1の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第1の実施形態においては、チャンバ2がクリーンルームフロアに配置され、レーザシステム3がサブファブフロアに配置されてもよい。サブファブフロアはクリーンルームフロアの階下に位置してもよい。レーザシステム3からチャンバ2内に出力されるレーザビームの進行方向を制御するためのレーザ光進行方向制御部34は、クリーンルームフロアとサブファブフロアとにまたがって配置されてもよい。レーザ光進行方向制御部34は、本開示に係るレーザビーム制御装置に相当し得る。レーザシステム3は、図示しない固定装置により筐体310内部に固定されていてもよい。筐体310は複数のエアサスペンション320によってサブファブフロアの床上に設置されていてもよい。
3.1 構成
図2は、本開示の第1の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第1の実施形態においては、チャンバ2がクリーンルームフロアに配置され、レーザシステム3がサブファブフロアに配置されてもよい。サブファブフロアはクリーンルームフロアの階下に位置してもよい。レーザシステム3からチャンバ2内に出力されるレーザビームの進行方向を制御するためのレーザ光進行方向制御部34は、クリーンルームフロアとサブファブフロアとにまたがって配置されてもよい。レーザ光進行方向制御部34は、本開示に係るレーザビーム制御装置に相当し得る。レーザシステム3は、図示しない固定装置により筐体310内部に固定されていてもよい。筐体310は複数のエアサスペンション320によってサブファブフロアの床上に設置されていてもよい。
サブファブフロアに位置する筐体310内部において、レーザ光進行方向制御部34は、ガイドレーザ装置40と、ガイドレーザビーム波面調節器84と、ビーム結合器44とを含んでもよい。ガイドレーザ装置40は、そのガイドレーザ装置40から出力されるガイドレーザビームがガイドレーザビーム波面調節器84に入射するように配置されてもよい。
ガイドレーザ装置40は、連続発振(CW発振)するレーザ装置でも、所定の繰り返し周波数でパルス発振するレーザ装置でもよい。ガイドレーザビームの平均出力光エネルギーは、レーザシステム3から出力されるレーザビームの平均出力光エネルギーよりも低くてもよい。さらに、ガイドレーザビームは、レーザシステム3から出力されるレーザビームとは異なる波長成分を含んでもよい。
ガイドレーザビーム波面調節器84は、ガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されていてもよい。ガイドレーザビーム波面調節器84は、複数のミラー又は複数のレンズを含んでもよい。あるいは、少なくとも1つのミラーと少なくとも1つのレンズとの組合せを含んでもよい。ガイドレーザビーム波面調節器84の具体的構成の例については後述する。なお、本願において、ガイドレーザビーム波面調節器84が少なくとも1つのミラーを含む場合に、ガイドレーザビーム波面調節器84から出力されたガイドレーザビームとは、ガイドレーザビーム波面調節器84によって反射されたガイドレーザビームを意味してもよい。ガイドレーザビーム波面調節器84が複数のレンズを含む場合に、ガイドレーザビーム波面調節器84から出力されたガイドレーザビームとは、ガイドレーザビーム波面調節器84を透過したガイドレーザビームを意味してもよい。
ビーム結合器44は、ダイクロイックミラーを含んでもよい。ビーム結合器44の第1の面(図中左側の面)には、レーザシステム3から出力されたレーザビームが入射してもよい。ビーム結合器44の第2の面(図中右側の面)には、ガイドレーザビーム波面調節器84から出力されたガイドレーザビームが入射してもよい。ビーム結合器44は、第1の面に入射したレーザビームを高い透過率で透過させ、第2の面に入射したガイドレーザビームを高い反射率で反射してもよい。ビーム結合器44は、レーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とを実質的に一致させるように、上記各ビームの光路に対して所定の設置角度で設置されてもよい。なお、本願において、ビーム結合器44から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームとは、ビーム結合器44を透過したレーザビーム及びビーム結合器によって反射されたガイドレーザビームを意味してもよい。
また、ビーム結合器44は、レーザビームを高い反射率で反射し、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させる構成を有してもよい。その場合には、ビーム結合器44から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームとは、ビーム結合器44によって反射されたレーザビーム及びビーム結合器を透過したガイドレーザビームを意味してもよい。
また、ビーム結合器44は、レーザビームを高い反射率で反射し、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させる構成を有してもよい。その場合には、ビーム結合器44から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームとは、ビーム結合器44によって反射されたレーザビーム及びビーム結合器を透過したガイドレーザビームを意味してもよい。
サブファブフロアにおいて、レーザ光進行方向制御部34は、両ビーム波面調節器81を含んでもよい。両ビーム波面調節器81は、ビーム結合器44から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に配置されていてもよい。両ビーム波面調節器81は、複数のミラー又は複数のレンズを含んでもよい。あるいは、少なくとも1つのミラーと少なくとも1つのレンズとの組合せを含んでもよい。両ビーム波面調節器81の具体的構成の例については後述する。なお、本願において、両ビーム波面調節器81から出力されたレーザビーム又はガイドレーザビームとは、両ビーム波面調節器81によって反射されたレーザビーム又はガイドレーザビームを意味してもよい。両ビーム波面調節器81から出力されたレーザビーム又はガイドレーザビームとは、両ビーム波面調節器81を透過したレーザビーム又はガイドレーザビームを意味してもよい。
サブファブフロアとクリーンルームフロアとにまたがる領域において、レーザ光進行方向制御部34は、ビーム伝送器50を含んでもよい。ビーム伝送器50は、中空の光路管500を含んでもよい。光路管500内は真空でもよく、光路管500内には乾燥空気又は不活性ガス等が導入されてもよい。ビーム伝送器50は、複数の高反射ミラー51を含んでもよい。複数の高反射ミラー51は、両ビーム波面調節器81から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームが、クリーンルームフロアに導かれるように配置されてもよい。複数の高反射ミラー51は、複数のミラーホルダ511にそれぞれ支持されてもよい。
クリーンルームフロアにおいて、チャンバ2は、チャンバ基準部材10上に固定されてもよい。チャンバ基準部材10は、設置機構9によってクリーンルームフロアの床上に固定されてもよい。チャンバ基準部材10は、レーザ光進行方向制御部34の一部を構成する光学素子群を収容してもよい。
クリーンルームフロアにおいて、レーザ光進行方向制御部34は、光検出部55と、コントローラ58と、高反射ミラー59及び69とを含んでもよい。光検出部55と高反射ミラー59及び69とは、チャンバ基準部材10内に配置されてもよい。
高反射ミラー59は、ビーム伝送器50によってクリーンルームフロアに伝播されたレーザビーム及びガイドレーザビームを、光検出部55に向けて反射するように配置されてもよい。
光検出部55は、ビームスプリッタ56と、ビームモニタ57とを含んでもよい。ビームスプリッタ56は、高反射ミラー59で反射されたレーザビームを高い透過率で高反射ミラー69に向けて透過させてもよい。さらに、ビームスプリッタ56は、高反射ミラー59で反射されたレーザビームの一部及びガイドレーザビームを、サンプル光としてビームモニタ57に向けて反射するように構成されてもよい。ビームモニタ57は、ビームモニタ57に入射したサンプル光の波面に関するパラメータを算出するためのビームプロファイルを検出し、検出結果をコントローラ58へ出力するよう構成されてもよい。
コントローラ58は、ガイドレーザ装置40に制御信号を送信し、所望のタイミングでガイドレーザビームを出力又は停止させる機能を有してもよい。また、コントローラ58は、ビームモニタ57から出力される検出結果に基づいて、サンプル光の波面に関するパラメータを算出してもよい。その後、コントローラ58は、算出結果を利用して、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81をフィードバック制御してもよい。制御の具体例は図3A~図6Eを用いて後述する。
高反射ミラー69は、ビームスプリッタ56を透過したレーザビームを、ミラー収納容器70内に向けて反射するように配置されてもよい。ミラー収納容器70には、ウインドウ21aが設けられてもよく、高反射ミラー69において反射されたレーザビームがウインドウ21aを高い透過率で透過してもよい。ウインドウ21aを透過したレーザビームは、平面ミラー76において高い反射率で反射され、レーザ光集光ミラー220において高い反射率で反射されて、プラズマ生成領域25に供給されるターゲットに集光されてもよい。
3.2 原理
図3A及び図3Bは、波面調節器の機能を説明するための図である。ここではガイドレーザビームの波面を調節するガイドレーザビーム波面調節器84について説明するが、レーザビームの波面及びガイドレーザビームの波面を調節する両ビーム波面調節器81についても同様でよい。図3Aにおいては、ガイドレーザビーム波面調節器84が、平面状の波面を有するガイドレーザビーム(平面波)を、凹面状の波面を有するガイドレーザビームに変化させている。図3Bにおいては、ガイドレーザビーム波面調節器84が、平面状の波面を有するガイドレーザビーム(平面波)を、凸面状の波面を有するガイドレーザビームに変化させている。
図3A及び図3Bは、波面調節器の機能を説明するための図である。ここではガイドレーザビームの波面を調節するガイドレーザビーム波面調節器84について説明するが、レーザビームの波面及びガイドレーザビームの波面を調節する両ビーム波面調節器81についても同様でよい。図3Aにおいては、ガイドレーザビーム波面調節器84が、平面状の波面を有するガイドレーザビーム(平面波)を、凹面状の波面を有するガイドレーザビームに変化させている。図3Bにおいては、ガイドレーザビーム波面調節器84が、平面状の波面を有するガイドレーザビーム(平面波)を、凸面状の波面を有するガイドレーザビームに変化させている。
すなわち、ガイドレーザビーム波面調節器84は、ガイドレーザビームの波面を、図3Aに示されるように変化させることも、図3Bに示されるように変化させることも可能な光学素子であってもよい。また、ガイドレーザビーム波面調節器84は、所定範囲における任意の曲率を有する波面を、所定範囲における他の任意の曲率を有する波面に変化させることが可能であってもよい。
ガイドレーザビーム波面調節器84が焦点距離Fを有する場合において、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーPは、以下の式で表され得る。
P=1/F
Fが正の値を有する場合は、平面波が、ガイドレーザビーム波面調節器84の主点(principal point)から前方への距離が焦点距離Fである位置において集光されるような凹面状の波面を有するガイドレーザビームに変換され得る(図3A参照)。
Fが負の値を有する場合は、平面波が、ガイドレーザビーム波面調節器84の主点から後方への距離が焦点距離Fである位置にある仮想の点光源から生成された光の波面と同等の凸面状の波面を有するガイドレーザビームに変換され得る(図3B参照)。
P=1/F
Fが正の値を有する場合は、平面波が、ガイドレーザビーム波面調節器84の主点(principal point)から前方への距離が焦点距離Fである位置において集光されるような凹面状の波面を有するガイドレーザビームに変換され得る(図3A参照)。
Fが負の値を有する場合は、平面波が、ガイドレーザビーム波面調節器84の主点から後方への距離が焦点距離Fである位置にある仮想の点光源から生成された光の波面と同等の凸面状の波面を有するガイドレーザビームに変換され得る(図3B参照)。
図4A~図4Cは、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81による波面調節の原理を説明するための図である。レーザシステム3から出力されたレーザビームは、ビーム伝送器50を通ってチャンバ2内に入射してもよい。ビーム伝送器50の入力端から出力端までの光路の長さは数十メートルに達してもよく、ビーム伝送器50は複数の高反射ミラー51を含んでもよい。ガイドレーザ装置40から出力されたガイドレーザビームも、ビーム伝送器50を通ってよい。レーザビーム及びガイドレーザビームは、ビーム伝送器50とチャンバ2との間に配置された光検出部55に入射してもよい。レーザビームの一部及びガイドレーザビームは、光検出部55に含まれるビームモニタ57に入射してもよい。
ビーム伝送器50の高反射ミラー51がレーザビームのエネルギーによって加熱されて変形すると、ビーム伝送器50の入力端から出力端までの光路において波面の歪みが蓄積される場合がある。例えば、高反射ミラー51が加熱されて変形すると、レーザビーム及びガイドレーザビームが、図4Aに示される波面を有するようになる場合がある。このように、波面が変化するとレーザビーム及びガイドレーザビームの進行に伴ってそれぞれのビーム幅も変化し得る。このとき、レーザビームとガイドレーザビームとでは波長が異なるため、光の回折の影響が異なる場合がある。例えば、ガイドレーザビームは図4Aに破線で示されるように僅かに波面が変形するのに対し、ガイドレーザビームに含まれる波長成分よりも長い波長成分を有するレーザビームは、図4Aに一点鎖線で示されるように大幅に波面が変形し得る。なお、図4Aにおいて、ビーム伝送器50の上流側において、レーザビームの波面及びガイドレーザビームの波面はほぼ同一であるとする。
そこで、図4Bに示されるように、レーザビームの波面及びガイドレーザビームの波面の検出結果に基づいて、ガイドレーザビーム波面調節器84を制御してもよい。これにより、ビームモニタ57においてレーザビームの波面及びガイドレーザビームの波面がほぼ一致するように、ガイドレーザビームの波面が調節されてもよい。このとき、ビーム伝送器50の上流側において、レーザビームの波面及びガイドレーザビームの波面は互いに異なっていてもよい。
さらに、図4Cに示されるように、ガイドレーザビームの波面の検出結果に基づいて、両ビーム波面調節器81を制御してもよい。これにより、ビームモニタ57におけるガイドレーザビームの波面が所望の値となるように調節されてもよい。このとき、図4Bを参照しながら説明したように、ガイドレーザビーム波面調節器84が、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面における光の回折の影響の違いを補償するように制御されている。従って、ビームモニタ57において、レーザビームの波面はガイドレーザビームの波面にほぼ一致し得る。
このようにして、ビームモニタ57におけるレーザビームの波面が所望の値に調節されてもよい。これによれば、ビーム伝送器50において生じた波面の歪みだけでなく、ビーム伝送器50より上流側の光路において生じた波面の歪みも調節し得る。
3.3 動作
3.3.1 メインフロー
図5は、第1の実施形態におけるコントローラ58の例示的な動作を示すフローチャートである。コントローラ58は、ガイドレーザビームを用いてレーザビームの波面が所望の値となるように、以下のようにガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御してもよい。
まず、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御するための初期設定を行ってもよい(S2100)。
3.3.1 メインフロー
図5は、第1の実施形態におけるコントローラ58の例示的な動作を示すフローチャートである。コントローラ58は、ガイドレーザビームを用いてレーザビームの波面が所望の値となるように、以下のようにガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御してもよい。
まず、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御するための初期設定を行ってもよい(S2100)。
次に、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御し、ビームモニタ57から検出結果を受信して、レーザビームの波面に関するパラメータWdを算出してもよい(S2200)。
次に、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御し、ビームモニタ57から検出結果を受信して、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgを算出してもよい(S2300)。
次に、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御し、ビームモニタ57から検出結果を受信して、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgを算出してもよい(S2300)。
次に、コントローラ58は、レーザビームの波面に関するパラメータWdとガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgとの差ΔWdgを、以下の式によって算出してもよい(S2400)。
ΔWdg=Wd-Wg
ΔWdg=Wd-Wg
次に、コントローラ58は、S2400で算出された差ΔWdgの絶対値が所定の閾値ΔWdgr以下であるか否かを判定してもよい(S2500)。所定の閾値ΔWdgrは、正の値でもよい。
差ΔWdgの絶対値が所定の閾値ΔWdgr以下ではない場合(S2500;NO)、コントローラ58は、差ΔWdgが0に近づくように、ガイドレーザビーム波面調節器84を制御してもよい(S2600)。そして、コントローラ58は、処理を上述のS2300に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
差ΔWdgの絶対値が所定の閾値ΔWdgr以下である場合(S2500;YES)、コントローラ58は、処理をS3200に進めてもよい。
差ΔWdgの絶対値が所定の閾値ΔWdgr以下である場合(S2500;YES)、コントローラ58は、処理をS3200に進めてもよい。
S3200において、コントローラ58は、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgと所定値Wtとの差ΔWgtを、以下の式によって算出してもよい。
ΔWgt=Wg-Wt
所定値Wtは、例えば、レーザビームをプラズマ生成領域25に集光するために望ましいレーザビームの波面に相当する値であってもよい。
ΔWgt=Wg-Wt
所定値Wtは、例えば、レーザビームをプラズマ生成領域25に集光するために望ましいレーザビームの波面に相当する値であってもよい。
次に、コントローラ58は、S3200で算出された差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下であるか否かを判定してもよい(S3300)。所定の閾値ΔWgtrは、正の値でもよい。
差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下ではない場合(S3300;NO)、コントローラ58は、差ΔWgtが0に近づくように、両ビーム波面調節器81を制御してもよい(S3400)。次に、コントローラ58は、S2300と同様に、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgを算出してもよい(S3500)。そして、コントローラ58は、処理を上述のS3200に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下である場合(S3300;YES)、コントローラ58は、処理をS3600に進めてもよい。
差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下である場合(S3300;YES)、コントローラ58は、処理をS3600に進めてもよい。
S3600において、コントローラ58は、波面の制御が完了したこと(波面OK)を示す信号を、EUV光生成制御部5に出力してもよい。S2100の処理が終了してからS3600の処理が終了するまでの間は、ターゲット生成部26からターゲット27が出力されなくてもよい。また、S2100の処理が終了してからS3600の処理が終了するまでの間は、S2200でレーザビームの波面に関するパラメータWdを算出する場合を除いて、レーザシステム3からレーザビームが出力されなくてもよい。S3600の処理が行われた後、EUV光生成制御部5による制御によって、ターゲット生成部26からターゲット27が出力され、レーザシステム3からレーザビームが出力されてもよい。
その後、コントローラ58は、EUV光生成制御部5から信号を受信することにより、ガイドレーザビームを用いた波面制御を中止するか否かを判定してもよい(S3700)。EUV光生成制御部5から制御中止を示す信号を受信した場合(S3700:YES)、コントローラ58は、制御を中止し、本フローチャートによる処理を終了してもよい。制御中止を示す信号を受信していない場合(S3700:NO)、上述のS3500に戻ってその後の処理を繰り返してもよい。S3700からS3500に戻った場合に、その後S3500からS3700までの処理が行われている間は、ターゲット27及びレーザビームの出力が行われてもよい。
3.3.2 初期設定(S2100の詳細)
図6Aは、図5に示された初期設定の処理を示すフローチャートである。図6Aに示される処理は、図5に示されたS2100のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
図6Aは、図5に示された初期設定の処理を示すフローチャートである。図6Aに示される処理は、図5に示されたS2100のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
まず、コントローラ58は、波面の制御が完了していないこと(波面NG)を示す信号を、EUV光生成制御部5に出力してもよい(S2101)。これにより、EUV光生成制御部5が、ターゲット生成部26からのターゲット27の出力を停止させ、レーザシステム3からのレーザビームの出力を停止させてもよい。
次に、コントローラ58は、初期値の設定を行ってもよい(S2102)。具体的には、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーの現在値P#1と、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2とを、0に設定してもよい。
S2102の後、コントローラ58は、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
S2102の後、コントローラ58は、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
3.3.3 Wdの算出(S2200の詳細)
図6Bは、図5に示されたレーザビームの波面に関するパラメータWdの算出処理を示すフローチャートである。図6Bに示される処理は、図5に示されたS2200のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
図6Bは、図5に示されたレーザビームの波面に関するパラメータWdの算出処理を示すフローチャートである。図6Bに示される処理は、図5に示されたS2200のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
まず、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御して、ビームモニタ57に含まれる第1のバンドパスフィルタをセットしてもよい(S2201)。第1のバンドパスフィルタは、レーザビームに含まれる波長成分を高い透過率で透過させ、ガイドレーザビームに含まれる波長成分を減衰させる又は遮断する光学フィルタであってもよい。ビームモニタ57及びこれに含まれる第1のバンドパスフィルタの具体例については、後述する。
次に、コントローラ58は、EUV光生成制御部5から出力される信号を受信し、レーザシステム3からレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S2202)。レーザビームが出力されていない場合(S2202:NO)、コントローラ58はレーザシステム3からレーザビームが出力されるまで待機してもよい。レーザビームが出力された場合(S2202:YES)、コントローラ58は処理をS2203に進めてもよい。
S2203において、コントローラ58は、ビームモニタ57から出力された検出結果に基づいて、波面に関するパラメータXdを算出してもよい。
次に、コントローラ58は、算出された波面に関するパラメータXdを、レーザビームの波面に関するパラメータWdとして、メモリ1002(後述)に記憶させ(S2204)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、算出された波面に関するパラメータXdを、レーザビームの波面に関するパラメータWdとして、メモリ1002(後述)に記憶させ(S2204)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
3.3.4 Wgの算出(S2300の詳細)
図6Cは、図5に示されたガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgの算出処理を示すフローチャートである。図6Cに示される処理は、図5に示されたS2300又はS3500のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
図6Cは、図5に示されたガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgの算出処理を示すフローチャートである。図6Cに示される処理は、図5に示されたS2300又はS3500のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
まず、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御して、ビームモニタ57に含まれる第2のバンドパスフィルタをセットしてもよい(S2301)。第2のバンドパスフィルタは、ガイドレーザビームに含まれる波長成分を高い透過率で透過させ、レーザビームに含まれる波長成分を減衰させる又は遮断する光学フィルタであってもよい。ビームモニタ57及びこれに含まれる第2のバンドパスフィルタの具体例については、後述する。
次に、コントローラ58は、ガイドレーザ装置40からガイドレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S2302)。ガイドレーザビームが出力されていない場合(S2302:NO)、コントローラ58はガイドレーザ装置40からガイドレーザビームが出力されるまで待機してもよい。ガイドレーザビームが出力された場合(S2302:YES)、コントローラ58は処理をS2303に進めてもよい。
S2303において、コントローラ58は、ビームモニタ57から出力された検出結果に基づいて、波面に関するパラメータXgを算出してもよい。
次に、コントローラ58は、算出された波面に関するパラメータXgを、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgとして、メモリ1002(後述)に記憶させ(S2304)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、算出された波面に関するパラメータXgを、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgとして、メモリ1002(後述)に記憶させ(S2304)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
3.3.5 ガイドレーザビーム波面調節器の制御(S2600の詳細)
図6Dは、図5に示されたガイドレーザビーム波面調節器84を制御する処理を示すフローチャートである。図6Dに示される処理は、図5に示されたS2600のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔWdgと0とを比較してもよい(S2602)。
図6Dは、図5に示されたガイドレーザビーム波面調節器84を制御する処理を示すフローチャートである。図6Dに示される処理は、図5に示されたS2600のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔWdgと0とを比較してもよい(S2602)。
S2602において、差ΔWdgが0より小さい場合(ΔWdg<0)、コントローラ58は処理をS2604に進めてもよい。S2604において、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーの現在値P#1から所定の定数ΔP#1を減算した値を、目標オプティカルパワーP1として設定してもよい。
S2602において、差ΔWdgが0より大きい場合(ΔWdg>0)、コントローラ58は処理をS2605に進めてもよい。S2605において、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーの現在値P#1に所定の定数ΔP#1を加算した値を、目標オプティカルパワーP1として設定してもよい。所定の定数ΔP#1は、正の値でもよい。
次に、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーが目標オプティカルパワーP1に近づくようにガイドレーザビーム波面調節器84に制御信号を出力してもよい(S2606)。
次に、コントローラ58は、上述のP1を、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーの現在値P#1としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S2607)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、上述のP1を、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーの現在値P#1としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S2607)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
3.3.6 両ビーム波面調節器の制御(S3400の詳細)
図6Eは、図5に示された両ビーム波面調節器81を制御する処理を示すフローチャートである。図6Eに示される処理は、図5に示されたS3400のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔWgtと0とを比較してもよい(S3402)。
図6Eは、図5に示された両ビーム波面調節器81を制御する処理を示すフローチャートである。図6Eに示される処理は、図5に示されたS3400のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔWgtと0とを比較してもよい(S3402)。
S3402において、差ΔWgtが0より小さい場合(ΔWgt<0)、コントローラ58は処理をS3404に進めてもよい。S3404において、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2から所定の定数ΔP#2を減算した値を、目標オプティカルパワーP2として設定してもよい。
S3402において、差ΔWgtが0より大きい場合(ΔWgt>0)、コントローラ58は処理をS3405に進めてもよい。S3405において、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2に所定の定数ΔP#2を加算した値を、目標オプティカルパワーP2として設定してもよい。所定の定数ΔP#2は、正の値でもよい。
次に、コントローラ58は、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーが目標オプティカルパワーP2に近づくように両ビーム波面調節器81に制御信号を出力してもよい(S3406)。
次に、コントローラ58は、上述のP2を、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S3407)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、上述のP2を、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S3407)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
第1の実施形態によれば、レーザシステム3からレーザビームが出力されていないときにも、コントローラ58は、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータに基づいて、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御し得る。これにより、レーザシステム3から出力されるレーザビームの出力初期においても、レーザビームの波面を予め定めた範囲内へ制御でき、チャンバ内でターゲット物質に照射されるレーザビームの集光位置を安定化し得る。
3.4 ビームモニタの例
3.4.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
図7Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第1の例を概略的に示す。図7Bは、ビームモニタの第1の例を適用する場合の波面の検出原理を説明するための図である。第1の例において、ビームモニタ57は、サンプル光の進行方向における2つの異なる位置におけるビームプロファイルを検出してもよい。なお、サンプル光とは、ビームスプリッタ56によって反射されてビームモニタ57に入射するレーザビームの一部及びガイドレーザビームでもよい。ビームプロファイルは、例えばレーザビーム又はガイドレーザビームのビーム断面における光強度分布であってもよい。
3.4.1 2つの異なる位置におけるビーム幅の検出
図7Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第1の例を概略的に示す。図7Bは、ビームモニタの第1の例を適用する場合の波面の検出原理を説明するための図である。第1の例において、ビームモニタ57は、サンプル光の進行方向における2つの異なる位置におけるビームプロファイルを検出してもよい。なお、サンプル光とは、ビームスプリッタ56によって反射されてビームモニタ57に入射するレーザビームの一部及びガイドレーザビームでもよい。ビームプロファイルは、例えばレーザビーム又はガイドレーザビームのビーム断面における光強度分布であってもよい。
図7Aに示されるように、ビームモニタ57は、第1のバンドパスフィルタ71及び第2のバンドパスフィルタ72と、ビームスプリッタ73と、高反射ミラー77と、転写光学系75及び79と、ビームプロファイラ570及び590と、を含んでもよい。ビームプロファイラ570及び590の各々は、例えばラインセンサまたはCCDカメラであってもよい。
第1のバンドパスフィルタ71及び第2のバンドパスフィルタ72は、駆動部78によって移動可能に構成されてもよい。駆動部78は、コントローラ58によって制御されてもよい。第1のバンドパスフィルタ71は、レーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。第2のバンドパスフィルタ72は、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。
ビームスプリッタ73は、サンプル光の一部を転写光学系75に向けて透過させ、当該サンプル光の他の一部を高反射ミラー77に向けて反射するように構成及び配置されてもよい。高反射ミラー77は、ビームスプリッタ73によって反射された光を高い反射率で転写光学系79に向けて反射するように配置されてもよい。
転写光学系75は、サンプル光の光路上の任意の位置A1におけるビームプロファイルをビームプロファイラ570の受光面に転写してもよい。転写光学系79は、サンプル光の光路上の別の任意の位置A2におけるビームプロファイルをビームプロファイラ590の受光面に転写してもよい。位置A1とビームプロファイラ570の受光面との間のサンプル光の光路に沿った距離は、位置A2とビームプロファイラ590の受光面との間のサンプル光の光路に沿った距離に等しくてもよい。ビームプロファイラ570及び590は、受光面に転写されたビームプロファイルのデータをコントローラ58に出力してもよい。
コントローラ58は、ビームプロファイラ570からの出力データに基づいて、位置A1におけるサンプル光のビーム幅Da1を算出してもよい。「ビーム幅」は、光強度分布内のピーク強度に対して1/e2以上の強度を有する部分の幅であってもよい。
さらに、コントローラ58は、ビームプロファイラ570及び590からの出力データに基づいて、サンプル光の波面に関するパラメータとして波面の曲率を算出してもよい。例えば、コントローラ58はビームプロファイラ590からの出力に基づいて、位置A2におけるサンプル光のビーム幅Da2を算出してもよい。そして、コントローラ58は、サンプル光のビーム幅Da1及びDa2の差から、サンプル光の波面の曲率を算出してもよい。サンプル光の波面の曲率を算出するために、ビームダイバージェンスθを下式によって算出してもよい。
θ=tan-1{(Da2-Da1)/2L}
ここで、Lは、サンプル光の光路に沿った位置A1と位置A2との間の距離でもよい。
θ=tan-1{(Da2-Da1)/2L}
ここで、Lは、サンプル光の光路に沿った位置A1と位置A2との間の距離でもよい。
図7Aに示されるように、駆動部78がサンプル光の光路上に第1のバンドパスフィルタ71を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、サンプル光のうちのレーザビームの波長成分が到達し得る。従って、コントローラ58により、レーザビームのビーム幅及び波面に関するパラメータが算出され得る。
駆動部78がサンプル光の光路上に第2のバンドパスフィルタ72を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、サンプル光のうちのガイドレーザビームの波長成分が到達し得る。従って、コントローラ58により、ガイドレーザビームのビーム幅及び波面に関するパラメータが算出され得る。
なお、転写光学系75及び79は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波長に対して色収差を補正する機能を有するのが好ましい。例えば、転写光学系75及び79の各々は、色消しレンズやその組合せであるのが好ましい。さらに、転写光学系75及び79は、原理的に色収差が少ない構成であることが好ましい。
第1の例によれば、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、ビームプロファイラ570が共通に用いられ、あるいは、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、ビームプロファイラ590が共通に用いられるので、高精度にレーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とのずれが検出され得る。
以上の算出結果に基づいて、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御してもよい。コントローラ58は、図5~図6Eのフローチャートに示された動作と同様に動作してもよい。
3.4.2 ビーム幅とスポット幅の検出
図8は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第2の例を概略的に示す。第2の例において、ビームモニタ57は、サンプル光のビームプロファイルと、集光されたサンプル光のスポット幅とを検出するために、ビームスプリッタ73によってサンプル光を分岐させてもよい。
図8は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第2の例を概略的に示す。第2の例において、ビームモニタ57は、サンプル光のビームプロファイルと、集光されたサンプル光のスポット幅とを検出するために、ビームスプリッタ73によってサンプル光を分岐させてもよい。
図8に示されるように、ビームモニタ57は、第1のバンドパスフィルタ71及び第2のバンドパスフィルタ72と、ビームスプリッタ73と、集光光学系74と、転写光学系75と、ビームプロファイラ540及び570と、を含んでもよい。
第1のバンドパスフィルタ71及び第2のバンドパスフィルタ72は、駆動部78によって移動可能に構成されてもよい。駆動部78は、コントローラ58によって制御されてもよい。第1のバンドパスフィルタ71は、レーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。第2のバンドパスフィルタ72は、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。
ビームスプリッタ73は、サンプル光の一部を転写光学系75に向けて透過させ、他の一部を集光光学系74に向けて反射するように構成及び配置されてもよい。
ビームスプリッタ73は、サンプル光の一部を転写光学系75に向けて透過させ、他の一部を集光光学系74に向けて反射するように構成及び配置されてもよい。
転写光学系75は、サンプル光の光路上の位置A1におけるビームプロファイルをビームプロファイラ570の受光面に転写するように配置されてもよい。集光光学系74は、ビームスプリッタ73から分岐されたサンプル光の一部を、ビームプロファイラ540の受光面に集光するように配置されてもよい。ビームプロファイラ540は、上記受光面が集光光学系74の主点から所定距離X離れて位置するように、配置されてもよい。
所定距離Xは、要求された波面を有するレーザビームが集光光学系74によって焦点を結ぶ距離であってもよい。要求された波面とは、レーザビームがレーザ光集光ミラー220によって集光された場合に、プラズマ生成領域25において所定の集光性能を実現できるよう設定された波面であってよい。要求された波面が平面波である場合には、所定距離Xは集光光学系74の焦点距離でよい。要求された波面が凸面状の波面である場合には、所定距離Xは集光光学系74の焦点距離よりも長い距離でよい。要求された波面が凹面状の波面である場合には、所定距離Xは集光光学系74の焦点距離よりも短い距離でよい。ビームプロファイラ570は、その受光面に転写されたビーム断面における光強度分布のデータをコントローラ58に出力してもよい。ビームプロファイラ540は、その受光面に集光された集光スポットにおける光強度分布のデータをコントローラ58に出力してもよい。
コントローラ58は、ビームプロファイラ570からのデータに基づいて、位置A1におけるサンプル光のビーム幅Da1を算出してもよい。さらに、コントローラ58は、ビームプロファイラ540からのデータに基づいて、集光されたサンプル光のスポット幅Sdを算出してもよい。そして、コントローラ58は、サンプル光の波面の曲率を算出してもよい。サンプル光の波面の曲率を算出するために、ビームダイバージェンスθを下式によって算出してもよい。
θ=Sp/X
θ=Sp/X
駆動部78がサンプル光の光路上に第1のバンドパスフィルタ71を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、サンプル光のうちのレーザビームの波長成分が到達し得る。従って、コントローラ58により、レーザビームのビーム幅及び波面に関するパラメータが算出され得る。
駆動部78がサンプル光の光路上に第2のバンドパスフィルタ72を移動させた場合、ビームスプリッタ73には、サンプル光のうちのガイドレーザビームの波長成分が到達し得る。従って、コントローラ58により、ガイドレーザビームのビーム幅及び波面に関するパラメータが算出され得る。
なお、集光光学系74及び転写光学系75は、レーザビーム及びガイドレーザビームの波長に対して色収差を補正する機能を有するのが好ましい。例えば、集光光学系74及び転写光学系75の各々は、色消しレンズやその組合せであるのが好ましい。さらに、集光光学系74及び転写光学系75は原理的に色収差が少ない構成であることが好ましい。
第2の例によれば、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、ビームプロファイラ540が共通に用いられ、あるいは、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、ビームプロファイラ570が共通に用いられるので、高精度にレーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とのずれが検出され得る。
以上の算出結果に基づいて、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御してもよい。コントローラ58は、図5~図6Eのフローチャートに示された動作と同様に動作してもよい。
3.4.3 シャックハルトマン波面センサ
図9は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第3の例を概略的に示す。第3の例においては、サンプル光の波面に関するパラメータとして波面の曲率を計測するために、シャックハルトマン波面センサ90が用いられてもよい。
図9は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第3の例を概略的に示す。第3の例においては、サンプル光の波面に関するパラメータとして波面の曲率を計測するために、シャックハルトマン波面センサ90が用いられてもよい。
図9に示されるように、ビームモニタ57は、第1のバンドパスフィルタ71及び第2のバンドパスフィルタ72と、シャックハルトマン波面センサ90とを含んでもよい。シャックハルトマン波面センサ90は、スクリーン92と、CCDカメラ93とを含んでもよい。スクリーン92の代わりに、マイクロレンズアレイ(図示せず)が用いられてもよい。
第1のバンドパスフィルタ71及び第2のバンドパスフィルタ72は、駆動部78によって移動可能に構成されてもよい。駆動部78は、コントローラ58によって制御されてもよい。第1のバンドパスフィルタ71は、レーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。第2のバンドパスフィルタ72は、ガイドレーザビームを高い透過率で透過させ、他の波長の光を減衰させる又は遮断する光学フィルタでもよい。
スクリーン92は、多数のピンホールが二次元配置された光学素子でもよい。CCDカメラ93は、スクリーン92によって形成される干渉縞を撮像するための素子でもよい。
コントローラ58は、CCDカメラ93からの出力に基づいて、サンプル光の波面に関するパラメータとして波面の曲率を算出してもよい。スクリーン92によって形成される干渉縞の形状(例えば、干渉縞における光強度のピーク間の間隔)は、サンプル光の波長と波面の曲率とに依存し得る。従って、サンプル光の波長が既知であれば、干渉縞の形状からサンプル光の波面の曲率が算出され得る。
駆動部78がサンプル光の光路上に第1のバンドパスフィルタ71を移動させた場合、シャックハルトマン波面センサ90には、サンプル光のうちのレーザビームの波長成分が到達し得る。従って、コントローラ58により、レーザビームの波面の曲率が算出され得る。
駆動部78がサンプル光の光路上に第2のバンドパスフィルタ72を移動させた場合、シャックハルトマン波面センサ90には、サンプル光のうちのガイドレーザビームの波長成分が到達し得る。従って、コントローラ58により、ガイドレーザビームの波面の曲率が算出され得る。
第3の例によれば、レーザビームとガイドレーザビームとを検出するために、シャックハルトマン波面センサ90が共通に用いられるので、高精度にレーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とのずれが検出され得る。
以上の算出結果に基づいて、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81を制御してもよい。コントローラ58は、図5~図6Eのフローチャートに示された動作と同様に動作してもよい。
3.4.4 シャックハルトマン波面センサとビームプロファイラとの組合せ
図10は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第4の例を概略的に示す。第4の例においては、シャックハルトマン波面センサ90が用いられる他、サンプル光のビーム幅を計測するために、ビームスプリッタ73と、高反射ミラー77と、転写光学系79と、ビームプロファイラ590と、を含んでもよい。
コントローラ58は、ビームプロファイラ590からの出力データに基づいて、位置A2におけるサンプル光のビーム幅を算出してもよい。
他の点については、第3の例と同様でよい。
図10は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおけるビームモニタ57の第4の例を概略的に示す。第4の例においては、シャックハルトマン波面センサ90が用いられる他、サンプル光のビーム幅を計測するために、ビームスプリッタ73と、高反射ミラー77と、転写光学系79と、ビームプロファイラ590と、を含んでもよい。
コントローラ58は、ビームプロファイラ590からの出力データに基づいて、位置A2におけるサンプル光のビーム幅を算出してもよい。
他の点については、第3の例と同様でよい。
3.5 波面調節器の例
3.5.1 凹レンズと凸レンズとの組合せ
図11A~図11Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第1の例を概略的に示す。波面調節器の第1の例は、例えば、ガイドレーザビーム波面調節器84として用いられてもよい。第1の例においては、波面調節器は、凹レンズ891と、凸レンズ892と、を含んでもよい。
3.5.1 凹レンズと凸レンズとの組合せ
図11A~図11Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第1の例を概略的に示す。波面調節器の第1の例は、例えば、ガイドレーザビーム波面調節器84として用いられてもよい。第1の例においては、波面調節器は、凹レンズ891と、凸レンズ892と、を含んでもよい。
凹レンズ891は、ガイドレーザ装置40(図2参照)から出力されたガイドレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ893によって固定されていてもよい。ミラーホルダ893は、固定プレート896に固定されていてもよい。凹レンズ891は、ガイドレーザビームを透過させてもよい。
凸レンズ892は、凹レンズ891を透過したガイドレーザビームが入射する位置に、ミラーホルダ894によって支持されていてもよい。ミラーホルダ894は、リニアステージ895を介して固定プレート896に支持されていてもよい。リニアステージ895は、ミラーホルダ894によって支持された凸レンズ892が、ガイドレーザビームの光路軸に沿って固定プレート896に対して往復動できるように、ミラーホルダ894を支持してもよい。凸レンズ892は、ガイドレーザビームを、ビーム結合器44(図2参照)に向けて透過させてもよい。
凹レンズ891は、凹レンズ891の主点からガイドレーザビームの上流側に焦点距離F1離れた位置に前方焦点X1を有してもよい。凸レンズ892は、凸レンズ892の主点からガイドレーザビームの上流側に焦点距離F2離れた位置に前方焦点X2を有してもよい。図11Aに示されるように、凹レンズ891の前方焦点X1と凸レンズ892の前方焦点X2とが一致するとき、この波面調節器のオプティカルパワーはほぼ0でもよい。
図11Bに示されるように、リニアステージ895が凸レンズ892をガイドレーザビームの下流側に移動させることにより、凹レンズ891の前方焦点X1よりも凸レンズ892の前方焦点X2がガイドレーザビームの下流側に移動させられてもよい。このとき、波面調節器のオプティカルパワーは正の値を有してもよい。
図11Cに示されるように、リニアステージ895が凸レンズ892をガイドレーザビームの上流側に移動させることにより、凹レンズ891の前方焦点X1よりも凸レンズ892の前方焦点X2がガイドレーザビームの上流側に移動させられてもよい。このとき、波面調節器のオプティカルパワーは負の値を有してもよい。
これにより、波面調節器は、ガイドレーザビームの波面を調節し得る。
これにより、波面調節器は、ガイドレーザビームの波面を調節し得る。
第1の例においては、波面調節器が、凹レンズ891と凸レンズ892との組合せを含むものとしたが、図2に例示されたガイドレーザビーム波面調節器84及び両ビーム波面調節器81のように、凹面ミラーと凸面ミラーとの組合せを含むものとしてもよい。
3.5.2 VRMの利用
図12A~図12Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第2の例を概略的に示す。波面調節器の第2の例は、ガイドレーザビーム波面調節器84又は両ビーム波面調節器81として用いられてもよい。第2の例においては、波面調節器は、VRM(Variable Radius Mirror:曲率可変ミラー)85を含んでもよい。
図12A~図12Cは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第2の例を概略的に示す。波面調節器の第2の例は、ガイドレーザビーム波面調節器84又は両ビーム波面調節器81として用いられてもよい。第2の例においては、波面調節器は、VRM(Variable Radius Mirror:曲率可変ミラー)85を含んでもよい。
VRM85は、両ビーム波面調節器81として用いられる場合には、ビーム結合器44(図2参照)から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって支持されていてもよい。
VRM85は、反射面の曲率を変更できるミラーであってもよい。VRM85は、図12Aに示されるような平面ミラーに変形することができてもよい。このとき、VRM85のオプティカルパワーはほぼ0でもよい。VRM85は、図12Bに示されるように焦点距離が+Fである凹面ミラーに変形することができてもよい。このとき、VRM85のオプティカルパワーは正の値を有してもよい。VRM85は、図12Cに示されるように焦点距離が-Fである凸面ミラーに変形することができてもよい。このとき、VRM85のオプティカルパワーは負の値を有してもよい。これにより、VRM85は、レーザビームの波面を調節し得る。
図12Dは、波面調節器の第2の例におけるVRMの構成を示す一部断面図である。VRM85は、圧力容器851と、反射板852と、供給配管853と、排出配管854と、圧力調節器855と、を含んでもよい。
圧力容器851は、水などの液体を収容する剛性の容器であってもよい。反射板852は、圧力容器851の開口部に嵌め込まれた弾性を有する板であってもよい。反射板852の1つの面は、レーザビーム及びガイドレーザビームを高い反射率で反射し得る反射層を備え、この反射層の表面が圧力容器851の外部に露出していてもよい。
供給配管853及び排出配管854のそれぞれの一端は、圧力容器851に接続されていてもよい。供給配管853及び排出配管854のそれぞれの他端は、圧力調節器855に接続されていてもよい。
圧力調節器855は、コントローラ58から出力される制御信号に基づいて、供給配管853から圧力容器851内に液体を供給して圧力容器851内の圧力を増加させてもよい。圧力調節器855は、コントローラ58から出力される制御信号に基づいて、排出配管854から圧力容器851内の液体を排出させて圧力容器851内の圧力を減少させてもよい。
圧力容器851内の圧力を増減させることで、反射板852の反射層の曲率を調節できてもよい。これにより、反射板852の反射層によって反射されるレーザビーム及びガイドレーザビームの波面が調節されてもよい。
3.5.3 デフォーマブルミラーの利用
図13Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第3の例を概略的に示す。波面調節器の第3の例は、ガイドレーザビーム波面調節器84又は両ビーム波面調節器81として用いられてもよい。第3の例においては、波面調節器は、デフォーマブルミラー87を含んでもよい。
図13Aは、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第3の例を概略的に示す。波面調節器の第3の例は、ガイドレーザビーム波面調節器84又は両ビーム波面調節器81として用いられてもよい。第3の例においては、波面調節器は、デフォーマブルミラー87を含んでもよい。
デフォーマブルミラー87は、両ビーム波面調節器81として用いられる場合には、ビーム結合器44(図2参照)から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によってその位置を固定されていてもよい。デフォーマブルミラー87は、球面と異なる形状の波面を有するレーザビーム及びガイドレーザビームであっても、反射面の形状を制御することによって高精度に波面を補正し得る。
波面調節器は、平面ミラー88をさらに含んでもよい。デフォーマブルミラー87は、レーザビーム及びガイドレーザビームを平面ミラー88に向けて反射してもよい。平面ミラー88は、デフォーマブルミラー87によって反射されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。平面ミラー88は、レーザビーム及びガイドレーザビームを、ビーム伝送器50(図2参照)に向けて反射してもよい。
図13Bは、波面調節器の第3の例におけるデフォーマブルミラーの構成を示す平面図である。図13Cは、図13Bに示されるデフォーマブルミラーの一部断面図である。デフォーマブルミラー87は、基板871と、絶縁層872と、複数の下電極873と、複数の圧電性部材874と、上電極875と、反射層876と、を含んでもよい。
基板871は、デフォーマブルミラー87のベースとなる基板であってもよい。絶縁層872は、基板871の上面側に形成されていてもよい。複数の下電極873は、絶縁層872の上面側に、互いに離れた位置に形成されていてもよい。複数の圧電性部材874は、複数の下電極873の上面側にそれぞれ形成されていてもよい。上電極875は、複数の圧電性部材874の上面側にまたがって、共通の電極として形成されていてもよい。反射層876は、上電極875の上面側に形成され、レーザビーム及びガイドレーザビームを高い反射率で反射できるようになっていてもよい。
以上の構成において、図示しない電圧制御回路により、上電極875に共通の電位V0を印加するとともに、複数の下電極873に電位V1~V7をそれぞれ印加してもよい。これにより、複数の圧電性部材874をそれぞれ変形させて、反射層876の表面形状を変更させてもよい。
3.5.4 軸外放物面凸面ミラーと軸外放物面凹面ミラーとの組合せ
図14は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第4の例を概略的に示す。波面調節器の第4の例は、ガイドレーザビーム波面調節器84又は両ビーム波面調節器81として用いられてもよい。第4の例においては、波面調節器は、軸外放物面凸面ミラー821と、軸外放物面凹面ミラー822と、平面ミラー823及び824と、ミラー固定プレート825と、駆動機構(図示せず)と、を含んでもよい。
図14は、第1の実施形態に係るEUV光生成システムにおける波面調節器の第4の例を概略的に示す。波面調節器の第4の例は、ガイドレーザビーム波面調節器84又は両ビーム波面調節器81として用いられてもよい。第4の例においては、波面調節器は、軸外放物面凸面ミラー821と、軸外放物面凹面ミラー822と、平面ミラー823及び824と、ミラー固定プレート825と、駆動機構(図示せず)と、を含んでもよい。
波面調節器の第4の例が両ビーム波面調節器81として用いられる場合に、軸外放物面凸面ミラー821は、ビーム結合器44(図2参照)から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。軸外放物面凸面ミラー821は、レーザビーム及びガイドレーザビームを軸外放物面凹面ミラー822に向けて反射してもよい。
軸外放物面凹面ミラー822は、ミラーホルダ(図示せず)によってミラー固定プレート825に固定されていてもよい。軸外放物面凹面ミラー822は、軸外放物面凸面ミラー821によって反射されたレーザビーム及びガイドレーザビームを平面ミラー823に向けて反射してもよい。
平面ミラー823は、別のミラーホルダ(図示せず)によってミラー固定プレート825に固定されていてもよい。平面ミラー823は、軸外放物面凹面ミラー822によって反射されたレーザビーム及びガイドレーザビームを、平面ミラー824に向けて反射してもよい。
平面ミラー824は、平面ミラー823によって反射されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に、ミラーホルダ(図示せず)によって固定されていてもよい。平面ミラー824は、レーザビーム及びガイドレーザビームを、ビーム伝送器50(図2参照)に向けて反射してもよい。
ミラー固定プレート825は、駆動機構によって矢印Y方向に移動させられてもよい。ミラー固定プレート825と軸外放物面凸面ミラー821及び平面ミラー824との間隔を伸縮させることにより、レーザビーム及びガイドレーザビームの波面が調節され得る。軸外放物面凹面ミラー822から平面波を出力しようとする場合には、軸外放物面凸面ミラー821からの反射光が、軸外放物面凹面ミラー822の焦点の位置から放射した仮想の光と同等の波面を有する光とみなせるように調節されてもよい。ビーム結合器44から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームが平面波である場合に、軸外放物面凸面ミラー821の焦点の位置と軸外放物面凹面ミラー822の焦点の位置とは同じであってもよい。
4.レーザビームの波面をガイドレーザビームの波面に一致させるEUV光生成システム(第2の実施形態)
図15は、本開示の第2の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第2の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、レーザシステム3とビーム結合器44との間の光路に、レーザビーム波面調節器83を含んでもよい。レーザビーム波面調節器83の構成は、両ビーム波面調節器81の構成と同様でよい。第2の実施形態に係るEUV光生成システムは、ガイドレーザビーム波面調節器84(図2参照)を含まなくてもよい。
図15は、本開示の第2の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第2の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、レーザシステム3とビーム結合器44との間の光路に、レーザビーム波面調節器83を含んでもよい。レーザビーム波面調節器83の構成は、両ビーム波面調節器81の構成と同様でよい。第2の実施形態に係るEUV光生成システムは、ガイドレーザビーム波面調節器84(図2参照)を含まなくてもよい。
第2の実施形態において、コントローラ58は、レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面との差があれば、この差が小さくなるように、レーザビーム波面調節器83を制御してもよい。コントローラ58は、レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とをほぼ一致させた後、第1の実施形態と同様に、ガイドレーザビームの波面の検出結果に基づいて両ビーム波面調節器81を制御することにより、レーザビームの波面を調節してもよい。なお、本願において、レーザビーム波面調節器83から出力されたレーザビーム又はガイドレーザビームとは、レーザビーム波面調節器83によって反射されたレーザビーム又はガイドレーザビームを意味してもよい。レーザビーム波面調節器83から出力されたレーザビーム又はガイドレーザビームとは、レーザビーム波面調節器83を透過したレーザビーム又はガイドレーザビームを意味してもよい。
他の点については、第1の実施形態と同様でよい。
他の点については、第1の実施形態と同様でよい。
5.レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とを調節するEUV光生成システム(第3の実施形態)
図16は、本開示の第3の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第3の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、ガイドレーザ装置40とビーム結合器44との間の光路に、ガイドレーザビーム波面調節器84を含んでもよい。第3の実施形態に係るEUV光生成システムは、両ビーム波面調節器81(図15参照)を含まなくてもよい。
図16は、本開示の第3の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第3の実施形態に係るEUV光生成システムは、サブファブフロアにおいて、ガイドレーザ装置40とビーム結合器44との間の光路に、ガイドレーザビーム波面調節器84を含んでもよい。第3の実施形態に係るEUV光生成システムは、両ビーム波面調節器81(図15参照)を含まなくてもよい。
第3の実施形態において、コントローラ58は、レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面との差があれば、この差が小さくなるように、ガイドレーザビーム波面調節器84又はレーザビーム波面調節器83を制御してもよい。コントローラ58は、レーザビームの波面とガイドレーザビームの波面とをほぼ一致させた後、ガイドレーザビームの波面の検出結果に基づいて、ガイドレーザビーム波面調節器84及びレーザビーム波面調節器83の両方を同じ制御量で制御してもよい。同じ制御量で制御するとは、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーの変化量とレーザビーム波面調節器83のオプティカルパワーの変化量とがほぼ同じになるように両方を制御することを意味し得る。
他の点については、第2の実施形態と同様でよい。
他の点については、第2の実施形態と同様でよい。
6.波面とビーム幅とを調節するEUV光生成システム(第4の実施形態)
6.1 構成
図17は、本開示の第4の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第4の実施形態に係るEUV光生成システムは、第1の実施形態の構成に加えて、クリーンルームフロアにおいて、ビーム伝送器50と光検出部55との間の光路に、第2の両ビーム波面調節器82を含んでもよい。第2の両ビーム波面調節器82の構成は、両ビーム波面調節器81の構成と同様でよい。他の点については、第1の実施形態と同様の構成を有してもよい。
また、第2の実施形態又は第3の実施形態の構成に、第2の両ビーム波面調節器82が加えられてもよい(図示せず)。
6.1 構成
図17は、本開示の第4の実施形態に係るEUV光生成システムの例示的な構成を示す一部断面図である。第4の実施形態に係るEUV光生成システムは、第1の実施形態の構成に加えて、クリーンルームフロアにおいて、ビーム伝送器50と光検出部55との間の光路に、第2の両ビーム波面調節器82を含んでもよい。第2の両ビーム波面調節器82の構成は、両ビーム波面調節器81の構成と同様でよい。他の点については、第1の実施形態と同様の構成を有してもよい。
また、第2の実施形態又は第3の実施形態の構成に、第2の両ビーム波面調節器82が加えられてもよい(図示せず)。
図18A及び図18Bは、ガイドレーザビーム波面調節器84、両ビーム波面調節器81及び第2の両ビーム波面調節器82による波面及びビーム幅の調節原理を説明するための図である。上述の図4Cに示されるように、ガイドレーザビーム波面調節器84によってレーザビームとガイドレーザビームの波面を一致させ、両ビーム波面調節器81によって波面を調節しても、所望のビーム幅とならない場合があり得る。
そこで、図18Aに示されるように、両ビーム波面調節器81は、ビームモニタ57におけるガイドレーザビームのビーム幅が所定の値となるように制御されてもよい。すなわち、両ビーム波面調節器81は、ビームモニタ57における波面の検出結果に基づいて制御されるのではなく、ビームモニタ57におけるビーム幅の検出結果に基づいて制御されてもよい。
さらに、図18Bに示されるように、第2の両ビーム波面調節器82は、ビームモニタ57におけるガイドレーザビームの波面に関するパラメータが所定の値となるように制御されてもよい。すなわち、第2の両ビーム波面調節器82は、ビームモニタ57における波面の検出結果に基づいて制御されてもよい。
このようにして、ビームモニタ57におけるビーム幅と波面とが所望の値に調節されてもよい。なお、ビーム伝送器50と第2の両ビーム波面調節器82との間の光路に、ビーム伝送器50からのレーザビーム及びガイドレーザビームのビーム幅を検出するための第2のビームモニタ(図示せず)を配置してもよい。すなわち、ビームモニタ57の検出結果に基づいて波面に関するパラメータを算出し、第2のビームモニタの検出結果に基づいてビーム幅を算出してもよい。
6.2 動作
6.2.1 メインフロー
図19は、第4の実施形態におけるコントローラ58の例示的な動作を示すフローチャートである。コントローラ58は、ガイドレーザビームを用いてレーザビームの波面及びビーム幅が所望の値となるように、以下のようにガイドレーザビーム波面調節器84、両ビーム波面調節器81及び第2の両ビーム波面調節器82を制御してもよい。
6.2.1 メインフロー
図19は、第4の実施形態におけるコントローラ58の例示的な動作を示すフローチャートである。コントローラ58は、ガイドレーザビームを用いてレーザビームの波面及びビーム幅が所望の値となるように、以下のようにガイドレーザビーム波面調節器84、両ビーム波面調節器81及び第2の両ビーム波面調節器82を制御してもよい。
まず、コントローラ58は、ガイドレーザビーム波面調節器84、両ビーム波面調節器81及び第2の両ビーム波面調節器82を制御するための初期設定を行ってもよい(S2150)。その後、コントローラ58は、処理をS2200に進めてもよい。S2200からS2600までの処理は、第1の実施形態と同様でよい。
S2500において、上述の差ΔWdgの絶対値が所定の閾値ΔWdgr以下である場合(S2500;YES)、コントローラ58は、処理をS2700に進めてもよい。
S2500において、上述の差ΔWdgの絶対値が所定の閾値ΔWdgr以下である場合(S2500;YES)、コントローラ58は、処理をS2700に進めてもよい。
S2700において、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御し、ビームモニタ57から検出結果を受信して、ガイドレーザビームのビーム幅Dgを算出してもよい。
次に、コントローラ58は、ガイドレーザビームのビーム幅Dgと所定値Dtとの差ΔDgtを、以下の式によって算出してもよい(S2800)。
ΔDgt=Dg-Dt
所定値Dtは、例えば、レーザビームの集光スポット幅が望ましい値となるようにするためのガイドレーザビームのビーム幅であってもよい。ガイドレーザビームのビーム幅は、ガイドレーザビーム波面調節器84による波面の制御によってレーザビームのビーム幅とは別個に変動し得る。しかし、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーが決定された条件のもとでは、ガイドレーザビームのビーム幅とレーザビームのビーム幅とはほぼ1対1に対応し得る。レーザビームのビーム幅が決定されれば、レーザビームの集光スポット幅が決定され得る。そこで、レーザビームの集光スポット幅が望ましい値となるようにするためのガイドレーザビームのビーム幅を、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーに対応付けて、ストレージメモリ1005(後述)に記憶させておいてもよい。このデータと、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーとに基づいて、所定値Dtが決定されてもよい。
ΔDgt=Dg-Dt
所定値Dtは、例えば、レーザビームの集光スポット幅が望ましい値となるようにするためのガイドレーザビームのビーム幅であってもよい。ガイドレーザビームのビーム幅は、ガイドレーザビーム波面調節器84による波面の制御によってレーザビームのビーム幅とは別個に変動し得る。しかし、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーが決定された条件のもとでは、ガイドレーザビームのビーム幅とレーザビームのビーム幅とはほぼ1対1に対応し得る。レーザビームのビーム幅が決定されれば、レーザビームの集光スポット幅が決定され得る。そこで、レーザビームの集光スポット幅が望ましい値となるようにするためのガイドレーザビームのビーム幅を、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーに対応付けて、ストレージメモリ1005(後述)に記憶させておいてもよい。このデータと、ガイドレーザビーム波面調節器84のオプティカルパワーとに基づいて、所定値Dtが決定されてもよい。
次に、コントローラ58は、S2800で算出された差ΔDgtの絶対値が所定の閾値ΔDgtr以下であるか否かを判定してもよい(S2900)。所定の閾値ΔDgtrは、正の値でもよい。
差ΔDgtの絶対値が所定の閾値ΔDgtr以下ではない場合(S2900;NO)、コントローラ58は、差ΔDgtが0に近づくように、両ビーム波面調節器81を制御してもよい(S3000)。そして、コントローラ58は、処理を上述のS2700に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
差ΔDgtの絶対値が所定の閾値ΔDgtr以下である場合(S2900;YES)、コントローラ58は、処理をS3100に進めてもよい。S3100において、コントローラ58は、S2300と同様に、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータWgを算出してもよい。その後、コントローラ58は、処理をS3200に進めてもよい。S3200及びその次のS3300の処理は、第1の実施形態と同様でよい。
S3300において、上述の差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下ではない場合(S3300;NO)、コントローラ58は、差ΔWgtが0に近づくように、第2の両ビーム波面調節器82を制御してもよい(S3450)。そして、コントローラ58は、処理を上述のS3100に戻してその後の処理を繰り返してもよい。
差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下である場合(S3300;YES)、コントローラ58は、処理をS3600に進めてもよい。S3600及びその次のS3700の処理は、第1の実施形態と同様でよい。
差ΔWgtの絶対値が所定の閾値ΔWgtr以下である場合(S3300;YES)、コントローラ58は、処理をS3600に進めてもよい。S3600及びその次のS3700の処理は、第1の実施形態と同様でよい。
S2150の処理が終了してからS3600の処理が終了するまでの間は、ターゲット生成部26からターゲット27が出力されなくてもよい。また、S2150の処理が終了してからS3600の処理が終了するまでの間は、S2200でレーザビームの波面に関するパラメータWdを算出する場合を除いて、レーザシステム3からレーザビームが出力されなくてもよい。S3600の処理が行われた後、EUV光生成制御部5による制御によって、ターゲット生成部26からターゲット27が出力され、レーザシステム3からレーザビームが出力されてもよい。
S3700において、EUV光生成制御部5から制御中止を示す信号を受信した場合(S3700:YES)、コントローラ58は、制御を中止し、本フローチャートによる処理を終了してもよい。制御中止を示す信号を受信していない場合(S3700:NO)、上述のS2700に戻ってその後の処理を繰り返してもよい。S3700からS2700に戻った場合に、その後S2700からS3700までの処理が行われている間は、ターゲット27及びレーザビームの出力が行われてもよい。
6.2.2 初期設定(S2150の詳細)
図20Aは、図19に示された初期設定の処理を示すフローチャートである。図20Aに示される処理は、図19に示されたS2150のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
図20Aは、図19に示された初期設定の処理を示すフローチャートである。図20Aに示される処理は、図19に示されたS2150のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
まず、コントローラ58は、波面の制御が完了していないこと(波面NG)を示す信号を、EUV光生成制御部5に出力してもよい(S2151)。これにより、EUV光生成制御部5が、ターゲット生成部26からのターゲット27の出力を停止させ、レーザシステム3からのレーザビームの出力を停止させてもよい。
次に、コントローラ58は、初期値の設定を行ってもよい(S2152)。具体的には、上述のオプティカルパワーの現在値P#1、P#2、及び第2の両ビーム波面調節器82のオプティカルパワーの現在値P#3を、0に設定してもよい。
S2152の後、コントローラ58は、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
S2152の後、コントローラ58は、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
6.2.3 Dgの算出(S2700の詳細)
図20Bは、図19に示されたガイドレーザビームのビーム幅Dgの算出処理を示すフローチャートである。図20Bに示される処理は、図19に示されたS2700のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
図20Bは、図19に示されたガイドレーザビームのビーム幅Dgの算出処理を示すフローチャートである。図20Bに示される処理は、図19に示されたS2700のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。
まず、コントローラ58は、ビームモニタ57を制御して、ビームモニタ57に含まれる上述の第2のバンドパスフィルタをセットしてもよい(S2701)。
次に、コントローラ58は、ガイドレーザ装置40からガイドレーザビームが出力されたか否かを判定してもよい(S2702)。ガイドレーザビームが出力されていない場合(S2702:NO)、コントローラ58はガイドレーザ装置40からガイドレーザビームが出力されるまで待機してもよい。ガイドレーザビームが出力された場合(S2702:YES)、コントローラ58は処理をS2703に進めてもよい。
S2703において、コントローラ58は、ビームモニタ57により、ガイドレーザビームのビームプロファイルを取得してもよい。
次に、コントローラ58は、S2703において取得したビームプロファイルから、ガイドレーザビームのビーム幅Dgを算出し(S2704)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、S2703において取得したビームプロファイルから、ガイドレーザビームのビーム幅Dgを算出し(S2704)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
6.2.4 両ビーム波面調節器の制御(S3000の詳細)
図20Cは、図19に示された両ビーム波面調節器81を制御する処理を示すフローチャートである。図20Cに示される処理は、図19に示されたS3000のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔDgtと0とを比較してもよい(S3002)。
図20Cは、図19に示された両ビーム波面調節器81を制御する処理を示すフローチャートである。図20Cに示される処理は、図19に示されたS3000のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔDgtと0とを比較してもよい(S3002)。
S3002において、差ΔDgtが0より小さい場合(ΔDgt<0)、コントローラ58は処理をS3004に進めてもよい。S3004において、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2から所定の定数ΔP#2を減算した値を、目標オプティカルパワーP2として設定してもよい。
S3002において、差ΔDgtが0より大きい場合(ΔDgt>0)、コントローラ58は処理をS3005に進めてもよい。S3005において、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2に所定の定数ΔP#2を加算した値を、目標オプティカルパワーP2として設定してもよい。所定の定数ΔP#2は、正の値でもよい。
次に、コントローラ58は、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーが目標オプティカルパワーP2に近づくように両ビーム波面調節器81に制御信号を出力してもよい(S3006)。
次に、コントローラ58は、上述のP2を、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S3007)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、上述のP2を、両ビーム波面調節器81のオプティカルパワーの現在値P#2としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S3007)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
6.2.5 第2の両ビーム波面調節器の制御(S3450の詳細)
図20Dは、図19に示された第2の両ビーム波面調節器82を制御する処理を示すフローチャートである。図20Dに示される処理は、図19に示されたS3450のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔWgtと0とを比較してもよい(S3452)。
図20Dは、図19に示された第2の両ビーム波面調節器82を制御する処理を示すフローチャートである。図20Dに示される処理は、図19に示されたS3450のサブルーチンとして、コントローラ58によって行われてもよい。まず、コントローラ58は、上述の差ΔWgtと0とを比較してもよい(S3452)。
S3452において、差ΔWgtが0より小さい場合(ΔWgt<0)、コントローラ58は処理をS3454に進めてもよい。S3454において、第2の両ビーム波面調節器82のオプティカルパワーの現在値P#3から所定の定数ΔP#3を減算した値を、目標オプティカルパワーP3として設定してもよい。
S3452において、差ΔWgtが0より大きい場合(ΔWgt>0)、コントローラ58は処理をS3455に進めてもよい。S3455において、第2の両ビーム波面調節器82のオプティカルパワーの現在値P#3に所定の定数ΔP#3を加算した値を、目標オプティカルパワーP3として設定してもよい。所定の定数ΔP#3は、正の値でもよい。
次に、コントローラ58は、第2の両ビーム波面調節器82のオプティカルパワーが目標オプティカルパワーP3に近づくように第2の両ビーム波面調節器82に制御信号を出力してもよい(S3456)。
次に、コントローラ58は、上述のP3を、第2の両ビーム波面調節器82のオプティカルパワーの現在値P#3としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S3457)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
次に、コントローラ58は、上述のP3を、第2の両ビーム波面調節器82のオプティカルパワーの現在値P#3としてメモリ1002(後述)に記憶させ(S3457)、本フローチャートによる処理を終了してもよい。
7.レーザシステム(第5の実施形態)
図21は、本開示の第5の実施形態のEUV光生成システムに含まれるレーザシステムの例示的な構成を概略的に示す。図21において、EUV光生成装置の図示は省略されている。第5の実施形態において、レーザシステム3は、マスターオシレータ300と、複数の増幅器301~303とを含んでもよい。
図21は、本開示の第5の実施形態のEUV光生成システムに含まれるレーザシステムの例示的な構成を概略的に示す。図21において、EUV光生成装置の図示は省略されている。第5の実施形態において、レーザシステム3は、マスターオシレータ300と、複数の増幅器301~303とを含んでもよい。
さらに、レーザシステム3は、ガイドレーザ装置340と、ガイドレーザビーム波面調節器384と、ビーム結合器344と、両ビーム波面調節器381とを含んでもよい。さらに、レーザシステム3は、第2の両ビーム波面調節器382と、ビームスプリッタ356と、ビームモニタ357と、コントローラ358とを含んでもよい。
ガイドレーザ装置340は、そのガイドレーザ装置340から出力されるガイドレーザビームがガイドレーザビーム波面調節器384に入射するように配置されてもよい。ガイドレーザビーム波面調節器384は、ガイドレーザ装置340から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されていてもよい。
マスターオシレータ300は、レーザビームの種光を出力するよう構成されてもよい。増幅器301は、マスターオシレータ300から出力された種光を増幅し、増幅器302は、増幅器301において増幅されて増幅器301から出力されたレーザビームを、さらに増幅してもよい。
ビーム結合器344は、ダイクロイックミラーを含んでもよい。ビーム結合器344の第1の面(図中右側の面)には、増幅器302から出力されたレーザビームが入射してもよい。ビーム結合器344の第2の面(図中左側の面)には、ガイドレーザビーム波面調節器384から出力されたガイドレーザビームが入射してもよい。ビーム結合器344は、第1の面に入射したレーザビームを高い透過率で透過させ、第2の面に入射したガイドレーザビームを高い反射率で反射してもよい。ビーム結合器344は、レーザビームの進行方向とガイドレーザビームの進行方向とを実質的に一致させるように、上記各ビームの光路に対して所定の設置角度で設置されてもよい。
両ビーム波面調節器381は、ビーム結合器344から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に配置されていてもよい。
増幅器303は、両ビーム波面調節器381から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームを通過させてもよい。このとき、増幅器303は、少なくともレーザビームを増幅して通過させてもよい。
第2の両ビーム波面調節器382は、増幅器303を通過したレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に配置されてもよい。
ビームスプリッタ356は、第2の両ビーム波面調節器382から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に配置されてもよい。ビームスプリッタ356は、少なくともレーザビームを高い透過率でビーム伝送器50(図2)に向けて透過させるとともに、レーザビームの一部及びガイドレーザビームをサンプル光として反射してもよい。
ビームモニタ357は、ビームスプリッタ356によって反射されたレーザビーム及びガイドレーザビームを含むサンプル光の光路に配置されてもよい。
ビームスプリッタ356は、第2の両ビーム波面調節器382から出力されたレーザビーム及びガイドレーザビームの光路に配置されてもよい。ビームスプリッタ356は、少なくともレーザビームを高い透過率でビーム伝送器50(図2)に向けて透過させるとともに、レーザビームの一部及びガイドレーザビームをサンプル光として反射してもよい。
ビームモニタ357は、ビームスプリッタ356によって反射されたレーザビーム及びガイドレーザビームを含むサンプル光の光路に配置されてもよい。
ガイドレーザ装置340、ガイドレーザビーム波面調節器384、ビーム結合器344及び両ビーム波面調節器381の構成は、それぞれ、上述のガイドレーザ装置40、ガイドレーザビーム波面調節器84、ビーム結合器44及び両ビーム波面調節器81の構成と同様でよい。第2の両ビーム波面調節器382、ビームスプリッタ356及びビームモニタ357の構成は、それぞれ、上述の第2の両ビーム波面調節器82、ビームスプリッタ56及びビームモニタ57の構成と同様でよい。
コントローラ358は、ビームモニタ357から出力される検出結果に基づいて、ガイドレーザビーム波面調節器384、両ビーム波面調節器381及び第2の両ビーム波面調節器382を制御してもよい。コントローラ358の機能は、第4の実施形態において説明したコントローラ58の機能と同様でよい。
第5の実施形態においては、第2の両ビーム波面調節器382が設けられなくてもよい。その場合には、コントローラ358の機能は、第1の実施形態において説明したコントローラ58の機能と同様でよい。
第5の実施形態によれば、マスターオシレータ300からレーザビームが出力されていないときにも、コントローラ358は、ガイドレーザビームの波面に関するパラメータに基づいて、ガイドレーザビーム波面調節器384、両ビーム波面調節器381及び第2の両ビーム波面調節器382を制御し得る。これにより、レーザビームの出力初期においても、レーザビームの波面を予め定めた範囲内へ制御できる。
8.コントローラの構成
図22は、コントローラ58の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるコントローラ58は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。たとえば、以下のように構成されてもよい。
図22は、コントローラ58の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるコントローラ58は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。たとえば、以下のように構成されてもよい。
(構成)
コントローラは、処理部1000と、処理部1000に接続される、ストレージメモリ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とによって構成されてもよい。また、処理部1000は、CPU1001と、CPU1001に接続された、メモリ1002と、タイマー1003と、GPU1004とから構成されてもよい。
コントローラは、処理部1000と、処理部1000に接続される、ストレージメモリ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とによって構成されてもよい。また、処理部1000は、CPU1001と、CPU1001に接続された、メモリ1002と、タイマー1003と、GPU1004とから構成されてもよい。
(動作)
処理部1000は、ストレージメモリ1005に記憶されたプログラムを読み出してもよい。また、処理部1000は、読み出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ1005からデータを読み出したり、ストレージメモリ1005にデータを記憶させたりしてもよい。
処理部1000は、ストレージメモリ1005に記憶されたプログラムを読み出してもよい。また、処理部1000は、読み出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ1005からデータを読み出したり、ストレージメモリ1005にデータを記憶させたりしてもよい。
パラレルI/Oコントローラ1020は、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器1021~102xに接続されてもよい。パラレルI/Oコントローラ1020は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うパラレルI/Oポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
シリアルI/Oコントローラ1030は、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031~103xに接続されてもよい。シリアルI/Oコントローラ1030は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うシリアルI/Oポートを介した、デジタル信号による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通信可能な機器1041~104xに接続されてもよい。A/D、D/Aコンバータ1040は、処理部1000がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
ユーザインターフェイス1010は、オペレータが処理部1000によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部1000に行わせたりするよう構成されてもよい。
処理部1000のCPU1001はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ1002は、CPU1001がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー1003は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってCPU1001に時刻や経過時間を出力してもよい。GPU1004は、処理部1000に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をCPU1001に出力してもよい。
パラレルI/Oコントローラ1020に接続される、パラレルI/Oポートを介して通信可能な機器1021~102xは、EUV光生成制御部5、他のコントローラ等であってもよい。
シリアルI/Oコントローラ1030に接続される、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031~103xは、ガイドレーザ装置40、ビームモニタ57、両ビーム波面調節器81、第2の両ビーム波面調節器82、レーザビーム波面調節器83、ガイドレーザビーム波面調節器84等であってもよい。
A/D、D/Aコンバータ1040に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器1041~104xは、温度センサ、圧力センサ、真空計等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、コントローラ58はフローチャートに示された動作を実現可能であってよい。
シリアルI/Oコントローラ1030に接続される、シリアルI/Oポートを介して通信可能な機器1031~103xは、ガイドレーザ装置40、ビームモニタ57、両ビーム波面調節器81、第2の両ビーム波面調節器82、レーザビーム波面調節器83、ガイドレーザビーム波面調節器84等であってもよい。
A/D、D/Aコンバータ1040に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器1041~104xは、温度センサ、圧力センサ、真空計等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、コントローラ58はフローチャートに示された動作を実現可能であってよい。
上記の実施形態とそれらの変形例は、本開示を実施するための例示に過ぎず、本開示はこれらの例示に限定されない。この明細書に従って様々な変形を行うことは本開示の範囲内であり、本開示の範囲内で他の様々な変形を行うことが可能である。実施形態の1つにおいて説明された変形例は、他の実施形態(ここに説明された他の実施形態を含む)においても可能である。
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、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 (12)
- ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、
前記ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、
レーザシステムから出力されたレーザビームの進行方向及び前記ガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるレーザビーム制御装置。 - 前記コントローラは、前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器を制御し、前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームについての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記両ビーム波面調節器を制御するように構成された、請求項1記載のレーザビーム制御装置。
- 前記コントローラは、前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる波面の検出結果がほぼ一致するように前記ガイドレーザビーム波面調節器を制御し、その後、前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームについての前記ビームモニタによる波面の検出結果が所望の結果となるように前記両ビーム波面調節器を制御するように構成された、請求項1記載のレーザビーム制御装置。
- ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、
レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、
前記レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及び前記ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記レーザビーム波面調節器及び前記両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるレーザビーム制御装置。 - 前記コントローラは、前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記レーザビーム波面調節器を制御し、前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームについての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記両ビーム波面調節器を制御するように構成された、請求項4記載のレーザビーム制御装置。
- 前記コントローラは、前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる波面の検出結果がほぼ一致するように前記レーザビーム波面調節器を制御し、その後、前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームについての前記ビームモニタによる波面の検出結果が所望の結果となるように前記両ビーム波面調節器を制御するように構成された、請求項4記載のレーザビーム制御装置。
- ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、
前記ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、
レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、
前記レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及び前記ガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記レーザビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるレーザビーム制御装置。 - 前記コントローラは、前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記レーザビーム波面調節器の少なくともいずれかを制御し、前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームについての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記レーザビーム波面調節器を制御するように構成された、請求項7記載のレーザビーム制御装置。
- 前記コントローラは、前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる波面の検出結果がほぼ一致するように前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記レーザビーム波面調節器の少なくともいずれかを制御し、その後、前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームについての前記ビームモニタによる波面の検出結果が所望の結果となるように前記ガイドレーザビーム波面調節器のオプティカルパワーを所定量制御し、且つ、前記レーザビーム波面調節器のオプティカルパワーを前記所定量制御するように構成された、請求項7記載のレーザビーム制御装置。
- ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、
前記ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、
レーザシステムから出力されたレーザビームの進行方向及び前記ガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと
を備えるレーザビーム制御装置と、
前記レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、
前記レーザビームを前記チャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、
を備える極端紫外光生成装置。 - ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、
レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、
前記レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及び前記ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置された両ビーム波面調節器と、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、
前記両ビーム波面調節器から出力されたレーザビーム及び前記両ビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記レーザビーム波面調節器及び前記両ビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるレーザビーム制御装置と、
前記レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、
前記レーザビームを前記チャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、
を備える極端紫外光生成装置。 - ガイドレーザビームを出力するガイドレーザ装置と、
前記ガイドレーザ装置から出力されたガイドレーザビームの光路に配置されたガイドレーザビーム波面調節器と、
レーザシステムから出力されたレーザビームの光路に配置されたレーザビーム波面調節器と、
前記レーザビーム波面調節器から出力されたレーザビームの進行方向及び前記ガイドレーザビーム波面調節器から出力されたガイドレーザビームの進行方向を互いに実質的に一致させるように構成されたビーム結合器と、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方の光路に配置されたビームモニタと、
前記ビーム結合器から出力されたレーザビーム及び前記ビーム結合器から出力されたガイドレーザビームの両方についての前記ビームモニタによる検出結果に基づいて前記ガイドレーザビーム波面調節器及び前記レーザビーム波面調節器を制御するように構成されたコントローラと、
を備えるレーザビーム制御装置と、
前記レーザビーム制御装置から出力されるレーザビームを内部に通過させる入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバ内にターゲットを出力するターゲット生成部と、
前記レーザビームを前記チャンバ内で集光させるレーザ集光光学系と、
を備える極端紫外光生成装置。
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