光学装置、レーザ装置および極端紫外光生成装置
【課題】レーザ光の安定性を向上する。
【解決手段】光学装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、 前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備えてもよい。
【解決手段】光学装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、 前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備えてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学装置、レーザ装置および極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、たとえば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（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光を生成するＥＵＶ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。
【０００３】
ＥＵＶ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を用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：レーザ励起プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１１７００９号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の一態様による光学装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の他の態様によるレーザ装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備える光学装置を少なくとも１つ含んでもよい。
【０００７】
本開示の他の態様によるＥＵＶ光生成装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備える光学装置を少なくとも１つ含むレーザ装置を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の一態様による例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置（ＥＵＶ光生成装置）の概略構成を示す。
【図２】図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置におけるレーザシステムをより具体化した図である。
【図３】図３は、本実施の形態による光学装置の一態様を示す。
【図４】図４は、本実施の形態による光学装置の他の態様を示す。
【図５】図５は、図３に示す光学モジュールをスラブ型増幅器とした光学装置の垂直断面図である。
【図６】図６は、図５に示す光学装置のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】図７は、図３に示す光学モジュールを高速軸流型増幅器とした光学装置の垂直断面図である。
【図８】図８は、図７に示す光学装置のＶＩＩ―ＶＩＩ断面図である。
【図９】図９は、図３に示す光学モジュールを２枚の凹面ミラーを備えているリレー光学系とした光学装置の垂直断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示すリレー光学系のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１１】図１１は、図３に示す光学モジュールを空間フィルタとした場合を示す。
【図１２】図１２は、図３に示す光学モジュールを過飽和吸収セルとした場合を示す。
【図１３】図１３は、図３に示す光学モジュールをビーム伝播経路長調節モジュールとした場合を示す。
【図１４】図１４は、図３に示す光学モジュールを偏光アイソレータとした場合を示す。
【図１５】図１５は、図３に示すアクチュエータ部の一例を示す。
【図１６】図１６は、図１５に示すミラーを保持するミラーホルダの一例を示す。
【図１７】図１７は、図３に示すアクチュエータ部の他の一例を示す。
【図１８】図１８は、図１７に示すアクチュエータ部を駆動した一例を示す。
【図１９】図１９は、図３に示すアクチュエータ部の他の一例を示す。
【図２０】図２０は、図３に示す計測部の一例を示す。
【図２１】図２１は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２２】図２２は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２３】図２３は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２４】図２４は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２５】図２５は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２６】図２６は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２７】図２７は、図３に示す制御部の主動作を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、図２７のステップＳ１０２に示す光計測サブルーチンを示す。
【図２９】図２９は、図２２に示す計測部を用いた際の光計測サブルーチンを示す。
【図３０】図３０は、図２３に示す計測部を用いた際の光計測サブルーチンを示す。
【図３１】図３１は、図２７のステップＳ１０３に示すアライメントサブルーチンを示す。
【図３２】図３２は、図２２に示す計測部を用いた際のアライメントサブルーチンを示す。
【図３３】図３３は、図２３に示す計測部を用いた際のアライメントサブルーチンを示す。
【図３４】図３４は、図２７のステップＳ１０４に示すアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図３５】図３５は、図２２に示す計測部を用いた際のアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図３６】図３６は、図２３に示す計測部を用いた際のアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図３７】図３７は、本実施の形態による光学装置が適用されたＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図３８】図３８は、図３７に示すＥＵＶ光生成制御システムの動作を示す。
【図３９】図３９は、図３８のステップＳ２０１に示すアライメント開始判定サブルーチンを示す。
【図４０】図４０は、図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンを示す。
【図４１】図４１は、図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンの他の態様を示す。
【図４２】図４２は、図３７に示す光学装置の制御部が実行する光計測サブルーチンを示す。
【図４３】図４３は、図３７に示す光学装置の制御部が実行するアライメントサブルーチンを示す。
【図４４】図４４は、図３７に示す光学装置の制御部が実行するアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図４５】図４５は、本実施の形態によるガイドレーザ光を用いて光学装置のアライメントが可能なＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図４６】図４６は、図４５に示すＥＵＶ光生成制御システムが実行するレーザ発振サブルーチンを示す。
【図４７】図４７は、図３７に示すレーザシステムが設置されるサブファブリックと、上階の床に設置されたチャンバおよび露光装置とを示す垂直断面図である。
【図４８】図４８は、図４７におけるＩＶＸＶＩＩＩ−ＩＶＸＶＩＩＩ断面図である。
【図４９】図４９は、図３７に示すレーザシステムが設置されるサブファブリックの他の例を示す上視図である。
【図５０】図５０は、図４９におけるＩＶＸＩＶ−ＩＶＸＩＶ断面図である。
【図５１】図５１は、本実施の形態による位置決めピンを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。
【図５２】図５２は、図５１のＶＸＩ−ＶＸＩ断面図を示す。
【図５３】図５３は、本実施の形態によるレールを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。
【図５４】図５４は、図５３のＶＸＩＩＩ−ＶＸＩＩＩ断面図を示す。
【図５５】図５５は、本実施の形態によるレールを用いた位置決め機構の個々の他の一例を示す。
【図５６】図５６は、本実施の形態によるレールを用いた位置決め機構の個々の他の一例を示す。
【図５７】図５７は、ＶＲＷＭの一例を示す。
【図５８】図５８は、ＶＲＷＭの一例を示す。
【図５９】図５９は、ＶＲＷＭの一例を示す。
【実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示の一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。
【００１０】
以下、本開示の実施の形態による光学装置、レーザ装置およびＥＵＶ光生成装置を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、下記目次の流れに沿って説明する。
【００１１】
目次
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
３．２ 動作
４．ＬＰＰ用レーザ装置
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 課題の発見
５．光学装置のコンセプト
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用
６．光学モジュールが増幅器の場合
６．１ スラブ型増幅器
６．２ 高速軸流型増幅器
７．光学モジュールがその他の場合
７．１ リレー光学系
７．２ 空間フィルタ
７．３ 過飽和吸収体
７．４ ビーム伝播経路長調節モジュール
７．５ 偏光アイソレータ
８．アクチュエータ部
８．１ ２枚高反射ミラー
８．２ １枚高反射ミラーとＶＲＭＷＭ高反射ミラーとの組み合わせ
８．３ １枚高反射ミラーと１枚ディフォーマブル高反射ミラーの組み合わせ
９．計測部
９．１ ビーム伝播経路上の２地点でのビームプロファイル計測
９．２ ビームプロファイル＋ビームポインティング
９．３ 少なくとも１つの貫通口とビームプロファイルラの組み合わせ
９．４ 光学モジュールとビームプロファイルラの組み合わせ
９．５ シャックハルトマン干渉計
１０．制御部
１０．１ 制御部の制御フロー
１０．２ 少なくとも１つの貫通穴がある場合の制御フロー
１１ ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置
１１．１ 構成
１１．２ レーザコントローラの制御フロー
１２．ガイドレーザ光を含むレーザ装置とＥＵＶ光源装置
１２．１ 構成
１２．２ レーザコントローラの制御フロー
１３．位置決め機構
１３．１ ピンによる位置決め
１３．１ レールによる位置決め
１４．補足説明
【００１２】
１．概要
実施の形態の概要について、以下に説明する。実施の形態は、その概要として、レーザ光のビーム伝播経路上配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置された前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するためのアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置された前記レーザ光のビーム伝播経路を検出するための計測部と、を備える。
【００１３】
２．用語の説明
つぎに、本開示において使用する用語について、以下のように定義する。「ドロップレット」とは、溶融したターゲット物質の液滴である。したがって、その形状は、表面張力によって略球形となる。「プラズマ生成サイト」とは、プラズマを生成する空間として予め設定された３次元空間である。「ビーム拡大」とは、ビーム断面が徐々に広がることをいう。
【００１４】
３．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
３．１ 構成
図１に本開示の一態様による例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置１の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザシステム３と共に用いてもよい（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、以下、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を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲット供給装置（例えばドロップレット生成器２６）を更に含んでもよい。ターゲット供給装置は、例えばチャンバ２の壁に取り付けられていてもよい。ターゲット供給装置が供給するターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はそれらのうちのいずれか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。
【００１５】
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。その貫通孔をレーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が通過してもよい。チャンバ２には、レーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が透過する少なくとも１つのウィンドウ２１が設けられていてもよい。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の焦点、及び第２の焦点を有する。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の焦点がプラズマ発生位置（プラズマ生成サイト２５）又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置６の仕様によって規定される所望の集光位置（中間焦点（ＩＦ）２９２）に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には、パルスレーザ光３３が通過することができる貫通孔２４が設けられていてもよい。
【００１６】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御システム５を含むことができる。また、ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲットセンサ４を含むことができる。ターゲットセンサ４は、ターゲットの存在、軌道、位置の少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
【００１７】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２内部と露光装置６内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ（aperture）が形成された壁２９１を設けてもよい。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してもよい。
【００１８】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４、レーザ光集光ミラー２２、ドロップレットターゲット２７を回収するターゲット回収器２８などを含んでもよい。レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４は、レーザ光の進行方向を制御するために、レーザ光の進行方向を規定する光学素子と、この光学素子の位置または姿勢を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
【００１９】
３．２ 動作
図１を参照すると、レーザシステム３から出射されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４を経てパルスレーザ光３２としてウィンドウ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つのレーザビーム経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射して、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのドロップレットターゲット２７に照射されてもよい。
【００２０】
ドロップレット生成器２６は、ドロップレットターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成サイト２５に向けて出射してもよい。ドロップレットターゲット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る。パルスレーザ光３３が照射されたドロップレットターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光２５１が生成される。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されるとともに集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３に反射されたＥＵＶ光２５２は、中間焦点２９２を通って露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのドロップレットターゲット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。
【００２１】
ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５はターゲットセンサ４によって撮像されたドロップレットターゲット２７のイメージデータ等を処理してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、ドロップレットターゲット２７を放出するタイミングの制御およびドロップレットターゲット２７の放出方向の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、レーザシステム３のレーザ発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。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を追加することもできる。
【００２２】
４．ＬＰＰ用レーザ装置
つづいて、図１に示すＥＵＶ光生成装置１におけるレーザシステム３をより具体的に説明する。図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置１におけるレーザシステム３をより具体化した図である。なお、図２では、説明の簡略化のため、図１におけるＥＵＶ光生成制御システム５およびターゲットセンサ４については、省略する。
【００２３】
４．１ 構成
図２に示すように、レーザシステム３は、マスターオシレータ（ＭＯ）３０１と、複数の増幅器３０４、３０６、３１１および３１３と、複数のリレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４とを備えている。増幅器３０４、３０６、３１１および３１３は、入射したパルスレーザ光３１の光強度を増幅する。リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４は、パルスレーザ光３１を適宜、ビーム拡径したり、平行光化したりする。レーザシステム３は、マスターオシレータ３０１から出力されたパルスレーザ光３１の光特性を調整する空間フィルタ３０２と、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を変更する高反射ミラー３０８および３０９とを備えてもよい。
【００２４】
以下の説明において、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３、リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４を総称して、光学モジュールという。この光学モジュールには、マスターオシレータ３０１、空間フィルタ３０２、および高反射ミラー３０８および３０９など、その他の光学的な特性を有する装置や部品等が含まれてもよい。
【００２５】
４．２ 動作
マスターオシレータ３０１は、たとえば図１に示すＥＵＶ光生成制御システム５の制御の下、所定の繰返し周波数で発振することで、パルスレーザ光３１を出力する。出力されたパルスレーザ光３１は、空間フィルタ３０２を通過した後、複数の増幅器３０４、３０６、３１１および３１３を順次通過する。パルスレーザ光３１は、それぞれのリレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４で増幅される。この際、パルスレーザ光３１は、各増幅器３０４、３０６、３１１および３１３の増幅領域の大きさや形状等に合わせるように、そのビーム断面積やビーム断面の形状や偏光状態等が、リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４によって調整される。その後、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アクチュエータ３４を経由して、チャンバ２内へ入射する。
【００２６】
４．３ 課題の発見
マスターオシレータ３０１からチャンバ２内のプラズマ生成サイト２５までのビーム伝播経路長は、数十ｍから１００ｍ以上となる場合がある。このため、設置時、メンテナンス時または不具合発生時には、マスターオシレータ３０１から各光学モジュールを経由したターゲット照射位置までのビーム伝播経路のアライメントに、長い時間を要する場合がある。この時間は、たとえば数日から数週間程度となることがある。
【００２７】
５．光学装置のコンセプト
そこで本開示では、以下のような態様を例として提案する。図３は、本実施の形態による光学装置の一態様を示す。図４は、本実施の形態による光学装置の他の態様を示す。
【００２８】
５．１ 構成
図３および図４に示すように、光学装置３３０および３４０は、それぞれ、パルスレーザ光のビーム伝播経路上配置された光学モジュール３３１と、前記ビーム伝播経路上に配置された前記パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を調節するためのアクチュエータ部３３２と、前記ビーム伝播経路上に配置された前記パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を検出するための計測部３３３と、を含む。また、光学装置３３０および３４０は、アクチュエータ部３３２を制御する制御部３３４を含む。
【００２９】
光学モジュール３３１と、アクチュエータ部３３２と、計測部３３３との配置は、図３に示すように、アクチュエータ部３３２、光学モジュール３３１、計測部３３３の順であってもよいし、図４に示すように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２、計測部３３３の順であってもよい。
【００３０】
５．２ 動作
計測部３３３は、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を検出する。制御部３３４は、計測部３３３で計測された検出値に基づいて、アクチュエータ部３３２を制御する。たとえば制御部３３４は、光学モジュール３３１の交換前後で、計測部３３３で計測されたパルスレーザ光３１のビーム伝播経路の変化量を特定する。そして、制御部３３４は、特定したビーム伝播経路の変化量に応じてアクチュエータ部３３２を駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を交換前のビーム伝播経路に近づけるように調整する。
【００３１】
５．３ 作用
以上のように、本態様では、光学装置３３０および３４０から出射するパルスレーザ光３１のビーム伝播経路を正しい位置（目的のビーム伝播経路）とする調整動作が、自動的に実行される。その結果、たとえば光学モジュール３３１を新設したり交換したりした場合においても、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を、容易且つ迅速に正しい位置に調整することが可能となる。
【００３２】
６．光学モジュールが増幅器の場合
つづいて、光学装置のより具体例を、以下に説明する。図５は、光学モジュール３３１をスラブ型増幅器３３１Ａとした光学装置３３０Ａの垂直断面図である。図６は、図５に示す光学装置３３０ＡのＶ−Ｖ断面図である。増幅器３３１Ａは、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３のいずれであってもよい。
【００３３】
６．１ スラブ型増幅器
図５および図６に示すように、光学装置３３０Ａは、アクチュエータ部３３２、スラブ型増幅器３３１Ａおよび計測部３３３を、それぞれ一つの定盤３３５上の所定の位置にそれぞれ位置決めするための位置決めプレート３３６〜３３８を備える。位置決めプレート３３６〜３３８は、定盤３３５に位置決めされて固定される。アクチュエータ部３３２、スラブ型増幅器３３１Ａおよび計測部３３３は、それぞれ位置決めプレート３３６〜３３８上の規定された位置に設置される。これにより、アクチュエータ部３３２、スラブ型増幅器３３１Ａおよび計測部３３３のアライメントが大まかに調整された状態を得られる。
【００３４】
たとえばユニット化されているスラブ型増幅器３３１Ａは、位置決めプレート３３６の規定位置に設置される。また、１つ以上のミラー３３２ａおよび３３２ｂよりなるアクチュエータ部３３２においては、各ミラー３３２ａおよび３３２ｂが位置決めプレート３３７の規定位置に図示しないホルダ等の光学部品保持部材を介して設置される。なお、ミラーを保持するホルダおよびその姿勢角度調整機構については後述する。また、ビームスプリッタ３３３ａおよびセンサ３３３ｂよりなる計測部３３３においては、ビームスプリッタ３３３ａおよびセンサ３３３ｂが位置決めプレート３３８の規定位置に図示しないホルダ等の光学部品保持部材を介して設置される。すなわち、ユニット化されている光学要素群については、位置決めプレートの規定位置に設置すればよい。また、複数の構成よりなる光学要素群については、各構成を位置決めプレートの規定位置に設置すればよい。
【００３５】
たとえば、故障したスラブ型増幅器３３１Ａを交換する場合は、故障したスラブ型増幅器３３１Ａを取り外した後、位置決めプレート３３６上に正常なスラブ型増幅器３３１Ａ２を設置すればよい。これにより、正常なスラブ型増幅器３３１Ａ２のアライメントが大まかに調整された状態を得られる。そして、制御部３３４は、スラブ型増幅器３３１Ａ２の搭載後、計測部３３３の検出値に基づいて交換前のスラブ型増幅器３３１Ａのビーム伝播経路と略一致するようにアクチュエータ部３３２を制御する。これにより、光学装置３３０Ａの光学アライメントが自動的に実行される。
【００３６】
６．２ 高速軸流型増幅器
つぎに、光学モジュール３３１に高速軸流型増幅器３３１Ｂを用いた場合を説明する。図７は、光学モジュール３３１を高速軸流型増幅器３３１Ｂとした光学装置３３０Ｂの垂直断面図である。図８は、図７に示す光学装置３３０ＢのＶＩＩ―ＶＩＩ断面図である。
【００３７】
図７および図８に示す高速軸流型増幅器３３１Ｂでは、パルスレーザ光３１の高速軸流型増幅器３３１Ｂへの入射口と出射口が同じ面に隣接して配置されている。したがって、このような高速軸流型増幅器３３１Ｂに対しては、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を隣接して配置するとよい。そこで、本例では、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を１つのユニット３３２Ａとして構成する。
【００３８】
このように、アクチュエータ部３３２と計測部３３３とを１つのユニットとすることで、光学装置のコンパクト化が可能となる。また、アクチュエータ部３３２と計測部３３３とを１つのユニットとすることで、各部のビーム伝播経路の検出誤差を低減することもできる。
【００３９】
７．光学モジュールがその他の場合
つぎに、光学モジュール３３１を増幅器以外とした場合を以下に例を挙げて説明する。光学モジュール３３１の他の例としては、空間フィルタ、過飽和吸収体、ビーム伝播経路長調節器、偏光制御光学系および波面調節器などが挙げられる。
【００４０】
７．１ リレー光学系
図９は、光学モジュール３３１を２枚の凹面ミラーを備えているリレー光学系３３１Ｃとした光学装置３３０Ｃの垂直断面図である。図１０は、図９に示すリレー光学系３３１ＣのＩＸ−ＩＸ断面図である。リレー光学系３３１Ｃは、リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４のいずれであってもよい。このようなリレー光学系３３１Ｃに対してもアクチュエータ部３３２および計測部３３３を設けることで、その置き換え後のアライメントを容易且つ迅速に行うことが可能となる。
【００４１】
７．２ 空間フィルタ
光学モジュール３３１は、図１１に示すような空間フィルタ３３１Ｄとしてもよい。空間フィルタ３３１Ｄは、たとえば２つの軸外放物面ミラーＤ３３１ａおよびＤ３３１ｂと、ピンホールプレートＤ３３１ｃとを備えている。ピンホールＤプレート３３１ｃは、軸外放物面ミラーＤ３３１ａおよびＤ３３１ｂの焦点位置付近に配置されている。
【００４２】
図１１では、４５度反射の軸外放物面ミラーＤ３３１ａおよびＤ３３１ｂを組み合わせた場合を示した。ただし、これに限定されない。たとえば球面凹面ミラーや凸レンズの組み合わせで構成された空間フィルタであってもよい。
【００４３】
７．３ 過飽和吸収体
光学モジュール３３１は、図１２に示すような過飽和吸収体セル３３１Ｅであってもよい。過飽和吸収体セル３３１Ｅは、入射ウィンドウＥ３３１ｃと、チャンバＥ３３１ａと、出射ウィンドウＥ３３１ｄとからなる。チャンバＥ３３１ａの中には、過飽和吸収体（たとえばＳＦ６）であるガスまたは可飽和吸収体を含む混合ガスが封入されている。このガスは、たとえば不図示の循環機構と冷却機構を組み合わせてチャンバＥ３３１ａと冷却機構とを循環してもよい。
【００４４】
７．４ ビーム伝播経路長調節モジュール
光学モジュール３３１は、図１３に示すようなビーム伝播経路長調節モジュール３３１Ｆであってもよい。ビーム伝播経路長調節モジュール３３１Ｆは、たとえば２つの反射面が互いに９０°の角度で配置されたミラーＦ３３１ａと、同様のミラーＦ３３１ｂよりなる。このミラーＦ３３１ａおよびＦ３３１ｂのどちらか一方または両方をビーム伝播経路に平行（図の白抜き矢印の方向）に移動させることにより、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路長を調節することができる。
【００４５】
７．５ 偏光アイソレータ
光学モジュール３３１は、図１４に示すような偏光アイソレータ３３１Ｇであってもよい。偏光アイソレータ３３１Ｇは、３つのミラーＧ３３１ａ〜Ｇ３３１ｃを含む。
【００４６】
ミラーＧ３３１ａの反射面には、たとえば反射面に対してＳ偏光のパルスレーザ光を高反射して、Ｐ偏光のパルスレーザ光を透過する膜Ｃ１がコートされている。ミラーＧ３３１ａの反射面と反対側の面には、ミラーＧ３３１ａを冷却するためのヒートシンクが設置されている。また、ミラーＧ３３１ｂの表面には、反射面に対して直線偏光のパルスレーザ光を円偏光に変換して高反射するλ／４膜Ｃ２がコートされている。ミラーＧ３３１ｃの表面には、反射面に対して円偏光のパルスレーザ光を高反射する膜Ｃ３がコートされている。
【００４７】
ミラーＧ３３１ａは、その反射面に対してＳ偏光のパルスレーザ光３１をミラーＧ３３１ｂへ反射する。ミラーＧ３３１ｂは、入射したパルスレーザ光３１を円偏光に変換しつつ、ミラーＧ３３１ｃへ高反射する。ミラーＧ３３１ｃは、入射したパルスレーザ光３１を円偏光のまま、反射する。この円偏光のパルスレーザ光３１は、その後、レーザ光集光ミラー２２などの集光光学系によってプラズマ生成サイト２５に集光させられる。これにより、プラズマ生成サイト２５に供給されたドロップレット２７にパルスレーザ光３３が照射される。
【００４８】
パルスレーザ光３３の一部は、プラズマ生成サイト２５のドロップレット２７で反射する場合がある。ドロップレット２７で反射した円偏光のパルスレーザ光３３の一部は、戻り光となって集光光学系によってコリメートされた後、ミラーＧ３３１ｃによって高反射される。そして、高反射されたパルスレーザ光３３は、ミラーＧ３３１ｃによって円偏光からミラーＧ３３１ａの反射面に対してＰ偏光となる直線偏光のパルスレーザ光に変換される。このＰ偏光のパルスレーザ光は、ミラーＧ３３１ａの膜を透過し基板材料によって吸収される。このように、ドロップレット２７からの戻り光は、偏光アイソレータ３３１Ｇによって抑制される。
【００４９】
８．アクチュエータ部
つぎに、光学装置におけるアクチュエータ部３３２について、例を挙げて説明する。
【００５０】
８．１ ２枚高反射ミラー
図１５は、アクチュエータ部３３２の一例を示す。図１５に示すように、アクチュエータ部３３２は、たとえば２つのミラー３３２ａおよび３３２ｂと、これらをそれぞれ保持するミラーホルダよりなる。ミラー３３２ａおよび３３２ｂは、それぞれの姿勢角度（θｘ、θｙ）を制御可能なジンバル機構を有するミラーホルダによって保持されている。ミラー３３２ａおよび３３２ｂそれぞれの姿勢角度（θｘ、θｙ）を制御することによって、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を所望のビーム伝播経路に調整できる。ここで、θｘの方向とθｙの方向とは、互いに垂直であってもよい。
【００５１】
ここで、図１６に、ミラー３３２ａおよび３３２ｂを保持するミラーホルダ３３２ｃの一例を示す。図１６に示すように、ミラーホルダ３３２ｃは、平面ミラー３３２ａ／３３２ｂを保持するホルダ３３２１と、たとえば２つの自動マイクロメータ３３２３、３３２４とを備える。ホルダ３３２１を自動マイクロメータ３３２３、３３２４を介して所定のプレートに取り付けることで、ホルダ３３２１に保持された平面ミラー３３２ａ／３３２ｂのＸ軸方向のアオリ角度θｘとＹ軸方向のアオリ角度θｙとを所定のプレートに対して調節可能である。このようなミラーホルダには市販品を用いることができる。たとえば、ＮＥＷＰＯＲＴ社製ＡＧ−Ｍ１００ＮＶ６などであってもよい。
【００５２】
このように、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路は、２つのミラー３３２ａおよび３３２ｂそれぞれの姿勢角度（θｘ、θｙ）を制御することによって、所望のビーム伝播経路となるように補正できる。ただしアクチュエータ部３３２の構成は、図１５に示す構成に限定されない。たとえば、レーザの光を透過する２つのウエッジ基板をパルスレーザ光３１のビーム伝播経路上に配置した構成であってもよい。この構成の場合、それぞれのウエッジ基板をたとえばビーム伝播経路の中心軸を中心に回転させることによって、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を所望のビーム伝播経路に調節することができる。このように、アクチュエータ部３３２は、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を所望のビーム伝播経路に調節できる機構を含んでいればよい。
【００５３】
８．２ １枚高反射ミラーとＶＲＭＷＭ高反射ミラーとの組み合わせ
アクチュエータ部３３２は、図１７および図１８に示すようなアクチュエータ部３３２Ａに置き換えられてもよい。図１７に示すように、アクチュエータ部３３２Ａは、アクチュエータ部３３２における一方のミラー３３２ａまたは３３２ｂ（本例ではミラー３３２ｂ）が、反射光の波面を制御可能なＶＲＷＭ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒａｄｉｕｓ Ｗａｖｅｆｏｒｍ Ｍｉｒｒｏｒ）３３２ｄに置き換えられてもよい。このように、ＶＲＷＭ３３２ｄを用いることで、少ない光学素子（本例では２つ）を用いて、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路と波面との両方を補正することが可能となる。図１８はアクチュエータ部３３２Ａによる波面補正の例を示す。
【００５４】
８．３ １枚高反射ミラーと１枚ディフォーマブル高反射ミラーの組み合わせ
ビーム伝播経路と波面との両方を補正可能なアクチュエータ部３３２は、図１９に示すようにも構成することができる。図１９に示すアクチュエータ部３３２Ｂは、デフォーマブルミラー３３２ｅと高反射ミラー３３２ｂとを備える。デフォーマブルミラー３３２ｅには、曲率だけでなく、反射面の凹凸を変更可能なＭＭＤＭ（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｍｅｍｂｒａｎｃｅ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏｒ）などを用いることができる。
【００５５】
９．計測部
つぎに、光学装置３３０における計測部３３３について、例を挙げて説明する。
【００５６】
９．１ ビーム伝播経路上の２点でのビームプロファイル計測
図２０は、計測部３３３の一例を示す。図２０に示すように、計測部３３３は、ビームスプリッタ３３３１ａと、ミラー３３３１ｂと、レンズ３３３２ａおよび３３３２ｂと、ビームプロファイラ３３３３ａおよび３３３３ｂとを含む。ビームプロファイラ３３３３ａの受光面には、ビーム伝播経路上の位置Ａ１でのパルスレーザ光３１のビームプロファイル（レーザビームの断面強度プロファイル）が、レンズ３３３２ａによって結像される。一方、ビームプロファイラ３３３ｂの受光面には、分岐したビーム伝播経路上の位置Ａ２でのパルスレーザ光３１のビームプロファイルが、レンズ３３３２ｂによって結像される。このように、離れた複数の位置（Ａ１およびＡ２）におけるビームプロファイルを計測することで、パルスレーザ光３１の方向やダイバージェンス（波面の曲率）などを算出することができる。たとえば各ビームプロファイルの中心位置と、位置Ａ１およびＡ２間のビーム伝播経路上の距離とから、ビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向を計算することができる。さらに、位置Ａ１およびＡ２におけるビームプロファイルの大きさの差から、パルスレーザ光３１のダイバージェンス（波面の曲率）を計算することができる。
【００５７】
９．２ ビームプロファイル＋ビームポインティング
計測部３３３は、図２１に示すような計測部３３３Ａに置き換えられてもよい。図２１に示すように、計測部３３３Ａは、くさび形ビームスプリッタ３３３１ｃと、レンズ３３３２ａおよび３３３２ｃと、ビームプロファイラ３３３３ａおよび３３３３ｃとを含む。レンズ３３３２ａおよびビームプロファイラ３３３３ａは、計測部３３３と同様に、くさび形ビームスプリッタ３３３３１ｃを透過したパルスレーザ光３１のビームプロファイルを計測する。一方、ビームプロファイラ３３３３ｃは、レンズ３３３２ｃの焦点位置に配置される。ビームプロファイラ３３３３ｃは、くさび形ビームスプリッタ３３３１ｃで反射されたパルスレーザ光３１の集光位置におけるビームプロファイルを計測する。各ビームプロファイルの中心位置とレンズ３３３２ｃの焦点距離から、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向を求めることができる。さらに、各ビームプロファイルの大きさと各プロファイラの観測位置から、パルスレーザ光３１のダイバージェンスを求めることができる。
【００５８】
９．３ 少なくとも１つの貫通穴付きプレートとビームプロファイラの組み合わせ
計測部３３３は、図２２に示すような計測部３３３Ｂに置き換えられてもよい。図２２に示すように、計測部３３３Ｂは、貫通穴付きプレートおよびその貫通孔３３３４と、ビームスプリッタ３３３１ａと、レンズ３３３２ａと、ビームプロファイラ３３３３ａと、エネルギーセンサ３３３３ｄとを含む。貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４は、ビームプロファイルの実質的な計測位置（位置Ａ１）と異なる位置に配置される。ビームプロファイラ３３３３ａの受光面には、貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４を通過したパルスレーザ光３１のビーム伝播経路上の位置Ａ１におけるビームプロファイルが結像される。貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４の空間的位置および大きさが既知であれば、この位置とビームプロファイラ３３３３ａで得られるビームプロファイルとから、ビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向、さらにダイバージェンスを求めることができる。また、エネルギーセンサ３３３３ｄは、ビームスプリッタ３３３１ａで反射されたパルスレーザ光３１のエネルギーを計測する。なお、パルスレーザ光３１のエネルギーは、ビームプロファイラ３３３３ａによるビームプロファイルの計測結果から算出してもよい。
【００５９】
計測部３３３は、図２３に示すような計測部３３３Ｃに置き換えられてもよい。測部３３３Ｃは、図２２に示す計測部３３３Ｂと同様の構成において、レンズ３３３２ａおよびビームプロファイラ３３３３ａが、レンズ３３３２ｃおよびビームプロファイラ３３３３ｃに置き換えられている。ビームプロファイラ３３３３ｃは、レンズ３３３２ｃの焦点位置でのレーザスポットの位置および大きさを計測する。図２２の場合と同様、貫通孔３３３４の空間的位置および大きさが既知であれば、この位置とビームプロファイラ３３３３ｃで得られるレーザスポットのビームプロファイルとから、ビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向、さらにダイバージェンスを求めることができる。図２３の計測部３３３Ｃではレーザスポットの位置および大きさを計測するので、図２２の３３３Ｂに比べてビーム伝播経路の方向を計測する精度を向上することができる。なお、エネルギーセンサ３３３３ｄは、ビームスプリッタ３３３１ａで反射されたパルスレーザ光３１のエネルギーを計測する。なお、パルスレーザ光３１のエネルギーは、ビームプロファイラによる強度分布の計測結果から算出してもよい。
【００６０】
９．４ 光学モジュールとビームプロファイルラの組み合わせ
計測部３３３は、図２４に示すような計測部３３３Ｄに置き換えられてもよい。図２４に示すように、計測部３３３Ｄは、図２２に示す計測部３３３Ｂにおける貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４が、増幅器３３１１の放電管３３１１ａに置き換えられている。このような構成としても、図２２に示す計測部３３３Ｂと同様の機能を果たすことが可能である。なお、増幅器３３１１の入射口に貫通穴を配置してもよい。
【００６１】
計測部３３３は、図２５に示すような計測部３３３Ｅに置き換えられてもよい。図２５に示すように、計測部３３３Ｅは、図２３に示す計測部３３３Ｃにおける貫通穴の貫通孔付きプレート３３３４が、過飽和吸収セル３３１２に置き換えられている。このような構成としても、図２３に示す計測部３３３Ｃと同様の機能を果たすことが可能である。なお、過飽和吸収セル３３１２の入射口に貫通穴を配置してもよい。
【００６２】
９．５ シャックハルトマン干渉計
計測部３３３は、図２６に示すような計測部３３３Ｆに置き換えられてもよい。図２６に示すように、計測部３３３Ｆは、シャックハルトマン型の計測部である。計測部３３３Ｆは、ＣＣＤカメラ３３３６と、ＣＣＤカメラ３３３６の受光面前面に配置されたマイクロレンズアレイ３３３５と、を備える。このシャックハルトマン型の計測部３３３Ｆによれば、１つのセンサを用いてビーム伝播経路の方向およびダイバージェンスを検出することが可能である。
【００６３】
１０．制御部
つぎに、光学装置３３０における制御部３３４の動作について、例を挙げて説明する。
【００６４】
１０．１ 制御部の制御フロー
図２７は、制御部３３４の主動作を示すフローチャートである。図２７に示すように、制御部３３４は、アライメント動作を開始すると、まず、不図示のメモリ等から、これに予め記憶されている目標値を読み込む（ステップＳ１０１）。なお、目標値とは、ビーム伝播経路が所望の状態であるときに計測部３３３で計測されたビームプロファイルであってもよいし、この値から得られるビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向であってもよい。本例では、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路の目標位置Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）と、ビーム伝播経路の目標方向Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）とを目標値とする。
【００６５】
つぎに、制御部３３４は、パルスレーザ光３１のビームプロファイルを計測する光計測サブルーチンを実行し（ステップＳ１０２）、つづいて、計測されたビームプロファイルに基づいて、当該光学装置３３０におけるアクチュエータ部３３２を駆動してパルスレーザ光３１のビーム伝播経路をアライメントするアライメントサブルーチンを実行する（ステップＳ１０３）。その後、制御部３３４は、アライメントが完了したか否かを確認するアライメント完了確認サブルーチンを実行し（ステップＳ１０４）、アライメントが完了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００６６】
ステップＳ１０５の判定の結果、アライメントが完了していない場合（ステップＳ１０５のＮＯ）、制御部３３４は、ステップＳ１０２へ帰還して、以降の動作を繰り返す。一方、アライメントが完了している場合（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、制御部３３４は、アライメント後に計測部３３３で計測された値から得られたビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）および方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を、次回のアライメント時の目標値に設定するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定基準は、アライメント回数を基準にしてもよい。たとえば、目標値を毎回のアライメント毎に更新してもよいし、複数回（たとえば２回）のアライメント毎に１回の割合で目標値を更新してもよい。
【００６７】
ステップＳ１０６の判定の結果、アライメント後の値を目標値に設定する場合（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、制御部３３４は、この値で上述のメモリ等内の目標値を更新し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。一方、アライメント後の値を目標値に設定しない場合（ステップＳ１０６のＮＯ）、制御部３３４は、処理を終了する。
【００６８】
図２７のステップＳ１０２に示す光計測サブルーチンでは、図２８に示すように、制御部３３４は、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１１１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算し（ステップＳ１１２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの位置からビーム伝播経路の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算する（ステップＳ１１３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。
【００６９】
１０．２ 少なくとも１つの貫通穴がある場合の制御フロー
ここで、図２２または図２３に示すように、少なくとも１つの貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４を用いた場合、もしくは、図２４または図２５に示すように、貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４の代わりに貫通穴として機能する光学装置（３３１１ａ，３３１２）を用いた場合、図２８に示す光計測サブルーチンは、図２９または図３０に示すフローに置き換えることができる。図２９は、計測部３３３Ｂもしくは計測部３３３Ｄを用いた際の光計測サブルーチンを示す。図３０は、計測部３３３Ｃもしくは計測部３３３Ｅを用いた際の光計測サブルーチンを示す。
【００７０】
図２９に示す動作では、制御部３３４は、計測部３３３Ｂもしくは計測部３３３Ｄで計測された値を取得すると（ステップＳ１２１）、この取得した計測値からビーム伝播経路位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算する（ステップＳ１２２）。また、制御部３３４は、パルスレーザ光３１の強度分布から光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１２３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。なお、この場合、目標値における方向Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）の代わりに、目標の積分値Ｓｔが目標値として用いられる。
【００７１】
図３０に示す動作では、制御部３３４は、計測部３３３Ｃもしくは計測部３３３Ｅで計測された値を取得すると（ステップＳ１３１）、この取得した計測値におけるレーザスポットの位置から方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算する（ステップＳ１３２）。また、制御部３３４は、レーザスポットの強度分布から光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１３３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。なお、この場合、目標値における位置Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）の代わりに、目標の積分値Ｓｔが目標値として用いられる。
【００７２】
なお、図２９および図３０に示す動作では、光強度の積分値Ｓの代わりに、エネルギーセンサ３３３３ｄで計測される値を用いてもよい。
【００７３】
また、図２７のステップＳ１０３に示すアライメントサブルーチンを、図３１に示す。なお、図３１は、図２７における光計測サブルーチンを図２８に示す光計測サブルーチンとした場合のフローである。図３１に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ１４１）。この差には、位置Ｐｐの差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）（＝Ｐｐ（ｘ，ｙ）−Ｐｐｔ（ｘ，ｙ））と、方向Ｐｐθの差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）（＝Ｐｐθ（θｘ，θｙ）−Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ））とが含まれる。つぎに、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２におけるビーム伝播経路調整用ミラー（たとえばミラー３３２ａおよび３３２ｂ）の角度制御部（たとえばミラーホルダ３３２ｃ）に、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）をゼロに近づけるようにの制御信号を出力する（ステップＳ１４２）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２が駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００７４】
図２７における光計測サブルーチンを図２９に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメントサブルーチンでは、図３２に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ１５１）。この差には、位置Ｐｐの差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）と、積分値Ｓの差ΔＳ（＝Ｓ−Ｓｔ）とが含まれる。つぎに、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２におけるビーム伝播経路調整用ミラーの角度制御部に、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳをゼロに近づけるようにの制御信号を出力する（ステップＳ１５２）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２が駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００７５】
図２７における光計測サブルーチンを図３０に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメントサブルーチンでは、図３３に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ１６１）。この差には、方向Ｐｐθの差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）（＝Ｐｐθ（θｘ，θｙ）−Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ））と、積分値Ｓの差ΔＳとが含まれる。つぎに、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２におけるビーム伝播経路調整用ミラーの角度制御部に、差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳをゼロに近づけるようにの制御信号を出力する（ステップＳ１６２）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２が駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００７６】
また、図２７のステップＳ１０４に示すアライメント完了確認サブルーチンを、図３４に示す。なお、図３４は、図２７における光計測サブルーチンを図２８に示す光計測サブルーチンとした場合のフローである。図３４に示すように、制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１７１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からアライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算し（ステップＳ１７２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの位置からアライメント後のビーム伝播経路の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算する（ステップＳ１７３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）と目標値Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）との差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、および方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）と目標値Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）との差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）を計算する（ステップＳ１７４）。さらに、この差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）の絶対値が、予め設定しておいた許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）以下であるかどうかを計算する（ステップＳ１７５）。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）の絶対値が許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００７７】
図２７における光計測サブルーチンを図２９に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメント完了確認サブルーチンでは、図３５に示すように、制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１８１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からアライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算し（ステップＳ１８２）、また、取得した計測値におけるパルスレーザ光３１の強度分布からアライメント後のパルスレーザ光３１の光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１８３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のパルスレーザ光３１の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）と目標値Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）との差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、および積分値Ｓと目標値Ｓｔとの差ΔＳを計算する（ステップＳ１８４）。さらに、この差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳの絶対値が、予め設定しておいた許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳｒ以下であるかどうか計算する（ステップＳ１８５）。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳの絶対値が許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳｒ以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００７８】
図２７における光計測サブルーチンを図３０に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメント完了確認サブルーチンでは、図３６に示すように、制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１９１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値におけるレーザスポットの位置からアライメント後のビーム伝播経路の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算し（ステップＳ１９２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの強度分布からアライメント後のパルスレーザ光３１の光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１９３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のパルスレーザ光３１の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）と目標値Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）との差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）、および積分値Ｓと目標値Ｓｔとの差ΔＳを計算し（ステップＳ１９４）、この差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳの絶対値が、予め設定しておいた許容範囲ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳｒ以下であるかどうか計算する（ステップＳ１９５）。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳの絶対値が許容範囲ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳｒ以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００７９】
１１．ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置
つぎに、上述した光学装置をＥＵＶ光生成装置１（図２参照）のレーザシステム３に適用した場合を、以下に説明する。図３７は、光学装置が適用されたＥＵＶ光生成装置１Ａの概略構成を示す。なお、図３７では、説明の簡略化のため、図１におけるターゲットセンサ４については、省略する。
【００８０】
１１．１ 構成
図３７に示すレーザシステム３Ａでは、各光モジュール（３０４〜３０７および３１０〜３１４）が、アクチュエータ部３０４ａ〜３０７ａおよび３１０ａ〜３１４ａ、計測部３０４ｂ〜３０７ｂおよび３１０ｂ〜３１４ｂ、および制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃを備えた光学装置３０４Ａ〜３０７Ａおよび３１０Ａ〜３１４Ａに置き換えられている。ＥＵＶ光生成制御システム５は、各光学装置３０４Ａ〜３０７Ａおよび３１０Ａ〜３１４Ａにおける制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃを統括する。制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃは、ＥＵＶ光生成制御システム５から与えられた命令をトリガとして、上述したアライメント動作を独自に実行することで、個々のアライメントを実行するようにしてもよい。また、各制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃは、各々光学装置３０４Ａ〜３０７Ａおよび３１０Ａ〜３１４Ａのアライメントを完了した場合、アライメント完了信号をＥＵＶ光生成制御システム５に送信するようにしてもよい。
【００８１】
１１．２ レーザコントローラの制御フロー
つぎに、図３７に示すＥＵＶ光生成制御システム５の動作を、以下に例を挙げて説明する。図３８は、ＥＵＶ光生成制御システム５の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、アライメントを実行する光学装置数がｎであるとする。また、マスターオシレータ３０１側の光学装置を第１光学装置とし、順にチャンバ２側の光学装置を第ｎ光学装置とする。図３７に示すＥＵＶ光生成制御システム５では、アライメントを実行する順序はｎが示す序数順として説明する。ただし、部分的な光学装置のメンテナンスを実施した場合は、メンテナンスを実施した光学装置とそれより下流の光学装置のみをアライメントするようにしてもよい。
【００８２】
図３８に示すように、ＥＵＶ光生成制御システム５は、起動後、アライメントが必要か否かを判定するアライメント開始判定サブルーチンを実行する（ステップＳ２０１）。アライメント開始判定サブルーチンにおいて、アライメントを開始する必要があると判断すると、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１をレーザ発振させるレーザ発振サブルーチンを実行する（ステップＳ２０２）。
【００８３】
つぎに、ＥＵＶ光生成制御システム５は、不図示のカウンタの値ｋをリセット（ｋ＝０）し（ステップＳ２０３）、つづいてカウンタを１つインクリメント（ｋ＝ｋ＋１）する（ステップＳ２０４）。つぎに、ＥＵＶ光生成制御システム５は、ｋ番目の第ｋ光学装置にアライメントを実行させる制御サブルーチンを実行する（ステップＳ２０５）。
【００８４】
つぎに、ＥＵＶ光生成制御システム５は、カウンタの値ｋがｎに達したか否か（ｋ＝ｎ）を判定し（ステップＳ２０６）、ｋがｎに達していない場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０４へ帰還して、次の光学装置に対する動作を実行する。一方、ｋがｎに達している場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御システム５は、アライメントを終了し（ステップＳ２０７）、本動作を終了する。
【００８５】
図３８のステップＳ２０１に示すアライメント開始判定サブルーチンでは、図３９に示すように、ＥＵＶ光生成制御システム５は、レーザシステム３Ａのビーム伝播経路に関与する部品の新設やメンテナンス等があったか否かを判定し（ステップＳ２１１）、部品の新設やメンテナンス等があるまで本動作を待機する（ステップＳ２１１のＮＯ）。一方、部品の新設やメンテナンス等があった場合（ステップＳ２１１のＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御システム５は、図３８に示す動作へリターンする。
【００８６】
図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンでは、図４０に示すように、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１の発振を開始し（ステップＳ２２１）、図３８に示す動作へリターンする。これにより、マスターオシレータ３０１からプラズマ生成サイト２５までのビーム伝播経路に、マスターオシレータ３０１から出力されたパルスレーザ光が導入される。なお、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１の発振を開始後、外部等から停止の指示が入力されるまで、所定繰返し周波数の発振トリガをマスターオシレータ３０１に出力し続けてもよい。
【００８７】
なお、図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンは、図４１に示すレーザ発振サブルーチンに置き換えてもよい。図４１では、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１の発振を開始し（ステップＳ２３１）、つづいて、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３のうち少なくとも１つに電力を供給し（ステップＳ２３２）、その後、図３８に示す動作へリターンする。なお、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３の少なくとも１つに供給される電力は、十分な検出精度を得るのに必要となるエネルギーのパルスレーザ光３１が各計測部３０４ｂ〜３０７ｂおよび３１０ｂ〜３１４ｂに入力される程度に、パルスレーザ光３１を増幅可能な電力であるとよい。
【００８８】
図３８のステップＳ２０５に示す個々の光学装置の制御サブルーチンは、たとえば図２７〜図３６を用いて説明したアライメント動作と同様である。ただし、図２７のステップＳ１０２に示す光計測サブルーチンと、ステップＳ１０３に示すアライメントサブルーチンと、ステップＳ１０４に示すアライメント完了確認サブルーチンとは、それぞれ図４２〜図４４に示す動作に置き換えてもよい。また、ダイバージェンスの補正を行う場合はアクチュエータ部を図１７〜図１９に示した、アクチュエータ部３３２Ａ若しくは３３２Ｂとするとよい。
【００８９】
図４２に示す光計測サブルーチンでは、制御部３３４は、計測部３３３で計測された値を取得すると（ステップＳ２４１）、この取得した計測値からビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）およびビームプロファイルの大きさＤを計算する（ステップＳ２４２）。また、制御部３３４は、取得した計測値におけるレーザスポットの大きさＢＤおよび位置からビーム伝播経路の方向ＰｐθおよびダイバージェンスＢｐθを計算する（ステップＳ２４３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。なお、この場合、目標値として、位置Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）と、方向Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）と、ダイバージェンスＢｐθｔとが用いられる。
【００９０】
図２７における光計測サブルーチンを図４２に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメントサブルーチンでは、図４３に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ２５１）。この差には、位置Ｐｐの差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）と、方向Ｐｐθの差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）と、ダイバージェンスＢｐθの差ΔＢｐθとが含まれる。つぎに、制御部３３４は、たとえば、アクチュエータ部３３２Ａにおけるビーム伝播経路調整用ミラーの角度制御部に、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθをゼロに近づけるための制御信号を出力する（ステップＳ２５２）。つづいて、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２Ａ（波面調整可能なアクチュエータ部）における波面調整用ミラーの制御部に、差ΔＢｐθをゼロに近づけるための制御信号を出力する（ステップＳ２５３）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２Ａが駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００９１】
図２７における光計測サブルーチンを図４２に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメント完了確認サブルーチンは図４４に示すようにするとよい。図４４において制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ２６１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からアライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）およびビームプロファイルの大きさＤを計算し（ステップＳ２６２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの大きさＢＤおよび位置からアライメント後のビーム伝播経路の方向ＰｐθおよびダイバージェンスＢｐθを計算する（ステップＳ２６３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のパルスレーザ光３１の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）と目標値Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）との差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）と目標値Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）との差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびダイバージェンスＢｐθと目標値ダイバージェンスＢｐθｔとの差ΔＢｐθを計算する（ステップＳ２６４）。この差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθの絶対値が、予め設定しておいた許容範囲ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθｒ以下であるかどうか計算する（ステップＳ２６５）。その後リターンし、図２７のステップＳ１０５に移行する。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθの絶対値が許容範囲ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθｒ以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００９２】
１２．ガイドレーザ光を含むレーザ装置とＥＵＶ光源装置
各光学装置におけるアライメントには、ガイドレーザ光が用いられてもよい。図４５に、ガイドレーザ光を用いた光学装置のアライメントが可能なＥＵＶ光生成装置１Ｂの概略構成を示す。なお、図４５では、説明の簡略化のため、図１におけるターゲットセンサ４については、省略する。
【００９３】
１２．１ 構成
図３７と図４５と比較すると明らかなように、ＥＵＶ光生成装置１Ｂのレーザシステム３Ｂは、ガイドレーザ光を出力可能なガイドレーザ装置３５０をさらに備える。ガイドレーザ装置３５０から出力されたガイドレーザ光３５１は、たとえばビーム伝播経路合成部３５２として機能するダイクロイックミラーによって、空間フィルタ３０２を出力したパルスレーザ光３１と略同一のビーム伝播経路に導入される。ガイドレーザ光３５１は、たとえば計測部３３３におけるビームプロファイラなどのセンサに対して感度が高い波長の光であってもよい。このガイドレーザ装置３５０には、たとえば１μｍ付近の波長のレーザ光を出力可能なＹＡＧレーザやファイバーレーザなどを適用できる。また、ガイドレーザ光３５１は、可視光線であってもよい。この場合、ガイドレーザ装置３５０には、ＨｅＮｅレーザ（６３３ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（ただし、第二高調波光（５３３ｎｍ））を適用できる。
【００９４】
１２．２ レーザコントローラの制御フロー
図４５に示すＥＵＶ光生成制御システム５の動作は、基本的には、図３７に示すＥＵＶ光生成制御システム５の動作と同様である。ただし、図４５に示すＥＵＶ光生成制御システム５は、各光学装置のアライメント時（図３８のステップＳ２０２）において、マスターオシレータ３０１の代わりに、ガイドレーザ装置３５０を発振させる（図４６のステップＳ３０１参照）。各光学装置でのアライメントは、このガイドレーザ光３５１を計測して得られた値に基づいて実行される。
【００９５】
このように、ガイドレーザ光３５１を用いる構成とすることで、ビームプロファイラやエネルギーセンサ等として使用する半導体光センサの感度が高い波長（たとえば２００ｎｍ〜５０００ｎｍ）のレーザ光をアライメントに使用することが可能となる。これにより、ガイドレーザ光３５１のビーム伝播経路を高精度に検出することができる。その結果、各光学装置において高精度なアライメントが可能となる。また、ターゲット照射用のパルスレーザ光３１を出力する必要がないため、安全な状態で、アライメントを行うことができる。
【００９６】
１３．位置決め機構
つぎに、ＥＵＶ光生成装置の設置例を、以下に例を挙げて説明する。なお、以下の説明では、図３７に示すＥＵＶ光生成装置１Ａを引用して説明する。ただし、以下の説明では、マスターオシレータ３０１および空間フィルタ３０２についても、アクチュエータ部３３２、計測部３３３および制御部３３４を備えた光学装置として構成する。また、本例では増幅器として、図７および図８に示す光学装置３３０Ｂを適用する。
【００９７】
図４７は、レーザシステム３Ａが設置されるサブファブリックフロア（以下、サブファブという）１Ｆと、上階の床２Ｆに設置されたチャンバ２および露光装置６０とを示す垂直断面図である。図４８は、図４７におけるＩＶＸＶＩＩＩ−ＩＶＸＶＩＩＩ断面図である。
【００９８】
レーザシステム３Ａにおけるマスターオシレータ３０１、空間フィルタ３０２、増幅器３０４、３０６、３１１、３１３、およびリレー光学系３０５、３１０、３１２、３１４等の光学モジュール３３１は、サブファブ１Ｆ上の定盤３３５に、位置決めプレート３０１ｄ、３０２ｄ、３０４ｄ〜３０６ｄおよび３１３ｄ〜３１４ｄを用いてそれぞれ固定される。また、各光学モジュール３３１に設けられるアクチュエータ部３３２、計測部３３３および制御部３３４は、ユニット化するとよい。以下の説明では、これらのユニットを、アライメントユニット３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０４Ｂ〜３０７Ｂおよび３１０Ｂ〜３１４Ｂとする。各アライメントユニット３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０４Ｂ〜３０７Ｂおよび３１０Ｂ〜３１４Ｂは、同じくサブファブ１Ｆ上の定盤３３５に、位置決めプレート３０１ｅ、３０２ｅ、３０４ｅ〜３０７ｅおよび３１０ｅ〜３１４ｅを用いてそれぞれ固定される。なお、定盤３３５は一体成形品であっても、互いに位置決め可能な複数の定盤を締結した構成であってもよい。また、定盤３３５には床からの振動伝達を軽減するダンパ等を介して床に設置されるとよい。さらに、床自体が制振機能を有する場合は床に直接位置決め可能なようにしてもよい。この場合、床を定盤３３５とみなす事ができる。
【００９９】
レーザシステム３Ａから出力されたパルスレーザ光３１は、ミラー３４１により高反射され、床２Ｆの貫通穴２Ｆａを通過して、ミラー３４２に入射する。このミラー３４２により反射されたパルスレーザ光３１は、チャンバ２に入射する。レーザシステム３Ａからミラー３４１およびミラー３４２を介してチャンバ２までは、図示しないビーム伝播経路管により接続されていてもよい。望ましくは、ビーム伝播経路管内が不活性ガス（Ｎ２、Ｈｅ等）によってパージされているとよい。
【０１００】
図４９および図５０に、レーザシステム３Ａの他の設置例を示す。図４９は、レーザシステム３Ａのサブファブにおける配置の例を示す上視図である。図５０は、図４９におけるＩＶＸＩＸ−ＩＶＸＩＸ断面図である。図４９および図５０に示すように、レーザシステム３Ａは、複数の定盤３３５Ａおよび３３５Ｂに分かれて設置されてもよい。要求されるレーザ出力によってはレーザシステムが巨大になり、ビーム伝播経路が長大となる場合がある。このような場合にレーザシステム３Ａを１つの定盤３３５上に構成すると、定盤自体が周囲温度の変動によって膨張あるいは収縮することが想定される。結果として、レーザシステム３Ａにおけるビーム伝播経路の空間的な位置が変動してしまう可能性がある。そのような場合は、レーザシステム３Ａを複数の定盤に分割し、分割した各定盤を離間して設置してもよい。たとえば、図４９および図５０に示すように定盤を２つに分割配置した場合、マスターオシレータ３０１が設置された定盤３３５Ａの出射側には、アクチュエータ部３０３Ａを設けるとよい。さらに定盤３３５Ｂ上における、アクチュエータ部３０３Ａから出力されたパルスレーザ光３１が入射する位置には、計測部３０３Ｂを設けるとよい。
【０１０１】
アクチュエータ部３０３Ａは、姿勢制御可能な１つ以上のミラー３０３１〜３０３３を用いて構成される。計測部３０３Ｂは、ビームスプリッタ３０３４、ミラー３０３５およびセンサ３０３６を用いて構成される。アクチュエータ部３０３Ａの各ミラー３０３１〜３０３３は、上述した光学装置と同様、計測部３０３Ｂで計測された値に基づいて、不図示の制御部によって制御される。これにより、定盤３３５Ａおよび３３５Ｂ間のビーム伝播経路をアライメントすることが可能となる。結果、定盤を分割配置した場合でも、分割した定盤間のビーム伝播経路をアライメントすることが可能となる。
【０１０２】
１３．１ ピンによる位置決め
つぎに、個々の光学装置の位置決め機構について、以下に例を挙げて説明する。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、図５に示した光学装置３３０Ａを例に挙げる。
【０１０３】
図５１は、位置決めピンを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。図５２は、図５１のＶＸＩ−ＶＸＩ断面図を示す。上述したように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３は、位置決めプレート３３６〜３３８にそれぞれ固定される。各位置決めプレート３３６〜３３８は、たとえば定盤３３５に設けられた位置決めピン３３９によって設置位置が規制された状態で定盤３３５に保持されてもよい。これにより、光学装置のアライメントを容易に粗調整することが可能となる。なお、各位置決めプレート３３６〜３３８には、定盤３３５に設けられた位置決めピン３３９と嵌合する穴が所定の位置に所定の径および深さで形成されている。なお位置決めピンは各位置決めプレートにつき３個設置する例を示したが、２個でもよい。
【０１０４】
１３．１ レールによる位置決め
図５３は、レールを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。図５４は、図５３のＶＸＩＩＩ−ＶＸＩＩＩ断面図を示す。図５３および図５４に示すように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３は、レール３３９ａと図示しない車輪等により、定盤３３５上をスライドさせて移動することが可能である。レール３３９ａは、位置決めプレート３３６〜３３８の所定の位置に固定されてもよい。あるいは、定盤３３５上の所定の位置に直接固定されていてもよい。レール３３９ａの終端には、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を規定位置で停止させるための位置決めブロック３３９ｃが設けられる。この位置決めブロック３３９ｃは、光学モジュール３３１を交換した際の位置再現性を確保する。光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３は、規定位置に移動後、固定ブロック３３９ｂで固定されるとよい。このように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を移動機構によって移動可能とすることで、これらが手持ちで移動することが困難な重量物であっても、新設やメンテナンスや交換等を容易に行うことが可能となる。
【０１０５】
ここで、レールを用いた位置決め機構の個々の一例を、図５５に示す。なお、図５５では、光学モジュール３３１を例に説明する。図５５に示す例では、位置決めプレート３３６が、光学モジュール３３１を所定の位置に搭載する台車３３６ａと、定盤３３５に固定されるベース３３６ｂとに分かれている。ベース３３６ｂは、たとえばボルト３３９ｆによって定盤３３５に固定される。このベース３３６ｂには、台車３３６ａをスライドさせる方向に延在するレール３３９ａと、脱輪防止のための溝機構３３９ｄとが設けられる。一方、台車３３６ａには、レール３３９ａ上を走行するための車輪３３９ｇと、脱輪防止のために溝機構３３９ｄにスライド可能に嵌合される脱輪防止版３３９ｅとが設けられる。車輪３３９ｇは、台車３３６ａがレール３３９ａに沿って走行するための構成である。溝機構３３９ｄおよび脱輪防止板３３９ｅは、車輪３３９ｇのレール３３９ａからの脱輪を防止するだけでなく、台車３３６ａのベース３３６ｂに対する左右（走行方向と垂直方向）のずれを最小限に規制する。
【０１０６】
図５６に、レールを用いた位置決め機構の個々の他の一例を示す。図５６に示すように、本例では、ベース３３６ｂには、レール３３９ａの代わりに、スライドレール（オス）３３９ｋが設けられる。一方、台車３３６ａには、車輪３３９ｇの代わりに、スライドレール（オス）３３９ｋにかみ合うスライドレール（メス）３３９ｈが設けられる。スライドレール３３９ｋおよび３３９ｈは、台車３３６ａをベース３３６ｂに対してスライドさせるだけでなく、台車３３６ａのベース３３６ｂに対する左右（走行方向と垂直方向）のずれを最小限に規制する。その他の構成は、図５５に示す構成と同様である。
【０１０７】
１４．補足説明
ここで、上述したＶＲＷＭ３３２ｄについて説明する。図５７〜図５９は、ＶＲＷＭ３３２ｄの一例を示す。図５７〜図５９に示すように、ＶＲＷＭ３３２ｄは、たとえば反射面の曲率を変更することが可能なデフォーマブルミラーである。ＶＲＷＭ３３２ｄは、たとえば反射面が平面である場合、図５７に示すように、平行光のパルスレーザ光３１を平行光として反射する。また、たとえば反射面が凹面となるように曲率が調整されていた場合、図５８に示すように、ＶＲＷＭ３３２ｄは、平行光のパルスレーザ光３１を焦点距離が＋Ｆ離れた焦点Ｆ１２に集光するように反射する。一方、たとえば反射面が凸面となるように曲率が調整されていた場合、図５９に示すように、ＶＲＷＭ３３２ｄは、平行光のパルスレーザ光３１を焦点距離−Ｆ離れた位置に焦点Ｆ１３を持つようにビーム拡大されたパルスレーザ光として反射する。このように、反射面の曲率を変更可能なＶＲＷＭ３３２ｄを用いることで、入射光に対する反射光の波面を所定の波面に調節することが可能である。
【０１０８】
また、上記実施の形態およびその変形例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。例えば各実施の形態に対して適宜例示した変形例は、他の実施の形態に対して適用することも可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１Ａ、１Ｂ ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置
２ チャンバ
３、３Ａ、３Ｂ レーザシステム
４ ターゲットセンサ
５ ＥＵＶ光生成制御システム
６ 露光装置
２１ ウィンドウ
２２ レーザ光集光ミラー
２３ ＥＵＶ集光ミラー
２４ 貫通孔
２５ プラズマ生成サイト
２６ ドロップレット生成器
２７ ドロップレット（ドロップレットターゲット）
２８ ターゲット回収器
２９ 接続部
２９１ 壁
２９２ 中間焦点（ＩＦ）
３１ パルスレーザ光
３２ パルスレーザ光
３３ パルスレーザ光
３４ レーザ光進行方向制御アクチュエータ
２５１、２５２ ＥＵＶ光
２９１ 壁
２９２ 中間焦点
３０１ マスターオシレータ
３０２ 空間フィルタ
３０４、３０６、３１１、３１３ 増幅器
３０３、３０５、３０７、３１０、３１２、３１４ リレー光学系
３０４Ａ〜３０７Ａ、３１０Ａ〜３１４Ａ、３３０、３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ、３４０ 光学装置
３０４ａ〜３０７ａ、３１０ａ〜３１４ａ、３３２ アクチュエータ部
３０４ｂ〜３０７ｂ、３１０ｂ〜３１４ｂ、３３３ 計測部
３０４ｃ〜３０７ｃ、３１０ｃ〜３１４ｃ、３３４ 制御部
３３１ 光学モジュール
３３１Ａ スラブ型増幅器
３３１Ｂ 高速軸流型増幅器
３３１Ｃ リレー光学系
３３１Ｄ 空間フィルタ
３３１Ｅ 過飽和吸収体セル
３３１Ｆ ビーム伝播経路長調節モジュール
３３１Ｇ 偏光アイソレータ
３３２ａ、３３２ｂ ミラー
３３３ａ ビームスプリッタ
３３３ｂ センサ
３３５，３３５Ａ、３３５Ｂ 定盤
３０１ｄ〜３０７ｄ、３１０ｄ〜３１４ｄ、３０１ｅ、３０２ｅ、３０４ｅ〜３０７ｅ、３１０ｅ〜３１４ｅ、３３６〜３３８ 位置決めプレート
３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０４Ｂ〜３０７Ｂおよび３１０Ｂ〜３１４Ｂ アライメントユニット
３５０ ガイドレーザ装置
３５１ ガイドレーザ光
３０３１〜３０３３、３０３５ ミラー
３０３４ ビームスプリッタ
３０３６ センサ
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学装置、レーザ装置および極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、たとえば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（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ ｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光を生成するＥＵＶ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。
【０００３】
ＥＵＶ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を用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ：レーザ励起プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０／０１１７００９号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の一態様による光学装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の他の態様によるレーザ装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備える光学装置を少なくとも１つ含んでもよい。
【０００７】
本開示の他の態様によるＥＵＶ光生成装置は、レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、を備える光学装置を少なくとも１つ含むレーザ装置を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本開示の一態様による例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置（ＥＵＶ光生成装置）の概略構成を示す。
【図２】図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置におけるレーザシステムをより具体化した図である。
【図３】図３は、本実施の形態による光学装置の一態様を示す。
【図４】図４は、本実施の形態による光学装置の他の態様を示す。
【図５】図５は、図３に示す光学モジュールをスラブ型増幅器とした光学装置の垂直断面図である。
【図６】図６は、図５に示す光学装置のＶ−Ｖ断面図である。
【図７】図７は、図３に示す光学モジュールを高速軸流型増幅器とした光学装置の垂直断面図である。
【図８】図８は、図７に示す光学装置のＶＩＩ―ＶＩＩ断面図である。
【図９】図９は、図３に示す光学モジュールを２枚の凹面ミラーを備えているリレー光学系とした光学装置の垂直断面図である。
【図１０】図１０は、図９に示すリレー光学系のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１１】図１１は、図３に示す光学モジュールを空間フィルタとした場合を示す。
【図１２】図１２は、図３に示す光学モジュールを過飽和吸収セルとした場合を示す。
【図１３】図１３は、図３に示す光学モジュールをビーム伝播経路長調節モジュールとした場合を示す。
【図１４】図１４は、図３に示す光学モジュールを偏光アイソレータとした場合を示す。
【図１５】図１５は、図３に示すアクチュエータ部の一例を示す。
【図１６】図１６は、図１５に示すミラーを保持するミラーホルダの一例を示す。
【図１７】図１７は、図３に示すアクチュエータ部の他の一例を示す。
【図１８】図１８は、図１７に示すアクチュエータ部を駆動した一例を示す。
【図１９】図１９は、図３に示すアクチュエータ部の他の一例を示す。
【図２０】図２０は、図３に示す計測部の一例を示す。
【図２１】図２１は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２２】図２２は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２３】図２３は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２４】図２４は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２５】図２５は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２６】図２６は、図３に示す計測部の他の一例を示す。
【図２７】図２７は、図３に示す制御部の主動作を示すフローチャートである。
【図２８】図２８は、図２７のステップＳ１０２に示す光計測サブルーチンを示す。
【図２９】図２９は、図２２に示す計測部を用いた際の光計測サブルーチンを示す。
【図３０】図３０は、図２３に示す計測部を用いた際の光計測サブルーチンを示す。
【図３１】図３１は、図２７のステップＳ１０３に示すアライメントサブルーチンを示す。
【図３２】図３２は、図２２に示す計測部を用いた際のアライメントサブルーチンを示す。
【図３３】図３３は、図２３に示す計測部を用いた際のアライメントサブルーチンを示す。
【図３４】図３４は、図２７のステップＳ１０４に示すアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図３５】図３５は、図２２に示す計測部を用いた際のアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図３６】図３６は、図２３に示す計測部を用いた際のアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図３７】図３７は、本実施の形態による光学装置が適用されたＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図３８】図３８は、図３７に示すＥＵＶ光生成制御システムの動作を示す。
【図３９】図３９は、図３８のステップＳ２０１に示すアライメント開始判定サブルーチンを示す。
【図４０】図４０は、図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンを示す。
【図４１】図４１は、図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンの他の態様を示す。
【図４２】図４２は、図３７に示す光学装置の制御部が実行する光計測サブルーチンを示す。
【図４３】図４３は、図３７に示す光学装置の制御部が実行するアライメントサブルーチンを示す。
【図４４】図４４は、図３７に示す光学装置の制御部が実行するアライメント完了確認サブルーチンを示す。
【図４５】図４５は、本実施の形態によるガイドレーザ光を用いて光学装置のアライメントが可能なＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図４６】図４６は、図４５に示すＥＵＶ光生成制御システムが実行するレーザ発振サブルーチンを示す。
【図４７】図４７は、図３７に示すレーザシステムが設置されるサブファブリックと、上階の床に設置されたチャンバおよび露光装置とを示す垂直断面図である。
【図４８】図４８は、図４７におけるＩＶＸＶＩＩＩ−ＩＶＸＶＩＩＩ断面図である。
【図４９】図４９は、図３７に示すレーザシステムが設置されるサブファブリックの他の例を示す上視図である。
【図５０】図５０は、図４９におけるＩＶＸＩＶ−ＩＶＸＩＶ断面図である。
【図５１】図５１は、本実施の形態による位置決めピンを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。
【図５２】図５２は、図５１のＶＸＩ−ＶＸＩ断面図を示す。
【図５３】図５３は、本実施の形態によるレールを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。
【図５４】図５４は、図５３のＶＸＩＩＩ−ＶＸＩＩＩ断面図を示す。
【図５５】図５５は、本実施の形態によるレールを用いた位置決め機構の個々の他の一例を示す。
【図５６】図５６は、本実施の形態によるレールを用いた位置決め機構の個々の他の一例を示す。
【図５７】図５７は、ＶＲＷＭの一例を示す。
【図５８】図５８は、ＶＲＷＭの一例を示す。
【図５９】図５９は、ＶＲＷＭの一例を示す。
【実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示の一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。
【００１０】
以下、本開示の実施の形態による光学装置、レーザ装置およびＥＵＶ光生成装置を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明では、下記目次の流れに沿って説明する。
【００１１】
目次
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成装置
３．１ 構成
３．２ 動作
４．ＬＰＰ用レーザ装置
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 課題の発見
５．光学装置のコンセプト
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用
６．光学モジュールが増幅器の場合
６．１ スラブ型増幅器
６．２ 高速軸流型増幅器
７．光学モジュールがその他の場合
７．１ リレー光学系
７．２ 空間フィルタ
７．３ 過飽和吸収体
７．４ ビーム伝播経路長調節モジュール
７．５ 偏光アイソレータ
８．アクチュエータ部
８．１ ２枚高反射ミラー
８．２ １枚高反射ミラーとＶＲＭＷＭ高反射ミラーとの組み合わせ
８．３ １枚高反射ミラーと１枚ディフォーマブル高反射ミラーの組み合わせ
９．計測部
９．１ ビーム伝播経路上の２地点でのビームプロファイル計測
９．２ ビームプロファイル＋ビームポインティング
９．３ 少なくとも１つの貫通口とビームプロファイルラの組み合わせ
９．４ 光学モジュールとビームプロファイルラの組み合わせ
９．５ シャックハルトマン干渉計
１０．制御部
１０．１ 制御部の制御フロー
１０．２ 少なくとも１つの貫通穴がある場合の制御フロー
１１ ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置
１１．１ 構成
１１．２ レーザコントローラの制御フロー
１２．ガイドレーザ光を含むレーザ装置とＥＵＶ光源装置
１２．１ 構成
１２．２ レーザコントローラの制御フロー
１３．位置決め機構
１３．１ ピンによる位置決め
１３．１ レールによる位置決め
１４．補足説明
【００１２】
１．概要
実施の形態の概要について、以下に説明する。実施の形態は、その概要として、レーザ光のビーム伝播経路上配置された光学モジュールと、前記ビーム伝播経路上に配置された前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するためのアクチュエータ部と、前記ビーム伝播経路上に配置された前記レーザ光のビーム伝播経路を検出するための計測部と、を備える。
【００１３】
２．用語の説明
つぎに、本開示において使用する用語について、以下のように定義する。「ドロップレット」とは、溶融したターゲット物質の液滴である。したがって、その形状は、表面張力によって略球形となる。「プラズマ生成サイト」とは、プラズマを生成する空間として予め設定された３次元空間である。「ビーム拡大」とは、ビーム断面が徐々に広がることをいう。
【００１４】
３．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
３．１ 構成
図１に本開示の一態様による例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置１の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザシステム３と共に用いてもよい（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、以下、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を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲット供給装置（例えばドロップレット生成器２６）を更に含んでもよい。ターゲット供給装置は、例えばチャンバ２の壁に取り付けられていてもよい。ターゲット供給装置が供給するターゲットの材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又はそれらのうちのいずれか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。
【００１５】
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。その貫通孔をレーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が通過してもよい。チャンバ２には、レーザシステム３によって発生したパルスレーザ光３２が透過する少なくとも１つのウィンドウ２１が設けられていてもよい。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の焦点、及び第２の焦点を有する。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の焦点がプラズマ発生位置（プラズマ生成サイト２５）又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置６の仕様によって規定される所望の集光位置（中間焦点（ＩＦ）２９２）に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には、パルスレーザ光３３が通過することができる貫通孔２４が設けられていてもよい。
【００１６】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御システム５を含むことができる。また、ＥＵＶ光生成装置１は、ターゲットセンサ４を含むことができる。ターゲットセンサ４は、ターゲットの存在、軌道、位置の少なくとも１つを検出してもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していてもよい。
【００１７】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２内部と露光装置６内部とを連通する接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ（aperture）が形成された壁２９１を設けてもよい。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してもよい。
【００１８】
更に、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４、レーザ光集光ミラー２２、ドロップレットターゲット２７を回収するターゲット回収器２８などを含んでもよい。レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４は、レーザ光の進行方向を制御するために、レーザ光の進行方向を規定する光学素子と、この光学素子の位置または姿勢を調整するためのアクチュエータとを備えてもよい。
【００１９】
３．２ 動作
図１を参照すると、レーザシステム３から出射されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御アクチュエータ３４を経てパルスレーザ光３２としてウィンドウ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つのレーザビーム経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射して、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのドロップレットターゲット２７に照射されてもよい。
【００２０】
ドロップレット生成器２６は、ドロップレットターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成サイト２５に向けて出射してもよい。ドロップレットターゲット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る。パルスレーザ光３３が照射されたドロップレットターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマからＥＵＶ光２５１が生成される。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されるとともに集光されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３に反射されたＥＵＶ光２５２は、中間焦点２９２を通って露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのドロップレットターゲット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。
【００２１】
ＥＵＶ光生成制御システム５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５はターゲットセンサ４によって撮像されたドロップレットターゲット２７のイメージデータ等を処理してもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、ドロップレットターゲット２７を放出するタイミングの制御およびドロップレットターゲット２７の放出方向の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。ＥＵＶ光生成制御システム５は、例えば、レーザシステム３のレーザ発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つを行ってもよい。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を追加することもできる。
【００２２】
４．ＬＰＰ用レーザ装置
つづいて、図１に示すＥＵＶ光生成装置１におけるレーザシステム３をより具体的に説明する。図２は、図１に示すＥＵＶ光生成装置１におけるレーザシステム３をより具体化した図である。なお、図２では、説明の簡略化のため、図１におけるＥＵＶ光生成制御システム５およびターゲットセンサ４については、省略する。
【００２３】
４．１ 構成
図２に示すように、レーザシステム３は、マスターオシレータ（ＭＯ）３０１と、複数の増幅器３０４、３０６、３１１および３１３と、複数のリレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４とを備えている。増幅器３０４、３０６、３１１および３１３は、入射したパルスレーザ光３１の光強度を増幅する。リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４は、パルスレーザ光３１を適宜、ビーム拡径したり、平行光化したりする。レーザシステム３は、マスターオシレータ３０１から出力されたパルスレーザ光３１の光特性を調整する空間フィルタ３０２と、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を変更する高反射ミラー３０８および３０９とを備えてもよい。
【００２４】
以下の説明において、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３、リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４を総称して、光学モジュールという。この光学モジュールには、マスターオシレータ３０１、空間フィルタ３０２、および高反射ミラー３０８および３０９など、その他の光学的な特性を有する装置や部品等が含まれてもよい。
【００２５】
４．２ 動作
マスターオシレータ３０１は、たとえば図１に示すＥＵＶ光生成制御システム５の制御の下、所定の繰返し周波数で発振することで、パルスレーザ光３１を出力する。出力されたパルスレーザ光３１は、空間フィルタ３０２を通過した後、複数の増幅器３０４、３０６、３１１および３１３を順次通過する。パルスレーザ光３１は、それぞれのリレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４で増幅される。この際、パルスレーザ光３１は、各増幅器３０４、３０６、３１１および３１３の増幅領域の大きさや形状等に合わせるように、そのビーム断面積やビーム断面の形状や偏光状態等が、リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４によって調整される。その後、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アクチュエータ３４を経由して、チャンバ２内へ入射する。
【００２６】
４．３ 課題の発見
マスターオシレータ３０１からチャンバ２内のプラズマ生成サイト２５までのビーム伝播経路長は、数十ｍから１００ｍ以上となる場合がある。このため、設置時、メンテナンス時または不具合発生時には、マスターオシレータ３０１から各光学モジュールを経由したターゲット照射位置までのビーム伝播経路のアライメントに、長い時間を要する場合がある。この時間は、たとえば数日から数週間程度となることがある。
【００２７】
５．光学装置のコンセプト
そこで本開示では、以下のような態様を例として提案する。図３は、本実施の形態による光学装置の一態様を示す。図４は、本実施の形態による光学装置の他の態様を示す。
【００２８】
５．１ 構成
図３および図４に示すように、光学装置３３０および３４０は、それぞれ、パルスレーザ光のビーム伝播経路上配置された光学モジュール３３１と、前記ビーム伝播経路上に配置された前記パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を調節するためのアクチュエータ部３３２と、前記ビーム伝播経路上に配置された前記パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を検出するための計測部３３３と、を含む。また、光学装置３３０および３４０は、アクチュエータ部３３２を制御する制御部３３４を含む。
【００２９】
光学モジュール３３１と、アクチュエータ部３３２と、計測部３３３との配置は、図３に示すように、アクチュエータ部３３２、光学モジュール３３１、計測部３３３の順であってもよいし、図４に示すように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２、計測部３３３の順であってもよい。
【００３０】
５．２ 動作
計測部３３３は、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を検出する。制御部３３４は、計測部３３３で計測された検出値に基づいて、アクチュエータ部３３２を制御する。たとえば制御部３３４は、光学モジュール３３１の交換前後で、計測部３３３で計測されたパルスレーザ光３１のビーム伝播経路の変化量を特定する。そして、制御部３３４は、特定したビーム伝播経路の変化量に応じてアクチュエータ部３３２を駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を交換前のビーム伝播経路に近づけるように調整する。
【００３１】
５．３ 作用
以上のように、本態様では、光学装置３３０および３４０から出射するパルスレーザ光３１のビーム伝播経路を正しい位置（目的のビーム伝播経路）とする調整動作が、自動的に実行される。その結果、たとえば光学モジュール３３１を新設したり交換したりした場合においても、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を、容易且つ迅速に正しい位置に調整することが可能となる。
【００３２】
６．光学モジュールが増幅器の場合
つづいて、光学装置のより具体例を、以下に説明する。図５は、光学モジュール３３１をスラブ型増幅器３３１Ａとした光学装置３３０Ａの垂直断面図である。図６は、図５に示す光学装置３３０ＡのＶ−Ｖ断面図である。増幅器３３１Ａは、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３のいずれであってもよい。
【００３３】
６．１ スラブ型増幅器
図５および図６に示すように、光学装置３３０Ａは、アクチュエータ部３３２、スラブ型増幅器３３１Ａおよび計測部３３３を、それぞれ一つの定盤３３５上の所定の位置にそれぞれ位置決めするための位置決めプレート３３６〜３３８を備える。位置決めプレート３３６〜３３８は、定盤３３５に位置決めされて固定される。アクチュエータ部３３２、スラブ型増幅器３３１Ａおよび計測部３３３は、それぞれ位置決めプレート３３６〜３３８上の規定された位置に設置される。これにより、アクチュエータ部３３２、スラブ型増幅器３３１Ａおよび計測部３３３のアライメントが大まかに調整された状態を得られる。
【００３４】
たとえばユニット化されているスラブ型増幅器３３１Ａは、位置決めプレート３３６の規定位置に設置される。また、１つ以上のミラー３３２ａおよび３３２ｂよりなるアクチュエータ部３３２においては、各ミラー３３２ａおよび３３２ｂが位置決めプレート３３７の規定位置に図示しないホルダ等の光学部品保持部材を介して設置される。なお、ミラーを保持するホルダおよびその姿勢角度調整機構については後述する。また、ビームスプリッタ３３３ａおよびセンサ３３３ｂよりなる計測部３３３においては、ビームスプリッタ３３３ａおよびセンサ３３３ｂが位置決めプレート３３８の規定位置に図示しないホルダ等の光学部品保持部材を介して設置される。すなわち、ユニット化されている光学要素群については、位置決めプレートの規定位置に設置すればよい。また、複数の構成よりなる光学要素群については、各構成を位置決めプレートの規定位置に設置すればよい。
【００３５】
たとえば、故障したスラブ型増幅器３３１Ａを交換する場合は、故障したスラブ型増幅器３３１Ａを取り外した後、位置決めプレート３３６上に正常なスラブ型増幅器３３１Ａ２を設置すればよい。これにより、正常なスラブ型増幅器３３１Ａ２のアライメントが大まかに調整された状態を得られる。そして、制御部３３４は、スラブ型増幅器３３１Ａ２の搭載後、計測部３３３の検出値に基づいて交換前のスラブ型増幅器３３１Ａのビーム伝播経路と略一致するようにアクチュエータ部３３２を制御する。これにより、光学装置３３０Ａの光学アライメントが自動的に実行される。
【００３６】
６．２ 高速軸流型増幅器
つぎに、光学モジュール３３１に高速軸流型増幅器３３１Ｂを用いた場合を説明する。図７は、光学モジュール３３１を高速軸流型増幅器３３１Ｂとした光学装置３３０Ｂの垂直断面図である。図８は、図７に示す光学装置３３０ＢのＶＩＩ―ＶＩＩ断面図である。
【００３７】
図７および図８に示す高速軸流型増幅器３３１Ｂでは、パルスレーザ光３１の高速軸流型増幅器３３１Ｂへの入射口と出射口が同じ面に隣接して配置されている。したがって、このような高速軸流型増幅器３３１Ｂに対しては、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を隣接して配置するとよい。そこで、本例では、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を１つのユニット３３２Ａとして構成する。
【００３８】
このように、アクチュエータ部３３２と計測部３３３とを１つのユニットとすることで、光学装置のコンパクト化が可能となる。また、アクチュエータ部３３２と計測部３３３とを１つのユニットとすることで、各部のビーム伝播経路の検出誤差を低減することもできる。
【００３９】
７．光学モジュールがその他の場合
つぎに、光学モジュール３３１を増幅器以外とした場合を以下に例を挙げて説明する。光学モジュール３３１の他の例としては、空間フィルタ、過飽和吸収体、ビーム伝播経路長調節器、偏光制御光学系および波面調節器などが挙げられる。
【００４０】
７．１ リレー光学系
図９は、光学モジュール３３１を２枚の凹面ミラーを備えているリレー光学系３３１Ｃとした光学装置３３０Ｃの垂直断面図である。図１０は、図９に示すリレー光学系３３１ＣのＩＸ−ＩＸ断面図である。リレー光学系３３１Ｃは、リレー光学系３０３、３０５、３０７、３１０、３１２および３１４のいずれであってもよい。このようなリレー光学系３３１Ｃに対してもアクチュエータ部３３２および計測部３３３を設けることで、その置き換え後のアライメントを容易且つ迅速に行うことが可能となる。
【００４１】
７．２ 空間フィルタ
光学モジュール３３１は、図１１に示すような空間フィルタ３３１Ｄとしてもよい。空間フィルタ３３１Ｄは、たとえば２つの軸外放物面ミラーＤ３３１ａおよびＤ３３１ｂと、ピンホールプレートＤ３３１ｃとを備えている。ピンホールＤプレート３３１ｃは、軸外放物面ミラーＤ３３１ａおよびＤ３３１ｂの焦点位置付近に配置されている。
【００４２】
図１１では、４５度反射の軸外放物面ミラーＤ３３１ａおよびＤ３３１ｂを組み合わせた場合を示した。ただし、これに限定されない。たとえば球面凹面ミラーや凸レンズの組み合わせで構成された空間フィルタであってもよい。
【００４３】
７．３ 過飽和吸収体
光学モジュール３３１は、図１２に示すような過飽和吸収体セル３３１Ｅであってもよい。過飽和吸収体セル３３１Ｅは、入射ウィンドウＥ３３１ｃと、チャンバＥ３３１ａと、出射ウィンドウＥ３３１ｄとからなる。チャンバＥ３３１ａの中には、過飽和吸収体（たとえばＳＦ６）であるガスまたは可飽和吸収体を含む混合ガスが封入されている。このガスは、たとえば不図示の循環機構と冷却機構を組み合わせてチャンバＥ３３１ａと冷却機構とを循環してもよい。
【００４４】
７．４ ビーム伝播経路長調節モジュール
光学モジュール３３１は、図１３に示すようなビーム伝播経路長調節モジュール３３１Ｆであってもよい。ビーム伝播経路長調節モジュール３３１Ｆは、たとえば２つの反射面が互いに９０°の角度で配置されたミラーＦ３３１ａと、同様のミラーＦ３３１ｂよりなる。このミラーＦ３３１ａおよびＦ３３１ｂのどちらか一方または両方をビーム伝播経路に平行（図の白抜き矢印の方向）に移動させることにより、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路長を調節することができる。
【００４５】
７．５ 偏光アイソレータ
光学モジュール３３１は、図１４に示すような偏光アイソレータ３３１Ｇであってもよい。偏光アイソレータ３３１Ｇは、３つのミラーＧ３３１ａ〜Ｇ３３１ｃを含む。
【００４６】
ミラーＧ３３１ａの反射面には、たとえば反射面に対してＳ偏光のパルスレーザ光を高反射して、Ｐ偏光のパルスレーザ光を透過する膜Ｃ１がコートされている。ミラーＧ３３１ａの反射面と反対側の面には、ミラーＧ３３１ａを冷却するためのヒートシンクが設置されている。また、ミラーＧ３３１ｂの表面には、反射面に対して直線偏光のパルスレーザ光を円偏光に変換して高反射するλ／４膜Ｃ２がコートされている。ミラーＧ３３１ｃの表面には、反射面に対して円偏光のパルスレーザ光を高反射する膜Ｃ３がコートされている。
【００４７】
ミラーＧ３３１ａは、その反射面に対してＳ偏光のパルスレーザ光３１をミラーＧ３３１ｂへ反射する。ミラーＧ３３１ｂは、入射したパルスレーザ光３１を円偏光に変換しつつ、ミラーＧ３３１ｃへ高反射する。ミラーＧ３３１ｃは、入射したパルスレーザ光３１を円偏光のまま、反射する。この円偏光のパルスレーザ光３１は、その後、レーザ光集光ミラー２２などの集光光学系によってプラズマ生成サイト２５に集光させられる。これにより、プラズマ生成サイト２５に供給されたドロップレット２７にパルスレーザ光３３が照射される。
【００４８】
パルスレーザ光３３の一部は、プラズマ生成サイト２５のドロップレット２７で反射する場合がある。ドロップレット２７で反射した円偏光のパルスレーザ光３３の一部は、戻り光となって集光光学系によってコリメートされた後、ミラーＧ３３１ｃによって高反射される。そして、高反射されたパルスレーザ光３３は、ミラーＧ３３１ｃによって円偏光からミラーＧ３３１ａの反射面に対してＰ偏光となる直線偏光のパルスレーザ光に変換される。このＰ偏光のパルスレーザ光は、ミラーＧ３３１ａの膜を透過し基板材料によって吸収される。このように、ドロップレット２７からの戻り光は、偏光アイソレータ３３１Ｇによって抑制される。
【００４９】
８．アクチュエータ部
つぎに、光学装置におけるアクチュエータ部３３２について、例を挙げて説明する。
【００５０】
８．１ ２枚高反射ミラー
図１５は、アクチュエータ部３３２の一例を示す。図１５に示すように、アクチュエータ部３３２は、たとえば２つのミラー３３２ａおよび３３２ｂと、これらをそれぞれ保持するミラーホルダよりなる。ミラー３３２ａおよび３３２ｂは、それぞれの姿勢角度（θｘ、θｙ）を制御可能なジンバル機構を有するミラーホルダによって保持されている。ミラー３３２ａおよび３３２ｂそれぞれの姿勢角度（θｘ、θｙ）を制御することによって、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を所望のビーム伝播経路に調整できる。ここで、θｘの方向とθｙの方向とは、互いに垂直であってもよい。
【００５１】
ここで、図１６に、ミラー３３２ａおよび３３２ｂを保持するミラーホルダ３３２ｃの一例を示す。図１６に示すように、ミラーホルダ３３２ｃは、平面ミラー３３２ａ／３３２ｂを保持するホルダ３３２１と、たとえば２つの自動マイクロメータ３３２３、３３２４とを備える。ホルダ３３２１を自動マイクロメータ３３２３、３３２４を介して所定のプレートに取り付けることで、ホルダ３３２１に保持された平面ミラー３３２ａ／３３２ｂのＸ軸方向のアオリ角度θｘとＹ軸方向のアオリ角度θｙとを所定のプレートに対して調節可能である。このようなミラーホルダには市販品を用いることができる。たとえば、ＮＥＷＰＯＲＴ社製ＡＧ−Ｍ１００ＮＶ６などであってもよい。
【００５２】
このように、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路は、２つのミラー３３２ａおよび３３２ｂそれぞれの姿勢角度（θｘ、θｙ）を制御することによって、所望のビーム伝播経路となるように補正できる。ただしアクチュエータ部３３２の構成は、図１５に示す構成に限定されない。たとえば、レーザの光を透過する２つのウエッジ基板をパルスレーザ光３１のビーム伝播経路上に配置した構成であってもよい。この構成の場合、それぞれのウエッジ基板をたとえばビーム伝播経路の中心軸を中心に回転させることによって、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を所望のビーム伝播経路に調節することができる。このように、アクチュエータ部３３２は、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路を所望のビーム伝播経路に調節できる機構を含んでいればよい。
【００５３】
８．２ １枚高反射ミラーとＶＲＭＷＭ高反射ミラーとの組み合わせ
アクチュエータ部３３２は、図１７および図１８に示すようなアクチュエータ部３３２Ａに置き換えられてもよい。図１７に示すように、アクチュエータ部３３２Ａは、アクチュエータ部３３２における一方のミラー３３２ａまたは３３２ｂ（本例ではミラー３３２ｂ）が、反射光の波面を制御可能なＶＲＷＭ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｒａｄｉｕｓ Ｗａｖｅｆｏｒｍ Ｍｉｒｒｏｒ）３３２ｄに置き換えられてもよい。このように、ＶＲＷＭ３３２ｄを用いることで、少ない光学素子（本例では２つ）を用いて、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路と波面との両方を補正することが可能となる。図１８はアクチュエータ部３３２Ａによる波面補正の例を示す。
【００５４】
８．３ １枚高反射ミラーと１枚ディフォーマブル高反射ミラーの組み合わせ
ビーム伝播経路と波面との両方を補正可能なアクチュエータ部３３２は、図１９に示すようにも構成することができる。図１９に示すアクチュエータ部３３２Ｂは、デフォーマブルミラー３３２ｅと高反射ミラー３３２ｂとを備える。デフォーマブルミラー３３２ｅには、曲率だけでなく、反射面の凹凸を変更可能なＭＭＤＭ（Ｍｉｃｒｏｍａｃｈｉｎｅｄ Ｍｅｍｂｒａｎｃｅ Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｍｉｒｒｏｒ）などを用いることができる。
【００５５】
９．計測部
つぎに、光学装置３３０における計測部３３３について、例を挙げて説明する。
【００５６】
９．１ ビーム伝播経路上の２点でのビームプロファイル計測
図２０は、計測部３３３の一例を示す。図２０に示すように、計測部３３３は、ビームスプリッタ３３３１ａと、ミラー３３３１ｂと、レンズ３３３２ａおよび３３３２ｂと、ビームプロファイラ３３３３ａおよび３３３３ｂとを含む。ビームプロファイラ３３３３ａの受光面には、ビーム伝播経路上の位置Ａ１でのパルスレーザ光３１のビームプロファイル（レーザビームの断面強度プロファイル）が、レンズ３３３２ａによって結像される。一方、ビームプロファイラ３３３ｂの受光面には、分岐したビーム伝播経路上の位置Ａ２でのパルスレーザ光３１のビームプロファイルが、レンズ３３３２ｂによって結像される。このように、離れた複数の位置（Ａ１およびＡ２）におけるビームプロファイルを計測することで、パルスレーザ光３１の方向やダイバージェンス（波面の曲率）などを算出することができる。たとえば各ビームプロファイルの中心位置と、位置Ａ１およびＡ２間のビーム伝播経路上の距離とから、ビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向を計算することができる。さらに、位置Ａ１およびＡ２におけるビームプロファイルの大きさの差から、パルスレーザ光３１のダイバージェンス（波面の曲率）を計算することができる。
【００５７】
９．２ ビームプロファイル＋ビームポインティング
計測部３３３は、図２１に示すような計測部３３３Ａに置き換えられてもよい。図２１に示すように、計測部３３３Ａは、くさび形ビームスプリッタ３３３１ｃと、レンズ３３３２ａおよび３３３２ｃと、ビームプロファイラ３３３３ａおよび３３３３ｃとを含む。レンズ３３３２ａおよびビームプロファイラ３３３３ａは、計測部３３３と同様に、くさび形ビームスプリッタ３３３３１ｃを透過したパルスレーザ光３１のビームプロファイルを計測する。一方、ビームプロファイラ３３３３ｃは、レンズ３３３２ｃの焦点位置に配置される。ビームプロファイラ３３３３ｃは、くさび形ビームスプリッタ３３３１ｃで反射されたパルスレーザ光３１の集光位置におけるビームプロファイルを計測する。各ビームプロファイルの中心位置とレンズ３３３２ｃの焦点距離から、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向を求めることができる。さらに、各ビームプロファイルの大きさと各プロファイラの観測位置から、パルスレーザ光３１のダイバージェンスを求めることができる。
【００５８】
９．３ 少なくとも１つの貫通穴付きプレートとビームプロファイラの組み合わせ
計測部３３３は、図２２に示すような計測部３３３Ｂに置き換えられてもよい。図２２に示すように、計測部３３３Ｂは、貫通穴付きプレートおよびその貫通孔３３３４と、ビームスプリッタ３３３１ａと、レンズ３３３２ａと、ビームプロファイラ３３３３ａと、エネルギーセンサ３３３３ｄとを含む。貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４は、ビームプロファイルの実質的な計測位置（位置Ａ１）と異なる位置に配置される。ビームプロファイラ３３３３ａの受光面には、貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４を通過したパルスレーザ光３１のビーム伝播経路上の位置Ａ１におけるビームプロファイルが結像される。貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４の空間的位置および大きさが既知であれば、この位置とビームプロファイラ３３３３ａで得られるビームプロファイルとから、ビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向、さらにダイバージェンスを求めることができる。また、エネルギーセンサ３３３３ｄは、ビームスプリッタ３３３１ａで反射されたパルスレーザ光３１のエネルギーを計測する。なお、パルスレーザ光３１のエネルギーは、ビームプロファイラ３３３３ａによるビームプロファイルの計測結果から算出してもよい。
【００５９】
計測部３３３は、図２３に示すような計測部３３３Ｃに置き換えられてもよい。測部３３３Ｃは、図２２に示す計測部３３３Ｂと同様の構成において、レンズ３３３２ａおよびビームプロファイラ３３３３ａが、レンズ３３３２ｃおよびビームプロファイラ３３３３ｃに置き換えられている。ビームプロファイラ３３３３ｃは、レンズ３３３２ｃの焦点位置でのレーザスポットの位置および大きさを計測する。図２２の場合と同様、貫通孔３３３４の空間的位置および大きさが既知であれば、この位置とビームプロファイラ３３３３ｃで得られるレーザスポットのビームプロファイルとから、ビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向、さらにダイバージェンスを求めることができる。図２３の計測部３３３Ｃではレーザスポットの位置および大きさを計測するので、図２２の３３３Ｂに比べてビーム伝播経路の方向を計測する精度を向上することができる。なお、エネルギーセンサ３３３３ｄは、ビームスプリッタ３３３１ａで反射されたパルスレーザ光３１のエネルギーを計測する。なお、パルスレーザ光３１のエネルギーは、ビームプロファイラによる強度分布の計測結果から算出してもよい。
【００６０】
９．４ 光学モジュールとビームプロファイルラの組み合わせ
計測部３３３は、図２４に示すような計測部３３３Ｄに置き換えられてもよい。図２４に示すように、計測部３３３Ｄは、図２２に示す計測部３３３Ｂにおける貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４が、増幅器３３１１の放電管３３１１ａに置き換えられている。このような構成としても、図２２に示す計測部３３３Ｂと同様の機能を果たすことが可能である。なお、増幅器３３１１の入射口に貫通穴を配置してもよい。
【００６１】
計測部３３３は、図２５に示すような計測部３３３Ｅに置き換えられてもよい。図２５に示すように、計測部３３３Ｅは、図２３に示す計測部３３３Ｃにおける貫通穴の貫通孔付きプレート３３３４が、過飽和吸収セル３３１２に置き換えられている。このような構成としても、図２３に示す計測部３３３Ｃと同様の機能を果たすことが可能である。なお、過飽和吸収セル３３１２の入射口に貫通穴を配置してもよい。
【００６２】
９．５ シャックハルトマン干渉計
計測部３３３は、図２６に示すような計測部３３３Ｆに置き換えられてもよい。図２６に示すように、計測部３３３Ｆは、シャックハルトマン型の計測部である。計測部３３３Ｆは、ＣＣＤカメラ３３３６と、ＣＣＤカメラ３３３６の受光面前面に配置されたマイクロレンズアレイ３３３５と、を備える。このシャックハルトマン型の計測部３３３Ｆによれば、１つのセンサを用いてビーム伝播経路の方向およびダイバージェンスを検出することが可能である。
【００６３】
１０．制御部
つぎに、光学装置３３０における制御部３３４の動作について、例を挙げて説明する。
【００６４】
１０．１ 制御部の制御フロー
図２７は、制御部３３４の主動作を示すフローチャートである。図２７に示すように、制御部３３４は、アライメント動作を開始すると、まず、不図示のメモリ等から、これに予め記憶されている目標値を読み込む（ステップＳ１０１）。なお、目標値とは、ビーム伝播経路が所望の状態であるときに計測部３３３で計測されたビームプロファイルであってもよいし、この値から得られるビーム伝播経路の空間位置およびビーム伝播経路の方向であってもよい。本例では、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路の目標位置Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）と、ビーム伝播経路の目標方向Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）とを目標値とする。
【００６５】
つぎに、制御部３３４は、パルスレーザ光３１のビームプロファイルを計測する光計測サブルーチンを実行し（ステップＳ１０２）、つづいて、計測されたビームプロファイルに基づいて、当該光学装置３３０におけるアクチュエータ部３３２を駆動してパルスレーザ光３１のビーム伝播経路をアライメントするアライメントサブルーチンを実行する（ステップＳ１０３）。その後、制御部３３４は、アライメントが完了したか否かを確認するアライメント完了確認サブルーチンを実行し（ステップＳ１０４）、アライメントが完了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
【００６６】
ステップＳ１０５の判定の結果、アライメントが完了していない場合（ステップＳ１０５のＮＯ）、制御部３３４は、ステップＳ１０２へ帰還して、以降の動作を繰り返す。一方、アライメントが完了している場合（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、制御部３３４は、アライメント後に計測部３３３で計測された値から得られたビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）および方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を、次回のアライメント時の目標値に設定するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定基準は、アライメント回数を基準にしてもよい。たとえば、目標値を毎回のアライメント毎に更新してもよいし、複数回（たとえば２回）のアライメント毎に１回の割合で目標値を更新してもよい。
【００６７】
ステップＳ１０６の判定の結果、アライメント後の値を目標値に設定する場合（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、制御部３３４は、この値で上述のメモリ等内の目標値を更新し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。一方、アライメント後の値を目標値に設定しない場合（ステップＳ１０６のＮＯ）、制御部３３４は、処理を終了する。
【００６８】
図２７のステップＳ１０２に示す光計測サブルーチンでは、図２８に示すように、制御部３３４は、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１１１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算し（ステップＳ１１２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの位置からビーム伝播経路の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算する（ステップＳ１１３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。
【００６９】
１０．２ 少なくとも１つの貫通穴がある場合の制御フロー
ここで、図２２または図２３に示すように、少なくとも１つの貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４を用いた場合、もしくは、図２４または図２５に示すように、貫通穴付きプレートの貫通孔３３３４の代わりに貫通穴として機能する光学装置（３３１１ａ，３３１２）を用いた場合、図２８に示す光計測サブルーチンは、図２９または図３０に示すフローに置き換えることができる。図２９は、計測部３３３Ｂもしくは計測部３３３Ｄを用いた際の光計測サブルーチンを示す。図３０は、計測部３３３Ｃもしくは計測部３３３Ｅを用いた際の光計測サブルーチンを示す。
【００７０】
図２９に示す動作では、制御部３３４は、計測部３３３Ｂもしくは計測部３３３Ｄで計測された値を取得すると（ステップＳ１２１）、この取得した計測値からビーム伝播経路位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算する（ステップＳ１２２）。また、制御部３３４は、パルスレーザ光３１の強度分布から光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１２３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。なお、この場合、目標値における方向Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）の代わりに、目標の積分値Ｓｔが目標値として用いられる。
【００７１】
図３０に示す動作では、制御部３３４は、計測部３３３Ｃもしくは計測部３３３Ｅで計測された値を取得すると（ステップＳ１３１）、この取得した計測値におけるレーザスポットの位置から方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算する（ステップＳ１３２）。また、制御部３３４は、レーザスポットの強度分布から光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１３３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。なお、この場合、目標値における位置Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）の代わりに、目標の積分値Ｓｔが目標値として用いられる。
【００７２】
なお、図２９および図３０に示す動作では、光強度の積分値Ｓの代わりに、エネルギーセンサ３３３３ｄで計測される値を用いてもよい。
【００７３】
また、図２７のステップＳ１０３に示すアライメントサブルーチンを、図３１に示す。なお、図３１は、図２７における光計測サブルーチンを図２８に示す光計測サブルーチンとした場合のフローである。図３１に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ１４１）。この差には、位置Ｐｐの差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）（＝Ｐｐ（ｘ，ｙ）−Ｐｐｔ（ｘ，ｙ））と、方向Ｐｐθの差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）（＝Ｐｐθ（θｘ，θｙ）−Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ））とが含まれる。つぎに、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２におけるビーム伝播経路調整用ミラー（たとえばミラー３３２ａおよび３３２ｂ）の角度制御部（たとえばミラーホルダ３３２ｃ）に、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）をゼロに近づけるようにの制御信号を出力する（ステップＳ１４２）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２が駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００７４】
図２７における光計測サブルーチンを図２９に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメントサブルーチンでは、図３２に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ１５１）。この差には、位置Ｐｐの差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）と、積分値Ｓの差ΔＳ（＝Ｓ−Ｓｔ）とが含まれる。つぎに、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２におけるビーム伝播経路調整用ミラーの角度制御部に、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳをゼロに近づけるようにの制御信号を出力する（ステップＳ１５２）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２が駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００７５】
図２７における光計測サブルーチンを図３０に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメントサブルーチンでは、図３３に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ１６１）。この差には、方向Ｐｐθの差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）（＝Ｐｐθ（θｘ，θｙ）−Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ））と、積分値Ｓの差ΔＳとが含まれる。つぎに、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２におけるビーム伝播経路調整用ミラーの角度制御部に、差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳをゼロに近づけるようにの制御信号を出力する（ステップＳ１６２）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２が駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００７６】
また、図２７のステップＳ１０４に示すアライメント完了確認サブルーチンを、図３４に示す。なお、図３４は、図２７における光計測サブルーチンを図２８に示す光計測サブルーチンとした場合のフローである。図３４に示すように、制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１７１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からアライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算し（ステップＳ１７２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの位置からアライメント後のビーム伝播経路の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算する（ステップＳ１７３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）と目標値Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）との差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、および方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）と目標値Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）との差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）を計算する（ステップＳ１７４）。さらに、この差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）の絶対値が、予め設定しておいた許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）以下であるかどうかを計算する（ステップＳ１７５）。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）の絶対値が許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００７７】
図２７における光計測サブルーチンを図２９に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメント完了確認サブルーチンでは、図３５に示すように、制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１８１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からアライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）を計算し（ステップＳ１８２）、また、取得した計測値におけるパルスレーザ光３１の強度分布からアライメント後のパルスレーザ光３１の光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１８３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のパルスレーザ光３１の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）と目標値Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）との差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、および積分値Ｓと目標値Ｓｔとの差ΔＳを計算する（ステップＳ１８４）。さらに、この差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳの絶対値が、予め設定しておいた許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳｒ以下であるかどうか計算する（ステップＳ１８５）。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳの絶対値が許容値ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）およびΔＳｒ以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００７８】
図２７における光計測サブルーチンを図３０に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメント完了確認サブルーチンでは、図３６に示すように、制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ１９１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値におけるレーザスポットの位置からアライメント後のビーム伝播経路の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）を計算し（ステップＳ１９２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの強度分布からアライメント後のパルスレーザ光３１の光強度の積分値Ｓを計算する（ステップＳ１９３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のパルスレーザ光３１の方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）と目標値Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）との差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）、および積分値Ｓと目標値Ｓｔとの差ΔＳを計算し（ステップＳ１９４）、この差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳの絶対値が、予め設定しておいた許容範囲ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳｒ以下であるかどうか計算する（ステップＳ１９５）。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳの絶対値が許容範囲ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＳｒ以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００７９】
１１．ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置
つぎに、上述した光学装置をＥＵＶ光生成装置１（図２参照）のレーザシステム３に適用した場合を、以下に説明する。図３７は、光学装置が適用されたＥＵＶ光生成装置１Ａの概略構成を示す。なお、図３７では、説明の簡略化のため、図１におけるターゲットセンサ４については、省略する。
【００８０】
１１．１ 構成
図３７に示すレーザシステム３Ａでは、各光モジュール（３０４〜３０７および３１０〜３１４）が、アクチュエータ部３０４ａ〜３０７ａおよび３１０ａ〜３１４ａ、計測部３０４ｂ〜３０７ｂおよび３１０ｂ〜３１４ｂ、および制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃを備えた光学装置３０４Ａ〜３０７Ａおよび３１０Ａ〜３１４Ａに置き換えられている。ＥＵＶ光生成制御システム５は、各光学装置３０４Ａ〜３０７Ａおよび３１０Ａ〜３１４Ａにおける制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃを統括する。制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃは、ＥＵＶ光生成制御システム５から与えられた命令をトリガとして、上述したアライメント動作を独自に実行することで、個々のアライメントを実行するようにしてもよい。また、各制御部３０４ｃ〜３０７ｃおよび３１０ｃ〜３１４ｃは、各々光学装置３０４Ａ〜３０７Ａおよび３１０Ａ〜３１４Ａのアライメントを完了した場合、アライメント完了信号をＥＵＶ光生成制御システム５に送信するようにしてもよい。
【００８１】
１１．２ レーザコントローラの制御フロー
つぎに、図３７に示すＥＵＶ光生成制御システム５の動作を、以下に例を挙げて説明する。図３８は、ＥＵＶ光生成制御システム５の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、アライメントを実行する光学装置数がｎであるとする。また、マスターオシレータ３０１側の光学装置を第１光学装置とし、順にチャンバ２側の光学装置を第ｎ光学装置とする。図３７に示すＥＵＶ光生成制御システム５では、アライメントを実行する順序はｎが示す序数順として説明する。ただし、部分的な光学装置のメンテナンスを実施した場合は、メンテナンスを実施した光学装置とそれより下流の光学装置のみをアライメントするようにしてもよい。
【００８２】
図３８に示すように、ＥＵＶ光生成制御システム５は、起動後、アライメントが必要か否かを判定するアライメント開始判定サブルーチンを実行する（ステップＳ２０１）。アライメント開始判定サブルーチンにおいて、アライメントを開始する必要があると判断すると、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１をレーザ発振させるレーザ発振サブルーチンを実行する（ステップＳ２０２）。
【００８３】
つぎに、ＥＵＶ光生成制御システム５は、不図示のカウンタの値ｋをリセット（ｋ＝０）し（ステップＳ２０３）、つづいてカウンタを１つインクリメント（ｋ＝ｋ＋１）する（ステップＳ２０４）。つぎに、ＥＵＶ光生成制御システム５は、ｋ番目の第ｋ光学装置にアライメントを実行させる制御サブルーチンを実行する（ステップＳ２０５）。
【００８４】
つぎに、ＥＵＶ光生成制御システム５は、カウンタの値ｋがｎに達したか否か（ｋ＝ｎ）を判定し（ステップＳ２０６）、ｋがｎに達していない場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０４へ帰還して、次の光学装置に対する動作を実行する。一方、ｋがｎに達している場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御システム５は、アライメントを終了し（ステップＳ２０７）、本動作を終了する。
【００８５】
図３８のステップＳ２０１に示すアライメント開始判定サブルーチンでは、図３９に示すように、ＥＵＶ光生成制御システム５は、レーザシステム３Ａのビーム伝播経路に関与する部品の新設やメンテナンス等があったか否かを判定し（ステップＳ２１１）、部品の新設やメンテナンス等があるまで本動作を待機する（ステップＳ２１１のＮＯ）。一方、部品の新設やメンテナンス等があった場合（ステップＳ２１１のＹＥＳ）、ＥＵＶ光生成制御システム５は、図３８に示す動作へリターンする。
【００８６】
図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンでは、図４０に示すように、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１の発振を開始し（ステップＳ２２１）、図３８に示す動作へリターンする。これにより、マスターオシレータ３０１からプラズマ生成サイト２５までのビーム伝播経路に、マスターオシレータ３０１から出力されたパルスレーザ光が導入される。なお、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１の発振を開始後、外部等から停止の指示が入力されるまで、所定繰返し周波数の発振トリガをマスターオシレータ３０１に出力し続けてもよい。
【００８７】
なお、図３８のステップＳ２０２に示すレーザ発振サブルーチンは、図４１に示すレーザ発振サブルーチンに置き換えてもよい。図４１では、ＥＵＶ光生成制御システム５は、マスターオシレータ３０１の発振を開始し（ステップＳ２３１）、つづいて、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３のうち少なくとも１つに電力を供給し（ステップＳ２３２）、その後、図３８に示す動作へリターンする。なお、増幅器３０４、３０６、３１１および３１３の少なくとも１つに供給される電力は、十分な検出精度を得るのに必要となるエネルギーのパルスレーザ光３１が各計測部３０４ｂ〜３０７ｂおよび３１０ｂ〜３１４ｂに入力される程度に、パルスレーザ光３１を増幅可能な電力であるとよい。
【００８８】
図３８のステップＳ２０５に示す個々の光学装置の制御サブルーチンは、たとえば図２７〜図３６を用いて説明したアライメント動作と同様である。ただし、図２７のステップＳ１０２に示す光計測サブルーチンと、ステップＳ１０３に示すアライメントサブルーチンと、ステップＳ１０４に示すアライメント完了確認サブルーチンとは、それぞれ図４２〜図４４に示す動作に置き換えてもよい。また、ダイバージェンスの補正を行う場合はアクチュエータ部を図１７〜図１９に示した、アクチュエータ部３３２Ａ若しくは３３２Ｂとするとよい。
【００８９】
図４２に示す光計測サブルーチンでは、制御部３３４は、計測部３３３で計測された値を取得すると（ステップＳ２４１）、この取得した計測値からビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）およびビームプロファイルの大きさＤを計算する（ステップＳ２４２）。また、制御部３３４は、取得した計測値におけるレーザスポットの大きさＢＤおよび位置からビーム伝播経路の方向ＰｐθおよびダイバージェンスＢｐθを計算する（ステップＳ２４３）。その後、制御部３３４は、図２７に示す動作へリターンする。なお、この場合、目標値として、位置Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）と、方向Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）と、ダイバージェンスＢｐθｔとが用いられる。
【００９０】
図２７における光計測サブルーチンを図４２に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメントサブルーチンでは、図４３に示すように、制御部３３４は、光計測サブルーチンで算出した値と目標値との差を計算する（ステップＳ２５１）。この差には、位置Ｐｐの差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）と、方向Ｐｐθの差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）と、ダイバージェンスＢｐθの差ΔＢｐθとが含まれる。つぎに、制御部３３４は、たとえば、アクチュエータ部３３２Ａにおけるビーム伝播経路調整用ミラーの角度制御部に、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）およびΔＰｐθをゼロに近づけるための制御信号を出力する（ステップＳ２５２）。つづいて、制御部３３４は、アクチュエータ部３３２Ａ（波面調整可能なアクチュエータ部）における波面調整用ミラーの制御部に、差ΔＢｐθをゼロに近づけるための制御信号を出力する（ステップＳ２５３）。この制御信号に応じてアクチュエータ部３３２Ａが駆動することで、パルスレーザ光３１のビーム伝播経路が目標のビーム伝播経路に調整される。
【００９１】
図２７における光計測サブルーチンを図４２に示す光計測サブルーチンとした場合、アライメント完了確認サブルーチンは図４４に示すようにするとよい。図４４において制御部３３４は、図２７のステップＳ１０３によるアライメント後に、計測部３３３で計測された値を取得する（ステップＳ２６１）。つぎに、制御部３３４は、取得した計測値からアライメント後のビーム伝播経路の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）およびビームプロファイルの大きさＤを計算し（ステップＳ２６２）、また、取得した計測値におけるレーザスポットの大きさＢＤおよび位置からアライメント後のビーム伝播経路の方向ＰｐθおよびダイバージェンスＢｐθを計算する（ステップＳ２６３）。つぎに、制御部３３４は、アライメント後のパルスレーザ光３１の位置Ｐｐ（ｘ，ｙ）と目標値Ｐｐｔ（ｘ，ｙ）との差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、方向Ｐｐθ（θｘ，θｙ）と目標値Ｐｐθｔ（θｘ，θｙ）との差ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびダイバージェンスＢｐθと目標値ダイバージェンスＢｐθｔとの差ΔＢｐθを計算する（ステップＳ２６４）。この差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθの絶対値が、予め設定しておいた許容範囲ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθｒ以下であるかどうか計算する（ステップＳ２６５）。その後リターンし、図２７のステップＳ１０５に移行する。図２７のステップＳ１０５では、差ΔＰｐ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθの絶対値が許容範囲ΔＰｐｒ（Δｘ，Δｙ）、ΔＰｐθｒ（Δθｘ，Δθｙ）およびΔＢｐθｒ以下である場合、アライメントが完了したと判断する（ステップＳ１０５のＹＥＳ）。
【００９２】
１２．ガイドレーザ光を含むレーザ装置とＥＵＶ光源装置
各光学装置におけるアライメントには、ガイドレーザ光が用いられてもよい。図４５に、ガイドレーザ光を用いた光学装置のアライメントが可能なＥＵＶ光生成装置１Ｂの概略構成を示す。なお、図４５では、説明の簡略化のため、図１におけるターゲットセンサ４については、省略する。
【００９３】
１２．１ 構成
図３７と図４５と比較すると明らかなように、ＥＵＶ光生成装置１Ｂのレーザシステム３Ｂは、ガイドレーザ光を出力可能なガイドレーザ装置３５０をさらに備える。ガイドレーザ装置３５０から出力されたガイドレーザ光３５１は、たとえばビーム伝播経路合成部３５２として機能するダイクロイックミラーによって、空間フィルタ３０２を出力したパルスレーザ光３１と略同一のビーム伝播経路に導入される。ガイドレーザ光３５１は、たとえば計測部３３３におけるビームプロファイラなどのセンサに対して感度が高い波長の光であってもよい。このガイドレーザ装置３５０には、たとえば１μｍ付近の波長のレーザ光を出力可能なＹＡＧレーザやファイバーレーザなどを適用できる。また、ガイドレーザ光３５１は、可視光線であってもよい。この場合、ガイドレーザ装置３５０には、ＨｅＮｅレーザ（６３３ｎｍ）、ＹＡＧレーザ（ただし、第二高調波光（５３３ｎｍ））を適用できる。
【００９４】
１２．２ レーザコントローラの制御フロー
図４５に示すＥＵＶ光生成制御システム５の動作は、基本的には、図３７に示すＥＵＶ光生成制御システム５の動作と同様である。ただし、図４５に示すＥＵＶ光生成制御システム５は、各光学装置のアライメント時（図３８のステップＳ２０２）において、マスターオシレータ３０１の代わりに、ガイドレーザ装置３５０を発振させる（図４６のステップＳ３０１参照）。各光学装置でのアライメントは、このガイドレーザ光３５１を計測して得られた値に基づいて実行される。
【００９５】
このように、ガイドレーザ光３５１を用いる構成とすることで、ビームプロファイラやエネルギーセンサ等として使用する半導体光センサの感度が高い波長（たとえば２００ｎｍ〜５０００ｎｍ）のレーザ光をアライメントに使用することが可能となる。これにより、ガイドレーザ光３５１のビーム伝播経路を高精度に検出することができる。その結果、各光学装置において高精度なアライメントが可能となる。また、ターゲット照射用のパルスレーザ光３１を出力する必要がないため、安全な状態で、アライメントを行うことができる。
【００９６】
１３．位置決め機構
つぎに、ＥＵＶ光生成装置の設置例を、以下に例を挙げて説明する。なお、以下の説明では、図３７に示すＥＵＶ光生成装置１Ａを引用して説明する。ただし、以下の説明では、マスターオシレータ３０１および空間フィルタ３０２についても、アクチュエータ部３３２、計測部３３３および制御部３３４を備えた光学装置として構成する。また、本例では増幅器として、図７および図８に示す光学装置３３０Ｂを適用する。
【００９７】
図４７は、レーザシステム３Ａが設置されるサブファブリックフロア（以下、サブファブという）１Ｆと、上階の床２Ｆに設置されたチャンバ２および露光装置６０とを示す垂直断面図である。図４８は、図４７におけるＩＶＸＶＩＩＩ−ＩＶＸＶＩＩＩ断面図である。
【００９８】
レーザシステム３Ａにおけるマスターオシレータ３０１、空間フィルタ３０２、増幅器３０４、３０６、３１１、３１３、およびリレー光学系３０５、３１０、３１２、３１４等の光学モジュール３３１は、サブファブ１Ｆ上の定盤３３５に、位置決めプレート３０１ｄ、３０２ｄ、３０４ｄ〜３０６ｄおよび３１３ｄ〜３１４ｄを用いてそれぞれ固定される。また、各光学モジュール３３１に設けられるアクチュエータ部３３２、計測部３３３および制御部３３４は、ユニット化するとよい。以下の説明では、これらのユニットを、アライメントユニット３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０４Ｂ〜３０７Ｂおよび３１０Ｂ〜３１４Ｂとする。各アライメントユニット３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０４Ｂ〜３０７Ｂおよび３１０Ｂ〜３１４Ｂは、同じくサブファブ１Ｆ上の定盤３３５に、位置決めプレート３０１ｅ、３０２ｅ、３０４ｅ〜３０７ｅおよび３１０ｅ〜３１４ｅを用いてそれぞれ固定される。なお、定盤３３５は一体成形品であっても、互いに位置決め可能な複数の定盤を締結した構成であってもよい。また、定盤３３５には床からの振動伝達を軽減するダンパ等を介して床に設置されるとよい。さらに、床自体が制振機能を有する場合は床に直接位置決め可能なようにしてもよい。この場合、床を定盤３３５とみなす事ができる。
【００９９】
レーザシステム３Ａから出力されたパルスレーザ光３１は、ミラー３４１により高反射され、床２Ｆの貫通穴２Ｆａを通過して、ミラー３４２に入射する。このミラー３４２により反射されたパルスレーザ光３１は、チャンバ２に入射する。レーザシステム３Ａからミラー３４１およびミラー３４２を介してチャンバ２までは、図示しないビーム伝播経路管により接続されていてもよい。望ましくは、ビーム伝播経路管内が不活性ガス（Ｎ２、Ｈｅ等）によってパージされているとよい。
【０１００】
図４９および図５０に、レーザシステム３Ａの他の設置例を示す。図４９は、レーザシステム３Ａのサブファブにおける配置の例を示す上視図である。図５０は、図４９におけるＩＶＸＩＸ−ＩＶＸＩＸ断面図である。図４９および図５０に示すように、レーザシステム３Ａは、複数の定盤３３５Ａおよび３３５Ｂに分かれて設置されてもよい。要求されるレーザ出力によってはレーザシステムが巨大になり、ビーム伝播経路が長大となる場合がある。このような場合にレーザシステム３Ａを１つの定盤３３５上に構成すると、定盤自体が周囲温度の変動によって膨張あるいは収縮することが想定される。結果として、レーザシステム３Ａにおけるビーム伝播経路の空間的な位置が変動してしまう可能性がある。そのような場合は、レーザシステム３Ａを複数の定盤に分割し、分割した各定盤を離間して設置してもよい。たとえば、図４９および図５０に示すように定盤を２つに分割配置した場合、マスターオシレータ３０１が設置された定盤３３５Ａの出射側には、アクチュエータ部３０３Ａを設けるとよい。さらに定盤３３５Ｂ上における、アクチュエータ部３０３Ａから出力されたパルスレーザ光３１が入射する位置には、計測部３０３Ｂを設けるとよい。
【０１０１】
アクチュエータ部３０３Ａは、姿勢制御可能な１つ以上のミラー３０３１〜３０３３を用いて構成される。計測部３０３Ｂは、ビームスプリッタ３０３４、ミラー３０３５およびセンサ３０３６を用いて構成される。アクチュエータ部３０３Ａの各ミラー３０３１〜３０３３は、上述した光学装置と同様、計測部３０３Ｂで計測された値に基づいて、不図示の制御部によって制御される。これにより、定盤３３５Ａおよび３３５Ｂ間のビーム伝播経路をアライメントすることが可能となる。結果、定盤を分割配置した場合でも、分割した定盤間のビーム伝播経路をアライメントすることが可能となる。
【０１０２】
１３．１ ピンによる位置決め
つぎに、個々の光学装置の位置決め機構について、以下に例を挙げて説明する。なお、以下の説明では、説明の簡略化のため、図５に示した光学装置３３０Ａを例に挙げる。
【０１０３】
図５１は、位置決めピンを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。図５２は、図５１のＶＸＩ−ＶＸＩ断面図を示す。上述したように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３は、位置決めプレート３３６〜３３８にそれぞれ固定される。各位置決めプレート３３６〜３３８は、たとえば定盤３３５に設けられた位置決めピン３３９によって設置位置が規制された状態で定盤３３５に保持されてもよい。これにより、光学装置のアライメントを容易に粗調整することが可能となる。なお、各位置決めプレート３３６〜３３８には、定盤３３５に設けられた位置決めピン３３９と嵌合する穴が所定の位置に所定の径および深さで形成されている。なお位置決めピンは各位置決めプレートにつき３個設置する例を示したが、２個でもよい。
【０１０４】
１３．１ レールによる位置決め
図５３は、レールを用いた光学装置の位置決め機構の一例を示す。図５４は、図５３のＶＸＩＩＩ−ＶＸＩＩＩ断面図を示す。図５３および図５４に示すように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３は、レール３３９ａと図示しない車輪等により、定盤３３５上をスライドさせて移動することが可能である。レール３３９ａは、位置決めプレート３３６〜３３８の所定の位置に固定されてもよい。あるいは、定盤３３５上の所定の位置に直接固定されていてもよい。レール３３９ａの終端には、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を規定位置で停止させるための位置決めブロック３３９ｃが設けられる。この位置決めブロック３３９ｃは、光学モジュール３３１を交換した際の位置再現性を確保する。光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３は、規定位置に移動後、固定ブロック３３９ｂで固定されるとよい。このように、光学モジュール３３１、アクチュエータ部３３２および計測部３３３を移動機構によって移動可能とすることで、これらが手持ちで移動することが困難な重量物であっても、新設やメンテナンスや交換等を容易に行うことが可能となる。
【０１０５】
ここで、レールを用いた位置決め機構の個々の一例を、図５５に示す。なお、図５５では、光学モジュール３３１を例に説明する。図５５に示す例では、位置決めプレート３３６が、光学モジュール３３１を所定の位置に搭載する台車３３６ａと、定盤３３５に固定されるベース３３６ｂとに分かれている。ベース３３６ｂは、たとえばボルト３３９ｆによって定盤３３５に固定される。このベース３３６ｂには、台車３３６ａをスライドさせる方向に延在するレール３３９ａと、脱輪防止のための溝機構３３９ｄとが設けられる。一方、台車３３６ａには、レール３３９ａ上を走行するための車輪３３９ｇと、脱輪防止のために溝機構３３９ｄにスライド可能に嵌合される脱輪防止版３３９ｅとが設けられる。車輪３３９ｇは、台車３３６ａがレール３３９ａに沿って走行するための構成である。溝機構３３９ｄおよび脱輪防止板３３９ｅは、車輪３３９ｇのレール３３９ａからの脱輪を防止するだけでなく、台車３３６ａのベース３３６ｂに対する左右（走行方向と垂直方向）のずれを最小限に規制する。
【０１０６】
図５６に、レールを用いた位置決め機構の個々の他の一例を示す。図５６に示すように、本例では、ベース３３６ｂには、レール３３９ａの代わりに、スライドレール（オス）３３９ｋが設けられる。一方、台車３３６ａには、車輪３３９ｇの代わりに、スライドレール（オス）３３９ｋにかみ合うスライドレール（メス）３３９ｈが設けられる。スライドレール３３９ｋおよび３３９ｈは、台車３３６ａをベース３３６ｂに対してスライドさせるだけでなく、台車３３６ａのベース３３６ｂに対する左右（走行方向と垂直方向）のずれを最小限に規制する。その他の構成は、図５５に示す構成と同様である。
【０１０７】
１４．補足説明
ここで、上述したＶＲＷＭ３３２ｄについて説明する。図５７〜図５９は、ＶＲＷＭ３３２ｄの一例を示す。図５７〜図５９に示すように、ＶＲＷＭ３３２ｄは、たとえば反射面の曲率を変更することが可能なデフォーマブルミラーである。ＶＲＷＭ３３２ｄは、たとえば反射面が平面である場合、図５７に示すように、平行光のパルスレーザ光３１を平行光として反射する。また、たとえば反射面が凹面となるように曲率が調整されていた場合、図５８に示すように、ＶＲＷＭ３３２ｄは、平行光のパルスレーザ光３１を焦点距離が＋Ｆ離れた焦点Ｆ１２に集光するように反射する。一方、たとえば反射面が凸面となるように曲率が調整されていた場合、図５９に示すように、ＶＲＷＭ３３２ｄは、平行光のパルスレーザ光３１を焦点距離−Ｆ離れた位置に焦点Ｆ１３を持つようにビーム拡大されたパルスレーザ光として反射する。このように、反射面の曲率を変更可能なＶＲＷＭ３３２ｄを用いることで、入射光に対する反射光の波面を所定の波面に調節することが可能である。
【０１０８】
また、上記実施の形態およびその変形例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。例えば各実施の形態に対して適宜例示した変形例は、他の実施の形態に対して適用することも可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０９】
１、１Ａ、１Ｂ ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置
２ チャンバ
３、３Ａ、３Ｂ レーザシステム
４ ターゲットセンサ
５ ＥＵＶ光生成制御システム
６ 露光装置
２１ ウィンドウ
２２ レーザ光集光ミラー
２３ ＥＵＶ集光ミラー
２４ 貫通孔
２５ プラズマ生成サイト
２６ ドロップレット生成器
２７ ドロップレット（ドロップレットターゲット）
２８ ターゲット回収器
２９ 接続部
２９１ 壁
２９２ 中間焦点（ＩＦ）
３１ パルスレーザ光
３２ パルスレーザ光
３３ パルスレーザ光
３４ レーザ光進行方向制御アクチュエータ
２５１、２５２ ＥＵＶ光
２９１ 壁
２９２ 中間焦点
３０１ マスターオシレータ
３０２ 空間フィルタ
３０４、３０６、３１１、３１３ 増幅器
３０３、３０５、３０７、３１０、３１２、３１４ リレー光学系
３０４Ａ〜３０７Ａ、３１０Ａ〜３１４Ａ、３３０、３３０Ａ、３３０Ｂ、３３０Ｃ、３４０ 光学装置
３０４ａ〜３０７ａ、３１０ａ〜３１４ａ、３３２ アクチュエータ部
３０４ｂ〜３０７ｂ、３１０ｂ〜３１４ｂ、３３３ 計測部
３０４ｃ〜３０７ｃ、３１０ｃ〜３１４ｃ、３３４ 制御部
３３１ 光学モジュール
３３１Ａ スラブ型増幅器
３３１Ｂ 高速軸流型増幅器
３３１Ｃ リレー光学系
３３１Ｄ 空間フィルタ
３３１Ｅ 過飽和吸収体セル
３３１Ｆ ビーム伝播経路長調節モジュール
３３１Ｇ 偏光アイソレータ
３３２ａ、３３２ｂ ミラー
３３３ａ ビームスプリッタ
３３３ｂ センサ
３３５，３３５Ａ、３３５Ｂ 定盤
３０１ｄ〜３０７ｄ、３１０ｄ〜３１４ｄ、３０１ｅ、３０２ｅ、３０４ｅ〜３０７ｅ、３１０ｅ〜３１４ｅ、３３６〜３３８ 位置決めプレート
３０１Ｂ、３０２Ｂ、３０４Ｂ〜３０７Ｂおよび３１０Ｂ〜３１４Ｂ アライメントユニット
３５０ ガイドレーザ装置
３５１ ガイドレーザ光
３０３１〜３０３３、３０３５ ミラー
３０３４ ビームスプリッタ
３０３６ センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、
前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、
前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、
前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、
を備える光学装置。
【請求項２】
前記光学モジュールは、レーザ光を増幅する増幅器、リレー光学系、過飽和吸収セル、ビーム伝播経路長を調整する光学系、空間フィルタ、および偏光制御素子を備えた光学系のうち少なくとも１つを１つ以上含む請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ部は、前記光学モジュールの入力側に配置されている請求項１記載の光学装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ部は、前記光学モジュールの出力側に配置されている請求項１記載の光学装置。
【請求項５】
前記レーザ光と異なる波長のガイドレーザ光を出力するガイドレーザ光源と、
前記ガイドレーザ光のビーム伝播経路を前記レーザのビーム伝播経路に略一致させるビーム伝播経路合成部と、
をさらに備え、
前記計測部は、前記ガイドレーザ光のビーム伝播経路を検出し、
前記制御部は、前記計測部による前記ガイドレーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する請求項１記載の光学装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の光学装置を少なくとも１つ含むレーザ装置。
【請求項７】
請求項６記載のレーザ装置を備える極端紫外光生成装置。
【請求項１】
レーザ光のビーム伝播経路上に配置された光学モジュールと、
前記ビーム伝播経路上に配置され、前記レーザ光のビーム伝播経路を調節するアクチュエータ部と、
前記ビーム伝播経路上に配置され、前記ビーム伝播経路を検出する計測部と、
前記計測部によって検出された前記レーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する制御部と、
を備える光学装置。
【請求項２】
前記光学モジュールは、レーザ光を増幅する増幅器、リレー光学系、過飽和吸収セル、ビーム伝播経路長を調整する光学系、空間フィルタ、および偏光制御素子を備えた光学系のうち少なくとも１つを１つ以上含む請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ部は、前記光学モジュールの入力側に配置されている請求項１記載の光学装置。
【請求項４】
前記アクチュエータ部は、前記光学モジュールの出力側に配置されている請求項１記載の光学装置。
【請求項５】
前記レーザ光と異なる波長のガイドレーザ光を出力するガイドレーザ光源と、
前記ガイドレーザ光のビーム伝播経路を前記レーザのビーム伝播経路に略一致させるビーム伝播経路合成部と、
をさらに備え、
前記計測部は、前記ガイドレーザ光のビーム伝播経路を検出し、
前記制御部は、前記計測部による前記ガイドレーザ光のビーム伝播経路の検出結果に基づいて、前記アクチュエータ部を制御する請求項１記載の光学装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一つに記載の光学装置を少なくとも１つ含むレーザ装置。
【請求項７】
請求項６記載のレーザ装置を備える極端紫外光生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図５５】
【図５６】
【図５７】
【図５８】
【図５９】
【公開番号】特開２０１２−１７５００６（Ｐ２０１２−１７５００６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３７７０３（Ｐ２０１１−３７７０３）
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【出願人】（３０００７３９１９）ギガフォトン株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２３日（２０１１．２．２３）
【出願人】（０００００１２３６）株式会社小松製作所 (1,686)
【出願人】（３０００７３９１９）ギガフォトン株式会社 (227)
【Ｆターム（参考）】
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