極端紫外光生成装置
【課題】極端紫外光生成装置に用いた場合生成される極端紫外光の強度を安定化させる。
【解決手段】チャンバ装置は、少なくとも１つのレーザビーム生成装置と共に用いられるチャンバ装置であって、前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、前記少なくとも１つのレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、を備えてもよい。
【解決手段】チャンバ装置は、少なくとも１つのレーザビーム生成装置と共に用いられるチャンバ装置であって、前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、前記少なくとも１つのレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、を備えてもよい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光を生成する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光リソグラフィにおける微細化が急速に進展しており、次世代においては、６０ｎｍ〜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。そのため、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ＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光生成装置と縮小投影反射光学系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）方式装置、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（discharge produced plasma）方式装置、及び軌道放射光を用いたＳＲ（synchrotron radiation）方式装置の３種類がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７２３９６８６号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係るチャンバ装置は、少なくとも１つのレーザビーム生成装置と共に用いられるチャンバ装置であって、前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、前記少なくとも１つのレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の別の観点に係る極端紫外光生成装置は少なくとも１つのレーザビーム生成装置と、前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、前記少なくとも１つのレーザビームの集光位置におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、前記レーザビーム生成装置における前記少なくとも１つのレーザビームの出力タイミングを制御するレーザ制御部と、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示における技術課題例を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示における技術課題例を説明するための図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本開示における技術課題例を説明するための図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本開示におけるドロップレット径とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本開示におけるドロップレット径とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。
【図５】図５は、本開示におけるドロップレットのばらつきに関するΔＸの値の設定例を示す表である。
【図６】図６は、本開示におけるドロップレットの位置のばらつき方向とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。
【図８】図８は、ターゲット物質に照射されるレーザビームの光強度分布について説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１０】図１０は、補正光学素子に関する１つの例を示す概念図である。
【図１１】図１１は、補正光学素子に関する別の例を示す概念図である。
【図１２】図１２は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。
【図１３】図１３は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶＢ−ＸＶＢ線における断面図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶIIＢ−ＸＶIIＢ線における断面図である。
【図１８】図１８は、第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射した様子を示す概念図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射したことによって形成されたトーラス型の拡散ターゲットにトップハット型の光強度分布を有するメインパルスレーザビームを照射する様子を示す概念図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射したことによって形成されたトーラス型の拡散ターゲットにトップハット型の光強度分布を有するメインパルスレーザビームを照射する様子を示す概念図である。
【図２０】図２０は、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるチタンサファイヤレーザの構成例を示す概念図である。
【図２１】図２１は、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるファイバレーザの構成例を示す概念図である。
【図２２】図２２は、本開示におけるプリパルスレーザビームの照射条件の例を示す表である。
【図２３】図２３は、第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図２４】図２４は、第１０の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【実施形態】
【０００８】
以下、幾つかの実施形態について、単なる例として、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明する実施形態は、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、以下の実施形態で説明される構成の全てが本開示の構成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。
【０００９】
＜１．実施形態の背景＞
図１Ａ〜図１Ｃは、本開示における技術課題例を説明するための図である。この技術課題例は、１次ターゲット（primary target）である金属ドロップレットにプリパルス（レーザビームを照射して２次ターゲット（secondary target）を発生させ、この２次ターゲットにメインパルスレーザビームを照射する方式において、新たに生じたものである。
【００１０】
図１Ａ〜図１Ｃは、ターゲット物質のドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射したときのターゲット物質の挙動の一例を示している。プリパルスレーザビームＰは、図１Ｂに示すように、ドロップレットＤＬが図中の一点鎖線の交点に到来するタイミングで、当該交点に向けて照射されるのが好ましい。
【００１１】
ドロップレットＤＬの径やプリパルスレーザビームＰの光強度などの条件にもよるが、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射すると、プリパルスレーザビームＰが照射されたドロップレットＤＬの表面から、プリプラズマが発生し得る。図１Ｂに示すように、プリプラズマは、プリパルスレーザビームＰの進行方向に対してほぼ逆方向に噴出する。プリプラズマとは、ドロップレットＤＬの内、プリパルスレーザビームＰの照射表面付近の部分がイオン又は中性粒子を含む蒸気になったものをいう。このプリプラズマが発生する現象をレーザアブレーションともいう。
【００１２】
また、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射すると、ドロップレットＤＬが破壊され得る。図１Ｂに示すように、破壊されたドロップレットは、プリプラズマの噴出による反力などによって、プリパルスレーザビームＰの進行方向に対してほぼ同方向に飛散する。
【００１３】
このように、ドロップレットに対するプリパルスレーザビームの照射により生成されたプリプラズマ及び破壊されたドロップレットの少なくともいずれか一方を含むターゲットを、以下では拡散ターゲットと称する。
【００１４】
プリパルスレーザビームＰの照射時におけるドロップレットＤＬの位置は不安定であり、図１Ａに示すように一点鎖線の交点より紙面上側にずれている場合や、図１Ｃに示すように一点鎖線の交点より紙面下側にずれている場合等があり得る。１つの方法においては、プリパルスレーザビームのビーム径を大きくすることにより、プリパルスレーザビームがドロップレットに照射されるようにしている。
【００１５】
しかしながら、レーザ装置から出力されるレーザビームの光強度分布は、通常は、ビーム軸に垂直な断面における中央部で光強度が高く、周辺部で光強度が低いガウス分布となっている。そのような通常のレーザビームをプリパルスレーザビームＰとしてドロップレットＤＬに照射した場合に、上記の方法においては、図１Ａ及び図１Ｃに示すように、ガウス分布の中心以外の部分にドロップレットＤＬの中心が位置するように、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰが照射されてしまう可能性がある。
【００１６】
プリパルスレーザビームＰの内で、ガウス分布の中心以外の部分にドロップレットＤＬの中心が位置するようにプリパルスレーザビームＰが照射された場合には、ドロップレットＤＬの照射表面の内で、プリパルスレーザビームＰにおけるガウス分布の中心に近い部分に、照射エネルギーが偏って与えられる。その結果、プリプラズマは、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向とは異なる方向に噴出する。また、上述の破壊されたドロップレットも、プリプラズマの噴出による反力などによって、プリパルスレーザビームＰのビーム軸とは異なる方向に飛散する。
【００１７】
このように、ドロップレットへのプリパルスレーザビームの照射により生成された拡散ターゲットは、プリパルスレーザビーム照射時のドロップレットの位置によって異なる方向に拡散してしまう。このため、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットに照射することが困難となる場合がある。
【００１８】
＜２．実施形態の概要＞
図２Ａ〜図２Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示している。図２Ａ〜図２Ｃにおいては、図１Ａ〜図１Ｃに示す場合と同様に、プリパルスレーザビームＰの照射時におけるドロップレットＤＬの位置が不安定である（例えば、図２Ａ、図２Ｃ）。しかし、図２Ａ〜図２Ｃにおいては、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に垂直な断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）が含まれる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃの何れにおいても、プリパルスレーザビームＰの光強度分布において所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）の中にドロップレットＤＬが位置している。このため、プリパルスレーザビームＰがドロップレットＤＬの全体に均一な光強度で照射される。従って、プリパルスレーザビームＰがドロップレットＤＬに照射される時において、ドロップレットＤＬの位置がばらついていても、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に沿う方向にターゲットを拡散させることができる。その結果、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットの全体に照射することができる。
【００２０】
図３Ａ〜図３Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示している。図３Ａ〜図３Ｃにおいても、図２Ａ〜図２Ｃに示す場合と同様に、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に垂直な断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）が含まれる。
【００２１】
図３Ａ〜図３Ｃにおいては、図２Ａ〜図２Ｃに示す場合と異なり、ドロップレットＤＬが粉々に破壊されて、円盤状に分散することにより拡散ターゲットとなる。ターゲット物質のこのような挙動は、例えば、ドロップレットＤＬの径を略マスリミテッド（約１０μｍ）とし、プリパルスレーザビームＰの光強度が所定の強度に調節される場合に得られる。
【００２２】
図３Ａ〜図３Ｃにおいて、プリパルスレーザビームＰに対するドロップレットＤＬの位置が不安定である場合（例えば、図３Ａ、図３Ｃ）でも、プリパルスレーザビームＰの光強度分布において所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）の中にドロップレットＤＬが位置している。このため、プリパルスレーザビームＰがドロップレットＤＬの全体に均一な光強度で照射される。従って、プリパルスレーザビームＰは、ドロップレットＤＬの位置がばらついていても、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に沿う方向にターゲット物質を拡散させることができる。その結果、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットの全体に照射することができる。
【００２３】
＜３．所定の均一性を有する領域の径＞
次に、図２Ａ〜図２Ｃ及び図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら、レーザビームの光強度分布において所定の均一性を有する領域の径Ｄｔについて説明する。
【００２４】
ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射するときに、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向にターゲットを拡散させるには、ビーム断面において光強度が所定の均一性を有する部分がドロップレットＤＬの半球面全体に照射されることが好ましい。従って、ドロップレットＤＬの径をＤｄとしたとき、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、ドロップレットＤＬの径Ｄｄを超える大きさであることが好ましい。
【００２５】
また、プリパルスレーザビームＰを照射する時のドロップレットＤＬの位置のばらつきが想定される場合には、想定されるばらつきΔＸを考慮することが好ましい。例えば、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、以下の条件を満足することが望ましい。
Ｄｔ≧Ｄｄ＋２ΔＸ
すなわち、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、ドロップレットＤＬの径Ｄｄに、ドロップレットＤＬの位置のばらつきΔＸを加えた大きさ以上であることが好ましい。ここでは、ビーム軸方向に見て上下及び左右両方向のばらつきが想定されるものとして、ドロップレットＤＬの径ＤｄにΔＸの２倍を加えている。
【００２６】
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示におけるドロップレット径とビーム径との関係をビームの軸方向から見た図である。図４Ａに示すように、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、ドロップレットＤＬの径ＤｄにΔＸの２倍を加えた大きさ以上であることが好ましい。
【００２７】
次に、図４Ｂに示すように、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットの全体に照射できるように、メインパルスレーザビームＭのビーム径Ｄｍは、拡散ターゲットの径Ｄｅ以上の大きさであることが好ましい。
【００２８】
さらに、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域が存在する場合には、拡散ターゲットの位置のばらつきについて、以下のことが言える。拡散ターゲットは、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向に拡散する。従って、拡散ターゲットの位置のばらつきは、拡散ターゲットの拡散方向に起因しているのではない。拡散ターゲットの位置のばらつきは、主として、プリパルスレーザビームＰを照射したときに生じていたドロップレットの位置のばらつきΔＸに起因している。従って、メインパルスレーザビームＭのビーム径Ｄｍは、例えば以下の条件を満足することが好ましい。
Ｄｍ≧Ｄｅ＋２ΔＸ
すなわち、メインパルスレーザビームＭのビーム径Ｄｍは、拡散ターゲットの径Ｄｅに、ドロップレットＤＬの位置のばらつきΔＸを加えた大きさ以上であることが好ましい。ここでは、ビーム軸方向に見て上下及び左右両方向のばらつきが想定されるものとして、拡散ターゲットの径ＤｅにΔＸの２倍を加えている。
【００２９】
図５は、本開示におけるドロップレットの位置のばらつきに関するΔＸの値の設定例を示す表である。プリパルスレーザビームの中心とドロップレットの中心との間の距離の標準偏差をσとしたとき、ΔＸとしては、例えばσ、２σ、３σ、・・・に設定することが考えられる。
【００３０】
ここで、プリパルスレーザビームの中心とドロップレットの中心との間の距離が正規分布に従うと仮定すると、上述のＤｔ≧Ｄｄ＋２ΔＸの条件下で、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域がドロップレットを照射する確率（又は照射しない確率）を算出できる。
【００３１】
図５の右欄は、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域Ｄｔがドロップレットに照射されない確率を示したものである。図示するように、所定の均一性を有する領域Ｄｔがドロップレットに照射されない確率は、ΔＸ＝σの場合は１５．９％、ΔＸ＝２σの場合は２．２８％、ΔＸ＝３σの場合は０．１３５％である。ＥＵＶ光の強度を安定化させるには、ΔＸを２σ以上の値に設定することが好ましい。
【００３２】
なお、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのビーム断面が円形であり、ドロップレット及び拡散ターゲットの断面（レーザビームのビーム軸に垂直な断面）が円形である場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、プリパルスレーザビームの所定の均一性を有する領域の面積が、ドロップレットの断面における最大面積を超える大きさであっても良い。また、プリパルスレーザビームの所定の均一性を有する領域の寸法の最小値が、ドロップレットの断面における寸法の最大値に、ドロップレットの位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさであっても良い。また、メインパルスレーザビームのビーム断面の面積が、拡散ターゲットの断面における最大面積を超える大きさであっても良い。また、メインパルスレーザビームのビーム断面の寸法の最小値が、拡散ターゲットの断面における寸法の最大値に、拡散ターゲットの位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさであっても良い。
【００３３】
図６は、本開示におけるドロップレットの位置のばらつき方向とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。図６に示すように、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に垂直な方向へのドロップレットの位置のばらつきは、複数の方向において評価してもよい。図６においては、プリパルスレーザビームの中心からのドロップレット中心位置のＸ方向（紙面の横方向）のばらつきの最大値とドロップレットの半径との和をＸdmaxとし、プリパルスレーザビームの中心からのドロップレット中心位置のＹ方向（紙面の縦方向）のばらつきの最大値とドロップレットの半径との和をＹdmaxとしている。そして、例えばＸ方向のばらつきの最大値がＹ方向のばらつきの最大値より大きい場合を示している（Ｘdmax＞Ｙdmax）。
【００３４】
このような場合、例えば、ばらつきの大きいＸ方向を基準としてプリパルスレーザビームＰのビーム断面の寸法を決めてもよい。例えば、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域は、半径の長さＦＲがＸdmax以上である円形であるようにするとよい。または、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域は、Ｘ方向の寸法（ビーム軸の中心から所定の均一性を有する領域の縁までの長さ）がＸdmax以上である楕円形又はその他の形状を有するようにしてもよい。また、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域の寸法にもばらつきＴＲがあり得ることを考慮し、所定の均一性を有する領域は、Ｘ方向の寸法が（Ｘdmax＋ＴＲ）以上である形状を有するようにしてもよい。
【００３５】
また、ドロップレットの位置のばらつきに応じて、プリパルスレーザビームＰのビーム径を変更できるようにしてもよい。プリパルスレーザビームＰの光エネルギーを一定にしたままビーム径を変更すると、プリパルスレーザビームＰの照射面における光強度（単位面積あたりの光エネルギー）がビーム径の二乗に反比例して変化する。従って、光強度を一定にするために、光エネルギーを調整してもよい。また、例えば、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域の形状（ビームの断面形状）を、Ｘ方向の寸法が（Ｘdmax＋ＴＲ）であり、Ｙ方向の寸法が（Ｙdmax＋ＴＲ）である楕円形状となるように調整してもよい。メインパルスレーザビームについても、例えば拡散ターゲットのＸ方向のばらつきとＹ方向のばらつきとに応じて、ビーム断面の寸法や形状を調整してもよい。
【００３６】
＜４．光強度分布の例＞
図７Ａ〜図７Ｃは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。図７Ａに示すように、プリパルスレーザビームＰが、ビーム断面の全範囲において均一な光強度を有する場合には、当該プリパルスレーザビームＰの光強度分布は、均一なトップハット（top hat）型であり、均一性を有すると言える。
【００３７】
また、図７Ｂに示すように、プリパルスレーザビームＰが、ビーム径方向の端部付近において光強度が漸減する領域を有している場合でも、当該端部に囲まれた中央部付近において均一な光強度を有する場合には、均一性を有する領域を含むと言える。
【００３８】
また、図７Ｃに示すように、プリパルスレーザビームＰが、ビーム径方向の端部付近において光強度が高い領域を有している場合でも、当該端部に囲まれた中央部付近において均一な光強度を有する場合には、均一性を有する領域を含むと言える。
【００３９】
ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射したときに、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向にターゲットを拡散させるには、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、プリパルスレーザビームＰが均一な光強度を有する領域を含むことが好ましい。しかし、以下に説明するように、レーザビームの光強度分布は、完全に均一でなくても、ビーム軸に垂直な断面の内の一定の領域において所定の均一性を有していればよい。
【００４０】
図８は、ターゲット物質に照射されるレーザビームの光強度分布について説明するための図である。図８に示すように、レーザビームのビーム軸に垂直な断面の内の一定の領域（径Ｄｔ）において最も高い光強度の値Imaxと、当該領域において最も低い光強度の値Iminとの差が大きすぎる場合には、所定の均一性を有するとは言えない。所定の均一性を有すると言えるためには、例えば、以下に示すばらつきＣの値が２０（％）以下であることが好ましい。
Ｃ＝｛（Imax−Imin）／（Imax＋Imin）｝×１００（％）
より好ましくは、上記のばらつきＣの値は１０（％）以下である。
【００４１】
また、レーザビームのビーム断面における光強度分布が、上記所定の均一性を有する領域内において複数のピークＰ１〜Ｐ６を有する場合には、ピーク間の間隔ΔＰがドロップレットＤＬの径Ｄｄの半分以下であることが好ましい。
【００４２】
＜５．第１の実施形態＞
図９は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、レーザビームをターゲット物質に照射して励起することによりＥＵＶ光を発生させるレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用している。図９に示すように、このＥＵＶ光生成装置２０は、チャンバ１と、ターゲット供給部２と、プリパルスレーザ装置３と、メインパルスレーザ装置４と、ＥＵＶ集光ミラー５とを有し得る。ここで、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４は、レーザビーム生成機構を構成している。
【００４３】
チャンバ１は、ＥＵＶ光の生成が内部で行われる真空チャンバである。チャンバ１には、露光機接続ポート１１と、窓１２とが設けられている。露光機接続ポート１１を介して、チャンバ１内で発生したＥＵＶ光は外部の露光機（縮小投影反射光学系）に出力される。窓１２を介して、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４によって生成されたレーザビームがチャンバ１内に入射する。
【００４４】
ターゲット供給部２は、ＥＵＶ光を発生させるために用いられるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等のターゲット物質をチャンバ１内に供給する装置である。チャンバ１内において、ターゲット物質は、ターゲットノズル１３を介して噴出されて、球状のドロップレットＤＬとなる。ドロップレットＤＬは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の径を有している。チャンバ１内に供給された複数のドロップレットＤＬの内で、レーザビームが照射されなかったものは、ターゲット回収筒１４に回収される。
【００４５】
プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４は、ターゲット物質を励起するために用いられる駆動用のレーザビームを発生させる発振増幅型レーザ装置である。プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４によって生成されるレーザビームは、高い繰返し周波数（例えば、パルス時間幅が数ｎｓ〜数十ｎｓ程度、繰返し周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度）を有するパルスレーザビームである。プリパルスレーザ装置３はプリパルスレーザビームを生成し、メインパルスレーザ装置４はメインパルスレーザビームを生成する。プリパルスレーザ装置３としては、例えばＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザ装置が用いられ、メインパルスレーザ装置４としては、例えばＣＯ２レーザ装置が用いられるが、他のレーザ装置が用いられてもよい。
【００４６】
プリパルスレーザ装置３によって生成されたプリパルスレーザビームは、ビームコンバイナ１５ａ、軸外放物面ミラー１５ｂ等を含むレーザ集光光学系と、上述の窓１２と、ＥＵＶ集光ミラー５の中央部に形成された貫通孔２１ａとを介して、チャンバ１内のドロップレットＤＬ上に集光される。
【００４７】
一方、メインパルスレーザ装置４によって生成されたメインパルスレーザビームは、ビームコンバイナ１５ａ、軸外放物面ミラー１５ｂ等を含むレーザ集光光学系と、上述の窓１２と、貫通孔２１ａとを介して、チャンバ１内の拡散ターゲット上に集光される。
【００４８】
プリパルスレーザビームがドロップレットＤＬに照射されると、ドロップレットＤＬが拡散して、拡散ターゲット（例えば、図２Ａ〜図２Ｃに示すようなプリプラズマ、又は、図２Ａ〜図２Ｃ及び図３Ａ〜図３Ｃに示すような破壊されたドロップレット）が形成される。
【００４９】
メインパルスレーザビームは、ドロップレットＤＬへのプリパルスレーザビームの照射によって形成された拡散ターゲットに照射される。メインパルスレーザビームのエネルギーによって、拡散ターゲットが励起されてプラズマ化されると、そこからＥＵＶ光を含む様々な波長の光が放射される。
【００５０】
ＥＵＶ集光ミラー５は、プラズマから放射される様々な波長の光の内から、所定の波長（例えば、１３．５ｎｍ付近の波長を有するＥＵＶ光）の光を集光反射する集光光学系である。ＥＵＶ集光ミラー５は、例えば、波長が１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光を選択的に反射するモリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）多層膜が形成された回転楕円面の凹面状反射面を有するミラーである。ＥＵＶ集光ミラー５は、回転楕円面の第１の焦点がプラズマ生成領域ＰＳとなるように配置されており、ＥＵＶ集光ミラー５で反射されたＥＵＶ光は、回転楕円面の第２の焦点位置、即ち、中間集光点（ＩＦに集光され、外部の露光機に出力される。
【００５１】
第１の実施形態においては、プリパルスレーザ装置３によって生成されるプリパルスレーザビームと、メインパルスレーザ装置４によって生成されるメインパルスレーザビームとが、ビームコンバイナ１５ａによってそれらのビーム軸を略一致させられてチャンバ１内に供給される。
【００５２】
プリパルスレーザ装置３は、第１の所定波長を有するプリパルスレーザビームを生成する。プリパルスレーザビームは、ビームエキスパンダ３０においてビーム径が拡大された後、補正光学素子３１に入射する。
【００５３】
補正光学素子３１は、ドロップレットＤＬに照射されるプリパルスレーザビームの光強度分布を補正する素子である。補正光学素子３１は、ドロップレットＤＬへの照射位置におけるプリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域を含み、且つ、当該所定の均一性を有する領域の径がドロップレットＤＬの径を超える大きさとなるように、プリパルスレーザビームＰの光強度分布を補正する。補正光学素子３１から出射されたプリパルスレーザビームＰは、ビームコンバイナ１５ａに入射する。
【００５４】
メインパルスレーザ装置４は、マスターオシレータ４ａと、プリアンプ４ｃと、メインアンプ４ｅと、それらの下流側に、それぞれリレー光学系４ｂ、４ｄ、４ｆを配置して構成されている。マスターオシレータ４ａは、第２の特定波長を有するシード光を生成する。マスターオシレータ４ａによって生成されたシード光は、プリアンプ４ｃ及びメインアンプ４ｅによって所望の光強度に増幅され、メインパルスレーザビームとしてビームコンバイナ１５ａに入射する。
【００５５】
ビームコンバイナ１５ａは、プリパルスレーザ装置３から出力されたレーザビームに含まれる第１の特定波長を有する光を高い透過率で透過させ、メインパルスレーザ装置４から出力されたレーザビームに含まれる第２の特定波長を有する光を高い反射率で反射する光学素子である。ビームコンバイナ１５ａは、プリパルスレーザビームのビーム軸とメインパルスレーザビームのビーム軸とが略一致するようにこれらのビームを同軸化してチャンバ１内に供給する。ここで、ビームコンバイナ１５ａは、例えば、波長１．０６μｍのプリパルスレーザビームを高い透過率で透過させ、波長１０．６μｍのメインパルスレーザビームを高い反射率で反射する光学素子でよい。具体的には、ビームコンバイナ１５ａは、ダイヤモンド基板上に、上記反射透過特性を有する多層膜がコートされた光学素子でよい。或いは、ビームコンバイナ１５ａは、プリパルスレーザビームを高い反射率で反射し、メインパルスレーザビームを高い透過率で透過させる光学素子でもよい。その場合には、プリパルスレーザ装置３の位置とメインパルスレーザ装置４の位置とを入れ替えて配置するとよい。
【００５６】
第１の実施形態によれば、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域を含むようにし、且つ、当該所定の均一性を有する領域の径がドロップレットの径を超える大きさとなるようにしている。これにより、ドロップレットの位置のばらつきに起因する拡散ターゲットの位置のばらつきを低減され、生成されるＥＵＶ光のエネルギーと光学性能の安定性を改善させることができる。
【００５７】
また、第１の実施形態によれば、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとを略同軸でプラズマ生成領域ＰＳに照射できる。このため、ＥＵＶ集光ミラー５に形成されるレーザビーム導入用の貫通孔の数を少なくすることができる。
【００５８】
第１の実施形態においては、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４を含むＥＵＶ光生成装置２０について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４等の励起エネルギー源とは別個に製造され、これらのレーザ装置等から励起エネルギーを導入することにより、チャンバ内のターゲット物質を励起してＥＵＶ光を生成する装置にも、本発明を適用することができる。このように、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４等を外部装置として組み合わせてＥＵＶ光を生成する装置のことを、本願においては、単に「装置」という。
【００５９】
＜６．補正光学素子の例＞
図１０は、補正光学素子に関する１つの例を示す概念図である。図１０に示す補正光学素子は、回折光学素子（３１ａを含んでいる。回折光学素子３１ａは、例えば、入射光を回折させるための微小な凹凸が形成された透明板によって構成されている。回折光学素子３１ａの凹凸パターンは、回折光を集光光学系によって集光した場合に集光点において光強度分布を均一化させるように設計されている。回折光学素子３１ａから出射された回折光は、集光光学系１５（図９に示す軸外放物面ミラー１５ｂ等）を用いて集光される。これにより、トップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。
【００６０】
図１１は、補正光学素子に関する別の例を示す概念図である。図１１に示す補正光学素子は、位相シフト光学系３１ｂを含んでいる。位相シフト光学系３１ｂは、例えば、中央部を周辺部より肉厚とした透明板によって構成される。この位相シフト光学系３１ｂは、中央部を透過する光と周辺部を透過する光との間に位相差πを与える。これにより、光強度分布がガウス分布である入射光は、エアリー関数に近似した電界強度分布を有する出射光に変換されて、位相シフト光学系３１ｂから出射する。
【００６１】
そして、例えば、集光光学系１５の後焦点の位置がドロップレットＤＬの通過点と一致するように当該集光光学系１５を配置し、当該集光光学系１５の前焦点の位置に位相シフト光学系３１ｂを配置する。これにより、エアリー関数をフーリエ変換（）したトップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。なお、ここでは透過型の位相シフト光学系３１ｂを用いる例について説明したが、これに限らず、反射型の位相シフト光学系を用いてもよい。
【００６２】
図１２は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。図１２に示す補正光学素子は、所定形状の開口を有するマスク３２を含んでいる。マスク３２と、コリメータレンズ３３と、集光光学系１５とにより、縮小投影光学系３１ｃが構成される。マスク３２は、入射するプリパルスレーザビームの光強度分布が均一性を有する領域の光のみを透過させる。縮小投影光学系３１ｃは、マスク３２部分における像をコリメータレンズ３３と集光光学系１５とによってドロップレットＤＬ上に縮小投影して結像させる。これにより、トップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。
【００６３】
図１３は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。図１３に示す補正光学素子は、多数の凹レンズを配列したフライアイレンズ３４を含んでいる。フライアイレンズ３４と集光光学系１５とにより、ケイラー照明光学系３１ｄが構成される。ケイラー照明光学系３１ｄは、入射光をフライアイレンズ３４の各々の凹レンズによって各々所定の角度で広げ、その光を、集光光学系１５の焦点位置において、重ね合わせることができる。その結果、集光光学系１５の焦点位置においてレーザビームの光強度分布を均一化させることができる。これにより、トップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。なお、ここではフライアイレンズ３４を用いる例について説明したが、これに限らず、反射型のフライアイ光学系を用いてもよい。また、フライアイレンズは多数の凸レンズを配列したものでもよいし、微小なレンズで構成したマイクロフライアイレンズでもよい。
【００６４】
さらに、図１０〜図１３においては、レーザビームをドロップレットに集光する機能を有する集光光学系と、レーザビームの光強度分布を補正する機能を有する補正光学素子とを組み合わせた場合を示したが、１つの素子がこれらの機能を有するようにしてもよい。例えば、集光レンズに回折光学素子のような凹凸が形成された光学素子や、集光ミラーに位相シフトの機能を有する光学素子を用いてもよい。
【００６５】
＜７．第２の実施形態＞
図１４は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザ装置３によって生成されたプリパルスレーザビームと、メインパルスレーザ装置４によって生成されたメインパルスレーザビームとを別々の経路からチャンバ１内に供給する構成を有している。
【００６６】
プリパルスレーザ装置３によって生成されたプリパルスレーザビームは、高反射ミラー１５ｃと、チャンバ１に設けられた窓１２ｂと、軸外放物面ミラー１５ｄと、ＥＵＶ集光ミラー５に形成された１つの貫通孔２１ｂとを介して、チャンバ１内のドロップレットＤＬ上に集光される。これにより、拡散ターゲットが形成される。
【００６７】
メインパルスレーザ装置４によって生成されたメインパルスレーザビームは、高反射ミラー１５ｅと、窓１２と、軸外放物面ミラー１５ｂと、ＥＵＶ集光ミラー５に形成されたもう１つの貫通孔２１ａとを介して、拡散ターゲット上に集光される。
【００６８】
第２の実施形態によれば、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとを別々の光学系を介してターゲットに照射できる。このため、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとがそれぞれ所望の大きさの集光点を形成するように、光学系の設計及び製作をすることが容易となる。また、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとを同軸化するためのビームコンバイナ等の光学素子を用いなくても、ドロップレットＤＬ及び拡散ターゲットに、それぞれ、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームを略同一方向から照射することができる。その他の点については、第１の実施形態におけるのと同一である。
【００６９】
＜８．第３の実施形態＞
図１５Ａは、第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図であり、図１５Ｂは、図１５Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶＢ−ＸＶＢ線における断面である。第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザ装置３によって生成されるプリパルスレーザビームを、図１５Ｂに示す軸外放物面ミラー１５ｆを介して、ＥＵＶ光のビーム軸に対して略垂直な方向からチャンバ１内に供給する構成を有している。
【００７０】
第３の実施形態によれば、プリパルスレーザビームを導入するための貫通孔をＥＵＶ集光ミラー５に形成する必要がないので、第２の実施形態と比較してＥＵＶ集光ミラー５によるＥＵＶ光の集光効率を高めることができる。その他の点については、第２の実施形態と同一である。
【００７１】
＜９．第４の実施形態＞
図１６は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、図９に示す第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に、ドロップレットの位置検出機構を追加した構成を有している。第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においては、検出されたドロップレットの位置に応じてレーザビームの出力タイミング等を制御する。ドロップレットの位置検出機構は、ドロップレットＺ方向検出器７０と、ドロップレットＸＹ方向検出器８０とを含んでいる。
【００７２】
ドロップレットＺ方向検出器７０は、ドロップレットの進行方向（Ｚ方向）の位置を検出する。具体的には、ドロップレットＺ方向検出器７０は、ドロップレットがＺ方向の所定位置に到着したときに、レーザトリガ生成機構７１に対してＺ位置検出信号を出力する。
【００７３】
レーザトリガ生成機構７１は、Ｚ位置検出信号を受信すると、所定の遅延時間が経過した時に、プリパルスレーザ装置３に対してプリパルスレーザ発振トリガ信号を出力する。プリパルスレーザ装置３は、プリパルスレーザ発振トリガ信号に基づいてプリパルスレーザビームを出力する。この所定の遅延時間は、ドロップレットＤＬがプラズマ生成領域ＰＳに到着するタイミングでプリパルスレーザ装置３がプリパルスレーザビームを出力するように設定される。
【００７４】
レーザトリガ生成機構７１がプリパルスレーザ装置３に対してプリパルスレーザ発振トリガ信号を出力した後、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザが照射されて、ドロプレットＤＬが拡散する。そして、レーザトリガ生成機構７１は、所定の遅延時間が経過した時に、メインパルスレーザ装置４に対してメインパルスレーザ発振トリガ信号を出力する。メインパルスレーザ装置４は、メインパルスレーザ発振トリガ信号に基づいてメインパルスレーザビームを出力する。この所定の遅延時間は、拡散ターゲットが所望の大きさにまで拡散するタイミングでメインパルスレーザ装置４がメインパルスレーザビームを出力するように設定される。
【００７５】
以上のようにして、ドロップレットのＺ方向の位置の検出結果に応じてそれぞれのパルスレーザビームの生成タイミングが制御される。
【００７６】
ドロップレットＺ方向検出器７０と、レーザトリガ生成機構７１と、プリパルスレーザ装置３とにおいては、各種のジッター（時間軸上のゆらぎ）が存在すると考えられる。このようなジッターとしては、（１）ドロプレットＺ方向検出器が信号出力に要する時間のジッター（σａ）、（２）信号の送受信に要する時間のジッター（σｂ）、（３）信号の処理に要する時間のジッター（σｃ）、（４）プリパルスレーザ装置３からパルスレーザビームが出力される時間のジッター（σｄ）及び（５）メインパルスレーザ装置４からパルスレーザビームが出力される時間のジッター（σｆ）等が挙げられる。上記ジッターの標準偏差σｊは、以下の式で表現される。
σｊ＝（σａ２＋σｂ２＋σｃ２＋σｄ２＋σｆ２＋・・・・）1/2
レーザの照射位置とドロップレットの位置との間におけるＺ方向のずれは、例えば、２σｊ×ｖ（但し、ｖはドロップレットの移動速度）で表される。その場合、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｚは、以下の条件を満足すればよい。
Ｄｔｚ≧Ｄｄ＋２σｊ×ｖ
【００７７】
ドロップレットＸＹ方向検出器８０は、ターゲット供給部２から順次供給されるドロップレットの進行方向に垂直な面上の位置（ドロップレットのＸＹ方向の位置）を検出し、ドロップレットＸＹコントローラ８１に対してＸＹ位置検出信号を出力する。
【００７８】
ドロップレットＸＹコントローラ８１は、ＸＹ位置検出信号を受信すると、検出されたドロップレットの位置が所定の許容範囲内の位置であるか否かを判定する。ドロップレットの位置が所定の許容範囲内にはない場合、ドロップレットＸＹコントローラ８１は、ドロップレットＸＹ制御機構８２に対してＸＹ駆動信号を出力する。
【００７９】
ドロップレットＸＹ制御機構８２は、ＸＹ駆動信号に基づいて、ターゲット供給部２に設けられた駆動モータを駆動することにより、ドロップレットの出力位置を制御する。以上のようにして、ドロップレットのＸＹ方向の位置の検出結果に応じてドロップレットのＸＹ方向の出力位置が制御される。
【００８０】
なお、このように制御する場合においても、ドロップレット毎に出力位置を変更することはできない。従って、ＸＹ方向の短期変動（標準偏差）をσｘとすると、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｘは、例えば、以下の条件を満足することが好ましい。
Ｄｔｘ≧Ｄｄ＋２σｘ
第４の実施形態において、ドロップレットの出力位置をＸＹ方向に制御する例を示したが、これに限定されることなく、ノズル１３から出力されるドロップレットの出力角度を制御するようにしてもよい。
【００８１】
＜１０．第５の実施形態＞
図１７Ａは、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図であり、図１７Ｂは、図１７Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶIIＢ−ＸＶIIＢ線における断面図である。第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、図９に示す第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に、磁石６ａ及び６ｂが追加された構成を有している。第５の実施形態においては、磁石６ａ及び６ｂによってチャンバ１内に磁場を生成することにより、チャンバ１内において発生したイオンを回収する。
【００８２】
磁石６ａ及び６ｂは、コイル巻き線やコイル巻き線の冷却機構等を含んだ電磁石である。これらの磁石６ａ及び６ｂには、電源コントローラ６ｄによって制御される電源装置６ｃが接続されている。電源装置６ｃから磁石６ａ及び６ｂに供給される電流を電源コントローラ６ｄが調節することにより、所定方向の磁場がチャンバ１内に生成される。磁石６ａ及び６ｂとしては、例えば超伝導電磁石が用いられる。なお、ここでは２個の磁石６ａ及び６ｂを用いる例について説明したが、１個の磁石を用いてもよい。さらに、永久磁石を用いてもよい。さらに、磁石をチャンバ内に配置してもよい。
【００８３】
メインパルスレーザビームの照射によって生成されるターゲット物質のプラズマは、正イオン及び負イオン（又は電子）を含んでいる。チャンバ１内を移動する正イオン及び負イオンは、磁場中でローレンツ力を受けるため、磁力線に沿って螺旋状に移動する。これにより、ターゲット物質のイオンが磁場にトラップされ、磁場中に設けられたイオン回収器１９ａ及び１９ｂに回収される。これにより、チャンバ１内のイオンの飛散を低減することができ、ＥＵＶ集光ミラー５などのチャンバ内光学素子へのイオンの付着によるチャンバ内光学素子の劣化が抑制される。なお、図１７Ｂにおいて、磁場は紙面下向きとなっているが、紙面上向きであっても同様な機能を果たす。
【００８４】
なお、イオンによる汚染を低減するミチゲーション技術は、磁場を用いるものに限らず、エッチングガスを利用して、ＥＵＶ集光ミラー５等を汚染した物質をエッチングするものでもよい。また、ミチゲーション技術は、磁場において水素ガス（Ｈ２）又は水素ラジカル（Ｈ）を作用させてイオンを除去するものでもよい。
【００８５】
＜１１．第６の実施形態＞
図１８は、第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、メインパルスレーザ装置４とビームコンバイナ１５ａとの間に、メインパルスレーザビームの光強度分布を補正する補正光学素子４１を有している。
【００８６】
補正光学素子４１の構成は、プリパルスレーザビームの光強度分布を補正する補正光学素子３１の構成と同様である。補正光学素子４１によってメインパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有するように補正される。これにより、メインパルスレーザビームが拡散ターゲットを均等に照射できるようになる。その他の点については、第１の実施形態と同一である。
【００８７】
図１９Ａは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射した様子を示す概念図である。図１９Ｂ及び図１９Ｃは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射したことによって形成されたトーラス型の拡散ターゲットにトップハット型の光強度分布を有するメインパルスレーザビームを照射する様子を示す概念図である。図１９Ａ及び図１９Ｂは、プリパルスレーザビームＰ及びメインパルスレーザビームＭのビーム軸の方向に垂直な方向からターゲット物質を見たものである。図１９Ｃは、メインパルスレーザビームＭのビーム軸の方向の方向からターゲット物質を見たものである。
【００８８】
図１９Ａに示すように、プリパルスレーザビームＰをドロップレットＤＬに集光して照射した時、プリパルスレーザビームＰが照射されたドロップレットＤＬの表面付近においてレーザアブレーションが生じる。その結果、レーザアブレーションのエネルギーによって、プリパルスレーザビームＰが照射されたドロップレットＤＬの表面からドロップレットＤＬ内部に向かって衝撃波が発生する。この衝撃波はドロップレットＤＬの全体に伝わる。ここで、プリパルスレーザビームＰの光強度が第１の所定値（例えば１×１０９Ｗ／ｃｍ２）以上の光強度である場合には、この衝撃波によってドロップレットＤＬが粉々に破壊され拡散する。
【００８９】
そして、プリパルスレーザビームＰの光強度が第２の所定値（例えば６．４×１０９Ｗ／ｃｍ２）以上の光強度である場合には、ドロップレットＤＬが粉々に破壊され、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すようなトーラス型の拡散ターゲットが形成され得る。図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すように、トーラス型の拡散ターゲットは、ドロップレットＤＬが、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に対して軸対称に、かつ、トーラス状に拡散したものである。
【００９０】
なお、トーラス型の拡散ターゲットを形成するための具体的条件は、例えば以下のとおりである。プリパルスレーザビームＰの光強度範囲は、６．４×１０９Ｗ／ｃｍ２以上、３．２×１０１０Ｗ／ｃｍ２以下とする。ドロップレットＤＬの直径は、１２μｍ以上、４０μｍ以下とする。
【００９１】
次に、トーラス型の拡散ターゲットへのメインパルスレーザビームＭの照射について説明する。トーラス型の拡散ターゲットは、プリパルスレーザビームＰをドロップレットＤＬに照射した後、例えば０．５μｓ〜２．０μｓのタイミングで形成される。従って、プリパルスレーザビームＰをドロップレットＤＬに照射した後の上記タイミングで、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットに照射することが好ましい。
【００９２】
また、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すように、トーラス型の拡散ターゲットの形状は、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向の長さが、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向に垂直な方向の長さよりも短い形状となっている。この拡散ターゲットに対して、メインパルスレーザビームＭは、プリパルスレーザビームＰと略同一方向に照射されるのが好ましい。これにより、拡散ターゲットにメインパルスレーザビームＭをより均一に照射することができ、ターゲット物質にメインパルスレーザビームＭを効率的に吸収させることができる。従って、ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置におけるＣＥを向上することができる場合がある。
【００９３】
少なくともメインパルスレーザビームＭのビーム断面における光強度分布は、図１８を参照しながら説明した補正光学素子４１によって、所定の均一性を有するように補正される。なお、トーラス型の拡散ターゲットを生成する目的に関しては、プリパルスレーザビームＰのビーム断面における光強度分布は、所定の均一性を有していなくてもよい。この目的に特化した場合、図１８に示す第６の実施形態において補正光学素子３１は設けなくてもよい。しかし、これに限らず、補正光学素子３１を設けて、ドロップレットの位置のばらつきに起因する拡散ターゲットの位置のばらつきを低減するようにしてもよい。
【００９４】
光強度分布が所定の均一性を有するメインパルスレーザビームを、トーラス型の拡散ターゲットに照射することにより、トーラス型の拡散ターゲットから円筒状にプラズマが放出されると推定される。そして、円筒内部に向かって拡散するプラズマをその円筒内に閉じ込められる効果が期待できる。従って、プラズマを高温かつ高密度に生成し、ＣＥを向上させることが期待できる。なお、「トーラス型」とは円環体の形状を意味するが、拡散ターゲットは必ずしも円環体である必要はなく、実質的に環状に拡散したものであればよい。
【００９５】
ここで、トーラス型の拡散ターゲットの位置のばらつきをΔＸとすると、メインパルスレーザビームＭの光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｏｐは、トーラス型の拡散ターゲットの外径Ｄｏｕｔに対して、以下の関係を有することが好ましい。
Ｄｔｏｐ≧Ｄｏｕｔ＋２ΔＸ
すなわち、メインパルスレーザビームＭのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｏｐは、トーラス型の拡散ターゲットの外径Ｄｏｕｔに拡散ターゲットの位置のばらつきΔＸの２倍を加えた大きさ以上であることが好ましい。このようにすることにより、トーラス型の拡散ターゲットの全体に、光強度が均一なメインパルスレーザビームＭを照射できる。このため、拡散ターゲットのより多くの部分をプラズマ化することができる。その結果、ターゲット物質のデブリの発生を低減することができる。
【００９６】
＜１２．第７の実施形態＞
図２０は、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるチタンサファイヤレーザの構成例を示す概念図である。第７の実施形態におけるチタンサファイヤレーザ５０ａは、上述の第１〜第６の実施形態においてドロップレットを拡散させるためのプリパルスレーザビームを発生させるパルスレーザ装置として、チャンバの外に設けられる。
【００９７】
第７の実施形態におけるチタンサファイヤレーザ５０ａは、半導体可飽和吸収ミラー５１ａと出力結合ミラー５２ａとの間に、凹面ミラー５３ａ、第１のポンピング用ミラー５４ａ、チタンサファイア結晶５５ａ、第２のポンピング用ミラー５６ａ、並びに、２つのプリズム５７ａ及び５８ａが、半導体可飽和吸収ミラー５１ａ側からこの順に配置されたレーザ共振器を含む。さらに、チタンサファイヤレーザ５０ａは、このレーザ共振器に励起光を導入する励起光源５９ａを含む。
【００９８】
第１のポンピング用ミラー５４ａは、レーザ共振器外部からの励起光を高い透過率で透過させ、レーザ共振器内側からの光を高い反射率で反射するミラーである。チタンサファイア結晶５５ａは、励起光を受けて誘導放出を行うレーザ媒質である。２つのプリズム５７ａ及び５８ａは、特定の波長の光を選択的に透過させる。出力結合ミラー５２ａは、このレーザ共振器内で増幅された光の一部を透過させて出力し、他の一部を反射してレーザ共振器内に戻す。半導体可飽和吸収ミラー５１ａは、反射層と可飽和吸収体層とが積層されたミラーであり、入射光の光強度が弱い部分は可飽和吸収体層が吸収し、入射光の光強度が強い部分は可飽和吸収体層が透過させて反射層が反射することにより、入射光を短パルス化する。
【００９９】
励起光源５９ａとして、例えば半導体励起Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザを用いる。この励起光源５９ａからの第２高調波の光を第１のポンピング用ミラー５４ａを介してレーザ共振器内に導入する。半導体可飽和吸収ミラー５１ａの位置を調整し、このレーザ共振器の縦モードを同期させて発振させることにより、出力結合ミラー５２ａからピコ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームが出力される。なお、パルスエネルギーが小さい場合は、再生増幅器により、このパルスレーザビームを増幅してもよい。
【０１００】
第７の実施形態によれば、ピコ秒オーダーのパルス時間幅を有する短パルスレーザビームをプリパルスレーザビームとしてドロップレットに照射するので、小さなパルスエネルギーでドロップレットを拡散させることができる。
【０１０１】
＜１３．第８の実施形態＞
図２１は、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるファイバレーザの構成例を示す概念図である。第８の実施形態におけるファイバレーザ５０ｂは、上述の第１〜第６の実施形態においてドロップレットを拡散させるためのプリパルスレーザビームを発生させるパルスレーザ装置として、チャンバの外に設けられる。
【０１０２】
第８の実施形態におけるファイバレーザ５０ｂは、高反射ミラー５１ｂと半導体可飽和吸収ミラー５２ｂとの間に、グレーティングペア５３ｂ、第１の偏光維持ファイバ５４ｂ、マルチプレクサ５５ｂ、分離素子５６ｂ、第２の偏光維持ファイバ５７ｂ、及び、集光光学系５８ｂが、高反射ミラー５１ｂ側からこの順に配置されたレーザ共振器を含む。さらに、ファイバレーザ５０ｂは、このレーザ共振器に励起光を導入する励起光源５９ｂを含んでいる。
【０１０３】
マルチプレクサ５５ｂは、励起光源５９ｂからの励起光を第１の偏光維持ファイバ５４ｂに導入するとともに、第１の偏光維持ファイバ５４ｂと第２の偏光維持ファイバ５７ｂとの間で光を透過させる。第１の偏光維持ファイバ５４ｂは、イッテルビウム（Ｙｂ）がドープされており、励起光を受けて誘導放出を行う。グレーティングペア５３ｂは、特定の波長の光を選択的に反射する。半導体可飽和吸収ミラー５２ｂは、反射層と可飽和吸収体層とが積層されたミラーであり、入射光の光強度が弱い部分は可飽和吸収体層が吸収し、入射光の光強度が強い部分は可飽和吸収体層が透過させて反射層が反射することにより、入射光を短パルス化する。分離素子５６ｂは、このレーザ共振器内で増幅された光の一部を分離して出力し、他の一部をレーザ共振器内に戻す。マルチプレクサ５５ｂに光ファイバで接続された励起光源５９ｂから、励起光が導入されると、分離素子５６ｂを介してピコ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームが出力される。
【０１０４】
ここで、ピコ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームを出力するピコ秒パルスレーザとは、パルス時間幅Ｔが１ｎｓ未満（Ｔ＜１ｎｓ）のパルスレーザビームを出力するパルスレーザを意味する。さらに、フェムト秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームを出力するフェムト秒パルスレーザを適用しても、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
第８の実施形態によれば、第７の実施形態と同様の効果を奏する他、プリパルスレーザビームを光ファイバで導入できるため、プリパルスレーザビームの進行方向の調整が容易となる。
【０１０６】
なお、レーザビームの波長が短くなるほど、スズによるレーザビームの吸収率は高くなる。従って、スズによる吸収を重視する場合は、短波長の方が有利である。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザから出力される基本波の波長１０６４ｎｍに対し、高調波２ω＝５３２ｎｍ、３ω＝３５５ｎｍ、４ω＝２６６ｎｍの順で、吸収効率が高くなる。
【０１０７】
なお、ここではピコ秒オーダーのパルス時間幅を有する短パルスレーザビームを用いる例を示したが、ナノ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームを用いても、ドロップレットを拡散させることができる。例えば、パルス時間幅約１５ｎｓ、繰返し周波数１００ｋＨｚ、パルスエネルギー１．５ｍＪ、波長１．０３μｍ、Ｍ２値１．５未満のファイバレーザでも十分使用可能である。
【０１０８】
＜１４．プリパルスレーザビームの照射条件＞
図２２は、本開示におけるプリパルスレーザビームの照射条件の例を示す表である。照射パルスエネルギーをＥ（Ｊ）、パルス時間幅をＴ（ｓ）、光強度分布が所定の均一性を有する領域の径をＤｔ（ｍ）とすると、レーザビームの光強度Ｗ（Ｗ／ｍ２）は、次の式で表される。
Ｗ＝Ｅ／（Ｔ（Ｄｔ／２）２π）
【０１０９】
図２２は、プリパルスレーザビームの照射条件として、４通りの例（ケース１〜ケース４）を示している。ケース１〜ケース４は、例えば溶融金属スズのドロップレットの径が１０μｍであり、光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔを３０μｍとする場合を想定している。そのようなドロップレットを拡散させて所望の拡散ターゲットを形成するために、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．３ｍＪ及び２０ｎｓに設定した場合（ケース１）には、２．１２×１０９Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図２Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。
【０１１０】
図２２のケース２は、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．３ｍＪ及び１０ｎｓに設定した場合であり、この場合は、４．２４×１０９Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図２Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。
【０１１１】
図２２のケース３は、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．３ｍＪ及び０．１ｎｓに設定した場合であり、この場合は、４．２４×１０１１Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図３Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。
【０１１２】
図２２のケース４は、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．５ｍＪ及び０．０５ｎｓに設定した場合であり、この場合は、１．４１×１０１２Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図３Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。このように、レーザビームをピコ秒オーダーにまで短パルス化することにより、高い光強度Ｗを得ることができる。
【０１１３】
図２２においては、１０μｍ径のドロップレットに対する一例を示したが、本開示は、このドロップレット径に限定されない。例えば、１６μｍ径のドロップレットに対して、ドロップレットの位置の安定性がΔＸ＝７μｍであれば、所定の均一性を有する領域の径Ｄｔを３０μｍとしてもよい。
【０１１４】
＜１５．第９の実施形態＞
図２３は、第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザ装置３（図１８参照）を含んでおらず、メインパルスレーザビームのみによってターゲット物質をプラズマ化する点で、図１８を参照しながら説明した第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置と異なる。
【０１１５】
第９の実施形態において、補正光学素子４１は、メインパルスレーザビームの光強度分布を、所定の均一性を有する領域が存在する分布となるように補正する。この構成によれば、メインパルスレーザビームの光強度が均一な範囲内でドロップレットの位置が変化したとしても、ドロップレットへの照射強度の変化が小さくて済む。その結果、発生するプラズマの密度の安定性を向上させ、ＥＵＶ光の強度の安定性を向上させることができる。その他の点については、第６の実施形態と同一である。
【０１１６】
＜１６．第１０の実施形態＞
図２４は、第１０の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第１０の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの両方を出力するレーザ装置７を含む。
【０１１７】
レーザ装置７は、第１のマスターオシレータ７ａと、第２のマスターオシレータ７ｂと、光路調整器７ｃと、プリアンプ４ｃと、メインアンプ４ｅと、リレー光学系４ｂ、４ｄ及び４ｆとを含む。第１のマスターオシレータ７ａは、プリパルスレーザビームのシード光を生成する。第２のマスターオシレータ７ｂは、メインパルスレーザビームのシード光を生成する。第１のマスターオシレータ７ａ及び第２のマスターオシレータ７ｂによって生成されるこれらのシード光は、同一の波長域を含むレーザビームであることが好ましい。光路調整器７ｃは、これらのシード光の光路が空間的に略一致するように調整してリレー光学系４ｂに出力する。
【０１１８】
レーザ装置７から出力されたプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、何れも、補正光学素子４１によって、レーザビームの光強度分布が所定の均一性を有する領域が含まれる分布となるように補正される。プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームが同一の波長域を含むレーザビームであれば、これらのレーザビームは、１つの補正光学素子４１によって光強度分布を補正することができる。その他の点については、第６の実施形態におけるのと同一である。
【０１１９】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１２０】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１２１】
ＤＬ…ドロップレット、Ｄｄ…ドロップレットの径、Ｄｅ…拡散ターゲットの径、Ｄｍ…メインパルスレーザのビーム径（照射スポット径）、Ｄｔ…所定の均一性を有する領域の径、ＩＦ…中間集光点、Ｍ…メインパルスレーザビーム、Ｐ…プリパルスレーザビーム、Ｐ１〜Ｐ６…ピーク、ΔＰ…ピーク間の間隔、ＰＳ…プラズマ生成領域、１…チャンバ、２…ターゲット供給部、３…プリパルスレーザ装置、４…メインパルスレーザ装置、４ａ…マスターオシレータ、４ｂ、４ｄ、４ｆ…リレー光学系、４ｃ…プリアンプ、４ｅ…メインアンプ、５…ＥＵＶ集光ミラー、６ａ、６ｂ…磁石、６ｃ…電源装置、６ｄ…電源コントローラ、７…レーザ装置、７ａ…第１のマスターオシレータ、７ｂ…第２のマスターオシレータ、７ｃ…光路調整器、１１…露光機接続ポート、１２…窓、１３…ターゲットノズル、１４…ターゲット回収筒、１５…集光光学系、１５ａ…ビームコンバイナ、１５ｂ、１５ｄ、１５ｆ…軸外放物面ミラー、１５ｃ、１５ｅ…高反射ミラー、１９ａ、１９ｂ…イオン回収器、２０…ＥＵＶ光生成装置、２１ａ、２１ｂ…開口、３０…ビームエキスパンダ、３１…補正光学素子、３１ａ…回折光学素子、３１ｂ…位相シフト光学系、３１ｃ…縮小投影光学系、３１ｄ…ケイラー照明光学系、３２…マスク、３３…光学素子、３４…フライアイレンズ、４１…補正光学素子、５０ａ…チタンサファイヤレーザ、５０ｂ…ファイバレーザ、５１ａ…半導体可飽和吸収ミラー、５１ｂ…高反射ミラー、５２ａ…出力結合ミラー、５２ｂ…半導体可飽和吸収ミラー、５３ａ…凹面ミラー、５３ｂ…グレーティングペア、５４ａ…第１のポンピング用ミラー、５４ｂ…第１の偏光維持ファイバ、５５ａ…チタンサファイア結晶、５５ｂ…マルチプレクサ、５６ａ…第２のポンピング用ミラー、５６ｂ…分離素子、５７ａ…プリズム、５７ｂ…第２の偏光維持ファイバ、５８ｂ…集光光学系、５９ａ…励起光源、５９ｂ…励起光源、７０…ドロップレットＺ方向検出器、７１…レーザトリガ生成機構、８０…ドロップレットＸＹ方向検出器、８１…ドロップレットＸＹコントローラ、８２…ドロップレットＸＹ制御機構
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外（ＥＵＶ）光を生成する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光リソグラフィにおける微細化が急速に進展しており、次世代においては、６０ｎｍ〜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。そのため、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ＥＵＶ光を発生させるＥＵＶ光生成装置と縮小投影反射光学系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）方式装置、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（discharge produced plasma）方式装置、及び軌道放射光を用いたＳＲ（synchrotron radiation）方式装置の３種類がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７２３９６８６号明細書
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係るチャンバ装置は、少なくとも１つのレーザビーム生成装置と共に用いられるチャンバ装置であって、前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、前記少なくとも１つのレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の別の観点に係る極端紫外光生成装置は少なくとも１つのレーザビーム生成装置と、前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、前記少なくとも１つのレーザビームの集光位置におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、前記レーザビーム生成装置における前記少なくとも１つのレーザビームの出力タイミングを制御するレーザ制御部と、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、本開示における技術課題例を説明するための図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、本開示における技術課題例を説明するための図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、本開示における技術課題例を説明するための図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示す図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示す図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示す図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本開示におけるドロップレット径とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本開示におけるドロップレット径とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。
【図５】図５は、本開示におけるドロップレットのばらつきに関するΔＸの値の設定例を示す表である。
【図６】図６は、本開示におけるドロップレットの位置のばらつき方向とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。
【図８】図８は、ターゲット物質に照射されるレーザビームの光強度分布について説明するための図である。
【図９】図９は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１０】図１０は、補正光学素子に関する１つの例を示す概念図である。
【図１１】図１１は、補正光学素子に関する別の例を示す概念図である。
【図１２】図１２は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。
【図１３】図１３は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。
【図１４】図１４は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、図１５Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶＢ−ＸＶＢ線における断面図である。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶIIＢ−ＸＶIIＢ線における断面図である。
【図１８】図１８は、第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射した様子を示す概念図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射したことによって形成されたトーラス型の拡散ターゲットにトップハット型の光強度分布を有するメインパルスレーザビームを照射する様子を示す概念図である。
【図１９Ｃ】図１９Ｃは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射したことによって形成されたトーラス型の拡散ターゲットにトップハット型の光強度分布を有するメインパルスレーザビームを照射する様子を示す概念図である。
【図２０】図２０は、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるチタンサファイヤレーザの構成例を示す概念図である。
【図２１】図２１は、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるファイバレーザの構成例を示す概念図である。
【図２２】図２２は、本開示におけるプリパルスレーザビームの照射条件の例を示す表である。
【図２３】図２３は、第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【図２４】図２４は、第１０の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。
【実施形態】
【０００８】
以下、幾つかの実施形態について、単なる例として、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明する実施形態は、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、以下の実施形態で説明される構成の全てが本開示の構成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。
【０００９】
＜１．実施形態の背景＞
図１Ａ〜図１Ｃは、本開示における技術課題例を説明するための図である。この技術課題例は、１次ターゲット（primary target）である金属ドロップレットにプリパルス（レーザビームを照射して２次ターゲット（secondary target）を発生させ、この２次ターゲットにメインパルスレーザビームを照射する方式において、新たに生じたものである。
【００１０】
図１Ａ〜図１Ｃは、ターゲット物質のドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射したときのターゲット物質の挙動の一例を示している。プリパルスレーザビームＰは、図１Ｂに示すように、ドロップレットＤＬが図中の一点鎖線の交点に到来するタイミングで、当該交点に向けて照射されるのが好ましい。
【００１１】
ドロップレットＤＬの径やプリパルスレーザビームＰの光強度などの条件にもよるが、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射すると、プリパルスレーザビームＰが照射されたドロップレットＤＬの表面から、プリプラズマが発生し得る。図１Ｂに示すように、プリプラズマは、プリパルスレーザビームＰの進行方向に対してほぼ逆方向に噴出する。プリプラズマとは、ドロップレットＤＬの内、プリパルスレーザビームＰの照射表面付近の部分がイオン又は中性粒子を含む蒸気になったものをいう。このプリプラズマが発生する現象をレーザアブレーションともいう。
【００１２】
また、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射すると、ドロップレットＤＬが破壊され得る。図１Ｂに示すように、破壊されたドロップレットは、プリプラズマの噴出による反力などによって、プリパルスレーザビームＰの進行方向に対してほぼ同方向に飛散する。
【００１３】
このように、ドロップレットに対するプリパルスレーザビームの照射により生成されたプリプラズマ及び破壊されたドロップレットの少なくともいずれか一方を含むターゲットを、以下では拡散ターゲットと称する。
【００１４】
プリパルスレーザビームＰの照射時におけるドロップレットＤＬの位置は不安定であり、図１Ａに示すように一点鎖線の交点より紙面上側にずれている場合や、図１Ｃに示すように一点鎖線の交点より紙面下側にずれている場合等があり得る。１つの方法においては、プリパルスレーザビームのビーム径を大きくすることにより、プリパルスレーザビームがドロップレットに照射されるようにしている。
【００１５】
しかしながら、レーザ装置から出力されるレーザビームの光強度分布は、通常は、ビーム軸に垂直な断面における中央部で光強度が高く、周辺部で光強度が低いガウス分布となっている。そのような通常のレーザビームをプリパルスレーザビームＰとしてドロップレットＤＬに照射した場合に、上記の方法においては、図１Ａ及び図１Ｃに示すように、ガウス分布の中心以外の部分にドロップレットＤＬの中心が位置するように、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰが照射されてしまう可能性がある。
【００１６】
プリパルスレーザビームＰの内で、ガウス分布の中心以外の部分にドロップレットＤＬの中心が位置するようにプリパルスレーザビームＰが照射された場合には、ドロップレットＤＬの照射表面の内で、プリパルスレーザビームＰにおけるガウス分布の中心に近い部分に、照射エネルギーが偏って与えられる。その結果、プリプラズマは、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向とは異なる方向に噴出する。また、上述の破壊されたドロップレットも、プリプラズマの噴出による反力などによって、プリパルスレーザビームＰのビーム軸とは異なる方向に飛散する。
【００１７】
このように、ドロップレットへのプリパルスレーザビームの照射により生成された拡散ターゲットは、プリパルスレーザビーム照射時のドロップレットの位置によって異なる方向に拡散してしまう。このため、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットに照射することが困難となる場合がある。
【００１８】
＜２．実施形態の概要＞
図２Ａ〜図２Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての１つの例を示している。図２Ａ〜図２Ｃにおいては、図１Ａ〜図１Ｃに示す場合と同様に、プリパルスレーザビームＰの照射時におけるドロップレットＤＬの位置が不安定である（例えば、図２Ａ、図２Ｃ）。しかし、図２Ａ〜図２Ｃにおいては、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に垂直な断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）が含まれる。
【００１９】
図２Ａ〜図２Ｃの何れにおいても、プリパルスレーザビームＰの光強度分布において所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）の中にドロップレットＤＬが位置している。このため、プリパルスレーザビームＰがドロップレットＤＬの全体に均一な光強度で照射される。従って、プリパルスレーザビームＰがドロップレットＤＬに照射される時において、ドロップレットＤＬの位置がばらついていても、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に沿う方向にターゲットを拡散させることができる。その結果、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットの全体に照射することができる。
【００２０】
図３Ａ〜図３Ｃは、本開示において、プリパルスレーザビームをドロップレットに照射したときのターゲット物質の挙動についての他の例を示している。図３Ａ〜図３Ｃにおいても、図２Ａ〜図２Ｃに示す場合と同様に、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に垂直な断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）が含まれる。
【００２１】
図３Ａ〜図３Ｃにおいては、図２Ａ〜図２Ｃに示す場合と異なり、ドロップレットＤＬが粉々に破壊されて、円盤状に分散することにより拡散ターゲットとなる。ターゲット物質のこのような挙動は、例えば、ドロップレットＤＬの径を略マスリミテッド（約１０μｍ）とし、プリパルスレーザビームＰの光強度が所定の強度に調節される場合に得られる。
【００２２】
図３Ａ〜図３Ｃにおいて、プリパルスレーザビームＰに対するドロップレットＤＬの位置が不安定である場合（例えば、図３Ａ、図３Ｃ）でも、プリパルスレーザビームＰの光強度分布において所定の均一性を有する領域（径Ｄｔ）の中にドロップレットＤＬが位置している。このため、プリパルスレーザビームＰがドロップレットＤＬの全体に均一な光強度で照射される。従って、プリパルスレーザビームＰは、ドロップレットＤＬの位置がばらついていても、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に沿う方向にターゲット物質を拡散させることができる。その結果、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットの全体に照射することができる。
【００２３】
＜３．所定の均一性を有する領域の径＞
次に、図２Ａ〜図２Ｃ及び図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら、レーザビームの光強度分布において所定の均一性を有する領域の径Ｄｔについて説明する。
【００２４】
ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射するときに、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向にターゲットを拡散させるには、ビーム断面において光強度が所定の均一性を有する部分がドロップレットＤＬの半球面全体に照射されることが好ましい。従って、ドロップレットＤＬの径をＤｄとしたとき、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、ドロップレットＤＬの径Ｄｄを超える大きさであることが好ましい。
【００２５】
また、プリパルスレーザビームＰを照射する時のドロップレットＤＬの位置のばらつきが想定される場合には、想定されるばらつきΔＸを考慮することが好ましい。例えば、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、以下の条件を満足することが望ましい。
Ｄｔ≧Ｄｄ＋２ΔＸ
すなわち、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、ドロップレットＤＬの径Ｄｄに、ドロップレットＤＬの位置のばらつきΔＸを加えた大きさ以上であることが好ましい。ここでは、ビーム軸方向に見て上下及び左右両方向のばらつきが想定されるものとして、ドロップレットＤＬの径ＤｄにΔＸの２倍を加えている。
【００２６】
図４Ａ及び図４Ｂは、本開示におけるドロップレット径とビーム径との関係をビームの軸方向から見た図である。図４Ａに示すように、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔは、ドロップレットＤＬの径ＤｄにΔＸの２倍を加えた大きさ以上であることが好ましい。
【００２７】
次に、図４Ｂに示すように、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットの全体に照射できるように、メインパルスレーザビームＭのビーム径Ｄｍは、拡散ターゲットの径Ｄｅ以上の大きさであることが好ましい。
【００２８】
さらに、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域が存在する場合には、拡散ターゲットの位置のばらつきについて、以下のことが言える。拡散ターゲットは、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向に拡散する。従って、拡散ターゲットの位置のばらつきは、拡散ターゲットの拡散方向に起因しているのではない。拡散ターゲットの位置のばらつきは、主として、プリパルスレーザビームＰを照射したときに生じていたドロップレットの位置のばらつきΔＸに起因している。従って、メインパルスレーザビームＭのビーム径Ｄｍは、例えば以下の条件を満足することが好ましい。
Ｄｍ≧Ｄｅ＋２ΔＸ
すなわち、メインパルスレーザビームＭのビーム径Ｄｍは、拡散ターゲットの径Ｄｅに、ドロップレットＤＬの位置のばらつきΔＸを加えた大きさ以上であることが好ましい。ここでは、ビーム軸方向に見て上下及び左右両方向のばらつきが想定されるものとして、拡散ターゲットの径ＤｅにΔＸの２倍を加えている。
【００２９】
図５は、本開示におけるドロップレットの位置のばらつきに関するΔＸの値の設定例を示す表である。プリパルスレーザビームの中心とドロップレットの中心との間の距離の標準偏差をσとしたとき、ΔＸとしては、例えばσ、２σ、３σ、・・・に設定することが考えられる。
【００３０】
ここで、プリパルスレーザビームの中心とドロップレットの中心との間の距離が正規分布に従うと仮定すると、上述のＤｔ≧Ｄｄ＋２ΔＸの条件下で、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域がドロップレットを照射する確率（又は照射しない確率）を算出できる。
【００３１】
図５の右欄は、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域Ｄｔがドロップレットに照射されない確率を示したものである。図示するように、所定の均一性を有する領域Ｄｔがドロップレットに照射されない確率は、ΔＸ＝σの場合は１５．９％、ΔＸ＝２σの場合は２．２８％、ΔＸ＝３σの場合は０．１３５％である。ＥＵＶ光の強度を安定化させるには、ΔＸを２σ以上の値に設定することが好ましい。
【００３２】
なお、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのビーム断面が円形であり、ドロップレット及び拡散ターゲットの断面（レーザビームのビーム軸に垂直な断面）が円形である場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、プリパルスレーザビームの所定の均一性を有する領域の面積が、ドロップレットの断面における最大面積を超える大きさであっても良い。また、プリパルスレーザビームの所定の均一性を有する領域の寸法の最小値が、ドロップレットの断面における寸法の最大値に、ドロップレットの位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさであっても良い。また、メインパルスレーザビームのビーム断面の面積が、拡散ターゲットの断面における最大面積を超える大きさであっても良い。また、メインパルスレーザビームのビーム断面の寸法の最小値が、拡散ターゲットの断面における寸法の最大値に、拡散ターゲットの位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさであっても良い。
【００３３】
図６は、本開示におけるドロップレットの位置のばらつき方向とビーム径との関係をビームの軸方向に見た図である。図６に示すように、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に垂直な方向へのドロップレットの位置のばらつきは、複数の方向において評価してもよい。図６においては、プリパルスレーザビームの中心からのドロップレット中心位置のＸ方向（紙面の横方向）のばらつきの最大値とドロップレットの半径との和をＸdmaxとし、プリパルスレーザビームの中心からのドロップレット中心位置のＹ方向（紙面の縦方向）のばらつきの最大値とドロップレットの半径との和をＹdmaxとしている。そして、例えばＸ方向のばらつきの最大値がＹ方向のばらつきの最大値より大きい場合を示している（Ｘdmax＞Ｙdmax）。
【００３４】
このような場合、例えば、ばらつきの大きいＸ方向を基準としてプリパルスレーザビームＰのビーム断面の寸法を決めてもよい。例えば、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域は、半径の長さＦＲがＸdmax以上である円形であるようにするとよい。または、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域は、Ｘ方向の寸法（ビーム軸の中心から所定の均一性を有する領域の縁までの長さ）がＸdmax以上である楕円形又はその他の形状を有するようにしてもよい。また、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域の寸法にもばらつきＴＲがあり得ることを考慮し、所定の均一性を有する領域は、Ｘ方向の寸法が（Ｘdmax＋ＴＲ）以上である形状を有するようにしてもよい。
【００３５】
また、ドロップレットの位置のばらつきに応じて、プリパルスレーザビームＰのビーム径を変更できるようにしてもよい。プリパルスレーザビームＰの光エネルギーを一定にしたままビーム径を変更すると、プリパルスレーザビームＰの照射面における光強度（単位面積あたりの光エネルギー）がビーム径の二乗に反比例して変化する。従って、光強度を一定にするために、光エネルギーを調整してもよい。また、例えば、プリパルスレーザビームＰのビーム断面において光強度が所定の均一性を有する領域の形状（ビームの断面形状）を、Ｘ方向の寸法が（Ｘdmax＋ＴＲ）であり、Ｙ方向の寸法が（Ｙdmax＋ＴＲ）である楕円形状となるように調整してもよい。メインパルスレーザビームについても、例えば拡散ターゲットのＸ方向のばらつきとＹ方向のばらつきとに応じて、ビーム断面の寸法や形状を調整してもよい。
【００３６】
＜４．光強度分布の例＞
図７Ａ〜図７Ｃは、本開示におけるプリパルスレーザビームの光強度分布の例を説明するための図である。図７Ａに示すように、プリパルスレーザビームＰが、ビーム断面の全範囲において均一な光強度を有する場合には、当該プリパルスレーザビームＰの光強度分布は、均一なトップハット（top hat）型であり、均一性を有すると言える。
【００３７】
また、図７Ｂに示すように、プリパルスレーザビームＰが、ビーム径方向の端部付近において光強度が漸減する領域を有している場合でも、当該端部に囲まれた中央部付近において均一な光強度を有する場合には、均一性を有する領域を含むと言える。
【００３８】
また、図７Ｃに示すように、プリパルスレーザビームＰが、ビーム径方向の端部付近において光強度が高い領域を有している場合でも、当該端部に囲まれた中央部付近において均一な光強度を有する場合には、均一性を有する領域を含むと言える。
【００３９】
ドロップレットＤＬにプリパルスレーザビームＰを照射したときに、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向にターゲットを拡散させるには、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、プリパルスレーザビームＰが均一な光強度を有する領域を含むことが好ましい。しかし、以下に説明するように、レーザビームの光強度分布は、完全に均一でなくても、ビーム軸に垂直な断面の内の一定の領域において所定の均一性を有していればよい。
【００４０】
図８は、ターゲット物質に照射されるレーザビームの光強度分布について説明するための図である。図８に示すように、レーザビームのビーム軸に垂直な断面の内の一定の領域（径Ｄｔ）において最も高い光強度の値Imaxと、当該領域において最も低い光強度の値Iminとの差が大きすぎる場合には、所定の均一性を有するとは言えない。所定の均一性を有すると言えるためには、例えば、以下に示すばらつきＣの値が２０（％）以下であることが好ましい。
Ｃ＝｛（Imax−Imin）／（Imax＋Imin）｝×１００（％）
より好ましくは、上記のばらつきＣの値は１０（％）以下である。
【００４１】
また、レーザビームのビーム断面における光強度分布が、上記所定の均一性を有する領域内において複数のピークＰ１〜Ｐ６を有する場合には、ピーク間の間隔ΔＰがドロップレットＤＬの径Ｄｄの半分以下であることが好ましい。
【００４２】
＜５．第１の実施形態＞
図９は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、レーザビームをターゲット物質に照射して励起することによりＥＵＶ光を発生させるレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用している。図９に示すように、このＥＵＶ光生成装置２０は、チャンバ１と、ターゲット供給部２と、プリパルスレーザ装置３と、メインパルスレーザ装置４と、ＥＵＶ集光ミラー５とを有し得る。ここで、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４は、レーザビーム生成機構を構成している。
【００４３】
チャンバ１は、ＥＵＶ光の生成が内部で行われる真空チャンバである。チャンバ１には、露光機接続ポート１１と、窓１２とが設けられている。露光機接続ポート１１を介して、チャンバ１内で発生したＥＵＶ光は外部の露光機（縮小投影反射光学系）に出力される。窓１２を介して、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４によって生成されたレーザビームがチャンバ１内に入射する。
【００４４】
ターゲット供給部２は、ＥＵＶ光を発生させるために用いられるスズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等のターゲット物質をチャンバ１内に供給する装置である。チャンバ１内において、ターゲット物質は、ターゲットノズル１３を介して噴出されて、球状のドロップレットＤＬとなる。ドロップレットＤＬは、例えば１０μｍ以上１００μｍ以下の径を有している。チャンバ１内に供給された複数のドロップレットＤＬの内で、レーザビームが照射されなかったものは、ターゲット回収筒１４に回収される。
【００４５】
プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４は、ターゲット物質を励起するために用いられる駆動用のレーザビームを発生させる発振増幅型レーザ装置である。プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４によって生成されるレーザビームは、高い繰返し周波数（例えば、パルス時間幅が数ｎｓ〜数十ｎｓ程度、繰返し周波数が１０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ程度）を有するパルスレーザビームである。プリパルスレーザ装置３はプリパルスレーザビームを生成し、メインパルスレーザ装置４はメインパルスレーザビームを生成する。プリパルスレーザ装置３としては、例えばＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）レーザ装置が用いられ、メインパルスレーザ装置４としては、例えばＣＯ２レーザ装置が用いられるが、他のレーザ装置が用いられてもよい。
【００４６】
プリパルスレーザ装置３によって生成されたプリパルスレーザビームは、ビームコンバイナ１５ａ、軸外放物面ミラー１５ｂ等を含むレーザ集光光学系と、上述の窓１２と、ＥＵＶ集光ミラー５の中央部に形成された貫通孔２１ａとを介して、チャンバ１内のドロップレットＤＬ上に集光される。
【００４７】
一方、メインパルスレーザ装置４によって生成されたメインパルスレーザビームは、ビームコンバイナ１５ａ、軸外放物面ミラー１５ｂ等を含むレーザ集光光学系と、上述の窓１２と、貫通孔２１ａとを介して、チャンバ１内の拡散ターゲット上に集光される。
【００４８】
プリパルスレーザビームがドロップレットＤＬに照射されると、ドロップレットＤＬが拡散して、拡散ターゲット（例えば、図２Ａ〜図２Ｃに示すようなプリプラズマ、又は、図２Ａ〜図２Ｃ及び図３Ａ〜図３Ｃに示すような破壊されたドロップレット）が形成される。
【００４９】
メインパルスレーザビームは、ドロップレットＤＬへのプリパルスレーザビームの照射によって形成された拡散ターゲットに照射される。メインパルスレーザビームのエネルギーによって、拡散ターゲットが励起されてプラズマ化されると、そこからＥＵＶ光を含む様々な波長の光が放射される。
【００５０】
ＥＵＶ集光ミラー５は、プラズマから放射される様々な波長の光の内から、所定の波長（例えば、１３．５ｎｍ付近の波長を有するＥＵＶ光）の光を集光反射する集光光学系である。ＥＵＶ集光ミラー５は、例えば、波長が１３．５ｎｍ付近のＥＵＶ光を選択的に反射するモリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）多層膜が形成された回転楕円面の凹面状反射面を有するミラーである。ＥＵＶ集光ミラー５は、回転楕円面の第１の焦点がプラズマ生成領域ＰＳとなるように配置されており、ＥＵＶ集光ミラー５で反射されたＥＵＶ光は、回転楕円面の第２の焦点位置、即ち、中間集光点（ＩＦに集光され、外部の露光機に出力される。
【００５１】
第１の実施形態においては、プリパルスレーザ装置３によって生成されるプリパルスレーザビームと、メインパルスレーザ装置４によって生成されるメインパルスレーザビームとが、ビームコンバイナ１５ａによってそれらのビーム軸を略一致させられてチャンバ１内に供給される。
【００５２】
プリパルスレーザ装置３は、第１の所定波長を有するプリパルスレーザビームを生成する。プリパルスレーザビームは、ビームエキスパンダ３０においてビーム径が拡大された後、補正光学素子３１に入射する。
【００５３】
補正光学素子３１は、ドロップレットＤＬに照射されるプリパルスレーザビームの光強度分布を補正する素子である。補正光学素子３１は、ドロップレットＤＬへの照射位置におけるプリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域を含み、且つ、当該所定の均一性を有する領域の径がドロップレットＤＬの径を超える大きさとなるように、プリパルスレーザビームＰの光強度分布を補正する。補正光学素子３１から出射されたプリパルスレーザビームＰは、ビームコンバイナ１５ａに入射する。
【００５４】
メインパルスレーザ装置４は、マスターオシレータ４ａと、プリアンプ４ｃと、メインアンプ４ｅと、それらの下流側に、それぞれリレー光学系４ｂ、４ｄ、４ｆを配置して構成されている。マスターオシレータ４ａは、第２の特定波長を有するシード光を生成する。マスターオシレータ４ａによって生成されたシード光は、プリアンプ４ｃ及びメインアンプ４ｅによって所望の光強度に増幅され、メインパルスレーザビームとしてビームコンバイナ１５ａに入射する。
【００５５】
ビームコンバイナ１５ａは、プリパルスレーザ装置３から出力されたレーザビームに含まれる第１の特定波長を有する光を高い透過率で透過させ、メインパルスレーザ装置４から出力されたレーザビームに含まれる第２の特定波長を有する光を高い反射率で反射する光学素子である。ビームコンバイナ１５ａは、プリパルスレーザビームのビーム軸とメインパルスレーザビームのビーム軸とが略一致するようにこれらのビームを同軸化してチャンバ１内に供給する。ここで、ビームコンバイナ１５ａは、例えば、波長１．０６μｍのプリパルスレーザビームを高い透過率で透過させ、波長１０．６μｍのメインパルスレーザビームを高い反射率で反射する光学素子でよい。具体的には、ビームコンバイナ１５ａは、ダイヤモンド基板上に、上記反射透過特性を有する多層膜がコートされた光学素子でよい。或いは、ビームコンバイナ１５ａは、プリパルスレーザビームを高い反射率で反射し、メインパルスレーザビームを高い透過率で透過させる光学素子でもよい。その場合には、プリパルスレーザ装置３の位置とメインパルスレーザ装置４の位置とを入れ替えて配置するとよい。
【００５６】
第１の実施形態によれば、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域を含むようにし、且つ、当該所定の均一性を有する領域の径がドロップレットの径を超える大きさとなるようにしている。これにより、ドロップレットの位置のばらつきに起因する拡散ターゲットの位置のばらつきを低減され、生成されるＥＵＶ光のエネルギーと光学性能の安定性を改善させることができる。
【００５７】
また、第１の実施形態によれば、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとを略同軸でプラズマ生成領域ＰＳに照射できる。このため、ＥＵＶ集光ミラー５に形成されるレーザビーム導入用の貫通孔の数を少なくすることができる。
【００５８】
第１の実施形態においては、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４を含むＥＵＶ光生成装置２０について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４等の励起エネルギー源とは別個に製造され、これらのレーザ装置等から励起エネルギーを導入することにより、チャンバ内のターゲット物質を励起してＥＵＶ光を生成する装置にも、本発明を適用することができる。このように、プリパルスレーザ装置３及びメインパルスレーザ装置４等を外部装置として組み合わせてＥＵＶ光を生成する装置のことを、本願においては、単に「装置」という。
【００５９】
＜６．補正光学素子の例＞
図１０は、補正光学素子に関する１つの例を示す概念図である。図１０に示す補正光学素子は、回折光学素子（３１ａを含んでいる。回折光学素子３１ａは、例えば、入射光を回折させるための微小な凹凸が形成された透明板によって構成されている。回折光学素子３１ａの凹凸パターンは、回折光を集光光学系によって集光した場合に集光点において光強度分布を均一化させるように設計されている。回折光学素子３１ａから出射された回折光は、集光光学系１５（図９に示す軸外放物面ミラー１５ｂ等）を用いて集光される。これにより、トップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。
【００６０】
図１１は、補正光学素子に関する別の例を示す概念図である。図１１に示す補正光学素子は、位相シフト光学系３１ｂを含んでいる。位相シフト光学系３１ｂは、例えば、中央部を周辺部より肉厚とした透明板によって構成される。この位相シフト光学系３１ｂは、中央部を透過する光と周辺部を透過する光との間に位相差πを与える。これにより、光強度分布がガウス分布である入射光は、エアリー関数に近似した電界強度分布を有する出射光に変換されて、位相シフト光学系３１ｂから出射する。
【００６１】
そして、例えば、集光光学系１５の後焦点の位置がドロップレットＤＬの通過点と一致するように当該集光光学系１５を配置し、当該集光光学系１５の前焦点の位置に位相シフト光学系３１ｂを配置する。これにより、エアリー関数をフーリエ変換（）したトップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。なお、ここでは透過型の位相シフト光学系３１ｂを用いる例について説明したが、これに限らず、反射型の位相シフト光学系を用いてもよい。
【００６２】
図１２は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。図１２に示す補正光学素子は、所定形状の開口を有するマスク３２を含んでいる。マスク３２と、コリメータレンズ３３と、集光光学系１５とにより、縮小投影光学系３１ｃが構成される。マスク３２は、入射するプリパルスレーザビームの光強度分布が均一性を有する領域の光のみを透過させる。縮小投影光学系３１ｃは、マスク３２部分における像をコリメータレンズ３３と集光光学系１５とによってドロップレットＤＬ上に縮小投影して結像させる。これにより、トップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。
【００６３】
図１３は、補正光学素子に関するさらなる別の例を示す概念図である。図１３に示す補正光学素子は、多数の凹レンズを配列したフライアイレンズ３４を含んでいる。フライアイレンズ３４と集光光学系１５とにより、ケイラー照明光学系３１ｄが構成される。ケイラー照明光学系３１ｄは、入射光をフライアイレンズ３４の各々の凹レンズによって各々所定の角度で広げ、その光を、集光光学系１５の焦点位置において、重ね合わせることができる。その結果、集光光学系１５の焦点位置においてレーザビームの光強度分布を均一化させることができる。これにより、トップハット型の光強度分布を有するプリパルスレーザビームが、ドロップレットＤＬに照射される。なお、ここではフライアイレンズ３４を用いる例について説明したが、これに限らず、反射型のフライアイ光学系を用いてもよい。また、フライアイレンズは多数の凸レンズを配列したものでもよいし、微小なレンズで構成したマイクロフライアイレンズでもよい。
【００６４】
さらに、図１０〜図１３においては、レーザビームをドロップレットに集光する機能を有する集光光学系と、レーザビームの光強度分布を補正する機能を有する補正光学素子とを組み合わせた場合を示したが、１つの素子がこれらの機能を有するようにしてもよい。例えば、集光レンズに回折光学素子のような凹凸が形成された光学素子や、集光ミラーに位相シフトの機能を有する光学素子を用いてもよい。
【００６５】
＜７．第２の実施形態＞
図１４は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第２の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザ装置３によって生成されたプリパルスレーザビームと、メインパルスレーザ装置４によって生成されたメインパルスレーザビームとを別々の経路からチャンバ１内に供給する構成を有している。
【００６６】
プリパルスレーザ装置３によって生成されたプリパルスレーザビームは、高反射ミラー１５ｃと、チャンバ１に設けられた窓１２ｂと、軸外放物面ミラー１５ｄと、ＥＵＶ集光ミラー５に形成された１つの貫通孔２１ｂとを介して、チャンバ１内のドロップレットＤＬ上に集光される。これにより、拡散ターゲットが形成される。
【００６７】
メインパルスレーザ装置４によって生成されたメインパルスレーザビームは、高反射ミラー１５ｅと、窓１２と、軸外放物面ミラー１５ｂと、ＥＵＶ集光ミラー５に形成されたもう１つの貫通孔２１ａとを介して、拡散ターゲット上に集光される。
【００６８】
第２の実施形態によれば、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとを別々の光学系を介してターゲットに照射できる。このため、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとがそれぞれ所望の大きさの集光点を形成するように、光学系の設計及び製作をすることが容易となる。また、プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとを同軸化するためのビームコンバイナ等の光学素子を用いなくても、ドロップレットＤＬ及び拡散ターゲットに、それぞれ、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームを略同一方向から照射することができる。その他の点については、第１の実施形態におけるのと同一である。
【００６９】
＜８．第３の実施形態＞
図１５Ａは、第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図であり、図１５Ｂは、図１５Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶＢ−ＸＶＢ線における断面である。第３の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザ装置３によって生成されるプリパルスレーザビームを、図１５Ｂに示す軸外放物面ミラー１５ｆを介して、ＥＵＶ光のビーム軸に対して略垂直な方向からチャンバ１内に供給する構成を有している。
【００７０】
第３の実施形態によれば、プリパルスレーザビームを導入するための貫通孔をＥＵＶ集光ミラー５に形成する必要がないので、第２の実施形態と比較してＥＵＶ集光ミラー５によるＥＵＶ光の集光効率を高めることができる。その他の点については、第２の実施形態と同一である。
【００７１】
＜９．第４の実施形態＞
図１６は、第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、図９に示す第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に、ドロップレットの位置検出機構を追加した構成を有している。第４の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においては、検出されたドロップレットの位置に応じてレーザビームの出力タイミング等を制御する。ドロップレットの位置検出機構は、ドロップレットＺ方向検出器７０と、ドロップレットＸＹ方向検出器８０とを含んでいる。
【００７２】
ドロップレットＺ方向検出器７０は、ドロップレットの進行方向（Ｚ方向）の位置を検出する。具体的には、ドロップレットＺ方向検出器７０は、ドロップレットがＺ方向の所定位置に到着したときに、レーザトリガ生成機構７１に対してＺ位置検出信号を出力する。
【００７３】
レーザトリガ生成機構７１は、Ｚ位置検出信号を受信すると、所定の遅延時間が経過した時に、プリパルスレーザ装置３に対してプリパルスレーザ発振トリガ信号を出力する。プリパルスレーザ装置３は、プリパルスレーザ発振トリガ信号に基づいてプリパルスレーザビームを出力する。この所定の遅延時間は、ドロップレットＤＬがプラズマ生成領域ＰＳに到着するタイミングでプリパルスレーザ装置３がプリパルスレーザビームを出力するように設定される。
【００７４】
レーザトリガ生成機構７１がプリパルスレーザ装置３に対してプリパルスレーザ発振トリガ信号を出力した後、ドロップレットＤＬにプリパルスレーザが照射されて、ドロプレットＤＬが拡散する。そして、レーザトリガ生成機構７１は、所定の遅延時間が経過した時に、メインパルスレーザ装置４に対してメインパルスレーザ発振トリガ信号を出力する。メインパルスレーザ装置４は、メインパルスレーザ発振トリガ信号に基づいてメインパルスレーザビームを出力する。この所定の遅延時間は、拡散ターゲットが所望の大きさにまで拡散するタイミングでメインパルスレーザ装置４がメインパルスレーザビームを出力するように設定される。
【００７５】
以上のようにして、ドロップレットのＺ方向の位置の検出結果に応じてそれぞれのパルスレーザビームの生成タイミングが制御される。
【００７６】
ドロップレットＺ方向検出器７０と、レーザトリガ生成機構７１と、プリパルスレーザ装置３とにおいては、各種のジッター（時間軸上のゆらぎ）が存在すると考えられる。このようなジッターとしては、（１）ドロプレットＺ方向検出器が信号出力に要する時間のジッター（σａ）、（２）信号の送受信に要する時間のジッター（σｂ）、（３）信号の処理に要する時間のジッター（σｃ）、（４）プリパルスレーザ装置３からパルスレーザビームが出力される時間のジッター（σｄ）及び（５）メインパルスレーザ装置４からパルスレーザビームが出力される時間のジッター（σｆ）等が挙げられる。上記ジッターの標準偏差σｊは、以下の式で表現される。
σｊ＝（σａ２＋σｂ２＋σｃ２＋σｄ２＋σｆ２＋・・・・）1/2
レーザの照射位置とドロップレットの位置との間におけるＺ方向のずれは、例えば、２σｊ×ｖ（但し、ｖはドロップレットの移動速度）で表される。その場合、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｚは、以下の条件を満足すればよい。
Ｄｔｚ≧Ｄｄ＋２σｊ×ｖ
【００７７】
ドロップレットＸＹ方向検出器８０は、ターゲット供給部２から順次供給されるドロップレットの進行方向に垂直な面上の位置（ドロップレットのＸＹ方向の位置）を検出し、ドロップレットＸＹコントローラ８１に対してＸＹ位置検出信号を出力する。
【００７８】
ドロップレットＸＹコントローラ８１は、ＸＹ位置検出信号を受信すると、検出されたドロップレットの位置が所定の許容範囲内の位置であるか否かを判定する。ドロップレットの位置が所定の許容範囲内にはない場合、ドロップレットＸＹコントローラ８１は、ドロップレットＸＹ制御機構８２に対してＸＹ駆動信号を出力する。
【００７９】
ドロップレットＸＹ制御機構８２は、ＸＹ駆動信号に基づいて、ターゲット供給部２に設けられた駆動モータを駆動することにより、ドロップレットの出力位置を制御する。以上のようにして、ドロップレットのＸＹ方向の位置の検出結果に応じてドロップレットのＸＹ方向の出力位置が制御される。
【００８０】
なお、このように制御する場合においても、ドロップレット毎に出力位置を変更することはできない。従って、ＸＹ方向の短期変動（標準偏差）をσｘとすると、プリパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｘは、例えば、以下の条件を満足することが好ましい。
Ｄｔｘ≧Ｄｄ＋２σｘ
第４の実施形態において、ドロップレットの出力位置をＸＹ方向に制御する例を示したが、これに限定されることなく、ノズル１３から出力されるドロップレットの出力角度を制御するようにしてもよい。
【００８１】
＜１０．第５の実施形態＞
図１７Ａは、第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図であり、図１７Ｂは、図１７Ａに示すＥＵＶ光生成装置のＸＶIIＢ−ＸＶIIＢ線における断面図である。第５の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、図９に示す第１の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置に、磁石６ａ及び６ｂが追加された構成を有している。第５の実施形態においては、磁石６ａ及び６ｂによってチャンバ１内に磁場を生成することにより、チャンバ１内において発生したイオンを回収する。
【００８２】
磁石６ａ及び６ｂは、コイル巻き線やコイル巻き線の冷却機構等を含んだ電磁石である。これらの磁石６ａ及び６ｂには、電源コントローラ６ｄによって制御される電源装置６ｃが接続されている。電源装置６ｃから磁石６ａ及び６ｂに供給される電流を電源コントローラ６ｄが調節することにより、所定方向の磁場がチャンバ１内に生成される。磁石６ａ及び６ｂとしては、例えば超伝導電磁石が用いられる。なお、ここでは２個の磁石６ａ及び６ｂを用いる例について説明したが、１個の磁石を用いてもよい。さらに、永久磁石を用いてもよい。さらに、磁石をチャンバ内に配置してもよい。
【００８３】
メインパルスレーザビームの照射によって生成されるターゲット物質のプラズマは、正イオン及び負イオン（又は電子）を含んでいる。チャンバ１内を移動する正イオン及び負イオンは、磁場中でローレンツ力を受けるため、磁力線に沿って螺旋状に移動する。これにより、ターゲット物質のイオンが磁場にトラップされ、磁場中に設けられたイオン回収器１９ａ及び１９ｂに回収される。これにより、チャンバ１内のイオンの飛散を低減することができ、ＥＵＶ集光ミラー５などのチャンバ内光学素子へのイオンの付着によるチャンバ内光学素子の劣化が抑制される。なお、図１７Ｂにおいて、磁場は紙面下向きとなっているが、紙面上向きであっても同様な機能を果たす。
【００８４】
なお、イオンによる汚染を低減するミチゲーション技術は、磁場を用いるものに限らず、エッチングガスを利用して、ＥＵＶ集光ミラー５等を汚染した物質をエッチングするものでもよい。また、ミチゲーション技術は、磁場において水素ガス（Ｈ２）又は水素ラジカル（Ｈ）を作用させてイオンを除去するものでもよい。
【００８５】
＜１１．第６の実施形態＞
図１８は、第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、メインパルスレーザ装置４とビームコンバイナ１５ａとの間に、メインパルスレーザビームの光強度分布を補正する補正光学素子４１を有している。
【００８６】
補正光学素子４１の構成は、プリパルスレーザビームの光強度分布を補正する補正光学素子３１の構成と同様である。補正光学素子４１によってメインパルスレーザビームのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有するように補正される。これにより、メインパルスレーザビームが拡散ターゲットを均等に照射できるようになる。その他の点については、第１の実施形態と同一である。
【００８７】
図１９Ａは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射した様子を示す概念図である。図１９Ｂ及び図１９Ｃは、ドロップレットにプリパルスレーザビームを照射したことによって形成されたトーラス型の拡散ターゲットにトップハット型の光強度分布を有するメインパルスレーザビームを照射する様子を示す概念図である。図１９Ａ及び図１９Ｂは、プリパルスレーザビームＰ及びメインパルスレーザビームＭのビーム軸の方向に垂直な方向からターゲット物質を見たものである。図１９Ｃは、メインパルスレーザビームＭのビーム軸の方向の方向からターゲット物質を見たものである。
【００８８】
図１９Ａに示すように、プリパルスレーザビームＰをドロップレットＤＬに集光して照射した時、プリパルスレーザビームＰが照射されたドロップレットＤＬの表面付近においてレーザアブレーションが生じる。その結果、レーザアブレーションのエネルギーによって、プリパルスレーザビームＰが照射されたドロップレットＤＬの表面からドロップレットＤＬ内部に向かって衝撃波が発生する。この衝撃波はドロップレットＤＬの全体に伝わる。ここで、プリパルスレーザビームＰの光強度が第１の所定値（例えば１×１０９Ｗ／ｃｍ２）以上の光強度である場合には、この衝撃波によってドロップレットＤＬが粉々に破壊され拡散する。
【００８９】
そして、プリパルスレーザビームＰの光強度が第２の所定値（例えば６．４×１０９Ｗ／ｃｍ２）以上の光強度である場合には、ドロップレットＤＬが粉々に破壊され、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すようなトーラス型の拡散ターゲットが形成され得る。図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すように、トーラス型の拡散ターゲットは、ドロップレットＤＬが、プリパルスレーザビームＰのビーム軸に対して軸対称に、かつ、トーラス状に拡散したものである。
【００９０】
なお、トーラス型の拡散ターゲットを形成するための具体的条件は、例えば以下のとおりである。プリパルスレーザビームＰの光強度範囲は、６．４×１０９Ｗ／ｃｍ２以上、３．２×１０１０Ｗ／ｃｍ２以下とする。ドロップレットＤＬの直径は、１２μｍ以上、４０μｍ以下とする。
【００９１】
次に、トーラス型の拡散ターゲットへのメインパルスレーザビームＭの照射について説明する。トーラス型の拡散ターゲットは、プリパルスレーザビームＰをドロップレットＤＬに照射した後、例えば０．５μｓ〜２．０μｓのタイミングで形成される。従って、プリパルスレーザビームＰをドロップレットＤＬに照射した後の上記タイミングで、メインパルスレーザビームＭを拡散ターゲットに照射することが好ましい。
【００９２】
また、図１９Ｂ及び図１９Ｃに示すように、トーラス型の拡散ターゲットの形状は、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向の長さが、プリパルスレーザビームＰのビーム軸方向に垂直な方向の長さよりも短い形状となっている。この拡散ターゲットに対して、メインパルスレーザビームＭは、プリパルスレーザビームＰと略同一方向に照射されるのが好ましい。これにより、拡散ターゲットにメインパルスレーザビームＭをより均一に照射することができ、ターゲット物質にメインパルスレーザビームＭを効率的に吸収させることができる。従って、ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置におけるＣＥを向上することができる場合がある。
【００９３】
少なくともメインパルスレーザビームＭのビーム断面における光強度分布は、図１８を参照しながら説明した補正光学素子４１によって、所定の均一性を有するように補正される。なお、トーラス型の拡散ターゲットを生成する目的に関しては、プリパルスレーザビームＰのビーム断面における光強度分布は、所定の均一性を有していなくてもよい。この目的に特化した場合、図１８に示す第６の実施形態において補正光学素子３１は設けなくてもよい。しかし、これに限らず、補正光学素子３１を設けて、ドロップレットの位置のばらつきに起因する拡散ターゲットの位置のばらつきを低減するようにしてもよい。
【００９４】
光強度分布が所定の均一性を有するメインパルスレーザビームを、トーラス型の拡散ターゲットに照射することにより、トーラス型の拡散ターゲットから円筒状にプラズマが放出されると推定される。そして、円筒内部に向かって拡散するプラズマをその円筒内に閉じ込められる効果が期待できる。従って、プラズマを高温かつ高密度に生成し、ＣＥを向上させることが期待できる。なお、「トーラス型」とは円環体の形状を意味するが、拡散ターゲットは必ずしも円環体である必要はなく、実質的に環状に拡散したものであればよい。
【００９５】
ここで、トーラス型の拡散ターゲットの位置のばらつきをΔＸとすると、メインパルスレーザビームＭの光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｏｐは、トーラス型の拡散ターゲットの外径Ｄｏｕｔに対して、以下の関係を有することが好ましい。
Ｄｔｏｐ≧Ｄｏｕｔ＋２ΔＸ
すなわち、メインパルスレーザビームＭのビーム断面において光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔｏｐは、トーラス型の拡散ターゲットの外径Ｄｏｕｔに拡散ターゲットの位置のばらつきΔＸの２倍を加えた大きさ以上であることが好ましい。このようにすることにより、トーラス型の拡散ターゲットの全体に、光強度が均一なメインパルスレーザビームＭを照射できる。このため、拡散ターゲットのより多くの部分をプラズマ化することができる。その結果、ターゲット物質のデブリの発生を低減することができる。
【００９６】
＜１２．第７の実施形態＞
図２０は、第７の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるチタンサファイヤレーザの構成例を示す概念図である。第７の実施形態におけるチタンサファイヤレーザ５０ａは、上述の第１〜第６の実施形態においてドロップレットを拡散させるためのプリパルスレーザビームを発生させるパルスレーザ装置として、チャンバの外に設けられる。
【００９７】
第７の実施形態におけるチタンサファイヤレーザ５０ａは、半導体可飽和吸収ミラー５１ａと出力結合ミラー５２ａとの間に、凹面ミラー５３ａ、第１のポンピング用ミラー５４ａ、チタンサファイア結晶５５ａ、第２のポンピング用ミラー５６ａ、並びに、２つのプリズム５７ａ及び５８ａが、半導体可飽和吸収ミラー５１ａ側からこの順に配置されたレーザ共振器を含む。さらに、チタンサファイヤレーザ５０ａは、このレーザ共振器に励起光を導入する励起光源５９ａを含む。
【００９８】
第１のポンピング用ミラー５４ａは、レーザ共振器外部からの励起光を高い透過率で透過させ、レーザ共振器内側からの光を高い反射率で反射するミラーである。チタンサファイア結晶５５ａは、励起光を受けて誘導放出を行うレーザ媒質である。２つのプリズム５７ａ及び５８ａは、特定の波長の光を選択的に透過させる。出力結合ミラー５２ａは、このレーザ共振器内で増幅された光の一部を透過させて出力し、他の一部を反射してレーザ共振器内に戻す。半導体可飽和吸収ミラー５１ａは、反射層と可飽和吸収体層とが積層されたミラーであり、入射光の光強度が弱い部分は可飽和吸収体層が吸収し、入射光の光強度が強い部分は可飽和吸収体層が透過させて反射層が反射することにより、入射光を短パルス化する。
【００９９】
励起光源５９ａとして、例えば半導体励起Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザを用いる。この励起光源５９ａからの第２高調波の光を第１のポンピング用ミラー５４ａを介してレーザ共振器内に導入する。半導体可飽和吸収ミラー５１ａの位置を調整し、このレーザ共振器の縦モードを同期させて発振させることにより、出力結合ミラー５２ａからピコ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームが出力される。なお、パルスエネルギーが小さい場合は、再生増幅器により、このパルスレーザビームを増幅してもよい。
【０１００】
第７の実施形態によれば、ピコ秒オーダーのパルス時間幅を有する短パルスレーザビームをプリパルスレーザビームとしてドロップレットに照射するので、小さなパルスエネルギーでドロップレットを拡散させることができる。
【０１０１】
＜１３．第８の実施形態＞
図２１は、第８の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置においてプリパルスレーザビームを発生させるファイバレーザの構成例を示す概念図である。第８の実施形態におけるファイバレーザ５０ｂは、上述の第１〜第６の実施形態においてドロップレットを拡散させるためのプリパルスレーザビームを発生させるパルスレーザ装置として、チャンバの外に設けられる。
【０１０２】
第８の実施形態におけるファイバレーザ５０ｂは、高反射ミラー５１ｂと半導体可飽和吸収ミラー５２ｂとの間に、グレーティングペア５３ｂ、第１の偏光維持ファイバ５４ｂ、マルチプレクサ５５ｂ、分離素子５６ｂ、第２の偏光維持ファイバ５７ｂ、及び、集光光学系５８ｂが、高反射ミラー５１ｂ側からこの順に配置されたレーザ共振器を含む。さらに、ファイバレーザ５０ｂは、このレーザ共振器に励起光を導入する励起光源５９ｂを含んでいる。
【０１０３】
マルチプレクサ５５ｂは、励起光源５９ｂからの励起光を第１の偏光維持ファイバ５４ｂに導入するとともに、第１の偏光維持ファイバ５４ｂと第２の偏光維持ファイバ５７ｂとの間で光を透過させる。第１の偏光維持ファイバ５４ｂは、イッテルビウム（Ｙｂ）がドープされており、励起光を受けて誘導放出を行う。グレーティングペア５３ｂは、特定の波長の光を選択的に反射する。半導体可飽和吸収ミラー５２ｂは、反射層と可飽和吸収体層とが積層されたミラーであり、入射光の光強度が弱い部分は可飽和吸収体層が吸収し、入射光の光強度が強い部分は可飽和吸収体層が透過させて反射層が反射することにより、入射光を短パルス化する。分離素子５６ｂは、このレーザ共振器内で増幅された光の一部を分離して出力し、他の一部をレーザ共振器内に戻す。マルチプレクサ５５ｂに光ファイバで接続された励起光源５９ｂから、励起光が導入されると、分離素子５６ｂを介してピコ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームが出力される。
【０１０４】
ここで、ピコ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームを出力するピコ秒パルスレーザとは、パルス時間幅Ｔが１ｎｓ未満（Ｔ＜１ｎｓ）のパルスレーザビームを出力するパルスレーザを意味する。さらに、フェムト秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームを出力するフェムト秒パルスレーザを適用しても、同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
第８の実施形態によれば、第７の実施形態と同様の効果を奏する他、プリパルスレーザビームを光ファイバで導入できるため、プリパルスレーザビームの進行方向の調整が容易となる。
【０１０６】
なお、レーザビームの波長が短くなるほど、スズによるレーザビームの吸収率は高くなる。従って、スズによる吸収を重視する場合は、短波長の方が有利である。例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザから出力される基本波の波長１０６４ｎｍに対し、高調波２ω＝５３２ｎｍ、３ω＝３５５ｎｍ、４ω＝２６６ｎｍの順で、吸収効率が高くなる。
【０１０７】
なお、ここではピコ秒オーダーのパルス時間幅を有する短パルスレーザビームを用いる例を示したが、ナノ秒オーダーのパルス時間幅を有するパルスレーザビームを用いても、ドロップレットを拡散させることができる。例えば、パルス時間幅約１５ｎｓ、繰返し周波数１００ｋＨｚ、パルスエネルギー１．５ｍＪ、波長１．０３μｍ、Ｍ２値１．５未満のファイバレーザでも十分使用可能である。
【０１０８】
＜１４．プリパルスレーザビームの照射条件＞
図２２は、本開示におけるプリパルスレーザビームの照射条件の例を示す表である。照射パルスエネルギーをＥ（Ｊ）、パルス時間幅をＴ（ｓ）、光強度分布が所定の均一性を有する領域の径をＤｔ（ｍ）とすると、レーザビームの光強度Ｗ（Ｗ／ｍ２）は、次の式で表される。
Ｗ＝Ｅ／（Ｔ（Ｄｔ／２）２π）
【０１０９】
図２２は、プリパルスレーザビームの照射条件として、４通りの例（ケース１〜ケース４）を示している。ケース１〜ケース４は、例えば溶融金属スズのドロップレットの径が１０μｍであり、光強度分布が所定の均一性を有する領域の径Ｄｔを３０μｍとする場合を想定している。そのようなドロップレットを拡散させて所望の拡散ターゲットを形成するために、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．３ｍＪ及び２０ｎｓに設定した場合（ケース１）には、２．１２×１０９Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図２Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。
【０１１０】
図２２のケース２は、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．３ｍＪ及び１０ｎｓに設定した場合であり、この場合は、４．２４×１０９Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図２Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。
【０１１１】
図２２のケース３は、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．３ｍＪ及び０．１ｎｓに設定した場合であり、この場合は、４．２４×１０１１Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図３Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。
【０１１２】
図２２のケース４は、照射パルスエネルギーＥ及びパルス時間幅Ｔを、それぞれ０．５ｍＪ及び０．０５ｎｓに設定した場合であり、この場合は、１．４１×１０１２Ｗ／ｃｍ２のレーザビームの光強度Ｗが得られる。このようなプリパルスレーザビームにより、例えば図３Ｂに示すような拡散ターゲットの形成が可能となる。このように、レーザビームをピコ秒オーダーにまで短パルス化することにより、高い光強度Ｗを得ることができる。
【０１１３】
図２２においては、１０μｍ径のドロップレットに対する一例を示したが、本開示は、このドロップレット径に限定されない。例えば、１６μｍ径のドロップレットに対して、ドロップレットの位置の安定性がΔＸ＝７μｍであれば、所定の均一性を有する領域の径Ｄｔを３０μｍとしてもよい。
【０１１４】
＜１５．第９の実施形態＞
図２３は、第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第９の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザ装置３（図１８参照）を含んでおらず、メインパルスレーザビームのみによってターゲット物質をプラズマ化する点で、図１８を参照しながら説明した第６の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置と異なる。
【０１１５】
第９の実施形態において、補正光学素子４１は、メインパルスレーザビームの光強度分布を、所定の均一性を有する領域が存在する分布となるように補正する。この構成によれば、メインパルスレーザビームの光強度が均一な範囲内でドロップレットの位置が変化したとしても、ドロップレットへの照射強度の変化が小さくて済む。その結果、発生するプラズマの密度の安定性を向上させ、ＥＵＶ光の強度の安定性を向上させることができる。その他の点については、第６の実施形態と同一である。
【０１１６】
＜１６．第１０の実施形態＞
図２４は、第１０の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す図である。第１０の実施形態に係るＥＵＶ光生成装置は、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの両方を出力するレーザ装置７を含む。
【０１１７】
レーザ装置７は、第１のマスターオシレータ７ａと、第２のマスターオシレータ７ｂと、光路調整器７ｃと、プリアンプ４ｃと、メインアンプ４ｅと、リレー光学系４ｂ、４ｄ及び４ｆとを含む。第１のマスターオシレータ７ａは、プリパルスレーザビームのシード光を生成する。第２のマスターオシレータ７ｂは、メインパルスレーザビームのシード光を生成する。第１のマスターオシレータ７ａ及び第２のマスターオシレータ７ｂによって生成されるこれらのシード光は、同一の波長域を含むレーザビームであることが好ましい。光路調整器７ｃは、これらのシード光の光路が空間的に略一致するように調整してリレー光学系４ｂに出力する。
【０１１８】
レーザ装置７から出力されたプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、何れも、補正光学素子４１によって、レーザビームの光強度分布が所定の均一性を有する領域が含まれる分布となるように補正される。プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームが同一の波長域を含むレーザビームであれば、これらのレーザビームは、１つの補正光学素子４１によって光強度分布を補正することができる。その他の点については、第６の実施形態におけるのと同一である。
【０１１９】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１２０】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【符号の説明】
【０１２１】
ＤＬ…ドロップレット、Ｄｄ…ドロップレットの径、Ｄｅ…拡散ターゲットの径、Ｄｍ…メインパルスレーザのビーム径（照射スポット径）、Ｄｔ…所定の均一性を有する領域の径、ＩＦ…中間集光点、Ｍ…メインパルスレーザビーム、Ｐ…プリパルスレーザビーム、Ｐ１〜Ｐ６…ピーク、ΔＰ…ピーク間の間隔、ＰＳ…プラズマ生成領域、１…チャンバ、２…ターゲット供給部、３…プリパルスレーザ装置、４…メインパルスレーザ装置、４ａ…マスターオシレータ、４ｂ、４ｄ、４ｆ…リレー光学系、４ｃ…プリアンプ、４ｅ…メインアンプ、５…ＥＵＶ集光ミラー、６ａ、６ｂ…磁石、６ｃ…電源装置、６ｄ…電源コントローラ、７…レーザ装置、７ａ…第１のマスターオシレータ、７ｂ…第２のマスターオシレータ、７ｃ…光路調整器、１１…露光機接続ポート、１２…窓、１３…ターゲットノズル、１４…ターゲット回収筒、１５…集光光学系、１５ａ…ビームコンバイナ、１５ｂ、１５ｄ、１５ｆ…軸外放物面ミラー、１５ｃ、１５ｅ…高反射ミラー、１９ａ、１９ｂ…イオン回収器、２０…ＥＵＶ光生成装置、２１ａ、２１ｂ…開口、３０…ビームエキスパンダ、３１…補正光学素子、３１ａ…回折光学素子、３１ｂ…位相シフト光学系、３１ｃ…縮小投影光学系、３１ｄ…ケイラー照明光学系、３２…マスク、３３…光学素子、３４…フライアイレンズ、４１…補正光学素子、５０ａ…チタンサファイヤレーザ、５０ｂ…ファイバレーザ、５１ａ…半導体可飽和吸収ミラー、５１ｂ…高反射ミラー、５２ａ…出力結合ミラー、５２ｂ…半導体可飽和吸収ミラー、５３ａ…凹面ミラー、５３ｂ…グレーティングペア、５４ａ…第１のポンピング用ミラー、５４ｂ…第１の偏光維持ファイバ、５５ａ…チタンサファイア結晶、５５ｂ…マルチプレクサ、５６ａ…第２のポンピング用ミラー、５６ｂ…分離素子、５７ａ…プリズム、５７ｂ…第２の偏光維持ファイバ、５８ｂ…集光光学系、５９ａ…励起光源、５９ｂ…励起光源、７０…ドロップレットＺ方向検出器、７１…レーザトリガ生成機構、８０…ドロップレットＸＹ方向検出器、８１…ドロップレットＸＹコントローラ、８２…ドロップレットＸＹ制御機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのレーザビーム生成装置と共に用いられるチャンバ装置であって、
前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、
前記少なくとも１つのレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、
を備えるチャンバ装置。
【請求項２】
前記光学素子は、前記少なくとも１つのレーザビームの前記前記所定の領域における前記ビーム断面の前記光強度分布が、前記ビーム断面の所定の領域において所定の均一性を有するように、前記光強度分布を補正する、請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項３】
前記所定の領域の面積は、前記チャンバ内の前記所定の領域における前記ターゲット物質の、前記少なくとも１つのレーザビームの進行方向に垂直な断面における最大面積を超える大きさである、請求項２記載のチャンバ装置。
【請求項４】
前記レーザビームの進行方向に垂直な方向における前記所定の領域の寸法の最小値は、前記チャンバ内の前記所定の領域における前記ターゲット物質の、前記垂直な方向における寸法の最大値に、前記所定の領域における前記ターゲット物質の位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさである、請求項２記載のチャンバ装置。
【請求項５】
前記所定の領域において、最も低い光強度と最も高い光強度との差が、前記最も低い光強度と前記最も高い光強度との和の２０％以下となる、請求項２記載のチャンバ装置。
【請求項６】
前記チャンバ内に供給されるターゲット物質はドロップレットである、請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項７】
前記ターゲット物質は金属を含む、請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのレーザビームは前記チャンバ内に供給される前記ターゲット物質を照射するプリパルスレーザビームと、前記プリパルスレーザビームに照射されたターゲット物質を照射するメインパルスレーザビームと、を含み、
前記光学素子は、前記プリパルスレーザビームの前記光強度分布を補正する、
請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項９】
前記メインパルスレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の面積は、前記プリパルスレーザビームに照射された前記ターゲット物質の、前記メインパルスレーザビームの進行方向に垂直な断面における最大面積を超える大きさである、請求項８記載のチャンバ装置。
【請求項１０】
前記メインパルスレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の寸法の最小値は、前記プリパルスレーザビームに照射された前記ターゲット物質の、前記メインパルスレーザビームの進行方向に垂直な方向における寸法の最大値に、前記プリパルスレーザビームに照射された前記ターゲット物質の位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさである、請求項８記載のチャンバ装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのレーザビームは前記チャンバ内に供給される前記ターゲット物質を照射するプリパルスレーザビームと、前記プリパルスレーザビームに照射されたターゲット物質を照射するメインパルスレーザビームと、を含み、
前記プリパルスレーザビームと前記メインパルスレーザビームとは、略同一方向から前記チャンバ内に入射する、
請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項１２】
少なくとも１つのレーザビーム生成装置と、
前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、
前記少なくとも１つのレーザビームの集光位置におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、
前記レーザビーム生成装置における前記少なくとも１つのレーザビームの出力タイミングを制御するレーザ制御部と、
を備える、極端紫外光生成装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのレーザビームは前記チャンバ内に供給される前記ターゲット物質を照射するプリパルスレーザビームと、前記プリパルスレーザビームに照射されたターゲット物質を照射するメインパルスレーザビームと、を含み、
前記プリパルスレーザビームの光強度は、６．４×１０９Ｗ／ｃｍ２以上、３．２×１０１０Ｗ／ｃｍ２以下であり、
前記レーザ制御部は、前記プリパルスレーザビームが前記ターゲット物質に照射された時点から、０．５〜２μＳの範囲内のタイミングで、前記メインパルスレーザビームが前記プリパルスレーザビームが照射された前記ターゲット物質に照射されるように、前記メインパルスレーザビームの前記出力タイミングを制御する、
請求項１２記載の極端紫外光生成装置。
【請求項１】
少なくとも１つのレーザビーム生成装置と共に用いられるチャンバ装置であって、
前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、
前記少なくとも１つのレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、
を備えるチャンバ装置。
【請求項２】
前記光学素子は、前記少なくとも１つのレーザビームの前記前記所定の領域における前記ビーム断面の前記光強度分布が、前記ビーム断面の所定の領域において所定の均一性を有するように、前記光強度分布を補正する、請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項３】
前記所定の領域の面積は、前記チャンバ内の前記所定の領域における前記ターゲット物質の、前記少なくとも１つのレーザビームの進行方向に垂直な断面における最大面積を超える大きさである、請求項２記載のチャンバ装置。
【請求項４】
前記レーザビームの進行方向に垂直な方向における前記所定の領域の寸法の最小値は、前記チャンバ内の前記所定の領域における前記ターゲット物質の、前記垂直な方向における寸法の最大値に、前記所定の領域における前記ターゲット物質の位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさである、請求項２記載のチャンバ装置。
【請求項５】
前記所定の領域において、最も低い光強度と最も高い光強度との差が、前記最も低い光強度と前記最も高い光強度との和の２０％以下となる、請求項２記載のチャンバ装置。
【請求項６】
前記チャンバ内に供給されるターゲット物質はドロップレットである、請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項７】
前記ターゲット物質は金属を含む、請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのレーザビームは前記チャンバ内に供給される前記ターゲット物質を照射するプリパルスレーザビームと、前記プリパルスレーザビームに照射されたターゲット物質を照射するメインパルスレーザビームと、を含み、
前記光学素子は、前記プリパルスレーザビームの前記光強度分布を補正する、
請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項９】
前記メインパルスレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の面積は、前記プリパルスレーザビームに照射された前記ターゲット物質の、前記メインパルスレーザビームの進行方向に垂直な断面における最大面積を超える大きさである、請求項８記載のチャンバ装置。
【請求項１０】
前記メインパルスレーザビームの前記所定の領域におけるビーム断面の寸法の最小値は、前記プリパルスレーザビームに照射された前記ターゲット物質の、前記メインパルスレーザビームの進行方向に垂直な方向における寸法の最大値に、前記プリパルスレーザビームに照射された前記ターゲット物質の位置のばらつきの範囲を加えた値以上の大きさである、請求項８記載のチャンバ装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのレーザビームは前記チャンバ内に供給される前記ターゲット物質を照射するプリパルスレーザビームと、前記プリパルスレーザビームに照射されたターゲット物質を照射するメインパルスレーザビームと、を含み、
前記プリパルスレーザビームと前記メインパルスレーザビームとは、略同一方向から前記チャンバ内に入射する、
請求項１記載のチャンバ装置。
【請求項１２】
少なくとも１つのレーザビーム生成装置と、
前記少なくとも１つのレーザビーム生成装置から出力される少なくとも１つのレーザビームを内部に導入するための少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、
前記チャンバに設けられ、前記チャンバ内の所定の領域にターゲット物質を供給するターゲット供給部と、
前記少なくとも１つのレーザビームを前記所定の領域で集光させるレーザ集光光学系と、
前記少なくとも１つのレーザビームの集光位置におけるビーム断面の光強度分布を補正する光学素子と、
前記レーザビーム生成装置における前記少なくとも１つのレーザビームの出力タイミングを制御するレーザ制御部と、
を備える、極端紫外光生成装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのレーザビームは前記チャンバ内に供給される前記ターゲット物質を照射するプリパルスレーザビームと、前記プリパルスレーザビームに照射されたターゲット物質を照射するメインパルスレーザビームと、を含み、
前記プリパルスレーザビームの光強度は、６．４×１０９Ｗ／ｃｍ２以上、３．２×１０１０Ｗ／ｃｍ２以下であり、
前記レーザ制御部は、前記プリパルスレーザビームが前記ターゲット物質に照射された時点から、０．５〜２μＳの範囲内のタイミングで、前記メインパルスレーザビームが前記プリパルスレーザビームが照射された前記ターゲット物質に照射されるように、前記メインパルスレーザビームの前記出力タイミングを制御する、
請求項１２記載の極端紫外光生成装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図４Ａ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８】
【図１９Ａ】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ｂ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図４Ａ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８】
【図１９Ａ】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ｂ】
【図１９Ｂ】
【図１９Ｃ】
【公開番号】特開２０１２−１６９２４１（Ｐ２０１２−１６９２４１Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８０２６（Ｐ２０１１−５８０２６）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【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６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【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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