(57)【要約】【課題】ＥＵＶ集光ミラーの位置又は姿勢のずれを検出することができる極端紫外光源装置を提供する。【解決手段】この極端紫外光源装置は、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、ターゲット物質をチャンバ内に供給するターゲット供給手段と、ターゲット供給手段によって供給されるターゲット物質にレーザ光を照射することによってプラズマを生成するドライバレーザと、第１の焦点及び第２の焦点を有し、第１の焦点において発生する光を第２の焦点に向けて反射する集光ミラーと、集光ミラーによって反射される光の光路上に配置され、集光ミラーによって反射された光の一部を分岐する分岐光学素子と、分岐光学素子によって分岐された光の光路上に配置され、分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出するイメージセンサとを含む。【選択図】図１
2010123942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
ターゲット物質を前記チャンバ内に供給するターゲット供給手段と、
前記ターゲット供給手段によって供給されるターゲット物質にレーザ光を照射することによってプラズマを生成するドライバレーザと、
第１の焦点及び第２の焦点を有し、前記第１の焦点において発生する光を前記第２の焦点に向けて反射する集光ミラーと、
前記集光ミラーによって反射される光の光路上に配置され、前記集光ミラーによって反射された光の一部を分岐する分岐光学素子と、
前記分岐光学素子によって分岐された光の光路上に配置され、前記分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出する検出手段と、
を具備する極端紫外光源装置。
【請求項２】
前記分岐光学素子が、前記集光ミラーによって反射された所望定の波長を有する極端紫外光を透過させると共に、前記集光ミラーによって反射された他の波長を有する光を反射又は回折するスペクトル純度フィルタを含む、請求項１記載の極端紫外光源装置。
【請求項３】
前記スペクトル純度フィルタが、極端紫外光を透過させる薄膜を含む、請求項２記載の極端紫外光源装置。
【請求項４】
前記スペクトル純度フィルタが、極端紫外光を透過させる回折格子を含む、請求項２記載の極端紫外光源装置。
【請求項５】
前記分岐光学素子が、前記集光ミラーによって反射された所望定の波長を有する極端紫外光を回折して集光すると共に、前記集光ミラーによって反射された他の波長を有する光を反射して分岐する反射型グレーティングを含む、請求項１記載の極端紫外光源装置。
【請求項６】
前記分岐光学素子が、前記集光ミラーの反射面の周辺部によって反射された光を反射するミラーを含み、露光機に出力する光を通過させるための開口が前記ミラーに形成されている、請求項１記載の極端紫外光源装置。
【請求項７】
ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、
極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
ターゲット物質を前記チャンバ内に供給するターゲット供給手段と、
前記ターゲット供給手段によって供給されるターゲット物質にレーザ光を照射することによってプラズマを生成するドライバレーザと、
第１の焦点及び第２の焦点を有し、前記第１の焦点において発生する光を前記第２の焦点に向けて反射する集光ミラーと、
前記集光ミラーによって反射されて前記第２の焦点を通過した所望定の波長を有する極端紫外光を第３の焦点に集光すると共に、前記集光ミラーによって反射されて前記第２の焦点を通過した他の波長を有する光を分岐する分岐光学素子と、
前記分岐光学素子によって分岐された光の光路上に配置され、前記分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出する検出手段と、
を具備する極端紫外光源装置。
【請求項８】
前記分岐光学素子が、２つの焦点を有する反射型グレーティングを含む、請求項７記載の極端紫外光源装置。
【請求項９】
前記集光ミラーが、前記第１の焦点においてプラズマから放射される極端紫外光を含む光を前記第２の焦点に向けて反射する、請求項１〜８のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項１０】
ガイドレーザ光を発生するガイドレーザをさらに具備し、
前記集光ミラーが、前記ガイドレーザから発生されて前記第１の焦点において反射または散乱した光を前記第２の焦点に向けて反射する、請求項１〜８のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【請求項１１】
前記ガイドレーザから発生されるガイドレーザ光を反射または散乱させる基準球を前記集光ミラーの前記第１の焦点の位置に挿入するアクチュエータをさらに具備する、請求項１０記載の極端紫外光源装置。
【請求項１２】
前記分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出する検出手段が、前記集光ミラーの第２の焦点の像が結像する位置に配置されている、請求項１記載の極端紫外光源装置。
【請求項１３】
前記分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出する検出手段が、前記集光ミラーの第２の焦点の像が結像する位置に対して前側または後側の所定の位置に配置されている、請求項１記載の極端紫外光源装置。
【請求項１４】
前記検出手段による光のプロファイルの検出結果に基づいて前記集光ミラーの位置及び／又は姿勢を制御する制御手段をさらに具備する、請求項１〜１３のいずれか１項記載の極端紫外光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置の光源として用いられる極端紫外（ＥＵＶ：extreme ultraviolet）光源装置に関する。
【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、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。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光を発生するＥＵＶ光源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光源として、ターゲットにレーザ光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：レーザ生成プラズマ）式ＥＵＶ光源がある。ＬＰＰ式ＥＵＶ光源は、プラズマ密度をかなり大きくできるので黒体輻射に近い高い輝度が得られ、ターゲット物質を選択することにより必要な波長帯での強い発光が可能であり、ほぼ等方的な角度分布を持つ点光源であって光源の周囲に電極等の構造物がなく、極めて大きな捕集立体角の確保が可能であること等の利点から、光リソグラフィ用の光源として有力である。
【０００４】
図５２は、従来のＬＰＰ式ＥＵＶ光源装置の構成とアライメント方法を説明するための概略図である。ＬＰＰ式ＥＵＶ光源装置は、真空チャンバ（ＥＵＶチャンバ）内に供給されるターゲット物質にレーザ光を照射することにより生成されるプラズマから放射されるＥＵＶ光を利用する。
【０００５】
図５２に示すように、ＬＰＰ式ＥＵＶ光源装置は、短パルスＣＯ２レーザ光等のレーザ光を発生するドライバレーザと、レーザ光をターゲット物質に集光してターゲット物質をプラズマ化するレーザ集光光学系（例えば、反射ミラーと軸外放物面ミラーとで構成される）と、ＥＵＶ光の生成が行われるＥＵＶチャンバとを備えている。ＥＵＶチャンバ内には、プラズマから放射されるＥＵＶ光を集光して射出するＥＵＶ集光ミラーが設けられている。
【０００６】
ターゲット物質としては、例えば、スズ（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等の金属が用いられる。ターゲット物質は、ターゲット供給装置において溶融され、アルゴン（Ａｒ）等の不活性ガスにより加圧されて、微細な孔が形成されたターゲットノズルからターゲット物質のジェットが噴射される。このターゲット物質のジェットに、ターゲットノズルに取り付けられた振動子を用いて規則的な擾乱を与えると、ターゲット物質のジェットは、均一な直径及び間隔を有するドロップレットに分裂する。
【０００７】
ドライバレーザから発生されるレーザ光は、レーザ集光光学系に導かれて、ウインドウを介してターゲットに照射される。レーザ光が照射されたターゲットは、プラズマ化して、ＥＵＶ光を含む様々な波長成分を放射する。
【０００８】
ＥＵＶ集光ミラーは、第１の焦点及び第２の焦点を有する回転楕円体ミラーであり、プラズマ発光点（ＥＵＶ発光点）となるレーザ光の集光点に第１の焦点が位置し、露光機に対する点光源となる中間集光点（ＩＦ：intermediate focusing point）に第２の焦点が位置するように配置される。ＥＵＶ集光ミラーの反射面には、所望の波長成分（例えば、１３．５ｎｍの波長を有する成分）を選択的に反射するために、例えば、モリブデン（Ｍｏ）の薄膜とシリコン（Ｓｉ）の薄膜とを交互に積層した多層膜（Ｍｏ／Ｓｉ多層膜）がコーティングされている。これにより、ＥＵＶ集光ミラーは、プラズマから放射されたＥＵＶ光を選択的に反射集光し、ＥＵＶ集光ミラーの第２の焦点に収束させて、ＥＵＶ光を利用する露光機等の機器に供給する。
【０００９】
ここで、ドライバレーザ光やＥＵＶ光は不可視光であるため、光学系の位置調整は簡単ではなかった。例えば、図５２に示すように、ＥＵＶ集光ミラーがレーザ光の熱で変位すると、中間集光点（ＩＦ）の位置がずれてしまう。従来は、ＥＵＶ光源装置と露光機との間にＩＦ位置センサを挿入して、中間集光点（ＩＦ）付近に形成されるＥＵＶ発光点の像を検出し、その検出結果に基づいて、ＥＵＶ集光ミラーの設置位置や角度を調整していた。
【００１０】
関連する技術として、特許文献１には、ＥＵＶ光源装置において、定期的にＩＦ位置センサを中間集光点（ＩＦ）付近に設置してＥＵＶ発光点の像を観察し、その結果に基づいてＥＵＶ集光ミラーのアライメントを調整するアライメント方法が開示されている。
【００１１】
しかしながら、上記のアライメント方法によれば、ＥＵＶ発光点の像を観察する際に、ＩＦ位置センサがＥＵＶ光の光路に挿入されてＥＵＶ光をさえぎるので、次のような問題が生じていた。
（１）ＥＵＶ発光点の像を観察している間は、露光機にＥＵＶ光を供給して露光を行うことができない。
（２）ＥＵＶ集光ミラーを交換する際に、実際のＥＵＶ発光点の像を観察して自動アライメントを行うことができない。
（３）ＥＵＶ光源装置の熱負荷が変化して光学系のアライメントがずれた場合に、露光機にＥＵＶ光を供給している状態でＥＵＶ発光点の像の光のプロファイル（例えば、位置及び／又は形状）を検出することができない。
（４）ＥＵＶ光源装置の熱負荷が変化して光学系のアライメントがずれた場合に、露光機にＥＵＶ光を供給している状態でフィードバック制御によりＥＵＶ発光点の像を安定化することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−１０９４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
そこで、上記の問題点に鑑み、本発明の目的は、ＥＵＶ集光ミラーの位置又は姿勢のずれを検出することができる極端紫外光源装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明の１つの観点に係る極端紫外光源装置は、ターゲット物質にレーザ光を照射することによりターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を発生する極端紫外光源装置であって、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、ターゲット物質をチャンバ内に供給するターゲット供給手段と、ターゲット供給手段によって供給されるターゲット物質にレーザ光を照射することによってプラズマを生成するドライバレーザと、第１の焦点及び第２の焦点を有し、第１の焦点において発生する光を第２の焦点に向けて反射するＥＵＶ集光ミラーと、ＥＵＶ集光ミラーによって反射される光の光路上に配置され、ＥＵＶ集光ミラーによって反射された光の一部を分岐する分岐光学素子と、分岐光学素子によって分岐された光の光路上に配置され、分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出する検出手段とを具備する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の１つの観点に係る極端紫外光源装置によれば、ＥＵＶ集光ミラーによって反射される光の光路上に配置された分岐光学素子によって分岐された光のプロファイルを検出することにより、ＥＵＶ集光ミラーの位置又は姿勢のずれを検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示すＥＵＶチャンバを拡大して示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図６】本発明の第２の実施形態におけるＩＦ像安定化制御動作の例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の変形例におけるファーフィールドパターン安定化制御動作の例を示すフローチャートである。
【図９】分岐光学素子として薄膜タイプのスペクトル純度フィルタを用いる第１の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図１０】分岐光学素子としてグリッドタイプのＳＰＦを用いる第２の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図１１】グリッドタイプのＳＰＦの斜視図である。
【図１２】グリッドタイプのＳＰＦのグリッド部分を拡大して示す斜視図である。
【図１３】分岐光学素子としてグリッドタイプのＳＰＦを用いる第３の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図１４】分岐光学素子として反射型グレーティングのＳＰＦを用いる第４の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図１５】グレーティングの分光原理を説明するための図である。
【図１６】分岐光学素子として多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦを用いる第５の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図１７】多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦの分光原理を説明する図面である。
【図１８】分岐光学素子として楕円反射型グレーティングのＳＰＦを用いる第６の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図１９】分岐光学素子として回転楕円体多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦを用いる第７の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２０】分岐光学素子としてＥＵＶ集光ミラーの周縁部によって反射された光を反射する楕円環状平面反射ミラーを用いる第８の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２１】図２０における反射ミラーの形状を示す図面である。
【図２２】第８の実施例の第２の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２３】分岐光学素子としてＥＵＶ集光ミラーによって反射された光の内でオブスキュレーション領域の光を反射する反射ミラーを用いる第９の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２４】本発明の第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２５】本発明の第３の実施形態におけるＩＦ像安定化制御動作の例を示すフローチャートである。
【図２６】図２５におけるサブルーチンを説明するためのフローチャートである。
【図２７】本発明の第３の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図２８】本発明の第３の実施形態の変形例におけるファーフィールドパターン安定化制御動作の例を示すフローチャートである。
【図２９】本発明の第４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図３０】本発明の第４の実施形態における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。
【図３１】本発明の第４の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図３２】本発明の第４の実施形態の変形例における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。
【図３３】本発明の第５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図３４】本発明の第５の実施形態における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。
【図３５】本発明の第５の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。
【図３６】本発明の第５の実施形態の変形例における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。
【図３７】分岐光によって形成されるＩＦ像を検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図３８】分岐光によって形成されるＩＦ像を検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図３９】分岐光によって形成されるファーフィールドパターンを検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図４０】分岐光によって形成されるファーフィールドパターンを検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図４１】分岐光によって形成されるファーフィールドパターンを検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図４２】発光点を検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図４３】発光点を検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
【図４４】ファーフィールドパターン安定化制御動作の詳細な例を示すフローチャートである。
【図４５Ａ】ＥＵＶ集光ミラーの位置が下方向にずれた場合を示す図である。
【図４５Ｂ】ＥＵＶ集光ミラーの姿勢角度が調整された状態を示す図である。
【図４５Ｃ】ＥＵＶ集光ミラーの位置が調整された状態を示す図である。
【図４５Ｄ】ＥＵＶ集光ミラーの姿勢角度が再び調整された状態を示す図である。
【図４５Ｅ】ファーフィールドパターンの位置及びプロファルが所望の範囲内となった状態を示す図である。
【図４６】ファーフィールドパターンの光のプロファイル（位置及び／又は形状）によるＥＵＶ集光ミラーのＸＹ方向制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図４７】ファーフィールドパターンの異常検出サブルーチンを示すフローチャートである。
【図４８】ファーフィールドパターンの中心位置が目標位置の範囲内に入るようにＥＵＶ集光ミラーの角度を制御するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図４９】オブスキュレーションパターンの中心位置と目標位置との差に基づいてＥＵＶ集光ミラーの位置を制御するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５０Ａ】ＥＵＶ集光ミラーが右方向にずれている場合を示す図である。
【図５０Ｂ】ＥＵＶ集光ミラーがＺ軸方向においてずれていない場合を示す図である。
【図５０Ｃ】ＥＵＶ集光ミラーが左方向にずれている場合を示す図である。
【図５１】ファーフィールドパターンのサイズによるＥＵＶ集光ミラーのＺ方向制御サブルーチンを示すフローチャートである。
【図５２】従来のＬＰＰ式ＥＵＶ光源装置の構成とアライメント方法を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明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。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、説明を省略する。
（実施形態１）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。このＥＵＶ光源装置は、レーザ光をターゲット物質に照射して励起させることによりＥＵＶ光を生成するレーザ励起プラズマ（ＬＰＰ）方式を採用している。
【００１８】
図１に示すように、本実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、ターゲット物質を照射して励起させるためのレーザ光５１を発生するドライバレーザ１１と、レーザ光５１をターゲット物質に集光するレーザ集光光学系を構成する反射ミラー１３及び軸外放物面ミラー１５と、ＥＵＶ光の生成が行われるＥＵＶチャンバ１９とを備えている。ＥＵＶ光源装置によって生成されたＥＵＶ光は、露光機２７に供給される。
【００１９】
図２は、図１に示すＥＵＶチャンバを拡大して示す図である。ＥＵＶチャンバ１９には、ターゲット供給装置１９１と、ターゲット位置調整装置１９２と、ターゲットノズル１９３と、ターゲット回収装置１９４と、ウインドウ１７と、ＥＵＶ集光ミラー２１と、分岐光学素子２３と、イメージセンサ２５とが設けられている。
【００２０】
ターゲット供給装置１９１は、ターゲット物質をターゲットノズル１９３に供給する。ターゲット物質とは、レーザ光５１が照射されることにより励起してプラズマ化する物質である。ターゲット物質としては、キセノン（Ｘｅ）、キセノンを主成分とする混合物、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、又は、低気圧状態でガスとなる水（Ｈ２Ｏ）若しくはアルコール、錫（Ｓｎ）やリチウム（Ｌｉ）等の溶融金属、水又はアルコールに錫や酸化錫や銅等の微小な金属粒子を分散させたもの、水にフッ化リチウム（ＬｉＦ）や塩化リチウム（ＬｉＣｌ）を溶解させたイオン溶液等が用いられる。
【００２１】
ターゲット物質の状態としては、常温で気体又は液体又は固体のいずれであっても良い。例えば、キセノンのように常温で気体のターゲット物質を液体ターゲットとして用いる場合には、ターゲット供給装置１９１は、キセノンガスを加圧及び冷却することにより液化してターゲットノズル１９３に供給する。反対に、例えば、錫のように常温で固体の物質を液体ターゲットとして用いる場合には、ターゲット供給装置１９１は、錫を加熱することによりこれを液化して、ターゲットノズル１９３に供給する。
【００２２】
ターゲット位置調整装置１９２は、ターゲット物質がＥＵＶ発光点（レーザ光５１がターゲット物質に照射される位置）に正確に供給されるように、ターゲットノズル１９３の位置を調整する。ターゲットノズル１９３は、ターゲット供給装置１９１から供給されるターゲット物質を噴射することにより、ドロップレット・ターゲットやターゲット・ジェットを形成してＥＵＶ発光点に供給する。ドロップレット・ターゲットを形成する場合には、所定の周波数でターゲットノズル１９３を振動させる振動機構がさらに設けられる。
【００２３】
ターゲット回収装置１９４は、ターゲットノズル１９３から噴射されたにもかかわらずレーザ光５１が照射されずにプラズマの生成に寄与しなかったターゲット物質、及び、プラズマの生成時に発生したデブリ（中性デブリ及びイオンデブリ）を回収する。それにより、ターゲット回収装置１９４は、ＥＵＶチャンバ１９内の真空度の低下（圧力上昇）や、ウインドウ１７及びＥＵＶ集光ミラー２１等の汚染を防止する。
【００２４】
再び図１を参照すると、ドライバレーザ１１は、高い繰り返し周波数でパルス発振できるＣＯ２レーザ等のレーザ光源であり、短パルスＣＯ２レーザ光等のレーザ光５１を発生する。また、レーザ光５１の光路には、レーザ光５１をターゲット物質に集光するためのレーザ集光光学系が配置されている。図１においては、レーザ集光光学系として、反射ミラー１３及び軸外放物面ミラー１５が用いられるが、少なくとも１つのレンズ及び／又は少なくとも１つのミラーにより、レーザ集光光学系を構成しても良い。
【００２５】
ドライバレーザ１１から発生されるレーザ光５１は、反射ミラー１３によって反射されて、平行光として軸外放物面ミラー１５に入射する。軸外放物面ミラー１５は、放物面で形成される反射面を有している。軸外放物面ミラー１５によって反射されたレーザ光５１は、ＥＵＶチャンバ１９のウインドウ１７を通り、ＥＵＶ集光ミラー２１の中心部に形成された開口を通って、軸外放物面ミラー１５の焦点（ＥＵＶ発光点）に集光される。
【００２６】
ターゲット物質のドロップレット又はジェットがＥＵＶ発光点に到達するタイミングと同期して、ドライバレーザ１１を発振させ、ドライバレーザ１１から発生されるレーザ光５１をターゲット物質に照射することにより、ターゲット物質がプラズマ化して、プラズマからＥＵＶ光を含む光が放射される。このプラズマから放射される光には、様々な波長成分が様々なエネルギーレベルで含まれている。
【００２７】
ＥＵＶ集光ミラー２１は、プラズマから放射される光の内で所望の波長成分（例えば、約１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光）を反射して、露光機２７の方向に集光する。そのために、ＥＵＶ集光ミラー２１の反射面には、所望の波長成分を選択的に反射するための多層膜（例えば、Ｍｏ／Ｓｉ多層膜）が形成されている。多層膜の層数は、一般的には数十〜数百程度である。ただし、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される光には、所望の波長成分以外の波長成分も、ある程度含まれる。
【００２８】
ここで、ＥＵＶ集光ミラー２１は、回転楕円面によって形成される反射面を有する回転楕円体ミラーであり、第１の焦点５３と、第２の焦点５７とを有している。ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３の位置が軸外放物面ミラー１５の焦点（ＥＵＶ発光点）の位置と一致し、ＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（中間集光点：ＩＦ）５７の位置が所望の基準位置と一致するように、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置及び姿勢と、ドライバレーザ１１及びレーザ集光光学系の位置及び姿勢とが設定されている。
【００２９】
従って、ＥＵＶ光源装置は、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３の位置において発生するＥＵＶ光を、ＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点５７の位置に結像させる。これにより、ＥＵＶ発光点において発生してＥＵＶ集光ミラー２１によって反射された光の像（以下においては「発光点像」ともいう）が、中間集光点（ＩＦ）に形成される。
【００３０】
ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３と第２の焦点５７との間の光路上には、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射された光の一部を分岐する分岐光学素子２３が配置されている。また、分岐光学素子２３によって分岐された光の光路上には、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する検出機構として、イメージセンサ２５が配置されている。
【００３１】
分岐光学素子２３を透過したＥＵＶ光は、中間集光点（ＩＦ）を通って露光機２７に入射する。一方、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１において発光点像を形成する。第３の焦点６１における発光点像は、中間集光点（ＩＦ）における発光点像に対応しているので、以下において「ＩＦ像」ともいう。第３の焦点６１には、イメージセンサ２５の検出面が配置されていて、イメージセンサ２５がＩＦ像を検出する。ＩＦ像は時間的に変動し、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が変化するので、イメージセンサ２５は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が測定できる２次元センサであることが好ましい。
【００３２】
例えば、高熱負荷時に、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置が図１において破線で示す位置にずれたとすると、ＥＵＶ発光点から放射されるＥＵＶ光は、破線で示すように、所望の基準位置からずれた位置５９に集光され、ＩＦの位置が変化することになる。ＩＦの位置が変化すると、分岐光学素子２３により分岐された光も、本来の第３の焦点６１からずれた位置６３に集光されるので、イメージセンサ２５によって検出されるＩＦ像の光プロファイルに基づいて、検出された位置６３が本来の第３の焦点６１の位置に対してどれだけ変位したかを測定することができる。
【００３３】
第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、次のような効果を奏することができる。
（１）露光機にＥＵＶ光を供給して露光を行っている間でも、ＩＦの位置を検出することができる。従って、ＥＵＶ光源装置が露光機に異常を通知すれば、露光されるウエハ等の歩留まりが向上する。
（２）メインテナンスのためにＥＵＶ集光ミラーを交換する際に、特別な機器がなくても、新しいＥＵＶ集光ミラーの光軸ずれを検出することができる。
（３）露光機にＥＵＶ光を供給して露光を行っている間でも、ＩＦ像の光の強度分布を検出することができるので、露光機に供給されるＥＵＶ光の品位、特に、波面の異常を検出することができる。従って、露光されるウエハ等の歩留まりを向上させることが可能である。また、ＥＵＶ集光ミラーの熱による歪み等の異常を検出することが可能である。
【００３４】
図３は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図３に示す第１の実施形態の第１の変形例においては、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５が、図１に示す第１の実施形態におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けられている。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。
【００３５】
図４は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図４に示す第１の実施形態の第２の変形例においては、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５が、図１に示す第１の実施形態におけるよりも分岐光学素子２３の近くに設けられている。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成する前にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出することになる。
【００３６】
（実施形態２）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、第１の実施形態に係るＥＵＶ光源装置に対して、ＩＦ像安定化を目的とするフィードバック制御系を付加したものである。図５に示すＥＵＶ光源装置においては、図１に示すＥＵＶ光源装置に対して、ＥＵＶ光源コントローラ３１と、イメージセンサ３５と、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７と、ＥＵＶ集光ミラーステージ３９とが追加されている。また、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、露光機２７に付属する露光機コントローラ３３との間で信号の送受信を行う。
【００３７】
ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３と第２の焦点５７との間に配置された分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成するので、イメージセンサ２５は、分岐光学素子２３によって分岐された光の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出して、その検出結果をＥＵＶ光源コントローラ３１に出力する。
【００３８】
ＥＵＶ光源コントローラ３１は、分岐光学素子２３によって分岐された光の理想的な光プロファイル（位置及び／又は形状）を表す参照データを格納しており、イメージセンサ２５から入力される光プロファイルの検出結果と理想的な光プロファイルとの誤差を算出して、その誤差が減少するようにフィードバック制御を行うことにより、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御するための制御信号を生成する。ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７は、ＥＵＶ光源コントローラ３１から出力される制御信号に従って、ＥＵＶ集光ミラーステージ３９を移動させることにより、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置及び／又は姿勢を調整して、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を３次元的に調整することができる。
【００３９】
これにより、第３の焦点６１の位置を所望の位置に修正し保持するように、ＥＵＶ集光ミラー２１のアライメント（位置及び／又は姿勢）が調整される。その結果、分岐光学素子２３を透過したＥＵＶ光は、イメージセンサ２５の検出面におけるＩＦ像の光プロファイルに対応して、理想的な位置の中間集光点（ＩＦ）に集光されることになる。なお、露光機２７に供給されるＥＵＶ光の純度を確保するためと、ＥＵＶチャンバ１９内で生成されたデブリやガスがＥＵＶチャンバ１９から露光機２７に流入することを防ぐために、中間集光点（ＩＦ）の位置にＩＦアパーチャ２９を設けることが好ましい。
【００４０】
ここで、ドライバレーザ１１がターゲット物質にレーザ光を正確に照射していなければ、上記のＩＦ像安定化制御は無意味になるので、イメージセンサ３５がＥＵＶ発光点付近を監視していて、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、発光点の位置及び光プロファイルを確認するようにしている。この確認は、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ３５の検出結果を入力して行い、ＥＵＶ発光点における発光点の位置が所望の位置となったときに、上記のＩＦ像安定化制御を実施する。
【００４１】
また、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、イメージセンサ２５によって検出されるＩＦ像の光プロファイルが正常な場合に、露光機の稼働を認める正常信号を露光機コントローラ３３に出力し、イメージセンサ２５によって検出されるＩＦ像の光プロファイルが異常な場合に、異常信号を露光機コントローラ３３に出力して露光機コントローラ３３に異常事態に対応させる。一方、露光機コントローラ３３は、露光機２７の稼働状況を表す信号をＥＵＶ光源コントローラ３１に出力して、ＥＵＶ光源コントローラ３１がＩＦ像安定化制御動作の要否を判定できるようにする。
【００４２】
図６は、本発明の第２の実施形態におけるＩＦ像安定化制御動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ３５が、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ステップＳ１０２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ３５によって検出されたＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【００４３】
ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目（例えば、位置と形状との内の一方）が正常な範囲を超えていると判定された場合には、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ステップＳ１０３において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７に、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が異常であることを表すＥＵＶ発光点異常信号を出力して警告した後に、ステップＳ１０４において、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ターゲットの位置や軸外放物面ミラー１５の位置及び／又は姿勢を制御する。その後、処理がステップＳ１０１に戻る。
【００４４】
一方、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目（例えば、位置及び形状）が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ１０５において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ２５が、分岐光学素子２３によって反射された光（分岐光）によって形成されるＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ステップＳ１０６において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、イメージセンサ２５によって検出されたＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【００４５】
ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ１０７において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７に、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が正常であることを表すＩＦ像正常信号を出力し、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲を超えていると判定された場合には、ステップＳ１０８において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７に、ＩＦ像の光プロファイル（位置又は形状）が異常であることを表すＩＦ像異常信号を出力する。
【００４６】
さらに、ステップＳ１０９において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）と所望の光プロファイルとの誤差が、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要な範囲内であるか否かを判定する。ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が所望の範囲内であり、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが不要であると判定された場合には、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。一方、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が所望の範囲を超えており、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要であると判定された場合には、処理がステップＳ１１０に移行する。
【００４７】
ステップＳ１１０において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるようにＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御し、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。
【００４８】
ここで、ＩＦ像の光プロファイルが正常な状態であっても、ＥＵＶ集光ミラーの制御が必要な範囲内か否かを判定することにより、露光機に異常信号を出す前に、ＥＵＶ集光ミラーを制御してＩＦ像を安定化することができる。その結果、露光装置に異常信号を出す頻度が少なくなり、稼働率を向上させることができる。
【００４９】
本願に記載されている光プロファイルの位置及び形状の具体的な例を以下に説明する。
（１）光プロファイルの位置は、重心位置、又は、ピーク位置、又は、ピーク強度Ｐに対して（１／２）Ｐ又は（１／ｅ２）Ｐの光強度における断面の中心位置で評価することができる。
（２）光プロファイルの形状は、最大光強度Ｐに対して（１／２）Ｐ又は（１／ｅ２）Ｐの光強度における断面の面積又は最大直径で評価することができる。
【００５０】
さらに、ＩＦ像の光プロファイルの位置を評価して、例えば、ＥＵＶ集光ミラー２１の姿勢を制御し、ＩＦ像の光プロファイルの形状を評価して、例えば、面積が最小になるようにＥＵＶ集光ミラー２１の位置を制御することもできる。
【００５１】
第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、次のような効果を奏することができる。
（１）露光機にＥＵＶ光を供給して露光を行っている間でも、ＩＦの位置を安定化することができるので、露光されるウエハ等の歩留まりが向上する。
（２）メインテナンスのためにＥＵＶ集光ミラーを交換する際に、自動で新しいＥＵＶ集光ミラーのアラインメントが可能なので、ミラー交換時間を短縮することができる。
（３）露光機にＥＵＶ光を供給して露光を行っている間でも、ＩＦ像の光の強度分布を検出することができるので、ＥＵＶ集光ミラーのアライメントが熱負荷の変化に影響されるときでも、ＥＵＶ集光ミラーのアライメントを高速で安定化することができる。
（４）露光機にＥＵＶ光を供給して露光を行っている間でも、ＩＦ像の光の強度分布を検出することができるので、ＥＵＶ集光ミラーの位置及び／又は姿勢を制御しても改善できないようなＥＵＶ集光ミラーの異常を検出することが可能である。
【００５２】
図７は、本発明の第２の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図７に示す第２の実施形態の変形例においては、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５が、図５に示す第２の実施形態におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けられている。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００５３】
図８は、本発明の第２の実施形態の変形例におけるファーフィールドパターン安定化制御動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ１０４までは、図６に示すものと同様である。ステップＳ１０５'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ２５が、分岐光学素子２３によって反射された光（分岐光）によって形成されるファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ステップＳ１０６'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、イメージセンサ２５によって検出されたファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【００５４】
ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ１０７'において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７に、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が正常であることを表すファーフィールドパターン正常信号を出力し、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲を超えていると判定された場合には、ステップＳ１０８'において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７に、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が異常であることを表すファーフィールドパターン異常信号を出力する。
【００５５】
さらに、ステップＳ１０９'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）と所望の光プロファイルとの誤差が、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要な範囲内であるか否かを判定する。ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が所望の範囲内であり、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが不要であると判定された場合には、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。一方、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が所望の範囲を超えており、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要であると判定された場合には、処理がステップＳ１１０'に移行する。
【００５６】
ステップＳ１１０'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるようにＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御し、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。
【００５７】
図９〜図２３は、本発明に使用できる各種の分岐光学素子について説明するための図である。分岐光学素子２３は、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される光に含まれているＥＵＶ光の一部を露光機２７に導き、ＥＵＶ光の他の一部、又は、他の波長を有する光をイメージセンサ２５に導く光学素子である。
【００５８】
ターゲットにレーザ光を照射すると、プラズマが発生する。このプラズマからは、露光機２７において用いられる１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光の他に、他の波長を有するＥＵＶ光、ＶＵＶ（真空紫外）光、ＤＵＶ（深紫外）光、可視光、赤外光等の様々な光が放出される。しかしながら、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光に他の波長を有する光が混合されて露光機に入射してマスクパターンの投影露光が行われると、光リソグラフィにおける結像状態が悪化してしまう。そこで、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみを透過するスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）をＥＵＶ光の光路に配置することにより、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光以外の光がカットされる。
【００５９】
図９は、分岐光学素子として薄膜タイプのスペクトル純度フィルタを用いる第１の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。第１の実施例においては、分岐光学素子２３として、ＥＵＶ光用の薄膜タイプのスペクトル純度フィルタ（ＳＰＦ）が使用される。例えば、ルクセルコーポレーション（LUXEL CORPORATION）が供給するＳＰＦには、５００オングストローム厚のシリコン（Ｓｉ）と、５００オングストローム厚のジルコニウム（Ｚｒ）と、５００オングストローム厚のシリコン（Ｓｉ）との多層フィルムに、グリッド状のメッシュが付いたＳＰＦがある。このＳＰＦにおいて、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光の透過率は５０％程度である。
【００６０】
第１の実施例においては、分岐光学素子２３として、上記薄膜タイプのＳＰＦが、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３と第２の焦点（ＩＦ）５７との間の光路上に配置され、薄膜タイプのＳＰＦが、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を透過させて露光機２７に入射させる。一方、他の波長を有する光は、薄膜タイプのＳＰＦの表面で反射される。ただし、この薄膜タイプのＳＰＦは、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光も、グリッドによって数％程度反射する。反射された１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成し、イメージセンサ２５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。一方、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光の替わりに、他の波長を有する光をＩＦ像の検出に用いることもできる。特に、反射光学系を使用する場合には、波長による結像位置の変化が小さいので、比較的自由に光を選択してＩＦ像の検出に用いることができる。
【００６１】
第１の実施例の変形例として、分岐光学素子（薄膜タイプのＳＰＦ）２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図９に示す第１の実施例におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００６２】
図１０は、分岐光学素子としてグリッドタイプのＳＰＦを用いる第２の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図であり、図１１は、グリッドタイプのＳＰＦの斜視図であり、図１２は、グリッドタイプのＳＰＦのグリッド部分を拡大して示す斜視図である。
【００６３】
図１１及び図１２に示すように、第２の実施例において用いられる分岐光学素子（グリッドタイプのＳＰＦ）２３は、開口の配列が形成されたグリッド４０を枠４１に固定して作製されたものである。グリッド４０は、導電性を有する金属等の材料で形成されるか、あるいは、導電性を有する物質を少なくとも光入射側表面にコーティングすることによって形成される。開口の配列ピッチ（グリッド間隔）をＤとし、入射光の波長をλとすると、分岐光学素子（グリッドタイプのＳＰＦ）２３は、λ＜２Ｄである場合に入射光を透過し、λ≧２Ｄである場合に入射光を全反射するフィルタとして利用できる。そこで、図１２に示すグリッド４０において、横方向のグリッド間隔Ｄｘ及び縦方向のグリッド間隔Ｄｙが、ＥＵＶ光の波長１３．５ｎｍの半分よりも大きい値に設定される。
【００６４】
図１０に示すように、分岐光学素子２３は、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３と第２の焦点（ＩＦ）５７との間の光路上に配置され、グリッド間隔Ｄｘ、Ｄｙの２倍よりも小さい１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を透過させて露光機２７に入射させる。一方、グリッド間隔Ｄｘ、Ｄｙの２倍以上の波長を有する光は、分岐光学素子２３の表面で全反射される。
【００６５】
例えば、ドライバレーザ１１が１０．６μｍの波長を有するレーザ光を発生するＣＯ２レーザである場合には、グリッド間隔Ｄｘ、Ｄｙを５．３μｍとして作製されたグリッドにより、レーザ光を全反射させることができる。このグリッドは、開口率７０％〜９０％程度で製作することができる。反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成し、イメージセンサ２５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ただし、このようなグリッドタイプのＳＰＦも、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を数％程度反射するので、このＥＵＶ光を用いてＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出しても良い。
【００６６】
第２の実施例の変形例として、分岐光学素子（グリッドタイプのＳＰＦ）２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図１０に示す第２の実施例におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００６７】
図１３は、分岐光学素子としてグリッドタイプのＳＰＦを用いる第３の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図１０に示す第２の実施例との相違は、グリッドタイプのＳＰＦによって回折される光が形成するＩＦ像を利用することである。
【００６８】
グリッドは、グリッド間隔Ｄの２倍より短い波長の光に対して、回折格子としての機能も果たす。そこで、第３の実施例においては、分岐光学素子２３のグリッドによって反射される回折光が第３の焦点６１において形成するＩＦ像を、イメージセンサ２５が検出する。あるいは、分岐光学素子２３のグリッドを透過する回折光が第３の焦点６１ａにおいて形成するＩＦ像を、イメージセンサ４５が検出する。
【００６９】
イメージセンサ２５又は４５が検出する光は、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光でも良いし、１０．６μｍの波長を有するＣＯ２レーザ光でも良い。第２の実施例におけるのと同様に、ドライバレーザ１１が１０．６μｍの波長を有するレーザ光を発生するＣＯ２レーザである場合には、グリッド間隔Ｄが５．３μｍ以下のグリッドタイプＳＰＦを使用すれば、ＣＯ２レーザ光を全反射させることができる。また、このグリッドは、７０％〜９０％程度の開口率で製作することができる。
【００７０】
第３の実施例の変形例として、分岐光学素子（グリッドタイプのＳＰＦ）２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図１３に示す第３の実施例におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１又は６１ａにおいてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１又は６１ａよりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１又は６１ａよりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００７１】
図１４は、分岐光学素子として反射型グレーティングのＳＰＦを用いる第４の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図であり、図１５はグレーティングの分光原理を説明するための図である。
【００７２】
図１５を参照すると、グレーティングを用いる分光では、入射角度αと回折角度βとの間に次式が成立する。
ｍλ＝Ａ（sinα±sinβ）
ここで、ｍは回折次数であり、λは波長であり、Ａはグレーティング間隔（格子定数）である。
【００７３】
反射型グレーティングに光が入射すると、０次光は、波長に関係なく、入射角度αと同じ反射角度で反射する。一方、回折光については、回折角度βが大きくなる。そして、この回折角度βは、入射光の波長λが長くなるほど大きくなる。そこで、この原理を利用して、１３．５ｎｍの波長を有する回折光のみを露光機に入射させ、１３．５ｎｍ又は他の波長を有する０次光（反射光）を分岐することができる。
【００７４】
図１４に示すように、分岐光学素子（反射型グレーティング）２３が、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される光の光路上に、入射角度が４５度となるように配置されている。そして、１３．５ｎｍの波長を有する１次の回折光が、中間集光点（ＩＦ）に配置されたＩＦアパーチャ２９の開口を通過して、露光機２７に入射する。一方、分岐光学素子（反射型グレーティング）２３によって反射角度４５度で反射される０次光は、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光を含む。この０次光が、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成し、イメージセンサ２５が、ＩＦ像の位置及び／又は形状を検出する。この実施例においては、イメージセンサ２５が０次光を検出するが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、イメージセンサ２５が他の次数（例えば２次）の回折光を検出しても良い（図１５参照）。
【００７５】
第４の実施例の変形例として、分岐光学素子（反射型グレーティング）２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図１４に示す第４の実施例におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００７６】
図１６は、分岐光学素子として多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦを用いる第５の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図であり、図１７は、多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦの分光原理を説明する図面である。
【００７７】
図１７を参照すると、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光を高い割合で反射するモリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）の多層膜をシリコン（Ｓｉ）基板上にコートし、その後、所定のブレーズド角度が形成されるように、多層膜を鋸状にエッチング加工することにより、多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦが作製される。そのようにして作製された多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦにおいては、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光が、多層膜によって入射角度と同じ反射角度を持って正反射される。一方、他の波長を有する光（例えば、ＣＯ２レーザ光）は、ブレーズされた面に対して正反射されるので、ブレーズされた角度の分だけ大きな角度で反射されることになる。このように、多層膜にブレーズ加工することにより、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光と他の波長を有する光とを分けることができる。この原理を利用して、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光の反射光のみを、露光機に入射させることができる。
【００７８】
図１６に示すように、分岐光学素子（多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦ）２３が、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される光の光路上に、入射角度が４５度になるように配置されている。分岐光学素子（多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦ）２３によって、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光が、反射角度４５度で反射され、反射光が、中間集光点（ＩＦ）に配置されたＩＦアパーチャ２９の開口を通過して露光機２７に入射する。一方、ブレーズド面で反射された他の波長を有する光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成し、イメージセンサ２５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。
【００７９】
第５の実施例の変形例として、分岐光学素子（多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦ）２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図１６に示す第５の実施例におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００８０】
図１８は、分岐光学素子として楕円反射型グレーティングのＳＰＦを用いる第６の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。この実施例においては、回転楕円体ミラーの表面に溝を形成することによりグレーティングの機能を有する楕円反射型グレーティングのＳＰＦが用いられる。楕円反射型グレーティングは、２つの焦点を有する。楕円反射型グレーティングの第１の焦点の位置がＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（第１の中間集光点）５７の位置と一致するように楕円反射型グレーティングを配置することにより、楕円反射型グレーティングの第２の焦点６７の位置にＩＦ像を形成することができる。
【００８１】
図１８に示すように、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３においてターゲットにＣＯ２レーザ光が照射されると、プラズマが発生して、プラズマから１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光が放射される。プラズマから放射される光をＥＵＶ集光ミラー２１が反射することにより、ＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（第１の中間集光点）５７に配置された第１のＩＦアパーチャ２９の開口に第１の発光点像が形成される。
【００８２】
さらに、分岐光学素子（楕円反射型グレーティングのＳＰＦ）４３によって、１次の回折光である１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光が、楕円反射型グレーティングの回折光の焦点（第２の中間集光点）６５に配置された第２のＩＦアパーチャ３０の開口に第２の発光点像を形成し、第２のＩＦアパーチャ３０の開口を通過したＥＵＶ光が露光機２７に入射される。なお、第１のＩＦアパーチャ２９の開口は、第２のＩＦアパーチャ３０の開口より多少大きく形成されている。
【００８３】
一方、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光の一部、及び、他の波長を有する光は、分岐光学素子（楕円反射型グレーティングのＳＰＦ）４３によって反射されることにより分岐されて、分岐光（０次光）が楕円反射型グレーティングの第２の焦点６７の位置にＩＦ像を形成し、イメージセンサ４５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ＩＦ像は、第２の中間集光点６５における第２の発光点像の投影として観察されるので、第２の発光点像を形成する光学系の位置及び／又は姿勢の調整に利用することができる。
【００８４】
第６の実施例の変形例として、分岐光学素子（楕円反射型グレーティングのＳＰＦ）４３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ４５を、図１８に示す第６の実施例におけるよりも分岐光学素子４３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子４３によって反射された光は、楕円反射型グレーティングの第２の焦点６７においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ４５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ４５は、ＥＵＶ発光点から焦点６７よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から焦点６７よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００８５】
図１９は、分岐光学素子として回転楕円体多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦを用いる第７の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。この実施例においては、回転楕円体ミラーに、図１７に示すのと同様のモリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）の多層膜をコートし、その後、所定のブレーズド角度が形成されるように多層膜をエッチング加工して作製された回転楕円体多層膜ブレーズドタイプのＳＰＦ（以下においては、「回転楕円体多層膜ミラー」ともいう）が用いられる。１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光は、多層膜によって回転楕円体多層膜ミラー表面に対して正反射される。一方、他の波長を有する光は、ブレーズされた面に対して正反射されるので、ブレーズされた角度の分だけ大きな角度で反射されることになる。回転楕円体多層膜ミラーの第１の焦点の位置がＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（第１の中間集光点）５７の位置と一致するように回転楕円体多層膜ミラーを配置することにより、回転楕円体多層膜ミラーの第２の焦点位置６７に発光点像を形成することができる。
【００８６】
図１９に示すように、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３の位置においてターゲットにＣＯ２レーザ光が照射されると、プラズマが発生して、プラズマから１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光が放射される。プラズマから放射される光をＥＵＶ集光ミラー２１が反射することにより、ＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（第１の中間集光点）５７に配置された第１のＩＦアパーチャ２９の開口に第１の発光点像が形成される。
【００８７】
さらに、分岐光学素子（回転楕円体多層膜ミラー）４３によって、回転楕円面による反射光である１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光が、回転楕円体多層膜ミラーの第２の焦点（第２の中間集光点）６７に配置された第２のＩＦアパーチャ３０の開口に第２の発光点像を形成し、第２のＩＦアパーチャ３０の開口を通過したＥＵＶ光が露光機２７に入射される。なお、第１のＩＦアパーチャ２９の開口は、第２のＩＦアパーチャ３０の開口より多少大きく形成されている。
【００８８】
一方、分岐光学素子（回転楕円体多層膜ミラー）４３のブレーズド面による反射光である波長１３．５ｎｍ以外の光が分岐されて、分岐光がブレーズド面による反射光の焦点６９の位置にＩＦ像を形成し、イメージセンサ４５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ＩＦ像は、第２の中間集光点６７における第２の発光点像の投影として観察されるので、第２の発光点像を形成する光学系の位置及び／又は姿勢の調整に利用することができる。
【００８９】
第７の実施例の変形例として、分岐光学素子（回転楕円体多層膜ミラー）４３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ４５を、図１９に示す第７の実施例におけるよりも分岐光学素子４３から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、回転楕円体多層膜ミラーのブレーズド面によって反射された光は、ブレーズド面による反射光の焦点６９においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ４５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ４５は、ＥＵＶ発光点から焦点６９よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から焦点６９よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００９０】
図２０は、分岐光学素子としてＥＵＶ集光ミラーの周縁部によって反射された光を反射する楕円環状平面反射ミラーを用いる第８の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図であり、図２１は、楕円環状平面反射ミラーの形状を示す図である。この実施例において分岐光学素子４７として使用される楕円環状平面反射ミラーは、図２１に示すように、露光機に出力する光を通過させるための開口が中央部に形成されている。
【００９１】
図２０に示すように、楕円環状平面反射ミラーが、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３と第２の焦点（ＩＦ）５７との間の光路上に配置されている。楕円環状平面反射ミラーの開口を通過した１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光は、ＩＦアパーチャ２９の開口の位置に発光点像を形成して露光機２７に入射する。露光機２７の内部又は露光機２７の入射開口にフィルタを設けることにより、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみが露光機２７の内部に入射する。この実施例においては、ＥＵＶ集光ミラー２１の開口（ＮＡ）を、露光機に必要とされる入射開口（ＮＡ）よりも大きくする必要がある。
【００９２】
一方、楕円環状平面反射ミラーの鏡面で反射された１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成して、イメージセンサ２５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。なお、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみを透過するフィルタをイメージセンサ２５の前に設けることにより、楕円環状平面反射ミラーの鏡面で反射された光の内で１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみが、イメージセンサ２５の検出面に到達するようにしても良い。
【００９３】
この実施例においては、楕円環状平面反射ミラーが用いられるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される光の内で、露光機２７に必要な領域における光を透過し、露光機２７に必要でない領域における光を反射する分岐光学素子であれば使用することができる。例えば、複数の小さな反射ミラーが配列された分岐光学素子を使用することができる。
【００９４】
第８の実施例の第１の変形例として、分岐光学素子（楕円環状平面反射ミラー）４７によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図２０に示す第８の実施例におけるよりも分岐光学素子４７から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子４７によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【００９５】
図２２は、第８の実施例の第２の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図２２に示す第８の実施例の第２の変形例においては、図２０に示す第８の実施例における分岐光学素子（楕円環状平面反射ミラー）４７の替わりに、分岐光学素子（楕円環状平面反射ミラー）４９が用いられる。
【００９６】
図２２に示すように、分岐光学素子（楕円環状平面反射ミラー）４９が、ＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（ＩＦ）５７と露光機２７との間に配置されている。楕円環状平面反射ミラーの開口を通過した１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光は、露光機２７に入射する。露光機２７の内部又は露光機２７の入射開口にフィルタを設けることにより、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみが露光機２７の内部に入射する。
【００９７】
一方、楕円環状平面反射ミラーの鏡面で反射された１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光は、イメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点からＥＵＶ集光ミラー２１の第２の焦点（ＩＦ）５７よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。
【００９８】
この実施例においては、楕円環状平面反射ミラーが用いられるが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、複数の小さな反射ミラーが配列された分岐光学素子や、ＳＰＦや、回折格子を使用することができる。
【００９９】
図２３は、分岐光学素子としてＥＵＶ集光ミラーによって反射された光の内でオブスキュレーション領域の光を反射する反射ミラーを用いる第９の実施例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。ここで、オブスキュレーション領域とは、ＥＵＶ集光ミラー２１によって集光されるＥＵＶ光が露光機２７において利用されない角度範囲に対応する領域のことをいう。
【０１００】
図２３に示すように、この実施例において分岐光学素子５０として使用される反射ミラーは、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点５３と第２の焦点（ＩＦ）５７との間において、オブスキュレーション領域内に配置されている。分岐光学素子（反射ミラー）５０の周囲を通過した１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光は、ＩＦアパーチャ２９の開口の位置に発光点像を形成して露光機２７に入射する。露光機２７の内部又は露光機２７の入射開口にフィルタを設けることにより、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみが露光機２７の内部に入射する。
【０１０１】
一方、分岐光学素子（反射ミラー）５０の鏡面で反射された１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光、及び、他の波長を有する光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成して、イメージセンサ２５が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。なお、イメージセンサ２５の前に１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみを透過するフィルタを設けることにより、反射ミラーの鏡面で反射された光の内で１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみが、イメージセンサ２５の検出面に到達するようにしても良い。
【０１０２】
第９の実施例の変形例として、分岐光学素子（反射ミラー）５０によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５を、図２３に示す第９の実施例におけるよりも分岐光学素子５０から遠くに設けるようにしてもよい。これにより、分岐光学素子５０によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【０１０３】
（実施形態３）
図２４は、本発明の第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。第３の焦点におけるＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）に基づいて第２の焦点の位置の調整を行うためには、第１の焦点におけるＥＵＶ光の位置が安定している必要がある。そのため、第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置においては、ターゲット物質のドロップレットの位置を制御する制御系と、ドライバレーザから出力されるレーザ光の集光点の位置を制御する制御系とが具体化されており、その他の点に関しては、第２の実施形態におけるのと同様である。
【０１０４】
図２４に示すように、第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、第２の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成要素に加えて、ドロップレット発生装置７１と、ドロップレットキャッチャ７３と、ドロップレット位置センサ７５と、ドロップレットコントローラ７７と、ドロップレットアクチュエータ７９と、軸外放物面ミラー１５を支持する軸外放物面ミラーホルダ８１と、軸外放物面ミラー１５を軸外放物面ミラーホルダ８１と共に移動させる軸外放物面ミラーアクチュエータ８３とを含んでいる。
【０１０５】
第３の実施形態においては、２つの制御系を動作させることにより、ＥＵＶ発光点の位置を所望の位置に制御して、既に述べたＩＦ像安定化制御によりＥＵＶ光を露光機２７に的確に提供することができる。
【０１０６】
第１の制御系は、ドロップレットの位置を検出し、ドロップレットの位置を所望の位置に制御するフィードバック制御系である。第１の制御系においては、ドロップレット位置センサ７５が、ターゲット物質のドロップレットの位置を検出し、ドロップレットの位置を表すデータをドロップレットコントローラ７７に出力する。ドロップレットコントローラ７７は、ドロップレットの位置の検出結果に基づいてドロップレットアクチュエータ７９に制御信号を出力し、ドロップレット発生装置７１の位置を調整する。このようにして、ドロップレットの位置が所望の位置となるように制御される。
【０１０７】
また、第２の制御系は、第１の制御系によってドロップレット位置が所望の位置に安定した後に、ドライバレーザ光の集光点の位置がドロップレットと重なるようにするフィードバック制御系である。第２の制御系においては、イメージセンサ３５が、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を計測し、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を表すデータをＥＵＶ光源コントローラ３１に出力する。ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、軸外放物面ミラーアクチュエータ８３に制御信号を出力する。軸外放物面ミラーアクチュエータ８３は、この制御信号に従って、軸外放物面ミラーホルダ８１の位置及び／又は姿勢を調節する。
【０１０８】
第１及び第２の制御系を用いるフィードバック制御により、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の位置に安定する。その後のＩＦ像安定化制御に関しては、第２の実施形態と同様である。
【０１０９】
図２５は、本発明の第３の実施形態におけるＩＦ像安定化制御動作の例を示すフローチャートであり、図２６は、図２５におけるサブルーチンを説明するためのフローチャートである。図２５に示すステップＳ１０１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ３５が、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ステップＳ１０２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ３５によって検出されたＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１１０】
ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲を超えていると判定された場合には、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ステップＳ１０３において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＥＵＶ発光点異常信号を出力して警告した後に、ステップＳ１０４'において、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ドロップレットの位置と、軸外放物面ミラー１５の位置及び／又は姿勢とを制御する。その後、処理がステップＳ１０１に戻る。
【０１１１】
ステップＳ１０４'における動作は、図２６に示すＥＵＶ発光点の光プロファイル制御サブルーチンによって実行される。図２６に示すステップＳ２０１において、ドロップレットコントローラ７７の制御の下で、ドロップレット位置センサ７５が、ドロップレットの位置を検出する。ステップＳ２０２において、ドロップレットコントローラ７７が、検出されたドロップレットの位置が所望の位置の範囲内であるか否かを判定する。
【０１１２】
ドロップレットの位置が所望の位置の範囲内になければ、ステップＳ２０３において、ドロップレットコントローラ７７が、ドロップレットの位置が所望の位置となるようにドロップレットアクチュエータ７９を制御する。ドロップレットアクチュエータ７９は、ドロップレットコントローラ７７の制御の下で、ドロップレット発生装置７１をドロップレットの出力方向に対して垂直な２次元面内で移動させる。その後、処理がステップＳ２０１に戻る。
【０１１３】
ドロップレットの位置が所望の範囲内にあれば、ステップＳ２０４において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ドライバレーザ光の集光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ドライバレーザ光の軸外放物面ミラーアクチュエータ８３を制御する。軸外放物面ミラーアクチュエータ８３は、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、軸外放物面ミラーホルダ８１を駆動して、軸外放物面ミラー１５の位置及び／又は姿勢を調整する。その後、サブルーチンが終了する。
【０１１４】
再び図２５を参照すると、ステップＳ１０２において、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲以内にあると判定された場合には、ステップＳ１０５において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ２５が、分岐光学素子２３によって反射された光（分岐光）によって形成されるＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ステップＳ１０６において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５によって検出されたＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１１５】
ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ１０７において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＩＦ像正常信号を出力し、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲を超えていると判定された場合には、ステップＳ１０８において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＩＦ像異常信号を出力する。
【０１１６】
さらに、ステップＳ１０９において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）と所望の光プロファイルとの誤差が、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要な範囲内であるか否かを判定する。ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が所望の範囲内であり、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが不要であると判定された場合には、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。一方、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が所望の範囲を超えており、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要であると判定された場合には、処理がステップＳ１１０に移行する。
【０１１７】
ステップＳ１１０において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるようにＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御し、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。
【０１１８】
図２７は、本発明の第３の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図２７に示す第３の実施形態の変形例においては、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５が、図２４に示す第３の実施形態におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けられている。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【０１１９】
図２８は、本発明の第３の実施形態の変形例におけるファーフィールドパターン安定化制御動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ１０４'までは、図２５に示すものと同様である。ステップＳ１０５'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ２５が、分岐光学素子２３によって反射された光（分岐光）によって形成されるファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。ステップＳ１０６'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５によって検出されたファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１２０】
ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ１０７'において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン正常信号を出力する。一方、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲を超えていると判定された場合には、ステップＳ１０８'において、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン異常信号を出力する。
【０１２１】
さらに、ステップＳ１０９'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）と所望の光プロファイルとの誤差が、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要な範囲内であるか否かを判定する。ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が所望の範囲内であり、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが不要であると判定された場合には、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。一方、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が所望の範囲を超えており、ＥＵＶ集光ミラーを制御することが必要であると判定された場合には、処理がステップＳ１１０'に移行する。
【０１２２】
ステップＳ１１０'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるようにＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御し、処理をステップＳ１０１に戻して、ＥＵＶ光発生動作における異常を監視する。
【０１２３】
（実施形態４）
図２９は、本発明の第４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。第４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置は、図２４に示す第３の実施形態に係るＥＵＶ光源装置に対して、ドライバレーザ光の替わりにガイドレーザ光を照射して中間集光点（ＩＦ）の位置を調整するために、ガイドレーザ８５と、ガイドレーザ光コリメータ８７とが追加され、ドライバレーザ光用の反射ミラー１３として、ドライバレーザ光を高反射率で反射すると共にガイドレーザ光を透過する半透過ミラーを使用したことが異なる。その他の点は、第３の実施形態と同様である。
【０１２４】
第４の実施形態によれば、ドライバレーザ光のための光学系を用いてガイドレーザ光を軸外放物面ミラー１５の焦点に収束させることにより、ＥＵＶ光を発光させることなく、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像に基づいて、ドライバレーザ光のための光学系、さらに、ＥＵＶ光のための光学系の初期アライメントを行うことができる。また、非可視光であるドライバレーザ光が用いられる場合には、ガイドレーザ光を可視光とすることにより、調整状態を目視により確認することができる。
【０１２５】
ガイドレーザ８５から発生されるガイドレーザ光は、ガイドレーザ光コリメータ８７を通過することにより、ドライバレーザ光とほぼ同じ径になるまでエキスパンドされる。その後、ガイドレーザ光は、反射ミラー１３を背後から透過し、ドライバレーザ光と同軸で軌跡が略重なるようにして軸外放物面ミラー１５に入射し、軸外放物面ミラー１５によって反射されて、軸外放物面ミラー１５の焦点に集光する。軸外放物面ミラー１５の焦点に集光したガイドレーザ光は、ドロップレットによって反射されて散乱する。
【０１２６】
そこで、ドロップレット位置センサ７５によって検出されるドロップレットの位置と、イメージセンサ３５によって検出されるガイドレーザ光の集光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）との関係に基づいて、軸外放物面ミラーホルダ８１の位置及び／又は姿勢を調整することにより、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）に調整することができる。また、ドロップレットによって反射されるガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像を利用することにより、ＥＵＶ光の光学系の初期アライメントを行うことができる。
【０１２７】
図３０は、本発明の第４の実施形態における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。初期アライメント動作は、ガイドレーザを用いた初期アライメントサブルーチンによって実行される。
【０１２８】
サブルーチンが開始されると、ステップＳ３０１において、ドロップレットコントローラ７７の制御の下で、ドロップレット発生装置７１が、ドロップレットを発生する。ステップＳ３０２において、ドロップレットコントローラ７７の制御の下で、ドロップレット位置センサ７５が、ドロップレットの位置を検出する。ステップＳ３０３において、ドロップレットコントローラ７７が、ドロップレット位置センサ７５の検出結果に基づいて、ドロップレットの位置が所望の位置の範囲内であるか否かを判定する。
【０１２９】
ドロップレットの位置が所望の位置の範囲内でないと判定された場合には、ステップＳ３０４において、ドロップレットコントローラ７７が、ドロップレットの位置が所望の位置となるようにドロップレットアクチュエータ７９を制御して、ドロップレット発生装置７１の位置を調整する。その後、処理がステップＳ３０１に戻る。
【０１３０】
一方、ドロップレットの位置が所望の位置の範囲内に入っていると判定された場合には、ステップＳ３０５において、ガイドレーザ８５が、ガイドレーザ光を発生する。これにより、ガイドレーザ光がドロップレットに照射される。そして、ドロップレットによって反射されて散乱したガイドレーザ光が、イメージセンサ３５に入射する。ここで、イメージセンサ３５は、ドロップレットから反射散乱した光のプロファイル（位置及び／又は形状）を検出する。
【０１３１】
ステップＳ３０６において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ドロップレットからの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイル（位置及び／又は形状）の範囲内であるか否かを判定する。ドロップレットからの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内でないと判定された場合には、処理がステップＳ３１１に移行する。
【０１３２】
ステップＳ３１１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、イメージセンサ３５の検出結果に基づいて、ドロップレットからの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ドライバレーザ光の軸外放物面ミラーアクチュエータ８３をフィードバック制御して、軸外放物面ミラー１５の位置及び／又は姿勢を調整する。そして、処理がＳ３０５に戻り、ドロップレットからの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内に入るまで、ステップＳ３１１及びＳ３０５が繰り返される。
【０１３３】
一方、ドロップレットからの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内であると判定された場合には、処理がステップＳ３０７に移行する。ドロップレット表面から反射した光は、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される。そして、中間集光点（ＩＦ）に向かうガイドレーザ光の一部は、分岐光学素子２３によって反射され、イメージセンサ２５の検出面にドロプレットの像を形成する。このドロップレットの像は、即ち、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像と定義される。ここで、ＥＵＶ集光ミラー２１は、ＥＵＶ光とガイドレーザ光との両方を反射させることができる。したがって、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像は、プラズマから放射されてＥＵＶ集光ミラー３９によって集光されたＥＵＶ光によるＩＦ像と一致する。
【０１３４】
ステップＳ３０７において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較し、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
ガイドレーザ光によるＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲内でないと判定された場合には、ステップＳ３０８において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御する。また、ステップＳ３０９において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、露光機２７を稼働させないように、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＩＦ像異常信号を出力する。その後、処理がステップＳ３０７に戻る。
【０１３５】
一方、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ３１０において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＩＦ像正常信号を出力する。その後、サブルーチンが終了する。
【０１３６】
本実施形態によれば、ガイドレーザを用いて光学系の初期アライメントを行うことができるので、ＥＵＶ光を発生させなくても発光点の位置及びＩＦ像に基づいて光学系の予備調整が可能となり、ＥＵＶチャンバの露光準備に要する時間が短縮される。また、メインテナンス部品として交換が必要となるＥＵＶ集光ミラーやドロップレット発生装置の交換復帰に要する時間が劇的に短縮される。
【０１３７】
図３１は、本発明の第４の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図３１に示す第４の実施形態の変形例においては、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５が、図２９に示す第４の実施形態におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けられている。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【０１３８】
図３２は、本発明の第４の実施形態の変形例における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ３０１〜Ｓ３０６及びＳ３１１は、図３０に示すものと同様である。ステップＳ３０６において、ドロップレットからの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内であると判定された場合には、処理がステップＳ３０７'に移行する。ドロップレット及びＥＵＶ集光ミラー２１によって反射され、中間集光点（ＩＦ）に向かうガイドレーザ光の一部は、分岐光学素子２３によって反射され、イメージセンサ２５の検出面にファーフィールドパターンを形成する。ステップＳ３０７'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ガイドレーザ光によって形成されるファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１３９】
ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲内でないと判定された場合には、ステップＳ３０８'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御する。また、ステップＳ３０９'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、露光機２７を稼働させないように、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン異常信号を出力する。その後、処理がステップＳ３０７'に戻る。
【０１４０】
一方、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ３１０'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン正常信号を出力する。その後、サブルーチンが終了する。
【０１４１】
（実施形態５）
図３３は、本発明の第５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。第５の実施形態に係るＥＵＶ光源装置においては、図２９に示す第４の実施形態に係るＥＵＶ光源装置に対して、基準球９１を支持する基準球支持装置９３と、ＥＵＶ発光点の基準位置に基準球９１を挿入する基準球アクチュエータ９５とが追加されている。
【０１４２】
ガイドレーザ８５から発生されるガイドレーザ光は、ＥＵＶ発光点の基準位置に挿入された基準球９１に照射され、基準球９１の表面で反射されて散乱し、さらに、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射される。ガイドレーザ光の一部は、分岐光学素子２３によって反射され、イメージセンサ２５の検出面上にＩＦ像を形成する。イメージセンサ２５は、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像の光プロファイルを検出する。ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像は、ＥＵＶ光によって形成される発光点像に対応するので、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、これに基づいてＥＵＶ集光ミラー２１の位置及び／又は姿勢を調整することにより、ＥＵＶ光を発生するための初期アライメントが実施される。このようにして、ドロップレット発生装置７１がドロップレットを発生しなくても、基準球９１を用いることにより、光学系のアライメントを調整することができる。
【０１４３】
図３４は、本発明の第５の実施形態における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。初期アライメント動作は、基準球を用いたＥＵＶ集光ミラー制御サブルーチンによって実行される。
【０１４４】
サブルーチンが開始されると、ステップＳ４０１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、基準球アクチュエータ９５が、基準球支持装置９３を駆動して、基準球９１をＥＵＶ発光点の基準位置に挿入する。ステップＳ４０２において、ガイドレーザ８５が、ガイドレーザ光を発生する。これにより、ガイドレーザ光が基準球９１に照射され、基準球９１によって反射されて散乱したガイドレーザ光に基づいて、イメージセンサ３５が、基準球９１からの反射光のプロファイルを検出する。
【０１４５】
ステップＳ４０３において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、基準球９１からの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイル（位置及び／又は形状）の範囲内であるか否かを判定する。基準球９１からの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内でないと判定された場合には、処理がステップ４０９に移行する。
【０１４６】
ステップ４０９において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、イメージセンサ３５の検出結果に基づいて、基準球９１からの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ドライバレーザ光の軸外放物面ミラーアクチュエータ８３をフィードバック制御して、軸外放物面ミラー１５の位置及び／又は姿勢を調整する。その後、処理がステップＳ４０２に戻る。
【０１４７】
一方、基準球９１からの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内であると判定された場合には、処理がステップＳ４０４に移行する。基準球９１及びＥＵＶ集光ミラー２１によって反射され、中間集光点（ＩＦ）に向かうガイドレーザ光の一部は、分岐光学素子２３によって反射され、イメージセンサ２５の検出面にＩＦ像を形成する。ステップＳ４０４において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１４８】
ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つの評価項目が正常な範囲内でないと判定された場合には、ステップＳ４０５において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御する。また、ステップＳ４０６において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、露光機２７を稼働させないように、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＩＦ像異常信号を出力する。その後、処理がステップＳ４０４に戻る。
【０１４９】
一方、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ４０７において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、基準球アクチュエータ９５が、基準球支持装置９３を駆動して、基準球９１を退避させる。また、ステップＳ４０８において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にＩＦ像正常信号を出力する。その後、サブルーチンが終了する。
【０１５０】
第５の実施形態によれば、ドロップレットやＥＵＶ光を発生しなくても、ＥＵＶ発光点の基準位置が与えられるので、ガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像に基づいてＥＵＶ集光ミラーの位置を制御することが可能である。従って、ＥＵＶ光源装置における露光準備時間が短縮される。特に、ドロップレット発生装置の立ち上げ中に、メインテナンス部品であるＥＵＶ集光ミラーの交換復帰が可能となるので、メインテナンスに要する時間が劇的に短縮される。
【０１５１】
図３５は、本発明の第５の実施形態の変形例に係るＥＵＶ光源装置の構成を示す概略図である。図３５に示す第５の実施形態の変形例においては、分岐光学素子２３によって分岐された光プロファイルを検出するイメージセンサ２５が、図３３に示す第５の実施形態におけるよりも分岐光学素子２３から遠くに設けられている。これにより、分岐光学素子２３によって反射された光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にイメージセンサ２５の検出面に入射する。従って、イメージセンサ２５は、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも遠くの領域（ファーフィールド）における光プロファイル（ファーフィールドパターン）を検出することになる。なお、ファーフィールドパターンを検出することに替えて、ＥＵＶ発光点から第３の焦点６１よりも近くの領域（ニアフィールド）における光プロファイル（ニアフィールドパターン）を検出するようにしても良い。
【０１５２】
図３６は、本発明の第５の実施形態の変形例における初期アライメント動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ４０１〜Ｓ４０３及びＳ４０９は、図３４に示すものと同様である。ステップＳ４０３において、基準球９１からの反射光のプロファイル（位置及び／又は形状）が所望のプロファイルの範囲内であると判定された場合には、処理がステップＳ４０４'に移行する。基準球９１及びＥＵＶ集光ミラー２１によって反射され、中間集光点（ＩＦ）に向かうガイドレーザ光の一部は、分岐光学素子２３によって反射され、イメージセンサ２５の検出面にファーフィールドパターンを形成する。ステップＳ４０４'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ガイドレーザ光によって形成されるファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）を所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）と比較して、それらの誤差が正常な範囲内であるか否かを判定する。
【０１５３】
ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の少なくとも１つ評価項目が正常な範囲内でないと判定された場合には、ステップＳ４０５'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御する。また、ステップＳ４０６'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１は、露光機２７を稼働させないように、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン異常信号を出力する。その後、処理がステップＳ４０４'に戻る。
【０１５４】
一方、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）の誤差の全ての評価項目が正常な範囲内であると判定された場合には、ステップＳ４０７'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、基準球アクチュエータ９５が、基準球支持装置９３を駆動して、基準球９１を退避させる。また、ステップＳ４０８'において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン正常信号を出力する。その後、サブルーチンが終了する。
【０１５５】
（イメージセンサ）
図３７及び図３８は、分岐光によって形成されるＩＦ像を検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
図３７に示すイメージセンサは、バンドパスフィルタ１０１と、蛍光板１０３と、２つの転写レンズ１０５と、２次元ＣＣＤセンサ１０７とを含む。分岐光学素子によって分岐される分岐光を、バンドパスフィルタ１０１を介して蛍光板１０３上に集光することにより、蛍光板１０３上にＩＦ像が形成される。これにより、蛍光板１０３が発光してＩＦ像が可視化される。転写レンズ１０５が、可視化されたＩＦ像を２次元ＣＣＤセンサ１０７の検出面上に転写し、２次元ＣＣＤセンサ１０７が、ＩＦ像の転写像を検出することにより、ＩＦ像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が計測される。
【０１５６】
この構成によれば、バンドパスフィルタ１０１の透過波長を選択することにより、ＥＵＶ光、ガイドレーザ光、及び、その他の光によって形成されるＩＦ像を選択的に検出することができる。例えば、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光によって形成されるＩＦ像を検出する場合には、薄膜タイプのＳＰＦ（Ｚｒ／Ｓｉ積層膜）で構成されるバンドパスフィルタが用いられる。また、ＨｅＮｅレーザによって発生されるガイドレーザ光によって形成されるＩＦ像を検出する場合には、６３３ｎｍの波長を有する光を透過するバンドパスフィルタが用いられる。この場合には、蛍光板１０３を使用しないで、転写レンズ１０５が、バンドパスフィルタを透過した分岐光によって形成されるＩＦ像を２次元ＣＣＤセンサ１０７の検出面上に転写し、２次元ＣＣＤカメラ１０７が、ＩＦ像の転写像を検出する。
【０１５７】
図３８に示すイメージセンサは、薄膜タイプのＳＰＦ（Ｚｒ／Ｓｉ積層膜）で構成されるバンドパスフィルタ１０８と、ＥＵＶ光を検出することができる２次元ＣＣＤセンサ１０９とを含む。２次元ＣＣＤセンサ１０９の前にバンドパスフィルタ１０８が配置され、２次元ＣＣＤセンサ１０９が、ＥＵＶ光によって形成されるＩＦ像を検出する。また、可視光域の光によって形成されるＩＦ像を検出する場合には、可視光を透過するバンドパスフィルタを用いて、通常の２次元ＣＣＤセンサが可視光域の光を受光するようにしても良い。
【０１５８】
図３９〜図４１は、分岐光によって形成されるファーフィールドパターンを検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
図３９に示すイメージセンサにおいては、分岐光を可視化する蛍光板１０３が、図３７におけるよりも分岐光学素子から遠くに設けられている。従って、分岐光学素子によって反射された光は、焦点６１においてＩＦ像を形成した後に蛍光板１０３に入射する。これにより、蛍光板１０３上にファーフィールドパターンが形成され、蛍光板１０３が発光してファーフィールドパターンが可視化される。転写レンズ１０５が、可視化されたファーフィールドパターンを２次元ＣＣＤセンサ１０７の検出面上に転写し、２次元ＣＣＤセンサ１０７が、ファーフィールドパターンの転写像を検出することにより、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が計測される。
【０１５９】
図４０に示すイメージセンサにおいては、ＥＵＶ光を検出することができる２次元ＣＣＤセンサ１０９が、図３８におけるよりも分岐光学素子から遠くに設けられている。従って、分岐光学素子によって反射された光は、焦点６１においてＩＦ像を形成した後に２次元ＣＣＤセンサ１０９に入射する。これにより、２次元ＣＣＤセンサ１０９が、ＥＵＶ光によって形成されるファーフィールドパターンを検出する。また、可視光域の光によって形成されるファーフィールドパターンを検出する場合には、可視光を透過するバンドパスフィルタを用いて、通常の２次元ＣＣＤセンサが可視光域の光を受光するようにしても良い。
【０１６０】
図４１に示すイメージセンサは、分岐光を検出する複数のフォトダイオード又は複数のカメラ１１０を含む。分岐光は、第３の焦点６１においてＩＦ像を形成した後にフォトダイオード又はカメラ１１０に入射する。これにより、フォトダイオード又はカメラ１１０が、分岐光によって形成されるファーフィールドパターンを検出する。
【０１６１】
例えば、１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光によって形成されるファーフィールドパターンを検出する場合には、ＥＵＶ光を検出することができるフォトダイオード又はカメラが用いられる。また、ＨｅＮｅレーザによって発生されるガイドレーザ光によって形成されるファーフィールドパターンを検出する場合には、６３３ｎｍの波長を有する光を検出することができるフォトダイオード又はカメラが用いられる。あるいは、可視光によって形成されるファーフィールドパターンを検出する場合には、可視光を検出することができるフォトダイオード又はカメラが用いられる。
【０１６２】
図４２及び図４３は、ＥＵＶ発光点を検出するイメージセンサの構成例を示す概略図である。
図４２に示すイメージセンサは、バンドパスフィルタ１１１と、２つの転写レンズ１１３と、２次元ＣＣＤセンサ１１５とを含み、２次元ＣＣＤセンサ１１５が可視光を検出する。可視領域に透過域を有するバンドパスフィルタ１１１が、転写レンズ１１３の前に配置される。なお、転写レンズ１１３としては、可視領域に関して色収差補正を行ったレンズを使用することが好ましい。転写レンズ１１３が、バンドパスフィルタ１１１を透過した可視光によって形成されるＥＵＶ発光点像を２次元ＣＣＤセンサ１１５の検出面上に転写し、２次元ＣＣＤセンサ１１５が、ＥＵＶ発光点像の転写像を検出することにより、ＥＵＶ発光点像の光プロファイル（位置及び／又は形状）が計測される。
【０１６３】
図４３に示すイメージセンサは、第１の軸外放物面ミラー１１７と、Ｚｒの薄膜を含むＳＰＦ等のバンドパスフィルタ１１９と、第２の軸外放物面ミラー１２１と、ＥＵＶ用イメージセンサ１２３とを含み、ＥＵＶ用イメージセンサ１２３がＥＵＶ光を検出する。放物面ミラー１１７及び１２１の反射面には、１３．５ｎｍの波長を有する光を高反射率で反射する多層膜がコートされている。第１の軸外放物面ミラー１１７の焦点の位置に発光点が位置し、第２の軸外放物面ミラー１２１の焦点の位置にＥＵＶ用イメージセンサ１２３の検出面が位置するように、これらの構成要素が配置される。
【０１６４】
ＥＵＶ発光点から発生した光は、第１の軸外放物面ミラー１１７によって反射されて平行光となる。１３．５ｎｍの波長を有するＥＵＶ光のみが、バンドパスフィルタ１１９を透過して、第２の軸外放物面ミラー１２１によって反射され、ＥＵＶ用イメージセンサ１２３の検出面に収束してＥＵＶ発光点像を形成する。従って、ＥＵＶ用イメージセンサ１２３が、ＥＵＶ発光点像を検出することにより、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が計測される。
【０１６５】
（ファーフィールドパターン安定化制御動作）
次に、ファーフィールドパターン安定化制御動作の詳細な例について、図２７に示すＥＵＶ光源装置を例として参照しながら説明する。このファーフィールドパターン安定化制御動作においては、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置及び姿勢が、ＥＵＶ光の本来の射出方向と直交するＸ軸方向（水平方向）、ＥＵＶ光の本来の射出方向及びＸ軸方向と直交するＹ軸方向（垂直方向）、ＥＵＶ光の本来の射出方向であるＺ軸方向、ＸＺ平面内における姿勢角θＸ、及び、ＹＺ平面内における姿勢角θＹについて調整可能である。
【０１６６】
図４４は、ファーフィールドパターン安定化制御動作の詳細な例を示すフローチャートである。図４４に示すように、この制御フローが開始されると、ステップＳ５０１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ２５が、分岐光学素子２３によって分岐された分岐光によって形成されるファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又形状）を検出する。
【０１６７】
ステップＳ５０２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５によって検出されたファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又形状）が正常な範囲内であるか否かを判定する。ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又形状）が正常な範囲内でないと判定された場合には、処理がステップＳ５０３に移行する。ステップＳ５０３において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン異常信号を出力して警告する。
【０１６８】
その後、ステップＳ５０４において、ＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ドロップレットの位置や軸外放物面ミラー１５の位置及び／又は姿勢を制御する。ステップＳ５０４における動作は、図２６に示すＥＵＶ発光点の光プロファイル（位置及び／又は形状）制御サブルーチンによって実行される。
【０１６９】
さらに、ステップＳ５０５において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の光プロファイル（位置及び／又は形状）となるように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７に制御信号を出力して、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置及び姿勢を制御する。ステップＳ５０５における動作は、後で詳しく説明するファーフィールドパターンの光プロファイルによるＥＵＶ集光ミラーのＸＹ方向制御サブルーチンによって実行される。その後、処理がステップＳ５０１に戻る。
【０１７０】
一方、ステップＳ５０２において、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）が正常な範囲内であると判定された場合には、処理がステップＳ５０６に移行する。ステップＳ５０６において、ＥＵＶ光源コントローラ３１の制御の下で、イメージセンサ２５が、ファーフィールドパターンのサイズを検出する。
【０１７１】
ステップＳ５０７において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５によって検出されたファーフィールドパターンのサイズが正常なサイズの範囲内であるか否かを判定する。ファーフィールドパターンのサイズが正常なサイズの範囲内であると判定された場合には、ステップＳ５０８において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン正常信号を出力する。
【０１７２】
一方、ファーフィールドパターンのサイズが正常なサイズの範囲内でないと判定された場合には、ステップＳ５０９において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、露光機コントローラ３３を介して露光機２７にファーフィールドパターン異常信号を出力して警告する。さらに、ステップＳ５１０において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンのサイズが所望のサイズとなるように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７に制御信号を出力して、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置及び／又は姿勢を制御する。ステップＳ５１０における動作は、後で詳しく説明するファーフィールドパターンのサイズによるＥＵＶ集光ミラーのＺ方向制御サブルーチンによって実行される。その後、処理がステップＳ５０１に戻る。
【０１７３】
図４５Ａ〜４５Ｅは、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）によるＥＵＶ集光ミラーの制御動作の例を説明するための図である。図４５Ａ〜４５Ｅにおいては、説明を簡単にするために、分岐光学素子を省略して、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射された光が蛍光板１０３（図２７に示すイメージセンサ２５の検出面）にファーフィールドパターンを直接形成するように示されている。
【０１７４】
図４５Ａは、ＥＵＶ集光ミラーの位置が下方向にずれた場合を示す図である。ＥＵＶ発光点から放射されるＥＵＶ光をＥＵＶ集光ミラー２１が集光することによって形成されるファーフィールドパターン１の中心位置をＦ（Ｘｆ，Ｙｆ）とすると、Ｘｆ＝０、Ｙｆ＝−ａ（ａ＞０）であり、ファーフィールドパターンの中心位置は下方向にずれている。
【０１７５】
また、ＥＵＶ集光ミラー２１の第１の焦点（ＥＵＶ発光点）と第２の焦点（ＩＦ）との間におけるオブスキュレーション領域には、ドライバレーザ光を吸収するためのビームダンパ１８が設けられており、ＥＵＶ集光ミラー２１には、レーザ光導入開口が形成されているので、ファーフィールドパターン１の内部にオブスキュレーションパターン２が形成される。オブスキュレーションパターン２の中心位置をＯ（Ｘｏ，Ｙｏ）とすると、Ｘｏ＝０、Ｙｏ＝−ｂ（ｂ＞０）であり、オブスキュレーションパターン２の中心位置も下方向にずれている。
【０１７６】
ここで、オブスキレーションパターンとしては、レーザビームダンパ１８（円形状）とＥＵＶ集光ミラー２１のレーザ光導入開口（円形状）とによって形成される影の部分（ＥＵＶ光のケラレが発生した部分）のパターンの例を示している。
【０１７７】
図４５Ｂは、ＥＵＶ集光ミラーの姿勢角度が調整された状態を示す図である。図４５Ｂに示すように、ファーフィールドパターン１の中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）が目標位置Ｆ（０，０）となるように、ＥＵＶ集光ミラー２１の姿勢角θＹが調整される。
図４５Ｃは、ＥＵＶ集光ミラーの位置が調整された状態を示す図である。図４５Ｃに示すように、オブスキュレーションパターン２の中心位置Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）が目標位置Ｏ（０，０）となるように、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置Ｙが調整される。
【０１７８】
図４５Ｄは、ＥＵＶ集光ミラーの姿勢角度が再び調整された状態を示す図である。図４５Ｄに示すように、ファーフィールドパターン１の中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）が目標位置Ｆ（０，０）となるように、ＥＵＶ集光ミラー２１の姿勢角θＹが再び調整される。
【０１７９】
このように、ファーフィールドパターン１及びオブスキュレーションパターン２の中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）及びＯ（Ｘｏ，Ｙｏ）がそれぞれの目標位置の範囲に入るまで、図４５Ｂに示すＥＵＶ集光ミラー２１の姿勢角度の調整と、図４５Ｃに示すＥＵＶ集光ミラー２１の位置の調整とが繰り返される。これにより、図４５Ｅに示すように、ファーフィールドパターン１の光プロファイル（位置及び／又は形状）が所望の範囲内となる。
【０１８０】
図４６は、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）によるＥＵＶ集光ミラーのＸＹ方向制御サブルーチン（図４４に示すステップＳ５０５）を示すフローチャートである。まず、ステップＳ６１０において、ファーフィールドパターンの異常検出サブルーチンが実行される。このサブルーチンにおいて、ファーフィールドパターンの異常が検出された場合には、処理がステップＳ６２０に移行する。
【０１８１】
ステップＳ６２０において、ファーフィールドパターンの中心位置が目標位置の範囲内に入るようにＥＵＶ集光ミラーの角度を制御するサブルーチンが実行される。ファーフィールドパターンの中心位置が目標位置の範囲内に入ると、処理がステップＳ６３０に移行する。ステップＳ６３０において、オブスキュレーションパターンの中心位置と目標位置との差に基づいてＥＵＶ集光ミラーの位置を制御するサブルーチンが実行される。その後、処理がステップＳ６１０に戻る。
【０１８２】
ステップＳ６１０において、ファーフィールドパターンの異常が検出されなかった場合には、ファーフィールドパターンの光プロファイル（位置及び／又は形状）によるＥＵＶ集光ミラーのＸＹ方向制御サブルーチン（図４４に示すステップＳ５０５）が終了し、図４４に示すステップＳ５０１に処理が戻る。
【０１８３】
図４７は、ファーフィールドパターンの異常検出サブルーチン（図４６に示すステップＳ６１０）を示すフローチャートである。このサブルーチンが開始されると、ステップＳ６１１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５の検出結果に基づいて、ファーフィールドパターンの中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）、及び、オブスキュレーションパターンの中心位置Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）を計測する。
【０１８４】
ステップＳ６１２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）とファーフィールドパターンの目標位置Ｆ（０，０）との間の距離ΔＦ、及び、オブスキュレーションパターンの中心位置Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）とオブスキュレーションパターンの目標位置Ｏ（０，０）との間の距離ΔＯを、次式に従って計算する。
ΔＦ＝（Ｘｆ２＋Ｙｆ２）１／２
ΔＯ＝（Ｘｏ２＋Ｙｏ２）１／２
【０１８５】
ステップＳ６１３において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、距離ΔＦ及びΔＯがそれぞれの許容値ΔＦｔ及びΔＯｔを超えているか否かを判定する。距離ΔＦが許容値ΔＦｔを超えているか、又は、距離ΔＯが許容値ΔＯｔを超えている場合には、判定結果「ＹＥＳ」でサブルーチンが終了し、図４６に示すステップＳ６２０に処理が移行する。一方、距離ΔＦが許容値ΔＦｔ以内であり、かつ、距離ΔＯが許容値ΔＯｔ以内である場合には、判定結果「ＮＯ」でサブルーチンが終了し、図４６に示すステップＳ６２０に処理が移行する。
【０１８６】
図４８は、ファーフィールドパターンの中心位置が目標位置の範囲内に入るようにＥＵＶ集光ミラーの角度を制御するサブルーチン（図４６に示すステップＳ６２０）を示すフローチャートである。このサブルーチンが開始されると、ステップＳ６２１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）及びファーフィールドパターンの目標位置Ｆ（０，０）に基づいて、ＥＵＶ集光ミラー２１の角度変化量ΔθＸ及びΔθＹを、次式に従って計算する。
ΔθＸ＝−ｈ・Ｘｆ
ΔθＹ＝−ｈ・Ｙｆ
ここで、「ｈ」は、ファーフィールドパターンの中心位置の誤差をＥＵＶ集光ミラー２１の角度変化量に変換するための比例定数又は関数である。
【０１８７】
ステップＳ６２２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ＥＵＶ集光ミラー２１の設置角度が角度変化量ΔθＸ及びΔθＹだけ変化するように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御する。その後、ステップＳ６２３において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５の検出結果に基づいて、ファーフィールドパターンの中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）を計測する。
【０１８８】
ステップＳ６２４において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの中心位置Ｆ（Ｘｆ，Ｙｆ）とファーフィールドパターンの目標位置Ｆ（０，０）との間の距離ΔＦを、次式に従って計算する。
ΔＦ＝（Ｘｆ２＋Ｙｆ２）１／２
【０１８９】
ステップＳ６２５において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、距離ΔＦが許容値ΔＦｔよりも小さい範囲内にあるか否かを判定する。距離ΔＦが許容値ΔＦｔ以上であると判定された場合には、処理がステップＳ６２１に戻る。一方、距離ΔＦが許容値ΔＦｔよりも小さいと判定された場合には、サブルーチンが終了し、図４６に示すステップＳ６３０に処理が移行する。
【０１９０】
図４９は、オブスキュレーションパターンの中心位置と目標位置との差に基づいてＥＵＶ集光ミラーの位置を制御するサブルーチン（図４６に示すステップＳ６３０）を示すフローチャートである。このサブルーチンが開始されると、ステップＳ６３１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５の検出結果に基づいて、オブスキュレーションパターンの中心位置Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）を計測する。
【０１９１】
ステップＳ６３２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、オブスキュレーションパターンの中心位置Ｏ（Ｘｏ，Ｙｏ）及びオブスキュレーションパターンの目標位置Ｏ（０，０）に基づいて、ＥＵＶ集光ミラー２１の位置変化量ΔＸ及びΔＹを、次式に従って計算する。
ΔＸ＝−ｋ・Ｘｏ
ΔＹ＝−ｋ・Ｙｏ
ここで、「ｋ」は、オブスキュレーションパターンの中心位置の誤差をＥＵＶ集光ミラー２１の位置変化量に変換するための比例定数又は関数である。
【０１９２】
ステップＳ６３３において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ＥＵＶ集光ミラー２１の設置位置が位置変化量ΔＸ及びΔＹだけ変化するように、ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ３７を制御する。その後、サブルーチンが終了し、図４６に示すステップＳ６１０に処理が戻る。
【０１９３】
図５０Ａ〜５０Ｃは、ＥＵＶ集光ミラー２１のＺ軸方向における設置位置とファーフィールドパターンとの関係を示す図である。図５０Ａ〜５０Ｃにおいては、説明を簡単にするために、分岐光学素子を省略して、ＥＵＶ集光ミラー２１によって反射された光が蛍光板１０３（図２７に示すイメージセンサ２５の検出面）にファーフィールドパターンを直接形成するように示されている。
【０１９４】
図５０Ａは、ＥＵＶ集光ミラー２１が右方向にずれている場合を示している。ＥＵＶ集光ミラー２１が右方向（Ｚ軸のマイナス方向）にずれている場合には、ファーフィールドパターン１の直径Ｄが目標直径Ｄｔよりも大きくなる（Ｄ＞Ｄｔ）。図５０Ｂは、ＥＵＶ集光ミラー２１がＺ軸方向においてずれていない場合を示している。ＥＵＶ集光ミラー２１がＺ軸方向においてずれていない場合には、ファーフィールドパターン１の直径Ｄが目標直径Ｄｔと等しくなる（Ｄ＝Ｄｔ）。図５０Ｃは、ＥＵＶ集光ミラー２１が左方向にずれている場合を示している。ＥＵＶ集光ミラー２１が左方向（Ｚ軸のプラス方向）にずれている場合には、ファーフィールドパターン１の直径Ｄが目標直径Ｄｔよりも小さくなる（Ｄ＜Ｄｔ）。
【０１９５】
図５１は、ファーフィールドパターンのサイズによるＥＵＶ集光ミラー２１のＺ方向制御サブルーチン（図４４のステップＳ５１０）を示すフローチャートである。このサブルーチンが開始されると、ステップＳ７０１において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、イメージセンサ２５の検出結果に基づいて、ファーフィールドパターンの直径Ｄを計測する。ステップＳ７０２において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、ファーフィールドパターンの直径Ｄとファーフィールドパターンの目標直径Ｄｔとの差ΔＤを、次式に従って求める。
ΔＤ＝Ｄ−Ｄｔ
【０１９６】
ステップＳ７０３において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、差の絶対値｜ΔＤ｜が所望値Ｄ０（Ｄ０＞０）よりも小さいか否かを判定する。差の絶対値｜ΔＤ｜が所望値Ｄ０よりも小さくない場合には、差ΔＤがＤ０以上である場合と、差ΔＤが−Ｄ０以下である場合とが含まれる。
【０１９７】
差ΔＤがＤ０以上である場合には、処理がステップＳ７０４に移行する。ステップＳ７０４において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、Ｚ軸のプラス（＋）方向にＥＵＶ集光ミラー２１を移動する。その後、処理がステップＳ７０１に戻る。差ΔＤが−Ｄ０以下である場合には、処理がステップＳ７０５に移行する。ステップＳ７０５において、ＥＵＶ光源コントローラ３１が、Ｚ軸のマイナス（−）方向にＥＵＶ集光ミラー２１を移動する。その後、処理がステップＳ７０１に戻る。
一方、差の絶対値｜ΔＤ｜が所望値Ｄ０よりも小さい場合には、サブルーチンが終了し、図４４に示すステップＳ５０１に処理が戻る。
【０１９８】
以上説明したように、ファーフィールドパターンとオブスキレーションパターンの光プロファイルを検出することにより、ＩＦ像の光プロファイルを検出する場合と比較して、ＥＵＶ集光ミラー２１の光軸制御が容易となる。
【産業上の利用可能性】
【０１９９】
本発明は、露光装置の光源として用いられるＥＵＶ光源装置において利用することが可能である。
【符号の説明】
【０２００】
１・・・ファーフィールドパターン、２・・・オブスキュレーションパターン、１１・・・ドライバレーザ、１３・・・反射ミラー、１５・・・軸外放物面ミラー、１７・・・ウインドウ、１８・・・ビームダンパ、１９・・・ＥＵＶチャンバ、２１・・・ＥＵＶ集光ミラー、２３、４３、４７、４９、５０・・・分岐光学素子、２５、３５、４５・・・イメージセンサ、２７・・・露光機、２９・・・ＩＦアパーチャ、３０・・・第２のＩＦアパーチャ、３１・・・ＥＵＶ光源コントローラ、３３・・・露光機コントローラ、３７・・・ＥＵＶ集光ミラーアクチュエータ、３９・・・ＥＵＶ集光ミラーステージ、４０・・・グリッド、４１・・・枠、５１・・・レーザ光、５３・・・ＥＵＶ発光点（ＥＵＶ集光ミラーの第１の焦点）、５７・・・中間集光点ＩＦ（ＥＵＶ集光ミラーの第２の焦点）、６１、６１ａ・・・ＥＵＶ集光ミラーの第３の焦点、６３・・・ＥＵＶ集光ミラーの第３の焦点（本来の第３の焦点６１からずれた焦点）、６５・・・分岐光学素子の焦点（第２の中間集光点）、６７・・・分岐光学素子の第２の焦点、６９・・・分岐光学素子による反射光の焦点、７１・・・ドロップレット発生装置、７３・・・ドロップレットキャッチャ、７５・・・ドロップレット位置センサ、７７・・・ドロップレットコントローラ、７９・・・ドロップレットアクチュエータ、８１・・・軸外放物面ミラーホルダ、８３・・・軸外放物面ミラーアクチュエータ、８５・・・ガイドレーザ、８７・・・ガイドレーザ光コリメータ、９１・・・基準球、９３・・・基準球支持装置、９５・・・基準球アクチュエータ、１０１、１０８、１１１、１１９・・・バンドパスフィルタ、１０３・・・蛍光板、１０５、１１３・・・転写レンズ、１０７、１０９、１１５・・・２次元ＣＣＤセンサ、１１０・・・フォトダイオード又はカメラ、１１７、１２１・・・軸外放物面ミラー、１２３・・・ＥＵＶ用イメージセンサ、１９１・・・ターゲット供給装置、１９２・・・ターゲット位置調整装置、１９３・・・ターゲットノズル、１９４・・・ターゲット回収装置
【図１】
2010123942.tif 000003
【図２】
2010123942.tif 000004
【図３】
2010123942.tif 000005
【図４】
2010123942.tif 000006
【図５】
2010123942.tif 000007
【図６】
2010123942.tif 000008
【図７】
2010123942.tif 000009
【図８】
2010123942.tif 000010
【図９】
2010123942.tif 000011
【図１０】
2010123942.tif 000012
【図１１】
2010123942.tif 000013
【図１２】
2010123942.tif 000014
【図１３】
2010123942.tif 000015
【図１４】
2010123942.tif 000016
【図１５】
2010123942.tif 000017
【図１６】
2010123942.tif 000018
【図１７】
2010123942.tif 000019
【図１８】
2010123942.tif 000020
【図１９】
2010123942.tif 000021
【図２０】
2010123942.tif 000022
【図２１】
2010123942.tif 000023
【図２２】
2010123942.tif 000024
【図２３】
2010123942.tif 000025
【図２４】
2010123942.tif 000026
【図２５】
2010123942.tif 000027
【図２６】
2010123942.tif 000028
【図２７】
2010123942.tif 000029
【図２８】
2010123942.tif 000030
【図２９】
2010123942.tif 000031
【図３０】
2010123942.tif 000032
【図３１】
2010123942.tif 000033
【図３２】
2010123942.tif 000034
【図３３】
2010123942.tif 000035
【図３４】
2010123942.tif 000036
【図３５】
2010123942.tif 000037
【図３６】
2010123942.tif 000038
【図３７】
2010123942.tif 000039
【図３８】
2010123942.tif 000040
【図３９】
2010123942.tif 000041
【図４０】
2010123942.tif 000042
【図４１】
2010123942.tif 000043
【図４２】
2010123942.tif 000044
【図４３】
2010123942.tif 000045
【図４４】
2010123942.tif 000046
【図４５Ａ】
2010123942.tif 000047
【図４５Ｂ】
2010123942.tif 000048
【図４５Ｃ】
2010123942.tif 000049
【図４５Ｄ】
2010123942.tif 000050
【図４５Ｅ】
2010123942.tif 000051
【図４６】
2010123942.tif 000052
【図４７】
2010123942.tif 000053
【図４８】
2010123942.tif 000054
【図４９】
2010123942.tif 000055
【図５０Ａ】
2010123942.tif 000056
【図５０Ｂ】
2010123942.tif 000057
【図５０Ｃ】
2010123942.tif 000058
【図５１】
2010123942.tif 000059
【図５２】
2010123942.tif 000060