(57)【要約】  本開示の一観点に係る極端紫外光生成装置は、液状のターゲット物質をチャンバ内に出力するノズルを備えたターゲット供給部と、ノズルをドロップレット結合条件で振動させることにより、規則的にターゲット物質のドロップレットを生成させるピエゾ素子と、ピエゾ素子の駆動条件を変化させて、ドロップレット結合条件に対応するピエゾ素子の駆動条件を探索する探索処理を行い、探索処理の結果に基づいて、極端紫外光の生成に用いるピエゾ素子の駆動条件を設定する制御部と、を備え、制御部は、探索処理を実施する前にピエゾ素子を事前駆動させ、事前駆動を実施した後に探索処理を開始する。
2019069454.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、前記ターゲット物質をプラズマ化して極端紫外光を生成する極端紫外光生成装置であって、
前記極端紫外光の生成が行われるチャンバと、
液状の前記ターゲット物質を前記チャンバ内に出力するノズルを備えたターゲット供給部と、
前記ノズルをドロップレット結合条件で振動させることにより、規則的に前記ターゲット物質のドロップレットを生成させるピエゾ素子と、
前記ピエゾ素子の駆動条件を変化させて、前記ドロップレット結合条件に対応する前記ピエゾ素子の駆動条件を探索する探索処理を行い、前記探索処理の結果に基づいて、前記極端紫外光の生成に用いる前記ピエゾ素子の駆動条件を設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記探索処理を実施する前に前記ピエゾ素子を事前駆動させ、前記事前駆動を実施した後に前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記事前駆動は、前記極端紫外光を発生させている極端紫外光発生工程中に前記ピエゾ素子に印加する定格電圧かつ定格周波数の電圧波形と比較して、印加電圧及び周波数のうち少なくとも一方が大きい電圧波形を前記ピエゾ素子に印加することにより、前記ピエゾ素子を駆動する高負荷運転である極端紫外光生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記事前駆動の際に前記ピエゾ素子に印加する電圧波形の印加電圧は、前記定格電圧よりも２０Ｖ以上大きい電圧である極端紫外光生成装置。
【請求項４】
請求項２に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記事前駆動の際に前記ピエゾ素子に印加する電圧波形の周波数は、前記定格周波数よりも３０ｋＨｚ以上大きい周波数である極端紫外光生成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記事前駆動は、前記極端紫外光を発生させている極端紫外光発生工程中に前記ピエゾ素子に印加される定格電圧かつ定格周波数の電圧波形と同じ印加電圧かつ同じ周波数の電圧波形を前記ピエゾ素子に印加することにより、前記ピエゾ素子を駆動する定格運転である極端紫外光生成装置。
【請求項６】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記制御部は、
前記事前駆動を、予め設定された規定時間以上実施した後に、前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項７】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記事前駆動の動作時間を計測するタイマを備え、
前記制御部は、
予め設定された規定時間以上の前記事前駆動を実施した後に、前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項８】
請求項６に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記規定時間は、３分以上に設定されている極端紫外光生成装置。
【請求項９】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ピエゾ素子の温度を計測する温度センサと、
前記ピエゾ素子の温度が予め規定された規定条件に合致するか否かを判定する温度判定部と、
を備え、
前記制御部は、
前記事前駆動の実施によって前記ピエゾ素子の温度が前記規定条件に合致した場合に、前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記規定条件は、予め定められた時間範囲内に計測された前記ピエゾ素子の温度の最大値と最小値の差が０．２℃以下という条件である極端紫外光生成装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記規定条件は、前記ピエゾ素子の温度が、予め定められた規定温度の±０．１℃の範囲内であり、
前記規定温度は、前記極端紫外光を発生している極端紫外光発生工程中における前記ピエゾ素子の温度より高い温度であり、かつ、４０．０℃から７０．０℃の範囲内に規定された温度である極端紫外光生成装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記極端紫外光を発生させている極端紫外光発生工程中の前記ピエゾ素子の温度上昇が飽和した状態における前記ピエゾ素子の温度の許容範囲を基準温度範囲とする場合に、
前記制御部は、前記事前駆動を実施することによって前記ピエゾ素子の温度を前記基準温度範囲内の温度、又は、前記基準温度範囲を超える温度に上昇させた後に、前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記制御部は、前記事前駆動を実施することよって前記ピエゾ素子の温度上昇が飽和した状態に達した後に、前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記制御部は、前記事前駆動を終了してから６秒以内に前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記極端紫外光を発生させている極端紫外光発生工程中の前記ピエゾ素子の温度上昇が飽和した状態における前記ピエゾ素子の温度範囲を基準温度範囲とする場合に、
前記制御部は、前記事前駆動を終了後、前記ピエゾ素子の温度が、前記基準温度範囲よりも低い温度に低下する以前に、前記探索処理を開始する極端紫外光生成装置。
【請求項１６】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ピエゾ素子は、矩形波の電圧波形が印加されることによって駆動され、
前記ピエゾ素子の駆動条件には、前記矩形波のデューティ値が含まれる極端紫外光生成装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記探索処理の際に前記ピエゾ素子に印加される電圧波形は、前記極端紫外光を発生させている極端紫外光発生工程中に前記ピエゾ素子に印加する定格電圧かつ定格周波数の電圧波形と同じ印加電圧かつ同じ周波数の電圧波形であり、
前記制御部は、前記探索処理において、前記矩形波のデューティ値を順次変化させて、前記ドロップレット結合条件に対応するデューティ値を探索する極端紫外光生成装置。
【請求項１８】
請求項１に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記ノズルには、前記ピエゾ素子を第１部品と第２部品とで挟んで構成されたピエゾユニットが配置されており、
前記第１部品は、前記ピエゾ素子の振動を前記ノズルに伝達する部品であり、
前記第２部品は、前記ピエゾ素子を前記第１部品に押し付ける部品であり、
前記第１部品には、前記第１部品の内部の温度を計測する温度センサが配置されており、
前記温度センサから得られる温度情報が前記ピエゾ素子の温度を示す情報として用いられる極端紫外光生成装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の極端紫外光生成装置であって、
前記第１部品には、冷却水を流すための冷却水路が設けられている極端紫外光生成装置。
【請求項２０】
液状のターゲット物質を収容するタンクと、
前記タンクに連通し、前記ターゲット物質を出力するノズルと、
前記ノズルをドロップレット結合条件で振動させることにより、規則的に前記ターゲット物質のドロップレットを生成させるピエゾ素子と、
前記ピエゾ素子の駆動条件を変化させて、前記ドロップレット結合条件に対応する前記ピエゾ素子の駆動条件を探索する探索処理を行い、前記探索処理の結果に基づいて、前記ピエゾ素子の駆動条件を設定する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記探索処理を実施する前に前記ピエゾ素子を事前駆動させ、前記事前駆動を実施した後に前記探索処理を開始するターゲット供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外光生成装置及びターゲット供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、２０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ：Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａ  Ｖｉｏｌｅｔ）光を生成するための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、ターゲット物質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が用いられるＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６２２０２号公報
【特許文献２】特表２０１４−５１７９８０号公報
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、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生成する極端紫外光生成装置であって、極端紫外光の生成が行われるチャンバと、液状のターゲット物質をチャンバ内に出力するノズルを備えたターゲット供給部と、ノズルをドロップレット結合条件で振動させることにより、規則的にターゲット物質のドロップレットを生成させるピエゾ素子と、ピエゾ素子の駆動条件を変化させて、ドロップレット結合条件に対応するピエゾ素子の駆動条件を探索する探索処理を行い、探索処理の結果に基づいて、極端紫外光の生成に用いるピエゾ素子の駆動条件を設定する制御部と、を備え、制御部は、探索処理を実施する前にピエゾ素子を事前駆動させ、事前駆動を実施した後に探索処理を開始する。
【０００６】
本開示の他の１つの観点に係るターゲット供給装置は、液状のターゲット物質を収容するタンクと、タンクに連通し、ターゲット物質を出力するノズルと、ノズルをドロップレット結合条件で振動させることにより、規則的にターゲット物質のドロップレットを生成させるピエゾ素子と、ピエゾ素子の駆動条件を変化させて、ドロップレット結合条件に対応するピエゾ素子の駆動条件を探索する探索処理を行い、探索処理の結果に基づいて、ピエゾ素子の駆動条件を設定する制御部と、を備え、制御部は、探索処理を実施する前にピエゾ素子を事前駆動させ、事前駆動を実施した後に探索処理を開始する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、矩形波の電圧波形の例を示す波形図である。
【図３】図３は、ターゲット供給装置を含むＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】図４は、ピエゾユニットの構成を示す断面図である。
【図５】図５は、図４に示したピエゾユニットの５−５線に沿う断面図である。
【図６】図６は、デューティ調整を含むピエゾ調整の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、ピエゾユニットの温度の変化を示すグラフである。
【図８】図８は、デューティ調整工程の前に定格事前駆動を実施した場合のピエゾユニットの温度変化の概要を示すグラフである。
【図９】図９は、デューティ調整工程の前に定格事前駆動を実施した場合に実際に計測されたピエゾユニットの温度変化を示すグラフである。
【図１０】図１０は、図９に示したグラフの一部分について時間軸の目盛りを変えて詳細に示したグラフである。
【図１１】図１１は、デューティ調整工程の前に高負荷事前駆動を実施した場合のピエゾユニットの温度変化の概要を示すグラフである。
【図１２】図１２は、実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置におけるピエゾ素子の駆動条件を調整する手順を示したフローチャートである。
【図１４】図１４は、デューティ調整処理の例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、図１４のステップＳ４５における処理の例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、実施形態２に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係るＥＵＶ光生成装置におけるピエゾ素子の駆動条件を調整する手順を示したフローチャートである。
【図１８】図１８は、定格運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例を示す波形図である。
【図１９】図１９は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例１を示す波形図である。
【図２０】図２０は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例２を示す波形図である。
【図２１】図２１は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例３を示す波形図である。
【図２２】図２２は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例４を示す波形図である。
【図２３】図２３は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例５を示す波形図である。
【図２４】図２４は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例６を示す波形図である。
【図２５】図２５は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例７を示す波形図である。
【実施形態】
【０００８】
−目次−
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１  構成
１．２  動作
２．用語の説明
３．ターゲット供給装置を含むＥＵＶ光生成装置の説明
３．１  構成
３．２  ピエゾユニットの構成
３．３  動作
３．４  ピエゾ調整のフロー
４．課題
５．実施形態１
５．１  ピエゾ素子の事前駆動
５．１．１  定格事前駆動
５．１．２  高負荷事前駆動
５．２  構成
５．３  動作
５．４  デューティ調整処理の例
５．５  作用・効果
６．  実施形態２
６．１  構成
６．２  動作
６．３  作用・効果
７．実施形態３
７．１  構成
７．２  動作
７．３  作用・効果
８．実施形態４
８．１  構成
８．２  動作
８．３  作用・効果
９．ピエゾ素子の定格運転条件の例
１０．ピエゾ素子の高負荷運転条件の例
１０．１  定格運転条件よりも印加電圧が大きい高負荷運転条件の具体例
１０．２  定格運転条件よりも周波数が大きい高負荷運転条件の具体例
１０．３  定格運転条件よりも印加電圧及び周波数が大きい高負荷運転条件の具体例
１１．レーザ装置について
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【０００９】
１．極端紫外光生成システムの全体説明
１．１  構成
図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システム１０の構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１２は、少なくとも１つのレーザ装置１４と共に用いられる場合がある。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１２及びレーザ装置１４を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１０と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１２は、チャンバ１６と、ターゲット供給部１８とを含む。
【００１０】
チャンバ１６は、密閉可能な容器である。ターゲット供給部１８は、ターゲット物質をチャンバ１６内部に供給するよう構成され、例えば、チャンバ１６の壁を貫通するように取り付けられる。ターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１１】
チャンバ１６の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。その貫通孔は、ウインドウ２０によって塞がれ、ウインドウ２０をレーザ装置１４から出力されるパルスレーザ光２２が透過する。チャンバ１６の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ光集光ミラー２４が配置される。ＥＵＶ光集光ミラー２４は、第１の焦点及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ光集光ミラー２４の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成される。ＥＵＶ光集光ミラー２４は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２６に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ：Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  Ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）２８に位置するように配置される。ＥＵＶ光集光ミラー２４の中央部には貫通孔３０が設けられ、貫通孔３０をパルスレーザ光２３が通過する。
【００１２】
ＥＵＶ光生成装置１２は、ＥＵＶ光生成制御部４０と、ターゲットセンサ４２等を含む。ターゲットセンサ４２は、ターゲット４４の存在、軌跡、位置、及び速度のうちいずれか、又は複数を検出するよう構成される。ターゲットセンサ４２は、撮像機能を備えてもよい。
【００１３】
また、ＥＵＶ光生成装置１２は、チャンバ１６の内部と露光装置４６の内部とを連通させる接続部４８を含む。接続部４８内部には、アパーチャ５０が形成された壁５２が設けられる。壁５２は、そのアパーチャ５０がＥＵＶ光集光ミラー２４の第２の焦点位置に位置するように配置される。
【００１４】
さらに、ＥＵＶ光生成装置１２は、レーザ光伝送装置５４、レーザ光集光ミラー５６、ターゲット４４を回収するためのターゲット回収部５８等を含む。レーザ光伝送装置５４は、レーザ光の伝送状態を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備える。ターゲット回収部５８は、チャンバ１６内に出力されたターゲット４４が進行する方向の延長線上に配置される。
【００１５】
レーザ装置１４は、ＭＯＰＡ（Ｍａｓｔｅｒ  Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ  Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）システムであってよい。レーザ装置１４は、図示せぬマスターオシレータと、図示せぬ光アイソレータと、複数台の図示せぬＣＯ２レーザ増幅器とを含んで構成され得る。マスターオシレータには固体レーザを採用することができる。マスターオシレータが出力するレーザ光の波長は、例えば１０．５９μｍであり、パルス発振の繰り返し周波数は、例えば１００ｋＨｚである。
【００１６】
１．２  動作
図１を参照して、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システム１０の動作を説明する。チャンバ１６内は大気圧よりも低圧に保持され、好ましくは真空であってよい。あるいは、チャンバ１６の内部にはＥＵＶ光の透過率が高いガスが存在する。
【００１７】
レーザ装置１４から出力されたパルスレーザ光２１は、レーザ光伝送装置５４を経て、パルスレーザ光２２としてウインドウ２０を透過してチャンバ１６内に入射する。パルスレーザ光２２は、少なくとも１つのレーザ光路に沿ってチャンバ１６内を進み、レーザ光集光ミラー５６で反射されて、パルスレーザ光２３として少なくとも１つのターゲット４４に照射される。
【００１８】
ターゲット供給部１８は、ターゲット物質によって形成されたターゲット４４をチャンバ１６内部のプラズマ生成領域２６に向けて出力するよう構成される。ターゲット供給部１８は、例えば、コンティニュアスジェット方式によりドロップレットを形成する。コンティニュアスジェット方式では、ノズルを振動させて、ノズル穴からジェット状に噴出したターゲット物質の流れに定在波を与え、ターゲット物質を周期的に分離する。分離されたターゲット物質は、自己の表面張力によって自由界面を形成してドロップレットを形成し得る。
【００１９】
ターゲット４４には、パルスレーザ光２３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光が照射されたターゲット４４はプラズマ化し、そのプラズマから放射光６０が放射される。放射光６０に含まれるＥＵＶ光６２は、ＥＵＶ光集光ミラー２４によって選択的に反射される。ＥＵＶ光集光ミラー２４によって反射されたＥＵＶ光６２は、中間集光点２８で集光され、露光装置４６に出力される。なお、１つのターゲット４４に、パルスレーザ光２３に含まれる複数のパルスが照射される。
【００２０】
ＥＵＶ光生成制御部４０は、ＥＵＶ光生成システム１０全体の制御を統括するよう構成される。ＥＵＶ光生成制御部４０は、ターゲットセンサ４２の検出結果を処理するよう構成される。ターゲットセンサ４２の検出結果に基づいて、ＥＵＶ光生成制御部４０は、例えば、ターゲット４４が出力されるタイミング、ターゲット４４の出力方向等を制御するよう構成される。さらに、ＥＵＶ光生成制御部４０は、例えば、レーザ装置１４の発振タイミング、パルスレーザ光２２の進行方向、パルスレーザ光２３の集光位置等を制御するよう構成される。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加される。
【００２１】
２．用語の説明
「ターゲット」は、チャンバに導入されたレーザ光の被照射物である。レーザ光が照射されたターゲットは、プラズマ化してＥＵＶ光を放射する。ターゲットは、プラズマの発生源となる。
【００２２】
「ドロップレット」は、チャンバ内へ供給されたターゲットの一形態である。ドロップレットは、溶融したターゲット物質の表面張力によってほぼ球状となったターゲットを意味し得る。
【００２３】
「パルスレーザ光」は、複数のパルスを含むレーザ光を意味し得る。
【００２４】
「レーザ光」は、パルスレーザ光に限らずレーザ光一般を意味し得る。
【００２５】
「レーザ光路」は、レーザ光の光路を意味する。
【００２６】
「ＣＯ２」は、二酸化炭素を表す。
【００２７】
「プラズマ光」は、プラズマ化したターゲットから放射された放射光である。当該放射光にはＥＵＶ光が含まれる。
【００２８】
「ＥＵＶ光」という表記は、「極端紫外光」の略語表記である。
【００２９】
「ピエゾ素子」は、圧電素子と同義である。ピエソ素子を単に「ピエゾ」と表記する場合がある。
【００３０】
「デューティ」は、ピエゾ素子に印加する矩形波の電圧波形において、１パルス周期（Ｔ）に占める高電位側電圧時間（Ｔｈ）の割合をいう。デューティは百分率（％）で表記する。デューティの数値をデューティ値という。
【００３１】
図２に、矩形波の電圧波形の例を示す。横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。デューティ（％）は、（Ｔｈ／Ｔ）＊100である。
【００３２】
図２中の「Ｖｐｐ」は、高電位側電圧と低電位側電圧の電圧差である。Ｖｐｐを印加電圧という。
【００３３】
周波数（Ｈｚ）は、１／Ｔである。
【００３４】
３．ターゲット供給装置を含むＥＵＶ光生成装置の説明
３．１  構成
図３に、ターゲット供給装置を含むＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１２は、制御部７０と、遅延回路７２と、ターゲット供給部１８と、不活性ガス供給部７４と、ドロップレット検出装置７６とを含む。
【００３５】
ターゲット供給部１８は、ターゲット物質を出力するノズル８０と、ターゲット物質を貯蔵するタンク８２と、ヒータ８４と、温度センサ８６と、ピエゾユニット８８と、圧力調節器９０と、を含む。
【００３６】
ターゲット供給装置７８は、制御部７０、ターゲット供給部１８、ヒータ電源９２、温度制御部９４、及びピエゾ電源９６を含む。また、ターゲット供給装置７８は、ドロップレット検出装置７６を含んでもよい。
【００３７】
タンク８２は、中空の筒形状に形成されている。中空のタンク８２の内部には、ターゲット物質が収容される。タンク８２の少なくとも内部は、ターゲット物質と反応し難い材料で構成される。ターゲット物質の一例であるスズと反応し難い材料は、例えば、ＳｉＣ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、モリブデン、タングステン、及びタンタルのいずれかである。
【００３８】
タンク８２には、ヒータ８４と温度センサ８６が固定されている。ヒータ８４は、筒形状のタンク８２の外側側面部に固定される。タンク８２に固定されたヒータ８４は、タンク８２を加熱する。ヒータ８４は、ヒータ電源９２と接続される。
【００３９】
ヒータ電源９２は、ヒータ８４に電力を供給する。ヒータ電源９２は、温度制御部９４と接続される。温度制御部９４は、制御部７０と接続されてもよく、制御部７０に含まれていてもよい。ヒータ電源９２は、ヒータ８４への電力供給を温度制御部９４によって制御される。
【００４０】
タンク８２の外側側面部には、温度センサ８６が固定される。温度センサ８６は、温度制御部９４と接続される。温度センサ８６は、タンク８２の温度を検出し、検出信号を温度制御部９４に出力する。温度制御部９４は、温度センサ８６から出力された検出信号に基づいて、ヒータ８４へ供給する電力を調節し得る。
【００４１】
ヒータ８４とヒータ電源９２を含む温度調節機構は、温度制御部９４の制御信号に基づいてタンク８２の温度を調節し得る。
【００４２】
圧力調節器９０は、不活性ガス供給部７４とタンク８２の間の配管９８に配置する。配管９８は、タンク８２を含むターゲット供給部１８と圧力調節器９０とを連通させ得る。配管９８は、図示しない断熱材等で覆われてもよい。配管９８には、図示しないヒータが配置される。配管９８内の温度は、ターゲット供給部１８のタンク８２内の温度と同じ温度に保たれてもよい。
【００４３】
不活性ガス供給部７４は、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが充填されているガスボンベを含む。不活性ガス供給部７４は、圧力調節器９０を介して、タンク８２内に不活性ガスを給気する。なお、本例では、不活性ガスとしてアルゴンを用いる。
【００４４】
圧力調節器９０は、給気及び排気用の図示しない電磁弁や圧力センサ等を内部に含んでもよい。圧力調節器９０は、図示しない圧力センサを用いてタンク８２内の圧力を検出する。圧力調節器９０は、図示しない排気ポンプに連結される。圧力調節器９０は、図示しない排気ポンプを動作させて、タンク８２内のガスを排気する。
【００４５】
圧力調節器９０は、タンク８２内にガスを給気又はタンク８２内のガスを排気することによって、タンク８２内の圧力を加圧又は減圧し得る。圧力調節器９０は、制御部７０と接続される。圧力調節器９０は、検出した圧力の検出信号を制御部７０に出力する。圧力調節器９０は、制御部７０から出力された制御信号が入力される。
【００４６】
制御部７０は、圧力調節器９０から出力された検出信号に基づいて、タンク８２内の圧力が目標とする圧力になるよう圧力調節器９０の動作を制御するための制御信号を圧力調節器９０に供給する。圧力調節器９０は、制御部７０からの制御信号に基づいてタンク８２内にガスを給気又はタンク８２内のガスを排気する。圧力調節器９０がガスを給気又は排気することにより、タンク８２内の圧力は、目標とする圧力に調節され得る。
【００４７】
ノズル８０は、ターゲット物質を出力するノズル孔８０ａを備えている。ノズル孔８０ａから出力させるターゲット物質の一例として、液体スズを採用し得る。
【００４８】
ノズル８０は、筒形状のタンク８２の底面部に設けられている。ノズル８０は、チャンバ１６の図示しないターゲット供給孔を通してチャンバ１６の内部に配置される。チャンバ１６のターゲット供給孔は、ターゲット供給部１８が配置されることで塞がれる。ターゲット供給部１８がチャンバ１６のターゲット供給孔を塞ぐように配置される構造により、チャンバ１６の内部は大気と隔絶され得る。ノズル８０の少なくとも内面は、ターゲット材料と反応し難い材料で構成される。
【００４９】
パイプ状のノズル８０の一端は、中空のタンク８２に固定される。パイプ状のノズル８０の他端には、ノズル孔８０ａが設けられている。ノズル８０の一端側にあるタンク８２がチャンバ１６の外部に位置し、ノズル８０の他端側にあるノズル孔８０ａがチャンバ１６の内部に位置する。ノズル８０の中心軸方向の延長線上には、チャンバ１６の内部にあるプラズマ生成領域２６が位置する。ノズル８０の中心軸方向は、Ｙ軸方向であってもよい。タンク８２、ノズル８０、及びチャンバ１６は、その内部が互いに連通する。
【００５０】
ノズル孔８０ａは、溶融したターゲット物質をチャンバ１６内へジェット状に噴出するような形状で形成される。
【００５１】
ノズル８０には、ピエゾユニット８８が固定されている。ピエゾユニット８８は、ピエゾ素子を含む。図３においてピエゾ素子の図示は省略され、図４において符号２０２で示した。ピエゾユニット８８の構成については、図４及び図５を用いて後述する。
【００５２】
ピエゾユニット８８のピエゾ素子２０２は、ピエゾ電源９６と接続される。ピエゾユニット８８は、ノズル８０に振動を与える。
【００５３】
ターゲット供給部１８は、例えば、コンティニュアスジェット方式によりドロップレット１３６を形成する。コンティニュアスジェット方式では、ノズル８０を振動させてジェット状に噴出したターゲット物質の流れに周期的振動（一般的には正弦波）を与え、ターゲット物質を周期的に分離する。分離されたターゲット物質は、自己の表面張力によって自由界面を形成してドロップレット１３６を形成し得る。
【００５４】
ピエゾユニット８８と、ピエゾ電源９６は、ドロップレット１３６の形成に必要な振動をノズル８０に与えるドロップレット形成機構を構成する要素となり得る。
【００５５】
ピエゾ電源９６は、ピエゾ素子２０２に電力を供給する。ピエゾ電源９６は、制御部７０と接続される。ピエゾ電源９６によるピエゾ素子２０２への電力供給は、制御部７０によって制御される。
【００５６】
ドロップレット検出装置７６は、図１で説明したターゲットセンサ４２の一部又は全部であってもよい。ドロップレット検出装置７６は、チャンバ１６内に出力されたドロップレット１３６を検出する。
【００５７】
ドロップレット検出装置７６は、光源部１００と受光部１２０とを含む。光源部１００は、光源１０２と照明光学系１０４を含む。光源部１００は、ターゲット供給部１８のノズル８０とプラズマ生成領域２６の間の軌道上における所定位置Ｐのドロップレットを照明するように配置する。光源１０２には、ＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−Ｗａｖｅ）レーザ光源を用いることができる。照明光学系１０４は、集光レンズ１０６とウインドウ１０８を含んでいる。
【００５８】
ドロップレット１３６に照射される連続レーザ光のビーム径は、ドロップレット１３６の直径よりも十分に大きくてもよい。ドロップレット１３６の直径は、例えば２０μｍである。
【００５９】
光源部１００と受光部１２０とは、チャンバ１６内に出力されたターゲットであるドロップレット１３６の進行経路であるターゲット進行経路を挟んで互いに対向配置される。光源部１００と受光部１２０の対向方向は、ターゲット進行経路と直交する。
【００６０】
ターゲット進行経路を進行するドロップレット１３６が所定位置Ｐに到達すると、光源部１００から出射された照明光１１０が当該ドロップレット１３６に照射され得る。
【００６１】
受光部１２０は、受光光学系１２２と光センサ１２４とを含む。受光部１２０は、光源部１００から出力された照明光１１０を受光するように配置する。受光光学系１２２は、ウインドウ１２６と集光レンズ１２８を含む。受光光学系１２２は、コリメータ等の光学系であってもよく、レンズ等の光学素子によって構成されている。受光光学系１２２は、光源部１００から出射された連続レーザ光を、光センサ１２４に導く。
【００６２】
光センサ１２４は、１つ若しくは複数の受光面を含む受光素子である。光センサ１２４は、フォトダイオード、フォトダイオードアレイ、アバランシェフォトダイオード、光電子増倍管、マルチピクセルフォトンカウンター、及びイメージインテンシファイアのうちのいずれかによって構成することができる。光センサ１２４は、受光光学系１２２によって導かれた連続レーザ光の光強度を検出する。光センサ１２４は、制御部７０と接続される。光センサ１２４は、検出した光強度の検出信号を制御部７０に供給する。
【００６３】
ドロップレット１３６がターゲット進行経路上の所定位置Ｐを通過すると、ドロップレット１３６により連続レーザ光の一部が遮蔽され、受光部１２０が受光する光強度は低下する。受光部１２０は、ドロップレット１３６の通過による光強度の低下に応じた検出信号を制御部７０に出力し得る。ドロップレット１３６による光強度の低下に応じた検出信号を、「通過タイミング信号」という。
【００６４】
制御部７０は、ドロップレット検出装置７６からの通過タイミング信号により、所定位置Ｐにてドロップレット１３６が検出されたタイミングを検出し得る。特に、制御部７０は、ドロップレット１３６がターゲット進行経路上の所定位置Ｐを通過したタイミングを検出し得る。
【００６５】
なお、ドロップレット検出装置７６がドロップレット１３６を検出したタイミングを「通過タイミング」という。通過タイミングは、ドロップレット１３６がターゲット進行経路上の所定位置Ｐを通過したタイミングである。
【００６６】
遅延回路７２は、制御部７０の一部として構成されてもよい。ドロップレット検出装置７６の出力信号である通過タイミング信号は、制御部７０を介して遅延回路７２に入力される。遅延回路７２には、制御部７０から遅延回路７２の遅延時間を設定するための信号ラインが接続されている。遅延回路７２の出力は、発光トリガとしてレーザ装置１４に入力される。
【００６７】
ＥＵＶ光生成装置１２は、第１の高反射ミラー１３０と第２の高反射ミラー１３２と、レーザ光集光光学系１３４とを含む。図１で説明したレーザ光伝送装置５４は、第１の高反射ミラー１３０と第２の高反射ミラー１３２を含んで構成される。レーザ光集光光学系１３４は、図１で説明したレーザ光集光ミラー５６を含む。
【００６８】
図３において、方向に関する説明の便宜上、ＸＹＺ直交座標軸を導入する。チャンバ１６から露光装置４６に向かってＥＵＶ光を導出する方向をＺ軸の方向とする。Ｘ軸及びＹ軸は、Ｚ軸に直交し、かつ、互いに直交する軸である。ターゲット物質を出力するノズル８０の中心軸方向をＹ軸の方向とする。Ｙ軸の方向は、ドロップレット１３６の軌道方向である。図３の紙面に垂直な方向をＺ軸の方向とする。図４以降の図面でも図３で導入した座標軸と同様とする。
【００６９】
ＥＵＶ光生成装置１２のチャンバ１６は、例えば、中空の球形状又は筒形状に形成される。筒形状のチャンバ１６の中心軸方向は、ＥＵＶ光６２を露光装置４６へ導出する方向、つまりＺ軸方向であってもよい。チャンバ１６は、図示せぬ排気装置と、圧力センサとを備えている。
【００７０】
ＥＵＶ光生成制御部４０は、露光装置４６の制御部である図示しない露光装置制御部との間で信号の送受を行う。ＥＵＶ光生成制御部４０は、露光装置４６の指令に基づいてＥＵＶ光生成システム１０全体の動作を統括的に制御する。ＥＵＶ光生成制御部４０は、レーザ装置１４との間で制御信号の送受を行う。それにより、ＥＵＶ光生成制御部４０は、レーザ装置１４の動作を制御する。
【００７１】
ＥＵＶ光生成制御部４０は、レーザ光伝送装置５４及びレーザ光集光光学系１３４のそれぞれの図示しないアクチュエータとの間で各々制御信号の送受を行う。それにより、ＥＵＶ光生成制御部４０は、パルスレーザ光２１、２２及び２３の進行方向及び集光位置を調整する。
【００７２】
ＥＵＶ光生成制御部４０は、ターゲット供給装置７８の制御部７０との間で制御信号の送受を行う。それにより、ＥＵＶ光生成制御部４０は、ターゲット供給装置７８、ドロップレット検出装置７６、及びレーザ装置１４の動作を制御する。
【００７３】
本開示において、ＥＵＶ光生成制御部４０及び制御部７０その他の制御装置は、１台又は複数台のコンピュータのハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実現することが可能である。ソフトウェアはプログラムと同義である。プログラマブルコントローラはコンピュータの概念に含まれる。ＥＵＶ光生成制御部４０及び制御部７０その他の制御装置の処理機能の一部又は全部は、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に代表される集積回路を用いて実現してもよい。
【００７４】
また、複数の制御装置の機能を１台の制御装置で実現することも可能である。さらに本開示において、ＥＵＶ光生成制御部４０及び制御部７０その他の制御装置は、ローカルエリアネットワークやインターネットといった通信ネットワークを介して互いに接続されてもよい。分散コンピューティング環境において、プログラムユニットは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに保存されてもよい。
【００７５】
３．２  ピエゾユニットの構成
図４は、ノズル８０及びピエゾユニット８８をノズル８０の中心軸を含む平面で切断した縦断面図である。図５は、図４の５−５線に沿って切断した断面図である。図５は、ノズル８０及びピエゾユニット８８をノズル８０の中心軸と直交する面で切断した横断面図に相当する。
【００７６】
ピエゾユニット８８は、ピエゾ素子２０２と、第１部品２１０と、第２部品２２０とを含む。ピエゾユニット８８は、第１部品２１０と第２部品２２０とでピエゾ素子２０２を挟んで構成される。第１部品２１０は、ノズル８０の外側側面部に固定される。第１部品２１０は、ピエゾ素子２０２の振動をノズル８０に伝達させる。第２部品２２０は、図示せぬボルトを用いて、第１部品２１０に締結されている。第２部品２２０は、ピエゾ素子２０２を第１部品２１０に押し付けることで、ピエゾ素子２０２の振動を第１部品２１０に伝達しやすくする。
【００７７】
図４の第１部品２１０内に二点鎖線で示した範囲は、ピエゾ素子２０２の振動伝達経路２１２である。振動伝達経路２１２は、ピエゾ素子２０２からノズル８０に向かう方向にピエゾ素子２０２の領域を見下ろした場合にピエゾ素子２０２の領域と重なる領域であり、いわゆるピエゾ素子２０２の真下の領域である。
【００７８】
第１部品２１０には冷却水路２１４が設けられている。ノズル８０からの伝熱によるピエゾ素子２０２の加熱を抑制するために、第１部品２１０の冷却水路２１４に冷却水が流される。図５中の白抜き矢印は、冷却水の流れを表している。
【００７９】
また、第１部品２１０には、温度センサ２１６が配置されている。温度センサ２１６は、第１部品２１０の表面ではなく、第１部品２１０の内部の温度を計測する。第１部品２１０には、温度センサ２１６を差し込むための穴２１８が設けられている。穴２１８は、第１部品２１０の内部の振動伝達経路２１２の近くまで達している。温度センサ２１６は、第１部品２１０に設けられた穴２１８に差し込まれている。温度センサ２１６と冷却水路２１４は、振動伝達経路２１２内には配置しないことが望ましい。振動伝達を阻害しないためである。図４のように、温度センサ２１６と冷却水路２１４は、振動伝達経路２１２を避けて、振動伝達経路２１２の外側に配置される。
【００８０】
温度センサ２１６の温度検知部２１６Ａは、振動伝達経路２１２になるべく近づけることが好ましい。ピエゾ素子２０２に近い振動伝達経路２１２の温度を計測するためである。温度センサ２１６によって計測されるピエゾユニット８８の温度をピエゾユニット温度という。ピエゾユニット温度は、ほぼピエゾ素子２０２の温度と見做すことができる。つまり、温度センサ２１６から得られる温度情報は、ピエゾ素子２０２の温度を示す情報として用いことができる。本例では、ピエゾユニット温度をピエゾ素子２０２の温度として扱う。温度センサ２１６は、ピエゾ素子の温度を計測する温度センサの一例に相当する。
【００８１】
ピエゾユニット８８内の冷却水路２１４と温度センサ２１６の位置関係については、互いにできるだけ離れた位置に配置することが好ましい。図４に示したように、冷却水路２１４は、第１部品２１０におけるノズル８０寄りの位置に設けられてもよく、温度センサ２１６は、第１部品２１０におけるピエゾ素子２０２寄りの位置に設けられてもよい。
【００８２】
３．３  動作
図３から図５を用いて、ＥＵＶ光生成装置１２の動作について説明する。ＥＵＶ光生成制御部４０は、チャンバ１６内が真空状態となるように、図示せぬ排気装置を制御する。ＥＵＶ光生成制御部４０は、図示せぬ圧力センサの検出値に基づいて、チャンバ１６内の圧力が所定の範囲内に収まるように、排気装置による排気及び図示せぬガス供給装置からのガス供給を制御する。
【００８３】
制御部７０は、ＥＵＶ光生成制御部４０からターゲットの生成信号が入力されると、ターゲット供給部１８内のターゲット物質が融点以上の所定の温度になるように、温度制御部９４を介してヒータ８４を制御する。温度制御部９４は、制御部７０の制御にしたがい、温度センサ８６の検出値に基づいてヒータ電源９２を制御する。ターゲット物質としてスズ（Ｓｎ）が用いられる場合、スズの融点は２３２℃である。制御部７０は、ターゲット供給部１８内のスズが、例えば、２３２℃から３００℃の範囲の所定の温度になるように、ヒータ８４を制御する。その結果、ターゲット供給部１８に貯蔵されたスズは融解して液体となる。融解したスズは、「液状のターゲット物質」の一例である。
【００８４】
制御部７０は、液状のターゲット物質をノズル孔８０ａから吐出するために、タンク８２内の圧力が所定圧力となるように圧力調節器９０を制御する。圧力調節器９０は、制御部７０からの制御信号に基づいてタンク８２内にガスを給気又はタンク８２内のガスを排気してタンク８２内の圧力を加圧又は減圧し得る。すなわち、圧力調節器９０は、制御部７０からの指示に応じて、ドロップレット１３６が所定の目標速度及び所定の目標軌道でプラズマ生成領域２６に到達するように、タンク８２内の圧力を所定値に調節する。
【００８５】
ドロップレット１３６の所定の目標速度は、例えば、６０ｍ／ｓから１２０ｍ／ｓの範囲の速度であってよい。タンク８２の圧力の所定値は、例えば、数ＭＰａから４０ＭＰａの範囲の圧力であってよい。その結果、図４に示したように、ノズル８０内に液体スズ２３０が供給され、ノズル孔８０ａから所定の速度で液体スズ２３０のジェット２３２が噴出される。
【００８６】
制御部７０は、ピエゾ素子２０２にピエゾ電源９６からの電気信号を送信し、ノズル８０から出力された液体スズ２３０が所定のピエゾ駆動周波数で規則的にドロップレット１３６を生成するように、デューティ調整を行う。デューティ調整の内容については後に詳述する（図６）。デューティ調整を実施することによって設定した適切なデューティ値の矩形波の電気信号をピエゾ素子２０２に送信することにより、ノズル８０はピエゾ素子２０２によって振動する。
【００８７】
制御部７０は、ノズル８０から出力された液体スズがドロップレット１３６を生成するよう、ピエゾ素子２０２にピエゾ電源９６を介して所定のピエゾ駆動周波数及び所定デューティの電気信号を送る。
【００８８】
ピエゾ電源９６は、制御部７０からの指示にしたがい、ピエゾ素子２０２に対し駆動用の電力を供給する。その結果、ノズル８０はピエゾ素子２０２によって振動する。ノズル孔８０ａから出力される液体スズ２３０のジェット２３２に、ドロップレット結合を促進する規則的な振動が与えられることにより、周期的にほぼ同じ体積のドロップレット１３６が生成される。そして、プラズマ生成領域２６にドロップレット１３６を供給し得る。
【００８９】
ドロップレット１３６が、ノズル孔８０ａとプラズマ生成領域２６の間の軌道上の所定位置Ｐを通過すると、受光部１２０の光センサ１２４に入射する照明光量が低下する。受光部１２０は、光センサ１２４の受光光量に応じた検出信号を生成する。
【００９０】
受光部１２０から出力された検出信号は、制御部７０に送られる。制御部７０は、光センサ１２４によって受光した光量が所定の閾値以下である期間にＨｉｇｈレベルとなるドロップレット検出信号を生成する。ドロップレット検出信号は、制御部７０から遅延回路７２に入力される。
【００９１】
遅延回路７２は、ドロップレット検出信号に遅延時間を付加して発光トリガを生成し、発光トリガをレーザ装置１４に入力する。遅延回路７２の遅延時間は、ドロップレット１３６が所定位置Ｐを通過して、プラズマ生成領域２６に到達する前に、レーザ装置１４に発光トリガ信号が入力されるように設定する。つまり、遅延時間は、ドロップレット１３６がプラズマ生成領域２６に到達した時に、レーザ装置１４から出力されたパルスレーザ光がドロップレット１３６に照射されるように設定する。
【００９２】
レーザ装置１４から出力されたパルスレーザ光は、第１の高反射ミラー１３０、第２の高反射ミラー１３２及びレーザ光集光光学系１３４を介してプラズマ生成領域２６に導かれ、ドロップレット１３６に照射される。プラズマ生成領域２６は、パルスレーザ光の集光位置に相当し得る。
【００９３】
３．４  ピエゾ調整フロー
図６は、ピエゾ素子の駆動条件を調整するために行われるピエゾ調整の手順を示すフローチャートである。
【００９４】
ステップＳ１１において、制御部７０は、ピエゾユニット８８への冷却水の供給を開始する。
【００９５】
ステップＳ１２において、制御部７０は、チャンバ１６を真空引きする。「真空引き」は、チャンバ１６内が真空状態となるように、チャンバ１６内のガスを排気することを指す。
【００９６】
ＥＵＶ光生成制御部４０から、制御部７０にターゲット生成信号が入ると、ステップＳ１３において、制御部７０は、ターゲット供給部１８のタンク８２の昇温を開始する。制御部７０は、タンク８２をスズの融点以上の所定温度になるよう加熱する。タンク８２の温度は温度センサ８６で検知され、温度制御部９４により制御される。なお、タンク８２の温度は、ターゲット供給部１８の温度と言い換えてもよい。
【００９７】
その後、ステップＳ１４において、制御部７０は、圧力調節器９０を制御してタンク８２に所定のアルゴン圧を印加し、ノズル８０からターゲット物質のスズ（Ｓｎ）を吐出させる。
【００９８】
ステップＳ１５において、制御部７０は、タンク８２の温度が安定するまで待機する。
【００９９】
ステップＳ１６において、制御部７０は、タンク温度が安定したか否かを判定する。制御部７０は、ステップＳ１６にてＮｏ判定の場合、つまり、タンク温度が安定していないと判定した場合、ステップＳ１５に戻る。
【０１００】
制御部７０は、ステップＳ１６にてＹｅｓ判定の場合、つまり、タンク温度が安定していると判定した場合、ステップＳ１７に進む。
【０１０１】
ステップＳ１７において、制御部７０は、ピエゾ素子２０２を駆動する際に印加する電圧波形のデューティ調整を実施する。デューティ調整は、ピエゾ素子２０２に定格周波数、かつ、定格電圧の矩形波を印加し、この矩形波のデューティ値を所定の範囲内にて、所定のステップで順次変化させ、ドロップレットが結合するデューティ値を探索する工程を含む。デューティ調整は、ドロップレット結合条件に対応する駆動条件としてのデューティ値を探索する処理であり、「探索処理」の一例である。
【０１０２】
ステップＳ１８において、制御部７０は、ドロップレット結合を促進するデューティ値が得られたか否かを判定する。制御部７０は、ステップＳ１８にてＮｏ判定の場合、ステップＳ１７に戻り、デューティ値の探索を続ける。ステップＳ１７のデューティ調整を実施することによって、ドロップレット結合を促進するデューティ値が求まると、ステップＳ１８にてＹｅｓ判定となり、図６のフローチャートを終了する。すなわち、制御部７０は、デューティ調整を実施することによって、最も安定的にドロップレットが結合するデューティ値を求め、この最適なデューティ値をＥＵＶ光発生工程のときのピエゾ素子の駆動条件として設定する。その後のＥＵＶ光発生工程では、デューティ調整によって決定された最適なデューティ値の矩形波を用いて、連続的にピエゾ素子を駆動する。
【０１０３】
４．課題
ピエゾ素子に電圧を繰り返し印加すると、自己発熱によりピエゾ素子の温度が上昇する。ピエゾ素子からノズルに伝搬する振動の特性はピエゾ素子自身の温度や、ピエゾ素子からノズルに至る経路の温度に影響を受ける。「振動の特性」には、周波数、強度、及び位相のうち少なくとも１つが含まれる。
【０１０４】
ＥＵＶ光生成装置１２では、ＥＵＶ光発生工程に先立ち、ターゲット供給部１８のピエゾ素子２０２の駆動条件を決定するために、デューティ調整工程においてドロップレット結合が促進されるデューティ値を探索して、適切なデューティ値を選定する必要がある。ドロップレット結合が促進されるデューティ値とは、規則的にドロップレット１３６が生成されるドロップレット結合条件に対応するデューティ値を指す。
【０１０５】
しかしながら、従来のデューティ調整工程では、その工程中にピエゾユニット８８の温度が３℃ほど上昇する（図７参照）。そのため、デューティ調整工程中にドロップレット結合が促進して、デューティ値が選定された際のピエゾユニット温度と、実際にそのデューティ値の波形を用いて実施されるＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度が乖離する。この温度条件の乖離により、デューティ調整工程にて選定されたデューティ値では、ＥＵＶ光発生工程においてドロップレット結合の促進が困難になるという問題があった。
【０１０６】
図７は、ピエゾユニット温度の変化を示すグラフである。ピエゾ素子２０２を駆動させてデューティ調整を行う際、ピエゾ素子２０２が自己発熱によって温度上昇する。そのため、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度がデューティ調整中、又は、デューティ調整終了時のピエゾユニット温度に対して乖離し、ピエゾ素子の振動特性が変化してドロップレット結合を維持することが困難になり得る。なお、デューティ調整終了時とは、デューティ調整にて選定したデューティ値を設定するデューティ値設定時と言い換えてもよい。
【０１０７】
ＥＵＶ光発生工程にて安定したドロップレット結合を維持するためには、デューティ調整中のピエゾユニット温度と、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度が同一、若しくは、概ね同一となるようにすることが望まれる。
【０１０８】
５．実施形態１
５．１  ピエゾ素子の事前駆動
本開示のＥＵＶ光生成装置では、デューティ調整工程の前に、ピエゾ素子を事前駆動させ、ピエゾユニット温度を、予めＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度と同様の温度、又は、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度よりも高い温度に上昇させておく。ＥＵＶ光発生工程は、ＥＵＶ光を発生させている運転期間である。ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度とは、ＥＵＶ光発生工程中におけるピエゾユニットの温度上昇が飽和した状態でのピエゾユニット温度を指す。ピエゾ素子を事前駆動する態様として、定格事前駆動と高負荷事前駆動とがあり得る。
【０１０９】
５．１．１  定格事前駆動
定格事前駆動は、デューティ調整工程前に、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度と同様の温度になるように、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾ素子の駆動条件と同様の定格電圧かつ定格周波数の電圧波形を用いてピエゾ素子を事前駆動させることをいう。ＥＵＶ光発生工程中のピエゾ素子に印加する矩形波の印加電圧と周波数は、ＥＵＶ光の生成に適した定格の条件が予め定められている。この定格の印加電圧を「定格電圧」といい、定格の周波数を「定格周波数」という。ピエゾ素子に定格電圧かつ定格周波数の電圧波形を印加してピエゾ素子を駆動する運転条件を定格運転条件という。また、定格運転条件にてピエゾ素子を駆動することを定格運転という。定格事前駆動は、定格運転と言い換えてもよい。なお、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾ素子に印加する矩形波のデューティについては、デューティ調整工程を経て決定されるため、定格運転条件及び定格運転には、デューティ値について任意性がある。事前駆動に用いる矩形波のデューティと、ＥＵＶ光発生工程中の定格運転に用いる矩形波のデューティは、同じ値であってもよいし、異なる値であってよい。
【０１１０】
デューティ調整を開始する前に、定格事前駆動を行うことにより、ピエゾユニットの温度を予めＥＵＶ光発生工程中と略等しい温度に上昇させておく。定格事前駆動を実施した後にデューティ調整を行うことにより、デューティ調整工程中とＥＵＶ光発生工程中のピエゾ素子の温度差を小さくすることができる。
【０１１１】
しかし、この定格事前駆動の場合、「事前駆動」から「デューティ調整」に切り替わるときに、短時間でピエゾユニット温度が１℃ほど低下するため、デューティ調整工程中とＥＵＶ光発生工程中のピエゾ素子の温度差は完全には解消されない。
【０１１２】
図８は、デューティ調整工程前に定格事前駆動を実施した場合のピエゾユニット温度の変化の概要を示すグラフである。図８において、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニットの温度上昇が飽和した状態におけるピエゾユニット温度は、概ね５３．０℃である。図８中の破線で示した温度範囲は、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニットの温度上昇が飽和した状態におけるピエゾユニット温度の許容範囲を示している。この許容範囲は、基準温度範囲の一例である。
【０１１３】
デューティ調整工程前の事前駆動として定格事前駆動を実施することにより、定格事前駆動中のピエゾユニット温度は、基準温度範囲内に収まる温度になり得る。定格事前駆動からデューティ調整に切り替えると、ピエゾユニット温度は、１℃ほど低下し、デューティ調整工程中のピエゾ素子の駆動によってピエゾユニット温度は次第に上昇していく。デューティ調整終了時のピエゾユニット温度は、基準温度範囲よりも低い温度となっている。
【０１１４】
図９は、デューティ調整工程前に定格事前駆動を実施した場合に実際に計測されたピエゾユニット温度の変化を示すグラフである。図１０は、図９に示したグラフの一部分であるデューティ調整工程の初期の時間範囲について時間軸の目盛りの単位を変えて示したグラフである。
【０１１５】
図９及び図１０のグラフに示したとおり、定格事前駆動実施後のデューティ調整工程の初期の温度低下は、デューティ調整工程の開始後４〜６秒で生じる。
【０１１６】
５．１．２  高負荷事前駆動
定格事前駆動よりもさらに効果的な方法として、高負荷事前駆動がある。高負荷事前駆動とは、デューティ調整工程前に、定格運転条件よりもピエゾ素子の駆動負荷が高い条件でピエゾ素子を事前駆動させることをいう。デューティ調整を開始する前に、高負荷事前駆動を行うことにより、ピエゾユニット温度を予めＥＵＶ光発生工程中の温度よりも高い温度に上昇させておく。これにより、ピエゾデューティ調整工程中とＥＵＶ光発生工程中のピエゾ素子の温度差をさらに小さくすることができる。
【０１１７】
なお、定格運転条件よりもピエゾ素子の駆動負荷が高い条件とは、印加電圧及び周波数のうち少なくとも一方が、定格運転条件よりも高い条件をいう。定格運転条件よりもピエゾ素子の駆動負荷が高い条件でピエゾ素子を駆動する運転を「高負荷運転」という。
【０１１８】
図１１は、デューティ調整工程前に高負荷事前駆動を実施した場合のピエゾユニット温度の変化の概要を示すグラフである。図１１には、図８に示した定格事前駆動を実施した場合のグラフも合わせて示した。
【０１１９】
図１１の例では、デューティ調整工程前の事前駆動として高負荷定格事前駆動を実施することにより、高負荷事前駆動中のピエゾユニット温度は、基準温度範囲を超える温度になり得る。高負荷事前駆動からデューティ調整に切り替えると、ピエゾユニット温度は、１℃ほど低下するものの、デューティ調整工程中のピエゾユニット温度は、基準温度範囲内に収まっている。
【０１２０】
５．２  構成
図１２は、実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す図である。図１２について、図３との相違点を説明する。
【０１２１】
実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置１２は、タイマ２７２と、時間判定部２７４とを備える。タイマ２７２は、事前駆動の動作時間を計測する。本例の場合、タイマ２７２は、高負荷運転の動作時間を計測する。時間判定部２７４は、事前駆動の動作時間が、予め設定された規定時間以上か否かを判定する。本例の時間判定部２７４は、タイマ２７２によって計測された高負荷運転の動作時間が、予め設定された規定時間以上か否かを判定する。
【０１２２】
タイマ２７２と時間判定部２７４の各々は、制御部７０の内部又は外部に配置される。図１２では、制御部７０がタイマ２７２と時間判定部２７４を備える例を示した。タイマ２７２と時間判定部２７４の各々は、ハードウェアを用いて構成されてもよいし、ソフトウェアを用いて構成されてよい。
【０１２３】
５．３  動作
実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置１２は、デューティ調整を実施する前に、高負荷運転を実施する。時間判定部２７４は、タイマ２７２から得られる時間情報を基に高負荷運転の動作時間が規定時間以上か否かの判定を実施する。ＥＵＶ光生成装置１２は、高負荷運転の動作時間が規定時間以上となった場合に、デューティ調整を実施し得る。
【０１２４】
図１３は、実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置におけるピエゾ素子の駆動条件を調整する手順を示したフローチャートである。図１３において、図６に示したフローチャートと共通するステップには同一のステップ番号を付した。図６に示したフローチャートとの相違点を説明する。
【０１２５】
図１３に示したフローチャートは、デューティ調整工程（ステップＳ１７）の前段に、ステップＳ２１〜Ｓ２４の各ステップが追加されている。
【０１２６】
ステップＳ２１において、制御部７０は、ピエゾ素子の高負荷運転を開始する。また、制御部７０は、タイマ２７２に計測開始指令を出す。
【０１２７】
ステップＳ２２において、タイマ２７２は、計測開始指令に従い、時間の計測を開始する。タイマ２７２は、高負荷運転の動作時間を計測する。また、制御部７０は、時間判定部２７４に判定命令を出す。
【０１２８】
ステップＳ２３において、時間判定部２７４は、タイマ２７２の時間が規定時間以上か否かを判定し、制御部７０に判定結果を渡す。規定時間は、例えば、３分以上、望ましくは５分以上、さらに望ましくは１０分以上である。規定時間は、ピエゾ素子２０２の駆動によってピエゾユニットの温度上昇が飽和する時間を予め予備実験等によって把握しておき、ピエゾユニット温度の飽和に要する時間以上の動作時間を規定時間として設定しておくことが望ましい。
【０１２９】
ステップＳ２４において、制御部７０は、時間判定部２７４からの判定結果を基に、タイマの時間が規定時間以上か否かを判定する。ステップＳ２４において、Ｎｏ判定の場合、すなわち、タイマ２７２の計測時間が規定時間に満たない場合、制御部７０は、高負荷運転を継続して、ステップＳ２３に戻る。
【０１３０】
ステップＳ２４において、Ｙｅｓ判定の場合、すなわち、タイマ２７２の計測時間が規定時間以上であれば、制御部７０は、ステップＳ１７のデューティ調整工程に移行し得る。
【０１３１】
ステップＳ２３とステップＳ２４を含むタイマの時間判定処理の工程は、デューティ調整（ステップＳ１７）の直前に実施することが望ましい。つまり、事前駆動である高負荷運転を規定時間以上実施した直後に、デューティ調整が開始されること望ましい。ここでいう「直後」とは、例えば、高負荷運転終了後の６秒以内、望ましくは４秒以内、若しくは、ピエゾユニット温度が、ＥＵＶ光発生工程中におけるピエゾユニット温度の基準温度範囲よりも低い温度に低下する以前をいう。
【０１３２】
その一方で、ステップＳ２１の「高負荷運転開始」のステップと、ステップＳ２２の「タイマ計測開始」のステップは、ステップＳ２３の「タイマ時間判定」のステップ以前に開始されればよい。ステップＳ２１とステップＳ２２は、ステップＳ１６の後に限らず、ステップＳ１６よりも前の適宜のタイミングで開始されてもよい。例えば、ステップＳ１３の「タンク昇温開始」の前から高負荷運転を開始してもよい。また、例えば、ステップＳ１２の「チャンバ真空引き」の前から高負運転を開始してもよい。
【０１３３】
５．４  デューティ調整処理の具体例
図１４は、デューティ調整処理の一例を示すフローチャートである。図１４に示すデューティ調整処理は、デューティの可変範囲のほぼ全体にわたって所定の変更単位量の刻みでデューティ値を振り、各デューティ値でのドロップレット間隔のデータを取得し、その計測結果から最適な動作デューティ値を求める処理である。例えば、デューティ調整では、デューティ１％から９９％までの範囲を、０．２％の刻みでデューティ値を順次変更し、各デューティ値でのドロップレット間隔の計測結果を基に、最適なデューティ値を決定する。
【０１３４】
制御部７０は、デューティ調整部を含む。デューティ調整部は、制御部７０が指定するデューティ値に基づいてピエゾ電源９６に信号を出力する回路であってよい。或いは、デューティ調整部は、制御部７０が指定するデューティ値に基づいてピエゾ電源９６に信号波形を供給することができる外部装置、例えばファンクションジェネレータ等によって構成してもよい。
【０１３５】
図１４に示すデューティ調整処理が開始されると、制御部７０は、ステップＳ４１において、ピエゾ素子２０２の駆動周波数からドロップレットの予測通過タイミング間隔を算出する。「予測通過タイミング間隔」とは、ピエゾ素子の駆動周波数から計算上、予測されるドロップレットの通過タイミングの時間間隔を意味する。予測通過タイミング間隔は、ドロップレットの適正な通過時間間隔の目安となり得る。
【０１３６】
ステップＳ４２において、制御部７０は、ドロップレットの適正な通過タイミング間隔の上限値及び下限値を設定してもよい。制御部７０は、例えば、ステップＳ４１で算出した予測通過タイミング間隔の「±１５％」の値を上限値及び下限値と設定してもよい。つまり、制御部７０は、予測通過タイミング間隔±１５％の範囲を、ドロップレット通過タイミング間隔の適正レンジとして設定してもよい。ドロップレット通過タイミング間隔の適正レンジは、ドロップレットの適正な通過時間間隔として許容される範囲となり得る。
【０１３７】
ステップＳ４３において、制御部７０は、デューティ調整部のデューティ値をＡ［％］に設定する。ここでの「Ａ」はデューティの値を表す変数パラメータである。制御部７０は、例えば、初期値としてＡ＝１［％］を設定してもよい。
【０１３８】
ステップＳ４４において、デューティ調整部は、設定されたデューティＡ［％］に基づいてピエゾ電源９６を駆動し得る。デューティＡ［％］の設定に基づきピエゾ電源９６を駆動することにより、ドロップレットが生成され、ドロップレット検出装置７６から通過タイミング信号が出力される。
【０１３９】
制御部７０は、通過タイミング信号が入力されると、ドロップレットの各々の通過タイミング間隔Ｔ（１）、Ｔ（２）、・・・Ｔ（Ｎ）を計測する。Ｎは、通過タイミング間隔を計測する回数を表し、予め定めておくことができる任意の整数である。例えば、Ｎは、３以上５０以下とすることができる。一例として、Ｎ＝１０でもよい。１以上の整数ｋについて、通過タイミング間隔Ｔ（ｋ）は、ｋ番目のドロップレットの通過タイミングｔ（ｋ）とｋ＋１番目のドロップレットの通過タイミングｔ（ｋ＋１）の時間間隔ｔ（ｋ＋１）−ｔ（ｋ）で定義することができる。
【０１４０】
ステップＳ４５において、制御部７０は、計測された通過タイミング間隔Ｔ（１）、Ｔ（２）、・・・Ｔ（Ｎ）を記憶する。また、制御部７０は各々の通過タイミング間隔Ｔ（１）、Ｔ（２）、・・・Ｔ（Ｎ）から、最大通過タイミング間隔Ｔmax、最小通過タイミング間隔Ｔmin、通過タイミング間隔の平均値Ｔav、及び通過タイミング間隔のばらつきＴsigmaを算出する。Ｔsigmaは、標準偏差の３σ値としてもよい。標準偏差の３σ値とは、標準偏差をσとする場合の「３×σ」の値を指す。
【０１４１】
ステップＳ４５において、制御部７０は、算出したＴmax、Ｔmin、Ｔav 及びＴsigmaのそれぞれをデューティＡ［％］に対応付けて、Ｔmax（Ａ）、Ｔmin（Ａ）、Ｔav（Ａ）及びＴsigma（Ａ）として記憶する。ステップＳ４５に係る処理については、図１５を用いて後述する。
【０１４２】
制御部７０は、例えばＡ＝１〜９９［％］まで、変更単位量ａ＝０．２［％］の刻みで順次にデューティＡの設定を変更して、各デューティ値について、ステップＳ４４及びステップＳ４５の処理を実施する。
【０１４３】
すなわち、ステップＳ４６において、制御部７０は、ピエゾ素子２０２を駆動するピエゾ電源９６のデューティＡをＡ＋ａに変更する。ステップＳ４６により、Ａ＋ａの値が新たにデューティＡとしてセットされる。ステップＳ４６の後、制御部７０はステップＳ４７に移行する。
【０１４４】
ステップＳ４７において、制御部７０は、デューティＡが９９［％］を超えたか否かを判定してもよい。制御部７０は、ステップＳ４７においてデューティＡが９９［％］以下であると判定した場合は、ステップＳ４４に戻る。デューティＡが９９［％］を超えるまで、ステップＳ４４からステップＳ４７の処理が繰り返される。
【０１４５】
制御部７０は、ステップＳ４７においてデューティＡが９９［％］を超えたと判定した場合は、ステップＳ４８に移行する。
【０１４６】
ステップＳ４８において、制御部７０は、各デューティＡ［％］に対応付けて記憶したデータを基に、デューティの最適値を決定し、この決定した最適値を最適デューティ値としてデューティ調整部に設定する。
【０１４７】
制御部７０は、記憶したデータの中で、Ｔmax（Ａ）、Ｔmin（Ａ）及びＴav（Ａ）がドロップレット通過タイミング間隔の適正レンジ内にあるデータ群を抽出して、抽出したデータ群の中で最小のＴsigma(Ａ)であるデューティＡを最適値に決定する。ドロップレット通過タイミング間隔の適正レンジは、ステップＳ４２にて定められた上限値と下限値で規定される範囲とすることができる。
【０１４８】
ステップＳ４８において、最適デューティ値が設定されると、制御部７０は、図１４のデューティ調整処理を終了する。
【０１４９】
その後、デューティ調整部は、設定されたデューティに基づいてピエゾ電源９６を駆動し得る。
【０１５０】
上述のように、制御部７０は、ステップＳ４６によってデューティ値を変えながら、複数のデューティ値の各々において、ステップＳ４５の処理を行う。
【０１５１】
図１５は、図１４のステップＳ４５における処理の例を示すフローチャートである。図１５のステップＳ５１において、制御部７０は、パラメータＮを初期値であるＮ＝１に設定してもよい。
【０１５２】
ステップＳ５２において、制御部７０は、通過タイミング間隔Ｔ（Ｎ）の計測値を記憶する。
【０１５３】
ステップＳ５３において、制御部７０は、Ｎの値を「＋１」インクリメントし、Ｎ＋１の値を新たにパラメータＮの値とする。
【０１５４】
ステップＳ５４において、制御部７０はＮの値が、予め定められている規定値であるＮmaxを超えたか否かを判定する。Ｎmaxは、通過タイミング間隔の最大計測回数より大きい任意の整数に設定することができる。例えば、Ｎmaxは、４から５１の範囲の適宜の値に設定し得る。
【０１５５】
制御部７０は、ステップＳ５４において、Ｎ≦Ｎmaxであると判定した場合には、ステップＳ５２に戻る。
【０１５６】
一方、ステップＳ５４において、制御部７０はＮ＞Ｎmaxであると判定した場合に、ステップＳ５５に移行する。
【０１５７】
ステップＳ５５において、制御部７０は、Ｔ（１）〜Ｔ（Ｎ）のデータを使用し、Ｔmax（Ａ）、Ｔmin（Ａ）、Ｔav（Ａ）及びＴsigma（Ａ）を算出する。制御部７０は、算出したＴmax（Ａ）、Ｔmin（Ａ）、Ｔav（Ａ）及びＴsigma（Ａ）を記憶する。
【０１５８】
制御部７０は、ステップＳ５５の後、図１４のフローチャートに復帰する。
【０１５９】
図１４及び図１５に示した例では、デューティの調整範囲を１〜９９％としたが、デューティの調整範囲は、この例に限らず、適宜の範囲に設定することができる。デューティ調整の調整範囲は、必ずしもデューティの可変範囲の全体、若しくは、ほぼ全体でなくてもよく、可変範囲の一部であってよい。例えば、デューティの調整範囲を５０〜９９％とすることができる。また、デューティ値の変更単位量は、０.２％に限らず、１％など適宜の値に設定することができる。
【０１６０】
５．５  作用・効果
実施形態１に係るＥＵＶ光生成装置によれば、高負荷運転を規定時間以上実施した直後に、デューティ調整を実施することで、ピエゾユニット温度が十分に上がった状態で「デューティ調整」を実施することができる。その結果、デューティ調整工程中のピエゾユニット温度と、デューティ値設定後に引き続くＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度がほぼ同じになる。このため、デューティ調整の結果に基づき設定されたデューティ値の矩形波を用いてＥＵＶ光発生工程中のドロップレット結合を維持することが可能となる。
【０１６１】
６．  実施形態２
６．１  構成
図１６は、実施形態２に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す図である。図１６について、図１２の相違点を説明する。
【０１６２】
ＥＵＶ光生成装置１２は、ピエゾユニット温度を計測する温度センサ２１６と、ピエゾユニット温度判定部２７８と、を備える。
【０１６３】
温度制御部９４は、温度センサ２１６からピエゾユニット温度情報を取得し、ピエゾユニット温度判定部２７８に中継する。
【０１６４】
ピエゾユニット温度判定部２７８は、ピエゾ素子２０２の高負荷運転の終了を判断するために、温度制御部９４からの渡されるピエゾユニット温度が、予め規定された規定条件に合致するか否かを判定する。
【０１６５】
ピエゾユニット温度判定部２７８は、制御部７０の内部又は外部に配置される。図１６では、制御部７０がピエゾユニット温度判定部２７８を備える例を示した。ピエゾユニット温度判定部２７８は、ハードウェアを用いて構成されてもよいし、ソフトウェアを用いて構成されてよい。
【０１６６】
６．２  動作
実施形態２に係るＥＵＶ光生成装置１２は、デューティ調整を実施する前に、高負荷運転を実施する。ピエゾユニット温度判定部２７８は、温度センサ２１６から得られる温度情報を基に、ピエゾユニット温度が規定条件に合致するか否かの判定を実施する。ＥＵＶ光生成装置１２は、ピエゾユニット温度が規定条件に合致する場合に「デューティ調整」を実施する。
【０１６７】
図１７は、実施形態２に係るＥＵＶ光生成装置におけるピエゾ素子の駆動条件を調整する手順を示したフローチャートである。図１７において、図６に示したフローチャートと共通するステップには同一のステップ番号を付した。図６との相違点を説明する。
【０１６８】
図１７に示したフローチャートは、デューティ調整工程（ステップＳ１７）の前段に、ステップＳ３１〜Ｓ３４の各ステップが追加されている。
【０１６９】
ステップＳ３１において、制御部７０は、ピエゾ素子２０２の高負荷運転を開始する。
【０１７０】
ステップＳ３２において、ピエゾユニット温度判定部２７８は、温度制御部９４からのピエゾユニット温度情報の取得を開始する。また、制御部７０はピエゾユニット温度判定部２７８に判定命令を出す。
【０１７１】
ステップＳ３３において、ピエゾユニット温度判定部２７８は、ピエゾユニット温度が規定条件に合致するか否かを判定し、制御部７０に判定結果を渡す。ピエゾユニット温度の規定条件は、例えば、直近の１分間のピエゾユニット温度がMax−Min≦０．２℃である。Maxは、予め定められた時間範囲内に計測されたピエゾユニット温度の最大値である。Minは、予め定められた時間範囲内に計測されたピエゾユニット温度の最小値である。「直近の１分間」は「予め定められた時間範囲」の一例である。Max−Min≦０．２℃とは、計測されたピエゾユニット温度の最大値と最小値の差が０．２℃以下であることを示している。ピエゾユニット温度の規定条件は、望ましくは、直近の３分間のピエゾユニット温度がMax−Min≦０．２℃である。ピエゾユニット温度の規定条件は、さらに望ましくは、直近の５分間のピエゾユニット温度がMax−Min≦０．２℃である。これらの条件は、ピエゾユニットの温度上昇が飽和した状態となっており、ピエゾユニット温度が概ね安定していること示すものである。
【０１７２】
または、ピエゾユニット温度の規定条件は、ピエゾユニット温度が、規定温度の±０．１℃の範囲内である。規定温度は、ＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度より高い温度であり、４０．０℃から７０．０℃の範囲内にあり、小数第一位まで規定される数値である。
【０１７３】
ステップＳ３４において、制御部７０は、ピエゾユニット温度判定部２７８からの判定結果を基に、ピエゾユニット温度が規定条件に合致するか否かを判定する。ステップＳ３４において、Ｎｏ判定の場合、すなわち、ピエゾユニット温度が規定条件に合致しない場合、制御部７０は、高負荷運転を継続して、ステップＳ３３に戻る。
【０１７４】
ステップＳ３４において、Ｙｅｓ判定の場合、すなわち、ピエゾユニット温度が規定条件に合致する場合、制御部７０は、ステップＳ１７のデューティ調整工程に移行する。
【０１７５】
ステップＳ３３とステップＳ３４を含むピエゾユニット温度判定処理の工程は、デューティ調整（ステップＳ１７）の直前に実施することが好ましい。つまり、規定条件を満たすピエゾユニット温度に達している高負荷運転を終えた直後に、デューティ調整が開始されること望ましい。ここでいう「直後」とは、実施形態１と同様に、例えば、高負荷運転終了後の６秒以内、望ましくは４秒以内、若しくは、ピエゾユニット温度が、ＥＵＶ光発生工程中におけるピエゾユニット温度の基準温度範囲よりも低い温度に低下する以前をいう。
【０１７６】
その一方で、ステップＳ３１の「高負荷運転開始」のステップと、ステップＳ３２の「ピエゾユニット温度計測開始」のステップは、ステップＳ３３の「ピエゾユニット温度判定」のステップ以前に開始されればよい。ステップＳ３１とステップＳ３２は、ステップＳ１６の後に限らず、ステップＳ１６よりも前の適宜のタイミングで開始されてもよい。例えば、ステップＳ１３の「タンク昇温開始」の前から高負荷運転を開始してもよい。また、例えば、ステップＳ１２の「チャンバ真空引き」の前から高負荷運転を開始してもよい。
【０１７７】
６．３  作用・効果
実施形態２に係るＥＵＶ光生成装置１２によれば、ピエゾユニット温度が規定条件に合致するまで高負荷運転を実施して、高負荷運転を終えた直後に、デューティ調整を行う。これにより、ピエゾユニット温度が十分に上がった状態で「デューティ調整」を行うことができる。その結果、デューティ調整時のピエゾユニット温度と、デューティ値設定後に引き続くＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度がほぼ同じになる。このため、デューティ調整の結果に基づき設定されたデューティ値の矩形波を用いてＥＵＶ光発生工程中のドロップレット結合を維持することが可能となる。
【０１７８】
７．  実施形態３
７．１  構成
実施形態１及び実施形態２では、事前駆動としての「高負荷事前駆動」を行う例を説明したが、「高負荷事前駆動」に代えて、「定格事前駆動」を採用してもよい。すなわち、実施形態１及び実施形態２の各説明における「高負荷運転」に代えて、「定格運転」を実施してもよい。
【０１７９】
実施形態３に係るＥＵＶ光生成装置は、事前駆動としての定格事前駆動を実施する。実施形態３に係るＥＵＶ光生成装置の構成は、図１２に示した構成と同様である。実施形態１との相違点は次のとおりである。
【０１８０】
タイマ２７２は、定格運転の動作時間を計測する。時間判定部２７４は、定格運転の動作時間が、予め設定された規定時間以上か否かを判定する。
【０１８１】
７．２  動作
実施形態３に係るＥＵＶ光生成装置は、デューティ調整を実施する前に、定格運転を実施する。時間判定部２７４は、タイマ２７２から得られる時間情報を基に定格運転の動作時間が規定時間以上か否かの判定を実施する。ＥＵＶ光生成装置は、定格運転の動作時間が規定時間以上の場合に、デューティ調整を実施する。
【０１８２】
図１３に示したフローチャートのステップＳ２１に代えて、「定格運転開始」のステップが採用される。その他の内容は実施形態１と同様である。
【０１８３】
７．３  作用・効果
実施形態３に係るＥＵＶ光生成装置によれば、デューティ調整を実施する前に定格運転を行い、規定時間以上の定格運転を実施した直後に、デューティ調整を実施することで、ピエゾユニット温度が十分に上がった状態でデューティ調整を実施することができる。その結果、デューティ調整工程中のピエゾユニット温度と、デューティ値設定後に引き続くＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度の温度差が小さくなる。このため、デューティ調整の結果に基づき設定されたデューティ値の矩形波を用いてＥＵＶ光発生工程中のドロップレット結合を維持することが可能となる。
【０１８４】
８．  実施形態４
８．１  構成
実施形態４に係るＥＵＶ光生成装置は、事前駆動としての定格事前駆動を実施する。実施形態４に係るＥＵＶ光生成装置の構成は、図１６と同様である。実施形態３との相違点は次のとおりである。
【０１８５】
ピエゾユニット温度判定部２７８は、ピエゾ素子２０２の定格運転の終了を判断するために、温度制御部９４から渡されるピエゾユニット温度が、予め規定された条件に合致するか否かを判定する。
【０１８６】
８．２  動作
実施形態４に係るＥＵＶ光生成装置は、デューティ調整を実施する前に、定格運転を実施する。ピエゾユニット温度判定部２７８は、温度センサ２１６から得られる温度情報を基に、ピエゾユニット温度が規定条件に合致するか否かの判定を実施する。ＥＵＶ光生成装置は、ピエゾユニット温度が規定条件に合致する場合に「デューティ調整」を実施する。
【０１８７】
図１７に示したフローチャートのステップＳ３１に代えて、「定格運転開始」のステップが採用される。その他の内容は実施形態２と同様である。
【０１８８】
８．３  作用・効果
実施形態４に係るＥＵＶ光生成装置によれば、デューティ調整を実施する前に定格運転を行い、規定時間以上の定格運転を実施した直後に、デューティ調整を実施することで、ピエゾユニット温度が十分に上がった状態でデューティ調整を実施することができる。その結果、デューティ調整工程中のピエゾユニット温度と、デューティ値設定後に引き続くＥＵＶ光発生工程中のピエゾユニット温度の温度差が小さくなる。このため、デューティ調整の結果に基づき設定されたデューティ値の矩形波を用いてＥＵＶ光発生工程中のドロップレット結合を維持することが可能となる。
【０１８９】
９．  ピエゾ素子の定格運転条件の例
図１８は、定格運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例を示す。ピエゾ素子の定格運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０１９０】
・波形：矩形波（図１８参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝１４０ボルト［Ｖ］
・周波数：１／Ｔ＝１００キロヘルツ［ｋＨｚ］
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０１９１】
なお、定格運転条件の印加電圧を「定格電圧」といい、定格運転条件の周波数を「定格周波数」という。
【０１９２】
１０．  ピエゾ素子の高負荷運転条件の例
高負荷運転条件は、印加電圧及び周波数のうち、少なくとも一つが、定格運転条件よりも数値的に大きい。それ以外のパラメータは、定格運転条件と同じであってよい。デューティ値については、高負荷運転条件と定格運転条件とで異なる値であってよい。
【０１９３】
１０．１  定格運転条件よりも印加電圧が大きい高負荷運転条件の具体例
例えば、高負荷運転条件は、定格運転条件と比較して、印加電圧が、定格電圧＋２０ボルト［Ｖ］以上である。望ましくは、印加電圧が定格電圧＋３０ボルト［Ｖ］以上である。さらに望ましくは、印加電圧が定格電圧＋４０ボルト［Ｖ］以上である。
【０１９４】
図１９は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例１を示す。ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０１９５】
・波形：矩形波（図１９参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝定格電圧＋２０ボルト［Ｖ］以上
・周波数：１／Ｔ＝１００キロヘルツ［ｋＨｚ］
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０１９６】
図２０は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例２を示す。望ましくは、ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０１９７】
・波形：矩形波（図２０参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝定格電圧＋３０ボルト［Ｖ］以上
・周波数：１／Ｔ＝１００キロヘルツ［ｋＨｚ］
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０１９８】
図２１は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例３を示す。さらに望ましくは、ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０１９９】
・波形：矩形波（図２１参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝定格電圧＋４０ボルト［Ｖ］以上
・周波数：１／Ｔ＝１００キロヘルツ［ｋＨｚ］
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０２００】
１０．２  定格運転条件よりも周波数が大きい高負荷運転条件の具体例
または、例えば、高負荷運転条件は、定格運転条件と比較して、周波数が定格周波数よりも大きく、周波数が定格周波数＋３０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上であってもよい。望ましくは、周波数が定格周波数＋５０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上である。さらに望ましくは、周波数が定格周波数＋７０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上である。定格周波数が１００キロヘルツ［ｋＨｚ］である場合、高負荷運転条件は、周波数が１３０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上であってもよい。望ましくは、周波数が１５０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上である。さらに望ましくは、周波数が１７０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上である。
【０２０１】
図２２は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例４を示す。ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０２０２】
・波形：矩形波（図２２参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝１４０ボルト［Ｖ］
・周波数：１／Ｔ＝１３０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０２０３】
図２３は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例５を示す。望ましくは、ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０２０４】
・波形：矩形波（図２３参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝１４０ボルト［Ｖ］
・周波数：１／Ｔ＝１５０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０２０５】
図２４は、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例６を示す。さらに望ましくは、ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０２０６】
・波形：矩形波（図２４参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝１４０ボルト［Ｖ］
・周波数：１／Ｔ＝１７０キロヘルツ［ｋＨｚ］以上
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０２０７】
１０．３  定格運転条件よりも印加電圧及び周波数が大きい高負荷運転条件の具体例
または、例えば、高負荷運転条件は、定格運転条件と比較して、印加電圧が定格電圧より大きく、かつ、周波数が定格周波数よりも大きい電圧波形を用いてもよい。
【０２０８】
図２５に、高負荷運転の際にピエゾ素子に印加される駆動電圧の波形の例７を示す。ピエゾ素子の高負荷運転条件は、例えば、次のとおりである。
【０２０９】
・波形：矩形波（図２５参照）
・印加電圧：Ｖｐｐ＝定格電圧より大きい電圧
・周波数：１／Ｔ＝定格周波数より大きい周波数
・デューティ：１．０％以上９９．０％以下。
【０２１０】
１１．レーザ装置について
レーザ装置１４は、プリパルスレーザ光を出力するよう構成されたプリパルスレーザ装置と、メインパルスレーザ光を出力するよう構成されたメインパルスレーザ装置とを含んで構成されてもよい。本実施形態におけるＬＰＰ式のＥＵＶ光生成装置１２では、ドロップレット状のターゲットにプリパルスレーザ光を照射してターゲットを拡散させ、拡散ターゲットを形成した後、この拡散ターゲットにメインパルスレーザ光を照射する。このように、拡散ターゲットにメインパルスレーザ光を照射すれば、ターゲット物質が効率良くプラズマ化され得る。これによれば、パルスレーザ光のエネルギからＥＵＶ光のエネルギへの変換効率（ＣＥ：Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）が向上し得る。
【０２１１】
拡散ターゲットを形成するためのプリパルスレーザ光は、各パルスのパルス幅が１ナノ秒［ｎｓ］未満、好ましくは５００ピコ秒［ｐｓ］未満、さらに好ましくは５０ピコ秒［ｐｓ］未満の短パルスとされる。さらに、プリパルスレーザ光は、各パルスのフルーエンスが、メインパルスレーザ光の各パルスのフルーエンス以下で、かつ、６．５Ｊ／ｃｍ２以上、好ましくは３０Ｊ／ｃｍ２以上、さらに好ましくは４５Ｊ／ｃｍ２以上とされる。
【０２１２】
このような構成によれば、プリパルスレーザ光の各パルスのパルス幅を短くすることにより、ターゲットを細かい粒子状に破壊して拡散させ得る。これにより、拡散したターゲットにメインパルスレーザ光を照射したときに、ターゲットが効率良くプラズマ化され、ＣＥが向上し得る。
【０２１３】
なお、メインパルスレーザ光の照射に先行して複数のプリパルスレーザ光をターゲットに照射する構成を採用することができる。
【０２１４】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。したがって、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。
【０２１５】
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不定冠詞「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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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