(57)【要約】本開示の一観点に係るターゲット供給装置は、ノズル８０から出力されるターゲット物質に振動を与えてドロップレットを発生させる加振素子と、ドロップレットを検出するドロップレット検出部と、制御部７０とを備える。制御部７０には、ドロップレット検出部からの検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値が設定される。第１の検出閾値は、レーザ光の発光トリガの生成に用いられる。第２の検出閾値は、第１の検出閾値よりも検出信号のベースラインからの絶対値が小さい。制御部７０は、検出信号と第２の検出閾値とに基づいて、サテライトに関する評価パラメータを算出し、評価パラメータに基づき、加振素子の動作に適した電気信号のデューティ値を決定する。
2018203370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状のターゲット物質を収容するタンクと、  前記タンクに収容されている前記ターゲット物質を出力するノズルと、  矩形波の電気信号が入力されることによって駆動される加振素子であって、前記ノズルから出力される前記ターゲット物質に振動を与えて前記ターゲット物質のドロップレットを発生させる加振素子と、  前記ノズルから出力された前記ドロップレットを検出するドロップレット検出部と、  前記ドロップレット検出部から得られる検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値が設定された制御部と、を備え、  前記第１の検出閾値は、前記ドロップレットに照射するレーザ光の発光トリガの生成に用いられ、  前記第２の検出閾値は、前記第１の検出閾値よりも前記検出信号のベースラインからの絶対値が小さく、  前記制御部は、前記検出信号と前記第２の検出閾値とに基づいて、前記ドロップレットのサテライトに関する評価パラメータを算出する処理と、  前記評価パラメータに基づいて、前記加振素子の動作に適した前記電気信号のデューティ値である動作デューティ値を決定する処理と、  を行うターゲット供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記評価パラメータは、サテライト発生率、及び、一定時間内のサテライト発生個数の少なくとも１つであるターゲット供給装置。
【請求項３】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記発光トリガに基づき、前記ドロップレットに対する前記レーザ光の照射を継続しながら、前記評価パラメータに基づいて、前記動作デューティ値を決定する処理を行うターゲット供給装置。
【請求項４】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記評価パラメータが所定の基準値を上回った場合に、前記動作デューティ値を決定する処理を行うターゲット供給装置。
【請求項５】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記デューティ値を変更する範囲が相対的に小さい第１の調整範囲の中から前記動作デューティ値を決定する第１のデューティ調整処理を実行した後に、前記第１の調整範囲よりも前記デューティ値を変更する範囲が相対的に大きい第２の調整範囲の中から前記動作デューティ値を決定する第２のデューティ調整処理を行うターゲット供給装置。
【請求項６】
請求項５に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記ドロップレットに対する前記レーザ光の照射を停止した状態で前記第２のデューティ調整処理を実行するターゲット供給装置。
【請求項７】
請求項５に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記評価パラメータが所定の基準値を上回った場合に、前記第１のデューティ調整処理を実行し、  前記第１のデューティ調整処理を実行した後に前記評価パラメータを算出する処理を行い、前記第１のデューティ調整処理の実行後に算出された前記評価パラメータが前記基準値を上回った場合に、前記第２のデューティ調整処理を行うターゲット供給装置。
【請求項８】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記ドロップレット検出部から得られる前記検出信号と前記第１の検出閾値とに基づき、第１のドロップレット検出信号を生成し、  かつ、  前記検出信号と前記第２の検出閾値とに基づき、第２のドロップレット検出信号を生成し、  前記第２のドロップレット検出信号を基に、前記評価パラメータを算出するターゲット供給装置。
【請求項９】
請求項８に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記評価パラメータを算出する処理にて、次式、サテライト発生個数[個]＝（第２のドロップレット検出信号の個数）−（ドロップレット生成周波数［Hz］×計測時間[sec]）で表されるサテライト発生個数を算出するターゲット供給装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記評価パラメータを算出する処理にて、次式、サテライト発生率＝サテライト発生個数／（単位時間あたりのドロップレット生成個数[個/sec]×計測時間[sec]）ただし、単位時間あたりのドロップレット生成個数[個/sec]＝１／ドロップレット生成周波数[Hz]で表されるサテライト発生率を算出するターゲット供給装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、  前記加振素子に入力する前記電気信号のデューティ値を変えて、複数のデューティ値について各デューティ値の前記電気信号を前記加振素子に入力することにより、各デューティ値において生成される前記ドロップレットの前記サテライトに関して算出した前記評価パラメータを、デューティ値に対応付けて記憶する処理と、  前記評価パラメータが所定の許容範囲内であるか否かを判定する処理と、  前記許容範囲内に入る前記評価パラメータが得られたデューティ値の中から、前記動作デューティ値を決定する処理と、  を含む第１のデューティ調整処理を行うターゲット供給装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、前記評価パラメータが所定の基準値を上回った場合に、前記第１のデューティ調整処理を行い、  前記許容範囲を規定する許容値は、前記基準値よりも大きい値に設定されているターゲット供給装置。
【請求項１３】
請求項８に記載のターゲット供給装置であって、  前記制御部は、  前記第１のドロップレット検出信号を基に、前記ドロップレットの通過時間間隔を計測する処理と、  前記計測によって得られた通過時間間隔計測値に基づいて、前記加振素子の動作に適した前記電気信号のデューティ値である前記動作デューティ値を決定する処理と、  を含む第２のデューティ調整処理を行うターゲット供給装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載のターゲット供給装置であって、  前記第２のデューティ調整処理は、  前記通過時間間隔の適正レンジを設定する処理と、  前記加振素子に入力する前記電気信号のデューティ値を変えて、複数のデューティ値について各デューティ値の前記電気信号を前記加振素子に入力することにより、各デューティ値において生成される前記ドロップレットの前記通過時間間隔計測値、及び前記通過時間間隔計測値のばらつきを、デューティ値に対応付けて記憶する処理と、  前記複数のデューティ値のうち、前記通過時間間隔計測値が前記適正レンジ内にあるデューティ値の中で、前記ばらつきに基づいて、前記動作デューティ値を決定する処理と、  を含むターゲット供給装置。
【請求項１５】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記ドロップレット検出部から得られる前記検出信号は、前記ドロップレットが所定位置を通過した際に、前記ベースラインの電圧値よりも低い電圧値を示す信号であり、前記第２の検出閾値は、前記第１の検出閾値よりも高い電圧値に設定されるターゲット供給装置。
【請求項１６】
請求項１に記載のターゲット供給装置であって、  前記ドロップレット検出部から得られる前記検出信号は、前記ドロップレットが所定位置を通過した際に、前記ベースラインの電圧値よりも高い電圧値を示す信号であり、前記第２の検出閾値は、前記第１の検出閾値よりも低い電圧値に設定されるターゲット供給装置。
【請求項１７】
内部でプラズマが生成されるチャンバと、  前記チャンバの内部に前記プラズマの発生源となるターゲットを供給するターゲット供給装置と、を備え、  前記チャンバ内に前記ターゲット供給装置から前記ターゲットであるドロップレットが供給され、前記ターゲットにレーザ光を照射することにより前記ターゲット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、  前記タンクに収容されている前記ターゲット物質を出力するノズルと、  矩形波の電気信号が入力されることによって駆動される加振素子であって、前記ノズルから出力される前記ターゲット物質に振動を与えて前記ターゲット物質のドロップレットを発生させる加振素子と、  前記ノズルから出力された前記ドロップレットを検出するドロップレット検出部と、  前記ドロップレット検出部から得られる検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値が設定された制御部と、を備え、  前記第１の検出閾値は、前記ドロップレットに照射するレーザ光の発光トリガの生成に用いられ、前記第２の検出閾値は、前記第１の検出閾値よりも前記検出信号のベースラインからの絶対値が小さく、  前記制御部は、前記検出信号と前記第２の検出閾値とに基づいて、前記ドロップレットのサテライトに関する評価パラメータを算出する処理と、  前記評価パラメータに基づいて、前記加振素子の動作に適した前記電気信号のデューティ値である動作デューティ値を決定する処理と、  を行う極端紫外光生成装置。
【請求項１８】
液状のターゲット物質を収容するタンクと、  前記タンクに収容されている前記ターゲット物質を出力するノズルと、  矩形波の電気信号が入力されることによって駆動される加振素子であって、前記ノズルから出力される前記ターゲット物質に振動を与えて前記ターゲット物質のドロップレットを発生させる加振素子と、  前記ノズルから出力された前記ドロップレットを検出するドロップレット検出部と、を備えるターゲット供給装置を用いるターゲット供給方法であって、  前記ドロップレット検出部から得られる検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値を設定しておき、前記第２の検出閾値は、前記第１の検出閾値よりも前記検出信号のベースラインからの絶対値が小さい検出閾値であり、  前記検出信号と前記第１の検出閾値とに基づいて、前記ドロップレットに照射するレーザ光の発光トリガを生成するステップと、  前記検出信号と前記第２の検出閾値とに基づいて、前記ドロップレットのサテライトに関する評価パラメータを算出するステップと、  前記評価パラメータに基づいて、前記加振素子の動作に適した前記電気信号のデューティ値である動作デューティ値を決定するステップと、  を含むターゲット供給方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載のターゲット供給方法であって、  前記ドロップレット検出部から得られる前記検出信号と前記第１の検出閾値とに基づき、第１のドロップレット検出信号を生成するステップと、  前記検出信号と前記第２の検出閾値とに基づき、第２のドロップレット検出信号を生成するステップと、  を含み、  前記第２のドロップレット検出信号を基に、前記評価パラメータを算出するターゲット供給方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載のターゲット供給方法であって、  前記加振素子に入力する前記電気信号のデューティ値を変えて、複数のデューティ値について各デューティ値の前記電気信号を前記加振素子に入力することにより、各デューティ値において生成される前記ドロップレットの前記サテライトに関して算出した前記評価パラメータを、デューティ値に対応付けて記憶するステップと、  前記評価パラメータが所定の許容範囲内であるか否かを判定するステップと、  前記許容範囲内に入る前記評価パラメータが得られたデューティ値の中から、前記動作デューティ値を決定するステップと、  を含むターゲット供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本開示は、ターゲット供給装置、極端紫外光生成装置、及びターゲット供給方法に関する。
【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２００９−１０６８１８号公報
【特許文献２】特表２００９−５４１０９３号公報
【概要】
【０００５】  本開示の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、タンクに収容されているターゲット物質を出力するノズルと、矩形波の電気信号が入力されることによって駆動される加振素子であって、ノズルから出力されるターゲット物質に振動を与えてターゲット物質のドロップレットを発生させる加振素子と、ノズルから出力されたドロップレットを検出するドロップレット検出部と、ドロップレット検出部から得られる検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値が設定された制御部と、を備え、第１の検出閾値は、ドロップレットに照射するレーザ光の発光トリガの生成に用いられ、第２の検出閾値は、第１の検出閾値よりも検出信号のベースラインからの絶対値が小さく、制御部は、検出信号と第２の検出閾値とに基づいて、ドロップレットのサテライトに関する評価パラメータを算出する処理と、評価パラメータに基づいて、加振素子の動作に適した電気信号のデューティ値である動作デューティ値を決定する処理と、を行う。
【０００６】  本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、内部でプラズマが生成されるチャンバと、チャンバの内部にプラズマの発生源となるターゲットを供給するターゲット供給装置と、を備え、チャンバ内にターゲット供給装置からターゲットであるドロップレットが供給され、ターゲットにレーザ光を照射することによりターゲット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、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、タンクに収容されているターゲット物質を出力するノズルと、矩形波の電気信号が入力されることによって駆動される加振素子であって、ノズルから出力されるターゲット物質に振動を与えてターゲット物質のドロップレットを発生させる加振素子と、ノズルから出力されたドロップレットを検出するドロップレット検出部と、ドロップレット検出部から得られる検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値が設定された制御部と、を備え、第１の検出閾値は、ドロップレットに照射するレーザ光の発光トリガの生成に用いられ、第２の検出閾値は、第１の検出閾値よりも検出信号のベースラインからの絶対値が小さく、制御部は、検出信号と第２の検出閾値とに基づいて、ドロップレットのサテライトに関する評価パラメータを算出する処理と、評価パラメータに基づいて、加振素子の動作に適した電気信号のデューティ値である動作デューティ値を決定する処理と、を行う。
【０００７】  本開示の１つの観点に係るターゲット供給方法は、液状のターゲット物質を収容するタンクと、タンクに収容されているターゲット物質を出力するノズルと、矩形波の電気信号が入力されることによって駆動される加振素子であって、ノズルから出力されるターゲット物質に振動を与えてターゲット物質のドロップレットを発生させる加振素子と、ノズルから出力されたドロップレットを検出するドロップレット検出部と、を備えるターゲット供給装置を用いるターゲット供給方法であって、ドロップレット検出部から得られる検出信号と比較される第１の検出閾値及び第２の検出閾値を設定しておき、第２の検出閾値は、第１の検出閾値よりも検出信号のベースラインからの絶対値が小さい検出閾値であり、検出信号と第１の検出閾値とに基づいて、ドロップレットに照射するレーザ光の発光トリガを生成するステップと、検出信号と第２の検出閾値とに基づいて、ドロップレットのサテライトに関する評価パラメータを算出するステップと、評価パラメータに基づいて、加振素子の動作に適した電気信号のデューティ値である動作デューティ値を決定するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００８】  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、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３】図３は、レーザ装置の発光トリガを制御する制御システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、ドロップレットが正常に生成されている場合に得られる通過タイミング信号とドロップレット検出信号と発光トリガのタイミングチャートである。
【図５】図５は、通過タイミング信号の波形と検出閾値の関係の例を示す図である。
【図６】図６は、ドロップレットの結合が正常である場合に得られる通過タイミング信号の例を示す波形図である。
【図７】図７は、ドロップレット結合不良が発生した場合に得られる通過タイミング信号の例を示す波形図である。
【図８】図８は、サテライトが発生した場合に得られる通過タイミング信号の例を示す波形図である。
【図９】図９は、サテライトが発生した場合に生成される発光トリガとＥＵＶ出力の例を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、発光トリガ用検出閾値を高く設定した場合に生成される発光トリガとＥＵＶ出力の例を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、発光トリガ用検出閾値を高く設定した場合に生成される発光トリガとＥＵＶ出力の他の例を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、第１実施形態に係るターゲット供給装置における制御システムの構成を示したブロック図である。
【図１３】図１３は、制御部に含まれる回路構成の一部の例を示す図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態において生成されるドロップレット検出信号の例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置において実施されるピエゾ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１６】図１６は、ピエゾデューティ近傍調整処理の例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、ピエゾデューティ全体調整処理の例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、図１７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１９】図１９は、デューティ２５％の矩形波の信号を例示した波形図である。
【図２０】図２０は、デューティ５０％の矩形波の信号を例示した波形図である。
【図２１】図２１は、第２実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態において生成されるドロップレット検出信号の例を示す説明図である。
【実施形態】
【０００９】  −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  動作４．レーザ装置の発光トリガ制御システムの説明  ４．１  構成  ４．２  動作５．ドロップレットの検出に適用する検出閾値について６．ドロップレットの結合不良とサテライトについて７．課題  ７．１  課題１  ７．２  課題２  ７．２  課題３８．実施形態１  ８．１  構成  ８．２  動作  ８．３  ピエゾデューティ調整処理の例  ８．４  ピエゾデューティ近傍調整の概要  ８．５  ピエゾデューティ全体調整の概要  ８．６  ピエゾデューティの説明  ８．７  作用・効果９．実施形態２  ９．１  構成  ９．２  動作  ９．３  作用・効果１０．実施形態の変形例  １０．１  変形例１  １０．２  変形例２１１．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。
【００１０】  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。
【００１１】  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。
【００１２】  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。
【００１３】  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。
【００１４】  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。
【００１５】  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。
【００１６】  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。
【００１７】  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。或いは、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。
【００１８】  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つのレーザ光経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。
【００１９】  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。
【００２０】  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。
【００２１】  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。
【００２２】  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。
【００２３】  「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ドロップレット状のターゲットを意味し得る。また、ドロップレット状のターゲットにプレパルスレーザ光を照射してターゲットを拡散させた拡散ターゲットも「ドロップレット」の概念に含まれる。ドロップレットを「ＤＬ」と表記する場合がある。
【００２４】  「ドロップレットの軌道」は、ドロップレットが進行する経路を指す。ドロップレットの軌道は、「ドロップレット軌道」、又は、単に「軌道」と表記される場合がある。
【００２５】  「ドロップレットの軌道方向」は、ドロップレットの進行方向と平行な方向を指す。ドロップレットの軌道方向に関して、ドロップレットの生成源側を「上流」とし、ドロップレットの到達点側を「下流」とする。ドロップレットの軌道方向の相対的な位置関係について、「上流側」、「下流側」という表現を用いる場合がある。
【００２６】  「通過タイミング間隔」は、ドロップレットが所定位置を通過する通過タイミングの時間間隔を指す。通過タイミング間隔は、ドロップレットの通過時間間隔に相当する。
【００２７】  「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。
【００２８】  「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。
【００２９】  「レーザ光路」は、レーザ光の光路を意味する。
【００３０】  「ＣＯ２」は、二酸化炭素を表す。
【００３１】  「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。
【００３２】  「ＥＵＶ光」という表記は、「極端紫外光」の略語表記である。
【００３３】  「ピエゾ素子」は、圧電素子と同義である。ピエゾ素子は、「加振素子」の一形態である。ピエソ素子を単に「ピエゾ」若しくは「ＰＺＴ」と表記する場合がある。
【００３４】  「ピエゾデューティ」は、ピエゾ素子を駆動するための電気信号のデューティを意味する。ピエゾデューティを単に「デューティ」と表記する場合がある。
【００３５】  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２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。
【００３６】  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、ピエゾ素子８８と、圧力調節器９０と、を含む。
【００３７】  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を含む。
【００３８】  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。
【００３９】  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。
【００４０】  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。
【００４１】  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。
【００４２】  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。
【００４３】  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。
【００４４】  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。
【００４５】  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。
【００４６】  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。
【００４７】  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。
【００４８】  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。ノズル８０には、ピエゾ素子８８が固定されている。ピエゾ素子８８はピエゾ電源９６と接続される。
【００４９】  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。
【００５０】  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。
【００５１】  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。
【００５２】  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の流れに定在波を与え、ターゲットを周期的に分離する。分離されたターゲットは、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。
【００５３】  ピエゾ素子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。
【００５４】  ピエゾ素子８８は、パイプ状のノズル８０の外側側面部に固定される。ノズル８０に固定されたピエゾ素子８８は、ノズル８０に振動を与える。ピエゾ素子８８は、ピエゾ電源９６と接続される。
【００５５】  ピエゾ電源９６は、ピエゾ素子８８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は、ピエゾ素子８８への電力供給を制御部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。集光レンズ１０６は、例えば、シリンドリカルレンズであってよい。
【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】  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。
【００６７】  図２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２の紙面に垂直な方向をＸ軸の方向とする。図３以降の図面でも図２で導入した座標軸と同様とする。
【００６８】  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。
【００６９】  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。
【００７０】  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。
【００７１】  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。
【００７２】  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。
【００７３】  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る。
【００７４】  ３．２  動作  図２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のように、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。
【００７５】  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、２５０℃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」の一形態に相当し得る。
【００７６】  制御部７０は、液体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。
【００７７】  ドロップレット１３６の所定の目標速度は、例えば、６０ｍ／ｓから１１０ｍ／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２０ＭＰａの範囲の圧力であってよい。その結果、ノズル孔８０ａから所定の速度で液体のターゲット物質のジェットが噴出される。
【００７８】  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８８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。
【００７９】  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８８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８８によって振動し得る。ノズル孔８０ａからジェット状の液体スズが出力され、かつ、ノズル孔８０ａが振動することによって、ドロップレット１３６が生成し得る。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。
【００８０】  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。
【００８１】  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。
【００８２】  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。
【００８３】  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。
【００８４】  ４．レーザ装置の発光トリガ制御システムの説明  ４．１  構成  図３に、レーザ装置１４の発光トリガを制御する制御システムの構成を示す。制御システム１４０は、ドロップレット検出装置７６と、制御部７０と、遅延回路７２と、レーザ装置１４とを含む。
【００８５】  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に入力する。制御部７０が遅延回路７２の遅延時間を設定するためのラインが、遅延回路７２に接続される。遅延回路７２の出力は、発光トリガの信号としてレーザ装置１４に入力する。
【００８６】  ４．２  動作  制御部７０は、ＥＵＶ光生成制御部４０からドロップレット生成信号を受信すると、遅延時間ｔｄを設定するデータを遅延回路７２に送信する。制御部７０は、ドロップレット検出装置７６からドロップレットの通過タイミング信号を受信して、ドロップレット検出信号を生成し、ドロップレット検出信号を遅延回路７２に入力する。
【００８７】  遅延回路７２は、ドロップレット検出信号に対し、遅延時間ｔｄ遅れた信号を、発光トリガとしてレーザ装置１４に入力する。
【００８８】  図４は、ドロップレットが正常に生成されている場合に得られる通過タイミング信号とドロップレット検出信号と発光トリガのタイミングチャートを示す。
【００８９】  ドロップレット１３６が正常に生成されている場合は、ドロップレット１３６はほぼ等間隔でドロップレット検出装置７６の検出範囲を通過し得る。このため、通過タイミング信号は、各ドロップレットの通過に対応して信号値が概ね一定の周期で変化する。
【００９０】  通過タイミング信号の電圧値と発光トリガ検出閾値とが比較され、その比較結果に応じたドロップレット検出信号が生成される。本例の場合、通過タイミング信号が発光トリガ用検出閾値を下回るとドロップレット検出信号はＨｉｇｈレベルになる。通過タイミング信号が発光トリガ用検出閾値を上回るとドロップレット検出信号がＬｏｗレベルになる。
【００９１】  ドロップレット検出信号は、例えば、コンパレータを用いて生成することができる。通過タイミング信号は、コンパレータの一方の入力端子である「Ｖin−端子」に入力される。発光トリガ用検出閾値に相当する閾値電圧を発生させる閾値発生器は、コンパレータの他方の入力端子である「Ｖin＋端子」に接続される。Ｖin＋＞Ｖin−である期間、コンパレータの出力はＨｉｇｈレベルとなる。制御部７０は、コンパレータを含み、通過タイミング信号からドロップレット検出信号を生成する。なお、ドロップレット検出装置７６がコンパレータを含む形態も可能である。制御部７０は、ドロップレット検出装置７６から出力されたドロップレット検出信号を受信してもよい。
【００９２】  本例では、ドロップレット検出信号のパルスの立ち上がりタイミングをドロップレットの「通過タイミング」としている。各ドロップレットの通過タイミングの時間間隔は、ほぼ同一の周期Ｔｃとなる。周期Ｔｃは、ピエゾ素子８８を駆動する所定のピエゾ駆動周波数ｆｐの逆数の自然数倍となり得る。つまり、自然数ｍとして、周期Ｔｃは概ねｍ／ｆＰとなる。ここでは、ｍ＝１であるとする。
【００９３】  通過タイミングの時間間隔を「通過タイミング間隔」と呼ぶ。つまり、ドロップレット検出信号の時間間隔は、ドロップレット検出信号のパルスの立ち上がりタイミングの間隔から計測される。
【００９４】  発光トリガは、ドロップレット検出信号から遅延時間ｔｄだけ遅れて、ドロップレット検出信号とほぼ同じ周期Ｔｃで生成される。発光トリガがレーザ装置１４に供給されることにより、レーザ装置１４は、ほぼ一定の時間間隔でレーザ光を出力する。このため、レーザ装置１４の励起媒質の温度は略一定に漸近し、出力レーザ光のパルスエネルギは安定化される。
【００９５】  ５．ドロップレットの検出に適用する検出閾値について  図５は、ドロップレット検出装置から得られる通過タイミング信号の波形と検出閾値の関係の例を示している。検出閾値を単に「閾値」という場合がある。図５の横軸は時間を表し、縦軸は電圧を表す。図５の例において、閾値は、ドロップレット通過時の平均的な電圧値を下限の０％、ベースラインの平均的な電圧値を上限の１００％とし、０〜１００％の間で設定される。ベースラインは、検出対象のドロップレットが存在しない場合の受光部１２０からの信号である。
【００９６】  なお、光センサ１２４として、フォトダイオードアレイ（ＰＤＡ：Photodiode Array）を用いる構成の場合、光センサ１２４のチャンネルごとに、閾値の上限と下限を設定する。閾値の設定に関して、「閾値が高い」、或いは「閾値を上げる」という表現は、閾値が１００％側であることを指す。「閾値が低い」、或いは「閾値を下げる」という表現は、閾値が０％側であることを指す。
【００９７】  ６．ドロップレットの結合不良とサテライトについて  ピエゾ電源９６からピエゾ素子８８に対し、ピエゾ駆動周波数ｆｐの矩形波の駆動信号が印加されることにより、ノズル８０からスズのドロップレットが連続的に吐出される。ノズル８０から吐出されたドロップレットは、落下中に複数個が結合した後、ドロップレット検出装置７６によって検出される。複数個のドロップレットが結合して所要の質量に合体したドロップレットをメインＤＬと呼ぶ場合がある。
【００９８】  図６は、ドロップレットの結合が正常である場合に得られる通過タイミング信号の例である。ＤＬ結合正常である場合、ドロップレットが所定位置Ｐを通過した際に得られる通過タイミング信号が発光トリガ用検出閾値にかかり、メインＤＬが検出される。検出されたメインＤＬは、レーザ光の照射ターゲットとなる。
【００９９】  ターゲット供給部１８は、なんらかの原因で、ドロップレットの結合が異常になり、結合不良のドロップレットが生成されたり、或いは、サテライトが生成されたりすることがある。本開示において、「ＤＬ結合不良」と「サテライト」は次のように区別される。
【０１００】  図７は、ＤＬ結合不良が発生した場合に得られる通過タイミング信号の例である。ＤＬ結合不良とは、図７のように、発光トリガ用検出閾値によって検出される余分なＤＬが存在する状態を指す。ＤＬ結合不良は、ＥＵＶ性能への影響は比較的大きく、チャンバ内のＳｎ汚染の要因となる。
【０１０１】  図８は、サテライトが発生した場合に得られる通過タイミング信号の例である。サテライトとは、発光トリガ用検出閾値によっては検出されず、発光トリガ用検出閾値よりも高い検出閾値によって検出される余分なＤＬが存在する状態を指す。サテライトは、ＥＵＶ性能への影響は比較的小さいが、チャンバ内のＳｎ汚染の要因となる。７．課題  ７．１  課題１  従来、通過タイミング信号に対して設定される検出閾値は、発光トリガ用検出閾値１つだけである。そのため、発光トリガ用検出閾値に届かない小さい信号変化のサテライトを検出することができない。
【０１０２】  図９は、サテライトが発生した場合に生成される発光トリガとＥＵＶ出力の例を示すタイミングチャートである。サテライトを検出できていない状態でレーザ光の照射を行った場合、サテライトにはレーザ光が照射されず、イオン化されないまま飛散する。そのため、サテライトの粒子は、磁場ミティゲーションできず、チャンバ内部の汚染源となる。
【０１０３】  磁場ミティゲーションとは、磁場を利用して帯電粒子を捕獲することにより、帯電粒子等のデブリによってチャンバ内の光学素子が汚染されることを低減することである。チャンバ１６は、チャンバ１６内に磁場を生成するための図示せぬ磁石を備える。ターゲット回収部５８は、磁力線の収束部に配置される。チャンバ１６内を移動する帯電粒子は、磁力線にトラップされ、ターゲット回収部５８に回収される。しかし、イオン化されていないサテライトの粒子は、磁力線にトラップされず、汚染源となる。
【０１０４】  ７．２  課題２  一方、発光トリガ用検出閾値を高く設定した場合、図９にて検出できなかったサテライトに対して発光トリガが生成される。図１０は、図９と比較して、発光トリガ用検出閾値を高く設定した場合に生成される発光トリガとＥＵＶ出力の例を示すタイミングチャートである。図１０に示したように、発光トリガ用検出閾値を高く設定した場合、サテライトを検出したドロップレット検出信号のパルスに対応して発光トリガが生成される。このため、正常な動作に要求されるレーザ周波数よりも短い間隔で発光トリガが生成されてしまうため、レーザ装置の故障の原因となる。
【０１０５】  ７．３  課題３  或いはまた、発光トリガ用検出閾値を高く設定した場合において、何らかの方法により、要求されるレーザ周波数よりも短い間隔で生成される発光トリガが無効化された場合を考える。サテライトは、正常なドロップレットと比較して質量が小さいため、スズからの励起光の光量も少なくなる。そのため、サテライトにレーザ光を照射した場合、正常なドロップレットにレーザ光を照射した場合に比べ、ＥＵＶ出力が大きく低下する。例えば、図１１に示すように、サテライトが先に検出された場合、発光トリガの無効化期間に正常なドロップレットが存在する。この場合、正常なドロップレットにレーザ光が照射されずに、サテライトにレーザ光が誤照射されることになる。このため、ＥＵＶ出力は大きく低下する。
【０１０６】  また、サテライトが発生した場合、そのサテライトの分だけ、メインのドロップレットの質量が小さくなるため、ＥＵＶ出力が低下する。図１０及び図１１に示したＥＵＶ出力の波形における先頭のパルスで示されるＥＵＶ出力は、ＤＬ結合正常のドロップレットにレーザ光を照射した際に得られるＥＵＶ出力よりも低下している。
【０１０７】  ８．実施形態１  ８．１  構成  図１２は、第１実施形態に係るターゲット供給装置における制御システムの構成を示したブロック図である。第１実施形態に係るターゲット供給装置は、図３で説明した制御システム１４０に代えて、図１２に示す制御システム１５０を採用し得る。
【０１０８】  制御部７０は、ピエゾデューティ調整部１５４を備えている。制御部７０は、制御及び演算の処理に必要な各種データを記憶するための図示しない記憶部を含む。
【０１０９】  ピエゾデューティ調整部１５４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、ピエゾデューティ調整部１５４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。
【０１１０】  図１３は、制御部７０に含まれる回路構成の一部の例を示す図である。制御部７０は、第１のコンパレータ１６１と、第２のコンパレータ１６２と、第１の閾値電圧発生器１７１と、第２の閾値電圧発生器１７２と、を備えている。
【０１１１】  ドロップレット検出装置７６から受信した通過タイミング信号の信号線は、第１のコンパレータ１６１及び第２のコンパレータ１６２のそれぞれのＶin−端子と接続されている。
【０１１２】  第１の閾値電圧発生器１７１は、検出閾値１に相当する電圧値の電圧Ｖ１を発生する。検出閾値１は、通過タイミング信号から発光トリガを生成するための発光トリガ用検出閾値である。第１の閾値電圧発生器１７１は、第１のコンパレータ１６１のＶin＋端子と接続されている。
【０１１３】  第２の閾値電圧発生器１７２は、検出閾値２に相当する電圧値の電圧Ｖ２を発生する。検出閾値２は、通過タイミング信号からサテライトを検出するためのサテライト用検出閾値である。第２の閾値電圧発生器１７２は、第２のコンパレータ１６２のＶin＋端子と接続されている。本例の場合、検出閾値２は、検出閾値１よりも高い値に設定される。検出閾値１及び検出閾値２の具体的な設定値の一例として、例えば、検出閾値１は、閾値の設定上限を１００％とする場合の８０％に相当する値に設定され、検出閾値２は９５％に相当する値に設定することができる。つまり、検出閾値２は、検出閾値１よりも上限に近い値であり、検出閾値１よりもベースラインからの絶対値が小さい値に設定される。検出閾値２は、検出閾値１では検出できない小さな通過タイミング信号を捉えることができる。
【０１１４】  ８．２  動作  ドロップレット検出装置７６から出力された通過タイミング信号は、制御部７０に入力され、第１のコンパレータ１６１及び第２のコンパレータ１６２のそれぞれのＶin−端子に入力される。第１のコンパレータ１６１の出力端子からドロップレット検出信号１が得られる。第２のコンパレータ１６２の出力端子からドロップレット検出信号２が得られる。
【０１１５】  図１４は、第１実施形態において生成されるドロップレット検出信号の例を示す説明図である。ドロップレット１３６が、ノズル８０からプラズマ生成領域２６まで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に入射する照明光量に応じた電圧信号である通過タイミング信号を生成する。
【０１１６】  制御部７０は、ドロップレット検出装置７６から受信した通過タイミング信号と検出閾値１とを基に、ドロップレット検出信号１を生成する。また、制御部７０は、ドロップレット検出装置７６から受信した通過タイミング信号と検出閾値２とを基に、ドロップレット検出信号２を生成する。すなわち、制御部７０は、通過タイミング信号が検出閾値１を下回る期間にドロップレット検出信号１を生成する。また、制御部７０は、通過タイミング信号が検出閾値２を下回る期間にドロップレット検出信号２を生成する。
【０１１７】  ドロップレット検出装置７６は、「ドロップレット検出部」の一形態に相当する。検出閾値１は「第１の検出閾値」の一形態に相当する。検出閾値２は「第２の検出閾値」の一形態に相当する。ドロップレット検出信号１は「第１のドロップレット検出信号」の一形態に相当する。ドロップレット検出信号２は「第２のドロップレット検出信号」の一形態に相当する。制御部７０がドロップレット検出信号１を生成する動作が「第１のドロップレット検出信号を生成するステップ」の一形態に相当する。制御部７０がドロップレット検出信号２を生成する動作が「第２のドロップレット検出信号を生成するステップ」の一形態に相当する。
【０１１８】  ドロップレット検出信号１は、制御部７０から遅延回路７２に入力される。受光部１２０から出力された通過タイミング信号は、制御部７０を介して直接、遅延回路７２に入力されてもよい。この場合、遅延回路７２にてドロップレット検出信号１を生成し得る。遅延回路７２がドロップレット検出信号１を基に発光トリガを生成する動作は、「発光トリガを生成するステップ」の一形態に相当する。
【０１１９】  遅延回路７２は、ドロップレット検出信号１に遅延時間を付加して発光トリガを生成する。発光トリガは、レーザ装置１４に入力される。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に到達した時に、パルスレーザ光２３がドロップレット１３６に照射されるように設定される。プラズマ生成領域２６は、レーザ光の集光位置を含む。つまり、遅延時間は、ドロップレット１３６が所定位置Ｐを通過してレーザ光の集光位置に到達した時に、発光トリガの入力によりレーザ装置１４から出力されたパルスレーザ光２３がドロップレットに照射されるように設定される。
【０１２０】  制御部７０は、ドロップレット検出信号２からサテライトの発生個数を算出する。サテライト発生個数は、ドロップレット検出信号２の個数と、ドロップレット生成周波数と、計測時間とから、式［1］に従って算出できる。
【０１２１】  サテライト発生個数［個］＝（ドロップレット検出信号２の個数）−（ドロップレット生成周波数［Hz］×計測時間[sec]）・・・式［1］  ドロップレット検出信号２の個数とは、ドロップレット検出信号２における検出パルスの個数である。ドロップレット生成周波数は、ピエゾ素子の駆動周波数から求まる。
【０１２２】  また、制御部７０は、ドロップレット検出信号２からサテライト発生率を算出する。サテライト発生率は、一定の計測時間内における正常なドロップレットの生成個数に対するサテライト発生個数の割合で表すことができる。サテライト発生率は、次の式［2］に従って算出される。
【０１２３】  サテライト発生率＝サテライト発生個数／（単位時間あたりのドロップレット生成個数［個/sec］×計測時間［sec］）・・・式［2］  計測時間は、１０msec〜１０secの範囲の適宜の値とすることができる。計測時間は、例えば、１００msecとする。本例では、式［2］で定義されるサテライト発生率を、百分率で表記したものサテライト発生率［%］とする。
【０１２４】  サテライト発生個数は、式［1］に従って算出される。
【０１２５】  単位時間あたりのドロップレット生成個数は、次の式［3］に従って算出される。
【０１２６】  単位時間あたりのドロップレット生成個数［個／sec］＝１／ドロップレット生成周波数［Hz］・・・式［3］  制御部７０は、式［1］〜［3］に従い、サテライト発生率［％］を算出する。サテライト発生個数とサテライト発生率の各々は、サテライトに関する評価パラメータの例である。制御部７０がサテライト発生率［％］を算出する処理は、「評価パラメータを算出するステップ」の一形態に相当する。
【０１２７】  制御部７０は、一定の計測時間内に一定個数以上のサテライトが計測された場合、又は、サテライト発生率が所定の基準値を超えた場合に、ドロップレットの結合状態が悪化していると判断し、ピエゾデューティ調整を行う。ピエゾデューティ調整は、ピエゾ素子８８を駆動する矩形波の電気信号のデューティを適正な値に調整する処理である。本実施形態のピエゾデューティ調整は、ピエゾデューティ近傍調整と、ピエゾデューティ全体調整の２種類の調整方法を含む。
【０１２８】  ピエゾデューティ近傍調整とは、ピエゾ素子を駆動する矩形波の電気信号のデューティを現在の設定値の近傍範囲内で適正な値に調整する処理である。ピエゾデューティ近傍調整は、ドロップレット１３６に対するレーザ光の照射を継続しながら実行される。
【０１２９】  ピエゾデューティ近傍調整を実施してもドロップレットの結合状態が回復しない場合、制御部７０は、一旦レーザ光の照射を停止し、ピエゾデューティ全体調整を行う。ピエゾデューティ全体調整とは、ピエゾ素子８８の駆動に用いる電気信号のデューティの調整範囲を、設定可能なデューティ範囲のほぼ全体に広げて、広範囲の調整範囲の中から最適なデューティ値を探索する処理である。
【０１３０】  ピエゾデューティ全体調整を実施してもドロップレットの結合状態が改善しない場合は、以下に示す対処１〜３のいずれかを実施しても良い。
【０１３１】  対処１：ターゲット供給部１８のタンク８２の圧力を下げる。圧力を下げることにより、ドロップレットの速度を低下させる。
【０１３２】  対処２：ピエゾ素子を交換する。例えば、ターゲット供給部１８が複数のピエゾ素子を備える形態の場合、ノズル８０の加振に使用するピエゾ素子のチャンネルを切り換える。
【０１３３】  対処３：ターゲット供給部１８を交換する。ターゲット供給部１８の交換は、装置の稼働を停止させて作業を行う必要があるため、対処１又は対処２による対処を優先的に実施することが好ましい。対処の優先度は、高い順に、対処１、対処２、対処３の順である。
【０１３４】  ８．３  ピエゾデューティ調整処理の例  図１５は、実施形態１のＥＵＶ光生成装置において実施されるピエゾデューティ調整処理の例を示すフローチャートである。
【０１３５】  ステップＳ１１において、制御部７０は、サテライト発生率を算出する。サテライト発生率は、式［2］に従って算出される。なお、サテライト発生率を算出する際に、式［1］に従ってサテライト発生個数が算出される。
【０１３６】  ステップＳ１２において、制御部７０は、サテライト発生率が基準値以下であるか否かを判定する。基準値の一例として、例えば、基準値は０．１％に設定される。サテライト発生率が基準値以下である場合、ピエゾデューティの調整は不要である。制御部７０は、ステップＳ１２の判定処理にて、サテライト発生率が基準値以下であると判定した場合、ピエゾデューティ調整処理を終了する。
【０１３７】  その一方、制御部７０は、ステップＳ１２の判定処理にて、サテライト発生率が基準値を上回っていると判定した場合、ステップＳ１３に移行する。
【０１３８】  ステップＳ１３において、制御部７０は、ピエゾデューティ近傍調整を実施する。ピエゾデューティ近傍調整処理の具体例は図１６を用いて後述する。ピエゾデューティ近傍調整（ステップＳ１３）の実施後、ステップＳ１４において、制御部７０は、サテライト発生率を算出する。
【０１３９】  ステップＳ１５において、制御部７０は、ステップＳ１４の算出結果が基準値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１５の判定処理にて、サテライト発生率が基準値以下であると判定した場合、ピエゾデューティ調整処理を終了する。
【０１４０】  その一方、制御部７０は、ステップＳ１５の判定処理にて、サテライト発生率が基準値を上回っていると判定した場合、ステップＳ１６に移行する。
【０１４１】  ステップＳ１６において、制御部７０は、レーザ光の照射を停止する処理を行う。
【０１４２】  ステップＳ１７において、制御部７０は、ピエゾデューティ全体調整を実施する。ピエゾデューティ全体調整処理の具体例は図１７を用いて後述する。ピエゾデューティ全体調整（ステップＳ１７）の実施後、ステップＳ１８において、制御部７０は、サテライト発生率を算出する。
【０１４３】  ステップＳ１９において、制御部７０は、ステップＳ１８の算出結果が基準値以下であるか否かを判定する。制御部７０は、ステップＳ１９の判定処理にて、サテライト発生率が基準値を上回っていると判定した場合、ステップＳ２０に移行する。
【０１４４】  ステップＳ２０において、制御部７０は、ターゲット供給装置の圧力調整を行い、タンク内の圧力を変更する。或いはまた、タンク８２に複数のピエゾ素子が配置されている形態の場合、制御部７０は、ノズル８０の加振に利用するピエゾ素子を変更するピエゾ交換の処理を行う。ピエゾ交換は、複数のピエゾ素子の駆動チャンネルの中から、加振動作させるピエゾ素子のチャンネルを切り換える処理であってよい。
【０１４５】  制御部７０は、ステップＳ２０の処理の後、ステップＳ１７に戻り、ピエゾデューティ全体調整を行う。
【０１４６】  ステップＳ１９において、制御部７０は、サテライト発生率が基準値以下であると判定した場合、ステップＳ２１に移行する。
【０１４７】  ステップＳ２１において、制御部７０は、レーザ光の照射復帰動作を行い、デューティ調整処理を終了する。
【０１４８】  なお、ステップＳ１７〜ステップＳ２０の処理のループを１回又は複数回繰り返し実施しても、ステップＳ１９の判定処理にてＮｏ判定となった場合、制御部７０は、調整処理による回復が困難と判断してループを抜け、図１５のフローチャートを終了してよい。この場合、制御部７０は、ターゲット供給部１８の交換作業を促す警告を出力する処理を行う。
【０１４９】  ８．４  ピエゾデューティ近傍調整の概要  ピエゾデューティ近傍調整では、制御部７０は、現在のデューティの設定値から、デューティを微小量変更して、サテライト発生率を計測し、サテライト発生率が基準値以内となる水準を探索する。現在のデューティの設定値を、「現在デューティ値」と呼ぶ。ピエゾデューティ近傍調整においてデューティを変更する範囲、すなわち、デューティの変更幅は、例えば、現在デューティ値から±０．１［％］の範囲とする。また、ピエゾデューティ近傍調整において、１回あたりのデューティの変更量である変更単位量は、例えば、０．０１［％］とする。
【０１５０】  制御部７０は、サテライト発生率が許容される範囲でデューティの変更を続ける。サテライト発生率の許容範囲を規定する許容値は、基準値よりも大きい値に設定されている。サテライト発生率の許容値は、例えば、０．５％〜１．０％の範囲の適宜の値に設定される。サテライト発生率の許容値は、ドロップレットに対するレーザ光の照射を継続でき、かつ、所要のＥＵＶ出力を得ることができるように、サテライト発生率とＥＵＶ性能の関係から決定される。
【０１５１】  具体的に、例えば、現在デューティ値が５０％である場合、制御部７０は、デューティ値を４９．９９％，４９．９８％，４９．９７％，・・・とマイナス側に変更した後、５０．０１％，５０．０２％，５０．０３％，・・・とプラス側に変更する。制御部７０は、各々のデューティ値において算出したサテライト発生率をデューティと関連付けて保存しておく。
【０１５２】  制御部７０は、探索したデューティ値の中でサテライト発生率が最も低いデューティ値に設定する。
【０１５３】  制御部７０は、マイナス側のデューティ変更によるサテライト発生率のデータ取得中にサテライト発生率が許容値を越えた場合、マイナス側でのデータ取得を中止する。そして、制御部７０は、一旦元のデューティ値である現在デューティ値に戻して、プラス側のデューティ変更を行うフローへ移る。「元のデューティ値」とは、調整前のデューティ値を指す。
【０１５４】  また、制御部７０は、プラス側のデューティ変更によるサテライト発生率のデータ取得中にサテライト発生率が許容値を越えた場合、プラス側でのデータ取得を中止し、これまで探索したデューティ値の中でサテライト発生率が最も低いデューティ値に設定する。
【０１５５】  制御部７０は、上記の探索の結果、サテライト発生率が基準値以下となるデューティが見つからない場合、ピエゾデューティ近傍調整を終了し、ピエゾデューティ全体調整を実施する。
【０１５６】  図１６は、ピエゾデューティ近傍調整処理の例を示すフローチャートである。ピエゾデューティ近傍調整処理が開始されると、ステップＳ３１において、制御部７０は、現在のデューティのデータを取得する。
【０１５７】  ステップＳ３２において、制御部７０は、水準数Ｎ１の第１のループ処理を行う。水準数Ｎ１は、デューティの変更幅を、変更単位量で割った商の値である。本例の場合、変更幅は０．２％、変更単位量は０．０１％である。第１のループ処理は、変更単位量ずつデューティを変更して、各デューティ値に対するサテライト発生率を算出する処理である。
【０１５８】  ステップＳ３３において、制御部７０は、変更単位量だけデューティを変更する。ピエゾデューティ近傍調整には、デューティをマイナス側に変更してサテライト発生率を算出するマイナス側の調整と、デューティをプラス側に変更してサテライト発生率を算出するプラス側の調整とが含まれる。本例では、まず、マイナス側の調整を実施するものとする。
【０１５９】  すなわち、現在のデューティを例えば５０％とした場合、４９．９９％→４９．９８％→・・・→４９．９０％の順に変更し、その後、５０．０１％→５０．０２％→・・・→５０．１０％の順に変更する。４９．９０％は、変更幅におけるマイナス側の下限、すなわち、マイナス０．１％の下限である。５０．１％は、変更幅におけるプラス側の上限、すなわち、プラス０．１％の上限である。
【０１６０】  制御部７０は、ステップＳ３３にてデューティを変更後、ステップＳ３４において、水準数Ｎ２の第２のループ処理を行う。水準数Ｎ２は、サテライト発生率のデータを取得する際のデータサンプル数である。水準数Ｎ２は、適宜の値に設定し得る。水準数Ｎ２は、例えば、Ｎ２＝１０に設定される。
【０１６１】  ステップＳ３５において、制御部７０は、ドロップレット検出信号２のデータを取得して、サテライト発生率を算出する。ステップＳ３５にて算出されるサテライト発生率の値をＸ［％］とする。制御部７０は、算出したサテライト発生率のデータを、デューティの水準と対応付けて記憶する。ステップＳ３５は、「評価パラメータを、デューティ値に対応付けて記憶する処理」並びに「評価パラメータを、デューティ値に対応付けて記憶するステップ」の一形態に相当する。
【０１６２】  ステップＳ３６において、制御部７０は、ステップＳ３５にて算出されたサテライト発生率の値が許容値以内に収まっているか否かを判定する。ステップＳ３６の判定処理にて、Ｘ＜許容値を満たしている場合は、制御部７０は、第２のループを繰り返す。その一方、ステップＳ３６の判定処理にて、Ｘが許容値以上の値になった場合は、制御部７０は、第２のループ処理を中止して、ステップＳ３７に移行する。なお、ステップＳ３６の判定処理は、サテライト発生率のＮ２回の計測結果の平均値と許容値を比較して判定してもよい。ステップＳ３６は、「評価パラメータが所定の許容範囲内であるか否かを判定する処理」並びに「評価パラメータが所定の許容範囲内であるか否かを判定するステップ」の一形態に相当する。許容値は、所定の許容範囲を規定する値である。
【０１６３】  ステップＳ３７において、制御部７０は、調整前のデューティに戻す処理を行う。調整前のデューティとは、ステップＳ３１にて取得した現在のデューティを指す。
【０１６４】  ステップＳ３８において、制御部７０は、プラス側の調整を実施したか否かを判定する。制御部７０は、ステップＳ３８の判定処理にて、プラス側の調整を未実施であると判定すると、ステップＳ３２の第１のループ処理に戻り、プラス側の調整を実施する。つまり、マイナス側の調整にてサテライト発生率が許容値を超えたら、プラス側の調整に移行する。
【０１６５】  プラス側の調整が実施され、ステップＳ３８の判定処理にて、制御部７０がプラス側の調整を実施済みであると判定した場合は、ステップＳ３９に移行する。つまり、プラス側の調整にてサテライト発生率が許容値を超えたら、第１のループ処理を抜ける。
【０１６６】  ステップＳ３９において、制御部７０は、マイナス側及びプラス側の調整の結果を基に、最適デューティへ変更する処理を行う。例えば、制御部７０は、変更幅の範囲内のサテライト発生率が最も小さくなるデューティ値を最適なデューティ値と判定する。ステップＳ３９の後、図１５のメインフローに復帰する。
【０１６７】  ステップＳ３９において制御部７０が決定する「最適なデューティ値」は、「加振素子の動作に適した電気信号のデューティ値である動作デューティ値」の一形態に相当する。ステップＳ３９の処理は、「動作デューティ値を決定する処理」並びに「動作デューティ値を決定するステップ」の一形態に相当する。ピエゾデューティ近傍調整は、「第１のデューティ調整処理」の一形態に相当する。現在デューティ値の±０．１％の範囲として規定される近傍調整範囲は、「第１の調整範囲」の一形態に相当する。
【０１６８】  ８．５  ピエゾデューティ全体調整の概要  ピエゾデューティ全体調整は、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、ピエゾデューティ全体調整では、デューティ１％から９９％まで０．２％の刻みでデューティ値を変更し、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、最適な動作デューティ値を選択する。
【０１６９】  図１７は、ピエゾデューティ全体調整処理の例を示すフローチャートである。図１７に示すピエゾデューティ全体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８８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、「予測通過時間間隔」の一形態に相当し得る。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。
【０１７０】  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。ステップＳ４２に示した処理は、「通過時間間隔の適正レンジを設定する処理」の一形態に相当し得る。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。
【０１７１】  ステップＳ４３において、制御部７０は、ピエゾデューティ調整部１５４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。
【０１７２】  ステップＳ４４において、ピエゾデューティ調整部１５４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。
【０１７３】  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自然数である。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。自然数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。制御部７０によって計測される通過タイミング間隔Ｔ（１）、Ｔ（２）、・・・Ｔ（Ｎ）の各々は、「通過時間間隔計測値」の一形態に相当する。
【０１７４】  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。
【０１７５】  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１８を用いて後述する。
【０１７６】  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。
【０１７７】  すなわち、ステップＳ４６において、制御部７０は、ピエゾ素子８８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。
【０１７８】  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。
【０１７９】  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。
【０１８０】  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ピエゾデューティ調整部１５４に設定してもよい。
【０１８１】  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。
【０１８２】  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１７のピエゾデューティ全体調整処理を終了し、図１５のフローチャートに復帰する。
【０１８３】  その後、ピエゾデューティ調整部１５４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。
【０１８４】  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。かかる構成は、「各デューティ値において生成されるドロップレットの通過時間間隔計測値、及び通過時間間隔計測値のばらつきを、デューティ値に対応付けて記憶する処理」の一形態に相当する。ステップＳ４５において制御部７０が記憶するＴmax（Ａ）及びＴmin（Ａ）の各々は、デューティ値に対応付けて記憶される「通過時間間隔計測値」の一形態に相当する。
【０１８５】  ステップＳ４８において制御部７０が決定する「最適デューティ値」は「加振素子の動作に適した電気信号のデューティ値である動作デューティ値」の一形態に相当し得る。ステップＳ４８の処理は、「動作デューティ値を決定する処理」並びに「動作デューティ値を決定するステップ」の一形態に相当し得る。ピエゾデューティ全体調整は、「第２のデューティ調整処理」の一形態に相当する。デューティ１％〜９９％の範囲として規定される全体調整範囲は、「第２の調整範囲」の一形態に相当する。
【０１８６】  図１８は、図１７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１８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。
【０１８７】  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。
【０１８８】  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。
【０１８９】  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。
【０１９０】  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。
【０１９１】  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。
【０１９２】  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。
【０１９３】  制御部７０は、ステップＳ５５の後、図１７のフローチャートに復帰する。
【０１９４】  ８．６  ピエゾデューティの説明  図１９と図２０に、ピエゾ素子を駆動するための電気信号のデューティの変更例を示す。図１９は、ピエゾデューティ調整部１５４からピエゾ電源９６に供給する矩形波の一例であり、デューティ２５％の例を示した。図２０は、ピエゾデューティ調整部１５４からピエゾ電源９６に供給する矩形波の一例であり、デューティ５０％の例を示した。
【０１９５】  デューティは、以下の式により算出される周期ｔに対し、矩形波をＯＮとする時間の割合により決定される。
【０１９６】  ｔ＝１／ピエゾ駆動周波数  制御部７０は、ピエゾデューティ近傍調整の際に、ピエゾデューティ調整部１５４からピエゾ電源９６に供給する矩形波のＯＮ時間を変更することによりデューティを変化させ、各デューティ値でのサテライト発生率を算出する。例えば、制御部７０は、現在デューティ値の±０．１％の近傍調整範囲内において０．０１％刻みでデューティ値を変更し、それぞれのデューティ値においてサテライト発生率を算出する。そして、制御部７０は、サテライト発生率を算出した複数のデューティ値のうち、サテライト発生率が最も小さいデューティ値を、近傍調整範囲内の最適な動作デューティ値として決定する。
【０１９７】  また、制御部７０は、ピエゾデューティ全体調整の際に、ピエゾデューティ調整部１５４からピエゾ電源９６に供給する矩形波のＯＮ時間を変更することによりデューティを変化させ、各デューティ値でのドロップレットの通過タイミング間隔を計測する。制御部７０は、各デューティ値における通過タイミング間隔のばらつきＴsigmaを算出し得る。例えば、制御部７０は、デューティ１％〜９９％までの全体調整範囲内の各デューティ値において実施する。そして、制御部７０は、計測した通過タイミング間隔が上限値及び下限値で定めた適正レンジ内にあり、かつ、Ｔsigmaが最も小さいデューティ値を、全体調整範囲内の最適な動作デューティ値として決定する。
【０１９８】  上述した第１実施形態に係るターゲット供給装置の動作は、「ターゲット供給方法」の一形態に相当する。
【０１９９】  ８．７  作用・効果  第１実施形態によれば、ドロップレットの検出に用いる検出閾値１と検出閾値２とが２つ別々に存在するため、サテライト発生時に発光トリガに影響を与えずに、サテライトの検出が可能である。
【０２００】  第１実施形態によれば、サテライトが増加した場合、ピエゾデューティ調整を行い、サテライトの発生を抑制することができる。
【０２０１】  第１実施形態によれば、サテライトが発生しても、サテライトにレーザ光を誤照射せずに、サテライト以外のメインＤＬに対してレーザ光の照射が可能である。そのため、ドロップレットに対するレーザ光の照射を継続しながら、ピエゾデューティ調整を行うことが可能である。第１実施形態によれば、ドロップレットのサテライトの生成を改善することができ、ＥＵＶ光エネルギの低下やレーザ装置の破損を抑制できる。
【０２０２】  ９．  実施形態２  ９．１  構成  図２１に、第２実施形態に係るＥＵＶ光生成装置の構成を概略的に示す。図２１に示す第２実施形態について、第１実施形態からの相違点の部分を説明する。第２実施形態に係るＥＵＶ光生成装置１２は、ドロップレット検出装置７６の光源部１００と受光部１２０の配置関係が第１実施形態と相違している。第２実施形態におけるドロップレット検出装置７６の受光部１２０は、光源部１００から出力された照明光１１０に照らされたドロップレットからの反射光１１１を受光するように配置される。
【０２０３】  受光部１２０の受光光学系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、集光光学系であってよい。
【０２０４】  ９．２  動作  図２２は、第２実施形態において生成されるドロップレット検出信号の例を示す説明図である。ドロップレット１３６が、ノズル８０からプラズマ生成領域２６まで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に入射する反射光量が増加する。受光部１２０は、光センサ１２４に入射する反射光量に応じた電圧信号である通過タイミング信号を生成する。
【０２０５】  この通過タイミング信号は、ドロップレットが所定位置Ｐを通過した際に、ベースラインよりも高い電圧値の信号となる。したがって、第２実施形態では、検出閾値１と検出閾値２の設定に関して、ベースラインの平均的な電圧値を下限の０％、ドロップレット通過時の平均的な電圧値を上限の１００％として、０〜１００％の間で各検出閾値が設定される。サテライト用の検出閾値２は、発光トリガ用の検出閾値１よりも低い値に設定される。すなわち、検出閾値２は、検出閾値１よりも下限に近い値であり、検出閾値１よりもベースラインからの絶対値が小さい値に設定される。
【０２０６】  第２実施形態の場合、検出閾値１及び検出閾値２の各々と、通過タイミング信号との電圧値の大小関係が、第１実施形態の場合と反転する。このことに対応して、図１３で説明した第１のコンパレータ１６１及び第２のコンパレータ１６２のそれぞれのＶin＋端子とＶin−端子への入力信号を入れ換えてもよい。或いはまた、第２実施形態では、第１実施形態で説明したドロップレット検出信号１及びドロップレット検出信号２のＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベルの関係が反転したドロップレット検出信号１及びドロップレット検出信号２を取り扱ってもよい。
【０２０７】  ドロップレット検出信号１及びドロップレット検出信号２を得る動作及びその後の信号処理に関しては、第１実施形態と同様である。
【０２０８】  ９．３  作用・効果  第２実施形態の作用・効果は、第１実施形態と同様である。
【０２０９】  １０．  実施形態の変形例  １０．１  変形例１  サテライト発生率を評価する構成に代えて、一定時間内のサテライト生成個数を評価してもよい。すなわち、サテライト生成個数に関する基準値を定めておき、ドロップレット検出信号２から算出されるサテライト生成個数と基準値を比較する形態としてもよい。
【０２１０】  １０．２  変形例２  ピエゾデューティ全体調整の調整範囲は、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、可変範囲の一部の範囲であってよい。ピエゾデューティ全体調整の調整範囲は、ピエゾデューティ近傍調整の調整範囲よりも相対的に広い範囲であればよい。
【０２１１】  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。
【０２１２】  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。
【０２１３】  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。
【０２１４】  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。
【０２１５】  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。
【０２１６】  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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【国際調査報告】
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