(57)【要約】【課題】レーザビームによるターゲットの照射により開始されたプラズマによって生成されるＥＵＶ光源を提供する。【解決手段】初期ターゲット照射パルスでプラズマ開始ターゲットを照射して帯域内ＥＵＶ光を放出する放出領域を有するプラズマを発生させるＥＵＶを形成するレーザ初期ターゲット照射パルス発生機構と、プラズマの放出領域に向けてプラズマ内の放出材料を圧縮するために初期ターゲット照射パルス後にプラズマをプラズマ照射パルスで照射するレーザプラズマ照射パルス発生機構とを含むことができる、ＬＰＰのＥＵＶ光源においてプラズマ照射レーザ光パルスを有効かつ効率的に供給するための機器及び方法。プラズマ照射パルスは、関連のより低い臨海密度を有して放出材料の圧縮を達成するために初期ターゲット照射サイトから十分に分離されたプラズマ照射パルスの波長によって形成されたプラズマの領域におけるプラズマ内で発生する吸収をもたらすように、初期ターゲット照射パルスの波長よりも十分に長い波長を有するレーザパルスを含むことができ、かつ放出領域を圧縮することができる。レーザプラズマ照射パルスは、変換効率増大のために好都合に放出されるプラズマを閉じ込めるのに十分なプラズマの融除雲内の空中質量密度を生成することができる。プラズマ照射パルスに対する堆積領域は、好都合に放出されるプラズマの圧縮を保証するために初期ターゲット表面から十分に除去することができる。高変換効率レーザ生成プラズマ極紫外線（ＥＵＶ）光源は、ターゲット照射パルスでプラズマ開始ターゲットを照射して帯域内ＥＵＶ光を放出するプラズマを発生させるＥＵＶを形成するレーザ初期ターゲット照射パルス発生機構と、プラズマを実質的に取り囲んでプラズマの膨張を抑制するプラズマタンパーとを含むことができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高変換効率レーザ生成プラズマ極紫外線（ＥＵＶ）光源であって、
初期ターゲット照射パルスでプラズマ開始ターゲットを照射して帯域内ＥＵＶ光を放出する放出領域を有するＥＵＶ発生プラズマを形成するレーザ初期ターゲット照射パルス発生機構と、
前記プラズマ内の放出材料を該プラズマの前記放出領域に向けて圧縮するために、前記初期ターゲット照射パルス後のプラズマ照射パルスで該プラズマを照射するレーザプラズマ照射パルス発生機構と、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項２】
前記プラズマ照射パルスは、初期ターゲット照射サイトから十分に分離された該プラズマ照射パルスの波長によって定められた前記プラズマの領域における該プラズマ内に発生する吸収をもたらして前記放出材料の圧縮を達成する関連のより低い臨海密度を有するように、前記初期ターゲット照射パルスの波長よりも十分に長い波長を有するレーザパルスを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項３】
前記プラズマ照射パルスは、前記放出領域を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項４】
前記レーザプラズマ照射パルスは、前記放出領域を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の機器。
【請求項５】
前記レーザプラズマ照射パルスは、変換効率増大に対して有利に放出するプラズマを閉じ込めるのに十分な前記プラズマの融除雲内の空中質量密度を生成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項６】
前記レーザプラズマ照射パルスは、変換効率増大に対して有利に放出するプラズマを閉じ込めるのに十分な前記プラズマの融除雲内の空中質量密度を生成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の機器。
【請求項７】
前記レーザプラズマ照射パルスは、変換効率増大に対して有利に放出するプラズマを閉じ込めるのに十分な前記プラズマの融除雲内の空中質量密度を生成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の機器。
【請求項８】
前記レーザプラズマ照射パルスは、変換効率増大に対して有利に放出するプラズマを閉じ込めるのに十分な前記プラズマの融除雲内の空中質量密度を生成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の機器。
【請求項９】
前記プラズマ照射パルスに対する堆積領域は、前記有利に放出するプラズマの圧縮を保証するために前記初期ターゲットの表面から十分に除去される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の機器。
【請求項１０】
前記プラズマ照射パルスに対する堆積領域は、前記有利に放出するプラズマの圧縮を保証するために前記初期ターゲットの表面から十分に除去される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の機器。
【請求項１１】
前記プラズマ照射パルスに対する堆積領域は、前記有利に放出するプラズマの圧縮を保証するために前記初期ターゲットの表面から十分に除去される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３に記載の機器。
【請求項１２】
前記プラズマ照射パルスに対する堆積領域は、前記有利に放出するプラズマの圧縮を保証するために前記初期ターゲットの表面から十分に除去される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の機器。
【請求項１３】
高変換効率レーザ生成プラズマ極紫外線（ＥＵＶ）光源であって、
ターゲット照射パルスでプラズマ開始ターゲットを照射して帯域内ＥＵＶ光を放出するＥＵＶ発生プラズマを形成するレーザ初期ターゲット照射パルス発生機構と、
前記プラズマを実質的に取り囲んで該プラズマの膨張を抑制するプラズマタンパーと、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項１４】
前記タンパーは、ＥＵＶ波長の選択帯域内のＥＵＶ光に対して実質的に透明な材料を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の機器。
【請求項１５】
前記タンパーは、バッファガスを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の機器。
【請求項１６】
前記タンパーは、バッファガスを含む
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の機器。
【請求項１７】
前記タンパーは、前記ターゲット上のコーティングを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の機器。
【請求項１８】
前記タンパーは、前記ターゲット上のコーティングを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の機器。
【請求項１９】
前記タンパーは、前記ターゲット周りのガスの柱を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の機器。
【請求項２０】
前記タンパーは、前記ターゲット周りのガスの柱を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の機器。
【請求項２１】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３に記載の機器。
【請求項２２】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の機器。
【請求項２３】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の機器。
【請求項２４】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１６に記載の機器。
【請求項２５】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１７に記載の機器。
【請求項２６】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の機器。
【請求項２７】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１９に記載の機器。
【請求項２８】
前記ターゲットは、金属液滴を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２０に記載の機器。
【請求項２９】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の機器。
【請求項３０】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載の機器。
【請求項３１】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の機器。
【請求項３２】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の機器。
【請求項３３】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の機器。
【請求項３４】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２６に記載の機器。
【請求項３５】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の機器。
【請求項３６】
前記タンパーは、タンパー材料への運動量の移送により照射後の前記ターゲットの拡大を抑制する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２８に記載の機器。
【請求項３７】
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外線（ＥＵＶ）光源であって、
駆動レーザと、
ブリユアン散乱セル、
を含む駆動レーザパルス持続時間圧縮機構と、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項３８】
前記ブリユアン散乱セルは、誘導ブリユアン散乱セルを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の機器。
【請求項３９】
前記ブリユアン散乱セルは、ラインナロード主発振器レーザによってシード光が注入される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の機器。
【請求項４０】
前記ブリユアン散乱セルは、ラインナロード主発振器レーザによってシード光が注入される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の機器。
【請求項４１】
前記主発振器レーザは、ガス放電レーザを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３９に記載の機器。
【請求項４２】
前記主発振器レーザは、ガス放電レーザを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４０に記載の機器。
【請求項４３】
前記ブリユアン散乱セルは、
誘導ブリユアン散乱発生器セル及び誘導ブリユアン散乱増幅器セル、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の機器。
【請求項４４】
前記ブリユアン散乱セルは、
誘導ブリユアン散乱発生器セル及び誘導ブリユアン散乱増幅器セル、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の機器。
【請求項４５】
前記ブリユアン散乱セルは、
誘導ブリユアン散乱発生器セル及び誘導ブリユアン散乱増幅器セル、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３９に記載の機器。
【請求項４６】
前記ブリユアン散乱セルは、
誘導ブリユアン散乱発生器セル及び誘導ブリユアン散乱増幅器セル、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４０に記載の機器。
【請求項４７】
前記ブリユアン散乱セルは、
誘導ブリユアン散乱発生器セル及び誘導ブリユアン散乱増幅器セル、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の機器。
【請求項４８】
前記ブリユアン散乱セルは、
誘導ブリユアン散乱発生器セル及び誘導ブリユアン散乱増幅器セル、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４２に記載の機器。
【請求項４９】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３７に記載の機器。
【請求項５０】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３８に記載の機器。
【請求項５１】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項３９に記載の機器。
【請求項５２】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４０に記載の機器。
【請求項５３】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４１に記載の機器。
【請求項５４】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４２に記載の機器。
【請求項５５】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４３に記載の機器。
【請求項５６】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の機器。
【請求項５７】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４５に記載の機器。
【請求項５８】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４６に記載の機器。
【請求項５９】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４７に記載の機器。
【請求項６０】
前記ブリユアン散乱セルは、
第１のブリユアン散乱セルと、
前記第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、
前記第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器と、
を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項４８に記載の機器。
【請求項６１】
ガス放電電力発振器システムであって、
選択出力波長λ3で部分反射性の出力カプラと該選択波長λ3に対して全反射性のミラーとによって形成された共振発振器空洞を有するガス放電レーザシステムと、
少なくとも２つの波長λ1及びλ2を含む、前記全反射性ミラーの非反射側を通じて前記空洞内に導入される外部シードビームと、
前記空洞における増幅のために前記選択波長で前記シードビームを空洞内シードビームに変換するように作動する該空洞内の非線形光学要素と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項６２】
前記共振発振器空洞は、電力増幅器を形成し、
前記全反射性ミラーの前記非反射側は、前記空洞内への前記外部シードビームの波長結合をもたらす、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６１に記載の機器。
【請求項６３】
共振発振器空洞は、ガス放電ハロゲンガスパルスレーザシステムを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６１に記載の機器。
【請求項６４】
共振発振器空洞は、ガス放電ハロゲンガスパルスレーザシステムを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６２に記載の機器。
【請求項６５】
λ1及びλ2は、実質的にλ3に中心がある駆動レーザシステムレーザ出力光パルスを生成するために、ＫｒＦ、ＸｅＦ、及びＸｅＣｌの群から選択された利得媒体における増幅に対して前記発振器空洞において前記レーザにシード光を注入するのに適する出力λ3を前記非線形光学要素において生成するように選択される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６１に記載の機器。
【請求項６６】
λ1及びλ2は、実質的にλ3に中心がある駆動レーザシステムレーザ出力光パルスを生成するために、ＫｒＦ、ＸｅＦ、及びＸｅＣｌの群から選択された利得媒体における増幅に対して前記発振器空洞において前記レーザにシード光を注入するのに適する出力λ3を前記非線形光学要素において生成するように選択される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６２に記載の機器。
【請求項６７】
λ1及びλ2は、実質的にλ3に中心がある駆動レーザシステムレーザ出力光パルスを生成するために、ＫｒＦ、ＸｅＦ、及びＸｅＣｌの群から選択された利得媒体における増幅に対して前記発振器空洞において前記レーザにシード光を注入するのに適する出力λ3を前記非線形光学要素において生成するように選択される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６３に記載の機器。
【請求項６８】
λ1及びλ2は、実質的にλ3に中心がある駆動レーザシステムレーザ出力光パルスを生成するために、ＫｒＦ、ＸｅＦ、及びＸｅＣｌの群から選択された利得媒体における増幅に対して前記発振器空洞において前記レーザにシード光を注入するのに適する出力λ3を前記非線形光学要素において生成するように選択される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６４に記載の機器。
【請求項６９】
パルスレーザビームを利用してプラズマ開始ターゲットを照射する高変換効率レーザ生成プラズマ極紫外線（ＥＵＶ）光源であって、
選択パルス繰返し数でレーザ出力光パルスを生成し、かつ望ましいＥＵＶ変換効率を取得するには十分に短くない、パルスビーム源の作動の特性によるパルス持続時間を有するレーザ出力光パルスビーム源と、
電力増幅器レーザシステムと、
前記出力光パルスビーム源において生成された出力光パルスの第１の選択部分を選択して、増幅媒体が前記電力増幅器に存在する間に該電力増幅器を通じて該第１の選択部分を誘導し、かつ該出力光パルスビーム源において生成された該出力光パルスの第２の部分を選択して、該増幅媒体が該電力増幅器に存在する間に該電力増幅器を通じて該第２の選択部分を誘導するための選択機構、及び
前記第１及び第２の部分を実質的に重ね合わせて、前記望ましい変換効率を生成するのに十分に短いパルス持続時間を有する前記ターゲットを照射するための結合ビームを形成する結合機構、
を含むパルス持続時間短縮器と、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項７０】
前記結合ビームは、前記レーザ出力光パルスビーム源によって生成された前記レーザ出力ビームパルスとして前記パルス持続時間の実質的に半分を有し、かつ該レーザ出力光パルス源によって生成された前記レーザ出力光パルスに含まれるエネルギの実質的に全てを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６９に記載の機器。
【請求項７１】
前記レーザ出力光パルス源は、出力パルス持続時間がレージング媒体の少なくとも１つの成分の遷移状態によって少なくとも部分的に判断される分子又はエキシマガス放電レーザ発振器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６９に記載の機器。
【請求項７２】
前記レーザ出力光パルス源は、出力パルス持続時間がレージング媒体の少なくとも１つの成分の遷移状態によって少なくとも部分的に判断される分子又はエキシマガス放電レーザ発振器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７０に記載の機器。
【請求項７３】
前記選択機構は、前記レーザ出力光パルスを該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に半分を含む第１の部分と、該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に他方の半分を含む第２の部分とに分離するパルス分離器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項６９に記載の機器。
【請求項７４】
前記選択機構は、前記レーザ出力光パルスを該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に半分を含む第１の部分と、該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に他方の半分を含む第２の部分とに分離するパルス分離器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７０に記載の機器。
【請求項７５】
前記選択機構は、前記レーザ出力光パルスを該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に半分を含む第１の部分と、該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に他方の半分を含む第２の部分とに分離するパルス分離器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７１に記載の機器。
【請求項７６】
前記選択機構は、前記レーザ出力光パルスを該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に半分を含む第１の部分と、該レーザ出力光パルスのエネルギの実質的に他方の半分を含む第２の部分とに分離するパルス分離器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７２に記載の機器。
【請求項７７】
前記結合機構は、第１の光路と第２の光路を含み、該第２の光路は、該第１及び第２の光路の出力部において前記第１の部分と前記第２の部分を実質的に重ね合わせるのに十分な遅延を有する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７３に記載の機器。
【請求項７８】
前記結合機構は、第１の光路と第２の光路を含み、該第２の光路は、該第１及び第２の光路の出力部において前記第１の部分と前記第２の部分を実質的に重ね合わせるのに十分な遅延を有する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７４に記載の機器。
【請求項７９】
前記結合機構は、第１の光路と第２の光路を含み、該第２の光路は、該第１及び第２の光路の出力部において前記第１の部分と前記第２の部分を実質的に重ね合わせるのに十分な遅延を有する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７５に記載の機器。
【請求項８０】
前記結合機構は、第１の光路と第２の光路を含み、該第２の光路は、該第１及び第２の光路の出力部において前記第１の部分と前記第２の部分を実質的に重ね合わせるのに十分な遅延を有する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７６に記載の機器。
【請求項８１】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７３に記載の機器。
【請求項８２】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７４に記載の機器。
【請求項８３】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７５に記載の機器。
【請求項８４】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７６に記載の機器。
【請求項８５】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７７に記載の機器。
【請求項８６】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７８に記載の機器。
【請求項８７】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７９に記載の機器。
【請求項８８】
前記選択機構は、前記第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、前記第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項８０に記載の機器。
【請求項８９】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７３に記載の機器。
【請求項９０】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７４に記載の機器。
【請求項９１】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７５に記載の機器。
【請求項９２】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７６に記載の機器。
【請求項９３】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７７に記載の機器。
【請求項９４】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７８に記載の機器。
【請求項９５】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項７９に記載の機器。
【請求項９６】
前記第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ前記第１の選択部分と前記第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含み、更に、該第１の作動光学要素と前記電力増幅器の間の経路における第１の極性特定の反射要素と、該第２の作動光学要素と該電力増幅器の間の経路における第２の極性特定の反射要素とを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項８０に記載の機器。
【請求項９７】
レーザ生成プラズマＥＵＶ光源であって、
約１０５４ｎｍの選択波長でレーザ出力光パルスを生成する半導体パルスレーザと、
前記半導体パルスレーザからのレーザ出力レーザパルスを増幅するファイバ増幅器とダイオードポンプ半導体増幅器レーザとを含む半導体増幅器機構と、
前記増幅レーザ出力光パルスを約３５１ｎｍの波長に変換する高調波発生器と、
約３５１ｎｍの前記増幅レーザ出力パルスを増幅してＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザシステム出力光パルスを生成する、ＸｅＦエキシマレーザ利得媒体を有するＸｅＦエキシマレーザ増幅器チャンバと、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項９８】
前記半導体シードレーザは、約１０５１．２ｎｍから１０５３．８ｎｍまでの中心波長の帯域で作動するＮｄ3+に基づく常磁性イオンレーザを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項９７に記載の機器。
【請求項９９】
前記半導体シードレーザは、
Ｎｄ：（Ｙ，Ｎｄ）Ｐ5Ｏl4（１０５１．２ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏl4（１０５１．３ｎｍ、ＹＰ5Ｏl4（１０５１．５ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏl4（１０５１．５ｎｍ）、（Ｎｄ、Ｌａ）Ｐ5Ｏl4（１０５２ｎｍ）、ＫＮｄＰ4Ｏl2（１０５２ｎｍ）、Ｋ5Ｎｄｉ2Ｆ10（１０５２ｎｍ）、Ｙ3Ａｌ5Ｏl2（１０５２ｎｍ）、ＢａＦ2−ＹＦ3（１０５２．１ｎｍ）、Ｙ3ＡＩ5ｓＯ12（１０５２．１ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏ14（１０５２．１ｎｍ）、ＹＦ3（１０５２．１ｎｍ）、ＬａＦ3（１０５２．３ｎｍ）、ＹＰ5Ｏ14（１０５２．５ｎｍ）、ＢａＦ2−ＧｄＦ3（１０５２．６ｎｍ）、ＳｒＦ2−ＧｄＦ3（１０５２．８ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５２．８ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏ14（１０５２．９ｎｍ）、ＢａＹ2Ｆ8（１０５２．９ｎｍ）、ＬｉＬｕＦ4（１０５２．９ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５３ｎｍ）、（Ｎｄ、Ｌａ）Ｐ5Ｏ14（１０５３ｎｍ）、Ｃａ3（Ｎｂ、Ｇａ）2Ｇａ3Ｏ12（１０５３−１０６２ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５３ｎｍ）、ＢａＦ2ＹＦ8（１０５３ｎｍ）、ＣａＦ2−ｕＦ3（１０５３ｎｍ）、ＬａＭｇＡ11Ｏ19（１０５３−１０５９ｎｍ）、ＬｉＬｕＦ4（１０５３．１ｎｍ）、ＬｉＫＹＦ5（１０５３．２ｎｍ）、ＢａＦ2−ＬａＦ3（１０５４−１０５６．３ｎｍ）、Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12（１０５３．５ｎｍ）、ＣａＦ2−ＳｒＦ2−ＢａＦ2−ＹＦ3−ＬａＦ3（１０５３．５−１０５４．７ｎｍ）、ＣａＦ2−ＣｅＦ3（１０５３．７ｎｍ）、及びＢａＦ2−ＬａＦ3（１０５３．８ｎｍ）レーザ、
を含む群から選択される、
ことを更に含むことを特徴とする請求項９８に記載の機器。
【請求項１００】
前記ファイバ増幅器は、リン酸塩繊維増幅器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項９７に記載の機器。
【請求項１０１】
前記ファイバ増幅器は、リン酸塩繊維増幅器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項９８に記載の機器。
【請求項１０２】
前記ファイバ増幅器は、リン酸塩繊維増幅器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項９９に記載の機器。
【請求項１０３】
前記半導体増幅器レーザは、Ｎｄ：リン酸塩レーザを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１００に記載の機器。
【請求項１０４】
前記半導体増幅器レーザは、Ｎｄ：リン酸塩レーザを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１０１に記載の機器。
【請求項１０５】
前記半導体増幅器レーザは、Ｎｄ：リン酸塩レーザを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１０２に記載の機器。
【請求項１０６】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項９７に記載の機器。
【請求項１０７】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項９８に記載の機器。
【請求項１０８】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項９９に記載の機器。
【請求項１０９】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項１００に記載の機器。
【請求項１１０】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項１０１に記載の機器。
【請求項１１１】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項１０２に記載の機器。
【請求項１１２】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項１０３に記載の機器。
【請求項１１３】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項１０４に記載の機器。
【請求項１１４】
前記半導体シードレーザの前記出力を調整して前記ＸｅＦエキシマ増幅器チャンバにおけるレージングの有効性を最大にする調整機構、
を含むことを特徴とする請求項１０５に記載の機器。
【請求項１１５】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１０６に記載の機器。
【請求項１１６】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１０７に記載の機器。
【請求項１１７】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１０８に記載の機器。
【請求項１１８】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１０９に記載の機器。
【請求項１１９】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１１０に記載の機器。
【請求項１２０】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１１１に記載の機器。
【請求項１２１】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１１２に記載の機器。
【請求項１２２】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１１３に記載の機器。
【請求項１２３】
前記調整機構は、前記半導体シードレーザの温度を調節する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１１４に記載の機器。
【請求項１２４】
レーザ生成プラズマＥＵＶ光源であって、
４パスガス放電レーザ増幅器チャンバを含み、
前記４パスガス放電レーザ増幅器チャンバは、
増幅のための直線偏光入力レーザ光パルスビームを受け取り、該入力レーザ光パルスビームを第１の光路に沿って第１の方向に通す第１の極性感応ビームスプリッタと、
前記入力レーザ光パルスビームを前記第１の光路に沿って第２の方向に反射して戻す、該第１の光路の終点の第１の全反射性ミラーと、
前記第１の光路に沿って前記第１及び第２の方向に修正機構を通過させることにより前記入力レーザ光パルスビームにおけるパルスの極性を９０°回転させるように作動する、前記第１のビームスプリッタと第１の全反射性ミラーとの中間にある該第１の光路における極性修正機構と、
を含み、
前記第１の極性感応ビーム分割機構は、前記第１の光路に沿って進む前記入力レーザ光パルスビームを第２の光路に沿って前記第２の方向に反射するように作動し、
前記４パスガス放電レーザ増幅器チャンバは、更に、
前記入力レーザ光パルスビームを第３の光路に沿って第１の方向に反射するように作動する、前記第２の光路の終点の第２の極性感応ビーム分割機構と、
前記入力レーザ光パルスビームを前記第３の光路に沿って第２の方向に反射して戻す、該第３の光路の終点の第２の全反射性ミラーと、
前記第２の光路に沿って前記第１及び第２の方向に修正機構を通過させることにより前記入力レーザ光パルスビームにおけるパルスの極性を９０°回転させるように作動する、前記第２のビームスプリッタと第２の全反射性ミラーとの中間にある前記第３の光路における極性修正機構と、
を含み、
前記第２の極性感応ビームスプリッタは、受け取った前記入力光レーザパルスビームを増幅出力レーザ光パルスビームとして前記第３の光路に沿って前記第２の方向に通すように作動し、
前記第１及び第３の光路は、前記ガス放電レーザ増幅器チャンバ内で交差している、
ことを特徴とする光源。
【請求項１２５】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の機器。
【請求項１２６】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２２に記載の機器。
【請求項１２７】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の機器。
【請求項１２８】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の機器。
【請求項１２９】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の機器。
【請求項１３０】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２６に記載の機器。
【請求項１３１】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の機器。
【請求項１３２】
前記タンパーは、前記液滴を実質的に取り囲んでいる、
ことを更に含むことを特徴とする請求項２８に記載の機器。
【請求項１３３】
ＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザシステムであって、
約１０５４ｎｍの発振器レーザ出力光パルスビーム波長を有する半導体発振器レーザと、
前記発振器レーザ出力光ビームの前記波長を約３５１ｎｍに変換する波長修正機構と、
約３５１ｎｍに利得中心を有する少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電増幅器チャンバと、
前記出力レーザ光ビーム波長を調節して前記ＸｅＦエキシマガス放電増幅器チャンバの実際の利得中心を適合させる半導体発振器レーザ出力レーザ光パルスビーム調節機構と、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項１３４】
前記少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電増幅器チャンバは、第１及び第２のチャンバを含み、
前記発振器レーザ出力光パルスビームの第１の部分を前記第１のチャンバ内に、かつ該発振器レーザ出力光パルスビームの第２の部分を前記第２のチャンバ内に誘導するビームスプリッタと、
前記第１のチャンバからの第１の増幅出力レーザ光パルスビームを前記第２のチャンバからの第２の増幅出力レーザ光パルスビームと結合してＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザ出力光パルスビームにするビーム結合器と、
を更に含むことを特徴とする請求項１３３に記載の機器。
【請求項１３５】
前記発振器レーザ出力光パルスビームは、前記少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電レーザチャンバに収容された利得媒体を通って該少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電チャンバを通過する少なくとも３つのパスを形成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３３に記載の機器。
【請求項１３６】
前記発振器レーザ出力光パルスビームは、前記少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電レーザチャンバに収容された利得媒体を通って該少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電チャンバを通過する少なくとも３つのパスを形成する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３４に記載の機器。
【請求項１３７】
高変換効率ＬＰＰのＥＵＶ光源であって、
少なくとも２つの駆動レーザターゲット照射パルスを用いて異なる波長でプラズ開始ターゲットを同時に照射するレーザターゲット照射パルス発生機構、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項１３８】
前記少なくとも２つのターゲット照射パルスは、第１の波長での少なくとも第１のパルスと、該第１の波長よりも長く、かつ該第１の波長ほど前記ターゲット内に深く吸収されない該第１の波長よりも低い関連の臨界密度を有する第２の波長での第２のパルスとを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３７に記載の機器。
【請求項１３９】
前記第２のパルスの吸収によって生じたプラズマは、該第２のパルスによって形成されたプラズマを圧縮する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３８に記載の機器。
【請求項１４０】
前記第２のパルスによって生じたプラズマは、前記第１のパルスによって形成されたプラズマの方向にターゲット材料の融除を引き起こし、該第１のパルスによって形成された該プラズマを閉じ込める、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３７に記載の機器。
【請求項１４１】
前記第２のパルスによって生じたプラズマは、前記第１のパルスによって形成されたプラズマの方向にターゲット材料の融除を引き起こし、該第１のパルスによって形成された該プラズマを閉じ込める、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１３８に記載の機器。
【請求項１４２】
前記少なくとも２つのパルスは、少なくとも前記第１の波長と、前記第２の波長とを含む単一パルスを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４０に記載の機器。
【請求項１４３】
前記少なくとも２つのパルスは、少なくとも前記第１の波長と、前記第２の波長とを含む単一パルスを含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４１に記載の機器。
【請求項１４４】
ＬＰＰのＥＵＶ光源であって、
少なくとも１つの駆動レーザと、
前記駆動レーザによる照射によるプラズマ開始のためのターゲットと、
プラズマ両極拡散相殺機構と、
を含むことを特徴とする光源。
【請求項１４５】
前記両極拡散相殺機構は、負電界発生器を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４４に記載の機器。
【請求項１４６】
前記負電界発生器は、前記ターゲットに対して負電界を付与するように作動する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４５に記載の機器。
【請求項１４７】
前記両極拡散相殺機構は、ターゲット送出機構の一部分を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４４に記載の機器。
【請求項１４８】
前記両極拡散相殺機構は、ターゲット送出機構の一部分を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４５に記載の機器。
【請求項１４９】
前記両極拡散相殺機構は、ターゲット送出機構の一部分を含む、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４６に記載の機器。
【請求項１５０】
前記ターゲットは、液体金属液滴である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４４に記載の機器。
【請求項１５１】
前記ターゲットは、液体金属液滴である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４５に記載の機器。
【請求項１５２】
前記ターゲットは、液体金属液滴である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４６に記載の機器。
【請求項１５３】
前記ターゲットは、液体金属液滴である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４７に記載の機器。
【請求項１５４】
前記ターゲットは、液体金属液滴である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４８に記載の機器。
【請求項１５５】
前記ターゲットは、液体金属液滴である、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１４９に記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、レーザビームによるターゲットの照射により開始されたプラズマによって生成されるＥＵＶ光源に関する。
関連出願
本発明は、代理人整理番号第２００４−００６４−０１号である２００４年１１月１日出願の「ＬＰＰのＥＵＶ光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／９７９，９１９号に対する優先権を主張するものであり、開示内容が本明細書において引用により組み込まれている、本出願と同じ出願人に譲渡された代理人整理番号第２００３−０１２５号である２００４年３月１７日出願の「高繰返し数レーザ生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の現在特許出願中の米国特許出願出願番号第１０／８０３，５２６号の一部継続出願である。本出願は、代理人整理番号第２００２−００３０−０１号である２００３年４月８日出願の「極紫外線光源」という名称の米国特許出願出願番号第１０／４０９，２５４号、代理人整理番号第２００３−００８３−０１号である２００４年３月１０日出願の「ＥＵＶ光源のための集光器」という名称の第１０／７９８，７４０号、代理人整理番号第２００３−０００４−０１号である２００３年７月７日出願の「高密度プラズマ焦点放射線源」という名称の第１０／６１５，３２１号、代理人整理番号第２００３−００９９−０１号である２００３年１２月１８日出願の「放電生成プラズマＥＵＶ光源」という名称の第１０／７４２，２３３号、代理人整理番号第２００３−０１３２−０１号である２００３年３月２１日出願の「高密度プラズマ焦点放射線源」という名称の第１０／４４２，５４４号、及び代理人整理番号第２００４−００４４−０１号である２００４年７月２７日出願の「ＥＵＶ光源」という名称の第１０／９００，８３６号に関連するものであり、その全ては、現在特許出願中であり、本出願と同じ出願人に譲渡され、その各々の開示内容は、本明細書において引用により組み込まれている。
【背景技術】
【０００２】
レーザ生成プラズマＥＵＶ光源は、ここ暫くの間議論の的になっている。先に参照した現在特許出願中の特許出願は、このようなＬＰＰのＥＵＶ光源及びそれに関係する背景を説明している。開示内容が本明細書において引用により組み込まれている代理人整理番号第２００３−００８３−０１号である２００４年３月１０日出願の「ＥＵＶ光源のための集光器」という名称の米国特許出願出願番号第１０／７９８，７４０号、及び代理人整理番号第２００４−００４４−０１号である２００４年７月２７日出願の「ＥＵＶ光源」という名称の出願番号第１０／９００，８３９号を含む本出願と同じ出願人に譲渡された他の現在特許出願中の出願も、ＤＰＰのＥＵＶ光源の態様に関係するものである。本出願は、ＬＰＰのＥＵＶ光源のための改良型駆動レーザとプラズマ開始ターゲットへのレーザ照射の送出における改良とに関係するものである。
【０００３】
Ｅ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ他著「誘導散乱法によるＫｒＦレーザピコ秒パルス光源」、Ｏｐｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．２１５、１６３〜１６７頁（２００３年）、Ｋ．Ｋｕｗａｈａｒａ他著「２段階誘導ブリユアン散乱によって生成される急勾配ストークスパルスの飽和ＫｒＦレーザ増幅による短パルス発生」、Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ、Ａｍ．Ｂ１７、１９４３〜１９４７頁（２０００年）、Ｒ．Ｆｅｄｏｓｅｊｅｖｓ及びＡ．Ａ．Ｏｆｆｅｎｂｅｒｇｅｒ共著「ＫｒＦレーザポンプＳＦ6ブリユアン増幅器からのサブナノ秒パルス」、ＩＥＥＥ  Ｊ．ＱＥ２１、１５５８〜１５６２頁（１９８５年）。
Ｓ．Ｓｃｈｉｅｍａｎｎ他共著「小型ＳＢＳ発生器−増幅器構成におけるコヒーレントナノ秒パルスの効率的な時間的圧縮」、ＩＥＥＥ  Ｊ．ＱＥ３３、３５８〜３６６頁（１９９７年）。
【０００４】
Ｈ．Ｎｉｓｈｉｏｋａ他著「短パルスＫｒＦレーザシステムのためのＵＶ飽和吸収器」、Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．１４、６９２〜６９４頁（１９８９年）、及びＥ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ他共著「切断前縁パルスの飽和増幅による高強度短ＫｒＦレーザパルス発生」、Ｏｐｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．１８５、４３１〜４３７（２０００年）は、可飽和吸収器の使用を含むがＳＢＳセル内の開口又はＳＢＳ増幅器セルの使用なしのブリユアン散乱及びストークスパルス生成手法の様々な態様が説明している。しかし、それらは、例えば、持続時間が短い駆動レーザパルスによるＥＵＶ光の生成における使用に対するエネルギ変換効率の例えばいかなる最適化に対しても教示又は示唆を行っていない。それらはまた、例えば、レーザ生成プラズマのための駆動レーザに対するこの方法の使用に対しても教示又は示唆を行っていない。Ｎｅｓｈｅｖ他著「小型単一セル構成における２００ｐｓまでのＳＢＳパルス圧縮」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、Ｂ６８（１９９９年）、６７１〜６７５頁は、単一セル及び単一セルに増幅器セルを加えたもの及びＳＢＳのためのストークスパルス生成を説明している。
【０００５】
Ｈ．Ｅｉｃｈｌｅｒ他著「回折制限ビーム品質及び高平均電力を有するレーザを達成するための位相共役」、Ｔｅｃｈｎｉｎｉｓｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ  Ｂｅｒｌｉｎ、Ｏｐｔｉｓｃｈｅｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔ、１９９８年６月のウェブページでは、以下のように説明している。
ＳＢＳ（誘導ブリユアン散乱）による位相共役は、高電力レーザのビーム品質を回折限界まで増大させる強力かつ単純なツールである。Ｎｄ：ＹＡＩＯを活性媒体とした主発振器及び電力増幅器システムの達成は、近回折限界ビームにおいて１．０８μｍで２１０ワットまでの平均出力電力で行われた。また、位相共役ミラーを有するＮｄ：ＹａＧ発振器の達成は、１７ワットまでの平均出力電力及び高ビーム品質で行われた。ＵＶ範囲においては、ＳＢＳミラーを有するエキシマ発振器は、３倍の短さのパルスで従来の平面−平面共振器と同じか又はそれよりも高い品質ビームを送出する。エキシマ発振器増幅器構成は、既にＳＢＳミラーで達成されている。可視及び紫外スペクトル範囲に対するＳＢＳミラーは、十分に特徴付けられている。．．．
ＳＢＳによる位相共役は、高電力半導体レーザのビーム品質を回折限界まで増大させる強力なツールである。Ｎｄ：ＹＡＩＯを活性媒体とした主発振器及び電力増幅器システムは実現されている。単純な単一ロッド増幅器システムは、回折限界の１．１倍のビーム品質で４から１４０ワットまでの調整可能な平均出力電力を生成するように最適化されたものである。．．．また、位相共役ミラーを有するＮｄ；ＹＡＧ発振器は、１７ワットまでの平均出力電力及び高ビーム品質で実現されている。
ＵＶ範囲においては、ＳＢＳミラーを有するエキシマ発振器は、３倍の短さのパルスで従来の平面共振器と同じか又は若干優れた品質のビームを送出する。エキシマ発振器増幅器構成は、ＳＢＳミラーを用いて開発されたものである。出力ビーム品質の改善には、増幅歪のないエキシマ増幅器放電の使用が必要である。可視及び紫外線スペクトル範囲のためのＳＢＳミラーは、十分に特徴付けられており、他のレーザ形式、例えば、プラセオジミウムレーザのチタン：サファイアにも適用することができる。
【０００６】
タンパー材料が、爆縮システム及びＬＰＰ実験において［どのような方法かつ目的で？液滴ターゲットと共に？］及び慣性封じ込み融合において使用されているが、ＬＰＰのＥＵＶ光の生成及び特にこのような用途における改良型ＣＥに対して本出願人が現在提案しているようなものではない。
Ｓｈｉｂｉｎ  Ｊｉａｎｇ他著「小型マルチモードポンプ式エルビウムドープリン酸塩繊維増幅器」、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、第４２巻、第１０号（２００３年１０月）、２８１７〜２８２０頁では、ファイバ増幅器、例えば、小型マルチモードポンプ式エルビウムドープリン酸塩繊維増幅器の性能が説明されている。１Ｗ、９７５ｎｍマルチモードレーザダイオードで励起された８ｃｍ長エルビウムドープリン酸塩繊維を使用した１５３５ｎｍで４１ｄＢ及び全Ｃ帯域にわたって２１ｄＢでの小信号正味利得を有するファイバ増幅器が説明されている。修正繰返し数方程式及び有効ビーム伝播法に基づくマルチモードポンプ式増幅器の理論的モデルも説明されている。また、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｐｐｈｏｔｏｎｉｃｓ．ｃｏｍ／ｆｉｌｅｓ／ｏａａ＿２００２．ｐｄｆも参照されたい。Ｍｉｃｈａｅｌ．Ｒ．Ｌａｎｇｅ他著「高利得係数リン酸塩グラスファイバ増幅器」、ＮＦＯＥＣ２００３、論文番号１２６はまた、希土類イオンに対する高い溶解性を有するリン酸塩ガラス材料が魅力的なホストの候補であると説明し、希土類ドープリン酸塩ガラスホスト材料に付随する物理的及び寸法パラメータをその恩典、制限、及び小型利得媒体としての適性を判断するために利用している。
【０００７】
例えば、分子フッ素又はエキシマガス放電レーザ、例えば、ＫｒＦエキシマレーザを使用した効率的なＥＵＶ発生には、ＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザのための短パルス持続時間に対する要件を満たすために、ＭＯＰＡ構成からでさえも有意な電力出力を放出することが必要な場合がある。このようなレーザパルスは、恐らく２〜３ｎｓＦＷＨＭほどの低い程度が必要であろうが、少なくとも約５〜６ｎｓよりも大きくない可能性が最も高い。例えば、ＫｒＦエキシマレーザは、１２ｎｓ程度のＫｒＦレーザ遷移の上方状態ＫｒＦ*を有するので、このような短い持続時間の出力パルスを得ることは困難であり、実際に、出力電力の有意な損失に耐える必要なしで従来技術のＫｒＦガス放電レーザで１５〜２０ｎｓを大きく下回るものを得ることは困難である。
本出願人は、レーザ生成プラズマ技術によるＥＵＶ光の生成の改善のために、上述の問題の解決策及び列挙した既存の技術の用途を提案するものである。
【０００８】
【特許文献１】米国特許出願出願番号第１０／９７９，９１９号
【特許文献２】米国特許出願出願番号第１０／８０３，５２６号
【特許文献３】米国特許出願出願番号第１０／４０９，２５４号
【特許文献４】米国特許出願出願番号第１０／７９８，７４０号
【特許文献５】米国特許出願出願番号第１０／６１５，３２１号
【特許文献６】米国特許出願出願番号第１０／７４２，２３３号
【特許文献７】米国特許出願出願番号第１０／４４２，５４４号
【特許文献８】米国特許出願出願番号第１０／９００，８３６号
【特許文献９】米国特許出願出願番号第１０／９００，８３９号
【特許文献１０】米国特許第６，６２５，１９１号
【特許文献１１】米国特許第６，５４９，５５１号
【特許文献１２】米国特許第６，５６７，４５０号
【非特許文献１】Ｅ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ他著「誘導散乱法によるＫｒＦレーザピコ秒パルス光源」、Ｏｐｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．２１５、１６３〜１６７頁（２００３年）
【非特許文献２】Ｋ．Ｋｕｗａｈａｒａ他著「２段階誘導ブリユアン散乱によって生成される急勾配ストークスパルスの飽和ＫｒＦレーザ増幅による短パルス発生」、Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ、Ａｍ．Ｂ１７、１９４３〜１９４７頁（２０００年）
【非特許文献３】Ｒ．Ｆｅｄｏｓｅｊｅｖｓ及びＡ．Ａ．Ｏｆｆｅｎｂｅｒｇｅｒ共著「ＫｒＦレーザポンプＳＦ6ブリユアン増幅器からのサブナノ秒パルス」、ＩＥＥＥ  Ｊ．ＱＥ２１、１５５８〜１５６２頁（１９８５年）
【非特許文献４】Ｓ．Ｓｃｈｉｅｍａｎｎ他共著「小型ＳＢＳ発生器−増幅器構成におけるコヒーレントナノ秒パルスの効率的な時間的圧縮」、ＩＥＥＥ  Ｊ．ＱＥ３３、３５８〜３６６頁（１９９７年）
【非特許文献５】Ｈ．Ｎｉｓｈｉｏｋａ他著「短パルスＫｒＦレーザシステムのためのＵＶ飽和吸収器」、Ｏｐｔ．Ｌｅｔｔ．１４、６９２〜６９４頁（１９８９年）
【非特許文献６】Ｅ．Ｔａｋａｈａｓｈｉ他共著「切断前縁パルスの飽和増幅による高強度短ＫｒＦレーザパルス発生」、Ｏｐｔ．Ｃｏｍｍｕｎ．１８５、４３１〜４３７（２０００年）
【非特許文献７】Ｎｅｓｈｅｖ他著「小型単一セル構成における２００ｐｓまでのＳＢＳパルス圧縮」、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、Ｂ６８（１９９９年）、６７１〜６７５頁
【非特許文献８】Ｈ．Ｅｉｃｈｌｅｒ他著「回折制限ビーム品質及び高平均電力を有するレーザを達成するための位相共役」、Ｔｅｃｈｎｉｎｉｓｈｅ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔａｔ  Ｂｅｒｌｉｎ、Ｏｐｔｉｓｃｈｅｓ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔ、１９９８年６月のウェブページ
【非特許文献９】Ｓｈｉｂｉｎ  Ｊｉａｎｇ他著「小型マルチモードポンプ式エルビウムドープリン酸塩繊維増幅器」、Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、第４２巻、第１０号（２００３年１０月）、２８１７〜２８２０頁
【非特許文献１０】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｐｐｈｏｔｏｎｉｃｓ．ｃｏｍ／ｆｉｌｅｓ／ｏａａ＿２００２．ｐｄｆ
【非特許文献１１】Ｍｉｃｈａｅｌ．Ｒ．Ｌａｎｇｅ他著「高利得係数リン酸塩グラスファイバ増幅器」、ＮＦＯＥＣ２００３、論文番号１２６
【非特許文献１２】Ｒｅｄによる報告、ＥＵＶ源ワークショップ２００３年２月シンポジウム、Ｉｎｎｏｌｉｔｅにより報告
【発明の開示】
【０００９】
初期ターゲット照射パルスでプラズマ開始ターゲットを照射して帯域内ＥＵＶ光を放出する放出領域を有するプラズマを発生させるＥＵＶを形成するレーザ初期ターゲット照射パルス発生機構と、プラズマの放出領域に向けてプラズマ内の放出材料を圧縮するために初期ターゲット照射パルス後にプラズマをプラズマ照射パルスで照射するレーザプラズマ照射パルス発生機構とを含むことができる、ＬＰＰのＥＵＶ光源においてプラズマ照射レーザ光パルスを有効かつ効率的に供給するための機器及び方法を説明する。プラズマ照射パルスは、関連のより低い臨海密度を有して放出材料の圧縮を達成するために初期ターゲット照射サイトから十分に分離されたプラズマ照射パルスの波長によって形成されたプラズマの領域におけるプラズマ内で発生する吸収をもたらすように、初期ターゲット照射パルスの波長よりも十分に長い波長を有するレーザパルスを含むことができ、かつ放出領域を圧縮することができる。レーザプラズマ照射パルスは、変換効率増大のために好都合に放出されるプラズマを閉じ込めるのに十分なプラズマの融除雲内の空中質量密度を生成することができる。プラズマ照射パルスに対する堆積領域は、好都合に放出されるプラズマの圧縮を保証するために初期ターゲット表面から十分に除去することができる。高変換効率レーザ生成プラズマ極紫外線（ＥＵＶ）光源は、ターゲット照射パルスでプラズマ開始ターゲットを照射して帯域内ＥＵＶ光を放出するプラズマを発生させるＥＵＶを形成するレーザ初期ターゲット照射パルス発生機構と、プラズマを実質的に取り囲んでプラズマの膨張を抑制するプラズマタンパーとを含むことができる。タンパーは、ＥＵＶ波長の選択帯域内のＥＵＶ光に実質的に透明な材料、例えば、バッファガス、ターゲットが金属液滴である時のターゲット上のコーティング、例えば、ターゲット周りのガスの柱を含むことができる。タンパーは、タンパー材料への運動量移送により照射後のターゲットの拡大を抑制することができる。
【００１０】
レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外線（ＥＵＶ）光源は、駆動レーザと、例えば、ラインナロード主発振器レーザ、例えば、ガス放電レーザによってシード光を注入することができるブリユアン散乱セル、例えば、誘導ブリユアン散乱セルを含む駆動レーザパルス持続時間圧縮機構とを含むことができる。ブリユアン散乱セルは、誘導ブリユアン散乱発生器セルと、誘導ブリユアン散乱増幅器セルとを含むことができる。ブリユアン散乱セルは、第１のブリユアン散乱セルと、第１のブリユアン散乱セルの出力によってシード光が注入される第２のブリユアン散乱セルと、第２のブリユアン散乱セルの出力を増幅するマルチパス増幅器とを含むことができる。ガス放電電力発振器システムは、選択出力波長λ3で部分的に反射する出力カプラと選択波長λ3に対する全反射ミラーとによって形成された共振発振器空洞を有するガス放電レーザシステムと、少なくとも２つの波長λ1及びλ2を含む全反射ミラーの非反射側を通じて空洞内に導入される外部シードビームと、空洞における増幅のために選択波長でシードビームを空洞内シードビームに変換するように作動する空洞内の非線形光学要素とを含むことができる。共振発振器空洞は、電力増幅器を形成することができ、全反射ミラーの非反射側は、空洞内への外部シードビームの波長結合をもたらすことができる。共振発振器空洞は、ガス放電ハロゲンガスパルスレーザシステムを含むことができる。λ1及びλ2の値は、実質的にλ3に中心がある駆動レーザシステムレーザ出力光パルスを生成するようにＫｒＦ、ＸｅＦ、及びＸｅＣｌの群から選択された利得媒体における増幅に対して発振器空洞においてレーザにシード光を注入するのに適する出力λ3を非線形光学要素内で生成するように選択することができる。
【００１１】
プラズマ開始ターゲットを照射するパルスレーザビームを利用する高変換効率レーザ生成プラズマ極紫外線（ＥＵＶ）光源は、選択パルス繰返し数でレーザ出力光パルスを生成し、かつ望ましいＥＵＶ変換効率の取得には十分に短くない出力光パルスビーム源の作動の特性によりパルス持続時間を有するレーザ出力光パルスビーム源と、電力増幅器レーザシステムと、出力光パルスビーム源で生成された出力光パルスの第１の選択部分を選択して増幅媒体が電力増幅器内に存在する間に電力増幅器を通じて第１の選択部分を誘導し、かつ出力光パルスビーム源で生成された出力光パルスの第２の部分を選択して増幅媒体が電力増幅器内に存在する間に電力増幅器を通じて第２の選択部分を誘導するための選択機構を含むパルス持続時間短縮器と、実質的に第１及び第２の部分を重ね合わせて、望ましい変換効率を生成するのに十分に短いパルス持続時間を有するターゲットを照射するための結合ビームを形成する結合機構とを含むことができる。結合ビームは、レーザ出力光パルスビーム源によって生成され、かつレーザ出力光パルス源によって生成されたレーザ出力光パルスに含まれるエネルギの実質的に全てを含むレーザ出力ビームパルスとしてパルス持続時間の実質的に半分を有することができる。レーザ出力光パルス源は、レージング媒体の成分の少なくとも１つの遷移状態によって少なくとも部分的には判断される出力パルス持続時間を有する分子又はエキシマガス放電レーザ発振器を含むことができる。
【００１２】
選択機構は、レーザ出力光パルスを、レーザ出力光パルス内のエネルギの実質的に半分を含む第１の部分と、レーザ出力光パルス内のエネルギの実質的に他方の半分を含む第２の部分とに分離するパルス分離器を含むことができる。結合機構は、第１の光路と、第２の光路とを含むことができ、第２の光路は、第１及び第２の光路の出力部で第１の部分と第２の部分を実質的に重ね合わせるのに十分な遅延を有している。選択機構は、第１の選択部分を選択するように作動する第１の作動光学要素と、第２の選択部分を選択するように作動する第２の作動光学要素とを含むことができる。第１及び第２の作動光学要素は、それぞれ第１の選択部分と第２の選択部分の極性を変更するように作動する電気作動式光学要素を含むことができ、これは、第１の作動光学要素と電力増幅器の間の経路内の第１の極性特定の反射要素と、第２の作動光学要素と電力増幅器の間の経路内の第２の極性特定の反射要素とを更に含むことができる。レーザ生成プラズマＥＵＶ光源は、約１０５４ｎｍの選択波長でレーザ出力光パルスを生成する半導体パルスレーザと、ファイバ増幅器と半導体パルスレーザからのレーザ出力レーザパルスを増幅するダイオードポンプ半導体増幅器レーザとを含む半導体増幅器機構と、増幅レーザ出力光パルスを約３５１ｎｍの波長に変換する高調波発生器と、約３５１ｎｍの増幅レーザ出力パルスを増幅してＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザシステム出力光パルスを生成するＸｅＦエキシマレーザ利得媒体を有するＸｅＦエキシマレーザ増幅器チャンバとを含むことができる。
【００１３】
半導体シードレーザは、約１０５１．２ｎｍから１０５３．８ｎｍまでの中心波長の帯域で作動するＮｄ3+に基づく常磁性イオンレーザを含むことができる。半導体シードレーザは、Ｎｄ：（Ｙ，Ｎｄ）Ｐ5Ｏl4（１０５１．２ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏl4（１０５１．３ｎｍ）、ＹＰ5Ｏl4（１０５１．５ｍｎ）、ＮｄＰ5Ｏl4（１０５１．５ｎｍ）、（Ｎｄ、Ｌａ）Ｐ5Ｏl4（１０５２ｎｍ）、ＫＮｄＰ4Ｏl2（１０５２ｎｍ）、Ｋ5Ｎｄｉ2Ｆ10（１０５２ｎｍ）、Ｙ3Ａｌ5Ｏl2（１０５２ｎｍ）、ＢａＦ2−ＹＦ3（１０５２．１ｎｍ）、Ｙ3ＡＩ5ｓＯ12（１０５２．１ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏ14（１０５２．１ｎｍ）、ＹＦ3（１０５２．１ｎｍ）、ＬａＦ3（１０５２．３ｎｍ）、ＹＰ5Ｏ14（１０５２．５ｎｍ）、ＢａＦ2−ＧｄＦ3（１０５２．６ｎｍ）、ＳｒＦ2−ＧｄＦ3（１０５２．８ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５２．８ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏ14（１０５２．９ｎｍ）、ＢａＹ2Ｆ8（１０５２．９ｎｍ）、ＬｉＬｕＦ4（１０５２．９ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５３ｎｍ）、（Ｎｄ、Ｌａ）Ｐ5Ｏ14（１０５３ｎｍ）、Ｃａ3（Ｎｂ、Ｇａ）2Ｇａ3Ｏ12（１０５３−１０６２ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５３ｎｍ）、ＢａＦ2ＹＦ8（１０５３ｎｍ）、ＣａＦ2−ｕＦ3（１０５３ｎｍ）、ＬａＭｇＡ11Ｏ19（１０５３−１０５９ｎｍ）、ＬｉＬｕＦ4（１０５３．１ｎｍ）、ＬｉＫＹＦ5（１０５３．２ｎｍ）、ＢａＦ2−ＬａＦ3（１０５４−１０５６．３ｎｍ）、Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12（１０５３．５ｎｍ）、ＣａＦ2−ＳｒＦ2−ＢａＦ2−ＹＦ3−ＬａＦ3（１０５３．５−１０５４．７ｎｍ）、ＣａＦ2−ＣｅＦ3（１０５３．７ｎｍ）、及びＢａＦ2−ＬａＦ3（１０５３．８ｎｍ）の各レーザを含む群から選択される。
【００１４】
ファイバ増幅器は、リン酸塩繊維増幅器を含むことができ、半導体増幅器は、Ｎｄ：リン酸塩レーザを含むことができる。機器はまた、半導体シードレーザの出力を調整してＸｅＦエキシマ増幅器チャンバ内でのレージングの有効性を最大にする調整機構を含むことができる。調整機構は、半導体シードレーザの温度を調節することができる。レーザ生成プラズマＥＵＶ光源には、増幅のために直線偏光入力レーザ光パルスビームを受け取って入力レーザ光パルスビームを第１の光路に沿って第１の方向に通す第１の極性感応ビームスプリッタと、入力レーザ光パルスビームを第１の光路に沿って第２の方向に反射する第１の光路の終点にある第１の全反射ミラーと、第１の光路に沿った第１及び第２の方向に機構を通過させることにより入力レーザ光パルスビーム内のパルスの極性を９０度回転させるように作動する、第１のビームスプリッタと第１の全反射ミラーの中間の第１の光路内の極性修正機構とを含み、この第１の極性感応ビーム分割機構が、第１の光路に沿って進む入力レーザ光パルスビームを第２の光路に沿って第２の方向に反射するように作動し、第２の光路の終点にありかつ入力レーザ光パルスビームを第３の光路に沿って第１の方向に反射するように作動する第２の極性感応ビーム分割機構と、入力レーザ光パルスビームを第３の光路に沿って第２の方向に反射する、第３の光路の終点にある第２の全反射ミラーと、第２の光路に沿って第１及び第２の方向に機構を通過させることよって入力レーザ光パルスビーム内のパルスの極性を９０度回転するように作動する、第２のビームスプリッタと第２の全反射ミラーとの中間の第３の光路内の極性修正機構とを更に含み、この第２の極性感応ビームスプリッタが、第２の方向に第３の光路に沿って、受け取られた入力光レーザパルスビームを増幅出力レーザ光パルスビームとして通すように作動し、第１及び第３の光路が、ガス放電レーザ増幅器チャンバ内で交差する、４パスガス放電レーザ増幅器チャンバを含むことができる。
【００１５】
ＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザシステムは、約１０５４ｎｍの発振器レーザ出力光パルスビーム波長を有する半導体発振器レーザと、発振器レーザ出力光ビームの波長を約３５１ｎｍに変換する波長修正機構と、約３５１ｎｍに利得中心を有する少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電増幅器チャンバと、出力レーザ光ビーム波長を調節してＸｅＦエキシマガス放電増幅器チャンバの実際の利得中心を適合させる半導体発振器レーザ出力レーザ光パルスビーム調節機構とを含むことができる。この少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電増幅器チャンバは、第１及び第２のチャンバと、発振器レーザ出力光パルスビームの第１の部分を第１のチャンバ内に、かつ発振器レーザ出力光パルスビームの第２の部分を第２のチャンバ内に向けるビームスプリッタと、第１のチャンバからの第１の増幅出力レーザ光パルスビームを第２のチャンバからの第２の増幅出力レーザ光パルスビームと結合してＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザ出力光パルスビームにするビーム結合器とを含むことができる。発振器レーザ出力光パルスビームは、少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電レーザチャンバに収容された利得媒体を通じてこの少なくとも１つのＸｅＦエキシマガス放電チャンバを通過する少なくとも３つのパスを形成することができる。
【００１６】
高変換効率ＬＰＰのＥＵＶ光源は、異なる波長で少なくとも２つの駆動レーザターゲット照射パルスを用いてプラズマ開始ターゲットを同時に照射するレーザターゲット照射パルス発生機構を含むことができる。この少なくとも２つのターゲット照射パルスは、第１の波長の少なくとも第１のパルスと、第１の波長よりも長い第２の波長の第２のパルスとを含むことができ、第２の長い方の波長は、第１の波長ほどターゲット内で深く吸収されない、第１の波長よりも低い関連の臨界密度を有する。第２のパルスの吸収によって引き起こされるプラズマは、第２のパルスによって形成されたプラズマを圧縮することができる。第２のパルスによって引き起こされたプラズマは、第１のパルスによって形成されたプラズマに向うターゲット材料の融除を引き起こし、第１のパルスによって形成されたプラズマを閉じ込めることができる。この少なくとも２つのパルスは、少なくとも第１と第２の波長とを含む単一パルスを含むことができる。ＬＰＰのＥＵＶ光源は、少なくとも１つの駆動レーザと、駆動レーザによる照射によるプラズマ開始のためのターゲットと、プラズマ両極拡散相殺機構とを含むことができる。両極拡散相殺機構は、例えば液体金属液滴を送出する例えばターゲット送出機構の一部分としてターゲットに負電界を付与することができる負電界発生器を含むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
ここで図１を参照すると、ＥＵＶ光源、例えば、本発明の実施形態の態様によるレーザ生成プラズマＥＵＶ光源の全体的な広義の概念の概略図を示している。これは、光源２０、パルスレーザシステム２２、例えば、高電力及び高パルス繰返し数で作動するガス放電エキシマ又は分子フッ素レーザを含むことができ、例えば、米国特許第６，６２５，１９１号、第６，５４９，５５１号、及び第６，５６７，４５０号に示すようなＭＯＰＡ構成レーザシステムとすることができる。光源２０はまた、例えば、液滴、固形粒子、又は液滴内に含まれた固形粒子の形でターゲットを送出するターゲット送出システム２４を含むことができる。ターゲットの送出は、例えば、別名点火サイト又は火の玉の景色である照射サイト２８に至るまでチャンバ２６の内部にターゲット送出システム２４によって行うことができ、この照射サイトは、レーザによる照射によりプラズマがターゲット材料から形成される場所である。ターゲット送出システム２４の実施形態に関して以下でより詳細に説明する。
【００１８】
レーザパルスは、生成されるＸ線光の波長、種類、及びターゲットの材料に従って点火中又は点火後にプラズマから放出されたデブリの量を含むある一定の特性を有するＸ線放出プラズマを作り出すために、ターゲット送出システム２４によって生成されたターゲットの到着に調整された以下でより詳細に説明するような適正に集束させた照射サイトにチャンバ２６内の窓（図示せず）を通じてレーザ光軸５５に沿ってパルスレーザシステム２２から送出される。
【００１９】
光源はまた、集光器３０、例えばレーザ光が照射サイト２８に入るための開口を有する例えば先端を切断した形の楕円の反射体を含むことができる。集光器システムの実施形態に関しては、以下でより詳細に説明する。集光器３０は、プラズマ照射サイト２８で第１の焦点、及びＥＵＶ光が光源から出力されて例えば集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力されるいわゆる中間点４０（中間焦点４０とも呼ばれる）で第２の焦点を有する例えば楕円ミラーとすることができる。また、システム２０は、ターゲット位置検出システム４２を含むことができる。パルスシステム２２は、例えば、発振器レーザシステム４４のためのパルス電力タイミングモニタリングシステム５４と、増幅器レーザシステム４８のためのパルス電力タイミングモニタリングシステム５６と共に、集光器レーザシステム４４のための磁気リアクタ切換式パルス圧縮及びタイミング回路５０と増幅器レーザシステム４８のための磁気リアクタ切換式パルス圧縮及びタイミング回路５２とを伴う例えば発振器レーザシステム４４と増幅器レーザシステム４８とを有する二重チャンバ式ガス放電レーザシステムとして構成された主発振器−電力増幅器（ＭＯＰＡ）を含むことができる。また、システム２０は、例えば、レーザビーム位置決めシステム６６と共に、例えば、ターゲット位置検出フィードバックシステム６２と発射制御システム６４を含むことができるＥＵＶ光源制御システム６０を含むことができる。
【００２０】
ターゲット位置検出システム４２は、ターゲット液滴の位置に関する例えばプラズマ開始点に関する入力を供給しかつこれらの入力をターゲット位置検出器フィードバックシステムに供給する複数のターゲット撮像器７０、７２、及び７４を含むことができ、ターゲット位置検出器フィードバックシステムは、例えば、ターゲット位置及び軌跡を計算することができ、ターゲット位置及び軌跡からターゲット誤差を液滴単位ではなく平均値で計算することができ、それは、次に、システムコントローラ６０に入力として供給され、システムコントローラ６０は、次に、レーザビーム位置決めシステムが、例えばレーザ位置及び方向変更器６８の位置及び方向を制御してレーザビームの焦点を異なる照射サイト２８に変更するのに使用することができるレーザ位置及び方向補正信号を例えばレーザビーム位置決めシステム６６に供給することができる。
【００２１】
撮像器７０の照準は、例えば、ターゲット送出機構９２から望ましいプラズマ開始点２８までのターゲット液滴９４の望ましい軌跡経路に整列した撮像線７５に沿って行うことができ、撮像器７４及び７６の照準は、望ましい照射サイト２８の前で経路に沿った何らかのポイント８０で、例えば望ましい軌跡経路とだけ交差する交差撮像線７６及び７８に沿って行うことができる。
ターゲット送出制御システム９０は、システムコントローラ６０からの信号に応答して、例えばターゲット送出機構９２によって放出されるようなターゲット液滴９４の放出ポイントを修正して望ましい照射サイト２８に到着するターゲット液滴の誤差を補正することができる。
また、中間焦点４０又はその近くにあるＥＵＶ光源検出器１００は、例えば有効及び効率的なＬＰＰのＥＵＶ光の生成のために適正な場所及び時間でターゲット液滴を確実に途中で捕捉するように、レーザパルスのタイミング及び焦点などの項目の誤差を示すことができるフィードバックをシステムコントローラ６０に供給することができる。
【００２２】
ここで図２を参照すると、本発明の実施形態の態様によるＰＡのＬＰＰ駆動レーザシステムとして第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦのＭＯ及びＸｅＦガス放電エキシマレーザの基本的な概略ブロック図を示している。本出願人は、高電力ＸｅＦエキシマガス放電レーザは、金属ターゲット、例えばリチウム又は錫の例えば液滴のためのこのようなレーザの要件を満足する例えば６ｋＨｚから１２ｋＨｚのＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザ毎に有効な高繰返し数にすることができることを既に発見している。しかし、これにはまた、約１ｍＪ／パルス及び高モード品質を伴う確実な生成価値のあるパルスシードレーザが必要である。本出願人は、ＸｅＦレーザが実質的にこのようなシードレーザとしての役目をすることができるものとほぼ同じ波長を有するＮｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波は、Ｎｄ：ＹＬＦレーザをＭＯとしてかつエキシマガス放電ＸｅＦレーザをＰＡとするＭＯＰＡ構成において、高モード品質を維持すると同時に、最低２回のＸｅＦ増幅器レーザチャンバの通過から良好な抽出効率を可能にすると判断している。
【００２３】
Ｎｄ：ＹＬＦレーザの第３高調波は、２つの非線形法を通じて作り出すことができる。最初に、基本的な波長〜１０５３ｎｍは、１つの結晶によって〜５２６．５ｎｍに倍加することができる。次に、例えば光通信業界ウェブサイトで説明するように、これらの２つの波長を第２の結晶内で混合すると第３高調波〜３５１ｎｍを形成することができる。次に、第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦからの出力は、ＸｅＦ放電チャンバを通過する。ＸｅＦ利得の完全な抽出を達成するには、図２に示すような３パス構成が必要であろう。第３の高調波Ｎｄ：ＹＬＦとＸｅＦ利得間の波長の差異は、測定の結果、約０．１２ｎｍであった。０．００３ｎｍ／℃の係数による第３の波長の出力の温度遷移を利用すると、第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦ出力を遷移させて、ＸｅＦ利得の中心を所要の約４０．５℃だけの所要温度増加に適合させることができる。ＸｅＦ利得、第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦ、及び増幅第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦのスペクトルを図６に示している。
【００２４】
ここで図６を参照すると、ＸｅＦエキシマ増幅器レーザで増幅されたＮｄ：ＹＬＦ半導体シードレーザのスペクトル１０１、Ｎｄ：ＹＬＦシードレーザのみの出力のスペクトル１０２、及びＸｅＦ増幅器レーザエンドフルエンスのスペクトル１０３のグラフを示している。
ここで図２を参照すると、本発明の実施形態の態様によるＭＯＰＡ駆動レーザシステム２２を示している。システム２２は、約１ｍＪから２ｍＪ／パルスの出力で例えば約１２ｋＨｚで作動する半導体Ｎｄ：ＹＬＦレーザを含むことができ、この出力は、約１０５３ｎｍ、すなわち、約３５１ｎｍでＮｄ：ＹＬＦレーザの出力の第３高調波を形成するために第３高調波発生器１１２を通過させる。次に、この半導体主発振器レーザ出力光パルスビームを偏光ビームスプリッタ１１４に通すことができ、この偏光ビームスプリッタは、第１の極性を有するＭＯ出力レーザ光パルスビームの第１の部分を、半波プレート１２２を通じてＭＯ出力レーザ光パルスビームの第１の部分を反射することができる全反射ミラー１２０に通すことができ、半波プレート１２２は、ＭＯ出力レーザ光パルスビームパルスの第１の部分の極性を逆の極性に変換し、次に、第１の電力増幅システム、例えばＸｅＦエキシマガス放電レーザ電力増幅システムチャンバ１２４のための光学パスシステムにする。また、偏光ビームスプリッタ１１４は、第２の極性のＭＯ出力レーザ光パルスビームの第２の部分を反射し、第２の電力増幅システム、例えばＸｅＦエキシマガス放電レーザ電力増幅システムチャンバ１２６のための光学システム１４０にすることができる。
【００２５】
全反射ミラー１３０ａから１３０ｅ及び１４０ａから１４０ｅの構成セットを有するマルチパス光学システム１３０、１４０の各々は、それぞれ、ＸｅＦ増幅器チャンバ１２４を通るＭＯ出力レーザ光パルスビームの第１の部分及びＸｅＦ増幅器チャンバ１２６を通るＭＯ出力レーザ光パルスビームの第２の部分の３パスをもたらすものである。ＸｅＦのＰＡチャンバ１２４からの増幅ＸｅＦのＰＡ光レーザパルスビーム１５２は、ＸｅＦ増幅器チャンバ１２６からのＰＡ出力レーザパルスビーム１５４と光学的に結合されてＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザシステム出力レーザパルスビーム１６０を形成するように全反射ミラー１３０ｆによって出力ミラー１５０に反射される。
【００２６】
本発明の実施形態の態様により、本出願人は、適切な波長、一例として２４８ｎｍＫｒＦ波長で直接に後方誘導ブリユアン散乱を利用し、短持続時間エキシマレーザパルスを生成するＬＰＰのＥＵＶ光源のための駆動レーザ、例えば２４８ｎｍ波長でのＫｒＦエキシマレーザ、又は３５１ｎｍでのＸｅＦエキシマレーザ、又は３０８ｎｍでのＸｅＣｌエキシマレーザを提案する。先に参照した文献では、パルス持続時間短縮を目的としたブリユアン散乱の利用が説明されているが、ＥＵＶ光を生成するためのＬＰＰ駆動レーザという状況におけるものではない。本出願人は、エキシマレーザ、例えば、ＫｒＦ又はＡｒＦを含むラインナロードエキシマレーザ、又はＸｅＦラインナロードエキシマレーザが、このように極めて良好に適合することができ、かつＬＰＰ駆動レーザのシードレーザとして使用することができることを発見している。飽和マルチパスＳＢＳ増幅を適用することができる。それによってＹＡＧ又は他の半導体シードレーザの使用を不要とすることができる。本発明の実施形態の態様により、より直接的かつ実行しやすいシステムを提案する。
【００２７】
ＥＵＶ放射に対して高変換効率（ＣＥ）を達成するために、レーザパルス長（時間的に、すなわち、パルス幅／パルス持続時間）は、特定のターゲット拡大時間に対応するものでなければならない。しかし、拡大時間は、レーザパルス長に比べて短いことが多い。ＬＰＰでは、ターゲット封じ込み手段又は非常に短い駆動レーザパルス（又はその両方）が必要である可能性がある。封じ込み法は、集光器ミラー４０に至る光路を部分的に妨げ、従って、全体的な集光角度を小さくしてしまうので、導入しにくくかつＥＵＶ光集光効率を低下させる可能性がある。高レーザエネルギをターゲットに短いレーザパルスで送出することができる場合、サブナノ秒パルス時間での（すなわち、約１ｎｓのパルス時間で）駆動レーザの使用は、高いＥＵＶ光変換効率に到達するための好ましい方法であろう。また、ＥＵＶ光の生成のためにエネルギの大半を拡大するプラズマに与えるレーザ照射パルスが後に続くプラズマ形成という処理を開始するプレパルスとしての持続時間が短いパルスを有することが好適であると考えられる。
【００２８】
本発明の実施形態の態様では、エキシマ駆動レーザパルス長を約１ナノ秒又は更にそれ未満に、すなわち、数百ピコ秒又は数十ピコ秒に短縮することができる。本発明の実施形態の態様では、このような目的に、後方誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）及び先端を切断した形の前縁増幅を使用することができる。レーザパルス長は、ターゲット材料の拡大にも関わらず、レーザ生成プラズマとのレーザエネルギの最適な結合を達成するのに十分に短いものにすることができる。レーザ持続時間は、特徴的なプラズマ膨張時間に対応させることができる。従って、プラズマは、パルスがプレパルスである場合を含むレーザエネルギが適用される間は膨張しない。
【００２９】
従って、レーザからＥＵＶ光への最高の変換効率を得ることができる。ＳＢＳに加えて、飽和近くで作動するマルチパス増幅器及び付加的な（任意的）可飽和吸収器を使用すると、レーザパルスを更に先端切断することができる。従って、例えば、約５０ｐｓから２０００ｐｓの範囲のパルス幅を達成することができる。
誘導ブリユアン散乱による有効かつ安定したパルス短縮の場合、シードレーザ（発振器）は、例えば、狭いスペクトル帯域幅及び良好な集束可能性を有することができる。
【００３０】
ここで図３Ａを参照すると、本発明の実施形態の態様の実施に有用なＳＢＳセルを示している。ラインナロードエキシマレーザ、例えば、ＫｒＦレーザ（図３Ａでは図示せず）は、入力レーザビーム１８０において所要の帯域幅特性を達成することができる。空間フィルタ（図１２で示す２６０）及び開口、例えば、レーザ焦点（図１０から図１２では集束光学器械１９２によって集束させる）近くに位置するＳＢＳセル１９０内の開口１９５は、パルスエネルギの損失が殆どなく、更に別の空間フィルタリングを行うことができる。また、水、メタノール、フッ素化物、又はＳＢＳによるストークスパルス生成のためのＣＣ１４の使用は、パルス短縮を行う効率的方法を提供することができる。
【００３１】
ここで図３Ｂを参照すると、パルス短縮の促進を目指した本発明の実施形態の態様による有用な構成を示している。図３Ｂに示すように、例えば、第２のＳＢＳセル／ミラー１９０をＳＢＳ増幅器セル２２０内の第１の増幅パス後に位置決めすることができる場合には、２段階ＳＢＳ法を用いることができる。増幅器セル２２０の帯域幅及び利得持続時間は、例えば、マルチパス（例えば、４パス）法における前縁飽和増幅に十分なものにすることができる。原則的に、本発明の実施形態の態様によるパルス短縮法は、ＫｒＦレーザばかりでなく、ＸｅＣｌレーザ、ＸｅＦレーザ、又はＡｒＦレーザなどの他のエキシマレーザに適用することができる。
【００３２】
ＳＢＳストークスパルス生成は、それぞれ、例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように単一セル１９０又は発生器−増幅器ＳＢＳセル１９０、２２０を用いた構成で行うことができる。ＳＢＳセル１９０及び１９０、２２０は、例えば、ＳＦ6、メタン、又はＣＣｌ2Ｆ2を用いた高圧ガスセル、又は、例えば、液体がＵＶ放射線に対する高い耐力閾値及び高い光透過率を有する媒体、例えば、ＦＣ−７２（Ｃ6Ｆ14）又はＦＣ−７５（Ｃ8Ｆ18及び幾らかのＣ8Ｆ16Ｏの混合物）などのフッ素化物などの液体を用いたセルとすることができる。Ｃ−Ｆ結合エネルギは、ＫｒＦ光子エネルギよりも高く、２４８ｎｍ時の吸収量は、従って非常に少ない。ＦＣ−７２のブリユアン周波数は、４．９ＧＨｚである（Ｋｕｗａｈａｒａ他）。圧力１０ａｔｍ時のＳＦ6の場合、それは、僅か０．５３ＧＨｚである。レーザ帯域幅は、例えば、同様の大きさか又はそれ未満であるはずである。本出願人の譲受人によるレーザシステム、例えば、０．３５ｐｍ（ＦＷＨＭ）の「ＥＬＳ  ７０１０」発振器の線幅は、１．７ＧＨｚに相当する。必要であれば、空洞内又は空洞外空気絶縁ファブリー・ペローエタロン（図示せず）を使用して、それは、１ＧＨｚ（．２１ｐｍ）未満に更に狭化することができる。入射レーザパルスエネルギは、例えば、一般的なパルス上昇時間及びそれぞれパルス幅５ｎｓ及び１５ｎｓ（ＦＷＨＭ）で１０ｍＪ程度とすることができる。
【００３３】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、レーザビーム１８０の直線偏光の程度は、偏光器、例えば、偏光ビームスプリッタ１８２の挿入によって更に増大させることができる。次に、直線偏光を１／４波プレート１８４によって円形偏光に変換することができる。次に、集束レンズ１９２及びＳＢＳセルに入る反射防止被覆窓１９８を通じてレーザビーム１８０を集束させることができる。焦点１９７近くの開口１９５を利用すると、空間ビーム特性を改善させることができる。３５１ｎｍ時のＸｅＦのＢ−ｘ遷移時に作動するエキシマレーザのパルス圧縮に対しては、水又はメタノールもＳＢＳ生成に適する液体である。焦点１９７近くでは、ストークスビームは、非線形の方法によって生成される。ストークスビームは、媒体、すなわち、ブリユアン散乱セル１９０内の液体又は気体からの後方散乱によって反射される。また、このビームは、集束レンズ１９２によって視準して出力ビーム２００を形成する偏光器１８２によって結合させることができる。
【００３４】
図３Ｂの本発明の実施形態の態様で示すように、小型発生器−増幅器システム２４０（Ｓｃｈｉｅｍａｎｎ他による）も代替的に使用することができる。ビーム拡大光学器械２１０により、レーザビーム１８０をＳＢＳ発生器セル１９０の前にあるＳＢＳ増幅器２２０を通過させることができる。次に、反射ストークスビームを増幅器セル２２０内で増幅することができる。増幅器セル２２０は、反射防止被覆窓２２２及び２２４を有することができる。
【００３５】
その結果、先端を切断した前縁パルスを生成することができる。圧縮ＳＢＳストークスパルスの立ち上がり時間及びパルス幅は、特定のレーザ帯域幅によって約０．３ｎｓと１ｎｓの間の程度とすることができる。ＦＣ−７２のフォノン寿命は、約６５ｐｓであるので、エキシマレーザ増幅器レーザ媒体作動中心波長が十分に小さいことを条件として、パルスの更に別の短縮を例えば図４（増幅器２７２を通る第１のパスにより）に示すように例えば分子フッ素又はエキシマレーザ増幅器チャンバ、例えば電力増幅器部分２７２を通って第２の後方反射ＳＢＳセル１９０’（例えば、ＦＣ−７２又はＳＦ6を用いて）に入った後に行うことができる。ＳＢＳセルの変換効率は、５０％を超える程度である。反射防止被覆が全てのこのような光学面上で使用されている時、８０％を超える効率に到達することができる。
次に、生成ＳＢＳストークスシードパルスは、マルチパス増幅器２７２内でミラー（Ｍ１からＭ４）２８０ａから２８０ｄ及び増幅器部分２７２内の増幅媒体を通る更に別の２つのパスをもたらす偏光ビームスプリッタ２７４で増幅することができる。図４は、一例として４パス構成を示している。
【００３６】
レーザ出力３００の空間特性の改善を例えば（任意的）空間フィルタ（ＳＦ）２６０の挿入によって行うことができ、この空間フィルタは、例えば、集束レンズ２６２、ピンホール開口２６４、及び視準レンズ２６６を含むことができる。空間フィルタ２６０内のピンホール開口２６４及びＳＢＳ発生器セル１９０、１９０’内の開口１９５は、例えば、織り目加工溶融石英基板内の小さな穴とすることができる。第２のＳＢＳセル１９０’から反射して更に増幅器２７２を通過してから、ビームは、偏光器２７４によって反射され、例えば、ミラーＭ２（２８０ａ）を利用して、もう一度増幅器２７２を通過する。パルス対プレパルス（ペデスタル）コントラスト比を大きくして増幅自然放出を抑制するために、可飽和吸収器（ＳＡ）２８２、例えば、メタノールに溶解した適切な濃度のアクリジン（Ｎｉｓｈｉｏｋａ他を参照されたい）を使用したキュベットをビーム経路内に挿入することができる。他方、レーザ対ＥＵＶ変換効率がプレパルスが存在した方が高い場合には、プレパルスとして有効に使用されるように余り減衰されないように増幅自然放出によるペデスタルを選択することができる。すなわち、キュベット内での可飽和吸収器２８２の濃度は、例えば、プレパルスに含まれたエネルギを調節するために調節することができる。増幅器２７２を最後に通過する前に、ミラーＭ３、Ｍ４（２８０ｃ及び２８０ｄ）を利用し、ビーム拡大光学器械（ＢＥ）２８４を使用してビーム直径を好都合に拡大させることができ、ビーム拡大光学器械は、例えば、円筒形レンズ２８６及び視準レンズ８８を含むことができる。その結果、飽和マルチパス増幅を用いると、時間的なパルスプロフィールの勾配がより急なものとすることができ、例えば、パルスが２倍短縮される。本発明の実施形態の態様では、出力パルスビーム３００の場合は約５０ｐｓのパルス幅に到達することができる。特定の設計（１つ又はそれよりも多くのＳＢＳセル、可飽和吸収器など）によるが、例えば、５０ｐｓから２０００ｐｓの範囲で出力パルスビームを達成することができる。
また、この一般的な方法、すなわち、ＳＢＳによる先端を切断した前縁シードパルス生成及び飽和増幅によるパルスの急勾配化の達成は、図４に示す特定的な実施形態以外の構成によっても行うことができる。
【００３７】
ここで図４Ａを参照すると、４パス増幅器部分２７２’の別の実施形態を示しているが、４パス増幅器部分は、例えば、入力パルス２７０を図４に示すように偏光ビームスプリッタ２７４を通し、次に、適切な中心波長２９０ａで全反射ミラーに伝え、増幅器部分２７２’内の増幅媒体を通過する２つの更に別のパスが得られるように、別の全反射ミラー２９０ｂに反射させ、全反射ミラー２９０ｂから、次に部分２７２’を通る１つの更に別のパスが得られるように、再度偏光ビームスプリッタ２７４に反射させ、また、偏光を変えて偏光ビームスプリッタ２７４からの反射を引き起こすように１／４波プレート２７６を２度通過した出力ビーム３００として結合されるようにすることができる。
【００３８】
ここで図８を参照すると、本発明の実施形態の態様による４パス増幅器部分の別の実施形態を示している。増幅器部分２７２’は、入力偏光ビームスプリッタ４７０において、第１の全反射ミラー２７４と、ミラー４７４から反射したビームの変更をビームスプリッタ４７０に変換する関連の半波プレートとを含む光学システムを有することができ、ビームスプリッタ４７０は、次に、ビームを第２の偏光ビームスプリッタ４８０に反射し、偏光ビームスプリッタ４８０は、ビームを第２の全反射ミラー４８２と、第２の偏光ビームスプリッタ４８０によって結合されるように反射して四回目として増幅器部分２７２’を通す関連の半波プレートとに反射する。
【００３９】
ここで図４Ｂを参照すると、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のための駆動レーザシステム４５０を概略的に示している。システム４５０は、例えばパルス半導体シードレーザ４５２、例えばパラメトリックイオンレーザ、例えばＮｄ+イオンレーザ、例えば、１０５３．７ｎｍ及び例えば１０ｋＨｚで及び総計＿Ｊ、すなわち、＿Ｗが得られるように例えば＿μＪ／パルスの出力で作動するＮｄ：ＢａＦ2−ＣｅＦ3レーザを含むことができる。これはまた、全てが約１０５４ｎｍで作動するいくつかのこのような半導体レーザのいずれか、例えば、Ｎｄ：ＢａＦ2−ＣｅＦ3、又は例えば以下のホスト（増感イオン）、すなわち、（Ｙ，Ｎｄ）Ｐ5Ｏl4（１０５１．２ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏl4（１０５１．３ｎｍ、ＹＰ5Ｏl4（１０５１．５ｍｎ）、ＮｄＰ5Ｏl4（１０５１．５ｎｍ）、（Ｎｄ、Ｌａ）Ｐ5Ｏl4（１０５２ｎｍ）、ＫＮｄＰ4Ｏl2（１０５２ｎｍ）、Ｋ5Ｎｄｉ2Ｆ10（１０５２ｎｍ）、Ｙ3Ａｌ5Ｏl2（１０５２ｎｍ）、ＢａＦ2−ＹＦ3（１０５２．１ｎｍ）、Ｙ3ＡＩ5ｓＯ12（１０５２．１ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏ14（１０５２．１ｎｍ）、ＹＦ3（１０５２．１ｎｍ）、ＬａＦ3（１０５２．３ｎｍ）、ＹＰ5５Ｏ14（１０５２．５ｎｍ）、ＢａＦ2−ＧｄＦ3（１０５２．６ｎｍ）、ＳｒＦ2−ＧｄＦ3（１０５２．８ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５２．８ｎｍ）、ＮｄＰ5Ｏ14（１０５２．９ｎｍ）、ＢａＹ2Ｆ8（１０５２．９ｎｍ）、ＬｉＬｕＦ4（１０５２．９ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５３ｎｍ）、（Ｎｄ、Ｌａ）Ｐ5Ｏ14（１０５３ｎｍ）、Ｃａ3（Ｎｂ、Ｇａ）2Ｇａ3Ｏ12（１０５３〜１０６２ｎｍ）、ＬｉＹＦ4（１０５３ｎｍ）、ＢａＦ2ＹＦ8（１０５３ｎｍ）、ＣａＦ2−ｕＦ3（１０５３ｎｍ）、ＬａＭｇＡ11Ｏ19（１０５３〜１０５９ｎｍ）、ＬｉＬｕＦ4（１０５３．１ｎｍ）、ＬｉＫＹＦ5（１０５３．２ｎｍ）、ＢａＦ2−ＬａＦ3（１０５４−１０５６．３ｎｍ）、Ｌｕ3Ａｌ5Ｏ12（１０５３．５ｎｍ）、ＣａＦ2−ＳｒＦ2−ＢａＦ2−ＹＦ3−ＬａＦ3（１０５３．５−１０５４．７ｎｍ）、ＣａＦ2−ＣｅＦ3（１０５３．７ｎｍ）、及びＢａＦ2−ＬａＦ3（１０５３．８ｎｍ）を利用する様々なこのようなＮｄ：半導体レーザのいずれかとすることができると考えられる。
【００４０】
次に、半導体シードレーザ４５２の出力は、例えばファイバ増幅器４５４、例えば本発明の背景技術で説明した種類のリン酸塩繊維増幅器において約数μＪ／パルスのレベルまで増幅することができ、ファイバ増幅器の出力は、ダイオードポンピングすることができてＮｄ：ＢａＦ2−ＣｅＦ3又はＮｄ：ＢａＦ2−ＬａＦ3半導体レーザ４５２の場合に３５１．２ｎｍで初期入力２Ｗを生成するように第３高調波発生器４５８への入力として総計１０-6、すなわち２Ｗが得られるように２００μＪ／パルスの出力を生成することができる別の半導体レーザ増幅器、例えばリン酸塩ガラス増幅器、例えばＮｄ：リン酸塩ガラス増幅器で更に増幅することができる。リン酸塩ガラス増幅器は、例えば、ダイオードポンピングされるＮｄ：リン酸塩ガラス増幅器とすることができる。
例えば、ＸｅＦエキシマ電力増幅器段階４６０の増幅媒体においてレージングを生成するために、半導体シードレーザの初期波長は、例えば、数ｐｍ／℃の割合で結晶を加熱することによって若干調整すべきであろう。従って、初期に１０６４ｎｍで光を出力するＮｄ：ＹＡｇ半導体レーザとは対照的に、先に参照したシードレーザを調整するために、約一桁のマグニチュードの温度変化が必要である。
【００４１】
ここで図５を参照すると、ＬＰＰ駆動レーザとして使用される効率的な短パルス駆動レーザシステム２２を示している。高効率短パルス駆動レーザ２２、例えば駆動レーザ２２として分子フッ素又はエキシマガス放電レーザの利用は、例えば、約２．５％から３．５％程度のＣＥでの高ＣＥのＥＵＶ光の生成を可能にすることができる。駆動レーザシステム２２は、例えば、図１に概略的に示す主発振器部分４４に対応する例えば駆動レーザシステムの主発振器３２０部分の出力パルスを受け取るパルス幅狭化器３１０を含むことができる。ＭＯ３２０の出力パルス３２２は、持続時間が比較的長いもの、例えば約１２〜１５ｎｓとすることができ、かつ、以下で説明するように、例えばパルス幅狭化器３１０において短縮することができる。パルス３２２の図は、パルスの左側がＭＯ３２０において時間的に最初に（パルス前部）作り出され、図示のパルス３２２の右側が時間的に最後に、すなわちパルスの後尾部が作り出されるように時間的な強度分布を示すものであることが理解されるであろう。
【００４２】
パルス幅狭化器は、例えばパルス３２２の後部、例えば電気光学カプラ３３０を通過するパルスの後半において何らかの刺激的な場、電気光学カプラの場合は電界（磁気又は音響光学カプラも使用することができる）の印加によるパルス３２２内の光の偏光を変えてこの短い方のパルス部分３５４が偏光ビームスプリッタ３３４において反射され、かつ元の偏光に戻されるように反射されて半波プレート３４０を通るようにされる材料、例えばベータバリウム硼酸塩結晶で作られた電気光学カプラを含むことができる。パルスの他方の部分、すなわち、偏光の変更がないパルス３２２の前半（時間的）は、第２の電気光学カプラ３３２に伝えられる。電気光学カプラ３３２は、パルス３２２の前部（時間的）の偏光を変え、パルス３２２は、第２の偏光ビームスプリッタ３３６において反射され、元の偏光に戻すために第２の半波プレートを通過する。２つの短いパルスに分割される一緒にＭＯのエネルギ出力の本質的に全てを構成するこれらの２つの短縮パルス３５４、３５６はまた、ＭＯにおいてガス放電を引き起こすＭＯ３２０内のピークコンデンサへの電気パルスのタイミングに応答し、又はＭＯチャンバへの蛍光性又は全てがＭＯ出力パルス３２２の時間的なタイミングを示すＭＯ段階からの出る光の検出に応答して制御することができる高電圧電源を駆動するために時間調節された電気パルスを選択された時間的な分離で供給するように、当業技術で公知のようにタイミング回路（図示せず）によって選択されるようにそれぞれの電気光学カプラへの例えば電界の印加のタイミングによって選択することができる。
【００４３】
このようにして、持続時間が短いパルス３５４の各々は、ＰＡ３６０での増幅のために、それぞれ全反射ミラー３５０及び３５２からの反射により、パルス３２２及び３４２の後尾部及びパルス３２２の前部（時間的）から電力増幅器３６０利得媒体を通過させ、次に、全反射ミラー３７０及び３７４（短い遅延ルート）と、ミラー３７２及び３７６（約１０ｎｓ長めの移動時間の長い遅延ルート）とを含む異なる遅延線を通過することができ、その結果、ＬＰＰチャンバへの入力時に、ビーム４００は、ＭＯからの出力パルス３２２の持続時間の半分であるが、パルス３２２において、ＭＯから出力されたパルスエネルギの全てを含む同じ持続時間の２つの重なり合うパルスを含む。
【００４４】
例えばＫｒＦのＭＯの場合、パルス２２の出力パルス持続時間は、高々約１５ｎｓ程度とすることができ、その持続時間の半分、すなわち、約７．５ｎｓの単一パルスを形成するためのパルスの分割は、ＬＰＰのＥＵＶのＣＥに関する限り、持続時間の短いパルスほど有効ではない可能性があるが、一部の用途では有効とすることができることが理解されるであろう。他の利得媒体、ＸｅＣｌ又はＸｅＦ、具体的には例えばＸｅＦに対しては、ＭＯ段階からのパルス持続時間は、６〜１０ｎｓ程度であると考えられる。この場合、上述のパルス分割及び再結合技術は、所要量であると考えられる２〜３ｎｓ、少なくとも、最小５ｎｓまでを取得するのに有効であると考えられ、この５ｎｓは、本出願人による最近の研究では、実質的にＥＵＶ光の生成におけるＬＰＰのＣＥの改善にも十分に有効とすることができることが既知である。
【００４５】
本発明の実施形態の態様では、本出願人はまた、例えばターゲット液滴２０上に本質的に同時に例えば同軸に異なる高調波を注入することによってターゲットをプラズマ開始点で照射するＬＰＰ駆動レーザの場合に（Ｎｂ：ＹＡＧ半導体レーザの場合は、１０６４ｎｓ、５３２ｎｓ、及び２６６ｎｓ）、様々な高調波で例えばレーザ光の本質的に全てを利用することを提案する。ターゲット２０及びその後に形成されるプラズマ内では異なる波長が異なる位置で吸収されることになるので、光源からの放出量は、入射ビームに沿ってカットオフ位置近くの密度スケールの長さに比例して拡大される。また、単純な光遅延によって基本波に対して高い方の高調波を遅延させることによってこのスケールの長さを変えることができる。従って、高い方の高調波の低密度領域内の密度勾配は、初期パルス後の減衰において変えることができる。従って、レーザエネルギの全ては、ＬＰＰで使用することができ、高調波生成中に周波数倍増結晶内の吸収損失という問題のみが存在し、この損失は、吸収均等物を拡大させてカットオフ近くで正確に制御されたより浅い密度勾配にしながら比較的低いレベル（ａ＝０．１％／ｃｍ、典型的）に維持することができる。
【００４６】
代替的に、基本ビームからのレーザ光が高い方の高調波に対して遅延された場合、例えば圧縮パルスを内方に駆動させて例えば放出領域のちょうど外側で融除雲に影響を与えることになるために、変換効率（ＣＥ）を改善させるのに使用することができる。これは、プラズマの放射層内の密度を上げ、かつ、放射イオンの封じ込み時間を長くすることができる。両方の影響により、放射特性を改善させかつ変換効率を上げることができる。本出願人は、ＣＥに対するこの改善提案を裏付けるために、プラズマ流体力学の予備的なシミュレーションによるモデル化を行った。
【００４７】
本出願人は、シミュレーションなどによるＬＰＰの流体力学及び得られる放射の力学を考察した結果、非常に低い質量密度のみが帯域内放出に好ましい再結合領域内に存在することによって望ましい帯域内放出が制限されるので、変換効率は、少なくとも部分的には限定される可能性があると考えている。融除を遅くして帯域内放出領域における質量密度を上げるために、本出願人は、吸収が初期ターゲット表面からかなり離れた位置で起こるように、例えば長めの波長と、従って関連の低めの臨界密度を有する第２のいわゆる圧縮パルスとを利用して、初期融除レーザパルス後に第２のレーザパルスを注入することを提案する。このパルス及びその材料融除は、例えば、プラズマ放出材料の内方の（初期ターゲット表面に向う）圧縮の発生をもたらす可能性がある。例えば、波長によって比較的位置が固定した圧縮パルス吸収は、例えば、その下かつ放出領域から遥かに離れた場所で融除雲を圧縮するように比較的正確に時間調節することができる。例えば、放出のより好ましい状態が得られるように融除雲を形成するために時間調節されたＮｄ：ＹＡＧレーザの上述の使用の代わりに、特に本提案は、圧縮パルス向けにＣＯ2レーザを使用した形成及び圧縮を望ましいものである。このようなレーザパルスの堆積領域は、例えば実質的に初期ターゲット表面から除去され、実質的に放出領域の圧縮を保証することができる。この力学を達成すると、その結果、融除雲内により高い空中質量密度が発生し、本質的に好ましくは生成プラズマの帯域内の放出部分の封じ込み量が大きくなる可能性がある。
【００４８】
ここで図７を参照すると、増幅器が電力発振器構成である場合に結合損失を著しく低減する波長結合多重利得媒体発振器／増幅器駆動レーザ４１０構成を概略的に示している。システム４１０は、結合光学器械４１８を通じて一対のシードレーザ（図示せず）から異なる波長λ1及びλ2の一対のパルス４３０、４３２を受け取る。光学要素４１８は、４１４と、出力カプラ４１と、光学要素４１８のミラー表面とを含む増幅器レーザの利得ポイントでの波長にも対応する第３の波長λ3で最大に又は完全に反射性であると同時に、波長λ1及びλ2の各々に対して高い透過性を有するように選択される。出力カプラは、部分的に反射性、例えば、利得波長λ3で２０％反射性、本質的に完全に反射性、又はλ1及びλ2に対して最大に反射性であるように選択することができる。例えば、増幅器レーザは、エキシマガス放電レーザ、例えば、それぞれ、λ3つまり２４８ｎｍ及び３０８ｎｍを有するＫｒＦ又はＸｅＣｌレーザとすることができる。２つのシードレーザ４３０及び４３２を光学要素を通過させる。２つのシードビーム４３０及び４３２を関連する波長に適切なものとして以下の総和周波数方程式に従ってλ3を生成する増幅器レーザ空洞内の光学要素、例えば非線形結晶、例えばＫＤ*Ｐ又はＫＤＰ又はＫＴＰ結晶を通過させる。
１／λ1＋１／λ2＝１／λ3
例えば、λ3＝３０８ｎｍに対しては、１／λ1＋１／λ2＝１／λ3が、小数第８位までに対して、．００３２４６７５ｎｍ≒．００１８７９６９＋．００１３６７０５＝．００３２４６７４に変形されるように、例えば、１０６４ｎｍで作動するＮｄ：ＹＡＧレーザの第２高調波として生成される５３２ｎｍのλ1と、７３１．５ｎｍで作動するＴｉ：サファイア又はアレクサンドライト半導体レーザから生成されるλ2とを使用することができる。同様に、１／λ1＋１／λ2＝１／λ3が、小数第８位までに対して．００３２４６７５＝．００１０８２２５＋．００２１６４５０に変形されるように、９２４ｎｍの（Ｔｉ：サファイア半導体レーザの基本波）λ1と、λ2＝４６２（Ｔｉ：サファイアレーザの第２高調波）とを使用することができる。２４８のλ3に対しては、２６６ｎｍ（Ｎｄ：ＹＡｇ半導体レーザの第４高調波）のλ＝１と、ＯＰＯレーザからの３６６４のλ2、又はλ1＝７４４（Ｔｉ：サファイア又はアレクサンドライトレーザの基本波）と、λ2＝３７２（Ｔｉ：サファイア又はアレクサンドライトレーザの第２高調波）とを使用することができる。Ｔｉ：サファイア又はアレクサンドライトレーザは、上述の基本波及び高調波周波数／波長を有効にする範囲を通じて調整可能であることが当業者によって理解されるであろう。
【００４９】
本出願人は、ＬＰＰにおける拡大の力学を変える方法を考察した。本発明の実施形態の態様では、本出願人は、例えば、金属ターゲット、例えばターゲットとしてのリチウム、及び例えば液滴の形態としてのリチウムも利用してＬＰＰのＥＵＶ光源からより高い変換効率（ＣＥ）を達成する方法を呈示している。レーザ照射によるプラズマ開始後にＬＰＰ内での融除を控えめにまで抑制することにより、運動エネルギに区分されたレーザエネルギをエネルギが帯域内ＥＵＶ放出として逃げることを可能にするのに十分なほど帯域内ＥＵＶ放出の領域から逃げるのを遅らせることができる。金属、例えばリチウムターゲット、例えば液滴の場合、これは、他の放射遷移が非常に少ないので変換効率を大きくするのに十分にあると考えられる。本出願人は、プラズマの拡大に干渉するように機能するという意味で、本出願人が拡大タンパーという可視及びＥＵＶ放射線に実質的に透明な材料を例えばターゲット材料の入射面上でプラズマの少なくとも大部分の拡大を有効に低減する場所に配置することを提案する。これには、プラズマの材料、例えばレーザ照射及びその後のタンパーへのターゲット材料の融除から材料に与えられる運動エネルギのために拡大する材料の非イオン化部分からの運動量移動のためにターゲット材料の実質的な拡大を抑制するという効果がある。このような材料は、ヘリウム又は特に水素の背景と同じくらい単純なものとすることができ、その両方は、ＥＵＶ放射線及び照射レーザビームのＤＵＶにほぼ透明である。
【００５０】
ここで図９Ａから図９Ｃを参照すると、ターゲット液滴を実質的に取り囲むタンパー材料と共に、ターゲット、例えば金属の液滴９４を送出する可能な方法を概略的に示している。図９ａにおいては、ターゲット送出機構９２内のノズル（図９Ａにおいては図示せず）から出る固体流れ４９０の形でターゲット液滴９４を送出することができる。ノズルを取り囲むのは、流れ４９０を取り囲みかつ気体流れの中の液体金属流４９０から液滴ターゲットが形成され時に最終的にはターゲット液滴９４を取り囲む気体４９２、例えばヘリウム又は水素の柱が送出される環状リング開口部（図示せず）とすることができ、気体の流れは、プラズマ開始点２８での照射及びプラズマ形成の時点まで、気体の柱が液滴周りにターゲット液滴９４を取り囲むのを維持するのに十分な速度で、ターゲット送出ユニット環状開口部から出すことができる。柱が常にかつ完全に又は均一にプラズマ形成時にターゲット液滴９４を取り囲まないように、例えば以前のターゲット液滴での以前のプラズマ形成のために、この柱は、プラズマ照射サイト２８及び他の作動パラメータ、例えば気体柱４９２及び／又は他の取り囲むバッファガス（もしあれば）内の乱流に向かう途中で若干分散する可能性があることが理解されるであろう。本明細書及び特許請求の範囲で使用される時、実質的に取り囲むとは、有効なタンパー自体の役割を果たし及び／又はプラズマ形成領域内での周囲ガスのタンパー効果を改善し、システムの経費及び複雑性を正当化するのに十分な変換効率を十分に改善し、例えば図９Ａから図９Ｃに示すように、ターゲット液滴と共にタンパー材料を送出するためにプラズマの成分から運動エネルギの著しい十分な吸収を行うのに十分であるという意味である。
【００５１】
図９Ｂは、流れ４９４からターゲット液滴が形成された時に、タンパー材料４９８によって実質的に取り囲まれたターゲット液滴４９６を含む、ターゲット液滴９４形成のための流れを送出するためのシステムを概略的に示している。この趣旨で、ターゲット液滴材料、例えばリチウム又は錫を分配する内側ノズル及び有効なタンパーとして作用するためにＤＵＶに十分に透明である別の液体、例えば水を送出するノズルと共に、ターゲット送出ユニット９２内の同心ノズル（図示せず）によって液滴形成流４９４を形成することができる。この実施形態では、流れ４９４から形成された時の液滴９４は、実質的にタンパー材料４９８によって取り囲まれたタンパー材料の形とすることができる。上述のように、複数材料の流れからの液滴形成の力学などの要素及び他の作動パラメータにより、実質的に取り囲むとは、図９Ａのガス柱の実施形態の場合と本質的に同じ意味を有し、すなわち、タンパー機能を有効に実行し、認め得るほどかつ効率的に変換効率を改善させるのに実質的に十分であるということが理解されるであろう。
【００５２】
図９Ｃは、本発明の実施形態の態様による別の実施形態を概略的に示し、この実施形態では、実質的にタンパー材料５０６によって取り囲まれたターゲット液滴材５０４が、内側ノズル５００と外側ノズル５０２を含むターゲット送出システム９２の排出ノズルのところで結合液滴に形成され、ノズルのいずれか又はその両方は、ノズル５００、５０２の出口で液滴形成を誘発するように絶えず又は定期的に振動及び／又は圧搾及び／又は加圧するか、又は他の方法で操作することができ、これらのノズル詳細は、本発明の範囲外のものであり、その最終的な結果、一旦形成された液滴は、タンパー材料によって実質的に取り囲まれたターゲット材料５０４を有することになり、ここで、実質的に取り囲まれたとは、上述のような意味である。
【００５３】
本出願人は、レーザ駆動プラズマにおける高速イオンの生成のための機構を考察した結果、レーザ駆動プラズマから排出された高速イオンの流束及びエネルギを低減することができることが有用であると判断した。このようなプラズマがＥＵＶ光源として使用された時、高速イオンは、集光器ミラー３０の反射面を損傷する可能性がある。従って、排出イオンの流束及びエネルギを低減することにより、ミラー３０及び潜在的に他の光学要素の損傷を低減することができ、運転コストの適切な軽減で他の光学要素寿命を延ばすことができる。プラズマから放出排出される高エネルギ粒子は、電子がより大きな熱速度でプラズマから逃れ、相対的に正の電荷をプラズマ内部に急速に残す時に得られる両極拡散によって作り出される。電荷の不均衡により、イオンをプラズマから外方に加速して電子の逃げを緩やかにする外方指向電界が作り出される。ＥＵＶ光源内のプラズマの場合、両極電界は、ターゲット、例えばリチウム又は錫の例えば液滴９４に大きな負の電荷を負荷して内方の半径方向の電界を損傷することによって無効にすることができる。ターゲット、例えば液滴に電荷を印加することは、ノズル（図示せず）を非常に高い負の電位まで帯電させるか又は液滴９４にシード光を注入することによってさえも比較的容易なことである。従って、プラズマが作り出された時、より大きな電位を有するイオンのみが排出されるように電界によって邪魔することができる。両極電界のマグニチュードに対するノズルへの静電崩壊の限界値までターゲット、例えば液滴９４を帯電させることができる。
【００５４】
作動においては、本発明の実施形態の様々な態様では、エキシマレーザ増幅器チャンバ、例えばＬＰＰ駆動レーザシステムのＫｒＦ、ＸｅＦ、又はＸｅＣｌガス放電増幅部は、２つの波長では光に本質的に透明であるが、少なくとも空洞に面する側では、２つの波長のシードレーザ光を第３の波長に変換する非線形光学要素によって生成される第３の波長を全反射する結合光学器械を通る少なくとも２つのシードレーザビーム又は異なる波長を含むシードレーザと波長結合することができることが当業者には分るであろう。この第３の波長は、例えば、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、又はＸｅＦ増幅器レーザの場合は所要の利得ポイントにあり、ＫｒＦ、ＸｅＣｌ、又はＸｅＦ増幅器レーザは、次に、発振器空洞として作用し、駆動レーザとして作用するように第３の波長で出力レーザ光パルスを生成する。このようなシステムは、この形態のＭＯＰＯ駆動レーザ構成において増幅器空洞内でシードレーザ入力を適切な増幅器波長に変換することにより、増幅器空洞内でのレージングのために適切な波長でシードレーザ光パルスビームを別の発振共振空洞に結合する際に起こる例えば可能な結合損失を著しく低減する。例えば、ＩＲ光を用いて、エキシマレーザを使用してシード周波数／波長を得る変換を行ってこの反対のことも行うことができる。また、これをＹＬＦシードレーザで行ってＹＬＦシード周波数を調整することができる。開示した波長結合は、例えば、偏光結合又は空間結合又は波面分割結合又はＰＯ構成で部分反射体結合よりも有効である。
【００５５】
同じく作動においては、本発明の実施形態の態様では、例えば、空間スライシングの従来技術の使用よりも優る遥かに有利なパルス短縮方法を提供する。偏光スライシングの利用は、例えば、空間スライシングよりもスライシング処理パルスのエネルギ損失が遥かに少ない遥かに効率的なスライシングを可能にするものである。これはまた、他のＭＯＰＡ又はＭＯＰＯ構成に例えばＸｅＦ又はＸｅＣｌに用いると、約５〜６ｎｓ未満の所要の範囲になる可能性があることが理解されるであろう。また、この手法を用いて、例えば２つのＭＯを並列に駆動させて出力レーザ光パルスビームを結合して１つのシードビームにすることができる。また、これを用いて、例えばＸｅＦのＰＡ段階の前に例えば５０ｎｓＹＬＦイオンを２つの２５ｎｓパルスに変えることができる。また、この手法は、再結合前のより高いピーク強度／分離パルスの取得を可能にする。
【００５６】
また、例えばより短いパルスを生成するための上述の誘導ブリユアン散乱は、ＸｅＦにも例えば３５１ｎｍで行うことができることが理解されるであろう。当業者は、本発明の実施形態の態様では、余分なパスにより更に短いパルスを生成することができ、かつ、開示した手法は、例えばＹＬＦシードＸｅＦシステムと共に例えばＹＬＦにも適用可能であることを理解するであろう。また、この手法は、ＬＰＰのＥＵＶ駆動レーザシステムに関して上述したようなシードレーザの調整において適用可能である。調整を目的としたシフトの取得には、誘導ラマン散乱も用いることができる。
【００５７】
また、本発明の実施形態の態様では、当業者は、シードレーザ波長及びパルス長の操作、例えば、ＰＡ又はＰＯエキシマ増幅器利得要件を適合させるためのＹＡＧ又はＹＬＦ又は他の半導体レーザ波長のシフト及びパルス短縮を利用して、ＬＰＰのＥＵＶ光源駆動レーザ構成の一部として、可変エキシマ又は分子フッ素ガス放電電力増幅器レーザシステムとの併用のための適切な高電力、高パルス繰返し数の半導体ＭＯシードレーザをもたらすことができることを理解するであろう。例えば、作動温度を操作することによる例えばＹＬＦレーザの出力を変えることは、例えば、最大約１２ｋＨｚまでの非常に高いＭＯパルス速度を取得することができる点と共に、ＰＡのＹＬＦ励起の効率に影響を与える可能性がある。２の実施形態では、複屈折フィルタ及び電気光学カプラが利用されることが理解されるであろう。
【００５８】
短縮パルス長と修正基本周波数と共にＮｄ：ＹＬＦを利用することは、本発明の実施形態の態様では、駆動レーザでのＬＰＰのＥＵＶ光源プラズマ生成において非常に有用である可能性がある。複数の、すなわち、ｎ＞２でｎ個のパスを伴うＰＡの効率は、意義深いものである可能性がある。また、本出願人の譲受人が例えばＭＯＰＡ構成のレーザ、例えばＸＬＡシリーズ多重チャンバレーザで現在使用しているより長い電極との単一パス又は２つのパスのみの利用が可能である。
【００５９】
本出願人は、６０００Ｈｚで作動しかつ一対のＸｅＦエキシマレーザ増幅器５０２、５０４に例えば各増幅器に対して３０００Ｈｚの割合でシード光を注入するＮｄ：ＹＬＦ半導体シードレーザ５００を含む図１０に概略的に示す６００Ｗ駆動レーザシステムの実証を行った。総駆動レーザパルス繰返し数は、６０００Ｈｚ、ビーム品質は、＜１５０μＲａｄ、パルス長は、＜１５ｎｓ、指向安定性は、＜５０μＲａｄであった。試作品における出力パルスエネルギは、約１００ｍｌである。試作システムは、これまでに駆動レーザビームパルスの約４Ｂパルスを蓄積している。このようなシステムは、各フレームにおいて一対の増幅器レーザ５０２、５０４で駆動レーザフレーム数を１から２に増大し、かつ、それぞれ、各拡張済みシステム当たりに８ｋＨｚ、１２ｋＨｚ、１６ｋＨｚの総駆動レーザ出力／フレーム及び１６ｋＨｚ、２４ｋＨｚ、及び３２ｋＨｚの総駆動レーザシステムパルス繰返し数が得られるようにパルス繰返し数を４０００Ｈｚ、６０００Ｈｚ、次に８０００Ｈｚに拡張し、かつ、出力パルスエネルギを２２０ｍＪ、１９０ｍＪ、及び２１０ｍＪに拡張することによって最大７０４０Ｗまでのシステムに拡張し、その結果、最終システムは、それぞれのシステムにおいて１２個及び２４個の駆動レーザ増幅器で７１４０Ｗを生成し、中間システムは、２２８０Ｗ及び５０４０Ｗを生成する。
【００６０】
増幅器レーザは、チクタク式タイミング構成であるか、又は例えば各フレームにおいて又は全てのフレームにおいて同時に発射し、次に光学的に結合してより低い総パルス繰返し数で置かれるより高いエネルギパルスを作り出すことができることが理解されるであろう。
第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦのＭＯの波長は、ＸｅＦ利得スペクトルに適合させるためにシフトさせることができる。半導体ＭＯは、所要の高シードビーム品質をもたらし、ＸｅＦ電力増幅器は、確実なパルスエネルギを供給する。
【００６１】
ＥＵＶ光源システムに対して現在企図されているのは、例えば、１つ置きの滴下を６４ｋＨｚの割合でパルス形成に使用する場合に、最終的に必要とされる３２ｋＨｚを優に超える割合で直径が＜１００μｍの液滴直径で液体金属（例えば、Ｌｉ又はＳｎ）の液滴を供給する連続誘導液滴発生液滴ターゲット送出システムの利用である。また、例えば、３０μｍから６０μｍの液滴が得られるように要求があり次第滴下式液滴送出を行うことを必要とする場合がある。企図されたＥＵＶ生成システムに対してまだ作業されていない主な問題としては、集光器及び他の光学面上の原料物質（例えば、ｌｉ又はＳｎ）の蓄積、集光器反射面を形成するＭＬＭの層のスパッタリング、ＭＬＭ内への原料物質及び他のイオンの移植／拡散、供給源ハードウエアからスパッタリングされた材料の堆積、原料物質汚染の堆積、ＥＵＶ誘導炭素の成長及び酸化、及びＭＬＭの熱的安定性がある。
【００６２】
比較的高い反射率を示す高温ＭＬＭ材料が存在する。図１３Ａに示すように、ＭＬＭ材料の反射率がコーティング直後に波長に対してプロットされており、曲線５２０には露出がなく、曲線５２２は、Ｔ＋４００℃での４８時間後を表し、曲線５２４は、その温度での９６時間後を表す。図１３Ｂの曲線５３０は、熱露出前の別のＭＬＭ材料を表し、曲線５３２、５３４、及び５３６は、それぞれ、１時間、１０時間、及び１００時間のＴ＝４００℃までの露出を表している。
【００６３】
図１１の図表に示すように、例えば、第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦ半導体レーザ５００の波長は、ＸｅＦ増幅器レーザ内の利得を適合させるようにシフトさせることができ、曲線５１０は、シフトなしＮｄ：ＹＬＦスペクトルを表し、曲線５１４は、ＸｅＦスペクトルを表し、曲線５１２は、増幅ガス放電エキシマレーザ５０２、５０４内で増幅されるシフト済みのＮｄ：ＹＬＦスペクトルを表している。
本出願人は、ＬＰＰのＥＵＶ帯域内変換効率（ＣＥ）の測定を例えばターゲット、例えばプラズマ原料物質の平坦ホイルの位置決めに関連して行ったが、例えば平坦ターゲットシートの測定ＥＵＶのＣＥとレンズ位置の図表である図１４に示すように、本出願人が考えるに、個別のターゲット、例えばターゲット液滴及び駆動レーザの焦点に対しても適切なスケーリングで適用可能である。これらの測定に対して、ＣＥ走査は、集束レンズを焦点を通るようにシフトさせることにより、レーザパルス〜１０ｎｓ、不均一強度分布、かつ一定のレーザエネルギで行った。完全に均一なレーザビームプロフィールを意味する１−Ｄモデルで平坦上部レーザパルスが得られるようにモデルを設定した。リチウムにより、幅広いレーザ波長選択が得られる。ＣＥは、一般的に、波長に対して＜＜２％帯域幅の中に〜２．５％から３％で一定のままであり、ＸｅＦエキシマ波長でのＣＥは高い。
【００６４】
図１４は、レンズ位置の関数、すなわち、２つのこぶが駆動レーザビームをターゲットに集束させるレンズの焦点の両側に１つ発生することができる焦点の関数として、パルスエネルギ７０．５ｍＪ（５５０）、１０２ｍＪ（５４２）、１８５ｍＪ（５４４）、及び４００ｍＪ（５４６）の場合に対してＬｉ平坦ホイル／シートターゲットのＥＵＶのＣＥ％のプロットを示している。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、図１５Ｓに対して、１０６４ｎｍ波長（５５０）、５３２ｎｍ波長（５５２）、３５５ｎｍ波長（５５４）、及び２６６ｎｍ波長（５５２）での駆動レーザによる照射に基づく各々１３．５ｎｍでのそれぞれ実測による組のＣＥ曲線及び計算による組のＣＥ曲線を示している。図１５Ｂに対しては、曲線は、１０．６μｍ（５６０）、１０６４ｎｍ（５６２）、５２３ｎｍ（５６４）、３５５ｎｍ（５６６）、及び２６６ｎｍ（５６８）を表している。
【００６５】
本出願人はまた、図１６に示すように、２０°、５０°、及び７５°の角度に対して相対的なレンズ位置、すなわち、それぞれ曲線５７０、５７２及び５７４と共に異なる角度でＥＵＶの比率を検査した。使用したターゲット材料は、Ｌｉであり、照射のためのレーザ波長は、３５５ｎｍであり、３５５ｎｍの場合、５０°：２５°の比率は、．７５であり、７５°：２５°の場合は．６８であった。１０６４ｎｍでの駆動レーザ照射の場合、これらの比率は、それぞれ．５８及び．４２であった。これらの測定は、平面ターゲットに対して行ったものであり、本出願人は、プラズマ開始点からの様々な集光角度を通じて液滴に対してより良好な均一性を予想している。
【００６６】
図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、本出願人は、異なるイオン種からの放射線を観察した。レーザパラメータが異なれば、達成されるプラズマ温度も異なる。プロット５８０は、Ｌｉスペクトルを表し、曲線５８２は、ＭＬＭ集光器表面の正規化された反射率スペクトルの曲線である。
図１８ａから図１８Ｄに示すように、Ｓｎスペクトルは、スペクトルとレーザのパラメータの変動を示している。Ｓｎは、多くの重なり合う線による幅広いスペクトル放出量を有する。曲線５９０は、Ｓｎのスペクトルを表す曲線であり、曲線５９２は、ＭＬＭ表面の正規化された反射率スペクトルを表す曲線である。
【００６７】
図１９Ａ及び図１９Ｂは、それぞれ、３５５ｎｍと１０６４ｎｍで照射されたリチウムのＥＵＶ出力６００及びイオンエネルギのピーク６０２と最大値６０４、及びＦＣ積分６０６を示すものである。これらは、イオン／光子源と集光器の間の経路内に集光器に接近する順番で接地外側グリッドと、０Ｖから２００Ｖの遅延グリッドと、約−５０Ｖでの抑制グリッドとを有する集光器を使用して測定したものである。全てのＬｉイオンは、電界で停止させることができる。本出願人は、イオン流束が平面ターゲットの法線でより大きくなると予測している。
【００６８】
本出願人は、２００ｎｍのＺｒホイルシートの５０μｍピンホールを通じてＣＣＤカメラで観察した時に、１３．５ｎｍかつ≦５°のαでそれぞれ３５５ｎｍと１０６４ｎｍで照射し、かつ、それぞれＦＷＨＭサイズＸ＝１４０μ及びＦＷＨＭサイズＹ＝１１０μ及びエテンデュー＜０．０１２ｍｍ2ステラジアン及びＦＷＨＭサイズＸ＝２３０μ及びＦＷＨＭサイズＹ＝１２０μ及びエテンデュー＜０．０３２ｍｍ2ステラジアンでカメラプラズマに４５°ミラーから反射された平坦リチウムターゲットからＥＵＶを測定した。
【００６９】
ＥＵＶ源ワークショップ２００３年２月シンポジウムでのＩｎｎｏｌｉｔｅにより報告されたＲｅｄにより報告されたような最大値２０，０００ｅＶ、ピーク値１０，０００ｅＶのイオンエネルギを生成する１０６４ｎｍレーザ光で照射されたＸｅ（１３１ａｍｕ）を含むＬＰＰによって高エネルギイオンが生成され、本出願人によって以下の値、すなわち、Ｓｎ（ａｍｕ１１９）、１０６４ｎｍ、最大値６，５００及びピーク値２，４５０、Ｓｎの３３５ｎｍ、最大値５，６００及びピーク値１５５０、及びＬｉ（ａｍｕ７）１０６４、最大値１，２００及びピーク値５５０、及びＬｉ３３５、最大値１，１００及びピーク値５００が観察され、各グループのＭＬＭのそれぞれの相対的スパッタリングの割合は、ＴＲＩＭで計算されたように１４０％、８４％、９．３％、及び７．８％であった。これから、Ｓｎ及びＸｅイオンの方が著しくエネルギが高く、集光器のＬｉスパッタは、Ｓｎ及びＸｅよりも小さいマグニチュードの程度であることを観察することができる。
【００７０】
図２１Ａ及び図２１Ｂは、それぞれ、３５５ｎｍで照射された時のＬｉ及びＳｎのＵＶ／Ｖ可視スペクトルを示している。単一のパルススペクトルが示されており、３５５ｎｍ光の散乱は、縮尺通りではなく、絶対スペクトル感度に対する補正を行わなかった。Ｓｎに対する積分は、Ｌｉに対するものよりも高い。
表Ｉは、ＬＰＰのＥＵＶ源開発の計画表を示すものであり、企図されている上述の実施形態を含む様々な構成が使用されることになる。
【００７１】
（表Ｉ）
2007529903.tif 000003
【００７２】
企図されているように、中間焦点で１００＋ＷでのＥＵＶ生成では、本発明の実施形態の態様では、リチウム液滴ターゲットは、適切な波長でシード光が注入されたエキシマレーザで照射される。予想ＨＶＭ要件を満足することができるのは、ＬＰＰのみである。Ｌｉによって帯域内ＣＥが最大になり、帯域外放射線が最小になり、デブリ緩和は管理可能である。エキシマレーザ技術は、本発明の実施形態の態様では、最良の駆動レーザ解決策になる。エキシマ技術は、繰返し数の増加を通じて高電力に拡張される。エキシマレーザは、手頃な運転費で高い信頼性を達成する機能を示す実績を有する。大きな課題は、主集光器の寿命である。
当業者は、特許請求の範囲が網羅する意図及び範囲から逸脱することなく本発明に多くの変更及び修正を行うことができることを理解するであろう。上述の本発明の実施形態の態様は、好ましい実施形態を例示するように意図されており、特許請求の範囲は、いかなるこのような好ましい実施形態にもその範囲を限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態の態様を利用することができるＥＵＶ光源の基本的な概略ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の態様によるＬＰＰ駆動レーザシステムにおける一対のＰＡレーザに対するシードレーザとしての第３高調波Ｎｄ：ＹＬＦのＭＯレーザの基本的な概略ブロック図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態の態様の実施に有用な誘導ブリユアン散乱（ＳＢＳ）セル配置の概略図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態の態様の実施に有用なＳＢＳ発生器−増幅器配置の概略図である。
【図４】マルチパス増幅段階を使用する本発明の実施形態の態様の概略図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態の態様による４パス増幅段階の別の実施形態の概略図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態の態様によるＬＰＰのＥＵＶ駆動レーザシステムのＰＡに対するシードレーザの別の実施形態の概略図である。
【図５】本発明の実施形態の態様によるパルス短縮器を有するＥＵＶ駆動レーザシステムの概略図である。
【図６】本発明の実施形態の態様に関する様々なスペクトルを示す図である。
【図７】本発明の実施形態の態様による波長結合シードレーザ光の増幅のための電力発振器として作動するＬＰＰのＥＵＶ光源に対する波長結合増幅器部分の概略図である。
【図８】本発明の実施形態の態様による別の４パス増幅器部分の概略図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態の態様によるタンパー材料形成機構の概略図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態の態様によるタンパー材料形成機構の概略図である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態の態様によるタンパー材料形成機構の概略図である。
【図１０】本発明の実施形態の態様による駆動レーザシステムの概略図である。
【図１１】シフトしたシード半導体レーザスペクトルのプロットを示す図である。
【図１２】Ｌｉの蒸発と温度を示す図である。
【図１３Ａ】昇温時のＭＬＭの反射率を示す図である。
【図１３Ｂ】昇温時のＭＬＭの反射率を示す図である。
【図１４】ＥＵＶのＣＥと駆動レーザ焦点を示す図である。
【図１５Ａ】様々な照射波長に対する実測ＥＵＶのＣＥを示す図である。
【図１５Ｂ】様々な照射波長に対する計算ＥＵＶのＣＥを示す図である。
【図１６】異なる角度に対するＥＵＶのＣｅを示す図である。
【図１７Ａ】ＬｉスペクトルとＭＬＭ反射率スペクトルを示す図である。
【図１７Ｂ】ＬｉスペクトルとＭＬＭ反射率スペクトルを示す図である。
【図１８Ａ】様々なｓｎスペクトル及びＭＬＭ反射率スペクトルのうちの１つを示す図である。
【図１８Ｂ】様々なｓｎスペクトル及びＭＬＭ反射率スペクトルのうちの１つを示す図である。
【図１８Ｃ】様々なｓｎスペクトル及びＭＬＭ反射率スペクトルのうちの１つを示す図である。
【図１８Ｄ】様々なｓｎスペクトル及びＭＬＭ反射率スペクトルのうちの１つを示す図である。
【図１９Ａ】ＥＵＶ出力とイオンエネルギを示す図である。
【図１９Ｂ】ＥＵＶ出力とイオンエネルギを示す図である。
【図２０】積分イオン検出信号を示す図である。
【図２１Ａ】Ｌｉスペクトルを示す図である。
【図２１Ｂ】Ｓｎスペクトルを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
２２  ＭＯＰＡ駆動レーザシステム
１１２  第３高調波発生器
１１４  偏光ビームスプリッタ
１２４  ＸｅＦエキシマガス放電レーザ電力増幅システムチャンバ
１２６  ＸｅＦエキシマガス放電レーザ電力増幅システムチャンバ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１８Ｄ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【国際調査報告】
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