(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザシステムと共に用いられる極端紫外光生成源装置であって、
前記レーザシステムから出力される第１および第２のレーザ光の少なくともいずれか一方が通過する、少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、
前記第１のレーザ光の光路上に設けられ、前記第１のレーザ光を円環レーザ光に変換するビーム整形装置と、
前記ビーム整形装置より光路下流側に設けられ、前記円環レーザ光を前記チャンバ内の第１の所定の位置に集光する第１の集光光学素子と、
前記第２のレーザ光の光路上に設けられ、前記第２のレーザ光を前記チャンバ内の第２の所定の位置に集光する第２の集光光学素子と、
を備え、
前記少なくとも１つの入射口は、前記第１および第２のレーザ光がそれぞれ通過する第１および第２の入射口を含み、
前記第１の集光光学素子には、貫通孔が形成されており、
前記第１の集光光学素子は、前記第２の集光光学素子と前記チャンバ内の前記第１の所定の位置との間に、前記第２の集光光学素子から出射する前記第２のレーザ光の少なくとも一部が前記第１の集光光学素子の前記貫通孔を通過するよう配置される、
極端紫外光生成装置。
【請求項２】
前記第１の所定の位置と前記第２の所定の位置は、同一位置である請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項３】
前記第１の集光光学素子は、前記第２のレーザ光を前記チャンバ内の第１の所定の位置に集光するよう配置される、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項４】
前記ビーム整形装置は、透過型光学素子を用いたビーム整形手段を含む、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項５】
前記ビーム整形装置は、反射型光学素子を用いたビーム整形手段を含む、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項６】
前記集光光学系は、反射型光学素子を含む、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項７】
前記ビーム整形装置は、反射型アキシコン光学素子を含む、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項８】
前記ビーム整形装置は、透過型アキシコン光学素子を含む、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【請求項９】
前記第１の集光光学素子は、前記第２のレーザ光を前記チャンバ内の第２の所定の位置に集光するよう配置される、
請求項１記載の極端紫外光生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば半導体プロセスのフォトリソグラフィに使用する光源としては、エキシマレーザが存在する。また、近年では、半導体プロセスのさらなる微細化を目的として、極端紫外（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）光生成装置の研究が進められている。これらの光源は、レーザ加工装置にも使用される場合がある。
【０００３】
ＥＵＶ光生成装置には、ＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ−Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式やＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式やＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）方式などが存在する。ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置には、ターゲット物質に対してメインパルスレーザ光の前にプリパルスレーザ光を照射する、いわゆる多段レーザ照射タイプが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００８／１４９８６２号
【概要】
【０００５】
本開示の一態様による極端紫外光生成装置は、レーザシステムと共に用いられる極端紫外光生成源装置であって、前記レーザシステムから出力される第１および第２のレーザ光の少なくともいずれか一方が通過する、少なくとも１つの入射口が設けられたチャンバと、前記第１のレーザ光の光路上に設けられ、前記第１のレーザ光を円環レーザ光に変換するビーム整形装置と、前記ビーム整形装置より光路下流側に設けられ、前記円環レーザ光を前記チャンバ内の第１の所定の位置に集光する第１の集光光学素子と、前記第２のレーザ光の光路上に設けられ、前記第２のレーザ光を前記チャンバ内の第２の所定の位置に集光する第２の集光光学素子と、を備え、前記少なくとも１つの入射口は、前記第１および第２のレーザ光がそれぞれ通過する第１および第２の入射口を含み、前記第１の集光光学素子には、貫通孔が形成されており、前記第１の集光光学素子は、前記第２の集光光学素子と前記チャンバ内の前記第１の所定の位置との間に、前記第２の集光光学素子から出射する前記第２のレーザ光の少なくとも一部が前記第１の集光光学素子の前記貫通孔を通過するよう配置されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本開示の実施の形態１によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図２】図２は、本実施の形態１によるビーム整形部の一例を示す。
【図３】図３は、図２に示すビーム整形部の断面図を示す。
【図４】図４に、本実施の形態１による軸外放物面ミラーおよび集光レンズを含む集光光学系の一例を示す。
【図５】図５は、本開示の実施の形態２によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図６】図６に、図５におけるビーム整形部、平面ミラー、および軸外放物面ミラーの概略構成を示す。
【図７】図７は、本開示の実施の形態３によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図８】図８は、本実施の形態３による回転対称軸外放物面ミラーおよび集光レンズの一例を示す。
【図９】図９は、本開示の実施の形態４によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。
【図１０】図１０は、図９に示すウィンドウの概略構成を示す。
【図１１】図１１は、本実施の形態４におけるウィンドウと円環メインパルスレーザ光および円環プリパルスレーザ光との一例を示す。
【図１２】図１２は、変形例１によるビーム整形部を示す。
【図１３】図１３は、図１２に示すビーム整形部の断面図を示す。
【図１４】図１４は、変形例１によるビーム整形部を示す。
【図１５】図１５は、図１４に示すビーム整形部の断面図を示す。
【図１６】図１６は、変形例１によるビーム整形部を示す。
【図１７】図１７は、図１６に示すビーム整形部の断面図を示す。
【実施するための形態】
【０００７】
以下、本開示を実施するための形態を、図面を参照に詳細に説明する。なお、以下の説明において、各図は本開示の内容を理解し得る程度に形状、大きさ、および位置関係を概略的に示してあるに過ぎず、従って、本開示は各図で例示された形状、大きさ、および位置関係のみに限定されるものではない。また、各図では、構成の明瞭化のため、断面におけるハッチングの一部が省略されている。さらに、後述において例示する数値は、本開示の好適な例に過ぎず、従って、本開示は例示された数値に限定されるものではない。
【０００８】
なお、本明細書においては、光軸は、光学系において系全体を通過する光束の代表となる仮想的な光線と定義する。具体的には、集光レンズ、集光ミラー、アキシコンレンズ及びアキシコンミラー等の光軸が、回転対称軸と一致する。
【０００９】
（実施の形態１）
以下、本開示の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、実施の形態１によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。ＥＵＶ光生成装置１００は、ドライバレーザ１０１と、プリパルスレーザ１０２と、チャンバ４０とを備えることができる。
【００１０】
／プリパルスレーザ
プリパルスレーザ１０２は、プリパルスレーザ光源ＰＬと、リレー光学系Ｒ４とを備えることができる。プリパルスレーザ光源ＰＬは、後述するチャンバ４０内に供給されるターゲット物質（ドロップレットＤ）に照射されるパルス状のレーザ光をプリパルスレーザ光Ｌ３として出力する。このプリパルスレーザ光源ＰＬには、たとえば量子カスケードレーザや分布帰還型半導体レーザなどの半導体レーザを用いてもよい。しかし、これらに限定されず、固体レーザなど、種々のレーザを用いてよい。プリパルスレーザ光源ＰＬから出力されたプリパルスレーザ光Ｌ３は、リレー光学系Ｒ４にてビーム径が拡大された後、プリパルスレーザ１０２から出力される。
【００１１】
／ドライバレーザ
ドライバレーザ１０１は、マスタオシレータＭＯと、リレー光学系Ｒ１〜Ｒ３と、プリアンプＰＡと、メインアンプＭＡと、高反射ミラーＭ３とを備えることができる。
【００１２】
マスタオシレータＭＯは、パルス状のレーザ光をシード光Ｌ１として出力する。このマスタオシレータＭＯには、たとえば量子カスケードレーザや分布帰還型半導体レーザなどの半導体レーザを用いてもよい。しかし、これらに限定されず、固体レーザなどの種々のレーザを用いてもよい。
【００１３】
マスタオシレータＭＯから出力されたシード光Ｌ１は、リレー光学系Ｒ１によってビーム径が拡大された後、プリアンプＰＡに入射する。プリアンプＰＡは、たとえばＣＯ２ガスを主たる増幅媒体としたレーザ増幅器でよい。リレー光学系Ｒ１は、シード光Ｌ１がプリアンプＰＡの増幅領域を効率的に通過するように、シード光Ｌ１のビーム径を拡大する。プリアンプＰＡは、入射したシード光Ｌ１のうち、増幅媒体に固有の少なくとも１つの増幅波長帯域に含まれる波長成分のレーザ光を増幅して、メインパルスレーザ光Ｌ２として出力する。
【００１４】
プリアンプＰＡから出力されたメインパルスレーザ光Ｌ２は、リレー光学系Ｒ２でビーム径が拡大され、平行光化された後、メインアンプＭＡに入射する。メインアンプＭＡは、プリアンプＰＡと同様、たとえばＣＯ２ガスを主たる増幅媒体としたレーザ増幅器でよい。リレー光学系Ｒ２は、メインパルスレーザ光Ｌ２がメインアンプＭＡの増幅領域を効率的に通過するように、メインパルスレーザ光Ｌのビーム径を拡大する。メインアンプＭＡは、プリアンプＰＡと同様、入射したレーザ光Ｌ２のうち、増幅媒体に固有の少なくとも１つの増幅波長帯域に含まれる波長成分のレーザ光を増幅する。この際、プリアンプＰＡとメインアンプＭＡとの増幅波長帯域を合わせておくことで、メインパルスレーザ光Ｌ２の効率的な増幅が可能である。たとえばプリアンプＰＡとメインアンプＭＡとの増幅媒体に同じ媒体（たとえばＣＯ２ガス）を用いることで、メインパルスレーザ光Ｌ２を効率的に増幅できる。
【００１５】
メインアンプＭＡから出力されたメインパルスレーザ光Ｌ２は、リレー光学系Ｒ３で平行光化された後、高反射ミラーＭ３で反射されて、ドライバレーザ１０１から出力される。なお、リレー光学系Ｒ３および高反射ミラーＭ３は、ドライバレーザ１０１に含まれなくてもよい。
【００１６】
／チャンバ
ドライバレーザ１０１から出力されたメインパルスレーザ光Ｌ２は、ウィンドウＷ１を介してチャンバ４０内に入射してもよい。プリパルスレーザ１０２から出力されたプリパルスレーザ光Ｌ３は、ウィンドウＷ２を介してチャンバ４０内に入射してもよい。チャンバ４０は、レーザ光用の集光光学系として、ビーム整形部２０と、軸外放物面ミラー３０と、集光レンズ３２と、を備えてもよい。また、チャンバ４０は、ドロップレットジェネレータ４１と、ドロップレット回収部４３と、ＥＵＶ集光ミラー４５と、をさらに備えてもよい。
【００１７】
／／ウィンドウ
ウィンドウＷ１およびＷ２には、たとえばダイヤモンド基板など、メインパルスレーザ光Ｌ２またはプリパルスレーザ光Ｌ３に対する透過率が高く、且つ熱安定性に優れた透明基板を用いるのが好ましい。また、ウィンドウＷ１およびＷ２は、表面で反射する光がたとえばリレー光学系Ｒ３またはＲ４などのウィンドウＷ１およびＷ２よりも上流側の光学系における光学素子表面でホットスポットを形成しないように、レーザ光のビーム軸に対して３〜５°程度傾いて配置されることが好ましい。さらに、ウィンドウＷ１およびＷ２は、それぞれメインパルスレーザ光Ｌ２またはプリパルスレーザ光Ｌ３の各波長に対応した反射防止コーティングを施してもよい。
【００１８】
／／ビーム整形部
ウィンドウＷ１を介してチャンバ４０内に入射したメインパルスレーザ光Ｌ２は、ビーム整形部２０によってビーム断面がリング状の円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａに変換される。ここで、図２および図３に、本実施の形態１によるビーム整形部の一例を示す。なお、図３は、図２に示すビーム整形部の断面図である。図２に示すように、ビーム整形部２０は、２つの円錐状のアキシコンレンズ２１および２２を備えてもよい。図３に示すように、２つのアキシコンレンズ２１および２２は、互いにその頂点が向かい合うように所定の距離をおいて配置されている。また、アキシコンレンズ２１とアキシコンレンズ２２とは、互いの光軸が実質的に一致するように配置されるのが好ましい。このようなビーム整形部２０に対し、一方のアキシコンレンズ２１の底面にたとえばビーム断面が円形のメインパルスレーザ光Ｌ２が入射すると、他方のアキシコンレンズ２２の底面からは、ビーム断面がリング状の円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａが出射する。この際、２つのアキシコンレンズ２１および２２の頂点間の距離を調節することで、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａのビーム断面の内径および外径を調節することができる。なお、メインパルスレーザ光Ｌ２は、アキシコンレンズ２１および２２の底面それぞれに対して垂直に入射させるのが好ましい。また、２つのアキシコンレンズ２１および２２の光軸と、入射するメインパルスレーザ光Ｌ２のビーム軸が一致することが好ましい。
【００１９】
／／軸外放物面ミラー
円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、集光光学系における軸外放物面ミラー３０に入射する。図４に、軸外放物面ミラーおよび集光レンズを含む集光光学系の一例を示す。軸外放物面ミラー３０は、中央付近に軸方向に貫通する貫通穴３０ａが設けられている。円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、軸外放物面ミラー３０の反射面で反射されることで、チャンバ４０内のプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。この際、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａのビーム断面の内径は、軸外放物面ミラー３０の貫通穴３０ａの径と略一致するのが好ましい。そして、軸外放物面ミラー３０で反射したメインパルスレーザ光Ｌ２ａは、ビーム断面が円環形状の円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂとなる。
【００２０】
／／集光レンズ
一方、プリパルスレーザ１０２から出力されたプリパルスレーザ光Ｌ３（図１参照）は、たとえば高反射ミラーＭ４で反射された後、ウィンドウＷ２を介してチャンバ４０内の集光レンズ３２（図４参照）に入射する。集光レンズ３２は、入射したプリパルスレーザ光Ｌ３を、プラズマ生成サイトＰ１付近に集光されるプリパルスレーザ光Ｌ３ｂとして出射する。プリパルスレーザ光Ｌ３ｂは、貫通穴３０ａを介してプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。すなわち、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂは、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂと同一方向からプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。ここで、集光レンズ３２は、その光軸ＡＸ３が軸外方物面ミラー３０で反射された円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂのビーム軸と一致するように配置されるのが好ましい。ただし、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂの集光点とプリパルスレーザ光Ｌ３ｂの集光点とは、一致していなくてもよい。
【００２１】
／／ドロップレットジェネレータ
図１に戻り、プラズマ生成サイトＰ１付近には、プラズマの生成材料となるターゲット物質（たとえばＳｎ）がドロップレットジェネレータ４１から供給される。ドロップレットジェネレータ４１は、たとえばダーゲット物質をドロップレットＤの形態で供給する。具体的には、ドロップレットジェネレータ４１は、ターゲット物質であるＳｎを溶融した状態で貯留し、これをノズル４１ａを介してドロップレットＤの形態でプラズマ生成サイトＰ１へ向けて出射してもよい。
【００２２】
“プリプラズマとターゲットフラグメント群”
プラズマ生成サイトＰ１付近に到着したドロップレットＤには、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂが照射される。このプリパルスレーザ光Ｌ３ｂの照射によって、ドロップレットＤが流体ターゲットに変容する。なお、本説明において、流体ターゲットとは、プリプラズマとフラグメント群の少なくとも一方を含む状態のターゲットと定義する。プリプラズマとは、たとえばプラズマ状態またはターゲット物質のイオンと、電子と、原子とが混在する状態でもよい。また、フラグメント群とは、レーザ照射によりターゲット物質が分裂して変容したクラスタ、マイクロドロップレット等の微粒子、または、それらが混在する微粒子群であってもよい。
【００２３】
／／ＥＵＶ集光ミラー
また、流体ターゲットには、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂが照射される。これにより、流体ターゲットがプラズマ化する。このプラズマからは、所望の波長（たとえば１３．５ｎｍ）のＥＵＶ光Ｌ４を含む光が放出される。この放出された光の一部は、ＥＵＶ集光ミラー４５に入射する。ＥＵＶ集光ミラー４５は、入射した光のうち、少なくとも所望の波長のＥＵＶ光Ｌ４を選択的に反射する。また、ＥＵＶ集光ミラー４５は、選択的に反射したＥＵＶ光Ｌ４を所定の位置（たとえば中間集光点ＩＦ）に集光させる。
【００２４】
なお、ＥＵＶ集光ミラー４５には、中央付近を軸方向に貫通する貫通穴４５ａが形成されているのが好ましい。プリパルスレーザ光Ｌ３ｂおよび円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂは、たとえば貫通穴４５ａを介してプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。これにより、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂおよび円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂを、ＥＵＶ集光ミラー４５側から同一方向にプラズマ生成サイトＰ１付近に集光させることが可能となる。
【００２５】
／／露光装置接続部と露光装置
中間集光点ＩＦは、たとえばチャンバ４０と露光装置６０とを接続するための露光装置接続部５０内に設定されてもよい。また、露光装置接続部５０には、ピンホールが設けられた隔壁５１が設けられてもよい。中間集光点ＩＦに集光されたＥＵＶ光Ｌ４は、隔壁５１のピンホールを通過した後、不図示の光学系を介して露光装置６０へ導入される。
【００２６】
／／ドロップレット回収部
また、プラズマ生成サイトＰ１付近に到着したドロップレットＤのうち、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂや円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂが照射されなかったドロップレットＤや、レーザ光に照射されてもプラズマの生成に寄与しなかった残りのターゲット物質（以下、これらを残留ドロップレットｄという）は、たとえばドロップレット回収部４３に回収されてもよい。ドロップレット回収部４３は、たとえばドロップレットＤの進行方向に配置され、プラズマ生成サイトＰ１付近を通過した残留ドロップレットｄを回収する。
【００２７】
以上のように、本実施の形態１によれば、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂと円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂとを同一方向からターゲット物質に照射することができる。プリパルスレーザとメインパルスレーザを同一方向からターゲット物質に照射することは、たとえばビームコンバイナによりこれらのレーザ光を合波することで実現できる。しかし、ビームコンバイナを用いる場合、プリパルスレーザ光の波長とメインパルスレーザ光の波長の両方に対応したコーティングをビームコンバイナ基板に施す必要がある。このような合波のためのコーティングはレーザを反射あるいは透過させる際にレーザエネルギーを大きく減衰させてしまう場合がある。しかし、本実施例によれば、たとえばプリパルスレーザ光が進行する経路上の光学素子とメインパルスレーザ光が進行する経路上の光学素子を空間的に分離することが可能となる。このため、各レーザ光の経路に配される光学素子を各レーザ光の波長に適合させて形成することができる。このため、たとえば合波のためのコーティングによる減衰を低減でき、レーザエネルギーを低損失でプラズマ生成サイトに供給できる。よって、より効率的にターゲット物質に円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂを吸収させることが可能となる。また、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂとメインパルスレーザ光Ｌ２ｂをＥＵＶ集光ミラー４５側からターゲット物質に照射することで、ＥＵＶ光Ｌ４の集光効率を向上させることができると推測される。
【００２８】
また、本実施の形態１のように、メインパルスレーザ光Ｌ２を円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａに変換する。この際、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａの内径を軸外放物面ミラー３０に設けられた貫通穴３０ａの径に略一致させる。軸外放物面ミラー３０には、変換後の円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを入射させる。これにより、軸外放物面ミラー３０で反射されずに貫通穴３０ａを通過する円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを低減することができると推測される。
【００２９】
（実施の形態２）
つぎに、本開示の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図５は、実施の形態２によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。なお、以下の説明において、上述の実施の形態１と同様の構成については、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００３０】
図１と図５を比較すると明らかなように、ＥＵＶ光生成装置２００（図５）は、ＥＵＶ光生成装置１００（図１）と同様の構成を備える。ただし、本実施の形態２では、軸外放物面ミラー３０および集光レンズ３２が、軸外放物面ミラー２３０および平面ミラー２３２にそれぞれ置き換えられている。なお、本実施の形態２では、メインパルスレーザ光Ｌ２とプリパルスレーザ光Ｌ３とのチャンバ４０に対する入射方向が入れ換えられているが、これは一例にすぎない。
【００３１】
図６に、図５におけるビーム整形部２０、平面ミラー２３２、および軸外放物面ミラー２３０の概略構成を示す。図５および図６に示すように、平面ミラー２３２の中央付近には貫通穴２３２ａが設けられている。ウィンドウＷ２を介してチャンバ４０内に入射したプリパルスレーザ光Ｌ３は、貫通穴２３２ａを通過して軸外放物面ミラー２３０に入射する。プリパルスレーザ光Ｌ３は、軸外放物面ミラー２３０の反射面で反射されることで、チャンバ４０内のプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。一方、ウィンドウＷ１を介してチャンバ４０内に入射したメインパルスレーザ光Ｌ２は、ビーム整形部２０によって円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａに変換された後、平面ミラー２３２に入射する。この際、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａの内径は、平面ミラー２３２の貫通穴２３２ａの径と略一致するのが好ましい。したがって、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、ビーム断面がリング状のまま、平面ミラー２３２によって反射される。その後、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、軸外放物面ミラー２３０に入射する。円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、軸外放物面ミラー２３０の反射面で反射されることで、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂに変換され、チャンバ４０内のプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。
【００３２】
以上のように、中央付近に貫通穴２３２ａが設けられた平面ミラー２３２を用いることでも、プリパルスレーザ光Ｌ３と円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂとを同一方向からターゲット物質に照射することが可能となる。これにより、より効率的にターゲット物質に円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂを吸収させることが可能となる。また、平面ミラー２３０に入射させるメインパルスレーザ光Ｌ２を円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａに変換する。この際、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａの内径を平面ミラー２３０に設けられた貫通穴２３２ａの径に略一致させる。これにより、平面ミラー２３０で反射されずに貫通穴２３２ａを通過する円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを低減することができると推測される。その他の構成および効果は、上述の実施の形態１と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３３】
（実施の形態３）
つぎに、本開示の実施の形態３について、図面を参照して詳細に説明する。図７は、実施の形態３によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。なお、以下の説明において、上述の実施の形態１または２と同様の構成については、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００３４】
図１と図７を比較すると明らかなように、ＥＵＶ光生成装置３００（図７）は、ＥＵＶ光生成装置１００（図１）と同様の構成を備える。ただし、本実施の形態３では、ビーム整形部２０がビーム整形部３２０に置き換えられ、軸外放物面ミラー３０が回転対称軸外放物面ミラー３３０に置き換えられるとともに、高反射平面ミラー３３１および３３２が追加された構成を備える。
【００３５】
ウィンドウＷ１を介してチャンバ４０内に入射したメインパルスレーザ光Ｌ２は、まず、ビーム整形部３２０によってビーム断面がリング状の円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａに変換された後、高反射平面ミラー３３２で反射される。一方、ウィンドウＷ２を介してチャンバ４０内に入射したプリパルスレーザ光Ｌ３は、高反射平面ミラー３３１で反射される。高反射平面ミラー３３１は、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａの光路上に、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを遮らないように配置されるのが好ましい。高反射平面ミラー３３１は、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａの内径内に位置するように配置されるのが好ましい。また、高反射平面ミラー３３２は、入射するプリパルスレーザ光Ｌ３の出射ビーム軸が、ビーム整形部３２０から出射する円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａのビーム軸と一致するように配置されるのが好ましい。この配置により、プリパルスレーザ光Ｌ３のビーム軸とビーム整形部３２０から出射した円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａのビーム軸とを一致させることが可能となる。高反射平面ミラー３３２で反射されたプリパルスレーザ光Ｌ３は、高反射平面ミラー３３２によって円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａと同一方向へ反射される。
【００３６】
高反射平面ミラー３３２で反射された円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、回転対称軸外放物面ミラー３３０によって反射される。ここで図８に、回転対称軸外放物面ミラーおよび集光レンズの一例を示す。図８に示すように、回転対称軸外放物面ミラー３３０の形状は、内側の反射面が回転対称の軸外放物面となっている円筒状である。円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、回転対称軸外放物面ミラー３３０で反射されることで、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂに変換され、チャンバ４０内のプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。
【００３７】
一方、高反射平面ミラー３３２で反射されたプリパルスレーザ光Ｌ３は、集光レンズ３２（図８参照）によって、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂに変換され、チャンバ４０内のプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。集光レンズ３２は、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂの光路上に、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂを遮らないように配置するのが好ましい。また、集光レンズ３２および回転対称軸外放物面ミラー３３０は、集光レンズ３２の光軸と回転対称軸外放物面ミラー３３０の光軸とが一致するように配置されるのが好ましい。
【００３８】
以上のように、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａの内径内に高反射平面ミラー３３１を配置することによっても、プリパルスレーザ光Ｌ３と円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂとを同一方向からターゲット物質に照射することが可能となり、より効率的にターゲット物質に円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂを吸収させることが可能となる。その他の構成および効果は、上述の実施の形態１または２と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３９】
（実施の形態４）
つぎに、本開示の実施の形態４について、図面を参照して詳細に説明する。図９は、実施の形態４によるＥＵＶ光生成装置の概略構成を示す。なお、以下の説明において、上述の実施の形態１〜３のいずれかと同様の構成については、同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。
【００４０】
図５と図９を比較すると明らかなように、ＥＵＶ光生成装置４００（図９）は、たとえばＥＵＶ光生成装置２００（図５）におけるビーム整形部２０、平面ミラー２３２、および軸外放物面ミラー２３０が、チャンバ４０外に配置された構成を備える。また、ＥＵＶ光生成装置４００では、ウィンドウＷ１およびＷ２が共通のウィンドウＷ４０に置き換えられている。
【００４１】
軸外放物面ミラー２３０によって反射されたプリパルスレーザ光Ｌ３および円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａは、ウィンドウＷ４０を透過して、チャンバ４０内のプラズマ生成サイトＰ１付近に集光される。図１０に、ウィンドウＷ４０の概略構成を示す。図１１に、ウィンドウＷ４０を透過する円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂおよびプリパルスレーザ光Ｌ３ｂの一例を示す。ウィンドウＷ４０は、たとえばダイヤモンド基板などのウィンドウ基板４４０を含む。ウィンドウ基板４４０の２つの主平面における中央付近には、プリパルスレーザ光Ｌ３ｂの透過率を向上させる反射防止コーティングＣ４３が形成されてもよい。また、反射防止コーティングＣ４３の外周部には、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｂの透過率を向上させる反射防止コーティングＣ４２が形成されてもよい。
【００４２】
このように、ビーム整形部２０、平面ミラー２３２、および軸外放物面ミラー２３０をチャンバ４０外に配置することで、これらにプラズマ生成時に発生するデブリが付着することを防止することができる。ただし、ビーム整形部２０、平面ミラー２３２、および軸外放物面ミラー２３０のすべてをチャンバ４０外に配置する必要はない。また、本実施の形態４では、実施の形態２を引用したが、これに限らず、実施の形態１〜３のいずれに対しても適用可能である。その他の構成および効果は、上述の実施の形態１〜３のいずれかと同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４３】
（ビーム整形部の変形例１）
ここで、上述のビーム整形部の変形例１を示す。図１２は、変形例１によるビーム整形部を示す。図１３は、図１２に示すビーム整形部の断面図を示す。図１２および図１３に示すように、ビーム整形部５２０は、Ｗアキシコンミラー５２１と、平面ミラー５２２とを含むことができる。Ｗアキシコンミラー５２１は、円錐凸面部５２１ａとその周囲に円錐台側面部５２１ｂとが同軸に配置された同軸ミラーである。平面ミラー５２２の中央部には、貫通穴が設けられているのが好ましい。また、Ｗアキシコンミラー５２１、および平面ミラー５２２のそれぞれの反射面には、メインパルスレーザ光Ｌ２を高効率で反射する反射膜がコーティングされていてもよい。メインパルスレーザ光Ｌ２は、Ｗアキシコンミラー５２１の円錐凸面部５２１ａに入射すると、円錐台側面部５２１ｂに向けて反射される。そして、メインパルスレーザ光Ｌ２は、Ｗアキシコンミラー５２１の円錐台側面部５２１ｂで反射されて円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａとなる。このように、ビーム整形部５２０を反射型の光学素子を用いて構成することで、熱による光学素子の歪を抑制しつつ円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを生成することができる。
【００４４】
（ビーム整形部の変形例２）
また、上述のビーム整形部は、図１４および図１５に示すようにも変形することができる。図１４および図１５に示すように、変形例２によるビーム整形部６２０は、４つのアキシコンミラー６２１〜６２４を含むことができる。アキシコンミラー６２１および６２４は、反射面が円錐形状であり、アキシコンミラー６２２および６２３は、リング状であって、内周面がテーパ状の反射面となっている。それぞれの反射面には、メインパルスレーザ光Ｌ２を高効率で反射する反射膜がコーティングされていてもよい。アキシコンミラー６２１とアキシコンミラー６２２とは互いに反射面が対向するように配置されるのが好ましい。また、アキシコンミラー６２３とアキシコンミラー６２４とは互いに反射面が対向するように配置されるのが好ましい。また、アキシコンミラー６２１とアキシコンミラー６２２とは互いの反射面が略平行となるように配置すされるのが好ましい。同様に、アキシコンミラー６２３とアキシコンミラー６２４とは互いの反射面が略平行となるように配置されるのが好ましい。この構成において、メインパルスレーザ光Ｌ２は、アキシコンミラー６２１に入射し、アキシコンミラー６２２の方向に反射されて、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａとなる。その後、アキシコンミラー６２３および６２４によって、円筒レーザ光Ｌ２ａの径が調節される。すなわち、アキシコンミラー６２３に対するアキシコンミラー６２４の位置を、図１５に示す矢印Ｅの方向に移動させることで、ビーム整形部６２０から出力される円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａのビーム断面の径を調整することができる。なお、変形例２でも、変形例１と同様、ビーム整形部６２０を反射型の光学素子を用いて構成しているため、熱による光学素子の歪を抑制しつつ円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを生成することができる。
【００４５】
（ビーム整形部の変形例３）
また、上述のビーム整形部は、図１６および図１７に示すようにも変形することができる。図１６および図１７に示すように、変形例３によるビーム整形部７２０は、２つのアキシコンミラー７２１および７２２と、平面ミラー７２３とを含むことができる。アキシコンミラー７２１は、反射面が円錐形状に形成されている。アキシコンミラー７２２は、リング状に形成されており、内周面がテーパ状となっている。平面ミラー７２３は、リング状に形成されている。それぞれの反射面には、メインパルスレーザ光Ｌ２を高効率で反射する反射膜がコーティングされていてもよい。
【００４６】
この構成において、アキシコンミラー７２１に入射したメインパルスレーザ光Ｌ２がアキシコンミラー７２１で反射された後、アキシコンミラー７２２で反射されて、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｃに変換される。その後、円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｃは、平面ミラー７２３で反射され、円筒環メインパルスレーザ光Ｌ２ａに変換される。より詳細には、メインパルスレーザ光Ｌ２は、アキシコンミラー７２２のリング状の貫通穴の部分を通過して、アキシコンミラー７２１に入射する。入射したメインパルスレーザ光Ｌ２は、アキシコンミラー７２１で反射されて円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｃとなり、アキシコンミラー７２２の内周面に入射する。円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｃは、アキシコンミラー７２２で反射されて、平面ミラー７２３に入射し、そのビーム径が拡大される。円環メインパルスレーザ光Ｌ２ｃは、平面ミラー７２３に反射されることによって円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａとなる。この変形例３でも、変形例１または２と同様、ビーム整形部７２０を反射型の光学素子を用いて構成しているため、熱による光学素子の歪を抑制しつつ円環メインパルスレーザ光Ｌ２ａを生成することができる。
【００４７】
なお、上述の実施の形態およびその変形例では、メインパルスレーザ光Ｌ２のビーム断面をリング状に変換した。ただし、これに限定されるものではなく、プリパルスレーザ光Ｌ３のビーム断面をリング状に変換してもよい。また、上述の実施の形態およびその変形例では、レーザ光をビーム断面がリング状の円環レーザ光に変換した。ただし、これに限定されるものではなく、たとえばビーム断面が四角形である角筒状のレーザ光など、種々変形可能である。すなわち、ビーム整形部は、入射したレーザ光を内部に中空部を有する筒状のレーザ光に変換できればよい。ビーム整形部は、入射したレーザ光を断面円弧状のビームに変換してもよい。また、軸外放物面ミラーは、扇形であってもよい。また、回転対称軸外放物面ミラーは、円筒状でなくてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態およびその変形例は本開示を実施するための例にすぎず、本開示はこれらに限定されるものではなく、仕様等に応じて種々変形されることは本開示の範囲内であり、更に本開示の範囲内において、他の様々な実施の形態が可能であることは上記記載から自明である。例えば各実施の形態に対して適宜例示した変形例は、他の実施の形態に対して適用することも可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４９】
１００  ＥＵＶ光生成装置
１０１  ドライバレーザ
１０２  プリパルスレーザ
ＭＯ  マスタオシレータ
Ｒ１〜Ｒ４  リレー光学系
ＰＡ  プリアンプ
ＭＡ  メインアンプ
Ｌ２  メインパルスレーザ光
Ｌ３  プリパルスレーザ光
Ｍ３、Ｍ４  高反射ミラー
ＰＬ  プリパルスレーザ光源
Ｌ１  シード光
４０  チャンバ
４１  ドロップレットジェネレータ
４１ａ  ノズル
２０、３２０、５２０、６２０、７２０  ビーム整形部
２１、２２  アキシコンレンズ
３０  軸外放物面ミラー
３０ａ、４５ａ  貫通穴
３２  集光レンズ
４５  ＥＵＶ集光ミラー
４３  ドロップレット回収部
５０  露光装置接続部
６０  露光装置
５１  隔壁
ＩＦ  中間集光点
Ｄ  ドロップレット
ｄ  残留ドロップレット
Ｐ１  プラズマ生成サイト
Ｌ２ａ  円環メインパルスレーザ光
ＡＸ２、ＡＸ３、ＡＸｍ  光軸
Ｌ２ｂ、円環メインパルスレーザ光
Ｌ３ｂ  プリパルスレーザ光
２３０  軸外放物面ミラー
２３２  平面ミラー
２３２ａ  貫通穴
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ４０  ウィンドウ
３３０  回転対称軸外放物面ミラー
３３１、３３２  高反射平面ミラー
Ｃ４２、Ｃ４３  反射防止コーティング
５２１、６２１〜６２４、７２１、７２２  アキシコンミラー
５２２、７２３  平面ミラー
５２１ａ、円錐凸面部
５２２ａ、円錐台側面部
【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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