(57)【要約】  パルスレーザ光を出射するマスターオシレータと、前記パルスレーザ光の光路上に配置された前記パルスレーザ光を増幅する２以上の増幅器と、前記パルスレーザ光の光路上における隣り合う前記増幅器の間に配置され、前記増幅器から前記マスターオシレータが設けられている側に進行する光の透過を抑制する光アイソレータと、を備えてもよい。
2014119199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルスレーザ光を出射するマスターオシレータと、
前記パルスレーザ光の光路上に配置された前記パルスレーザ光を増幅する２以上の増幅器と、
前記パルスレーザ光の光路上における隣り合う前記増幅器の間に配置され、前記増幅器から前記マスターオシレータが設けられている側に進行する光の透過を抑制する光アイソレータと、
を備えるレーザ装置。
【請求項２】
前記増幅器は、ＣＯ２レーザガスを含むガスを媒質とする請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記光アイソレータのうち、最もマスターオシレータの側に近い位置に設置される光アイソレータは、
偏光子と位相差が１／４波長となるリターダとを備える請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記光アイソレータは複数設けられており、前記光アイソレータのうちのいずれかの光アイソレータは、
第１のリターダ、偏光子、第２のリターダを備える請求項１に記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記光アイソレータは、前記パルスレーザ光の波長の光を透過し、前記パルスレーザ光の波長を除く波長の光の透過を抑制する波長フィルタを備える請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項６】
前記光アイソレータは、前記パルスレーザ光を透過し、前記増幅器において発生したＡＳＥ光の透過を抑制する空間フィルタを備える請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項７】
前記光アイソレータは、所定のエネルギの値以上の前記パルスレーザ光を透過し、前記増幅器において発生した所定のエネルギ以下の光の透過を抑制する可飽和吸収ガスセルを備える請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記偏光子は、第２の偏光子であって、
前記光アイソレータは、位相差が１／２波長となる第３のリターダ、位相差が１／４波長となる第１の偏光子、ＥＯポッケルスセルを備える請求項４に記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記ＥＯポッケルスセルは、前記パルスレーザ光が前記ＥＯポッケルスセルを通過するタイミングで、前記パルスレーザ光の位相差を変化させる請求項８に記載のレーザ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のレーザ装置と、
チャンバと、
前記チャンバ内にターゲットを供給するターゲット生成部と、
前記レーザ装置から出射されたパルスレーザ光を前記チャンバ内における前記ターゲットに照射するため集光する集光光学素系と、
を備える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、レーザ装置及び極端紫外光生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、波長１３ｎｍ程の極端紫外（ＥＵＶ）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２０１０−１０３１０４号公報
【特許文献２】特許５０８６６７７号公報
【特許文献３】特開２００８−２８３１０７号公報
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１１／００５８５８８号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１２／０１９３５４７号明細書
【概要】
【０００５】
レーザ装置は、パルスレーザ光を出射するマスターオシレータと、前記パルスレーザ光の光路上に配置された前記パルスレーザ光を増幅する２以上の増幅器と、前記パルスレーザ光の光路上における隣り合う前記増幅器の間に配置され、前記増幅器から前記マスターオシレータが設けられている側に進行する光の透過を抑制する光アイソレータと、を備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
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】本開示の一態様における例示的なレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）式極端紫外（ＥＵＶ）光生成装置の概略構成図
【図２】ＬＰＰ式ＥＵＶ光生成装置に用いられるＣＯ２レーザ光を出射するレーザ装置の構成図
【図３】本開示の光アイソレータを含むレーザ装置の構造図
【図４】本開示の複数の光アイソレータを含むレーザ装置の構造図
【図５】ＡＳＥ光が発生することの説明図
【図６】本開示の複数の光アイソレータを含むレーザ装置の構造図
【図７】ＣＯ２レーザガスをゲイン媒質とする場合における増幅ラインとゲインとの関係図
【図８】本開示の波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置の構造図
【図９】本開示の波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置の説明図
【図１０】本開示の空間フィルタと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置の説明図
【図１１】他の空間フィルタの構造図
【図１２】本開示の可飽和吸収ガスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置の説明図
【図１３】本開示のＥＯポッケルスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置の説明図
【図１４】ＥＯポッケルスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータの説明図
【図１５】本開示の光アイソレータを含むレーザ装置の制御回路の説明図
【図１６】本開示の光アイソレータを含むレーザ装置の制御回路による制御の説明図
【図１７】偏光子の説明図
【図１８】多層膜が成膜された波長フィルタの構造図
【図１９】多層膜が成膜された波長フィルタの反射率特性図
【図２０】複数の偏光子を用いた波長フィルタの構造図
【図２１】複数の偏光子を用いた波長フィルタの反射率特性図
【図２２】エタロンを用いた波長フィルタの構造図
【図２３】エタロンを用いた波長フィルタの反射率特性図
【図２４】グレーティングとスリットを含む波長フィルタの構造図
【図２５】グレーティングとスリットを含む波長フィルタの反射率特性図
【図２６】反射型のリターダの説明図
【実施形態】
【０００７】
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、本開示の一例を示し、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。尚、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。
【０００８】
目次
１．用語の説明
２．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
２．１  構成
２．２  動作
３．マスターオシレータと増幅器を含むレーザ装置
３．１  構成
３．２  動作
３．３  課題
４．光アイソレータを含むレーザ装置
４．１  構成
４．２  動作
４．３  作用
５．複数の光アイソレータを含むレーザ装置
５．１  構成
５．２  動作
５．３  作用
５．４  応用例
６．波長フィルタ等を備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．１  波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．１．１  構成
６．１．２  動作
６．１．３  作用
６．１．４  その他
６．２  空間フィルタと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．２．１  構成
６．２．２  動作
６．２．３  作用
６．２．４  その他
６．３  可飽和吸収ガスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．３．１  構成
６．３．２  動作
６．３．３  作用
６．４  ＥＯポッケルスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．４．１  構成
６．４．２  動作
６．４．３  制御
６．４．３．１  制御回路の構成
６．４．３．２  制御回路の動作
６．４．４  作用
７．偏光子
８．波長フィルタ
８．１  多層膜が成膜された波長フィルタ
８．２  複数の偏光子を用いた波長フィルタ
８．３  エタロンを用いた波長フィルタ
８．４  グレーティングとスリットを含む波長フィルタ
９．リターダ
【０００９】
１．用語の説明
本開示において使用される用語を、以下のように定義する。「プラズマ生成領域」とは、ターゲット物質にパルスレーザ光が照射されることによってプラズマが生成される領域である。「ドロップレット」は、液滴であり球体である。「光路」とは、レーザ光が通過する経路である。「光路長」とは、実際に光が通過する距離と、光が通過した媒質の屈折率の積である。「増幅波長領域」とは、増幅領域をレーザ光が通過したときに増幅可能な波長帯域である。
【００１０】
上流とは、レーザ光の光路に沿ってマスターオシレータに近い側をいう。また、下流とは、レーザ光の光路に沿ってプラズマ生成領域に近い側をいう。光路とは、レーザ光の進行方向に沿ってレーザ光のビーム断面の略中心を通る軸であってもよい。
【００１１】
本開示では、レーザ光の進行方向がＺ方向と定義される。また、このＺ方向と垂直な一方向がＸ方向と定義され、Ｘ方向およびＺ方向と垂直な方向がＹ方向と定義される。レーザ光の進行方向がＺ方向であるが、説明において、Ｘ方向とＹ方向は言及するレーザ光の位置によって変化する場合がある。例えば、レーザ光の進行方向（Ｚ方向）がＸ−Ｚ平面内で変化した場合、進行方向変化後のＸ方向は進行方向の変化に応じて向きを変えるが、Ｙ方向は変化しない。一方、レーザ光の進行方向（Ｚ方向）がＹ−Ｚ平面内で変化した場合、進行方向変化後のＹ方向は進行方向の変化に応じて向きを変えるが、Ｘ方向は変化しない。
【００１２】
反射型の光学素子に関し、光学素子に入射するレーザ光の光軸と該光学素子によって反射したレーザ光の光軸との双方を含む面を入射面とすると、「Ｓ偏光」とは、入射面に対して垂直な方向の偏光状態であるとする。一方、「Ｐ偏光」とは、光路に直交し、且つ入射面に対して平行な方向の偏光状態であるとする。
【００１３】
２．ＥＵＶ光生成装置の全体説明
２．１  構成
図１に、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。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられてもよい。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１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１は、チャンバ２、ターゲット供給部２６を含んでもよい。チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給さ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つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１４】
チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられていてもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよく、ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過してもよい。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。ＥＵＶ集光ミラー２３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ていてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されるのが好ましい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。
【００１５】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５、ターゲットセンサ４等を含んでもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有してもよく、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成されてもよい。
【００１６】
また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャ２９３が形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャ２９３がＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。
【００１７】
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向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てもよい。
【００１８】
２．２  動作
図１を参照に、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内に進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射されてもよい。
【００１９】
ターゲット供給部２６は、ターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成されてもよい。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射されてもよい。パルスレーザ光が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射され得る。放射光２５１に含まれるＥＵＶ光２５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって選択的に反射されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力されてもよい。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
【００２０】
ＥＵＶ光生成制御部５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成されてもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。
さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミング、パルスレーザ光３２の進行方向、パルスレーザ光３３の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。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てもよい。
【００２１】
３．マスターオシレータと増幅器を含むレーザ装置
ところで、ＬＰＰ式のＥＵＶ光生成装置においては、レーザ装置３としては、ＣＯ２レーザ装置を含むものが用いられてもよい。レーザ装置３として用いられるＣＯ２レーザ装置は、高いパルスエネルギのパルスレーザ光を高い繰り返し周波数で出力することが求められている。このため、レーザ装置３は、高繰り返し周波数でパルスレーザ光を出力するマスターオシレータ（ＭＯ：master  oscillator）と、パルスレーザ光を増幅する複数の増幅器（ＰＡ:Power  amplifier）を備えてもよい。
【００２２】
このような、ＭＯとＰＡを備えたＭＯＰＡ方式のレーザ装置では、ターゲットからの反射光や自励発振により、ＭＯから出射されたパルスレーザ光のみを増幅することができない場合があった。
【００２３】
３．１  構成
図２に基づき、ＬＰＰ式のＥＵＶ光生成装置に用いられるレーザ装置について説明する。図２に示されるレーザ装置は、ＭＯ１１０と、少なくとも１つ以上の増幅器、例えば、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎと、を含んでもよい。尚、増幅器１２１、１２２、・・・１２ｋ、・・・、１２ｎについては、図面等において、ＰＡ１、ＰＡ２、・・・、Ｐａｋ、・・・、ＰＡｎと記載する場合がある。
【００２４】
ＭＯ１１０は、ＱスイッチとＣＯ２レーザガスの媒質と光共振器を含むレーザ発振器であってもよい。１つ以上の増幅器、例えば、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、ＭＯ１１０から出力されるパルスレーザ光の光路上に配置してもよい。１つ以上の増幅器、例えば、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、ＣＯ２レーザガスを含むチャンバ内に１対の電極を配置した増幅器であってもよい。増幅器にはパルスレーザ光が透過するための入射ウインドウと出射ウインドウが配置されていてもよい。尚、本願においては、ＭＯ１１０から出力されるパルスレーザ光及びこのパルスレーザ光を増幅器により増幅されたパルスレーザ光をシード光と記載する場合がある。
【００２５】
また、ＭＯ１１０は、ＣＯ２レーザ光の波長域で発振する量子カスケードレーザ（ＱＣＬ）であってもよい。ＭＯ１１０となる量子カスケードレーザに流れるパルス電流を制御することによって、パルスレーザ光を出力してもよい。
【００２６】
３．２  動作
増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、図示しない各々の電源によって一対の電極間に電位を印加し、放電させてもよい。ＭＯ１１０のＱスイッチを所定の繰り返し周波数で動作させることで、レーザ発振させ得る。その結果、ＭＯ１１０から所定の繰り返し周波数で、パルスレーザ光を出力し得る。
【００２７】
増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎでは、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光が入射していない場合においても、図示しない電源によって、放電させて、ＣＯ２レーザガスを励起し得る。ＭＯ１１０から出力されたパルスレーザ光は、増幅器１２１に入射し、増幅器１２１内を通過することによって、増幅され出射し得る。増幅器１２１から出射された増幅されたパルスレーザ光は、増幅器１２２に入射し、増幅器１２２内を通過することによって、さらに増幅され出射し得る。同様に、増幅器１２ｋの上流側において隣り合う不図示の増幅器から出射されたパルスレーザ光は、増幅器１２ｋに入射し、増幅器１２ｋ内を通過することによって、さらに増幅され出射し得る。そして、増幅器１２ｎの上流側において隣り合う不図示の増幅器から出射されたパルスレーザ光は、増幅器１２ｎに入射し、増幅器１２ｎ内を通過することによって、さらに増幅され出射し得る。増幅器１２ｎより出射されたパルスレーザ光は、チャンバ２に入射し、レーザ光集光光学系２２ａによりプラズマ生成領域２５に集光され、ターゲットに照射し得る。尚、レーザ光集光光学系２２ａは、図１に示されるレーザ光集光ミラー２２に対応する反射型の光学素子や複数の反射型の光学素子で構成してもよいし、レンズを含む屈折系の光学系であってもよい。本願においては、レーザ光集光光学素子には、レーザ光集光光学系２２ａ及びレーザ光集光ミラー２２が含んでもよい。
【００２８】
３．３  課題
ここで、ターゲットに照射されたパルスレーザ光の反射光が、レーザ光集光光学系２２ａを介して、増幅器１２ｎ、・・・、１２ｋ、・・・、１２２、１２１に入射し、入射した反射光を増幅し得る。さらに、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の路上に設置された増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎにおける入射ウインドウ及び出射ウインドウ等におけるパルスレーザ光の反射光も増幅し得る。このように、増幅された反射光は、ＭＯ１１０に到達し得る。
【００２９】
また、増幅器１２ｎにおいて発生したＡＳＥ光が、ＭＯ１１０の設置されている方向に進行し、複数の増幅器１２ｋ、・・・、１２２、１２１等によって増幅されて自励発振し得る。さらに、増幅器１２１で発生したＡＳＥ光がターゲット方向に進行し、複数の増幅器１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎによって、増幅され自励発振し得る。
【００３０】
このような自励発振が生じると、レーザ装置より出射されるパルスレーザ光の出力を低下やパルス波形に悪影響を及ぼし得る。その結果、ＥＵＶ光の出力が低下し得る。
【００３１】
４．光アイソレータを含むレーザ装置
４．１  構成
次に、図３に基づき本開示のレーザ装置について説明する。本開示のレーザ装置は、ＭＯ１１０と、複数の増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎと、光アイソレータ１４０と含んでいてもよい。また、レーザ装置３とチャンバ２におけるレーザ光集光光学系２２ａとの間には、開口部１３ａを有するアパーチャ板１３が設けられており、パルスレーザ光は、開口部１３ａを通過するように配置してもよい。
【００３２】
ＭＯ１１０は、Ｑスイッチを含むＣＯ２レーザ発振器であってもよく、また、量子カスケードレーザであってもよい。ＭＯ１１０は、ＣＯ２レーザガスの増幅ラインの波長のパルスレーザ光であって、所定の直線偏光のパルスレーザ光を出射してもよい。
【００３３】
少なくとも１の増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上に、配置してもよい。
【００３４】
増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、１対の電極と、入射ウインドウと出射ウインドウを備え、ＣＯ２レーザガスを含むチャンバと、１対の電極に電位を印加する図示しない電源を備えてもよい。
【００３５】
増幅器１２ｎと増幅器１２ｎの隣の増幅器（例えば、増幅器１２ｋ）との間におけるパルスレーザ光の光路上には、光アイソレータ１４０を配置してもよい。この光アイソレータ１４０は、パルスレーザ光の光路上における隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間であれば、あればどこに配置してもよい。また、光アイソレータ１４０は、ＭＯ１１０と増幅器１２１との間におけるパルスレーザ光の光路上に配置してもよい。
【００３６】
光アイソレータ１４０は、偏光子４１０とリターダ４２０を含んでいてもよい。偏光子４１０は、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の直線偏光成分を通過するように配置してもよい。リターダ４２０は、偏光子４１０を通過した直線偏光を円偏光に変換するように配置してもよい。リターダ４２０を形成している結晶材料は、ＣｄＳ結晶であってもよい。
【００３７】
偏光子４１０は、ＭＯ１１０から出射されたＹ方向の直線偏光の偏光成分を高透過し、Ｘの方向の直線偏光の偏光成分を高反射する偏光子であってもよい。例えば、偏光子４１０は、ＣＯ２レーザ光が透過するダイヤモンド、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓ基板等の表面に、Ｐ偏光を高透過し、Ｓ偏光を高反射する多層膜がコートされた偏光子であってもよい。この多層膜は、高屈折率材料としてＺｎＳｅ、ＺｎＳ等を用い、低屈折率材料としてＴｈＦ４、ＰｂＦ２等を用いてもよい。
【００３８】
リターダ４２０は、直線偏光を円偏光に変換する光学素子であってもよい。例えば、リターダ４２０は入射した光の位相差が９０°、即ち、位相差が１／４波長となるλ／４板であってもよい。リターダ４２０は、直線偏光を入射させる際には、直線偏光に対し遅相軸が４５°となるように設置されていてもよい。
【００３９】
４．２  動作
ＭＯ１１０から出射されたＹ方向の直線偏光のパルスレーザ光は、複数の増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎを通過することによって増幅し得る。増幅器１２ｎの隣の増幅器（例えば、増幅器１２ｋ）から出射された増幅されたパルスレーザ光は、光アイソレータ１４０に入射し得る。光アイソレータ１４０に入射したパルスレーザ光は、Ｙ方向の直線偏光であるので、偏光子４１０を高透過し得る。
【００４０】
偏光子４１０を透過したＹ方向の直線偏光のパルスレーザ光は、リターダ４２０を透過することによって、位相差が９０°となり、円偏光に変換し得る。この円偏光のパルスレーザ光は、増幅器１２ｎを通過して、円偏光の状態で、増幅し得る。増幅器１２ｎにおいて増幅された円偏光のパルスレーザ光は、レーザ光集光光学系２２ａによって、チャンバ２内のプラズマ生成領域２５におけるターゲットに照射し得る。チャンバ２内のプラズマ生成領域２５におけるターゲットに円偏光のパルスレーザ光が照射されると、ターゲットにおいて照射されたパルスレーザ光の一部は、反射され、照射したレーザ光の円偏光に対して逆回りの円偏光となり得る。
【００４１】
ターゲットからの反射光は、レーザ光集光光学系２２ａによってコリメートされ、チャンバ２内に入射したパルスレーザ光の光路と同一光路上を逆方向に戻り得る。この反射光は、増幅器１２ｎを通過し、増幅され得る。
【００４２】
増幅された逆回りの円偏光の反射光は、リターダ４２０を通過することによって、Ｘ方向の直線偏光に変換し得る。このＸ方向の直線偏光は、偏光子４１０にＳ偏光として入射し、高反射し得る。また、増幅器１２ｎの入射ウインドウ及び出射ウインドウや、パルスレーザ光の光路上に配置されたアパーチャ板１３からの反射光も同様に、光アイソレータ１４０によって、パルスレーザ光の光路から分離され得る。
【００４３】
４．３  作用
隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間に、光アイソレータ１４０を配置することにより、光アイソレータ１４０の設置位置よりも上流側のパルスレーザ光の光路に、ターゲットや光学素子等からの反射光が進行することを抑制し得る。
【００４４】
また、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎにおいて発生したＡＳＥ光を偏光子４１０によって、パワーを半分に減衰し得る。
【００４５】
尚、図３においては、偏光子４１０が透過型の偏光子である場合について説明したが、この例に限定されることなく、選択する一方の方向の偏光成分を高反射し、抑制する一方の方向と直交する他方の方向の偏光成分を吸収する反射型の偏光子を用いてもよい。また、図３においては、リターダ４２０が透過型のλ／４波長板である場合について説明したが、この例に限定されることなく、直線偏光を円偏光に変換して高反射する多層膜をコートした反射型のリターダであってもよい。また、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、３軸直交型の増幅器または高速軸流型の増幅器であってもよい。
【００４６】
５．複数の光アイソレータを含むレーザ装置
５．１  構成
開示のレーザ装置は、図４に示されるように、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上において、隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間に、各々複数の光アイソレータ１４１、１４２、・・・１４ｋが設置されていてもよい。例えば、図４に示されるように、パルスレーザ光の光路上において、隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間のすべてに、各々光アイソレータ１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・が設置されていてもよい。
【００４７】
また、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上において、ＭＯ１１０と増幅器１２１との間に光アイソレータ１４０が設置されていてもよい。パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｎとチャンバ２におけるレーザ光集光光学系２２ａとの間には、光アイソレータ１４ｎが設置されていてもよい。
【００４８】
光アイソレータ１４０は、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上に、配置された偏光子４１０とリターダ４２０を含んでもよい。
【００４９】
光アイソレータ１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・、１４ｎは、パルスレーザ光の光路上に配置された偏光子、第１のリターダ、第２のリターダを含んでもよい。また、光アイソレータ１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・、１４ｎは、上側から下流側に向かって、第１のリターダ、偏光子、第２のリターダの順に、パルスレーザ光の光路上に配置されてもよい。
【００５０】
具体的には、光アイソレータ１４１は、第１のリターダ４３１、偏光子４１１、第２のリターダ４２１を含み、パルスレーザ光の光路上において上流から下流に向かって、これらの光学素子がこの順で配置された光アイソレータであってもよい。
【００５１】
また、光アイソレータ１４２は、第１のリターダ４３２、偏光子４１２、第２のリターダ４２２を含み、パルスレーザ光の光路上において上流から下流に向かって、これらの光学素子がこの順で配置された光アイソレータであってもよい。
【００５２】
また、光アイソレータ１４ｋは、第１のリターダ４３ｋ、偏光子４１ｋ、第２のリターダ４２ｋを含み、パルスレーザ光の光路上において上流から下流に向かって、これらの光学素子がこの順で配置された光アイソレータであってもよい。
【００５３】
また、光アイソレータ１４ｎは、第１のリターダ４３ｎ、偏光子４１ｎ、第２のリターダ４２ｎを含み、パルスレーザ光の光路上において上流から下流に向かって、これらの光学素子がこの順で配置された光アイソレータであってもよい。
【００５４】
第１のリターダ４３１、４３２、・・・、４３ｋ、・・・、４３ｎ及び第２のリターダ４２１、４２２、・・・、４２ｋ、・・・、４２ｎは、位相差が９０°、即ち、位相差が１／４波長となるλ／４板であってもよい。第１のリターダ４３１、４３２、・・・、４３ｋ、・・・、４３ｎ及び第２のリターダ４２１、４２２、・・・、４２ｋ、・・・、４２ｎは、直線偏光を入射させる際には、直線偏光に対し遅相軸が４５°となるように設置されていてもよい。
【００５５】
５．２  動作
ＭＯ１１０から出射された直線偏光のパルスレーザ光は、光アイソレータ１４０に入射し得る。光アイソレータ１４０に入射したパルスレーザ光は、光アイソレータ１４０における偏光子４１０に、偏光子４１０の入射面に対してＰ偏光で偏光子に入射し、高透過し得る。偏光子４１０を透過したパルスレーザ光は、この後、リターダ４２０に入射し、リターダ４２０において、円偏光に変換し得る。リターダ４２０により円偏光となったパルスレーザ光は、増幅器１２１を通過し、増幅し得る。
【００５６】
増幅器１２１より出射された増幅された円偏光のパルスレーザ光は、光アイソレータ１４１に入射し、光アイソレータ１４１における第１のリターダ４３１に入射し得る。第１のリターダ４３１では、第１のリターダ４３１を透過することによって、Ｙ方向の直線偏光に変換し得る。第１のリターダ４３１においてＹ方向の直線偏光となったパルスレーザ光は、光アイソレータ１４１における偏光子４１１に、偏光子４１１の入射面に対してＰ偏光で偏光子に入射し、高透過し得る。偏光子４１１を高透過したパルスレーザ光は、この後、第２のリターダ４２１に入射し、第２のリターダ４２１において、再び円偏光に変換し得る。リターダ４２１により円偏光となったパルスレーザ光は、増幅器１２２を通過し、増幅し得る。
【００５７】
増幅器１２２より出射された増幅された円偏光のパルスレーザ光は、光アイソレータ１４２に入射し、光アイソレータ１４２における第１のリターダ４３２に入射し得る。第１のリターダ４３２では、第１のリターダ４３２を透過することによって、Ｙ方向の直線偏光に変換し得る。第１のリターダ４３２においてＹ方向の直線偏光となったパルスレーザ光は、光アイソレータ１４２における偏光子４１２に、偏光子４１２の入射面に対してＰ偏光で偏光子に入射し、高透過し得る。偏光子４１２を高透過したパルスレーザ光は、この後、第２のリターダ４２２に入射し、第２のリターダ４２２において、再び円偏光に変換し得る。リターダ４２２により円偏光となったパルスレーザ光は、増幅器１２２の下流側で隣り合う不図示の増幅器を通過し、増幅し得る。
【００５８】
同様に、増幅器１２ｋより出射された増幅された円偏光のパルスレーザ光は、光アイソレータ１４ｋに入射し、光アイソレータ１４ｋにおける第１のリターダ４３ｋに入射し得る。第１のリターダ４３ｋでは、第１のリターダ４３ｋを透過することによって、Ｙ方向の直線偏光に変換し得る。第１のリターダ４３ｋにおいてＹ方向の直線偏光となったパルスレーザ光は、光アイソレータ１４ｋにおける偏光子４１ｋに、偏光子４１ｋの入射面に対してＰ偏光で偏光子に入射し、高透過し得る。偏光子４１ｋを透過したパルスレーザ光は、この後、第２のリターダ４２ｋに入射し、第２のリターダ４２ｋにおいて、再び円偏光に変換し得る。リターダ４２ｋにより円偏光となったパルスレーザ光は、増幅器１２ｋの下流側で隣り合う不図示の増幅器１２ｋ＋１を通過し、増幅し得る。
【００５９】
更に、増幅器１２ｎより出射された増幅された円偏光のパルスレーザ光は、光アイソレータ１４ｎに入射し、光アイソレータ１４ｎにおける第１のリターダ４３ｎに入射し得る。第１のリターダ４３ｎでは、第１のリターダ４３ｎを透過することによって、Ｙ方向の直線偏光に変換し得る。第１のリターダ４３ｎにおいてＹ方向の直線偏光となったパルスレーザ光は、光アイソレータ１４ｎにおける偏光子４１ｎに、偏光子４１ｎの入射面に対してＰ偏光で偏光子に入射し、高透過し得る。偏光子４１ｎを透過したパルスレーザ光は、この後、第２のリターダ４２ｎに入射し、第２のリターダ４２ｎにおいて、再び円偏光に変換し得る。
【００６０】
リターダ４２ｎにより円偏光となったパルスレーザ光は、アパーチャ板１３の開口部１３ａを通り、レーザ光集光光学系２２ａによりチャンバ２内におけるプラズマ生成領域２５に集光され、プラズマ生成領域２５におけるターゲットに照射し得る。
【００６１】
この際、ターゲットからのパルスレーザ光の一部が反射し得る。このターゲットからの反射光は、逆回りの円偏光となり、レーザ光集光光学系２２ａによってコリメートされて、光アイソレータ１４ｎに入射し得る。光アイソレータ１４ｎに入射した反射光は、光アイソレータ１４ｎにおける第２のリターダ４２ｎによって、Ｘ方向の直線偏光に変換し得る。このＸ方向の直線偏光に変換された反射光は、偏光子４１ｎの入射面に対してＳ偏光として入射し、高反射し得る。同様に、アパーチャ板１３からの反射光も、第２のリターダ４２ｎによってＸ方向の直線偏光となり、Ｓ偏光として偏光子４１ｎに入射するため、偏光子４１ｎにおいて高反射され、増幅器１２ｎに入射するのを抑制し得る。
【００６２】
また、増幅器１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎにおける入射ウインドウ及び出射ウインドウ、内部の壁面等からの反射光も、第２のリターダ４２１、４２２、・・・、４２ｋ、・・・、４２ｋ−１によって、Ｘ方向の直線偏光に変換し得る。このＸ方向の直線偏光の反射光も偏光子４１１、４１２、・・・、４１ｋ、・・・、４１ｋ−１に、Ｓ偏光で入射し、高反射し得る。
【００６３】
次に、図５に基づき増幅器において発生したＡＳＥ光の抑制について説明する。図５に示されるように、パルスレーザ光の光路上における増幅器１２ｋ−１と増幅器１２ｋとの間に、光アイソレータ１４ｋ−１が設置されていてもよい。また、パルスレーザ光の光路上における増幅器１２ｋと増幅器１２ｋ＋１との間に、光アイソレータ１４ｋが設置されていてもよい。また、パルスレーザ光の光路上における増幅器１２ｋから出射されたパルスレーザ光が入射する光アイソレータ１４ｋ＋１が設置されていてもよい。
【００６４】
光アイソレータ１４ｋ−１は、第１のリターダ４３ｋ−１、偏光子４１ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１を含み、パルスレーザ光の光路上に上流から下流に向かって、これらの光学素子をこの順で配置された光アイソレータであってもよい。また、光アイソレータ１４ｋ＋１は、第１のリターダ４３ｋ＋１、偏光子４１ｋ＋１、第２のリターダ４２ｋ＋１を含み、パルスレーザ光の光路上に上流から下流に向かって、これらの光学素子をこの順で配置された光アイソレータであってもよい。
【００６５】
増幅器１２ｋ＋１において発生したＡＳＥ光は、ランダム偏光になり得る。増幅器１２ｋ＋１において発生したＡＳＥ光のうち上流側に向かうＡＳＥ光は、光アイソレータ１４ｋに入射し、第２のリターダ４２ｋによって９０°の位相差が生じた後、偏光子４２ｋに入射し得る。偏光子４２ｋにおいては、入射したＡＳＥ光のうち偏光子４２ｋの入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は反射し得る。
【００６６】
また、増幅器１２ｋ＋１において発生したＡＳＥ光のうち下流側に向かうＡＳＥ光は、光アイソレータ１４ｋ＋１に入射し、第１のリターダ４３ｋ＋１によって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋ＋１に入射し得る。偏光子４１ｋ＋１においては、入射したＡＳＥ光のうち偏光子４１ｋ＋１の入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射し得る。
【００６７】
同様に、増幅器１２ｋ−１、１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光は、ランダム偏光になり得る。
【００６８】
増幅器１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光のうち下流側に向かうＡＳＥ光は、光アイソレータ１４ｋに入射し、第１のリターダ４３ｋによって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋの入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射し得る。増幅器１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光のうち上流側に向かうＡＳＥ光は、光アイソレータ１４ｋ−１に入射し、第１のリターダ４３ｋ−１によって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋ−１の入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射し得る。増幅器１２ｋ−１において発生したＡＳＥ光のうち下流側に向かうＡＳＥ光は、光アイソレータ１４ｋ−１に入射し、第１のリターダ４３ｋ−１によって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋ−１の入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射し得る。
【００６９】
このように、光アイソレータ１４０、１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・１４ｎによって、上流側及び下流側の増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎ内で発生したＡＳＥ光うち半分のＡＳＥ光をパルスレーザ光の光路から分離し得る。このように、光アイソレータ１４０、１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・１４ｎによって、上流側及び下流側の増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎ内で発生したＡＳＥ光のパワーを半減し得る。
【００７０】
５．３  作用
図４に示されるレーザ装置は、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光が、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎにおける入射側ウインドウ、出射側ウインドウ等において反射されても、この反射光が上流側に戻ることを抑制し得る。また、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の一部が、チャンバ２内のターゲットにおいて反射されても、この反射光が上流側に戻ることを抑制し得る。これにより、これらの反射光が増幅され上流側に戻ることを抑制し得る。
【００７１】
また、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎにおいて発生したＡＳＥ光の約半分は、パルスレーザ光の光路から分離し得るため、自励発振を抑制し得る。
【００７２】
尚、図４においては、偏光子４１が透過型の偏光子である場合について説明したが、この例に限定されることなく、選択する一方の方向の偏光成分を高反射し、抑制する一方の方向と直交する他方の方向の偏光成分を吸収する反射型の偏光子を用いてもよい。また、図４においては、リターダ４２が透過型のλ／４波長板である場合について説明したが、この例に限定されることなく、直線偏光を円偏光に変換して高反射する多層膜をコートした反射型のリターダであってもよい。また、増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎは、３軸直交型の増幅器または高速軸流型の増幅器であってもよい。
【００７３】
５．４  応用例
図４では、隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間のすべてに、光アイソレータ１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・１４ｎを配置した構造のレーザ装置について説明した。しかしながら、開示のレーザ装置は、図６に示されるように、隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間の一部に、光アイソレータ１４０、・・・、１４ｋ、・・・１４ｎを配置した光アイソレータであってもよい。
【００７４】
具体的には、図６に示されるように、パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２２と増幅器１２２の下流側で隣り合う不図示の増幅器との間に光アイソレータ１４０を設置してもよい。また、パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｋと増幅器１２ｋの下流側で隣り合う不図示の増幅器との間に光アイソレータ１４ｋを設置してもよい。パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｎとチャンバ２との間に光アイソレータ１４ｎを設置してもよい。この場合、増幅器１２１及び１２２は、スラブ型の増幅器であってもよい。
【００７５】
６．波長フィルタ等を備えた光アイソレータを含むレーザ装置
ところで、ＭＯと複数のＰＡを組合せたＣＯ２レーザ装置においては、ＭＯから出力されたパルスと関係なく、増幅器から出力される自然放出光（ＡＳＥ）によって自励発振する可能性がある。
【００７６】
即ち、ＣＯ２レーザガスのゲイン媒質は、図７に示されるように複数のラインがある。具体的には、自励発振する光としては、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯、１０．５９μｍ帯の４つのラインがある。増幅器において、これらの４つのラインのＡＳＥ光が発生し、他の増幅器に入射した場合、これらのＡＳＥ光が、他の増幅器内を通過すると、増幅され得る。これにより、レーザ装置においては、この４つのラインのＡＳＥ光が増幅し、自励発振し得る。
【００７７】
ここで、図４等に示されるレーザ装置における光アイソレータ１４０、１４１、１４２、・・・、１４ｋ、・・・、１４ｎは、Ｐ偏光を高透過し、Ｓ偏光を高反射する偏光子４１０、４１１、４１２、・・・、４１ｋ、・・・、４１ｎを含んでいる。しかしながら、波長１０．５９μｍ帯における光のＳ偏光を高反射し、Ｐ偏光を高透過する偏光子の場合、波長依存性が大きいため、所定の波長の近傍の領域においてのみ偏光子として機能し、それ以外の波長領域においては偏光子として機能しない場合がある。よって、偏光子により、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯、１０．５９μｍ帯におけるすべての光について、Ｓ偏光を高反射させ、Ｐ偏光を高透過させることは困難である。
【００７８】
よって、波長が１０．５９μｍ帯のＳ偏光を高反射する偏光子４１０、４１１、４１２、・・・、４１ｋ、・・・、４１ｎを設置しても、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯においては、偏光子としての機能しない場合があり得る。これにより、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯の内の少なくとも１つの波長帯域のラインのＡＳＥ光が複数の増幅器によって増幅されて、自励発振し得る。
【００７９】
６．１  波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．１．１  構成
開示のレーザ装置は、図８に示されるように、パルスレーザ光の光路上において、隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間に、各々光アイソレータ１５１、１５２、・・・、１５ｋが設置されていてもよい。また、パルスレーザ光の光路上において、ＭＯ１１０と増幅器１２１との間に光アイソレータ１４０が設置されていてもよい。パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｎとチャンバ２におけるレーザ光集光光学系２２ａとの間には、光アイソレータ１５ｎが設置されていてもよい。
【００８０】
図９に示されるように、パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｋの上流側に光アイソレータ１５ｋ−１が設置され、下流側に光アイソレータ１５ｋが設置されてもよい。尚、この説明では光アイソレータ１５ｋ−１、１５ｋを例として説明するが、光アイソレータ１５１、１５２、・・・、１５ｋ、・・・、１５ｎについては、同様の構造の光アイソレータであってもよい。
【００８１】
光アイソレータ１５１、１５２、・・・、１５ｋ、・・・、１５ｎは、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上に配置された偏光子、第１のリターダ、第２のリターダ、波長フィルタを含んでもよい。また、光アイソレータ１５１、１５２、・・・、１５ｋ、・・・、１５ｎは、パルスレーザ光の光路上において、上流側から下流側に向かって、第１のリターダ、波長フィルタ、偏光子、第２のリターダの順にこれらの光学素子が配置されてもよい。
【００８２】
具体的には、光アイソレータ１５ｋ−１は、第１のリターダ４３ｋ−１、波長フィルタ４４ｋ−１、偏光子４１ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１を含んでもよい。光アイソレータ１５ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上において、上流側から下流側に向かって、第１のリターダ４３ｋ−１、波長フィルタ４４ｋ−１、偏光子４１ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１の順でこれらの光学素子が配置された光アイソレータであってもよい。即ち、波長フィルタ４４ｋ−１は、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上であって、第１のリターダ４３ｋ−１と偏光子４１ｋ−１との間に設置されていてもよい。
【００８３】
また、光アイソレータ１５ｋは、第１のリターダ４３ｋ、波長フィルタ４４ｋ、偏光子４１ｋ、第２のリターダ４２ｋを含んでもよい。光アイソレータ１５ｋは、パルスレーザ光の光路上において、上流側から下流側に向かって、第１のリターダ４３ｋ、波長フィルタ４４ｋ、偏光子４１ｋ、第２のリターダ４２ｋの順でこれらの光学素子が配置されたものであってもよい。即ち、波長フィルタ４４ｋは、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上であって、第１のリターダ４３ｋと偏光子４１ｋとの間に設置されていてもよい。
【００８４】
波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋは、ＣＯ２レーザ光を透過する基板上に、５°近傍の入射角度で入射した波長１０．５９μｍ帯の光を高透過し、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯の光を高反射する膜がコートされている波長フィルタであってもよい。ＭＯ１１０から出力されるパルスレーザ光の波長は、１０．５９μｍ帯であってもよい。波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋにおけるＣＯ２レーザ光を透過する基板の材料は、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド等であってもよい。
【００８５】
６．１．２  動作
増幅器１２ｋにおいて発生した波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋより上流側と下流側に進み得る。
【００８６】
シード光となるパルスレーザ光の進行方向と同じ、増幅器１２ｋより下流側に進行するＡＳＥ光は、光アイソレータ１５ｋに入射し得る。光アイソレータ１５ｋに入射したＡＳＥ光は、第１のリターダ４３ｋを透過した後、波長フィルタ４４ｋによって高反射し得る。この際、パルスレーザ光は、波長フィルタ４４ｋを高透過するため、光アイソレータ１５ｋを高透過し、増幅器１２ｋと増幅器１２ｋの下流側において隣り合う次の増幅器に入射し得る。
【００８７】
一方、シード光となるパルスレーザ光の進行方向とは反対の増幅器１２ｋより上流側に進行するＡＳＥ光は、光アイソレータ１５ｋ−１に入射し得る。光アイソレータ１５ｋ−１に入射したＡＳＥ光は、第２のリターダ４２ｋ−１を透過し、偏光子４１ｋ−１を高透過した光が、波長フィルタ４４ｋ−１によって高反射し得る。
【００８８】
６．１．３  作用
波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋによって、増幅器１２ｋにおいて発生した波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯におけるＡＳＥ光が、増幅器１２ｋと上流側及び下流側において隣り合う増幅器に入射するのを抑制し得る。これにより、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯におけるＡＳＥ光による自励発振を抑制し得る。
【００８９】
６．１．４  その他
図９における説明では、ＭＯ１１０から出射されるパルスレーザ光が、波長１０．５９μｍ帯である場合の波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋについて説明したが、これに限定されることはない。例えば、ＭＯ１１０から出射されるパルスレーザ光が、波長１０．２４μｍ帯である場合には、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを波長１０．２４μｍ帯に対応させてもよい。具体的には、波長１０．２４μｍ帯の光を高透過し、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．５９μｍ帯の光を高反射する波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを設置してもよい。
【００９０】
また、ＭＯ１１０から出射されるパルスレーザ光が、波長９．５９μｍ帯である場合には、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを波長９．５９μｍ帯に対応させてもよい。具体的には、波長９．５９μｍ帯の光を高透過し、波長９．２７μｍ帯、１０．２４μｍ帯、１０．５９μｍ帯の光を高反射する波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを設置してもよい。
【００９１】
また、ＭＯ１１０から出射されるパルスレーザ光が、波長９．２７μｍ帯である場合には、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを波長９．２７μｍ帯に対応させてもよい。具体的には、波長９．２７μｍ帯の光を高透過し、波長９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯、１０．５９μｍ帯の光を高反射する波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを設置してもよい。
【００９２】
図９においては、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋは、レーザ光を透過する基板に入射角が５°の場合の多層膜をコートした光学素子について説明したが、これに限定されることはなく、波長フィルタはグレーティングやエアギャップエタロンのような波長選択素子であってもよい。
【００９３】
また、偏光子４１ｋ−１、４１ｋ等が、波長フィルタの機能を兼用できるものである場合には、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋ等を設置しなくてもよい。具体的には、このような偏光子としては、例えば、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯のＰ偏光及びＳ偏光と、波長１０．５９μｍ帯の波長帯域のＳ偏光を高反射し、波長１０．５９μｍ帯のＰ偏光が高透過する偏光子である場合が挙げられる。
【００９４】
また、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋは、複数の偏光子を組み合わせた構造であってもよい。更に、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋは、増幅器１２ｋと隣会う増幅器１２ｋ＋１間の光路上であれば、どこに配置してもよい。
ＭＯ１１０は、シングルラインで発振するレーザであってもよく、波長１０．５９μｍ帯における複数のライン（例えば、Ｐ（２２）、Ｐ（２０）、Ｐ（１８）、Ｐ（１６）等）で発振するレーザ発振器であってもよい。また、ＭＯ１１０は、これらのラインで発振するシングル縦モードの量子カスケードレーザを複数台含み、それぞれのラインをグレーティングで合波するような構成にしてもよい。
【００９５】
６．２  空間フィルタと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
ところで、図９に示される光アイソレータを含むレーザ装置においては、増幅器１２ｋ等で発生した波長１０．５９μｍ帯のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋの上流側に設置された増幅器において増幅され、ＭＯ１１０に入射する場合がある。このように、増幅されたＡＳＥ光がＭＯ１１０に入射するとＭＯ１１０が破損等してしまう可能性ある。
【００９６】
また、増幅器１２ｋ等で発生した波長１０．５９μｍ帯のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋの下流側に設置された他の増幅器において増幅される場合がある。このような自励発振があると、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光を所定のエネルギやパルス幅で増幅することができなくなるため、所望とするエネルギのＥＵＶ光を得ることができなくなる可能性がある。
【００９７】
６．２．１  構成
本開示のレーザ装置は、図８に示される光アイソレータ１５１、１５２、・・・、１５ｋ、・・・、１５ｎに代えて、図１０に示される構造の光アイソレータ１６ｋ−１、１６ｋを用いてもよい。図１０に示されるように、光アイソレータ１６ｋ−１、１６ｋは、ＭＯ１１０から出射されたパルスレーザ光の光路上に配置された偏光子、第１のリターダ、第２のリターダ、波長フィルタ、空間フィルタを含んでもよい。
【００９８】
具体的には、光アイソレータ１６ｋ−１は、空間フィルタ４５ｋ−１、第１のリターダ４３ｋ−１、波長フィルタ４４ｋ−１、偏光子４１ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１を含んでもよい。光アイソレータ１６ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上において上流側から下流側に向かって、この順で配置されたものであってもよい。即ち、空間フィルタ４５ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上であって、増幅器１２ｋの上流側で隣り合う増幅器と、第１のリターダ４３ｋ−１との間に設置されていてもよい。
【００９９】
また、光アイソレータ１６ｋは、第１のリターダ４３ｋ、偏光子４１ｋ、波長フィルタ４４ｋ、第２のリターダ４２ｋ、空間フィルタ４５ｋを含んでもよい。光アイソレータ１６ｋは、パルスレーザ光の光路上において上流側から下流側に向かって、この順で配置されたものであってもよい。即ち、空間フィルタ４５ｋは、パルスレーザ光の光路上であって、増幅器１２ｋの下流側で隣り合う増幅器と、第２のリターダ４２ｋとの間に設置されていてもよい。
【０１００】
空間フィルタ４５ｋ−１は、第１の集光レンズ７１ｋ−１、ピンホール板７２ｋ−１、第２の集光レンズ７３ｋ−１を含んでおり、パルスレーザ光の光路上において上流側から下流側に向かって、この順でこれらの光学素子が配置された空間フィルタであってもよい。ピンホール板７２ｋ−１は、第１の集光レンズ７１ｋ−１及び第２の集光レンズ７３ｋ−１の焦点の位置を一致させ、この焦点の位置にピンホール板７２ｋ−１に設けられたピンホールが位置するように設置してもよい。ピンホール板７２ｋ−１に設けられたピンホールの径は、パルスレーザ光のＭ２に対応する径と略同じであってもよい。
【０１０１】
空間フィルタ４５ｋは、第１の集光レンズ７１ｋ、ピンホール板７２ｋ、第２の集光レンズ７３ｋを含んでおり、パルスレーザ光の光路上において上流側から下流側に向かって、この順で配置された空間フィルタであってもよい。ピンホール板７２ｋは、第１の集光レンズ７１ｋ及び第２の集光レンズ７３ｋの焦点の位置を一致させ、この焦点の位置にピンホール板７２ｋに設けられたピンホールが位置するように設置してもよい。ピンホール板７２ｋに設けられたピンホールの径は、パルスレーザ光のＭ２に対応する径と略同じであってもよい。
【０１０２】
尚、光アイソレータ１６ｋ−１と光アイソレータ１６ｋは、図１０に示されるように、増幅器１２ｋを中心に、空間フィルタ、第１のリターダ、波長フィルタ、偏光子、第２のリターダの配置が左右対称となるような位置に配置してもよい。
【０１０３】
６．２．２  動作
増幅器１２ｋにおいて発生した波長１０．５９μｍ帯のランダム偏光のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋより上流側と下流側に進み得る。
【０１０４】
増幅器１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光のうち上流側に向かう波長１０．５９μｍ帯のランダム偏光のＡＳＥ光は、光アイソレータ１６ｋ−１に入射し得る。光アイソレータ１６ｋ−１に入射したＡＳＥ光は、第２のリターダ４２ｋ−１によって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋ−１に入射し、偏光子４１ｋ−１の入射面に対してＳ偏光成分は高反射し、Ｐ偏光成分は高透過し得る。
【０１０５】
偏光子４１ｋ−１を透過したＹ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、波長フィルタ４４ｋ−１を高透過して、第１のリターダ４３ｋ−１を透過することによって、円偏光のＡＳＥ光に変換され得る。この後、円偏光となったＡＳＥ光は、空間フィルタ４５ｋ−１に入射し、空間フィルタ４５ｋ−１における第２の集光レンズ７３ｋ−１によって集光し得る。一般的に、ＡＳＥ光はビームの広がり角が広いため、ピンホール板７２ｋ−１におけるピンホールを通過する光はごく僅かであり、多くはピンホール板７２ｋ−１の表面において反射され得る。このようにピンホール板７２ｋ−１の表面で反射されたＡＳＥ光は、入射した場合とは逆回りの円偏光となり得る。
【０１０６】
このように逆回りの円偏光となったＡＳＥ光は、第２のレンズ７３ｋ−１を介し、再び第１のリターダ４３ｋ−１によって、Ｘ方向の直線偏光に変換し得る。このようにＸ方向の直線偏光に変換されたＡＳＥ光は、波長フィルタ４４ｋ−１を高透過した後、偏光子４１ｋ−１にＳ偏光として入射して、高反射し得る。
【０１０７】
また、増幅器１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光のうち下流側に向かう波長１０．５９μｍ帯のランダム偏光のＡＳＥ光は、光アイソレータ１６ｋに入射し得る。光アイソレータ１６ｋに入射したＡＳＥ光は、第１のリターダ４３ｋによって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋに入射し、偏光子４１ｋの入射面に対してＳ偏光成分は高反射し、Ｐ偏光成分は高透過し得る。
【０１０８】
偏光子４１ｋを透過したＹ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、波長フィルタ４４ｋを高透過して、第２のリターダ４３ｋを透過することによって、円偏光のＡＳＥ光に変換され得る。この後、円偏光となったＡＳＥ光は、空間フィルタ４５ｋに入射し、空間フィルタ４５ｋにおける第１の集光レンズ７１ｋによって集光し得る。一般的に、ＡＳＥ光はビームの広がり角が広いため、ピンホール板７２ｋにおけるピンホールを通過する光はごく僅かであり、多くはピンホール板７２ｋの表面において反射され得る。このようにピンホール板７２ｋの表面で反射されたＡＳＥ光は、入射した場合とは逆回りの円偏光となり得る。
【０１０９】
このように逆回りの円偏光となったＡＳＥ光は、第１のレンズ７１ｋを介し、再び第２のリターダ４２ｋによって、Ｘ方向の直線偏光に変換し得る。このようにＸ方向の直線偏光に変換されたＡＳＥ光は、波長フィルタ４４ｋを高透過した後、偏光子４１ｋにＳ偏光として入射し、高反射し得る。
【０１１０】
尚、ＭＯ１１０より出射されたパルスレーザ光は、ビームの広がり角が極めて狭いため、空間フィルタ４５ｋのピンホール板７２ｋにおけるピンホールを通過し得る。それゆえ、光アイソレータ１６ｋを通過し、増幅器１２ｋの下流側で隣り合う次の増幅器に入射し得る。
【０１１１】
６．２．３  作用
増幅器１２ｋ等において発生した波長１０．５９μｍ帯のＡＳＥ光は、レーザ共振器によって発振したレーザ光、即ち、ＭＯ１１０より出射されたパルスレーザ光に比べて、ビーム広がり角度が広くなり得る。
【０１１２】
よって、空間フィルタ４５ｋ−１、４５ｋ等を用いて、パルスレーザ光を高透過し、ビーム広がり角度の広い波長１０．６μｍ帯のＡＳＥ光の透過を抑制し得る。
【０１１３】
また、光アイソレータ１６ｋ−１、１６ｋ等によって、空間フィルタ４５ｋ−１、４５ｋから反射されたＡＳＥ光が偏光子４１ｋ−１、４１ｋによって高反射され、パルスレーザ光の光路から分離し得る。これによりＡＳＥ光が再び増幅器１２ｋ等に入射して増幅されることを抑制し得る。
【０１１４】
６．２．４  その他
図１０に示される空間フィルタ４５ｋ−１及び４５ｋ等は、第１の集光レンズ７１ｋ−１及び７１ｋ、ピンホール板７２ｋ−１及び７２ｋ、第２の集光レンズ７３ｋ−１及び７３ｋ組み合わせた構造のものであるが、これに限定されることはない。
【０１１５】
例えば、図１１に示されるように、空間フィルタ４５０ａは、２枚の軸外放物面ミラー７４、７５と、ピンホール板７２とを組み合わせた空間フィルタであってもよい。空間フィルタ４５０ａは、空間フィルタ４５ｋ−１及び４５ｋ等に代えて用いてもよい。特に、パルスレーザ光のエネルギが高い場合には、図１１に示される構造の反射型の空間フィルタ４５０ａが好ましい。図１０に示される空間フィルタ４５ｋ−１及び４５ｋ等の透過型の空間フィルタの場合では、第１の集光レンズや第２の集光レンズがパルスレーザ光により加熱されて変形や屈折率が変化し、焦点位置がずれてしまう場合がある。しかしながら、図１１に示される反射型の空間フィルタ４５０ａの場合では、軸外放物面ミラー７４及び７５の背面に冷却水を流すことができるため、鏡面における変形等を抑制することができ、焦点位置がずれることを抑制し得る。
【０１１６】
また、図１０においては、光アイソレータ１６ｋ−１と光アイソレータ１６ｋにおける光学素子の配置が、増幅器１２ｋを中心に左右対称となるような位置に配置した場合について説明した。しかしながら、光アイソレータ１６ｋ−１と光アイソレータ１６ｋにおける各光学素子の配置が全く同じであってもよい。
【０１１７】
また、図１０においては、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを設置した構造の光アイソレータ１６ｋ−１、１６ｋについて説明したが、この実施形態に限定されることはない。例えば、ビーム広がり角の広いＡＳＥ光は空間フィルタ４５ｋ−１、４５ｋにおいて多くが反射されるため、波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを設置しなくとも、ＡＳＥ光をある程度除去し得る。
【０１１８】
６．３  可飽和吸収ガスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．３．１  構成
本開示のレーザ装置は、図８に示される光アイソレータ１５１、１５２、・・・、１５ｋ、・・・、１５ｎに代えて図１２に示される光アイソレータ１７ｋ−１、１７ｋを用いてもよい。図１７に示されるように、光アイソレータ１７ｋ−１、１７ｋは、パルスレーザ光の光路上に配置された偏光子、第１のリターダ、第２のリターダ、波長フィルタ、可飽和吸収ガスセルを含んでもよい。
【０１１９】
具体的には、光アイソレータ１７ｋ−１は、可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１、第１のリターダ４３ｋ−１、波長フィルタ４４ｋ−１、偏光子４１ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１を含んでもよい。光アイソレータ１７ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上において、上流側から下流側に向かって、この順でこれらの光学素子が配置された光アイソレータであってもよい。即ち、可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上であって、増幅器１２ｋの上流側で隣り合う増幅器と、第１のリターダ４３ｋ−１との間に設置されていてもよい。
【０１２０】
また、光アイソレータ１７ｋは、第１のリターダ４３ｋ、波長フィルタ４４ｋ、偏光子４１ｋ、第２のリターダ４２ｋ、可飽和吸収ガスセル４６ｋを含んでもよい。光アイソレータ１７ｋは、パルスレーザ光の光路上において、上流側から下流側に向かって、この順でこれらの光学素子が配置された光アイソレータであってもよい。即ち、可飽和吸収ガスセル４６ｋは、パルスレーザ光の光路上であって、増幅器１２ｋの下流側で隣り合う増幅器と、第２のリターダ４２ｋとの間に設置されていてもよい。
【０１２１】
可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１、４６ｋは、入射ウインドウと出射ウインドウとガスチャンバを含み、ガスチャンバ内には、可飽和吸収ガスが封入されていてもよい。可飽和吸収ガスとしては、波長１０．５９μｍ帯においては、ＳＦ６、Ｎ２Ｆ４、ＰＦ５、ＣＨ３ＣＨＦ２、ＣＯ２（hot  ＣＯ２)のうちのいずれか、または、これらのガスのいずれかを含むガスを用いてもよい。また、波長９．５９μｍ帯においては、ＣＨ３ＯＨ、ＣＨ３Ｆ、ＨＣＯＯＨ、ＣＤ３ＯＤ、ＣＤ３Ｆ、ＤＣＯＯＤ（Ｄ：水素）のうちのいずれか、または、これらのガスのいずれかを含むガスを用いてもよい。波長９．２７μｍ帯においては、Ｃ２Ｆ２Ｃｌまたは、このガスを含むガスを用いてもよい。また、バッファガスとして、Ｎ２ガスやＨｅガスを含んでいてもよい。尚、ＭＯ１１０から出射されるパルスレーザ光の波長帯に対応するように、可飽和吸収ガスを選定してもよい。可飽和吸収ガスの濃度および圧力は、パルスレーザ光は高透過し、パルスレーザ光の光強度よりも弱いＡＳＥ光は吸収するように設定しておいてもよい。
【０１２２】
６．３．２  動作
増幅器１２ｋにおいて発生した波長１０．５９μｍ帯のランダム偏光のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋより上流側と下流側に進み得る。
【０１２３】
増幅器１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光のうち上流側に向かう波長１０．５９μｍ帯のランダム偏光のＡＳＥ光は、光アイソレータ１７ｋ−１に入射し得る。光アイソレータ１７ｋ−１に入射したＡＳＥ光は、第２のリターダ４２ｋ−１によって９０°の位相差が生じた後、偏光子４１ｋ−１に入射し、偏光子４１ｋ−１の入射面に対してＳ偏光成分は高反射し、Ｐ偏光成分は高透過し得る。
【０１２４】
偏光子４１ｋ−１を透過したＹ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、波長フィルタ４４ｋ−１を高透過して、第１のリターダ４３ｋ−１を透過することによって、円偏光のＡＳＥ光に変換され得る。この後、円偏光となったＡＳＥ光は、可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１に入射し得る。ＡＳＥ光の光強度は、パルスレーザ光に比べて低いため、ＡＳＥ光は可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１において吸収し得る。
【０１２５】
また、増幅器１２ｋにおいて発生したＡＳＥ光のうち下流側に向かう波長１０．５９μｍ帯のランダム偏光のＡＳＥ光は、光アイソレータ１７ｋに入射してもよい。光アイソレータ１７ｋに入射したＡＳＥ光は、第１のリターダ４３ｋによって９０°の位相差が生じた後、波長フィルタ４４ｋを高透過して、偏光子４１ｋにおいて、偏光子４１ｋの入射面に対してＳ偏光成分は高反射し、Ｐ偏光成分は高透過し得る。
【０１２６】
偏光子４１ｋを透過したＰ偏光のＡＳＥ光は、第２のリターダ４２ｋを透過することによって、円偏光のＡＳＥ光に変換され得る。この後、円偏光となったＡＳＥ光は、可飽和吸収ガスセル４６ｋに入射し得る。ＡＳＥ光の光強度は、パルスレーザ光に比べて低いため、ＡＳＥ光は可飽和吸収ガスセル４６ｋにおいて吸収し得る。
【０１２７】
尚、増幅器１２ｋ等より下流側に進行するパルスレーザ光は、ＡＳＥ光と比べて光強度が著しく高いため、可飽和吸収ガスセル４６ｋを高透過し、増幅器１２ｋ等の下流側で隣り合う次の増幅器に入射し得る。
【０１２８】
６．３．３  作用
可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１、４６ｋにおける可飽和吸収ガスは、所定の光強度以上の光は高透過し、所定の光強度以下の光は吸収率が高くなる。よって、パルスレーザ光を高透過するが、パルスレーザ光と同じ波長、即ち、波長１０．５９μｍ帯のＡＳＥ光の透過を抑制し得る。これにより、波長１０．５９μｍ帯のＡＳＥ光による自励発振を抑制し得る。
【０１２９】
尚、上記においては、図１２に示されているように、光アイソレータ１７ｋ−１には波長フィルタ４４ｋ−１が設けられており、光アイソレータ１７ｋには波長フィルタ４４ｋが設けられている場合について説明した。しかしながら、光アイソレータ１７ｋ−１には、可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１が設けられており、光アイソレータ１７ｋには、可飽和吸収ガスセル４６ｋが設けられており、可飽和吸収ガスセル４６ｋ−１、４６ｋにおいてＡＳＥ光を吸収し得る。この場合の可飽和吸収ガスは、波長９．２７μｍ帯、波長９．５９μｍ帯、波長１０．２４μｍ帯および１０．５９μｍ帯の波長に対して可飽和吸収体としえ機能するガスまたは混合ガスを使用してもよい。この場合は波長フィルタ４４ｋ−１、４４ｋを設けなくても同様の効果を得ることができる。
【０１３０】
６．４  ＥＯポッケルスセルと波長フィルタを備えた光アイソレータを含むレーザ装置
６．４．１  構成
図１３に示されるように、光アイソレータ１８０は、パルスレーザ光の光路上におけるＭＯ１１０と増幅器１２１との間に設置されていてもよい。また、光アイソレータ１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・は、パルスレーザ光の光路上における隣り合う増幅器１２１、１２２、・・・、１２ｋ、・・・、１２ｎの間に設置されていてもよい。パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｎとチャンバ２におけるレーザ光集光光学系２２ａとの間には、光アイソレータ１８ｎが設置されていてもよい。尚、光アイソレータ１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎは、すべて同じ構造の光アイソレータであってもよい。
【０１３１】
例えば、図１４に示されるように、パルスレーザ光の光路上において、増幅器１２ｋの上流側に光アイソレータ１８ｋ−１が設置され、下流側に光アイソレータ１８ｋが設置されていてもよい。光アイソレータ１８ｋは、波長フィルタ４４ｋ、第１の偏光子８０ｋ、第２の偏光子８１ｋ、第１のリターダ４３ｋ、第２のリターダ４２ｋ、第３のリターダ８２ｋ、ＥＯポッケルスセル８３ｋを含んでもよい。同様に、光アイソレータ１８ｋ−１は、波長フィルタ４４ｋ−１、第１の偏光子８０ｋ−１、第２の偏光子８１ｋ−１、第１のリターダ４３ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１、第３のリターダ８２ｋ−１、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１を含んでもよい。尚、図１４（ａ）は、ＥＯポッケルス８３ｋ等に電圧が印加されていない状態を示し、図１４（ｂ）は、ＥＯポッケルス８３ｋ等に電圧が印加されている状態を示す。ただし、光アイソレータ１８０は図１４に示す光アイソレータ１８ｋ−１に、第１のリターダ４３ｋ−１を省いた光アイソレータであってもよい。
【０１３２】
更に、図１３に示されるように、レーザ装置は、レーザ制御部３１０と、制御回路３２０とを含んでいてもよい。レーザ制御部３１０は、ＥＵＶ光生成装置制御部３３０等の外部装置と接続されていてもよい。レーザ制御部３１０と制御回路３２０とは接続されていてもよい。制御回路３２０は、ＭＯ１１０及び光アイソレータ１８０、１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎと接続されていてもよい。
【０１３３】
制御回路３２０は、光アイソレータ１８０、１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎにおける各々のＥＯポッケルスセル８３ｋ−１、８３ｋ等を駆動する不図示の電源と接続されていてもよい。
【０１３４】
光アイソレータ１８ｋは、パルスレーザ光の光路上において、上流側より下流側に向かって、第１のリターダ４３ｋ、第１の偏光子８０ｋ、ＥＯポッケルスセル８３ｋ、第３のリターダ８２ｋ、第２の偏光子８１ｋ、第２のリターダ４２ｋの順に設置してもよい。波長フィルタ４４ｋは、パルスレーザ光の光路上であればどこに配置してもよい。また、光アイソレータ１８ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上において、上流側より下流側に向かって、第１のリターダ４３ｋ−１、第１の偏光子８０ｋ−１、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１、第３のリターダ８２ｋ−１、第２の偏光子８１ｋ−１、第２のリターダ４２ｋ−１の順に設置してもよい。波長フィルタ４４ｋ−１は、パルスレーザ光の光路上であればどこに配置してもよい。尚、図１３及び図１４に示される第２の偏光子８１ｋ−１、８１ｋ等は、図８等で示される偏光子４１ｋ等と同じ波長フィルタであってもよい。
【０１３５】
第１の偏光子８０ｋ等及び第２の偏光子８１ｋ等は、Ｓ偏光を高反射し、Ｐ偏光を高透過する偏光子であってもよい。
【０１３６】
ＥＯポッケルスセル８３ｋ等は、電気光学結晶と、この電気光学結晶と接触する１対の電極と高電圧電源を含み、高電圧電源により１対の電極間に所定の電圧を印加した場合に、入射した光において、位相差が１８０°となるように制御されるＥＯポッケルスセルであってもよい。このような電気光学結晶としては、ＣＯ２レーザの波長帯において用いることが可能な、例えば、ＣｄＴｅ結晶やＧａＡｓ結晶等であってもよい。
【０１３７】
第３のリターダ８２ｋ−１、８２ｋ等は、位相差が１８０°、即ち、位相差が１／２波長となるλ／２板であってもよい。第３のリターダ８２ｋ−１、８２ｋ等は、直線偏光を入射させる際には、直線偏光に対し遅相軸が４５°となるように設置されていてもよい。
【０１３８】
６．４．２  動作
最初に、図１４（ａ）に基づき、例えば、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１とＥＯポッケルスセル８３ｋの双方がオフの場合について説明する。
【０１３９】
増幅器１２ｋにおいて発生した波長１０．５９μｍのランダム偏光のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋの上流側における光アイソレータ１８ｋ−１が設けられている方向に進行し得る。
【０１４０】
光アイソレータ１８ｋ−１に入射したＡＳＥ光は、第２のリターダ４２ｋ−１において９０°の位相差が生じた後、第２の偏光子８１ｋ−１に入射し得る。第２の偏光子８１ｋ−１においては、第２の偏光子８１ｋ−１における入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射され、Ｐ偏光成分のＡＳＥ光は高透過し得る。
【０１４１】
第２の偏光子８１ｋ−１を透過したＡＳＥ光はＹ方向の直線偏光であり、第３のリターダ８２ｋ−１に入射し得る。第３のリターダ８２ｋ−１では、Ｙ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、Ｘ方向の直線偏光に変換され得る。このようにＸ方向の直線偏光に変換されたＡＳＥ光は、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１をそのまま透過し、第１の偏光子８０ｋ−１でＳ偏光として入射し、高反射し得る。
【０１４２】
増幅器１２ｋにおいて発生した波長１０．５９μｍのランダム偏光のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋの下流側における光アイソレータ１８ｋが設けられている方向に進行し得る。
【０１４３】
光アイソレータ１８ｋに入射したＡＳＥ光は、第１のリターダ４３ｋにおいて９０°の位相差が生じた後、波長フィルタ４４ｋを高透過し得る。波長フィルタ４４ｋを高透過したＡＳＥ光は、第１の偏光子８０ｋにおいて、第１の偏光子８０ｋにおける入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射され、Ｐ偏光成分のＡＳＥ光は高透過し得る。
【０１４４】
第１の偏光子８０ｋを透過したＡＳＥ光はＹ方向の直線偏光であり、ＥＯポッケルスセル８３ｋをそのまま透過し、第３のリターダ８２ｋに入射し得る。第３のリターダ８２ｋでは、Ｙ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、Ｘ方向の直線偏光に変換され得る。このようにＸ方向の直線偏光に変換されたＡＳＥ光は、第２の偏光子８１ｋにＳ偏光として入射し、高反射し得る。
【０１４５】
尚、増幅器１２ｋの上流側で隣り合う増幅器より光アイソレータ１８ｋ−１に入射した円偏光のパルスレーザ光は、第１のリターダ４３ｋ−１により、Ｙ方向の直線偏光に変換し得る。第１のリターダ４３ｋ−１によりＹ方向の直線偏光に変換されたパルスレーザ光は、波長フィルタ４４ｋ−１を高透過し、第１の偏光子８０ｋ−１をＰ偏光として入射して、高透過し得る。このＹ方向の直線偏光は、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１をそのまま透過し、第３のリターダ８２ｋ−１に入射し得る。第３のリターダ８２ｋ−１に入射したＹ方向の直線偏光のパルスレーザ光は、第３のリターダ８２ｋ−１において、Ｘ方向の直線偏光に変換され得る。このようにＸ方向の直線偏光に変換されたパルスレーザ光は、第２の偏光子８１ｋ−１にＳ偏光として入射し、第２の偏光子８１ｋ−１において高反射され得る。よって、この場合には、パルスレーザ光は、光アイソレータ１８ｋ−１により、増幅器１２ｋに入射するのを抑制し得る。
【０１４６】
次に、図１４（ｂ）に基づき、例えば、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１とＥＯポッケルスセル８３ｋの双方がオンの場合について説明する。ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１及びＥＯポッケルスセル８３ｋをオン状態にすることにより、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１及びＥＯポッケルスセル８３ｋに入射するＸ方向の直線偏光はＹ方向の直線偏光に、Ｙ方向の直線偏光はＸ方向の直線偏光に変換し得る。
【０１４７】
増幅器１２ｋにおいて発生した波長１０．５９μｍのランダム偏光のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋの上流側における光アイソレータ１８ｋ−１が設けられている方向に進行し得る。
【０１４８】
光アイソレータ１８ｋ−１に入射したＡＳＥ光は、第２のリターダ４２ｋ−１において９０°の位相差が生じた後、第２の偏光子８１ｋ−１に入射し得る。第２の偏光子８１ｋ−１においては、第２の偏光子８１ｋ−１における入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射され、Ｐ偏光成分のＡＳＥ光は高透過し得る。
【０１４９】
第２の偏光子８１ｋ−１を透過したＡＳＥ光はＹ方向の直線偏光であり、第３のリターダ８２ｋ−１に入射し得る。第３のリターダ８２ｋ−１では、Ｙ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、Ｘ方向の直線偏光に変換され得る。このようにＸ方向の直線偏光に変換されたＡＳＥ光は、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１において、１８０°位相差が変化し、再びＹ方向の直線偏光に変換し得る。その結果、このＹ方向の直線偏光は、第１の偏光子８０ｋ−１をＰ偏光として入射し、高透過し得る。第１の偏光子８０ｋ−１を透過したＹ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、波長フィルタ４４ｋ−１を高透過し、第１のリターダ４３ｋ−１に入射し、第１のリターダ４３ｋ−１において位相差が９０°変化し、円偏光に変換し得る。その結果、パルスレーザ光の光路の上流に進行し得る。
【０１５０】
増幅器１２ｋにおいて発生した波長１０．５９μｍのランダム偏光のＡＳＥ光は、増幅器１２ｋ−１の下流側における光アイソレータ１８ｋが設けられている方向に進行し得る。
【０１５１】
光アイソレータ１８ｋに入射したＡＳＥ光は、第１のリターダ４３ｋにおいて９０°の位相差が生じた後、波長フィルタ４４ｋを高透過し得る。波長フィルタ４４ｋを透過したＡＳＥ光は、第１の偏光子８０ｋにおいて、第１の偏光子８０ｋにおける入射面に対してＳ偏光成分のＡＳＥ光は高反射され、Ｐ偏光成分のＡＳＥ光は高透過し得る。
【０１５２】
第１の偏光子８０ｋを透過したＡＳＥ光はＹ方向の直線偏光であり、ＥＯポッケルスセル８３ｋにおいて、位相差が１８０°変化し、Ｘ方向の直線偏光に変換し得る。このＸ方向の直線偏光は第３のリターダ８２ｋに入射し得る。第３のリターダ８２ｋでは、Ｘ方向の直線偏光のＡＳＥ光は、Ｙ方向の直線偏光に変換され得る。このようにＹ方向の直線偏光に変換されたＡＳＥ光は、第２の偏光子８１ｋをＰ偏光として入射し、高透過し得る。このＹ方向の直線偏光は第２のリターダ４２ｋに入射し、第２のリターダ４２において位相差が９０°変化し、円偏光に変換し得る。その結果、この円偏光はパルスレーザ光の光路の下流に進行し得る。
【０１５３】
尚、増幅器１２ｋの上流側で隣り合う増幅器より光アイソレータ１８ｋ−１に入射した円偏光のパルスレーザ光は、第１のリターダ４３ｋ−１により、位相差が１８０°変化し、Ｙ方向の偏光の直線偏光に変換し得る。第１のリターダ４３ｋ−１によりＹ方向の直線偏光に変換されたパルスレーザ光は、波長フィルタ４４ｋ−１を高透過し、第１の偏光子８０ｋ−１にＰ偏光として入射し、高透過し得る。このＹ方向の直線偏光は、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１に入射し得る。ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１に入射したＹ方向の直線偏光のパルスレーザ光は、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１において、位相差が１８０°変化し、Ｘ方向の直線偏光に変換され得る。このＸ方向の直線偏光は、第３のリターダ８２ｋ−１に入射し得る。第３のリターダ８２ｋ−１に入射したＸ方向の直線偏光のパルスレーザ光は、第３のリターダ８２ｋ−１において、再びＹ方向の直線偏光に変換され得る。このようにＹ方向の直線偏光に変換されたパルスレーザ光は、第２の偏光子８１ｋ−１にＰ偏光として入射し、第２の偏光子８１ｋ−１を高透過し得る。そして、このＹ方向の直線偏光は、第２のリターダ４２ｋ−１に入射し、第２のリターダ４２ｋ−１において位相差が１８０°変化し、円偏光に変換し得る。その結果、この円偏光はパルスレーザ光の光路の下流に進行し得る。これにより、パルスレーザ光は、光アイソレータ１８ｋ−１を高透過して、増幅器１２ｋに入射し得る。尚、光アイソレータ１８ｋについても、光アイソレータ１８ｋ−１と同様の動作をし得る。
【０１５４】
６．４．３  制御
開示のレーザ装置においては、例えば、ＥＯポッケルスセル８３ｋ−１とＥＯポッケルスセル８３ｋをオンさせるタイミングをシード光（パルス幅約２０ｎｓ）であるパルスレーザ光が通過するのに同期させる制御を行ってもよい。オンさせる時間は、約３０〜１００ｎｓであってもよい。具体的には、ＥＵＶ光生成装置制御部３３０等の外部装置よりレーザ制御部３１０にトリガ信号が入力されると、レーザ制御部３１０を介し制御回路３２０にトリガ信号が入力されてもよい。このように、制御回路３２０にトリガ信号が入力されると、制御回路３２０からＭＯ１１０に、トリガが入力されＭＯ１１０からパルスレーザ光が出力され得る。
【０１５５】
このパルスレーザ光が各々の光アイソレータ１８ｋ等におけるＥＯポッケルス８３ｋ等を通過するタイミングで、制御回路３２０からＥＯポッケルスセル８３ｋ等の電源に、所定のパルスの信号が入力されてもよい。これにより、ＥＯポッケルスセル８３ｋ等に、約３０〜１００ｎｓの間電位が印加され、シード光となるパルスレーザ光が通過し得る。このような動作を順次、光アイソレータ１８０、１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎにおけるＥＯポッケルスセル８３ｋ−１、８３ｋ等において行うことにより、シード光となるパルスレーザ光を増幅器１２ｋ等によって増幅し得る。
【０１５６】
以上の制御について、図１５及び図１６に基づきより詳細に説明する。
【０１５７】
６．４．３．１  制御回路の構成
制御回路３２０は、遅延回路３２１と、ＭＯワンショット回路３４０と、ワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎを含んでもよい。ＭＯワンショット回路３４０の出力は、ＭＯ１１０に入力するように接続されていてもよい。ワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎの出力が、光アイソレータ１８０、１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎに入力するように接続されていてもよい。遅延回路３２１の出力は、ワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎに各々入力するように接続されていてもよい。
【０１５８】
ＭＯワンショット回路３４０は、ＭＯ１１０から所望のパルス幅のパルスレーザ光が出力されるように、例えば、例えば、１０〜２０ｎｓのパルス幅のパルスレーザ光が出力されるように設定されていてもよい。
【０１５９】
尚、図１４では、アイソレータ１８ｋ等において第３のリターダ８２ｋ等を設置し、位相差を１８０°生じさせて、偏光方向を９０°回転させる構造の光アイソレータについて説明した。しかしながら、アイソレータ１８ｋ等において、第３のリターダ８２ｋ等を設置することなく、第１の偏光子４３ｋ等と第２の偏光子４２ｋ等の入射面が互いに直交するように配置してもよい。
【０１６０】
６．４．３．２  制御回路の動作
ＥＵＶ光生成装置制御部３３０等の外部装置よりレーザ制御部３１０に入力したトリガ信号は、制御回路３２０における遅延回路３２１及びＭＯワンショット回路３４０に入力してもよい。
【０１６１】
図１６に示すように、遅延回路３２１及びＭＯワンショット回路３４０にトリガ信号が入力されると、ＭＯワンショット回路３４０及びワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎより、順次パルス信号が出力されてもよい。
【０１６２】
ＭＯ１１０は、ＭＯワンショット回路３４０からのパルス信号が入力されることにより、パルス幅が１０〜２０ｎｓのパルスレーザ光を出射してもよい。光アイソレータ１８０、１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎは、ワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎからのパルス信号が入力されることにより、３０〜１００ｎｓの間オン状態となるように設定してもよい。
【０１６３】
遅延回路３２１は、図１６に示されるように、入力したトリガ信号に対して遅延したパルス信号が、ＭＯワンショット回路３４０及びワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎから出力されるように設定されていてもよい。各々のワンショット回路３５０、３５１、３５２、・・・、３５ｋ、・・・、３５ｎからは、パルスレーザ光のパルス幅よりも長いパルス幅、例えば、３０〜１００ｎｓのパルス幅のパルス信号が出力されるように設定してもよい。
【０１６４】
これにより、パルスレーザ光が各々の光アイソレータ１８０、１８１、１８２、・・・、１８ｋ、・・・、１８ｎを通過する直前に、パルスレーザ光が通過可能な状態となり、パルスレーザ光を通過した後は、光の通過を抑制する状態となり得る。
【０１６５】
これにより、光アイソレータ１８ｋ等は、パルスレーザ光が通過するときのみ、光を通過させるため、１０．５７μｍの波長帯の自励発振を抑制し、シード光となるパルスレーザ光を増幅し得る。さらに、チャンバ２内のプラズマ生成領域２５におけるターゲットに照射されたパルスレーザ光の反射光を抑制し得る。
【０１６６】
６．４．４  作用
開示のレーザ装置では、シード光となるパルスレーザ光がＥＯポッケルスセル１８ｋ等を通過する際に、ＥＯポッケルスセル１８ｋ等がオン状態となるため、波長１０．５９μｍ波長帯を含むＡＳＥ光の自励発振を抑制し、パルスレーザ光を増幅し得る。
【０１６７】
７．偏光子
開示のレーザ装置の光アイソレータにおける偏光子４１ｋ等、第１の偏光子８０ｋ等、第２の偏光子８１ｋ等は、透過型の偏光子７１０であってもよく、反射型の偏光子７２０であってもよい。図１７（ａ）には透過型の偏光子７１０を示し、図１７（ｂ）には反射型の偏光子７２０を示す。
【０１６８】
図１７（ａ）に示される透過型の偏光子７１０は、所定の波長の光を透過する基板７１０ａの表面に所定の分光特性を有する多層膜７１０ｂが形成されており、Ｓ偏光を高反射し、Ｐ偏光を高透過する偏光子であってもよい。基板７１０ａを形成している材料には、ＣＯ２レーザ光を透過するＺｎＳｅ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド等を含む基板であってもよい。
【０１６９】
図１７（ｂ）に示される反射型の偏光子７２０は、基板７２０ａの表面に所定の分光特性を有する多層膜７２０ｂが形成されており、Ｓ偏光を高反射し、Ｐ偏光を高吸収する偏光子であってもよい。反射型の偏光子７２０においては、基板７２０ａの裏面より冷却することができるため、反射されるレーザ光の波面収差が変化することを抑制し得る。
【０１７０】
８．波長フィルタ
開示のレーザ装置の光アイソレータにおける波長フィルタ４４ｋ等は、以下の構造であってもよい。
【０１７１】
８．１  多層膜が成膜された波長フィルタ
波長フィルタ４４ｋ等は、図１８に示されるように、ＣＯ２レーザ光を透過する基板８１０の表面に、波長選択透過膜８１１が成膜されている光学素子であってもよい。基板８１０は、ＺｎＳｅ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド等により形成されていてもよい。波長フィルタ４４ｋ等は、レーザ装置内におけるパルスレーザ光の光路軸に対し、０°よりも大きな入射角度となる所定の入射角度で設置されてもよい。波長選択透過膜８１１は、高屈折率材料と低屈折率材料とを交互に積層した多層膜により形成されていてもよい。高屈折率材料としては、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ等を用い、低屈折率材料としては、ＴｈＦ４、ＰｂＦ２等を用いてもよい。波長選択透過膜８１１は、所定の入射角度で設置した場合、ＭＯ１１０から出射された波長１０．５９μｍ帯のパルスレーザ光を高い透過率で透過し、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯の光を高い反射率で反射するように形成されていてもよい。図１９は、図５に示される波長フィルタに入射する光の入射角度が５°となるように設置した場合における反射率特性を示す。
【０１７２】
８．２  複数の偏光子を用いた波長フィルタ
波長フィルタ４４ｋ等は、図２０に示されるように、複数の反射型の偏光子を用いたものであってもよい。具体的には、第１の反射型偏光子８２１、第２の反射型偏光子８２２、第３の反射型偏光子８２３、第４の反射型偏光子８２４、第５の反射型偏光子８２５、第６の反射型偏光子８２６を用いた光学系であってもよい。第１の反射型偏光子８２１及び第２の反射型偏光子８２２は、入射した９．２９μｍ帯のＰ偏光を高吸収し、Ｓ偏光を高反射する偏光子であってもよい。第３の反射型偏光子８２３及び第４の反射型偏光子８２４は、入射した９．５９μｍ帯のＰ偏光を高吸収し、Ｓ偏光を高反射する偏光子であってもよい。第５の反射型偏光子８２５及び第６の反射型偏光子８２６は、入射した１０．２４μｍ帯のＰ偏光を高吸収し、Ｓ偏光を高反射する偏光子であってもよい。
【０１７３】
第２の反射型偏光子８２２は、第１の反射型偏光子８２１において反射された９．２９μｍ帯の光がＰ偏光として入射するように設置されていてもよい。即ち、第１の反射型偏光子８２１と第２の反射型偏光子８２２とが、いわゆるクロスニコルとなるように配置してもよい。第４の反射型偏光子８２４は、第３の反射型偏光子８２３において反射された９．５９μｍ帯の光がＰ偏光として入射するように設置されていてもよい。即ち、第３の反射型偏光子８２３と第４の反射型偏光子８２４とが、いわゆるクロスニコルとなるように配置してもよい。第６の反射型偏光子８２６は、第５の反射型偏光子８２５において反射された１０．２４μｍ帯の光がＰ偏光として入射するように設置されていてもよい。即ち、第５の反射型偏光子８２５と第６の反射型偏光子８２６とが、いわゆるクロスニコルとなるように配置してもよい。
【０１７４】
第１の反射型偏光子８２１、第２の反射型偏光子８２２、第３の反射型偏光子８２３、第４の反射型偏光子８２４、第５の反射型偏光子８２５及び第６の反射型偏光子８２６は、Ｐ偏光の光を吸収することにより発熱する。このため、不図示の冷却機構等により冷却してもよい。この冷却機構は、例えば、冷却水を流すことのできる冷却配管等であってもよい。
【０１７５】
従って、第１の反射型偏光子８２１と第２の反射型偏光子８２２とにより９．２９μｍ帯の光が吸収されてもよい。第３の反射型偏光子８２３と第４の反射型偏光子８２４とにより９．５９μｍ帯の光が吸収され得る。第５の反射型偏光子８２５と第６の反射型偏光子８２６とにより１０．２４μｍ帯の光が吸収され得る。これにより、図２０に示される波長フィルタにより、９．２９μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯の光が吸収され、波長１０．５９μｍ帯のパルスレーザ光が出射し得る。図２１は、９．２９μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯、１０．５９μｍ帯用の偏光子において、入射角度４５°で光を入射させた場合のＰ偏光及びＳ偏光の反射率特性を示す。
【０１７６】
８．３  エタロンを用いた波長フィルタ
波長フィルタ４４ｋ等は、図２２に示されるように、エタロンを用いた波長フィルタであってもよい。具体的には、ＺｎＳｅ等により形成された２枚の基板８３１、８３２の一方の面に各々部分反射膜８３１ａ、８３１ｂを形成し、部分反射膜８３１ａ、８３２ａの形成されている面同士を対向させ、スペーサ８３３を介して貼り合せたエタロンであってもよい。この際形成される部分反射膜８３１ａ、８３２ａの反射率は、反射率が７０〜９０％であってもよい。
【０１７７】
波長フィルタに用いられるエタロンは、ＦＳＲ（free  spectral  range）が、１．５μｍ以上のエアギャップエタロンが好ましい。このようなエタロンとしては、例えば、パルスレーザ光の波長λが１０．５９μｍ、窒素ガスの屈折率ｎ＝１．０００と仮定した場合、下記の（１）に示される式より、基板８３１と基板８３２の間隔ｄが、約３７．４μｍとなるように形成されていてもよい。
【０１７８】
ＦＳＲ＝λ２／（２ｎｄ）＝１．５μｍ          （１）
【０１７９】
この波長フィルタでは、エタロンに入射する光の入射角度を変化させることにより、選択波長を変化させることができるため、波長フィルタの選択波長は、入射する光の入射角度を変化させることにより調節することができる。図２３は、図２２に示される波長フィルタの透過率特性を示す。
【０１８０】
８．４  グレーティングとスリットを含む波長フィルタ
波長フィルタ４４ｋ等は、図２４に示されるように、グレーティング８４１とスリット８４２ａが形成されたスリット板８４２を含んでもよい。グレーティング８４１は透過型のグレーティングであってもよい。スリット板８４２は、グレーティング８４１を透過した波長１０．５９μｍ帯の１次回折光はスリット８４２ａを透過し、波長９．２７μｍ帯、９．５９μｍ帯、１０．２４μｍ帯のＡＳＥ光はスリット板８４２により遮蔽されるように配置してもよい。図２５は、図２４に示される波長フィルタの透過率特性を示す。
【０１８１】
９．リターダ
開示のレーザ装置における第１のリターダ４３ｋ等及び第２のリターダ４２ｋ等は、λ／４波長板等の透過型のリターダであってもよく、図２６に示される反射型のリターダであってもよい。図２６に示される反射型のリターダは、基板８５１の表面８５２に対し４５°の角度で直線偏光の光を入射させると、円偏光となって反射されるリターダであってもよい。
【０１８２】
また、第３のリターダ８２ｋ等は、λ／２波長板等の透過型のリターダであってもよく、図２６に示されるものと同様の反射型のリターダであってもよい。この場合の反射型のリターダでは、基板８５１の表面８５２に対し４５°の角度で直線偏光の光を入射させると、入射した直線偏光の方向に対して、９０°回転した直線偏光となって反射され得る。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。
【０１８３】
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。
【０１８４】
本国際出願は、２０１３年１月３１日に出願された日本国特許出願２０１３−０１７２７２号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１３−０１７２７２号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０１８５】
１        ＥＵＶ光生成装置
２        チャンバ
３        レーザ装置
４        ターゲットセンサ
５        ＥＵＶ光生成制御部
６        露光装置
１３      アパーチャ
１３ａ    開口部
２１      ウインドウ
２２      レーザ光集光ミラー
２２ａ    レーザ光集光光学系
２３      ＥＵＶ集光ミラー
２４      貫通孔
２５      プラズマ生成領域
２６      ターゲット生成部
２７      ターゲット
２８      ターゲット回収部
２９      接続部
３１      パルスレーザ光
３２      パルスレーザ光
３３      パルスレーザ光
３４      レーザ光進行方向制御部
１１０    ＭＯ
１２１〜１２ｎ    増幅器
１４０〜１４ｎ    光アイソレータ
１５０〜１５ｎ    光アイソレータ
１６０〜１６ｎ    光アイソレータ
１７０〜１７ｎ    光アイソレータ
１８０〜１８ｎ    光アイソレータ
２５１    放射光
２５２    反射光
２９１    壁
２９２    中間集光点(ＩＦ)
３１０    レーザ制御部
３２０    制御回路
３３０    ＥＵＶ光生成装置制御部
３４０    ＭＯワンショット回路
３５０〜３５ｎ    ワンショット回路
４１０〜４１ｎ    偏光子
４２０〜４２ｎ    第２のリターダ
４３０〜４３ｎ    第１のリターダ
４４ｋ−１、４４ｋ    波長フィルタ
４５ｋ−１、４５ｋ    空間フィルタ
４５０ａ    空間フィルタ
４６ｋ−１、４６ｋ    可飽和吸収ガスセル
８０ｋ−１、８０ｋ    第１の偏光子
８１ｋ−１、８１ｋ    第２の偏光子
８２ｋ−１、８２ｋ    第２のリターダ
８３ｋ−１、８３ｋ    ＥＯポッケルスセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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