(57)【要約】【課題】高出力のレーザ光を得る。【解決手段】入射される直線偏光のレーザ光の偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有する第１の偏光デバイスと、第１の偏光デバイスの偏光軸の方向に略一致する方向の偏光軸を有する第２の偏光デバイスと、対向方向が第１の偏光デバイスの偏光軸の方向に略一致するように対向配置された一対の放電電極を含み、第１の偏光デバイスと第２の偏光デバイスとの間に配置されたレーザ増幅器とを備えてもよい。【選択図】図３
2015045098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射される直線偏光のレーザ光の偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有する第１の偏光デバイスと、
前記第１の偏光デバイスの前記偏光軸の方向に略一致する方向の偏光軸を有する第２の偏光デバイスと、
対向方向が前記第１の偏光デバイスの前記偏光軸の方向に略一致するように対向配置された一対の放電電極を含み、前記第１の偏光デバイスと前記第２の偏光デバイスとの間に配置されたレーザ増幅器と
を備えたレーザ装置。
【請求項２】
レーザ光を出力するマスタオシレータと、
レーザチャンバ内において対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、前記マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器と
を備え、
前記複数のレーザ増幅器のうちの一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向は、他の一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向と異なる
レーザ装置。
【請求項３】
レーザ光を出力するマスタオシレータと、
対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、前記マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器と、
前記複数のレーザ増幅器のうち、隣り合う２つのレーザ増幅器の間に配置された少なくとも１つのイメージローテータと
を備えたレーザ装置。
【請求項４】
プラズマチャンバの内部でターゲットにパルスレーザ光を照射することによってＥＵＶ光を生成する極端紫外光生成装置に、前記パルスレーザ光を供給するレーザ装置であって、
前記パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、
対向配置された一対の放電電極を含み、前記マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置されたレーザ増幅器と
を備え、
前記パルスレーザ光の軸外方向から逆進して来た前記ターゲットからの反射光が、前記レーザ増幅器の前記一対の放電電極の対向表面に入射しないように、前記一対の放電電極の対向方向が前記パルスレーザ光の光軸を回転中心として回転方向に調整されている
レーザ装置。
【請求項５】
ＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、パルスレーザ光を前記プラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、
前記レーザ装置は、
前記パルスレーザ光のシードとなり、直線偏光のレーザ光を出力するマスタオシレータと、
前記直線偏光のレーザ光の偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有する第１の偏光デバイスと、
前記第１の偏光デバイスの前記偏光軸の方向に略一致する方向の偏光軸を有する第２の偏光デバイスと、
対向方向が前記第１の偏光デバイスの前記偏光軸の方向に略一致するように対向配置された一対の放電電極を含み、前記第１の偏光デバイスと前記第２の偏光デバイスとの間に配置されたレーザ増幅器と
を備えた極端紫外光生成システム。
【請求項６】
ＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、パルスレーザ光を前記プラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、
前記レーザ装置は、
前記パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、
レーザチャンバ内において対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、前記マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器と
を備え、
前記複数のレーザ増幅器のうちの一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向は、他の一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向と異なる
極端紫外光生成システム。
【請求項７】
ＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、パルスレーザ光を前記プラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、
前記レーザ装置は、
前記パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、
対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、前記マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器と、
前記複数のレーザ増幅器のうち、隣り合う２つのレーザ増幅器の間に配置された少なくとも１つのイメージローテータと
を備えた極端紫外光生成システム。
【請求項８】
内部においてターゲットにパルスレーザ光が照射されることによってＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、
前記ターゲットを前記プラズマチャンバの内部に供給するターゲット供給部と、
前記パルスレーザ光を前記プラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置と
を含み、
前記レーザ装置は、
前記パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、
対向配置された一対の放電電極を含み、前記マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置されたレーザ増幅器と
を備え、
前記パルスレーザ光の軸外方向から逆進して来た前記ターゲットからの反射光が、前記レーザ増幅器の前記一対の放電電極の対向表面に入射しないように、前記一対の放電電極の対向方向が前記パルスレーザ光の光軸を回転中心として回転方向に調整されている
極端紫外光生成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ装置、及びレーザ装置から出力されたパルスレーザ光に基づいて極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するための極端紫外光生成システムに関する。
【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程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するための極端紫外光生成装置と縮小投影反射光学系（reduced projection reflective optics）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を用いたＬＰＰ（Laser Produced Plasma：レーザ励起プラズマ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Synchrotron Radiation）方式の装置との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】特許５０８６６７７号公報
【特許文献２】特開２００８−２８３１０７号公報
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１１／００５８５８８号明細書
【特許文献４】特開平１０−１１２５７０号公報
【概要】
【０００５】
本開示の第１の観点に係るレーザ装置は、入射される直線偏光のレーザ光の偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有する第１の偏光デバイスと、第１の偏光デバイスの偏光軸の方向に略一致する方向の偏光軸を有する第２の偏光デバイスと、対向方向が第１の偏光デバイスの偏光軸の方向に略一致するように対向配置された一対の放電電極を含み、第１の偏光デバイスと第２の偏光デバイスとの間に配置されたレーザ増幅器とを備えてもよい。
【０００６】
本開示の第２の観点に係るレーザ装置は、レーザ光を出力するマスタオシレータと、レーザチャンバ内において対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器とを備え、複数のレーザ増幅器のうちの一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向を、他の一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向と異ならせるようにしてもよい。
【０００７】
本開示の第３の観点に係るレーザ装置は、レーザ光を出力するマスタオシレータと、対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器と、複数のレーザ増幅器のうち、隣り合う２つのレーザ増幅器の間に配置された少なくとも１つのイメージローテータとを備えてもよい。
【０００８】
本開示の第４の観点に係るレーザ装置は、プラズマチャンバの内部でターゲットにパルスレーザ光を照射することによってＥＵＶ光を生成する極端紫外光生成装置に、パルスレーザ光を供給するレーザ装置であって、パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、対向配置された一対の放電電極を含み、マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置されたレーザ増幅器とを備え、パルスレーザ光の軸外方向から逆進して来たターゲットからの反射光が、レーザ増幅器の一対の放電電極の対向表面に入射しないように、一対の放電電極の対向方向がパルスレーザ光の光軸を回転中心として回転方向に調整されていてもよい。
【０００９】
本開示の第１の観点に係る極端紫外光生成システムは、ＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、パルスレーザ光をプラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、レーザ装置は、パルスレーザ光のシードとなり、直線偏光のレーザ光を出力するマスタオシレータと、直線偏光のレーザ光の偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有する第１の偏光デバイスと、第１の偏光デバイスの偏光軸の方向に略一致する方向の偏光軸を有する第２の偏光デバイスと、対向方向が第１の偏光デバイスの偏光軸の方向に略一致するように対向配置された一対の放電電極を含み、第１の偏光デバイスと第２の偏光デバイスとの間に配置されたレーザ増幅器とを備えてもよい。
【００１０】
本開示の第２の観点に係る極端紫外光生成システムは、ＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、パルスレーザ光をプラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、レーザ装置は、パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、レーザチャンバ内において対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器とを備え、複数のレーザ増幅器のうちの一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向を、他の一のレーザ増幅器における一対の放電電極の対向方向と異ならせるようにしてもよい。
【００１１】
本開示の第３の観点に係る極端紫外光生成システムは、ＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、パルスレーザ光をプラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、レーザ装置は、パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、対向配置された一対の放電電極をそれぞれ含み、マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置された複数のレーザ増幅器と、複数のレーザ増幅器のうち、隣り合う２つのレーザ増幅器の間に配置された少なくとも１つのイメージローテータとを備えてもよい。
【００１２】
本開示の第４の観点に係る極端紫外光生成システムは、内部においてターゲットにパルスレーザ光が照射されることによってＥＵＶ光が生成されるプラズマチャンバと、ターゲットをプラズマチャンバの内部に供給するターゲット供給部と、パルスレーザ光をプラズマチャンバの内部に供給するレーザ装置とを含み、レーザ装置は、パルスレーザ光のシードとなるレーザ光を出力するマスタオシレータと、対向配置された一対の放電電極を含み、マスタオシレータから出力されたレーザ光の光路上に配置されたレーザ増幅器とを備え、パルスレーザ光の軸外方向から逆進して来たターゲットからの反射光が、レーザ増幅器の一対の放電電極の対向表面に入射しないように、一対の放電電極の対向方向がパルスレーザ光の光軸を回転中心として回転方向に調整されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの一構成例を概略的に示す。
【図２】図２は、マスタオシレータとレーザ増幅器とを含むレーザ装置の一構成例を概略的に示す。
【図３】図３は、第１の実施形態に係るレーザ装置の要部をＹ方向から見た一構成例を概略的に示す。
【図４】図４は、第１の実施形態に係るレーザ装置の要部をＸ方向から見た一構成例を概略的に示す。
【図５】図５は、第１の実施形態に係るレーザ装置における一対の電極による放電方向の一例を概略的に示す。
【図６】図６は、第２の実施形態に係るレーザ装置の一構成例を概略的に示す。
【図７】図７は、第３の実施形態に係るレーザ装置の一構成例を概略的に示す。
【図８】図８は、第３の実施形態に係るレーザ装置の一変形例を概略的に示す。
【図９】図９は、比較例に係るレーザ装置をＹ方向から見た一構成例を概略的に示す。
【図１０】図１０は、第４の実施形態に係るレーザ装置をＸ方向から見た一構成例を概略的に示す。
【図１１】図１１は、３軸直交型増幅器の一構成例を概略的に示す。
【図１２】図１２は、図１１に示した３軸直交型増幅器をＺ１−Ｚ１’線方向から見た一構成例を概略的に示す。
【図１３】図１３は、スラブ型増幅器の一構成例を概略的に示す。
【図１４】図１４は、図１３に示したスラブ型増幅器をＸ１−Ｘ１’線方向から見た一構成例を概略的に示す。
【図１５】図１５は、透過型の偏光子の一構成例を概略的に示す。
【図１６】図１６は、反射型の偏光子の一構成例を概略的に示す。
【図１７】図１７は、複数の反射型の偏光子を組み合わせた偏光装置の一構成例を概略的に示す。
【図１８】図１８は、ドーププリズムを用いたイメージローテータの一構成例を概略的に示す。
【図１９】図１９は、ドーププリズムを用いたイメージローテータの一構成例を概略的に示す。
【図２０】図２０は、３枚の反射ミラーを用いたイメージローテータの第１の構成例を概略的に示す。
【図２１】図２１は、３枚の反射ミラーを用いたイメージローテータの第２の構成例を概略的に示す。
【実施形態】
【００１４】
＜内容＞
［１．概要］
［２．ＥＵＶ光生成装置の全体説明］
２．１  構成
２．２  動作
［３．マスタオシレータとレーザ増幅器とを含むレーザ装置］
３．１  構成
３．２  動作
３．３  課題
［４．第１の実施形態］
４．１  構成
４．２  動作
４．３  作用
［５．第２の実施形態］
５．１  構成
５．２  動作
５．３  作用
５．４  その他
［６．第３の実施形態］
６．１  構成
６．２  動作
６．３  作用
６．４  変形例
６．４．１  構成
６．４．２  動作
６．４．３  作用
［７．第４の実施形態］
［８．レーザ増幅器のバリエーション］
８．１  ３軸直交型増幅器
８．２  スラブ型増幅器
［９．偏光装置のバリエーション］
９．１  透過型の偏光子
９．２  反射型の偏光子
９．３  複数の反射型の偏光子を組み合わせた例
［１０．イメージローテータのバリエーション］
１０．１  ドーププリズムを用いたイメージローテータ
１０．２  ３枚の反射ミラーを用いたイメージローテータの第１の構成例
１０．３  ３枚の反射ミラーを用いたイメージローテータの第２の構成例
［１１．その他］
【００１５】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１６】
［１．概要］
本開示は、ＬＰＰ式のＥＵＶ光生成装置用の高出力レーザ装置に関する。
【００１７】
［２．ＥＵＶ光生成システムの全体説明］
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、及びターゲット供給装置として例えばターゲット供給部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つ以上の組み合わせを含んでもよいが、これらに限定されない。
【００１８】
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が設けられてもよい。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又はその近傍に位置し、その第２の焦点が露光装置６の仕様によって規定される所望の集光位置である中間集光点（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。
【００１９】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５を含むことができる。またＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４等を含むことができる。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、及び速度の内の少なくとも１つを検出しても良い。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有していても良い。
【００２０】
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通する接続部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。
【００２１】
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制御するために、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。
【００２２】
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つのレーザ光の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。
【００２３】
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と共にＥＵＶ光２５１が放射され得る。ＥＵＶ光２５１は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されると共に集光されてもよい。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を通って、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。
【００２４】
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の制御、及びターゲット２７の出力方向の制御の内の少なくとも１つを制御するよう構成されてもよい。
【００２５】
さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御、及びパルスレーザ光３３の集光位置の制御の内の少なくとも１つ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。
【００２６】
［３．マスタオシレータとレーザ増幅器とを含むレーザ装置］
３．１  構成
図２を参照して、ＬＰＰ式のＥＵＶ光生成装置に用いられるレーザ装置３の一構成例について説明する。ＬＰＰ式のＥＵＶ光生成装置では、レーザ装置３として、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もよい。このため、レーザ装置３は、高い繰り返し周波数でパルスレーザ光３１ｍを出力するマスタオシレータ（ＭＯ：master oscillator）１１０を備えてもよい。また、レーザ装置３は、パルスレーザ光３１ｍの光路上に配置され、パルスレーザ光３１ｍを増幅する少なくとも１つのレーザ増幅器を備えてもよい。例えば図２に示したように、レーザ増幅器として、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎを含んでもよい。
【００２７】
マスタオシレータ１１０は、Ｑスイッチと、レーザ媒質としてのＣＯ2レーザガスと、光共振器とを含むレーザ発振器であってもよい。また、マスタオシレータ１１０は、ＣＯ2レーザの増幅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。
【００２８】
複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎはそれぞれ、ＣＯ2レーザガスをレーザ媒質とするレーザ増幅器であってもよい。複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎはそれぞれ、ＣＯ2レーザガスを含むレーザチャンバ６０内に配置された一対の電極６２ａ，６２ｂを含んでもよい。複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎはそれぞれ、一対の電極６２ａ，６２ｂ間に電圧を印加する図示しないＲＦ（高周波）電源を含んでもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂは、放電によって放電領域６４においてレーザ媒質を励起する放電電極であってもよい。複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎにはそれぞれ、外部からのパルスレーザ光をレーザチャンバ６０の内部に入射させる入力ウインドウ６１ａが配置されていてもよい。また、増幅されたパルスレーザ光をレーザチャンバ６０の外部に出力させる出力ウインドウ６１ｂが配置されていてもよい。複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎはそれぞれ、マスタオシレータ１１０から出力されるパルスレーザ光３１ｍの光路上に、直列に配置されてもよい。
【００２９】
３．２  動作
複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎはそれぞれ、図示しない各々のＲＦ電源によって一対の電極６２ａ，６２ｂ間に電圧を印加し、放電させてもよい。マスタオシレータ１１０のＱスイッチを所定の繰り返し周波数で動作させてもよい。その結果、マスタオシレータ１１０から所定の繰り返し周波数で、パルスレーザ光３１ｍが出力され得る。
【００３０】
複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎではそれぞれ、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍが入射されていない場合においても、図示しないＲＦ電源によって、放電を発生させて、レーザ媒質を励起し得る。マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍは、シード光として１番目の増幅器ＰＡ１に入射し、１番目の増幅器ＰＡ１内を通過することによって増幅され、出力され得る。１番目の増幅器ＰＡ１から増幅され、出力されたパルスレーザ光は、シード光として２番目の増幅器ＰＡ２に入射し、２番目の増幅器ＰＡ２内を通過することによってさらに増幅され、出力され得る。同様に、ｋ−１番目の増幅器ＰＡｋ−１から出力されたパルスレーザ光は、シード光としてｋ番目の増幅器ＰＡｋに入射し、ｋ番目の増幅器ＰＡｋ内を通過することによってさらに増幅され、出力され得る。そして、ｎ−１番目の増幅器ＰＡｎ−１から出力されたパルスレーザ光は、シード光としてｎ番目の増幅器ＰＡｎに入射し、ｎ番目の増幅器ＰＡｎ内を通過することによってさらに増幅され、出力され得る。
【００３１】
ｎ番目の増幅器ＰＡｎより出力されたパルスレーザ光３１は、図１に示したＥＵＶ光生成装置１におけるプラズマチャンバとしてのチャンバ２内に入射し、レーザ光集光光学系２２ａによりプラズマ生成領域２５に集光され得る。プラズマ生成領域２５に集光されたパルスレーザ光３３は、プラズマ生成領域２５におけるターゲットに照射され得る。パルスレーザ光３３が集光されたターゲットはプラズマ化し、プラズマからＥＵＶ光が放射され得る。なお、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１または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。
【００３２】
３．３  課題
マスタオシレータ１１０と、少なくとも１つのレーザ増幅器とを組み合わせたＣＯ2レーザ装置は、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍと関係なく、少なくとも１つのレーザ増幅器から出力される自然放出（ＡＳＥ：Amplified Spontaneous Emission）光３６によって自励発振する可能性がある。シード光以外のＡＳＥ光３６が他のレーザ増幅器に入射すると、ＡＳＥ光３６が入射したレーザ増幅器はシード光以外のＡＳＥ光３６を増幅してしまうことがある。この結果、シード光を増幅する際の増幅率が低下し得る。よって、ＡＳＥ光３６による自励発振を抑制することが求められる。なお、シード光とは、レーザ増幅器による増幅対象のレーザ光のことであってもよい。例えば図２において、１番目の増幅器ＰＡ１では、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍがシード光になり得る。２番目の増幅器ＰＡ２では、１番目の増幅器ＰＡ１によって増幅され、出力されたパルスレーザ光がシード光になり得る。
【００３３】
例えばｎ番目の増幅器ＰＡｎにおいて発生したＡＳＥ光３６が増幅器ＰＡｎで増幅され、マスタオシレータ１１０の設けられている方向に進行し、他のレーザ増幅器の一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に斜入射で入射し得る。このＡＳＥ光３６は、図２に示した破線の領域３７ｂのように、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で高反射し得る。この反射光が複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎ−１によってさらに増幅され、自励発振光となり得る。
【００３４】
また、１番目の増幅器ＰＡ１において発生したＡＳＥ光３６が増幅器ＰＡ１で増幅され、チャンバ２の設けられている方向に進行し、他のレーザ増幅器の一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に斜入射で入射し得る。このＡＳＥ光３６は、図２に示した破線の領域３７ａのように、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で高反射し得る。この反射光が複数の増幅器ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎによってさらに増幅され、自励発振光となり得る。
【００３５】
このように、あるレーザ増幅器において発生したＡＳＥ光３６は、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射し、他のレーザ増幅器によって増幅され自励発振光となり得る。ＡＳＥ光３６は、レーザ装置３より出力されるパルスレーザ光３１の出力の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。また、自励発振光がマスタオシレータ１１０に入射した場合、自励発振光によってマスタオシレータ１１０の光学部品が損傷を受ける場合があり得る。
【００３６】
［４．第１の実施形態］
４．１  構成
図３乃至図５を参照して、本開示の第１の実施形態に係るレーザ装置の構成を説明する。図３は、第１の実施形態に係るレーザ装置の要部をＹ方向から見た一構成例を概略的に示す。図４は、第１の実施形態に係るレーザ装置の要部をＸ方向から見た一構成例を概略的に示す。図５は、第１の実施形態に係るレーザ装置の増幅器ＰＡｋにおける一対の電極６２ａ，６２ｂによる放電方向Ｄｒ１の一例を概略的に示す。図５では、図４に示した増幅器ＰＡｋをＺｋ−Ｚｋ’線方向から見た断面を示す。
【００３７】
図２に示したレーザ装置３において、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのうちの少なくとも１つが、２つの偏光デバイスの間に配置された構成となっていてもよい。例えば図３及び図４に示したように、ｋ番目の増幅器ＰＡｋが、第１の偏光デバイスとしての第１の偏光装置７０ｋ−１と、第２の偏光デバイスとしての第２の偏光装置７０ｋとの間に配置された構成となっていてもよい。
【００３８】
図２に示したレーザ装置３において、マスタオシレータ１１０は、パルスレーザ光３１ｍとして所定の偏光成分の直線偏光のレーザ光を出力するようにしてもよい。ｋ−１番目の増幅器ＰＡｋ−１は、所定の偏光成分の直線偏光のレーザ光をシード光３５ａとして、第１の偏光装置７０ｋ−１に向けて出力するようにしてもよい。所定の偏光成分は、図３乃至図５におけるＸ軸方向の成分６６であってもよい。また、所定の偏光成分に対して直交する偏光成分は、図３乃至図５におけるＹ軸方向の成分６７であってもよい。
【００３９】
第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋはそれぞれ、少なくとも１つの偏光子を含んでいてもよい。第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋはそれぞれ、シード光３５ａの偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有していてもよい。第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋはそれぞれ、透過型の偏光子で構成され、所定の偏光成分を所定の方向に透過させるものであってもよい。また、第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋはそれぞれ、反射型の偏光子で構成され、所定の偏光成分を所定の方向に反射させるものであってもよい。
【００４０】
増幅器ＰＡｋは、レーザチャンバ６０内に、一対の放電電極としての一対の電極６２ａ，６２ｂと、レーザ媒質としてのＣＯ2レーザガスとを含んでいてもよい。レーザチャンバ６０には、入力ウインドウ６１ａと出力ウインドウ６１ｂとが設けられていてもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂは、材質がＡｌ（アルミニウム）やＣｕ（銅）等の板であってもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂは、図示しないＲＦ電源に接続されていてもよい。増幅器ＰＡｋにおいて、一対の電極６２ａ，６２ｂは、放電方向Ｄｒ１と、入力レーザ光としてのシード光３５ａの偏光方向とが略一致するように対向配置されていてもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向Ｄｒ１は、図５に示したようにＸ軸方向であってもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向Ｄｒ１は、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向と同じであってもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂは、その対向方向が、第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋの偏光軸の方向に略一致するように対向配置されていてもよい。増幅器ＰＡｋから出力される増幅レーザ光３５ｂの偏光方向は、第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋの偏光軸の方向に略一致していてもよい。
【００４１】
入力ウインドウ６１ａは、シード光３５ａが一対の電極６２ａ，６２ｂ間の放電領域６４内に入射することとなるような位置において、レーザチャンバ６０に固定されていてもよい。出力ウインドウ６１ｂは、放電領域６４を通過することにより増幅されたレーザ光が外部に出射することとなるような位置において、レーザチャンバ６０に固定されていてもよい。
【００４２】
４．２  動作
増幅器ＰＡｋ−１から出力された直線偏光のレーザ光は、第１の偏光装置７０ｋ−１を介して偏光状態を維持した状態で、シード光３５ａとして増幅器ＰＡｋに入力され得る。増幅器ＰＡｋにおいてシード光３５ａは、入力ウインドウ６１ａを介して一対の電極６２ａ，６２ｂ間の放電領域６４内を通過して、偏光状態を維持した状態で増幅され、出力ウインドウ６１ｂを介して、増幅レーザ光３５ｂとして出力され得る。増幅器ＰＡｋから出力された増幅レーザ光３５ｂは、第２の偏光装置ｋを介して偏光状態を維持した状態で、次の増幅器ＰＡｋ＋１に入力され得る。
【００４３】
一方、増幅器ＰＡｋにおいて、放電領域６４で生成されたＡＳＥ光３６は、図３に示した破線の領域３７ａ，３７ｂのように、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に斜入射で入射し得る。この場合、この表面に対して、Ｙ軸方向のＡＳＥ光３６は高反射し、Ｘ軸方向のＡＳＥ光３６は反射率が低下し得る。その結果、ＡＳＥ光３６が増幅されて生成する自励発振光の偏光成分は、Ｘ方向の偏光成分よりもＹ方向の偏光成分が増加し得る。例えば、Ｘ方向の偏光成分：Ｙ方向の偏光成分＝１：４０となり得る。ここで、自励発振光のＹ方向の偏光成分は、第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋによって、レーザ光の光路上から除去され得る。
【００４４】
４．３  作用
この第１の実施形態によれば、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面においてＡＳＥ光３６は、放電方向Ｄｒ１に対して垂直な偏光方向の成分が高反射され得る。その結果、このＡＳＥ光３６によって、自励発振し易くなり得る。しかしながら、放電方向Ｄｒ１に対して垂直な偏光方向の自励発振光は、第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋによって、レーザ光の光路上での伝搬が抑制され得る。
【００４５】
［５．第２の実施形態］
５．１  構成
図６を参照して、本開示の第２の実施形態に係るレーザ装置の構成を説明する。図６の上段には、第２の実施形態に係るレーザ装置をＹ方向から見た一構成例を概略的に示す。図６の中段及び下段には、第２の実施形態に係るレーザ装置における複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４のそれぞれの一対の電極６２ａ，６２ｂによる放電方向の関係を概略的に示す。
【００４６】
図２に示したレーザ装置３を、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのうちの一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向が、他の一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向と異なるような構成にしてもよい。複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのそれぞれにおいて、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向は、一対の電極６２ａ，６２ｂによる放電方向と同じであってもよい。
【００４７】
図６では、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎとして、４つの増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４を備えたレーザ装置の構成例を示している。図６では、それら４つの増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４を備えたレーザ装置において、それぞれの放電方向が互いに異なるように、各々の増幅器を配置した構成例を示している。４つの増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４の構成要素は、配置関係以外は、図２に示したレーザ装置３における各々の増幅器の構成要素と同じであってもよい。
【００４８】
図６の中段には、上段に示した増幅器ＰＡ１をＺ１−Ｚ１’線方向から見た断面と、増幅器ＰＡ２をＺ２−Ｚ２’線方向から見た断面と、増幅器ＰＡ３をＺ３−Ｚ３’線方向から見た断面と、増幅器ＰＡ４をＺ４−Ｚ４’線方向から見た断面とを概略的に示す。
【００４９】
図６に示したように、増幅器ＰＡ１において、Ｘ軸とのなす角度θ1＝０°の放電方向Ｄｒ１となるように、一対の電極６２ａ，６２ｂがＸ軸とのなす角度θ1＝０°の方向に対向配置されていてもよい。また、増幅器ＰＡ２において、Ｘ軸とのなす角度θ2＝４５°の放電方向Ｄｒ２となるように、一対の電極６２ａ，６２ｂがＸ軸とのなす角度θ2＝４５°の方向に対向配置されていてもよい。また、増幅器ＰＡ３において、Ｘ軸とのなす角度θ3＝９０°の放電方向Ｄｒ３となるように、一対の電極６２ａ，６２ｂがＸ軸とのなす角度θ3＝９０°の方向に対向配置されていてもよい。また、増幅器ＰＡ４において、Ｘ軸とのなす角度θ4＝１３５°の放電方向Ｄｒ３となるように、一対の電極６２ａ，６２ｂがＸ軸とのなす角度θ4＝１３５°の方向に対向配置されていてもよい。
【００５０】
５．２  動作
図６に示したレーザ装置において、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍは、４つの増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４のそれぞれを通過して増幅され得る。ここで、図２に示したレーザ装置３の構成では、各々の増幅器の放電方向が同じとなるように、各々の増幅器の一対の電極６２ａ，６２ｂが同方向に対向配置されていてもよい。このため、図２に示したレーザ装置３では、一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射したＡＳＥ光３６が、他の一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に入射し得る。これに対して、図６に示したレーザ装置では、各々の増幅器の放電方向が異なるように、各々の増幅器の一対の電極６２ａ，６２ｂが異なる方向に対向配置されていてもよい。このため、図６に示したレーザ装置では、一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射したＡＳＥ光３６が、他の一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に斜入射したとしても反射率が低下し得る。その結果、自励発振が抑制され得る。
【００５１】
５．３  作用
この第２の実施形態によれば、複数の増幅器のうち少なくとも１つの増幅器の放電方向が他の増幅器に対して異なるように、複数の増幅器を配置することによって、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射する自励発振光が抑制され得る。
【００５２】
５．４  その他
図６では増幅器が４台の構成例を示したが、これに限定されることなく、例えば、増幅器がｎ台の場合は、以下の関係を満たすように増幅器を配置してもよい。すなわち、ｋ番目の増幅器ＰＡｋにおいて、Ｘ軸とのなす角度θｋの放電方向Ｄｒｋとなるように、一対の電極６２ａ，６２ｂがＸ軸とのなす角度θｋの方向に対向配置されていてもよい。
θｋ＝（ｋ−１）・θ0、θ0＝１８０°／ｎ
【００５３】
［６．第３の実施形態］
６．１  構成
図７を参照して、本開示の第３の実施形態に係るレーザ装置の構成を説明する。図７の上段には、第３の実施形態に係るレーザ装置をＹ方向から見た一構成例を概略的に示す。図７の下段には、上段に示した増幅器ＰＡ１をＺ１−Ｚ１’線方向から見た断面と、増幅器ＰＡ２をＺ２−Ｚ２’線方向から見た断面と、増幅器ＰＡｋをＺｋ−Ｚｋ’線方向から見た断面と、増幅器ＰＡｎをＺｎ−Ｚｎ’線方向から見た断面とを概略的に示す。
【００５４】
図２に示したレーザ装置３において、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのうち、隣り合う２つの増幅器の間に、少なくとも１つのイメージローテータが配置されていてもよい。例えば図７に示したように、増幅器ＰＡ１と増幅器ＰＡ２との間にイメージローテータＲ１が配置されていてもよい。また、増幅器ＰＡ２と増幅器ＰＡ３との間にイメージローテータＲ２が配置されていてもよい。また、増幅器ＰＡｋと増幅器ＰＡｋ＋１との間にイメージローテータＲｋが配置されていてもよい。また、図示していないが、増幅器ＰＡｎ−１と増幅器ＰＡｎとの間にイメージローテータＲｎが配置されていてもよい。図７に示した複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎの構成要素は、図２に示したレーザ装置３における各々の増幅器の構成要素と同じであってもよい。
【００５５】
図７の下段に示したように、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのそれぞれにおいて、Ｘ軸とのなす角度＝０°の放電方向Ｄｒ１となるように、一対の電極６２ａ，６２ｂがＸ軸とのなす角度＝０°の方向に対向配置されていてもよい。各々のイメージローテータは、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍの光路軸を回転中心として光を回転させるものであってもよい。ここで、図７の下段には、ある光の成分Ｉｇが、複数のイメージローテータＲ１，Ｒ２，…Ｒｋ，…Ｒｎのそれぞれによって回転角度βずつ回転する様子を示している。図７では、ある光の成分Ｉｇが、増幅器ＰＡ１においてＸ軸方向に一致しているものとして示している。増幅器がｎ台の場合、例えば１つのイメージローテータによるパルスレーザ光３１ｍの回転角度βが、以下の式の角度となるように設定してもよい。
β＝１８０°／ｎ
【００５６】
６．２  動作
図７に示したレーザ装置において、マスタオシレータ１１０から出力されたパルスレーザ光３１ｍは、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのそれぞれを通過して増幅され得る。ここで、図２に示したレーザ装置３の構成では、各々の増幅器の放電方向が同じとなるように、各々の増幅器の一対の電極６２ａ，６２ｂが同方向に対向配置されていてもよい。このため、図２に示したレーザ装置３では、一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射したＡＳＥ光３６が、他の一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に入射し得る。これに対して、図７に示したレーザ装置においても、各々の増幅器の配置は図２に示したレーザ装置３と同様であってもよい。図７に示したように、隣り合う２つの増幅器の間にイメージローテータが配置されていることで、一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射したＡＳＥ光３６が、他の一の増幅器における一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に斜入射したとしても、反射率が低下し得る。
【００５７】
６．３  作用
この第３の実施形態によれば、イメージローテータによって、隣り合う２つの増幅器間でレーザ光のビームを回転させ得る。その結果、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射する自励発振光が抑制され得る。
【００５８】
６．４  変形例
６．４．１  構成
図８を参照して、本開示の第３の実施形態に係るレーザ装置の変形例の構成を説明する。この変形例に係るレーザ装置は、図３乃至図５に示した上記第１の実施形態と、図７に示した上記第３の実施形態とを組み合わせた構成のレーザ装置であってもよい。
【００５９】
この変形例に係るレーザ装置は、図７に示したレーザ装置と同様に、複数のイメージローテータＲ１，Ｒ２，…Ｒｋ，…Ｒｎ−１を備えていてもよい。また、この変形例に係るレーザ装置は、複数の偏光装置７００，７０１，７０２，…７０ｋ，…７０ｎと、複数のリターダＲｔ１，Ｒｔ２，…Ｒｔｋ，…Ｒｔｎ−１とを備えていてもよい。
【００６０】
マスタオシレータ１１０は、パルスレーザ光３１ｍとして所定の偏光成分の直線偏光のレーザ光を出力するようにしてもよい。所定の偏光成分は、図７におけるＸ軸方向の成分６６であってもよい。複数の偏光装置７００，７０１，７０２，…７０ｋ，…７０ｎはそれぞれ、パルスレーザ光３１ｍの偏光方向と略一致する方向の偏光軸を有していてもよい。複数の偏光装置７００，７０１，７０２，…７０ｋ，…７０ｎはそれぞれ、透過型の偏光子で構成され、所定の偏光成分を所定の方向に透過させるものであってもよい。また、複数の偏光装置７００，７０１，７０２，…７０ｋ，…７０ｎはそれぞれ、反射型の偏光子で構成され、所定の偏光成分を所定の方向に反射させるものであってもよい。
【００６１】
複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎはそれぞれ、図３乃至図５の構成例と同様に、一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向Ｄｒ１と、パルスレーザ光３１ｍの偏光方向とが略一致するように一対の電極６２ａ，６２ｂが対向配置されていてもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向Ｄｒ１は、図５に示したようにＸ軸方向であってもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向Ｄｒ１は、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向と同じであってもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂは、その対向方向が、複数の偏光装置７００，７０１，７０２，…７０ｋ，…７０ｎの偏光軸の方向に略一致するように対向配置されていてもよい。複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎから出力される、増幅されたパルスレーザ光３１ｍの偏光方向は、複数の偏光装置７００，７０１，７０２，…７０ｋ，…７０ｎの偏光軸の方向に略一致していてもよい。
【００６２】
偏光装置７００は、マスタオシレータ１１０と増幅器ＰＡ１との間に配置され、マスタオシレータ１１０からのパルスレーザ光３１ｍの偏光方向と略同じ偏光方向の光を出力するように配置されていてもよい。偏光装置７０１は、増幅器ＰＡ１とイメージローテータＲ１との間に配置され、増幅器ＰＡ１の放電方向と略同じ偏光方向の光を出力するように配置されていてもよい。イメージローテータＲ１は、偏光装置７０１とリターダＲｔ１との間に配置され、増幅器ＰＡ１によって増幅されたパルスレーザ光３１ｍのビームが所定の角度βだけ回転するように配置されていてもよい。リターダＲｔ１は、入射した光の位相をλ／２ずらす波長板であってもよい。このリターダＲｔ１は、入射した光の偏光方向を−βだけ回転するように配置されていてもよい。すなわち、波長板の光学軸と偏光方向の角度が−β／２となるように配置されていてもよい。
【００６３】
偏光装置７０ｋは、増幅器ＰＡｋとイメージローテータＲｋとの間に配置され、増幅器ＰＡｋの放電方向と略同じ偏光方向の光を出力するように配置されていてもよい。イメージローテータＲｋは、偏光装置７０ｋとリターダＲｔｋとの間に配置され、増幅器ＰＡｋによって増幅されたパルスレーザ光３１ｍのビームが所定の角度βだけ回転するように配置されていてもよい。偏光装置７０ｎは、増幅器ＰＡｎとレーザ光集光光学系２２ａとの間に配置され、増幅器ＰＡｎの放電方向と略同じ偏光方向の光を出力するように配置されていてもよい。
【００６４】
６．４．２  動作
マスタオシレータ１１０から出力された直線偏光のパルスレーザ光３１ｍは、偏光装置７００を介して偏光状態を維持した状態で、増幅器ＰＡ１に入力され増幅され得る。増幅器ＰＡ１から出力された増幅されたパルスレーザ光３１ｍは、偏光装置７０１を介して偏光状態を維持した状態で、イメージローテータＲ１に入力され得る。増幅されたパルスレーザ光３１ｍのビームは、イメージローテータＲ１を通過することによって、パルスレーザ光３１ｍの光路軸を中心に角度βで回転し得る。その結果、増幅されたパルスレーザ光３１ｍの偏光方向も角度βだけ回転し得る。イメージローテータＲ１を通過したパルスレーザ光３１ｍは、リターダＲｔ１によって偏光方向が−βだけ回転し得る。その結果、増幅器ＰＡ２には、放電方向と偏光方向とが略一致するパルスレーザ光３１ｍがシード光として入力され得る。以下同様の動作を繰り返して、増幅器ＰＡｋの放電方向と増幅器ＰＡｋに入力されるシード光の偏光方向とが略一致するように、適宜、シード光のビームが回転され得る。
【００６５】
６．４．３  作用
この変形例によれば、増幅器の放電方向と増幅器に入力されるシード光の偏光方向とを略一致させ、かつ、シード光のビームを回転させ得るので、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射する自励発振光がさらに抑制され得る。
【００６６】
［７．第４の実施形態］
図９は、比較例に係るレーザ装置３をＹ方向から見た一構成例を概略的に示す。図１０は、第４の実施形態に係るレーザ装置３ＡをＸ方向から見た一構成例を概略的に示す。
【００６７】
図９に示した比較例に係るレーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、図１に示したＥＵＶ光生成装置１におけるプラズマチャンバとしてのチャンバ２内に入射し、レーザ光集光光学系２２ａによって集光されて、チャンバ２の内部で集光され得る。集光されたパルスレーザ光３３は、ターゲット供給部２６から供給されたターゲット２７に照射され得る。これにより、チャンバ２の内部でターゲット２７がプラズマ化し、プラズマからＥＵＶ光が放射され得る。
【００６８】
この比較例に係るレーザ装置３では、複数の増幅器ＰＡ１，ＰＡ２，…ＰＡｋ，…ＰＡｎのそれぞれの放電方向が、ターゲット２７の軌道軸Ｙａと略一致するように、一対の電極６２ａ，６２ｂが軌道軸Ｙａと略一致する方向に対向配置されていてもよい。この比較例に係るレーザ装置３では、一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向及び対向方向と、軌道軸Ｙａとが、Ｘ軸方向に略一致していてもよい。この場合、パルスレーザ光３１の軸外方向から逆進して来たターゲット２７からの反射光３８が、例えば増幅器ＰＡｎにおける一対の電極６２ａ，６２ｂの対向する表面に入射し、さらに他の増幅器に向けて反射され、他の増幅器に入射し得る。その結果、反射光３８は増幅器ＰＡｎと他の増幅器とで増幅され、自励発振光となり得る。
【００６９】
そこで、図１０に示したレーザ装置３Ａのように、パルスレーザ光３１の軸外方向から逆進して来たターゲット２７からの反射光３８が、増幅器ＰＡｎにおける一対の電極６２ａ，６２ｂの対向する表面に入射しないような構成にしてもよい。例えば、ターゲット２７の軌道軸Ｙａに対して、増幅器ＰＡｎにおける一対の電極６２ａ，６２ｂの放電方向及び対向方向が傾くように、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向がレーザ光路軸を回転中心として回転方向に調整されていてもよい。好ましくは、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向が、ターゲット２７の軌道軸Ｙａと略直交するように調整されていてもよい。例えば図１０に示したように、ターゲット２７の軌道軸ＹａがＹ軸方向である場合、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向がＸ軸方向となるように調整されていてもよい。これにより、ターゲット２７からの反射光３８が増幅器ＰＡｎの一対の電極６２ａ，６２ｂの表面に到達して反射するのを抑制し得る。
【００７０】
なお、以上の説明は、マスタオシレータ１１０からチャンバ２の内部の集光位置までのレーザ光路が一直線上となっている場合を例にしているが、レーザ光路が一直線上になっていない場合であっても、上記と同様の考え方で反射光３８の伝搬を抑制し得る。レーザ光路が一直線上になっていない場合であっても、レーザ光路の状態に応じて、反射光３８が電極表面に入射しないように、一対の電極６２ａ，６２ｂの対向方向が調整されていればよい。
【００７１】
［８．レーザ増幅器のバリエーション］
８．１  ３軸直交型増幅器
図１１は、例えば図３及び図４に示した増幅器ＰＡｋの他の例として、３軸直交型増幅器の構成例を示している。図１２は、図１１に示した３軸直交型増幅器をＺ１−Ｚ１’線方向から見た断面構成例を示している。
【００７２】
３軸直交型増幅器は、レーザチャンバ１８０と、入力ウインドウ１８１ａと、出力ウインドウ１８１ｂと、一対の電極１８２ａ，１８２ｂと、第１のミラー１８３ａと、第２のミラー１８３ｂと、クロスフローファン１８６と、ＲＦ電源６５とを含んでいてもよい。３軸直交型増幅器はさらに、熱交換器１８９を含んでいてもよい。クロスフローファン１８６の両端にはモータ１８７と軸受け１８８とが接続されていてもよい。
【００７３】
レーザチャンバ１８０は、内部にレーザ媒質としてＣＯ2レーザガスを収容してもよい。一対の電極１８２ａ，１８２ｂとＲＦ電源６５は、レーザチャンバ１８０の内部に入射されたシード光３５ａを、レーザ媒質を励起することによって増幅する励起装置であってもよい。一対の電極１８２ａ，１８２ｂはレーザチャンバ１８０の内部に設けられ、放電によって放電領域１８４においてレーザ媒質を励起するものであってもよい。一対の電極１８２ａ，１８２ｂの電極間隔は、例えば１０ｍｍ〜６０ｍｍであってもよい。ＲＦ電源６５は、一対の電極１８２ａ，１８２ｂにＲＦ電圧を供給するものであってもよい。
【００７４】
３軸直交型増幅器では、クロスフローファン１８６によって、一対の電極１８２ａ，１８２ｂ間にレーザガスＧ１が循環供給され得る。ＲＦ電源６５から一対の電極１８２ａ，１８２ｂにＲＦ電圧を供給している状態で、入力ウインドウ１８１ａからシード光３５ａとなるレーザ光をレーザチャンバ１８０の内部に入射させてもよい。入射されたシード光３５ａは、第１のミラー１８３ａと第２のミラー１８３ｂとの間で放電領域１８４内をマルチパスするように反射されてもよい。入射されたシード光３５ａが、一対の電極１８２ａ，１８２ｂ間で励起されたレーザ媒質中をマルチパスするように通過することで増幅され得る。増幅されたシード光３５ａは、出力ウインドウ１８１ｂから増幅レーザ光３５ｂとして出力され得る。
【００７５】
この構成例のように、シード光３５ａの放電領域１８４内でのパス回数Ｎが増加すればするほど、自励発振光の偏光成分は、放電方向に対して直交する方向の偏光成分の割合が増加し得る。例えば、Ｎ＝５の場合は、自励発振光の偏光成分は、「放電方向に対して直交する方向の偏光成分：放電方向と一致する方向の成分」＝「４０：１」となり得る。
【００７６】
このように、シード光３５ａをマルチパスさせる増幅器において、図３乃至図５の構成例のように、放電方向Ｄｒ１に対して、略一致するような偏光方向のシード光３５ａを入射させてもよい。また、増幅器の前後の光路上に、シード光３５ａと同じ偏光方向の光を通過させる第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋを配置してもよい。すなわち、一対の電極１８２ａ，１８２ｂは、図３乃至図５の構成例と同様に、放電方向Ｄｒ１と、シード光３５ａの偏光方向とが略一致するように対向配置されていてもよい。一対の電極１８２ａ，１８２ｂの放電方向Ｄｒ１は、図５の構成例と同様に、Ｘ軸方向であってもよい。一対の電極１８２ａ，１８２ｂの放電方向Ｄｒ１は、一対の電極１８２ａ，１８２ｂの対向方向と同じであってもよい。一対の電極１８２ａ，１８２ｂは、その対向方向が、第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋの偏光軸の方向に略一致するように対向配置されていてもよい。これにより、一対の電極１８２ａ，１８２ｂの表面で反射する自励発振光が抑制され得る。
【００７７】
なお、上記第２乃至第４の実施形態に係るレーザ装置におけるレーザ増幅器として、図１１及び図１２に示した３軸直交型増幅器を用いてもよい。
【００７８】
８．２  スラブ型増幅器
図１３は、例えば図３及び図４に示した増幅器ＰＡｋのさらに他の例として、スラブ型増幅器の構成例を示している。図１４は、図１３に示したスラブ型増幅器をＸ１−Ｘ１’線方向から見た断面構成例を示している。
【００７９】
増幅器ＰＡｋは、レーザチャンバ６０内に、レーザ媒質としてのＣＯ2レーザガスが封入され、図示しない冷却水が流れる平板状の一対の電極６２ａ，６２ｂが対向するように配置されたスラブ型増幅器であってもよい。スラブ型増幅器は、レーザチャンバ６０と、入力ウインドウ６１ａと、出力ウインドウ６１ｂと、一対の電極６２ａ，６２ｂと、第１の凹面ミラー６３ａと、第２の凹面ミラー６３ｂと、ＲＦ電源６５とを含んでいてもよい。一対の電極６２ａ，６２ｂの電極間隔は、例えば１．５ｍｍ〜６ｍｍであってもよい。
【００８０】
スラブ型増幅器では、ＲＦ電源６５から一対の電極６２ａ，６２ｂにＲＦ電圧を供給している状態で、入力ウインドウ６１ａからシード光３５ａとなるレーザ光をレーザチャンバ６０の内部に入射させてもよい。入射されたシード光３５ａは、第１の凹面ミラー６３ａと第２の凹面ミラー６３ｂとの間で放電領域６４内をマルチパスするように反射されてもよい。入射されたシード光３５ａが、一対の電極６２ａ，６２ｂ間で励起されたレーザ媒質中をマルチパスするように通過することで増幅され得る。増幅されたシード光３５ａは、出力ウインドウ６１ｂから増幅レーザ光３５ｂとして出力され得る。
【００８１】
上記した３軸直交型増幅器の場合と同様に、シード光３５ａが放電領域６４内をマルチパスするスラブ型増幅器では、パス回数Ｎが増加すればするほど、自励発振光の偏光成分は、放電方向に対して直交する方向の偏光成分の割合が増加し得る。この偏光成分の割合を抑制するために、図３乃至図５の構成例と同様に、スラブ型増幅器の前後の光路上に、シード光３５ａと同じ偏光方向の光を通過させる第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋを配置してもよい。これにより、一対の電極６２ａ，６２ｂの表面で反射する自励発振光が抑制され得る。
【００８２】
なお、上記第２乃至第４の実施形態に係るレーザ装置におけるレーザ増幅器として、図１３及び図１４に示したスラブ型増幅器を用いてもよい。
【００８３】
［９．偏光装置のバリエーション］
９．１  透過型の偏光子
図１５は、例えば図３及び図４に示した第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋの一例として、透過型の偏光子の構成例を示している。透過型の偏光子は、レーザ光を透過する基板８０上に多層膜８１をコーティングしたものであってもよい。多層膜８１は、レーザ光の入射面に対して、Ｐ偏光成分を高透過すると共に、Ｓ偏光成分を高反射するものであってもよい。基板８０の材料は、例えばＣＯ2レーザ光を透過するＺｎＳｅ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド等であってもよい。
【００８４】
９．２  反射型の偏光子
図１６は、例えば図３及び図４に示した第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋの他の例として、反射型の偏光子の構成例を示している。反射型の偏光子は、基板８２上に膜８３をコーティングしたものであってもよい。さらに基板８２を冷却装置８４によって冷却するようにしてもよい。膜８３は、レーザ光の入射面に対して、Ｓ偏光成分を高反射すると共に、Ｐ偏光成分を吸収するものであってもよい。高出力ＣＯ2レーザ装置では、熱負荷が大きいので、冷却装置８４によって冷却する反射型の偏光子を使用することによって、反射光の波面の歪みを抑制し得る。
【００８５】
９．３  複数の反射型の偏光子を組み合わせた例
図１７は、例えば図３及び図４に示した第１の偏光装置７０ｋ−１及び第２の偏光装置７０ｋのさらに他の例として、複数の反射型の偏光子を組み合わせた偏光装置９０の構成例を示している。偏光装置９０は、４つの反射型の偏光子９１，９２，９３，９４を備えていてもよい。反射型の偏光子９１，９２，９３，９４はそれぞれ、図１６に示した反射型の偏光子と同様に、基板８２上に膜８３をコーティングしたものであってもよい。さらに図１７では図示していないが、基板８２を冷却装置によって冷却するようにしてもよい。反射型の偏光子９１，９２，９３，９４はそれぞれ、図１７に示したように、紙面を含む面内において、レーザ光の入射角度が４５度となるように配置されていてもよい。
【００８６】
偏光装置９０では、入射された光が、４つの反射型の偏光子９１，９２，９３，９４のそれぞれにおいて、Ｓ偏光成分が高反射されると共に、Ｐ偏光成分を吸収され得る。図１７では、４つの反射型の偏光子９１，９２，９３，９４を組み合わせた例を示したが、組み合わせる反射型の偏光子の数はこれに限定されない。組み合わせる反射型の偏光子の数が多くなればなるほど、偏光装置全体としての消光比が大きくなり得る。
【００８７】
［１０．イメージローテータのバリエーション］
１０．１  ドーププリズムを用いたイメージローテータ
図１８及び図１９は、例えば図７及び図８に示したイメージローテータＲ１，Ｒ２，…Ｒｋの一例として、ドーププリズム３６０を用いたイメージローテータの構成例を示している。図１８はドーププリズム３６０を側面方向から見た状態、図１９はドーププリズム３６０を正面方向から見た状態を示している。
【００８８】
図１８及び図１９では、ドーププリズム３６０を回転する手段を備えたイメージローテータの構成例を示している。ドーププリズム３６０は、回転ステージ３６２によって孔３６２’の内部に支持固定されていてもよい。回転ステージ３６２は、固定ステージ３６１上に配置されていてもよい。回転ステージ３６２には部材３６３が一体的に設けられていてもよい。マイクロメータ３６４と、ばね３６５を内包する支持部材３６６とによって、回転ステージ３６２の部材３６３が挟み込まれるような配置になっていてもよい。これにより、マイクロメータ３６４によって部材３６３を介して回転ステージ３６２が回転駆動されるようになっていてもよい。ドーププリズム３６０を回転ステージ３６２と一体的に回転させることによって、入射する光の回転方向を調整し得る。ドーププリズム３６０の材質は、ＺｎＳｅ等のＣＯ2レーザ光を透過する材料であればよい。
【００８９】
１０．２  ３枚の反射ミラーを用いたイメージローテータの第１の構成例
図２０は、例えば図７及び図８に示したイメージローテータＲ１，Ｒ２，…Ｒｋの他の例として、３枚の反射ミラー３７１，３７２，３７３を用いたイメージローテータの構成例を示している。ＣＯ2レーザの出力が大きい場合は、図１８及び図１９に示したドーププリズム３６０のような透過型の素子を使用すると、レーザ光の吸収によって、ドーププリズム３６０に温度分布が発生し得る。その結果、屈折率分布が生じ、透過波面が歪み得る。そこで、入射した光がドーププリズム３６０と同様な光路で反射されるように３枚の反射ミラー３７１，３７２，３７３を配置してもよい。３枚の反射ミラー３７１，３７２，３７３の基板には図示しない冷却水を流してもよい。これによって、反射光の波面を抑制し得る。
【００９０】
１０．３  ３枚の反射ミラーを用いたイメージローテータの第２の構成例
図２１は、例えば図７及び図８に示したイメージローテータＲ１，Ｒ２，…Ｒｋのさらに他の例として、３枚の反射ミラー３８１，３８２，３８３を用いたイメージローテータ３８０の構成例を示している。図２１では、ある光の成分Ｉｇが、イメージローテータ３８０によって回転角度θだけ回転する様子を示している。反射ミラー３８１は、入射した光を９０°の角度で反射ミラー３８２に向けて反射するように配置されていてもよい。反射ミラー３８２は、入射した光をθの角度で反射ミラー３８３に向けて反射するように配置されていてもよい。反射ミラー３８３は、入射した光を９０°の角度で反射するように配置されていてもよい。反射ミラー３８２への光の入射角度をθ／２とすることで、イメージローテータ３８０による回転角度はθとなり得る。
【００９１】
［１１．その他］
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【００９２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【図１】
2015045098.tif 000003
【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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【国際調査報告】
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