(57)【要約】【課題】  プラズマに基づき強力短波長放射線を発生するための方法および装置を提供する。【解決手段】  追加のエネルギビーム（３２）が、高エネルギビーム（３１）との相互作用に先行してターゲット流に空間的に方向付けられ、ターゲット流（２）が、当該ターゲット流を第１の部分（２１）と少なくとも１つの第２の部分（２２）とに分割するために、高エネルギビームと比較して遥かに弱いエネルギパルスを用いて前記追加のエネルギビームによって付勢され、ターゲット流は、高温放射プラズマ（４）を発生するための高エネルギビームによって第２の部分内の相互作用点で励起され、また、第２の部分は、高エネルギビームのパルスによって第２の部分に発生された流体力学的妨害が無視できる程度にのみ第１の部分に伝達されるように、第１の部分から従ってターゲット発生器（１）から切り離される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラズマに基づき軟Ｘ線放射線を発生するための、特に極紫外線（ＥＵＶ）放射線を発生するための方法であって、再現可能に提供される、定義部分からなるターゲット流が、放射線放出プラズマを励起するためにパルス高エネルギビームと相互作用するようにされ、該相互作用により放射線放出プラズマの発生が行われる方法において、
追加のエネルギビーム（３２）が、高エネルギビーム（３１）との相互作用に先行して前記ターゲット流に空間的に方向付けられ、ターゲット流（２）が、当該ターゲット流（２）を第１の部分（２１）と少なくとも１つの第２の部分（２２）とに分割するために、高エネルギビーム（３１）と比較して遥かに弱いエネルギパルスを用いて前記追加のエネルギビーム（３２）によって付勢され、ターゲット流（２）が、高温放射プラズマ（４）を発生するための高エネルギビーム（３１）によって第２の部分（２２）内の相互作用点で励起されることと、
第１の部分（２１）が、ターゲット発生器（１）により、低発散の連続ターゲットジェット（２１）として発生され、また、第２の部分（２２）が、少なくとも、前記相互作用点（２４）の高エネルギビーム（３１）のパルスによって第２の部分（２２）に発生された流体力学的妨害が最大でも追加のエネルギビーム（３２）の妨害と比較して無視できる妨害として第１の部分（２１）に伝達されるように、第１の部分（２１）から従ってターゲット発生器（１）から切り離されることを特徴とする方法。
【請求項２】
追加のエネルギビーム（３２）のエネルギパルスが、高エネルギビーム（３１）のパルスに時間的に先行してターゲット流（２）に衝突することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
追加のエネルギビーム（３２）のパルスと高エネルギビーム（３１）のパルスとが、ターゲット流（２）に同時に衝突することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
追加のエネルギビーム（３２）のエネルギパルスが、時間的に高エネルギビーム（３１）のパルスの後にターゲット流（２）に対して適用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ターゲット流（２）が、質量限定された個々のターゲットである一連の第２の定義部分（２２）を発生するために、追加のエネルギパルスによって規則的シーケンスで繰り返して付勢されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
追加のエネルギビーム（３２）のパルスと高エネルギビーム（３１）のパルスとが、１ｋＨｚよりも大きな繰り返し周波数で互いに同期して適用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
ターゲット流（２）が、液体または固体の集合状態の連続ターゲットジェット（２１）として、少なくとも、衝突する追加のエネルギビーム（３２）の位置に提供されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
連続ターゲットジェット（２１）としてのターゲット流（２）が液化ガスまたは凍結ガスから発生されることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ターゲット流（２）が、液化または凍結された不活性ガス、好ましくはキセノンから発生されることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
追加のエネルギビーム（３２）が高エネルギビーム（３１）からスプリットされ、また高エネルギビーム（３１）および追加のエネルギビーム（３２）のパルスが同期装置を介して同期させられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
追加のエネルギビーム（３２）が別個の分割ビーム源（３３）から提供され、また前記エネルギビームのパルスが、適切なトリガによって高エネルギビーム（３１）のパルスと同期させられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
プラズマに基づき軟Ｘ線放射線を発生するための、特に極紫外線（ＥＵＶ）放射線を発生するための装置であって、真空チャンバにて再現可能に提供される低発散ターゲット流を提供するためのターゲット発生器と、相互作用点で放射線放出プラズマを発生するために前記ターゲット流の定義部分に集束されるパルス高エネルギビームとを有する装置において、
追加のパルスエネルギビーム（３２）が、ターゲット流（２）を第１の部分と少なくとも１つの第２の部分（２２）とに分割するために、空間的に相互作用点（２４）の前でターゲット流（２）に対して方向付けられ、追加のエネルギビーム（３２）が、高エネルギビーム（３１）と比較して遥かに低いパルスエネルギを有し、
第１の部分が、連続ターゲットジェット（２１）によって特徴づけられる、ターゲット発生器（１）との接続状態を有し、更に、
第２の部分（２２）が、少なくとも、相互作用点（２４）の高エネルギビーム（３１）のパルスによって第２の部分（２２）に発生された流体力学的妨害が最大でも追加のエネルギビーム（３２）の妨害と比較して無視できる妨害として第１の部分に伝達されるように、連続ターゲットジェット（２１）から従ってターゲット発生器（１）から切り離されることと、
高エネルギビーム（３１）および追加のエネルギビーム（３２）のパルスを同期させるための手段が設けられることを特徴とする装置。
【請求項１３】
ターゲット発生器（１）から、追加のエネルギビーム（３２）の衝突によって定義された分割点（２５）に至るまでのターゲット流（２）が、液化ガスまたは凍結ガスの連続ターゲットジェット（２１）であることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
ターゲット流（２）が、不活性ガス、好ましくはキセノンからなることを特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項１５】
追加のエネルギビーム（３２）を発生するために、別個の放射線源（３３）が設けられることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
追加のエネルギビーム（３２）が高エネルギビーム（３１）から分断されることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
追加のエネルギビーム（３２）が電子ビームであることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
追加のエネルギビーム（３２）がイオンビームであることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１９】
追加のエネルギビーム（３２）がレーザビーム（３５）であることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項２０】
放射プラズマ（４）を励起するための高エネルギビーム（３２）が励起レーザビーム（３４）であることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
分割レーザビーム（３５）の形態の追加のエネルギビーム（３２）を発生するために別個の分割ビーム源（３３）が設けられることを特徴とする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
分割レーザビーム（３５）を発生するために、励起レーザビーム（３４）から一部を分断するための光学手段（６１、６２）が設けられることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
ターゲット流（２）に対して励起レーザビーム（３４）と分割レーザビーム（３５）とを結合するために、集束装置（５）が設けられることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２４】
集束装置（５）が励起レーザビーム（３４）および分割レーザビーム（３５）のために別個の集束レンズ（５１）を有することを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
集束装置（５）が励起レーザビーム（３４）および分割レーザビーム（３５）のために共通の集束レンズ（５１）を有し、また、励起レーザビーム（３４）と分割レーザビーム（３５）とがビーム束（５２、５３）として異なる角度で結合されて集束されることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
集束レンズ（５１）に対して両方のビーム束（５２、５３）を異なる角度で結合するために、少なくとも１つのビーム偏向要素（６２、６３、６４、６５、６６）を含むビーム案内装置（６）が設けられることを特徴とする、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
ビーム案内装置（６）が少なくとも１つの偏光選択要素（６１、６２、６４）を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
ビーム案内装置（６）が少なくとも１つの波長選択要素（６４）を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
ビーム案内装置（６）が、ビーム束（５２、５３）の少なくとも１つの異なる入射角を調整するために構成される少なくとも１つの傾斜ミラー（６５）を含むことを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
高エネルギビーム（３１）および追加のエネルギビーム（３２）のパルスの位相位置を調整するために、同期装置（７）が設けられることを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項３１】
同期ユニット（７）がトリガユニット（７１）を有することを特徴とする、請求項３０に記載の装置。
【請求項３２】
同期ユニット（７）が遅延構成要素（７２、７３）を有することを特徴とする、請求項３１に記載の装置。
【請求項３３】
同期ユニット（７）がトリガユニット（７１）と光学遅延構成要素（７２）とを有することを特徴とする、請求項３１または３２に記載の装置。
【請求項３４】
同期ユニット（７）がトリガユニット（７１）と電気的遅延構成要素（７３）とを有することを特徴とする、請求項３１または３２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、再現可能に提供される、定義部分（画定部分）からなるターゲット流が、放射線放出プラズマを励起するためのパルスエネルギビームと相互作用する、プラズマに基づき強力短波長放射線を発生するための方法および装置に関する。本発明は、半導体リソグラフィの非常に小さな構造体を露光するために、軟Ｘ線放射線、好ましくはＥＵＶ放射線の発生に特に適切である。
【背景技術】
【０００２】
エネルギビームポンプによるプラズマに基づく放射線源に関する従来技術では、プラズマ発生用の質量限定されたターゲットがますます受け入れられるようになっているが、この理由は、これらのターゲットが、他のタイプのターゲットと比較して望ましくない粒子放出（デブリス）を最小にするからである。質量限定されたターゲットは、エネルギビームの焦点内の粒子数が、放射線を発生するために使用されるイオンの大きさ程度に限定されるということを特徴とする。この関連において、特許文献１は、個々の液滴の励起、すなわち、正確に１つの液滴がエネルギパルス毎に衝突させられることを記述している。液滴は、レーザ焦点と同一程度の大きさを有する。パルスエネルギビームが一連の個々の液滴に方向付けられる場合、空間および時間に対して両方の事象を互いに同期させることが必要である。しかし、真空チャンバ内の液滴の発生はターゲット材料の特性に左右され、すべてのターゲット材料について可能ではない。例えば、ＥＵＶリソグラフィのプロセス条件下で個々の液滴を発生するために、キセノンを使用することはできない。
【０００３】
さらに、プラズマ発生のために、クラスタ（特許文献２）、ガス吹き付け（非特許文献１）またはエアロゾル（特許文献３）の形態のターゲットが記述されている。しかし、焦点体積内のこのようなターゲットの平均密度は、ターゲットが顕微鏡的粒子を含むかあるいはガス状であるので、液体ターゲットまたは固体ターゲットにおけるよりも実質的に小さい。さらに、ターゲット発散は一般に非常に大きいので（数度の開口角度）、ノズルからの距離が増すにつれターゲット平均密度が急速に減少する。したがって、ノズルの直近でのみエネルギビームを効率的に結合でき、これにより、ノズルの高い熱負荷がもたらされ、必然的にノズルの腐食をもたらす。
【０００４】
特許文献４に記述されているような連続ターゲットジェット（液体または凍結ジェット）を有する装置は、例えば、ノズルからの比較的大きな動作距離を可能にするが、これらの装置は衝撃波の影響を受けやすい。このことは、結合される放射線発生エネルギパルスが、ジェット軸線に沿って比較的遠くに及ぶ流体力学的妨害を引き起こし、最適なプラズマ発生および放射線発生のための連続ジェットの特性が損なわれることを意味する。これらの妨害により、高いパルス繰り返し周波数が妨げられるが、この理由は、次のパルスの前に妨害の消滅を待つ必要があるからである。
【０００５】
さらに、従来技術は、決定されたスペクトル範囲の最適化されたエネルギ変換を有するプラズマに基づく放射線源を含む。例えば、特許文献５から、ＥＵＶ範囲のプラズマの放出放射線への励起放射線のエネルギ変換の効率を向上させるために、放射プラズマを発生する主な励起パルスに時間先行して、規定の予備パルスを使用することが知られている。
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第０  １８６  ４９１  Ｂ１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，５７７，０９２号明細書
【特許文献３】国際公開第０１／３０１２２号パンフレット
【特許文献４】国際公開第９７／４０６５０号パンフレット
【特許文献５】米国特許第４，０５８，４８６号明細書
【非特許文献１】Ｈ．フィードロヴィクツ（Ｈ．Ｆｉｅｄｏｒｏｗｉｃｚ）、ＳＰＩＥ議事録（ＳＰＩＥ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）、第４６８８巻、６１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、プラズマ励起の高い繰り返し周波数（数ｋＨｚ）を有する所望のスペクトル帯域の効率的なエネルギ変換、デブリス放出の最小化およびターゲット発生器のノズルの低腐食を可能にする強力短波長放射線、特に軟Ｘ線放射線をプラズマに基づき発生するための新規な可能性を見つけることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
プラズマに基づき軟Ｘ線放射線を発生するための、特に極紫外線（ＥＵＶ）放射線を発生するための方法であって、再現可能に提供されるターゲット流の定義部分が、放射線放出プラズマを励起するためにパルス高エネルギビームと相互作用するようにされ、この相互作用により放射線放出プラズマの発生が行われる方法において、上述の目的は、本発明によれば、追加のエネルギビームが、高エネルギビームとの相互作用に先行してターゲット流に空間的に方向付けられ、ターゲット流が、当該ターゲット流を第１の部分と少なくとも１つの第２の部分とに分割するために、高エネルギビームと比較して遥かに弱いエネルギパルスを用いて前記追加のエネルギビームによって付勢され、ターゲット流が、高温放射プラズマを発生するための高エネルギビームによって第２の部分内の相互作用点で励起されることと、第１の部分が、ターゲット発生器により、低発散の連続ターゲットジェットとして発生され、また、第２の部分が、少なくとも、前記相互作用点の高エネルギビームのパルスによって第２の部分に発生された流体力学的妨害が最大でも追加のエネルギビームの妨害と比較して無視できる妨害として第１の部分に伝達されるように、第１の部分から従ってターゲット発生器から切り離されることで達成される。
【０００９】
２つの部分へのターゲット流の分割が部分的または完全に実施されるかどうかに応じて、高エネルギビームのパルスの前に、それと同時にまたはその後に、追加のエネルギビームのエネルギパルスをターゲット流に有利に衝突できる。ターゲット流が、一連の第２の定義部分を発生するために規則的シーケンスで追加のエネルギパルスによって繰り返して付勢される場合、これらの部分の各々は質量限定された個々のターゲットである。追加のエネルギビームおよび高エネルギビームのパルスは、互いに同期され、半導体リソグラフィにおいて、数キロヘルツの繰り返し周波数を好ましくは有し、ターゲット流に対して方向付けられる。ターゲット流は、液体または固体の集合状態の連続ターゲット流として、少なくとも、衝突する追加のエネルギビームの位置に提供されることが有利である。液化ガスまたは凍結ガス、好ましくは不活性ガス、例えばキセノンがターゲット流として使用されることが好ましい。
【００１０】
追加のエネルギビームは高エネルギビームから有利にスプリット（分離）され、また高エネルギビームおよび追加のエネルギビームのパルスは、少なくとも１つの同期ユニットによって電気的および／または光学的に同期させられる。
【００１１】
しかし、追加のエネルギビームも別個の放射線源から準備できることが推奨され、また当該の追加のエネルギビームのパルスを適切なトリガによって高エネルギビームのパルスと同期させることができる。
【００１２】
さらに、プラズマに基づき軟Ｘ線放射線を発生するための、特に極紫外線（ＥＵＶ）放射線を発生するための装置であって、真空チャンバにて再現可能に提供される低発散ターゲット流を提供するためのターゲット発生器と、相互作用点で放射線放出プラズマを発生するためにターゲット流の定義部分に集束されるパルス高エネルギビームとを有する装置において、上述の目的は、本発明によれば、追加のパルスエネルギビームが、ターゲット流を第１の部分と少なくとも１つの第２の部分とに分割するために、空間的に相互作用点の前でターゲット流に対して方向付けられ、追加のエネルギビームが、高エネルギビームと比較して遥かに低いパルスエネルギを有し、第１の部分が、連続的な低発散ターゲット流によって特徴づけられる、ターゲット発生器との接続状態を有し、更に、第２の部分が、少なくとも、相互作用点の高エネルギビームのパルスによって第２の部分に発生された流体力学的妨害が最大でも追加のエネルギビームの妨害と比較して無視できる妨害として第１の部分に伝達されるように、連続ターゲット流から従ってターゲット発生器から切り離されることと、高エネルギビームおよび追加のエネルギビームのパルスを同期させるための手段が設けられることで達成される。
【００１３】
ターゲット発生器から、追加のエネルギビームの衝突によって定義された分割点に至るまでのターゲット流は、液化ガスまたは凍結ガス、好ましくは不活性ガス、特にキセノンの連続ターゲット流であることが有利である。
【００１４】
追加のエネルギビームを発生するために、別個の分割ビーム源が設けられることが推奨される。しかし、追加のエネルギビームも高エネルギビームから分岐する（分断する）ことができる。
【００１５】
電子ビーム、イオンビームまたはレーザビームは、追加のエネルギビームとして適用されることが好ましい。後者の例では、高エネルギビームは、同様に、放射プラズマを励起するためのレーザビームであることが有利である。しかし、高エネルギビームはまた、粒子ビーム、例えば電子ビームまたはイオンビームであり得る。
【００１６】
別個のレーザ源から分割レーザビームを提供する可能性の代わりとして、励起レーザビームから一部を分断するために、ビーム案内装置の形態の光学的手段が設けられることが好ましい。
【００１７】
ターゲット流の異なる位置に励起レーザビームと分割レーザビームとを結合するために、励起レーザビームおよび分割レーザビームのために別個の集束レンズまたは共通の集束レンズを有する集束装置が設けられることが推奨され、後者の例では、励起レーザビームおよび分割レーザビームは、スペースを節約するためにビーム束として結合されまた異なる角度で集束される。
【００１８】
互いに異なる規定角度でビーム束を方向付けるために、少なくとも１つのビーム偏向要素を含むビーム案内装置が設けられることが有利である。さらに、ビーム案内装置の集束レンズへのビーム束の少なくとも１つの入射角を調整するために、偏光選択または波長選択要素あるいは傾斜ミラーを設けることができることが推奨される。
【００１９】
連続ターゲット流内への流体力学的妨害（相互作用点の高温プラズマの発生に起因する衝撃波）の戻りを最小にするために、および／または高温プラズマの所望の放出放射線の変換効率を向上させるために、高エネルギビームおよび分割ビーム（追加のエネルギビーム）のパルスの位相位置を調整するために、同期装置が設けられる。同期装置は、高エネルギビームおよび追加のエネルギビーム用の２つの別個のエネルギビーム源を同期させるためのトリガユニットおよび／または遅延構成要素を有する。遅延構成要素は光学または電子遅延ループであり得る。分割ビーム用の高エネルギビームから一部を分断する場合、同期装置は、高エネルギビームまたは分割ビームのビーム経路の一方のみに遅延構成要素を有することが有利である。
【００２０】
本発明の基本構想は、必要なプロセス条件（例えば高出力レーザの焦点内の三重点の近くの）下では、半導体リソグラフィのＥＵＶ源用のターゲット材料として現在好まれているキセノンが、流体力学的妨害の影響を非常に受けやすい連続ターゲット流としてのみ提供できるに過ぎないという問題を出発点としている。しかし、特に、可能な限り最高のパルス繰り返し周波数が必要とされる半導体リソグラフィ用の放射線源では、ターゲットの流体力学的不安定性は、パルスエネルギおよび繰り返し周波数の所望の増加にとって制限的要因である。
【００２１】
本発明は、ターゲットを高繰り返しで提供するために、空間的にターゲット体積の前方で行われる分離プロセス（ターゲット直径全体にわたる連続ターゲット流の分割または少なくとも空間的に限定された希薄化）によってターゲット体積の後に流れるそのターゲット体積から切り離されるターゲット体積に、放射プラズマを発生するエネルギパルスが衝突するという点で、上記問題を解決する。小さな（高エネルギパルスと比較して）エネルギ導入によって、放射線発生エネルギパルスを原因とする流体力学的妨害が、引き続き流れるターゲット体積で伝播できないかあるいは少なくとも大幅に減衰させられる。結果として得られる利点は、潜在的に高いパルス繰り返し周波数、および従来の液滴発生と対照的に、切り離されたターゲット部分の長さにわたって比較的簡単に調整できる体積であり、この結果、質量限定されたターゲットによってデブリスの放出が低くなる。さらに、分離プロセスと放射線発生エネルギパルスとの同期はまた、液滴周波数の変動が完全にないわけではない「自然な」液滴形成の場合よりも実質的に簡単である。
【００２２】
さらに、連続的に当初提供されるターゲット流（ジェット）が低発散であるため、ノズルからの比較的大きな動作距離を選択できる（約数センチメートルの大きさ）。したがって、連続ターゲット流の本発明による分離と共に、ターゲット発生器のノズルの腐食および単位面積当たりの熱負荷が低減される。
【００２３】
本発明により、所望のスペクトル帯域の効率的なエネルギ変換（約１０ｍＪの励起パルスエネルギを有する）を可能にし、かつ再現可能に提供される液体ターゲット流によるプラズマ励起の高い繰り返し周波数（数ｋＨｚ）を可能にする強力短波長放射線を発生するためのプラズマに基づく高い平均出力を有する放射線源の実現が可能になる。このことにより、ターゲットノズルの腐食および／またはデブリス放出が相当低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、実施形態を参照して本発明についてより詳細に記述する。
【００２５】
図１から原則として導くことができる本発明による方法は以下のステップを含む。
−ターゲット発生器１の適切に賦形されたノズル１１によって、連続ターゲット流２１、好ましくは液体ジェット（または単にジェット）を発生するステップ。
−分割点２５にエネルギパルスを放射するステップ。これによって、連続ターゲットジェット２１に対して衝撃波障壁を発生するために、連続ターゲット流２の空間的に限定された少なくとも部分的な蒸発（希薄化）がもたらされる。
−分割点２５の下流のターゲット流２の体積（部分２２）が少なくとも部分的に放射線放出プラズマに変換されるように、空間的に分割点２５に続く相互作用点２４に高エネルギビーム３１を放射するステップ。
【００２６】
放射プラズマ４の好ましくは放出される波長範囲は、以下のパラメータの少なくとも１つ、すなわち、ターゲット流２の直径、高エネルギビーム３１のパルスエネルギを変更することによって調整される。
【００２７】
図１は、連続ターゲットジェット２１と、明確に分離される少なくとも一部分２２とに分割されたターゲット流２を示している。通常条件下で気体であるターゲット材料（本実施例ではキセノン）を使用する場合、ガスは適切な圧力および適切な温度でターゲット発生器１内で液化され、引き続き、液体ジェットがターゲットノズル１１を通して真空チャンバ１２に注入される（おそらくは、ターゲットノズル１１から真空チャンバ１２内に出るときに凍結されることもある）。
【００２８】
高エネルギビーム３１のエネルギパルスによって励起される部分２２のターゲット体積は、分割ビーム源３３から提供される追加のエネルギビーム３２のパルス動作によって、空間的に相互作用点２４の前方の軸線２３の本来連続的なターゲット流２から少なくとも実質的に分割される。このことは、高エネルギビーム３１が、なお幾分連続的であるにすぎないターゲット流２に衝突することを意味する。ターゲット流２を少なくとも部分的に分割（希薄化）することによって、流体力学的妨害（衝撃波２７）が、ターゲットノズル１１に接続された引き続く連続ターゲットジェット２１で最小にされることが保証される。したがって、高エネルギビーム３１の放射線発生パルスは、ターゲットノズル１１に直接接続されないターゲット体積に集束される。パルスパラメータは、放射線発生の効率が所望の波長領域（例えば約１３．５ｎｍのＥＵＶ領域）で最適化されるように選択される。
【００２９】
高エネルギビーム３１の放射線発生パルス、およびターゲットノズル１１の方向の前記高エネルギビームの前方に位置する追加のエネルギビーム３２の追加のエネルギパルスの両方は、ターゲット流２の軸線２３に沿って伝播する衝撃波を引き起こす。追加のエネルギビーム３２の分割パルスによって引き起こされた衝撃波２６は、図１の破線矢印で示されており、また高エネルギビーム３１の放射線発生パルスによって引き起こされた衝撃波２７は真黒の矢印で示されている。衝撃波２６と２７の振幅は、矢印長で示されている。
【００３０】
しかし、分割ビーム源３３の追加のエネルギパルスから生じる衝撃波２６の振幅は、高エネルギビーム３１によって引き起こされた高温プラズマ４の振幅よりも実質的に小さい。
【００３１】
分割ビーム源３３の分割パルスによって、ターゲット材料は断面全体にわたって気相に変化させられる（ほとんどの場合、これは膨張する低温プラズマ、すなわち、例えば１３．５ｎｍの関連スペクトル領域の放射線をほとんど放出しないプラズマである）。
【００３２】
相互作用点２４の（高温）プラズマ４から生じる衝撃波２７が低温プラズマ４１の位置に達すると、本来連続的なターゲットジェット２１の密度は分割点２５の当該位置で急激に減少しているので、ターゲット流２内に走って戻る衝撃波２７が大幅に減衰させられる。
【００３３】
ターゲット流２の部分２２は、ターゲット発生器１と連通する連続ターゲットジェット２１における放射線放出エネルギパルスによって発生された高温プラズマ４の衝撃波２７の振幅が分割パルス（衝撃波障壁）の衝撃波２６の振幅よりも小さいときに、十分に切り離される（分離される）と考えることができる。
【００３４】
部分２２の体積の調整（質量限定されたターゲットとして）は、分割ビーム源３３によって発生された分割パルスに対する分割パルスの導入エネルギのタイミングおよび大きさによって、またエネルギビーム源３の高エネルギパルスのタイミングおよび距離によって、ターゲット流２の一定の直径で実施される。
【００３５】
高温プラズマ４から生じる相互作用点２４の衝撃波２７が低温プラズマ４１の位置に達するとき、当該位置の連続ターゲットジェット２１の密度は著しく減少しているので、ターゲット流２の上流を走る衝撃波２７は、著しく減衰して伝達されるにすぎない。ターゲット流２が、分割パルスおよび高エネルギパルスによって同期して繰り返して作用されることを前提とすると、高エネルギビーム３１によって衝突されるターゲット流２の部分２２が両側で分割されると考えることができ、したがって、質量限定された個々のターゲットであると考えられる。
【００３６】
この関連において、高エネルギビーム３１および追加のエネルギビーム３２（分割ビーム）のパルスの計時されたシーケンスは、連続ターゲットジェット２１内に走って戻る高エネルギビーム３１のパルスの衝撃波２７の振幅が、分割ビーム３２によって開始された分割パルスの衝撃波２６よりも小さくなるように調整される。このことは、時間進行する分割パルスによって行われることが好ましい。図１では、このためにエネルギビーム源３と分割ビーム源３３との間に同期装置７が設けられ、この同期装置７は２つのパルスの位相位置を決定し、おそらくは、連続ターゲットジェット２１の記録された流体力学的妨害を広範囲に抑制するために診断ユニット（図示せず）に応じて２つのパルスを変更する。励起放射線および放出放射線の変換効率の観測も含み得る診断に応じて、高エネルギパルスに対して同時のまたは引き続く分割パルスを調整することも可能である。
【００３７】
さらに、エネルギビーム源３のパルスエネルギ、およびターゲット流２（質量限定されたターゲット）の分離部分２２の体積（長さ）を適切に選択することによって、高温プラズマ４の所望の波長領域で、高エネルギビーム３１の励起エネルギの放射線変換を最適化できる。
【００３８】
以下において、汎用性を限定することなく、パルス励起レーザビーム３４が高エネルギビーム３１として使用され、また分割レーザビーム３５が分割ビーム３２として使用されること、およびターゲット流２のために不活性ガス、好ましくはキセノンが使用されることが前提とされる。しかし、プラズマ発生の同一の効果も電子ビーム（エネルギ＞１０ｅＶ）によって達成できる。同様に、リチウム、フッ素、ガリウムからセレニウム、インジウムからストロンチウム、またはそれらの化合物、特に食塩水またはフルオロフォンブリンをターゲット材料として使用できる。
【００３９】
図２に簡単に示した装置は、図１と同様に、ターゲットノズル１１によって低発散の液体ターゲット材料のターゲット流２を真空チャンバ１２（ｐ＜１ｍｂａｒ）に注入するターゲット発生器１（ターゲットノズル１１およびターゲット流２を除いて、上述の要素のいずれも図２に示されていない）と、励起レーザビーム３４と分割レーザビーム３５とに分割するためのレーザビームを供給する個々のエネルギビーム源（図示せず）と、ターゲット流２の異なる位置に２つのレーザビーム３４と３５を集束する共通の集束レンズ５１とを基本的に備える。ターゲット流２は相互作用点２４で励起レーザビーム３４に衝突し、また空間的に相互作用点２４の前方のターゲット流２の軸線２３に沿って位置する分割点２５で分割レーザビーム３５に衝突する。
【００４０】
レーザによって発生された線形に偏光されたエネルギビーム（エネルギビーム源３として機能）は、ビーム案内装置６に入り、また当該位置で当初半波プレート６１によって、ゼロにならない直交偏光成分を有するレーザビームに変換される。次に、偏光ビームスプリッタ６２は、偏光方向をスプリットすることによって高エネルギ励起レーザビーム３４（図面に対し直角の実線および偏光ベクトル）と、より弱い分割レーザビーム３５（図面に対し平行の破線および偏光ベクトル）への分割（この場合、等しくない）を実施する。
【００４１】
分割レーザビーム３５のエネルギは、分割点２５のターゲット材料がターゲットジェット２１の断面にわたって蒸発するように選択され、この結果、少なくとも十分な希薄化がターゲット流２の断面全体にわたって実施され、また膨張した低温プラズマ４１の発生はターゲット流２の部分２２の完全な分離を引き起こすにすぎない。励起レーザビーム３４の放射線発生エネルギパルス、および先行する分割レーザビーム３５のパルスの両方は、ターゲット流２の軸線２３に沿って伝播する衝撃波２６と２７を引き起こす。相互作用点２４に衝突する励起レーザビーム３４のパルスよりも実質的に低いパルスエネルギ（レーザビーム３５のパルスエネルギの２５％未満）を有する分割レーザビーム３５のパルスは、ターゲットノズル１１の方向の衝撃波伝達に対して部分２２が少なくとも分離される程度に、分割点２５の連続ターゲットジェット２１を希薄化する。
【００４２】
局所的に希薄化されたターゲット流２の場合、励起レーザビーム３４のパルスによって引き起こされた流体力学的妨害が、その後に流れる連続ターゲットジェット２１でもはや問題であると認識されない程度に減衰させられるとき、すなわち、当該の妨害が、連続ターゲットジェット２１において、分割レーザビーム３５の（実質的により小さな）パルスによって発生された衝撃波２６よりも小さいとき、連続ターゲットジェット２１の領域からの部分２２の切り離しが十分であると考えられ、またターゲット流２が「原則として分離される」と考えられる。
【００４３】
偏光スプリット後、分割レーザビーム３５は偏向ミラー６３によって他の偏光スプリッタ６４に案内され、このスプリッタは、分割レーザビーム３５の偏光ベクトルの通過方向に配向され、ターゲット流２に集束するために２つの分離レーザビーム３４と３５を再び合体させる。
【００４４】
励起レーザビーム３４は、それがその偏光ベクトルの反射方向の追加のスプリッタ６４に衝突するように、旋回ミラー６５によって調整される。旋回ミラー６５の位置の故に、励起レーザビーム３４は、互いに直交して偏光されかつ互いに傾斜している２つのビーム束５２と５３が共通の集束レンズ５１に衝突するように、分割レーザビーム３５の通過方向に対して直交方向から僅かに発散する。
【００４５】
この結果、２つの傾斜しているビーム束５２と５３は集束装置５を通して異なる位置、すなわち分割点２５および相互作用点２４に集束される。したがって、励起レーザビーム３５は、上述したように少なくとも連続ターゲットジェット２１の衝撃波伝播に対してターゲット流２の後方の領域から十分に切り離される部分２２に再び衝突する。
【００４６】
以下の実施例でより詳細に説明するように、励起レーザビーム３４および分割レーザビーム３５のパルスがターゲット流２に衝突する計時されたシーケンスは、異なる方法で制御できる。図２による装置は、以下の実施例で詳細に示すように、異なる光路長による遅延を主に利用する。
【００４７】
しかし、時間オフセットされる励起レーザビーム３４および分割レーザビーム３５のレーザパルスはまた、個々のレーザの適切なパルス賦形によって直接発生でき、その場合常に時間オフセットされるパルスは、レーザのビーム経路の光学スイッチ（図示せず）を使用することによって対応して分割される。
【００４８】
以下の５つの実施例では、真空チャンバ１２へのビーム入力結合の可能な限り小さな空間要件によりターゲット流２に有効に介入するために、励起レーザビーム３４および分割レーザビーム３５の光ビームを案内かつ位置決めするためのビーム案内装置６の異なる変形形態について説明する。このため、汎用性を限定することなく、互いに傾斜している（すなわち集束レンズ５１に対して軸方向に平行でない）ビーム束５２と５３を有する２つのレーザビームは、共通の集束レンズ５１によって最初の４つの実施例のターゲット流２の軸線２３に沿って２つの異なるターゲット位置に集束される。
【００４９】
２つのレーザビーム、すなわち励起レーザビーム３４および分割レーザビーム３５に結合するための光学的な基本変形形態を例示するために、またターゲット流２の２つの異なるレーザパルスの計時されたシーケンスに関する異なる可能性を示すために、ターゲット流２は方向を指定せずに以下に示され、また励起レーザビーム３４および分割レーザビーム３５は明白に示されていない。２つの別個のレーザを使用する場合（実施例２〜４）、それらは、励起レーザビーム３４または分割レーザビーム３５を発生するためにレーザＡとレーザＢの両方を交互に使用できるように、レーザＡおよびレーザＢと称される。
【００５０】
例１
図３は、偏光レーザビームがビーム案内装置６に入るという点で図２の図面に基づいており、この装置では、偏光レーザビームは、半波プレート６１によって、ゼロにならない直交偏光成分を有するレーザビームに変換され、偏光ビームスプリッタ６２によって、図面に対し平行のまたはそれに対し直角の偏光ベクトル‖と⊥をそれぞれ有する異なる部分に分割される。
【００５１】
平行偏光ベクトル‖を有するレーザビームは、偏向ミラー６３と、通過方向に配置されたこの偏光方向のための偏光スプリッタ６４とを介して集束レンズ５１に到達する。
【００５２】
直角偏光ベクトル⊥を有するレーザビームは、傾斜ミラー６５によって逆反射体６６に方向付けられ、この逆反射体は、傾斜ミラー６５によって偏向されたビームを平行に反射して、偏光スプリッタ６４に方向付ける。傾斜ミラー６５と逆反射体６６とに沿ったスプリッタ６４へのビーム経路は光学遅延構成要素７２であり、逆反射体６６が矢印で示した方向に対応して移動されるとき、前記光学遅延構成要素によって２つのレーザビームの時間シーケンスを互いに調整できる。
【００５３】
傾斜ミラー６５の配向の故に、直角偏光ベクトル⊥を有するレーザビームは、集束レンズ５１に同様に案内される平行偏光ベクトル‖を有するレーザビームに対して異なる角度で集束レンズ５１に衝突するようにスプリッタ６４で反射され、したがって、焦点内の異なる位置がターゲット流２に形成される。
【００５４】
例２
図４による変形形態では、励起レーザビーム３４および分割レーザビーム３５は、トリガされた２つのレーザ、すなわちレーザＡおよびレーザＢで発生される。このために設けられたトリガユニット７１は、本例では図３のような光学遅延構成要素７２として実現される遅延構成要素がレーザパルスの時間シフトの調整に必要とされるように、レーザＡとレーザＢの両方を同時に通常トリガする。しかし、トリガユニット７１からのオフセットトリガパルスによる制御も可能である。
【００５５】
本実施例ではまた以下の実施例のすべてにおいて、連続ターゲットジェット２１から分割される（必ずしも完全でなく）部分２２は、レーザＡとレーザＢによって集束されたビーム束５２と５３が異なる位置（ターゲット軸線２３に沿って交互に配置される）に集束されるように発生され、これらの位置は、２０μｍのターゲット直径を前提として、励起レーザビーム３４によって供給されたパルスエネルギに応じて、約１０μｍ〜数ミリメートル、あるいは特別な場合に（実施例６に後述するように）数センチメートルまでの距離で互いに位置する。
【００５６】
図４の実施形態は、同一の波長の２つの非偏光レーザＡとＢの集束を示しており、集束レンズ５１に衝突する前記レーザのビーム束５２と５３は、レーザビームの一方（この場合レーザＢ）が偏向ミラー６３を通過して幾何学的に案内され、偏向ミラー６３によって他方のレーザビーム（この場合レーザＡ）が集束レンズ５１内に結合されるように、互いに傾斜しているビーム軸線を有する。２つのレーザＡとＢのビーム束５２と５３は集束レンズ５１の前後で交差する。
【００５７】
レーザＢのパルスに対するレーザＡのパルスの所望の時間遅延は、ミラー６５と逆反射体６６（直角ミラー）とによる光学手段によって簡単に実現できる。逆反射体６６が、入射および出現ビーム軸線に対し平行のミラー６５と６３からまたそれに向かって移動可能である場合、光路長、したがってレーザパルスの間の時間遅延を所望のように変更できる。
【００５８】
例３
図５に示した装置では、互いに直交して線形に偏光される２つのレーザＡとＢは、偏光スプリッタ６４によって結合される。集束レンズ５１に衝突するビーム束５２と５３は互いに僅かに傾斜している。スプリッタ６４に方向付けられたビーム軸線の傾斜は旋回ミラー６５によって調整される。図４を参照して記述するように、同様に任意である２つのレーザＡとＢのパルスの時間遅延は、追加の逆反射体６６による光学手段によって実現される。本実施例では、レーザＡのパルス遅延の調整は、移動可能な逆反射体６５によって再び実施されるが、代わりにレーザＢのビーム経路と同一の方法で実現可能である。
【００５９】
異なる波長を有する２つのレーザＡとＢを使用する場合、図５に示した原理と対照的に、ビームスプリッタ６４は、集束レンズ５１の光学軸線に対して僅かに傾斜している２つのレーザビームを組み合わせるためのエッジフィルタ（ダイクロイックミラー）としても実現できる。
【００６０】
２つのレーザＡとＢのビーム束５２と５３は、共通の集束レンズ５１で少なくとも部分的に重なり合うことができ、ターゲット流２の所望の２つの異なる位置に異なる角度で再び集束される。
【００６１】
先行の実施例１〜３では、傾斜ミラー６５と逆反射体６６とを有する遅延構成要素７２は、任意であると常に考えられる。逆反射体６６を省略して、またレーザビームに対して明確に傾斜するように傾斜ミラー６５を偏光光学ビームスプリッタ６４に方向付ける（９０°回転して）ことによって、等しい長さの光路も利用できる。遅延も電子的に実現できる。
【００６２】
例４
図６に示した２つのレーザＡとＢは、互いに直交する線形偏光方向を有し、偏光光学ビームスプリッタ６４によって共通の集束レンズ５１で結合される（図５と同様）。先行の実施例のように、ビーム束５２と５３は異なる角度で集束レンズ５１に衝突して、部分的に重なり合う。
【００６３】
遅延ループは本実施例では電気的遅延構成要素７３によって実現され、対応する長さの遅延線として図６に示されている。レーザＡおよびレーザＢのビーム経路の光路は、集束レンズ５１までの長さにほぼ等しい。トリガユニット７１は、レーザＡとレーザＢに同一のトリガパルスを（同時に）提供する。しかし、電気的遅延構成要素７３はまた、位相シフトされたトリガパルスをレーザＡとレーザＢに送ることができるトリガユニット７１で置き換え得る。
【００６４】
例５
図７では、エネルギビーム３１として使用されるレーザビームは、図２と図３に示したのと同一の方法で分割される。しかし、本実施例で偏光光学ビームスプリットとして示されている分割（しかし、有利にダイクロイック分割でもあり得る）の後、前記ビームを完全に別個のビーム経路として案内できる。
【００６５】
２つのビーム経路は、偏光スプリッタ６４によって引き続き合体されず、２つの別個の集束レンズ５１によってターゲット流２の２つの異なる位置に別々に集束される。
【００６６】
スペースのため、集束されるビーム束５２と５３は、ターゲット流２の軸線２３の周りで異なる半径方向に配向される。本実施例では、ビーム束の両方はターゲット流２の軸線２３に対し直交して衝突できる。図７に示したように、ビーム束の正反対の入射方向は、より簡単な２次元図の理由で一例としてのみ選択した。２つの集束線５１の光学軸線は軸線２３の周りで９０°未満の角度を囲むことが好ましい。
【００６７】
偏向ミラー６３と逆反射体６６とによって形成された光学遅延構成要素７２は同様に任意であると考えられ、またプラズマ発生および分割が互いに時間遅延により実施される場合にのみ必要とされる。
【００６８】
定義部分２２の形態の先行の実施例に従って発生された質量限定されたターゲットの本質的利点は、放射プラズマ４を発生するためのパルスの潜在的に非常に高い繰り返し周波数にある。
【００６９】
さらに、ノズル直径が固定されるときにのみその体積を僅かに変更できる個々の液滴と対照的に、分離部分２２の体積は、分割ビーム３２の分割点２５（有利に分割レーザビーム３５）とエネルギビーム３１の相互作用点２４（有利にレーザビーム３４）との間の空間距離によって比較的簡単に調整できる。
【００７０】
同様に、エネルギビーム３１と分割ビーム３２との同期は、特にそれらの両方がレーザビームである場合、液滴形成の周波数の変動が完全にないわけではない機械的振動発生によってもたらされる液滴ターゲットを分離するために励起レーザを同期させることよりも実質的に簡単である。
【００７１】
連続ターゲットジェット２１が低発散であるため、ターゲット発生器１のターゲットノズル１１から比較的大きな動作距離（約数センチメートル）を選択できる。
【００７２】
例６
図１を参照すると、本発明の特別な構造が以下に記述されており、この特別な構造では、ターゲットノズル１１から連続的に出るターゲットジェット２１から、特に長い部分２２を分割ビーム３２によって分離できる。
【００７３】
次に、自由に展開するこの種類の長い部分２２は、相互作用点２４を通過するときに当該部分の長さに沿って高エネルギビーム３１によって連続的に繰り返して作用される。部分２２の長さおよび当該部分に対し「発射された」高エネルギパルスの量は、高エネルギビーム３１の第１のパルスから始まる衝撃波２７の効果の後にターゲット材料の安定性によって限定される。
【００７４】
本実施形態では、ターゲット流２がターゲット発生器１のターゲットノズル１１から出るときの衝撃波２７の伝達および衝撃波の破壊的効果はすべての場合に防止され、この結果、ターゲット流２を真空チャンバ１２に注入する感受性の著しく高いプロセスをより良く制御かつ安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】再現可能に提供されるターゲット流を有する放射線を発生するための本発明による装置の基本図であり、本図では、ターゲット流内に走って戻る衝撃波を抑制するために、プラズマを発生する高エネルギビームの空間的に前方に位置する分割パルスが提供される。
【図２】励起レーザビームから分断される分割レーザビームを有する本発明の実施形態の図面であり、本図では、２つのレーザビームは同一の集束光学系によってターゲット流に集束される。
【図３】励起レーザビームおよび分割レーザビームが、２つのレーザの位相位置を調整するための光学遅延構成要素を有する図２の実施形態の構造の図面である。
【図４】放射プラズマを発生するための、およびターゲット部分を分離するためのトリガされた２つの非偏光レーザを有する本発明の実施形態の図面であり、本図では、２つのレーザビームは同一の集束光学系によってターゲット流に集束され、またレーザビームの一方は光学遅延構成要素を有する。
【図５】ターゲット部分を分離するために、また放射プラズマを発生するために互いに直交して偏光されるトリガされた２つのレーザを有する実施形態の図面であり、本図では、２つのレーザビームは同一の集束光学系によってターゲット流に集束され、レーザビームの一方は光学遅延構成要素を有する。
【図６】トリガされた２つの偏光レーザを有する図５と同様の本発明の変形形態の図面であり、本図では、２つのレーザの位相位置を互いに調整するために、電子遅延構成要素がレーザビームの一方に設けられる。
【図７】互いに直交して偏光されかつ別個の集束光学系によってターゲット流に集束されるレーザビームと、光学遅延構成要素とを有する本発明の実施形態の図面である。
【符号の説明】
【００７６】
１          ターゲット発生器
１１        ターゲットノズル
１２        真空チャンバ
２          ターゲット流
２１        連続ターゲットジェット（第１の部分）
２２        第２の部分
２３        （ターゲット流の）軸線
２４        相互作用点
２５        分割点
２６        衝撃波
２７        衝撃波
３          エネルギビーム源
３１        高エネルギビーム
３２        分割ビーム（追加のエネルギビーム）
３３        分割ビーム源
３４        励起レーザビーム
３５        分割レーザビーム
４          高温プラズマ
４１        低温プラズマ
５          集束装置
５１        集束レンズ
５２、５３  ビーム束
６          ビーム案内装置
６１        半波位相プレート
６２        偏光光学スプリッタ
６３        偏向ミラー
６４        （組み合わせ）ビームスプリッタ
６５        傾斜ミラー
６６        逆反射体
７          同期装置
７１        トリガユニット
７２        光学遅延構成要素
７３        電気的遅延構成要素
【図１】
2005243624.tif 000003
【図２】
2005243624.tif 000004
【図３】
2005243624.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2005243624.tif 000008
【図７】
2005243624.tif 000009
【外国語明細書】
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2005243624000002.pdf
2005243624000003.pdf
2005243624000004.pdf