(57)【要約】第１レーザビームのパルスに続いて第２レーザビームのパルスを放出するように動作可能なシードモジュール（３３）と複数の増幅チャンバとを備えるレーザシステム。各増幅チャンバは、利得を有する利得媒体を含む。複数の増幅チャンバは、第２順（ＰＡ３，ＰＡ２，ＰＡ１，ＰＡ０）で第１レーザビーム（４５）のパルスを受けて第１レーザビームを増幅するように配置され、複数の増幅チャンバは、さらに、第２順の逆の第１順（ＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３）で第２レーザビーム（４１）のパルスを受けて第２レーザビームを増幅するように配置される。利得媒体の飽和出力及び小信号利得係数は、第１レーザビームのパルスが第２レーザビームのパルスが得る合計増幅より少ない合計増幅を得るように選択される。【選択図】図５
2018512723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザシステムであって、
第１レーザビームのパルスに続いて第２レーザビームのパルスを放出するように動作可能なシードモジュールと、
複数の増幅チャンバであって、各増幅チャンバは、利得を有する利得媒体を含む、複数の増幅チャンバと、
光学ガイドシステムとを備え、
前記光学ガイドシステムは、前記第１レーザビームの前記パルスを、第２順で前記複数の増幅チャンバを通過するように誘導して、前記第１レーザビームを増幅するように構築及び配置され、
前記光学ガイドシステムは、前記第２レーザビームの前記パルスを、前記第２順の逆の第１順で前記複数の増幅チャンバを通過するように誘導して、前記第２レーザビームを増幅するように構築及び配置される、レーザシステム。
【請求項２】
前記増幅チャンバ内の前記利得媒体は、前記増幅チャンバ中の前記第１レーザビームの前記パルスの伝搬が少なくとも一部の前記増幅チャンバ内で利得ストリッピングを生じさせるように構成される、請求項１に記載のレーザシステム。
【請求項３】
各利得媒体の飽和出力が、前記第２順で前記増幅チャンバを通る前記第１レーザビームの経路に沿って減少する、請求項１又は２に記載のレーザシステム。
【請求項４】
各利得媒体の前記利得は、前記第２順で前記増幅チャンバを通る前記第１レーザビームの前記経路に沿って増加する、請求項１〜３のいずれかに記載のレーザシステム。
【請求項５】
前記増幅チャンバは、前記第１レーザビームの前記パルスが、前記第２レーザビームの前記パルスが前記増幅チャンバを通過する間に前記第２レーザビームの前記パルスが得る合計増幅より少ない合計増幅を、前記第１レーザビームの前記パルスが前記増幅チャンバを通過する間に得るように構成される、請求項１〜４のいずれかに記載のレーザシステム。
【請求項６】
前記シードモジュールは、第１パワーを有する前記第１レーザビームのパルス及び前記第１パワーより大きい第２パワーを有する前記第２レーザビームのパルスを放出するように構成される、請求項１〜５のいずれかに記載のレーザシステム。
【請求項７】
前記第１レーザビームの光路内かつ前記シードモジュールと前記増幅チャンバとの間に配置された光アイソレータをさらに備え、前記光アイソレータは、前記第１レーザビームの反射が前記シードモジュールに入ることを防止するように構成され、前記シードモジュールは、第１偏光状態を有する偏光第１レーザビームを放出するように構成され、前記光アイソレータは、前記第１偏光状態を有する放射を透過させるように構成された偏光子を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のレーザシステム。
【請求項８】
燃料を放出し、かつ前記燃料を誘導して燃料ターゲットを提供するように構成された燃料エミッタと、
請求項１〜７のいずれかに記載のレーザシステムを含む開始放射源と、
前記燃料ターゲットに入射するように増幅第１レーザビーム及び増幅第２レーザビームを誘導するように構成されたビームデリバリシステムと
を備える、放射源。
【請求項９】
請求項８に記載の放射源と前記放射源から放射ビームを受けるように配置されたリソグラフィ装置とを備えるリソグラフィシステムであって、前記リソグラフィ装置は、
前記放射源から受けた前記放射ビームを調整するように構成された照明システムと、
前記放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポート構造と、
基板を保持するように構築された基板テーブルと、
前記パターン付き放射ビームを前記基板上に投影するように構成された投影システムとを備える、リソグラフィシステム。
【請求項１０】
第１レーザビーム及び第２レーザビームを提供する方法であって、前記方法は、
第１レーザビームのパルスを放出することと、
前記第１レーザビームの前記パルスを、第２順で複数の増幅チャンバを通過するように誘導することであって、各増幅チャンバは利得媒体を含む、ことと、
第２レーザビームのパルスを放出することと、
前記第２レーザビームの前記パルスを、前記第２順の逆の第１順で前記複数の増幅チャンバを通過するように誘導することとを含む、方法。
【請求項１１】
前記増幅チャンバ内の前記利得媒体は、前記増幅チャンバ中の前記第１レーザビームの前記パルスの伝搬が少なくとも一部の前記増幅チャンバ内で利得ストリッピングを生じさせるように構成される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
各利得媒体の飽和出力が、前記第２順で前記増幅チャンバを通る前記第１レーザビームの経路に沿って減少する、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
各利得媒体の前記利得は、前記第２順で前記増幅チャンバを通る前記第１レーザビームの前記経路に沿って増加する、請求項１０〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記第１レーザビームの前記パルスは、前記第２レーザビームの前記パルスが前記増幅チャンバを通過する間に前記第２レーザビームの前記パルスが得る合計増幅より少ない合計増幅を、前記第１レーザビームの前記パルスが前記増幅チャンバを通過する間に得る、請求項１０〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記第１レーザビームの前記パルスは、第１波長を有し、かつ前記第２レーザビームの前記パルスは、前記第１波長とは異なる第２波長を有する、請求項１０〜１４のいずれかに記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
[0001]  本願は、２０１５年２月１９日に出願した欧州特許出願第１５１５５７９８．０号の優先権を主張し、その全体を本願に参考として組み込む。
【０００２】
[0002]  本発明は、レーザシステムに関する。本発明は、ＥＵＶ放射生成プラズマを生成するための放射源内での、排他的ではないが、特定の使用を有する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は、所望のパターンを基板上に付与するように構築された機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に用いることができる。リソグラフィ装置は、例えば、パターニングデバイス（例えば、マスク）から、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）層上にパターンを投影することができる。
【０００４】
[0004]  パターンを基板上に投影するためにリソグラフィ装置に用いられる放射の波長は、当該基板上に形成することができるフィーチャの最小サイズを決定する。４〜２０ｎｍの範囲内の波長を有する電磁放射であるＥＵＶ放射を用いるリソグラフィ装置は、従来のリソグラフィ装置（例えば、１９３ｎｍの波長を有する電磁放射を用いるリソグラフィ装置）のものより小さいフィーチャを基板上に形成するために用いることができる。
【０００５】
[0005]  ＥＵＶ放射は、ＥＵＶ生成プラズマを生成するように配置された放射源を用いて生成することができる。ＥＵＶ生成プラズマは、例えば、放射源内に燃料（例えば、液体スズ）を励起することによって生成することができる。燃料は、レーザビームなどの開始放射ビームを、燃料を含むターゲットに向けることによって励起することができ、開始放射ビームは、燃料ターゲットをＥＵＶ生成プラズマにさせる。
【０００６】
[0006]  従来技術の１つ以上の問題（本明細書中で特定されているか又は他で特定されているかに関わらず）を除去又は軽減するＥＵＶ放射源を提供することが望ましい。
【発明の概要】
【０００７】
[0007]  第１態様によると、レーザシステムであって、第１レーザビームのパルスに続いて第２レーザビームのパルスを放出するように動作可能なシードモジュールと、複数の増幅チャンバであって、各増幅チャンバは、利得を有する利得媒体を含む、複数の増幅チャンバと備えるレーザシステムが提供される。ここで、複数の増幅チャンバは、第２順で第１レーザビームのパルスを受けて第１レーザビームを増幅するように配置され、複数の増幅チャンバは、さらに、第２順の逆の第１順で第２レーザビームのパルスを受けて第２レーザビームを増幅するように配置される。
【０００８】
[0008]  第２態様によると、レーザシステムであって、第１レーザビームのパルスに続いて第２レーザビームのパルスを放出するように動作可能なシードモジュールと、複数の増幅チャンバであって、各増幅チャンバは、利得を有する利得媒体を含む、複数の増幅チャンバと、光学ガイドシステムとを備えるレーザシステムが提供される。ここで、光学ガイドシステムは、第１レーザビームのパルスを、第２順で複数の増幅チャンバを通過するように誘導して、第１レーザビームを増幅するように構築及び配置され、光学ガイドシステムは、第２レーザビームのパルスを、第２順の逆の第１順で複数の増幅チャンバを通過するように誘導して、第２レーザビームを増幅するように構築及び配置される。
【０００９】
[0009]  第１態様及び／又は第２態様では、第２順で第１レーザビームを受けて第１順で第２レーザビームを受けるように増幅チャンバを配置することによって、（第１順で増幅チャンバを通過する）第１レーザビームの反射を増幅するために増幅チャンバ内で利用可能な利得の量が減少される。第１レーザビームの反射を増幅するために利用可能な利得の減少は、増幅チャンバを通過した後に第１レーザビームの反射のパワーの減少をもたらす。これは、第１レーザビームの反射によってレーザシステムの構成部品にもたらされ得るあらゆるダメージを有利に減少させる。
【００１０】
[00010]  増幅チャンバ内の利得媒体は、増幅チャンバ中の第１レーザビームのパルスの伝搬が少なくとも一部の増幅チャンバ内で利得ストリッピング(gain stripping)を生じさせるように構成されてよい。
【００１１】
[00011]  増幅チャンバ中の第１レーザビームの伝搬によって生じる利得ストリッピングは、増幅チャンバ内で利用可能な利得を有利に減少させて第１レーザビームの反射を増幅させる。
【００１２】
[00012]  各利得媒体の飽和出力が、第２順で増幅チャンバを通る第１レーザビームの経路に沿って減少してよい。
【００１３】
[00013]  各利得媒体の利得は、第２順で増幅チャンバを通る第１レーザビームの経路に沿って増加してよい。
【００１４】
[00014]  増幅チャンバは、第１レーザビームのパルスが、第２レーザビームのパルスが増幅チャンバを通過する間に得る合計増幅より少ない合計増幅を、第１レーザビームのパルスが増幅チャンバを通過する間に得るように構成されてよい。
【００１５】
[00015]  シードモジュールは、第１パワーを有する第１レーザビームのパルス及び第１パワーより大きい第２パワーを有する第２レーザビームのパルスを放出するように構成されてよい。
【００１６】
[00016]  シードモジュールは、第１波長を有する第１レーザビームのパルス及び第１波長とは異なる第２波長を有する第２レーザビームのパルスを放出するように構成されてよい。
【００１７】
[00017]  レーザシステムは、第１レーザビームの光路内かつシードモジュールと増幅チャンバとの間に配置された光アイソレータをさらに備えてよく、光アイソレータは、第１レーザビームの反射がシードモジュールに入ることを防止するように構成される。
【００１８】
[00018]  光アイソレータは、第２レーザビームの光路内に配置されてもよく、さらに、第２レーザビームの反射がシードモジュールに入ることを防止するように構成されてもよい。
【００１９】
[00019]  シードモジュールは、第１偏光状態を有する偏光第１レーザビームを放出するように構成されてよい。
【００２０】
[00020]  光アイソレータは、第１偏光状態を有する放射を透過させるように構成された偏光子を含んでよい。
【００２１】
[00021]  増幅チャンバはガスを含んでよい。
【００２２】
[00022]  ガスは二酸化炭素を含んでよい。
【００２３】
[00023]  増幅チャンバは、放電によってガスを注入するように構成された無線周波数パワー源をさらに含んでよい。
【００２４】
[00024]  第３態様によると、燃料を放出し、かつ燃料を誘導して燃料ターゲットを提供するように構成された燃料エミッタと、請求項１〜１４のいずれかに記載のレーザシステムを含む開始放射源（initiating radiation source）と、燃料ターゲットに入射するように増幅第１レーザビーム及び増幅第２レーザビームを誘導するように構成されたビームデリバリシステムとを備える、放射源が提供される。
【００２５】
[00025]  燃料はスズを含んでよい。
【００２６】
[00026]  第１レーザビームは、燃料ターゲットの形状を変更するように構成されてよい。
【００２７】
[00027]  第２レーザビームは、燃料ターゲットを励起してＥＵＶ放射を放出するプラズマを形成するように構成されてよい。
【００２８】
[00028]  第４態様によると、第３態様による放射源と放射源から放射ビームを受けるように配置されたリソグラフィ装置とを備えるリソグラフィシステムが提供される。ここで、リソグラフィ装置は、放射源から受けた放射ビームを調整するように構成された照明システムと、放射ビームの断面にパターンを付与してパターン付き放射ビームを形成することができるパターニングデバイスを支持するように構築されたサポート構造と、基板を保持するように構築された基板テーブルと、パターン付き放射ビームを基板上に投影するように構成された投影システムとを備える。
【００２９】
[00029]  第５態様によると、第１レーザビーム及び第２レーザビームを提供する方法であって、方法は、第１レーザビームのパルスを放出することと、第１レーザビームのパルスを、第２順で複数の増幅チャンバを通過するように誘導することであって、各増幅チャンバは利得媒体を含む、ことと、第２レーザビームのパルスを放出することと、第２レーザビームのパルスを、第２順の逆の第１順で複数の増幅チャンバを通過するように誘導することとを含む、方法が提供される。
【００３０】
[00030]  増幅チャンバ内の利得媒体は、増幅チャンバ中の第１レーザビームのパルスの伝搬が少なくとも一部の増幅チャンバ内で利得ストリッピングを生じさせるように構成されてよい。
【００３１】
[00031]  各利得媒体の飽和出力が、第２順で増幅チャンバを通る第１レーザビームの経路に沿って減少してよい。
【００３２】
[00032]  各利得媒体の利得は、第２順で増幅チャンバを通る第１レーザビームの経路に沿って増加してよい。
【００３３】
[00033]  第１レーザビームのパルスは、第２レーザビームのパルスが増幅チャンバを通過する間に得る合計増幅より少ない合計増幅を、第１レーザビームのパルスが増幅チャンバを通過する間に得てよい。
【００３４】
[00034]  第１レーザビームのパルスは、第１パワーを有してよく、かつ第２レーザビームのパルスは、第１パワーより大きい第２パワーを有してよい。
【００３５】
[00035]  第１レーザビームのパルスは、第１波長を有してよく、かつ第２レーザビームのパルスは、第１波長とは異なる第２波長を有してよい。
【００３６】
[00036]  上記の又は以下の説明で記載される１つ以上の態様又は特徴は、１つ以上の他の態様又は特徴と組み合わせることができることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
[00037]  本発明のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の概略図を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、本発明のある実施形態によるリソグラフィ装置及び開始放射源を備えるリソグラフィシステムの概略図である。
【図２】図２は、本発明のある実施形態による開始放射源を備える別のＥＵＶ放射源の概略図である。
【図３】図３は、開始放射源の概略図である。
【図４Ａ】図４Ａは、開始放射源における増幅チャンバ内の利得の図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、開始放射源における増幅チャンバ内の飽和出力の図である。
【図５】図５は、本発明のある実施形態による開始放射源の概略図である。
【図６Ａ】図６Ａは、開始放射源における増幅チャンバ内の利得の図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、開始放射源における増幅チャンバ内の利得の図である。
【図７】図７は、開始放射源の増幅チャンバを通るプリパルスレーザビームの経路の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
[00038]  図１は、本発明の一実施形態による、放射源ＳＯを含むリソグラフィシステムを示している。リソグラフィシステムは、リソグラフィ装置ＬＡをさらに含む。放射源ＳＯは、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢを生成するように構成され、よって、ＥＵＶ放射源と呼ぶこともある。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬと、パターニングデバイスＭＡ（例えば、マスク）を支持するように構成されたサポート構造ＭＴと、投影システムＰＳと、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴとを備える。照明システムＩＬは、放射ビームＢがパターニングデバイスＭＡに入射する前にその放射ビームＢを調整するように構成される。投影システムは、（マスクＭＡによってパターン形成された）放射ビームＢを基板Ｗ上に投影するように構成される。基板Ｗは、既に形成されたパターンを含んでよい。この場合、リソグラフィ装置は、パターン形成された放射ビームＢを、既に基板Ｗ上に形成されたパターンと位置合わせさせる。
【００３９】
[00039]  ＥＵＶ放射源ＳＯ、照明システムＩＬ及び投影システムＰＳは全て、外部環境から離されるように構築及び配置されてよい。大気圧（例えば、水素）より低い圧力のガスをＥＵＶ放射源ＳＯ内に提供してもよい。真空を照明システムＩＬ及び/又は投影システムＰＳ内に提供してもよい。大気圧よりはるかに低い圧力の少量のガス（例えば、水素）を照明システムＩＬ及び/又は投影システムＰＳ内に提供してもよい。
【００４０】
[00040]  図１に示すＥＵＶ放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれるタイプのものである。開始放射源１は、レーザビーム２を介して、燃料エミッタ３から提供される燃料にエネルギーを付与するように配置される。レーザビーム２を開始放射ビームと呼ぶこともある。レーザビーム２は、ビームデリバリシステム１２によって燃料に入射するように誘導される。燃料は、例えば、液状形態であってよく、また、スズ（Ｓｎ）などの金属又は合金であってもよい。以下の記載ではスズと称しているが、あらゆる適切な燃料を使用してもよい。燃料エミッタ３は、燃料を放出し、その燃料をプラズマ形成領域４に誘導してプラズマ形成領域４において燃料ターゲットを提供するように構成される。燃料エミッタ３は、例えば、小滴の形態のスズを、プラズマ形成領域４に向かう軌跡に沿って誘導するように構成されたノズルを含んでよい。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４におけるスズに入射する。スズへのレーザエネルギーの付与は、スズを励起してプラズマ形成領域４においてプラズマ７を生成する。ＥＵＶ放射を含む放射が、プラズマのイオンの脱励起及び再結合中にプラズマ７から放出される。開始放射源１は、レーザビーム２がレーザパルスであるようにパルス構成で使用されてよい。燃料が小滴として提供されるところでは、各燃料小滴にレーザパルスがそれぞれ誘導されてよい。
【００４１】
[00041]  ＥＵＶ放射は、近法線入射放射コレクタ５（より一般的には、法線入射放射コレクタと呼ぶこともある）によって収集及び合焦される。コレクタ５は、ＥＵＶ放射（例えば、１３．５ｎｍなどの所望の波長を有するＥＵＶ放射）を反射させるように配置された多層構造を有してよい。コレクタ５は、２つの楕円の焦点を有する楕円形の構成を有してよい。以下に記述するように、第１焦点はプラズマ形成領域４にあり、第２焦点は中間焦点６にあってもよい。
【００４２】
[00042]  開始放射源１は放射源ＳＯと別個であってもよい。そのような場合、レーザビーム２は、開始放射源１から放射源ＳＯへ、ビームデリバリシステム１２を使って送られてよい。開始放射源１及びＥＵＶ放射源ＳＯは共に、放射システムとみなされてよい。
【００４３】
[00043]  コレクタ５によって反射された放射は放射ビームＢを形成する。放射ビームＢは点６で合焦され、照明システムＩＬのための仮想放射源として機能するプラズマ形成領域４の像を形成する。放射ビームＢが合焦される点６を中間焦点と呼ぶこともある。ＥＵＶ放射源ＳＯは、中間焦点６がＥＵＶ放射源ＳＯの閉鎖構造９内の開口８に又はその近くに配置されるように構成される。
【００４４】
[00044]  放射ビームＢは、ＥＵＶ放射源ＳＯから、放射ビームＢを調整するように構成された照明システムＩＬ内へと送られる。照明システムＩＬは、ファセット視野ミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１を含むことができる。ファセット視野ミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は共に、所望の断面形状及び所望の角度分布を放射ビームＢに与える。放射ビームＢは照明システムＩＬから送られ、サポート構造ＭＴに保持されたパターニングデバイスＭＡに入射する。パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢを反射及びパターン形成する。照明システムＩＬは、ファセット視野ミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて又はその代わりに他のミラー又はデバイスを含むこともできる。
【００４５】
[00045]  パターニングデバイスＭＡから反射した後、パターン形成された放射ビームＢは投影システムＰＳに入る。投影システムは、放射ビームＢを基板テーブルＷＴに保持された基板Ｗ上に投影するように構成された複数のミラー１３，１４を含む。投影システムＰＳは、放射ビームに減少係数を適用し、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャより小さいフィーチャを有する像を形成することができる。例えば、減少係数４を適用してもよい。図１では投影システムＰＳは２つのミラー１３，１４を有するが、投影システムはあらゆる数のミラーを含んでもよい。
【００４６】
[00046]  図２は、図１に示す放射源に対して別の構成を有するレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）ＥＵＶ放射源ＳＯを示している。ＥＵＶ放射源ＳＯは、燃料をプラズマ形成領域４に供給するように構成された燃料エミッタ３を含む。燃料、例えば、スズであるが、あらゆる適切な燃料を用いてもよい。開始放射源１は、レーザビーム２を放出する。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４における燃料に入射するようにビームデリバリシステム１２によって誘導される。レーザビーム２をプラズマ形成領域４に誘導するためにミラー３０が使用される。レーザビーム２は、燃料にエネルギーを供給し、それによって燃料をＥＵＶ放射放出プラズマ７に変換する。
【００４７】
[00047]  いわゆるかすめ入射コレクタであり得る放射コレクタ２１は、ＥＵＶ放射を収集し、そして、中間焦点とも呼ぶ点６にＥＵＶ放射を合焦させるように構成される。したがって、放射放出プラズマ７の像は、中間焦点６で形成される。放射源ＳＯの閉鎖構造２２は、中間焦点６に又はその近くにある開口２３を含む。ＥＵＶ放射は、開口２３を通って（例えば、図１に概略的に示す形態の）リソグラフィ装置の照明システムへと送られる。
【００４８】
[00048]  放射コレクタ２１は、（例えば、概略的に示すように）複数のかすめ入射リフレクタ２４、２５及び２６を有する入れ子化されたコレクタであってよい。かすめ入射リフレクタ２４、２５及び２６は、光軸Ｏの周りで軸対称に配置されてよい。図示する放射コレクタ２１は、単なる一例として示されており、他の放射コレクタを用いてもよい。
【００４９】
[00049]  図１及び図２に示すＥＵＶ放射源ＳＯは、図示されていない構成部品を含み得る。例えば、１つ以上の汚染物質トラップが、図１及び図２に示すＥＵＶ放射源ＳＯに含まれてよい。汚染物質トラップは、プラズマ形成領域４から放出され得るデブリが放射コレクタ５，２１を汚染することから防ぐように構成されてよい。加えて又は代替的に、スペクトルフィルタを放射源内に設けてもよい。スペクトルフィルタは、ＥＵＶ放射を実質的に透過するが、赤外線などといった他の放射の波長を実質的に遮断し得る。
【００５０】
[00050]  図３は、パルスレーザビーム３５を提供するように配置された開始放射源３１を概略的に示している。パルスレーザビーム３５は、燃料ターゲット３７に入射するようにビームデリバリシステム１２によって誘導される。燃料ターゲット３７は、例えば、プラズマ形成領域４（例えば、図１及び図２に示す放射源ＳＯに示されたプラズマ形成領域４）における燃料の小滴であってよい。ビームデリバリシステム１２は、レーザビーム３５を燃料ターゲット３７に誘導及び合焦させるように構成された１つ以上の光学部品（例えば、ミラー及び／又はレンズ）を含んでもよい。
【００５１】
[00051]  開始放射源３１は、シードモジュール３３及び４つの増幅チャンバＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２及びＰＡ３を含む。各増幅チャンバＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２及びＰＡ３は、利得媒体を含む。増幅チャンバＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２及びＰＡ３内の利得媒体は、利得媒体内の反転分布の状態をもたらすためにポンピングされ、それによって、利得媒体中を伝搬するレーザビームが利得を得ることができる。利得媒体は、例えば、ガスを含んでよい。ある実施形態では、ガスはＣＯ２を含んでよい。このような実施形態では、開始放射源は、主発振器出力増幅器（ＭＯＰＡ）構成内にＣＯ２レーザを含んでよい。いくつかの実施形態では、利得媒体を形成するガスは、例えば、ヘリウム及び／又は窒素を含んでもよい。いくつかの実施形態では、利得媒体を形成するガスは、様々なガスの混合を含んでよい。例えば、利得媒体は、ＣＯ２、ヘリウム及び窒素の混合を含んでよい。利得媒体は、放電によってポンピングされてよい。例えば、ガスを含む利得媒体は、無線周波数（ＲＦ）電源によってポンピングされてよい。
【００５２】
[00052]  シードモジュール３３は、シードレーザビーム３５を放出する。図３に示す例では、シードレーザビーム３５は、図３に示す矢印３２で示されるようにＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３の順で増幅チャンバ中を伝搬する。図３に示す増幅チャンバ中のレーザビーム３５の伝搬の順を、第１伝搬順とも呼ぶ。
【００５３】
[00053]  シードレーザビーム３５は、最初に増幅チャンバＰＡ０中を伝搬して増幅チャンバＰＡ０内の利得媒体と相互作用し、それにより、誘導放出によってレーザビーム３５のパワーを増大させる。レーザビームのパワーは、各増幅チャンバＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３内の増幅によってさらに増大されて、増幅チャンバＰＡ０に入力されるシードレーザビーム３５より高いパワーを有する、増幅チャンバＰＡ３から出力されるレーザビームを形成する。各チャンバＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３内の光学利得媒体及びレーザビームの経路を制御することにより、レーザビームは、増幅チャンバＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２及びＰＡ３を通って所望のパワーで開始放射源３１から出る。
【００５４】
[00054]  上記したように、開始放射源から出力されるレーザビーム３５は、燃料ターゲット３７に入射するようにビームデリバリシステム１２によって誘導される。燃料ターゲット３７は、ＥＵＶ放射放出プラズマ７を形成するためにレーザビーム３５によって励起されるプラズマ形成領域４に位置決めされた燃料の小滴であってよい。一般的には、シードモジュール３３は、開始放射源３１から出力されるレーザビームが一連のパルスを含むようにパルスシードレーザビーム３５を放出する。レーザビーム３５のパルスは、例えば、プラズマ形成領域４への燃料の小滴の到達と一致するときにプラズマ形成領域４に到達してもよい。
【００５５】
[00055]  レーザビーム３５からのエネルギーがＥＵＶ放射に変換される変換効率（ＣＥ）を高めるために、燃料ターゲット３７は、最初に、メインパルスレーザビームによって照明される前にプリパルスレーザビームによって照明されてよい。例えば、プリパルスレーザビームは、メインパルスのプラズマ生成レーザビームが燃料ターゲット３７に誘導される前に、生成されかつ燃料ターゲット３７に誘導されて燃料ターゲット３７のサイズ及び／又は形状などの特性を変更することができる。メインパルスは、例えば、プリパルスが燃料ターゲット３７に入射した約２μｓ後に燃料ターゲット３７に入射してよい。プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、例えば、約５０ｋＨｚの繰返し率を有してよい。プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのパルスの持続時間は、互いに異なる場合がある。例えば、プリパルスレーザビームのパルスは、約４０ｎｓの持続時間を有してよい。メインパルスレーザビームのパルスは、約１３０〜２００ｎｓの持続時間を有してよい。
【００５６】
[00056]  プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの両方は、開始放射源３１によって生成されてよい。例えば、シードモジュール３３は、増幅チャンバ中を伝搬するプリパルスレーザビームのパルスを最初に放出し、その後、増幅チャンバ中を伝搬するメインパルスレーザビームのパルスをさらに放出してよい。
【００５７】
[00057]  シードモジュールによって放出されるプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームは、異なる波長を有してよい。プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの波長は、例えば、増幅チャンバの利得媒体を形成するガス内の異なる回転及び／又は振動遷移に対応する。例えば、ある実施形態では、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの波長は、ＣＯ２を含む利得媒体内の異なる回転及び／又は振動遷移に対応する。このような実施形態では、プリパルスレーザビームは、約１０．２６μｍの波長を有し、メインパルスレーザビームは、約１０．５９μｍの波長を有してよい。シードモジュール３３によって放出されるプリパルス及びメインパルスの異なる波長は、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内で異なる利得を得ることがあり、これにより、異なるパワーを有する開始放射源３１から出力されるプリパルス及びメインパルスという結果となり得る。例えば、プリパルスレーザビームは、約３〜５ｋＷのパワーに増幅され、メインパルスレーザビームは、約２５ｋＷのパワーに増幅される。
【００５８】
[00058]  レーザビーム３５の光路は、透過率が波長の関数である１つ以上の光学コーティングを含んでよい。したがって、メインパルスとは異なる波長を有するプリパルスは、その光路に沿って異なる透過率を経験し、そしてプリパルスとメインパルスとの間のパワーの差にさらに寄与し得る。
【００５９】
[00059]  プリパルスレーザビームとメインパルスレーザビームとの間のパワーの差は、シードモジュール３３から放出されるパルスの異なるパワーによるさらなる結果となり得る。例えば、シードモジュール３３は、シードモジュールによって後に放出されるメインパルスのパワーより低いパワーを有するプリパルスを放出する。
【００６０】
[00060]  従来の開始放射源では、プリパルスレーザビームは、メインパルスレーザビームが増幅チャンバ中を伝搬する順番と同じ順番で増幅チャンバ中を伝搬する。例えば、メインパルスレーザビーム及びプリパルスレーザビームの両方は、図３に示す矢印３２によって示される第１順で増幅チャンバ中を伝搬する。
【００６１】
[00061]  開始放射源３１から出力されるプリパルスは、ビームデリバリシステム１２によって燃料ターゲット３７上に合焦される。プリパルスの小部分は、同じ光路に沿って開始放射源３１内に戻るように燃料ターゲット３７から反射されてよい。開始放射源３１に再侵入する反射プリパルスは、増幅チャンバ中を伝搬して増幅チャンバ内で増幅されてよい。
【００６２】
[00062]  増幅チャンバ内で増幅された反射プリパルスがシードモジュール３３に入ることができた場合、これはシードモジュール３３にダメージを与え得る。シードモジュール３３に入る反射プリパルスからの放射量を減少させるために、光アイソレータ３９が、光路内の増幅チャンバＰＡ０とシードモジュール３３との間に位置決めされる。光アイソレータ３９は、例えば、偏光子であってよい。シードモジュール３３から放出されるプリパルスは、直線偏光されてよい。偏光子の形態を有する光アイソレータ３９は、シードモジュール３３から放出されるプリパルスの直線偏光状態を有する放射を透過させるように構成され、それにより、プリパルスは光アイソレータ３９によって透過されて増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中を伝搬する。
【００６３】
[00063]  燃料ターゲット３７からのプリパルスの反射は、プリパルスの偏光状態を変更することができ、それによって、反射プリパルスは、燃料ターゲット３７に入射するプリパルスの偏光状態とは異なる偏光状態を有する。したがって、光アイソレータ３９に入射する反射プリパルスは、光アイソレータ３９によって透過されず、よって、シードモジュール３３に入ってシードモジュール３３にダメージを与えることから防止することができる。
【００６４】
[00064]  ある実施形態では、プリパルスレーザビームは、光アイソレータ３９を通過した後にプリパルスレーザビームの偏光状態を変更する光学部品に入射してよい。例えば、プリパルスレーザビームは、プリパルスレーザビームが円偏光又は楕円偏光されるようにプリパルスレーザビーム内の位相遅延を誘発させるミラーに入射してよい。プリパルスレーザビームの円偏光又は楕円偏光状態の回転方向は、燃料ターゲット３７でのプリパルスレーザビームの反射中に反転されてよい。反射プリパルスレーザビームは、その後、反射プリパルスレーザビームが直線偏光されるように反射プリパルスレーザビームに位相遅延を誘発するミラーに入射してよい。しかし、反射プリパルスレーザビームの直線偏光状態は、（燃料ターゲット３７での反射中に生じるプリパルスレーザビームの円偏光又は楕円偏光の回転方向の反転によって）シードモジュール３３から放出されるプリパルスレーザビームの直線偏光状態に直交し得る。したがって、反射プリパルスレーザビームは、光アイソレータ３９によって透過されず、よって、シードモジュール３３に入ってシードモジュール３３にダメージを与えることを防ぐことができる。
【００６５】
[00065]  他の実施形態では、光アイソレータ３９は、偏光子以外の形態を有してもよい。通常、光アイソレータ３９は、反射プリパルスレーザビームがシードモジュール３３に入ることを防ぐように構成されたあらゆる構成部品又はその組み合わせであってもよい。
【００６６】
[00066]  反射プリパルスが増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３で実質的に増幅された場合、光アイソレータ３９へのダメージをもたらすのに十分な光アイソレータ３９に入射する反射プリパルスのパワーが生じ得る。光アイソレータ３９へのダメージは、反射プリパルスがシードモジュール３３に入ることを防ぐという光アイソレータ３９の効果を減少させ得る。したがって、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の反射プリパルスの実質的な増幅は、光アイソレータ３９にダメージをもたらしてシードモジュール３９へのダメージという結果となり得る。したがって、増幅チャンバ内の反射プリパルスの増幅を減少させることが望ましい。
【００６７】
[00067]  反射プリパルスによってもたらされ得るさらなる問題は、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３の利得の一時的減少である。この影響を利得ストリッピングとも呼ぶ。利得ストリッピングは、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の反転分布の一時的空乏によってもたらされ得る。レーザ放射のパルスが利得媒体中を伝搬する場合、利得媒体からのエネルギーを用いてレーザ放射のパルスを増幅させる。したがって、利得媒体によって蓄積されたエネルギーは、利得媒体中を伝搬するレーザパルスによって減少される。利得媒体の利得は、利得媒体によって蓄積されたエネルギーに関連し、よって、利得媒体中を伝搬するレーザ放射のパルスは、利得媒体の利得を一時的に減少させる働きをする。レーザ放射のパルスが利得媒体を通過した後、利得は、利得媒体のポンピングによって（例えば、放電によって）再び増加する。しかし、利得の増加は瞬間的ではないため、利得が減少したときである利得媒体中のレーザ放射パルスの伝搬の後に一定の時間が存在する。
【００６８】
[00068]  したがって、シードモジュール３３から放出されて増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中を伝搬するプリパルスは、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３の利得に一時的減少をもたらす。増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中のプリパルスの伝搬とシードモジュール３３からのメインパルスの放出との間の一定時間は、メインパルスが得る利得が増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中のプリパルスの伝搬によって実質的に減少されないように、増幅チャンバの利得の回復を可能にするのに十分であり得る。しかし、プリパルスからの放射が燃料ターゲット３７から反射して増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３を通って戻った場合、増幅チャンバ内の利得は、反射プリパルスの増幅によってさらに減少され得る。これによって、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中を伝搬する反射プリパルスとシードモジュール３３からのメインパルスの放出との間に、増幅チャンバの利得が完全に回復するための時間が不十分となり得る。したがって、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中を伝搬するメインパルスが得る利得は、燃料ターゲット３７からのプリパルスの反射によって減少し得る。メインパルスが得る利得の減少は、燃料ターゲット３７に入射するメインパルスのパワーの減少をもたらし、したがって、燃料ターゲットに付与されるエネルギーの量を不利に減少させる。したがって、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中の反射プリパルスの伝搬によってもたらされる利得ストリッピングを減少させることが望ましい。
【００６９】
[00069]  一般的に、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３の利得は互いに異なる。図４Ａは、開始放射源の実施形態における各増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得の図である。図４Ｂは、図４Ａに利得が示されている開始放射源の同じ実施形態における各増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の飽和出力の図である。
【００７０】
[00070]  利得媒体の飽和出力は、（利得ストリッピングが生じない十分に低い力を有するレーザビームの場合と比較して）定常状態のときに利得媒体の利得の半減に繋がるレーザビームのパワーである。利得媒体の飽和出力は、利得媒体を通る所与のパワーを有するレーザビームの伝搬の結果として生じる利得ストリッピングの量の指標として考えることができる（レーザビームのパワーが利得媒体内の利得ストリッピングをもたらすのに十分に高いことを想定している）。つまり、利得媒体中を伝搬する所与のパワーを有するレーザビームに対しては、利得媒体の飽和出力の減少は、レーザビームによって利得がストリップされる量の増加をもたらす。逆に、利得媒体の飽和出力の増加は、レーザビームによって利得がストリップされる量の減少をもたらす。
【００７１】
[00071]  あるいは、利得媒体の飽和出力は、利得媒体において所与の量の利得ストリッピングを生じさせるために利得媒体中を伝搬しなければならないレーザビームのパワーの指標として考えることができる。つまり、比較的低い飽和出力を有する利得媒体は、比較的低いパワーのレーザビームが利得媒体中を伝搬した場合に所与の量の利得ストリッピングを受ける。逆に、比較的高い飽和出力を有する利得媒体は、比較的高いパワーのレーザビームが利得媒体中を伝搬した場合に同じ所与の量の利得ストリッピングを受け得る。
【００７２】
[00072]  各増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得及び飽和出力は、増幅チャンバの設計特性及び動作パラメータの数の関数である。例えば、各増幅チャンバの利得及び飽和出力は、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得媒体に供給されるポンプ力の関数であってよい。加えて又は代替的に、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得及び飽和出力は、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得媒体の特性の関数であってよい。例えば、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得媒体がガスを含む実施形態では、増幅チャンバ内の利得及び飽和出力は、チャンバ内のガスの圧力、チャンバ内のガスの混合及び／又はチャンバを通るガス流速の関数であってよい。各増幅チャンバの動作パラメータは、各チャンバ内の利得及び飽和出力を変化させるために変更することができる。
【００７３】
[00073]  増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３の飽和出力は、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３中を伝搬するレーザビームの断面及び増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３内の利得媒体の断面にさらに依存してよい。
【００７４】
[00074]  図４Ａ及び図４Ｂに示す実施形態では、増幅チャンバの利得はＰＡ０からＰＡ３へと減少し、増幅チャンバの飽和出力はＰＡ０からＰＡ３へと増加する。図４Ａ及び図４Ｂに示す各増幅チャンバの利得及び飽和出力は、第１順（すなわち、ＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３の順）で増幅チャンバを通過するレーザビームパルス（例えば、プリパルス又はメインパルス）の増幅に対して有利である。レーザビームを第１順で増幅チャンバを通過させることは、レーザビームの増幅に対して有利である。なぜなら、レーザビームが増幅チャンバを通過してそのパワーが増大するように増幅されると、増幅チャンバの飽和出力も増大するからである。レーザビームのパワーの増大を伴う飽和出力の増大は、増幅チャンバ内に生じる利得ストリッピングを減少させ、したがって、第１順で増幅チャンバ中を伝搬するレーザビームが得る利得を増加させる。
【００７５】
[00075]  したがって、増幅チャンバを第１順で通過するプリパルスレーザビームは、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３における比較的小さい利得ストリッピングに繋がる。プリパルスによってもたらされる利得の比較的低い飽和は増幅チャンバを通過する後のメインパルスの増幅に対して有利であるが、プリパルスによる利得の比較的低い飽和は、増幅チャンバを通って戻る反射プリパルスを増幅し得る、増幅チャンバに残る比較的大きな利得の量という結果となる。したがって、これは、燃料ターゲット３７から反射する反射プリパルスが、光アイソレータ３９及びシードモジュール３３にダメージをもたらし得る比較的高いパワーに増幅されるという結果となる。
【００７６】
[00076]  図５は、本発明のある実施形態による開始放射源１の概略図である。開始放射源は、シードモジュール３３及び４つの増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３を含む。開始放射源は、図５の実施形態において、レーザパルスを開始放射源１の周りに誘導するように構成されたミラー４３を含む光学ガイドシステムも有する。増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３は、図４Ａ及び図４Ｂに示す利得及び飽和出力を有するように構成される。増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３の利得及び飽和出力は、増幅チャンバを第１順で通過するメインパルスレーザビーム４７の増幅に対して構成される。
【００７７】
[00077]  シードモジュール３３は、図５の実施形態では破線で示すプリパルスレーザビーム４１である第１パルスを放出する。プリパルスレーザビーム４１は、ＰＡ３，ＰＡ２，ＰＡ１，ＰＡ０の順で増幅チャンバ中を伝搬するように誘導された一連のパルスを含む。プリパルスレーザビーム４１が増幅チャンバを通過する順番を第２順とも呼ぶ。第２順は第１順の逆である。プリパルスレーザビーム４１は、最初に、最小の利得及び最大の飽和出力を有する増幅チャンバＰＡ３中を伝搬し、最後に、最大の利得及び最小の飽和出力を有する増幅チャンバＰＡ０中を伝搬する。したがって、プリパルスレーザビーム４１が中で伝搬する利得媒体の飽和出力は、プリパルスレーザビーム４１が増幅されてそのパワーが増大すると減少する。以下にさらに詳細に説明するように、これは、少なくとも一部の増幅チャンバ内で実質的な利得ストリッピングを生じさせる。
【００７８】
[00078]  増幅プリパルスレーザビーム４１は、燃料ターゲット３７に入射するように誘導される。燃料ターゲットは、プリパルスレーザビーム４１の一部を反射して、図５に点線として示す反射プリパルスレーザビーム４５を形成する。分かりやすくするために、プリパルスレーザビーム４１及び反射プリパルスレーザビーム４５は、互いに物理的に離れているように図５に示されている。しかし、実際には、反射プリパルスレーザビーム４５は、プリパルスレーザビーム４１と実質的に同じ光路に沿って戻ることができる。
【００７９】
[00079]  光学ガイドシステムが、メインパルスレーザビーム４７の一連のパルスを、増幅チャンバの中を通るように誘導することができる順とは逆の順で、光学ガイドシステムが、プリパルスレーザビーム４１の一連のパルスを、増幅チャンバの中を通って誘導することができるようにするために、図５の実施形態において、光学ガイドシステムには混合光学系４４が設けられる。
【００８０】
[00080]  増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３を通過する前及び通過した後、プリパルスレーザビーム４１及び反射プリパルスレーザビーム４５は混合光学系４４によって反射される。混合光学系４４は、例えば、プリパルスレーザビーム４１の波長を有する放射を実質的に反射しかつメインパルスレーザビーム４７の波長を有する放射を実質的に透過する反射コーティングを含んでよい。コーティングは、例えば、ダイヤモンドを含む窓に設置されてもよい。混合光学系４４は、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの光路を繋ぐ及び／又は離すように構成される。
【００８１】
[00081]  反射プリパルスレーザビーム４５は、第１順ＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３で増幅チャンバ中を伝搬する。以下にさらに詳細に説明するように、第２順ＰＡ３，ＰＡ２，ＰＡ１，ＰＡ０でプリパルスレーザビーム４１を増幅チャンバの中を通過させることによって、より大きな度合いの利得ストリッピングが生じ（第１順ＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３でプリパルスレーザビーム４１を増幅チャンバの中を通過させることとは反対に）、よって、反射プリパルスレーザビーム４５はより少ない利得を得て、結果的により小さい増幅を経る。したがって、光アイソレータ３９に入射する反射プリパルスレーザビーム４５は、より低いパワーを有利に有し、よって、光アイソレータ３９にあまりダメージを与えない。
【００８２】
[00082]  しかし、プリパルスレーザビーム４１を第２順で増幅チャンバの中を通過させることは、（第１順でプリパルスレーザビーム４１を増幅チャンバの中を通過させることとは反対に）プリパルスレーザビーム４１がより小さい増幅を経るという結果となるが、このより小さい増幅は、燃料ターゲット３７に入射するプリパルスレーザビーム４１が所望のパワーを有するように、シードモジュール３３によって放出されるプリパルスレーザビーム４１のパワーを増大させることによって克服することができる。例えば、燃料ターゲット３７に入射する増幅プリパルスレーザビーム４１が約４ｋＷのパワーを有することが望ましい。プリパルスレーザビーム４１が第１順で増幅チャンバを通過すると、その後、約５Ｗのパワーを有するプリパルスレーザビーム４１がシードモジュール３３から放出されて約４ｋＷのパワーに増幅されることができる。プリパルスレーザビーム４１が第２順で増幅チャンバを通過する図５に示す実施形態では、シードモジュール３３から放出されるプリパルスレーザビーム４１は、約４ｋＷの力に増幅され得る約１６０Ｗのパワーを有し得る。
【００８３】
[00083]  図６Ａは、プリパルスレーザビーム４１のパルスが第２順で増幅チャンバを通過する様々な時の各増幅チャンバの利得の図である。図６Ａの実線は、プリパルスレーザビーム４１のパルスが増幅チャンバ中を伝搬する直前の各増幅チャンバの（プリパルスレーザビーム４１の波長の）初期利得を表す。図６Ａの点線は、プリパルスレーザビーム４１のパルスが燃料ターゲット３７から反射した後かつ反射プリパルスレーザビーム４５のパルスが増幅チャンバ中を伝搬する直前の（プリパルスレーザビーム４１の波長の）各増幅チャンバの利得を表す。したがって、図６Ａの点線は、反射プリパルスレーザビーム４５を増幅させることができる利得を表す。図６Ａの破線は、プリパルスレーザビーム４１及び反射プリパルスレーザビーム４５が増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３を通過した後にメインパルスレーザビーム４７を増幅させることができる（メインパルスレーザビーム４７の波長の）利得を表す。
【００８４】
[00084]  （図６Ａ及び図４Ｂから分かるように）シードモジュール３３から放出されるプリパルスレーザビーム４１は、最初に、比較的低い利得及び比較的高い飽和出力を有する増幅チャンバＰＡ３に入る。増幅チャンバＰＡ３に入るプリパルスレーザビーム４１の比較的低いパワー及び増幅チャンバ内の比較的高い飽和出力は、増幅チャンバＰＡ３内で比較的小さい利得ストリッピングが生じることを意味する。
【００８５】
[00085]  プリパルスレーザビーム４１は、より高いパワーで増幅チャンバＰＡ２内に入るように増幅チャンバＰＡ３内で増幅される。増幅チャンバＰＡ２は、増幅チャンバＰＡ３より高い利得及びより低い飽和出力を有する。増幅チャンバＰＡ２に入る時のプリパルスレーザビーム４１のより高いパワー（増幅チャンバＰＡ３に入る時のプリパルスレーザビーム４１のパワーと比較した場合）及び増幅チャンバＰＡ２のより低い飽和出力は、増幅チャンバＰＡ３より増幅チャンバＰＡ２内でより多くの利得ストリッピングが生じるという結果となる。
【００８６】
[00086]  プリパルスレーザビーム４１は、より高いパワーで増幅チャンバＰＡ１に入るように増幅チャンバＰＡ２内でさらに増幅される。増幅チャンバＰＡ１は、増幅チャンバＰＡ３及び増幅チャンバＰＡ２より高い利得及びより低い飽和出力を有する。増幅チャンバＰＡ１に入る時のプリパルスレーザビーム４１の高いパワー（増幅チャンバＰＡ３及びＰＡ２に入る時のプリパルスレーザビーム４１のパワーと比較して）及び増幅チャンバＰＡ１のより低い飽和出力は、増幅チャンバＰＡ３及びＰＡ２より増幅チャンバＰＡ１内でより多くの利得ストリッピングが生じるという結果となる。図６Ａから分かるように、増幅チャンバＰＡ１内で生じるより大きい利得ストリッピングは、（利得が最初に増幅チャンバＰＡ１でより大きいことにも関わらず）増幅チャンバ内の利得が増幅チャンバＰＡ２及びＰＡ３内の利得より低い利得にストリップされるという結果となる。
【００８７】
[00087]  プリパルスレーザビーム４１は、プリパルスレーザビームが他のあらゆる増幅チャンバに入る時のパワーより大きいパワーで増幅チャンバＰＡ０に入る。例えば、プリパルスレーザビーム４１のパワーは、増幅チャンバＰＡ０に入る時に約１〜２ｋＷであってよい。増幅チャンバＰＡ０は、あらゆる増幅チャンバのうち最も低い飽和出力を有する。増幅チャンバＰＡ０に入る時のプリパルスレーザビームの高いパワーと増幅チャンバＰＡ０の低い飽和出力との組み合わせは、増幅チャンバＰＡ０内で大きい度合いの利得ストリッピングが生じるという結果となる。このことは、反射プリパルスレーザビーム４５の増幅に対して比較的低い利得が増幅チャンバＰＡ０内に残ることを示す図６Ａから分かる。
【００８８】
[00088]  図６Ａとの比較に対して、プリパルスレーザビーム４１のパルスが第１順（すなわち、ＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３の順）で増幅チャンバを通過したときの各増幅チャンバの利得を示している。利得は、図６Ａと同じとき及び同じ表示を用いて示されている。
【００８９】
[00089]  図６Ａ及び図６Ｂの比較から、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１に残っていてかつ反射プリパルスレーザビームの増幅に利用可能な利得は、（図６Ａに示すように）プリパルスレーザビーム４１のパルスが第２順で増幅チャンバを通過した後より、（図６Ｂに示すように）プリパルスレーザビーム４１のパルスが第１順で増幅チャンバを通過した後での方がかなり大きいことが分かる。これは、（図６Ｂに示すように）プリパルスレーザビーム４１が第１順で増幅チャンバを通過するとき、プリパルスレーザビームは少ない増幅を経ていることによって、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１中を伝搬するときに比較的低いパワーを有するからである。したがって、プリパルスレーザビーム４１は、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１内で比較的小さい利得ストリッピングをもたらし、結果的に、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１に残る利得は比較的大きい。逆に、（図６Ａに示すように）プリパルスレーザビーム４１が第２順で増幅チャンバを通過するとき、プリパルスレーザビーム４１は、既に実質的な増幅を経て増幅チャンバＰＡ１及びＰＡ０に到達する。したがって、増幅チャンバＰＡ１及びＰＡ０を通過するプリパルスレーザビーム４１は、増幅チャンバＰＡ１及びＰＡ０内に実質的な利得ストリッピングをもたらすのに十分に高いパワーを有し、それによって、これらのチャンバ内で反射プリパルスレーザビーム４５の増幅に利用可能な利得を減少させる。
【００９０】
[00090]  図６Ａ及び図６Ｂを比較すると、増幅チャンバＰＡ２及びＰＡ３内で反射プリパルスレーザビーム４５の増幅に利用可能な利得は、プリパルスレーザビーム４１が第１順で増幅チャンバを通過する（図６Ｂ）ときよりプリパルスレーザビーム４１が第２順で増幅チャンバを通過する（図６Ａ）ときの方が僅かに高い。しかし、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１内で反射プリパルスレーザビーム４５によって得られる利得は、図６Ｂより図６Ａにおいて著しく低い。これは、反射プリパルスレーザビーム４５によって得られる合計利得が、第１順で増幅チャンバを通過するプリパルスレーザビーム４１（図６Ｂ）より第２順で増幅チャンバを通過するプリパルスレーザビーム４１（図６Ａ）に対しての方が約２．５倍低いという結果となる。
【００９１】
[00091]  したがって、プリパルスレーザビーム４１を第２順で増幅チャンバを通過させることは、反射プリパルスレーザビーム４５によって得られる利得を減少させる（プリパルスレーザビーム４１を第１順で増幅チャンバを通過させることとは反対に）。例えば、プリパルスレーザビーム４１が第２順で増幅チャンバを通過することによってプリパルスレーザビーム４１を約４ｋＷのパワーに増幅してプリパルスレーザビーム４１の約０．１〜０．５％は燃料ターゲット３７によって反射されて光路に沿って戻る実施形態では、反射プリパルスレーザビーム４５は、約６０〜３００Ｗのパワーに増幅される。比較すると、プリパルスレーザビーム４１が第１順で増幅チャンバを通過して約４ｋＷのパワーに増幅された場合、反射プリパルスレーザビーム４５は、約１０００〜２０００Ｗのパワーに増幅されることができる。
【００９２】
[00092]  図５を再び参照すると、シードモジュール３３は、第１順のＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３で増幅チャンバを通るように誘導されるメインパルスレーザビーム４７を放出する。メインパルスレーザビーム４７をこの順番で増幅チャンバを通過させることは、メインパルスレーザビーム４７によって得られる利得の量を有利に増加させ、したがって、メインパルスレーザビーム４７によって燃料ターゲットに付与されるエネルギーの量を増加させる。シードモジュールは、例えば、約４００Ｗのパワーを有するメインパルスレーザビーム４７を放出してよい。メインパルスレーザビーム４７は、増幅チャンバによって約２４ｋＷのパワーに増幅されてよい。
【００９３】
[00093]  メインパルスレーザビーム４７の一部は、燃料ターゲット３７から反射されてよいが、燃料ターゲットがほぼ円板状であるいくつかの実施形態では、メインパルスレーザビーム４７が燃料ターゲット３７に入射した場合、燃料ターゲットは、メインパルスレーザビーム４７が同じ光路に沿って反射して戻らないようにメインパルスレーザビーム４７の伝搬方向に対して傾斜されていてもよい。したがって、メインパルスレーザビーム４７の反射は、ビームデリバリシステム１２に戻るように誘導されず開始放射源１に再度入らないことがある。
【００９４】
[00094]  図６Ａ及び図６Ｂの比較により、プリパルスレーザビーム４１を第１順（図６Ｂに示すように）とは反対に第２順（図６Ａに示すように）で増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３を通過させるさらなる利点は、メインパルスレーザビーム４７の増幅に対して残っている利得の量（図６Ａ及び図６Ｂでは点線で示される）が増加するということが分かる。結果的に、メインパルスレーザビーム４７によって燃料ターゲット３７に付与されるエネルギーの量は増加する。
【００９５】
[00095]  上記で説明したように、プリパルスレーザビーム４１を第２順で（第１順とは逆）増幅チャンバを通過させることは、増幅チャンバ内の利得を飽和させて反射プリパルスレーザビーム４５を増幅させるための増幅チャンバ内に残る利得を減少させる。反射プリパルスレーザビーム４５の減少した増幅は、増幅チャンバを通過する反射プリパルスレーザビーム４５は減少したパワーを有するということを意味する。反射プリパルスレーザビーム４５の減少したパワーは、反射プリパルスレーザビーム４５が増幅チャンバを通過することによって利得飽和の減少の効果を有する。したがって、プリパルスレーザビーム４１によってもたらされる利得飽和が増加される一方、反射プリパルスレーザビーム４５によってもたらされる利得飽和が減少され得る。いくつかの実施形態では、これの正味の効果は、プリパルス４１及び反射プリパルス４５が増幅チャンバを通過した後に、増幅チャンバに残る利得が増加されるということであり得る。つまり、プリパルスレーザビーム４１を第２順で（第１順とは逆）増幅チャンバを通過させることによって、メインパルスレーザビーム４７が得る利得を増加させることができ、よって、メインパルスレーザビーム４７によって燃料ターゲットに付与されるエネルギーを増加させることができる。
【００９６】
[00096]  プリパルスレーザビーム４１を第２順で増幅チャンバを通過させるさらなる利点は、開始放射源１の自己レージング(self-lasing)傾向が減少され得ることである。自己レージングは、放射が開始放射源１内で連続的に反射及び増幅された場合に生じ得る影響である。例えば、開始放射源１内のレーザ放射の光路内にある粒子は、放射源１内でレーザ放射の後方散乱を引き起こし得る。加えて又は代替的に、増幅チャンバの構成部品上の印又は摩耗（例えば、かき傷）は、放射源１内でレーザ放射の反射を引き起こし得る。レーザ放射が開始放射源内で連続的に後方散乱される場合、レーザ空洞が開始放射源で作られ得る。そのような空洞を寄生空洞とも呼ぶ。寄生空洞で連続的に後方散乱されるレーザ放射は、寄生空洞内の利得媒体によって増幅されて寄生レーザビームを構築させる。自己レージングは、シードモジュールから放出されるパルスの供給によって又は供給なしに生じ得る。
【００９７】
[00097]  自己レージングは、以下の条件が満たされた場合に開始放射源１で生じ得る。
【数１】
2018512723.tif 000003
ｇｌは寄生空洞のグリント(glint)（空洞のいずれの端部における反射率の積と等しい）であり、ｇは空洞内の利得であり、ｌは空洞内の損失であり、Ｌは空洞の長さである。開始放射源１内の自己レージングは、開始放射源１内にダメージをもたらし得る開始放射源１内の望ましくないレーザビームの構築という結果となり得る。したがって、開始放射源１内で自己レージングが起きることを防ぐことが望ましい場合がある。自己レージングは、開始放射源１内のグリントｇｌが閾値未満のままであることを確実にすることによって防ぐことができる。例えば、開始放射源１内に存在する粒子の数を減少させて発生し得る放射のあらゆる後方散乱を減少させ、それによって、開始放射源１内のグリントを減少させることが望ましい場合がある。開始放射源１内の粒子の数は、自己レージングが開始放射源１内で生じることを防ぐために閾値量より下で維持することができる。
【００９８】
[00098]  自己レージングが開始放射源１内で生じやすい傾向が、増幅チャンバ内の利得を増加させるとともに増大する（定数グリントｇｌ及び損失ｌに対して）ことは、式１から理解することができる。上記で説明したように、プリパルスレーザビーム４１を第２順で増幅チャンバを通過させることは、利得ストリッピングによる増幅チャンバ内の利得の一時的減少へと繋がる。したがって、プリパルスレーザビーム４１によってもたらされる利得の減少は、自己レージングが生じる可能性を低下させるよう作用する。特に、プリパルスレーザビーム４１によってもたらされる利得の減少は、開始放射源１内のグリントｇｌを、自己レージングが生じるように式１で示される条件を満たすことなく増加させることができる。これにより、例えば、より多くの数の粒子が、自己レージングの発生なしに開始放射源内に存在することができる。
【００９９】
[00099]  加えて又は代替的に、プリパルスレーザビーム４１によってもたらされる増幅チャンバの利得の一時的減少は、増幅チャンバ内の初期利得（利得ストリッピングが生じる前）を、自己レージングが開始放射源１内で生じることなく増加させることができる。これは、利得の増加によってメインパルスビーム４５がより高いパワーに増幅され、よって、燃料ターゲット３７に付与され得るメインパルスレーザビーム４５からのエネルギーの量を増加させるため、有利となり得る。増幅チャンバ内の初期利得の増加も、増幅チャンバ内のプリパルスレーザビームの増幅の増加という結果となる。これは、例えば、シードモジュールから放出されるプリパルスレーザビームのパワーを減少させることによって補償することができる。
【０１００】
[000100]  開始放射源１の特定の実施形態が図５を参照して説明されたが、本発明の他の実施形態による開始放射源は、図５で示すものとは異なって構成されてもよい。特に、図５に示す増幅チャンバＰＡ０，ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３、シードモジュール３３及びミラー４３の構成は、単に本発明の原理の分かりやすくするものである。他の実施形態では、開始放射源１の構成部品は異なるように構成されてもよい。
【０１０１】
[000101]  図７は、増幅チャンバＰＡ０〜ＰＡ３の例示的配置の概略図である。図７では、プリパルスレーザビーム４１が増幅チャンバを通って誘導され得る経路の例も示されている。プリパルスレーザビーム４１は、光路に沿って一連のミラー（図７に示さず）によって誘導されてもよい。プリパルスレーザビーム４１は、各増幅チャンバの周りをほぼ環状のような構成で伝搬するように図７に示されている。他の実施形態では、プリパルスレーザビーム４１は、各増幅チャンバの周りを一回以上伝搬してもよい。例えば、プリパルスレーザビーム４１は、第１垂直レベルで増幅チャンバ内の第１ループの周りを伝搬してもよい。プリパルスレーザビーム４１は、その後、増幅チャンバ内の第２垂直レベルに誘導されてもよく、ここでは、プリパルスレーザビーム４１が増幅チャンバ内の第２ループの周りを伝搬し得る。プリパルスレーザビーム４１が増幅チャンバ内で伝搬する距離を増大させることは、プリパルスレーザビーム４１の増幅を増加させることができる。
【０１０２】
[000102]  メインパルスレーザビーム（図７に示さず）は、プリパルスレーザビーム４１と同様の経路を辿って増幅チャンバを通ることができるが、プリパルスレーザビーム４１が伝搬する方向とは反対の方向に伝搬してもよい。メインパルスレーザビーム及びプリパルスレーザビームの経路は、例えば、図５を参照して上記で説明した混合光学系４４と同様の混合光学系を用いて、互いに接続する及び／又は互いから離れていてもよい。
【０１０３】
[000103]  シードモジュール３３がプリパルスレーザビーム４１及びメインパルスレーザビーム４５の両方を放出する実施形態が上記で説明された。シードモジュールは、プリパルスレーザビーム４１及びメインパルスレーザビーム４５を放出するように動作可能な単一のレーザ又は２つ以上のレーザを含んでよい。例えば、シードモジュール３３は、プリパルスレーザビーム４１を放出するように動作可能な第１レーザ及びメインパルスレーザビーム４５を放出するように動作可能な第２レーザを含んでよい。第１レーザ及び第２レーザは、一緒に収容されるか又は互いから離れていてもよい。
【０１０４】
[000104]  開始放射源が４つの増幅チャンバを含む実施形態が上記で説明されたが、他の実施形態では、開始放射源は別の数の増幅チャンバを含んでもよい。通常、開始放射源は、シードモジュール及び複数の増幅チャンバを含み、各増幅チャンバは利得媒体を含む。シードモジュールは、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームを放出するように動作可能である。メインパルスレーザビームは、第１順で増幅チャンバを通過して増幅チャンバによって増幅されるように誘導される。プリパルスレーザビームは、第１順の逆の第２順で増幅チャンバを通過して増幅チャンバによって増幅されるように誘導される。
【０１０５】
[000105]  増幅チャンバ内の利得及び飽和出力は、増幅チャンバを第１順で通過するメインパルスレーザビームの増幅のために構成されてよい。増幅チャンバは、増幅チャンバ内の各利得媒体の飽和出力が、第２順で増幅チャンバを通るプリパルスレーザビームの経路に沿って減少するように構成されてよい。増幅チャンバは、増幅チャンバ内の各利得媒体の利得が第２順で増幅チャンバを通るプリパルスレーザビームの経路に沿って増加するように構成されてよい。
【０１０６】
[000106]  増幅チャンバ内の利得及び飽和出力は、増幅チャンバ内のプリパルス及びメインパルスレーザビームの増幅をモデリングすることによって決定することができる。例えば、以下の式で示されるＦｒａｎｔｚ−Ｎｏｄｖｉｋの式に基づくコンピュータモデルを用いてもよい。
【数２】
2018512723.tif 000004
Ｐｏｕｔは増幅チャンバから出力されるレーザビームのパワーであり、Ｐｉｎは増幅チャンバに入力されるレーザビームのパワーであり、Ｐｓａｔは増幅チャンバの飽和出力であり、Ｇ０は増幅チャンバ内の単位長さ当たりの小信号利得であり、Ｌは増幅チャンバを通るレーザビームの光路の長さである。小信号利得Ｇ０は、利得ストリッピングが生じないほど十分に低いパワーを有するレーザビームによって得られる利得である。Ｆｒａｎｔｚ−Ｎｏｄｖｉｋの式に基づくコンピュータモデルを用いて、一連の増幅チャンバのそれぞれの利得及び飽和出力を決定することができ、これは、反射プリパルスレーザビームが開始放射源にダメージをもたらし得るパワーに増幅されないことを確実にする一方、所望のパワーを有する増幅プリパルスレーザビーム及び増幅メインパルスレーザビームという結果となる。
【０１０７】
[000107]  本発明をより理解することができるように、本発明による開始放射源のいくつかの実施形態の詳細を以下に示す。
【表１】
2018512723.tif 000005
【０１０８】
[000108]  表１は、約５０ｋＨｚの繰返し率で動作する（約１０．２６μｍの波長を有する）プリパルスレーザビーム及び（約１０．５９μｍの波長を有する）メインパルスレーザビームのための開始放射源の増幅チャンバ内の利用可能なパワーを示す。増幅チャンバの利用可能なパワーは、小信号利得Ｇ０、飽和出力Ｐｓａｔ及び増幅チャンバの長さの積である。
【表２】
2018512723.tif 000006
【０１０９】
[000109]  表２は、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームが表１に示す開始放射源の実施形態中を伝搬するときのプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのパワー及び利得を示す。パワー及び利得は、第１順で増幅チャンバ中を伝搬する（５Ｗの初期パワーを有する）プリパルスレーザビーム及び第２順で増幅チャンバ中を伝搬する（１６０Ｗの初期パワーを有する）プリパルスレーザビームに対して示される。表２で特定されるプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのシードパワーは、シードモジュールから放出されるプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのパワーである。表２で特定されるプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームの増幅パワーは、開始放射源の増幅チャンバ中を伝搬した後のプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのパワーである。表２で特定された反射プリパルスに対する合計利得は、プリパルスレーザビームが増幅チャンバを通過した後に反射プリパルスレーザビームの増幅のために残る増幅チャンバ内の利得の合計である。各場合において、プリパルスレーザビームに対して異なる反射率を有する２つの異なる燃料ターゲットに対して値が与えられる。
【０１１０】
[000110]  表２からは、第２順で増幅チャンバ中を伝搬するプリパルスレーザビームが、第１順で増幅チャンバ中を伝搬するプリパルスレーザビームと比べて、反射プリパルスレーザビームの増幅のために増幅チャンバ内に残る利得が約２．６倍少ないという結果となることが分かる。結果的に、増幅された反射プリパルスレーザビームはかなり小さいパワーを有する。
【０１１１】
[000111]  さらに、表２からは、プリパルスレーザビームを第１順とは逆の第２順で増幅チャンバ中を通過させることによって増幅メインパルスパワーが僅かに減少されることが分かる。しかし、メインパルスレーザビームのパワーの減少は小さく、そして、例えば、メインパルスレーザビームのシードパワーを僅かに増大させることによって補償されることが理解されよう。他の実施形態では、プリパルスレーザビームを第２順で増幅チャンバを通過させることは、（プリパルスレーザビームを第１順で増幅チャンバを通過させることと比べて）増幅メインパルスレーザビームのパワーの増大に繋がり得る。
【表３】
2018512723.tif 000007
【表４】
2018512723.tif 000008
【０１１２】
[000112]  表３は、本発明のさらなる実施形態による開始放射源の増幅チャンバの利用可能なパワーを示す。表４は、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームが表３に示す開始放射源の実質形態中を伝搬するときのプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのパワー及び利得を示す。
【０１１３】
[000113]  表３で特定された実施形態は、表１で特定された実施形態と比べて、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１内により高い利用可能なパワーを有する。結果的に、表４で特定されたプリパルスレーザビームは、より小さい初期パワーでシードモジュールから放出されるが、増幅チャンバによって表２に示すように同じパワーに増幅される。増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１内のより高い利用可能なパワーは、より高いパワーへのメインパルスレーザビームの増幅という結果となり、それによって、より多くのエネルギーを燃料ターゲットに付与することができる。
【０１１４】
[000114]  表４からは、増幅チャンバＰＡ０及びＰＡ１内の利用可能なパワーを増大させることは、増幅される反射プリパルスレーザビームのパワーの増大をもたらすことが分かる。しかし、第２順で増幅チャンバ中を伝搬するプリパルスレーザビームの場合、増幅される反射プリパルスレーザビームのパワーは、反射プリパルスレーザビームによる実質的なダメージが生じないほど十分に低く保つことができる。増幅される反射プリパルスレーザビームのパワーが所与の閾値より低いままであることが望ましい場合がある。例えば、増幅される反射プリパルスレーザビームのパワーが約１０００Ｗより低いことが望ましい場合がある。したがって、表４に示す増幅される反射プリパルスレーザビームのパワーは許容できる。
【０１１５】
[000115]  表３及び表４に示す実施形態から、プリパルスレーザビームを第１順とは逆の第２順で増幅チャンバを通過させることにより、増幅される反射プリパルスレーザビームのパワーを所与の閾値より低く保ちつつ増幅チャンバ内の利用可能なパワーを増大させることができることが理解されよう。これによって、増幅されるメインパルスレーザビームのパワーを有利に増大させ、それによって、燃料ターゲットに付与されるエネルギーの増大を可能にする。
【０１１６】
[000116]  以上、表１〜表４を参照して具体的な実施形態を説明してきたが、本明細書中で考察されていない追加の要素も、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビーム並びにそれぞれの反射ビームの増幅のために増幅チャンバ内で利用可能である利得を影響し得ることが明らかである。例えば、増幅チャンバ内に生じる利得ストリッピングの量は、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームのパルスの持続時間による。したがって、パルスの持続時間の変化は、反射プリパルスレーザビームに利用可能な利得の変化という結果となり得る。
【０１１７】
[000117]  燃料ターゲットの励起のためにプリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームを放出する開始放射源の関連での本発明の実施形態について上述のとおり言及がなされたが、本発明は、他の用途に使われてもよい。通常、シードモジュール及び各々が利得媒体を含む複数の増幅チャンバを備えるレーザシステムが提供される。シードモジュールは、第１レーザビームのパルス及び第２レーザビームのパルスを放出するように動作可能である。第１レーザビームは、第２順で増幅チャンバを通過して増幅チャンバによって増幅されるように誘導される。第２パルスレーザビームは、第２順とは逆の第１順で増幅チャンバを通過して増幅チャンバによって増幅されるように誘導される。したがって、開始放射源についてのあらゆる上記の言及は、レーザシステムについての言及と置き換えることができ、プリパルスレーザビーム及びメインパルスレーザビームについてのあらゆる上記の言及は、第１レーザビーム及び第２レーザビームのそれぞれについての言及と置き換えることができる。
【０１１８】
[000118]  ある実施形態では、本発明は、マスク検査装置の一部を形成してよい。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射を用いてマスクを照明し、かつイメージングセンサを用いてマスクから反射した放射を監視することができる。イメージングセンサが受け取った像を用いて、マスクに欠陥が存在するか否かを決定することができる。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射源からＥＵＶ放射を受けてそのＥＵＶ放射をマスクに誘導される放射ビームへと形成するように構成された光学系（例えば、ミラー）を含んでよい。マスク検査装置は、マスクから反射したＥＵＶ放射を集光してイメージングセンサにおいてマスクの像を形成するように構成された光学系（例えば、ミラー）をさらに含んでよい。マスク検査装置は、イメージングセンサにおけるマスクの像を分析し、その分析からマスクに欠陥が存在するか否かを決定するように構成されたプロセッサを含んでよい。プロセッサは、検出されたマスク欠陥が、マスクがリソグラフィ装置によって使用される場合に基板上に投影される像に受け入れがたい欠陥をもたらすか否かを決定するようにさらに構成されてよい。
【０１１９】
[000119]  ある実施形態では、本発明はメトロロジ装置の一部を形成してよい。メトロロジ装置を用いて、基板上に既に存在するパターンに対する、基板上のレジストに形成された投影パターンのアライメントを測定することができる。この相対的なアライメントの測定をオーバーレイと呼ぶことができる。メトロロジ装置は、例えば、リソグラフィ装置のすぐ隣に配置されてもよく、また、基板（及びレジスト）が処理される前にオーバーレイを測定するために使用してもよい。
【０１２０】
[000120]  本明細書において、リソグラフィ装置の関連での本発明の実施形態について具体的な言及がなされているが、本発明の実施形態を他の装置で使用してもよい。本発明の実施形態は、マスク検査装置、メトロロジ装置、又はウェーハ（若しくは他の基板）若しくはマスク（若しくはパターニングデバイス）などの物体を測定若しくは処理するあらゆる装置の一部を形成してもよい。これらの装置を一般的にリソグラフィツールと呼ぶことができる。そのようなリソグラフィツールは、真空条件又は環境（非真空）条件を用いてもよい。
【０１２１】
[000121]  「ＥＵＶ放射」という用語は、４〜２０ｎｍの範囲、例えば、１３〜１４ｎｍの範囲の波長を有する電磁放射を包含しているとみなしてよい。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなどといった４〜１０ｎｍの範囲内の波長を有してよい。
【０１２２】
[000122]  本明細書において、ＩＣ製造におけるリソグラフィ装置の使用について具体的な言及がなされているが、本明細書記載のリソグラフィ装置が他の用途を有し得ることが理解されるべきである。他の可能な用途としては、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンスパターン及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッド等の製造を含む。
【０１２３】
[000123]  以上、本発明の具体的な実施形態を説明してきたが、本発明は、上述以外の態様で実施できることが明らかである。上記の説明は、制限ではなく例示を意図したものである。したがって、当業者には明らかなように、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本記載の発明に変更を加えてもよい。
【図１】
2018512723.tif 000009
【図２】
2018512723.tif 000010
【図３】
2018512723.tif 000011
【図４Ａ】
2018512723.tif 000012
【図４Ｂ】
2018512723.tif 000013
【図５】
2018512723.tif 000014
【図６Ａ】
2018512723.tif 000015
【図６Ｂ】
2018512723.tif 000016
【図７】
2018512723.tif 000017
【国際調査報告】
2018512723.tif 000018
2018512723.tif 000019
2018512723.tif 000020