(57)【要約】【課題】増幅光ビームの位置合わせを向上させ、熱ドリフトを補償することによってＥＵＶ光源の性能を高める。【解決手段】増幅光ビームを受光する位置にある第１の光学素子に隣接し、これとは別個の素子の温度を表す第１の温度分布がアクセスされる。アクセスされた第１の温度分布は分析され、素子に関連する温度メトリックが判定され、判定された温度メトリックはベースライン温度メトリックと比較され、比較に基づいて第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置の調整が決定される。【選択図】図８【特許請求の範囲】
【請求項１】
極端紫外線（ＥＵＶ）光源内の第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置を調整する方法であって、
前記増幅光ビームを受光する位置にある第１の光学素子に隣接し、これとは別個の素子の温度を表す第１の温度分布にアクセスすることと、
前記アクセスされた第１の温度分布を分析して前記素子に関連する温度メトリックを判定することと、
前記判定された温度メトリックをベースライン温度メトリックと比較することと、
前記比較に基づいて前記第１の光学素子に対する前記増幅光ビームの位置の調整を決定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記増幅光ビームの決定された位置調整を表す表示を生成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記表示が、第２の光学素子に機械的に結合されたアクチュエータ用の入力を含み、
前記第２の光学素子が、前記増幅光ビームを受光する位置にある能動領域を含み、
前記アクチュエータへの前記入力が、前記アクチュエータが前記能動領域を少なくとも一方向に移動させるのに十分である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記アクチュエータに前記入力を提供することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記アクチュエータに前記入力を提供した後、前記第１の光学素子に隣接する前記素子の第２の温度分布にアクセスすることと、
前記第２の温度分布を分析して前記温度メトリックを判定することと、
前記温度メトリックを、前記第１の温度分布、及び、前記ベースライン温度メトリック、の１つ以上と比較することと、
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の光学素子の前記能動領域が、前記増幅光ビームを受光する反射部を有するミラーを備え、移動すると、前記第１の光学素子に対する前記増幅光ビームの前記位置を変更させる、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記インジケータが、前記ＥＵＶ光源内の第３の光学素子に結合された第２のアクチュエータ用の入力をさらに含み、
前記第２のアクチュエータへの前記入力は、前記第２のアクチュエータが前記第３の光学素子を少なくとも一方向に移動させるのに十分である、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記第１の温度分布が、前記第１の光学素子に隣接する前記素子の部分の温度を含み、前記部分の前記温度は２つの異なる時間に測定される、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の温度分布が、前記第１の光学素子に隣接する前記素子の複数部分の温度を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数部分の各々の前記温度が、少なくとも２つの異なる時間に測定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１の温度分布が、前記第１の光学素子に隣接する前記素子に機械的に結合された熱センサから受信した温度測定値を表すデータを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１の光学素子が、前記増幅光ビームが通過する収束レンズを備え、
前記収束レンズに隣接する前記素子が、レンズシールドを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の温度分布が、異なる時間に測定される前記素子の複数の温度を含み、
温度メトリックが、前記複数の温度の変動、前記複数の温度の平均、及び、前記複数の温度のうちの少なくとも２つの間の変化率、のうち１つ以上を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の温度分布が、特定の時間での前記素子上の異なる位置で測定される複数の温度を含み、
前記温度メトリックが、前記複数の温度の空間変動を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の温度分布が、前記第１の光学素子に隣接する前記素子上の異なる位置で測定される前記素子の複数の温度をさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記温度メトリックが、前記第１の光学素子に隣接する前記素子上の異なる位置で測定される前記複数の温度の空間変動をさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記温度メトリックが、前記第１の光学素子に隣接する前記素子の測定温度の時間的変化を表す値を含み、
前記温度メトリックをベースライン温度メトリックと比較することが、前記値を閾値と比較することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
極端紫外線（ＥＵＶ）光源の増幅光ビームを受光する第１の光学素子に隣接する素子に機械的に結合され、前記素子の温度を測定し、前記測定温度の表示を生成する熱センサと、
１つ以上の電子プロセッサにより実行可能な命令を含むソフトウェアを記憶する非一時的コンピュータ読み取り可能媒体に結合された１つ以上の電子プロセッサを備えるコントローラであって、前記命令は、実行されると、前記１つ以上の電子プロセッサに、
前記生成された前記測定温度の表示を受信させ、
前記測定温度の前記生成された表示に基づいて出力信号を生成させ、前記出力信号が、アクチュエータに前記増幅光ビームを受光する第２の光学素子を移動させ、前記第１の光学素子に対する前記増幅光ビームの位置を調整させるのに十分である、コントローラと、
を備える、システム。
【請求項１９】
前記命令が、前記出力信号を前記アクチュエータに提供する命令をさらに含み、
前記アクチュエータが、前記第２の光学素子に結合する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第１の光学素子が、前記増幅光ビームが通過するレンズであり、
前記レンズに隣接する前記素子が、前記レンズに隣接するレンズシールドであり、
前記熱センサが、前記レンズシールドに取り付けられる、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記熱センサが、熱電対、サーミスタ、及び、ファイバベースの熱センサ、のうちの１つ以上を備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記命令は、実行されると、前記コントローラが、
前記熱センサからの前記素子の前記測定温度の表示に基づく第１の温度分布にアクセスし、
前記アクセスされた温度分布を分析して、前記素子に関連する温度メトリックを判定し、
前記判定された温度メトリックをベースライン温度分布と比較し、
前記比較に基づいて前記増幅光ビームのパラメータの調整を決定する、
ようにさせる命令をさらに含む、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１の光学素子が、出力増幅器の出力ウィンドウ、最終合焦変向ミラー、及び、空間フィルタアパーチャ、のうちの１つ以上を備える、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２４】
前記熱センサが、複数の熱センサを含み、
前記第１の光学素子が、前記増幅光ビームを合焦するレンズの下流側にあり、
１つ以上の光学素子の各々が、熱センサに結合される、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２５】
極端紫外線（ＥＵＶ）光源の増幅光ビームを受光する第１の光学素子と、
前記第１の光学素子に隣接し、これとは別個の素子と、
前記第１の光学素子に隣接する前記素子に結合された熱システムであって、
各々が前記素子の異なる部分に関連し、前記素子の関連部分の測定温度の表示を生成する１つ以上の温度センサと、
第２の光学素子に結合され、移動すると、前記増幅光ビームの対応する移動を引き起こす作動システムと、
を備える、熱システムと、
前記熱システムの出力に及び前記作動システムの１つ以上の入力に接続され、前記測定温度の前記生成された表示に基づいて前記作動システム用の出力信号を生成する制御システムであって、前記出力信号はアクチュエータに前記第２の光学素子を移動させ、前記第１の光学素子に対する前記増幅光ビームの位置を調整させるのに十分である制御システムと、
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外線（ＥＵＶ）光源用の熱監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、約５０ｎｍ以下の波長を有する電磁放射（軟Ｘ線と呼ばれることもある）、及び、約１３ｎｍの波長の光を含む極端紫外線（ＥＵＶ）光は、例えばシリコンウェーハである基板内の極端に微小なフィーチャを生成するためにフォトリソグラフィプロセスで使用することができる。
【０００３】
ＥＵＶ光を生成する方法には、必ずしもそれに限定されないが、ＥＵＶ範囲内の輝線を有する例えばキセノン、リチウム又はスズの元素を有する材料をプラズマ状態に変換することが含まれる。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いこのような方法の１つでは、例えば材料の液滴、流れ、クラスタの形態のターゲット材料を、駆動レーザと呼ぶことができる増幅光ビームで照射することによって、必要なプラズマを生成することができる。このプロセスのために、プラズマは通常は密封容器、例えば真空チャンバ内で生成され、様々なタイプの測定装置を使用して監視される。
【発明の概要】
【０００４】
一般的な一態様では、極端紫外線（ＥＵＶ）光源内の第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置を調整する方法は、第１の光学素子に隣接し、これとは別個の素子の温度を表す第１の温度分布にアクセスすることを含んでいる。第１の光学素子は、増幅光ビームを受光する位置に配置される。方法はまた、アクセスされた第１の温度分布を分析して、素子に関連する温度メトリックを判定し、判定された温度メトリックをベースライン温度メトリックと比較し、比較に基づいて第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置の調整を判定することを含んでいる。
【０００５】
実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。増幅光ビームの位置の判定された調整を表す表示を生成することができる。表示には、第２の光学素子に機械的に結合されたアクチュエータ用の入力を含めることができ、第２の光学素子には、増幅光ビームを受光する位置に配置された能動領域を含めることができ、アクチュエータへの入力は、アクチュエータが能動領域を少なくとも一方向に移動させるのに十分であるようにすることができる。入力はアクチュエータに提供することができる。アクチュエータに入力を提供した後、第１の光学素子に隣接する素子の第２の温度分布にアクセスすることができ、第２の温度分布を分析して温度メトリックを判定することができ、温度メトリックを１つ以上の第１の温度分布、又はベースライン温度メトリックと比較することができる。
【０００６】
表示はまた、ＥＵＶ光源内の第３の光学素子に結合された第２のアクチュエータ用の入力を含むことができ、第２のアクチュエータへの入力は、第２のアクチュエータが第３の光学素子を少なくとも一方向に移動させるのに十分であるようにすることができる。第２の光学素子の能動領域は、増幅光ビームを受光する反射部を有するミラーを含むことができ、反射部は、移動されると、第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置を変化させる。
【０００７】
第１の温度分布は、第１の光学素子に隣接する素子の一部分の温度を含むことができ、この部分の温度は少なくとも２つの異なる時間に測定される。第１の温度分布は、第１の光学素子に隣接する素子の複数部分の温度を含むことができる。複数部分の各々の温度は、少なくとも２つの異なる時間に測定されることができる。第１の温度分布は、第１の光学素子に隣接する素子に機械的に結合された熱センサから受信した温度測定値を表すデータを含むことができる。第１の温度分布は、異なる時間に測定された素子の複数の温度を含むことができ、温度メトリックは、複数の温度の変動、複数の温度の平均、及び、複数の温度のうちの少なくとも２つの温度間の変化率、のうちの１つ以上を含むことができる。
【０００８】
第１の光学素子は、増幅光ビームが通過する収束レンズであってよく、収束レンズに隣接する素子はレンズシールドであってよい。
【０００９】
第１の温度分布は、特定の時間での素子上の異なる位置で測定された複数の温度を含むことができ、温度メトリックは、複数の温度の空間変動を含むことができる。第１の温度分布はまた、第１の光学素子に隣接する素子上の異なる位置で測定された素子の複数の温度を含むことができる。温度メトリックはまた、第１の光学素子に隣接する素子上の異なる位置で測定された複数の温度の空間変動を含むことができる。温度メトリックは、第１の光学素子に隣接する素子の測定温度の時間的変化を表す値を含むことができ、温度メトリックをベースライン温度メトリックと比較することは、値と閾値との比較を含むことができる。
【００１０】
別の一般的態様では、システムは、極端紫外線（ＥＵＶ）光源の増幅光ビームを受光する第１の光学素子に隣接する素子に機械的に結合し、素子の温度を測定し、測定温度の表示を生成するように構成された熱センサを含んでいる。システムはまた、非一時的コンピュータ読み取り可能媒体に結合された１つ以上の電子プロセッサを含むコントローラを含み、コンピュータ読み取り可能媒体は、１つ以上の電子プロセッサにより実行可能な命令を含むソフトウェアを記憶し、命令は実行されると、測定温度の生成された表示を１つ以上の電子プロセッサに受信させ、測定温度の生成された表示に基づいて出力信号を生成させ、この出力信号は、アクチュエータが増幅光ビームを受光する第２の光学素子を移動させ、第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置を調整させるのに十分な出力信号である。
【００１１】
実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。第１の光学素子は、増幅光ビームが通過するレンズであってよく、レンズに隣接する素子は、レンズに隣接するレンズシールドであってよく、熱センサはレンズシールドに取り付けるように構成することができる。熱センサは、熱電対、サーミスタ、及び、ファイバベースの熱センサ、のうちの１つ以上を含むことができる。第１の光学素子は、電力増幅器出力ウィンドウ、最終合焦変向ミラー、及び、空間フィルタアパーチャ、のうちの１つであってよい。熱センサは複数の熱センサを含むことができ、第１の光学素子は、増幅光ビームを合焦するレンズの下流の１つ以上の光学素子を含むことができ、１つ以上の光学素子の各々は熱センサに結合できる。１つ以上の光学素子はミラーであってよい。
【００１２】
命令はまた、アクチュエータに出力信号を提供する命令も含むことができ、アクチュエータは第２の光学素子に結合するように構成することができる。命令はまた、実行されると、コントローラが熱センサからの測定された素子の温度の表示に基づく第１の温度分布にアクセスし、アクセスされた温度分布を分析して素子に関連する温度メトリックを判定し、判定された温度をベースライン温度分布と比較し、比較に基づいて増幅光ビームのパラメータの調整を決定するようにさせる命令も含むことができる。
【００１３】
別の一般的態様では、システムは、極端紫外線（ＥＵＶ）光源の増幅光ビームを受光する第１の光学素子、及び第１の光学素子に隣接し、これとは別個の素子を含んでいる。システムはまた、第１の光学素子に隣接する素子に結合された熱システムを含み、熱システムは、各々が素子の異なる部分に関連し、素子の関連部分の測定温度の表示を生成するように構成された１つ以上の温度センサと、移動されると、増幅光ビームの対応する移動を生じさせる、第２の光学素子に結合された作動システムと、を含んでいる。システムはまた、熱システムの出力及び作動システムの１つ以上の入力に接続され、測定温度の生成された表示に基づいて作動システム用の出力信号を生成するように構成された制御システムを含み、出力信号は、アクチュエータに第２の光学素子を移動させ、第１の光学素子に対する増幅光ビームの位置を調整するのに十分である。
【００１４】
上記のいずれかの技術の実施態様は、方法、プロセス、デバイス、既存のＥＵＶ光源を改造するためのキット、又は装置を含んでいてもよい。１つ以上の実施態様は添付図面及び以下の説明で明らかにされる。その他の特徴は、説明及び図面から、また請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】レーザ生成プラズマ極端紫外線光源のブロック図である。
【図１Ｂ】図１Ａの光源に使用可能な例示的駆動レーザシステムのブロック図である。
【図２Ａ】図１Ａの光源の例示的実施態様の側面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿ったレンズシールドの正面図である。
【図３Ａ】時間の関数としての測定温度の例を示す。
【図３Ｂ】時間の関数としての測定温度の例を示す。
【図４Ａ】増幅光ビームの位置合わせ誤差を有する図２Ａの光源の例示的実施態様の側面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの最終焦点レンズの正面図である。
【図５Ａ】増幅光ビームが位置合わせされた図２Ａの光源の例示的実施態様の側面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの最終焦点レンズの正面図である。
【図６】例示的ビームデリバリシステムの図である。
【図７】増幅光ビームを位置合わせする例示的システムのブロック図である。
【図８】増幅光ビームを位置合わせする例示的なプロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
極端紫外線（ＥＵＶ）光源用の熱監視装置が開示される。熱監視装置は、増幅光ビームを受光する光学素子に隣接し、これとは別個の素子の温度を判定する。増幅光ビームはターゲット材料液滴の流れの方向に誘導され、増幅光ビームがターゲット材料液滴と相互作用すると、ターゲット材料液滴はプラズマ状態に変換され、ＥＵＶ光を放射する。
【００１７】
熱監視装置は、ビームを反射又は屈折する光学素子に対する増幅光ビームのより正確な位置決めを行うことによりＥＵＶ光源の性能を高めることができる。ＥＵＶ光はターゲット材料液滴に増幅光ビームを照射することにより生成されるため、ターゲット材料液滴が通過するターゲット位置でビームが合焦されるように増幅光ビームを位置合わせすることによって、液滴に集束エネルギーを供給することができ、液滴がプラズマに変換され易くなり、したがって生成されるＥＵＶ光の光量が増加し、ＥＵＶ光源の全体的性能が高まる。さらに、位置合わせ、及び増幅光ビームの質を維持することにより、光源が生成するＥＵＶ電力の安定性を高めることができる。さらに、空間温度分布、及び増幅光ビームを受光する素子上の光強度の対称性を監視することによっても熱ドリフトに誘発されるエラーの補償が可能になる。
【００１８】
以下に記載のように、増幅光ビーム（レンズ又はミラーなど）を受光する光学素子に隣接する素子（レンズシールドなど）の温度を監視することによって、増幅光ビームの位置合わせを向上させることができる。素子への直接的、及び間接的な放射は素子を加熱することがあり、素子の温度に測定可能な変化が生じる。素子が吸収し、又は曝される増幅光ビームの放射量は、ビームの位置合わせの質により左右される。例えば、増幅光ビームがレンズに対して良好に視準され、位置合わせされていると、レンズ上でのビームの強度分布は空間的及び／又は時間的に実質的に均一になる。増幅光ビームが良好に視準されていると、強度分布は対称形になり、レンズ及びレンズに隣接する素子上に中心が来る。レンズ上の強度分布が均一であるため、レンズ及びレンズに隣接する素子上の加熱も均一になる。さらに、材料液滴から反射するビームの強度分布は視準され、均一になる。
【００１９】
これに対して、増幅光ビームに位置合わせ誤差があると、レンズ上の増幅光ビームの強度分布、及び反射ビームの強度分布は均一ではなくなる。例えば、位置合わせ誤差があると、増幅光ビームは中心から外れてレンズを通過し、強度分布が非対象になり、レンズ及び／又はレンズの素子のある部分が他の部分よりも多く加熱される可能性がある。加熱が不均一になると、局所的なホットスポットが生じることがあり、その結果レンズ及び／又はレンズに隣接する素子に熱損傷を生じることがある。さらに、ホットスポットによりレンズに熱レンズ作用などの光学作用が生じることがあり、それによって屈折率の変化によるレンズの焦点距離が変化し、光源の性能が劣化することがある。光学作用とは、レンズの光学特性を変化させるレンズへの作用である。さらに、増幅光ビームに位置合わせ誤差があると、中心から外れてミラーに当たり、非反射性素子に当たり、又はアパーチャ又はレンズに隣接する非透過性素子に当たることがある。これらの例の両方とも、増幅光ビームは非対称になることがあり、隣接する素子の強度分布が不均一になることがある。
【００２０】
言い換えると、増幅光ビームの位置合わせが不正確であると、レンズ上の温度分布が時間及び／又は空間的に不均一になることがある。その結果、レンズに隣接する熱伝導性素子又はコンポーネントの様々な部分の温度も不均一になることがある。従って、隣接するコンポーネント上の不均一な温度分布の測定値は、増幅光ビームの位置合わせ誤差を表示することができる。さらに、隣接するコンポーネント上の温度分布の特性を明らかにすることによって、位置合わせ誤差の大きさを判定し、判定を利用して増幅光ビームをターゲット材料液滴に向ける光学素子の位置を調整することにより、増幅光ビームの位置合わせを調整又は補正することができる。
【００２１】
さらに、隣接するコンポーネント上の温度分布の特性を明らかにすることによって、熱ドリフトに起因する性能変化を補償することができる。ＥＵＶ光源内の光学コンポーネントは熱に曝されるとサイズが拡大することがある。例えば、ミラー又はミラーを保持するマウントは、急激な加熱、及び／又は長期間の加熱に反応して膨張することがある。このような付加的な加熱は、増幅光ビームのデューティサイクルが高まると発生することがある。熱膨張により、ミラーの位置がやや変化し、ミラーから反射した光が進行する方向の変化であるポインティングドリフトを引き起こすことがある。ポインティングドリフトの結果、増幅光ビームがミラーの下流側にある光学素子の中心に来ないことがある。また、ポインティングドリフトにより、下流側の光学素子上の強度分布が非対称になることがある。
【００２２】
以下に記載する熱監視装置は、増幅光ビームが光学素子上で非対称の位置にあるか否かを判定し、ビームの位置が非対称である場合は、強度分布が対称の光学素子の中心にビームが来るように、増幅光ビームを再位置決めすることによって、ポインティングドリフトを補償するためにも使用することができる。
【００２３】
このように、以下に記載する熱監視技術は、増幅光ビームの位置合わせを向上させ、熱ドリフトを補償することによってＥＵＶ光源の性能を高めることができる。これまでは熱監視装置をより詳細に説明してＥＵＶ光源を記載している。
【００２４】
図１Ａを参照すると、ＬＰＰ  ＥＵＶ光源１００は、ターゲット位置１０５にあるターゲット混合物１１４を、ビーム経路に沿ってターゲット混合物１１４の方向に進行する増幅光ビーム１１０で照射することによって形成される。照射サイトとも呼ばれるターゲット位置１０５は真空チャンバ１３０の内部１０７にある。増幅光ビーム１１０がターゲット混合物１１４に当たると、ターゲット混合物１１４内のターゲット材料は、元素の輝線がＥＵＶ範囲内にあるプラズマ状態に変換される。生成されたプラズマは、ターゲット混合物１１４内のターゲット材料の組成に左右されるある特性を有している。これらの特性には、プラズマにより生成されるＥＵＶ光の波長、及びプラズマから放出されるデブリのタイプと量を含めることができる。
【００２５】
光源１００はまた、液滴、液流、固体粒子又はクラスタ、液滴に含まれる固体粒子、又は液流に含まれる固体粒子の形態のターゲット混合物１１４を給送し、制御し、方向付けるターゲット材料デリバリシステム１２５を含んでいる。ターゲット混合物１１４は、例えば、水、スズ、リチウム、キセノン、又はプラズマ状態に変換されるとＥＵＶ範囲内の輝線を有する任意の材料などのターゲット材料を含んでいる。例えば、元素スズは純スズ（Ｓｎ）として、例えばＳｎＢｒ４、ＳｎＢｒ２、ＳｎＨ４などのスズ化合物として、例えばスズ−ガリウム合金、スズ−インジウム合金、スズ−インジウム−ガリウム合金などのスズ合金、又はこれらの合金の任意の組み合わせとして使用することができる。ターゲット混合物１１４はまた、非ターゲット粒子などの不純物を含むことがある。したがって、不純物がない状況では、ターゲット混合物１１４はターゲット材料のみからなっている。ターゲット混合物１１４は、ターゲット材料デリバリシステム１２５によってチャンバ１３０の内部１０７、及びターゲット位置１０５に送られる。
【００２６】
光源１００は、レーザシステム１１５に１つ又は複数の利得媒体内の反転分布により増幅光ビーム１１０を生成する駆動レーザシステム１１５を含んでいる。光源１００は、レーザシステム１１５とターゲット位置１０５との間にビームデリバリシステムを含み、ビームデリバリシステムはビーム伝送システム１２０と、合焦アセンブリ１２２と、を含んでいる。ビーム伝送システム１２０はレーザシステム１１５から増幅光ビーム１１０を受光し、増幅光ビーム１１０を必要に応じて誘導し、修正し、増幅光ビーム１１０を合焦アセンブリ１２２に出力する。合焦アセンブリ１２２は増幅光ビーム１１０を受光し、ビーム１１０をターゲット位置１０５に合焦させる。
【００２７】
幾つかの実施態様では、レーザシステム１１５は１つ以上のメインパルスを、場合によっては１つ以上のプレパルスを提供するために１つ以上の増幅器、レーザ及び／又はランプを含むことができる。各光増幅器は、高利得で所望の波長を光学的に増幅することができる利得媒体、励起源、及び内部光学系を含んでいる。光増幅器は、レーザ空洞を形成するレーザミラー、又はその他のフィードバックデバイスを有していてもよく、有していなくてもよい。したがって、レーザシステム１１５は、レーザ空洞がない場合でもレーザ増幅器の利得媒体の反転分布により増幅光ビーム１１０を生成する。さらに、レーザシステム１１５は、レーザシステム１１５に十分なフィードバックを与えるレーザ空洞がある場合は、コヒーレントなレーザビームである増幅光ビーム１１０を生成することができる。「増幅光ビーム」という用語は、単に増幅されているが必ずしもコヒーレントなレーザ振動ではないレーザシステム１１５からの光、及び増幅され、コヒーレントなレーザ振動でもあるレーザシステム１１５からの光の１つ以上を包含する。
【００２８】
レーザシステム１１５内の光増幅器は利得媒体としてＣＯ２を含む充填ガスを含むことができ、及び約９１００から約１１０００ｎｍの間の波長で、及び特に約１０６００ｎｍで１０００以上の利得で光を増幅することができる。レーザシステム１１５で使用するのに適する増幅器及びレーザには、パルスレーザデバイス、例えば１０ｋＷ以上の比較的高出力、及び例えば５０ｋＨｚ以上の高いパルス繰返し率で動作し、例えばＤＣ又はＲＦ励起を伴い、約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍで放射を生成する、例えばガス放電ＣＯ２パルスレーザデバイスを含めることができる。レーザシステム１１５内の光増幅器はまた、レーザシステム１１５を高出力で動作する場合に使用できる水などの冷却システムも含むことができる。
【００２９】
図１Ｂは、例示的駆動レーザシステム１８０のブロック図を示している。駆動レーザシステム１８０は、光源１００内の駆動レーザシステム１１５として使用することができる。駆動レーザシステム１８０は、３つの出力増幅器１８１、１８２及び１８３を含んでいる。出力増幅器１８１、１８２及び１８３のいずれか又はすべては内部光学素子（図示せず）を含むことができる。
【００３０】
光１８４は出力ウィンドウ１８５を通って出力増幅器１８１から出射し、湾曲ミラー１８６で反射される。反射の後、光１８４は空間フィルタ１８７を通過し、湾曲ミラー１８８で反射され、入力ウィンドウ１８９を通って出力増幅器１８２に入射する。光１８４は出力増幅器１８２内で増幅され、光１９１として出力ウィンドウ１９０を通って出力増幅器１８２外に方向転換される。光１９１は折り畳みミラー１９２で増幅器１８３に向けられ、入力ウィンドウ１９３を通って増幅器１８３に入射する。増幅器１８３は光１９１を増幅し、光１９１を出力ビーム１９５として、出力ウィンドウ１９４を通って増幅器１８３から外へ向ける。折り畳みミラー１９６は、出力ビーム１９５を上方（ページの外側）に、及びビーム伝送システム１２０の方向に向ける。
【００３１】
空間フィルタ１８７はアパーチャ１９７を画定し、これは直径が約２．２ｍｍ〜３ｍｍである円形であってよい。湾曲ミラー１８６及び１８８は、例えば焦点距離がそれぞれ約１．７ｍと２．３ｍである軸外パラボラミラーであってよい。空間フィルタ１８７は、アパーチャ１９７が駆動レーザシステム１８０の焦点と一致するように位置決めされてもよい。
【００３２】
図１Ａを再び参照すると、光源１００は、増幅光ビーム１１０がそれを通過し、ターゲット位置１０５に到達可能にするアパーチャ１４０を有する集光ミラー１３５を含んでいる。集光ミラー１３５は例えば、ターゲット位置１０５に一次焦点を有し、ＥＵＶ光を光源１００から出力させることができ、例えば集積回路リソグラフィツール（図示せず）に入力させることができる中間位置１４５（中間焦点とも呼ばれる）に二次焦点を有する楕円ミラーであってもよい。光源１００はまた、合焦アセンブリ１２２及び／又はビーム伝送システム１２０に入るプラズマ生成デブリを低減し、しかも増幅光ビーム１１０がターゲット位置１０５に達することができるようにするために集光ミラー１３５からターゲット位置１０５へと先細の開放端の中空円錐シュラウド１５０（例えばガスコーン）も含むことができる。このために、ターゲット位置１０５に誘導されるガス流をシュラウド内に送ることができる。
【００３３】
光源１００はまた、液滴位置検出フィードバックシステム１５６、レーザ制御システム１５７、及びビーム制御システム１５８に接続されたマスタコントローラ１５５を含むことができる。光源１００は、例えばターゲット位置１０５に対する液滴の位置を示す出力を提供し、この出力を液滴位置検出フィードバックシステム１５６に提供する１つ以上のターゲット又は液滴イメージャ１６０を含むことができ、これは例えば液滴ベースで、又は平均値で液滴位置の誤差を計算するための液滴位置及び軌道を計算することができる。したがって液滴位置検出フィードバックシステム１５６は、液滴位置の誤差をマスタコントローラ１５５への入力として提供する。したがってマスタコントローラ１５５は、例えばレーザ位置、方向及びタイミング補正信号をレーザ制御システム１５７に提供することができ、この信号は、例えばレーザタイミング回路及び／又はビーム制御システム１５８を制御して増幅光ビームの位置及びビーム伝送システム１２０の整形を制御し、チャンバ１３０内のビーム焦点スポットの位置及び／又は焦度を変更するのに使用することができる。
【００３４】
ターゲット材料デリバリシステム１２５は、例えばターゲット材料供給装置１２７によって放出される液滴の放出ポイントを修正してターゲット位置１０５に到達する液滴誤差を補正するために、マスタコントローラ１５５からの信号に応答して動作するターゲット材料デリバリ制御システム１２６を含んでいる。
【００３５】
さらに、光源１００は、それらに限定されないが、パルスエネルギー、波長の関数としてのエネルギー分布、波長の特定の帯域外のエネルギー、及びＥＵＶ強度の角分布、及び／又は平均出力を含む１つ以上のＥＵＶ光パラメータを測定する光源検出器１６５を含むことができる。光源検出器１６５は、マスタコントローラ１５５が使用するためのフィードバック信号を生成する。フィードバック信号は、例えば有効及び効率的なＥＵＶ光を生成するために液滴を適正な位置と時間で適切にインターセプトするため、レーザパルスのタイミング及び焦点などのパラメータの誤差を示すことができる。
【００３６】
光源１００はまた、光源１００の様々なセクションを位置合わせするため、又は増幅光ビーム１１０のターゲット位置１０５への誘導をアシストするために使用できるガイドレーザ１７５も含むことができる。ガイドレーザ１７５に関連して、光源１００は、ガイドレーザ１７５及び増幅光ビーム１１０からの光の一部をサンプリングするために合焦アセンブリ１２２内に配置される計測システム１２４を含んでいる。別の実施態様では、計測システム１２４はビーム伝送システム１２０内に配置される。計測システム１２４は、光のサブセットをサンプリングし、又は方向転換する光学素子を含むことができ、このような光学素子は、ガイドレーザビーム及び増幅光ビーム１１０の出力に耐えることができる任意の材料から製造される。マスタコントローラ１５５はガイドレーザ１７５からサンプリングされた光を分析し、及びこの情報をビーム制御システム１５８を介して合焦アセンブリ１２２内のコンポーネントを調整するために使用するため、ビーム分析システムは計測システム１２４及びマスタコントローラ１５５から形成される。
【００３７】
したがって、要約すると、光源１００は、ターゲット混合物１１４内のターゲット材料をＥＵＶ範囲で発光するプラズマに変換するため、ターゲット位置１０５でターゲット混合物１１４を照射するようにビーム経路に沿って誘導される増幅光ビーム１１０を生成する。増幅光ビーム１１０は、レーザシステム１１５の設計と特性とに基づいて決定される（光源波長とも呼ばれる）特定の波長で動作する。さらに、増幅光ビーム１１０は、ターゲット材料がコヒーレントなレーザ光を生成するための十分なフィードバックをレーザシステム１１５に提供する場合、又は駆動レーザシステム１１５がレーザ空洞を形成するための適切な光フィードバックを含んでいる場合は、レーザビームであってもよい。
【００３８】
図２Ａを参照すると、例示的実施態様では、光源１００は、駆動レーザシステム１１５とターゲット位置１０５との間に位置する最終合焦アセンブリ２１０、及びビーム伝送システム２４０を含んでいる。最終合焦アセンブリ２１０は、増幅光ビーム１１０を真空容器１３０内のターゲット位置１０５で合焦させる。駆動レーザシステム１１５は、ビーム伝送システム２４０により受光される増幅光ビーム１１０を生成する。ビーム伝送システム２４０を通過した後、増幅光ビーム１１０は最終合焦アセンブリ２１０に到達する。最終合焦アセンブリ２１０は増幅光ビーム１１０を合焦させ、ビーム１００を真空容器１３０へと誘導する。
【００３９】
以下に記載するように、増幅光ビーム１１０の位置合わせは、光源１００の動作中に能動的に調整することができる。特に、レンズホルダ２１２上に不均一な温度分布があることが判定されると、それに応答してマスタコントローラ１５５は、導光素子を移動し、及び／又は位置変更することにより最終合焦アセンブリ２１０及び／又はビーム伝送システム２４０内の導光素子を制御する。導光素子の移動及び／又は位置変更により、増幅光ビーム１１０の位置を調整して、増幅光ビーム１１０がＥＵＶ光を最大限に生成するようにこれを位置合わせすることができる。導光素子は、増幅光ビーム１１０の位置及び／又は方向に作用することができる光源１００内の任意の素子であってよい。
【００４０】
ビーム伝送システム２４０は、導光モジュール２４２を含んでいる。導光モジュール２４２は、位置決め、又は移動されると、増幅光ビーム１１０の位置の対応する変化を引き起こす１つ以上の光学コンポーネント（ミラーなど）を含んでいる。マスタコントローラ１５５は、例えばコンポーネントを移動させ、又は位置変更させる光学コンポーネントに信号を提供することによって導光モジュール２４２の光学コンポーネントを制御する。導光モジュール２４２内の光学コンポーネントの例は図６を参照して以下に説明する。マスタコントローラ１５５と導光モジュール２４２の光学素子との相互作用は、図７及び図８を参照して以下に説明する。
【００４１】
最終合焦アセンブリ２１０は、導光ミラー２１４と、レンズホルダ２１２と、最終合焦レンズ２１８と、支持ブラケット２２０と、位置決めアクチュエータ２２１と、を含んでいる。導光ミラー２１４は、ビーム伝送システム２４０からビーム１１０を受光し、ビーム１１０をターゲット位置１０５で合焦させる最終合焦レンズ２１８へとビーム１１０を反射させる。合焦ビーム１１０と液滴との相互作用の結果ＥＵＶ光が生成され、ビーム１１０の適正な位置合わせを維持することがターゲット位置１０５に焦点を保つのに役立つため、ビーム１１０の位置と質とを監視し、監視結果に応じてビーム１１０の位置を変更することにより光源１００の性能を高めることができる。
【００４２】
レンズホルダ２１２はレンズ２１８を囲み、レンズホルダ２１２の温度はレンズ２１８の表面温度に対応する。図２Ｂは、図２Ａの２Ｂ−２Ｂ線に沿ったレンズホルダ２１２の例示的実施態様での正面図を示している。図２Ａ及び図２Ｂに示した例では、レンズホルダ２１２が、レンズ２１８から外側に延在する熱シールドである。レンズホルダ２１２の異なる部分の温度は、温度センサ２２８Ａ、２２８Ｂ、２２８Ｃ及び２２８Ｄによって測定される。温度センサ２２８Ａ、２２８Ｂ、２２８Ｃ及び２２８Ｄは、レンズホルダ２１２の周囲２３４に沿って互いにほぼ等間隔で離間している。温度センサ２２８Ａ〜２２８Ｄは、レンズホルダ２１２の内面２３７及び／又は外面２３８に設置してもよい。センサ２２８Ａ〜２２８Ｄはレンズホルダ２１２の外周に沿って設置されていることが示されているが、必ずしもそうでなくてもよい。センサ２２８Ａ〜２２８Ｄは、レンズホルダ２１２の内面２３７及び／又は外面２３８のどこに設置してもよい。
【００４３】
センサ２２８Ａ〜２２８Ｄのいずれか１つにより測定された温度は、特定の温度センサに最も隣接するレンズ２１８の一部の温度に比例する。例えば、温度センサ２２８Ａにより測定された温度は、レンズ２１８の部分２３５の温度を示す。同様に、温度センサ２２８Ｂにより測定された温度は、レンズ２１８の部分２３６の温度をそれぞれ示す。
【００４４】
ビーム伝送システム２４０と同様に、最終合焦アセンブリ２１０は、ビーム１１０を誘導し、位置合わせ誤差を補正するために調整可能な光学素子を含んでいる。例えば、最終合焦アセンブリ２１０は、導光ミラー２１４を含んでいる。導光ミラー２１４は、増幅光ビーム１１０を反射する反射部２１５を有するホルダ２１７、及びマスタコントローラ１５５からのコマンド信号の受信に応答してホルダ２１７及び／又は反射部２１５を２つの方向「Ｘ」及び「Ｙ」のいずれか又は両方に移動するアクチュエータ２１６を含んでいる。したがって、導光ミラー２１４は増幅光ビーム１１０を最終合焦レンズ２１８の特定部分に誘導することができる。これは、光ビーム１１０が確実にターゲット位置１０５で合焦するのを助けることができる。最終合焦アセンブリ２１０はまた、ビーム１１０の焦点位置をさらに調整するために「Ｘ」方向に沿ってレンズ２１８を移動させる位置決めアクチュエータ２２１も含んでいる。
【００４５】
増幅光ビーム１１０は、最終合焦アセンブリ２１０から真空容器１３０内に入射する。増幅光ビーム１１０は集光ミラー１３５内のアパーチャ１４０を通過し、ターゲット位置１０５へと伝搬する。増幅光ビーム１１０は、ターゲット混合物１１４内の液滴と相互作用してＥＵＶ光を生成する。真空容器１３０は、ＥＵＶ監視モジュール２４１によって監視される。ＥＵＶ監視モジュール２４１は、図１Ａに関連して説明した光源検出器１６５を含むことができる。ＥＵＶ監視モジュール２４１の出力はマスタコントローラ１５５に提供され、生成されたＥＵＶ光の量を監視するためにも利用できる。例えば、ＥＵＶ監視モジュール２４１の出力は、ターゲット位置１０５で生成されるＥＵＶ光の量を最大にするため、導光モジュール２４２及び／又は導光ミラー２１４内のコンポーネントを調整するのに利用できる。
【００４６】
図３Ａ及び図３Ｂは、最終合焦レンズシールドの表面に結合された４つの熱電対によって測定された温度を時間の関数として示している。最終合焦レンズシールドは、上記レンズホルダ２１２と同様であってもよい。熱電対は、センサ２２８Ａ〜２２８Ｄ（図２Ａ及び図２Ｄ）と同様にレンズシールド上に配置することができる。図３Ａ及び図３Ｂでは、時系列３０２、３０４、３０６及び３０８は各々、経時と共に特定の熱電対によって測定される温度を表している。
【００４７】
図３Ａは、光源１００が比較的不安定なＥＵＶ出力を生成した場合に収集されるデータに基づく例を示しており、図３Ｂは、光源１００が比較的安定した（すなわち一定の）量のＥＵＶ出力を生成した場合に収集されるデータに基づく例を示している。最終合焦レンズシールドは、図２Ｂに示したレンズホルダ２１２と同様であってよい。
【００４８】
図示した例では、光源１００はミニバーストモードで９００Ｈｚのバースト率で動作していた。図３Ａを図３Ｂと比較すると、最終合焦レンズシールドは、光源１００が安定したＥＵＶ出力を生成する場合（図３Ｂ）の方が光源１００が比較的不安定なＥＵＶ出力を生成する場合よりも経時と共に比較的より一定である。例えば、図３Ｂは、光源１００が比較的安定したＥＵＶ出力を生成する場合でも、経時と共に約１℃〜２℃の温度偏差、及び特定の時点では４つの熱電対間で約２℃〜４℃の温度偏差が生じ得ることを示している。これに対して、図３Ａは、経時と共に特定の熱電対によって測定された温度、及び特定の時点で全熱電対によって測定された温度の偏差がより大きいことを示している。したがって、経時と共にレンズシールド上の様々な位置で温度を測定し、熱シールド上で測定された温度分布が時間的及び／又は空間的に比較的一定になるまでビームを調整することによって、光源１００により生成されたＥＵＶ出力の安定性と量を向上させることができる。
【００４９】
図４Ａ〜図５Ｂを参照すると、図４Ａはビーム１１０に位置合わせ誤差がある最終合焦レンズアセンブリ２１０の側面図を示し、図４Ｂは図４Ａの４Ｂ−４Ｂ線に沿った最終合焦レンズ２１８及びビーム１１０の正面図を示している。図５Ａはビーム１１０に適切に位置合わせされた最終合焦レンズアセンブリ２１０の側面図である。図５Ｂは図５Ａの５Ｂ−５Ｂ線に沿った最終合焦レンズ２１８の側面図である。
【００５０】
図４Ａ及び図４Ｂに示す例では、ビーム１１０には位置合わせ誤差があり、最終合焦レンズ２１８の中心２４４から外れた位置２４３で最終合焦レンズ２１８を通過する。その結果、温度センサ２２８Ａの近傍のレンズ２１８の部分はレンズ２１８の他の部分よりも温度が高く、センサ２２８Ａはセンサ２２８Ｂ、２２８Ｃ及び２２８Ｄよりも高い温度メトリックを生じる。さらに、ビーム１１０はレンズ２１８の中心２４４を通過しないため、ビーム１１０はターゲット位置１０５で焦点に達しない。その結果、ターゲット混合物１１４内の液滴は容易にはプラズマに変換されず、その結果ＥＵＶ光は僅かしか、又は全く生成されない。
【００５１】
センサ２２８Ａ〜２２８Ｄからの温度読み取り値はマスタコントローラ１５５に提供される。マスタコントローラ１５５は温度読み取り値を比較し、例えば中心２４４に対する、又は空間座標内のビーム１１０の位置を判定する。マスタコントローラ１５５は、反射部２１５が位置を変更し、ビーム１１０をレンズ２１８の中心２４４に移動させるのに十分な信号を導光ミラー２１４に提供する。
【００５２】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、導光ミラー２１４は、方向「Ａ」及び「Ｂ」に移動してビーム１１０をレンズ２１８の中心２４４に移動させる。アクチュエータ２２１もビーム１１０を合焦させるために、レンズ２１８を方向「Ｚ」に移動する。この調整の結果、ビーム１１０はレンズ２１８上で対称になり、各温度センサ２２８Ａ〜２２８Ｄはほぼ同じ温度を測定する。ビーム１１０はターゲット位置１０５で焦点に達し、ターゲット混合物１１４内の液滴を照射する。液滴はプラズマに変換され、ＥＵＶ光が発光される。
【００５３】
このように、図４Ａ及び図４Ｂの例と比較すると、ビーム１１０がレンズ２１８の中心２４４を通過するように導光ミラー２１４でビーム１１０を位置決めすることによって、生成されるＥＵＶ光の量が増大する。さらに、レンズ２１８に対するビーム１１０の位置合わせを監視することによって、ビーム１１０はより堅実にターゲット位置１０５で合焦し、それによって比較的安定した量のＥＵＶ光を生成するので、ＥＵＶ光の量の安定性も高めることができる。
【００５４】
図６を参照すると、例示的ビームデリバリシステム６００は駆動レーザシステム６０５とターゲット位置６１０との間に位置している。ビームデリバリシステム６００はビーム伝送システム６１５と合焦アセンブリ６２０とを含んでいる。ビーム伝送システム６１５はビーム伝送システム２４０として使用することができ、合焦アセンブリ６２０は最終合焦アセンブリ２１０として使用することができる。
【００５５】
ビーム伝送システム６１５は、駆動レーザシステム６０５により生成された増幅光ビーム６２５を受光し、増幅光ビーム６２５を再誘導し、及び拡大させ、次いで拡大され、再誘導された増幅光ビーム６２５を合焦アセンブリ６２０へと誘導する。合焦アセンブリ６２０は増幅光ビーム６２５をターゲット位置６１０に合焦させる。
【００５６】
ビーム伝送システム６１５は、ミラー６３０、６３２及び増幅光ビーム６２５の方向を変更するその他のビーム誘導光学系６３４などの光学コンポーネントを含んでいる。光学コンポーネント６３０、６３２、６３４及び６３８は、ビーム伝送システム２４０の導光モジュール２４２（図２Ａ）に含めることができる。
【００５７】
ビーム伝送システム６１５はまた、ビーム拡大システム６４０から出射する増幅光ビーム６２５の横サイズが、ビーム拡大システム６４０に入射する増幅光ビーム６２５の横サイズよりも大きくなるように、増幅光ビーム６２５を拡大するビーム拡大システム６４０も含んでいる。ビーム拡大システム６４０は、楕円放物面の軸外セグメントである反射面を有する湾曲ミラーを含むことができる（このようなミラーは軸外放物面ミラーとも呼ばれる）。ビーム拡大システム６４０は、増幅光ビーム６２５を方向転換し、拡大し、又は視準するために選択される他の光学コンポーネントを含むことができる。ビーム拡大システム６４０の様々な設計は全体が参照として本明細書に組み込まれる米国特許出願第１２／６３８，０９２号明細書「Beam Transport System for Extreme Ultraviolet Light Source」と題する出願に記載されている。
【００５８】
図６に示すように、合焦アセンブリ６２０は、ミラー６５０と、ミラー６５０から反射した増幅光ビーム６２５をターゲット位置６１０に合焦させるように構成され、配置されている収束レンズ６５５を含む合焦素子と、を含んでいる。収束レンズ６５５は、合焦レンズ２１８でよく、ミラー６５０は図２Ａを参照して説明した例の導光ミラー２１４でよい。
【００５９】
したがって、ビーム伝送システム６１５内のミラー６３０、６３２、６３８のうち少なくとも１つ、及びビーム誘導光学系６３４内のコンポーネント、及び合焦アセンブリ６２０内のミラー６５０は、ターゲット位置６１０への増幅光ビーム６２５の能動的ポインティング制御を行うためにマスタコントローラ１５５によって制御可能なモータを含む作動システムによって作動される可動マウントを使用して移動可能である。レンズ６５５上での増幅光ビーム６２５の位置、及び増幅光ビーム６２５のターゲット材料での焦点を維持するために、可動ミラー及びビーム誘導光学系を調整することができる。
【００６０】
収束レンズ６５５は球形レンズで生じることがある球面収差、及びその他の光収差を低減する非球面レンズであってよい。収束レンズ６５５はチャンバの壁上のウィンドウとして装着してもよく、チャンバ内に装着してもよく、又はチャンバの外部に装着してもよい。レンズ６５５は可動式であってよく、したがってシステムの動作中に能動的合焦制御機構を設けるため、レンズを１つ以上のアクチュエータに取り付けてもよい。このようにして、レンズ６５５は増幅光ビーム６２５をより効率的に集光し、増幅光ビーム６２５をターゲット位置に向けてＥＵＶの生成量を増加、又は最大にすることができる。レンズ６５５の変位の大きさと方向は、上記温度センサ２２８Ａ〜２２８Ｄ、又は以下に説明する熱センサ７１０により提供されるフィードバックに基づいて判定される。
【００６１】
収束レンズ６５５は、増幅光ビーム６２５のほとんどを採光するのに十分に大きいが、増幅光ビーム６２５をターゲット位置に合焦させるのに十分な曲率を与える直径を有している。幾つかの実施態様では、収束レンズ６５５は開口数が少なくとも０．２５を有することができる。幾つかの実施態様では、収束レンズ６５５はＺｎＳｅから製造され、これは赤外線の用途に使用できる材料である。ＺｎＳｅは０．６〜２０μｍに及ぶ透過範囲を有し、高出力増幅器から生成される高出力光ビーム用に使用することができる。ＺｎＳｅは電磁スペクトルの赤色（特に赤外線）端部における熱吸収率が低い。収束レンズ用に使用できるその他の材料には、それらに限定されないがガリウムヒ素（ＧａＡｓ）及びダイアモンドが含まれる。さらに、収束レンズ６５５は反射防止コーティングを含むことができ、及び増幅光ビーム６２５の波長で増幅光ビーム６２５の少なくとも９５％を透過することができる。
【００６２】
合焦アセンブリ６２０はまた、レンズ６５５から反射する光６６５を採光する計測システム６６０も含むことができる。採光されたこの光は、例えば増幅光ビーム６２５及びガイドレーザ１７５からの光の特性を分析して、増幅光ビーム６２５の位置を判定し、増幅光ビーム６２５の焦点距離の変化を監視するのに使用することができる。
【００６３】
ビームデリバリシステム６００はまた、ビームデリバリシステム６００の１つ以上のコンポーネント（ミラー６３０、６３２、ビーム誘導光学系６３４、ビーム拡大システム６４０内のコンポーネント、及び前置レンズミラー６５０など）の配置及び角度又は位置を位置合わせするためにセットアップ中に使用されるアライメントレーザ６７０も含むことができる。アライメントレーザ６７０は、コンポーネントの視覚的位置合わせを補助するために可視光スペクトル内で動作するダイオードレーザであってよい。
【００６４】
ビームデリバリシステム６００はまた、ターゲット位置６１０でターゲット混合物１１４内の液滴から反射する光を監視するカメラなどの検出装置６７５も含むことができ、このような光は駆動レーザシステム６０５の前表面から反射して、検出装置６７５で検出可能な診断用ビーム６８０を形成する。検出装置６７５はマスタコントローラ１５５に接続することができる。
【００６５】
図７を参照すると、ＥＵＶ光源内の増幅光ビーム（又は駆動レーザ）を位置合わせする例示的システム７００のブロック図が示されている。システム７００は、監視対象の素子７２０及びコントローラ７３０と通信する熱センサ７１０を含んでいる。コントローラ７３０はまた、作動システム７４０とも通信する。作動システム７４０は、導光素子７５０に結合され、これと通信する。
【００６６】
システム７００は、システム７００が監視対象の素子７２０の温度を監視することによって、システム７００の使用中に駆動レーザ（図示せず）を位置合わせすることができる。温度はコントローラ７３０に提供され、コントローラ７３０は監視対象の素子７２０の温度がほぼ均一になるまで、導光素子７５０に駆動レーザビームの位置を変更させるのに十分な信号７３１を作動システム７４０に提供する。駆動レーザビームは、監視対象の素子７２０の温度が時間及び／又は空間的にほぼ一定になると位置合わせされる。したがって、システム７００は、駆動レーザビームの能動的位置合わせを行うものと見なすことができる。
【００６７】
熱センサ７１０は、センサが監視対象の素子７２０上に設置され、それに接触し、又はそれに隣接すると監視対象の素子７２０の温度を表示するどのタイプのセンサであってもよい。例えば、熱センサ７１０は、熱電対、ファイバベース熱センサ又はサーミスタのうちの１つ以上であってもよい。熱センサ７１０は２つ以上の熱センサを含むことができ、複数の熱センサはすべて同タイプのものでもよく、又は異なるタイプの熱センサの集合でもよい。
【００６８】
熱センサ７１０は検出機構７１２と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース７１６と、出力モジュール７１８とを含んでいる。検出機構７１２は、熱を検出し、検出された熱量の信号又は他の表示を生成可能な能動又は受動素子である。入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース７１６によって、検出された熱の信号又は他の表示にアクセスすることができ、及び／又は熱センサ７１０から削除することができる。また、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース７１６によって、システム７００のユーザが、例えば、遠隔コンピュータを介して検出機構７１２により生成された信号にアクセスするために熱センサ７１０と通信することができる。熱センサ７１０はまた、熱センサ７１０を監視対象の素子７２０の表面又は他の部分に接続するカップリング７１４を含むことができる。カップリング７１４は、熱センサ７１０を監視対象の素子７２０に物理的に接続する機械的カップリングであってよい。カップリング７１４は、監視対象の素子７２０の近傍で熱センサ７１０を保持するが、熱センサ７１０を監視対象の素子７２０に物理的に接続はしない素子であってよい。
【００６９】
熱センサ７１０は、監視対象の素子７２０の一部の温度を測定する。監視対象の素子７２０は、高出力光学コンポーネント７２２の近傍の任意の熱伝導性素子であってよい。例えば、監視対象の素子７２０は、反射又は屈折により駆動レーザビームと相互作用する高出力光学コンポーネント７２２の近傍の物理的コンポーネントである。高出力光学コンポーネント７２２は、反射又は屈折により駆動レーザビームと相互作用する任意のコンポーネントであってよい。例えば、高出力光学コンポーネント７２２は、最終合焦レンズ（レンズ２１８など）、出力増幅器上のウィンドウ（入力ウィンドウ１８９及び１９３及び／又は出力ウィンドウ１８５、１９０及び１９４など）、最終合焦レンズアセンブリ内の導光ミラー（導光ミラー２１４など）、最終合焦レンズの下流側のミラー、及び／又は空間フィルタアパーチャなど（アパーチャ１９７など）の大量のレーザ出力に曝される光学素子であってよい。２つ以上の高出力光学コンポーネント７２２を同時に監視することができる。
【００７０】
監視対象の素子７２０は、監視対象の素子７２０の温度がコンポーネント７２２の温度に比例し、又はそれによる影響を受ける場合はコンポーネント７２２の近傍にあると見なすことができる。例えば、監視対象の素子７２０は、コンポーネント７２２を保持し、支持し、又は保護する素子であってもよい。例えば、監視対象の素子７２０は、最終合焦レンズを囲む熱シールド、ミラーの１つ以上の側面でミラーを保持するミラーマウント、又は空間フィルタを保持するホルダであってよい。監視対象の素子７２０はコンポーネント７２２と物理的に接触してもよいが、監視対象の素子７２０とコンポーネント７２２とは互いに物理的に離間していることがあるため、必ずしも接触しなくてもよい。
【００７１】
熱センサ７１０は、監視対象の素子上の１つ以上の位置にある監視対象の素子７２０の温度を測定する。熱センサ７１０は、１つ以上の位置での測定温度を表す信号をコントローラ７３０に提供する。幾つかの実施態様では、熱センサ７１０はある期間にわたって監視対象の素子７２０の温度を測定し、温度測定値の時系列をコントローラ７３０に提供する。コントローラ７３０は温度測定値を分析して、駆動レーザビームが適正に位置合わせされているか否かを判定する。分析に基づいて、コントローラ７３０は、駆動レーザビームの位置合わせを補正するのに十分な信号７３１を作動システム７４０に提供することができる。
【００７２】
コントローラ７３０は、電子プロセッサ７３２と、及び電子ストレージ７３４と、Ｉ／Ｏインターフェース７３６と、を含んでいる。電子ストレージ７３４は、実行されると、電子プロセッサ７３２にアクションを実行させる命令及び／又はコンピュータプログラムを記憶する。例えば、プロセッサ７３２は熱センサ７１０から信号を受信し、信号を分析して監視対象の素子７２０上の温度分布が空間的及び／又は時間的に不均一であり、したがって駆動レーザビームに位置合わせ誤差があることを判定する。入力／出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース７３６は、プロセッサ７３２によって分析されたデータをデイスプレイに視覚的に、及び／又は音声で提示してもよい。Ｉ／Ｏインターフェース７３６は、熱センサ７１０、作動システム７４０、又は電子ストレージ７３４に記憶されている更新データ又はコンピュータプログラムを構成するために入力デバイス（例えば、システム７００の人間オペレータ又は自動プロセスにより作動される入力デバイス）からのコマンドを受け入れてもよい。
【００７３】
コントローラ７３０は、作動システム７４０に導光素子７５０の位置を調整させるのに十分な信号７３１を作動システム７４０に提供する。信号には、例えば導光素子７５０の新たな位置、又は１つ以上の方向に導光素子７５０を移動させる物理的距離が含まれてもよい。信号は、作動システム７４０によって受け入れられ、処理されることができるフォーマットの信号であり、信号は有線又は無線接続を介して作動システム７４０に送信されてもよい。
【００７４】
作動システム７４０は、作動機構７４２と、カップリング７４４と、Ｉ／Ｏインターフェース７４６と、を含んでいる。作動機構７４２は、例えば、モータ、圧電素子、被動レバー、又は他のオブジェクトに動きを引き起こすその他の素子でよい。作動システムはまた、外部素子を作動機構７４２によって移動可能であるように、作動機構７４２を外部素子に取り付け可能にするカップリング７４４を含んでいる。カップリング７４４は、外部素子と物理的に接触する機械的カップリングでもよく、又はカップリング７４４は無接触式のもの（磁気カップリングなど）でもよい。Ｉ／Ｏインターフェース７４６によってシステム７００のオペレータ、又は自動プロセスは作動システム７４０と相互作用することが可能になる。Ｉ／Ｏインターフェース７４６は、例えば、コントローラ７３０ではなくオペレータにより作動機構７４２に導光素子７５０を移動させるのに十分な信号を受け入れることができる。
【００７５】
導光素子７５０は作動機構７４２と接触し、導光素子７５０は作動機構７４２からのアクションに応答して移動する。例えば、導光素子７５０は、プラットフォームの一部と接触する作動機構７４２内の圧電素子が膨張すると、その一部が移動するプラットフォームであってよい。導光素子７５０は、駆動レーザビームと相互作用する能動領域７５２を含んでいる。導光素子７５０の動きにより、能動領域７５２の対応する動きが生じ、能動領域の位置の変化がビームの位置を変更する。例えば、能動領域７５２はビームを反射するミラーであってもよく、ミラーの位置決めはビームが反射する方向を変更する。
【００７６】
図８を参照すると、光学素子に対する増幅光ビームの位置を調整する例示的プロセス８００が示されている。プロセス８００は、図１Ａに示す光源１００の増幅光ビーム１１０などのＥＵＶ光源内の増幅光ビームで実行することができる。プロセス８００は、図７に関連して説明するコントローラ７３０に含まれる電子プロセッサ７３２などの増幅光ビームを導光する素子の位置を制御する電子コンポーネントに含まれる１つ以上の電子プロセッサによって実行することができる。
【００７７】
第１の温度分布がアクセスされる（８１０）。第１の温度分布は、光学素子に隣接するコンポーネントの温度を表している。第１の光学素子は増幅光ビーム１１０を受光するように位置決めされている。コンポーネント上の温度が第１の光学素子の温度に比例し、又はそれに影響される場合は、コンポーネントは第１の光学素子に隣接し、又はその近傍に位置する。したがって、コンポーネントの温度を測定することにより光学素子の温度が示され、それによって光学素子の温度を間接的に測定できる。コンポーネント及び光学素子は物理的に互いに接触していてもよく、又はコンポーネント及び光学素子は光学素子の加熱がコンポーネントも加熱するように互いに十分に隣接していてもよい。
【００７８】
光学素子は増幅光ビーム１１０を反射し、ビーム１１０を吸収し、及び／又はビーム１１０を伝送することによって増幅光ビーム１１０を受光する。光学素子は、ＥＵＶ光源内の任意の光学コンポーネントでよい。光学素子は、例えば、最終合焦レンズ、出力増幅器上の出力ウィンドウ、最終合焦変向ミラー、又は空間フィルタアパーチャなどの高出力光学素子でよい。光学素子の近傍のコンポーネントは、例えば、光学素子を保持又は支持することができる。
【００７９】
第１の温度分布は、コンポーネント上、又はその近傍にある１つ以上の温度センサによる温度測定値を表す数値の集合であってよい。コンポーネントの温度は光学素子の温度に関連するので、第１の温度分布は光学素子の温度の近似値を提供する。第１の温度分布は、経時と共にコンポーネントの特定部分の温度を表す数値の集合であってよい。幾つかの実施態様では、第１の温度分布はある期間、又は特定の場合にコンポーネントの複数の異なる部分の温度を表す数値の集合であってよい。
【００８０】
アクセスされた第１の温度分布は、分析されて温度メトリックを判定する（８２０）。温度メトリックは、ベースライン値と比較される性能指数値であってよい。温度メトリックは、光学素子に隣接する光学素子又はコンポーネント上の温度分布の詳細に関する任意の適切な数学的構成であってよい。例えば、及び以下にさらに説明するように、温度メトリックは、隣接する光学素子上の異なる位置で測定された温度の標準偏差又は変動などの温度分布の空間的対称性の度合いであってよい。温度メトリックは、経時とともに１つ以上のセンサ２２８Ａ〜２２８Ｄの温度を表す数値の集合から判定された変動又は温度変化率などの値であってよい。
【００８１】
上述のように、光学素子上の温度の変動は、増幅光ビーム１１０に位置合わせ誤差があり、又は質が低いことを示すことができる。したがって、第１の温度分布を分析して温度が比較的一定であるか否かを判定することで、ビームの位置合わせ及びビームの質を示すことができる。例えば、空間的対称性の度合いを判定することによって第１の温度分布を分析することができる。空間的対称性の度合いは、例えばレンズホルダ２１２（図２Ａ）の表面に沿ってほぼ均一に離間した４つの温度センサ２２８Ａ〜２２８Ｄによる温度測定値にアクセスすることによって計算することができる。特定の時間での温度センサ２２８Ａ〜２２８Ｄからの測定値は各々、最終合焦レンズ２１８の対応部分の温度を示す。増幅光ビーム１１０が図４Ｂに示すように中心から外れてレンズ２１８を通過すると、温度センサ２２８Ａ及び２２８Ｃからの温度読み取り値は温度センサ２２８Ｂ及び２２８Ｄからの温度読み取り値よりも大きくなる。特定の時間でのセンサ２２８Ａ〜２２８Ｄからの温度読み取り値の差は、ビーム１１０がレンズ２１８の中心から外れていることを示す。
【００８２】
上記の例は、ビーム１１０がレンズ２１８の中心から外れる例に関するものである。別の例では、ビーム１１０の強度分布が不均一である場合は、各センサ２２８Ａ〜２２８Ｄは異なる温度を測定し、生成し、最高温度は、強度が最高のビーム１１０の部分に最も近接するセンサからの温度である。したがって、各センサ２２８Ａ〜２２８Ｄからの温度値を比較することによって、ビーム１１０を監視して強度が空間不的に均一であるか否かを判定してもよい。センサ２２８Ａ〜２２８Ｄからの温度値が異なる場合は、ビーム１１０は空間的に不均一であると判定することができる。強度分布（空間位置の関数としての強度の量）は、センサ２２８Ａ〜２２８Ｄにより得られる温度値を順序付けすることによって近似値が得られる。強度の不均一性の重度は、センサ２２８Ａ〜２２８Ｄにより測定される温度の変動又は標準偏差を計算することによって判定することができる。
【００８３】
別の例では、第１の温度分布は、経時と共に１つ以上のセンサ２２８Ａ〜２２８Ｄの温度を表す数値の集合であってよい。この例では、第１の温度分布は、センサ２２８Ａ〜２２８Ｄのいずれかによって測定された温度値の時系列の変動又は標準偏差を計算することによって分析することができる。最適な、又は許容できる動作条件下で、増幅光ビーム１１０はターゲット位置１０５で合焦するように位置合わせされ、ビーム１１０が相互作用する光学素子に対するビーム１１０の位置は変化しない。経時と共に、光学素子に対するビーム１１０の位置が変化する場合、及び／又はビーム１１０のビームプロファイルが経時と共に変化する場合は、光学素子上の強度分布も変化する。その結果、ビーム１１０に位置合わせ誤差があると、各センサ２２８Ａ〜２２８Ｄによって測定された温度も変化する。第１の温度分布を分析して時間の関数としての分布の変動及び／又は温度変化率を判定することで、ビーム１１０の位置又はプロファイルが変化しているか否かを示すことができる。
【００８４】
（８２０）で判定された温度メトリックはベースライン温度メトリックと比較される（８３０）。ベースライン温度メトリックは、光源が許容範囲で、又は最適に動作している場合に判定されるメトリック値であってよい。判定された温度メトリックは、例えば、判定された温度メトリックをベースライン温度メトリックから減算することによってベースライン温度メトリックと比較され、２つの値の差が判定される。この差は閾値と比較され、増幅光ビーム１１０に位置合わせ誤差があるか否か、又はそれ以外の理由で調整の恩恵を受けることになるか否かが判定される。例えば、特定の温度センサにより測定された温度の２℃超の変化は、増幅光ビーム１１０に位置合わせ誤差があることを示すことができる。
【００８５】
増幅光ビーム１１０は、比較によって調整される（８４０）。例えば、センサ２２８Ａによって測定された温度がある期間で４℃だけ上昇し、センサ２２８Ｃによって測定された温度が同じ期間で４℃低下する場合は、ビーム１１０はセンサ２２８Ａにより近接するレンズ２１８の部分に移動したものと判定される。反射部２１５を「Ｘ」方向に移動してビーム１１０を対応する方向にセンサ２２８Ｃへと移動させる調整が決定される。調整はマスタコントローラ１５５により生成される信号であってよい。信号は、アクチュエータ２１６による移動量を指定する情報を含むことができる。アクチュエータ２１６が信号を受信し、処理すると、アクチュエータ２１６は反射部２１５を移動させて、ビーム１１０がレンズ２１８のより低い部分に移動するようにする。
【００８６】
他の実施態様でも以下の特許請求の範囲内にある。
【図１Ａ】
2016509343.tif 000002
【図１Ｂ】
2016509343.tif 000003
【図２Ａ】
2016509343.tif 000004
【図２Ｂ】
2016509343.tif 000005
【図３Ａ】
2016509343.tif 000006
【図３Ｂ】
2016509343.tif 000007
【図４Ａ】
2016509343.tif 000008
【図４Ｂ】
2016509343.tif 000009
【図５Ａ】
2016509343.tif 000010
【図５Ｂ】
2016509343.tif 000011
【図６】
2016509343.tif 000012
【図７】
2016509343.tif 000013
【図８】
2016509343.tif 000014
【国際調査報告】
2016509343.tif 000015