(57)【要約】  ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源であって、放射源は燃料放出器及びレーザシステムを備える。燃料放出器は、プラズマ形成領域に燃料ターゲットを提供するように構成される。レーザシステムは、燃料ターゲットの一部をプラズマに変換するために、燃料ターゲットがプラズマ形成領域にあるときに、レーザ放射を用いて燃料ターゲットを照明するように構成される。特に、レーザシステムは、燃料ターゲットにおけるレーザ放射の断面が、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内のプラズマに変換される燃料ターゲットの部分の断面より小さいように構成される。こうした放射源は、既知のＬＰＰ源に比べて変換効率が向上したレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源を提供する。【選択図】  図５
2020534562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源であって、
プラズマ形成領域に燃料ターゲットを提供するように構成された、燃料放出器と、
前記燃料ターゲットをプラズマに変換するために、前記燃料ターゲットが前記プラズマ形成領域にあるときに、レーザ放射を用いて前記燃料ターゲットの露光表面を照明するように構成された、レーザシステムと、
を備え、
前記露光表面上に入射する前記レーザ放射は、前記レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内に第１の断面を有し、
前記レーザシステムは、前記第１の断面が前記平面内の前記露光表面の第２の断面よりも小さいように構成される、
ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源。
【請求項２】
前記燃料ターゲットは、前記レーザ放射を吸収するように構成された質量密度を備える部分を有し、
前記部分は前記平面内に第３の断面を有し、
前記第１の断面は前記第３の断面よりも小さい、
請求項１に記載の放射源。
【請求項３】
前記燃料ターゲットの液体コアは、前記平面内に第４の断面を有し、
前記第１の断面は前記第４の断面よりも小さい、
請求項１に記載の放射源。
【請求項４】
前記第１の断面の大きさは、前記第４の断面の９０％又はそれ未満である、請求項３に記載の放射源。
【請求項５】
前記第１の断面の大きさは、前記第４の断面の６５％から８５％の間である、請求項４に記載の放射源。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の放射源を備え、前記ＥＵＶ放射を使用して基板上にパターンをイメージングするように構成されたリソグラフィ装置を更に備える、リソグラフィシステム。
【請求項７】
ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源を動作させる方法であって、前記放射源は、
プラズマ形成領域に燃料ターゲットを提供するように構成された、燃料放出器と、
前記燃料ターゲットをプラズマに変換するために、前記燃料ターゲットが前記プラズマ形成領域にあるときに、レーザ放射を用いて前記燃料ターゲットの露光表面を照明するように構成された、レーザシステムと、
を備え、
前記露光表面上に入射する前記レーザ放射は、前記レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内に第１の断面を有し、
前記方法は、前記第１の断面が、前記平面内の前記露光表面の第２の断面よりも小さくなるように制御することを含む、
放射源を動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
[0001]  本願は、２０１７年９月２０日出願の欧州出願第１７１９２１３５．６号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
[0002]  本発明は、ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源に関する。具体的に言えば、放射源は、レーザ生成プラズマ放射源として知られているタイプである。放射源はリソグラフィシステムの一部を形成することができる。
【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に適用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）の製造に使用することができる。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）からのパターンを、基板上に提供された放射感応性材料（レジスト）の層に投影することができる。
【０００４】
[0004]  基板上にパターンを投影するためにリソグラフィ装置によって使用される放射の波長は、その基板上に形成可能なフィーチャの最小サイズを決定する。４〜２０ｎｍのレンジ内の波長を有する電磁放射である、極端紫外線（ＥＵＶ）放射を使用するリソグラフィ装置を使用して、従来のリソグラフィ装置（例えば、１９３ｎｍの波長を伴う電磁放射を使用することができる）よりも小さなフィーチャを基板上に形成することができる。
【０００５】
[0005]  １つの既知のタイプのＥＵＶ放射源は、レーザ放射を燃料ターゲット上に誘導する。これにより、燃料ターゲットがＥＵＶ放射放出プラズマに変換される。このタイプの放射源は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ぶことができる。既知のＬＰＰ源は、相対的に低い変換効率を有する。すなわち、既知のＬＰＰ源が出力するＥＵＶ放射のパワーは、燃料ターゲット上に入射するレーザ放射のパワーのごく一部である。
【発明の概要】
【０００６】
[0006]  従来のＬＰＰ放射源よりも良好な効率を有するか、又は、従来のＬＰＰ放射源に関連付けられた何らかの他の欠点を克服する、放射源を提供することが望ましい場合がある。
【０００７】
[0007]  本発明の第１の態様によれば、ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源が提供される。放射源は、燃料ターゲットをプラズマ形成領域に提供するように構成された燃料放出器を備える。放射源は、燃料ターゲットをプラズマに変換するために、燃料ターゲットがプラズマ形成領域にあるときに、レーザ放射を用いて燃料ターゲットの露光面を照明するように構成されたレーザシステムも含む。露光表面上に入射するレーザ放射は、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内に第１の断面を有する。レーザシステムは、第１の断面が、平面内の露光表面の第２の断面よりも小さいように構成される。
【０００８】
[0008]  本発明の第１の態様に従った放射源は、次に考察するように、既知のＬＰＰ源に比べて変換効率が向上したレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源を提供する。
【０００９】
[0009]  燃料ターゲットは、燃料液滴などの、燃料の離散（質量限界とも呼ばれる）量を意味するものと意図されることを理解されよう。
【００１０】
[00010]  レーザ放射は、レーザビーム（メインパルス）の形とすること、及び、レーザビームの断面（すなわち、上記で述べた第１の断面）内に様々な異なる空間強度分布のうちのいずれかを有することが可能である。例えば、レーザビームは、トップハット強度分布を有すること、及び、したがって相対的に明確に画定された境界を有することが可能である。代替として、レーザビームはガウス様強度分布を有することができる。こうした実施形態の場合、レーザビームの第１の断面の境界又はエッジは、レーザビームの強度のうちのある一定の割合、例えば９０％を含む、第１の断面の中央領域として画定することができる。代替として、第１の断面の境界又はエッジは、（強度が強度閾値の上方である境界内の領域、及び、強度が強度閾値の下方である境界外の領域を伴う）所定の強度閾値によって画定することができる。こうした実施形態の場合、レーザビームの第１の断面の直径は、ある一定の割合の強度又はしきい値強度を含む第１の断面の中央領域の境界の直径を意味するものと理解することができる。
【００１１】
[00011]  同様に、燃料ターゲットは、典型的には適切に画定された鋭いエッジを有さない可能性がある。燃料ターゲットは、流体燃料の局所量を意味するものと意図されることを理解されよう。例えば、典型的なＬＬＰ  ＥＵＶ源において、燃料ターゲット（又は、燃料液滴）には、本書では「プリパルス」と呼ばれる第１のレーザパルスが当たり、その後、本書では「メインパルス」と呼ばれる第２のレーザパルスが当たる。プリパルスは、例えば、燃料ターゲットを形状化すること、及び／又は燃料ターゲットの質量密度に影響を与えることによって、メインパルスを受け取るために燃料ターゲットを調節する働きをする。例えば、プリパルスが当たると同時に、燃料ターゲットは、燃料蒸気のクラウドによって囲まれた液体燃料のコア領域を有するように形成される。液体コアの密度は約１０２１原子／ｃｍ３とすることが可能であり、燃料ターゲット内の燃料の密度は、典型的には、コア領域からの距離が増加するほど減少する。このコンテキストにおいて、蒸気は、燃料の原子蒸気と、約１〜５０００ｎｍのサイズの小さな燃料液滴のクラウドとの、両方を含むことができることを理解されよう。「蒸気」という用語は、液体燃料の小さな液滴を包含するために使用されるため、下記において、燃料ターゲットの密度を示すいずれの言い回しも、平均密度として解釈されるべきであることを理解されよう。
【００１２】
[00012]  ＬＰＰ源内で、メインパルスの放射が燃料ターゲット上に入射するとき、燃料ターゲットの一部は電離され、プラズマに変換される。例えば、燃料ターゲットがスズの液滴である場合、プラズマ内のスズ原子はおよそ１０の電離度を有することができる（すなわち、メインパルスの光子が一斉に当たると同時に、各スズ原子から１０の電子が除去される）。典型的には、この電子の除去は、放射のメインパルスが燃料ターゲットに当たり始めた後に、数ピコ秒の時間スケールで発生することができる。
【００１３】
[00013]  燃料ターゲット内の燃料のこの電離に起因して、メインパルスのレーザ放射は、燃料ターゲットの一部のみに浸透し、密な中央領域（すなわち、燃料ターゲットの液体コア）には浸透しない。特に、レーザ放射は、典型的には閾値密度より下の密度の領域のみに浸透する。例えばレーザ放射は、燃料ターゲットの密度が約１０１８原子／ｃｍ３の閾値密度を下回る深さまでのみ浸透することができる。電離度が１０の場合、この閾値密度は約１０１９電子／ｃｍ３の電子密度に対応する。レーザ放射は、レーザ放射に対して事実上透過的な、閾値密度より下の燃料ターゲットの領域を介して伝搬する。レーザ放射が、密度閾値領域近傍の燃料ターゲットの一部に到達すると、レーザ放射の第１の部分が吸収される。これにより、燃料ターゲットのその部分が加熱され、その部分をプラズマに変換し、次にＥＵＶ放射を放出する。レーザ放射の第２の部分は、（燃料ターゲット内のスズの電離に起因して）密度閾値領域近傍の燃料ターゲットの部分から反射される。
【００１４】
[00014]  密度閾値領域近傍にあってレーザ放射を吸収する燃料ターゲットの一部は、燃料ターゲットのプラズマ変換部分、又は単にプラズマ変換部分と呼ぶことができる。プラズマ変換部分は、プラズマに変換される燃料ターゲットの一部であり、例えば、１０１７〜１０１８原子／ｃｍ３のレンジ内の密度を伴う燃料ターゲットの部分を含むことができる。
【００１５】
[00015]  既知のＬＰＰ源において、レーザ放射のビームはプラズマ形成領域に存在する燃料ターゲットを照射する。典型的には、レーザ放射は焦点に合焦する。典型的には、メインパルスのレーザ放射が照明する燃料ターゲットは、（レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面においても）レーザ放射の焦点の直径よりも大きな直径を有する。本明細書で使用される際、垂直面内の燃料ターゲットの直径（又は、第２の断面）は、その垂直面上への燃料ターゲットの投影の直径（又は、第２の断面）を意味するものと意図されることを理解されよう。プリパルスによって調節された燃料ターゲットは、典型的には球形ではなく細長い。プリパルスを使用する燃料ターゲットのこの形状について、下記で更に詳細に考察する。いくつかの実施形態において、燃料ターゲットの第２の断面が最大化された平面は、概して、メインパルスの伝搬方向に対して垂直であり得る。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、燃料ターゲットの第２の断面が最大化された平面は、メインパルスの伝搬方向に対して垂直な平面に関して、例えば３０°又は４５°だけ傾斜し得ることに留意されたい。
【００１６】
[00016]  ＬＰＰ源のフィールドでは、相対的に高い変換効率を達成するために、一般に、放射によって燃料ターゲット全体を照明すべきであることが受け入れられる。したがって、既知のＬＰＰ源では、燃料ターゲットにおいて、レーザビームの直径が燃料ターゲットの直径と同じであるか又はこれより大きいように、レーザ放射のビームが提供される。このレーザビームの直径と燃料ターゲットの直径との整合は、例えば、燃料ターゲットとレーザ放射の焦点面（すなわち、ビームウエストの位置）との間の距離を制御することによって達成される。例えばプラズマ形成領域は、例えば、レーザ放射の焦点面の前、約数ｍｍとする（すなわち、レーザ放射は、焦点に収束する前に燃料ターゲット上に入射する）ことができる。
【００１７】
[00017]  本発明の発明者等は、変換効率の向上は、調節された燃料ターゲットの断面のサイズに対してレーザ放射の断面のサイズを減少させることによって達成可能であることに気付いた。この認識は、レーザ放射とＬＰＰ源内の燃料ターゲットとの結合をより良く理解することによって促進された。特に本発明の発明者等は、現在、調節された燃料ターゲット上にレーザ放射が入射するとき、燃料ターゲットのより密度の低い周辺部は、レーザ放射がプラズマ変換部分上に入射する前に、レーザ放射の形状、及び特に断面サイズを変更する、屈折光学要素として作用するものと考える。通常、レーザ放射が燃料ターゲット上に入射する際、レーザ放射の少なくとも一部は外側へと散乱する。これは、燃料ターゲットからのかすめ入射反射、及び／又は、燃料ターゲット内の屈折率の勾配に起因する可能性がある。特に、レーザ放射が燃料ターゲット上に入射するとき、燃料ターゲットのより密度の低い周辺部は、レーザ放射がプラズマ変換部分上に入射する前に、レーザ放射の断面サイズを増加させる傾向がある。結果として、断面が燃料ターゲットのサイズに合致するレーザビームが燃料ターゲットに当たる場合、燃料ターゲットはレーザビームを拡張し、したがってプラズマ変換部分が占有する容積から離れてエネルギーを誘導することになる。これが、エネルギーの損失、及びしたがって変換効率の低下につながる。
【００１８】
[00018]  燃料ターゲットにおいて、レーザ放射の断面が、レーザ放射の伝搬方向に垂直な平面内の燃料ターゲットの断面より小さいことを保証することによって、レーザ放射が燃料ターゲットによって散乱されるにもかかわらず、依然としてプラズマ変換部分に到達し、したがって依然としてＥＵＶ放射の発生に寄与する、レーザ放射の量は増加する。
【００１９】
[00019]  燃料ターゲットにおけるレーザ放射の断面は、燃料ターゲットからのいかなる散乱もないレーザ放射の断面を意味するものと意図されることを理解されよう。例えばこれは、燃料ターゲットの低密度蒸気クラウド（境界は、例えば密度閾値によって定義される）に入る直前の放射ビームの断面を意味することができる。しかしながら、重要なことは、（変換効率を最適化するために）プラズマ変換部分全体がレーザ放射を受けることであることを理解されよう。したがって、燃料ターゲットにおけるレーザ放射の断面のより良い定義は、燃料ターゲットが存在していた場合、プラズマ変換部分の位置に対応するレーザ放射の伝搬方向に沿った位置において、レーザ放射が有した断面、すなわち、調節された燃料ターゲットの存在によって生じるいかなる散乱効果もなく、その位置においてレーザ放射が有する断面、とすることができる。
【００２０】
[00020]  レーザ放射は焦点に合焦すること、及び、プラズマ形成領域はレーザ放射の焦点面の前にあり得る（すなわち、レーザ放射は焦点に収束する前に燃料ターゲット上に入射する）ことを理解されよう。焦点におけるレーザビームの断面は、レーザビームの「ウエスト」とも呼ばれる。例えば、この領域（すなわち、ビームウエストの前）において、レーザ放射は相対的に小さな角度（すなわち、レーザ放射の円錐体とレーザ放射の主光線との間の角度）の収束を有し得る。したがって、たとえ燃料ターゲットがない場合であっても、レーザ放射の断面は、レーザ放射の伝搬方向に沿った位置と共に変動することを理解されよう。しかしながら、燃料ターゲットの典型的な寸法及び収束の典型的な角度は、実際には、燃料ターゲットがそこにあった場合の、（密度閾値によって定義されるような）燃料ターゲットの始まりに対応する位置と、プラズマ変換部分がそこにあった場合の、プラズマ変換部分に対応する位置との間の、（燃料ターゲットがない）レーザ放射の断面における変化が、相対的にわずかな比率の変化であり得るようになっている。したがって、燃料ターゲットにおけるレーザ放射の断面が何を意味するかについての上記２つの定義は、概して等価であるものとすることができる。
【００２１】
[00021]  メインパルスの（プラズマ生成）レーザ放射が入射する前に、燃料ターゲットを形状化又は他の方法で調節するように、レーザ放射（すなわち、メインパルス）が燃料ターゲット上に入射する前に、レーザプリパルスを用いて燃料ターゲットを照射することがわかっている。例えば、プリパルスは、燃料ターゲットが第１の平面内では相対的に大きく、第２の垂直な平面内では相対的に小さいように、燃料ターゲットを広げることができる。第１の平面は、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直であるか、或いは、例えば最大３０°又は最大４５°で入射することができる。レーザ放射の第１の断面は、プラズマ変換部分上に入射しないように、散乱するレーザ放射の量を少なくとも部分的に減少させるような量だけ、レーザビームの伝搬方向に対して垂直な平面内の燃料ターゲットの第２の断面よりも小さいものとすることができる。
【００２２】
[00022]  一実施形態において、燃料ターゲットは、レーザ放射を吸収するように構成された質量密度を備える、プラズマ変換部分とも呼ばれる部分を有し、この部分は平面内に第３の断面を有する。第１の断面は第３の断面よりも小さい。
【００２３】
[00023]  更なる実施形態において、燃料ターゲットの液体コアは、平面内に第４の断面を有し、第１の断面は第４の断面よりも小さい。
【００２４】
[00024]  例えば、第１の断面の大きさは第４の断面の９０％又はそれ未満である。好ましくは、第１の断面の大きさは、第４の断面の６５％から８５％の間である。
【００２５】
[00025]  一般に、プラズマ変換部分から離れて散乱する放射の量は、多くの要因に依存することになる。例えば、プラズマ変換部分から離れて散乱する放射の量は、燃料の光学特性（例えば、放射の特定の波長について燃料ターゲットの空間的に変動する屈折率）、燃料ターゲットのジオメトリ（すなわち、燃料ターゲットの形状）、及び、燃料ターゲットの密度分布などの、調節された燃料ターゲットの特性に依存することができる。加えて、プラズマ変換部分から離れて散乱する放射の量は、レーザ放射の波長、レーザ放射及び燃料ターゲットの相対的なサイズ、レーザビームの方向及び発散度（例えば、燃料ターゲットが、レーザビームの焦点位置、焦点位置の前、又は焦点位置の後ろの、いずれにあるか）などの、レーザ放射の特性に依存することができる。レーザビームの波長は、およそ１０μｍとすることができる。
【００２６】
[00026]  本発明の第２の態様によれば、ＥＵＶ放射を提供するように構成された放射源を動作させる方法が提供される。放射源は、プラズマ形成領域に燃料ターゲットを提供するように構成された燃料放出器と、燃料ターゲットをプラズマに変換するために、燃料ターゲットがプラズマ形成領域にあるときに、レーザ放射を用いて燃料ターゲットの露光表面を照明するように構成されたレーザシステムと、を備える。露光表面上に入射するレーザ放射は、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内に第１の断面を有する。方法は、第１の断面が、平面内の露光表面の第２の断面よりも小さくなるように制御することを含む。方法の実施形態において、燃料ターゲットは、レーザ放射を吸収するように構成された質量密度を伴う部分を有する。この部分は、平面内に第３の断面を有する。方法は、第１の断面が第３の断面よりも小さくなるように制御することを含む。
【００２７】
[00027]  本発明の第３の態様によれば、上記で対象としたような本発明に従った放射源を備え、また更に、ＥＵＶ放射を使用して基板上にパターンをイメージングするように構成されたリソグラフィ装置を備える、リソグラフィシステムが提供される。
【００２８】
[00028]  当業者であれば容易に明らかとなるように、上記又は下記で説明する本発明の様々な態様及び特徴は、本発明の様々な他の態様及び特徴と組み合わせることが可能である。
【００２９】
[00029]  次に、本発明の実施形態を、添付の概略図を参照して単なる例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に従った、リソグラフィ装置及び放射源を備えるリソグラフィシステムを示す図である。
【図２Ａ】レーザビームの伝搬方向を含む平面内の、図１に示されたリソグラフィシステムのプラズマ形成領域における燃料ターゲットの断面を示す概略図である。
【図２Ｂ】レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内の、図２Ａに示された燃料ターゲットの断面を示す概略図である。
【図３Ａ】レーザビームが第１の断面を有する、レーザビームの伝搬方向に対して垂直な平面内の、図１に示されたリソグラフィシステムのプラズマ形成領域における燃料ターゲット及びレーザビームの一部の断面を示す概略図である。
【図３Ｂ】レーザビームが第２の断面を有する、レーザビームの伝搬方向に対して垂直な平面内の、図１に示されたリソグラフィシステムのプラズマ形成領域における燃料ターゲット及びレーザビームの一部の断面を示す概略図である。
【図４Ａ】燃料ターゲットが第１の形状を有する、レーザビームの伝搬方向に対して垂直な平面内の、図１に示されたリソグラフィシステムのプラズマ形成領域における燃料ターゲット及びレーザビームの一部の断面を示す概略図である。
【図４Ｂ】燃料ターゲットが第２の形状を有する、レーザビームの伝搬方向に対して垂直な平面内の、図１に示されたリソグラフィシステムのプラズマ形成領域における燃料ターゲット及びレーザビームの一部の断面を示す概略図である。
【図４Ｃ】燃料ターゲットが第３の形状を有する、レーザビームの伝搬方向に対して垂直な平面内の、図１に示されたリソグラフィシステムのプラズマ形成領域における燃料ターゲット及びレーザビームの一部の断面を示す概略図である。
【図５】ミクロン単位の燃料ターゲットの直径（縦軸上）と、ミクロン単位の燃料ターゲットのロケーションにおけるレーザビームの直径（横軸上の下方目盛り）との関数として、図１の放射源のＥＵＶ変換効率を示す等高線図である。
【００３１】
図面全体を通じて、同じか又は対応する特徴は同じ参照番号で示されている。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
[00030]  図１は、本発明の実施形態に従った放射源ＳＯ及びリソグラフィ装置ＬＡを備える、リソグラフィシステムを示す。放射源ＳＯは、極端紫外線（ＥＵＶ）放射ビームＢを発生させるように構成される。リソグラフィ装置ＬＡは、照明システムＩＬ、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支持構造ＭＴ、投影システムＰＳ、及び、基板Ｗを支持するように構成された基板テーブルＷＴ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上に入射する前に、放射ビームＢを調節するように構成される。投影システムは、（次に、マスクＭＡによってパターニングされる）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、事前に形成されたパターンを含むことができる。この場合、リソグラフィ装置は、パターン付与された放射ビームＢを、基板Ｗ上に事前に形成されたパターンと位置合わせする。
【００３３】
[00031]  放射源ＳＯ、照明システムＩＬ、及び投影システムＰＳは、すべて、外部環境から隔離することが可能なように構築及び配置することができる。大気圧よりも圧力の低いガス（例えば、水素）を、放射源ＳＯ内に提供することができる。照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に、真空を提供することができる。大気圧よりもはるかに圧力の低い少量のガス（例えば、水素）を、照明システムＩＬ及び／又は投影システムＰＳ内に提供することができる。
【００３４】
[00032]  図１に示される放射源ＳＯは、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）源と呼ばれることのあるタイプである。放射源ＳＯは、例えばＣＯ２レーザを含むことのできるレーザ１を含み、燃料放出器３から提供されるスズ（Ｓｎ）などの燃料内に、レーザビーム２を介してエネルギーを蓄積するように配置される。レーザビーム２はレーザ放射と呼ばれることがある。レーザ放射の波長は、およそ１０μｍとすることができる。下記の説明ではスズについて言及するが、任意の好適な燃料を使用してよい。燃料の少なくとも一部は、例えば液体の形であってよく、また例えば、金属又は合金とすることができる。燃料放出器３は、例えば離散的燃料ターゲット（「液滴」とも呼ばれる）の形の燃料を、軌道１６に沿って、プラズマ形成領域４に向けて誘導するように構成された、ノズルを備えることができる。次いで、燃料放出器３は、離散的液体ターゲット（液滴）のストリームを発生させる。一般に、メインパルスレーザから供給されるメインパルスを受信するようにターゲットを調節するために、プリパルスレーザからのプリパルスがターゲットに当たる。メインパルスは、調節されたターゲットをプラズマに変換する。調節の効果は、そのように調節されたターゲット全体にわたる密度の変動とすることができる。
【００３５】
[00033]  調節された各燃料ターゲットは、燃料蒸気のクラウドによって取り囲まれた、液体燃料のコア領域を有することができる。燃料ターゲットは燃料の離散量を意味するものと意図されることを理解されよう。レーザビーム２は、プラズマ形成領域４において燃料上に入射する。燃料内へのレーザエネルギーの蓄積が、プラズマ形成領域４においてプラズマ７を作成する。ＥＵＶ放射を含む放射は、電子の脱励起及びプラズマのイオンとの再結合の間に、プラズマ７から放出される。
【００３６】
[00034]  プラズマによって放出されるＥＵＶ放射は、近法線入射放射コレクタ５（時には、より一般的に、法線入射放射コレクタと呼ばれる）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などの望ましい波長を有するＥＵＶ放射）を反射するように配置された多層構造を有することができる。コレクタ５は、２つの焦点を有する楕円構造を有することができる。下記で考察するように、第１の焦点はプラズマ形成領域４又はその近くに、第２の焦点は中間焦点６にあるものとすることができる。レーザビーム２は、コレクタ５の中央開口を介して、プラズマ形成領域４に向けて伝搬する。
【００３７】
[00035]  レーザ１は、プラズマ形成領域４から或る距離に配置することができる。この場合、例えば、好適な誘導ミラー及び／又はビームエキスパンダを備えるビームデリバリシステム（図示せず）、及び／又は、他の光学系の助けを借りて、レーザビーム２をレーザ１からプラズマ形成領域４に渡すことができる。レーザ１及びビームデリバリシステムは、燃料ターゲットの一部をプラズマに変換するために、燃料ターゲットがプラズマ形成領域４にあるとき、レーザ放射を用いて燃料ターゲットを照明するように構成された、レーザシステムと見なすことができる。
【００３８】
[00036]  コレクタ５によって反射されたＥＵＶ放射は、放射ビームＢを形成する。放射ビームＢはロケーション６で合焦されてプラズマ形成領域４のイメージを形成し、照明システムＩＬのための仮想放射源として作用する。放射ビームＢが合焦されるロケーション６は、中間焦点と呼ぶことができる。放射源ＳＯは、中間焦点６が、真空を保持するために役立つ閉鎖構造９において、開口８又は開口８の近くに位置するように配置される。
【００３９】
[00037]  放射ビームＢは、放射源ＳＯから、放射ビームを調節するように構成された照明システムＩＬ内へと移る。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス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。ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１は、共に、望ましい断面形状、及びビームの断面における強度の望ましい角度分布を、放射ビームに提供する。放射ビームＢは、照明システムＩＬから移り、支持構造ＭＴによって保持されるパターニングデバイスＭＡ上に入射する。パターニングデバイスＭＡは、放射ビームＢを反射してパターン付与する。照明システムＩＬは、ファセットフィールドミラーデバイス１０及びファセット瞳ミラーデバイス１１に加えて、又はこれらの代わりに、他のミラー又はデバイスを含むことができる。
【００４０】
[00038]  パターニングデバイスＭＡからの反射に続き、パターン付与された放射ビームＢは投影システムＰＳに入る。投影システムは、基板テーブルＷＴによって保持される基板Ｗ上に放射ビームＢを投影するように構成された、複数のミラーを備える。投影システムＰＳは、放射ビームに縮小係数を適用し、パターニングデバイスＭＡ上の対応するフィーチャよりも小さいフィーチャを伴うイメージを形成する。例えば、縮小係数４を適用することができる。図１において、投影システムＰＳは２つのミラーを有するように示されているが、投影システムは任意数のミラー（例えば、６つのミラー）を含むことができる。
【００４１】
[00039]  図１に示される放射源ＳＯは、図示されていないコンポーネントを含むことができる。例えば、放射源内にスペクトルフィルタを提供することができる。スペクトルフィルタは、実質的にＥＵＶ放射を中間焦点６に提供する働きをすること、及び、赤外線放射などの他の波長の放射が中間焦点６に到達するのを実質的に防ぐ働きをすることができる。
【００４２】
[00040]  本発明の実施形態によれば、放射源ＳＯのレーザシステム（すなわち、レーザ１と、レーザビーム２をプラズマ形成領域４に搬送するように構成された任意のビームデリバリシステム）は、既知のＬＰＰ放射源に比べて高い変換効率を提供するように構成される。特にレーザシステムは、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内で、燃料放出器３によって生成される燃料ターゲットの各々におけるレーザビーム２の断面が、燃料ターゲットの断面より小さいか、或いは、プラズマに変換される燃料ターゲットの一部よりも小さいように、構成される。
【００４３】
[00041]  レーザビーム２は、その断面内にトップハット強度分布を有することができ、したがって、相対的に明確に画定された境界を有することができる。代替として、レーザビーム２は、それほど明確に画定されていない境界を伴う断面強度分布を有することができる。例えばレーザビーム２は、ガウス様強度分布を有することができ、レーザビーム２の強度は、レーザビーム２の軸からある一定の距離を超えると指数関数的に減衰する。こうした実施形態の場合、レーザビーム２の境界又はエッジは、レーザビーム２の強度のうちのある一定の割合、例えば９０％を含む、レーザビームの中央領域として画定することができる。代替として、レーザビーム２の境界又はエッジは、（強度が強度閾値の上方である境界内の領域、及び、強度が強度閾値の下方である境界外の領域を伴う）所定の強度閾値によって画定することができる。こうした実施形態の場合、レーザビーム２の断面エリアは、境界によって画定されたエリアを意味するものと理解することができ、レーザビーム２の直径は、ある一定の割合のレーザ強度によって、又は所定のしきい値強度によって画定される、境界の直径を意味するものと理解することができる。
【００４４】
[00042]  同様に、調節された燃料ターゲットは、放射状に変動する質量密度の結果として、明確に画定された境界を有さない場合がある。調節された燃料ターゲットは、流体燃料の局所量を意味するものと意図されることを理解されよう。典型的には、こうした調節された燃料ターゲットは、次に図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら考察するような、何らかの内部構造を有する。
【００４５】
[00043]  図２Ａ及び図２Ｂは、プラズマ形成領域４における典型的な調節された燃料ターゲット２０の断面の概略図であり、断面は２つの異なる平面内に与えられている。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、レーザビーム２の（例えば、主光線又はレーザビーム２の軸によって定義される）伝搬方向は、ｚ方向と標示される。図２Ａは、レーザビーム２の伝搬方向を含む平面内（すなわち、ｘ−ｚ面内）の、燃料ターゲット２０の断面の概略図である。図２Ｂは、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内（すなわち、ｘ−ｙ面内）の、燃料ターゲット２０の断面の概略図である。
【００４６】
[00044]  前述のように、燃料ターゲットは、典型的には、レーザ放射（すなわち、メインパルス）が燃料ターゲット上に入射する前にレーザプリパルスを用いて照射される。プリパルスは、（プラズマ生成）レーザビーム２（メインパルス）が燃料ターゲット上に入射する前に、燃料ターゲットを形状化するか、又はその他の方法で調節する働きをする。プリパルスは、燃料ターゲットが厳密な意味でプラズマ形成領域４にある前に、プリパルスレーザ放射を用いて燃料ターゲットを照明するように構成される。例えばプリパルスは、燃料ターゲットが、第１の平面（例えば、図２Ａ及び図２Ｂにおけるｘ−ｙ面）において、燃料放出器３によって放出される際の未調節のターゲットに比べて相対的に大きいように、及び、第１の平面に対して垂直な第２の平面（例えば、ｘ−ｚ面）において、相対的に小さいように、燃料ターゲットを広げることができる。言い換えれば、調節された燃料ターゲットは、前述のような明確に画定された境界を伴うか又は伴わない、ディスク（１つの次元において他の２つの次元よりも実質的に薄い３次元の円形容積）の形状を有することができる。図示された実施形態において、第１の平面（ｘ−ｙ面）は、レーザ放射（メインパルス）の伝搬方向に対して垂直である。しかしながら、いくつかの実施形態において、ディスクはレーザビーム２の伝搬方向に関して傾斜し得ることを理解されよう。次いで、第１の平面は、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面に関して、例えば３０°又は４５°まで、傾けることができる。
【００４７】
[00045]  燃料ターゲット２０は、質量密度がより低い領域、例えば燃料蒸気のクラウドによって取り囲まれた、液体燃料のコア領域２１を有する。このコンテキストにおいて、蒸気という用語は、燃料の原子蒸気及び／又は電離蒸気、及び／又は、約１〜５０００ｎｍのサイズの小さな燃料液滴のクラウドを含む。電離蒸気は、プリパルスと燃料ターゲットとの相互作用の結果として生じる可能性がある。
【００４８】
[00046]  液体コア領域２１の密度は、約１０２１原子／ｃｍ３とすることができる。図２Ａ及び図２Ｂにおいて、燃料ターゲット２０は概して楕円形であるものとして示されている。図２Ａ及び図２Ｂは、例示の目的でかなり概略的であり、燃料ターゲットは異なる形状を有することができることを理解されよう。
【００４９】
[00047]  燃料ターゲット２０内の燃料の質量密度は、典型的には、コア領域２１からの距離が増加するにつれて減少する。燃料ターゲット２０のエッジ２２は、内部の燃料の密度がある一定の閾値よりも上である領域として定義することができる。
【００５０】
[00048]  ＬＰＰ源の内部では、メインパルスのレーザビーム２が燃料ターゲット２０上に入射する際に、燃料ターゲット２０の一部が電離され、プラズマに変換される。
【００５１】
[00049]  燃料ターゲット２０内の燃料のこの電離に起因して、レーザビーム２が燃料ターゲット２０上に入射する際に、レーザビーム２の放射は燃料ターゲット２０の一部のみに浸透し、密な中央領域には浸透しない。特に、レーザビーム２は、典型的には所定の閾値より下の密度を有する領域のみに浸透する。参照番号２３は、大きさが閾値よりも下の密度を伴う３次元領域と、大きさが閾値よりも上の密度を伴う別の３次元領域との間の、２次元表面を示す。大きさが閾値よりも下の密度を伴う領域は、表面２３の外側である。
【００５２】
[00050]  例えばレーザビーム２は、燃料ターゲットの密度が約１０１８原子／ｃｍ３の閾値密度を下回る深さまでのみ浸透することができる。電離度が１０の場合、これは約１０１９電子／ｃｍ３の電子密度に対応する。次いで、表面２３は、調節された燃料ターゲットの密度が１０１８原子／ｃｍ３の大きさに達した領域の境界を表す。レーザビーム２は、レーザビーム２に対して事実上透過的な、密度が閾値より下の大きさを有する燃料ターゲット２０の領域２４（すなわち、燃料ターゲット２０のエッジ２２と境界２３との間の領域２４）を介して伝搬する。レーザビーム２が、境界２３の近傍の燃料ターゲットの一部に到達すると、レーザビーム２の第１の部分が吸収される。このレーザビーム２の第１の部分が燃料ターゲット２０のこの部分を加熱し、この部分をプラズマに変換し、次にＥＵＶ放射を放出する。レーザビーム２の第２の部分は、（燃料ターゲット内のスズの電離に起因して）密度閾値領域近傍の燃料ターゲット２０の一部から反射される。
【００５３】
[00051]  レーザ放射を吸収する密度閾値２３の近傍にある燃料ターゲット２０の一部２５は、プラズマ変換部分と呼ぶことができる。このプラズマ変換部分は、プラズマに変換される燃料ターゲット２０の一部であり、例えば、１０１７〜１０１８原子／ｃｍ３の領域内の密度を伴う燃料ターゲット２０の一部を含むことができる。
【００５４】
[00052]  上記で説明したように、放射源ＳＯは、燃料ターゲット２０の一部をプラズマに変換するために、燃料ターゲット２０がプラズマ形成領域４にあるとき、レーザ放射を用いて燃料放出器３によって発生した燃料ターゲット２０を照明するように構成された、レーザシステム（すなわち、レーザ１及び任意のビームデリバリシステム）を備える。特に、本発明の一実施形態に従った放射源ＳＯは、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面が、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内で、プラズマに変換されようとしている燃料ターゲット２０の一部（すなわち、密度閾値２３の表面近傍の燃料ターゲット２０の一部２５）の断面よりも小さいように構成された、レーザシステムを備える。
【００５５】
[00053]  既知のＬＰＰ源において、レーザ放射のビームがプラズマ形成領域における燃料ターゲットを照射する。典型的には、レーザ放射は（レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内の）焦点に合焦される。焦点は、例えば、約８０μｍの直径を有することができる。典型的には、レーザ放射が照明する調節された燃料ターゲットの断面は、（また、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内に）より大きな直径を有する。例えば、燃料ターゲットの液体コアは、約３００〜５００ｎｍのレーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内に直径を有することができる。本明細書で使用される場合、特定平面内の燃料ターゲット２０の直径は、その特定平面上への燃料ターゲット２０の投影の直径を意味するものと意図されることを理解されよう。
【００５６】
[00054]  一般に、ＬＰＰ源のフィールドにおいて、相対的に高い変換効率を達成するために、レーザ放射によって燃料ターゲットの全体を照明すべきであることが受け入れられる。したがって従来のＬＰＰ源では、燃料ターゲットにおいて、レーザビームの直径が燃料ターゲットの直径と同じであるか又はこれより大きいように、レーザ放射のビームが提供される。従来の通念では、燃料ターゲットにおいて、レーザビームの直径が燃料ターゲットの直径に等しいときに最大の変換効率が達成される。このレーザビームの直径と燃料ターゲットの直径との整合は、燃料ターゲットとレーザ放射の焦点面（すなわち、ビームウエストの位置）との間の距離を制御することによって達成することができる。例えばプラズマ形成領域は、レーザ放射の焦点面の前、約数ｍｍとする（すなわち、レーザ放射は、レーザビームが最小の直径を有する焦点に収束する前に、燃料ターゲット上に入射する）ことができる。
【００５７】
[00055]  当業者は、燃料ターゲットの直径に対してレーザビーム２の直径が小さいことがあれば、燃料ターゲット全体がレーザ放射を受け取らないため、結果として変換効率を低下させるものと予測するであろう。すなわち当業者は、燃料ターゲットのうちの少なくとも一部が加熱されず、したがって、ＥＵＶ放射を放出するプラズマが生成されないものと予測するであろう。このため、当業者は、燃料ターゲットにおいて、レーザ放射の直径が燃料ターゲットの直径よりも小さいか、或いは、レーザ放射の伝搬方向に対して垂直な平面内のプラズマ変換部分の直径よりも小さい配置は企図しなかったであろう。むしろ、ＬＰＰ源の変換効率を向上させることを求める場合、当業者が利用可能な教示は、燃料ターゲットにおいて、レーザ放射の直径が燃料ターゲットの直径と同じであるか或いはわずかに大きい配置を、考慮させるものであろう。
【００５８】
[00056]  しかしながら本発明の発明者等は、この従来の通念とは逆に、変換効率を向上させることは、プラズマ変換部分２５の断面（すなわち、直径）に対してレーザビーム２の断面（すなわち、直径）を小さくすることによって達成可能であることに気付いた。この認識は、次に図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら考察するように、レーザビーム２とＬＰＰ源ＳＯ内の燃料ターゲット２０との結合をより良く理解することによって促進された。
【００５９】
[00057]  図３Ａ及び図３Ｂは、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面（すなわち、ｘ−ｙ面）内のプラズマ形成領域４における、燃料ターゲット２０の一部及びレーザビーム２の断面の概略図である。簡単にわかりやすくするために、図３Ａ及び図３Ｂでは、液体コア領域２１及びプラズマ変換部分２５のみが、かなり概略的に示されている。レーザビーム２の断面を表すために、図３Ａ及び図３Ｂでは、レーザビーム２の境界又はエッジを表す２本のエッジ光線３０が示されている。エッジ光線３０は、レーザビーム２の強度のうちのある一定の割合、例えば９０％を含む、レーザビーム２内の領域の境界をマークする。
【００６０】
[00058]  図３Ａ及び図３Ｂでは、周囲の燃料蒸気クラウド（図３Ａ及び図３Ｂでは、簡単にわかりやすくするために図示せず）によって生じるいかなる散乱効果もなく、エッジ光線３０がたどることになった経路を表す、２本の線３１も（破線として）示されている。プラズマ形成領域４は、レーザビーム２の焦点面の前にある（すなわち、レーザビーム２が焦点に収束する前に燃料ターゲット２０上に入射することになる）ことを理解されよう。したがって、線３１は収束性である。
【００６１】
[00059]  本発明の発明者等は、次に、レーザビーム２が調節された燃料ターゲット２０上に入射するとき、燃料ターゲット２０の密度の低い周辺部分２４（図２Ａ及び図２Ｂを参照）は、レーザビーム２がプラズマ変換部分２５上に入射する前に、レーザビーム２の形状、及び特に断面サイズを変更する、光学要素として働くものと考える。
【００６２】
[00060]  ある一定の条件下では、レーザビーム２が燃料ターゲット２０上に入射する際、レーザビーム２の少なくとも一部は外側に向かって散乱する。特に、図３Ａに示されるように、ライン３１がプラズマ変換部分２５のエッジ上に入射するように、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面がプラズマ変換部分２５の断面と一致するとき、燃料ターゲット２０のより密度の低い周辺部分２４は、レーザ放射がプラズマ変換部分２５上に入射する前に、レーザビーム２の断面サイズを増加させる傾向がある。この散乱は、屈折（燃料ターゲット２０内の屈折率の勾配に起因する）、及び／又は、燃料ターゲット２０の周辺部分２４からのかすめ入射反射を介することができる。結果として、断面がプラズマ変換部分２５のサイズに一致するレーザビーム２が、燃料ターゲット２０に当たる場合、燃料ターゲット２０はレーザビーム２を拡張し、したがって、プラズマ変換部分２５によって占有される容積から離れてエネルギーを誘導することになる。これが、エネルギーの損失、及びしたがってＥＵＶ変換効率の低下につながる。
【００６３】
[00061]  燃料ターゲット２０において、レーザビーム２の断面が、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内で、その平面（例えば、図３Ａ及び図３Ｂのｘ−ｙ面）内のプラズマ変換部分２５の断面よりも小さいことを保証することによって、レーザビーム２が燃料ターゲット２０によって散乱されるにもかかわらず、依然としてプラズマ変換部分２５に到達し、したがって依然としてＥＵＶ放射の発生に寄与する、レーザ放射の量は増加する。実際に、図３Ｂに示されるように、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面がプラズマ変換部分２５の断面よりも小さい（線３１がプラズマ変換部分２５の中央部分に収束することになる）とき、燃料ターゲット２０のより密度の低い周辺部分２４は、レーザ放射がプラズマ変換部分２５上に入射する前に、レーザビーム２の断面サイズを減少させる傾向があり得る。これにより、実質的にすべてのエネルギーがプラズマ変換部分２５に向けて誘導されることが保証可能であり、したがって、ＥＵＶ変換効率を向上させることになる。更に、図３Ｂでも概略的に示されるように、レーザビーム２がプラズマ変換部分２５によって吸収され、プラズマを作成する際、プラズマの高い圧力がプラズマ変換部分２５の形状を歪曲させ、中央部分を陥凹させる傾向がある。この効果は、プラズマの生成をより適切にサポートし、ＥＵＶ変換効率を更に向上させる傾向があり得る。しかしながら、レーザビーム２の断面は縮小し、プラズマ変換部分２５の断面よりも著しく小さくなるため、ＥＵＶ放射を受け取るプラズマ変換部分２５の部分は減少し、ＥＵＶ変換効率を低下させ得ることを理解されよう。うまくバランスが取られ、所与のタイプの調節された燃料ターゲットについてＥＵＶ変換効率を最大にするために、レーザビーム２の最適な断面となることを理解されよう。
【００６４】
[00062]  上記で使用されるような「燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面」という表現は、燃料ターゲット２０からのいかなる散乱もないレーザビーム２の断面を意味するものと意図されることを理解されよう。例えばこれは、レーザビーム２が燃料ターゲット２０の低密度蒸気クラウド２４に入る直前の、すなわち、例えば前述の密度閾値によって定義されるような燃料ターゲット２０のエッジ２２をレーザビーム２が横切る前の、放射ビーム２の断面を意味することができる。しかしながら、重要なことは、変換効率を最適化するために、プラズマ変換部分２５全体の表面、レーザビーム２に対向する表面が、レーザビーム２によって照射されることであることを理解されよう。したがって、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面のより良い定義は、周囲の燃料蒸気クラウド（すなわち、閾値密度２３より下の燃料ターゲット２０の領域２４）によって生じるいかなる散乱効果もなく、プラズマ変換部分２５においてレーザビーム２が有することになる断面とすることができる。
【００６５】
[00063]  レーザビーム２は焦点に合焦すること、及び、プラズマ形成領域４はレーザビーム２の焦点面の前にあり得る（すなわち、レーザビーム２は焦点に収束する前に燃料ターゲット２０上に入射する）ことを理解されよう。例えば、この領域（ビームウエストの前）において、レーザビーム２は、或る角度（すなわち、レーザビーム２の円錐体とレーザビーム２の主光線との間の角度）の収束を有し得る。したがって、たとえ燃料ターゲット２０がない場合であっても、レーザビーム２の断面は、放射ビーム２の伝搬方向（すなわち、図２Ａにおけるｚ方向）に沿った位置と共に変動することを理解されよう。しかしながら、燃料ターゲット２０の典型的な寸法及びレーザビーム２の収束の典型的な角度は、実際には、燃料ターゲットが存在した場合の、燃料ターゲット２０の始まり（すなわち、エッジ２２）に対応する位置と、燃料ターゲットが存在した場合の、プラズマ変換部分２５に対応する位置との間の、（燃料ターゲット２０がない）レーザビーム２の断面における変化が、相対的にわずかな比率の変化であり得るようになっている。したがって、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面が何を意味するかについての上記２つの定義は、概して等価であるものとすることができる。
【００６６】
[00064]  レーザビーム２の断面は、プラズマ変換部分２５上に入射しないように、散乱するレーザ放射の量を少なくとも部分的に減少させるような量だけ、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内の燃料ターゲット２０の断面よりも小さいものとすることができる。
【００６７】
[00065]  放射源ＳＯのレーザシステムは、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面が、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面（すなわち、ｘ−ｙ面）におけるプラズマ変換部分２５（すなわち、プラズマに変換されようとしている燃料ターゲット２０の部分）の断面よりも、実質的にすべてのレーザビーム２がプラズマ変換部分２５上に入射するような量だけ、小さいように構成可能である。
【００６８】
[00066]  上記で説明したように、レーザビーム２が燃料ターゲット２０上に入射するとき、燃料ターゲット２０のより密度の低い周辺部分（すなわち、領域２４）は、レーザビーム２がプラズマ変換部分２５上に入射する前にレーザビーム２の断面サイズを増加させる傾向がある。結果として、プラズマ変換部分２５の断面と一致する断面を伴うレーザビーム２が燃料ターゲット２０に当たる場合、燃料ターゲット２０はレーザビーム２を拡張し、したがって、レーザ放射の少なくとも一部がプラズマ変換部分２５上に入射しないように、プラズマ変換部分２５によって占有される容積から離れてエネルギーを誘導することになる。
【００６９】
[00067]  実質的にすべてのレーザ放射がプラズマ変換部分２５上に入射するということは、少なくともある一定の割合のレーザ放射のエネルギーがプラズマ変換部分２５上に入射することを意味し得ることを理解されよう。例えば、実質的にすべてのレーザ放射がプラズマ変換部分２５上に入射するということは、８０％を超える、好ましくは８５％を超える、又は好ましくは９０％を超える、レーザ放射のエネルギーが、プラズマ変換部分２５上に入射することを意味し得る。
【００７０】
[00068]  一般に、プラズマ変換部分２５から離れて散乱する放射の量は、多くの要因に依存することになる。例えば、プラズマ変換部分２５から離れて散乱する放射の量は、燃料ターゲット２０の燃料の光学特性（例えば、（変動する）屈折率）、燃料ターゲット２０のジオメトリ（すなわち、燃料ターゲットの形状）、及び、燃料ターゲット２０の密度分布などの、燃料ターゲットの特性に依存することができる。加えて、プラズマ変換部分から離れて散乱する放射の量は、レーザビーム２の波長、燃料ターゲット２０に対するレーザビーム２の相対的なサイズ、レーザビーム２の収束又は発散の方向及び角度（例えば、燃料ターゲットが、レーザビーム２０の焦点位置、焦点位置の前、又は焦点位置の後ろの、いずれにあるか）などの、レーザ放射の特性に依存することができる。
【００７１】
[00069]  次に、燃料ターゲット２０のジオメトリ（すなわち、燃料ターゲットの形状）が、レーザビーム２の散乱にどのように影響を与える可能性があるかを、図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃを参照しながら考察する。
【００７２】
[00070]  図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、どちらもレーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面（すなわち、ｘ−ｙ面）内にある、調節された燃料ターゲット２０の一部、及びプラズマ形成領域４におけるレーザビーム２の、断面の概略図である。図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、液体コア領域２１、プラズマ変換部分２５、２本のエッジ光線３０、及び２本の線３１を概略的に示すという点で、図３Ａ及び図３Ｂと同様である。しかしながら、図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃは、中央液体コア領域２１については３つの異なるトポロジを概略的に示しており、図４Ａでは、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面は凸状であり、図４Ｂでは、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面は平坦であり、図４Ｃでは、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面は凹状である。
【００７３】
[00071]  図４Ｂに示される構成において、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面は平坦である。例えば、コア領域２１は概して平坦なディスクの形とすることができる。レーザシステムは、相対的に高い変換効率を達成するために、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面が、プラズマ変換部分２５の断面よりも小さいように構成される。この配置を用いると、実質的にすべてのレーザ放射がプラズマ変換部分上に入射する。このレーザ放射のいくらかの部分は反射されることになる。しかしながら、残余分は吸収され、ＥＵＶ放射放出プラズマの発生に寄与することになる。
【００７４】
[00072]  図４Ａ及び図４Ｃに示される構成は、実質的に同じ断面を有するレーザビーム２を示す。しかしながら、燃料ターゲットのジオメトリは異なる。
【００７５】
[00073]  図４Ａに示される構成において、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面は凸状である。こうした配置を用いると、エッジ光線３０からわかるように、レーザ放射はより外側へ散乱する。こうした配置を用いると、レーザ放射のより多くの部分はプラズマ変換部分２５から離れて誘導される。その結果、変換効率が（図４Ｂの配置に対して）低下することになる。したがって、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面が凸状である、こうした構成の場合、レーザビーム２の更に小さな断面を選択するべきである。
【００７６】
[00074]  図４Ｃに示される構成において、レーザビーム２が誘導される方向のコア領域２１の側面は凹状である。こうした配置を用いると、エッジ光線３０からわかるように、レーザ放射はより内側へ散乱する。プラズマ変換部分２５は、上記で（図３Ｂを参照しながら）考察したように既に凹状であり、プラズマの生成をより良くサポートし、更にＥＵＶ変換効率を向上させる傾向があり得る。その結果、変換効率が（図４Ｂの配置に対して）向上することになる。再度、図４Ｃに示される凹状配置のためのレーザビーム２の最適な断面は、概して、図４Ｂに示される平坦な配置のためのレーザビーム２の最適な断面とは異なることを理解されよう。
【００７７】
[00075]  いくつかの実施形態において、放射源ＳＯのレーザシステムは、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面が燃料ターゲット２０の断面より小さいように、或いは、放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率が最大になるような量だけ、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内のプラズマ変換部分２５（すなわち、プラズマに変換されようとしている燃料ターゲット２０の部分）より小さいように、構成される。
【００７８】
[00076]  下記の手順を使用して、このような方法で放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率を最大化するように、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面が最適化されているか否かをチェックすることが可能となる。
【００７９】
[00077]  放射源ＳＯは、放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率を監視しながら、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面の異なる値のレンジで動作することができる。燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面内の変動は、例えば、プラズマ形成領域４とレーザビーム２の焦点面との間の距離を変動させることによって達成可能である。放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率を最大にする燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面は、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面（又は、等価的に、プラズマ形成領域４とレーザビーム２の焦点面との間の距離）に関して、放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率の局所的最大値に対応する（すなわち、局所的最大値、又はその近傍にある）、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の断面として定義することができる。
【００８０】
[00078]  図５は、ミクロン単位の燃料ターゲットの直径（縦軸上）と、ミクロン単位の燃料ターゲットのロケーションにおけるレーザビーム２の直径（横軸上の下方目盛り）との関数として、放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率を示す等高線図である。図において、等高線は、ＥＵＶ変換効率の数値と共に標示されている。例えば、左上隅に「５」と標示された等高線は５％のＥＵＶ変換効率に関連付けられ、「４．５」と標示された等高線は４．５％のＥＵＶ変換効率に関連付けられる。図５において、縦軸上の燃料ターゲットの直径は、実際には液体コア領域２１の直径である。プラズマ変換部分２５の直径は、典型的には液体コア領域２１の直径よりも、例えば１００μｍだけ大きい。
【００８１】
[00079]  図５には、燃料ターゲットコアの所与の直径について、燃料ターゲットにおけるレーザビーム２の直径の近似最適値を（点線として）示す曲線も示されている。例えば、２５０μｍ又はそれ以上の直径を有する液体コアを伴う燃料ターゲットの場合、燃料ターゲットにおけるレーザビーム２の直径の最適値は、液体燃料ターゲットコアよりも小さい。
【００８２】
[00080]  図５において、これは、特に関心の対象である放射源ＳＯのＥＵＶ変換効率が５％より上の領域である。
【００８３】
[00081]  好ましくは、燃料ターゲットにおけるレーザビーム２の直径は、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内の、燃料ターゲット２０の液体コア２１の直径の大きさの９０％又はそれ未満の大きさを有する。例えば、燃料ターゲット２０におけるレーザビーム２の直径は、レーザビーム２の伝搬方向に対して垂直な平面内の、燃料ターゲット２０の液体コア２１の直径の６５％から８５％の間である。
【００８４】
[00082]  本発明のいくつかの実施形態は、前述のように放射源ＳＯを使用してＥＵＶ放射を発生させる方法に関する。
【００８５】
[00083]  上記の説明ではスズのターゲットに言及しているが、スズ以外の燃料が使用可能である。
【００８６】
[00084]  一実施形態において、放射源はマスク検査装置の一部を形成することができる。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射を使用してマスクを照明すること、及び、イメージングセンサを使用し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によって受け取られたイメージを使用して、マスク内に欠陥が存在するか否かが判定される。マスク検査装置は、ＥＵＶ放射源からＥＵＶ放射を受け取るように、及び、これをマスクに誘導される放射ビームに形成するように構成された、光学系（例えば、ミラー）を含むことができる。マスク検査装置は、マスクから反射したＥＵＶ放射を収集するように、及び、イメージングセンサにおいてマスクのイメージを形成するように構成された、光学系（例えば、ミラー）を、更に含むことができる。マスク検査装置は、イメージングセンサにおいてマスクのイメージを分析するように、及び、その分析から、マスク上にいずれかの欠陥が存在するかどうかを判定するように構成された、プロセッサを含むことができる。プロセッサは、検出されたマスクの欠陥が、マスクがリソグラフィ装置によって使用されるときに、基板上に投影されたイメージ内に許容できない欠陥を生じさせることになるかどうかを判別するように、更に構成される。
【００８７】
[00085]  一実施形態において、放射源はメトロロジ装置の一部を形成することができる。メトロロジ装置を使用して、基板上に既に存在するパターンに対して、基板上のレジスト内に形成される投影パターンのアライメントを測定することができる。この相対的アライメントの測定は、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近隣に配置することができ、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することができる。
【００８８】
[00086]  本書では、リソグラフィ装置のコンテキストにおいて本発明の実施形態について特に言及し得るが、本発明の実施形態は他の装置において使用することができる。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（又は他の基板）或いはマスク（又は他のパターニングデバイス）などのオブジェクトを測定又は処理する任意の装置の、一部を形成することができる。これらの装置は、一般にリソグラフィツールと呼ぶことができる。こうしたリソグラフィツールは、真空状態又は大気（非真空）状態を使用することができる。
【００８９】
[00087]  「ＥＵＶ放射」という用語は、４〜２０ｎｍのレンジ内、例えば１３〜１４ｎｍのレンジ内の波長を有する、電磁放射を包含するものと見なすことができる。ＥＵＶ放射は、１０ｎｍ未満、例えば、６．７ｎｍ又は６．８ｎｍなどの４〜１０ｎｍのレンジ内の、波長を有することができる。
【００９０】
[00088]  本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特定の言及がなされ得るが、本明細書に記載されるリソグラフィ装置は他の用途を有し得ることが理解されるべきである。可能な他の用途には、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用ガイダンス及び検出パターン、フラットパネルディスプレイ、液晶ディスプレイ（LCD）、薄膜磁気ヘッドなどの製造が含まれる。
【００９１】
[00089]  本発明の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又はそれらのいずれかの組み合わせにおいて実施可能である。また、本発明の実施形態は、１つ以上のプロセッサによって読み取り及び実行され得る機械読み取り可能媒体上に記憶された命令としても実施することができる。機械読み取り可能媒体は、機械（例えばコンピューティングデバイス）によって読み取り可能な形態の情報を記憶又は送信するためのいずれかの機構を含み得る。例えば、機械読み取り可能媒体は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、電気、光、音、又は他の形態の伝搬信号（例えば搬送波、赤外線信号、デジタル信号等）、及び他のものを含むことができる。更に、一定の動作を実行するものとして本明細書ではファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令を記載することができるが、そのような記載は単に便宜上のものであり、そういった動作は実際には、コンピューティングデバイス、プロセッサ、コントローラ、又はファームウェア、ソフトウェア、ルーチン、命令等を実行する他のデバイスから得られることは認められよう。
【００９２】
[00090]  以上、本発明の特定の実施形態について説明したが、本発明は、説明した以外の方法で実施できることを理解されたい。上記の説明は、限定ではなく例示を意図したものである。したがって、以下に記載される特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、記載された本発明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。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【国際調査報告】
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