特許 6401283 ＥＵＶ光源内でターゲット材料の液滴を制御するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6401283

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月10日

(54)【発明の名称】ＥＵＶ光源内でターゲット材料の液滴を制御するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H05G 2/00 20060101AFI20181001BHJP

   G03F 7/20 20060101ALI20181001BHJP

【ＦＩ】

   H05G2/00 K

   G03F7/20 503

   G03F7/20 521

【請求項の数】17

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2016-545748(P2016-545748)

(86)(22)【出願日】2014年9月9日

(65)【公表番号】特表2016-538703(P2016-538703A)

(43)【公表日】2016年12月8日

(86)【国際出願番号】US2014054841

(87)【国際公開番号】WO2015047725

(87)【国際公開日】20150402

【審査請求日】2017年9月4日

(31)【優先権主張番号】14/137,030

(32)【優先日】2013年12月20日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/037,817

(32)【優先日】2013年9月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/174,280

(32)【優先日】2014年2月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(72)【発明者】

【氏名】セネケリミャン，バハン

(72)【発明者】

【氏名】ウェーレンス，マルティン

【審査官】 原 俊文

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１２−５２３６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０５０２１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−１２８１５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−００３８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０９４５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｇ ２／００

Ｇ０３Ｆ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液滴を推定速度で放出する液滴発生器を有する極端紫外線レーザ生成プラズマ（ＥＵＶ ＬＰＰ）光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムであって、
直交偏光を有し、前記液滴発生器と前記照射部位の間にそれぞれ位置する、第１のレーザカーテン及び第２のレーザカーテンを生成する１つのラインレーザを備える液滴照明モジュールと、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出する第１のセンサを備える液滴検出モジュールと、
前記第１のセンサによって検出された前記フラッシュ、前記第１のカーテンから前記照射部位までの既知の距離、及び前記液滴の前記推定速度に基づいて、前記液滴が前記照射部位に到達する時に前記液滴を照射するように、前記ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、前記ソースレーザに前記決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成する第１のコントローラと、
前記液滴が前記第２のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出する第２のセンサと、
前記第２のセンサによって検出された前記フラッシュに基づいて、前記液滴が前記照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、前記後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給する第２のコントローラと、
を備える、システム。

【請求項2】

前記システムは、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時の前記第１のレーザカーテンからのフラッシュを検出する第３のセンサと、
前記第３のセンサによって検出された前記フラッシュに基づいて、前記液滴が前記照射部位に至る前記所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器の向きの調整であって、後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給する第３のコントローラと、
をさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項3】

前記液滴照明モジュールは、前記ラインレーザと前記液滴の所望の軌道との間にビューポートをさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項4】

前記液滴照明モジュールは、前記ビューポートを保護するためのポート保護アパーチャをさらに備える、請求項３に記載のシステム。

【請求項5】

前記ポート保護アパーチャは、複数の分離した金属素子を備える、請求項４に記載のシステム。

【請求項6】

前記液滴照明モジュールは、前記ラインレーザからのビームを互いに直交する偏光を有する２つのビームに分割する偏光ビームスプリッタをさらに備える、請求項１に記載のシステム。

【請求項7】

液滴を推定速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、
互いに直交する偏光を有し、前記液滴発生器と前記照射部位の間に位置する、第１のレーザカーテン及び第２のレーザカーテンを１つのレーザ源から生成することと、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第１のセンサによって検出することと、
前記第１のセンサによって検出された前記フラッシュから、前記液滴が前記照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、前記後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、
前記液滴が前記第２のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第２のセンサによって検出することと、
前記第２のセンサによって検出された前記フラッシュ、前記第２のカーテンから前記照射部位までの既知の距離、及び前記液滴の前記推定速度に基づいて、前記液滴が前記照射部位に到達する時に前記液滴を照射するように、前記ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、前記ソースレーザに前記決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、
を備える、方法。

【請求項8】

前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第３のセンサによって検出することと、
前記第３のセンサによって検出された前記フラッシュから、前記液滴が前記照射部位に至る前記所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器が後続の液滴を放出する方向調整であって、前記後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、
をさらに備える、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

液滴を既知の速度で放出する液滴発生器を有する極端紫外線レーザ生成プラズマ（ＥＵＶ ＬＰＰ）光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムであって、
前記液滴発生器と前記照射部位の間に第１のレーザカーテンを生成する第１のラインレーザを備える液滴照明モジュールと、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出する第１のセンサを備える液滴検出モジュールと、
前記第１のセンサによって検出された前記フラッシュ、前記第１のカーテンから前記照射部位までの既知の距離、及び前記液滴の前記既知の速度に基づいて、前記液滴が前記照射部位に到達する時に前記液滴を照射するように、前記ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、前記ソースレーザに前記決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成する第１のコントローラと、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時の前記フラッシュを検出する第２のセンサと、
前記第２のセンサによって検出された前記フラッシュに基づいて、前記液滴が前記照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、前記後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給する第２のコントローラと、
を備え、
前記液滴照明モジュールは、前記液滴発生器と前記照射部位の間に第２のレーザカーテンを生成する第２のラインレーザをさらに備え、
前記システムは、
前記液滴が前記第２のレーザカーテンを通過する時の前記第２のレーザカーテンからのフラッシュを検出する第３のセンサと、
前記第３のセンサによって検出された前記フラッシュに基づいて、前記液滴が前記照射部位に至る前記所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器の向きの調整であって、後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給する第３のコントローラと、
をさらに備える、
システム。

【請求項10】

前記液滴照明モジュールは、前記第１のラインレーザと前記液滴の所望の軌道との間にビューポートをさらに備える、請求項９に記載のシステム。

【請求項11】

液滴を既知の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、
前記液滴発生器と前記照射部位の間に位置する第１のレーザカーテンを生成することと、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第１のセンサによって検出することと、
前記第１のセンサによって検出された前記フラッシュから、前記液滴が前記照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、前記後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、
前記液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時の前記フラッシュを第２のセンサによって検出することと、
前記第２のセンサによって検出された前記フラッシュ、前記第１のカーテンから前記照射部位までの既知の距離、及び前記液滴の前記既知の速度に基づいて、前記液滴が前記照射部位に到達する時に前記液滴を照射するように、前記ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、前記ソースレーザに前記決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、
を備え、
前記液滴発生器と前記照射部位の間に位置する第２のレーザカーテンを生成することと、
前記液滴が前記第２のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第３のセンサによって検出することと、
前記第３のセンサによって検出された前記フラッシュから、前記液滴が前記照射部位に至る前記所望の軌道上にないことを判断し、前記液滴発生器が後続の液滴を放出する方向調整であって、前記後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、
をさらに備える、
方法。

【請求項12】

液滴を所定の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムであって、
前記液滴発生器と前記照射部位の間に第１のレーザカーテンを生成するための第１のラインレーザを備える液滴照明モジュールと、
液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時の前記第１のレーザカーテンからのフラッシュを検出するための第１のセンサを備える液滴検出モジュールと、
前記第１のレーザカーテンからの前記フラッシュ、前記第１のカーテンから前記照射部位までの既知の距離、及び前記液滴の前記速度に基づいて、前記液滴が前記照射部位に到達する時に前記液滴を照射するように、前記ソースレーザがいつパルスを発射すべきかを決定し、前記ソースレーザにそのような時に発射するように指示するタイミング信号を生成するための第１のコントローラと、
を備え、
前記液滴照明モジュールは、前記液滴発生器と前記照射部位の間に第２のレーザカーテンを生成するための第２のラインレーザをさらに備え、
前記システムは、
前記液滴が前記第２のレーザカーテンを通過する時の前記第２のレーザカーテンからのフラッシュを検出するための第２のセンサと、
前記第２のレーザカーテンからの前記フラッシュから、前記液滴が前記照射部位に至る所望の軌道上にあるかどうかを判断し、前記液滴が前記所望の軌道上にあるように必要に応じて前記液滴発生器の位置を調整するための第２のコントローラと、
をさらに備える、
システム。

【請求項13】

前記液滴照明モジュールは、前記第１のラインレーザと前記液滴の前記所望の軌道との間にビューポートをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。

【請求項14】

前記液滴照明モジュールは、前記ビューポートを保護するためのポート保護アパーチャをさらに備える、請求項１３に記載のシステム。

【請求項15】

前記ポート保護アパーチャは、複数の分離した金属素子を備える、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

前記液滴検出モジュールは、前記第１のレーザカーテンからの前記フラッシュの光を集光し、前記光を前記第１のセンサにフォーカスするための集光レンズをさらに備える、請求項１２に記載のシステム。

【請求項17】

液滴を所定の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、
前記液滴発生器と前記照射部位の間に、第１のレーザカーテンを生成することと、
液滴が前記第１のレーザカーテンを通過する時の前記第１のレーザカーテンからのフラッシュを検出することと、
前記第１のレーザカーテンからの前記フラッシュ、前記第１のカーテンから前記照射部位までの距離、及び前記液滴の前記速度に基づいて、前記液滴が前記照射部位に到達する時に前記液滴を照射するように、前記ソースレーザがいつパルスを発射すべきかを決定し、前記ソースレーザにそのような時に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、
を備え、
前記液滴発生器と前記照射部位の間に第２のレーザカーテンを生成することと、
前記液滴が前記第２のレーザカーテンを通過する時の前記第２のレーザカーテンからのフラッシュを検出することと、
前記第２のレーザカーテンからの前記フラッシュから、前記液滴が前記照射部位に至る所望の軌道上にあるかどうかを判断し、前記液滴が前記所望の軌道上にあるように必要に応じて前記液滴発生器の位置を調整することと、
をさらに備える、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

[001] 本発明は、概してレーザ生成プラズマ極端紫外光源に関する。より具体的には、本発明は、ＬＰＰ ＥＵＶ光源内でターゲット材料の液滴を照射するための方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0002】

[002] 半導体業界では、更に小型の集積回路寸法のプリントを可能とするリソグラフィ技術の開発が続いている。極端紫外（「ＥＵＶ」）光（軟ｘ線と称されることもある）は、一般に、１０ｎｍから１２０ｎｍの間の波長を有する電磁放射として定義される。ＥＵＶリソグラフィは、現時点では一般に、１０〜１４ｎｍの範囲内の波長のＥＵＶ光を含むと考えられ、シリコンウェーハ等の基板に極めて小さいフィーチャ、例えば３２ｎｍ以下のフィーチャを生成するために用いられる。これらのシステムは、信頼性が極めて高くなければならず、費用対効果の大きいスループット及び適度なプロセス許容度を与えなければならない。

【0003】

[003] ＥＵＶ光を生成するための方法は、必ずしも限定されるわけではないが、ＥＵＶ範囲に１つ以上の放出線を有する１つ以上の元素、例えばキセノン、リチウム、スズ、インジウム、アンチモン、テルル、アルミニウム等を有する材料をプラズマ状態に変換することを含む。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と呼ばれることが多いそのような方法の１つにおいて、必要なプラズマは、所望の線放出元素を有する材料の液滴、流れ、又はクラスタ等のターゲット材料に、照射部位でレーザパルスを照射することによって生成することができる。ターゲット材料は、純粋な形態、又は、例えば所望の温度において液体である合金等の合金の形態のスペクトル線放出元素を含むことができ、又は、液体等の別の材料と混合するかもしくは分散させることができる。

【0004】

[004] 液滴発生器は、ターゲット材料を加熱し、加熱したターゲット材料をレーザパルスと交差するように照射部位に至る軌道に沿って進む液滴として押し出す。理想的には、照射部位は反射コレクタの１つの焦点にある。レーザパルスが照射部位で液滴と衝突すると、液滴は気化し、反射コレクタによって、結果として生じるＥＵＶ光出力がコレクタの別の焦点で最大になる。

【0005】

[005] 従来のＥＵＶシステムでは、ＣＯ_２レーザ源等のレーザ光源は、光ビームを照射部位に誘導するために常時動作しているが、出力カプラがなく、光源はゲインを増大させるが、レーザを放出しない。ターゲット材料の液滴が照射部位に到達すると、液滴によって液滴と光源の間にキャビティが生じ、キャビティ内でレーザ放出が起こる。次に、レーザ放出は液滴を加熱し、プラズマ及びＥＵＶ光出力を生成する。このような「ＮｏＭＯ」システム（主発振器がないためにそう呼ばれる）では、システムは液滴が照射部位にあるときだけレーザを放出するため、液滴が照射部位に到達するタイミングを調整する必要がない。

【0006】

[006] しかし、このようなシステムでは、液滴が確実に照射部位に到達するように、液滴の軌道を追跡する必要がある。液滴発生器の産出物が不適切な経路上にある場合には、液滴が照射部位を通過しない可能性があり、その結果レーザ放出が全く行われず、ＥＵＶエネルギの生成効率が低下してしまう。さらに、先行する液滴から生成されたプラズマが、後続液滴の軌道を妨げ、照射部位から液滴を押し出す可能性がある。

【0007】

[007] 従来技術のＮｏＭｏシステムには、このような液滴の追跡を、低出力レーザをレンズに通して「カーテン」、すなわち、液滴が照射部位へ向かう途中で通過するレーザ光の薄い平面を生成することによって実現するものがある。液滴がこの平面を通過する時、液滴からこの平面のレーザ光が反射することによってフラッシュが生成される。フラッシュの場所を検出して、液滴の軌道を確認し、フィードバック信号をステアリング機構に送信して、液滴を照射部位に搬送する軌道上に保持するため必要に応じて液滴発生器の産出方向を修正することができる。

【0008】

[008] 他の従来技術のＮｏＭｏシステムには、液滴発生器と照射部位との間に、一方が他方よりも照射部位に近い２つのカーテンを用いることによってこの点を改善するものがある。各カーテンは、典型的には別個のレーザによって生成される。例えば、液滴が第１のカーテンを通過した時に生成されるフラッシュを、「粗」ステアリング機構を制御するために使用し、第２のカーテンからのフラッシュを「微」ステアリング機構を制御するために使用して、液滴軌道の補正を１つのカーテンのみを用いる時よりもうまく制御することができる。

【0009】

[009] ごく最近では、ＮｏＭＯシステムは、一般に、主発振器及び電力増幅器が、液滴が照射部位にあるか否かに関係なく要求に応じて発射可能なソースレーザを形成する「ＭＯＰＡ」システム、及び液滴が２つ以上の光パルスによって連続的に照射される「ＭＯＰＡ ＰＰ」（「プレパルスを有するＭＯＰＡ」）システムに取って代わられている。ＭＯＰＡ ＰＰシステムでは、「プレパルス」を最初に使用して液滴を加熱、気化又はイオン化して弱いプラズマを生成し、これに続いて、液滴材料のほとんど又はすべてを強力なプラズマに変換してＥＵＶ光放出を行う「メインパルス」を使用する。

【0010】

[0010] ＭＯＰＡ及びＭＯＰＡ ＰＰシステムの１つの利点は、ＮｏＭＯシステムと対照的に、ソースレーザが常時動作している必要がないことである。しかし、そのようなシステムのソースレーザは常時動作しているわけではないため、液滴及びメインレーザパルスを同時に、プラズマ開始のために所望の照射部位へ送出するように適切な時間にレーザを発射することには、従来のシステムを超えたタイミング及び制御に関するさらなる課題がある。良好なプラズマを得るため、従って良好なＥＵＶ光を得るために、メインレーザパルスを液滴が通過する照射部位にフォーカスさせる必要があると共に、液滴がこの照射部位を通過する時にメインレーザパルスがこれと交差するようにレーザの発射タイミングを調整することも必要である。また、ＭＯＰＡ ＰＰシステムでは、プレパルスは、非常に正確かつ照射部位とわずかに異なる場所で液滴を標的にしなければならない。

【0011】

[0011] 必要とされるのは、ソースレーザを発射して照射部位で液滴が照射されるように、液滴の軌道、及び液滴が照射部位に到達するタイミングの両方を制御する改善された方法である。

【発明の概要】

【0012】

[0012] 本明細書には、ＥＵＶ光源内でターゲット材料の液滴の軌道及びタイミングを制御するための方法及び装置が開示されている。

【0013】

[0013] 一実施形態において、液滴を所定の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムであって、液滴発生器と照射部位の間に第１のレーザカーテンを生成するための第１のラインレーザを備える液滴照明モジュールと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時の第１のレーザカーテンからのフラッシュを検出するための第１のセンサを備える液滴検出モジュールと、第１のレーザカーテンからのフラッシュ、第２のカーテンから照射部位までの距離、及び液滴の速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがいつパルスを発射すべきかを決定し、ソースレーザにそのような時に発射するように指示するタイミング信号を生成するための第１のコントローラと、を備えるシステムが開示される。

【0014】

[0014] 別の実施形態は、液滴を所定の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、液滴発生器と照射部位の間に、第１のレーザカーテンを生成することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時の第１のレーザカーテンからのフラッシュを検出することと、第１のレーザカーテンからのフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの距離、及び液滴の速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがいつパルスを発射すべきかを決定し、ソースレーザにそのような時に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、を備える方法を開示する。

【0015】

[0015] さらに別の実施形態は、ターゲット材料の液滴を連続的に生成するための液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射し、液滴を照射してプラズマを生成するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、液滴発生器と照射部位の間に、第１のレーザカーテンを生成することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時の第１のレーザカーテンからのフラッシュを検出することと、第１のレーザカーテンからのフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの距離、及び液滴の速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがいつパルスを発射すべきかを決定し、ソースレーザにそのような時に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、を備える方法を計算装置に実行させるための命令が具現化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を開示する。

【0016】

[0016] 一実施形態において、液滴を既知の速度で放出する液滴発生器を有する極端紫外レーザ生成プラズマ（ＥＵＶ ＬＰＰ）光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムであって、液滴発生器と照射部位の間に第１のレーザカーテンを生成するように構成された第１のラインレーザを備える液滴照明モジュールと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出するように構成された第１のセンサを備える液滴検出モジュールと、第１のセンサによって検出されたフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの既知の距離、及び液滴の既知の速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、ソースレーザに決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成するように構成された第１のコントローラと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出するように構成された第２のセンサと、第２のセンサによって検出されたフラッシュに基づいて、液滴が照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断するように構成され、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、後続の液滴を所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給する第２のコントローラと、を備えるシステムが開示される。

【0017】

[0017] 別の実施形態は、液滴を既知の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、液滴発生器と照射部位の間に位置する第１のレーザカーテンを生成することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第１のセンサによって検出することと、第１のセンサによって検出されたフラッシュから、液滴が照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、後続の液滴を前記所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第２のセンサによって検出することと、第２のセンサによって検出されたフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの既知の距離、及び液滴の既知の速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、ソースレーザに決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、を備える方法を開示する。

【0018】

[0018] さらに別の実施形態は、液滴を既知の速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、液滴発生器と照射部位の間に位置する第１のレーザカーテンを生成することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第１のセンサによって検出することと、第１のセンサによって検出されたフラッシュから、液滴が照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、後続の液滴を所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第２のセンサによって検出することと、第２のセンサによって検出されたフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの既知の距離、及び液滴の既知の速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、ソースレーザに決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、を備える方法を計算装置に実行させるための命令が具現化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を開示する。

【0019】

[0019] 一実施形態において、液滴を推定速度で放出する液滴発生器を有する極端紫外レーザ生成プラズマ（ＥＵＶ ＬＰＰ）光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するためのシステムであって、直交偏光を有し、液滴発生器と照射部位の間にそれぞれ位置する、第１のレーザカーテン及び第２のレーザカーテンを生成するように構成された１つのラインレーザを備える液滴照明モジュールと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出するように構成された第１のセンサを備える液滴検出モジュールと、第１のセンサによって検出されたフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの既知の距離、及び液滴の推定速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、ソースレーザに決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成するように構成された第１のコントローラと、液滴が第２のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを検出するように構成された第２のセンサと、第２のセンサによって検出されたフラッシュに基づいて、液滴が照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断するように構成され、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、後続の液滴を所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給する第２のコントローラと、を備えるシステムが開示される。

【0020】

[0020] 別の実施形態は、液滴を推定速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、互いに直交する偏光を有し、液滴発生器と照射部位の間に位置する、第１のレーザカーテン及び第２のレーザカーテンを１つのレーザ源から生成することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第１のセンサによって検出することと、第１のセンサによって検出されたフラッシュから、液滴が照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、後続の液滴を所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、液滴が第２のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第２のセンサによって検出することと、第２のセンサによって検出されたフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの既知の距離、及び液滴の推定速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、ソースレーザに決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、を備える方法を開示する。

【0021】

[0021] さらに別の実施形態は、液滴を推定速度で放出する液滴発生器を有するＥＵＶ ＬＰＰ光源内で、照射部位にパルスを発射するソースレーザの発射タイミングを調整するための方法であって、互いに直交する偏光を有し、液滴発生器と照射部位の間に位置する、第１のレーザカーテン及び第２のレーザカーテンを１つのレーザ源から生成することと、液滴が第１のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第１のセンサによって検出することと、第１のセンサによって検出されたフラッシュから、液滴が照射部位に至る所望の軌道上にないことを判断し、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向の調整であって、後続の液滴を所望の軌道上に配置する調整を示す信号を供給することと、液滴が第２のレーザカーテンを通過する時のフラッシュを第２のセンサによって検出することと、第２のセンサによって検出されたフラッシュ、第１のカーテンから照射部位までの既知の距離、及び液滴の推定速度に基づいて、液滴が照射部位に到達する時に液滴を照射するように、ソースレーザがパルスを発射すべき時間を決定し、ソースレーザに決定された時間に発射するように指示するタイミング信号を生成することと、を備える方法を計算装置に実行させるための命令が具現化された非一時的コンピュータ可読記憶媒体を開示する。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】[0022] ＬＰＰ ＥＵＶシステムの典型的な従来技術の実施形態の構成要素の一部を示す図である。

【図2】[0023] ＬＰＰ ＥＵＶシステムの別の従来技術の実施形態の構成要素の一部を示す簡略図である。

【図3】[0024] ＬＰＰ ＥＵＶシステムの別の従来技術の実施形態の構成要素の一部を示す別の簡略図である。

【図4A】[0025] 一実施形態による、液滴照明モジュール及び液滴検出モジュールを含むＬＰＰ ＥＵＶシステムの構成要素の一部を示す簡略図である。

【図4B】[0026] 一実施形態による、液滴照明モジュール及び液滴検出モジュールを含む別のＬＰＰ ＥＵＶシステムの構成要素の一部を示す簡略図である。

【図5A】[0027] 一実施形態による、ＬＰＰ ＥＵＶシステムにおいてソースレーザのパルスのタイミングを調整する方法のフローチャートである。

【図5B】[0028] 別の実施形態による、ＬＰＰ ＥＵＶシステムにおいてソースレーザのパルスのタイミングを調整する別の方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

[0029] 本出願は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極端紫外（ＥＵＶ）光システム内で液滴の軌道及びタイミングを制御するための改良された方法及び装置を説明する。

【0024】

[0030] 一実施形態において、液滴照明モジュールは、ターゲット材料の液滴を検出するための２つのレーザカーテンを生成する。第１のカーテンは、従来技術と同様に、液滴のステアリングを可能にするために、照射部位に至る所望の軌道に対する液滴の位置を検出するために使用される。第２のカーテンは、パルスが各液滴と同時に照射部位に到達するように、ソースレーザがいつパルスを生成すべきかを決定するために使用される。液滴検出モジュールは、液滴の第２のカーテンの通過を検出し、ソースレーザが照射部位で各液滴と衝突するパルスをいつ発射すべきかを決定する。

【0025】

[0031] 一実施形態において、液滴照明モジュールは、ターゲット材料の液滴を検出するための２つのレーザカーテンを生成する。両カーテンは、液滴のステアリングを可能にするために、照射部位に至る所望の軌道に対する液滴の位置を検出するために使用される。両カーテンが動作している場合、従来技術のＮｏＭｏシステムと同様、一方を「粗」ステアリングに使用でき、もう一方を「微」ステアリングに使用できる。しかし、ある実施形態では、カーテンのどちらか一方を独立にステアリングに使用できるため、カーテンの一方が何らかの理由で機能しない場合でも、液滴のステアリングを継続して行うことができる。

【0026】

[0032] １つのカーテンはまた、パルスが各液滴と同時に照射部位に到達するように、ソースレーザがいつパルスを生成すべきかを決定するために使用される。液滴検出モジュールは、液滴の１つのカーテンの通過を検出し、ソースレーザが照射部位で各液滴と衝突するパルスをいつ発射すべきかを決定する。

【0027】

[0033] ２つのカーテンは、１つのレーザによって生成される。これを実現するために、レーザビームは、互いに直交偏光した２つの直線偏光成分に分割される。そのような成分の一方は、第１のカーテンの生成に使用され、もう一方の成分は、もう一方のカーテンの生成に使用される。各カーテンに関連付けられたセンサは、センサが所望のカーテンのみからの光を検出できるようにし、かつプラズマからの光を抑制するフィルタを含む。

【0028】

[0034] ＭＯＰＡ ＰＰソースレーザの場合、プレパルスとメインパルスの間の時間間隔が、ＭＯＰＡソースレーザの連続パルス間の時間間隔よりもはるかに短いため、プレパルスとメインパルスの組合せは、以後１つのパルスと見なされる。さらに、プレパルスの直後にメインパルスが続くので、適切な時に、両方が液滴に衝突する。一実施形態において、メインパルスは照射部位で液滴に衝突し、プレパルスは液滴軌道における照射部位の少し前の場所で衝突する。この方法において、どのようにして液滴にプレパルスとメインパルスの両方を適切に照射するかは、当業者には知られている。

【0029】

[0035] 図１は、従来技術で知られている典型的なＬＰＰ ＥＵＶシステム１００の構成要素の一部の断面を示す。ＣＯ_２レーザ等のソースレーザ１０１が、ビームデリバリシステム１０３及びフォーカス光学系１０４を通過するレーザビーム（すなわち、一連のパルス）１０２を生成する。フォーカス光学系１０４は、例えば、１つ以上のレンズ又はミラーから構成されていてもよく、プラズマチャンバ１１０内の照射部位１０５に公称焦点を有する。液滴発生器１０６は、レーザビーム１０２が衝突した時にＥＵＶ光を放出するプラズマを生成する適切なターゲット材料の液滴１０７を生成する。ある実施形態では、フォーカス光学系１０４上に全て収束するビームを有する複数のソースレーザ１０１があってもよい。

【0030】

[0036] 照射部位１０５は、好ましくはコレクタ１０８の焦点に位置する。コレクタ１０８は、反射内面を有し、プラズマからのＥＵＶ光をＥＵＶ焦点１０９、すなわち、コレクタ１０８の第２の焦点にフォーカスする。例えば、コレクタ１０８の形状は、楕円の一部を含んでいてもよい。ＥＵＶ焦点１０９は、典型的には、ＥＵＶ光に露光されることになっているウェーハのポッドを含むスキャナ（図示せず）内にあり、現在照射中のウェーハを含むポッドの一部は、ＥＵＶ焦点１０９に位置する。

【0031】

[0037] 参考のために、３つの直交軸を使用して図１に示すプラズマチャンバ１１０内の空間を表現する。液滴発生器１０６から照射部位１０５までの垂直軸はｘ軸で定義され、液滴１０７は、その軌跡が直線でないこともあるが、ｘ方向に液滴発生器１０６から照射部位１０５へ概ね下方に進む。レーザビーム１０２のフォーカス光学系１０４から照射部位１０５への１つの水平方向における経路は、ｚ軸で定義され、ｙ軸は、ｘ軸及びｚ軸に直交する水平方向と定義される。

【0032】

[0038] 上記のように、ある従来技術の実施形態では、閉ループフィードバック制御システムを使用して、液滴１０７が照射部位１０５に到達するようにその軌跡を監視してもよい。このようなフィードバックシステムはまた、典型的には、例えば、レーザからのビームを球面レンズと円柱レンズの組合せを通過させることによって、液滴発生器１０６と照射部位１０５との間に平面カーテンを生成するレーザ（例えば、ソースレーザ１０１と異なるラインレーザ又はファイバレーザ）を備える。当業者は、平面カーテンがどのように生成されるのか、また、このようなカーテンは平面として説明されているが、小さくとも有限厚を有することが分かるだろう。

【0033】

[0039] 図２は、図１に示すような従来技術のＬＰＰ ＥＵＶシステムの構成要素の一部を示す簡略図であり、上記のようにレーザ（図示せず）によって生成できる平面カーテン２０２が追加されている。カーテン２０２は、主にｙ−ｚ平面、すなわち、ｙ軸とｚ軸とにより規定される平面に延び（しかし、ここでもまたｘ方向の厚さもある）、液滴発生器１０６と照射部位１０５との間に位置する。

【0034】

[0040] 液滴１０７がカーテン２０２を通過する時に、液滴１０７からのカーテン２０２のレーザ光の反射によって、センサ（一部の従来技術の実施形態では、狭視野、すなわちＮＦカメラと呼ばれる。図示せず）によって検出できるフラッシュが生成され、ｙ軸及び／又はｚ軸に沿った液滴の位置が検出できる。液滴１０７が、図では液滴発生器１０６から照射部位１０５までの直線として示される照射部位１０５に至る軌道上にある場合、処理は不要である。

【0035】

[0041] しかし、液滴１０７が、所望の軌道からｙ方向或いはｚ方向のいずれかに変位している場合、論理回路は、照射部位１０５に到達するために液滴が進むべき方向を決定し、１つ以上のアクチュエータに適切な信号を送信して、軌道のずれを補正するために液滴発生器１０６の排出口を異なる方向へ再調整して、後続の液滴が照射部位１０５に到達するようにする。このような液滴軌道のフィードバックは、液滴ごとに行うことができ、機器の機械的調整機能の範囲内で軌道の補正を実行できる。このようなフィードバック及び補正の方法は、当業者には知られている。

【0036】

[0042] 上記のように、２つのカーテンを備えることが望ましい場合もある。従来技術では、これらのカーテンは別々のレーザによって生成されることが知られている。図３は、図１に示すような従来技術のＬＰＰ ＥＵＶシステムの構成要素の一部を再び示す別の簡略図であるが、ここでは、２つの平面カーテン、すなわち、第１のカーテン３０２及び第２のカーテン３０４の両方を液滴発生器１０６と照射部位１０５の間に備える。カーテン３０２及び３０４は、それぞれ図２のカーテン２０２と同様に機能し、各カーテンを通過する時に液滴１０７から反射されるレーザ光のフラッシュを生成する。典型的には、２つのセンサは、各カーテンからのフラッシュを検出し、フィードバック信号を供給するために使用される。

【0037】

[0043] 上記のように、２つのカーテン３０２及び３０４は、典型的には照射部位１０５から異なる距離のところにある。例えば、一実施形態において、カーテン３０２は、照射部位１０５から１５ｍｍのところにあって、カーテン３０４は、照射部位１０５からわずか１０ｍｍのところにあってもよい。別の実施形態として、例えば、カーテン３０２は、カーテン３０４よりも照射部位１０５から離れていてもよい。この場合も、両カーテンは液滴発生器１０６と照射部位１０５の間にある。２つのカーテンを用いることによって、液滴１０７の軌道判定をより上手く行うことができ、したがって、適切な軌道補正をより上手く制御することができる。ある実施形態では、カーテン３０２は、照射部位１０５からより離れていることから、例えば、ステッパモータによる「粗」ステアリングを制御するために使用されてもよく、カーテン３０４は、例えば、圧電変換器（「ＰＺＴ」）アクチュエータによる「微」ステアリングを制御するために使用されてもよい。

【0038】

[0044] 当技術分野で知られているように、レーザカーテンは有限厚を有しているが、カーテンの厚さをできるだけ薄くすることが好ましい。なぜなら、カーテンが薄ければ薄いほど、単位厚さ当たりの光強度が高く（特定のレーザ光源を所与とする）、したがって、液滴１０７からの反射が良好で液滴の位置をより正確に測定できるからである。このため、通常約１００ミクロン（当技術分野で知られている、測定されたＦＷＨＭ、すなわち「半値全幅」）のカーテンが使用され、カーテンをこれよりも薄くすることは一般的に現実的ではない。液滴は、一般的に直径が約３０ミクロン程度とかなり小さいため、液滴全体がカーテンの厚さ内に容易に収まる。液滴から反射されるレーザ光の「フラッシュ」は、まず液滴がカーテンに衝突する時に増加し、液滴がカーテンの厚さ内に完全に含まれる時に最大値に到達し、そして液滴がカーテンから出る時に減少する関数（理論上はガウス）である。

【0039】

[0045] また当技術分野で知られているように、カーテンがプラズマチャンバ１１０全体に広がる必要はなく、むしろ所望の軌道からのずれが生じ得る領域で液滴１０７を検出する程度に広がってさえいれば十分である。２つのカーテンを使用する場合、一方のカーテンは、例えば、ｙ方向におそらく１０ｍｍを超える幅で、他方のカーテンは、ｚ方向に３０ｍｍ程度の幅であれば、液滴はその方向における位置に関係なく検出できる。

【0040】

[0046] ここでもまた、当業者は、このようなシステムをどのように使用して、液滴１０７が確実に照射部位１０５に到達するようにその軌道を補正するかが分かるだろう。上記のように、ＮｏＭＯシステムの場合、必要なのはこれだけである。なぜなら、ここでもまた、液滴１０７自体がキャビティの一部を形成し、常時動作しているＣｏ_２レーザ源等の光源と連動して、ターゲット材料にレーザ放出し、これを気化するからである。

【0041】

[0047] しかし、２つの別々のレーザを使用してカーテン３０２及び３０４を生成することはあまり効率的ではない。このような実施態様では、レーザは、典型的には異なる波長を有するため、各カーテン用のセンサを、所望のカーテンを通過する液滴からのフラッシュをより上手く検出し、他方のカーテンを通過する液滴を検出しないように各カーテンの波長により応答性が高くなるように選択されてもよい。また、照射部位１０５からのプラズマフラッシュは、すべての光の波長を含んでいるため、誤信号の可能性が増大する。最終的に、２つのレーザが必要であることによって、例えば、容器内により多くのビューポートが必要になる等、複雑性が増す。

【0042】

[0048] ある例では、カーテンを生成するために使用されるレーザは、優れた液滴検出を可能にする、それぞれ最大５０ワットの出力を有してもいてもよい。実際、２つのカーテンを生成するためには、この出力で十分である。１つの単純なビームスプリッタは、このような場合、両カーテンが同じ波長及び偏光を有するため、上で述べた検出の問題を深刻化させるという理由で適切ではない。

【0043】

[0049] 一実施形態において、この問題は、１つのレーザからのレーザビームを偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を用いて分割することによって解決され、その結果、互いに直交する（すなわち、９０度オフセットされた）２つの直線偏光ビームが得られる。一方のビームは、第１のカーテン３０２を生成し、もう一方のビームは、もう一方のカーテン３０４を生成する。偏光フィルタをセンサに関連させて用いることにより、各センサが、適切なカーテンからのフラッシュを最大強度で受光する一方、もう一方のカーテンからのフラッシュ及び照射部位１０５におけるプラズマからのフラッシュが大幅に抑制又は除去されるようにする。

【0044】

[0050] このように、単一のレーザ、すなわち、単一の波長を用いて、高出力の２つのカーテンを生成し、検出速度及び信号忠実度を高める一方、いくつかの光学部品、すなわち、ＰＢＳ及び偏光フィルタを追加することにより、ほんのわずかな費用でシステムの複雑さを軽減することができる。

【0045】

[0051] 上記に加えて、ＭＯＰＡシステムでは、ソースレーザ１０１は、典型的には常時動作しているわけではなく、むしろ信号を受信した時にレーザパルスを発射する。したがって、個々の液滴１０７に個別に衝突するように、液滴１０７の軌道を補正するだけでなく、特定の液滴が照射部位１０５に到達する時間を測定し、ソースレーザ１０１に信号を送信して、レーザパルスが液滴１０７と同時に照射部位１０５に到達するような時間に発射させることも必要である。

【0046】

[0052] 特に、メインパルスの前にプレパルスを生成するＭＯＰＡ ＰＰシステムでは、液滴は、メインパルスによって気化される時に最大のＥＵＶエネルギが得られるように、プレパルスによって非常に正確に狙われなければならない。収束レーザビーム、すなわち、一連のパルスは、ビームが最大強度に達する有限の「くびれ部分（ｗａｉｓｔ）」、すなわち、幅を有する。例えば、典型的には、ソースレーザとして用いられるＣＯ_２レーザは、ｘ及びｙ方向に約１０ミクロンの最大強度の使用可能範囲を有する。

【0047】

[0053] 液滴への衝突は、ソースレーザの最大強度で行われることが望ましく、したがって、プレパルスによる照射のための液滴の位置決め精度は、レーザが発射される時にｘ及びｙ方向にプラスマイナス約５ミクロン以内のところで達成されなければならないことを意味する。最大強度の領域は、ｚ方向には約１ｍｍ程度広がっている可能性があるため、やや許容度がある。したがって、一般的にはプラスマイナス２５ミクロン以内の精度で十分である。また、照射部位でもより許容度がある。当業者は、他の実施形態が本明細書に記載のものと異なる許容範囲を有し得ることが分かるだろう。

【0048】

[0054] 液滴の速度（及び形状）は、当技術分野で知られているように測定されてもよく、したがって、液滴は秒速５０メートル以上で移動できることが知られている。（当業者は、液滴発生器の圧力及びノズルのサイズを調整することによって、速度を調整できることが分かるだろう。）したがって、位置要件はまた、タイミング要件となり、液滴は検出され、液滴が検出された場所から照射部位に移動するのにかかる時間内にレーザが発射されなければならない。

【0049】

[0055] 液滴検出の改良されたシステム及び方法の一実施形態は、液滴を照明及び検出するためのロバストな解決策を提供し、したがって、ソースレーザによる液滴の照射を正確なタイミングで行えるようにする。この結果は、出力調整可能な高品質の液滴照明レーザ、液滴からの反射の効率的な集光、及び液滴照明レーザをプラズマチャンバへと導入するアパーチャの保護を組み合わせることによって得られる。

【0050】

[0056] 図４Ａは、一実施形態によるＬＰＰ ＥＵＶシステムの簡略図である。システム４００は、図１のシステムに示すものと同様の素子を含み、追加的に液滴照明モジュール（ＤＩＭ）４０２及び液滴検出モジュール（ＤＤＭ）４０４を備える。上記のように、液滴発生器１０６は、照射部位１０５を通過することが意図された液滴１０７を生成し、液滴１０７は、照射部位１０５においてソースレーザ１０１からのパルスによって照射される。（分かりやすくするために、図４Ａにはいくつかの素子が示されていない。）

【0051】

[0057] 図示された実施形態において、ＤＩＭ４０２は、波長の異なる２つのレーザを含む。ＤＩＭ４０２の第１のレーザ４０６は、例えば、２ワットの出力及び８０６ｎｍの波長を有するラインレーザで、第１のレーザカーテン４１２を生成する。第２のレーザ４０８は、例えば、約５〜５０ワットの調整可能な出力及び１０７０ｎｍの波長を有する、より出力の大きいファイバレーザ源であり、第２のレーザカーテン４１４を生成する。ある実施形態では、第２のレーザ４０８はまた、例えば、１ミリワット及び６３５ｎｍの波長を有する内蔵低出力ガイドレーザを有していてもよい。ある実施形態では、異なるタイプ、波長、及び出力のレーザを使用することができる。

【0052】

[0058] レーザカーテン４１２及び４１４はどちらも概して平面で、主としてｙ−ｚ方向に広がっているが、ここでもまたｘ方向にある程度の厚みを有する。２つのカーテン４１２及び４１４は、どちらも液滴発生器１０６と照射部位１０５の間に位置し、概してｘ方向に垂直、かつｘ方向にわずかに離れている。ある実施形態では、カーテン４１２は、照射部位１０５から約１０ｍｍのところに位置するのに対し、カーテン４１４は、照射部位１０５から約５ｍｍのところに位置してもよい。

【0053】

[0059] ２つのＤＩＭレーザ４０６及び４０８からのビームは、ＤＩＭのビューポート４１０からプラズマチャンバに入る。ビューポートは、２つのＤＩＭレーザ４０６及び４０８の２つの波長を透過し、ソースレーザ１０１からの散乱光の波長を反射するコーティングを有するペリクル、すなわち、ビューポートの保護カバーの機能を果たす薄板ガラス素子を有していてもよい。このコーティングにより、ソースレーザ１０１からの放射熱を受けてペリクルが過熱することを防ぐだけでなく、ＤＩＭレーザ４０６及び４０８からのビームの歪みを防ぐことができる。また、このペリクルコーティングによって、チャンバ内のターゲット材料デブリからビューポート４１０を保護することができる。

【0054】

[0060] ＤＩＭはまた、このペリクルコーティングの他に、ペリクル及びビューポートの寿命を延ばし、ＥＵＶシステムの休止時間を最小限にするために、ターゲット材料デブリからペリクル及びビューポートをさらに保護するポート保護アパーチャ４１６を含む。図示された実施形態において、ポート保護アパーチャ４１６は、ビューポートからの視野を各レーザカーテンが広がるｘ−ｙ平面にかなり制限するスリットをそれぞれ有する、多重積層された金属素子を備える。

【0055】

[0061] 一実施形態において、ポート保護アパーチャ４１６の金属素子は、複数のステンレス鋼板（ステンレス鋼は、アルミニウムより熱による変形が少ない）であり、各板は隣の板から約１／２インチ以上離れ、厚さは約２ｍｍである。図４Ａには、そのような３つの板が示されている。各板は、ｘ及びｙ方向にビューポート４１０全体に広がり、ＤＩＭレーザ４０６及び４０８がレーザカーテン４１２及び４１４を投影できるようにｘ及びｙ方向に十分広いスリットを有する。このことは、板のスリットを表すポート保護アパーチャ４１６の破線部分に見ることができる。複数の板があるため、ある実施形態では、ビューポートから最も遠い板は、１フィート近く離れていてもよい。

【0056】

[0062] 照射部位１０５は、レーザカーテン４１２及び４１４からｘ方向にオフセットされている、すなわち、液滴１０７の軌道のもっと先の方にあるため、照射部位１０５の方向から来るデブリは、ＤＩＭレーザ４０６及び４０８と同様に板に垂直ではなく、ポート保護アパーチャ４１６の板に対してある角度をなしてポート保護アパーチャ４１６に到達する。結果として、ポート保護アパーチャ４１６の第１の板のスリットを通り抜けるデブリは、残りのスリットを真っすぐに通過する線上を移動することはなく、したがって、そのようなデブリのほとんどは、ビューポート４１０への到達が妨げられる。

【0057】

[0063] 上記のように、液滴１０７がカーテン４１２又は４１４のいずれかを通過する時に、各カーテンにおける各液滴１０７からのレーザエネルギの反射によってフラッシュが生成され、センサによって検出することができる。異なる波長のレーザを使用することによって、各カーテンからのフラッシュを検出する各センサを各波長に対して最適化し、したがって、各センサに対応するカーテンのみからのフラッシュの検出を強化することができる。

【0058】

[0064] ＤＩＭレーザ４０６は、第１のレーザカーテン４１２を生成する。連続する液滴１０７がカーテン４１２を通過する時に生成されるフラッシュは、第１のセンサ４２８によって検出される。第１のセンサ４２８は、カメラであってもよく、ｙ−ｚ平面における液滴１０７の位置を検出し、その情報を従来技術及び上記のような液滴ステアリングに使用されるフィードバックとして液滴発生器１０６のアクチュエータに提供することができる。センサ４２８は、照射部位１０５からのプラズマ発光からセンサ４２８を保護するために、高いコントラスト比でＤＩＭレーザ４０６の波長を透過し、他の波長を吸収するフィルタを使用してもよい。

【0059】

[0065] 同様に、ＤＩＭレーザ４０８は、液滴１０７が通過する時にフラッシュを生じさせる第２のレーザカーテン４１４を生成する。これらのフラッシュは、ここでもまた、カメラであってもよく、同様にｙ−ｚ平面における液滴の位置についての情報を提供する第２のセンサ４３０によって検出される。センサ４３０は、同様にプラズマ発光から保護するために、ＤＩＭレーザ４０８の波長を透過し、他の波長を吸収するフィルタを使用してもよい。センサ４３０は、カーテン４１４からのフラッシュを使用して、従来技術のように液滴１０７の軌道を付加的に制御してもよい。ある実施形態では、カーテン４１２は、液滴ステアリング機構の「粗」調整を制御するために使用され、カーテン４１４は、液滴ステアリングの「微」調整を制御するために使用されてもよい。

【0060】

[0066] さらに、カーテン４１４はまた、レーザパルスが液滴１０７と同時に照射部位１０５に到達するようにソースレーザ１０１の発射のタイミングを調整するために使用され、液滴１０７を気化し、ＥＵＶプラズマを生成することができる。上記のように、カーテン４１４を生成するＤＩＭレーザ４０８は、ＤＩＭレーザ４０６よりも高出力であることが好ましい。これによって、液滴１０７がカーテン４１４を通過する時の反射によって生成されるフラッシュを、カーテン４１２からのフラッシュよりも明るくすることができる。

【0061】

[0067] 液滴１０７がカーテン４１４を通過する時に生成されるフラッシュは、ＤＤＭ４０４によっても検出される。しかし、ＤＤＭ４０４は、センサ４２８及び４３０と異なり、ステアリングのためではなくタイミング調整のためだけに使用されるため、ｙ−ｚ平面における液滴の位置を検出する必要はない。適切に動作させるために、ＤＤＭ４０４は、カーテン４１４を通過する液滴１０７からのフラッシュだけを記録すればよく、カーテン４１２からのフラッシュや照射部位１０５からのプラズマ光を無視しなければならない。したがって、ＤＤＭ４０４は、このような各種のイベントを正確に区別できるように構成されなければならない。一実施形態において、ＤＤＭ４０４は、集光レンズ４１８、空間フィルタ４２０、スリットアパーチャ４２２、センサ４２４、及びセンサ４２４からの信号をブーストする増幅盤（図示せず）を含む。必要であれば、ＤＤＭ４０４は、上記ＤＩＭ４０２で示したポート保護アパーチャ４１６と同様に構成され、集光レンズ４１８とセンサ４２４の間に位置するポート保護アパーチャ（図示せず）を備えていてもよい。

【0062】

[0068] 集光レンズ４１８は、液滴１０７がカーテン４１４を通過する時に生成されるフラッシュからの光を集光し、センサ４２４にフォーカスするように配向され、一方、照射部位１０５からのプラズマ光は、カーテン４１４以外の方向からの光であるため、同様にはセンサ４２４にフォーカスされない。また、スリットアパーチャ４２２は、集光レンズ４１８によってフォーカスされたカーテン４１４からの光がセンサ４２４に通り抜けるが、照射部位１０５からのプラズマ光は少し大きくデフォーカスされるように配向されている。センサ４２４をさらに保護するために、必要であればスリットアパーチャ４２２とセンサ４２４の間にビューポート及びペリクルがあってもよい。

【0063】

[0069] センサ４２４は、例えば、シリコンダイオードであってもよく、レーザダイオード４０８の波長１０７０ｎｍ（又はレーザダイオード４０８用に選択可能なその他の波長）の光を検出し、レーザダイオード４０６の波長の光又は照射部位１０５で生成されるプラズマ光を検出しないように最適化されていることが好ましい。この構成及び集光レンズ４１８及びスリットアパーチャ４２２の配向性をＤＩＭレーザ４０８のより大きな出力と組み合わせることによって、液滴１０７がカーテン４１４を通過する時に生成される各フラッシュのＤＤＭ４０４による正確かつ確実な検出を確実にする一方、液滴１０７がカーテン４１２を通過する時に生成されるフラッシュ及び照射部位１０５で生成されるプラズマ光が無視される。

【0064】

[0070] このようなフラッシュがセンサ４２４によって受光される時、タイミングモジュール４２６（例えば、論理回路）は、受光されたフラッシュを生成した液滴１０７が照射部位１０５に到達するまでにかかる時間を、カーテン４１４から照射部位１０５までの距離、及び、これもまた既知の液滴の速度に基づいて計算する。次に、タイミングモジュール４２６は、液滴１０７を気化してＥＵＶプラズマを生成できるように、レーザパルスが現在の液滴１０７と同時に照射部位１０５に到達するように計算された時間に発射するように、ソースレーザ１０１に指示するタイミング信号をソースレーザ１０１に送信する。

【0065】

[0071] 典型的なＮｏＭＯ ＬＬＰ ＥＵＶシステムでは、液滴発生器は、液滴１０７を毎秒４０，０００の速度（４０ＫＨｚ）で生成することができ、ＭＯＰＡ ＰＰシステムは、５０，０００ＫＨｚ以上の速度を使用することができる。したがって、４０，０００ＫＨｚの速度では、２５マイクロ秒毎に液滴が生成される。したがって、センサ４２４は、１つの液滴を認識でき、次に、この時間周期内に次の液滴を認識する準備をしなければならず、同様にタイミングモジュール４２６は、液滴タイミングを計算し、タイミング信号を生成及び送信することができ、同じ時間周期で次の液滴が認識されるのを待機していなければならない。

【0066】

[0072] さらに、液滴が秒速５０ｍで飛行し、カーテン４１４が照射部位１０５から５ｍｍのところにある場合、液滴はカーテン４１４を通過後１０ミリ秒で照射部位１０５に到達する。したがって、液滴は、ＤＤＭ４０４によって検知され、タイミング信号はタイミングモジュール４２６によって生成され、この信号はソースレーザ１０１に送信され、パルスは１０ミリ秒後に照射部位１０５に移動するのに間に合うように、ソースレーザ１０１によって発射されなければならない。ある実施形態では、液滴はより速い速度で飛行してもよい。当業者は、このことがどのようにしてかかる時間周期内に、かつパルスが液滴に衝突する十分な精度でなされ得るのかが分かるだろう。

【0067】

[0073] ここでもまた、カーテンを通過する液滴１０７の信号は、カーテンビームの形状断面によって特定されるガウス曲線である。このガウス曲線の高さ及び幅は、それぞれ液滴のサイズ及び速度の関数である。しかし、１００ミクロン以上のカーテン厚さは、３０〜３５ミクロンの液滴サイズよりもかなり大きく、液滴の実際の形状は無関係に示され得る。さらに、液滴がカーテンを通過する際の反射が積分され、その結果、頻繁に発生する液滴の表面変化は平均する。

【0068】

[0074] 当業者はまた、図４Ａは、ｘ−ｚ平面におけるシステムの断面として示されているが、実際には、プラズマチャンバ１１０は、大抵の場合円形又は円筒形であるから、ある実施形態では、構成要素は本明細書に記載の機能的関係を維持しつつ、チャンバの周囲を回転してもよい。

【0069】

[0075] 図４Ｂは、一実施形態による別のＬＰＰ ＥＵＶシステムの簡略図である。システム４５０は、図１のシステムと同様の素子を含み、追加的に液滴照明モジュール（ＤＩＭ）４５２及び液滴検出モジュール（ＤＤＭ）４５４を備える。上記のように、液滴発生器１０６は、照射部位１０５を通過することが意図された液滴１０７を生成し、液滴１０７は、照射部位１０５においてソースレーザ１０１からのパルスによって照射される。（分かりやすくするために、図４Ｂにはいくつかの素子が示されていない。）

【0070】

[0076] 図示された実施形態において、ＤＩＭ４５２は、例えば、５０ワットの出力及び１０７０ｎｍの波長を有する、ファイバレーザ等の１つのレーザ源４５６を含む。ある実施形態では、レーザ４５６はまた、例えば、１ミリワット及び６３５ｎｍの波長を有する内蔵低出力ガイドレーザを有していてもよい。ある実施形態では、異なるタイプ、波長、及び出力のレーザを使用することができる。

【0071】

[0077] レーザ源４５６からのビームは、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）４５８によって２つの直交偏光ビームに分割されて、各ビームは約２５ワットの出力を有し、互いに直交する偏光を有する。図４Ｂに異なる破線で示されるように、ビームの一方は、第１のレーザカーテン４６２を生成し、他方のビームは第２のレーザカーテン４６４を生成する。ミラー４８６等の光学部品を使用して、ビームを各レーザカーテンを生成する光学系（図示せず）に誘導してもよい。当業者は、例えば、反射設計における回折格子、シートポラライザ、及び旋光性結晶等の、１つのビームを２つの直交偏光ビームに分割する他の手段が存在すること、また、これらのそれぞれが、所望の用途において異なる利点と欠点とを有することが分かるだろう。

【0072】

[0078] レーザカーテン４６２及び４６４はどちらも概して平面で、主としてｙ−ｚ方向に広がっているが、ここでもまたｘ方向にある程度の厚みを有する。２つのカーテン４６２及び４６４は、どちらも液滴発生器１０６と照射部位１０５の間に位置し、概してｘ方向に垂直、かつｘ方向にわずかに離れている。ある実施形態では、カーテン４６２は、照射部位１０５から約１０ｍｍのところに位置するのに対し、カーテン４６４は、照射部位１０５から約５ｍｍのところに位置してもよい。

【0073】

[0079] ＤＩＭレーザ４５６からのビームは、ＤＩＭのビューポート４６０からプラズマチャンバに入る。ビューポートは、ＤＩＭレーザ４５６の波長を透過し、ソースレーザ１０１からの散乱光の波長の大部分を反射するコーティングを有するペリクル、すなわち、ビューポートの保護カバーの機能を果たす薄板ガラス素子を有していてもよい。このコーティングにより、ソースレーザ１０１からの放射熱を受けてペリクルが過熱することを防ぐだけでなく、ＤＩＭレーザ４５６からのビームの歪みを防ぐことができる。また、このペリクルコーティングによって、チャンバ内のターゲット材料デブリからビューポート４６０を保護することができる。

【0074】

[0080] ＤＩＭはまた、このペリクルコーティングの他に、ペリクル及びビューポートの寿命を延ばし、ＥＵＶシステムの休止時間を最小限にするために、ターゲット材料デブリからペリクル及びビューポートをさらに保護するポート保護アパーチャ４６６を含む。図示された実施形態において、ポート保護アパーチャ４６６は、ビューポートからの視野を各レーザカーテンが広がるｘ−ｙ平面にかなり制限するスリットをそれぞれ有する、多重積層された金属素子を備える。

【0075】

[0081] 一実施形態において、ポート保護アパーチャ４６６の金属素子は、複数のステンレス鋼板（ステンレス鋼はアルミニウムより熱による変形が少ない）であり、各板は隣の板から約１／２インチ以上離れ、厚さは約２ｍｍである。図４Ｂには、そのような３つの板が示されている。各板は、ｘ及びｙ方向にビューポート４６０全体に広がり、ＤＩＭレーザ４５６がレーザカーテン４６２及び４６４を投影できるように、ｘ及びｙ方向に十分広いスリットを有する。このことは、板のスリットを表すポート保護アパーチャ４６６の破線部分に見ることができる。複数の板があるため、ある実施形態では、ビューポートから最も遠い板は、１フィート近く離れていてもよい。

【0076】

[0082] 照射部位１０５は、レーザカーテン４６２及び４６４からｘ方向にオフセットされている、すなわち、液滴１０７の軌道のもっと先の方にあるため、照射部位１０５の方向から来るデブリは、ＤＩＭレーザ４５６からのビームと同様に板に垂直ではなく、ポート保護アパーチャ４６６の板に対してある角度をなしてポート保護アパーチャ４６６に到達する。結果として、ポート保護アパーチャ４６６の第１の板のスリットを通り抜けるデブリは、残りのスリットを真っすぐに通過する線上を移動することはなく、したがって、そのようなデブリのほとんどは、ビューポート４６０への到達が妨げられる。

【0077】

[0083] 上記のように、液滴１０７がカーテン４６２又は４６４のいずれかを通過する時に、各カーテンにおける各液滴１０７からのレーザエネルギの反射によってフラッシュが生成され、センサによって検出することができる。異なる偏光のビームを使用することによって、各カーテンからのフラッシュを検出する各センサを各偏光に対して最適化し、したがって、各センサに対応するカーテンのみからのフラッシュの検出を強化することができる。

【0078】

[0084] 第１のレーザカーテン４６２は、上記のＤＩＭレーザ４５６からの直交偏光ビームの一方から生成される。連続する液滴１０７がカーテン４６２を通過する時に生成されるフラッシュは、第１のセンサ４７８によって検出される。第１のセンサ４７８は、カメラであってもよく、ｙ−ｚ平面における液滴１０７の位置を検出し、その情報を従来技術及び上記のような液滴ステアリングに使用されるフィードバックとして液滴発生器１０６のアクチュエータに提供することができる。センサ４７８は、高いコントラスト比でＤＩＭレーザ４５６の第１のビームの波長及び偏光を透過し、他の波長及び偏光を吸収するフィルタ４８２を使用してもよく、レーザカーテン４６２からのフラッシュを正確に検出可能でありながら、照射部位１０５からのプラズマ発光からセンサ４７８を保護する。

【0079】

[0085] 同様に、ＤＩＭレーザ４５６からの直交偏光ビームの他方から生成される第２のレーザカーテン４６４もまた、液滴１０７が通過する時にフラッシュを生じさせる。このようなフラッシュは、ここでもまた、カメラであってもよく、同様にｙ−ｚ平面における液滴の位置についての情報を提供する第２のセンサ４８０によって検出される。センサ４８０は、同様にプラズマ発光から保護するために、ＤＩＭレーザ４５６の第２のビームの波長及び偏光を透過し、他の波長及び偏光を吸収するフィルタ４８４を使用してもよい。センサ４８０は、カーテン４６４からのフラッシュを使用して、従来技術のように液滴１０７の軌道を付加的に制御してもよい。ある実施形態では、カーテン４６２は、液滴ステアリング機構の「粗」調整を制御するために使用され、カーテン４６４は、液滴ステアリングの「微」調整を制御するために使用されてもよい。

【0080】

[0086] 当業者は、レーザ４５６からのビームを２つの直交偏光ビームに分割し、別々のビームからレーザカーテン４６２及び４６４を生成することによって、画像処理におけるクロストークを制限するという利点が得られ、なおかつ、各レーザカーテンの照射部位に対する位置を最適化できることが分かるだろう。また、レーザ４５６に１０７０ｎｍの波長を有するＹＡＧレーザを使用することにより十分な出力のビームを容易に得る一方で、異なる波長を選択してもよいことが分かるだろう。しかし、市販のシリコンベースのセンサは、他の波長よりも１０７０ｎｍでの感度が低いが、このようなセンサの最も効率的な波長において十分な出力を有するファイバレーザを見つけることは、より困難であると考えられている。当業者は、他のより適切な波長があるかどうかを判断できるだろう。

【0081】

[0087] 液滴の軌道を監視する他に、カーテン４６４はまた、レーザパルスが液滴１０７と同時に照射部位１０５に到達するようにソースレーザ１０１の発射のタイミングを調整するために使用され、液滴１０７を気化し、ＥＵＶプラズマを発生させてもよい。

【0082】

[0088] 液滴１０７がカーテン４６４を通過する時に生成されるフラッシュは、ＤＤＭ４５４によっても検出される。しかし、ＤＤＭ４５４は、センサ４７８及び４８０と異なり、ステアリングのためではなくタイミング調整のためだけに使用されているため、ｙ−ｚ平面における液滴の位置を検出する必要はない。適切に動作させるために、ＤＤＭ４５４は、カーテン４６４を通過する液滴１０７からのフラッシュだけを記録すればよく、カーテン４６２からのフラッシュや照射部位１０５からのプラズマ光を無視しなければならない。したがって、ＤＤＭ４５４は、このような各種のイベントを正確に区別できるように構成されなければならない。一実施形態において、ＤＤＭ４５４は、集光レンズ４６８、空間フィルタ４７０、スリットアパーチャ４７２、センサ４７４、及びセンサ４７４からの信号をブーストする増幅盤（図示せず）を含む。必要であれば、ＤＤＭ４５４は、上記ＤＩＭ４５２で示したポート保護アパーチャ４６６と同様に構成され、集光レンズ４６８とセンサ４７４の間に位置するポート保護アパーチャ（図示せず）を備えていてもよい。

【0083】

[0089] 集光レンズ４６８は、液滴１０７がカーテン４６４を通過する時に生成されるフラッシュからの光を集光し、センサ４７４にフォーカスするように配向され、一方、照射部位１０５からのプラズマ光は、カーテン４６４以外の方向からの光であるため、同じ様にはセンサ４７４にフォーカスされない。また、スリットアパーチャ４７２は、集光レンズ４６８によってフォーカスされたカーテン４６４からの光がセンサ４７４に通り抜けるが、照射部位１０５からのプラズマ光は少し大きくデフォーカスされるように配向されている。センサ４７４をさらに保護するために、必要であればスリットアパーチャ４７２とセンサ４７４の間にビューポート及びペリクルがあってもよい。

【0084】

[0090] センサ４７４は、例えば、シリコンダイオードであってもよく、ＤＩＭレーザ４５６からの第１のビームの波長、例えば１０７０ｎｍ（又はＤＩＭレーザ４５６用に選択可能なその他の波長）、及び偏光の光を検出し、ＤＩＭレーザ４５６の他方のビームの偏光又は照射部位１０５で生成されるプラズマ光の他の波長の光を検出しないように最適化されていることが好ましい。この構成及び集光レンズ４６８及びスリットアパーチャ４７２の配向性によって、液滴１０７がカーテン４６４を通過する時に生成される各フラッシュのＤＤＭ４５４による正確かつ確実な検出を確実にする一方、液滴１０７がカーテン４６２を通過する時に生成されるフラッシュ及び照射部位１０５で生成されるプラズマ光が無視される。

【0085】

[0091] このようなフラッシュがセンサ４７４によって受光される時、タイミングモジュール４７６（例えば、論理回路）は、受光されたフラッシュを生成した液滴１０７が照射部位１０５に到達するまでにかかる時間を、カーテン４６４から照射部位１０５までの距離、及び、これもまた既知の液滴の速度に基づいて計算する。次に、タイミングモジュール４７６は、液滴１０７を気化してＥＵＶプラズマを生成できるように、レーザパルスが現在の液滴１０７と同時に照射部位１０５に到達するように計算された時間に発射するように、ソースレーザ１０１に指示するタイミング信号をソースレーザ１０１に送信する。

【0086】

[0092] 典型的なＮｏＭＯ ＬＬＰ ＥＵＶシステムでは、液滴発生器は、液滴１０７を毎秒４０，０００の速度（４０ＫＨｚ）で生成することができ、ＭＯＰＡ ＰＰシステムは、５０，０００ＫＨｚ以上の速度を使用することができる。したがって、４０，０００ＫＨｚの速度では、２５マイクロ秒毎に液滴が発生する。したがって、センサ４７４は、１つの液滴を認識でき、次に、この時間周期内に次の液滴を認識する準備をしなければならず、同様にタイミングモジュール４７６は、液滴タイミングを計算し、タイミング信号を生成及び送信することができ、同じ時間周期で次の液滴が認識されるのを待機していなければならない。

【0087】

[0093] さらに、液滴が秒速５０ｍで飛行し、カーテン４６４が照射部位１０５から５ｍｍのところにある場合、液滴はカーテン４６４を通過後１０ミリ秒で照射部位１０５に到達する。したがって、液滴がＤＤＭ４５４によって検知され、タイミング信号がタイミングモジュール４７６によって生成され、この信号がソースレーザ１０１に送信され、パルスが１０ミリ秒後に照射部位１０５に移動するのに間に合うように、パルスがソースレーザ１０１によって発射されなければならない。ある実施形態では、液滴はより速い速度で飛行してもよい。当業者は、このことがどのようにしてかかる時間周期内に、かつパルスが液滴に衝突する十分な精度でなされ得るのかが分かるだろう。

【0088】

[0094] ここでもまた、カーテンを通過する液滴１０７の信号は、カーテンビームの形状断面によって特定されるガウス曲線である。このガウス曲線の高さ及び幅は、それぞれ液滴のサイズ及び速度の関数である。しかし、１００ミクロン以上のカーテン厚さは、３０〜３５ミクロンの液滴サイズよりもかなり大きく、液滴の実際の形状は無関係に示され得る。さらに、液滴がカーテンを通過する際の反射が積分され、その結果、頻繁に発生する液滴の表面変化は平均する。

【0089】

[0095] 当業者はまた、図４Ｂは、ｘ−ｚ平面におけるシステムの断面として示されているが、実際にはプラズマチャンバ１１０は、大抵の場合円形又は円筒形であるから、ある実施形態では、構成要素は、本明細書に記載の機能的関係を維持しつつ、チャンバの周囲を回転してもよい。

【0090】

[0096] 別の実施形態（図示せず）において、図４Ｂの液滴検出モジュール４５４と同様に構成されているが、レーザカーテン４６４ではなく、レーザカーテン４６２からの光を受光し、フラッシュを検出するように配向されている第２の液滴検出モジュールを使用してもよい。この場合、液滴検出モジュール４５４は、図４Ｂのフィルタ４８４のように、レーザ４５６からの第２のビームの偏光及び波長、すなわち、レーザカーテン４６４の偏光及び波長を透過するフィルタを有することが好ましい。同様に、第２の液滴検出モジュールは、図４Ｂのフィルタ４８２と同様に、レーザカーテン４６２の偏光及び波長を透過するフィルタを有することが好ましい。これによって、２つの液滴検出モジュールのそれぞれは、上記のようにセンサ４７８及び４８０とフィルタ４８２及び４８４が使用されている場合と同様に、適切なレーザカーテンからのフラッシュのみを検出できる。

【0091】

[0097] この２つの液滴検出モジュールを備えた構成によって、両レーザカーテン４６２及び４６４を液滴軌道の検出と液滴速度の測定の両方に使用することができる。これによって、液滴がレーザカーテン４６２とレーザカーテン４６４の間の距離を横断するのにかかる時間を測定することができ、液滴発生器１０６のパフォーマンスに関する情報の他に、液滴速度のより正確な測定がもたらされる。さらに、ここでは２つの液滴検出モジュールからの信号を受信するタイミングモジュール４７６が、液滴速度をより正確に計算し、多くの液滴の平均速度からの偏差を利用して、ソースレーザ１０１へのタイミング信号を更新することができる。

【0092】

[0098] また、液滴検出モジュール４５４は、レーザカーテン４６２及び４６４の両方からのフラッシュを検出するように配向可能である。このような実施形態において、センサ４７４等の追加のセンサは、液滴検出モジュール４５４に含まれ、ＰＢＳ４５８等の別のＰＢＳが、受光されたフラッシュをその偏光によって選別するのに使用されるため、レーザカーテン４６４からのフラッシュは図４Ｂのようにセンサ４７４によって受光され、レーザカーテン４６２からのフラッシュは追加のセンサによって受光される。

【0093】

[0099] ２つのセンサを使用して液滴速度を測定する際に生じる１つの問題は、レーザカーテンが離れすぎていると、第１の液滴１０７がレーザカーテン４６２を横切った後、レーザカーテン４６４に到達する前に、第２の液滴１０７（又は、カーテンが十分に離れている場合にはそれ以上）がレーザカーテン４６２を横切り、検出時間の順番が混在してしまう。このような場合には、１つの液滴にどの検出時間が関係しているかを識別することが非常に困難である。

【0094】

[00100] このため、一実施形態では、レーザカーテン４６２及び４６４は、任意の２つの連続的な液滴１０７間の予想距離よりも互いに近いところに配置されるため、各液滴は、レーザカーテンを横切る時に個別に検出することができる。２つの連続的な液滴間の予想距離は、液滴が生成される速度及び予想速度に基づいている。例えば、液滴が５０ｋＨｚの速度で生成され、秒速７０ｍ（ｍ／ｓ）で移動する場合、レーザカーテン４６２及び４６４間の距離は、１．４ｍｍ（７０ｍ／ｓ割る５０，０００）未満でなければならない。これによって、液滴１０７は、レーザカーテン４６２を横切る時に検出され、別の液滴がレーザカーテン４６２を横切るのが検出される前に、液滴１０７がレーザカーテン４６４を横切る時に再度検出することができ、検出時間の対応対が得られる。

【0095】

[00101] レーザ４５６の出力が十分に大きい場合（上記の５０ワットレーザ等）、レーザカーテン４６２及び４６４は直交偏光を有するため、フィルタ４８２及び４８４を用いることによって、両カーテンからほぼ同時のフラッシュがあったとしても、センサ４７８及び４８０による各カーテンからのフラッシュの検出に影響を及ぼすことなく、カーテンをこの例では互いに１．４ｍｍ以内に十分に近くすることができる。（上記のように、実際、カーテンはガウス分布を有するため、検出フラッシュも同様である；第１の液滴１０７がレーザカーテン４６４に衝突した直後に、第２の液滴１０７がレーザカーテン４６２に衝突した場合、レーザカーテン４６２からのフラッシュの前端は、レーザカーテン４６４からのフラッシュの後端と重なる可能性がある。）

【0096】

[00102] ２つの液滴検出モジュール４５４（又は１つのモジュール内に２つのセンサ４７４）を備えた構成は、別の潜在的利点を有する。レーザ４５６及びＰＢＳ４５８は、システム内に取り付けられるため、これらの取り付けに使用されるハードウェアの機械公差に依存する。同様に、これによって、これらの取り付けによってレーザカーテン４６２及び４６４の位置を予め決定することができる公差が制限される。２つのセンサ４７４は、１つの液滴検出モジュール４５４に含まれていようと、２つのそのようなモジュールに含まれていようと、レーザカーテンの位置をより正確に決定するために使用することができる。

【0097】

[00103] この較正は、ＥＵＶ生成の前に、２つのセンサ４７４から偏光フィルタを取り外し、液滴が液滴発生器から液滴軌道に沿って通過できるようにすることによって実現される。液滴が第１のレーザカーテン４６２に衝突すると、両センサ４７４は、（偏光フィルタが存在しないため）生成されたフラッシュを検出し、それぞれ検出信号を生成する。したがって、２つの「式」、すなわち、２つの信号と、２つの未知値、すなわち、カーテン距離及び液滴速度がある；当業者は、これによって高い精度でカーテン距離の解を求められることが分かるだろう。同様のプロセスによって、別のレーザカーテン４６４までの距離を測定することができる。いったんレーザカーテンまでの距離が測定されたら、偏光フィルタが元に戻され、ＥＵＶ生成のためのシステムの動作が開始してもよい。

【0098】

[00104] レーザカーテンの位置をより正確に知ることによって、平均速度を使用するよりはむしろ、（各液滴が各カーテンを横切る時の時間を使用して計算される）各液滴の速度の変化を考慮することが可能になり、また、タイミングモジュール４７６が、各液滴を照射するためにソースレーザ１０１がいつ発射すべきかをより正確に予測することが可能になる。

【0099】

[00105] 図５Ａは、本明細書に記載されている一実施形態による、液滴発生器が、照射部位においてＭＯＰＡ又はＭＯＰＡ ＰＰレーザ等のソースレーザによって照射される液滴を生成する、ＬＰＰ ＥＵＶシステムにおいてレーザパルスのタイミングの調整に使用することができる方法のフローチャートである。ステップ５０１において、２つのレーザカーテンが、上記のように図４ＡのＤＩＭレーザ４０６及び４０８等によって生成される。上記のように、両カーテンは、液滴発生器と、液滴を照射してＥＵＶプラズマを生成することが望まれる照射部位との間に位置する。

【0100】

[00106] ステップ５０２において、例えば液滴発生器１０６によって液滴が連続的に生成され、照射部位に向かう軌道上に送られる。ステップ５０３において、液滴１０７等の液滴が、２つのレーザカーテンの第１のレーザカーテン、例えば図４Ａのレーザカーテン４１２を通過し、液滴の位置が、第１のレーザカーテンの光が液滴から反射される時のフラッシュを検出する、ＤＤＭ４０４のセンサ４２４等のセンサによって検出される。

【0101】

[00107] ステップ５０４において、第１のコントローラは、検出された液滴が照射部位に至る所望の軌道上にあるかどうかを判定する。液滴が所望の軌道上にない場合には、ステップ５０５において、液滴発生器に信号が送信され、液滴発生器が液滴を放出する方向を調整して、軌道を所望の軌道に補正する。

【0102】

[00108] 次に、ステップ５０６において、液滴は、図４Ａのレーザカーテン４１４等の第２のカーテンによって検出される。なお、現在移動中の液滴を調整することはできないため、この方法は、たとえ液滴が正しい軌道上になくとも、ステップ５０３における第１のカーテンでの液滴の検出からステップ５０５における第２のカーテンでの液滴の検出まで続く。液滴発生器が液滴を放出する方向の調整は、後続の液滴の軌道にしか影響を及ぼさない。

【0103】

[00109] 液滴が第２のレーザカーテンを横切ったことが検出された時、ステップ５０７において、図４Ａのタイミングモジュール４２６等の第２のコントローラが、液滴の速度、及び第２のカーテンから照射部位までの距離に基づいて、検出された液滴が照射部位に到達する時間を計算し、ステップ５０８において、レーザパルスが当該液滴と同時に照射部位に到達するような時間に発射するように、ソースレーザに指示するタイミング信号をソースレーザに送信する。ステップ５０９において、ソースレーザは、タイミング信号によって指定された時間にパルスを発射し、このパルスが照射部位で液滴を照射する。

【0104】

[00110] なお、このフローチャートは、１つの液滴の取り扱いを示す。実際には、液滴発生器は上記のように継続的に液滴を生成している。連続的な一連の液滴があるため、同様に、検出される連続的な一連のフラッシュ、及び生成される一連のタイミング信号があり、したがって、ソースレーザに一連のパルスを発射させ、照射部位で一連の液滴を照射してＥＵＶプラズマを生成する。さらに、上記のようにほとんどの実施形態において、これらの機能は重複する、すなわち、液滴は２５マイクロ秒ごと又はそれ以上の速さで第２のカーテンを通過するのに対し、各液滴が第２のカーテンから照射部位に移動するには約１０マイクロ秒かかることが予想される。したがって、第２のコントローラは、各個別の液滴の検出を可能にし、各個別の液滴に対し適切なタイミング信号を与える待ち行列機能を備える必要がある。

【0105】

[00111] ある実施形態では、第１のコントローラ（図４Ａに図示せず）及び第２のコントローラ（タイミングモジュール４２６等）は、論理回路又は論理プロセッサであってもよい。ある実施形態では、プロセッサ等の１つの制御手段は、両コントローラの機能を果たしてもよい。

【0106】

[00112] 図５Ｂは、本明細書に記載されている一実施形態による、液滴発生器が、照射部位においてＭＯＰＡ又はＭＯＰＡ ＰＰレーザ等のソースレーザによって照射される液滴を生成する、ＬＰＰ ＥＵＶシステムにおいてレーザパルスのタイミングの調整に使用することができる別の方法のフローチャートである。ステップ５３１において、２つのレーザカーテンが、上記のように、図４ＡのＤＩＭレーザ４０６等によって生成される。上記のように、両カーテンは、液滴発生器と、液滴を照射してＥＵＶプラズマを生成することが望まれる照射部位との間に位置する。

【0107】

[00113] ステップ５３２において、例えば液滴発生器１０６によって液滴が連続的に生成され、照射部位に向かう軌道上に送られる。ステップ５３３において、液滴１０７等の液滴は、２つのレーザカーテンの第１のレーザカーテン、例えば図４Ａのレーザカーテン４１２を通過し、第１のレーザカーテンの光が液滴から反射される時のフラッシュを検出する、センサ４２８等のセンサによって検出される。

【0108】

[00114] ステップ５３４において、第１のコントローラは、センサから検出されたフラッシュに関するデータを受信し、そのデータからｙ−ｚ平面における液滴の位置を、その位置から液滴が照射部位に至る所望の軌道上にあるかどうかを判定する。液滴が所望の軌道上にない場合には、ステップ５３５において、液滴がｙ−ｚ平面において所望の軌道から逸れている方向を示す信号を液滴発生器に送信し、その結果、液滴発生器１０６のアクチュエータが、液滴発生器が後続の液滴を放出する方向を調整して、軌道を所望の軌道に補正することができる。

【0109】

[00115] 次に、ステップ５３６において、液滴は、図４Ａのレーザカーテン４１４等の第２のカーテンによって検出される。なお、現在移動中の液滴を調整することはできないため、この方法は、たとえ液滴が正しい軌道上になくとも、ステップ５３３における第１のカーテンでの液滴の検出からステップ５３６における第２のカーテンでの液滴の検出まで続く。液滴発生器が液滴を放出する方向の調整は、後続の液滴の軌道にしか影響を及ぼさない。

【0110】

[00116] ここでもまた、センサ４３０等のセンサは、第２のカーテンを横切る時の液滴からのフラッシュを検出する。ステップ５３７において、第２のコントローラは、センサから検出されたフラッシュに関するデータを受信し、ここでもまた、そのデータからｙ−ｚ平面における液滴の位置、及び、その位置から検出された液滴が照射部位に至る所望の軌道上にあるかどうかを判定する。液滴が所望の軌道上にない場合には、ここでもまた、ステップ５３８において、所望の軌道からのずれを示す信号を液滴発生器に送信し、その結果、液滴を放出する方向が調整されて、液滴軌道を補正することができる。上記のように、ある実施形態では、ステップ５３５において送信される信号は、液滴軌道の「粗」調整のためのものであって、ステップ５３８において送信される信号は、液滴軌道の「微」調整のためのものであってもよい。

【0111】

[00117] また、いったん液滴が第２のレーザカーテンを横切ったことが検出されると、ステップ５３９において、図４Ａのタイミングモジュール４２６等の第３のコントローラは、液滴の速度、及び第２のカーテンから照射部位までの距離に基づいて、検出された液滴が照射部位に到達する時間を計算し、ステップ５４０において、レーザパルスが当該液滴と同時に照射部位に到達するような時間に発射するように、ソースレーザに指示するタイミング信号をソースレーザに送信する。ステップ５４１において、ソースレーザは、タイミング信号によって指定された時間にパルスを発射し、このパルスが照射部位で液滴を照射する。

【0112】

[00118] ステップ５３４において液滴が正しい軌道上になかったとしても、ステップ５３６において第２のレーザカーテンによる液滴の検出が行われるのと同様に、上記のように、既に放出された液滴の軌道を変えることはできないため、ステップ５３７において液滴が正しい軌道上にないと判定されたとしても、ステップ５３９〜５４１は実行される。ステップ５３５における液滴軌道の調整と同様に、ステップ５３８における液滴軌道の調整は、後で放出された液滴の軌道にしか影響を及ぼさない。

【0113】

[00119] なお、このフローチャートは、１つの液滴の取り扱いを示す。実際には、液滴発生器は、上記のように継続的に液滴を生成している。連続的な一連の液滴があるため、同様に、検出される連続的な一連のフラッシュ、及び生成される一連のタイミング信号があり、したがって、ソースレーザに一連のパルスを発射させ、照射部位で一連の液滴を照射してＥＵＶプラズマを生成する。さらに、上記のようにほとんどの実施形態において、これらの機能は重複する、すなわち、液滴は２５マイクロ秒ごと又はそれ以上の速さで第２のカーテンを通過するのに対し、各液滴が第２のカーテンから照射部位に移動するには約１０マイクロ秒かかることが予想される。したがって、第２のコントローラは、各個別の液滴の検出を可能にし、各個別の液滴に対し適切なタイミング信号を与える待ち行列機能を備える必要がある。

【0114】

[00120] ある実施形態では、第１及び第２のコントローラ（図４Ａに図示せず）及び第３のコントローラ（タイミングモジュール４２６等）は、論理回路又は論理プロセッサであってもよい。ある実施形態では、プロセッサ等の１つの制御手段が、第１及び第２のコントローラの機能を果たしてもよく、一方、他の実施形態において、１つの制御手段が、３つのコントローラのすべての機能を果たしてもよい。

【0115】

[00121] 開示する方法及び装置について、いくつかの実施形態を参照して上述した。本開示に照らし合わせて、他の実施形態も当業者には明らかであろう。記載した方法及び装置のいくつかの態様は、上述の実施形態に記載したもの以外の構成を用いて、又は上述したもの以外の要素と組み合わせても、容易に実施可能である。

【0116】

[00122] 例えば、本明細書に記載するものよりも恐らくは複雑な異なるアルゴリズム及び／又は論理回路を使用することができる。種々の構成、構成要素及びパラメータのいくつかの例を提供してきたが、当業者は、特定のＬＰＰ ＥＵＶシステムに適すると思われる他の可能性を見つけ出すことができるだろう。本明細書に記載したものと異なる波長を使用する異なるタイプのソースレーザ及びラインレーザ、並びに異なるセンサ、フォーカスレンズ及び他の光学系等を使用することができる。代替的に又は追加的に、１つのレーザを使用して直交偏光を有する２つのレーザカーテンを、本明細書に記載するように、従来の目的で使用される２つのカーテンを有する従来技術のシステムに提供することができる。最後に、ある実施形態において、構成要素の異なる配向、及び構成要素間の異なる距離を使用することができることは明白であろう。

【0117】

[00123] また、記載した方法及び装置は、プロセスとして、装置として、又はシステムとして等の多数の方法で実施可能であることは認められよう。本明細書に記載した方法は、そのような方法の実行をプロセッサに命令するためのプログラム命令によってある程度実施可能である。そのような命令は、ハードディスクドライブ、フロッピディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）もしくはデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）等の光ディスク、フラッシュメモリ等のコンピュータ可読記憶媒体上に記録される。ある実施形態では、プログラム命令を遠隔的に記憶し、光通信リンク又は電子通信リンクを介してネットワークで送信してもよい。本明細書に記載した方法のステップの順序は変えることができ、その場合も本開示の範囲内であり得ることに留意すべきである。

【0118】

[00124] 実施形態に対する上記及び他の変形は、添付の特許請求の範囲だけによって限定される本発明の開示によって網羅されるように意図している。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】