特許 6408578 極端紫外光源

(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】6408578

(24)【登録日】2018年9月28日

(45)【発行日】2018年10月17日

(54)【発明の名称】極端紫外光源

(51)【国際特許分類】

   G03F 7/20 20060101AFI20181004BHJP

   H05H 1/24 20060101ALI20181004BHJP

   H05G 2/00 20060101ALI20181004BHJP

【ＦＩ】

   G03F7/20 503

   H05H1/24

   H05G2/00 K

【請求項の数】18

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-534727(P2016-534727)

(86)(22)【出願日】2014年12月18日

(65)【公表番号】特表2017-510823(P2017-510823A)

(43)【公表日】2017年4月13日

(86)【国際出願番号】EP2014078500

(87)【国際公開番号】WO2015101509

(87)【国際公開日】20150709

【審査請求日】2017年12月7日

(31)【優先権主張番号】61/922,019

(32)【優先日】2013年12月30日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】14/563,496

(32)【優先日】2014年12月8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】タオ，イエジョン

(72)【発明者】

【氏名】スチュワート，ジョン トム

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン，ダニエル ジェー．ダブリュー．

【審査官】 長谷 潮

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３０５８１１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１７４６２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１０３４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３４４３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｆ ７／２０−７／２４

Ｈ０５Ｇ ２／００

Ｈ０５Ｈ １／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも部分的にターゲット領域と一致する第１の残存プラズマを形成することとであって、前記第１の残存プラズマは、ターゲット材料と増幅光ビームとの相互作用を生成する先行極端紫外（ＥＵＶ）光から形成されることと、
第１の空間分布内のターゲット材料を含むターゲットを前記ターゲット領域に提供することであって、前記ターゲット材料がプラズマに変換された時にＥＵＶ光を放出する材料を含むことと、
前記第１の残存プラズマ及び前記初期ターゲットが相互作用できるようにすることであって、前記相互作用が前記第１の空間分布から整形ターゲット分布に前記ターゲット材料を再配置して前記ターゲット領域内に整形ターゲットを形成し、前記整形ターゲットが前記整形ターゲット分布内に配置された前記ターゲット材料を含み、前記整形ターゲット分布が凹面領域を確定する側部を含むことと、
増幅光ビームを前記ターゲット領域内の前記整形ターゲットの前記凹面領域に向かって誘導することであって、前記増幅光ビームと前記整形ターゲットの前記ターゲット材料との間の相互作用が、前記整形ターゲット内の前記ターゲット材料の少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換し、前記凹面領域の前記側部が、ＥＵＶ光を放出する前記プラズマの少なくとも一部を閉じ込めることと、
第２の残存プラズマが前記ターゲット領域内で形成できるようにすることと、
を含む、方法。

【請求項2】

前記整形ターゲット分布の前記側部が、頂点から延び、
前記凹面領域は、前記側部と前記頂点によって確定される陥凹部である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記増幅光ビームが、パルス増幅光ビームである、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

第１の空間分布内のターゲット材料を含むターゲットを前記ターゲット領域に提供することが、前記ターゲット領域にディスク形ターゲットを提供することを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

ディスク形ターゲットを提供することが、
ターゲット材料を含むターゲット材料小滴をターゲット材料供給装置から前記ターゲット領域に向かって解放することと、
前記ターゲット材料小滴が前記ターゲット材料供給装置と前記ターゲット領域との間にある間に、放射パルスを前記ターゲット材料小滴に向かって誘導して、前記放射パルスを前記ターゲット材料小滴と相互作用させることであって、前記第１の放射パルスが前記ターゲット材料小滴の前記ターゲット材料の空間分布の変更を開始するのに十分なエネルギを有することと、
前記ターゲット材料小滴が前記放射パルスと前記ターゲット材料小滴との前記相互作用の後に２つの寸法において拡大して前記ディスク形ターゲットを形成できるようにすることと、
を含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記ターゲット材料小滴が、前記増幅光ビームの伝搬の方向に垂直な平面内で拡大することにより、２つの寸法において拡大する、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記ターゲット材料小滴が、前記ターゲット材料のディスク形空間分布を形成するために、前記伝搬の方向に平行な方向に狭小化する、請求項６に記載の方法。

【請求項8】

前記第１の放射パルスが、１．０６ミクロン（μｍ）の波長を有するレーザ光のパルスを含み、
前記増幅光ビームが、１０．６μｍの波長を有するパルスレーザビームである、請求項６に記載の方法。

【請求項9】

少なくとも部分的にターゲット領域と一致する残存プラズマを形成することであって、前記残存プラズマがターゲット材料と増幅光ビームとの相互作用を生成する先行極端紫外（ＥＵＶ）光から形成されたプラズマであり、前記ターゲット材料と前記増幅光ビームとの前記相互作用が前記ターゲット領域内で起こることと、
第１の空間分布内のターゲット材料を含むターゲットを初期ターゲット領域に提供することであって、前記ターゲット材料がプラズマに変換された時にＥＵＶ光を放出する材料を含み、前記初期ターゲット領域が前記ターゲット領域と空間的に異なることと、
前記ターゲットを前記初期ターゲット領域内の第１の放射パルスと相互作用させることにより２つの寸法における前記ターゲット材料の第１の空間分布の変更を開始することと、
前記ターゲット材料の第１の空間分布が、前記ターゲットを前記第１の放射パルスと相互作用させた後に前記２つの寸法において変化して、変更ターゲットを形成できるようにすることと、
前記変更ターゲットが前記ターゲット領域内に入り、前記ターゲット領域内の前記残存プラズマと相互作用して整形ターゲットを形成できるようにすることにより、前記変更ターゲットを３つの寸法において整形することと、
増幅光ビームを前記ターゲット領域及び前記整形ターゲットに向かって誘導して、ＥＵＶ光を放出するプラズマを形成することと、
を含む、方法。

【請求項10】

前記２つの寸法が、前記増幅光ビームの前記伝搬の方向に垂直な平面内で延びる２つの寸法を含む、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

２つの寸法における前記第１の空間分布の変更を開始することが、前記レーザビームのパルスが前記ターゲットと相互作用するように、パルスレーザビームを前記ターゲットに向かって誘導することを含む、請求項９に記載の方法。

【請求項12】

前記２つの寸法が、前記パルスレーザビームの前記伝搬の方向に垂直な平面内で延びる２つの寸法を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記変更ターゲットが、前記パルスレーザビームの前記伝搬の方向に垂直な平面において、前記ターゲットより大きい断面積を有する、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記整形ターゲット分布が、前記増幅光ビームに対して開放されている凹面領域を含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記ターゲット領域が、ＥＵＶ光源の真空チャンバの内部にある、請求項９に記載の方法。

【請求項16】

前記増幅光ビームを前記ターゲット領域に誘導することが、前記増幅光ビームを伝搬の方向に誘導することと、前記伝搬の方向に垂直な平面内にある焦点に前記増幅光ビームを集束させることと、を含む、請求項９に記載の方法。

【請求項17】

前記整形ターゲット分布が、頂点から延びる側部を有し、
前記側部が、開放されている領域を形成し、
前記開放されている領域が、前記増幅光ビームに対して方向付けられている、請求項９に記載の方法。

【請求項18】

前記焦点が、前記ターゲット領域内の前記整形ターゲットを含む平行な平面とは異なる平面内にある、請求項１６に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年１２月３０日に出願された米国仮出願第６１／９２２０１９号及び２０１４年１２月８日に出願された米国非仮出願第１４／５６３４９６号の利益を請求するものであり、これらの出願は参照により全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

開示されている主題は、レーザ生成プラズマ極端紫外光源のためのターゲットに関する。

【背景技術】

【0003】

極端紫外（ＥＵＶ）光、例えば、５０ｎｍ辺り又はそれ未満の波長を有し、１３ｎｍ辺りの波長の光を含む電磁放射（時には軟Ｘ線ともいう）は、基板、例えば、シリコンウェーハ内に極端に小さい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において使用することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ＥＵＶ光を生成するための方法は、元素、例えば、キセノン、リチウム、又はスズを有し、プラズマ状態でＥＵＶ範囲内の輝線を有する材料を変換することを含むが、必ずしもこれに制限されない。しばしばレーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）と呼ばれる、このような方法の１つでは、ドライブレーザと呼ぶことができる増幅光ビームにより、例えば、材料の小滴、プレート、テープ、流れ、又はクラスタの形で、ターゲット材料を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。このプロセスの場合、プラズマは、典型的に、密封容器、例えば、真空チャンバ内で生成され、様々なタイプのメトロロジー機器を使用してモニターされる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一般的な一態様では、極端紫外光源のための整形ターゲット（ｓｈａｐｅｄ ｔａｒｇｅｔ）を形成する方法は、少なくとも部分的にターゲット領域と一致する第１の残存プラズマ（ｒｅｍａｉｎｉｎｇ ｐｌａｓｍａ）を形成することと、第１の空間分布内のターゲット材料を含むターゲットをターゲット領域に提供することであって、ターゲット材料がプラズマに変換された時にＥＵＶ光を放出する材料を含むことと、第１の残存プラズマ及び初期ターゲットが相互作用できるようにすることであって、その相互作用が第１の空間分布から整形ターゲット分布にターゲット材料を再配置してターゲット領域内に整形ターゲットを形成し、整形ターゲットが整形空間分布内に配置されたターゲット材料を含むことと、増幅光ビームをターゲット領域に向かって誘導して、整形ターゲット内のターゲット材料の少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換することであって、増幅光ビームが整形ターゲット内のターゲット材料を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するのに十分なエネルギを有することと、第２の残存プラズマがターゲット領域内で形成できるようにすることと、を含む。

【0006】

実現例は以下の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。整形ターゲット分布は、頂点から延びる側部を含むことができ、その側部は増幅光ビームに対して開放されている陥凹部を画定する。

【0007】

整形ターゲット分布は、増幅光ビームに対して開放されている凹面領域を含むことができる。

【0008】

増幅光ビームはパルス増幅光ビームにすることができる。

【0009】

第１の空間分布内のターゲット材料をターゲット領域に提供することは、ディスク形ターゲットをターゲット領域に提供することを含むことができる。ディスク形ターゲットを提供することは、ターゲット材料を含むターゲット材料小滴をターゲット材料供給装置からターゲット領域に向かって解放することと、ターゲット材料小滴がターゲット材料供給装置とターゲット領域との間にある間に、放射パルスをターゲット材料小滴に向かって誘導して、放射パルスをターゲット材料小滴と相互作用させることであって、第１の放射パルスがターゲット材料小滴のターゲット材料の空間分布の変更を開始するのに十分なエネルギを有することと、ターゲット材料小滴が放射パルスとターゲット材料小滴との相互作用の後に２つの寸法において拡大してディスク形ターゲットを形成できるようにすることを含むことができる。ターゲット材料小滴は、増幅光ビームの伝搬の方向に垂直な平面内で拡大することにより、２つの寸法において拡大することができる。ターゲット材料小滴は、ターゲット材料のディスク形空間分布を形成するために、伝搬の方向に平行な方向に狭小化することができる。第１の放射パルスは１．０６ミクロン（μｍ）の波長を有するレーザ光のパルスにすることができ、増幅光ビームは１０．６μｍの波長を有するパルスレーザビームにすることができる。第１の放射パルス及び増幅光ビームは同じ波長を有することができる。

【0010】

いくつかの実現例では、第１の空間分布内のターゲット材料を含む第２のターゲットをターゲット領域に提供することができる。第２の残存プラズマ及び第２のターゲットは相互作用することができ、その相互作用が第１の空間分布内のターゲット材料を整形ターゲット分布に配置してターゲット領域内に第２の整形ターゲットを形成し、増幅光ビームはターゲット領域に向かって誘導して、第２の整形ターゲットの少なくとも一部を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換することができ、第３の残存プラズマはターゲット領域内で形成することができる。

【0011】

いくつかの実現例では、増幅光ビームは、増幅光ビームが第１の整形ターゲットに向かって誘導されてから２５マイクロ秒（μｓ）以内にターゲット領域及び第２の整形ターゲットに向かって誘導される。ＥＵＶ光の第１のバーストは、増幅光ビームをターゲット領域及び整形ターゲットに向かって誘導した後に生成することができ、ＥＵＶ光の第２のバーストは、増幅光ビームをターゲット領域及び第２の整形ターゲットに向かって誘導した後に生成することができ、第１及び第２のＥＵＶバーストは２５μｓ以下の間隔で発生する。

【0012】

もう１つの一般的な態様では、方法は、少なくとも部分的にターゲット領域と一致する第１の残存プラズマを形成することであって、残存プラズマがターゲット材料と増幅光ビームとの相互作用を生成する先行ＥＵＶ光から形成されたプラズマであることと、第１の空間分布内のターゲット材料を含むターゲットをターゲット領域に提供することであって、ターゲット材料がプラズマに変換された時にＥＵＶ光を放出する材料を含むことと、ターゲットを第１の放射パルスと相互作用させることにより２つの寸法におけるターゲット材料の第１の空間分布の変更を開始することと、ターゲット材料の第１の空間分布が、ターゲットを第１の放射パルスと相互作用させた後に２つの寸法において変化して、変更ターゲット（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｔａｒｇｅｔ）を形成できるようにすることと、変更ターゲットがターゲット領域内に入り、第１の残存プラズマと相互作用して整形ターゲットを形成できるようにすることにより、変更ターゲットを３つの寸法において整形することと、増幅光ビームをターゲット領域及び整形ターゲットに向かって誘導して、極端紫外（ＥＵＶ）光を放出するプラズマを形成することを含む。

【0013】

実現例は以下の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。２つの寸法は、増幅光ビームの伝搬の方向に垂直な平面内で延びる２つの寸法にすることができる。２つの寸法における第１の空間分布の変更を開始することは、レーザビームのパルスがターゲットと相互作用するように、パルスレーザビームをターゲットに向かって誘導することを含むことができる。２つの寸法は、パルスレーザビームの伝搬の方向に垂直な平面内で延びる２つの寸法を含むことができる。

【0014】

変更ターゲットは、パルスレーザビームの伝搬の方向に垂直な平面において、ターゲットより大きい断面積を有することができる。整形ターゲット分布は、増幅光ビームに対して開放されている凹面領域を含むことができる。ターゲット領域は、ＥＵＶ光源の真空チャンバの内部に配置することができる。

【0015】

上記の技法のいずれかに関する実現例は、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源のためのターゲット、ＥＵＶ光源、ＥＵＶ光を生成する方法、ＥＵＶ光源を改装するためのシステム、方法、プロセス、デバイス、コンピュータ可読媒体上に記憶された実行可能命令、又は装置を含むことができる。１つ以上の実現例の詳細は添付図面及び以下の説明に明記されている。その他の特徴はこの説明及び図面並びに特許請求の範囲から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】模範的なレーザ生成プラズマ極端紫外（ＥＵＶ）光源のブロック図である。

【図2A】ターゲット領域内の模範的なターゲットの側部断面図である。

【図2B】図２Ａのターゲット領域内の残存プラズマの側部断面図である。

【図2C】図２Ａのターゲット領域に対して経時的に作用し、エネルギ対時間として示されている模範的な波形の図である。

【図3】整形ターゲットを生成するための模範的なプロセスのフローチャートである。

【図4】整形ターゲットを生成するための模範的なプロセスのフローチャートである。

【図5A】整形ターゲットに変換される模範的な初期ターゲットを示している。

【図5B】図５Ａの整形ターゲットを生成するためのエネルギ対時間として示されている模範的な波形の図である。

【図5C】図５Ａの初期ターゲット及びターゲットの側面図を示している。

【図6】もう１つのレーザ生成プラズマ極端紫外（ＥＵＶ）光源及びそのＥＵＶ光源に結合されたリソグラフィツールのブロック図である。

【図7】模範的な整形ターゲットのシャドーグラフである。

【図8】模範的なレーザ生成プラズマ極端紫外（ＥＵＶ）光源のブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

整形ターゲットを生成するための技法について開示する。ターゲットは極端紫外（ＥＵＶ）光源で使用することができる。整形ターゲットは、プラズマに変換された時にＥＵＶ光を放出するターゲット材料を含む。ターゲット材料は、例えば、増幅光ビームでターゲット材料を照射することにより、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換することができる。整形ターゲットは、ターゲット材料を含む初期ターゲットを「残存プラズマ」に曝すことにより、リアルタイムで形成される。

【0018】

残存プラズマは、ターゲット材料がある領域内でＥＵＶ光を放出するプラズマに変換された後にその領域内に残存する物質である。残存プラズマは、結果としてＥＵＶ光を放出するプラズマが生成されるターゲット材料と光との初期の相互作用によりその領域内に存在する任意の物質にすることができる。残存プラズマは、ＥＵＶ光を放出するプラズマの残存物又は遺物であり、増幅光ビームとターゲット材料との相互作用により生成されたデブリを含むことができる。残存プラズマは、例えば、熱ガス、原子、イオン、微粒子（例えば、ダストなど、１〜１０００μｍの直径を有する粒子にすることができる）、粒子、及び／又は希薄なガスを含むことができる。残存プラズマは、必ずしもプラズマではないが、プラズマを含むことができる。残存プラズマの密度及び温度は、空間的に及び／又は時間的に変動する可能性がある。従って、残存プラズマを含む領域は、非均一密度及び温度の領域と見なすことができる。ターゲット材料がこの非均一領域に入ると、非対称の力がターゲット材料に作用してターゲット材料の空間分布（形状）を変更することは起こり得る。いくつかの事例では、ターゲット材料の空間分布は、ディスク様の形状から、頂部で交わる側部と、接近する増幅光ビームに対して開放されている陥凹部とを有するＶ様の形状に変更することができる。

【0019】

整形ターゲットを構成する材料は空間分布（又は形状）を有し、その形状は、初期ターゲットと残存プラズマとの相互作用の結果として生じる可能性がある。整形ターゲットは、より大きいプラズマ閉じ込め並びにより大きいＥＵＶ放出量をもたらすことができ、それによりＥＵＶ光生成が増加する可能性がある。追加的に、整形ターゲットは、ＥＵＶ光源が動作している間にＥＵＶ光源内で（例えば、ＥＵＶ光源の真空チャンバの内側で）形成される。その結果として、整形ターゲットは、高繰り返し率、例えば、４０キロヘルツ（ｋＨｚ）、１００ｋＨｚ、又はそれ以上のＥＵＶ光源において使用することができる。

【0020】

いくつかの実現例では、整形ターゲットは、整形ターゲットの少なくとも一部をプラズマに変換するのに十分なエネルギを有する接近する増幅光ビームに対して開放されている陥凹部分又は空洞を備えた凹面ターゲットである。空洞は、空洞の少なくとも一部分が増幅光ビームを受け取って、それと相互作用できるように配向されることにより、接近する増幅光ビームに対して開放されている。例えば、整形ターゲットは、「Ｖ」の陥凹部分又は谷間部分が接近する増幅光ビームに対して開放されている「Ｖ」整形ターゲットにすることができる。「Ｖ」の側部は、プラズマを包囲し、陥凹部分においてターゲットと増幅光ビームとの相互作用により生成されたプラズマを閉じ込める。このようにして、形成されたプラズマは、増幅光ビームと陥凹部が欠如している平らなターゲットとの相互作用によりプラズマを形成することによって達成されると思われるものより長いスケール長を有する。プラズマのスケール長は、光吸収領域を画定するものであり、局所密度を密度勾配で割ることによって得られる。より長いスケール長は、プラズマがより容易に光を吸収し、従って、より多くのＥＵＶ光を放出することを示している。追加的に、ターゲットの形状はより大きいＥＵＶ放出量を提供し、それによりターゲットから放出されるＥＵＶ光の量も増加する。

【0021】

図１を参照すると、光増幅器システム１０６は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極端紫外（ＥＵＶ）光源１００を駆動するために使用される光学発生源１０５（ドライブソース又はドライブレーザともいう）の少なくとも一部を形成する。光増幅器システム１０６は、光学発生源１０５がターゲット領域１３０に提供される増幅光ビーム１１０を生成するように、少なくとも１つの光増幅器を含む。ターゲット領域１３０はターゲット材料デリバリシステム１１５からスズなどのターゲット材料１２０を受け取り、増幅光ビーム１１０とターゲット材料１２０（又はターゲット領域１３０内の残存プラズマとターゲット材料との相互作用により生成された整形ターゲット）との相互作用により、ＥＵＶ光又は放射１５０を放出するプラズマ１２５を生成する（ＥＵＶ放射１５０の一部のみが図１に示されているが、ＥＵＶ放射１５０がプラズマ１２５からすべての方向に放出されることは起こり得る）。光コレクタ１５５は、ＥＵＶ放射１５０の少なくとも一部を収集し、収集したＥＵＶ光１６０を、リソグラフィツールなどの光学装置１６５に向かって誘導する。

【0022】

増幅光ビーム１１０は、ビームデリバリシステム１４０によってターゲット領域１３０に向かって誘導される。ビームデリバリシステム１４０は、光学コンポーネント１３５と、焦点領域１４５内で増幅光ビーム１１０を集束させる焦点アセンブリ１４２とを含むことができる。コンポーネント１３５は、屈折及び／又は反射により増幅光ビーム１１０を誘導するレンズ及び／又はミラーなどの光学素子を含むことができる。コンポーネント１３５は、コンポーネント１３５を制御及び／又は移動する要素も含むことができる。例えば、コンポーネント１３５は、ビームデリバリシステム１４０の光学素子を移動させるように制御可能なアクチュエータを含むことができる。

【0023】

焦点アセンブリ１４２は、増幅光ビーム１１０の直径が焦点領域１４５内で最低になるようにビーム１１０を集束する。換言すれば、焦点アセンブリ１４２は、焦点領域１４５に向かって方向１１２に伝搬する時に増幅光ビーム１１０における放射を収束させる。ターゲットがない場合、増幅光ビーム１１０における放射は、ビーム１１０が焦点領域１４５から方向１１２に伝搬する時に発散する。

【0024】

図２Ａ〜図２Ｃは、ターゲット領域２３０内で光ビーム２１０及び残存プラズマと相互作用するターゲット材料を示している。ターゲット領域２３０は、光源１００のターゲット領域１３０などのＥＵＶ光源内のターゲット領域にすることができる（図１）。ターゲット材料と残存プラズマとの相互作用により、ターゲット材料の空間分布を変更し、ターゲット材料を整形ターゲットに整形する。

【0025】

図２Ａ〜図２Ｃの例では、増幅光ビーム２１０はパルス状である。パルス増幅光ビームは、一定の間隔で発生する光又は放射のパルスを含み、それぞれのパルスは持続時間を有する。光又は放射の単一パルスの持続時間は、そのパルスがそのパルスの最大強度のパーセンテージ（例えば、５０％）より大きいか又はそれに等しい強度を有する時間の量として定義することができる。５０％のパーセンテージの場合、この持続時間は半値全幅（ＦＷＨＭ）とも呼ぶことができる。

【0026】

増幅光ビーム２１０のパルスとターゲット材料との相互作用により、ターゲット材料の少なくとも一部をプラズマに変換し、パルスとターゲット材料との相互作用が終了した後にターゲット領域２３０内に居残るか又は残存する残存プラズマを生成する。以下に述べるように、残存プラズマは、その後、ターゲット領域２３０に入るターゲット材料を整形するために使用される。

【0027】

図２Ａを参照すると、ターゲット領域２３０において増幅光ビーム２１０のパルス２１１ａ（図２Ｃ）と相互作用する模範的なターゲット材料２２０ａの側面図が示されている。パルス２１１ａによる照射により、ターゲット材料２２０ａの少なくとも一部分を、ＥＵＶ光２５０ａを放出するプラズマ２２５に変換する。

【0028】

図２Ｂも参照すると、増幅光ビーム２１０のパルス２１１ａがターゲット材料２２０ａを照射し消費した後のターゲット領域２３０が示されている。パルス２１１ａがターゲット材料２２０ａをプラズマに変換した後、残存プラズマ２２６ａの領域がターゲット領域２３０内に形成される。図２Ｂは、残存プラズマ２２６ａの領域並びに残存プラズマ２２７ａの断面を示しており、どちらの残存プラズマも３次元の領域を占有する。

【0029】

残存プラズマ２２６ａの領域内の残存プラズマ２２７ａは、プラズマ２２５のすべて又は一部分を含むか或いはプラズマ２２５を全く含まない可能性があり、熱ガス、ターゲット材料２２０ａの一部分などのデブリ、及び／又はプラズマ２２５に変換されなかったターゲット材料の破片又は粒子も含む可能性がある。残存プラズマ２２７ａは、領域２２６ａ内で変動する密度を有することができる。例えば、この密度は領域２２６ａの外側部分から内向きに増加する勾配を有することができ、最も高い密度は領域２２６ａの中心又はその付近にある。

【0030】

図２Ｃは、ある期間２０１についてターゲット領域２３０に到着する増幅光ビーム２１０の強度の図を示している。それぞれがそれぞれの放射パルス２１１ａ〜２１１ｃを含む、増幅光ビーム２１０の３つのサイクルが示されている。図２Ｃの下部は、期間２０１にわたるターゲット領域２３０の断面を示している。増幅光ビーム２１０のパルス２１１ａ〜２１１ｃは、それぞれ、ターゲット２２０ａ〜２２０ｃのそれぞれに加えられ、それぞれのＥＵＶ光放出２５０ａ〜２５０ｃを生成する。

【0031】

ターゲット材料２２０ａ〜２２０ｃは３つの異なる時間にターゲット領域２３０内にある。ターゲット材料２２０ａは、第１のパルス２１１ａがターゲット領域２３０内に到着した時にターゲット領域２３０内にある。パルス２１１ａは増幅光ビーム２１０内の第１のパルスであり、従って、ターゲット材料２２０ａがターゲット領域２３０内に到着した時にターゲット領域２３０内には残存プラズマが全く存在しない。

【0032】

ターゲット材料２２０ｂは、プラズマ２２６ａの領域が形成された後に発生する時間２６６においてターゲット領域２３０に到着する。時間２６６では、ターゲット材料２２０ｂ及び残存プラズマ２２７ａはどちらもターゲット領域２３０内にあり、互いに相互作用し始める。残存プラズマ２２７ａとターゲット材料２２０ｂとの相互作用により、ターゲット材料２２０ｂを整形ターゲット２２１ｂに整形し、その整形ターゲットはターゲット材料２２０ｂより容易に増幅光ビーム２１０を吸収する。例えば、整形ターゲット２２１ｂからプラズマへの変換に関連する変換効率は、ターゲット材料２２０ａからプラズマへの変換に関連する変換効率より３０％以上高くなる可能性がある。

【0033】

残存プラズマ２２７ａによってターゲット材料２２０ｂが整形された後又はターゲット材料２２０ｂが整形されている間、増幅光ビーム２１０のパルス２１１ｂは整形ターゲット２２１ｂと相互作用する。この相互作用により、整形ターゲット２２１ｂ内のターゲット材料の少なくとも一部分は、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換される。追加的に、残存プラズマ２２７ｂを含む残存プラズマ２２６ｂの領域が生成される。このように、パルスとターゲット材料とのそれぞれの相互作用の後に、残存プラズマの新しいインスタンスが生成される。残存プラズマのこの新しいインスタンスもターゲット領域２３０内に居残り、ターゲット領域２３０に入るその後のターゲット材料を整形するために使用可能である。

【0034】

時間２６６後のある時間であって、残存プラズマ２２７ｂがターゲット領域２３０内にある間に、ターゲット材料２２０ｃがターゲット領域２３０内に到着する。残存プラズマ２２７ｂとターゲット材料２２０ｃとの相互作用により整形ターゲット２２１ｃを生成し、パルス２１１ｃと整形ターゲット２２１ｃとの相互作用によりＥＵＶ放出２５０ｃを生成する。

【0035】

プラズマ及び残存プラズマの密度勾配及び／又はそれらによって占有される空間は経時的に変動する可能性がある。例えば、領域２２６ａ及び２２６ｂ内の残存プラズマ２２７ａ及び２２７ｂは、それぞれ、より大きい体積の空間を占有するように消散する可能性があり、残存プラズマ２２７ａ及び２２７ｂの密度勾配は、増幅光ビーム２１０とターゲットとの最も最近の相互作用以降の時間が増加するにつれて緩やかになる可能性がある。

【0036】

ＥＵＶ光放出２５０ａ及び２５０ｂは、ＥＵＶ光源の繰り返し率の逆数である持続時間２６４によって分けられる。ＥＵＶ光源のシステム繰り返し率は、例えば、４０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚにすることができる。従って、持続時間２６４は２５マイクロ秒（μｍ）以下にすることができる。ＥＵＶ光放出２５０ａと２５０ｂとの間の時間は、増幅光ビーム２１０内のパルスの時間分離に依存し、従って、増幅光ビーム２１０を生成する発生源の繰り返し率は、少なくとも部分的に、ＥＵＶ光源全体の繰り返し率を決定する。

【0037】

整形ターゲット２２１ｂ及び２２１ｃが生成される速度は、増幅光ビーム２１０を生成する発生源の繰り返し率並びに初期ターゲット材料が提供される割合に依存する。例えば、その結果としてプラズマが生成される、増幅光ビーム２１０のパルスとターゲット材料との相互作用ごとに、整形ターゲットを生成することができる。従って、整形ターゲットは、例えば、４０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚで生成することができる。このように、整形ターゲットは、リアルタイムで、しかもＥＵＶ光源が動作している間に生成することができる。更に、比較的高い繰り返し率（例えば、４０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ）により、初期ターゲット材料は、残存プラズマが存在する間にターゲット領域２３０に入ることができる。

【0038】

その上、整形ターゲットの形成は、その結果としてＥＵＶ光を放出するプラズマが生成される、先行するレーザとターゲット材料との相互作用により存在する残存プラズマを利用するので、整形ターゲットを使用するＥＵＶ発生源の繰り返し率は整形ターゲットを形成するための時間によって制限されず、ＥＵＶ発生源は整形ターゲットの生成の割合と同じ繰り返し率を有することができる。

【0039】

図３を参照すると、整形ターゲットを形成するための模範的なプロセス３００のフローチャートが示されている。プロセス３００は、図１及び図８の光源１００又は図６の光源６０２などのＥＵＶ光源において実行することができる。プロセス３００については図２Ａ〜図２Ｃに関して述べる。

【0040】

残存プラズマ２２７ａが生成される（３１０）。例えば、残存プラズマ２２７ａは、増幅光ビーム２１０をターゲット材料２２０ａと相互作用させることによって生成することができる。増幅光ビーム２１０とターゲット材料２２０ａとの相互作用により、ＥＵＶ光を放出することができるプラズマを生成する。ＥＵＶ光を放出するプラズマの遺物及び関連のデブリはＥＵＶ光放出後にターゲット領域２３０内に居残り、この残存プラズマは、ターゲット材料２２０ａがプラズマに変換された後のある期間の間、持続するか或いはその他の方法でターゲット領域２３０の全部又は一部を占有する。残存プラズマ２２７ａは３つの寸法において延び、ある体積を占有する。残存プラズマ２２７ａは、次のターゲット（この例ではターゲット材料２２０ｂ）がターゲット領域２３０内に到着した時にターゲット領域２３０内にある。

【0041】

ターゲット材料２２０ｂは、プラズマに変換された時にＥＵＶ光を放出するターゲット材料を含む任意の材料にすることができる。例えば、ターゲット材料２２０ｂはスズにすることができる。追加的に、ターゲット材料２２０ｂは、増幅光ビーム２１０と相互作用した時にＥＵＶ光放出プラズマを生成する任意の空間形式を有することができる。例えば、ターゲット材料２２０ｂは、溶融金属の小滴、ワイヤの一部分、その最も幅広の範囲が増幅光ビーム２１０の伝搬の方向に垂直に配向されている溶融金属のディスク形又は円筒形のセグメントにすることができる。ディスク又は円筒形状を有するターゲット材料２２０ｂの例については図５Ａ〜５Ｃ及び図６に関して述べる。いくつかの実現例では、ターゲット材料２２０ｂは、空隙によって分けられた材料の粒子又は破片のミスト又は集合にすることができる。

【0042】

ターゲット材料２２０ｂは、図１のターゲット材料デリバリシステム１１５などのターゲット材料供給装置のノズルによって溶融ターゲット材料を通過させ、ターゲット材料２２０ｂがターゲット領域２３０内にドリフトできるようにすることにより、ターゲット領域２３０に提供することができる。いくつかの実現例では、ターゲット材料２２０ｂは力によってターゲット領域２３０に誘導することができる。

【0043】

ターゲット材料２２０ｂの形状は、例えば、ターゲット材料２２０ｂがターゲット領域２３０に向かってドリフトした時にプリパルス（増幅光ビーム２１０のパルスとの相互作用の前にターゲット材料と相互作用する放射パルス）でターゲット材料２２０ｂを照射することによって、ターゲット領域２３０に到達する前に変更することができる。このような実現例の一例については図４及び図５Ａ〜図５Ｃに関して述べる。追加的に又は代替的に、いくつかの実現例では、空気力によりターゲット領域２３０に向かってドリフトした時にターゲット材料２２０ｂの形状が変化する。

【0044】

残存プラズマ２２７ａはターゲット材料２２０ｂと相互作用して整形ターゲット２２１ｂを形成する（３２０）。ターゲット材料２２０ｂが残存プラズマ２２７ａと遭遇すると、残存プラズマ２２７ａの密度はターゲット材料２２０ｂを曲げるか又はその他の方法で空間的に変形させて整形ターゲット２２１ｂを形成する。例えば、残存プラズマ２２７の密度は周囲の領域より高くなる可能性があり、プラズマ２２７ａとの遭遇による物理的衝撃はターゲット材料２２０ｂの一部分を「Ｖ」形に或いは増幅光ビーム２１０に対して開放されている陥凹部を有する凹面ターゲットに曲げることができる。陥凹部は、ターゲット材料を含む側部同士の間の開放領域である。側部同士は頂部で交差し、頂部は陥凹部より増幅光ビームから遠く離れている。側部は一般に湾曲しているか及び／又は互いに対して角度が付けられて、陥凹部を形成し画定することができる。

【0045】

ターゲット材料２２０ｂが残存プラズマ２２７ａ内に更にドリフトするにつれて、残存プラズマ２２７ａはターゲット材料２２０ｂを整形ターゲットに曲げるか又は変形させ続ける。残存プラズマ２２７ａは、プラズマ領域２２６ａ内で密度勾配（又は空間的に変動する密度）を有することができる。例えば、密度は領域２２６ａの外側部分（周縁部）から内向きに増加する勾配を有することができ、最も高い密度は領域２２６ａの中心又はその付近にある。

【0046】

増幅光ビーム２１０と整形ターゲット２２１ｂが相互作用する（３３０）。増幅光ビーム２１０と整形ターゲット２２１ｂとの相互作用は、例えば、パルス２１１ｂ内の光が整形ターゲット２２１ｂを照射するように増幅光ビーム２１０のパルス２１１ｂをターゲット領域２３０に向かって誘導することにより、引き起こすか又は開始することができる。パルス２１１ｂと整形ターゲット２２１ｂとの相互作用により、ＥＵＶ光２５０ｂ及び残存プラズマ２２７ｂを生成する。

【0047】

図４及び図５Ａ〜図５Ｃは、プリパルス及び残存プラズマによって整形ターゲットを形成する例を示している。プロセス３００は、図１及び図８の光源１００又は図６の光源６０２などのＥＵＶ光源において実行することができる。

【0048】

図４を参照すると、整形ターゲットを生成するための模範的なプロセス４００のフローチャートが示されている。図５Ａ〜図５Ｃも参照すると、プロセス４００の一例が示されている。

【0049】

模範的な波形５０２（図５Ｂ）及び残存プラズマ５２７（図５Ｃ）により初期ターゲット材料５１８を整形ターゲット５２１に変形する。残存プラズマ５２７はターゲット領域５３０内に存在し、増幅光ビームとターゲット材料との先行相互作用によって生成された物質を含む。初期ターゲット材料５１８及びターゲット５２１は、増幅光ビーム５１０による照射によってプラズマに変換された時にＥＵＶ光５５０を放出するターゲット材料を含む。

【0050】

より詳細に、図４を参照すると、初期ターゲット材料５１８が初期ターゲット領域５３１において提供される（４１０）。この例では、初期ターゲット材料５１８はスズなどの溶融金属の小滴である。この小滴は、例えば、３０〜６０μｍ又は３３μｍの直径を有することができる。初期ターゲット材料５１８は、ターゲット材料をターゲット材料供給装置（図１のターゲット材料デリバリシステム１１５など）から解放し、初期ターゲット材料５１８を初期ターゲット領域５３１に誘導するか又は初期ターゲット材料５１８が初期ターゲット領域５３１内にドリフトできるようにすることにより、初期ターゲット領域５３１に提供することができる。

【0051】

ターゲット材料は、ターゲット物質と非ターゲット粒子などの不純物とを含む、ターゲット混合物にすることができる。ターゲット物質は、ＥＵＶ範囲内の輝線を有するプラズマ状態に変換された物質である。ターゲット物質は、例えば、液体又は溶融金属の小滴、液体流の一部分、固体粒子又はクラスタ、液体小滴内に含有される固体粒子、ターゲット材料の泡、或いは液体流の一部分内に含有される固体粒子にすることができる。ターゲット物質は、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た時にＥＵＶ範囲内の輝線を有する任意の材料にすることができる。例えば、ターゲット物質は、純粋スズ（Ｓｎ）として、スズ化合物、例えば、ＳｎＢｒ_４、ＳｎＢｒ_２、ＳｎＨ_４として、スズ合金、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、或いはこれらの合金の任意の組合せとして使用できるスズ元素にすることができる。その上、不純物が全く存在しない状況では、ターゲット材料はターゲット物質のみを含む。以下の考察では、初期ターゲット材料５１８が溶融金属で作られた小滴である一例を提供する。しかし、初期ターゲット材料５１８はその他の形を取ることもできる。

【0052】

第１の放射パルス５０６は初期ターゲット領域５３１に向かって誘導される（４２０）。第１の放射パルス５０６と初期ターゲット材料５１８との相互作用により変更ターゲット材料５５２を形成する。初期ターゲット材料５１８と比べると、変更ターゲット材料５５２は、ｙ方向により大きく、ｚ方向により小さい範囲を備えた側部断面を有する。

【0053】

図５Ａ及び図５Ｃは、初期ターゲット材料５１８が変更ターゲット材料５５２に、更に整形ターゲット５２１に物理的に変形し、次にＥＵＶ光５５０を放出する期間５０１を示している。図５Ｂは、期間５０１にわたる時間の関数として増幅光ビーム５１０の波形５０２におけるエネルギの図である。波形５０２は、放射パルス５０６（プリパルス５０６）及び増幅光ビーム５１０のパルスの表現を含む。プリパルス５０６は調節パルスと呼ぶこともできる。

【0054】

プリパルス５０６は、例えば、初期ターゲット材料５１８の形状を変更するか又は初期ターゲット材料５１８の形状の変化を開始するために、初期ターゲット材料５１８に対して作用するのに十分なエネルギを有する任意のタイプのパルス放射にすることができる。プリパルス５０６は初期ターゲット材料５１８の表面に入射し、プリパルス５０６と初期ターゲット材料５１８との相互作用によりターゲット材料の表面においてデブリ、ガス、及び／又はプラズマ（必ずしもＥＵＶ光を放出しない）のクラウドを生成することができる。ＥＵＶ光は、プリパルス５０６と初期ターゲット材料５１８との相互作用によって生成されたプラズマから放出することができるが、放出される任意のＥＵＶ光は、例えば、ターゲット材料と増幅光ビーム５１０との相互作用よりかなり小さくなるであろう。

【0055】

第１のプリパルス５０６の衝撃の力は、初期ターゲット材料５１８を、初期ターゲット材料５１８の形状とは異なる形状を有する変更ターゲット材料５５２に変形させる。例えば、初期ターゲット材料５１８は小滴と同様の形状を有することができ、変更ターゲット材料５５２の形状はディスクにより近いものにすることができる。変更ターゲット材料５５２は、イオン化されない材料（プラズマではない材料）にすることができる。変更ターゲット材料５５２は、例えば、液体又は溶融金属のディスク、空隙又は実質的なギャップを有していないターゲット材料の連続セグメント、微粒子又は超微粒子のミスト、或いは原子蒸気のクラウドにすることができる。図５Ｃの例では、変更ターゲット材料５５２は、例えば、約１〜３マイクロ秒（μｓ）後に、溶融金属のディスク形破片５５３に拡大する。

【0056】

プリパルスは持続時間５１５を有する。プリパルス５０６のパルス持続時間５１５及びメインビーム５１０のパルス持続時間は半値全幅、即ち、パルスの最大強度の少なくとも半分である強度をパルスが有している時間の量によって表すことができる。しかし、その他のメトリクスを使用してパルス持続時間を決定することもできる。パルス持続時間５１５は、例えば、３０ナノ秒（ｎｓ）、６０ｎｓ、１３０ｎｓ、５０〜２５０ｎｓ、１０〜２００ピコ秒（ｐｓ）、又は１ｎｓ未満にすることができる。プリパルス５０６のエネルギは、例えば、１〜７０ミリジュール（ｍＪ）にすることができる。プリパルス５０６の波長は、例えば、１．０６μｍ、１〜１０．６μｍ、１０．５９μｍ、又は１０．２６μｍにすることができる。

【0057】

いくつかの実現例では、プリパルス５０６は、集束光学機器（図１の焦点アセンブリ１４２など）によって焦点面に集束させることができる。焦点面はプリパルス５０６の焦点を含む。焦点は、プリパルス５０６がプリパルス５０６の伝搬の方向に垂直な平面内で形成する最小スポットサイズである。光ビームの焦点は、ビームが伝搬する方向に沿って、ビームが伝搬の方向に垂直な平面内で最小直径を有する位置に発生する。プリパルス５０６の焦点は、初期ターゲット領域５３１内に又は初期ターゲット領域５３１の外側に発生する可能性がある。プリパルス５０６は初期ターゲット材料５１８上に集束することができ、このようにすることにより、依然として変更ターゲット５５２がディスク形状５５３に空間的に拡大できるようにしながら、プリパルス５０６と増幅光ビーム５１０との遅延時間５１１を削減できるようにすることができる。いくつかの実現例では、プリパルス５０６の焦点は、プリパルス５０６の伝搬の方向に沿って測定した時に（いずれかの側に）初期ターゲット材料５１８から０．５ミリメートル（ｍｍ）〜１ｍｍ離れている可能性がある。

【0058】

増幅光ビーム５１０はメインビーム又はメインパルスと呼ぶことができる。増幅光ビーム５１０は、ターゲット５２１内のターゲット材料を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するのに十分なエネルギを有する。プリパルス５０６と増幅光ビーム５１０は遅延時間５１１によって時間的に分けられ、増幅光ビーム５１０は時間ｔ_２において発生し、その時間はプリパルス５０６が発生する時間ｔ＝ｔ_１の後である。変更ターゲット材料５５２は遅延時間５１１の間に拡大する。遅延時間５１１は、例えば、１〜３マイクロ秒（μｓ）、１．３μｓ、１〜２．７μｓ、又はディスク形状５５３への変更ターゲット５５２の拡大を可能にする任意の時間の量にすることができる。

【0059】

従って、プロセス４００の（４２０）では、変更ターゲット５５２がｘ−ｙ平面内で拡大し伸長するので、変更ターゲット５５２は２次元の拡大を経験することができる。プロセス４００の（４３０）では、２次元の拡大（例えば、ディスク形状５５３）を経験できるようになっていたターゲットは、残存プラズマ５２７との相互作用により３つの寸法において整形ターゲット５２１に整形することができる。

【0060】

もう一度、図４を参照すると、変更ターゲット５５２（或いは、形成された場合、ディスク形状５５３）は、残存プラズマ５２７と相互作用して、ターゲット領域５３０において整形ターゲット５２１を形成できるようになっている（４３０）。変更ターゲット５５２がターゲット領域５３０に到達すると、残存プラズマ５２７はターゲット領域５３０内にある。

【0061】

ディスク形状５５３が残存プラズマ５２７と遭遇すると、残存プラズマ５２７の密度は変更ターゲット（又はディスク形状５５３）を曲げるか又はその他の方法で空間的に変形させて整形ターゲット５２１を形成する。残存プラズマ５２７は密度勾配を有することができる。例えば、残存プラズマ５２７の密度は周囲の領域より高くなる可能性がある。図５Ｃに示されている例では、プラズマ５２７との遭遇による衝撃は変更ターゲット材料５５２（又はディスク形状５５３）の一部分を、例えば、「Ｖ」形、ボウル様形状、或いは増幅光ビーム５１０に対して開放されている陥凹部５２８を有する凹面ディスク様の形状に曲げる。

【0062】

変更ターゲット材料５５２（又はディスク形状５５３）が残存プラズマ５２７内に更にドリフトするにつれて、残存プラズマ５２７は変更ターゲット材料５５２（又はディスク形状５５３）を整形ターゲット５２１に曲げるか又は変形させ続けることができる。整形ターゲット５２１は、陥凹部５２８がウィング又は側部５５８間の開放領域である３次元形状である。側部５５８は頂部５５９辺りで折りたたまれるターゲット材料５５２（又はディスク形状５５３）から形成され、その頂部は陥凹部５２８より増幅光ビーム５１０から遠く離れている。頂部５５９は増幅光ビーム５１０からより遠く離れているので、陥凹部５２８は増幅光ビーム５１０に対して開放されている。側部５５８同士は頂部５５９で交差し、側部５５８は頂部５５９から外向きに延びる。整形ターゲット５２１は、頂部５５９を含むｙ−ｚ平面内でほぼ「Ｖ」形の断面を有することができる。この断面は、例えば、１つの湾曲した頂部５５９及び／又は１つ以上の湾曲した側部５５８を有するか、及び／又は伝搬５１２の方向に対して異なる角度で側部５５８を頂部５５９から延ばすことにより、ほぼ「Ｖ」形にすることができる。整形ターゲット５２１はその他の空間形式を有することができる。例えば、整形ターゲット５２１は、頂部５５９を含むｙ−ｚ平面内でボウルとして整形することができる（従って、半円形又は半楕円形の断面を有する）。

【0063】

増幅光ビーム５１０はターゲット領域５３０に向かって誘導される（４４０）。増幅光ビーム５１０をターゲット領域５３０に向かって誘導すると、整形ターゲット５２１がターゲット領域２３０内にある間に放射パルスをターゲット領域５３０に届けることができる。従って、増幅光ビーム５１０をターゲット領域５３０に向かって誘導することにより、増幅光ビーム５１０と整形ターゲット５２１との相互作用を引き起こすことができる。増幅光ビーム５１０とターゲット５２１内のターゲット材料との相互作用により、ＥＵＶ光５５０を送出するプラズマ５２９を生成する。

【0064】

プラズマ５２９は、整形ターゲット５２１の側部５５８の密度によって陥凹部５２８に閉じ込められる。この閉じ込めにより、プラズマ５２９及び／又は増幅光ビーム５１０によってターゲット５２１を更に加熱することができ、追加のプラズマ及びＥＵＶ光が生成される。変更ターゲット材料５５２又はディスク形状５５３と比べると、整形ターゲット５２１はより大きい体積のターゲット材料を増幅光ビーム５１０に曝すことになる。このようにターゲット材料の体積が増加した結果、整形ターゲット５２１は、変更ターゲット５５２又はディスク形状５５３が吸収できる部分と比べると、放射パルス内のエネルギのより大きい部分を吸収することができる。従って、整形ターゲット５２１は、変換効率（ＣＥ）の増加及び生成されるＥＵＶ光の量の増加をもたらすことができる。追加的に、整形ターゲット５２１はより大きい体積のターゲット材料を増幅光ビーム５１０に曝すが、整形ターゲット５２１は、ばらばらに壊れるか又はその他の方法で実質的に吸収されずに増幅光ビーム５１０を通過できるようにするのではなく、依然として増幅光ビーム５１０内の光を吸収するのに十分な密度である。また、整形ターゲット５２１は、変更ターゲット材料５５２より大きいＥＵＶ放出量を有することもできる。

【0065】

増幅光ビーム５１０は、例えば、１３０ｎｓ、２００ｎｓ、又は５０〜２００ｎｓのパルス持続時間を有するパルス増幅光ビームにすることができる。追加的に、増幅光ビーム５１０は集束光学機器（図１の焦点アセンブリ１４２など）によって集束することができる。増幅光ビーム５１０の焦点は、例えば、ターゲット５２１で、又は（増幅光ビーム５１０の伝搬の方向である方向５１２に測定した時に）ターゲット５２１のいずれかの側に０．５ｍｍ〜２ｍｍの位置で発生する可能性がある。

【0066】

図６を参照すると、模範的な光学結像システム６００のブロック図が示されている。システム６００は、プロセス４００（図４）を実行するために使用することができる。光学結像システム６００は、ＥＵＶ光をリソグラフィツール６６５に提供するＬＰＰ ＥＵＶ光源６０２を含む。光源６０２は、図１の光源１００と同様のものであるか、及び／又は光源１００のコンポーネントの一部又は全部を含むことができる。

【0067】

システム６００は、ドライブレーザシステム６０５、光学素子６２２、プリパルス発生源６４３、集束アセンブリ６４２、及び真空チャンバ６４０などの光学発生源を含む。ドライブレーザシステム６０５は増幅光ビーム６１０を生成する。増幅光ビーム６１０は、ターゲット６２０内のターゲット材料を、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換するのに十分なエネルギを有する。上述のターゲットのいずれもターゲット６２０として使用することができる。

【0068】

プリパルス発生源６４３は放射パルス６１７を放出する（図６では、放射パルス６１７は、増幅光ビーム６１０と視覚的に区別するために破線で示されている）。放射パルスはプリパルス５０６（図５Ａ〜図５Ｃ）として使用することができる。プリパルス発生源６４３は、例えば、５０ｋＨｚの繰り返し率で動作するＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザにすることができ、放射パルス６１７は１．０６μｍの波長を有するＮｄ：ＹＡＧレーザからのパルスにすることができる。プリパルス発生源６４３の繰り返し率は、どの程度頻繁にプリパルス発生源６４３が放射パルスを生成するかを示している。プリパルス発生源６４３が５０ｋＨｚ又はそれ以上の繰り返し率を有する例の場合、放射パルス６１７は２０マイクロ秒（μｓ）ごとに放出される。

【0069】

その他の発生源をプリパルス発生源６４３として使用することができる。例えば、プリパルス発生源３２４は、エルビウムドープファイバ（Ｅｒ：ガラス）レーザなど、Ｎｄ：ＹＡＧ以外の任意の希土類ドープ固体レーザにすることができる。もう１つの例では、プリパルス発生源は、１０．６μｍの波長を有するパルスを生成する炭酸ガスレーザにすることができる。プリパルス発生源６４３は、上述のプリパルスに使用されるエネルギ及び波長を有する光のパルスを生成する任意のその他の放射源又は光源にすることができる。

【0070】

光学素子６２２は、増幅光ビーム６１０及びプリパルス発生源６４３からの放射パルス６１７をチャンバ６４０に誘導する。光学素子６２２は、増幅光ビーム６１０及び放射パルス６１７を同様の経路又は同じ経路に沿って誘導できる任意の素子である。図６に示されている例では、光学素子６２２は、増幅光ビーム６１０を受け取り、それをチャンバ６４０に向かって反射する二色性ビームスプリッタである。光学素子６２２は、放射パルス６１７を受け取り、そのパルスをチャンバ６４０に向かって透過する。二色性ビームスプリッタは、増幅光ビーム６１０の波長（複数も可）を反射し、放射パルス６１７の波長（複数も可）を透過するコーティングを有する。二色性ビームスプリッタは、例えば、ダイヤモンドで作ることができる。

【0071】

その他の実現例では、光学素子６２２は、アパーチャ（図示せず）を画定するミラーである。この実現例では、増幅光ビーム６１０は、ミラー表面から反射され、チャンバ６４０に向かって誘導され、放射パルスはアパーチャを通過し、チャンバ６４０に向かって伝搬する。

【0072】

更に他の実現例では、くさび形の光学機器（例えば、プリズム）を使用して、メインパルス６１０及びプリパルス６１７をそれぞれの波長に応じて異なる角度に分けることができる。くさび形の光学機器は、光学素子６２２に加えて使用することができるか或いは光学素子６２２として使用することができる。くさび形の光学機器は、集束アセンブリ６４２のすぐ上流に（ｚ方向に）位置決めすることができる。

【0073】

追加的に、パルス６１７はその他の方法でチャンバ６４０に届けることができる。例えば、パルス６１７は、光学素子６２２又はその他の誘導要素を使用せずにチャンバ６４０及び／又は集束アセンブリ６４２にパルス６１７を届ける光ファイバを通って移動することができる。これらの実現例では、ファイバは、チャンバ６４０の壁面に形成された開口部を通ってチャンバ６４０の内部に直接、放射パルス６１７をもたらすものである。

【0074】

増幅光ビーム６１０は、光学素子６２２から反射され、集束アセンブリ６４２を通って伝搬する。集束アセンブリ６４２は増幅光ビーム６１０を焦点面６４６において集束するが、この焦点面はターゲット領域６３０と一致する場合もあれば一致しない場合もある。放射パルス６１７は、光学素子６２２を通過し、集束アセンブリ６４２を通ってチャンバ６４０に誘導される。増幅光ビーム６１０及び放射パルス６１７は、チャンバ６４０内で「ｘ」の方向に沿って異なる位置に誘導され、異なる時間にチャンバ６４０に到着する。

【0075】

図６に示されている例では、単一ブロックがプリパルス発生源６４３を表している。しかし、プリパルス発生源６４３は単一の光源又は複数の光源にすることができる。例えば、複数のプリパルスを生成するために、２つの個別の発生源を使用することができる。この２つの個別の発生源は、異なる波長及びエネルギを有する放射パルスを生成する異なるタイプの発生源にすることができる。例えば、プリパルスの一方は１０．６μｍの波長を有し、ＣＯ_２レーザによって生成することができ、もう一方のプリパルスは１．０６μｍの波長を有し、希土類ドープ固体レーザによって生成することができる。

【0076】

いくつかの実現例では、プリパルス６１７と増幅光ビーム６１０は同じ発生源によって生成することができる。例えば、放射プリパルス６１７はドライブレーザシステム６０５によって生成することができる。この例では、ドライブレーザシステムは２つのＣＯ_２シードレーザサブシステムと１つの増幅器とを含むことができる。シードレーザサブシステムの一方は１０．２６μｍの波長を有する増幅光ビームを生成することができ、もう一方のシードレーザサブシステムは１０．５９μｍの波長を有する増幅光ビームを生成することができる。この２つの波長はＣＯ_２レーザの異なるラインから得ることができる。その他の例では、ＣＯ_２レーザのその他のラインを使用して２通りの増幅光ビームを生成することができる。２つのシードレーザサブシステムからの増幅光ビームはどちらも同じ電力増幅器連鎖内で増幅され、次にチャンバ６４０内の異なる位置に到達するように角度的に分散される。１０．２６μｍの波長を有する増幅光ビームはプリパルス６１７として使用することができ、１０．５９μｍの波長を有する増幅光ビームは増幅光ビーム６１０として使用することができる。

【0077】

いくつかの実現例はメインパルスの前に複数のプリパルスを使用することができる。これらの実現例では、３つ以上のシードレーザを使用することができる。例えば、２つのプリパルスを使用する一実現例では、１つのシードレーザを使用して、増幅光ビーム６１０、第１のプリパルス、及び第２の個別のプリパルスのそれぞれを生成することができる。その他の例では、メインパルス並びに複数のプリパルスのうちの１つ以上を同じ発生源によって生成することができる。

【0078】

増幅光ビーム６１０及び放射プリパルス６１７はいずれも同じ光増幅器において増幅することができる。例えば、３つ以上の電力増幅器を使用して、増幅光ビーム６１０及びプリパルス６１７を増幅することができる。

【0079】

図７を参照すると、模範的な整形ターゲット７２０のシャドーグラフが示されている。シャドーグラフは、光でオブジェクトを照射することによって作成される。オブジェクトの高密度部分はその光を反射し、そのシーンを結像するカメラ（電荷結合素子（ＣＣＤ）など）に影を落とす。ターゲット７２０は、先行するレーザとターゲット材料との相互作用により生成された残存プラズマ７２７を使用して形成された。示されている例では、レーザとターゲット材料との相互作用は６０ｋＨｚの周波数（６０ｋＨｚの繰り返し率）で発生した。従って、ターゲット７２０と同様の追加の整形ターゲットは１６．６７μｓごとに生成された。

【0080】

ターゲット７２０は、方向７１２に伝搬する増幅光ビーム（増幅光ビーム１１０、２１０、又は５１０など）でターゲット７２０を照射することにより、ＥＵＶ光を放出するプラズマに変換される。ターゲット７２０は、増幅光ビームとの相互作用中にプラズマが発生し、ターゲット７２０が閉じ込められる陥凹部７２８を含み、それにより相互作用により生成されるＥＵＶ光の量を増加する。陥凹部７２８は接近する増幅光ビームに対して開放されている。

【0081】

図８を参照すると、いくつかの実現例では、極端紫外光システム１００は、真空チャンバ８００、１つ以上のコントローラ８８０、１つ以上の作動システム８８１、及びガイドレーザ８８２などのその他のコンポーネントを含むシステムの一部である。

【0082】

真空チャンバ８００は単一のユニット構造にすることができるか或いは特定のコンポーネントを収容する個別のサブチャンバでセットアップすることができる。真空チャンバ８００は、そこから空気及びその他のガスが真空ポンプによって除去され、その結果、チャンバ８００内に低圧環境が発生する、少なくとも部分的に剛性のエンクロージャである。チャンバ８００の壁面は、真空使用に適した任意の適切な金属又は合金で作ることができる（低圧に耐えられる）。

【0083】

ターゲット材料デリバリシステム１１５はターゲット材料１２０をターゲット領域１３０に届ける。ターゲット領域におけるターゲット材料１２０は、液体小滴、液体流、固体粒子又はクラスタ、液体小滴内に含有される固体粒子、或いは液体流内に含有される固体粒子の形にすることができる。ターゲット材料１２０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た時にＥＵＶ範囲内の輝線を有する任意の材料を含むことができる。例えば、スズ元素は、純粋スズ（Ｓｎ）として、スズ化合物、例えば、ＳｎＢｒ_４、ＳｎＢｒ_２、ＳｎＨ_４として、スズ合金、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、或いはこれらの合金の任意の組合せとして使用することができる。ターゲット材料１２０は、スズなどの上記の元素のうちの１つでコーティングされたワイヤを含むことができる。ターゲット材料１２０が固体状態である場合、円環、球体、又は立方体などの任意の適切な形状を有することができる。ターゲット材料１２０は、ターゲット材料デリバリシステム１１５によってチャンバ８００の内部及びターゲット領域１３０に届けることができる。ターゲット領域１３０は、ターゲット材料１２０が増幅光ビーム１１０と光学的に相互作用してプラズマを生成する場所である、照射箇所とも呼ばれる。上述のように、残存プラズマは照射箇所で又はその付近で形成される。従って、残存プラズマ並びに整形ターゲット２２１ｂ、２２１ｃ、及び５２１は真空チャンバ８００内で生成することができる。このように、整形ターゲット２２１ｂ、２２１ｃ、及び５２１はＥＵＶ光システム１００内で生成される。

【0084】

ドライブレーザシステム１０５は、１つ以上のメインパルス並びに場合によっては１つ以上のプリパルスを提供するために、１つ以上の光増幅器、レーザ、及び／又はランプを含むことができる。それぞれの光増幅器は、高い利得で所望の波長を光学的に増幅できる利得媒体と、励起源と、内部光学機器とを含む。光増幅器は、レーザキャビティ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備えている場合もあれば備えていない場合もある。従って、ドライブレーザシステム１０５は、レーザキャビティが全くない場合でもレーザ増幅器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。その上、ドライブレーザシステム１０５は、ドライブレーザシステム１０５に十分なフィードバックを提供するためのレーザキャビティが存在する場合にコヒーレント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、ドライブレーザシステム１０５からの光であって、単に増幅されたものであるが、必ずしもコヒーレントレーザ発振ではない光と、ドライブレーザシステム１０５からの光であって、増幅され、コヒーレントレーザ発振でもある光のうちの１つ以上を包含する。

【0085】

ドライブレーザシステム１０５内の光増幅器は、ＣＯ_２を含む充填ガスを利得媒体として含むことができ、約９１００〜約１１０００ｎｍの間の波長で、特に、約１０６００ｎｍで１０００より大きいか又はそれに等しい利得で光を増幅することができる。ドライブレーザシステム１０５内で使用するために適した増幅器及びレーザは、パルスレーザデバイス、例えば、比較的高い電力、例えば、１０ｋＷ以上及び高いパルス繰り返し率、例えば、５０ｋＨｚ以上で動作し、例えば、ＤＣ又はＲＦ励起により、約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍで放射を生成するパルス式ガス放電ＣＯ_２レーザデバイスを含むことができる。また、ドライブレーザシステム１０５内の光増幅器は、より高い電力でドライブレーザシステム１０５を操作する時に使用できる、水などの冷却システムも含むことができる。

【0086】

光コレクタ１５５は、増幅光ビーム１１０が通過して焦点領域１４５に到達できるようにするためにアパーチャ８４０を有するコレクタミラー８５５にすることができる。コレクタミラー８５５は、例えば、ターゲット領域１３０又は焦点領域１４５の第１の焦点と、ＥＵＶ光１６０を極端紫外光システムから出力することができ、光学装置１６５に入力することができる中間位置８６１の第２の焦点（中間焦点とも呼ばれる）とを有する楕円ミラーにすることができる。

【0087】

１つ以上のコントローラ８８０は、例えば、小滴位置検出フィードバックシステム、レーザ制御システム、及びビーム制御システムなどの１つ以上の作動システム又は診断システム、並びに１つ以上のターゲット又は小滴イメージャに接続される。ターゲットイメージャは、例えば、ターゲット領域１３０に対する小滴の位置を示す出力を提供し、この出力を小滴位置検出フィードバックシステムに提供し、そのフィードバックシステムは、例えば、小滴位置及び軌道を計算することができ、それにより小滴ごとに又は平均して小滴位置誤差を計算することができる。小滴位置検出フィードバックシステムは、このようにしてコントローラ８８０への入力として小滴位置誤差を提供する。従って、コントローラ８８０は、例えば、レーザ位置、方向、及びタイミング補正信号を、例えば、レーザタイミング回路を制御するために使用できるレーザ制御システムに及び／又はビーム輸送システムの増幅光ビーム位置及び整形を制御してチャンバ８００内のビームフォーカルスポットの位置及び／又は集光力を変更するためのビーム制御システムに提供することができる。

【0088】

ターゲット材料デリバリシステム１１５は、例えば、内部デリバリ機構によって解放される小滴のリリースポイントを変更して、所望のターゲット領域１３０に到着する小滴の誤差を矯正するために、コントローラ８８０からの信号に応答して動作可能なターゲット材料デリバリ制御システムを含む。

【0089】

追加的に、極端紫外光システムは、パルスエネルギ、波長の関数としてのエネルギ分布、特定の波長帯内のエネルギ、特定の波長帯の外側のエネルギ、ＥＵＶ強度の角分布、及び／又は平均電力を含むがこれらに制限されない１つ以上のＥＵＶ光パラメータを測定する光源検出器を含むことができる。光源検出器は、コントローラ８８０による使用の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、効果的かつ効率的なＥＵＶ光生成のために正しい位置及び時間に小滴を適切に遮断するために、レーザパルスのタイミング及び焦点などのパラメータにおける誤差を示すことができる。

【0090】

いくつかの実現例では、ドライブレーザシステム１０５は、複数の増幅ステージを備え、例えば、１００ｋＨｚの動作が可能な低エネルギ及び高繰り返し率でＱスイッチ主発振器（ＭＯ）によって開始されるシードパルスを有する、主発振器／電力増幅器（ＭＯＰＡ）構成を有する。ＭＯからのレーザパルスは、例えば、ビーム経路に沿って移動する増幅光ビーム１１０を生成するためにＲＦポンプ高速軸流ＣＯ_２増幅器を使用して増幅することができる。

【0091】

３つの光増幅器を使用することができるが、この実現例では１つ程度の増幅器並びに４つ以上の増幅器を使用できることは起こり得る。いくつかの実現例では、ＣＯ_２増幅器のそれぞれは、内部ミラーによって折り返される１０メートルの増幅器長を有するＲＦポンプ軸流ＣＯ_２レーザキューブにすることができる。

【0092】

代替的に、ドライブレーザシステム１０５は、ターゲット材料１２０が光共振器の１つのミラーとして働く、いわゆる「セルフターゲティング」レーザシステムとして構成することができる。いくつかの「セルフターゲティング」配置では、主発振器は必要ではない可能性がある。ドライブレーザシステム１０５は、ビーム経路に沿って直列に配置された増幅器チャンバの連鎖を含み、それぞれのチャンバはそれ自体の利得媒体及び励起源、例えば、ポンピング電極を有する。それぞれの増幅器チャンバは、例えば、１０６００ｎｍの波長λの光を増幅するために、例えば、１０００〜１００００の結合ワンパス利得を有するＲＦポンプ高速軸流ＣＯ_２増幅器チャンバにすることができる。増幅器チャンバのそれぞれは、単独でセットアップされた時に増幅光ビームが利得媒体を複数回通過するために必要な光学コンポーネントを含まないように、レーザキャビティ（共振器）ミラーなしで設計することができる。それにもかかわらず、上述のように、レーザキャビティは以下のように形成することができる。

【0093】

この実現例では、レーザキャビティは、後部部分反射光学機器をドライブレーザシステム１０５に追加し、ターゲット材料１２０をターゲット領域１３０に配置することによって形成することができる。この光学機器は、例えば、フラットミラー、湾曲ミラー、位相共役鏡、回折格子、又は約１０６００ｎｍの波長（ＣＯ_２増幅器チャンバが使用される場合の増幅光ビーム１１０の波長）について約９５％の反射率を有するコーナレフレクタにすることができる。ターゲット材料１２０及び後部部分反射光学機器は増幅光ビーム１１０の一部を反射してドライブレーザシステム１０５に戻し、レーザキャビティを形成するように作用する。従って、ターゲット領域１３０におけるターゲット材料１２０の存在は、ドライブレーザシステム１０５にコヒーレントレーザ発振を発生させるのに十分なフィードバックを提供し、この場合、増幅光ビーム１１０はレーザビームと見なすことができる。ターゲット材料１２０がターゲット領域１３０に存在しない場合、ドライブレーザシステム１０５は依然として増幅光ビーム１１０を生成するようにポンピングすることができるが、その他の何らかのコンポーネントが十分なフィードバックを提供しない限り、コヒーレントレーザ発振を生成しないであろう。この配置は、ターゲット材料１２０が光共振器の１つのミラー（いわゆるプラズマミラー又は機械的Ｑスイッチ）として働く、いわゆる「セルフターゲティング」レーザシステムにすることができる。

【0094】

適用例次第で、その他のタイプの増幅器又はレーザ、例えば、高電力及び高パルス繰り返し率で動作するエキシマ又はフッ素分子レーザも適切である可能性がある。例としては、例えば、ファイバ又はディスク形利得媒体を有する固体レーザ、例えば、米国特許第６６２５１９１号、第６５４９５５１号、及び第６５６７４５０号に示されているＭＯＰＡ構成のエキシマレーザシステム、１つ以上のチャンバ、例えば、１つの発振器チャンバと１つ以上の増幅チャンバとを有するエキシマレーザ（増幅チャンバは並列又は直列である）、主発振器／電力発振器（ＭＯＰＯ）配置、電力発振器／電力増幅器（ＰＯＰＡ）配置、或いは１つ以上のエキシマ又はフッ素分子増幅器又は発振器チャンバをシーディングする固体レーザを含み、これらは適切である可能性がある。その他の設計も可能である。

【0095】

照射箇所では、焦点アセンブリ１４２によって適切に集束された増幅光ビーム１１０を使用して、ターゲット材料１２０の組成に依存する特定の特性を有するプラズマを作成する。これらの特性としては、プラズマによって生成されたＥＵＶ光１６０の波長並びにプラズマから解放されたデブリのタイプ及び量を含むことができる。増幅光ビーム１１０はターゲット材料１２０を蒸発させ、電子が流され（プラズマ状態）、イオンを残す臨界温度まで蒸発させたターゲット材料を加熱し、そのイオンは極端紫外範囲内の波長を有する光子を放出し始めるまで更に加熱される。

【0096】

その他の実現例は特許請求の範囲の範囲内である。

【0097】

例えば、領域２２６ａ及び残存プラズマ２２７ａはターゲット領域２３０内にあるものとして示されているが、必ずこうであるわけではない。その他の例では、領域２２６ａ及び／又は残存プラズマ２２７ａはターゲット領域２３０を越えて延びることができる。追加的に、残存プラズマ２２７ａ及び／又は領域２２６ａは任意の空間形式を有することができる。

【0098】

図２Ｃの例では、領域２２６ａ及び２２６ｂ並びに対応する残存プラズマ２２７ａ及び２２７ｂは異なる時間にターゲット領域２３０内にあり、時間的オーバラップは全くない。しかし、その他の実現例では、残存プラズマ２２７ａ及び２２７ｂは同時にターゲット領域２３０内に存在することができる。例えば、ターゲット材料と増幅光ビーム２１０のパルスとの相互作用により生成された残存プラズマは、増幅光ビーム２１０の複数サイクルを通して持続し、ターゲット領域２３０内に存在することができる。いくつかの実現例では、残存プラズマはターゲット領域２３０内に連続的に存在することができる。

【0099】

図２Ｃの例はＥＵＶ光の連続放出を示し、ＥＵＶ光はシステム繰り返し率によって決定される周期的間隔で放出され、ＥＵＶ光放出の間隔はそのＥＵＶ光の放出が本質的に連続的になるようになっている。しかし、ＥＵＶ光源は、生成されたＥＵＶ光を受け取るリソグラフィツールの要求次第でその他のモードで操作することができる。例えば、ＥＵＶ光源は、システム繰り返し率より大きい量の時間で分離されたバーストで或いは不規則な間隔でＥＵＶ光を放出するように操作又は設定することもできる。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】