(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】
(24)【登録日】2022-01-28
(45)【発行日】2022-02-07
(54)【発明の名称】極紫外光源
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20220131BHJP
H05G 2/00 20060101ALI20220131BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
G03F7/20 521
H05G2/00 K
【請求項の数】
14
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2019132078
(22)【出願日】2019-07-17
(62)【分割の表示】P 2016544074の分割
【原出願日】2015-01-19
(65)【公開番号】P2019174851
(43)【公開日】2019-10-10
【審査請求日】2019-07-31
【審判番号】
【審判請求日】2021-02-25
(31)【優先権主張番号】61/930,392
(32)【優先日】2014-01-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】14/489,411
(32)【優先日】2014-09-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】ラファック，ロバート ジェイ
(72)【発明者】
【氏名】ブラウン，ダニエル ジョン ウィリアム
(72)【発明者】
【氏名】ホウ，カイ－チュン
(72)【発明者】
【氏名】サンドストロム，リチャード リン
【合議体】
【審判長】山村 浩
【審判官】松川 直樹
【審判官】野村 伸雄
(56)【参考文献】
【文献】特開２００８－２８３１０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５３５８２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１３／０２９９０６／（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
G03F7/20
H05G2/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
真空チャンバ内のターゲット位置に向けてターゲット経路に沿ってターゲットを導くことであって、前記ターゲットは、第１の方向に沿った第１の次元における第１の伸長と、前記第１の方向に直交する第２の方向に沿った第２の次元における第２の伸長とを含む幾何分布でターゲット材料を含み、前記第２の伸長は前記第１の伸長より大きい、ターゲットを導くことと、前記ターゲット位置に向けて増幅光ビームを導くことであって、前記増幅光ビームは、伝搬経路に沿って進み、かつ、前記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するのに十分なエネルギを有する、増幅光ビームを導くことと、を含み、
前記伝搬経路と前記ターゲット経路とは、前記ターゲット位置において非直交であり、
前記増幅光ビームは、前記第２の方向に延伸する前記ターゲットの一部分によって受け取られ、
前記増幅光ビームと前記ターゲットの前記一部分との間の相互作用によって生成される反射が前記伝搬経路及び前記ターゲットから離れて伝搬するように、前記伝搬経路と前記第２の方向とは、前記ターゲット位置において非直交であり、
前記ターゲットが焦点面にあるときと比べて前記ターゲットのより多くが前記増幅光ビームに曝されるように、前記ターゲット位置は、前記増幅光ビームの焦点面の外部にある、
方法。
【請求項2】
前記ターゲット材料の前記幾何分布は、略楕円形状である、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
ターゲット経路に沿ってターゲットを導くことは、前記ターゲット経路に沿って複数のターゲットを導くことを含み、前記複数のターゲットの前記幾何分布は、略楕円形状である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記略楕円形状の幾何分布を形成することをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記ターゲット材料は、スズを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記増幅光ビームは、１０．６ミクロン（μｍ）の波長を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項7】
増幅光ビームを受け取るように構成された真空チャンバと、ある幾何分布で配置されたターゲット材料を含むターゲットを提供するように構成されたターゲット材料供給システムであって、前記ターゲットは、前記真空チャンバ内のターゲット位置へとターゲット経路に沿って進み、前記ターゲット材料は、プラズマ状態になるとＥＵＶ光を放出する、ターゲット材料供給システムと、を含み、
前記増幅光ビームは、前記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するのに十分なエネルギを有し、
前記増幅光ビームは、伝搬経路に沿って伝搬し、
前記増幅光ビームは、第２の方向に沿って延伸する前記ターゲットの一部分によって受け取られ、前記ターゲットの前記第２の方向に沿った伸長は、直交する第１の方向に沿った伸長より大きく、
前記ターゲット経路と前記伝搬経路とは、前記ターゲット位置において非直交であり、
前記増幅光ビームと前記ターゲットの前記一部分との間の相互作用によって生成される反射が前記伝搬経路及び前記ターゲットから離れて伝搬するように、前記伝搬経路と前記第２の方向とは、前記ターゲット位置において非直交であり、
前記ターゲットが焦点面にあるときと比べて前記ターゲットのより多くが前記増幅光ビームに曝されるように、前記ターゲット位置は、前記増幅光ビームの焦点面の外部にある、
システム。
【請求項8】
前記真空チャンバ内の光学素子をさらに含み、前記光学素子は、前記ターゲット位置から放出されるＥＵＶ光を受け取るように位置決めされる、請求項７に記載のシステム。
【請求項9】
前記光学素子は、ＥＵＶ光を反射する表面を含む集光器ミラーを含み、前記集光器ミラーは、孔を画定し、前記増幅光ビームの前記伝搬経路は、前記孔を通過する、請求項８に記載のシステム。
【請求項10】
前記集光器ミラーは、第１の焦点及び中間焦点を画定し、前記ターゲット位置は、前記第１の焦点と少なくとも部分的に一致し、前記ターゲット位置から放出された前記ＥＵＶ光の少なくとも一部が前記集光器ミラーの前記反射表面で反射され、前記第２の焦点に集束される、請求項９に記載のシステム。
【請求項11】
前記ターゲット材料供給システムは、略楕円形状のターゲットを提供するように構成される、請求項７に記載のシステム。
【請求項12】
前記増幅光ビームを放出するように構成された光源をさらに含み、前記光源は、炭酸ガス（ＣＯ2）レーザを含む、請求項７に記載のシステム。
【請求項13】
ウェーハを処理するように構成されたリソグラフィツールと、極紫外光源と、を含むフォトリソグラフィシステムであって、
前記極紫外光源は、
内部のターゲット位置においてターゲットを受け取るように構成された真空チャンバであって、前記ターゲットは、プラズマに変換されたときに極紫外（ＥＵＶ）光を放出するターゲット材料を含む、真空チャンバと、
少なくとも放射の第１のパルスと放射の第２のパルスとを含む放射パルスを生成するように構成された光源であって、前記放射の第１のパルスと前記放射の第２のパルスの少なくとも一方が、前記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するのに十分なエネルギを有する増幅光ビームである、光源と、
前記真空チャンバ内のＥＵＶ集光光学素子であって、前記プラズマによって放出されたＥＵＶ光を前記リソグラフィツールに導くように構成されたＥＵＶ集光光学素子と、を含み、
前記放射の第１のパルス及び前記放射の第２のパルスは、伝搬経路に沿って伝搬し、
前記ターゲットは、ターゲット経路に沿って進み、
前記ターゲットは、第１の方向に沿った第１の次元における第１の伸長と、第２の方向に沿った第２の次元における第２の伸長とを有し、前記第２の伸長は前記第１の伸長より大きく、前記第１の方向は前記第２の方向に対して直交し、
前記ターゲットは、前記第２の方向に延伸する一部分で前記第１のパルス及び前記第２のパルスの一方を受け取るように位置決めされ、
前記伝搬経路と前記第２の方向とは、前記ターゲット位置において非直交であり、
前記増幅光ビームと前記ターゲットの前記一部分との間の相互作用によって生成される反射が前記伝搬経路及び前記ターゲットから離れて伝搬するように、前記ターゲット経路と前記伝搬経路とは、前記ターゲット位置において非直交である、
前記ターゲットが焦点面にあるときと比べて前記ターゲットのより多くが前記増幅光ビームに曝されるように、前記ターゲット位置は、前記増幅光ビームの焦点面の外部にある、
フォトリソグラフィシステム。
【請求項14】
前記反射は、前記ターゲットからの前記増幅光ビームの反射、及び前記プラズマからの前記増幅光ビームの反射のうちの１つ以上である、請求項１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
本願は２０１４年１月２２日に出願された米国仮出願第６１／９３０，３９２号及び２０１４年９月１７日に出願された米国仮出願第１４／４８９，４１１号の利益を主張し、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本願は２０１４年１月２２日に出願された米国仮出願第６１／９３０，３９２号及び２０１４年９月１７日に出願された米国仮出願第１４／４８９，４１１号の利益を主張し、これらは参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【0002】
開示される主題は、極紫外光源に関する。
【背景技術】
【0003】
極紫外（「ＥＵＶ」）光、例えばおよそ５０ｎｍ又はそれ未満の波長を有する電磁放射（軟Ｘ線と称されることもある）であって約１３ｎｍの波長の光を含むものが、フォトリソグラフィプロセスにおいて、基板、例えばシリコンウェーハに微小フィーチャを作製するために用いられ得る。
【0004】
ＥＵＶ光を生成するための方法は、例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの元素を有し輝線がＥＵＶ範囲内にある材料をプラズマ状態に変換することを含むが、必ずしもこれに限定されない。しばしばレーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）と称される１つのそのような方法においては、必要とされるプラズマは、例えば材料の小滴、プレート、テープ、流れ、又はクラスタの形をしたターゲット材料を、駆動レーザと称されることもある増幅光ビームで照射することによって、生成され得る。このプロセスに関しては、プラズマは一般的に密閉容器、例えば真空チャンバ内で生成され、様々な種類のメトロロジー機器を用いて監視される。
【発明の概要】
【0005】
一般的な一態様においては、極紫外（ＥＵＶ）光システムにおける戻り反射を減少させる方法は、プラズマに変換されたときに極紫外光を放出する材料を含み伝搬の方向に沿って伝搬する光を第１の方向に反射するターゲット材料を提供することと；伝搬の方向に沿って伝搬する光を第１の方向とは異なる第２の方向に反射する光反射性表面を含む変更されたターゲットを形成するようにターゲット材料の幾何分布を変更することと；光源からの増幅光ビームを、伝搬の方向に沿って、変更されたターゲットの反射性表面の方に導くことと、を含み、増幅光ビームは、変更された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し、第２の方向に進む増幅光ビームの反射を生成することによって反射を光源から遠ざかるように導く。
【0006】
実装形態は以下の特徴のうち１つ以上を含み得る。増幅光ビームは焦点面に集束されてもよく、変更されたターゲットは焦点面の外部にあってもよい。増幅光ビームを焦点面に集束させることは、ある領域内に増幅光ビームのビームウエストを形成することを含んでいてもよく、変更されたターゲットはその領域の外部にあってもよい。増幅光ビームを焦点面に集束させることは、ある領域内に増幅光ビームのビームウエストを形成することを含んでいてもよく、変更されたターゲットはビームウエストと重なっていてもよい。
【0007】
ターゲット材料を提供することは、ターゲット材料を形成するために放射の第１のビームとターゲット材料の一例とを相互作用させることを含んでいてもよく、ターゲット材料は、ターゲット材料の一例によって占められる体積よりも、一次元では大きな体積を、二次元では小さな体積を占めてもよい。ターゲット材料の幾何分布を変更することは、光ビームをターゲット材料と相互作用させた後で遅延時間を経過させることを含んでいてもよく、変更されたターゲットは遅延時間の間にターゲット位置へと移動するとともに伝搬の方向に対して傾斜する。
【0008】
実装形態によっては、ターゲット材料の幾何分布を変更することは、放射の第１のビームを増幅光ビームの伝搬の方向とは異なる第１の伝搬の方向に沿ってターゲット材料へと導くことを含んでいてもよく、相互作用は、ターゲット材料を第１の伝搬の方向に垂直な方向に拡張させるとともに、ターゲット材料を増幅光ビームの伝搬の方向に対して傾斜させる。
【0009】
変更されたターゲットは略平坦な面を有する溶融金属の円盤形状の体積を含んでいてもよい。略平面は伝搬の方向と０乃至９０度の角度を成していてもよい。略平面は伝搬の方向と３５乃至４５度の角度を成していてもよい。
【0010】
ターゲット材料の幾何分布を変更することは、変更されたターゲットを形成するためにターゲット材料を光ビームと相互作用させることを含んでいてもよい。
【0011】
別の一般的な一態様においては、極紫外（ＥＵＶ）光を発生させる方法は、プラズマに変換されたときに極紫外光を放出する材料を含み第１の方向に沿った第１の伸長及び第２の方向に沿った第２の伸長で延伸するターゲット材料をターゲット位置に提供することと；増幅光ビームを伝搬の方向に沿ってターゲット位置の方へと導くことと；伝搬の方向に沿っており焦点面と重なる位置では集束し、伝搬の方向に沿っており焦点面の外部にある位置では焦点が合っていない増幅光ビームを、焦点面内に集束させることと；ターゲット材料が焦点面の外部で且つ増幅光ビームの焦点が合っていない位置にある間、増幅光ビームをターゲット材料と相互作用させることと、を含み、ターゲット材料との間の相互作用は、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させる。
【0012】
実装形態は以下の特徴のうち１つ以上を含み得る。ターゲット材料の第２の伸長はターゲット材料の第１の伸長よりも大きくてもよく、第２の方向と伝搬の方向とは非ゼロの角度を成していてもよい。
【0013】
第２の方向は伝搬の方向と伝搬の方向に垂直な方向との間にあってもよい。第２の方向は伝搬の方向に対して３５度乃至４５度の角度を成していてもよい。
【0014】
ターゲット材料をターゲット位置に提供することは、当初のターゲット材料を当初の位置に提供することと、時間を経過させることと、を含んでいてもよく、当初のターゲット材料はその時間の間に当初の位置からターゲット位置へと進む。
【0015】
ターゲット材料をターゲット位置に提供することは、中央領域と中央領域に対する少なくとも２つの側部とを含む当初のターゲット材料を当初の位置に提供することと；放射の第１のビームを、当初のターゲット材料の一方の側部のみにある当初のターゲット材料の一部分へと向けることと、を含んでいてもよい。
【0016】
ターゲット材料は、放射の第１のビームと当初のターゲット材料との間での相互作用の後で時間を経過させることによって発生されてもよく、この経過時間の間に、当初のターゲット材料の大きさは少なくとも１つの次元において増大するとともに少なくとも１つの次元において減少し、当初のターゲット材料は放射の第１のビームの伝搬の方向に対して傾斜する。
【0017】
当初のターゲット材料の側部は、当初のターゲット材料の外縁を含んでいてもよい。当初のターゲット材料の一側部は、当初のターゲット材料の中央領域を含む当初のターゲット材料の一部であってもよい。当初のターゲット材料はターゲット材料小滴を含んでいてもよい。
【0018】
ターゲット材料を発生させることは、放射の第１のビームの後、ターゲット材料がターゲット位置に提供される前に、放射の第２のビームをターゲット材料の方へと導くことをさらに含んでいてもよい。
【0019】
ターゲット材料はターゲット材料の連続するセグメントを含んでいてもよい。
【0020】
ターゲット材料全体が焦点面の外部にあってもよい。
【0021】
別の一般的な一態様においては、極紫外（ＥＵＶ）光源は、放射の第１のビームを受ける当初のターゲット位置と増幅光ビームを受けるターゲット位置とを含む真空チャンバと；プラズマに変換されたときにＥＵＶ光を放出する材料を含むターゲット材料を当初のターゲット位置に提供するように構成されたターゲット材料デリバリシステムと；放射の第１のビームと、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のに十分なエネルギを含む増幅光ビームとを生成するように構成された源と；増幅光ビームをターゲット位置の方へ導くとともに増幅光ビームを焦点面に集束させるように構成された光学ステアリングシステムと、を含み、放射の第１のビームは変更されたターゲットを形成するようにターゲット材料の幾何分布を変化させるのに十分なエネルギを有し、ターゲット位置は変更されたターゲットを受け取り、ターゲット位置は焦点面の外部にある。
【0022】
実装形態は以下の特徴のうち１つ以上を含み得る。放射の第１のビームはパルス化されたレーザビームの少なくとも１つのパルスであってもよく、源は、パルス化されたレーザビームを生成する第１のレーザ源と、第１のレーザ源とは別個の、増幅光ビームを生成する第２の源とを含んでいてもよい。放射の第１のパルスはビーム経路上を伝搬してもよい。
【0023】
源はシードレーザを含んでいてもよい。ＥＵＶ光源は、少なくとも１つの光増幅器と；光増幅器とシードレーザとの間にアイソレータと、も含んでいてもよく、少なくとも１つの光増幅器とアイソレータとはビーム経路上にあり、このビーム経路に沿って増幅光ビームが伝搬する。
【0024】
上述の技術のうちいずれの実装形態も、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源用のターゲット、ＥＵＶ光源、レーザ生成プラズマＥＵＶ光源において用いられる駆動レーザにおける戻り反射を減少させ又は除去する方法、ＥＵＶ光を生成する方法、ＥＵＶ光源を改造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に記憶された実行可能な命令、又は装置を含み得る。１つ以上の実装形態の詳細は、添付の図面及び以下の説明に記載されている。他の特徴は説明及び図面と特許請求の範囲とから明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】例示的なレーザ生成プラズマ極紫外光（ＥＵＶ）源のブロック図である。
【図2A】例示的なターゲットの側断面図である。
【図2D】ターゲットの別の例示的な傾斜の説明図である。
【図3A】増幅光ビームと相互作用する２Ａのターゲットの側断面図である。
【図3B】増幅光ビームと相互作用する２Ａのターゲットの側断面図である。
【図3C】増幅光ビームと相互作用する２Ａのターゲットの側断面図である。
【図3D】増幅光ビームと相互作用する２Ａのターゲットの側断面図である。
【図4A】ＥＵＶシステムの例示的な光源のブロック図である。
【図4B】ＥＵＶシステムの例示的な光源のブロック図である。
【図4C】ＥＵＶシステムの例示的な光源のブロック図である。
【図4D】ＥＵＶシステムの例示的な光源のブロック図である。
【図5】ターゲット傾斜の関数としてのパワーの例示的な図表である。
【図6】ターゲット傾斜の関数としてのエネルギの例示的な図表である。
【図7】ＥＵＶ光を生成する例示的なプロセスのフローチャートである。
【図8A】ターゲットに変換される例示的な当初のターゲットを示す図である。
【図9A】ターゲットに変換される別の例示的な当初のターゲットを示す図である。
【図10】ターゲットに変換されている別の例示的な当初のターゲットの側面図である。
【図11】別のレーザ生成プラズマ極紫外（ＥＵＶ）光源及びこのＥＵＶ光源に連結されたリソグラフィツールの平面図である。
【図12】例示的なレーザ生成プラズマ極紫外光（ＥＵＶ）源のブロック図である。
【図13】増幅光ビームと相互作用する別の例示的なターゲットの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
極紫外（ＥＵＶ）光生成の変換効率を高めるための技術が開示される。以下でより詳細に述べられるように、ターゲット材料、又はプラズマに変換されたときにＥＵＶ光を放出するターゲット材料を含むターゲットは、入射する増幅光ビームに対して、プラズマに変換されてＥＵＶ光を放出するターゲットの部分を増大させるように及び／又は生成されるＥＵＶ光の全体量を増加させるように位置決めされる。
【0027】
図１を参照すると、光増幅システム１０６は、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）極紫外（ＥＵＶ）光源１００を駆動するために用いられる光源１０５（駆動源又は駆動レーザとも称される）の少なくとも一部を形成する。光増幅システム１０６は、光源１０５がターゲット位置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。ターゲット位置１３０はターゲット材料供給システム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との相互作用がＥＵＶ光又は放射１５０を放出するプラズマを生成する。集光器１５５は、ＥＵＶ光１５０を集光するとともに集光されたＥＵＶ光１６０としてリソグラフィツールなどの光学装置１６５へと導く。
【0028】
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位置１３０に向けられる。ビームデリバリシステム１４０は、光学コンポーネント１３５と、増幅光ビーム１１０を焦点領域１４５に集束させるフォーカスアセンブリ１４２とを含んでいてもよい。コンポーネント１３５は、屈折及び／又は反射によって増幅光ビーム１１０を方向づけるレンズ及び／又はミラーなどの光学素子を含んでいてもよい。コンポーネント１３５は、コンポーネント１３５を制御及び／又は移動する素子も含んでいてもよい。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み得る。
【0029】
フォーカスアセンブリ１４２は、ビーム１１０の直径が焦点領域１４５において最小になるように、増幅光ビーム１１０を収束させる。換言すれば、フォーカスアセンブリ１４２は、増幅光ビーム１１０の放射を、焦点領域１４５に向かって方向１１２で伝搬するにつれて集中させる。ターゲットが無い場合には、増幅光ビーム１１０の放射は、ビーム１１０が方向１１２で焦点領域１４５から遠ざかって伝搬するにつれて分散する。
【0030】
後述のように、ターゲット１２０は、増幅光ビーム１１０及びフォーカスアセンブリ１４２に対して、ターゲット１２０のうちプラズマに変換される部分を増大させるように位置決めされており、これによって変換効率が高められ及び／又は生成されるＥＵＶ光の量が増大される。
【0031】
追加的又は代替的には、ターゲット材料１２０の空間分布は、増幅光ビーム１１０を横切る方向のターゲット材料１２０の大きさを増大させるように変更され得る。例えば、ターゲット材料１２０は、小滴から方向１１２に対して垂直の又は傾斜した面を有する平坦な円盤へと拡張されてもよい。このようにターゲット材料１２０の大きさを増大させることによって、ターゲット材料１２０のうち増幅光ビーム１１０に曝される部分を増大させることができ、所与の量のターゲット材料１２０に対して生成されるＥＵＶ光の量が増大される。実装形態によっては、ターゲットの材料特性が、増幅光ビーム１１０の吸収を増加させるように変更されてもよい。
【0032】
図２Ａを参照すると、例示的なターゲット２２０の（方向ｘに沿って見た）側断面図が示されている。ターゲット２２０はシステム１００においてターゲット材料１２０として用いられ得る。ターゲット２２０は、増幅光ビーム２１０を受けるターゲット領域２３０の内側にある。ターゲット２２０は、プラズマに変換されたときにＥＵＶ光を放出するターゲット材料（例えばスズなど）を含む。増幅光ビーム２１０は、ターゲット２２０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。
【0033】
例示的なターゲット２２０は楕円体（三次元の楕円）である。換言すれば、ターゲット２２０は、楕円の三次元類似体である表面の内部としておおよそ定義されている体積を占める。しかしながら、ターゲット２２０は他の形を有していてもよい。例えば、ターゲット２２０は、球体の全部又は一部の形状を有する体積を占めていてもよく、あるいはターゲット２２０は、はっきりと定義された縁を有さない雲のような任意の形状の体積を占めていてもよい。はっきりと定義された縁を持たないターゲット２２０に関しては、ターゲットを構成する材料の例えば９０％、９５％又はそれより多くを含む体積がターゲット２２０として扱われてもよい。ターゲット２２０は非対称であってもよい。
【0034】
さらに、ターゲット２２０は、ターゲット材料の任意の空間分布を有していてもよく、非ターゲット材料を含んでいてもよい。ターゲット２２０は、粒子系及び／又は断片系、本質的に連続的且つ均質的な材料である拡張されたオブジェクト、粒子の集合、イオン及び／又は電子を含むプリプラズマ、溶融金属、プリプラズマ、及び粒子の連続するセグメントを含む材料の空間分布、及び／又は溶融金属のセグメントであってもよい。ターゲット２２０の内容は任意の空間分布を有し得る。例えば、ターゲット２２０は、１つ以上の方向で均質的であってもよい。実装形態によっては、ターゲット２２０の内容はターゲット２２０の特定の部分に集中され、ターゲットは不均等な質量の分布を有する。
【0035】
図２Ａに示されるターゲット２２０の側断面は楕円であり、楕円全体に及ぶ最大距離に等しい長さを有する長径と、この長径に垂直な短径とを有する。ターゲット２２０は、方向２２１に沿って延伸する第１の伸長２２２と、方向２２１に垂直な方向２２３に沿って延伸する第２の伸長２２４とを有する。ターゲット例２２０に関しては、伸長２２２及び方向２２１は短径の長さ及び方向であり、伸長２２４及び方向２２３は長径の長さ及び方向である。
【0036】
図２Ｂも参照すると、方向２２１で見たターゲット２２０の前断面図が示されている。ターゲット２２０は楕円形状の前断面を有し、その長径は方向２２３に延伸し伸長２２４を有する。ターゲット２２０の前断面は、方向２２５に三次元の伸長２２６を有する。方向２２５は方向２２１及び２２３に垂直である。
【0037】
図２Ａを参照すると、ターゲット２２０の伸長２２４は、増幅光ビーム２１０の伝搬の方向２１２に対して傾斜している。図２Ｃも参照すると、伸長２２４の方向２２３は、増幅光ビーム２１０の伝搬の方向２１２と角度２２７を成している。角度２２７は、増幅光ビーム２１０が方向２１２に進みターゲット２２０に入射する際に、この増幅光ビームに関して測定される。角度２２７は０乃至９０度であり得る。図２Ａ及び２Ｃにおいては、ターゲット２２０は増幅光ビーム２１０に向かって傾斜している。図２Ｄに概略的に示されているようにターゲット２２０が増幅光ビーム２１０から遠ざかって傾斜している例においては、角度２２７は０乃至－９０度である。
【0038】
上述のように、ターゲット２２０は楕円体以外の他の形を有していてもよい。ある体積を占めるターゲットに関しては、そのターゲットの形状は三次元の形であるものと考えられ得る。この形は、それぞれ３つの相互に直交する方向２２１，２２３，２２５に沿って延伸する３つの伸長２２２，２２４，２２６によって説明することができる。伸長２２２，２２４，２２６の長さは、方向２２１，２２３，２２５のうち１つに対応する特定の方向でその形の１つの縁からその形の別の側の縁へとその形を横断する最長の長さに対応する。伸長２２２，２２４，２２６及び方向２２１，２２３，２２５は、ターゲット２２０の目視検査から決定又は推定され得る。ターゲット２２０の目視検査は、例えば、ターゲット２２０がターゲット材料デリバリシステム１１５を離れてターゲット位置１３０へと進む際に（図１）このターゲットを撮像することによって行われてもよい。
【0039】
実装形態によっては、方向２２１，２２３，２２５は、ターゲット２２０の質量中心を通りターゲット２２０の慣性主軸に対応する、相互に直交する軸であると考えられ得る。ターゲット２２０の質量中心は、ターゲット２２０の質量の相対位置がゼロとなる空間内の点である。換言すれば、質量中心は、ターゲット２２０を構成する材料の平均位置である。質量中心はターゲット２２０の幾何中心と必ずしも一致しないが、ターゲットが均質的で対照的な体積であるときには一致し得る。
【0040】
ターゲット２２０の質量中心は、ターゲット２２０における質量の空間分布の不均衡の測度である慣性乗積の関数として表すことができる。慣性乗積はマトリクス又はテンソルとして表すことができる。三次元のオブジェクトに関しては、質量中心を通る３つの相互に直交する軸が存在しており、それらの慣性乗積はゼロである。すなわち、慣性乗積はある方向に沿って存在し、質量はその方向に沿って延伸するベクトルの両側で等しく均衡する。慣性乗積の方向は、三次元のオブジェクトの慣性主軸とも称され得る。方向２２１，２２３，２２５は、ターゲット２２０の慣性主軸であってもよい。この実装形態においては、方向２２１，２２３，２２５は、ターゲット２２０の慣性乗積の慣性テンソル又はマトリクスの固有ベクトルである。伸長２２２，２２４，２２６は、慣性乗積の慣性テンソル又はマトリクスの固有値から決定され得る。
【0041】
実装形態によっては、ターゲット２２０は、おおよそ二次元のオブジェクトと見なされてもよい。ターゲット２２０が二次元であるときには、ターゲット２２０は、２つの直交する主軸と、主軸の方向に沿った２つの伸長とによってモデル化され得る。代替的又は追加的には、三次元のターゲットに関して、二次元のターゲットの伸長及び方向が目視検査によって決定されてもよい。
【0042】
図３Ａ乃至３Ｄを参照すると、増幅光ビーム２１０によって照射されているターゲット材料２２０の（方向ｘに沿って見た）側面図が示されている。増幅光ビーム２１０は方向２１２に沿って伝搬し、方向２１２に垂直な焦点面２４６で集束される。増幅光ビーム２１０は焦点面２４６ではビーム径「ｄ」を有する。この例では、増幅光ビーム２１０のビーム径「ｄ」及び断面積は焦点面２４６において最小となり、増幅光ビーム１１０の放射照度（単位面積当たりのパワー）は面２４６において最大となる。
【0043】
増幅光ビーム２１０は、最小で半径が「ｗ」のビーム径を有し面２４６においてビームウエスト「ｗ０」を形成するガウシャンビームと近似できる。増幅光ビーム２１０は、方程式（１）によって与えられる焦点深度「ｂ」を有するように近似できる：
【0044】
【数1】
【0045】
ただし、λは増幅光ビーム２１０の波長であり、量ＺＲはレイリー範囲である。
【0046】
図３Ａに示す例においては、ターゲット２２０は、伸長２２４が方向２１２に垂直であり面２４６と一致した状態で配置されている。換言すれば、ターゲット２２０は、増幅光ビーム２１０の焦点にある。増幅光ビーム２１０がターゲット２２０と相互作用するとき、ターゲット２２０の一部がプラズマに変換されて、反射３０１が生成される。反射３０１は、ターゲット２２０からの増幅光ビーム２１０の反射であってもよく、及び／又はターゲット２２０を照射することにより作り出されたプラズマからの反射であってもよい。反射３０１は方向２１２とは反対の方向にターゲット２２０から遠ざかるように伝搬する。ターゲット２２０は伸長２２４が方向２１２に垂直な状態で焦点面２４６にあるため、反射３０１は、増幅光ビーム２１０がターゲット２２０に到達するために進んだ経路を辿り、ひいては光増幅システム１０６へと戻るように導かれ得る。
【0047】
図３Ｂに示す例においては、ターゲット２２０は方向２１２に対して傾斜しており、伸長２２４の方向２２３が方向２１２と角度３２７を成している。ターゲット２２０は、位置決めされるとき、移動されるとき、又は伝搬の方向２１２に対する傾斜位置へと動かされるときに傾斜される。ターゲット２２０の一部は焦点面２４６と一致し、ターゲット２２０は焦点深度ｂ内にある。増幅光ビーム２１０がターゲット２２０と相互作用するとき、ターゲット２２０の一部がプラズマに変換されて、反射３０７が生成される。反射３０７は方向２１２に対して角度３２７でターゲット２２０から遠ざかるように伝搬する。したがって、反射３０７は、ターゲット２２０から反射３０１の方向とは異なる方向に遠ざかるように伝搬するため、光増幅システム１０６へと戻るようには導かれにくい。
【0048】
反射された増幅光ビーム２１０の方向を変更することに加え、ターゲット２２０を傾斜させることによって、ターゲット２２０を焦点面２４６において入射する増幅光ビーム２１０に対して直角に配向することに比べ、ターゲット２２０のより多くが増幅光ビーム２１０に曝される。例えば、ターゲット２２０を傾斜させることは、図３Ａに示す構成においては増幅光ビーム２１０の外部にあるターゲット部分３１０ａ及び３１０ｂを、増幅光ビーム２１０の経路内に存在させる。
【0049】
さらに、実装形態によっては、ターゲット２２０を増幅光ビーム２１０の伝搬の方向に対して傾斜させることは、増幅光ビーム２１０を伸長２２４が方向２１２に垂直であるときよりも好ましい密度プロファイルを有するターゲット２２０の一部に曝し得る。いくつかのターゲット（図９Ａ乃至９Ｃに関して述べられるターゲット９２０など）においては、密度プロファイルは伸長２２２に沿って増大する。より低密度の材料はより容易にプラズマに変換する。伸長２２２に沿って増大する密度を有するターゲットが方向２１２に対して傾斜されるとき、増幅光ビーム２１０に曝される低密度材料の体積は増加され、その結果ターゲットのより大きな部分がプラズマに変換されてＥＵＶ光を放出する。
【0050】
図３Ｃ及び３Ｄを参照すると、ターゲット２２０はまた、焦点面２４６から距離２６２を置いて配置されてもよい。距離２６２は、焦点面２４６から方向２１２の方向に、又は方向２１２とは反対の方向に延伸する。換言すれば、ターゲット２２０は、（図３Ｃ及び３Ｄに示されるように）焦点面２４６の上流に配置されてもよく、焦点面２４６の下流に配置されてもよい。距離２６２は、いずれのターゲット２２０も焦点面２４６と一致しないようになっていてもよい。実装形態によっては、ターゲット２２０のうちいくらか又は全体が焦点深度ｂの外部にあってもよい。距離２６２は、例えば、ガウシャンビームと近似される増幅光ビーム１１０のレイリー範囲（ＺＲ）の２乃至３倍であってもよい。いくつかの例においては、距離２６２は１ミリメートル（ｍｍ）以上であってもよい。
【0051】
上述のように、増幅光ビーム２１０は、フォーカスアセンブリ２４２から焦点面２４６へと伝搬する間に収束する。したがって、ターゲット２２０が焦点面２４６から距離２６２を置いて配置されるときには、ターゲット２２０のより多くが増幅光ビーム２１０に曝される。さらに、ターゲット２２０が焦点面２４６から離れて配置されるときには、ターゲット２２０からの増幅光ビーム１１０の反射は、異なる状態でフォーカスアセンブリ２４２を介して伝搬するため、増幅光ビーム２１０が伝搬するのと同一の経路に沿って戻って撮像されはしない。
【0052】
図３Ｄは、焦点面２４６から距離２６２を置いて配置され伸長２２４が方向２１２に対して角度３２８で傾斜された状態のターゲット２２０を示す。ターゲット２２０を増幅光ビーム２１０の伝搬の方向２１２に対して傾斜することは、増幅光ビーム２１０の反射３１４も増幅光ビーム２１０が伝搬する経路から遠ざかるように導く。
【0053】
このように、ターゲット２２０での最高放射照度（単位面積当たりのパワー）は、一般的にはターゲット２２０のプラズマへの変換の最大化をもたらすと予期されるであろうターゲットが焦点面２４６にあるときに生じるが、ターゲット２２０を焦点面２４６の外部に及び／又は伸長２２４が増幅光ビーム２１０に対してある角度を成す状態で配置すると、ターゲット２２０のより多くを増幅光ビーム２１０に曝すことにより、ターゲット２２０のより大きな部分をプラズマに変換し得る。また、図４Ａ乃至４Ｄ，５及び６において議論するように、ターゲット２２０を焦点面２４６から遠ざけて傾斜させること及び／又は配置することも、反射を増幅光ビーム２１０の光源、光源１０５などから遠ざかるように導き、その結果、光源はより大きなパワーを生成し得る。
【0054】
図４Ａ乃至４Ｄは、ターゲット２２０を照射する増幅光ビーム４１０を生成する例示的なシステム４００のブロック図である。システムは、増幅光ビーム４１０を生成する光源（又は駆動レーザシステム）４０５と、焦点光学素子４４２とを含む。増幅光ビーム４１０は方向４１２に伝搬し、焦点光学素子４４２によって焦点面４４６へと集束される。
【0055】
図４Ａ乃至４Ｄは、焦点面４４６及び方向４１２に対するターゲット２２０の異なる配向及び位置を示す。ターゲット２２０の配向及び／又は位置は、光源４０５に入射する反射の量に影響を及ぼす。とりわけ、ターゲット２２０を焦点面４４６から遠ざかるように傾斜及び／又は移動させることは、システム４００によって生成されるパワーの量を増大させ得るので、ターゲット２２０にはより大きなパワーが届けられる。ターゲット２２０へのより大きなパワーは、発生されるＥＵＶ光の量を対応して増大させ得る。
【0056】
この例においては、光源４０５は、光発生器４０２と、２つの光増幅器４０６ａ，４０６ｂの「チェーン」を含む光増幅システム４０６とを含む。光発生器４０２は、例えば、レーザ、主発振器などのシードレーザ、又はランプであってもよい。光増幅器４０６ａ，４０６ｂは、光発生器４０２からの光ビーム４０８が伝搬するビーム経路４０７上に、利得媒体（図示しない）を含む。利得媒体は、励起されるとき、光ビーム４０８に光子を提供し、増幅光ビーム４１０を生成するように光ビーム４０８を増幅する。
【0057】
光源４０５はアイソレータ４０９も含む。アイソレータ４０９は、ビーム経路４０７を中心とする孔を有するピンホールなどの空間フィルタ又は他の幾何学的な種類のフィルタであってもよい。ピンホールは孔の外部の光を遮断する。この種のアイソレータは、孔の中に納まる光しか通さないため、光を通すか阻むかの基準となるのは、光が伝搬する角度（例えば後方への反射が伝搬する角度）である。したがって、焦点光学素子４４２によって集光された後の後方への反射に角度付けするようにターゲット２００を傾斜させること及び／又は後方への反射の角度を変えるべくターゲット２２０を焦点面から遠ざかるように移動させることにより、この種のアイソレータの強みを活かした技術を提供することができる。
【0058】
アイソレータ４０９は、増幅器４０６ａ及び光発生器４０２を、ターゲット位置４３０から発せられる反射から隔離又は保護するのに役立つ。図４Ａ乃至４Ｄに示される例示的な光源４０５は２つの増幅器４０６ａ，４０６ｂを含み、アイソレータ４０９が２つの増幅器４０６ａ，４０６ｂの間のビーム経路４０７上に配置されているが、他の実装形態は異なる構成を含んでいてもよい。例えば、光源４０５は、より少数又は多数の光増幅器及び／又は追加的なアイソレータを含み得る。アイソレータは増幅器及び光発生器４０２の間のビーム経路４０７上に、任意の配置で位置決めされてもよい。
【0059】
図４Ａに示される配置においては、ターゲット２２０は、伸長２２４が焦点面４４６と一致する状態で置かれている。ターゲット２２０は増幅光ビーム４１０の焦点にあるため、ターゲット２２０及び／又は生成されたプラズマは増幅光ビーム４１０を増幅光ビーム４１０が辿った経路に沿って反射して戻し、この反射は、焦点光学素子４４２によってコリメートされて増幅器４０６ｂに入射し、そこで利得媒体により増幅され得る。反射は破線で示されており、光源４０５内を光ビーム４０８が進む方向とは概ね反対の方向に進むため、「後行」ビームと称され得る。
【0060】
反射は、さらなる伝搬を阻止する孔又はフィルタに到達するまで、光源４０５内へと戻って進む。反射は、ビーム経路４０７に沿って伝搬するため、アイソレータ４０９に到達し得るとともに恐らくはこれを通過し、増幅器４０６ａ及び光発生器４０２に入射する。増幅された反射は、増幅器４０５の利得媒体に蓄えられたエネルギを抽出し、光増幅器４０６ａ，４０６ｂ内の利得媒体が後続の前行光ビームに提供し得る光子の量を減少させる。場合によっては、後方に伝搬するエネルギは、光増幅器チェーンの第１の部分（例えば増幅器４０６ａの中又は付近にあるコンポーネント）において光学材料の損傷閾値を超過し、そこにあるコンポーネントを損傷し得る。このようにして、反射は光源４０５のパワー出力を低減させることができる。
【0061】
図４Ｂを参照すると、ターゲット２２０は焦点面４４６から離れて焦点面４４６と焦点光学素子４４２との間に位置決めされており、伸長２２４が増幅光ビーム４１０の伝搬の方向に垂直に配向されている。この配置においては、ターゲット２２０からの反射は、増幅光ビーム４１０がターゲットに到達するために通った経路を辿らない。その代わりに、反射は収束し続け、その後最小に達した後で分散する。反射のうちいくらかは焦点光学素子４４２に入射し得るが、入射する量は図４Ａに示されるシナリオよりも少なくなり得る。また、反射のうち焦点光学素子４４２に入射する部分は、焦点光学素子４４２に反射をコリメートさせたり反射をビーム経路４０７上に導いたりするであろう角度では焦点光学素子４４２に入射していない。さらに、反射は正確にビーム経路４０７に沿って進むのではないため、前行ビーム４０８は遮断しない孔及びフィルタが反射を阻止し、光源４０５のコンポーネントに到達する反射の量をさらに減少させ得る。
【0062】
図４Ｃを参照すると、ターゲット２２０は部分的に焦点面４４６と一致するように位置決めされており、伸長２２４は増幅光ビーム４１０の伝搬の方向と角度を成している。増幅光ビーム４１０は、ターゲット２２０を照射してプラズマ及び反射を生成する。反射はその角度でターゲット２２０から遠ざかるように伝搬する。したがって、反射は増幅光ビーム４１０が通った経路を辿らない。図４Ａに示される場合と比較して、より少ない反射光が増幅器４０６ｂに入射する。実装形態によっては、反射光は全く増幅器４０６ｂに入射しない。
【0063】
図４Ｄは、ターゲット２２０が増幅光ビーム４１０の伝搬の方向に対して傾斜して焦点光学素子４４２と焦点面４４６との間に位置決めされている例を示す。増幅光ビーム４１０とターゲット２２０との相互作用により作られた反射は、方向４１２とは反対の方向に対してその角度で伝搬する。その結果、反射はほとんど又は全く光源４０５に入射しない。
【0064】
図５は、増幅光ビームの焦点に位置決めされたターゲットについてのパワーとターゲット角度との例示的な関係の図表５００である。ターゲット角度とは、増幅光ビーム２１０の伝搬の方向２１２に対する伸長２２４の間の角度である。図表５００と類似の図表のデータを生成するためには他のターゲットを用いてもよいが、図５では図４Ａ乃至４Ｄに示されるシステム４００に関して議論する。
【0065】
図表５００は曲線５０１，５０２，５０３を含む。曲線５０１は、増幅光ビーム４１０がターゲット２２０を照射するときに生成されるＥＵＶパワーの量を表す。曲線５０２は、増幅光ビーム４１０がターゲット２２０に向かって進む際に測定される、この増幅光ビームのパワーを表す。曲線５０３は、増幅光ビーム４１０を反射するターゲット２２０から生じる逆行ビームのパワーのパワーを表す。
【0066】
生成されたＥＵＶパワーは、ターゲット２２０が増幅光ビーム４１０の伝搬の方向に対して約＋／－３５乃至４５度傾斜しているときに最大量を有する。実装形態によっては、生成されたＥＵＶパワーは、ターゲット２２０が増幅光ビーム４１０の伝搬の方向に対して約＋／－２５乃至４５度傾斜しているときに最大量を有する。生成されたＥＵＶパワーは、０度の傾斜角度で最小量を有する（そのような位置の例が図４Ａに示されている）。逆行ビームのパワーは、ターゲット２２０が０度の傾斜角度で位置決めされるときに最大となる。これは、光増幅システム４０６に入射する反射された増幅光ビームの量が、伸長２２４が増幅光ビーム２１０の伝搬の方向に垂直な状態でターゲット２２０が配置されるときに最大となるためである。また、前ビーム（増幅光ビーム２１０）のパワーは、ターゲット傾斜角度が０度であるときに最小となる。
【0067】
上述のように、逆行ビームは、増幅光ビーム４１０を生成する光増幅器４０６ａ，４０６ｂの利得媒体を消耗させ得るもので、これは代わりに増幅光ビーム４１０のパワーの低減をもたらす。したがって、前行ビーム（増幅光ビーム４１０）のパワーは、後行ビームのパワーが最小量を有するときに最大量を有する。ＥＵＶパワーは、増幅光ビーム４１０が最大量を有するときに、ターゲット２２０をＥＵＶを放出するプラズマへと変換するために利用可能な追加的なパワーによって最大量を有する。
【0068】
図６は、ターゲット角度の関数として実験的に測定されたＥＵＶパワーのグラフ６００を示す。グラフ６００に示されるデータを得るために、ＥＵＶ光を感知するセンサが、ターゲット（ターゲット２２０など）から発生されたプラズマから放出されたＥＵＶ光を集光するように配置され、これらのセンサの出力の平均がとられて、測定されたＥＵＶパワー値が決定された。センサは、「探照」の効果を最小化するように、ターゲットの傾斜の方向に配置された。探照とは、ターゲット２２０から生成されたプラズマが、より感度の高いセンサに向けてはより多くのＥＵＶ光を放出するが、より感度の低いセンサに向けてはほとんど又は全くＥＵＶ光を放出しないときに発生し得るものである。
【0069】
ターゲットの大きさは、１７８乃至２３６ミクロン（μｍ）であった。ターゲットは、増幅光ビームの伝搬の方向に対して、０度乃至約＋／－－４０度傾斜された。図示する例においては、ターゲットは、メインパルスの前に当初のターゲットに当たるプリパルス光ビームを用いて傾斜された。傾斜の角度はプリパルスと増幅光ビームとの間の時間によって決定され、プリパルスと増幅光ビームとの間の時間が増加するにつれて、より大きな傾斜角度が達成された。増幅光ビームは各傾斜角度及びターゲット大きさについて同一のパラメータ（伝搬の方向、エネルギ、波長）を有していた。収集されたデータには曲線６０１が宛がわれた。曲線６０１は、傾斜したターゲットからは垂直入射ターゲットよりも２０乃至２５％多いＥＵＶ光が生成されることを示している。
【0070】
図７を参照すると、ＥＵＶ光を発生させるための例示的なプロセス７００のフローチャートが示されている。プロセス７００は、光源１０５内への戻り反射を低減させるようにターゲット１２０を光源１０５に対して位置決めするためにも用いられ得る。ターゲット１２０はターゲット位置１３０に提供される（７１０）。ターゲットは、第１の方向に沿った第１の伸長と、第２の方向に沿った第２の伸長とを有する。ターゲットは、プラズマに変換されたときにＥＵＶ光を放出するターゲット材料を含む。増幅光ビームは伝搬の方向に沿ってターゲット位置の方へと向けられる（７２０）。
【0071】
図８Ａ乃至８Ｃ，９Ａ乃至９Ｃ及び１０は、ターゲットをターゲット位置に提供すること（７１０）、及び増幅光ビームをターゲット位置の方へと向けること（７２０）の例を示す。図１１は、ターゲット形成の一部としてプリパルスを採用する実装形態の例示的なシステム構成を示す。
【0072】
図８Ａ乃至８Ｃは、ターゲット８２０をターゲット位置８３０に提供することの一例を示す。図８Ａ及び８Ｂを参照すると、例示的な波形８０２が当初のターゲット８１８をターゲット８２０へと変形させる。当初のターゲット８１８及びターゲット８２０は、増幅光ビーム８１０の照射を通じてプラズマに変換されたときにＥＵＶ光８６０を放出するターゲット材料を含む（図８Ｃ）。
【0073】
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であってもよい。ターゲット物質とは、ＥＵＶ範囲の輝線を有するプラズマ状態に変換される物質である。ターゲット物質は、例えば、液体金属又は溶融金属の小滴、液体流の一部、固体粒子又はクラスタ、液体小滴に含有される固体粒子、ターゲット材料の泡、又は液体流の一部に含有される固体粒子であってもよい。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ときにＥＵＶ範囲の輝線を有する任意の材料であってもよい。例えば、ターゲット物質は元素スズであってもよく、これは、純スズ（Ｓｎ）として；スズ化合物、例えばＳｎＢｒ４，ＳｎＢｒ２，ＳｎＨ４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、又はこれらの合金の任意の組み合わせとして用いられ得る。また、不純物が存在しない状況においては、ターゲット材料はターゲット物質のみを含む。以下の議論は、当初のターゲット８１８が溶融金属からなる小滴である一例を提示する。しかしながら、当初のターゲット８１８は他の形もとり得る。
【0074】
図８Ａ及び８Ｃは、当初のターゲット８１８が物理的にターゲット８２０へと変形し、その後ＥＵＶ光８６０を放出する期間８０１を示す。当初のターゲット８１８は、波形８０２に従って時間内に届けられる放射との相互作用を通じて変形される。図８Ｂは、図８Ａの期間にわたる時間の関数として波形８０２で表したエネルギの図表である。当初のターゲット８１８と比較すると、ターゲット８２０は「ｙ」方向の伸長がより大きく「ｚ」方向の伸長がより小さい側断面を有している。また、ターゲット８２０は、「ｚ」方向（ターゲット８２０の少なくとも一部をプラズマに変換する増幅されたビーム８１０の伝搬の方向８１２）に対して傾斜している。
【0075】
波形８０２は、放射８０６のパルス（プリパルス８０６）の表示を含む。プリパルス８０６は当初のターゲット８１８に作用するのに十分なエネルギを有する任意の種類のパルス化された放射であり得るが、プリパルス８０６はターゲット材料をプラズマに変換しない。第１のプリパルス８０６の衝撃の力は、当初のターゲット８１８を円盤に近い形状へと変形させ得るもので、これは約１乃至３マイクロ秒（μｓ）後には溶融金属の円盤形状片へと拡張する。増幅光ビーム８１０はメインビーム又はメインパルスと称され得る。増幅光ビーム８１０はターゲット８２０のターゲット材料をＥＵＶ光を放出するプラズマへと変換するのに十分なエネルギを有する。
【0076】
プリパルス８０６と増幅光ビーム８１０とは遅延時間８１１によって時間的に分離されており、増幅光ビーム８１０はプリパルス８０６の後の時刻ｔ２に発生する。プリパルス８０６は時刻ｔ＝ｔ１に発生し、パルス幅８１５を有する。パルス幅は、半値全幅、パルスがパルスの最大強度の少なくとも半分の強度を有する時間の量によって表され得る。しかしながら、パルス幅を決定するためには他の測定基準が用いられてもよい。
【0077】
ターゲット８２０をターゲット位置８３０に提供する技術を議論する前に、プリパルス８０６を含む放射のパルスと当初のターゲット８１８との相互作用を議論する。
【0078】
レーザパルスが金属のターゲット材料小滴に衝突する（当たる）とき、パルスの立ち上がり縁は、反射金属である小滴の表面を認識（表面と相互作用）する。当初のターゲット８１８は、パルスの立ち上がり縁でエネルギの大部分を反射し、ほとんど吸収しない。吸収された少量は小滴の表面を加熱し、この表面を蒸発させるとともに除去する。小滴の表面から蒸発されたターゲット材料は、表面付近に電子及びイオンの雲を形成する。放射のパルスがターゲット材料小滴に衝突し続けるにつれて、レーザパルスの電界は雲の中の電子を移動させ得る。移動中の電子はすぐ近くのイオンにぶつかり、雲の中の電子及びイオンの密度の積にほぼ比例する速さでの運動エネルギの伝達を通じてイオンを加熱する。イオンに当たる移動中の電子とイオンの加熱との組み合わせによって、雲はパルスを吸収する。
【0079】
雲がレーザパルスの後半に曝されるにつれて、雲の中の電子は移動し続けるとともにイオンに当たり続け、雲の中のイオンは加熱し続ける。電子は広がって熱をターゲット材料小滴（又は雲の下にあるバルク材料）の表面に伝達し、ターゲット材料小滴の表面をさらに蒸発させる。雲の中の電子密度は、雲のうちターゲット材料小滴の表面に最も近い部分において高くなる。雲は、雲の一部がレーザパルスを吸収するのではなく反射する程度に電子の密度が高まる点に到達し得る。
【0080】
図８Ｃも参照すると、当初のターゲット８１８は当初のターゲット位置８３１で提供される。当初のターゲット８１８は、例えばターゲット材料デリバリシステム１１５（図１）からターゲット材料をリリースすることによって、当初のターゲット位置８３１で提供されてもよい。図示する例においては、プリパルス８０６が当初のターゲット８１８に当たり、当初のターゲット８１８を変形させ、変形された当初のターゲットが時間を経てターゲット位置８３０へとドリフトする。
【0081】
当初のターゲット８１８にかかるプリパルス８０６の力は、当初のターゲット８１８を、ターゲット材料の幾何分布８５２へと物理的に変形させる。幾何分布８５２はイオン化されていない材料（プラズマでない材料）であってもよい。幾何分布８５２は、例えば、液体金属又は溶融金属の円盤、空隙又は実質的なギャップを有さないターゲット材料の連続するセグメント、マイクロ粒子もしくはナノ粒子の霧、又は原子蒸気の雲であってもよい。幾何分布８５２は、遅延時間８１１の間にさらに拡張し、ターゲット８２０となる。当初のターゲット８１８を拡張することには、３つの効果があり得る。
【0082】
第一に、当初のターゲット８１８と比較すると、プリパルス８０６との相互作用によって発生したターゲット８２０は、入射する放射のパルス（増幅光ビーム８１０など）に対してより広い面積を呈する形を有する。ターゲット８２０は、当初のターゲット８１８の「ｙ」方向の断面直径よりも大きな「ｙ」方向の断面直径を有する。また、ターゲット８２０は、当初のターゲット８１８よりも増幅光ビーム８１０の伝搬の方向（８１２又は「ｚ」）に薄い厚さを有し得る。ターゲット８２０の相対的な薄さは、増幅光ビーム８１０がターゲット８１８内にあるターゲット材料のより多くを照射することを可能にする。
【0083】
第二に、当初のターゲット８１８を空間内に広げることによって、増幅光ビーム８１０によるプラズマの加熱中、過度に材料密度が高い領域の発生を最小化することができる。そのような過度に材料密度が高い領域は、発生されたＥＵＶ光を遮断し得る。プラズマ密度がレーザパルスで照射される領域の全体にわたって高い場合には、レーザパルスの吸収は、領域のうちレーザパルスを最初に受ける部分に限定される。この吸収によって発生された熱は、増幅光ビーム８１０の有限の継続時間の間、有意量のバルクターゲット材料を利用する（蒸発させる）のに十分なほどターゲット材料表面を蒸発させ加熱するプロセスを長く維持するには、バルクターゲット材料から離れすぎているかもしれない。
【0084】
領域が高い電子密度を有する場合においては、光パルスは、光パルスが反射される程度に電子密度が高い「臨界表面」に到達する前に領域への通り道の一部だけに浸透する。光パルスは領域のこれらの部分には進入することができず、これらの領域ではターゲット材料からＥＵＶ光がほとんど発生されない。高いプラズマ密度の領域は、領域のうちＥＵＶ光を放出する部分から放出されるＥＵＶ光も遮断し得る。その結果、領域から放出されるＥＵＶ光の総量は、領域にプラズマ密度が高い部分が無い場合のそれよりも少ない。したがって、当初のターゲット８１８をより大きな体積のターゲット８２０へと広げることは、入射光ビームが、反射される前に、ターゲット８２０内の材料のより多くに到達することを意味する。これは、生成されるＥＵＶ光の量を増大させ得る。
【0085】
第三に、プリパルス８０６と当初のターゲット８１８との相互作用は、ターゲット８２０を、増幅光ビーム８１０の伝搬の方向に対して角度８２７で傾斜させてターゲット位置８３０に到着させる。プリパルス８０６は、当初のターゲット８１８と交差するとき、ビーム幅８０７を有する。当初のターゲット８１８は質量中心８１９を有し、プリパルス８０６は、プリパルス８０６のエネルギの大半が質量中心８１９の一方側に降りかかるように、当初のターゲット８１８に当たる。プリパルス８０６は当初のターゲット８１８に力を印加し、その力が質量中心８１９の一方側にあるために、当初のターゲット８１８は、プリパルス８０６が質量中心８１９で当初のターゲット８１８に当たった場合にターゲットが拡張するであろうものとは異なる一組の軸に沿って拡張する。当初のターゲット８１８は、プリパルス８０６に打たれた方向に沿って平坦化する。このように、中心を外して又は質量中心８１９から離れて当初のターゲット８１８に当たることによって、傾斜が生み出される。例えば、プリパルス８０６が質量中心８１９から離れて当初のターゲット８１８と相互作用するとき、当初のターゲット８１８はｙ軸に沿っては拡張せず、ターゲット位置８３０に向かって移動しながらｙ軸に対して角度８４１で傾斜した軸ｙ’に沿って拡張する。したがって、期間経過後、当初のターゲット８１８はターゲット８２０に変形しており、これは拡張された体積を占めるとともに、増幅光ビーム８１０の伝搬の方向に対して角度８２７で傾斜している。
【0086】
図８Ｃはターゲット８２０の側断面を示す。ターゲット８２０は、方向８２１に沿った伸長８２２と、方向８２１に垂直な方向８２３に沿った伸長８２４とを有する。伸長８２４は伸長８２２よりも大きく、伸長８２４は増幅光ビーム８１０の伝搬の方向８１２と角度８２７を成す。ターゲット８２０は、ターゲット８２０の一部が増幅光ビーム８１０の焦点面内にあるように置かれてもよく、あるいは、ターゲット８２０は焦点面から離れて置かれてもよい。実装形態によっては、増幅光ビーム８１０はガウシャンビームと近似されてもよく、ターゲット８２０は増幅光ビーム８１０の焦点深度の外部に置かれてもよい。
【0087】
図８Ｃに示す例においては、プリパルス８０６の強度の大半は、質量中心８１９の上で当初のターゲット８１８に当たり、当初のターゲット８１８の質量をプリパルス８０６から遠ざかるように傾斜させる。しかしながら、他の例においては、質量中心８１９の下にプリパルス８０６が適用されて、ターゲット８２０を増幅光ビーム８１０の伝搬の方向８１２の方へ傾斜させてもよい。図８Ｃに示す例においては、当初のターゲット８１８は、当初のターゲット位置８３１を通って「－ｙ」方向へとドリフトする。したがって、当初のターゲット８１８のうちプリパルス８０６が入射する部分は、プリパルス８０６のタイミングによって制御され得る。例えば、プリパルス８０６を図８Ｃに示すよりも早い時刻にリリースすること（すなわち図８Ｂの遅延時間８１１を増大させること）は、プリパルス８０６を当初のターゲット８１８のより低い位置に当たらせる。
【0088】
プリパルス８０６は、ターゲット８２０を形成するように当初のターゲット８１８に作用し得る任意の種類の放射であり得る。例えば、プリパルス８０６は、レーザによって発生された、パルス化された光ビームであってもよい。プリパルス８０６は１乃至１０μｍの波長を有し得る。プリパルス８０６の継続時間８１２は、例えば、２０乃至７０ナノ秒（ｎｓ）、１ｎｓ未満、３００ピコ秒（ｐｓ）、１００乃至３００ｐｓ、１０乃至５０ｐｓ、又は１０乃至１００ｐｓであってもよい。プリパルス８０６のエネルギは、例えば、１５乃至６０ミリジュール（ｍＪ）であってもよい。プリパルス８０６が１ｎｓ以下の継続時間を有するときには、プリパルス８０６のエネルギは２ｍＪであってもよい。遅延時間８１１は、例えば、１乃至３マイクロ秒（μｓ）であってもよい。
【0089】
波形８０２は時間の関数としての単一波形で示されているが、波形８０２の様々な部分は、異なる源によって生成され得る。さらに、プリパルス８０６は方向８１２に伝搬するものとして示されているが、そうとは限らない。プリパルス８０６は別の方向に伝搬してもよく、それでも依然として当初のターゲット８１８を傾斜させ得る。例えば、プリパルス８０６は、ｚ方向に対して角度８２７の方向に伝搬してもよい。プリパルス８０６がこの方向に進み、質量中心８１９で当初のターゲット８１８に衝突するとき、当初のターゲット８１８はｙ’軸に沿って拡張し傾斜する。このように、実装形態によっては、当初のターゲット８１８は、当初のターゲット８１８に中心で又は質量中心８１９で当たることにより、増幅光ビーム８１０の伝搬の方向に対して傾斜し得る。このようにして当初のターゲット８１８に当たることは、当初のターゲット８１８を、プリパルス８０６が伝搬する方向に垂直な方向に沿って平坦化又は拡張させ、ひいては当初のターゲット８１８をｚ軸に対して角度付けし又は傾斜させる。さらに、他の例においては、プリパルス８０６は、他の方向に（例えば図８Ｃのページ内にｘ軸に沿って）伝搬して、当初のターゲット８１８をｚ軸に対して平坦化及び傾斜させてもよい。
【0090】
上述のように、プリパルス８０６の当初のターゲット８１８への衝撃は当初のターゲット８１８を変形させる。当初のターゲット８１８が溶融金属の小滴である実装形態においては、衝撃は当初のターゲット８１８を円盤に類似の形状へと変形させ、この円盤は遅延８１１の時間を経てターゲット８２０へと拡張する。ターゲット８２０はターゲット位置８３０に到着する。
【0091】
図８Ｃは当初のターゲット８１８が遅延８１１にわたってターゲットへと拡張する実装形態を示しているが、他の実装形態においては、ターゲット８２０は、プリパルス８０６と当初のターゲット８１８との互いに対する空間位置を調整することによって、必ずしも遅延８１１を用いずに、プリパルス８０６の伝搬の方向に垂直な方向に沿って傾斜及び拡張される。この実装形態においては、プリパルス８０６及び当初のターゲット８１８の空間位置は、互いに対して調整される。この空間オフセットによって、プリパルス８０６と当初のターゲット８１８との間の相互作用が、当初のターゲット８１８を、プリパルス８０６の伝搬の方向に垂直な方向に傾斜させる。例えば、プリパルス８０６は、当初のターゲット８１８を増幅光ビーム８１０の伝搬の方向に対して拡張及び傾斜させるように、図８Ｃのページ内へと伝搬してもよい。
【0092】
このように、そして図７のプロセス７００を再び参照すると、図８Ａ乃至８Ｃは、ターゲットをターゲット位置に提供することの一例を開示している。ターゲットをターゲット位置に提供することの別の例が９Ａ乃至９Ｃに示されている。図８Ａ乃至８Ｃの例と比較すると、９Ａ乃至９Ｃの例は、当初のターゲット９１８をターゲット９２０へと変形させるために、複数のプリパルスを用いている。ターゲット材料を複数のプリパルスで照射する技術の一例は米国出願第１３／８３０，４６１号に開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0093】
図９Ａ及び９Ｂを参照すると、例示的な波形９０２は、当初のターゲット９１８をターゲット９２０へと変形させる。以下の議論は、当初のターゲット９１８が溶融金属からなるターゲット材料小滴である一例を提示する。しかしながら、当初のターゲット９１８は他の形もとり得る。
【0094】
図９Ａ及び９Ｃは、期間９０１にわたって、中間ターゲット９１７へ、次いでターゲット９２０へと物理的に変形する当初のターゲット９１８を示す。当初のターゲット９１８は、波形９０２に従って時間内に届けられる放射との相互作用を通じて変形される。図９Ｂは、図９Ａの期間にわたる時間の関するとして波形９０２で表したエネルギの図表である。当初のターゲット９１８及び中間ターゲット９１７と比較すると、ターゲット９２０は、増幅光ビーム９１０（図９Ｃ）のより多くを吸収するとともに、増幅光ビーム９１０のエネルギのより大きな部分をＥＵＶ光９６０に変換する。
【0095】
波形９０２は、当初のターゲット９１８及びその時間を経て変形された形と相互作用するエネルギの表示である。波形９０２は時間の関数としての単一波形で示されているが、波形９０２の様々な部分は、異なる源によって生成され得る。波形９０２は、放射の第１のパルス９０６（第１のプリパルス９０６）の表示と放射の第２のパルス９０７（第２のプリパルス９０７）の表示とを含む。第１のプリパルス９０６及び第２のプリパルス９０７は、当初のターゲット９１８及び中間ターゲット９１７にそれぞれ作用するのに十分なエネルギを有する任意の種類のパルス化された放射であり得る。第１及び第２のプリパルス９０６，９０７はターゲット材料をプラズマに変換しない。
【0096】
第１のプリパルス９０６は時刻ｔ＝ｔ１で発生しパルス幅９１５を有し、第２のプリパルス９０７は時刻ｔ＝ｔ２で発生しパルス幅９１４を有する。パルス幅９１５は、半値全幅、パルスがパルスの最大強度の少なくとも半分の強度を有する時間の量によって表され得る。しかしながら、パルス幅９１５を決定するためには他の測定基準が用いられてもよい。時刻ｔ１とｔ２とは第１の遅延時間９１１によって分離されており、第２のプリパルス９０７は第１のプリパルス９０６の後で発生する。
【0097】
波形９０２は増幅光ビーム９１０の表示も示す。増幅光ビーム９１０はメインビーム又はメインパルスと称され得る。増幅光ビーム９１０はターゲット９２０のターゲット材料をＥＵＶ光９６０を放出するプラズマへと変換するのに十分なエネルギを有する。第２のプリパルス９０７と増幅光ビーム９１０とは第２の遅延時間９１３によって時間的に分離されており、増幅光ビーム９１０は第２のプリパルス９０７の後で発生し、第２のプリパルス９０７は第１のプリパルス９０６の後で発生する。
【0098】
図９Ａ乃至９Ｃの例は、２つのプリパルスをターゲット材料小滴に印加してターゲット９２０を形成する。図８Ａ及び８Ｂの例と同様に、第１のプリパルス９０６は、当初のターゲット位置９３１の方へと向けられ、中間ターゲット９１７となるターゲット材料の幾何分布を形成する。第１のプリパルス９０６と当初のターゲット９１８との相互作用は、当初のターゲット９１８を、当初のターゲット９１８よりも大きな体積を占める中間ターゲット９１７へと拡張する。第１のプリパルス９０６も、当初のターゲット９１８の質量中心９１９を外して当初のターゲット９１８を照射し、当初のターゲット９１８を傾斜し始めさせる。第２のプリパルス９０７は中間ターゲット９１７をターゲット９２０へと変形させる。
【0099】
第２のプリパルス９０７は中間ターゲット９１７に衝突する。中間ターゲット９１７と第２のプリパルス９０７との相互作用は、増幅光ビーム９１０が到着する前にターゲット９２０を形成する。第２のプリパルス９０７は放射の吸収に関係する中間ターゲット９１７の特性を変化させるのに十分なエネルギを有する。換言すれば、中間ターゲット９１７に第２のプリパルス９０７を当てることにより、変化した小滴の光などの放射を吸収する能力が変更される。
【0100】
一例においては、中間ターゲット９１７は、当初のターゲット９１８よりも入射する放射のパルスの伝搬の方向に薄い溶融スズの円盤である。この中間ターゲット９１７は当初のターゲット９１８よりも壊れてターゲット材料の破片になりやすく、中間ターゲット９１７を粉々にするために必要であろうエネルギの量はより小さい。この例では、第２のプリパルス９０７が中間ターゲット９１７をターゲット材料の断片の雲へと変換し、これは一緒にすると又は集合的には、入射する放射のパルスの経路内において、当初のターゲット９１８よりも大きなターゲット材料の表面積を有する。表面積が大きければ大きいほど、増幅光ビーム９１０との相互作用のためのより多くのターゲット材料が提供され、ターゲット材料の増大されたイオン化と、ひいては増大されたＥＵＶ光の発生とがもたらされ得る。
【0101】
別の一例においては、中間ターゲット９１７はやはり溶融スズの円盤であって、ターゲット材料小滴よりも薄く且つ幅広い。この例では、第２のプリパルス９０７が中間ターゲット９１７を照射し、放射の第２のパルスを受ける中間ターゲットの表面近くに電子及びイオンの雲（プリプラズマ）を発生させる。プリプラズマとは、入射光（プリパルス９０７又は増幅光ビーム９１０など）の吸収を高めるために用いられるプラズマである。プリプラズマは場合によっては少量のＥＵＶ光を放出し得るが、放出されるＥＵＶ光は、ターゲット９２０全体によって放出される波長又は量ではない。中間ターゲット９１７の表面に電子及びイオンの雲を作り出すことによって、第２のプリパルス９０７は、中間ターゲット９１７の少なくとも一部の電子密度及び／又はイオン密度を変化させる。プリプラズマは遅延時間９１３にわたって拡張することができ、拡張されたプリプラズマ及びバルクターゲット材料はターゲット９２０を形成し、これは傾斜し続けるとともに増幅光ビーム９１０の伝搬の方向に対して傾斜してターゲット位置９３０へとドリフトする。また、プリプラズマの密度プロファイルは、プリパルス９０７の伝搬の方向で高まり得る。このように、プリプラズマはターゲット位置９３０に到達する前に傾斜し続けるため、増幅光ビーム９１０は、プリプラズマの比較的密度の低い部分のうち、ターゲット９２０が増幅光ビーム９１０の伝搬の方向９１２に垂直である場合よりも大きな部分と相互作用する。
【0102】
このように、ターゲット９２０は、空間的にバルクターゲット材料の付近にあるプリプラズマであり得る。実装形態によっては、ターゲット９２０は、大量の断片又はターゲット材料の霧である。さらに他の実装形態においては、ターゲット９２０は、半球状の体積の全体に分布するターゲット材料の粒子の集合の付近に形成されたプリプラズマである。
【0103】
第１のプリパルス９０６は、ターゲット９２０を形成するように当初のターゲット９１８に作用し得る任意の種類の放射であり得る。例えば、第１のプリパルス９０６は、レーザによって発生された、パルス化された光ビームであってもよい。第１のプリパルス９０６は１乃至１０．６μｍの波長を有し得る。第１のプリパルス９０６の継続時間９１５は、例えば、２０乃至７０ナノ秒（ｎｓ）、１ｎｓ未満、３００ピコ秒（ｐｓ）、１００乃至３００ｐｓ、１０乃至５０ｐｓ、又は１０乃至１００ｐｓであってもよい。第１のプリパルス９０６のエネルギは、例えば、１５乃至６０ミリジュール（ｍＪ）であってもよい。プリパルス８０６が１ｎｓ以下の継続時間を有するときには、プリパルス８０６のエネルギは、例えば２ｍＪであり得る。
【0104】
第２のプリパルス９０７は、少なくとも１ｎｓの継続時間及び１乃至１０ｍＪのエネルギを有し得る。例えば、第２のプリパルス９０７は、１０ｎｓの継続時間及び５ｍＪのエネルギを有していてもよい。放射の第２のプリパルス９０７は、１乃至１０．６μｍの波長を有し得る。例えば、第２のプリパルス９０７は、１．０６μｍの波長を有していてもよい。当初のターゲット９１８に直接印加される第１のプリパルス９０６よりも、第２のプリパルス９０７のエネルギは低くてもよく、及び／又はパルス幅は長くてもよい。遅延時間９１３は、例えば１０乃至１００ｎｓ又は１乃至２００ｎｓであり得る。第２のプリパルス９０７がプリプラズマを形成する実装形態においては、第２のプリパルス９０７と増幅光ビーム９１０との間の遅延時間９１３は、プリプラズマが拡張するのを可能にするのに十分なほど長い時間であってもよい。
【0105】
実装形態によっては、第１のプリパルス９０６のパルス幅９１５及び第２のプリパルス９０７のパルス幅９１４は１ｎｓ以上である。１ｎｓよりも大きな２つのプリパルスを用いることは、ターゲット９２０が、ピコ秒（ｐｓ）又はそれより短いパルスを発生させるレーザを用いることなく発生された放射のパルスを用いて生成されることを可能にする。ｎｓ幅のパルスを放出し比較的高い反復率（５０ｋＨｚ乃至１００ｋＨｚ）を有するレーザは、ｐｓパルスを放出するものよりも容易に利用可能であり得る。プリパルス９０６及び９０７を発生させるために反復率のより高いｎｓパルス発生レーザを用いることは、ターゲット９２０を用いるＥＵＶ光源がより高い全体のシステム反復率を有することを可能にする。
【0106】
上述のように、第１のプリパルス９０６の当初のターゲット９１８への衝撃は、当初のターゲット９１８を、当初のターゲット９１８が溶融金属の小滴である実装形態においては、円盤に類似の形状へと変形させ得るものであり、この円盤は遅延９１１の時間を経て溶融金属の円盤状の断片へと拡張する。第２のプリパルス９０７は、当初のターゲット９１８よりも容易に放射を吸収するターゲット９２０を形成するように、中間ターゲット９１７の吸収特性を変更する。ターゲット９２０は、伸長９２２と、伸長９２２よりも大きくこれに垂直な伸長９２４とを有する。ターゲット９２０は増幅光ビーム９１０の伝搬の方向９１２に対して傾斜され、伸長９２４が延伸する方向が方向９１２と角度を成している。ターゲット位置９３０は、増幅光ビーム９１０の焦点面（図示しない）と一致するか、この焦点面の外部にあってもよい。
【0107】
【0108】
図９Ａ乃至９Ｃの例においては２つのプリパルス９０６及び９０７が用いられているが、当初のターゲット９１８をターゲット９２０を形成するようにさらに条件づけるために、追加的なプリパルスが用いられてもよい。
【0109】
ターゲットをターゲット位置に提供することの別の一例が図１０に示されている。図８Ａ乃至８Ｃ及び９Ａ乃至９Ｃの例においては、ターゲットは増幅光ビームの伝搬の方向に対して傾斜しており、また、ターゲットは増幅光ビームの焦点面と部分的に一致していてもよく、あるいはターゲットは焦点面又は焦点深度の外部にあってもよい。図１０の例においては、ターゲット１０２０はターゲット位置１０３０に提供される。ターゲット１０２０は増幅光ビーム８１０の伝搬の方向に対して傾斜しておらず、ターゲット１０２０は増幅光ビーム８１０の焦点面８４６の外部にある。
【0110】
波形８０２（図８Ａ）が、ターゲット１０２０を発生させるために用いられ得る。プリパルス８０６は当初のターゲット１０１８に当たる。プリパルス８０６は当初のターゲット１０１８を、当初のターゲット１０１８の質量中心１０１９の両側で等しい強度で照射する。したがって、プリパルス８０６は当初のターゲット１０１８を傾斜させない。しかしながら、プリパルス８０６は当初のターゲット１０１８を中間ターゲット１０５２へと空間的に拡張させる。遅延時間８１１の間、中間ターゲット１０５２は拡張し続け、ターゲット位置１０３０へとドリフトする。このように、ターゲット１０２０はターゲット位置１０３０に提供される。
【0111】
ターゲット１０２０は方向１０２１に沿って伸長１０２２を有する。方向１０２１は増幅光ビーム１０１０の伝搬の方向に平行である。ターゲット１０２０は方向１０２３の伸長１０２４も有する。方向１０２３は伝搬の方向８１２に垂直である。図示する例においては、伸長１０２４は伸長１０２２よりも大きい。増幅光ビーム８１０に対するターゲット１０２０のこのような配置は、変換効率を向上させ得る。増大された効率は、増幅光ビーム８１０が「臨界表面」に到達する前に方向８１２でターゲット１０２０のより大きな部分を照射することができるようにし得るターゲット１０２０の相対的な薄さと、ターゲット１０２０が増幅光ビーム８１０の幅のほとんど又はすべてを占める結果となり得る方向１０２３の相対的な広がりとに因るものである。このように、ターゲット１０２０の形状は、増幅光ビーム８１０のエネルギの有効な使用を助ける。
【0112】
増幅光ビーム８１０は焦点面８４６に集束され、ターゲット１０２０は距離１０３１を置いて焦点面８４６の下流にある。距離１０３１は、例えばレイリー範囲未満、又はレイリー範囲よりも２乃至３大きくてもよい。実装形態によっては、距離１０３１は１ｍｍであってもよい。ターゲット位置１０３０は焦点面８４６の上流にあってもよい。
【0113】
増幅光ビーム１０１０はターゲット１０２０と交差し、ターゲット１０２０の少なくとも一部をＥＵＶ光に変換する。
【0114】
図１１を参照すると、例示的な光学撮像システム１１００の平面図が示されている。光学撮像システム１１００は、リソグラフィツール１１７０にＥＵＶ光を提供するＬＰＰ ＥＵＶ光源１１０２を含む。光源１１０２は、図１の光源１００に類似していてもよく、及び／又は図１の光源１００のコンポーネントのうちいくらか又はすべてを含んでいてもよい。
【0115】
システム１１００は、駆動レーザシステム１１０５などの光源、光学素子１１２２、プリパルス源１１４３、集束アセンブリ１１４２、及び真空チャンバ１１４０を含む。駆動レーザシステム１１０５は増幅光ビーム１１１０を生成する。増幅光ビーム１１１０はターゲット１１２０内のターゲット材料をＥＵＶ光を放出するプラズマへと変換するのに十分なエネルギを有する。上述のターゲットはいずれもターゲット１１２０として用いられ得る。
【0116】
プリパルス源１１４３は放射のパルス１１１７を放出する。放射のパルスは、プリパルス８０６（図８Ａ乃至８Ｃ，図１０）として又はプリパルス８０６及び／又は８０７（９Ａ乃至９Ｃ）として用いられ得る。プリパルス源１１４３は、例えば、５０ｋＨｚの反復率で動作するＱスイッチＮｄ：ＹＡＧレーザであってもよく、放射のパルス１１１７は、１．０６μｍの波長を有するＮｄ：ＹＡＧレーザからのパルスであってもよい。プリパルス源１１４３の反復率は、プリパルス源１１４３がどのくらいの頻度で放射のパルスを生成するかを示す。プリパルス源１１４３が５０ｋＨｚの反復率を有する例については、放射のパルス１１１７は２０マイクロ秒（μｓ）毎に放出される。
【0117】
他の源がプリパルス源１１４３として用いられ得る。例えば、プリパルス源３２４は、エルビウムドープファイバ（Ｅｒ：ｇｌａｓｓ）レーザなど、Ｎｄ：ＹＡＧ以外の任意の希土類ドープ固体レーザであってもよい。別の一例においては、プリパルス源は、１０．６μｍの波長を有するパルスを生成する炭酸ガスレーザであってもよい。プリパルス源１１４３は、上述のプリパルスに用いられるエネルギ及び波長を有する光パルスを生成する任意の他の放射又は光源であってもよい。
【0118】
光学素子１１２２は、増幅光ビーム１１１０とプリパルス源１１４３からの放射のパルス１１１７とをチャンバ１１４０に向ける。光学素子１１２２は、増幅光ビーム１１１０及び放射のパルス１１１７を類似又は同一の経路に沿って導き得る任意の素子である。図１１に示す例においては、光学素子１１２２は、増幅光ビーム１１１０を受けてチャンバ１１４０の方へと反射する二色性ビームスプリッタである。光学素子１１２２は放射のパルス１１１７を受け、そのパルスをチャンバ１１４０の方へと伝送する。二色性ビームスプリッタは、増幅光ビーム１１１０の（単数又は複数の）波長を反射し放射のパルス１１１７の（単数又は複数の）波長を伝送するコーティングを有している。二色性ビームスプリッタは、例えばダイヤモンドから作製され得る。
【0119】
他の実装形態においては、光学素子１１２２は、孔（図示しない）を定義するミラーである。この実装形態においては、増幅光ビーム１１１０はミラー表面に反射されてチャンバ１１４０の方へ向けられ、放射のパルスは孔を通過してチャンバ１１４０の方へ伝搬する。
【0120】
さらに他の実装形態においては、メインパルス１１１０とプリパルス１１１７とをそれらの波長に従って異なる角度に分離するために、楔形の光学素子（例えばプリズム）が用いられてもよい。楔形の光学素子は、光学素子１１２２に加えて用いられてもよく、又は光学素子１１２２として用いられてもよい。楔形の光学素子は、集束アセンブリ１１４２のすぐ上流（「－ｚ」方向）に配置されてもよい。
【0121】
また、パルス１１１７は他の手法でチャンバ１１４０へと届けられてもよい。例えば、パルス１１１７は、光学素子１１２２又は方向づけ素子を用いることなく、パルス１１１７をチャンバ１１４０及び／又は集束アセンブリ１１４２に届ける光ファイバを伝って進んでもよい。これらの実装形態においては、ファイバが放射のパルス１１１７を、チャンバ１１４０の壁に形成された開口部を通じて直接、チャンバ１１４０の内部に至らせる。
【0122】
増幅光ビーム１１１０は、光学素子１１２２で反射され、集束アセンブリ１１４２を通って伝搬する。集束アセンブリ１１４２は増幅光ビーム１１１０を、ターゲット位置１１３０と一致していてもよく一致していなくてもよい焦点面１１４６に集束させる。放射のパルス１１１７は、光学素子１１２２を通過し、集束アセンブリ１１４２を通ってチャンバ１１４０へと導かれる。増幅光ビーム１１１０と放射のパルス１１１７とは、「ｘ」方向に沿ってチャンバ１１４０内の異なる箇所に向けられ、異なる時刻にチャンバ１１４０に到着する。
【0123】
図１１に示す例においては、単一のブロックがプリパルス源１１４３を表す。しかしながら、プリパルス源１１４３は、単一の光源であってもよく、又は複数の光源であってもよい。例えば、複数のプリパルス（図９Ａ乃至９Ｃのプリパルス９０６及び９０７など）を発生させるためには、２つの別々の源が用いられ得る。２つの別々の源は、異なる波長及びエネルギを有する放射のパルスを生成する異なる種類の源であってもよい。例えば、一方のプリパルスは１０．６μｍの波長を有しＣＯ２レーザによって発生されてもよく、他方のプリパルスは１．０６μｍの波長を有し希土類ドープ固体レーザによって発生されてもよい。
【0124】
実装形態によっては、プリパルス１１１７と増幅光ビーム１１１０とは同一の源により発生されてもよい。例えば、放射のプリパルス１１１７は駆動レーザシステム１１０５によって発生されてもよい。この例においては、駆動レーザシステムは２つのＣＯ２シードレーザサブシステムと１つの増幅器とを含み得る。一方のシードレーザサブシステムは１０．２６μｍの波長を有する増幅光ビームを生成してもよく、他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してもよい。これら２つの波長はＣＯ２レーザの異なる線に由来するものであってもよい。他の例においては、ＣＯ２レーザの他の線が２つの増幅光ビームを発生するために用いられてもよい。２つのシードレーザサブシステムからの両増幅光ビームは、同一のパワー増幅器チェーンにおいて増幅され、次いでチャンバ１１４０内の異なる箇所に到達するように角度分散される。１０．２６μｍの波長の増幅光ビームがプリパルス１１１７として用いられてもよく、１０．５９μｍの波長の増幅光ビームが増幅光ビーム１１１０として用いられてもよい。図９Ａ乃至９Ｃの例のように複数のプリパルスを採用する実装形態においては、３つのシードレーザが用いられてもよく、そのうち１つが増幅光ビーム１１１０、第１のプリパルス、及び第２の別個のプリパルスの各々を発生するために用いられる。
【0125】
増幅光ビーム１１１０及び放射のプリパルス１１１７はすべて同一の光増幅器において増幅されてもよい。例えば、３つ以上のパワー増幅器が増幅光ビーム１１１０及びプリパルス１１１７を増幅するために用いられてもよい。
【0126】
図１２を参照すると、実装形態によっては、極紫外光システム１００は、真空チャンバ１２００、１つ以上のコントローラ１２８０、１つ以上の作動システム１２８１、及びガイドレーザ１２８２といった他のコンポーネントを含むシステムの一部である。
【0127】
真空チャンバ１２００は、単一の一体構造であってもよく、又は特定のコンポーネントを収容する別々のサブチャンバを有する構成であってもよい。真空チャンバ１２００は少なくとも部分的に剛性のエンクロージャであり、そこから空気及び他のガスが真空ポンプによって除去されることによって、チャンバ１２００内に低圧環境がもたらされる。チャンバ１２００の壁は、真空使用に適した（より低い圧力に耐え得る）任意の適切な金属又は合金で作成され得る。
【0128】
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をターゲット位置１３０に届ける。ターゲット位置のターゲット材料１２０は、液体小滴、液体流、固体粒子もしくはクラスタ、液体小滴に含まれる固体粒子、又は液体流に含まれる固体粒子の形であってもよい。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ときにＥＵＶ範囲の輝線を有する任意の材料を含み得る。例えば、元素スズは純スズ（Ｓｎ）として、スズ化合物、例えばＳｎＢｒ４，ＳｎＢｒ２，ＳｎＨ４、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、又はこれらの合金の任意の組み合わせとして用いられ得る。ターゲット材料１２０は、スズなど上記の元素のうち１つで被覆されたワイヤを含み得る。ターゲット材料１２０は、固体である場合には、輪、球、又は立方体など、任意の適当な形状を有し得る。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１２００の内部へ、そしてターゲット位置１３０へ届けられ得る。ターゲット位置１３０は、ターゲット材料１２０がプラズマを生成するべく増幅光ビーム１１０と光学的に相互作用する場所である、照射部位とも称される。
【0129】
駆動レーザシステム１０５は、１つ以上のメインパルスと、場合によっては１つ以上のプリパルスとを提供するための、１つ以上の光増幅器、レーザ、及び／又はランプを含んでいてもよい。各光増幅器は、所望の波長を高い利得で光学的に増幅することのできる利得媒体と、励振源と、内部光学素子とを含む。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他のフィードバックデバイスを有していてもよく、又は有していなくてもよい。したがって、駆動レーザシステム１０５は、レーザキャビティが無い場合であっても、レーザ増幅器の利得媒体における反転分布に起因して増幅光ビーム１１０を生成する。さらに、駆動レーザシステム１０５は、駆動レーザシステム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ある場合には、コヒーレントなレーザビームである増幅光ビーム１１０を生成し得る。「増幅光ビーム」という用語は、以下のもののうち１つ以上を包含する：単に増幅されたのみで必ずしもコヒーレントなレーザ発振に限らない駆動レーザシステム１０５からの光、及び、増幅され且つコヒーレントなレーザ発振でもある駆動レーザシステム１０５からの光。
【0130】
駆動レーザシステム１０５の光増幅器は、利得媒体としてＣＯ２を含む充填ガスを含んでおり、約９１００乃至約１１０００ｎｍ、特に約１０６００ｎｍの波長の光を、１０００以上の利得で増幅し得る。駆動レーザシステム１０５における使用に適した増幅器及びレーザは、例えばＤＣ励起又はＲＦ励起によって約９３００ｎｍ又は約１０６００ｎｍの放射を生成し、例えば１０ｋＷ以上の比較的高いパワー、及び例えば５０ｋＨｚ以上の高いパルス反復率で動作する、パルス化されたレーザデバイス、例えばパルス化されたガス放電ＣＯ２レーザデバイスを含み得る。駆動レーザシステム１０５の光増幅器は、駆動レーザシステム１０５をより高いパワーで動作させるときに用いられ得る水などの冷却システムも含んでいてもよい。
【0131】
集光器１５５は、増幅光ビーム１１０を通過させ焦点領域１４５に到達させる孔１２４０を有する集光器ミラー１２５５であってもよい。集光器ミラー１２５５は、例えば、ターゲット位置１３０又は焦点領域１４５に第１の焦点を有し、ＥＵＶ光１６０が極紫外光システムから出力され得るとともに光学装置１６５に入力され得る中間位置１２６１に第２の焦点（中間焦点とも称される）を有する楕円体ミラーであってもよい。
【0132】
１つ以上のコントローラ１２８０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といった１つ以上の作動システム又は診断システムと、１つ以上のターゲットもしくは小滴イメージャとに接続されている。ターゲットイメージャは、例えばターゲット位置１３０に対する小滴の位置を示す出力を提供するとともに、この出力を、例えば小滴の位置及び軌道を計算し得る小滴位置検出フィードバックシステムに提供し、そこから小滴位置誤差が小滴単位で又は平均で計算されてもよい。小滴位置検出フィードバックシステムは、こうして小滴位置誤差を入力としてコントローラ１２８０に提供する。したがって、コントローラ１２８０は、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用いられ得るレーザ制御システムに、及び／又はチャンバ１２００内でのビーム焦点位置の位置及び／又は焦点屈折力を変更するようにビーム輸送システムの増幅光ビーム位置及び形状を制御するためのビーム制御システムに提供してもよい。
【0133】
ターゲット材料デリバリシステム１１５はターゲット材料デリバリ制御システムを含み、これはコントローラ１２８０からの信号に応答して、例えば、内部デリバリ機構によってリリースされる小滴のリリースポイントを、所望のターゲット位置１３０に到着する小滴の誤差を補正するように修正するべく動作可能である。
【0134】
また、極紫外光システムは、パルスエネルギ、波長の関数としてのエネルギ分布、波長の特定の帯域内のエネルギ、波長の特定の帯域外のエネルギ、ならびにＥＵＶ強度の角度分布及び／又は平均パワーを含むがこれらに限られない、１つ以上のＥＵＶ光パラメータを測定する光源検出器を含んでいてもよい。光源検出器はコントローラ１２８０によって用いられるフィードバック信号を発生させる。フィードバック信号は、効果的且つ効率的なＥＵＶ光生成に適した場所及び時間で小滴を適切にインターセプトするために、例えばレーザパルスのタイミング及び焦点などのパラメータの誤差を示すものであってもよい。
【0135】
実装形態によっては、駆動レーザシステム１０５は、例えば１００ｋＨｚ動作が可能な低エネルギで高反復率の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、多段階の増幅を備えた主発振器／パワー増幅器（ＭＯＰＡ）構造を有する。このＭＯから、レーザパルスが、例えばＲＦポンプ式高速軸流ＣＯ２増幅器を用いて増幅され、ビーム経路に沿って進む増幅光ビーム１１０が生成されてもよい。
【0136】
３つの光増幅器が用いられてもよいが、この実装形態においては、わずか１つの増幅器及び３つよりも多くの増幅器が用いられ得る。実装形態によっては、ＣＯ２増幅器の各々は、内部ミラーによって折り返された１０メートルの増幅器長を有するＲＦポンプ式軸流ＣＯ２レーザキューブであってもよい。
【0137】
照射部位においては、フォーカスアセンブリ１４２によって適当に集束された増幅光ビーム１１０を用いて、ターゲット材料１２０の組成に応じた特定の特性を有するプラズマが作り出される。これらの特性は、プラズマによって生成されるＥＵＶ光１６０の波長と、プラズマからリリースされるデブリの種類及び量とを含み得る。増幅光ビーム１１０はターゲット材料１２０を蒸発させ、蒸発されたターゲット材料を電子が発せられる臨界温度まで加熱し（プラズマ状態）、イオンが残され、イオンは極紫外範囲の波長を有する光子の放出を始めるまでさらに加熱される。
【0138】
他の実装形態は以下の特許請求の範囲内にある。
【0139】
例えば、図８Ａ乃至８Ｃ及び９Ａ乃至９Ｃの例は当初のターゲットの傾斜を開始するためにプリパルスを用いることを示しているが、傾斜したターゲットはプリパルスを採用しない他の技術によってターゲット位置８３０，９３０へと届けられてもよい。例えば、図１３に示されるように、プラズマに変換されたときにＥＵＶ光を放出するターゲット材料を含む円盤形状のターゲット１３２０は、予め成形されるとともに、この円盤ターゲット１３２０を、ターゲット位置１３３０で受けられる増幅光ビーム１３１０に対して傾斜したターゲット位置１３１０を通って移動させるという結果をもたらす力でリリースすることによって、ターゲット位置１３３０に提供される。
【0140】
幾何学的な種類のアイソレータ、ピンホールが、図４Ａ乃至４Ｄにおいてはアイソレータ４０９として図示され議論されているが、実装形態によっては、アイソレータ４０９は、分極、波長、及び／又は強度に基づいて光を遮断又は減衰するフィルタであってもよい。例えば、アイソレータ４０９は、１／４波長板又は可飽和吸収体であってもよい。ピンホールなどの幾何学的な種類のアイソレータとは異なり、分極、波長、及び／又は強度に基づくアイソレータの性能は、アイソレータに到達する光が伝搬する角度に直接的には依存しない。しかしながら、焦点面から遠ざかるようにターゲット２２０の位置を調整すること及び／又は増幅光ビームの伝搬の方向に対して傾斜させることもまた、これらのアイソレータの性能を向上させ得る。例えば、これらのアイソレータは、一般的には感熱性であり、その性能は、これらのアイソレータに入射する反射光の量を減少させることによって向上され得る。
【図1】
【図2A-C-D】
【図2B】
【図3A-B】
【図3C-D】
【図4A-D】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
