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(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】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】極端紫外光源におけるターゲット軌道計測
(51)【国際特許分類】
G03F 7/20 20060101AFI20241008BHJP
【ＦＩ】
G03F7/20 503
G03F7/20 521
【請求項の数】
16
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023030833
(22)【出願日】2023-03-01
(62)【分割の表示】P 2019511943の分割
【原出願日】2017-09-12
(65)【公開番号】P2023060045
(43)【公開日】2023-04-27
【審査請求日】2023-03-14
(31)【優先権主張番号】15/265,373
(32)【優先日】2016-09-14
(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】プライス，マイケル，レスリー
(72)【発明者】
【氏名】ミトリー，マーク，ジョゼフ
(72)【発明者】
【氏名】スティンソン，コーリー，アラン
【審査官】植木 隆和
(56)【参考文献】
【文献】特開２００４－０３９９２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０３８９９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００７－５２８６０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１５－５２４５９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１５／０４７７２５（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０５Ｇ ２／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置であって、ターゲット空間に向かって第１の領域を通過した後であって、且つ現在のターゲットが前記第１の領域よりも前記ターゲット空間に近い第２の領域内にあるときに、前記現在のターゲットがチャンバ内で軌跡に沿って移動する際に、前記現在のターゲットと診断上相互作用する診断システムであって、
光ビームを生成する光源と、
前記光ビームを複数の診断用光ビームに分割し、且つ前記複数の診断用光ビームを前記軌道に向け、それによって前記軌跡に沿って別個の位置及び別個の時刻において前記現在のターゲットと交差し、且つ相互作用することで、各診断用光ビームのビームウエストが前記軌道と重なる、１つ又は複数の光学コンポーネントと、を含む診断システムと、
前記診断システムと通信可能であり、且つ前記診断システムから出力されたデータに基づいて前記現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性を決定する、制御システムと、を含み、
前記診断システムは、前の隣り合うターゲットが前記ターゲット空間において前の放射パルスと相互作用した後に前記診断上相互作用が発生するように構成される、
装置。
【請求項2】
前記１つ又は複数の光学コンポーネントは、前記光ビームを前記複数の診断用光ビームに分割する回折光学系を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記１つ又は複数の光学コンポーネントは、各診断用光ビームの前記ビームウエストが前記軌跡に重なるように、各診断用光ビームの前記ビームウエストの位置を調節する屈折光学系を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項4】
各ターゲットは、プラズマに変換されると極端紫外（ＥＵＶ）光を放射する成分を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項5】
前記制御システムは、前記ターゲット空間に向けられる複数の放射パルスを生成する光源と通信可能であり、前記制御システムは、前記光源に信号を送信して、前記現在のターゲットの前記決定された１つ又は複数の移動特性に基づいて、前記ターゲット空間における現在の放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置を制御する、請求項１に記載の装置。
【請求項6】
前記光源と前記制御システムとに通信可能な調節システムを更に含み、前記制御システムは、前記光源に信号を送信し、前記送信は、前記調節システムに前記信号を送信することを含み、前記調節システムは、前記現在の放射パルスの放出のタイミング及び前記現在の放射パルスが進む方向のうちの１つ又は複数を調節する、請求項５に記載の装置。
【請求項7】
前記診断システムは、各診断用光ビームと前記現在のターゲットとの間の相互作用から生成された光を検出する検出システムを含み、前記検出システムは、当該相互作用に関連する前記データを出力する、請求項１に記載の装置。
【請求項8】
前記ターゲットの前記１つ又は複数の移動特性は、前記ターゲットの速さ、前記ターゲットの方向、及び前記ターゲットの加速度のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項9】
前記１つ又は複数の光学コンポーネントは、前記複数の診断用光ビームを別個の方向に沿って向ける、請求項１に記載の装置。
【請求項10】
装置であって、ターゲット空間に向かって第１の領域を通過した後であって、且つ現在のターゲットが前記第１の領域よりも前記ターゲット空間に近い第２の領域内にあるときに、前記現在のターゲットがチャンバ内で軌跡に沿って移動する際に、前記現在のターゲットと診断上相互作用する診断システムであって、
光ビームを生成する光源と、
前記光ビームを３つの診断用光ビームに分割し、且つ前記３つの診断用光ビームを前記軌道に向け、それによって前記軌跡に沿って別個の位置及び別個の時刻において前記現在のターゲットと交差し、且つ相互作用することで、各診断用光ビームが前記軌道と重なる、１つ又は複数の光学コンポーネントと、を含む診断システムと、
前記診断システムに通信可能であり、且つ前記診断システムから出力されたデータに基づいて前記現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性を決定する、制御システムと、を含み、
前記診断システムは、前の隣り合うターゲットが前記ターゲット空間において前の放射パルスと相互作用した後に前記診断上相互作用が発生するように構成される、
装置。
【請求項11】
前記１つ又は複数の光学コンポーネントは、前記光ビームを前記３つの診断用光ビームに分割する回折光学系と、
各診断用光ビームのビームウエストが前記軌跡に重なるように、各診断用光ビームの前記ビームウエストの位置を調節する屈折光学系と、を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
前記制御システムは、前記ターゲット空間に向けられる複数の放射パルスを生成する光源に通信可能であり、前記制御システムは、前記光源に信号を送信して、前記現在のターゲットの前記決定された１つ又は複数の移動特性に基づいて、前記ターゲット空間における現在の放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置を制御する、請求項１０に記載の装置。
【請求項13】
前記診断システムは、前記３つの診断用光ビームの各々と前記現在のターゲットとの間の相互作用から生成された光を検出する検出システムを含み、前記検出システムは、当該相互作用に関連する前記データを出力する、請求項１０に記載の装置。
【請求項14】
前記ターゲットの前記１つ又は複数の移動特性は、前記ターゲットの速さ、前記ターゲットの方向、及び前記ターゲットの加速度のうちの１つ又は複数を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項15】
前記１つ又は複数の光学コンポーネントは、前記３つの診断用光ビームを別個の方向に沿って向ける、請求項１０に記載の装置。
【請求項16】
前記屈折光学系は、各診断用光ビームが通過して向けられる集束レンズである、請求項３に記載の装置。
【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、２０１６年９月１４日に出願された米国特許出願第１５／２６５，３７３号の優先権を主張するものであり、この米国特許出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１６年９月１４日に出願された米国特許出願第１５／２６５，３７３号の優先権を主張するものであり、この米国特許出願はその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
開示する主題は、レーザ生成プラズマ極端紫外光源においてターゲットの軌道に沿ってターゲットの態様への変化を測定するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
極端紫外（ＥＵＶ）光、例えば、約１３ｎｍの波長の光を含め約５０ｎｍ以下の波長を有する電磁放射（軟Ｘ線と呼ばれることもある）をフォトリソグラフィ処理で使用して、例えばシリコンウェーハの基板に極めて小さなフィーチャを生成することができる。
【0004】
ＥＵＶ光を生成する方法には、プラズマ状態においてＥＵＶ範囲に輝線を有する、例えばキセノン、リチウム、又はスズなどの元素を有する材料を変換することが含まれるが、これに必ずしも限定はされない。レーザ生成プラズマ（「ＬＰＰ」）としばしば呼ばれるそのような方法の１つでは、必要とされるプラズマは、例えば材料の液滴、プレート、テープ、ストリーム、又はクラスターの形態でのターゲット材料を、ドライブレーザと呼ばれることもある増幅された光ビームで照射することにより、生成することができる。この処理の場合、プラズマは通常、密封容器、例えば真空チャンバ内で生成され、様々な種類の計測機器を用いて監視される。
【発明の概要】
【0005】
幾つかの一般的な態様で、レーザ生成プラズマ極端紫外光源内でターゲットがその軌道に沿って移動する際のターゲットの移動特性を測定するための方法が説明される。この方法は、拡張ターゲット領域と少なくとも部分的に重なる残留プラズマを形成することを含み、なお残留プラズマはターゲット空間における前のターゲットと前の放射パルスとの間の相互作用から形成されるプラズマであり、またこの方法は、拡張ターゲット領域と少なくとも部分的に重複するターゲット空間に向かう軌道に沿って現在のターゲットを放出することを含み、なお現在のターゲットは、プラズマに変換されると極端紫外（ＥＵＶ）光を放射する成分を含み、またこの方法は、現在のターゲットが拡張ターゲット領域内にあるときで、且つ前の隣り合うターゲットがターゲット空間において前の放射パルスと相互作用した後に、現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性を決定することと、現在のターゲットの決定された１つ又は複数の移動特性のいずれかが許容範囲外である場合に、ターゲット空間に向けられる放射パルスの１つ又は複数の特性を調節することと、を含む。
【0006】
実施態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含むことができる。例えば、この方法は、ターゲット空間において放射パルスを居合わせているターゲットと相互作用させることも含む。居合わせているターゲットは、ターゲット空間に入った現在のターゲットか、又はターゲット空間に入った別のターゲットのいずれかである。他のターゲットは、現在のターゲットがターゲット空間に入った時刻に続く時刻にターゲット空間に入る。
【0007】
ターゲット空間に向けられる放射パルスの１つ又は複数の特性への調節は、放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置の調節を引き起こすことができる。
【0008】
現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性は、現在のターゲットの速さ、現在のターゲットの軌道の方向、及び現在のターゲットの加速度、のうちの１つ又は複数を決定することにより、決定することができる。
【0009】
放射パルスは、居合わせているターゲットにエネルギーを与えて、居合わせているターゲットの幾何分布を修正することがある。この方法は、放射パルスを居合わせているターゲットに向けた後で、主放射パルスを居合わせているターゲットに向けて、それによって居合わせているターゲットの少なくとも一部を、極端紫外光を放射するプラズマに変換することを含むことがある。
【0010】
この方法は、決定された１つ又は複数の移動特性を分析することを含むことがあり、放射パルスの１つ又は複数の特性を調節することは、現在のターゲットの決定された１つ又は複数の移動特性のこの分析に基づく。
【0011】
放射パルスの１つ又は複数の特性は、放射パルスの放出のタイミング及び放射パルスが進む方向のうちの１つ又は複数を調節することにより、調節することができる。
【0012】
現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性は、拡張ターゲット領域内の第１の位置における第１の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第１の相互作用を検出し、拡張ターゲット領域内の第２の位置における第２の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第２の相互作用を検出し、なお第２の位置は第１の位置とは異なっており、また第１及び第２の相互作用の検出に基づいて１つ又は複数の移動特性を決定することにより、決定することができる。現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性は、第１の位置にある現在のターゲットに第１の診断用光ビームを向けることにより、且つ、第２の位置にある現在のターゲットに第２の診断用光ビームを向けることにより、決定することができる。
【0013】
第１の診断用ビームは、第１の診断用ビームを第１の方向に沿って現在のターゲットに向けることにより、第１の位置にある現在のターゲットに向けられることがあり、第２の診断用ビームは、第２の診断用ビームを第２の方向に沿って現在のターゲットに向けることにより、第２の位置にある現在のターゲットに向けられることがあり、第２の方向は、第１の方向と平行ではない。
【0014】
第１の相互作用は、第１の時刻における現在のターゲットと第１の診断用ビームとの間の相互作用から生成された光を検出することにより、検出することができる。第２の相互作用は、第１の時刻とは異なる第２の時刻における現在のターゲットと第２の診断用ビームとの間の相互作用から生成された光を検出することにより、検出することができる。現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性は、光の検出結果の分析に基づいて決定することができる。光は、その光の１次元の態様を検出し、１次元の信号を生成することにより、検出することができる。
【0015】
この方法は、拡張ターゲット領域内部の第３の位置における第３の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第３の相互作用を検出することを含むことがあり、第３の位置は第１及び第２の位置とは異なっている。
【0016】
他の一般的な態様では、装置が、ターゲット空間、第１の領域、及び第１の領域よりもターゲット空間に近い第２の領域を画定するチャンバと、ターゲット送達システムと、診断システムと、制御システムと、を含む。ターゲット送達システムは、ターゲット空間に向かう軌道に沿ってターゲットを放出するように構成され、軌道は第１の領域と第２の領域の両方と重なり、ターゲットはプラズマに変換されると極端紫外（ＥＵＶ）光を放射する材料を含み、またターゲットは第１の領域において第１の移動特性を有し、第２の領域において第２の移動特性を有し、第２の移動特性は第１の移動特性とは異なる。診断システムは、第２の領域においてターゲットと相互作用する診断プローブを生成し、相互作用に関連したデータを出力する。制御システムは、診断システムから出力されたデータを受け取り、出力されたデータを分析し、データの分析に基づいてターゲットの第２の移動特性を決定するように構成される。
【0017】
実施態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含むことができる。例えば、この装置は、ターゲット空間に向けられる複数の放射パルスを生成するように構成された光源を含むことがある。第２の領域は、拡張ターゲット領域と少なくとも部分的に重なることがある。拡張ターゲット領域は、複数の放射パルスからの前の放射パルスと前のターゲットとの間の相互作用から残留プラズマが形成される領域によって画定される。
【0018】
制御システムは、ターゲットの決定された第２の移動特性に基づいて、現在の放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置を制御するように構成することができる。この装置は、光源と制御システムとに結合された調節システムを含むことがある。制御システムは、調節システムに制御信号を送信することにより、現在の放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置を制御するように構成され、制御信号は、調節システムに、現在の放射パルスの放出のタイミング及び現在の放射パルスが進む方向のうちの１つ又は複数を調節させる。
【0019】
診断システムは、少なくとも第１の診断用光ビーム及び第２の診断用光ビームを生成する光源を含むことがある。第１の診断用光ビームは、第２の領域内の第１の位置における第１の診断用光ビームとターゲットとの間の第１の相互作用をもたらすようにターゲットに向けられることができ、第２の診断用光ビームは、第２の領域内の第２の位置における第２の診断用光ビームとターゲットとの間の第２の相互作用をもたらすようにターゲットに向けられることができる。診断システムは、第１の相互作用及び第２の相互作用を検出する検出システムを含むことがあり、この検出システムは、第１及び第２の相互作用に関連するデータを出力するように構成される。検出システムは、第１の相互作用から生成された光を検出し、且つ第２の相互作用から生成された光を検出するように構成することができる。
【0020】
ターゲットの第２の移動特性は、ターゲットの速さ、ターゲット軌道の方向、及びターゲットの加速度のうちの１つ又は複数であり得る。
【0021】
他の一般的な態様で、レーザ生成プラズマ極端紫外光源内でターゲットが軌道に沿って移動する際のターゲットの移動特性を測定するための方法が説明される。この方法は、ターゲット空間に向かって軌道に沿って現在のターゲットを放出することを含み、現在のターゲットはプラズマに変換されると極端紫外（ＥＵＶ）光を放射する成分を含み、またこの方法は、予備放射パルスをターゲット空間に向けて現在のターゲットにエネルギーを与え、現在のターゲットの幾何分布を修正することと、主放射パルスをターゲット空間に向けることと、を含み、主放射パルスと現在のターゲットとの間の相互作用は現在のターゲットの少なくとも一部を極端紫外光を放射するプラズマに変換し、またこの方法は、現在のターゲットがターゲット空間に入る前に現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性を決定することと、現在のターゲットの決定された１つ又は複数の移動特性に基づいて、主放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置、及び予備放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置、のうちの１つ又は複数を制御することと、を含む。居合わせているターゲットは、ターゲット空間に入った現在のターゲットか、又は現在のターゲットが予備放射パルス及び主放射パルスと相互作用した後でターゲット空間に入った別のターゲットのいずれかである。
【0022】
実施態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含むことができる。例えば、現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性は、現在のターゲットの速さ、現在のターゲットの加速度、及び現在のターゲットが移動する方向、のうちの１つ又は複数を測定することにより、決定することができる。
【0023】
この方法は、第１の位置における第１の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第１の相互作用を検出すること、及び第１の位置とは異なる第２の位置における第２の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第２の相互作用を検出すること、を含むことがある。現在のターゲットの１つ又は複数の移動特性は、第１及び第２の相互作用の検出結果を分析することにより決定することができる。
【0024】
この方法は、第１の位置にある現在のターゲットに第１の診断用光ビームを向けること、及び第２の位置にある現在のターゲットに第２の診断用光ビームを向けることを含むことがある。第１の相互作用は、第１の相互作用から生成された光を検出することにより検出することができる。また第２の相互作用は、第２の相互作用から生成された光を検出することにより検出することができる。
【0025】
この方法は、第１及び第２の位置とは異なる第３の位置における第３の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第３の相互作用を検出することを含むことがある。
【0026】
予備放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置は、ターゲットの決定された移動特性の分析に基づいて制御することができる。予備放射パルスと居合わせているターゲットとの相対位置は、予備放射パルスの放出のタイミング、及び予備放射パルスが進む方向、のうちの１つ又は複数を調節することにより、制御することができる。
【0027】
他の一般的な態様で、レーザ生成プラズマ極端紫外光源内でターゲットが軌道に沿って移動する際のターゲットの移動特性を測定するための方法が説明される。この方法は、ターゲット空間に向かって軌道に沿ってターゲットを放出することを含み、このターゲットは軌道に沿った第１の領域において第１の移動特性を有し、軌道に沿った第２の領域において第２の移動特性を有し、第２の領域は第１の領域よりもターゲット空間に近く、第２の移動特性は第１の移動特性とは異なっており、またこの方法は、ターゲットの第２の移動特性を決定することを含む。
【0028】
実施態様は、以下の特徴のうちの１つ又は複数を含むことができる。例えば、ターゲットの第２の移動特性は、ターゲットの第２の速さ、ターゲットの第２の加速度、及びターゲットが移動する第２の方向、のうちの１つ又は複数を決定することにより、決定することができる。ターゲットは、プラズマに変換されると極端紫外光を放射することができる。
【0029】
この方法は、放射パルスをターゲット空間に向けることを含むことがあり、放射パルスがターゲットと相互作用すると、放射パルスは、そのターゲットの少なくとも一部を、極端紫外光を放射するプラズマに変換する。この方法は、放射パルスをターゲット空間に向ける前に、予備放射パルスをターゲット空間内のターゲットに向けてターゲットにエネルギーを与え、そのターゲットの幾何分布を修正することを含むことがある。
【0030】
この方法は、ターゲットの決定された第２の移動特性に基づいて、予備放射パルスとターゲットとの相対位置、及び放射パルスとターゲットとの相対位置、のうちの１つ又は複数を制御することを含むことがある。この方法は、決定された第２の移動特性を分析することを含むことがあり、予備放射パルスとターゲットとの相対位置、又は放射パルスとターゲットとの相対位置、を制御することは、ターゲットの決定された第２の移動特性の分析に基づく。
【0031】
予備放射パルスとターゲットとの相対位置は、予備放射パルスの放出のタイミング、及び予備放射パルスが進む方向、のうちの１つ又は複数を調節することにより制御することができ、放射パルスとターゲットとの相対位置は、放射パルスの放出のタイミング、及び放射パルスが進む方向、のうちの１つ又は複数を調節することにより制御することができる。
【0032】
ターゲットの第２の移動特性は、第２の領域内の第１の位置における第１の診断用光ビームとターゲットとの間の第１の相互作用を検出し、第２の領域内の第２の位置における第２の診断用光ビームとターゲットとの間の第２の相互作用を検出し、なお第２の位置は第１の位置とは異なっており、また第１及び第２の相互作用の検出に基づいて第２の移動特性を決定することにより、決定することができる。
【0033】
ターゲットの第２の移動特性は、第２の領域内の第１の位置にあるターゲットに第１の診断用光ビームを向けることにより、且つ、第２の領域内の第２の位置にあるターゲットに第２の診断用光ビームを向けることにより、決定することができる。第１の診断用ビームは、第１の診断用ビームを第１の方向に沿ってターゲットに向けることにより、第２の領域内の第１の位置にあるターゲットに向けられることがあり、第２の診断用ビームは、第２の診断用ビームを第２の方向に沿ってターゲットに向けることにより、第２の領域内の第２の位置にあるターゲットに向けられることがあり、第２の方向は、第１の方向と平行ではない。
【0034】
第１の相互作用は、第１の相互作用から生成された光を検出することにより検出することができ、第２の相互作用は、第２の相互作用から生成された光を検出することにより検出することができる。第２の移動特性は、これらの光の検出に基づいて決定することができる。
【0035】
この方法は、第２の領域内の第３の位置における第３の診断用光ビームとターゲットとの間の第３の相互作用を検出することを含むこともあり、第３の位置は第１及び第２の位置とは異なっている。
【0036】
ターゲットの第２の移動特性は、第１の方向に沿ったターゲットの第２の移動特性を決定することにより、決定することができる。この方法は、第１の方向と垂直な第２の方向に沿ったターゲットの移動特性を決定することを含むことがある。第１の方向に沿ったターゲットの第２の移動特性は、ターゲットと診断用光ビームとの間の相互作用に関連したタイムスタンプを検出することにより、決定することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1A】－Ｘ方向に沿ってターゲット空間に向かって拡張ターゲット領域内を移動するターゲットの移動特性を検出するための診断システムを含む、レーザ生成プラズマ極端紫外光源のブロック図である。
【図9A】診断放射ビームと現在のターゲットとの間の相互作用のクローズアップを示す概略図であり、この図では、診断放射ビームの軸は現在のターゲットの軌道とほぼ垂直であり、現在のターゲットの軌道はＸ方向と整列されている。
【図9B】診断放射ビームと現在のターゲットとの間の相互作用のクローズアップを示す概略図であり、この図では、診断放射ビームの軸は現在のターゲットの軌道とほぼ垂直であり、現在のターゲットの軌道はＹ方向に沿ってＸ方向からオフセットされている。
【図9C】診断放射ビームと現在のターゲットとの間の相互作用のクローズアップを示す概略図であり、この図では、診断放射ビームはＸＹ平面内にある軸に沿って向けられており、現在のターゲットの軌道はＸ方向と整列されている。
【図9D】診断放射ビームと現在のターゲットとの間の相互作用のクローズアップを示す概略図であり、この図では、診断放射ビームはＸＹ平面内にある軸に沿った角度で向けられており、現在のターゲットの軌道はＹ方向に沿ってＸ方向からオフセットされている。
【図13】拡張ターゲット領域内での現在のターゲットの移動特性を決定するための、（制御システムの制御下で）ＥＵＶ光源によって行われる例示的な手順の流れ図である。
【図14A】図１のＥＵＶ光源のＺ方向に沿って見たときの、例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、ターゲット空間内部のターゲット位置で前の放射パルスと前のターゲットとが互いに相互作用する直前の時点を示す。
【図15A】図１のＥＵＶ光源のＺ方向に沿って見たときの、例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、ターゲット空間内部のターゲット位置で前の放射パルスと前のターゲットとが互いに相互作用した直後の時点を示す。
【図16A】図１のＥＵＶ光源のＺ方向に沿って見たときの、例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、現在のターゲットが拡張ターゲット領域内で診断システムの第１の診断用光ビームと相互作用する時点を示す。
【図17A】図１のＥＵＶ光源のＺ方向に沿って見たときの、例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、現在のターゲットが拡張ターゲット領域内で診断システムの第２の診断用光ビームと相互作用する時点を示す。
【図18A】図１のＥＵＶ光源のＺ方向に沿って見たときの、例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、現在のターゲットが拡張ターゲット領域で第２の診断用光ビームと相互作用した後で、且つ現在の放射パルスがターゲット空間に向けられている時点を示す。
【図19A】Ｚ方向に沿って見たときの図１のＥＵＶ光源の例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、現在のターゲットがターゲット空間で現在の放射パルスと相互作用している時点を示す。
【図19C】Ｚ方向に沿って見たときの図１のＥＵＶ光源の例示的な診断システム、拡張ターゲット領域、及びターゲット空間の概略図であり、現在のターゲットがターゲット空間で現在の主放射パルスと相互作用しており、ＥＵＶ光を生成している時点を示す。
【発明を実施するための形態】
【0038】
図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、極端紫外（ＥＵＶ）光源１００が、ターゲットと放射パルスとの間の相互作用によって生成されたＥＵＶ光１５５を出力装置１６０に供給する。ＥＵＶ光源１００は、現在のターゲット１１０が拡張ターゲット領域１１５内を移動する際に、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性（速さ、速度、及び加速度など）を測定し分析する機能又は構成要素を含む。現在のターゲット１１０は、チャンバ１７５内部に画定されたターゲット空間１２０に向かう軌道ＴＲに概ね沿って移動し、その方向は、ターゲット（又は軸）方向ＡＴとしてみなすことができる。現在のターゲット１１０の軸方向ＡＴは、３次元座標系、即ち、チャンバ１７５によって定義されるＸ、Ｙ、Ｚ座標系内にある。現在のターゲット１１０の軸方向ＡＴは、一般的に、チャンバ１７５の座標系の－Ｘ方向と平行な成分を有する。しかしながら、現在のターゲット１１０の軸方向ＡＴは、－Ｘ方向に垂直なＹ方向及びＺ方向のうちの１つ又は複数に沿った成分を有することもある。
【0039】
図１Ｂ及び図２Ｂを参照すると、ＥＵＶ光源１００は、現在のターゲット１１０の決定された移動特性の分析に基づいて、ターゲット空間１２０に向けられる放射パルス１３５の１つ又は複数の特性を調節する。放射パルス１３５の１つ又は複数の特性を調節すると、ターゲット空間１２０内のターゲット位置１２２における居合わせているターゲット１１０’と放射パルス１３５との相対的アライメントが向上する。居合わせているターゲット１１０’とは、（たった今調節された）放射パルス１３５がターゲット空間１２０に到達した時点で、ターゲット空間１２０に入ったターゲットである。放射パルス１３５の１つ又は複数の特性に対するそのような調節により、居合わせているターゲット１１０’と放射パルス１３５との間の相互作用が改善され、そのような相互作用により生成される（図１Ａに示したような）ＥＵＶ光１５０の量が増加する。
【0040】
実施態様によっては、居合わせているターゲット１１０’は現在のターゲット１１０である。これらの実施態様では、放射パルス１３５の１つ又は複数の特性に対する調節は、比較的に短い時間枠で行われる。比較的に短い時間枠は、現在のターゲット１１０の移動特性の分析が完了した後の時間から、現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０に入る時間までの間に、放射パルス１３５の１つ又は複数の特性が調節されることを意味する。放射パルス１３５の１つ又は複数の特性を、この比較的に短い時間枠内で調節することができるので、現在のターゲット１１０（その移動特性はたった今分析されたばかり）と放射パルス１３５との間の相互作用をもたらすのに十分な時間がある。
【0041】
他の実施態様では、居合わせているターゲット１１０’は別のターゲット、即ち、現在のターゲット１１０以外のターゲットであり、時間的に現在のターゲット１１０に続いている。これらの実施態様では、放射パルス１３５の１つ又は複数の特性に対する調節は、比較的に長い時間枠内で行われ、その結果、現在のターゲット１１０（その移動特性はたった今分析されたばかり）と放射パルス１３５との間の相互作用をもたらすことは実現可能ではない。一方、その別の（即ち後の）ターゲットと放射パルス１３５との間の相互作用をもたらすことは実現可能である。比較的に長い時間枠は、現在のターゲット１１０の移動特性の分析が完了した後から現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０に入るまでの時間よりも長い時間枠である。この比較的に長い時間枠に応じて、その別のターゲットは、現在のターゲット１１０に隣り合うことがある。又は、その別のターゲットは、現在のターゲット１１０に隣り合う中間ターゲットに隣り合うことがある。
【0042】
ＥＵＶ光源１００は、現在のターゲット１１０及びターゲット空間１２０に向けられた各ターゲットの移動特性を決定することができ、且つ、短い時間ウィンドウ内で、放射パルス１３５の特性（１つ又は複数）を調節することもできる。具体的には、現在のターゲット１１０の移動特性は、前の隣り合うターゲット１１０Ｐが前の放射パルス１３５Ｐと相互作用した（図２Ａ）後で、次のターゲットが拡張ターゲット領域１１５に入る前に、決定される。このようにして、ターゲット空間１２０に向けられた全ての又はほぼ全てのターゲットの移動特性を決定することができ、その結果、特定の放射パルスが相互作用することになるターゲットの決定された移動特性に合わせて、その特定の放射パルスに対する具体的な調節を行うことができるようになる。
【0043】
短い時間ウィンドウでこの拡張ターゲット領域１１５内で現在のターゲット１１０の移動特性を測定し分析することにより、現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０に向かって移動する際の様々な力の影響又は効果、及び現在のターゲット１１０に加えられる効果を決定することが可能になる。例えば、現在のターゲット１１０に加えられる力及び効果には、光源１４０によって供給される、前の放射パルス１３５Ｐ（図２Ａに示す）と前のターゲット１１０Ｐ（図２Ａに示す）との間のターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２での相互作用から形成された残留プラズマ１３０に起因して現在のターゲット１１０に加えられるプラズマ押し戻し力１２５が含まれる。そのようなプラズマ押し戻し力１２５は、プラズマ電力が増加するにつれてより大きくなることがあり、プラズマ電力は前の放射パルス１３５Ｐの電力、及び前の放射パルス１３５Ｐと前のターゲット１１０Ｐとの間の相互作用の効率に依存する。従って、これらの出力電力が増加するにつれて、プラズマ押し戻し力１２５の影響を考慮に入れ、プラズマ押し戻し力１２５の影響を低減するための調節を行うことが重要になる。現在のターゲット１１０に加えられる他の力及び効果には、現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０に向かって移動する際の現在のターゲット１１０の生成及び搬送における不安定性、及び現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０に向かって移動する際に現在のターゲット１１０が他のガス流（水素ガスなど）と相互作用することに起因するターゲット軌道の乱れが含まれる。
【0044】
現在のターゲット１１０（並びに前のターゲット１１０Ｐ及びこれらのターゲットよりも前及び後に放出されるターゲット）は、ターゲット送達システム１４５によって生成され、且つ軌道又は経路ＴＲに沿ってターゲット空間１２０に向けられ、現在のターゲット１１０は、軌道ＴＲに沿った各地点でそれ自体の軸方向ＡＴに沿って向けられる。実施態様によっては、ターゲット送達システム１４５から放出された直後の現在のターゲット１１０の軸方向ＡＴは、３次元座標系Ｘ、Ｙ、Ｚの－Ｘ方向と整列している即ち平行である。現在のターゲット１１０は、ある速度でその軸方向ＡＴに沿って移動し、そのような移動は、ターゲット送達システム１４５における特性に基づいて予測することができる。ターゲット送達システム１４５によって放出された各ターゲットは、僅かに異なる実際の軌道を有することがあり、この軌道は、ターゲット放出時のターゲット送達システム１４５の物理的特性、並びにチャンバ１７５内部の環境に依存する。
【0045】
しかしながら、上述のように、現在のターゲット１１０に加えられる様々な力及び効果（Ｘ方向並びにＹ方向及びＺ方向に沿って加えられるプラズマ押し戻し力１２５など）が、現在のターゲット１１０の移動を、予測された移動からそらせるか又は変化させることがある。例えば、プラズマ押し戻し力１２５は、現在のターゲット１１０（並びに居合わせているターゲット１１０’）をＸ方向に沿って減速させるか、又は現在のターゲット１１０を予測不可能な態様でＹ方向又はＺ方向に沿って移動させることがある。居合わせているターゲット１１０’（これは現在のターゲット１１０であり得る）の移動に対するこれらの力及び効果（プラズマ押し戻し力１２５など）の影響を考慮に入れないと、光源１４０によって生成されターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２に向けられた放射パルス１３５は、居合わせているターゲット１１０’がターゲット位置１２２に到達したときに、居合わせているターゲット１１０’を完全に捉え損ねてしまうか、又は居合わせているターゲット１１０’と効率的に相互作用しないことがある。この非効率的な相互作用は、居合わせているターゲット１１０’によって生成されるＥＵＶ光１５０の量の低下につながることがあり、従って、リソグラフィ露光装置などの出力装置１６０に向かって光源１００から出力されるＥＵＶ光１５５の量の低下につながることがある。更に、この非効率的な相互作用は、居合わせているターゲット１１０’が放射パルス１３５と相互作用した後に、居合わせているターゲット１１０’の材料から余分なデブリを生成することがある。このデブリは、チャンバ１７５の内部又は光学系を汚染し、チャンバ内部及び／又はチャンバ１７５内部の光学系の汚染は、内部及び／又は光学系を清掃するために或いは光学系を交換するために、ＥＵＶ光源１００の停止を強いることがある。
【0046】
現在のターゲット１１０は、例えば、０．１～１０ｍ／ｓ程度で速度（例示的な移動特性）を変化させるプラズマ押し戻し力１２５を経験することがある。現在のターゲット１１０の速度に対するそのような変化を決定するために、ＥＵＶ光源１００は、ターゲット位置１２２での放射パルスと居合わせているターゲット１１０’との相対位置、例えば、５μｍ未満の相対位置、の許容可能な精度を保証するために、約０．１ｍ／ｓ以下（例えば、約０．０４ｍ／ｓ又は０．０２ｍ／ｓ以下）であり得る水準内で速度の変化を検出できるべきである。
【0047】
再び図１Ａを参照すると、拡張ターゲット領域１１５は、プラズマ押し戻し力１２５が現在のターゲット１１０に影響を及ぼし、現在のターゲット１１０の移動を所望の移動からそらせる領域である。このずれを定量化することにより、放射パルス１３５がターゲット空間１２０内部で居合わせているターゲット１１０’と効率的に相互作用することを保証するために、放射パルス１３５をどのように調節するかを決定することが可能になる。居合わせているターゲット１１０’が現在のターゲット１１０以外のターゲットである場合、現在のターゲット１１０に対する様々な力の効果は居合わせているターゲット１１０’に対する様々な力の効果と同様であると仮定することができ、その結果、現在のターゲット１１０以外のターゲットと相互作用する放射パルス１３５を調節するように分析を適用することができる。
【0048】
従って、拡張ターゲット領域１１５は、（図２Ａに示すような）前のターゲット１１０Ｐと（図２Ａに示すような）前の放射パルス１３５Ｐとの相互作用から形成された残留プラズマ１３０を含むことがある。拡張ターゲット領域１１５とターゲット送達システム１４５との間の第１の領域１６５は、プラズマ押し戻し力１２５が現在のターゲット１１０に対してはるかに弱い効果を有する領域とみなすことができる。従って、拡張ターゲット領域１１５における現在のターゲット１１０の移動特性（速さ又は方向など）は、第１の領域１６５における現在のターゲット１１０の移動特性とは異なることが予測される。そのような相違は、居合わせているターゲット１１０’がターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２に到達したときに、放射パルス１３５を居合わせているターゲット１１０’と効率的に相互作用させるのを困難にすることがある、というのも、居合わせているターゲット１１０’は、ターゲット空間１２０内部で予定されていたのとは異なる位置に到達することがあり、従って、放射パルス１３５は居合わせているターゲット１１０’を完全に又は部分的にさえぎることができないことがあるからである。
【0049】
現在のターゲット１１０の移動特性を測定するために、ＥＵＶ光源１００は、図１Ａに示すように、拡張ターゲット領域１１５において現在のターゲット１１０と相互作用する１つ又は複数の診断プローブ１０７を提供する診断システム１０５を含む。具体的には、１つ又は複数の診断プローブ１０７は、前の隣り合うターゲット１１０Ｐがターゲット空間１２０において前の放射パルス１３５Ｐと既に相互作用した後でのみ、拡張ターゲット領域１１５において現在のターゲット１１０と相互作用する。１つ又は複数の診断プローブ１０７は、－Ｘ方向及び－Ｙ方向の平面内にある方向に沿って、例えば－Ｙ方向に沿って、向けられることがある。更に、１つ又は複数の診断プローブ１０７は、診断システム１０５が全てのターゲット１１０について情報を分析するように、拡張ターゲット領域１１５を通過する全てのターゲット１１０と相互作用するように構成されることがある。
【0050】
現在のターゲット１１０と１つ又は複数の診断プローブ１０７との間の相互作用により、診断システム１０５によって検出することができる情報（光又は光子など）がリリースされる。診断システム１０５は、リリースされた情報に基づいてデータを出力し、そのデータは、現在のターゲット１１０の移動特性を決定するために使用することができる。ＥＵＶ光源１００は、診断システム１０５からこのデータを受け取る制御システム１７０も含む。制御システム１７０はこのデータを分析し、この分析に基づいて現在のターゲット１１０の移動特性を決定する。
【0051】
ＥＵＶ光源１００は、拡張ターゲット領域１１５における現在のターゲット１１０の移動特性について測定及び分析を行い、また、居合わせているターゲット１１０’と放射パルス１３５とが互いに効率的に相互作用してＥＵＶ光１５０を生成するように、ターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２において居合わせているターゲット１１０’と相互作用することになる放射パルス１３５の１つ又は複数の特性を変更する。ターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２において居合わせているターゲット１１０’と相互作用する放射パルス１３５は、前の放射パルス１３５Ｐを生成した後で光源１４０によって生成されたまさに次の放射パルスであってもなくてもよい。
【0052】
ＥＵＶ光源１００が測定及び分析、並びに放射パルス１３５に対する調節又は変更を行う時間枠は、ターゲット送達システム１４５が各ターゲットを生成し軌道ＴＲに沿って放出する速度、及びターゲット送達システム１４５とターゲット空間１２０との間の距離、のうちの１つ又は複数によって制限される。例えば、ターゲット送達システム１４５が５０ｋＨｚの繰り返し率でターゲットを生成し、ターゲットがターゲット送達システム１４５から放出される際にターゲットの速度が毎秒７０メートル（ｍ／ｓ）である場合、軌道ＴＲ内の各ターゲットは、軌道ＴＲに沿って約１．４ミリメートル（ｍｍ）だけ物理的に離れている又は間隔を空けていることになる。これらの例示的な条件を考えると、各ターゲットは、２０マイクロ秒（μｓ）毎に、診断システム１０５の診断プローブ１０７の経路を横切ることになる。この例では、ＥＵＶ光源１００は、前のターゲット１１０Ｐと前の放射パルス１３５Ｐとが相互作用した直後の２０μｓの時間枠内で、且つ、ターゲット同士の間隔（この例では、１．４ｍｍ）よりも短い距離内で、現在のターゲット１１０についての測定及び分析を行い、並びに放射パルス１３５への変更を作用させなくてはならない。
【0053】
プラズマ押し戻し力１２５は、ターゲット空間１２０から外に延び、この力の大きさはターゲット空間１２０からの距離と共に減少する。例えば、プラズマ押し戻し力１２５は、距離の線形倍数又は距離の２乗で減少することがある。例えば、ターゲット空間１２０内部で生成されたプラズマ押し戻し力１２５は、任意の方向に沿って、例えばＸ方向に沿って、ターゲット空間１２０から１．０～１．５ｍｍ又は更には最大で１０ｍｍまで外の、現在のターゲット１１０に影響を及ぼすことがある。対照的に、ターゲット空間１２０とターゲット送達システム１４５との間の距離は、約１メートル（ｍ）である。
【0054】
ＥＵＶ光源１００はチャンバ１７５を含み、チャンバ１７５はターゲット空間１２０、第１の領域１６５、及び第１の領域１６５よりもターゲット空間１２０に近い拡張ターゲット領域１１５を画定し、これらは全て３次元座標系Ｘ、Ｙ、Ｚの内部である。ターゲット送達システム１４５は、第１の領域１６５及び拡張ターゲット領域１１５の両方と重なる軌道又は経路ＴＲに沿って、現在のターゲット１１０を放出するように構成される。上述のように、ターゲット送達システム１４５は特定の速度でターゲットのストリームを放出し、ＥＵＶ光源１００は、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性についての測定及び分析を行うのに必要な合計時間を決定する際に、並びにターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２において居合わせているターゲット１１０’と相互作用する放射パルス１３５への変更を作用させる際に、この速度を考慮に入れなくてはならない。
【0055】
ＥＵＶ光源１００は集光器１８０を含み、集光器１８０はプラズマから放射されたＥＵＶ光１５０を可能な限り多く集光し、そのＥＵＶ光１５０を集光されたＥＵＶ光１５５として出力装置１６０に向け直す。
【0056】
ＥＵＶ光源１００はビーム送達システム１８５を含み、ビーム送達システム１８５は、光源１４０からターゲット空間１２０へ、概ねＺ方向に沿って、放射パルス１３５Ｐ、１３５のビームを向ける（但し、ビーム１３５、１３５Ｐは、Ｚ方向に対して傾斜していることがある）。ビーム送達システム１８５は、放射パルス１３５、１３５Ｐのビームの方向又は角度を変更する光学ステアリング部品１８５Ａと、放射パルス１３５、１３５Ｐのビームをターゲット空間１２０に集束させる集束アセンブリ１８５Ｂと、を含むことがある。例示的な光学ステアリング部品１８５Ａは、必要に応じて屈折又は反射により放射パルスのビームを誘導又は方向付けするレンズ及びミラーなどの光学素子を含む。ビーム送達システム１８５は、光学部品１８５Ａ及び集束アセンブリ１８５Ｂの様々なフィーチャを制御又は移動させる作動システムを含むこともある。
【0057】
各ターゲット（居合わせているターゲット１１０’、現在のターゲット１１０、前のターゲット１１０Ｐ、及びターゲット送達システム１４５によって生成された他の全てのターゲットなど）は、プラズマに変換されるとＥＵＶ光を放射する材料を含んでいる。各ターゲットは、ターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２における、光源１４０によって生成された放射パルス１３５との相互作用を通じて、少なくとも部分的に又は大部分がプラズマに変換される。
【0058】
ターゲット送達システム１４５によって生成される（現在のターゲット１１０及び前のターゲット１１０Ｐを含む）各ターゲットは、ターゲット物質と任意選択的にターゲット以外のパーティクルなどの不純物とを含むターゲット混合物である。ターゲット物質は、ＥＵＶ範囲内に輝線を有するプラズマ状態に変換することができる物質である。ターゲット物質は、例えば、液体又は溶融金属の液滴、液体流の一部、固体パーティクル又はクラスター、液滴内部に含まれる固体パーティクル、ターゲット材料の泡、又は液体流の一部の中に含まれる固体パーティクルであり得る。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ときにＥＵＶ範囲内に輝線を有する任意の材料を含むことがある。例えば、ターゲット物質は、元素スズとすることができ、これは、純粋なスズ（Ｓｎ）として、又はＳｎＢｒ４、ＳｎＢｒ２、ＳｎＨ４などのスズ化合物として、又はスズ・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、若しくはこれらの合金の任意の組み合わせなどのスズ合金として、使用されることがある。不純物が存在しない状況では、各ターゲットはターゲット物質のみを含む。本明細書で提供する考察では、各ターゲットがスズなどの溶融金属から作製される液滴である例が用いられる。しかしながら、ターゲット送達システム１４５によって生成される各ターゲットは他の形態をとることがある。
【0059】
現在のターゲット１１０は、溶融ターゲット材料にターゲット送達システム１４５のノズルを通過させることにより、且つ、現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０へドリフトできるようにすることにより、ターゲット空間１２０に供給することができる。実施態様によっては、現在のターゲット１１０は、力によって、ターゲット空間１２０に向けられることがある。現在のターゲット１１０は、１つ又は複数の放射パルス１３５と既に相互作用した材料であることがあり、或いは、現在のターゲット１１０は、１つ又は複数の放射パルス１３５とまだ相互作用していない材料であることがある。
【0060】
光源１４０は、ビーム送達システム１８５を介してターゲット空間１２０に向けられる複数の放射パルスを生成するように構成される。ターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２においてターゲットと相互作用する各放射パルスは、そのターゲットの少なくとも一部を、ＥＵＶ光１５０を放射するプラズマに変換する。
【0061】
ＥＵＶ光源１００は、光源１４０及び制御システム１７０に結合された調節システム１９０も含む。制御システム１７０は、調節システム１９０に制御信号を送信することにより、放射パルス１３５と居合わせているターゲット１１０’との相対位置を制御するように構成される。制御信号は、調節システム１９０が、放射パルス１３５の放出のタイミング、及び放射パルス１３５が移動する方向、のうちの１つ又は複数を調節するようにする。
【0062】
図３を参照すると、例示的な診断システム３０５が示されている。診断システム３０５は、制御システム１７０又は制御システム４７０（以下で考察する）の制御下で、診断プローブ１０７として、現在のターゲット１１０の軌道ＴＲに向けられる少なくとも２つの診断用光ビーム３２０、３３０を生成する照明モジュール３００であり得るプローブモジュール３００を含む。上述のように、診断プローブ１０７（この場合、診断用光ビーム３２０、３３０）は、拡張ターゲット領域１１５内で現在のターゲット１１０と相互作用する。従って、診断用光ビーム３２０は、拡張ターゲット領域１１５内で位置３２２及び時刻Ｔ３２０において現在のターゲット１１０と相互作用するように向けられ、診断用光ビーム３３０は、拡張ターゲット領域１１５内で位置３２８及び時刻Ｔ３３０において現在のターゲット１１０と相互作用するように向けられる。時刻Ｔ３３０は、時刻Ｔ３２０の後である。診断用光ビーム３２０、３３０は、現在のターゲット１１０が横断するレーザカーテンを形成する。図３に示すような幾つかの実施態様では、診断用光ビーム３２０、３３０は、軌道ＴＲを－Ｘ方向に対して直角（約９０°の角度）に横切る経路に沿って向けられることがある。
【0063】
更に、診断用光ビーム３２０、３３０は、既知の距離、例えばΔｄと呼ばれることがある値だけ、Ｘ方向に沿って互いに離れている。例えば、離隔距離Δｄは、ターゲット間の間隔よりも短くすることができ、この距離を、ターゲット間の間隔に基づいて決定又は設定して、診断用光ビーム３２０、３３０と現在のターゲット１１０との間の相互作用に基づいて行われる測定の精度を高めることができる。一般的にある程度まで、離隔距離Δｄが大きくなるほど、行われる測定の精度が高くなる。例えば、離隔距離Δｄは、約２５０μｍ～８００μｍの間であり得る。
【0064】
診断用光ビーム３２０、３３０と現在のターゲット１１０との間の相互作用により、制御システム１７０又は４７０が、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度Ｖなどの移動特性を決定することが可能になる。多くのターゲットに渡って、速度Ｖ又は変化する速度Ｖの傾向を決定することが可能である。現在のターゲット１１０の移動に関して幾つかの仮定がなされる場合、診断用光ビーム３２０、３３０のみを使用して、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の移動特性の変化を決定することも可能である。
【0065】
実施態様によっては、照明モジュール３００は、２つの診断用光ビームに分割される光ビームを生成する単一の光源を含む（そのような例示的な設計を図５に示す）。例えば、単一の光源はＹＡＧレーザなどの固体レーザとすることができ、これは、１０７０ｎｍで５０Ｗの電力で動作するネオジムドープＹＡＧ（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザであり得る。この例では、照明モジュール３００は、ＹＡＧレーザからの光ビームを、診断用光ビーム３２０、３３０としてターゲット１１０の軌道ＴＲに向けられる２つの別個の診断用光ビームに分割する１つ又は複数の光学素子（ビームスプリッタ又はミラーなど）も含む。他の実施態様では、照明モジュール３００は、２つのレーザなどの一対の光源を含み、その各々がそれ自体の診断用光ビーム３２０、３３０を生成する。
【0066】
診断システム３０５は、検出モジュール３３５も含む。検出モジュール３３５は、拡張ターゲット領域１１５内での現在のターゲット１１０とそれぞれの診断用光ビーム３２０、３３０との間の相互作用から生じるデータを検出し、検出したデータを制御システム１７０又は４７０に出力するように構成される。例えば、検出モジュール３３５は、それぞれの診断用光ビーム３２０、３３０がターゲット１１０に当たった際に現在のターゲット１１０から反射される光３４０、３５０の強度などの１次元の態様又は特性を検出することにより、相互作用の各々を検出することができる。更に、制御システム１７０又は４７０は、検出モジュール３３５からのデータを分析することができ、この分析に基づいて、現在のターゲット１１０から反射された光３４０、３５０の最大強度が検出モジュール３３５に到達した時刻を検出することができる。現在のターゲット１１０から反射された光３４０、３５０は、現在のターゲット１１０から反射されたそれぞれの診断用光ビーム３２０、３３０の一部であり得る。ＥＵＶ光源１００が現在のターゲット１１０の軌道の変化を検出することができる精度は、検出モジュール３３５の解像度に制限される。
【0067】
実施態様によっては、検出モジュール３３５は、光検出器と、光３４０、３５０が光検出器に入る前にこれらを方向付けて修正するための反射光学系又は屈折光学系、フィルタ、開口などの１つ又は複数の光学コンポーネントとを含む。
【0068】
照明モジュール３００によって生成される診断プローブ（及び診断用光ビーム３２０、３３０）の波長は、光源１４０によって生成される放射パルス１３５の波長とは十分に異なっているべきであり、その結果、検出モジュール３３５は、現在のターゲット１１０から反射された光３４０、３５０と、放射パルス１３５からの迷光とを区別することができる。実施態様によっては、診断用光ビーム３２０、３３０の波長は、５３２ｎｍ又は１５５０ｎｍである。
【0069】
診断システム１０５、３０５が、診断用光ビーム３２０、３３０のうちの１つ又は複数の偏光状態を変化させる光学部品を含むことも可能である。
【0070】
実施態様によっては、レーザ源によって生成される診断用光ビーム３２０、３３０はガウシアンビームであり、従って、各診断用光ビーム３２０、３３０の光強度の横方向プロファイルは、ガウス関数を用いて記述することができる。そのような関数では、光強度は光ビーム３２０又は３３０の軸からの横方向の距離と相関がある。診断用光ビーム３２０、３３０の横方向プロファイルは、現在のターゲット１１０から反射された光３４０、３５０を検出モジュール３３５がどのように測定するかも決定する、というのも、診断用光ビーム３２０、３３０の横方向プロファイルが異なると、検出モジュール３３５によって検出される光３４０、３５０の１つ又は複数の態様が変化することがあるからである。診断用光ビーム３２０、３３０が、図７に示すように、現在のターゲット１１０の軌道ＴＲと直角ではない角度を定める経路に沿って向けられることになっている場合、診断用光ビーム３２０又は３３０の横方向プロファイルを使用して、Ｙ方向の成分を有する現在のターゲット１１０の移動特性を決定することができる。
【0071】
制御システム１７０又は４７０は、診断システム１０５、３０５から出力されるデータを分析し、この分析に基づいて、放射パルス１３５と居合わせているターゲット１１０’との相対位置を制御するように構成される。この目的を達成するために、図４を参照して、例示的な制御システム４７０は、診断システム３０５からの出力を受け取る検出サブコントローラ４００を含む。検出サブコントローラ４００は、診断システム３０５の検出モジュール３３５からの出力を分析し、この分析に基づいて、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定する。検出サブコントローラ４００は、この決定に基づいて、光源１４０から出力される放射パルス１３５に対する調節が必要であるのかどうかも決定し、調節が必要である場合、検出サブコントローラ４００は、光源１４０とインターフェイスする光源サブコントローラ４０５に適切な信号を送信する。
【0072】
実施態様によっては、診断システム３０５の検出モジュール３３５は、光３４０、３５０の光子が検出されたときに生成される電圧信号などの、１次元の信号を出力する。従って、検出モジュール３３５は、光３４０、３５０の１次元の態様（光子など）を検出する。検出サブコントローラ４００は、検出モジュール３３５からの出力（電圧信号など）を、現在のターゲット１１０と診断用光ビーム３２０との間の相互作用から生成された光３４０に関連した値、及び現在のターゲット１１０と診断用光ビーム３３０との間の相互作用から生成された光３５０に関連した値、に変換する。これらの２つの値を使用して、ターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定することができる。
【0073】
例えば、検出サブコントローラ４００は、検出モジュール３３５からの電圧信号を、現在のターゲット１１０と診断用光ビーム３２０との間の相互作用から生成された光３４０の最大強度に対応する第１の値、及び現在のターゲット１１０と診断用光ビーム３３０との間の相互作用から生成された光３５０の最大強度に対応する第２の値、に変換することができる。これらの最大強度の２つの値は、以下でより詳細に考察するように、デジタル方式でタイムスタンプを押され、その後ターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定するために使用することができる。
【0074】
サブコントローラ４００は、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）などのフィールド・プログラマブル・ハードウェア回路４００Ａを含むことがあり、これは製造後に顧客又は設計者によって設定されるように設計された集積回路である。回路４００Ａは、検出モジュール３３５からタイムスタンプの値を受け取り、受け取った値に対して計算を行い、１つ又は複数のルックアップテーブルを使用して居合わせているターゲット１１０’がターゲット位置１２２に到達する時刻を推定する、専用ハードウェアであり得る。特に、回路４００Ａを使用して、比較的に短い時間枠内で放射パルス１３５の１つ又は複数の特性を調節可能にするための計算を迅速に行って、回路４００Ａによって移動特性が分析されたばかりの現在のターゲット１１０と相互作用する放射パルス１３５の１つ又は複数の特性の調節を可能にすることができる。
【0075】
例えば、回路４００Ａは、タイムスタンプに対する減算ステップを実行して、差ΔＴの値を決定することができる。回路４００Ａは、記憶された離隔距離Δｄの値、及び診断用光ビーム３３０と現在のターゲット１１０の軌道ＴＲとの交点とターゲット位置１２２との間のＸ方向に沿った距離ＤＲＢ２の値、にアクセスする。従って、回路４００Ａは、サブコントローラ４００内部の又は制御システム４７０の他のコンポーネント内部の他のソフトウェアの使用を必要としない、単純で高速な技術を使用して、計算を迅速に行うことができる。例えば、回路４００Ａは、離隔距離Δｄの値を仮定した差ΔＴの具体的な値に対する速度Ｖの組、及び速度Ｖによって除算されるＤＲＢ２の様々な値と相関があるターゲット位置１２２への到達時刻の組、を記憶する飛行時間ルックアップテーブルにアクセスして、制御システム４７０の他のコンポーネントによる使用のために、到達時刻をサブコントローラ４００に迅速に出力することができる。
【0076】
制御システム４７０は、ビーム送達システム１８５とインターフェイスするように特に構成されたサブコントローラ４１０、プローブモジュール３００とインターフェイスするように特に構成されたサブコントローラ４１２、及びターゲット送達システム１４５とインターフェイスするように特に構成されたサブコントローラ４１５も含む。更に、制御システム４７０は、図１には示していない光源１００の他のコンポーネントとインターフェイスするように特に構成された他のサブコントローラを含むことがある。
【0077】
制御システム４７０は一般的に、デジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうちの１つ又は複数を含む。制御システム４７０は、メモリ４５０を含むこともあり、メモリ４５０は読み出し専用メモリ及び／又はランダムアクセスメモリであり得る。コンピュータプログラム命令及びデータを具体的に組み入れるのに適した記憶装置は、例として、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、及びフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイス、内蔵ハードディスク及び着脱可能ディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、及びＣＤ－ＲＯＭディスクを含む、全ての形態の不揮発性メモリを含む。制御システム４７０は、１つ又は複数の入力装置４５５（キーボード、タッチスクリーン、マイクロホン、マウス、手持ち式入力装置、等）、及び１つ又は複数の出力装置４６０（スピーカー及びモニターなど）も含むことがある。
【0078】
制御システム４７０は、１つ又は複数のプログラマブル・プロセッサ４６５、及びプログラマブル・プロセッサ（プロセッサ４６５など）による実行のために機械可読記憶装置内に具体的に組み入れられた１つ又は複数のコンピュータプログラム４６７を含む。１つ又は複数のプログラマブル・プロセッサ４６５はその各々が、命令のプログラムを実行して、入力データを操作し適切な出力を生成することにより、所望の機能を実行することができる。一般的に、プロセッサ４６５はメモリ４５０から命令及びデータを受け取る。前述のもののいずれも、特別に設計された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって補われるか、又はこれに組み込まれることがある。
【0079】
更に、サブコントローラ４００、４０５、４１０、４１２、４１５のうちの任意の１つ又は複数は、それ自体のデジタル電子回路、コンピュータハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェア、並びに専用メモリ、入出力装置、プログラマブル・プロセッサ、及びコンピュータプログラムを含むことがある。同様に、サブコントローラ４００、４０５、４１０、４１２、４１５のうちの任意の１つ又は複数は、メモリ４５０、入力装置４５５、出力装置４６０、プログラマブル・プロセッサ４６５、及びコンピュータプログラム４６７にアクセスし使用することができる。
【0080】
制御システム４７０は別個の完全なユニットとして示されているが、コンポーネント及びサブコントローラ４００、４０５、４１０、４１２、４１５の各々が光源１００内部の別個のユニットであることも可能である。
【0081】
図５を参照すると、例示的な診断システム５０５が、照明モジュール５００などのプローブモジュールを有するものとして示されており、照明モジュール５００は、制御システム１７０、４７０、６７０の制御下で光ビーム５１０を生成する単一の光源５０２と、一組の光学コンポーネント５１５、５１７と、診断プローブ１０７として作用する一対の診断用光ビーム５２０、５３０と、を含む。光学コンポーネント５１５、５１７の組は、光ビーム５１０を２つの診断用光ビーム５２０、５３０に分割し、且つ診断用光ビーム５２０、５３０を現在のターゲット１１０の軌道ＴＲに向けるように構成され設計されている。例によっては、光学コンポーネントは、光ビーム５１０を診断用光ビーム５２０、５３０に分割するビームスプリッタ５１５である。例えば、ビームスプリッタ５１５は、誘電体ミラー、ビームスプリッタキューブ、又は偏光ビームスプリッタであり得る。診断用光ビーム５２０、５３０の両方を現在のターゲット１１０の軌道ＴＲに向けるように、診断用光ビーム５２０、５３０のいずれか一方又は両方を向け直すように、反射光学系などの１つ又は複数の光学コンポーネント５１７を配置することができる。光学コンポーネント５１５、５１７の組は、図示されていないか又は図示されているものとは異なる構成の、他の光学コンポーネントを含むことがある。
【0082】
診断システム５０５は検出モジュール５３５を含み、検出モジュール５３５は、それぞれの診断用光ビーム５２０、５３０がターゲット１１０に当たった際に現在のターゲット１１０から反射される光５４０、５５０を検出するように構成される。検出モジュール５３５は、（光子の形態での）光を電流に変換し、その電流に関連した電圧を出力するフォトダイオードなどのデバイスを含むことがある。従って、この例では、検出モジュール５３５からの出力は１次元の電圧信号を構成し、この信号は制御システム６７０に出力される。検出モジュール５３５は、必要に応じて光学フィルタ、増幅器、及び組み込みレンズを含むこともある。フォトダイオードは、光５４０、５５０からの光子がフォトダイオードに吸収されたときに電流を生成し、生成した電流に対応する電圧信号を出力する。検出モジュール５３５は、光５４０が検出されたときにアナログパルス５６０を、光５５０が検出されたときにアナログパルス５７０を、電圧信号として生成する。これらのパルス５６０、５７０は、更なる処理のために、検出モジュール５３５から制御システム６７０に出力される。
【0083】
図示するように、検出モジュール５３５は、両方の相互作用（即ち、光５４０、５５０の両方）を検出することができるフォトダイオード検出器などの単一のデバイスを含む。単一のデバイスを使用するそのような設計は、複雑さを低減し、データをより効率的に分析することを可能にする。他の実施態様では、検出モジュール５３５は、１つ又は複数のフォトトランジスタ、光依存性抵抗器、及び光電子増倍管を含む。他の実施態様では、検出モジュール５３５は、１つ又は複数の熱検出器、例えば焦電検出器、ボロメーター、又は較正済電荷結合素子（ＣＣＤ）若しくはＣＭＯＳなど、を含む。
【0084】
図６を参照すると、診断システム５０５からの出力を処理してＸ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度（移動特性）の値を決定するための、例示的な制御システム６７０が、示されている。例示的な制御システム６７０は、診断システム５０５からパルス５６０、５７０を受け取る検出サブコントローラ６００を含む。検出サブコントローラ６００は、パルス５６０、５７０を受け取り、この信号をフィルタリングし、この信号を増幅し、必要に応じてそれを区別する弁別器モジュール６０５を含む。（パルス５６０、５７０から生成された）各現在のターゲット１１０信号の導関数のゼロクロスで、弁別器モジュール６０５はデジタルトリガーパルス６１０、６２０をそれぞれ生成する。弁別器モジュール６０５は、フィルタ及び利得回路並びに弁別機能を備えたピーク予測回路を含む電気回路であり得る。
【0085】
検出サブコントローラ６００は、デジタルトリガーパルス６１０、６２０を受け取り、且つ個々のトリガーパルス６１０、６２０のそれぞれにＴ５２０及びＴ５３０としてデジタル方式でタイムスタンプを押す時間モジュール６２５も含む。タイムスタンプＴ５２０とＴ５３０との差は、ΔＴとして与えられる。検出サブコントローラ６００は、ΔＴの値が入力される移動特性モジュール６３５を含む。従って、検出サブコントローラ６００は、現在のターゲット１１０から反射されたそれぞれの光５４０、５５０に関連した信号を、更なる分析に使用することができるタイムスタンプなどのそれぞれの単一のデータ値に変換する。
【0086】
移動特性モジュール６３５は、移動特性モジュール６３５の内部又は外部にあり得るメモリ４５０からのΔｄの値にもアクセスする。移動特性モジュール６３５は、拡張ターゲット領域１１５における現在のターゲット１１０の速度の値を決定する。例えば、移動特性モジュール６３５は、決定されたΔＴの値及びΔｄの値を使用し、それらの値を、メモリ４５０などのメモリに記憶された所定の値の組と比較して、現在のターゲット１１０の速度の値を決定することができる。別の例として、移動特性モジュール６３５は、Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の平均速度Ｖを、Δｄ／ΔＴとして計算することができる。
【0087】
移動特性モジュール６３５は、現在のターゲット１１０の移動について仮定がなされるなら、現在のターゲット１１０の加速度を推定又は決定することもできる。多くのターゲットに渡って、速度Ｖ又は変化する速度Ｖの傾向を決定することが可能である。
【0088】
移動特性モジュール６３５は、居合わせているターゲット１１０’（これは現在のターゲット１１０であり得る）がターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２にいることになる予測時間も決定する。移動特性モジュール６３５は、現在のターゲット１１０がターゲット位置１２２に到達する予測時間を決定することができる、というのも、現在のターゲット１１０の速度Ｖの値が、ターゲット位置１２２に対する現在のターゲット１１０及び診断放射ビーム５３０についての他の情報に加えて、決定されたからである。具体的には、移動特性モジュール６３５は、診断用光ビーム５３０と現在のターゲット１１０の軌道ＴＲとの交点とターゲット位置１２２との間のＸ方向に沿った距離ＤＲＢ２を知っている。移動特性モジュール６３５は、現在のターゲット１１０が診断用光ビーム５３０の経路を通過した時刻も知っている。従って、現在のターゲット１１０のターゲット位置１２２への到達を、距離ＤＲＢ２を速度Ｖで除算したもの（即ち、ＤＲＢ２／Ｖ）として、推定又は決定することが可能である。
【0089】
移動特性モジュール６３５からの出力は制御信号であり光源サブコントローラ４０５に向けられ、光源サブコントローラ４０５は、光源１４０に結合された調節システム１９０とインターフェイスする。移動特性モジュール６３５からの制御信号は、調節システム１９０に光源１４０の態様を調節させ、それによって放射パルス１３５の放出のタイミング及び放射パルス１３５が移動する方向のうちの１つ又は複数を調節させる命令を提供する。
【0090】
図７を参照すると、他の実施態様では、例示的な診断システム７０５は、診断プローブ１０７として３つの診断用光ビーム７２０、７２５、７３０を生成する照明モジュール７００を含む。診断用光ビーム７２０、７２５、７３０は、現在のターゲット１１０の軌道ＴＲに沿ったそれぞれの位置７２２、７２４、７２８に向けられて、それぞれの時刻Ｔ７２２、Ｔ７２４、Ｔ７２８において現在のターゲット１１０と相互作用する。診断用光ビーム７２０、７２５、７３０と現在のターゲット１１０とのそれぞれの相互作用により、光７４０、７４５、７５０が生成される。従って、診断システム７０５は検出モジュール７３５を含み、検出モジュール７３５は、それぞれの診断用光ビーム７２０、７２５、７３０が現在のターゲット１１０と相互作用した際に現在のターゲット１１０から反射される光７４０、７４５、７５０を検出するように構成される。検出モジュール７３５は、光を電流に変換するフォトダイオードなどのデバイスを含むことがある。診断システム７０５は、制御システム８７０に結合されることがあり、制御システム８７０は制御システム１７０の特定の実施態様であり、図８を参照して考察される。
【0091】
第３の診断用光ビーム７２５を含めることにより、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度Ｖなどの移動特性だけでなく、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の移動特性の変化も決定することが可能になる。従って、第３の診断用光ビーム７２５の使用により、制御システム１７０が、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度Ｖと加速度Ａの両方を決定することが可能になる。
【0092】
更に、第３の診断用光ビーム７２５は軌道ＴＲに対して直角ではない角度で軌道ＴＲに向けられているので、制御システム８７０は、－Ｘ方向に垂直な方向に沿って、例えば後述するようにＹ方向に沿って、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性（速度又は軌道など）を決定することができる。
【0093】
診断用光ビーム７２０、７３０は、現在のターゲット１１０の軌道ＴＲを－Ｘ方向に対して直角（９０°）又はほぼ直角に横切る経路に沿って向けられる。診断用光ビーム７２５は、現在のターゲット１１０の軌道ＴＲを－Ｘ方向に対して直角ではない角度（例えば、約４５°の角度）で横切る経路に沿って向けられる。従って、診断用光ビーム７２０、７３０は一般的に－Ｙ方向に沿って移動し、一方、診断用光ビーム７２５は、Ｘ及びＹによって画定される平面内の方向に沿って（一般的に－Ｙ及び－Ｘ又はＸ方向のいずれかに沿って）移動する。
【0094】
上述のように、診断用光ビーム７２０、７２５、７３０は、現在のターゲット１１０がターゲット空間１２０に向かって移動するにつれて、且つ拡張ターゲット領域１１５内にある間に、現在のターゲット１１０と相互作用する。診断用光ビーム７２０、７２５、７３０は、以下で考察するように、既知の距離だけＸ方向に沿って互いに離れており、この既知の情報を使用して、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定することができる。例えば、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度及び加速度を決定することができる。更に、Ｙ方向に沿った変位又は動きに関する情報を決定することもできる。
【0095】
図８を参照すると、診断システム７０５と現在のターゲット１１０との間の相互作用から得られるデータを分析するために、例示的な検出サブコントローラ８００を、制御システム８７０の一部として設計することができる。例えば、検出サブコントローラ８００は、診断システム７０５から出力されたパルス７６０、７６５、７７０を受け取る。パルス７６０、７６５、７７０は、それぞれの光７４０、７４５、７５０が検出されたときに検出モジュール７３５によって生成されるアナログパルスに対応する。
【0096】
Ｘ方向に沿った診断用光ビーム７２０と７３０との間の距離は既知であり、Δｄ１（Ｘ）と表わすことができる。一例では、離隔距離Δｄ１（Ｘ）は１００μｍである。従って、制御システム８７０が診断用光ビーム７２０、７３０を使用して、例えば、図５及び図６に関して上述した方法を使用して、拡張ターゲット領域１１５における－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度Ｖ１を決定することができる。具体的には、制御システム１７０は、軌道ＴＲに沿ったそれぞれの位置７２２、７２８におけるそれぞれの診断用光ビーム７２０、７３０と現在のターゲット１１０との間の相互作用から生成される光７４０、７５０に関連したタイムスタンプＴ７２２及びＴ７２８を決定する。制御システム８７０は、これらのタイムスタンプ間の差ΔＴ１（Ｘ）を計算する。制御システム８７０は、決定されたΔＴ１（Ｘ）及びΔｄ１（Ｘ）の値に基づいて、拡張ターゲット領域１１５における－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度Ｖ１の値を決定する。例えば、制御システム８７０は、Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度Ｖ１をΔｄ１（Ｘ）／ΔＴ１（Ｘ）として計算することができる。
【0097】
更に、制御システム８７０は、軌道ＴＲに沿った位置７２４における診断用光ビーム７２５と現在のターゲットとの間の相互作用から生成された光７４５に関連したタイムスタンプＴ７２４を決定する。位置７２２、７２４にある診断用光ビーム７２０と７２５との間の－Ｘ方向に沿った距離は既知であり、Δｄ２（Ｘ）と表わすことができる。位置７２４、７２８にある診断用光ビーム７２５と７３０との間の－Ｘ方向に沿った距離も既知であり、Δｄ３（Ｘ）と表わすことができる。この追加の情報を使用して、制御システム８７０は、タイムスタンプＴ７２４とＴ７２２との間の時間差ΔＴ２（Ｘ）、及びタイムスタンプＴ７２８とＴ７２４との間の時間差ΔＴ３（Ｘ）を計算することができる。従って、制御システム８７０は、現在のターゲットが位置７２２と７２４との間を移動する際の－Ｘ方向に沿った現在のターゲットの速度Ｖ２をΔｄ２（Ｘ）／ΔＴ２（Ｘ）として、且つ、現在のターゲットが位置７２４と７２８との間を移動する際の－Ｘ方向に沿った現在のターゲットの速度Ｖ３をΔｄ３（Ｘ）／ΔＴ３（Ｘ）として、決定することができる。
【0098】
診断用光ビーム７２５を診断用光ビーム７２０、７３０のうちの１つ又は複数と組み合わせて使用して、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の移動特性（例えば、加速度Ａ）の変化を決定することができる。具体的には、制御システム８７０は、位置７２４における診断用光ビーム７２５と現在のターゲット１１０との相互作用から生成された光７４５に関連したタイムスタンプＴ７２４を決定する。このようにして、タイムスタンプＴ７２２とＴ７２４との間の差ΔＴ２（Ｘ）及び位置７２２と７２４との間の距離Δｄ２（Ｘ）に基づいて、診断用光ビーム７２０と診断用光ビーム７２５との間の現在のターゲット１１０に対する速度Ｖ２（Ｘ）を決定することができる。更に、タイムスタンプＴ７２４とＴ７２８との間の差ΔＴ３（Ｘ）及び位置７２４と７２８との間の距離Δｄ３（Ｘ）に基づいて、診断用光ビーム７２５と診断用光ビーム７３０との間の現在のターゲット１１０に対する速度Ｖ３（Ｘ）を決定することができる。これら２つの速度間の差（Ｖ２（Ｘ）－Ｖ３（Ｘ））を、時間差で除算して、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の加速度を得ることができる。例えば、現在のターゲット１１０は時刻Ｔ７２４において速度Ｖ２（Ｘ）を有し、時刻Ｔ７２８において速度Ｖ３（Ｘ）を有すると仮定することができ、従って、加速度Ａを、（Ｖ２（Ｘ）－Ｖ３（Ｘ））／（Ｔ７２４－Ｔ７２８）と決定することができる。
【0099】
上述のように、照明モジュール７００内部のレーザ源によって生成される診断用光ビーム７２０、７２５、７３０は、ガウシアンビームであり得る。この場合には、各診断用光ビーム７２０、７２５、７３０の光強度の横方向プロファイルは、ガウス関数を用いて記述することができる。そのような関数では、光強度は光ビーム７２０、７２５、又は７３０の軸からの横方向の距離と相関がある。ガウス形状は比較的に単純であるので、診断用光ビーム７２５のこの特定の態様を使用して、診断用光ビーム７２０、７２５、７３０と現在のターゲット１１０との間の相互作用から得られるデータを処理することができる。
【0100】
制御システム８７０が診断用光ビーム７２５を使用して、現在のターゲット１１０の軌道を決定する、具体的には、現在のターゲット１１０がＹ方向に沿って移動する距離又は速度を決定することができる。これは、診断用光ビーム７２５が、Ｘ方向及びＹ方向によって画定される平面内で傾斜して向けられているので、決定されることができる。
【0101】
図９Ａに示すように、診断用光ビーム７２０は、位置７２２で軌道ＴＲを横切る。診断用光ビーム７２０は、－Ｙ方向に概ね整列しているその軸９２０Ａによって画定される方向に沿って移動する。図９Ａでは、現在のターゲット１１０はＸ方向と概ね整列しており（Ｙ＝０であり）、従って現在のターゲット１１０は、測定可能なＹ方向成分を持たない。対照的に、図９Ｂでは、現在のターゲット１１０は、－Ｙ方向に沿って量ｄＹだけＸ方向からオフセットされている。しかしながら、このオフセットは診断用光ビーム７２０の軸９２０Ａと依然として整列しているので、現在のターゲットからの反射光７４０は、有意な量では変化しない。更に、両方の例（図９Ａ及び図９Ｂ）で反射光７４０が検出される時刻は同じであるかほぼ同じである、というのも、ターゲット１１０と診断用光ビーム７２０との間の相互作用はほぼ同時に発生するからである。なお、診断用光ビーム７２０の強度は、ビームウエストからの距離に応じた量だけ変化するが、その変化は、測定可能であるほど十分に有意ではいか、又は反射光７４０の強度の変化として現れるほど十分に有意ではないことがある。
【0102】
対照的に、図９Ｃに示すように、診断用光ビーム７２５は位置７２４Ｃで軌道ＴＲを横切り、現在のターゲット１１０は時刻Ｔ７２４Ｃで診断用光ビーム７２５と相互作用する。この場合には、診断用光ビーム７２５は、ＸＹ平面内にある方向に沿って移動し、その軸９２５ＡはＸ方向とＹ方向の両方の成分を有する。従って、ビーム７２５の強度は、Ｘ方向とＹ方向の両方に沿ってガウス関数に従って低下する。現在のターゲット１１０は、－Ｘ方向と整列しており、Ｙ方向に沿ったいかなる感知できるほどの動きも持たない。対照的に、図９Ｄに示すように、現在のターゲット１１０は距離ｄＹだけＹ方向に沿ってシフトされている。図９Ｄでは、診断用光ビーム７２５は、その軸９２５ＡがＸ方向とＹ方向の両方の成分を有し、オフセットされた現在のターゲット１１０が、異なる位置７２４Ｄにおいて、時刻Ｔ７２４Ｃより後の時刻Ｔ７２４Ｄにおいて、最高強度の光ビーム７２５と相互作用することになるように向けられる。従って、検出モジュール７３５は、図９Ｃにおける反射光７４５Ｃを検出するよりも後の時刻に、図９Ｄにおける反射光７４５Ｄを検出する。反射光７４５Ｃ又は７４５Ｄが検出モジュール７３５によって検出される時刻のこの差を使用して、現在のターゲット１１０がどれ位Ｙ方向に沿ってシフトしているのかを決定することができる。
【0103】
具体的には、現在のターゲット１１０に対する時間差ΔＴ２（Ｘ）が前のターゲット１１０Ｐに対する時間差ΔＴ２（Ｘ）よりも大きい場合、これは現在のターゲット１１０が前のターゲット１１０Ｐに比べてＹ方向に沿って移動したことを意味する。対照的に、現在のターゲット１１０に対する時間差ΔＴ２（Ｘ）が前のターゲット１１０Ｐに対する時間差ΔＴ２（Ｘ）よりも小さい場合、これは現在のターゲット１１０が前のターゲット１１０Ｐに比べて－Ｙ方向に沿って移動したことを意味する。
【0104】
図１０を参照すると、他の実施態様では、例示的な診断システム１００５は、光ビーム１０１０を生成する単一の光源１００２を含む照明モジュール１０００を含む。診断システム１００５は、診断プローブ１０７として作用する複数の診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０を生成する。この目的を達成するために、照明モジュール１０００は、回折光学系１０１５、及び集束レンズなどの屈折光学系１０１７も含む。光ビーム１０１０は、回折光学系１０１５を通って向けられ、回折光学系１０１５は光ビーム１０１０を複数の光ビームに分割し、この複数の光ビームは、別個の方向に沿って進み、屈折光学系１０１７を通って向けられて、診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０を生成する。診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０は、現在のターゲット１１０の軌道ＴＲに向けられる。回折光学系１０１５は、診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０が軌道ＴＲにおいて設定距離（例えば、０．６５ｍｍ）だけ離れるように、光ビーム１０１０を分割することができる。更に、屈折光学系１０１７は、診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０の各々の焦点（又はビームウエスト）が確実に軌道ＴＲと重なるようにすることができる。
【0105】
回折光学系１０１５及び屈折光学系１０１７の設計のおかげで、診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０は、軌道ＴＲに向かって扇形に広がり、異なる別個の角度で軌道ＴＲと交差するように、向けられる。例えば、診断用光ビーム１０２５は、－Ｘ方向に対して直角又はほぼ直角に軌道ＴＲと交差することができる。診断用光ビーム１０２０は、－Ｘ方向に対して９０°よりも小さな角度で軌道ＴＲと交差することができ、診断用光ビーム１０３０は、－Ｘ方向に対して９０°よりも大きな角度で軌道ＴＲと交差することができる。診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０の各々はガウシアンビームとすることができ、その結果、各診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０の光強度の横方向プロファイルは、ガウス関数を用いて記述することができる。各診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０のビームウエストは、軌道ＴＲ又は－Ｘ方向で重なるように構成することができる。
【0106】
回折光学系１０１５は、入力光ビーム１０１０の別個の空間的に離間した複製を生成する、矩形又は２値位相回折格子であり得る。診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０間の離隔距離は、ターゲットがターゲット送達システム１４５から放出される速度並びにターゲットの大きさ及び材料に応じて、調節又はカスタマイズすることができる。回折光学系１０１５を用いて、４つ以上の診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０を生成することも可能である。多数の診断用光ビームを生成することにより、拡張ターゲット領域１１５を通して現在のターゲット１１０の座標位置を記録又は検出することが可能になり、従って、現在のターゲット１１０の速度及び加速度をより正確に決定することが可能になり、また、プラズマ押し戻し力１２５の結果としての現在のターゲット１１０のダイナミクスを理解するためのツールが提供される。
【0107】
実施態様によっては、回折光学系１０１５は、２値位相回折格子である。
【0108】
診断システム１００５は検出モジュール１０３５も含み、検出モジュール１０３５は、現在のターゲット１１０がそれぞれの診断用光ビーム１０２０、１０２５、１０３０を横切る際に現在のターゲット１１０から反射される光１０４０、１０４５、１０５０を受け取る。検出モジュール１０３５は、光１０４０、１０４５、１０５０の光子を電流に変換し、且つその電流に基づいて１次元電圧信号を出力する検出デバイスを含むことがある。例えば、検出モジュール１０３５は、光１０４０、１０４５、１０５０を電気信号に変換するフォトダイオードなどの光子検出デバイスを含むことがある。
【0109】
図１１を参照すると、実施態様によっては、居合わせているターゲット１１０’はターゲット空間１２０内部で２つの放射パルスと相互作用する。例えば、光源１４０は、ターゲット１１２０内部の第１のターゲット位置１１２２Ａに予備放射パルス１１３５Ａを供給し、ターゲット空間１１２０内部の第２のターゲット位置１１２２Ｂに主放射パルス１１３５Ｂを供給するように構成されることがある。放射パルス１１３５Ａ、１１３５Ｂは、Ｚ方向に沿って向けられることがある。
【0110】
第１のターゲット位置１１２２Ａでの予備放射パルス１１３５Ａと居合わせているターゲット１１１０’との間の相互作用により、居合わせているターゲット１１１０’は変形するように形状を修正し、ターゲット空間１１２０を通って移動するにつれて形状的に膨張するようになる。第２のターゲット位置１１２２Ｂでの主放射パルス１１３５Ｂと修正された居合わせているターゲット１１１０’との間の相互作用は、修正された居合わせているターゲット１１１０’の少なくとも一部を、ＥＵＶ光１１５０を放射するプラズマ１１３０に変換する。居合わせているターゲット１１１０’が予備放射パルス１１３５Ａと相互作用する際に、居合わせているターゲット１１１０’の材料の一部がプラズマに変換されることもあり得る。しかしながら、予備放射パルス１１３５Ａの特性は、居合わせているターゲット１１１０’に対する予備放射パルス１１３５Ａによる主要な作用が、居合わせているターゲット１１１０’の幾何分布の変形及び修正となるように、選択され制御される。
【0111】
予備放射パルス１１３５Ａと居合わせているターゲット１１１０’との間の相互作用により、居合わせているターゲット１１１０’の表面から材料が除去されることになり、この除去は、居合わせているターゲット１１１０’を変形させる力を供給し、その結果、予備放射パルス１１３５Ａとの相互作用の前の居合わせているターゲット１１１０’の形状とは異なる形状を居合わせているターゲット１１１０’が有するようになる。例えば、予備放射パルス１１３５Ａと相互作用する前は、居合わせているターゲット１１１０’は、ターゲット送達システム１４５を出てゆく際の液滴に似た形状を有することがあるが、予備放射パルス１１３５Ａとの相互作用の後では、居合わせているターゲット１１１０’の形状は変形し、その結果、その形状は、居合わせているターゲット１１１０’が第２のターゲット位置１１２２Ｂに到達したときには、円盤状（パンケーキの形状など）に近くなっている。予備放射パルス１１３５Ａとの相互作用の後では、居合わせているターゲット１１１０’は、イオン化されていない材料（プラズマではない材料）か、又は最小限にイオン化された材料となり得る。予備放射パルス１１３５Ａとの相互作用の後では、居合わせているターゲット１１１０’は、例えば、液体若しくは溶融金属の円盤、空隙若しくは実質的なギャップを持たないターゲット材料の連続的セグメント、マイクロ又はナノ・パーティクルの霧、又は原子蒸気の雲、であり得る。
【0112】
更に、居合わせているターゲット１１１０’の表面から材料を除去する、予備放射パルス１１３５Ａと居合わせているターゲット１１１０’との間の相互作用は、図１１に示すように、居合わせているターゲット１１１０’にＺ方向に沿った何らかの推進力又は速さを獲得させることができる力をもたらすことができる。居合わせているターゲット１１１０’が第１のターゲット位置１１２２Ａから第２のターゲット位置１１２２ＢまでＸ方向に移動する際の居合わせているターゲット１１１０’の膨張、及びＺ方向における獲得される速さは、予備放射パルス１１３５Ａのエネルギー、とりわけ、居合わせているターゲット１１１０’に届けられた（即ち、居合わせているターゲット１１１０’によって捕らえられた）エネルギーに依存する。
【0113】
光源１４０は、予備放射パルス１１３５Ａのビーム及び主放射パルス１１３５Ｂのビームをそれぞれのターゲット位置１１２２Ａ、１１２２Ｂに向けて生成するように設計されることがある。更に、上述のように、ＥＵＶ光源１００は、現在のターゲット１１０の決定された１つ又は複数の移動特性の分析に基づいて、ターゲット空間１２０に向けられる放射パルス１３５の１つ又は複数の特性を調節する。従って、ＥＵＶ光源１００が、予備放射パルス１１３５Ａの１つ若しくは複数の特性、主放射パルス１１３５Ｂの１つ若しくは複数の特性、又は予備放射パルス１１３５Ａと主放射パルス１１３５Ｂの両方の１つ若しくは複数の特性、を調節することが可能である。
【0114】
図１２を参照すると、例示的な光源１２４０は、予備放射パルス１１３５Ａのビーム及び主放射パルス１１３５Ｂのビームを、ターゲット空間１１２０内部のそれぞれのターゲット位置１１２２Ａ、１１２２Ｂに向けて生成するように設計されている。
【0115】
光源１２４０は、予備放射パルス１１３５Ａのビームが通過する一連の１つ又は複数の光増幅器を含む第１の光増幅システム１２００と、主放射パルス１１３５Ｂのビームが通過する一連の１つ又は複数の光増幅器を含む第２の光増幅システム１２０５と、を含む。第１のシステム１２００からの１つ又は複数の増幅器は、第２のシステム１２０５内にあってもよく、或いは、第２のシステム１２０５内の１つ又は複数の増幅器は、第１のシステム１２００内にあってもよい。或いは、第１の光増幅システム１２００は、第２の光増幅システム１２０５とは完全に別々とすることもできる。
【0116】
更に、必須ではないが、光源１２４０は、第１のパルス光ビーム１２１１を生成する第１の光発生器１２１０と、第２のパルス光ビーム１２１６を生成する第２の光発生器１２１５とを含むことがある。光発生器１２１０、１２１５はそれぞれ、例えば、レーザ、主発振器などのシードレーザ、又はランプであり得る。光発生器１２１０、１２１５として使用することができる例示的な光発生器は、例えば１００ｋＨｚの繰り返し率で動作することができる、Ｑスイッチ型の、無線周波数（ＲＦ）励起された、軸流の、二酸化炭素（ＣＯ２）発振器である。
【0117】
光増幅システム１２００、１２０５内部の光増幅器はそれぞれ、それぞれのビームパス上に利得媒質を含み、それらのビームパスに沿って、それぞれの光発生器１２１０、１２１５からの光ビーム１２１１、１２１６が伝搬する。光増幅器の利得媒質が励起されると、その利得媒質は光ビームに光子を提供し、光ビーム１２１１、１２１６を増幅して、予備放射パルスビーム１１３５Ａ又は主放射パルスビーム１１３５Ｂを形成する増幅済光ビームを生成する。
【0118】
光ビーム１２１１、１２１６又は放射パルスビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂの波長は、互いに異なっていることがあり、その結果、放射パルスビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂは、光源１２４０内部の任意の地点で合成されたとしても、互いから分離することができる。放射パルスビーム１１３５Ａ、１１３５ＢがＣＯ２増幅器によって生成される場合、予備放射パルスビーム１１３５Ａは１０．２６マイクロメートル（μｍ）又は１０．２０７μｍの波長を有することがあり、主放射パルスビーム１１３５Ｂは１０．５９μｍの波長を有することがある。これらの波長は、分散光学系又はダイクロイックミラー又はビームスプリッタコーティングを使用して、より容易にビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂを分離できるように選択される。ビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂの両方が同じ増幅器チェーン内で一緒に伝搬する状況（例えば、光増幅システム１２００の増幅器のうちの幾つかが、光増幅システム１２０５の中にある状況）では、それら別個の波長を使用して、２つのビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂが同じ増幅器を通過しているとしても、２つのビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂ間の相対利得を調節することができる。
【0119】
例えば、ビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂは、一旦分離されると、チャンバ１７５内部の２つの別々の位置（それぞれ第１及び第２のターゲット位置１１２２Ａ、１１２２Ｂなど）に向けられるか又は集束されることがある。特に、ビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂの分離により、ターゲット１１１０が、予備放射パルス１１３５Ａのビームと相互作用した後で、第１のターゲット位置１１２２Ａから第２のターゲット位置１１２２Ｂまで移動する間に、膨張することが可能になる。
【0120】
光源１２４０は、ビームパス結合器１２２５を含むことがあり、このビームパス結合器１２２５は、予備放射パルス１１３５Ａのビームと主放射パルス１１３５Ｂのビームを重ね合わせ、光源１２４０とビーム送達システム１８５との間の距離の少なくとも一部に渡って、ビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂを同じ光路上に配置する。更に、光源１２４０は、ビームパス分離器１２２６を含むことがあり、このビームパス分離器１２２６は、主放射パルス１１３５Ｂのビームから予備放射パルス１１３５Ａのビームを分離し、その結果、２つのビーム１１３５Ａ、１１３５Ｂを、チャンバ１７５内部で別々に向け集束させることができる。
【0121】
更に、予備放射パルス１１３５Ａのビームは、主放射パルス１１３５Ｂのビームのパルスエネルギーよりも小さなパルスエネルギーを有するように構成することができる。これは、予備放射パルス１１３５Ａは、居合わせているターゲット１１１０’の形状を修正するために使用され、一方、主放射パルス１１３５Ｂは、修正された居合わせているターゲット１１１０’をプラズマ１１３０に変換するために使用されるからである。例えば、予備放射パルス１１３５Ａのエネルギーは、主放射パルス１１３５Ｂのエネルギーよりも５～１００倍小さいことがある。
【0122】
実施態様によっては、各光増幅システム１２００、１２０５は、３つの光増幅器の組を含むが、１つの増幅器のみ又は４つ以上の増幅器を使用することもできる。実施態様によっては、各システム１２００、１２０５内の光増幅器の各々は利得媒質を含み、この利得媒質は、ＣＯ２を含み、約９．１μｍ～約１１．０μｍの間、特に約１０．６μｍの波長の光を、１０００よりも大きな利得で増幅することができる。各システム１２００、１２０５内の光増幅器を、同様に、又は異なる波長で動作させることが可能である。光増幅システム１２００、１２０５内で使用するのに適した増幅器及びレーザは、パルスガス放電ＣＯ２増幅器などのパルスレーザデバイスを含むことがあり、このパルスガス放電ＣＯ２増幅器は、約９．３μｍ又は約１０．６μｍで放射を発生させ、例えば、ＤＣ又はＲＦ励起を伴い、例えば１０ｋＷ以上の比較的に高電力で、且つ例えば５０ｋＨｚ以上の高パルス繰り返し率で動作する。システム１２００、１２０５の各々において使用することができる例示的な光増幅器は、摩耗のないガス循環及び容量性ＲＦ励起を伴う軸流高出力ＣＯ２レーザである。
【0123】
更に、必須ではないが、光増幅システム１２００及び１２０５のうちの１つ又は複数は、前置増幅器として機能する第１の増幅器を含むことがある。前置増幅器は、存在する場合には、放散冷却ＣＯ２レーザシステムであり得る。
【0124】
光増幅システム１２００、１２０５は、図１２には示されていない、それぞれの光ビーム１２１１、１２１６を方向付け成形するための光学素子を含むことがある。例えば、光増幅システム１２００、１２０５は、ミラーなどの反射光学系、及びビームスプリッタ又は部分透過ミラーなどの部分透過光学系、及びダイクロイックビームスプリッタ、を含むことがある。
【0125】
光源１２４０は、光学系１２２０も含み、光学系１２２０は、光源１２４０を通じて光ビーム１２１１、１２１６を方向付けるための１つ又は複数の光学系（ミラーなどの反射光学系、ビームスプリッタなどの部分反射的且つ部分透過的光学系、プリズム又はレンズなどの屈折光学系、受動光学系、能動光学系、等）を含むことがある。
【0126】
光増幅器は別々の専用システムとすることができるが、光増幅システム１２００の増幅器のうちの少なくとも１つが光増幅システム１２０５内にあり、光増幅システム１２０５の増幅器のうちの少なくとも１つが光増幅システム１２００内にあるようにすることができる。光増幅システム１２００、１２０５間で増幅器及び光学系のうちの少なくとも幾つかが重複するそのようなシステムでは、予備放射パルス１１３５Ａのビームと主放射パルス１１３５Ｂのビームとがまとめて結合されて、その結果、ビーム１１３５Ａの１つ又は複数の特性の変化がビーム１１３５Ｂの１つ又は複数の特性に変化を引き起こすことができ、逆も同様である、ことが可能である。
【0127】
図１３を参照すると、居合わせているターゲット１１０’に対するプラズマ押し戻し力１２５を補償するために、（制御システム１７０、４７０、６７０、又は８７０の制御下で）ＥＵＶ光源１００によって手順１３００が行われる。本明細書では考察しない他の手順が、動作中にＥＵＶ光源１００によって行われることがある。手順１３００は、拡張ターゲット領域１１５と少なくとも部分的に重なる残留プラズマ１３０を形成することを含み、残留プラズマは、ターゲット空間１２０での前のターゲット１１０Ｐと前の放射パルス１３５Ｐとの間の相互作用から形成されたプラズマである（１３０５）。図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、前のターゲット１１０Ｐは、前の放射パルス１３５Ｐがターゲット位置１２２に接近するにつれて、ターゲット位置１２２に接近する。図１５Ａ及び図１５Ｂに示すように、前の放射パルス１３５Ｐ及び前のターゲット１１０Ｐが相互作用した後で、残留プラズマ１３０が形成され、プラズマ押し戻し力１２５が生成される。
【0128】
現在のターゲット１１０が、ターゲット送達システム１４５からターゲット空間１２０に向かって軌道ＴＲに沿って放出される（１３１０）。現在のターゲット１１０は、残留プラズマ１３０が前のターゲット１１０Ｐと前の放射パルス１３５Ｐとの間の相互作用から形成される（１３０５）前に、放出することができる（１３１０）。例えば、図１４Ａ及び図１４Ｂに示すように、現在のターゲット１１０は、ターゲット送達システム１４５からターゲット空間１２０に向かって軌道ＴＲに沿って放出された（１３１０）。
【0129】
（現在のターゲット１１０が拡張ターゲット領域１１５内部にあるときの）現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定する（１３１５）。現在のターゲットの移動特性は、拡張ターゲット領域１１５内部の第１の位置（位置３２２など）における第１の診断用光ビーム（ビーム３２０など）と現在のターゲット１１０との間の第１の相互作用を検出することにより、且つ、拡張ターゲット領域１１５内部の第２の位置（位置３２８など）における第２の診断用光ビーム（ビーム３３０など）と現在のターゲット１１０との間の第２の相互作用を検出することにより、決定することができる（１３１５）。第１の診断用光ビーム（ビーム３２０など）は、第１の位置（位置３２２など）にある現在のターゲット１１０に向けられ、第２の診断用光ビーム（ビーム３３０など）は、第２の位置（位置３２８など）にある現在のターゲット１１０に向けられる。
【0130】
第１の相互作用は、現在のターゲットから反射された第１の診断用光ビーム（光ビーム３２０など）の少なくとも一部を検出する（例えば、光３４０が検出される）ことにより、（例えば、検出モジュール３３５において）検出することができる。第２の相互作用は、現在のターゲット１１０から反射された第２の診断用光ビーム（光ビーム３３など）の一部を検出モジュール３３５によって検出する（例えば、光３５０が検出される）ことにより、（例えば、検出モジュール３３５において）検出することができる。現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性は、反射された部分のこれらの検出に基づいて、決定することができる（１３１５）。
【0131】
例えば、図１６Ａ～図１７Ｂを参照すると、診断システム３０５を制御システム１７０、４７０、６７０、８７０と組み合わせて使用して、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定する。図１６Ａ及び図１６Ｂでは、現在のターゲット１１０は診断用光ビーム３２０と相互作用し、その相互作用からの光３４０は、検出モジュール３３５によって検出される。図１７Ａ及び図１７Ｂでは、現在のターゲット１１０は診断用光ビーム３３０と相互作用し、その相互作用からの光３５０は、検出モジュール３３５によって検出される。上述のように、検出モジュール３３５はデータを処理のために制御システム１７０、４７０、６７０、８７０に出力して、現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定する。
【0132】
制御システム１７０、４７０、６７０、８７０は、決定された移動特性のいずれかが許容範囲外であるかどうかを判定する（１３２０）。移動特性のいずれかが許容範囲外である（１３２０）場合、制御システム１７０、４７０、６７０、８７０は放射パルス１３５の１つ又は複数の特性（例えば、１つ又は複数の予備放射パルス１１３５Ａ及び主放射パルス１１３５Ｂのうちの１つ又は複数の特性）を調節して、それによって、現在のターゲット１１０の決定された１つ又は複数の移動特性に基づいて、放射パルス１３５と居合わせているターゲット１１０’との相対位置を制御する（１３２５）。放射パルス１３５（これはステップ１３２５で調節されていることがある）はターゲット空間１２０に向けられ、その結果、放射パルス１３５と居合わせているターゲット１１０’とがターゲット空間１２０において相互作用する（１３３０）。例えば、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、居合わせているターゲット１１０’はターゲット空間１２０内部のターゲット位置１２２に接近中であり、やはりターゲット位置に向けられている放射パルス１３５に調節が加えられる。また、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すように、居合わせているターゲット１１０’は、ターゲット位置１２２で現在の放射パルス１３５と相互作用している。
【0133】
決定され得る１つ又は複数の移動特性（１３１５）は、速さ、速度、方向、加速度、又は３次元座標系の方向Ｘ、Ｙ、又はＺのいずれかに沿った現在のターゲット１１０の位置、のうちの１つ又は複数を含む。
【0134】
図１１に示すような幾つかの実施態様では、放射パルス１３５は、エネルギーを居合わせているターゲット１１０’に届けて居合わせているターゲット１１０’の幾何分布を修正する予備放射パルス１１３５Ａであり得る。この場合は、手順１３００は、現在の予備放射パルス１１３５Ａを居合わせているターゲット１１０’に向けた後で、主放射パルス１１３５Ｂを居合わせているターゲット１１０’に向けて、それによって居合わせているターゲット１１０’の少なくとも一部を、ＥＵＶ光１１５０を放射するプラズマに変換することを含むこともある。図１９Ｃ及び図１９Ｄは、ＥＵＶ光１１５０を生成するための主放射パルス１１３５Ｂと居合わせているターゲット１１０’との間の相互作用を示す。
【0135】
手順１３００は、決定された１つ又は複数の移動特性を分析することを含むこともある（１３１５）。例えば、制御システム１７０、４７０、６７０、８７０は、－Ｘ方向に沿った現在のターゲット１１０の速度を判断し、居合わせているターゲット１１０’がターゲット位置１２２にいつ到達するかを予測することができる。制御システム１７０、４７０、６７０、８７０は、放射パルス１３５と居合わせているターゲット１１０’とがターゲット位置１２２において効率的に相互作用するように、放射パルス１３５がいつ放出されるかを調節することができ、或いは、放射パルス１３５の方向を調節することができる（１３２５）。従って、放射パルス１３５と居合わせているターゲット１１０’との相対位置に対するこの調節は、現在のターゲット１１０の決定された移動特性の分析に基づいている。
【0136】
図１９Ｃに示すように、次の現在のターゲット１１０Ｎは、ターゲット１１０がターゲット送達システム１４５から放出される速度に従った時点で放出される。
【0137】
実施態様によっては、速度Ｖに加えて現在のターゲット１１０の加速度Ａを決定することができる（１３１５）。そのような実施態様では、決定すること（１３１５）は、拡張ターゲット領域内部の第３の位置における第３の診断用光ビームと現在のターゲットとの間の第３の相互作用を検出することを更に含み、第３の位置は第１及び第２の位置とは異なっている。例えば、図２０Ａ及び図２０Ｂに示すように、現在のターゲット１１０はターゲット空間１２０に向けられ、また、拡張ターゲット領域１１５内にある間に、現在のターゲット１１０は診断用光ビーム７２０、７２５、７３０とそれぞれの位置７２２、７２４、７２８で順次相互作用する。上述のように、結果として生じる光７４０、７４５、７５０は検出モジュール７３５によって検出され、検出モジュール７３５は制御システム１７０、４７０、６７０、８７０によって分析されるデータを出力し、これらの制御システムは、このデータを使用して現在のターゲット１１０の加速度Ａ並びに速度Ｖを決定することができる。更に、制御システム１７０、４７０、６７０、８７０は、現在のターゲット１１０と第３の診断用ビーム７２５との間の相互作用から得られる追加情報を使用して、－Ｘ方向に垂直な方向（Ｙ方向など）に沿った現在のターゲット１１０の１つ又は複数の移動特性を決定することができる。
【0138】
他の実施態様が、以降の特許請求の範囲の範疇にある。
【0139】
他の実施態様では、検出された現在のターゲット１１０の移動特性は、現在のターゲット１１０の速さ、現在のターゲット１１０の方向又は軌道、及び現在のターゲット１１０の加速度である。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図19D】
【図20A】
【図20B】
