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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-17
(54)【発明の名称】メトロロジ装置及び方法
(51)【国際特許分類】
G01N 15/0205 20240101AFI20241210BHJP
H01S 3/104 20060101ALI20241210BHJP
H01S 3/00 20060101ALI20241210BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20241210BHJP
H01S 3/225 20060101ALN20241210BHJP
【ＦＩ】
G01N15/0205
H01S3/104
H01S3/00 Z
G03F7/20 502
G03F7/20 521
H01S3/225
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024525227
(86)(22)【出願日】2022-11-14
(85)【翻訳文提出日】2024-06-25
(86)【国際出願番号】 US2022049841
(87)【国際公開番号】W WO2023096767
(87)【国際公開日】2023-06-01
(31)【優先権主張番号】63/283,773
(32)【優先日】2021-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513192029
【氏名又は名称】サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー
(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】ツァイ，ツンチャン
(72)【発明者】
【氏名】カーメチ，モハマド，アミン
【テーマコード（参考）】
2H197
5F071
5F172
【Ｆターム（参考）】
2H197CA06
2H197CA08
2H197DC12
2H197DC20
2H197HA03
5F071AA01
5F071AA02
5F071AA06
5F071EE01
5F172AD02
5F172AD06
5F172AD07
5F172DD03
5F172EE22
5F172WW04
5F172ZZ02
(57)【要約】
メトロロジ装置は、ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の塵粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、プローブと１つ以上の塵粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、出力信号を受信して１つ以上の塵粒子の特性を推定するように構成された処理装置とを含む。
【選択図】 図２Ａ
【選択図】 図２Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メトロロジ装置であって、ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる前記光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
前記プローブと前記１つ以上の粒子との相互作用を検出して、前記検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
前記出力信号を受信して、前記１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、メトロロジ装置。
【請求項2】
前記プローブ装置は光学アセンブリであり、前記プローブは光シートであり、前記相互作用を検出するように構成された前記検出装置は、前記光シートと前記１つ以上の粒子との前記相互作用によって生成された光を取り込むように構成された前記検出装置を含む、請求項１に記載のメトロロジ装置。
【請求項3】
前記光学アセンブリは、レーザ光シートを前記光シートとして生成するように構成されたレーザを含む、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項4】
前記レーザは、前記ガス放電チャンバ内の前記利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、請求項３に記載のメトロロジ装置。
【請求項5】
前記検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項6】
前記検出装置の結像面は、前記光シートの広がりが観察可能及び結像可能となるように前記光シートに面する、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項7】
前記検出装置の前記結像面は、前記ガス放電チャンバの内部と流体連通する前記光学素子の表面に面する、請求項６に記載のメトロロジ装置。
【請求項8】
前記光シートは、増幅光ビームが沿って前記ガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導され、前記増幅光ビームは、エネルギーの印加中に前記利得媒体によって生成される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項9】
前記光シートは、前記光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項10】
前記光学素子は、前記利得媒体で満たされる前記ガス放電チャンバの内部と前記ガス放電チャンバの外部との間に配置された前記ガス放電チャンバのウィンドウであり、前記ウィンドウは、前記ガス放電チャンバを気密封止し、増幅光ビームが前記ウィンドウを通過するように構成される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項11】
前記光シートは、前記ガス放電チャンバの前記内部に面する前記ウィンドウの表面に隣接する経路に沿って誘導される、請求項１０に記載のメトロロジ装置。
【請求項12】
前記光シートは、前記ガス放電チャンバの前記内部に面する前記ウィンドウの表面の近傍にある経路に沿って誘導される、請求項１０に記載のメトロロジ装置。
【請求項13】
前記光シートと前記１つ以上の粒子との前記相互作用によって生成された光を取り込むように構成された前記検出装置は、前記１つ以上の粒子から散乱又は反射された、前記光シートからの光を取り込むことを含む、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項14】
前記光シートのプローブ軸は、前記検出装置の結像面内に位置し、前記光シートの長平面は前記結像面と垂直であるか、又は前記光シートの前記長平面は、前記結像面と平行な角度と前記結像面と垂直な角度との間の角度をなすように配置される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項15】
前記光シートのプローブ軸は、前記検出装置の結像面内に位置し、前記光シートの長平面は、前記結像面と平行である、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項16】
前記１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された前記処理装置は、前記１つ以上の粒子の数、前記１つ以上の粒子の位置、前記１つ以上の粒子の密度、及び前記１つ以上の粒子の速度のうちの１つ以上を推定するように構成された処理装置を含む、請求項１に記載のメトロロジ装置。
【請求項17】
前記プローブ装置は、前記光学素子の前記近傍に前記プローブを生成し、前記検出装置は、前記ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に、前記検出された相互作用に基づいて前記出力信号を生成する、請求項１に記載のメトロロジ装置。
【請求項18】
前記ガス放電チャンバは、利得媒体を含むガスと、電極に電圧が印加されたときに増幅光ビームを生成するプラズマを前記利得媒体が発生させるように前記利得媒体にエネルギーを供給するための前記電極とを含む、請求項１７に記載のメトロロジ装置。
【請求項19】
前記プローブ装置及び前記検出装置は、前記光学素子を保持するハウジング内に配置されるか又はハウジングに取り付けられる、請求項１に記載のメトロロジ装置。
【請求項20】
深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置であって、前記装置は、メトロロジ装置であって、
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる前記光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
前記プローブと前記１つ以上の粒子との相互作用を検出して、前記検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
前記出力信号を受信して前記１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、前記メトロロジ装置と、
前記推定された特性を受信して、前記推定された特性に基づいて前記ガス放電光源の１つ以上の特徴を調整するように構成された作動装置と
を含む、深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置。
【請求項21】
前記処理装置及び前記作動装置と通信する制御装置を更に含み、前記制御装置は、前記推定された特性を分析して、前記推定された特性の前記分析に基づいて前記ガス放電チャンバの性能を分析するように構成される、請求項２０に記載の装置。
【請求項22】
前記制御装置は、前記光学素子及び／又は前記ガス放電チャンバの寿命を予測するように構成される、請求項２１に記載の装置。
【請求項23】
前記作動装置は、塵粒子捕捉システムの１つ以上の特徴を調整するように構成される、請求項２１に記載の装置。
【請求項24】
前記粒子は、前記ガス放電チャンバ内の前記利得媒体から生成された塵粒子を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項25】
前記利得媒体はフッ化物を含み、前記塵粒子は金属フッ化物粒子を含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項26】
前記利得媒体は、フッ化アルゴン、フッ化クリプトン、又は塩化キセノンを含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項27】
前記メトロロジ装置は、前記ＤＵＶガス放電光源のパワーリング増幅器に関連付けられ、前記光学素子は、前記パワーリング増幅器の前記ガス放電チャンバのウィンドウである、請求項２０に記載の装置。
【請求項28】
前記プローブは、利得媒体と流体連通する、前記パワーリング増幅器の前記ガス放電チャンバの前記ウィンドウであって、１つ以上の粒子にさらされる前記ウィンドウの近傍に配置される、請求項２７に記載の装置。
【請求項29】
前記パワーリング増幅器の前記ガス放電チャンバの前記ウィンドウは、前記パワーリング増幅器の前記ガス放電チャンバの出力側における前記ウィンドウである、請求項２７に記載の装置。
【請求項30】
前記ウィンドウは、前記ＤＵＶの範囲の波長を有する光を透過させるように構成された結晶構造を含む、請求項２７に記載の装置。
【請求項31】
前記ウィンドウは、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、又は融解石英を含む、請求項３０に記載の装置。
【請求項32】
前記プローブ装置は、レーザ光シートを前記プローブとして生成するように構成されたレーザを含む光学アセンブリであり、前記相互作用を検出するように構成された前記検出装置は、光シートと前記１つ以上の粒子との前記相互作用によって生成された光を取り込むように構成された前記検出装置を含む、請求項２０に記載の装置。
【請求項33】
前記レーザは、前記ガス放電チャンバ内の前記利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、請求項３２に記載の装置。
【請求項34】
前記検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、請求項３２に記載の装置。
【請求項35】
前記光シートは、エネルギーの印加中に前記利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿って前記ガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導される、請求項３２に記載の装置。
【請求項36】
前記レーザ光シートは、前記光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、請求項３２に記載の装置。
【請求項37】
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の塵粒子にさらされる前記光学素子の近傍にプローブを生成することと、前記生成されたプローブと前記１つ以上の塵粒子との相互作用を検出することと、
前記検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することと、
前記出力信号に基づいて前記１つ以上の塵粒子の特性を推定することと
を含む、メトロロジ方法。
【請求項38】
前記プローブを生成することは、レーザ光シートを生成することを含み、前記相互作用を検出することは、光シートと前記１つ以上の塵粒子との前記相互作用によって生成された光を取り込むことを含む、請求項３７に記載のメトロロジ方法。
【請求項39】
前記レーザ光シートは、前記ガス放電チャンバ内の前記利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する、請求項３８に記載のメトロロジ方法。
【請求項40】
前記光シートと前記１つ以上の塵粒子との前記相互作用によって生成された前記光を取り込むことは、前記１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、前記レーザ光シートからの光を取り込むことを含む、請求項３８に記載のメトロロジ方法。
【請求項41】
前記１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、前記レーザ光シートからの前記光を取り込むことは、露出面に電位差を発生させること又は露出面に２次元画像を発生させることを含み、前記露出面は、前記レーザ光シートからの散乱光又は反射光を受光する、請求項４０に記載のメトロロジ方法。
【請求項42】
前記レーザ光シートを生成することは、エネルギーの印加中に前記利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿って前記ガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って前記レーザ光シートを誘導することを含む、請求項３８に記載のメトロロジ方法。
【請求項43】
前記経路に沿って前記レーザ光シートを誘導することは、前記光学素子の表面に隣接する経路に沿って前記レーザ光シートを誘導することを含む、請求項４２に記載のメトロロジ方法。
【請求項44】
前記１つ以上の塵粒子の前記特性を推定することは、前記１つ以上の塵粒子の数、前記１つ以上の塵粒子の位置、前記１つ以上の塵粒子の密度、及び前記１つ以上の塵粒子の速度のうちの１つ以上を推定することを含む、請求項３７に記載のメトロロジ方法。
【請求項45】
前記光学素子の前記近傍に前記プローブを生成することと、前記検出された相互作用に基づいて前記出力信号を生成することは、前記ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に行われる、請求項３７に記載のメトロロジ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本出願は、２０２１年１１月２９日に出願された、「METROLOGY APPARATUS AND METHOD」という名称の米国特許出願第６３／２８３，７７３号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0001] 本出願は、２０２１年１１月２９日に出願された、「METROLOGY APPARATUS AND METHOD」という名称の米国特許出願第６３／２８３，７７３号の優先権を主張するものであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] 本開示の主題は、深紫外線光源のガス放電チャンバ内の塵粒子の１つ以上の特性を推定するためのメトロロジ装置に関する。
【背景技術】
【0003】
[0003] フォトリソグラフィで使用されるガス放電光源の一種は、エキシマ光源、すなわちエキシマレーザと称される。典型的には、エキシマレーザは、アルゴン、クリプトン、又はキセノンを含み得る、１種以上の希ガスと、フッ素又は塩素を含み得る、反応性ガスとの組み合わせを使用する。エキシマレーザは、電気的シミュレーション（エネルギー供給されている）と（混合ガスの）高圧との適切な条件下でエキシマ、すなわち擬似分子を形成することができ、エキシマは、エネルギーを与えられた状態でのみ存在する。エネルギーを与えられた状態のエキシマは、紫外線範囲の増幅光を生じさせる。エキシマ光源は、単一のガス放電チャンバ又は多数のガス放電チャンバを使用することができる。エキシマ光源が動作しているときに、エキシマ光源は、深紫外（ＤＵＶ）光ビームを生成する。ＤＵＶ光は、例えば、約１００ナノメートル（ｎｍ）～約４００ｎｍの波長を含むことができる。
【0004】
[0004] ＤＵＶ光ビームは、シリコンウェーハなどの基板のターゲット部分上に所望のパターンを施す機械である、フォトリソグラフィ露光装置又はスキャナへ誘導することができる。ＤＵＶ光ビームは、投影光学システムと相互作用し、この投影光学システムは、マスクを通してウェーハのフォトレジスト上にＤＵＶ光ビームを投影する。このように、チップ設計の１つ以上の層がフォトレジスト上にパターニングされ、その後、パターン付きウェーハが、例えば、注入又はエッチングなどによって処理されることがある。
【発明の概要】
【0005】
[0005] いくつかの一般的な態様では、メトロロジ装置は、ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子（塵粒子など）にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、プローブと１つ以上の粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、出力信号を受信して１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置とを含む。
【0006】
[0006] 実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。例えば、プローブ装置は、光学アセンブリとすることができ、プローブは、光シートとすることができる。検出装置は、光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことによって相互作用を検出するように構成することができる。光学アセンブリは、レーザ光シートを光シートとして生成するように構成されたレーザを含むことができる。レーザは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成することができる。検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含むことができる。フォトダイオード又はカメラの結像面は、光シートの広がりが観察可能及び結像可能となるように光シートに面することができる。フォトダイオード又はカメラの結像面は、ガス放電チャンバの内部に面する光学素子の表面に面することができる。光シートのプローブ軸は、フォトダイオード若しくはカメラの結像面内に位置することができ、光シートの長平面は、フォトダイオード若しくはカメラの結像面と平行とすることができるか、光シートの長平面は、フォトダイオード若しくはカメラの結像面と垂直とすることができるか、又は光シートの長平面は、フォトダイオード若しくはカメラの結像面と平行な角度と結像面と垂直な角度との間の角度をなすように配置することができる。
【0007】
[0007] 光シートは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導することができる。光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導することができる。光学素子は、気密制御され、利得媒体で満たされたガス放電チャンバの内部とガス放電チャンバの外部との間で増幅光ビームを通過させるように構成されたガス放電チャンバのウィンドウとすることができる。光シートは、ガス放電チャンバの内部に面するウィンドウの表面に隣接する経路に沿って誘導することができる。光シートは、ガス放電チャンバの内部に面するウィンドウの表面の近傍にある経路に沿って誘導することができる。検出装置は、１つ以上の粒子から散乱又は反射された、光シートからの光を取り込むように構成することができる。
【0008】
[0008] 処理装置は、１つ以上の粒子の数、１つ以上の粒子の位置、１つ以上の粒子の密度、及び１つ以上の粒子の速度のうちの１つ以上を推定することによって１つ以上の粒子の特性を推定するように構成することができる。プローブ装置は、光学素子の近傍にプローブを生成することができ、検出装置は、ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することができる。ガス放電チャンバは、利得媒体を含むガスと、電極に電圧が印加されたときに増幅光ビームを生成するプラズマを利得媒体が発生させるように利得媒体にエネルギーを供給するための電極とを含むことができる。
【0009】
[0009] プローブ装置及び検出装置は、光学素子を保持するハウジングに対して配置する（例えばハウジング内に配置する又はハウジングに取り付ける）ことができる。
【0010】
[0010] 他の一般的な態様では、深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置は、メトロロジ装置と作動装置とを含む。メトロロジ装置は、ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、プローブと１つ以上の粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、出力信号を受信して１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置とを含む。作動装置は、推定された特性を受信して、推定された特性に基づいてガス放電光源の１つ以上の特徴を調整するように構成される。
【0011】
[0011] 実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。例えば、装置は、処理装置及び作動装置と通信する制御装置を含むことができる。制御装置は、推定された特性を分析して、推定された特性の分析に基づいてガス放電チャンバの性能を分析するように構成することができる。制御装置は、光学素子及び／又はガス放電チャンバの寿命を予測するように構成することができる。作動装置は、塵粒子捕捉システムの１つ以上の特徴を調整するように構成することができる。
【0012】
[0012] 粒子は、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成された塵粒子を含むことができる。利得媒体はフッ化物を含むことができ、塵粒子は金属フッ化物粒子を含むことができる。利得媒体は、フッ化アルゴン、フッ化クリプトン、又は塩化キセノンを含み得る。
【0013】
[0013] メトロロジ装置は、ＤＵＶガス放電光源のパワーリング増幅器に関連付けることができ、光学素子は、パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウとすることができる。プローブは、利得媒体と流体連通する、パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウであって、１つ以上の粒子にさらされるウィンドウの近傍に配置することができる。パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウは、パワーリング増幅器のガス放電チャンバの出力側におけるウィンドウとすることができる。ウィンドウは、ＤＵＶ範囲の波長を有する光を透過させるように構成された結晶構造で作ることができる。ウィンドウは、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、又は融解石英で作ることができる。
【0014】
[0014] プローブ装置は、レーザ光シートをプローブとして生成するように構成されたレーザを含む光学アセンブリとすることができる。検出装置は、光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことによって相互作用を検出するように構成することができる。レーザは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成することができる。検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含むことができる。光シートは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導することができる。光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導することができる。
【0015】
[0015] 他の一般的な態様では、メトロロジ方法は、ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の塵粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成することと、生成されたプローブと１つ以上の塵粒子との相互作用を検出することと、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することと、出力信号に基づいて１つ以上の塵粒子の特性を推定することとを含む。
【0016】
[0016] 実施態様は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。例えば、プローブは、レーザ光シートを生成することによって生成することができ、相互作用は、光シートと１つ以上の塵粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことによって検出することができる。レーザ光シートは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有することができる。光シートと１つ以上の塵粒子との相互作用によって生成される光は、１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、レーザ光シートからの光を取り込むことによって取り込むことができる。１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、レーザ光シートからの光は、露出面に電位差を発生させるか又は露出面に２次元画像を発生させることによって取り込むことができ、露出面は、レーザ光シートからの散乱光又は反射光を受光する。レーザ光シートは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿ってレーザ光シートを誘導することによって生成することができる。レーザ光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿ってレーザ光シートを誘導することによって経路に沿って誘導することができる。
【0017】
[0017] １つ以上の塵粒子の特性は、１つ以上の塵粒子の数、１つ以上の塵粒子の位置、１つ以上の塵粒子の密度、及び１つ以上の塵粒子の速度のうちの１つ以上を推定することによって推定することができる。プローブは、光学素子の近傍に生成することができ、出力信号は、ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に、検出された相互作用に基づいて生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】[0018]ガス放電チャンバのキャビティ内の光学素子の近傍にある１つ以上の粒子の特性を推定するように光源のガス放電チャンバに対して配置されたメトロロジ装置のブロック図である。
【図2B】[0020]光シートと検出装置の結像面との相対配置の実施態様を示す概略図である。
【図2C】[0021]光シートと検出装置の結像面との相対配置の別の実施態様を示す概略図である。
【図3A】[0022]光シートをプローブとして生成するプローブ装置及び光学素子に対して配置された検出装置の実施態様の概略図である。
【図7】[0027]メトロロジ装置が、パワー増幅器ガス放電チャンバのウィンドウに対して配置され、プローブが、作動光ビームと非平行なプローブ軸に沿って進む光シートである、図６の２ステージ光源のパワー増幅器ガス放電チャンバの実施態様の断面図である。
【図11】[0034]メトロロジ装置によって実施される手順のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0019】
[0040] 図１を参照すると、メトロロジ装置１００は、ガス放電チャンバ１１０のキャビティ１０５に対して配置される。メトロロジ装置１００は、ガス放電チャンバ１１０のキャビティ１０５内の光学素子１２０の近傍を流れる１つ以上の粒子（例えば塵粒子であり得る）の特性を推定するように構成される。例えば、メトロロジ装置１００は、これらの塵粒子１１５の１つ以上を検出及び／又は追跡することができる。光学素子１２０は、ガス放電チャンバ１１０のキャビティ１０５と流体連通する表面であって、したがって塵粒子１１５にさらされるようになり得る表面を含む素子である。光学素子１２０は、ガス放電チャンバ１１０によって生成された増幅光ビーム１２７又は（例えば、ガス放電チャンバ１１０の他のコンポーネント又は素子と相互作用した後に）増幅光ビーム１２７になる前駆光ビームの何れか一方である光ビーム１２７ｐと光学的に相互作用する素子である。例えば、光学素子１２０は、ガス放電チャンバ１１０のウィンドウ又は様々なメトロロジ動作で使用される光学素子とすることができる。メトロロジ装置１００は、ガス放電チャンバ１１０が、例えば以下の図４に示す、出力装置によって使用される増幅光ビーム１２７を生成する（又は生成している）間に、１つ以上の粒子１１５の特性を推定することができる。したがって、メトロロジ装置１００は、リアルタイムで動作し、メトロロジ装置１００の動作によって、ガス放電チャンバ１１０（又は、例えば図４に示す、ガス放電チャンバ１１０が内部で使用される光源）の動作に混乱が生じることはない。
【0020】
[0041] ガス放電チャンバ１１０の動作中に、（光共振器内に配置された）利得媒体１３０は、光増幅をもたらすプラズマを作り出す、エネルギー源１２５（１対の電極など）からの高電圧放電における短い（例えば、ナノ秒）電流パルスで励起され、紫外線範囲（例えば、深紫外線又はＤＵＶ範囲）の波長を有する増幅光ビーム１２７が生成され、ガス放電チャンバ１１０から出力される。利得媒体１３０は、通常、バッファガスの他に、希ガス（アルゴン、クリプトン、キセノンなど）とハロゲン（フッ素、塩素など）とを含む混合ガスである。したがって、例えば、利得媒体１３０は、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）、フッ化クリプトン（ＫｒＦ）、又は塩化キセノン（ＸｅＣｌ）を含むことができる。利得媒体１３０がフッ化アルゴン（ＡｒＦ）を含む場合、増幅光ビーム１２７の波長は、約１９３ｎｍである。電極１２５は通常動作中に腐食し、かかる腐食によって、金属フッ化物（又は塩化物がハロゲンである場合には金属塩化物）粒子が発生する可能性がある。腐食に起因して生成されるそのような粒子は、本明細書では塵粒子１１５と呼ばれるが、代替的に、単に粒子として説明することもできる。
【0021】
[0042] 典型的には、これらの塵粒子１１５は、ガス放電チャンバ１１０に塵粒子捕捉システム１３５が取り付けられているため、光学素子１２０に近づくことはない。塵粒子捕捉システム１３５は、塵粒子１１５が光学素子１２０に接触する可能性を防止又は低減するために、パージガスを経路に沿って光学素子１２０に対して押し出すように構成された洗浄パージガスを提供する。例えば、塵粒子捕捉システム１３５は、機械的メッシュ及び静電力を使用して金属フッ化物粒子又は他の粒子を捕捉できる、金属フッ化物トラップ（ＭＦＴ）とすることができる。いくつかの実施態様では、ガス放電利得媒体の一部がＭＦＴを通過すると、汚染されたガス放電利得媒体中の金属フッ化物塵埃が捕捉フィルタに吸着され、いかなる残留粒子も電気集塵機によって収集される。例えば、特定のＭＦＴが、参照により全体が本明細書に組み込まれる、２００１年５月２９日に発行された米国特許第６，２４０，１１７号及び２０１０年１０月２６日に発行された米国特許第７，８１９，９４５号において既に説明されている。
【0022】
[0043] それにもかかわらず、塵粒子捕捉システム１３５を用いても、塵粒子１１５がなお光学素子１２０に接近する（及び汚染する）可能性のある特定の状況が存在する。例えば、ガス再充填手順（利得媒体１３０が交換又は再充填される）中に汚染が発生する可能性がある。別の例として、汚染は、塵粒子捕捉システム１３５が漏出させているか又は（塵粒子１１５で）満たされている場合に、ガス放電チャンバ１１０の通常動作中に発生する可能性がある。相当数の塵粒子１１５が光学素子１２０上に堆積した場合、光学素子１２０に損傷が生じる可能性がある。光学素子１２０は光ビーム１２７と相互作用するため、光学素子１２０の表面１２１上の塵粒子１１５（塵粒子１１５ｓなど）も光ビーム１２７からエネルギーを吸収し、これによって、光学素子１２０の表面における塵粒子１１５ｓが熱くなり、光学素子の表面に溶着する可能性がある。光学素子１２０の表面１２１への損傷は、特にガス放電チャンバ１１０の寿命を延長させるとともに増幅光ビーム１２７のエネルギーを増加させる必要がある場合に、重大な問題になる可能性がある。
【0023】
[0044] メトロロジ装置１００は、光学素子１２０付近を流れるこれらの塵粒子１１５／１１５ｓを追跡及び／又は検出することができる。メトロロジ装置１００によって得られる、塵粒子１１５／１１５ｓに関する情報は、ガス放電チャンバ１１０に関する性能上の問題が、塵粒子１１５／１１５ｓで光学素子１２０が汚染されたことに起因するかどうかを判定するために使用することができる。更に、メトロロジ装置１００は、これらの塵粒子１１５／１１５ｓの追跡及び／又は検出を可能にするとともに、ガス放電チャンバ１１０の動作の停止を必要とせずに、ガス放電チャンバ１１０の分解を必要とせずに、また、光学素子１２０をキャビティ１０５から取り外して光学素子１２０を直接検査する必要なしに、ガス放電チャンバ１１０の性能に関する判定を可能にする。
【0024】
[0045] メトロロジ装置１００は、プローブ装置１０２と、検出装置１０６と、処理装置１０８とを含む。プローブ装置１０２は、光学素子１２０の近傍にプローブ１０４を生成するように構成される。プローブ１０４が、光学素子１２０に隣接して若しくはその近傍に位置するか、又は光学素子１２０の動作に影響を及ぼす塵粒子１１５の特性を推定することが可能となるのに十分に光学素子１２０に近接している場合、プローブ１０４は、光学素子１２０の近傍にある。更に、塵粒子１１５がプローブ１０４と光学素子１２０との間を移動するための通路があり、塵粒子１１５とプローブ１０４との間に障害物がない場合、プローブ１０４は、光学素子１２０の近傍にある。プローブ１０４は、プローブ１０４によって阻止される塵粒子１１５と相互作用する。検出装置１０６は、プローブ１０４と１つ以上の塵粒子１１５とのこの相互作用を検出するように構成される。検出装置１０６は、この検出された相互作用に基づいて出力信号１０７を生成する。処理装置１０８は、出力信号１０７を受信して１つ以上の塵粒子１１５の特性を推定するように構成される。
【0025】
[0046] 図２Ａを参照すると、プローブ装置１０２の実施態様２０２は、光シート２０４をプローブ１０４として生成する。プローブ装置２０２は、光ビームを生成するように構成された光源２１２を含む光学アセンブリであり、この光ビームは、光ビームを光シート２０４内に誘導し整形する光学コンポーネント２１６によって光学的に修正される。ある特定の例では、光源２１２は、Ｈｅ－Ｎｅレーザ、Ｎｄ／ＹＡＧレーザなどのレーザ、又は光ビーム１２７の波長と異なる波長を有する任意のレーザ若しくはレーザ源である。光源２１２の出力は、光ビーム又はレーザビームであり、レーザビームは、光ファイバ２１３を通して光学コンポーネント２１６に向けて誘導することができ、光学コンポーネント２１６は、光学素子２２０に向かう経路に沿って位置決め又は配置される。光学コンポーネント２１６は、光ビームの方向を変える１つ以上のミラーと、光ビームが通過する１つ以上のウィンドウとを含むことができる。光学コンポーネント２１６を図１のガス放電チャンバ１１０に気密封着するために、光学コンポーネント２１６（ウィンドウなど）の１つ以上を使用することができる。又は、光学コンポーネント２１６は、ガス放電チャンバ１１０に気密封着されるハウジング２４０内に取り付けることができる。このように、光源２１２からの光ビームは、キャビティ１０５の外側で作り出し、次いで、流体接続された領域内又はキャビティ１０５の内側に光学コンポーネント２１６を介して搬送することができる。追加的に、光学素子２２０は、光学素子２２０が利得媒体１３０にさらされるように、ガス放電チャンバ１１０に気密封着されるハウジング２４０内に取り付けることができる。この場合、光学コンポーネント２１６のウィンドウは、ハウジング２４０を気密封止することができる。光学コンポーネント２１６はまた、第２の横断方向に沿った広がりよりもはるかに大きい第１の横断方向に沿った広がりを有する光シート２０４に光ビームを変換するシリンドリカルレンズを含み、横断方向は、光シート２０４が沿って進む方向に垂直である。光学コンポーネント２１６のウィンドウは、ＣａＦ２で作ることができる。このように、プローブ装置２０２は、光学素子２２０のハウジング２４０内に後付けされる。
【0026】
[0047] 光シート２０４は、プローブ軸ＡＰによって画定された経路に沿って誘導される。プローブ軸ＡＰは、光ビーム１２７が沿ってガス放電チャンバ１１０を通り抜ける平面又は経路と非平行でなければならない。このように、光シート２０４は、光ビーム１２７がガス放電チャンバ１１０を通る際に取る経路と同じ経路を辿ることができないので、光ビーム１２７と干渉しない。例えば、光ビーム１２７は、チャンバ１１０のＸＹ平面に沿って進み、プローブ軸ＡＰは、概ねＺ軸と一直線上にある。図示の実施態様では、光シート２０４は、ガス放電チャンバ１１０のキャビティ１０５と流体連通する光学素子２２０の表面２２１に隣接する経路に沿って誘導される。
【0027】
[0048] 図２Ａには、検出装置１０６の実施態様２０６が示されている。検出装置２０６は、光シート２０４と１つ以上の塵粒子１１５との相互作用によって生成された光２４２を検出するように構成される。光２４２は、塵粒子１１５によって散乱、反射、又は偏向され、検出装置２０６の視野に沿って誘導される、光シート２０４からの光とすることができる。検出装置２０６は、フォトダイオード又はカメラを含むことができる。フォトダイオードは、光２４２の強度を測定し、この光エネルギーを電流に変換する。
【0028】
[0049] その一方で、図３Ａ及び図３Ｂを参照すると、カメラのセンサ２４４は、光シート２０４に面する視野の２次元視覚画像２４６を取り込み、したがって、センサ２４４のＸＹ平面内の塵粒子１１５を２次元で可視化することができる。特に、塵粒子１１５は、画像２４６内の他の画素に対する形状２４８の下にある画素の強度変化に対応する形状（又は関心領域）２４８として画像内に現れる。
【0029】
[0050] ここで図２Ｂ及び図２Ｃに戻ると、何れのシナリオ（検出装置２０６がフォトダイオード又はカメラを含む）でも、かかるフォトダイオード又はカメラの結像面ＩＰ２４４は、光シート２０４に面する必要がある。特に、フォトダイオード又はカメラの結像面ＩＰ２４４は、光シート２０４の横断面ＴＰ２０４と垂直とすることができ、光シート２０４の横断面ＴＰ２０４は、プローブ軸ＡＰに垂直な光シート２０４の平面である。したがって、いくつかの実施態様では、フォトダイオード又はカメラの結像面ＩＰ２４４は、プローブ軸ＡＰと平行であり、プローブ軸ＡＰは、フォトダイオード又はカメラの結像面ＩＰ２４４内に位置する。光シート２０４が、光シート２０４の横断面ＴＰ２０４と垂直な長平面ＬＰ２０４によって画定される長い広がりを有する場合、フォトダイオード又はカメラの結像面ＩＰ２４４は、図２Ｂに示すように、光シート２０４の長平面ＬＰ２０４と平行とすることができ、又は図２Ｃに示し、図１０Ａにも示すように、光シート２０４の長平面ＬＰ２０４と垂直とすることができ、又はこれら２つの両極端の間の任意の方向に沿ったものとすることができる。
【0030】
[0051] 図４を参照すると、ガス放電チャンバ１１０の実施態様４１０が、深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源４５０の一部として示されており、ガス放電チャンバ４１０は、（増幅光ビーム１２７に対応する）増幅光ビーム４２７を生成する。光源４５０は、図４には図示しない他の装置及び光学素子を含むことができる。例えば、図６には、２ステージ光源４５０の実施態様６５０が示されている。更に、光源４５０は、フォトリソグラフィ露光装置とすることができる、出力装置４５５によって使用される作動光ビーム４５１を出力する。作動光ビーム４５１は、光源４５０内のガス放電チャンバ４１０の位置に応じて、増幅光ビーム４２７に対応することができる。又は、増幅光ビーム４２７は、出力装置４５５によって使用される作動光ビーム４５１を形成する前に、光源４５０内の他の光学装置及び素子を通して誘導することができる。メトロロジ装置１００は、作動装置４５２と通信し、この作動装置４５２は、ガス放電チャンバ４１０のキャビティ４０５内の光学素子４２０の近傍を流れる１つ以上の粒子１１５に関する推定された特性４５３を受信する。作動装置４５２は、推定された特性４５３に基づいてＤＵＶガス放電光源４５０の１つ以上の特徴を調整するように構成される。例えば、作動装置４５２は、塵粒子捕捉システム４３５の１つ以上の特徴を調整するように構成することができる。
【0031】
[0052] 追加的に、制御装置４５４は、メトロロジ装置１００（具体的には処理装置１０８）及び作動装置４５２と通信することができる。制御装置４５４は、処理装置１０８と比較して光源４５０の動作に関する多くの情報を知ることができる。このように、制御装置４５４は、推定された特性４５３（メトロロジ装置１００の処理装置１０８からの出力）を分析し、推定された特性４５３に基づいてガス放電チャンバ４１０及び／又は光源４５０の性能を更に分析することができる。例えば、制御装置４５４は、光学素子４２０及び／又はガス放電チャンバ４１０の寿命を予測するように構成することができる。
【0032】
[0053] 図５を参照すると、処理装置１０８の実施態様５０８が示されている。処理装置５０８は、検出装置１０６から出力信号１０７を受信するように構成された信号処理モジュール５２２を含む。
【0033】
[0054] 出力信号１０７が検出装置２０６のセンサ２４４によって提供される場合、信号処理モジュール５２２は、検出装置２０６から２次元表示（画像）を受信し、画像に対する処理を実施する。この目的で、信号処理モジュール５２２は、画像についての様々なタイプの分析を実施するように構成された様々なサブモジュールを含むことができる。例えば、信号処理モジュール５２２は、検出装置２０６から画像を受信して、そのデータを処理に適した形式に変換する入力サブモジュールを含むことができる。信号処理モジュール５２２は、検出装置２０６からの画像を使えるようにする（例えば、背景ノイズを除去する、画像をフィルタリングする、及び利得補償する）前処理サブモジュールを含むことができる。信号処理モジュール５２２は、画像内の１つ以上の関心領域（ＲＯＩ）の識別などの、画像データの処理を行う画像サブモジュールを含むことができ、各ＲＯＩは、塵粒子１１５の位置に対応する形状２４８の１つである。画像サブモジュールはまた、例えば、画像内の各ＲＯＩの面積及び各ＲＯＩの重心などの各ＲＯＩの特性を算出することもできる。分析信号処理モジュール５２２は、算出されたデータ（ＲＯＩの面積及び重心など）を出力用に準備する出力サブモジュールを含むことができる。
【0034】
[0055] 検出装置１０６がフォトダイオードを含む場合、出力信号１０７は、フォトダイオードによって提供され、出力信号１０７は、検出装置１０６のフォトダイオードにおいて検出された光から生成される電流に関する電圧信号である。概して、信号処理モジュール５２２は、フォトダイオードからの出力信号１０７を分析する。例えば、信号処理モジュール５２２は、各塵粒子１１５がプローブ光シート２０４とどのように相互作用するかに対応するタイムスタンプの一セットを分析することができ、出力信号１０７の振幅が閾値よりも大きいかどうかを判定することができ、閾値よりも大きい出力信号１０７の大きさ（領域など）を特定することができ、及び／又は出力信号１０７が閾値を横切る開始時間と終了時間を調べることができる。
【0035】
[0056] 処理装置５０８はまた、１つ以上のプログラマブルプロセッサ５２３と、プログラマブルプロセッサによる実行のために機械可読記憶デバイス内に有形に具現化された１つ以上のコンピュータプログラム５２４とを含む又は有することができる。１つ以上のプログラマブルプロセッサ５２３は各々、入力データに基づいて動作して適切な出力を生成することによって所望の機能を果たす命令のプログラムを実行することができる。概して、プロセッサ５２３は、メモリ５２６から命令及びデータを受信する。メモリ５２６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とすることができる。コンピュータプログラム命令及びデータを有形に具現化するのに好適な記憶デバイスは、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リムーバブル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、あらゆる形の不揮発性メモリを含む。前述の何れかは、特別に設計されたＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）によって補われるか、又はＡＳＩＣに組み込まれることがある。処理装置５０８はまた、１つ以上の入力デバイス５２８（例えば、キーボード、タッチスクリーン、マイクロフォン、マウス、ハンドヘルド入力デバイスなど）と、１つ以上の出力デバイス５２９（例えば、スピーカ又はモニタ）とを含むことができる。
【0036】
[0057] 追加的に、メトロロジ装置１００が作動装置４５２と通信する場合（図４）、処理装置５０８は、ＤＵＶ光源４５０と通信する作動装置４５２と通信する作動モジュール５１４も含む。作動モジュール５１４は、（図５に示すように）処理装置５０８内に位置することができ、又は作動装置４５２に組み込むことができる。
【0037】
[0058] 処理装置５０８内のモジュール（信号処理モジュール５２２及び作動モジュール５１４など）は各々、それら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、入出力デバイス、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。同様に、モジュール５２２、５１４のうちの任意の１つ以上は、メモリ５２６、１つ以上の入力デバイス５２８、１つ以上の出力デバイス５２９、１つ以上のプログラマブルプロセッサ５２３、及び１つ以上のコンピュータプログラム５２４にアクセスしてこれらを使用することができる。
【0038】
[0059] 処理装置５０８は、別個の完全なユニットとして示されているが、処理装置５０８のコンポーネント及びモジュールの各々が別個のユニットであることも可能である。また、処理装置５０８は、図５には図示しない、専用メモリ、入出力デバイス、プロセッサ、コンピュータプログラムなどの、他のコンポーネントを含むことができる。又は、処理装置５０８を制御装置４５４と一体化することができる。
【0039】
[0060] 図６を参照すると、上述したように、光源４５０は、２ステージ光源６５０とすることができる。光源６５０は、その第１のステージとしての主発振器６６０Ａと、第２のステージとしてのパワー増幅器６６０Ｂとを含む。主発振器６６０Ａは、主発振器ガス放電チャンバ６１０Ａを含み、パワー増幅器６６０Ｂは、パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂを含む。主発振器ガス放電チャンバ６１０Ａは、チャンバ６１０Ａ内の利得媒体６３０Ａにパルスエネルギー源を提供する２つの細長い電極６２５Ａをエネルギー源として含む。パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂは、チャンバ６１０Ｂ内の利得媒体６３０Ｂにパルスエネルギー源を提供する２つの細長い電極６２５Ｂをエネルギー源として含む。
【0040】
[0061] 主発振器６６０Ａは、パルス増幅光ビーム（シード光ビームと呼ばれる）６６１をパワー増幅器６６０Ｂに提供する。主発振器ガス放電チャンバ６１０Ａは、増幅が起こる利得媒体６３０Ａを収容し、主発振器６６０Ａは、光共振器などの光フィードバック機構を含む。光共振器は、主発振器ガス放電チャンバ６１０Ａの一方側の分光光学システム６６２Ａと、主発振器ガス放電チャンバ６１０Ａの第２の側の出力カプラ６６３Ａとの間に形成される。パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂは、主発振器６６０Ａからのシード光ビーム６６１でシーディングされたときに増幅が起こる利得媒体６３０Ｂを収容する。パワー増幅器６６０Ｂは、再生リング共振器として設計されている場合、パワーリング増幅器として説明されるが、この場合、十分な光フィードバックをリング設計から提供することができる。パワー増幅器６６０Ｂはまた、（リング増幅器への入力がリング増幅器から出る出力と交差する）循環及びループ経路を形成するために、（例えば反射によって）パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂ内に戻るように光ビームを返すビームリターン（リフレクタなど）６６２Ｂと、シード光ビーム６６１を入力し、増幅光ビーム６６７を出力するための出力カプラ６６３Ｂも含む。出力装置に供給される作動光ビーム６５１は、パワー増幅器６６０Ｂから出力され、また、ビーム誘導及び再誘導並びにパルス伸長光学系などの他の光学コンポーネント６６４によって追加的に修正される増幅光ビーム６６７に対応することができる。
【0041】
[0062] それぞれの放電チャンバ６１０Ａ、６１０Ｂ内で使用される利得媒体６３０Ａ、６３０Ｂは、所要の波長、帯域幅及びエネルギー付近の増幅光ビームを生成するために適切なガスの組み合わせとすることができる。例えば、上述のように、利得媒体６３０Ａ、６３０Ｂは、約１９３ｎｍの波長で光を放出する、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）、又は約２４８ｎｍの波長で光を放出する、フッ化クリプトン（ＫｒＦ）を含むことができる。
【0042】
[0063] 上で述べたように、メトロロジ装置１００は、ガス放電チャンバ１１０に関連付けることができる。光源６５０において、メトロロジ装置１００の実施態様６００をガス放電チャンバ６１０Ａ、６１０Ｂの何れか一方又は両方に関連付けることができる。特定の一実施態様では、図６に示し、図７～図８Ｂに詳細に示すように、メトロロジ装置６００は、パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂに関連付けられ、具体的には、チャンバ６１０Ｂの入出力側に配置されたウィンドウ６２０ｏＢの形態の光学素子に関連付けられる。他の実施態様では、メトロロジ装置６００は、他の位置におけるウィンドウに関連付けられ、又はメトロロジ装置の追加の例は、光源６５０内の他の位置における追加のウィンドウに関連付けられる。例えば、メトロロジ装置６００は、パワー増幅器放電チャンバ６１０Ｂの他方側に配置されたウィンドウ６２０ｒＢ、主発振器放電チャンバ６１０Ａの出力側として配置されたウィンドウ６２０ｏＡ、又は分光光学システム６６２Ａに面する主発振器放電チャンバ６１０Ａの側に配置されたウィンドウ６２０ｒＡに関連付けることができる。ウィンドウ６２０ｏＡ、６２０ｒＡ、６２０ｏＢ、６２０ｒＢはそれぞれ、利得媒体６３０Ａ、６３０Ｂに適合する材料で作られる。追加的に、ウィンドウ６２０ｏＡ、６２０ｒＡ、６２０ｏＢ、６２０ｒＢは、利得媒体６３０Ａ、６３０Ｂによって生成される光を透過させることができる材料で作られる。したがって、この例では、生成される光がＤＵＶ範囲にあるので、ウィンドウ６２０ｏＡ、６２０ｒＡ、６２０ｏＢ、６２０ｒＢは、ＤＵＶ範囲の波長を有する光を透過させなければならない。いくつかの実施態様では、ウィンドウ６２０ｏＡ、６２０ｒＡ、６２０ｏＢ、６２０ｒＢは、結晶構造で作られる。例えば、ウィンドウ６２０ｏＡ、６２０ｒＡ、６２０ｏＢ、６２０ｒＢは、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、又は融解石英で作ることができる。
【0043】
[0064] 図７～図８Ｂを参照すると、メトロロジ装置６００は、パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂに、具体的にはチャンバ６１０Ｂの入出力側に配置されたウィンドウ６２０ｏＢに関連付けられる。ウィンドウ６２０ｏＢは、チャンバ６１０Ｂの壁６６６Ｂに及びウィンドウハウジング６４０内に固定される。ウィンドウハウジング６４０は、２つの機能を果たす。すなわち、ウィンドウハウジング６４０は、ウィンドウ６２０ｏＢを適所に固定し、ウィンドウハウジング６４０は、ガス放電チャンバ６１０Ｂが、気密封止された状態を維持し、利得媒体６３０Ｂを保持するように、ウィンドウ６２０ｏＢを壁６６６Ｂに気密封着する。ウィンドウ６２０ｏＢは、チャンバ６１０Ｂのキャビティ６０５Ｂ内へシード光ビーム６６１を通過させるように構成され、また、出力された増幅光ビーム６６７を通過させるように構成される。
【0044】
[0065] 図８Ａ及び図８Ｂには、ウィンドウハウジング６４０及びウィンドウ６２０ｏＢの配置が更に詳細に示されている。この実施態様では、プローブは、チャンバ６１０Ｂのキャビティ６０５Ｂに面するウィンドウ６２０ｏＢの表面６２１ｏＢに隣接する経路に沿って誘導される光シート６０４である。ハウジング６４０は、チャンバ６１０Ｂのキャビティ６０５Ｂと流体連通する収容キャビティ６４０ｃを含む。その上、ウィンドウ６２０ｏＢの反対側にあるハウジング６４０の通路６６８内に光路が画定される。通路６６８は、光ビーム６６１、６６７がウィンドウ６２０ｏＢを通ってチャンバ６１０Ｂのキャビティ６０５Ｂに出入りすることを可能にする。光ビーム６６１、６６７は概して、パワー増幅器ガス放電チャンバ６１０ＢのＸＹ平面内を進む。このことは、概して光ビーム６６１、６６７がチャンバ６１０ＢのＺ軸に沿って移動するように構成されないことを意味する。上述したように、メトロロジ装置６００は、ガス放電チャンバ６１０Ｂが増幅光ビーム６６７を生成している間に動作し、したがって、光シート６０４は、光ビーム６６１、６６７がウィンドウ６２０ｏＢを通過すると同時に光シート６０４がウィンドウ６２０ｏＢの近傍に位置するように誘導される。光シート６０４と光ビーム６６１、６６７とのいかなる光学干渉も防止するために、光シート６０４は、光ビーム６６１、６６７が沿ってパワー増幅器ガス放電チャンバ６１０Ｂを通り抜けるＸＹ平面と非平行なプローブ軸ＡＰに沿って誘導される（例えば、図２Ａを参照）。一例では、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、プローブ軸ＡＰは、概ねＺ軸と一直線上にあり、光シート６０４は、ガス放電チャンバ６１０Ｂのキャビティ６０５Ｂに面するウィンドウ６２０ｏＢの表面６２１ｏＢに隣接する経路に沿って誘導される。その上、光シート６０４の波長は、光ビーム６６１、６６７の波長と異なる。このように、検出装置６０６は、増幅光ビーム６６１、６６７の生成中でさえ、光シート６０４と１つ以上の塵粒子１１５との相互作用を検出することができる。
【0045】
[0066] 光シート６０４は、キャビティ６０５Ｂ又は収容キャビティ６４０ｃ（キャビティ６０５Ｂと流体連通する）の別の領域を通過するように構成することができる。例えば、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、それぞれの光シート９０４Ａ及び９０４Ｂは、収容キャビティ６４０ｃ内の他の位置に位置決めされる。ウィンドウ６２０ｏＢに接触する又はウィンドウ６２０ｏＢの近傍にある塵粒子１１５の数の正確な推定を可能にするために、光シート６０４、９０４Ａ、９０４Ｂがウィンドウ６２０ｏＢに十分近接している（その近傍にある）限り、光シート６０４、９０４Ａ、９０４Ｂの他の位置も可能である。
【0046】
[0067] 図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、検出装置２０６の実施態様１００６は、図２Ａに示す検出装置２０６のセンサ２４４の結像面に対してセンサ１０４４の結像面（ＸＳＹＳ平面）が回転されるように配置される。どちらの場合も、検出装置２０６及び１００６は、その結像面が光シート２０４に面し、光シート２０４の全広がりを結像できるように配置される。これによって、検出装置１００６が、光シート２０４に面する視野の２次元視覚画像１０４６を取り込むことが可能となり、塵粒子１１５が画像１０４６内の形状又は関心領域１０４８として可視化される。検出装置２０６は、センサ２４４の結像面（ＸＳＹＳ平面）が光シート２０４のより広い広がりを可視化できる限り、任意の方向に沿って配置することができる。したがって、センサ２４４の結像面（ＸＳＹＳ平面）は、プローブ軸ＡＰに垂直であるべきではない。
【0047】
[0068] 図１１を参照すると、メトロロジ手順１１７０が実施される。メトロロジ手順１１７０は、ガス放電チャンバ１１０に関連付けられたメトロロジ装置１００によって実施することができる。光学素子１２０の近傍にプローブ１０４が生成される（１１７２）。プローブ１０４と１つ以上の塵粒子１１５との相互作用が検出される（１１７４）。この検出された相互作用に基づいて出力信号１０７が生成される（１１７６）。そして、１つ以上の塵粒子１１５の特性が、出力信号１０７に基づいて推定される（１１７８）。
【0048】
[0069] 例えば、プローブ１０４は、光学素子２２０の近傍に光シート（光シート２０４など）を生成することによって生成することができる（１１７２）。図７、図８Ａ、図８Ｂの実施態様を参照すると、光シート６０４は、作動光ビーム６６１、６６７が沿ってガス放電チャンバ６１０Ｂを通り抜けるＸＹ平面と非平行なプローブ軸ＡＰに沿って誘導される。その上、光シート６０４は、光学素子６２０ｏＢの表面６２１ｏＢに隣接する経路に沿って誘導することができる。プローブ１０４は、ガス放電チャンバ１１０が作動光ビーム１２７を生成するように動作している間に生成される（１１７２）。
【0049】
[0070] 図２Ａの例では、光シート２０４と１つ以上の塵粒子１１５との相互作用によって生成された光２４２を取り込むことによって、相互作用が検出される（１１７４）。（例えば、ステップ１１７４において検出装置２０６によって）取り込まれる光２４２は、１つ以上の塵粒子１１５から散乱又は反射された、光シート２０４からの光とすることができる。その上、光２４２は、検出装置２０６におけるフォトダイオードによって又は検出装置２０６のセンサ２４４などを備えたカメラによって取り込むことができる。
【0050】
[0071] 上で述べたように、検出装置１０６が、センサ２４４を備えたカメラなどの２次元結像デバイスを含む実施態様では、生成される（１１７６）出力信号１０７は、センサ２４４の視野の２次元表示又は画像２４６である。図１２を参照すると、関心領域又は形状２４８が画像２４６に表示されている。このデータから、例えば、処理装置１０８は、（一定期間にわたって）光学素子１２０の近傍範囲に存在する塵粒子１１５の数を推定又は計数することができる（１１７８）。追加的に、キャビティ１０５（又はキャビティ６０５Ｂ、６４０ｃ）内の光シート２０４の位置が既知であるため、処理装置１０８は、１つ以上の塵粒子１１５の位置を推定することもできる。処理装置１０８は、ある時点（密度）で又は一定期間（変化する密度）にわたって光学素子１２０の近傍の特定の領域に存在する塵粒子１１５の数を推定又は計数することもできる（１１７８）。
【0051】
[0072] 処理装置１０８は、１つ以上の塵粒子１１５の位置をメモリ５２３に連続的に記憶させ、記憶された位置を使用して、塵粒子の経路と、光学素子２２０の近傍の塵粒子１１５の速度（速度及び方向）も経時的に追跡することができる（１１７８）。例えば、図１３を参照すると、処理装置１０８は、いくつかの塵粒子１１５の軌道（又は流動パターン）を経時的に追跡する。簡略化するために、図１３では、３つの軌道１１８５ｉ、１１８５ｉｉ、１１８５ｉｉｉのみに符号が付されているが、更に多くの軌道が観察されている。
【0052】
[0073] １つ以上の塵粒子の推定された特性１１７８は、ガス放電チャンバ４１０が内部に実装されたＤＵＶ光源４５０の１つ以上の特徴を調整するために使用することができる（１１８０）。一例では、ＤＵＶ光源４５０に対する調整は、（捕捉システム１３５が満杯であるとみなされた場合に）捕捉システム１３５を空にするか又は交換することである可能性がある。例えば、塵粒子１１５の流動パターン（図１３の流動パターンなど）の可視化によって、塵粒子の流動挙動の更なる分析が可能となり、これは、ガス放電チャンバ４１０の設計を改善して、光学素子４２０付近に塵粒子が流れる可能性を低減するために使用することができる。例えば、ガス放電チャンバ４１０は、チャンバ４１のキャビティ内にガスを循環させる速度を変更することによって修正することができる。別の例として、光学素子１２０の近傍にある塵粒子１１５を追跡し計数することによって得られた情報を用いて、ガス放電チャンバ１１０に伴う性能上の問題を解決することが可能である。更なる例として、光学素子１２０の近傍にある塵粒子１１５を追跡し計数することによって得られた情報に基づいて光学素子１２０の寿命を予測すること、又は光学素子１２０の近傍の塵粒子の数が光学素子１２０の寿命にどのような影響を及ぼすかを判断することも可能である。光学素子１２０付近の塵粒子１１５の速度の推定によって、光学素子１２０付近の塵粒子１１５の流動挙動の全体的な理解が高まる。
【0053】
[0074] 一実施態様では、処理装置１０８は、図１４Ａ～図１４Ｃを参照すると、以下のように塵粒子１１５を追跡する。時刻Ｔ１において、検出装置１０６は、画像１４４６－１（図１４Ａ）を取り込み、時刻Ｔ２において、検出装置１０６は、画像１４４６－２（図１４Ｂ）を取り込み、時刻Ｔ３において、検出装置１０６は、画像１４４６－３（図１４Ｃ）を取り込む。時刻Ｔ１（図１４Ａ）において、処理装置１０８（具体的には信号処理モジュール５２２）は、画像１４４６－１内の塵粒子１１５（図１４Ａには関心領域又は形状１４４８Ａとして示す）を識別する。時刻Ｔ２（図１４Ｂ）において、処理装置１０８（具体的には信号処理モジュール５２２）は、画像１４４６－２内の塵粒子１１５（図１４Ｂには関心領域又は形状１４４８Ｂとして示す）を識別し、先の画像１４４６－１内で検出された塵粒子１１５の近傍の塵粒子１１５（図１４Ｂには形状１４４８Ａとして示す）も探し出す。先の画像１４４６－１内で検出された塵粒子１１５の近傍の塵粒子１１５は、現在の画像１４４６－２内で検出された塵粒子１１５（形状１４４８Ｂ）に対して色褪せた塗りつぶしパターン（形状１４４８Ａ）で表されている。時刻Ｔ３（図１４Ｃ）において、処理装置１０８（具体的には信号処理モジュール５２２）は、画像１４４６－３内の塵粒子１１５（図１４Ｃには関心領域又は形状１４４８Ｃとして示す）を識別し、先の画像１４４６－２内で検出された塵粒子１１５の近傍の塵粒子１１５（図１４Ｃには形状１４４８Ｂとして示す）も探し出す。先の画像１４４６－２内で検出された塵粒子１１５の近傍の塵粒子１１５は、現在の画像１４４６－３内で検出された塵粒子１１５（形状１４４８Ｃ）に対して色褪せた塗りつぶしパターン（形状１４４８Ｂ）で表されている。時刻Ｔ１に撮影された画像１４４６－１内で検出された塵粒子１１５の近傍の塵粒子１１５も、参照のために図１４Ｃに形状１４４８Ａとして表示されている。このように、処理装置１０８は、各塵粒子を経時的に追跡することができる。
【0054】
[0075] 実施形態については、以下の条項を用いて更に説明することができる。
１．メトロロジ装置であって、
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
プローブと１つ以上の粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
出力信号を受信して１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、メトロロジ装置。
２．プローブ装置は光学アセンブリであり、プローブは光シートであり、相互作用を検出するように構成された検出装置は、光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むように構成された検出装置を含む、条項１に記載のメトロロジ装置。
３．光学アセンブリは、レーザ光シートを光シートとして生成するように構成されたレーザを含む、条項２に記載のメトロロジ装置。
４．レーザは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、条項３に記載のメトロロジ装置。
５．検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、条項２に記載のメトロロジ装置。
６．検出装置の結像面は、光シートの広がりが観察可能及び結像可能となるように光シートに面する、条項２に記載のメトロロジ装置。
７．検出装置の結像面は、ガス放電チャンバの内部と流体連通する光学素子の表面に面する、条項６に記載のメトロロジ装置。
８．光シートは、増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導され、増幅光ビームは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される、条項２に記載のメトロロジ装置。
９．光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、条項２に記載のメトロロジ装置。
１０．光学素子は、利得媒体で満たされるガス放電チャンバの内部とガス放電チャンバの外部との間に配置されたガス放電チャンバのウィンドウであり、ウィンドウは、放電チャンバを気密封止し、増幅光ビームがウィンドウを通過するように構成される、条項２に記載のメトロロジ装置。
１１．光シートは、ガス放電チャンバの内部に面するウィンドウの表面に隣接する経路に沿って誘導される、条項１０に記載のメトロロジ装置。
１２．光シートは、ガス放電チャンバの内部に面するウィンドウの表面の近傍にある経路に沿って誘導される、条項１０に記載のメトロロジ装置。
１３．光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むように構成された検出装置は、１つ以上の粒子から散乱又は反射された、光シートからの光を取り込むことを含む、条項２に記載のメトロロジ装置。
１４．光シートのプローブ軸は、検出装置の結像面内に位置し、光シートの長平面は結像面と垂直であるか、又は光シートの長平面は、結像面と平行な角度と結像面と垂直な角度との間の角度をなすように配置される、条項２に記載のメトロロジ装置。
１５．光シートのプローブ軸は、検出装置の結像面内に位置し、光シートの長平面は、結像面と平行である、条項２に記載のメトロロジ装置。
１６．１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置は、１つ以上の粒子の数、１つ以上の粒子の位置、１つ以上の粒子の密度、及び１つ以上の粒子の速度のうちの１つ以上を推定するように構成された処理装置を含む、条項１に記載のメトロロジ装置。
１７．プローブ装置は、光学素子の近傍にプローブを生成し、検出装置は、ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成する、条項１に記載のメトロロジ装置。
１８．ガス放電チャンバは、利得媒体を含むガスと、電極に電圧が印加されたときに増幅光ビームを生成するプラズマを利得媒体が発生させるように利得媒体にエネルギーを供給するための電極とを含む、条項１７に記載のメトロロジ装置。
１９．プローブ装置及び検出装置は、光学素子を保持するハウジング内に配置されるか又はハウジングに取り付けられる、条項１に記載のメトロロジ装置。
２０．深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置であって、装置は、
メトロロジ装置であって、
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
プローブと１つ以上の粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
出力信号を受信して１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、メトロロジ装置と、
推定された特性を受信して、推定された特性に基づいてガス放電光源の１つ以上の特徴を調整するように構成された作動装置と
を含む、深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置。
２１．処理装置及び作動装置と通信する制御装置を更に含み、制御装置は、推定された特性を分析して、推定された特性の分析に基づいてガス放電チャンバの性能を分析するように構成される、条項２０に記載の装置。
２２．制御装置は、光学素子及び／又はガス放電チャンバの寿命を予測するように構成される、条項２１に記載の装置。
２３．作動装置は、塵粒子捕捉システムの１つ以上の特徴を調整するように構成される、条項２１に記載の装置。
２４．粒子は、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成された塵粒子を含む、条項２０に記載の装置。
２５．利得媒体はフッ化物を含み、塵粒子は金属フッ化物粒子を含む、条項２４に記載の装置。
２６．利得媒体は、フッ化アルゴン、フッ化クリプトン、又は塩化キセノンを含む、条項２０に記載の装置。
２７．メトロロジ装置は、ＤＵＶガス放電光源のパワーリング増幅器に関連付けられ、光学素子は、パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウである、条項２０に記載の装置。
２８．プローブは、利得媒体と流体連通する、パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウであって、１つ以上の粒子にさらされるウィンドウの近傍に配置される、条項２７に記載の装置。
２９．パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウは、パワーリング増幅器のガス放電チャンバの出力側におけるウィンドウである、条項２７に記載の装置。
３０．ウィンドウは、ＤＵＶ範囲の波長を有する光を透過させるように構成された結晶構造を含む、条項２７に記載の装置。
３１．ウィンドウは、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、又は融解石英を含む、条項３０に記載の装置。
３２．プローブ装置は、レーザ光シートをプローブとして生成するように構成されたレーザを含む光学アセンブリであり、相互作用を検出するように構成された検出装置は、光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むように構成された検出装置を含む、条項２０に記載の装置。
３３．レーザは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、条項３２に記載の装置。
３４．検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、条項３２に記載の装置。
３５．光シートは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導される、条項３２に記載の装置。
３６．レーザ光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、条項３２に記載の装置。
３７．ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の塵粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成することと、
生成されたプローブと１つ以上の塵粒子との相互作用を検出することと、
検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することと、
出力信号に基づいて１つ以上の塵粒子の特性を推定することと
を含む、メトロロジ方法。
３８．プローブを生成することは、レーザ光シートを生成することを含み、相互作用を検出することは、光シートと１つ以上の塵粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことを含む、条項３７に記載のメトロロジ方法。
３９．レーザ光シートは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する、条項３８に記載のメトロロジ方法。
４０．光シートと１つ以上の塵粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことは、１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、レーザ光シートからの光を取り込むことを含む、条項３８に記載のメトロロジ方法。
４１．１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、レーザ光シートからの光を取り込むことは、露出面に電位差を発生させるか又は露出面に２次元画像を発生させることを含み、露出面は、レーザ光シートからの散乱光又は反射光を受光する、条項４０に記載のメトロロジ方法。
４２．レーザ光シートを生成することは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿ってレーザ光シートを誘導することを含む、条項３８に記載のメトロロジ方法。
４３．経路に沿ってレーザ光シートを誘導することは、光学素子の表面に隣接する経路に沿ってレーザ光シートを誘導することを含む、条項４２に記載のメトロロジ方法。
４４．１つ以上の塵粒子の特性を推定することは、１つ以上の塵粒子の数、１つ以上の塵粒子の位置、１つ以上の塵粒子の密度、及び１つ以上の塵粒子の速度のうちの１つ以上を推定することを含む、条項３７に記載のメトロロジ方法。
４５．光学素子の近傍にプローブを生成することと、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することは、ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に行われる、条項３７に記載のメトロロジ方法。
１．メトロロジ装置であって、
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
プローブと１つ以上の粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
出力信号を受信して１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、メトロロジ装置。
２．プローブ装置は光学アセンブリであり、プローブは光シートであり、相互作用を検出するように構成された検出装置は、光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むように構成された検出装置を含む、条項１に記載のメトロロジ装置。
３．光学アセンブリは、レーザ光シートを光シートとして生成するように構成されたレーザを含む、条項２に記載のメトロロジ装置。
４．レーザは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、条項３に記載のメトロロジ装置。
５．検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、条項２に記載のメトロロジ装置。
６．検出装置の結像面は、光シートの広がりが観察可能及び結像可能となるように光シートに面する、条項２に記載のメトロロジ装置。
７．検出装置の結像面は、ガス放電チャンバの内部と流体連通する光学素子の表面に面する、条項６に記載のメトロロジ装置。
８．光シートは、増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導され、増幅光ビームは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される、条項２に記載のメトロロジ装置。
９．光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、条項２に記載のメトロロジ装置。
１０．光学素子は、利得媒体で満たされるガス放電チャンバの内部とガス放電チャンバの外部との間に配置されたガス放電チャンバのウィンドウであり、ウィンドウは、放電チャンバを気密封止し、増幅光ビームがウィンドウを通過するように構成される、条項２に記載のメトロロジ装置。
１１．光シートは、ガス放電チャンバの内部に面するウィンドウの表面に隣接する経路に沿って誘導される、条項１０に記載のメトロロジ装置。
１２．光シートは、ガス放電チャンバの内部に面するウィンドウの表面の近傍にある経路に沿って誘導される、条項１０に記載のメトロロジ装置。
１３．光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むように構成された検出装置は、１つ以上の粒子から散乱又は反射された、光シートからの光を取り込むことを含む、条項２に記載のメトロロジ装置。
１４．光シートのプローブ軸は、検出装置の結像面内に位置し、光シートの長平面は結像面と垂直であるか、又は光シートの長平面は、結像面と平行な角度と結像面と垂直な角度との間の角度をなすように配置される、条項２に記載のメトロロジ装置。
１５．光シートのプローブ軸は、検出装置の結像面内に位置し、光シートの長平面は、結像面と平行である、条項２に記載のメトロロジ装置。
１６．１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置は、１つ以上の粒子の数、１つ以上の粒子の位置、１つ以上の粒子の密度、及び１つ以上の粒子の速度のうちの１つ以上を推定するように構成された処理装置を含む、条項１に記載のメトロロジ装置。
１７．プローブ装置は、光学素子の近傍にプローブを生成し、検出装置は、ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成する、条項１に記載のメトロロジ装置。
１８．ガス放電チャンバは、利得媒体を含むガスと、電極に電圧が印加されたときに増幅光ビームを生成するプラズマを利得媒体が発生させるように利得媒体にエネルギーを供給するための電極とを含む、条項１７に記載のメトロロジ装置。
１９．プローブ装置及び検出装置は、光学素子を保持するハウジング内に配置されるか又はハウジングに取り付けられる、条項１に記載のメトロロジ装置。
２０．深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置であって、装置は、
メトロロジ装置であって、
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
プローブと１つ以上の粒子との相互作用を検出して、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
出力信号を受信して１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、メトロロジ装置と、
推定された特性を受信して、推定された特性に基づいてガス放電光源の１つ以上の特徴を調整するように構成された作動装置と
を含む、深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置。
２１．処理装置及び作動装置と通信する制御装置を更に含み、制御装置は、推定された特性を分析して、推定された特性の分析に基づいてガス放電チャンバの性能を分析するように構成される、条項２０に記載の装置。
２２．制御装置は、光学素子及び／又はガス放電チャンバの寿命を予測するように構成される、条項２１に記載の装置。
２３．作動装置は、塵粒子捕捉システムの１つ以上の特徴を調整するように構成される、条項２１に記載の装置。
２４．粒子は、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成された塵粒子を含む、条項２０に記載の装置。
２５．利得媒体はフッ化物を含み、塵粒子は金属フッ化物粒子を含む、条項２４に記載の装置。
２６．利得媒体は、フッ化アルゴン、フッ化クリプトン、又は塩化キセノンを含む、条項２０に記載の装置。
２７．メトロロジ装置は、ＤＵＶガス放電光源のパワーリング増幅器に関連付けられ、光学素子は、パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウである、条項２０に記載の装置。
２８．プローブは、利得媒体と流体連通する、パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウであって、１つ以上の粒子にさらされるウィンドウの近傍に配置される、条項２７に記載の装置。
２９．パワーリング増幅器のガス放電チャンバのウィンドウは、パワーリング増幅器のガス放電チャンバの出力側におけるウィンドウである、条項２７に記載の装置。
３０．ウィンドウは、ＤＵＶ範囲の波長を有する光を透過させるように構成された結晶構造を含む、条項２７に記載の装置。
３１．ウィンドウは、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、又は融解石英を含む、条項３０に記載の装置。
３２．プローブ装置は、レーザ光シートをプローブとして生成するように構成されたレーザを含む光学アセンブリであり、相互作用を検出するように構成された検出装置は、光シートと１つ以上の粒子との相互作用によって生成された光を取り込むように構成された検出装置を含む、条項２０に記載の装置。
３３．レーザは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、条項３２に記載の装置。
３４．検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、条項３２に記載の装置。
３５．光シートは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導される、条項３２に記載の装置。
３６．レーザ光シートは、光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、条項３２に記載の装置。
３７．ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の塵粒子にさらされる光学素子の近傍にプローブを生成することと、
生成されたプローブと１つ以上の塵粒子との相互作用を検出することと、
検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することと、
出力信号に基づいて１つ以上の塵粒子の特性を推定することと
を含む、メトロロジ方法。
３８．プローブを生成することは、レーザ光シートを生成することを含み、相互作用を検出することは、光シートと１つ以上の塵粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことを含む、条項３７に記載のメトロロジ方法。
３９．レーザ光シートは、ガス放電チャンバ内の利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する、条項３８に記載のメトロロジ方法。
４０．光シートと１つ以上の塵粒子との相互作用によって生成された光を取り込むことは、１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、レーザ光シートからの光を取り込むことを含む、条項３８に記載のメトロロジ方法。
４１．１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、レーザ光シートからの光を取り込むことは、露出面に電位差を発生させるか又は露出面に２次元画像を発生させることを含み、露出面は、レーザ光シートからの散乱光又は反射光を受光する、条項４０に記載のメトロロジ方法。
４２．レーザ光シートを生成することは、エネルギーの印加中に利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿ってガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿ってレーザ光シートを誘導することを含む、条項３８に記載のメトロロジ方法。
４３．経路に沿ってレーザ光シートを誘導することは、光学素子の表面に隣接する経路に沿ってレーザ光シートを誘導することを含む、条項４２に記載のメトロロジ方法。
４４．１つ以上の塵粒子の特性を推定することは、１つ以上の塵粒子の数、１つ以上の塵粒子の位置、１つ以上の塵粒子の密度、及び１つ以上の塵粒子の速度のうちの１つ以上を推定することを含む、条項３７に記載のメトロロジ方法。
４５．光学素子の近傍にプローブを生成することと、検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することは、ガス放電チャンバが増幅光ビームを生成している間に行われる、条項３７に記載のメトロロジ方法。
【0055】
[0076] 上記の実施態様及び他の実施態様は、以下の特許請求の範囲内である。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-01
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
メトロロジ装置であって、ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる前記光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
前記プローブと前記１つ以上の粒子との相互作用を検出して、前記検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
前記出力信号を受信して、前記１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、メトロロジ装置。
【請求項2】
前記プローブ装置は光学アセンブリであり、前記プローブは光シートであり、前記検出装置は、前記光シートと前記１つ以上の粒子との前記相互作用によって生成された光を取り込むように構成される、請求項１に記載のメトロロジ装置。
【請求項3】
前記光学アセンブリは、レーザ光シートを前記光シートとして生成するように構成されたレーザを含む、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項4】
前記レーザは、前記ガス放電チャンバ内の前記利得媒体から生成される光の波長と異なる波長を有する光を生成するように構成される、請求項３に記載のメトロロジ装置。
【請求項5】
前記検出装置は、フォトダイオード又はカメラを含む、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項6】
前記検出装置の結像面は、前記光シートの広がりが観察可能及び結像可能となるように前記光シートに面する、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項7】
前記検出装置の前記結像面は、前記ガス放電チャンバの内部と流体連通する前記光学素子の表面に面する、請求項６に記載のメトロロジ装置。
【請求項8】
前記光シートは、増幅光ビームが沿って前記ガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って誘導され、前記増幅光ビームは、エネルギーの印加中に前記利得媒体によって生成される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項9】
前記光シートは、前記光学素子の表面に隣接する経路に沿って誘導される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項10】
前記光学素子は、前記利得媒体で満たされる前記ガス放電チャンバの内部と前記ガス放電チャンバの外部との間に配置された前記ガス放電チャンバのウィンドウであり、前記ウィンドウは、前記ガス放電チャンバを気密封止し、増幅光ビームが前記ウィンドウを通過するように構成される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項11】
前記光シートは、前記ガス放電チャンバの前記内部に面する前記ウィンドウの表面に隣接する経路に沿って誘導される、請求項１０に記載のメトロロジ装置。
【請求項12】
前記光シートのプローブ軸は、前記検出装置の結像面内に位置し、前記光シートの長平面は前記結像面と垂直であるか、又は前記光シートの前記長平面は、前記結像面と平行な角度と前記結像面と垂直な角度との間の角度をなすように配置される、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項13】
前記光シートのプローブ軸は、前記検出装置の結像面内に位置し、前記光シートの長平面は、前記結像面と平行である、請求項２に記載のメトロロジ装置。
【請求項14】
前記１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された前記処理装置は、前記１つ以上の粒子の数、前記１つ以上の粒子の位置、前記１つ以上の粒子の密度、及び前記１つ以上の粒子の速度のうちの１つ以上を推定するように構成された処理装置を含む、請求項１に記載のメトロロジ装置。
【請求項15】
光源用の装置であって、前記装置は、メトロロジ装置であって、
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の粒子にさらされる前記光学素子の近傍にプローブを生成するように構成されたプローブ装置と、
前記プローブと前記１つ以上の粒子との相互作用を検出して、前記検出された相互作用に基づいて出力信号を生成するように構成された検出装置と、
前記出力信号を受信して前記１つ以上の粒子の特性を推定するように構成された処理装置と
を含む、前記メトロロジ装置と、
前記推定された特性を受信して、前記推定された特性に基づいて前記ガス放電光源の１つ以上の特徴を調整するように構成された作動装置と
を含む、深紫外線（ＤＵＶ）ガス放電光源用の装置。
【請求項16】
前記作動装置は、塵粒子捕捉システムの１つ以上の特徴を調整するように構成される、請求項１５に記載の装置。
【請求項17】
前記プローブ装置は、レーザ光シートを前記プローブとして生成するように構成されたレーザを含む光学アセンブリであり、前記相互作用を検出するように構成された前記検出装置は、光シートと前記１つ以上の粒子との前記相互作用によって生成された光を取り込むように構成された前記検出装置を含む、請求項１５に記載の装置。
【請求項18】
ガス放電チャンバの利得媒体と流体連通する光学素子であって、１つ以上の塵粒子にさらされる前記光学素子の近傍にプローブを生成することと、前記生成されたプローブと前記１つ以上の塵粒子との相互作用を検出することと、
前記検出された相互作用に基づいて出力信号を生成することと、
前記出力信号に基づいて前記１つ以上の塵粒子の特性を推定することと
を含む、メトロロジ方法。
【請求項19】
前記プローブを生成することは、レーザ光シートを生成することを含み、前記相互作用を検出することは、前記１つ以上の塵粒子から散乱又は反射された、光シートからの光を取り込むことを含む、請求項１８に記載のメトロロジ方法。
【請求項20】
前記レーザ光シートを生成することは、エネルギーの印加中に前記利得媒体によって生成される増幅光ビームが沿って前記ガス放電チャンバを通り抜ける平面と非平行な経路に沿って前記レーザ光シートを誘導することを含む、請求項１９に記載のメトロロジ方法。
【国際調査報告】