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WO2018134861A1 - トムソン散乱計測システム、及びｅｕｖ光生成システム - Google Patents

トムソン散乱計測システム、及びｅｕｖ光生成システム Download PDF

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WO2018134861A1
WO2018134861A1 PCT/JP2017/001309 JP2017001309W WO2018134861A1 WO 2018134861 A1 WO2018134861 A1 WO 2018134861A1 JP 2017001309 W JP2017001309 W JP 2017001309W WO 2018134861 A1 WO2018134861 A1 WO 2018134861A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
slit
thomson
cylindrical
cylindrical lens
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2017/001309
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English (en)
French (fr)
Inventor
幸一郎 神家
柳田　達哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gigaphoton Inc
Original Assignee
Gigaphoton Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2018134861A1 publication Critical patent/WO2018134861A1/ja
Priority to US16/435,693 priority patent/US10627287B2/en
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    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—Production of X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation
    • H05G2/0082—Production of X-ray radiation generated from plasma involving an energy-carrying beam in the process of plasma generation the energy-carrying beam being a laser beam
    • H05G2/0086—Optical arrangements for conveying the laser beam to the plasma generation location

Definitions

  • the present disclosure relates to a Thomson scattering measurement system and an EUV light generation system.
  • an LPP (Laser Produced) Plasma) type device using plasma generated by irradiating a target material with laser light, and a DPP (Discharge Produced Plasma) using plasma generated by discharge are used.
  • Three types of devices have been proposed: a device of the type and an SR (Synchrotron-Radiation) type device using orbital radiation.
  • the Thomson scattering measurement system of the present disclosure includes a probe laser device that outputs probe pulse laser light and a plurality of first slits, and is on the optical path of Thomson scattered light generated by irradiation of the probe pulse laser light to the plasma region.
  • the Thomson scattered light is selectively passed through the plurality of first slits to cut out a plurality of slit light fluxes having the first direction of the plasma region as the cross-sectional longitudinal direction from the Thomson scattered light.
  • a slit array that generates a slit light flux group composed of a plurality of slit light fluxes arranged in a second direction intersecting the direction of, and provided on the optical path of the slit light flux group cut out by the slit array,
  • a transfer optical system for transferring to a plurality of transfer image groups separated from each other, and an optical path of light from the plurality of transfer image groups Among the transfer images included in the plurality of transfer image groups, the transfer images correspond to the slit light beams at different positions in the second direction in the slit light beam group and extend in the direction corresponding to the first direction.
  • a second slit that selectively passes light from a plurality of transfer images located on a straight line, and light of the Thomson scattered light based on the light from the plurality of transfer images that has passed through the second slit.
  • An EUV light generation system includes a chamber, a target supply device that supplies a target to the inside of the chamber, and a drive laser device that generates EUV light by generating plasma by irradiating the target with drive pulse laser light.
  • the probe laser device that outputs the probe pulse laser beam and a plurality of first slits are provided on the optical path of the Thomson scattered light generated when the plasma pulse region is irradiated with the probe pulse laser beam. By selectively passing through the plurality of first slits, a plurality of slit light fluxes having a cross-sectional longitudinal direction in the first direction of the plasma region is cut out from the Thomson scattered light, and a second crossing the first direction is obtained.
  • a slit that generates a slit light beam group composed of a plurality of slit light beams arranged in a direction.
  • An array a transfer optical system that is provided on the optical path of the slit light flux group cut out by the slit array, and transfers the slit light flux group to a plurality of transfer image groups spaced apart from each other; and the light from the plurality of transfer image groups Of the transfer images provided on the optical path and included in the plurality of transfer image groups, the transfer images correspond to the slit light beams at different positions in the second direction in the slit light beam group and correspond to the first direction.
  • a second slit that selectively passes light from a plurality of transfer images located on a straight line extending in the direction, and light from the plurality of transfer images that has passed through the second slit.
  • FIG. 1 schematically illustrates an exemplary configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
  • FIG. 2 schematically shows a configuration example of a Thomson scattering measurement system according to a comparative example applied to the EUV light generation system.
  • FIG. 3 schematically shows an example of a spectrum waveform of Thomson scattered light when the scattering parameter is ⁇ > 1.
  • FIG. 4 schematically shows an example of a spectrum waveform when the scattering parameter is ⁇ ⁇ 1.
  • FIG. 5 schematically shows an example of a spectrum waveform of the stray light of the probe pulse laser light and the ion term of the Thomson scattered light.
  • FIG. 6 schematically shows a configuration example of the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment applied to the EUV light generation system.
  • FIG. 7 schematically illustrates a configuration example of a cylindrical lens optical system in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 8 schematically shows a configuration example of the slit array in the cylindrical lens optical system.
  • FIG. 9 schematically shows a configuration example of a cylindrical lens array viewed from the optical axis direction of the Thomson scattered light.
  • FIG. 10 schematically shows a configuration example of a cylindrical lens array viewed from an axial direction parallel to the cylindrical axis of the cylindrical lens.
  • FIG. 11 schematically shows a first specific configuration example of the cylindrical lens array as viewed from the optical axis direction of the Thomson scattered light.
  • FIG. 12 schematically shows a first specific configuration example of the cylindrical lens array as viewed from an axial direction parallel to the cylindrical axis of the cylindrical lens.
  • FIG. 13 schematically shows a second specific configuration example of the cylindrical lens array as viewed from the optical axis direction of the Thomson scattered light.
  • FIG. 14 schematically shows a second specific configuration example of the cylindrical lens array as viewed from an axial direction parallel to the cylindrical axis of the cylindrical lens.
  • FIG. 15 schematically illustrates a configuration example of an entrance slit in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 16 schematically shows scattered light images at various points in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 17 schematically shows an image of the emission state of EUV light in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 18 schematically shows a spectrum image of the ion term of Thomson scattered light in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 19 schematically shows spectral waveforms at positions P11, P12, and P13 in FIG.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of a flow of measuring Thomson scattered light in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 21 shows an example of measurement items obtained by the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment and information obtained by the measurement items.
  • FIG. 22 schematically shows a configuration example of a Thomson scattering measurement system according to the second embodiment applied to an EUV light generation system.
  • FIG. 23 schematically shows a configuration example of a wavelength filter in the Thomson scattering measurement system according to the second embodiment.
  • FIG. 24 schematically shows a configuration example of the shielding member in the wavelength filter of FIG.
  • FIG. 25 schematically shows a spectrum image of the ion term of Thomson scattered light in the Thomson scattering measurement system according to the second embodiment.
  • FIG. 26 schematically shows spectral waveforms at positions P11, P12, and P13 in FIG.
  • FIG. 1 schematically shows a configuration of an exemplary LPP type EUV light generation system.
  • the EUV light generation apparatus 1 may be used with at least one laser apparatus 3.
  • a system including the EUV light generation apparatus 1 and the laser apparatus 3 is referred to as an EUV light generation system 11.
  • the EUV light generation apparatus 1 includes a chamber 2 and a target supply unit 26.
  • the chamber 2 is a container that can be sealed.
  • the target supply unit 26 is configured to supply the target material to the inside of the chamber 2 and is attached so as to penetrate the wall of the chamber 2, for example.
  • the material of the target substance may include, but is not limited to, tin, terbium, gadolinium, lithium, xenon, or a combination of any two or more thereof.
  • the wall of the chamber 2 is provided with at least one through hole.
  • the through hole is closed by the window 21, and the pulse laser beam 32 output from the laser device 3 is transmitted through the window 21.
  • an EUV collector mirror 23 having a spheroidal reflecting surface is disposed.
  • the EUV collector mirror 23 has first and second focal points.
  • the EUV collector mirror 23 may be arranged such that its first focal point is located in the plasma generation region 25 and its second focal point is located in the intermediate focal point (IF) 292.
  • a through hole 24 is provided at the center of the EUV collector mirror 23, and the pulse laser beam 33 passes through the through hole 24.
  • the EUV light generation apparatus 1 includes an EUV light generation controller 5, a target sensor 4, and the like.
  • the target sensor 4 is configured to detect one or more of the presence, trajectory, position, and speed of the target 27.
  • the target sensor 4 may have an imaging function.
  • the EUV light generation apparatus 1 includes a connection portion 29 that allows communication between the inside of the chamber 2 and the inside of the exposure apparatus 6.
  • a wall 291 in which an aperture 293 is formed is provided inside the connection portion 29. The wall 291 is arranged such that its aperture 293 is located at the second focal position of the EUV collector mirror 23.
  • the EUV light generation apparatus 1 includes a laser beam transmission device 34, a laser beam focusing mirror 22, a target recovery unit 28 for recovering the target 27, and the like.
  • the laser light transmission device 34 includes an optical element for defining the transmission state of the laser light and an actuator for adjusting the position, posture, and the like of the optical element.
  • the pulse laser beam 31 output from the laser device 3 passes through the window 21 as the pulse laser beam 32 through the laser beam transmission device 34 and enters the chamber 2.
  • the pulsed laser light 32 travels in the chamber 2 along at least one laser light path, is reflected by the laser light focusing mirror 22, and is irradiated onto at least one target 27 as pulsed laser light 33.
  • the target supply unit 26 is configured to output a target 27 formed of the target material toward the plasma generation region 25 inside the chamber 2.
  • the target 27 is irradiated with at least one pulse included in the pulse laser beam 33.
  • the target 27 irradiated with the pulse laser beam is turned into plasma, and radiation light 251 is emitted from the plasma.
  • the EUV light 252 included in the radiation light 251 is selectively reflected by the EUV collector mirror 23.
  • the EUV light 252 reflected by the EUV collector mirror 23 is collected at the intermediate condensing point 292 and output to the exposure apparatus 6.
  • a single target 27 may be irradiated with a plurality of pulses included in the pulse laser beam 33.
  • the EUV light generation controller 5 is configured to control the entire EUV light generation system 11.
  • the EUV light generation controller 5 is configured to process the detection result of the target sensor 4. Based on the detection result of the target sensor 4, the EUV light generation controller 5 may be configured to control, for example, the timing at which the target 27 is output, the output direction of the target 27, and the like. Further, the EUV light generation controller 5 may be configured to control, for example, the oscillation timing of the laser device 3, the traveling direction of the pulse laser light 32, the focusing position of the pulse laser light 33, and the like.
  • the various controls described above are merely examples, and other controls may be added as necessary.
  • FIG. 2 schematically shows a configuration example of a Thomson scattering measurement system according to a comparative example applied to the EUV light generation system 11 shown in FIG.
  • substantially the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • the Thomson scattering measurement system may include a chamber 2, an EUV light generation controller 5, a drive laser device 3D, a probe laser device 30, a laser focusing optical system 22a, and a delay circuit 53.
  • the Thomson scattering measurement system may also include a collimator lens 91, a high reflection mirror 92, a condenser lens 93, a high reflection mirror 94, and a spectrometer 130.
  • the chamber 2 may include a window 21, a window 35 and a window 36, a target recovery unit 28, an energy sensor 52, and a target supply device 70.
  • the target supply device 70 may include a target supply unit 26 having a nozzle 62 and may be attached to the chamber 2 so as to supply the target 27 to the plasma generation region 25.
  • the target supply unit 26 may store a target material such as tin.
  • the target supply unit 26 may heat the target material to a predetermined temperature equal to or higher than the melting point of the target material with a heater (not shown). For example, when the target material is tin having a melting point of 232 ° C., the target material may be heated to a temperature of 280 ° C., for example.
  • the target supply device 70 may be configured to generate the droplet-shaped target 27 in an on-demand manner and output from the nozzle 62 in response to the input of the target output signal S1 from the EUV light generation controller 5.
  • the target supply device 70 may generate the target 27 by applying a high-voltage pulse between an extraction electrode (not shown) and the nozzle 62 as in the ink jet technique.
  • the energy sensor 52 detects the energy of the EUV light 252 and includes a filter (not shown) that transmits the EUV light 252 and a photodiode.
  • the energy sensor 52 is attached to the chamber 2 so that the detection direction faces the plasma generation region 25. May be.
  • the target recovery unit 28 may be disposed on the extension of the trajectory of the target 27 supplied from the target supply device 70, and may recover the target 27 and the like that have not been converted to plasma.
  • the window 21 may be sealed and fixed to the chamber 2 on the optical path of the drive pulse laser beam 31D.
  • the window 35 may be sealed and fixed to the chamber 2 on the optical path of the probe pulse laser beam 31P.
  • the window 36 may be sealed and fixed to the chamber 2 on the optical path of the Thomson scattered light 31T.
  • the drive laser apparatus 3 ⁇ / b> D may be a laser apparatus that outputs a drive pulse laser beam 31 ⁇ / b> D for heating the target 27 into plasma and generating the EUV light 252.
  • the drive laser device 3D may be, for example, a CO 2 laser device that outputs a pulse laser beam having a wavelength of 10.6 ⁇ m.
  • the drive laser device 3D and the laser focusing optical system 22a are configured so that the drive pulse laser beam 31D is focused on the target 27 supplied to the plasma generation region 25 via the laser focusing optical system 22a and the window 21. It may be arranged.
  • the probe laser device 30 may be a laser device that outputs a probe pulse laser beam 31P for measuring the Thomson scattered light 31T of plasma generated in the plasma generation region 25.
  • the probe laser device 30 may be, for example, a laser device that generates second harmonic light of a YAG laser that oscillates in a single longitudinal mode.
  • the wavelength of the second harmonic light of the YAG laser may be 532.0 nm.
  • the probe laser device 30 may be arranged so that the probe pulse laser beam 31 ⁇ / b> P is irradiated to the plasma generated in the plasma generation region 25 through the window 35.
  • the spectroscope 130 may measure the spectrum waveform of the ion term of the Thomson scattered light 31T.
  • the spectroscope 130 may include an entrance slit 131, a collimator optical system 132, a grating 133, a condensing optical system 134, and an ICCD camera 135.
  • the collimator optical system 132 and the grating 133 may be arranged so that the light transmitted through the incident slit 131 is collimated by the collimator optical system 132 and is incident on the grating 133 at an incident angle ⁇ 1.
  • the condensing optical system 134 may be arranged so that the light diffracted at the diffraction angle ⁇ 1 by the grating 133 is condensed on the light receiving surface of the ICCD camera 135 and the diffraction image of the entrance slit 131 is measured on the light receiving surface. .
  • the collimator lens 91 may be arranged so that the Thomson scattered light 31T incident through the window 36 is collimated.
  • the high reflection mirror 92 may be arranged so that the Thomson scattered light 31T collimated by the collimator lens 91 enters the condenser lens 93.
  • the condensing lens 93 may be arranged so that the incident slit 131 is illuminated by the Thomson scattered light 31T through the high reflection mirror 94.
  • the delay circuit 53 may be connected to the target supply device 70 so that the target output signal S1 can be output to the target supply device 70.
  • the delay circuit 53 may also be connected to the drive laser apparatus 3D so that the drive pulse emission trigger TG1 can be output to the drive laser apparatus 3D.
  • the delay circuit 53 may also be connected to the probe laser device 30 so that the probe pulse emission trigger TG2 can be output to the probe laser device 30.
  • the delay circuit 53 may also be connected to the ICCD camera 135 so that the shutter signal S2 can be output to the ICCD camera 135.
  • the EUV light generation controller 5 may be connected to the delay circuit 53 and the ICCD camera 135.
  • the EUV light generation controller 5 Even if the EUV light generation controller 5 outputs the delay data Dt0 indicating the delay time of each of the target output signal S1, the drive pulse emission trigger TG1, the probe pulse emission trigger TG2, and the shutter signal S2 to the delay circuit 53. Good.
  • the EUV light generation controller 5 may also output a trigger signal TG0 to the delay circuit 53 so as to generate the respective signals with a predetermined delay time.
  • the droplet-shaped target 27 can be output from the nozzle 62 of the target supply device 70.
  • the drive pulse emission trigger TG1 is input to the drive laser device 3D
  • the drive pulse pulse laser beam 31D can be output from the drive laser device 3D.
  • the target 27 that has reached the plasma generation region 25 can be irradiated with the drive pulse pulse laser beam 31D through the laser focusing optical system 22a.
  • the target 27 can be turned into plasma and EUV light 252 can be generated.
  • the energy sensor 52 may detect the energy of the EUV light 252 and output the detected value to the EUV light generation controller 5.
  • the probe pulse laser light 31P is output from the probe laser apparatus 30, and the probe pulse laser light 31P may be irradiated to the plasma.
  • the Thomson scattered light 31T of the probe pulse laser light 31P from the plasma is transmitted by the collimator lens 91, the high reflection mirror 92, the condenser lens 93, and the high reflection mirror 94, and illuminates the entrance slit 131 of the spectroscope 130. Can do.
  • the Thomson scattered light 31T that has passed through the incident slit 131 can be collimated by the collimator optical system 132 and incident on the grating 133 to generate diffracted light.
  • the diffracted light by the grating 133 can be condensed on the light receiving surface of the ICCD camera 135 by the condensing optical system 134. As a result, a diffraction image of the entrance slit 131 can be formed on the light receiving surface of the ICCD camera 135.
  • the ICCD camera 135 When the shutter signal S2 is input to the ICCD camera 135, the ICCD camera 135 is opened for the time of the pulse width of the shutter signal S2 at the input timing of the shutter signal S2, and the image at that time can be measured. Since the diffraction angle of the diffracted light varies depending on the wavelength, the spectrum waveform of the ion term of the Thomson scattered light 31T at the time when the shutter signal S2 is input can be measured on the light receiving surface of the ICCD camera 135. The ICCD camera 135 may output the measured result to the EUV light generation controller 5 as image data.
  • FIG. 3 schematically shows an example of a spectrum waveform of the Thomson scattered light 31T when the scattering parameter ⁇ described below is ⁇ > 1.
  • FIG. 4 schematically shows an example of a spectrum waveform when the scattering parameter ⁇ is ⁇ ⁇ 1.
  • the horizontal axis may be a difference wavelength ⁇ centered on the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P, and the vertical direction may be signal intensity.
  • the scattering parameter ⁇ of the Thomson scattered light 31T can be given by the following equation.
  • ⁇ D is the Debye length
  • k is the wave number
  • ⁇ 0 is the wavelength of the probe pulse laser beam 31P
  • ⁇ is the scattering angle
  • ne is the electron density
  • Te is the electron temperature
  • ⁇ 0 is the vacuum dielectric constant
  • e may be an elementary charge.
  • the spectral waveform of the Thomson scattered light 31T of the plasma that generates the EUV light 252 can be cooperatively scattered.
  • the spectral waveform of the electronic term is observed as shown in FIG. 4, but in the case of cooperative scattering, the spectral waveform of the ion term and the electronic term is observed as shown in FIG. Can be done.
  • the spectrum of ion terms and electron terms can be observed symmetrically on the short wavelength side and the long wavelength side with respect to the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P.
  • the spectrum waveform of the ion term having a wavelength close to the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P can be observed with a strong signal intensity. For this reason, the plasma parameter can be estimated with high accuracy by measuring the ion term.
  • the spectrum waveform of the ion term By measuring the spectrum waveform of the ion term, from the shape of the spectrum waveform of the ion term, the peak wavelength of the ion term, and the signal intensity, the valence Z, the electron density ne , the electron temperature Te , and the ion temperature Ti are obtained. Can be calculated.
  • the value of Z and T e based on the value of Z ⁇ T e may ask separated from the theoretical table value CR model.
  • the specific spectral function S (k, ⁇ ) of the Thomson scattered light 31T is described in detail in Chapter 5 Section 5.2 or Section 5.3 of the following reference. Reference: D. H. Froula, S. H. Glenzer, N. C. Luhmann, Jr., and J. Sheffield: Plasma Scattering of Electromagnetic Radiation (Academic Press, USA, 2011) 2nd ed.
  • the peak wavelength ⁇ p of the ion term can be given by the following equation:
  • the peak wavelength ⁇ p in the following equation may be a deviation amount from the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P.
  • ⁇ may be a Boltzmann constant
  • M i may be an ion mass.
  • Absolute value of the electron density n e is obtained by calibrating the total intensity I T Thomson scattering ions section at an intensity I R of Rayleigh scattering was performed by sealing the argon gas of known density in the same chamber obtain.
  • a specific calculation formula can be given by the following formula.
  • n 0 is the density of argon gas
  • ⁇ R is the cross-sectional area of Rayleigh scattering of argon gas
  • ⁇ T is the total cross-sectional area of Thomson scattering
  • S i is the integral value at the difference wavelength of the spectral function of the ion term
  • FIG. 5 schematically shows an example of a spectrum waveform of the stray light of the probe pulse laser beam 31P and the ion term of the Thomson scattered light 31T.
  • the horizontal axis may be the difference wavelength ⁇ centered on the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P, and the vertical axis may be the signal intensity.
  • an example of the spectrum waveform in case the target 27 is carbon and tin is shown typically.
  • the stray light due to the probe pulse laser beam 31P is large, and the spectrum waveform in which the ion term and the stray light of the probe pulse laser beam 31P are combined is obtained. Can be measured. For this reason, it can be difficult to measure the ion term with high accuracy.
  • the difference ⁇ p between two peak wavelengths measured as an ion term is as narrow as 60 pm, and it may be difficult to separate the spectral waveform of the ion term and the stray light of the probe pulse laser beam 31P.
  • Embodiment 1 (Thomson scattering measurement system including a cylindrical lens optical system) Next, a Thomson scattering measurement system according to Embodiment 1 of the present disclosure will be described. In the following description, substantially the same components as those of the Thomson scattering measurement system according to the comparative example are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted as appropriate.
  • FIG. 6 schematically shows a configuration example of the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment applied to the EUV light generation system 11.
  • the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment includes a cylindrical lens optical system 400 instead of the condenser lens 93 in the Thomson scattering measurement system according to the comparative example.
  • the Thomson scattered light 31T is guided to the entrance slit 131 by the cylindrical lens optical system 400 instead of the condenser lens 93.
  • FIG. 7 schematically shows a configuration example of the cylindrical lens optical system 400.
  • the cylindrical lens optical system 400 includes a condenser lens 401, a slit array 420, a cylindrical lens 402, a cylindrical lens 403, and a cylindrical lens array 410.
  • the condensing lens 401 is a condensing optical system that condenses the Thomson scattered light 31T on the slit array 420.
  • the cylindrical lens array 410 includes a plurality of cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C.
  • the plurality of cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C may be the plurality of first cylindrical lenses in the present disclosure.
  • the cylindrical lens 402 may be the second cylindrical lens in the present disclosure.
  • the cylindrical lens 403 may be the third cylindrical lens in the present disclosure.
  • the X axis is the optical axis of the probe pulse laser beam 31P in the scattered light image of the Thomson scattered light 31T formed by the condenser lens 401.
  • the positive direction of the X axis is the window 35 side in the scattered light image formed by the condenser lens 401.
  • the Y axis is an axis orthogonal to the X axis and the Z axis.
  • the positive direction of the Y axis is the target supply device 70 side in the scattered light image formed by the condenser lens 401.
  • the Z axis is the optical axis of Thomson scattered light 31T.
  • the positive direction of the Z axis is the traveling direction of the Thomson scattered light 31T.
  • the cylindrical lens optical system 400 may include a high reflection mirror that bends the optical path of the Thomson scattered light 31T collimated by the collimator lens 91 in FIG. 6 by 90 degrees, but is not illustrated in FIG.
  • FIG. 8 schematically shows a configuration example of the slit array 420 in the cylindrical lens optical system 400.
  • the slit array 420 includes a plurality of slits 421, 422, and 423.
  • the plurality of slits 421, 422, 423 may be the plurality of first slits in the present disclosure.
  • the plurality of slits 421, 422, 423 are arranged in a direction perpendicular to the longitudinal direction.
  • the slit array 420 is provided on the optical path of the Thomson scattered light 31T generated by the irradiation of the probe pulse laser light 31P to the plasma region.
  • the slit array 420 selectively passes the Thomson scattered light 31T through the plurality of slits 421, 422, and 423, so that a plurality of slit light fluxes having the first direction of the plasma region as the cross-sectional longitudinal direction from the Thomson scattered light 31T. Cut out.
  • the slit array 420 generates a slit light beam group composed of a plurality of slit light beams arranged in a second direction intersecting the first direction.
  • the cross-sectional longitudinal direction here refers to the longitudinal direction in the XY cross section orthogonal to the Z axis, which is the optical axis of the slit light flux.
  • the first direction may be the X-axis direction.
  • the second direction may be the Y-axis direction.
  • the slit light beam group corresponds to a scattered light image Im10 in FIG.
  • the plurality of slit light beams correspond to a plurality of divided scattered light images Im1, Im2, and Im3 in FIG.
  • the representative values such as the dimensions of each part of the slit array 420 may be as follows, for example.
  • Each slit width of the plurality of slits 421, 422, and 423 may be 200 ⁇ m, for example.
  • Each slit length of the plurality of slits 421, 422, 423 may be 7.6 mm, for example.
  • the slit interval Sy may be, for example, 1.5 mm. However, these values are assumed when the imaging magnification of the collimator lens 91 and the condenser lens 401 is 7.
  • the material of the slit array 420 may be any material as long as the Thomson scattered light 31T can be shielded in the shielding region 424.
  • the material of the slit array 420 may be, for example, SUS (stainless steel material), copper, ceramic, or aluminum alloy.
  • the surface of the slit array 420 may be untreated, but as a countermeasure against stray light in the optical system, low temperature black chrome treatment may be applied for SUS, and inorganic black alumite treatment may be applied for aluminum alloys.
  • FIG. 9 schematically shows a configuration example of the cylindrical lens array 410 viewed from the optical axis direction of the Thomson scattered light 31T.
  • FIG. 10 schematically shows a configuration example of the cylindrical lens array 410 viewed from the axial direction Ya parallel to the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C.
  • the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 may be axes that are parallel to the respective ridge lines of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C.
  • Xa may be an axis orthogonal to the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C. The same applies to other figures thereafter.
  • the cylindrical lens 402 is disposed on the optical path between the slit array 420 and the cylindrical lens array 410.
  • the cylindrical lens 403 is disposed on the optical path between the cylindrical lens array 410 and the entrance slit 131.
  • Each of the cylindrical lenses 402 and 403 has a curvature in the Y-axis direction. Typical values such as dimensions of the cylindrical lenses 402 and 403 may be as follows, for example.
  • the cylindrical lens 402 and the cylindrical lens 402 are arranged such that the cylindrical axis of the cylindrical lens 402 and the cylindrical axis of the cylindrical lens 403 are substantially parallel to the longitudinal direction of the slits 421, 422, and 423 of the slit array 420. Yes.
  • Cylindrical lenses 402 and 403 may each have a width in the X-axis direction of 50 mm.
  • the height in the Y-axis direction may be 50 mm, for example.
  • the focal length may be f1.
  • the distance ⁇ z between the cylindrical lens 402 and the cylindrical lens array 410 may be 20 mm, for example.
  • the distance ⁇ z between the cylindrical lens 403 and the cylindrical lens array 410 may be 20 mm, for example.
  • the cylindrical lens 402, the cylindrical lens array 410, and the cylindrical lens 403 are provided on the optical path of the slit light beam group cut out by the slit array 420, and transfer the slit light beam group to a plurality of transfer image groups that are separated from each other. It may be a transfer optical system.
  • the plurality of transfer image groups may be a plurality of scattered light images Im10a, Im10b, and Im10c in FIG.
  • the scattered light image Im10a includes a plurality of divided scattered light images Im1a, Im2a, and Im3a as a plurality of transfer images as shown in FIG.
  • the scattered light image Im10b includes a plurality of divided scattered light images Im1b, Im2b, and Im3b as a plurality of transfer images as shown in FIG.
  • the scattered light image Im10c includes a plurality of divided scattered light images Im1c, Im2c, and Im3c as a plurality of transfer images as shown in FIG.
  • Cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are arranged such that their cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 are separated from each other.
  • the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C have the optical axis of the Thomson scattered light 31T as the rotation center and the orthogonal axes of the optical path axis of the Thomson scattered light 31T and the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C,
  • the slit array 420 is disposed so as to be inclined with respect to the longitudinal direction of the slits 421, 422, and 423.
  • Cylindrical lenses 411A, 411B, 411C are arranged in parallel in the direction of cylindrical axes Ya1, Yb1, Yc1 of cylindrical lenses 411A, 411B, 411C.
  • the number of cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C is the same as the number of slits 421, 422, and 423 of the slit array 420.
  • Cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are arranged so as to rotate about the optical axis of the Thomson scattered light 31T by ⁇ cylnder-tilt, respectively. Further, the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are arranged so that the axes are shifted by ⁇ x in the Xa axis direction that is perpendicular to the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1, respectively.
  • the cylindrical lens 402 and the cylindrical lens 403 have an imaging action only in one direction.
  • the direction having an image forming action is the same for the cylindrical lens 402 and the cylindrical lens 403.
  • the direction in which the cylindrical lens 402 and the cylindrical lens 403 have an imaging action is orthogonal to the direction in which the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C have the imaging action by being shifted by ⁇ cylnder-tilt.
  • Representative values such as dimensions of the respective parts of the cylindrical lens array 410 may be as follows, for example.
  • ⁇ cylinder-tilt may be, for example, 2.5 degrees.
  • Each width Wd of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C may be, for example, 50 mm.
  • Each size h of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C may be, for example, 3.5 mm. If the distance between the cylindrical axes of two adjacent cylindrical lenses among the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C is ⁇ x, ⁇ x may be, for example, 4.5 mm.
  • the focal lengths of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C may be (f1 + ⁇ z) / 2.
  • Each material of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C may be optical glass having high transmittance at the wavelength of the probe pulse laser beam 31P.
  • N-BK7 manufactured by Schott may be used.
  • FIG. 11 schematically shows a specific first configuration example of the cylindrical lens array 410 viewed from the optical axis direction of the Thomson scattered light 31T.
  • FIG. 12 schematically shows a first specific configuration example of the cylindrical lens array 410 viewed from the axial direction parallel to the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C.
  • the cylindrical lens array 410 may have a configuration in which the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are attached to the parallel flat substrate 412 with a resin material such as an ultraviolet curable resin 413.
  • the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are preferably made of optical glass having a high transmittance at the wavelength of the probe pulse laser beam 31P.
  • the wavelength of the probe pulse laser beam 31P is 532 nm
  • N-BK7 from Schott may be used.
  • the UV curable resin 413 is preferably one having a high transmittance at the wavelength of the probe pulse laser beam 31P.
  • the wavelength of the probe pulse laser beam 31P is 532 nm, it may be NORLAND PRODUCTS INCORPORATED NOA 60, NOA 61, or the like.
  • the material of the plane parallel substrate 412 is preferably optical glass having a high transmittance at the wavelength of the probe pulse laser beam 31P.
  • the wavelength of the probe pulse laser beam 31P is 532 nm
  • N-BK7 manufactured by Schott may be used.
  • FIG. 13 schematically shows a specific second configuration example of the cylindrical lens array 410 viewed from the optical axis direction of the Thomson scattered light 31T.
  • FIG. 14 schematically shows a second specific configuration example of the cylindrical lens array 410 viewed from the axial direction parallel to the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C.
  • the cylindrical lens array 410 may have a configuration in which two adjacent ones of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are bonded to each other with a resin material such as an ultraviolet curable resin 414.
  • the ultraviolet curable resin 414 preferably has a high transmittance at the wavelength of the probe pulse laser beam 31P.
  • the wavelength of the probe pulse laser beam 31P is 532 nm, it may be NORLAND PRODUCTS INCORPORATED NOA 60, NOA 61, or the like.
  • FIG. 15 schematically shows a configuration example of the entrance slit 131.
  • the incident slit 131 may be the second slit in the present disclosure.
  • the entrance slit 131 is provided on the optical path of light from a plurality of transfer image groups.
  • the entrance slit 131 is a transfer image corresponding to slit light beams at positions different from each other in the second direction in the slit light beam group among the transfer images included in the plurality of transfer image groups, and the direction corresponding to the first direction.
  • the light from a plurality of transfer images located on a straight line extending in the direction is selectively passed.
  • the spectroscope 130 measures the spectrum waveform of the ion term of the Thomson scattered light 31T based on the light from the plurality of transfer images that has passed through the entrance slit 131.
  • the plurality of transfer images selectively passed through the entrance slit 131 correspond to a divided scattered light image Im1a, a divided scattered light image Im2b, and a divided scattered light image Im3c shown in the lower right side of FIG.
  • the incident slit 131 is arranged such that its longitudinal direction is inclined with respect to the longitudinal direction of the slits 421, 422, and 423 of the slit array 420 with the optical path axis of the Thomson scattered light 31T as the rotation center.
  • Representative values such as the dimensions of each part of the entrance slit 131 may be as follows, for example. ⁇ slit2-tilt may be 7.6 degrees, for example.
  • the slit width may be 20 ⁇ m, for example.
  • the slit length may be 60 mm, for example.
  • ⁇ x shown in FIG. 9 that is, the interval ⁇ x between the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 between two adjacent ones of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C satisfy the following expression.
  • the size of the slit light flux in the longitudinal direction of the slits 421, 422, and 423 of the slit array 420 in other words, the size of the scattered light image on the slit array 420 in the X-axis direction is Wx (mm).
  • the imaging magnification of the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C is N A. ⁇ x ⁇ ⁇ N A / (N A +1) ⁇ ⁇ Wx
  • ⁇ x is preferably in the above range.
  • the cylindrical lenses 411A, 411B, and 411C are all arranged so that the intervals ⁇ x between the cylindrical axes Ya1, Yb1, and Yc1 between two adjacent lenses are substantially the same.
  • the effective aperture diameter of the collimator lens 91 is ⁇ col
  • the effective focal length is fcol
  • the effective focal length is ffocus
  • the number of slits included in the slit array 420 is Nslit
  • the effective aperture diameter of the collimator lens 91 is ⁇ col
  • the effective focal length is fcol
  • the effective focal length is ffocus
  • the number of slits included in the slit array 420 is Nslit
  • the cylindrical The focal length of the lens 402 is f1
  • the Z-axis direction interval between the cylindrical lens 402 and the cylindrical lens array 410 is ⁇ z. Wd ⁇ (f1 + ⁇ z) ⁇ ⁇ ( ⁇ focus / 2) / ffocus ⁇ + ⁇ (Nslit ⁇ 1) / 2 ⁇ ⁇ ⁇ x
  • rotation angle ⁇ cylinder-tilt about the Z axis of the cylindrical lens array 410 shown in FIG. 9 is preferably 5 degrees or less.
  • the magnification of the cylindrical lens optical system 400 is basically the same, but is not particularly limited.
  • each of the slits 421, 422, and 423 of the slit array 420 is such that the size of the scattered light image formed on the surface of the slit array 420 is Wx (mm) in the X-axis direction and the Y-axis direction. And Wy (mm), Wx or more is preferable.
  • Each slit width of the slits 421, 422, 423 of the slit array 420 is preferably 200 ⁇ m or less.
  • FIG. 16 schematically shows scattered light images at various points in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • the arrangement of optical systems such as the cylindrical lens optical system 400 is shown on the left side.
  • the right side of FIG. 16 schematically shows scattered light images at various points in the optical system.
  • the scattered light image Imp in the region where the probe pulse laser beam 31P passes through the plasma 25a, the scattered light image Im0 on the negative Z-axis side of the slit array 420, and the positive Z-axis side of the slit array 420
  • the scattered light image Im10 Further, scattered light images Im10a, Im10b, Im10c on the negative side of the Z-axis of the entrance slit 131 and divided scattered light images Im1a, Im2b, Im3c on the positive side of the Z-axis of the entrance slit 131 are shown.
  • the Thomson scattered light 31T collimated by the collimator lens 91 forms an image on the slit array 420 by the condenser lens 401.
  • the slit array 420 transmits Thomson scattered light 31T emitted from several areas inside the plasma. This region extends long in the direction along the probe pulse laser beam 31P and is narrow in the orthogonal direction.
  • the scattered light image Im10 on the Z axis positive side of the slit array 420 includes a plurality of divided scattered light images Im1, Im2, and Im3 corresponding to the plurality of slits 421, 422, and 423.
  • the cylindrical lens 402 collimates the Thomson scattered light 31T that has passed through the slit array 420 in only one direction.
  • the cylindrical lens array 410 forms an image of the Thomson scattered light 31T that has passed through the slit array 420 and the cylindrical lens 402, and forms an image on the surface having the entrance slit 131 only in one direction.
  • the cylindrical lens array 410 forms the same number of divided scattered light images as the plurality of slits 421, 422, and 423 of the slit array 420. Each image is shifted in the horizontal direction in proportion to ⁇ x, and tilted according to ⁇ cylnder-tilt.
  • the cylindrical lens 403 collects the Thomson scattered light 31T that has passed through the cylindrical lens 402, the slit array 420, and the cylindrical lens array 410 in only one direction.
  • the scattered light image Im10a includes a plurality of divided scattered light images Im1a, Im2a, and Im3a as a plurality of transfer images.
  • the scattered light image Im10b includes a plurality of divided scattered light images Im1b, Im2b, and Im3b as a plurality of transfer images.
  • the scattered light image Im10c includes a plurality of divided scattered light images Im1c, Im2c, and Im3c as a plurality of transfer images.
  • the incident slit 131 is a divided scattered light image Im1a, Im2b, Im3c arranged in an oblique straight line among a plurality of divided scattered light images included in the scattered light images Im10a, Im10b, Im10c on the negative Z-axis side of the incident slit 131. Only pass through.
  • These divided scattered light images Im1a, Im2b, and Im3c correspond to the plurality of divided scattered light images Im1, Im2, and Im3 included in the scattered light image Im10 on the positive Z-axis side of the slit array 420, and originally It is the division
  • FIG. 17 schematically shows an image of the emission state of the EUV light 252 in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 18 schematically shows a spectrum image of the ion term of the Thomson scattered light 31T in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • the vertical direction indicates the position, and the horizontal direction indicates the wavelength.
  • the Thomson scattered light 31T that has passed through the entrance slit 131 is wavelength-resolved by the spectroscope 130, and the spectrum measurement result of FIG. 18 is obtained.
  • the cylindrical lens optical system 400 aligns the divided scattered light images Im1a, Im2b, and Im3c of the Thomson scattered light 31T corresponding to the regions 431, 432, and 433 shown in FIG.
  • the spectrum images 441, 442, and 443 corresponding to the regions 431, 432, and 433 shown in FIG. Spectrum analysis is performed on these spectrum images 441, 442, and 443, respectively.
  • FIG. 19 schematically shows spectral waveforms at positions P11, P12, and P13 of the spectral image 442 in FIG. 18 corresponding to the region 432 in FIG.
  • the solid curve may be a curve calculated by calculating a spectrum of an ion term from a plasma parameter and convolution-integrating the instrument function of the spectrometer 130.
  • the plasma parameters may be ion valence Z, electron density ne , electron temperature T e , and ion density Ti.
  • the solid curve that is the calculated value substantially matches the measured value.
  • the average value ⁇ av two peak wavelengths of the ion term is shifted from the wavelength lambda 0 of the probe pulse laser light 31P may occur by Doppler effect of light by that ions move. Therefore, it is possible to estimate the ion moving direction and velocity v from the average value ⁇ av of the two peak wavelengths of the ion term.
  • the ion velocity v can be obtained from the following equation (1) showing the Doppler effect of light.
  • c represents the speed of light.
  • ⁇ av ⁇ 0 (1-v / c) / (1-v 2 / c 2 ) 0.5 (1)
  • the position P12 and the wavelength lambda 0 of the average ⁇ av and probe pulse laser beam 31P two peak wavelengths of ions term substantially coincide, the ion is considered the center position of the plasma 25a hardly moves. Ions move to the incident side of the drive pulse laser beam 31D at a position P11 closer to the center position, and ions move in the traveling direction of the drive pulse laser beam 31D at a position P13 downstream of the center position. it is conceivable that.
  • FIG. 20 shows a control example of measurement of Thomson scattered light 31T in the Thomson scattering measurement system according to the first embodiment.
  • the EUV light generation controller 5 acquires a spectrum image of the Thomson scattered light 31T (step S101).
  • the EUV light generation controller 5 acquires the spectrum waveform of the ion term from the spectrum image of the Thomson scattered light 31T (step S102).
  • the correspondence between the vertical position on the image in FIG. 18 and the spatial position in the plasma in FIG. 17 is determined in advance by the arrangement of the cylindrical lens optical system 400.
  • the EUV light generation controller 5 calculates a plasma parameter from the spectrum waveform of the ion term (step S103).
  • the plasma parameters may include an ion valence Z, an electron density ne , an electron temperature Te , and an ion density Ti.
  • the EUV light generation controller 5 arranges the analysis results two-dimensionally (step S104).
  • FIG. 21 shows an example of measurement items by the Thomson scattering measurement system and information obtained by the measurement items.
  • the measurement items may include an electron density ne , an electron temperature Te , and a spatial distribution ( ne , Te ).
  • the EUV light generation controller 5 may perform feedback control of each unit according to the measurement result of the plasma parameter.
  • information density for example density shortage, and may include information density overload.
  • information obtained from the measurement items of the electron temperature T e temperature information, for example insufficient heating, and information of the heating excessive may be included.
  • Information obtained from the measurement items of the spatial distribution (n e , T e ) may include target distribution and beam distribution information, for example, beam positional deviation and beam non-uniformity information.
  • a target position As a feedback parameter of the spatial distribution (n e , T e ), a target position, a change in a focused beam profile, and a beam position may be included.
  • the target position may include information on a change in the trajectory of the target 27 and a change in the speed of the target 27, for example.
  • the beam position may include, for example, information on irradiation timing and change in the laser focusing position.
  • the Thomson scattered light 31T extending in a direction along the incident direction of the probe pulse laser light 31P and separated from the region orthogonal to the incident direction is imaged on a straight line to be spectrally separated. Since it is made to enter into the container 130, the measurement time at the time of performing the Thomson scattering measurement of plasma spatially can be shortened. In addition, when performing Thomson scattering measurement of plasma spatially, measurement can be performed on a single plasma, and measurement reliability can be improved.
  • Second Embodiment> (Thomson scattering measurement system including wavelength filter) Next, a Thomson scattering measurement system according to Embodiment 2 of the present disclosure will be described. In the following description, the same reference numerals are given to the same components as those of the comparative example or the Thomson scattering measurement system according to Embodiment 1, and the description thereof will be omitted as appropriate.
  • FIG. 22 schematically shows a configuration example of the Thomson scattering measurement system according to the second embodiment applied to the EUV light generation system 11.
  • the Thomson scattering measurement system shown in FIG. 22 includes a wavelength filter 150 arranged between the cylindrical lens optical system 400 and the spectroscope 130 with respect to the configuration of FIG.
  • the wavelength filter 150 suppresses light having a predetermined wavelength that is substantially the same as the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser light 31P from the light including the Thomson scattered light 31T from entering the spectroscope 130.
  • the whole of the cylindrical lens optical system 400, the wavelength filter 150, and the spectroscope 130 may be a spectrum measurement device that measures the spectrum waveform of the ion term of the Thomson scattered light 31T.
  • FIG. 23 schematically shows a configuration example of the wavelength filter 150.
  • the wavelength filter 150 may include an incident slit 151, a high reflection mirror 141, a collimator optical system 142, a grating 143, a grating 144, a condensing optical system 145, and an intermediate slit 152.
  • the wavelength filter 150 may also include a collimator optical system 161, a grating 162, a grating 163, a condensing optical system 164, and a high reflection mirror 165.
  • the gratings 143 and 144 may be a dispersion optical system that spatially disperses light including the Thomson scattered light 31T according to the wavelength.
  • the gratings 143 and 144 may be dispersion gratings that diffract light including Thomson scattered light 31T according to wavelength.
  • the incident slit 151 may be arranged so that an image of plasma by the Thomson scattered light 31T formed by the cylindrical lens optical system 400 is incident thereon.
  • the high reflection mirror 141 may be arranged so that the Thomson scattered light 31T transmitted through the incident slit 151 is highly reflected and incident on the collimator optical system 142.
  • the collimator optical system 142 may be disposed so as to convert light transmitted through the incident slit 151 into first collimated light.
  • the grating 143 may be arranged such that the first collimated light is incident at a predetermined incident angle ⁇ 1 and is diffracted at a substantially diffraction angle ⁇ 1.
  • the grating 144 may be arranged such that the diffracted light from the grating 143 enters at a predetermined incident angle ⁇ 1 and is diffracted at a substantially diffraction angle ⁇ 1.
  • the condensing optical system 145 may be arranged to condense the diffracted light from the grating 144.
  • the intermediate slit 152 may include a shielding member 152a that shields light of a predetermined wavelength out of the dispersed light by the gratings 143 and 144. As shown in FIG. 24, the shielding member 152a may be arranged in a line at a substantially central portion of the intermediate slit 152. The intermediate slit 152 may be disposed on the focal plane of the condensing optical system 145. The intermediate slit 152 may shield light having a predetermined wavelength from the dispersed light from the gratings 143 and 144 by the shielding member 152a and allow light incident on both sides of the shielding member 152a to pass therethrough.
  • the gratings 162 and 163 may be a reverse dispersion optical system that spatially reversely disperses the dispersed light after the light having a predetermined wavelength is shielded by the shielding member 152a.
  • the gratings 162 and 163 may be inverse dispersion gratings that diffract the dispersed light according to the wavelength after the light having a predetermined wavelength is shielded by the shielding member 152a.
  • the collimator optical system 161 may be disposed so as to convert light that has passed through both sides of the shielding member 152a into second collimated light.
  • the grating 162 may be arranged such that the second collimated light is incident at an incident angle ⁇ 1 and is diffracted at a substantially diffraction angle ⁇ 1.
  • the grating 163 may be arranged such that the diffracted light from the grating 162 enters at a predetermined incident angle ⁇ 1 and is diffracted at a substantially diffraction angle ⁇ 1.
  • the condensing optical system 164 may be arranged so as to collect the diffracted light diffracted by the grating 163.
  • the high reflection mirror 165 may be arranged so that the diffracted light transmitted through the condensing optical system 164 forms an image at the entrance slit 131 of the spectroscope 130.
  • the specifications of the optical elements constituting the wavelength filter 150 and the spectroscope 130 may be as follows.
  • the effective diameters of the lenses of the collimator optical systems 132, 142, 161 and the condensing optical systems 134, 145, 164 are 60 mm, the focal length is 486 mm, and chromatic aberration correction may be performed in the measurement wavelength region.
  • the gratings 133, 143, 144, 162, and 163 may be blazed gratings of 2400 lines / mm.
  • the slit width of the entrance slits 131 and 151 may be about 20 ⁇ m.
  • the shielding member 152a may be a tungsten wire having a diameter of 100 ⁇ m.
  • the EUV light generation controller 5 may calculate a plasma parameter indicating plasma characteristics from the spectrum waveform of the ion term of the measured Thomson scattered light 31T.
  • the EUV light generation controller 5 may also control the drive laser device 3D based on the detection value of the energy sensor 28 and the plasma parameter so that the characteristics of the drive pulse laser light 31D are optimized.
  • the EUV light generation controller 5 may also control the target supply device 70 so that the target diameter of the target 27 is optimized based on the detection value of the energy sensor 28 and the plasma parameter.
  • an image of plasma by the Thomson scattered light 31 ⁇ / b> T can be formed on the incident slit 151 of the wavelength filter 150 via the cylindrical lens optical system 400.
  • the longitudinal direction of the opening of the incident slit 151 of the wavelength filter 150 and the axial direction of the drive pulse laser beam 31D may substantially coincide.
  • the light transmitted through the entrance slit 151 can be collimated by the collimator optical system 142 and diffracted by the gratings 143 and 144.
  • the gratings 143 and 144 can diffract light including Thomson scattered light 31T so as to be spatially dispersed according to the wavelength.
  • the image of the entrance slit 151 can be formed on the shielding member 152a of the intermediate slit 152 by the condensing optical system 145 via the collimator optical system 142 and the gratings 143 and 144.
  • the intermediate slit 152 Of light incident on the intermediate slit 152, light having a predetermined wavelength that is substantially the same as the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P can be shielded by the shielding member 152a.
  • the Thomson scattered light 31T having a wavelength range equal to or greater than the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser light 31P can pass through the intermediate slit 152.
  • the light transmitted through the intermediate slit 152 can be collimated by the collimator optical system 161 and then diffracted by the gratings 162 and 163 with inverse dispersion as compared with the dispersion by the gratings 143 and 144.
  • the diffracted light can be formed as an image of the entrance slit 151 on the entrance slit 131 of the spectroscope 130 by the condensing optical system 164 via the high reflection mirror 165.
  • the diffracted light passes through the entrance slit 131 of the spectroscope 130 and passes through the collimator optical system 132, the grating 133, and the condensing optical system 134 as a diffraction image of the entrance slit 131 on the light receiving surface of the ICCD camera 135. Can be imaged.
  • FIG. 25 schematically shows a spectrum image of the ion term of the Thomson scattered light 31T.
  • the vertical direction indicates the position, and the horizontal direction indicates the wavelength.
  • FIG. 26 schematically shows the spectrum waveform of the ion term of the Thomson scattered light 31T at each of the positions P11, P12, and P13 in FIG.
  • the vicinity of the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser beam 31P can be a stray light reducing wavelength region by the wavelength filter 150.
  • the wavelength filter 150 forms a diffraction image of the entrance slit 151 and shields the light having a predetermined wavelength with the shielding member 152a, whereby the wavelength ⁇ 0 of the probe pulse laser light 31P. Nearby stray light can be suppressed. And the spectrum waveform of the ion term of the Thomson scattered light 31T can be measured with high accuracy by separating the light with suppressed stray light by the spectroscope 130.

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Abstract

本開示によるトムソン散乱計測システムは、スリットアレイにより切り出されたスリット光束群の光路上に設けられ、スリット光束群を、互いに離間した複数の転写像群へと転写する転写光学系と、複数の転写像群からの光の光路上に設けられ、複数の転写像群に含まれる転写像のうち、スリット光束群内の第２の方向において互いに異なる位置のスリット光束に対応する転写像であって第１の方向に対応する方向に延びる一直線上に位置する複数の転写像からの光を選択的に通過させる第２のスリットとを備える。

Description

トムソン散乱計測システム、及びＥＵＶ光生成システム
　本開示は、トムソン散乱計測システム、及びＥＵＶ光生成システムに関する。
　近年、半導体プロセスの微細化に伴って、半導体プロセスの光リソグラフィにおける転写パターンの微細化が急速に進展している。次世代においては、２０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長１３ｎｍ程度の極端紫外（ＥＵＶ）光を生成するための装置と縮小投影反射光学系とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。
　ＥＵＶ光生成装置としては、ターゲット物質にレーザ光を照射することによって生成されるプラズマが用いられるＬＰＰ（Laser Produced Plasma）式の装置と、放電によって生成されるプラズマが用いられるＤＰＰ（Discharge Produced Plasma）式の装置と、軌道放射光が用いられるＳＲ（Synchrotron Radiation）式の装置との３種類の装置が提案されている。
国際公開第２０１６／１１７１１８号 特表平１０－５０２７４６号公報 特開平９－３０７１６１号公報
概要
　本開示のトムソン散乱計測システムは、プローブパルスレーザ光を出力するプローブレーザ装置と、複数の第１のスリットを含むとともに、プラズマ領域へのプローブパルスレーザ光の照射により発生するトムソン散乱光の光路上に設けられ、トムソン散乱光を複数の第１のスリットによって選択的に通過させることにより、トムソン散乱光から、プラズマ領域の第１の方向を断面長手方向とする複数のスリット光束を切り出し、第１の方向と交差する第２の方向に配列された複数のスリット光束からなるスリット光束群を生成するスリットアレイと、スリットアレイにより切り出されたスリット光束群の光路上に設けられ、スリット光束群を、互いに離間した複数の転写像群へと転写する転写光学系と、複数の転写像群からの光の光路上に設けられ、複数の転写像群に含まれる転写像のうち、スリット光束群内の第２の方向において互いに異なる位置のスリット光束に対応する転写像であって第１の方向に対応する方向に延びる一直線上に位置する複数の転写像からの光を選択的に通過させる第２のスリットと、第２のスリットを通過した、複数の転写像からの光に基づいて、トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器とを備える。
　本開示のＥＵＶ光生成システムは、チャンバと、チャンバの内部にターゲットを供給するターゲット供給装置と、ドライブパルスレーザ光をターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成するドライブレーザ装置と、プローブパルスレーザ光を出力するプローブレーザ装置と、複数の第１のスリットを含むとともに、プラズマ領域へのプローブパルスレーザ光の照射により発生するトムソン散乱光の光路上に設けられ、トムソン散乱光を複数の第１のスリットによって選択的に通過させることにより、トムソン散乱光から、プラズマ領域の第１の方向を断面長手方向とする複数のスリット光束を切り出し、第１の方向と交差する第２の方向に配列された複数のスリット光束からなるスリット光束群を生成するスリットアレイと、スリットアレイにより切り出されたスリット光束群の光路上に設けられ、スリット光束群を、互いに離間した複数の転写像群へと転写する転写光学系と、複数の転写像群からの光の光路上に設けられ、複数の転写像群に含まれる転写像のうち、スリット光束群内の第２の方向において互いに異なる位置のスリット光束に対応する転写像であって第１の方向に対応する方向に延びる一直線上に位置する複数の転写像からの光を選択的に通過させる第２のスリットと、第２のスリットを通過した、複数の転写像からの光に基づいて、トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器とを備える。
　本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの一構成例を概略的に示す。 図２は、ＥＵＶ光生成システムに適用される比較例に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。 図３は、散乱パラメータがα＞１のときのトムソン散乱光のスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図４は、散乱パラメータがα≪１のときのスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図５は、プローブパルスレーザ光の迷光とトムソン散乱光のイオン項とのスペクトル波形の一例を模式的に示す。 図６は、ＥＵＶ光生成システムに適用される実施形態１に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。 図７は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるシリンドリカルレンズ光学系の一構成例を概略的に示す。 図８は、シリンドリカルレンズ光学系におけるスリットアレイの一構成例を概略的に示す。 図９は、トムソン散乱光の光軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイの一構成例を概略的に示す。 図１０は、シリンドリカルレンズの円筒軸に平行な軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイの一構成例を概略的に示す。 図１１は、トムソン散乱光の光軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイの具体的な第１の構成例を概略的に示す。 図１２は、シリンドリカルレンズの円筒軸に平行な軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイの具体的な第１の構成例を概略的に示す。 図１３は、トムソン散乱光の光軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイの具体的な第２の構成例を概略的に示す。 図１４は、シリンドリカルレンズの円筒軸に平行な軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイの具体的な第２の構成例を概略的に示す。 図１５は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおける入射スリットの一構成例を概略的に示す。 図１６は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおける各所での散乱光像を模式的に示す。 図１７は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるＥＵＶ光の発光状態の画像を模式的に示す。 図１８は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるトムソン散乱光のイオン項のスペクトル画像を模式的に示す。 図１９は、図１８の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のそれぞれにおけるスペクトル波形を模式的に示す。 図２０は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるトムソン散乱光の計測の流れの一例を示すフローチャートである。 図２１は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムによる計測項目と、計測項目によって得られる情報の一例を示す。 図２２は、ＥＵＶ光生成システムに適用される実施形態２に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。 図２３は、実施形態２に係るトムソン散乱計測システムにおける波長フィルタの一構成例を概略的に示す。 図２４は、図２３の波長フィルタにおける遮蔽部材の一構成例を概略的に示す。 図２５は、実施形態２に係るトムソン散乱計測システムにおけるトムソン散乱光のイオン項のスペクトル画像を模式的に示す。 図２６は、図２５の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のそれぞれにおけるスペクトル波形を模式的に示す。
実施形態
＜内容＞
＜１．ＥＵＶ光生成装置の全体説明＞（図１）
　１．１　構成
　１．２　動作
＜２．比較例＞（トムソン散乱計測システム）（図２～図５）
　２．１　構成
　２．２　動作
　２．３　トムソン散乱光のスペクトル波形
　２．４　課題
＜３．実施形態１＞（シリンドリカルレンズ光学系を含むトムソン散乱計測システム）（図６～図２１）
　３．１　構成
　３．２　動作
　３．３　作用・効果
＜４．実施形態２＞（波長フィルタを含むトムソン散乱計測システム）（図２２～図２６）
　４．１　構成
　４．２　動作
　４．３　作用・効果
＜５．その他＞
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。
　以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。
　なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
＜１．ＥＵＶ光生成装置の全体説明＞
［１．１　構成］
　図１に、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。ＥＵＶ光生成装置１は、少なくとも１つのレーザ装置３と共に用いられる場合がある。本願においては、ＥＵＶ光生成装置１及びレーザ装置３を含むシステムを、ＥＵＶ光生成システム１１と称する。図１に示し、かつ、以下に詳細に説明するように、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２、ターゲット供給部２６を含む。チャンバ２は、密閉可能な容器である。ターゲット供給部２６は、ターゲット物質をチャンバ２内部に供給するよう構成され、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられる。ターゲット物質の材料は、スズ、テルビウム、ガドリニウム、リチウム、キセノン、又は、それらの内のいずれか２つ以上の組合せを含んでもよいが、これらに限定されない。
　チャンバ２の壁には、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。その貫通孔は、ウインドウ２１によって塞がれ、ウインドウ２１をレーザ装置３から出力されるパルスレーザ光３２が透過する。チャンバ２の内部には、例えば、回転楕円面形状の反射面を有するＥＵＶ集光ミラー２３が配置される。ＥＵＶ集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ集光ミラー２３の表面には、例えば、モリブデンとシリコンとが交互に積層された多層反射膜が形成される。ＥＵＶ集光ミラー２３は、例えば、その第１の焦点がプラズマ生成領域２５に位置し、その第２の焦点が中間集光点（ＩＦ）２９２に位置するように配置されてもよい。ＥＵＶ集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられ、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過する。
　ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成コントローラ５、ターゲットセンサ４等を含む。ターゲットセンサ４は、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度のうちいずれかまたは複数を検出するよう構成される。ターゲットセンサ４は、撮像機能を備えてもよい。
　また、ＥＵＶ光生成装置１は、チャンバ２の内部と露光装置６の内部とを連通させる接続部２９を含む。接続部２９内部には、アパーチャ２９３が形成された壁２９１が設けられる。壁２９１は、そのアパーチャ２９３がＥＵＶ集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置される。
　さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光伝送装置３４、レーザ光集光ミラー２２、ターゲット２７を回収するためのターゲット回収部２８等を含む。レーザ光伝送装置３４は、レーザ光の伝送状態を規定するための光学素子と、この光学素子の位置、姿勢等を調整するためのアクチュエータとを備える。
［１．２　動作］
　図１を参照して、例示的なＬＰＰ式のＥＵＶ光生成システムの動作を説明する。レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光伝送装置３４を経て、パルスレーザ光３２としてウィンドウ２１を透過してチャンバ２内に入射する。パルスレーザ光３２は、少なくとも１つのレーザ光経路に沿ってチャンバ２内を進み、レーザ光集光ミラー２２で反射されて、パルスレーザ光３３として少なくとも１つのターゲット２７に照射される。
　ターゲット供給部２６は、ターゲット物質によって形成されたターゲット２７をチャンバ２内部のプラズマ生成領域２５に向けて出力するよう構成される。ターゲット２７には、パルスレーザ光３３に含まれる少なくとも１つのパルスが照射される。パルスレーザ光が照射されたターゲット２７はプラズマ化し、そのプラズマから放射光２５１が放射される。放射光２５１に含まれるＥＵＶ光２５２は、ＥＵＶ集光ミラー２３によって選択的に反射される。ＥＵＶ集光ミラー２３によって反射されたＥＵＶ光２５２は、中間集光点２９２で集光され、露光装置６に出力さる。なお、１つのターゲット２７に、パルスレーザ光３３に含まれる複数のパルスが照射されてもよい。
　ＥＵＶ光生成コントローラ５は、ＥＵＶ光生成システム１１全体の制御を統括するよう構成される。ＥＵＶ光生成コントローラ５は、ターゲットセンサ４の検出結果を処理するよう構成される。ターゲットセンサ４の検出結果に基づいて、ＥＵＶ光生成コントローラ５は、例えば、ターゲット２７が出力されるタイミング、ターゲット２７の出力方向等を制御するよう構成されてもよい。さらに、ＥＵＶ光生成コントローラ５は、例えば、レーザ装置３の発振タイミング、パルスレーザ光３２の進行方向、パルスレーザ光３３の集光位置等を制御するよう構成されてもよい。上述の様々な制御は単なる例示に過ぎず、必要に応じて他の制御が追加されてもよい。
＜２．比較例＞（トムソン散乱計測システム）
［２．１　構成］
　図２に、例えば図１に示したＥＵＶ光生成システム１１に適用される比較例に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示す。なお、以下では図１の構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
　トムソン散乱計測システムは、チャンバ２と、ＥＵＶ光生成コントローラ５と、ドライブレーザ装置３Ｄと、プローブレーザ装置３０と、レーザ集光光学系２２ａと、遅延回路５３とを含んでもよい。トムソン散乱計測システムはまた、コリメータレンズ９１と、高反射ミラー９２と、集光レンズ９３と、高反射ミラー９４と、分光器１３０とを含んでもよい。
　チャンバ２は、ウインドウ２１、ウインドウ３５及びウインドウ３６と、ターゲット回収部２８と、エネルギセンサ５２と、ターゲット供給装置７０とを含んでいてもよい。
　ターゲット供給装置７０は、ノズル６２を備えたターゲット供給部２６を含み、プラズマ生成領域２５にターゲット２７を供給するようにチャンバ２に取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６は、スズ等のターゲット材料を貯蔵してもよい。ターゲット供給部２６は、ターゲット材料を図示しないヒータによって、ターゲット材料の融点以上の所定の温度に加熱してもよい。例えば、ターゲット材料が融点２３２℃のスズである場合、ターゲット材料を例えば２８０℃の温度に加熱してもよい。
　ターゲット供給装置７０は、ＥＵＶ光生成コントローラ５からのターゲット出力信号Ｓ１の入力に応じて、オンデマンド方式でドロップレット状のターゲット２７を生成し、ノズル６２から出力するように構成されてもよい。ターゲット供給装置７０は例えば、インクジェットの技術のように、図示しない引出電極とノズル６２との間に高電圧のパルスを印加することによって、ターゲット２７を生成してもよい。
　エネルギセンサ５２は、ＥＵＶ光２５２のエネルギを検出するものであって、ＥＵＶ光２５２を透過する図示しないフィルタとフォトダイオードとを含み、検出方向がプラズマ生成領域２５に向くようにチャンバ２に取り付けられてもよい。
　ターゲット回収部２８は、ターゲット供給装置７０から供給されたターゲット２７の軌道の延長線上に配置され、プラズマ化されなかったターゲット２７等を回収してもよい。
　ウインドウ２１は、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの光路上において、チャンバ２にシールされて固定されていてもよい。ウインドウ３５は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの光路上において、チャンバ２にシールされて固定されていてもよい。ウインドウ３６は、トムソン散乱光３１Ｔの光路上において、チャンバ２にシールされて固定されていてもよい。
　ドライブレーザ装置３Ｄは、ターゲット２７を加熱してプラズマ化し、ＥＵＶ光２５２を生成するためのドライブパルスレーザ光３１Ｄを出力するレーザ装置であってもよい。ドライブレーザ装置３Ｄは例えば、波長１０．６μｍのパルスレーザ光を出力するＣＯ2レーザ装置であってもよい。ドライブレーザ装置３Ｄとレーザ集光光学系２２ａは、ドライブパルスレーザ光３１Ｄが、レーザ集光光学系２２ａとウインドウ２１とを介してプラズマ生成領域２５に供給されたターゲット２７に集光されるように配置されてもよい。
　プローブレーザ装置３０は、プラズマ生成領域２５で発生したプラズマのトムソン散乱光３１Ｔを計測するためのプローブパルスレーザ光３１Ｐを出力するレーザ装置であってもよい。プローブレーザ装置３０は例えば、シングル縦モードで発振するＹＡＧレーザの第２高調波光を発生するレーザ装置であってもよい。ＹＡＧレーザの第２高調波光の波長は５３２．０ｎｍであってもよい。プローブレーザ装置３０は、プローブパルスレーザ光３１Ｐが、ウインドウ３５を介して、プラズマ生成領域２５で発生したプラズマに照射されるように配置されてもよい。
　分光器１３０は、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を計測するものであってもよい。分光器１３０は、入射スリット１３１と、コリメータ光学系１３２と、グレーティング１３３と、集光光学系１３４と、ＩＣＣＤカメラ１３５とを含んでもよい。コリメータ光学系１３２とグレーティング１３３は、入射スリット１３１を透過した光がコリメータ光学系１３２によりコリメートされて、グレーティング１３３に入射角度α１で入射するように配置されてもよい。集光光学系１３４は、グレーティング１３３において回折角度β１で回折した光をＩＣＣＤカメラ１３５の受光面に集光し、受光面上で入射スリット１３１の回折像が計測されるように配置されてもよい。
　コリメータレンズ９１は、ウインドウ３６を介して入射したトムソン散乱光３１Ｔがコリメートされるように配置してもよい。
　高反射ミラー９２は、コリメータレンズ９１によってコリメートされたトムソン散乱光３１Ｔが集光レンズ９３に入射するように配置してもよい。
　集光レンズ９３は、高反射ミラー９４を介して入射スリット１３１がトムソン散乱光３１Ｔによって照明されるように配置してもよい。
　遅延回路５３は、ターゲット供給装置７０にターゲット出力信号Ｓ１を出力可能となるようにターゲット供給装置７０に接続されてもよい。遅延回路５３はまた、ドライブレーザ装置３Ｄにドライブパルス発光トリガＴＧ１を出力可能となるようにドライブレーザ装置３Ｄに接続されていてもよい。遅延回路５３はまた、プローブレーザ装置３０にプローブパルス発光トリガＴＧ２を出力可能となるようにプローブレーザ装置３０に接続されてもよい。遅延回路５３はまた、ＩＣＣＤカメラ１３５にシャッタ信号Ｓ２を出力可能となるようにＩＣＣＤカメラ１３５に接続されてもよい。
　ＥＵＶ光生成コントローラ５は、遅延回路５３とＩＣＣＤカメラ１３５とに接続されていてもよい。
［２．２　動作］
　ＥＵＶ光生成コントローラ５は、遅延回路５３に、ターゲット出力信号Ｓ１、ドライブパルス発光トリガＴＧ１、プローブパルス発光トリガＴＧ２、及びシャッタ信号Ｓ２のそれぞれの信号の遅延時間を示す遅延データＤｔ０を出力してもよい。ＥＵＶ光生成コントローラ５はまた、遅延回路５３に、上記それぞれの信号を所定の遅延時間で生成するようにトリガ信号ＴＧ０を出力してもよい。
　最初にターゲット出力信号Ｓ１がターゲット供給装置７０に入力されると、ターゲット供給装置７０のノズル６２からドロップレット状のターゲット２７が出力され得る。ドライブレーザ装置３Ｄにドライブパルス発光トリガＴＧ１が入力されると、ドライブレーザ装置３Ｄからドライブパルスパルスレーザ光３１Ｄが出力され得る。プラズマ生成領域２５に到達したターゲット２７には、レーザ集光光学系２２ａを介してドライブパルスパルスレーザ光３１Ｄが照射され得る。その結果、ターゲット２７がプラズマ化して、ＥＵＶ光２５２が生成され得る。エネルギセンサ５２は、ＥＵＶ光２５２のエネルギを検出し、ＥＵＶ光生成コントローラ５にその検出値を出力してもよい。
　一方、プローブレーザ装置３０に、プローブパルス発光トリガＴＧ２が入力されると、プローブレーザ装置３０からプローブパルスレーザ光３１Ｐが出力され、プラズマにプローブパルスレーザ光３１Ｐが照射され得る。プラズマからのプローブパルスレーザ光３１Ｐのトムソン散乱光３１Ｔは、コリメータレンズ９１と、高反射ミラー９２と、集光レンズ９３と、高反射ミラー９４とによって伝送され、分光器１３０の入射スリット１３１を照明し得る。入射スリット１３１を通過したトムソン散乱光３１Ｔは、コリメータ光学系１３２によってコリメートされ、グレーティング１３３に入射して回折光が生成され得る。グレーティング１３３による回折光は集光光学系１３４によってＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上に集光し得る。結果として、入射スリット１３１の回折像がＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上に結像し得る。
　ＩＣＣＤカメラ１３５にシャッタ信号Ｓ２が入力されると、シャッタ信号Ｓ２の入力タイミングで、シャッタ信号Ｓ２のパルス幅の時間だけ、ＩＣＣＤカメラ１３５がシャッタ開状態となり、その時間の画像が計測され得る。回折光は、波長によって回折角度が異なるので、ＩＣＣＤカメラ１３５の受光面上で、シャッタ信号Ｓ２が入力された時間のトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形が計測され得る。ＩＣＣＤカメラ１３５は、計測された結果を画像データとしてＥＵＶ光生成コントローラ５に出力してもよい。
［３．３　トムソン散乱光のスペクトル波形］
　図３及び図４を参照して、トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形について説明する。図３は、以下で説明する散乱パラメータαがα＞１のときのトムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形の一例を模式的に示している。図４は、散乱パラメータαがα≪１のときのスペクトル波形の一例を模式的に示している。図３及び図４において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦方向は信号強度であってもよい。
　トムソン散乱光３１Ｔの散乱パラメータαは、以下の式で与えられ得る。以下の式において、λDはデバイ長、ｋは波数、λ0はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長、θは散乱角、ｎeは電子密度、Ｔeは電子温度、ε0は真空誘電率、ｅは電気素量であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　ここで、α＞１のときは、電子群の協同的運動による散乱という意味で協同的散乱（collective scattering）という。α≪１のときは、プラズマによる散乱断面積は電子の個々の熱運動のみによって決まるという意味で非協同的散乱（incoherent scattering）という。
　ＥＵＶ光２５２を生成するプラズマのトムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形は、協同的散乱となり得る。非協同的散乱の場合は図４に示したように電子項のスペクトル波形のみが観察されるが、協同的散乱の場合は、図３に示したようにイオン項と電子項のスペクトル波形が観測され得る。協同的散乱の場合は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0に対して短波長側と長波長側とにそれぞれ対称的にイオン項と電子項のスペクトルが観測され得る。
（プラズマパラメータの決定法）
　プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0に対して波長が近いイオン項のスペクトル波形は、強い信号強度で観測され得る。このため、イオン項を計測することによって、プラズマパラメータを高精度に見積もり得る。イオン項のスペクトル波形を計測することによって、イオン項のスペクトル波形の形状、イオン項のピーク波長、及び信号強度から、価数Ｚ、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及びイオン温度Ｔiを計算し得る。ＺとＴeの値は、Ｚ・Ｔeの値に基づいて、ＣＲモデルの理論テーブル値から分離して求め得る。
　イオン項のスペクトル波形は、以下の式で表されるパラメータβで特徴付けられ得る。図３のイオン項の中心部窪みとピーク値との比をＲとすると、例えばβ＝１．５，２，２．５，３に対応してＲ＝２，３，５，１０と変化し得る。具体的なトムソン散乱光３１Ｔのスペクトル関数Ｓ（ｋ，Δλ）は、次の参考文献の５章５．２節あるいは５．３節に詳しく説明されている。
　参考文献：D. H. Froula, S. H. Glenzer, N. C. Luhmann, Jr., and J. Sheffield: Plasma Scattering of Electromagnetic Radiation (Academic Press, USA, 2011) 2nd ed.
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　なお、上記参考文献では、スペクトル関数を差波長Δλではなく周波数差Δω（同文献では単にωで表記）の関数として示しているが、ΔωからΔλへの変換は、以下の式を用いればよい。
　Δλ＝｛λ0 2／（２πｃ）｝Δω
　次に、イオン項のピーク波長Δλpは、以下の式で与えられ得る。以下の式のピーク波長Δλpは、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0からのずれ量であってもよい。ここで、κはボルツマン定数、Ｍiはイオン質量であってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　電子密度ｎeの絶対値は、トムソン散乱のイオン項の全強度ＩTを、同じチャンバ内に既知の密度のアルゴンガスを封入して行ったレイリー散乱の強度ＩRで校正することにより得られ得る。具体的な計算式は、以下の式で与えられ得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　ここで、ｎ0はアルゴンガスの密度、σRはアルゴンガスのレイリー散乱の断面積、σTはトムソン散乱の全断面積、Ｓiはイオン項のスペクトル関数の差波長での積分値で、以下の式で与えられ得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
　なお、アルゴンガスのレイリー散乱の断面積とトムソン散乱の全断面積との比は、今の場合、
　　σR／σT＝１１００
であってもよい。
［２．４　課題］
　比較例に係るトムソン散乱計測システムでは、プローブパルスレーザ光３１Ｐの進行方向に沿った一次元の計測しか実施し得なかった。そのため、プラズマのトムソン散乱計測を空間的に行うには、換言すれば、２次元的な計測を行うためには、プローブパルスレーザ光３１Ｐの位置をずらしながら、複数回の計測を行う必要があり得る。そのため、計測時間が増加し得る。また、単一のプラズマに対して２次元的な計測を行うことが困難であり、計測結果の信頼性が低下し得る。
　また、比較例に係るトムソン散乱計測システムでは、プローブパルスレーザ光３１Ｐによる迷光が問題となり得る。図５は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの迷光とトムソン散乱光３１Ｔのイオン項とのスペクトル波形の一例を模式的に示している。図５において、横軸はプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0を中心波長とする差波長Δλ、縦軸は信号強度であってもよい。図５には、ターゲット２７が炭素とスズである場合のスペクトル波形の一例を模式的に示す。
　通常の分光器１３０でイオン項を計測した場合、図５に示したように、プローブパルスレーザ光３１Ｐによる迷光が大きくて、イオン項とプローブパルスレーザ光３１Ｐの迷光とが合成されたスペクトル波形が計測され得る。このために、イオン項を高精度に計測することが困難となり得る。特に、ターゲット２７がスズの場合は、イオン項として計測される２つのピーク波長の差Δλｐが６０ｐｍと狭く、イオン項とプローブパルスレーザ光３１Ｐの迷光とのスペクトル波形の分離が困難となり得る。
＜３．実施形態１＞（シリンドリカルレンズ光学系を含むトムソン散乱計測システム）
　次に、本開示の実施形態１に係るトムソン散乱計測システムについて説明する。なお、以下では上記比較例に係るトムソン散乱計測システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
［３．１　構成］
　図６は、ＥＵＶ光生成システム１１に適用される実施形態１に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示している。
　実施形態１に係るトムソン散乱計測システムは、比較例に係るトムソン散乱計測システムにおける集光レンズ９３に代えて、シリンドリカルレンズ光学系４００を備えている。実施形態１に係るトムソン散乱計測システムでは、集光レンズ９３に代えてシリンドリカルレンズ光学系４００によって、トムソン散乱光３１Ｔを入射スリット１３１に導く。
　図７は、シリンドリカルレンズ光学系４００の一構成例を概略的に示している。
　シリンドリカルレンズ光学系４００は、集光レンズ４０１と、スリットアレイ４２０と、シリンドリカルレンズ４０２と、シリンドリカルレンズ４０３と、シリンドリカルレンズアレイ４１０とを含んでいる。
　集光レンズ４０１は、トムソン散乱光３１Ｔをスリットアレイ４２０上に集光する集光光学系である。
　シリンドリカルレンズアレイ４１０は、複数のシリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃを含んでいる。複数のシリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃは、本開示における複数の第１のシリンドリカルレンズであってもよい。
　シリンドリカルレンズ４０２は、本開示における第２のシリンドリカルレンズであってもよい。シリンドリカルレンズ４０３は、本開示における第３のシリンドリカルレンズであってもよい。
　ここで、図７において、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は以下のとおりである。以降の他の図においても同様である。
　Ｘ軸は集光レンズ４０１で結像したトムソン散乱光３１Ｔの散乱光像における、プローブパルスレーザ光３１Ｐの光軸である。Ｘ軸の正方向は、集光レンズ４０１で結像した散乱光像におけるウインドウ３５側である。
　Ｙ軸は、Ｘ軸とＺ軸とに直交する軸である。Ｙ軸の正方向は、集光レンズ４０１で結像した散乱光像における、ターゲット供給装置７０側である。
　Ｚ軸は、トムソン散乱光３１Ｔの光軸である。Ｚ軸の正方向は、トムソン散乱光３１Ｔの進行方向である。
　なお、シリンドリカルレンズアレイ４１０は後述するように、Ｚ軸を中心としてわずかに回転して設置されるが、図７では回転の図示はしていない。また、シリンドリカルレンズ光学系４００は、図６におけるコリメータレンズ９１によってコリメートされたトムソン散乱光３１Ｔの光路を９０度曲げる高反射ミラーがあってもよいが、図７では図示はしていない。
（スリットアレイ４２０の構成例）
　図８は、シリンドリカルレンズ光学系４００におけるスリットアレイ４２０の一構成例を概略的に示している。
　スリットアレイ４２０は、複数のスリット４２１，４２２，４２３を含んでいる。複数のスリット４２１，４２２，４２３は、本開示における複数の第１のスリットであってもよい。
　複数のスリット４２１，４２２，４２３は、長手方向に垂直な方向に並んでいる。スリットアレイ４２０は、プラズマ領域へのプローブパルスレーザ光３１Ｐの照射により発生するトムソン散乱光３１Ｔの光路上に設けられている。スリットアレイ４２０は、トムソン散乱光３１Ｔを複数のスリット４２１，４２２，４２３によって選択的に通過させることにより、トムソン散乱光３１Ｔから、プラズマ領域の第１の方向を断面長手方向とする複数のスリット光束を切り出す。これにより、スリットアレイ４２０は、第１の方向と交差する第２の方向に配列された複数のスリット光束からなるスリット光束群を生成する。ここでいう断面長手方向とは、スリット光束の光軸であるＺ軸に直交するＸＹ断面内における長手方向である。
　ここで、第１の方向はＸ軸方向であってもよい。第２の方向はＹ軸方向であってもよい。スリット光束群は、後述する図１６における散乱光像Ｉｍ１０に対応する。複数のスリット光束は、後述する図１６における複数の分割散乱光像Ｉｍ１，Ｉｍ２，Ｉｍ３に対応する。
　スリットアレイ４２０の各部の寸法等の代表値は、例えば、以下のとおりであってもよい。複数のスリット４２１，４２２，４２３のそれぞれのスリット幅は、例えば２００μｍであってもよい。複数のスリット４２１，４２２，４２３のそれぞれのスリット長さは、例えば７．６ｍｍであってもよい。スリット間隔Ｓｙは、例えば１．５ｍｍであってもよい。ただし、これらの値は、コリメータレンズ９１と集光レンズ４０１の結像倍率が７の場合とする。
　スリットアレイ４２０の材質は、遮蔽領域４２４において、トムソン散乱光３１Ｔの遮蔽ができればどんな材質でもよい。スリットアレイ４２０の材質は、例えば、ＳＵＳ（ステンレス鋼材）、銅、セラミック、アルミ合金であってもよい。スリットアレイ４２０の表面は、無処理でもよいが、光学系の迷光対策としてＳＵＳであれば低温黒色クロム処理、アルミ合金であれば無機質系黒色アルマイト処理を施してもよい。
（シリンドリカルレンズ４０２，４０３とシリンドリカルレンズアレイ４１０の構成例）
　図９は、トムソン散乱光３１Ｔの光軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイ４１０の一構成例を概略的に示している。図１０は、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１に平行な軸方向Ｙａから見たシリンドリカルレンズアレイ４１０の一構成例を概略的に示している。ここで、円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１はそれぞれ、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれの稜線に平行な軸であってもよい。図１０において、Ｘａは、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１に直交する軸であってもよい。以降の他の図においても同様である。
　シリンドリカルレンズ４０２は、スリットアレイ４２０とシリンドリカルレンズアレイと４１０との間の光路上に配置されている。シリンドリカルレンズ４０３は、シリンドリカルレンズアレイ４１０と入射スリット１３１との間の光路上に配置されている。シリンドリカルレンズ４０２，４０３はそれぞれ、Ｙ軸方向に曲率を持っている。シリンドリカルレンズ４０２，４０３の寸法等の代表値は、例えば、以下のとおりであってもよい。シリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズ４０２は、シリンドリカルレンズ４０２の円筒軸とシリンドリカルレンズ４０３の円筒軸とが、スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３の長手方向に対して略平行となるように配置されている。
　シリンドリカルレンズ４０２，４０３はそれぞれ、Ｘ軸方向の幅が５０ｍｍであってもよい。Ｙ軸方向の高さは例えば５０ｍｍであってもよい。焦点距離はｆ１であってもよい。シリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズアレイ４１０との距離Δｚは、例えば２０ｍｍであってもよい。同様に、シリンドリカルレンズ４０３とシリンドリカルレンズアレイ４１０との距離Δｚは、例えば２０ｍｍであってもよい。
　シリンドリカルレンズと４０２と、シリンドリカルレンズアレイ４１０と、シリンドリカルレンズ４０３は、スリットアレイ４２０によって切り出されたスリット光束群の光路上に設けられ、スリット光束群を、互いに離間した複数の転写像群へと転写する転写光学系であってもよい。
　ここで、複数の転写像群とは、後述する図１６における複数の散乱光像Ｉｍ１０ａ，Ｉｍ１０ｂ，Ｉｍ１０ｃであってもよい。散乱光像Ｉｍ１０ａは、複数の転写像として、後述する図１６に示すように複数の分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ａ，Ｉｍ３ａを含む。散乱光像Ｉｍ１０ｂは、複数の転写像として、後述する図１６に示すように複数の分割散乱光像Ｉｍ１ｂ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｂを含む。散乱光像Ｉｍ１０ｃは、複数の転写像として、後述する図１６に示すように複数の分割散乱光像Ｉｍ１ｃ，Ｉｍ２ｃ，Ｉｍ３ｃを含む。
　シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃは、それぞれの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１が互いに離間するように配置されている。
　シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃは、トムソン散乱光３１Ｔの光路軸を回転中心として、トムソン散乱光３１Ｔの光路軸とシリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１とに対する直交軸が、スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３の長手方向に対して傾斜するように配置されている。
　シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃは、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１の方向に並列的に配置されている。シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの数は、スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３の数と同数である。
　シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃはそれぞれ、θcylnder-tiltだけトムソン散乱光３１Ｔの光軸を中心に回転した配置されている。また、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃはそれぞれ、円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１に垂直な方向であるＸａ軸方向に、Δｘだけ軸をずらした配置とされている。
　シリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズ４０３は、１方向にのみ結像作用を有している。結像作用を有する方向はシリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズ４０３とで同じである。シリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズ４０３との結像作用を有する方向は、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの結像作用を有する方向とθcylnder-tiltだけずれて直交している。
　シリンドリカルレンズアレイ４１０の各部の寸法等の代表値は、例えば、以下のとおりであってもよい。θcylinder-tiltは、例えば２．５度であってもよい。シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれの幅Ｗｄは、例えば５０ｍｍであってもよい。シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれの大きさｈは、例えば３．５ｍｍであってもよい。シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのうち隣り合う２つのシリンドリカルレンズ同士の円筒軸の間隔をΔｘとすると、Δｘは例えば４．５ｍｍであってもよい。
　シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれの焦点距離は、（ｆ１＋Δｚ）／２であってもよい。シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれの材質は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長において透過率の高い光学ガラスであってもよい。例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長が５３２ｎｍの場合、Ｓｃｈｏｔｔ社のＮ－ＢＫ７等であってもよい。
　図１１は、トムソン散乱光３１Ｔの光軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイ４１０の具体的な第１の構成例を概略的に示している。図１２は、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１に平行な軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイ４１０の具体的な第１の構成例を概略的に示している。
　シリンドリカルレンズアレイ４１０は、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃを平行平面基板４１２の上に紫外線硬化樹脂４１３等の樹脂材料で貼り付けた構成であってもよい。この場合、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれの材質は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長において透過率の高い光学ガラスが好ましい。例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長が５３２ｎｍの場合、Ｓｃｈｏｔｔ社Ｎ－ＢＫ７等であってもよい。
　紫外線硬化樹脂４１３は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長において透過率の高いものが好ましい。例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長が５３２ｎｍの場合、ＮＯＲＬＡＮＤ　ＰＲＯＤＵＣＴＳ　ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤのＮＯＡ　６０、ＮＯＡ　６１等であってもよい。
　平行平面基板４１２の材質は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長において透過率の高い光学ガラスが好ましい。例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長が５３２ｎｍの場合、Ｓｃｈｏｔｔ社のＮ－ＢＫ７等であってもよい。
　図１３は、トムソン散乱光３１Ｔの光軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイ４１０の具体的な第２の構成例を概略的に示している。図１４は、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１に平行な軸方向から見たシリンドリカルレンズアレイ４１０の具体的な第２の構成例を概略的に示している。
　シリンドリカルレンズアレイ４１０は、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのうち隣り合う２つのもの同士を紫外線硬化樹脂４１４等の樹脂材料で互いに貼り合わせた構成であってもよい。この場合、紫外線硬化樹脂４１４は、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長において透過率の高いものが好ましい。例えば、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長が５３２ｎｍの場合、ＮＯＲＬＡＮＤ　ＰＲＯＤＵＣＴＳ　ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤのＮＯＡ　６０、ＮＯＡ　６１等であってもよい。
（入射スリット１３１の構成例）
　図１５は、入射スリット１３１の一構成例を概略的に示している。
　入射スリット１３１は、本開示における第２のスリットであってもよい。入射スリット１３１は、複数の転写像群からの光の光路上に設けられている。入射スリット１３１は、複数の転写像群に含まれる転写像のうち、スリット光束群内の第２の方向において互いに異なる位置のスリット光束に対応する転写像であって第１の方向に対応する方向に延びる一直線上に位置する複数の転写像からの光を選択的に通過させる。
　分光器１３０は、入射スリット１３１を通過した、複数の転写像からの光に基づいて、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を計測する。
　ここで、入射スリット１３１が選択的に通過させる複数の転写像は、後述する図１６の右側下段に示す分割散乱光像Ｉｍ１ａ、分割散乱光像Ｉｍ２ｂ、及び分割散乱光像Ｉｍ３ｃに対応する。
　入射スリット１３１は、長手方向が、トムソン散乱光３１Ｔの光路軸を回転中心として、スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３の長手方向に対して傾斜するように配置されている。
　入射スリット１３１の各部の寸法等の代表値は、例えば、以下のとおりであってもよい。θslit2-tiltは、例えば７．６度であってもよい。スリット幅は、例えば２０μｍであってもよい。スリット長さは、例えば６０ｍｍであってもよい。
（各部の好ましい構成）
　図９に示すΔｘ、すなわち、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのうち隣り合う２つのもの同士の円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１の間隔Δｘは、次式を満たすことが好ましい。ここで、スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３の長手方向におけるスリット光束の大きさ、換言すればスリットアレイ４２０上での散乱光像のＸ軸方向の寸法をＷｘ（ｍｍ）とする。また、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃの結像倍率をＮAとする。
　Δｘ≧｛ＮA／（ＮA＋１）｝×Ｗｘ
　シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃのそれぞれが作る像を、入射スリット１３１上において実際上、完全に分離するため、Δｘは上記した範囲であることが好ましい。また、シリンドリカルレンズ４１１Ａ，４１１Ｂ，４１１Ｃは全て、隣り合う２つのもの同士の円筒軸Ｙａ１，Ｙｂ１，Ｙｃ１の間隔Δｘが略同じとなるように配置されていることが好ましい。
　また、図９に示すｈは、大きすぎると、トムソン散乱光３１Ｔがシリンドリカルレンズアレイ４１０を構成するレンズの一部しか通らなくなるので、適当な大きさがある。このため、次式を満たすことが好ましい。前提として、コリメータレンズ９１の有効開口径をΦcol、有効焦点距離をｆcol、集光レンズ４０１の有効開口径をΦfocus＝Φcol、有効焦点距離をｆfocus、スリットアレイ４２０に含まれるスリット数をＮslit、シリンドリカルレンズ４０２の焦点距離をｆ１、シリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズアレイ４１０とのＺ軸方向の間隔をΔｚとする。
　ｈ≦（ｆ１＋Δｚ）×｛（Φfocus／２）／ｆfocus｝×１／Ｎslit
　また、図９に示すＷｄは、小さすぎると、Δｘの軸ずれでトムソン散乱光３１Ｔがシリンドリカルレンズアレイ４１０を構成するレンズの一部しか通らなくなる場合があるので、下限がある。このため、次式を満たすことが好ましい。前提として、コリメータレンズ９１の有効開口径をΦcol、有効焦点距離をｆcol、集光レンズ４０１の有効開口径をΦfocus＝Φcol、有効焦点距離をｆfocus、スリットアレイ４２０に含まれるスリット数をＮslit、シリンドリカルレンズ４０２の焦点距離をｆ１、シリンドリカルレンズ４０２とシリンドリカルレンズアレイ４１０のＺ軸方向間隔をΔｚとする。
　Ｗｄ≧（ｆ１＋Δｚ）×｛（Φfocus／２）／ｆfocus｝＋｛（Ｎslit－１）／２｝×Δｘ
　また、図９に示すシリンドリカルレンズアレイ４１０のＺ軸を中心とした回転角θcylinder-tiltは、５度以下であることが好ましい。
　シリンドリカルレンズ光学系４００の倍率は、等倍を基本とするが特に限定はされない。
　スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３のそれぞれの長手方向の長さは、スリットアレイ４２０の面上に結像される散乱光像の寸法が、Ｘ軸方向にＷｘ（ｍｍ），Ｙ軸方向にＷｙ（ｍｍ）であるとき、Ｗｘ以上であることが好ましい。
　スリットアレイ４２０のスリット４２１，４２２，４２３のそれぞれのスリット幅は、２００μｍ以下であることが好ましい。
　その他の構成は、上記比較例に係るトムソン散乱計測システムと略同様であってもよい。
［３．２　動作］
　図１６は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおける各所での散乱光像を模式的に示している。図１６において、左側にはシリンドリカルレンズ光学系４００等の光学系の配置を示す。
　図１６の右側には、光学系の各所での散乱光像を模式的に示す。具体的には、プローブパルスレーザ光３１Ｐがプラズマ２５ａを通過する領域での散乱光像Ｉｍｐと、スリットアレイ４２０のＺ軸負側での散乱光像Ｉｍ０と、スリットアレイ４２０のＺ軸正側での散乱光像Ｉｍ１０とを示す。また、入射スリット１３１のＺ軸負側での散乱光像Ｉｍ１０ａ，Ｉｍ１０ｂ，Ｉｍ１０ｃと、入射スリット１３１のＺ軸正側での分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｃとを示す。
　コリメータレンズ９１によりコリメートされたトムソン散乱光３１Ｔは、集光レンズ４０１によってスリットアレイ４２０上に結像する。
　スリットアレイ４２０は、プラズマ内部のいくつかの領域から出るトムソン散乱光３１Ｔを透過させる。この領域は、プローブパルスレーザ光３１Ｐに沿った方向に長く伸び、直交する方向に細い。スリットアレイ４２０のＺ軸正側での散乱光像Ｉｍ１０は、複数のスリット４２１，４２２，４２３に対応する複数の分割散乱光像Ｉｍ１，Ｉｍ２，Ｉｍ３を含む。
　シリンドリカルレンズ４０２は、スリットアレイ４２０を通過したトムソン散乱光３１Ｔを、１方向にのみコリメートする。
　シリンドリカルレンズアレイ４１０は、スリットアレイ４２０及びシリンドリカルレンズ４０２を通過したトムソン散乱光３１Ｔを結像し、１方向にのみ入射スリット１３１のある面に結像させる。シリンドリカルレンズアレイ４１０は、スリットアレイ４２０の複数のスリット４２１，４２２，４２３と同数の分割散乱光像を形成する。それぞれの像はΔｘに比例して水平方向にずれ、またθcylnder-tiltに応じて傾いている。
　シリンドリカルレンズ４０３は、シリンドリカルレンズ４０２、スリットアレイ４２０、シリンドリカルレンズアレイ４１０を通過したトムソン散乱光３１Ｔを１方向にのみ集光する。
　入射スリット１３１のＺ軸負側での散乱光像Ｉｍ１０ａ，Ｉｍ１０ｂ，Ｉｍ１０ｃのうち、散乱光像Ｉｍ１０ａは、複数の転写像として、複数の分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ａ，Ｉｍ３ａを含む。散乱光像Ｉｍ１０ｂは、複数の転写像として、複数の分割散乱光像Ｉｍ１ｂ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｂを含む。散乱光像Ｉｍ１０ｃは、複数の転写像として、複数の分割散乱光像Ｉｍ１ｃ，Ｉｍ２ｃ，Ｉｍ３ｃを含む。
　入射スリット１３１は、入射スリット１３１のＺ軸負側での散乱光像Ｉｍ１０ａ，Ｉｍ１０ｂ，Ｉｍ１０ｃに含まれる複数の分割散乱光像のうち、斜め直線状に並んだ分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｃのみを通過させる。これらの分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｃは、スリットアレイ４２０のＺ軸正側での散乱光像Ｉｍ１０に含まれる複数の分割散乱光像Ｉｍ１，Ｉｍ２，Ｉｍ３に対応するものであり、元々は２次元的に配置されていた分割散乱光像である。元々は２次元的に配置されていた分割散乱光像Ｉｍ１，Ｉｍ２，Ｉｍ３が一次元的な分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｃとして得られる。
（トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形の計測結果）
　図１７～図１９を参照して、実施形態１におけるトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形の計測結果の例を説明する。図１７は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるＥＵＶ光２５２の発光状態の画像を模式的に示している。図１８は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル画像を模式的に示している。図１８において、縦方向は位置、横方向は波長を示す。
　入射スリット１３１を通過したトムソン散乱光３１Ｔが分光器１３０で波長分解され、図１８のスペクトル計測結果が得られる。図１６に示したようにシリンドリカルレンズ光学系４００により、図１７に示した領域４３１，４３２，４３３のそれぞれに対応するトムソン散乱光３１Ｔの分割散乱光像Ｉｍ１ａ，Ｉｍ２ｂ，Ｉｍ３ｃが一直線に並ぶ。分光器１３０で得られるトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル画像は、図１７に示した領域４３１，４３２，４３３に対応するスペクトル画像４４１，４４２，４４３が直線的に並ぶ。これらのスペクトル画像４４１，４４２，４４３に対して、スペクトル解析をそれぞれ実施する。
　図１９は、図１７の領域４３２に対応する図１８のスペクトル画像４４２の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のそれぞれにおけるスペクトル波形を模式的に示している。
　図１９において、イオン項のスペクトル波形の２つのピーク波長を短波長側から、それぞれλ１とλ２とし、その平均値λａｖ（＝（λ１＋λ２）／２）を求めてもよい。
　図１９において、実線の曲線は、プラズマパラメータからイオン項のスペクトルを計算し、分光器１３０の装置関数をコンボリューション積分することによって、計算された曲線であってもよい。プラズマパラメータは、イオン価数Ｚ、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及びイオン密度Ｔｉであってもよい。図１９から分かるように、計算値である実線の曲線が、計測値に対して略一致している。
　上記のような計算を行うことによって、その計測時間とプラズマ２５ａの計測位置におけるプラズマパラメータを計算することができ得る。図１９において、イオン項の２つのピーク波長の平均値λａｖがプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0からずれているのは、イオンが移動することよる光のドプラー効果によって起こり得る。そこで、イオン項の２つのピーク波長の平均値λａｖから、イオンの移動方向と速度ｖを見積もることができ得る。光のドプラー効果を示す以下の（１）式から、イオンの速度ｖを求め得る。（１）式で、ｃは光速を示す。
　λａｖ＝λ0（１－ｖ／ｃ）／（１－ｖ2／ｃ2）0.5　……（１）
　ここで、イオン項の２つのピーク波長の平均値λａｖとプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0とが略一致する位置Ｐ１２では、イオンはほとんど移動せずプラズマ２５ａの中心位置と考えられる。この中心位置よりも手前側の位置Ｐ１１ではイオンはドライブパルスレーザ光３１Ｄの入射側に移動し、中心位置の下流側の位置Ｐ１３では、イオンはドライブパルスレーザ光３１Ｄの進行方向に移動していると考えられる。
（トムソン散乱計測の制御例）
　図２０は、実施形態１に係るトムソン散乱計測システムにおけるトムソン散乱光３１Ｔの計測の制御例を示している。
　ＥＵＶ光生成コントローラ５は、トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル画像の取得を行う（ステップＳ１０１）。
　次に、ＥＵＶ光生成コントローラ５は、トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル画像からイオン項のスペクトル波形を取得する（ステップＳ１０２）。図１８の画像上の縦方向の位置と、図１７のプラズマ内の空間位置との対応関係は、シリンドリカルレンズ光学系４００の配置により事前に決定される。
　次に、ＥＵＶ光生成コントローラ５は、イオン項のスペクトル波形からプラズマパラメータを計算する（ステップＳ１０３）。プラズマパラメータは、イオン価数Ｚ、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及びイオン密度Ｔｉを含んでもよい。
　ＥＵＶ光生成コントローラ５は、解析結果を２次元的に配置する（ステップＳ１０４）。
　図２１は、トムソン散乱計測システムによる計測項目と、計測項目によって得られる情報の一例を示している。計測項目として、電子密度ｎe、電子温度Ｔe、及び空間分布（ｎe，Ｔe）を含んでもよい。ＥＵＶ光生成コントローラ５は、プラズマパラメータの計測結果に応じて、各部をフィードバック制御してもよい。
　電子密度ｎeの計測項目から得られる情報として、密度の情報、例えば密度不足、及び密度過多の情報が含まれていてもよい。電子温度Ｔeの計測項目から得られる情報として、温度の情報、例えば加熱不足、及び加熱過大の情報が含まれていてもよい。空間分布（ｎe，Ｔe）の計測項目から得られる情報として、ターゲット分布、及びビーム分布の情報、例えばビーム位置ずれ、及びビームの不均一性の情報が含まれていてもよい。
　電子密度ｎeのフィードバックパラメータとして、ターゲット径と遅延時間ΔＴ１－２，ΔＴ１－３との情報が含まれていてもよい。また、電子温度Ｔeのフィードバックパラメータとして、ドライブパルスレーザ光３１Ｄのパルスエネルギ、パルス幅、及びビーム径の情報が含まれていてもよい。
　空間分布（ｎe，Ｔe）のフィードバックパラメータとして、ターゲット位置と、集光ビームのプロファイルの変化と、ビーム位置とが含まれていてもよい。ターゲット位置は、例えばターゲット２７の軌道の変化、及びターゲット２７のスピードの変化の情報が含まれていてもよい。ビーム位置は、例えば照射タイミング、及びレーザの集光位置の変化の情報が含まれていてもよい。
　その他の動作は、上記比較例に係るトムソン散乱計測システムと略同様であってもよい。
［３．３　作用・効果］
　実施形態１のトムソン散乱計測システムによれば、プローブパルスレーザ光３１Ｐの入射方向に沿った方向に伸び、それに直交する方向に離れた領域からのトムソン散乱光３１Ｔを一直線上に結像して分光器１３０に入射させるようにしたので、プラズマのトムソン散乱計測を空間的に行う際の計測時間が短縮され得る。また、プラズマのトムソン散乱計測を空間的に行う際に単一のプラズマに対して計測が実行でき、計測の信頼性が向上し得る。
＜４．実施形態２＞（波長フィルタを含むトムソン散乱計測システム）
　次に、本開示の実施形態２に係るトムソン散乱計測システムについて説明する。なお、以下では上記比較例、又は実施形態１に係るトムソン散乱計測システムの構成要素と略同じ部分については、同一符号を付し、適宜説明を省略する。
［４．１　構成］
　図２２は、ＥＵＶ光生成システム１１に適用される実施形態２に係るトムソン散乱計測システムの一構成例を概略的に示している。
　図２２に示したトムソン散乱計測システムは、図６の構成に対して、シリンドリカルレンズ光学系４００と分光器１３０との間に配置された波長フィルタ１５０を含んでいる。波長フィルタ１５０は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光のうちプローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0と略同一波長の所定波長の光が分光器１３０へと入射するのを抑制する。シリンドリカルレンズ光学系４００と波長フィルタ１５０と分光器１３０とを合わせた全体が、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を計測するスペクトル計測装置であってもよい。
　図２３は、波長フィルタ１５０の一構成例を概略的に示している。
　波長フィルタ１５０は、入射スリット１５１と、高反射ミラー１４１と、コリメータ光学系１４２と、グレーティング１４３と、グレーティング１４４と、集光光学系１４５と、中間スリット１５２とを含んでもよい。波長フィルタ１５０はまた、コリメータ光学系１６１と、グレーティング１６２と、グレーティング１６３と、集光光学系１６４と、高反射ミラー１６５とを含んでもよい。
　グレーティング１４３，１４４は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光を、波長に応じて空間的に分散させる分散光学系であってもよい。グレーティング１４３，１４４は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光を波長に応じて回折させる分散グレーティングであってもよい。
　入射スリット１５１は、シリンドリカルレンズ光学系４００によって結像されたトムソン散乱光３１Ｔによるプラズマの像が入射するように配置されてもよい。高反射ミラー１４１は、入射スリット１５１を透過したトムソン散乱光３１Ｔを高反射して、コリメータ光学系１４２に入射させるように配置されてもよい。コリメータ光学系１４２は、入射スリット１５１を透過した光を第１のコリメート光に変換するように配置されてもよい。グレーティング１４３は、第１のコリメート光が所定の入射角度α１で入射し、略回折角度β１で回折されるように配置されてもよい。グレーティング１４４は、グレーティング１４３による回折光が所定の入射角度α１で入射し、略回折角度β１で回折されるように配置されてもよい。集光光学系１４５は、グレーティング１４４による回折光を集光するように配置されてもよい。
　中間スリット１５２は、グレーティング１４３，１４４による分散光のうち所定波長の光を遮蔽する遮蔽部材１５２ａを含んでもよい。遮蔽部材１５２ａは、図２４に示したように、中間スリット１５２の略中央部に線状に配置されていてもよい。中間スリット１５２は、集光光学系１４５の焦点面上に配置されてもよい。中間スリット１５２は、グレーティング１４３，１４４による分散光のうち遮蔽部材１５２ａで所定波長の光を遮蔽し、遮蔽部材１５２ａの両側に入射した光を通過させてもよい。
　グレーティング１６２，１６３は、遮蔽部材１５２ａにより所定波長の光が遮蔽された後の分散光を波長に応じて空間的に逆分散させる逆分散光学系であってもよい。グレーティング１６２，１６３は、遮蔽部材１５２ａにより所定波長の光が遮蔽された後の分散光を波長に応じて回折させる逆分散グレーティングであってもよい。
　コリメータ光学系１６１は、遮蔽部材１５２ａの両側を通過した光を第２のコリメート光に変換するように配置されてもよい。グレーティング１６２は、第２のコリメート光が入射角度β１で入射し、略回折角度α１で回折されるように配置されてもよい。グレーティング１６３は、グレーティング１６２による回折光が所定の入射角度β１で入射し、略回折角度α１で回折されるように配置されてもよい。集光光学系１６４は、グレーティング１６３を回折した回折光を集光するように配置してもよい。集光光学系１６４を透過した回折光が、分光器１３０の入射スリット１３１で結像するように高反射ミラー１６５が配置されてもよい。
　波長フィルタ１５０と分光器１３０とを構成する光学素子の仕様は、以下のものであってもよい。コリメータ光学系１３２，１４２、１６１、及び集光光学系１３４，１４５，１６４のレンズの有効径は６０ｍｍ、焦点距離は４８６ｍｍであって、計測波長域において、色収差補正がなされていてもよい。グレーティング１３３，１４３，１４４，１６２，１６３は、２４００本／ｍｍのブレーズドグレーティングであってもよい。入射スリット１３１，１５１のスリット幅は、約２０μｍであってもよい。遮蔽部材１５２ａは、１００μｍ径のタングステンワイヤであってもよい。
　ＥＵＶ光生成コントローラ５は、計測されたトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形からプラズマの特性を示すプラズマパラメータを計算してもよい。ＥＵＶ光生成コントローラ５はまた、エネルギセンサ２８の検出値とプラズマパラメータとに基づいて、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの特性が最適化されるよう、ドライブレーザ装置３Ｄを制御してもよい。ＥＵＶ光生成コントローラ５はまた、エネルギセンサ２８の検出値とプラズマパラメータとに基づいて、ターゲット２７のターゲット径が最適化されるよう、ターゲット供給装置７０を制御してもよい。
　その他の構成は、上記比較例、又は実施形態１に係るトムソン散乱計測システムと略同様であってもよい。
［４．２　動作］
　図２２に示したトムソン散乱計測システムでは、シリンドリカルレンズ光学系４００を介して、トムソン散乱光３１Ｔによるプラズマの像が、波長フィルタ１５０の入射スリット１５１に結像し得る。波長フィルタ１５０の入射スリット１５１の開口の長手方向と、ドライブパルスレーザ光３１Ｄの軸方向とが略一致してもよい。入射スリット１５１を透過した光は、コリメータ光学系１４２によりコリメートされ、グレーティング１４３，１４４により回折され得る。グレーティング１４３，１４４は、トムソン散乱光３１Ｔを含む光を波長に応じて空間的に分散するように回折させ得る。入射スリット１５１の像は、コリメータ光学系１４２とグレーティング１４３，１４４とを介して、集光光学系１４５によって中間スリット１５２の遮蔽部材１５２ａ上に結像し得る。
　中間スリット１５２に入射した光のうち、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0と略同一波長の所定波長の光が、遮蔽部材１５２ａによって遮蔽され得る。そして、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0に対して、所定の波長範囲以上のトムソン散乱光３１Ｔは中間スリット１５２を透過し得る。中間スリット１５２を透過した光は、コリメータ光学系１６１によってコリメートされた後、グレーティング１６２，１６３により、グレーティング１４３，１４４による分散に比べて逆分散で回折され得る。この回折光は、高反射ミラー１６５を介して、集光光学系１６４によって分光器１３０の入射スリット１３１上に入射スリット１５１の像として結像され得る。この回折光は分光器１３０の入射スリット１３１を透過して、コリメータ光学系１３２と、グレーティング１３３と、集光光学系１３４とを介して、入射スリット１３１の回折像としてＩＣＣＤカメラ１３５の受光面に結像し得る。
（トムソン散乱光３１Ｔのスペクトル波形の計測結果）
　図２５、及び図２６を参照して、実施形態２におけるトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形の計測結果の例を説明する。ＥＵＶ光２５２の発光状態は、上記図１７と略同様であってもよい。図２５は、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル画像を模式的に示している。図２５において、縦方向は位置、横方向は波長を示す。図２６は、図２５の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３のそれぞれの位置におけるトムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を模式的に示している。図２６に示したように、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0付近は波長フィルタ１５０による迷光低減波長領域となり得る。
　その他の動作は、上記比較例、又は実施形態１に係るトムソン散乱計測システムと略同様であってもよい。
［４．３　作用・効果］
　実施形態２のトムソン散乱計測システムによれば、波長フィルタ１５０において入射スリット１５１の回折像を形成して、所定波長の光を遮蔽部材１５２ａで遮蔽することによって、プローブパルスレーザ光３１Ｐの波長λ0付近の迷光を抑制し得る。そして、迷光を抑制した光を分光器１３０によって分光することによって、トムソン散乱光３１Ｔのイオン項のスペクトル波形を高精度に計測し得る。
　その他の作用・効果は、上記比較例、又は実施形態１に係るトムソン散乱計測システムと略同様であってもよい。
＜５．その他＞
　上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
　本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書、及び添付の特許請求の範囲に記載される不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。

Claims (17)

  1. 　プローブパルスレーザ光を出力するプローブレーザ装置と、
    　複数の第１のスリットを含むとともに、プラズマ領域への前記プローブパルスレーザ光の照射により発生するトムソン散乱光の光路上に設けられ、前記トムソン散乱光を前記複数の第１のスリットによって選択的に通過させることにより、前記トムソン散乱光から、前記プラズマ領域の第１の方向を断面長手方向とする複数のスリット光束を切り出し、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列された前記複数のスリット光束からなるスリット光束群を生成するスリットアレイと、
    　前記スリットアレイにより切り出された前記スリット光束群の光路上に設けられ、前記スリット光束群を、互いに離間した複数の転写像群へと転写する転写光学系と、
    　前記複数の転写像群からの光の光路上に設けられ、前記複数の転写像群に含まれる転写像のうち、前記スリット光束群内の前記第２の方向において互いに異なる位置のスリット光束に対応する転写像であって前記第１の方向に対応する方向に延びる一直線上に位置する複数の転写像からの光を選択的に通過させる第２のスリットと、
    　前記第２のスリットを通過した、前記複数の転写像からの光に基づいて、前記トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と
    　を備える
    　トムソン散乱計測システム。
  2. 　請求項１に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記転写光学系は、それぞれの円筒軸が互いに離間するように配置された複数の第１のシリンドリカルレンズからなるシリンドリカルレンズアレイを含む。
  3. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記第１のシリンドリカルレンズは、前記トムソン散乱光の光路軸を回転中心として、前記トムソン散乱光の光路軸と前記第１のシリンドリカルレンズの円筒軸とに対する直交軸が前記第１のスリットの長手方向に対して傾斜するように配置されている。
  4. 　請求項３に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記第１のシリンドリカルレンズの傾斜角は５度以下である。
  5. 　請求項３に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記第２のスリットは、長手方向が、前記トムソン散乱光の光路軸を回転中心として、前記第１のスリットの長手方向に対して傾斜するように配置されている。
  6. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記複数の第１のシリンドリカルレンズは、前記第１のシリンドリカルレンズの円筒軸の方向に並列的に配置されている。
  7. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記第１のシリンドリカルレンズの数は、前記第１のスリットの数と同数である。
  8. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記シリンドリカルレンズアレイは、基板を含み、
    　前記複数の第１のシリンドリカルレンズは、樹脂材料により基板上に貼り付けられている。
  9. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　隣り合う２つの前記第１のシリンドリカルレンズ同士は、樹脂材料により互いに貼り合わせられている。
  10. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記複数の第１のシリンドリカルレンズは全て、隣り合う２つの前記第１のシリンドリカルレンズ同士の前記円筒軸の間隔が略同じとなるように配置されている。
  11. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記トムソン散乱光を前記スリットアレイ上に集光する集光光学系、
    　をさらに備え、
    　前記スリットアレイ上の前記第１のスリットの長手方向における前記スリット光束の大きさをＷｘ、
    　前記複数の第１のシリンドリカルレンズのうち隣り合う２つの前記第１のシリンドリカルレンズ同士の前記円筒軸の間隔をΔｘ、
    　前記第１のシリンドリカルレンズの結像倍率をＮA、
    　としたとき、
    　Δｘ≧｛ＮA／（ＮA＋１）｝×Ｗｘ
    　を満たす。
  12. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記転写光学系は、
    　前記スリットアレイと前記シリンドリカルレンズアレイとの間の光路上に配置された第２のシリンドリカルレンズと、
    　前記シリンドリカルレンズアレイと前記第２のスリットとの間の光路上に配置された第３のシリンドリカルレンズと
    　をさらに含む。
  13. 　請求項１２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記第２のシリンドリカルレンズと前記第３のシリンドリカルレンズは、前記第２のシリンドリカルレンズの円筒軸と前記第３のシリンドリカルレンズの円筒軸とが前記第１のスリットの長手方向に対して略平行となるように配置されている。
  14. 　請求項２に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記シリンドリカルレンズアレイと前記分光器との間に配置され、前記トムソン散乱光を含む光のうち前記プローブパルスレーザ光の波長と略同一波長の所定波長の光が前記分光器へと入射するのを抑制する波長フィルタ、
    　をさらに備える。
  15. 　請求項１４に記載のトムソン散乱計測システムであって、
    　前記プラズマは、ターゲットにドライブパルスレーザ光を照射することによって生成される。
  16. 　チャンバと、
    　前記チャンバの内部にターゲットを供給するターゲット供給装置と、
    　ドライブパルスレーザ光を前記ターゲットに照射することによりプラズマを発生させてＥＵＶ光を生成するドライブレーザ装置と、
    　プローブパルスレーザ光を出力するプローブレーザ装置と、
    　複数の第１のスリットを含むとともに、プラズマ領域への前記プローブパルスレーザ光の照射により発生するトムソン散乱光の光路上に設けられ、前記トムソン散乱光を前記複数の第１のスリットによって選択的に通過させることにより、前記トムソン散乱光から、前記プラズマ領域の第１の方向を断面長手方向とする複数のスリット光束を切り出し、前記第１の方向と交差する第２の方向に配列された前記複数のスリット光束からなるスリット光束群を生成するスリットアレイと、
    　前記スリットアレイにより切り出された前記スリット光束群の光路上に設けられ、前記スリット光束群を、互いに離間した複数の転写像群へと転写する転写光学系と、
    　前記複数の転写像群からの光の光路上に設けられ、前記複数の転写像群に含まれる転写像のうち、前記スリット光束群内の前記第２の方向において互いに異なる位置のスリット光束に対応する転写像であって前記第１の方向に対応する方向に延びる一直線上に位置する複数の転写像からの光を選択的に通過させる第２のスリットと、
    　前記第２のスリットを通過した、前記複数の転写像からの光に基づいて、前記トムソン散乱光のイオン項のスペクトル波形を計測する分光器と
    　を備える
    　ＥＵＶ光生成システム。
  17. 　請求項１６に記載のＥＵＶ光生成システムであって、
    　前記転写光学系は、それぞれの円筒軸が互いに離間するように配置された複数の第１のシリンドリカルレンズからなるシリンドリカルレンズアレイを含む。
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