(57)【要約】  本発明の極端紫外光生成装置は、チャンバと、チャンバ内にターゲットを順次供給するターゲット供給部と、順次供給されたターゲットにレーザ光を照射することにより所定の発光間隔で生成される極端紫外光を反射して集光する反射面であって、中央部に貫通孔が形成されて前記反射面を含む極端紫外光集光ミラーと、貫通孔から反射面側に突出するように配置されたガス吹き付け部であって、デブリのエッチングガスを反射面に吹き付けるようにガス吹き付け口が形成され、エッチングガスがガス吹き付け口から噴き出てから反射面における有効反射領域の貫通孔側の端部に到着するまでの時間が、所定の発光間隔よりも長くなるように構成されたガス吹き付け部と、を備えてもよい。
2016157315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャンバと、
前記チャンバ内にターゲットを順次供給するターゲット供給部と、
前記順次供給されたターゲットにレーザ光を照射することにより所定の発光間隔で生成される極端紫外光を反射して集光する反射面であって、中央部に貫通孔が形成されている前記反射面を含む極端紫外光集光ミラーと、
前記貫通孔から前記反射面側に突出するように配置されたガス吹き付け部であって、デブリのエッチングガスを前記反射面に吹き付けるようにガス吹き付け口が形成され、前記エッチングガスが前記ガス吹き付け口から噴き出てから前記反射面における有効反射領域の前記貫通孔側の端部に到着するまでの時間が、前記所定の発光間隔よりも長くなるように構成された前記ガス吹き付け部と、
を備える極端紫外光生成装置。
【請求項２】
前記有効反射領域の前記端部と前記貫通孔の外周端との距離が略５ｍｍである、
請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
【請求項３】
前記極端紫外光集光ミラーの集光軸方向における、前記反射面から前記吹き付け口までの距離が２．５ｍｍ以上１０．９ｍｍ以下である、
請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
【請求項４】
前記極端紫外光集光ミラーの集光軸方向における、前記反射面から前記吹き付け口までの距離が略２．７ｍｍである、
請求項１に記載の極端紫外光生成装置。
【請求項５】
極端紫外光集光ミラーの反射面の中央に配置され、前記反射面にデブリのエッチングガスを吹き付けるガス吹き付け部を含む極端紫外光生成装置の設計方法であって、
極端紫外光の発光間隔を決定し、
前記反射面上において露光に使用される極端紫外光を反射する有効反射領域を決定し、
前記ガス吹き付け部に形成され前記エッチングガスを前記反射面に吹き付けるガス吹き付け口から、前記有効反射領域までの、クリーニング不要距離を決定し、
前記ガス吹き付け口から前記エッチングガスが前記クリーニング不要距離を進むための所要時間と、前記発光間隔とに基づき、前記ガス吹き付け口の位置を決定する、ことを含む方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法であって、
前記エッチングガスの最低流速を決定することをさらに含み、
前記ガス吹き付け口の位置は、前記所要時間、前記発光間隔、及び、前記最低流速において前記クリーニング不要距離にかかる時間に基づいて決定される、方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、
前記極端紫外光集光ミラーは中央部に貫通孔を備え、
前記ガス吹き付け部は、前記貫通孔から前記反射面側に一部が突出するよう配置されたコーンであり、
前記ガス吹き付け口は、前記コーンの外周面に形成されており、
前記ガス吹き付け口の位置は、前記極端紫外光集光ミラーの集光軸方向における、前記反射面から前記ガス吹き付け口までの距離を決定することにより決定される、方法。
【請求項８】
請求項５に記載の方法であって、
前記ガス吹き付け口の位置は、前記有効反射領域においてエッチングガスの渦が発生しない条件を満たすように決定される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、極端紫外光生成装置及びその設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、７０ｎｍ〜４５ｎｍの微細加工、さらには３２ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、例えば３２ｎｍ以下の微細加工の要求に応えるべく、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（ｒｅｄｕｃｅｄ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｏｐｔｉｃｓ）とを組み合わせた露光装置の開発が期待されている。【０００３】
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を用いたＬＰＰ（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式の装置と、放電によって生成されるプラズマを用いたＤＰＰ（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ）方式の装置と、軌道放射光を用いたＳＲ（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）方式の装置との３種類の装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−４３６９号
【特許文献２】特開２０１３−１３５０３３号
【特許文献３】特開２０１３−１０９８５４号
【概要】
【０００５】
本開示の１つの観点に係る極端紫外光生成装置は、チャンバと、チャンバ内にターゲットを順次供給するターゲット供給部と、順次供給されたターゲットにレーザ光を照射することにより所定の発光間隔で生成される極端紫外光を反射して集光する反射面であって、中央部に貫通孔が形成されている反射面を含む極端紫外光集光ミラーと、貫通孔から反射面側に突出するように配置された配置されたガス吹き付け部であって、デブリのエッチングガスを反射面に吹き付けるようにガス吹き付け口が形成され、エッチングガスがガス吹き付け口から噴き出てから反射面における有効反射領域の貫通口側の端部に到着するまでの時間が、発光間隔よりも長くなるように構成されたガス吹き付け部と、を備えてもよい。
【０００６】
本開示の他の観点に係る方法は、極端紫外光集光ミラーの反射面の中央に配置され、反射面にデブリのエッチングガスを吹き付けるガス吹き付け部を含む極端紫外光生成装置の設計方法であって、極端紫外光の発光間隔を決定し、反射面上において露光に使用される極端紫外光を反射する有効反射領域を決定し、ガス吹き付け部に形成されエッチングガスを反射面に吹き付けるガス吹き付け口 から、有効反射領域までの、クリーニング不要距離を決定し、ガス吹き付け口からエッチングガスがクリーニング不要距離を進むための所要時間と発光間隔とに基づき、ガス吹き付け口の位置を決定する、ことを含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
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】図１は、例示的なＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成システムの構成を概略的に示す。
【図２】図２は、比較例のＥＵＶ光生成装置の一部構成の断面図を示す。
【図３Ａ】図３Ａは、コーンの構成例を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、コーンの構成例を示す。
【図４】図４は、発明者らが行った実験結果を示す。横軸はＥＵＶ光集光ミラーの中心からの距離を示す。縦軸は、反射面に堆積したデブリの堆積レートを示す。
【図５】図５は、比較例のＥＵＶ光生成装置における、ＥＵＶ光出力タイミングとＥＵＶ光集光ミラーの反射面でのガスの状態との対応関係を示す。
【図６】図６は、図５のＡ点及びＢ点における水素ラジカルガスの密度とＥＵＶ光出力タイミングとの対応関係を示す。
【図７】図７は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置の一部構成の断面図を示す。
【図８】図８は、シミュレーション結果を示す。横軸は、ＥＵＶ光集光ミラーの反射面上でのコーンのガス吹き付け口からの距離を示す。縦軸は、水素ガスがガス吹き付け口から噴き出てから横軸の位置に到達するまでの時間を示す。
【図９】図９は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置における、ＥＵＶ光出力タイミングとＥＵＶ光集光ミラーの反射面でのガスの状態との対応関係を示す。
【図１０】図１０は、図９のＡ点及びＢ点における水素ラジカルガスの密度とＥＵＶ光出力タイミングとの対応関係を示す。
【図１１】図１１は、異なるガス吹き付け口位置における、反射面上の流速分布のシミュレーション結果を示す。
【図１２Ａ】図１２Ａは、図１１が示すシミュレーションにおける、水素ガス流速を模式的に示す。
【図１２Ｂ】図１２Ｂは、図１１が示すシミュレーションにおける、水素ガス流速を模式的に示す。
【図１２Ｃ】図１２Ｃは、図１１が示すシミュレーションにおける、水素ガス流速を模式的に示す。
【図１２Ｄ】図１２Ｄは、図１１が示すシミュレーションにおける、水素ガス流速を模式的に示す。
【図１３】図１３は、第１実施形態の変形例１における水素ガス吹き付け部の構成例を示す。
【図１４】図１４は、第１実施形態の変形例２における水素ガス吹き付け部の構成例を示す。
【図１５】図１５は、第１実施形態の変形例３における水素ガス吹き付け部の構成例を示す。
【図１６】図１６は、第２実施形態の設計方法のフローチャートを示す。
【図１７】図１７は、第２実施形態の設計方法が適用される構成例を示す。
【図１８】図１８は、ガス吹き付け口からのクリーニング不要距離と、反射面の全領域に対する清浄な反射領域の割合との関係の、シミュレーション結果を示す。
【実施形態】
【０００８】
＜内容＞
１．概要
２．用語の説明
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
構成
動作
４．ＥＵＶ光生成装置の比較例
構成
動作
作用
課題
５．第１実施形態
構成
効果
具体例
変形例
６．第２実施形態
設計手法
【０００９】
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．概要
【００１０】
ＬＰＰ方式のＥＵＶ光生成装置は、ターゲット供給部から出力されたターゲットにレーザ光を照射することでＥＵＶ光を生成し、ＥＵＶ光集光ミラーによって露光装置に出力してもよい。ターゲット物質の一部がデブリとしてＥＵＶ光集光ミラーに堆積するのを抑制するため、ＥＵＶ光生成装置は、ＥＵＶ光集光ミラー表面にエッチングガスを流してもよい。エッチングガスは、ＥＵＶ光によってラジカル化し、エッチングの効果を高め得る。
【００１１】
ＥＵＶ光集光ミラー表面のガス流が適切でない場合、ＥＵＶ光集光ミラー表面においてデブリ堆積量の多い部分が発生し得る。デブリ堆積量の多い部分の反射率は大きく低下し、露光装置に出力するＥＵＶ光が露光に適さない強度分布となり得る。
【００１２】
本開示の一例である極端紫外光生成装置は、チャンバと、ターゲット供給部と、極端紫外光集光ミラーと、ガス吹き付け部とを備えてもよい。ターゲット供給部は、チャンバ内にターゲットを順次供給してもよい。極端紫外光集光ミラーは、順次供給されたターゲットにレーザ光を照射することにより所定の発光間隔で生成される極端紫外光を反射して集光する反射面であって、中央部に貫通孔が形成されている反射面を含んでもよい。ガス吹き付け部は、貫通孔から反射面側に突出するように配置されてもよい。さらに、ガス吹き付け部は、デブリのエッチングガスを反射面に吹き付けるようにガス吹き付け口が形成され、エッチングガスがガス吹き付け口から噴き出てから反射面における有効反射領域の貫通口側の端部に到着するまでの時間が、発光間隔よりも長くなるように構成されてもよい。このような構成によって、ＥＵＶ光集光ミラー反射面上のデブリを効果的にエッチングし得る。
【００１３】
本開示の別の例として、ＥＵＶ光生成装置の設計方法が提供される。本設計方法は、ＥＵＶ光の発光間隔を決定してもよい。また、ＥＵＶ光集光ミラー反射面上において露光に使用されるＥＵＶ光を反射する有効反射領域を決定し、エッチングガスを反射面に吹き付けるガス吹き付け口から有効反射領域までのクリーニング不要距離を決定してもよい。さらに、ガス吹き付け口からエッチングガスがクリーニング不要距離を進むための所要時間とＥＵＶ光の発光間隔とに基づき、ガス吹き付け口の位置を決定してもよい。本設計方法によって、ＥＵＶ光集光ミラー反射面上のデブリを効果的にエッチングできる構成が実現され得る。
２．用語の説明
【００１４】
「エッチングガス」は、ＥＵＶ光集光ミラーの表面に付着したデブリをエッチングするために利用されるガスである。下記例において、水素ガス及び水素ガスから生成される水素ラジカルガスはエッチングガスである。「有効反射領域」は、ＥＵＶ光集光ミラーの反射面において、露光装置で使用されるＥＵＶ光を反射する領域である。
【００１５】
３．ＥＵＶ光生成システムの全体説明
＜構成＞
図１に、例示的なＬＰＰ方式の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と共に用いられてもよい。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を含んでもよい。
【００１６】
チャンバ２は、密閉可能であってもよい。ターゲット供給部２６は、例えば、チャンバ２の壁を貫通するように取り付けられてもよい。ターゲット供給部２６から供給さ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。
【００１７】
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てもよい。その貫通孔には、ウインドウ２１が設けられてもよく、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が透過してもよい。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光集光ミラー２３が配置されてもよい。ＥＵＶ光集光ミラー２３は、第１及び第２の焦点を有し得る。
【００１８】
ＥＵＶ光集光ミラー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ていてもよい。ＥＵＶ光集光ミラー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るのが好ましい。ＥＵＶ光集光ミラー２３の中央部には貫通孔２４が設けられていてもよく、貫通孔２４をパルスレーザ光３３が通過してもよい。
【００１９】
ＥＵＶ光生成装置１は、ＥＵＶ光生成制御部５、ターゲットセンサ４等を含んでもよい。ターゲットセンサ４は、撮像機能を有してもよく、ターゲット２７の存在、軌跡、位置、速度の少なくとも一つを検出するよう構成されてもよい。
【００２０】
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を含んでもよい。接続部２９内部には、アパーチャが形成された壁２９１が設けられてもよい。壁２９１は、そのアパーチャがＥＵＶ光集光ミラー２３の第２の焦点位置に位置するように配置されてもよい。
【００２１】
さらに、ＥＵＶ光生成装置１は、レーザ光進行方向制御部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器２８等を含んでもよい。レーザ光進行方向制御部３４は、レーザ光の進行方向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てもよい。
【００２２】
＜動作＞
図１を参照すると、レーザ装置３から出力されたパルスレーザ光３１は、レーザ光進行方向制御部３４を経て、パルスレーザ光３２としてウインドウ２１を透過してチャンバ２内に入射してもよい。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に照射されてもよい。
【００２３】
ターゲット供給部２６は、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てもよい。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てもよい。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が放射され得る。
【００２４】
放射光２５１に含まれるＥＵＶ光２５２は、ＥＵＶ光集光ミラー２３によって選択的に反射されてもよい。ＥＵＶ光集光ミラー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に出力されてもよい。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。
【００２５】
ＥＵＶ光生成制御部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てもよい。ＥＵＶ光生成制御部５は、ターゲットセンサ４によって撮像されたターゲット２７のイメージデータ等を処理するよう構成されてもよい。また、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、ターゲット２７が供給されるタイミング、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。
【００２６】
さらに、ＥＵＶ光生成制御部５は、例えば、レーザ装置３の発光タイミングの制御、パルスレーザ光３２の進行方向の制御および、パルスレーザ光３３の集光位置の制御の内少なくとも１つを行う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。
【００２７】
４．ＥＵＶ光生成装置の比較例
＜構成＞
図２は、比較例のＥＵＶ光生成装置の一部構成の断面図を示す。比較例のＥＵＶ光生成装置は、レーザ集光ユニット４２０、水素ガス供給源４１、配管４１１、コーン４３、プレート２３５、及びＥＵＶ光集光ミラー２３を含んでもよい。
【００２８】
プレート２３５は、ＥＵＶ光集光ミラー２３及びレーザ集光ユニット４２０を保持してもよい。ＥＵＶ光集光ミラー２３は、図示しないマウント部を介して、位置・姿勢を調整可能にプレート２３５に保持されてもよい。ＥＵＶ光集光ミラー２３は、図１に示すように、中央部に貫通孔２４を備えてもよい。ＥＵＶ光集光ミラー２３の貫通孔２４は、露光装置６で使用されない領域に形成されてもよい。
【００２９】
レーザ集光ユニット４２０は、ウインドウ２１、軸外放物面凸面ミラー４２１、レーザ光集光ミラー２２、及び容器４２２を含んでもよい。レーザ光集光ミラー２２は、楕円凹面ミラーであってもよい。容器４２２は、軸外放物面凸面ミラー４２１及びレーザ光集光ミラー２２を収容し、外気から遮断されるように囲んでもよい。容器４２２は、ＥＵＶ光を生成するチャンバ２とコーン４３を介して接続されていてもよい。レーザ集光ユニット４２０の光学素子は、レーザ光路上に、ウインドウ２１、軸外放物面凸面ミラー４２１、レーザ光集光ミラー２２の順で配置されてもよい。
【００３０】
配管４１１は、レーザ集光ユニット４２０内に水素ガス４１５が導入されるように、水素ガス供給源４１と容器４２２とを接続してもよい。水素ガス供給源４１は、水素ガスを収容し、所定の流量で水素ガス４１５を配管４１１内に出力してもよい。配管４１１と容器４２２との接続口は、ウインドウ２１の表面に水素ガス４１５が流れる位置に形成されてもよい。
【００３１】
図３Ａ及び図３Ｂは、水素ガス吹き付け部であるコーン４３の構成例を示す。図３Ａはコーン４３の斜視図を示し、図３Ｂは図３Ａの下面図であり、コーン４３のガス流入面を示す。コーン４３は、円錐筒状の部材であってもよい。コーン４３は、中央貫通孔４３１を囲む円錐筒状の壁部４３３を含んでよい。
【００３２】
コーン４３は、中央貫通孔４３１のガス流入口４３４とガス流出口４３５とを有してもよい。コーン４３は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の貫通孔２４を貫通し、ＥＵＶ光集光ミラー２３の集光軸４１６とコーン４３の中心軸とが略一致するように配置されてもよい。集光軸４１６は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の中心軸であり得る。コーン４３の中心軸は、ターゲット２７のレーザ光照射位置及びその近傍を通過してもよい。
【００３３】
壁部４３３の内部には、水素ガス４１５が流れるガス通路４３６が形成されていてもよい。ガス通路４３６は、壁部４３３の内周壁部４３７と外周壁部４３８との間で形成されていてもよい。内周壁部４３７と外周壁部４３８とは、ガス通路４３６の流入端において複数の連結部４３９により連結されていてもよい。複数の連結部４３９は、周方向において離間し、ガス通路４３６の複数のガス流入口４４１が形成されてもよい。
【００３４】
ガス通路４３６は、レーザ集光ユニット４２０の容器４２２内部に複数のガス流入口４４１によって連通してもよい。ガス流入口４４１と連結部４３９とは、周方向において交互に配置されてもよい。ガス通路４３６の他の一端は、チャンバ２内にガス吹き付け口４３２によって連通してもよい。
【００３５】
ガス吹き付け口４３２は、壁部４３３の外周面において、周方向に延びるスリットであってもよい。ガス吹き付け口４３２は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の中央部付近から外周部に向かって、反射面２３１に沿って水素ガス４１５が放射状に流れるように配置されてもよい。
【００３６】
＜動作＞
レーザ光３２はウインドウ２１を介してレーザ集光ユニット４２０に導入されてもよい。レーザ光３２の径が、軸外放物面凸面ミラー４２１によって拡大され、レーザ光３３は、レーザ光集光ミラー２２によってドロップレット状のターゲット２７に集光されてもよい。ターゲット２７にレーザ光３３が照射されると、ターゲット２７はプラズマ化し、ＥＵＶ光２５２が生成され得る。この際、デブリが生成され、ターゲット物質がＥＵＶ光集光ミラー２３に付着し得る。
【００３７】
水素ガス供給源４１からの水素ガス４１５は、配管４１１を通って、レーザ集光ユニット４２０に流入してもよい。水素ガス４１５は、レーザ集光ユニット４２０内にあるレーザ集光光学系の光学素子、具体的には、ウインドウ２１、軸外放物面凸面ミラー４２１、レーザ光集光ミラー２２の表面を、流れてもよい。レーザ集光ユニット４２０を通過した水素ガス４１５は、コーン４３を介してチャンバ２内に流入してもよい。
【００３８】
水素ガス４１５は、コーン４３のガス流入口４３４から中央貫通孔４３１に流入し、ガス流出口４３５から、チャンバ２に流入してもよい。さらに、水素ガス４１５は、コーン４３のガス流入口４４１からガス通路４３６に流入し、ガス吹き付け口４３２からチャンバ２に流入してもよい。
【００３９】
ガス吹き付け口４３２は、水素ガス４１５を、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１に向けて吹き付けてもよい。ガス吹き付け口４３２から噴き出た水素ガス４１５は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上を中央部から放射状に流れてもよい。
【００４０】
ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上を流れる水素ガス４１５は、ＥＵＶ光２５２によってラジカル化され、反射面２３１上に堆積したデブリと反応して気体のスタナン（ＳｎＨ４）を生成し得る。反応式は、４Ｈ＊＋Ｓｎ＝ＳｎＨ４であり得る。スタナンは、不図示の排気ポンプによってチャンバ２の外に排出されてもよい。水素ガス及び水素ラジカルガスは、エッチングガスである。また、本開示において、特に説明のない場合、水素ガスと水素ラジカルガスに同一符号４１５が与えられる。
【００４１】
＜作用＞
水素ガス４１５がＥＵＶ光集光ミラー２３の中央部から放射状に反射面２３１に沿って流れるので、反射面２３１にデブリが付着したとしても、ＥＵＶ光２５２で生成された水素ラジカルガス４１５によりエッチングされ得る。また、コーン４３の中央の貫通孔４３１から水素ガス４１５が供給されるので、レーザ集光ユニット４２０内にデブリが侵入しにくく、軸外放物面凸面ミラー４２１及びレーザ光集光ミラー２２等へのデブリ付着が抑制され得る。これにより、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射率がデブリ付着によって低下することを抑制し得る。同時に、軸外放物面凸面ミラー４２１及びレーザ光集光ミラー２２等の反射率低下も抑制し得る。
【００４２】
＜課題＞
図２、図３Ａ、及び図３Ｂに示される構成において、ＥＵＶ光集光ミラー２３の集光軸４１６に近いほどＥＵＶ光のフルエンスが高いため、水素ラジカルガスの発生量も多いと予想され得る。したがって、反射面２３１に堆積したデブリのエッチングレートも、集光軸４１６に近いＥＵＶ光集光ミラー２３の中心付近ほど高くなると予想され得る。
【００４３】
しかし、発明者らが実験結果を解析したところ、上記予想とは異なる事実が明らかになった。発明者らは、ＥＵＶ光生成装置１の稼働後、ＥＵＶ光集光ミラー２３のデブリ堆積量を確認した。発明者らは、ＥＵＶ光集光ミラー２３の中心に近い領域でデブリ堆積量が多く、離れるに従ってデブリ堆積量が減少していく結果を得た。
【００４４】
図４は、発明者らが行った実験結果を示す。図４のグラフにおいて、横軸はＥＵＶ光集光ミラー２３の中心からの距離を示す。縦軸は、反射面２３１に堆積したデブリの堆積レートを示す。図４は２回の測定結果を示し、一方は菱形、他方は四角形で示されている。線４７１は、検出下限を示す。図４に示すように、ＥＵＶ光集光ミラー２３の外周に近い領域では効果的にエッチングが作用する反面、ＥＵＶ光集光ミラー２３の中心付近ではエッチングの作用が不十分であることが分かった。
【００４５】
この結果は、次の様に解釈し得る。図５は、比較例のＥＵＶ光生成装置における、ＥＵＶ光出力タイミングとＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１でのガスの状態との対応関係を示す。図５は、時間の経過と共に、状態が上段（ａ）、中段（ｂ）、下段（ｃ）の順に進行する様子を表している。
【００４６】
上段（ａ）は、ＥＵＶ光出力タイミングＴａにおける状態を示している。タイミングＴａにおいて、ＥＵＶ光は生成中であり、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の全面に渡って、ＥＵＶ光により水素ラジカルガス５１が生成されてもよい。水素ラジカルガス５１により、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の全面がエッチングされ得る。
【００４７】
中段（ｂ）は、ＥＵＶ光出力タイミングＴｂにおける状態を示している。タイミングＴｂにおいて、ＥＵＶ光生成が停止されてもよい。ＥＵＶ光はパルスであり、ＥＵＶ光停止により水素ラジカルガスの生成も停止し得る。コーン４３のガス吹き付け口４３２からの水素ガス５２の流れによって、反射面２３１上で既に生成された水素ラジカルガス５１は、反射面２３１の外周部に向かって移動し得る。例えば、外周部付近のＢ点において、エッチングが進行し得る。一方、中央部付近のＡ点において、ラジカル化されない水素ガス５２が供給され、エッチングの効果が小さくなり得る。
【００４８】
下段（ｃ）は、ＥＵＶ光出力タイミングＴｃにおける状態を示している。タイミングＴｃにおいて、ＥＵＶ光の生成は停止中であってもよい。反射面２３１の中央部付近において、次回のＥＵＶ光生成まで、水素ラジカルガスが生成され得ない。したがって、反射面２３１上の水素ガス５２及び水素ラジカルガス５１は、さらに、反射面２３１の外周部に向かって移動し得る。このため、Ａ点でのエッチングの効果が小さく、Ｂ点でのエッチングが更に進行し得る。
【００４９】
上述のように、ＥＵＶ光生成装置１の動作中、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上において、ガス流の状態は、図５の上段（ａ）、中段（ｂ）、下段（ｃ）の状態を、繰り返してもよい。結果として、反射面２３１のコーン４３に近い中央部付近に対して、水素ラジカルガス５１が、間欠的に供給され得る。
【００５０】
このため、反射面２３１の中央部付近は、外周部付近と比較して、エッチングの効果が弱くなると考えられ得る。上記水素ラジカルガス供給の変化による、反射面２３１の中央部付近におけるエッチングレート低下の度合は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１でのガス流速とＥＵＶ光発光周波数に影響され得る。
【００５１】
図６は、図５のＡ点及びＢ点における水素ラジカルガスの密度とＥＵＶ光発光タイミングとの対応関係を示す。図６において、横軸は時間を示し、縦軸はＥＵＶ光出力及び水素ラジカルガス密度を示す。具体的には、線４７２はＥＵＶ光出力の変化を示し、線４７３は点Ａにおける水素ラジカルガスの密度の変化を示し、線４７４は点Ｂにおける水素ラジカルガスの密度の変化を示す。
【００５２】
例えば、ＥＵＶ光発光周波数が２０ｋＨｚであるとき、ＥＵＶ光発光間隔は５０μｓｅｃであり得る。ここで、図５において、ＥＵＶ光パルスの発光後、ガス吹き付け口４３２から噴き出た水素ガスがＡ点に到達するまで、３０μｓｅｃかかると仮定してもよい。
【００５３】
図６に示すように、ＥＵＶ光生成直後にガス吹き付け口４３２から噴き出た水素ガスがＡ点に到達した時点で、Ａ点における水素ラジカルガスの密度が急速に低下し得る。一方、Ｂ点における水素ラジカルガスの密度は、ＥＵＶ光発光間隔である５０μｓｅｃの間、ある程度維持され得る。
【００５４】
Ｂ点よりもガス吹き付け口４３２に近いＡ点において、水素ラジカルガスの供給が間欠的になるのは、ＥＵＶ光発光間隔に対してＡ点のガス流速が速いためと考えられ得る。Ｂ点においてはガス流速が十分遅いが、Ａ点ではガス流速が速すぎると推測し得る。つまり、Ａ点においても十分遅いガス流速を実現することにより、効果的にデブリをエッチングし得る。
【００５５】
一方、ＥＵＶ光集光ミラー２３の直径は２００〜７００ｍｍ程度であってもよく、チャンバ２内部は低圧に保たれてもよい。このため、ガス流速が遅いと反射面２３１の周端まで水素ラジカルガスが到達する前に拡散してしまう場合がある。また、新たなデブリの付着に備えてスタナンを除去するため、好ましくは、反応していない水素ラジカルガスを反射面２３１に供給してもよい。このような観点から、反射面２３１には、ある程度の流速を持った水素ラジカルガスの流れを形成することが重要であり得る。
【００５６】
そこで、以下において、反射面２３１の実質的な反射領域における効果的なエッチングを実現するガス流速を維持しつつ、実質的な反射領域において水素ラジカルガスが間欠的ではなく連続的に供給されるＥＵＶ光生成装置の構成及びその設計手法を説明する。
【００５７】
５．第１実施形態
図７は、第１実施形態のＥＵＶ光生成装置の一部構成の断面図を示す。以下においては、図２に示す比較例との相違点を主に説明する。
【００５８】
＜構成＞
コーン４３のガス吹き付け口４３２を、反射面２３１から、集光軸４１６の方向において、ＥＵＶ光出力方向側に所定距離Ｈだけ離間した位置に設けてもよい。反射面２３１とガス吹き付け口４３２との距離は、集光軸４１６の方向における、貫通孔２４の外周端２３４とガス吹き付け口４３２との間の最短距離でもよい。以下、外周端２３４とガス吹き付け口４３２との間の距離が最短となる部分を、ガス吹き付け口４３２の下端と称する。ガス吹き付け口４３２の下端は、円周で定義されてもよい。
【００５９】
以下に説明する構成においては、貫通孔２４の外周端２３４は、集光軸４１６に垂直な面上に位置してもよい。ここでは、ガス吹き付け口４３２の下端位置を基準とする例を示すが、他の任意の点を基準としてもよい。
【００６０】
コーン４３は、水素ガス吹き付け部である。具体的には、ガス吹き付け口４３２の下端の位置は、反射面２３１から２．７ｍｍの位置でもよい。この構成は、図２の構成と比較して、ＥＵＶ光集光ミラー２３の集光軸４１６の方向において、＋２ｍｍだけＥＵＶ光出力側にガス吹き付け口４３２の位置を移動させた構成でもよい。なお、ここでは、水素ガスは、ガス通路４３６に対して水素ガス供給源４１、配管４１１、及び容器４２２の内部を介して供給されているが、水素ガス供給源４１から別の配管を介して直接供給されてもよい。
【００６１】
＜効果＞
以下、本実施形態のＥＵＶ光生成装置の効果について、図８から図１０に基づいて説明する。図８は、比較例の構成及び本実施形態の構成におけるシミュレーション結果を示す。横軸は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上でのコーン４３のガス吹き付け口４３２からの距離を示す。具体的には、横軸は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の各位置における集光軸４１６に垂直な方向の、ガス吹き付け口４３２からの距離を示す。縦軸は、水素ガスがガス吹き付け口４３２から噴き出てから横軸の位置に到達するまでの時間（以下、ガス到達所要時間ともいう）を示す。
【００６２】
図８において、線４７５は、比較例の構成における水素ガス流のシミュレーション結果を示し、線４７６は、本実施形態の構成における水素ガス流のシミュレーション結果を示す。線４７７は、ＥＵＶ光発光間隔ＴＩを示す。例えば、ＥＵＶ光発光間隔ＴＩは５０μｓであってもよい。言い換えれば、ＥＵＶ光発光周波数は、２０ｋＨｚであってもよい。
【００６３】
比較例の構成のシミュレーションによれば、線４７５と線４７７で示されるように、ガス吹き付け口４３２から８ｍｍ以内の範囲において、ガス到達所要時間がＥＵＶ光発光間隔ＴＩ以下となっている。したがって、この範囲においては、図５及び図６のＡ点と同様に、ＥＵＶ光生成直後にガス吹き付け口４３２から噴き出た水素ガスが到達した時点で、水素ラジカルガスの密度が急速に低下し得る。すなわち、ガス吹き付け口４３２から８ｍｍ以内の範囲において、反射面２３１と水素ラジカルガスとの接触が間欠的になることを示し得る。
【００６４】
一方、本実施形態の構成のシミュレーションによれば、線４７６と線４７７で示されるように、ガス吹き付け口４３２から１ｍｍ以内の範囲において、ガス到達所要時間がＥＵＶ光発光間隔ＴＩ以下となっている。すなわち、反射面２３１と水素ラジカルガスとの接触が間欠的になる範囲が、ガス吹き付け口４３２から１ｍｍ以内の範囲であり、比較例の構成よりも狭いことを示し得る。
【００６５】
図９及び図１０に基づいて、ガスの状態の推移を説明する。図９は、本実施形態のＥＵＶ光生成装置における、ＥＵＶ光出力タイミングとＥＵＶ光集光ミラーの反射面でのガスの状態との対応関係を示す。図５と同様に、時間の経過と共に、状態が上段（ａ）、中段（ｂ）、下段（ｃ）の順に進行する様子を表している。図１０は、図９のＡ点及びＢ点における水素ラジカルガスの密度とＥＵＶ光出力タイミングとの対応関係を示す。図６と同様に、横軸は時間を示し、縦軸はＥＵＶ光出力及び水素ラジカルガス密度を示す。具体的には、線４７２はＥＵＶ光出力の変化を示し、線４７３は点Ａにおける水素ラジカルガスの密度の変化を示し、線４７４は点Ｂにおける水素ラジカルガスの密度の変化を示す。
【００６６】
図９の上段（ａ）は、ＥＵＶ光出力タイミングＴａにおける状態を示している。タイミングＴａにおいて、ＥＵＶ光は生成中であり、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の全面に渡って、ＥＵＶ光により水素ラジカルガス５１が生成されてもよい。水素ラジカルガス５１により、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の全面がエッチングされ得る。
【００６７】
図９の中段（ｂ）は、ＥＵＶ光出力タイミングＴｂにおける状態を示している。タイミングＴｂにおいて、ＥＵＶ光生成が停止されてもよい。ＥＵＶ光はパルスであり、ＥＵＶ光停止により水素ラジカルガスの生成も停止し得る。コーン４３のガス吹き付け口４３２からの水素ガス５２の流れによって、反射面２３１上で既に生成された水素ラジカルガス５１は、反射面２３１の外周部に向かって移動し得る。しかし、図５の中段（ｂ）と異なり、ラジカル化されない水素ガス５２は中央部付近のＡ点には到達しないため、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の広い範囲で水素ラジカルガス５１によりエッチングされ得る。
【００６８】
図９の下段（ｃ）は、ＥＵＶ光出力タイミングＴｃにおける状態を示している。タイミングＴｃにおいて、ＥＵＶ光の生成は停止中であってもよい。反射面２３１の中央部付近において、次回のＥＵＶ光生成まで水素ラジカルガスが生成されず、反射面２３１上の水素ガス５２及び水素ラジカルガス５１は、さらに、反射面２３１の外周部に向かって移動し得る。しかし、図５の下段（ｃ）と異なり、タイミングＴｃにおいてもラジカル化されない水素ガス５２は中央部付近のＡ点には到達しない。したがって、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１において、中央部付近のＡ点を含む範囲で水素ラジカルガス５１によりエッチングされ得る。
【００６９】
上述のように、ＥＵＶ光生成装置１の動作中、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上において、ガス流の状態は、図９の上段（ａ）、中段（ｂ）、下段（ｃ）の状態を、繰り返してもよい。結果として、反射面２３１のコーン４３に近い中央部付近に対してもガス吹き付け口から１ｍｍ以内の範囲を除いて、水素ラジカルガス５１が、間欠的ではなく連続的に供給され得る。
【００７０】
例えば、ＥＵＶ光発光周波数が２０ｋＨｚであるとき、ＥＵＶ光発光間隔は５０μｓｅｃであり得る。ここで、図１０において、ＥＵＶ光パルスの発光後、ガス吹き付け口４３２から噴き出た水素ガスがＡ点に到達するまで、５０μｓｅｃ以上かかると仮定してもよい。この場合、ラジカル化されない水素ガスは、中央部付近のＡ点に到達する前に次回のＥＵＶ光生成によりラジカル化され得る。したがって、中央部付近のＡ点に対しても水素ラジカルガス５１が、間欠的ではなく連続的に供給され得る。
【００７１】
また、図８において、線４７６は線４７５と比較して曲線の傾きの変化が小さい。これは、反射面２３１において、ガス吹き付け口４３２からの距離が大きい位置においても、本実施形態の構成のほうが比較例の構成よりも所望のガス流速が維持できることを示し得る。
【００７２】
以上のように、ガス吹き付け口４３２を適切な位置に配置することにより、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上でのデブリのエッチングレートを維持し得る。
【００７３】
＜具体例＞
図１１は、異なるガス吹き付け口位置における、反射面２３１上の流速分布のシミュレーション結果を示す。図１１において、横軸はＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１上のガス吹き付け口４３２からの距離を示し、Ｙ軸はガス流速を示す。
【００７４】
線１２１〜１２４は、それぞれ、異なるガス吹き付け口位置のシミュレーション結果を示す。具体的には、線１２１、１２２、１２３、及び１２４は、それぞれ、０．７ｍｍ、２．７ｍｍ、５．７ｍｍ及び１０．７ｍｍのガス吹き付け口位置におけるシミュレーション結果を示す。数値は、ガス吹き付け口４３２と反射面２３１との間の距離Ｈを示す。上述のように、距離Ｈは、ＥＵＶ光集光ミラー２３の集光軸４１６の方向における、ガス吹き付け口４３２の下端と、貫通孔２４の外周端２３４との間の距離であってもよい。
【００７５】
当該シミュレーションにおいて、ガス吹き付け口４３２のＥＵＶ光出力方向における大きさは０．５ｍｍであってもよい。
【００７６】
０．７ｍｍの比較例に対して、２．７ｍｍ、５．７ｍｍ、１０．７ｍｍのガス吹き付け口位置それぞれにおいて、反射面中央部付近でのガス流速が緩和され、改善され得る。１０．７ｍｍのガス吹き付け口位置において、反射面中央部付近で若干の速度低下があり、渦の発生が推測され得る。
【００７７】
図１２Ａ〜１２Ｄは、図１１が示すシミュレーションにおける、水素ガス流束を模式的に示す。５．７ｍｍのガス吹き付け口位置において、コーン４３に戻る流束が発生し得る。また、１０．７ｍｍのガス吹き付け口位置において、コーン４３に戻る流束が増え、渦が発生し得る。しかし、渦の発生範囲が限定的であることから、利用可能な構成であり得る。このような渦の発生を避けるようにガス吹き付け口位置を設定してもよい。これにより、水素ラジカルガスの反射面２３１上でのより均等なガス流を実現し得る。
【００７８】
ガス吹き付け口位置は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１からＥＵＶ光出力方向に２.７ｍｍ以上１０．７ｍｍ以下の範囲内であってもよい。当該範囲において、有効なエッチングを実現し得る。幾何公差をプラス・マイナス０．２ｍｍとすると、ガス吹き付け口位置は、２．５ｍｍ以上１０．９ｍｍ以下の範囲内であってもよい。渦の発生を避けるため、ガス吹き付け口位置は、２．５ｍｍ以上５．５ｍｍ未満の範囲内であってもよい。
【００７９】
＜変形例＞
以下において、本実施形態の水素ガス吹き付け部の変形例を説明する。以下においては、上記コーン４３との相違点を主に説明する。
【００８０】
＜変形例１＞
図１３は、変形例１における水素ガス吹き付け部８１を示す。水素ガス吹き付け部８１は、複数のノズル８１１で構成されてもよい。複数のノズル８１１は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の貫通孔２４を貫通してもよい。複数のノズル８１１は、貫通孔２４内において、貫通孔２４の中心を囲むように、貫通孔２４の外周面に沿って配置されてもよい。レーザ光３３及び水素ガスが、複数のノズル８１１が囲む空間８１４を通過してもよい。
【００８１】
各ノズル８１１は、ガス流入口８１２とガス吹き付け口８１３とを有してもよい。ガス流入口８１２は、レーザ集光ユニット４２０の容器４２２内部に露出してもよい。ガス吹き付け口８１３は、チャンバ２内において露出してもよい。各ノズル８１１は、ガス吹き付け口８１３近傍において屈曲してもよい。各ノズル８１１のガス吹き付け口８１３は、反射面２３１に沿った方向を向いてもよい。
【００８２】
複数のノズル８１１のガス吹き付け口８１３の下端は、ＥＵＶ光集光ミラー２３の集光軸４１６に垂直な面上に位置してもよい。複数のノズル８１１のガス吹き付け口８１３の形状は同一でよく、例えば、円形でもよい。複数のノズル８１１のガス吹き付け口８１３とＥＵＶ光集光ミラー２３の集光軸４１６との距離は、一定であってもよい。複数のノズル８１１のガス吹き付け口８１３の周方向における間隔は一定でもよい。
【００８３】
水素ガス４１５は、空間８１４を通って、容器４２２からチャンバ２に流入してもよい。水素ガス４１５は、各ノズル８１１のガス流入口８１２及びガス吹き付け口８１３を通って、チャンバ２内に流入してもよい。ガス吹き付け口８１３は、反射面２３１に対して水素ガスを吹き付けてもよい。ガス吹き付け口８１３から流出した水素ガスは、反射面２３１上を、放射状に、反射面２３１の外周部に向かって流れてもよい。変形例１は、水素ガス吹き付け部の配置及び製作が容易となり得る。
【００８４】
＜変形例２＞
図１４は、変形例２における水素ガス吹き付け部８２を示す。水素ガス吹き付け部は、側面に設けた複数の孔８２１をガス吹き付け口として有するコーン８２であってもよい。ガス吹き付け口８２１は、周方向において均等に配置されてもよい。ガス吹き付け口８２１は、チャンバ２内において露出してもよい。コーン８２は、一重壁部８２２で構成され、一重壁部８２２にガス吹き付け口８２１が形成されてもよい。コーン４３と同様に、コーン８２は、中央の貫通孔８２３を有してもよい。貫通孔８２３の一端はレーザ集光ユニット４２０の容器４２２内部に露出し、他端はチャンバ２内において露出してもよい。
【００８５】
水素ガス４１５は、貫通孔８２３を通って、容器４２２からチャンバ２に流入してもよい。水素ガス４１５の一部はガス吹き付け口８２１を通って、チャンバ２内に流入してもよい。ガス吹き付け口８２１は、反射面２３１に対して水素ガスを吹き付けてもよい。ガス吹き付け口８２１から流出した水素ガス４１５は、反射面２３１上を、放射状に、反射面２３１の外周部に向かって流れてもよい。変形例２は、水素ガス吹き付け部の配置及び製作が容易となり得る。さらに、水素ガスの総流量を低減し得る。
【００８６】
＜変形例３＞
図１５は、変形例３における水素ガス吹き付け部８３を示す。水素ガス吹き付け部８３は、側面におけるＥＵＶ光出力方向の異なる位置に設けられた多段の孔８３１をガス吹き付け口として有するコーンであってもよい。各段のガス吹き付け口８３１は、周方向において均等に配置されてもよい。ガス吹き付け口８３１は、チャンバ２内において露出してもよい。
【００８７】
コーン８３は、一重壁部８３２で構成され、一重壁部８３２にガス吹き付け口８３１が形成されてもよい。コーン４３と同様に、コーン８３は、中央の貫通孔８３３を有してもよい。貫通孔８３３の一端はレーザ集光ユニット４２０の容器４２２内部に露出し、他端はチャンバ２内において露出してもよい。
【００８８】
水素ガス４１５は、貫通孔８３３を通って、容器４２２からチャンバ２に流入してもよい。水素ガス４１５の一部はガス吹き付け口８３１を通って、チャンバ２内に流入してもよい。ガス吹き付け口８３１は、反射面２３１に対して水素ガスを吹き付けてもよい。ガス吹き付け口８３１から流出した水素ガス４１５は、反射面２３１上を、放射状に、反射面２３１の外周部に向かって流れてもよい。
【００８９】
各段のガス吹き付け口８３１の面積を調節することで、ガス量を容易に調節することができ、より理想的なガス流れを形成し得る。なお、上記ガス吹き付け口位置は、複数段のガス吹き付け口において、最下段のガス吹き付け口を基準としてもよい。
【００９０】
６．第２実施形態
＜設計手法＞
第１実施形態において説明した構成は、発明者らの設計手法によって決定した良好なガス吹き付け口位置の一例であってもよい。以下において、第２実施形態としてその設計手法を説明する。図１６は、本実施形態の設計方法のフローチャートを示す。図１７は、本実施形態の設計方法が適用される構成例を示す。
【００９１】
まず、ＥＵＶ光発光間隔ＴＩを決定してもよい（Ｓ１１）。ＥＵＶ光発光間隔ＴＩは、ＥＵＶ光発光周波数Ｒの逆数として求めてもよい。
即ち、
ＴＩ＝１／Ｒ・・・・・・（１）
から求めてもよい。例えば、ＥＵＶ光発光周波数Ｒは２０ｋＨｚであってよく、ＥＵＶ光発光間隔ＴＩは５０μｓと算出し得る。
【００９２】
次に、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１の有効反射領域ＥＲから、クリーニング不要距離Ｃを決定してもよい（Ｓ１２）。有効反射領域ＥＲは、ＥＵＶ光集光ミラー２３の反射面２３１において、露光装置６で使用されるＥＵＶ光を反射する領域であってよい。有効反射領域ＥＲは、ＥＵＶ光集光ミラー２３の形状および製造上の理由に基づいて決定されてもよい。
【００９３】
図１７の例において、ＥＵＶ光集光ミラー２３は貫通孔２４を備えるので、貫通孔２４の内部は露光に使用しなくてよい。さらに、貫通孔２４の外周端２３４から５ｍｍ内の範囲は、反射面２３１の平坦度が確保困難又は反射膜の成膜が困難等、ＥＵＶ光集光ミラー２３の製造上の理由から、露光装置６で使用されなくてもよい。
【００９４】
したがって、反射面２３１において、貫通孔２４の外周端２３４から５ｍｍ内の範囲を、クリーニング不要領域に決定してもよい。クリーニング不要領域を除き、反射面２３１の外周端２３３までの領域を、反射面２３１の有効反射領域ＥＲに決定してもよい。
【００９５】
図１７の例において、ガス吹き付け口４３２と貫通孔２４の外周端２３４との距離Ｄが、１ｍｍであってもよい。したがって、クリーニング不要距離Ｃを、距離Ｄと貫通孔２４の外周端２３４からのクリーニング不要領域における距離との合計距離としガス吹き付け口４３２から６ｍｍ内の範囲に決定してもよい。ガス吹き付け口４３２から６ｍｍを、クリーニング不要距離Ｃに決定してもよい。クリーニング不要距離Ｃは、ガス吹き付け口４３２の集光軸方向における中心を基準に定義されてもよい。クリーニング不要距離Ｃがガス流の方向によって変化する場合、例えば、最も小さいクリーニング不要距離Ｃを使用してもよい。
【００９６】
なお、クリーニング不要距離Ｃは、他の基準により決定されてもよい。例えば、反射面２３１の全領域が露光装置６で使用されるＥＵＶ光を反射する領域である構成において、クリーニング不要距離Ｃは、ＥＵＶ光集光ミラー２３の清浄な反射領域の割合に基づいて決定してもよい。
【００９７】
図１８は、ガス吹き付け口４３２からのクリーニング不要距離Ｃと、反射面２３１の全領域に対する清浄な反射領域の割合との関係のシミュレーション結果を示す。図１８の例において、上述のように、貫通孔２４の外周端からＥＵＶ光集光ミラー２３の外周端２３３に至る全領域が、露光装置６で使用されるＥＵＶ光を反射してもよい。図１８においては、クリーニング不要距離Ｃが１ｍｍの位置が、貫通孔２４の外周端２３４に相当し得る。ガス吹き付け口４３２と貫通孔２４の外周端２３４との距離Ｄは、１ｍｍであってもよい。
【００９８】
図１８の例において、クリーニング不要距離Ｃが５ｍｍの場合、清浄な反射領域の割合は９９％以上であり得る。したがって、例えば、ガス吹き付け口４３２からのクリーニング不要距離Ｃを、５ｍｍと決定してもよい。
【００９９】
図１６に戻って、次に、最低流速を決定してもよい（Ｓ１３）。エッチングガスを十分にデブリと反応させるという観点では、水素ラジカルガスが反射面に接する時間は長いほうがよく、エッチングガスの流速は遅いほうが好ましくなり得る。一方、新たなデブリの付着に備えてスタナンを除去し、反応していない水素ラジカルガスを反射面２３１に供給することが好ましくなり得る。また、水素ラジカルガスを、有効反射領域ＥＲの外周端まで確実に到達させることが重要となり得る。
【０１００】
このような観点からは、反射面２３１には、ある程度の流速を持った水素ラジカルガスの流れを形成することが重要となり得る。このため、水素ガスには最低流速を定義し得る。最低流速は、シミュレーションや実験によって決定してもよい。
【０１０１】
例えば、図４に示した測定結果は、反射面２３１の中心から６０ｍｍ以上、例えば１００ｍｍの位置で良好なエッチング効果が得られることを示している。また、図２の構成における流速分布のシミュレーションは、反射面２３１の中心から１００ｍｍの位置でのガス流速は、１００ｍｍ／ｓであることを示した。したがって、本例においては、最低流速Ｖｃは、１００ｍｍ／ｓと特定し得る。
【０１０２】
なお、流速は、主流の平均流速と定義してよい。最低流速は他の方法で決定されてもよい。例えば、良好なエッチング効果が得られる複数位置での流速の平均値又は最低値を、最低流速と決定してもよい。
【０１０３】
次に、クリーニング不要距離Ｃと最低流速とに基づいてガス到達上限時間Ｔｍａｘを決定してもよい（Ｓ１４）。ガス吹き付け口４３２から最低流速で供給された水素ガスがクリーニング不要距離Ｃに到達する時間を、ガス到達上限時間Ｔｍａｘと定義してもよい。ガス到達上限時間Ｔｍａｘは、下記数式（２）によって与えられてもよい。
Ｔｍａｘ＝Ｃ［ｍｍ］／Ｖｃ［ｍｍ／ｓ］・・・・・・（２）
本例において、ガス到達上限時間Ｔｍａｘは、６０ｍｓと決定し得る。
【０１０４】
次に、ガス到達所要時間Ｔｇの範囲を決定してもよい（Ｓ１５）。ガス吹き付け口４３２から供給された水素ガスがクリーニング不要距離Ｃに到達するまでに要する時間を、ガス到達所要時間Ｔｇと定義してもよい。反射面２３１の良好なエッチングを実施するためには、ガス到達所要時間Ｔｇは、ＥＵＶ光発光間隔ＴＩより長くてもよい。これは、図９の下段（ｃ）のＡ点において、次のＥＵＶ光パルスの発光直前に、水素ガスがＡ点に到達しない条件に相当し得る。この条件において、Ａ点は、ＥＵＶ光のパルス間においても、水素ラジカルガスに暴露され得る。
【０１０５】
ガス到達所要時間Ｔｇは、ガス到達上限時間Ｔｍａｘより短くてもよい。この条件が満たされない場合、有効反射領域ＥＲにおいて十分なガス流速が得られない場合がある。
【０１０６】
従って、ガス到達所要時間Ｔｇは、下記数式（３）を満たすよう決定してもよい。なお、数式（３）は、クリーニング不要領域における平均ガス流速の上限値と下限値を規定しているとも見なし得る。
ＴＩ＜Ｔｇ＜Ｔｍａｘ・・・・・・（３）
本例では、下記数式（４）の関係が満たされてもよい。
５０μｓ＜Ｔｇ＜６０ｍｓ・・・・（４）
【０１０７】
次に、ガス到達所要時間Ｔｇが上記式（３）を満たすように、測定及び／又はシミュレーションに基づき、ガス吹き付け口４３２の位置を決定してもよい（Ｓ１６）。例えば、図８に示すシミュレーションを実行し、ガス到達所要時間Ｔｇが上記式（３）を満たす範囲において、ガス吹き付け口４３２の位置を決定してもよい。なお、ガス到達所要時間Ｔｇは下限のみ決定されてもよい。
【０１０８】
ガス到達所要時間Ｔｇが下限条件のみを満たす範囲内において、ガス吹き付け口４３２の位置候補を決定し、位置候補の中からデブリ付着の実験によりガス吹き付け口位置を選択してもよい。
【０１０９】
有効反射領域ＥＲにおけるガス流速に基づいてガス吹き付け口４３２の位置を決定してもよい。例えば、ガス到達所要時間ＴｇがＥＵＶ光発光間隔ＴＩより長く、かつ、有効反射領域ＥＲの全ての点においてガス流速が最低流速以上である条件において、ガス吹き付け口４３２の位置を決定してもよい。ガス流速は、シミュレーション又は測定により知り得る。このように、流速の下限について、ガス到達所要時間とは異なるパラメータから決定してもよい。
或いは、クリーニング不要距離Ｃに基づいて最高流速Ｖｍａｘを算出し、クリーニング不要領域における平均ガス流速Ｖｇの上限値と下限値を規定してもよい。例えば、ＥＵＶ光発光間隔ＴＩの間にクリーニング不要距離Ｃだけ進む水素ラジカルガスの速度を最高流速Ｖｍａｘとしてもよい。その場合、
Ｖｍａｘ＝Ｃ［ｍ］／ＴＩ［ｓ］・・・・・・（５）
とし、本例においては、最高流速Ｖｍａｘを、１２０ｍ／ｓと決定してもよい。
その上で、
Ｖｃ＜Ｖｇ＜Ｖｍａｘ・・・・・・（６）
を規定してもよい。
本例においては、下記数式（７）の関係が満たされてもよい。
１００ｍｍ／ｓ＜Ｖｇ＜１２０ｍ／ｓ・・・・・・（７）
平均ガス流速Ｖｇが上記式（７）を満たすように、測定及び／又はシミュレーションに基づいて、ガス吹き付け口４３２の位置を決定してもよい
【０１１０】
以上、本発明を、実施形態を参照して説明したが、本発明の範囲は上記実施形態に限定されるものではない。ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換え得る。ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加え得る。各実施形態の構成の一部について、削除、他の構成の追加、他の構成による置換をし得る。
【０１１１】
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修飾句「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。
【符号の説明】
【０１１２】
２  チャンバ、３  レーザ装置、４  ターゲットセンサ、５  ＥＵＶ光生成制御部、１１  ＥＵＶ光生成システム、２３  ＥＵＶ光集光ミラー、２４  貫通孔、２５  プラズマ生成領域、２６  ターゲット供給部、２７  ターゲット、４１  水素ガス供給源、４３  コーン、８１、８２、８３  水素ガス吹き付け部、２３１  反射面、２３４  貫通孔外周端、４１１  配管、４１６  集光軸、４２０  レーザ集光ユニット、４２１  軸外放物面凸面ミラー、４２２  容器、４３２  ガス吹き付け口、４３３  壁部、４３４  ガス流入口、４３５  ガス流出口、４３６  ガス通路、４４１  ガス流入口、Ｃ  クリーニング不要距離、Ｈ  反射面からガス吹き付け口までの距離、ＥＲ  有効反射領域
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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