JP2007298980A - Ｅｕｖ光源用コレクタ - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＵＶ光源におけるＥＵＶコレクタの反射表面からデブリを除去するための方法を提供する。
【解決手段】第一の材料からなる反射表面および第二の材料および／または第二の材料の化合物からなるデブリを含んでなり、前記システムおよび方法は、制御されたスパッタリングイオン源と（該イオン源は前記スパッタリングイオン材料の原子を含有するガスを含んでよく）、前記スパッタリング材料の原子をイオン化された状態に励起する誘導機構とを含んでよく、前記イオン化された状態は、前記第二の材料をスパッタリングする高い可能性、および前記第一の材料をスパッタリングする非常に低い可能性を有する選択されたエネルギーピークの周囲の分布を有するように選択される。
【選択図】図９

Description

本発明は、半導体集積回路リソグラフィー露出露光源として適用するための、ＥＵＶ（軟Ｘ線）光の発生の分野に関し、特に、このような装置のための光コレクタに関する。

［関連出願］
この出願は、２００３年４月８日に出願された米国出願第１０／４０９，２５４号の一部継続出願であり、その開示を本明細書の一部として援用する。

半導体集積回路を製造するために、更に小さい臨界寸法を適用することの必要性が常に増大しているので、深紫外（ＤＵＶ）光から、軟Ｘ線とも呼ばれる極端紫外（ＥＵＶ）光に移行する必要性が生じている。このような光を、ＥＵＶリソグラフィーツール（例えばステッパスキャナまたはスキャナ）での充分なスループットを可能にする有効なエネルギーレベルで、例えば主要な部品交換の間の許容可能な寿命に亘って発生させるための装置および方法についての種々の提案が存在している。

例えば１３．５ｎｍを中心とする波長の光を発生するために、例えばリチウムを使用する提案が存在するが、このリチウムはプラズマを形成するために導入および／または照射されるものであり、該プラズマはリチウム原子をある状態へと励起させ、その状態からの崩壊により、約１３．５ｎｍを中心としたエネルギー分布を有するＥＵＶ光子の大部分が生じる。このプラズマは、例えば下記の特許および参照文献に述べられているように、固体または液体リチウム源の近傍において、高密度プラズマ集中電極を使用した放電によって形成されてもよい：即ち、２００３年７月１日にMelynchuk et al. に対して発行された「活性バッファーガス制御を用いたプラズマ集中光源」と題する米国特許第６，５８６，７５７号、および２００３年４月８日に出願された上記特許の米国出願第１０／４０９，２５４号；２００３年５月２０日にRauch et al.に対して発行された「タンデム式楕円形ミラーユニットを備えたプラズマ集中光源」と題する米国特許第６，５６６，６６８号；および２００３年５月２０日にPartlo et al.に対して発行された「改善されたパルス電源システムを備えたプラズマ集中光源」と題する米国特許第６，５６６，６６８号（これらは本願の譲受人に譲渡されている）、およびそれらの中に引用されている出願、特許および他の参照文献（これらの開示は全て本明細書の一部として本願に援用される）、並びに他の代表的な特許もしくは公開された特許出願、例えば、Amemlya et al.を発明者として２００２年１月２４日に公開された「Ｘ線露光装置」と題する米国公開出願第２００２−０００９１７６Ａ１号（その開示を本明細書の一部として本願に援用する）である。
加えて、下記の特許および公開米国出願に述べられているように、当該プラズマは、ターゲット、例えば液体金属（例えばリチウム）の液滴、または液体または固体のターゲット金属（例えばリチウム）を液滴中に含む他の材料の液滴に対して、例えば該ターゲット上に集中されたレーザを照射することによって誘導されてもよい：即ち、２００１年９月４日にKondo et al.に対して発行された「軟Ｘ線発生のための方法および装置」と題する米国特許第６，２８５，７４３号；２００２年１２月１０日にBisschopsに対して発行された「極端短波長放射線を発生させる方法」と題する米国特許第６，４９３，４２３号；Richardsonを発明者として２００２年１０月３日に公開された「...レーザプラズマから作製されたＥＵＶ、ＸＵＶおよびＸ線波長光源」と題する米国公開出願２００２−０１４１５３６Ａ１；２００２年４月２３日にRichardsonに対して発行された「水滴ターゲットを使用した極端紫外線リソグラフィーのためのレーザプラズマ光源」と題する米国特許第６，３７７，６５１号；２００１年１０月２３日にFoster et al.に対して発行された「Ｘ線、極端紫外線および紫外線放射の成形された光源」と題する米国特許第６，３０７，９１３号（これらの開示は本明細書の一部として本願に援用する）である。

このようなプラズマの形成および得られたプラズマからのＥＵＶ光の発生から、望ましい帯域内で発生されることが望まれるＥＵＶ光におけるエネルギー量は、例えば１００Ｗ／ｃｍ²と比較的莫大なので、ＥＵＶ光の収集ができるだけ高い効率で行われることを保証することが必要である。この効率は、有意に劣化しないこと、即ち、比較的長期の動作期間に亘ってこのような高効率を維持できること、例えば、有効な１００％のデューティーサイクルについての超高パルス反復速度（４ＫＨｚ以上）で１年の有効な動作を維持できることが必要である。これらの目標を満たすためには多くの困難な問題が存在するが、その側面は、ＥＵＶ光源用コレクタに関する本発明の側面の説明において扱われる。

実行可能な設計において対処することが必要な幾つかの問題には、次のことが含まれる：即ち、例えば、入射反射ミラーに垂直に、例えばルテニウム（Ｒｕ）の外側コーティングを通して、モリブデン（ＭｏまたはＭｏｌｙ）およびシリコン（Ｓｉ）の交互層のような多層構造の層中へのＬｉの拡散、および例えば一次および／または二次コレクタの寿命に対するその影響；例えばＬｉとＳｉの間の化学反応、および例えば一次および／または二次コレクタの寿命に対するその影響；例えばプラズマを形成する着火のための照射を生じるレーザからの帯域外放射線（例えば、深ＵＶレジストタイプがＥＵＶ範囲のリソグラフィーの中に持ち込まれ、ターゲットから散乱されたこのような帯域外の光が該レジストの効率的な露光を生じ得るとすれば、レジスト露光に対する何等かの影響を回避するように低く維持することが必要なＫｒＦエキシマレーザからの２４８ ｎｍの放射線）の散乱；中間焦点への出力光エネルギーの１００Ｗデリバリーを達成すること；一次および二次コレクタが少なくとも５Ｇパルスの寿命を有すること；所定の光源、例えば所定のターゲット（例えばターゲット液滴、若しくは液滴内のターゲット、または他のターゲット）での必要な変換効率、並びに高温の動作温度および例えば１３．５ ｎｍ近傍の波長を中心とする帯域外放射線での多層ミラーの必要な寿命の維持を達成することである。

多層反射を利用することによって、ＥＵＶの問題の波長、例えば、約５〜２０ ｎｍ、１１．３ ｎｍ近傍、または１３．０〜１３．５ ｎｍのための垂直入射反射（ＮＩＲ）ミラーを構築できることが周知である。このようなミラーの性質は、これに含まれる幾つかまたは全ての層についての組成、数、順序、結晶性、表面粗さ、相互拡散、周期、および厚さの比、アニーリングの量等に依存し、また、例えば、拡散バリアが使用されるか否か、該バリア層が如何なる材料および厚さのものであるか、また該バリア層によって分離された層の組成に対するその影響にも依存するが、これらは例えば、Braun, et al., “Multi-component EUV multi-layer mirrors”, Proc. SPIE 5037 (2003) (“Braun”)； Feigl, et al.,”Heat resistance of EUV multi-layer mirrors for long-time applications,” Microelectronic Engineering 57-58, p.3-8 (2001)（”Feigl”）；２００２年５月１日に出願された出願第１０／８４７，７４４号に基づいて、２００２年５月２８日にBarbee,Jr. et al.に対して発行された「ＥＵＶおよび軟Ｘ線適用に使用するための、鮮鋭で安定な界面を備えた多層フィルム」と題する米国特許第６，３９６，９００号（”Barbee”）；および１９９２年４月２１に出願された日本出願の優先権を主張して、１９９３年４月１４日に出願された出願第４５，７６３号に基づいて、１９９４年６月７日にItoh et al.に対して発行された「軟Ｘ線のための多層フィルム反射体」と題する米国特許第５，３１９，６９５号において述べられた通りである。

Ｉｔｏｈは、異なるＸ線反射率の材料、例えば、シリコン層、モリブデン層、および隣接する各一対の層の間に形成された水素添加界面層で構成される多層フィルムを形成するために、基板上に交互に堆積されたシリコン（Ｓｉ）およびモリブデン（Ｍｏ）について述べている。Barbeeは、両方の界面（Ｍｏ−ｏｎ−Ｓｉ界面およびＳｉ−ｏｎ−Ｍｏ界面）に配置された第三の化合物、例えば炭化ホウ素（Ｂ₄Ｃ）₂の薄層について述べている。
この第三の層は、炭化ホウ素ならびに他の炭素およびホウ素に基づく化合物からなっており、ＥＵＶ波長および軟Ｘ線波長における低い吸収を有するものとして特徴付けられる。
従って、ＭｏおよびＳｉの交互の層を含んでなる多層フィルムは、各層の間に、炭化ホウ素（例えばＢ₄Ｃ）および／またはホウ素ベースの化合物の中間層を含んでいる。この中間層は表面（界面）化学を変化させ、これにより反射率の増大および増大した熱的安定性をもたらすことができ、例えば、Ｍｏ／Ｓｉについては、相互拡散が防止または低減されて、これらの望ましい効果をもたらす。Barbeeはまた、Ｍｏ−ｏｎ−Ｓｉ界面からＳｉ−ｏｎ−Ｍｏ界面までの第三の層の厚さを変化させることについて述べている。Ｂａｒｂｅｅはまた、Ｍｏ−ｏｎ−Ｓｉ界面の鮮鋭度は、Ｓｉ−ｏｎ−Ｍｏ界面の鮮鋭度よりも典型的には約２．５倍劣るであろうと述べている；しかし、Ｍｏ−ｏｎ−Ｓｉ界面におけるＢ₄Ｃ中間層の堆積に起因して、このような界面の鮮鋭度はＳｉ−ｏｎ−Ｍｏ界面のそれに匹敵するものである。Braunは、熱安定性を改善し且つ内部歪みを低下させると同時に、反射率を増大させるために、炭素バリア層を使用してＭｏ−ｏｎ−Ｓｉ境界での相互拡散を減少させることについて述べている。Braunは、Ｍｏ−ｏｎ−Ｓｉ界面およびＳｉ−ｏｎ−Ｍｏ界面で厚さを変化させる際に、通常はＭｏ−Ｓｉ境界がＭｏＳｉ₂を形成すること、また、Ｍｏおよび／またはＳｉ層の形態が、例えば炭素含有バリア層によって影響され得ることに特に言及している。加えて、Braunは、バリア層のないＭｏ−Ｓｉ界面の界面粗さに対する、バリア層形成の影響に注目している。Ｂｒａｕｎは、Ｍｏ／ＳｉＣ多重層を使用して、λ＝１３．３ ｎｍで７０．１％の反射率を報告している。Ｍｏ／Ｓｉ／ＣＢ₄Ｃの使用はアニーリングを伴っても、多重層に比較して内部歪みを減少させることについても述べられており、これはかかる多重層ミラーを湾曲したミラーのために使用する能力に影響する。Braunはまた、多重層構成における中間層コントラスト、衝撃反射および吸収の間のトレードオフ、例えば、Ｎｂでの吸収は低いが低コントラストであるＮｂＳｉ層、および高コントラストであるがＲｕ層での吸収が高いＲｕ／Ｓｉ（両者共に、Ｍｏ／Ｓｉ多重層スタックよりも特性が低い）について述べている。Braunはまた、三つの層、例えばＭｏ／Ｓｉ／Ａｇ、またはＭｏ／Ｓｉ／Ｒｕを使用することの理論的有用性について述べており、これらは理論的には高い反射率を有しているが、Ａｇの実施形態は、望ましい厚さでのＡｇ層における空隙、およびＭｏ／Ｓｉ／Ｃ／Ｒｕ多重層のλ＝１３．５ ｎｍにおける計算された最良の反射率（Ｍｏ層中で制限される厚さがＭｏ層における結晶化を妨げる）に起因して、理論的反射率を達成できない。しかし、Braunはまた、Ｍｏ／Ｓｉ／Ｃ／Ｒｕ多重層スタックが、該スタックを通して上方に広がる初期のＭｏ層堆積表面粗さに起因して、恐らくは理論的に計算された反射率の期待に応えられないことを見出している。Feiglは、Ｍｏ／Ｓｉ、および超薄膜Ｍｏ₂Ｃバリア層の使用を含むＭｏ／Ｍｏ₂Ｃ／Ｓｉ／Ｍｏ₂Ｃ多重層スタックの構造的安定性に対する、５００℃以下の上昇温度の影響について述べている。Feiglは、例えば２００℃を越える温度でのＭｏおよびＳｉのアニーリングにより、このバリア層がＭｏＳｉｘの内部拡散層の形成を防止すること、並びにＭｏ／Ｎｏ₂Ｃ／Ｓｉ／Ｍｏ₂ＣおよびＭｏ₂／Ｓｉ系は６００℃まで安定なまま残ることについて言及している。超薄膜Ｍｏ₂Ｃバリア層および複数層を有する前者の系（ＭｏＳｉ₂も示唆されているが試験されてはいない）および後者は、多重層系におけるＭｏをＭｏ₂Ｃで置きかえることによって形成される。Ｆｅｉｇｌによれば、Ｍｏ₂Ｃ／Ｓｉ系の反射率は６００℃を通して０．８を越えたまま残るのに対して、Ｍｏ／Ｎｏ₂Ｃ／Ｓｉ／Ｍｏ₂Ｃ系は前記温度において０．７よりも僅かに低い値まで徐々に減衰し、４００℃では約０．７にまで低下する。

本願の出願人は、バリア層のための他の一定の材料、並びにＥＵＶ適用のための多重層スタックの潜在的な他の改良を提案する。

ＥＵＶ光源におけるＥＵＶコレクタの反射表面からデブリを除去するための方法および装置が開示され、これは第一の材料からなる反射表面および第二の材料および／または第二の材料の化合物からなるデブリを含んでなり、前記システムおよび方法は、制御されたスパッタリングイオン源（該イオン源は前記スパッタリングイオン材料の原子を含有するガスを含んでよく）と；前記スパッタリング材料の原子をイオン化された状態に励起する誘導機構とを含んでよく、前記イオン化された状態は、前記第二の材料をスパッタリングする高い可能性、および前記第一の材料をスパッタリングする非常に低い可能性を有する選択されたエネルギーピークの周囲の分布を有するように選択される。前記誘導機構は、ＲＦまたはマイクロ波誘導機構を含んでよい。前記ガスは、前記選択されたエネルギーピークを部分的に決定する圧力に維持され、また前記誘導機構は、前記第二の材料のプラズマデブリ原子の流入速度以上の、前記反射表面からの前記第二の材料のスパッタ密度を形成する、前記スパッタリングイオン材料のイオンの流入を形成してよい。スパッタ速度は、前記反射表面の所定の望ましい寿命について選択されてよい。前記反射表面はキャップされてもよい。前記コレクタは、楕円形ミラー、および半径方向に伸びるチャンネルを含み得るデブリシールドを具備してよい。前記第一の材料はモリブデンであってよく、前記第二の材料はリチウムであってよく、また前記イオン材料はヘリウムであってよい。前記システムは、前記反射表面から前記第二の材料を蒸発させるためのヒータを有してよい。
前記誘導機構は、着火時と着火時との間は前記反射表面に接続されてよい。前記反射表面はバリア層を有してよい。前記コレクタは、入射反射シェルの視射角と組合された球形ミラーであってよく、これは、反射体シェル上の多層スタックのための層材料の選択により分光学的フィルタとして作用してもよい。前記スパッタリングは加熱と組合されることができ、後者はリチウムを除去し、前者はリチウムの化合物を除去し、また前記スパッタリングは、励起されたガス原子ではなくプラズマ中で生成したイオンによるものであってよい。

図１を参照すると、ＥＵＶ光源、例えば本発明の一つの側面に従った、レーザにより発生されるプラズマＥＵＶ光源２０についての、全体的な広義の概念の概略図が示されている。光源２０は、パルスレーザシステム２２、例えばガス放電レーザ、例えばエキシマガス放電レーザ、例えば大電力および高パルス反復速度で動作するＫｒＦもしくはＡｒＦレーザを含んでよく、また、例えば米国特許第６，６２５，１９１号、同第６，５４９，５５１号、および同第６，５６７，４５０号に示されたようなＭＯＰＡ構成のレーザシステムであってよい。また、このレーザは、例えばソリッドステートのレーザ、例えばＹＡＧレーザであってよい。光源２０はまた、例えば液滴、固体粒子または液滴内に含まれた固体粒子の形態のターゲットを送達するターゲット送達システム２４を含んでいてもよい。
当該ターゲットは、ターゲット送達システム２４によって、例えばチャンバー２６の内部の、着火部位もしくは火球としても知られる照射部位２８へと送達される。ターゲット送達システム２４の実施形態については、以下で更に詳細に説明する。

パルスレーザシステム２２から、レーザ光学軸５５に沿ってチャンバ２６のウインドウ（図示せず）を通り、照射部位へと送達されたレーザパルスは、ターゲット送達システム２４によって生じたターゲットの到達に関連して以下で更に詳細に述べるように、適切に集光されて着火または火球を形成し、これはターゲットの材料に従って、生成されるＸ線光の波長を含む一定の特徴をもったＸ線（または軟Ｘ線（ＥＵＶ））を放出するプラズマ、着火の際または着火の後にプラズマから放出される種類および量のデブリを形成する。

当該光源はまた、レーザ光が着火部位２８に侵入するためのアパーチャを備えたコレクタ３０、例えば反射体（例えば短縮された楕円系）を含んでもよい。該コレクタシステムの実施形態については以下で更に詳細に説明する。コレクタ３０は、例えば、着火部位２８に第一の焦点および所謂中間点４０に第二の焦点（中間焦点４０とも呼ばれる）を有する楕円形ミラーであってよく、ここでは当該光源からＥＵＶ光が出力され、例えば集積回路リソグラフィーツール（図示せず）へと入力される。当該システム２０はまた、ターゲット位置検出システム４２を含んでもよい。パルスシステム２２は、例えば、発振器レーザシステム４４のためのパルス電力タイミングモニターシステム５６および増幅器レーザシステム４８のためのパルス電力タイミングモニターシステム５６と共に、発振器レーザシステム４４のための例えば磁気リアクタ切り替えパルス圧縮およびタイミング回路５０、および増幅レーザシステム４８のための磁気リアクタ切換えパルス圧縮およびタイミング回路５２を備えた、例えば発振器レーザシステムおよび増幅器レーザシステム４８を有する二重チャンバーガス放電レーザシステムで構成された、マスター発振器電力増幅器（ＭＯＰＡ）を含んでもよい。当該パルス電力システムは、例えばＹＡＧレーザからレーザ出力を形成するための電源を含んでもよい。当該システム２０はまた、ＥＵＶ光源コントローラシステム６０を含んでもよく、これはまた、例えばレーザビーム位置決めシステム６６と共に、ターゲット位置検出フィードバックシステム６２および発火制御システム６４を含んでもよい。

ターゲット位置検出システムは、複数の液滴撮像装置７０，７２および７４を含んでよく、これらはターゲット液滴の位置に関する（例えば着火部位に関する）入力を提供し、これらの入力をターゲット位置検出フィードバックシステムに提供し、これらは例えばターゲットの位置および軌跡を計算することができ、これらから、液滴毎ではなく平均ベースではあってもターゲットエラーを計算することができ、次いでこれがシステムコントローラ６０への入力として提供されて、該コントローラは、例えばレーザの位置および方向補正信号を例えばレーザビーム位置決めシステム６６に提供することができ、該レーザビーム位置決めシステムは、例えばレーザ位置および方向変更器６８を制御するためにこれを使用して、レーザビームの焦点を異なる着火点２８に変更することができる。

撮像器７２は、例えばターゲット送達機構９２から望ましい着火部位２８へのターゲット液滴の望ましい軌道経路と共に整列された、例えば撮像ライン７５に沿って照準されてよく、また撮像器７４および７６は、例えば望ましい着火部位２８以前の経路に沿った幾つかの点８０において望ましい軌道経路と単独で交叉する、撮像ライン７６および７８に沿って照準されてよい。

ターゲット送達制御システム９０は、システムコントローラ６０からの信号に応答して、例えば、ターゲット送達機構９２によって放出されるときのターゲット液滴９４の放出点を変更して、望ましい着火部位２８に到達する標的液滴における誤差を補正してもよい。

中間焦点４０の近傍におけるＥＵＶ光源検出器１００はまた、例えばレーザパルスのタイミングおよび集光における誤差を示すことができるフィードバックをシステムコントローラ６０に提供して、ターゲット液滴を、効果的および効率的なＬＰＰ・ＥＵＶ光生成のための正しい位置および時間に適正にインターセプトしてもよい。

次に図１Ａを参照すると、図１に示したコントローラシステム６０および関連のモニタリングおよび制御システム６２，６４および６６の更なる詳細が概略的に示されている。
該コントローラは、例えばシステムクロック１１６によりクロックバス１１５上でシステム部品に提供されるシステムクロック信号に相関されたターゲット位置検出フィードバック信号から、例えば複数の位置信号１３４，１３６、軌道信号１３６を受取る。コントローラ６０は、例えば、システム時間における或る時点でのターゲットの実際の位置を計算することができる予備到着トラッキングおよびタイミングシステム１１０、或るシステム時間におけるターゲット液滴の実際の軌道を計算することができるターゲット軌道計算システム１１２、着火を起こすための幾つかの空間的および時間的に望ましい点に比較した時間的および空間的エラー信号を計算することができる、照射部位の時間および空間的エラー計算システム１１４を有してもよい。

次いで、コントローラ６０は、時間エラー信号１４０を発火制御システム６４に提供し、空間的エラー信号１３８をレーザビーム位置決めシステム６６に提供する。該発火制御システム６４は計算して、レーザ発振器４４磁気リアクタ切り替えパルス圧縮およびタイミング回路５０の共鳴放充電部分１１８に共鳴充電開始信号１２２を提供し、また、例えばＰＡ磁気リアクタ切換えパルス圧縮およびタイミング回路５２に共鳴充電開始信号１２４を提供してよく、これらは両者共に同じ信号であってよい。また、発振器レーザ４４磁気リアクタ切換えパルス圧縮およびタイミング回路５０に対してトリガー信号１３０を提供し、増幅器レーザシステム４８磁気リアクタ切換えパルス圧縮およびタイミング回路５２の圧縮回路部分に対してトリガー信号１３２を提供してもよい。これらは同じ信号でなくてもよく、また一部は時間的エラー信号１４０および光アウト検出装置５４および５６（夫々発振器レーザシステムおよび増幅器レーザシステムのためのもの）からの入力から計算されてよい。

空間エラー信号は、レーザ位置および方向制御システム６６に提供されてよく、これらは例えば、発火点信号および視線信号をレーザビーム位置決め装置に提供し、該位置決め装置は、例えば、発火時点におけるレーザシステム増幅器レーザ４８の出力位置および該レーザ出力ビームの照準方向の一方または両方を変更することによって、着火部位のための焦点を変更するようにレーザを位置決めしてよい。

次に、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、それぞれ、コレクタミラー１５０の内部を見ているコレクタ３０の側面図、および図２Ａの切断線２Ｂに沿った回転対称コレクタミラー１５０の断面図が示されている（但し、図２Ａの如何なる半径方向軸に沿った場合にも断面図は同じであろう）。

図２Ａに示すように、楕円形コレクタミラー１５０は、該ミラーを覗く断面において円形であり、これは該ミラーの最も大きな範囲での断面（図２Ａには楕円ミラー１５０の殆ど焦点２８にあるように示されている）であり、ターゲット液滴９４が焦点２８にあるように設計された着火点に届くのを阻止しないようになっている。しかし、該ミラーは中間焦点に向って更に広がってもよく、該焦点へのターゲット液滴の通過を可能にするように、ミラーのなかに適切な孔（図示せず）を備えていてもよい。該楕円形ミラーはまた、集光光学系１５６を通り、ミラー１５０を通して集光されたＬＰＰレーザビーム１５４が、楕円形ミラーの焦点であることが望まれる着火点２８へのエントリーを可能にするように、例えば、図２Ａでは円形に示されたアパーチャ１５２を有していてもよい。該アパーチャ１５２はまた、用いる制御システムの種類に応じて、レーザビーム１５４の焦点を着火部位上に補正するようにビーム光学経路を変更する要件（もし存在するなら）内において、例えば、例えば一般には矩形のビームプロファイルに加工することができる。

また、図２Ａおよび図２Ｂには、本発明の一実施形態の側面に従うデブリシールド１８０が示されている。該デブリシールド１８０は、望ましい着火部位から半径方向外側に広がって、デブリシールド１８０を通して半径方向に広がる狭い平坦なチャンネル１８４を定義する、例えばモリブデン箔製の複数の薄いプレート１８２で作製されてよい。図２Ａの説明は非常に概略的であり、且つ一定の縮尺に従っておらず、チャンネルは実際には可能な限り細く作製される。好ましくは、着火部位２８に集光されたレーザビームによるターゲット液滴９４の点火によって形成されたプラズマから放出されるＸ線を殆どブロックしないように、該箔プレート１８２はチャンネル１８４よりも更に細くすることができる。

図２Ｂの断面を見れば、デブリシールドにおけるチャンネル１８２の機能を見ることができる。単一の放射状チャンネルが図２Ｂに見られ、この同じチャンネルは、コレクタミラー１５０およびデブリシールド１８０のチャンネル内のデブリシールドの回転対称軸を通る如何なる断面にも見られるであろう。着火部位２８から放出されたＥＵＶ光（および他の光エネルギー）の各光線１９０は、着火部位２８から半径方向外側へと移動し、デブリシールド１８０における夫々のチャンネルを通過し、図２Ｂに示すように、所望であれば、これはコレクタミラー１５０の反射表面へと完全に広がるであろう。何れかの入射角で楕円形ミラー１５０の表面に衝突すると、光線１９０は、図１に示した中間焦点４０上に集光される反射光線１９２と同じチャンネル１８０内で反射されるであろう。

次に図３を参照すると、本発明の実施形態の一つの側面に従う別の実施形態が示されている。この実施形態では、単純化のためにデブリシールド１８０が示されておらず、またこの実施形態は、例えば図２Ａおよび図２Ｂに示した楕円形コレクタミラーと同様、適切なときには、以下で更に詳細に述べるようにデブリシールドと共に、またはデブリシールドなしで利用することができる。この実施形態では、第二のコレクタ反射ミラーが加えられており、該ミラーは着火部位２８、即ち楕円形ミラー１５０の焦点に中心を有し、コレクタミラー１５０から中間焦点４０（図１に示されている）へと光を通すためのアパーチャ２１０を備えた球形ミラー２０２の断面を具備している。該コレクタミラー１５０は、着火点２８からコレクタミラー１５０に向けて放出された光線１９０に関して、図２Ａおよび図２Ｂについて上述したようにして機能する。着火部位２８からコレクタミラー１５０を離れて放出され、球形ミラー２０２に衝突した光線２０４は、楕円形コレクタミラーの焦点を通って逆方向に反射し、あたかも楕円形ミラー１５０の焦点２８から放出されたかのようにして楕円形コレクタミラー１５０上へと通過し、従って、これもまた中間焦点４０へと集光されるであろう。図２Ａおよび図２Ｂに関連して説明したように、これはデブリシールド１８０が存在してもしなくても生じるであろうことは明らかであろう。

次に図４を参照すると、本発明の実施形態に従うデブリ管理のもう一つの側面が概略的に示されている。図４は、電流源、例えばＤＣ電圧源２２０に接続されたコレクタミラー１５０を示している。この電流は、例えば堆積したリチウムを蒸発させるための選択された温度に反射体を維持するような、本発明の一実施形態であることができる。第一のコレクタミラーからリチウムを除去するための別の概念は、ヘリウムイオンもしくは水素イオンのスパッタリングを用いることである。これらイオンの小さい質量は、低エネルギー（例えば＜５０ｅＶ）に維持されたときに、例えばＭｏ／Ｓｉ層で作製されたＥＵＶ多層ミラーのモリブデン層および／またはシリコン層について、極めて低いスパッタ収量を導くことができる。

図４に戻ると、本発明の実施形態の一側面に従うデブリ洗浄装置が示されている。図４似示すように、電流源（例えばＤＣ電圧源）２２０は、例えばコレクタミラー１５０、例えばミラー１５０のための金属製バッキング材（例えばアルミニウムまたはニッケル）に接続されてよい。こうして、ミラー１５０は、ＥＵＶ光源チャンバ２６の内側を満たす周囲ガス（例えばヘリウムガス）の温度よりも高い温度に加熱されてよい。本発明の別の実施形態に従って、反射体の他の加熱、例えば容器２６内の加熱ランプ（図示せず）からの放射加熱による加熱が生じてもよい。

デブリ洗浄のもう一つの側面、例えば図４に示すような、例えばＲＦ周波数電圧２３０および図４のチャンバ２６内の２３２で模式的に示すアンテナからの、ＲＦの導入が組込まれてもよい。事実、図４に示したＤＣと同様に、ＲＦは、ミラー１５０または金属製バッキング材（図示せず）に接続されてもよく、この場合に、適切な導電性材料製で且つアース電位に接続された暗シールド（図示せず）が、コレクタミラー１５０の背面を覆って形成されてよく、これは絶縁体（例えば空気ギャップ）および電圧（例えばミラー１５０にも接続されたＤＣ電源２２０からのＤＣ）によってミラーから分離される。

図５Ａ〜図５Ｃに示すように、時刻ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃での所定の周期的なＬＰＰ着火のために、ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃で着火が生じる間、および着火時点の何れの側でも短時間だけ、ＲＦはＤＣ電圧によって置きかえられてよく、このような時間の間、次の着火の際のＤＣ電圧の次の発生まで、完全にではなくとも少なくとも着火の直後にはＲＦが用いられる。また、電源２２０からのＤＣは、それぞれの着火時点の間は正の電位であってよく（おそらくはＲＦ源２３０からの連続的な電圧と共存してよい）、またこのような正のパルスの間では不の電位であってよい。

コレクタミラー１５０に印加される電圧は、一方では金属デブリ、例えばリチウムまたは他のターゲット金属材料のようなターゲット液滴の着火の際およびその後に、プラズマから放出されるリチウムを蒸発させることを意味する。また、例えばリチウムターゲット液滴自体の中の不純物に起因して現れ、且つ着火後にコレクタミラー１５０上に同様に堆積されるＫ、Ｆｅ、Ｎａ等の金属元素も、蒸発させることができるであろう。

このＲＦは、コレクタミラー１５０表面の近傍において、励起されたＨｅ原子の局在化されたイオン性プラズマを形成することを意味し、局在化されたプラズマ中のこれら励起されたイオンが、コレクタミラー１５０上のリチウム原子またはリチウム化合物に衝撃を与えて、これらをミラー表面からスパッタ除去することを意図している。本発明のこの実施形態は、例えば、蒸発機構とスパッタ機構との間でバランスさせることを想定しており、例えば、ＲＦが＜５００Ｗ電力（ＲＦ周波数スパッタリングについての連邦規制によって指示されるように、１３．６５ＭＨｚにおいて）であれば、ミラー温度は或る望ましい温度またはその近傍に維持されるべきであり、またＲＦが増大すれば（例えば１３．６５ＭＨｚにおいて＞５００Ｗ）、これに対応して温度は低下させることができるであろう。

次に、図６Ａおよび図６Ｂを参照すると、別のコレクタ装置に関する本発明の実施形態の側面が示されている。図６Ａおよび図６Ｂに示されるように、コレクタ２２５は、例えば複数の入れ子式シェルで構成されてよく、これら入れ子式シェルは、例えば楕円形反射シェルおよびパラボラ反射シェル（例えば、図６Ａにおけるパラボラ形シェル２３０および２４０、楕円形シェル２５０および２６０）で作られた異なる区画を形成している。パラボラ形シェル、例えば２３０および２４０は、それぞれが第一のパラボラ反射表面２３３，２４２、および第二のパラボラ反射表面２３４，２４４から構成されている。楕円形区画２５０および２６０は、例えば、楕円形反射表面２５２および２６２を含んでいてよい。図６Ｂには、追加の二つのパラボラ形シェル区画２３２および２３６を備えた別の実施形態が示されており、区画２３２は、例えば第一のパラボラ反射表面２３１および第二のパラボラ反射表面２３４を含んでおり、また第二の区画２３６は、例えば第一のパラボラ反射表面２３７、第二のパラボラ反射表面２３８および第三のパラボラ反射表面２３９を含んでいる。

それぞれの反射シェル２３０，２４０，２５０および２６０は、それらの間で、一般にコレクタ２２５反射シェルの焦点に整列した回転軸３１０から１１°〜５５°の球区画内において、着火点２１から放出された光を１００％反射するように構成されており、シェル２３０，２４０，２５０および２６０はまた、一般にこの回転軸３１０の回りに対称である。例として、図６Ａの実施形態は、説明したばかりの球の一部において、全ての光が、シェル２３０．２４０，２５０，および２６０の少なくとも一つに導入される実施形態を示している。パラボラ形シェル区画２３０および２４０の場合、第一の反射表面２３３，２４２に入射して、中間焦点４０に向って反射されるか、またはそれぞれの第二の反射表面２３４，２４４から中間焦点へと反射される。楕円形シェル区画２５０，２６０の場合、例えば、反射表面２５２，２６２によって形成される楕円は、各々が着火点２８に第一の焦点を有し、また中間焦点４０に第二の焦点を有するので、各シェル２５０，２６０に導入される全ての光は中間焦点へと反射される。

それぞれの反射表面２３３，２３４，２４２，２４４，２５２および２６２の材料、特定の光線の入射角度、所定のシェル区画２３０，２４０，２５０および２６０における反射の回数に応じて、一定の平均反射効率が生じ、またこれらシェルの構造に応じて、一定のパーセンテージの利用可能な光が各区画２３０，２４０，２５０および２６０に導入されて、図６Ａに示すように、シェル区画２３０では６５％の平均合計効率で１９％が反射および集光され、シェル区画２４０では７５％の平均合計効率で１７％が反射および集光され、シェル区画２５０では８０％の平均合計効率で４３％が反射および集光され、シェル区画２６０では９１％の平均合計効率で２１％が反射および集光されるであろう。

図６Ｂは、二つのパラボラシェル区画２３２，２３６を加えた別の実施形態を示している。これらの追加された区画は、例えば、回転軸から約８５％までの光を集めるように働くことができ、また追加された区画の少なくとも一方は、第一の反射表面２３７、第二の反射表面２３８および第三の反射表面２３９を有していてよい。図６Ｂから分かるように、例えば光源または着火点から放出された光の光線２９０は、パラボラ反射シェル区画２３６に導入され光線２９２として第二の反射表面２３８へと反射され、次いで光線２９４として第三の反射表面２３９へと反射され、次いで集光された光線２９６を形成することができる。同様にして、光線３００は、該シェル開口部の他端でパラボラ反射体シェル２３６に導入され、第一の反射表面で光線３２０として反射され、第二の反射表面２３７で光線３０４として反射され、第三の反射表面の正に末端で光線３０６に集光されてよい。
例えばパラボラシェル区画の一つ、例えば区画２４０の場合、光線２８０はこの区画２４０に導入されて、光線２８２として第一のパラボラ反射表面２４２から反射され、集光された光線２８３として第二の反射表面の正に端部から反射されるに違いなく、またもう一つの光線２８４は該区画に導入され、集光された光線２８６として第二の反射表面から反射されるに違いない。楕円形シェル区画の一つ（例えば２５０）の場合、着火点から放出された光線３０８はシェル区画２５０に導入され、集光された光線３０９として楕円形反射表面２５２から反射されてよく、また光線３１８は、光線３０８とは反対側でシェル区画２５０に導入され、集光された光線３１９として反射されてよい。

次に図７および図８を参照すると、各々が５°および１５°の視射角のための（１）単一層のルテニウム反射表面、（２）厚さ１４ｎｍの単一Ｍｏ層および４ｎｍの単一Ｓｉ層のＭｏ／Ｓｉ二層スタック、（３）ピッチが９．２ｎｍでＭｏ／Ｓｉ厚さ比が２２．５：１であり、例えば４０多層スタックを有する１０周期の多層Ｍｏ／Ｓｉスタックについての、入射反射率の視射角のプロットが示されている。Ｍｏ／Ｓｉを備えた各反射体においては、モリブデン基体が仮定される。分光学的純度が送達される光についての明細の一部である場合、コレクタは、例えば図６Ａおよび図６Ｂの実施形態において、例えば選択された中心波長近傍の反射率に有利な入れ子式シェルコレクタの反射特性を使用することにより、或る所定のバンド幅の広がりを持った一定の波長に調節することができる。

図９は、本発明の一つの実施形態の側面を示している。この実施形態において、コレクタアセンブリー３３０は、例えば、球形ミラー反射表面３３２の一部を含んでよく、これは着火点２８から生じた光を、入れ子式楕円形シェルコレクタ３３４における例えば三つの入れ子式楕円シェル区画３３６，３３８および３４０の一つへと反射させる、垂直入射角の多層スタックであってよい。シェル区画３３６，３３８および３４０の各々は、それぞれのシェル３６０，３６２および３６４の内側にある反射表面３６６，３６８，３６９を有してよい。図９に示すように、例えばシェル区画３３６は、球形ミラー３３２のリム区画３７０から光を受取ってよく、シェル区画３３８は球形ミラー３３２の中間区画から光を受取ってよく、またシェル区画３４０は球形ミラー３２２の中央部分から反射された光を受取る。

シェル区画３３６，３３８および３４０は、従来提案されていた厚い単層のＲｕではなく、多層のＭｏ／Ｓｉでコートされてよい。本発明の一つの実施形態の側面に従えば、約５°〜１５°の視射角で２回の反射、例えば１回は球形ミラーから、１回は各シェル（例えば楕円形反射表面を有するシェル）からの反射が生じる。これは、例えば１３．５が望ましい帯域であると仮定すれば、例えば帯域外のＥＵＶ放射の有意な量を顕著に低減することができる。例えばWolter型構成のＲｕミラーは、５°および１５°の入射視射角においては、１３．５ ｎｍおよび１１ ｎｍの両方について非常に反射性のままであるのに対して、Ｍｏ／Ｓｉスタックの入射反射視射角のコーティングは、図７および図８に示すように、特に約１５°において遥かに選択的であることができる。

上記で述べた実施形態は、当該技術で提案されているような、例えば格子分光純度フィルタの空間的純度を有していないが、帯域内のＥＵＶ放射の反射率および維持においては、当該技術において提案された他の解決策（例えば格子フィルタ）に対して顕著な利点を有している。

本発明の実施形態の側面に従うリチウムＬＰＰ・ＥＵＶ光源は、液体リチウムまたはリチウム液滴源の固体流を用いることができるであろう。液滴源については液滴あたりの原子の和を計算することができ、また固体流については、集光された光線内の材料だけが着火における液滴を構成すると仮定できるが、デブリの観点からは、特に集光されたレーザ光線のエネルギー分布のスカートにおける低エネルギーレーザ放射によって衝撃を受けるときには、当該流れの中の隣接する材料もまたデブリを形成する可能性がある。

液滴源は、集光された光線に合致する液滴サイズを有するのが望ましいと考えられるので、両タイプのターゲット源も、液滴直径ｄ_dropletによって与えられる同じ液滴サイズを有すると考えることができる。従って、液滴の容積は次式によって与えられる：

液滴あたりの原子数の計算は、例えばリチウムの密度およびその原子量から生じる。液滴の質量は次式で表される：

ここで、ρ_lithium＝０．５３５ｇ／ｃｍ³がリチウムの密度であり、その結果は下記の通りである。

ここで、液滴の直径はセンチメータ単位であり、得られる質量はグラム単位である。従って、液滴中の原子数は、液滴質量をリチウムの原子量で乗算し、単位を適正に変換することによって与えられる。

ここで、Ｍ_{lithium atom}＝６．９４１ａｍｕであり、従って、

である。ここで、液滴の直径はセンチメータ単位である。液滴の直径をセンチメータからマイクロメータに変換すると、次式が与えられる：

液滴あたりの原子数ｖｓ．液滴サイズが、図１０に示されている。図１０にはまた、例えば一つの４０ｍＪパルスに含まれる１３．５ｎｍ光子の数が示されている。４０ｍＪパルスの例は、４πステラジアンおよび４００ｍＪレーザパルスへの１０％の変換効率を仮定している。パルスあたりの１３．５ｎｍ光子の数は次式で与えられる：
Ｎ_Photons＝１３．５ｎｍ光パルスエネルギー（ｍＪ）／Ｅ_Photon（ｅＶ）・１．６×１０^-16（ｍＪ／ｅＶ） ｛７｝；
ここで、１３．５ｎｍ光子のエネルギーは９１．６ｅＶである。４０ｍＪパルスについて得られる光子の数は、２．７２×１０¹⁵である。例えば、５０μｍの液滴は、１３．５ｎｍ光子毎に一つのリチウム原子を有している。通常は、それぞれの放出元素から放出される複数の光子を仮定することができるであろう。この仮定は、５０μｍよりも小さい液滴直径の使用を可能にするであろう。例えば、コレクタ光学系でのリチウムの使用およびリチウムの堆積速度は液滴直径の３乗に比例するから、より小さい液滴直径は重要であり得る。

本発明の実施例の可能な側面に従って、リチウムの回収が存在しないと仮定すれば、例えばリチウムの年間使用量の計算は、年間当りのパルス数にパルス当りの量を乗じることによって与えられる。例として、反復速度ＲＲ、およびデューティーサイクルＤＣを仮定すれば、得られる質量使用は、例えば次式で与えられる：
１年当りの質量
＝Ｍ_droplet・ＲＲ・６０ｓｅｃ／ｍｉｎ・６０ｍｉｎ／ｈｒ・２４ｈｒ／ｄａｙ・３６５ｄａｙ／ｙｒ・ＤＣ ｛８｝．
即ち、
１年当りの質量＝８．８３×１０^-6・ｄ³ _droplet・ＲＲ・ＤＣ ｛９｝；
ここで、液滴直径はマイクロメータ単位であり、得られる質量はグラム単位である。例えば、リチウム回収なしで６ｋＨｚで運転され、また５０μｍの液滴直径で、１００％デューティーサイクルで運転されるシステムは、１年フル可動について、６，６２２グラムまたは約１２．３リットル容積のリチウムを消費するであろう。同様の条件下において、２５μｍの液滴直径であれば、８２８グラムまたは約１．５リットルのリチウムしか消費しないであろう。

リチウム液滴が、レーザパルスによって加熱されたときに全方向に均一に膨張されると仮定すれば、原子フラックスは、レーザ／液滴の相互作用点（着火部位）からの距離の二乗で低下するであろう。１秒当りに相互作用点から放出される原子の数は、液滴当りの原子数に反復速度を乗じたものである：
合計原子放出＝２．４３×１０¹⁰・ｄ³ _droplet・ＲＲ ｛１０｝；
ここで、液滴直径はマイクロメータ単位であり、ＲＲは、Ｈｚ単位でのレーザ反復速度である。

着火部位を中心とする仮想球の表面を通る原子フラックス（原子数／ｃｍ²）は、センチメータ単位での表面積で除算された合計原子放出であろう：
原子フラックス＝１．９３×１０⁹（ｄ³ _droplet・ＲＲ／ｒ² _sphere） ｛１１｝；得られるフラックスは、原子／ｃｍ²の単位である。図１１は、６ｋＨｚの反復速度および１００％のデューティーサイクルを仮定した時の、ミラー表面上へのリチウム流入速度ｖｓ．幾つかの液滴直径［即ち、（１）２５μｍ、（２）５５μｍ、（３）１００μｍ、および（４）２００μｍ］についてのミラー半径を示している。

高いミラー反射率を維持するために、ミラー表面上へのリチウムの流入は、例えばヘリウムイオンの入射によって生じるリチウムのスパッタ速度によって越えられることができる。加えて、ミラーの長い寿命のために、これらの同じイオン（例えばヘリウムイオン）によるモリブデンのスパッタ速度は、例えばリチウムの速度よりも多くの次数だけ遅くなければならない。

例えば多層コートされたコレクタミラーについて１年の寿命を達成するために、第一および第二の金属のスパッタ速度の必要な比、例えばモリブデンのリチウムに対する比は、例えば、最初の２００層対が腐蝕しても未だ快適かつ有効な１００の良好な層対が残って、高い反射率が維持されるように、例えば３００層対の多層スタックの使用を仮定することによって計算することができる。また、第一の金属（例えばモリブデン層）のスパッタ速度よりも高く、従ってミラー寿命に対する無視可能な寄与を与えるシリコン層のスパッタ速度が仮定される。

典型的なＥＵＶミラーは、このミラーの寿命が終わる前に、犠牲腐蝕のための２００対が例えば５５２ｎｍのモリブデン腐蝕を与えるように、例えばモリブデン層の厚さが２．７６ｎｍのモリブデン層およびシリコン層の対からなることができる。１年の有用な寿命のためには、モリブデンのスパッタ速度は５５２ｎｍ／年以下、即ち、１．７５×１０^-5ｎｍ／ｓｅｃ以下でなければならない。

１秒当り１ｃｍ²当りの原子数でのリチウムスパッタ速度（上記で導いたリチウム流入速度に等しい）は、その質量密度当りのリチウム原子数密度（atomic number density）および原子量が与えられれば、以下の適切な単位変換により、リチウム単層の厚さからｎｍ／ｓｅｃへと変換される：
原子数密度
＝ρ_lithium（ｇ／ｃｍ³）／［Ｍ_{lithium atom}（ａｍｕ）・｛１．６６０５×１０^-24ｇ／１ａｍｕ｝］ ｛１２｝；
ここで、ρ_lithium＝０．５３５ ｇ／ｃｍであり、またＭ_{lithium atom}＝６．９４１ａｍｕである。リチウムについての得られた原子数密度は、４．６４×１０²²原子／ｃｍ³である。この数のリチウム原子を各辺が１ｃｍの立方体の中に整列させたならば、エッジに沿った１ｃｍ当りの原子数は、原子数密度の平方根、即ち、３．５８×１０⁷原子／ｃｍであろう。得られる単層厚さは、２．７８×１０^-8ｃｍ、または０．２７８ｎｍである。従って、単層中の１ｃｍ当りの原子数は、エッジに沿った１ｃｍ当りの原子数の二乗、即ち、１．２８×１０¹⁵原子／ｃｍ²である。

１秒当りでスパッタリングにより除去される原子（例えばリチウム）の数は、式１１に与えられた流入速度に合致しなければならない。従って、１秒当りに除去される単層の数は、流入速度を、単層中の１ｃｍ²当りの原始数で除算したものに等しい。厚さ除去速度は、単層除去速度に単層厚さを乗じたものである。即ち、
厚さ除去速度
＝単層厚さ（ｎｍ）×［流入速度（ａｔｏｍｓ／ｃｍ²ｓ）／単層中の原子数（ａｔｏｍｓ／ｃｍ²）］ ｛１３｝．
リチウムについての値を使用すれば、下記の通りである。
リチウム厚さ除去速度＝２．１７×１０^-16・リチウム流入速度（ａｔｏｍｓ／ｃｍ²ｓ） ｛１４｝．
得られる単位は、ｎｍ／ｓｅｃである。図１１に示されたリチウム流入速度は、同じ１〜４の液滴サイズ、反復速度およびデューティーサイクルについて、図１２に示した必要なリチウム厚さスパッタ速度に変換される。この結果は、小さい液滴サイズおよび大きなミラー変形の必要性を更に強調するものである。そうでなければ、必要なスパッタ速度は非実用的になる可能性がある。

リチウムについての必要な厚さスパッタ速度は、モリブデンについての許容可能な最大厚さスパッタ速度、例えば１年コレクタ寿命と比較することができる。許容可能な最大モリブデンスパッタ速度、１．７５×１０^-5 ｎｍ／ｓｅｃに分割された図１２のデータが、同じ１〜４の液滴サイズ、反復速度およびデューティーサイクルについて図１３に示されている。

問題は、リチウムスパッタ速度よりも４桁以上小さいモリブデンスパッタ速度を得るために何が必要とされるかである。ヘリウムイオンよって攻撃されたときのリチウムおよびモリブデンのスパッタ収量が、例えば、W. Eckstein, “Calculated Sputtering, Reflection and Range Values”， June 24, 2002に述べられている。このスパッタ収量データｖｓ．イオンエネルギーが、（３）Ｅｔｈ＝５２．７ｅＶでＭｏ中へのリチウム、（２）Ｅｔｈ＝１０．１ｅＶでＳｉ中へのリチウム、（１）Ｌｉ中へのヘリウム、のイオンエネルギーについてのシリコンのデータと共に、図１４に示されている。これから分かるように、選ばれたヘリウムイオンエネルギーが低いと、許容可能なリチウムスパッタ収量を生じ、また実質的にモリブデンスパッタ収量をもたらさない。しかし、入射イオンエネルギーを完全には制御できないとの事実から問題が生じ得る。即ち、入射ヘリウムイオンのエネルギースペクトルはデルタ関数ではない。リチウムとモリブデンとの間のスパッタリングの差を決定するときに評価されなければならないのは、イオンエネルギーの広がりである。

ＲＦ誘導（ＲＦＩ）プラズマの文献には、例えば、J. Hopwood,”Ion Bombardment Energy Distributions in a Radio Frequency Induction Plasma”, Applied Physics Letters, Vol. 62, No. 9 (March 1,1993), pp 940-942.に述べられているように、例えば２．５ｅＶのＦＷＨＭのガウス形であるイオンエネルギー分布を形成している例が存在する。

このイオンエネルギー分布のピークは、例えば、電界強度およびヘリウム圧力を適正に選択して調節することができる。例えば、２０ｅＶのピークイオンエネルギーを選択することによって、ヘリウムイオンはリチウムに対する高スパッタ収量を有するが、安全に、モリブデンのスパッタ閾値未満のエネルギーを有する。図１５には、２０ｅＶおよび２．５ｅＶのＦＷＨＭにセンタリングされた正規化されたイオンエネルギー分布のプロット（１はｌｏｇスケール、２は線型スケール）が、（３）リチウム、（４）シリコン、および（５）モリブデンについてのスパッタ収量と共に示されている。モリブデンのスパッタ閾値を越えるエネルギーをもったヘリウムイオンは、非常に僅かしか存在しないことを見ることができる。これらの条件下におけるモリブデンのスパッタ速度を決定するためには、ミラー表面をリチウム原子から清浄に維持するために必要な、ヘリウムイオンの流入を計算することが必要である。ヘリウムイオンエネルギー分布のバルクは略一定なリチウムスパッタ収量の領域内に入るから、イオン当り０．２原子の一定のスパッタ収量を想定することができる。
ヘリウムイオン流入（イオン数／ｃｍ²ｓ）
＝リチウム流入（原子／ｃｍ²ｓ）／スパッタ収量（原子／イオン） ｛１５｝．従って、ヘリウムイオン密度は、図１１に種々の条件について示したリチウム流入密度の値の５倍でなければならない。

式１５に表されたこのヘリウムイオン流入は、例えばリチウムが完全に均一には堆積しないと仮定したときの、最小限に過ぎないとみなされてよい。この場合、リチウムの島が発生しないことを保証するためには、より高い合計スパッタ速度が必要とされるかもしれない。他方、他の研究者等は、ＬＰＰプラズマからの材料の放出がレーザ源に向って移動する傾向にあることを示している。従って、このデブリの多くがコレクタミラーに衝突しないように、レーザがコレクタから離れた方向からリチウム液滴を照射するように、またはコレクタミラーのアパーチャを通して照射するようにシステムを構成することができる。こうして、ミラーに対する全リチウム負荷は、ミラーに衝突する合計の理論量から低減されてよい。

ヘリウムイオンの全フラックスを知り、また２０ｅＶのピークおよび２．５ｅＶのＦＷＨＭをもったガウスエネルギー分布を仮定すれば、正規化ガウス分布の隻分は√（２πσ²）であり、ここでのσ²は、次式によってＦＷＨＭに関連付けられた分布の分散を与える。

従って、正規化されたガウス関数の積分は、√（π（ＦＷＨＭ）²／２ｌｎ（４））であり、ヘリウムイオンのピーク電流密度は次式によって与えられる。
ピークヘリウム電流密度（イオン数／ｃｍ²ｓ／ｅＶ）
＝ヘリウムイオン流入（イオン数／ｃｍ²ｓ）／√（π（ＦＷＨＭ）²／２ｌｎ（４）） ｛１７｝．
ミラー半径が１０ｃｍで２５μｍの液滴の場合をとれば、合計１．８８×１０¹⁵リチウム原子／ｃｍ²ｓをスパッタするために、ピークヘリウム電流密度は、１ｅＶ当り３．３８×１０¹⁵イオン／ｃｍ²でなければならない。このヘリウム電流密度分布（１）は、（２）シリコンスパッタ密度、および（３）リチウムスパッタ密度、並びに経験的に決定された（４）リチウム、（５）シリコン、および（６）モリブデンのスパッタ収量、並びにこれら関数とイオン電流密度の積と共に、ｌｏｇスケールで図１６にプロットされている。
この分析の驚くべき有益な結果は、モリブデンについてのピークスパッタ密度が、３．５×１０^-205原子／ｃｍ²／ｅＶ（グラフ上には図示せず）と信じ難いほど小さい値であることを示している。事実、ピークシリコンスパッタ密度でさえ、リチウムの場合よりも３桁以上小さい。

全てのヘリウムイオンエネルギーに亘るこれらスパッタ密度の積分が、全スパッタ速度を与える。これらの積分は、（１）リチウム、および（２）シリコンについての破線曲線として、それぞれ図１７に示されている。この積分されたリチウムスパッタ密度は１．８８×１０¹⁵原子／ｃｍ²ｓで、リチウム流入速度に合致している。積分されたシリコンスパッタ密度は、９．１７×１０¹⁰原子／ｃｍ²ｓである。積分されたモリブデンスパッタ密度は、１．１６×１０^-205原子／ｃｍ²ｓである。従って、モリブデンとリチウムの間の示差スパッタ速度は非常に低いので、例えばコレクタミラーには少ない層数しか用いる必要がなく、例えば以前に予想された３００基本対のミラー概念よりも遥かに少なくてよい。単一のモリブデン層は、これらの条件およびこのスパッタ収量モデルの下において、１年以上持続するであろう。この特性は、着火点とコレクタ主ミラーまたは副ミラーとの間にデブリシールドを使用することによって更に改善できるであろうが、これらの結果から分かるように、該デブリシールドは、少なくともリチウムターゲットについては完全に省略されてもよい。ＥＵＶ光学系に由来するデブリの、このタイプの刺激されたプラズマ誘導イオン化スパッタリング（特にリチウムターゲットについて）は、上記から解るように、他のターゲットタイプ（例えば移動テープまたは他のタイプの移動式固体ターゲット系）の使用をも可能にできるであろう。ヘリウムイオンスパッタリングは、コレクタミラーからリチウム原子を充分な速度で除去する一方、モリブデンについては、１年よりも遥かに長い寿命のための充分に遅い速度でスパッタするように構成することができる。

議論されている本発明の実施形態においては、例えばリチウムイオンによるモリブデンのスパッタリングも考慮しれなければならない。何故なら、例えば、光学系の表面には到達しないがスパッタリングプラズマには利用可能で、且つヘリウムイオンと同じエネルギー分布でミラー表面に向けて加速される、点火プラズマからのデブリ形成リチウムイオンが存在するからである。文献は、リチウムイオンでのリチウムおよびモリブデンのスパッタ収量に関するデータをも提供している。このデータは、図１８において、ヘリウムイオンについて使用したのと同じ正規化されたリチウムイオンエネルギー分布と共に、Ｅｔｈ＝３６．３ｅＶでのリチウムについての曲線１に示されている。リチウムからモリブデンスパッタ密度を計算するためには、全リチウムイオン流入を知らなければならない。ヘリウムについてのこの計算（式１５）とは異なり、全リチウム流入が何になるか明瞭ではないが、保存的選択は、ＬＰＰ着火プラズマによって発生される全リチウム原子流入であろう。式１７を使用し、また２５μｍの液滴およびミラー半径１０ｃｍの仮定を使用すれば、１．８８×１０¹⁵リチウムイオン／ｃｍ²ｓがミラーに入射するであろう。そして、ピークリチウムイオン電流密度は、入射イオンエネルギー中に広がった２．５ｅＶのＦＷＨＭを仮定すれば、１ｅＶ当り７．０６×１０¹⁵リチウムイオン／ｃｍ²ｓであり、これは、モリブデンについてのスパッタ収量を乗算し且つ全イオンエネルギーに亘って積分したときに、２．５４×１０^-48原子／ｃｍ²ｓの全モリブデンスパッタ密度を与える。これは、ヘリウムイオンについてのものよりも遥かに高いが、それでも、１年の有用な寿命について必要とされる速度よりも遥かに低い。

リチウムイオンでのモリブデンスパッタ密度は、式１２および式１３を使用することによって、厚さ喪失速度に変換することができる。モリブデンについては、
ρ_moly＝１０．２ｇ／ｃｍ³
Ｍ_{moly atom}＝９５．９４ ａｍｕ＝１．５９×１０^-22ｇ
モリブデン原子数密度＝６．４０×１０²² ａｔｏｍｓ／ｃｍ³
モリブデン単層厚さ＝２．５０×１０^-8 ｃｍ＝ ０．２５０ ｎｍ
モリブデン単層原子密度＝１．５９×１０^l5 ａｔｏｍｓ／ｃｍ²
である。

従って、モリブデンについてのスパッタ厚さ速度は、リチウム原子によって攻撃されたときには、３．９９×１０^-64ｎｍ／ｓｅｃ、または１．２５×１０^-56ｎｍ／ｙｅａｒである。これはまた、例えばヘリウムイオンスパッタリングによるＥＵＶ光学系のスパッタリングプラズマイオン化洗浄の上記で述べた有益な結果が、例えばモリブデンのリチウムスパッタリングを用いた場合でさえ実現可能であるとの結論を導く。

追加の有益な結果は、先に提案した例えばルテニウムキャッピング層を、例えば多層ミラー上に使用することの再考である。ルテニウムキャッピング層は、Ｍｏ／Ｓｉスタックにおける第一のシリコン層のＥＵＶに補助された酸化を防止するために提案されてきた。
モリブデン層は室内の空気に露出されると迅速に酸化されるので、多層ミラーは、通常はモリブデン層ではなくシリコン層で終端する。出願人は、ＥＵＶ光学系のスパッタリングプラズマ洗浄に関する上記の分析の前に、例えばシリコンで終端する多層ミラーについて、第一のシリコン層が腐蝕されて第一のモリブデン層またはルテニウムキャッピング層が露出され、該アプローチが採用されれば第一のモリブデン層の酸化を回避するであろうとの予測をもって考察した。モリブデンの超遅い腐蝕速度、およびルテニウムについての予測される同様の低腐蝕速度は、ミラーの有用な寿命のあいだ持続することが期待されるルテニウムキャッピング層の使用を可能にする。これは、第一のシリコン層の喪失をもたらさず、またスパッタされたシリコン原子が何を生じるかに関して悩まされる必要をも生じず、また露出されたモリブデン層についての酸化の問題も生じない。リチウムおよびヘリウムでのルテニウムのスパッタ収量は、モリブデンの場合と同様であることが予想されるが、ルテニウムはモリブデンよりも高い原子量を有しているので、未だ決定されるべく残されている。

光学表面またはその近傍において、望ましいスパッタリングプラズマを形成するために必要な最小ＲＦ電力は、例えば、形成される全てのヘリウムイオンがコレクタミラーに衝突すると仮定することにより計算することができ、これは必要なＲＦ電力を過小評価するであろうが、大きさのおおよその見積りを与えるはずである。コレクタミラーに衝突する各ヘリウムイオンは、イオン化するために２４．５ｅＶを必要とし、また本発明の一実施形態の上記例に従えば、それがコレクタミラーに到達するときに２０ｅＶの平均運動エネルギーを有していなければならない。これらの二つのエネルギー値に、必要とされるヘリウムイオンの流入（図１５からの９．４０×１０¹⁵ｉｏｎｓ／ｃｍ²ｓ）を乗じると、プラズマ電力が得られる。エネルギー単位をｅＶからＪに変換すると、６６．９ｍＷ／ｃｍ²の最小プラズマ電力密度が与えられる。半径１０ｃｍのミラー表面積の半分（６２８ｃｍ²）を乗算することにより、４２Ｗの最小全プラズマ電力が得られる。プラズマ電力の１％だけが有効に使用されることを保存的に仮定すれば、必要とされるプラズマ電力は４．２ｋＷであり、これは、特に該電力が消費され得る非常に大きな面積を考慮したときに許容可能である。このプラズマ電力の見積りは、６ｋＨｚのＬＰＰレーザ電力（２．４ｋＷ）でのパルス当り４００ｍＪの先の仮定に匹敵し、またπステラジアンを定めるコレクタミラーを仮定すれば、それはこのレーザ電力の半分、即ち、１．２ｋＷに曝されるであろう。ＬＰＰからの熱的負荷は、プラズマ洗浄の熱的負荷と同様である。この二つの電力の合計は５．４ｋＷであり、８．６Ｗ／ｃｍ²のミラー上での電力密度をもたらす。出願人は、１０Ｗ／ｃｍ²以下の電力密度に露出されたコレクタミラーが、例えば該ミラーの背面に沿った、または接地されたシールドと該ミラーとの間の水チャンネルで容易に冷却されると確信する。

プラズマ電力効果が１０％大きければ、ミラー上での全電力密度は２．６Ｗ／ｃｍ²に過ぎず、ステファンの放射の法則に従って、該ミラーを放射的に冷却することを可能にする。この法則は、温度Ｔの黒体１平方メータ当りからの放射電力が、次式で与えられることを述べており、

ここでの温度はケルビン単位で、得られる電力密度はＷ／ｃｍ²単位であり、これは図１９にプロットされている。この入射電力の全てを放射させるためには５００℃を越える温度が必要とされるであろうから、当該多層スタックへの損傷を防止するためには、集光ミラーの能動冷却が必要とされるように思われる。

次に図２０を参照すると、例えば反射表面上に堆積した材料（例えば炭素および／または炭素ベースの分子）により、損傷を受けたＥＵＶ光学系（例えば反射性を失ってしまったもの）を再生するための、本発明の一実施形態に従う装置および方法が概略的に示されており、前記堆積した材料は、例えばＥＵＶプラズマチャンバに導入される汚染物、またはＥＵＶ装置野反射表面上にコートされた多層反射スタックの層からのスパッタリングもしくは光子的除去されたものに由来する。図２０に見られるように、光化学的洗浄装置４００は、洗浄のためにコレクタを保持するように適合されたコレクタ保持治具４０２を装着し得るチャンバを含むことができる。また、光源４１０からの光がコレクタの焦点での供給点（例えば上記で述べた着火点２８）から来る光をシミュレートして、コレクタ４０４があたかもターゲット着火部位からの光で照射されるように、コレクタ保持治具４０２および光源４１０と共に、例えば光子エネルギーの供給源（例えばＤＵＶ光源４１０）が含められてもよい。

本発明の一実施形態に従えば、例えばチャンバ４０１は、先ずＮ₂バルブを通してチャンバに供給された後に、ガス出口弁を使用してチャンバ４０１から排出される窒素の使用によりパージされてよく、続いてフッ素含有ガス（例えば分子状Ｆ₂またはＮＦ₃）を導入してもよい。コレクタ４０４は、次いで、例えば約４ｋＨｚのパルス反復速度をもった約４０Ｗの高電力用ＭＯＰＡ構成の、１９３ｎｍのＫｒＦエキシマレーザからの光源（例えば１６０〜３００ｎｍのλ範囲のＤＵＶ光）による照射を受ける。これは、例えば気相におけるフッ素ベースの炭素材料（例えばＣＦ₄）の生成を誘導するように働くことができ、この炭素材料は、次いで第二の窒素パージの下で、ガス出口バルブ４２０を通してチャンバ４０１から排出することができる。

ＫｒＦ・ＤＵＶ光源の別の例は、商業的に入手可能なＤＵＶランプ、例えばＫｒＣｌ・ＤＶＵランプであることができるであろう。

出願人は、ＥＵＶ光学系、例えばコレクタ反射表面上における厚さ約３．５ｎｍの炭素原子の堆積が、約５％だけ反射率を減少させ、また１０ｎｍの堆積は約１４％だけ減少させ得ると予測している。このような堆積物の厚さレベルは、選択された濃度および上記で挙げたＤＵＶ光レベルを用いた、選択された時間のフッ素での処理の下で、例えばコレクタ光学系の反射表面から除去されることが期待される。このプロセスはまた、例えば洗浄プロセスの際に望ましいフッ素濃度を維持するように、ガス流制御バルブ（図示せず）を用いたフッ素供給の補充を採用することができるであろう。

また、出願人はここに、本発明の実施形態の側面に従って、例えば１３．５ｎｍのＥＵＶ光反射率について最適化されたＭｏ／Ｓｉ反射スタックの熱安定性および反射率の改善を補助するために、他のタイプのバリア材料を多層反射ミラースタックに使用してよいことを提案する。例えばＭｏ／Ｓｉおよび恐らくはＭｏＳｉ₂とも適合して、例えば１３．５ｎｍの光に対する適切なレベルの透明性を保持する非常に薄い（例えば１ｎｍ）バリア層の平滑化を促進するために、出願人は、ＺｒＣ、ＮｂＣ、ＳｉＣ、からなる群から選択される炭化物、ＺｒＢ₂、ＮｂＢ₂、からなる群から選択されるホウ化物、ＺｒＳｉ₂、ＮｂＳｉ₂、からなる群から選択されるジシリサイド、並びに窒化物ＢＮ、ＺｒＮ、ＮｂＮおよびＳｉ₃Ｎ₄を含んでなる相互拡散バリア層の使用を提案する。他のこのような層には、イットリウム、スカンジウム、ストロンチウムの化合物および／または純粋な形態のこれら金属を含むことができるであろう。上記のうち、このような材料を用いてより滑らかな拡散バリア層を形成する能力の故に、上述した炭化物およびホウ化物が好ましい。

本発明の一実施形態の側面に従って、出願人は、ＭｏＳｉ₂／Ｓｉ、Ｍｏ₂Ｃ／Ｓｉ、Ｍｏ／Ｃ／Ｓｉ／Ｃ、およびＭｏ／Ｘ／Ｓｉ／Ｘを含む多層スタックを想定しており、ここで最初の二つはＭＬＭであり、ＭｏＳｉ₂またはＭｏ₂Ｃは、通常は相互拡散バリアのないＭｏ／Ｓｉミラーコーティングに使用されるＭｏの代りに使用される。他の二つは、所謂相互拡散バリアと共に使用され、ここでのＣは炭素を意味し、Ｘは更なる化合物（Ｘ材料としての例えば上記のホウ化物、ジシリサイドおよび窒化物）を含む適切な材料を意味する。窒化物は、本発明の実施形態に従う適用における相互拡散バリア層のための、出願人による現在の好ましい実施形態である。ＭｏＳｉ₂／Ｓｉは、「Ｍｏ／Ｓｉ、ＭｏＳｉ₂／Ｓｉ、およびＭｏ₅Ｓｉ₃／Ｓｉ多層軟Ｘ線ミラーの熱抵抗性」と題するY. Ishii et al.の論文（J. Appl. Phys. 78, (1995) p.5227）に記載されている。

ヘリウムはＥＵＶに対して高い透明性を有しており、これはバファーガス（透過率９０％が代表的である）のための良好な選択である。効率的なスパッタリングのために必要とされる分圧（僅か数ｍＴｏｒｒ）に基づけば、ヘリウムバッファガスの透過は概ね１００％である。可能なコレクタ多層表面は、例えば通常の９０対の代りに３００コーティング対を含んでいる。この余分な対は９０対に対して反射率を改善しないであろうが、これらの余分な層は、必要とされれば、頂部層が腐蝕されて除去されるときに使用される。３００層対のミラーであれば、リチウムとミラーとの間のスパッタ速度の差は、一つのミラー層が、例えば一度で数ヶ月もつほど高い必要はない。その代りに、持続し得るミラー腐蝕のために有益な、例えば余分な２１０層対が存在できるであろう。

ＬＰＰ容器内で発生するかもしれないリチウム化合物、例えばＬｉＨ、ＬｉＯＨ、Ｌｉ₂ＣＯ₃等は６００℃を越える融点を有する可能性があり、従って、当該ミラーから蒸発しない可能性がある。これらは、或る場合には、ミラー表面に堆積したリチウムを覆う殻を形成することもあるであろう。しかし、これらは、例えばイオン化されたＨｅ原子を含むスパッタリングイオンプラズマによって非常に効率的にスパッタされることができ、または該プラズマから放出される高速のリチウムイオンおよび原子形態のリチウム自身によってスパッタされ得るであろう。

リチウム堆積を前もって止めるために必要とされるスパッタ速度は、ＥＵＶ光源では、例えば現代の堆積およびエッチング機構において実施されている文献中に指定されたものよりも遥かに高くなり得るであろう。その理由の少なくとも一部は、例えば、リチウムをミラー表面から離間しておくための組合されたアプローチによるものである。本発明の一実施形態の側面に従って、出願人は、リチウムのバルクを除去するために蒸発を使用する一方、ミラー表面に堆積した不可避的なリチウムおよび炭素化合物を除去するための非常に軽いスパッタ速度を用いることを想定している。しかし、少なくとも主反射表面および副反射表面上に衝突する非常に軽いスパッタリングプラズマでさえも、同じく有益な炭素および他のリチウム化合物の除去特性を有することができるであろう。中間焦点以外、例えば照射体反射表面および投影反射表面にもこの着想を用いることは、リソグラフィーツールの反射表面にたまたま到達するデブリを除去する上でも有益であることが立証されるであろう。リソグラフィーツール自身においては、例えば堆積速度が小さいため、熱負荷およびスパッタリング速度は、これが有効であるために充分に低くてよいかもしれない。

プラズマから放出されたリチウムと共にスパッタされ、且つ反射表面に集められないリチウムおよびリチウム化合物は、ＥＵＶ光源容器内に含まれる冷フィンガー（図示せず）、例えば該容器の内壁から延出し、且つコレクタから中間焦点への光学経路の外に延出する冷却された形態の水冷フィンまたはプレートにおいてトラップされることができる。

例えばソース元素としての錫の場合、錫ベースのＬＰＰ光源におけるコレクタを洗浄するために、水素プラズマと共に、室温で蒸気である例えば金属の水素化物（例えばＳｎＨ₄）を使用することが可能であるかもしれない。水素は高い１３．５ｎｍ透過率を有しており、また得られるＳｎＨ₄は、リチウムのように冷フィンガー上にトラップされるのではなく、ポンプ排出できるであろう。

出願人は、錫イオンおよびリチウムイオンの両方に対する、例えばヘリウムおよびアルゴンの停止力を試験した。この結果が図２１Ａおよび図２１Ｂに示されている。この二つのグラフは、スケールだけが異なる同じデータを有している。ソースプラズマからの異なる測定距離（それぞれ９６．５ｃｍ、６１ｃｍおよび３２．５ｃｍ）の錫についての線５００、５０２および５０３は、実線はヘリウムバッファであり、破線はアルゴンバッファである。線５０６はリチウムについてのものである。圧力＊距離の積のスケーリングが適用されれば、錫データについてのこれら三つの組は、相互の頂部が概ね重なるであろう。

出願人はまた、所定のガス圧力について、アルゴンがヘリウムより少なくとも１０倍高い停止力を有することを観測した。また、リチウムは、錫よりも少ないバッファーガスで停止されることができる。また、ＬＰＰコレクタの真の作業距離（〜１０ｃｍ）にスケールを合わせると、必要とされるバッファー圧力は、アルゴンの場合でさえも、錫について約１０ｍＴの範囲にあることが必要とされるであろう。キセノンおよび錫は概ね同じ原子量を有するので、出願人は、キセノンＬＰＰのための必要とされるバッファー圧力もまた、１０ｍＴの範囲にあるであろうと予想する。このような高いバッファー圧力は、キセノンおよび錫について、ＥＵＶ自己吸収の問題を提示し得る。しかし、リチウムの低いバッファー圧力要件および低いＥＵＶ吸収の両方のために、リチウムについてはそうではない。

例えば、増大する異なるバッファーガス圧力で、既知のアパーチャーサイズを通して、既知の距離でイオンを収集および測定するファラデーカップを使用して、例えば高速イオンに対するバッファーの停止力を試験することを継続する場合、このファラデーカップ信号が減少すれば、イオン停止力の測定を与える。錫およびリチウムについての結果が、図２２Ａ〜図２２Ｅに示されている。図２２Ａおよび図２２Ｂは、それぞれ錫およびリチウムについての生のファラデーカップ信号 ｖｓ．時間を示している。図２２Ｃおよび図２２Ｄにおいて、これらの信号は、それぞれ錫およびリチウムについての飛行時間（ｔｉｍｅ−ｏｆ−ｆｌｉｇｈｔ）を使用して、イオンエネルギーに対してプロットされている。
図２２Ｅにおいては、これら曲線の下の面積が、バッファーガスの圧力＊距離の積に対してプロットされており、下の方のプロット線（１）は錫であり、上の方のプロット線（２）はリチウムである。

出願人によるこの分析の驚くべき結果は、最後のグラフが、錫およびリチウムの両者についてのファラデーカップ信号ｖｓ．バッファガスのＰ＊Ｄ積が、両方の元素について概ね同じであることを示すことであった。出願人は、これが、該分析はファラデーカップによって捕捉されたイオンの喪失を実際に測定しておらず、その代りにバッファーガスによるイオンの中和（所謂イオンによる電子捕獲）を測定していたことにおいて説明可能であると確信している。イオンが中和されると、それはファラデーカップ内において登録されないであろう。これは例えば、特に錫イオンが高度に帯電し（７〜１１回イオン化される）、またリチウムは最大でも３回しかイオン化され得ないことを考慮すれば、錫はリチウムよりも大きな電子捕獲断面を有することが可能であることから説明することができる。
図２２Ｅに示した停止力の結果は、停止力がこれら曲線による予測値よりも良好であり得ない点において、バッファーガス停止力の課題評価と考えることができる。

停止力の観察された値を上限と見ることにより、コレクタミラーの寿命を１００Ｂパルスに延長するための、アルゴンバッファーガスの必要な圧力を計算することができる。キセノンＬＰＰおよび１２ｃｍのコレクタ距離を用いた一つの多層ミラー対が１５Ｍパルス毎に腐蝕されることを報告した、ＥＵＶ・ＬＬＣによって制定された工業試験規格（Engineering Test Standard；ＥＴＳ）から出発し、また多層ミラーの反射率は１０層対が除去されるまでは顕著に劣化しないと仮定すると、ＥＴＳコレクタミラーは、１００Ｂパルスの要件に比較して、１５０Ｍパルスの寿命を有するであろう。これは、腐蝕速度における６６６Ｘの低下が必要であるとの結論を導く。図２２Ｅにおいて、このレベルの低下を達成するためには、約５００ｍＴ＊ｃｍのＰ＊Ｄ積が要求されるであろう。例えば１２ｃｍの作業距離は、例えば、４２ｍＴのアルゴン圧力の必要性を生じる。これはまた、アルゴンバッファー中で捕捉されるキセノンの強いＥＵＶ吸収のために、キセノンＬＰＰについては４２ｍＴのバッファー圧力が全く充分ではないので、リチウムが例えばキセノンよりも良好なターゲットであるとの結論をもたらすことができる。しかしリチウムの場合、バッファー圧力のこの量は、リチウム吸収にとっては問題ではない。錫もまた、例えば、ＳｎＨ₄の蒸気圧およびコレクタミラー表面からの蒸発速度に依存して充分である可能性がある。従って、比較的大きなバッファーガス圧力が必要とされるように思われ、これは、キセノンは良好なターゲットでない（錫もそうであろう）が、リチウムは最良のように見えるとの結論を導く。

出願人はまた、コレクタ反射表面を加熱する効果が、公表された蒸気圧が実現される前に、蒸発される材料は例えば一定の厚さ（例えば５０Å、例えば１０単分子層）を有する必要があるとの事実、即ち、材料（例えばリチウム）はミラー表面から直接蒸発され難いかもしれないとの事実によって悪影響を受けるとしても、ミラー表面上のこのような厚さのリチウムの透過率は約９５％および９０％（２回通過）であり、このようなミラー上の層は全体のＣＥ、例えば１３．５ｎｍから顕著には損なわれないであろうと決定した。加えて、このようなリチウムの「蒸発のない」層は、これがコレクタミラーを高速リチウム原子およびイオンの猛攻撃から保護できる点において、実際には有益である可能性がある。このリチウム層は、多層ミラーのモリブデン層の代りにスパッタされるであろう。キセノンはガスであるから、このような保護層を形成せず、また、錫層はその非常に高いＥＵＶ吸収のために、５２％しか透過させないであろう。

例えば約１ｋｅＶのイオンエネルギーについて（このエネルギーレベルを超えるとスパッタ速度は飽和する傾向にある）、モリブデンに対するリチウムのスパッタ収量がモリブデンに対するキセノンのスパッタ収量よりも遥かに低いとすれば：
入射イオン
ターゲット材料 リチウム キセノン
リチウム ０．２１ ？？
モリブデン ０．０８１ １．４５
キセノンはリチウムよりも１８倍高い速度でモリブデンをスパッタするであろう。この差は単独で、他に何も変更することなく、２．７Ｂパルスのコレクタ寿命を与えるであろう。「蒸発のない」定常状態のリチウムの薄層は、スパッタ速度における残りの３７Ｘの低下を与えるであろう。そうでないとしても、〜１００の余分な犠牲層対を持ったミラーを製造するＥＵＶ・ＬＬＣの概念は、寿命における１０Ｘ、例えば２７Ｂパルスの増大を加えることができ、これはリチウムからの低い腐蝕と組合せて、１００Ｂパルスのコレクタ寿命を与えることができるであろう。

出願人はまた、コレクタミラーの静電的保護の効果を試験した。この概念、即ち、高エネルギーのイオンがミラーの方に向って移動するときに電位井戸をよじ登るように、光源ＬＰＰとコレクタミラーの間に電界を発生させることは、文献において提案されてきた。
この電位井戸は、これらイオンがミラーに到達する前に、それらの運動エネルギーを全て失うために充分に深くすることができる。事実、それらは電位井戸の回りで向きを換え、電位井戸の下へと追い払われる。しかし、出願人は、容器を通してコレクタミラーへと電気接続を走らせることによってこれを行う試みは、レーザをパルシングする際にゼロ近傍にまで降下させるターゲットバイアスに起因して無効であることを発見し、これはバイアス電圧を維持するために必要とされる高いピーク電流および必要とされる大きなワイヤ（従って、該ワイヤのインダクタンスに沿った電圧の全てを低下させた）の結果であると決定した。この問題を補正するために、出願人は、真空容器内部にキャパシタを設置して、アースとターゲットプレートとの間に低インダクタンスバスワークを構築した。インダクタンスは、銅シートを上に向け且つターゲットの回りに配置して、アースに取り付けることにより測定した。キャパシタを低電圧に充電し、またターゲットに対して銅シートを押圧することによりこれを放電することによって、出願人はリング電圧波形を測定し、インダクタンスを推論した。その結果は、６９７ｎｓで１０４ｎＨの半周期放電波形であった。この放電周期はレーザパルスおよびその後のＥＵＶ放出よりも遥かに長く、このバイアスが、イオンが形成されてプラズマ領域を出るときの臨界周期（〜２０ｎｓ）の際に維持され得るかどうかについての懸念が生じる。しかし、出願人は、このような短い時間スケールは重要でないと決定した。重要なことは、例えば。ターゲットからミラーへのイオンの移動時間に比較して短い時間スケール内で、ターゲットバイアスを維持または再樹立することである。現在の形状において、イオン移動時間は２．５μｓであり、従って０．７μｓの回路半周期は充分なはずである。

この装置の試験において、出願人は、完全な０．４７μＦのキャパシタンスが、銅ストラップを使用したインダクタンス測定の際と殆ど正確に同じ時間スケールで、その−１０００Ｖから流出したことを発見して驚かされた。出願人は、レーザパルスはターゲットプレートと容器壁との間で放電を開始させると決定した。この放電は、キャパシタの高電圧端末とアースとの間の回路を完成させて、銅ストラップがそれらを横切って配置されたかのように、キャパシタから流出させる。明らかに、レーザパルスの最中およびその直後に展開される事象は、ターゲット点においてプラズマが形成されること、および該プラズマが容器全体に亘って大量の硬ＵＶおよびＥＵＶ放射を放射することである。これら光子の殆どのエネルギーは、容器内部の金属の仕事関数を越えるものであり、従って全ての該金属表面において光電子が発生する。これらの光子はまた、当該容器内に存在する如何なるガス原子をもイオン化するのに充分なエネルギーを有している。この場合、アルゴンはバッファーガスとして使用され、ＬＰＰによって生じた硬ＵＶおよびＥＵＶ放射によって容易にイオン化される。そして最終的には、ＬＰＰにおいて、および容器の容積中への外方への流れの中に電子およびイオンが形成される。バイアスされたターゲットプレートに引寄せられるイオンについては例外である。それらはプレートに衝突して、二次電子を形成する。本質的には、当該装置がレーザにトリガーされた放電スイッチであるかのように、相互間の電位に保持された二つの金属プレートの間で放電形成が生じる。

更に、効果的な静電的反発を行わせるための幾つかの可能性が存在するが、これは更に複雑になり、また実際には静電的ではない。このアイデアは、それがレーザパルスの初期事象の後にのみ存在するように、バイアスをパルスすることである。僅か数百ｎｓの間に、殆どの電子は容器壁に衝突し、勿論放射が起きるであろう。このときに、コレクタミラーからイオンを遠ざけるようにバイアスを印加してイオンを反発させ、または引寄せることが可能であろう。

当業者は、上記で述べた本発明の好ましい実施形態およびその側面が排他的なものではなく、本願に開示した発明の精神および範囲を逸脱することなく、上記で述べた実施形態への他の変形および追加がなされ得ることを承認するであろう。従って、特許請求の範囲は、上記で開示した実施形態および側面に限定されるように解釈されるべきではなく、記載された要素およびこれら記載された要素の均等物が、特許請求の範囲およびその精神内に含まれるように解釈されるべきである。例として、他のターゲット材料および多層反射コーティング材料は、例えば、光反射表面の近傍でのスパッタリングプラズマの形成によって誘導されたイオン（このイオンはヘリウム以外、例えばＨ、ＮまたはＯであってもよい）のスパッタリングにより連続的な洗浄を可能にする、上記で述べたのと同じ関係を有してよい。また、例えば反射表面のための加熱機構は、反射表面に向けられた加熱ランプであることもできるであろう。当業者は、他のこのような変更および追加を理解することができる。

図１は、本発明の一つの側面に従う、レーザで発生されたプラズマＥＵＶ光源のための全体的な広範な概念を表す概略図を示している。 本発明の一実施形態の一つの側面に従う、システムコントローラの動作を概略的に示す。 照射着火点から本発明の一実施形態に従う実施形態に向って見たときの、本発明の一つの側面に従うＥＵＶ光コレクタの一実施形態を示す側面図である。 図２Ａにおける線２Ｂに沿った、図２Ａの実施形態の断面図を示す。 本発明の一つの側面に従う、垂直角度の入射コレクタの別の替実施形態を示す。 本発明の一つの側面に従う垂直角度の入射コレクタデブリ管理システムの概略図を示す。 図５のＡ〜Ｃは、本発明の一実施形態の一つの側面に従う、コレクタ洗浄信号／コレクタミラーへのＲＦおよび／またはＤＣ電流の提供のタイミングを示す。 入射コレクタの視射角に関する、本発明の実施形態の側面の概略断面図を示す。 入射コレクタの視射角に関する、本発明の実施形態の側面の概略断面図を示す。 ５°の入射角および所定の関連波長での、種々の反射表面における視射角入射反射率のプロットを示す。 １５°についての、種々の反射表面における所定の関連波長での視射角入射反射率のプロットを示す。 本発明の一側面によるコレクタの別の実施形態の概略図を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、液滴当りのリチウム原子の計算された数 ｖｓ．液滴の直径を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、ミラー表面へのリチウム原子の計算された流入ｖｓ．ミラーの半径を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、計算された必要なリチウム厚さスパッタ速度ｖｓ．ミラー直径を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、３００対の多層コートされたミラーを用いて１年の寿命を得るための、モリブデンスパッタ速度のリチウムスパッタ速度に対する必要な比ｖｓ．ミラー半径を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、ヘリウムイオンを用いたリチウム、シリコン、およびモリブデンについてのスパッタ収量を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、リチウム、シリコンおよびモリブデンについてのスパッタ収量と共に、正規化されたヘリウムイオンエネルギーを示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、リチウム、シリコンおよびモリブデンについてのスパッタ収量と共に、ヘリウムイオンの電流密度を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、リチウム、シリコンおよびモリブデンについての全ヘリウムイオンスパッタ速度を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、リチウム、シリコンおよびモリブデンについてのスパッタ収量と共に、正規化されたリチウムイオンエネルギーを示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の説明に有用な、黒体についての放射電力密度 ｖｓ．温度を示す。 本発明の一実施形態の一つの側面の概略図を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、錫およびリチウムイオンに対するヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力に関する実験結果を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、錫およびリチウムイオンに対するヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力に関する実験結果を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、リチウムおよび錫の両者に対する、ヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力の更なる実験結果を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、リチウムおよび錫の両者に対する、ヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力の更なる実験結果を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、リチウムおよび錫の両者に対する、ヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力の更なる実験結果を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、リチウムおよび錫の両者に対する、ヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力の更なる実験結果を示す。 本発明の一実施形態の側面に従った、リチウムおよび錫の両者に対する、ヘリウムおよびアルゴンバッファーガスの停止力の更なる実験結果を示す。

Claims (19)

1. ＥＵＶ反射表面を形成する多層反射コーティングであって：
   ＳｉＣ、ＺｒＣおよびＮｂＣからなる群から選択される炭化物を含有する相互拡散バリア層を具備してなるコーティング。
2. ＥＵＶ反射表面を形成する多層反射コーティングであって：
   ＺｒＢ₂およびＮｂＢ₂からなる群から選択されるホウ化物を含有する相互拡散バリア層を具備してなるコーティング。
3. ＥＵＶ反射表面を形成する多層反射コーティングであって：
   ＺｒＳｉ₂およびＮｂＳｉ₂からなる群から選択されるジシリサイドを含有する相互拡散バリア層を具備してなるコーティング。
4. ＥＵＶ反射表面を形成する多層反射コーティングであって：
   ＢＮ、ＺｒＮ、ＮｂＮ、ＳｃＮおよびＳｉ₃Ｎ₄からなる群から選択される窒化物を含有する相互拡散バリア層を具備してなるコーティング。
5. ＥＵＶ反射表面を形成する多層反射コーティングであって：
   第一の好ましい波長の回りにセンタリングされたバンドの光を選択的に高度に反射し、且つ第二の波長の回りにセンタリングされたバンドの光の反射を有意に低減するように調節された分光学的フィルタを具備してなるコーティング。
6. 請求項５に記載の装置であって：更に、
   前記分光学的フィルタは、多層反射コーティングを含む反射表面を含んでなる入れ子式視射角の複数の入射シェルを具備することを含んでなる装置。
7. ＥＵＶ光源コレクタであって：
   プラズマ着火点と；
   前記プラズマ着火点に焦点を有し、且つ直角入射多層反射表面を含んでなる集光ミラーと；
   多層視射角の入射反射表面を含む入れ子式視射角の複数の入射シェルを含んでなる分光学的集光フィルタと；
   を具備してなるＥＵＶ光源コレクタ。
8. 請求項７に記載の装置であって：更に、
   前記入射反射表面の視射角は、前記第一の中心波長の回りの第一のバンドのＥＵＶ光および第二の中心波長の周りの第二のバンドのＥＵＶ光を、前記集光ミラーからの光が前記複数のシェルのそれぞれの一つに入射する入射視射角の或る範囲内で、示差的に反射するように選択されることを含んでなる装置。
9. 請求項７に記載の装置であって：更に、
   前記集光ミラーが球状反射表面を具備することを含んでなる装置。
10. 請求項８に記載の装置であって：更に、
    前記集光ミラーが球状反射表面を具備することを含んでなる装置。
11. ＥＵＶ光源コレクタであって：
    プラズマ着火点と；
    該プラズマ着火点における第一の焦点、および前記ＥＵＶ光源の中間焦点における第二の焦点を有する楕円形コレクタミラーと；
    前記プラズマ着火点と前記楕円形コレクタミラーの中間に配置されたデブリシールドであって、前記第一の焦点から半径方向に伸びる複数のチャンネルを備え、該チャンネルは前記第一の焦点を通過する回転軸の回りに対象で且つ前記楕円形コレクタミラーの長手軸に整列されているデブリシールドと；
    を具備するＥＵＶ光源コレクタ。
12. 請求項１１に記載の装置であって：更に、
    前記複数ンチャンネルは、一般的に平坦な複数の箔の間に形成されており、これら箔は前記第一の焦点から半径方向に伸びると共に、前記第一の焦点を通過する回転軸の回りに対象で且つ前記楕円形コレクタミラーの長手軸に整列されていることを含んでなる装置。
13. 請求項１１に記載の装置であって：更に、
    前記楕円形集光ミラーは、前記楕円形コレクタミラーの長手軸上にセンタリングされたアパーチャを具備し、前記プラズマ着火点のレーザビームでの照射を可能にすることを含んでなる装置。
14. 請求項１２に記載の装置であって：更に、
    前記楕円形集光ミラーは、前記楕円形コレクタミラーの長手軸上にセンタリングされたアパーチャを具備し、前記プラズマ着火点のレーザビームでの照射を可能にすることを含んでなる装置。
15. 請求項１１に記載の装置であって：更に、
    プラズマ着火点と；
    該プラズマ着火点に第一の焦点をもった楕円形反射表面を含む第一の集光ミラーと；
    前記プラズマ着火点に中心を有する球形ミラーの断面を含む第二の集光ミラーであって、前記第一の集光ミラーに衝突しない光を集め、このような光を前記第一の集光ミラー上に反射して、前記第一の集光ミラーの第一の焦点を通して集光させるように配置された第二の集光ミラーと；
    を具備してなる装置。
16. デブリで汚染されるに至った反射表面を含むＥＵＶ光源コレクタを再生させる方法であって：
    炭素酸化剤含有ガスを含む洗浄チャンバ内において、紫外線光源からの照射下に、前記コレクタ反射表面を光化学的に洗浄することを含んでなる方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって：更に、
    前記照射ステップは、実質的に、正常使用時の前記コレクタのＥＵＶ光源プラズマ着火点に対応する点光源位置において、実質的に点光源から照射する光源を用いて行われることを含んでなる方法。
18. 請求項１６に記載の方法であって：更に、
    前記紫外線光源がＤＵＶ光源であることを含んでなる方法。
19. 請求項１６に記載の方法であって：更に、
    前記紫外線光源がＤＵＶ光源であることを含んでなる方法。

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