JP2021071543A - 極端紫外光集光ミラー、極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

極端紫外光集光ミラー、極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法 Download PDF

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Abstract

【解決手段】極端紫外光集光ミラーは、基板と、基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜５２と、多層反射膜５２上に設けられる保護膜５３と、を備え、保護膜５３は、多層反射膜５２上に設けられる酸化シリコン層５３Ｓと、酸化シリコン層５３Ｓ上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層５３Ｔとを含み、酸化チタン層５３Ｔの厚みをｘとし、極端紫外光の最大の反射率となる場合における一方の表面の位置での極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、一方の表面から多層反射膜５２側に向かう方向をマイナスとする場合に、一方の表面の位置は、定在波の位相ｙが下記式を満たす位置であってもよい。【効果】ＥＵＶ光集光ミラーの寿命が短くなることを抑制し得る。【選択図】図８

Description

本開示は、極端紫外光集光ミラー、極端紫外光生成装置、及び電子デバイスの製造方法に関する。
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：ｅｘｔｒｅｍｅ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）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。
極端紫外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。
米国特許出願公開第２０１５／０３１６８５１号明細書 特開２００８−２８８２９９号公報
概要
本開示の一態様による極端紫外光集光ミラーは、基板と、基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜と、多層反射膜上に設けられる保護膜と、を備え、保護膜は、多層反射膜上に設けられる酸化シリコン層と、酸化シリコン層上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層とを含み、酸化チタン層の厚みをｘとし、極端紫外光の最大の反射率となる場合における一方の表面の位置での極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、一方の表面から多層反射膜側に向かう方向をマイナスとする場合に、一方の表面の位置は、定在波の位相ｙが下記式を満たす位置であってもよい。
Figure 2021071543
本開示の一態様による極端紫外光生成装置は、内部空間にレーザ光が集光され、レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、ターゲット物質のプラズマ化により放射される極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、を備え、極端紫外光集光ミラーは、基板と、基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜と、多層反射膜上に設けられる保護膜と、を備え、保護膜は、多層反射膜上に設けられる酸化シリコン層と、酸化シリコン層上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層とを含み、酸化チタン層の厚みをｘとし、極端紫外光の最大の反射率となる場合における一方の表面の位置での極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、一方の表面から多層反射膜側に向かう方向をマイナスとする場合に、一方の表面の位置は、定在波の位相ｙが下記式を満たす位置であってもよい。
Figure 2021071543
また、本開示の一態様による電子デバイスの製造方法は、極端紫外光生成装置によって極端紫外光を生成し、極端紫外光を露光装置に出力し、電子デバイスを製造するために、露光装置内で感光基板上に極端紫外光を露光し、極端紫外光生成装置は、内部空間にレーザ光が集光され、レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、ターゲット物質のプラズマ化により放射される極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、を備え、極端紫外光集光ミラーは、基板と、基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜と、多層反射膜上に設けられる保護膜と、を備え、保護膜は、多層反射膜上に設けられる酸化シリコン層と、酸化シリコン層上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層とを含み、酸化チタン層の厚みをｘとし、極端紫外光の最大の反射率となる場合における一方の表面の位置での極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、一方の表面から多層反射膜側に向かう方向をマイナスとする場合に、一方の表面の位置は、定在波の位相ｙが下記式を満たす位置であってもよい。
Figure 2021071543
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、電子デバイスの製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図２は、極端紫外光生成装置の全体の概略構成例を示す模式図である。 図３は、比較例におけるＥＵＶ光集光ミラーの断面図である。 図４は、比較例のＥＵＶ光集光ミラーの初期における保護膜と定在波のエネルギーとを示す図である。 図５は、比較例のＥＵＶ光集光ミラーの使用後における保護膜と定在波のエネルギーとを示す図である。 図６は、比較例における第１シリコン層と保護膜との厚みの増加量と、ＥＵＶ光集光ミラーの反射率との関係を示す図である。 図７は、比較例のＥＵＶ光集光ミラーにおける反射率の変化とレーザ光のエネルギーの変化との関係を示す図である。 図８は、実施形態１のＥＵＶ光集光ミラーの初期における保護膜と定在波のエネルギーとを示す図である。 図９は、実施形態１のＥＵＶ光集光ミラーの使用後における保護膜と定在波のエネルギーとを示す図である。 図１０は、実施形態１における第１シリコン層と保護膜との厚みの増加量と、ＥＵＶ光集光ミラーの反射率との関係を示す図である。 図１１は、実施形態１における反射率の変化とレーザ光のエネルギーの変化との関係を示す図である。 図１２は、実施形態１において、初期における保護膜の表面の定在波の位相における位置と、初期における反射率、及び、第１シリコン層と保護膜との厚みの許容される増加量と、の関係を示す図である。 図１３は、酸化チタン層の厚みと、初期における保護膜の表面の定在波の位相における位置との関係を示す図である。
実施形態
１．概要
２．電子デバイスの製造装置の説明
３．極端紫外光生成装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
４．比較例のＥＵＶ光集光ミラーの説明
４．１ 構成
４．２ 課題
５．実施形態１のＥＵＶ光集光ミラーの説明
５．１ 構成
５．２ 作用・効果
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
本開示の実施形態は、極端紫外と呼ばれる波長の光を生成する極端紫外光生成装置及び電子デバイスの製造装置に関するものである。なお、本明細書では、極端紫外光をＥＵＶ光という場合がある。
２．電子デバイスの製造装置の説明
図１に示すように、電子デバイス製造装置は、ＥＵＶ光生成装置１００及び露光装置２００を含む。露光装置２００は、複数のミラー２１１，２１２を含むマスク照射部２１０と、複数のミラー２２１，２２２を含むワークピース照射部２２０とを含む。マスク照射部２１０は、ＥＵＶ光生成装置１００から入射したＥＵＶ光１０１によって、反射光学系を介してマスクテーブルＭＴのマスクパターンを照明する。ワークピース照射部２２０は、マスクテーブルＭＴによって反射されたＥＵＶ光１０１を、反射光学系を介してワークピーステーブルＷＴ上に配置された図示しないワークピース上に結像させる。ワークピースはフォトレジストが塗布された半導体ウエハ等の感光基板である。露光装置２００は、マスクテーブルＭＴとワークピーステーブルＷＴとを同期して平行移動させることにより、マスクパターンを反映したＥＵＶ光１０１をワークピースに露光する。以上のような露光工程によって半導体ウエハにデバイスパターンを転写することで半導体デバイスを製造することができる。
３．極端紫外光生成装置の説明
３．１ 構成
極端紫外光生成装置について説明する。図２は、本例の極端紫外光生成装置１００の全体の概略構成例を示す模式図である。図２に示すように、本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００には、レーザ装置ＬＤが接続されている。本実施形態のＥＵＶ光生成装置１００は、チャンバ装置１０、制御部ＣＯ、及びレーザ光デリバリ光学系３０を主な構成として含む。
チャンバ装置１０は、密閉可能な容器である。チャンバ装置１０はサブチャンバ１５を含み、サブチャンバ１５にターゲット供給部４０が設けられている。ターゲット供給部４０は、タンク４１と、ノズル４２とを含む。ターゲット供給部４０は、ドロップレットＤＬをチャンバ装置１０の内部空間に供給するよう構成され、例えば、サブチャンバ１５の壁を貫通するように取り付けられている。ドロップレットＤＬは、ターゲットとも呼ばれ、ターゲット供給部４０から供給される。
タンク４１は、その内部にドロップレットＤＬとなるターゲット物質を貯蔵する。ターゲット物質は、スズを含む。また、タンク４１の内部は、ガス圧を調節する圧力調節器４３と配管を介して連通している。また、タンク４１にはヒータ４４が取り付けられている。ヒータ４４は、ヒータ電源４５から供給される電流により、タンク４１を加熱する。この加熱により、タンク４１内のターゲット物質は溶融する。圧力調節器４３及びヒータ電源４５は、制御部ＣＯに電気的に接続されている。
ノズル４２は、タンク４１に取り付けられ、ターゲット物質を吐出する。ノズル４２には、ピエゾ素子４６が取り付けられている。ピエゾ素子４６は、ピエゾ電源４７に電気的に接続されており、ピエゾ電源４７から印加される電圧で駆動される。ピエゾ電源４７は、制御部ＣＯに電気的に接続されている。このピエゾ素子４６の動作により、ノズル４２から吐出されるターゲット物質はドロップレットＤＬにされる。
また、チャンバ装置１０には、ターゲット回収部１４が設けられている。ターゲット回収部１４は不要なドロップレットＤＬを回収する。
チャンバ装置１０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、ウィンドウ１２によって塞がれ、ウィンドウ１２をレーザ装置ＬＤから出射されるパルス状のレーザ光３０１が透過する。
また、チャンバ装置１０内には、レーザ集光光学系１３が配置されている。レーザ集光光学系１３は、レーザ光集光ミラー１３Ａおよび高反射ミラー１３Ｂを有する。レーザ光集光ミラー１３Ａは、ウィンドウ１２を透過するレーザ光３０１を反射して集光する。高反射ミラー１３Ｂは、レーザ光集光ミラー１３Ａが集光する光を反射する。レーザ光集光ミラー１３Ａおよび高反射ミラー１３Ｂの位置は、レーザ光マニュピレータ１３Ｃにより、チャンバ装置１０内でのレーザ集光位置が制御部ＣＯから指定された位置になるように調節される。
チャンバ装置１０の内部には、概ね回転楕円面形状の反射面５５を有するＥＵＶ光集光ミラー５０が配置される。ＥＵＶ光集光ミラー５０は、ＥＵＶ光を反射するミラーであり、ＥＵＶ光に対して第１焦点及び第２の焦点を有する。ＥＵＶ光集光ミラー５０は、例えば、第１焦点がプラズマ生成領域ＡＲに位置し、第２焦点が中間集光点ＩＦに位置するように配置される。ＥＵＶ光集光ミラー５０の中央部には貫通孔５０Ｈが設けられ、貫通孔５０Ｈを上記のパルス状のレーザ光３０１が通過する。
また、ＥＵＶ光生成装置１００は、チャンバ装置１０の内部空間と露光装置２００の内部空間とを連通させる接続部１９を含む。接続部１９の内部には、アパーチャが形成された壁が設けられる。この壁は、アパーチャがＥＵＶ光集光ミラー５０の第２焦点に位置するように配置されることが好ましい。
また、ＥＵＶ光生成装置１００は、圧力センサ２６を含む。圧力センサ２６は、チャンバ装置１０の内部空間の圧力を計測する。また、ＥＵＶ光生成装置１００は、チャンバ装置１０に取り付けられるターゲットセンサ２７を含む。ターゲットセンサ２７は、例えば撮像機能を有し、ドロップレットＤＬの存在、軌跡、位置、速度等を検出するよう構成される。圧力センサ２６及びターゲットセンサ２７は、制御部ＣＯに電気的に接続されている。
レーザ装置ＬＤは、バースト動作する光源であるマスターオシレータを含む。マスターオシレータは、バーストオンでパルス状のレーザ光３０１を出射する。マスターオシレータは、例えば、ヘリウムや窒素等が炭酸ガス中に混合された気体を放電によって励起することで１０．６μｍの波長のレーザ光を出射するＣＯ２レーザ装置である。また、マスターオシレータは、Ｑスイッチ方式により、パルス状のレーザ光３０１を出射してもよい。また、マスターオシレータは、光スイッチや偏光子等を有してもよい。なお、バースト動作とは、バーストオン時に連続したパルス状のレーザ光３０１を所定の繰り返し周波数で出射し、バーストオフ時にレーザ光３０１の出射を抑制する動作である。
レーザ装置ＬＤから出射するレーザ光３０１は、レーザ光デリバリ光学系３０で進行方向が調節される。レーザ光デリバリ光学系３０は、レーザ光３０１の進行方向を調節するための複数のミラー３０Ａ，３０Ｂを含み、これらミラー３０Ａ，３０Ｂの少なくとも１つの位置が不図示のアクチュエータで調節される。このようにミラー３０Ａ，３０Ｂの少なくとも１つの位置が調節されることで、レーザ光３０１がウィンドウ１２から適切にチャンバ装置１０内に伝搬し得る。
制御部ＣＯは、例えば、マイクロコントローラ、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの集積回路やＮＣ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置を用いることができる。また、制御部ＣＯは、ＮＣ装置を用いた場合、機械学習器を用いたものであってもよく、機械学習器を用いないものであってもよい。制御部ＣＯは、ＥＵＶ光生成装置１００全体を制御するよう構成され、さらにレーザ装置ＬＤをも制御する。制御部ＣＯには、圧力センサ２６で計測されたチャンバ装置１０の内部空間の圧力に係る信号や、ターゲットセンサ２７によって撮像されたドロップレットＤＬのイメージデータに係る信号や、露光装置２００からのバースト信号等が入力される。制御部ＣＯは、上記イメージデータ等を処理するよう構成され、例えば、ドロップレットＤＬが出力されるタイミング、ドロップレットＤＬの出力方向等を制御するよう構成される。
また、チャンバ装置１０には、エッチングガスをチャンバ装置１０の内部空間に供給するガス供給部７３が配置されている。ガス供給部７３は、配管を介してエッチングガスを供給するガス供給タンク７４に接続されている。上記のように、ターゲット物質はスズを含むため、エッチングガスは、例えば水素ガス濃度が３％程度のバランスガスである。バランスガスには、窒素（Ｎ２）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスが含まれてもよい。なお、ガス供給部７３とガス供給タンク７４との間の配管には、不図示の供給ガス流量調節部が設けられてもよい。
ガス供給部７３は、円錐台の側面状の形状をしており、コーンと呼ばれる場合がある。ガス供給部７３のガス供給口はＥＵＶ光集光ミラー５０に設けられた貫通孔５０Ｈに挿入され、ガス供給部７３は当該貫通孔５０ＨからエッチングガスをＥＵＶ光集光ミラー５０から離れる方向に供給する。また、レーザ光３０１は、ガス供給部７３を介して、上記のようにＥＵＶ光集光ミラー５０の貫通孔５０Ｈを通過する。したがって、ガス供給部７３のウィンドウ１２側はレーザ光３０１が透過可能な構成である。
ドロップレットＤＬを構成するターゲット物質がプラズマ生成領域ＡＲでプラズマ化するとスズの微粒子及びスズの荷電粒子が生じる。ガス供給部７３から供給されるエッチングガスは、これら微粒子及び荷電粒子を構成するスズと反応する水素を含む。スズが水素と反応すると常温で気体のスタンナン（ＳｎＨ４）になる。
また、チャンバ装置１０には、一対の排気口１０Ｅが設けられている。それぞれの排気口１０Ｅは、例えばチャンバ装置１０の壁の互いに対向する位置に設けられている。残留ガスは、ターゲット物質のプラズマ化により生じたスズの微粒子及び荷電粒子と、それらがエッチングガスと反応したスタンナンと、未反応のエッチングガスとを含む。なお、荷電粒子の一部はチャンバ装置１０内で中性化するが、この中性化した荷電粒子も残留ガスに含まれる。この残留ガスが排気される排気口１０Ｅは排気管に接続されており、排気管は、排気装置７５に接続されている。従って、排気口１０Ｅから排気される残留ガスは、排気管を介して排気装置７５に流入する。
３．２ 動作
ＥＵＶ光生成装置１００では、例えば、新規導入時やメンテナンス時等において、チャンバ装置１０内の大気が排気される。その際、大気成分の排気のために、チャンバ装置１０内のパージと排気とを繰り返してもよい。パージガスには、例えば、窒素（Ｎ２）やアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガスが用いられることが好ましい。チャンバ装置１０内の大気が排気された後、チャンバ装置１０内の圧力が所定の圧力以下になると、制御部ＣＯは、ガス供給部７３からチャンバ装置１０内へのエッチングガスの導入を開始する。このとき制御部ＣＯは、チャンバ装置１０の内部空間の圧力が所定の圧力に維持されるように、排気口１０Ｅから排気装置７５にチャンバ装置１０の内部空間内の気体を排気させながら、不図示の流量調節器を制御してもよい。制御部ＣＯは、圧力センサ２６で計測されたチャンバ装置１０の内部空間の圧力にかかる信号に基づいて、チャンバ装置１０の内部空間内の圧力を略一定に保つ。このときのチャンバ装置１０の内部空間内の圧力は、例えば１０Ｐａ〜８０Ｐａの範囲内である。
また、制御部ＣＯは、タンク４１内のターゲット物質を融点以上の所定温度に加熱するために、ヒータ電源４５から電流を供給してヒータ４４を昇温する。その後、不図示の温度センサからの出力に基づいて、ヒータ電源４５からヒータ４４へ供給する電流量を調整し、ターゲット物質の温度を所定温度に制御する。なお、所定温度は、ターゲット物質としてスズが用いられる場合、例えば２５０℃〜２９０℃の温度範囲内の温度である。
また、制御部ＣＯは、ノズル４２のノズル孔から溶融したターゲット物質が所定の速度で出力するように、圧力調節器４３によってタンク４１内の圧力を制御する。ノズル４２の孔から吐出するターゲット物質はジェットの形態をとってもよい。このとき、制御部ＣＯは、ドロップレットＤＬを生成するために、ピエゾ電源４７を介してピエゾ素子４６に所定波形の電圧を印加する。ピエゾ素子４６の振動は、ノズル４２を経由してノズル４２の孔から出力されるターゲット物質のジェットへと伝搬し得る。ターゲット物質のジェットは、この振動により所定周期で分断され、ターゲット物質から液滴のドロップレットＤＬが生成される。
また、制御部ＣＯは、発光トリガをレーザ装置ＬＤに出力する。発光トリガが入力されると、レーザ装置ＬＤは、例えば波長１０．６μｍのパルス状のレーザ光３０１を出射する。出射されたレーザ光３０１は、レーザ光デリバリ光学系３０とウィンドウ１２とを経由して、レーザ集光光学系１３に入射する。このとき、制御部ＣＯは、レーザ光３０１がプラズマ生成領域ＡＲで集光するように、レーザ集光光学系１３のレーザ光マニュピレータ１３Ｃを制御する。また、制御部ＣＯは、ドロップレットＤＬにレーザ光３０１が照射されるように、ターゲットセンサ２７からの信号に基づいて、レーザ装置ＬＤからレーザ光３０１を出射させる。このため、レーザ光集光ミラー１３Ａで収束されるレーザ光３０１は、プラズマ生成領域ＡＲでドロップレットＤＬに照射される。この照射により生成されたプラズマから、波長が１３．５ｎｍのＥＵＶ光を含む光が放射される。
プラズマ生成領域ＡＲで発生したＥＵＶ光を含む光のうち、ＥＵＶ光１０１は、ＥＵＶ光集光ミラー５０で反射されて、中間集光点ＩＦで集光された後、露光装置２００に入射する。なお、ドロップレットＤＬに照射されるレーザ光３０１の一部は、ドロップレットＤＬで反射して、その一部がＥＵＶ光集光ミラー５０で回折される。この回折の詳細は後述する。
また、ターゲット物質がプラズマ化する際、上記のように荷電微粒子や電気的に中性な微粒子が生じる。これら微粒子の一部は、排気口１０Ｅに流入する。例えば、不図示の磁場発生部等が設けられ、プラズマ生成領域ＡＲで生じる荷電微粒子が排気口１０Ｅに収束するための磁場が発生されてもよい。この場合、荷電微粒子は、磁場からローレンツ力を受けることで、磁力線に沿って螺旋軌道を描いて収束しながら排気口１０Ｅに誘導され、その多くが排気口１０Ｅに流入する。また、チャンバ装置１０内に拡散した微粒子の他の一部はＥＵＶ光集光ミラー５０の反射面５５に付着する。反射面５５に付着した微粒子の一部は、ガス供給部７３から供給されるエッチングガスと反応し、この反応により所定の生成物となる。上記のようにターゲット物質がスズであり、エッチングガスが水素を含むガスである場合、生成物は常温で気体のスタンナンである。エッチングガスとの反応により得られた生成物は、未反応のエッチングガスの流れにのり排気口１０Ｅに流入する。排気口１０Ｅに流入した微粒子や残留ガスは、排気装置７５で無害化等の所定の排気処理が施される。
４．比較例のＥＵＶ光集光ミラーの説明
次に、上記の極端紫外光生成装置１００における比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
４．１ 構成
図３は、比較例におけるＥＵＶ光集光ミラー５０の断面図である。図３に示すようにＥＵＶ光集光ミラー５０は、基板５１と、多層反射膜５２と、保護膜５３とを備える。
基板５１は、図２に示すＥＵＶ光集光ミラー５０と概ね同じ形状であり、反射面５５側の一方の面が概ね回転楕円形状に窪んだ形状をしている。具体的には、この一方の面は、第１焦点であるプラズマ生成領域ＡＲとこの第１焦点と異なる位置の第２焦点である中間集光点ＩＦとが共役関係となる楕円面形状をしている。なお、基板５１の一方の面は、１μｍ角の領域において、面粗度が０．３ｎｍ（ＲＭＳ）以下であることが好ましい。
基板５１の上記一方の面上には、多層反射膜５２が設けられている。本比較例の多層反射膜５２は、シリコン層５２Ｓと、モリブデン層５２Ｍとが交互に積層されて成る。多層反射膜５２の層数は、例えば、５０層以上１００層以下であることが好ましい。波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光１０１に対して、シリコン層５２Ｓの実屈折率は０．９９であり、モリブデン層５２Ｍの実屈折率は０．９２である。なお、多層反射膜５２に用いられる層は、シリコンやモリブデン以外の層でもよい。この場合、一方の層の実屈折率は波長１３．５ｎｍの光に対して０．９８以上で、他方の層の屈折率は波長１３．５ｎｍの光に対して０．９５以下であることが好ましい。
また、本比較例では、多層反射膜５２の最表面側の層はシリコン層５２Ｓであり、この層を第１シリコン層５２Ｓ１とする。本比較例では、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みは、多層反射膜５２の他のシリコン層５２Ｓの厚みよりも大きい。
また、第１シリコン層５２Ｓ１以外における多層反射膜５２の１ペア当たりの厚さ、すなわちシリコン層５２Ｓとモリブデン層５２Ｍを足し合わせた厚さＨは、ＥＵＶ光１０１の波長が１３．５ｎｍである場合、例えば、入射角が２０度であれば、７．４ｎｍである。
多層反射膜５２上には、保護膜５３が設けられている。従って、第１シリコン層５２Ｓ１は保護膜５３と接する。保護膜５３は、酸化シリコン層５３Ｓと酸化チタン層５３Ｔとを含む。酸化シリコン層５３Ｓは、多層反射膜５２上に設けられ、酸化チタン層５３Ｔは、酸化シリコン層５３Ｓ上に設けられる。従って、酸化チタン層５３Ｔの一方の表面は、チャンバ装置１０の内部空間に露出している。
図４は、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期における保護膜５３と定在波のエネルギー１１０とを示す図である。多層反射膜５２でＥＵＶ光１０１が反射する場合、多層反射膜５２に入射するＥＵＶ光１０１と、多層反射膜５２から出射するＥＵＶ光１０１とにより定在波が形成される。なお、定在波のエネルギー１１０は、定在波の振幅が最も大きい位置で最大となり、定在波の振幅が最も小さい位置で最小となる。
本比較例では、酸化シリコン層５３Ｓ及び酸化チタン層５３Ｔの厚みは、それぞれ４ｎｍである。従って、保護膜５３の厚みは８ｎｍである。図４には、反射面５５でのＥＵＶ光１０１の反射率が最大となる状態が示されている。つまり、本比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０は、初期において反射率が最大となる状態とされている。この状態で、チャンバ装置１０の内部空間に露出する酸化チタン層５３Ｔの一方の表面は、定在波のエネルギー１１０が最も高くなる位置から僅かに多層反射膜５２側にずれている。
ところで、反射面５５でのＥＵＶ光１０１の主なロスは、保護膜５３に入射する光と保護膜５３で反射する光との干渉によるロスや、保護膜５３がＥＵＶ光１０１を吸収することによるロスである。ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率は、使用により、これらのロスが変化することで低下する。なお、酸化チタンは、酸化シリコン、シリコン、及びモリブデンと比べて、ＥＵＶ光１０１の吸収率が高いため、定在波のエネルギー１１０が高い領域が酸化チタン層５３Ｔと重ならないことが好ましい。
図５は、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０の使用後における保護膜５３と定在波のエネルギー１１０とを示す図である。なお、以降の説明で、使用後という場合、使用期間は例えば１年である。図５に示すように、ＥＵＶ光生成装置１００において、ＥＵＶ光集光ミラー５０が使用されると、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みが減り、保護膜５３の酸化シリコン層５３Ｓの厚みが増える。この原因は次のように説明できる。ＥＵＶ光生成装置１００が使用されると、チャンバ装置１０内に残留している僅かな水分が分解されて、酸素が保護膜５３を透過して、第１シリコン層５２Ｓ１に侵入する。このため、第１シリコン層５２Ｓ１におけるシリコンの一部と酸素とが反応して酸化シリコンとなり、酸化シリコン層５３Ｓの一部となる。従って、シリコンが酸化シリコンになる分だけ、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みが減り、酸化シリコン層５３Ｓの厚みが増す。また、シリコンに比べ酸化シリコンのほうが密度が低いため、酸化シリコン層５３Ｓの増加量が、第１シリコン層５２Ｓ１の減少量を上回る。そのため酸素が第１シリコン層５２Ｓ１に侵入するほど、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みは増す。このため、酸化チタン層５３Ｔは、多層反射膜５２側と反対側に移動する。なお、図５では、初期における第１シリコン層５２Ｓ１と酸化シリコン層５３Ｓとの境界の位置が破線で示され、初期における酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置が点線で示されている。
図６は、比較例における第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量と、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率との関係を示す図である。上記のように酸化チタン層５３Ｔが多層反射膜５２側と反対側に移動することで、ＥＵＶ光集光ミラー５０の初期の状態と比べて、定在波のエネルギー１１０が高い領域が酸化チタン層５３Ｔとより多く重なる。このため、ＥＵＶ光集光ミラー５０が使用されると、保護膜５３がＥＵＶ光１０１をより吸収してＥＵＶ光１０１のロスが大きくなる。このことが主な原因となり、図６に示すようにＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率は低下する。
図７は、比較例における第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量に対する、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率の変化と、レーザ光３０１のエネルギー１１０の変化との関係を示す図である。図７では、破線が第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量がゼロにおけるＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率を基準とした場合の相対的な反射率の変化を示し、実線が第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量がゼロにおけるレーザ光３０１のエネルギー１１０を基準とした場合のレーザ光３０１の強度の相対的な変化を示す。以降、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量がゼロの状態を初期の状態と記載することがある。露光装置２００に入射するＥＵＶ光１０１のパワーの変化の幅は小さいことが好ましい。従って、ＥＵＶ光生成装置１００の使用と共にＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率が低下すると、図７に示すように、レーザ装置ＬＤから出射されドロップレットＤＬに照射されるレーザ光３０１のパワーが大きくされる。例えば、初期の状態よりも層の厚みが３ｎｍ増加した場合、レーザ光３０１のパワーは初期の状態よりも１５％増加される。このようにして、プラズマ生成領域ＡＲから放射されるＥＵＶ光１０１のパワーが大きくされ、ＥＵＶ光生成装置１００から出射するＥＵＶ光１０１のパワーが低下することが抑制される。
４．２ 課題
ドロップレットＤＬに照射されるレーザ光３０１のパワーが大きくされると、ドロップレットＤＬから飛散するイオンや中性粒子のエネルギーや、ドロップレットＤＬから放射される光のエネルギーが大きくなる。このため、ドロップレットＤＬに照射されるレーザ光３０１のパワーが大きくされると、保護膜５３の劣化速度が早くなり、その結果、ＥＵＶ光集光ミラー５０の寿命が短くなる。
そこで、以下の実施形態では、寿命が短くなることを抑制し得るＥＵＶ光集光ミラーが例示される。
５．実施形態１のＥＵＶ光集光ミラーの説明
次に、実施形態１のＥＵＶ光集光ミラーの構成を説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。
５．１ 構成
図８は、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期における保護膜５３と定在波のエネルギー１１０とを示す図である。本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０は、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みが比較例の第１シリコン層５２Ｓ１の厚みよりも小さくされている点において、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０と異なる。このため、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期における反射率は、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期における反射率よりも低い。なお、図８では、比較例の初期における第１シリコン層５２Ｓ１と酸化シリコン層５３Ｓとの境界の位置が破線で示され、比較例の初期における酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置が点線で示されている。図８に示す例のＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率は、図４に示す比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期における反射率よりも、当該反射率の５％低い反射率である。この場合、図４に示すＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率が例えば５３．２％であれば、図８に示す例のＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率は、５３．２％の５％である２．６６％低い５０．５４％である。
図９は、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の使用後における保護膜５３と定在波のエネルギー１１０とを示す図である。図９に示すように、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０においても、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０と同様に、酸素が第１シリコン層５２Ｓ１に侵入するほど、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた厚みは増加する。なお、図９では、図８に示す第１シリコン層５２Ｓ１と酸化シリコン層５３Ｓとの境界の位置が破線で示され、図８に示す酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置が点線で示されている。このように、酸化チタン層５３Ｔは、多層反射膜５２側と反対側に移動する。図９に示す状態におけるＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率は、例えば、図８に示す状態のＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率と同様である。しかし、ＥＵＶ光集光ミラー５０が図８の状態から図９の状態に推移する過程において、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率は変化する。
次に、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率の変化について説明する。図１０は、本実施形態における第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量と、反射率との関係を示す図である。丸印で示された点は計算により算出した反射率を示し、実線がその近似曲線を示している。上記のように、図８に示す初期の状態から図９に示す使用後の状態に至るまで、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みは第１シリコン層５２Ｓ１が反応する酸素の量に基づいて増加する。図１０に示すように、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０では、この厚みの増加に伴い反射率が上昇したのち下降している。この間に第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３との厚みの増加量は、概ね２．４５ｎｍである。ただし、反射率が最大の５２．７％となる状態において、保護膜５３の表面の位置は図４に示す保護膜５３の位置と僅かに異なり、当該反射率は図４に示すＥＵＶ光集光ミラー５０の初期における反射率よりも僅かに低い。この理由は、本実施形態でＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率が最大となる状態では、第１シリコン層５２Ｓ１の一部が酸素と反応しているためである。従って、この状態の第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３との状態は、図４に示す第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３との状態と異なり、酸化シリコン層５３Ｓの厚みが初期の酸化シリコン層５３Ｓの厚みよりも大きい。このため、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期の反射率が比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０の初期の反射率よりも当該反射率の５％低い状態であっても、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率が最大になるまでの当該反射率の変化の幅は５％未満である。従って、図８に示す初期の状態から図９に示す使用後の状態に至るまでの反射率の変化の幅は５％未満である。これに対し、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０では、図６に示すように、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みが概ね２．４５ｎｍ増加すると、反射率は概ね８％減少する。つまり、ＥＵＶ光集光ミラー５０の初期の反射率よりも、当該反射率の概ね１５％減少する。見方を変えると、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０では、図６に示すように、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量が概ね１．２ｎｍ以上で反射率が初期の状態から相対的に５％以上変化する。つまり、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０と比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０とを同じ条件で同じ時間使用しても、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０の方が、反射率の変化量が小さい。
図１１は、本実施形態における第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量に対する、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率の変化と、レーザ光３０１のエネルギー１１０の変化との関係を示す図である。図１１では、破線が第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量がゼロにおけるＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率を基準とした場合の相対的な反射率の変化を示し、実線が第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの増加量がゼロにおけるレーザ光３０１のエネルギー１１０を基準とした場合のレーザ光３０１の強度の相対的な変化を示す。上記のようにＥＵＶ光生成装置１００から出射するＥＵＶ光１０１のパワーの変化を抑制するために、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率の変化に応じて、ドロップレットＤＬに照射されるレーザ光３０１のパワーは変化される。しかし、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０によれば、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０よりも、反射率の変化が抑制され得るため、図７に示すレーザ光３０１のパワーの変化と比べて、レーザ光３０１のパワーの変化を抑制し得る。例えば、ＥＵＶ光集光ミラー５０を初期の状態よりも層の厚みが３ｎｍ増加するまで使用した場合、レーザ光３０１のパワーの変化は初期の状態の反射率を基準に±５％の範囲で抑制される。
このように、反射率がＥＵＶ光集光ミラー５０の最大となる反射率の５％以内の変化の幅での使用をする場合、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０は、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０よりも、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３との厚みの増加量を大きくし得る。従って、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０は、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０と比べて、寿命が長くし得る。
次に、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射率の変化の幅が５％以内となる構成について説明する。
図１２は、本実施形態において、初期における保護膜５３の表面の定在波の位相における位置と、初期における反射率、及び、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの許容される増加量と、の関係を示す図である。図１２において、丸印で示される点は、計算により算出した、初期における反射率を示し、三角印で示される点は、計算により算出した、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３とを合わせた層の厚みの許容される増加量を示している。実線は各印の近似曲線を示している。なお、以降の説明で初期における保護膜５３の表面の定在波の位相における位置を初期位相と呼ぶ場合がある。
図１２に示すように、初期位相位置が０．０度の状態が、初期におけるＥＵＶ光１０１の最大の反射率となる状態である。この状態が、図４の状態である。なお、以降の説明で、この初期における反射率を初期最大反射率という場合がある。本実施形態では、初期最大反射率となる場合における保護膜５３の表面の位置が、ＥＵＶ光１０１の定在波の位相が０度の位置と定められている。また、０度の位置を基準として、多層反射膜５２側がマイナスと定められている。なお、図１２では、ＥＵＶ光１０１の反射面５５への入射角が２０度の領域において、保護膜５３の酸化シリコン層５３Ｓ及び酸化チタン層５３Ｔの厚みがそれぞれ４ｎｍである場合について示されている。保護膜５３の表面である酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置は、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みにより調節される。つまり、酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位相が０．０度に位置する図４の状態よりも、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みが小さくされることで、酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置は、定在波の位相のマイナス側に位置する。
図１２に示すように、酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位相が０．０度で、初期最大反射率が５３．２％である。この初期最大反射率の５％である２．６６％反射率が低下し、反射率が５０．５４％となるマイナス側の位相は−３７．７度である。この状態が、図８の状態である。従って、第１シリコン層５２Ｓ１の厚みがさらに小さくされて、初期位相が−３７．７度以下であると、初期の反射率は、初期最大反射率よりも当該反射率の５％以上低くなる。
なお、上記のように丸印で示される点は初期における反射率である。従って、ＥＵＶ光集光ミラー５０が使用されて、酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置が定在波の位相のプラス側に移動しても、反射率はこの丸印を辿るように変化するわけではない。
三角印で示される許容される厚みの増加量は、ＥＵＶ光集光ミラー５０の使用により、初期最大反射率よりも当該反射率の５％低下するまでにおける第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３と合わせた層の厚みの増加量である。以降の説明では、この増加量を許容膜厚増加量と呼ぶ場合がある。図８の場合、ＥＵＶ光集光ミラー５０が使用されることで、第１シリコン層５２Ｓ１と保護膜５３の厚みの増加量が概ね２．５ｎｍとなるまで、反射率は、初期最大反射率よりも当該反射率の５％以上低下しない。つまり、図８の場合、許容膜厚増加量は概ね２．５ｎｍである。一方、図４の場合、許容膜厚増加量は概ね１．２ｎｍである。また、図１２に示すように、許容膜厚増加量が２ｎｍ以上である初期位相は、−３７．７度から−２６．８度である。許容膜厚増加量が２ｎｍ以上であれば、ＥＵＶ光集光ミラー５０を交換せずに、例えば１年間ＥＵＶ光生成装置１００を使用し得る。
なお、図１２では、初期の状態で、反射率が初期最大反射率よりも当該反射率の５％以上低い場合、許容膜厚増加量がゼロで示されている。
次に、酸化チタン層５３Ｔの厚みを変化させる場合の初期位相について説明する。
図１３は、酸化チタン層５３Ｔの厚みと、初期位相との関係を示す図である。なお、図１３では、ＥＵＶ光１０１の反射面５５への入射角が２０度の領域において、保護膜５３の厚みが８ｎｍである場合について示している。図１３では、初期最大反射率よりも当該反射率の５％低い反射率となる場合の初期位相が、酸化チタン層５３Ｔの厚みが２ｎｍから６ｎｍについて１ｎｍごとに丸印で示されている。そこで、酸化チタン層５３Ｔの厚みをｘとし、それぞれの丸印における初期位相をｙとして、ｙを最小二乗法を用いてフィッティングすると、ｙはｘを用いて下記式（１）で示される。
Figure 2021071543
また、図１２より、初期位相が０度より小さければ、初期の状態が最大反射率となるＥＵＶ光集光ミラー５０よりも、長寿命化し得る。従って、ｙが下記式（２）を満たすことで、ＥＵＶ光集光ミラー５０の初期最大反射率よりも当該反射率の５％低い反射率以上の状態を長時間維持し得るＥＵＶ光集光ミラー５０となり得る。
Figure 2021071543
次に、許容膜厚増加量が、２ｎｍより大きい場合の条件について説明する。図１３では、許容膜厚増加量が２ｎｍより大きい場合の初期位相が、酸化チタン層５３Ｔの厚みが２ｎｍから６ｎｍのそれぞれについて、三角印で示されている。そこで、それぞれの三角印における初期位相をｙとして、ｙを最小二乗法を用いてフィッティングすると、ｙは上記ｘを用いて下記式（３）で示される。
Figure 2021071543
従って、初期における保護膜５３の表面が位置する定在波の位相ｙが下記式（４）を満たすことで、初期最大反射率よりも当該反射率の５％以上高い反射率で、許容膜厚増加量が２ｎｍより大きいＥＵＶ光集光ミラー５０となる。
Figure 2021071543
従って、初期位相が式（４）満たすことで、反射率がＥＵＶ光集光ミラー５０の初期最大反射率よりも当該反射率の５％低くならない状態で、ＥＵＶ光集光ミラー５０を交換せずに例えば１年間使用し得る、ＥＵＶ光生成装置１００となる。
なお、ＥＵＶ光１０１の入射角が２０度で上記のように保護膜５３の厚みが８ｎｍであれば良く、他の領域では、保護膜５３の厚みが８ｎｍ以外の厚みであってもよい。例えば、ＥＵＶ光集光ミラー５０の反射面５５の中心側における保護膜５３の厚みは、外周側における保護膜５３の厚み以上であることが好ましい。
５．２ 作用・効果
以上説明したように本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０は、保護膜５３が多層反射膜５２に設けられる酸化シリコン層５３Ｓ、及び、酸化シリコン層５３Ｓ上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層５３Ｔを含む。そして、酸化チタン層５３Ｔの厚みをｘとし、ＥＵＶ光１０１の最大の反射率となる場合における酸化チタン層５３Ｔの一方の表面の位置でのＥＵＶ光１０１の定在波の位相をゼロとする場合に、一方の表面の位置は、定在波の位相ｙが上記式（３）を満たす位置である。従って、比較例のＥＵＶ光集光ミラー５０と比べて、ＥＵＶ光集光ミラー５０の初期最大反射率よりも当該反射率の５％低い反射率以上の状態を長時間維持し得る。
また、本実施形態のＥＵＶ光集光ミラー５０は、上記式（４）を満たすことで、反射率がＥＵＶ光集光ミラー５０の初期最大反射率よりも当該反射率の５％低くならない状態で、ＥＵＶ光集光ミラー５０を交換せずに例えば１年間使用し得る。
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、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る。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び特許請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「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、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。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。
１０・・・チャンバ装置、４０・・・ターゲット供給部、５０・・・ＥＵＶ光集光ミラー、５１・・・基板、５２・・・多層反射膜、５２Ｓ１・・・第１シリコン層、５３・・・保護膜、５３Ｓ・・・酸化シリコン層、５３Ｔ・・・酸化チタン層、５５・・・反射面、１００・・・極端紫外光生成装置、１０１・・・極端紫外光、２００・・・露光装置、３０１・・・レーザ光

Claims (13)

  1. 基板と、
    前記基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜と、
    前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
    を備え、
    前記保護膜は、前記多層反射膜上に設けられる酸化シリコン層と、前記酸化シリコン層上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層とを含み、
    前記酸化チタン層の厚みをｘとし、前記極端紫外光の最大の反射率となる場合における前記一方の表面の位置での前記極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、前記一方の表面から前記多層反射膜側に向かう方向をマイナスとする場合に、前記一方の表面の位置は、前記定在波の位相ｙが下記式を満たす位置である
    極端紫外光集光ミラー。
    Figure 2021071543
  2. 請求項１に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記保護膜の厚みが８ｎｍである。
  3. 請求項２に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記多層反射膜の前記保護膜と接する層の厚みは、前記一方の表面の位置が前記式を満たす厚みである。
  4. 請求項３に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記極端紫外光の入射角が２０度である領域において、前記一方の表面の位置は、前記定在波の位相ｙが前記下記式を満たす位置である。
    Figure 2021071543
  5. 請求項１に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記多層反射膜は、波長１３．５ｎｍの光に対して、実屈折率が０．９８以上の層と実屈折率が０．９５以下の層とが交互に積層されて成る。
  6. 請求項５に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記実屈折率が０．９８以上の層はシリコン層であって、前記実屈折率が０．９５以下の層はモリブデン層である。
  7. 請求項６に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記多層反射膜の前記保護膜と接する層がシリコン層である。
  8. 請求項１に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記多層反射膜は５０以上１００以下の層から成る。
  9. 請求項１に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記極端紫外光集光ミラーの中心側における前記保護膜の厚みは、前記極端紫外光集光ミラーの外周側における前記保護膜の厚み以上である。
  10. 請求項１に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記基板の前記多層反射膜が設けられる側の面は、第１焦点と前記第１焦点と異なる位置の第２焦点とが共役関係となる楕円面形状である。
  11. 請求項１に記載の極端紫外光集光ミラーであって、
    前記基板の前記多層反射膜が設けられる側の面は、１μｍ角の領域において、面粗度が０．３ｎｍ（ＲＭＳ）以下である。
  12. 内部空間にレーザ光が集光され、前記レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、
    前記ターゲット物質のプラズマ化により放射される極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
    を備え、
    前記極端紫外光集光ミラーは、
    基板と、
    前記基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜と、
    前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
    を備え、
    前記保護膜は、前記多層反射膜上に設けられる酸化シリコン層と、前記酸化シリコン層上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層とを含み、
    前記酸化チタン層の厚みをｘとし、前記極端紫外光の最大の反射率となる場合における前記一方の表面の位置での前記極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、前記一方の表面から前記多層反射膜側に向かう方向をマイナスとする場合に、前記一方の表面の位置は、前記定在波の位相ｙが下記式を満たす位置である
    極端紫外光生成装置。
    Figure 2021071543
  13. 極端紫外光生成装置によって極端紫外光を生成し、
    前記極端紫外光を露光装置に出力し、
    電子デバイスを製造するために、前記露光装置内で感光基板上に前記極端紫外光を露光し、
    前記極端紫外光生成装置は、
    内部空間にレーザ光が集光され、前記レーザ光の集光位置でターゲット物質がプラズマ化されるチャンバと、
    前記ターゲット物質のプラズマ化により放射される極端紫外光を集光する極端紫外光集光ミラーと、
    を備え、
    前記極端紫外光集光ミラーは、
    基板と、
    前記基板上に設けられ、波長が１３．５ｎｍの極端紫外光を反射する多層反射膜と、
    前記多層反射膜上に設けられる保護膜と、
    を備え、
    前記保護膜は、前記多層反射膜上に設けられる酸化シリコン層と、前記酸化シリコン層上に設けられ一方の表面が露出する酸化チタン層とを含み、
    前記酸化チタン層の厚みをｘとし、前記極端紫外光の最大の反射率となる場合における前記一方の表面の位置での前記極端紫外光の定在波の位相をゼロとし、前記一方の表面から前記多層反射膜側に向かう方向をマイナスとする場合に、前記一方の表面の位置は、前記定在波の位相ｙが下記式を満たす位置である
    電子デバイスの製造方法。
    Figure 2021071543

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