JP2022165623A - 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法 - Google Patents

極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法 Download PDF

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Abstract

【課題】クリーニング期間の短縮及びクリーニングコストの低減が可能な極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法を提供する。【解決手段】クリーニング方法は、極端紫外光反射ミラーに付着する固体のスズデブリにαスズを接触させる接触ステップＳＰ２１と、αスズが接触するスズデブリを氷点下の気温環境にて放置してスズデブリのスズペスト化を促進させるエージングステップＳＰ２２とを備える。また、クリーニング方法は、スズペスト化されたスズデブリを極端紫外光反射ミラーから除去する除去ステップＳＰ２３をさらに備える。【選択図】図９

Description

本開示は、極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法に関する。
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、１０ｎｍ以下の微細加工が要求されるようになる。このため、波長約１３ｎｍ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とを組み合わせた半導体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Ｌａｓｅｒ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ Ｐｌａｓｍａ（ＬＰＰ）式の装置の開発が進んでいる。
米国特許第７２１１８１０号明細書 特開２００５－２６８３５８号公報
概要
本開示の一態様による極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法は、極端紫外光反射ミラーに付着する固体のスズデブリにαスズを接触させる接触ステップと、αスズが接触するスズデブリを氷点下の気温環境にて放置してスズデブリのスズペスト化を促進させるエージングステップと、スズペスト化されたスズデブリを極端紫外光反射ミラーから除去する除去ステップと、を備えてもよい。
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、図１に示す電子デバイスの製造装置とは別の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３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４は、スズデブリが付着したＥＵＶ光反射ミラーの断面図である。 図５は、図４に示すスズデブリの周辺におけるＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図６は、比較例におけるＥＵＶ光反射ミラーのクリーニング方法のフローチャートの一例を示す図である。 図７は、スズデブリ及び反射膜が除去されたＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図８は、反射膜を再成膜されたＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図９は、実施形態１におけるＥＵＶ光反射ミラーのクリーニング方法のフローチャートの一例を示す図である。 図１０は、接触ステップにおけるＥＵＶ光反射ミラーの断面図である。 図１１は、図１０に示すスズデブリの周辺におけるＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図１２は、エージングステップにおけるスズデブリの周辺におけるＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図１３は、除去ステップの様子を示す図である。 図１４は、除去ステップの後のＥＵＶ光反射ミラーの断面図である。 図１５は、実施形態２におけるクリーニング方法のフローチャートの一例を示す図である。 図１６は、成膜ステップの様子を示す図である。 図１７は、図１６に示すスズデブリの周辺におけるＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図１８は、実施形態２の接触ステップでのスズデブリの周辺におけるＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。 図１９は、実施形態３の接触ステップでのスズデブリの周辺におけるＥＵＶ光反射ミラーの拡大断面図である。
実施形態
１．概要
２．電子デバイスの製造装置の説明
３．比較例の極端紫外光生成装置の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
３．４ 課題
４．実施形態１の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法の説明
４．１ 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
４．２ 作用・効果
５．実施形態２の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法の説明
５．１ 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
５．２ 作用・効果
６．実施形態３の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法の説明
６．１ 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
６．２ 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（ＥＵＶ）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、以下では、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は、電子デバイス製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図１に示す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、反射光学系である複数のミラー２１１，２１２を含むマスク照射部２１０と、マスク照射部２１０の反射光学系とは別の反射光学系である複数のミラー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から入射するＥＵＶ光１０１によって、ミラー２１１，２１２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によって反射されるＥＵＶ光１０１を、ミラー２２１，２２２を介してワークピーステーブルＷＴ上に配置される不図示の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る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。以上のような露光ステップ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。
図２は、図１に示す電子デバイス製造装置とは別の電子デバイス製造装置の全体の概略構成例を示す模式図である。図２に示す電子デバイス製造装置は、ＥＵＶ光生成装置１００、及び検査装置３００を含む。検査装置３００は、反射光学系である複数のミラー３１１，３１３，３１５を含む照明光学系３１０と、照明光学系３１０の反射光学系とは別の反射光学系である複数のミラー３２１，３２３、及び検出器３２５を含む検出光学系３２０とを含む。照明光学系３１０は、ＥＵＶ光生成装置１００から入射するＥＵＶ光１０１をミラー３１１，３１３，３１５で反射して、マスクステージ３３１に配置されるマスク３３３を照射する。マスク３３３は、パターンが形成される前のマスクブランクスを含む。検出光学系３２０は、マスク３３３からのパターンを反映したＥＵＶ光１０１をミラー３２１，３２３で反射して検出器３２５の受光面に結像させる。ＥＵＶ光１０１を受光した検出器３２５は、マスク３３３の画像を取得する。検出器３２５は、例えばＴＤＩ（Time Delay Integration）カメラである。以上のようなステップによって取得されるマスク３３３の画像により、マスク３３３の欠陥を検査し、検査の結果を用いて、電子デバイスの製造に適するマスクを選定する。そして、選定したマスクに形成されるパターンを、露光装置２００を用いて感光基板上に露光転写することで電子デバイスを製造することができる。
３．比較例の極端紫外光生成装置の説明
３．１ 構成
以下に、比較例のＥＵＶ光生成装置１００について説明する。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。また、以下では、図１に示すように外部装置としての露光装置２００に向けてＥＵＶ光１０１を出射するＥＵＶ光生成装置１００を用いて説明する。なお、図２に示すように外部装置としての検査装置３００にＥＵＶ光１０１を出射するＥＵＶ光生成装置１００についても同様の作用・効果を得ることができる。
図３は、本例のＥＵＶ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３に示すように、ＥＵＶ光生成装置１００は、レーザ装置ＬＤ、チャンバ装置１０、プロセッサ１２０、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にターゲット供給装置４０が配置されている。ターゲット供給装置４０は、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。ターゲット供給装置４０は、タンク４１、ノズル４２、及び圧力調節器４３を含み、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。ドロップレットＤＬは、ターゲットとも呼ばれる。
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。タンク４１の内部は、タンク４１内の圧力を調節する圧力調節器４３と連通している。タンク４１には、ヒータ４４及び温度センサ４５が取り付けられている。ヒータ４４は、ヒータ電源４６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。温度センサ４５は、タンク４１を介してタンク４１内のターゲット物質の温度を測定する。圧力調節器４３、温度センサ４５、及びヒータ電源４６は、プロセッサ１２０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４７が取り付けられている。ピエゾ素子４７は、ピエゾ電源４８に電気的に接続されており、ピエゾ電源４８から印加される電圧で駆動される。ピエゾ電源４８は、プロセッサ１２０に電気的に接続されている。ピエゾ素子４７の動作により、ノズル４２から吐出するターゲット物質はドロップレットＤＬにされる。
チャンバ装置１０は、ターゲット回収部１４を含む。ターゲット回収部１４は、チャンバ装置１０の内壁１０ｂに取り付けられる箱体であり、チャンバ装置１０の内壁１０ｂに連続する開口１０ａを介してチャンバ装置１０の内部空間に連通している。開口１０ａはノズル４２の直下に配置され、ターゲット回収部１４は開口１０ａを通過してターゲット回収部１４に到達する不要なドロップレットＤＬを回収するドレインタンクである。
チャンバ装置１０の内壁１０ｂには、少なくとも１つの貫通孔が設けられている。この貫通孔は、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９０が透過する。
また、チャンバ装置１０の内部空間には、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及び高反射ミラー１３Ｂを含む。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９０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及び高反射ミラー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の内部空間でのレーザ光９０の集光位置がプロセッサ１２０から指定される位置になるように調節される。当該集光位置はノズル４２の直下に位置するように調節されており、レーザ光９０が当該集光位置においてドロップレットＤＬを構成するターゲット物質を照射すると、照射によってプラズマが生成されると共に、プラズマからＥＵＶ光１０１が放射される。以下においては、プラズマが生成される領域を、プラズマ生成領域ＡＲと呼ぶことがある。
チャンバ装置１０の内部空間には、ＥＵＶ光反射ミラー７５が配置される。ＥＵＶ光反射ミラー７５は、第１焦点及び第２焦点を有する。ＥＵＶ光反射ミラー７５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てもよい。図３では、第１焦点及び第２焦点を通る直線が焦点直線Ｌ０として示されている。焦点直線Ｌ０は、ＥＵＶ光反射ミラー７５の中心軸方向に沿って位置する。ＥＵＶ光反射ミラー７５は、回転楕円面形状の基板７５ａと、基板７５ａのうちのプラズマ生成領域ＡＲ側の面に配置される反射膜７５ｂとを含む。反射膜７５ｂは、プラズマ生成領域ＡＲにおいてプラズマから放射されるＥＵＶ光１０１を反射し、ＥＵＶ光反射ミラー７５はその形状よってＥＵＶ光１０１を第２焦点に集光する。図３では、図が複雑になることを避けるために反射膜７５ｂを簡単に図示している。
反射膜７５ｂは、基板７５ａに積層する反射本体膜と、反射本体膜に積層する保護膜とを含む。反射本体膜は、シリコン層とモリブデン層とが交互に積層される積層膜である。反射本体膜の層数は、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、シリコン層の実屈折率は概ね０．９９であり、モリブデン層の実屈折率は概ね０．９２である。反射本体膜の最表面の層はシリコン層であり、保護膜は当該シリコン層に積層する。保護膜は、酸窒化ジルコニウム（ＺｒＯＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、酸窒化チタン（ＴｉＯＮ）、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、二酸化ルテニウム（ＲｕＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、二酸化モリブデン（ＭｏＯ２）のいずれかからなる。保護膜の一方の表面は、反射膜７５ｂの最外層であり、チャンバ装置１０の内部空間に露出している。なお、反射本体膜には、シリコン層及びモリブデン層以外の膜が用いられてもよく、例えばルテニウムの単層膜が設けられてもよい。
ＥＵＶ光生成装置１００は、チャンバ装置１０の内部空間及び露光装置２００の内部空間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る壁が配置されている。この壁は、アパーチャが第２焦点に位置するように配置されることが好ましい。接続部１９はＥＵＶ光生成装置１００におけるＥＵＶ光１０１の出射口であり、ＥＵＶ光１０１は接続部１９から出射されて露光装置２００に入射する。
また、ＥＵＶ光生成装置１００は、圧力センサ２６及びターゲットセンサ２７を含む。圧力センサ２６及びターゲットセンサ２７は、チャンバ装置１０に取り付けられ、プロセッサ１２０に電気的に接続されている。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し、計測した圧力を示す信号をプロセッサ１２０に出力する。ターゲットセンサ２７は、例えば撮像機能を含み、プロセッサ１２０からの指示によってノズル４２のノズル孔から吐出するドロップレットＤＬの存在、軌跡、位置、流速等を検出する。ターゲットセンサ２７は、チャンバ装置１０の内部に配置されてもよいし、チャンバ装置１０の外部に配置されチャンバ装置１０の壁に設けられる不図示のウィンドウを介してドロップレットＤＬを検出してもよい。ターゲットセンサ２７は、不図示の受光光学系と、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）またはフォトダイオード等の不図示の撮像部とを含む。受光光学系は、ドロップレットＤＬを検出するために、ドロップレットＤＬの軌跡及びその周囲における像を撮像部の受光面に結像する。ドロップレットＤＬがターゲットセンサ２７の視野を確保するために配置されるターゲットセンサ２７の不図示の光源部による光の集光領域を通過するときに、撮像部はドロップレットＤＬの軌跡及びその周囲を通る光の変化を検出する。撮像部は、検出する光の変化を、ドロップレットＤＬのイメージデータに関わる信号としての電気信号に変換する。撮像部は、この電気信号をプロセッサ１２０に出力する。
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９０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る気体を放電によって励起することで、レーザ光９０を出射するレーザ装置である。或いは、マスターオシレータは、量子カスケードレーザ装置でもよい。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９０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含んでもよい。なお、バースト動作とは、バーストオン時に連続するパルス状のレーザ光９０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９０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９０の進行方向は、レーザ光デリバリ光学系３０によって調節される。レーザ光デリバリ光学系３０は、レーザ光９０の進行方向を調節する複数のミラー３０Ａ，３０Ｂを含む。ミラー３０Ａ，３０Ｂの少なくとも１つの位置は、不図示のアクチュエータで調節される。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９０がウィンドウ１２から適切にチャンバ装置１０の内部空間に伝搬し得る。
本開示のプロセッサ１２０は、制御プログラムが記憶される記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵとを含む処理装置である。プロセッサ１２０は、本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。プロセッサ１２０は、ＥＵＶ光生成装置１００全体を制御する。また、プロセッサ１２０は、露光装置２００に電気的に接続されており、露光装置２００との間で各種信号を送受信する。
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中心側ガス供給部８１が配置されている。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１００％と見做せる水素含有ガスである。或いは、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もよい。バランスガスには、窒素（Ｎ２）ガスやアルゴン（Ａｒ）ガスが含まれている。ところで、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でレーザ光９０を照射されてプラズマ化すると、スズの微粒子及びスズの荷電粒子が生じる。これら微粒子及び荷電粒子を構成するスズは、チャンバ装置１０の内部空間に供給されるエッチングガスに含まれる水素と反応する。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。
中心側ガス供給部８１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。中心側ガス供給部８１は、ＥＵＶ光反射ミラー７５の中央部に形成される貫通孔７５ｃを挿通している。
中心側ガス供給部８１は、ノズルである中心側ガス供給口８１ａを含む。中心側ガス供給口８１ａは、焦点直線Ｌ０上に設けられる。中心側ガス供給口８１ａは、ＥＵＶ光反射ミラー７５の中心側からプラズマ生成領域ＡＲに向かってエッチングガスを供給する。中心側ガス供給口８１ａは、焦点直線Ｌ０に沿ってＥＵＶ光反射ミラー７５の中心側からＥＵＶ光反射ミラー７５から離れる方向にエッチングガスを供給することが好ましい。中心側ガス供給口８１ａは、中心側ガス供給部８１の不図示の配管を介してタンクである不図示のガス供給装置に接続されており、ガス供給装置からエッチングガスを供給される。ガス供給装置は、プロセッサ１２０によって駆動を制御される。不図示の配管には、バルブである不図示の供給ガス流量調節部が配置されてもよい。
中心側ガス供給口８１ａ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口であると共に、レーザ光９０がチャンバ装置１０の内部空間に出射する出射口でもある。レーザ光９０は、ウィンドウ１２と中心側ガス供給口８１ａとを通過してチャンバ装置１０の内部空間に向かって進行する。
チャンバ装置１０の内壁１０ｂには、排気口１０Ｅが連続している。焦点直線Ｌ０上には露光装置２００が配置されるため、排気口１０Ｅは、焦点直線Ｌ０上ではなく焦点直線Ｌ０の側方における内壁１０ｂに設けられている。排気口１０Ｅの中心軸に沿う方向は、焦点直線Ｌ０に直交している。また、排気口１０Ｅは、焦点直線Ｌ０に垂直な方向から見る場合において、プラズマ生成領域ＡＲを基準として反射膜７５ｂとは反対側に設けられている。排気口１０Ｅは、チャンバ装置１０の内部空間の後述する残留ガスを排気する。排気口１０Ｅは排気管１０Ｐに接続されており、排気管１０Ｐは排気ポンプ６０に接続されている。
上記のようにターゲット物質がプラズマ生成領域ＡＲにおいてプラズマ化する際、排ガスとしての残留ガスがチャンバ装置１０の内部空間に生成される。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するスタンナンと、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の内部空間で中性化するが、中性化する荷電粒子も残留ガスに含まれる。残留ガスは、排気口１０Ｅと排気管１０Ｐとを介して排気ポンプ６０に吸引される。
３．２ 動作
次に、比較例のＥＵＶ光生成装置１００の動作について説明する。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の内部空間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の内部空間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、窒素やアルゴンなどの不活性ガスが用いられることが好ましい。その後、チャンバ装置１０の内部空間の圧力が所定の圧力以下になると、プロセッサ１２０は、ガス供給装置から中心側ガス供給部８１を介してチャンバ装置１０の内部空間へのエッチングガスの導入を開始させる。このときプロセッサ１２０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、不図示の供給ガス流量調節部や排気ポンプ６０を制御してもよい。その後、プロセッサ１２０は、エッチングガスの導入開始から所定時間が経過するまで待機する。
また、プロセッサ１２０は、排気ポンプ６０により、チャンバ装置１０の内部空間の気体を排気口１０Ｅから排気させ、圧力センサ２６で計測されるチャンバ装置１０の内部空間の圧力を示す信号に基づいて、チャンバ装置１０の内部空間の圧力を略一定に保つ。
また、プロセッサ１２０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及び維持するために、ヒータ電源４６からヒータ４４に電流を印加させ、ヒータ４４を昇温させる。このとき、プロセッサ１２０は、温度センサ４５からの出力に基づいて、ヒータ電源４６からヒータ４４へ印加される電流の値を調節し、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、ターゲット物質がスズである場合、スズの融点２３１．９３℃以上の温度であり、例えば２４０℃以上２９０℃以下である。
また、プロセッサ１２０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流速で吐出するように、圧力調節器４３によって不図示のガス供給源から不活性ガスをタンク４１内に供給し、圧力調節器４３によってタンク４１内の圧力を調節する。この圧力下で、ターゲット物質は、ノズル４２のノズル孔から吐出する。ノズル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、プロセッサ１２０は、ドロップレットＤＬを生成するために、ピエゾ電源４８からピエゾ素子４７に所定波形の電圧を印加する。ピエゾ電源４８は、電圧値の波形が例えば正弦波状、矩形波状、或いはのこぎり波状となるように、電圧を印加する。ピエゾ素子４７の振動は、ノズル４２を経由してノズル４２のノズル孔から吐出するターゲット物質へと伝搬し得る。ターゲット物質は、この振動により所定周期で分断され、液滴のドロップレットＤＬとなる。
ターゲットセンサ２７は、チャンバ装置１０の内部空間の所定位置を通過するドロップレットＤＬの通過タイミングを検出する。プロセッサ１２０は、ターゲットセンサ２７からの信号に同期する発光トリガ信号をレーザ装置ＬＤに出力する。発光トリガ信号が入力されると、レーザ装置ＬＤは、パルス状のレーザ光９０を出射する。出射されるレーザ光９０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。また、レーザ光９０は、レーザ集光光学系１３から出射部である中心側ガス供給部８１に進行する。レーザ光９０は、中心側ガス供給部８１における出射口である中心側ガス供給口８１ａからプラズマ生成領域ＡＲに向かって焦点直線Ｌ０に沿って出射され、プラズマ生成領域ＡＲでドロップレットＤＬを照射する。このとき、プロセッサ１２０は、レーザ光９０がプラズマ生成領域ＡＲに集光するように、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、プロセッサ１２０は、ドロップレットＤＬをレーザ光９０が照射するように、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９０を出射するタイミングを制御する。これにより、レーザ光集光ミラー１３Ａによって集光するレーザ光９０は、プラズマ生成領域ＡＲでドロップレットＤＬを照射する。当該照射によりプラズマが生成され、当該プラズマからＥＵＶ光を含む光が放射される。
プラズマ生成領域ＡＲで発生するＥＵＶ光を含む光のうち、ＥＵＶ光１０１は、ＥＵＶ光反射ミラー７５によって中間集光点ＩＦに集光された後、接続部１９から露光装置２００に入射する。
ターゲット物質がプラズマ化する際、上記のようにスズの微粒子が生じる。この微粒子は、チャンバ装置１０の内部空間に拡散する。チャンバ装置１０の内部空間に拡散する微粒子は、中心側ガス供給部８１から供給される水素を含むエッチングガスと反応してスタンナンになる。エッチングガスとの反応により得られたスタンナンの多くは、未反応のエッチングガスの流れに乗って、排気口１０Ｅに流入する。また、未反応の荷電粒子、微粒子、及びエッチングガスの少なくとも一部は、排気口１０Ｅに流入する。
排気口１０Ｅに流入する未反応のエッチングガス、微粒子、荷電粒子、及びスタンナン等は、残留ガスとして排気管１０Ｐから排気ポンプ６０内に流入し無害化等の所定の排気処理が施される。
３．３ 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
ターゲット物質がプラズマ化する際に生じてチャンバ装置１０の内部空間において拡散するスズは、スズデブリ１５１として、反射膜７５ｂに付着してしまうことがある。図４は、スズデブリ１５１が付着したＥＵＶ光反射ミラー７５の断面図である。図５は、図４に示すスズデブリ１５１の周辺におけるＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図である。図４では、見易さのため、１つのスズデブリ１５１のみに符号を付し、他のスズデブリ１５１の符号は省略されている。また、図４では、図が複雑になることを避けるために、反射膜７５ｂを簡単に図示し、スズデブリ１５１のハッチングは省略されている。図５では、図４に示すスズデブリ１５１のうちの２つのスズデブリ１５１を拡大して示している。図４及び図５に示すように、スズデブリ１５１は、反射膜７５ｂに点在して付着する傾向にある。従って、それぞれのスズデブリ１５１は、互いに離れて反射膜７５ｂに付着する。図４では、スズデブリ１５１が反射膜７５ｂの一部に点在している例を示しているが、スズデブリ１５１は反射膜７５ｂの全体に渡って点在することもある。なお、スズデブリ１５１は、反射膜７５ｂに固着することもある。
スズデブリ１５１は、少なくともβスズを含有する固体のスズである。βスズとは、概ね１３．２℃よりも大きい温度で存在し易い金属スズであり、αスズよりも硬い。αスズとは、概ね１３．２℃以下で存在し易いスズの同素体であり、βスズよりも脆い。αスズは灰色の立方晶であり、βスズは白色の正方晶である。スズデブリ１５１が反射膜７５ｂに付着すると、反射膜７５ｂの反射率が低下し、ＥＵＶ光生成装置１００から露光装置２００に向けて出射するＥＵＶ光１０１のエネルギーが低下してしまう。従って、比較例のＥＵＶ光生成装置１００では、高い反射率を維持するために、ＥＵＶ光反射ミラー７５のクリーニングが行われる。
図６は、比較例におけるＥＵＶ光反射ミラー７５のクリーニング方法のフローチャートの一例を示す図である。以下では、ＥＵＶ光反射ミラー７５のクリーニング方法を単にクリーニング方法と呼ぶ場合がある。図６に示すように、クリーニング方法は、研磨ステップＳＰ１１と、再成膜ステップＳＰ１２とを含む。図６に示す開始の状態では、スズデブリ１５１は、図４及び図５に示すように、反射膜７５ｂに付着している。
（研磨ステップＳＰ１１）
本ステップでは、反射膜７５ｂ全体を研磨し、図７に示すようにスズデブリ１５１と共に反射膜７５ｂを除去する。従って、本ステップでは、基板７５ａの表面全体が露出する。反射膜７５ｂが除去されると、フローは、再成膜ステップＳＰ１２に進む。
（再成膜ステップＳＰ１２）
本ステップでは、図８に示すように、スズデブリ１５１が付着していない新たな反射膜７５ｂを基板７５ａの表面全体に再成膜する。これにより、反射膜７５ｂの反射率は、スズデブリ１５１が反射膜７５ｂに付着する前の反射率に戻り、回復する。反射膜７５ｂが再成膜されると、フローは終了する。
３．４ 課題
反射膜７５ｂ全体の除去及び基板７５ａの表面全体への反射膜７５ｂの再成膜を行う比較例におけるＥＵＶ光反射ミラー７５のクリーニングには、時間とコストがかかる。このため、クリーニングの期間の短縮及びクリーニングのコストの低減が求められている。
そこで、以下の実施形態では、クリーニングの期間を短縮し得ると共にクリーニングのコストを低減し得るＥＵＶ光反射ミラー７５のクリーニング方法が例示される。
４．実施形態１の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法の説明
次に、実施形態１のクリーニング方法について説明する。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 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
図９は、本実施形態におけるクリーニング方法のフローチャートの一例を示す図である。本実施形態のクリーニング方法は、接触ステップＳＰ２１と、エージングステップＳＰ２２と、除去ステップＳＰ２３とを含む。図９に示す開始の状態は、比較例のクリーニング方法における開始の状態と同じである。従って、当該開始の状態では、スズデブリ１５１は、図４及び図５に示すように、反射膜７５ｂに点在して付着している。
（接触ステップＳＰ２１）
図１０は、本ステップにおけるＥＵＶ光反射ミラー７５の断面図である。図１１は、図１０に示すスズデブリ１５１の周辺におけるＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図である。図１０では、見易さのため、１つのスズデブリ１５１のみに符号を付し、他のスズデブリ１５１の符号は省略されている。また、図１０では、図が複雑になることを避けるために、反射膜７５ｂ及び後述するαスズ膜１５３を簡単に図示し、スズデブリ１５１のハッチングは省略されている。図１１では、図１０に示すスズデブリ１５１のうちの２つのスズデブリ１５１を拡大して示している。図１０では、プラズマ生成領域ＡＲから放出されるプラズマを矢印１７１で示している。矢印１７１で示すスズのプラズマは、不図示の後述するプロセス装置によって水素を含む環境で生成される。
本ステップは、ＥＵＶ光反射ミラー７５に付着する固体のスズデブリ１５１にαスズを接触させるステップである。図１０及び図１１では、プラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子の暴露によって、αスズを含有するαスズ膜１５３がスズデブリ１５１上に成膜される例を示している。本ステップでは、スズイオン及びスズ中性原子は反射膜７５ｂも暴露するため、αスズ膜１５３は反射膜７５ｂ上にも成膜される。αスズ膜１５３の膜厚は、概ね２０μｍ以上１ｍｍ以下である。αスズ膜１５３の膜厚はどの位置においても概ね同じであるが、スズデブリ１５１上に成膜されるαスズ膜１５３は反射膜７５ｂ上に成膜されるαスズ膜１５３よりも厚くても薄くてもよい。
プロセス装置は、液滴または固体のスズへのレーザ光の照射によって生成されるプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子によってαスズ膜１５３をスズデブリ１５１上に成膜する。なお、プロセス装置は、スタンナンから生成されるプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子によってαスズ膜１５３をスズデブリ１５１上に成膜してもよい。上記のプロセス装置では、プラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子のそれぞれのエネルギーは、０．５ｅＶ未満とされる。或いは、プロセス装置は、スパッタリングによってαスズ膜１５３を成膜してもよい。
本ステップにおいて、スズのプラズマが水素を含む環境で生成される。また、ＥＵＶ光反射ミラー７５は、αスズの相転移温度である概ね１３．２℃以下になるように温調される。これにより、スズデブリ１５１及び反射膜７５ｂのそれぞれの温度も概ね１３．２℃以下に調節される。この場合、スズイオン及びスズ中性原子がスズデブリ１５１を暴露することによって、αスズの種結晶がスズデブリ１５１の表面に生成される。水素を含む環境における圧力は、概ね０．１Ｐａ以上１０００Ｐａ以下である。
プロセス装置において用いられるスズの純度は、概ね９９．９９９％以上であることが好ましい。スズの純度が高いほど、後述するスズペスト化が促進する。
αスズ膜１５３がスズデブリ１５１及び反射膜７５ｂ上に直接成膜されると、フローはエージングステップＳＰ２２に進む。この際、スズデブリ１５１の一部がスズペスト化されてもよい。
（エージングステップＳＰ２２）
本ステップは、αスズを含有するαスズ膜１５３が成膜されたスズデブリ１５１を氷点下の気温環境にて放置してスズデブリ１５１のスズペスト化を促進させるステップである。スズペスト化とは、αスズの種結晶がβスズに接触することによって、種結晶とβスズとの接触部分を起点に、βスズがαスズに相転移する現象である。αスズは概ね１３．２℃以下で存在し易いため、スズペスト化において概ね１３．２℃以下でβスズのαスズへの相転移が開始される。従って、接触ステップＳＰ２１において、αスズ膜１５３がβスズを含有するスズデブリ１５１上に成膜されると、相転移が開始され、スズデブリ１５１がスズペスト化する。また、本ステップのような氷点下の気温環境では、スズペスト化が当該気温環境によって促進されるため、氷点下の気温環境下での後述する保管期間はスズペスト化が促進され難い環境下での保管期間に比べて短くなる。当該環境の温度は、概ね０℃よりも大きく概ね１３．２℃以下である。
本ステップでは、スズペスト化の促進のために、αスズ膜１５３、スズデブリ１５１、及びＥＵＶ光反射ミラー７５を不図示の保管装置の内部空間において氷点下の気温環境で保管する。スズペスト化が促進するスズデブリ１５１では、スズデブリ１５１におけるαスズの占める割合は、時間の経過と共に増加する。図１２は、エージングステップＳＰ２２におけるスズデブリ１５５の周辺におけるＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図である。図１２では、図１１に示す拡大断面図と比較するため、図１１で示すスズデブリ１５１及びαスズ膜１５３を破線で示している。スズデブリ１５５は、αスズ膜１５３と、αスズ膜１５３によってスズペスト化されたスズデブリ１５１とからなる。スズペスト化にかかる期間、つまり、スズデブリ１５１に対する保管装置の内部空間での保管期間は、内部空間における温度によって変わる。温度が氷点下の気温環境では、保管期間はスズペスト化が促進され難い環境下と比べて短くなる。また、氷点下の気温環境において、温度が概ね－５０℃以上－２０℃以下である場合には、保管期間はさらに短くなる。また、温度が概ね－４０℃である場合には、相転移の速度が最も早くなり、保管期間は最も短くなる。
本ステップのスズペスト化において、スズデブリ１５１におけるαスズの占める割合が増加するにつれて、スズデブリ１５１の体積が徐々に増加し、スズデブリ１５１の強度が徐々に低下し、スズデブリ１５１の色が徐々に変わる。スズペスト化すると、スズペスト化前に比べて、スズデブリ１５５の体積は概ね３０％増加し、スズデブリ１５５は灰色に変わる。なお、スズペスト化前の体積とは、スズペスト化前におけるスズデブリ１５１及びαスズ膜１５３のそれぞれの体積の和である。また、スズデブリ１５５の大部分は砂粒状となるため、スズデブリ１５５は、スズデブリ１５１に比べて脆くなり、除去ステップＳＰ２３によって除去される。なお、スズデブリ１５５が除去ステップＳＰ２３において除去されれば、スズデブリ１５１，１５５におけるαスズの占める割合は１００％である必要はない。本ステップでは、スズデブリ１５５が除去ステップＳＰ２３によって除去されるように、スズデブリ１５１を氷点下の気温環境にて放置して、スズデブリ１５１におけるαスズの占める割合が所定値以上となれば、スズデブリ１５１はスズペスト化されたとみなせる。図１２では、図が複雑になることを避けるために、体積の増加及び砂粒の図示は省略されている。
本ステップが行われる環境において水分の占める割合は、０．１ｗｔ％以下である。このような環境は、スズデブリ１５１，１５５、αスズ膜１５３、及び反射膜７５ｂに水分が結露しないドライの環境である。
スズデブリ１５５が生成されると、フローは除去ステップＳＰ２３に進む。
（除去ステップＳＰ２３）
図１３は、本ステップの様子を示す図である。本ステップは、スズペスト化されたスズデブリ１５５をＥＵＶ光反射ミラー７５から除去するステップである。本ステップでは、ＥＵＶ光反射ミラー７５が保管装置から取り出され、スズデブリ１５５はジェットによってＥＵＶ光反射ミラー７５から除去される。ジェットによる除去方式には、例えば、ドライアイス１８７をスズデブリ１５５に向けて噴射するドライアイスジェット方式、及び気体をスズデブリ１５５に向けて噴射する気体ジェット方式が挙げられる。
ドライアイスジェット方式には、例えば、ペレット状のドライアイス１８７をスズデブリ１５５に向けて噴射する第１ドライアイスジェット方式、及びスノー状のドライアイス１８７をスズデブリ１５５に向けて噴射する第２ドライアイスジェット方式が挙げられる。図１３では、クリーニング装置１８５が第１ドライアイスジェット方式におけるドライアイス１８７をスズデブリ１５５の一部に噴射している例が示されている。なお、ドライアイス１８７はスズデブリ１５５全体に噴射されるものである。また、図１３では、ドライアイス１８７の形状を円で図示しているが、形状は特に限定されない。
第１ドライアイスジェット方式では、クリーニング装置１８５は、液化炭酸ガスから生成されるペレット状のドライアイス１８７をクリーニング装置１８５のノズル孔１８５ａからスズデブリ１５５に向けて噴射する。当該ドライアイス１８７は、圧縮空気と混合する状態で噴射される。圧縮空気の圧力は、概ね０．５ＭＰａである。第１ドライアイスジェット方式では、クリーニング装置１８５がドライアイス１８７を噴射すると、スズデブリ１５５の大部分は、ドライアイス１８７の噴射によって反射膜７５ｂから剥離及び飛散し、反射膜７５ｂから除去される。また、噴射によって除去されないスズデブリ１５５の残りの一部には、ドライアイス１８７が高速で衝突する。ドライアイス１８７が衝突するスズデブリ１５５は、概ね－７９℃のドライアイス１８７による冷却によって熱収縮する。当該衝突及び熱収縮によって、スズデブリ１５５には不図示のクラックが発生する。また、ノズル孔１８５ａから噴出するドライアイス１８７は、クラックに次々に送り込まれる。当該クラックにおいてドライアイス１８７が気化膨張すると、スズデブリ１５５は、ドライアイス１８７の気化膨張によって反射膜７５ｂから剥離及び飛散し、反射膜７５ｂから除去される。
第２ドライアイスジェット方式では、クリーニング装置１８５は、液化炭酸ガスから生成されるスノー状のドライアイス１８７をクリーニング装置１８５のノズル孔１８５ａからスズデブリ１５５に向けて噴射する。当該ドライアイス１８７は、第１ドライアイスジェット方式と同様に圧縮空気と混合する状態で噴射する。この場合、スズデブリ１５５は、第１アイスジェット方式と同様に除去される。また、第２アイスジェット方式では、スノー状のドライアイス１８７はスズデブリ１５５と反射膜７５ｂの表面との間の微小な隙間に侵入する。当該隙間においてドライアイス１８７が気化膨張すると、スズデブリ１５５は、ドライアイス１８７の気化膨張によって反射膜７５ｂから剥離及び飛散し、反射膜７５ｂから除去される。
ドライアイスジェット方式では、ドライアイス１８７の体積は、膨張によって膨張前の概ね４００倍から８００倍に膨らむ。また、ドライアイス１８７は、気体へと昇華するため反射膜７５ｂには残らない。
気体ジェット方式では、クリーニング装置１８５は、空気や窒素といった気体をクリーニング装置１８５のノズル孔１８５ａからスズデブリ１５５に向けて噴射する。スズデブリ１５５は、噴射によって反射膜７５ｂから剥離及び飛散し、反射膜７５ｂから除去される。気体ジェット方式によるクリーニングは、ドライアイスジェット方式によるクリーニングの後に行われてもよい。これにより、ドライアイス１８７の気化膨張によっても反射膜７５ｂから除去されずに反射膜７５ｂに残るスズデブリ１５５は、気体の噴射によって反射膜７５ｂから除去される。また、気体ジェット方式によるクリーニングは、ドライアイスジェット方式によるクリーニングの前に行われてもよい。
本ステップが行われる環境において水分の占める割合は、エージングステップＳＰ２２と同様に、０．１ｗｔ％以下である。
なお、本ステップでは、ウェットクリーニング方式によってスズデブリ１５５が除去されてもよい。この場合、例えば、フッ素系の不活性液体が用いられる。
除去ステップＳＰ２３においてスズデブリ１５５が除去されると、フローは終了する。図１４は、除去ステップＳＰ２３の後のＥＵＶ光反射ミラー７５の断面図である。なお、除去ステップＳＰ２３の後のＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図は、図８に示す拡大断面図と同じである。除去ステップＳＰ２３の後では、スズデブリ１５５は除去され、反射膜７５ｂが露出する。反射膜７５ｂが露出すると、反射膜７５ｂの反射率はスズデブリ１５１が付着する前の反射率に戻り回復する。
４．２ 作用・効果
本実施形態のクリーニング方法は、ＥＵＶ光反射ミラー７５に付着する固体のスズデブリ１５１にαスズを接触させる接触ステップＳＰ２１と、αスズが接触するスズデブリ１５１を氷点下の気温環境にて放置してスズデブリ１５１のスズペスト化を促進させるエージングステップＳＰ２２と、スズペスト化されたスズデブリ１５５をＥＵＶ光反射ミラー７５から除去する除去ステップＳＰ２３とを備える。
接触ステップＳＰ２１ではαスズが固体のスズデブリ１５１に接触し、エージングステップＳＰ２２では当該スズデブリ１５１が氷点下の気温環境にて放置されると、スズデブリ１５１のスズペスト化が促進する。スズペスト化が促進すると、スズペスト化されたスズデブリ１５５はスズペスト化する前のスズデブリであるスズデブリ１５１よりも脆くなる。脆いスズデブリ１５５は、除去ステップＳＰ２３においてＥＵＶ光反射ミラー７５から除去される。このようなクリーニング方法では、研磨による反射膜７５ｂ全体の除去及び基板７５ａの表面全体への反射膜７５ｂの再成膜に比べて、クリーニングの期間を短縮し得ると共にクリーニングのコストを低減され得る。また、本実施形態のクリーニング方法では、研磨による反射膜７５ｂ全体の除去及び基板７５ａの表面全体への反射膜７５ｂの再成膜が不要となり得る。また、本実施形態のクリーニング方法では、スズデブリ１５１を氷点下の気温環境にて放置することでスズデブリ１５１のスズペスト化を促進させている。これにより、スズペスト化が促進しない場合に比べて、クリーニングの期間を短縮し得る。本実施形態のクリーニング方法では、スズペスト化によってスズデブリ１５５を脆くしている。これにより、スズデブリ１５５が脆くならない場合に比べて、スズデブリ１５５を簡易に除去し得る。
また、本実施形態のクリーニング方法の接触ステップＳＰ２１では、αスズを含有するαスズ膜１５３をスズデブリ１５１上に成膜する。この場合、αスズがスズデブリ１５１に点接触する場合に比べて、αスズとβスズとの接触部分が広がり、エージングステップＳＰ２２におけるスズデブリ１５１のスズペスト化が促進し得、エージングステップＳＰ２２の期間が短くなり得る。
また、本実施形態のクリーニング方法では、αスズ膜１５３の膜厚は、２０μｍ以上１ｍｍ以下である。膜厚が厚いほど、αスズ膜１５３は隙間なくスズデブリ１５１上に成膜され易くなり得、除去ステップＳＰ２３においてスズデブリ１５５は反射膜７５ｂから除去され易くなり得る。なお、膜厚は、２０μｍよりも小さくされてもよいし、１ｍｍよりも大きくされてもよい。
また、本実施形態のクリーニング方法では、αスズ膜１５３は、水素を含む環境で生成されるスズのプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子によってスズデブリ１５１上に成膜される。これにより、スズ膜１５３が成膜されない場合に比べて、αスズの種結晶がスズデブリ１５１の表面に生成され易くなり得る。αスズの種結晶が生成され易くなると、αスズを含有するαスズ膜１５３が成膜され易くなり得る。
また、本実施形態のクリーニング方法では、プラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子のそれぞれのエネルギーは、０．５ｅＶ未満である。スズイオン及びスズ中性原子は、反射膜７５ｂの保護膜に衝突して損傷を与え、また反射膜７５ｂの内部に侵入し、反射本体膜を劣化させ、反射率の低下を引き起こすことがある。上記のようにエネルギーが０．５ｅＶ未満の場合、エネルギーが０．５ｅＶ以上である場合に比べて、保護膜の損傷及び反射本体膜の劣化が抑制され得る。なお、それぞれのエネルギーは、０．５ｅＶ以上にされてもよい。
また、本実施形態のクリーニング方法のエージングステップＳＰ２２では、氷点下の気温環境の温度は、概ね－５０℃以上－２０℃以下である。氷点下の気温環境では、クリーニングの期間はスズペスト化が促進され難い環境に比べて短縮し得る。なお、当該温度は、氷点下である限りにおいて、－５０℃よりも低くされてもよいし、－２０℃よりも高くされてもよい。
また、本実施形態のクリーニング方法のエージングステップＳＰ２２及び除去ステップＳＰ２３のそれぞれが行われる環境において水分の占める割合は、０．１ｗｔ％以下である。これにより、反射膜７５ｂへの水分の付着、及び当該付着による反射膜７５ｂの酸化が抑制され得る。また、酸化による反射膜７５ｂの厚さの増加、及び当該増加による反射率の低下が抑制され得る。なお、それぞれのステップにおける当該割合は、０．１ｗｔ％よりも大きくされてもよい。
また、本実施形態のクリーニング方法の除去ステップＳＰ２３では、スズペスト化されたスズデブリ１５５は、ジェットによって除去される。スズデブリ１５５が研磨によって除去される場合、反射膜７５ｂも研磨されて、研磨によって反射膜７５ｂが損傷してしまうことがある。スズデブリ１５５がジェットによって除去される場合、スズデブリ１５５が研磨によって除去される場合に比べて、反射膜７５ｂへの損傷が抑制され得、スズデブリ１５５の除去にかかる時間が短くなり得る。また、ペレット状のドライアイス１８７を噴射する第１ドライアイスジェット方式では、スノー状のドライアイス１８７を噴射する第２ドライアイスジェット方式に比べて、ドライアイス１８７は大きい。従って、第１ドライアイスジェット方式では、第２ドライアイスジェット方式に比べて、ドライアイス１８７の衝突及びドライアイス１８７による熱収縮によって、クラックがスズデブリ１５５に発生し易くなり得る。クラックがスズデブリ１５５に発生し易くなると、ドライアイス１８７がクラックに侵入し易くなり得、スズデブリ１５５が除去され易くなり得る。また、第２ドライアイスジェット方式では、第１ドライアイスジェット方式に比べて、ドライアイス１８７は小さい。従って、第２ドライアイスジェット方式では、第１ドライアイスジェット方式に比べて、ドライアイス１８７はスズデブリ１５５と反射膜７５ｂの表面との間の微小な隙間に侵入し易くなり得る。ドライアイス１８７が隙間に侵入すると共に隙間にて気化膨張すると、反射膜７５ｂに付着するスズデブリ１５５が除去され易くなり得る。
なお、接触ステップＳＰ２１では、プラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子は少なくともスズデブリ１５１を暴露し、αスズ膜１５３は少なくともスズデブリ１５１上に成膜されればよい。従って、プラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子は反射膜７５ｂを暴露せず、αスズ膜１５３は反射膜７５ｂ上に成膜されなくてもよい。また、αスズ膜１５３は、それぞれのスズデブリ１５１上に個別に成膜されてもよい。水素を含む環境における圧力は、０．１Ｐａよりも小さくされてもよいし、１０００Ｐａよりも大きくされてもよい。
５．実施形態２の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法の説明
次に、実施形態２のクリーニング方法について説明する。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 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
図１５は、本実施形態におけるクリーニング方法のフローチャートの一例を示す図である。本実施形態のフローチャートは、開始の状態と接触ステップＳＰ２１との間に成膜ステップＳＰ３１を含む点で、実施形態１のフローチャートとは異なる。
（成膜ステップＳＰ３１）
図１６は、本ステップの様子を示す図である。図１７は、図１６に示すスズデブリ１５１の周辺におけるＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図である。図１６では、見易さのため、１つのスズデブリ１５１のみに符号を付し、他のスズデブリ１５１の符号は省略されている。図１７では、図１６に示すスズデブリ１５１のうちの２つのスズデブリ１５１を拡大して示している。
本ステップは、スズデブリ１５１が付着した反射膜７５ｂ上にβスズ１５７ａを含有するβスズ膜１５７を成膜するステップである。図１６では、成膜装置１８９が反射膜７５ｂに点在するスズデブリ１５１及び反射膜７５ｂに向けてノズル孔１８９ａから液滴のβスズ１５７ａを噴霧し、βスズ膜１５７がスズデブリ１５１及び反射膜７５ｂ上に成膜される例を示している。図１６では、霧状のβスズ１５７ａの形状を円で図示しているが、形状は特に限定されない。βスズ膜１５７の膜厚はどの位置においても概ね同じであるが、スズデブリ１５１上に成膜されるβスズ膜１５７は反射膜７５ｂ上に成膜されるβスズ膜１５７よりも厚くても薄くてもよい。βスズ１５７ａの粒径は、概ね１５μｍ以上２５μｍ以下である。従って、融点以上の温度のβスズ１５７ａが噴霧されても、粒径が微小のため、βスズ膜１５７の熱容量が少なくなり、当該温度のβスズ膜１５７による反射膜７５ｂの熱損傷は無視できると共に、スズデブリ１５１の温度上昇が抑制される。反射膜７５ｂ上に成膜されるβスズ膜１５７は、接触ステップＳＰ２１では、スズのプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子から反射膜７５ｂを保護する保護膜となる。本ステップでは、βスズ膜１５７は、水素を含む環境、または真空の環境で成膜される。水素を含む環境での圧力は概ね０．１Ｐａ以上１０００Ｐａ以下であり、真空の環境での圧力は概ね１×１０－３Ｐａ以下である。なお、βスズ膜１５７は、スズデブリ１５１上に必ずしも成膜されている必要はなく、反射膜７５ｂのうちのスズデブリ１５１を除く領域の少なくとも一部上に成膜されてもよい。成膜装置１８９は、蒸着によって、βスズ膜１５７を上記のように成膜してもよい。水素を含む環境における圧力は、０．１Ｐａよりも小さくされてもよいし、１０００Ｐａよりも大きくされてもよい。真空の環境での圧力は、１×１０－３Ｐａよりも大きくされてもよい。
βスズ膜１５７がスズデブリ１５１及び反射膜７５ｂ上に成膜されると、フローは接触ステップＳＰ２１に進む。
（接触ステップＳＰ２１）
図１８は、本ステップでのスズデブリ１５１の周辺におけるＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図である。本ステップでは、βスズ膜１５７にαスズを接触させることでβスズ膜１５７中のβスズをスズペスト化し、スズペスト中のαスズをスズデブリ１５１に接触させる。本ステップでは、実施形態１の接触ステップＳＰ２１と同様に、水素を含む環境で生成されるプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子の暴露によって、αスズ膜１５３をβスズ膜１５７上に成膜する。ところで、実施形態１の接触ステップＳＰ２１では、スズイオン及びスズ中性原子のそれぞれのエネルギーは、反射膜７５ｂの損傷及び劣化が抑えられるように、概ね０．５ｅＶ未満とされる。しかしながら、本実施形態では、上記したようにβスズ膜１５７の保護膜が成膜される。このため、本実施形態の接触ステップＳＰ２１では、それぞれのエネルギーは概ね０．５ｅＶ以上とされる。また、スズイオンの衝突フラックスは、概ね１×１０７（Ｓｎ ｉｏｎ／ｍ２／５ｍｓ）以上１×１０１０（Ｓｎ ｉｏｎ／ｍ２／５ｍｓ）以下とされる。プラズマの暴露時間は、実施形態１の暴露時間よりも短い概ね５分とされる。これにより、αスズの種結晶がβスズ膜１５７の表面に生成され、αスズ膜１５３がβスズ膜１５７上に成膜される。αスズ膜１５３がβスズ膜１５７上に成膜されると、βスズ膜１５７はスズペスト化し、βスズ膜１５７のβスズから相転移したαスズはスズデブリ１５１に接触する。これにより、スズデブリ１５１はスズペスト化する。なお、スズイオンの衝突フラックスは、１×１０７（Ｓｎ ｉｏｎ／ｍ２／５ｍｓ）よりも遅くされてもよいし、１×１０１０（Ｓｎ ｉｏｎ／ｍ２／５ｍｓ）よりも速くされてもよい。暴露時間は、５分よりも長くされてもよい。
（エージングステップＳＰ２２及び除去ステップＳＰ２３）
エージングステップＳＰ２２では、スズデブリ１５１、αスズ膜１５３、及びβスズ膜１５７を含むＥＵＶ光反射ミラー７５が実施形態１と同様に保管装置に保管される。ＥＵＶ光反射ミラー７５が保管装置に保管されると、スズデブリ１５１及びβスズ膜１５７のスズペスト化が促進し、スズペスト化されたスズデブリ１５５が生成される。図示を省略するが、スズデブリ１５５は、αスズ膜１５３と、αスズ膜１５３によってスズペスト化されたβスズ膜１５７と、βスズ膜１５７のβスズから相転移したαスズによってスズペスト化されたスズデブリ１５１とからなる。スズデブリ１５５は、実施形態１と同様に除去ステップＳＰ２３において除去される。従って、除去ステップＳＰ２３では、スズペスト化されたβスズ膜１５７もＥＵＶ光反射ミラー７５から除去される。
なお、エージングステップＳＰ２２の一部は接触ステップＳＰ２１と重なり、接触ステップＳＰ２１はエージングステップＳＰ２２における氷点下の気温環境下で行われてもよい。接触ステップＳＰ２１においてαスズ膜１５３がβスズ膜１５７上に成膜されると、接触ステップＳＰ２１が重なるエージングステップＳＰ２２においてαスズがβスズ膜１５７に接触することになりβスズ膜１５７のスズペスト化が促進する。βスズ膜１５７のスズペスト化が促進すると、エージングステップＳＰ２２において、βスズ膜１５７のβスズから相転移したαスズがスズデブリ１５１に接触し、スズデブリ１５１のスズペスト化が促進する。
５．２ 作用・効果
本実施形態のクリーニング方法では、接触ステップＳＰ２１の前に、スズデブリ１５１が付着した反射膜７５ｂ上にβスズ１５７ａを含有するβスズ膜１５７を成膜する成膜ステップＳＰ３１をさらに備える。この場合、βスズ膜１５７をスズデブリ１５１上のみに成膜する場合に比べて、βスズ膜１５７を容易に成膜し得る。また、本実施形態のクリーニング方法の接触ステップＳＰ２１では、βスズ膜１５７にαスズを接触させることでβスズ膜１５７中のβスズ１５７ａをスズペスト化し、スズペスト中のαスズをスズデブリ１５１に接触させる。また、エージングステップＳＰ２２ではβスズ膜１５７を氷点下の気温環境にて放置してβスズ膜１５７のスズペスト化を促進させ、除去ステップＳＰ２３ではスズペスト化されたβスズ膜１５７をＥＵＶ光反射ミラー７５から除去する。従って、ＥＵＶ光反射ミラー７５におけるβスズ膜１５７の残留が抑制され得、βスズ膜１５７による反射膜７５ｂの反射率の低下が抑制され得る。なお、βスズ膜１５７の表面積が広いほど、スズイオン及びスズ中性原子によって暴露されるβスズ膜１５７の面積が増加し得る。面積が増加すると、接触ステップＳＰ２１においてαスズの種結晶がβスズ膜１５７に生成され易くなり得る。
本実施形態のクリーニング方法の接触ステップＳＰ２１では、αスズ膜１５３をβスズ膜１５７上に成膜する。この場合、αスズがβスズ膜１５７に点接触する場合に比べて、αスズとβスズとの接触部分が広がり、βスズ膜１５７のスズペスト化が促進し得る。
また、本実施形態のクリーニング方法では、プラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子のそれぞれのエネルギーは、０．５ｅＶ以上である。これにより、エネルギーが０．５ｅＶ未満の場合に比べて、接触ステップＳＰ２１におけるプラズマの暴露時間が短くなり得る。また、反射膜７５ｂは、βスズ膜１５７によってスズイオン及びスズ中性原子から保護される。従って、βスズ膜１５７が反射膜７５ｂ上に成膜されない場合に比べて、接触ステップＳＰ２１においてエネルギーが０．５ｅＶ以上であっても、反射膜７５ｂへのスズイオン及びスズ中性原子の進行がβスズ膜１５７によって抑制され得る。これにより、スズイオン及びスズ中性原子による保護膜の損傷及びスズイオン及びスズ中性原子による反射本体膜の劣化が抑制され得る。なお、エネルギーは、０．５ｅＶ未満にされてもよい。
６．実施形態３の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法の説明
次に、実施形態３のクリーニング方法について説明する。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。
６．１ 極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法
本実施形態のクリーニング方法のフローチャートは実施形態１のクリーニング方法のフローチャートと同じであるが、本実施形態の接触ステップＳＰ２１は実施形態１の接触ステップＳＰ２１とは異なる。
（接触ステップＳＰ２１）
本ステップでは、αスズを含有するスズ１５９をスズデブリ１５１に接触させる点で、αスズを含有するαスズ膜１５３がスズデブリ１５１上に成膜される実施形態１の接触ステップＳＰ２１とは異なる。図１９は、本ステップでのスズデブリ１５１の周辺におけるＥＵＶ光反射ミラー７５の拡大断面図である。スズ１５９の大部分はαスズであるため、スズ１５９は砂粒状である。図１９では、点在するスズデブリ１５１のそれぞれに砂粒状のスズ１５９が接触する例を示している。スズ１５９の粒径は、概ね１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下であるが特に限定されない。
なお、スズ１５９は、スズデブリ１５１に圧接されてもよい。圧接のための圧力は概ね１０ｇ／ｃｍ２以上１０ｋｇ／ｃｍ２以下であり、圧接の時間は概ね１０秒以下である。スズ１５９は、クリーニングする作業者の指などで圧接されてもよいし、ＥＵＶ光反射ミラー７５の曲面の曲率と同じ曲率の曲面を含む部材によって圧接されてもよい。圧接のための圧力、時間、やり方は、上記に限定されない。
（エージングステップＳＰ２２及び除去ステップＳＰ２３）
エージングステップＳＰ２２では、スズデブリ１５１、及びスズ１５９を含むＥＵＶ光反射ミラー７５が実施形態１と同様に保管装置に保管される。ＥＵＶ光反射ミラー７５が保管装置に保管されると、スズデブリ１５１のスズペスト化が促進し、スズペスト化されたスズデブリ１５５が生成される。図示を省略するが、スズデブリ１５５は、スズ１５９と、スズ１５９によってスズペスト化されたスズデブリ１５１とからなる。スズデブリ１５５は、実施形態１と同様に除去ステップＳＰ２３において除去される。
６．２ 作用・効果
本実施形態のクリーニング方法では、接触ステップＳＰ２１では、αスズを含有するスズ１５９をスズデブリ１５１に付着させる。これにより、スズデブリ１５１はプラズマを用いずにスズペスト化し得る。なお、スズデブリ１５１の表面は、酸化膜によって覆われる場合がある。この場合、スズ１５９が酸化膜に接触するだけでは酸化膜によってスズデブリ１５１に接触し難いことがある。このような場合において、スズ１５９が圧接されると、スズ１５９は、圧接によって酸化膜を突き抜けてスズデブリ１５１に接触する。従って、スズ１５９がスズデブリ１５１に圧接されると、スズ１５９がスズデブリ１５１に圧接されない場合に比べて、スズ１５９はスズデブリ１５１に接触し易くなり得、スズペスト化が促進し得る。当該圧接は、実施形態２の接触ステップＳＰ２１においてβスズ膜１５７に行われてもよい。また、本実施形態のエージングステップＳＰ２２の一部は接触ステップＳＰ２１と重なり、接触ステップＳＰ２１はエージングステップＳＰ２２における氷点下の気温環境下で行われてもよい。
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。

Claims (18)

  1. 極端紫外光反射ミラーに付着する固体のスズデブリにαスズを接触させる接触ステップと、
    前記αスズが接触する前記スズデブリを氷点下の気温環境にて放置して前記スズデブリのスズペスト化を促進させるエージングステップと、
    スズペスト化された前記スズデブリを前記極端紫外光反射ミラーから除去する除去ステップと、
    を備える
    極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法。
  2. 請求項１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記接触ステップでは、前記αスズを含有するαスズ膜を前記スズデブリ上に成膜する。
  3. 請求項２に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記αスズ膜の膜厚は、２０μｍ以上１ｍｍ以下である。
  4. 請求項２に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記接触ステップでは、水素を含む環境で生成されるスズのプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子によって前記αスズ膜を前記スズデブリ上に成膜する。
  5. 請求項４に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記水素を含む環境における圧力は、０．１Ｐａ以上１０００Ｐａ以下である。
  6. 請求項４に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    液滴または固体のスズへのレーザ光の照射によって生成される前記プラズマから放出される前記スズイオン及び前記スズ中性原子によって前記αスズ膜を前記スズデブリ上に成膜する。
  7. 請求項４に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記スズイオン及び前記スズ中性原子のそれぞれのエネルギーは、０．５ｅＶ未満である。
  8. 請求項２に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記αスズ膜をスパッタリングによって成膜する。
  9. 請求項１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記エージングステップでは、前記気温環境の温度は、－５０℃以上－２０℃以下である。
  10. 請求項１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記エージングステップ及び前記除去ステップのそれぞれが行われる環境での水分の占める割合は、０．１ｗｔ％以下である。
  11. 請求項１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記除去ステップでは、スズペスト化された前記スズデブリをジェットによって除去する。
  12. 請求項１１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記除去ステップでは、スズペスト化された前記スズデブリにペレット状のドライアイスを噴射する。
  13. 請求項１１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記除去ステップでは、スズペスト化された前記スズデブリにスノー状のドライアイスを噴射する。
  14. 請求項１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記接触ステップの前に、前記スズデブリが付着した前記極端紫外光反射ミラー上にβスズを含有するβスズ膜を成膜する成膜ステップをさらに備え、
    前記接触ステップでは、前記βスズ膜にαスズを接触させることで前記βスズ膜中の前記βスズをスズペスト化し、スズペスト中の前記αスズを前記スズデブリに接触させ、
    前記エージングステップでは、前記βスズ膜を前記気温環境にて放置して前記βスズ膜のスズペスト化を促進させ、
    前記除去ステップでは、スズペスト化された前記βスズ膜を前記極端紫外光反射ミラーから除去する。
  15. 請求項１４に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記接触ステップでは、前記αスズを含有するαスズ膜を前記βスズ膜上に成膜する。
  16. 請求項１５に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記接触ステップでは、水素を含む環境で生成されるスズのプラズマから放出されるスズイオン及びスズ中性原子によって前記αスズ膜を前記βスズ膜上に成膜する。
  17. 請求項１６に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記スズイオン及び前記スズ中性原子のそれぞれのエネルギーは、０．５ｅＶ以上である。
  18. 請求項１に記載の極端紫外光反射ミラーのクリーニング方法であって、
    前記接触ステップでは、前記αスズを前記スズデブリに圧接する。
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