▶ サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニーの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-05
(54)【発明の名称】深紫外線光源のための光学コンポーネント
(51)【国際特許分類】
H01S 3/034 20060101AFI20231128BHJP
H01S 3/23 20060101ALI20231128BHJP
G02B 5/08 20060101ALI20231128BHJP
H01J 61/30 20060101ALI20231128BHJP
H01J 61/35 20060101ALI20231128BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20231128BHJP
H01S 3/00 20060101ALN20231128BHJP
【ＦＩ】
H01S3/034
H01S3/23
G02B5/08 A
H01J61/30 N
H01J61/35 F
G03F7/20 502
H01S3/00 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023518347
(86)(22)【出願日】2021-10-12
(85)【翻訳文提出日】2023-04-17
(86)【国際出願番号】 US2021054610
(87)【国際公開番号】W WO2022093527
(87)【国際公開日】2022-05-05
(31)【優先権主張番号】63/107,827
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/163,348
(32)【優先日】2021-03-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513192029
【氏名又は名称】サイマー リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】メルキオール，ジョン，セオドア
【テーマコード（参考）】
2H042
2H197
5C043
5F071
5F172
【Ｆターム（参考）】
2H042DA01
2H042DA12
2H042DA18
2H042DE07
2H197BA01
2H197BA21
2H197BA23
2H197CA06
2H197CA08
2H197CA12
2H197CA17
5C043AA14
5C043DD27
5C043EA16
5F071AA06
5F071DD04
5F071DD06
5F071FF07
5F071JJ09
5F172AD06
5F172DD03
5F172NR12
5F172ZZ01
(57)【要約】
光学コンポーネントは、光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を含む、フッ化カルシウム基板と、原子的平滑基板表面をカバーし、それによってフッ化カルシウム基板とシーラント層との間に平滑インターフェースを形成する、シーラント層と、を含む。原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である。
【選択図】 図６Ａ
【選択図】 図６Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える、フッ化カルシウム基板と、前記原子的平滑基板表面をカバーし、それによって前記フッ化カルシウム基板とシーラント層との間に平滑インターフェースを形成する、シーラント層と、
を備え、
前記原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される前記原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、
光学コンポーネント。
【請求項2】
前記原子的平滑基板表面の選択されたサンプリング長さ内のプロファイルの山から谷までの高さの平均として定義される、前記原子的平滑基板表面の別のプロファイルラフネスパラメータＲｚは、１．０ｎｍから１．６ｎｍまでの範囲内である、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項3】
前記光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項4】
前記光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項5】
前記シーラント層は、前記フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項6】
前記光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項7】
前記原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項8】
前記原子的平滑基板表面の前記形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、請求項７に記載の光学コンポーネント。
【請求項9】
前記原子的平滑基板表面には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がない、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項10】
深紫外線（ＤＵＶ）光リソグラフィのための光学系であって、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギー源を収容し、利得媒体を含むガス混合物を含有するガス放電システムと、
前記ガス放電システムに関連付けられた１つ以上の光学コンポーネントと、
を備え、各光学コンポーネントは、
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える基板と、
ＤＵＶ光の照射によって少なくとも一部が生じる前記原子的平滑基板表面の損傷を緩和又は防止するように構成された保護層であって、前記保護層は前記原子的平滑基板表面上に堆積され、それによって前記基板と前記保護層との間に平滑インターフェースを形成する、保護層と、
を備える、光学系。
【請求項11】
前記ガス放電システムは、パルスシード光ビームを生成するように構成された主発振器、及び、前記シード光ビームからパルス出力光ビームを生成するように構成されたパワー増幅器を含む、２つの放電チャンバを備える、請求項１０に記載の光学系。
【請求項12】
前記光学コンポーネントの少なくとも１つは、前記パルスシード光ビームを前記主発振器から前記パワー増幅器へと送るように構成される、請求項１１に記載の光学系。
【請求項13】
前記光学コンポーネントは、前記ガス放電チャンバのうちの１つのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、請求項１０に記載の光学系。
【請求項14】
前記原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される前記原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、請求項１０に記載の光学系。
【請求項15】
前記原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、請求項１０に記載の光学系。
【請求項16】
前記原子的平滑基板表面には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がない、請求項１０に記載の光学系。
【請求項17】
深紫外線（ＤＵＶ）光源内の光学コンポーネントの光学表面の損傷を緩和又は防止するための方法であって、前記光学コンポーネントの前記光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、
前記基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、前記基板表面を平滑化すること、及び、
前記基板表面を平滑化した後、前記基板と前記保護層との間にインターフェースが形成されるように、前記基板表面上に保護層を堆積させることであって、前記保護層は前記光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含む、方法。
【請求項18】
前記基板表面を平滑化することは、前記基板表面において高位領域を除去すること、及び、前記基板表面において低位領域を残すことを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項19】
前記基板表面を平滑化することは、前記表面のプロファイルラフネスＲａを０．１７ナノメートル（ｎｍ）以下の（０．１７ｎｍを含む）値まで減少させることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項20】
前記基板表面に衝突させることは、原子クラスタ密度及び処理時間に依存する材料除去率を調整することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項21】
前記少なくとも１つの加速中性原子ビームを前記基板表面に衝突させることは、別個の前記加速中性原子ビームを、一連のステップのうちの各ステップにおいて前記基板表面に衝突させることを含み、前記材料除去率は、衝突の各ステップにおいて調整される、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
前記材料除去率は、ステップ当たり０．３ナノメートルからステップ当たり３０ナノメートルまでの範囲内である、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記基板は、フッ化カルシウムで作成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項24】
前記基板表面を平滑化することは、前記基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される前記基板表面のプロファイルラフネスＲａが０．０１ｎｍから０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内になるまで、前記少なくとも１つの加速中性原子ビームを前記基板表面に衝突させることを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項25】
前記光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項26】
前記光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、請求項１７に記載の方法。
【請求項27】
前記基板表面を平滑化することは、前記基板の前記基板表面における再堆積層を除去することを含み、前記再堆積層は、前記基板表面の平滑化に先立つ前記基板表面の機械研磨の間に形成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項28】
前記基板表面を平滑化することは、表面下損傷、かき傷、欠陥、及び汚染物質粒子を前記基板表面から除去することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項29】
前記基板表面を平滑化することは、追加の損傷又は欠陥を前記基板表面に付加することなく、損傷及び欠陥を前記基板表面から除去することを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項30】
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する平滑基板表面を備えるフッ化カルシウム基板と、前記平滑基板表面上に堆積されるシーラント層と、
を含み、
前記平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、
光学コンポーネント。
【請求項31】
前記平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される前記平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、請求項３０に記載の光学コンポーネント。
【請求項32】
前記シーラント層は、前記フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、請求項３０に記載の光学コンポーネント。
【請求項33】
前記光学コンポーネントは、前記深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、請求項３０に記載の光学コンポーネント。
【請求項34】
前記光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、請求項３３に記載の光学コンポーネント。
【請求項35】
前記光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、請求項３０に記載の光学コンポーネント。
【請求項36】
前記平滑基板表面の前記形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、請求項３０に記載の光学コンポーネント。
【請求項37】
光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、前記基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、前記基板表面を平滑化すること、及び、
前記基板表面を平滑化した後、前記基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、前記基板表面上に前記保護層を堆積させることであって、前記保護層は前記光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含むプロセスを使用して実際に形成される、光学コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001] 本願は、２０２０年１０月３０日出願の「ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＦＯＲ ＤＥＥＰ ＵＬＴＲＡＶＩＯＬＥＴ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の米国出願第６３／１０７，８２７号、及び、２０２１年３月１９日出願の「ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＦＯＲ ＤＥＥＰ ＵＬＴＲＡＶＩＯＬＥＴ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の米国出願第６３／１６３，３４８号の優先権を主張し、各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
[0001] 本願は、２０２０年１０月３０日出願の「ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＦＯＲ ＤＥＥＰ ＵＬＴＲＡＶＩＯＬＥＴ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の米国出願第６３／１０７，８２７号、及び、２０２１年３月１９日出願の「ＯＰＴＩＣＡＬ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ ＦＯＲ ＤＥＥＰ ＵＬＴＲＡＶＩＯＬＥＴ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ」という名称の米国出願第６３／１６３，３４８号の優先権を主張し、各々の全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
[0002] 開示される主題は、深紫外線光源において使用される光学コンポーネントに関し、こうした光学コンポーネントは光学的によりロバストである。
【背景技術】
【0003】
[0003] フォトリソグラフィで使用されるガス放電光源の一種は、エキシマ光源又はレーザと呼ばれる。典型的には、エキシマレーザは、アルゴン、クリプトン、又はキセノンを含むことが可能な１つ以上の希ガス、並びに、フッ素又は塩素を含むことが可能な反応性ガスの組み合わせを使用する。エキシマレーザは、（エネルギー供給された）電気的シミュレーション及び（ガス混合物の）高圧力の適切な条件の下で、エキシマ、疑似分子を生み出すことが可能であり、エキシマは励起状態でのみ存在する。励起状態のエキシマは、紫外線レンジ内で増幅光を生じさせる。エキシマ光源は、単一のガス放電チャンバ又は複数のガス放電チャンバを使用可能である。エキシマ光源が実行されているとき、エキシマ光源は深紫外線（ＤＵＶ）光ビームを生成する。ＤＵＶ光は、例えば約１００ナノメートル（ｎｍ）から約４００ｎｍの波長を含むことができる。
【発明の概要】
【0004】
[0004] いくつかの一般態様において、光学コンポーネントは、光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を含む、フッ化カルシウム基板と、原子的平滑基板表面をカバーし、それによってフッ化カルシウム基板とシーラント層との間に平滑インターフェースを形成する、シーラント層と、を含む。原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である。
【0005】
[0005] 実施例は、下記の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、原子的平滑基板表面の選択されたサンプリング長さ内のプロファイルの山から谷までの高さの平均として定義される、原子的平滑基板表面の別のプロファイルラフネスパラメータＲｚは、１．０ｎｍから１．６ｎｍの範囲内とすることができる。
【0006】
[0006] 光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成可能である。光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタとすることができる。光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成可能である。
【0007】
[0007] シーラント層は、フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成可能である。
【0008】
[0008] 原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成可能である。原子的平滑基板表面の形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを除外する（すなわち、含まない）ことが可能である。原子的平滑基板表面は、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がないことが可能である。
【0009】
[0009] 他の一般態様において、深紫外線（ＤＵＶ）光リソグラフィのための光学系は、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギー源を収容し、利得媒体を含むガス混合物を含有する、ガス放電システムと、ガス放電システムに関連付けられた１つ以上の光学コンポーネントと、を含む。各光学コンポーネントは、光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を含む基板と、ＤＵＶ光の照射によって少なくとも一部が生じる原子的平滑基板表面の損傷を緩和又は防止するように構成された保護層と、を含み、保護層は原子的平滑基板表面上に堆積され、それによって基板と保護層との間に平滑インターフェースを形成する。
【0010】
[0010] 実施例は、下記の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、ガス放電システムは、パルスシード光ビームを生成するように構成された主発振器、及び、シード光ビームからパルス出力光ビームを生成するように構成されたパワー増幅器を含む、２つの放電チャンバを含むことができる。光学コンポーネントの少なくとも１つは、パルスシード光ビームを主発振器からパワー増幅器へと送るように構成可能である。
【0011】
[0011] 光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのうちの１つのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタとすることができる。
【0012】
[0012] 原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内とすることができる。
【0013】
[0013] 原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成可能である。原子的平滑基板表面は、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がないことが可能である。
【0014】
[0014] 他の一般態様において、深紫外線（ＤＵＶ）光源内の光学コンポーネントの光学表面の損傷を緩和又は防止するための方法が実行される。方法は、光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、基板表面を平滑化すること、及び、基板表面を平滑化した後、基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、基板表面上に保護層を堆積させることであって、保護層は光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、を含む。
【0015】
[0015] 実施例は、下記の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、基板表面は、基板表面において高位領域を除去すること、及び、基板表面において低位領域を残すことによって、平滑化することができる。基板表面は、表面のプロファイルラフネスＲａを０．１７ナノメートル（ｎｍ）以下の（０．１７ｎｍを含む）値まで減少させることによって、平滑化することができる。
【0016】
[0016] 基板表面は、原子クラスタ密度及び処理時間に依存する材料除去率を調整することによって衝突され得る。少なくとも１つの加速中性原子ビームを基板表面に衝突させることは、別個の加速中性原子ビームを、一連のステップのうちの各ステップにおいて基板表面に衝突させることを含むことができる。更に、材料除去率は、衝突の各ステップにおいて調整可能である。材料除去率は、ステップ当たり０．３ナノメートルからステップ当たり３０ナノメートルまでの範囲内であり得る。
【0017】
[0017] 基板は、フッ化カルシウムで作成可能である。
【0018】
[0018] 基板表面は、基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される基板表面のプロファイルラフネスＲａが０．０１ｎｍから０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内になるまで、少なくとも１つの加速中性原子ビームを基板表面に衝突させることによって、平滑化することができる。
【0019】
[0019] 光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成可能である。光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタとすることができる。
【0020】
[0020] 基板表面は、基板の基板表面における再堆積層を除去することによって平滑化可能であり、再堆積層は、基板表面の平滑化に先立つ基板表面の機械研磨の間に形成される。基板表面は、表面下損傷、かき傷、欠陥、及び汚染物質粒子を基板表面から除去することによって平滑化可能である。基板表面は、追加の損傷又は欠陥を基板表面に付加することなく、損傷及び欠陥を基板表面から除去することによって平滑化可能である。
【0021】
[0021] 他の一般態様において、光学コンポーネントは、光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する平滑基板表面を有するフッ化カルシウム基板と、平滑基板表面上に堆積されるシーラント層と、を含む。平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される。
【0022】
[0022] 実施例は、下記の特徴のうちの１つ以上を含むことができる。例えば、平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内とすることができる。
【0023】
[0023] シーラント層は、フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成可能である。
【0024】
[0024] 光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成可能である。光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成可能である。光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタとすることができる。
【0025】
[0025] 平滑基板表面の形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを除外する（すなわち、含まない）ことが可能である。
【0026】
[0026] 他の一般態様において、光学コンポーネントは、光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、基板表面を平滑化すること、及び、基板表面を平滑化した後、基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、基板表面上に保護層を堆積させることであって、保護層は光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、を含むプロセスを使用して実際に形成される。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】[0027]光ビームを生成する光学系のブロック図であり、光学系は、１つ以上のガス放電チャンバ及び１つ以上の光学コンポーネントを含む、ガス放電システムを含む。
【発明を実施するための形態】
【0028】
[0041] 図１を参照すると、光学系１００は、リソグラフィ露光装置１１０によってＤＵＶリソグラフィで使用するための深紫外線（ＤＵＶ）スペクトル内の波長を有する光ビーム１０５（増幅光ビームであってよい）を生成する。したがって、光ビーム１０５の波長は、約１００ナノメートル（ｎｍ）から約４００ｎｍの範囲内である。光学系１００は、１つ以上のガス放電チャンバ１２０及び１つ以上の光学コンポーネント１２５を含む、ガス放電システム１１５を含む。光学コンポーネント１２５のうちのいずれかは、ガス放電チャンバ１２０のうちのいずれか１つと関連付けることが可能であるか、又は、ガス放電システム１１５内の他の光学要素と関連付けることが可能である。図１には１つのガス放電チャンバ１２０及び光学コンポーネント１２５が示されているが、１つより多くのガス放電チャンバ１２０及び１つより多くの光学コンポーネント１２５が存在可能である。各ガス放電チャンバ１２０は、エネルギー源１２１を含み、利得媒体を含むガス混合物１２２を含有する。例えば、利得媒体がフッ化アルゴン（ＡｒＦ）を含む場合、光ビーム１０５の波長は約１９３ｎｍである。光ビーム１０５はパルス光ビームとすることができる。
【0029】
[0042] 光学コンポーネント１２５の各々は、最終的にガス放電システム１１５から出力される光ビーム１０５を形成する、前駆体光ビーム１０４と相互作用するように構成される。したがって、光学コンポーネント１２５は、ガス放電システム１１５内の任意の適切なロケーションに配置可能である。光学コンポーネント１２５のロケーションに依存して、光学コンポーネント１２５と相互作用する前駆体光ビーム１０４は、同じエネルギー及び／又はパワーの光ビーム１０５を有することが可能であるか、又は、光ビーム１０５からの異なるエネルギー及び／又はパワーを有することが可能である。様々な状況において、前駆体光ビーム１０４は、レーザキャビティ内を循環する光ビームであり得る。いずれの場合も、前駆体光ビーム１０４は、経時的に光学コンポーネント１２５に損傷を与える可能性のあるパルス光ビームの可能性がある。したがって、光学コンポーネント１２５は、前駆体光ビーム１０４によって照射されるとき、光学コンポーネント１２５に印加される高位のフルエンスに耐えることができる材料で作られる。例えば光ビーム１０５は、例えばパルス当たり２０ミリジュール（ｍＪｓ）より大きいパルスエネルギーを有することが可能な、パルス光ビームである。光学コンポーネント１２５は、パルス当たり８０ｍＪ／ｃｍ２の大きさのフルエンスを受ける可能性がある。例えばいくつかの実施例において、光学コンポーネント１２５は、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）で作られる基板を含む。
【0030】
[0043] 経時的に、光学コンポーネント１２５は、前駆体光ビーム１０４の照射によって損傷し、光学コンポーネント１２５への損傷は、ガス放電システム１１５及びしたがって光学系１００の性能を低下させ、ガス放電チャンバ１２０の寿命を減少させる。例えば、光学コンポーネント１２５の基板１２６がＣａＦ２で、及び前駆体光ビーム１０４の特定の波長で作られる場合、光学コンポーネント１２５の光学的相互作用領域１２７は、フッ素漏れ、及び、光学コンポーネント１２５の基板の表面に当たる前駆体光ビーム１０４によって引き起こされる結晶崩壊に起因して、損傷を被る可能性がある。こうした損傷を減らすために、光学コンポーネント１２５の基板１２６は、シーラント層又は保護層１２８でコーティングされるが、最終的にこの保護層１２８も壊れると、光学コンポーネント１２５上の局所的表面損傷につながる。
【0031】
[0044] 光学コンポーネント１２５（及びガス放電チャンバ１２０）の寿命を向上させるために、保護層１２８とＣａＦ２基板１２６との間のインターフェース１２９は、できる限り欠陥や汚れがないものとしなければならない。このため、光学コンポーネント１２５は、加速中性原子ビーム処理を使用して製造される。
【0032】
[0045] 具体的に言えば、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、保護層１２８によってコーティングされる前に、基板１２６の原子的平滑基板表面１２４は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成されるか、又は実際に形成されている。原子的平滑基板表面１２４において、基板材料の原始結晶格子、すなわち、最初に成長したときの結晶格子が露光される。言い換えれば、最終的に保護層１２８とＣａＦ２基板１２６との間にインターフェース１２９を形成することになる、ＣａＦ２基板１２６の表面１２４は、（基板材料である）ＣａＦ２の薄層並びに欠陥及び汚染物質が、基板１２６の表面又は表面下に付加的損傷を追加することなく、表面１２４から均一及びきれいに除去されるように、（図５Ａに示されるように）少なくとも１つの加速中性原子ビームによって衝突又はヒットされる。このようにして、基板１２６の表面１２４は、光学コンポーネント１２５及び光学系１００に損傷を与えるこれらの欠陥及び汚染物質のない、原子的平滑基板表面１２４へと形成される。
【0033】
[0046] 原子的平滑基板表面１２４は、光学コンポーネント１２５の光学的相互作用領域１２７の少なくとも一部を形成する。特に、光学的相互作用領域１２７は、光ビーム１０４と相互作用する基板１２６の領域である。したがって光学的相互作用領域１２７は、光ビーム１０４と相互作用するすべての表面、材料、及びインターフェースを含む。光学コンポーネント１２５は透過光学素子であるため、光ビーム１０４は、保護層１２８、インターフェース１２９、基板表面１２４、並びに基板１２６と相互作用する。
【0034】
[0047] 原子的平滑基板表面１２４は、原子的平滑基板表面１２４のプロファイルの平均偏差として定義される、プロファイルラフネスパラメータＲａを有し、これは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である。いくつかの実施例において、原子的平滑基板表面１２４は、原子的平滑基板表面１２４の選択されたサンプリング長さ内のプロファイルの山から谷までの高さの平均として定義される、別のプロファイルラフネスパラメータＲｚも有し、これは１．０ｎｍから１．６ｎｍまでの範囲内である。したがって、原子的平滑基板表面１２４には、光学コンポーネント１２５への損傷及び光学系１００の劣化を経時的に生じさせる、欠陥、損傷、かき傷、及び汚染物質がない。原子的平滑基板表面１２４は、（代替として、化学エッチング、機械的処理、又はイオン化プラズマ処理を使用するのではなく）実際に加速中性原子ビーム処理を使用して形成されるため、原子的平滑基板表面１２４が処理又は形成されるとき、基板１２６の表面に付加的損傷が加えられることはない。別の言い方をすれば、原子的平滑基板表面１２４の形成における最終平滑化ステップは、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない。したがって、原子的平滑基板表面１２４には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がないか、又は非常に少ない。
【0035】
[0048] 加えて、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、保護層１２８が原子的平滑基板表面１２４をカバーしている（又はその上に堆積している）とき、ＣａＦ２基板１２６の表面１２４と保護層１２８との間に平滑（又は、原子的平滑）インターフェース１２９として、インターフェース１２９が形成され、こうしたインターフェース１２９には欠陥及び汚染物質がなく、それによって、光学コンポーネント１２５及び光学系１００の寿命を向上させる。
【0036】
[0049] 図４を参照すると、光学系１００（又は、ＤＵＶ源）内の光学コンポーネント１２５の（光学領域１２７内の）表面１２４の損傷を緩和又は防止するために、手順４３０が実行される。手順４３０は、光学系１００内の光学コンポーネント１２５（図１から図３Ｂ）の表面１２４に関して実行される。
【0037】
[0050] 手順４３０は、処理及び平滑化されると、光学コンポーネント１２５の光学的相互作用領域１２７の少なくとも一部を形成する、未加工の基板表面４４３（図５Ａ）を含む基板１２６を提供すること（４３１）を含む。例えば、図５Ａに示されるように、基板１２６はフッ化カルシウムＣａＦ２で作ることができる。
【0038】
[0051] 未加工の基板表面４４３が加速中性原子ビーム処理を使用して平滑化される前に、基板１２６は、図６Ａを参照しながら下記で考察するように、例えば機械研磨又は化学エッチングによって生じる、かき傷、欠陥、損傷、及び／又は汚染物質を未加工の基板表面４４３に有する可能性がある。基板１２６を研磨する動作は、基板１２６の破壊、破損、機械的応力を受けた材料からなる、（図６Ａにおける表面下損傷層６２６ｄなどの）損傷した薄層を残す。加えて、（例えば、図６Ａに示されるように再堆積層６２６ｒを形成するために）研磨が実行された後、未加工の基板表面４４３に、研磨化合物、他の処理汚染物質、及び水分が残る可能性がある。したがって、（次に考察する、加速中性原子ビーム処理を使用する）追加の修復ステップなしに、基板１２６に印加されるいずれかの保護層１２８は、可変的に破壊され潜在的に汚染された基板１２６に取り付けられる。未加工の基板表面４４３を平滑化することによって平滑基板表面１２４を形成することなく、基板１２６と保護層１２８との間に形成される不完全なインターフェースは、基板１２６（及び、基板表面１２４）を保護するために保護層１２８がどのようにうまく働くかにおいて観察される変動性に寄与する可能性がある。
【0039】
[0052] 未加工の基板表面４４３は、図５Ａに示されるように、少なくとも１つの加速中性原子ビーム４４０を未加工の基板表面４４３に衝突させることによって、平滑化される（４３３）。加速中性原子ビームは、完全に未加工の基板表面４４３と相互作用して平滑化し、それによって平滑基板表面１２４（図５Ｂ）を形成するために、Ｘ及びＹの両方の方向にスキャンされる。各加速中性原子ビーム４４０は、未加工の基板表面４４３の薄層が均一及びきれいに除去され、それによって原子的平滑基板表面１２４（図５Ｂ）を形成するように、適切に調整可能である。例えば、原子クラスタ密度、エネルギー、ビーム光束、及び原子タイプは、未加工の基板表面４４３と相互作用する各加速中性原子ビーム４４０について調整することができる。加えて、加速中性原子ビーム４４０が未加工の基板表面４４３（及び、平滑基板表面１２４を形成する前に形成された任意の中間表面）と相互作用する処理時間を調整することができる。更に、これらにおいて、未加工の基板表面４４３におけるＣａＦ２基板１２６の材料除去率を調整することができる。基板表面（４３３）の平滑化は、未加工の基板表面４４３において高位領域４４１を除去すること、及び、未加工の基板表面４４３において低位領域４４２を残すことを含むことができる。
【0040】
[0053] 図６Ａから図６Ｃも参照すると、基板１２６のバルク材料６２６ｂの未加工の基板表面４４３が示されている。平滑基板表面１２４を形成するために未加工の基板表面４４３を平滑化すること（４３３）は、基板１２６の未加工の基板表面４４３において再堆積層６２６ｒ（図６Ａ）を除去することを含むことができる。再堆積層６２６ｒは、手順４３０を使用して平滑化された基板表面１２４を形成する前に、基板表面の機械研磨の間に形成される。したがって再堆積層６２６ｒは、少なくとも部分的に、機械研磨プロセスの間に生成される、（塗りつぶした星として示される）研磨不純物６４５を含むか、又は研磨不純物６４５で形成される。更に、未加工の基板表面４４３は、例えば表面の損傷、かき傷、欠陥、及び汚染物質粒子を未加工の基板表面４４３から除去することによって、平滑化することができる（４３３）。代替又は追加として、未加工の基板表面４４３を平滑化すること（４３３）は、基板１２６の未加工の基板表面４４３においても表面下損傷層６２６ｄを除去することを含むことができる。損傷層６２６ｄは、（曲がりくねった線として示される）微小なひび６４６、及び（三角形として示される）プラスチックかき傷６４７などの、表面下損傷及び欠陥を含む。加えて、未加工の基板表面４４３は、例えば、未加工の基板表面４４３に付加的な損傷又は欠陥を加えることなく、未加工の基板表面４４３から損傷及び欠陥を除去することによって、平滑化すること（４３３）ができる。したがって、いくつかの実施例において、基板表面４４３を平滑化すること（４３３）は、基板表面１２４における損傷、欠陥、又は汚染物質粒子なしに、基板１２６のバルク材料６２６ｂ内に基板表面１２４が形成されるように、再堆積層６２６ｒ（図６Ａから図６Ｂ）又は表面下損傷層６２６ｄ（図６Ｂから図６Ｃ）を除去すること、あるいはそれらの組み合わせ、を含むことができる。
【0041】
[0054] 未加工の基板表面４４３に衝突させること（４３３）は、加速中性原子ビーム４４０内の原子クラスタ密度、及び、加速中性原子ビーム４４０が未加工の基板表面４４３上に当たる時間長さに関連付けられた処理時間に依存して、材料除去率を調整することを含むことができる。いくつかの実施例において、少なくとも１つの加速中性原子ビーム４４０を未加工の基板表面４４３に衝突させることは、別個の加速中性原子ビーム４４０を一連のステップのうちの各ステップにおいて基板表面４４３に衝突させることを含むことができる。言い換えれば、基板表面１２４は、別個の加速中性原子ビーム４４０を使用して、未加工の基板表面４４３の薄層を繰り返し（一連して）除去することによって、平滑化することができる。材料除去率は、衝突の各ステップにおいて調整可能である。例えば、未加工の基板表面４４３からの材料の除去率は、ステップ当たり０．３ナノメートルからステップ当たり３０ナノメートルまでの範囲内とすることができる。
【0042】
[0055] （保護層１２８を印加する前に）平滑基板表面１２４を形成するために、未加工の基板表面４４３上で加速中性原子ビーム処理を実行することによって、更なる表面下損傷を追加することなく、また、（エッチングによって生じる可能性のある）結晶格子ピットを進展させることなく、未加工の基板表面４４３を平滑化することができる。更に、ＣａＦ２基板１２６を使用するテストにおいて、フッ素を優先的に取り除かないためにコロイド状カルシウムナノ粒子の形成を回避する、平滑化（４３３）が示されている。コロイド状カルシウムナノ粒子の形成は、結果として、１９３ｎｍの波長を有する光の基板１２６における吸収の進展を生じさせることになるため、望ましくない。
【0043】
[0056] 基板表面１２４が平滑であるものと判定された場合（４３５）、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、基板１２６と保護層１２８との間にインターフェース１２９を形成するために、基板表面１２４上に保護層１２８が堆積される（４３７）。保護層１２８は、表面１２４の損傷を緩和又は防止する。基板表面１２４は、基板表面１２４が０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内の、（原子的平滑基板表面１２４のプロファイルの平均偏差として定義される）プロファイルラフネスパラメータＲａを有する場合、平滑（又は原子的に平滑）であるものと判定可能である。基板表面１２４が平滑でないと判定された場合（４３５）、ステップ４３３で手順４３０は続行される。手順４３０は、基板表面１２４が平滑（又は原子的に平滑）であると判定されるまで、続行可能である。結果として、保護層１２８とＣａＦ２基板１２６との間のインターフェース１２９には、光学コンポーネント１２５に損傷を生じさせる損傷、欠陥、かき傷、及び汚染物質がなくなる。このようにして、光学コンポーネント１２５及び光学源１００の寿命が向上する。
【0044】
[0057] 図７Ａを参照すると、光学系１００（図１）の実施例７００は、２つのガス放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂ、並びに、ガス放電システム７１５に関連付けられた光学コンポーネント１２５（図１）の実施例７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３を含む、ガス放電システム７１５を含む。光学系７００は、半導体基板又はウェーハ７６２をパターン付与するために、例えば、リソグラフィ露光装置７１０による使用のための紫外線レンジ内にパルス出力光ビーム７０５ｏを生成するように構成される。この実施例において、放電チャンバ７２０Ａは、パルスシード光ビーム７０５ｓを生成するように構成された主発振器を形成し、放電チャンバ７２０Ｂは、シード光ビーム７０５ｓからのパルス出力光ビーム７０５ｏを生成するように構成されたパワー増幅器を形成する。光学系７００の他の実施例が可能である。
【0045】
[0058] 各放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂは、それぞれの内部キャビティ７５１Ａ、７５１Ｂ内に利得媒体を含む、それぞれのガス混合物７２２Ａ、７２２Ｂを保持するように構成される。それぞれの放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂ内で使用されるガス混合物７２２Ａ、７２２Ｂは、必要な波長、帯域幅、及びエネルギー周辺にそれぞれの光ビーム７０５ｓ、７０５ｏを生成するための適切なガスの組み合わせとすることができる。例えば、ガス混合物７２２Ａ、７２２Ｂは、約１９３ｎｍの波長の光を発する、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）を含むことができる。各放電チャンバ４０１Ａ、４０１Ｂは、それぞれのチャンバ壁７５３Ａ、７５４Ａ、７５３Ｂ、７５４Ｂによって定義される。動作中、各放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂのチャンバ壁７５３Ａ、７５４Ａ、７５３Ｂ、７５４Ｂは、各内部キャビティ７５１Ａ、７５１Ｂが密閉されるようにシール可能であり得る。各放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂは、各内部キャビティ７５１Ａ、７５１Ｂ内のガス混合物７２２Ａ、７２２Ｂにエネルギーを供給するように構成されたそれぞれのエネルギー源７２１Ａ、７２１Ｂを収容する。例えば、各エネルギー源７２１Ａ、７２１Ｂは、電位差を形成し、動作中、ガス混合物７２２Ａ、７２２Ｂの利得媒体を励起する、１対の電極を含むことができる。
【0046】
[0059] 光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３は主発振器７２０Ａに関連付けられ、光学コンポーネント７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３はパワー増幅器７２０Ｂに関連付けられる。光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３は、加速中性原子ビーム処理を使用して製造される。したがって、光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の各々は、原子的平滑基板表面を含む基板を含み、それによって保護層と、各光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の基板表面との間に、平滑インターフェースを形成する。各光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３は、例えば、ガス放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂのうちの１つのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタとすることができる。図７Ａの実施例において、光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の各々は、ＤＵＶレンジ内の波長を有する、シード光ビーム７０５ｓ又は出力光ビーム７０５ｏなどの、光ビーム用に構成される。例えば、光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の各々は、１９３ｎｍの波長を有する、シード光ビーム７０５ｓ又は出力光ビーム１０５などの、光ビーム用に構成される。
【0047】
[0060] 図７Ｂ及び図７Ｃも参照すると、光学コンポーネント７２５Ａ＿１は、（主発振器を形成する）ガス放電チャンバ７２０Ａのウィンドウである。光学コンポーネント７２５Ａ＿１は、主発振器７２０Ａのチャンバ壁７５３Ａの開口７５５内に配置される。ウィンドウ７２５Ａ＿１は、光ビームが、ガス放電チャンバ７２０Ａの内部キャビティ７５１Ａ（図７Ｃ）内に、及び外へ進行できるようにする。したがって、ウィンドウ７２５Ａ＿１は、パルスシード光ビーム７０５ｓをガス放電チャンバ７２０Ａからガス放電チャンバ７２０Ｂへと送るように構成される。
【0048】
[0061] （光学コンポーネントである）ウィンドウ７２５Ａ＿１は、光学的相互作用表面７２７及び保護層７２８の少なくとも一部を形成する、原子的平滑基板表面７２４（図７Ｃ）を含む基板７２６（図７Ｃ）を含む。保護層７２８は、（シード光ビーム７０５ｓなどの）ＤＵＶ光の照射によって少なくとも部分的に生じる原子的平滑基板表面７２４の損傷を緩和又は防止するように構成される。一例において、基板７２６はＣａＦ２で作ることが可能であり、シーラント又は保護層７２８は、基板７２６のフッ素の空乏化を防ぐように構成可能である。保護層７２８を原子的平滑基板表面７２４上に堆積させることによって、平滑インターフェース７２９が、基板７２６と保護層７２８との間に形成される。ウィンドウ７２５Ａ＿１は原子的平滑基板表面７２４を有する基板７２６を含むため、平滑インターフェース７２９には欠陥及び汚染物質がなく、それによって、ウィンドウ７２５Ａ＿１及び光学系７００の寿命を向上させる。別の例において、光学コンポーネント７２５Ａ＿１は、シード光ビーム７０５ｓがガス放電チャンバ７２０Ａを出ることができるようにする、部分的反射／部分的伝送光学カプラとすることができる。
【0049】
[0062] 更に、図７Ａの実施例において、光学コンポーネント７２５Ｂ＿１は、パワー増幅器７２０Ｂのチャンバ壁７５３Ｂの開口内に配置された、（パワー増幅器を形成する）ガス放電チャンバ７２０Ｂのウィンドウとすることができる。光学コンポーネント７２５Ｂ＿１は、（シード光ビーム７０５ｓ及び出力光ビーム７０５ｏなどの）光ビームが、ガス放電チャンバ７２０Ｂの内部キャビティ７５１Ｂ内に、及び外へ、進行できるようにする。別の例において、光学コンポーネント７２５Ｂ＿１は、部分的反射／部分的伝送光学カプラとすることができる。
【0050】
[0063] 光学コンポーネント７２５Ａ＿２、７２５Ｂ＿２は、光ビームを放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂのそれぞれの内部キャビティ７５１Ａ、７５１Ｂ内に、及び外へ進行するようにする、ウィンドウとすることもできる。この例において、光学コンポーネント７２５Ａ＿２はチャンバ壁７５４Ａの開口内に保持され、光学コンポーネント７２５Ｂ＿２はチャンバ壁７５４Ｂの開口内に保持される。光学コンポーネント７２５Ａ＿３は、ガス放電チャンバ７２０Ａから出力されるシード光ビーム７０５ｓの波長及び／又は帯域幅を選択する、スペクトル特徴モジュールのコンポーネントとすることができる。この例において、光学コンポーネント７２５Ａ＿３は、ガス放電チャンバ７２０Ａの外部に配置される。例えば、スペクトル特徴モジュール７２５Ａ＿３は、ビームエキスパンドプリズム又はビームスプリッタのうちの１つ以上を含むことができる。更に、光学コンポーネント７２５Ｂ＿３は、シード光ビーム７０５ｓを、ガス放電チャンバ７２０Ｂを介して後方に向けて送るように構成された、ビーム逆転器又は反転器とすることができる。この例において、光学コンポーネント７２５Ｂ＿３は、ガス放電チャンバ７２０Ｂの外部に配置される。
【0051】
[0064] 光学系７００の運用の間、光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３は、光ビーム７０５ｓ、７０５ｏの照射によって損傷する可能性がある。光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３に対する損傷は、ガス放電システム７１５及び光学系７００の性能を低下させ、これによってガス放電チャンバ７２０Ａ、７２０Ｂの寿命を減少させる。この損傷を減少させるために、光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の各々は、加速中性原子ビーム処理を使用して製造される。前述のように、光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の各々は、（図７Ｃの基板表面７２４などの）原子的平滑基板表面を含む基板を含み、それによって、保護層と、各光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の基板表面との間に、平滑インターフェースを形成する。原子的平滑基板表面には、それぞれの光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３に損傷を生じさせる、欠陥、損傷、かき傷、及び汚染物質がないため、光学系７００及び光学コンポーネント７２５Ａ＿１、７２５Ａ＿２、７２５Ａ＿３、７２５Ｂ＿１、７２５Ｂ＿２、７２５Ｂ＿３の寿命は向上する。
【0052】
[0065] 実施形態は、下記の条項を使用して更に説明可能である。
１．光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える、フッ化カルシウム基板と、
原子的平滑基板表面をカバーし、それによってフッ化カルシウム基板とシーラント層との間に平滑インターフェースを形成する、シーラント層と、
を備え、
原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、
光学コンポーネント。
２．原子的平滑基板表面の選択されたサンプリング長さ内のプロファイルの山から谷までの高さの平均として定義される、原子的平滑基板表面の別のプロファイルラフネスパラメータＲｚは、１．０ｎｍから１．６ｎｍまでの範囲内である、条項１に記載の光学コンポーネント。
３．光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
４．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項１に記載の光学コンポーネント。
５．シーラント層は、フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
６．光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
７．原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
８．原子的平滑基板表面の形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、条項７に記載の光学コンポーネント。
９．原子的平滑基板表面には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がない、条項１に記載の光学コンポーネント。
１０．深紫外線（ＤＵＶ）光リソグラフィのための光学系であって、
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギー源を収容し、利得媒体を含むガス混合物を含有するガス放電システムと、
ガス放電システムに関連付けられた１つ以上の光学コンポーネントと、
を備え、各光学コンポーネントは、
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える基板と、
ＤＵＶ光の照射によって少なくとも一部が生じる原子的平滑基板表面の損傷を緩和又は防止するように構成された保護層であって、保護層は原子的平滑基板表面上に堆積され、それによって基板と保護層との間に平滑インターフェースを形成する、保護層と、
を備える、光学系。
１１．ガス放電システムは、パルスシード光ビームを生成するように構成された主発振器、及び、シード光ビームからパルス出力光ビームを生成するように構成されたパワー増幅器を含む、２つの放電チャンバを備える、条項１０に記載の光学系。
１２．光学コンポーネントの少なくとも１つは、パルスシード光ビームを主発振器からパワー増幅器へと送るように構成される、条項１１に記載の光学系。
１３．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのうちの１つのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項１０に記載の光学系。
１４．原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、条項１０に記載の光学系。
１５．原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、条項１０に記載の光学系。
１６．原子的平滑基板表面には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がない、条項１０に記載の光学系。
１７．深紫外線（ＤＵＶ）光源内の光学コンポーネントの光学表面の損傷を緩和又は防止するための方法であって、
光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、
基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、基板表面を平滑化すること、及び、
基板表面を平滑化した後、基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、基板表面上に保護層を堆積させることであって、保護層は光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含む、方法。
１８．基板表面を平滑化することは、基板表面において高位領域を除去すること、及び、基板表面において低位領域を残すことを含む、条項１７に記載の方法。
１９．基板表面を平滑化することは、表面のプロファイルラフネスＲａを０．１７ナノメートル（ｎｍ）以下の（０．１７ｎｍを含む）値まで減少させることを含む、条項１７に記載の方法。
２０．基板表面に衝突させることは、原子クラスタ密度及び処理時間に依存する材料除去率を調整することを含む、条項１７に記載の方法。
２１．少なくとも１つの加速中性原子ビームを基板表面に衝突させることは、別個の加速中性原子ビームを、一連のステップのうちの各ステップにおいて基板表面に衝突させることを含み、材料除去率は、衝突の各ステップにおいて調整される、条項２０に記載の方法。
２２．材料除去率は、ステップ当たり０．３ナノメートルからステップ当たり３０ナノメートルまでの範囲内である、条項２１に記載の方法。
２３．基板は、フッ化カルシウムで作成される、条項１７に記載の方法。
２４．基板表面を平滑化することは、基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される基板表面のプロファイルラフネスＲａが０．０１ｎｍから０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内になるまで、少なくとも１つの加速中性原子ビームを基板表面に衝突させることを含む、条項１７に記載の方法。
２５．光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、条項１７に記載の方法。
２６．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項１７に記載の方法。
２７．基板表面を平滑化することは、基板の基板表面における再堆積層を除去することを含み、再堆積層は、基板表面の平滑化に先立つ基板表面の機械研磨の間に形成される、条項１７に記載の方法。
２８．基板表面を平滑化することは、表面下損傷、かき傷、欠陥、及び汚染物質粒子を基板表面から除去することを含む、条項１７に記載の方法。
２９．基板表面を平滑化することは、追加の損傷又は欠陥を基板表面に付加することなく、損傷及び欠陥を基板表面から除去することを含む、条項１７に記載の方法。
３０．光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する平滑基板表面を備えるフッ化カルシウム基板と、
平滑基板表面上に堆積されるシーラント層と、
を含み、
平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、
光学コンポーネント。
３１．平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３２．シーラント層は、フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３３．光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３４．光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、条項３３に記載の光学コンポーネント。
３５．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３６．平滑基板表面の形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３７．光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、
基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、基板表面を平滑化すること、及び、
基板表面を平滑化した後、基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、基板表面上に保護層を堆積させることであって、保護層は光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含むプロセスを使用して実際に形成される、光学コンポーネント。
１．光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える、フッ化カルシウム基板と、
原子的平滑基板表面をカバーし、それによってフッ化カルシウム基板とシーラント層との間に平滑インターフェースを形成する、シーラント層と、
を備え、
原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、
光学コンポーネント。
２．原子的平滑基板表面の選択されたサンプリング長さ内のプロファイルの山から谷までの高さの平均として定義される、原子的平滑基板表面の別のプロファイルラフネスパラメータＲｚは、１．０ｎｍから１．６ｎｍまでの範囲内である、条項１に記載の光学コンポーネント。
３．光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
４．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項１に記載の光学コンポーネント。
５．シーラント層は、フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
６．光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
７．原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、条項１に記載の光学コンポーネント。
８．原子的平滑基板表面の形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、条項７に記載の光学コンポーネント。
９．原子的平滑基板表面には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がない、条項１に記載の光学コンポーネント。
１０．深紫外線（ＤＵＶ）光リソグラフィのための光学系であって、
１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギー源を収容し、利得媒体を含むガス混合物を含有するガス放電システムと、
ガス放電システムに関連付けられた１つ以上の光学コンポーネントと、
を備え、各光学コンポーネントは、
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える基板と、
ＤＵＶ光の照射によって少なくとも一部が生じる原子的平滑基板表面の損傷を緩和又は防止するように構成された保護層であって、保護層は原子的平滑基板表面上に堆積され、それによって基板と保護層との間に平滑インターフェースを形成する、保護層と、
を備える、光学系。
１１．ガス放電システムは、パルスシード光ビームを生成するように構成された主発振器、及び、シード光ビームからパルス出力光ビームを生成するように構成されたパワー増幅器を含む、２つの放電チャンバを備える、条項１０に記載の光学系。
１２．光学コンポーネントの少なくとも１つは、パルスシード光ビームを主発振器からパワー増幅器へと送るように構成される、条項１１に記載の光学系。
１３．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのうちの１つのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項１０に記載の光学系。
１４．原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、条項１０に記載の光学系。
１５．原子的平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、条項１０に記載の光学系。
１６．原子的平滑基板表面には、欠陥、かき傷、汚染物質粒子、及び表面下損傷がない、条項１０に記載の光学系。
１７．深紫外線（ＤＵＶ）光源内の光学コンポーネントの光学表面の損傷を緩和又は防止するための方法であって、
光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、
基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、基板表面を平滑化すること、及び、
基板表面を平滑化した後、基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、基板表面上に保護層を堆積させることであって、保護層は光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含む、方法。
１８．基板表面を平滑化することは、基板表面において高位領域を除去すること、及び、基板表面において低位領域を残すことを含む、条項１７に記載の方法。
１９．基板表面を平滑化することは、表面のプロファイルラフネスＲａを０．１７ナノメートル（ｎｍ）以下の（０．１７ｎｍを含む）値まで減少させることを含む、条項１７に記載の方法。
２０．基板表面に衝突させることは、原子クラスタ密度及び処理時間に依存する材料除去率を調整することを含む、条項１７に記載の方法。
２１．少なくとも１つの加速中性原子ビームを基板表面に衝突させることは、別個の加速中性原子ビームを、一連のステップのうちの各ステップにおいて基板表面に衝突させることを含み、材料除去率は、衝突の各ステップにおいて調整される、条項２０に記載の方法。
２２．材料除去率は、ステップ当たり０．３ナノメートルからステップ当たり３０ナノメートルまでの範囲内である、条項２１に記載の方法。
２３．基板は、フッ化カルシウムで作成される、条項１７に記載の方法。
２４．基板表面を平滑化することは、基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される基板表面のプロファイルラフネスＲａが０．０１ｎｍから０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内になるまで、少なくとも１つの加速中性原子ビームを基板表面に衝突させることを含む、条項１７に記載の方法。
２５．光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、条項１７に記載の方法。
２６．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項１７に記載の方法。
２７．基板表面を平滑化することは、基板の基板表面における再堆積層を除去することを含み、再堆積層は、基板表面の平滑化に先立つ基板表面の機械研磨の間に形成される、条項１７に記載の方法。
２８．基板表面を平滑化することは、表面下損傷、かき傷、欠陥、及び汚染物質粒子を基板表面から除去することを含む、条項１７に記載の方法。
２９．基板表面を平滑化することは、追加の損傷又は欠陥を基板表面に付加することなく、損傷及び欠陥を基板表面から除去することを含む、条項１７に記載の方法。
３０．光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する平滑基板表面を備えるフッ化カルシウム基板と、
平滑基板表面上に堆積されるシーラント層と、
を含み、
平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、
光学コンポーネント。
３１．平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３２．シーラント層は、フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３３．光学コンポーネントは、深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３４．光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、条項３３に記載の光学コンポーネント。
３５．光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３６．平滑基板表面の形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、条項３０に記載の光学コンポーネント。
３７．光学コンポーネントの光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、
基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、基板表面を平滑化すること、及び、
基板表面を平滑化した後、基板と保護層との間にインターフェースが形成されるように、基板表面上に保護層を堆積させることであって、保護層は光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含むプロセスを使用して実際に形成される、光学コンポーネント。
【0053】
[0066] 他の実施例は、特許請求の範囲内である。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【手続補正書】
【提出日】2023-04-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える、フッ化カルシウム基板と、前記原子的平滑基板表面をカバーし、それによって前記フッ化カルシウム基板とシーラント層との間に平滑インターフェースを形成する、シーラント層と、
を備え、
前記原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される前記原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスパラメータＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、
光学コンポーネント。
【請求項2】
前記原子的平滑基板表面の選択されたサンプリング長さ内のプロファイルの山から谷までの高さの平均として定義される、前記原子的平滑基板表面の別のプロファイルラフネスパラメータＲｚは、１．０ｎｍから１．６ｎｍまでの範囲内である、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項3】
前記光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項4】
前記光学コンポーネントは、ガス放電チャンバのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項5】
前記シーラント層は、前記フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、請求項１に記載の光学コンポーネント。
【請求項6】
深紫外線（ＤＵＶ）光リソグラフィのための光学系であって、１つ以上のガス放電チャンバを含むガス放電システムであって、各ガス放電チャンバはエネルギー源を収容し、利得媒体を含むガス混合物を含有するガス放電システムと、
前記ガス放電システムに関連付けられた１つ以上の光学コンポーネントと、
を備え、各光学コンポーネントは、
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する原子的平滑基板表面を備える基板と、
ＤＵＶ光の照射によって少なくとも一部が生じる前記原子的平滑基板表面の損傷を緩和又は防止するように構成された保護層であって、前記保護層は前記原子的平滑基板表面上に堆積され、それによって前記基板と前記保護層との間に平滑インターフェースを形成する、保護層と、
を備える、光学系。
【請求項7】
前記ガス放電システムは、パルスシード光ビームを生成するように構成された主発振器、及び、前記シード光ビームからパルス出力光ビームを生成するように構成されたパワー増幅器を含む、２つの放電チャンバを備える、請求項６に記載の光学系。
【請求項8】
前記光学コンポーネントの少なくとも１つは、前記パルスシード光ビームを前記主発振器から前記パワー増幅器へと送るように構成される、請求項７に記載の光学系。
【請求項9】
前記光学コンポーネントは、前記ガス放電チャンバのうちの１つのウィンドウ、ビーム逆転器、ビームエキスパンドプリズム、出力カプラ、又はビームスプリッタである、請求項６に記載の光学系。
【請求項10】
前記原子的平滑基板表面のプロファイルの平均偏差として定義される前記原子的平滑基板表面のプロファイルラフネスＲａは、０．０１ナノメートル（ｎｍ）から０．１７ｎｍまでの（０．１７ｎｍを含む）範囲内である、請求項６に記載の光学系。
【請求項11】
深紫外線（ＤＵＶ）光源内の光学コンポーネントの光学表面の損傷を緩和又は防止するための方法であって、前記光学コンポーネントの前記光学表面の少なくとも一部を形成する基板表面を備える基板を提供すること、
前記基板表面に少なくとも１つの加速中性原子ビームを衝突させることによって、前記基板表面を平滑化すること、及び、
前記基板表面を平滑化した後、前記基板と前記保護層との間にインターフェースが形成されるように、前記基板表面上に保護層を堆積させることであって、前記保護層は前記光学表面の損傷を緩和又は防止するように構成される、保護層を堆積させること、
を含む、方法。
【請求項12】
前記基板表面を平滑化することは、前記表面のプロファイルラフネスＲａを０．１７ナノメートル（ｎｍ）以下の（０．１７ｎｍを含む）値まで減少させることを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記基板表面に衝突させることは、原子クラスタ密度及び処理時間に依存する材料除去率を調整することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項14】
前記少なくとも１つの加速中性原子ビームを前記基板表面に衝突させることは、別個の前記加速中性原子ビームを、一連のステップのうちの各ステップにおいて前記基板表面に衝突させることを含み、前記材料除去率は、衝突の各ステップにおいて調整される、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記基板は、フッ化カルシウムで作成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項16】
前記基板表面を平滑化することは、前記基板の前記基板表面における再堆積層を除去することを含み、前記再堆積層は、前記基板表面の平滑化に先立つ前記基板表面の機械研磨の間に形成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項17】
光学的相互作用表面の少なくとも一部を形成する平滑基板表面を備えるフッ化カルシウム基板と、前記平滑基板表面上に堆積されるシーラント層と、
を含み、
前記平滑基板表面は、加速中性原子ビーム処理を使用して実際に形成される、
光学コンポーネント。
【請求項18】
前記シーラント層は、前記フッ化カルシウム基板のフッ素の空乏化を防ぐように構成される、請求項１７に記載の光学コンポーネント。
【請求項19】
前記光学コンポーネントは、前記深紫外線レンジ内の波長を有する光ビーム用に構成される、請求項１７に記載の光学コンポーネント。
【請求項20】
前記光学コンポーネントは、１９３ｎｍの波長を有する光ビーム用に構成される、請求項１９に記載の光学コンポーネント。
【請求項21】
前記平滑基板表面の前記形成は、機械的処理、イオン化プラズマ処理、又は化学エッチングを含まない、請求項１７に記載の光学コンポーネント。【国際調査報告】