(57)【要約】      （修正有）【課題】粒径のより小さな異物の除去性能の点で有利な異物除去装置を提供する。【解決手段】気体を吸引する吸引装置を用いて物体の上の異物（パーティクル１８）を除去する異物除去装置は、物体（基板１）を保持して移動する基板ステージ２と、一端と他端とを有し、一端に吸引装置が接続され他端に吸引口（ノズル１１）が形成された管状部材（配管１６）と、吸引口と物体との間の距離を調整する調整部（微動Ｚステージ１４）と、吸引口と物体との間の距離を吸引口における管壁の厚さより小さくした状態を保ちながら物体の吸引口と対向する位置を変化させるよう調整部および駆動部を制御する制御部とを有する。【選択図】図２
2020123699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体を吸引する吸引装置を用いて物体の上の異物を除去する異物除去装置であって、
前記物体を保持して移動するステージと、
一端と他端とを有し、前記一端に前記吸引装置が接続され前記他端に吸引口が形成された管状部材と、
前記吸引口と前記物体との間の距離を調整する調整部と、
前記距離を前記吸引口における管壁の厚さより小さくした状態を保ちながら前記物体の前記吸引口と対向する位置を変化させるよう前記調整部および前記ステージを制御する制御部と、
を有することを特徴とする異物除去装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記物体の表面に平行な方向に沿って前記ステージを往復駆動させ、前記往復駆動における往路では、前記距離を第１距離に保ち、前記往復駆動における復路では、前記距離を前記第１距離より小さい第２距離に保つことを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項３】
前記吸引口を複数備え、該複数の吸引口は、前記物体と対向させたときに前記物体までの距離がそれぞれ異なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の異物除去装置。
【請求項４】
前記吸引口において、前記気体が流通する空洞部が前記管状部材の先端面の中心に対して偏心していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項５】
前記吸引口の先端面に段差が形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項６】
前記物体の上の異物を検知する検知部を更に有し、
前記制御部は、前記検知部により検知された異物の大きさに応じて前記距離を決定することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項７】
前記物体の上に圧縮気体を噴射する噴射部を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項８】
前記物体の上の異物を検知する検知部と、
前記検知部により検知された異物を含む領域に液滴を供給する供給部と、を更に有し、
前記吸引装置により、前記吸引口から前記異物を前記液滴と共に吸引することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項９】
前記管壁の厚さは、前記距離の５倍以上１００倍以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項１０】
前記距離は、０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項１１】
前記物体は、リソグラフィ装置に用いられる基板、原版、光学素子のうちの少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の異物除去装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の異物除去装置を備えることを特徴とするリソグラフィ装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載のリソグラフィ装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
を有し、前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置やインプリント装置等のリソグラフィ装置（パターン形成装置）において、基板、原版、あるいは光学素子に付着した異物（パーティクル）は、形成されるパターンに重大な影響を及ぼす。例えば、インプリント装置においては、パターンを形成する際に、型と基板の間にパーティクルが存在するとインプリント動作の際に型と基板に挟まれ、型を変形させてしまう現象が起こりうる。その結果、パーティクルを挟んで変形された個所は、それ以降のインプリント動作では本来のパターンとは違う形状のパターンが基板上に形成されることになる。
【０００３】
従来、パーティクルが検出された場合には、そのパーティクルが検出された箇所を含むショット領域にはパターン形成を行わない、パーティクルが検出された時点でパターン形成動作を中止し基板を破棄する、といった措置がとられていた。あるいは、基板からパーティクルを除去するための除去工程に回す措置がとられていた。
【０００４】
しかし、パターン形成装置にパーティクルを除去するユニットを搭載し、パーティクルが検出された際にそのパーティクルを除去できれば、効率良くパターン形成動作に進むことができる。基板面上に付着したパーティクルを除去する方法については、従来から多種多様な方法が提案されている。とりわけ、気流を用いて非接触でパーティクルを除去する方法は数多く提案されている。例えば特許文献１には、基板表面に気体を吹き付けてパーティクルを除去する方法が開示されている。また、特許文献２，３には、気体を吸引してパーティクルを除去する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許５０８８１４２号公報
【特許文献２】特開昭６１−１８９５４６号公報
【特許文献３】特開２０００−３３７３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のような気体を吹き付けてパーティクルを除去する方法では、粒径が小さいパーティクルを吹き飛ばすことが難しい。ノズルから吹き出された気体は、基板表面に沿う気流ができているために基板表面から例えば０．１ｍｍ程度の高さでは所望の気流が得られているため、粒径がその程度の大きさのパーティクルは気流により飛ばされる。しかし、基板表面の極近傍、例えば基板から０．０１ｍｍ程度以下の高さでは気流は非常に小さくなってしまうため、粒径が０．０１ｍｍ程度以下のパーティクルについては、パーティクルを動かす程の気流による作用が得られにくい。更に、気体を吹き付ける方法では、気流で一旦動いたパーティクルが基板に再付着する可能性もあるため、工程を何度も繰り返す必要がありうる。
【０００７】
特許文献２，３のような気体を吸い込む方法では、気体吸引により発生した気流に乗せてパーティクルを吸引除去できるため、基板への再付着の心配はなくなる。しかし、単に対象物の近傍で気体を吸引することでは、対象物表面の気流をコントロールすることは難しく、やはり対象物表面から０．０１ｍｍ程度またはそれ以下の高さでパーティクルを動かすことができる気流を発生させることは難しい。特許文献２，３は、いずれも課題としているパーティクルの大きさは、溝の高さより大きいものや空気案内軸受の間隔より大きいものを対象としているため、それ以下の粒径のパーティクルは除去できなくても良いのかもしれない。
【０００８】
本発明は、例えば、粒径の小さな異物の除去性能の点で有利な異物除去装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面によれば、気体を吸引する吸引装置を用いて物体の上の異物を除去する異物除去装置であって、前記物体を保持して移動するステージと、一端と他端とを有し、前記一端に前記吸引装置が接続され前記他端に吸引口が形成された管状部材と、前記吸引口と前記物体との間の距離を調整する調整部と、前記距離を前記吸引口における管壁の厚さより小さくした状態を保ちながら前記物体の前記吸引口と対向する位置を変化させるよう前記調整部および前記ステージを制御する制御部とを有することを特徴とする異物除去装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、粒径の小さな異物の除去性能の点で有利な異物除去装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態における異物除去装置の構成を示す図。
【図２】実施形態における除去部の構成を示す図。
【図３】実施形態におけるノズルの構成を示す図。
【図４】実施形態における除去部の構成を示す図。
【図５】実施形態における複数のノズルの先端部の断面図。
【図６】実施形態におけるノズルの構成を示す図。
【図７】実施形態におけるノズルの構成を示す図。
【図８】実施形態における除去部の構成を示す図。
【図９】実施形態における除去部の構成を示す図。
【図１０】パーティクルが液滴によって取り囲まれたようすを示す図。
【図１１】実施形態の利点を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１３】
本発明は、物体の上の異物（パーティクル）を除去する異物除去装置に係り、対象とする物体は、例えばリソグラフィ装置に用いられる基板、原版、光学素子等の、平面あるいは曲率の緩やかな物体でありうる。本発明は、このような物体の表面に付着したパーティクルにより性能の低下が発生する場合の対処に適用可能である。なお、リソグラフィ装置には、例えば、露光装置やインプリント装置がある。露光装置は、基板の上に供給されたフォトレジストを原版を介して露光することによって該フォトレジストに原版のパターンに対応する潜像を形成する。インプリント装置は、基板の上に供給されたインプリント材に型（原版）を接触させた状態で該インプリント材を硬化させることによって基板の上にパターンを形成する。
【００１４】
以下では、具体例を提供するために、特にリソグラフィ装置に使用される基板の上のパーティクル除去に関して説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１に、実施形態における異物除去装置の概略構成を示す。本明細書および添付図面では、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とする。図１において、ステージ２は、基板１を保持して定盤７に案内されてＸＹ方向に移動し、および、Ｚ軸周りに回転しうる。ステージ２の移動は、駆動機構９によって行われる。検知部３は、基板１の表面に対して光ビーム４を照射して基板１上のパーティクルを検知する。除去部５は、基板上のパーティクルを除去する。ステージ２、検知部３、除去部５、定盤７、および駆動機構９は、チャンバ６の内部に収容されている。チャンバ６の内部は、基板１にパーティクルが付着しないよう、清浄な空間が保たれている。制御部８は、これらの各部を統括的に制御する。制御部８は、ＣＰＵおよびメモリを含むコンピュータ装置でありうる。
【００１６】
基板１は、チャンバ６に設けられた不図示の開口またはロードロック機構を経由して搬送され、ステージ２上に保持される。基板１は、ステージ２によって検知部３の下に移動され、検知部３により基板面上のパーティクルの有無が検査される。パーティクル検査は、例えば、基板１に対して例えば光ビーム４を照射してその散乱光を検知する公知の方法で行われる。ステージ２により光ビーム４が照射される箇所に基板１を移動または回転させながら光ビーム４を照射することで基板全面のパーティクル検査が行われる。パーティクルが検知された場合はその時点の駆動状況から基板面上のパーティクル存在箇所が特定される。
【００１７】
このようなパーティクル検査にてパーティクルが検知されなかった場合は、基板は不図示の開口またはロードロック機構を経由してチャンバ６の外のリソグラフィ装置に搬送されて露光工程に進む。パーティクル検査にてパーティクルが検知された場合は、基板１はステージ２により除去部５の下に移動され、除去部５によりパーティクルを除去する除去工程が実施される。除去工程の完了後、パーティクルが除去されたかを確認するため、基板１はステージ２により検知部３の下に移動され、検知部３によりパーティクルの再検査が行われる。パーティクルの再検査は、基板全面に対して行ってもよいが、パーティクルが検知された箇所の近傍の領域に限定して行ってもよい。パーティクル再検査の結果、パーティクルが検知されなければ、基板１はチャンバ６外に搬出されてリソグラフィ工程に進むが、再検査でパーティクルが検知された場合は、再度除去工程が行われる。このようにして、除去工程と検査工程が、パーティクルが検知されなくなるまで繰り返される。除去工程と検査工程を所定回数繰り返してもパーティクルが検知されるようであれば、パーティクルを除去できないと判断し、その基板を次の工程に進めない等の措置がとられる。
【００１８】
以下、実施形態における除去部５の構成とパーティクルの除去方法を説明する。図２は、除去部５の構成を示す図である。除去部５は、流体が流通する配管１６（管状部材）を有する。配管１６の一端には、気体を吸引する吸引装置（不図示）が接続される。配管１６の他端には、吸引口を形成するノズル１１が接続される。除去部５は、ノズル１１の先端面と基板１の表面との間の距離を計測する測距センサ１２と、ノズル１１および測距センサ１２を保持する保持部１３とを有する。除去部５は更に、保持部１３をＺ方向に移動させる微動Ｚステージ１４を有する。微動Ｚステージ１４は、吸引口と基板１との間の距離を調整する調整部として機能する。除去部５は更に、微動Ｚステージ１４を支持する支持部１５と、配管１６の途中に設置されて吸引装置で吸引する気体の流量を制御する流量コントローラ１７を有する。
【００１９】
図３は、ノズル１１の構成を示す図である。図３（ａ）はノズル１１の先端の下面図（端面図）、図３（ｂ）はノズル１１のＸＺ平面の断面図である。ノズル１１は、筒壁２１（管壁）と、外周が筒壁２１で囲まれ、流体が流通する空洞部２２とを有する。ここで、筒壁２１の厚さはＤで示され、ノズル先端（吸引口の先端面）と基板１の表面との間の距離はＧで示されている。また、基板１の上にパーティクル１８が存在している。
【００２０】
以下、パーティクル除去工程を説明する。前述した通り、基板１上のパーティクル検査においてパーティクルが検知された場合には、制御部８は、ステージ２を制御して、基板１を除去部５の下に移動させる。このとき、検知されたバーティクルの付着箇所が除去部５の近傍になるようステージ２が駆動される。除去部５は、ノズル１１が基板１と接触しないよう、基板面からＺ方向に十分に離れた位置（例えば５ｍｍ程度）に待機している。制御部８は、基板１の上のパーティクル１８がノズル１１の先端の直下から少し離れた（例えば５〜１０ｍｍ程度）位置になるようにステージ２を移動させ、一旦停止する。
【００２１】
次に、制御部８は、除去部５の微動Ｚステージ１４（調整部）を駆動してノズル１１の先端を基板１の表面に近づける。このとき、制御部８は、ノズル１１の先端と基板１の表面との間の距離Ｇをノズル先端部における管壁の厚さＤよりも小さくなるように設定する。制御部８は、流量コントローラ１７にてノズル１１から吸引する気体の流量を予め設定された値に調整して気体吸引を開始する。気体吸引の開始はノズル１１を基板１の表面に近づける動作の前でも後でもよい。
【００２２】
その後、制御部８は、ノズル１１と基板１との間の距離Ｇをノズル先端部（吸引口）における管壁の厚さＤよりも小さくした状態を保ちながら基板１のノズル１１と対向する位置を変化させるように微動Ｚステージ１４およびステージ２を制御する。例えば、制御部８は、パーティクル１８の付着箇所がノズル１１の空洞部２２の対向面つまり空洞の中央を通るようにステージ２を低速でスキャン移動させる。制御部８は、パーティクル１８の付着箇所がノズル１１の対向面を通り過ぎてからステージ２を停止する。ステージ２を低速でスキャン移動させる理由は、基板とノズルが接触しないように、測距センサ１２にて常に基板面との距離を計測して変化を微動Ｚステージ１４に伝え、微動Ｚステージ１４は距離が変化しないようにＺ駆動で制御するためである。また、パーティクル１８が筒壁２１の厚さ分を低速でスキャン移動することにより、ノズル先端と基板面との隙間を通る気体に曝される時間が長くなる。
【００２３】
本実施形態の特徴は、厚い筒壁で構成したノズルの先端を、極力基板に近づけることで筒壁２１の厚さより距離Ｇを小さくした状態とし、気体を吸引することによって筒壁２１の先端部と基板面との隙間を通る気体の流速を大きくすることにある。筒壁２１の厚さＤより距離Ｇが小さいため、隙間を通る気体の流速分布がより基板面近傍まで存在することによって、基板面に付着しているパーティクルに気流を当てることができるようになる。これにより、小さなパーティクルも気流によって動く可能性を高くすることができる。また、基板上のパーティクル１８がノズル先端部の筒壁２１の下を２度通る（筒壁２１→空洞部→反対側の筒壁２１）ことによって、パーティクルに対して気流を２度当てることができる。この２度の気流は向きが違うためにパーティクルを動かす作用がより高まることが期待できる。これによって、従来は気体を吹き付けたり吸引したりして発生する気流では動きにくかったサイズのパーティクルも、気流を確実に当てることができるため、吸引除去できる可能性が高くなる。
【００２４】
ここで、筒壁２１の厚さＤより距離Ｇを小さくするように設定することの利点について説明する。図１１（ａ）は、ノズルの筒壁の厚みが大きい例、図１１（ｂ）は、ノズルの筒壁の厚みが小さい例を示している。図中の矢印は気体吸引による気流を示し、矢印の長さは気体の流速を示す。いずれも気体を吸引する際には、ノズルの筒壁２１の外側の気体がノズルに集まり、ノズルの先端と基板との隙間を気体が通過した後、気体は筒壁２１の内側に広がっていく。図に示すように、ノズルの先端と基板１との隙間から離れると空間が広がるため気体の流速は小さくなる。
【００２５】
除去したいパーティクルが存在する基板表面近傍の気流に注目すると、図に示すようにノズルの先端と基板１との隙間の部分では基板表面近傍の気体はある程度の流速があるが、隙間から離れると流速が急激に小さくなる。つまり、基板表面近傍で気流が得られるのはノズル先端と基板が向かい合っている区間だけである。図１１（ｂ）に示すように、ノズルの筒壁２１の厚みが小さいと、基板表面近傍に気流が生じる区間が少ない。そのため、パーティクル除去のためにステージ２を移動させて基板上のパーティクルが気流のある区間を通過する時間は短く、パーティクルに気流が作用する時間が短い。
【００２６】
これに対して、図１１（ａ）に示すように、ノズルの筒壁２１の厚みが十分に大きいと気流がパーティクルに作用する時間が長くなる。基板極表面で気体の流速が小さいながらも作用する時間を長くすることでパーティクルが動く確率が上がる。ノズルの筒壁２１が薄い場合でもその場所に一定時間留まっていれば同様な効果が期待できる。しかし、パーティクルが存在する場所をノズルの筒壁２１と基板の隙間となる区間に位置決めするためにはパーティクル位置計測性能およびステージ位置決め性能を高くする必要があるので、装置も大がかりになりコストアップとなってしまう。更に、ノズル先端部が吸引時の内外の圧力差によって変形を起こさない剛性を保つためにも、ノズルの筒壁２１は十分に厚くする必要がある。
【００２７】
ただし、ノズルの筒壁２１の厚みは大きいほど良いわけではない。厚みを極端に大きくしてしまうとノズル先端と基板との隙間のコンダクタンスが大きくなるため、そこを通過できる気体量が減り、結果的には流速が十分に得られないことになってしまう。この点から管壁の厚さは、ノズル先端と基板との隙間の距離Ｇの、例えば５倍以上１００倍以下とすることが妥当であり、最適値は設計条件にて決定される。
【００２８】
除去部５の具体的な構成例について説明する。ノズルにて十分な気流を期待するには、ノズルの上流部にて気圧が低い状態を設定する必要がある。ノズルの内径と長さ、つまりノズル部のコンダクタンスと気圧差によって気体流量の最大値が決定される。このため、配管１６はできる限り内径が大きく、不図示の吸引装置（ポンプ）までの距離を短くしたい。しかし、除去部５は微動Ｚステージ１４を有しＺ方向に移動するため、太く重い配管をノズルに直接接続するわけにはいかない。吸引装置から除去部５の近傍まで太い配管を使用し、除去部５内ではそれより細い配管を使用してノズル１１に接続する等の配慮が必要である。除去部５内の細い配管には、例えば外径１２ｍｍ、内径９ｍｍの樹脂チューブが使用されうる。一例において、パーティクルの大きさは数十μｍ以下、パーティクル付着箇所の位置分解能は１ｍｍ程度が想定される。この想定において、ノズル１１は、例えば外形６ｍｍ、内径４ｍｍの筒状体で、その先端は仮に基板と接触してもダメージが少ないウレタン等の樹脂製とするとよい。この場合、ノズル先端の筒壁の厚さＤを例えば１ｍｍとし、基板との距離Ｇを０．２ｍｍ程度以下に設定すれば、Ｄ＞Ｇの条件を満たすことができる。
【００２９】
ノズルと基板面との間の距離Ｇの具体的な設定例について説明する。実施形態において、検知部３は、検知したパーティクルの大きさを推定または計測する機能を有し、制御部８は、検知部３により検知されたパーティクルの大きさに応じて距離Ｇを決定することができる。一例において、制御部８は、パーティクルの大きさの２倍から３倍の寸法を距離Ｇとして設定することができる。これにより、稀に存在する０．１ｍｍを超えるような大きさのパーティクルがあったとしても、そのようなパーティクルがノズルにぶつかって吸引できないばかりか基板に傷をつけることを回避するようにできる。粒径が数十μｍ以上のパーティクルは、距離Ｇが大きくても気流により吸引できる可能性が高い傾向にある。
【００３０】
また、パーティクル検査手法によっては、パーティクルの大きさを推定または計測できない場合もある。このような場合、制御部８は、距離Ｇを変えながら複数回に分けて、パーティクル存在箇所がノズル下を通過するよう微動Ｚステージ１４およびステージ２を制御するとよい。例えば、制御部８は、最初は距離Ｇを第１距離（例えば０．２ｍｍ）に設定した状態で、パーティクル存在箇所がノズル下を通過するようにステージ２を第１方向（例えば、＋Ｘ方向）にスキャン移動させる。制御部８は、次に、距離Ｇを第２距離（例えば０．０３ｍｍ）に近づけて、パーティクル存在箇所がノズル下を通過するようにステージ２を第１方向とは逆方向の第２方向（例えば、−Ｘ方向）にスキャン移動させる。このように、制御部８は、基板の表面に平行な方向に沿ってステージ２を往復駆動させる。このとき、往復駆動における往路では、距離Ｇを第１距離に保ち、往復駆動における復路では、距離Ｇを第１距離より小さい第２距離に保つ。距離Ｇを更に小さくしながら、往復駆動を繰り返してもよい。
【００３１】
このようにして一旦除去工程が終了したら、制御部８はステージ２を制御して基板１を検知部３の下に移動され、検知部３による再検査を行う。再検査の結果、パーティクルが再び検知された場合は、再度、除去部５の下に基板１を移動させて除去工程を行う。この場合は、パーティクルのサイズはかなり小さいことが多いため、距離Ｇは、前回の除去工程で設定した最小の距離から開始し、往復駆動における復路で更に距離を小さくする。少しずつ距離を小さくしながら往復駆動を繰り返してもよい。距離Ｇは、測距センサ１２の誤差、微動Ｚステージ１４の直進性誤差、ノズル１１の先端形状の誤差、ノズル１１の設置角度の誤差等によって決定される。なお、現状において、距離Ｇは高精度に設定できても０．００５ｍｍ程度が限界とみられ、それ以上近づくと基板との接触の可能性が高まるため、接触を回避するための距離の最小値が設定されるべきである。上述の例では、ノズル先端の筒壁の厚さＤを例えば１ｍｍとした場合、基板との距離Ｇを０．２ｍｍ程度以下に設定すればよいとした。したがって、距離Ｇは、０．００５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であるとよい。
【００３２】
＜第２実施形態＞
以下、第２実施形態として、吸引口を複数備え、該複数の吸引口が、基板と対向させたときに基板までの距離がそれぞれ異なるように配置されている例を説明する。図４の例では、複数のノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃが並んで配置されている。図４では、一例としてノズルが３本配置されているが、本発明はノズルの特定の本数に限定されるものではない。複数のノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、例えば、それぞれの先端面の中心が基板のスキャン方向（例えば、Ｘ方向）に沿って直線状に並ぶよう配置され、それぞれノズル先端の高さが異なる。
【００３３】
以下、本実施形態におけるパーティクル除去工程を説明する。図５は、複数のノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃの先端部の断面図である。前述したとおり、検知部３においてパーティクル１８が検知された場合、制御部８は、ステージ２を制御して基板１を除去部５の下に移動させる。このとき、除去部５は、ノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃが基板１と接触しないよう、基板面からＺ方向に十分に離れた位置（例えば５ｍｍ程度）に待機している。制御部８は、ステージ２を制御して、検知されたパーティクル１８の付着箇所を、直線状に３本並んだノズルの各中央を通る線の延長上にほぼ一致させる。図５において、制御部８は、パーティクル１８の付着箇所を、例えば左側のノズル１１ａの更に左側約５ｍｍ程度の位置に寄せ、ステージ２を一旦停止する。制御部８は、除去部５の微動Ｚステージ１４を駆動して複数のノズルの先端を基板面に近づける。例えば、制御部８は、ノズルの先端と基板の距離が左側からＧａ＝０．２ｍｍ、Ｇｂ＝０．０３ｍｍ、Ｇｃ＝０．０１５ｍｍとなるように、微動Ｚステージ１４を制御する。実施形態では、微動Ｚステージ１４は複数のノズルをそれぞれの高さを変えて固定している。具体的には、左側のノズル１１ａの先端の高さに対して、中央のノズル１１ｂの先端は０．０１５ｍｍ基板近くに設定され、右側のノズル１１ｃの先端は０．１８５ｍｍ基板近くに設定されている。なお、複数のノズルに対して個別の微動Ｚステージを配設して、ノズル毎にノズル先端と基板面との間の距離を設定してもよい。制御部８は、流量コントローラ１７にて複数のノズル１１ａ，１１ｂ，１１ｃから吸引する気体の流量を予め設定された値に調整して気体吸引を開始する。
【００３４】
その後、制御部８は、パーティクル１８の付着箇所がノズル１１ａの空洞部２２の対向面つまり空洞の中央を通るようにステージ２を低速でスキャン移動させ、パーティクル１８の付着箇所が全てのノズルの対向面を通り過ぎてからステージ２を停止する。ステージ２をスキャン低速で移動させる理由は、基板とノズルが接触しないように、測距センサ１２にて常に基板面との距離を計測して変化を微動Ｚステージ１４に伝え、微動Ｚステージ１４は距離が変化しないようにＺ駆動で制御するためである。パーティクル１８は、まず基板面までの距離が一番大きいノズル１１ａの下を通過する。パーティクルの粒径は多くは数十μｍであり、高さが０．２ｍｍを超えるものはほとんどないため、基板移動によってパーティクルがノズル先端に接触することなく、ノズル先端下に入っていく。このときの気流により、粒径が数十μｍあるような大きなパーティクルはここで吸引される。最初のノズルと基板面との間の距離Ｇａは比較的大きいので、ここでは１０μｍ程度かそれ以下の粒径のパーティクルを動かす程の気流は得られない。次のノズル１１ｂの先端と基板面との間の距離Ｇｂは０．０３ｍｍであるため、この隙間を通る気流はより速くなり、数μｍのパーティクルにも影響を与えることができる。更に最後のノズル１１ｃの先端と基板面との間の距離Ｇｃは０．０１５ｍｍであるため、気流は更に速くなり、１μｍ前後またはそれ以下の粒径のパーティクルにも影響を与えることができる。
【００３５】
以上説明した第２実施形態によれば、基板までの距離が異なる複数のノズルを並べて配置し、基板までの距離が大きい方から順にパーティクル付着位置が走査される。これにより、大きなパーティクルから小さなパーティクルまで、ノズル先端とパーティクルが接触することなくパーティクルを効率よく吸引して除去することができる。
【００３６】
＜第３実施形態＞
図６に、第３実施形態におけるノズル１１の構成を示す。図６（ａ）はノズル１１の斜視図、図６（ｂ）はノズル１１の先端の下面図（端面図）、図６（ｃ）はノズル１１のＸＺ平面の断面図である。
【００３７】
図６の例では、ノズルの先端面において、気体が流通する空洞部２２が中心Ｃに対して偏心している。そのため、ノズルを形成する筒壁の厚さが均一ではない。この形状の目的は、ノズル先端と基板面との間の隙間を通る気流に流量の違いを持たせるためである。気体の吸引量はノズルの管径と圧力差で決定される。気体を吸引する吸引装置は、専用の吸引ポンプ、あるいは、工場のユーティリティの真空吸引装置でありうるが、いずれにせよ最大圧力差は１気圧である。配管のコンダクタンスにより、ノズルでの圧力差は１気圧よりも小さい値であって、限界がある。このため、ノズル先端での気流を大きくするためにノズルと基板との間の隙間によるコンダクタンスに差を設けて、パーティクルが通る隙間の気流を少しでも大きくすることが本実施形態の目的である。
【００３８】
筒壁の薄い方向はノズルと基板との間の隙間のコンダクタンスが小さくなるので気体が多く通り、気流が集中しやすくなる。これにより、より小さなパーティクルにも気流が作用しやすくなるので、パーティクルを吸引除去できる確率が上昇する。
【００３９】
図７に、第３実施形態の別の例によるノズル１１の構成を示す。図７（ａ）はノズル１１の斜視図、図７（ｂ）はノズル１１の先端の下面図（端面図）、図７（ｃ）はノズル１１のＸＺ平面の断面図である。図７の例では、ノズル１１の先端面に切り欠き部分２１ａを設けることによって、ノズル１１の先端面に段差が形成されている。この場合、切り欠き部分２１ａに、通過する気体が集中する。切り欠きの形状は図示のような形に限定されず、例えば三角形や半円形でもよい。制御部８は、切り欠き部分２１ａをパーティクル１８が通過するようにステージ２を制御することで、パーティクルにより強い気流を作用させることができる。
【００４０】
＜第４実施形態＞
以下、第４実施形態として、異物除去装置が、基板の上に圧縮気体を噴射する噴射部を更に有する例を示す。図８において、除去部５は、分岐部３１で配管１６で分岐する分岐配管３２を有する。分岐配管３２には、エアフィルタ３３、バルブ３４、圧力制御部３５、気体供給装置３６（コンプレッサ）が接続されている。
【００４１】
上述の第３実施形態で説明したように、気体を吸引する方法では、圧力差が最大でも１気圧であるため、ノズル１１と基板１との間の狭い隙間を通る気体の流量には限界がある。このため、粒径が１μｍ程度またはそれ以下の微細なパーティクルに対してそこを通る気流をパーティクルに作用させることには限界がある。このため、気体吸引による気流ではパーティクルを除去できない場合が起こりうる。そこでまず、気体吸引によるパーティクル除去を数回試み、パーティクルが除去できない場合は、方法を切り替える。一旦、制御部８は、微動Ｚステージ１４を制御してノズル１１と基板１との間の隙間を広げる。次に、制御部８は、基板面はノズル１１と対向する位置にありながらもパーティクルの付着箇所がノズル１１から例えば３０ｍｍ程度離れた位置になるように、ステージ２を制御する。次に、制御部８は、流量コントローラ１７を制御して吸引気体流量をゼロにする。これによってノズル１１は気体を吸引しなくなる。次に、制御部８は、バルブ３４を開状態にする。これにより、ノズル１１は気体供給ラインに接続されてノズル１１から圧縮気体が噴射される状況になる。次に、圧力制御部３５により気体の圧力が例えば約１．５気圧に設定される。制御部８は、ステージ２を駆動してパーティクル付着箇所がノズルの先端から１０ｍｍ程度の場所に基板１を移動させる。制御部８は、微動Ｚステージ１４を駆動し、ノズル先端と基板面との間の距離を例えば０．０３ｍｍまで近づける。その状態で、制御部８は、基板上のパーティクル付着箇所がノズル１１の先端と対向する位置を通過するようステージ２をゆっくりと移動させる。制御部８は、パーティクル１８がノズル１１の先端中央直下を通過してから更に５ｍｍ程度進んだ位置でステージ２を停止する。その後、制御部８は、ノズル１１の先端と基板１との隙間を広げるよう、微動Ｚステージ１４を駆動してノズル１１を退避させ、気体の供給を停止する。基板面上のパーティクルを除去できたかどうか、更には除去できたパーティクルが基板の別の場所に再付着していないかどうかを確認するために、制御部８はステージ２を制御して基板１を検知部３の下に移動させる。検知部３は、基板１の全面について再検査を行う。再検査によりパーティクル１８が検知された場所が前回検査時と同じ場所であれば、パーティクル１８は除去困難と判断される。再検査によりパーティクル１８が検知された場所が前回検査時と違う場所であれば、パーティクル１８は圧縮気体の噴射によって飛ばされ、別の場所に再付着したと判断され、再度その場所のパーティクル除去工程が行われる。
【００４２】
なお上記の例では、気体の吸引と噴射とでノズルを共用する構成を示したが、吸引用のノズルと噴射用のノズルを別々に備える構成としてもよい。
【００４３】
＜第５実施形態＞
微細なパーティクルは気流では動かないものも多い。そこで第５実施形態では、気体よりも粘性の高い物質である液体を介在させてパーティクルを回収する例を提供する。例えば、本実施形態の異物除去装置は、検知部３により検知されたパーティクルを含む領域に液滴を供給する供給部を備え、吸引装置により、吸引口からパーティクルを液滴と共に吸引する。
【００４４】
図９において、除去部５は、液滴を供給する供給部４０を有する。供給部４０は、液滴供給ノズル４１と、吐出制御部４２と、液滴供給配管４３と、液体貯蔵部４４とを含む。液体としては、例えば純水が使用される。あるいは、揮発性が高いアルコール類が使用されてもよい。パーティクル検査においてパーティクルが再検知された場合には、制御部８は、ステージ２により基板１を除去部５の下に移動させる際、まず、パーティクル付着箇所を液滴供給ノズル４１の下に位置させる。吐出制御部４２により、液滴供給ノズル４１からパーティクル付着箇所に液滴が供給される。パーティクルが液滴の中に確実に入るよう数滴供給されてもよい。図１０に、パーティクル１８が液滴４５によって取り囲まれたようすを示す。その後、制御部８は、ステージ２を駆動して、液滴の位置がノズル１１と対向する位置から例えば約１０ｍｍ離れた位置になるように基板１を移動する。制御部８は、微動Ｚステージ１４を制御して、ノズル１１を基板１に近づけ、ノズル１１と基板１との間の距離を例えば０．０３ｍｍにすると共に、気体吸引を開始する。制御部８は、この状態で、基板上のパーティクルを含む液滴４５がノズル先端の真下を通るよう、ステージ２を低速で移動させる。ノズル１１は液滴４５を吸引する際に、液体の移動がパーティクルに作用して、パーティクルを動かし、パーティクルは液体と共にノズル１１に吸い込まれていく。パーティクルをより動き易くするために、基板１に超音波振動を与える機構があってもよい。
【００４５】
図９の例では、液滴供給ノズル４１は、ノズル１１に近接して配置されているが、近接している必要はない。液滴を利用するパーティクル除去の頻度は多くないと考えられるため、むしろノズル１１とは離れた場所に液滴供給ノズル４１を設置してもよい。
【００４６】
＜他の実施形態＞
上述の各実施形態における異物除去装置は、リソグラフィ装置とは独立した装置として説明したが、異物除去装置は、リソグラフィ装置内に含まれる構成であってもよい。異物除去装置を有するリソグラフィ装置によれは、パーティクルが検出された際にそのパーティクルを装置内で除去することができ、効率良くリソグラフィ工程に進むことができる。
【００４７】
＜物品製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、上記のリソグラフィ装置（露光装置やインプリント装置など）を用いて基板に原版のパターンを形成する形成工程と、該形成工程でパターンが形成された基板を加工する加工工程とを含みうる。更に、かかる物品製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４８】
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
【符号の説明】
【００４９】
１：基板、２：基板ステージ、５：除去部、１１：ノズル、１４：微動Ｚステージ、１６：配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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