(57)【要約】【課題】汚染物質を効果的に減少させることができる反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法を提供すること。【解決手段】反射パターンが設けられたパターン領域（Ｒａ）を有する反射型マスク（Ｒ）であって、入射した光をパターン領域（Ｒａ）が反射する反射方向とは異なる方向に反射又は散乱させる非パターン領域（Ｒｂ）を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射パターンが設けられたパターン領域を有する反射型マスクであって、
入射した光を前記パターン領域が反射する反射方向とは異なる方向に反射又は散乱させる非パターン領域を有する反射型マスク。
【請求項２】
前記パターン領域及び前記非パターン領域は、互いに隣接して配置されている請求項１に記載の反射型マスク。
【請求項３】
前記パターン領域及び前記非パターン領域は、前記光の走査方向に沿う方向に互いに隣接して配置されている請求項２に記載の反射型マスク。
【請求項４】
前記非パターン領域は、少なくとも１つの凸部又は凹部を有する請求項１又は請求項２に記載の反射型マスク。
【請求項５】
前記非パターン領域は、さらに、入射した光を前記パターン領域が反射する反射方向と同じ方向に反射する請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の反射型マスク。
【請求項６】
反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光装置であって、
前記反射型マスクに露光光を照射する照明光学系と、
前記パターンで反射した前記露光光で、前記感光性基板を露光する投影光学系と、
前記露光光の少なくとも一部を反射又は散乱させて前記感光性基板とは異なる洗浄対象部に、前記反射又は散乱した前記露光光の少なくとも一部を照射する洗浄光学部とを有する露光装置。
【請求項７】
前記反射型マスクを保持するマスクホルダと、前記マスクホルダを保持して移動するマスクステージと、を有し、
前記洗浄光学部は、前記反射型マスク、前記マスクホルダ、及び前記マスクステージの少なくともいずれかに設けられている請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記投影光学系は、前記露光光を反射させて前記感光性基板に導くミラーと、前記ミラーを保持するミラーホルダと、を有し、
前記洗浄光学部は、前記ミラー及び前記ミラーホルダの少なくともいずれかに設けられている請求項６又は請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記感光性基板を保持して移動する基板ステージを有し、
前記洗浄光学部は、前記感光性基板又は前記基板ステージの少なくともいずれかに設けられている請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記洗浄対象部の近傍に酸化性ガスまたは還元性ガスを供給するガス供給部を有する請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記洗浄対象部は、前記照明光学系及び前記投影光学系を収容する筐体の一部を含む請求項６から請求項１０のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１２】
反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光方法であって、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の反射型マスクを用い、
前記パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、
前記非パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板と異なる洗浄対象部を光洗浄することと、
を含む露光方法。
【請求項１３】
反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光方法であって、
請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の露光装置を用い、
前記反射型マスクに前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、
前記洗浄光学部に前記露光光を照射して前記洗浄対象部を光洗浄することと、
を含む露光方法。
【請求項１４】
前記洗浄対象部を光洗浄する際に、前記洗浄対象部の近傍に酸化性ガスまたは還元性ガスを供給すること
を含む請求項１２又は請求項１３に記載の露光方法。
【請求項１５】
前記酸化性ガスは、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯ、ＮＯの中から選択される一種以上のガスを含み、
前記還元性ガスは、Ｈ２を含む
請求項１４に記載の露光方法。
【請求項１６】
請求項６から請求項１１のいずれか一項に記載の露光装置を用いて感光性基板を露光することと、
露光された前記感光性基板を処理することを含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路素子の微細化の進展に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、露光光として紫外域の光に代わって、より波長の短いＥＵＶ（Extreme Ultra Violet：極紫外線）光を用いる手法が注目されている。この種の露光装置では、反射型のオプティカルインテグレータ、反射型のマスクおよび反射型の投影光学系が用いられている（例えば、特許文献１参照）。反射型マスクにおいては、マスク基板上に反射層（例えば多層膜反射層）を形成し、この反射層上にパターン形状に応じた形状の遮光部（光吸収体層）を形成している（例えば特許文献２参照）。
【０００３】
露光装置は、例えば露光装置内に配置された部材等から有機物等の汚染物質が発生する場合がある。露光装置内で発生した汚染物質のうち、沸点が高い物質は、露光装置内の各種部材の表面に容易に付着する。汚染物質が光学素子の反射面に付着すると、光学素子の反射率が低下し、ウエハ等の基板に対する露光量が小さくなってしまい、スループットが落ちるという問題を生じさせる。特にＥＵＶ光は、光学素子の表面に、その近傍を浮遊しているカーボン系分子を固着させてしまう。また、光学素子以外の部材に付着した汚染物質は、光学素子以外の部材への付着と脱離を繰り返すうちに、やがて光学素子に付着する虞がある。
そのため、従来では、光学素子に付着するカーボン系分子を低減させるべく、露光装置内の真空度を上げる等の方策が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，４５２，６６１号公報
【特許文献２】特開平８−１７７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来技術には、以下のような問題が存在する。
上記の真空度としては、一般にはカーボン系分子分圧（積算値）が１０−７Ｐａ以下であることが求められている。しかし、このような高真空度であってもカーボン系分子を完全に除去することは困難であり、汚染物質を効果的に減少させる技術の開発が望まれていた。
【０００６】
そこで、本発明は、汚染物質を効果的に減少させることができる反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法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】
【０００７】
本発明の第１の態様に従えば、反射パターンが設けられたパターン領域を有する反射型マスクであって、入射した光を前記パターン領域が反射する反射方向とは異なる方向に反射又は散乱させる非パターン領域を有する反射型マスクが提供される。
【０００８】
本発明の第２の態様に従えば、反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光装置であって、前記反射型マスクに露光光を照射する照明光学系と、前記パターンで反射した前記露光光で、前記感光性基板を露光する投影光学系と、前記露光光の少なくとも一部を反射又は散乱させて前記感光性基板とは異なる洗浄対象部に、前記反射又は散乱した前記露光光の少なくとも一部を照射する洗浄光学部とを有する露光装置が提供される。
【０００９】
本発明の第３の態様に従えば、反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光方法であって、上記の反射型マスクを用い、前記パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、前記非パターン領域に前記露光光を照射して前記感光性基板と異なる洗浄対象部を光洗浄することと、を含む露光方法が提供される。
【００１０】
本発明の第４の態様に従えば、反射型マスクに設けられたパターンを感光性基板に形成する露光方法であって、上記の露光装置を用い、前記反射型マスクに前記露光光を照射して前記感光性基板を露光することと、前記洗浄光学部に前記露光光を照射して前記洗浄対象部を光洗浄することと、を含む露光方法が提供される。
【００１１】
本発明の第５の態様に従えば、上記の露光装置を用いて感光性基板を露光することと、露光された前記感光性基板を処理することとを含むデバイス製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の態様によれば、汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る露光装置の一例を示す模式的な断面図である。
【図２】実施形態に係るレチクルの一例を示す模式的な斜視図である。
【図３】図２に示すレチクルの模式的な部分断面図である。
【図４】別の実施形態に係るウエハの一例を示す模式的な斜視図である。
【図５】別の実施形態に係る露光装置の要部を拡大した模式的な断面図である。
【図６】実施形態に係るデバイス製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図７】図６に示すウエハ処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の反射型マスク、露光装置、露光方法及びデバイス製造方法の実施形態を、図１ないし図７を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本実施形態の露光装置の全体構成を概略的に示す断面図である。
図１に示す露光装置１００は、波長が１００ｎｍ以下のＥＵＶ光（Extreme Ultraviolet Light）を用いるＥＵＶ露光装置である。露光装置１００において用いるＥＵＶ光の波長は、例えば約３〜５０ｎｍ程度の範囲内であってもよい。本実施形態の露光装置１００は、波長が１１ｎｍ〜１４ｎｍのＥＵＶ光を用いる。
【００１６】
また、以下では露光に用いられるＥＵＶ光と、洗浄に用いられるＥＵＶ光とを区別するために、露光に用いられるＥＵＶ光を「露光光ＥＬ」、洗浄に用いられるＥＵＶ光を「洗浄用光ＥＣ」と表記する。なお、露光光ＥＬと洗浄用光ＥＣとは、互いに等しい波長のＥＵＶ光であってもよく、互いに異なる波長の光であってもよい。洗浄用光ＥＣは、波長が例えば２５０ｎｍ以下であってもよく、より好ましくは波長が１９０ｎｍ以下の紫外光が用いられる。
【００１７】
図１に示すように、露光装置１００は、主に、真空チャンバ（筐体）１と、真空チャンバ１の内部に少なくとも一部が配置されたレチクル保持部４、ウエハ保持部５、レーザプラズマ光源１０、照明光学系ＩＬＳ、投影光学系ＰＯ、及び主制御系３１を有している。
【００１８】
真空チャンバ１は、隔壁によって外部の空間から隔離された気密容器である。真空チャンバ１の内部には、露光光ＥＬの光路の真空度をより高めるために、複数の不図示のサブチャンバが設けられている。真空チャンバ１の内部の気圧は、例えば約１０−５Ｐａ程度、であり、真空チャンバ１の内部で投影光学系ＰＯを収納するサブチャンバの内部の気圧は、例えば約１０−５〜１０−８Ｐａ程度である。真空チャンバ１には、排気管３２Ａａを介して真空ポンプ３２Ａが接続されるとともに、給気管３２Ｂａを介して酸化性ガスもしくは還元性ガスを供給するガス供給部３２Ｂが接続されている。
【００１９】
真空ポンプ３２Ａは、露光光ＥＬの気体による吸収を防止するために、排気管３２Ａａを介して真空チャンバ１の内部の気体を排気して、真空チャンバ１の内部を所定の真空度に維持する。
ガス供給部３２Ｂは、露光装置１００において洗浄用光ＥＣによる洗浄（光洗浄）を行う際に、洗浄の対象となる部分（洗浄対象部）の近傍に酸化性ガスもしくは還元性ガスを供給する。ガス供給部３２Ｂが供給する酸化性ガスもしくは還元性ガスとしては、例えば、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯ、ＮＯを用いることができる。これらのガスは混合して用いても単独で用いてもよい。
【００２０】
レーザプラズマ光源１０は、露光光ＥＬを発生するガスジェットクラスタ方式の光源である。レーザプラズマ光源１０は、露光光ＥＬを射出する不図示のレーザー光源と、集光レンズ１２と、ノズル１４と、集光ミラー１３とを備えている。
集光レンズ１２は、不図示のレーザ光源から真空チャンバ１の窓部材１５を介して照射された露光光ＥＬを、集光ミラー１３の内側に集光する。
集光ミラー１３は、楕円球面状の反射面を有し、反射面の内側で発生したＥＵＶ光を反射面により反射して集光する。
ノズル１４は、キセノン又はクリプトン等のガス状のターゲット、あるいはＳｎ（錫）等のターゲットを供給する。
【００２１】
照明光学系ＩＬＳは、レーザプラズマ光源１０から射出された露光光ＥＬ（洗浄用光ＥＣ）を反射する複数のミラーを備え、レチクルステージＲＳＴに保持されたレチクル（反射型マスク）Ｒに露光光ＥＬを照射する光学系である。
照明光学系ＩＬＳは、露光光ＥＬの照度分布を均一化するためのオプティカル・インテグレータ及びコンデンサ光学系と、開口絞りＡＳとを備えている。
【００２２】
オプティカル・インテグレータは、一対のフライアイ光学系２２，２３により構成されている。フライアイ光学系２３は、多数の反射ミラー要素を有している。また、フライアイ光学系２３の反射面の近傍の面は、照明光学系ＩＬＳの瞳面であり、この瞳面又はこの近傍の位置に開口絞りＡＳが配置されている。
コンデンサ光学系は、曲面ミラー２４と凹面ミラー２５とにより構成され、フライアイ光学系２３の多数の反射ミラー要素によって反射した露光光ＥＬを反射し、レチクルＲのパターン領域に重畳して照射する。
開口絞りＡＳは、互いに異なる形状の開口を有するものがいくつか用意され、不図示の駆動装置により交換可能に設けられている。
【００２３】
レチクルＲは、露光光ＥＬが照射される面に、例えば電子回路の回路パターンに対応する反射パターンが設けられたパターン領域を有している。すなわち、本実施形態のレチクルＲは反射型レチクル（反射型マスク）である。
【００２４】
レチクルＲの露光光ＥＬが照射される側には、ブラインド板２６Ａ，２６Ｂが配置されている。ブラインド板２６Ａ，２６Ｂは、例えば照明光学系ＩＬＳ内のパターン領域との共役面の近傍に配置されている。
また、レチクルＲの露光光ＥＬが照射される側には、レチクルＲのパターン領域に対して例えば斜めに計測光を照射して、レチクル面のＺ方向の位置（Ｚ位置）を計測する光学式のレチクルオートフォーカス系（不図示）が配置されている。
【００２５】
レチクル保持部４は、レチクルＲを保持して移動する駆動系である。レチクル保持部４は、レチクルステージＲＳＴと、レチクルホルダ（マスクホルダ）ＲＨと、パーティション８と、不図示の駆動装置と、を備えている。
レチクルホルダＲＨは、レチクルステージＲＳＴ上に配置され、例えば静電チャックによってレチクルＲを吸着して保持するようになっている。
【００２６】
パーティション８は、真空チャンバ１の隔壁から露出したレチクルステージＲＳＴを覆うように設けられている。パーティション８の内部は不図示の真空ポンプによって大気圧と真空チャンバ１の内部の気圧との間の気圧に維持されている。
レチクルステージＲＳＴを駆動する不図示の駆動装置は、例えば磁気浮上型二次元リニアアクチュエータ等により構成される。
【００２７】
投影光学系ＰＯは、レチクルＲの反射パターンによって反射されたＥＵＶ光を反射する複数のミラーを備え、レチクルＲに形成されたパターンの像をレジスト（感光材料）が塗布されたウエハ（感光性基板）Ｗに投影する光学系である。
投影光学系ＰＯは、例えば６枚のミラーＭ１〜Ｍ６を不図示の鏡筒で保持することによって構成されている。一例として、ミラーＭ１，Ｍ２，Ｍ４，Ｍ６は凹面鏡であり、他のミラーＭ３，Ｍ５は凸面鏡である。
投影光学系ＰＯは、レチクルＲ（物体）側に非テレセントリックで、ウエハＷ（像）側にテレセントリックの反射系であり、投影倍率は例えば１／４倍の縮小倍率である。
【００２８】
ウエハ保持部５は、ウエハＷを保持して移動する駆動系である。ウエハ保持部５は、ウエハを保持するウエハステージＷＳＴと、ウエハステージＷＳＴを駆動する不図示の駆動装置と、空間像計測系２９と、パーティション７と、を備えている。
ウエハステージＷＳＴを駆動する不図示の駆動装置は、例えば磁気浮上型二次元リニアアクチュエータ等により構成される。
空間像計測系２９は、ウエハステージＷＳＴのウエハＷが保持される位置の近傍に設置され、例えばレチクルＲのアライメントマークの像を検出する。
【００２９】
パーティション７は、露光の際にウエハＷ上のレジストから生じるガスが投影光学系ＰＯのミラーＭ１〜Ｍ６に悪影響を与えないように、ウエハＷ及びウエハステージＷＳＴを覆うように配置される。パーティション７には、露光光ＥＬを通過させる開口が形成されている。パーティション７の内側の空間は、不図示の真空ポンプによって、所定の真空度になるように排気されている。
【００３０】
主制御系３１は、露光装置１００の全体の動作を統括的に制御するコンピュータを含む制御系である。主制御系３１は、レチクル保持部４の不図示の駆動装置及びウエハ保持部５の不図示の駆動装置を制御して、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージを移動させる。
また、主制御系３１は、照明光学系ＩＬＳの駆動装置を制御して開口絞りＡＳを異なる形状の開口を有するものに交換することで、照明条件を通常照明、輪帯照明、２極照明、又は４極照明等に切り換える。
【００３１】
また、主制御系３１は、ウエハ保持部５のウエハステージＷＳＴに設けられた空間像計測系２９の検出結果から投影光学系ＰＯの光学特性（諸収差、あるいは波面収差等）を求めることができる。
また、主制御系３１は、ミラーＭ１等の反射面の形状（面形状）を、不図示の駆動装置を用いてアクティブに制御することで、投影光学系ＰＯの光学特性を維持する。
また、主制御系３１は、走査露光中に、レチクルＲの近傍に設けられたレチクルオートフォーカス系の計測値に基づいて、例えばレチクルステージＲＳＴの駆動装置を用いてレチクルＲのＺ方向の位置を許容範囲内に設定する。
【００３２】
以下では、ウエハステージＷＳＴのウエハＷが載置される面の法線方向にＺ軸を設定し、Ｚ軸に垂直でレチクルステージＲＳＴの走査方向と平行な方向にＹ軸を設定し、Ｚ軸及びＹ軸に垂直な方向にＸ軸を設定したＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。
【００３３】
レチクル保持部４の不図示の駆動装置は、不図示のレーザ干渉計の計測値及び主制御系３１の制御情報に基づいて、レチクルステージＲＳＴをＹ方向に所定のストロークで走査させる。また、レチクル保持部４の不図示の駆動装置は、レチクルステージＲＳＴをＸ方向及びθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方向）にも移動させることができるようになっている。
ウエハ保持部５の不図示の駆動装置は、不図示のレーザ干渉計の計測値及び主制御系３１の制御情報に基づいて、ウエハステージＷＳＴをＸ方向及びＹ方向に所定ストロ−クで移動させる。また、ウエハ保持部５の不図示の駆動装置は、ウエハステージＷＳＴを必要に応じてθｚ方向にも駆動させる。
【００３４】
露光装置１００よってウエハＷを露光する際には、レチクルＲ及びウエハＷをレチクル保持部４及びウエハ保持部５によって保持し、レーザプラズマ光源１０の不図示のレーザー光源からレーザー光を射出する。不図示のレーザー光源から射出されたレーザー光は、集光レンズ１２によって集光ミラー１３の内側に集光され、ノズル１４から供給されたターゲットに照射される。これにより、ＥＵＶ光が発生し、集光ミラー１３によって反射される。
【００３５】
集光ミラー１３によって反射された露光光ＥＬは、集光ミラー１３の焦点に集光された後、凹面ミラー２１によって反射され、ほぼ平行な光束となる。
凹面ミラー２１によって反射され、ほぼ平行な光束となった露光光ＥＬは、フライアイ光学系２２及び２３からなるオプティカル・インテグレータに導かれ、開口絞りＡＳを通過する。開口絞りＡＳを通過した露光光ＥＬは、一度集光した後に、コンデンサ光学系の曲面ミラー２４及び凹面ミラー２５で反射される。
【００３６】
コンデンサ光学系の曲面ミラー２４及び凹面ミラー２５で反射された露光光ＥＬは、ブラインド板２６Ａの例えば円弧状のエッジ部で−Ｙ方向の端部が遮光された後、レチクルＲのパターン領域に対して斜め下方から照射される。このとき、レチクルＲのパターン領域には、フライアイ光学系２２及び２３の多数の反射ミラー要素によって反射された露光光ＥＬが、コンデンサ光学系の曲面ミラー２４及び凹面ミラー２５によって重畳して照射される。
これにより、レチクルＲのパターン領域の一部（照射領域２７Ｒ）に、均一な照度分布を有する露光光ＥＬが照射される。
【００３７】
照射領域２７Ｒに照射された露光光ＥＬは、レチクルＲのパターン領域に形成された反射パターンより反射される。反射パターンより反射された露光光ＥＬは、ブラインド板２６Ｂの例えば円弧状のエッジ部で＋Ｙ方向の端部が遮光された後、投影光学系ＰＯに入射する。投影光学系ＰＯに入射した露光光ＥＬは、ミラーＭ１ないしミラーＭ６によって、順次、反射され、ウエハＷの露光領域（照射領域２７Ｒと共役な領域）２７Ｗに照射される。
これにより、レチクルＲの反射パターンの一部の縮小像が、ウエハＷの露光領域２７Ｗに投影される。
【００３８】
本実施形態では、レチクルＲの照射領域２７Ｒ及びウエハＷの露光領域２７ＷはＸ方向に細長い円弧状である。
また、ウエハＷの露光時には、レチクル保持部４及びウエハ保持部５の駆動装置を主制御系３１により制御して、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを、投影光学系ＰＯの縮小倍率に応じて同期して駆動させる。すなわち、ウエハＷの１つのショット領域（ダイ）を露光する際に、レチクルＲとウエハＷとは、投影光学系ＰＯに対して投影光学系ＰＯの縮小倍率に従った所定の速度比でＹ軸に平行な方向に同期して移動する（同期走査）。
【００３９】
これにより、レチクルＲのパターン領域に形成されたパターン（反射パターン）が、ウエハＷの一つのショット領域に露光される。その後、ウエハステージＷＳＴを駆動してウエハＷをステップ移動した後、ウエハＷの次のショット領域に対してレチクルＲのパターンが走査露光される。このようにステップ・アンド・スキャン方式でウエハＷの複数のショット領域に対して、順次、レチクルＲのパターンの像が露光される。
【００４０】
次に、本実施形態のレチクルＲについて、図２及び図３を用いて説明する。
図２は、レチクルＲの模式的な斜視図である。図３は、レチクルＲの非パターン領域Ｒｂの模式的な断面図である。
図２に示すように、本実施形態のレチクルＲは、露光光ＥＬ（洗浄用光ＥＣ）が入射する面に、パターン領域Ｒａと、非パターン領域Ｒｂとを有している。
【００４１】
パターン領域Ｒａには、上述のように、例えば電子回路の回路パターンに対応する反射パターンが形成されている。パターン領域Ｒａの反射パターンは、図１に示すように、照明光学系ＩＬＳから射出した露光光ＥＬを、投影光学系ＰＯのミラーＭ１に向けて反射する。すなわち、照明光学系ＩＬＳによってレチクルＲのパターン領域Ｒａに照射され、パターン領域Ｒａの反射パターンによって反射された光は、投影光学系ＰＯに入射する方向に反射される。
【００４２】
非パターン領域Ｒｂは、照明光学系ＩＬＳから射出した洗浄用光ＥＣ（露光光ＥＬ）を、パターン領域Ｒａが露光光ＥＬを反射する反射方向とは異なる方向を含む様々な方向に反射（散乱）する。具体的には、図３に示すように、非パターン領域Ｒｂには、例えば複数の半球状の凸部Ｒｃが設けられている。凸部Ｒｃは、例えば洗浄用光ＥＣを反射する反射膜を有し、入射した洗浄用光ＥＣを様々な方向に反射（散乱）するように設けられている。なお、本実施形態では、洗浄用光ＥＣは、ＥＵＶ光と同じ波長であるため、反射膜は、ＥＵＶ光を反射する多層反射膜で形成される。
【００４３】
多層反射膜としては、真空に対する屈折率が異なる２種類の物質、例えばモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した構成や、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）等の物質と、Ｓｉ、ベリリウム（Ｂｅ）、４ホウ化炭素（Ｂ４Ｃ）等の物質とを組み合わせた構成のものを用いることができる。本実施形態の多層反射膜は、例えばＳｉとＭｏとを交互に約４０〜７０層程度積層し、表面にキャッピングレイヤが成膜された構成となっている。
【００４４】
なお、非パターン領域Ｒｂは、入射したＥＵＶ光を、パターン領域Ｒａが反射する反射方向とは異なる方向に反射するものであれば、上記の構成と異なる構成を採用することが可能である。例えば、凸部の形状は半球状には限られず、ＥＵＶ光を反射（散乱）可能であればよい。また、凸部の数は１つであってもよい。また、凸部ではなく凹部を形成してもよいし、凸部と凹部を組み合わせてもよい。また、凹部の数は、１つであっても、多数であってもよい。
【００４５】
図２に示すように、本実施形態のレチクルＲのパターン領域Ｒａ及び非パターン領域Ｒｂは、互いに隣接して配置されている。また、本実施形態では、レチクルＲが図１に示す露光装置１００のレチクル保持部４に保持された状態においては、レチクルＲのパターン領域Ｒａ及び非パターン領域Ｒｂは、Ｙ軸に沿う方向に隣接して配置される。
【００４６】
露光装置１００によってウエハＷの１つのショット領域を露光する際には、レチクルＲとウエハＷとは、投影光学系ＰＯに対してＹ軸に平行な方向に同期して移動する。すなわち、Ｙ軸に平行な方向は、レチクルＲにおける露光光ＥＬの走査方向である。したがって、レチクルＲのパターン領域Ｒａ及び非パターン領域Ｒｂは、露光光ＥＬの走査方向に沿う方向に互いに隣接して配置されることになる。
なお、パターン領域Ｒａ及び非パターン領域Ｒｂは、必ずしも互いに隣接して配置する必要はない。
【００４７】
次に、露光装置１００の光洗浄機能について説明する。
露光装置１００においては、例えば真空チャンバ１の内部に配置された部材等から有機物等の汚染物質が発生する場合がある。
真空チャンバ１の内部において発生した汚染物質のうち、沸点が高いものは、真空チャンバ１の内部の各種部材の表面に容易に付着する。
【００４８】
汚染物質が光学素子の反射面に付着すると、光学素子の反射率が低下するという問題を生じさせる。
特にＥＵＶ光は、光学素子の表面に、その近傍を浮遊しているカーボン系分子を固着させてしまう。また、光学素子以外の部材に付着した汚染物質は、光学素子以外の部材への付着と脱離を繰り返すうちに、やがて光学素子の表面に付着する虞がある。
【００４９】
このような問題を解決するために、本実施形態の露光装置１００は、真空チャンバ１の内部の汚染物質を除去する光洗浄機能を有している。
以下では、レチクルＲの非パターン領域Ｒｂが光洗浄を行うための洗浄光学部として機能する場合について説明する。
【００５０】
光洗浄を行う際には、図１に示すように、レチクル保持部４の駆動装置によりレチクルステージＲＳＴを移動させる。そして、照明光学系ＩＬＳから射出された洗浄用光ＥＣ（ＥＵＶ光）が、レチクルＲの非パターン領域Ｒｂに入射するように、レチクルＲを移動させる。
【００５１】
また、ガス供給部３２Ｂから、真空チャンバ１の内部に酸化性ガスあるいは還元性ガスを供給する。これにより、洗浄の対象となる部分（洗浄対象部）である真空チャンバ１の隔壁の一部の領域ＣＡや照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯの光学素子等の近傍を酸化性ガスあるいは還元性ガスの雰囲気にすることができる。なお、酸化性ガスあるいは還元性ガスは、真空チャンバ１の内部の汚染物質の状況により必要に応じて供給されればよく、場合よっては供給しなくてもよい。
ここで、酸化性ガスは、Ｏ２、Ｏ３、Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２、ＣＯ、ＮＯの中から選択される一種以上のガスを含み、また、還元性ガスは、Ｈ２を含む。
【００５２】
その後、レーザプラズマ光源１０により洗浄用光ＥＣを発生させ、照明光学系ＩＬＳを介してレチクルＲの非パターン領域に洗浄用光ＥＣを照射する。
照明光学系ＩＬＳから射出され、レチクルＲの非パターン領域Ｒｂに入射した洗浄用光ＥＣは、非パターン領域Ｒｂの複数の凸部Ｒｃにより反射（散乱）される。
【００５３】
非パターン領域Ｒｂの複数の凸部Ｒｃにより反射（散乱）された洗浄用光ＥＣは、パターン領域Ｒａが反射する反射方向とは異なる方向を含む様々な方向に反射（散乱）される。これにより、洗浄対象部である真空チャンバ１の隔壁の一部の領域ＣＡや照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯの光学素子等に洗浄用光ＥＣが照射される。また、洗浄用光ＥＣは、その一部が投影光学系ＰＯに向かって反射され、さらにその一部が照明光学系ＩＬＳに向かって反射される。ただし、投影光学系ＰＯに入射する洗浄用ＥＣ及び照明光学系ＩＬＳに入射する洗浄用ＥＣは、露光光ＥＬの光路とは異なる光路に沿って、各ミラーに到達する。すると、これらの洗浄対象部に付着した汚染物質は、洗浄用光ＥＣの作用により洗浄対象部からの脱離が促進される。具体的には、部材表面に吸着された物質から主として有機系のガスの脱離が促進される。また、汚染物質が断鎖されて、より低分子のより揮発性の高い分子となって気化する。
【００５４】
また、酸化性ガスあるいは還元性ガスが洗浄対象部の近傍に配置されている場合には、洗浄対象部に付着した例えばカーボン膜等の汚染物質を酸化あるいは還元させることができる。これにより、洗浄対象部に付着した汚染物質を例えばＣＯ２やＨ２Ｏ等、またはＣＨ４のように、より除去しやすい物質に変化させ、汚染物質を洗浄対象部から効果的に除去することができる。
【００５５】
洗浄対象部から脱離、除去された汚染物質は、真空ポンプ３２Ａによって吸引され、真空チャンバ１の外部へと排出される。これにより、洗浄対象部から脱離、除去された汚染物質が再度真空チャンバ１の隔壁、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯの光学素子等に付着することが防止される。以上により、汚染物質が付着した洗浄対象部を光洗浄することができる。
【００５６】
本実施形態の露光装置１００は、光洗浄を行うための光洗浄光学部として、非パターン領域Ｒｂを備えたレチクルＲを有している。そのため、汚染物質が真空チャンバ１の隔壁や真空チャンバ１の内部の部材に付着した場合であっても、付着した汚染物質を脱離、除去し、真空チャンバ１の外部へ排出することができる。
【００５７】
したがって、本実施形態の露光装置１００によれば、真空チャンバ１の内部の汚染物質を減少させることができ、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯの光学素子に付着する汚染物質を減少させることができる。これにより、照明光学系ＩＬＳ及び投影光学系ＰＯの光学素子の反射率の低下を防止し、また、光学素子の反射ムラの発生を抑制することができる。したがって、露光装置１００の生産性を向上させ、露光装置１００の寿命を長くすることができる。また、光学素子への汚染物質の付着が低減されるので、光学素子の熱膨張を低減し、また照度ムラの発生を抑制し、光学素子の光学性能の劣化を防止することができる。したがって、露光装置１００の結像性能を長時間維持することができる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態のレチクルＲ、露光装置１００及び露光装置１００を用いた露光方法によれば、光洗浄を行って、汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。
また、レクチルＲにパターン領域Ｒａと非パターン領域Ｒｂとが隣接して設けられているので、露光装置１００における露光と洗浄の切替を容易に行うことができる。
また、パターン領域Ｒａと非パターン領域Ｒｂとが、レクチルＲにおける露光光ＥＬの走査方向（Ｙ軸に沿う方向）に隣接して設けられているので、露光を行った後に連続して洗浄を行うことが可能になる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されず、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき適宜変更することできる。
例えば、上記の実施形態では、洗浄光学部がレチクルに設けられている場合について説明したが、洗浄光学部はウエハ（感光性基板）やウエハステージに設けられていてもよい。図４は、ウエハＷに洗浄光学部Ｗａが形成された場合の一例を示す斜視図である。
【００６０】
図４に示すように、ウエハＷの回路パターンが形成されない領域に、複数の洗浄光学部Ｗａが形成されている。洗浄光学部Ｗａは、例えば平坦な反射面であってもよく、上述の実施形態におけるレチクルの非パターン部と同様の構成を備えていてもよい。また、この洗浄光学部Ｗａと同様の洗浄光学部をウエハステージ（基板ステージ）に設けてもよい。洗浄光学部Ｗａは、ウエハＷ及びウエハステージの双方に設けてもよく、いずれか一方に設けてもよい。
【００６１】
また、洗浄光学部は、上述の実施形態における露光装置と同様の構成を備えた露光装置において、レチクルホルダ及びレチクルステージに設けられていてもよい。また、洗浄光学部は、投影光学系の光学素子を保持するミラーホルダに設けられていてもよい。
図５は、レチクルホルダ、レチクルステージ、ミラーホルダ及び真空チャンバ１の隔壁に洗浄光学部を設けた露光装置の一例を示す拡大断面図である。なお、図５に示す露光装置は、図５に示される部分以外は、図１に示す露光装置と同様の構成を備えているので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６２】
図５に示す露光装置においては、レチクルホルダ（マスクホルダ）ＲＨ、レチクルステージ（マスクステージ）ＲＳＴにそれぞれ洗浄光学部ＲＨａ，ＲＳＴａが設けられている。また、ミラーＭ１を保持するミラーホルダＭ１Ｈにも、洗浄光学部Ｍ１ａが設けられている。また、真空チャンバ１の隔壁にも洗浄光学部１ａ，１ｂが設けられている。洗浄光学部ＲＨａ，ＲＳＴａ，Ｍ１ａ，１ａ，１ｂは、平坦なミラーであってもよく、上記の実施形態で説明した非パターン部と同様の構成を備えていてもよい。なお、洗浄光学部は、ミラーＭ１〜Ｍ６の一部に設けられていてもよい。また、洗浄用光学部ＲＨａ，ＲＳＴａ，Ｍ１ａ，１ａ，１ｂの表面には、洗浄用光ＥＣの波長に応じて、より高い反射率を得るために適した材質や構造の反射膜を形成することが好ましい。
【００６３】
図５に示す露光装置によれば、レチクル保持部４に設けられた洗浄光学部ＲＨａ，ＲＳＴａにより、洗浄用光ＥＣをレクチルＲの反射パターンによる露光光ＥＬの反射方向（反射角度α）とは異なる方向に反射（散乱）させ、洗浄対象部に付着した汚染物質を脱離させ、除去することができる。また、洗浄光学部ＲＨａ，ＲＳＴａにより反射させた洗浄用光ＥＣを、ミラーホルダＭ１Ｈ（又はミラーＭ１）に設けられた洗浄光学部Ｍ１ａ、真空チャンバ１に設けられた洗浄光学部１ａ，１ｂによりさらに反射（散乱）させ、洗浄用光ＥＣをより広い範囲に照射することが可能になる。したがって、真空チャンバ１や真空チャンバ１の内部に配置された部材に付着した汚染物質を効果的に脱離させ、除去し、真空チャンバ１の内部の汚染物質を減少させることができる。
【００６４】
また、上記の実施形態における感光性基板としては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板や、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。
露光装置としては、ステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、レチクルＲとウエハＷとを静止した状態でレチクルＲのパターンを一括露光し、ウエハＷを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。また、本発明はウエハＷ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写するステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。
また、例えば米国特許第６，６１１，３１６号に開示されているように、２つのレチクルのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。
露光装置の種類としては、ウエハＷに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。
【００６５】
次に、本発明の実施形態による露光装置及び露光方法をリソグラフィ工程で使用したマイクロデバイスの製造方法の実施形態について説明する。図６は、マイクロデバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン等）の製造例のフローチャートを示す図である。
【００６６】
まず、ステップＳ１０（設計ステップ）において、マイクロデバイスの機能・性能設計（例えば、半導体デバイスの回路設計等）を行い、その機能を実現するためのパターン設計を行う。引き続き、ステップＳ１１（マスク製作ステップ）において、設計した回路パターンを形成したマスク（レチクル）を製作する。一方、ステップＳ１２（ウエハ製造ステップ）において、シリコン等の材料を用いてウエハを製造する。
【００６７】
次に、ステップＳ１３（ウエハ処理ステップ）において、ステップＳ１０〜ステップＳ１２で用意したマスクとウエハを使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によってウエハ上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１４（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１３で処理されたウエハを用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１４には、ダイシング工程、ボンティング工程、及びパッケージング工程（チップ封入）等の工程が必要に応じて含まれる。最後に、ステップＳ１５（検査ステップ）において、ステップＳ１４で作製されたマイクロデバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経た後にマイクロデバイスが完成し、これが出荷される。
【００６８】
図７は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１３の詳細を示す図である。
ステップＳ２１（酸化ステップ）おいては、ウエハの表面を酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤステップ）においては、ウエハ表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成ステップ）においては、ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２４（イオン打込みステップ）においては、ウエハにイオンを打ち込む。以上のステップＳ２１〜ステップＳ２４のそれぞれは、ウエハ処理の各段階の前処理工程を構成しており、各段階において必要な処理に応じて選択されて実行される。
【００６９】
ウエハプロセスの各段階において、上述の前処理工程が終了すると、以下のようにして後処理工程が実行される。この後処理工程では、まず、ステップＳ２５（レジスト形成ステップ）において、ウエハに感光剤を塗布する。引き続き、ステップＳ２６（露光ステップ）において、上で説明したリソグラフィシステム（露光装置）及び露光方法によってマスクの回路パターンをウエハに転写する。次に、ステップＳ２７（現像ステップ）においては露光されたウエハを現像し、ステップＳ２８（エッチングステップ）において、レジストが残存している部分以外の部分の露出部材をエッチングにより取り去る。そして、ステップＳ２９（レジスト除去ステップ）において、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらの前処理工程と後処理工程とを繰り返し行うことによって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【００７０】
上記のステップＳ２６において、適宜光洗浄を行うことで、リソグラフィシステムにおける汚染物質の発生を効果的に抑制することができる。
なお、本発明は、半導体素子等のマイクロデバイスだけではなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び電子線露光装置等で使用されるレチクル又はマスクを製造するために、マザーレチクルからガラス基板やシリコンウエハ等ヘ回路パターンを転写する露光装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００７１】
１…真空チャンバ（筐体）、１ａ…洗浄光学部、１ｂ…洗浄光学部、３２Ｂ…ガス供給部、１００…露光装置、ＥＣ…洗浄用光（露光光）ＥＬ…露光光、ＩＬＳ…照明光学系、Ｍ１…ミラー、Ｍ１ａ…洗浄光学部、Ｍ１Ｈ…ミラーホルダ、ＰＯ…投影光学系、Ｒ…レチクル（反射型マスク）、Ｒａ…パターン領域、Ｒｂ…非パターン領域、Ｒｃ…凸部、ＲＨ…レチクルホルダ（マスクホルダ）、ＲＨａ…洗浄光学部、ＲＨｂ…洗浄光学部、ＲＳＴ…レチクルステージ（マスクステージ）、Ｗ…ウエハ（感光性基板）、Ｗａ…洗浄光学部、ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステージ）
【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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