(57)【要約】【課題】光学部材における異物に関する異物情報を検出できる異物情報検出方法、異物情報検出装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】リレー用ミラー２０は、露光光ＥＬが入射する入射面２０ａと、該入射面２０ａへの露光光ＥＬの入射に伴い光電子を放出する反射層２７とを備える。そして、リレー用ミラー２０の入射面２０ａに、露光光ＥＬよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームＮＬ１を照射させ、該狭帯域化ビームＮＬ１によるリレー用ミラー２０の照射によって、その反射層２７から放出される光電子の放出量を検出する。その後、検出した光電子の放出量に基づき、リレー用ミラー２０に付着する異物に関する異物情報を検出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射ビームが入射する光学部材に付着する異物情報を検出する異物情報検出方法であって、
前記光学部材は、前記放射ビームが入射する入射面と、該入射面への前記放射ビームの入射に伴い光電子を放出する光電子放出部とを備え、
前記光学部材に、前記放射ビームよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを照射する照射ステップと、
前記狭帯域化ビームによる前記光学部材の照射によって、前記光電子放出部から放出される光電子の放出量を検出する光電子検出ステップと、
該光電子検出ステップで検出した前記光電子の放出量に基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出する異物情報検出ステップと、を有することを特徴とする異物情報検出方法。
【請求項２】
前記照射ステップは、狭帯域化光学系を介して、前記光学部材に前記狭帯域化ビームを照射することを特徴とする請求項１に記載の異物情報検出方法。
【請求項３】
前記狭帯域化ビームを受光する受光部を前記狭帯域化ビームの射出源側に配置し、前記受光部で前記狭帯域化ビームを受光する受光ステップをさらに有し、
前記異物情報検出ステップでは、前記受光ステップで前記受光部が受光した前記狭帯域化ビームの光量と前記光電子検出ステップで検出した光電子の放出量とに基づき、前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の異物情報検出方法。
【請求項４】
前記照射ステップは、第１狭帯域化ビームを前記光学部材に照射する第１照射ステップと、前記第１狭帯域化ビームとは波長帯域の異なる第２狭帯域化ビームを前記光学部材に照射する第２照射ステップとを含み、
前記光電子検出ステップは、前記第１狭帯域化ビームによる前記光学部材の照射によって、前記光電子放出部から放出される光電子の第１放出量を検出する第１光電子検出ステップと、前記第２狭帯域化ビームによる前記光学部材の照射によって、前記光電子放出部から放出される光電子の第２放出量を検出する第２光電子検出ステップとを含み、
前記異物情報検出ステップでは、前記第１及び第２光電子検出ステップでそれぞれ検出した前記第１及び第２放出量に基づき、前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項１に記載の異物情報検出方法。
【請求項５】
前記照射ステップは、前記放射ビームの入射に伴い前記第１狭帯域化ビームを射出する第１の狭帯域化光学系と、前記放射ビームの入射に伴い前記第２狭帯域化ビームを射出する第２の狭帯域化光学系とを選択的に前記放射ビームの光路に配置する配置ステップを含むことを特徴とする請求項４に記載の異物情報検出方法。
【請求項６】
前記狭帯域化光学系は、前記放射ビームの光路に対して変位することにより、射出する狭帯域化ビームのピーク波長を変化させる波長可変素子を有し、
前記照射ステップは、前記狭帯域化ビームのピーク波長が連続して変化するように前記波長可変素子を変位させ、
前記光電子検出ステップは、前記光学部材からの光電子の放出量を、前記狭帯域化ビームのピーク波長毎に検出し、
前記異物情報検出ステップは、前記光電子検出ステップでの検出結果に基づき、前記各ピーク波長に対する前記光電子の各放出量を示す光電子スペクトルを求め、該光電子スペクトルに基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項２に記載の異物情報検出方法。
【請求項７】
前記光電子検出ステップで検出した前記光電子の放出量を記憶装置に記憶させる記憶ステップをさらに有し、
前記異物情報検出ステップは、今回の前記光電子検出ステップで検出した光電子の放出量と、前記記憶装置に記憶される前回の前記光電子検出ステップで検出した光電子の放出量との比較結果に基づき、前記光学部材に付着する異物情報量を検出することを特徴とする請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の異物情報検出方法。
【請求項８】
放射ビームが入射する光学部材に付着する異物情報を検出する異物情報検出装置であって、
前記光学部材は、前記放射ビームが入射する入射面と、該入射面への前記放射ビームの入射に伴い光電子を放出する光電子放出部とを有し、
前記放射ビームの光路に配置され、前記放射ビームの波長帯域よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出する狭帯域化光学系と、
前記光電子放出部から放出される光電子を検出する光電子検出部と、
該光電子検出部によって検出される前記光電子の放出量に基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出する異物検出部と、を備えることを特徴とする異物情報検出装置。
【請求項９】
前記放射ビームを受光する受光部と、
該受光部を支持し、前記光路に関して前記狭帯域化光学系と前記光学部材との間に設定される受光位置と前記光路外の退避位置との間で移動させる受光部移動機構と、
前記受光部が前記受光位置に配置される場合に、前記受光部による受光結果に基づき前記狭帯域化ビームの光量を検出する光量検出部と、をさらに備え、
前記異物検出部は、前記光電子検出部及び前記光量検出部による各検出結果に基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項８に記載の異物情報検出装置。
【請求項１０】
前記狭帯域化光学系は、入射する前記放射ビームよりも狭い波長帯域の狭帯域化ビームを射出する狭帯域化光学部材を少なくとも一つ有することを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の異物情報検出装置。
【請求項１１】
前記狭帯域化光学系は、複数の反射型光学部材を有し、
前記狭帯域化光学部材は、前記複数の反射型光学部材の少なくとも一つであることを特徴とする請求項１０に記載の異物情報検出装置。
【請求項１２】
前記放射ビームは、波長が５０ｎｍ以下の光で構成されており、
前記光電子放出部は、モリブデン（Ｍｏ）と珪素（Ｓｉ）との多層膜を有し、
前記狭帯域化光学部材は、前記放射ビームが入射する入射面側に設けられる、珪化モリブデン（ＭｏＳｉｘ）とシリコン（Ｓｉ）との多層膜を有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の異物情報検出装置。
【請求項１３】
前記狭帯域化光学系は、前記狭帯域化光学部材を複数有し、
該複数の狭帯域化光学部材の何れか一つの狭帯域化光学部材は、射出するビームの波長帯域の一部が他の狭帯域化光学部材から射出されるビームの波長帯域の一部と重なるように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の異物情報検出装置。
【請求項１４】
前記狭帯域化光学系は、前記放射ビームの入射に伴い第１狭帯域化ビームを射出する第１の狭帯域化光学系と、前記放射ビームの入射に伴い前記第１狭帯域化ビームとは波長帯域の異なる第２狭帯域化ビームを射出する第２の狭帯域化光学系と、を有しており、
前記異物検出部は、前記第１の狭帯域化光学系が前記光路に配置される場合に前記光電子検出部によって検出される光電子の第１放出量と、前記第２の狭帯域化光学系が前記光路に配置される場合に前記光電子検出部によって検出される光電子の第２放出量とに基づき、前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とする請求項１０〜請求項１３のうち何れか一項に記載の異物情報検出装置。
【請求項１５】
前記狭帯域化光学部材は、前記放射ビームの光路に対して変位することにより、射出する狭帯域化ビームのピーク波長を変化させる波長可変素子であることを特徴とする請求項１０に記載の異物情報検出装置。
【請求項１６】
前記波長可変素子は、回折格子であり、該回折格子は、入射する前記放射ビームの進行方向と交差する方向に延びる軸線を中心に回転可能であることを特徴とする請求項１５に記載の異物情報検出装置。
【請求項１７】
前記光学部材に入射する前記狭帯域化ビームのピーク波長が変化するように前記波長可変素子を変位させる変位機構をさらに備え、
前記光電子検出部は、前記変位機構によって前記波長可変素子が変位する場合、前記光電子放出部から放出される光電子を前記波長可変素子の変位位置毎に検出し、
前記異物検出部は、前記光電子検出部による検出結果に基づき、各ピーク波長に対する光電子の各放出量を示す光電子スペクトルを求め、該光電子スペクトルに基づき前記光学部材に付着する異物情報を検出することを特徴とすることを特徴とする請求項１５又は請求項１６に記載の異物情報検出装置。
【請求項１８】
放射ビームが入射する入射面及び該入射面への放射ビームの入射に伴い光電子を放出する光電子放出部を有する光学部材と、
請求項８〜請求項１７のうち何れか一項に記載の異物情報検出装置と、を備えることを特徴とする光学系。
【請求項１９】
所定のパターンが形成されたマスクに放射ビームを導く照明光学系と、
前記マスクを介した放射ビームを感光性材料が塗布された基板に照射する投影光学系と、を備え、
前記各光学系の少なくとも一方は、請求項１８に記載の光学系であることを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
リソグラフィ工程を含むデバイスの製造方法において、
前記リソグラフィ工程は、請求項１９に記載の露光装置を用いることを特徴とするデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミラーなどの光学部材に付着する異物に関する情報を検出する異物情報検出方法及び異物情報検出装置に関するものである。また、本発明は、異物情報検出装置を備える光学系、該光学系を備える露光装置及び該露光装置を用いるデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体集積回路などのマイクロデバイスを製造するための露光装置は、所定のパターンが形成されたレチクルなどのマスクに露光光を照明する照明光学系と、マスクを照明した露光光によって該マスクのパターンの像を感光性材料の塗布されたウエハ、ガラスプレートなどの基板に投影する投影光学系とを備えている。このような露光装置では、半導体集積回路の高集積化及び該高集積化に伴うパターンの像の微細化を図るために、投影光学系の更なる高解像度化が要望されている。そのため、露光装置に用いる露光光の短波長化が進み、近年では、ＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光として用いる露光装置の開発が行われている。
【０００３】
ところで、ＥＵＶ光を露光光として用いるリソグラフィ工程は、内部が真空状態に設定されたチャンバ内で行なわれる。ところが、チャンバ内は、実際には完全な真空状態とはなっていない。例えば、チャンバ内には、基板に塗布される感光性材料及び装置内部の部品（電気ケーブルの被覆材料等）などに起因する炭化水素を含んだガスが残留することがある。こうしたガスが表面に吸着した光学部材（反射ミラーなど）に露光光が入射する場合、光化学反応によって炭化水素が分解され、光学部材には、炭素を主成分とするカーボンコンタミ（即ち、カーボンコンタミネーションの略記であって、炭素を主成分とする汚れ）が付着するおそれがある。また、チャンバ内に酸素や水蒸気が残留する場合には、光化学反応によって、酸素や水蒸気が分解されて露光光が入射する光学部材の表面が酸化するおそれがある。
【０００４】
このように光学部材にカーボンコンタミや酸化膜などの異物が付着すると、光学部材に入射する露光光の一部が光学部材に付着する異物に吸収され、光学部材から射出される露光光の光量は、異物に露光光が吸収される分だけ少なくなる。すなわち、基板を照射する露光光の光量（基板照射量ともいう。）が少なくなる。基板照射量が少ない状態でリソグラフィ工程が実行されると、露光不足になるおそれがあるため、基板照射量に応じた露光時間を設定する必要がある。そこで、光学部材に入射する露光光の光量を計測可能な計測装置を備える露光装置として、例えば特許文献１に記載の露光装置が提案されている。
【０００５】
この露光装置において各光学系を構成する光学部材（反射ミラー）は、絶縁材料（例えば、低熱膨張ガラス）にて構成されるミラー本体の表面に反射膜を製膜した構成である。ＥＵＶ光を反射する反射膜としては、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜を用いることが一般的である。こうした光学部材に露光光が入射すると、反射膜からは、該反射膜に実際に入射した露光光の光量に応じた光電子が放出される。ここで、光学部材にカーボンコンタミなどの異物が付着したとすると、反射膜に実際に入射する露光光の光量は、異物に露光光の一部が吸収される分だけ少なくなる。そのため、光学部材から放出される光電子の放出量は、光学部材に付着する異物の付着量に応じて変化する。
【０００６】
そこで、上記露光装置に設けられる計測装置は、光学部材から放出される光電子を検出する光電子検出部を備えている。そして、計測装置は、その光電子検出部によって検出された光電子の放出量に基づき光学部材の反射膜に実際に入射する露光光の光量を検出していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１７３３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、露光装置にＥＵＶ光を露光光として供給する光源装置は、レーザ励起型プラズマ光源や放電型プラズマ光源が用いられる。そのため、光源装置から供給される露光光は、光源の特性上、単一波長で構成されるのではなく、複数の波長の光から構成される。こうした露光光が入射する光学部材からは、入射する露光光を構成する各波長の光に基づく光電子が放出される。すなわち、上記計測装置では、各波長の光に基づく光電子の放出量の総和しか検出できない。しかも、光学部材から放出される光電子の放出量は、その反射膜に入射する露光光の波長にも依存する。そのため、光学部材に異物が付着したとしても、又は異物の付着量が増加したとしても、光学部材から放出される光電子の放出量が必ずしも少なくなるとは限らない。したがって、光学部材から放出される光電子を検出しても、光学部材に付着した異物の付着量を必ずしも適切に検出できるとは限らなかった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、光学部材における異物に関する異物情報を検出できる異物情報検出方法、異物情報検出装置、光学系、露光装置及びデバイスの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明は、実施形態に示す図１〜図１０に対応付けした以下の構成を採用している。
本発明の異物情報検出方法は、放射ビーム（ＥＬ）が入射する光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）に付着する異物情報を検出する異物情報検出方法であって、前記光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）は、前記放射ビーム（ＥＬ）が入射する入射面（２０ａ）と、該入射面（２０ａ）への前記放射ビーム（ＥＬ）の入射に伴い光電子を放出する光電子放出部（２７）とを備え、前記光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）に、前記放射ビーム（ＥＬ）よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビーム（ＮＬ１，ＮＬ２）を照射する照射ステップと、前記狭帯域化ビーム（ＮＬ１，ＮＬ２）による前記光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）の照射によって、前記光電子放出部（２７）から放出される光電子の放出量を検出する光電子検出ステップと、該光電子検出ステップで検出した前記光電子の放出量に基づき前記光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）に付着する異物情報を検出する異物情報検出ステップと、を有することを要旨とする。
【００１１】
また、本発明の異物情報検出装置は、放射ビーム（ＥＬ）が入射する光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）に付着する異物情報を検出する異物情報検出装置（４０，４０Ａ，４０Ｂ）であって、前記光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）は、前記放射ビーム（ＥＬ）が入射する入射面（２０ａ）と、該入射面（２０ａ）への前記放射ビーム（ＥＬ）の入射に伴い光電子を放出する光電子放出部（２７）とを有すると共に、前記放射ビーム（ＥＬ）の光路に配置され、前記放射ビーム（ＥＬ）の波長帯域よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビーム（ＮＬ１，ＮＬ２）を射出する狭帯域化光学系（４１，４１Ａ，４１Ｂ）と、前記光電子放出部（２７）から放出される光電子を検出する光電子検出部（４６）と、該光電子検出部（４６）によって検出される前記光電子の放出量に基づき前記光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）に付着する異物情報を検出する異物検出部（４２）と、を備えることを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、異物情報の検出を行う際には、光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）の入射面（２０ａ）に、放射ビーム（ＥＬ）よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビーム（ＮＬ１，ＮＬ２）が入射される。そのため、光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）の光電子放出部（２７）から放出される光電子の放出量は、放射ビーム（ＥＬ）を光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）に入射させる従来の場合とは異なり、光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）への実際の入射量の変化に応じて一律的な変化を示す。したがって、取得した光電子の放出量に基づく、光学部材（２０，２２〜２５，３２〜３７）における異物情報の検出精度を向上させることができる。
【００１３】
なお、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施形態に限定されるものではないことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光学部材に付着した異物に関する異物情報を検出できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態における露光装置を示す概略構成図。
【図２】露光光のスペクトル分布を示すグラフ。
【図３】第１の実施形態における異物情報検出装置を示す概略構成図。
【図４】狭帯域化ビームのスペクトル分布を示すグラフ。
【図５】異物の付着量に応じて光電子スペクトルが変化する様子を示すグラフ。
【図６】第２の実施形態における異物情報検出装置の要部を示す概略構成図。
【図７】第１及び第２の狭帯域化ビームのスペクトル分布をそれぞれ示すグラフ。
【図８】第３の実施形態における異物情報検出装置の要部を示す概略構成図。
【図９】デバイスの製造例のフローチャート。
【図１０】半導体デバイスの場合の基板処理に関する詳細なフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下に、本発明を具体化した第１の実施形態について図１〜図５に基づき説明する。なお、本実施形態では、投影光学系の光軸に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で走査露光時のレチクルＲ及びウエハＷの走査方向をＹ軸方向とし、その走査方向に直交する非走査方向をＸ軸方向として説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の周りの回転方向をθｘ方向、θｙ方向、θｚ方向ともいう。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の露光装置１１は、光源装置１２から射出される、波長が１００ｎｍ程度以下の軟Ｘ線領域である極端紫外光、即ちＥＵＶ（Extreme Ultraviolet ）光を露光光ＥＬとして用いるＥＵＶ露光装置である。こうした露光装置１１は、内部が大気よりも低圧の真空雰囲気に設定されるチャンバ１３（図１では二点鎖線で囲まれた部分）を備えている。このチャンバ１３内には、光源装置１２からチャンバ１３内に供給された露光光ＥＬで所定のパターンが形成された反射型のレチクルＲを照明する照明光学系１４と、パターンの形成された被照射面Ｒａが−Ｚ方向側（図１では下側）に位置するようにレチクルＲを保持するレチクルステージ１５とが設けられている。また、チャンバ１３内には、レチクルＲを介した露光光ＥＬでレジストなどの感光性材料が塗布されたウエハＷを照射する投影光学系１６と、被照射面Ｗａが＋Ｚ方向側（図１では上側）に位置するようにウエハＷを保持するウエハステージ１７とが設けられている。
【００１８】
光源装置１２は、波長が５〜２０ｎｍのＥＵＶ光を露光光ＥＬとして出力する装置であって、図示しないレーザ励起プラズマ光源を備えている。このレーザ励起プラズマ光源では、例えば半導体レーザ励起を利用したＹＡＧレーザやエキシマレーザなどの高出力レーザで高密度のＥＵＶ光発生物質（ターゲット）を照射することによりプラズマが発生され、該プラズマからＥＵＶ光が露光光ＥＬとして放射される。こうした露光光ＥＬは、図示しない集光光学系によって集光されてチャンバ１３内に出力される。
【００１９】
なお、本実施形態では、ＥＵＶ光発生物質として錫化合物（例えば、酸化錫（ＳｎＯ２））が用いられる。こうした光源装置１２から出力される露光光ＥＬは、図２に示すように、１３．５ｎｍ付近に複数のピークを有しており、その波長帯域は、０．４ｎｍを超える幅を有している。
【００２０】
照明光学系１４は、図１に示すように、チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される筐体１８（図１では一点鎖線で囲まれた部分）を備えている。この筐体１８内には、光源装置１２から射出された露光光ＥＬを集光するコリメート用ミラー１９が設けられており、該コリメート用ミラー１９は、入射した露光光ＥＬを略平行に変換してリレー用ミラー２０に向けて射出する。このリレー用ミラー２０を介した露光光ＥＬは、略平行状態が維持されてオプティカルインテグレータの一種であるフライアイ光学系２１（図１では破線で囲まれた部分）に入射する。このフライアイ光学系２１は、一対のフライアイミラー２２，２３を備えており、該各フライアイミラー２２，２３のうち入射側に配置される入射側フライアイミラー２２は、レチクルＲの被照射面Ｒａとは光学的に共役となる位置に配置されている。こうした入射側フライアイミラー２２で反射された露光光ＥＬは、射出側に配置される射出側フライアイミラー２３に入射する。
【００２１】
また、照明光学系１４には、射出側フライアイミラー２３から射出された露光光ＥＬを筐体１８外に射出するコンデンサミラー２４が設けられている。そして、コンデンサミラー２４から射出された露光光ＥＬは、後述する鏡筒３１内に設置された折り返し用の反射ミラー２５により、レチクルステージ１５に保持されるレチクルＲに導かれる。
【００２２】
なお、照明光学系１４を構成する各反射ミラー１９，２０，２２〜２５のうちフライアイミラー２２，２３以外の反射ミラー１９，２０，２４，２５は、図３に示すように、低熱膨張ガラスなどの絶縁材料から構成される略矩形板状のミラー本体２６と、該ミラー本体２６の表面に形成される反射層２７とをそれぞれ有している。これら反射層２７及び各フライアイミラー２２，２３の反射面側に設けられる反射層は、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜をそれぞれ有している。
【００２３】
レチクルステージ１５は、投影光学系１６の物体面側に配置されており、レチクルＲを静電吸着するための第１静電吸着保持装置２９を備えている。この第１静電吸着保持装置２９は、誘電性材料から構成され且つ吸着面３０ａを有する基体３０と、該基体３０内に配置される図示しない複数の電極部とから構成されている。そして、図示しない電圧印加部から電圧が各電極部にそれぞれ印加された場合、基体３０から発生されるクーロン力により、吸着面３０ａにレチクルＲが静電吸着される。
【００２４】
また、レチクルステージ１５は、図示しないレチクルステージ駆動部の駆動によって、Ｙ軸方向（図１における左右方向）に移動可能である。すなわち、レチクルステージ駆動部は、第１静電吸着保持装置２９に保持されるレチクルＲをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる。また、レチクルステージ駆動部は、レチクルＲをＸ軸方向（図１において紙面と直交する方向）及びθｚ方向にも移動させることが可能である。なお、レチクルＲの被照射面Ｒａに露光光ＥＬが照明される場合、該被照射面Ｒａの一部には、Ｘ軸方向に延びる略円弧状の照明領域が形成される。
【００２５】
投影光学系１６は、露光光ＥＬでレチクルＲの被照射面Ｒａを照明することにより形成されたパターンの像を所定の縮小倍率（例えば１／４倍）に縮小させる光学系であって、チャンバ１３の内部と同様に、内部が真空雰囲気に設定される鏡筒３１を備えている。この鏡筒３１内には、複数枚（本実施形態では６枚）の反射型のミラー３２，３３，３４，３５，３６，３７が収容されている。これら各ミラー３２〜３７は、図示しないミラー保持装置を介して鏡筒３１にそれぞれ保持されている。そして、物体面側であるレチクルＲ側から導かれた露光光ＥＬは、第１ミラー３２、第２ミラー３３、第３ミラー３４、第４ミラー３５、第５ミラー３６、第６ミラー３７の順に反射され、ウエハステージ１７に保持されるウエハＷの被照射面Ｗａに導かれる。なお、投影光学系１６を構成する各ミラー３２〜３７の反射面側には、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜を有する反射層がそれぞれ形成されており、該各反射層によって各ミラー３２〜３７の反射面がそれぞれ形成されている。
【００２６】
ウエハステージ１７は、ウエハＷを静電吸着するための第２静電吸着保持装置３８を備え、該第２静電吸着保持装置３８は、誘電性材料から構成され且つ吸着面３９ａを有する基体３９と、該基体３９内に配置される図示しない複数の電極部とから構成されている。そして、図示しない電圧印加部から電圧が各電極部にそれぞれ印加された場合、基体３９から発生されるクーロン力により、吸着面３９ａにウエハＷが静電吸着される。また、ウエハステージ１７には、第２静電吸着保持装置３８を保持する図示しないウエハホルダと、該ウエハホルダのＺ軸方向における位置及びＸ軸周り、Ｙ軸周りの傾斜角を調整する図示しないＺレベリング機構とが組み込まれている。
【００２７】
こうしたウエハステージ１７は、図示しないウエハステージ駆動部によって、Ｙ軸方向に移動可能である。すなわち、ウエハステージ駆動部は、第２静電吸着保持装置３８に保持されるウエハＷをＹ軸方向に所定ストロークで移動させる。また、ウエハステージ駆動部は、第２静電吸着保持装置３８に保持されるウエハＷをＸ軸方向及びＺ軸方向にも移動可能に構成されている。
【００２８】
そして、ウエハＷの一つのショット領域にレチクルＲのパターンを形成する場合、照明光学系１４によって照明領域をレチクルＲに形成した状態で、レチクルステージ駆動部の駆動によって、レチクルＲをＹ軸方向（例えば、＋Ｙ方向側から−Ｙ方向側）に所定ストローク毎に移動させるとともに、ウエハステージ駆動部の駆動によって、ウエハＷをレチクルＲのＹ軸方向に沿った移動に対して投影光学系１６の縮小倍率に応じた速度比でＹ軸方向（例えば、−Ｙ方向側から＋Ｙ方向側）に同期して移動させる。そして、一つのショット領域へのパターンの形成が終了した場合、ウエハＷの他のショット領域に対するパターンの形成が連続して行われる。
【００２９】
ここで、チャンバ１３内では、ウエハＷに塗布される感光性材料や装置内部の部品（電気ケーブルの被覆材料等）などに起因する炭化水素を含んだガスが残留し、該ガスが反射ミラーの反射面に吸着することがある。ガスが吸着した反射ミラーに露光光ＥＬが入射する場合、光化学反応によって炭化水素が分解され、反射ミラーには、炭素を主成分とするカーボンコンタミネーション（以下、カーボンコンタミと略記する。）が付着するおそれがある。また、チャンバ１３内に残留する酸素や水蒸気が反射ミラーに吸着される場合には、光化学反応によって酸素や水蒸気が分解され、反射ミラーの反射面が酸化することもある。カーボンコンタミや酸化膜などの異物が反射ミラーに付着すると、異物が露光光ＥＬの一部を吸収するため、該反射ミラーの露光光ＥＬの反射効率が低下し、ウエハＷを露光光ＥＬで照射する際の露光量が少なくなるおそれがある。そこで、本実施形態の照明光学系１４には、各反射ミラー１９，２０，２２〜２５のうち、リレー用ミラー２０における異物に関する情報（以下、異物情報という。）を検出するための異物情報検出装置４０が設けられている。
【００３０】
なお、異物情報には、リレー用ミラー２０の反射面に異物が付着しているか否かに関する情報、及び異物の付着量に関する情報などが含まれている。
次に、本実施形態の異物情報検出装置４０について図１、図３及び図４に基づき説明する。
【００３１】
図１及び図３に示すように、異物情報検出装置４０は、露光光ＥＬの波長帯域よりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームＮＬ１を射出する狭帯域化光学系４１を備えている。この狭帯域化光学系４１は、制御装置４２からの制御指令に基づき駆動する光学系移動機構４３によって、コリメート用ミラー１９とリレー用ミラー２０との間の光路に予め設定された計測位置（図３に示す位置）と、光路外の退避位置（図１に示す位置）との間で進退移動可能である。
【００３２】
また、異物情報検出装置４０は、計測位置に配置される狭帯域化光学系４１から射出される狭帯域化ビームＮＬ１を受光する受光面４４ａを有する受光部４４を備えており、該受光部４４からは、その受光面４４ａでの狭帯域化ビームＮＬ１の受光量に応じた検出信号（電気信号）が制御装置４２に出力される。また、受光部４４は、制御装置４２からの制御指令に基づき駆動する受光部移動機構４５によって、コリメート用ミラー１９とリレー用ミラー２０との間の光路であって且つ計測位置よりもリレー用ミラー２０側に予め設定された受光位置（図３では破線で示す位置）と、光路外の退避位置（図３では実線で示す位置）との間で進退移動可能である。すなわち、受光部４４は、狭帯域化ビームＮＬ１の射出源（即ち、狭帯域化光学系４１）側に配置される。
【００３３】
また、異物情報検出装置４０は、リレー用ミラー２０の入射面２０ａに狭帯域化ビームＮＬ１が入射した際に、その反射層２７から放出される光電子を検出するための光電子検出部４６を備えている。この光電子検出部４６は、電気配線を介してリレー用ミラー２０の反射層２７に電気的に接続される電流計４７を有しており、該電流計４７には、リレー用ミラー２０の反射層２７から光電変換によって光電子が放出される場合、該放出される光電子を補うように微少電流が流れる。そして、電流計４７からは、それに流れる微少電流の大きさに対応した電流信号が制御装置４２に出力され、該制御装置４２は、電流計４７からの電流信号に基づきリレー用ミラー２０の反射層２７からの光電子の放出量を算出する。
【００３４】
なお、リレー用ミラー２０の反射層２７からの光電子の放出量は、該反射層２７に実際に入射した光（以下、実入射光という。）の入射量、及び実入射光の波長に応じた放出量になる。また、以降の記載においては、「リレー用ミラー２０の反射層２７から光電子が放出される」ことを、単に「リレー用ミラー２０から光電子が放出される」という。
【００３５】
狭帯域化光学系４１は、複数（本実施形態では４つ）の反射型光学部材４８，４９，５０，５１を備えている。すなわち、各反射型光学部材４８〜５１のうち第１反射型光学部材４８は、コリメート用ミラー１９から射出される露光光ＥＬが入射可能な位置に配置され、第２反射型光学部材４９は、第１反射型光学部材４８で反射した反射光ＲＬ１が入射可能な位置に配置されている。また、第３反射型光学部材５０は、第２反射型光学部材４９で反射した反射光ＲＬ２が入射可能な位置に配置され、第４反射型光学部材５１は、第３反射型光学部材５０で反射した反射光ＲＬ３が入射可能な位置に配置されている。そして、第４反射型光学部材５１で反射した反射光ＲＬ４は、狭帯域化ビームＮＬ１としてリレー用ミラー２０側に射出される。リレー用ミラー２０において狭帯域化ビームＮＬ１が入射する入射領域は、露光処理時にリレー用ミラー２０において露光光ＥＬが入射する入射領域と略同一となる。
【００３６】
こうした各反射型光学部材４８〜５１は、略矩形板状をなす部材本体５２と、該部材本体５２の表面に製膜される反射層５３とをそれぞれ有している。各反射型光学部材４８〜５１の反射層５３は、珪化モリブデン（ＭｏＳｉｘ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した多層膜をそれぞれ有しており、各反射型光学部材４８〜５１からは、それらに入射した入射光よりも狭い波長帯域を有する反射光ＲＬ１〜ＲＬ４がそれぞれ射出される。
【００３７】
第１及び第２反射型光学部材４８，４９の各反射層５３は、図４に示すように、それらから射出される反射光ＲＬ１，ＲＬ２のピーク波長が１３．１５ｎｍとなるようにそれぞれ設計されている。また、第３及び第４反射型光学部材５０，５１の各反射層５３は、それらから射出される反射光ＲＬ３，ＲＬ４のピーク波長が１３．２５ｎｍであって、且つ反射光ＲＬ３，ＲＬ４の波長帯域の一部が反射光ＲＬ１，ＲＬ２の波長帯域の一部と重なるように、それぞれ設計されている。その結果、狭帯域化光学系４１からは、ピーク波長が１３．２ｎｍであって且つ半値幅が０．０９４ｎｍとなる狭帯域化ビームＮＬ１が射出される。ただし、狭帯域化ビームＮＬ１の光強度は、狭帯域化光学系４１に入射する露光光ＥＬの光強度の４％程度になる。なお、反射光ＲＬ１，ＲＬ２の波長帯域のうち反射光ＲＬ３，ＲＬ４の波長帯域と重複する帯域を狭くするほど、狭帯域化ビームＮＬ１の半値幅が狭くなる。
【００３８】
図３に示すように、制御装置４２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭなどから構築されるデジタルコンピュータ（図示略）と、各移動機構４３，４５を駆動させるためのドライバ回路（図示略）と、受光部４４及び電流計４７からの各種電気信号が入力される入力回路（図示略）とを備えている。また、制御装置４２には、リレー用ミラー２０から放出される光電子の放出量に関する情報などを記憶する記憶装置４２ａが設けられている。
【００３９】
次に、リレー用ミラー２０における異物情報の検出方法について説明する。
さて、ウエハステージ１７にウエハＷが保持されていないタイミングで光学系移動機構４３が駆動すると、狭帯域化光学系４１は、退避位置から計測位置に移動する（図３参照）。この状態で光源装置１２から露光光ＥＬが出力されると、狭帯域化光学系４１からは、波長帯域が露光光ＥＬよりも狭い狭帯域化ビームＮＬ１がリレー用ミラー２０に向けて射出される。すなわち、リレー用ミラー２０の入射面２０ａは、狭帯域化ビームＮＬ１によって照射される（照射ステップ）。すると、リレー用ミラー２０からは、入射する狭帯域化ビームＮＬ１に応じた光電子が放出され、電流計４７には、リレー用ミラー２０から放出された光電子の放出量に応じた大きさの電流が流れる。そして、制御装置４２において、リレー用ミラー２０から放出された光電子の放出量が算出され、該算出結果は、制御装置４２の図示しないＲＡＭに一時記憶される（光電子検出ステップ）。
【００４０】
続いて、受光部移動機構４５が駆動すると、受光部４４は、退避位置から受光位置に移動する。すると、受光部４４の受光面４４ａには、狭帯域化光学系４１から狭帯域化ビームＮＬ１が入射され、受光部４４からは、狭帯域化ビームＮＬ１の受光量に応じた電気信号が制御装置４２に出力される（受光ステップ）。そして、制御装置４２において、狭帯域化ビームＮＬ１の光量が算出される。
【００４１】
すると、制御装置４２では、ＲＡＭに一時記憶される放出量を狭帯域化ビームＮＬ１の光量で除算することにより、規格化された光電子の放出量（以下、規格化放出量という。）が算出される。そして、この規格化放出量の大きさに基づき、リレー用ミラー２０に異物が付着しているか否かが判定される。また、リレー用ミラー２０に異物が付着している場合には、異物の付着量が推定される（異物情報検出ステップ）。なお、規格化放出量は、記憶装置４２ａに記憶される（記憶ステップ）。
【００４２】
そして、検出された異物情報は、露光装置１１を統括的に制御する統括制御装置（図示略）に送信され、光源装置１２から出力される露光光ＥＬの光量調整や、露光時におけるレチクルステージ駆動部やウエハステージ駆動部の駆動速度の調整などが行なわれる。また、リレー用ミラー２０に付着した異物を除去するための除去装置（図示略）が露光装置１１に設けられる場合には、除去装置の駆動態様が制御される。
【００４３】
ここで、上記異物情報検出ステップについて図５に示すグラフに基づき詳述する。なお、図５には、異物の一例としてカーボンコンタミのリレー用ミラー２０への付着量と規格化放出量との関係が示されている。
【００４４】
図５に示すように、リレー用ミラー２０から放出される光電子の放出量に基づく規格化放出量は、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量に応じて変化する。ただし、同図から明らかなように、光電子の規格化放出量は、リレー用ミラー２０に入射する光の波長によっても変化する。
【００４５】
図５における第１線６０ａは、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が第１付着量（＝０（零））である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。また、第２線６０ｂは、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が第１付着量よりも多い第２付着量である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。また、第３線６０ｃは、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が第２付着量よりも多い第３付着量である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。そして、第４線６０ｄは、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が第３付着量よりも多い第４付着量である場合の光の波長と規格化放出量との関係を示す光電子スペクトルを示している。
【００４６】
本実施形態では、リレー用ミラー２０に対して、波長帯域が露光光ＥＬよりも十分に狭い狭帯域化ビームＮＬ１が入射される。しかも、この狭帯域化ビームＮＬ１のピーク波長は、１３．２ｎｍである。このピーク波長では、図５に示すように、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が多くなるほど、光電子の放出量が少なくなる傾向がある。そのため、露光光ＥＬをリレー用ミラー２０に入射させ、そのときの光電子の放出量を検出する従来の場合とは異なり、規格化放出量は、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミなどの異物の付着量の変動に対して一律に変化する。したがって、本実施形態では、カーボンコンタミの付着量が第１付着量である場合における規格化放出量と算出した規格化放出量とが略同等である場合には、カーボンコンタミなどの異物がリレー用ミラー２０に付着していないと判定できる。また、算出した規格化放出量が、カーボンコンタの付着量が第１付着量である場合における規格化放出量よりも少ない場合には、算出した規格化放出量に基づき、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミなどの異物の付着量が推定される。さらに、前回の異物情報検出ステップで算出された規格化放出量を記憶装置４２ａから読み出し、該読み出した前回の規格化放出量と、今回の異物情報検出ステップで算出した今回の規格化放出量とを比較することにより、リレー用ミラー２０でのカーボンコンタミなどの異物の付着量の変化量（即ち、増加量）が検出される。
【００４７】
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）リレー用ミラー２０の反射層２７における異物情報の検出を行う際には、リレー用ミラー２０の入射面２０ａに、露光光ＥＬよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームＮＬ１が入射される。そのため、リレー用ミラー２０から放出される光電子の放出量は、露光光ＥＬをリレー用ミラー２０に入射させる従来の場合とは異なり、リレー用ミラー２０への実際の入射量の変化に応じて一律的な変化を示す。したがって、取得した光電子の放出量に基づく、リレー用ミラー２０における異物情報の検出精度を向上させることができる。
【００４８】
（２）本実施形態では、狭帯域化光学系４１から射出される狭帯域化ビームＮＬ１を受光部４４に受光させ、該受光結果を用いて光電子の放出量の規格化が行なわれる。こうして算出された規格化放出量に基づき、リレー用ミラー２０における異物情報が検出される。そのため、光源装置１２から射出される露光光ＥＬの光量の変動に関係なく、リレー用ミラー２０における異物情報を正確に検出できる。
【００４９】
（３）また、異物情報検出ステップで算出された規格化放出量は、記憶装置４２ａに記憶される。そのため、前回の異物情報検出ステップで算出された前回の規格化放出量と、今回の異物情報検出ステップで算出された今回の規格化放出量とを比較することができる。したがって、リレー用ミラー２０での異物の付着量の増減度合いを検出することができる。
【００５０】
（４）さらに、狭帯域化光学系４１から射出される狭帯域化ビームＮＬ１のピーク波長は、カーボンコンタミなどの異物の付着量に応じて光電子の放出量が一律に増減する波長である。そのため、リレー用ミラー２０での異物の付着量の増減を、確実に検出できる。
【００５１】
（５）狭帯域化光学系４１を構成する反射型光学部材４８〜５１の各々は、入射する光よりも狭い波長帯域を有する反射光ＲＬ１〜ＲＬ４を射出可能な狭帯域化光学部材である。そのため、光を各反射型光学部材４８〜５１で順番に反射されることにより、光の波長帯域を狭くすることができる。したがって、各反射型光学部材４８〜５１のうち一部の光学部材だけが狭帯域化光学部材である場合に比して、狭帯域化ビームＮＬ１の波長帯域を狭帯域化することができる。
【００５２】
（６）しかも、各反射型光学部材４８〜５１は、第１及び第２反射型光学部材４８，４９の波長帯域の一部と第３及び第４反射型光学部材５０，５１の波長帯域の一部とが重なるように、それぞれ設計されている。そのため、各反射型光学部材４８〜５１の波長帯域が全て同一である場合に比して、狭帯域化ビームＮＬ１の波長帯域の狭帯域化にさらに貢献できる。
【００５３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、第２の実施形態は、異物情報検出装置が複数の狭帯域化光学系を備える点が第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態の異物情報検出装置４０Ａは、複数（本実施形態では２つ）の狭帯域化光学系４１，４１Ａを備えている。また、異物情報検出装置４０Ａには、第１の狭帯域化光学系４１を計測位置と退避位置との間で進退移動させるための光学系移動機構４３（図６では省略）と、第２の狭帯域化光学系４１Ａを計測位置と退避位置との間で進退移動させるための光学系移動機構（図示略）とが設けられている。すなわち、本実施形態では、各狭帯域化光学系４１，４１Ａを計測位置に交互に配置させることが可能である。
【００５５】
第１の狭帯域化光学系４１は、図７に示すように、上記第１の実施形態の狭帯域化光学系と同一である。そして、第１の狭帯域化光学系４１は、計測位置に配置された場合、ピーク波長が１３．２ｎｍとなる第１の狭帯域化ビームＮＬ１をリレー用ミラー２０側に射出する。
【００５６】
第２の狭帯域化光学系４１Ａは、計測位置に配置された場合、ピーク波長が１３．８ｎｍであって、且つ第１の狭帯域化ビームＮＬ１の波長帯域とは異なる波長帯域を有する第２の狭帯域化ビームＮＬ２をリレー用ミラー２０側に射出する。具体的には、図６に示すように、第２の狭帯域化光学系４１Ａは、複数（本実施形態では４つ）の反射型光学部材７０，７１，７２，７３を有している。そして、コリメート用ミラーからの露光光ＥＬが第１反射型光学部材７０、第２反射型光学部材７１、第３反射型光学部材７２、第４反射型光学部材７３の順に反射すると、第４反射型光学部材７３からは、第２の狭帯域化ビームＮＬ２が射出される。
【００５７】
各反射型光学部材７０〜７３は、略矩形板状をなす部材本体５２と、該部材本体５２の表面に製膜される反射層５３Ａとからそれぞれ構成されており、各反射層５３Ａは、珪化モリブデン（ＭｏＳｉｘ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した多層膜をそれぞれ有している。具体的には、第１及び第２反射型光学部材７０，７１の反射層５３Ａは、それらから射出される反射光ＲＬ１Ａ，ＲＬ２Ａのピーク波長が１３．７５ｎｍとなるようにそれぞれ設計されている。また、第３及び第４反射型光学部材７２，７３の反射層５３Ａは、それらから射出される反射光ＲＬ３Ａ，ＲＬ４Ａのピーク波長が１３．８５ｎｍであって、且つ反射光ＲＬ３Ａ，ＲＬ４Ａの波長帯域の一部が反射光ＲＬ１Ａ，ＲＬ２Ａの波長帯域の一部と重なるように、それぞれ設計されている。その結果、第２の狭帯域化光学系４１Ａからは、図７に示すように、ピーク波長が１３．８ｎｍであって且つ半値幅が０．０９４ｎｍとなる第２の狭帯域化ビームＮＬ２が射出される。ただし、第２の狭帯域化ビームＮＬ２の光強度は、第２の狭帯域化光学系４１Ａに入射する露光光ＥＬの光強度の４％程度になる。
【００５８】
次に、本実施形態のリレー用ミラー２０における異物情報の検出方法について説明する。
さて、ウエハステージ１７にウエハＷが保持されていないタイミングで第１の狭帯域化光学系４１を計測位置に配置すると、該第１の狭帯域化光学系４１からの第１の狭帯域化ビームＮＬ１がリレー用ミラー２０に入射する（第１照射ステップ）。すると、リレー用ミラー２０からは、入射する第１の狭帯域化ビームＮＬ１に応じた光電子が放出され、電流計４７（図６では省略）には、リレー用ミラー２０から放出された光電子の放出量に応じた大きさの電流が流れる。そして、制御装置４２において、リレー用ミラー２０から放出された光電子の第１放出量が算出され、該算出結果は、制御装置４２の図示しないＲＡＭに一時記憶される（第１光電子検出ステップ）。
【００５９】
続いて、受光部４４（図６では省略）が受光位置に配置されると、受光部４４の受光面４４ａには、第１の狭帯域化ビームＮＬ１が入射され、受光部４４からは、狭帯域化ビームＮＬ１の受光量に応じた電気信号が制御装置４２に出力される（受光ステップ）。すると、制御装置４２において、狭帯域化ビームＮＬ１の第１光量が算出される。また、ＲＡＭに一時記憶される第１放出量を第１光量で除算することにより、規格化された光電子の第１放出量（以下、第１規格化放出量という。）が算出される。
【００６０】
そして次に、第１の狭帯域化光学系４１が退避位置に移動した後、第２の狭帯域化光学系４１Ａ用の光学系移動機構の駆動によって、第２の狭帯域化光学系４１Ａが計測位置に配置される。すなわち、本実施形態では、計測位置に配置される狭帯域化光学系４１，４１Ａが選択的に切り替えられる（配置ステップ）。この状態で光源装置１２から露光光ＥＬが出力されると、第２の狭帯域化光学系４１Ａからは、第２の狭帯域化ビームＮＬ２が受光位置に配置される受光部４４に向けて射出される。すると、受光部４４の受光面４４ａには、第２の狭帯域化ビームＮＬ２が入射され、受光部４４からは、第２の狭帯域化ビームＮＬ２の受光量に応じた電気信号が制御装置４２に出力される（受光ステップ）。そして、制御装置４２において、第２の狭帯域化ビームＮＬ２の第２光量が算出され、該算出結果は、制御装置４２の図示しないＲＡＭに一時記憶される。
【００６１】
続いて、受光部４４を退避位置に移動させると、リレー用ミラー２０は、第２の狭帯域化ビームＮＬ２によって照射される（第２照射ステップ）。すると、リレー用ミラー２０からは、入射する第２の狭帯域化ビームＮＬ２に応じた光電子が放出され、電流計４７には、リレー用ミラー２０から放出された光電子の放出量に応じた大きさの電流が流れる。そして、制御装置４２において、リレー用ミラー２０の反射層２７から放出された光電子の第２放出量が算出される（第２光電子検出ステップ）。
【００６２】
すると、制御装置４２では、第２放出量をＲＡＭに一時記憶される第２光量で除算することにより、規格化された光電子の第２放出量（以下、第２規格化放出量という。）が算出される。そして、第１及び第２規格化放出量の大きさに基づき、リレー用ミラー２０に異物が付着しているか否かが判定される。また、リレー用ミラー２０に異物が付着している場合には、異物の付着量が推定される（異物情報検出ステップ）。なお、第１及び第２規格化放出量は、記憶装置４２ａにそれぞれ記憶される（記憶ステップ）。
【００６３】
本実施形態の異物情報検出ステップでは、第１の実施形態の場合とは異なり、複数（本実施形態では２つ）の規格化放出量に基づき、リレー用ミラー２０における異物情報が検出される。すなわち、第１の狭帯域化ビームＮＬ１のピーク波長（１３．２ｎｍ）は、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が増加するに連れて、リレー用ミラー２０からの光電子の第１放出量が次第に少なくなる波長である（図５参照）。また、第２の狭帯域化ビームＮＬ２のピーク波長（１３．８ｎｍ）は、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が増加するに連れて、リレー用ミラー２０からの光電子の第２放出量が次第に多くなる波長である（図５参照）。こうした第１及び第２の狭帯域化ビームＮＬ１，ＮＬ２を用いた第１及び第２規格化放出量に基づき、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が推定される。例えば、今回の第１規格化放出量が前回の第１規格化放出量よりも減少すると共に、今回の第２規格化放出量が前回の第２規格化放出量よりも増加した場合には、リレー用ミラー２０に付着するカーボンコンタミの付着量が多くなったと判定される。また、カーボンコンタミの増加量を検出することも可能である。
【００６４】
したがって、本実施形態では、第１の実施形態における効果（１）〜（６）と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
（７）本実施形態では、互いに異なる波長帯域を有する狭帯域化ビームＮＬ１，ＮＬ２をリレー用ミラー２０にそれぞれ入射させ、光電子の第１放出量と第２放出量とに基づき、リレー用ミラー２０での異物の付着量の増減が検出される。そのため、一種類の狭帯域化ビームで検出する場合に比して、検出精度を向上させることができる。
【００６５】
（８）しかも、第１の狭帯域化ビームＮＬ１のピーク波長は、カーボンコンタミなどの異物の付着量が増加するに連れて、光電子の第１放出量が次第に減少する波長であり、第２の狭帯域化ビームＮＬ２のピーク波長は、カーボンコンタミなどの異物の付着量が増加するに連れて、光電子の第２放出量が次第に増加する波長である。そのため、第１及び第２規格放出量の変化量を取得することにより、リレー用ミラー２０での異物の付着量の増減を、確実に検出できる。
【００６６】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図８に従って説明する。なお、第３の実施形態は、異物情報検出装置を構成する光学部材の種類が第１及び第２の各実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１及び第２の各実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１及び第２の各実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００６７】
図８に示すように、本実施形態の異物情報検出装置４０Ｂは、射出する狭帯域化ビームＮＬ１の波長帯域を変更可能な狭帯域化光学系４１Ｂを備えている。この狭帯域化光学系４１Ｂは、コリメート用ミラー１９から射出される露光光ＥＬが入射する第１反射型光学部材８０と、該第１反射型光学部材８０からの反射光ＲＬ１Ｂが入射する回折格子（グレーティングともいう。）８１とを備えている。この回折格子８１は、入射する光の波長によって射出光の射出角が変わる光学部材であって、反射光ＲＬ１Ｂの進行方向とほぼ直交する方向（図８では紙面と直交する方向）に延びる軸線８１ａを中心に回転可能である。また、異物情報検出装置４０Ｂは、回折格子８１で反射した反射光のうち所定の波長（例えば１３．２ｎｍ）を有する反射光ＲＬ２Ｂが入射する第２反射型光学部材８２と、該第２反射型光学部材８２からの反射光ＲＬ３Ｂが入射する第３反射型光学部材８３とさらを備えている。そして、第３反射型光学部材８３からの反射光ＲＬ４Ｂは、狭帯域化ビームＮＬ１としてリレー用ミラー２０に入射する。なお、第１〜第３反射型光学部材８０，８２，８３は、略矩形板状をなす部材本体５２の表面に、モリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層した多層膜を有する反射層５３Ｂを製膜した構成である。
【００６８】
また、異物情報検出装置４０Ｂには、回折格子８１を回転させるべく駆動する変位機構８４が設けられており、該変位機構８４は、制御装置４２からの制御指令に基づき駆動する。
【００６９】
次に、本実施形態のリレー用ミラー２０における異物情報の検出方法について説明する。なお、ピーク波長が１３．２ｎｍとなる第１の狭帯域化ビームＮＬ１を射出可能な回折格子８１の回転位置を第１回転位置といい、ピーク波長が１３．８ｎｍとなる第２の狭帯域化ビームＮＬ２を射出可能な回折格子８１の回転位置を第２回転位置という。
【００７０】
さて、ウエハステージ１７にウエハＷが保持されていないタイミングで狭帯域化光学系４１Ｂが計測位置に配置されると、回折格子８１の回転位置は、変位機構８４によって第１回転位置に調整される。すると、狭帯域化光学系４１Ｂからは、第１の狭帯域化ビームＮＬ１がリレー用ミラー２０に向けて射出される。この第１の狭帯域化ビームＮＬ１を受光位置に配置される受光部４４で受光させると、第１の狭帯域化ビームＮＬ１の第１光量が算出される。また、第１の狭帯域化ビームＮＬ１によってリレー用ミラー２０の入射面２０ａが照射されると、リレー用ミラー２０からの光電子の第１放出量が算出される。そして、第１放出量を第１光量で除算することにより、第１規格化放出量が算出される。
【００７１】
その後、変位機構８４を駆動させることにより回折格子８１の回転位置が第２回転位置に調整されると、狭帯域化光学系４１Ｂからは、第２の狭帯域化ビームＮＬ２がリレー用ミラー２０に向けて射出される。この第２の狭帯域化ビームＮＬ２を受光位置に配置される受光部４４で受光させると、第２の狭帯域化ビームＮＬ２の第２光量が算出される。また、第２の狭帯域化ビームＮＬ２によってリレー用ミラー２０の入射面２０ａが照射されると、リレー用ミラー２０からの光電子の第２放出量が算出される。そして、第２放出量を第２光量で除算することにより、第２規格化放出量が算出される。
【００７２】
このように算出された各規格化放出量を用いることにより、上記第２の実施形態の場合と同様に、リレー用ミラー２０への異物の付着の有無を推定することが可能である。また、リレー用ミラー２０に異物が付着する場合には、該異物の付着量を推定することが可能である。
【００７３】
したがって、本実施形態では、第１及び第２の各実施形態における効果（１）〜（３）、（７）（８）と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
（９）本実施形態では、回折格子８１が狭帯域化光学部材として用いられる。そのため、上記各実施形態の場合とは異なり、複数の狭帯域化光学部材を用いることなく、十分に波長帯域の狭い狭帯域化ビームを狭帯域化光学系４１Ｂから射出することができる。
【００７４】
（１０）また、回折格子８１を回転させることにより、狭帯域化光学系４１Ｂから射出する狭帯域化ビームのピーク波長を変更できる。したがって、複数の狭帯域化光学系を備える場合に比して、異物情報検出装置４０Ｂを小型化できる。
【００７５】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、第４の実施形態は、異物情報検出装置４０Ｂを用いたリレー用ミラー２０における異物情報の検出方法が第３の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第３の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第３の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００７６】
本実施形態の制御装置４２の記憶装置４２ａには、狭帯域化ビームのピーク波長と光電子の放出量との関係を示す複数の光電子スペクトルが予め記憶されている（図５参照）。すなわち、記憶装置４２ａには、リレー用ミラー２０へのカーボンコンタミの付着量が第１付着量（＝０（零））である場合の光電子スペクトル、付着量が第２付着量である場合の光電子スペクトル、付着量が第３付着量である場合の光電子スペクトル及び付着量が第４付着量である場合の光電子スペクトルが記憶されている。なお、本実施形態では、明細書の説明理解の便宜上、４種類の光電子スペクトルが記憶されているが、５種類以上の光電子スペクトルを記憶装置４２ａに記憶させてもよい。
【００７７】
そして、計測時には、狭帯域化光学系４１Ｂが計測位置に配置されると共に、受光部４４が受光位置される。この状態で、狭帯域化光学系４１Ｂから射出される狭帯域化ビームのピーク波長が１２．５ｎｍ〜１４．５ｎｍの間で連続して変化するように、回折格子８１が回転する。すると、受光部４４には、ピーク波長の異なる狭帯域化ビームが連続して入射する。そして、制御装置４２では、ピーク波長毎の狭帯域化ビームの光量がそれぞれ算出される。
【００７８】
その後、受光部４４を退避位置に退避させた状態で、狭帯域化光学系４１Ｂから射出される狭帯域化ビームのピーク波長が１２．５ｎｍ〜１４．５ｎｍの間で連続して変化するように、回折格子８１が再び回転する。すると、リレー用ミラー２０には、ピーク波長の異なる狭帯域化ビームが連続して入射する。この際、例えば１３．１ｎｍのピーク波長を有する狭帯域化ビームがリレー用ミラー２０に入射する場合、このときの狭帯域化ビームのピーク波長及び光量に応じた光電子がリレー用ミラー２０から放出される。また、例えば１３．５ｎｍのピーク波長を有する狭帯域化ビームがリレー用ミラー２０に入射する場合、このときの狭帯域化ビームのピーク波長及び光量に応じた光電子がリレー用ミラー２０から放出される。そして、制御装置４２では、電流計４７からの電流信号に基づき、リレー用ミラー２０からの光電子の放出量が、狭帯域化ビームのピーク波長毎にそれぞれ算出される。こうした各ピーク波長に対応する光電子の放出量を各ピーク波長に対応する光量で除算することにより、各ピーク波長における規格化放出量がそれぞれ算出される。すなわち、現時点のリレー用ミラー２０に基づく光電子スペクトル（以下、実光電子スペクトルという。）が求められる。
【００７９】
そして、実光電子スペクトルと記憶装置４２ａに記憶される各光電子スペクトルとを比較することにより、リレー用ミラー２０における異物情報が検出される。
したがって、本実施形態では、第１〜第３の各実施形態における効果（１）〜（３）、（９）（１０）と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
【００８０】
（１１）本実施形態では、リレー用ミラー２０に入射する狭帯域化ビームのピーク波長を連続して変化させることにより、実光電子スペクトルが求められる。そして、この実光電子スペクトルの形状に基づき、異物情報が検出される。そのため、１つ又は２つのピーク波長だけで異物に関する情報を取得する場合に比して、異物情報の検出精度を向上させることができる。
【００８１】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、算出した規格化放出量や実光電子スペクトルを、記憶装置４２ａに記憶させなくてもよい。この場合、その時点の規格化放出量や実光電子スペクトルに基づき、リレー用ミラー２０に付着する異物の付着量が算出されることになる。
【００８２】
・各実施形態において、リレー用ミラー２０に酸化膜が形成された場合における光電子スペクトルを予め用意し、該光電子スペクトルに基づき異物情報を検出してもよい。
・各実施形態において、リレー用ミラー２０とは異なる他のミラーから放出される光電子を検出できるように、他のミラーの反射層２７に電気的に接続される電流計を設けてもよい。また、投影光学系１６を構成する各ミラー３２〜３７に対応する各電流計を設けてもよい。
【００８３】
さらに、全てのミラーの間、或いは特定のミラーの間に、狭帯域化光学部材を配置してもよい。
・各実施形態では、照射ステップの次に受光ステップを行っていたが、受光ステップの次に照射ステップを行ってもよい。
【００８４】
・第３の実施形態において、回折格子８１の回転位置を、所定のピーク波長（例えば１３．８ｎｍ）を有する狭帯域化ビームを射出可能な回転位置に固定してもよい。
・第３及び第４の各実施形態において、狭帯域化光学系４１Ｂは、複数（例えば２つ）の回折格子を備えた構成であってもよい。ただし、各回折格子を回転させる場合は、互いに同期して回転させることが望ましい。このように構成すると、狭帯域化ビームの狭帯域化にさらに貢献できる。
【００８５】
・リレー用ミラー２０を介した露光光ＥＬは、複数のミラー要素を有する入射側フライアイミラー２２に入射する。そのため、リレー用ミラー２０は、入射側フライアイミラー２２の各ミラー要素に個別対応する入射部を設け、互いに隣接する入射部を電気的に絶縁状態にしてもよい。なお、各入射部は、珪化モリブデン（ＭｏＳｉｘ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した多層膜をそれぞれ有している。そして、各入射部に個別対応する電流計を設けてもよい。この場合、リレー用ミラー２０において、位置毎の異物情報を検出することができる。しかも、リレー用ミラー２０の各入射部を、入射側フライアイミラー２２の各ミラー要素に対応した位置に設けることにより、露光光ＥＬの光量ロスを極力少なくできる。
【００８６】
・第１〜第３の各実施形態において、互いに波長帯域の異なる３つ以上の任意数（例えば４つ）の狭帯域化ビームを用いて、異物情報の検出を行なってもよい。この場合、各狭帯域化ビームのピーク波長は、リレー用ミラー２０に付着する異物の付着量の増加に伴い一律的に光電子の放出量が変化する波長であることが望ましい。
【００８７】
・第１及び第２の各実施形態において、第１の狭帯域化光学系４１は、波長帯域が互いに異なる反射型光学部材４８〜５１から構成してもよい。ただし、各反射型光学部材４８〜５１の波長帯域は、それらの一部が互いに重なるように設定することが望ましい。同様に、第２の狭帯域化光学系４１Ａは、波長帯域が互いに異なる反射型光学部材７０〜７３から構成してもよい。
【００８８】
・第１及び第２の各実施形態において、第１の狭帯域化光学系４１は、各反射型光学部材４８〜５１のうち一部の光学部材だけ狭帯域化光学部材となる構成でもよい。同様に、第２の狭帯域化光学系４１Ａは、各反射型光学部材７０〜７３のうち一部の光学部材だけ狭帯域化光学部材となる構成でもよい。なお、狭帯域化光学部材とは、入射する露光光ＥＬよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出可能な光学部材である。
【００８９】
・各実施形態において、狭帯域化光学系４１，４１Ａ，４１Ｂを、射出する狭帯域化ビームによるリレー用ミラー２０での入射領域が、露光処理時にリレー用ミラー２０において露光光ＥＬが入射する入射領域よりも大きくなるように構成してもよい。
【００９０】
・各実施形態において、光源装置１２側にチャンバ１３内に供給する露光光ＥＬの光量を検出し、該検出結果に基づき露光光ＥＬの光量を調整する機能がある場合には、受光部４４を省略してもよい。
【００９１】
・各実施形態において、受光部４４に基づき検出した露光光ＥＬの光量が予め設定された所定光量となるように光源装置１２から供給される露光光ＥＬの光量を調整した後、受光部４４を退避位置に移動させ、リレー用ミラー２０への異物の付着量の検出を行なってもよい。この場合、検出を行なう毎にリレー用ミラー２０に入射する狭帯域化ビームの光量が変動することが規制されるため、検出した光電子の放出量を規格化しなくてもよくなる。
【００９２】
・各実施形態において、光電子検出部４６は、電流計４７から制御装置４２に出力される電気信号を増幅させる増幅器（アンプともいう。）を備えた構成でもよい。
・各実施形態において、光源装置１２とは異なる他の光源装置を設け、該他の光源装置から出力される光を用いてリレー用ミラー２０における異物情報の検出を行なってもよい。ただし、他の光源装置は、露光光ＥＬよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出可能な光源を有することが望ましい。さらに、他の光源装置は、露光光ＥＬの光路外に配置されることが望ましい。
【００９３】
・各実施形態において、露光装置１１は、半導体素子などのマイクロデバイスだけでなく、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などで使用されるレチクルまた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などへ回路パターンを転写する露光装置であってもよい。また、露光装置１１は、液晶表示素子（ＬＣＤ）などを含むディスプレイの製造に用いられてデバイスパターンをガラスプレート上へ転写する露光装置、薄膜磁気ヘッド等の製造に用いられて、デバイスパターンをセラミックウエハ等へ転写する露光装置、及びＣＣＤ等の撮像素子の製造に用いられる露光装置などであってもよい。
【００９４】
・各実施形態において、光源装置１２は、例えばｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（１５７ｎｍ）、Ｋｒ２レーザ（１４６ｎｍ）、Ａｒ２レーザ（１２６ｎｍ）等を供給可能な光源であってもよい。また、光源装置１２は、ＤＦＢ半導体レーザまたはファイバレーザから発振される赤外域、または可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム（またはエルビウムとイッテルビウムの双方）がドープされたファイバアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を供給可能な光源であってもよい。
【００９５】
また、こうした光を露光光ＥＬとして用いる場合、狭帯域化光学部材は、透過型の光学部材であってもよい。例えば、狭帯域化光学部材として、回転位置によって透過する光の波長を変更できる光学部材でもよし、位置によって透過する光の波長を変更できる光学部材でもよい。
【００９６】
・各実施形態において、光源装置１２で用いられるＥＵＶ光発生物質は、気体状の錫（Ｓｎ）でもよいし、液体状又は固体状の錫でもよい。また、ＥＵＶ光発生物質として、キセノン（Ｘｅ）を用いてもよい。
【００９７】
・各実施形態において、光源装置１２は、放電型プラズマ光源を有する装置でもよい。
・第１及び第２の各実施形態において、露光装置１１は、５０ｎｍ以下の波長を有する光であれば、任意の波長帯域を有する露光光ＥＬを用いる露光装置でもよい。この場合の狭帯域化光学部材は、珪化モリブデン（ＭｏＳｉｘ）とシリコン（Ｓｉ）とを交互に積層した多層膜を反射層として有する部材でも、露光光ＥＬよりも狭い波長帯域を有する狭帯域化ビームを射出できる。
【００９８】
・各実施形態において、露光装置１１を、ステップ・アンド・リピート方式の装置に具体化してもよい。
次に、本発明の実施形態の露光装置１１によるデバイスの製造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９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。
【００９９】
まず、ステップＳ１０１（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Ｓ１０２（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Ｒなど）を製作する。一方、ステップＳ１０３（基板製造ステップ）において、シリコン、ガラス、セラミックス等の材料を用いて基板（シリコン材料を用いた場合にはウエハＷとなる。）を製造する。
【０１００】
次に、ステップＳ１０４（基板処理ステップ）において、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で用意したマスクと基板を使用して、後述するように、リソグラフィ技術等によって基板上に実際の回路等を形成する。次いで、ステップＳ１０５（デバイス組立ステップ）において、ステップＳ１０４で処理された基板を用いてデバイス組立を行う。このステップＳ１０５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Ｓ１０６（検査ステップ）において、ステップＳ１０５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。
【０１０１】
図１０は、半導体デバイスの場合におけるステップＳ１０４の詳細工程の一例を示す図である。
ステップＳ１１１（酸化ステップ）においては、基板の表面を酸化させる。ステップＳ１１２（ＣＶＤステップ）においては、基板表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１１３（電極形成ステップ）においては、基板上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ１１４（イオン打込みステップ）においては、基板にイオンを打ち込む。以上のステップＳ１１１〜ステップＳ１１４のそれぞれは、基板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。
【０１０２】
基板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Ｓ１１５（レジスト形成ステップ）において、基板に感光性材料を塗布する。引き続き、ステップＳ１１６（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１１）によってマスクの回路パターンを基板に転写する。次に、ステップＳ１１７（現像ステップ）において、ステップＳ１１６にて露光された基板を現像して、基板の表面に回路パターンからなるマスク層を形成する。さらに続いて、ステップＳ１１８（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Ｓ１１９（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感光性材料を取り除く。すなわち、ステップＳ１１８及びステップＳ１１９において、マスク層を介して基板の表面を加工する。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、基板上に多重に回路パターンが形成される。
【符号の説明】
【０１０３】
１１…露光装置、１４，１６…光学系、２０，２２〜２５，３２〜３７…光学部材としてのミラー、２０ａ…入射面、２７…光電子放出部としての反射層、４０，４０Ａ，４０Ｂ…異物情報検出装置、４１，４１Ａ，４１Ｂ…狭帯域化光学系、４２…異物検出部、光量検出部としての制御装置、４２ａ…記憶装置、４４…受光部、４５…受光部移動機構、４６…光電子検出部、４８〜５１，７０〜７３…狭帯域化光学部材としての反射型光学部材、８０，８２，８３…反射型光学部材、８１…回折格子、８１ａ…軸線、波長可変素子としての回折格子、８４…変位機構、ＥＬ…放射ビームとしての露光光、ＮＬ１，ＮＬ２…狭帯域化ビーム、Ｒ…マスクとしてのレチクル、Ｗ…基板としてのウエハ。
【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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