(57)【要約】【課題】  基板を効率よく洗浄する洗浄装置及び方法、並びに洗浄装置を有する露光装置を提供する。【解決手段】ピコ秒又はフェムト秒のパルス幅を有するレーザ光を基板に照射する照射ユニットを有し、前記レーザ光により前記基板を洗浄することを特徴とする洗浄装置を提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピコ秒又はフェムト秒のパルス幅を有するレーザ光を基板に照射する照射ユニットを有し、前記レーザ光により前記基板を洗浄することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
前記パルス幅は１ナノ秒以下であることを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項３】
前記基板に付着した粒子を前記基板から離脱するのに必要な離脱時間以上で前記離脱時間に最も近い照射時間となるように、前記照射ユニットが前記基板に照射する前記レーザ光のパルス数を設定する制御部を更に有することを特徴とする請求項１記載の洗浄装置。
【請求項４】
複数の種類のパルス幅の中から前記パルス幅を選択可能な調整部を更に有し、
前記制御部は、前記離脱時間後の前記レーザ光の照射時間が最短になるように前記調整部による選択を制御することを特徴とする請求項３記載の洗浄装置。
【請求項５】
前記レーザ光の照度は３００ｍＪ／ｃｍ２／パルス以下であることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の洗浄装置。
【請求項６】
前記照射ユニットは、複数のレーザ光を照射する複数の光源を含み、当該複数の光源は、波長、パルス幅及び照度のうち少なくとも一つが異なる複数のレーザ光を前記原版に照射することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の洗浄装置。
【請求項７】
２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用して被露光体に露光する露光装置であって、
原版のパターンを前記被露光体に投影する投影光学系と、
前記原版を洗浄するための請求項１乃至６のうちいずれか一項記載の洗浄装置とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項８】
請求項７記載の露光装置を用いて基板を露光するステップと、
前記露光された基板を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項９】
ピコ秒又はフェムト秒のパルス幅を有するレーザ光を基板に照射することによって前記基板を洗浄する洗浄方法であって、
前記基板に付着した粒子を前記基板から離脱するのに必要な離脱時間以上で前記離脱時間に最も近い照射時間となるように、前記基板に照射される前記レーザ光のパルス数を設定するステップを有することを特徴とする洗浄方法。
【請求項１０】
前記離脱時間後の前記レーザ光の照射時間が最短になるように複数の種類のパルス幅の中から前記パルス幅として選択するステップを更に有することを特徴とする請求項９記載の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には洗浄装置に係り、特に、パルスレーザを使用して光学素子を洗浄する洗浄装置に関する。本発明は、例えば、極紫外光（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ：ＥＵＶ）を露光光として使用する露光装置（以下、「ＥＵＶ露光装置」という。）の原版を洗浄する洗浄装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
原版（マスク又はレチクル、以下、「マスク」という。）パターンを投影光学系によってウエハなどの基板を露光する投影露光装置は従来から使用されており、高解像度な露光装置が益々要求されている。かかる要請に応える一手段として露光光の短波長化があり、近年では紫外線よりも波長が短い１０ｎｍ〜２０ｎｍ程度の波長のＥＵＶ光を用いたＥＵＶ露光装置が提案されている。
【０００３】
ＥＵＶ光の波長域においては物質による光の吸収率が高くなるため、ＥＵＶ露光装置は屈折部材を使用しない反射光学系を一般に用いる。このため、屈折光学系に使用されるペリクルをマスクに搭載することができなくなり、マスクパターン面は剥き出しとなる。ここで、「ペリクル」とは、マスクパターン面を覆う透過率の高い薄膜であり、微粒子（パーティクル）がパターン面に付着することを防止する。微粒子は、マスクを駆動する駆動部や残留気体からもたらされる。マスクパターン面に微粒子が付着すると転写不良（欠陥）を引き起こすため、微粒子をマスクパターン面から除去する必要がある。
【０００４】
そこで、パルスレーザ光を照射して微粒子を除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１乃至３、非特許文献１及び２を参照のこと）。
【０００５】
その他の従来技術としては非特許文献３がある。
【特許文献１】特開平１−１２５２６号公報
【特許文献２】特開平２−８６１２８号公報
【特許文献３】特開平１０−６４８６２号公報
【非特許文献１】Ｇ．Ｖｅｒｅｅｃｋｅ，Ｅ．Ｒｏｈｒ，ａｎｄ  Ｍ．Ｍ．Ｈｅｙｎｓ，"Ｌａｓｅｒ−ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｒｅｍｏｖａｌ  ｏｆ  ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ  ｗａｆｅｒｓ"，  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，  Ｖｏｌ．  ８５，  Ｎｏ．  ７，  ３８３７−３８４３，  １９９９
【非特許文献２】加藤  修、光田  隆彦、石坂  進一、「エキシマレーザを利用したシリコンウエハ表面のクリーニング」、第４８回レーザ熱加工研究会論文集、Ｐ７９−Ｐ８３、１９９９
【非特許文献３】非特許文献５、緑川  克美  “フェムト秒レーザ加工”Ｏ  ｐｌｕｓ  Ｅ、Ｐ１１３０−Ｐ１１３６、１９９９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、例えば、パルスレーザがＫｒＦエキシマレーザの場合、０．３μｍ（３００ｎｍ）のＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）粒子を除去するのに２００ｍＪ／ｃｍ２／パルスの高い光エネルギーが必要となる。シリコンウエハ表面に光損傷を与え始めるといわれる照度３００〜４００ｍＪ／ｃｍ２／パルスに極めて近い、高い光エネルギーを洗浄に使用することは実用的ではない。また、従来の洗浄方法は、多層膜が表面に成膜されたＥＵＶマスクのためのものではない。このように、従来の洗浄方法では、マスクの損傷や不十分な洗浄などの問題を招く。
【０００７】
本発明は、基板を効率よく洗浄する洗浄装置及び方法、並びに洗浄装置を有する露光装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての被写体を撮像する洗浄装置は、ピコ秒又はフェムト秒のパルス幅を有するレーザ光を基板に照射する照射ユニットを有し、前記レーザ光により前記基板を洗浄することを特徴とする。
【０００９】
２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用して被露光体に露光する露光装置であって、原版のパターンを前記被露光体に投影する投影光学系と、前記原版を洗浄するための上述の洗浄装置とを有することを特徴とする露光装置も本発明の一側面を構成する。本発明の別の側面としての露光装置は、上述の露光装置を用いて基板を露光するステップと、前記露光された基板を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の側面としての洗浄方法は、ピコ秒又はフェムト秒のパルス幅を有するレーザ光を基板に照射することによって前記基板を洗浄する洗浄方法であって、前記基板に付着した粒子を前記基板から離脱するのに必要な離脱時間以上で前記離脱時間に最も近いパルス数を前記基板に照射される前記レーザ光のパルス数として設定するステップを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板を効率よく洗浄する洗浄装置及び方法、並びに、洗浄装置を有する露光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１を参照して、洗浄装置１及びそれを有するＥＵＶ露光装置１００について説明する。ここで、図１は、露光装置１００の概略ブロック図である。
【００１４】
露光装置１００は、露光用の照明光としてＥＵＶ光（例えば、波長１３．４ｎｍ）を用いてステップ・アンド・スキャン方式でマスク１２０に形成された回路パターンを被露光体（基板）１４０に露光する投影露光装置である。露光装置１００は、洗浄装置１と、照明装置１１０と、マスクステージ１２５と、投影光学系１３０と、アライメント検出機構１５０と、フォーカス位置検出機構１６０とを有する。ＥＵＶ光は、大気に対する透過率が低く、残留ガス（高分子有機ガス）成分との反応によりコンタミを生成してしまうため、少なくとも、ＥＵＶ光が通る光路中（即ち、光学系全体）は真空雰囲気ＶＡとなっている。
【００１５】
洗浄装置１は、ＥＵＶ露光装置１００内でマスク１２０を洗浄（クリーニング）する。ここで、図２は、洗浄装置１を構成する照射ユニット１０の概略ブロック図である。
【００１６】
照射ユニット１０は、マスク１２０にレーザ光Ｌを照射してマスクパターン面１２１に付着した微粒子Ｐを除去する。照射ユニット１０は、パルス幅調整部１１、光源１２、集光レンズ１４、走査光学系１６、制御部１７及びメモリ１８を有する。
【００１７】
洗浄装置１には、幾つかの照射方式を適用することができる。第１の照射方式は、マスクパターン面１２１の一部にレーザ光を照射してそれをマスクパターン面の全面で走査する方式であり、図１はかかる方式を採用している。この他、第２の照射方式として、レーザ光をマスクパターン面１２１の全面に一括して照射してもよい。第２の照射方式では、走査光学系１６は不要である。第３の照射方式は、マスクパターン面１２１上の微粒子Ｐの位置を検出し、この位置にのみ局所的にレーザ光を照射する方式である。第３の照射方式の場合にも走査光学系１６は不要であるが、微粒子Ｐの位置を検出する検出装置が必要である。
【００１８】
パルス幅調整部１１は、光源１２のパルス幅を調整する。典型的に、パルス幅調整部１１は、複数の選択可能なパルス幅を有する。パルス幅調整部１１によるパルス幅の選択は制御部１７によって制御される。
【００１９】
光源１２はパルスレーザ光源であり、レーザ光は、フェムト秒レーザ又はピコ秒レーザであり、例えば、チタンサファイアレーザである。フェムト秒レーザ及びピコ秒レーザ光は、マスク１２０の損傷を低減するために好ましい。本実施例のレーザ光の照度は３００ｍＪ／ｃｍ２／パルス以下に設定される。３００ｍＪ以下としたのは、マスク１２０の変形その他の損傷を防止するためである。ＥＵＶマスクの多層膜を構成するＳｉやＭｏ等の材料が、レーザ光の照射により溶融し始めるレーザ光の照度が、１パルス当り３００ｍＪ／ｃｍ２程度である。このため、本実施例はレーザ光の照度を３００ｍＪ／ｃｍ２／パルス以下に設定している。
【００２０】
以下、図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照して、光源１２のパルス幅について説明する。図３（ａ）は、本実施例の洗浄用ピコ秒レーザの発光パルス形状ＰａとＫｒＦエキシマレーザの発光パルス形状Ｐ０と、フェムト秒レーザの発光パルス形状Ｐ１とを比較したグラフである。ＰｂはＫｒＦエキシマレーザの発光パルス形状Ｐ０とピコ秒レーザの発光パルス形状Ｐａとの差である。図３（ｂ）は、従来の洗浄用光源に使用されるＫｒＦエキシマレーザの発光パルス形状Ｐ０と本実施例のピコ秒レーザの発光パルス形状Ｐａを比較したグラフである。
【００２１】
フェムト秒レーザの発光パルス形状Ｐ１の発光時間は一般に１０〜１０００フェムト秒（１×１０−１２秒）程度である。ピコ秒レーザの発光パルス形状Ｐａの発光時間は一般に１〜５００ナノ秒（１×１０−９秒）程度である。ＫｒＦエキシマレーザの発光パルス形状Ｐ０の発光時間は一般に７〜２５ナノ秒（１×１０−９秒）程度である。
【００２２】
図３（ａ）のΔｔは、ＥＵＶマスク表面にレーザ光が入射し始めてからマスク面１２１に付着していた微粒子が離脱するのに要する時間（離脱時間）である。通常この時間は１〜１００ピコ秒程度とされている。非特許文献３は、レーザが基板表面に入射してから基板に格子振動を発生させるまでのメカニズムを説明している。非特許文献３によれば、１）光の吸収により生成された自由電子は、衝突により１００フェムト秒以下の短時間内に熱平衡状態に達する。２）この電子系に蓄えられたエネルギーは、ピコ秒オーダーでフォノンとして放出され、固体中の格子振動を励起する。３）この格子振動のエネルギーが熱として固体中を拡散し、温度上昇という形になって現れる。
【００２３】
即ち、レーザが基板表面に入射し始めてから基板の瞬間的な熱膨張が発生するまでの時間はピコ秒オーダーである。ＫｒＦエキシマレーザの場合、レーザの発光終了前に基板の瞬間的な熱膨張は始まることになる。光洗浄は、基板の瞬間的な熱膨張にともなう微粒子の離脱であることから、ＫｒＦエキシマレーザを利用するとレーザ発光時間より微粒子の離脱時間の方が短くなる。
【００２４】
具体的には、ＫｒＦエキシマレーザの照射においては、図３（ａ）に示す時間Δｔ後も時間Ｐｂだけ光洗浄に寄与しない光がマスク１２０に入射し、この時間Ｐｂの間にマスク１２０の光損傷が進行する。
【００２５】
一方、ピコ秒レーザで光洗浄を行うと、パルス発光時間Ｐａは時間Δｔとほぼ同じであるため、時間Ｐｂが極めて短い。このため、レーザが洗浄に使用される効率が高く、光損傷時間も短いことが分かる。また、ピコ秒レーザよりさらにパルス幅の短いフェムト秒レーザを用いても同様の効果が得られる。この場合には、時間Ｐｂが殆ど発生しないため、マスク１２０の光損傷をおさえて洗浄が可能となる。
【００２６】
本実施例の洗浄効果を以下のように確認した。まず、Ｓｉウエハに５０ｎｍの蛍光ＰＳＬ粒子を１００個／ｃｍ２程度の密度で散布した。次に、これに波長２６６ｎｍ、発光時間１００フェムト秒のフェムト秒レーザを照度３０ｍＪ／ｃｍ２／パルスとなるようにレンズで集光してから１００パルス照射した。５０ｎｍの蛍光粒子を良好に観察可能なオリンパス社製の蛍光顕微鏡で蛍光ＰＳＬ粒子の除去率を測定した。この結果、ほぼ１００％近くの割合で散布した蛍光ＰＳＬ粒子を除去することができた。また、Ｓｉウエハ表面を金属顕微鏡の１００倍の対物レンズを用いて暗視野照明で観察した結果、光損傷は見られなかった。フェムト秒レーザはスペクトラ・フィジックス社の製品名スピットファイアで、波長２６６ｎｍ、繰り返し周波数１ＫＨｚ、パルス幅１００フェムト秒、パルスエネルギー２００ｕＷ、ビーム形状はガウシアン分布であった。
【００２７】
スペクトラ・フィジックス社の製品名スピットファイアは、レーザ内部の光学系を調整することでパルス幅を４０〜５００フェムト秒、２ピコ秒、２００ピコ秒と変更することができる。この他のフェムト秒レーザやピコ秒レーザを用いて、ほぼ１フェムト秒〜１ナノ秒の範囲で発光時間の異なるレーザ光源が利用しても、同様の効果を得ることができた。
【００２８】
光源の単位時間・単位面積当りのエネルギーである単位面積当りのパワーをＰ（Ｗａｔｔ／ｍｍ２）とし、発光時間をｔ秒とすると、マスク表面に投入される単位面積当りのエネルギーＱはＱ＝Ｐｔとなる。マスク表面に投入される光によりマスクに損傷が発生する単位面積当りのエネルギーをＱｃ＝Ｐｃｔとする。マスクに光損傷が発生しないためには、光源の単位時間・単位面積当りのエネルギーである単位面積当りのパワーＰはマスクに損傷が発生するパワーＰｃ以下であることが望ましい。
【００２９】
再び図２に戻って、集光レンズ１４は、レーザ光を集光又は発散する。走査光学系１６は、ガルバノミラー等から構成され、マスク１２０の一部に照射されたレーザ光をマスク１２０の全面で走査する。制御部１７は、レーザ光のパルス数やパルス幅を設定する。メモリ１８は、時間Δｔ、レーザ光のパルス幅に関する情報、図４に示す制御部１７が行う制御方法（洗浄方法）、その他の必要な情報を格納する。これは、後述する図５でも同様である。
【００３０】
図４を参照するに、制御部１７は、時間Δｔ以上で時間Δｔに最も近い照射時間となるようにパルス数を設定する（ステップ１００２）。パルス数は自然数である。これにより、時間Δｔ後のレーザ光の照射時間、即ち、時間Ｐｂが短くなる。また、制御部１７は、時間Δｔ後のレーザ光の照射時間、即ち、時間Ｐｂが最短になるようにパルス幅調整部１１によるパルス幅の選択を制御する（ステップ１００４）。これにより、時間Ｐｂが更に短くなる。
【００３１】
洗浄装置１は、図５に示す照射ユニット１０Ａを使用してもよい。ここで、図５は、照射ユニット１０Ａの概略ブロック図である。光源１２ａ、１２ｂ、１２ｃが射出するレーザ光は波長、パルス幅及び照度のうち一又は複数が異なる。また同様に、光源のパルス幅調整部１１ａ、１１ｂ、１１のうち一又は複数が異なる。
【００３２】
光源１２ａ、１２ｂ及び１２ｃが異なる種類のレーザ光を生成する場合は、複数の種類や大きさの微粒子Ｐを除去する場合に好適である。複数の種類の微粒子Ｐ（例えば、金属粒子や非金属粒子）は、異なる波長や異なるパルス幅のレーザ光によって洗浄可能な場合があるし、異なる大きさの微粒子Ｐは異なる照度のレーザ光によって洗浄可能な場合があるからである。もちろんこれらは組み合わされてもよい。従って、光源の数は３つ以上であってもよい。
【００３３】
再び図１に戻って、照明装置１１０は、投影光学系１３０の円弧状の視野に対する円弧状のＥＵＶ光によりマスク１２０を照明し、ＥＵＶ光源部１１２と、照明光学系１１４とを有する。
【００３４】
ＥＵＶ光源部１１２は、レーザープラズマ光源が用いるが、放電プラズマ光源を用いていもよい。照明光学系１１４は、集光ミラー１１４ａ、オプティカルインテグレーター１１４ｂ、アパーチャ１１４ｃから構成される。集光ミラー１１４ａは、レーザープラズマ光源からほぼ等方的に放射されるＥＵＶ光を集める。オプティカルインテグレーター１１４ｂは、マスク１２０を均一に所定の開口数で照明する。アパーチャ１１４ｃは、マスク１２０と共役な位置に設けられ、マスク１２０の照明領域を円弧状に限定する。
【００３５】
マスク１２０は、反射型マスクで、マスクステージ１２５に支持及び駆動されている。マスク１２０から発せられた回折光は、投影光学系１３０で反射されて被露光体１４０上に投影される。マスク１２０と被露光体１４０とは光学的に共役の関係に配置される。露光装置１００は、ステップ・アンド・スキャン方式の露光装置であるため、マスク１２０と被露光体１４０を同期走査することによりマスク１２０のパターンを被露光体１４０上に縮小投影する。
【００３６】
マスクステージ１２５は、レチクルチャック１２５ａを介してマスク１２０を支持して図示しない移動機構に接続されている。マスクステージ１２５は、当業界周知のいかなる構造をも適用することができる。レチクルチャック１２５ａは、静電チャックであり、静電吸着力によってマスク１２０を吸着する。
【００３７】
投影光学系１３０は、複数の多層膜ミラー１３０ａを用いて、マスクパターンの像を像面である被露光体１４０上に縮小投影する。複数のミラー１３０ａの枚数は、４枚乃至６枚程度である。少ない枚数のミラーで広い露光領域を実現するには、光軸から一定の距離だけ離れた細い円弧状の領域（リングフィールド）だけを用いて、マスク１２０と被露光体１４０を同時に走査して広い面積を転写する。投影光学系１３０は、本実施形態では、４枚のミラー１３０ａによって構成され、マスク１２０のパターンを１／４に縮小して被露光体１４０上に結像する。
【００３８】
ミラー１３０ａは、低熱膨張ガラスやＳｉＣ等の剛性及び硬度が高く、熱膨張率が小さい材料からなる基板を研削及び研磨して所定の反射面形状を作成した後、反射面にモリブデンとシリコンなどの多層膜を成膜する。ミラー１３０ａの反射面の形状は、凸面又は凹面の球面又は非球面であり、開口数（ＮＡ）を０．１乃至０．２程度である。
【００３９】
被露光体１４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の基板を広く含む。被露光体１４０には、フォトレジストが塗布されている。
【００４０】
ウェハステージ１４５は、ウェハチャック１４５ａによって被露光体１４０を支持する。ウェハステージ１４５は、例えば、リニアモーターを利用して被露光体１４０を移動する。ウェハチャック１４５ａは、粗動ステージ、微動ステージの上に構成され、２つの電極を有する双曲型の静電チャックである。
【００４１】
アライメント検出機構１５０は、マスク１２０の位置と投影光学系１３０の光軸との位置関係、及び、被露光体１４０の位置と投影光学系１３０の光軸との位置関係を計測する。また、アライメント検出機構１５０は、マスク１２０の投影像が被露光体１４０の所定の位置に一致するようにマスクステージ１２５及びウェハステージ１４５の位置と角度を設定する。
【００４２】
フォーカス位置検出機構１６０は、被露光体１４０面で所謂Ｚ方向のフォーカス位置を計測する。フォーカス位置検出機構１６０は、ウェハステージ１４５の位置及び角度を制御することによって、露光中、常時被露光体１４０面を投影光学系１３０による結像位置に保つ。
【００４３】
露光に先立って、洗浄装置１はマスク１２０を洗浄する。マスク１２０の洗浄はパルスごとに行われる。本実施例では、洗浄装置１から照射される光束の発光時間が、マスク表面から微粒子が離脱するのに要する時間とほぼ同等の長さである。マスク表面から微粒子が離脱するとほぼ同時にＥＵＶマスク表面へのレーザ照射が止まるため、マスク表面の多層膜に照射される光の照度が十分に低い状態で微小な微粒子が除去可能である。このため、マスクに光損傷を与えることなく良好に微小な微粒子を除去することができる。
【００４４】
洗浄によりマスク１２０は熱膨張するため、露光前に冷却しなければならない。例えば、マスク１２０の母材にゼロデュアなどの超低熱膨張材（例えば、熱膨張率０．０５Ｅ−６／Ｋ）が用いてレーザ照射によって温度が１℃上昇したとするとマスク１２０全面では約７．５ｎｍの熱膨張が発生するからである。かかる冷却手段の一例を図６にブロック図で示す。
【００４５】
図６では、レーザ光Ｌをミラー５０を介してマスク１２０に照射している。冷却手段は、電子冷却手段１２６ａ及び１２６ｂと、それに接続されている冷却板１２７ａ及び１２７ｂとを有する。電子冷却手段１２６ａ及び１２６ｂはペルチェ素子からなる。冷却手段は冷却板１２７ａ及び１２７ｂによる輻射冷却を用いる。冷却板１２７ａ及び１２７ｂは熱伝導率の高い部材で、輻射率が１に近いものが効果的である。冷却板１２７ａ及び１２７ｂはマスク全面を覆う大きさを有して、図６に示すようにマスク近傍に配置する。これにより、輻射冷却で重要となる熱源と冷却板との間の形態係数をほぼ１にすることができ、パルスレーザ照射によって加えられたエネルギーを効率良く回収することができる。なお、冷却手段は本実施例のものに限定されるものではなく、例えば、冷却板に冷却水を流して冷却するなど、いかなる手段でも構わない。
【００４６】
露光において、照明装置１１０はマスク１２０を均一に照明し、マスクパターンを投影光学系１３０を介して被露光体１４０に投影する。洗浄装置１は、露光装置１００内で洗浄を行うため、マスク１２０は真空雰囲気ＶＡの外部雰囲気に晒されない。このため、マスク１２０は外部雰囲気の微粒子から保護される。また、洗浄装置１は真空雰囲気ＶＡにおいてマスクステージ１２５や残留気体からもたらされる微粒子を効率よく除去するために転写不良がなく、高品位な露光を提供することができる。
【００４７】
図７、ＥＵＶ露光装置１００の変形例としてのＥＵＶ露光装置１００Ａを示す。図７は、洗浄装置１を真空雰囲気ＶＡにマスク交換機構（例えば、ゲートバルブ）１７２によって接続された真空容器１７０に設けている。ＥＵＶ露光装置１００Ａは、露光前にマスク１２０を洗浄して微粒子を除去することができるため、歩留まりの低下を抑えることができる。ＥＵＶ露光装置１００Ａでも、洗浄装置１は、真空雰囲気が維持された露光装置内に設けられ、外部の雰囲気の影響を受けない。ＥＵＶ露光装置１００Ａは、ＥＵＶ露光装置１００のように真空雰囲気ＶＡ内に洗浄装置１を設ける空間手的な余裕がない場合に好適である。
【００４８】
次に、図８及び図９を参照して、露光装置１００又は１００Ａを利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図８は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、あるいは液晶パネルやＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ステップ１（回路設計）では、半導体デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、ステップ３（ウェハ製造）では、シリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、上記用意したマスクとウェハを用いて、リソグラフィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作製された半導体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。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。
【００４９】
図９は、図８のステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着等によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウェハに感光材を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１００又は１００Ａによってマスクパターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによって、ウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本実施例の製造方法を用いれば、洗浄装置１により転写不良が減少するので、従来よりも高品位なデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を製造することができる。また、このように、露光装置１００又は１００Ａを使用するデバイス製造方法、並びに結果物（中間、最終生成物）としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【００５０】
本実施例の洗浄装置１によれば、露光装置１００外でマスク１２０を洗浄する必要がないためにスループットが向上する。また、洗浄時にマスクパターンを損傷せずに微粒子を除去することができる。
【００５１】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、レーザ光の偏光方向は、微粒子除去に効果的な方向であれば必ずしもパターン列に垂直な方向なくてもよい。また，洗浄装置１は、露光装置のマスクだけでなくインプリントの原版や射出成形の原版など光学素子又は基板の洗浄に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例１の露光装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示す洗浄装置の照射装置の概略ブロック図である。
【図３】図３（ａ）は、本実施例の洗浄用ピコ秒レーザの発光パルス形状と他のパルスレーザの発光パルス形状を比較したグラフである。図３（ｂ）は、従来の洗浄用光源の発光パルス形状と本実施例の発光パルス形状を比較したグラフである。
【図４】図２に示す制御部の制御方法（洗浄方法）を説明するためのフローチャートである。
【図５】図１に示す洗浄装置に適用可能な別の照射装置の概略ブロック図である。
【図６】図１に示すマスクの冷却機構を説明するための部分拡大断面図である。
【図７】図１に示す露光装置の変形例の概略ブロック図である。
【図８】図１に示す露光装置を利用するデバイス製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８に示すステップ４の詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１                    洗浄装置
１０、１０Ａ          照射装置
１１−１１ｃ          パルス幅調整部
１２−１２ｃ          光源
１７                  制御部
１００、１００Ａ      露光装置
【図６】
2008147314.tif 000003
【図１】
2008147314.tif 000004
【図２】
2008147314.tif 000005
【図３】
2008147314.tif 000006
【図４】
2008147314.tif 000007
【図５】
2008147314.tif 000008
【図７】
2008147314.tif 000009
【図８】
2008147314.tif 000010
【図９】
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