(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から汚れを汚れ分離デバイスにより少なくとも部分的に分離するステップと、
前記少なくとも部分的に分離された前記汚れを汚れ除去デバイスにより捕捉するステップと、を含み、
前記分離するステップでは、クリーニングされる前記表面に対し粒子分離レーザ放射ビームを誘導して前記汚れを少なくとも切除しおよび／または熱的に遊離させ、
前記捕捉するステップでは、前記表面上の前記汚れの位置座標を取得することなく、前記汚れ除去デバイスが発生した少なくとも１本の集束レーザ放射ビームにより提供される少なくとも１つの光学トラップを前記表面に沿って移動させて、前記少なくとも部分的に分離された前記汚れを捕捉する、
表面クリーニング方法。
【請求項２】
光学ピンセットおよび／または光学スパナによって前記少なくとも１つの光学トラップが発生される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記汚れ分離デバイスおよび／または前記汚れ除去デバイスが、前記汚れに軌道角運動量を移行するように構成される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記汚れ分離デバイスおよび前記汚れ除去デバイスが、同じクリーニングデバイスによって提供され、前記クリーニングデバイスが、前記少なくとも１つの光学トラップを発生して少なくとも１つの汚れに軌道角運動量を移行し、少なくとも１つの汚れを捕捉するように構成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの光学トラップが前記表面に沿って移動されることにより、前記少なくとも１つの光学トラップが、特定のクリーニング期間内に前記表面のほぼ各部分に到達し、かつ前記表面上またはその近傍に存在する１つまたは複数の汚れ粒子を捕捉可能である、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記汚れ分離デバイスが、前記表面の１つまたは複数の部分を処理して少なくとも部分的に汚れを分離し、
前記少なくとも１つの光学トラップが、前記汚れ分離デバイスによって処理された各表面部分またはその近傍に移動され、前記少なくとも部分的に分離された汚れを捕捉する、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの光学トラップが、少なくとも第１の位置から第２の位置へ移動され、前記光学トラップによってトラップされた粒子を移送しおよび／または粒子を前記表面から離れる方向に移動させる、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
表面から汚れを汚れ分離デバイスにより少なくとも部分的に分離することするステップと、
前記少なくとも部分的に分離された前記汚れを汚れ除去デバイスにより捕捉するステップと、
捕捉した前記汚れを前記表面に沿って除去領域に移動させるステップと、
圧送または吸引して前記除去領域から前記汚れを離して除去させるステップと、を含み、
前記分離するステップでは、クリーニングされる前記表面に対し粒子分離レーザ放射ビームを誘導して前記汚れを少なくとも切除しおよび／または熱的に遊離させ、
前記捕捉するステップでは、前記表面上の前記汚れの位置座標を取得することなく、前記汚れ除去デバイスが発生した少なくとも１本の集束レーザ放射ビームにより提供される少なくとも１つの光学トラップを前記表面に沿って移動させて発生して、前記少なくとも部分的に分離された前記汚れをトラップ捕捉する、
表面クリーニング方法。
【請求項９】
表面から汚れを少なくとも部分的に分離する汚れ分離デバイスと、
前記少なくとも部分的に分離された前記汚れを捕捉し、捕捉した前記汚れを前記表面に沿って除去領域に移動させる汚れ除去デバイスと、
圧送または吸引して前記除去領域から前記汚れを離して除去させる圧送装置または吸引線と、を備え、
前記汚れ分離デバイスは、クリーニングされる前記表面に対し粒子分離レーザ放射ビームを誘導して前記汚れを少なくとも切除しおよび／または熱的に遊離させ、
前記汚れ除去デバイスは、前記表面上の前記汚れの位置座標を取得することなく、前記汚れ除去デバイスが発生した少なくとも１本の集束レーザ放射ビームにより提供される少なくとも１つの光学トラップを前記表面に沿って移動させて、前記少なくとも部分的に分離された前記汚れを捕捉させるものである、
表面クリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本発明は、表面をクリーニングする方法、デバイス製造方法、クリーニングアセンブリ、クリーニング装置およびリソグラフィ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  リソグラフィ装置は、基板、通常は基板のターゲット部分に所望のパターンを施す機械である。リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。この場合、マスクまたはレチクルとも呼ばれるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成されるべき回路パターンを生成することができる。このパターンを、基板（例えば、シリコンウェーハ）上のターゲット部分（例えば、１つまたは複数のダイを含む）に転送することができる。パターンの転送は、通常、基板上に設けられた放射感応性材料（レジスト）の層上に結像することによって行われる。一般に、１つの基板は、次々とパターニングされる隣接したターゲット部分からなるネットワークを含む。周知のリソグラフィ装置には、１回の動作でパターン全体を各ターゲット部分上に露光させることによってそのターゲット部分を照射する、いわゆるステッパと、所与の方向（「スキャン」方向）の放射ビームを介してパターンをスキャンすることによって各ターゲット部分を照射すると共に、これと同期して、この方向と平行または逆平行に基板をスキャンする、いわゆるスキャナとがある。パターンを基板上にインプリントすることによって、パターンをパターニングデバイスから基板へ転送することも可能である。
【０００３】
[0003]  リソグラフィ装置は通常、クリーンルームで操作され、清浄な空気で頻繁にフラッシュされるが、装置の汚れはどうしても発生してしまい、その位置および汚れの種類によっては、様々な問題を引き起こす。例えば、クリーンルーム内の空気から派生するマスクの無機的汚れ、あるいはマスクの製造、移送および保管から派生する無機的汚れによって、投影ビームが局部的に吸収され、これにより照射量に誤差が生じたり、マスクの形体が不適切に結像されたり、さらには空白であるべき領域にマークがプリントされることさえある。基板テーブル上の微粒子によって基板が変形することがあり、これがホットスポットとして知られる局部的焦点誤差につながる場合がある。マスクおよび基板の周囲の空気ならびにそれらの製造などに加え、汚れの原因には、露光中に投影ビームによって基板からレジストの屑が飛ばされることや、装置の移動部分同士が機械的に接触することで、その接触面から微粒子が遊離し得ることなどが挙げられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]  汚れによって生じる誤差を最小限に抑えるために、マスク、マスクテーブルおよび基板テーブル、ならびに光学エレメントなど、装置において影響を受けやすい部分を例えば手作業で定期的にクリーニングする。これは一般に時間のかかる作業であり、例えば基板テーブルをクリーニングするには２時間以上かかるため、装置が好ましからざる休止時間をもつこととなる上、この作業を熟練した技術者が行わなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
[0005]  例えばリソグラフィ装置および／またはリソグラフィ法において、クリーニングを改善することが好ましい。簡単かつ効果的な手法で特定の表面および／または目的物から汚れを取り除くことも好ましい。
【０００６】
[0006]  一実施形態によれば、表面をクリーニングする方法が提供され、その方法は、クリーニングされる表面から少なくとも部分的に汚れを分離するように構成された汚れ分離デバイスを提供すること、および、汚れを捕捉するように構成された汚れ除去デバイスを提供することを含み、汚れ除去デバイスは、少なくとも１つの光学的トラップを発生して分離デバイスによって少なくとも部分的に分離された汚れをトラップする。
【０００７】
[0007]  一実施形態によれば、表面をクリーニングする方法が提供される。この方法は、汚れ分離デバイスにより表面から少なくとも部分的に汚れを分離すること、および、少なくとも１つの光学的トラップを発生して少なくとも部分的に分離された汚れをトラップする汚れ除去デバイスにより、少なくとも部分的に分離された汚れを捕捉することを含む。
【０００８】
[0008]  また、一実施形態によれば、表面をクリーニングする方法が提供され、その方法は、少なくとも１つの光学的トラップを表面に沿って移動させ、汚れ粒子の位置座標を知ることなく、そのような粒子を少なくとも部分的に分離および／または捕捉することを含む。
【０００９】
[0009]  さらに、一実施形態は、デバイス製造方法を提供し、その方法は、パターニングデバイスから基板上にパターンを転送することを含み、この方法は少なくとも１つの光学的トラップを発生させて粒子を光学的に分離、トラップおよび／または捕捉することを含む。
【００１０】
[0010]  別の実施形態は、光学エレメントの表面をクリーニングする方法を提供し、その方法は、少なくとも１つの光学的トラップを使用して光学エレメントの表面にある汚れ粒子を少なくとも部分的に分離および／または捕捉することを含む。
【００１１】
[0011]  さらに別の実施形態は、表面をクリーニングするためのアセンブリを提供し、そのアセンブリは、クリーニングされる表面から少なくとも部分的に汚れを分離するように構成された、少なくとも１つの汚れ分離デバイスと、少なくとも１つの光学トラップを発生するように構成された、少なくとも１つの粒子トラップ装置とを含む。
【００１２】
[0012]  また、一実施形態は、クリーニング装置を提供し、その装置は少なくとも１つの光学トラップを発生し、少なくとも１つの光学トラップおよび表面の少なくとも一方を相対的に移動させ、粒子の分離の前および／または捕捉の前に該粒子の位置座標を取得することなく、表面上に存在する１つまたは複数の汚れ粒子を少なくとも部分的に分離および／または捕捉するように構成される。
【００１３】
[0013]  別の実施形態によれば、表面をクリーニングするためのクリーニング装置が提供され、その装置は、少なくとも１つの光学トラップを発生し、かつ少なくとも１つの光学トラップを表面に沿って移動させるよう構成され、少なくとも１つの光学トラップが、特定のクリーニング期間内に表面のほぼ各部分に到達し、かつ表面上に存在する１つまたは複数の汚れ粒子に遭遇可能である。
【００１４】
[0014]  一実施形態によれば、アセンブリは少なくとも１つの光学エレメントと、少なくとも１つの光学トラップを発生するように構成された粒子トラップ装置とを含み、アセンブリは、粒子トラップ装置が光学トラップを使用して、光学エレメントの少なくとも一部をクリーニングすることができるように構成される。
【００１５】
[0015]  一実施形態では、パターニングデバイスから基板上にパターンを転送するように構成されたリソグラフィ装置が提供され、その装置は、少なくとも１つの光学トラップを発生してリソグラフィ装置内の粒子を分離および／または捕捉するように構成された、少なくとも１つの光学トラップ発生器を含む。
【００１６】
[0016]  他の一実施形態では、パターニングデバイスから基板上にパターンを転送するように構成されたリソグラフィ装置が提供され、その装置は、少なくとも１つのアセンブリを含み、そのアセンブリは、クリーニングされる表面から少なくとも部分的に各汚れを分離するように構成された少なくとも１つの汚れ分離デバイスと、少なくとも１つの光学トラップを発生するように構成された少なくとも１つの粒子トラップ装置とを含む。
【００１７】
[0017]  添付の概略的な図面を参照して、ほんの一例として、本発明の様々な実施形態を説明する。図面において、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
[0026]  図１は、本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す概略図である。以下に説明するように、この装置は、パターニングデバイスから基板上にパターンを転送するように構成することができる。
【００１９】
[0027]  この装置は、放射ビームＢ（例えば、ＵＶ放射または他の放射）を調整するように構成された照明システム（イルミネータ）ＩＬと、パターニングデバイス（例えば、マスク）ＭＡを支持するように構成され、あるパラメータにしたがってパターニングデバイスを正確に位置決めするように構成された第１の位置決め装置ＰＭに接続された支持構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴと、基板（例えば、レジストコートされたウェーハ）Ｗを保持するように構成され、あるパラメータにしたがって基板を正確に位置決めするように構成された第２の位置決め装置ＰＷに接続された基板テーブル（例えば、ウェーハテーブル）ＷＴと、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃ（例えば、１つまたは複数のダイを含む）上に投影するように構成された投影システム（例えば、屈折投影レンズシステム）ＰＳとを含む。
【００２０】
[0028]  照明システムは、放射を方向付け、形作り、または調整する屈折光学的、反射光学的、磁気光学的、電磁光学的、静電光学的構成要素、または他のタイプの光学的構成要素、あるいは、これらのあらゆる組合せなど、様々なタイプの光学的構成要素を含むことができる。
【００２１】
[0029]  支持構造は、パターニングデバイスの重さを支持、即ち支えている。支持構造は、パターニングデバイスの向き、リソグラフィ装置の設計、および、例えばパターニングデバイスが真空状態内で保持されているか否かなど他の状態に応じた形で、パターニングデバイスを保持している。支持構造は、機械的締付け、真空式締付け、静電的締付、または他の締付け法を使用してパターニングデバイスを保持することができる。支持構造は、例えば、必要に応じて固定または移動することのできるフレームまたはテーブルでよい。支持構造によって、パターニングデバイスを、例えば投影システムに対して所望の位置にくるようにすることができる。本明細書で「レチクル」または「マスク」という用語を使用する場合はいつも、より一般的な用語の「パターニングデバイス」と同義語とみなすことができる。
【００２２】
[0030]  本明細書で使用する「パターニングデバイス」という用語は、放射ビームの断面にパターンを付与して、基板のターゲット部分へのパターン形成などを行うために使用することのできる、あらゆるデバイスを意味するものとして広く解釈すべきである。放射ビームに付与されたパターンは、例えば、パターンが位相シフト形体、またはいわゆる補助形体を含む場合、基板のターゲット部分内の所望パターンに厳密に対応しないことがあることを留意されたい。一般に、放射ビームに付与されるパターンは、集積回路などターゲット部分内に形成されている、デバイス内の特定の機能層に対応する。
【００２３】
[0031]  パターニングデバイスは透過性でも反射性でもよい。パターニングデバイスの例としては、マスク、プログラマブルミラーアレイ、およびプログラマブルＬＣＤパネルなどがある。リソグラフィでは、種々のマスクがよく知られており、マスクのタイプとしては、バイナリマスク、交互位相シフトマスク、および減衰位相シフトマスク、ならびに様々なハイブリッドマスクなどがある。プログラマブルミラーアレイの一例は、様々な方向から入射する放射ビームを反射するようにそれぞれを個別に傾斜させることのできる、小ミラー群からなるマトリックス構成を使用している。傾斜ミラー群は、ミラーマトリックスによって反射される放射ビーム内にパターンを付与する。
【００２４】
[0032]  本明細書で使用する「投影システム」という用語は、使用される露光放射、あるいは浸漬液の使用または真空の使用など他のファクタに適した屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システム、磁気光学システム、電磁光学システムおよび静電光学システムを含むあらゆるタイプの投影システム、またはそれらのあらゆる組合せを包含するものとして広く解釈すべきである。本明細書で「投影レンズ」という用語を使用する場合はいつも、より一般的な用語の「投影システム」と同義語とみなすことができる。
【００２５】
[0033]  ここに述べるように、装置は（例えば、透過性マスクを使用した）透過タイプのものである。あるいは、装置は（例えば、先に述べたようなタイプのプログラマブルミラーアレイを使用した、または反射性マスクを使用した）反射タイプのものでもよい。
【００２６】
[0034]  リソグラフィ装置は、２つ（デュアルステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスクテーブル）を有するタイプのものでよい。このような「マルチステージ」機械では、追加のテーブルを並行して使用してもよいし、１つまたは複数のテーブル上で予備段階を実行し、その間１つまたは複数の他のテーブルを露光に使用することもできる。
【００２７】
[0035]  リソグラフィ装置は、投影システムと基板との間の空間が満たされるように、少なくとも基板の一部分を、例えば水などの比較的高屈折率を有する液体で覆うことのできるタイプのものでもよい。浸漬液は、例えばマスクと投影システムとの間の、リソグラフィ装置の他の空間にも適用することができる。浸漬法は、投影システムの実効開口数を増加させる技術分野ではよく知られている。本明細書で使用する「浸漬」とは、基板などの構造が、液体中に浸水されなければならないことを意味するのではなく、むしろ単に、露光中に液体が投影システムと基板との間に位置することを意味する。
【００２８】
[0036]  図１を参照すると、イルミネータＩＬは、放射ソースＳＯから放射ビームを受け取る。ソースおよびリソグラフィ装置は、例えば、ソースがエキシマレーザである場合は、互いに独立したものであってよい。このような場合、ソースは、リソグラフィ装置の一部を形成するとはみなされず、放射ビームは、例えば、適切な方向付けミラー群および／またはビームエキスパンダを含むビーム送出システムＢＤを用いて、ソースＳＯから照射装置ＩＬへ送られる。他の場合では、例えば、ソースが水銀ランプの場合、ソースは、リソグラフィ装置の一体部分であってよい。ソースＳＯおよび照射装置ＩＬは、ビーム送出システムＢＤが必要であるならばそれと共に、放射システムと呼ぶことができる。
【００２９】
[0037]  照射装置ＩＬは、放射ビームの角強度分布を調整するための調整器ＡＤを含むことができる。一般に、イルミネータの瞳面における強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ-outerおよびσ-innerと呼ばれる）は調整することができる。さらに、イルミネータＩＬは、積算器ＩＮや集光器ＣＯなど様々な他の構成要素も含むことができる。イルミネータを使用して放射ビームを調整し、その断面に所望の均一性および強度分布を持たせることができる。
【００３０】
[0038]  放射ビームＢは、支持構造（例えば、マスクテーブルＭＴ）上に保持されているパターニングデバイス（例えば、マスクＭＡ）に入射し、パターニングデバイスによってパターニングされる。放射ビームＢは、マスクＭＡを横切った後、投影システムＰＳを通り抜け、それによってビームは基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に集束される。第２の位置決め装置ＰＷ、および位置センサＩＦ（例えば、干渉計デバイス、リニアエンコーダまたは容量センサ）を用いて、例えば、放射ビームＢの経路内に別のターゲット部分Ｃが位置するように、基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、例えばマスクライブラリからの機械的検索の後、またはスキャン中に、第１の位置決め装置ＰＭ、および別の位置センサ（これは図１には明確には描かれていない）を使用して、放射ビームＢの経路に対してマスクＭＡを正確に位置決めすることができる。一般に、マスクテーブルＭＴの移動は、第１の位置決め装置ＰＭの一部を形成するロングストロークモジュール（粗動位置決め）およびショートストロークモジュール（微動位置決め）を用いて行うことができる。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決め装置ＰＷの一部を形成するロングストロークモジュールおよびショートストロークモジュールを使用して行うことができる。ステッパの場合、（スキャナとは反対に）マスクテーブルＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに接続してもよいし、固定してもよい。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１およびＭ２、ならびに基板アライメントマークＰ１およびＰ２を使用して位置合わせすることができる。図示した基板アライメントマークは、専用のターゲット部分を占めているが、ターゲット部分間の空間に配置することもできる（これらは、スクライブレーンアライメントマークとして知られている）。同様に、マスクＭＡ上に２つ以上のダイが設けられている場合、マスクアライメントマークを、ダイ間に配置することができる。
【００３１】
[0039]  図示した装置を、次のモードのうち少なくとも１つにおいて使用することができる。
【００３２】
[0040]  １．ステップモードでは、マスクテーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴは、基本的に静止が保たれ、放射ビームに付与されたパターン全体がターゲット部分Ｃ上に１回の動作で投影される（すなわち単一静止露光）。次いで、別のターゲット部分Ｃが露光されるように、基板テーブルＷＴはＸ方向および／またはＹ方向に移動される。ステップモードでは、露光フィールドの最大サイズによって単一静止露光で結像されるターゲット部分Ｃのサイズが限定される。
【００３３】
[0041]  スキャンモードでは、マスクテーブルＭＴと基板テーブルＷＴとが同期してスキャンされると共に、放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される（すなわち単一動的露光）。マスクテーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの拡大（縮小）特性および像反転特性によって決めることができる。スキャンモードでは、露光フィールドの最大サイズによって単一動的露光におけるターゲット部分の（非スキャン方向の）幅が限定されるが、ターゲット部分の（スキャン方向の）高さは、スキャン動作の距離によって決まる。
【００３４】
[0042]  別のモードでは、マスクテーブルＭＴは、プログラマブルパターニングデバイスを保持しながら基本的に静止が保たれ、基板テーブルＷＴは移動またはスキャンされ、それと同時に放射ビームに付与されたパターンがターゲット部分Ｃ上に投影される。このモードでは、一般に、パルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、基板テーブルＷＴの移動が終わるたびに、またはスキャン中の連続的な放射パルスの合間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、先に述べたタイプのプログラマブルミラーアレイなど、プログラマブルパターニングデバイスを利用し、マスクを利用しないリソグラフィに容易に適用することができる。
【００３５】
[0043]  上述の使用モードを組み合わせておよび／または変更して使用してもよいし、全く異なる使用モードを使用してもよい。
【００３６】
[0044]  図１〜図８は、いくつかのクリーニング装置１０の詳細と応用例を示す概略図である。例えば、一実施形態では、リソグラフィ装置は１つまたは複数のクリーニングデバイス（または装置またはアセンブリまたはシステム）１０を含むことができ、それにより装置内のあるいは装置の１つまたは複数の部分または表面をクリーニングすることができる。図１では、このようなクリーニングデバイスを概略的に方形で示し参照番号１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを付している。例えば、この装置は、パターニングデバイス（レチクル、マスク）ＭＡの表面の少なくとも一部をクリーニングするために、１つまたは複数のクリーニングデバイス１０ａを有することができる。またこの装置は、この装置の投影システムＰＳの少なくとも一部、例えば、適用される投影システムのタイプに応じ、レンズまたはミラーの表面の少なくとも一部をクリーニングするために、１つまたは複数のクリーニングデバイス１０ｂを含むことができる。さらに一例として、この装置には、基板Ｗおよび／または基板支持体ＷＴの表面の少なくとも一部をクリーニングするために、１つまたは複数のクリーニングデバイス１０ｃを設けることができる。また、この装置の別の部分、例えば照明システムＩＬ、調整器ＡＤ、積算器ＩＮ、集光器ＣＯ、放射収集器、フォイルトラップ、ならびに／あるいは装置のそれ以外の部分または領域の表面をクリーニングするために、１つまたは複数のクリーニングデバイス１０を設けることができる。
【００３７】
[0045]  さらなる実施形態では、装置のクリーニングデバイス１０のうち少なくとも１つは、少なくとも１つの光学トラップを使用して、特に表面をクリーニングするために汚れを分離、トラップ、捕捉あるいは操作するように構成される。例えば、このクリーニングデバイス１０は、リソグラフィ装置内の各粒子をトラップするための、少なくとも１つの光学トラップを発生するように構成された、少なくとも１つの光学トラップ発生器を含むことができる。限定されないこのようなクリーニングデバイスの例を、図２〜図８にいくつか示す。
【００３８】
[0046]  また例えば、クリーニングデバイス１０のうち少なくとも１つは、表面をクリーニングするためのアセンブリをそれぞれ含み、あるいは提供され、または備え、そのアセンブリは、クリーニングされる表面から（少なくとも部分的に）汚れを分離するために電磁場を使用するように構成された、少なくとも１つの汚れ分離デバイスと、少なくとも１つの光学トラップを発生するように構成された、少なくとも１つの粒子トラップ装置とを含む。
【００３９】
[0047]  図２〜図４の実施形態では、１つまたは複数の光学トラップ１５を使用して各粒子を分離し、各粒子を捕捉および／または除去する。図７および図８は、別個の汚れ分離と組み合わせて１つまたは複数の光学トラップを使用する、限定されないクリーニングシステム／アセンブリ５０の例を示す。
【００４０】
[0048]  このような光学トラップは当業者には知られているので、本願では詳細には述べない。光学トラップを発生するように構成されたデバイスのいくつかの例として、光学ピンセットや光学スパナが挙げられる。例えば、沿革のあらましを見ると、光学トラップの公知の応用例およびこのようなトラップを作るための公知のデバイスは、Kishan Dolakia およびPeter Reece著 「Optical micromanipulation takes hold」, Nanotoday, February 2006, Vol. 1, nr 1 (Elsevier) ならびにJustin E. Molloy およびMiles J. Padgett 著「Lights, action: optical tweezers」, Contemporary Physics 2002,Vol. 43, nr. 4, 241-258頁 (Taylor & Francis Ltd)などに見られ、両文献全体を参考として本明細書に組み込む。
【００４１】
[0049]  光学トラップは主に生物材料を操作するために応用されている。例えば、米国公開特許第２００２／０１１５１６４Ａ１号 (Wang et al.)を参照されたい。また、軌道角運動量（Orbital Angular Momentum）を１つまたは複数の粒子へ移行することによって、各ラゲールガウス（Laguerre-Gauss）（ＬＧ）ビームのビームウェストで各粒子をトラップできることが実験的に示されている。例えば、K. Dholakia, et al.著「Optical tweezers: the next generation」, Physics World, 15, 31 (2002)、ならびに J.E. Molloy およびM. Padgett著「Lights, action: optical tweezers」, Contemp. Phys. 43, 241 (2002)を参照されたい。両文献全体を参考として本明細書に組み込む。
【００４２】
[0050]  ミクロン径のシリカ粒子および生物試料の操作は、今や日常的に行われている。例えば、W.M. Lee, et al.著「Optical steering of high and low index microparticles by manipulating an off-axis optical vortex」, J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 7, 1 (2005)を参照されたい。この文献全体を参考として本明細書に組み込む。主ローブ内および多数のサイドローブ内の多数の粒子をトラップするために、ベッセルビーム（Bessel beam）の「無回折（diffraction-free）」特性が利用されている。これについては、D. McGloin およびK. Dholakia著 「Bessel beams: diffraction in a new light」, Contemporary Physics, 46, 15 (2005)、V. Garces-Chavez, et. al.著「Optical levitation in a Bessel light beam」, Appl. Phys. Lett., 85, 4001 (2004), ならびにK. Volke-Sepulveda, et. al.著「Orbital angular momentum of a high-order Bessel light beam」, J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 4, S82 (2002)を参照されたい。これらの文献全体を参考として本明細書に組み込む。さらに、このようなビームのモードを多重化して目的物を２次元的３次元的に大量移送することが知られている。例えば、米国特許第６８５８８３３Ｂ１号(Curtis et al.)を参照されたい。本発明の基本的な概念は、汚れ除去の分野および／または、例えばリソグラフィにおいて、このような光学トラップのうち１つまたは複数を適用することである。
【００４３】
[0051]  光学トラップを汚れのトラップに適用すると、従来の汚れ除去方法に比べ様々な利点が得られる。例えば、一実施形態では、表面クリーニング方法において、少なくとも１つの光学トラップ１５を表面に沿って移動させて、表面上または表面近傍に存在し得る１つまたは複数の汚れ粒子を分離および／または捕捉することができる。この動作は、このような各粒子との遭遇前までにあらかじめ、かつ／または遭遇前の時点で各粒子の位置座標を取得することなく行われる。例えば、以下に述べるように、１つまたは複数の光学トラップ１５を表面に沿ってスキャンさせて各粒子２５を分離、遊離および／あるいは捕捉またはトラップすることができ、例えばさらにトラップした各粒子２５を操作または（再）移動することができる。このように展開すると、粒子の最初の検出を必要とすることなく、新規な光学方法をいくつか使用して、例えば、多重化したラゲールガウス（ＬＧ）ビームトラップおよびベッセルビームトラップを発生させることによって、クリーンで効率的な「非接触」粒子除去方法を提供することができる。また、本発明のいくつかの実施形態は、粒子除去方法および装置を提供し、粒子を表面から安全に、特に表面を損傷または表面の機能を悪化させずに除去することができる。例えば、クリーニング対象２０が基板Ｗの場合、光学トラップ１５を与えることによって基板表面２１の好ましくない障害を避けることができる。クリーニング対象が、例えばレンズ、ミラー、フィルタエレメント、レチクルまたは他の光学エレメントなど、光学エレメントの場合は、少なくとも表面２１の一部を、表面の好ましい光学特性を悪化させずに光学トラップによってクリーニングすることができる。
【００４４】
[0052]  図２〜図４は、例えば図１の実施形態のクリーニングデバイス１０ａ、１０ｂ、１０ｃのうちの少なくとも１つとして適用することのできるクリーニングデバイスまたはクリーニング装置１０の実施形態を示す。クリーニング装置１０は、例えば基板、レチクル、光学エレメントおよび／またはリソグラフィ装置の一部の表面２１など、対象２０の表面２１の少なくとも一部をクリーニングするように構成されている。当業者には明らかなように、クリーニングされる表面２１は、例えばほぼ平坦な表面、プロファイルされた表面または特定のレリーフを有する表面、ならびに／あるいは他のタイプの表面など、様々な形状や形体を有することができる。クリーニング装置１０は、少なくとも１つの光学トラップ１５を発生し、かつ表面２１に沿って少なくとも１つの光学トラップ１５を移動させて、表面２１上に存在し得る１つまたは複数の汚れ粒子２５を分離および／または捕捉するように構成される。特にこの動作は、このような粒子２５の分離および／または捕捉前に個々の粒子２５の位置座標を取得することなく行われる。これを図２〜図４に示す。
【００４５】
[0053]  当業者には明らかであり知られているように、クリーニングデバイスまたはクリーニング装置１０は、少なくとも１つの光学トラップ１５を発生するための様々な方法で構成することができる。例えば、装置１０は、当業者にはそういうものとして知られているように、光学ピンセットおよび／または光学スパナであり得る。クリーニングデバイス１０は、個々の汚れ１５を捕捉するように構成配置された汚れ除去デバイスまたは粒子トラップ装置、ならびに／あるいは汚れ分離デバイスと呼ぶことができる。
【００４６】
[0054]  例えば、図２〜図４の実施形態では、クリーニングされる表面２１上またはその近傍の回折限界（diffraction-limited）スポットに少なくとも１本のレーザ放射ビーム１２が高集束するようにクリーニング装置１０を構成して、表面２１上またはその近傍に少なくとも１つの光学トラップ１５を提供することができる。一実施形態では、クリーニング装置１０は、レーザビーム１２を生成するためのレーザ１１と、例えば（高開口数の）光学システム、レンズまたはレンズシステムまたは顕微鏡対物レンズなどの集束デバイスを含むビームコントローラおよび／またはモディファイア１３とを備えて、それによりレーザビーム１２を高集束させて、光学トラップを表面２１上またはその近傍に形成することができる（詳細は図３参照）。例えば、高集束レーザビーム１２から生じる光学的傾斜場によって、またはさらなる実施形態では、１つまたは複数のＬＧモードの集束ビームから生じる光学的傾斜場によって光学トラップ１５が提供され、それにより粒子に軌道角運動量を付与する（下記参照）。当業者には知られているように、光学的傾斜場は、特に誘電粒子材料内／上で作用する放射圧または光学的傾斜力をもたらし、その圧力または力によって粒子２５をトラップすることができる。例えば、高集束レーザビーム１２は、例えば約１μｍの（表面２１上またはその近傍の）焦点面において約１０μｍ以下または２μｍ以下のビーム幅を有することができる。また、例えば、高集束レーザビーム１２は、少なくとも、それによって処理される粒子２５のサイズ（粒径または平均サイズ）のビーム幅を有することができる。限定されない例では、レーザビーム１２は、それによって処理される粒子２５のサイズ（粒径または平均サイズ）の約２〜４倍の範囲内のビーム幅を有することができる。
【００４７】
[0055]  さらなる実施形態では、クリーニングデバイス１０は、各レーザビーム１２をクリーニング対象２０の表面２１上に向けることのできる動作位置から、邪魔にならない、例えば露光中に各リソグラフィ装置の他のどんな部分をも遮らない非動作位置へ引込み可能に取り付けられたクリーニングヘッドを含む、またはそれを内部に組み入れることができる。
【００４８】
[0056]  レーザ放射は、例えば可視波長域、紫外波長、赤外波長または他の波長域などの様々な波長を有することができる。ビーム１２は、ビーム１２の集束点に光学トラップ１５が形成され、それにより放射が、分離および／またはトラップされる汚れ粒子２５と相互作用することによってその粒子を分離および／または捕捉することができるようであればよい。
【００４９】
[0057]  また例えば、一実施形態では、クリーニングデバイス（または汚れ除去デバイスまたは汚れ分離デバイス）１０は、軌道角運動量（ＯＡＭ）を持つことのできる、いわゆるベッセルビームまたはラゲールガウスビームあるいは他の適切なビームモードを発生するように構成することができ、その場合、軌道角運動量を光学ビーム１２から１つまたは複数の汚れ粒子へ移行することができる。例えば、このようなビームは粒子をスピン旋回させることができ、それにより表面２１からの粒子２５の除去に改善をもたらすことができる。このような光学ビームモードを提供するための構成は当業者にはよく知られている（上記文献参照）。一例として、軌道角運動量を持つ光学ビーム１２を、ホログラフ的に、かつ／あるいは適切なビームモード変換器、適切な螺旋相プレートなどの適切な相プレートおよび／または他の適切な手段を利用して発生させることができる。一例として、図２では、ビームコントローラおよび／またはモディファイア１３を、レーザビーム１２の入射レーザ放射のモードが所望の軌道角運動量を有するモードに変更されるように構成し、それにより粒子２５と相互作用することのできる光学トラップ１５を提供して粒子２５の回転またはスピンを介して粒子２５を分離することができる。その場合、クリーニングデバイス１０は、汚れ分離デバイスとして動作することができる。この汚れ分離デバイスは、光学トラップ１５を介して個々の粒子２５をスピンまたはひねることによって、クリーニングされる表面から各粒子２５を分離することができる。
【００５０】
[0058]  また、限定されない一例では、トラップビームと共に伝播する追加のレーザパルスを有することによって汚れ分離を行って、付着した粒子を熱的に攪拌し、例えばファンデルワールス相互作用（van der Waals interaction）を弱めることができる。このファンデルワールス相互作用は、例えば、誘電性表面または金属表面上のシリカ粒子の場合、および／あるいは他の汚れや表面の場合に存在し得る（下記も参照）。したがって、パルスモードにおいてトラップビームそれ自体を動かして、衝撃波誘起による粒子解放を開始し、かつ同時にトラップを行うことができる。
【００５１】
[0059]  一実施形態では、クリーニング装置１０を、表面２１に沿って少なくとも１つの光学トラップ１５を移動させるようにも構成することができる。そうすることによって、特定のクリーニング期間内に表面２１のほぼ各部分に、少なくとも１つの光学トラップ１５（図２〜図４のもの）が到達し、少なくとも１つの光学トラップ１５が、表面２１上に存在し得る１つまたは複数の汚れ粒子２５に遭遇し、それを分離しかつ／あるいは捕捉することができる。このように、表面２１のほぼ各部分、好ましくは表面２１全体を効率的な方法でクリーニングすることができる。
【００５２】
[0060]  例えば、一実施形態では、表面２１をトラップ装置１０に対して移動させることができる。また例えば、トラップ装置１０を、表面２１に対して移動させることができる。さらに、図２に示すように、トラップ装置を、出射光学トラップビーム１２の方向を修正するように構成して、表面２１上の（光学トラップ１５を提供する）集束領域をスキャンすることができる。例えば、光学ビーム１２の経路内に配置することのできる１つまたは複数の調整可能または移動可能なビームステアリングミラー（図示せず）などの適切なオプティクスを使用して、ビームコントローラおよび／またはモディファイア１３をこのようなビームステアリングを提供するように構成することができる。
【００５３】
[0061]  図２〜図４に示す実施形態の使用を通じて、表面２１またはその一部をクリーニングすることができる。その場合クリーニング装置１０、１１および１３は、表面２１のところまたはそのすぐ上に光学トラップ１５を生成する。本明細書では、レーザ１１は適切なレーザビーム１２を提供することができ、ビームコントローラおよび／またはモディファイア１３は、レーザビーム１２を制御および／または修正して、表面２１のところまたはその近傍の所望の位置に光学トラップ１５を発生する状態を提供することができる。
【００５４】
[0062]  好ましくは、光学トラップ１５および表面２１を互いに対して移動させ、それによりトラップ１５が表面をスキャンして、表面２１上に存在し得る粒子２５を分離および／または捕捉することができる。光学トラップ１５を表面２１に沿ってまたは表面に対して移動させるスキャン方向を、図では矢印ＳＣで示し、表面２１のクリーニング装置１０に対する同量の任意選択移動を、２つの矢印ＳＣで示す。このように、表面２１上の１つまたは複数の汚れ粒子２５の正確な位置座標をあらかじめ知ることなく、このような粒子２５を分離および／またはトラップすることができる。
【００５５】
[0063]  また、上記に関連して、発生された光学トラップ１５は、表面２１上に在る個々の粒子２５に光学的角運動量を移行させるのに適しており、このことは特に個々の粒子２５の表面２１からの分離（例えば、脱離）向上に有用である。このように、各粒子を効率的に分離させることができるので、例えば光学トラップ１５によっても除去することができるし、別の方法、例えば表面に適切な流体の流れを与えることによって、または例えばどんなファンデルワールス結合をも弱める厚さを有する単一層の適切な流体を与えることによって除去することもできる。
【００５６】
[0064]  図３では、粒子２５は表面２１上にある。好ましくは、その粒子の位置はクリーニング装置１０に知られていない。しかし、クリーニング装置は、光学トラップ１５に表面２１上をスキャンさせ、例えば偶然に粒子２５に向かう。したがって、図４に示すように、光学トラップ１５は、粒子２５に遭遇して粒子と相互作用し、粒子をトラップして粒子２５を表面２１から除去することができる。本明細書では、粒子を除去することには、表面２１から粒子２５を（表面に直交する方向に）持ち上げること、および／または、表面２１に対し、例えば表面２１に沿って粒子２５を移動させることが含まれる。また、光学トラップは軌道角運動量を粒子に移行して、粒子２５が表面２１から除去されるのを補佐することが好ましい。加えて、ベッセルビームは、粒子を捕捉してそれをビーム中心から横方向に離れさせることができることが知られている。
【００５７】
[0065]  また、一例として、使用を通じて、光学トラップ１５の中心と表面との距離を、トラップされる粒子２５の平均半径または粒子２５の他の寸法とほとんど同じ値に保持することができる。また、当業者には明らかなように、除去対象である１つまたは複数の粒子のサイズおよびタイプならびに光学トラップのサイズに応じて、トラップ中心と表面２１との間の別の距離ｄを付すことができる。一実施形態では、例えばビームコントローラおよび／またはモディファイア１３によって、あるいは表面２１とクリーニング装置１０との間の距離を変えることによって、光学トラップ１５の中心と表面２１との間の距離ｄを変えることができる。例えば、距離ｄに１つまたは複数の小さな変化を持たせることは、表面２１に存在する粒子２５を初めに除去または減損または収集する上で有用であり得る。限定されない例として、トラップの中心と表面２１との間の距離ｄの変化を、表面２１に対し垂直に計測された粒子の径または高さなど、粒子２５の寸法とほぼ同じ大きさとすることができる。
【００５８】
[0066]  クリーニングデバイス１０を、光学トラップ１５がクリーニングされる表面２１から遠ざかる方向の領域に移動するように構成することもできる。例えばトラップ１５を表面２１の上方にまたはそれに沿ってスキャンさせる１回または複数回のスキャニングまたは「フーバリング（hoovering）」走行の後、例えば粒子除去領域３１（図２参照）に移動するように構成することもできる。例えば、粒子除去領域３１を光学トラップ１５に向かって移動可能にして、例えばクリーニングされる表面２１がクリーニングデバイス１０に対して（各方向ＳＣへ）移動されている場合、捕捉した粒子を受け取ることができる。一例として、クリーニングデバイス１０は、各光学トラップ１５を操作して、粒子捕捉領域を通り抜けてトラップ１５を移動させ、かつ／または光学トラップ１５を「オープン」してまたはアンドゥーして、トラップ１５内に捕捉されている粒子２５を全て開放または移行させることができる。１つまたは複数の光学トラップ１５からこのような個々の粒子２５を受け取り、このような各粒子２５を捕捉保持し、かつ／またはさらにこのような各粒子を除去するように、粒子除去領域３１を構成することができる。限定されない例として、図２では、粒子除去領域３１に圧送装置または吸引線３０を設けている。これにより上述の表面スキャン後１つまたは複数の光学トラップ１５から粒子を受け取り、このような個々の粒子２５を粒子除去領域３１から圧送または吸引して離し（これを矢印Ａ１で示す）、例えば任意選択でさらにこのような各粒子を除去する（これを矢印Ａ２で示す）。当業者には明らかなように、このような各粒子捕捉領域３１および粒子除去装置３０は、様々な方法で構成することができる。
【００５９】
[0067]  先に述べたように、一実施形態では、２つ以上の光学トラップ２５を適用して表面２１をクリーニングすることができる。これを図５および図６の実施形態において概略的に示す。特に、図５および図６の実施形態は、クリーニングデバイス１０が複数の光学トラップ１５を提供するという点で図２〜図４に示す実施形態とは異なる。例えば、クリーニングデバイス１０を、多重化ビームトラップ、好ましくは多重化ラゲールガウスビームトラップやベッセルビームトラップを生成するように構成することができる。トラップを多重化する方法は当業者には知られている。多重化は、１つまたは複数のレーザビーム源を使用して行うことができる。例えば、多重化トラップまたは多重光学トラップ（図５参照）は、多重コヒーレント光学ビームの干渉を与えるという簡単な方法で提供することができる。このような多重コヒーレント光学ビームは、２次元的または３次元的に、例えば少なくとも１００個または最低１０００個という非常に多数のトラップサイト１５を提供することができる。また、多重光学トラップを形成するためにホログラムを適用することができる（例えば、上述の米国特許第６８５８８３３号参照）。例えば、ホログラフィック回折格子、空間的光変調器によって、金属またはＳｉ基板上のミクロ相プレートによって、多重螺旋相プレートまたは多重化アキシコンによって多重化を行うことができる。このように、表面２１を即座にクリーニングすることができ、この場合、比較的多数の光学トラップ１５が多数の表面部分に到達すると同時に汚れを分離および／または捕捉することができる。図６に示すように、例えば様々なスキャン方向ＳＣ１やＳＣ２を付して表面２１に対して、例えば２つの互いに直角を成す方向ＳＣ１およびＳＣ２または別の方向に光学トラップをスキャンさせることができる。
【００６０】
[0068]  図７および図８は、アセンブリ５０の一実施形態を示す。この実施形態は、汚れトラップデバイス１０に加え、別個に汚れ分離デバイス４０が設けてある点で、図２〜図６に示す実施形態とは異なる。本明細書では、汚れ分離デバイス４０および汚れトラップデバイス１０を様々な方法で構成することができ、例えば互いに組み込んだり、別の存在としたり、かつ／または別の方法で構成することができる。特にアセンブリ５０は、１つまたは複数の粒子を分離するように構成されるが、１つまたは複数の光学トラップ１５をその目的のためには適用または使用せず、１つまたは複数の光学トラップ１５を（少なくとも部分的に）分離された粒子２５を捕捉および／または除去するために引き続き使用する。本明細書では、粒子２５の分離に伴い、表面２１に対し粒子２５を（再）移動させてまたは（再）移動させずに、粒子と表面２１との結合または他の力（例えば接着力、吸着力）を解くことができる。したがって、分離されたまたは少なくとも部分的に分離された汚れは、依然としてクリーニングされる表面のところに在り得るし、それに接触していることもある。また、分離された粒子を表面から除去することができるが、依然としてその表面から近い距離のところに位置し得る。例えば、以下に説明するように、汚れ分離デバイス４０を、粒子を分離するための１つまたは複数の粒子分離ビーム４１を発生するように構成し、トラップデバイス１０を、１つまたは複数の別個のトラップビーム１２を発生するように構成する。ただし、分離デバイス４０を、例えば分離させる粒子２５のタイプに応じて表面に電磁場（例えば、電場および／または磁場）を印加するなど、別の分離技術を使用して、別の方法で表面２１から粒子を分離するように構成することもできる。
【００６１】
[0069]  例えば、図７および図８のクリーニングアセンブリ５０は、汚れと表面との結合を弱めるように構成された少なくとも１つの汚れ分離デバイス４０と、少なくとも１つの光学トラップ１５を発生するように構成された少なくとも１つの上述の粒子トラップ装置１０とを含むことができる。一例として、粒子トラップ装置１０をやはり光学ピンセットおよび／または光学スパナによって提供することができる。さらに例えば、表面２１および／または汚れに、流体、液体、プラズマ、低温プラズマ、電磁場、放射ビームおよび粒子ビームのうち少なくとも１つを施すことによって表面２１（および汚れ）を処理するように、汚れ分離装置４０を構成することができる。例えば、本明細書では、低温プラズマ処理によって低エネルギー処理および低損傷方法を提供することができ、この場合、（交流ＡＣ）電磁場と化学的相互作用とを組み合わせて、汚れと表面との結合を弱めることができる。
【００６２】
[0070]  例えば、汚れ分離デバイス４０を、汚れ粒子２５とクリーニング対象２０の表面２１との間の力を低減または破壊するように構成することができる。さらなる実施形態では、汚れ分離デバイス４０は、クリーニング対象の表面２１に対して、粒子分離レーザビーム４１の放射を誘導するレーザデバイス４２を含むことができ、それによりその上の汚れ２５を少なくとも切除または熱的に遊離させる、あるいはその両方を行うことが好ましい。このようなレーザデバイス４２は当業者には知られており、様々な方法で構成することができる。粒子分離の結果、各汚れ粒子が損傷されないことが好ましい。したがって、レーザクリーニング強度は、処理される汚れ粒子の損傷閾値を下回ることが好ましく、レーザによって表面が損傷を受けないようであることが好ましい。一例として、汚れ分離デバイス４０は、ドライレーザクリーニングデバイスまたはスチームレーザクリーニングデバイスを含むことができる。レーザクリーニングは、こうした複数の過渡的粒子の少なくとも一部を除去するために使用することのできる表面クリーニングの１つの独特な方法である。汚れ分離デバイス４０によって提供されるこのようなレーザクリーニングは、粒子と粒子２５が堆積する表面２１との間の、界面エネルギーまたは物理的結合とも呼ばれる静的電位またはゼータ電位に基づくと言える。界面エネルギーは、粒子の直径と表面上の粒子の接触部分の直径との比の逆数を基準としている。ドライレーザクリーニングは、一種のレーザクリーニングであり、それによってレーザ放射のビームを表面２１に向かって誘導することができ、それを例えば特定の粒子に誘導することができる。レーザスチームクリーニングは、分離デバイス４０によって表面２１をクリーニングする別の方法であり、ドライレーザクリーニングの技法を組み入れることができるが、表面２１上の液体界面を利用して、ドライレーザクリーニングが生じ得る損傷を少なくともある程度低減し、その上、レーザエネルギー全体を粒子の内部に分散させる必要なく、粒子を除去することが可能である。さらなる実施形態の場合は、（レーザ）分離デバイス４０によって表面から分離された粒子２５をトラップするように、トラップ装置１０を構成することができる（図８参照）。
【００６３】
[0071]  例えば、汚れ分離デバイス４０を、粒子分離ビーム４１が所定の入射角で表面２１上に誘導されるように構成することができる。また、汚れ分離デバイス４０は、クリーニングされる表面をスキャンするための粒子分離ビームの角度が変わるように構成配置されるビームスキャニングデバイスを含むことができる。移動可能なミラーまたは他のステアリングデバイス（図示せず）を設けることができるので、表面２１に沿って粒子分離ビーム４１を迅速にスキャンさせることができる。
【００６４】
[0072]  粒子分離ビーム４１をクリーニングされる表面に対して誘導することができ、切除、燃焼および熱効果を組み合わせて汚れを分離することができる。汚れを主に気化させ、酸素がいくらかでもあれば燃焼させることができる。気化した汚れは気化していない、よりひどい汚れの除去を加勢することができ、粒子分離ビーム４１からのエネルギーを継続して吸収することによってプラズマに変わることもできる。無機的な汚れは主に粒子であるが、レーザビーム４１からのエネルギーを迅速に吸収し、その結果起こる熱膨張によって衝撃波が生じ、それが表面から汚れを遊離させる。粒子はまた切除され、かつ／または昇華させられる。レーザ分離のプロセスを最適化するために、粒子分離ビーム４１の波長は、予測される汚れが最大限に吸収するように選択することができる。さらに、レーザデバイスによってレーザビーム４１の波長を変えるようにすることができる。特に、例えば１００ナノ秒未満、好ましくは１０ナノ秒未満の短パルス長を有するパルス粒子分離ビーム４１が効果的であると言える。パルス源により、熱衝撃波の効果が顕著となる。また、気化または遊離した汚れに後続のパルスが衝突することにより、プラズマおよびさらなる衝撃波が発生し、それにより汚れの遊離が加勢される。Ｑスイッチレーザ４２を使用して強力な短レーザパルスを提供することができる。したがって、トラップビームと一直線上にあり得るパルス分離ビームは、粒子近傍においてレーザ衝撃波を引き起こすことによりファンデルワールス−ロンドン引力を克服することによって、表面から粒子を遊離させる働きをすることができる。遊離後、トラップビームが粒子をトラップし除去することができる。
【００６５】
[0073]  また、クリーニング対象２０上の繊細な膜を保護するために、入射面内に偏光面のある偏光レーザビーム４１を使用することができる。次いで、当該表面および／または膜に対し、ブルースター角未満の入射角で粒子分離ビーム４１をクリーニングされる表面上に誘導する。このように、クリーニングされる表面２１内への粒子分離ビーム４１の吸収を最小限に抑え、表面２１およびその上のあらゆる膜の劣化も最小限に抑える。
【００６６】
[0074]  当業者には明らかなように、例えば表面２１を移動させることによって、またレーザ源４２を移動させることによって、かつ／または適切なレーザビームステアリングを提供することによって（粒子分離）レーザビーム４１を様々な方法で表面２１の所定位置に誘導することができる。汚れ分離デバイス４０を使用して、汚れが致命的であったり汚れが汚れディテクタに結合したりする、汚れを受けやすい構成要素の各領域を完全に一掃することができ、また汚れ分離デバイス４０を使用して、汚れが検出されたところのみをクリーニングすることができる。後者の場合、適切な制御システムを介して位置決めデバイスにレーザトリガをつなぐことができ、それにより表面２１の必要箇所のみをレーザクリーニングすることが可能である。
【００６７】
[0075]  図７および図８に示すように、クリーニングされる表面２１に対し少なくとも１つの光学トラップ１５を移動させるようにアセンブリ５０を構成して、表面２１のところまたはその近傍に存在する粒子を捕捉することができる。先に述べたように、本明細書ではクリーニング対象の個々の部分が引き続き処理されるように汚れ分離デバイス４０を構成配置して、こうした個々の部分から汚れを分離することができる。（上述の実施形態でのように）クリーニング対象に対し少なくとも１つの光学トラップ１５を移動させるようにトラップデバイス１０を構成することができる。この場合、汚れ分離デバイス４０によって処理されるべき表面の部分、また処理されている表面の部分、かつ／または処理された後にその表面の部分に、少なくとも１つの光学トラップを移動させるように粒子トラップ装置を構成する。
【００６８】
[0076]  図７および図８の実施形態の使用を通じて、汚れ分離デバイス４０を使用してクリーニングされる表面から個々の汚れ２５を分離することができる。例えば、汚れ分離デバイス４０は、個々の汚れを分離させるために表面２１の１つまたは複数の部分を処理することができる。本明細書では、例えばレーザデバイス４２は所定の方法で、またはランダムに、または別の方法でレーザビーム４１を表面上方でスキャンさせることができる。好ましくは、クリーニングデバイスの粒子分離動作を、このような個々の粒子２５の分離前にそれぞれの粒子の位置座標を取得せずに行う。あるいは、粒子検出デバイス（図示せず）を設けて、クリーニングされる表面２１上の除去すべき個々の粒子２５を検出することができる。この場合、クリーニングデバイスの粒子分離動作は、粒子検出デバイスによって検出された個々の粒子２５の位置座標を使用して行う。
【００６９】
[0077]  汚れ除去デバイス１０は、その使用を通じて少なくとも１つの光学トラップ１５を発生して、分離デバイスによって分離された汚れをトラップする（図８参照）。例えば、レーザデバイス４２が表面部分を処理する前、処理中かつ／または処理後に、少なくとも１つの光学トラップ１５を、汚れ分離デバイス４０によって処理された表面部分にまたはその近傍に移動させて、分離された汚れを捕捉する。
【００７０】
[0078]  少なくとも１つの光学トラップの発生方法は、例えば１本または複数本のレーザビーム１２を使用するという、図２〜図６の実施形態に関して先に説明した方法と同じまたは同様であり得る。一実施形態では、図７のアセンブリ５０は、主レーザビームを提供するためのレーザ源を１つのみと、この主レーザビームを分割して、各粒子の分離に使用される１つまたは複数の粒子分離ビーム４１、および１つまたは複数の光学トラップ１５の提供に使用される１つまたは複数のトラップビーム１２を得るビームスプリッタとを含むことができる。一実施形態では、いくつかのレーザ源を別個に設けてビーム１２および４１を別々に発生させる。
【００７１】
[0079]  例えば、分離デバイス４０のレーザビーム４１が表面２１にぶつかる表面区画に密接して、またはその表面区画から所定距離のところに、光学トラップ１５をその使用を通じて配置することができる。例えば、トラップデバイス１０によって発生された粒子トラップビーム１２のスキャン方向ＳＣは、粒子分離ビーム４１のスキャン方向ＳＣＬ（図８参照）と同様にすることができ、かつ／または粒子トラップビーム１２を、粒子分離ビーム４１に追従するように誘導することができる（図８参照）。粒子分離ビーム４１（の移動）に対する粒子トラップビーム１２の移動は、別の方法で行うこともできる。例えば、各ビーム移動、各入射角または他の各ビームパラメータ間の特定の（別の）相関関係を使用して行うこともできる。トラップビーム１２の動作は、粒子分離ビーム４１の動作に対し相関関係を持つ必要はない。例えば、表面２１（またはその一部）をまず粒子分離ビーム４１によって処理して、各分離粒子２５を緩めることができ、その後１つまたは複数の光学トラップ２５を使用して、緩めた、かつ／または分離させた各粒子２５をトラップ（かつ除去）する。また、先に述べたように、少なくとも１つの光学トラップ１５を表面２１に沿って移動させて、表面２１上またはその近傍に存在し得る１つまたは複数の分離された汚れ粒子を捕捉することができる。この場合、その動作は、このような粒子２５の捕捉前に各粒子の位置座標を取得して、かつ／または取得せずに行うことができる。また、一実施形態では、少なくとも１つの光学トラップ１５を表面２１に沿って移動させ、それにより特定のクリーニング期間内に少なくとも１つの光学トラップ１５を表面のほぼ各部分に到達させ、またそれにより少なくとも１つのトラップを表面２１上またはその近傍に存在し得る１つまたは複数の汚れ粒子に遭遇させることができる。また、本実施例では、少なくとも１つの光学トラップを、少なくとも第１の位置（クリーニングされる表面２１近傍など）から第２の位置（例えば、上述の除去領域Ａ１）に移動させて、トラップによってトラップされた各粒子を移送し、かつ／または粒子を表面２１から遠ざけるように移送させることができる。
【００７２】
[0080]  一実施形態では、例えばリソグラフィ法などのデバイス製造方法が提供され、その方法は、パターンをパターニングデバイスから基板上に転送する段階を含む（例えば、図１参照）。この方法は、例えば、先に述べた、かつ／または図１〜図８に示した粒子トラップなど、またはそれと同様に、光学的に粒子をトラップするための、少なくとも１つの光学トラップ１５を発生する段階も含むことができる。例えば、この方法は、光学的にトラップされた個々の粒子を移動させるために光学トラップ１５を移動させる段階を含むことができる。さらなる実施形態では、光学的にトラップされる粒子２５を、パターニングデバイスＭＡ上またはその近傍に、かつ／または基板Ｗ上またはその近傍に探し当てることができ、この場合パターニングデバイスＭＡ上またはその近傍で、かつ／または基板Ｗ上またはその近傍で、少なくとも１つの光学トラップをそれぞれ発生させて個々の粒子２５をトラップすることができる。さらなる実施形態では、この方法は、投影システム（例えば、図１参照）を利用して、パターニングされた放射ビームを基板上に投影する段階を含むことができ、投影システムＰＬの少なくとも一部上またはその近傍に、光学的にトラップされる粒子を探し当て、投影システムの各部分上またはその近傍で少なくとも１つの光学トラップ１５を発生させて粒子をトラップすることができる。
【００７３】
[0081]  例えば、除去対象の汚れは、様々なタイプの汚れ粒子２５を含み得、こうした粒子は様々なサイズおよび形状を有し様々な物質を含み、または様々な物質から成り得る。一例として、リソグラフィでは、汚れは、マスク上の誘電性粒子、金属粒子、無機的汚れ、基板テーブル上の微粒子、露光中に投影ビームによって基板から飛ばされるレジストの屑を含み、装置の各移動部分同士が機械的に接触し、それにより接触面から微粒子を遊離させることもあり、かつ／または他の汚れも含む。上述のクリーニング方法およびデバイスは、汚れによって生じるリソグラフィ誤差を望み通りに、時間的に効率よく低減することができる。
【００７４】
[0082]  上記に関連して、放射ビームの基本的物理特性の理解が新たに展開され、放射ビームのラゲールガウス（ＬＧ）モード、およびいわゆるベッセルビームの独特な「伝播不変（propagation invariant）」特性に基づく「光学ピンセット」および「光学スパナ」など、効率的な光学的トラップ方法がいくつかもたらされている。直径が数ミクロンの粒子、および染色体などの大きな生体分子を焦点領域近傍（ビームウェスト）でトラップし、正確に顕微操作することができることが、多数の研究グループによって示されている（上記参照）。上記に関連して、空間的光変調器またはホログラフィック回折格子を使用することによって、トラップに必要な特性を有する放射ビームを２次元的または３次元的にさえ多重化することができることが、他の研究グループによって示されている。上記に関連して、また例えば図１〜図８に関連して、光学トラップ技術はリソグラフィの構成要素およびシステム、および／または他の分野における粒子除去にとって有利である。
【００７５】
[0083]  例えば、一実施形態では、ベッセルビームの光場およびＬＧモードのＯＡＭを使用して、個々の粒子２５をトラップすることができる。このようなビームは、粒子分離力および／またはトラップ力が比較的高いと言える。こうしたビームの高多重化バージョンを使用して、多重光学ピンセットと同じように、各ビームウェストから多重粒子２５をトラップし除去することができる。多重化は、ホログラフィック回折格子、空間的光変調器によって、また金属またはＳｉ基板上のミクロ相プレート、多重螺旋相プレートおよび／または多重化アキシコンによって、あるいは別の方法で行うことができる。ＯＡＭの移行に関連するトルクを使用して、例えばＳｉウェーハ、レチクルおよびオプティクスの表面など、表面２１上に堆積した誘電性粒子および金属粒子を除去することができる。ファンデルワールス相互作用によってこれらの粒子２５を表面２１に接触させ、「光学スパナ」動作によって除去することができる。多重化を適用する実施形態では、サイズが数ナノメータから数ミクロンの範囲の粒子２５の除去が可能であり、こうした１つまたは複数の粒子２５の位置を知る必要はない。クリーニングされる部分が移動してレーザ場を通り抜けるに従って、個々の粒子が捕捉される（例えば、図３〜図８参照）。
【００７６】
[0084]  構成要素の表面２１上の汚れは、例えばリソグラフィ投影装置の生成サイクルを通じて検出および／またはクリーニングすることができる。例えば、基板テーブルの支持表面上に存在する汚れが検出されたときに、基板テーブルから基板をアンロードし、基板テーブル上に別の基板をロードする合間に、少なくとも１つの光学トラップ１５を使用して基板テーブルをクリーニングすることができる。同様に、汚れのクリーニングおよび／または検出を、構成要素の準備中に行うことができる。例えば、露光位置で、またはプレアライナ（pre-aligner）内や独立したアライメント台内などのアライメント位置でなど、アライメントプロセスを通じてクリーニングおよび／または検出を行うことができる。
【００７７】
[0085]  加えてまたは代替に、基板全体の超音波攪拌または光学トラップ１５自体による局部的超音波攪拌によって、ファンデルワールス−ロンドン引力を克服する手段を提供することができ、その結果光学トラップ１５による光学的トラップが容易になり、粒子が表面２１から除去される。
【００７８】
[0086]  本発明はリソグラフィまたはかかるリソグラフィ機器に限定されない。本発明の教示を利用して他の多くの対象物および／または表面をクリーニングすることができる。例えば、レチクルなどの光学エレメントを修復または再構成するための方法、または例えば半導体基板などの基板表面を修復する方法などにおける修復プロセスにおいて本発明を適用することができる。
【００７９】
[0087]  本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について特に記載しているが、本明細書に記載するリソグラフィ装置は、集積光学システムの製造、磁気ドメインメモリ用ガイダンスおよび検出パターン、フラットパネル表示装置、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなど、他への応用もできることを理解されたい。このような代替応用例との関連で、当業者であれば、本明細書で「ウェーハ」または「ダイ」という用語を使用する場合はいつも、より一般的な用語である「基板」または「ターゲット部分」とそれぞれ同義語とみなせることが分かるであろう。本明細書で言う基板は、例えばトラックツール（通常、基板にレジスト層を施し露光されたレジストを現像するツール）、メトロロジーツールおよび／またはインスペクションツール内で露光の前または後に処理することができる。該当する場合には、本明細書の開示は、このような基板処理ツールおよび他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを生成するために２回以上処理される場合があり、したがって本明細書で使用する基板という用語は、複数回処理された層を既に含む基板も意味することがある。
【００８０】
[0088]  先の記載では、光学リソグラフィとの関連で本発明の実施形態の使用について特に記載してきたが、当然のことながら本発明は、例えばインプリントリソグラフィや電子ビームに基づく方法など他への応用にも使用することができ、場合によっては、光学リソグラフィに限定されない。インプリントリソグラフィでは、パターニングデバイス内のトポグラフィによって基板上に作られるパターンが画定される。パターニングデバイスのトポグラフィを、基板に供給されたレジスト層内に押し付け、それから電磁放射、熱、圧力またはこれらの組合せを加えることによってレジストを硬化させる。パターニングデバイスをレジストから移動させ、レジストが硬化するとそこにパターンが残る。
【００８１】
[0089]  本明細書で使用する「放射」および「ビーム」という用語は、紫外（ＵＶ）放射、（例えば、波長が３６５、３５５、２４８、１９３、１５７または１２６ｎｍ、あるいはその近傍）および極紫外（ＥＵＶ）放射（例えば、波長が５〜２０ｎｍの範囲）、ならびにイオンビームや電子ビームなどの粒子ビームを含むあらゆるタイプの電磁放射を包含する。
【００８２】
[0090]  場合によっては、「レンズ」という用語は、屈折光学的構成要素、反射光学的構成要素、磁気光学的構成要素、電磁光学的構成要素および静電光学的構成要素を含む様々なタイプの光学的構成要素のうちいずれか１つまたはそれらの組合せを意味する。
【００８３】
[0091]  本発明の特定の実施形態をいくつか説明してきたが、当然のことながら本発明は、先に説明した以外の方法でも実施することができる。例えば、本発明は、上述の方法を記載する機械読取可能な１つまたは複数の指令順序を含むコンピュータプログラム、または、このようなコンピュータプログラムを中に蓄積したデータ記憶媒体（例えば、半導体メモリ、磁気ディスクまたは光学ディスクなど）の形を取ってもよい。
【００８４】
[0092]  また例えば、粒子の分離は、部分的な分離を含むことができる。粒子の分離は、汚れ粒子とクリーニングされる表面との結合を弱めることを含むことができる。
【００８５】
[0093]  先の記載は、限定的なものではなく、例示的なものとする。したがって、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、記載した本発明を変更することができることは、当業者には明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】[0018]本発明の一実施形態によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】[0019]本発明の限定されない一実施形態を示す側面図である。
【図３】[0020]光学トラップが第１の位置にある、図２に示す実施形態の部分Ｑの詳細を示す図である。
【図４】[0021]図３と同様に、光学トラップが第２の位置にあることを示す図である。
【図５】[0022]代替の実施形態の、図３と同様の詳細を示す図である。
【図６】[0023]図５のＶＩ−ＶＩ線上から見た断面図である。
【図７】[0024]限定されない代替の実施形態を示す図である。
【図８】[0025]図７の部分Ｒの詳細を示す図である。
【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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