(57)【要約】  本発明は、光学配置における真空環境内、好ましくはＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置（１）内に配置されている光学面（２６）上の汚染を除去するための方法に関するものであり、この方法は、真空環境内で分子状水素（１８）および少なくとも１つの種類の不活性ガス（１７）を含む残留ガス雰囲気を生成する工程、不活性ガス（１７）をイオン化することにより、好ましくはＥＵＶ放射（２０）を使って、不活性ガス・イオン（２１）を生成する工程、および汚染を除去するために残留ガス雰囲気中で不活性ガス・イオン（２１）を加速することにより原子状水素（２７）を生成する工程を含む。本発明は、さらに、関連する光学配置にも関する。選択図  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空環境内、好ましくはＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置（１）内に配置されている光学面（２６）上の汚染を除去する方法であって、
前記真空環境内において分子状水素（１８）および少なくとも１つの種類の不活性ガス（１７）を含む残留ガス雰囲気を生成する工程と、
前記不活性ガス（１７）のイオン化により、好ましくはＥＵＶ放射（２０）を使って不活性ガス・イオン（２１）を生成する工程と、
前記残留ガス雰囲気中で前記不活性ガス・イオン（２１）を加速することにより原子状水素（２７）を生成する工程とを含む、光学面上の汚染を除去する方法。
【請求項２】
前記不活性ガスは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノンからなる群から選択される請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記不活性ガス・イオン（２１）は、前記光学面（２６）から遠ざけられる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記不活性ガス・イオン（２１）の前記加速は、電磁場、好ましく静電場（２５）を使って行われる前記請求項のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記加速は、好ましくは実質的に前記光学面（２６）に平行する、均一な電場（２５）により行われる請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記不活性ガス・イオン（２１）の前記加速は、水素分子１個当たり少なくとも７．２×１０-19Ｊのエネルギー移動を発生する請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記ＥＵＶ放射は、前記投影露光装置（１）のＥＵＶ光源（４）により前記露光動作中に生成される請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの種類の不活性ガス流（２７）が生成され、この中を前記ＥＵＶ放射（２０）が前記露光動作時に通過し、前記不活性ガス流は好ましくは前記ＥＵＶ光源（４）の線源体積を前記光学面（２６）を含む前記真空環境から隔てる請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
好ましくは不活性ガスの、とりわけＥＵＶ放射（２０）により生成された、イオン（２１）を真空環境内、好ましくはＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置（１）内に配置されている複数の光学面（２６）から遠ざける方法であって、 
好ましくは電磁場、とりわけ静電場（２５）を使って前記イオン（２１）を加速する工程、
および／または少なくとも１つの導電体（２４ｂ）において前記イオン（２１）を中性化する工程を含む方法。
【請求項１０】
前記加速は、好ましくは実質的に前記光学面（２６）に平行する、電場により行われる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
光学配置、とりわけＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置（１）であって、
分子状水素（１８）および少なくとも１つの種類の不活性ガス（１７）を含む、残留ガス雰囲気を含む真空ハウジング（２）と、
前記ハウジング（２）内に配置された光学面（２６）を有する少なくとも１つの光学素子（４から６、８から１０、１４．１から１４．６）と、
不活性ガス・イオンを生成するためのユニット、好ましくはＥＵＶ光源（４）と、
前記残留ガス雰囲気中で前記不活性化ガス・イオン（２１）を加速し、原子状水素（２７）を生成して、光学面（２６）から汚染を除去するように設計された加速デバイス（２２）とを有する光学配置。
【請求項１２】
前記不活性ガスは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノンからなる群から選択される請求項１１に記載の光学配置。
【請求項１３】
前記加速デバイス（２２）は、前記不活性ガス・イオン（２１）を前記光学面（２６）から遠ざけるように設計されている請求項１１または１２に記載の光学配置。
【請求項１４】
前記加速デバイス（２２）は、電磁場、好ましく静電場（２５）を発生するためのデバイスを備える請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の光学配置。
【請求項１５】
前記加速デバイス（２２）は、電圧源（２３）を備える請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の光学配置。
【請求項１６】
前記加速デバイス（２２）は、前記光学面（２６）に実質的に垂直となるように配置された少なくとも２枚の導電性の板（２４ａ、２４ｂ）を備える請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の光学配置方法。
【請求項１７】
前記加速デバイス（２２）は、水素分子１個当たり少なくとも７．２×１０-19Ｊの前記不活性ガス・イオン（２１）のエネルギー移動を発生するように設計されている請求項１１〜１６のいずれか１項に記載の光学配置。
【請求項１８】
前記分子状水素（１８）の分圧は、１０-3ｍｂａｒから１ｍｂａｒまでの範囲内であり、および／または前記不活性ガス（１７）の分圧は、１ｍｂａｒ未満、好ましくは１０-2ｍｂａｒ未満、特に好ましくは１０-3ｍｂａｒ未満である請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の光学配置。
【請求項１９】
前記不活性ガス（１７）および／または前記分子状水素（１８）を前記真空ハウジング（２）内に送り込むための供給デバイス（１５、１５ａ、１９）を備える請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の光学配置。
【請求項２０】
前記供給デバイスは、不活性ガス流（１７）を発生するためのガス出口（１５ａ）および好ましくは前記不活性ガス流（１７）を回収するためのガス入口（１５ｂ）を備える請求項１９に記載の光学配置。
【請求項２１】
前記供給デバイス（１５ａ）は、前記ＥＵＶ光源（４）の前記線源体積を前記光学面（２６）を含む前記真空環境から隔てる、不活性ガス流（１７）を発生するように設計されている請求項１９または２０に記載の光学配置。
【請求項２２】
光学配置、とりわけＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置（１）であって、
少なくとも１つの種類のガス、好ましくは不活性ガス（１７）を含む、残留ガス雰囲気を含む真空ハウジング（２）と、
前記ハウジング（２）内に配置された光学面（２６）を有する少なくとも１つの光学素子（４から６、８から１０、１４．１から１４．６）と、
イオンを生成するためのユニット、好ましくはＥＵＶ光源（４）と、
前記残留ガス雰囲気中で前記イオン（２１）を加速するための、前記イオン（２１）を前記光学面（２６）から遠ざけるように設計されている加速デバイス（２２）、
および／または前記イオン（２１）を中性化するための導電体（２４ｂ）とを有する光学配置。
【請求項２３】
前記加速デバイス（２２）は、電磁場、好ましく静電場（２５）を発生するためのデバイスを備える請求項２２に記載の光学配置。
【請求項２４】
前記加速デバイス（２２）は、電圧源（２３）を備える請求項２２または２３のいずれか１項に記載の光学配置。
【請求項２５】
前記加速デバイス（２２）は、前記光学面（２６）に実質的に垂直となるように配置された少なくとも２枚の導電性の板（２４ａ、２４ｂ）を備える請求項２２〜２４のいずれか１項に記載の光学配置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互引用：  本出願は、米国特許法第１１９条（ａ）項に基づき、２００６年１１月２１日に出願されたドイツ特許出願第１０  ２００６  ０５４  ７２６．８号明細書の優先権を主張するものであり、参照により当該明細書の開示全体が本出願に組み込まれる。）
【０００２】
本発明は、真空環境内、好ましくはＥＵＶリソグラフィ(極端紫外線露光）用の投影露光装置内に配置されている光学面の汚染を除去するための方法、および光学配置に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
汚染物質は、動作中、光学素子の表面上に、特にＥＵＶリソグラフィ・システム内で使用される多層膜鏡の表面に次第に蓄積してゆく。これらの物質は、例えば、光学面の真空環境中に存在するガスとＥＵＶ放射(線)との反応で低揮発性固形分が形成される過程において形成される。ＥＵＶ放射から生じるＯＨ・、Ｏ・などの酸化ラジカルを持つそのような低揮発性酸化物の固形分を形成するガスは、例えば、装置内に存在する成分（レジストなど）からガス放出する、硫黄、リン、フッ素、またはケイ素化合物である。さらに、光学素子の環境内に存在するガス状炭化水素は、表面に炭素の層を堆積しうる。
【０００４】
物質が堆積すると、光の散乱および吸収が増大し、透過、均一性、迷光、および像欠陥に関する、光学素子が使用されるシステム全体の光学性能が低下するため、光学素子の表面に低揮発性固形物が形成されるのは、非常に望ましくないことである。汚染を低減するために、光学面を活性化水素、つまり、Ｈ・、Ｈ+、および／またはＨ2+の形態で存在する水素と接触させることが知られている。この方法で、一方で、炭素がメタンなどの容易に揮発する炭化水素に転換され、他方で、酸化物固形化合物は、容易に揮発する水素化物に還元により転換されうる。
【０００５】
現在、活性化水素を使ってＥＵＶリソグラフィ装置の光学面を清浄化するために、露光動作時に実行できない方法のみが使用される。したがって、表面を清浄化するために、露光動作を中断しなければならず、そのため、装置の停止時間が長くなり、ひいてはコスト増大につながる。さらに、この清浄化方法に必要なＥＵＶリソグラフィ装置コンポーネントの実装は、構造工学的なコストの増大を伴う。電熱線による、またはプラズマを使った生成など、原子状水素を生成するための知られている方法の場合、光学面の加熱または電線への金属付着など、さらなる悪影響が生じる。
【０００６】
真空室内に配置された光学面から炭素汚染を除去する方法は、米国特許出願公開第２００４／０２１１４４８Ａ１号明細書で説明されている。この方法では、光学面は励起エネルギー状態にある活性化ガスと接触させられる。使用される清浄化ガスは、好ましくは酸素および二酸化炭素、それとは別に水素であり、これらは電子衝撃により活性化され、その場合、この目的のために必要な電子は、電熱線からの熱放出により得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２１１４４８Ａ１
【特許文献２】欧州特許出願公開第１４２２５６８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、特に単純な、費用効果の高い方法で光学面の汚染除去を可能にする方法および光学配置を実現するという課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、真空環境内で分子状水素および少なくとも１つの種類の不活性ガスを含む残留ガス雰囲気を生成する工程、不活性ガスをイオン化することにより、好ましくはＥＵＶ放射(線)を使って、不活性ガス・イオンを生成する工程、および残留ガス雰囲気中で不活性ガス・イオンを加速することにより原子状水素を生成する工程を含む、序論のところで述べた種類の方法により解決される。
【００１０】
従来技術とは対照的に、表面を清浄化するために必要な原子状水素は、本発明の場合、衝突過程により生成され、その際に、不活性ガス・イオン、例えば、アルゴン・イオンは式
Ａｒ+＋Ｈ2→Ａｒ+＋２Ｈ・
に従って分子状水素を原子状水素に分解する。
【００１１】
本発明による方法を用いて残留ガス雰囲気中で生成される原子状水素は、光学面に衝突し、上述の方法でそこにある汚染を除去することができる。分子状水素を分解する十分に大きなエネルギー移動を得るために、衝突過程の前に、不活性ガス・イオンが加速される。
【００１２】
これに必要な不活性ガス・イオンは、好ましくは、式
Ａｒ＋ＥＵＶ→Ａｒ+＋ｅ-
に従って、装置の動作時に光路内にすでに存在しているＥＵＶ放射により生成される。
【００１３】
本発明では、このようにして、ＥＵＶ照射の下である種の不活性ガス・イオン、例えばアルゴンなどのイオン化のための有効断面積は、本出願にとって十分に広いものであるという事実を利用する。他方で、ＥＵＶ照射により分子状水素を原子状水素に直接転換（解離）するための実効断面積は、これよりも数桁小さく、したがって、ＥＵＶリソグラフィ装置において分子状水素にＥＵＶ照射を行って原子状水素を直接生成することは、光学面を十分清浄化できるほどには行えない。
【００１４】
好ましい一変更形態では、不活性ガスは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノンからなる群から選択される。これらは、光学面に一切影響を及ぼさない典型的な不活性ガスである。使用されるガスの（原子）質量が大きければ大きいほど、分離されるべき水素分子に対するエネルギー移動の作用は不利なものとなる。発明者らは、アルゴンが本発明の目的に特に適していることを発見した。
【００１５】
特に好ましい一変更形態では、不活性ガス・イオンは、光学面から遠ざけられる。表面の一部は、表面を整形するイオン・ビーム加工（ＩＢＦ）法などの方法で利用可能であるイオン衝撃により薄く削られるが、この場合には、スパッタリングにより表面に望ましくない損傷が生じる。これらのイオンを表面に近づけないようにするために、例えば、導電性材料の好適な要素を使うことができるが、これはプラスに帯電したガス・イオンと接触したときに電子を放出し、前者を中性にする。
【００１６】
好ましい一変更形態では、不活性ガス・イオンの加速は、電磁場、好ましく静電場を使って行われる。これらのイオンは、電磁気力による特に単純な方法で加速されうる。この点に関して、電場および／または磁場を使用することができ、これらは例えば断面で重なり、また時間に依存し、および／または静的であるとしてよい。静電場が好ましいが、それは、特に単純な方法で発生させることができるからである。
【００１７】
他の有利な一変更形態では、加速は、好ましくは実質的に光学面に平行する、均一な電場により行われる。均質な電場分布は、不活性ガスを一様に加速する。電場分布は表面に平行なので、イオンは、表面を横断する方向に同時に加速され、したがって光学面から遠ざけられる。
【００１８】
特に好ましい一変更形態では、不活性ガス・イオンの加速は、水素分子１個当たり少なくとも７．２×１０-19Ｊのエネルギー移動を発生する。分子状水素の解離に必要なエネルギーは、４．３６・１０5Ｊ／モルであり、したがって水素分子１個当たり７．２・１０-19Ｊとなる。原子状水素を使って測定可能な清浄化効果を発揮させるためには、典型的には１ｓｃｃｍ（標準立方センチメートル毎分）のオーダーの原子状水素フラックスが必要である。このようなフラックスを発生するには、したがって、約０．３Ｗが必要である。
【００１９】
有利な一変更形態では、投影露光装置のＥＵＶ光源により露光動作中にＥＵＶ放射が発生する。検討対象となる光源は、とりわけプラズマ・ベースのＥＵＶ源、例えば、ＸｅまたはＳｎプラズマ放電源であり、また中空陰極管（ＨＣＴ）またはレーザー生成プラズマ（ＬＰＰ）光源と呼ばれるものである。方法のこの変更形態では、露光動作時に装置内で発生するＥＵＶ放射は、不活性ガスのイオン化に直接使用可能である。
【００２０】
他の有利な一変更形態では、少なくとも１つの種類の不活性ガス流が残留ガス雰囲気中に生成され、ＥＵＶ放射は露光動作時にこの雰囲気中を通過し、不活性ガス流は好ましくはＥＵＶ光源の線源体積を光学面を含む真空環境から隔てる。不活性ガス流は、この場合、有利にはガス出口、例えばノズルの形態のものにより生成され、真空環境から再び不活性ガスを除去する、不活性ガス用の回収デバイス、特に吸引デバイスが好ましくは、ガス出口と反対の側に配置されうる。不活性ガスの一部は、ＥＵＶ放射によりイオン化され、とりわけそれに加えて不活性ガス流に対抗する十分に強い電場が印加された場合に、衝突過程により不活性ガス流から取り除かれる。これらの過程で形成される不活性ガス・イオンは、その後、原子状水素を生成するために加速される。
【００２１】
不活性ガス流は、好ましくは、ＥＵＶ光源の線源体積を光学面が配置されている光学配置の部分から隔てるために使用される。不活性ガスは、この場合、参照によりその全体が本出願に組み込まれている、欧州特許第１  ４２２  ５６８号明細書で説明されているように、残留ガス雰囲気中に見られる、第２のガスからＥＵＶ光源の線源体積中の第１のガスを隔てる、ガス・カーテン（動的ガス・ロック）として働きうる。不活性ガス流は、ＥＵＶ光源の線源体積から出る汚染物質が光学面を含む真空環境内に侵入することとさらに炭化水素が逆方向に拡散することの両方を防ぐ。この場合の不活性ガス流は、線源体積と真空環境の両方に入り込み、その場合、線源体積中に侵入した不活性ガスは、第１のガスから分離され、リサイクルされ得る。
【００２２】
不活性ガス流は、それとは別に、同様に参照によりその全体が本出願に組み込まれる、米国特許出願公開第２００７／００１２８８９Ａ１号明細書に詳述されているように、スペクトル・フィルタ（ＳＰＦ、スペクトル純度フィルタ）として働くガスの流れを包み、所望のスペクトル特性を持つＥＵＶ放射のみが線源体積から出て、光学素子を含む真空環境内に入るようにすることができる。とりわけ、不活性ガス流は、この場合、超音波流の形態をとることもできる。また、活性ガス流の一部が出口を通して取り込まれず、真空環境の内部に迂回されることで、ＥＵＶ放射によりそこで不活性ガスをイオン化することが可能である。さらに、不活性ガス・イオンは、例えば、不活性ガス流に垂直な、または平行な向きの電場により不活性ガス流から直接加速されて放出され得る。
【００２３】
本発明の他の態様は、好ましくは不活性ガスの、とりわけＥＵＶ放射により生成された、イオンを真空環境内、好ましくはＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置内に配置されている光学面から遠ざける方法で具現化され、この方法は、好ましくは電磁場、とりわけ静電場を使ってイオンを加速する工程および／または少なくとも１つの導体においてイオンを中性化する工程を含む。光学配置におけるイオンの加速は、原子状水素を生成する働きをするだけでなく、例えばＵＥＶ照射により残留ガス雰囲気中に生成されるイオンが光学面に当たり、部分的に光学面を薄く削ることを防ぐためにそれとは独立に使用されうる。これらのイオンを、適宜、導体で中性化し、その目的のために光学配置内に導入するようにもできる。好ましくは、少なくとも１つの導体が、この場合、同時に、好ましくは光学面と実質的に並行する電場を発生する働きをする。それとは別に、イオンをポンプに接続されている出口に向けて加速し、イオンが真空環境から除去されるようにもできることを理解されたい。 
【００２４】
本発明は、さらに、分子状水素および少なくとも１つの種類の不活性ガスを含む、残留ガス雰囲気を含む真空ハウジングを有する光学配置、とりわけＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置、真空ハウジングの内部に配置された光学面を有する少なくとも１つの光学素子、不活性ガス・イオンを生成するためのユニット、好ましくはＥＵＶ光源、および光学面から汚染を除去するために残留ガス雰囲気中の不活性ガス・イオンを加速して原子状水素を生成するように設計されている加速デバイスで実現される。
【００２５】
この点に関して、投影露光装置のハウジングは全体として、真空ハウジングとして使用されうるか、またはそれとは別に、真空ハウジングはハウジングの内部に配置されうるかまたは残留ガス雰囲気を含む適宜分離されたハウジング部分とすることができる。残留ガス雰囲気は、光学面の環境上にのみ広がるだけで十分であり、真空ハウジング全体に広がらなくてよいことを理解されたい。
【００２６】
好ましい一実施形態では、不活性ガスは、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、およびキセノンからなる群から選択される。これらの不活性ガスを、適当な場所で真空ハウジング内に導入し、またそこから放出することができる。
【００２７】
他の有利な一実施形態では、加速デバイスは、不活性ガス・イオンを光学面から遠ざけるように設計される。加速デバイスに加えて、他のデバイス、例えば開口絞りを備え、表面からの不活性ガス・イオンを阻止することができることを理解されたい。
【００２８】
特に好ましい一実施形態では、加速デバイスは、電磁場、好ましくは静電場を発生するためのデバイスを備える。静電場は、例えば、異なる静電電位の２枚の導電性の板の間に発生することができ、これらの導電性の板の間に電圧差を生じる。一般にプラスに帯電したイオンは、マイナスに帯電した板に向かって電場内で加速される。イオンがこの板に当たると、イオンは電子吸収により電気的に中性の状態に変換される。板の間の電場の強さまたは電圧差が、十分に大きくなるように選択された場合、イオンのかなりの部分が板に当たり、これにより不活性ガス・イオンから光学面を保護する。
【００２９】
加速デバイスは、好ましくは、例えば２枚の導電性の板の間に電圧差を発生する働きをしうる電圧源を備える。
【００３０】
加速デバイスの好ましい構造において、これは、光学面に対し実質的に垂直に配置された少なくとも２枚の導電性の板を備える。異なる電位の導電性の板は、光学面に平行な均一の電場を発生する。この電場は、板の間の領域に実質的に制限され、光学面にまでは広がらず、後者の静電帯電が阻止されうる。
【００３１】
特に好ましい一実施形態では、加速デバイスは、水素分子１個当たり７．２×１０-19Ｊ以上の不活性ガス・イオンのエネルギー移動を発生するように設計される。このエネルギー量は、分子状水素を分離するのに十分である。このような高エネルギー移動は、不活性ガス・イオンのすべての衝突について達成することはできないが、生成される水素原子の個数は、十分に強い電場により、また加速されるイオンの最大相互作用長に分子状水素を与えることにより増やすことができることを理解されたい。
【００３２】
他の有利な一実施形態では、分子状水素の分圧は、１０-3ｍｂａｒから１ｍｂａｒまでの範囲内であり、および／または不活性ガスの分圧は、１ｍｂａｒ未満、好ましくは１０-2ｍｂａｒ未満、特に好ましくは１０-3ｍｂａｒ未満である。これらの分圧において、投影露光装置は、露光動作時に設定でき、またそれと同時に、これらの圧力は上述の方法による原子状水素の生成に好ましくは適している。とりわけ、分圧の上限は、残留ガス雰囲気中のガスを通過するＥＵＶ放射の十分な透過が保証されていることを前提として、適宜、より高い値となるように選択されうる。
【００３３】
他の好ましい一実施形態では、供給デバイスは、不活性ガスおよび／または分子状水素を真空ハウジングに供給するために存在する。分子状水素用の通例の入口パイプに加えて、「ロック」（または一般的な開口部）を供給デバイスとして使用することができ、これは、個々のコンポーネント、例えばレチクルまたはウエハを交換するために動作中に必要に応じて装置の部分領域をまず第１に分離し、次いで大気圧に曝すために使用されるロックを本質的に備える。上述の方法を実行するために、十分な分子状水素がＤＧＬ（動的ガス・ロック）を通じて装置内に入る。
【００３４】
好ましい一実施形態では、供給デバイスは、不活性ガス流を発生するためのガス出口および好ましくは不活性ガス流を回収するためのガス入口を備える。ガス出口は、ノズルにより形成され、これを通して、不活性ガスが高圧の下で現れる。不活性ガスは、ガス入口を通して再び回収され、ＥＵＶ放射が透過するガス・カーテンがガス出口とガス入口との間に形成され、これにより不活性ガス・イオンがそこに形成することができる。それとは別に、欧州特許出願公開第１  ４２２  ５６８  Ａ１号明細書で説明されているように、不活性ガス流は、吸引により抽出される必要はなく、真空環境内に入ることができ、したがって、不活性ガス・イオンは、中に存在する残留ガス雰囲気中に直接生成され、その目的のためにさらに対処することなくＥＵＶ光源から離れてゆく。
【００３５】
他の有利な一実施形態の場合、供給デバイスは、ＥＵＶ光源の線源体積を光学面を含む真空環境から隔てる、不活性ガス流を発生するように設計される。この場合、不活性ガス流は、線源体積中に存在する汚染物質を光学面から遠ざけて、炭化水素の線源体積への侵入を防止する働きをしうる。
【００３６】
本発明の他の態様は、少なくとも１つの種類のガス、好ましくは不活性ガスを含む、残留ガス雰囲気を含む真空ハウジングを有する光学配置、とりわけＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置、真空ハウジング内に配置された光学面を有する少なくとも１つの光学素子、イオンを生成するためのユニット、好ましくはＥＵＶ光源、ならびに残留ガス雰囲気中のイオンを加速するための、イオンを光学面から遠ざけるように設計されている加速デバイス、および／またはイオンを中性化するための導電体で具現化される。すでに述べたように、原子状水素を生成することすらなくイオンを光学面から遠ざけることには、利点がある。とりわけ、イオンを中性化する導電体は、加速デバイスの一部としてよい。加速デバイスの有利な実施形態については、上記の説明を参照されたい。 
【００３７】
本発明のさらなる特徴および利点は、本発明にとって本質的な詳細を示す図面の図に基づく本発明の例示的な実施形態の以下の説明から、また請求項から明らかである。個々の特徴は、本発明の一変更形態において単独でまたは複数組み合わせて達成されうる。
【００３８】
例示的な実施形態は、概略図において例示されており、以下でさらに説明される。図面は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１ａ】ＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置を示す略図である。
【図１ｂ】ＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置を示す略図である。
【図２】光学面およびそれに平行な電場を有する図１の装置から見た細部を示す略図である。
【図３】光学面から汚染を除去するための方法の一変更形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１ａに示されているようにＥＵＶリソグラフィ用の投影露光装置１を使って光学面から汚染を除去する方法を以下で説明する。投影露光装置１は、ハウジング２を備え、これは真空環境を発生するための真空ユニット３を伴い、これはハウジング２内に約１０-3  ｍｂａｒから１  ｍｂａｒまでの範囲の全圧力を有する残留ガス雰囲気を作成する。
【００４１】
ハウジング２は、中に配置されている光学素子の光学機能に応じて、図１に例示されていない３つのハウジング部分に分割される、つまり、第１のハウジング部分が、プラズマ光源と照明ビームを集束するためのＥＵＶ集光鏡とを備える光発生ユニット４を有する。照明システムは、ビーム経路の後に、視野ラスター素子を持つ鏡５および瞳ラスター素子を持つ鏡６を備え、第１のハウジング部分に隣接する第２のハウジング部分内に配置される。望遠レンズ７として機能する３つの鏡からなる後続のグループは、通常入射の下で動作する、それぞれ第１および第２の鏡８、９、およびすれすれの入射で光が衝突する負の屈折力を有する第３の鏡１０を備える。照明システムは、小さなスケールで再現される構造（図に示されていない）を有するレチクル１２が配置される、物体平面内１１でできる限り均一な結像視野を発生する。
【００４２】
物体平面１１内のレチクル１２上に配置されている構造は、第３のハウジング部分内に配置されている後続の投影装置により、感光層（レジスト）を有するウエハ１３が配置されている像平面上にマッピングされる。縮小結像用に、投影装置は６つの他の鏡１４．１から１４．６を反射光学素子として備える。
【００４３】
第１の工程１０２における、開始１０１、つまり投影露光装置１の露光動作の開始の後の光学面から汚染を除去する図３に例示されている方法では、不活性ガス１７、本発明の場合にはアルゴンが、入口１５を介してハウジング２の内部空間１６内に導入される。それとは別に、またはそれに加えて、アルゴンの他に、他の希ガスまたは窒素を入口１５から入れることができる。ハウジング２の残留ガス雰囲気中のアルゴンの分圧は、１ｍｂａｒ以下、好ましくは１０-2ｍｂａｒ以下、特に好ましくは１０-3ｍｂａｒ以下でなければならない。
【００４４】
不活性ガス１７としてのアルゴンに加えて、分子状水素１８も、第１のステップ１０２で、例えば、ウエハ１３を囲むロック１９を介して残留ガス雰囲気に入れられる。ロック１９は、レジストから出てくるガスが投影装置内に入るのを防ぐものである。ロック１９を使用する場合、分子状水素が内部空間１６に入り、約１０-3ｍｂａｒから１ｍｂａｒまでの範囲、好ましくは０．０１ｍｂａｒから１ｍｂａｒまでの範囲内の分圧をそこに発生する。それとは別に、とりわけ光学鏡面の直接的環境内で局所的分子状水素雰囲気を改善するために、分子状水素も真空ハウジング２の戦略的に有利な、つまり複数の異なる位置で供給されうる。
【００４５】
分子状水素１８およびアルゴンを不活性ガス１７とする残留ガス雰囲気が第１の工程１０２で作成された後、この方法の後続の第２の工程１０３において、アルゴンが光発生ユニット４により生成され、ビーム経路を形成するＥＵＶ放射２０内に入り、これによりイオン化される。ＥＵＶ放射により生成されるアルゴン・イオン２１は、さらに、再結合することなくビーム経路を抜け出ることができ、その拡散は、ビーム経路２０の領域に制約されないことを理解されたい。
【００４６】
後続の第３の方法工程１０４において、アルゴン・イオン２１は加速される、つまり、図１の視野ラスター素子を備える鏡５の前の図２の例で示されているように、加速デバイス２２を使って加速される。加速デバイス２２は、第１および第２の導電性の板２４ａ、２４ｂを異なる静電電位に設定する電圧源２３を備え、これにより、均一な静電場２５がそれらの板の間に発生する。この電場では、アルゴン・イオン２１は、光学面２６に平行に加速され、鏡５から汚れを取る。加速されたアルゴン・イオン２１は、分子状水素１８との衝突過程を受けて、その間に、分子状水素１８へのエネルギー移動が発生し、これは水素分子を原子状水素２７に分離するのに十分な大きさを有する。その目的のために必要なエネルギー移動は、水素分子１個当たり少なくとも７．２×１０-19Ｊである。電場２５内のすべてのアルゴン・イオン２１がそのようなエネルギー移動を生じさせることができるわけではなく、それどころか、十分に大きな速度またはエネルギーを持たせるために最初に電場２５内の十分に長い加速経路を覆っていなければならないことを理解されたい。しかし、加速デバイス２２は、この目的のために必要なエネルギーが、電場の全長に対して、約５０％未満と短い長さで、好ましくは約２０％未満、特に好ましくは約１０％未満の長さで得られるように設計される。その目的のために、この電圧源は、２枚の板２４ａ、２４ｂの間で、典型的には１０〜１００Ｖ、適宜最大数ｋＶまでの十分に大きな電位差を発生し、多重イオン化を引き起こす。光学面２６に平行に向き付けられた電場２５は、同時に、アルゴン・イオン２１を光学面から遠ざけるが、それは、マイナスに帯電した板２４ｂに向かって横方向に偏向され、光学面２６に当たらないからである。それに加えて、マイナスに帯電した板２４ｂに当たるアルゴン・イオン２１は、これから電子を吸収し、これにより非イオン化電気的中性状態に転換される。必要ならば、イオンを、例えば、背後に吸引デバイスが置かれているマイナスに帯電した板の開口部内に誘導することにより、異なる方法で光学面から遠ざけることができることを理解されたい。
【００４７】
最後の工程１０５において、加速デバイス２２により生成された原子状水素２７は、光学面２６に当たり、酸化物堆積物を容易に揮発する物質に還元することによりこれから汚染を除去することができる。さらに、炭素をメタンなどの容易に揮発する炭化水素に転換することにより、表面２６に存在する炭素層を薄く削ることができる。ここで逐次的に実行される方法工程１０１から１０５は、実際には同時に進行するのがふつうであることを理解されたい。
【００４８】
残留ガス雰囲気中の原子状水素を作成することに加えて、図２の加速デバイス２２を使用して単にイオン、特に不活性ガスのイオンを光学面２６から遠ざける、つまり、ハウジング２内の残留ガス雰囲気中に分子状水素が存在することなく不活性ガス・イオンを加速することも可能である。この方法で、イオン衝撃により引き起こされる光学面２６の損傷が回避されうる。これが有利なのは、ガス・イオン、特に不活性ガスのイオンは、多くの場合、ＥＵＶ放射のせいで望ましくない形で残留ガス雰囲気中に形成するからである。
【００４９】
最後に、図１ｂは、図１ａと異なる応用例を示しており、そこでは不活性ガス・イオンは、すでに光発生ユニット４内で、または光発生ユニット４のところで生成されている。典型的には、この場合、プラズマ光源集光器モジュール内が汚染するのを阻止するためにアルゴンが緩衝ガスとして使用され、光発生ユニット４の光出口に、ガス出口１５ａおよびガス入口１５ｂが形成され、その間に不活性ガス流２７が露光動作時に生じる。この場合の不活性ガス流２７は、ガス・カーテンを形成し、光発生ユニット４の線源体積をハウジング２の内部空間１６の残り部分から隔てる。不活性ガス流２７は、透過するＥＵＶ放射によりおよび／または線源体積のプラズマ条件により少なくとも部分的にイオン化されうる。ＥＵＶ投影露光装置は、開放真空容器を配置したものなので、これらの不活性ガス・イオンは、実質的に遮られることなく照明システムおよび投影装置内に入ることができ、そこでイオンが、上述の方法で加速され、原子状水素を生成する。
【００５０】
それとは別に、例えば欧州特許出願公開第１  ４４２  ５６８  Ａ２号明細書で説明されているように、不活性ガス流は、さらに、光発生ユニット４の線源体積とハウジング２の内部空間との間のコネクタ部（図に示されていない）内に導入され、そこから、光発生ユニット４の線源体積とハウジング２の内部空間の両方に入ることができる。この場合、すでに部分的にイオン化されているガス流がハウジング２の内部空間内に入り、原子状水素を生成するのに単に不活性ガス・イオン２７が加速されるだけでよいようにすることは特に有利である。
【００５１】
投影露光装置１とともに説明されている方法は、もちろん、他の光学配置でも使用されうる。また、ただ単に光学面のすぐ近くにおいて、またはそのような光学装置内の閉じ込められたハウジング部分または真空容器内で、分子状水素および不活性ガスを含む残留ガス雰囲気を生成することも可能である。
【００５２】
さらに、不活性ガスのイオン化は、本明細書で説明されている以外の方法で、例えば、白熱線、電圧誘起（「冷」）放電、電子衝撃などを用いたイオンの局所的生成により、行われうる。適宜、不活性ガスのイオン化のために、例えば、露光過程に関わらない他の光源も使用されうる。
【符号の説明】
【００５３】
１  投影露光装置；  ２  ハウジング；  ４  光発生ユニット；  
５  視野ラスター素子を持つ鏡；  ６  瞳ラスター素子を持つ鏡；  
７  望遠レンズ機能；  ８、９、１０  第１、第２、第３の鏡；  １１  物体平面；  
１２  レチクル；  １３  ウエハ；  １４．１−１４．６  反射光学素子；  
１５  入口；  １７  不活性ガス；  １８  分子状水素；  ２０  ＥＵＶ放射２０；  
２１  アルゴン・イオン；  ２２  加速デバイス；  ２３  電圧源；  ２４ａ，２４ｂ  第１および第２の導電性の板；  ２６光学面。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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