(57)【要約】【課題】  ＥＵＶ照明光学装置において、ＥＵＶ光源から発生するデブリ等の付着物が表面に付着し反射率の低下したミラーを真空中でデブリを除去し再利用可能とする洗浄装置、洗浄方法、及びこれらの機構を含む照明光学装置、露光装置の提供を目的とする。【手段】  光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、真空に排気可能な真空チャンバー内で、前記ミラーにイオンビームを照射し、ミラー表面に付着した付着物を除去することにより、真空中のミラー洗浄が可能となりミラーの再利用をすることが可能となる。このような機構の装置を照明光学装置、露光装置と接続して真空中でのミラーの搬送した後、洗浄を行うことにより、時間的なロスがなくＥＵＶ光を連続して照明光学装置から供給することができる。【選択図】  図１                                                    
2005268358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光に用いられる光学部材について、
真空に排気可能な真空チャンバー内において、
前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、
前記イオン源からのイオンビームを前記光学部材に照射することにより、光学部材の表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置。
【請求項２】
真空又は大気よりも低い圧力中で使用するミラーについて、
真空に排気可能な真空チャンバー内において、
前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、
前記イオン源からのイオンビームを前記ミラーに照射することにより、ミラーの表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置。
【請求項３】
光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、
真空に排気可能な真空チャンバー内において、
前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、
前記イオン源からのイオンビームを前記ミラーに照射することにより、ミラーの表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置。
【請求項４】
光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光をミラー表面に対し３０°以下の入射角度で入射させ使用するミラーについて、
真空に排気可能な真空チャンバー内において、
前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、
前記イオン源からのイオンビームを前記ミラーに照射することにより、ミラーの表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置。
【請求項５】
請求項１から４に記載されたいずれかの洗浄装置において、
前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とする洗浄装置。
【請求項６】
請求項２から５に記載されたいずれかの洗浄装置において、
前記イオンビームをミラー表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、
イオン源を含む真空排気可能な真空チャンバー内に前記ミラーを設置し、
この後の前記真空チャンバー内を排気した後、
前記ミラーに前記イオン源よりイオンビームを照射することにより、ミラー表面に付着した付着物を除去することを特徴とするミラーの洗浄方法。
【請求項８】
請求項７に記載された洗浄方法において、
前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とするミラーの洗浄方法。
【請求項９】
請求項７または８のいずれかに記載された洗浄方法において、
前記イオンビームをミラーの表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とするミラーの洗浄方法。
【請求項１０】
少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記ＥＵＶ光用に用いられる光学部材とが、照明光学系チャンバー内に収められている照
明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーに隣接して、請求項１に記載された洗浄装置における真空チャンバーが設けられており、
前記光学部材への前記イオンビームの照射が、前記真空チャンバー内で行われることを特徴とする照明光学装置。
【請求項１１】
少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーに隣接して、請求項２から６に記載されたいずれかの洗浄装置における真空チャンバーが設けられており、
前記ミラーへの前記イオンビームの照射が、前記真空チャンバー内で行われることを特徴とする照明光学装置。
【請求項１２】
少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記ＥＵＶ光用に用いられる光学部材とが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーと、請求項１に記載された洗浄装置における真空チャンバーとが、バルブにより連結されており、
前記照明光学系チャンバーと前記真空チャンバー間において真空状態で前記光学部材が搬送可能であることを特徴とする照明光学装置。
【請求項１３】
少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーと、請求項２から６に記載されたいずれかの洗浄装置における真空チャンバーとが、バルブにより連結されており、
前記照明光学系チャンバーと前記真空チャンバー間において真空状態で前記ミラーが搬送可能であることを特徴とする照明光学装置。
【請求項１４】
少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記ＥＵＶ光用として用いられる光学部材とが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、
前記照明光学系チャンバー内で前記光学部材に前記イオン源からのイオンビームを照射することにより光学部材の表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項１５】
少なくとも光源と、前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーは真空に排気可能な真空チャンバーであり、
前記照明光学系チャンバー内にイオン源を有することを特徴とする特徴とする照明光学装置。
【請求項１６】
少なくとも光源と、前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、
前記照明光学系チャンバー内で前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射する
ことによりミラー表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項１７】
少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からのＥＵＶ光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーは真空に排気可能な真空チャンバーであり、
前記照明光学系チャンバー内にイオン源を有することを特徴とする特徴とする照明光学装置。
【請求項１８】
少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からのＥＵＶ光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、
前記照明光学系チャンバー内で前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することによりミラー表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項１９】
少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、
前記光源からのＥＵＶ光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、
前記ミラーがミラーの表面に対し３０°以下の入射角度で前記ＥＵＶ光を入射させ使用するミラーであって、
前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、
前記照明光学系チャンバー内で前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することによりミラー表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置。
【請求項２０】
請求項１４から１９に記載されたいずれかの照明光学装置において、
前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とする照明光学装置。
【請求項２１】
請求項１５から２０に記載されたいずれかの照明光学装置において、
前記イオンビームをミラー表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とする照明光学装置。
【請求項２２】
光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、
少なくとも前記光源、前記ミラー及びイオン源が真空排気可能な照明光学系チャンバー内に収められており、
前記照明光学系チャンバー内を排気した後、
前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することにより、ミラー表面に付着した付着物を除去することを特徴とするミラーの洗浄方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載された洗浄方法において、
前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とするミラーの洗浄方法。
【請求項２４】
請求項２２または２３のいずれかに記載された洗浄方法において、
前記イオンビームをミラーの表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とするミラーの洗浄方法。
【請求項２５】
請求項１３に記載された照明光学装置における照明光学系チャンバー内に設けられているミラーに付着物が付着した際、
前記バルブを開いた後前記ミラーを前記真空チャンバーに搬送するステップと、
前記真空チャンバーに搬送されたミラーにイオンビームを照射し付着物を除去するステップと、
付着物の除去されたミラーを照明光学系チャンバーに搬送するステップからなることを特徴とする照明光学装置のミラーの洗浄方法。
【請求項２６】
マスク上に設けられたパターン像を感光性基板上へ転写する露光装置において、
前記マスクを照明するための請求項１０から２１に記載されたいずれかの照明光学装置と、
前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載された露光装置を用いて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法。           
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は主として真空中で使用されるミラーの洗浄方法並びに洗浄装置に関するものである。特に、線幅６０ｎｍ以下の次世代半導体の製造に用いるミラーの洗浄装置、洗浄装置、前記洗浄装置を含む照明光学装置、並び当該照明光学装置を含んだ投影露光装置、当該投影露光装置によるマイクロデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用投影露光装置の開口数、使用波長は半導体素子の高密度化、対象線幅の細線化に伴って年々大口径化、短波長化する傾向にある。使用する光線の波長は水銀のｉ線（波長３６５．０１５ｎｍ）から、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）へ移り、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を光源とした縮小投影露光装置も実用化されている。
【０００３】
しかし、従来の屈折光学素子を用いた投影光学系では、レンズ等を構成する硝材の透過率の面から、波長１５７ｎｍのＦ2エキシマレーザーを光源として使用したものが限界であり、これより波長が短くなると光学系は屈折部材を一切含まない反射型光学系により構成する必要がある。
【０００４】
このため、波長が６０ｎｍよりも短いＥＵＶ光（極端紫外光）を光源として用いた縮小露光装置が次世代の半導体リソグラフィの手段として研究されている。現在、ＥＵＶ照明光学系の光源としては、プラズマ光源が用いられており、ＥＵＶ光源より発せられたＥＵＶ光束はコレクター光学系により、容器に設けられたピンホールに集光される。この容器は、プラズマ光源から飛散したデブリが他の光学系に影響を与えないように設けられたものであり、この後の光路に存在するミラー等の光学素子の表面にデブリが付着し、反射率が低下することを防ぐものである。
【０００５】
しかしながら、プラズマ光源より発生した飛散物であるデブリは、容器内にすべて留まるわけではなく、ピンホールより飛散し容器外のミラーの表面に付着する。ミラー表面にデブリが付着すると反射率が低下し、ミラーとしての機能を失い、照明光学装置及び露光装置として使用することができなくなる。
【０００６】
このデブリ付着を防止する対策としては、透過窓を設けたり、デブリを吸着させるデブリ除去機構を設けたりする方法が提案されている。しかしながら、これらの方法では光源から生じたデブリの付着を光量損失なく完全に防止することはできず、また、プラズマ光源を密閉しない限りデブリは容器外に漏洩するため、デブリの発生を完全に防止をすることは極めて困難である。このため、上記のような対策を施したとしても、少なからずミラー面にデブリは付着してしまい、光量損失が生じることを防止することはできない。
【０００７】
また、プラズマ光源近傍では、発生した光を集めるためにコレクター光学系が一般に設けられているが、このコレクター光学系はプラズマ光源と同じ容器に入っているため、デブリ対策は施されておらず、このコレクター光学系を構成するミラーにデブリが付着すると、同様に反射光量は低下してしまう。
【０００８】
以上のようにデブリの付着したミラーは、交換し破棄するか再生を行うことが考えられるが、ＥＵＶ領域で用いられるミラーは通常可視領域で使用しているミラーと比べ高価な
ものであることから、破棄することは実用的ではない。
【特許文献１】特開２００３−２２９５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
一方、再生方法としては、ミラーを照明光学装置内より取り出し水洗い等する手法が考えられるが、この場合、ミラーに水分が付着し、そのまま照明光学装置内に入れると装置内の雰囲気に悪影響を与え、照明光学装置内の部材を劣化させる。よって、水分を完全に抜き取るための作業が必要である。
【００１０】
また、水洗いをした場合、いくら純水を用いて洗浄を行ったとしても、金属からなるデブリを完全に除去することは極めて困難であり、洗浄後もミラー表面上にシミとなって残存し、反射率が低下する原因となり再びミラーとして用いることができなくなる場合もある。更に、洗浄が大気中で行われた場合、いくらミラー表面を綺麗に洗浄することができたとしても、洗浄後ミラーが大気中に曝されるため、大気中の汚染物質がミラー表面に付着してしまい、折角洗浄してもその直後から汚染されるといった根本的な問題点もある。
【００１１】
本発明では、デブリが付着し反射率の低下したミラーについて、真空中で洗浄を行うための洗浄装置、洗浄方法、及びこれを含んだ照明光学装置、露光装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記課題を解決するためになされたものである。
【００１３】
第１の発明は、光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光に用いられる光学部材について、真空に排気可能な真空チャンバー内において、前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、前記イオン源からのイオンビームを前記光学部材に照射することにより、光学部材の表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置である。
【００１４】
第２の発明は、真空又は大気よりも低い圧力中で使用するミラーについて、真空に排気可能な真空チャンバー内において、前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、前記イオン源からのイオンビームを前記ミラーに照射することにより、ミラーの表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置である。
【００１５】
第３の発明は、光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、真空に排気可能な真空チャンバー内において、前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、前記イオン源からのイオンビームを前記ミラーに照射することにより、ミラーの表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置である。
【００１６】
第４の発明は、光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光をミラー表面に対し３０°以下の入射角度で入射させ使用するミラーについて、真空に排気可能な真空チャンバー内において、前記真空チャンバー内にはイオン源を含んでおり、前記イオン源からのイオンビームを前記ミラーに照射することにより、ミラーの表面に付着した付着物を除去することを特徴とする洗浄装置である。
【００１７】
第５の発明は、第１から４のいずれかの発明の洗浄装置において、前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とする洗浄
装置である。
【００１８】
第６の発明は、第２から５のいずれかの発明の洗浄装置において、前記イオンビームをミラー表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とする洗浄装置である。
【００１９】
第７の発明は、光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、イオン源を含む真空排気可能な真空チャンバー内に前記ミラーを設置し、
この後の前記真空チャンバー内を排気した後、前記ミラーに前記イオン源よりイオンビームを照射することにより、ミラー表面に付着した付着物を除去することを特徴とするミラーの洗浄方法である。
【００２０】
第８の発明は、第７の発明の洗浄方法において、前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とするミラーの洗浄方法である。
【００２１】
第９の発明は、第７または第８のいずれかの発明の洗浄方法において、前記イオンビームをミラーの表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とするミラーの洗浄方法である。
【００２２】
第１０の発明は、少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記ＥＵＶ光用に用いられる光学部材とが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーに隣接して、第１の発明の洗浄装置における真空チャンバーが設けられており、前記光学部材への前記イオンビームの照射が、前記真空チャンバー内で行われることを特徴とする照明光学装置である。
【００２３】
第１１の発明は、少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーに隣接して、第２から６のいずれかの発明の洗浄装置における真空チャンバーが設けられており、前記ミラーへの前記イオンビームの照射が、前記真空チャンバー内で行われることを特徴とする照明光学装置である。
【００２４】
第１２の発明は、少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記ＥＵＶ光用に用いられる光学部材とが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーと、請求項１に記載された洗浄装置における真空チャンバーとが、バルブにより連結されており、前記照明光学系チャンバーと前記真空チャンバー間において真空状態で前記光学部材が搬送可能であることを特徴とする照明光学装置である。
【００２５】
第１３の発明は、少なくとも波長６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーと、第２から６のいずれかの発明の洗浄装置における真空チャンバーとが、バルブにより連結されており、前記照明光学系チャンバーと前記真空チャンバー間において真空状態で前記ミラーが搬送可能であることを特徴とする照明光学装置である。
【００２６】
第１４の発明は、少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記ＥＵＶ光用として用いられる光学部材とが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、前記照明光学系チャンバー内で前記光学部材に前記イオン源からのイオンビームを照射することにより光学部材の表面
に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置である。
【００２７】
第１５の発明は、少なくとも光源と、前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーは真空に排気可能な真空チャンバーであり、前記照明光学系チャンバー内にイオン源を有することを特徴とする特徴とする照明光学装置である。
【００２８】
第１６の発明は、少なくとも光源と、前記光源からの光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、前記照明光学系チャンバー内で前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することによりミラー表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置である。
【００２９】
第１７の発明は、少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からのＥＵＶ光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーは真空に排気可能な真空チャンバーであり、前記照明光学系チャンバー内にイオン源を有することを特徴とする特徴とする照明光学装置である。
【００３０】
第１８の発明は、少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からのＥＵＶ光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、前記照明光学系チャンバー内で前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することによりミラー表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置である。
【００３１】
第１９の発明は、少なくとも波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を発生させる光源と、前記光源からのＥＵＶ光を反射するミラーとが、照明光学系チャンバー内に収められている照明光学装置において、前記ミラーがミラーの表面に対し３０°以下の入射角度で前記ＥＵＶ光を入射させ使用するミラーであって、前記照明光学系チャンバーは真空排気可能な真空チャンバーであり、かつ、照明光学系チャンバー内にイオン源を有しており、前記照明光学系チャンバー内で前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することによりミラー表面に付着した付着物を除去する機能を有することを特徴とする照明光学装置である。
【００３２】
第２０の発明は、第１４から１９のいずれかの発明の照明光学装置において、前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とする照明光学装置である。
【００３３】
第２１の発明は、第１５から２０のいずれかの発明の照明光学装置において、前記イオンビームをミラー表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とする照明光学装置である。
【００３４】
第２２の発明は、光源の波長が６０ｎｍ以下のＥＵＶ光を反射するミラーについて、少なくとも前記光源、前記ミラー及びイオン源が真空排気可能な照明光学系チャンバー内に収められており、前記照明光学系チャンバー内を排気した後、前記ミラーに前記イオン源からのイオンビームを照射することにより、ミラー表面に付着した付着物を除去することを特徴とするミラーの洗浄方法である。
【００３５】
第２３の発明は、第２２の発明の洗浄方法において、前記イオンビームがＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅをイオン化したイオンビームであることを特徴とするミラーの洗浄方法である。
【００３６】
第２４の発明は、第２２または２３のいずれかの発明の洗浄方法において、前記イオンビームをミラーの表面に対し４５°以下の角度で照射させることを特徴とするミラーの洗浄方法である。
【００３７】
第２５の発明は、第１３の発明の照明光学装置における照明光学系チャンバー内に設けられているミラーに付着物が付着した際、前記バルブを開いた後前記ミラーを前記真空チャンバーに搬送するステップと、前記真空チャンバーに搬送されたミラーにイオンビームを照射し付着物を除去するステップと、付着物の除去されたミラーを照明光学系チャンバーに搬送するステップからなることを特徴とする照明光学装置のミラーの洗浄方法である。
【００３８】
第２６の発明は、マスク上に設けられたパターン像を感光性基板上へ転写する露光装置において、前記マスクを照明するための第１０から２１のいずれかの発明の照明光学装置と、前記マスクのパターンの像を前記感光性基板上に形成するための投影光学系とを備えていることを特徴とする露光装置である。
【００３９】
第２７の発明は、第２６の発明の露光装置を用いて、前記マスクのパターンを前記感光性基板上に露光する露光工程と、前記露光工程により露光された前記感光性基板を現像する現像工程とを含むことを特徴とするマイクロデバイスの製造方法である。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る洗浄装置によれば、デブリ等の付着物が表面に付着したミラーを真空中で除去し洗浄することができる。よって、洗浄中或いは洗浄後において、大気中に存在する汚染物や水分等がミラーに付着することもなく、最初の状態とほぼ同様の状態に再生することができ、再利用することができる効果がある。また、このようなミラーの洗浄装置を備えた照明光学装置、露光装置では、デブリによりミラーの反射率が低下した場合、別の同等のミラーと交換し、この間、デブリの付着したミラーの洗浄を行うことにより、時間的なロスを生じることなく連続してＥＵＶ光の照明を行うことができる効果がある。更には、本発明に係る洗浄方法によれば、ＥＵＶミラーが何度でも使用可能となるため、露光装置のランニングコストを低減することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
【実施例１】
【００４２】
以下、本発明に係る実施例である洗浄装置、洗浄方法に関し図１に基づき説明する。
【００４３】
本実施例に洗浄装置は、真空ポンプ１４により排気可能な真空チャンバー１５を有しており、真空チャンバー１５内にイオンビーム１６を発生させるイオン源１２を有している。イオン源１２では、希ガスであるＡｒイオンを発生させ、加速電圧を印加することによりイオンを加速させる機構を有している。照射されるイオンビーム１６のエネルギーはこの加速電圧を制御することにより調整することができる。付着物の付着したミラー１３を搬入バルブ１７より搬入し真空チャンバー１５内の所定の位置に設置した後、搬入バルブ１７を閉じ真空ポンプ１４により１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気を行う。この後、イオン源１２からイオンビーム１６をミラー１３に照射し、ミラー１３面上に付着している付着物
であるデブリの除去を行う。この際、照射されるイオンビーム１６は、ミラー１３の表面にダメージを与えず付着物であるデブリが除去できるように、加速電圧が調整されている。また、イオンビーム１６の照射される角度は、ミラー１３の表面に対し約１５°の角度で進入するように照射される。このように浅い角度でイオンビーム１６を照射することにより、ミラー１３の表面にダメージを殆ど与えることなくデブリの除去をすることができる。このイオンビームの照射は、固定照射だけでなく、スキャンニングさせて照射する方法もある。
【００４４】
又、本実施例では、照射されるイオンビーム１６のイオン源１２にはＡｒを用いているが、このような希ガスを用いているのは、希ガス以外の物質ではミラー１３の表面において照射されるイオンビームのイオンと反応し化合物が形成されること、イオンビームのイオンとなる元素が不純物としてミラーの表面に付着するのを防止するためである。従って、希ガスであることが望ましいが、デブリ除去としては、Ｈｅ等の軽い粒子よりも、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅといった比較的重い粒子の方が適している。しかしながら、これら重いイオンを用いるとミラー面に与えるダメージも大きくなり、価格、或いは、洗浄されるミラーの構造及びミラーを構成する材料等の観点から、イオンビームに用いる希ガスの選定は重要である。
【００４５】
尚、イオンビームは加速電圧を上昇させることにより、ミラーの表面のエッチングも可能となる。このようなイオンビームエッチングは、ミラー表面に頑強に付着した付着物を除去させたい場合に効果を発揮する。このようにイオンビームの照射による付着物の除去は、イオンビームの加速電圧を変化させることにより真空中で様々な付着物の除去が可能となる。
【００４６】
又、イオンビームの照射による洗浄は、斜入射型ミラーのみならず多層膜ミラーにおいても可能である。但し、多層膜ミラーはイオンビームによるダメージが斜入射型ミラーと比べ大きいことから、イオンビームの加速電圧の調整には慎重を期する必要がある。
【００４７】
本実施例では、イオンビームの照射によるミラーの洗浄に関して記載をしたが、ＥＵＶ光用に用いられる絞りやレチクル等の光学部材の洗浄も可能である。
【実施例２】
【００４８】
以下、本発明に係る照明光学装置の実施例について図２に基づき説明する。本実施例に係る照明光学装置は、実施例１の洗浄装置を備えた照明光学装置である。
【００４９】
本実施例では、ＥＵＶ光を使用することから照明光学系全体が真空チャンバー１０内部に組み込まれ真空ポンプ９により排気されている。このような真空チャンバー１０内に、ＥＵＶ光源１としてプラズマ光源を設置する。このプラズマ光源はＸｅガスを流しながら電極に電界を印加して放電させることによりプラズマを発生させるものであり、波長１３．４ｎｍのＥＵＶ光が放出されている。尚、本実施例ではＥＵＶ光源１として放電プラズマ光源を使用しているが、レーザープラズマ光源を用いても良い。
【００５０】
このＥＵＶ光源１により発光したＥＵＶ光は、コレクター光学系２により集光する。このコレクター光学系２は、同心円状に円錐面を複数配置したモリブデン（Ｍｏ）からなる斜入射型ミラーにより構成されている。このＥＵＶ光源１とコレクター光学系２は、一つの容器３の内部に収められており、コレクター光学系２によりＥＵＶ光が集光された位置の近傍にはピンホールＰが設けられ、ＥＵＶ光源１から発生したＥＵＶ光を取り出すことができる構成となっている。また、この容器３内部は真空ポンプ８により排気され、容器３の外部よりも圧力が低圧に設定されており、ＥＵＶ光源１より発生した飛散物が容器３
の外に可能な限り飛散しないように圧力調整がなされている。
【００５１】
この容器３のピンホールＰから射出したＥＵＶ光は、コリメーター光学系４に入射する。コリメーター光学系４は、モリブデンからなる放物面鏡の斜入射型ミラーにより構成されている。前記コリメーター光学系４により入射したＥＵＶ光は平行光束に変換され射出される。本実施例では、コリメーター光学系４内のミラーは、光束の入射角度が各々のミラー面に対し約１０°の角度で入射するように配置されている。この角度でモリブデンの斜入射型ミラーにＥＵＶ光束を入射させた場合では反射率は約９０％である。
【００５２】
コリメーター光学系４から射出した平行光束のＥＵＶ光は、その後、斜入射型の反射型フライアイ光学系５に入射し二次光源群を生成する。この反射型フライアイ光学系５は、モリブデンからなる斜入射型ミラーであり、光束の入射角度がミラー面に対し約１０°の角度で入射されるように設置されている。前記反射型フライアイ光学系５から射出したＥＵＶ光束は、モリブデンからなる斜入射型コンデンサーミラーにより構成されたコンデンサー光学系６を介した後、レチクル７を均一に照明する。
【００５３】
一方、洗浄を行うための洗浄用チャンバー１５はこの真空チャンバー１０に隣接して設置されている。真空チャンバー１０と洗浄用チャンバー１５とは、ロードロックバルブ１１により接続されており、このロードロックバルブ１１を開くことにより、真空チャンバー１０内にあるデブリの付着したミラーが洗浄チャンバー１５に真空搬送可能となる。又、ロードロックバルブ１１を閉じることにより真空チャンバー１０と洗浄用チャンバー１５は独立のチャンバーとなり、洗浄用チャンバー１５内で洗浄を行った際に発生する除去されたデブリは、真空チャンバー１０に侵入することはない。洗浄用チャンバー１５内にはＡｒのイオンビームを発生させるイオン源１２が設置され、真空ポンプ１４により排気可能な構成となっている。
【００５４】
以下、ミラーの洗浄のプロセスについて説明する。
【００５５】
各々のミラーには、ＥＵＶ光源であるプラズマ光源により生じたスズ（Ｓｎ）等のデブリが付着する。デブリが付着することによりミラーの反射率が減少し、照明光量が低下する。この照明光量の低下は、照明光学装置内に設けられた光量センサー(不図示)によりモニターされ、光量の低下が検出されると、デブリの付着した反射率の低下したミラーと、表面にデブリの付着していない別のミラーとが交換され、そのままＥＵＶ光の照明は続けられる。一方、交換されたデブリの付着したミラーは、ロードロックバルブ１１を開き、真空チャンバー１０から洗浄用チャンバー１５に搬送される。ミラー１３を所定位置に搬送した後、ロードロックバルブ１１を閉じ、真空ポンプ１４により排気した後、イオン源１２よりＡｒのイオンビーム１６をミラー１３に照射しデブリの除去を行う。このイオンビーム１６はミラー１３面に対し、約１５°の角度で照射される。デブリが除去されたミラーは、真空チャンバー１０内で使用しているミラーにデブリが付着し反射率が低下した場合には、ロードロックバルブ１１を開き、真空チャンバー１０内に搬送し、デブリの付着したミラーと交換する。この機構により、時間的なロスが殆どなく連続してＥＵＶ光の照明が可能である。
【００５６】
尚、本実施例では、照明光学系を組み込んだ真空チャンバー１０とイオンビームを照射するための洗浄チャンバー１５と二つのチャンバーにより構成されているが、照明光学系を組み込んだ真空チャンバー内に、イオン源を組み込むことも可能である。このように照明光学系と同一の真空チャンバー内にイオンビームを発生させるイオン源を組み入れることにより、デブリ等の付着物の付着したミラーを移動させることなく、イオンビームによる洗浄可能となる。この場合、ミラーを移動させる必要がなく、光学調整等の再度の位置あわせは不要である。
【実施例３】
【００５７】
本発明に係るミラーの交換機構を有した照明光学装置の一例を図３に基づき説明する。
【００５８】
このＥＵＶ照明光学装置は、ＥＵＶ光源２１から発生したＥＵＶ光が、コレクターミラー２２により容器２３のピンホールＰに集光され、コリメーター光学系２４に入射する。コリメーター光学系２４は、交換機構により使用されていないコリメーター光学系３４と交換可能な構成となっている。コリメーター光学系２４を構成するミラーにデブリ等の付着物が付着し反射率が低下した後は、使用されていないコリメーター光学系３４と交換される。交換されたコリメータ−光学系２４は、洗浄チャンバー(不図示)に搬送され、イオンビームによるデブリ除去の洗浄が行われる。
【００５９】
コリメーター光学系２４に入射したＥＵＶ光は平行光束に変換され射出され、この平行光束がフライアイ光学系２5に入射する。フライアイ光学系２５は、２組のフライアイミラーにより構成されている。フライアイ光学系２５は、交換機構により使用されていないフライアイ光学系３５と交換可能な構成となっている。フライアイ光学系２５を構成するフライアイミラーにデブリ等の付着物が付着し反射率が低下した際には、使用されていないフライアイ光学系３５と交換される。交換されたフライアイ光学系２５は、各々のミラーごとに洗浄チャンバー（不図示）に搬送され、イオンビームによるデブリ除去の洗浄が行われる。ＥＵＶ光束はフライアイ光学系２５により二次光源群を形成し、必要に応じて遮光板を通過した後、コンデンサー光学系２６を介し、レチクル２７面を照射する。
【００６０】
本実施例に記載した如くイオンビームの照射による洗浄装置を備えミラーの交換機構を有した照明光学装置においては、真空中でデブリ除去を行うことができ、洗浄中や洗浄後においても大気に触れることがないため、ミラー表面に大気中の汚染物の付着や水分の付着がされることがない。また、時間的なロスがなく連続してＥＵＶ光の照明が可能となる。
【００６１】
尚、コンデンサー光学系２６、コレクター光学系２２においても同様の交換機構が設置可能であり、交換機構により付着物の付着したミラーは洗浄チャンバーに搬送され、ミラーが洗浄されている間は、ＥＵＶ光の照明が可能である。
【００６２】
【実施例４】
【００６３】
上述の照明光学装置を含む露光装置により、マイクロデバイスを露光する方法について以下に説明する。この露光装置は、照明光学装置によってマスク(またはレチクル)を照明し(照明工程)、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用パターンを感光性基板に露光する(露光工程)ことにより、マイクロデバイス(半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等)を製造することができる。この露光装置を用いて感光性基板としてのウエハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例を図４のフローチャートに基づき説明する。
【００６４】
先ず、図４のステップ１０１において、１ロットのウエハ上に金属膜が蒸着される、次のステップ１０２において、その１ロットのウエハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ１０３において、上述の実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系(投影光学モジュール)を介して、その１ロットのウエハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ１０４において、その１ロットについてウエハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ１０５において
、その１ロットのウエハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウエハ上の各ショット領域に形成される。その後、更に上のレイヤに回路パターンの形成を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスの製造も可能である。
【００６５】
また、上述の実施形態の露光装置では、プレート(ガラス基板)上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明に係る洗浄装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る照明光学装置の構成を示す図である。
【図３】実施例３に係る照明光学装置を説明するための図である。
【図４】本発明に係る投影露光装置によりマイクロデバイスを作製するプロセスを示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１２  イオンビーム発生源
１３  ミラー
１４  真空ポンプ
１５  真空チャンバー
１６  イオンビーム
１７  搬入バルブ
【図１】
2005268358.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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