(57)【要約】【課題】露光装置に光学素子のキャッピング層を補修する機能を設ける。【解決手段】露光装置２は、キャッピング層を有する光学素子２２ｅが配置された容器２を備えていて、光学素子２２ｅを使って基板を露光する。露光装置２は、キャッピング層を補修するための材料を容器２内に供給する供給部３１と、光学素子２２ｅに電磁波を提供する提供部とを備えている。電磁波によって材料に光化学反応を起こさせることによりキャッピング層上に層を成長させてキャッピング層を補修する。【選択図】図４
2007234822.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備えていて、前記光学素子を使って基板を露光する露光装置であって、
前記キャッピング層を補修するための材料を前記容器内に供給する供給部と、
前記光学素子に電磁波を提供する提供部と、
を備え、前記電磁波によって前記材料に光化学反応を起こさせることにより前記キャッピング層上に層を成長させて前記キャッピング層を補修することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
基板を露光する露光モードと、前記キャッピング層を補修する補修モードとを有し、前記補修モードにおいて、前記供給部が前記容器内に前記材料を供給するとともに前記提供部が前記光学素子に電磁波を提供することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記提供部は、前記光学素子に電磁波を照射する際の照射条件を調整する照射条件調整部を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記照射条件は、前記電磁波の波長、照射強度、照射領域の少なくとも１つに関することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記供給部は、前記材料が前記光学素子に供給される際の供給条件を調整する供給条件調整部を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記供給条件は、前記供給口から噴射される前記材料が前記光学素子に供給される位置及び大きさ並びに前記材料の種類及び量の少なくとも１つに関することを特徴とする請求項５に記載の露光装置。
【請求項７】
前記キャッピング層の状態を計測する計測部と、
前記計測部による計測結果に基づいて前記キャッピング層の補修のための動作を制御する制御部と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記計測部による計測結果に基づいて前記キャッピング層の補修条件を決定することを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記計測部による計測結果に基づいて前記キャッピング層の補修の完了を判断することを特徴とする請求項７又は８に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記電磁波は、基板を露光するための露光光を発生する光源が発生する光であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記計測部は、計測光を使って前記キャッピング層の状態を計測するように構成され、
前記電磁波及び前記計測光は、基板を露光するための露光光を発生する光源が発生する光であることを特徴とする請求項８又は９に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記光源は、ＥＵＶ光源であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記ＥＵＶ光源は、波長が１１ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下の範囲内の光を発生することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記キャッピング層が炭素で構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記材料が炭素を含む物質であることを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記容器内における前記炭素を含む物質のガス分圧が１．５×１０−８Ｐａ以上かつ１．０×１０−２Ｐａ以下の範囲内に制御されることを特徴とする請求項１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備える露光装置の制御方法であって、
前記光学素子を使って基板を露光する露光工程と、
前記キャッピング層を補修するための材料を前記容器内に供給するとともに、前記光学素子に電磁波を提供し、前記電磁波によって前記材料に光化学反応を起こさせることにより前記キャッピング層上に層を成長させて前記キャッピング層を補修する補修工程と、
を含むことを特徴とする露光装置の制御方法。
【請求項１８】
デバイス製造方法であって、
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、
前記基板を現像する現像工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【請求項１９】
デバイス製造方法であって、
キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備えていて、前記光学素子を使って基板を露光する露光装置によって基板を露光する露光工程と、
前記基板を現像する現像工程と、
前記キャッピング層を補修するための材料を前記容器内に供給するとともに、前記光学素子に電磁波を提供し、前記電磁波によって前記材料に光化学反応を起こさせることにより前記キャッピング層上に層を成長させて前記キャッピング層を補修する補修工程と、
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備えた露光装置及びその制御方法並びにデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体メモリや論理回路などの微細な半導体デバイスを製造するためのリソグラフィ方法として、紫外線を用いた縮小投影露光が行なわれてきた。しかし、現在、半導体デバイスの高集積化が進むにつれ、従来の紫外光を用いた光リソグラフィでは実現不可能な最小線幅が７０ｎｍ以下の解像力を得る技術の開発が急務となっている。
【０００３】
最近では、非常に微細な回路パターンをフォトレジストに転写するために、紫外線に代えて更に波長が短い波長１１〜１５ｎｍのＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を用いた光リソグラフィ技術が開発されている。このＥＵＶリソグラフィ技術は、最小線幅が７０ｎｍ以下の解像度が得られる技術として期待されている。
【０００４】
波長が１１〜１５ｎｍのＥＵＶ領域では、全ての物質が強い吸収を持つため、紫外光を露光光とするリソグラフィのように屈折を利用した透過型光学素子を含む光学系は使えない。そこで、薄膜フィルターやミラーなどの反射型光学素子で構成される光学系が使用される。そのような反射型光学素子の表面には、光学定数の異なる２種類の物質を交互に積層した多層膜が形成される。多層膜は、例えば、精密な形状に研磨されたガラス基板の表面にモリブデン（Ｍｏ）とシリコン（Ｓｉ）を交互に積層して構成されうる。その層の厚さは、例えば、Ｍｏ層の厚さは３ｎｍ、Ｓｉ層の厚さは４ｎｍ程度である。
【０００５】
ところで、波長１１〜１５ｎｍのＥＵＶ領域の光は、大気中に存在するガス成分によっても吸収されて著しく減衰するため、露光装置内は露光光が減衰しない程度の真空度に保たれる。しかし、露光装置内の真空雰囲気中には、主に水や炭素系物質を含むガスが残留している。これらの残留ガスには、例えば、露光装置内部で使用されるケーブルなどの部材から発生するガスと、ウェハ上に塗布されたレジストから揮発するガスとが含まれる。
【０００６】
これらの残留ガス成分は、露光装置内部で用いられる光学素子表面上への物理吸着とそこからの脱離を繰り返す。光学素子表面上に吸着する時間は、物質により様々であり、短いもので数十ピコ秒、長いものでは数千秒に及ぶ。これらの残留ガス成分は、通常、物理吸着のみで光学素子表面上に化学結合したり、反応を起こしたりすることはない。
【０００７】
しかし、光学素子にＥＵＶ光が照射されると、光学素子表面で二次電子が発生し、この二次電子により光学素子表面上に吸着した残留ガス成分が解離を起こす。特に水が物理吸着した場合には、解離によって生成した酸素ラジカルや水酸化ラジカルなどの活性物質が光学素子表面上で反応して、光学素子表面が酸化してしまう。
【０００８】
光学素子表面が酸化されると、光学素子の性能が落ちて、スループットが低下してしまう。特にＥＵＶ露光装置においては、光学素子が反射型多層膜ミラーの場合、最上層が僅か数ｎｍ酸化するだけでも反射率の低下を招く。ＥＵＶ露光装置においては、多層膜ミラーの反射率が１枚につき僅かに低下したたけでも露光装置のスループットに非常に大きな影響を与えてしまう。また、表面酸化が局所的に起こった場合には、照度ムラを生じるので、露光装置の像性能が劣化してしまう。
【０００９】
表面酸化の防止については、多層膜ミラーの表面を被覆するキャッピング層を形成する方法が提案されている。キャッピング層の材料としては、より不活性な材料が選択されるべきである。例えば、ダイヤモンド様炭素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、Ｂ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ、ＭｇＦ２、ＬｉＦ、Ｃ２Ｆ４、ＴｉＮを含む族、並びにそれらの化合物や合金などが有用である（特許文献１）。これらの耐性がある材料をキャッピング層に使用することで、酸化耐性を向上させることができる。
【特許文献１】特開２００１−５９９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
表面酸化を防止するために、光学素子にキャッピング層を形成することは、光学素子の劣化を防止して光学素子寿命を延ばすために有効な手段である。しかし、光学素子の表面酸化の問題を半永久的に防止して、露光装置性能を維持することは非常に困難である。
【００１１】
また、光学素子が一度酸化されてしまうと、元に戻すことができない。したがって、光学素子の寿命を延ばすためには、酸化を避けることが必須である。
【００１２】
特に、キャッピング層が酸化によって減少する物質の場合には、下層の酸化も進行しやすくなってしまう。例えば、カーボン膜のキャッピング層の場合には、酸化されたカーボンは二酸化炭素や一酸化炭素等になるので、膜のカーボン量が減少する。カーボン膜の膜厚が減少したり疎なカーボン膜になったりすることで、カーボン膜に起因する光学特性が変化するばかりでなく、下層の酸化も進行しやすくなってしまう。
【００１３】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、露光装置に光学素子のキャッピング層を補修する機能を設けることにより、光学素子の劣化を防止して光学素子の寿命を延ばすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の側面は、キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備えていて前記光学素子を使って基板を露光する露光装置に係り、前記露光装置は、前記キャッピング層を補修するための材料を前記容器内に供給する供給部と、前記光学素子に電磁波を提供する提供部とを備える。前記露光装置は、前記電磁波によって前記材料に光化学反応を起こさせることにより前記キャッピング層上に層を成長させて前記キャッピング層を補修する。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、基板を露光する露光モードと、前記キャッピング層を補修する補修モードとを有し、前記補修モードにおいて、前記供給部が前記容器内に前記材料を供給するとともに前記提供部が前記光学素子に電磁波を提供することが好ましい。
【００１６】
本発明の好適な実施形態によれば、前記提供部は、前記光学素子に電磁波を照射する際の照射条件を調整する照射条件調整部を含むことが好ましい。前記照射条件は、例えば、前記電磁波の波長、照射強度、照射領域の少なくとも１つに関する。
【００１７】
本発明の好適な実施形態によれば、前記供給部は、前記材料が前記光学素子に供給される際の供給条件を調整する供給条件調整部を含むことが好ましい。前記供給条件は、例えば、前記供給口から噴射される前記材料が前記光学素子に供給される位置及び大きさ並びに前記材料の種類及び量の少なくとも１つに関する。
【００１８】
本発明の好適な実施形態によれば、前記露光装置は、前記キャッピング層の状態を計測する計測部と、前記計測部による計測結果に基づいて前記キャッピング層の補修のための動作を制御する制御部とを更に備えることが好ましい。
【００１９】
本発明の好適な実施形態によれば、前記制御部は、前記計測部による計測結果に基づいて前記キャッピング層の補修条件を決定することが好ましい。
【００２０】
本発明の好適な実施形態によれば、前記制御部は、例えば、前記計測部による計測結果に基づいて前記キャッピング層の補修の完了を判断する。
【００２１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記電磁波は、基板を露光するための露光光を発生する光源が発生する光でありうる。
【００２２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記計測部は、計測光を使って前記キャッピング層の状態を計測するように構成されうる。ここで、前記電磁波及び前記計測光は、基板を露光するための露光光を発生する光源が発生する光でありうる。
【００２３】
本発明の好適な実施形態によれば、前記光源は、例えばＥＵＶ光源である。前記ＥＵＶ光源は、波長が１１ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下の範囲内の光を発生しうる。
【００２４】
本発明の好適な実施形態によれば、前記キャッピング層は、炭素で構成されうる。
【００２５】
本発明の好適な実施形態によれば、前記材料は、炭素を含む物質でありうる。
【００２６】
本発明の好適な実施形態によれば、前記容器内における前記炭素を含む物質のガス分圧が１．５×１０−８Ｐａ以上かつ１．０×１０−２Ｐａ以下の範囲内に制御されることが好ましい。
【００２７】
本発明の第２の側面は、キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備える露光装置の制御方法に係り、前記光学素子を使って基板を露光する露光工程と、前記キャッピング層を補修するための材料を前記容器内に供給するとともに、前記光学素子に電磁波を提供し、前記電磁波によって前記材料に光化学反応を起こさせることにより前記キャッピング層上に層を成長させて前記キャッピング層を補修する補修工程とを含む。
【００２８】
本発明の第３の側面は、デバイス製造方法に係り、前記製造方法は、上記のような露光装置を用いて基板を露光する露光工程と、前記基板を現像する現像工程とを含む。
【００２９】
本発明の第４の側面は、デバイス製造方法に係り、前記製造方法は、キャッピング層を有する光学素子が配置された容器を備えていて、前記光学素子を使って基板を露光する露光装置によって基板を露光する露光工程と、前記基板を現像する現像工程と、前記キャッピング層を補修するための材料を前記容器内に供給するとともに、前記光学素子に電磁波を提供し、前記電磁波によって前記材料に光化学反応を起こさせることにより前記キャッピング層上に層を成長させて前記キャッピング層を補修する補修工程とを含む。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、例えば、露光装置に光学素子のキャッピング層を補修する機能を設けることにより、光学素子の劣化を防止して光学素子の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面中において同一の部材には、同一の参照番号が付されている。
【００３２】
本発明の露光装置は、例えば、ＬＳＩ、ＣＣＤ等の半導体デバイス、ＬＣＤ、磁気センサ、薄膜磁気ヘッドなどの製造過程において、感光剤が塗布された基板に原版のパターンを露光光によって転写することに好適である。
【００３３】
本発明の好適な実施形態としての露光装置について説明する。図１は、本発明の好適な実施形態のＥＵＶ露光装置の全体構成を概略的かつ例示的に示す図である。ＥＵＶ露光装置２は、キャッピング層を有する１又は複数の光学素子が配置された容器２を備えていて、該光学素子を使って基板を露光する。
【００３４】
レーザー１０から出射されたレーザー光は、集光レンズ１２によって集光点に集光される。集光点では、レーザー光によってターゲットガスが励起されてプラズマスポット１４が形成される。プラズマスポット１４から放射されたＥＵＶ光は、照明光学系１６によって、所望のパターンが形成された反射型レチクル（反射型原版）２０に導かれる。その反射型レチクル２０から反射したＥＵＶ光は、反射型光学素子２２ｅで構成される投影光学系２２を介して、レチクル２０のパターンをウェハ（基板）２６の感光剤に転写させる。レチクル２０、ウェハ２６は、それぞれ並進運動が可能なレチクルステージ１８、ウェハステージ２４上に固定されている。ＥＵＶ露光装置では、露光光の波長が紫外線よりも短いため、より高い解像度が得られる。ＥＵＶ光源としては、上記のようなレーザープラズマ光源以外にも、シンクロトロン放射光光源、放電プラズマ光源などを用いてもよい。
【００３５】
レチクル２０、照明光学系１６、投影光学系２２等の構成要素としての光学素子は、例えばＥＵＶ光の波長領域において屈折率の異なる２つの物質を交互に積み重ねた多層膜がコーティングされて形成される。多層膜の構造としては、例えば、ＭｏとＳｉを３０〜４０対ほど積層させ、最上層に炭素で構成されるキャッピング層を形成した構造を挙げることができる。
【００３６】
露光装置１おいて、ウェハ２６、レチクル２０、照明投影系１６、投影光学系２２、レチクルステージ１８、ウェハステージ２６などは、真空容器２内に配置されている。真空容器２は、大気等の外部環境雰囲気によるＥＵＶ光の減衰や光電子の散乱を防止するために、真空ポンプなどの排気ユニット２８によって排気されている。排気ユニット２８は、例えば、ターボ分子ポンプ又はイオンポンプを含みうる。
【００３７】
レチクル２０、照明光学系１６、投影光学系２２等の構成要素としての光学素子の表面に形成されたキャッピング層を補修するために、供給部３１によって真空容器２内、好ましくは光学素子の表面近傍に炭素含有物質が供給される。
真空容器２内の炭素含有物質のガス分圧は、供給部３１又は他の装置によって、例えば１．５×１０−８Ｐａ以上１．０×１０−２Ｐａ以下の範囲内で最適なガス分圧に制御される。
【００３８】
供給部３１によって真空容器２内に供給される炭素含有物質の量は、例えば差動排気を用いて真空容器２に導入される炭素含有物質の流量を制御することによって制御されうる。或いは、これに代えて他の手段を用いてもよい。真空容器２の雰囲気を構成している成分、すなわち真空中における残留ガス成分を四重極型質量分析計のような計測器によって計測することが望ましい。これにより、供給部３１によって真空容器２内に供給される炭素含有物質の分圧を精確にかつ長時間にわたって安定に制御することができる。
【００３９】
供給部３１によって真空容器２内に導入された炭素含有物質は、光学素子の表面上への物理吸着とそこからの脱離とを繰り返す。炭素含有物質が一度の吸着で光学素子表面上に滞在する時間は、物質により様々であるが、短いもので数十ピコ秒、長いもので数千秒に及ぶ。一度の吸着で光学素子表面上に滞在する時間が数十ピコ秒というように短い物質は、ＥＵＶ光が光学素子に照射された際、光学素子表面に発生した二次電子によって解離を起こす確立が低く、カーボンとして光学素子表面上に付着しにくい。逆に、一度の吸着で光学素子表面上に滞在する時間が数千秒というように長い物質は、ＥＵＶ光が光学素子に照射された際、光学素子表面に発生した二次電子によって解離を起こす確立が高く、カーボンとして光学素子表面上に付着しやすい。すなわち、供給物質の種類と供給量を制御することによって、光学素子表面上のカーボン堆積速度を変えることもできる。したがって、真空容器２の炭素含有物質のガス分圧を制御することによって、光学素子表面上に堆積するカーボン量を容易に制御することができる。例えば、表面吸着時間が短い物質を選択し、分圧を制御することによって、より極薄いカーボン膜を制御よく形成することも可能である。
【００４０】
この実施形態では、供給部３１によって真空容器２内の炭素含有物質のガス分圧を常に光学素子上に極薄いカーボン膜が形成されている状態になるように制御する。光学素子上に堆積したカーボン膜は、厚ければ光学素子の反射率低下を招くが、極薄いカーボン膜では、露光装置で問題となるような光学素子の反射率低下は起こらない。光学素子表面上に形成された極薄いカーボン膜は、主に水による酸化によって消費されていく。カーボン膜が形成された光学素子表面上に水が物理吸着し、そこにＥＵＶ光が照射されると水が解離し、活性物質を生成する。その活性物質とカーボンとが反応をおこし、一酸化炭素や二酸化炭素が生成されると言われている。したがって、カーボン堆積速度と堆積したカーボンの消費速度が光学素子上に極薄いカーボン膜が形成された状態で平衡を保つように炭素含有物質のガス分圧を制御すればよい。
【００４１】
ところで、炭素含有物質のガス分圧が１．５×１０−８Ｐａ未満である場合は、真空容器２内において水の分圧が過多となり、光学素子表面上ではカーボン付着よりもカーボンの脱離や酸化が起こりやすい雰囲気条件となる。そのために、カーボンは堆積せずに光学素子表面が酸化によって消費されてしまう。前記のように、光学素子表面は一度酸化されるともとの状態に戻すことができないため、酸化は必ず避けなければならない。したがって、炭素含有物質のガス分圧は、１．５×１０−８Ｐａ以上であることが望ましい。
【００４２】
また、炭素含有物質のガス分圧が１．０×１０−２Ｐａ以上になると、真空容器２内の光路中での炭素含有物質が非常に多くなり、ＥＵＶ光を吸収する量が無視出来なくなる。ＥＵＶ光が炭素含有物質に吸収されると、ＥＵＶ光の透過率が下がりスループットを下げてしまう。
【００４３】
以下、キャッピング層の補修について更に詳細に説明する。図２は、キャッピング層の補修に関連する露光装置の制御手順を示すフローチャートである。この制御手順は、コントローラ１００によって実行される。図３は、投影光学系２２を構成する光学素子のキャッピング層を計測する計測システムの構成を模式的かつ例示的に示す図である。図４は、キャッピング層の補修を説明するための図である。
【００４４】
露光装置は、露光モード及び補修モードを含む。或いは、露光装置の制御方法は、露光光定及び補修工程を含む。露光モード（露光工程）の終了後に、ステップＡにおいて、光学素子２２ｅのキャッピング層の状態を計測する。図３を参照しながら光学素子の状態の計測例を説明する。図３に示す例では、露光光を発生するＥＵＶ光源から提供されるＥＵＶ光を計測光として使用する。計測の際、コントローラ１００は、露光時には光路外に設置されていたミラー５１、アパーチャー５２、センサ５３を不図示の駆動機構によって光路に移動させる。
【００４５】
コントローラ１００による制御の下で、ミラー５１を並進及び／又は回転駆動しながらアパーチャー５２を駆動することによって、投影光学系２２の光学素子２２ｅの表面を面積規制された光で走査することができる。ここで、例えば、アパーチャー５２の矢印１０１のような移動に連動してセンサ５３が矢印１０２のように移動するように、コントローラ１００がミラー５１、アパーチャー５２、センサ５３の動きを制御することができる。これにより、光学素子２２ｅの各位置における反射率を計測することができる。
【００４６】
ステップＢでは、コントローラ１００は、キャッピング層の補修条件を決定する。ここで、補修条件には、光学素子に電磁波（ここでは、ＥＵＶ光）を照射する照射条件及び／又は光学素子に補修用材料（炭素含有物質）を供給する際の供給条件が含まれうる。コントローラ１００は、例えば、ステップＡで計測された反射率データに基づいて、既知の反射率とキャッピング層の状態との関係を使って、光学素子２２ｅの各位置で補充（堆積）すべきキャッピング層の量（厚さ）を算出する。そして、コントローラ１００は、算出されたキャッピング層の量に基づいて、光学素子２２ｅの各位置について、次のステップＣでキャッピング層補修を行う際の補修条件を決定する。
【００４７】
電磁波の照射条件は、例えば、電磁波の照射強度、照射領域、照射時間に関する。補修用材料の供給条件は、例えば、供給口３２の位置（光学素子に対する物質が供給される位置。）及び走査パターン、供給口３２と光学素子との距離（光学素子に対して物質が供給される領域（大きさ）。）、供給口３２から供給する材料の種類や物質供給量に関する。これにより、光学素子２２ｅの各位置でキャッピング層を適切に補修することができる。
【００４８】
ステップＣでは、コントローラ１００は、ステップＢで決定された補修条件にしたがって光学素子２２ｅのキャッピング層を補修する。図４に示す例では、キャピング層を補修するための電磁波として、露光モード時とは照射強度及び照射領域の少なくとも一方が異なるＥＵＶ光をミラー５１及びアパーチャー５２によって光学素子２２ｅに提供する。このＥＵＶ光は、露光光を発生するＥＵＶ光源からミラー５１に送られてくる。ミラー５１及びアパーチャー５２は、コントローラ１００によって制御される不図示の駆動機構によって駆動される。光学素子２２ｅに形成されたキャッピング層の表面近傍には、供給部３１によって炭素含有物質（補修用材料）が供給される。ミラー５１及びアパーチャー５２によって光学素子２２ｅのキャッピング層に提供される電磁波によって炭素含有物質が光化学反応を起こす。これによってキャッピング層上に層が成長してキャッピング層が補修される。つまり、酸化等によって薄くなってゆくキャッピング層は、その膜厚減少分が補修モードによって補われて補修される。
【００４９】
供給口３２は、露光時には光路外に位置しており、キャッピング層の補修時はコントローラ１００による制御の下で、矢印１０３のように不図示の駆動機構によって光学素子２２ｅの近傍に移動する。キャッピング層の補修時には、例えば２軸方向（例えば、矢印１０３及び矢印１０４の方向）に不図示の駆動機構によって供給口３２を移動させることで、光学素子２２ｅ上を補修用材料で走査することができる。つまり、供給部３１や、供給部３１の供給口３２を駆動する駆動機構、更には、それらを制御するコントローラ１００は、補修用材料が光学素子に供給される際の供給条件を調整する供給条件調整部を構成する。
【００５０】
補修用材料に光化学反応を起こさせるためのＥＵＶ光の照射強度は、例えばレーザー１０の出力を変えることによってＥＵＶ光源で調整することができる。また、ミラー５１、アパーチャー５２を制御することで照射強度を変動させることも可能である。照射領域については、コントローラ１００がミラー５１、アパーチャー５２を移動させて光路を変えることによって照射すべき領域のみに光を照射することができる。このように照射領域を選択することによって、光学素子２２ｅの各位置でのキャッピング層の減少量に応じて、キャッピング層を所望量だけ補充（堆積）することができる。つまり、ＥＵＶ光源や、ミラー５１及びアパーチャー５２の駆動機構、更には、それらを制御するコントローラ１００は、光学素子に電磁波を照射する際の照射条件を調整する照射条件調整部を構成する。
【００５１】
なお、キャピング層の補修のために用いる電磁波が、反射や散乱することによる露光装置への悪影響を防止するために、コントローラ１００によってストッパー５４の位置を制御することで、周囲に電磁波が反射や散乱することを防ぐ。ここで、光学素子２２ｅの全面を走査するように供給口３２、ミラー５１及びアパーチャー５２の位置・姿勢を制御しながら供給口３２から炭素含有物質を供給することができる。電磁波の照射強度や照射領域、照射時間、又は供給口３２の位置、走査パターン、更に供給口３２から供給する物質の種類や物質供給量などの条件は、ステップＢで求めた条件に従う。
【００５２】
ステップＤでは、ステップＣのキャッピング層の補修が適切に行われたことを確認するために、キャピング層を計測する。コントローラ１００は、ステップＡと同様に、光学素子２２ｅのキャッピング層の状態を計測する。キャッピング層の補修が適切に行われたことが確認されると、ミラー５１、アパーチャー５２、センサ５３などを通常露光時の位置に戻して露光が開始される。キャッピング層の補修が不適切である場合には、ステップＢに戻る。
【００５３】
なお、投影光学系２０を構成する光学素子２２ｅのキャッピング層を補修することを例として説明したが、本発明は、照明光学系１６を構成する光学素子又は他の光学素子のキャッピング層の補修にも適用されうる。また、キャピング層をカーボン層として、炭素含有物質を供給する構成について記載したが、キャッピング層はこれに限定するものではなく、その他の物質によるキャッピング層に適用してもよい。
【００５４】
ステップＡとステップＤにおいて、キャッピング層の計測を行う場合について記載したが、キャッピング層の減少具合が予見される場合は、ステップＡは省略しても構わない。また、キャッピング層の補修が安定して再現よく行われる場合においては、ステップＤによる評価確認は、省略しても構わない。
【００５５】
次に、図５及び図６を参照して、上記露光装置を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図５は、デバイス（ＬＳＩやＶＬＳＩなどの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサ、薄膜磁気ヘッドなど）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、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。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなど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、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。ステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成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で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。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。
【００５６】
図６は、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、ウェハの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などによって形成する。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、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ここで、予定された露光ジョブが終了すると、露光モードから補修モードに切り替えられて、キャッピング層の補修がなされうる。
【００５７】
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。本実施形態のデバイス製造方法によれば従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置の使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の好適な実施形態のＥＵＶ露光装置の全体構成を概略的かつ例示的に示す図である。
【図２】キャッピング層の補修に関連する露光装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図３】投影光学系を構成する光学素子のキャッピング層を計測する計測システムの構成を模式的かつ例示的に示す図である。
【図４】キャッピング層の補修を説明するための図である。
【図５】デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図６】図５に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【符号の説明】
【００５９】
１      露光装置
２      真空容器
１０    レーザー
１２    集光レンズ
１４    プラズマスポット
１６    照明光学系
１８    レチクルステージ
２０    レチクル
２２    投影光学系
２２ｅ  光学素子
２４    ウェハステージ
２６    ウェハ
３１    供給部
３２    供給口
５１    ミラー
５２    アパーチャー
５３    センサ
５４    ストッパー
１００  コントローラ
【図１】
2007234822.tif 000003
【図２】
2007234822.tif 000004
【図３】
2007234822.tif 000005
【図４】
2007234822.tif 000006
【図５】
2007234822.tif 000007
【図６】
2007234822.tif 000008