(57)【要約】【課題】露光装置に組み込まれた光学素子の位置を保った状態で光学素子の汚れを除去する光学素子の汚れ除去方法を提供する。【解決手段】  露光装置から鏡筒内に光学素子が設置された投影光学系を取り外し（ステップＳ１０）、取り外された前記投影光学系の前記鏡筒内の前記光学素子の汚れを除去する（ステップＳ１１）。そして、前記鏡筒内に汚れが除去された前記光学素子が設置された前記投影光学系を前記露光装置に取り付ける（ステップＳ１２）。【選択図】  図２
2007281320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置から鏡筒内に光学素子が設置された投影光学系を取り外す取外工程と、
前記取外工程において取り外された前記投影光学系の前記鏡筒内の前記光学素子の汚れを除去する除去工程と、
前記鏡筒内に汚れが除去された前記光学素子が設置された前記投影光学系を前記露光装置に取り付ける取付工程と
を含むことを特徴とする光学素子の汚れ除去方法。
【請求項２】
前記除去工程は、
前記投影光学系の前記鏡筒内に所定の薬液を蒸気状または霧状にして暴露することによって、前記光学素子の汚れを除去することを特徴とする請求項１記載の光学素子の汚れ除去方法。
【請求項３】
前記除去工程は、
前記投影光学系の前記鏡筒内に、所定の薬液を充填し前記光学素子を該薬液に浸漬することによって、該光学素子の汚れを除去することを特徴とする請求項１記載の光学素子の汚れ除去方法。
【請求項４】
前記除去工程は、
前記投影光学系の前記鏡筒内から、前記光学素子を支持する支持プレートと共に該光学素子を取り外し、
該光学素子の表面を、所定の薬液を含んだ布状部材で拭くことにより、該光学素子の汚れを除去することを特徴とする請求項１記載の光学素子の汚れ除去方法。
【請求項５】
前記除去工程は、
前記投影光学系の前記鏡筒内から、前記光学素子を支持する支持プレートと共に該光学素子を取り外し、
該光学素子を支持プレートと共に所定の薬液に浸漬させることにより、該光学素子の汚れを除去することを特徴とする請求項１記載の光学素子の汚れ除去方法。
【請求項６】
鏡筒内に支持プレートにより支持された光学素子が設置された投影光学系を備える露光装置であって、
前記投影光学系の前記鏡筒内に所定の薬液を供給する薬液供給部と、
前記投影光学系の前記鏡筒内に供給された前記薬液を回収する薬液回収部と
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項７】
前記薬液供給部は、
前記投影光学系の前記鏡筒内に前記薬液を、蒸気状または霧状にして暴露する薬液噴霧部を備えることを特徴とする請求項６記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、投影光学系を構成する光学素子の汚れを除去する光学素子の汚れ除去方法及び投影光学系を構成する光学素子の汚れを除去できる露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路の微細化の進展に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、従来の紫外線に代えて、これより短い波長（例えば１１〜１４ｎｍ程度）の極端紫外線を使用した投影露光装置が開発されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の極端紫外線を使用した投影露光装置（ＥＵＶ露光装置）においては、極端紫外線が透過する物質が存在しないため、光学系は反射鏡によって構成される必要があるが、ＥＵＶ露光装置において光学素子を使用していると、光学素子表面に酸化膜やカーボン膜が生成され、光学素子の性能を劣化させるという問題が生じる。即ち、ＥＵＶ露光装置内部の環境から水分や有機物を完全には排除することができず、また、極端紫外線は非常に大きなエネルギーを持っているため、水分などと光学素子表面の物質（例えば、光学素子表面に成膜されている金属膜）とに極端紫外線が照射されることによって酸化反応が生じ光学素子表面に酸化膜が生成され、また、有機物と光学素子表面の物質とが極端紫外線に照射されることによって化学反応が促進されカーボン膜が生成される。
【０００４】
ここで、露光装置において発生した光学素子表面の酸化膜やカーボン膜を除去することができれば、光学素子の使用可能期間を長くすることが可能になり、光学素子を交換すべく新たな光学素子を再作製する場合と比較して大幅にコストを削減することができる。
【０００５】
しかしながら、光学素子は露光装置の光軸に対して厳密に位置決めされ露光装置に取り付けられているものであるため、光学素子を取り外して分解し光学素子表面に生成された酸化膜やカーボン膜の除去作業を行った場合には、再度厳密に位置決めを行う必要が生じてしまう。ここで、光学素子の位置決めは１つの光学素子毎に三次元においてｎｍ単位で行われ、多大な労力を必要とするものである。
【０００６】
この発明の課題は、露光装置に組み込まれた光学素子の位置を保った状態で光学素子の汚れを除去する光学素子の汚れ除去方法及び光学素子の位置を保った状態で光学素子の汚れを除去できる露光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の光学素子の汚れ除去方法は、露光装置から鏡筒（３１４）内に光学素子（３０６、３０７、３０８、３０９）が設置された投影光学系を取り外す取外工程と、前記取外工程において取り外された前記投影光学系の前記鏡筒（３１４）内の前記光学素子（３０６、３０７、３０８、３０９）の汚れを除去する除去工程と、前記鏡筒（３１４）内に汚れが除去された前記光学素子（３０６、３０７、３０８、３０９）が設置された前記投影光学系を前記露光装置に取り付ける取付工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、この発明の露光装置は、鏡筒（３１４）内に支持プレートにより支持された光学素子が設置された投影光学系を備える露光装置であって、前記投影光学系の前記鏡筒（３１４）内に所定の薬液を供給する薬液供給部（３１６）と、前記投影光学系の前記鏡筒（３１４）内に供給された前記薬液を回収する薬液回収部（３１７）とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の光学素子の汚れ除去方法によれば、露光装置から鏡筒内に光学素子が設置された投影光学系を取り外し、光学素子が支持プレートに取り付けられた状態で光学素子表面の汚れを除去している。即ち、光学素子を支持プレートから取り外すことなく汚れを除去できるため、投影光学系を露光装置に取り付ける際に、再び光学素子の厳密な位置決めを行う必要が無くなり、取り付け作業における労力を大幅に軽減することができる。また、光学素子表面の汚れを除去することにより、光学素子の性能劣化を防ぎ、光学素子を再製作する必要がなくなるため、大幅なコスト削減を実現することができる。
【００１０】
また、この発明の露光装置によれば、鏡筒内に薬液を供給する薬液供給部と供給された薬液を回収する薬液回収部とを備えているため、露光装置から投影光学系を取り外すことなく光学素子表面の汚れを除去することができる。即ち、鏡筒が露光装置に取り付けられた状態で鏡筒内の光学素子表面の汚れを除去できるため、鏡筒の取り外し及び取り付けの作業を省くことができ、光学素子表面の汚れを除去する作業における労力を一層軽減することができると共に、光学素子の性能劣化を防止して良好な露光を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面を参照して、この発明の第１の実施の形態にかかる光学素子の汚れ除去方法について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置（縮小投影露光装置）の概略構成を示す図である。図１に示すＥＵＶ露光装置においては、光路上はすべて真空（例えば、１×１０−３Ｐａ以下）に保たれている。ＥＵＶ露光装置は、光源を含む照明光学系ＩＬを備えている。照明光学系ＩＬから射出されたＥＵＶ光（一般的には波長５〜２０ｎｍを指し、具体的には波長１３．５ｎｍ、１１ｎｍが用いられる。）は、折り返しミラー３０１により反射され、パターンが形成されているレチクル３０２上を照射する。
【００１２】
レチクル３０２は、反射型のレチクルであり、レチクルステージ３０３に固定されたチャック３０３ａに保持されている。レチクルステージ３０３は、走査方向に移動可能に構成されており、走査方向と直行する方向及び光軸方向に微小移動可能に構成されている。レチクルステージ３０３の走査方向及び走査方向に直交する方向の位置は図示しないレーザ干渉計により高精度に制御され、光軸方向の位置はレチクルフォーカス送光系３０４とレチクルフォーカス受光系３０５からなるレチクルフォーカスセンサにより制御されている。
【００１３】
レチクル３０２にはＥＵＶ光を反射する多層膜（例えば、モリブデン（Ｍｏ）／シリコン（Ｓｉ）やモリブデン（Ｍｏ）／ベリリウム（Ｂｅ））が成膜されており、この多層膜の上の吸収層（例えば、ニッケル（Ｎｉ）やアルミニウム（Ａｌ））によりパターニングされている。レチクル３０２により反射されたＥＵＶ光は、光学鏡筒３１４内に入射する。
【００１４】
光学鏡筒３１４内には、複数（この実施の形態においては４つ）の光学素子であるミラー３０６、３０７、３０８、３０９が設置されている。ここで、４つのミラーは、光学鏡筒３１４内において、露光装置の光軸に対して厳密に決められた位置を保持すべく、金属からなる支持プレート（図示省略）により光学鏡筒３１４内に支持されている。なお、この実施の形態においては、投影光学系として４つのミラーを備えているが、６つまたは８つのミラーを備えるようにしてもよい。この場合には、開口数（ＮＡ）をより大きくすることができる。
【００１５】
光学鏡筒３１４内に入射したＥＵＶ光は、ミラー３０６により反射された後、ミラー３０７、ミラー３０８、ミラー３０９により順次反射され、光学鏡筒３１４内から射出して、ウエハ３１０に入射する。なお、ミラー３０６〜３０９等により構成される投影光学系の縮小倍率は、例えば１／４または１／５である。また、光学鏡筒３１４の近傍には、ウエハ３１０のアライメントを行うオフアクシス顕微鏡３１５が設置されている。
【００１６】
ウエハ３１０は、ウエハステージ３１１に固定されたチャック３１１ａ上に保持されている。ウエハステージ３１１は、光軸と直交する面内に設置されており、光軸と直交する面内に移動可能に構成されている。また、ウエハステージ３１１は、光軸方向にも微小移動可能に構成されている。ウエハステージ３１１の光軸方向の位置は、ウエハオートフォーカス送光系３１２とウエハオートフォーカス受光系３１３からなるウエハオートフォーカスセンサにより制御されている。ウエハステージ３１１の光軸と直交する面内における位置は、図示しないレーザ干渉計により高精度に制御されている。
【００１７】
露光時には、レチクルステージ３０３とウエハステージ３１１は、投影光学系の縮小倍率と同一の速度比、例えば、（レチクルステージ３０３の移動速度）：（ウエハステージ３１１の移動速度）＝４：１または５：１で同期走査する。
【００１８】
次に、図１に示すＥＵＶ露光装置の光学鏡筒に設置された光学素子の汚れを除去する工程について、図２のフローチャートを参照して説明する。まず、ＥＵＶ露光装置から投影光学系を取り外す（ステップＳ１０）。即ち、ＥＵＶ露光装置からミラー３０６、３０７、３０８、３０９が設置された光学鏡筒３１４を取り外す。
【００１９】
次に、ＥＵＶ露光装置から取り外された光学鏡筒３１４内のミラー各３０６、３０７、３０８、３０９の表面の汚れを除去する（ステップＳ１１）。即ち、光学鏡筒３１４内に所定の薬液を蒸気状または霧状にして暴露することによって、各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去する。
【００２０】
なお、光学鏡筒３１４内に所定の薬液を充填し、ミラー３０６、３０７、３０８、３０９を薬液に浸漬することによって、各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去するようにしてもよい。また、ＥＵＶ露光装置から取り外された光学鏡筒３１４内から、ミラー３０６、３０７、３０８、３０９を支持する支持プレートと共にミラー３０６、３０７、３０８、３０９を取り外し、各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面を、所定の薬液を含んだ布状部材で拭くことにより、各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去するようにしてもよい。更に、支持プレートと共に取り外されたミラー３０６、３０７、３０８、３０９を、支持プレートと共に所定の薬液に浸漬させることによって、各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去するようにしてもよい。なお、所定の薬液として、酸化膜を除去する際にはフッ化水素などの酸化物を溶かす薬液を使用し、カーボン膜を除去する際には塩酸、硫酸、硝酸、過酸化水素などの薬液を使用する。
【００２１】
光学鏡筒３１４内に所定の薬液を暴露または充填してミラー表面の汚れを除去した場合には、光学鏡筒３１４内から所定の薬液を除去した後、所定の乾燥処理が施される。また、光学鏡筒３１４から支持プレートと共にミラー３０６、３０７、３０８、３０９を取り外してミラー表面の汚れを除去した場合には、所定の乾燥処理が施された後、光学鏡筒３１４内に支持プレートにより支持されたミラー３０６、３０７、３０８、３０９が設置される。または、光学鏡筒３１４に支持プレートにより支持されたミラー３０６、３０７、３０８、３０９が設置された後に、所定の乾燥処理が施される。
【００２２】
次に、光学鏡筒３１４内に表面の汚れが除去されたミラー３０６、３０７、３０８、３０９が設置された投影光学系をＥＵＶ露光装置に取り付ける（ステップＳ１２）。
【００２３】
この第１の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置によれば、投影光学系を構成するミラーを支持プレートから取り外して分解することなく、支持プレートに取り付けられた状態でミラー表面の汚れを除去している。したがって、投影光学系をＥＵＶ露光装置に取り付ける際にミラーの位置決めを再び行う必要が無く、除去作業における労力を大幅に軽減することができる。また、ミラー表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去することにより、ミラーの性能劣化を適切に防止し、新たなミラーを再作製して取り付ける必要がないため、ＥＵＶ露光装置を効率的に稼動させ、確実なコスト削減を実現することができる。
【００２４】
次に、図面を参照して、この発明の第２の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置について説明する。図３は、第２の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置の概略構成を示す図である。なお、図３に示すＥＵＶ露光装置は、第１の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置（図１参照）と略同一の構成を有するものであるため、異なる部分についてのみ説明を行う。
【００２５】
図３に示すＥＵＶ露光装置においては、光学鏡筒３１４に、該光学鏡筒３１４内に所定の薬液を供給する薬液供給部３１６及び光学鏡筒３１４内に供給された所定の薬液を回収する薬液回収部３１７が設けられている。
【００２６】
薬液供給部３１６は、光学鏡筒３１４内に金属からなる支持プレート（図示省略）により支持され位置が固定された各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去すべく、所定の薬液を光学鏡筒３１４内に供給するものであり、所定のポンプや噴霧器などを備えて構成されている。この薬液供給部３１６は、各ミラー３０６、３０７、３０８、３０９の表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去する際に、光学鏡筒３１４内に所定の薬液を蒸気状または霧状にして暴露することによって薬液を供給する。なお、蒸気状または霧状にして暴露することなく、液状のまま光学鏡筒３１４内に薬液を供給するようにしてもよい。
【００２７】
薬液回収部３１７は、光学鏡筒３１４内に供給された所定の薬液を回収するものであり、吸引ポンプなどにより構成されている。なお、薬液供給部３１６を介して光学鏡筒３１４内に供給され、薬液回収部３１７により回収される所定の薬液としては、例えば、酸化膜を除去する際にはフッ化水素などの酸化物を溶かす薬液が使用され、カーボン膜を除去する際には塩酸、硫酸、硝酸、過酸化水素などの薬液が使用される。
【００２８】
この第２の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置よれば、光学鏡筒内に支持プレートにより支持されたミラーが設置された投影光学系を、ＥＵＶ露光装置から取り外すことなくミラー表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去することができる。即ち、ＥＵＶ露光装置に取り付けられたままの状態でミラー表面の汚れ除去作業を行うことができるため、除去作業における労力をより一層大幅に軽減することができる。また、ミラー表面に生成された酸化膜やカーボン膜を除去しているため、ミラーの性能劣化を適切に防止し、ＥＵＶ露光装置において使用されるミラーの交換頻度を低減させ、適切なコスト削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる光学素子の汚れ除去工程を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態にかかるＥＵＶ露光装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
ＩＬ・・・照明光学系、３０２・・・レチクル、３０３・・・レチクルステージ、３０６〜３０９・・・ミラー、３１０・・・ウエハ、３１１・・・ウエハステージ、３１４・・・光学鏡筒、３１６・・・薬液供給部、３１７・・・薬液回収部。
【図１】
2007281320.tif 000003
【図２】
2007281320.tif 000004
【図３】
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