(57)【要約】      （修正有）【課題】表面を酸化させることなく、光洗浄では除去できない有機物汚染を効果的、且つ、短時間で除去することができる洗浄方法及び装置を提供する。【解決手段】被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、前記被洗浄物を収納する処理室を減圧又は真空環境に維持するステップと、水素を含むガスを前記処理室に供給するステップと、前記ガスをプラズマ化するステップとを有し、プラズマ化された前記ガスによって前記被洗浄物を表面処理することを特徴とする洗浄方法を提供する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、
前記被洗浄物を収納する処理室を減圧又は真空環境に維持するステップと、
水素を含むガスを前記処理室に供給するステップと、
前記ガスをプラズマ化するステップとを有し、
プラズマ化された前記ガスによって前記被洗浄物を表面処理することを特徴とする洗浄方法。
【請求項２】
前記ガスは、不活性ガスを含むことを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
【請求項３】
前記不活性ガスは、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン、ネオン、ヘリウム及び窒素の少なくとも一を含むことを特徴とする請求項２記載の洗浄方法。
【請求項４】
前記被洗浄物は、２５０ｎｍ以下の波長域で使用される光学部材であることを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
【請求項５】
前記被洗浄物は、フッ化カルシウムの材料からなる光学部材であることを特徴とする請求項１記載の洗浄方法。
【請求項６】
被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、
前記被洗浄物を収納する処理室と、
前記処理室を減圧又は真空環境に維持する排気部と、
水素を含むガスを前記処理室に供給するためのガス供給部と、
前記ガスをプラズマ化するプラズマ化手段とを有し、
プラズマ化された前記ガスによって前記被洗浄物を表面処理することを特徴とする洗浄装置。
【請求項７】
請求項１乃至６記載のうちいずれか一項記載の洗浄方法を用いて洗浄されることを特徴とする光学素子。
【請求項８】
プラズマ化された水素を含むガスによって表面処理されて洗浄されることを特徴とする光学素子。
【請求項９】
前記光学素子は、反射防止膜又は増反射膜が形成されていることを特徴とする請求項７又は８記載の光学素子。
【請求項１０】
請求項７乃至９のうちいずれか一項記載の光学素子を一又は複数有することを特徴とする光学系。
【請求項１１】
２５０ｎｍ以下の波長の光を、請求項１０記載の光学系を介して被処理体に照射して、当該被処理体を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体を現像するステップとを有する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、一般には、洗浄方法及び装置に係り、特に、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などを露光する露光装置に用いられるレンズやミラーなどの光学素子の洗浄方法及び装置に関する。本発明は、例えば、紫外波長領域で使用されるレンズ及びレンズに反射防止膜や増反射膜を施した光学素子の洗浄に好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の小型化及び高性能化に伴い、かかる電子機器に使用される半導体デバイスの微細化は益々激化してきている。このため、かかる半導体デバイスを製造する露光装置には、より高い解像度が求められている。
【０００３】
より高い解像度を得るために、近年、水銀ランプよりも波長の短い光を照射可能なエキシマレーザーを光源として使用することが提案されている。しかしながら、光の吸収、散乱及び干渉は短波長光ほど顕著であり、光源からの光の短波長化に伴って、レンズやミラーなどの光学素子に付着している有機物質などの汚染物質の影響は益々無視できなくなっている。汚染物質は、露光光の吸収、散乱及び／又は干渉、光学素子の光学的特性（透過、反射、分光特性など）の低下、及び、光学素子のレーザー耐久性の低下をもたらす。この結果、解像度やスループットが低下したり、光学素子が破損（破壊）したり、その性能が低下したりする。このため、光学素子を洗浄してから露光装置に取り付けて使用することが提案されている。
【０００４】
従来、光学素子の洗浄は、中性又はアルカリ性洗剤及び有機溶剤等を洗浄液とした超音波洗浄、更には、酸洗浄を併用したウェット洗浄が主流であった。これらの洗浄は、レンズ等の光学素子を研磨する際に付着する研磨砥粒等の無機物や保護膜として使用されるワックス等の有機物の汚染を、洗浄液に超音波振動を与えることによって除去するものである。
【０００５】
最近では、ウェット洗浄での乾燥工程中に付着する軽微な有機物や、洗浄後成膜までの保管中に付着する有機物汚染を除去するために、紫外光とオゾンや活性酸素を用いたＵＶ／オゾン洗浄等のドライ洗浄をウェット洗浄と併用するようになっている。また、反射防止膜や増反射膜等を成膜した光学素子に対するウェット洗浄は、光学特性に悪影響を及ぼす可能性もある。一方、ドライ洗浄は、反射防止膜や増反射膜等を成膜した光学素子に対しても非常に有効であることがわかっている。これらの技術に関しては、従来から幾つか提案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
【０００６】
但し、光学素子に対してＵＶ／オゾン洗浄等の光洗浄を施しても、短時間では簡単には除去しきれない有機物汚染がある。かかる有機物汚染は、特に、短波長化した露光装置の光源の波長領域では著しい光学吸収損失となり、光学素子の透過率やレーザー耐久性を低下させてしまう。
【０００７】
そこで、活性酸素を含むプラズマ化したガスを用いた光学素子の洗浄方法及び装置が提案されている（例えば、特許文献４参照）。かかる洗浄方法及び装置は、光洗浄では効率よく除去しきれない、又は、洗浄に長時間を要する（即ち、光学素子の温度を上昇させてしまう）様な有機物汚染を効果的に、且つ、短時間で除去することができる。
【特許文献１】特開平２０００−６６００３号公報
【特許文献２】特開平１１−１６９８０６号公報
【特許文献３】特開平１１−２２１５３６号公報
【特許文献４】特開２００３−１１９０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
活性酸素を含むプラズマ化したガスによる洗浄は、酸化物からなる光学ガラスレンズや酸化物で構成される光学薄膜に対しては、弊害なく洗浄処理を行うことができる。しかしながら、１５７ｎｍのＦ２レーザーの波長領域に用いられるフッ化カルシウム（ＣａＦ２）に代表されるフッ化物材料で構成されるレンズやフッ化物材料で構成される光学薄膜に対しては、表面の酸化による光学吸収損失が懸念される。
【０００９】
そこで、本発明は、表面を酸化させることなく、光洗浄では除去できない有機物汚染を効果的、且つ、短時間で除去することができる洗浄方法及び装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての洗浄方法は、被洗浄物を洗浄する洗浄方法であって、前記被洗浄物を収納する処理室を減圧又は真空環境に維持するステップと、水素を含むガスを前記処理室に供給するステップと、前記ガスをプラズマ化するステップとを有し、プラズマ化された前記ガスによって前記被洗浄物を表面処理することを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の側面としての洗浄装置は、被洗浄物を洗浄する洗浄装置であって、前記被洗浄物を収納する処理室と、前記処理室を減圧又は真空環境に維持する排気部と、水素を含むガスを前記処理室に供給するためのガス供給部と、前記ガスをプラズマ化するプラズマ化手段とを有し、プラズマ化された前記ガスによって前記被洗浄物を表面処理することを特徴とする。
【００１２】
本発明の更に別の側面としての光学素子は、上述の洗浄方法を用いて洗浄されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の更に別の側面としての光学素子は、プラズマ化された水素を含むガスによって表面処理されて洗浄されることを特徴とする。
【００１４】
本発明の更に別の側面としての光学系は、上述の光学素子を一又は複数有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の更に別の側面としての露光装置は、２５０ｎｍ以下の波長の光を、上述の光学系を介して被処理体に照射して、当該被処理体を露光することを特徴とする。
【００１６】
本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光装置を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、表面を酸化させることなく、光洗浄では除去できない有機物汚染を効果的、且つ、短時間で除去することができる洗浄方法及び装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、本発明の洗浄方法及び装置が除去の対象とする有機物汚染について説明する。２５０ｎｍ以下の紫外波長領域において、大きな光学吸収損失の原因となる有機物は多種考えられるが、汚染物質として問題となるのは可塑剤などの分子量が大きく、蒸気圧の低い、所謂、揮発性の低い有機物である。これらの発生源としては、プラスチックやビニール材、建材や塗料等があり、クリーンルーム内も含めて一般的な雰囲気に多く存在するものである。
【００２０】
可塑材のような蒸気圧の低い有機物は、蒸気圧の高い有機物と比較して、光学素子の表面に付着した場合、自然には脱離しにくい。かかる有機物の除去には、ＵＶ／オゾン洗浄や活性酸素を含むプラズマ化したガスによる洗浄等のドライ洗浄が必要である。かかるドライ洗浄は、ＵＶ光やプラズマによってオゾンや活性酸素を生成し、光学素子に付着した有機物を酸化反応で燃焼させ、二酸化炭素（ＣＯ２）や水（Ｈ２Ｏ）に分解して除去する。
【００２１】
しかしながら、このような酸化による有機物の除去は、光学素子の表面も酸化させる。特に、１５７ｎｍのＦ２レーザーの波長領域で用いられるフッ化物材料からなる光学素子では、その表面が酸素で終端したり、酸化物を生成したりすることによって、光学吸収の原因となる。
【００２２】
そこで、本発明の洗浄方法及び装置は、蒸気圧の低い有機物を、光学素子の表面から脱離しやすい蒸気圧の高い物質（メタン（ＣＨ４）やエタン（Ｃ２Ｈ６）等）に分解して除去する。従って、本発明の洗浄方法及び装置は、表面の酸化を伴わずに蒸気圧の低い有機物を除去することができる。
【００２３】
更に、本発明の洗浄方法及び装置は、エネルギー粒子によるダメージに敏感なフッ化カルシウムからなるレンズ及びフッ化物材料で構成される光学薄膜に対してダメージを与えることなく、表面の有機物汚染を効果的に除去することができる。
【００２４】
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面である洗浄方法及び装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の洗浄装置１の構成を示す概略断面図である。
【００２５】
洗浄装置１は、水素を含むガスをプラズマ化し、プラズマ化されたガスによって被洗浄物としての光学部材ＯＰを表面処理し、光学部材ＯＰに付着した有機物を洗浄する。換言すれば、洗浄装置１は、活性水素を生成するプラズマ処理装置で構成され、プラズマ化手段として高周波電源を有する。なお、光学部材ＯＰは、２５０ｎｍ以下の波長域で使用され、本実施形態では、レンズＬ及びレンズＬを保持する保持具ＬＭが一体化した光学部材である。但し、被洗浄物は、光学部材ＯＰに限定されず、レンズやミラーなどの光学素子、かかる光学素子を保持する保持具、及び、それらが一体構成となった光学部品を含む。
【００２６】
図１において、１０は、減圧可能な処理室（又は容器）であり、被洗浄物としての光学部材ＯＰを収納する。処理室１０は、排気配管２４を介して排気ポンプ２２によって減圧又は真空環境に維持される。処理室１０の圧力は、コンダクタンスバルブ等の圧力調整バルブ２６によって制御される。即ち、排気ポンプ１２、排気配管２４及び圧力調整バルブ２６は、処理室１０を減圧又は真空環境に維持する排気部２０を構成する。
【００２７】
３０は、被洗浄物を保持する保持機構である。保持機構３０は、レンズＬ及び保持具ＬＭが一体化した光学部材ＯＰを、処理室１０の中心部に設置固定する。保持機構３０は、本実施形態では、光学部材ＯＰの両面が露出するように、光学部材ＯＰを保持する。これにより、光学部材ＯＰの両面（即ち、レンズＬの両面）を同時に洗浄することが可能となる。但し、本発明は、被洗浄物としてのミラーの１面のみを洗浄したり、プリズムのように３面を洗浄したりするなど、必ずしも２面を同時に洗浄するものに限定されない。
【００２８】
４２は、高周波電源である。４４ａ及び４４ｂは高周波電極、４６ａ及び４６ｂは多孔板であり、これらは、被洗浄物であるレンズＬ及び保持具ＬＭが一体化した光学部材ＯＰの上面及び下面に配置される。高周波電源４２、高周波電極４４ａ及び４４ｂ、多孔板４６ａ及び４６ｂは、処理室１０にプラズマＰを生成するためのプラズマ化手段４０を構成する。
【００２９】
高周波電極４４ａ及び４４ｂと被洗浄物である光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）との間に配置された多孔板４６ａ及び４６ｂは、複数の開孔を有し、高周波電極４４ａ及び４４ｂと光学部材ＯＰとの間を仕切る仕切り板として機能する。多孔板４６ａ及び４６ｂは、処理室１０と同様に、電的的に接地されており、プラズマＰを生成する空間（即ち、高周波電極４４ａ及び４４ｂとの間隔）を任意に制御することができる。また、多孔板４６ａ及び４６ｂの開口の直径や開口率も任意に制御することができる。
【００３０】
本実施形態では、高周波電極４４ａ及び４４ｂと多孔板４６ａ及び４６ｂとの間隔は３０ｍｍであり、開孔の直径は５ｍｍ、開口率は５０％である。但し、このような多孔板４６ａ及び４６ｂのパラメータは、光学部材ＯＰの洗浄効果及びダメージの有無を考慮して決定される。多孔板４６ａ及び４６ｂの開口の直径や開口率が大きすぎると、光学部材ＯＰにダメージが発生しやすくなることは言うまでもない。なお、光学部材ＯＰがダメージに敏感でない光学ガラス、例えば、合成石英等の場合、多孔板４６ａ及び４６ｂを必ずしも配置する必要はない。
【００３１】
５２は、ガス供給ユニットであり、ガス供給配管５４ａ及び５４ｂを介して、プラズマ化するガスを処理室１０に導入する。ガス供給ユニット５２、ガス供給配管５４ａ及び５４ｂは、ガス供給部５０を構成する。ガス供給部５０は、処理室１０に供給するガスからパーティクル及び有機物を除去するフィルターや、供給するガスの流量を調節する流量調節装置を有してもよい。
【００３２】
ガス供給部５０が供給するガスは、水素（Ｈ２）ガス又は水素ガスと不活性ガスとの混合ガスである。不活性ガスは、例えば、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）、ネオン（Ｎｅ）、ヘリウム（Ｈｅ）及び窒素（Ｎ２）の少なくとも一を含む。なお、反応ガス（即ち、水素）と放電ガス（即ち、不活性ガス）は、別々の供給配管から供給してもよい。
【００３３】
６０は、Ｎ２ガス供給配管である。Ｎ２ガス供給配管６０は、Ｎ２ガスを処理室１０に供給し、処理室１０を大気圧に開放する。
【００３４】
次に、図１及び図２を参照して、洗浄装置１の洗浄処理、即ち、活性水素を含むプラズマ化したガスによる光学部材ＯＰの洗浄方法１０００について説明する。図２は、本発明の一側面としての洗浄方法１０００を説明するためのフローチャートである。
【００３５】
まず、大気圧に開放された処理室１０の中に、保持機構３０を介して、被洗浄物である光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）を設置固定する（ステップ１０１０）。なお、洗浄の対象となるレンズＬは、ウェット洗浄後のレンズや、反射防止膜や増反射膜が形成されたレンズである。また、保持具ＬＭもウェット洗浄が施されている。
【００３６】
次に、処理室１０を、排気部２０によって、約１Ｐａ以下の圧力になるまで減圧する（ステップ１０２０）。勿論、処理室１０や処理室１０に収納される部材は、減圧することによって蒸気圧の高い有機物による汚染がないように、十分に洗浄されている。また、排気ポンプ２２は、油脂分が処理室１０に逆拡散しないように、ドライポンプやターボ分子ポンプを使用する。
【００３７】
次に、水素（Ｈ２）ガス及び不活性（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｎ２等）ガスからなる混合ガスが、ガス供給配管５４ａ及び５４ｂを介して、減圧された処理室１０に供給される（ステップ１０３０）。なお、混合ガスは、光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の上面及び下面、即ち、プラズマＰが生成される空間のそれぞれに所定量供給される。なお、混合ガスに含まれる水素ガスの濃度は、ガス供給ユニット５２で調整され、５％乃至２０％が好ましい。混合ガスに含まれる水素ガスの濃度は、２０％を超えてもよいが、２０％以下と比較した場合、洗浄効果には顕著な差異はみられない。
【００３８】
不活性ガスに用いられるガス種は、一般的には、Ａｒである。但し、フッ化カルシウムに代表されるフッ化物で構成されるレンズやフッ化物光学薄膜が施された光学素子に対しては、Ｋｒ又はＸｅがより最適である。これは、プラズマＰが生成される空間に存在するイオンエネルギー及び電子温度等の荷電粒子の有するエネルギーによるダメージ等が懸念されるからである。
【００３９】
処理室１０に供給された混合ガスは、排気ポンプ２２によって排気されると共に、排気配管２４に接続された圧力調整バルブ２６によって圧力が調整され、処理室１０は、プラズマＰを生成させる減圧雰囲気になる（ステップ１０４０）。このとき、処理室１０の圧力は、１Ｐａ乃至１００Ｐａ程度であることが好ましい。かかる圧力範囲であれば、プラズマＰを安定して生成することができる。
【００４０】
更に、処理室１０の圧力が１Ｐａ乃至１００Ｐａ程度であれば、イオンエネルギー及び電子温度等の荷電粒子の有するエネルギーを低く抑えることができる。例えば、処理室１０の圧力が１Ｐａよりも低くなると、荷電粒子の有するエネルギーが高くなり、光学部材ＯＰ（レンズＬ）にダメージを与えてしまう可能性がある。また、このような低い圧力下では、有機物汚染を除去する活性水素種の密度も相対的に低くなり、洗浄効果が落ちることになる。処理室１０の圧力が１００Ｐａを超えると、高周波放電が安定しなくなり、異常放電等によって光学部材ＯＰにダメージを与えることになる。
【００４１】
次に、高周波電源４２から高周波給電棒を介して高周波電極４４ａ及び４４ｂに所定の出力で高周波電力が印加される（ステップ１０５０）。高周波電源４２の周波数は、一般的には、１３．５６ＭＨｚであるが、１００ＭＨｚや２００ＭＨｚ等の高い周波数であってもよい。高周波電源４２の出力は、８００Ｗ乃至１５００Ｗ程度以下である。
【００４２】
高周波電極４４ａ及び４４ｂに印加された高周波電力によって、処理室１０に供給された混合ガスが励起され、高周波電極４４ａ及び４４ｂと多孔板４６ａ及び４６ｂとの間にプラズマＰが生成される（ステップ１０６０）。
【００４３】
生成されたプラズマＰからは、多孔板４６ａ及び４６ｂの開孔を介して、活性水素種や低エネルギー粒子が拡散し、光学部材ＯＰであるレンズＬ及び保持具ＬＭの上面及び下面に到達する。これにより、光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の表面や加工穴等に付着している有機物汚染が、短時間、且つ、効果的に除去される。
【００４４】
このように、洗浄方法１０００は、プラズマ化した水素ガスと不活性ガスの混合ガスによって光学部材ＯＰの表面処理を行い、従来のドライ洗浄では除去しにくい有機物汚染を短時間で除去することができる。
【００４５】
なお、光学部材ＯＰに到達する荷電粒子のエネルギー（イオンエネルギー及び電子温度）は極めて低く、例えば、イオンエネルギーは１０ｅＶ以下、電子温度は２ｅＶ以下程度である。このような低イオンエネルギー及び低電子温度は、洗浄の対象となる光学レンズガラスや光学薄膜等の光学部材ＯＰにダメージを与えないため、極めて有利な特性である。
【００４６】
光学部材ＯＰ（レンズＬ）の上面及び下面に対向する多孔板４６ａ及び４６ｂと光学部材ＯＰ（レンズＬ）との距離は、任意に制御することができる。本実施形態では、多孔板４６ａ及び４６ｂと光学部材ＯＰ（レンズＬ）との距離が５０ｍｍ以上であっても洗浄効果は高く、２０ｍｍ程度であっても光学部材ＯＰはダメージを受けなかった。従って、洗浄装置１及び洗浄方法１０００は、厚みの異なる様々な形状を有するレンズにも対応することができる。
【００４７】
光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の洗浄（処理）時間は、約１０分以内であり、その間に光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の温度上昇はほとんどない。
【００４８】
また、洗浄処理（即ち、プラズマＰの生成）の前に、処理室１０のプラズマＰを生成する空間に不活性ガスのみを供給し、上述したプラズマＰの生成条件と同じ条件で、不活性ガスのプラズマを生成することが好ましい。これにより、生成された不活性ガスのプラズマからの低エネルギー粒子によって、光学部材ＯＰの表面に吸着した水（Ｈ２Ｏ）や酸素（Ｏ２）分子を除去する（即ち、前処理工程）ことができ、光学部材ＯＰの表面の酸化を防止することができる。
【００４９】
所定の洗浄時間（プラズマ励起時間）の後、高周波電源４２の出力を停止し、プラズマＰを消失させる（ステップ１０７０）。その後、混合ガスの供給を停止し、圧力調整バルブ２６を閉じる。更に、Ｎ２ガス供給配管６０からＮ２ガスを処理室１０に供給し、処理室１０の圧力を大気圧に開放する（ステップ１０８０）。そして、洗浄された光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）を処理室１０から取り出し、洗浄処理を終了する（ステップ１０９０）。
【００５０】
以下、図３を参照して、洗浄装置１の変形例である洗浄装置１Ａについて説明する。図３は、本発明の洗浄装置１Ａの構成を示す概略断面図である。
【００５１】
洗浄装置１Ａは、水素を含むガスをプラズマ化し、プラズマ化されたガスによって被洗浄物としての光学部材ＯＰを表面処理し、光学部材ＯＰに付着した有機物を洗浄する。換言すれば、洗浄装置１Ａは、活性水素を生成するプラズマ処理装置で構成され、プラズマ化手段としてアンテナを用いたマイクロ波電源を有する。
【００５２】
図３において、７２ａ及び７２ｂは、マイクロ波発生装置である。マイクロ波発生装置７２ａ及び７２ｂは、例えば、マイクロ波を発生するためのマグネトロン、マイクロ波の反射波を吸収するためのアイソレーター、負荷側とのインピーダンス整合をとるためのチューナーなどを含む。
【００５３】
７４ａ及び７４ｂは導体アンテナユニット、７６ａ及び７６ｂはマイクロ波透過性誘電窓である。導体アンテナユニット７４ａ及び７４ｂは、マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂを収納する。導体アンテナユニット７４ａ及び７４ｂは、ラジアルラインスロットアンテナ（ＲＬＳＡ）、プレーナーマルチスロットアンテナ（ＰＭＡ）などマイクロ波を案内するスロットを有する。導体アンテナユニット７４ａ及び７４ｂの高密度の表面は、プラズマＰを生成することができるアンテナ銅板部材で構成される。
【００５４】
マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂ（導体アンテナユニット７４ａ及び７４ｂ）は、被洗浄物であるレンズＬ及び保持具ＬＭが一体化した光学部材ＯＰの上面及び下面に配置される。マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂは、処理室１０の減圧又は真空環境を維持すると共に、マイクロ波を透過する。マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂは、例えば、石英（ＳｉＯ２）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の材料から構成される。但し、被洗浄物がフッ化物で構成された光学部材である場合には、酸素を構成元素として含まない窒化アルミニウムが適している。
【００５５】
マイクロ波発生装置７２ａ及び７２ｂ、導体アンテナユニット７４ａ及び７４ｂ、マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂは、処理室１０にプラズマＰを生成するためのプラズマ化手段７０を構成する。
【００５６】
次に、図３及び図４を参照して、洗浄装置１Ａの洗浄処理、即ち、活性水素を含むプラズマ化したガスによる光学部材ＯＰの洗浄方法１０００Ａについて説明する。図４は、本発明の一側面としての洗浄方法１０００Ａを説明するためのフローチャートである。
【００５７】
処理室１０に光学部材ＯＰを設置固定（ステップ１０１０）してから処理室１０の圧力を調整する（ステップ１０４０）までのステップは、洗浄方法１０００と同様であるため説明は省略する。
【００５８】
処理室１０がプラズマＰを生成させる減圧雰囲気になった後、マイクロ波発生装置７２ａ及び７２ｂ、及び、導体アンテナユニット７４ａ及び７４ｂから所定の出力でマイクロ波が放射される（ステップ１０５０Ａ）。マイクロ波発生装置７２ａ及び７２ｂの周波数は、２．４５ＧＨｚ、マイクロ波発生装置７２ａ及び７２ｂの出力は、８００Ｗ乃至１５００Ｗ程度である。
【００５９】
放射されたマイクロ波は、マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂを介して、処理室１０に供給された混合ガスを励起し、マイクロ波透過性誘電窓７６ａ及び７６ｂの表面近傍に高密度なプラズマＰが生成される（ステップ１０６０）。
【００６０】
生成したプラズマＰからは、光学部材ＯＰに付着した有機物を効果的に分解する活性水素種が高密度に生成されると共に、極めて低いエネルギーを有した粒子が拡散し、光学部材ＯＰであるレンズＬ及び保持具ＬＭの上面及び下面に到達する。これにより、光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の表面や加工穴に付着している有機物汚染が、短時間、且つ、効果的に除去される。
【００６１】
洗浄装置１Ａにおいて生成したプラズマＰは、極めて高密度であり、その密度は１０１１ｃｍ−３乃至１０１３ｃｍ−３である。
また、荷電粒子のエネルギー（イオンエネルギー及び電子温度）も極めて低く、例えば、イオンエネルギーは１０ｅＶ以下、電子温度は２ｅＶ以下である。このように、極めて高密度なプラズマでありながら、低エネルギー及び低電子温度の特性を有することは、洗浄の対象となる光学レンズガラスや光学薄膜等の光学部材ＯＰにダメージを与えないため、極めて有利な特性である。
【００６２】
マイクロ波透過性誘電体窓７６ａ及び７６ｂと光学部材ＯＰ（レンズＬ）との距離は、任意に制御することができる。本実施形態では、マイクロ波透過性誘電体窓７６ａ及び７６ｂと光学部材ＯＰ（レンズＬ）との距離が５０ｍｍ以上であっても洗浄効果は高く、２０ｍｍ程度であっても光学部材ＯＰはダメージを受けなかった。従って、洗浄装置１Ａ及び洗浄方法１０００Ａは、厚みの異なる様々な形状を有するレンズにも対応することができる。
【００６３】
光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の洗浄（処理）時間は、約１０分以内であり、その間に光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の温度上昇はほとんどない。
【００６４】
所定の洗浄時間（プラズマ励起時間）の後、マイクロ波の放射を停止し、プラズマＰを消失させる（ステップ１０７０）。その後、混合ガスの供給を停止し、圧力調整バルブ２６を閉じる。更に、Ｎ２ガス供給配管６０からＮ２ガスを処理室１０に供給し、処理室１０の圧力を大気圧に開放する（ステップ１０８０）。そして、洗浄された光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）を処理室１０から取り出し、洗浄処理を終了する（ステップ１０９０）。
【００６５】
以下、図５を参照して、洗浄装置１の変形例である洗浄装置１Ｂについて説明する。図５は、本発明の洗浄装置１Ｂの構成を示す概略断面図である。
【００６６】
洗浄装置１Ｂは、水素を含むガスをプラズマ化し、プラズマ化されたガスによって洗浄物としての光学部材ＯＰを表面処理し、光学部材ＯＰに付着した有機物を洗浄する。換言すれば、洗浄装置１Ｂは、活性水素を生成するプラズマ処理装置で構成され、プラズマ化手段として直流（ＤＣ）電源、高周波（ＲＦ）電源、マイクロ波電源及びその他（プラズマを生成するため）の電源を有する。
【００６７】
図５において、８１は、プラズマ発生ユニットである。８２ａ及び８２ｂは、活性水素種を含むプラズマ化したガスを処理室１０に供給するための配管である。８３ａ及び８３ｂは、活性水素種を含むプラズマ化したガスを制御するための圧力調整弁である。
【００６８】
８４ａ及び８４ｂは、拡散板であり、配管８２ａ及び８２ｂを介して処理室１０に供給される活性水素種や荷電粒子を処理室１０、即ち、光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の上面及び下面に均一に照射（分散）するためのものである。拡散板８４ａ及び８４ｂは、複数の開口を有する多孔板やスリットを有する板、又は、単純なメッシュ板である。拡散板８４ａ及び８４ｂが活性水素種や低エネルギー粒子を処理室１０に拡散させることで、光学部材ＯＰに付着した有機物汚染の洗浄処理をむら無く、且つ、短時間で行うことができる。
【００６９】
プラズマ発生ユニット８１は、排気配管８６を介して排気ポンプ８５によって排気される。プラズマ発生ユニット８１の圧力は、コンダクタンスバルブ等の圧力調整バルブ８７によって、プラズマを生成するための適当な圧力に制御される。このように、プラズマ発生ユニット８１、配管８２ａ及び８２ｂ、圧力調整弁８３ａ及び８３ｂ、拡散板８４ａ及び８４ｂ、排気ポンプ８５、排気配管８６、圧力調整バルブ８７は、プラズマ化手段８０を構成する。
【００７０】
なお、５２は、ガス供給ユニットであり、ガス供給配管５４を介してプラズマ化されるガスをプラズマ発生ユニット８１に供給する。また、６０は、Ｎ２ガス供給配管である。Ｎ２ガス供給配管６０は、Ｎ２ガスを処理室１０に供給し、処理室１０を大気圧に開放する。
【００７１】
次に、図５及び図６を参照して、洗浄装置１Ｂの洗浄処理、即ち、活性水素を含むプラズマ化したガスによる光学部材ＯＰの洗浄方法１０００Ｂについて説明する。図６は、本発明の一側面としての洗浄方法１０００Ｂを説明するためのフローチャートである。
【００７２】
処理室１０に光学部材ＯＰを設置固定（ステップ１０１０）してから処理室１０を減圧する（ステップ１０２０）までのステップは、洗浄方法１０００と同様であるため説明は省略する。
【００７３】
次に、水素（Ｈ２）ガス及び不活性（Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、Ｒｎ、Ｎｅ、Ｈｅ、Ｎ２等）ガスからなる混合ガスが、ガス供給配管５４を介して、プラズマ発生ユニット８１に供給される（ステップ１０３０）。プラズマ発生ユニット８１に供給された混合ガスは、排気ポンプ８５によって排気されると共に、排気配管８６に接続された圧力調整バルブ８７によって圧力が調整される（ステップ１０４０）。これにより、プラズマ発生ユニット８１は、プラズマを生成させる減圧雰囲気になり、例えば、１Ｐａ乃至１００Ｐａ程度であることが好ましい。
【００７４】
なお、混合ガスに含まれる水素ガスの濃度は、ガス供給ユニット５２で調整され、５％乃至２０％が好ましい。混合ガスに含まれる水素ガスの濃度は、２０％を超えてもよいが、２０％以下と比較した場合、洗浄効果には顕著な差異はみられない。
【００７５】
プラズマ発生ユニット８１に供給された混合ガスは、プラズマ発生ユニット８１に設けられた図示しないマイクロ波又は高周波電力等のプラズマ生成電源によって励起され、プラズマを生成する（ステップ１０５０Ｂ）。マイクロ波電源の周波数は２．４５ＧＨｚ、高周波電源の周波数は１３．５６ＭＨｚが一般的であるが、マイクロ波電源では８．３ＧＨｚ、高周波電源では１００ＭＨｚや２００ＭＨｚ等の高い周波数を用いてもよい。出力は、１５００Ｗ程度以下である。本実施形態では、周波数１３．５６ＭＨｚの高周波電源をプラズマ発生ユニット８１に設けた。
【００７６】
プラズマ発生ユニット８１で生成された活性水素種及び不活性ガスは、圧力調整弁８３ａ及び８３ｂによってプラズマ発生ユニット８１に逆拡散することなく、減圧された処理室１０に供給される（ステップ１０６０Ｂ）。具体的には、プラズマ発生ユニット８１で生成された活性水素種及び不活性ガスは、配管８２ａ及び８２ｂ、拡散板８４ａ及び８４ｂを介して、光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の上面及び下面にそれぞれ所定量供給される。換言すれば、活性水素種及び不活性ガスが、光学部材ＯＰの上面及び下面に照射される。
【００７７】
処理室１０に供給された活性水素種を含む混合ガスは、排気ポンプ２２によって排気されると共に、排気配管２４に接続された圧力調整バルブ２６によって圧力が調整され、処理室１０は減圧雰囲気になる（ステップ１０７０Ｂ）。このとき、処理室１０の圧力は、１Ｐａ乃至１００Ｐａ程度であることが好ましい。かかる圧力範囲であれば、活性水素種を効率よく処理室１０に供給することができる。また、活性水素種によって光学部材ＯＰから分離脱離した有機物が、光学部材ＯＰに再付着することなく速やかに排気される。
【００７８】
光学部材ＯＰ（レンズＬ）の上面及び下面に対向する拡散板８４ａ及び８４ｂと光学部材ＯＰ（レンズＬ）との距離は、任意に制御することができる。本実施形態では、拡散板８４ａ及び８４ｂと光学部材ＯＰ（レンズＬ）との距離が５０ｍｍ以上であっても洗浄効果は高く、２０ｍｍ程度であっても光学部材ＯＰはダメージを受けなかった。従って、洗浄装置１Ｂ及び洗浄方法１０００Ｂは、厚みの異なる様々な形状を有するレンズにも対応することができる。
【００７９】
光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の洗浄（処理）時間は、約１０分以内であり、その間に光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）の温度上昇はほとんどない。
【００８０】
また、洗浄処理（即ち、活性水素種及び不活性ガスの供給）の前に、プラズマ発生ユニット８１で不活性ガスのみのプラズマを生成し、かかる不活性ガスのプラズマからの低エネルギー粒子を処理室１０に供給することが好ましい。これにより、光学部材ＯＰの表面に吸着した水（Ｈ２Ｏ）や酸素（Ｏ２）分子を除去する（即ち、前処理工程）ことができ、光学部材ＯＰの表面の酸化を防止することができる。
【００８１】
所定の洗浄時間（活性水素種及び不活性ガスの供給時間）の後、プラズマ発生ユニット８１に設けられた高周波電源の出力を停止し、プラズマを消失させる。換言すれば、プラズマ発生ユニット８１で生成した活性水素種及び不活性ガスの処理室１０への供給を停止する（ステップ１０８０Ｂ）。その後、混合ガスの供給を停止し、圧力調整バルブ２６、圧力調整弁８３ａ及び８３ｂ、圧力調整バルブ８７を閉じる。更に、Ｎ２ガス供給配管６０からＮ２ガスを処理室１０に供給し、処理室１０の圧力を大気圧に開放する（ステップ１０９０Ｂ）。そして、洗浄された光学部材ＯＰ（レンズＬ及び保持具ＬＭ）を処理室１０から取り出し、洗浄処理を終了する（ステップ１１００Ｂ）。
【００８２】
本実施形態の洗浄装置１乃至１Ｂ及び洗浄方法１０００及び１０００Ｂは、Ｆ２レーザーを光源とする露光装置に用いられるフッ化物材料からなる光学部品に適用することができる。また、ＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ  Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）光を光源とする露光装置に用いられる金属や半導体からなる多層膜反射鏡に用いられる光学部品に対しても表面の酸化による光学吸収損失を伴わずに、有機物汚染を効果的に除去することができる。
【００８３】
また、洗浄装置１乃至１Ｂ及び洗浄方法１０００及び１０００Ｂは、洗浄雰囲気を減圧又は真空雰囲気にしている。従って、光学部品を保持する保持具が複雑な形状を有している場合でも、減圧又は真空雰囲気及び活性水素種によって、蒸気圧の低い有機物に対しても短時間で効果的に洗浄することができる。また、除去された有機物は、速やかに排気されるため、再付着による汚染も防止することができる。
【００８４】
洗浄装置１及び洗浄方法１０００によって実際に光学部材（半導体露光装置の光学部材）の洗浄を試みた実施例を説明する。
【実施例１】
【００８５】
図７は、フッ化カルシウムレンズ基板の洗浄前後の分光透過率を示すグラフである。図７は、縦軸に透過率［％］を、横軸に洗浄したフッ化カルシウムレンズ基板に照射する光の波長［ｎｍ］を採用する。洗浄は、図１に示す洗浄装置１を用いて、混合ガスは２０％Ｈ２／Ａｒの混合ガスで、処理室１０の圧力は５０Ｐａ、洗浄（処理）時間は１０分間である。
【００８６】
図７を参照するに、２００ｎｍ乃至１４０ｎｍの紫外波長領域における透過率は、洗浄前と洗浄後とを比較すると、洗浄による明らかな透過率の向上がみられる。１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーの波長領域のみならず、１５７ｎｍのＦ２レーザーの波長領域においても効果がみられ、特に、洗浄後の１５７ｎｍにおける透過率の値は、基板の内部吸収を考慮するとほぼ理論透過率に近い値となっている。また、荷電エネルギー粒子に起因するダメージもみられない。
【実施例２】
【００８７】
図８は、実施例１で洗浄した後のフッ化カルシウムレンズ基板に、フッ化物光学薄膜からなる１５７ｎｍの波長に対する反射防止膜を成膜した直後と、成膜後に洗浄した後の分光透過率を示すグラフである。図８は、縦軸に透過率［％］を、横軸に洗浄したフッ化カルシウムレンズ基板に照射する光の波長［ｎｍ］を採用する。洗浄は、図１に示す洗浄装置１を用いて、混合ガスは２０％Ｈ２／Ａｒの混合ガスで、処理室１０の圧力は５０Ｐａ、洗浄（処理）時間は１０分間である。
【００８８】
図８を参照するに、２００ｎｍ乃至１４０ｎｍの紫外波長領域における透過率は、成膜直後と洗浄後とを比較すると、変化はみられなかった。これにより、洗浄装置１及び洗浄方法１０００は、フッ化カルシウムレンズ基板上に成膜されたフッ化物光学薄膜に対して、表面酸化に起因する光学吸収、エネルギー粒子等に起因するダメージ、及び、装置内での汚染がないことがわかる。
【実施例３】
【００８９】
図９は、フッ化物光学薄膜からなる１５７ｎｍの波長に対する反射防止膜を成膜したフッ化カルシウムレンズ基板を保持具に接着固定した光学部材の洗浄前後の分光透過率を示すグラフである。図９は、縦軸に透過率［％］を、横軸に洗浄したフッ化カルシウムガラスレンズ基板に照射する光の波長［ｎｍ］を採用する。洗浄は、図１に示す洗浄装置１を用いて、混合ガスは２０％Ｈ２／Ａｒの混合ガスで、処理室１０の圧力は５０Ｐａ、洗浄（処理）時間は１０分間である。
【００９０】
図９を参照するに、２００ｎｍ乃至１４０ｎｍの紫外波長領域における透過率は、洗浄前と洗浄後とを比較すると、洗浄による明らかな透過率の向上がみられる。なお、洗浄前とは、反射防止膜を成膜したレンズ基板を保持部に固定する間放置した状態であり、洗浄後とは、レンズ基板と保持部とが一体化した光学部材を洗浄した状態である。特に、１５７ｎｍのＦ２レーザーの波長領域において、洗浄後の１５７ｎｍの波長領域における透過率は９９％を超えている。これは、洗浄前、即ち、成膜後の放置によって９８．５％以下まで劣化した透過率が、成膜直後の透過率まで回復していることを意味している。また、実施例２でも明らかになったが、表面酸化やエネルギー粒子等に起因するダメージによる透過率の劣化もないことがわかった。
【００９１】
また、保持具と同時に洗浄することによる透過率への影響もなく、汚染された部材を洗浄しても除去した汚染の再付着もみられないことがわかった。
【００９２】
実施例１乃至３の結果から、本発明の洗浄装置及び方法は、光学部品、光学薄膜が施された光学素子、光学素子と保持具が一体化した光学部品にも適用可能であることが明らかである。
【００９３】
ここで、洗浄前の透過率の劣化は、主に有機物汚染に起因するものと考えられるが、従来のドライ（ＵＶ／オゾン）洗浄を試みても透過率の劣化は短時間では回復しきれなかった。
【００９４】
本発明の洗浄装置及び方法は、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザーの波長領域のみならず、１５７ｎｍのＦ２レーザーの波長領域近傍に用いられる光学部材に付着する有機物汚染の除去にも非常に有効でもある。更に、本発明の洗浄装置及び方法は、短時間で有機物汚染を除去することができ、光学部材の光学特性のみならず露光装置の生産性向上にも有利である。
【００９５】
本実施形態による高密度プラズマを用いた表面処理による洗浄効果は、有機物を効果的に分解する活性水素種が高密度に生成されることに加えて、光学部材にダメージを与えない低エネルギーの運動エネルギーの付与が相乗的に作用している。
【００９６】
また、複雑な形状を有する光学部材に対しても、減圧下における活性水素種の存在によって効果的に洗浄することができる。ここで、複雑な形状を有する光学部材とは、投影光学系に用いられるレンズを固定した直径５００ｍｍ以上の大口径な光学部材や照明光学系に用いられる多種多様な形状の光学部材などである。
【００９７】
本発明の洗浄装置及び方法は、光学部品として、レンズや反射防止膜又は増反射膜が施されたレンズだけでなく、このようなレンズが保持具に接着剤等で固定され一体化した光学部材にも適用できる。従って、露光装置に組み込まれる前の光学部品を、効率よく、且つ、効果的に洗浄することができる。本発明の洗浄装置及び方法は、特に、半導体デバイスを製造する露光装置に用いられる様々な機械部品の洗浄にも適用することができる。勿論、一般的な光学装置に用いられる部材の洗浄にも適用することができ、この他にも半導体デバイスの製造に用いられる種々の基板や部品にも適用することができる。
【００９８】
なお、本発明の洗浄装置及び方法は、特に、フッ化物材料からなるレンズや光学薄膜が施されたレンズのドライ洗浄技術として、従来のＵＶ／オゾン洗浄に代表されるドライ洗浄と比較して、極めて効果的である。それは、表面酸化やプラズマを用いることによるダメージに起因する光学吸収を伴わずに光学特性及び生産性を向上させることができるからである。本発明の洗浄装置及び方法は、ＡｒＦエキシマレーザーを光源とする露光装置、Ｆ２レーザーを光源とする露光装置、更には、ＥＵＶ光を光源とする露光装置に用いられる光学部品に対するドライ洗浄技術として十分に実用可能である。これにより、露光装置の性能を飛躍的に向上させることができる。
【００９９】
以下、本発明の一側面としての露光装置２００について説明する。露光装置２００に使用されるレンズ及びミラーを含む光学素子は、上述した洗浄装置１００乃至１００Ｂ及び洗浄方法１０００乃至１０００Ｂによって洗浄されているものとする。ここで、図１０は、本発明の露光装置２００の構成を示す概略断面図である。
【０１００】
露光装置２００は、図１０に示すように、照明装置２１０と、レチクル２２０を載置する図示しないレチクルステージと、投影光学系２３０と、被処理体２４０を載置するウェハステージ２４５とを有する。
【０１０１】
露光装置２００は、例えば、ステップアンドリピート方式やステップアンドスキャン方式でレチクル２２０に形成された回路パターンを被処理体２４０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップアンドスキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる）を例に説明する。ここで、「ステップアンドスキャン方式」は、レチクルに対してウェハを連続的にスキャンしてレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次のショットの露光領域に移動する露光方法である。「ステップアンドリピート方式」は、ウェハのショットの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットを露光領域に移動する露光方法である。
【０１０２】
照明装置２１０は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル２２０を照明し、光源部２１２と、照明光学系２１４とを有する。
【０１０３】
光源部２１２は、例えば、光源としてレーザーを使用する。レーザーは、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約１５７ｎｍのＦ２レーザー、波長約１０乃至２０ｎｍのＥＵＶ光を使用することができるが、レーザーの種類は限定されず、水銀ランプを使用してもよい。但し、上述したように、洗浄装置１００乃至１００Ｂ及び洗浄方法１０００乃至１０００Ｂによって洗浄された光学素子は、特に、ＡｒＦエキシマレーザー、Ｆ２レーザー、ＥＵＶ光に好適である。なお、光源部２１２の光源として、ＥＵＶ光を使用する場合には、後述する照明光学系２１４及び投影光学系２３０には反射型の光学素子（即ち、ミラー）が使用される。
【０１０４】
照明光学系２１４は、レチクル２２０を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレンズ、オプティカルインテグレーター、開口絞り、コンデンサーレンズ、スリット、結像光学系の順で整列する等である。照明光学系２１４は、軸上光、軸外光を問わず使用することができる。オプティカルインテグレーターは、ハエの目レンズや２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテグレーター等を含むが光学ロッドに置換される場合もある。かかる照明光学系２１４のレンズなどの光学素子に洗浄装置１００乃至１００Ｂ及び洗浄方法１０００乃至１０００Ｂによって洗浄された光学素子を使用することができる。
【０１０５】
レチクル２２０は、例えば、石英製で、その上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成され、図示しないレチクルステージに支持及び駆動される。レチクル２２０から発せされた回折光は、投影光学系２３０を通り被処理体２４０上に投影される。レチクル２２０と被処理体２４０とは共役の関係にある。スキャナーの場合は、レチクル２２０と被処理体２４０を走査することによりレチクル２２０のパターンを被処理体２４０上に転写する。ステップアンドリピート方式の露光装置（「ステッパー」とも呼ばれる）の場合はレチクル２２０と被処理体２４０を静止させた状態で露光が行われる。
【０１０６】
投影光学系２３０は、複数のレンズ素子のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光学系）、全ミラー型の光学系等を使用することができる。色収差の補正の必要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なる材料からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学素子をレンズ素子と逆方向の分散が生じるように構成したりする。かかる投影光学系２３０のレンズなどの光学素子に洗浄装置１００乃至１００Ｂ及び洗浄方法１０００乃至１０００Ｂによって洗浄された光学素子を使用することができる。
【０１０７】
被処理体２４０は、本実施形態ではウェハであるが、液晶基板その他の被処理体を広く含む。被処理体２４０にはフォトレジストが塗布されている。
【０１０８】
ウェハステージ２４５は、被処理体２４０を支持する。ウェハステージ２４５は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができるので、ここでは詳しい構造及び動作の説明は省略する。例えば、ウェハステージ２４５はリニアモータを利用してＸＹ方向に被処理体２４０を移動することができる。レチクル２２０と被処理体２４０は、例えば、同期走査され、ウェハステージ２４５と図示しないレチクルステージの位置は、例えば、レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度比率で駆動される。ウェハステージ２４５は、例えば、ダンパを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設けられる。レチクルステージ及び投影光学系２３０は、例えば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上にダンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設けられる。
【０１０９】
露光において、光源部２１２から発せされた光束は、照明光学系２１４によりレチクル２２０を、例えば、ケーラー照明する。レチクル２２０を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系２３０によって、被処理体２４０に結像される。露光装置２００が使用する照明光学系２１４及び投影光学系２３０は、洗浄装置１００乃至１００Ｂ及び洗浄方法１０００乃至１０００Ｂによって洗浄された光学素子を含んで、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を高い透過率で透過する。これにより、露光装置２００は、高い解像力とスループットで経済性よくデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣＤなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができる。
【０１１０】
次に、図１１及び図１２を参照して、露光装置２００を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図１１は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）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（レチクル製作）では、設計した回路パターンを形成したレチクルを製作する。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、レチクルとウェハを用いてリソグラフィー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。
【０１１１】
図１２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２００によってレチクルの回路パターンをウェハに露光する。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の回路パターンが形成される。かかる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２００を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。
【０１１２】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明の洗浄装置及び洗浄方法は、露光装置の照明光学系及び投影光学系に用いられる光学素子だけではなく、露光装置を構成する全ての光学部材及び機械部材に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一側面としての洗浄装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一側面としての洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一側面としての洗浄装置の構成を示す概略断面図である。
【図４】本発明の一側面としての洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の一側面としての洗浄装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】本発明の一側面としての洗浄方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】図１及び図２に示す洗浄装置及び洗浄方法の洗浄効果を示すフッ化カルシウムレンズ基板の分光透過率を示すグラフである。
【図８】実施例１で洗浄した後のフッ化カルシウムレンズ基板に、フッ化物光学薄膜からなる１５７ｎｍの波長に対する反射防止膜を成膜した直後と、成膜後に洗浄した後の分光透過率を示すグラフである。
【図９】図１及び図２に示す洗浄装置及び洗浄方法の洗浄効果を示す反射防止膜を成膜したフッ化カルシウムレンズ基板を保持具に接着固定した光学部材の洗浄前後の分光透過率を示すグラフである。
【図１０】本発明の一側面としての露光装置の構成を示す概略断面図である。
【図１１】デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１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】
【０１１４】
１                  洗浄装置
１０                処理室
２０                排気部
２２                排気ポンプ
２４                排気配管
２６                圧力調整バルブ
３０                保持機構
４０                プラズマ化手段
４２                高周波電源
４４ａ及び４４ｂ    高周波電極
４６ａ及び４６ｂ    多孔板
５０                ガス供給部
５２                ガス供給ユニット
５４ａ及び５４ｂ    ガス供給配管
６０                Ｎ２ガス供給配管
１Ａ                洗浄装置
７０                プラズマ化手段
７２ａ及び７２ｂ    マイクロ波発生装置
７４ａ及び７４ｂ    導体アンテナユニット
７６ａ及び７６ｂ    マイクロ波透過性誘電窓
１Ｂ                洗浄装置
８０                プラズマ化手段
８１                プラズマ発生ユニット
８２ａ及び８２ｂ    配管
８３ａ及び８３ｂ    圧力調整弁
８４ａ及び８４ｂ    拡散板
８５                排気ポンプ
８６                排気配管
８７                圧力調整バルブ
ＯＰ                光学部材
Ｌ                  レンズ
ＬＭ                保持具
２００              露光装置
２１４              照明光学系
２３０              投影光学系
【図１２】
2007173344.tif 000003
【図１】
2007173344.tif 000004
【図２】
2007173344.tif 000005
【図３】
2007173344.tif 000006
【図４】
2007173344.tif 000007
【図５】
2007173344.tif 000008
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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