(57)【要約】【課題】本発明によれば、反射部材の反射面に付着するカーボンを除去することができる、露光装置を提供する。【解決手段】露光装置１００は、光源、反射部材、収容容器、及びガス供給部を備える。光源（ＥＵＶ光源２０１）は、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する。反射部材（多層膜ミラー２０４及びマスク２０５）は、ＥＵＶ光源２０１から照射されたＥＵＶ光２０３を反射する。収容容器（照明系室１０２及びマスク設置室１０３）は、反射部材を収容する。ガス供給部（酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ及び不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄ）は、収容容器内に、酸素ガス、及び不飽和炭素水素ガスを導入する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する光源と、
前記光源から照射された前記光を反射する反射部材と、
前記反射部材を収容する収容容器と、
前記収容容器内に、酸素ガス、及び不飽和炭素水素ガスを導入するガス供給部と、を備える、
露光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の露光装置において、
前記光源が露光用の前記光を照射した後、前記露光用の光とは波長が異なる前記光を照射する、露光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光装置において、
前記反射部材が反射ミラー又は反射マスクである、露光装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の露光装置において、
前記不飽和炭化水素ガスが、エチレン、アセチレン、プロペン、及びブテンからなる群から選択される少なくとも一種のガスを含有する、露光装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の露光装置において、
前記収容容器内の空気を排出する排出部を備える、露光装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の露光装置において、
前記収容容器の一部を構成しており、前記反射部材を収容する第１収容容器と、
前記収容容器の他部を構成しており、前記第１収容容器につながる第２収容容器と、
前記第１収容容器と前記第２収容容器とを区画し、前記反射部材が反射した反射光が透過する透過部を有する仕切り部と、
前記第２収容容器内に配置されていて、前記反射光が照射される基板を載置するためのステージと、を備え、
前記第１収容容器には前記ガス供給部が設置されており、
前記第２収容容器には前記ガス供給部が設置されていない、露光装置。
【請求項７】
露光装置を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、
前記反射部材の前記反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射することにより、前記反射部材から反射した反射光をレジスト上に照射する工程と、を有する、露光方法。
【請求項８】
請求項７に記載の露光方法において、
照射する前記工程は、露光用の前記光を照射する工程と、前記露光用の光とは波長が異なる前記光を照射する工程とを有する、露光方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の露光方法において、
前記不飽和炭化水素ガスが、エチレン、アセチレン、プロペン、及びブテンからなる群から選択される少なくとも一種のガスを含有する、露光方法。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか１項に記載の露光方法を用いて半導体装置を製造する、半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する光源と、
前記光源から照射された前記光を反射する反射部材と、
前記反射部材により反射された反射光が照射されるマスクを載置するためのステージと、
前記反射部材及び前記ステージを収容する収容容器と、
前記収容容器内に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入するガス供給部と、を備える、
検査装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の検査装置において、
前記光が検査用の前記光を照射した後、前記検査用の光とは波長が異なる前記光を照射する、検査装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の検査装置において、
前記不飽和炭化水素ガスが、エチレン、アセチレン、プロペン、及びブテンからなる群から選択される少なくとも一種のガスを含有する、検査装置。
【請求項１４】
マスクの検査装置を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、
前記反射部材の前記反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射することにより、前記反射部材から反射した反射光をマスク上に照射する工程と、を有する、検査方法。
【請求項１５】
光学装置を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、
前記反射部材の前記反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの前記光を照射する工程と、を含む、クリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置、露光方法、半導体装置の製造方法、検査装置、検査方法及びクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造過程において、微細パターンを基板上に転写する方法として、リソグラフィ技術が用いられる。リソグラフィ技術には、主に投影露光装置が広く利用される。通常の投影露光装置は、光源、反射ミラー、フォトマスク、基板ステージを備える。光源から放射された光は、反射ミラー及びフォトマスクを介して、基板ステージ上に載置された基板上のレジストにパターンを転写する。
【０００３】
この種の技術に関して、特に露光波長１３．５ｎｍ近傍のＥＵＶ光を用いるＥＵＶリソグラフィに関しては、光学素子の表面の酸化の抑制に着眼した投影露光装置が特許文献１に記載されている。この投影露光装置は、真空容器内に、照明光学系、投影光学系、ガス導入系及び排出手段を備える。投影露光装置は、ガス導入系からメタン等の飽和炭化水素ガスを導入することにより、投影光学系を構成する光学素子の表面の酸化を抑制して、光学素子の性能の低下を抑制している。具体的には、次のようなメカニズムで光学素子の表面の酸化が抑制される。すなわち、まず、真空容器内に存在する水分子がＥＵＶ光により励起、分解されることにより、光学素子の表面が酸化する。飽和炭化水素ガスは、酸化の引き金となる水分子と反応して、水分子の存在量を低減させることができる。これにより、光学素子の表面の酸化が抑制される、と記載されている。なお、特許文献１には、真空容器に導入されるガスとして、不飽和炭化水素ガスは記載されていない。
【０００４】
また、特許文献２には、光学素子上の蒸着物に、水素ラジカルを接触させることにより、当該蒸着物を除去する方法が記載されている。同文献には、蒸着物としては、Ｂ、Ｃ、Ｓｉ、及びＧｅが例示されている。また、特許文献３及び４には、基板上のレジストに、高濃度のオゾンガスと不飽和炭化水素ガスを接触させることにより、レジストを除去する手法が記載されている。この種の技術は、レジスト除去装置に利用される。同文献に記載のレジスト除去装置は、照明光学系、投影光学系等を備えていない点で、投影露光装置とは、異なるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３１１６３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３５３０７号公報
【特許文献３】特開２００８−２９４１７０号公報
【特許文献４】特開２００８−２９４１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
露光装置及び検査装置（以下、光学装置と呼称することもある）において、反射ミラーや反射マスク等の光学反射部材の反射面にカーボンが付着すること（以下、カーボン汚染と称することもある）があった。これにより、露光時間や検査時間が長くなることや、光学装置間で、露光性能や転写性能にバラツキが生じることがあり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
露光装置及び検査装置の光学反射部材の汚染要因は、表面酸化とカーボン汚染との２種類に大別される。特許文献１に記載の技術は、このうち表面酸化に着眼したものである。しかし、露光装置の使用経験が蓄積した結果、実際の露光条件では、カーボン汚染が主要因となることが判明した。カーボンは、例えば、装置内部で使用される部品や配線、部材等から発生する。
【０００８】
そこで、本発明者らは、検討した結果、
カーボン除去能が高い活性種が存在すること、
活性種として、酸素ラジカル等の強い酸化作用を持つ活性種が好適であること、
この活性種の生成とともに発生するオゾンはカーボン除去能が高くはないものの、このオゾンを活性させて有効活用すること、により効率的に光学反射部材の反射面上のカーボンを除去することができ、カーボン汚染を抑制できると考えた。
【０００９】
そこで、発明者らは、カーボン汚染の抑制メカニズムを検討し、次の仮説を立てた。
すなわち、第１に、酸素にＥＵＶ、ＤＵＶ及びＶＵＶ等の励起光が照射されると、酸素ラジカル等の強い酸化作用を持つ活性種が発生する。この活性種がカーボンの除去に有効に働くと考えられる。活性種は、酸素から直接生成されるもの、及びオゾンを経由して生成されるものが存在すると考えられる。
第２に、不飽和炭化水素ガスを導入することにより、活性の低いオゾンが不飽和炭化水素と反応することにより活性化する。活性化したオゾンがカーボンの除去に有効に働くと考えられる。たとえば、オゾンと不飽和炭化水素の反応において、極めて不安定な中間体として存在するｍｏｌｏｚｏｎｉｄｅやｃａｒｂｏｎｙｌ  ｏｘｉｄｅ、あるいは、その後の反応で発生する可能性があるラジカル種（ＯＨラジカルなど）が、カーボンの除去に有効に働くと考えられる。
【００１０】
上記仮説に基づき、各種実験を行った結果、本発明者らは、酸素ガス及び不飽和炭素水素ガスの存在下、酸素ガスを励起する光を照射することにより、光学反射部材の表面上におけるカーボン汚染が抑制されることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明によれば、
ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する光源と、
前記光源から照射された前記光を反射する反射部材と、
前記反射部材を収容する収容容器と、
前記収容容器内に、酸素ガス、及び不飽和炭素水素ガスを導入するガス供給部と、を備える、
露光装置が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、
露光装置を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、
前記反射部材の前記反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射することにより、前記反射部材から反射した反射光をレジスト上に照射する工程と、を有する、露光方法が提供される。
【００１３】
また、本発明によれば、上記露光方法を用いて半導体装置を製造する、半導体装置の製造方法が提供される。
【００１４】
また、本発明によれば、
ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する光源と、
前記光源から照射された前記光を反射する反射部材と、
前記反射部材により反射された反射光が照射されるマスクを載置するためのステージと、
前記反射部材及び前記ステージを収容する収容容器と、
前記収容容器内に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入するガス供給部と、を備える、
検査装置が提供される。
【００１５】
また、本発明によれば、
マスクの検査装置を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、
前記反射部材の前記反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射することにより、前記反射部材から反射した反射光をマスク上に照射する工程と、を有する、検査方法が提供される。
【００１６】
また、本発明によれば、
光学装置を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、
前記反射部材の前記反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの前記光を照射する工程と、を含む、クリーニング方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、反射部材の反射面に付着するカーボンを除去することができる、露光装置、露光方法、半導体装置の製造方法、検査装置、検査方法及びクリーニング方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施の形態の露光装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態の露光装置の照明系及び投影光学系の構成を示す図である。
【図３】ＥＵＶマスクを示す断面図である。
【図４】多層膜ミラーを示す断面図である。
【図５】本実施の形態の検査装置の構成を示す図である。
【図６】本実施の形態の露光装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２０】
（第１の実施の形態）
図１は、露光装置の構成の概要を示す図である。図２は、図１に示す露光装置の照明系及び投影光学系の構成を示す図である。
第１の実施の形態の露光装置１００は、光源、反射部材、収容容器、及びガス供給部を備える。光源は、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する。本実施の形態では、光源（ＥＵＶ光源２０１）は、光（ＥＵＶ光２０３）を照射する。反射部材（多層膜ミラー２０４及びマスク２０５）は、ＥＵＶ光源２０１から照射されたＥＵＶ光２０３を反射する。収容容器（照明系室１０２及びマスク設置室１０３）は、反射部材を収容する。ガス供給部（酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ及び不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄ）は、収容容器内に、酸素ガス、及び不飽和炭素水素ガスを導入する。
【００２１】
本実施の形態においては、光源から照射された光、又は反射部材により反射された反射光は、酸素ガスを励起させることができるものである。励起された酸素ガスは、カーボンの除去能に優れた第１活性種を生成するとともに、オゾンを生成することができる。そして、生成されたオゾンは、不飽和炭化水素ガスと反応して、カーボンの除去能に優れた第２活性種を生成する。これらの第１及び第２活性種は、光の入射光及び反射光が存在する反射部材の反射面近傍において、効率的に生成される。従って、本実施の形態によれば、これらの第１及び第２活性種を利用して、露光装置等の光学装置内部を構成する反射部材の反射面にカーボンを除去することにより、カーボンが付着すること（以下、カーボン汚染と称することもある）を効率的に抑制することができる。本実施の形態では、とくに、カーボンの除去能がそれほど高くないオゾンを活性化させて、有効利用しているために、励起された酸素ガスから生成された第１活性種のみを利用したクリーニング手法と比較して、効率的にカーボンを除去することができる。
本実施の形態では、前述のとおり、第１活性種が酸素ラジカルであり、第２活性種がｍｏｌｏｚｏｎｉｄｅやｃａｒｂｏｎｙｌ  ｏｘｉｄｅ、又はＯＨラジカルであると考えられる。
【００２２】
以下、本実施の形態の露光装置１００の構成について詳述する。
図１に示すように、露光装置１００は、コレクター室１０１、照明系室１０２、マスク設置室１０３、マスク搬送室１０４、投影光学系室１０５、ウエハ設置室１０６およびウエハ搬送室１０７からなる複数の収容容器により区画される。また、図２に示すように、露光装置１００は、光源（ＥＵＶ光源２０１）、コレクター２０２、多層膜ミラー２０４、マスク２０５、ウエハ２０６、ウエハステージ２０７、酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ、不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄ、及び真空排気設備１１１を備える。
【００２３】
露光装置１００において、ＥＵＶ光源２０１から照射されたＥＵＶ光２０３は、コレクター室１０１および照明系室１０２を通って、マスク設置室１０３に設置されたＥＵＶマスク（マスク２０５）に達する。マスク２０５からの反射光が、投影光学系室１０５に設置された投影光学系を介して、ウエハ設置室１０６に設置されたウエハ２０６上に達する。これにより、ウエハ２０６に対して、ＥＵＶ露光が行われる。
【００２４】
本実施の形態において、収容容器は、真空容器であり、真空排気設備１１１により真空に維持されることが好ましい。収容容器間は公知の手段により区画されている。本実施の形態では、区画とは、収容容器と大気とが真空隔離されるとともに、各収容容器が独立して真空隔離されていることを意味する。一例としては、２つの収容容器の間を物理的に隔てる仕切り部が設けられていることが好ましい。本実施の形態では、コレクター室１０１、照明系室１０２、マスク設置室１０３、投影光学系室１０５およびウエハ設置室１０６の各収容容器の間に仕切り部が配置されている。仕切り部は、収容容器を構成する側壁の一部でもよいし、収容容器とは別部材で構成されていてもよい。なお、本実施の形態では、全ての収容容器が区画されているが、これに限定されず、一部の収容容器同士は、区画されずに、真空空間が共有されてもよい。
【００２５】
本実施の形態において、仕切り部は、光が透過する透過部を有している。透過部は、本実施の形態で使用される光の吸収が少なくなるように構成されており、例えば、仕切り部を貫通する開口１１０ａ〜ｄとすることができる。開口は、光経路に応じて、仕切り部の壁面方向に移動可能となるように構成されてもよいが、複数の開口のうち光経路に対応するもののみを覆わないよう構成されてもよい。開口１１０の孔径は、特に限定されないが、光のスポット径よりも若干大きいことが好ましい。開口１１０には、開口面を覆うようにメンブレン膜が設置されてもよい。このメンブレン膜は、光を吸収しにくい公知の材料で構成されることが好ましい。これにより、収容容器間のデブリの移動を防止できるとともに、収容容器内の真空隔離特性を補強することができる。
【００２６】
また、マスク設置室１０３及びマスク搬送室１０４は、マスク２０５が収容容器間を移動自在となるように構成される。一方、ウエハ設置室１０６及びウエハ搬送室１０７は、ウエハ２０６が収容容器間を移動自在となるように構成される。本実施の形態では、不図示の移動機構が、例えば、マスク２０５又はウエハ２０６を吸着し、これらを他の収容容器へ移動させる。移動機構は、マスク搬送室１０４又はウエハ搬送室１０７に設置されてもよい。また、本実施の形態では、マスク設置室１０３とマスク搬送室１０４との間、及びウエハ設置室１０６とウエハ搬送室１０７との間には、開閉自在のシャッタ（図示せず）が設けられる。シャッタが開口すると、チャック等の移動機構が、マスク又はウエハを一方の収容容器から他方の収容容器へと移動させる。また、シャッタが閉口することで、各収容容器の真空度が維持される。
【００２７】
次いで、露光装置１００の照明系及び投影光学系を説明する。
【００２８】
コレクター室１０１は、光を照射するＥＵＶ光源２０１及び光を集光するコレクター２０２を備える。光源には、放電生成光源、レーザープラズマ光源等が適用可能である。放電プラズマ光源のうち放電生成型ＥＵＶ光源（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＤＰＰ）をＥＵＶ光源２０１として利用できる。コレクター２０２は、デブリ抑制機構（ＤＭＴ）を有してもよい。
【００２９】
照明系室１０２は、複数の多層膜ミラー２０４（反射ミラー）を備える。多層膜ミラー２０４の断面構造を図３に示す。図３中、ＭＳは基板、ＭＬは多層膜、ＣＡＰはキャッピング層を示す。図３では、平面状の多層膜ミラーの例を示したが、曲面状の多層膜ミラーとしてもよい。多層膜ミラー２０４は、多層体に限定されず、単層体としてもよい。多層膜ミラー２０４は、図３に示す多層体の材料に限定されず、各種の公知材料を適宜選択可能である。
【００３０】
マスク設置室１０３は、所望のパターンが配置されたＥＵＶマスク２０５（ＥＵＶリソグラフィ用のＥＵＶマスク（反射マスク））を備える。マスク２０５の一例を図４に示す。図４は、マスク２０５の断面図であり、図中において、ＣＦはメタル層、ＭＳは基板、ＭＬは多層膜、ＣＡＰはキャッピング層、ＢＵＦはバッファー層、ＡＢＳはＥＵＶ光に対する吸収体を示す。このマスク２０５は、光反射多層体と光吸収体とから構成される。光反射多層体は、例えば、メタル層、基板、多層膜、キャッピング層、バッファー層で構成される。一方、光吸収体は、所望のパターンを有していて、光反射多層体の表面上に形成されている。マスク２０５は、光反射多層体を有するが、これに限定されず、単層反射体を有してもよい。また、マスク２０５は、図４に示す多層体の材料に限定されず、各種の公知材料を適宜選択可能である。
【００３１】
投影光学系室１０５は、複数の平面形状の多層膜ミラー２０４や湾曲形状の多層膜ミラー２０４を有する。ウエハ設置室１０６は、ウエハを載置するためのウエハステージ２０７を有する。ウエハ２０６は、例えば、光感光性レジスト等の感光性部材を備える。例えば、ウエハ２０６は、基板と、基板上に積層されたレジストとを有する。ウエハ２０６は、例えば、シリコン基板、ガラス基板等の基板上に感光性レジストを塗布することにより得られる。
【００３２】
露光装置１００において、ＥＵＶ光源２０１から照射されたＥＵＶ光２０３は、照射点からコレクター２０２により一点に集光されえた後、多層膜ミラー２０４へ向かう。コレクター室１０１から照明系室１０２内へ入射したＥＵＶ光２０３は、多層膜ミラー２０４により反射される。複数の多層膜ミラー２０４により反射されたＥＵＶ光２０３は、マスク２０５に向かう。照明系室１０２からマスク設置室１０３内へ入射したＥＵＶ光２０３は、マスク２０５に達する。マスク２０５により反射されたＥＵＶ光２０３は、マスク設置室１０３から投影光学系室１０５に入射する。ウエハ設置室１０６に入射したＥＵＶ光２０３は、複数の多層膜ミラー２０４を介して、ウエハ２０６に向かう。投影光学系室１０５からウエハ設置室１０６に入射したＥＵＶ光２０３は、ウエハステージ２０７上に載置されたウエハ２０６（被処理部材）に達する。ウエハ２０６には、マスク２０５のパターンが投影されることにより、所定のパターンが形成される。
【００３３】
本実施の形態の露光装置１００を用いて、マスク２０５のパターンをウエハ２０６に転写露光する。このようなリソグラフィー工程により、ウエハ２０６に所定のパターンが形成される。その後、露光されたウエハ２０６は、現像工程、エッチング工程、レジスト除去工程などの通常の半導体製造プロセスが処理される。これにより、半導体装置が得られる。
【００３４】
次いで、露光装置１００のガス供給部を説明する。
【００３５】
露光装置１００は、収容容器のそれぞれに接続された、ガス供給部及び排出部を備える。すなわち、コレクター室１０１、照明系室１０２、マスク設置室１０３、投影光学系室１０５およびウエハ設置室１０６には、酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ、不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄ及び真空排気設備１１１（一部省略している）がそれぞれ接続される。これらのガス供給部及び排出部は、コレクター２０２、多層膜ミラー２０４、マスク２０５等の反射部材が配置されている収容容器に全て設置されることが好ましい。また、これらのガス供給部及び排出部のセットは、収容容器毎に個別に設置されることが好ましい。真空排気設備１１１は、各収容容器を差動排気する。酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ及び不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄは、各収容容器に応じた濃度の酸素ガスと不飽和炭化水素ガスが供給する。
【００３６】
また、露光装置１００は、制御部１２０を備えてもよい。制御部１２０は、個別の設備毎に、酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ及び不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄのガス供給タイミングのＯＮ／ＯＦＦや供給量、又は、真空排気設備１１１の排出タイミングのＯＮ／ＯＦＦや排出量、光源の種類や光照射タイミングのＯＮ／ＯＦＦ、及びマスク２０５及びウエハ２０６の移動などを制御する。
【００３７】
制御部１２０は、露光装置１００の各構成を次のように制御してもよい。第１に、制御部１２０は、露光開始直前から直後に亘って、反射部材の周囲全体に（少なくとも反射面に沿って）酸素ガス及び不飽和炭素ガス（以下、両ガスと呼称することもある）を存在し続けさせる様に制御する。これにより、露光しつつも、反射部材の表面上のカーボン汚染を防止することができる。例えば、光照射のＯＮタイミングと両ガス供給のＯＮタイミングとを同調させてもよい。また、ＥＵＶ光源２０１が光照射している期間は、両ガスを供給しつづけてもよい。この場合には、露光開始前に予め各収容容器内に両ガスを充填してもよい。また、ガス圧又はガス供給量は一定でも良いし、可変でもよい。なお、酸素ガスと不飽和炭化水素ガスとの分圧を同一としてもよいし、異ならせてもよい。
【００３８】
第２に、制御部１２０は、露光以外の時間は、クリーニング時間となる様に制御する。例えば、露光されたウエハを回収した後、反射部材の周囲に両ガスを存在させた状態で、光を照射する。光は、ＥＵＶ光に代えて、ＤＵＶ光やＶＵＶ光を用いてもよい。これにより、露光装置１００は露光とクリーニングとを効率的に行うことができる。このような場合、光源は、露光用の光を照射した後、露光用とは異なる波長を有する光を照射することになる。また、収容容器内の環境をほぼ一定に保った状態を維持できるので、露光装置１００の耐久性が向上する。また、露光時の条件を変更しなくてもよいか、又は光波長を変更するのみでクリーニングを実行できるので、露光からクリーニングを実行するまでの工程が簡略となる。
【００３９】
酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ及び不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄは、例えば、ガスボンベ、配管、バルブ、及びガス噴出口を備える。バルブが開放されると、ガスボンベ内のガスは、配管を通じてガス供給口から各収容容器内に移動する。また、真空排気設備１１１は、例えば、ポンプ、配管及び排気口を備える。ポンプにより、収容容器に接続した排気口から、配管を通じて、収容容器内部の空気が排出される。ガス噴出口の位置は、反射部材（多層膜ミラー２０４、マスク２０５）及びメンブレン膜など、カーボン汚染を抑制する対象となる光学素子の付近に配置することが好ましい。例えば、ガス噴出口は、排気口よりも反射部材に近接して配置されてもよい。これにより、効率的に反射部材の周囲を両ガスの雰囲気下とすることができる。
【００４０】
以上により、反射部材の周囲での酸素ガスと不飽和炭化水素ガスとの濃度を高めることにより、反射部材へのカーボン汚染付着を防止することができる。加えて、収容容器（コレクター室１０１、照明系室１０２、マスク設置室１０３、投影光学系室１０５およびウエハ設置室１０６）における真空度を比較的高めに設定することにより、ＥＵＶ光路での光量ロスを低減させることができる。これらにより、露光光量とカーボン汚染防止の両立が可能となる。
また、収容容器内の真空度を比較的高めとすることにより、収容容器内に導入された酸素ガス及び不飽和炭化水素ガスを素早く混合させることができる。
【００４１】
真空排気設備１１１は、コレクター室１０１、照明系室１０２、マスク設置室１０３、投影光学系室１０５およびウエハ設置室１０６の真空度を、例えば、各々１０−５Ｐａ、１０−５Ｐａ、１０−５Ｐａ、１０−６Ｐａ、および１０−４Ｐａとすることができる。その上で、酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄ及び不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄは、酸素ガスと不飽和炭化水素ガスを収容容器内に流通する。そして、例えば、制御部は、各収容容器の圧力を、１０−４Ｐａ〜１０−２Ｐａ程度になるように、排出部とガス供給部を制御する。これに限定されず、操作者が、排出部とガス供給部とを操作してもよい。本実施の形態では、収容容器内の真空度が比較的高めとは、圧力が低ければ特に限定されないが、例えば、１０−６Ｐａ〜１０−２Ｐａ程度を意味する。
【００４２】
また、本実施の形態の露光装置１００は、次の様な態様としてもよい。すなわち、露光装置１００は、収容容器の一部を構成しており、反射部材を収容する第１収容容器（投影光学系室１０５）と、収容容器の他部を構成しており、第１収容容器に連設した第２収容容器（ウエハ設置室１０６）と、投影光学系室１０５とウエハ設置室１０６とを区画し、反射部材が反射した反射光が透過する透過部（開口１１０ｄ）を有する仕切り部２０８と、ウエハ設置室１０６内に配置されていて、反射光が照射される基板を載置するためのステージ（ウエハステージ２０７）と、を備え、投影光学系室１０５にはガス供給部（酸素ガス供給設備１０８ｄ、不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ｄ）が設置されており、ウエハ設置室１０６には前記ガス供給部が設置されていない。この露光装置１００においは、投影光学系室１０５において、光経路の下流に位置する部分に排出部の排気口を配置し、当該下流よりも上流に位置する部分にガス噴出口を配置してもよい。例えば、この排気口は、投影光学系室１０５とウエハ設置室１０６との間の仕切り部２０８に隣設して設けられていてもよく、さらには開口１１０ｄに隣設して設けられていることが好ましい。このため、投影光学系室１０５内部の両ガスが、開口１１０ｄを介してウエハ設置室１０６に拡散することを抑制することができる。これにより、パターンが形成されたレジスト近傍に両ガスが拡散することを抑制できるので、良好なレジストパターンが得られる。
【００４３】
不飽和炭化水素ガスとしては、炭素原子同士の二重結合或いは三重結合を有するものであれば良く、例えば、エチレンガス、アセチレンガス、プロペンガス、或いは、ブテンガス等が挙げられる。この中でも分子量の小さい不飽和炭化水素ガスが好ましい。分子量を小さくすることにより、不飽和炭化水素ガス自身が反射部材に付着して、カーボン汚染が発生することを抑制できる。本実施の形態では、エチレンガスを用いる。また、エチレン以外の不飽和炭化水素ガスを用いても、本実施の形態の効果が得られる。
【００４４】
本実施の形態では、不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄは、１種のガスを有しているが、これに限定されず、不飽和炭化水素ガスのうち２種のガスを有していてもよい。また、本実施の形態では、収容容器の外部で、不飽和炭化水素ガスと酸素ガスとは混合されていないが、これに限定されず、不飽和炭化水素ガスの可燃性が高く無い場合には、予め両ガスを混合させた混合ガスを各収容容器に導入してもよい。すなわち、本実施の形態では、不飽和炭化水素ガス供給設備１０９ａ〜ｄは、酸素ガス供給設備１０８ａ〜ｄとは、配管及びガスボンベは互いに接続されていないが、これに限定されず、互いに配管又はガスボンベが接続されてもよい。
【００４５】
酸素ガスと不飽和炭化水素ガスとの組成比（モル比）は、特に限定されないが、組成比を変更してカーボンの付着レートを検討した結果、１：１以上１：１０−３以下の範囲とすることが特に好ましいことが判明した。組成比を上記範囲内とすることにより、特にカーボン付着防止効果が高くなる。これにより、ＥＵＶ反射率の変化など多層膜に対するダメージも抑制される。さらには、付着防止効果があるばかりではなく、付着したカーボン汚染を除去できる。組成比を適切に制御することにより、カーボン除去能を、例えば、不飽和炭化水素ガスを導入しない場合に比べ倍以上のレートとなるまで高めることも可能である。加えて、酸素ガス単独の場合と比較して、酸素ガスの分圧を低くすることができるので、多層膜にダメージを与えずに、付着したカーボン汚染を除去することも可能となる。これにより、転写照度低下や面内照度分布変化、それに伴う転写寸法の均一性に変化がなく、多量のＥＵＶウエハ露光を行うことができる。また、露光処理生産性の向上と転写品質変化の少ない高品質露光を行うことが可能となる。
【００４６】
なお、ここではＥＵＶ光を用いた露光装置について説明したが、酸素と不飽和炭化水素を用いる方法は、照明光をＤＵＶ光やＶＵＶ光とした場合にも同様の効果がある。ＤＵＶ光やＶＵＶ光を用いた場合においても、ＥＵＶ光と同様の効果が得られる。このため、酸素ガスと不飽和炭化水素ガスを導入した環境下で、露光にはＥＵＶ光を用いてカーボン汚染が付着しにくい安定な露光処理を行い、適時ＤＵＶ光やＶＵＶ光を反射ミラー等の多層膜部材に照射してカーボンクリーニングを行うことも効果的である。
ここで、ＥＵＶ光は、例えば、波長の範囲が３〜２０ｎｍを有する。ＶＵＶ光は、真空ＵＶであり、例えば、約２０〜１９０ｎｍの波長を有する。ＶＵＶ光の照射には、例えば、Ａｒ２（１２６ｎｍ）、Ｋｒ２（１４６ｎｍ）、ＫｒＣｌ（２２２ｎｍ）、及びＸｅ２（１７２ｎｍ）等の各種エキシマランプが利用できる。また、ＤＵＶ光は、遠ＵＶであり、例えば、１９０ｎｍ〜３００ｎｍの波長を有する。ＤＵＶ光の照射には、通常、ＡｒＦもしくはＫｒＦ等のエキシマレーザ、又は水銀ランプ等各種ランプが利用できる。
【００４７】
また、このように露光装置１００を利用した露光方法は、露光装置１００を構成する反射部材（多層膜ミラー２０４又はマスク２０５）の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、反射部材の反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射することにより、反射部材から反射した反射光をレジスト上に照射する工程と、を有することになる。なお、本実施の形態の露光方法は、複数の工程を順番に記載してあるが、明示の場合を除き、その記載の順番は複数の工程を実行する順番を必ずしも限定するものではない。このため、本実施の形態の露光方法を実施するときには、その複数の工程の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。さらに、本実施の形態の露光方法は、複数の工程が個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある工程の実行中に他の工程が発生すること、ある工程の実行タイミングと他の工程の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。また、本露光方法においては、照射する前記工程は、露光用の光を照射する工程と、露光用の光とは波長が異なる光を照射する工程とを有してもよい。
【００４８】
本露光方法によれば、励起された酸素ガスは、カーボンの除去能に優れた第１活性種を生成するとともに、オゾンを生成することができる。そして、生成されたオゾンは、不飽和炭化水素ガスと反応して、カーボンの除去能に優れた第２活性種を生成する。これらの第１及び第２活性種は、光の入射光及び反射光が存在する反射部材の表面近傍において、効率的に生成される。従って、本実施の形態によれば、これらの第１及び第２活性種により、露光装置等の光学装置内部を構成する反射部材の表面上及び近傍に存在するカーボンを除去して、カーボンの付着を効率的に抑制することができる。
【００４９】
また、光学系や反射マスクの多層膜反射膜面にカーボンなどが僅かに被着すると、反射面上に被着したカーボンはＥＵＶ光を強く吸収する。このため、たとえ１０ｎｍ程度のカーボン膜であっても、光学系や反射マスクの反射率を大幅に低下させる虞がある。また、このカーボン汚染の堆積量は場所により異なるので、この面内不均一がＥＵＶ露光装置の転写性能を悪化させ、その結果、転写パターンの寸法精度が低下する虞がある。
【００５０】
これに対して、本実施の形態では、反射部材周囲において酸素ガス及び不飽和炭化水素ガスが存在下、反射部材にＥＵＶ光を照射することにより、前述のとおり、反射部材上のカーボン汚染を防止することができる。このように、本実施の形態のカーボン汚染付着防止方法を用いることによって、結像光学系、照明光学系などの光学部品、およびマスクにダメージを与えずにカーボン汚染付着防止を効率的に行うことが可能となる。このため、転写照度低下や、面内照度分布の変化とそれに伴う転写寸法の均一性の劣化など、転写性能の劣化を引き起こすことなく、多量のＥＵＶウエハ露光を行うことができて、露光処理生産性の向上と転写品質変化の少ない高品質露光を行うことが可能となる。また、光学装置において、露光時間や検査時間が長くなることが抑制される。従って、光学装置間で露光性能や転写性能にバラツキが生じることが抑制される。
【００５１】
なお、本実施の形態では、ＥＵＶ光源として、放電生成型ＥＵＶ光源（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＤＰＰ）を用いた。現在、ＥＵＶ露光装置用の光源としては、その他にレーザ生成型ＥＵＶ光源（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＬＰＰ）が用いられている。また、実験用のＥＵＶ装置には放射光光源（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）も用いられている。本実施の形態は、ＥＵＶ光と反射型光学系の組み合わせで発生する反射鏡のコンタミネーションに対する抑制対策であり、ＥＵＶ光源の種類に関らず、適用可能である。
【００５２】
また、現在のＥＵＶ露光装置は、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いて設計が成されており、本実施の形態でも、１３．５ｎｍのＥＵＶ光を用いる例を示す。一方で、将来におけるＥＵＶ露光装置の更なる高解像度化方法として、より短波長のＥＵＶ光（たとえば６．５ｎｍ）を用いる提案もなされている。本発明は、ＥＵＶ光によって励起された酸素分子の反応を利用しており、酸素分子のイオン化エネルギーを超えたこのエネルギー領域では、反応の形態に大きな差がない。したがって、本発明は、短波長光を用いたＥＵＶ露光装置に対しても有効であると言える。
【００５３】
（第２の実施の形態）
図５は、マスクブランク検査装置の一例を示す構成図である。
第２の実施の形態の検査装置２００は、マスクブランク検査装置である。この検査装置２００は、光源、反射部材、ステージ、収容容器、及びガス供給部を備える。光源１は、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射するものである。本実施の形態では、例えば、光源１は、（ＥＵＶ検査光ＢＭ）を照射する。反射部材（凹面鏡Ｌ１、凸面鏡Ｌ２及び多層膜ミラーＰＭ）は、光源１から照射されたＥＵＶ検査光ＢＭを反射する。ステージ（マスクステージ２）は、反射部材により反射された反射光が照射されるマスク（マスクブランクＭ）が載置される。収容容器（真空室１０）は、反射部材及びステージを収容する。ガス供給部は、収容容器内に形成されており、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する。第２の本実施の形態において、酸素ガス供給設備１１、不飽和炭化水素ガス供給設備１２及び真空排気設備１３は、第１の実施の形態のものと同様に構成することができる。また、検査装置２００は、制御部２０を備えてもよい。制御部２０は、第１の実施の形態と同様に、光源１、酸素ガス供給設備１１、不飽和炭化水素ガス供給設備１２及び真空排気設備１３等を制御する。
【００５４】
検査装置２００の構成を、図５に基づいて説明する。
図５に示す検査装置２００は、ＥＵＶ検査光ＢＭを発生する光源１、反射型マスクブランクあるいはマスクＭを載置するためのステージ２、照明光学系ＣＩＯ、結像光学系ＤＰＯ、２次元アレイセンサーＳＥ、マスクステージ駆動系６、主制御系７、処理系８、表示系９、及び制御部２０を備える。本実施の形態では、ＥＵＶ光源１として、放電生成型ＥＵＶ光源（ＤＰＰ）を用いる例を説明する。
【００５５】
結像光学系ＤＰＯは、凹面鏡Ｌ１と凸面鏡Ｌ２とから構成される。結像光学系ＤＰＯは、例えば、集光ＮＡ＝０．２、中心遮光ＮＡ＝０．１、倍率２０倍のシュバルツシルド光学系とする。位相欠陥やパターン欠陥の有無が検査される多層膜マスクブランクＭは、マスクステージ２上に載置される。光源１から発する中心波長１３．５ｎｍのＥＵＶ光ＢＭは、照明光学系ＣＩＯを通して収束ビームに変換された後、多層膜ミラーＰＭで折り曲げられて多層膜マスクブランクＭの所定の領域を照射する。多層膜マスクブランクＭからの反射光のうち欠陥部で散乱した光は、結像光学系ＤＰＯを介して収束ビームＳＬＩを形成し、２次元アレイセンサーＳＥ上に集光する。一方、反射光のうち、鏡面反射した成分は、シュバルツシルド光学系の中心遮蔽部の内側に入り、センサーＳＥには到達しない。すなわち、２次元アレイセンサーＳＥには、マスクブランクＭの暗視野検査像が形成され、その結果、マスクブランクＭ上に残存する位相欠陥は検査画像の中で輝点として検出される。
【００５６】
なお、マスクブランクの替わりに、パターンが形成されたマスクを被検査物として用いた場合は、マスクブランクの欠陥に起因する散乱光に加えて、吸収体パターンのエッジで散乱する光もセンサーで捉えられる。そのため、前記マスクブランクの位相欠陥検出時の輝点に比べて、コントラストは低下するものの、マスクブランクスに欠陥が存在すると検出信号の強度の変化として、その欠陥を捕らえることが可能である。したがって、本マスクブランク欠陥検査装置は、ブランクス上にパターンが形成されたマスクに対しても、欠陥検査装置として適用可能である。
【００５７】
ここで、マスクブランクＭは、石英ガラスや低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）で形成されたマスク基板上に、波長（例えば、１３．５ｎｍ）の露光光に対して反射率が十分に得られるように、Ｓｉ（シリコン）とＭｏ（モリブデン）を交互に積層した多層膜を形成したものである。マスクの場合は、この多層膜の上に所望のパターン形状を有する吸収体パターンを形成することによって、反射型露光マスクが得られる。
【００５８】
マスクブランク全面検査は下記のようにして行われる。まず、主制御系７からの信号を基にマスクステージ２を駆動系６で走査ながら、ＥＵＶ光源からのＥＵＶ光を、照明光学系ＣＩＯ、ミラーＰＭを介してマスクブランク２上に照射する。そこで発生する散乱光を結像光学系ＤＰＯを介して２次元アレイセンサーＳＥでモニターする。一方で、２次元アレイセンサーＳＥからの信号を処理系８で受けて、主制御系７から出力されるマスク位置情報と合わせ、表示系９にて欠陥情報を出力する。このようにしてマスク全面でのデータを収集する。
【００５９】
検査装置２００において、ＥＵＶ光が通る空間は光源区画１５、照明光学系区画１４、及び観察系区画１０の３つの区画に区分される。各々の区画は別々に真空排気されている。また、区画間でＥＵＶ光が通る部分には、小さな開口か、あるいはＥＵＶ光を通すメンブレンを配置する。ここでは、光源区画１５と照明光学系区画１４の間にはＢｅメンブレンが配置される。照明光学系区画１４と観察光学系区画１０の間には開口が形成される。
【００６０】
観察系区画１０には酸素ガス供給設備１１、不飽和炭化水素ガス供給設備１２、および排気設備１３が接続される。観察系区画１０内は酸素ガスと不飽和炭化水素ガスが存在する状態で、１０−４Ｐａから１０−２Ｐａの圧力に維持される。ここで、不飽和炭化水素ガスとしては、炭素原子同士の二重結合或いは三重結合を有するものであれば良く、例えば、エチレンガス、アセチレンガス、プロペンガス、或いは、ブテンガスが挙げられる。分子量の小さなエチレンが最も反射部材への付着が少なくなる。本実施の形態では、エチレンを用いる例を説明する。酸素ガスと不飽和炭化水素ガスの組成比（モル比）は、１：１〜１：１０−３の範囲が好ましい。この範囲内とすることにより、特に高いカーボン付着防止効果が得られる。
【００６１】
また、第１の実施の形態と同様にして、酸素ガスと不飽和炭化水素ガスの噴出口を、カーボン汚染付着の一番大きなミラーＰＭ付近、および高額な結像光学系ＤＰＯ付近に設置することが好ましい。このような反射部材の周囲という所望領域において、酸素ガスと不飽和炭化水素ガスの濃度を高めることができる。このため、反射部材へのカーボン汚染付着を防止することができる。加えて、観察系区画１０内の真空度を比較的高めてＥＵＶ光路での光量ロスを低減することができる。これらにより、観察光量の増大とカーボン汚染防止との両立が可能となる。
【００６２】
ミラーＰＭおよび結像光学系ＤＰＯの凹面鏡Ｌ１と凸面鏡Ｌ２において、多層膜の表面にＥＵＶ光が照射される。ＥＵＶ光は酸素存在下で照射される。酸素ガスと不飽和炭化水素ガスの組成比を上記範囲内とすることにより、酸素ガス単独の場合と比較して、酸素ガスの分圧を比較的低くすることができる。このため、多層膜の酸化によるＥＵＶ反射率の低下などの多層膜ダメージを抑制することができる。本実施の形態では、多層膜のダメージを抑制しつつ、カーボン汚染付着を防止することができる。
【００６３】
本実施の形態では、検査装置２００を用いた検査方法において、ＥＵＶ光を用いた例について説明したが、照明光をＤＵＶ光やＶＵＶ光とした場合にも同様の効果がある。さらに、本実施の形態の検査方法は、付着防止効果があるばかりではなく、付着したカーボン汚染を除去することもできる。また、本実施の形態の検査方法によれば、不飽和炭化水素ガスを導入しない場合に比べ倍以上のレートで、しかも多層膜にダメージを与えずに付着したカーボン汚染を除去することも可能となる。このため、酸素ガスと不飽和炭化水素ガスを導入した環境下で、検査にはＥＵＶ光を用いてカーボン汚染が付着しにくい安定な検査を行い、適時ＤＵＶ光やＶＵＶ光をミラーＰＭおよび結像光学系ＤＰＯの多層膜部材に照射してカーボンクリーニングを行うことも効果的である。
【００６４】
本実施の形態では、暗視野型のマスクブランクス欠陥検査装置を例に引き、カーボンコンタミネーションの付着防止方法について説明した。ＥＵＶ光を用いる検査装置には、本実施の形態の装置に限定されることなく、マスクパターンのウェハ面での転写像を模擬して検査する装置：Ａｅｒｉａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ（ＡＩＭＳ）、マスクパターンの欠陥をＥＵＶ光を用いて検査する装置：Ｍａｓｋ  Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  Ｔｏｏｌ（ＭＰＩ）、ＥＵＶ光を用いて微細構造を観察するＥＵＶ顕微鏡：ＥＵＶ  ＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅもしくはＡｃｔｉｎｉｃ  Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ  Ｔｏｏｌ、ＥＵＶ散乱光パターンから計算によってもとの画像を回復して観察する装置：Ｃｏｈｅｒｅｎｔ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＣＳＭ）、ＥＵＶ光で発生する光電子を用いて画像を観察する装置：ｐｈｏｔｏ−ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＰＥＥＭ）、など多種の光学装置を用いることが可能である。これらは全て、ＥＵＶ光と反射鏡（多層膜鏡もしくは斜入射反射鏡）を用いて、検査を行う装置である点で共通する。したがって、本実施の形態にて説明したように、ＥＵＶ光照射時に酸素ガスと不飽和炭化水素ガスを流すことにより、反射鏡上のカーボン汚染を抑制する方法は、これら全てのＥＵＶ光と反射光学系を有する検査装置に適用可能である。
【００６５】
なお、本実施の形態では、ＥＵＶ光源として、放電生成型ＥＵＶ光源（Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＤＰＰ）を用いた。検査用のＥＵＶ光源には、この他にも、レーザ生成型ＥＵＶ光源（Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：ＬＰＰ）、放射光光源（Ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ）、高次高調波発生光（Ｈｉｇｈ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｇｅｒａｔｉｏｎ：ＨＨＧ）、放電型ＥＵＶレーザ、自由電子レーザなど、多くの光源が提案されている。本実施の形態は、ＥＵＶ光源の種類に関らず、共通で適用可能である。また、本検査装置ではＥＵＶ露光装置用のマスクブランクス検査装置を対象としたため、現在用いられている１３．５ｎｍのＥＵＶ光を光源として用いた。しかし、前述した種々の応用では、たとえばＥＵＶ顕微鏡の様に、１３．５ｎｍ以外のＥＵＶ光を用いる例も多々ある。第１の実施の形態でも説明したように、本発明は、ＥＵＶ光によって励起された酸素分子の反応を利用しており、酸素分子のイオン化エネルギーを超えたこのエネルギー領域では、反応の形態に大きな差がないことが知られている。したがって、本発明は、ＥＵＶ領域もしくはＸ線領域の検査装置に対しても有効であると言える。
【００６６】
以上のように本実施の形態の検査装置２００を用いた検査方法は、マスクの検査装置２００を構成する反射部材（凹面鏡Ｌ１、凸面鏡Ｌ２又は多層膜ミラーＰＭ）の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、反射部材の反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射することにより、反射部材から反射した反射光をマスク上に照射する工程と、を有することになる。
このような本実施の形態のカーボン汚染防止方法を用いることによって、照明光学系、結像光学系、反射用多層膜ミラーなどの光学素子、および被検査物としてのマスクブランクにダメージを与えずに、カーボン除去を効率的に行うことが可能となる。その結果、長時間にわたり検査性能を維持することが可能となる。
【００６７】
また、本実施の形態のクリーニング方法は、光学装置（露光装置１００又は検査装置２００）を構成する反射部材の反射面上に、酸素ガス、及び不飽和炭化水素ガスを導入する工程と、反射部材の反射面に、ＥＵＶ光、ＤＵＶ光又はＶＵＶ光のいずれかの光を照射する工程と、を含むものである。本クリーニング方法は、露光方法又は検出方法の開始前又は終了後に行うことができる。本クリーニング方法は、本実施の形態の露光方法及び検出方法と同様に、反射部材の反射面上または近傍のカーボンを効率的に除去することが可能となる。
【００６８】
また、次いで、露光装置１００の変形例について説明する。図６は、露光装置１００の変形例の構成を模式的に示す。
図６に示すように、ＥＵＶ露光装置１０００は、ＥＵＶ光１１０１、反射光学系１１０２、多層膜反射マスク１１０３、光学系ボックス１１０４、反射投影光学系１１０５、ウエハ１１０６、酸素ガス供給設備１１１３、不飽和炭化水素ガス供給設備１１１４、真空排気設備１１１５を備える。ＥＵＶ光源から入射してきたＥＵＶ光１１０１は反射光学系１１０２で向きを変えられ、多層膜反射マスク１１０３に照射される。多層膜反射マスク１１０３に照射されたＥＵＶ光は複数の多層膜ミラーからなる反射投影光学系１１０５介してウエハ１１０６に照射される。このＥＵＶ露光により反射マスク１１０３上のパターンはウエハ１１０６上に結像される。反射光学系１１０２、多層膜反射マスク１１０３、反射投影光学系１１０５を含むこの露光光学系は光学系ボックス１１０４に囲まれている。マスク設置室１１１０やウエハ１１０６の設置された真空室とは別の排気系（真空排気設備１１１５）で排気されている。その結果、光学系ボックス１１０４の中は周囲に比べ、特に高い真空度となるように真空排気されている。この光学系ボックス１１０４の多層膜反射マスク側およびウエハ側には、ＥＵＶ光を通すための開口が形成される。
【００６９】
また、酸素ガス供給設備１１１３及び不飽和炭化水素ガス供給設備１１１４はマスク設置室１１１０に設置されている。一方、光学系ボックス１１０４に真空排気設備１１１５が設置されてもよい。
【００７０】
ＥＵＶリソグラフィで使われる反射光学系１１０２や反射投影光学系１１０５などを構成する光学素子には、多層膜反射鏡が用いられる。これは、合成石英や低熱膨張材料（Ｌｏｗ  ｔｈｅｒｍａｌ  ｅｘｐａｎｓｉｏｎ  ｍａｔｅｒｉａｌ：  ＬＴＥＭ）からなる基板の上に、Ｍｏ／Ｓｉのような多層膜からなるＥＵＶ反射膜を形成したものである。また、多層膜反射マスク１１０３は、上記光学素子同様、合成石英や低熱膨張材料（ＬＴＥＭ）からなる基板上に、Ｍｏ／Ｓｉ等の多層膜反射膜が形成した上に、ＴａＢＮのような材料からなる吸収体パターンを形成したものである。本パターンがウエハ上に転写されることにより、半導体装置の回路が形成される。
【００７１】
また、本発明は以下の態様を含む。
（付記１）
多層膜反射ミラー光学素子を構成物として具備するＥＵＶ露光装置において、
該装置内に酸素と不飽和炭化水素ガスを導入する機構を具備したことを特徴としたＥＵＶ露光装置。
（付記２）
付記１記載のＥＵＶ露光装置において、上記不飽和炭化水素ガスがエチレンであることを特徴としたＥＵＶ露光装置。
（付記３）
付記１記載のＥＵＶ露光装置において、上記多層膜光学素子にＤＵＶ光あるいは、およびＶＵＶ光を照射する機構を有することを特徴としたＥＵＶ露光装置。
（付記４）
反射面が多層膜で構成されたＥＵＶマスク上に形成された所望の回路パターンを多層膜反射ミラー光学素子を介してレジスト上に転写するＥＵＶ露光方法において、
該多層膜反射ミラー部材上に酸素と不飽和炭化水素ガスを導入してＥＵＶ露光を行うことを特徴としたＥＵＶ露光方法。
（付記５）
付記４記載のＥＵＶ露光方法において、上記不飽和炭化水素ガスがエチレンであることを特徴としたＥＵＶ露光方法。
（付記６）
ＥＵＶ光あるいはＤＵＶ光を用い、かつ反射ミラー光学素子を構成物として具備する検査装置において、
該装置内に酸素と不飽和炭化水素ガスを導入する機構を具備したことを特徴とした検査装置。
（付記７）
付記６記載の検査装置において、上記不飽和炭化水素ガスがエチレンであることを特徴とした検査装置。
（付記８）
付記６記載の検査装置において、上記光学素子にＤＵＶ光あるいは、およびＶＵＶ光を照射する機構を有することを特徴とした検査装置。
（付記９）
付記６記載の検査装置を用いて検査を行うことを特徴とした検査方法。
（付記１０）
付記９記載の検査方法において、不飽和炭化水素ガスがエチレンであることを特徴とした検査方法。
（付記１１）
付記４記載のＥＵＶ露光方法を用いて製造されたことを特徴とした半導体装置の製造方法。
【００７２】
なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 光源
２ マスクステージ
６ ステージ駆動機構
７ 主制御系
８ 処理系
９ 表示機構
１０ 真空室
１１ 酸素ガス供給設備 
１２ 不飽和炭化水素ガス供給設備
１３ 真空排気設備
１４ 照明光学系区画
１５  光源区画
２０ 制御部
１００ 露光装置
１０１ コレクター室
１０２ 照明系室
１０３ マスク設置室
１０４ マスク搬送室
１０５ 投影光学系室
１０６ ウエハ設置室
１０７ ウエハ搬送室
１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃ、１０８ｄ酸素ガス供給設備
１０９ａ、１０９ｂ、１０９ｃ、１０９ｄ 不飽和炭化水素ガス供給設備
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ 開口
１１１ 真空排気設備
１２０ 制御部
２００ 検査装置
２０１ ＥＵＶ光源
２０２ コレクター
２０３ ＥＵＶ光
２０４ 多層膜ミラー
２０５ マスク
２０６ ウエハ
２０７ ウエハステージ
２０８ 仕切り部
１０００ ＥＵＶ露光装置
１１０１ ＥＵＶ光
１１０２ 反射光学系
１１０３ 反射マスク
１１０４ 光学系ボックス
１１０５ 反射投影光学系
１１０６ ウエハ
１１１０ マスク設置室
１１１２ ＥＵＶ光
１１１３ 酸素ガス供給設備 
１１１４ 不飽和炭化水素ガス供給設備
１１１５ 真空排気設備
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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