JP2000126704A - Method and apparatus for cleaning optical element - Google Patents

Method and apparatus for cleaning optical element

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JP2000126704A
JP2000126704A JP10321351A JP32135198A JP2000126704A JP 2000126704 A JP2000126704 A JP 2000126704A JP 10321351 A JP10321351 A JP 10321351A JP 32135198 A JP32135198 A JP 32135198A JP 2000126704 A JP2000126704 A JP 2000126704A
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optical element
lens
cleaning
gas
ozone
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JP10321351A
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Japanese (ja)
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Hiroyuki Suzuki
博幸 鈴木
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the use amount of a solvent or the like by a compact constitution by introducing a mixed gas of an inert gas and ozone to a material on a surface of an optical element from a specific direction and simultaneously emitting a high energy light within a range capable of maintaining a crystal structure of the surface of the optical element. SOLUTION: A lens 3 is set in a holder 4 of a cleaning machine, and a laser beam from an excimer laser source 1 is moved in a radial direction from a center part of the lens 3, while rotating the lens 3 by a rotating state 10. The laser beam is constantly focused a surface of the lens. Movement of the laser beam in the radial direction is effected by moving a three-dimensional control stage 5 in a horizontal direction. Focusing of the laser beam on the surface of the lens is effected by a laser focus controller 2. Nitrogen gas stored in a cylinder 6 and ozone produced by an apparatus 7 are mixed by a mixing device 8 and sent to the center part of the lens 3 so as to remove contaminants on the lens 3 and sucked by a suction device 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高機能が要求され
る用途に用いられる光学素子、特に口径が非常に大きく
かつ高精度な光学素子等を洗浄する方法および装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for cleaning an optical element used for an application requiring high performance, in particular, an optical element having a very large diameter and high precision.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、CaF2 やMgF2 等のフッ化物
系結晶材料からなるレンズ等の光学素子は、その光学特
性が極めて広範囲の波長帯にわたって良好な透過率を持
つとともに、低分散であることから、高級カメラレンズ
やテレビジョンカメラレンズ等の高機能が要求される高
精度なレンズに用いられてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, an optical element such as a lens made of a fluoride crystal material such as CaF 2 or MgF 2 has a good transmittance over an extremely wide wavelength band and a low dispersion. For this reason, it has been used for high-precision lenses requiring high functions, such as high-grade camera lenses and television camera lenses.

【0003】また、上記のCaF2 やMgF2 等のフッ
化物系結晶材料からなる光学素子はエキシマレーザ等の
短波長光でもその透過率が高いことから、短波長用の光
学素子として使用することが検討され始めている。
Further, the above-mentioned optical element made of a fluoride-based crystal material such as CaF 2 or MgF 2 has a high transmittance even for short-wavelength light such as an excimer laser. Has begun to be considered.

【0004】このような光学素子の洗浄においては、従
来は洗浄槽に洗浄液を入れた中に光学素子を浸漬させて
超音波洗浄法により洗浄するのが一般的であった。
In the cleaning of such an optical element, conventionally, it has been general that the optical element is immersed in a cleaning liquid in a cleaning tank and cleaned by an ultrasonic cleaning method.

【0005】しかしながら、このような洗浄槽を数槽設
けておき界面活性剤、純水等により洗浄した後、最終的
にイソプロピールアルコール洗浄を行なおうとした場合
では、洗浄槽が大きくなり洗浄機本体も高価で巨大とな
り、さらに乾燥等で使用される溶剤も非常に多くなる。
However, in the case where several such washing tanks are provided, and after washing with a surfactant, pure water or the like, and finally isopropyl alcohol washing is to be performed, the washing tank becomes large and the washing machine becomes large. The main body is expensive and bulky, and the amount of solvent used for drying and the like is very large.

【0006】また環境保護という観点から言えば、溶剤
使用を削減していくか、さらに溶剤を使用しない洗浄方
法が今後必要になってくる。
[0006] From the viewpoint of environmental protection, it is necessary to reduce the use of a solvent or to use a cleaning method that does not use a solvent in the future.

【0007】上述のように、従来の高精度で、大口径レ
ンズの洗浄は、いわゆるWET法と呼ばれる方法で行な
われていたが、さらに短波長の紫外光を扱う光学素子の
表面の汚染物質を除去するためには、WET法による洗
浄のみでは不十分である。
As described above, the conventional high-precision, large-aperture lens cleaning has been performed by the so-called WET method. However, contaminants on the surface of an optical element that handles ultraviolet light having a shorter wavelength are removed. In order to remove it, cleaning by the WET method alone is not sufficient.

【0008】すなわち、エキシマレーザの波長領域では
光学素子表面の汚染物質により光学素子の透過率が低下
してしまうのだが、特に汚染物質として有機物残渣が光
学素子の透過率低下をもたらすことが判ってきた。
That is, in the wavelength region of the excimer laser, the transmittance of the optical element is reduced by a contaminant on the surface of the optical element. In particular, it has been found that an organic residue as a contaminant reduces the transmittance of the optical element. Was.

【0009】この有機物残渣を除去する観点からいう
と、特開平8−509652号公報等で提案されている
いわゆるDRY洗浄法が有効であると考えられる。しか
しながら、特開平8−509652号公報で提案された
紫外線/不活性ガス洗浄法では後述の比較例で示すよう
に充分な洗浄効果が得られない。また、この公報では紫
外線/オゾン洗浄についても説明されている。この説明
によれば、紫外線/オゾン洗浄は、フォトレジスト等の
残留有機質フィルムの除去には比較的有効であるが、
塩、塵芥、指紋、およびオゾンにより分解されたポリマ
ーには有効でない。さらに、汚染物質によってはオゾン
により好ましくない酸化物が形成されることがあり、こ
れを除去する別の洗浄工程が必要になる等の問題がある
とされている。
From the viewpoint of removing the organic residue, the so-called DRY cleaning method proposed in JP-A-8-509652 is considered to be effective. However, the ultraviolet / inert gas cleaning method proposed in JP-A-8-509652 cannot provide a sufficient cleaning effect as shown in a comparative example described later. This publication also describes ultraviolet / ozone cleaning. According to this description, ultraviolet / ozone cleaning is relatively effective in removing residual organic films such as photoresists,
It is not effective for polymers that are degraded by salt, dust, fingerprints, and ozone. Furthermore, it is said that there is a problem that an undesired oxide may be formed by ozone depending on a contaminant, and a separate washing step for removing the oxide is required.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来一般的に行なわれてきたいわゆる、WET法による
洗浄方法における問題点としては、 (1)大口径レンズでは装置が巨大化してしまう (2)溶剤の使用量を削減できない (3)紫外領域で使用する光学素子の特性を満足できな
い等が挙げられる。また、従来のDRY洗浄法において
も、洗浄効果が充分でない等の問題点がある。
As described above,
The problems in the cleaning method by the so-called WET method, which has been generally performed in the past, are as follows: (1) The apparatus becomes large with a large-diameter lens (2) The amount of solvent used cannot be reduced (3) In the ultraviolet region For example, the characteristics of the used optical element cannot be satisfied. Further, the conventional DRY cleaning method also has problems such as insufficient cleaning effect.

【0011】本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであって、大口径のレンズであっても洗
浄装置本体の大きさは非常にコンパクトに治めることが
出来る他、溶剤等の使用量を低減またはなくすることが
でき、さらに紫外領域での波長で使用する光学素子に必
要な特性を満足させ得る洗浄方法および洗浄装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and the size of a cleaning apparatus body can be controlled very compactly even with a large-diameter lens, and a solvent can be used. It is an object of the present invention to provide a cleaning method and a cleaning apparatus that can reduce or eliminate the usage amount of the optical element and the like and can satisfy the characteristics required for an optical element used at a wavelength in an ultraviolet region.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の洗浄方法は、光学素子表面の材料に対して
不活性なガスとオゾンとの混合ガスを、該光学素子表面
を横切る方向に略平行または僅かに角度を持つ方向から
導入し、同時に該光学素子表面から汚染物質を除去する
には十分であるが、該光学素子表面の結晶構造は維持で
きる範囲内の高エネルギー光を該光学素子表面に照射す
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a cleaning method according to the present invention comprises the steps of: mixing a mixture of ozone and a gas inert to a material on the surface of an optical element in a direction crossing the surface of the optical element; Is introduced from a direction substantially parallel or slightly angled to the optical element, and at the same time, the high-energy light within a range capable of maintaining the crystal structure of the optical element surface sufficient to remove contaminants from the optical element surface. Irradiation is performed on the optical element surface.

【0013】また、本発明の光学素子洗浄装置は、光学
素子表面の材料に対して不活性なガスとオゾンとを供給
する手段と、これらのガスを混合する手段と、該混合ガ
スを前記光学素子表面に導入する手段と、前記光学素子
表面から汚染物質を除去するには十分であるが、該光学
素子表面の結晶構造は維持し得る範囲のエネルギー密度
と時間で高エネルギー光を照射する高エネルギー光照射
手段と、前記光学素子を支持して照射光が該光学素子の
所定部分に当たるように該光学素子を移動するステージ
手段とを有することを特徴とする。
Further, the optical element cleaning apparatus of the present invention provides a means for supplying an inert gas and ozone to the material on the surface of the optical element, a means for mixing these gases, and a method for applying the mixed gas to the optical element. Means for introducing to the surface of the element and sufficient to remove contaminants from the surface of the optical element, but the crystal structure of the surface of the optical element can be maintained at an energy density and time within which high-energy light is irradiated at a high energy density and time. An energy light irradiating means and stage means for supporting the optical element and moving the optical element so that the irradiating light hits a predetermined portion of the optical element are provided.

【0014】前記光学素子は、例えば石英、CaF2
たはMgF2 等、紫外光の透過率が高い材料からなるレ
ンズであり、光学素子表面の材料に対して不活性なガス
は、窒素またはアルゴンであり、高エネルギー光は、エ
キシマレーザ光である。
The optical element is a lens made of a material having a high transmittance of ultraviolet light such as quartz, CaF 2 or MgF 2 , and the gas inert to the material on the surface of the optical element is nitrogen or argon. The high-energy light is excimer laser light.

【0015】本発明において、好ましくは、前記混合ガ
スを、前記光学素子表面の下流側に配置された吸引器に
より吸引する。
In the present invention, preferably, the mixed gas is suctioned by a suction device disposed downstream of the surface of the optical element.

【0016】[0016]

【作用】通常のレンズ加工工程としては、レンズ材料か
らまず大まかなレンズ形状を形成し、その後研磨により
最終的な面形状、面粗さを得る。
In a normal lens processing step, a rough lens shape is first formed from a lens material, and then a final surface shape and surface roughness are obtained by polishing.

【0017】したがって、レンズ加工工程での汚染物質
は、加工工程により異なるが基本的には研磨剤、ゴミ等
の無機物、および油、指紋等の有機物である。
Therefore, the contaminants in the lens processing step differ depending on the processing step, but are basically inorganic substances such as abrasives and dust, and organic substances such as oil and fingerprints.

【0018】これらの汚染物質は、レンズの各加工工程
で発生し、共有結合、静電力、ファンデルワールス力等
により付着する。ところでレンズは最終的な面形状、面
粗さが得られた後、表面にレンズの透過率向上のための
反射防止膜を形成する。そのため、レンズ加工が終了し
た後の、最終洗浄は非常に重要になる。
These contaminants are generated in each processing step of the lens and adhere by covalent bonds, electrostatic force, van der Waals force, and the like. After the final surface shape and surface roughness of the lens are obtained, an antireflection film for improving the transmittance of the lens is formed on the surface. Therefore, final cleaning after lens processing is completed is very important.

【0019】特に、紫外線領域で使用される、たとえば
エキシマレーザ用のレンズでは非常に高い透過率が要求
されるため、レンズ加工後の最終洗浄がレンズの光学性
能を左右してしまう。
In particular, since a lens used in the ultraviolet region, for example, for an excimer laser, requires a very high transmittance, the final cleaning after lens processing affects the optical performance of the lens.

【0020】さらに、このような波長領域での透過率劣
化を引き起こす要因として、有機物が関与していること
が判ってきたため、レンズ表面の有機物除去が洗浄にお
いて重要である。
Further, it has been found that organic factors are involved in causing such transmittance deterioration in the wavelength region. Therefore, removal of organic materials on the lens surface is important in cleaning.

【0021】このような背景から、本発明ではレンズ表
面の結晶構造を維持してレンズ表面から汚染物質を除去
する方法として、前記レンズ表面を横切る方向にほぼ平
行または僅かに角度を持つ方向からガスを導入し、前記
ガスがレンズ材料に対して不活性であるものおよびオゾ
ンの混合物であり、前記レンズ処理表面を高エネルギー
光照射により処理表面から汚染物質を除去する方法であ
り、前記高エネルギー光照射によるエネルギーは、レン
ズ材料の結晶構造を維持する範囲内である洗浄方法を採
用した。
Against this background, in the present invention, as a method of removing contaminants from the lens surface while maintaining the crystal structure of the lens surface, the gas is applied in a direction substantially parallel or slightly at an angle across the lens surface. Wherein said gas is a mixture of one that is inert to the lens material and ozone, wherein said lens treated surface is irradiated with high energy light to remove contaminants from the treated surface; A cleaning method in which the energy by irradiation was within a range that maintained the crystal structure of the lens material was adopted.

【0022】このような洗浄方法で洗浄すると、レンズ
表面にある有機物汚染に対して非常に有効な結果が得ら
れる。すなわちまずレンズ表面に対して、レンズ材料に
不活性であるガスおよびオゾンの混合ガスを流してお
き、この部分に照射源であるパルス形または連続波レー
ザまたは高エネルギーランプによって照射する。
When the cleaning is performed by such a cleaning method, a very effective result can be obtained with respect to organic contamination on the lens surface. That is, first, a mixed gas of a gas and ozone which is inert to the lens material is allowed to flow on the lens surface, and this portion is irradiated with a pulsed or continuous wave laser or a high energy lamp as an irradiation source.

【0023】特にパルス形エキシマレーザによりレンズ
表面を照射した場合には、そのエネルギーにより有機物
は瞬間的にガス化し、不活性ガスとオゾンの混合ガス流
と一緒にレンズ表面から飛散して洗浄が行なわれる。
In particular, when the surface of the lens is irradiated with a pulsed excimer laser, the energy instantaneously gasifies the organic matter, and the organic matter is scattered from the lens surface together with the mixed gas flow of the inert gas and ozone for cleaning. It is.

【0024】また、不活性ガスにオゾンを混合すること
により不活性ガス単独に比べて除去性に優れることがわ
かった。この原因としてはオゾンが存在することにより
有機物のガス化が促進される効果がさらに増加したもの
と考えられる。
It has also been found that mixing ozone with an inert gas has better removability than the inert gas alone. It is considered that this is because the presence of ozone further promotes the effect of promoting gasification of organic substances.

【0025】このように、本発明によれば、従来のよう
なWET法からいわゆるDRY法の洗浄方法を提供する
ことによって、コンパクトな装置、溶剤を使用しない、
かつ紫外光の領域での透過率特性を満足できる、という
3拍子揃った洗浄方法および洗浄装置を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, by providing a cleaning method of the so-called DRY method from the conventional WET method, a compact apparatus and no solvent can be used.
In addition, it is possible to provide a cleaning method and a cleaning apparatus which are capable of satisfying the transmittance characteristics in the region of ultraviolet light, and which are capable of satisfying three beats.

【0026】[0026]

【実施例】本発明による実施例について以下に示す。説
明をわかりやすくするために図面を用いて行なう。 (実施例1)図1は本発明の一実施例に係る光エネルギ
ー光照射によるレンズ洗浄機の概略構成図である。同図
において、1はエキシマレーザ光源、2はレーザ光焦点
制御装置、3はレンズ、4はレンズホルダー、5は3次
元制御ステージ、6は不活性ガス(窒素またはアルゴ
ン)ボンベ、7はオゾン発生装置、8はガス混合器、9
は吸入器、10は回転ステージである。
Embodiments of the present invention will be described below. The description will be made with reference to the drawings for easy understanding. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic structural view of a lens cleaning machine by light energy light irradiation according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an excimer laser light source, 2 is a laser beam focus control device, 3 is a lens, 4 is a lens holder, 5 is a three-dimensional control stage, 6 is an inert gas (nitrogen or argon) cylinder, and 7 is ozone generation. Device, 8 is a gas mixer, 9
Is an inhaler and 10 is a rotary stage.

【0027】まず、このレンズ洗浄機を用いて洗浄する
前処理として、研磨加工によりレンズ3(外径200m
m、曲率半径250mm、凸レンズ、レンズ材料CaF
2 )の表面に付着した研磨剤、油分、その他のゴミを予
め拭き取る等により、レンズ表面の大体のよごれを除去
しておく。
First, as a pretreatment for cleaning using this lens cleaning machine, the lens 3 (outer diameter 200 m
m, radius of curvature 250 mm, convex lens, lens material CaF
2 ) Roughness on the lens surface is removed in advance by wiping off abrasives, oils, and other dusts attached to the surface.

【0028】次に、このレンズを本発明に係る洗浄機の
レンズホルダー4にセットする。レンズ3の有効部分を
完全に洗浄するという観点からこのホルダー4はレンズ
3のコバ部分にのみ接触するような構造になっている。
Next, this lens is set in the lens holder 4 of the cleaning machine according to the present invention. From the viewpoint of completely cleaning the effective portion of the lens 3, the holder 4 is structured so as to contact only the edge portion of the lens 3.

【0029】一般的にはレンズは外径が円であり、レン
ズ中心に対して点対称のものがほとんどである。そこで
前記レンズホルダー4はレンズ中心を軸に回転できる構
造にした。本実施例では回転ステージ10によりレンズ
3を10rpmの回転スピードで回転させた。
Generally, lenses have a circular outer diameter and are almost point-symmetric with respect to the center of the lens. Therefore, the lens holder 4 is configured to be rotatable around the center of the lens. In this embodiment, the lens 3 is rotated by the rotation stage 10 at a rotation speed of 10 rpm.

【0030】レンズ3を回転した状態で、さらにKrF
エキシマレーザ光(波長248nm)をラムダフィジッ
ク社製エキシマレーザLPX200により150mj/
cm2 のエネルギーで照射しながらレーザビーム(ビー
ム径12*23mm2 )をレンズ中心部分から半径方向
に2mm/secの速度で移動させた。この時レーザビ
ームの焦点が常にレンズ表面に合うようにした。なおレ
ーザの反復速度(レーザパルス発振周期)は200Hz
であった。レーザビームの半径方向への移動は、3次元
制御ステージ5を水平方向に移動して行なった。なお、
レーザビームのレンズ表面への合焦は、レーザ光焦点制
御装置2により行なってもよいが、3次元制御ステージ
5を垂直方向に移動して行なうこともできる。
With the lens 3 rotated, the KrF
Excimer laser light (wavelength: 248 nm) was irradiated by an excimer laser LPX200 manufactured by Lambda Physics Co., Ltd. to 150 mj /
The laser beam (beam diameter 12 * 23 mm 2 ) was moved from the center of the lens in the radial direction at a speed of 2 mm / sec while irradiating with an energy of cm 2 . At this time, the focus of the laser beam was always adjusted to the lens surface. The repetition rate of the laser (laser pulse oscillation cycle) is 200 Hz
Met. The movement of the laser beam in the radial direction was performed by moving the three-dimensional control stage 5 in the horizontal direction. In addition,
The focusing of the laser beam on the lens surface may be performed by the laser light focus control device 2, but may also be performed by moving the three-dimensional control stage 5 in the vertical direction.

【0031】また、このレーザビーム照射と同時に、レ
ンズ中心部分に向かって窒素ガスを200ml/sec
とオゾンを25ml/secを混合したガスを送り、レ
ンズに対してその向かい側には前記混合ガスを吸入する
吸入器9を設けた。レンズ表面の汚染物質は、レーザ照
射によりガス化またはレンズ表面から飛び出し、前記混
合ガスと共に吸入器に吸引される。
At the same time as the laser beam irradiation, nitrogen gas is applied at 200 ml / sec toward the center of the lens.
An inhaler 9 for inhaling the mixed gas was provided on the opposite side of the lens from a gas in which the mixed gas of ozone and ozone was mixed at 25 ml / sec. The contaminants on the lens surface are gasified by laser irradiation or fly out of the lens surface, and are sucked into the inhaler together with the mixed gas.

【0032】高倍率顕微鏡、分光器等による評価の結果
では、研磨剤、ゴミ、および有機膜残渣がほぼ完全に除
去できることを確認した。
As a result of evaluation using a high-power microscope, a spectroscope, and the like, it was confirmed that abrasives, dust, and organic film residues could be almost completely removed.

【0033】(実施例2)実施例1と同様に、まず研磨
加工によりレンズ(外径250mm、曲率半径280m
m、凹レンズ、レンズ材料SiO2 )の表面に付着した
研磨剤、油分、その他のゴミを予め拭き取る等して、レ
ンズ表面の大体のよごれを除去しておく。
(Example 2) As in Example 1, a lens (outer diameter 250 mm, radius of curvature 280 m) was first polished.
m, concave lenses, lens material SiO 2 ), etc., are cleaned in advance by removing abrasives, oils, and other dusts adhering to the surfaces of the lens material, etc.

【0034】次にこのレンズを本発明に係る洗浄機のレ
ンズホルダー4にセットする。レンズの有効部分を完全
に洗浄するという観点からこのホルダー4はレンズ3の
コバ部分にのみ接触するような構造になっている。
Next, this lens is set in the lens holder 4 of the cleaning machine according to the present invention. From the viewpoint of completely cleaning the effective portion of the lens, the holder 4 is structured so as to contact only the edge portion of the lens 3.

【0035】この凹レンズを洗浄する時においても、実
施例1の場合と同じように、レンズは中心に対して点対
称であるため、レンズをレンズ中心を軸にして回転させ
ながら処理を行なった。本実施例でも、レンズを10r
pmの回転スピードで回転させた。レンズを回転した状
態で、KrFエキシマレーザ光(248nm)をラムダ
フィジック社製エキシマレーザLPX200によりレン
ズ中心部分から200mj/cm2 のエネルギーで照射
しながらレーザビーム(ビーム径12*23mm2 )を
半径方向に3mm/secの速度で移動させた。この場
合にもレーザビームの焦点が常にレンズ表面で合うよう
にしてある。なおレーザの反復速度は200Hzであっ
た。また同時にレンズ中心部分に向かってアルゴンガス
を150ml/secとオゾンを40ml/sec混合
したものを送り、レンズに対してその向かい側には前記
混合ガスを吸入する吸入器9を設けた。レンズ表面に残
っていた汚染物質は、レーザ照射により瞬間的にガス化
またはレンズ表面から飛び出し、前記混合ガスと共に吸
入器に吸引される。
When cleaning the concave lens, as in the first embodiment, since the lens is point-symmetric with respect to the center, the processing is performed while rotating the lens around the lens center. Also in this embodiment, the lens is set to 10r.
It was rotated at a rotation speed of pm. With the lens rotated, a laser beam (beam diameter 12 * 23 mm 2 ) is irradiated in the radial direction while irradiating a KrF excimer laser beam (248 nm) with an excimer laser LPX200 manufactured by Lambda Physics Co. at an energy of 200 mj / cm 2 from the center of the lens. At a speed of 3 mm / sec. Also in this case, the laser beam is always focused on the lens surface. The repetition rate of the laser was 200 Hz. At the same time, a mixture of 150 ml / sec of argon gas and 40 ml / sec of ozone was sent toward the center of the lens, and an inhaler 9 for sucking the mixed gas was provided on the opposite side of the lens. The contaminants remaining on the lens surface are instantaneously gasified by the laser irradiation or jump out of the lens surface, and are sucked into the inhaler together with the mixed gas.

【0036】高倍率顕微鏡、分光器等による評価の結果
から、研磨剤、ゴミ、および有機膜残渣がほぼ完全に除
去できることを確認した。
From the results of evaluation using a high magnification microscope, a spectroscope, and the like, it was confirmed that abrasives, dust, and organic film residues could be almost completely removed.

【0037】(比較例)レンズ中心部分に送るガスにオ
ゾンを混合させないこと以外は実施例2と同様にして洗
浄を行なった。その結果、オゾンを混合した実施例2に
比較して、特に有機膜残渣除去性がやや劣ることが、評
価の結果判明した。
(Comparative Example) Cleaning was performed in the same manner as in Example 2 except that ozone was not mixed into the gas sent to the center portion of the lens. As a result, it was found that the organic film residue removal property was slightly inferior to that of Example 2 in which ozone was mixed, as a result of the evaluation.

【0038】(デバイス生産方法の実施例)本発明の洗
浄方法により洗浄された光学素子は、ICやLSI等の
半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、
マイクロマシン等のデバイスを製造するための露光装置
の光学系に用いられる。次に本発明の洗浄方法により洗
浄された光学素子を有する光学系を備えた露光装置を利
用したデバイスの生産方法の実施例を説明する。
(Embodiment of Device Production Method) Optical elements cleaned by the cleaning method of the present invention include semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads, and the like.
It is used for an optical system of an exposure apparatus for manufacturing a device such as a micromachine. Next, an embodiment of a device manufacturing method using an exposure apparatus having an optical system having an optical element cleaned by the cleaning method of the present invention will be described.

【0039】図2は微小デバイス(ICやLSI等の半
導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッド、マ
イクロマシン等)の製造のフローを示す。ステップ1
(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行なう。ス
テップ2(マスク製作)では設計したパターンを形成し
たマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ製造)
ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを製造す
る。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼ばれ、
上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラフィ技
術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステ
ップ5(組み立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4によ
って作製されたウエ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で作製された半
導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査
を行なう。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。
FIG. 2 shows a flow of manufacturing micro devices (semiconductor chips such as ICs and LSIs, liquid crystal panels, CCDs, thin film magnetic heads, micro machines, etc.). Step 1
In (Circuit Design), a device pattern is designed. Step 2 is a process for making a mask on the basis of the designed pattern. Step 3 (wafer manufacturing)
Then, a wafer is manufactured using a material such as silicon or glass. Step 4 (wafer process) is called a pre-process,
An actual circuit is formed on the wafer by lithography using the prepared mask and wafer. The next step 5 (assembly) is called a post-process, and is a process of forming a semiconductor chip using the wafer produced in step 4, and includes processes such as an assembly process (dicing and bonding) and a packaging process (chip encapsulation). including. In step 6 (inspection), inspections such as an operation confirmation test and a durability test of the semiconductor device manufactured in step 5 are performed. Through these steps, a semiconductor device is completed and shipped (step 7).

【0040】図3は上記ウエハプロセスの詳細なフロー
を示す。ステップ11(酸化)ではウエハの表面を酸化
させる。ステップ12(CVD)ではウエハ表面に絶縁
膜を形成する。ステップ13(電極形成)ではウエハ上
に電極を蒸着によって形成する。ステップ14(イオン
打込み)ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ15
(レジスト処理)ではウエハに感光剤を塗布する。ステ
ップ16(露光)では上記説明した露光装置によってマ
スクの回路パターンをウエハに焼付露光する。ステップ
17(現像)では露光したウエハを現像する。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なうことによって、ウエハ上に
多重に回路パターンが形成される。
FIG. 3 shows a detailed flow of the wafer process. Step 11 (oxidation) oxidizes the wafer's surface. Step 12 (CVD) forms an insulating film on the wafer surface. Step 13 (electrode formation) forms electrodes on the wafer by vapor deposition. In step 14 (ion implantation), ions are implanted into the wafer. Step 15
In (resist processing), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the above-described exposure apparatus to print and expose the circuit pattern of the mask onto the wafer. Step 17 (development) develops the exposed wafer. In step 18 (etching), portions other than the developed resist image are removed. In step 19 (resist stripping), unnecessary resist after etching is removed. By repeating these steps, multiple circuit patterns are formed on the wafer.

【0041】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった高集積度のデバイスを低コストに製造す
ることができる。
By using the production method of this embodiment, it is possible to produce a highly integrated device, which was conventionally difficult to produce, at low cost.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように本発明の光学素子洗
浄装置は、特に大口径レンズの洗浄装置として本体は非
常にコンパクトである上に、有機溶剤等の洗浄液を大幅
に削減するか、またはほとんど使用しなくて良い。また
洗浄性能については、紫外領域での光学特性を評価して
も非常に良いものが得られることが判明したため、今後
こういった分野に多く使用されるものと期待できる。
As described above, the optical element cleaning apparatus according to the present invention has a very compact main body as a cleaning apparatus for a large-diameter lens, and further, greatly reduces the amount of cleaning liquid such as an organic solvent. Almost no need to use. As for the cleaning performance, it has been found that a very good cleaning performance can be obtained even when the optical characteristics in the ultraviolet region are evaluated. Therefore, it can be expected that the cleaning performance will be widely used in such fields in the future.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係るレンズ洗浄機の概念
図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a lens cleaning machine according to one embodiment of the present invention.

【図2】 微小デバイスの製造の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a flow of manufacturing a micro device.

【図3】 図2におけるウエハプロセスの詳細な流れを
示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a detailed flow of a wafer process in FIG. 2;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:エキシマレーザ光源、2:レーザ光焦点制御装置、
3:レンズ、4:レンズホルダー、5:3次元制御ステ
ージ、6:不活性ガス(窒素、アルゴン)ボンベ、7:
オゾン発生装置、8:ガス混合器、9:吸入器、10:
回転ステージ。
1: excimer laser light source, 2: laser light focus control device,
3: lens, 4: lens holder, 5: three-dimensional control stage, 6: inert gas (nitrogen, argon) cylinder, 7:
Ozone generator, 8: gas mixer, 9: inhaler, 10:
Rotating stage.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学素子表面の材料に対して不活性なガ
スとオゾンとの混合ガスを、該光学素子表面を横切る方
向に略平行または僅かに角度を持つ方向から導入し、同
時に該光学素子表面から汚染物質を除去するには十分で
あるが、該光学素子表面の結晶構造は維持できる範囲内
の高エネルギー光を該光学素子表面に照射することを特
徴とする光学素子洗浄方法。
1. A gas mixture of ozone and a gas inert to a material on the surface of an optical element is introduced from a direction substantially parallel or slightly inclined to a direction crossing the surface of the optical element. An optical element cleaning method comprising irradiating the surface of the optical element with high-energy light that is sufficient to remove contaminants from the surface, but is high enough to maintain the crystal structure of the optical element surface.
【請求項2】 前記混合ガスを、前記光学素子表面の下
流側に配置された吸引器により吸引することを特徴とす
る請求項1記載の光学素子洗浄方法。
2. The method for cleaning an optical element according to claim 1, wherein the mixed gas is sucked by a suction device disposed downstream of the surface of the optical element.
【請求項3】 前記光学素子表面の材料に対して不活性
なガスが、窒素またはアルゴンであることを特徴とする
請求項1または2記載の光学素子洗浄方法。
3. An optical element cleaning method according to claim 1, wherein the gas inert to the material of the optical element surface is nitrogen or argon.
【請求項4】 前記光学素子表面の材料が、紫外光の透
過率が高い材料であることを特徴とする請求項1〜3の
いずれかに記載の光学素子洗浄方法。
4. The method for cleaning an optical element according to claim 1, wherein the material on the surface of the optical element is a material having a high transmittance of ultraviolet light.
【請求項5】 前記光学素子表面の材料が、石英、Ca
2 またはMgF2であることを特徴とする請求項4記
載の光学素子洗浄方法。
5. The material of the optical element surface is quartz, Ca
Optics cleaning method according to claim 4, characterized in that the F 2 or MgF 2.
【請求項6】 前記高エネルギー光が、エキシマレーザ
光であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記
載の光学素子洗浄方法。
6. The method for cleaning an optical element according to claim 1, wherein the high energy light is excimer laser light.
【請求項7】 光学素子表面の材料に対して不活性なガ
スとオゾンとを供給する手段と、 これらのガスを混合する手段と、 該混合ガスを前記光学素子表面に導入する手段と、 前記光学素子表面から汚染物質を除去するには十分であ
るが、該光学素子表面の結晶構造は維持し得る範囲のエ
ネルギー密度と時間で高エネルギー光を照射する高エネ
ルギー光照射手段と、 前記光学素子を支持して照射光が該光学素子の所定部分
に当たるように該光学素子を移動するステージ手段とを
有することを特徴とする光学素子洗浄装置。
7. A means for supplying a gas and ozone that are inert to the material on the surface of the optical element, a means for mixing these gases, a means for introducing the mixed gas to the surface of the optical element, A high-energy light irradiating means for irradiating high-energy light with an energy density and time within a range sufficient to remove contaminants from the surface of the optical element but capable of maintaining the crystal structure of the surface of the optical element; An optical element cleaning apparatus, comprising: stage means for supporting the optical element and moving the optical element so that irradiation light impinges on a predetermined portion of the optical element.
【請求項8】 請求項1〜6記載の方法により洗浄した
光学素子。
8. An optical element cleaned by the method according to claim 1.
【請求項9】 請求項1〜6記載の方法により洗浄した
光学素子を有する光学系。
9. An optical system having an optical element cleaned by the method according to claim 1.
【請求項10】 請求項9記載の光学系を有する露光装
置。
10. An exposure apparatus having the optical system according to claim 9.
【請求項11】 請求項10記載の装置でウエハ上に回
路パターンを転写するデバイス製造方法。
11. A device manufacturing method for transferring a circuit pattern onto a wafer by the apparatus according to claim 10.
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