JP2001284224A

JP2001284224A - 露光装置及び露光方法

Info

Publication number: JP2001284224A
Application number: JP2000095636A
Authority: JP
Inventors: Takashi Aoki; 貴史青木
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2001-10-12

Abstract

(57)【要約】【課題】基板を含む空間に存在する光学部材の表面か
ら吸光物質を速やかに排除し、露光光を所望の照度で安
定して基板に照明することができる露光装置及び露光方
法を提供する。【解決手段】エネルギビームにより投影光学系ＰＬを
介してマスクＲのパターンを基板Ｗに転写する露光装置
において、投影光学系ＰＬと基板Ｗとの間の空間は、エ
ネルギビームを透過する透過ガスに満たされた状態にあ
り、この空間に接する光学部材Ｌ２の表面を、光洗浄装
置８５により、所定のタイミングで光洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子、液晶
表示素子、撮像素子（ＣＣＤ等）、薄膜磁気ヘッド等の
電子デバイスを製造するための露光装置及び露光方法に
関し、特にエネルギビームとして波長が２００ｎｍ程度
以下の真空紫外光を用いる場合に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子や液晶表示素子等の電子デバ
イスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に、パター
ンが形成されたマスクあるいはレチクル（以下、レチク
ルと呼ぶ）のパターン像を投影光学系を介して感光材
（レジスト）が塗布された基板上の各投影（ショット）
領域に投影する投影露光装置が使用されている。電子デ
バイスの回路は、上記投影露光装置で被露光基板上に回
路パターンを露光することにより転写され、後処理によ
って形成される。こうして形成される回路配線を例えば
２０層程度にわたって繰り返し成層したものが集積回路
である。

【０００３】近年、集積回路の高密度集積化、すなわち
回路パターンの微細化が進められており、これに伴い、
投影露光装置における露光用照明光（露光光）が短波長
化される傾向にある。すなわち、露光光として、これま
で主流だった水銀ランプの輝線にかわって、ＫｒＦエキ
シマレーザ（波長：２４８ｎｍ）が用いられるようにな
り、さらに短波長のＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎ
ｍ）の実用化も最終段階に入りつつある。また、さらな
る高密度集積化をめざして、Ｆ₂ レーザ（１５７ｎｍ）
やＡｒ₂ レーザ（１２６ｎｍ）の研究も進められてい
る。

【０００４】波長１２０ｎｍ〜２００ｎｍ程度の光（エ
ネルギビーム）は真空紫外域に属し、これらの光（以
下、真空紫外光と称する）は、空気を透過しない。これ
は、空気中に含まれる酸素分子・水分子・二酸化炭素分
子などの物質（以下、吸光物質と呼ぶ）によって真空紫
外光のエネルギが吸収されるからである。

【０００５】そのため、真空紫外光を露光光として用い
る場合、露光光を十分な照度で基板に到達させるには、
露光光の光路内に形成される空間から吸光物質を含む気
体をできるだけ排除する必要がある。

【０００６】また、光路上に配置される光学部材の表面
には、水分子などの曇りの原因となる汚染物質が付着し
やすい。汚染物質の多くは吸光物質であり、光学部材の
表面に汚染物質が付着することにより、基板に照明され
る露光光に照度不足や照度不均一が生じやすい。

【０００７】こうした吸光物質は、光学部材を支持する
構造体の内壁や配線用の電線被膜からの脱ガス（有機物
を含む）により発生するため、露光光を安定して基板に
照射するには、該吸光物質を空間内から随時排除した
り、装置が稼動していないときに光学部材を定期的に洗
浄したりする必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板上に塗
布される感光材（フォトレジスト）は一般に有機系の原
料から構成されるために、上記の吸光物質のうちで真空
紫外光を多く吸収する有機物やハロゲン化物を含む脱ガ
スが発生しやすい。そのため、基板を含む空間に存在す
る光学部材の表面が、感光材からの脱ガスによって他の
光学部材に比べて短時間のうちに汚染されてしまう。

【０００９】そのため、基板を連続的に露光処理する場
合など、感光材からの脱ガスによって光学部材の表面が
汚染され、装置稼動中において、露光光が所望の照度で
安定して基板に到達しなくなる恐れがある。

【００１０】本発明は、上述する事情に鑑みてなされた
ものであり、基板を含む空間に存在する光学部材の表面
から吸光物質を速やかに排除し、露光光を所望の照度で
安定して基板に照明することができる露光装置及び露光
方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述課題を解決すること
を目的として、請求項１に記載の発明は、エネルギビー
ムにより投影光学系（ＰＬ）を介してマスク（Ｒ）のパ
ターンを基板（Ｗ）に転写する露光装置であって、前記
投影光学系（ＰＬ）と前記基板（Ｗ）との間の空間は、
前記エネルギビームを透過する透過ガスに満たされた状
態にあり、前記空間に接する光学部材（Ｌ２）の表面を
所定のタイミングで光洗浄する光洗浄装置（８５）を備
えることを特徴とする。この露光装置では、光洗浄装置
により、投影光学系と基板との間の空間に接する光学部
材の表面を所定のタイミングで光洗浄するために、基板
に塗布された感光材からの脱ガスによって前記光学部材
の表面が短時間のうちに汚染される場合にも、装置稼動
中において、光学部材の表面に付着した吸光物質が速や
かに酸化分解される。

【００１２】この場合にあって、請求項２に記載の発明
のように、前記光洗浄装置（８５）は、酸素及びオゾン
の少なくとも一方を含む酸化促進ガスを前記光学部材
（Ｌ２）の表面に供給するガス供給装置（８０）と、前
記酸化促進ガスを供給するタイミングと前記エネルギビ
ームを照射するタイミングとを制御する制御装置（２
５）とを備えてもよい。この場合には、酸素及びオゾン
の少なくとも一方を含む酸化促進ガスにより、吸光物質
の酸化分解が促進され、光学部材に対する洗浄効果が向
上する。また、制御装置により、酸化促進ガスを供給す
るタイミングとエネルギビームを照射するタイミングと
が制御されるために、装置稼動中においても、スループ
ットを大きく低下させることなく、光学部材に対する光
洗浄が確実に実施される。

【００１３】この場合にあって、請求項３に記載の発明
のように、前記光洗浄装置（８５）は、前記光学部材
（Ｌ２）の表面に供給される前記酸化促進ガスを排出す
るガス排出装置（８１）を備えてもよい。この場合に
は、ガス排出装置により、感光材からの脱ガスや光洗浄
により副次的に生じた物質が酸化促進ガスとともに排出
されるために、投影光学系と基板との間の空間から吸光
物質が速やかに低減される。

【００１４】また、請求項２または請求項３に記載の露
光装置において、請求項３に記載の発明のように、前記
光洗浄装置（１２６）は、前記光学部材（Ｌ２）の表面
に沿うように前記酸化促進ガスの流路を形成するガス案
内部材（１００）を備えることにより、光学部材の表面
に確実に酸化促進ガスが存在するようになり、光学部材
に対する洗浄効果が向上する。

【００１５】また、請求項１から請求項４のいずれか一
項に記載の露光装置において、請求項５に記載の発明の
ように、前記制御装置（２５）は、前記光学部材（Ｌ
２）の透過率もしくは反射率を計測する計測装置（９
１，９２）を備え、該計測装置（９１，９２）による計
測結果に基づいて前記酸化促進ガスを供給するタイミン
グと前記エネルギビームを照射するタイミングとを制御
してもよい。この場合には、計測装置による計測結果に
基づいて、光学部材を光洗浄するタイミングが制御され
るために、無駄な光洗浄動作が省かれ、光学部材に対す
る的確な光洗浄が実施される。

【００１６】また、請求項１から請求項５のいずれか一
項に記載の露光装置において、請求項６に記載の発明の
ように、前記光学部材（Ｌ２）は、例えば、前記投影光
学系を構成する複数の光学素子（Ｌ２）の一つ、又は前
記投影光学系を保護する保護部材である。こうした光学
部材が光洗浄されることにより、投影光学系を介して露
光光が十分な照度で基板に到達するようになる。

【００１７】請求項７に記載の発明は、露光方法であっ
て、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の露光
装置を用い、前記エネルギビームにより前記投影光学系
（ＰＬ）を介して前記マスク（Ｒ）のパターンを前記基
板（Ｗ）に転写する露光モードと、前記光学部材（Ｌ
２）の表面を光洗浄する光洗浄モードとを有することを
特徴とする。この露光方法では、露光モードとは異なる
モードにおいて、光学部材の表面に付着した吸光物質が
光洗浄により速やかに酸化分解される。

【００１８】この場合にあって、請求項８に記載の発明
のように、前記光洗浄モードは、前記基板の交換時であ
ることにより、装置稼動中において、スループットを大
きく低下させることなく、光学部材に対する光洗浄が実
施される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る露光装置の第
１実施形態について図面を参照して説明する。本例は、
露光用のエネルギビームとして真空紫外光を用いるステ
ップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置に本発明を
適用したものである。

【００２０】図２は、本例の投影露光装置の概略構成を
示す一部を切り欠いた構成図であり、この図２におい
て、本例の投影露光装置の機構部は照明光学系部５、レ
チクル操作部６、投影光学系ＰＬ及びウエハ操作部７に
大きく分かれており、さらに照明光学系部５、レチクル
操作部６、投影光学系ＰＬは、それぞれ箱状の照明系チ
ャンバ１、レチクル室２、及び鏡筒３の内部に外気（こ
こでは後述のチャンバ内の気体）から隔離されて密閉度
が高められた状態で収納されている。また、ウエハ操作
部７には後述するように側面方向から局所的に温度制御
された気体が供給されている。さらに、本例の投影露光
装置は全体として、内部の気体の温度が所定の目標範囲
内に制御された一つの大きいチャンバ（不図示）の内部
に収納されている。

【００２１】前記照明光学系部５において、露光光源１
１として真空紫外域の波長１５７ｎｍのパルスレーザ光
を発生するＦ₂ レーザ光源が使用されており、露光光源
１１の射出端が照明系チャンバ１の下部に取り付けられ
ている。露光時に露光光源１１から照明系チャンバ１内
に射出された露光光ＩＬ（エネルギビーム）は、ミラー
１２で上方に反射され、振動等による光軸ずれをあわせ
るための不図示の自動追尾部、及び照明系の断面形状の
整形と光量制御とを行うビーム整形光学系１３を介して
オプティカル・インテグレータ（ホモジナイザー）とし
てのフライアイレンズ（又はロッドレンズ）１４に入射
する。フライアイレンズ１４の射出面には開口絞り（不
図示）が配置され、フライアイレンズ１４から射出され
てその開口絞りを通過した露光光ＩＬは、ミラー１５に
よってほぼ水平方向に反射されて、リレーレンズ１６を
介して視野絞り（レチクルブラインド）１７に達する。

【００２２】視野絞り１７の配置面は露光対象のレチク
ルＲのパターン面とほぼ共役であり、視野絞り１７は、
そのパターン面での細長い長方形の照明領域の形状を規
定する固定ブラインドと、走査露光の開始時及び終了時
に不要な部分への露光を防止するためにその照明領域を
閉じる可動ブラインドとを備えている。視野絞り１７を
通過した露光光ＩＬは、リレーレンズ１８、ミラー１
９、及び照明系チャンバ１の先端部に固定されたコンデ
ンサレンズ系２０を介してレチクルＲのパターン面上の
長方形（スリット上）の照明領域を均一な照度分布で照
明する。露光光源１１〜コンデンサレンズ系２０により
照明光学系部５が構成され、照明光学系部５内の露光光
ＩＬの光路、すなわち露光光源１１からコンデンサレン
ズ系２０までの光路が照明系チャンバ１によって密閉さ
れている。

【００２３】こうした照明光学系部５からの露光光ＩＬ
のもとで、レチクルＲの照明領域内のパターンの像が投
影光学系ＰＬを介して投影倍率β（βは例えば１／４，
１／５等）で、感光材（フォトレジスト）が塗布された
ウエハＷ上に投影される。ウエハＷは例えば半導体（シ
リコン等）又はＳＯＩ（silicon on insulator）等の円
板状の基板である。

【００２４】ここで、本例のように露光光ＩＬがＦ₂ レ
ーザ光である場合には、透過率の良好な光学硝材は蛍石
（ＣａＦ₂ の結晶）、フッ素や水素等をドープした石英
ガラス、及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂ ）等に限ら
れるため、投影光学系ＰＬを屈折光学部材のみで構成し
て所望の結像特性（色収差特性等）を得るのは困難であ
る傾向がある。そこで、本例の投影光学系ＰＬでは、後
述のように屈折光学部材と反射鏡とを組み合わせた反射
屈折系を採用している。以下、投影光学系ＰＬの光軸Ａ
Ｘと交差する方向にＸ軸を取り、図２の紙面に垂直にＹ
軸を取って説明する。本例のレチクルＲ上の照明領域は
Ｘ方向に細長い長方形であり、露光時のレチクルＲ及び
ウエハＷの走査方向はＹ方向であるとする。

【００２５】前記レチクル操作部６において、レチクル
Ｒはレチクルステージ２１上に保持されている。このレ
チクルステージ２１は不図示のレチクルベース上でＹ方
向にレチクルＲを連続移動するとともに、Ｘ方向、Ｙ方
向及び回転方向に同期誤差を低減させるようにレチクル
Ｒを微小駆動する。レチクルステージ２１の位置及び回
転角は不図示のレーザ干渉計によって高精度に計測さ
れ、この計測値及び装置全体の動作を統括制御するコン
ピュータよりなる主制御系２５からの制御情報に基づい
てレチクルステージ２１が駆動される。レチクルステー
ジ２１、及び不図示のレチクルベースやレチクルローダ
等からレチクル操作部６が構成され、レチクル操作部６
内の露光光ＩＬの光路、すなわちコンデンサレンズ系２
０から投影光学系ＰＬまでの光路がレチクル室２によっ
て密閉されている。

【００２６】前記投影光学系ＰＬにおいて、後述するよ
うに、複数の光学部材（光学素子）が鏡筒３内に密閉さ
れ収納されており、投影光学系ＰＬのレチクル側の光学
部材からウエハ側の光学部材までの光路が鏡筒３内に密
閉されている。

【００２７】前記ウエハ操作部７において、ウエハＷは
ウエハホルダ２２上の凹部よりなる載置面に吸着保持さ
れ、ウエハホルダ２２はウエハステージ２３上の凹部に
固定され、ウエハステージ２３の表面２３ａはウエハＷ
の表面及びウエハホルダ２２の表面とともにほぼ同一平
面上に配置されている。これによって、ウエハＷの表面
を気体が円滑に流れるようになっている。ウエハステー
ジ２３はウエハベース２４上でＹ方向にウエハＷを連続
移動するとともに、Ｘ方向及びＹ方向にウエハＷをステ
ップ移動する。また、ウエハステージ２３は、不図示の
オートフォーカスセンサによって計測されるウエハＷの
表面の光軸ＡＸ方向の位置（フォーカス位置）の情報に
基づいて、オートフォーカス方式でウエハＷの表面を投
影光学系ＰＬの像面に合焦させる。ウエハステージ２３
のＸ方向、Ｙ方向の位置、及びＸ軸の回りの回転角（ピ
ッチング量）、Ｙ軸の回りの回転角（ローリング量）、
Ｚ軸の回りの回転角（ヨーイング量）は不図示のレーザ
干渉計によって高精度に計測され、この計測値及び主制
御系２５からの制御情報に基づいてウエハステージ２３
が駆動される。

【００２８】また、ウエハホルダ２２、ウエハステージ
２３、及びウエハベース２４によりウエハ操作部７が構
成され、ウエハ操作部７の＋Ｘ方向に搬送系としてのウ
エハローダ等（不図示）が配置されている。

【００２９】さらに、ウエハ操作部７の上部及び投影光
学部ＰＬの側面は、カバー４で覆われている。ウエハ操
作部７の−Ｘ方向の側面方向には、送風部５２及び除塵
用のフィルタ部５３が設置され、不図示の気体供給装置
から配管５１を介して送風部５２に温度制御された所定
ガスが供給されている。ここでは、露光光ＩＬに対する
透過率の高い不活性な気体（例えばヘリウムガス等の希
ガス、又は窒素ガス等。これらは後述する「透過ガス」
である）が供給される。送風部５２は主制御系２５から
の制御情報に応じた流量で、フィルタ部５３を介してカ
バー４内のウエハ操作部７の周囲にその透過ガスを送風
する。これにより、投影光学系ＰＬとウエハＷ（ウエハ
操作部７）との間の空間（ワーキング・ディスタンス
部）は、露光光ＩＬを透過する透過ガスに満たされると
ともに、ウエハ操作部７の温度はほぼ所定の目標温度に
維持される。また、カバー４の＋Ｘ方向の側面は開放部
５４となっており、この開放部５４を介してウエハＷの
交換が行われる。なお、送風部５２からのウエハ操作部
７側に供給する気体として、オゾンが除去された乾燥空
気（ドライエア）を供給するようにしてもよい。なお、
開放部５４に開閉扉を取り付け、ウエハＷを交換する時
に、その扉を開く構成にしてもよい。

【００３０】ところで、本例の露光光ＩＬは波長１５７
ｎｍの真空紫外光であるため、その露光光ＩＬに対する
吸光物質としては、酸素（Ｏ₂ ）、水（水蒸気：Ｈ₂
Ｏ）、炭酸ガス（二酸化炭素：ＣＯ₂ ）、有機物、及び
ハロゲン化物等がある。一方、露光光ＩＬが透過する気
体（エネルギ吸収がほとんど無い物質）としては、窒素
ガス（Ｎ₂ ）の他に、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎ
ｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノ
ン（Ｘｅ）、ラドン（Ｒｎ）よりなる希ガスがある。以
降、この窒素ガス及び希ガスをまとめて「透過ガス」と
呼ぶことにする。

【００３１】ここで、窒素ガスは波長が１５０ｎｍ程度
以下の光に対しては吸光物質として作用し、ヘリウムガ
スは波長１００ｎｍ程度まで透過性の気体として使用す
ることができる。また、ヘリウムガスは熱伝導率が窒素
ガスの約６倍であり、気圧変化に対する屈折率の変動量
が窒素ガスの約１／８であるため、特に高透過率と光学
系の結像特性の安定性や冷却性とで優れている。しかし
ながら、ヘリウムガスは高価であるため、露光ビームの
波長がＦ₂ レーザのように１５０ｎｍ以上であれば、運
転コストを低減させるためにはその透過性の気体として
窒素ガスを使用するようにしてもよい。本例では、結像
特性の安定性や冷却性等の観点より、その露光光ＩＬが
透過する気体としてヘリウムガスを使用するものとす
る。

【００３２】本例の照明系チャンバ１、レチクル室２及
び鏡筒３の内部には、配管３２Ａ等を介して内部の吸光
物質を含む気体を排気するための真空ポンプ３０Ａ，３
０Ｂ及び３０Ｃが接続されている。また、例えば本例の
投影露光装置の全体が収納されているチャンバ（不図
示）の外部に設置された気体供給装置２６内のボンベ
に、透過ガスとしてのヘリウムガスが高純度の状態で圧
縮又は液化されて貯蔵されている。そして、必要に応じ
てそのボンベから取り出されたバルブ２８Ａ，２８Ｂ，
２８Ｃが配管２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃを介して照明系チ
ャンバ１、レチクル室２及び鏡筒３の内部に供給される
ように構成されている。

【００３３】さらに、照明系チャンバ１、レチクル室２
及び鏡筒３の内部に配管３１Ａ等を介して吸光物質の濃
度を計測するための濃度センサ２９Ａ，２９Ｂ及び２９
Ｃが接続され、濃度センサ２９Ａ〜２９Ｃの計測値が主
制御系２５に供給されている。濃度センサ２９Ａ〜２９
Ｃとしては、例えば、酸素濃度計、水蒸気の濃度計とし
ての露点計、及び二酸化炭素のセンサ等を組み合わせた
複合センサ等が採用される。また、質量分析計の類の装
置であっても同様の効果が得られる。主制御系２５は、
その濃度センサ２９Ａ，２９Ｂ又は２９Ｃで計測される
所定の吸光物質（本例では酸素、水蒸気及び二酸化炭
素）の濃度が予め設定されている許容濃度を超えたとき
に、それぞれバルブ２８Ａ，２８Ｂ又は２８Ｃが閉じら
れている状態で真空ポンプ３０Ａ，３０Ｂ又は３０Ｃを
動作させて照明系チャンバ１、レチクル室２又は鏡筒３
の内部の気体及び吸光物質を排気する。主制御系２５は
その後、バルブ２８Ａ，２８Ｂ又は２８Ｃを開いて、気
体供給装置２６を動作させて配管２７Ａ〜２７Ｃを介し
て照明系チャンバ１、レチクル室２又は鏡筒３の内部
に、高純度の所定温度の透過ガスを所定圧力（通常は約
１気圧）まで供給し、バルブ２８Ａ，２８Ｂ又は２８Ｃ
が閉じられる。これによって、照明系チャンバ１、レチ
クル室２又は鏡筒３の内部の気圧は外気と実質的に等し
くなるとともに、照明系チャンバ１、レチクル室２又は
鏡筒３の内部の吸光物質の濃度がそれぞれ所定の許容濃
度以下となる。

【００３４】ここで、反射屈折系からなる投影光学系Ｐ
Ｌについて図３を参照して説明する。前記投影光学系Ｐ
Ｌにおいて、レチクルＲのパターンからの光は、第１結
像光学系Ｋ１を介して、レチクルパターンの一次像（中
間像）Ｉを形成する。この一次像Ｉからの光は、主鏡Ｍ
１の中央の開口部６１及び光学素子Ｌ２を介して主鏡Ｍ
１で反射される。そして、主鏡Ｍ１で反射された光は、
光学素子Ｌ２及び副鏡Ｍ２の中央の開口部６２を介して
ウエハＷの表面にレチクルパターンの二次像を縮小倍率
で形成する。図３の例では、第１結像光学系Ｋ１の結像
倍率β１は０．６２４９、第２結像光学系Ｋ２の結像倍
率β２は０．４０００であり、レチクルＲからウエハＷ
に対する投影倍率βは０．２５（１／４倍）となってい
る。

【００３５】本例において、投影光学系ＰＬを構成する
全ての屈折光学部材（光学素子）には蛍石（ＣａＦ₂ の
結晶）を使用している。また、エネルギビームとしての
Ｆ₂レーザ光の発振中心波長は１５７．６ｎｍであり、
波長幅が１５７．６ｎｍ±１０ｐｍの光に対して色収差
が補正されているとともに、球面収差、非点収差、及び
歪曲収差などの諸収差も良好に補正されている。さら
に、温度変化に対する主鏡Ｍ１の反射面の面変化を抑え
て良好な結像性能を維持するために、主鏡Ｍ１の反射面
Ｒ１を支持する支持部材を、線膨張率３ｐｐｍ／℃以下
の物質、たとえばチタン珪酸ガラス（Titanium Silicat
e Glass）を用いて形成している。

【００３６】このように、本例の投影光学系ＰＬは、反
射屈折光学系を構成する全ての光学要素が単一の光軸に
沿って配置されているため、反射部材を用いて色収差等
を低減できる上に、従来の直筒型の屈折系の延長線上の
技術により鏡筒設計及び製造を行うことが可能になり、
製造の困難性を伴うことなく高精度化を測ることが可能
である。

【００３７】また、本例では第１結像光学系Ｋ１及び第
２結像光学系Ｋ２が単一の鏡筒３内に密閉された状態で
支持されている。すなわち、第１結像光学系Ｋ１の各光
学素子、主鏡Ｍ１、及び光学素子Ｌ２（副鏡Ｍ２）はそ
れぞれ保持部材を介して鏡筒３内に保持されており、第
１結像光学系Ｋ１の各光学素子及び主鏡Ｍ１を対象とし
た保持部材にはそれぞれ気体を通過させるための通気孔
が形成されている。なお、最上段の光学素子及び最下段
（先端部）の光学素子Ｌ２（副鏡Ｍ２）の保持部材はそ
れぞれ密閉されている。

【００３８】また、図２を参照して説明したように、鏡
筒３の内部には濃度センサ２９Ｃにつながる配管、真空
ポンプ３０Ｃにつながる配管３２Ｃ、及び気体供給装置
２６につながる配管２７Ｃが接続され、これらの部材に
よって鏡筒３の内部には高純度の透過ガスが満たされて
いる。

【００３９】ここで、本例のワーキング・ディスタンス
部の間隔、すなわち投影光学系ＰＬの先端の光学部材で
ある光学素子としての副鏡Ｍ２とウエハＷとの間隔ｄ１
は、１０ｍｍ程度である。露光時において、感光材（フ
ォトレジスト）が塗布されたウエハＷが投影光学系ＰＬ
の下に配されると、感光材から有機物やハロゲン化物等
の吸光物質を含む脱ガスが発生し、吸光物質が投影光学
系ＰＬの最下段の光学素子Ｌ２（副鏡Ｍ２）の表面に付
着することで、光学素子Ｌ２に曇りが生じる原因とな
る。

【００４０】そこで、本例では、この光学素子Ｌ２の表
面を光洗浄するための光洗浄装置を備えている。

【００４１】すなわち、ワーキング・ディスタンス部
に、光軸ＡＸを挟んで対向するように２つの給気ノズル
７０及び７１と、この給気ノズル７０，７１の下方に複
数の排気ノズル７２ａ〜７２ｈとが配置されている。給
気ノズル７０，７１は、バルブ７３付きの配管７４を介
して、酸素及びオゾンの少なくとも一方を含むガス（以
後、酸化促進ガスと呼ぶ）を圧縮又は液化して貯蔵する
ボンベを有するガス貯蔵部７５に接続されている。一
方、排気ノズル７２ａ〜７２ｈは、図４に示すように、
光軸ＡＸを中心にほぼ等角度間隔で放射状に配置されて
おり、それぞれが配管７６を介して、真空ポンプ７７に
接続されている。そして、給気ノズル７０，７１、バル
ブ７３、配管７４、及びガス貯蔵部７５によりガス供給
装置８０が構成され、排気ノズル７２ａ〜７２ｈ、配管
７６、及び真空ポンプ７７によりガス排出装置８１が構
成されている。

【００４２】また、ガス供給装置８０は、主制御系２５
からの制御情報に基づいて、バルブ７３が所定のタイミ
ングで開閉するようになっており、同様に、ガス排出装
置８１は、主制御系２５からの制御情報に基づいて、真
空ポンプ７７が所定のタイミングで駆動するようになっ
ている。なお、ワーキング・ディスタンス部には、図４
に示すように、この排気ノズル７２ａ〜７２ｈと機械的
に干渉しないように、すなわち、排気ノズルの間に配置
されるように、ウエハの表面の複数の計測点に照明光８
２によってスリット像を投影するための投射光学系８３
と、それらのスリット像からの反射光を受光して各計測
点のフォーカス位置情報を含むフォーカス信号を生成す
るための集光光学系８４とからオートフォーカスが配置
されている。また、給気ノズル７０，７１は２つに限る
ものではなく、排気ノズル７２ａ〜７２ｈと同様に、光
軸ＡＸを中心に例えば放射状にほぼ等角度間隔で３つ以
上配置してもよい。

【００４３】また、本例では、光洗浄用の光を照射する
ための光学系として、照明光学系部５及び投影光学系Ｐ
Ｌを用いるようになっており、主制御系２５からの制御
情報に基づいて、所定のタイミングで真空紫外域の光
（露光光ＩＬ）をワーキング・ディスタンス部に照射
（空打ち）する。そして、前述したガス供給装置８０、
ガス排出装置８１、及び主制御系２５と、光学系として
の照明光学系部５、投影光学系ＰＬとを含んで光洗浄装
置８５が構成される。

【００４４】次に、こうした構成の光洗浄装置８５を備
える露光装置による露光方法について図１及び図２を参
照して説明する。

【００４５】本例における露光方法は、露光光ＩＬによ
り投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターンをウエ
ハＷに転写する露光モードと、光学素子Ｌ２の表面を光
洗浄する光洗浄モードとを有している。

【００４６】前記露光モードにおいて、露光装置は、図
２に示すウエハＷ上の露光対象のショット領域を投影光
学系ＰＬの露光領域の手前にステップ移動させる動作
と、レチクルステージ２１を介して露光光ＩＬの照明領
域に対してレチクルＲをＹ方向に一定速度ＶＲで走査す
るのに同期して、ウエハステージ２３を介して一定速度
β・ＶＲ（βは投影光学系ＰＬの投影倍率）でウエハＷ
をＹ方向に走査する動作とがステップ・アンド・スキャ
ン方式で繰り返される。これにより、ウエハＷ上の各シ
ョット領域に順次レチクルＲのパターンの縮小像が転写
される。

【００４７】また、この露光モードでは、ウエハＷはウ
エハホルダ２２上の載置面に吸着保持され、露光光ＩＬ
のの光路上に配されている。さらに、送風部５２によ
り、ワーキング・ディスタンス部は露光光ＩＬを透過す
る透過ガスで満たされた状態にある。そして、露光が終
了すると、ウエハホルダ２２上のウエハＷを交換するた
めに、ウエハステージ２３が所定の方向（Ｘ方向）に移
動し、次の光洗浄モードに移行する。

【００４８】前記光洗浄モードにおいて、ウエハステー
ジ２３及びウエハＷは露光光ＩＬの光路上から外れた位
置にある。そして、図１に示すように、光洗浄装置８５
により、ワーキング・ディスタンス部に酸化促進ガスを
供給するとともに、露光光ＩＬを照射（空打ち）する。

【００４９】すなわち、この光洗浄モードにおいて、光
洗浄装置８５では、主制御系２５の制御のもとで、ガス
供給装置８０のバルブ７３を開状態として、ガス貯蔵部
７５から配管７４及び給気ノズル７０を介して、投影光
学系ＰＬの最下段の光学素子Ｌ２（副鏡Ｍ２）の表面近
傍に、酸素又はオゾンを含む酸化促進ガスを連続的に供
給する。その一方、照明光学系部５（図２参照）及び投
影光学系ＰＬを介して真空紫外域のエネルギビームとし
ての結像光（露光光ＩＬ）を照射する。

【００５０】このとき、ワーキング・ディスタンス部の
気中の吸光物質や光学素子Ｌ２の表面（外表面）に付着
した吸光物質は露光光ＩＬを吸収して励起状態となり、
酸素分子から活性度の高いオゾンが生成される。そし
て、このオゾンにより、光学素子Ｌ２の表面に付着した
吸光物質が酸化分解（光洗浄）され、副次的に生成され
る水分子や二酸化炭素分子等の物質が気体中に放出され
る。

【００５１】さらに、ガス供給装置８０により、酸素及
びオゾンの少なくとも一方を含む酸化促進ガスがワーキ
ング・ディスタンス部に供給されるため、吸光物質の酸
化分解が促進され、光学素子Ｌ２の表面に対する洗浄効
果が向上する。

【００５２】また、ガス供給装置８０による酸化促進ガ
スの供給を開始すると、主制御系２５の制御のもとで、
ガス排出装置８１の真空ポンプ７７を駆動して、ワーキ
ング・ディスタンス部から気体を連続的に排出する。こ
れにより、気体中の吸光物質や光洗浄により副次的に生
じた物質が酸化促進ガスとともに排出される。

【００５３】そして、露光光ＩＬの照射を開始してから
所定時間が経過すると、光洗浄装置８５では、主制御系
２５の制御のもとで、ガス供給装置８０のバルブ７３を
閉状態として、酸化促進ガスの供給を停止する。

【００５４】このとき、ガス排出装置８１による気体の
排出動作により、ワーキング・ディスタンス部における
気体中の吸光物質が続けて排出される。また、この光洗
浄モードにおいても、図２に示す送風部５２による透過
ガスの送風は行われており、ワーキング・ディスタンス
部では、速やかに透過ガスに満たされた状態に戻る。そ
して、酸化促進ガスの供給を停止してからさらに所定時
間が経過した後に、露光光ＩＬの照射とガス排出装置８
１による気体の排出動作を停止する。

【００５５】すなわち、本例における露光方法では、こ
うした露光モードと光洗浄モードとを繰り返すことによ
り、ウエハＷの交換時を利用して、装置稼動中におい
て、投影光学系ＰＬの最下段の光学素子Ｌ２の表面を光
洗浄することができる。

【００５６】そのため、本実施形態の露光装置では、ウ
エハＷに塗布された感光材からの脱ガスに含まれる吸光
物質によって光学素子Ｌ２の表面が短時間のうちに汚染
される場合にも、光洗浄装置８５により、光学素子Ｌ２
の表面に付着した吸光物質を速やかに排除するために、
光学素子Ｌ２の曇りの発生が抑制される。しかも、光洗
浄動作は、ウエハ交換時に実施するため、スループット
を大きく低下させることがない。さらに、投影光学系Ｐ
Ｌの光学素子Ｌ２から吸光物質が排除されることによ
り、投影光学系ＰＬを介して露光光ＩＬが十分な照度と
十分な照度均一性で安定してウエハＷに到達するように
なる。

【００５７】なお、光学部材の透過率もしくは反射率を
計測する計測装置を備えておき、計測装置の計測結果に
基づいて、酸化促進ガスを供給するタイミング及び真空
紫外域のエネルギビームとしての結像光（露光光ＩＬ）
を照射するタイミングとを制御してもよい。

【００５８】すなわち、例えば図２に示すように、光学
系から光を取り出すためのビームスプリッタ９０と、該
ビームスプリッタ９０によりそれぞれ取り出した露光光
源１１からの光の光量を計測するインテグレータセンサ
９１と、投影光学系ＰＬから反射して戻ってきた光の光
量を計測する反射率モニタ９２とを設置することによ
り、光学系の透過率及び反射率の変化を主制御系２５に
よって監視することが可能となる。そして、主制御系２
５の制御のもとで、インテグレータセンサ９２から計測
される光量に比べて、反射率センサ９１から計測される
光量が許容値を超えて低下した場合、光学部材が汚染さ
れた可能性があるため、次回のウエハ交換時に上述した
光洗浄モードに移行する。このように、光学部材の透過
率もしくは反射率に基づいて光洗浄モードに移行する実
施するタイミングを制御することで、無駄な光洗浄動作
が省かれ、光学部材に対する的確な光洗浄が実施され
る。

【００５９】次に、本発明に係る露光装置の第２実施形
態について図５を参照して説明する。図５において、図
２及び図３に対応する部分には同一符号を付してその説
明を省略する。また、この第２実施形態では、第１実施
形態と異なり、ワーキング・ディスタンス部に板状のガ
ス案内部材１００が設置されている。

【００６０】図５において、ガス案内部材１００は、円
板状に形成され、中央部（本例では光軸ＡＸを中心とす
る視野中心付近）にウエハＷに入射する露光光ＩＬを通
過させるための開口部としての円形のガイド孔１００ａ
が形成されている。ガイド孔１００ａは、エネルギビー
ムとしての結像光束（露光光ＩＬ）を通過させる開口
部、及び所定のガスを通過させる開口部として使用され
る。

【００６１】また、ガス案内部材１００の外周部から鏡
筒３の側面にかけての部分は密閉され、その部分に光軸
ＡＸを挟んで対向するように２つの給気管１０２及び１
０３が配置されている。給気管１０２，１０３は、バル
ブ１０４付きの配管１０５を介して酸化促進ガスを圧縮
又は液化して貯蔵するボンベを有する第１ガス貯蔵部１
０６に接続されるとともに、バルブ１０７付きの配管１
０８を介して透過ガスとしてのヘリウムガスを貯蔵する
ボンベを有する第２ガス貯蔵部１０９に接続されてい
る。また、ガス案内部材１００の下方には、排気ノズル
１１０ａ〜１１０ｈが、第１実施形態と同様に、光軸Ａ
Ｘを中心にほぼ等角度間隔で放射状に配置されており、
それぞれが配管１１１を介して、真空ポンプ１１２に接
続されている。そして、給気管１０２，１０３、バルブ
１０４，１０７、配管１０５，１０８、第１及び第２ガ
ス貯蔵部１０６、１０９によりガス供給装置１２０が構
成され、排気ノズル１１０ａ〜１１０ｈ、配管１１１、
及び真空ポンプ１１２によりガス排出装置１２１が構成
されている。

【００６２】また、ガス供給装置１２０は、主制御系２
５からの制御情報に基づいて、バルブ１０４及びバルブ
１０５を所定のタイミングで選択的に開閉するようにな
っており、ガス排出装置１２１は、主制御系２５からの
制御情報に基づいて、真空ポンプ１１２を所定のタイミ
ングで駆動するようになっている。

【００６３】さらに、ガス案内部材１００の外周部の近
傍に配置された配管１２２が濃度センサ１２３（第１実
施形態の濃度センサ２９Ａと同様の構成である）に接続
されており、主制御系２５は、濃度センサ１２３の計測
結果に基づいて、図２に示す気体供給装置２６による投
影光学系ＰＬとウエハＷ（ウエハ操作部７）との間の空
間（ワーキング・ディスタンス部）への透過ガスの供給
量、及び真空ポンプ２９Ｅによる排気量を制御するよう
になっている。

【００６４】そして、ガス供給装置１２０、ガス排出装
置１２１、検出装置１２５、主制御系２５、及び光学系
としての照明光学系部５，投影光学系ＰＬ（図２参照）
により、光洗浄装置１２６が構成されている。

【００６５】本例では、露光モードにおいて、バルブ１
０７を開状態、バルブ１０４を閉状態として、第２ガス
貯蔵部１０９から配管１０８及び給気管１０２，１０３
を介して、ワーキング・ディスタンス部の中心部に向け
て、露光光ＩＬを透過する気体としての透過ガス（例え
ばヘリウムガス）を連続的に供給し、この動作と平行し
て、真空ポンプ１１２によって排気ノズル１１０ａ〜１
１０ｈ及び配管１１１を介して連続的に気体を吸引す
る。また、濃度センサ１２３による吸光物質の濃度の計
測値が増大しているような場合には、主制御系２５の制
御のもとで透過ガスの供給量及び気体の吸引量を増大さ
せる。

【００６６】このとき、投影光学系ＰＬの先端部とガス
案内部材１００との間を流れる透過ガスは、ガイド孔１
００ａ及び排気ノズル１１０ａ〜１１０ｈを介して真空
ポンプ１１２によって吸引される。そのため、投影光学
系ＰＬの先端部（光学素子Ｌ２）からウエハＷ側に向か
う流れ（ダウンフロー）が生じ、ウエハＷの感光材から
の脱ガスに含まれる吸光物質の光学素子Ｌ２の表面への
付着が抑制される。この場合、排気ノズル１１０ａ〜１
１０ｈにおける時間あたりのガスの排出量を給気管１０
２，１０３における時間あたりのガスの供給量より大き
く設定するのが好ましい。

【００６７】また、光洗浄モードにおいては、主制御系
２５の制御のもとで、バルブ１０７を閉状態、バルブ１
０４を開状態とすることで、第１実施形態と同様に、第
１ガス貯蔵部１０６から配管１０５を介して、投影光学
系ＰＬの最下段の光学素子Ｌ２の表面近傍に、酸素又は
オゾンを含む酸化促進ガスを連続的に供給する。そし
て、この酸化促進ガスの供給動作と平行して、照明光学
系部５及び投影光学系ＰＬを介して真空紫外域の露光光
ＩＬを照射することにより、光学素子Ｌ２の表面に付着
した吸光物質が光洗浄される。

【００６８】このとき、本例では、ガス案内部材１００
により、光学素子Ｌ２の表面に沿うように酸化促進ガス
の流路が形成されるため、光学素子Ｌ２の表面に確実に
酸化促進ガスが存在し、この表面近傍に光洗浄に効果的
なオゾンが多く生成されて、第１実施形態に比べて短時
間で汚染物質が酸化分解される。

【００６９】なお、各実施の形態において、投影光学系
の最下段の光学素子（ウエハＷに対向する光学素子）
は、露光モードでは不活性ガス雰囲気中に晒されている
が、光洗浄モードでは酸化促進ガス（光洗浄を促進する
ガス）が供給されるので、光洗浄を促進することがで
き、光洗浄を効率良く行うことができる。従って、常
時、不活性ガス雰囲気が形成されるウエハ操作部７であ
っても、光洗浄時に酸化促進ガスを供給することによっ
て、ウエハ操作部７の空間内に配置される投影光学系の
最下段の光学素子の表面から吸光物質を除去することが
できる。

【００７０】なお、上述した実施形態において示した各
構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発
明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づ
き種々変更可能であることは明らかである。本発明は、
例えば以下のような変更をも含むものとする。

【００７１】上記各実施形態では、投影光学系ＰＬの最
下段（先端）の光学素子Ｌ２を光洗浄の対象としている
が、本発明はこれに限るものではない。例えば、投影光
学系ＰＬの先端に、感光材（レジスト）からの脱ガスに
含まれる吸光物質が直接投影光学系ＰＬに付着しないよ
うに平行平面板等で形成された保護部材が設けられてい
るような場合、この保護部材を対象として光洗浄を実施
してもよい。

【００７２】ウエハ操作部７に供給する不活性ガス、又
は、ガス案内部材１００と投影光学系ＰＬの最下段の光
学素子との間に供給する不活性ガスとして、特に熱伝導
率が窒素より優れたヘリウムを用いた場合、投影光学系
ＰＬの最下段の光学素子に蓄積されるエネルギビームの
熱を逃がすことも可能である。

【００７３】また、前述した光洗浄モードを実施するタ
イミングは、上述したものに限らず、ウエハを１枚交換
する度に実施してもよいし、所定枚数交換する度に実施
してもよい。

【００７４】また、上記各実施形態では、ガス排出装置
により感光材からの脱ガスや光洗浄により副次的に生じ
た物質を酸化促進ガスとともに排出するため、投影光学
系とウエハとの間の空間（ワーキング・ディスタンス
部）から吸光物質が速やかに低減されるという利点があ
る。しかしながら、他の気体供給装置により十分に透過
ガスが供給されている場合など、ワーキング・ディスタ
ンス部から短時間で上述した物質が排除される場合に
は、ガス排出装置を省く構成としてもよい。

【００７５】また、給気ノズル及び排気ノズルの形状や
配置位置は任意である。さらに、設置方法は、固定式及
び可動式のいずれでもよい。

【００７６】また、上記の各実施形態では、透過ガスと
してヘリウム（Ｈｅ）を想定しているが、窒素（Ｎ
₂ ）、又は希ガス（アルゴン（Ａｒ）等）などの不活性
ガスはいずれも真空紫外域の光の吸収量が小さく、特に
Ｆ₂ レーザ光に対する吸収量はほとんど無視できるほど
小さい。したがって、上記の実施形態において、いずれ
の不活性ガスを用いてもよい。

【００７７】また、ウエハ上に塗布された感光材（フォ
トレジスト）からの吸光物質を含む脱ガスは、感光材の
種類や温度等によって量、種類ともに異なる。この場
合、感光材からの脱ガスの量、種類を予め調査してお
き、感光材によって酸化促進ガスや透過ガスの流量を調
整するとよい。これにより、確実に吸光物質を排除する
一方で、一般に高価な透過ガスの消費量を必要最小限に
抑えることが可能となる。

【００７８】また、上記の実施形態では、ウエハステー
ジ２３の表面２３ａをウエハＷの表面とほぼ同一平面と
しているため、ガスの流れが一様に層流に近い状態とな
り、効率よくウエハＷからの脱ガスを排除することがで
きる。しかしながら、本発明はウエハステージの上面と
ウエハの表面との間に段差が有る場合でも有効であるこ
とは言うまでもない。

【００７９】また、光路上から吸光物質を排除するに
は、予め構造材料表面からの脱ガス量を低減する処置を
施しておくことが好ましい。例えば、（１）構造材料の
表面積を小さくする、（２）構造材料表面を機械研磨、
電解研磨、バル研磨、化学研磨、又はＧＢＢ（Glass Be
ads Blasting）といった方法によって研磨し、構造材料
の表面粗さを低減しておく、（３）超音波洗浄、クリー
ンドライエア等の流体の吹き付け、真空加熱脱ガス（ベ
ーキング）などの手法によって、構造材料表面を洗浄す
る、（４）炭化水素やハロゲン化物を含む電線被膜物質
やシール部材（Ｏリング等）、接着剤等を光路空間に可
能な限り設置しない、等の方法がある。

【００８０】また、照明光学系及び投影光学系を構成す
る光学素子の空間毎に、透過ガスの供給管及び排気管を
設けてパージを実施してもよい。

【００８１】また、例えば図１の照明系チャンバ１、レ
チクル室２、投影光学系ＰＬ、投影光学系ＰＬとウエハ
Ｗとの間の空間においては、吸光物質の濃度管理をそれ
ぞれ異なる値で行ってもよい。

【００８２】また、照明光学系や投影光学系を構成する
光学素子の空間毎に吸光物質の濃度管理を行ってもよ
い。

【００８３】また、図１において照明系チャンバ１から
ウエハ操作部７のカバーを構成する筐体（筒状体等も
可）や、ヘリウムガス等を供給する配管は、不純物ガス
（脱ガス）の少ない材料、例えばステンレス鋼、四フッ
化エチレン、テトラフルオロエチレン−テルフルオロ
（アルキルビニルエーテル）、又はテトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロペン共重合体等の各種ポリマ
ーで形成することが望ましい。

【００８４】また、各筐体内の駆動機構（レチクルブラ
インドやステージ等）などに電力を供給するケーブルな
ども、同様に上述した不純物ガス（脱ガス）の少ない材
料で被服することが望ましい。）

【００８５】なお、本発明は走査露光型の投影露光装置
のみならず、一括露光型（ステッパー型）の投影露光装
置等にも適用できることは明らかである。これらに備え
られる投影光学系は、上記の実施形態のような反射屈折
系のみならず、屈折系や反射系であってもよい。さら
に、投影光学系の倍率は縮小倍率のみならず、等倍や拡
大であってもよい。

【００８６】また、本発明はエネルギビームとして、Ａ
ｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）を使用する場
合や、Ｋｒ₂ レーザ光（波長１４６ｎｍ）、Ａｒ₂ レー
ザ光（波長１２６ｎｍ）、ＹＡＧレーザ等の高調波、又
は半導体レーザの高調波等の波長が２００ｎｍ〜１００
ｎｍ程度の真空紫外光、すなわち酸素に対する吸収の大
きい波長域の光を使用する場合に特に有効である。

【００８７】また、エキシマレーザやＦ₂ レーザ等の代
わりに、ＤＦＢ（Distributed feedback：分布帰環型）
半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外
域、又は可視域の単一波長レーザを、例えばエルビウム
（Ｅｒ）（又はエルビウムとイッテルビウム（Ｙｂ）と
の両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、非
線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用
いてもよい。例えば、単一波長レーザの発振波長を１．
５４４〜１．５５３μｍの範囲内とすると、１９３〜１
９４ｎｍの範囲内の８倍高調波、すなわちＡｒＦエキシ
マレーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られ、発振波
長を１．５７〜１．５８μｍの範囲内とすると、１５７
〜１５８ｎｍの範囲内の１０倍高調波、すなわちＦ₂レ
ーザとほぼ同一波長となる紫外光が得られる。さらに、
発振波長を１．０３〜１．１２μｍの範囲内とすると、
発生波長が１４７〜１６０ｎｍの範囲内である７倍高調
波が出力され、特に発振波長を１．０９〜１．１０６μ
ｍの範囲内とすると、発生波長が１５７〜１５８ｎｍの
範囲内である７倍高調波、すなわちＦ₂ レーザとほぼ同
一波長となる紫外光が得られる。この場合の単一波長発
振レーザとしては、例えばイッテルビウム・ドープ・フ
ァイバーレーザを用いることができる。

【００８８】また、露光装置の用途としては半導体製造
用の露光装置に限定されることなく、例えば、角型のガ
ラスプレートに液晶表示素子パターンを露光する液晶用
の露光装置や、薄膜磁気ヘッドを製造するための露光装
置にも広く適当できる。

【００８９】また、ウエハステージやレチクルステージ
にリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用い
たエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力
を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもいい。また、ス
テージは、ガイドに沿って移動するタイプでもいいし、
ガイドを設けないガイドレスタイプでもよい。

【００９０】また、ステージの駆動装置として平面モ−
タを用いる場合、磁石ユニット（永久磁石３９１）と電
機子ユニット（３８０Ａ、３８０Ｂ）のいずれか一方を
ステージに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットの他
方をステージの移動面側（ベース）に設ければよい。

【００９１】また、ウエハステージの移動により発生す
る反力は、特開平８−１６６４７５号公報に記載されて
いるように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）
に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備えた
露光装置においても適用可能である。

【００９２】また、レチクルステージの移動により発生
する反力は、特開平８−３３０２２４号公報に記載され
ているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大
地）に逃がしてもよい。本発明は、このような構造を備
えた露光装置においても適用可能である。

【００９３】以上のように、本願実施形態の露光装置
は、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む
各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、
光学的精度を保つように、組み立てることで製造され
る。これら各種精度を確保するために、この組み立ての
前後には、各種光学系については光学的精度を達成する
ための調整、各種機械系については機械的精度を達成す
るための調整、各種電気系については電気的精度を達成
するための調整が行われる。各種サブシステムから露光
装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機
械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等
が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組
み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程
があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光
装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行わ
れ、露光装置全体としての各種精度が確保される。な
お、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理さ
れたクリーンルームで行うことが望ましい。

【００９４】そして、上記のように露光が行われたウエ
ハＷが、現像工程、パターン形成工程、ボンディング工
程、パッケージング等を経ることによって、半導体素子
等の電子デバイスが製造される。

【００９５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光装置
及び露光方法によれば、光洗浄装置によって投影光学系
と基板との間の空間に接する光学部材の表面を所定のタ
イミングで光洗浄することにより、装置稼動中におい
て、光学部材の表面に付着した吸光物質が速やかに酸化
分解され、光路上から吸収物質が排除されるため、露光
光を所望の照度で安定して基板に照明することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る露光装置及び露光方法の第１実
施形態を示す概略構成図である。

【図２】本発明に係る露光装置の第１実施形態を示す
全体構成図である。

【図３】図１に示す露光装置における投影光学系から
ウエハステージまでの構成を示す一部を断面とした図で
ある。

【図４】図１に示す排気ノズルの配置を示す平面図で
ある。

【図５】本発明に係る露光装置の第２実施形態を示す
概略構成図である。

【符号の説明】

Ｒレチクル（マスク）Ｗウエハ（基板）ＰＬ投影光学系ＩＬ露光光（エネルギビーム）Ｌ２光学素子（光学部材）２５主制御系（制御装置）８５，１２６光洗浄装置８０，１２０ガス供給装置８１，１２１ガス排出装置９１インテグレータセンサ（計測装置）９２反射率モニタ（計測装置）１００ガス案内部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エネルギビームにより投影光学系を介し
てマスクのパターンを基板に転写する露光装置であっ
て、前記投影光学系と前記基板との間の空間は、前記エネル
ギビームを透過する透過ガスに満たされた状態にあり、前記空間に接する光学部材の表面を所定のタイミングで
光洗浄する光洗浄装置を備えることを特徴とする露光装
置。
【請求項２】前記光洗浄装置は、酸素及びオゾンの少
なくとも一方を含む酸化促進ガスを前記光学部材の表面
に供給するガス供給装置と、前記酸化促進ガスを供給す
るタイミングと前記エネルギビームを照射するタイミン
グとを制御する制御装置とを備え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】前記光洗浄装置は、前記光学部材の表面
に供給される前記酸化促進ガスを排出するガス排出装置
を備えることを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】前記光洗浄装置は、前記光学部材の表面
に沿うように前記酸化促進ガスの流路を形成するガス案
内部材を備えることを特徴とする請求項２または請求項
３に記載の露光装置。
【請求項５】前記制御装置は、前記光学部材の透過率
もしくは反射率を計測する計測装置を備え、該計測装置
による計測結果に基づいて前記酸化促進ガスを供給する
タイミングと前記エネルギビームを照射するタイミング
とを制御することを特徴とする請求項１から請求項４の
いずれか一項に記載の露光装置。
【請求項６】前記光学部材は、前記投影光学系を構成
する複数の光学素子の一つ、又は前記投影光学系を保護
する保護部材であることを特徴とする請求項１から請求
項５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】請求項１から請求項６のいずれか一項に
記載の露光装置を用い、前記エネルギビームにより前記投影光学系を介して前記
マスクのパターンを前記基板に転写する露光モードと、前記光学部材の表面を光洗浄する光洗浄モードとを有す
ることを特徴とする露光方法。
【請求項８】前記光洗浄モードは、前記基板の交換時
であることを特徴とする請求項７に記載の露光方法。