JP2004337682A - 光学部材の光洗浄方法、光洗浄装置、光学系の製造方法、露光装置、および露光方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実質的な温度上昇を伴うことなく、光学部材の光学面から汚染物質や水分を除去することのできる光洗浄装置。
【解決手段】洗浄すべき光学部材（１０）の周囲に微量の酸素を含むドライな不活性ガスをフローさせるためのガスフロー手段（１，２，３）と、赤外光を含まない２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を光学部材に照射するための照射手段（５ａ，５ｂ）とを備えている。照射手段は、キセノンエキシマランプ光源を有する。また、光学部材を保持部材（１１）にホールドした状態で支持するための支持手段（４）をさらに備えている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部材の光洗浄方法、光洗浄装置、光学系の製造方法、露光装置、および露光方法に関する。本発明は、特に半導体素子などのマイクロデバイスをフォトリソグラフィ工程で製造する際に使用される露光装置の光学系に組み込まれる光学部材の光洗浄に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体素子の製造や半導体チップ実装基板の製造では、微細化がますます進んでおり、マスクのパターンを感光性基板としてのウェハに焼き付ける露光装置では、より解像力の高い投影光学系が要求されている。この高解像の要求を満足するには、露光光を短波長化し且つＮＡ（投影光学系の像側開口数）を大きくしなければならない。
【０００３】
露光光が短波長化するほど、光学面に付着する汚染物質がレンズの透過率劣化を引き起こすため、光学系を組み立てる前にレンズを洗浄する必要がある。従来、主な汚染物質である有機物を除去する方法として、低圧水銀灯からの光をレンズに照射して洗浄を行う「ＵＶ（光）洗浄」が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ＵＶ洗浄の場合、低圧水銀灯からの光が多くの赤外光を含むため、光洗浄処理に際してレンズは高温雰囲気に晒されることになる。したがって、レンズをセル（レンズ室）にホールドした状態でＵＶ洗浄を行うと、レンズの熱膨張係数とセルの熱膨張係数との差に起因して光学面に変形が起こり、さらに高温になるとレンズが破壊されてしまう。
【０００５】
このため、ＵＶ洗浄を用いる従来技術では、レンズをセルにホールドする前に光洗浄しなければならなかった。換言すれば、従来技術では、レンズホールド状態で光洗浄を行うことができなかった。その結果、光洗浄工程と光学系の組立工程との間に光学面に付着した汚染物質を除去することができず、光学系の内部に封じ込まれた汚染物質に起因する透過率劣化が起こり易かった。
【０００６】
また、たとえば１５７ｎｍ以下の波長を有する光に対して用いられる光学系では、汚染物質に起因する透過率劣化に加え、水分の光吸収による透過率劣化も大きな問題になる。したがって、たとえばＦ_２レーザ光を用いる露光装置の光学系に組み込まれるレンズの光洗浄では、光学面に付着した水分を除去する機能も必要になる。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、実質的な温度上昇を伴うことなく、光学部材の光学面から汚染物質や水分を除去することのできる光洗浄方法および光洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、実質的な温度上昇を伴うことなく光学部材の光学面から汚染物質や水分を除去することのできる光洗浄方法および光洗浄装置を用いて、光学部材を保持部材にホールドした状態で光学系の組立工程の直前に光洗浄することにより、汚染物質や水分に起因する透過率劣化を実質的に回避することのできる光学系の製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明は、汚染物質や水分に起因する透過率劣化を実質的に回避することのできる光学系の製造方法により製造された光学系を用いて、高スループットで高精度な露光を行うことのできる露光装置および露光方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の第１形態では、洗浄すべき光学部材の周囲に微量の酸素を含むドライな不活性ガスをフローさせるガスフロー工程と、
前記ガスフロー工程により前記不活性ガスをフローさせつつ、赤外光を含まない２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を前記光学部材に照射する照射工程とを含むことを特徴とする光洗浄方法を提供する。
【００１１】
第１形態の好ましい態様によれば、前記不活性ガスは窒素ガスを含む。また、前記光学部材は光透過部材を有することが好ましい。また、前記照射工程では、キセノンエキシマ光を前記光学部材に照射することが好ましい。また、前記照射工程では、前記光学部材を保持部材にホールドした状態で紫外線を照射することが好ましい。
【００１２】
また、第１形態の好ましい態様によれば、前記ガスフロー工程では、１％以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせる。ここで、前記ガスフロー工程では、０．１％以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせることが好ましい。この場合、洗浄すべき光学部材と光源との距離を離すことができるため、光源の熱による影響を低減させることが可能となる。さらに、光源の熱による影響を低減させて、実質的な影響をなくすためには、前記ガスフロー工程において、１００ｐｐｍ以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせることが望ましい。また、前記ガスフロー工程では、−３０°Ｃ以下の露点を有する不活性ガスをフローさせることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２形態では、洗浄すべき光学部材の周囲に微量の酸素を含むドライな不活性ガスをフローさせるためのガスフロー手段と、
赤外光を含まない２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を前記光学部材に照射するための照射手段とを備えていることを特徴とする光洗浄装置を提供する。
【００１４】
第２形態の好ましい態様によれば、前記照射手段は、キセノンエキシマランプ光源を有する。また、前記光学部材を保持部材にホールドした状態で支持するための支持手段をさらに備えていることが好ましい。また、前記ガスフロー手段は、１％以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせるように構成されていることが好ましい。ここで、前記ガスフロー手段は、０．１％以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせるように構成されていることが好ましい。この場合、洗浄すべき光学部材と照射手段との距離を離すことができるため、照射手段の熱による影響を低減させることが可能となる。さらに、照射手段の熱による影響を低減させて、実質的な影響をなくすためには、前記ガスフロー手段は、１００ｐｐｍ以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせることが望ましい。また、前記ガスフロー手段は、−３０°Ｃ以下の露点を有する不活性ガスをフローさせるように構成されていることが好ましい。
【００１５】
本発明の第３形態では、複数の光学部材からなる光学系の製造方法において、
各光学部材を対応する保持部材でホールドするホールド工程と、
前記ホールド工程を経てホールドされた各光学部材を第１形態の光洗浄方法または第２形態の光洗浄装置を用いて洗浄する光洗浄工程と、
前記光洗浄工程を経て洗浄された複数の光学部材を用いて前記光学系を組み立てる組立工程とを含むことを特徴とする製造方法を提供する。
【００１６】
第３形態の好ましい態様によれば、前記組立工程は、前記光洗浄工程を経て洗浄された各光学部材を対応する分割鏡筒に組み込む組込工程と、該組込工程を経て各分割鏡筒に組み込まれた光学部材を第１形態の光洗浄方法または第２形態の光洗浄装置を用いて洗浄する第２光洗浄工程とを含む。
【００１７】
本発明の第４形態では、光源からの光に基づいてマスクパターンを照明し、該照明されたマスクパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、
前記光源と前記感光性基板との間の光路中に配置されて、第３形態の製造方法を用いて製造された光学系を備えていることを特徴とする露光装置を提供する。
【００１８】
本発明の第５形態では、光源からの光に基づいてマスクパターンを照明し、該照明されたマスクパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、
第３形態の製造方法を用いて製造された光学系を前記光源と前記感光性基板との間の光路中に準備する工程と、
前記マスクパターンを照明する工程と、
前記照明されたマスクパターンを前記感光性基板上に露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法を提供する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。なお、図１において、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに平行にＺ軸を、光軸ＡＸに垂直な面内において図１の紙面に平行にＹ軸を、図１の紙面に垂直にＸ軸をそれぞれ設定している。
【００２０】
図１を参照すると、本実施形態の露光装置は、紫外領域の照明光を供給するための光源１００として、たとえばＡｒＦエキシマレーザー光源（波長１９３ｎｍ）やＦ_２レーザー光源（波長１５７ｎｍ）を備えている。光源１００から射出された光は、照明光学系ＩＬを介して、所定のパターンが形成されたレチクルＲを重畳的に照明する。なお、光源１００と照明光学系ＩＬとの間の光路はケーシング（不図示）で密封されており、光源１００から照明光学系ＩＬ中の最もレチクル側の光学部材までの空間は、露光光の吸収率が低い気体であるヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【００２１】
レチクルＲは、レチクルホルダＲＨを介して、レチクルステージＲＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。レチクルＲには転写すべきパターンが形成されており、このパターン領域が照明される。レチクルステージＲＳは、図示を省略した駆動系の作用により、レチクル面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はレチクル移動鏡ＲＭを用いた干渉計ＲＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００２２】
レチクルＲに形成されたパターンからの光は、投影光学系ＰＬを介して、感光性基板であるウェハＷ上にレチクルパターン像を形成する。ウェハＷは、ウェハテーブル（ウェハホルダ）ＷＴを介して、ウェハステージＷＳ上においてＸＹ平面に平行に保持されている。ウェハステージＷＳは、図示を省略した駆動系の作用によりウェハ面（すなわちＸＹ平面）に沿って二次元的に移動可能であり、その位置座標はウェハ移動鏡ＷＭを用いた干渉計ＷＩＦによって計測され且つ位置制御されるように構成されている。
【００２３】
また、図示の露光装置では、投影光学系ＰＬを構成する光学部材のうち最もレチクル側に配置された光学部材と最もウェハ側に配置された光学部材との間で投影光学系ＰＬの内部が気密状態を保つように構成され、投影光学系ＰＬの内部の気体はヘリウムガスや窒素などの不活性ガスで置換されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。さらに、照明光学系ＩＬと投影光学系ＰＬとの間の狭い光路には、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳなどが配置されているが、レチクルＲおよびレチクルステージＲＳなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。
【００２４】
また、投影光学系ＰＬとウェハＷとの間の狭い光路には、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなどが配置されているが、ウェハＷおよびウェハステージＷＳなどを密封包囲するケーシング（不図示）の内部に窒素やヘリウムガスなどの不活性ガスが充填されているか、あるいはほぼ真空状態に保持されている。このように、光源１００からウェハＷまでの光路の全体に亘って、露光光がほとんど吸収されることのない雰囲気が形成されている。こうして、投影光学系ＰＬの光軸ＡＸと直交する平面（ＸＹ平面）内において、ウェハステージＷＳ（ひいてはウェハＷ）を二次元的に駆動制御しながら一括露光またはスキャン露光を行うことにより、ウェハＷの各露光領域にはレチクルＲのパターンが逐次露光される。
【００２５】
図２は、本実施形態における光洗浄装置の構成を概略的に示す図である。図２を参照すると、本実施形態の光洗浄装置は、光洗浄すべきレンズ（または、平行平面板、反射部材、一般には光学部材）１０を収容するためのチャンバー１と、微量の酸素（たとえば１０ｐｐｍ以下の酸素）を含むドライな（たとえば−３０°Ｃ以下の露点を有する）窒素ガスをチャンバー１の内部へ導入するためのガス導入部２と、チャンバー１の内部から上述の窒素ガスを排出するためのガス排出部３とを備えている。
【００２６】
一方、チャンバー１の内部では、レンズ１０が保持部材としてのセル（レンズ室）１１によってホールドされ、セル１１は支持台４によって支持されている。すなわち、支持台４は、レンズ１０をセル１１にホールドした状態で支持するための支持手段を構成している。また、一対のキセノン（Ｘｅ_２）エキシマランプ光源５ａおよび５ｂが、レンズ１０の光学面（レンズ面またはレンズコート面）に対向するように配置されている。
【００２７】
こうして、チャンバー１、ガス導入部２およびガス排出部３は、洗浄すべきレンズ１０の周囲に微量の酸素を含むドライな窒素ガスをフローさせるためのガスフロー手段を構成している。また、キセノンエキシマランプ光源５ａおよび５ｂは、波長が１７２ｎｍの紫外線（すなわち赤外光を含まない２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線）をレンズ１０に照射するための照射手段を構成している。
【００２８】
本実施形態の光洗浄装置では、洗浄すべきレンズ１０をセル１１でホールドした状態で支持台４に載置する。次いで、チャンバー１、ガス導入部２およびガス排出部３の作用により、レンズ１０の周囲に微量の酸素を含むドライな窒素ガスをフローさせる。そして、上述の窒素ガスをフローさせつつ、キセノンエキシマランプ光源５ａおよび５ｂの作用により、赤外光を含まない波長が１７２ｎｍの紫外線をレンズ１０に照射する。
【００２９】
以上のように、本実施形態の光洗浄装置では、微量の酸素を含むドライな窒素ガスをレンズ１０の周囲にフローさせつつ、赤外光を含まない波長が１７２ｎｍの紫外線をレンズ１０に照射する。その結果、レンズ１０の光学面に付着していた有機物のような汚染物質は紫外線照射により分解され、分解された成分は酸素と結びついてレンズ１０の光学面から脱離し、最終的にガス排出部３を介してチャンバー１の外部へ運び出される。
【００３０】
同様に、レンズ１０の光学面に付着していた水分も紫外線照射により分解され、分解された成分はドライな窒素ガスの作用によりレンズ１０の光学面から脱離し、最終的にガス排出部３を介してチャンバー１の外部へ排出される。このとき、キセノンエキシマランプ光源５ａおよび５ｂから供給されるランプ光は赤外光を含まないので、ワーク温度を室温（２３°Ｃ〜２５°Ｃ）＋１０°Ｃよりも小さく抑えることができる。
【００３１】
したがって、レンズ１０をセル１１にホールドした状態で光洗浄を行っても、レンズ１０の熱膨張係数とセル１１の熱膨張係数との差に起因して光学面に変形が起こることなく、ひいてはレンズ１０が損傷を受けることもない。こうして、本実施形態の光洗浄装置および光洗浄方法では、実質的な温度上昇を伴うことなく、たとえばレンズホールド状態でレンズの光学面から有機物のような汚染物質や水分を除去することができる。
【００３２】
ところで、キセノンエキシマランプ光源５ａおよび５ｂから供給されるランプ光（波長１７２ｎｍの紫外線）は、酸素により光が吸収される特性を有するので、酸素濃度の高い窒素ガス中ではランプ光が遠くまで到達しない。そこで、窒素ガス中の酸素濃度を低く抑えることによりランプ光の到達距離を伸ばし、たとえばレンズホールド状態で積層した複数のレンズを同時に光洗浄することもできる。ただし、酸素濃度を低く設定し過ぎると、光照射により光学面から脱離した有機物を運ぶ機能を有する酸素が少なくなり、水分のみ除去され、有機物が残存することになる。なお、照射手段としてのキセノンエキシマランプ光源５ａおよび５ｂと、洗浄すべき光学部材としてのレンズ１０との距離を例えば５ｍｍ程度の距離に設定する場合には、不活性ガスとしての窒素ガス中の酸素濃度を１％以下とすることが好ましい。また、照射手段としてのキセノンエキシマランプ光源５ａおよび５ｂと、洗浄すべき光学部材としてのレンズ１０との距離を７０〜８０ｍｍ程度に設定する場合には、不活性ガスとしての窒素ガス中の酸素濃度を０．１％以下とすることが好ましい。また、レンズの水分除去だけを考慮すると、酸素濃度の好ましい範囲は０ｐｐｍ〜１％の範囲となるが、レンズの有機物除去をも考慮すると、酸素濃度の下限を０．１ｐｐｍ以上に設定することが好ましい。
【００３３】
なお、上述の説明では、微量の酸素を含むドライな窒素ガスをレンズ１０の周囲にフローさせつつ光洗浄を行っている。しかしながら、窒素ガスに限定されることなく、微量の酸素を含むドライな不活性ガスをレンズ１０の周囲にフローさせつつ光洗浄を行うこともできる。また、上述の説明では、レンズ１０をセル１１にホールドした状態で光洗浄を行っているが、これに限定されることなく、レンズ１０をホールドしない状態で光洗浄を行うこともできる。また、上述の説明では、レンズ１０の光洗浄を行っているが、これに限定されることなく、一般の光学部材に対しても同様に光洗浄を行うことができる。
【００３４】
図３は、本実施形態にかかる投影光学系の製造方法の工程を概略的に示すフローチャートである。図３を参照すると、本実施形態の製造方法は、レンズを加工するレンズ加工工程Ｓ１と、レンズにコートを形成するコート形成工程Ｓ２と、レンズをセル（レンズ室）でホールドするレンズホールド工程Ｓ３と、光学面の面精度を検査する検査工程Ｓ４と、セルの中心軸とレンズの中心軸とを芯合わせする芯取り工程Ｓ５と、レンズを光洗浄する光洗浄工程Ｓ６と、レンズを分割鏡筒に組み込む組込工程Ｓ７と、各分割鏡筒に組み込まれたレンズを光洗浄する第２光洗浄工程Ｓ８と、複数の分割鏡筒を用いて投影光学系を組み立てる組立工程Ｓ９と、組み立てられた投影光学系ＰＬの収差を測定する収差測定工程Ｓ１０とを含んでいる。
【００３５】
本実施形態の製造方法におけるレンズ加工工程Ｓ１では、各レンズを形成すべきブロック硝材（ブランクス）を準備し、必要に応じて研削されたブロック硝材を用いて、投影光学系を構成すべき各レンズを製造する。すなわち、周知の研磨工程にしたがって、設計値を目標として各レンズの表面を研磨加工する。研磨工程では、各レンズの面形状の誤差を干渉計で計測しながら研磨を繰り返し、各レンズの面形状を目標面形状に近づける。
【００３６】
次いで、コート形成工程Ｓ２では、ほぼ目標面形状に加工された各レンズに、たとえば蒸着法やスパッタリング法にしたがってコート（反射防止膜）を形成する。そして、レンズホールド工程Ｓ３では、コートが形成されたレンズを対応するセルでそれぞれホールドする。次いで、検査工程Ｓ４では、たとえば干渉計を用いて、レンズホールド状態でレンズの光学面の面精度を検査する。さらに、芯取り工程Ｓ５では、レンズをホールドしているセルの端面を必要に応じて加工し、セルの中心軸とレンズの中心軸とを芯合わせする。
【００３７】
次いで、光洗浄工程Ｓ６では、図２に示す本実施形態の光洗浄装置を用いて、レンズホールド状態でレンズを光洗浄し、レンズホールド状態でレンズの光学面から汚染物質や水分を除去する。そして、組込工程Ｓ７では、所定の組立装置を用い、光洗浄された１つまたは複数のレンズを各分割鏡筒に組み込む。１つまたは複数のレンズが組み込まれた各分割鏡筒は、所定の保管室において長時間に亘って保管されることが多い。
【００３８】
この場合、各分割鏡筒に組み込まれたレンズ群（あるいはレンズ）の最も上側の光学面および最も下側の光学面には、有機物のような汚染物質や水分が付着し易い。そこで、本実施形態の製造方法では、第２光洗浄工程Ｓ８において、図２に示す本実施形態の光洗浄装置を再び用いて、各分割鏡筒に組み込まれたレンズを光洗浄し、各分割鏡筒に組み込まれたレンズ群の最も上側の光学面および最も下側の光学面から汚染物質や水分を除去する。
【００３９】
次いで、第２光洗浄工程Ｓ８の直後に実施される組立工程Ｓ９では、上述の所定の組立装置を用い、光洗浄処理された複数の分割鏡筒を用いて投影光学系ＰＬを組み立てる。なお、各分割鏡筒へのレンズの組込みおよび複数の分割鏡筒の組立てに用いられる組立装置に関する詳細については、たとえば特開２００２−２５８１３１号公報などを参照することができる。
【００４０】
最後に、収差測定工程Ｓ１０では、実際に組み立てられた投影光学系ＰＬの収差を測定する。具体的には、たとえば特開２０００−９７６１６号公報に開示された、いわゆるＰＤＩ（Ｐｈａｓｅ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ：位相回折干渉計）方式の波面収差測定機を用いて投影光学系ＰＬの波面収差を測定することができる。なお、収差測定工程Ｓ１０では、必要に応じて、組み立てた投影光学系ＰＬを介して所定のパターン（たとえば理想格子）の像をウェハに転写し、その転写結果から投影光学系ＰＬのディストーション（歪曲収差）を求める。こうして、投影光学系ＰＬの波面収差が許容範囲内に収まっていることを確認する。
【００４１】
なお、投影光学系ＰＬの波面収差が許容範囲内に収まっていない場合には、レンズを光軸に沿って移動させてレンズ間の間隔を変化させる間隔調整や、レンズを光軸に対して垂直にシフト（移動）させたりチルト（傾斜）させたりする偏芯調整や、レンズを光軸廻りに回転させる回転調整などによるレンズ調整を行う。間隔調整や偏芯調整や回転調整が可能に構成された投影光学系の内部構成（分割鏡筒の構成を含む）に関する詳細については、たとえば特開２００２−２８６９８９号公報などを参照することができる。
【００４２】
ところで、上述の説明では、１つまたは複数のレンズが組み込まれた各分割鏡筒が長時間に亘って保管されることを前提とし、すなわち組込工程Ｓ７と組立工程Ｓ９との間にある程度長い時間の経過がある場合を想定し、組立工程Ｓ９の直前において各分割鏡筒に組み込まれたレンズを光洗浄している。しかしながら、組込工程Ｓ７の後に速やかに組立工程Ｓ９を実施する場合には、第２光洗浄工程Ｓ８の実施を省略することができる。この場合、組込工程Ｓ７と組立工程Ｓ９とは一連の組立工程を構成することになる。
【００４３】
以上のように、本実施形態の投影光学系の製造方法では、実質的な温度上昇を伴うことなくレンズの光学面から汚染物質や水分を除去することのできる光洗浄装置を用いて、レンズをセルにホールドした状態で投影光学系ＰＬの組立工程の直前（組込工程Ｓ７の直前および／または組立工程Ｓ９の直前）に光洗浄することにより、汚染物質や水分に起因する透過率劣化を実質的に回避することができる。その結果、本実施形態の露光装置では、汚染物質や水分に起因する透過率劣化を実質的に回避することのできる製造方法により製造された投影光学系ＰＬを用いて、高スループットで高精度な露光を行うことができる。
【００４４】
なお、上述の説明では、投影光学系ＰＬの製造方法に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、必要に応じて照明光学系ＩＬに対しても同様に本発明を適用することができる。
【００４５】
上述の実施形態の露光装置では、照明装置によってレチクル（マスク）を照明し（照明工程）、投影光学系を用いてマスクに形成された転写用のパターンを感光性基板に露光する（露光工程）ことにより、マイクロデバイス（半導体素子、撮像素子、液晶表示素子、薄膜磁気ヘッド等）を製造することができる。以下、本実施形態の露光装置を用いて感光性基板としてのウェハ等に所定の回路パターンを形成することによって、マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法の一例につき図４のフローチャートを参照して説明する。
【００４６】
先ず、図４のステップ３０１において、１ロットのウェハ上に金属膜が蒸着される。次のステップ３０２において、そのｌロットのウェハ上の金属膜上にフォトレジストが塗布される。その後、ステップ３０３において、本実施形態の露光装置を用いて、マスク上のパターンの像がその投影光学系を介して、その１ロットのウェハ上の各ショット領域に順次露光転写される。その後、ステップ３０４において、その１ロットのウェハ上のフォトレジストの現像が行われた後、ステップ３０５において、その１ロットのウェハ上でレジストパターンをマスクとしてエッチングを行うことによって、マスク上のパターンに対応する回路パターンが、各ウェハ上の各ショット領域に形成される。
【００４７】
その後、更に上のレイヤの回路パターンの形成等を行うことによって、半導体素子等のデバイスが製造される。上述の半導体デバイス製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する半導体デバイスをスループット良く得ることができる。なお、ステップ３０１〜ステップ３０５では、ウェハ上に金属を蒸着し、その金属膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチングの各工程を行っているが、これらの工程に先立って、ウェハ上にシリコンの酸化膜を形成後、そのシリコンの酸化膜上にレジストを塗布、そして露光、現像、エッチング等の各工程を行っても良いことはいうまでもない。
【００４８】
また、本実施形態の露光装置では、プレート（ガラス基板）上に所定のパターン（回路パターン、電極パターン等）を形成することによって、マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得ることもできる。以下、図５のフローチャートを参照して、このときの手法の一例につき説明する。図５において、パターン形成工程４０１では、本実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光性基板（レジストが塗布されたガラス基板等）に転写露光する、所謂光リソグラフィ工程が実行される。この光リソグラフィー工程によって、感光性基板上には多数の電極等を含む所定パターンが形成される。その後、露光された基板は、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程等の各工程を経ることによって、基板上に所定のパターンが形成され、次のカラーフィルター形成工程４０２へ移行する。
【００４９】
次に、カラーフィルター形成工程４０２では、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）に対応した３つのドットの組がマトリックス状に多数配列されたり、またはＲ、Ｇ、Ｂの３本のストライプのフィルターの組を複数水平走査線方向に配列されたりしたカラーフィルターを形成する。そして、カラーフィルター形成工程４０２の後に、セル組み立て工程４０３が実行される。セル組み立て工程４０３では、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板、およびカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルター等を用いて液晶パネル（液晶セル）を組み立てる。セル組み立て工程４０３では、例えば、パターン形成工程４０１にて得られた所定パターンを有する基板とカラーフィルター形成工程４０２にて得られたカラーフィルターとの間に液晶を注入して、液晶パネル（液晶セル）を製造する。
【００５０】
その後、モジュール組み立て工程４０４にて、組み立てられた液晶パネル（液晶セル）の表示動作を行わせる電気回路、バックライト等の各部品を取り付けて液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、極めて微細な回路パターンを有する液晶表示素子をスループット良く得ることができる。
【００５１】
なお、上述の実施形態では、ＡｒＦエキシマ レーザー光源またはＦ_２レーザ光源を用いる露光装置に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、所定の波長光を供給する他の適当な光源を用いる露光装置に本発明を適用することもできる。また、上述の実施形態では、露光装置に搭載される投影光学系の製造方法に対して本発明を適用しているが、これに限定されることなく、他の一般的な光学系の製造方法に対して本発明を適用することもできる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による光洗浄方法および光洗浄装置では、実質的な温度上昇を伴うことなく、光学部材の光学面から汚染物質や水分を除去することができる。また、本発明の光学系の製造方法では、実質的な温度上昇を伴うことなく光学部材の光学面から汚染物質や水分を除去することのできる光洗浄方法および光洗浄装置を用いて、光学部材を保持部材にホールドした状態で光学系の組立工程の直前に光洗浄することにより、汚染物質や水分に起因する透過率劣化を実質的に回避することができる。
【００５３】
したがって、汚染物質や水分に起因する透過率劣化を実質的に回避することのできる製造方法により製造された光学系を用いる本発明の露光装置および露光方法では、高スループットで高精度な露光を行うことができ、ひいては良好なマイクロデバイスを高スループットで高精度に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる露光装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】本実施形態における光洗浄装置の構成を概略的に示す図である。
【図３】本実施形態にかかる投影光学系の製造方法の工程を概略的に示すフローチャートである。
【図４】マイクロデバイスとしての半導体デバイスを得る際の手法のフローチャートである。
【図５】マイクロデバイスとしての液晶表示素子を得る際の手法のフローチャートである。
【符号の説明】
１ チャンバー
２ ガス導入部
３ ガス排出部
４ 支持台
５ａ，５ｂ キセノンエキシマランプ光源
１０ レンズ
１１ セル（レンズ室）
１００ レーザー光源
ＩＬ 照明光学系
Ｒ レチクル
ＲＳ レチクルステージ
ＰＬ 投影光学系
Ｗ ウェハ
ＷＳ ウェハステージ

Claims (16)

1. 洗浄すべき光学部材の周囲に微量の酸素を含むドライな不活性ガスをフローさせるガスフロー工程と、
   前記ガスフロー工程により前記不活性ガスをフローさせつつ、赤外光を含まない２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を前記光学部材に照射する照射工程とを含むことを特徴とする光洗浄方法。
2. 前記不活性ガスは窒素ガスを含むことを特徴とする請求項１に記載の光洗浄方法。
3. 前記光学部材は光透過部材を有することを特徴とする請求項１または２に記載の光洗浄方法。
4. 前記照射工程では、キセノンエキシマ光を前記光学部材に照射することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光洗浄方法。
5. 前記照射工程では、前記光学部材を保持部材にホールドした状態で紫外線を照射することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光洗浄方法。
6. 前記ガスフロー工程では、１％以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光洗浄方法。
7. 前記ガスフロー工程では、−３０°Ｃ以下の露点を有する不活性ガスをフローさせることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光洗浄方法。
8. 洗浄すべき光学部材の周囲に微量の酸素を含むドライな不活性ガスをフローさせるためのガスフロー手段と、
   赤外光を含まない２００ｎｍ以下の波長を有する紫外線を前記光学部材に照射するための照射手段とを備えていることを特徴とする光洗浄装置。
9. 前記照射手段は、キセノンエキシマランプ光源を有することを特徴とする請求項８に記載の光洗浄装置。
10. 前記光学部材を保持部材にホールドした状態で支持するための支持手段をさらに備えていることを特徴とする請求項８または９に記載の光洗浄装置。
11. 前記ガスフロー手段は、１％以下の酸素を含む不活性ガスをフローさせるように構成されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の光洗浄装置。
12. 前記ガスフロー手段は、−３０°Ｃ以下の露点を有する不活性ガスをフローさせるように構成されていることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載の光洗浄装置。
13. 複数の光学部材からなる光学系の製造方法において、
    各光学部材を対応する保持部材でホールドするホールド工程と、
    前記ホールド工程を経てホールドされた各光学部材を請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光洗浄方法または請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の光洗浄装置を用いて洗浄する光洗浄工程と、
    前記光洗浄工程を経て洗浄された複数の光学部材を用いて前記光学系を組み立てる組立工程とを含むことを特徴とする製造方法。
14. 前記組立工程は、前記光洗浄工程を経て洗浄された各光学部材を対応する分割鏡筒に組み込む組込工程と、該組込工程を経て各分割鏡筒に組み込まれた光学部材を請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光洗浄方法または請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の光洗浄装置を用いて洗浄する第２光洗浄工程とを含むことを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。
15. 光源からの光に基づいてマスクパターンを照明し、該照明されたマスクパターンを感光性基板上に露光する露光装置において、
    前記光源と前記感光性基板との間の光路中に配置されて、請求項１３または１４に記載の製造方法を用いて製造された光学系を備えていることを特徴とする露光装置。
16. 光源からの光に基づいてマスクパターンを照明し、該照明されたマスクパターンを感光性基板上に露光する露光方法において、
    請求項１３または１４に記載の製造方法を用いて製造された光学系を前記光源と前記感光性基板との間の光路中に準備する工程と、
    前記マスクパターンを照明する工程と、
    前記照明されたマスクパターンを前記感光性基板上に露光する工程とを含むことを特徴とする露光方法。

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