JP2010267809A - クリーニング装置、クリーニング方法、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光不良の発生を抑制できるクリーニング装置を提供する。
【解決手段】クリーニング装置は、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングする。クリーニング装置は、所定部材にパルス光を照射して、所定部材の異物を溶融又は気化させて、所定部材から前記異物を除去する照射装置を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、クリーニング装置、クリーニング方法、露光装置、及びデバイス製造方法に関する。

半導体デバイス等のマイクロデバイスの製造工程において、露光光で基板を露光する露光装置が使用される。露光装置の部材、部品が汚染されると、例えば基板に形成されるパターンに欠陥が生じる等、露光不良が発生し、その結果、不良デバイスが発生する可能性がある。そのため、例えば下記特許文献に開示されているような、露光装置内の所定部材をクリーニングする技術が案出されている。

米国特許出願公開第２００８／００１８８６７号明細書

露光不良の発生を抑制するために、所定部材をクリーニングすることは有効である。そのため、露光装置内の所定部材を良好にクリーニングできる技術の案出が望まれる。

本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できるクリーニング装置、及びクリーニング方法を提供することを目的とする。また本発明の態様は、露光不良の発生を抑制できる露光装置を提供することを目的とする。また本発明の態様は、不良デバイスの発生を抑制できるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングするクリーニング装置であって、所定部材にパルス光を照射して、所定部材の異物を溶融又は気化させて、所定部材から異物を除去する照射装置を備えるクリーニング装置が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、第１の態様のクリーニング装置を備える露光装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の露光装置を用いて基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、第１の態様のクリーニング装置を用いて、所定部材の少なくとも一部をクリーニングすること、を含むクリーニング方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングするクリーニング方法であって、所定部材にパルス光を照射して、所定部材の異物を溶融又は気化させて、所定部材から異物を除去すること、を含むクリーニング方法が提供される。

本発明の第６の態様に従えば、第４，第５の態様のクリーニング方法で所定部材の少なくとも一部をクリーニングすることと、基板を露光することと、露光された基板を現像することと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明の態様によれば、露光不良の発生を抑制できる。また本発明の態様によれば、不良デバイスの発生を抑制できる。

本実施形態に係る露光装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る液浸部材の近傍の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 本実施形態に係る露光装置の動作の一例を示す図である。 本実施形態に係るクリーニング装置の一例を示す図である。 本実施形態に係る照射装置の一例を示す図である。 本実施形態に係る照射装置の一例を示す図である。 第１実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

図１は、本実施形態に係る露光装置ＥＸを示す概略構成図である。本実施形態の露光装置ＥＸは、液体ＬＱを介して露光光ＥＬで基板Ｐを露光する液浸露光装置である。本実施形態においては、液体ＬＱとして、水（純水）を用いる。

図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭを保持して移動可能なマスクステージ１と、基板Ｐを保持して移動可能な基板ステージ２と、基板Ｐを保持せずに、露光光ＥＬを計測する計測器（計測部材）を搭載して移動可能な計測ステージ３と、マスクステージ１を移動する駆動システム４と、基板ステージ２及び計測ステージ３を移動する駆動システム５と、マスクＭを露光光ＥＬで照明する照明系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する投影光学系ＰＬと、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能な液浸部材７と、露光装置ＥＸ全体の動作を制御する制御装置８とを備えている。

なお、基板を保持して移動可能な基板ステージと、基板を保持せずに、露光光を計測する計測器（計測部材）を保持して移動可能な計測ステージとを備えた露光装置の一例が、例えば米国特許第６８９７９６３号明細書、欧州特許出願公開第１７１３１１３号明細書等に開示されており、その内容を援用して本文の記載の一部とする。

また、露光装置ＥＸは、露光装置ＥＸ内の所定部材をクリーニングするクリーニング装置５０を備えている。クリーニング装置５０は、所定部材にパルス光を照射して、所定部材の異物を溶融又は気化させて、所定部材から異物を除去する照射装置５１を備えている。本実施形態において、照射装置５１の少なくとも一部は、計測ステージ３に配置されている。本実施形態において、パルス光を射出する照射装置５１の射出部５２は、計測ステージ３に配置されている。

マスクＭは、基板Ｐに投影されるデバイスパターンが形成されたレチクルを含む。マスクＭは、例えばガラス板等の透明板と、その透明板上にクロム等の遮光材料を用いて形成されたパターンとを有する透過型マスクを含む。なお、マスクＭとして、反射型マスクを用いることもできる。

基板Ｐは、デバイスを製造するための基板である。基板Ｐは、例えば半導体ウエハ等の基材と、その基材上に形成された感光膜とを含む。感光膜は、感光材（フォトレジスト）の膜である。また、基板Ｐが、感光膜に加えて別の膜を含んでもよい。例えば、基板Ｐが、反射防止膜を含んでもよいし、感光膜を保護する保護膜（トップコート膜）を含んでもよい。

照明系ＩＬは、所定の照明領域ＩＲに露光光ＥＬを照射する。照明領域ＩＲは、照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。照明系ＩＬは、照明領域ＩＲに配置されたマスクＭの少なくとも一部を、均一な照度分布の露光光ＥＬで照明する。照明系ＩＬから射出される露光光ＥＬとして、例えば水銀ランプから射出される輝線（ｇ線、ｈ線、ｉ線）及びＫｒＦエキシマレーザ光（波長２４８ｎｍ）等の遠紫外光（ＤＵＶ光）、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長１９３ｎｍ）、及びＦ_２レーザ光（波長１５７ｎｍ）等の真空紫外光（ＶＵＶ光）等が用いられる。本実施形態においては、露光光ＥＬとして、紫外光（真空紫外光）であるＡｒＦエキシマレーザ光を用いる。

マスクステージ１は、マスクＭを保持した状態で、照明領域ＩＲに移動可能である。マスクステージ１は、照明領域ＩＲを含むベース部材９のガイド面９Ｇ上を移動可能である。駆動システム４は、例えばリニアモータを含み、ガイド面９Ｇ上でマスクステージ１を移動可能である。本実施形態においては、マスクステージ１は、駆動システム４の作動により、ガイド面９Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

投影光学系ＰＬは、所定の投影領域ＰＲに露光光ＥＬを照射する。投影領域ＰＲは、投影光学系ＰＬから射出される露光光ＥＬが照射可能な位置を含む。投影光学系ＰＬは、投影領域ＰＲに配置された基板Ｐの少なくとも一部に、マスクＭのパターンの像を所定の投影倍率で投影する。本実施形態の投影光学系ＰＬは、その投影倍率が例えば１／４、１／５、又は１／８等の縮小系である。なお、投影光学系ＰＬは、等倍系及び拡大系のいずれでもよい。本実施形態においては、投影光学系ＰＬの光軸は、Ｚ軸と平行である。また、投影光学系ＰＬは、反射光学素子を含まない屈折系、屈折光学素子を含まない反射系、反射光学素子と屈折光学素子とを含む反射屈折系のいずれであってもよい。また、投影光学系ＰＬは、倒立像と正立像とのいずれを形成してもよい。

基板ステージ２は、基板Ｐを保持した状態で、投影領域ＰＲに移動可能である。基板ステージ２は、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。計測ステージ３は、計測器（計測部材）を搭載した状態で、投影領域ＰＲに移動可能である。計測ステージ３は、投影領域ＰＲを含むベース部材１０のガイド面１０Ｇ上を移動可能である。基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれは、投影光学系ＰＬ及び液浸部材７に対して移動可能である。

基板ステージ２及び計測ステージ３を移動するための駆動システム５は、例えばリニアモータを含み、ガイド面１０Ｇ上で基板ステージ２及び計測ステージ３を移動可能である。本実施形態においては、基板ステージ２は、駆動システム５の作動により、ガイド面１０Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。同様に、計測ステージ３は、駆動システム５の作動により、ガイド面１０Ｇ上において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６つの方向に移動可能である。

基板ステージ２は、基板Ｐをリリース可能に保持する基板保持部２Ｈを有する。本実施形態において、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面と、その基板Ｐの周囲に配置される基板ステージ２の上面２Ｕとは、同一平面内に配置される（面一である）。上面２Ｕは、平坦である。本実施形態において、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面、及び基板ステージ２の上面２Ｕは、ＸＹ平面とほぼ平行である。

なお、基板保持部２Ｈに保持された基板Ｐの表面と上面２Ｕとが同一平面内に配置されてなくてもよいし、基板Ｐの表面及び上面２Ｕの少なくとも一方がＸＹ平面と非平行でもよい。

なお、基板ステージ２の上面２Ｕが、例えば米国特許出願公開第２００７／０１７７１２５号明細書、米国特許出願公開第２００８／００４９２０９号明細書等に開示されているような、基板ステージにリリース可能に保持されるプレート部材の上面でもよい。

本実施形態において、計測ステージ３の上面３Ｕは、平坦である。制御装置８は、駆動システム５を制御して、上面２Ｕと上面３Ｕとを同一平面内に配置することができる。

本実施形態において、計測ステージ３は、観察装置８０を搭載する。観察装置８０は、撮像素子を有し、露光装置ＥＸ内の所定部材の光学像を取得可能である。なお、観察装置を搭載した計測ステージを備える露光装置の一例が、米国特許出願公開第２００８／００８４５４６号明細書に開示されており、その内容を援用して本文の記載の一部とする。以下の説明において、観察装置８０を適宜、カメラ８０、と称する。

本実施形態において、マスクステージ１、基板ステージ２、及び計測ステージ３の位置情報は、レーザ干渉計ユニット１１Ａ、１１Ｂを含む干渉計システム１１によって計測される。レーザ干渉計ユニット１１Ａは、マスクステージ１に配置された計測ミラーを用いて、マスクステージ１の位置を計測可能である。レーザ干渉計ユニット１１Ｂは、基板ステージ２に配置された計測ミラー、及び計測ステージ３に配置された計測ミラーを用いて、基板ステージ２及び計測ステージ３それぞれの位置を計測可能である。基板Ｐの露光処理を実行するとき、あるいは所定の計測処理を実行するとき、制御装置８は、干渉計システム１１の計測結果に基づいて、駆動システム４，５，６を作動し、マスクステージ１（マスクＭ）、基板ステージ２（基板Ｐ）、及び計測ステージ３(計測器）の位置制御を実行する。

液浸部材７は、液体ＬＱと接触する。液浸部材７は、露光光ＥＬの光路の少なくとも一部が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。液浸空間ＬＳは、液体ＬＱで満たされた部分（空間、領域）である。液浸部材７は、投影光学系ＰＬの複数の光学素子のうち、投影光学系ＰＬの像面に最も近い終端光学素子１２の近傍に配置される。本実施形態において、液浸部材７は、環状の部材であり、露光光ＥＬの光路の周囲に配置される。本実施形態においては、液浸部材７の少なくとも一部が、終端光学素子１２の周囲に配置される。

終端光学素子１２は、投影光学系ＰＬの像面に向けて露光光ＥＬを射出する射出面１３を有する。本実施形態において、液浸空間ＬＳは、終端光学素子１２と、終端光学素子１２から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲ）に配置される物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように形成される。本実施形態において、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、投影光学系ＰＬの像面側（終端光学素子１２の射出面１３側）で投影領域ＰＲに対して移動可能な物体であり、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３の少なくとも一つを含む。もちろん、投影領域ＰＲに配置可能な物体は、基板ステージ２、基板ステージ２に保持された基板Ｐ、及び計測ステージ３の少なくとも一つに限られない。

本実施形態において、液浸部材７は、投影領域ＰＲに配置される物体と対向可能な下面１４を有する。液浸部材７は、投影領域ＰＲに配置される物体との間で液体ＬＱを保持することができる。一方側の射出面１３及び下面１４と、他方側の物体の表面（上面）との間に液体ＬＱが保持されることによって、終端光学素子１２と物体との間の露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳが形成される。

少なくとも基板Ｐの露光時において、液浸部材７は、基板Ｐとの間で液体ＬＱを保持して、射出面１３から射出される露光光ＥＬの光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成可能である。本実施形態においては、基板Ｐに露光光ＥＬが照射されているとき、投影領域ＰＲを含む基板Ｐの表面の一部の領域が液体ＬＱで覆われるように液浸空間ＬＳが形成される。液体ＬＱの界面（メニスカス、エッジ）の少なくとも一部は、液浸部材７の下面１４と基板Ｐの表面との間に形成される。すなわち、本実施形態の露光装置ＥＸは、局所液浸方式を採用する。

また、液浸部材７は、基板ステージ２の上面２Ｕとの間で液浸空間ＬＳを形成可能であり、計測ステージ３の上面３Ｕとの間で液浸空間ＬＳを形成可能である。

図２は、本実施形態に係る液浸部材７の一例を示す側断面図である。なお、図２を用いる説明においては、投影領域ＰＲ（終端光学素子１２及び液浸部材７と対向する位置）に基板Ｐが配置される場合を例にして説明するが、上述のように、基板ステージ２、及び計測ステージ３を配置することもできる。

図２に示すように、液浸部材７は、射出面１３と対向する位置に開口７Ｋを有する。射出面１３から射出された露光光ＥＬは、開口７Ｋを通過して、基板Ｐに照射可能である。

また、液浸部材７は、液浸空間ＬＳを形成するための液体ＬＱを供給する供給口１５と、液体ＬＱを回収する回収口１６とを備えている。供給口１５は、露光光ＥＬの光路の近傍において、その光路に面するように配置されている。供給口１５は、供給流路を介して、液体供給装置１８と接続されている。液体供給装置１８は、クリーンで温度調整された液体ＬＱを送出可能である。供給流路は、液浸部材７の内部流路、及びその内部流路と液体供給装置１８とを接続する供給管で形成される流路を含む。液体供給装置１８から送出された液体ＬＱは、供給流路を介して供給口１５に供給される。

回収口１６は、液浸部材７の下面１４と対向する物体上の液体ＬＱの少なくとも一部を回収可能である。本実施形態においては、回収口１６は、露光光ＥＬが通過する開口７Ｋの周囲に配置されている。回収口１６は、物体の表面と対向する液浸部材７の所定位置に配置されている。回収口１６には、複数の孔(openingsあるいはpores)を含むプレート状の多孔部材１９が配置されている。なお、回収口１６に、網目状に多数の小さい孔が形成された多孔部材であるメッシュフィルタが配置されてもよい。また、回収口１６に多孔部材１９が配置されていなくてもよい。本実施形態において、液浸部材７の下面１４の少なくとも一部は、多孔部材１９の下面を含む。回収口１６は、回収流路を介して、液体回収装置２１と接続されている。液体回収装置２１は、回収口１６を真空システムに接続可能であり、回収口１６を介して液体ＬＱを吸引可能である。回収流路は、液浸部材７の内部流路、及びその内部流路と液体回収装置２１とを接続する回収管で形成される流路を含む。回収口１６から回収された液体ＬＱは、回収流路を介して、液体回収装置２１に回収される。

本実施形態においては、制御装置８は、供給口１５による液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６による液体ＬＱの回収動作を実行することによって、一方側の終端光学素子１２及び液浸部材７と、他方側の物体（基板ステージ２、基板Ｐ、及び計測ステージ３等）との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成可能である。

なお、液浸部材７として、例えば米国特許出願公開第２００７／０１３２９７６号明細書、欧州特許出願公開第１７６８１７０号明細書に開示されているような液浸部材（ノズル部材）を用いることができる。

次に、上述の構成を有する露光装置ＥＸを用いて、基板Ｐを露光する方法の一例について説明する。

図３に示すように、制御装置８は、露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入（ロード）するために、基板ステージ２を、露光位置ＥＰと異なる基板交換位置ＣＰに移動する。露光位置ＥＰは、終端光学素子１２から射出される露光光ＥＬが照射可能な位置（投影領域ＰＲを含む位置）である。基板交換位置ＣＰは、基板Ｐの交換処理が実行可能な位置である。基板Ｐの交換処理は、搬送装置２２を用いて、基板ステージ２に保持された露光後の基板Ｐを基板ステージ２から搬出（アンロード）する処理、及び基板ステージ２に露光前の基板Ｐを搬入（ロード）する処理の少なくとも一方を含む。制御装置８は、基板交換位置ＣＰに基板ステージ２を移動して、基板Ｐの交換処理を実行する。

基板ステージ２が液浸部材７から離れている期間の少なくとも一部において、制御装置８は、計測ステージ３を液浸部材７に対して所定位置に配置して、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３の上面との間で液体ＬＱを保持して、液浸空間ＬＳを形成する。

また、基板ステージ２が液浸部材７から離れた期間の少なくとも一部において、必要に応じて、計測ステージ３を用いる計測処理が実行される。計測ステージ３を用いる計測処理を実行するとき、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と計測ステージ３とを対向させ、終端光学素子１２と計測器（計測部材）との間の光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。制御装置８は、投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して、計測ステージ３に保持されている計測器（計測部材）に露光光ＥＬを照射して、露光光ＥＬの計測処理を実行する。その計測処理の結果は、基板Ｐの露光処理に反映される。

本実施形態において、計測ステージ３を用いる計測処理は、カメラ８０を用いて液浸部材７の下面１４の状態を観察する処理を含む。カメラ８０は、液浸部材７の光学像（画像）を取得可能である。制御装置８は、液浸部材７と計測ステージ３とを対向させた状態で、カメラ８０を用いて液浸部材７の下面１４の状態を観察することができる。

図４は、カメラ８０が液浸部材７の下面１４の状態を観察している状態の一例を示す図である。図４に示すように、本実施形態においては、制御装置８は、液浸部材７と計測ステージ３との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成した状態で、カメラ８０を用いて液浸部材７の下面１４の状態を観察する。カメラ８０は、液体ＬＱを介して、多孔部材１９の下面を含む、液浸部材７の下面１４の光学像を取得する。

なお、液体ＬＱを介さずに、カメラ８０で液浸部材７の光学像を取得してもよい。例えば、液浸部材７と計測ステージ３との間に液体ＬＱで液浸空間ＬＳを形成しない状態で、カメラ８０を用いて液浸部材７の光学像を取得してもよい。

露光前の基板Ｐが基板ステージ２にロードされ、計測ステージ３を用いる計測処理が終了した後、制御装置８は、基板ステージ２を露光位置ＥＰに移動して、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳを形成する。

終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２（基板Ｐ）との間に液浸空間ＬＳが形成された後、制御装置８は、基板Ｐの露光処理を開始する。基板Ｐの露光処理を実行するとき、制御装置８は、終端光学素子１２及び液浸部材７と基板ステージ２とを対向させ、終端光学素子１２と基板Ｐとの間の光路が液体ＬＱで満たされるように液浸空間ＬＳを形成する。制御装置８は、照明系ＩＬにより露光光ＥＬで照明されたマスクＭからの露光光ＥＬを投影光学系ＰＬ及び液体ＬＱを介して基板Ｐに照射する。これにより、基板Ｐは露光光ＥＬで露光され、マスクＭのパターンの像が基板Ｐに投影される。

本実施形態の露光装置ＥＸは、マスクＭと基板Ｐとを所定の走査方向に同期移動しつつ、マスクＭのパターンの像を基板Ｐに投影する走査型露光装置（所謂スキャニングステッパ）である。本実施形態においては、基板Ｐの走査方向（同期移動方向）をＹ軸方向とし、マスクＭの走査方向（同期移動方向）もＹ軸方向とする。制御装置８は、基板Ｐを投影光学系ＰＬの投影領域ＰＲに対してＹ軸方向に移動するとともに、その基板ＰのＹ軸方向への移動と同期して、照明系ＩＬの照明領域ＩＲに対してマスクＭをＹ軸方向に移動しつつ、投影光学系ＰＬと基板Ｐ上の液浸空間ＬＳの液体ＬＱとを介して基板Ｐに露光光ＥＬを照射する。

基板Ｐの露光処理が終了した後、制御装置８は、基板ステージ２を基板交換位置ＣＰに移動する。計測ステージ３は、例えば露光位置ＥＰに配置される。制御装置８は、基板交換位置ＣＰに移動した基板ステージ２から露光後の基板Ｐを搬出し、露光前の基板Ｐを基板ステージ２に搬入する。

以下、制御装置８は、上述の処理を繰り返して、複数の基板Ｐを順次露光する。

ところで、基板Ｐの露光中、基板Ｐから発生（溶出）した物質（例えば感光材等の有機物）が、異物（汚染物、パーティクル）として液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に混入する可能性がある。また、基板Ｐから発生する物質のみならず、例えば空中を浮遊する異物が、液浸空間ＬＳの液体ＬＱに混入する可能性もある。上述したように、基板Ｐの交換処理、計測ステージ３を用いる計測処理、及び基板Ｐの露光処理を含む露光シーケンスの少なくとも一部の期間において、液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、液浸部材７、基板ステージ２、及び計測ステージ３の少なくとも一部と接触する。

したがって、液浸空間ＬＳの液体ＬＱ中に異物が混入すると、液浸部材７の下面１４、基板ステージ２の上面２Ｕ、及び計測ステージ３の上面３Ｕの少なくとも一部に異物が付着する可能性がある。それら液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の所定部材の表面（液体接触面）に異物が付着している状態を放置しておくと、その異物が露光中に基板Ｐに付着したり、供給口１５から供給された液体ＬＱが汚染されたりする可能性がある。また、液浸部材７の下面１４、基板ステージ２の上面２Ｕ、計測ステージ３の上面３Ｕが汚染されると、例えば液浸空間ＬＳを良好に形成できなくなる可能性もある。その結果、露光不良が発生する可能性がある。

そこで、本実施形態においては、制御装置８は、所定のタイミングで、クリーニング装置５０を用いて、液浸空間ＬＳの液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の所定部材をクリーニングする処理を実行する。

以下、基板Ｐの露光の少なくとも一部において液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の所定部材のうち、液浸部材７をクリーニングする場合を例にして説明する。

図５は、本実施形態に係るクリーニング装置５０の一例を示す図である。図５は、クリーニング装置５０が液浸部材７の下面１４をクリーニングしている状態の一例を示す。

クリーニング装置５０は、液浸部材７の下面１４にパルス光を照射して、液浸部材７の下面１４に付着している異物を溶融又は気化させて、液浸部材７から異物を除去する照射装置５１を備えている。照射装置５１は、パルス光を発生する光源５３と、液浸部材７の下面１４に向けてパルス光を射出可能な射出部５２と、光源５３から供給されたパルス光を射出部５２に導く光学系５４とを備えている。パルス光を射出する照射装置５１の射出部５２は、計測ステージ３の上面３Ｕに配置されている。光学系５４の少なくとも一部は、計測ステージ３に配置されている。光源５３は、パルス光を射出して、光学系５４に供給する。光学系５４は、供給されたパルス光を射出部５２に導くことができる。射出部５２は、液浸部材７の下面１４と対向可能である。本実施形態においては、光学系５４は、空気中を介して供給されたパルス光を射出部５２に導く。

下面１４にパルス光が照射されることによって、下面１４においてパルス光の光エネルギーが熱エネルギーに変換される。これにより、下面１４に付着している異物は、その熱エネルギーによって溶融又は気化される。

また、本実施形態においては、液浸部材７にパルス光を照射しているので、液浸部材７の温度が過剰に上昇することが抑制される。

本実施形態において、照射装置５１は、パルスレーザ光を射出する。本実施形態において、照射装置５１は、ターゲットである異物にレーザ光を照射して、その異物にレーザアブレーションを生じさせて、その異物を溶融又は気化させるレーザアブレーション装置を含む。本実施形態において、パルスレーザ光を発生する光源は、ＹＡＧレーザ装置である。本実施形態において、パルスレーザ光の波長は、空気中において、約１．０６〔μｍ〕である。本実施形態においては、酸素が吸光物質として作用しない約１．０６〔μｍ〕の波長を用いるので、空気中においても効率良くパルスレーザ光を伝達することが可能である。

本実施形態においては、パルス光のエネルギー密度は、０．０１〔Ｊ／ｃｍ^２ ／puls〕〜１〔Ｊ／ｃｍ^２ ／puls〕である。なお、パルス光のエネルギー密度は、約０．１〔Ｊ／ｃｍ^２ ／puls〕であることが望ましい。また、ＹＡＧレーザ装置の平均パワーは、約１０〔Ｗ〕、パルス繰り返し周波数は、約１〔ｋＨｚ〕、パルス時間幅は、約２０〔nsec〕である。また、パルス光のビーム直径は、約２．５mmである。

なお、パルスレーザ光が、ＹＡＧレーザ装置から射出されるレーザ光と異なる波長（例えば、紫外領域、赤外領域、可視領域の少なくとも一つ）のレーザ光でもよい。また、露光光ＥＬをパルスレーザ光として用いてもよい。さらに、露光光ＥＬの光源をパルスレーザ光の光源として用いてもよい。また、照射装置５１が照射するパルス光は、レーザ光でなくてもよい。パルス光として、電磁波を用いることができ、例えば紫外光、赤外光、及び可視光の少なくとも一つを用いることができる。

本実施形態においては、照射装置５１は、液浸部材７の下面１４と液体ＬＱとが接触している状態で、液浸部材７の下面１４にパルス光を照射する。本実施形態において、照射装置５１は、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して、液浸部材７にパルス光を照射する。液浸空間ＬＳの液体ＬＱは、液浸部材７の下面１４と接触する。照射装置５１は、その液浸部材７の下面１４と接触している液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して、液浸部材７にパルス光を照射する。すなわち、本実施形態においては、所謂、液相レーザアブレーションが実行される。

本実施形態において、制御装置８は、供給口１５による液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６による液体ＬＱの回収動作を実行しながら、照射装置５１からのパルス光を射出させ、そのパルス光を液浸部材７に照射する。

本実施形態においては、液浸部材７の下面１４と液体ＬＱとを接触させた状態で、液浸部材７の下面１４にパルス光が照射されるので、液浸部材７から除去された異物が、周囲に飛散することが抑制される。

例えば射出部５２から多孔部材１９に向けて射出されたパルス光は、その多孔部材１９の下面のみならず、多孔部材１９の孔の内面に照射される。また、射出部５２から射出されたパルス光は、多孔部材１９の孔を介して、多孔部材１９の上面の少なくとも一部にも照射される。

下面１４にパルス光が照射されることによって、下面１４の近傍において、液体ＬＱの一部が沸騰する。その液体ＬＱの沸騰の衝撃により、下面１４に付着している異物を効果的に除去することができる。また、多孔部材１９の下面の近傍において液体ＬＱが沸騰することによって、多孔部材１９の孔の内面にも液体ＬＱの沸騰の衝撃が付与される。これにより、多孔部材１９の孔の内面も良好にクリーニングされる。

また、本実施形態においては、供給口１５による液体ＬＱの供給動作と並行して回収口１６による液体ＬＱの回収動作を実行しながら、液浸部材７にパルス光が照射されるので、供給口１５から供給されるクリーンな液体ＬＱと下面１４とを接触させた状態で、その下面１４にパルス光を照射することができる。また、下面１４から除去された異物は、液体ＬＱとともに回収口１６から回収される。これにより、異物の飛散が抑制されるとともに、液浸空間ＬＳの液体ＬＱの汚染が抑制される。

本実施形態においては、制御装置８は、クリーニングにおける液浸空間ＬＳの大きさを、露光シーケンスにおける液浸空間ＬＳの大きさより大きくする。なお、液浸空間ＬＳの大きさは、下面１４と上面３Ｕとの間における、ＸＹ平面内での液浸空間ＬＳの大きさである。すなわち、本実施形態においては、制御装置８は、下面１４に対する液体ＬＱの接触面積を大きくした状態で、その下面１４にパルス光を照射する。制御装置８は、クリーニングにおける供給口１５からの単位時間当たりの液体ＬＱの供給量を、露光シーケンスにおける供給口１５からの単位時間当たりの液体ＬＱの供給量より多くすることによって、クリーニングにおける液浸空間ＬＳの大きさを大きくすることができる。また、制御装置８は、クリーニングにおける回収口１６からの単位時間当たりの液体ＬＱの回収量を、露光シーケンスにおける回収口１６からの単位時間当たりの液体ＬＱの回収量より少なくすることによって、クリーニングにおける液浸空間ＬＳの大きさを大きくすることができる。

また、クリーニングにおいて、供給口１５からの単位時間当たりの液体ＬＱの供給量を多くして、液浸空間ＬＳにおける液体ＬＱの流速を高めることによって、その液体ＬＱの流れ（力）によって、下面１７に付着している異物を良好に除去することができる。

なお、クリーニングにおける液浸空間ＬＳの大きさと、露光シーケンスにおける液浸空間ＬＳの大きさとが同じでもよい。

制御装置８は、液浸部材７に対して計測ステージ３をＸＹ平面内で移動しながら、射出部５２よりパルス光を射出する。本実施形態において、下面１４におけるパルス光の照射領域は、下面１４より小さい。制御装置８は、液浸部材７に対して計測ステージ３をＸＹ平面内で移動しながら、射出部５２よりパルス光を射出することによって、例えば液浸部材７の下面１４のほぼ全域にパルス光を照射することができる。なお、下面１４の一部の領域にパルス光が照射されてもよい。また、制御装置８は、計測ステージ３をＺ軸方向に移動して、液浸部材７の下面１４と射出部５２との距離を調整しながら、射出部５２よりパルス光を射出してもよい。

図６及び図７は、本実施形態に係る照射装置５１及び駆動システム５の一例を示す図である。図６及び図７に示すように、本実施形態において、光源５３は、射出部５２が設けられている計測ステージ３と離れた位置に配置されている。

駆動システム５は、複数のリニアモータ３１，３２，３３，３４，３５，３６を備えている。駆動システム５は、Ｙ軸方向に長い一対のＹガイド部材３７、３８を備えている。Ｙガイド部材３７、３８のそれぞれは、複数のコイルを含むコイルユニットを備えている。一方のＹガイド部材３７は、スライド部材３９，４１をＹ軸方向に移動可能に支持し、他方のＹガイド部材３８は、スライド部材４０，４２をＹ軸方向に移動可能に支持する。スライド部材３９，４０，４１，４２のそれぞれは、永久磁石を含む磁石ユニットを備えている。Ｙガイド部材３７及びスライド部材３９によってリニアモータ３１が形成され、Ｙガイド部材３８及びスライド部材４０によってリニアモータ３２が形成され、Ｙガイド部材３７及びスライド部材４１によってリニアモータ３３が形成され、Ｙガイド部材３８及びスライド部材４２によってリニアモータ３４が形成される。

また、駆動システム５は、Ｘ軸方向に長い一対のＸガイド部材４３、４４を備えている。Ｘガイド部材４３、４４のそれぞれは、複数のコイルを含むコイルユニットを備えている。一方のＸガイド部材４３は、基板ステージ２をＸ軸方向に移動可能に支持し、他方のＸガイド部材４４は、計測ステージ３をＸ軸方向に移動可能に支持する。基板ステージ２及び計測ステージ３のそれぞれは、永久磁石を含む磁石ユニットを備えている。Ｘガイド部材４３及び基板ステージ２の磁石ユニットによってリニアモータ３５が形成され、Ｘガイド部材４４及び計測ステージ３の磁石ユニットによってリニアモータ３６が形成される。

Ｘガイド部材４３の一端は、スライド部材３９に固定され、他端は、スライド部材４０に固定されている。Ｘガイド部材４４の一端は、スライド部材４１に固定され、他端は、スライド部材４２に固定されている。Ｘガイド部材４３は、リニアモータ３１，３２によってＹ軸方向に移動可能であり、Ｘガイド部材４４は、リニアモータ３３，３４によってＹ軸方向に移動可能である。

また、基板ステージ２は、リニアモータ３５によってＸガイド部材４３にガイドされてＸ軸方向に移動可能であり、計測ステージ３は、リニアモータ３６によってＸガイド部材４４にガイドされてＸ軸方向に移動可能である。

光源５３は、計測ステージ３と離れた位置に配置されている。本実施形態において、光学系５４は、スライド部材４２に配置された第１光学部材５４Ａと、計測ステージ３の内部に配置された第２，第３光学部材５４Ｂ，５４Ｃとを備えている。なお、光学系５４として、光ファイバーを用いても構わない。光ファイバーを用いることで、パルス光が空気に触れることなく、パルス光を伝送することが可能である。

光源５３と第１光学部材５４ＡとはＹ軸方向に沿って配置されており、対向する。光源５３Ａと第１光学部材５４Ａとの間の光路は、Ｙ軸方向とほぼ平行である。第１光学部材５４Ａは、反射面を有する反射ミラーであり、光源５３に対して−Ｙ側で、光源５３の射出面と対向する位置に配置されている。光源５３は、Ｙ軸に沿って、＋Ｙ方向から−Ｙ方向へ向けてパルス光を射出する。光源５３から射出されたパルス光は、第１光学部材５４Ａの反射面に入射する。第１光学部材５４Ａは、入射したパルス光を反射して、計測ステージ３に配置されている第２光学部材５４Ｂに供給する。

第１光学部材５４Ａと第２光学部材５４Ｂとは、Ｘ軸方向に沿って配置されており、対向する。第１光学部材５４Ａと第２光学部材５４Ｂとの間の光路は、Ｘ軸方向とほぼ平行である。第２光学部材５４Ｂは、反射面を有する反射ミラーであり、第１光学部材５４Ａに対して＋Ｘ側で、第１光学部材５４Ａの反射面と対向する位置に配置されている。第１光学部材５４Ａは、Ｘ軸に沿って、−Ｘ方向から＋Ｘ方向へ向けてパルス光を供給する。第１光学部材５４Ａの反射面で反射したパルス光は、第２光学部材５４Ｂの反射面に入射する。第２光学部材５４Ｂは、入射したパルス光を反射して、第３光学部材５４Ｃに供給する。

第３光学部材５４Ｃの上面は、計測ステージ３の上面３Ｕに配置されている。射出部５２は、第３光学部材５４Ｃの上面を含む。射出部５２は、液浸部材７の下面１４と対向可能である。第３光学部材５４Ｃと液浸部材７との間の光路は、Ｚ軸方向とほぼ平行である。第３光学部材５４Ｃは、Ｚ軸に沿って、−Ｚ方向から＋Ｚ方向へ向けてパルス光を供給する。射出部５２より射出されたパルス光は、液浸部材７の下面１４に照射される。

本実施形態においては、計測ステージ３と離れた位置に光源５３が配置されているので、計測ステージ３の軽量化を図ることができる。したがって、計測ステージ３の移動を精度良く制御することができる。

次に、上述の構成を有するクリーニング装置５０を用いて、液浸部材７をクリーニングする方法について説明する。

図８は、本実施形態に係るクリーニング方法の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、本実施形態に係るクリーニングシーケンスにおいては、液浸部材７の異物を検出する処理（ステップＳＡ１）と、その検出結果に基づいて、計測ステージ３を制御して、液浸部材７に対する射出部５２の位置を調整する処理（ステップＳＡ２）と、液浸部材７にパルス光を照射して、液浸部材７をクリーニングする処理（ステップＳＡ３）とが実行される。

なお、クリーニングシーケンスは、例えば露光シーケンスが実行されない露光装置ＥＸの待機時間（アイドリング状態の時間）に実行可能である。露光装置ＥＸのアイドリング状態とは、基板Ｐに感光膜等を形成するコーティング装置から露光装置ＥＸに基板Ｐが搬送されていない状態を含む。

なお、クリーニングシーケンスは、露光シーケンスのうち、基板Ｐの交換処理に実行することもできる。基板Ｐの交換処理においては、基板ステージ２が基板交換位置ＣＰに配置され、計測ステージ３が露光位置ＥＰに配置されている状態で、クリーニングシーケンスを実行可能である。

なお、基板Ｐの交換処理においてクリーニングを実行する場合、クリーニングにおける供給口１５からの単位時間当たりの液体ＬＱの供給量、及び回収口１６からの単位時間当たりの液体ＬＱの回収量と、基板Ｐの露光における供給口１５からの単位時間当たりの液体ＬＱの供給量、及び回収口１６からの単位時間当たりの液体ＬＱの回収量とは、等しいことが望ましい。

まず、液浸部材７における異物の検出処理が実行される（ステップＳＡ１）。本実施形態においては、カメラ８０が液浸部材７の異物を検出する。制御装置８は、液浸部材７と計測ステージ３とを対向させた状態で、干渉計システム１１で計測ステージ３の位置を計測しながら、計測ステージ３をＸＹ平面内で移動して、計測ステージ３に配置されているカメラ８０を用いて、液浸部材７の下面１４の光学像を取得する。

カメラ８０の検出結果（画像情報）は、制御装置８に出力される。制御装置８は、カメラ８０の検出結果を画像処理して、下面１４における異物に関する情報を取得することができる。異物に関する情報は、異物の有無、異物の位置、及び異物の量等を含む。

制御装置８は、クリーンな状態（初期状態）の液浸部材７の画像情報を予め記憶している。制御装置８は、カメラ８０の検出結果を画像処理して、その画像処理の結果と、初期状態の液浸部材７の画像情報とを比較して、液浸部材７における異物に関する情報を取得することができる。また、制御装置８は、干渉計システム１１の計測結果と、カメラ８０の検出結果とに基づいて、干渉計システム１１によって規定される座標系内における異物の位置を特定することができる。以上により、液浸部材７の下面１４の異物の位置を含む、異物に関する情報が、カメラ８０によって検出される。

次に、液浸部材７に対する射出部５２の位置を調整する処理が実行される（ステップＳＡ２）。制御装置８は、カメラ８０の検出結果に基づいて、液浸部材７の下面１４に付着している異物と射出部５２とが対向するように、計測ステージ３の位置を制御する。また、制御装置８は、カメラ８０の検出結果に基づいて、照射装置５１を制御しても構わない。例えば、異物の量（数、大きさなど）に応じて、パルス光のビーム直径を制御する。

制御装置８は、照射装置５１の射出部５２よりパルス光を射出して、液浸部材７の下面１４に付着している異物にパルス光を照射する（ステップＳＡ３）。これにより、異物が除去される。

パルス光の照射が終了した後、制御装置８は、カメラ８０を用いて、液浸部材７の下面１４の光学像を取得し、異物が除去されたかどうかを確認する。異物が除去されたと判断した場合、制御装置８は、例えば露光シーケンスを実行（再開）する。一方、異物が除去されていないと判断した場合、制御装置８は、クリーニングシーケンスを再度実行する。

なお、ステップＳＡ１において、カメラ８０が異物を検出しないとき、制御装置８は、ステップＳＡ２，ＳＡ３を実行せずに、露光シーケンスを実行することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、パルス光を照射して、そのパルス光に基づく熱エネルギーを用いて異物を除去するので、液浸部材７を短時間で効率良くクリーニングすることができる。したがって、露光装置ＥＸの稼動率の低下を抑制することができる。また、液浸部材７を良好にクリーニングできるので、露光不良の発生、不良デバイスの発生を抑制することができる。また、本実施形態においては、赤外領域の波長のパルス光を用いたので、赤外領域の波長より短いパルス光を用いた場合と比較して、照射対象への光化学作用を小さくすることができる。したがって、照射対象の変質（例えば、撥液性（撥水性）の低下）を抑制することができる。

なお、上述の実施形態においては、供給口１５による液体ＬＱの供給動作と並行して、回収口１６による液体ＬＱの回収動作を実行しながら、液浸部材７にパルス光を照射することとしたが、供給口１５による液体ＬＱの供給動作、及び回収口１６による液体ＬＱの回収動作を停止した状態で、液浸部材７にパルス光を照射してもよい。

なお、本実施形態においては、異物を検出するカメラ８０の検出結果に基づいて、クリーニングが実行されることとしたが、カメラ８０の検出結果を用いずにクリーニングが実行されてもよい。例えば所定時間間隔毎、所定枚数の基板Ｐを露光する毎等、定期的にクリーニング装置５０を用いるクリーニングが実行されてもよい。

また、異物を直接検出する手段は、カメラ８０に限られない。例えば、下面１４に光を照射し、照射光の反射もしくは散乱を検出し、下面１４の異物の有無を検出しても構わない。また、異物の有無を間接的に検出しても構わない。例えば、液体回収装置２１に回収水のパーティクル数を計測する装置を設け、その計測結果に基づいて、下面１４の異物の有無を検出しても構わない。

また、予備実験、あるいはシミュレーション等によって、液浸部材７の特定部位に異物が付着し易いことが事前に把握されている場合には、カメラ８０の検出結果を用いずに、その特定部位に対してパルス光を照射することによって、液浸部材７を効率良くクリーニングできる。

なお、基板Ｐの交換処理において下面１４の所定領域にパルス光を照射する場合、例えば、第１の基板の露光終了後、第２の基板の露光開始前に、下面１４の所定領域の第１部分にパルス光を照射し、第２の基板の露光終了後、第３の基板の露光開始前に、第１部分と異なる所定領域の第２部分にパルス光を照射してもよい。こうすることにより、ある基板Ｐの露光終了後、次の基板の露光開始までの時間が短い場合でも、所定領域の全てにパルス光を照射することができる。このように、所定時間間隔毎にパルス光の照射を実行する場合、その照射動作毎に、パルス光の照射位置を変えてもよい。

なお、上述の実施形態においては、射出部５２が計測ステージ３に配置され、液浸部材７と計測ステージ３との間に形成された液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して液浸部材７にパルス光を照射することしたが、射出部５２が基板ステージ２の上面２Ｕに配置されてもよい。また、液浸部材７と基板ステージ２との間に形成された液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して、基板ステージ２に設けられた射出部５２からパルス光を射出して、液浸部材７に照射してもよい。

なお、上述の実施形態においては、液浸空間ＬＳの液体ＬＱを介して液浸部材７にパルス光を照射することとしたが、液浸空間ＬＳを形成しないで、液浸部材７にパルス光を照射してもよい。例えば、液浸部材７の下面１４と気体とを接触させた状態でその下面１４にパルス光を照射しても、下面１４に付着している異物を除去することができる。

さらに、下面１４の周辺に、下面１４から除去した異物を回収する異物回収装置を設けても構わない。例えば、静電気の力により、異物を異物回収装置に回収する。例えば、異物のゼータ電位がプラスの場合、電極をマイナスに帯電することによって、異物を効率良く回収することができる。また、異物に電位を与えても構わない。例えば、下面１４にプラスの電位を与え、異物にプラスの電位を与え、異物を帯電させることで、下面１４から除去した異物をマイナスの電極に効率良く回収することができる。もちろん、異物のゼータ電位に応じて、異物回収装置の電極の電位を調整しても構わない。異物回収装置としては、静電気を使用するものに限られない。例えば、異物回収装置は、粘着性の交換可能なフィルムでも構わない。

なお、上述の各実施形態においては、露光装置ＥＸ内の液浸部材７をクリーニングする場合を例にして説明したが、例えば基板ステージ２の少なくとも一部、及び計測ステージ３の少なくとも一部にパルス光を照射してもよい。例えば露光シーケンスにおいて液体ＬＱと接触する基板ステージ２の上面２Ｕ、及び計測ステージ３の上面３Ｕの少なくとも一方にパルス光を照射することによって、露光不良の発生を抑制することができる。また、基板ステージ２及び計測ステージ３のみならず、液体ＬＱと接触する露光装置ＥＸ内の各種の部材をクリーニングすることができる。

なお、上述の各実施形態においては、露光装置ＥＸ内の液浸部材７にパルス光を照射し、熱エネルギーによって付着している異物を溶融又は気化させたが、パルス光を照射し、熱エネルギーによって付着している液体を溶融又は気化させても構わない。

また、液体ＬＱと接触しない部材をクリーニングすることもできる。また、例えば、米国特許出願公開第２００７／０２８８１２１号明細書等に開示されているような、基板ステージ（計測ステージ）の上面と対向する位置に配置され、基板ステージの上面に設けられているスケールを計測して、その基板ステージの位置を検出するエンコーダシステム（エンコーダヘッド）の少なくとも一部にパルス光を照射して、そのエンコーダシステムの少なくとも一部をクリーニングしてもよい。

また、米国特許出願公開第２００６／０２２７３０９号明細書に開示されているような、基板ステージの上面と対向する位置に配置され、基板ステージに設けられているエンコーダヘッドによって計測されるグリッド板（スケール板）の少なくとも一部にパルス光を照射して、そのグリッド板の少なくとも一部をクリーニングしてもよい。

なお、上述の実施形態においては、基板Ｐの露光処理において、投影光学系ＰＬの終端光学素子１２の射出側（像面側）の光路が液体ＬＱで満たされているが、例えば国際公開第２００４／０１９１２８号パンフレットに開示されているように、終端光学素子１２の入射側（物体面側）の光路も液体で満たされる投影光学系を採用することもできる。なお、終端光学素子１２の入射側の光路に満たされる液体は、液体ＬＱと同じ種類の液体でもよいし、異なる種類の液体でもよい。

なお、上述の各実施形態の液体ＬＱは水であるが、水以外の液体であってもよい。例えば、液体ＬＱとして、ハイドロフロロエーテル（ＨＦＥ）、過フッ化ポリエーテル（ＰＦＰＥ）、フォンブリンオイル等を用いることも可能である。また、液体ＬＱとして、種々の流体、例えば、超臨界流体を用いることも可能である。

なお、上述の各実施形態の基板Ｐとしては、半導体デバイス製造用の半導体ウエハのみならず、ディスプレイデバイス用のガラス基板、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置（スキャニングステッパ）の他に、マスクＭと基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを一括露光し、基板Ｐを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）にも適用することができる。

さらに、ステップ・アンド・リピート方式の露光において、第１パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第１パターンの縮小像を基板Ｐ上に転写した後、第２パターンと基板Ｐとをほぼ静止した状態で、投影光学系を用いて第２パターンの縮小像を第１パターンと部分的に重ねて基板Ｐ上に一括露光してもよい（スティッチ方式の一括露光装置）。また、スティッチ方式の露光装置としては、基板Ｐ上で少なくとも２つのパターンを部分的に重ねて転写し、基板Ｐを順次移動させるステップ・アンド・スティッチ方式の露光装置にも適用できる。

また、例えば対応米国特許第６６１１３１６号明細書に開示されているように、２つのマスクのパターンを、投影光学系を介して基板上で合成し、１回の走査露光によって基板上の１つのショット領域をほぼ同時に二重露光する露光装置などにも本発明を適用することができる。また、プロキシミティ方式の露光装置、ミラープロジェクション・アライナーなどにも本発明を適用することができる。

また、本発明は、米国特許第６３４１００７号明細書、米国特許第６２０８４０７号明細書、米国特許第６２６２７９６号明細書等に開示されているような複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。

露光装置ＥＸの種類としては、基板Ｐに半導体素子パターンを露光する半導体素子製造用の露光装置に限られず、液晶表示素子製造用又はディスプレイ製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）、マイクロマシン、ＭＥＭＳ、ＤＮＡチップ、あるいはレチクル又はマスクなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

また、上述の各実施形態では、露光光ＥＬとしてＡｒＦエキシマレーザ光を発生する光源装置として、ＡｒＦエキシマレーザを用いてもよいが、例えば、米国特許第７０２３６１０号明細書に開示されているように、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザなどの固体レーザ光源、ファイバーアンプなどを有する光増幅部、及び波長変換部などを含み、波長１９３ｎｍのパルス光を出力する高調波発生装置を用いてもよい。さらに、上記実施形態では、前述の各照明領域と、投影領域がそれぞれ矩形状であるものとしたが、他の形状、例えば円弧状などでもよい。

なお、上述の各実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン・減光パターン）を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第６７７８２５７号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク（電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる）を用いてもよい。可変成形マスクは、例えば非発光型画像表示素子（空間光変調器）の一種であるＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等を含む。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。自発光型画像表示素子としては、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）、無機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）、ＬＥＤディスプレイ、ＬＤディスプレイ、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）等が挙げられる。

上述の各実施形態においては、投影光学系ＰＬを備えた露光装置を例に挙げて説明してきたが、投影光学系ＰＬを用いない露光装置及び露光方法に本発明を適用することができる。このように投影光学系ＰＬを用いない場合であっても、露光光はレンズ等の光学部材を介して基板に照射され、そのような光学部材と基板との間の所定空間に液浸空間が形成される。

また、例えば国際公開第２００１／０３５１６８号パンフレットに開示されているように、干渉縞を基板Ｐ上に形成することによって、基板Ｐ上にライン・アンド・スペースパターンを露光する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。

以上のように、本実施形態の露光装置ＥＸは、本願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及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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図９に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板を製造するステップ２０３、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板を現像することを含む基板処理ステップ２０４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

なお、上述の各実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の各実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。

２…基板ステージ、３…計測ステージ、７…液浸部材、８…制御装置、１５…供給口、１６…回収口、５０…クリーニング装置、５１…照射装置、５２…射出部、５３…光源、５４…光学系、８０…カメラ、ＥＬ…露光光、ＥＸ…露光装置、ＬＱ…液体、Ｐ…基板

Claims (19)

1. 液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングするクリーニング装置であって、
   前記所定部材にパルス光を照射して、前記所定部材の異物を溶融又は気化させて、前記所定部材から前記異物を除去する照射装置を備えるクリーニング装置。
2. 前記所定部材は、前記液体と接触する部材を含む請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記所定部材は、前記基板との間で液体を保持して前記露光光の光路が前記液体で満たされるように液浸空間を形成可能である請求項２記載のクリーニング装置。
4. 前記照射装置は、前記所定部材の表面と液体とが接触している状態で、前記所定部材の表面に前記パルス光を照射する請求項１〜３のいずれか一項記載のクリーニング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項記載のクリーニング装置を備える露光装置。
6. 前記所定部材に対して移動可能な可動部材を備え、
   前記パルス光を射出する前記照射装置の射出部は、前記可動部材に配置されている請求項５記載の露光装置。
7. 前記照射装置は、少なくとも一部が前記可動部材に配置され、供給されたパルス光を前記射出部に導く光学系と、
   前記可動部材と離れた位置に配置され、前記パルス光を射出して、前記光学系に供給する光源とを含む請求項６記載の露光装置。
8. 前記異物の位置を検出可能な検出装置と、
   前記検出装置の検出結果に基づいて、前記可動部材を制御する制御装置とを備える請求項６又は７記載の露光装置。
9. 前記所定部材は、前記基板の露光の少なくとも一部において、前記液体と接触する部材を含む請求項５〜８のいずれか一項記載の露光装置。
10. 前記基板との間で前記液体を保持して前記露光光の光路が前記液体で満たされるように液浸空間を形成可能な液浸部材を備え、
    前記所定部材は、前記液浸部材を含む請求項９記載の露光装置。
11. 前記露光光が照射可能な位置に移動可能なステージを備え、
    前記液浸部材は、前記ステージとの間で前記液浸空間を形成可能であり、
    前記照射装置は、前記液浸空間の液体を介して、前記液浸部材に前記パルス光を照射する請求項１０記載の露光装置。
12. 前記液浸空間を形成するための液体を供給する供給口と、
    前記液体を回収する回収口とを備える請求項１１記載の露光装置。
13. 前記供給口による前記液体の供給動作と並行して前記回収口による前記液体の回収動作を実行しながら、前記液浸部材に前記パルス光が照射される請求項１２記載の露光装置。
14. 前記ステージは、前記基板を保持する請求項１１〜１３のいずれか一項記載の露光装置。
15. 前記ステージは、前記露光光を計測する計測器を搭載する請求項１１〜１４のいずれか一項記載の露光装置。
16. 請求項５〜１５のいずれか一項記載の露光装置を用いて基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像することと、
    を含むデバイス製造方法。
17. 請求項１〜４のいずれか一項記載のクリーニング装置を用いて、前記所定部材の少なくとも一部をクリーニングすること、
    を含むクリーニング方法。
18. 液体を介して露光光で基板を露光する露光装置内の所定部材をクリーニングするクリーニング方法であって、
    前記所定部材にパルス光を照射して、前記所定部材の異物を溶融又は気化させて、前記所定部材から前記異物を除去すること、
    を含むクリーニング方法。
19. 請求項１７又は１８記載のクリーニング方法で前記所定部材の少なくとも一部をクリーニングすることと、
    前記基板を露光することと、
    露光された前記基板を現像することと、
    を含むデバイス製造方法。

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