JP2011524643A - マイクロリソグラフィー用光学素子の粒子洗浄 - Google Patents

Abstract

光学アセンブリは、ＥＵＶマイクロリソグラフィー用の投影露光装置 （１０１）に取り付けられる目的に適合し、少なくとも一つの真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）、該真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）内に配置され、投影露光装置 （１０１）の有効光束（３）が入射する光学面（１８）を有する少なくとも一つの光学素子（６，７；６５，６６；６３）、および光学面（１８）を洗浄する洗浄装置（７２）を備える。洗浄装置（７２）は、投影露光装置 （１０１）で露光動作を行うための真空圧（ｐ_０）よりも高い真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）内のガス圧で、光学面（１８）の粒子洗浄を行うように構成される。その結果、有効光束が入射し、異物を確実に洗浄可能な光学面を有する光学素子を提供することのできる光学アセンブリとなる。

Description

[関連出願の相互参照]
本願は、米国特許法１１９条（ａ）に基づき、２００８年６月１６日に出願されたドイツ特許出願第１０ ２００８ ０２８ ８６８．３号の優先権を主張するものであり、その全体の内容は、本明細書に参考として援用される。本出願はまた、米国特許法１１９条（ｅ）（ｌ）に基づき、２００８年６月１６日に出願された、米国仮出願第６１／０７３，９１８号の優先権を主張するものであり、その全体の内容は、本明細書に参考として援用される。

本発明は、マイクロリソグラフィー、より具体的にはＥＵＶリソグラフィー用の投影露光装置に取り付けられる光学アセンブリに関するものである。さらに、本発明は、このような投影露光装置の照明光学系および投影光学系に関するものである。さらに本発明は、この種の光学アセンブリを有するこの種の投影露光装置、この種の投影露光装置に取り付けられる光学素子の洗浄方法並びにマイクロ構造またはナノ構造コンポーネントの製造方法に関するものである。

ＥＵＶリソグラフィーの光学素子（典型的には、鏡およびレチクル)の光学面の異物は主に、ＥＵＶリソグラフィー装置に均一性とコントラストの問題を生じさせる。さらには、レチクルおよび／またはウエハレベルに粒子が運ばれ、粒子の一対一結像を生じさせる可能性の大きなリスクもある。

従って、ＥＵＶリソグラフィー装置にＥＵＶ光学系を一体化する前に、またはより好適には、ＥＵＶ光学系をＥＵＶリソグラフィー装置に一体化した後に、光学面から異物を洗浄する必要がある。

特許文献１は、光学面と該光学面を取り囲む吸着剤の表面との間に温度勾配を発生させる装置を備えた、ＥＵＶリソグラフィー装置を開示している。光学面の加熱と吸着面の冷却はそれぞれ、熱泳動効果としても知られる光学面から吸着剤への粒子の移動が温度勾配によって誘発される際に、光学面を占領する汚染粒子の減少を招く。

特許文献２は、リソグラフィー装置のコンポーネントのその場洗浄の洗浄システムを備える、浸漬リソグラフィー装置を開示している。洗浄システムは、洗浄されるコンポーネントの所定位置の近くに洗浄環境を提供するように配置される。このシステムはまた、その所定位置にある汚染の種類とほぼ関係なく、洗浄環境を提供するようにも配置される。

特許文献３は、低圧環境において、表面とその表面に近接する工具の先端との間に電圧をかけ、汚染物質をそのツールに引き寄せて付着させるリソグラフィー装置を開示している。リソグラフィー投影装置のコンポーネントのその場洗浄には、レーザーも使用することができる。

特許文献４は、ＥＵＶリソグラフィー装置内の少なくとも一つの光学コンポーネントの洗浄方法を記載しており、該光学コンポーネントの少なくとも一部は無機物質で汚染されている。汚染蒸着物と化学反応を起こす少なくとも一つの試薬を供給システムによって加え、それらを光学コンポーネントから取り除く。

特許文献５は、光学素子上の汚染の位置を特定する検査システムを開示している。該検査システムと光学素子はどちらも同じ真空チャンバ内に配置することがでるため、チャンバ内の真空を放出することなく、光学素子のその場検査を行うことができる。

特許文献６は、鏡および洗浄装置を有するＥＵＶマイクロリソグラフィー用の投影露光装置に取り付けられる、光学アセンブリを開示する。

特許文献７は、原子状水素を使って、光学面からカーボン汚染を除去する方法を開示する。

国際公開第２００８／０３４５８２Ａ２号パンフレット 米国特許出願公開第２００８／０２１８７１２Ａ１号明細書 欧州特許出願第１３２９７７３Ａ２号明細書 国際公開第２００４／１０４７０７Ａ２号パンフレット 米国特許出願公開第２００７／０１３２９８９Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００３／００５１７３９Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２００４／００１１３８１Ａ１号明細書

本発明の１つの目的は、高い信頼性で異物を洗浄することのできる、有効光束の入射する光学面を有する光学素子を提供することである。本発明のもう１つの目的は、高い信頼性で異物を洗浄することのできる光学素子の洗浄方法を特定することである。

第１の観点によれば、本発明は、ＥＵＶリソグラフィー用の投影露光装置に取り付けられる光学アセンブリで実現される。該アセンブリは、少なくとも一つの真空チャンバ、投影露光装置の有効光束が入射する光学面を有する、該真空チャンバ内に配置された少なくとも一つの光学素子、および該光学面を洗浄する洗浄装置を備え、該洗浄装置は、投影露光装置で露光動作を行う真空圧よりも高いガス圧で、真空チャンバ内で光学面の粒子洗浄を行うように構成される。露光動作を行うための真空圧は、パージガスが使用されるか否かによって、典型的にはおよそ１０^−１〜１０^−９ｍｂａｒである。

本発明の第１の観点によれば、光学系の一体化またはメンテナンスのそれぞれのすぐ後、ただし露光動作を開始するためのＥＵＶリソグラフィー装置の排気が終わる前に、ＥＵＶリソグラフィー装置内に配置された光学素子の光学面の粒子洗浄を行うことが提案される。このようにして、ＥＵＶリソグラフィー装置内で真空圧に達した際に発生する、例えば、ＥＵＶ光吸収の増強、熱的効果、不均一さなどの、粒子洗浄の問題に対処することができる。具体的には、より高い圧力で粒子洗浄を行う場合には、洗浄剤を光学面と接触させる際に、洗浄剤が光学面と反応して光学面を損傷することがないように、光学面から粒子を除去するために洗浄剤と化学反応を行う必要のない洗浄方法を用いることができる。

一実施形態では、粒子洗浄中、真空チャンバ内のガス圧は１０^−９ｍｂａｒ以上であり、好適には１０^−３ｍｂａｒ以上であり、具体的には０．１ｍｂａｒ以上である。当業者であれば、リソグラフィー装置の排気を行いながら、少なくとも一部の粒子洗浄を行うことができることを理解するであろう。しかしながらこの場合には、真空チャンバ内の全体的な圧力は、粒子洗浄の効率を維持するために、上述の値より小さくてはならない。

さらなる実施形態では、光学アセンブリは、光学面の粒子の被覆率を監視する粒子監視装置を備える。粒子監視装置は、光学面の粒子の検出に使用することができ、よって、高密度の粒子が検出された光学面の領域を特に集中して洗浄することが可能である。さらに粒子の監視によって、光学面から異物を取り除くために必要な洗浄時間を推定することができる。具体的には、監視を行うための検査装置を使用してもよい。これは、特許文献５に記載されており、この全ての記載内容は本明細書に援用される。

一開発では、光学アセンブリは、好適にはフィードバックループ内で、粒子監視装置によって監視される粒子の被覆率に基づいて、粒子洗浄装置の洗浄を制御する制御装置をさらに含む。該制御装置を使用して第１ステップで監視を行い、その監視の結果に基づいて、次の洗浄ステップに対して適切なパラメータを設定することが可能であり、所望の洗浄結果が達成されるまで監視と洗浄ステップを繰り返し行うことによるフィードバックループを使用することが可能である。もちろん、具体的には、洗浄が目標とする方法で行われる場合には、監視と洗浄を同時に行うことも可能である。あるいは、全く非破壊の洗浄方法が用いられる場合には、フィードバックループおよび可能であれば監視装置を省くこともできる。この場合、洗浄の継続時間は予めわかっている。例えば、光学面から粒子を完全に取り除くために実際に必要な洗浄時間を超える可能性のある所定の値に設定する。

さらなる実施形態では、粒子洗浄装置は、光学素子の光学面に向けられる少なくとも一つの洗浄ヘッドを備える。該洗浄ヘッドは固定してもよく、この場合は典型的に、光学面の中心を向けられる。あるいは運動機構を設けて、例えば、光学面に対して洗浄ヘッドを傾けたり平行移動させることによって動かしてもよい。これは出願人による国際出願番号第２００７／００９５９３号に詳細が記載されており、この全ての記載内容は本明細書に援用される。

一実施形態では、粒子洗浄装置は、具体的には、二酸化炭素（ＣＯ_２）、アルゴン（Ａｒ）または窒素（Ｎ_２）を使用する雪洗浄、レーザー衝撃波洗浄、エアナイフ洗浄、磁場洗浄、高圧洗浄、プラズマ補助洗浄、温度補助洗浄および接着箔またはポリマー剥離層の使用より成るグループから選択される、少なくとも一つの洗浄方法によって粒子洗浄を行うように構成される。特に二酸化炭素を使用する雪洗浄は、光学面の粒子洗浄を行うには特に有用な方法であることが証明されている。しかしながら、雪洗浄を行うには、真空圧以上の全体的な圧力、具体的には周囲圧が必要である。光学面から粒子を取り除くもう１つの方法は、レーザー衝撃波洗浄であり、これは、ＥＵＶレチクルおよびウエハの表面から５０ｎｍ以下の大きさの粒子を取り除くことが証明されている（例えば、Ｎ．Ａ.ラマーズ氏らによる「ＥＵＶレチクルのレーザー衝撃波洗浄」、Ｎａｂｅｒ Ｒｏｂｅｒｔ Ｊ氏によるＰｈｏｔｏｍａｓｋ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００７、カワヒラ ヒロイチ氏によるＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ，第６７３０巻、ページ６７３０４Ｐ（２００７）参照のこと。これらの全ての記載内容は本明細書に援用される）。空気波洗浄では、清潔で高速の空気を使い、表面処理を損傷することなく表面をきれいに一掃する。例えば、米国特許第６３９５１０２号参照のこと。この全ての記載内容は本明細書に援用される。さらなる洗浄方法として、磁場洗浄および高電圧洗浄があり、これらによって、特許文献３に例示するように、電場、磁場、または電磁場を使って、光学コンポーネントから粒子を遊離させることができる。しかしながら、本発明の状況においては、電場／磁場にははるかに高い圧力がかけられる。上述の技術は、プラズマの生成、具体的には、レーザー衝撃波洗浄と有利に組み合わせることができる（例えば、特許文献２参照。この全内容を参照として本明細書に組み込む）。またこの点において、ＥＵＶ光源によって生成されるプラズマは、レーザー衝撃波洗浄の目的のために有利に使用される。また、その全内容が参照として本明細書に援用される、出願人による特許文献１に詳細が説明されるように、光学面と環境との間に温度勾配を与えてもよい。もちろん、具体的には、光学面と接着箔または別の適切な接着剤を接触させることにより、光学面の接触洗浄を行うことも可能である。

さらなる実施形態では、粒子監視装置は、光学素子の光学面に向けられた少なくとも一つの監視ヘッドを備える。洗浄ヘッドを有する場合の様に、監視ヘッドは目標とする方法で監視を行うために、固定するかまたは運動機構に接続することができる。

別の実施形態では、粒子監視装置は、光散乱法、ホログラフィック法、示差熱画像法および光学または電子光学法から成るグループより選択された、少なくとも一つの監視方法によって監視される粒子監視を行うように構成される。これらの方法を行うには、ＥＵＶリソグラフィー装置にさらなる光源を設置する必要がある。該光源は、可能であれば方向を決めて、光学面に放射を放つようにする。リアルタイムホログラフィック干渉法を用いて、粒子降下の監視を実現することができる。このような自動粒子監視技術により、比較的なめらかな表面上での欠陥や粒子のホログラフィック再構成が可能となる。表面がレーザー光線で照らされると、散乱光は反射光を妨げる。これら２つの光線がコヒーレントである場合、基準光（反射光）と物体波（粒子散乱光）との間の光学干渉は、光波が重なり合うことによって、一連の強度縞を生成する。これらは標準のＣＣＤカメラに記録することができる。このようにしてホログラムを作成することができる。この画像は単純な散乱理論を使ったコンピュータアルゴリズムによって焦点を合わせることができ、その後で標準認識ソフトが粒子を検出する。熱画像方法、特に示差熱画像法もまた、光学面の粒子被覆率の検出に使用することができる。

さらに別の実施形態では、真空チャンバは、光学面から洗浄された粒子を捕捉する粒子捕捉装置をさらに備える。該粒子捕捉装置は好適には、コールドトラップ、静電気または電磁捕捉の中の少なくとも１つを備える。粒子の捕捉は、真空状態下でのリソグラフィーシステムの動作中も維持される。これらの粒子は真空が再度切り替わった場合、すなわち、リソグラフィーシステムのメンテナンス中のみ開放される。これに代えて、またはこれに加えて、粒子は、具体的には光学面の近くに入口を備える真空排気装置を使って、真空チャンバから除去してもよい。

さらなる実施形態では、真空チャンバの壁の少なくとも一部分は、光学面から洗浄された粒子を吸着させる材料を備える。真空チャンバの壁の内部の吸着剤は、触媒物質であってもよく、好適には、ロジウム、パラジウム、モリブデン、イリジウム、オスミウム、レニウム、銀、酸化亜鉛またはそれらの合金、具体的にはルテニウムであってもよい。これらのまたはその他の吸着剤も真空チャンバ内に配置される粒子トラップに使用することのできることが理解されよう。

本発明のさらなる観点は、マイクロリソグラフィー用の投影露光装置に取り付けられる光学アセンブリに実装される。該アセンブリは、
投影露光装置の有効光束が入射する光学面を有する少なくとも一つの光学素子；
炭素含有層を光学面に蒸着する蒸着装置；および
光学面を洗浄する洗浄装置
を備える。

この種のアセンブリは、洗浄を行う前に必要に応じて、光学面を炭素含有層で洗浄する機会を提供する。洗浄はこのような炭素含有層によって容易に行うことができる。というのも、炭素含有ガスは、目標とする方法で、洗浄媒体へ入射する際に生成することができるからである。これによって、洗浄する光学面の異物の蒸着の分離が支援される。洗浄前に炭素含有層を有していない光学面の洗浄と比較すると、これは光学面の洗浄性能を向上させることができる。

洗浄装置は、例えば原子状水素などの洗浄剤で光学面を洗浄するように構成することができる。この洗浄媒体は具体的に、鏡の反射率を向上させる被覆の施された鏡の形状の光学素子の洗浄に関しては、特に効率的であることが証明された。この種の鏡は具体的には、ＥＵＶ放射を反射する鏡であってもよく、この場合、反射率を増やす被覆は、多層被覆として達成することができる。

アセンブリは、光学面からガスおよび／またはデブリを吸い出す真空ポンプを備えてもよい。洗浄性能はこの種の真空ポンプによって高められる。

アセンブリは、光学素子を収容する真空チャンバ内のガス圧を検出する圧力センサを備えてもよい。この種の圧力センサは、対策を適宜にとることができるように、異物を有する光学素子の汚染を予想しなければならないかどうかに関する確率の制御を可能にする。それに代えて、またはそれに加えて、光学アセンブリは、光学素子の光学面の汚染を検出する汚染センサを備えることができる。具体的には、光学面の炭素含有層は汚染とみなされる。

圧力センサまたは汚染センサは、蒸着装置のコントローラと信号通信を行ってもよい。 この種の構成により、異物を有する光学素子の汚染が、圧力センサによって検出される対応ガス圧値の存在または測定汚染値の存在によって予想されるという条件で、蒸着装置の自動的なスイッチ入力が可能となる。

アセンブリは、ドアによってロック可能な、真空チャンバへの少なくとも一つのアクセス開口を有することができる。次いでドア信号装置を設けてもよく、これは、ドアの現在の位置に応じてドア信号を提供するように構成される。この種のドア信号装置によって、ドアの開放またはドアを開ける準備、すなわちトラップの起動および真空チャンバ内に配置された異物を有する光学素子への差し迫った汚染が検出されると、自動的なスイッチ入力、具体的には蒸着装置のスイッチ入力が可能になる。ドアの代わりにバルブを設けてもよい。この場合には、ドア信号装置の代わりにバルブ信号装置を設け、バルブの現在の位置に応じてバルブ信号を提供するように構成される。

本発明によるアセンブリは、照明光学系の一部および／または投影光学系の一部および有効光束を生成する放射線源を有する投影露光装置、物体平面内で物体視野を照明する照明光学系および像平面の像視野上に物体視野を結像させる投影光学系であってもよい。この種の照明光学系、この種の投影光学系およびこの種の投影露光装置は、本発明による光学アセンブリに利点を加える。本発明によるアセンブリはまた、照明光学系に入る前に、放射線源によって生成された放射を最初に集光する、集光光学系の一部であってもよい。そして、集光光学系または集光器は、投影露光装置の一部であってもよい。

本発明のもう１つの観点は、ＥＵＶリソグラフィー用の投影露光装置の真空チャンバ内に配置される、光学素子の光学面を洗浄する方法において実施される。本方法は、真空チャンバ内のガス圧で、光学面の粒子洗浄を行うステップを含み、該ガス圧は、投影露光装置で露光動作を行う際に得られる真空圧よりも高い。光学系の一体化およびメンテナンスをそれぞれ行った直後、およびＥＵＶリソグラフィー装置内で真空圧を達成する前に粒子洗浄を行うことによって、洗浄剤と汚染粒子の化学反応を起こさせる必要のない洗浄方法を用いることができ、よって、汚染粒子が洗浄剤と接触する際の光学面の損傷を回避することができる。

真空洗浄の際、真空チャンバ内のガス圧は１０^−９ｍｂａｒ以上、好適には１０^−３ｍｂａｒ以上、具体的には０．１ｍｂａｒを選択することができる。また、粒子洗浄は、特に二酸化炭素（ＣＯ_２），アルゴン（Ａｒ）または窒素（Ｎ_２）を使う雪洗浄、レーザー衝撃波洗浄、エアナイフ洗浄、磁場洗浄、高圧洗浄、プラズマ補助洗浄、温度補助洗浄および接着箔またはポリマー剥離層の使用から成るグループから選択される、少なくとも一つの粒子洗浄方法によって行うことができる。この方法はさらに、光学面の粒子の被覆率を監視するステップを含むことができ、粒子洗浄は好適には、このようにして検出された粒子の被覆率に基づいて、具体的にはフィードバックループを使って制御される。さらに、粒子の監視は、光散乱法、ホログラフィック法、示差熱画像法および光学または電子光学法から成るグループから選択される、少なくとも一つの監視方法によって行うことができる。光学面から除去された粒子に対しては、真空チャンバからの排気および捕集、具体的には真空チャンバ内での吸着の内の少なくとも１つが行われる。

これらの洗浄方法の利点は、光学アセンブリに関して論じた利点に対応するものである。

本発明のさらなる観点は、光学素子の光学面に、炭素含有層を有する光学素子を提供するステップ、および光学素子を洗浄するステップを用いた光学素子の洗浄方法で実施される。

例えば、原子状水素の洗浄剤を使って行うことのできる洗浄の最中または後に、光学素子を収容する真空チャンバの排気を行ってもよい。このような排気に代えて、またはこれに加えて、光学素子を収容するチャンバをフラッシュガスでフラッシングしてもよい。洗浄前に、目標とする方法で、炭素含有層を光学素子の光学層に蒸着させてもよい。この洗浄により、光学素子の洗浄への適合性が体系的に達成される。炭素含有層の蒸着は、光学素子を収容する真空チャンバ内で測定されるガス圧の値または汚染値に基づいて行ってもよい。汚染値は、光学素子ならびに、具体的には光学素子の光学面の真上で測定することができる。蒸着は、光学素子を収容する真空チャンバの開放が検出されるとすぐに行うことができる。一般には、炭素含有層の蒸着は、投影露光装置の動作中または、そこで使用される光学系の動作中にも行うことができる。

これらの洗浄方法の利点は、本発明による光学系アセンブリを参照してすでに述べられた上述の利点に対応する。

真空チャンバ上におけるドア開放前の蒸着により、ドアの開放によって汚染されやすい光学素子の洗浄適合性が体系的に達成される。炭素含有層の蒸着は一般に、粒子生成過程前に行うことができる。このような粒子生成過程は、例えば、ウエハ上で行われる作業、具体的にはウエハの交換、レチクル上で行われる作業、具体的にはレチクルの交換、または、例えば、有効光線のダイアフラムの移動などの、有効光束の誘導に影響を与えるコンポーネントの移動より成る。

炭素含有層の蒸着は、投影露光装置のＥＵＶ放射源の交換前に行うことができる。ＥＵＶ放射源が交換される際には、投影露光装置の長引く休止時間が予測される一方で、放射線源に隣接するおよび／または同じ真空チャンバに収容される光学素子の汚染が少なくとも予想される。一般には、投影露光装置の光学素子を収容する真空チャンバをこれらのメンテナンスのために開く必要がある場合には、投影露光装置上で行われるメンテナンスの最中に炭素含有層の蒸着を行ってもよい。

構造化されたコンポーネントを製造するためには、下記のステップを行うことができる：
感光性物質層が少なくとも部分的に蒸着されたウエハを提供するステップ；
結像される構造を有するレチクルを提供するステップ；
本発明による投影露光装置を提供するステップ；および
投影露光装置を用いて、少なくとも一部のレチクルを、ウエハの層の領域に投影するステップ。

本製造方法の利点は、本発明による光学アセンブリと本発明による洗浄方法に関して述
べた、上述の利点に対応する。

本発明のさらなる特徴および利点は、発明の詳細を示す図面を参照して、本発明の実施形態の下記の説明、および請求項より抜粋することができる。個々の特徴は、本発明の変形を任意に組み合わせることにより、個々にまたは包括的に実現することができる。

本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。

メリジオナル部に照明光学系を表す、ＥＵＶマイクロリソグラフィー用の投影露光装置の図である。 図１による投影露光装置に取り付けられる光学素子として機能する、鏡の断面からのカットアウト概略図であり、該装置は、２つの動作位置で鏡の光学面を洗浄する洗浄装置と、アイドル位置で光学面に表面層を蒸着する蒸着装置を有する。 図２と同様に示す、鏡のカットアウト部内の洗浄装置の別の実施形態を示す図である。 図３と同様に示す、蒸着装置のさらなる実施形態の鏡のカットアウト部を示す図である。 図２〜図４を拡大した、鏡のカットアウト部における鏡の多層反射被覆の炭素含有層の異物の拡大図である。 図５と同様の表示において、洗浄に使用する原子状水素を用いた粒子の除去に広く用いられる条件を示す図である。 光学面の局所洗浄が行われる際に使用される、マスクの変形実施形態の拡大図である。 光学面の局所洗浄が行われる際に使用される、マスクの変形実施形態の拡大図である。 光学面の局所洗浄が行われる際に使用される、マスクの変形実施形態の拡大図である。 光学面の局所洗浄が行われる際に使用される、マスクの変形実施形態の拡大図である。 図１と同様の鏡の表示において、洗浄装置のさらなる実施形態と蒸着装置を有する投影露光装置のさらなる実施形態を示す図である。 真空圧よりも高い圧力で粒子洗浄を行う場合に適用される洗浄装置を有する、投影露光装置の別の実施形態を示す図である。 洗浄装置と光学面の粒子の被覆率を監視する監視装置の詳細図である。 ホログラフィック粒子降下の監視として実装する、監視装置の詳細図である。

図１は、ＥＵＶマイクロリソグラフィー用の投影露光装置１の概略図を示す。該投影露光装置１は、有効光束３を生成するＥＵＶ放射源２を有する。具体的に、有効光束３の波長は５〜３０ｎｍである。ＥＵＶ放射源２はＬＬＰ源（レーザー生成プラズマ）またはＧＤＰＰ源（ガス放電生成プラズマ）であってもよい。あるいは、例えばＤＵＶ放射線源を使って、例えば１９３ｎｍの波長を持つ有効光束を生成してもよい。

有効光束３は、コレクタ４によって捕集される。適切なコレクタは、例えば欧州特許出願第１ ２２５ ４８１Ａ号および米国登録特許第２００３／００４３４５５Ａ号で周知である。コレクタ４の下流において、有効光束３は、最初に中間にある焦平面５を通って伝播し、フィールドファセット鏡６に入射する。フィールドファセット鏡６から反射すると、有効光束３は、瞳ファセット鏡７に入射する。

瞳ファセット鏡７から反射すると、有効束３は、最初に他の２つの鏡８，９から反射する。瞳ファセット鏡７のすぐ下流にある鏡８は、以後指示鏡Ｎ１とする。鏡９は鏡Ｎ１の下流にあり、これも以後指定鏡Ｎ２とする。鏡Ｎ２の下流で、有効光束３は斜入射鏡１０に入射する。該鏡１０は以後指示鏡Ｇとする。

瞳ファセット鏡７と連動するさらなる鏡８〜１０は、投影露光装置１の物体平面１２の物体視野１１上のフィールドファセット鏡６の像ファセット視野である。結像される反射レチクル１３の表面部は、物体視野１１に配置される。

鏡６〜１０および広範な意味でコレクタ４も、投影露光装置１の照明光学系１４に属する。

投影光学系１５は、像平面１６内の像視野（図１には図示せず）上の像物体視野１１である。瞳ファセット鏡７は、投影光学系１５の瞳平面に光学的に接合する光学平面に配置される。

物体視野１１は、物体視野１１の鏡対称軸を通って走る、図１に示す照明光学系１４のメリジオナル部で曲げられる。図１の平面における物体視野１１の典型的な延長は８ｍｍである。図１の平面に垂直な物体視野１１の典型的な延長は１０４ｍｍである。長方形の物体視野、例えば、８ｍｍ×１０４ｍｍの対応する縦横比の長方形の物体視野も可能である。

投影光学系１５は鏡光学系である。以下で鏡Ｍ６と指定する投影光学系１５の最終鏡１７は、図１では点線で表される。この鏡Ｍ６の上流側には、Ｍ１〜Ｍ５(図１には示さず)のその他の５つの鏡が投影光学系１５に配置される。

照明光学系１４の鏡６〜１０および投影光学系１５のＭ１〜Ｍ６の何れか１つは、有効光束３（図２参照）の入射する光学面１８を有する光学素子を構成する。レチクル１３もまた、この種の光学素子を構成する。

相対位置の説明を容易にするために、それぞれの光学面１８に対する局所的なｘｙｚデカルト座標系を以下の図に示す。図２では、ｘ軸は右に走っている。ｙ軸は図２では透視投影に表され、それ自身は図２の平面に垂直に走っている。ｚ軸は図２では下から上に走っている。もちろん曲がっている可能性もある。検討中の光学面１８の個々の視野はｘｙ平面である。

図２に示す鏡Ｎ１、すなわち鏡８の例は、光学面１８を洗浄し、洗浄前の準備手段として、光学面１８上に炭素含有表面層の断続的な蒸着を行う装置の変形例を示す。鏡８を例として使用するこれらの装置と関連して説明される以下の実施形態は、他の鏡６〜１０および投影露光装置１のＭ１〜Ｍ６ならびにレチクル１３にも設けられる、個々の装置にも準用される。光学面の洗浄および洗浄前の準備としての表面への炭素含有表面層の断続的蒸着のためのこの種の装置はまた、コレクタ４、具体的には、少なくともコレクタ４のコレクタ鏡に配置してもよい。これは具体的に、ＥＵＶ放射源２としてのＬＰＰ源の使用と関連して行ってもよい。

図２に示すものは、光学面１８のカットアウト鏡８およびそれに関連する鏡８の基板体１９である。光学面１８は、基板体１９によって支持される反射被覆２０を有する。

図５および図６は、反射被覆２０の詳細を開示する。反射被覆２０は、各々が異なる材料の２１および２２の２層が交互に連続する、例えば数十から数百の複数の二重層を有する多層被覆である。２層の材料のうちの１つはモリブデンであってもよい。もう１つの層の材料はシリコンでもよい。図５および図６は、４つの交互に連続する層２１、２２、すなわち２つの二重層を例示的に示す。実際には、連続する層の数はこれよりも多くてもよい。反射被覆２０は、有効光束３の波長および光学面１８へのその入射角に関して最適化される。

先ず、光学面１８を洗浄する洗浄装置２３が鏡８に配置される。図２では、洗浄装置２３は、最初の動作位置では実線で、そして、それに対してずれた第２の動作位置では点線で示される。洗浄装置２３の筺体２４は、洗浄ガスを生成する源を収容している。例えば水素ラジカル用のこの源は、図２の筺体に２５として点線で示される。源２５は、特許文献６の原理に従って構成することができる。図２の例では、洗浄ガスは水素ラジカルから成る。例えば特許文献６に述べられるような、その他の洗浄ガスを用いてもよい。洗浄ガスは、洗浄装置２３からノズル２６を通して光学面１８へ供給される。光学面１８の局部２７には、該ノズルによって入射される。その部分の概略的な限界を、図２の断面図のｘ軸に示す。局部２７の表面は、ノズル２６の形状および光学面１８からノズル２６までの距離ｚに応じて予め決められる。局部２７の典型的な表面は、１ｍｍ×１ｍｍである。

ノズル２６は、光学面１８に向けられた洗浄ガス注入装置を構成する。図２の洗浄装置２３の構成によると、ノズル２６は光学面１８に対して垂直である。あるいは、ノズル２６を異なる角度で光学面１８に向け、洗浄ガスを光学面１８に傾斜させて入射するようにしてもよい。

洗浄装置２３は、ｘ方向（両方向矢印２８）、ｙ方向（両方向矢印２９）およびｚ方向（両方向矢印３０）にずらしてもよい。さらに、洗浄装置２３は、ｘ軸（矢印３１）の周りを傾転または旋回、またはｙ軸（矢印３２）の周りを傾転してもよい。ノズル２６がｚ軸に対して非回転な対称を有する洗浄ガスの光線断面を備えているのであれば、洗浄装置２３は、縦軸すなわちｚ軸の周りを旋回することができる。

洗浄装置２３は、信号線３３を介してコントローラ３４と信号通信を行う。洗浄装置２３の、上述の並進および傾転または旋回の自由度に関する動きの制御は、コントローラ３４を介して行われる。さらに、源２５およびノズル２６のロック要素（図示せず）は、コントローラ３４を介して駆動される。

信号線３５を介して、局部コントローラ３４は投影露光装置１の中央コントローラ３６と信号通信を行う。

さらに、蒸着装置３７は、層厚ｄを有する炭素含有表面層３８の光学面１８の反射被覆２０上に、少なくとも断続的に蒸着を行うために、鏡８に配置される。図２および図４では、この表面層３８は局部的に点線で示してあり、図５には大きく拡大して示されている。

蒸着装置３７の筺体３９は、１つの成分としてＣ_ｎＨ_２ｎ＋２を有するガス用の、点線で示すガス水素炭素含有ガス源４０を取り囲んでいる。具体的に、源４０は蒸着ガス源、例えば、ノナンＣ_９Ｈ_１８またはその他のアルカン、例えばメタンＣＨ_４を含有するものであってもよい。フッ化物含有炭化水素またはベンゼン基含有炭化水素も、蒸着ガスとして使用することができる。炭化水素含有ガスは、置換炭化水素、すなわち官能基を組み入れるものであってもよい。 塩含有ガスまたは金属水素化物含有ガスも蒸着ガスとして使用することができる。蒸着装置３７の筺体３９は、鏡８の基板体１９に対して堅く配列される。鏡８の全体的な光学面１８は、蒸着装置３７の開いた入口部４１から出る蒸着ガスが入射する。光学面１８には、蒸着ガスが傾斜して入射する。

投影露光装置１では、 各鏡６〜１０およびＭ１〜Ｍ６はそれぞれ洗浄装置２３と蒸着装置３７とを備え、これらは上述の記載に沿って構成される。それぞれの鏡６〜１０およびＭ１〜Ｍ６と共に、関連する洗浄装置２３および関連する蒸着装置３７は光学アセンブリ４２を形成する。レチクル１３もこの種の光学アセンブリ４２の部品であってもよい。本発明による投影露光装置１のその他の変形は、この種の光学アセンブリ４２を有する鏡を備える。その他のものは、該光学アセンブリ４２を有していない鏡を備える。この種の少なくとも一つの光学アセンブリ４２は、投影露光装置のこれらの変形の各々に設けられる。

蒸着装置３７は、信号線４３を介して局所コントローラ４４と通信する。該コントローラは、源４０および源４０と入口４１との間のロック要素(図示せず)を制御する。局所コントローラ４４は、もう１つの信号線４５を介して、中央コントローラ３６と通信する。

以下、鏡８の光学面１８の洗浄方法を説明する。過程において、鏡８は最初、炭素含有層を有する光学面１８上に設けられる。この炭素含有層は、それ自体で、または反射被覆２０上に蒸着されて供給される。または、反射被覆２０上に配置される炭素含有層がないという、鏡８が洗浄された状態にあるという条件のもと、目標とする方法で、反射被覆２０上に蒸着装置３７を使って蒸着される。この目的のために、蒸着装置３７の局所コントローラ４４は、蒸着ガスが源４０およびフィーダ４１を介して光学面１８に入射し、光学面１８全面で表面層３８が定められた厚さｄを有するように形成されるよう、局所コントローラ３６によって駆動される。理想的には、表面層３８は、その構成では、表面層３８の材料より成る閉じた単層である。

この状況において、図５および図６から明らかであるように、異物４６は、光学面１８に恒久的でない方法で付着される。図５に示される様に、粒子４６は、反射被覆２０に直接ではなく、炭素含有層３８の上面に蒸着される。ここで、洗浄装置２３を使い、洗浄ガスを粒子４６のある局部２７上に蒸着してもよい。洗浄ガス内には水素フリーラジカル（Ｈ*）および水素原子（Ｈ_２）が供給される。水素フリーラジカルは、表面層３８の炭素と化合して、気体炭化水素Ｃ_ｘＨ_ｙを形成する。これを介して粒子４６が鏡８に付着する表面層３８の炭素原子もまた、気体炭化水素の形成に使用される。こうすることによって、粒子４６は鏡８から離れ（図６参照）、洗浄装置２３の支援によって光学面１８から吹き飛ばされるか、または真空ポンプ（図示せず）の支援によって排出することができる。これは図６の矢印４７によって明らかである。

個々の鏡の光学面に目標とする方法で洗浄ガスを入射させる代わりに、以下に説明するように、鏡の内の１つの洗浄を局部的に行って、局部洗浄を選択的に行ってもよい。これを行うためには、マスク４９を洗浄装置２３と光学面１８の間に配置する。図７〜図１０は、この種のマスク４９の拡大実施形態を示す。これらのマスク４９はそれぞれ、１つの例示的実施形態において四角形で示される、同一のキャリアに内側境界を持つ中央ブレークスルーを有している。キャリア５０は保持装置（図示せず）によって光学面１８上に保持される。

図７による実施形態では、ブレークスルーの内側境界５１は四角形である。図８による実施形態では、ブレークスルーの内側境界５２は長方形である。図９による実施形態では、ブレークスルーの内側境界５３は円形である。図１０による実施形態では、ブレークスルーの内側境界５４は楕円形である。

図９〜図１０によるマスク４９の内側境界の変形５１〜５４を有するブレークスルーは、選択的に洗浄される光学面１８上に表面部を画定する。所望のブレークスルー形状を有するマスク４９の選択的洗浄を行う場合には、該マスクは洗浄装置２３と光学面１８との間に運ばれ、マスク４９がそのブレークスルーを有する領域のみで、洗浄ガスが光学面１７に到着できるようにする。

例えば、多角形または直線状の境界などの異なる形状の内側境界を有する、関連するマスク４９のその他の変形も可能である。マスク４９のさらなる実施形態では、各キャリア５０も複数のブレークスルーを有することができる。

図３は、鏡８の例に基づく代替の洗浄装置２３を再度示したものである。上述で説明したものに対応するコンポーネントは、洗浄装置２３の最初の変形例を参照してすでに説明したので、同じ参照記号を付し、詳細の説明は再度行わない。

図３によると、洗浄装置２３の筺体２４は、ガス管５５を介して内部空間５６と流体連結している。ガス管の中には、ロック要素としてバルブ(図示せず)が配置される。ガス管５５は、カバー部５７内を走り、該部分に対して外部に向かってシールされる。ガス管５５の端部は内部空間５６で終わる。内部空間５６は、カバー部５７およびジャケット部５９を備えるポット状の区切り部材５８によって制限される。ジャケット部５９の周囲の形状は、有効光束３が入射する鏡８の光学面１８の形状になるように構成され、ジャケット部５９が、光学面１８のこの使用した部分を完全に囲むようにしている。ほぼ長方形の光学面１８の場合、カバー部５７は適合するような長方形の形状となる。

ジャケット部５９はその側面、すなわち光学面１８に向かって、円形のシールガスケット６０を有する。図３に示すポット状の区切り部材５８の動作位置では、シールガスケット６０は光学面１８と当接し、これによってポット状の区切り部材５８を鏡８にシールする。

図３の洗浄装置２３によって、洗浄ガス、すなわち原子状水素を使って、２次元で光学面１８を均一に洗浄することができる。この目的のために、ポット状の区切り部材５８を光学面１８上に置き、その後ガス管５５を介して内部空間５６に洗浄ガスを供給する。その際に、内部空間の光学面１８およびそこに設けられる表面層３８、例えば炭素層は、一定の時間洗浄ガスにさらされる。露出時間の経過につれて、ポット状の区切り部材５８は除去される。洗浄過程中、反射被覆２０から分離された粒子と共に、不活性ガスによるフラッシングによって、洗浄ガスを吸い出す、すなわち除去することができる。

上述の製造方法の範囲内で、図３による洗浄装置２３は、光学面１８の二次元での均一な洗浄を必要な場合に使用することができる。洗浄速度は、内部空間５６内の洗浄ガスの成分に基づいて設定することができる。さらに洗浄効果は、内部空間５６内の光学面１８への洗浄ガスの入射期間に基づいて設定することができる。洗浄ガスの流れは目標とする方法で内部空間５６内に誘導し、反射被覆２０上の表面層３８と洗浄ガスとの動的相互作用を生成してもよい。

図４は蒸着装置３７のさらなる実施形態を示し、これは図２の蒸着装置３７の代わりに使用することができる。図２を参照してすでに説明した図４による蒸着装置３７のコンポーネントは、同様の参照記号を付し、詳細の説明は再度行わない。

図４による蒸着装置３７は、筺体３９に収容されるコンポーネントとの駆動に関する限りでは、図２による蒸着装置３７そのままに構成される。光学面１８に向かう入射側面に関しては、図４による蒸着装置３７は図３による洗浄装置２３そのままに構成されるが、蒸着装置３７に関して用いられる蒸着ガスは調整されており、もちろん、その蒸着ガスは洗浄ガスとは実際には異なるものである。

図４による蒸着装置３７は、表面層３８の光学面１８上への二次元での均一な蒸着を可能にする。内部空間５６内の蒸着ガスの成分、光学面１８への蒸着ガスの入射期間、および内部空間５６内における蒸着ガスの動きまたは流れによる、蒸着ガスの反射被覆２０の表面との動的相互作用の達成は全て、このようにして蒸着される表面層３８の厚さを設定するための根拠となる

図１１の手段により、投影露光装置６１のさらなる実施形態を、洗浄装置のさらなる実施形態と蒸着装置のさらなる実施形態と共に下記に説明する。図１〜図１０を参照してすでに説明したものに対応するコンポーネントには同じ参照記号を付し、再度詳細の説明は行わない。

コレクタ４と中間焦平面５との間の光線路には、回折格子６３が照明光学系６２に設けられ、これは入射モードで作動し、有効光束３の特定の波長を選択する目的のために役立つ。

照明光学系６２の実施形態では、物体平面１２に配置される反射レチクル１３は、瞳ファセット鏡７のすぐ下流にある。すなわち図１１による照明光学系６２内の鏡８〜１０は、照明光学系１４と比較すると、省かれている。

レチクル１３および像平面１６との間にある、２つの鏡６５，６６を有する投影光学系６４を図１１に略図的に表す。有効光束３が入射するウエハ６７は像平面１６に配置され、これも図１１に示される。

図１１による投影露光装置６１は、モジュラ構成である。源モジュール６８は、放射線源２、コレクタ４および回折格子６３を備える。ファセット鏡６および７はどちらもファセットモジュール６９に含まれる。ファセットモジュール６９は、さらなるチャンバ７０によって囲まれる。有効光束３は、中間焦平面５に隣接する源モジュール６８とチャンバ７０との間に誘導され、その光線方向に垂直な有効光束３の延長が、源モジュール６８、チャンバ７０およびファセットモジュール６９が壁を通って導かれる視野において低くなるようにする。

投影光学系６４は、投影モジュール７１に収容される。モジュール６８，６９，７１およびチャンバ７０は真空チャンバを構成し、該チャンバの内部圧は個別に決めることができる。

図１１による実施形態では、洗浄装置７２はそれぞれ、投影光学系６４の回析格子６３、フィールドファセット鏡６および鏡６６に配置される。回折格子６３の洗浄装置７２は、源モジュール６８の筺体に取り付けられる。フィールドファセット鏡６の洗浄装置７２は、ファセットモジュール６９の筺体に取り付けられる。鏡６６の洗浄装置７２は、投影モジュール７１の筺体に取り付けられる。

洗浄装置７２はそれぞれ、洗浄ガス、すなわち、具体的には原子状水素を注入する入口部７３を有する。よって入口部７３の機能は、図２の構成によるノズル２６に対応したものである。入口部７３は少なくとも一度屈折し、この際のそれぞれの屈折は最大で１２０度である。図１１による実施形態では、入口部７３の各々は約９０度で２度屈折している。洗浄装置７２の筺体２４の内部で原子状水素を生成する電熱線と洗浄される光学素子との間の直接的な見通しは、よって、各々排除される。入口部７３のこのような屈折のため、電熱線から洗浄される光学素子に向かう熱の投入も低減することができる。

それぞれ配置される光学素子は、入口部７３を通して水素でフラッシングすることも可能である。

モジュール６８、６９および７１の各々ならびにチャンバ７０は、対応するモジュールまたはチャンバを排気する真空ポンプ７４を有する。これは例としてファセットモジュール６９およびチャンバ７０を使って、図１１に説明する。図示しないやり方で、中央コントローラ３６で駆動することのできる調節可能バルブ７５により、真空ポンプ７４は、モジュールまたはチャンバの内部とそれぞれ流体連結する。各モジュール６８，６９および７１ならびにチャンバ７０は、上述の様に、図１〜図１０による蒸着装置の実施形態と関連して、炭素含有蒸着ガスの源を有する蒸着装置７６を備える。ファセットモジュール６９の蒸着装置７６およびチャンバ７０を、図１１の例示的実施形態に示す。蒸着装置７６は、調節可能バルブ７７を介してモジュールまたはチャンバの内部と流体連結している。該バルブも中央コントローラ３６によって駆動することができる。

モジュール６８，６９および７１の各々ならびにチャンバ７０は、個々のモジュールまたはチャンバあるいは鏡の表面のガス圧または汚染状態を検出する、汚染センサ７８をさらに備える。図１１は、ファセットモジュール６９およびチャンバ７０の圧力センサまたは汚染センサ７８の例を示す。圧力センサまたは汚染センサ７８は、配置されたモジュールまたはチャンバと流体連結している。圧力センサまたは汚染センサ７８は、中央コントローラと信号通信している。

モジュール６８，６９，７１およびチャンバ７０は、下記に詳細を説明するアクセス開口を介して、チャンバ７０のアクセス開口７９を使ってアクセス可能である。モジュール６８，６９および７１のアクセス開口は適宜に構成される。

アクセス開口７９は、ドア８０によってロック可能である。ドア信号装置８１は、ドア８０に配置され、ドア８０の現位置に応じてドア信号を提供するように構成される。ドア８０の代わりとして、またはドア８０に加えて、モジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０を閉じるためのバルブを設けることもできる。ドア信号装置の代わりにバルブ信号装置を設け、これはバルブの現位置に応じてバルブ信号を提供するように構成される。

洗浄装置７２を使った光学面１８の洗浄は、洗浄装置２３の構成に関連する上述の説明に従って行う。洗浄前に、洗浄される光学面１８に表面層３８が最初に形成されるように、調節可能バルブ７７を開いて、モジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０を、配置された蒸着装置７６を介して必要に応じて炭素含有蒸着ガスでフラッシングしてもよい。

この表面層３８は、投影露光装置６１の特定の動作条件を検出した際に、配置された蒸着装置７６を使って、目標とする方法で蒸着することができる。表面層３８の蒸着は、モジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０あるいは光学素子、具体的には鏡に配置された圧力センサまたは汚染センサ７８を使って測定したガス圧値に基づいて行ってもよい。蒸着ガスは、例えば、圧力値の許容値または汚染値の許容値が検出され次第、配置された蒸着装置７６を介して、モジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０に供給してもよい。この場合、光学面１８が異物４６によって汚染されるリスクが高くなる。圧力や汚染の上昇が検出され次第、蒸着ガスが早急に供給されるため、表面層３８の蒸着（その目的は次の洗浄が確実に行われることであるが）が可能となり、異物が反射被覆２０によって直接吸着されることはないだろうが、しかしながら、表面層３８を介して光学面１８へ間接的に吸着される。表面層３８の蒸着が達成されると、測定したガス圧力値または汚染値が上昇した理由を調査し、真空漏れがもしあればシールしてもよい。次いで、圧力または汚染の上昇が測定されたモジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０の光学面を、図５および図６によって上記に説明した様に、配置された洗浄装置７２を使って洗浄する。

目標とする方法での蒸着装置７６を介した蒸着ガスの供給に応じた、ドア８０の中の１つまたはバルブ７５，７７の中の１つの開放は、さらにもう１つの動作条件を構成する。

洗浄過程は、真空ポンプ７４を作動して定期的に行われる。該真空ポンプは、光学面１８からガスおよび／またはデブリを吸い出すために使用することができる。

ドア信号伝達装置８１は、中央コントローラ３６を介して、または配置された蒸着装置７６の調節可能バルブ７７によって直接的に信号通信を行う。ドア信号装置８１によってアクセスドア８０の開放が検出されると、該ドア信号装置８１が配置されているモジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０の調節可能バルブ７７はすぐに開く。これはまた、ドア８０を開くことによって導入された異物が、反射被覆２０上に直接吸着されるのを防ぐ。

配置されたドア信号装置８１を介した調節可能バルブ７７の駆動は、具体的には、例えば、チャンバ７０などの外部チャンバのドア信号装置８１が、例えば、ファセットモジュール６２の内部に位置するモジュールの調節可能バルブ７７の開放を同時に促すようなものであろう。このようにして、開放が検出されたチャンバの内部モジュール内の表面層３８の蒸着も提供され、これにより、洗浄が続いて行われることを確実にするという目的を果たす。

対応する信号通信または駆動は、上述のバルブ信号装置によって行うことができる。

蒸着を促すことのできるさらなる動作条件は、放射線源２の交換である。このような交換が一端示されると、源モジュール６８に配置される少なくとも蒸着装置７６の調節可能バルブが自動的に開く。モジュール６８，６９，７１またはチャンバ７０の開放を必要とするその他のサービスやメンテナンス作業もまた、蒸着を促すことのできる動作条件を表す。

粒子洗浄を行うもう１つの方法を、投影露光装置１０１の別の実施形態を示す図１２に関して下記に説明する。図１〜図１１を参照して説明してきたものに対応するコンポーネントには同じ番号を付し、詳細についての説明は再度行わない。

図１、図１１および図１２の露光装置１，６１および１０１はそれぞれ、露光動作を行うために、約１０^−１ｍｂａｒ以下の真空圧ｐ_０で典型的に動作する。露光動作の間、レチクル１３の少なくとも一部は、リソグラフィー、具体的には半導体素子によるミクロ構造またはナノ構造の構成要素を生成するために、ウエハ６７の感光性層の領域に結像される。スキャナまたはステッパとしての投影露光装置１，６１または１０１の構成に応じて、レチクル１３およびウエハ６７は、スキャナモードでは時刻同期に、あるいはステッパモードでは段階的に駆動される。

図１２に示す実施形態では、粒子洗浄は光学素子の一体化／メンテナンスの後、そして露光装置１０１の排気前、すなわち、真空状態で投影露光装置１０１を作動させる前に行う。このようにして、非破壊（物理的）粒子洗浄方法、すなわち、光学面の粒子が洗浄剤と化学反応を行わなくてもいい方法を使用することが可能となり、よって、洗浄中に光学面を傷つけるリスクが低減される。

非破壊的な洗浄のために、図１２の投影露光装置１０１の照明モジュール６２は、洗浄装置７２のさらなる実施形態を備え、これは、露光動作に使用される真空圧ｐ_０以上の圧力ｐ_ｃで、真空チャンバ７０内の粒子洗浄を行うために用いられる。

洗浄装置７２を使った粒子洗浄は、投影露光装置１０１の排気を開始する前に行うことができる。すなわち、一定の圧力ｐ_ｃ、例えば周囲圧力で行うことができる。しかしながら、投影露光装置の排気中、すなわち、真空チャンバ６８ａ，７０および７１内の全体的な圧力が下がる時に洗浄を行うこともできる。この場合、圧力センサ７８を制御装置３６と一緒に使い、粒子洗浄のパラメータを真空チャンバ７０内の実際の圧力状態に適合させてもよい。 典型的には、この場合、粒子洗浄中の圧力ｐ_ｃは常に１０^−９ｍｂａｒ以上であり、好適には、１０^−３ｍｂａｒ以上、具体的には０．１ｍｂａｒ以上である。

図１３を参照すると、洗浄装置７２を使った粒子洗浄を、光学素子６，７の例で説明しており、洗浄は、投影露光装置１０１内のその他の光学素子と類似した方法で行うことができると理解できよう。図１３の実施形態では、洗浄装置７２は、第１および第２洗浄ヘッド７２ａおよび７２ｂを備え、これらはそれぞれ光学素子６，７の光学面に向けられている。さらに、監視装置１０２は光学素子６，７の近くに配置され、これは２つの監視ヘッド１０２ａおよび１０２ｂを有し、これらはそれぞれ光学素子６，７の光学面１８に向けられている。

図１３に示す実施形態では、洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂは洗浄剤の噴流を光学面１８に向けるために適合される。洗浄剤は不活性洗浄剤、すなわち、粒子および光学面とそれぞれに反応しないものである。本実施形態では、洗浄剤は二酸化炭素であり、雪洗浄は光学素子６，７で行う。この目的のために、洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂはバルブを介してＣＯ_２ガス源(図示せず)に接続され、洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂはさらに、例えばベンチュリ型のノズルを備え、これは内部オリフィスを有し、これによってＣＯ_２ガスが膨張し、二酸化炭素雪の噴流が生成される。雪洗浄は、アルゴン（Ａｒ）または窒素（Ｎ_２）などの不活性ガスによって助長させることができ、これらはさらなる入口（図示せず）によって、真空チャンバ７０に導入することができる。

二酸化炭素洗浄を行うことによって、ミクロンおよびサブミクロン粒子並びに炭化水素ベースの汚染物質を光学素子６，７の光学面から除去することができる。

当業者は、洗浄装置７２を改良して、その他の適切な方法によって粒子洗浄を行うことができることを理解するであろう。例えば、洗浄装置７２および洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂはそれぞれ高速で空気の噴流（エアナイフ）を生成するために適合することができ、これによって、光学面１８の効果的な粒子洗浄を行うこともできる。また、レーザー衝撃波洗浄、磁界洗浄、高圧洗浄、プラズマ支援洗浄および温度支援洗浄などの、洗浄ガスの噴流の生成を必要としない粒子洗浄方法を使用することができる。これらは特許文献２にさらに詳しく示されており、また、低圧環境に関しては、特許文献３に示されている。これらの技術を実行するには、洗浄装置７２および洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂを、例えば、高圧洗浄を行う際には電極を洗浄ヘッドに取り付けたり、衝撃波洗浄の際にはプラズマ発生器およびレーザーを使用して、それぞれ適切に改良することができる。ＥＵＶ光を生成するためにプラズマ光源を使用すると、光源はプラズマ発生器として機能すると理解されよう。

また、例えば、粒子を除去するために、光学面に接着箔を接触させて、洗浄装置７２で接触洗浄を行うこともできる。この目的のために、洗浄装置は適切な移動機構によって直線状および／または回転して動く接触洗浄ユニットを備えてもよい。接触洗浄ユニットは、例えば回転可能アームを有し、その一端に接着箔が付着する。

いずれの場合も、典型的に洗浄は監視装置１０２によって補助され、該監視装置は、光学面１８の粒子の被覆率を監視する。本実施形態の監視ヘッド１０２ａおよび１０２ｂは熱探知カメラを備え、これにより、光学面１８の異物を検出するための示差熱画像が生成される。

これに代わって、またはこれに加えて、例えば光散乱または反射率測定などの他の監視方法によって監視を行うことができると理解されよう。この場合には、真空チャンバ７０内にさらなる光源を配置してもよい。この光源は、洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂに取り付けてもよい。その他の適切な監視方法にはホログラフィック法があり、これは典型的に、下記の図１４にさらに詳細を示すように、真空チャンバ７０内に配置される干渉計を必要とする。

監視ヘッド１０２ａに加えて、図１４の検査装置１０２では、レーザー光線１０６を生成するためにさらにレーザー光源１０５が設けられる。その極性は、レーザー光線１０６が反射光学素子１０８をさらに介して光学素子７の光学面１８に向けられる前に、偏光要素１０７内で制御される。表面１８上の各粒子または欠陥によって波動１０９が生じ、これは監視ヘッド１０２ａ内に実装されたＣＣＤカメラによって検出される。

監視ヘッド１０２ａ内の光学素子７の表面１８上の欠陥および粒子の再構成は、ホログラフィック技術を用いて行われる。散乱光波１０９は反射レーザー光線１０６を妨げる。 これら２つの光線が干渉すると、基準光線 (反射光)と物体光線（粒子によって散乱された光）との間の光学干渉によって、光波の重ね合わせにより、一連の強度縞が生成される。この強度縞は、監視ヘッド１０２ａの標準ＣＣＤカメラ１１０に記録される。このようにして、ホログラムはＣＣＤカメラ１１０内に生成され、これは、例えば監視ヘッド１０２ａ内に実装される適切なハードウェアまたはソフトウェアに実装することのできるコンピュータアルゴリズムで焦点を合わせることができる。このアルゴリズムは簡単な散乱理論を用い、その後、標準認識ソフトウェアは光学面１８の粒子を検出することができる。

いずれの場合も、監視装置１０２は、例えば粒子洗浄に使用する洗浄時間および可能であれば洗浄方法を決めることによって、洗浄を支援するために使用することができる。粒子の監視は、洗浄に関するフィードバックを提供するためにも用いることができると理解できよう。例えば、洗浄ステップ終了後、粒子洗浄の結果、すなわち、光学面１８に残留する粒子の被覆率は、監視装置１０２を使って判断することができる。次いで制御装置３６は、続く洗浄ステップが必要かどうかを決め、必要な場合には、残留粒子の被覆率に基づいて洗浄時間を決める。そして、粒子の被覆率、すなわち表面当たりの粒子数が所定の閾値を下回るまで、新しい洗浄サイクルを行うことができる。特に静電洗浄（高圧洗浄）または電磁場を用いた洗浄が行われる際の、洗浄中の粒子監視を可能にする洗浄方法が選択された場合には、フィードバックループも使って監視と洗浄を同時に行うことができると理解されよう。

監視ヘッド１０２ａ，１０２ｂおよび洗浄ヘッド７２ａ，７２ｂはどちらも移動機構を使って移動することができ、このことによって、１０２ａ，１０２ｂ，７２ａおよび７２ｂのヘッドをそれぞれ光学面１８に対してずらしたり傾けたりすることが可能となり、その動きは制御ユニット３６で制御される。このようにして、光学面１８の異なるサブエリアの段階的な洗浄／監視が可能となる。当業者であれば、この場合、洗浄および監視は走査によって行うことができると理解するであろう。

真空チャンバ７０内のガス雰囲気で光学面１８から除去された粒子に関しては、いくつかの可能性がある。先ず、粒子を、例えば真空ポンプ７４を使って真空チャンバから排出する。この真空ポンプ７４は真空チャンバ７０の排出に使われるものであり、好適には、光学素子６，７の近くに一個以上の入口を配置し、吸引によって粒子を除去する。真空ポンプ７４の代わりに、またはこれに加えて、この目的のために他の専用のポンプを使用することができると理解されよう。

異物を光学面１８から除去するためのさらなる可能性としては、真空チャンバ７０内への粒子捕捉装置１０３の配置がある。この例では、粒子捕捉装置１０３は、コールドトラップを備え、これは光学面１８を取り囲み、光学面から除去した粒子を「凍結」させる。これに代えて、またはこれに加えて、粒子捕捉装置１０３は静電トラップ、磁気トラップなどを備えてもよい。具体的には、真空チャンバ７０の壁１０４は、光学面１８から除去された粒子を吸着する材料で被覆された材料より成る。これは粒子捕捉装置としても機能する。具体的には、吸着材は、例えば、触媒物質、好適には、ロジウム、パラジウム、モリブデン、イリジウム、オスミウム、レニウム、銀、酸化亜鉛、ルテニムムおよびそれらの合金から成る。これに代えて、またはこれに加えて、真空チャンバ７０の内部に配置することのできる専用の粒子捕捉装置の表面に吸着剤を配置することができると理解されよう。

上述の好適な実施形態の説明は、例として与えたものである。与えられた開示より、当業者は、本発明およびそれに付随する利点のみでなく、開示された構造及び方法の明らかな種々の変更形態及び変形形態を理解するだろう。よって本出願人は、添付の請求項およびその同等物で定義されるものによって、かかる変更および変形を全て含むもうとしている。

Claims (33)

1. ＥＵＶリソグラフィー用の投影露光装置 （１０１）に取り付けられる光学アセンブリであって、
   少なくとも一つの真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）；
   該投影露光装置（１０１）の有効光束（３）が入射する光学面（１８）を有する、該真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）内に配置される少なくとも一つの光学素子（６，７；６５，６６；６３）；および
   該光学面（１８）を洗浄する洗浄装置（７２）を備え；
   該洗浄装置（７２）は、該投影露光装置（１０１）で露光動作を行うための真空圧（ｐ_０）よりも高い、真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）内のガス圧（ｐ_ｃ）で、該光学面（１８）の粒子洗浄を行うように構成される、光学アセンブリ。
2. 粒子洗浄中、前記真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）内のガス圧（ｐ_ｃ）は、１０^−９ｍｂａｒ以上、好適には１０^−３ｍｂａｒ以上、具体的には１０^−１ｍｂａｒ以上である、請求項１に記載の光学アセンブリ。
3. 上記光学面（１８）上の粒子被覆率を監視するための粒子監視装置（１０２）をさらに備える、請求項１または２に記載の光学アセンブリ。
4. 好適にはフィードバックループで、前記粒子監視装置（１０２）によって監視される粒子の被覆率に基づいて、前記粒子洗浄装置（７２）の洗浄を制御する制御装置（３６）をさらに備える、請求項３に記載の光学アセンブリ。
5. 前記粒子洗浄装置（７２）は、前記光学素子（６，７）の前記光学面（１８）に向けられる少なくとも一つの洗浄ヘッド（７２ａ，７２ｂ）を備える、 請求項１〜４の何れかに記載の光学アセンブリ。
6. 前記粒子洗浄装置（７２）は、具体的には二酸化炭素（ＣＯ_２）を使った雪洗浄、レーザー衝撃波洗浄、エアナイフ洗浄、磁場洗浄、高圧洗浄、プラズマ補助洗浄、温度補助洗浄および接着箔またはポリマー剥離層の使用から成るグループより選択される、少なくとも一つの洗浄方法によって粒子洗浄を行うように構成される、請求項１〜５の何れかに記載の光学アセンブリ。
7. 前記粒子監視装置（１０２）は、前記光学素子（６，７）の前記光学面（１８）に向けられる少なくとも一つの監視ヘッド（１０２ａ，１０２ｂ）を備える、請求項３〜６の何れかに記載の光学アセンブリ。
8. 前記粒子監視装置（１０２）は、光散乱法、ホログラフィック法、示差熱画像法および光学または電子光学法から成るグループより選択される、少なくとも一つの監視方法によって監視される粒子監視を行うように構成される、 請求項３〜６の何れかに記載の光学アセンブリ。
9. 前記真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）は、前記光学面（１８）から除去された粒子を捕捉するための粒子捕捉装置（７６，１０３）をさらに備え、該粒子捕捉装置 （１０３）は好適には、コールドトラップおよび静電または電磁トラップの内の少なくとも一つを備える、請求項１〜８の何れかに記載の光学アセンブリ。
10. 前記真空チャンバ（７０，７１，６８ａ）の壁（１０４）の少なくとも一部は、前記光学面（１８）から除去された粒子を吸着する材料から作られる、請求項１〜９の何れかに記載の光学アセンブリ。
11. マイクロリソグラフィー用の投影露光装置（１；６１）に取り付けられる光学アセンブリであって、
    該投影露光装置 （１；６１）の有効光束（３）が入射する光学面（１８）を有する少なくとも一つの光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）；
    該光学面（１８）に炭素含有層（２８）を蒸着する蒸着装置（３７；７６）；および
    該光学面（１８）を洗浄する洗浄装置（２３；７２）；
    を備える、光学アセンブリ。
12. 前記洗浄装置 （２３；７２）は、前記光学面（１８）を原子状水素で洗浄するように構成されることを特徴とする、請求項１１に記載の光学アセンブリ。
13. 前記光学面（１８）からガスおよび／またはデブリを吸い出すための真空ポンプ（７４）を特徴とする、請求項１〜１２の何れかに記載の光学アセンブリ。
14. 前記光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を収容する真空チャンバ（６８〜７１）内のガス圧を検出する圧力センサ（７８）を特徴とする、請求項１〜１３の何れかに記載の光学アセンブリ。
15. 前記圧力センサ（７８）は、前記蒸着装置（３７；７６）のコントローラ（４４）と信号通信を行うことを特徴とする、請求項１４に記載の光学アセンブリ。
16. ドア（８０）によってロック可能な真空チャンバ（６８〜７１）に対する少なくとも一つのアクセス開口（７９）を特徴とし、該ドアは、該ドア（８０）の現在の位置に応じてドア信号を提供するように構成されるドア信号装置（８１）を有する、請求項１〜１５の何れかに記載の光学アセンブリ。
17. 少なくとも一つの光学アセンブリ（４３）を備える照明光学系（１４；６２）を特徴とする、請求項１〜１６の何れかに記載の光学アセンブリ。
18. 少なくとも一つの光学アセンブリ（４３）を備える投影光学系（１５；６４）を特徴とする、請求項１〜１７の何れかに記載の光学アセンブリ。
19. 請求項１〜１６の何れかに記載の光学アセンブリ（４２）を特徴とする投影露光装置 （１；６１，１０１）であって、
    有効光束（３）を生成する放射線源（２）；
    物体平面（１２）に物体視野（１１）を照明する照明光学系（１４；６２）;および、
    像平面（１６）の像視野上に物体視野（１１）を結像する投影光学系（１５；６４）；
    を備える、投影露光装置。
20. ＥＵＶリソグラフィー用の投影露光装置 （１０１）の真空チャンバ（６８ａ，７０，７１）内に配置された光学素子（４，６３，６，７，６５，６６）の光学面（１８）を洗浄する方法であって、
    該投影露光装置（１０１）で露光動作を行うための真空圧（ｐ_０）よりも高い真空チャンバ（６８ａ，７０，７１）内のガス圧（ｐ_ｃ）で、該光学面の粒子洗浄を行うステップを含む、方法。
21. 真空洗浄中、前記真空チャンバ（６８ａ，７０，７１）内のガス圧（ｐ_ｃ）は１０^−９ｍｂａｒ以上、好適には１０^−３ｍｂａｒ以上、具体的には１０^−１ｍｂａｒ以上となるように選択される、請求項２０に記載の方法。
22. 粒子洗浄は、具体的に二酸化炭素（ＣＯ_２）、アルゴン（Ａｒ）または窒素（Ｎ_２）を使用する雪洗浄、レーザー衝撃波洗浄、エアナイフ洗浄、磁場洗浄、高圧洗浄、プラズマ補助洗浄、温度補助洗浄および接着箔またはポリマー剥離層の使用から成るグループより選択される少なくとも一つの粒子洗浄方法によって行われる、 請求項２０または２１に記載の方法。
23. 前記光学面（１８）の粒子の被覆率を監視するステップをさらに含み、前記粒子洗浄は、具体的にはフィードバックループを使って、好適には監視される粒子の被覆率に基づいて制御される、請求項２０〜２２の何れかに記載の方法。
24. 前記粒子の監視は、光散乱法、 ホログラフィック法、示差熱画像法および光学または電子光学法から成るグループより選択される、少なくとも一つの監視方法によって監視される、請求項２３に記載の方法。
25. 前記光学面（１８）から除去された粒子の排出およびトラップ、具体的には吸着ステップをさらに含む、請求項２０〜２４の何れかに記載の方法。
26. 光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を洗浄する方法であって、
    該光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）の光学面（１８）上に炭素含有層（３８）を有する光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を設けるステップ；および
    該光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を洗浄するステップ；
    を含む、方法。
27. 原子状水素、窒素、酸素またはその他の還元または酸化化合物による光学素子の洗浄を特徴とする、請求項２６に記載の方法。
28. 洗浄中、または洗浄後に、前記光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を収容する前記真空チャンバ（６８〜７１）の排気を行う、請求項２０〜２７の何れかに記載の方法。
29. 洗浄前に炭素含有層（３８）が前記光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）の前記光学層（１８）上に目標とする方法で蒸着されることを特徴とする、請求項２６〜２８の何れかに記載の方法。
30. 前記光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を収容する前記真空チャンバ（６８〜７１）内で測定されるガス圧値に基づいて蒸着を行うことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
31. 前記光学素子（４，６から１０，１２，１７；４，６３，６，７，１３，６５，６６）を収容する真空チャンバ（６８〜７１）が開いていることが検出されるとすぐに蒸着が行われることを特徴とする、請求項２６〜３０の何れかに記載の方法。
32. 前記投影露光装置（１；６１）の放射線源（２）の交換前に蒸着を行うことを特徴とする、請求項２６〜３１の何れかに記載の方法。
33. 構成要素の製造方法であって、
    感光性物質の層が少なくとも部分的に蒸着されたウエハ（６７）を提供するステップ；
    結像される構造を有するレチクル（１３）を提供するステップ；
    請求項１９に記載の投影露光装置（１；６１）を提供するステップ；および
    投影露光装置（１；６１）の支援によって、前記ウエハ（６７）の層の領域に前記レチクル（１３）の少なくとも一部を投影するステップ；
    を含む、製造方法。

Images