JP4510433B2

JP4510433B2 - 露光装置及び洗浄方法

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Description

本発明は、一般には、洗浄方法に係り、特に、半導体ウェハ用の単結晶基板、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のガラス基板などのデバイスを製造する露光装置に用いられるレンズ、ミラーなどの光学部材の洗浄方法に関する。但し、本発明の洗浄方法の用途は露光装置に限定されず、写真製版、投影検査、映写機、プロジェクタなど光学機器に広く適用することができる。

フォトリソグラフィー（焼き付け）技術を用いて半導体メモリや論理回路などの微細な半導体素子を製造する際に、レチクル（又はマスク）に描画された回路パターンを投影光学系によってウェハ等に投影して回路パターンを転写する縮小投影露光装置が従来から使用されている。

縮小投影露光装置で転写できる最小の寸法（解像度）は、露光に用いる光の波長に比例し、投影光学系の開口数（ＮＡ）に反比例する。従って、波長を短くうればするほど、解像度はよくなる。このため、近年の半導体素子の微細化への要求に伴い露光光の短波長化が進められ、露光光源は、超高圧水銀ランプ（ｉ線（波長約３６５ｎｍ））からＫｒＦエキシマレーザー（波長約２４８ｎｍ）及びＡｒＦエキシマレーザー（波長約１９３ｎｍ）に移行しており、更には、Ｆ_２レーザー（波長約１５７ｎｍ）の実用化も進んでいる。

真空紫外光と呼ばれる波長約１９０ｎｍ以下の光は、光路雰囲気中に含まれる酸素分子、水分子及び二酸化炭素分子などの物質（以下、「吸光物質」と称する。）による光吸収が極めて大きくなる。特に、Ｆ_２レーザーは、吸光物質による光吸収が顕著であり、透過率は、一般的に、以下の数式１で表される。

このため、真空紫外光を用いた露光装置では、被処理体への露光量の低下を防止するために、光路中に配置される光学部材を不活性ガスでパージした（又は真空にした）空間に収納している。なお、光源にＦ_２レーザーを用いる露光装置では、光路中の吸光物質の濃度を１ｐｐｍ以下にすることが必要となるが、このために要するパージ時間は、以下の数式２で示され、吸光物質を所望の濃度にするために長い時間及び大量の不活性ガスを必要とする。そこで、必要とするパージ時間及び不活性ガスを削減するために、パージする空間を分室化し、分室毎にパージを行うことが提案されている。

また、ＫｒＦエキシマレーザー又はＡｒＦエキシマレーザーを用いた露光装置では、光子エネルギーが大きくなり、光路中の不純物と酸素とを光化学反応させてしまう。光化学反応で生じた生成物が光学部材に付着すると光学素子を曇らせ、露光量の更なる低下を招くばかりか結像性能の劣化をも招く。不純物としては、例えば、光路中の電線被覆物質に含まれる可塑剤等のハロゲン化物、加工油や接着剤等に含まれる有機物などがある。

そこで、露光装置には、脱ガス性の少ない非金属部材や超音波洗浄等で加工油を完全に除去した表面粗さの小さい金属部材を用いている。しかし、不純物を完全に除去することは容易ではなく、装置の組み立て中や露光中にも光学部材に曇りを生じることから、組み立て後の光学部材の洗浄は非常に重要である。

光学部材の洗浄方法としては、プラズマや中性洗剤、有機・無機溶剤の使用が既に提案されているが、より高い洗浄能力のためにオゾンを用いる光洗浄が近年注目されている（例えば、非特許文献１参照。）。光洗浄は、光学部材の表面に付着した物質を、光学部材に紫外光を照射することによって分解する。紫外光は、酸素ガス中で活性酸素を生成し、光学部材の表面に付着した物質を活性化する。活性酸素と酸素分子からオゾンが生成され、オゾンは紫外光を受けると励起状態の活性酸素に変化し、光学部材に付着した物質を分解及び揮発する。なお、光洗浄は、酸素分子が存在しないと有効性が低くなることが知られている。
Ｊ．ｌｌｌｕｍ．Ｅｎｇｎｇ．ｌｎｓｔ．Ｖｏｌ．８３Ｎｏ．５１９９９「Ｘｅ２エキシマランプを用いたＵＶ／０３洗浄の検証」

つまり、真空紫外光の場合には、十分な露光量で露光を行うには吸光物質である酸素分子の排除が必要である一方、光洗浄の際には酸素分子が必要であるという矛盾を生じてしまう。特に、Ｆ_２レーザーを光源とする露光装置では、光洗浄のための酸素やオゾンを光路中に供給すると、かかる酸素やオゾンによってレーザー光が吸収され、後段の光学部材までレーザー光が到達しないために光洗浄が行われない場合がある。また、光洗浄の際に供給した酸素やオゾンを除去するために不活性ガスのパージを行う必要があり、これには多大な時間を要するために著しいスループットの低下を招くことになる。

そこで、本発明は、真空紫外光を用いた場合でも光学部材の洗浄を可能とし、スループット及び結像性能の低下を防止する露光装置及び洗浄方法を提供することを例示的目的とする。

本発明の一側面としての露光方法は、光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して被露光体に照射し、前記被露光体を露光する露光方法であって、前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄ステップと、前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄ステップと、前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄ステップと、前記第１洗浄ステップと並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、前記第２洗浄ステップと並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、を有し、前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第１洗浄ステップの開始は前記第２洗浄ステップの開始よりも遅く、前記第２洗浄ステップの開始は前記第３洗浄ステップの開始よりも遅いことを特徴とする。

本発明の別の側面としての露光装置は、光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して被露光体に照射し、前記被露光体を露光する露光装置であって、前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄手段と、前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄手段と、前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄手段と、前記第１洗浄手段の動作に並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、前記第２洗浄手段の動作に並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、を有し、前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第１洗浄手段の開始は前記第２洗浄手段の開始よりも遅く、前記第２洗浄手段の開始は前記第３洗浄手段の開始よりも遅いことを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての露光方法は、光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して原版に照射し、前記原版のパターンを基板に露光する露光方法であって、前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄ステップと、前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄ステップと、前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄ステップと、前記第１洗浄ステップと並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、前記第２洗浄ステップと並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、を有し、前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第３洗浄ステップの開始、前記第２洗浄ステップの開始、そして、前記第１洗浄ステップの開始が、順次行われることを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての露光装置は、光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して原版に照射し、前記原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄手段と、前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄手段と、前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄手段と、前記第１洗浄手段の動作に並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、前記第２洗浄手段の動作に並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、を有し、前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第３洗浄手段の開始、前記第２洗浄手段の開始、そして、前記第１洗浄手段の開始が、順次行われることを特徴とする。

本発明の更に別の側面としてのデバイス製造方法は、上述の露光方法を用いて被処理体を露光するステップと、露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、真空紫外光を用いた場合でも光学部材の洗浄を可能とし、スループット及び結像性能の低下を防止する露光装置及び洗浄方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。ここで、図１は、本発明の露光装置１の構成を示す概略断面図である。なお、各図において同一の参照番号は同一部材を付し、重複する説明は省略する。

露光装置１は、光源部１０１及び第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０が収納する光学部材から構成される照明光学系を有し、レチクル２００を照明する照明装置と、レチクル２００を載置するレチクルステージ２５０と、照明されたレチクル２００から生じる回折光をプレート４００に投影する投影光学系３００と、プレート４００を載置するプレートステージ４５０と、不活性ガス供給手段８００と、洗浄ガス供給手段９００とを有する。露光装置１は、Ｆ_２レーザーなど酸素やオゾンによる吸収が著しい真空紫外光を用いた場合でも、光洗浄を効果的に行うことが可能であり、また、光洗浄後の装置復帰に要する時間も最低限に抑えることが可能である。

露光装置１は、例えば、ステップ・アンド・リピート方式やステップ・アンド・スキャン方式でレチクル２００に形成された回路パターンをプレート４００に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィー工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップ・アンド・スキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれる。）を例に説明する。ここで、「ステップ・アンド・スキャン方式」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン（走査）してレチクルパターンをウェハに露光すると共に、１ショットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次の露光領域に移動する露光方法である。「ステップ・アンド・リピート方式」とは、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次のショットの露光領域に移動する露光方法である。

光源部１０１は、本実施形態では、波長約１５７ｎｍを有するＦ_２レーザーで、パルス発光を行うものである。但し、光源部１０１は、Ｆ_２レーザーに限定されず、後述する光洗浄に用いることができる紫外光、例えば、波長約１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーなどでもよい。また、光洗浄用の光源を別に設ける場合には、光源部１０１に紫外光を用いる必要がないことは言うまでもない。

光源部１０１からのレーザー光は、引き回し光学系１０２を介して架台１０３に載置された第１の筐体１１０に収納されたミラー１１１で反射されて整形光学系１１２に入射する。整形光学系１１２を経て所定のビーム形状に整形されたレーザー光は、ミラー１１３で反射され、オプティカルインテグレーター１２１に入射する。

オプティカルインテグレーター１２１は、２次光源を形成すると共に第２の筐体１２０への入射窓（第１の筐体１１０の射出窓）の機能を有する。オプティカルインテグレーター１２１の射出面近傍には、第２の筐体１２０に収納され、２次光源から不要光を遮光して所望の有効光源を形成するための絞り１２２が切り替え可能に配置されている。

オプティカルインテグレーター１２１が形成した２次光源からの光は、第３の筐体１３０の入射窓（第２の筐体１２０の射出窓）１３１を通過し、第４の筐体１４０に収納された集光レンズ１３２で集光される。集光レンズ１３２によって集光された光は、第４の筐体１４０の入射窓（第３の筐体１３０の射出窓）１４１を通過して、第４の筐体１４０に収納される可変ブラインド１４２に入射する。

可変ブラインド１４２は、集光レンズ１３２で形成される集光点を含む光軸に対して直交方向の面の近傍に遮光板を配置し、レチクル２００のパターン面の照明領域を任意に設定可能にしている。レチクル２００を照明している状態の一例を図２に示す。図２を参照するに、可変ブラインド１４２が設定したスリット状光束ＳＬによってレチクル２００に形成されたパターン２１０の一部がスリット照明されている。

可変ブラインド１４２からの光は、第５の筐体１５０の入射窓（第４の筐体１４０の射出窓）１５１を通過して、第５の筐体１５０に収納された集光レンズ１５２で集光され、ミラー１５３で反射される。ミラー１５３で反射された光は、第６の筐体１６０の入射窓（第５の筐体１５０の射出窓）１６１を兼ねる集光レンズ１６１で集光され、射出窓１６２を通過してレチクル２００を照明する。

レチクル２００は、上述したように、スリット照明され、投影光学系３００によってプレート４００上にパターン２１０の一部が縮小投影される。この際、図１に示す矢印方向に、レチクル２００及びプレート４００を投影光学系３００とスリット状光束ＳＬに対して、投影光学系３００の縮小倍率比と同じ速度比率で互いに逆方向となるようにスキャン（走査）させながら、光源部１０１からのパルス発光による多パルス露光を繰り返す。これにより、レチクル２００全面のパターン２１０がプレート４００上の１チップ領域又は複数チップ領域に転写される。プレート４００は、本実施形態でウェハであるが、液晶基板などその他の被処理体を広く含み、フォトレジストが塗布されている。

また、光路中にはハーフミラー１５４が配置され、本実施形態では、第５の筐体１５０に収納されている。ハーフミラー１５４は、照明光の一部を、光量を検出するための光電センサー１５５に導き、光電センサー１５５の検出結果を基に１ショット毎の露光量が所望の値になるように光源部１０１の出力が調整される。

レチクルステージ２５０は、レチクルチャック２５２を介してレチクル２００を保持し、図示しない駆動手段によって図１に示す矢印方向にレチクル２００をスキャン駆動する。また、レチクルステージ２５０にはバーミラー２５４が固定され、レーザー干渉計２６０は、バーミラー２５４によって、レチクルステージ２５０の速度を検出することができる。

レチクルステージ２５０及びレーザー干渉計２６０は、支持定盤５００に載置されている。なお、支持定盤５００は、床から支柱５１０及びダンパー５２０を介して投影光学系３００を保持する鏡筒定盤６００上に固定されている。

プレートステージ４５０は、プレートチャック４５２を介してプレート４００を保持し、図示しない駆動手段によって図１に示す矢印方向にプレート４００をスキャン駆動する。また、プレートステージ４５０には、バーミラー４５４が固定され、レーザー干渉計４６０は、バーミラー４５４によって、プレートステージ４５０の速度を検出することができる。

プレートステージ４５０は、床からダンパー７１０を介してステージ定盤７００上に載置されている。更に、鏡筒定盤６００に固定されたレーザー干渉計７２０によって、鏡筒定盤６００とステージ定盤７００との図中上下方向の相対距離を測定している。このように、レーザー干渉計４６０及び７２０により、鏡筒定盤６００とプレートステージ４５０との位置関係、換言すれば、レチクル２００とプレート４００との相対位置関係が保証されている。

第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０は、密閉構造を有している。可変ブラインド１４２を収納する第４の筐体１４０は、可変ブラインド１４２の駆動による振動から独立させるために、個別の図示しない支持台を有し、第３の筐体１３０及び第５の筐体１５０とは、例えば、フッ素ゴムから構成される密閉部材１４３及び１４４により連結されている。また、第６の筐体１６０も、高精度の位置制御を求められるレチクルステージ２５０と振動的に分離するために、例えば、フッ素ゴムから構成される密閉部材１６３によってレチクルステージ２５０と連結されている。

第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０には、不活性ガスを供給するための不活性ガス供給手段８００が供給配管８１０を介して接続されている。不活性ガスとしては、例えば、窒素やヘリウムなどが挙げられる。本実施形態では、供給配管８１０は、金属から構成される金属配管であるが、酸素及び水分の透過量の少ないフッ素樹脂系の配管を用いてもよい。また、第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０には、図示しない排気手段が図示しない排気配管を介して接続されている。

第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０と供給配管８１０及び排気配管との間には、図示しない電磁弁が設けられており、供給配管８１０に設けられた電磁弁及び排気配管に設けられた電磁弁を開くことで、第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０への不活性ガスの供給と第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０の排気が行われる。これにより、第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０は、独立して不活性ガスの供給及び排気が可能となっている。なお、第１の筐体１１０、第２の筐体１２０、第３の筐体１３０、第４の筐体１４０、第５の筐体１５０及び第６の筐体１６０と供給配管８１０との間には、逆止弁８１２ａ乃至８１２ｇが設けられており、供給した不活性ガスが逆流して他の筐体に混入することを防いでいる。

本発明の露光装置１は、更に、第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０が収納した光学部材を洗浄するための洗浄ガスを第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０に供給する洗浄ガス供給手段９００を有する。洗浄ガス供給手段９００は、供給配管９１０を介して第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０と接続している。洗浄ガスとしては、例えば、酸素やオゾンなどが挙げられる。供給配管９１０は、本実施形態では、供給配管８１０と同様に金属で構成される。

第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０と供給配管９１０との間には、電磁弁９１２ａ乃至９１２ｇが設けられており、電磁弁９１２ａ乃至９１２ｇを開くことで、第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０へ洗浄ガスの供給が行われる。これにより、第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０に独立して洗浄ガスを供給することができ、筐体毎に光洗浄を行うことを可能としている。

以下、図３を参照して、本発明の光洗浄方法１０００について説明する。光洗浄方法１０００は、Ｆ_２レーザーなどの真空紫外光を光源とする露光装置において、効果的に光洗浄を行うことができる。ここで、図３は、本発明の光洗浄方法を説明するためのフローチャートである。

まず、光電センサー１５５により、照度の劣化が検出されると（ステップ１００２）、最もプレート４００側の筐体、本実施形態では、第６の筐体１６０に洗浄ガス（酸素）を供給する（ステップ１００４）。

供給する洗浄ガスの量は、各筐体の最も後段に配置された光学部材までレーザー光が到達するようにして設定することが好ましい。例えば、洗浄ガスに酸素を用いる場合、酸素濃度１００ｐｐｍの雰囲気中をレーザー光が５０ｃｍ進むと透過率は３８．７％となるため、光路長３０ｃｍ乃至５０ｃｍである筐体には、一般的に、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下となるようにして酸素の供給を行えばよい。具体的には、第６の筐体１６０への不活性ガスの供給を停止し、酸素濃度が１００ｐｐｍ以下となる範囲で酸素を供給する。酸素濃度１００ｐｐｍのガスが供給されるように予め調整しておき、かかるガスを不活性ガスの代わりに一定時間供給するようにしてもよい。但し、実際には、筐体が収納している光学部材の透過率についても考慮する必要がある。

第６の筐体１６０の洗浄ガスの濃度が所望の値に達すると、洗浄ガス（酸素）の供給を停止する。そして、第６の筐体１６０に不活性ガスと微量な酸素が混入した状態でレーザー光の照射を行う（ステップ１００６）。これにより、第６の筐体１６０に充填された不活性ガス中の酸素は、光化学反応によりオゾンに変換され、かかる状態で更にレーザー光の照射を続けることにより、第６の筐体１６０に収納されたレンズ、ミラー及び窓などの光学部材（本実施形態では、入射窓１６１及び射出窓１６２）上に付着した有機化合物（曇り）が酸化する。即ち、第６の筐体１６０に収納された光学部材上の曇りは光洗浄により除去される。なお、酸素ではなく、直接オゾンを供給してもよい。この場合、第６の筐体１６０のオゾン濃度が５０ｐｐｍ以下となるようにしてオゾンの供給を行えばよい。これは、１００ｐｐｍの酸素が全てオゾンとなると、体積は２／３となり、６６．７ｐｐｍのオゾンになると考えられる。しかし、ガスが循環しているため、全ての酸素がオゾンとならない場合もあるからである。

次に、第６の筐体１６０の光洗浄が終了したことを確認する（ステップ１００８）。光洗浄が終了したことの確認は、光洗浄が行われた時間、即ち、第６の筐体１６０に酸素を供給した後、レーザー光を照射し続ける時間に基づいて行われる。第６の筐体１６０の光洗浄が終了すると、第５の筐体１５０に洗浄ガスを供給し、光洗浄を行うと共に、第６の筐体１６０に供給した洗浄ガスの排気が行われる（ステップ１０１０）。その後、第６の筐体１６０には、レーザー光が透過する（即ち、露光可能な状態）まで、不活性ガスが連続又は断続的に不活性ガスの供給を行う。

これらのステップを第１の筐体１１０まで繰り返して光洗浄を行うと共に、光洗浄が終了した筐体の排気及び不活性ガスの供給を平行して行う。第６の筐体１６０乃至第４の筐体１４０までの光洗浄及び不活性ガスパージの流れを模式的に図４に示す。なお、図４では第４の筐体１４０までとなっているが、実際には、第１の筐体１１０まで光洗浄及び不活性ガスパージが行われることは言うまでもない。

図４を参照するに、最も被処理体側の第６の筐体１６０から光源側の筐体（即ち、第５の筐体１５０乃至第１の筐体１１０）へ順次光洗浄を行うことで、スループットの低下を防止することができる。詳細には、レーザー光を吸収する洗浄ガスを被処理体側の筐体から供給することで、かかる筐体に隣接する光源側の筐体まではレーザー光が到達することになる。従って、一の筐体の光洗浄後、直ちに、次の筐体の光洗浄に取りかかることができる。逆に、光源側の筐体から光洗浄を行うと、かかる筐体より後段の筐体にはレーザー光が到達しなくなるため、光源側の筐体の光洗浄後、かかる筐体をレーザー光が透過するまで排気する時間を待たなくてはならなくなり、スループットの低下を招く。なお、光洗浄は、露光装置の待機時に行えば、スループットに影響を与えることがないので好ましい。

本発明の露光装置１及び洗浄方法１０００によれば、真空紫外光を用いた場合でも光学部材の洗浄が可能となり、光学部材の曇りによる結像性能の低下を防止することができる。また、かかる洗浄にかかる時間も最低限に抑えることができ、スループットの低下を防止している。なお、本実施形態では、照明光学系を第１の筐体１１０乃至第６の筐体１６０によって６つに分割したが、分割数はいくつであってもよい。但し、分割数が多い方が、一の筐体の容積が小さくなるため、不活性ガスパージにかかる時間は少なくなり、スループットの低下を更に抑えることができる。

なお、ステップ１００４において、微量な酸素濃度となるように酸素を供給することは非常に困難であるため、図５に示すように、洗浄ガス供給手段９００と筐体とを接続する供給配管９１０を設けて、レーザー光ＬＬの最も射出側に配置された光学部材Ｍ６の周囲に洗浄ガスを供給するようにしてもよい。また、光学部材Ｍ２乃至Ｍ５は、洗浄ガスが流れる間隙を有して筐体Ｋに設けられている。これにより、先ず、光学部材Ｍ６の近傍で光洗浄が行われ、順次、レーザー光ＬＬの入射側の光学部材Ｍ５乃至Ｍ１の光洗浄が行われることになる。レーザー光ＬＬの最も射出側に配置された光学部材Ｍ６から光洗浄が行われるため、レーザー光ＬＬの到達を特に考慮する必要はない。ここで、図５は、図１に示す洗浄ガス供給手段９００の供給配管９１０及び筐体Ｋ内の光学部材Ｍ１乃至Ｍ６の配置の一例を示す概略断面図である。

次に、図６及び図７を参照して、上述の露光装置１を利用したデバイス製造方法の実施例を説明する。図６は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。本実施形態では、半導体チップの製造を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイスの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ステップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラフィー技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ステップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４によって作成されたウェ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で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなどの検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップ７）される。

図７は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６（露光）では、露光装置１によってマスクの回路パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）では、露光したウェハを現像する。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うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。本発明のデバイス製造方法によれば、従来よりも高いスループットで高品位のデバイスを製造することができる。このように、本発明のリソグラフィー技術を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、投影光学系を筐体で分割し、本発明の洗浄方法を適用することもできる。また、光学部材の周囲のみに洗浄ガスを供給できるように構成することで、必ずしも光学系を筐体で分割しなくてもよい。

本発明の露光装置の構成を示す概略断面図である。図１に示す可変ブラインドが設定した照明領域で照明されたレチクルを示す概略平面図である。本発明の光洗浄方法を説明するためのフローチャートである。光洗浄及び不活性ガスパージのプロセスを模式的に示した図である。図１に示す洗浄ガス供給手段の供給配管及び筐体内の光学部材の配置の一例を示す概略断面図である。デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。図６に示すステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。

符号の説明

１露光装置
１０１光源部
１１０第１の筐体
１２０第２の筐体
１３０第３の筐体
１４０第４の筐体
１５０第５の筐体
１６０第６の筐体
２００レチクル
３００投影光学系
４００プレート
９００洗浄ガス供給手段
９１０供給配管
９１２ａ乃至９１２ｇ電磁弁

Claims

光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して被露光体に照射し、前記被露光体を露光する露光方法であって、
前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄ステップと、
前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄ステップと、
前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄ステップと、
前記第１洗浄ステップと並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、
前記第２洗浄ステップと並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、を有し、
前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、
前記第１洗浄ステップの開始は前記第２洗浄ステップの開始よりも遅く、前記第２洗浄ステップの開始は前記第３洗浄ステップの開始よりも遅いことを特徴とする露光方法。
前記第３洗浄ステップの終了後に前記第２洗浄ステップを開始し、前記第２洗浄ステップの終了後に前記第１洗浄ステップを開始することを特徴とする請求項１に記載の露光方法。
前記第２及び第３洗浄ステップの終了は洗浄時間に基づいて決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光方法。
前記第１乃至第３分室に供給される前記洗浄ガスは酸素であり、前記第１乃至第３洗浄ステップにおける前記第１乃至第３分室の酸素濃度はいずれも１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一つに記載の露光方法。
前記第１乃至第３分室に供給される前記洗浄ガスはオゾンであり、前記第１乃至第３洗浄ステップにおける前記第１乃至第３分室の前記オゾン濃度はいずれも５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一つに記載の露光方法。
前記紫外光の波長は２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか一つに記載の露光方法。
光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して被露光体に照射し、前記被露光体を露光する露光装置であって、
前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄手段と、
前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄手段と、
前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄手段と、
前記第１洗浄手段の動作に並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、
前記第２洗浄手段の動作に並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、を有し、
前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、
前記第１洗浄手段の開始は前記第２洗浄手段の開始よりも遅く、前記第２洗浄手段の開始は前記第３洗浄手段の開始よりも遅いことを特徴とする露光装置。
光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して原版に照射し、前記原版のパターンを基板に露光する露光方法であって、
前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄ステップと、
前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄ステップと、
前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄ステップと、
前記第１洗浄ステップと並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、
前記第２洗浄ステップと並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行うステップと、を有し、
前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、
前記第３洗浄ステップの開始、前記第２洗浄ステップの開始、そして、前記第１洗浄ステップの開始が、順次行われることを特徴とする露光方法。
光源から射出された紫外光を、第１光学面を含む第１分室、第２光学面を含む第２分室及び第３光学面を含む第３分室を介して原版に照射し、前記原版のパターンを基板に露光する露光装置であって、
前記第１分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第１分室に照射し、前記第１光学面を洗浄する第１洗浄手段と、
前記第２分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第２分室に照射し、前記第２光学面を洗浄する第２洗浄手段と、
前記第３分室に洗浄ガスを供給すると共に前記紫外線光を前記第３分室に照射し、前記第３光学面を洗浄する第３洗浄手段と、
前記第１洗浄手段の動作に並行して、前記第２分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、
前記第２洗浄手段の動作に並行して、前記第３分室から前記洗浄ガスの排気を行う手段と、を有し、
前記第１分室は前記第２分室よりも光路に沿って前記光源に近い側に配置され、前記第２分室は前記第３分室よりも前記光路に沿って前記光源に近い側に配置され、
前記第３洗浄手段の開始、前記第２洗浄手段の開始、そして、前記第１洗浄手段の開始が、順次行われることを特徴とする露光装置。
請求項１乃至６および８のうちいずれか一つに記載の露光方法を用いて被処理体を露光するステップと、
露光された前記被処理体を現像するステップとを有することを特徴とするデバイス製造方法。