JP6071325B2

JP6071325B2 - 露光装置、露光方法及び物品の製造方法

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Description

本発明は、露光装置、露光方法及び物品の製造方法に関する。

半導体デバイスや液晶表示デバイスなどを製造する際に、レチクル（マスク）のパターンを照明する照明光学系と、レチクルのパターンを基板に投影する投影光学系とを備えた露光装置が使用されている。

露光装置では、露光を繰り返していると、基板に塗布されたレジストから気化した物質や構成要素からのアウトガスが照明光学系や投影光学系の光学素子の表面に堆積し（吸着され）、露光光と反応して光学素子の表面を汚染する（コンタミネーション）。そこで、光学素子に赤外光又は放射線を照射して原因物質（コンタミナント）を除去（洗浄）する技術が提案されている（特許文献１）。

特開２００２−２７０５０１号公報

しかしながら、従来技術では、基板を露光する工程の他に、光学素子の表面に付着した物質を除去するための工程が必要となるため、露光装置にダウンタイムが発生し、スループットの低下を招いてしまう。また、光学素子に赤外光を照射すると、光学素子が赤外光を吸収して温度が上昇し、光学素子の熱変形の原因となる。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、光学素子の汚染の低減に有利な露光装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての露光装置は、１ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長を有する第１パルス光でレチクルを介して基板上のショット領域を露光して感光させる露光装置であって、光学素子を含み且つ前記レチクルのパターンを前記第１パルス光で前記ショット領域に投影する投影光学系と、赤外波長を有する第２パルス光で前記光学素子を照射する照射部と、前記第１パルス光で複数回照射して前記ショット領域を露光する期間における連続する２つの前記第１パルス光の照射の間の非照射期間のうち後半の期間のみにおいて前記光学素子が前記第２パルス光で照射されるように、前記照射部を制御する制御部と、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側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、光学素子の汚染の低減に有利な露光装置を提供することができる。

本発明の一側面としての露光装置の構成の一部を示す概略図である。図１に示す露光装置の光学素子に堆積（付着）するコンタミナントの堆積量の時間変化を示す図である。本発明における赤外パルス光の照射タイミングを模式的に示す図である。本発明の第１の実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。本発明の第２の実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。本発明の第３の実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。本発明の第４の実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。本発明の第５の実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。本発明の第６の実施形態における露光装置の構成を示す概略図である。本発明の一側面としての露光方法を説明するためのフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１を参照して、本発明の概要について説明する。図１は、本発明の一側面としての露光装置の構成の一部を示す概略図である。

図１において、ＥＬは、基板に塗布されたレジスト（感光材）を感光させる波長を有する露光パルス光（第１パルス光）であり、ＩＬは、赤外波長を有する赤外パルス光（第２パルス光）である。また、ＯＥは、露光光ＥＬを基板に導く光学素子（多層膜ミラーなど）であり、ＣＮは、光学素子ＯＥ（の表面）の汚染（コンタミネーション）の原因となる原因物質（コンタミナント）である。

露光パルス光ＥＬは、エキシマ光源、ランプ光源、プラズマ光源、シンクロトロン光源などから生成される１ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長を有するパルス光である。赤外パルス光ＩＬは、ランプ光源やレーザ光源などを含む照射部１００から照射され、０．７μｍ以上１ｍｍ以下の波長を有するパルス光である。また、赤外パルス光ＩＬは、複数の波長を含むパルス光であってもよい。

コンタミナントＣＮは、露光雰囲気に含まれる物質が一時的又は安定して光学素子ＯＥの表面に滞在している物質である。かかる物質としては、例えば、シロキサン、ハイドロカーボン、ＮｏＸ、ＳｏＸ、Ｈ_２Ｏ、Ｏ_２、Ｈ_２、炭酸ガスなどが挙げられる。光学素子ＯＥは、単結晶材料、多結晶材料、アモルファス材料及び多層膜材料のうちのいずれか又はそれらの組み合わせで構成されている。

基板を露光する処理（露光処理）において、露光パルス光ＥＬは、光学素子ＯＥに間欠的に（即ち、パルス状に）照射される。露光処理においては、図２（ａ）に示すように、時間が経過するに従って、光学素子ＯＥに堆積するコンタミナントＣＮの堆積量が増加し、ある堆積量αに漸近していく。図２（ａ）は、光学素子ＯＥに堆積（付着）するコンタミナントＣＮの堆積量の時間変化を模式的に示す図である。

図２（ａ）を参照するに、１回目の露光パルス光ＥＬ１の照射が終了した時刻ｔ１と２回目の露光パルス光ＥＬ２の照射を開始した時刻ｔ２との間の期間Ｔ１において、コンタミナントＣＮの堆積量は、ある堆積量αに漸近していく。ここで、期間Ｔ１とは、露光パルス光ＥＬを照射していない期間である。そして、露光パルス光ＥＬが照射されることによって、コンタミナントＣＮが光学素子ＯＥ（の表面）に付着する。従って、コンタミナントＣＮの堆積量は、露光パルス光ＥＬが照射されている間に減少し、露光パルス光ＥＬの照射が終了すると再び増加する。

図２（ｂ）は、光学素子ＯＥに赤外パルス光ＩＬを照射した場合のコンタミナントＣＮの堆積量の時間変化を模式的に示す図である。赤外パルス光ＩＬを照射すると、コンタミナントＣＮを光学素子ＯＥから離脱させることができるため、コンタミナントＣＮの堆積量が減少する。但し、赤外パルス光ＩＬの照射が終了すると、コンタミナントＣＮの堆積量は再び増加する。そして、例えば、コンタミナントＣＮの堆積量が堆積量αよりも少ない吸着量βであるときに、露光パルス光ＥＬ（ＥＬ１、ＥＬ２）を照射する。その結果、赤外パルス光ＩＬを照射する場合（図２（ｂ））には、赤外パルス光ＩＬを照射しない場合（図２（ａ））よりも、光学素子ＯＥに付着するコンタミナントＣＮの量（付着量）を少なくすることができる。

一方、図２（ｃ）に示すように、赤外パルス光ＩＬを照射し続けると、光学素子ＯＥにコンタミナントＣＮが堆積（付着）することを防止することができるが、光学素子ＯＥの温度が上昇し、光学素子ＯＥの熱変形の原因となる。

そこで、本発明では、光学素子ＯＥに対して、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、赤外パルス光ＩＬの照射を必要最小限にすることで、光学素子ＯＥの温度の上昇、及び、光学素子ＯＥへのコンタミナントＣＮの付着を抑制する。

図３は、本発明における赤外パルス光ＩＬの照射タイミングを模式的に示す図である。図３に示すように、赤外パルス光ＩＬのパルス幅ＰＷは、露光パルス光ＥＬの照射周期ＰＰ１よりも小さい。また、ＰＰ２は、赤外パルス光ＩＬの照射周期を示している。本発明では、光学素子ＯＥに赤外パルス光ＩＬが照射されるタイミングは、基板に露光パルス光ＥＬを照射していない非照射期間Ｔ１である。このように、本発明では、基板に露光パルス光ＥＬを複数回照射して基板を露光する処理（露光処理）において、基板に露光パルス光ＥＬを照射していない非照射期間Ｔ１で光学素子ＯＥに赤外パルス光ＩＬを照射する。

図３では、１つの非照射期間Ｔ１において、赤外パルス光ＩＬを１回照射しているが、赤外パルス光ＩＬを複数回照射してもよい。但し、赤外パルス光ＩＬを複数回照射した場合にも、非照射期間Ｔ１において、赤外パルス光ＩＬが連続的に照射し続けた状態（図２（ｃ））とならないようにする必要がある。例えば、１つの非照射期間Ｔ１のうち、半分の期間では、赤外パルス光ＩＬが照射されないようにするとよい。

また、図３では、赤外パルス光ＩＬの照射周期ＰＰ２を一定にしているが、赤外パルス光ＩＬの照射周期ＰＰ２は、ランダムな周期であってもよい。更に、図３では、赤外パルス光ＩＬや露光パルス光ＥＬの強度（光強度）が時間的に一定となっているが、その強度は時間的に変化していてもよい。

また、赤外パルス光ＩＬは、１つの非照射期間Ｔ１の後半の期間、例えば、露光パルス光ＥＬを照射する直前に照射するとよい。上述したように、赤外パルス光ＩＬの照射が終了すると、コンタミナントＣＮの堆積量は増加し始める。従って、赤外パルス光ＩＬの照射が終了してから、露光パルス光ＥＬが照射されるまでの間の期間が短いほど、コンタミナントＣＮの堆積量を少なくすることができる。換言すれば、光学素子ＯＥに付着するコンタミナントＣＮの量を低減することができる。そこで、１つの非照射期間Ｔ１の後半の期間（露光パルス光ＥＬを照射する直前）に赤外パルス光ＩＬを照射することで、光学素子ＯＥに付着するコンタミナントＣＮの量を最小限に抑えることができる。

また、図３では、非照射期間Ｔ１のそれぞれ（全ての非照射期間Ｔ１）で赤外パルス光ＩＬを照射して、光学素子ＯＥに付着するコンタミナントＣＮの量を最小限に抑えている。但し、非照射期間Ｔ１のうち少なくとも１つの期間で赤外パルス光ＩＬを照射した場合であっても、従来技術と比較して、光学素子ＯＥに付着するコンタミナントＣＮの量を低減させることができる。

＜第１の実施形態＞
図４は、本発明の第１の実施形態における露光装置３００の構成を示す概略図である。露光装置３００は、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクル（マスク）のパターンを基板に転写するリソグラフィー装置である。

露光装置３００は、レーザ源３０２と、集光ミラー３０４と、多層膜ミラー３０６と、レチクル３１０を保持するレチクルステージ３０８と、第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２とを有する。また、露光装置３００は、基板３２６を保持する基板ステージ３２４と、排気系３２８と、真空チャンバ３３０と、制御部３４０と、照射部１００とを有する。

レーザ源３０２は、発光点ＩＰに対してレーザ光を照射する。発光点ＩＰから発せられる露光パルス光ＥＬ（例えば、Ｘ線）は、集光ミラー３０４で集光され、照明光学系を構成する多層膜ミラー３０６を介して、レチクルステージ３０８に保持されたレチクル３１０を照明する。

レチクル３１０で反射された露光パルス光ＥＬは、第１多層膜ミラー３１２に入射し、第１多層膜ミラー３１２で反射される。第１多層膜ミラー３１２からの露光パルス光ＥＬは、第２多層膜ミラー３１４、第３多層膜ミラー３１６、第４多層膜ミラー３１８、第５多層膜ミラー３２０及び第６多層膜ミラー３２２の順で反射され、基板ステージ３２４に保持された基板３２６に入射する。第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２は、レチクル３１０のパターンを投影（縮小投影）する投影光学系を構成する。

多層膜ミラー３０６（照明光学系）及び第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２（投影光学系）は、排気系３２８を介して排気されて内部の圧力を１Ｐａ以下に維持することが可能な真空チャンバ３３０に収納されている。

制御部３４０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、露光装置３００の全体（動作）を制御する。例えば、制御部３４０は、基板３２６への露光パルス光ＥＬの照射タイミングと各多層膜ミラーへの赤外パルス光ＥＬの照射タイミングとの関係が図３に示すようになるようにする。

露光装置３００では、露光を繰り返すと、真空チャンバ３３０に収納された多層膜ミラー３０６及び第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２には、その表面にカーボンを含む物質が堆積し、露光パルス光ＥＬと反応して汚染物として付着する。このような汚染物は、コンタミナントと呼ばれ、レジストから気化した炭素化合物や露光装置３００の構成要素からのアウトガスが要因となる。

コンタミナントは、露光パルス光ＥＬに対する光学素子（多層膜ミラー）の反射率を著しく低下させる。そこで、本実施形態では、制御部３４０は、上述したように、基板３２６に露光パルス光ＥＬを照射していない非照射期間のうち少なくとも１つの期間で各多層膜ミラーに赤外パルス光ＩＬが照射されるように照射部１００を制御する。換言すれば、露光装置３００では、露光処理において、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、各多層膜ミラーの温度の上昇、及び、各多層膜ミラーへのコンタミナントＣＮの付着を抑制又は低減している。

本実施形態では、図４に示すように、赤外パルス光ＩＬを照射する照射部１００をレチクル３１０の近傍の位置に配置しているが、露光パルス光ＥＬを遮断しなければ、照射部１００を他の位置に配置してもよい。また、照射部１００を設けるのではなく、レーザ源３０２又は発光点ＩＰから発生する光から露光パルス光ＥＬの波長よりも長い波長を有する光を抽出し、かかる光を赤外パルス光ＩＬとして用いてもよい。

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の第２の実施形態における露光装置３００Ａの構成を示す概略図である。露光装置３００Ａは、露光装置３００と比較して、赤外パルス光ＩＬをそれぞれ照射する複数の照射部（第１照射部１００ａ及び第２照射部１００ｂ）を有する点が異なる。赤外パルス光ＩＬを照射する照射部を１つだけ用いて、複数の光学素子（多層膜ミラー３０６、第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２）に赤外パルス光ＩＬを照射する場合には、基板３２６への赤外パルス光ＩＬの照射が避けられない。そこで、本実施形態では、複数の照射部を用いることで、複数の光学素子のそれぞれに入射する赤外パルス光ＩＬの入射方向を自由に設定することを可能にしている。従って、基板３２６に赤外パルス光ＩＬが照射されることを防止又は低減することができる。

図５に示すように、第１照射部１００ａは、第６多層膜ミラー３２２で反射された赤外パルス光ＩＬが、第６多層膜ミラー３２２に入射する露光パルス光ＥＬの入射方向とは逆の方向に進むように、赤外パルス光ＩＬを照射する。第２照射部１００ｂは、第５多層膜ミラー３２０乃至第１多層膜ミラー３１２及び多層膜ミラー３０６のそれぞれで反射された赤外パルス光ＩＬが、各多層膜ミラーに入射する露光パルス光ＥＬの入射方向とは逆の方向に進むように、赤外パルス光ＩＬを照射する。このように、第１照射部１００ａ及び第２照射部１００ｂは、各多層膜ミラーで反射された赤外光ＩＬが基板３２６に照射されないように配置されている。また、露光装置３００Ａでは、上述したのと同様に、露光処理において、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、各多層膜ミラーの温度の上昇、及び、各多層膜ミラーへのコンタミナントＣＮの付着を抑制又は低減している。

従って、露光装置３００Ａは、赤外パルス光ＩＬの基板３２６への照射と、コンタミナントＣＮの付着による各多層膜ミラーの反射率の低下とを防止又は低減することができる。また、本実施形態では、赤外パルス光ＩＬを照射する照射部の数が２つである場合を例に説明したが、露光パルス光ＥＬを遮断しなければ、３つ以上の照射部を配置してもよい。

＜第３の実施形態＞
図６は、本発明の第３の実施形態における露光装置３００Ｂの構成を示す概略図である。露光装置３００Ｂは、露光装置３００Ａと比較して、光学素子（第６多層膜ミラー３２２及び第５多層膜ミラー３２０）で反射された赤外パルス光ＩＬを、露光パルス光ＥＬを射出する露光光源（発光点ＩＰ）に導くための光学部材３６２を有する点が異なる。露光パルス光ＥＬを基板３２６に導く光学素子（多層膜ミラー３０６、第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２）で反射された赤外パルス光ＩＬが真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素に照射されると、かかる構成要素の温度が上昇してしまう。そこで、本実施形態では、赤外パルス光ＩＬを、露光光源に導く光学部材３６２を配置することで、光学素子で反射された赤外光ＩＬを露光光源に入射させている。従って、光学素子で反射された赤外光ＩＬが照射されることによる構成要素（真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素）の温度上昇を防止又は低減することができる。

光学部材３６２は、本実施形態では、赤外パルス光ＩＬを反射する反射型の光学部材であって、露光パルス光ＥＬを遮断しない位置に配置されている。図６に示すように、第１照射部１００ａからの赤外光ＩＬは、第６多層膜ミラー３２２、第５多層膜ミラー３２０の順で反射される。第５多層膜ミラー３２０で反射された赤外光ＩＬは、光学部材３６２で反射され、第４多層膜ミラー３１８乃至第１多層膜ミラー３１２及び多層膜ミラー３０６を介して、発光点ＩＰの近傍に導かれる。一方、第２照射部１００ａから射出された赤外パルス光ＩＬは、第４多層膜ミラー３１８乃至第１多層膜ミラー３１２及び多層膜ミラー３０６を介して、発光点ＩＰの近傍に導かれる。このように、照明光学系や投影光学系を構成する光学素子のみで赤外パルス光ＩＬを発光点ＩＰの近傍に導くことができる場合には、光学部材３６２のような新たな部材を配置する必要はない。また、露光装置３００Ｂでは、上述したのと同様に、露光処理において、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、各多層膜ミラーの温度の上昇、及び、各多層膜ミラーへのコンタミナントＣＮの付着を抑制又は低減している。

従って、露光装置３００Ｂは、赤外パルス光ＩＬの基板３２６への照射と、コンタミナントＣＮの付着による各多層膜ミラーの反射率の低下とを防止又は低減することができる。また、本実施形態では、多層膜ミラーで反射された赤外パルス光ＩＬを露光光源に導く光学部材３６２が１つである場合を例に説明したが、露光パルス光ＥＬを遮断しなければ、複数の光学部材３６２を配置してもよい。

＜第４の実施形態＞
図７は、本発明の第４の実施形態における露光装置３００Ｃの構成を示す概略図である。露光装置３００Ｃは、露光装置３００Ａと比較して、光学素子（第６多層膜ミラー３２２及び第５多層膜ミラー３２０）で反射された赤外パルス光ＩＬを吸収する吸収部（吸収部材）３７２を有する点が異なる。露光パルス光ＥＬを基板３２６に導く光学素子（多層膜ミラー３０６、第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２）で反射された赤外パルス光ＩＬが真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素に照射される場合がある。このような場合、かかる構成要素で反射された赤外パルス光ＩＬが基板３２６に照射されてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、光学素子で反射された赤外パルス光ＩＬが照射される位置に、赤外パルス光ＩＬを吸収する吸収部３７２を真空チャンバ内に配置することで、光学素子で反射された赤外パルス光ＩＬを吸収する。従って、光学素子で反射された赤外光ＩＬが、真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素で更に反射されて基板３２６に入射することを防止又は低減することができる。

吸収部３７２は、本実施形態では、真空チャンバ３３０に配置されて赤外パルス光ＩＬを吸収する。吸収部３７２は、赤外パルス光ＩＬを吸収する材料、例えば、グラファイト、シリコン、窒化アルミニウムなどで構成されている。図７に示すように、第１照射部１００ａからの赤外光ＩＬは、第６多層膜ミラー３２２、第５多層膜ミラー３２０の順で反射され、吸収部３７２に吸収される。一方、第２照射部１００ａから射出された赤外パルス光ＩＬは、第４多層膜ミラー３１８乃至第１多層膜ミラー３１２及び多層膜ミラー３０６を介して、発光点ＩＰの近傍に導かれる。このように、各多層膜ミラーで反射された赤外パルス光ＩＬが真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素で反射されることがない場合には、赤外パルス光ＩＬを吸収する吸収部３７２を配置する必要はない。また、露光装置３００Ｃでは、上述したのと同様に、露光処理において、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、各多層膜ミラーの温度の上昇、及び、各多層膜ミラーへのコンタミナントＣＮの付着を抑制又は低減している。

従って、露光装置３００Ｃは、赤外パルス光ＩＬの基板３２６への照射と、コンタミナントＣＮの付着による各多層膜ミラーの反射率の低下とを防止又は低減することができる。また、本実施形態では、多層膜ミラーで反射された赤外パルス光ＩＬを吸収する吸収部３７２が１つである場合を例に説明したが、複数の吸収部３７２を配置してもよい。また、吸収部３７２は、吸収した赤外パルス光ＩＬを内部に閉じ込めるための反射機構を含んでいてもよい。

＜第５の実施形態＞
図８は、本発明の第５の実施形態における露光装置３００Ｄの構成を示す概略図である。露光装置３００Ｄは、露光装置３００Ａと比較して、光学素子（第６多層膜ミラー３２２及び第５多層膜ミラー３２０）で反射された赤外パルス光ＩＬを真空チャンバ３３０の外部に透過する透過部３８２を有する点が異なる。露光パルス光ＥＬを基板３２６に導く光学素子（多層膜ミラー３０６、第１多層膜ミラー３１２乃至第６多層膜ミラー３２２）で反射された赤外パルス光ＩＬが真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素に照射される場合がある。このような場合、かかる構成要素で反射された赤外パルス光ＩＬが基板３２６に照射されてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、光学素子で反射された赤外パルス光ＩＬが照射される位置に、赤外パルス光ＩＬを透過する透過部３８２を配置することで、光学素子で反射された赤外パルス光ＩＬを真空チャンバ３３０の外部に透過する。従って、光学素子で反射された赤外光ＩＬが、真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素で更に反射されて基板３２６に入射することを防止又は低減することができる。

透過部３８２は、本実施形態では、真空チャンバ３３０に配置されて赤外パルス光ＩＬを透過する。透過部３８２は、赤外パルス光ＩＬを透過する材料、例えば、ＣａＦ_２、ＬｉＦ、ＭｇＦ_２、ＢａＦ_２、臭沃化タリウム、臭塩化タリウム、ＮａＣｌ、ＫＢｒ、ヨウ化セシウム、ＺｎＳｅなどで構成されている。図８に示すように、第１照射部１００ａからの赤外光ＩＬは、第６多層膜ミラー３２２、第５多層膜ミラー３２０の順で反射され、透過部３８２を透過して真空チャンバ３３０の外部に逃がされる。一方、第２照射部１００ａから射出された赤外パルス光ＩＬは、第４多層膜ミラー３１８乃至第１多層膜ミラー３１２及び多層膜ミラー３０６を介して、発光点ＩＰの近傍に導かれる。このように、各多層膜ミラーで反射された赤外パルス光ＩＬが真空チャンバ３３０に収納された他の構成要素で反射されることがない場合には、赤外パルス光ＩＬを透過する透過部３８２を配置する必要はない。また、露光装置３００Ｄでは、上述したのと同様に、露光処理において、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、各多層膜ミラーの温度の上昇、及び、各多層膜ミラーへのコンタミナントＣＮの付着を抑制又は低減している。

従って、露光装置３００Ｄは、赤外パルス光ＩＬの基板３２６への照射と、コンタミナントＣＮの付着による各多層膜ミラーの反射率の低下とを防止又は低減することができる。また、本実施形態では、多層膜ミラーで反射された赤外パルス光ＩＬを真空チャンバ３３０の外部に透過する透過部３８２が１つである場合を例に説明したが、複数の透過部３８２を配置してもよい。

＜第６の実施形態＞
図９は、本発明の第６の実施形態における露光装置３００Ｅの構成を示す概略図である。露光装置３００Ｅは、露光装置３００Ｃと比較して、光学素子（第６多層膜ミラー３２２及び第５多層膜ミラー３２０）で反射された赤外パルス光ＩＬを吸収する吸収部３７２を冷却する冷却部３９２を有する点が異なる。光学素子で反射された赤外パルス光ＩＬが吸収部３７２で吸収されると、吸収部３７２の温度が上昇するため、吸収部３７２からの熱伝導又は輻射によって真空チャンバ３３０に収納された構成要素の温度も上昇する可能性がある。そこで、本実施形態では、吸収部３７２を冷却する冷却部３９２を配置することで、吸収部３７２の温度制御を可能にし、吸収部３７２の温度上昇を低減させる。従って、吸収部３７２からの熱伝導又は輻射によって真空チャンバ３３０に収納された構成要素の温度が上昇することを防止又は低減することができる。

冷却部３９２は、本実施形態では、吸収部３７２を近傍、例えば、吸収部３７２を取り囲むように配置される。冷却部３９２は、液体を用いる循環水冷方式、気体を用いる気体循環冷却方式、熱電素子を用いるペルチェ冷却方式、或いは、それらの組み合わせによって、吸収部３７２を冷却する。また、冷却部３９２は、吸収部３７２に対する冷却能力を調整する調整機構やそれらを制御する制御機構を含んでいてもよい。従って、冷却部３９２は、赤外パルス光ＩＬの吸収による吸収部３７２の温度上昇を低減させ、吸収部３７２の温度が所定の温度範囲に収まるようにすることができる。また、露光装置３００Ｅでは、上述したのと同様に、露光処理において、赤外パルス光ＩＬを間欠的に照射し、各多層膜ミラーの温度の上昇、及び、各多層膜ミラーへのコンタミナントＣＮの付着を抑制又は低減している。

従って、露光装置３００Ｅは、赤外パルス光ＩＬの基板３２６への照射と、コンタミナントＣＮの付着による各多層膜ミラーの反射率の低下とを防止又は低減することができる。また、本実施形態では、吸収部３７２を冷却する冷却部３９２が１つである場合を例に説明したが、冷却部３９２は、吸収部３７２の数に応じて配置すればよい。

＜第７の実施形態＞
図１０は、本発明の一側面としての露光方法（即ち、上述した各実施形態の露光装置の動作）を説明するためのフローチャートである。ここでは、基板を露光する処理（露光処理）として、基板上の複数のショット領域のそれぞれを露光する場合を例に説明する。

Ｓ１００２では、基板上の対象ショット領域（露光対象のショット領域）への露光パルス光の照射を開始する前に、露光パルス光を基板に導くための光学素子への赤外パルス光の照射を開始する。光学素子に赤外パルス光を照射することで、上述したように、光学素子（の表面）に堆積していたコンタミナントを、光学素子から離脱させることができる。この際、赤外パルス光は、上述したように、基板に露光パルス光を照射していない非照射期間のうち少なくとも１つの期間で光学素子に照射されるようにする。なお、光学素子への赤外パルス光の照射を開始するタイミングは、基板上の対象ショット領域への露光パルス光の照射を開始するタイミングと同じ、或いは、それ以降のタイミングであってもよい。

Ｓ１００４では、基板上の対象ショット領域への露光パルス光の照射を開始する。対象ショット領域への露光パルス光の照射を開始すると、対象ショット領域に露光パルス光が予め定められた所定の期間、即ち、複数回照射されることになる。対象ショット領域への露光パルス光の照射が開始された後においても、Ｓ１００２で開始された光学素子への赤外パルス光の照射は継続される。従って、基板に露光パルス光を照射していない非照射期間のうち少なくとも１つの期間において、光学素子に赤外パルス光が照射されることになる。

Ｓ１００６では、対象ショット領域への露光パルス光の照射を停止する。予め定められた所定の期間（予め定められた回数）露光パルス光を照射した時点で、露光パルス光の照射を停止する。

Ｓ１００８では、光学素子への赤外パルス光の照射を停止する。但し、光学素子への赤外パルス光の照射を停止するタイミングは、基板上の対象ショット領域への露光パルス光の照射を停止するタイミングと同じ、或いは、それ以降のタイミングであってもよい。

Ｓ１０１０では、基板上の全てのショット領域を露光したかどうかどうかを判定する。基板上の全てのショット領域を露光した場合には、動作を終了する。一方、基板上の全てのショット領域を露光していない場合には、次のショット領域（露光されていないショット領域）を対象ショット領域とし、Ｓ１００２に移行する。

本実施形態の露光方法によれば、光学素子の温度の上昇、及び、光学素子へのコンタミナントの付着を抑制又は低減することができる。また、本実施形態では、基板上の１つのショット領域の露光が終了するたびに、赤外パルス光の照射を停止している。但し、基板上の全てのショット領域の露光が終了するまで（例えば、ステップ移動中なども）、赤外パルス光の照射（間欠的な照射）を継続してもよい。

＜第８の実施形態＞
本実施形態におけるデバイスなどの物品の製造方法は、物体（例えば、フォトレジストが塗布された基板）に対して、上述した各実施形態の露光装置を用いてパターンの形成を行う工程（物体に対して露光を行う工程）を含みうる。また、かかる製造方法は、上記工程でパターンの形成を行われた物体を加工（例えば、現像又はエッチング）する工程を含みうる。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

Claims

１ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長を有する第１パルス光でレチクルを介して基板上のショット領域を露光して感光させる露光装置であって、
光学素子を含み且つ前記レチクルのパターンを前記第１パルス光で前記ショット領域に投影する投影光学系と、
赤外波長を有する第２パルス光で前記光学素子を照射する照射部と、
前記第１パルス光で複数回照射して前記ショット領域を露光する期間における連続する２つの前記第１パルス光の照射の間の非照射期間のうち後半の期間のみにおいて前記光学素子が前記第２パルス光で照射されるように、前記照射部を制御する制御部と、
を有することを特徴とする露光装置。
前記制御部は、前記第１パルス光で前記ショット領域を照射する前に、前記光学素子が前記第２パルス光で照射されるように、前記照射部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
前記制御部は、複数の前記非照射期間のそれぞれに前記光学素子が前記第２パルス光で照射されるように、前記照射部を制御する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
前記制御部は、前記非照射期間に前記光学素子が前記第２パルス光で１回だけ照射されるように、前記照射部を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の露光装置。
前記制御部は、前記後半の期間において前記第１パルス光での前記ショット領域の照射の直前に前記光学素子が前記第２パルス光で照射されるように、前記照射部を制御する、ことを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
前記光学素子は、反射型の光学素子であり、
前記照射部は、前記光学素子で反射された前記第２パルス光が、前記光学素子に入射する前記第１パルス光の入射方向とは逆の方向に進むように、前記第２パルス光で前記光学素子を照射する、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
前記光学素子は、反射型の光学素子であり、
前記照射部は、前記光学素子で反射された前記第２パルス光を、前記第１パルス光を射出する光源に導くための光学部材を含む、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
前記光学素子を収納するチャンバを有し、
前記光学素子は、反射型の光学素子であり、
前記照射部は、前記チャンバ内に配置されて前記光学素子で反射された前記第２パルス光を吸収する吸収部材を含む、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
前記照射部は、前記吸収部材を冷却する冷却部を含む、ことを特徴とする請求項８に記載の露光装置。
前記光学素子を収納するチャンバを有し、
前記光学素子は、反射型の光学素子であり、
前記チャンバは、前記光学素子で反射された前記第２パルス光を透過させる透過部を含む、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の露光装置。
レチクルを保持するレチクルステージと、前記基板を保持する基板ステージとを有する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の露光装置。
前記第１パルス光は、Ｘ線を含む、ことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載の露光装置。
１ｎｍ以上４５０ｎｍ未満の波長を有する第１パルス光でレチクルを介して基板上のショット領域を露光して感光させる露光方法であって、
光学素子を含み且つ前記レチクルのパターンを前記第１パルス光で前記ショット領域に投影する投影光学系を介して前記第１パルス光で複数回照射して前記ショット領域を露光する工程を有し、
前記工程における連続する２つの前記第１パルス光の照射の間の非照射期間のうち後半の期間のみにおいて赤外波長を有する第２パルス光で前記光学素子を照射する、ことを特徴とする露光方法。
前記第１パルス光は、Ｘ線を含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の露光方法。
請求項１乃至１２のうちいずれか１項に記載の露光装置を用いて基板を露光する工程と、
前記工程で露光された前記基板を現像する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。