KR101139266B1

KR101139266B1 - 오염 물질 제거 방법 및 장치, 그리고 노광 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101139266B1
Application number: KR1020117002556A
Authority: KR
Inventors: 순지 와타나베; 마사토 하마타니; 다츠야 기타모토
Original assignee: 가부시키가이샤 니콘
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2003-11-25
Publication date: 2012-05-15
Also published as: AU2003284672A1; EP1586386A4; JP2009027195A; EP1586386A1; JP2009027196A; US20050274898A1; WO2004050266A1; JPWO2004050266A1; JP4423559B2; KR20110036104A; TW200415375A; JP4591844B2; KR20050072497A; KR101060983B1; US8920569B2; JP4591843B2; TWI226455B

Abstract

광학계 내의 소정의 광학 부재에 부착된 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있는 오염 물질 제거 방법이다. 투영광학계 (PL) 의 상단의 렌즈 (32A) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하기 위해, 레티클 스테이지 (22) 및 레티클 베이스 (23) 의 개구를 통해 통형의 보호 부재 (53) 를 배치하고, 보호 부재 (53) 의 내면을 통해 로드부 (58) 의 선단의 지지부 (56) 의 저면을 렌즈 (32A) 의 표면에 접촉시킨다. 지지부 (56) 의 저면에 불화수소산을 함유하는 세정액을 스며들게 한 닦는 천을 장착해 두고, 로드부 (58) 를 통해 지지부 (56) 를 왕복운동시켜, 그 닦는 천으로 렌즈 (32A) 표면의 오염 물질을 제거한다.

Description

오염 물질 제거 방법 및 장치, 그리고 노광 방법 및 장치{CONTAMINANT REMOVING METHOD AND DEVICE, AND EXPOSURE METHOD AND APPARATUS}

본 발명은, 광학 부재의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하기 위한 오염 물질 제거 기술에 관한 것으로, 특히 노광 광원으로서 엑시머 레이저 광원 등을 사용하는 투영 노광 장치의 조명광학계 또는 투영광학계 중의 광학 부재의 표면에 부착되는 오염 물질을 제거하기 위해 사용하기에 바람직한 것이다.

투영 노광 장치용의 광학 부재에 한정하지 않고, 광학 부재로 분류되는 부재로서는, 표면에 부착되는 이물의 존재가, 광선의 투과율 저하나 조도 불균일 등의 원인이 되어, 원래 가져야 되는 광학성능을 얻을 수 없게 되기 때문에, 여러 가지의 대책이 강구되어 왔다.

안경 렌즈나 자동차의 프론트 유리와 같은 주로 물방울에 의한 흐림을 기피하는 부재에는, 최상층에 계면활성제 함유 방담제 (防曇劑) 를 도포하거나 (예를 들어 일본 공개특허공보 소56-90876호 참조), 표면조도를 거칠게 하여 표면적을 크게함으로써 습윤성을 증가시켜 흐림을 방지하거나 (예를 들어 일본 공개특허공보 소55-154348호 참조), 불소를 갖는 물질이나 소수성 폴리머로 코팅하거나 (예를 들어 일본 공개특허공보 소54-74291호 참조) 함으로써 물방울의 부착을 방지하는 방법이 채용되어 왔다.

또한, 예를 들어 반도체 소자 또는 액정 표시 소자 등의 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정 중에서, 마스크로서의 레티클의 패턴을 감광 기판 (감응 물체) 으로서의 레지스트가 도포된 웨이퍼 (또는 유리 플레이트 등) 의 각 쇼트 영역에 전사하기 위해서 사용되는 투영 노광 장치에 있어서는, 노광 빔으로서 엑시머 레이저와 같은 펄스 레이저광이 사용되고 있다. 그러나, 펄스 레이저광의 광로상의 기체 중에 미량의 유기계 물질 등이 존재하면, 일종의 광 CVD (Chemical Vapor deposition) 작용에 의해서, 그 광로상의 광학 부재의 표면에 박막형상의 오염 물질이 부착되어, 투과율이 점점 저하되거나, 조도 불균일이 생길 우려가 있다.

그래서, 투영 노광 장치에 있어서는, 조명광학계나 투영광학계 중의 광학 부재의 표면에 오염 물질이 부착되는 것을 방지하기 위해서, 종래부터 카메라 기술 등에서 사용되었던 이하의 (1) 또는 (2) 의 방법을 적용하는 것이 검토되었다.

(1) 오염 물질이 부착되기 쉬운 부분의 광학 부재의 표면에 광촉매인 산화티탄막을 막형성하고, 그 광촉매작용에 의해서 유기계 오염 물질을 분해시킨다 (예를 들어 특허문헌 1 참조).

(2) 그 광학 부재 상에 산화규소막을 치밀하게 막형성하고, 그 광학 부재의 표면적을 작게 함으로써, 오염 물질의 감량을 시도하거나, 그 광학 부재상에 불화탄소기를 갖는 유기물 막을 막형성하여 오염 물질과의 밀착성을 작게 하여, 유기계 오염 물질의 부착량을 적게 한다 (예를 들어 특허문헌 2 참조).

또한, 종래는 일례로서 조명광학계 또는 투영광학계에서 오염 물질이 부착된 광학 부재를 분리하여, 그 광학 부재를 교환하는 것도 실행되었다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 평8-313705호

[특허문헌 2] 일본 공개특허공보 평6-5324호

상기와 같은 종래의 기술에는 이하와 같은 문제점이 지적되고 있다.

먼저 (1) 의 산화티탄막을 막형성하는 방법에 관해서는, 산화티탄막은 i 선 (365㎚) 과 같은 비교적 장파장측의 광에 대한 투과율은 높지만, KrF 및 ArF 엑시머 레이저와 같은 단파장의 레이저광을 흡수하기 때문에, 그와 같은 레이저광에 대한 투과율이 상당히 낮다. 이 때문에 KrF 나 ArF 엑시머 레이저광을 노광 빔으로 하는 투영 노광 장치에 있어서는, 적정 노광량을 얻기 위한 노광시간이 길어져 스루풋이 저하된다. 또한, 장시간의 사용 하에서는, 산화티탄막이 광의 흡수에 의해 발생되는 열 등에 의해서 파괴되기 시작하기 때문에, 광학 부재의 교환이 필요하게 된다.

또한, (2) 의 광학 부재 상에 산화규소막을 치밀하게 막형성하는 방법은, 그 광학 부재의 반사 방지 코팅 등의 특성을 변화시키기 때문에 그다지 바람직하지 못하다. 한편, 불화탄소기를 갖는 유기물 막은 산화티탄막과 동일하게, i 선 (365㎚) 과 같은 비교적 장파장측의 광에 대한 투과성은 높지만, KrF 나 ArF 엑시머 레이저와 같은 단파장의 레이저광은 흡수하기 때문에, 투과율이 저하된다. 또한, 그와 같은 단파장의 레이저광의 조사에 의해서, 불화탄소기를 갖는 유기물 막 자체가 분해되어 버린다.

또한, 예를 들어 투영광학계 중의 광학 부재를 교환하는 것으로 하면, 교환에 필요한 비용이 발생함과 함께, 광학 부재를 교환한 후의 투영광학계의 조정에 시간을 필요로 한다는 문제도 있다.

또한, 특히 펄스 레이저광을 사용하는 경우에는, 광학 부재의 표면에 부착된 유기물 등의 오염 물질의 제거 방법으로서, 그 펄스 레이저광의 조사에 의해서 오염 물질을 휘발시키는 광세정을 사용하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 펄스 레이저광에 의해서 일종의 광 CVD 작용에 의해서 형성된 오염 물질은, 광세정으로는 제거하기가 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 오염 물질의 종류에 따라서는, 알코올이나 케톤에 의한 유기 용제 세정으로도 제거할 수 없는 경우가 있었다.

본 발명은, 이러한 점을 감안하여, 광학계 내의 소정의 광학 부재에 부착된 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있는 오염 물질 제거 기술 및 노광기술을 제공하는 것을 제 1 목적으로 한다.

또한 본 발명은, 광세정이나 유기 용제 세정으로도 제거가 곤란한 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있는 오염 물질 제거 기술 및 노광기술을 제공하는 것을 제 2 목적으로 한다.

본 발명에서는 지금까지 제거 불가능했던 광학 부재에 부착된 유기물계 및 무기물계의 오염 물질을 효과적으로 제거하여, 여러가지의 광학부품의 투과율을 회복시키는 것이다.

본 발명에 의한 제 1 오염 물질 제거 방법은, 불화수소산을 함유하는 에칭액을 사용하여, 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거 공정과, 물 또는 유기 용제를 사용하여, 상기 에칭액을 상기 광학 부재로부터 제거하는 에칭액 제거 공정을 갖는 것이다.

본 발명에 의하면, 산화규소를 용해하는 불화수소산을 함유하는 에칭액을 사용함으로써, 지금까지 제거할 수 없었던 산화규소를 함유하는 오염 물질을 용해, 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 광학 부재는, 본 발명의 오염 물질 제거 방법에 의해 처리된 광학 부재이다. 본 발명에 의한 광학 부재는, 높은 투과율을 갖는다.

또한, 본 발명에 의한 제 1 투영 노광 장치는, 투영광학계 (500) 를 사용하여 마스크 (R) 의 패턴 이미지를 기판 (W) 상에 투영 노광하는 투영 노광 장치로서, 진공자외선을 노광광으로 하여 마스크를 조명하는 조명광학계 (101) 와, 본 발명의 불화물 박막을 갖는 광학소자를 포함하고, 그 마스크의 패턴 이미지를 기판 상에 형성하는 투영광학계로 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 제 2 투영 노광 장치는, 투영광학계 (500) 를 사용하여 마스크 (R) 의 패턴 이미지를 기판 (W) 상에 투영 노광하는 투영 노광 장치로서, 본 발명의 불화물 박막을 갖는 광학소자를 포함하고, 진공자외선을 노광광으로 하여 마스크를 조명하는 조명광학계 (101) 와, 그 마스크의 패턴 이미지를 기판 상에 형성하는 투영광학계로 이루어지는 것이다.

다음으로, 본 발명에 의한 제 2 오염 물질 제거 방법은, 광학계 (5, PL) 내의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하기 위한 오염 물질 제거 방법으로서, 그 광학계의 소정의 광학 특성을 계측하고, 이 계측 결과에 근거하여 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거할지 여부를 판정하는 제 1 공정 (단계 201, 202) 과, 소정의 세정액을 사용하여, 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거하는 제 2 공정 (단계 205) 과, 그 세정액을 그 광학 부재로부터 제거하는 제 3 공정 (단계 206, 207) 과, 그 광학 부재에 잔존하는 오염 물질에 관한 정보를 구하는 제 4 공정 (단계 208) 을 갖는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, 소정의 세정액을 사용하여 그 광학 부재의 오염 물질을 제거한 후, 그 세정액을 제거하는 것만으로, 예를 들어 유기 용제 등으로는 제거가 곤란한 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 오염 물질이 잔존하고 있는 경우에는, 그 제 1 공정 및 제 2 공정을 반복함으로써 오염 물질을 확실하게 제거할 수 있다.

이 경우, 그 오염 물질의 제거 대상인 표면은, 그 광학계 (5, PL) 의 단부에 배치된 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 외면이고, 그 제 1 공정부터 그 제 4 공정은, 각각 그 광학 부재가 그 광학계 내에 배치된 상태로 실행되는 것이 바람직하다. 이에 의해 그 광학 부재를 그 광학계에서 분리하지 않고 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 제 3 오염 물질 제거 방법은, 조명광학계 (5) 로부터의 노광 빔으로 제 1 물체 (R) 를 조명하고, 그 노광 빔으로 그 제 1 물체 및 투영광학계 (PL) 를 통해 제 2 물체 (W) 를 노광하는 노광 장치에 있어서의 그 조명광학계 또는 그 투영광학계 중의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하기 위한 오염 물질 제거 방법으로서, 그 조명광학계 또는 그 투영광학계의 소정의 광학 특성을 계측하고, 이 계측 결과에 근거하여 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거할지 여부를 판정하는 제 1 공정 (단계 202, 203) 과, 소정의 세정액을 사용하여, 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거하는 제 2 공정 (단계 205) 과, 그 세정액을 그 광학 부재로부터 제거하는 제 3 공정 (단계 206, 207) 과, 그 광학 부재에 잔존하는 오염 물질에 관한 정보를 구하는 제 4 공정 (단계 208) 을 갖는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, 소정의 세정액을 사용하여 그 광학 부재의 오염 물질을 제거한 후, 그 세정액을 제거하는 것만으로, 예를 들어 유기 용제 세정으로는 제거가 곤란한 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 오염 물질이 잔존하고 있는 경우에는, 그 제 1 공정 및 제 2 공정을 반복함으로써 오염 물질을 확실하게 제거할 수 있다.

이 경우, 그 오염 물질의 제거 대상의 표면은, 그 투영광학계의 그 제 1 물체측 또는 그 제 2 물체측의 단부의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 외면이고, 그 제 1 공정부터 그 제 4 공정은, 각각 그 광학 부재가 그 투영광학계에 내장된 상태로 실행되는 것이 바람직하다. 특히 투영광학계의 내부에 불순물을 고도로 제거한 질소가스나 희(希)가스 등의 노광 빔을 투과하는 기체를 공급하는 경우에는, 그 투영광학계의 내부에는 오염 물질이 부착되지 않고, 주위의 기체와 접촉하는 그 투영광학계의 단부의 광학 부재의 외면에 오염 물질이 부착되는 경우가 있다. 이 때에, 본 발명에 의하면, 그 광학 부재를 그 광학계에서 분리하지 않고 그 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다.

또한, 그 광학 부재가, 그 투영광학계의 그 제 1 물체측의 단부의 부재 (32A) 인 경우에, 그 제 2 공정 전에, 그 조명광학계의 그 제 1 물체측의 단부의 광학 부재 (19, 20) 를 분리하는 공정 (단계 204) 을 추가로 갖는 것이 바람직하다. 그 조명광학계의 단부의 광학 부재를 분리함으로써, 그 투영광학계의 광학 부재를 세정하기 위한 공간을 확보할 수 있다. 또한, 조명광학계는 투영광학계에 비하여 조정 정밀도는 정밀하지 않아도 되기 때문에, 투영광학계의 광학 부재의 세정 후에 조명광학계의 조립 조정은 단시간에 실행할 수 있다.

또한, 상기 세정과 함께, 그 조명광학계 중, 적어도 그 오염 물질이 부착된 그 제 1 물체측 단부의 광학 부재 (20) 를 포함하는 그 일부를 교환하는 공정을 추가로 포함하도록 해도 된다. 조명광학계는 조립 조정이 비교적 용이하기 때문에, 오염 물질이 부착된 광학 부재를 교환하더라도, 노광 공정을 바로 시작할 수 있다.

또한, 그 노광 장치가 주사 노광형인 경우, 그 제 2 공정은, 그 세정액을 스며들게 한 부재를 그 광학 부재의 표면에 접촉시켜 그 제 1 물체 또는 그 제 2 물체의 주사방향에 직교하는 비주사방향으로 왕복시키는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

오염 물질이 노광 빔의 일종의 광 CVD 작용에 의해서 형성되는 경우, 주사 노광형에서는 특히 제 1 물체 또는 제 2 물체에 가까운 광학 부재의 표면에 부착되는 오염 물질은, 거의 비주사방향으로 가늘고 긴 영역에 부착된다. 따라서, 그 부재를 비주사방향으로 왕복시키는 것만으로, 효율적으로 오염 물질을 제거할 수 있다.

또한, 그 제 4 공정은, 일례로서 분광 광도계를 사용하여 그 광학 부재의 표면의 반사율을 계측하는 공정 (단계 208) 을 포함하는 것이다. 분광 광도계에 의해서 예를 들어 반사율을 계측할 수 있기 때문에, 반사율의 레벨에 의해서 오염 물질의 잔존 정도를 조사할 수 있다.

또한, 그 제 1 공정부터 제 4 공정을 정기적으로 복수회 실행한 후에, 적어도 그 광학 부재를 교환하는 공정을 추가로 포함하도록 해도 된다. 이와 같이 정기적인 세정을 실행함으로써, 그 광학 부재의 교환 회수를 감소시킬 수 있어, 노광 공정의 스루풋이 높게 유지된다.

다음으로, 본 발명의 제 1 오염 물질 제거 장치는, 조명광학계 (5) 로부터의 노광 빔으로 제 1 물체 (R) 를 조명하고, 그 노광 빔으로 그 제 1 물체 및 투영광학계 (PL) 를 통해 제 2 물체 (W) 를 노광하는 노광 장치에 있어서의 그 조명광학계 또는 그 투영광학계 중의 광학 부재 (32A) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하기 위한 오염 물질 제거 장치로서, 그 광학 부재의 표면까지의 공간의 적어도 일부를 덮는 통형 부재 (53) 와, 소정의 세정액을 스며들게 한 청소 부재 (59A, 59B) 가 착탈 자유롭게 장착됨과 함께, 그 청소 부재를 그 광학 부재의 표면에 접촉시킨 상태로 이동하기 위해, 그 광학 부재의 표면을 따라 이동 자유롭게 배치되는 지지 부재 (56) 와, 그 지지 부재를 이동하기 위해, 적어도 일부가 그 통형 부재의 내부에 이동 자유롭게 배치되는 막대형 부재 (58) 를 갖는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, 그 막대형 부재를 사이에 두고 그 지지 부재를 그 광학 부재의 표면에서 움직이게 하는 것만으로, 신속하게 오염 물질을 제거할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 2 오염 물질 제거 장치는, 조명광학계 (5) 로부터의 노광 빔으로 제 1 물체 (R) 를 조명하고, 그 노광 빔으로 그 제 1 물체 및 투영광학계 (PL) 를 통해 제 2 물체 (W) 를 노광하는 노광 장치에 있어서의 그 조명광학계 또는 그 투영광학계 중의 광학 부재 (20, 32B) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하기 위한 오염 물질 제거 장치로서, 소정의 세정액을 스며들게 한 청소 부재 (68) 가 착탈 자유롭게 장착됨과 함께, 그 청소 부재를 그 광학 부재의 표면에 접촉시킨 상태로 이동하기 위해, 그 광학 부재의 표면을 따라 이동 자유롭게 배치되는 지지 부재 (67) 를 갖는 것이다.

이러한 본 발명에 의하면, 그 지지 부재를 그 광학 부재의 표면을 따라 움직이게 하는 것만으로, 신속하게 오염 물질을 제거할 수 있다.

또한, 그 노광 장치가 주사 노광형인 경우, 그 지지 부재는, 그 제 1 물체 또는 그 제 2 물체의 주사방향에 직교하는 비주사방향으로 이동 자유롭게 배치되는 것이 바람직하다. 이것에 의해서 주사 노광형에 특유의 오염 물질을 효율적으로 제거할 수 있다.

또한, 그 지지 부재에는, 그 세정액을 제거하기 위한 용액을 스며들게 한 세정액 제거 부재도 착탈 자유롭게 장착되는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 공통의 지지 부재를 사용하여, 그 세정액을 용이하게 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에서 사용되는 그 세정액은, 불화수소산을 함유하는 것이 바람직하다. 불화수소산은 산화규소를 용해하기 때문에, 그것을 함유하는 세정액을 사용함으로써, 지금까지 제거할 수 없었던 산화규소를 함유하는 오염 물질을 용해하여 제거할 수 있다.

또한, 그 세정액은, 불화수소산에 불화암모늄을 첨가하여, PH 가 4～6 정도로 조정되는 것이 바람직하고, 그 세정액을 제거하기 위해서, 물 및 유기 용제의 적어도 일방을 사용하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 그 세정액이 오염 물질 이외의 반사방지막 등에 악영향을 주지 않도록 설정됨과 함께, 오염 물질의 제거 후에 그 세정액을 확실하게 제거할 수 있다.

그 유기 용제는, 일례로서 이소프로필알코올, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아세톤 중 하나의 물질, 또는 그들의 혼합물이다. 손쉽게 사용할 수 있는 것으로는 메탄올이 바람직하다.

또한, 그 광학 부재는, 일례로서 석영, 형석, 또는 그 이외의 광학유리로 이루어지는 부재의 표면에 불화물 및 산화물의 적어도 일방으로 이루어지는 복수의 박막을 형성한 것이다. 즉, 그 광학 부재는, 그 표면에 반사방지막과 같은 막이 형성된 것이다. 특히 노광 빔의 광 CVD 작용에 의해서 그 반사방지막의 표면에 산화규소가 부착되면, 반사율 특성이 악화되기 때문에 본 발명이 유효하게 된다.

그 불화물은, 일례로서 불화마그네슘, 불화칼슘, 불화알루미늄, 크라이올라이트, 티올라이트, 불화네오듐, 불화란탄, 불화가드리늄, 불화이트륨 중 적어도 하나이다. 그리고, 그 산화물은, 일례로서 산화알루미늄, 산화하프늄, 산화티탄, 산화지르코늄 중 적어도 하나이다. 또한, 그 광학 부재의 가장 바깥 표면 (박막) 은 불화수소산을 함유하는 에칭액 (BOE) 의 영향을 받기 어려운 (용해하기 어려운) 불화물이 바람직하다.

다음에, 본 발명의 제 1 노광 방법은, 조명광학계 (5) 로부터의 노광 빔으로 제 1 물체를 조명하고, 그 노광 빔으로 그 제 1 물체 및 투영광학계 (PL) 를 통해 제 2 물체를 노광하는 노광 방법에 있어서, 그 조명광학계 또는 그 투영광학계 중의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면의 오염 물질을 제거하기 위해서 본 발명 중 어느 하나의 오염 물질 제거 방법을 이용하는 것이다. 본 발명에 의하면, 그 광학 부재의 반사율 또는 투과율을 양호한 상태로 유지할 수 있기 때문에, 항상 고스루풋으로 노광할 수 있다.

또한, 본 발명의 제 1 노광 장치는, 조명광학계 (5) 로부터의 노광 빔으로 제 1 물체를 조명하고, 그 노광 빔으로 그 제 1 물체 및 투영광학계 (PL) 를 통해 제 2 물체를 노광하는 노광 장치에 있어서, 그 조명광학계 또는 그 투영광학계 중의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면의 오염 물질을 제거하기 위해서 본 발명 중 어느 하나의 오염 물질 제거 장치를 장착할 수 있는 것이다. 본 발명에 의하면, 그 광학 부재를 분리하지 않고 신속하게 오염 물질을 제거할 수 있다.

다음에, 본 발명에 의한 제 4 오염 물질 제거 방법은, 패턴을 갖는 제 1 물체 (R) 를 통해 노광 빔으로 제 2 물체 (W) 를 노광하는 노광 장치 내에서 그 노광 빔이 통과하는 광학계 (5, PL) 의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거 방법에 있어서, 소정의 세정액을 사용하여 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거함과 함께, 그 광학 부재로부터 그 세정액을 제거하여, 그 오염 물질 및 그 세정액의 제거를 정기적으로 복수회 실행한 후에 적어도 그 광학 부재를 교환하는 것이다.

본 발명에 의하면, 그 광학 부재로부터 예를 들어 유기 용제 등으로는 제거가 곤란한 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다. 또한, 정기적인 세정을 실행함으로써, 그 광학 부재의 교환 회수를 감소시킬 수 있다.

이 경우, 그 광학계의 광학 특성을 계측하고, 이 계측 결과에 근거하여 그 오염 물질의 제거 여부를 판정하는 것이 바람직하다.

또한, 그 광학계에서 발생하는 플레어에 관한 정보를 계측함과 함께, 그 플레어가 허용치를 초과할 때 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거하도록 해도 된다. 예를 들어 오염 물질에 의해서 플레어가 발생하는 경우에는, 오염 물질의 제거에 의해서 플레어를 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 제 5 오염 물질 제거 방법은, 패턴을 갖는 제 1 물체 (R) 를 통해 노광 빔으로 제 2 물체 (W) 를 노광하는 노광 장치 내에서 그 노광 빔이 통과하는 광학계 (5, PL) 의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거 방법에 있어서, 그 광학계에서 발생하는 플레어에 관한 정보를 계측함과 함께, 그 플레어가 허용범위를 초과할 때, 소정의 세정액을 사용하여 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거함과 함께, 그 광학 부재로부터 그 세정액을 제거하는 것이다.

본 발명에 의하면, 오염 물질에 의해서 플레어가 발생하는 경우에, 그 오염 물질을 제거함으로써 플레어를 신속하게 저감시킬 수 있다.

이 경우, 그 오염 물질의 제거 후에 그 광학 부재에 잔존하는 오염 물질에 관한 정보를 구하거나, 또는 그 광학 부재의 표면의 반사율을 계측하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의한 제 6 오염 물질 제거 방법은, 패턴을 갖는 제 1 물체 (R) 를 통해 노광 빔으로 제 2 물체 (W) 를 노광하는 노광 장치 내에서 그 노광 빔이 통과하는 광학계 (5, PL) 의 광학 부재 (20, 32A, 32B) 의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거 방법에 있어서, 소정의 세정액을 사용하여 그 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거함과 함께, 그 광학 부재로부터 그 세정액을 제거하는 제 1 공정 (단계 205～207) 과, 그 제거 후에 그 광학 부재의 표면의 반사율을 계측하는 제 2 공정 (단계 208) 을 포함하는 것이다.

본 발명에 의하면, 예를 들어 그 반사율의 계측치에 따라 그 제 1 공정을 반복함으로써, 오염 물질을 신속하게 또한 확실하게 제거할 수 있다.

이 경우, 그 광학 부재의 표면의 반사율을 계측하기 위해서 분광 광도계를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 그 세정액은 불화수소산을 함유하는 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 산화규소를 함유하는 오염 물질을 용해하여 제거할 수 있다.

또한, 그 세정액은 그 불화수소산에 불화암모늄이 첨가되는 것이 바람직하고, 그 세정액은 PH 가 4～6 정도인 것이 바람직하다. 이것에 의해서, 그 세정액이 오염 물질 이외의 반사방지막 등에 악영향을 주지 않도록 설정된다. 또한, 그 광학 부재로부터 그 세정액을 제거하기 위해서 물 및 유기 용제의 적어도 일방을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 그 광학계는, 일례로서, 그 제 1 물체의 패턴 이미지를 그 제 2 물체 상에 투영하는 투영광학계를 포함하고, 그 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재는 그 투영광학계의 적어도 일방에 형성된다.

또한, 그 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재는, 일례로서 적어도 그 제 1 물체측의 그 투영광학계의 일단에 형성되고, 그 광학계는, 그 노광 빔을 그 제 1 물체에 조사하는 조명광학계를 포함하고, 그 제 1 물체측에 배치되는 그 조명광학계의 일부를 분리한 후에 그 오염 물질을 제거하는 것이 바람직하다.

또한, 그 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재는, 일례로서 적어도 제 1 물체측의 그 투영광학계의 일단에 형성되고, 그 제 1 물체를 유지하는 가동체 (22) 를 갖는 스테이지 시스템 중 적어도 그 가동체를 분리한 후에 그 오염 물질을 제거하도록 해도 된다. 그 가동체를 분리함으로써 제거작업이 용이하게 된다.

또한, 그 노광 장치가, 그 제 1 및 제 2 물체를 동기 이동하는 주사 노광형인 경우에, 그 광학 부재로부터 그 오염 물질을 제거하기 위해서, 그 세정액을 스며들게 한 부재를 그 광학 부재의 표면에 접촉시켜 그 동기 이동이 행하여지는 주사방향과 직교하는 비주사방향으로 왕복시키는 것이 바람직하다. 주사 노광형에서는, 광학 부재의 표면의 비주사방향으로 가늘고 긴 영역에 오염 물질이 퇴적되는 경우가 있기 때문에, 그 비주사방향으로의 왕복동작에 의해서 효율적으로 오염 물질을 제거할 수 있다.

또한, 일례로서, 그 광학계는 그 내부에 그 노광 빔의 감쇠가 공기보다도 적은 기체가 공급되고, 그 오염 물질의 제거 대상이 되는 면은, 그 광학계의 적어도 일단에 형성되는 광학 부재의 외면을 포함하는 것이다.

또한, 다른 예로서, 그 광학계는, 그 노광 빔을 그 제 1 물체에 조사하는 조명광학계를 포함하고, 그 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재 (20) 는, 그 제 1 물체측의 그 조명광학계의 일단에 형성되는 것이다.

또한, 그 광학계는, 그 노광 빔을 그 제 1 물체에 조사하는 조명광학계를 포함하고, 그 조명광학계 중, 그 오염 물질이 부착된 그 제 1 물체측의 단부의 광학 부재 (20) 를 적어도 포함하는 그 일부를 교환하도록 해도 된다. 그 교환이 실행되는 그 조명광학계의 일부는, 예를 들어 콘덴서 렌즈를 포함하는 것이다.

또한, 그 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재는, 일례로서 불화물 및 산화물의 적어도 일방으로 이루어지는 복수의 박막이 표면에 형성된다. 이 박막이 반사방지막인 경우에, 그 위에 오염 물질의 막이 형성되면, 그 반사율 특성이 열화되지만, 오염 물질의 제거에 의해서 반사율 특성을 개선할 수 있다.

또한, 그 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재는, 일례로서 평행평면판이다. 평행평면판은, 제거작업을 용이하게 또한 확실하게 실행할 수 있다.

또한, 그 노광 빔은, 일례로서 그 파장이 200㎚ 정도 이하이다. 이 경우에 오염 물질이 생기기 쉽기 때문에 본 발명의 효과가 커진다.

또한, 일례로서 그 노광 장치는 디바이스 제조 공장의 클린 룸 내에 설치되어 있고, 그 오염 물질의 제거는, 그 노광 장치의 운용을 정지하여 실행된다. 본 발명에 의하면, 오염 물질의 제거 작업은 단시간에 실행되기 때문에, 그 운용의 정지 기간을 단축할 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 2 노광 방법은, 본 발명 중 어느 하나의 오염 물질 제거 방법을 이용하여, 그 광학 부재의 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 공정을 포함하고, 그 제 1 물체를 통해 그 노광 빔으로 그 제 2 물체를 노광하는 것이다.

또한, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 본 발명의 노광 방법을 이용하여 디바이스 패턴 (R) 을 감응 물체 (W) 상에 전사하는 공정을 포함하는 것이다. 본 발명의 적용에 의해서 스루풋이 항상 높게 유지된다.

도 1 은, 광학 부재의 여러가지 반사율 특성을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 광학 부재의 여러가지 투과율 특성을 나타내는 도면이다.
도 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 투영 노광 장치의 기본 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 투영 노광 장치가 배치된 클린 룸 내의 배치의 일례를 나타내는 일부를 잘라낸 도면이다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 투영 노광 장치를 나타내는 사시도이다.
도 6 은, 투영광학계의 플레어를 계측하는 경우의 설명도이다.
도 7 은, 제 2 실시형태에 있어서의 오염 물질 제거 동작의 일례를 나타내는 플로우차트이다.
도 8 은, 도 5 로부터 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 제거한 상태의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 9 는, 투영광학계 (PL) 의 상단의 렌즈 (32A) 의 오염 물질을 제거하는 경우의 주요부를 나타내는 일부를 잘라낸 사시도이다.
도 10 은, 도 9 의 지지부 (56) 를 나타내는 확대정면도이다.
도 11 은, 투영광학계 (PL) 의 하단의 렌즈 (32B) 의 오염 물질을 제거하는 경우의 주요부를 나타내는 사시도이다.
도 12 는, 하단의 렌즈 (32B) 에 이동 부재 (67) 의 닦는 천 (68) 을 접촉시킨 상태를 나타내는 단면도이다.

[본 발명의 제 1 실시형태]

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 관하여 도 1～도 3 을 참조하여 설명한다.

(실시예 1)

ArF 엑시머 레이저를 사용한 투영 노광 장치에 있어서, 스테이지에 가장 가까운 렌즈 표면에는 실록산계 오염 성분이 레이저광으로 분해, 합성되어, 산화규소막이 긴 시간에 걸쳐 퇴적되는 것이 알려져 있다. 이 산화규소막은 순수한 SiO₂ 이고, 심자외영역에서도 흡수가 없는 퇴적물이다. 그러나, 반사방지막 상에 굴절률이 다른 산화규소막이 퇴적되면, 반사 특성이 악화되어 버린다.

도 1 은 파장과 광학 부재의 반사율을 나타내는 도면이다. 도 1 중, 석영기판 상에 광대역 반사방지막 (MgF₂/LaF₃/MgF₂/LaF₃/MgF₂/LaF₃) 이 실시된 광학 부재 A, 광학 부재 A 상에 오염물질을 부착한 부재 B, 및 부재 B 를 본 발명의 오염 물질 제거 방법으로 처리한 부재 C 의 반사율 특성을 각각 곡선 A, B 및 C로 나타낸다. 구체적인 오염은, 레이저광으로 산화규소가 퇴적된 두께 10㎚ 의 퇴적물이다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, ArF 엑시머 레이저 파장 (193㎚) 에 있어서 반사율은, 부재 A 의 반사율 0.1%, 부재 B 의 반사율 4%, 부재 C 의 반사율 0.1% 이다.

그래서, 본 발명의 불화수소산을 함유하는 에칭액을 사용하여 이 산화규소 오염을 제거한 후, 물 및 메탄올로 불화수소산을 함유하는 에칭액을 씻어 내었다. 사용한 에칭액의 성분은, 불화수소산 수용액 (HF, 50wt%) 과 불화암모늄 (NH₄F, 40wt%) 을 용적비로 1 : 10 으로 혼합한 것이다. 이후, 본 발명에 있어서의 불화수소산 수용액 (HF, 50wt%) 과 불화암모늄 (NH₄F, 40wt%) 을 용적비로 1 : 10 으로 혼합한 액을 BOE (buffered oxide etch) 라 칭하기로 한다. 불화암모늄을 섞는 것은, PH 조정함으로써 산화규소 이외의, 예를 들어 광학 박막의 불화마그네슘층이나 불화란탄층, 기판인 형석 등에 악영향을 주지 않도록 하기 위해서이다. PH 는, PH=4～PH=6 이 적합하고, PH=5 정도가 가장 적합하다.

폴리프로필렌제 닦는 천에 상기 BOE 를 스며들게 하여, 10초간 내지 60초간 광학 부재를 닦아 산화규소 오염을 제거하였다. BOE 의 산화규소에 대한 에칭 레이트는 25℃ 에서 대략 70㎚/min 이기 때문에, 10㎚ 의 산화규소를 제거하기 위해서는 10초로 충분하다. 여기서, 에칭 레이트란, 1분간 당 산화규소를 용해하는 양 (깊이) 이다. 그 후, 물로 광학 부재를 세정하여 BOE 를 씻어 내어, 잔류 성분이 광학 박막 및 기판에 악영향을 주지 않도록 한다.

분광 특성의 계측 결과는, 도 1 의 곡선 C 로부터 알 수 있는 바와 같이, ArF 엑시머 레이저 파장 (193㎚) 에 있어서, 반사 특성은 완전히 원래의 양호한 값 0.1% 의 반사율로 되돌아갔다. 또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 180㎚～250㎚ 의 파장역에 있어서의 반사 특성은, 완전히 원래의 양호한 반사율로 되돌아갔다. 이것에 의해 광학 박막 및 광학 부재에 악영향을 주지 않고, 산화규소 오염만을 제거할 수 있었던 것을 알 수 있다. 또한, 투과 특성이나 표면조도에 관해서도 원래의 광대역 반사방지막의 특성과 동등하였던 것도 덧붙인다.

이번에는 불화수소산과 불화암모늄의 혼합의 비율을 1 : 10 으로 하였지만, 혼합 비율을 변경하여도 효과에 큰 차이는 없다. 또한, 불화수소를 물로 다시 희석한 것이어도 상관없다.

이와 같이 오염 물질이 산화규소뿐인 것으로 알려진 경우에는, 불화수소산과 불화암모늄 혼합액으로 충분한 효과를 나타낸다.

(실시예 2)

그러나, 이것에 탄화수소 등의 유기 물질이나 황산암모늄 등의 무기 물질을 함유한 오염에 대하여는 불충분하다. 그래서, 불화수소산 수용액 (HF, 50wt%) 과 불화암모늄 (NH₄F, 40wt%) 을 용적비로 1 : 10 으로 혼합한 BOE 와, 이소프로필알코올을 1 : 1 로 혼합한 에칭액 (BOE/IPA) 을 조제하였다. 그 이유는, 탄화수소는 이소프로필알코올로 용해하고, 황산암모늄은 물에 용해하고, 산화규소는 불화수소산으로 용해한다. 그 때문에, BOE/IPA 를 에칭액으로 사용함으로써 여러가지 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있기 때문이다.

KrF 엑시머 레이저를 사용한 투영 노광 장치에 있어서, 레이저 광원으로부터 투영 렌즈까지 엑시머 레이저광을 운반하는 릴레이 유닛 (광학계) 에서 실제로 발생한 오염을 BOE/IPA 로 제거하여 보았다. 도 2 는 파장과 광학 부재의 투과율을 나타내는 도면이다. 도 2 중, 석영기판 상에 반사방지막 (MgF₂/NdF₃/MgF₂) 이 실시된 광학 부재 D, 광학 부재 D 상에 오염을 부착한 부재 E, 및 부재 E 를 본 발명의 오염 물질 제거 방법으로 처리한 부재 F 의 투과율분포를 각각 곡선 D, E 및 F 로 나타낸다. 구체적인 오염은, 유기계 오염과 레이저광으로 산화규소가 퇴적된 두께 5㎚ 의 혼합퇴적물이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, KrF 엑시머 레이저 파장 (248㎚) 에 있어서 투과율은, 부재 D 에서는 100%, 부재 E 에서는 72%, 부재 F 에서는 99% 이다. 오염의 원인은, 탄화수소와 산화규소의 혼합물인 것으로 예상된다. 이 광학 부재를 BOE/IPA 로 채운 비커에 60초간 담가 오염 물질을 용해한 후, 순수 및 메탄올로 BOE/IPA 를 세정하였다.

도 2 로부터 알 수 있는 바와 같이 제거 후의 곡선 F 의 파장 248㎚ 에서의 투과율은 99% 이상으로까지 회복하여, 분광 특성도 원래의 특성으로까지 회복하고 있다. 또한, 반사나 표면조도에 관해서도 원래의 광학 부재의 특성과 동등하였던 것도 덧붙인다. 또한, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 190㎚～400㎚ 의 파장역에 있어서의 투과 특성은, 완전히 원래의 양호한 투과율 분포로 되돌아갔다. 이것에 의해, 광학 박막 및 기판에 악영향을 주지 않고, 오염만을 제거할 수 있었던 것을 알 수 있다.

본 실시형태에서는, 기판을 석영으로 하였지만 이것에 한정하지 않고, 형석이나 그 밖의 광학 유리이어도 된다. 또한, 유기 용제를 이소프로필알코올로 하였지만 이것에 한정하지 않고 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아세톤이어도 된다.

또한, 반사방지막의 막 구성은, 불화마그네슘, 불화칼슘, 불화알루미늄, 크라이올라이트, 티올라이트, 불화네오듐, 불화란탄, 불화가드리늄, 불화이트륨, 산화규소, 산화알루미늄, 산화하프늄, 산화티탄, 산화지르코늄 중 적어도 하나로 구성되면 된다. 또한, 광학 부재의 가장 바깥 표면 (박막) 은 불화수소산을 함유하는 에칭액 (BOE) 의 영향을 받기 어려운 (용해되기 어려운) 불화물이 바람직하다.

(실시예 3)

다음으로, 본 발명의 투영 노광 장치의 일례를 설명한다.

도 3 은 본 발명에 관련되는 오염 물질 제거 방법이 실시된 광학 부재를 사용한 투영 노광 장치의 기본구조이고, 포토레지스트로 코트된 웨이퍼 상에 레티클의 패턴의 이미지를 투영하기 위한, 스테퍼 또는 스캐너라고 불리는 투영 노광 장치에 특히 응용된다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 본 예의 투영 노광 장치는 적어도, 기판 (웨이퍼 등;801) 의 표면에 감광제 (포토레지스트;701) 가 도포된 감광 기판 (이하, 간단히 기판이라고 부른다;W) 이 표면 (30la) 에 놓여지는 기판 스테이지 (웨이퍼 스테이지;301) 와, 노광광으로서 준비된 파장의 진공자외광을 조사하여, 기판 (W) 상에 준비된 마스크 (이하에서는 레티클이라고 부른다;R) 의 패턴을 전사하기 위한 조명광학계 (101) 와, 조명광학계 (101) 에 노광광을 공급하기 위한 광원 (100) 과, 기판 (W) 상에 레티클 (R) 의 패턴의 이미지를 투영하기 위해, 그 패턴이 형성되는 레티클 (R) 의 하면 (패턴면) 이 배치되는 제 1 면 (물체면;P1) 과 기판 (W;감광층 (701)) 의 표면이 배치되는 제 2 면 (상면;P2) 을 갖고, 레티클 (R) 과 기판 (W) 사이에서 노광광이 지나는 광로상에 놓여진 투영광학계 (500) 를 포함한다. 또한, 도 3 에서는 제 1 면 및 레티클 (R) 의 패턴면을 함께 P1 로 하고, 제 2 면 및 기판 (W) 의 표면을 함께 P2 로 하여 나타내고 있다. 또한, 조명광학계 (101) 를 지나는 노광광을 분기하여 얼라인먼트광으로서 사용하여, 레티클 (R) 과 기판 (W) 상대위치를 조절하기 위한 얼라인먼트 광학계 (110) 도 형성되어 있고, 레티클 (R) 은 투영광학계 (500) 의 제 1 면 (P1) 에 대하여 평행하게 움직일 수 있는 레티클 스테이지 (190) 에 배치된다. 레티클 교환계 (200) 는, 레티클 스테이지 (190) 에 세트된 레티클 (R) 을 교환하여 운반함과 함께, 레티클 스테이지 (190) 를 구동하는 스테이지 드라이버 (예를 들어 리니어 모터) 등을 포함하고 있다. 도시하지 않고 있지만, 투영광학계 (500) 와는 별도로 설치되어, 노광광과 파장이 다른 얼라인먼트광을 사용하여 기판 (W) 상의 얼라인먼트 마크를 검출하는 오프액시스 방식의 얼라인먼트 광학계도 형성되어 있다. 스테이지 제어계 (300) 는, 웨이퍼 스테이지 (301) 를 구동하는 스테이지 드라이버 (예를 들어 리니어 모터) 등을 포함하고 있고, 전술한 얼라인먼트 광학계의 검출 결과 등이 출력되는 주제어부 (400) 는, 광원 (100), 레티클 교환계 (200) 및 스테이지 제어계 (300) 등을 비롯하여 장치 전체를 통괄 제어한다.

그리고, 본 예의 투영 노광 장치는, 상기 본 예의 오염 물질 제거 방법이 실시된 광학 부재를 사용한 것이다. 구체적으로는, 도 3 에 나타낸 본 예의 투영 노광 장치는, 조명광학계 (101) 의 광학 렌즈 (90) 및/또는 투영광학계 (500) 의 광학 렌즈 (100) 로서 본 예의 방법으로 오염 물질이 제거된 광학 부재를 구비할 수 있다.

또한, 본 예에서는 조명광학계 (101) 또는 투영광학계 (500) 를 구성하는 복수의 광학 부재의 적어도 하나로 오염 물질이 제거되어 있는 것으로 하고 있지만, 예를 들어 조명광학계 (101) 또는 투영광학계 (500) 의 내부가, 노광광의 투과율이 높고 또한 불순물이 고도로 제거된 기체 (예를 들어, 질소, 또는 헬륨 등의 불활성 가스) 로 퍼지되어 있을 때에는, 그 외부의 분위기에 일면이 노출되는 광학 부재, 즉 조명광학계 (101) 에서는 그 일단에 배치되는 (가장 레티클 (R) 에 가까운) 광학 부재, 투영광학계 (500) 에서는 그 양단에 배치되는 광학 부재로 그 오염 물질을 제거하는 것이 바람직하다. 또한, 본 예에서는 오염 물질이 제거되는 광학 부재가 광학 렌즈 (렌즈 엘리먼트) 에 한정되는 것이 아니고 그 이외, 예를 들어 수차 보정 부재나 평행평면판 (커버 유리 플레이트) 등이어도 상관없다.

[본 발명의 제 2 실시형태]

이하, 본 발명의 제 2 실시형태에 관하여 도 4～도 12 를 참조하여 설명한다.

도 5 는, 본 예의 주사 노광형의 투영 노광 장치의 개략구성을 나타내고, 이 도 5 에 있어서, 노광 광원 (6) 으로서는 ArF 엑시머 레이저 광원 (파장 193㎚) 이 사용되고 있다. 또한, 노광 광원으로서는, KrF 엑시머 레이저 광원 (파장 247㎚), F₂레이저 광원 (파장 157㎚), Kr₂ 레이저 광원 (파장 146㎚), Ar₂ 레이저 광원 (파장 126㎚) 등의 자외 펄스 레이저 광원, YAG 레이저의 고조파 발생 광원, 고체 레이저 (반도체 레이저 등) 의 고조파 발생장치, 또는 수은 램프 (i 선등) 등도 사용할 수 있다.

노광시에 노광 광원 (6) 으로부터 펄스 발광된 노광 빔으로서의 노광광 (노광용의 조명광;IL) 은, 미러 (7), 도시하지 않은 빔 정형 광학계, 제 1 렌즈 (8A), 미러 (9), 및 제 2 렌즈 (8B) 를 거쳐 단면 형상이 소정 형상으로 정형되어, 옵티컬?인티그레이터 (유니포마이저 또는 호모지나이저) 로서의 플라이 아이 렌즈 (10) 에 입사되어 조도 분포가 균일화된다. 플라이 아이 렌즈 (10) 의 출사면 (조명광학계의 동면 (瞳面)) 에는, 노광광의 광량 분포를 원형, 복수의 편심영역, 고리띠 형상 등으로 설정하여 조명 조건을 결정하기 위한 개구 조리개 (σ 조리개;13A, 13B, 13C, 13D) 를 갖는 조명계 개구 조리개 부재 (11) 가, 구동 모터 (12) 에 의해서 회전 자유롭게 배치되어 있다. 조명계 개구 조리개 부재 (11) 중의 개구 조리개를 통과한 노광광 (IL) 은, 반사율이 작은 빔 스플리터 (14) 및 릴레이 렌즈 (17A) 를 거쳐, 고정 시야 조리개로서의 고정 블라인드 (18A) 및 가동 시야 조리개로서의 가동 블라인드 (18B) 를 순차 통과한다. 이 경우, 가동 블라인드 (18B) 는, 마스크로서의 레티클 (R) 의 패턴면 (레티클면) 과 거의 공액인 면에 배치되고, 고정 블라인드 (18A) 는 그 레티클면과 공액인 면에서 약간 디포커스된 면에 배치되어 있다.

고정 블라인드 (18A) 는, 레티클 면의 조명 영역 (21R) 을 레티클 (R) 의 주사방향에 직교하는 비주사방향으로 가늘고 긴 슬릿형상의 영역으로 규정하기 위해서 사용된다. 가동 블라인드 (18B) 는, 레티클 (R) 의 주사방향 및 비주사방향에 대응하는 방향으로 각각 상대 이동 자유로운 2쌍의 블레이드를 구비하고, 노광 대상의 각 쇼트 영역에 대한 주사 노광의 개시시 및 종료시에 불필요한 부분에 대한 노광이 실행되지 않도록, 조명 영역을 주사방향으로 닫기 위해서 사용된다. 가동 블라인드 (18B) 는, 또한 조명 영역의 비주사방향의 중심 및 폭을 규정하기 위해서도 사용된다. 블라인드 (18A, 18B) 를 통과한 노광광 (IL) 은, 서브 콘덴서 렌즈 (17B), 광로 절곡용의 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 거쳐, 마스크로서의 레티클 (R) 의 패턴 영역의 조명 영역 (21R) 을 균일한 조도분포로 조명한다.

한편, 빔 스플리터 (14) 에서 반사된 노광광은, 집광 렌즈 (15) 를 통해 광전 센서로 이루어지는 인티그레이터 센서 (16) 에 수광된다. 인티그레이터 센서 (16) 의 검출 신호는 노광량 제어계 (43) 에 공급되고, 노광량 제어계 (43) 는, 그 검출신호와 미리 계측되어 있는 빔 스플리터 (14) 로부터 기판 (감광 기판) 으로서의 웨이퍼 (W) 까지의 광학계의 투과율을 사용하여 웨이퍼 (W) 상에서의 노광에너지를 간접적으로 산출한다. 노광량 제어계 (43) 는, 그 산출결과의 적산치 및 장치 전체의 동작을 통괄 제어하는 주제어계 (41) 로부터의 제어정보에 근거하여, 웨이퍼 (W) 상에서 적정 노광량이 얻어지도록 노광 광원 (6) 의 발광 동작을 제어한다. 미러 (7, 9), 렌즈 (8A, 8B), 플라이 아이 렌즈 (10), 조명계 개구 조리개 부재 (11), 빔 스플리터 (14), 릴레이 렌즈 (17A), 블라인드 (18A, 18B), 서브 콘덴서 렌즈 (17B), 미러 (19), 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 포함하여 조명광학계 (5) 가 구성되어 있다.

노광광 (IL) 하에서, 레티클 (R) 의 조명 영역 (21R) 내의 패턴은, 양측 텔레센트릭의 투영광학계 (PL) 을 통해 투영배율β (β는 1/4, 1/5 등) 로, 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 (W) 상의 하나의 쇼트 영역 (SA) 상의 비주사방향으로 가늘고 긴 슬릿형상의 노광 영역 (21W) 에 투영된다. 웨이퍼 (W) 는, 예를 들어 반도체 (규소 등) 또는 SOI (silicon on insulator) 등의 직경이 200～300㎜ 정도의 원판형의 기판이다. 레티클 (R) 및 웨이퍼 (W) 가 각각 제 1 물체 및 제 2 물체 (감응 물체) 에 대응하고 있다. 이하, 도 5 에 있어서, 투영광학계 (PL) 의 광축 AX 에 평행하게 Z축을 취하고, Z축에 수직인 평면 내에서 주사노광시의 레티클 (R) 및 웨이퍼 (W) 의 주사방향에 직교하는 비주사방향으로 X축을 취하고, 그 주사방향에 Y축을 취하여 설명한다.

먼저, 레티클 (R) 은 레티클 스테이지 (가동체;22) 상에 유지되고, 레티클 스테이지 (22) 는 레티클 베이스 (23) 상에서 Y 방향으로 일정 속도로 이동함과 함께, 동기 오차를 보정하도록 X 방향, Y 방향, 회전방향으로 약간 움직여, 레티클 (R) 을 주사한다. 레티클 스테이지 (22) 의 위치는, 이 위에 형성된 이동거울 (도시 생략) 및 레이저 간섭계 (도시 생략) 에 의해서 계측되고, 이 계측치 및 주제어계 (41) 로부터의 제어정보에 근거하여, 스테이지 구동계 (42) 는 도시하지 않은 액츄에이터 (리니어 모터 등) 를 통해 레티클 스테이지 (22) 의 위치 및 속도를 제어한다. 또한, 본 예에서는 전술한 레티클 스테이지 (22), 스테이지 구동계 (42), 액추에이터 및 레이저 간섭계에 의해서 레티클 스테이지 시스템이 구성되어 있다. 또한, 레티클 스테이지 (22) 및 레티클 베이스 (23) 에는, 각각 노광광 (IL) 을 통과시키기 위한 개구 (22a 및 23a;도 5 참조) 가 형성되어 있다. 레티클 (R) 의 주변부의 상방에는, 레티클 얼라인먼트용의 레티클 얼라인먼트 현미경 (도시 생략) 이 배치되어 있다. 또한, 레티클 스테이지 (22) 의 근방에는, 도시하지는 않지만 레티클 스테이지 (22) 상의 레티클을 교환하는 레티클 로더, 및 복수의 레티클이 수납된 레티클 라이브러리가 설치되어 있다.

한편, 웨이퍼 (W) 는, 웨이퍼 홀더 (24) 를 통해 웨이퍼 스테이지 (28) 상에 유지되고, 웨이퍼 스테이지 (28) 는 웨이퍼 베이스 (27) 상에서 Y 방향으로 일정 속도로 이동함과 함께, X 방향, Y 방향으로 단계 이동하는 XY 스테이지 (26) 와, Z 틸트 스테이지 (25) 를 구비하고 있다. Z 틸트 스테이지 (25) 는, 도시하지 않은 오토 포커스 센서에 의한 웨이퍼 (W) 의 Z 방향의 위치의 계측치에 근거하여, 웨이퍼 (W) 의 포커싱 및 레벨링을 행한다. 웨이퍼 스테이지 (28) 의 XY 평면내에서의 위치는 레이저 간섭계 (도시 생략) 에 의해서 계측되고, 이 계측치 및 주제어계 (41) 로부터의 제어정보에 근거하여, 스테이지 구동계 (42) 는 도시하지 않은 액츄에이터 (리니어 모터 등) 를 통해 웨이퍼 스테이지 (28) 의 동작을 제어한다. 또한, 본 예에서는 전술한 웨이퍼 홀더 (24), 웨이퍼 스테이지 (가동체;28), 스테이지 구동계 (42), 액츄에이터 및 레이저 간섭계에 의해서 웨이퍼 스테이지 시스템이 구성되고, 후술하는 오염 물질 제거시에는 웨이퍼 스테이지 (28) 가 투영광학계 (PL) 의 바로 아래로부터 퇴피하여 작업 공간이 확보되도록 되어 있다.

또한, 웨이퍼 스테이지 (28) 상의 웨이퍼 (W) 의 근방에는, 노광 영역 (21W) 보다도 큰 수광면 (30B) 을 갖는 조사량 모니터와, 핀 홀형상의 수광면 (30A) 을 갖는 조도 센서를 포함하는 광량 센서부 (29) 가 고정되고, 광량 센서부 (29) 의 2개의 검출 신호는 노광량 제어계에 공급되고 있다. 또한, 웨이퍼 스테이지 (28) 의 상방에는, 웨이퍼 얼라인먼트용의 오프?액시스 방식의 얼라인먼트 센서 (36) 가 배치되어 있고, 이 검출 결과에 근거하여 주제어계 (41) 는 웨이퍼 (W) 의 얼라인먼트를 행한다.

노광시에는, 레티클 스테이지 (22) 및 웨이퍼 스테이지 (28) 를 구동하여, 노광광 (IL) 을 조사한 상태로 레티클 (R) 과 웨이퍼 (W) 상의 하나의 쇼트 영역을 Y 방향으로 동기 주사하는 동작과, 웨이퍼 스테이지 (28) 를 구동하여 웨이퍼 (W) 를 X 방향, Y 방향으로 단계 이동하는 동작을 반복함으로써, 스텝 앤드 스캔 방식으로 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역에 레티클 (R) 의 패턴 이미지가 노광된다.

그런데, 본 예에서는 노광광 (IL) 으로서 ArF 엑시머 레이저 광이 사용되고 있다. 이와 같이 ArF 또는 KrF 엑시머 레이저와 같은 자외 펄스 레이저광을 노광광으로 사용하면, 일종의 광 CVD (Chemical Vapor deposition) 작용에 의해서, 투영광학계 (PL) 의 웨이퍼 및 레티클에 가장 가까운 광학 부재 (렌즈 또는 평행평면판 등) 의 표면 (특히 외면) 에는, 실록산계 오염 성분이 레이저광으로 분해되고, 오염 물질로서의 산화규소막 (순수한 SiO₂) 이 긴 시간에 걸쳐 점점 합성되어 퇴적되어 가는 것이 알려져 있다. 이 산화규소막은, 단체로서는 거의 진공자외역의 노광광에 대해서도 흡수가 없는 퇴적물이다. 그러나, 노광 장치용의 통상의 광학 부재의 표면에는 반사방지막이 형성되어 있고, 이 반사방지막 상에 굴절률이 다른 산화규소막이 퇴적되면, 그 광학 부재의 반사 특성이 악화되어, 투과율의 저하 또는 미미하지만 플레어 발생의 우려가 있다.

도 1 은 파장과 광학 부재의 반사율의 관계를 나타내는 도면이다. 도 1 중, 곡선 A 는, 석영기판 상에 ArF 엑시머 레이저용의 광대역 반사방지막 (MgF₂/LaF₃/MgF₂/LaF₃/MgF₂/LaF₃) 이 실시된 광학 부재의 반사율, 곡선 B 는 광학 부재 A 상에 두께 10㎚ 의 산화규소막의 오염을 부착한 부재의 반사율을 나타낸다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, ArF 엑시머 레이저의 파장 (193㎚) 에 있어서, 광학 부재 자체의 반사율은 0.1% (곡선 A), 광학 부재에 산화규소막을 부착한 경우의 반사율은 4% (곡선 B) 이고, 산화규소막에 의해서 반사율은 크게 저하되어 있다.

또한, 도 5 에 있어서, ArF 엑시머 레이저광을 노광광 (IL) 으로 하는 경우에는, 산소 등에 의한 흡수를 피하기 위해서, 조명광학계 (5) 는 조명계 서브 챔버 (4;도 4 참조) 에 의해서 거의 기밀 상태로 덮어진다. 그리고, 그 서브 챔버 (4) 내부에 불순물이 고도로 제거된 질소가스 (또는 헬륨 등의 희가스도 사용된다) 와 같은, 노광광 (IL) 의 감쇠가 공기보다도 적은 (즉, 노광광 (IL) 에 대하여 공기보다도 높은 투과율을 갖는) 기체 (이하, 「퍼지 가스」 라고 부른다) 가 공급된다. 동일하게 투영광학계 (PL) 의 경통 내부에도 불순물이 고도로 제거된 퍼지 가스가 공급되고 있다. 또한, 조명광학계 (5) 및 투영광학계 (PL) 의 내부에 각각 퍼지 가스를 봉입하여 정기적으로 그 교환을 실행해도 되고, 혹은 퍼지 가스의 공급과 배출을 거의 동시에 실행해도 되며, 강제적인 배출을 하지 않고 퍼지 가스의 공급만을 실행해도 된다. 따라서, 조명광학계 (5) 및 투영광학계 (PL) 의 내부의 광학 부재에서는, 오염 물질의 퇴적은 약간이고, 오염 물질의 퇴적이 문제가 되는 광학 부재는, 투영광학계 (PL) 의 가장 웨이퍼측에 가까운 광학 부재 (이하, 「하단의 렌즈」 라고 부른다), 및 가장 레티클측에 가까운 광학 부재 (이하, 「상단의 렌즈」 라고 부른다), 및 조명광학계 (5) 의 가장 레티클측에 가까운 광학 부재인 메인 콘덴서 렌즈 (20) 이다. 게다가, 오염 물질의 퇴적은 불순물을 함유하는 분위기 기체와의 접촉으로 일어나기 때문에, 오염 물질의 퇴적은 하단의 렌즈 (32B;도 4 참조), 상단의 렌즈 (32A;도 4 참조), 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 의 각각의 외면 (외부의 기체, 예를 들어 도 5 의 투영 노광 장치가 설치되는 클린 룸으로부터 케미컬 필터 등을 통해 들어가는 공기, 또는 후술하는 드라이 에어 등과 접하는 면) 에서 일어나는 것이 대부분인 것으로 생각된다.

그래서, 본 예에서는 그와 같은 광학계의 단부의 광학 부재의 외면에 생기는 오염 물질을, 아래와 같이 그 광학 부재를 그 광학계에서 분리하지 않고 제거하는 것으로 한다. 이를 위해서는, 먼저 광학 부재의 오염 물질의 양이 허용범위를 초과했는지 여부를 판정할 필요가 있다. 그 가장 간단한 방법은, 도 5 에 있어서, 웨이퍼 스테이지 (28) 를 구동하여 광량 센서부 (29) 의 수광부 (30B) 를 노광 영역 (21W) 으로 이동하여, 인티그레이터 센서 (16) 의 출력과 수광부 (30B) 를 갖는 조사량 모니터의 출력을 비교하여, 빔 스플리터 (14) 부터 웨이퍼 스테이지 (28) 까지의 광학계의 투과율을 모니터하는 것이다. 예를 들어 정기적으로 그 투과율을 모니터하여, 그 투과율이 점차로 저하되어 소정의 허용범위보다도 저하되었을 때에는, 오염 물질의 제거를 실행할 필요가 있는 것으로 판정할 수 있다.

이하에서는, 별도의 방법으로서, 광학계의 플레어를 모니터하면서 오염의 정도를 모니터하고, 이 결과에 근거하여 투영광학계 (PL) 의 하단 및 상단의 렌즈의 오염 물질을 제거하는 경우의 동작의 일례를, 도 7 의 플로우차트를 참조하여 설명한다.

먼저 도 7 의 단계 201 에 있어서, 도 5 의 투영광학계 (PL) 의 플레어의 양을 계측한다. 그 때문에, 도 5 의 레티클 스테이지 (22) 상의 레티클 (R) 대신에, 도 6(A) 에 나타내는 플레어 평가용의 레티클 (R2) 을 로드한다. 레티클 (R2) 의 조명 영역 (21R) 에 대응하는 영역에는, 광투과부 (T) 를 배경으로 하여 비주사방향 (X 방향) 의 중앙부에 예를 들어 수 ㎜ 정사각형의 복수의 차광 패턴 (C1) 이 형성되고, 주변부에도 수 ㎜ 정사각형의 복수의 차광 패턴 (C2 및 C3) 이 형성되어 있다. 또한, 레티클 (R2) 의 조명 영역 (21R) 에 대응하는 영역의 주사방향 (Y 방향) 의 주변부에도 각각 수 ㎜ 정사각형의 복수의 차광 패턴이 형성되어 있다.

다음에, 도 5 의 웨이퍼 스테이지 (28) 상에 미노광의 포지티브 타입의 포토레지스트가 도포된 웨이퍼 (이것도 웨이퍼 (W) 라고 한다) 를 로드하여, 이 웨이퍼 (W) 상의 다수의 쇼트 영역에 점차로 노광량을 바꾸면서, 도 6(A) 의 레티클 (R2) 의 패턴 이미지를 주사노광한다. 그 후, 그 웨이퍼를 현상하여, 그 웨이퍼 (W) 의 각 쇼트 영역에 형성되는 요철의 패턴을 예를 들어 도시하지 않은 패턴 계측 장치를 사용하여 계측한다. 또한, 그 요철 패턴은, 예를 들어 도 5 의 얼라인먼트 센서 (36) 를 사용하여 계측하는 것도 가능하다.

또한, 패턴 계측 장치가 노광 장치와는 별도로 설치될 때는, 패턴 계측 장치를 코터?디벨롭퍼에 형성하거나, 또는 코터?디벨롭퍼와 인라인 접속해도 되고, 그 계측 결과를 통신 회선 등을 통해 노광 장치에 보내도록 해도 된다.

이 경우, 도 6(B) 의 개략도로 나타내는 바와 같이, 플레어가 없는 것으로 하면, 차광 패턴 (C1, C2, C3) 에 대응하는 웨이퍼 (W) 상의 이미지 (C1P, C2P, C3P) 의 각 영역은 노광되지 않기 때문에, 볼록부로서 남을 것이다. 그러나, 투영광학계 (PL) 내에서 예를 들어 상단 및 하단의 렌즈의 외면의 반사율이 커져, 플레어광 (L2, L3) 이 생기면, 차광 패턴 (C2, C3) 의 이미지 (C2P, C3P) 의 위치에도 노광광이 조사되기 때문에, 노광량을 증가시키면 현상 후에 그 이미지 (C2P, C3P) 의 위치도 오목부로 된다.

도 6(C) 는, 그 현상 후의 웨이퍼 (W) 상의 각 쇼트 영역의 요철 패턴의 계측에 의해 얻어지는, 각 쇼트 영역의 X 방향 (또는 Y 방향) 의 위치에 의한 플레어의 양의 평가 결과의 일례를 나타내고, 도 6(C) 에 있어서, 세로축은 각 위치 X (또는 Y) 에 있어서 현상 후에 오목 패턴이 최초로 형성되었을 때의 노광량 (E) 을 나타내고 있다. 따라서, 노광량 (E1) 은, 도 6(A) 의 광투과부 (T) 에 대응하는 영역이 현상 후에 오목부로 되었을 때의 노광량이다. 또한, 주변의 이미지 (C3P) 에 대응하는 노광량 (E2) 은, 다음과 같이 구해진 값이다. 즉, 현상 후에 주변의 이미지 (C3P) 의 위치가 오목부로 되었을 때의 노광량을 E23 으로 하면, 노광량 (E1) 일 때의 이미지 (C3P) 의 위치에서의 노광량 (E2) 은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

E2=E1×(E1/E23) … (1)

따라서, 이미지 (C3P) 의 위치에서의 플레어광의 비율은 E2/E1×100(%) 가 된다. 동일하게, 중앙의 이미지 (C1P) 의 위치에서의 플레어광의 비율, 및 다른 주변의 이미지 (C2P) 등의 위치에서의 플레어광의 비율도 구할 수 있다. 이 상세에 관해서는, 국제공개 (WO) 제02/09163호 팜플렛 및 대응하는 유럽특허공개 EP1308991 에 개시되어 있다. 또한, 본 국제출원에서 지정한 지정국, 또는 선택한 선택국의 국내법령이 허용하는 한, 상기 국제 공개 팜플렛 및 유럽 특허 공개의 개시를 원용하여 본문의 기재의 일부로 한다.

또한, 이 국제공개 팜플렛에 개시되어 있는 바와 같이, 도 6(A) 의 패턴을 흑백 반전한 패턴을 가지는 평가용 레티클을 사용하고, 도 5 의 가동 블라인드 (18B) 를 사용하여 각 투과 패턴만을 조명하였을 때의 웨이퍼 스테이지 (28) 상에서의 광량과, 전부의 패턴을 조명하였을 때의 광량을 비교함으로써, 도 5 의 조명광학계 (5) 의 플레어를 평가할 수도 있다.

다음에 도 7 의 단계 202 에 있어서, 계측된 플레어가 허용범위를 초과했는지 여부를 판정하여, 허용범위 이내일 때에는 단계 203 의 통상의 노광 공정으로 이행한다. 한편, 단계 202 에서 플레어가 허용범위를 초과하였을 때에는, 단계 204 이하의 오염 물질 제거 공정으로 이행한다. 이를 위해서는, 먼저 도 5 의 투영 노광 장치가 수납된 클린 룸 내에 세정액을 반입할 필요가 있다.

도 4 는, 도 5 의 투영 노광 장치 (투영 노광 장치 (3) 으로 한다) 가 설치된 예를 들어 반도체 제조공장 내의 클린 룸을 나타내고, 이 도 4 에 있어서, 이 클린 룸 내에는, 좌단 (左端) 의 송풍기 (1A) 로부터 우단 (右端) 의 에어덕트부 (1B) 를 향하여 화살표 34A, 34B, 34C 로 나타내는 바와 같이, HEPA 필터 (high efficiency particulate air-filter) 등을 통해서 청정화되어 온도 제어된 공기가 거의 일정한 유량으로 흐르고 있다. 또한, 그 클린 룸내의 상자형의 챔버 (2A) 내에 도 5 의 투영 노광 장치 (3) 의 레티클 (R) 부터 웨이퍼 베이스 (27) 까지의 노광 본체부가 방진대 (防振臺) (31A, 31B) 를 통해 설치되고, 그 가까이에 도 5 의 조명광학계 (5; 노광 광원 (6) 을 제외한다) 를 수납한 서브 챔버 (4) 가 설치되어 있다. 서브 챔버 (4) 의 선단부 (4a;도 5 의 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 가 수납된 부분) 는 분리할 수 있게 구성되어 있다. 투영광학계 (PL) 는, 레티클 (R) 측부터 순차로 상단의 렌즈 (32A), 렌즈 (33A), …, 렌즈 (33B), 및 하단의 렌즈 (32B) 를 구비하고 있다. 그리고, 챔버 (2A) 에 인접하도록, 도 5 의 노광 광원 (6) 을 수납한 보조 챔버 (2B) 가 설치되어 있다. 노광시에는, 챔버 (2A) 내에는, 클린 룸내보다도 고도로 방진처리되고, 또한 고도로 온도 및 습도가 제어된 화학적으로 깨끗한 공기 (드라이 에어) 가 공급된다.

단, 본 예와 같이 오염 물질 제거 공정을 실시하는 경우에는, 챔버 (2A) 의 풍하측 (風下側) 의 개폐부 (2Aa) 가 열려, 챔버 (2A) 의 풍하측의 작업 테이블 (44) 상에, 공기의 흐름을 따라 사각형의 통형상의 소형 드래프트 (45) 가 설치된다. 소형 드래프트 (45) 의 공기의 배기측에는 케미컬 필터 (46) 가 장착되어 있고, 소형 드래프트 (45) 내의 트레이 (47) 상에 본 발명의 세정액으로서의 불화수소산을 함유하는 에칭액을 저장한 봄베 (48), 및 사용하는 에칭액을 넣기 위한 용기 (49) 가 탑재되어 있다. 봄베 (48) 및 용기 (49) 는, 불화수소 (HF) 에 강한 폴리프로필렌제 (또는 폴리에틸렌제) 이다. 또한, 소형 드래프트 (45) 내에는 순수를 저장한 봄베 및 유기 용제로서의 메탄올을 저장한 봄베 (도시 생략) 도 설치되어 있다.

본 예의 에칭액의 성분은, 불화수소산 수용액 (HF, 50wt%) 과 불화암모늄 (NH₄F, 40wt%) 을 용적비로 1 : 10 으로 혼합한 것, 즉 BOE (buffered oxide etch) 이다. 불화암모늄을 섞는 것은, PH 조정함으로써 산화규소 이외의, 예를 들어 광학 박막의 불화마그네슘층이나 불화란탄층, 기판인 형석 등에 악영향을 주지 않도록 하기 위해서이다. PH 는 4～6 이 적합하고, PH=5 정도가 가장 적합하다.

도 4 에 있어서, 본 예에서는 소형 드래프트 (45) 내의 봄베 (48) 및 용기 (49) 로부터 휘발되는 BOE (에칭액) 의 성분은, 풍하측의 케미컬 필터 (46) 로 제거되기 때문에, 그 성분이 클린 룸내로 확산되는 것이 방지되고 있다.

또한, BOE 를 세정액으로 사용하는 경우에는, 그 BOE 를 1㏄ 정도 스며들게 한 폴리프로필렌제의 닦는 천 등의 부재 (51A, 51B) 를 각각 폴리프로필렌제의 용기 (50A 및 50B) 내에 밀폐하여, 개폐부 (2Aa) 로부터 챔버 (2A) 내로 작업자가 가지고 들어가도록 한다. 이 경우, 클린 룸 내에서는 개폐부 (2Aa) 측을 향하여 공기가 항상 흐르고 있기 때문에, 만약에 부재 (51A, 51B) 로부터 BOE 의 성분이 약간 휘발되어도, 그 성분은 에어덕트부 (1B) 를 거쳐 도시하지 않은 필터로 제거되기 때문에, 그 성분이 클린 룸 내에 확산되는 경우는 없다.

이 상태에서, 도 7 의 단계 204 에 있어서, 작업자는 도 4 의 챔버 (2A) 내에서 조명광학계의 서브 챔버 (4) 의 선단부 (4a) 를 분리한 후, 도 5 의 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 분리한다. 이 때에, 레티클 스테이지 (22) 는, 주사방향의 중앙부에 위치 결정되고, 그 위의 레티클은 반출되어 있다. 다음 단계 205 에 있어서, 투영광학계 (PL) 의 상단의 렌즈 (32A) 의 표면을 상기 BOE 로 닦는다.

도 8 은 도 5 의 투영 노광 장치로부터 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 분리한 상태의 주요부를 나타내고, 이 도 8 에 있어서, 레티클 스테이지 (22) 및 레티클 베이스 (23) 의 개구 (22a, 23a) 를 통해서 작업자는, X 방향으로 가늘고 긴 사각형의 프레임형상의 단면을 갖는 통형의 보호 부재 (53;통형 부재) 를 삽입한다. 보호 부재 (53) 의 상단에는, 운반용의 손잡이 (54A, 54B) 가 형성되고, 보호 부재 (53) 의 측면에는 보호 부재 (53) 를 레티클 스테이지 (22) 의 상면에서 고정하기 위한 스토퍼 (53b) 가 형성되어 있다. 다음에, 보호 부재 (53) 의 내면 (53a) 에 오염 물질 제거용의 청소도구 (55) 의 선단부를 삽입한다. 청소도구 (55) 는, 막대형의 로드부 (58;막대형 부재) 의 선단부에 지지부 (56;지지 부재) 를 회전 자유롭게 장착하고, 지지부 (56) 의 저면에 누름부 (57A, 57B) 를 통해 닦는 천 (59A, 59B;도 10 참조) 을 착탈 자유롭게 장착하여 구성되어 있다. 보호 부재 (53), 로드부 (58) 및 지지부 (56) 를 포함하여 본 예의 제 1 오염 물질 제거 장치 (청소도구 (淸掃具)) 가 구성되고, 본 예의 투영 노광 장치는, 그 오염 물질 제거 장치를 장착할 수 있도록 구성되어 있다. 보호 부재 (53), 로드부 (58), 지지부 (56), 누름부 (57A, 57B), 및 닦는 천 (59A, 59B) 은 모두 폴리프로필렌제이다. 지지부 (56) 의 확대정면도인 도 10 에 나타내는 바와 같이, 누름부 (57A, 57B) 는 코일 스프링 (59) 에 의해서 지지부 (56) 에 닦는 천 (59A, 59B) 을 눌러 고정시키고 있고, 닦는 천 (59A, 59B) 의 선단부에 BOE 가 스며들고 있다. 도 8 로 되돌아가, 지지부 (56) 는 회전방향으로 가늘고 길기 때문에, 로드부 (58) 를 θ 방향으로 회전하여, 지지부 (56) 가 내면 (53a) 을 통과할 수 있도록 한다.

도 9 는 도 8 에 있어서 보호 부재 (53) 의 내면 (53a) 을 통해서, 로드부 (58) 의 선단의 지지부 (56) 의 저면을 세정 대상의 상단의 렌즈 (32A) 의 표면에 접촉시킨 상태를 나타내는 단면도이다. 도 9 에 있어서, 본 예는 주사 노광형이고, 상단의 렌즈 (32A) 는 레티클면의 X 방향으로 가늘고 긴 조명 영역 (21R;도 5 참조) 에 가깝기 때문에, 노광광이 통과하는 것은 X 방향 (비주사방향) 으로 가늘고 긴 대략 타원형의 영역 (60) 이고, 이 영역 (60) 에 산화규소막 (오염 물질) 이 퇴적된다. 또한, 본 예의 상단의 렌즈 (32A) 는, 수차보정용의 상면이 평면인 평판부재이고, 고정구 (固定具)(62) 를 통해 투영광학계 (PL) 의 상단에 고정되어 있다. 지지부 (56) 의 폭은 영역 (60) 의 Y 방향의 폭보다 약간 넓게 설정되고, 지지부 (56) 의 저면에 돌출되는 닦는 천 (59A, 59B) 의 Y 방향의 폭도 영역 (60) 의 Y 방향의 폭보다 넓게 설정되어 있다. 작업자는, 로드부 (58) 를 X 방향으로 왕복운동시켜, 지지부 (56) 의 저면의 닦는 천 (59A, 59B) 으로 상단의 렌즈 (32A) 상의 영역 (60) 을 덮도록 닦으면서, 화살표 61 로 나타내는 비주사방향으로 닦는 천 (59A, 59B) 을 3회 왕복시킨다.

이 사이의 닦는 천 (59A, 59B) 과 영역 (60) 의 각 부가 접촉하고 있는 시간은 대략 10초 정도이다. BOE 의 산화규소에 대한 에칭레이트는 25℃ 에서 대략 70㎚/min 이기 때문에, 10㎚ 의 산화규소를 제거하기 위해서는 10초로 충분하다. 여기서, 에칭 레이트란, 1분간 당 산화규소를 용해하는 양 (깊이) 이다. 또한, 산화규소막이 두꺼운 경우에는, 접촉시간을 길게 하면 된다.

다음에, 단계 206 에 있어서, 지지부 (56) 의 닦는 천 (59A, 59B) 을 순수를 스며들게 한 닦는 천으로 교환하고, 도 9 와 같이 하여 그 닦는 천을 상단의 렌즈 (32A) 상의 영역 (60) 에서 3왕복시켜 BOE 를 제거한다. 다음에, 단계 207 에 있어서, 지지부 (56) 의 닦는 천을 에탄올 (유기 용제) 을 스며들게 한 닦는 천으로 교환하여, 도 9 와 같이 하여 그 닦는 천을 상단의 렌즈 (32A) 상의 영역 (60) 에서 3왕복시켜 BOE 를 더욱 완전히 제거한다. 이것에 의해서, 상단의 렌즈 (32A) 의 표면에서 BOE 가 세정되어, 잔류 성분이 광학 박막 및 기판에 악영향을 주지 않게 된다.

다음 단계 208 에 있어서, 오염 물질이 허용범위까지 제거되었는지 여부를 판정하기 위해, 도 9 의 분광 광도계 (63) 를 사용하여 상단의 렌즈 (32A) 표면의 반사 특성을 계측한다. 본 예에서는, 광파이버 번들 (64) 및 송광 수광부 (65) 를 구비한 분광 광도계 (63) 를 사용한다. 이것에 의해서, 상단의 렌즈 (32A) 의 반사율 특성을 투영광학계 (PL) 에 내장된 채로, 그 자리에서 측정할 수 있다. 오염 물질 제거 처리의 전후에서의 분광 특성 프로파일을 비교함으로써, 그 오염 물질 제거의 정도를 판정할 수 있다.

파이버 분광 광도계는 크게 3개의 부분으로 구성된다. 즉, 분광 광도계 (63) 내의 광원 및 분광 광량 검출기 (디텍터) 와, 광파이버 번들 (64) 이다. 그 구성은, 대상으로 하는 피검면에서의 원하는 측정파장에 따라 적절하게 대응한 성능의 것이 선택된다. 예를 들어, 본 예와 같이 자외영역을 대상으로 하면, 자외광을 발생시키는 광원, 자외광을 검출할 수 있는 분광 광량 검출기, 자외광을 투과시킬 수 있는 광파이버로 구성된다.

광원으로서는, 파이버 분광 광도계를 투영 노광 장치에서 사용하기 위해서는 운반이 가능한 컴팩트 타입으로, S/N 비를 크게 하기 위해 대출력의 것이 바람직하다. 분광 광량 검출기로서는, 스캔 방식이 아니라 포토 다이오드 어레이 방식의 검출기를 사용하는 것이 바람직하다. 그 가장 큰 이점으로서는, 스캔 방식에 비교하여, 간단하게 광대역에서 분광 프로파일을 순간에 얻을 수 있는 것이다. 포토 다이오드 어레이 방식은, 그레이팅에 의한 회전기구가 없고, 백색광을 피검면에 조사하여 그것에 의하여 반사 또는 투과된 광량을 고정된 그레이팅으로 분광하여, 포토 다이오드 어레이가 동시에 광대역의 분광 프로파일을 검출할 수 있다.

광파이버를 사용하는 이점으로는, 광원으로부터 피검면으로, 또한, 피검면으로부터 광도계로의 광학계에 정밀한 위치조정 등이 필요없고, 주변의 환경에 영향을 받기 어렵고, 게다가 자유롭게 광학계를 이동시킬 수 있는 것이다. 광파이버를 움직여 원하는 측정 개소에서 분광 프로파일을 자유롭게 측정할 수 있으면, 장치에 내장되어 있는 광학부품을 이동 (취출) 시키지 않고, 간단히 측정할 수 있다.

반사방지막 등의 광학성능을 확인할 때는, 그 반사 분광 프로파일을 확인하는 것이 매우 중요하다. 그 때문에 오염 물질을 닦아 제거할 수 있었는지, 또는 어느 정도 제거할 수 있었는지를 확인하기 위해, 파이버 분광 광도계로 반사 분광 프로파일을 확인하는 것이 바람직하다. 그 파이버 분광 광도계를 사용하여 반사 분광 프로파일을 측정할 때에, 광파이버 번들 (64) 은, 광원으로부터 피검면으로의 입광용 파이버와, 피검면으로부터 광도계로의 수광용 파이버를 혼재시켜 번들화하고 있다. 병렬로 번들화함으로써 하나의 번들로, 피검면까지 입광용 파이버와 수광용 파이버를 동시에 동일한 배치를 유지한 상태로 이동시킬 수 있다.

수십 ㎛ 의 직경으로 개구수 NA 가 0.1 정도인 광파이버를 사용하여, 파이버 측정자부의 단면으로부터 피검면으로 수직방향으로 수㎜ 의 거리를 떼어놓으면, 광파이버 번들 (64) 에 있어서 입광용 파이버로부터의 광이 피검면에서 반사되고, 광이 수광용 파이버로 들어가 분광 광량 검출기로 반사 분광 프로파일을 검출할 수 있게 된다. 광파이버 번들 (64) 을 사용하는 경우, 안정적인 측정을 하기 위해서는, 피검면에 대하여 수직으로 유지하여 측정하는 것이 중요하게 된다. 이를 위해서는, 3중 구조의 번들화된 광파이버를 사용하거나, 수십개 이상의 랜덤하게 배치된 번들화된 광파이버를 사용하는 것이 좋다. 3중 구조의 번들화 파이버는, 중심부가 피검면로부터 반사된 광의 검출용의 수광용 파이버, 중간부가 피검면에 대하여 광을 입사시키기 위한 입광용 파이버, 최외부가 번들화 파이버의 경사를 검출하기 위한 경사 조정용 파이버이다. 경사 조정용 파이버에 있어서의 검출 광량이 동일해지도록 번들화 파이버의 경사를 수정하면, 파이버 측정자부의 단면의 피검면으로부터의 높이가 일정하면 동일 조건에서의 측정이 가능해진다.

또한, 수십개 이상의 랜덤하게 배치된 번들화된 광파이버는, 수광용 파이버와 입광용 파이버를 균등하게 배열하여 번들화시키고 있다. 이것에 의해, 광량을 평균적으로 입사하여 반사시켜, 번들화 파이버의 경사에 대한 감도를 완화시켜 반사 분광 프로파일을 검출할 수 있게 된다.

이상과 같이, 파이버 분광 광도계를 사용하면 자유자재로 반사 분광 프로파일을 측정할 수 있다. 수동으로 임의의 위치에서의 반사 분광 프로파일을 측정할 수 있기 때문에, 원하는 위치에서의 오염 물질 제거 상황을 파악할 수 있다. 또한, 투영 노광 장치에 있어서, 파이버 분광 광도계의 피검면으로 번들화 파이버의 측정자부를 자동으로 이동시켜, 피검면으로부터의 높이를 일정하게 유지하는 기구를 형성하면, 오염 물질을 제거하기 전에는, 그 오염 물질의 부착 상태를 경시적으로 파악할 수 있고, 오염 물질 제거 방법을 적용하는 전후에서는, 그 제거 정도를 확인할 수 있다. 또한, 매핑 기구를 채용함으로써, 피검면 내에서의 오염 물질의 부착상태나 오염 물질 제거 전후에서의 제거 정도를 2차원적으로 검지할 수 있다. 특히 오염 물질 제거에서는, 닦지 않고 남기는 개소를 특정할 수 있다.

단계 208 에서 분광 광도계 (63) 를 사용하여 반사 특성을 계측한 결과의 일례는, 도 1의 곡선 C 로 표시되어 있다. 곡선 C 의 ArF 엑시머 레이저의 파장 (193㎚) 에 있어서의 반사율은, 원래의 양호한 값 0.1% 의 반사 특성 (곡선 A) 으로 되돌아가 있다. 또한, 180㎚～250㎚ 의 파장역에 있어서의 반사 특성이 완전히 원래의 양호한 반사 특성으로 되돌아가 있다. 이것에 의해 광학 박막 및 광학 부재에 악영향을 주지 않고, 산화규소 오염만을 제거할 수 있었던 것을 알 수 있다.

다음 단계 209 에 있어서, 분광 광도계 (63) 를 사용하여 계측된 상단의 렌즈 (32A) 의 노광 파장에 있어서의 반사율이, 일부에서도 허용범위를 초과하고 있는 경우에는, 단계 205 로 되돌아가, BOE 에 의한 세정 및 BOE 의 제거의 공정을 반복한다. 그리고, 단계 209 에 있어서, 분광 광도계 (63) 를 사용하여 계측된 상단의 렌즈 (32A) 의 노광 파장에 있어서의 반사율이, 전체면에서 허용범위 내에 들어가 있는 경우에는, 동작은 단계 210 으로 이행하고, 작업자는 도 8 의 보호 부재 (53) 및 청소도구 (55) 를 꺼내, 도 5 의 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 조명광학계 (5) 에 장착하여 광축 등을 조정한다. 조명광학계 (10) 의 조정은, 투영광학계 (PL) 에 비하여 단시간에 용이하게 실행할 수 있다.

다음 단계 211 에 있어서, 도 5 의 웨이퍼 스테이지 (28) 를 -X 방향의 단부로 이동한다. 이것에 의해서, 투영광학계 (PL) 의 하단의 렌즈 (32B) 의 표면을 닦을 수 있다. 다음 단계 212 에 있어서, 하단의 렌즈 (32B) 의 표면을 상기 BOE 로 닦는다.

도 11 은, 도 5 의 투영광학계 (PL) 의 하부의 주요부를 나타내고, 이 도 11 에 있어서, 작업자는, X 방향 (비주사방향) 으로 가늘고 긴 타원형의 평판형의 이동 부재 (67;지지 부재) 를 투영광학계 (PL) 의 저면측으로 이동한다. 폴리프로필렌제의 이동 부재 (67) 의 상면의 오목부 (67a) 에는, 누름용의 폴리카보네이트제의 나사 (69) 를 통해 BOE 가 스며든 폴리프로필렌제의 닦는 천 (68) 이 착탈 자유롭게 장착되어 있다. 이동부재 (67) 및 닦는 천 (68) 을 포함하여 본 예의 제 2 오염 물질 제거 장치 (청소도구) 가 구성되어 있다. 도 11 에 있어서, 본 예는 주사 노광형이고, 하단의 렌즈 (32B) 는 웨이퍼면의 X 방향으로 가늘고 긴 노광 영역 (21W;도 5 참조) 에 가깝기 때문에, 노광광이 통과하는 것은 X 방향 (비주사방향) 으로 가늘고 긴 대략 타원형의 영역 (66) 이고, 이 영역 (66) 에 산화규소막 (오염 물질) 이 퇴적된다. 또한, 본 예의 하단의 렌즈 (32B) 는, 하면 (세정면) 이 평면인 수차보정용의 평판부재이다. 이동 부재 (67) 의 폭은 영역 (66) 의 Y 방향의 폭보다 충분히 넓게 설정되고, 이동 부재 (67) 상에 돌출되는 닦는 천 (67;도 12 참조) 의 Y 방향의 폭도 영역 (66) 의 Y 방향의 폭보다 넓게 설정되어 있다.

도 11 의 투영광학계 (PL) 의 하단부의 단면도인 도 12 에 나타내는 바와 같이, 작업자는 하단의 렌즈 (32B) 의 표면에 이동 부재 (67) 상의 닦는 천 (68) 을 접촉시켜, 닦는 천 (68) 으로 하단의 렌즈 (32B) 상의 영역 (66) 을 덮도록 닦으면서, 화살표 70 으로 나타내는 비주사방향으로 이동 부재 (67) 를 3회 왕복시킨다. 이 사이의 닦는 천 (68) 과 영역 (66) 의 각 부가 접촉하고 있는 시간은, 대략 10초 정도이고, 이것에 의해서 10㎚ 정도의 산화규소는 거의 완전히 제거된다. 또한, 산화규소막이 두꺼운 경우에는, 접촉시간을 길게 하면 된다.

다음에, 단계 213 에 있어서, 이동 부재 (67) 의 닦는 천 (68) 을 순수를 스며들게 한 닦는 천으로 교환하고, 도 11 과 동일하게 하여 그 닦는 천을 하단의 렌즈 (32B) 의 영역 (66) 에서 3왕복시켜 BOE 를 제거한다. 다음에 단계 214 에 있어서, 이동 부재 (67) 의 닦는 천을 에탄올 (유기 용제) 을 스며들게 한 닦는 천으로 교환하고, 도 11 과 동일하게 하여 그 닦는 천을 하단의 렌즈 (32B) 의 영역 (66) 에서 3왕복시켜 BOE 를 더욱 완전히 제거한다. 이것에 의해서, 하단의 렌즈 (32B) 의 표면에서 BOE 가 세척되어, 잔류 성분이 광학 박막 및 기판에 악영향을 주지 않게 된다.

다음의 단계 215 에 있어서, 단계 208 과 같이, 오염 물질이 허용범위까지 제거되었는지 여부를 판정하기 위해서, 도 9 의 분광 광도계 (63) 를 사용하여 하단의 렌즈 (32B) 표면의 반사 특성을 계측한다. 다음 단계 216 에 있어서, 분광 광도계 (63) 를 사용하여 계측된 하단의 렌즈 (32B) 의 노광 파장에 있어서의 반사율이, 일부에서도 허용범위를 초과하고 있는 경우에는, 단계 212로 되돌아가, BOE 에 의한 세정, 및 BOE 의 제거 공정을 반복한다. 그리고, 단계 216 에 있어서, 분광 광도계 (63) 를 사용하여 계측된 하단의 렌즈 (32B) 의 노광 파장에 있어서의 반사율이, 전체면에서 허용범위내에 들어가 있는 경우에는, 동작은 단계 217 로 이행하여, 통상의 노광 공정이 실행된다.

이와 같이 본 예에 의하면, 투영광학계 (PL) 의 상단의 렌즈 (32A) 및 하단의 렌즈 (32B) 에 오염 물질이 부착된 경우에, 렌즈 (32A, 32B) 를 투영광학계 (PL) 에서 분리하지 않고 이들 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다. 따라서, 광학 부재를 교환하는 비용도 발생하지 않음과 함께, 광학 부재의 교환 및 조정에 의해서 투영 노광 장치를 사용할 수 없는 기간도 거의 발생하지 않기 때문에, 노광 공정의 스루풋이 거의 저하되지 않는다는 이점이 있다.

또한, 도 5 에 있어서의 조명광학계 (5) 의 레티클측의 단부의 광학 부재인 메인 콘덴서 렌즈 (20) 의 표면에 오염 물질이 부착된 경우에도, 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 분리하지 않고 도 11 의 이동 부재 (67) 와 동일한 청소도구를 사용하여 그 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있다.

또한, 본 예에서는 세정액으로 불화수소산과 불화암모늄의 혼합 비율을 1 : 10 으로 하였지만, 혼합 비율을 변경하여도 효과에 큰 차이는 없다. 또한, 불화수소를 물로 다시 희석한 것이어도 상관없다. 이와 같이 오염 물질이 산화규소뿐인 것으로 알려진 경우는, 불화수소산과 불화암모늄의 혼합액으로 충분한 세정효과를 나타낼 수 있다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태의 다른 예로서, 오염 물질이 탄화수소 등의 유기 물질이나 황산암모늄 등의 무기 물질을 함유한 오염인 경우에 관하여 설명한다. 이 경우에는, 세정액으로 불화수소산 수용액 (HF, 50wt%) 과 불화암모늄 (NH₄F, 40wt%) 을 용적비로 1 : 10 으로 혼합한 BOE 와, 이소프로필알코올을 1 : 1 로 혼합한 에칭액 (BOE/IPA) 을 조제한다. 그 이유는, 탄화수소는 이소프로필알코올로 용해하고, 황산암모늄은 물에 용해하고, 산화규소는 불화수소산으로 용해하기 때문에, BOE/IPA 를 에칭액으로 사용함으로써 여러가지 오염 물질을 신속하게 제거할 수 있기 때문이다.

KrF 엑시머 레이저를 사용한 투영 노광 장치에 있어서, 레이저 광원으로부터 투영광학계까지 엑시머 레이저광을 진행시키는 릴레이 유닛 (광학계) 에서 실제로 발생한 오염을 BOE/IPA 로 제거한 결과를 도 2 에 나타낸다.

도 2 는, 파장과 광학 부재의 투과율을 나타내는 도면이고, 도 2 의 곡선 D 는, 석영기판 상에 반사방지막 (MgF₂/NdF₃/MgF₂) 이 형성된 광학 부재의 투과율, 곡선 E 는 그 광학 부재 상에 오염을 부착한 부재, 곡선 F 는, 그 부재의 오염을 본 예의 오염 물질 제거 방법으로 처리한 후의 투과율부를 나타낸다. 구체적인 오염은, 유기계 오염과 레이저광에 의한 산화규소가 퇴적된 두께 5㎚ 의 혼합퇴적물이다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, KrF 엑시머 레이저의 파장 (248㎚) 에 있어서의 투과율은, 오염이 없는 부재 (곡선 D) 에서는 100%, 오염이 있는 부재 (실선 E) 에서는 72%, 오염을 제거한 후 (곡선 F) 에서는 99% 이다. 오염의 원인은, 탄화수소와 산화규소의 혼합물인 것으로 예상된다. 곡선 F 는, 그 광학 부재를 B0E/IPA 로 채운 비커에 60초간 담가 오염 물질을 용해한 후, 순수 및 메탄올로 BOE/IPA 를 세정한 후의 투과율이다.

도 2 로부터 알 수 있는 바와 같이 제거 후의 파장 248㎚ 에서의 투과율은 99% 이상으로까지 회복하여, 분광 특성도 원래의 특성으로까지 회복하고 있다. 또한, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 190㎚～400㎚ 의 파장역에 있어서의 투과율은, 완전히 원래의 양호한 투과 특성으로 되돌아갔다. 이것에 의해 광학 박막 및 기판에 악영향을 주지 않고, 오염 물질만을 제거할 수 있었던 것을 알 수 있다. 또한, 본 예에서는 BOE 와 이소프로필알코올의 혼합 비율을 1 : 1 로 하였지만, 혼합 비율은 이것에 한정되는 것이 아니다.

또한, 상기 실시형태에서는, 투영광학계 (PL) 의 상단의 렌즈 (32A) 에 부착된 오염 물질을 제거하기에 앞서, 단계 204 에서 레티클 스테이지 (22) 를 주사방향의 대략 중앙부에 위치 결정하고, 레티클 스테이지 (22) 의 개구 (22a) 와 레티클 베이스 (23) 의 개구 (23a) 에서 그 중심을 대략 일치시키는 것으로 하였지만, 조명광학계 (5) 의 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 와 동일하게, 전술한 레티클 스테이지 시스템 중 적어도 레티클 스테이지 (22) 를 분리하여 레티클 베이스 (23) 로부터 제거해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 투영광학계 (PL) 의 상단 및 하단의 렌즈 (32A, 32B) 의 양쪽에서 각각 오염 물질을 제거하는 것으로 하였지만, 상단 및 하단의 렌즈 (32A, 32B) 의 일방에서만 오염 물질을 제거해도 된다. 또한, 상단 및 하단의 렌즈 (32A, 32B) 에서는 오염 물질을 제거하지 않고, 조명광학계 (5) 의 레티클측의 단부에 형성되는 광학 부재 (본 예에서는 메인 콘덴서 렌즈 (20)) 만으로, 도 11 의 이동 부재 (67) 와 동일한 청소도구를 사용하여 오염 물질을 제거해도 된다. 요컨대, 조명광학계 (5) 의 레티클측 단부의 광학 부재, 및 투영광학계 (PL) 의 양단의 광학 부재의 적어도 하나로 오염 물질을 제거하는 것으로 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 투영광학계 (PL) 의 상단의 렌즈 (32A) 에서 오염 물질을 제거하기 위해, 단계 204 에서 조명광학계 (5) 의 미러 (19) 및 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 분리하는 것으로 하였지만, 메인 콘덴서 렌즈 (20) 만, 즉 조명광학계 (5) 의 렌즈측 단부의 광학 부재만을 분리하는 것으로 해도 된다. 또한, 도 5 에서는 메인 콘덴서 렌즈 (20) 를 하나의 광학 부재 (렌즈 엘리먼트) 로서 나타내고 있지만, 실제로는 복수의 광학 부재로 구성되어 있기 때문에, 그 적어도 하나의 광학 부재를 분리하기만 해도 된다. 또한, 메인 콘덴서 렌즈 (20;적어도 하나의 광학 부재) 를 포함하는 조명광학계 (5) 의 적어도 일부 (도 4 의 선단부 (4a) 등) 를, 예를 들어 슬라이드 기구에 의해서 움직일 수 있게 구성하고, 투영광학계 (PL) 의 상단에 형성되는 광학 부재 (렌즈 (32A)) 와, 조명광학계 (5) 의 레티클측 단부에 형성되는 광학 부재의 적어도 일방의 표면을 상기 BOE 등으로 닦을 때에, 조명광학계 (5) 의 적어도 일부를 이동시켜 그 청소작업용의 스페이스를 확보하도록 해도 된다. 또한, 상기 실시형태에서는 조명광학계 (5) 의 레티클측 단부의 광학 부재를 메인 콘덴서 렌즈 (20) 로 하였지만, 예를 들어 평행평면판 (커버 유리 플레이트) 을 조명광학계 (5) 의 레티클측 단부에 형성하고, 이 평행평면판만, 또는 평행평면판과 다른 광학 부재 (메인 콘덴서 렌즈 (20) 등) 를 일체로 떼어내도록 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 전술한 청소도구를 사용하여 조명광학계 (5) 의 레티클측 단부의 광학 부재로 오염 물질을 제거하는 대신에, 조명광학계 (5) 중 적어도 레티클측 단부의 광학 부재를 포함하는 그 일부를 분리하여, 다른 부재와 교환해도 된다. 또는, 그 조명광학계 (5) 의 일부를 분리하고, 전술한 에칭액을 사용하여 레티클측 단부의 광학 부재의 오염 물질을 제거하고 나서, 그 조명광학계 (5) 의 일부를 투영 노광 장치 (3) 로 되돌려 재장착해도 된다. 이것은, 상기 교환 또는 착탈 후의 조명광학계 (5) 의 조정이 투영광학계 (PL) 에 비하여 용이하기 때문이다. 이 때, 그 조명광학계 (5) 의 일부의 교환 또는 착탈 뿐만 아니라, 도 11 의 이동 부재 (67) 를 사용하여 투영광학계 (PL) 의 양단의 광학 부재의 적어도 일방에서 오염 물질을 제거하도록 해도 된다. 또한, 상기 교환 또는 착탈이 행하여지는 조명광학계 (5) 의 레티클측 단부의 광학 부재는 메인 콘덴서 렌즈 (20) 에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 평행평면판 (커버 유리 플레이트) 등이어도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 투영광학계 (PL) 의 양단에 형성되는 광학 부재가 각각 수차보정판인 것으로 하였지만, 그 양단의 광학 부재의 적어도 일방을 다른 부재, 예를 들어 렌즈 또는 평행평면판 (커버 유리 플레이트) 등으로 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 도 5 의 빔 스플리터 (14) 로부터 웨이퍼 스테이지 (28) 까지의 광학계의 투과율, 또는 조명광학계 (5) 및 투영광학계 (PL) 의 적어도 일방에서 생기는 플레어를 모니터 (계측) 하고, 그 계측 결과에 근거하여 오염 물질의 제거 여부 (또는 그 실시의 타이밍 등) 를 판단하여, 투과율 또는 플레어가 허용범위를 초과하고 있을 때에 오염 물질을 제거하는 것으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 투과율 및 플레어 이외의 다른 광학 특성 (예를 들어, 레티클 (R) 또는 웨이퍼 (W) 상에서의 조도 또는 조도분포, 또는 수차 등의 결상특성, 또는 오염 물질의 제거 대상이 되는 광학 부재의 표면 (청소면) 의 반사율 등) 을 모니터하여 동일하게 오염 물질을 제거하도록 해도 된다. 또한, 그 계측 결과에 근거하여 전술한 플레어 등의 광학 특성이 허용범위를 초과하고 있지 않은 것으로 판단되었을 때에, 그 계측 결과로부터 오염 물질 제거의 실시 시기 (타이밍) 를 예측 (결정) 하고, 그 계측 후에 투영 노광 장치 (3) 를 소정 기간만 가동시킨 후, 상기 광학 특성을 계측하지 않고 곧바로 오염 물질을 제거하도록 해도 된다. 또한, 조명광학계 (5) 및 투영광학계 (PL) 의 적어도 일부를 포함하는 광학계의 광학 특성 (투과율, 플레어 등) 을 모니터하지 않고, 예를 들어 일정 기간마다, 또는 투영 노광 장치 (3) 의 소정 가동시간마다, 상기 실시형태와 완전히 동일하게 오염 물질을 제거하도록 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 1종류의 용제 (전술한 에칭액인 BOE 또는 BOE/IPA) 만을 사용하여 오염 물질을 제거하는 것으로 하였지만, 복수 종류의 용제 (순수도 포함한다) 를 사용해도 된다. 이 때, 하나의 용제로 광학 부재의 오염 물질을 제거할 때마다, 그 광학 부재 (또는 그 광학 부재가 내장된 광학계) 의 광학 특성 (예를 들어, 반사율 등) 을 계측하도록 해도 된다. 또한, 광학 부재에 부착되어 있는 오염 물질의 종류를 모를 때에는, 복수 종류의 용제로 각각 오염 물질을 제거함과 함께, 그 제거를 할 때마다 광학 부재 (또는 그 광학 부재가 내장된 광학계) 의 광학 특성을 계측함으로써, 오염 물질의 종류를 특정하는, 즉 그 제거에 가장 적합한 적어도 하나의 용제를 결정해도 된다. 또한, 복수의 광학 부재로 각각 오염 물질을 제거할 때, 광학 부재마다, 또는 복수의 광학 부재의 일부에서 다른 광학 부재와, 오염 물질의 제거에 사용하는 용제의 종류 (또는 그 조합) 를 다르게 하여도 상관없다.

또한, 상기 실시형태에서는 오염 물질이 완전히 제거되어 있는지 (즉, 잔존하는 오염 물질이 허용치 이하로 되어 있는지) 를 확인하기 위해서, 그 제거작업 후에 광학 부재의 광학 특성 (반사율 등) 을 계측하는 것으로 하였지만, 그 광학 특성의 계측은 반드시 실시하지 않아도 되고, 혹은 최초 (또는 처음부터 복수회) 의 제거작업 후에만 광학 특성을 계측하여 오염 물질의 제거결과를 확인하고, 그 이후에는 광학 특성을 계측하지 않도록 해도 된다. 또한, 오염 물질의 제거작업 후에 계측하는 광학 부재의 광학 특성은 한가지 (예를 들어 반사율) 에만 한정되는 것이 아니고, 복수의 광학 특성을 계측해도 되고, 오염 물질이 제거되는 광학 부재의 위치에 따라 (바꾸어 말하면, 복수의 광학 부재로), 그 제거작업 후에 계측하는 광학 특성의 종류 (또는 그 조합) 를 다르게 해도 된다. 또한, 오염 물질의 제거작업 전후에 각각 투영 노광 장치의 광학성능 (예를 들어, 해상력, 조도균일성, CD-포커스 등) 을 계측하고, 그 제거작업에 의한 광학성능의 개선효과를 검증하도록 해도 된다. 이 때, 특히 그 제거작업 후에서는 투영광학계 (PL) 의 결상특성 (수차 등) 도 계측하고, 그 결상특성이 소정의 허용범위로부터 벗어나 있을 때에는, 예를 들어 투영광학계 (PL) 의 광학소자를 이동하여 그 결상특성을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서는 오염 물질의 제거 후에 그 재제거의 여부를 판단하기 (즉, 제거상황을 확인하기) 위해서, 광학 부재에 잔존하는 오염 물질에 관한 정보로서 광학 부재의 반사율을 계측하는 것으로 하였지만, 그 계측장치는 분광 광도계에 한정되는 것이 아니고, 그 정보도 반사율에 한정되는 것이 아니다. 또한, 오염 물질의 제거 후에 반드시 그 정보의 수집 (반사율 등의 계측) 을 하지 않아도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 디바이스 제조공장의 클린 룸 내에 설치된 투영 노광 장치 (3) 의 운용 중에 그 운용을 일시적으로 정지하여 전술한 오염 물질을 제거하는 것으로 하였지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 투영 노광 장치 (3) 의 메인터넌스시 등에, 상기 실시형태와 완전히 동일하게 오염 물질을 제거하도록 해도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는, 전술한 청소도구 (도 9, 도 11) 를 작업자가 움직이고 있지만, 이들 청소도구를 로봇 핸드의 선단부 등으로 유지하여, 이들 청소도구를 구동 모터나 에어실린더 등을 구비한 구동기구로 움직여도 된다.

또한, 상기 실시형태에서는 투영광학계 (PL) 을 투영 노광 장치 (3) 에 장착한 상태에서, 전술한 청소도구 (도 9, 도 11) 를 사용하여 상단 및 하단의 렌즈 (32A, 32B) 의 오염 물질을 제거하는 것으로 하였지만, 예를 들어 그 제거를 하더라도 상기 광학 특성이 허용범위내로 되지 않을 때에는, 투영광학계 (PL) 의 전체, 또는 투영광학계 (PL) 의 적어도 일단에서, 표면의 오염 물질을 제거해야 하는 광학 부재를 포함하는, 투영광학계 (PL) 의 일부를 교환하는 것이 바람직하다. 전술한 오염 물질의 제거와 조합하여 그 교환을 실행함으로써, 투영 노광 장치 (3) 의 운용기간 중에 필요한, 투영광학계 (PL) 의 전체, 또는 적어도 일단의 광학 부재를 포함하는 투영광학계 (PL) 의 일부의 교환 회수를 줄일 수 있어, 투영 노광 장치 (3) 의 가동율을 향상시킬 수 있게 된다. 이 때, 상기 교환 후에 전술한 오염 물질의 제거가 적어도 1회 (통상은 2회) 행해지고, 그 후에 상기 교환이 다시 실행되게 되거나, 또한, 상기 교환이 행하여질 때에는 그 종료 후에, 예를 들어 웨이퍼 스테이지 (28) 에 설치되는 광전 센서를 사용하여 렌즈의 핀 홀의 투영 이미지를 검출하거나, 또는 시험 노광하거나 하여, 투영광학계 (PL) 의 파면수차를 계측하고, 이 계측된 파면수차와 제르니케 다항식에 근거하여, 투영광학계 (PL) 의 적어도 하나의 렌즈를 이동하거나 하여 그 광학 특성 (결상특성) 을 조정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서는, 전술한 오염 물질이 제거되는 광학 부재를 석영 (합성 석영) 으로 하였지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 불소 등의 불순물이 도핑된 합성 석영, 또는 형석이나 그 밖의 광학유리 등이어도 된다. 또한, 전술한 오염 물질이 제거되는 광학 부재 뿐만 아니라, 조명광학계 (5) 및 투영광학계 (PL) 에 각각 내장되는 다른 광학 부재도 합성 석영에 한정되지 않고, 다른 유리재 (전술한 형석 등) 이어도 상관없다. 또한, 도 11 의 실시형태에 있어서의 유기 용제를 이소프로필알코올로 하였지만 이것에 한정하지 않고 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아세톤이어도 된다.

반사방지막의 막구성은, 불화마그네슘, 불화칼슘, 불화알루미늄, 크라이올라이트, 티올라이트, 불화네오듐, 불화란탄, 불화가드리늄, 불화이트륨, 산화규소, 산화알루미늄, 산화하프늄, 산화티탄, 산화지르코늄 중 적어도 하나로 구성되면 된다. 다만, 그 광학 부재의 가장 바깥 표면 (박막) 은 불화수소산을 함유하는 에칭액 (BOE, BOE/IPA 등) 의 영향을 받기 어려운 (용해하기 어려운) 불화물이 바람직하다.

또한, 상기 실시형태에서는 표면에 부착된 오염 물질이 제거되는 광학 부재를 포함하는 광학계가 적어도 투영광학계 (PL) 를 포함하는 것으로 하고 있지만, 그 광학계가 조명광학계만을 함유할 때에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 조명광학계 (5) 및 투영광학계 (PL) 는 각각의 구성이 상기 실시형태에 한정되지 않고 임의이어도 상관없다. 예를 들어, 투영광학계 (PL) 는 굴절계, 반사굴절계 및 반사계의 어느 것이어도 되고, 나아가서는 축소계, 등배계 및 확대계의 어느 것이어도 상관없다. 또한, 조명광학계 (5) 는 옵티컬?인티그레이터 (10) 가 플라이 아이 렌즈에 한정되지 않고, 예를 들어 내면반사형 인티그레이터 (로드?인티그레이터 등) 이어도 된다. 또한, 개구 조리개 부재 (11) 대신에, 혹은 그것과 조합하여, 광원 (6) 과 옵티컬?인티그레이터 (10) 사이에 배치되어, 예를 들어 조명광학계 (5) 의 동면 (瞳面) 상에서의 조명광 (IL) 의 강도분포를 변경하기 위해서, 조명광학계 내에 교환하여 배치되는 복수의 회절광학소자와, 조명광학계의 광축방향에 관한 간격이 가변인 한 쌍의 프리즘 (원추 프리즘 또는 다면체 프리즘 등) 과, 줌 렌즈 (아포칼계) 를 포함하는 성형광학계를 사용해도 된다.

또한, 상기의 실시형태의 투영 노광 장치는, 복수의 렌즈로 구성되는 조명광학계, 투영광학계를 노광 장치 본체에 내장하여 광학 조정을 하여, 다수의 기계부품으로 이루어지는 레티클 스테이지나 웨이퍼 스테이지를 노광 장치 본체에 장착하여 배선이나 배관을 접속하여, 다시 종합조정 (전기조정, 동작확인 등) 을 함으로써 제조할 수 있다. 또한, 그 투영 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린 룸에서 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 실시형태의 투영 노광 장치를 사용하여 마이크로 디바이스 (전자 디바이스), 예를 들어 반도체 디바이스를 제조하는 경우, 이 반도체 디바이스는, 디바이스의 기능?성능 설계를 하는 단계, 이 단계에 근거하여 레티클을 제조하는 단계, 규소재료로 웨이퍼를 형성하는 단계, 상기 실시형태의 투영 노광 장치에 의해 얼라인먼트를 하여 레티클의 패턴을 웨이퍼에 노광하는 단계, 에칭 등의 회로 패턴을 형성하는 단계, 디바이스 조립 단계 (다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정을 포함한다), 및 검사 단계 등을 거쳐 제조된다.

또한, 디바이스 제조공정, 특히 상기 실시형태의 투영 노광 장치를 사용하여 패턴을 감응 물체 상에 전사하는 공정 (노광 공정) 을 포함하는 포토리소그래피 공정은, 상기 실시형태의 오염 물질의 제거공정과, 오염 물질이 제거되는 광학 부재 또는 그 광학 부재를 포함하는 광학계의 적어도 일부의 교환공정을 포함하고, 그 교환공정은 복수회의 제거공정을 실행한 후에 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 그 교환공정 이후 뿐만 아니라 제거공정 이후에도, 투영광학계의 결상특성 (파면수차 등) 을 계측 (및 결상특성의 조정) 하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 주사 노광형의 노광 장치 뿐만 아니라, 일괄노광형의 노광 장치의 광학 부재의 오염 물질을 제거하는 경우에도 동일하게 적용할 수 있다. 또한, 예를 들어 국제공개 (WO) 제99/49504호 등에 개시되는 액침형 노광 장치로 광학 부재의 오염 물질을 제거하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다. 이 액침형 노광 장치에서는, 투영광학계의 이미지면측 단부에 형성되는 광학 부재의 표면이 액체 (순수 등) 에 잠겨 있기 때문에, 그 광학 부재의 가장 바깥 표면 (박막) 은 전술한 에칭액이 아니라 그 액체의 영향을 받기 어려운 재료인 것이 바람직하다. 또한, 전술한 에칭액 (BOE, BOE/IPA) 으로는 그 액체에 기인하여 생기는 오염 물질의 제거가 곤란할 때는, 그 오염 물질의 제거에 적합한 용제를 전술한 에칭액과 병용 또는 혼합하여 전술한 제거작업을 하는 것이 바람직하다. 또한, 예를 들어 국제공개 (WO) 제98/24115호 및 대응하는 미국특허 제 6,341,007호, 제98/40791호 및 대응하는 미국특허 제6,262,796호 등에 개시되는 바와 같이 노광 동작과 얼라인먼트 동작 (마크 검출 동작) 을 거의 병행하여 실시하기 때문에, 전술한 웨이퍼 스테이지 시스템이 2개의 웨이퍼 스테이지를 구비하는 노광 장치로 광학 부재의 오염 물질을 제거하는 경우에도 본 발명을 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 노광 장치의 용도로서는 반도체 디바이스 제조용의 노광 장치에 한정되지 않고, 예를 들어, 사각형의 유리 플레이트에 형성되는 액정 표시 소자, 혹은 플라즈마 디스플레이 등의 디스플레이 장치용의 노광 장치나, 촬상소자 (CCD 등), 마이크로 머신, 박막자기헤드, 및 DNA 칩 등의 각종 디바이스를 제조하기 위한 노광 장치에도 넓게 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 각종 디바이스의 마스크 패턴이 형성된 마스크 (포토마스크, 레티클 등) 를 포토 리소그래피 공정을 이용하여 제조할 때의, 노광 공정 (노광 장치) 에도 적용할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 구성을 취할 수 있는 것은 물론이다. 또한, 명세서, 특허청구의 범위, 도면 및 요약을 포함하는 2002년 12월 3일 출원의 일본 특허출원 2002-350944, 및 2003년 4월 18일 출원의 일본 특허출원 2003-115098 의 모든 개시내용은, 완전히 그대로 인용하여 본원에 삽입되어 있다.

본 발명의 오염 물질 제거 방법에 의해 광학 부재 상에 부착된 오염 물질을 떼어내기 용이하게 되어, 지금까지와 같이 광학 부재를 교환하거나 할 필요가 없어졌기 때문에, 교환에 관련되는 부품 대금, 조립 조정 비용, 또는 메인터넌스 비용을 삭감할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 세정액으로서 불화수소산을 포함하는 액체를 사용함으로써, 지금까지 제거할 수 없었던 산화규소를 포함하는 오염 물질을 신속하게 용해하여 제거할 수 있다.

또한, 본 발명에 의해서, 광학 부재의 투과율을 용이하게 높게 유지할 수 있기 때문에, 노광 공정의 스루풋을 높게 유지할 수 있어, 각종 디바이스를 효율적으로 생산할 수 있다.

Claims

패턴을 갖는 제 1 물체를 통해 노광 빔으로 제 2 물체를 노광하는 노광 장치 내에서 상기 노광 빔이 통과하는 광학계의 광학 부재의 불화물 및 산화물의 적어도 일방으로 이루어지는 박막을 포함하는 막이 형성된 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거 방법으로서,
불화 수소산을 함유하는 세정액을 사용하여 상기 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거함과 함께, 상기 광학 부재로부터 상기 세정액을 제거하고,
상기 오염 물질 및 상기 세정액의 제거를 복수회 실행한 후에 적어도 상기 광학 부재를 교환하는, 오염 물질 제거 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제거 전후의 적어도 일방에서 상기 광학 부재에 관련되는 정보를 계측하는, 오염 물질 제거 방법.
패턴을 갖는 제 1 물체를 통해 노광 빔으로 제 2 물체를 노광하는 노광 장치 내에서 상기 노광 빔이 통과하는 광학계의 광학 부재의 불화물 및 산화물의 적어도 일방으로 이루어지는 박막을 포함하는 막이 형성된 표면에 부착된 오염 물질을 제거하는 오염 물질 제거 방법으로서,
소정의 세정액을 사용하여 상기 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거함과 함께, 상기 광학 부재로부터 상기 세정액을 제거하고,
상기 제거 전후의 적어도 일방에서 상기 광학 부재에 관련되는 정보가 계측 부재에 의해 계측되는, 오염 물질 제거 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 제거 후, 상기 광학 부재에 잔존하는 오염 물질에 관한 정보를 검출하는, 오염 물질 제거 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 정보는, 상기 광학 부재의 표면의 반사율을 포함하는, 오염 물질 제거 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 정보는, 상기 광학계에서 발생하는 플레어에 관한 정보를 포함하는, 오염 물질 제거 방법.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 정보는, 상기 제거 전에 계측되고, 또한 상기 오염 물질의 제거 여부 판정에 이용되는, 오염 물질 제거 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제거는, 상기 광학 부재가 상기 광학계에 내장된 상태로 실행되는, 오염 물질 제거 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 세정액의 제거에서는 물 및 유기 용제의 적어도 일방이 사용되는, 오염 물질 제거 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 세정액은 불화수소산을 함유하는, 오염 물질 제거 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 세정액은, 상기 불화수소산에 불화암모늄이 첨가된, 오염 물질 제거 방법.
제 10 항에 있어서,
상기 세정액은 PH 가 4~6 정도인, 오염 물질 제거 방법.
삭제
제 8 항에 있어서,
상기 광학 부재의 가장 바깥 표면은, 불화물 또는 산화물로 이루어지는 박막인, 오염 물질 제거 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 광학계는, 상기 노광 빔으로 상기 제 1 물체를 조명하는 조명광학계, 및
상기 조명된 제 1 물체의 패턴 이미지를 상기 제 2 물체에 투영하는 투영광학계의 적어도 일방을 포함하는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 오염 물질의 제거 대상의 표면은, 상기 투영광학계의 상기 제 1 물체측 또는 상기 제 2 물체측의 단부의 광학 부재의 외면을 포함하는, 오염 물질 제거 방법.
제 16 항에 있어서,
상기 투영광학계의 상기 제 1 물체측의 단부의 광학 부재에 부착된 오염 물질을 제거하는 경우,
상기 제거 전에, 상기 조명광학계의 상기 제 1 물체측의 단부의 광학 부재를 분리하는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 오염 물질의 제거 대상의 표면은, 상기 조명광학계의 상기 제 1 물체측 단부의 광학 부재의 외면을 포함하는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 조명광학계 중, 적어도 상기 오염 물질이 부착된 상기 제 1 물체측 단부의 광학 부재를 포함하는 그 일부를 교환하는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 광학 부재는, 상기 투영광학계의 상기 제 1 물체측 단부에 형성되고, 상기 제 1 물체를 유지하는 가동체를 갖는 스테이지 시스템 중 적어도 상기 가동체를 분리한 상태에서 상기 오염 물질의 제거가 행하여지는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 광학 부재는 평행평면판을 포함하는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 노광 빔은 그 파장이 200nm 정도 이하인, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 노광 장치는 디바이스 제조 공장의 클린 룸 내에 설치되고, 상기 오염 물질의 제거는, 상기 노광 장치의 운용을 정지하여 행하여지는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 제거는, 상기 노광 장치가 설치되는 클린 룸 내에서 행하여지고, 상기 세정액으로부터 휘발하는 성분이 상기 클린 룸 내에 확산하는 것을 방지하는, 오염 물질 제거 방법.
제 15 항에 있어서,
상기 광학계는 챔버 내에 수납되고, 상기 광학 부재는, 상기 챔버 내에서 그 내부 기체와 접하는, 오염 물질 제거 방법.
조명광학계를 통해 노광 빔으로 제 1 물체를 조명하고, 투영광학계를 통해 상기 노광 빔으로 제 2 물체를 노광하는 노광 방법으로서,
상기 조명광학계 또는 상기 투영광학계의 광학 부재의 오염 물질을 제거하기 위해, 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 오염 물질 제거 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 26 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 디바이스 패턴을 감응 물체 상에 전사하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스 제조방법.