KR0149058B1

KR0149058B1 - 사용수명을 연장한 자외선 노광장치 및 노광방법

Info

Publication number: KR0149058B1
Application number: KR1019940007949A
Authority: KR
Inventors: 노부오 후지에; 히또시 오바라; 게이지 구로이와; 마사끼 나까무라; 가즈야 와따나베; 다까시 아루가; 노부따까 호리이; 모또까즈 스즈끼; 다다히로 하야시
Original assignee: 세끼자와 다다시; 후지쓰 가부시끼가이샤
Priority date: 1993-08-05
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1998-12-01
Also published as: US5696623A; KR950006983A

Abstract

자외선 노출장치에 있어서, 렌즈표면과 접하는 분위기에 함유된 퇴적변환물질을 줄인다. 상기 물질은 렌즈표면상에 퇴적된다. 렌즈를 지지하는 경통에 개구를 설치하여 가스의 치환을 가능하게 한다. 분위기 가스는 질소가스등의 산소를 함유하지 않는 가스로 하거나, 원료공기에 자외선을 조사하여 퇴적을 발생시킨 후의 청정화한 공기로 한다. 자외선 광원은 렌즈광학계와는 별개의 냉각계로 냉각하는 것이 바람직하다.

Description

사용수명을 연장한 자외선 노광장치 및 노광방법

제1도는 본 발명의 일실시예에 의한 렌즈계를 나타내는 단면도.

제2a도∼제2d도는 본 발명의 일실시예에 의한 렌즈 사이 공간의 분위기 치환을 설명하기 위한 개략설명도.

제3a도∼제3d도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 렌즈사이 공간의 분위기 치환을 설명하기 위한 개략설명도.

제4a도 및 제4b도는 본 발명의 실시예에 의한 노광광학계를 나타내는 개략 단면도.

제5a도 및 제5b도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 노광광학계를 나타내는 개략단면도.

제6a도 및 제6b도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 노광광학계를 나타내는 개략단면도.

제7도는 본 발명의 일실시예에 의한 노광 장치의 구성을 나타내는 개략단면도.

제8a도∼제8c도는 제7도의 실시예에 사용되는 냉각유체로의 구성을 나타내는 개략단면도.

제9도는 본 발명의 실시예에 의한 자외선 이용장치의 구성을 나타내는 개략도.

제10도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 자외선 이용장치의 구성을 나타내는 개략도.

제11도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 자외선 이용장치의 구성을 나타내는 개략도.

제12도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 자외선 이용장치의 구성을 나타내는 개략도.

제13a도 및 제13b도는 종래의 축소투영노광계의 광학계를 나타내는 개략 단면도.

본 발명은 자외선 광원을 사용하는 광학 장치에 관한 것이며, 특히 반도체 장치의 제조 등에 사용되는 노광기술, 특히 축소노광계를 포함하는 스테퍼(stepper) 노광장치를 사용한 노광기술에 있어서 노광장치 및 그의 노광방법에 관한 것이다.

반도체 장치의 제조기술에 있어서 패턴 형성을 위한 스테퍼 노광기술은 중요한 역할을 한다. 노광장치는 레티클(reticle) 또는 마스크(mask)(본 명세에서는 일괄적으로 레티클이라 한다)상의 패턴을 1/10 내지 1/5로 축소하여 반도체 웨이퍼 상의 포토레지스트막의 노광대상물상에 결상시킨다.

반도체장치의 고집적화, 소형화에 수반하여 보다 좁은 패턴폭을 실현하는 고분해기능을 얻기 위해서 스테퍼노광장치의 노광파장은 수은 램프의 g선으로부터 I선으로 단파장화하고, 엑시머의 KrF 레이저광, ArF 레이저광으로의 단파장화를 기하고 있다. 그런데 파장이 짧을수록 광자에너지는 파장에 역비례하여 증대하므로, 통상의 화학반응에 필요한 여자 에너지이상이 된다.

이들 노광에 이용되는 자외선은 광자에너지가 높아 조사된 포토레지스트막등의 감광체에 화학변화를 일으킨다. 그러나 이들 자외선이 감광체 이외의 것들에 영향을 미치지 않는다는 보장이 없다.

이와같은 자외선을 발광하는 램프는 냉각시킬 필요가 있으므로 공기를 강제적으로 흘려 냉각시키고 있다.

냉각능력이 부족하면 램프의 수명이 짧아지고 발광량도 감소한다. 클린 룸(clean room)에서 노광장치를 사용할 때는 필터로 여과된 깨끗한 공기를 냉각매체로 사용하고 있다.

스테퍼 노광장치를 장기간 사용하면 사용에 따라 노광면에서의 조도가 떨어지고 산란광이 생기게 된다. 이와같은 장해는 노광장치를 오랫동안 사용해 보아야만 비로소 확인할 수 있다.

제13a도 및 제13b도는 종래기술에 의한 스태퍼 노광계를 나타낸다. 제13a도는 신품상태의 스태퍼 노광계를 나타내고, 제13b도는 장기간 사용후의 스태퍼 노광계를 나타낸다.

제13a도에 있어서는 조명계의 경통(鏡筒)(511)내의 자외선을 발광하는 램프(520)와 램프(520)로부터 광을 래티클(513)상에 조사하기 위한 집광렌즈군(condenser lens group)(512)이 배치되어 있다. 램프(520)로부터 집광렌즈군(512)으로 집광된 광은 레티클(513)을 조사한다.

광은 레티클(513)의 개구부를 통과하고, 투영계의 경통(514) 내를 통과하여, 축소렌즈군(515)에 의해 집속되고, 반도체 웨이퍼(516) 상에 도포된 포토레치스트막에 조사되어 포토레지스트막을 노광한다. 반도체 웨이퍼(516)는 베이스(518) 상에 고정된 X-Y 스테이지(517)에 배치되어 있다.

이와 같은 스태퍼를 장기간 사용하면 제13b도에 나타낸 바와같이 조명계의 집광렌즈군(512)이나 투영계의 축소렌즈군(515)의 표면에 뿌연것(blur)(530)이 퇴적한다. 뿌연것(530)이 광을 차폐, 산란시켜 전광학계의 선능을 열화시키게 되면 이 스테퍼의 성능이 전체로서 저하해버린다. 양수인이 10년 정도 계속 사용한 g선 스태퍼 노광장치의 축소렌즈계에는 뿌연것이 발생하고 있었고, 극단적인 투과율 저하(따라서 노광면에서의 조도 저하)가 있었음이 판명되었다.

이와같이 렌즈계의 열화가 생기면 노광성능이 저하하여, 이 렌즈계를 계속 사용하는 것이 곤란하다.

사용하는 자외선이 단파장화함에 따라 크린룸내에서 사용하는 노광장치에서도 광로근방에 퇴적물이 생기는 현상이 문제가 되고 있다. 노광장치의 결상광학계는 고 정밀도이므로 고가이지만 퇴적이 생기면 그 성능을 크게 손상시켜 버린다. 퇴적물은 황산암모늄을 함유하는 것으로 판명되었으나, 퇴적 발생 메카니즘은 아직 알려져 있지 않다.

본 발명의 목적은 장기간 사용하여도 성능의 열화가 적은 자외선 조사방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장기간 사용하여도 열화가 적은 자외선 이용 광학장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 열태양에 의하면 광원에서 발생한 광을 렌즈를 포함하는 광로상을 통과시켜 마스크를 통해서 노광 대상물상에 노광하는 노광방법으로서, 광로상에 존재하는 렌즈의 적어도 일면을 퇴적변환성분을 감소시킨 분위기에 접촉시키면서 노광을 행하는 노광방법이 제공된다.

렌즈의 적어도 일면을 퇴적변환성분을 감소시킨 분위기에 접촉시키면서 노광을 행하기 때문에 자외선이 투과하여도 그 분위기에 의해 렌즈가 열화하는 일이 드물다. 이 때문에 자외선을 사용하는 노광계의 수명을 길게 할 수가 있다. 또 자외선을 사용하는 노광계의 성능저하를 방지할 수가 있다.

본 발명의 다른 태양에 의하면 자외선 발광램프와 상기 자외선 발광램프를 둘러싸고 있으며 냉각유체를 통과시키는 독립된 유체로를 형성함과 동시에 자외선을 투과시키는 냉각유체로와, 조명 광학계와, 상기 냉각유체로를 결합하여 상기 조명광학계를 둘러싼 닫힌 공간을 형성하는 노광실들을 갖는 자외선 노광장치가 제공된다.

자외선 발광램프는 냉각유체로에 의해 둘러싸여 있으므로 냉각유체로를 흐르는 냉각유체에 의해 소망하는 온도로 냉각된다.

냉각유체로를 흐르는 냉각유체의 양을 변화시켜도 외부, 특히 노광실에 미치는 영향은 크게 변화하지 않는다. 노광실은 냉각유체로와는 별도의 닫힌 공간을 형성하므로 외부로부터의 불순물의 침입을 제한할 수가 있다. 따라서 자외선 노광장치의 자외선 발광램프의 수명을 향상시키고 또한 조명광학계의 수명, 정밀도를 높게 유지할 수가 있다.

본 발명의 또다른 태양에 의하면 소정 온도까지 가열되고 자외선을 조사한 청정화 영역을 통해 자외선 이용기기의 냉각용 기체를 통과시켜 그 청정화영역내에서 광화학 반응에 의한 퇴적을 발생케 함으로써 냉각용 기체를 청정화하는 청정화공정과, 청정화한 냉각용 기체를 자외선이용 기기의 냉각에 사용하는 이용공정을 포함하는 자외선 이용 장치의 운전방법이 제공된다.

자외선 이용기기의 냉각용 기체를 미리 청정화한 후 자외선 이용기기의 냉각에 사용하기 때문에 퇴적량을 감소시킨다.

청정화는 자외선 이용기기 내부와 마찬가지로 자외선을 조사한 가열영역을 통해 냉각기체를 통과시켜 광화학 반응에 의한 퇴적을 적극적으로 발생케하여 행한다. 가열은 자외선 조사자체에 의해서도 생긴다. 청정화 공정에서 광화학반응의 원료가 소비되면 자외선 이용기기를 냉각시킬 때 생기는 퇴적이 그만큼 감소된다. 이와같이 하여 메카니즘이 판명되지 않은 자외선의 광화학반응에 의한 퇴적을 실효적으로 저감할 수가 있다. 이 때문에 광학계로의 퇴적이 감소하여 사용수명을 길게 할 수가 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 도면을 참조한 이하의 실시예에 대한 설명에 의해 명백해질 것이다.

자외선 조사에 의한 퇴적은 원료, 온도 및 자외선의 세가지 요건에 기인하는 것이라 생각된다. 자외선 조사에 의한 퇴적을 감소시키기 위해서는 이 세가지 중 어느 것인가를 감소시키면 된다.

그런데 자외선 조사에 의한 퇴적은 그 발생메카니즘이 아직 판명되어 있지 않다. 따라서 어떠한 처리를 해야 퇴적원료가 감소되는지가 판명되어 있지 않다.

본 발명자들은 성능이 열화된 노광렌즈를 X선광 전자분광장치(XPS)에 의해 분석하여 C, S, Sn, Mg, Si 등의 산화물이 렌즈 표면상에 퇴적하고 있음을 발견하였다. 미사용의 동일 렌즈계를 분석하였던 바, Si 산화물 이외에는 그와같은 산화물을 발견할 수가 없었다. 따라서 산화물을 발견할 수가 없었다. 따라서 이들 산화물은 분위기속의 성분이나 렌즈어셈블리로부터의 배출가스성분이 산화한 것이라고 판단할 수 있다. 또 이들 원소의 질화물은 발견할 수가 없었다.

따라서 산화반응을 방지할 수가 있으면 노광광학계의 열화를 방지할 수 있을 것으로 생각된다. 산화물의 퇴적을 방지하기 위해서는 렌즈 표면을 비산화성 가스로 덮던가 렌즈를 둘러싸는 부뉘기 가스에서 산소를 제거하면 된다.

비산화성 가스로는 예를들어, 질소가스, 아르곤, 헬륨 등의 불활성가스, 수소 등의 환원성 가스 등이 있으며, 산소를 감소한 분위기로는 예를들어 상술한 가스외에 감압분위기 등이 있다. 이들 중, 수소등의 환원성 가스는 인화 등의 위험성이 있다. 또 감압분위기는 장치의 기계적 안전성면에서 새로운 문제를 발생시킬 수 있다. 질소가스 및 불활성 가스는 이와같은 문제점이 없다.

또한 현재 사용되고 있는 렌즈계의 설계를 변경하지 않은 점에서 공기의 분자량(29)과 거의 같은 분자량(28)을 가지는 질소가스가 렌즈의 광학적 성능을 거의 변경시키지 않기 때문에 바람직하다.

불활성가스는 화학반응의 가능성이 극히 적다는 점에서 질소가스보다 뛰어나지만 본 발명자들이 렌즈상의 퇴적물을 분석한 결과, 질화물의 생성은 발견할 수 없었다는 점에서 질소를 사용하여도 불활성가스를 사용하였을 때와 동등한 안정성이 얻어지는 것으로 생각된다.

그런데, 고분해능의 렌즈계의 조정을 하면서 조립된다. 조립된 후의 렌즈계는 렌즈 사이에 공기를 수용하고 있다. 종래의 렌즈계에 있어서는 렌즈 사이에 수용된 공기를 조립한 후에 다른 가스로 완전히 치환하는 것이 곤란했다.

제1도는 렌즈간의 분위기 가스를 용이하게 치환할 수 있다는 구성을 가지는 렌즈계를 나타낸다. 렌즈(L1∼L10)는 전체로서 고분해능의 축소렌즈를 구성하고 경통(1)에 지지되고 있다. 10개의 렌즈(L1∼L10)사이에는 각각 공간(S1∼S9)이 형성되어 있다.

본 구성에 있어서는 각 인접렌즈쌍사이의 공간(S1∼S9)과 외부와를 연통하기 위한 관통구멍(H1∼H9)이 경통(1)에 형성되어 있다. 각 렌즈쌍 사이의 공간(S)에는 관통구멍(H)이 약 90도 간격으로 4개 형성되어 있다. 이들 관통구멍(H)을 가스치환용의 급기/배기용으로 사용함으로써 각 인접렌즈쌍 사이의 공간(S)을 소망하는 분위기로 치환할 수가 있다.

그리고 관통구멍의 수는 4개로 국한되지 않다. 적어도 1개의 관통구멍이 있으면 내부의 분위기를 치환하는 것이 가능하다. 단 효율 좋게 치환을 행하기 위해서는 복수개의 관통구멍이 있는 것이 바람직하다.

제2a도∼제2d도는 렌즈사이의 각 공간(S)의 분위기가스를 소망하는 분위기 가스, 예를들어 질소로 치환하는 구성을 나타낸다.

제2a도는 관통구멍(Ha∼Hd)에 각각 배관(Pa∼Pd)이 접속되고, 2개의 배관(Pa, Pb)을 급기용으로 사용하고, 나머지 2개의 배관(Pc, Pd)를 배기용의 배관으로 사용하고 있다. 노광 광학계를 사용할때는 배관(Pa, Pb)으로부터 질소가스 등의 소망하는 가스를 공급하고 배관(Pc, Pd)으로부터 분위기 가스를 배기함으로써 렌즈사이의 공간(S)을 소망하는 분위기 가스로 치환할 수 있다.

제2a도의 구성에 따르면 각 관통구멍에 배관이 접속된다. 10개의 렌즈로된 렌즈군의 경우에 렌즈사이의 공간에 각각 4개의 관통구멍을 설치하면 관통구멍의 수는 전체 36개가 된다. 따라서 배관의 수도 36개가 된다.

제2b도는 배관을 간단하게 할 수 있는 다른 구성을 나타낸다. 도면에서 경통(1)의 우측부분 및 좌측부분은 각각 외투(sheath)(2a, 2b)에 의해 덮히어 경통과의 사이에 가스통로를 형성하고 있다. 경통(1)에 형성된 관통구멍(Ha), (Hb)은 외투(2a)에 의해 한정된 공간과 연통하고 관통구멍(Hc, Hd)은 외투(2b)에 의하여 한정된 공간과 연통하고 있다. 외투(2a, 2b)는 렌즈 사이의 공간(S1∼S9)에 공통인 구성이면 된다.

외부(2a)에는 배관(Pin)이 접속되고 외투(2b)에는 배관(Pout)이 접속되어 있다. 배관(Pin)으로부터 소망하는 가스를 공급하고 배관(Pout)으로부터 배기하면 경통내의 공간(S)내의 분위기를 소망하는 분위기로 치환할 수가 있다. 이 구성에 따르면 배관의 수는 2개가 된다.

제2c도는 배관을 간단하게 할 수 있는 다른 구성을 나타낸다. 경통(1)은 하나의 외투(2)에 의해 둘러 싸여 있다. 외투(2)에 배관(Pin, Pout)이 접속되어 있는 점은 제2b도의 경우와 마찬가지이다. 경통(1) 내의 공간(S)은 관통구멍(Ha∼Hd)을 통해 외투(2) 내의 공간과 연통되어 있기 때문에 배관(Pin)으로부터 소망하는 분위기 가스를 공급하고, 배관(Pout)으로부터 배기함으로써 경통내의 공간(S)의 소망하는 분위기로 치환할 수 있다. 이 경우에 배관(Pin)으로부터 공급한 분위기 가스가 경통(1)내의 공간(S)에 흐르지 않고 외투(2)와 경통(1)사이의 공간을 통하여 배기측배관(Pout)으로 흘러버릴 가능성이 있다. 이 가능성을 감소시키기 위해서는 외투(2) 내에 배플(baffle)(B)를 설치하여 급기측(Pin)으로부터 배기측(Pout)으로 흐르는 가스를 제한하는 것이 바람직하다.

렌즈계에 의도하지 않은 힘이 작용하는 것을 방지하기 위해서는 제2d도에 나타낸 바와같이 배플(B)를 사용하지 않는 편이 바람직하다.

제2c도의 구성으로 외투(2)와 경통(1)을 접촉시키지 않고 양자사이를 개방하여도 좋다. 이와같은 구성에 있어서는 렌즈군내의 가스가 확산하여 일정시간후에는 산소를 소정레벨 이하로 감소시킨 가스 또는 순수질소로 치환된다. 치환중에는 수 ℓ/min 정도의 질소를 흐르게 하고 치환후에는 수 10cc/min 정도의 질소를 흐르게 할 수가 있다.

제3a도∼제3d도는 분위기 가스를 치환하는 다른 구성을 나타낸다.

제3a도는 제2a도의 구성에서 각 배관(P)에 벨브(V)를 접속한 구성이다. 렌즈사이의 공간(S)내의 분위기를 소망하는 분위기로 치환한후, 각 벨브(V)를 닫아 공간(S)를 밀봉한다. 밸브(V)를 닫으면 렌즈 사이의 공간(S)은 소망하는 분위기로 치환된 채 밀봉된다.

이 구성에서는 가스를 밀봉하는 부재는 공기의 침입에 대해서 충분히 높은 기밀성을 갖는 것이 바람직하다. 일단 분위기 가스를 치환한 후는 매회 치환을 행할 필요가 없고, 소정시간마다 분위기가스를 치환하면 된다.

제3b도는 제2b도 구성의 배관(P)에 밸브(V)를 설치한 구성을 나타낸다. 제3a도의 경우와 마찬가지로 렌즈사이의 공간(S)을 소망하는 분위기로 치환한후, 밸브(V)를 닫아 공간(S)을 밀봉한다.

제3c도 및 제3d도는 제2c도 및 제2d도 구성의 배관(P)에 밸브(V)를 설치한 구성을 나타낸다. 이 경우에도 렌즈사이의 공간(S)을 소망하는 분위기로 치환한 후, 밸브(V)를 닫아 공간(S)내의 분위기를 밀봉한다.

또한 3a도∼제3d도에 있어서는 배관에 밸브를 설치하여 렌즈사이의 공간(S)를 소망하는 분위기로 치환한 후에 밸브를 닫아 공간(S)를 밀봉하는 경우를 설명하였으나, 밸브를 설치하는 대신에 공간(S)의 분위기를 치환한 후, 배관의 차단, 밀봉재에 의한 밀봉 등으로 각 관통구멍(H)자체를 밀폐해도 된다.

이와같은 구성에 의해 렌즈군의 렌즈간 공간을 비산화성 분위기로 충전한다거나, 비산화성분위기가스를 흘리면서 노광을 행할 수가 있다. 그리고 축소렌즈계에 국한하지 않고 복수개 구성의 렌즈군에 상술한 구성을 적용할 수가 있다.

제4a도 및 제4b도는 스테퍼노광계의 조명계렌즈에 상술한 구성을 적용한 경우를 나타낸다.

제4a도는 스태퍼 노광계의 집광렌즈군(12)의 렌즈 사이 공간에 질소가스를 충전하는 구성을 나타낸다.

램프(20)로부터의 광은 집광렌즈군(12)을 통하여 레티클(13)을 조명한다. 레티클(13)을 투과한 광은 축소렌즈군(15)을 통하여 XY스테이지(17)상에 재치된 반도체 웨이퍼(16)상의 포토레지스트막상에 결상한다. 그리고 도면속의 18은 XY스테이지(17)을 지지하는 베이스를 나타내고, 11 및 14도 집광렌즈군 및 축소렌즈군을 지지하기 위한 경통을 나타낸다.

집광렌즈군(12)의 각 인접 렌즈쌍 사이의 공간은 질소가스(N₂)로 충전된다. 램프(20)로부터의 자외선이 집광렌즈군(12)을 투과하여도 분위기가 질소가스이기 때문에 각 인접렌즈쌍사이의 공간은 산화반응을 일으키는 일이 없어 질소가스와 접해있는 렌즈표면에 산화물이 퇴적하는 일이 없다.

또, 이 구성에 있어서는 집광렌즈군(12)의 최외측 렌즈표면에 산화물이 퇴적할 가능성이 있으나, 최외측의 렌즈표면은 외측으로부터 접근할 수가 있어 퇴적물이 생길때에는 세정을 행할 수가 있다.

이에 비하여 렌즈사이의 공간에 접하는 렌즈표면은 일단 렌즈군을 조립한 후에는 접근한 수가 없다. 이 렌즈사이의 렌즈 표면에 산화물이 퇴적하면 세정할 수가 없기 때문에 렌즈성능이 열화했을 때에는 렌즈의 수명이 끝난다.

본 구성에 있어서는 각 인접렌즈쌍사이의 공간이 질소가스로 충전되어 있기 때문에 산화물이 퇴적됨이 없어 렌즈군의 수명을 길게 할 수가 있다.

제4b도는 조명계의 집광렌즈군의 각 인접렌즈쌍 사이의 공간에 질소가스를 흘리는 구성을 나타낸다. 제2a도∼제2d도에 나타낸 바와같은 구성에 의해 집광렌즈군(12)의 내부에 질소가스를 흘릴 수가 있다.

경통(11)의 주위는 외투(2)로 둘러싸여 있어, 외투(2)로부터 배출하는 질소가스가 램프(20)를 수용하는 공간내로 흐르므로 이 공간내에서 산화물의 퇴적까지도 방지한다. 질소가스는 급기구(21)로부터 공급되어 집광렌즈군(12)의 공간을 통하여, 렌즈(20)를 둘러싼 공간을 통과하여 배기구(22)에서 배기된다.

제4a도 및 제4b도의 구성에 의하면 스테퍼 노출계에서의 집광렌즈군의 렌즈사이 공간에 노출한 렌즈표면을 보호해줌으로서 집광렌즈의 수명을 길게할 수가 있다. 제4b도의 구성에 의하면 조명계 전체에서의 산화물의 퇴적을 저감할 수가 있다.

제5a도 및 제5b도는 제3a도∼제3d도의 구성을 투영광학계에 적용한 경우를 나타낸다.

스테퍼노광계의 조명계는 램프(20)로부터의 광을 경통(11)으로 지지된 집광렌즈군(12)을 통하여 레티클(13)에 조사한다. 레티클(13)을 투과한 광은 경통(14)에 지지된 축소렌즈계(15)를 통하여 반도체웨이퍼(16)상의 포토레지스트막에 결상된다.

본 구성에 있어서는 투영계의 축소렌즈군(15)의 각 인접렌즈쌍의 사이의 공간이 질소 가스로 충전되어 있다.

질소가스와 접하는 렌즈표면은 산화물의 퇴적이 방지되므로 그 성능을 장기간에 걸쳐 양호하게 유지할 수 있다.

제5a도의 구성에 의하면 축소 렌즈계의 최외측 렌즈표면을 산화물의 퇴적으로부터 보호할 수가 없다. 최외측의 렌즈표면은 세정이 가능하나 산화물이 퇴적하지 않으면 더욱 바람직하다.

제5b도는 축소렌즈계(15)의 최외측렌즈표면까지도 보호하는 구성을 나타낸다. 축소렌즈계(15)의 상류측 및 하류측에 광로의 광학적 특성을 거의 변경시키는 일이 없이 박막형상의 페리클(pericles)(24, 25)을 배치하여 최외측렌즈와의 사이의 공간을 밀봉시키고 있다. 본 구성에 있어서의 축소 렌즈계(15)의 최외측 렌즈표면과 페리클(24, 25) 사이의 공간도 질소가스로 충전된다. 이와같은 구성에 의해 축소렌즈계(15)의 전렌즈 표면이 산화물의 퇴적으로부터 보호될 수 있다. 그리고 페리클(24, 25)은 필요에 따라 교환할 수 있는 것으로 한다.

제6a도 및 제6b도는 투영렌즈계에 제2a도∼제2d도의 구성을 적용한 경우의 형태를 나타낸다.

제6a도에 있어서 경통(14)에 지지된 축소렌즈계(15)의 각 렌즈사이 공간에는 경통(14)과 외투(2)사이의 공간을 통하여 질소가스가 공급된다. 렌즈사이 공간을 통과한 질소가스는 배기측 배관(Pout)으로부터 배기된다.

제6b도는 역시 페리클(24, 25)을 사용하여 축소렌즈계(15)의 표면까지도 보호하는 형태를 나타낸다. 축소렌즈계(15)의 최외측렌즈 표면의 외측에 페리클(24, 25)이 배치되어 최외측 렌즈와의 사이에 반밀폐공간을 형성한다.

급기측 배관(Pin)으로부터 공급된 질소가스는 페리클(24, 25)과 최외측렌즈사이의 공간도 각 렌즈사이공간과 마찬가지로 흘러, 배기측 배관(Pout)으로부터 배기된다. 이 구성에 따르면 축소렌즈계(15)의 전 렌즈표면이 산화물의 퇴적으로부터 보호된다. 그리고 제5b도의 구성과 마찬가지로 페리클(24, 25)은 필요에 따라 교환하는 것으로 한다.

축소렌즈계는 고분해능이며 공간의 굴절률에 교란이 생기면 성능이 저하된다. 따라서 제6a도 및 제6b도의 구성에서는 일정량의 가스(예를들어 수 10cc/분)를 안정하게 흘리는 것이 바람직하다.

또한 렌즈를 둘러싼 공간을 질소가스로 치환하는 경우를 설명하였으나, 질소가스 대신에 다른 비산화성가스를 사용하여도 된다. 예를들어 주기율표 Ⅷ족의 불활성가스를 사용할 수도 있다. 단 불활성가스를 사용할 경우, 불활성가스의 굴절률은 공기의 굴절률과 다르기 때문에 광학계의 특성을 치환가스에 맞추어서 조정할 필요가 있다.

또한 렌즈를 둘러싼 공간을 감압분위기로 하면 산화물을 생성시키는 원인인 산소자체가 감소하기 때문에 산화물의 퇴적도 감소한다.

그리고 비산화성 분위기로서 환원성가스를 사용할 수도 있다. 환원성가스로는 예를 들어 수소가스를 사용할 수가 있다.

상술한 구성은 제한적인 것은 아니다. 예를들어 자외선을 사용하는 고성능렌즈군이라면 축소 투영노광계에 국한하지 않고 같은 구성을 적용할 수가 있다. 기타 여러 가지 변경, 개량, 조합 등이 가능하다는 것은 당업자에게는 자명한 일일 것이다.

이상의 실시예에 있어서는 광학계, 특히 렌즈에 접촉하는 공기를 산소를 함유하지 않은 가스로 치환하였다. 종래의 자외선 노광광학계에서는 자외선램프와 조명광학계를 냉각시키기 위해 대량의 냉각용 공기를 흘려주었다. 공기 대신에 질소를 사용하면 대량의 질소가 필요하게 된다. 냉각량이 부족하면 자외선 램프의 수명이 짧아진다.

제7도에 본 발명의 다른 실시예에 의한 노광장치의 구성을 개략적으로 나타낸다. 자외선 발광램프(101)은 수은 램프등으로 구성되어 냉각유체로(102) 속에 배치된다.

냉각유체로(102)는 적어도 부분적으로 석영유리에 의해 형성되어 자외선을 투과할 수가 있다. 냉각유체로(102)의 입구측에는 송기팬(103)이 배치되어 필요량의 기체를 공급할 수가 있다.

냉각유체로(102)에 흘리는 냉각용 기체는 클린룸내의 깨끗한 공기 또는 외기라도 상관이 없다. 냉각유체로(102)는 외부와 차폐되어 있기 때문에 냉각유체로(102)에 외기를 흘리어도 클린룸내의 청정도가 유지될 수 있다.

자외선 발광램프(101)를 수용하는 식으로 노광실(106)이 형성되어 있다. 노광실(106)은 냉각유체로(102)와 결합하여 클린룸내에 독립된 공간을 형성하도록 닫힌 공간을 형성하고 있다.

노광실(106) 내에는 광학계(105)가 배치되어 자외선 발광램프(101)로부터의 자외선(104)을 받아 소정의 노광공정을 행할 수가 있다. 광학계(105)는 예를들면 축소노광장치의 조명광학계이며, 제4b도에 나타낸 바와같이 경통에 개구(opening)를 갖는 것이 바람직하다.

노광실(106) 내의 기체는 순환기체유로(107), 냉각장치(108)를 통하여 순환된다. 광학계(105)는 자외선(104)이 조사되어 가열되지만, 냉각장치(108)에 의해 냉각된 기체가 순환함으로써 광학계(105)를 소정온도로 유지할 수가 있다. 이하에서는 광학계(105)가 조명광학계인 경우를 예로들어 설명한다.

종래에는 자외선발광램프(101)와 조명광학계(105)를 동일의 공기에 의해 냉각하고 있었다. 이 때문에 램프(101)를 충분히 냉각하고자 하면 대량의 공기가 조명광학계(105)로 흘러 조명광학계(105)를 고정밀도로 온도 조정하기는 곤란하였다.

본 구성에 따르면 노광실(106)은 자외선 발광램프(101)와는 별도의 독립된 공간내에 밀폐되어 있기 때문에 노광실(106) 내를 순환하는 기체유량은 조명광학계(105)를 냉각하는데 필요한만큼의 양으로 감소시킬 수가 있어 고정밀도로 온도 조정하는 것이 가능해진다. 이 때문에 온도변화에 의한 열팽창, 굴절률의 변화가 극히 적도록 억제할 수가 있어 조명 광학계의 정밀도를 향상시키는 것이 용이해진다.

또한 노광실(106)내를 순환시키는 기체를 불활성가스 등의 유체로 함으로써 광화학반응에 의한 조명광학계(105)로의 퇴적을 감소시킴이 가능해진다. 노광실(106)내를 순환시키는 냉매를 깨끗한 공기로 할 경우에도 냉매는 노광실(106)내를 되풀이해서 순환하여 사용되기 때문에 퇴적원인이 되는 불순물이 일단 산화가 된 후에는 그 이상의 퇴적이 생기는 일이 드물다.

제8a도 및 제8b도는 냉각유체로의 구성예를 개략적으로 나타낸다. 제8a도에 있어서 자외선 발광램프(111)는 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 퍼플루오르알콕시(PFA)등의 플루오르수지로 형성된 지지핀(fin)(113)에 의해 외관(outer casing)(112)에 고정되어 있다.

외관(112)은 그 주요부분이 석영유리에 의해 형성되므로 자외선 발광램프(111)가 발하자는 외선을 투과할 수가 있다. 지지핀(113), 특히 유제 상류측에 있는 지지핀(113)은 축방향에 대해 기울어진 면을 갖는 복수의 핀이며, 상류측으로부터 공급되는 냉매를 교반하는 기능을 갖는다.

지지핀(113)으로 교반된 유체가 자외선 발광램프(111) 주위를 통과하게 하면 냉각효율이 높아진다. 그리고 지지핀(113) 이외에 독립된 교반부재를 외관(112)내에 배치해도 된다.

제8b도는 외관의 구성을 개략적으로 나타낸다. 외관(112)의 주요부는 반원통 형상의 석영부재(112a, 112b)로 형성되어 플루오르수지제의 결합부재(115)에 의해 결합되어 있다. 결합부재(115)는 기밀구조로 하는 것이 바람직하다.

이와같이 외관의 주요부를 복수개의 부재로 구성함으로써 외관에 퇴적이 누적됐을때에는 외관을 떼어내어 용이하게 세정할 수가 있다. 자외선 발광램프(111)는 충분한 양의 냉매로 냉각할 수가 있기 때문에 충분한 사용수명을 가질 수가 있다.

제8c도는 냉각효율을 향상시킬 수가 있는 냉각유체로의 구성예를 나타낸다. 본 구성에 있어서는 냉각유체로가 2중관 구성을 가지며, 외관(122) 및 내관(124)을 포함한다.

외관(122) 및 내관(124) 사이에 유체가 흐르는 유로가 형성된다. 이 유로에는 예를들어 초순수 등의 자외선을 투과하는 액체냉매를 흘릴 수가 있다.

내관(124)은 실선으로 나타낸 바와같이 자외선 발광램프(121)를 수용하는 한쪽 밀폐구성(single ended tube)이어도 좋고, 파선으로 나타낸 바와같이 냉각유체로의 주요부에 있어서 2중관 구성으로한 양쪽개방(opentube) 구성이어도 좋다.

내관(124)내에는 지지링(123)으로 지지된 자외선 발광램프(121)가 수용된다. 내관(124)내에 수용되는 기체는 계속 흐르게 해도 되고, 흐르지 않게 하여도 된다.

자외선 발광램프(121)의 근방을 냉각용 액체냉매는 자외선 발광램프(121)에 대한 냉각 능력을 높일 수가 있다. 외관(122) 및 내관(124)은 예를들자면 석영유리로 구성하여 자외선 발광램프(121)로부터 발하는 자외선을 충분히 외부로 투과시킨다.

또 제8c도에 나타낸 바와같은 액체냉매를 사용하는 구조로는 순수 제조장치의 자외선 살균기구와 마찬가지 구조를 채용할 수도 있다.

이상과 같은 구성으로하여 자외선 발광램프에 충분한 냉각능력을 갖추게 하여 램프의 발광 효율을 향상시키고, 수명을 길게 할 수가 있다. 또한 조명광학계에는 순환하는 냉각기체를 흘리게 하여 퇴적을 감소시킬 수가 있다.

더구나 조명광학계의 냉각을 자외선 발광램프의 냉각과 독립시켰으므로 조명광학계의 온도조정을 고정밀도로 할 수가 있어 조명 광학계의 패턴 정밀도를 높게 유지할 수가 있다.

본 발명자들은 공기 등과 같이 보통 값싸고 풍부하게 이용할 수 있는 기체를 이용하여 미리 자외선조사에 의한 퇴적을 발생케하여 나머지 기체의 청정화를 행하는 방법을 검토하였다. 공기로부터 산소를 제거하는 것은 곤란하지만 공기중에 함유하는 산화가능물질을 제거하는 것은 가능할 것이다.

제9도는 본 발명의 다른 실시예에 의한 자외선이용장치의 구성을 개략적으로 나타낸다. 자외선 이용기기(201)는 축소투영노광장치등의 통상적인 자외선을 이용하는 기기이다. 이 자외선 이용기기(201)에는 자외선 발생램프(211)와 광학계(212)가 포함된다. 이 자외선 발생램프(211)는 냉각할 필요가 있다. 광학계(212)도 자외선조사에 의해 가열되므로 냉각시키는 것이 바람직하다. 광학계에는 예를들어 제4b도, 제6a도 및 제6b도에 나타낸 바와같이 경통에 개구가 있는 것이 바람직하다.

기체 청정화장치(202)는 자외선발생램프(203)와, 이 자외선 발생램프(203)로부터 발하는 자외선을 받는 기체유로(204)와, 이 기체유로(204)에 인접하여 배치된 석출영역(205)과, 석출영역(205)의 온도를 조정하는 온도조정수단(206)을 포함한다.

기체유로(204)의 입구는 원료기체취입구(207)에 접속되고, 그 출구는 자외선이용기기(201)에 접속됨과 동시에 순환기체유로(208)를 통해 입구측으로 피드백된다. 기체순환유로(208) 속에는 흡착제등을 수용하고, 통과기체의 극성성분을 제거하는 극성가스제거수단(209)이 접속되어 있다.

원료기체취입구(207)로부터 도입된 원료 기체는 온도조정된 기체유로(204)에서 자외선 조사를 받아 석출영역(205) 상에 퇴적을 발생시킨다. 원료기체는 퇴적성분이 제거되어 청정화된다. 이와같이 해서 청정화된 기체가 자외선이용기기(201)의 냉각용기체로서 이용된다. 그리고 순환기체유로(208)을 통해서 원료 기체를 기체유로(204)로 순환시켜 석출영역(205)상에 퇴적을 발생시키면 기체의 청정도가 향상된다.

제9도의 구성에 있어서는 기체청정화장치(202)로 청정화된 기체가 자외선 이용기기(201)에 의해 이용된 후에는 재사용함이 없이 그대로 배기된다. 자외선 이용기기(201)의 냉각에 이용된 기체는 퇴적된 물질을 불순물로 생각했을 경우에 원료기체보다도 현저히 고순도이다.

제10도는 냉각에 이용한 기체를 순환사용하는 또다른 실시예를 나타낸다. 자외선 이용기기(201)내에는 자외선 발생램프(211) 및 이 자외선 발생램프(211)로부터 발생한 자외선을 이용하여 대상물상에 결상을 행하는 광학계(212)를 포함한다.

자외선발생램프(211)의 냉각에 이용되었던 기체는 기체유로(213)를 통해 기체 청정화장치(202)로 되돌려진다. 기체청정화장치(202)는 자외선이용기기(201)로부터 되돌려진 기체 및 원료기체취입구(207)로부터 공급된 원료기체를 청정화하여 냉각장치(215)로 보낸다.

냉각장치(215)는 기체 청정화장치(202)로부터 공급된 기체를 소망온도까지 냉각하여 기체유로(214)를 통해서 자외선이용장치(201)로 공급한다. 이 기체는 자외선이용장치(201) 내에 있어서 자외선발생램프(211)등을 냉각하고, 다시 기체유로(213)를 통해 기체 청정화장치(202)로 되돌려진다.

원료기체취입구(207)로부터는 순환할 때 누설 등에 의해 감소하는 양의 원료기체가 공급된다.

냉가기체를 순환사용함으로써 광화학반응에 의해 퇴적성분이 차차 감소하고 기체의 청정도는 점차 높아진다.

제9도 및 제10도의 실시예에 있어서는 자외선 이용기기(201) 내 및 기체청정화장치(202) 내에 각각 별개의 자외선 발생램프를 사용하고 있다. 이와같은 자외선 발생램프는 반드시 자외선 이용기기(201) 및 기체청정화장치(202)에 별개로 설치할 필요는 없다.

제11도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 자외선 이용장치의 구성을 개략적으로 나타낸다. 자외선 이용기기(201)는 자외선 발생램프(221) 및 광학계(212)를 포함한다.

한편 이 자외선 발생램프(221)는 기체정정화장치(202)의 구성요소이기도 하다. 즉, 자외선 발생램프(221)의 주위에 기체 유로(204)가 형성되고, 이 기체유로(204)는 기체유로(213), 냉각장치(215) 및 다른 기체유로(214)를 통해 순환기체유로를 형성한다.

제9도의 구성과 마찬가지로 극성가스제거 수단을 접속하여도 된다.

순환기체유로를 기체가 순환함으로써 광화학반응에 의한 퇴적에 의해 기체의 청정도는 점차 향상된다. 이와같이 청정화된 기체를 광학계(212)의 냉각에 사용한다.

자외선 발생램프(221)는 당초는 청정도가 낮은 기체가 접촉하여 퇴적등이 생기지만 자외선 발생램프(221) 자체가 광학계(212)와 비교할 때 값이 싸므로 필요할 경우에는 새로운 것으로 교환하면 된다. 광학계(212)는 청정화된 기체에 의해 냉각되기 때문에 퇴적이 생기는 일이 적다.

상기 실시예에 있어서는 단일의 청정화 수단으로 냉각용 매체를 청정화하고 있다.

냉각매체를 순화사용할 경우, 순환하는 냉각용 매체의 순도는 높고 원료기체의 순도는 낮다. 이들을 혼합하여 청정화하고자 하면 청정화수단에 요구되는 부담이 과대해지게 된다.

제12도는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 자외선이용장치의 구성을 개략적으로 나타낸다. 자외선 이용기기(201)는 자외선 발생램프(201)와 광학계(212)를 포함하는 상술한 실시예와 마찬가지의 것이다.

대유량의 기체를 처리하는 제1의 청정화장치(202a)는 기체유로(213, 214)를 통해 자외선이용기기(201)에 접속되어 청정화된 냉각용 기체를 순환시켜 광학계(212) 및 자외선 발생램프(211)을 냉각한다. 이때 자외선이용기기(201)에 있어서 약간의 누설등이 생겨 사용하는 냉각용 기체의 양이 감소해버린다.

제2의 청정화장치(202b)는 외기등의 원료기체를 입력하여 고순도의 기체로 정제해서 제1의 청정화장치(202a)로 공급한다. 제1 및 제2의 청정화수단은 각각 전술한 실시예와 마찬가지의 구성을 갖는다.

제1의 청정화장치(202a)는 대유량의 기체를 취급하나, 입력하는 기체의 청정도가 높기 때문에 고청정도를 유지하기 위하여 장치에 요구되는 조건은 그다지 엄격하지 않다.

반면에 제2의 청정화장치(202b)는 저순도의 기체를 고순도로 청정화할 필요가 있다. 그러나 유량이 적기 때문에 청정화장치에 요구되는 조건은 그다지 엄격하지 않다.

제9도∼제12도의 실시예에 있어서 공기 대신에 질소등 산소를 함유하지 않는 가스를 사용할 수도 있다.

제9도∼제12도의 구성은 광학계의 냉각전용으로 사용하고, 제7도, 제8a도∼제8c도의 구성을 조합시켜 부가적으로 자외선 램프의 냉각계를 제공할 수도 있다.

이상 실시예에 의거하여 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 상술한 실시예에만 국한되는 것은 아니다. 첨부한 특허청구의 범위내에서 여러 가지 변경, 개량, 조합등이 가능함은 당업자에게는 자명할 것이다.

Claims

광원으로부터 발한 광을 렌즈를 포함하는 광로상을 통과시키고 레티클을 통과시켜 노광대상물상에 노광하는 노광방법에 있어서 상기 광로상에 존재하는 렌즈의 적어도 일면을 퇴적변환물질을 줄인 분위기에 접촉시키면서 노광을 행하는 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제1항에 있어서, 상기 분위기가 비산화성 분위기인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제2항에 있어서, 상기 비산화성 분위기가 질소가스를 주성분으로 하는 것인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제2항에 있어서, 상기 비산화성 분위기가 Ⅷ족 원소가스를 주성분으로 하는 것인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제2항에 있어서, 상기 비산화성 분위기가 수소가스를 주성분으로 하는 것인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제1항에 있어서, 상기 분위기가 감압분위기인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제1항에 있어서, 상기 분위기가 자외선을 조사하면서 순환시키는 것인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제7항에 있어서, 상기 분위기가 냉각시키는 것인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
제7항에 있어서, 상기 분위기가 자외선을 조사하면서 제1루프를 순환시키고 상기 제1루프로부터 꺼낸 기체에 자외선을 조사하면서 제2루프를 순환시키는 것인 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
광원으로부터 발한 광을 집광하여 소정면상에 조사하기 위한 복수의 렌즈를 포함하는 제1렌즈군과, 상기 제1의 렌즈군을 둘러싸서 지지하는 제1의 렌즈경통과, 상기 소정면상에 배치되는 레티클을 투과한 광을 대상면상에 결상시키기 위한 복수의 렌즈를 포함하는 제2의 렌즈군과, 상기 제2의 렌즈군을 둘러싸서 지지하는 제2의 렌즈경통과, 상기 제1 또는 제2의 렌즈군중 적어도 1쌍의 인접하는 렌즈사이와 상기 제1 또는 제2의 렌즈경통내의 공간내에 밀봉된 비산화성 가스로된 사용수명을 연장한 자외선 노광장치.
제10항에 있어서, 상기 제2의 렌즈경통내에 지지되며 또한 상기 제2의 렌즈군을 사이에 두는 우치에 배치된 1쌍의 페리클과, 상기 제2의 렌즈경통내에서 상기 페리클쌍의 각각과 상기 제2의 렌즈군간의 공간에 밀봉된 비산화성가스를 더 포함하는 사용수명을 연장한 자외선 노광장치.
광원으로부터 발한 광을 집광하여 소정면상에 조사하기 위한 복수의 렌즈를 포함하는 제1의 렌즈군과, 상기 제1의 렌즈군을 둘러싸서 지지하는 제1의 렌즈경통과, 상기 소정면상에 배치되는 레티클을 투과한 광을 대상면상에 결상시키기 위한 복수의 렌즈를 포함하는 제2의 렌즈군과, 상기 제2의 렌즈군을 둘러싸서지지 제2의 렌즈경통과, 상기 제1 또는 제2의 렌즈군 중 적어도 1쌍의 인접하는 렌즈사이에 비산화성가스를 흘리기 위한 상기 제1 또는 제2의 렌즈 경통에 형성된 적어도 2개의 가스통과 구멍으로 된 사용수명을 연장한 자외선 노광장치.
제12항에 있어서, 상기 제2의 렌즈경통내에 지지되고 또한 상기 제2의 렌즈군을 사이에 두는 위치에 배치된 1쌍의 페리클과, 상기 제2의 렌즈경통내에 상기 페리클 쌍의 각각과 상기 제2의 렌즈군간의 공간내에 비산화성가스를 흘리기 위해 상기 제1 또는 제2의 렌즈경통에 형성된 적어도 2개의 가스통과 구멍을 더 포함하는 사용수명을 연장한 자외선 노광방법.
광축상에 배열된 복수의 렌즈와, 상기 복수의 렌즈를 주위로부터 지지하는 렌즈경통과, 상기 복수의 렌즈의 각 인접쌍사이에 상기 렌즈경통의 외부와 내부를 연통하는 복수의 통과구멍으로된 노광용 렌즈계.
자외선 발광램프와, 상기 자외선 발광램프를 둘러싸고 냉각 유체를 통과시키는 독립된 유체로를 형성함과 동시에 자외선을 투과시키는 냉각유체로와, 조명광학계와, 상기 냉각유체로와 결합하여 상기 조명 광학계를 둘러싼 밀폐공간을 형성하는 노광실과, 상기 노광실내의 기체를 순환시키는 기체순환계로된 자외선 노광장치.
제15항에 있어서, 플루오르수지로 형성되어 상기 자외선 발광램프를 상기 냉각유체로에 대하여 고정함과 동시에 통과하는 냉각유체를 교반하기 위한 고정부재를 더 포함하는 자외선 노광장치.
제15항에 있어서, 상기 냉각유체로는 복수의 석영제벽부재와 이들 복수의 석영체벽부재를 결합하는 복수의 플루오르수지제 결합부재를 포함하는 자외선 노광장치.
제16항에 있어서, 상기 냉각유체로는 복수의 석영제 벽부재와 이들 복수의 석영재 벽부재를 결합하는 복수의 플루오르수지제 결합부재를 포함하는 자외선 노광장치.
제15항에 있어서, 상기 냉각유체로가 내관과 외관으로 된 2중관 구조의 수로를 구성하고, 상기 자외선 발광램프는 상기 2중관 구조의 내관내에 배치되는 자외선 노광장치.
제15항에 있어서, 상기 노광내의 기체를 순화시키는 기체순환계를 더 포함하는 자외선 노광장치.
제20항에 있어서, 상기 기체 순환계는 온도조정장치를 포함하는 자외선노광장치.
소정온도까지 가열된 자외선을 조사한 청정화영역에 자외선 이용기기의 냉각용 기체를 통과시켜, 광화학반응에 의한 퇴적을 발생시킴으로써 냉각용 기체를 청정화하는 청정화공정과, 청정화한 냉각용기체를 자외선 이용기기의 냉각에 이용하는 이용공정을 포함하는 자외선 이용장치의 운전방법.
제22항에 있어서, 상기 청정화영역을 간헐적으로 자동세정하는 공정을 더 포함하는 자외선 이용장치의 운전방법.
제21항에 있어서, 상기 이용공정에서 사용한 기체는 다시 상기 청정화공정으로 되돌리는 자외선 이용장치의 운전방법.
제22항에 있어서, 상기 이용공정에서 사용하는 기체는 다시 상기 청정화공정으로 되돌리는 자외선 이용장치의 운전방법.
제22항에 있어서, 상기 청정화공정이 상기 자외선이용기기의 광원부에 냉각용 기체를 통과시키는 것을 포함하는 자외선 이용기기의 운전방법.
제22항에 있어서, 상기 세정화공정이 상기 청정화영역을 통하여 냉각용 기체를 순환시키는 것을 포함하는 자외선 이용 기기의 운전방법.
제22항에 있어서, 상기 청정화공정이 제1청정화수단으로 소량의 원료기재를 순차 청정화하는 공정과, 이 청정화된 기체와 자외선이용기기로부터 출력되는 기체를 합쳐서 제2청정화수단으로 대량의 냉각용 기체를 청정화하면서 자외선이용기기를 통해 순환시키는 공정을 포함하는 자외선 이용기기의 운전방법.
청정화영역에서 자외선을 조사하여 광화학반응에 의한 퇴적을 발생시키는 청정화수단과, 상기 청정화된 기체를 자외선을 이용하는 광학계의 냉각에 이용하는 자외선 이용수단을 포함하는 자외선 이용장치.
제29항에 있어서, 상기 청정화수단이 원료기체를 취입하여 청정화영역을 통하여 순환시키는 기구를 가지는 자외선 이용장치.
제30항에 있어서, 상기 청정화수단과 상기 자외선 이용수단이 동일의 자외선 발광램프를 자외광원으로 이용하는 자외선 이용장치.
제30항에 있어서, 상기 청정화수단이 온도조정수단을 포함하는 자외선 이용장치.
제30항에 있어서, 상기 청정화수단이 제1 소유량 청정화수단과, 이것과 비교해서 대유량의 제2 청정수단과의 직렬접속을 포함하여 제2 청정화수단이 자외선이용수단과 루프유로를 구성하는 자외선 이용장치.