KR20010031779A - 투영 노광 장치, 투영 노광 방법 및 그 장치의 제조 방법 - Google Patents

투영 노광 장치, 투영 노광 방법 및 그 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20010031779A
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모리다카시
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오노 시게오
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Abstract

본 발명은, 보다 미세한 해상력을 갖는 노광 장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있으며, 이를 위해, 광원(1)과 광원(1)으로부터의 광빔에 의해서 투영 원판 R상의 패턴을 조명하는 조명 광학계(3)와, 패턴의 상을 감광성 기판 W상의 감광면에 결상하는 투영 광학계(4)를 갖는 투영 노광 장치에 있어서, 광원(1)은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하고, 광원(1)으로부터 공급되는 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화하는 협대화 장치(2)를 배치하며, 투영 광학계(4)는 복수의 굴절성 광학 소자를 포함하고, 투영 광학계(4)를 구성하는 모든 굴절성 광학 소자는 CaF2로 구성된다.

Description

투영 노광 장치, 투영 노광 방법 및 그 장치의 제조 방법{PROJECTION EXPOSURE DEVICE, PROJECTION EXPOSURE METHOD, AND METHOD OF MANUFACTURING PROJECTION EXPOSURE DEVICE}
반도체 디바이스의 고집적화에 따라, 그 포토리소그래피 제조 공정에서 사용되는 투영 노광 장치도 최근 장족의 진보를 이루어 오고 있다.
광을 이용한 투영 노광 장치의 해상력 R은 레일리(Rayleigh) 식으로서 알려져 있는 바와 같이,
R=c·λ/NA
로 표현된다. 여기에, λ는 노광 파장, NA는 투영 광학계의 상측 개구수, c는 레지스트의 해상력 등의 프로세스에 의해서 결정되는 정수이다. 반도체 디바이스의 고집적화는 패턴의 미세화에 의해 실현되므로, 미세화한 패턴을 해상하기 위해서는, 상기 식으로부터 명백한 바와 같이, 노광 파장 λ의 단파장화와, 노광광의 고 NA화를 도모할 필요가 있다.
최근에는 수은 램프의 365nm의 휘선(輝線)을 광원으로 하고, 개구수 0.6의 투영 광학계를 이용하며, 0.35㎛의 라인 앤드 스페이스(line and space)의 가공을 실현하고 있는데, 이에 따라, 64M 비트 랜덤 액세스 메모리(random access memory)의 포토리소그래피에 의한 양산(量産)이 가능하게 되었다. 또한, 불화 크립톤(KrF) 엑시머 레이저(λ=248nm) 혹은, 불화 아르곤(ArF) 엑시머 레이저(λ＝193nm)를 광원으로 한 노광 장치의 개발도 진행되고 있는데, 256M 비트, 혹은 1G 비트 랜덤 액세스 메모리급에 필요로 되는 0.25∼0.18㎛ 라인 앤드 스페이스의 가공이, 광에 의해서 가능해지고 있다.
그런데 상기 종래의 기술에서는, 0.25∼0.18㎛ 라인 앤드 스페이스의 가공이 한도이고, 이를 초과하고 또한 O.1㎛급의 해상력을 목표로 하기 위해서는 노광 파장을 한층 더 단파장화하거나, 노광광을 한층 더 고 NA화하거나, 혹은 각종 초해상력 기술을 조합시킬 필요가 있다. 이 중, 노광광의 고 NA화에 의해 해상력의 향상을 도모하고자 하면, 투영 광학계가 급속하게 거대화하고, 또한, 매우 균질하고 높은 정밀도를 요구하는 광학 재료를 필요로 하며, 광학 재료의 가공과 함께 매우 큰 곤란을 발생시키게 되어, 양산을 전제로 한 경우 현실성이 부족하다. 또한 현재 각종 제안되어 있는 초해상 기술에 대해서도, 패턴으로의 의존성이 강하기 때문에, 회로 설계에 커다란 제약을 부과하게 되어, 전면적으로 채용하는 데는 주저하지 않을 수 없다.
한편, X선 혹은 전자 빔 등, 광 이외의 에너지를 이용하는 방식의 연구도 한창인데, 광 리소그래피가 드디어 한계에 직면한 경우에는, 여하튼 이들 방식으로 이행하게 된다. 그러나, 노광 장치의 분야에서의 광의 우위성은 절대적으로서, 오랜 세월의 연구, 경험속에서 축적되어 온 기술, 노하우의 연장(延長)을 끊기까지 다른 방식으로 이행하는 데에는, 어느 정도 자극(motivation)이 필요하다.
결국, 광 리소그래피의 단파장화의 한계를 추구하는 것이 모든 곤란을 해결하는 유일한 방도라고 할 수 있다.
발명의 개시
본 발명은 보다 미세한 해상력을 갖는 투영 노광 장치를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 투영 원판에 형성된 패턴을 감광성 기판상에 노광하는 투영 노광 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은 상기 투영 노광 장치를 제조하는 방법을 제공하는 것도 과제로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 연구를 거듭하였는데, 우선, 발진 파장이 ArF 엑시머 레이저광(λ=193nm)보다는 짧고, 또한 굴절 광학 재료가 존재하지 않게 될수록 짧아지고, 게다가 실용적인 출력를 얻을 수 있는 광원의 일례로서, 불소(F2) 엑시머 레이저에 착안했다. 문헌(소원(小原): ″극자외(極紫外) 레이저″, 광학, 23(1994)626-627)에 의하면, F2엑시머 레이저광의 발진 파장은 157nm이 고, MW급 이상의 출력를 얻을 수 있는 레이저 광원이다. 게다가 그 스펙트럼폭은, 협대화 소자를 이용하지 않더라도, 1∼5pm으로 극히 좁다고 하는 특징을 갖고 있다.
다음에, ArF 엑시머 레이저를 광원으로 하는 광학계에 있어서는, 굴절 광학 재료로서, 합성 석영 유리(SiO2)와 불화 칼슘 결정(CaF2)이 사용 가능했다. 그러나 F2엑시머 레이저에 의한 157nm의 영역에서는, SiO2의 투과율은 현저히 저하하기 때문에, 굴절 광학 재료로서 사용하는 것이 곤란하다. 그런데 CaF2에 대해서는, 그 흡수단(吸收端)은 상온에서 122nm 정도로 되어 있으므로(G. Cheroff and S. P. Keller:″Measurements of Rise and Decay Times of Stimulated Emission from Phosphors″,J.0pt.Soc.Am,47,440-441(1957)), 157nm에서는 CaF2를 사용할 수 있을 가능성이 있다.
그래서 본 발명자들은 극자외역에서의 CaF2의 투과율을 잠정적으로 측정했다. 결과의 일례를 도 5에 나타낸다. 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 157nm의 광에 대하여 CaF2는 일정 정도의 투과율을 갖는다. CaF2중의 산소 결함을 더 억제함에 의해, 투과율은 한층 더 향상된다고 생각되기 때문에, 결국, CaF2는 157nm의 광에 대하여 사용 가능하다고 말할 수 있다.
다음에, 현실적으로 투영 광학계를 설계하기 위해서는, 157nm에서의 CaF2의 굴절율 n과 분산 dn/dλ을 알 필요가 있다. 따라서, 185nm까지의 영역에서 구해진 분산식(I. H . Malitson: ″A Redetermination of Some Optical Properties of Calcium Fluoride″,App1.0pt.2(1963),1103-1107)을 외부 삽입함에 의해, 157nm에 있어서의 CaF2의 굴절율 n과 분산 dn/dλ을 구했다.
또한 비교예로서, 다른 문헌(I. H. Malitson, Interspecimen Compariosn of the Refractive Index of Fused Silica″,J.0pt.Soc.Am,35(1965),1205-1209)에 의해, 248nm과 193nm에 있어서의 SiO2의 굴절율 n과 분산 dn/dλ을 구했다. 그 결과는 다음과 같다.
CaF2: 157nm n＝1.55861104 dn/dλ＝－2.55×10－3
SiO2: 248nm n＝1.50855076 dn/dλ＝－5.61×10－4
SiO2: 193nm n＝1.56076908 dn/dλ＝－1.29×10－3
스펙트럼의 반값폭(반값전폭(半値全幅))이 1pm 정도의 KrF 엑시머 레이저광(λ= 248nm)을 이용할 때에는 SiO2의 분산이 비교적 작기 때문에, NA= 0.6정도까지이면, SiO2만을 이용하는 전(全) 굴절계의 투영 광학계를 구성하더라도, 색수차는 거의 발생하지 않는다. 그런데 ArF 엑시머 레이저광(λ= 193nm)을 이용할 때에는 스펙트럼 폭을 1pm 정도로 협대화하더라도, SiO2의 분산이 비교적 크기 때문에, SiO2만을 이용하는 전 굴절계의 투영 광학계를 구성하는 것은 곤란하며, CaF2를 병용함으로써 색수차의 보정을 실행하고 있다.
그런데 F2엑시머 레이저광(λ= 157nm)에 대한 CaF2의 분산은 상기 표에 도시하는 바와 같이 193nm에서의 SiO2의 분산과 거의 같다. 따라서 스펙트럼폭 1pm 정도의 157nm 영역에서 CaF2만을 이용하는 전 굴절계의 투영 광학계를 구성하면, 색수차의 보정이 곤란해진다. 따라서 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용하고, CaF2만을 이용하는 전 굴절계의 투영 광학계를 이용할 때에는, 광원 파장의 협대화를 도모할 필요가 있음을 알 수 있다.
이 협대화의 정도에 대해서는, 협대화한 후의 스펙트럼의 반값폭(반값전폭)을 Δλ로 하고, 투영 광학계의 물상간 거리, 즉 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판상의 감광면까지의 광축상의 거리를 L로 하며, 투영 광학계의 상측개구수를 NA로 하고, 투영 광학계의 규정에 의해서 결정되는 정수를 k로 하면, 반값폭 Δλ이 구해지는 조건은,
Δλ≤k·L/NA2
로 나타낼 수 있다.
본 발명은 상기 고찰에 근거하여 이루어진 것으로서, 즉, 광원과, 광원으로부터의 광빔에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와, 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 갖는 투영 노광 장치에 있어서, 광원은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하고, 광원으로부터 공급되는 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화하는 협대화 장치를 배치하며, 투영 광학계는 복수의 굴절성 광학 소자를 포함하고, 투영 광학계를 구성하는 모든 굴절성 광학 소자는 CaF2로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치이다.
이 때, 광원으로부터 공급되는 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하며, 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판상의 감광면까지의 광축상의 거리를 L로 하고, 투영 광학계의 상측 개구수를 NA로 했을 때,
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
로 되도록, 광원으로부터의 광의 협대화를 도모하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 광원으로부터의 광빔에 근거하여 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와, 상기 패턴의 상을 감광성 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 투영 노광 장치에 있어서, 광원은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하고, 광원으로부터 공급되는 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화하는 협대화 장치를 배치하며, 협대화 장치에 의해 협대화된 후의 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 하면, 협대화 장치는,
(수학식 2)
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
을 만족하도록, 광원으로부터의 광의 협대화를 도모하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치이다.
또한, 본 발명은 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와, 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 갖고, 조명 광학계로부터의 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하며, 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하고, 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 하면, 조명 광학계는,
(수학식 2)
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
을 만족하도록 스펙트럼폭의 조명광을 공급하고, 투영 광학계는 굴절성 광학 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치이다.
또한, 본 발명은, 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와, 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 갖고, 투영 광학계는 굴절성 광학 소자만으로 구성되며, 조명 광학계는 투영 광학계의 상면에 있어서의 슈트렐 강도가 0.8 이상으로 되는 스펙트럼폭의 조명광을 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치이다.
또한, 본 발명은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 공정과, 광을 협대화 하는 공정과, 협대화된 광을 소정의 패턴을 갖는 투영 원판으로 유도하고, 투영 원판을 조명하는 공정과, 복수의 굴절성 광학 소자를 포함하는 투영 광학계에 의해 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면상에 결상하는 공정을 포함하며, 투영 광학계중의 모든 굴절성 광학 소자는 CaF2로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법이다.
또한, 본 발명은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 공정과, 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화하는 공정과, 협대화된 광에 근거하여 투영 원판상의 패턴을 조명하는 공정과, 패턴의 상을 투영 광학계를 이용하여 감광성 기판에 투영하는 공정을 포함하고, 협대화하는 공정에서는 협대화된 후의 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하며, 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하고, 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때,
(수학식 2)
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
을 만족하도록, 광의 협대화를 도모하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법이다.
또한, 본 발명은 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 공정과, 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 공정을 갖고, 조명하는 공정에서는 조명 광학계로부터의 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하며, 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하고, 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때,
(수학식 2)
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
을 만족하도록 스펙트럼 폭의 조명광을 공급하고, 투영하는 공정에서는 투영 원판으로부터의 광을 굴절성 광학 소자만을 경유시켜 감광성 기판으로 유도하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법이다.
또한, 본 발명은 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계를 준비하는 공정과, 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 준비하는 공정을 갖고, 조명 광학계는 조명 광학계로부터의 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하며, 투영 원판상의 패턴면으로부터 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하고, 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때,
(수학식 2)
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
을 만족하도록 스펙트럼폭의 조명광을 공급하도록 구성되고, 투영 광학계를 준비하는 공정은 복수의 굴절성 광학 소자를 준비하는 보조 공정과, 복수의 굴절성 광학 소자를 완성하는 보조 공정을 가지며, 조명 광학계 및 투영 광학계를 완성하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법이다.
본 발명은 반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등의 디바이스를 제조하기 위한 리소그래피 공정에 있어서, 마스크 패턴을 기판상에 전사할 때에 사용되는 투영 노광 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 리소그래피 공정에 있어서의 마스크 패턴을 기판상에 투영 노광하는 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은 상기 투영 노광 장치를 제조하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 노광 장치를 도시한 개략도,
도 2는 해당 실시예의 투영 광학계의 렌즈 구성을 나타내는 단면도,
도 3의 (a)∼(e)는 해당 실시예의 투영 광학계의 수차도,
도 4는 화상 높이 0할(割)에 있어서 슈트렐 강도와 광의 스펙트럼의 반값 전폭의 관계를 도시한 도면,
도 5는 극자외역에서의 CaF2의 투과율을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예를 도면에 의해서 설명한다. 도 1은 본 발명에 의한 투영 노광 장치의 일실시예를 나타내며, 이 투영 노광 장치는 광원(1)과, 광원(1)으로부터의 광빔의 협대화를 도모하는 협대화 장치(2)와, 협대화 장치(2)에 의해 협대화 된 광빔에 의해서, 투영 원판으로서의 레티클 R상의 패턴을 균일하게 조명하는 조명 광학계(3)와, 레티클 R상의 패턴의 상을 감광성 기판으로서의 웨이퍼 W상의 감광면에 결상하는 투영 광학계(4)를 갖는다. 본 실시예에서는 광원(1)으로서 F2엑시머 레이저를 이용하고 있고, 또한 투영 광학계(4)로서는 CaF2만으로 이루어지는 굴절 광학계를 이용하고 있다.
또, 도 1의 예에 있어서는, 조명 광학계(3)에 사용되는 굴절계 광학 소자(렌즈 소자, 평행 평면판 등)는 모두 CaF2(형석)로 이루어지고, 조명 광학계(3)의 내부의 기체는 헬륨 가스로 치환된다. 또한, 투영 광학계(4)에 있어서도, 투영 광학계(4)의 내부의 기체는 헬륨 가스로 치환된다. 또한, 광원(1)으로부터 조명 광학계(3)에 이르는 공간, 조명 광학계(3)와 투영 광학계(4) 사이의 공간 및 투영 광학계(4)와 웨이퍼 W 사이의 공간 등도 헬륨 가스로 치환된다.
또한, 본 실시예에서는 형석, 불소가 도핑(dope)된 합성 석영, 불화 마그네슘 및 수정 등 그 중 어느 하나로 만들어진 레티클이 사용된다.
도 1에 나타낸 본 실시예의 노광 장치에 의한 노광 공정(포토리소그래피 공정)을 거친 웨이퍼 W는 현상 공정 후, 현상된 레지스트 이외의 부분을 필요한 두께만큼 식각(食刻)하는 에칭 공정, 또한 에칭 공정 후의 불필요한 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 공정 등을 거쳐 웨이퍼 프로세스가 종료된다. 그리고, 웨이퍼 프로세스가 종료되면, 실제의 조립 공정에서 달구어 붙여진 회로마다 웨이퍼를 절단하여 칩화하는 다시싱(dicing), 각 칩에 배선 등을 부여하는 본딩(bonding), 각 칩마다 패키징(packaging)하는 패키징 등의 각 공정을 거쳐서, 최종적으로 반도체 장치로서의 반도체 장치(LSI 등)가 제조된다. 또, 이상에서는 노광 장치를 이용한 웨이퍼 프로세스에서의 포토리소그래피 공정에 의해 반도체 디바이스를 제조하는 경우를 나타내었으나, 반도체 디바이스로서, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드, 촬상 소자(CCD 등)를 제조할 수도 있다.
도 2에 투영 광학계(4)의 렌즈 구성의 단면도를 도시한다. 동일 도면에 도시하는 바와 같이, 본 실시예의 투영 광학계(4)에서는 총합 27장의 렌즈 L1∼L27을 이용하고 있고, 개구 조리개 AS는 렌즈 L18과 렌즈 L19사이에 배치되어 있다.
이하의 표 1에 투영 광학계(4)의 주요 제원(諸元)과 렌즈 제원을 나타낸다. 렌즈 제원중, 제 1 란은 레티클 R측으로부터의 각 렌즈면의 번호, 제 2 란 r은 각 렌즈면의 곡율 반경(광의 진행 방향으로 곡율 중심이 있을 때를 정(正)으로 함), 제 3 란 d는 각 렌즈면으로부터 다음 렌즈면까지의 광축상의 간격, 제 4 란은 각 렌즈의 번호를 나타낸다.
파장 λ=157nm에서의 CaF2의 굴절율 n과 분산 dn/dλ로서는, 이미 서술한 바와 같이, 다음 값을 이용하고 있다.
n=1.55861104
dn/dλ=－2.55×10-3
(표 1)
[주요 제원]
f(촛점거리) : ∞
NA(화상측 개구수) : 0.6
Y(최대 상 높이) : 13.2mm
L(물상간 거리) : 1000mm
β(배율) : -0.25
[렌즈 제원]
도 3의 (a)∼(e)에 본 실시예에 의한 투영 광학계의 구면 수차, 비점 수차, 왜곡 수차 및 코마(comma) 수차를 나타낸다. 각 수차도에 있어 NA는 상측 개구수를 나타내고, Y는 상 높이를 나타낸다. 비점 수차도에 있어서, 실선 M은 메리디어널 상면(meridional image surface)을 나타내고, 점선 S는 서지털 상면(sagittal image surface)을 나타낸다. 또한 코마 수차(A)는 메리디어널 광선의 횡(橫)수차를 나타내고, 코마 수차(B)중, 우반분(右半分)은 서지털 광선의 서지털 방향의 횡수차를 나타내며, 좌반분(左半分)은 서지털 광선의 메리디어널 방향의 횡수차를 나타낸다.
각 수차도로부터 명백한 바와 같이, 본 실시예에 의한 투영 광학계는, 우수한 결상성능을 가지고 있는 것을 알 수 있다.
도 4에 화상 높이 0할(Y= 0)에 있어서의 슈트렐 강도(Strehl Intensity)와 광의 스펙트럼의 반값폭 Δλ의 관계를 나타낸다. 마르첼 기준(Marechel criterion)에 의하면, 슈트렐 강도가 0.8을 초과하고 있으면 무(無)수차로 간주할 수 있다. 도 4로부터, 슈트렐 강도가 0.8 이상으로 되기 위해서는,
Δλ≤0.352pm
로 될 필요가 있다. 그 때문에, 수학식(1)과 수학식(3)으로부터, L= 1000mm, NA=0.6이므로,
k=1.27×10-13
로 된다.
따라서, 수학식 (1)은
Δλ≤1.27×10－13·L/NA2
로 된다. 즉 수학식 (4)을 만족하도록 광원의 파장의 협대화를 도모하는 것이 바람직하다.
이상에 있어서의 k의 값(=1.27×10－13)은, 표 1의 제원에 나타내는 투영 광학계를 이용하였을 때의 것이지만, 투영 광학계의 구성을 변경하면 그에 따라 k의 값은 변화한다.
또한, 이상에 있어서는, 투영 광학계를 굴절성의 광학 부재로 구성한 예를 나타내었지만 이에 한정된 것은 아니다. 예컨대, 투영 광학계를 굴절성의 광학 부재와 반사형의 광학 부재(오목거울, 볼록거울)의 조합, 소위 반사 굴절 광학계로 구성하더라도 무방하다. 이 경우에도 k의 값은 소정의 값을 나타낸다.
이와 같이, 투영 광학계를 굴절성의 광학 부재로 구성한 경우나 반사 굴절 광학계로 구성한 경우를 고려하면, k의 값은 이하의 수학식(5)을 만족하는 것이 바람직하다.
k ≤7.0×10－13
이상의 수학식(5)을 만족하도록, 투영 광학계를 구성하면, 본 발명의 효과를 충분히 얻을 수 있다.
따라서, 상기 수학식(1)은,
(수학식 2)
Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
로 되고, 이 수학식(2)을 만족하도록, 투영 광학계를 구성하면, 색수차를 포함하는 여러 가지 수차를 양호하게 보정하면서 고해상력을 가지는 노광 장치를 실현할 수 있다. 또한, 이 수학식(2)을 만족하는 노광 장치를 이용하여, 레티클의 패턴을 감광 기판에 노광하면, 양호한 반도체 디바이스를 제조할 수 있다.
그런데, 상기 실시예의 투영 노광 장치는 이하의 방법에 의해 제조할 수 있다. 우선, 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 레티클상의 패턴을 조명하는 조명 광학계를 준비한다. 이 때, 조명 광학계는 상기 수학식(2)을 만족하도록 스펙트럼폭의 조명광을 공급하도록 구성된다. 그리고, 레티클상의 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 준비한다. 이 투영 광학계를 준비한다는 것은, 복수의 굴절성 광학 소자를 준비하고, 이들 복수의 굴절성 광학 소자를 완성하는 것을 포함하는 것이다. 그리고, 이들 조명 광학계 및 투영 광학계를 전술한 기능을 달성하도록 전기적, 기계적 또는 광학적으로 연결함으로써, 본 실시예에 관한 투영 노광 장치가 완성된다.
또한, 상기 실시예에서는 투영 광학계(4)를 굴절성의 광학 부재로 구성하고, 이 광학 부재로서 CaF2(불화 칼슘)를 사용하고 있는데, 이 CaF2에 덧붙여, 혹은 CaF2대신에, 예컨대 불화 바륨, 불화 리튬 및 불화 마그네슘 등의 불화물의 결정 재료나, 불소가 도핑된 석영 등을 사용하여, 투영 광학계(4)를 단일 종류의 광학 재료, 혹은 복수 종류의 광학 재료로 구성하더라도 무방하다. 단지, 레티클 R을 조명하는 조명광에 있어서 충분한 협대화가 가능하다면, 투영 광학계(4)는 단일 종류의 광학 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 투영 광학계의 제조의 용이함이나 제조 비용을 생각하면, 투영 광학계(4)는 CaF2만으로 구성되는 것이 바람직하다.
또, 상기 실시예에서는 광원으로부터 웨이퍼에 이르는 광로를 모두 헬륨으로 치환했는데, 광로의 일부 혹은 모두를 질소(N2) 가스로 치환하든지, 혹은 진공의 분위기로 치환하더라도 무방하다.
또한, 상기 실시예에서는, 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용하고, 협대화 장치에 의해 그 스펙트럼폭을 협대화하고 있지만, 그 대신, 157nm에 발진 스펙트럼을 갖는 YAG 레이저 등의 고체 레이저의 고조파를 이용하도록 하더라도 무방하다. 또한, DFB 반도체 레이저 또는 파이버(fiber) 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저를, 예컨대 에르븀(또는 에르븀과 이트륨의 양쪽)이 도핑된 파이버 앰프에서 증폭하고, 비선형(非線型) 광학 결정을 이용하여 자외광으로 파장 변환한 고조파를 이용하더라도 무방하다.
예컨대, 단일 파장 레이저의 발진 파장을 1.51∼1.59㎛의 범위내로 하면, 발생 파장이 151∼159nm의 범위내인 10배 고조파가 출력된다. 특히 발진 파장을 1.57∼1.58㎛의 범위내로 하면, 157∼158nm의 범위내의 10배 고조파, 즉 F2레이저와 거의 동일 파장으로 되는 자외광을 얻을 수 있다. 또한, 발진 파장을 1.03∼1.12㎛의 범위내로 하면, 발생 파장이 147∼160nm의 범위내인 7배 고조파가 출력되고, 특히 발진 파장을 1.099∼1.106㎛의 범위내로 하면, 발생 파장이 157∼158㎛의 범위내의 7배 고조파, 즉 F2레이저와 거의 동일 파장으로 되는 자외광을 얻을 수 있다. 또, 단일 파장 발진 레이저로서는 이트륨 도프 파이버 레이저를 이용한다.
이와 같이, 레이저 광원으로부터의 고조파를 사용하는 경우에는, 이 고조파자체가 충분히 협대화된 스펙트럼폭(예컨대 O.O1pm 정도)이기 때문에, 상기 실시예의 광원(1) 및 협대화 장치(2) 대신에 이용할 수 있다.
그런데, 상술한 실시예는 웨이퍼 W상의 1개의 쇼트(shot) 영역으로 레티클 R의 패턴 상을 일괄해 전사한 자취에 웨이퍼를 투영 광학계(4)의 광축과 직교하는 면내에서 이동시켜 다음 쇼트 영역을 투영 광학계의 노광 영역으로 이동시켜 노광을 행하는 스텝 앤드 리피트 방식(일괄 노광 방식)이나, 웨이퍼 W의 각 쇼트 영역으로의 노광시에 레티클 R과 웨이퍼 W를 투영 광학계(4)에 대하여 투영 배율 β를 속도비로서 동기 주사하는 스텝 앤드 스캔 방식(주사 노광 방식) 쌍방에 적용할 수 있다. 또, 스텝 앤드 스캔 방식에서는 슬릿 형상의 노광 영역내에서 양호한 결상 특성이 얻어지면 되기 때문에, 투영 광학계 PL을 대형화하지 않고, 웨이퍼 W상으로부터 넓은 쇼트 영역으로 노광을 행할 수 있다.
그런데, 투영 광학계는 축소계 뿐만 아니라 등배(等倍)계, 또는 확대계(예컨대, 액정 디스플레이 제조용 노광 장치 등)를 이용하더라도 무방하다. 또한, 반도체 소자의 제조에 이용되는 노광 장치뿐만 아니라, 액정 표시 소자 등을 포함하는 디스플레이의 제조에 이용되는, 디바이스 패턴을 유리 플레이트상에 전사하는 노광 장치, 박막 자기 헤드의 제조에 이용되는, 디바이스 패턴을 세라믹 웨이퍼상에 전사하는 노광 장치, 촬상 소자(CCD 등)의 제조에 이용되는 노광 장치 등에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 레티클, 또는 마스크를 제조하기 위해서, 유리 기판, 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다.
또, 본 발명은 상술의 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지않는 범위에서 다양한 구성을 취할 수 있음은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 193nm보다 짧은 파장의 광원을 이용하여, 색수차를 포함하는 다양한 수차를 양호하게 보정한 높은 해상력을 지닌 노광 장치를 제공할 수 있다. 또한, 이 노광 장치를 이용하면, 양호한 반도체 디바이스를 제조할 수 있다.

Claims (35)

  1. 광원과, 상기 광원으로부터의 광빔에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와, 상기 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 갖는 투영 노광 장치에 있어서,
    상기 광원은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하고,
    상기 광원으로부터 공급되는 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화 하는 협대화 장치를 배치하며,
    상기 투영 광학계는 복수의 굴절성 광학 소자를 포함하고,
    상기 투영 광학계를 구성하는 모든 굴절성 광학 소자는 CaF2로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 협대화 장치에 의해 협대화된 후의 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판상의 감광면까지의 광축상의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 상측 개구수를 NA로 했을 때,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    로 되도록, 상기 광원으로부터의 광의 협대화를 도모한 것을 특징으로 하는 투영 노광장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는 굴절성 광학 소자만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  6. 광원으로부터의 광빔에 근거하여 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와, 상기 패턴의 상을 감광성 기판에 투영하는 투영 광학계를 갖는 투영 노광 장치에 있어서,
    상기 광원은 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하고,
    상기 광원으로부터 공급되는 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화 하는 협대화 장치를 배치하며,
    상기 협대화 장치에 의해 협대화된 후의 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때, 상기 협대화 장치는,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    을 만족하도록, 상기 광원으로부터의 광의 협대화를 도모하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는 굴절성 광학 소자만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는 단일 종류의 광학 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  9. 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와,
    상기 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 갖고,
    상기 조명 광학계로부터의 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때, 상기 조명 광학계는,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    을 만족하도록 스펙트럼폭의 조명광을 공급하고,
    상기 투영 광학계는 굴절성 광학 소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는 단일 종류의 광학 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 투영 광학계중의 모든 상기 굴절성 광학 소자는 CaF2로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 조명 광학계는 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 광원과, 상기 광원으로부터의 상기 광의 스펙트럼을 협대화하는 협대화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명 광학계는 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 광원과, 상기 광원으로부터의 상기 광의 스펙트럼을 협대화하는 협대화 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용한 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명 광학계는 193nm보다 짧은 파장의 레이저의 고조파를 공급하는 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  16. 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계와,
    상기 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 갖고,
    상기 투영 광학계는 굴절성 광학 소자만으로 구성되며,
    상기 조명 광학계는 상기 투영 광학계의 상면(像面)에 있어서의 슈트렐 강도가 0.8 이상으로 되는 스펙트럼 폭의 조명광을 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는 단일 종류의 광학 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 투영 광학계중의 굴절성 광학 소자는 CaF2인 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때, 상기 조명 광학계는,
    (수학식 4)
    Δλ≤1.27×10－13·L/NA2
    을 만족하도록 스펙트럼 폭의 조명광을 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 조명 광학계는 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 광원과, 상기 광원으로부터의 광빔을 협대화하는 협대화 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 조명 광학계는 193nm보다 짧은 파장의 레이저의 고조파를 공급하는 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  22. 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 공정과,
    상기 광을 협대화하는 공정과,
    협대화된 광을 소정의 패턴을 갖는 투영 원판으로 유도하고, 상기 투영 원판을 조명하는 공정과,
    복수의 굴절성 광학 소자를 포함하는 투영 광학계에 의해 상기 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면상에 결상하는 공정을 포함하고,
    상기 투영 광학계중의 모든 상기 굴절성 광학 소자는 CaF2로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 협대화하는 공정에서는, 협대화된 후의 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판상의 감광면까지의 광축상의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 상측 개구수를 NA로 했을 때,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    로 되도록, 상기 광의 협대화를 도모하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용한 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용한 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  26. 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 공정과,
    상기 193nm보다 짧은 파장의 광의 스펙트럼을 협대화하는 공정과,
    상기 협대화된 광에 근거하여 투영 원판상의 패턴을 조명하는 공정과,
    상기 패턴의 상을 투영 광학계를 이용하여 감광성 기판에 투영하는 공정을 포함하고,
    상기 협대화하는 공정에서는, 상기 협대화된 후의 광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    을 만족하도록, 상기 광의 협대화를 도모하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 투영하는 공정에서는, 상기 투영 원판으로부터의 광을 굴절성 광학 소자만을 경유하게 하여 상기 감광성 기판으로 유도하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 광원으로서 F2엑시머 레이저를 이용한 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  29. 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 공정과,
    상기 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 공정을 갖고,
    상기 조명하는 공정에서는, 상기 조명 광학계로부터의 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    을 만족하는 스펙트럼 폭의 조명광을 공급하며,
    상기 투영하는 공정에서는, 상기 투영 원판으로부터의 광을 굴절성 광학 소자만을 경유하게 하여 상기 감광성 기판으로 유도하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 투영 광학계는 단일 종류의 광학 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 투영 광학계중의 모든 상기 굴절성 광학 소자는 CaF2인 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  32. 제 29 항에 있어서,
    상기 조명하는 공정은, 193nm보다 짧은 파장의 광을 공급하는 보조 공정과, 상기 공급된 광의 스펙트럼을 협대화하는 보조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 193nm보다 짧은 파장의 광을 F2엑시머 레이저에 의해 공급하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  34. 제 29 항에 있어서,
    상기 조명하는 공정은, 소정의 파장의 레이저광을 공급하는 보조 공정과, 상기 레이저광을 193nm보다 짧은 파장으로 되는 고조파로 변환하는 보조 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 투영 노광 방법.
  35. 193nm보다 짧은 파장의 조명광에 의해서 투영 원판상의 패턴을 조명하는 조명 광학계를 준비하는 공정과,
    상기 패턴의 상을 감광성 기판상의 감광면에 결상하는 투영 광학계를 준비하는 공정을 갖고,
    상기 조명 광학계는 상기 조명 광학계로부터의 조명광의 스펙트럼의 반값폭을 Δλ로 하고, 상기 투영 원판상의 패턴면으로부터 상기 감광성 기판의 감광면까지의 거리를 L로 하며, 상기 투영 광학계의 감광성 기판측의 개구수를 NA로 할 때,
    (수학식 2)
    Δλ≤7.0×10－13·L/NA2
    을 만족하도록 스펙트럼 폭의 조명광을 공급하도록 구성되며,
    상기 투영 광학계를 준비하는 공정은, 복수의 굴절성 광학 소자를 준비하는 보조 공정과, 상기 복수의 굴절성 광학 소자를 완성하는 보조 공정을 갖고,
    상기 조명 광학계 및 상기 투영 광학계를 완성하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 투영 노광 장치의 제조 방법.
KR1020007004845A 1997-11-07 1998-11-06 투영 노광 장치, 투영 노광 방법 및 그 장치의 제조 방법 KR20010031779A (ko)

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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19939088A1 (de) 1998-08-18 2000-02-24 Nikon Corp Belichtungsvorrichtung und -verfahren
KR20000034967A (ko) 1998-11-30 2000-06-26 헨켈 카르스텐 수정-렌즈를 갖는 오브젝티브 및 투사 조명 장치
WO2001023933A1 (fr) 1999-09-29 2001-04-05 Nikon Corporation Systeme optique de projection
EP1139138A4 (en) 1999-09-29 2006-03-08 Nikon Corp PROJECTION EXPOSURE PROCESS, DEVICE AND OPTICAL PROJECTION SYSTEM
JP2002244034A (ja) 2001-02-21 2002-08-28 Nikon Corp 投影光学系および該投影光学系を備えた露光装置
JP2002323652A (ja) 2001-02-23 2002-11-08 Nikon Corp 投影光学系，該投影光学系を備えた投影露光装置および投影露光方法
JP2002323653A (ja) 2001-02-23 2002-11-08 Nikon Corp 投影光学系，投影露光装置および投影露光方法
JP2003021619A (ja) 2001-07-05 2003-01-24 Canon Inc 蛍石及びその分析法、製造法、光学特性評価法
DE10151309A1 (de) 2001-10-17 2003-05-08 Carl Zeiss Semiconductor Mfg S Projektionsbelichtungsanlage der Mikrolithographie für Lambda <200 nm
US7289277B2 (en) * 2002-07-09 2007-10-30 Asml Holding N.V. Relay lens used in an illumination system of a lithography system
US8208198B2 (en) 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US20080151364A1 (en) 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
KR101213831B1 (ko) 2004-05-17 2012-12-24 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 중간이미지를 갖는 카타디옵트릭 투사 대물렌즈

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5142132A (en) * 1990-11-05 1992-08-25 Litel Instruments Adaptive optic wafer stepper illumination system
JPH04204904A (ja) * 1990-11-30 1992-07-27 Fujitsu Ltd 半導体製造装置とその製造方法
JP3358090B2 (ja) * 1992-01-13 2002-12-16 株式会社ニコン 照明装置、その照明装置を備えた露光装置、及びその露光方法を用いたデバイス製造方法
JPH05243120A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Nikon Corp レーザ光学装置
KR100298167B1 (ko) * 1994-07-07 2001-10-24 오노 시게오 진공자외선파장대광선용실리카유리의제조방법,및그에의해제조된실리카유리및광학부재
US5488229A (en) * 1994-10-04 1996-01-30 Excimer Laser Systems, Inc. Deep ultraviolet microlithography system
JP3089955B2 (ja) * 1994-10-06 2000-09-18 株式会社ニコン 光リソグラフィー用光学部材及び投影光学系
JPH1059799A (ja) * 1996-08-20 1998-03-03 Nikon Corp 光リソグラフィー装置
JP3823408B2 (ja) * 1997-01-10 2006-09-20 株式会社ニコン 光学素子の製造方法及び光学素子の洗浄方法

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