(57)【要約】  リソグラフィ装置の少なくとも２つの部材を接合するための方法が開示される。この方法は、第１の部材１を提供するステップと、第２の部材２を提供するステップと、第１の部材と第２の部材とを直接結合して、直接結合を形成するステップと、第１の部材と第２の部材とを陽極結合するステップとを含む。部材の少なくとも１つが、超低膨張ガラスおよび／または超低膨張ガラス・セラミックスを含む。
2007523030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの部材、特にリソグラフィ装置の少なくとも２つの部材を接合するための方法であって、
第１の部材を提供するステップと、
第２の部材を提供するステップと、
前記第１の部材と前記第２の部材とを直接結合して、直接結合を形成するステップと、
前記第１の部材と前記第２の部材とを陽極結合するステップと
を含む接合方法において、
前記部材の少なくとも１つが、超低膨張ガラスおよび超低膨張ガラス・セラミックスからなる群から選択される材料を含む接合方法。
【請求項２】
前記第１の部材が超低膨張ガラス・セラミックスを含み、前記第２の部材が超低膨張ガラスを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の部材と前記第２の部材とがそれぞれ、超低膨張ガラス・セラミックスを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記超低膨張ガラス・セラミックスが、ゼロデュア（登録商標）、ネオセラム（登録商標）、ＡＳＴＲＯＳＩＴＡＬ（登録商標）、およびクリアセラム（登録商標）からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記超低膨張ガラス・セラミックスが、ゼロデュア（登録商標）、ネオセラム（登録商標）、ＡＳＴＲＯＳＩＴＡＬ（登録商標）、およびクリアセラム（登録商標）からなる群から選択される少なくとも１つの材料を含む請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記超低膨張ガラスが、１重量パーセント以上のチタン原子を含有する請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記超低膨張ガラスがＵＬＥ（登録商標）である請求項６に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも前記第１の部材が、約１０１６Ωｃｍ未満の固有抵抗を有する材料を含む請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記固有抵抗が約１０１４Ωｃｍ未満である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２の部材が、少なくとも約１０１６Ωｃｍの固有抵抗を有する材料を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記固有抵抗が少なくとも約１０１７Ωｃｍである請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記部材がそれぞれ、約０．１×１０−６Ｋ−１未満の熱膨張係数を有する請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記熱膨張係数が約０．０２×１０−６Ｋ−１未満である請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の部材と前記第２の部材とがそれぞれ直接結合表面を備え、該直接結合表面は、前記第１および第２の部材の間に直接結合が得られるように接合され、また前記直接結合は、前記部材の前記陽極結合によって強化される請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１および第２の部材の少なくとも１つが、直接結合表面を提供する直接結合層を備える請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記直接結合層が、自然酸化物、金属酸化物、および半導体酸化物からなる群から選択される少なくとも１つの化合物を含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記自然酸化物が、金属の自然酸化物または半導体材料の自然酸化物である請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記半導体材料がドープされており、またはドープされておらず、且つＳｉおよびＧｅ原子の少なくとも一方を含む請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記直接結合表面が、実質的に平坦な表面である請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも前記第２の部材が導電層を有し、前記導電層が、前記少なくとも２つの部材の前記陽極結合において第１の電極として使用される請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記導電層が直接結合表面を有する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
直接結合層が前記導電層の上に提供される請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記陽極結合が、
前記第１の電極とは反対の表面で、少なくとも前記第１の部材に少なくとも第２の電極を提供するステップと、
前記第１および第２の電極の間に電位差を印加して前記電極間にイオン電流を駆動し、陽極結合を形成するステップと
を含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１および第２の部材の直接結合から生じる直接結合を少なくとも１つの不良について検査するステップと、
前記不良が見つかったとき、前記陽極結合の前に前記直接結合を切り離すステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項２５】
前記不良が、前記第１および第２の部材の間の位置合わせ不良と、粒子の存在と、ダストの存在とのうちの少なくとも１つを含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記検査が光学的に行われる請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記検査が干渉を使用して行われる請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記直接結合の前記切り離し後に前記不良を取り除くステップと、
前記第１および第２の部材を再び直接結合するステップと
をさらに含む請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記直接結合後に、前記部材の少なくとも１つを少なくとも１つの不良について検査するステップと、
前記不良が見つかったとき、前記陽極結合の前に前記直接結合を切り離すステップと
をさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３０】
前記直接結合の前記切り離し後に前記不良を取り除くステップと、
前記第１および第２の部材を再び直接結合するステップと
をさらに含む請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記少なくとも第１および第２の部材が接合されて、パターン形成構造を支持するための支持構造、基板支持体、投影システム、チャック、投影光学系、投影光学系ボックス、パターン形成構造、マスク、基板、ミラー、レンズ、およびシールドからなる群からの少なくとも１つのリソグラフィ装置部分の少なくとも一部分を形成する請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
放射線のビームを提供する照明システムと、
前記放射線のビームの断面にパターンを与えるように構成されたパターン形成構造を支持する支持構造と、
基板を支持する基板支持体と、
前記パターン形成されたビームを前記基板のターゲット部分に投影する投影システムと
を有するリソグラフィ装置であって、
前記リソグラフィ装置が、互いに直接結合および陽極結合される第１および第２の部材を含み、
前記部材の少なくとも１つが、超低膨張ガラスおよび超低膨張ガラス・セラミックスからなる群から選択される材料を含むリソグラフィ装置。
【請求項３３】
前記装置の前記少なくとも一部分が、前記支持構造、前記基板支持体の少なくとも一部分、前記投影システムの少なくとも一部分、および／またはチャックの少なくとも一部分である請求項３２に記載の装置。
【請求項３４】
請求項１に記載の方法によって接合された少なくとも第１の部材と第２の部材とのアセンブリであって、該アセンブリがリソグラフィ装置の一部分であり、且つチャック、チャック部分、投影システムの少なくとも一部分、投影光学系、投影光学系ボックスの少なくとも一部分、パターン形成構造、マスク、基板、ミラー、レンズ、およびシールドからなる群からのものであるアセンブリ。
【請求項３５】
リソグラフィ装置用のチャックであって、
約０．１×１０−６Ｋ−１未満の熱膨張係数を有する第１の部材と、
約０．１×１０−６Ｋ−１未満の熱膨張係数を有する第２の部材と
を有し、
前記第１の部材が、前記第２の部材に直接結合され、次いで前記第２の部材に陽極結合されるチャック。
【請求項３６】
前記第１の部材と前記第２の部材との間に配設された電極をさらに有する請求項３５に記載のチャック。
【請求項３７】
前記第１の部材と前記第２の部材との間に配設された直接結合層をさらに有する請求項３５に記載のチャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にリソグラフィ装置に関する。より詳細には、本発明は、リソグラフィ装置の少なくとも第１の部材と第２の部材とを接合するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、基板のターゲット部分に所望のパターンを与えるマシンである。リソグラフィ装置は、例えば集積回路（ＩＣ）の製造に使用することができる。その場合、マスクなどのパターン形成デバイスまたは構造を使用してＩＣの個々の層に対応する回路パターンを生成することができ、このパターンが、放射線感光材料（レジスト）の層を有する基板（例えばシリコン・ウェハ）上の（例えば１つまたは複数のダイの一部を有する）ターゲット部分に像形成される。一般に、単一の基板が、隣接するターゲット部分網を含み、これらターゲット部分が連続的に露光される。公知のリソグラフィ装置には、ターゲット部分に全パターンを一度に露光することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるステッパと、投影ビームによって所与の方向（「走査」方向）にパターンを走査し、それと同時に、この方向と平行または逆平行に基板を同期して走査することによって各ターゲット部分を照射するいわゆるスキャナとが含まれる。
【０００３】
リソグラフィ投影装置およびデバイス製造方法は、参照として本明細書に全体を組み込む欧州特許出願第０３２５２７４７．５号を有する欧州特許出願公開第１３５９４６９号明細書から公知である。公知の装置は、静電力によって基板またはマスクを支持テーブル上に保持するために使用されるチャックを有する。チャックは、少なくとも第１の部材と第２の部材とを有し、それらの部材が一体に接合される。第１および第２の部材はそれぞれ、約０．１×１０−６Ｋ−１未満、特に約０．０２×１０−６Ｋ−１未満の熱膨張係数を有する超低膨張ガラス・セラミックスおよび超低膨張ガラス、例えばＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）およびＵＬＥ（登録商標）を含む。
【０００４】
欧州特許出願公開第１３５９４６９号明細書には、第１の部材と第２の部材とを接合するための方法が記載されており、これら部材は、陽極結合を使用して一体に接合される。陽極結合の利点は、第１および第２の部材の間の結合を形成するために強い脱気を有する材料（例えばグリュー、にかわ）が必要とされず、フリット溶着も熱溶着も適用されないことである。フリット溶着では、ガラス材料の低融点フリット（粉末）が、加熱時ににかわ部片との接合部に添加される。熱溶着では、高温で、材料の部片が接合部で溶融する。フリット溶着と熱溶着とはどちらもガラス・セラミックスの使用温度を超えるプロセス温度を有する。したがってフリット溶着および熱溶着は、例えば材料または光学的な観点から、接合される部材の結合表面の望ましくない劣化をもたらす場合がある。
【０００５】
陽極結合は、超低膨張部材間の堅い結合を生じる。陽極結合は、例えばＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）を含む超低膨張ガラス・セラミック部材と、例えばＵＬＥ（登録商標）を含む超低膨張ガラス部材との間の強い結合を提供するために特に有利である。例えばチャック、基板テーブル、マスク・テーブル、ミラーなどを製造するために、複数の部材を一体に接合するための公知の方法が適用可能である。
【０００６】
少なくとも第１の部材と第２の部材とを接合するための公知の方法の欠点は、不良の可能性がかなり高いことである。例えば、実質的に清浄な結合表面を有する第１および第２の部材の間で所望の陽極結合を得ることは比較的難しい。例えば、陽極結合が形成されたときに第１および第２の部材の間に汚染物質が捕捉されることがある。そのような汚染物質は、粒子、ダスト、原子クラスタなどを含む場合がある。汚染物質は、第１および第２の部材のいくつかの所望の性質、例えば光学的性質、放射線ビームの回折、反射、および／または透過に関係する性質などを損なう可能性がある。また汚染物質は、例えば所望の均質性や結晶構造などに関係する第１および第２の部材の材料性質を損なう可能性もある。捕捉された汚染物質は、結合時に、または陽極結合を使用して一体に接合された後に、第１および／または第２の部材の材料欠陥、表面歪み、ずれ、および／または亀裂をもたらす可能性がある。そのような欠陥は、陽極結合後、例えば接合された部材のさらなる処理または加工（陽極結合後に行われる、接合された部材の１つまたは複数からの材料の除去など）中に生じることがある。さらに、材料欠陥は、第１および／または第２の部材の所望の光学的性質のさらなる劣化をもたらす可能性がある。１つまたは複数の汚染粒子が第１および／または第２の部材を損傷する可能性があり、陽極結合された部材が使用不能になり、廃棄しなければならなくなり、それにより材料、時間、および費用の浪費が生じる。
【０００７】
さらに、互いに関して何らかの位置合わせをした状態で部材を結合することが望ましい場合がある。結合プロセス後に部材の位置合わせ不良が判明した場合、部材は使用不能になるため、やはり廃棄しなければならないことがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の実施例の一つの観点は、少なくとも第１および第２の部材を接合するための代替および／または改良された方法であって、特に部材の少なくとも１つが超低膨張ガラスまたは超低膨張ガラス・セラミックスを含む方法を提供することである。また、本発明の実施例の一つの観点は、少なくとも第１および第２の部材を接合するための方法であって、例えば、関連する材料、時間、および／または費用について節約的な方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一つの観点によれば、少なくとも第１の部材と第２の部材とを接合するための方法であって、それら部材の少なくとも１つが、超低膨張ガラスおよび超低膨張ガラス・セラミックスからなる群から選択される材料を含み、それら部材が、陽極結合の前に直接結合を使用して接合される方法が提供される。
【００１０】
本発明の実施例によれば、リソグラフィ装置の少なくとも２つの部材を接合するための方法が提供される。この方法は、第１の部材を提供するステップと、第２の部材を提供するステップと、第１の部材と第２の部材とを直接結合して、直接結合を形成するステップと、第１の部材と第２の部材とを陽極結合するステップとを含む。それら部材の少なくとも１つが、超低膨張ガラスおよび超低膨張ガラス・セラミックスからなる群から選択される材料を含む。
【００１１】
例えば、超低膨張ガラス・セラミックは、ＺＥＲＯＤＵＲ（登録商標）、ＮＥＯＣＥＲＡＭ（登録商標）、ＡＳＴＲＯＳＩＴＡＬ（登録商標）、およびＣＬＥＡＲＣＥＲＡＭ（登録商標）からなる群から選択される材料の少なくとも１つを含む場合がある。
【００１２】
超低膨張ガラスは、例えば１重量パーセント以上のチタン原子を含有する場合がある。超低膨張ガラスは、例えばＵＬＥ（登録商標）である場合がある。他方、第２の部材が超低膨張ガラス・セラミックスもまた含んでいてもよい。
【００１３】
第１および第２の部材が直接結合によって接合されたとき、接触結合としても知られている比較的弱い直接結合が得られる。複数の要素の直接結合は、それ自体、当技術分野で知られており、例えばＪａｎ  Ｈａｉｓｍａ等の記事「Ｃｏｎｔａｃｔ  ｂｏｎｄｉｎｇ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  ｄｉｒｅｃｔ−ｂｏｎｄｉｎｇ  ｉｎ  ａ  ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ  ａｎｄ  ｒｅｃｅｎｔ  ｃｏｎｔｅｘｔ  ｏｆ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｈｙｓｉｃｓ  ａｎｄ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ」「Ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ  ｒｅｖｉｅｗ  ｉｎ  ａ  ｂｒｏａｄｅｒ  ｓｃｏｐｅ  ａｎｄ  ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ  ｏｕｔｌｏｏｋ」（Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｒ３７，ｎｏｓ．１−２，５  Ａｐｒｉｌ  ２００２，Ｅｌｓｅｖｉｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｂ．Ｖ．）を参照されたい。この記事は、参照として本明細書に組み込む。直接結合の１つの考え得る定義が、この記事の７ページに与えられている。直接結合はまた、密着（リンジング；ｗｒｉｎｇｉｎｇ）、「ｃｏｎｔａｃｔ  ｏｐｔｉｑｕｅ」（仏語）、「ａｎｓｐｒｅｎｇｅｎ」（独語）、または「ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｗａａｌｓ  ｂｏｎｄｉｎｇ」（オランダ語）としても知られている。
【００１４】
本発明の実施例によれば、少なくとも第１および第２の部材を接合するために直接結合と陽極結合とを組み合わせることが有利であり、それら部材の少なくとも１つが超低膨張ガラスまたは超低膨張ガラス・セラミックスを含む。直接結合では、任意の接着剤やにかわなどを使用せずに、第１および第２の部材が直接接合され、それぞれの結合表面で互いに接触する。接合される各部材は、直接結合プロセス中に固体である。得られる比較的弱い直接結合は、第１および第２の部材を一体に保持するのに十分な強さである。しかし、直接結合は、第１および第２の部材に損傷を及ぼさずに簡単に切ることができる。一般に、直接結合は、第１および第２の部材がそれらの直接結合表面によって接合されたときに第１および第２の部材の間に生じる分子間ファンデルワールス力により実現されると考えられる。陽極結合と同様、直接結合プロセスでも接着剤は使用されない。直接結合は、例えば室温で行うことができる。したがって第１および第２の部材の光学的および材料性質は、直接結合プロセス中によく維持することができる。
【００１５】
何らかの汚染物質が第１および第２の部材の間に存在する場合、部材間で直接結合を形成することが可能でないことがある。その際、適切な処理物質、例えば流体、液体、気体、化学物質、研磨剤などを使用して、洗浄、研磨、すすぎなど第１および／または第２の部材に何らかの処理を施して、そのような汚染物質を除去することができる。そのような処理の後、第１および第２の部材の直接結合が再度試みられる場合がある。
【００１６】
直接結合が良好に行われた後、接合された部材は、陽極結合によってさらに結合され、より強い結合が第１および第２の部材の間に生じる。例えば陽極結合を使用して、すでに存在する直接結合を強化することができる。
【００１７】
本発明のさらなる観点によれば、第１および第２の部材の直接結合から生じる直接結合は、陽極結合が行われる前にまず検査に供することができる。例えば、生じている可能性がある何らかの結合欠陥を検出するために部材を検査することができる。不良は、例えば第１および第２の部材の互いに関する何らかの位置合わせ不良（不整合、ミスアライメント）である場合がある。また不良は、第１および第２の部材の間に捕捉された可能性がある汚染物質、粒子、ダストなどを含む場合がある。不良または欠陥は、他の不完全性を含む場合もある。
【００１８】
直接結合後に、部材の少なくとも１つを不良について検査することができる。例えば、少なくとも１つの部材のいくつかの材料および／または光学的性質の不良について検査することができる。不良は、例えば、何らかの所望の表面形状および表面平坦性からの逸脱、１つまたは複数の部材の変形、所定のミラー表面の変形などを含む場合がある。
【００１９】
好ましくは、１つまたは複数の不良が見つかったとき、陽極結合が行われる前に直接結合が切り離される。直接結合の切り離しは、その結合の強さが比較的弱いため、比較的簡単に行うことができる。次いで、直接結合の切り離しの後、検出された１つまたは複数の不良を取り除くことができ、その後、第１および第２の部材が直接結合によって再び接合される。好ましくは、得られる直接結合が、前述した方法に従って、良好な直接結合が観察されるまで繰り返し検査される。第１および第２の部材の陽極結合は、好ましくは、不良が全く検出されなくなったとき、または実質的に検出されなくなったときにのみ行われる。したがって、第１および第２の部材は、直接結合によって適切に接合された後でのみ、互いに堅く接続される。このようにして、陽極結合の不良を防止することができ、それにより第１および第２の部材を節約的に接合することができる。実質的に不良を含まないそのような第１および第２の部材の結合は、第１および第２の部材のいくつかの所望の性質、例えばいくつかの材料性質、光学的性質、１つまたは複数の放射線ビームの回折、反射、および／または透過に関係する性質などを維持すること、またはもたらすことができる。
【００２０】
本発明の一観点によれば、第１の部材および第２の部材は、直接結合表面を備え、直接結合表面は、第１および第２の部材の間で直接結合が得られるように接合され、直接結合は、陽極結合を使用して強化される。
【００２１】
直接結合表面は、第１および第２の部材の適切な直接結合を提供することができる。直接結合表面は、研磨技法や洗浄処理などを使用して提供することができる。直接結合表面は、例えば実質的に平坦な表面であってよい。直接結合表面は、第１および／または第２の部材の表面自体であってよい。第１および／または第２の部材に、直接結合表面を提供するための直接結合層を設けることもできる。そのような直接結合層は、例えば、自然酸化物、例えば金属の自然酸化物または半導体材料の自然酸化物（半導体材料は、例えばドープされており、またはドープされておらず、例えばＳｉおよび／またはＧｅ原子を含む）と、金属酸化物と、例えばＳｉおよび／またはＧｅ原子を含む半導体酸化物とからなる群から選択される化合物の少なくとも１つを含む場合がある。
【００２２】
本発明のさらなる観点によれば、少なくとも第２の部材が、少なくとも導電層を備え、この導電層は、少なくとも２つの部材の陽極結合において第１の電極として使用される。
【００２３】
陽極結合は、導電層によって提供される第１の電極を使用して行うことができる。導電層は、直接結合表面の少なくとも１つを備え、または有していてもよい。例えば追加として塗布または堆積される層として、例えば直接結合層を導電層の上に提供することができる。また、導電層は、例えば、直接結合層として働く自然酸化物を含む場合がある。
【００２４】
本発明の有利な観点によれば、少なくとも第１および第２の部材は、リソグラフィ装置の一部分を形成するように接合される。
【００２５】
したがって、比較的強く、脱気する接着剤を伴わず、且つ実質的に汚染物質を有していない少なくとも１つの結合を使用して、リソグラフィ装置部分を節約的に形成することができ、部材のいくつかの所望の材料および／または光学的性質が得られ、且つ／または維持される。第１および第２の部材は、高精度で、例えば何らかの位置合わせをした状態で接合することができ、リソグラフィ装置部分の正確な製造をもたらす。得られるリソグラフィ装置部分は、デバイス製造方法におけるリソグラフィ装置の使用中に、高精度のデバイス製造を提供することができる。
【００２６】
本発明のさらなる観点によれば、放射線の投影ビームを提供するための照明システムと、投影ビームの断面にパターンを与える働きをするパターン形成デバイスを支持するための支持構造と、基板を保持するための基板テーブルと、パターン形成されたビームを基板のターゲット部分に投影するための投影システムとを有するリソグラフィ装置であって、この装置の少なくとも一部が、任意の方法クレームによる方法を使用して製造されることを特徴とするリソグラフィ装置が提供される。
【００２７】
これは、上述した利点を装置に提供する。例えば、パターン形成デバイスを支持するための支持構造の少なくとも一部分、基板テーブルの少なくとも一部分、投影システムの少なくとも一部分、および／またはチャックの少なくとも一部分が、任意の方法クレームによる方法を使用して製造される。チャックは、例えば、基板チャックまたはレチクル・チャックであってよい。チャックは、静電力によって基板またはレチクルを保持するように構成することができる。
【００２８】
本発明の実施例によれば、リソグラフィ装置が提供される。リソグラフィ装置は、放射線のビームを提供する照明システムと、パターン形成構造を支持する支持構造とを有する。パターン形成構造は、放射線のビームの断面にパターンを与えるように構成される。また、装置は、基板を支持する基板支持体と、パターン形成されたビームを基板のターゲット部分に投影する投影システムとを有する。また、装置は、互いに直接結合および陽極結合された第１および第２の部材を有する。これら部材の少なくとも１つが、超低膨張ガラスおよび超低膨張ガラス・セラミックスからなる群から選択される材料を含む。
【００２９】
本発明の別の観点によれば、リソグラフィ装置用のチャックが提供される。チャックは、約０．１×１０−６Ｋ−１未満の熱膨張係数を有する第１の部材と、約０．１×１０−６Ｋ−１未満の熱膨張係数を有する第２の部材とを有する。第１の部材は、第２の部材に直接結合され、次いで第２の部材に陽極結合される。
【００３０】
本発明のさらなる観点によれば、基板を提供するステップと、照明システムを使用して放射線の投影ビームを提供するステップと、パターン形成デバイスを使用して、投影ビームの断面にパターンを与えるステップと、パターン形成された放射線のビームを基板のターゲット部分に投影するステップとを含むデバイス製造方法であって、装置クレームによる装置を使用して行われることを特徴とする方法が提供される。
【００３１】
これは、上述した利点をデバイス製造方法に提供する。
【００３２】
本発明の別の観点によれば、任意の装置クレームによる装置によって製造されたデバイスが提供される。
【００３３】
本発明のさらなる観点によれば、任意のデバイス製造方法クレームによる方法によって製造されたデバイスが提供される。
【００３４】
そのようなデバイスは、比較的節約的に、特に安価に、且つ高精度で製造することができる。
【００３５】
本明細書では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用に特に言及しているかもしれないが、本明細書で説明するリソグラフィ装置が、集積光学システム、磁区メモリ用の誘導および検出パターン、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドなどの製造など、他の用途を有していてもよいことを理解されたい。そのような他の用途の文脈では、本明細書における用語「ウェハ」または「ダイ」の使用を、それぞれより一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義と考えることができることを当業者は理解するであろう。本明細書で言及する基板は、露光の前または後に、例えばトラック（典型的には、レジストの層を基板に塗布し、露光されたレジストを現像するツール）、または計測もしくは検査ツールで処理することができる。可能な場合、本明細書の開示をそのような基板処理ツール、およびその他の基板処理ツールに適用することができる。さらに、例えば多層ＩＣを作成するために基板を複数回処理することもでき、したがって本明細書で使用する用語「基板」は、複数の被処理層をすでに含む基板を表す場合もある。
【００３６】
本明細書で使用する用語「放射線」および「ビーム」は、紫外（ＵＶ）放射線（例えば波長が約３６５、２４８、１９３、１５７、または１２６ｎｍ）および極端紫外（ＥＵＶ）放射線（例えば波長が５〜２０ｎｍの範囲内）、ならびにイオン・ビームや電子ビームなどの粒子ビームを含めた全てのタイプの電磁放射線を包含する。
【００３７】
本明細書で使用する用語「パターン形成デバイス」または「パターン形成構造」は、基板のターゲット部分にパターンを作成する目的で投影ビームの断面にパターンを与えるために使用することができるデバイスまたは構造を表すものと広く解釈すべきである。投影ビームに与えられるパターンは、基板のターゲット部分での所望のパターンに正確には対応していない場合があることに留意されたい。一般に、投影ビームに与えられるパターンは、集積回路などターゲット部分に作製されるデバイス内の特定の機能層に対応している。
【００３８】
パターン形成デバイスまたは構造は、透過型または反射型であってよい。パターン形成デバイスの例として、マスク、プログラム可能ミラー・アレイ、プログラム可能ＬＣＤパネルが挙げられる。マスクはリソグラフィの分野においてよく知られており、バイナリ・マスク、レベンソン型位相シフト・マスク、およびハーフトーン型位相シフト・マスクなどのマスク・タイプ、ならびに様々なハイブリッド・マスク・タイプを含む。プログラム可能ミラー・アレイの一例は、小さなミラーのマトリックス配列を採用したものであり、各ミラーは、入射する放射線ビームを異なる方向に反射するように個別に傾けることができる。そのようにして反射されるビームにパターンが形成される。パターン形成構造の各実施例において、支持構造は、例えばフレームまたはテーブルとすることができ、必要に応じて固定することも可動にすることもでき、例えば投影システムに対してパターン形成デバイスが所望の位置にあることを保証することができる。本明細書における用語「レチクル」または「マスク」の使用は、より一般的な用語「パターン形成デバイス」または「パターン形成構造」と同義と考えることができる。
【００３９】
本明細書で使用する用語「投影システム」は、例えば使用する露光放射線、または浸液の使用や真空の使用など他の因子に適するように、屈折光学システム、反射光学システム、反射屈折光学システムを含めた様々なタイプの投影システムを包含するものと広く解釈すべきである。本明細書における用語「レンズ」の使用は、より一般的な用語「投影システム」と同義と考えることができる。
【００４０】
また、照明システムは、放射線の投影ビームを方向付け、成形し、または制御するための屈折、反射、および反射屈折光学構成要素を含めた様々なタイプの光学構成要素を包含することができ、そのような構成要素を以下では総称して、または個別に「レンズ」と呼ぶ場合もある。
【００４１】
リソグラフィ装置は、２つ（デュアル・ステージ）以上の基板テーブル（および／または２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものであってよい。そのような「マルチ・ステージ」マシンでは、追加のテーブルを並行して使用することができ、あるいは１つまたは複数のテーブルで準備ステップを行い、同時に、１つまたは複数の他のテーブルを露光用に使用することができる。
【００４２】
またリソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板との間の空間を満たすように、比較的高い屈折率を有する液体（例えば水）の中に基板が浸漬されるタイプのものであってもよい。浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えばマスクと投影システムの第１の要素との間に適用することもできる。液浸技法は、投影システムの開口数を高めるための技術分野でよく知られている。
【００４３】
以下、本発明の実施例を、添付概略図面を参照しながら単に例として説明する。図面中、対応する符号は対応する部分を示す。
【実施例】
【００４４】
図１に、本発明によるリソグラフィ装置を図式的に示す。この装置は、放射線（例えばＵＶまたはＥＵＶ放射線）の投影ビームＰＢを提供するための照明システム（照明器）ＩＬと、パターン形成デバイス（例えばマスク）ＭＡを支持するための支持構造であって、要素ＰＬに対してパターン形成デバイスを正確に位置決めするための第１の位置決めデバイスＰＭに接続された第１の支持構造（例えばマスク・テーブル）ＭＴと、基板（例えばレジスト被覆ウェハ）Ｗを保持するための基板テーブルであって、要素ＰＬに対して基板を正確に位置決めするための第２の位置決めデバイスＰＷに接続された基板テーブル（例えばウェハ・テーブル）ＷＴと、パターン形成デバイスＭＡによって投影ビームＰＢに与えられたパターンを基板Ｗの（例えば１つまたは複数のダイを有する）ターゲット部分Ｃに像形成するための投影システム（例えば反射投影レンズ）ＰＬとを有する。本明細書で使用する用語「基板テーブル」は、基板支持体とみなすこと、または呼ぶこともできる。用語「基板支持体」または「基板テーブル」は、基板を支持、保持、または担持する構造を広く表すことを理解されたい。
【００４５】
本明細書で述べる際、装置は反射型（例えば反射マスクまたは上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイを採用したもの）である。別法として、装置は透過型（例えば透過マスクを採用したもの）であってもよい。
【００４６】
照明器ＩＬが、放射線源ＳＯから放射線のビームを受け取る。例えば放射線源がプラズマ放電源であるとき、放射線源とリソグラフィ装置とを別個の実体とすることができる。そのような場合、放射線源は、リソグラフィ装置の一部を成すものとはみなされず、放射線ビームは通常、例えば適切な集光ミラーおよび／またはスペクトル純化フィルタを有する放射線コレクタを用いて、放射線源ＳＯから照明器ＩＬに進められる。他の場合、例えば放射線源が水銀ランプであるときには、放射線源を装置の一部にすることができる。放射線源ＳＯと照明器ＩＬを放射線システムと呼ぶ場合もある。
【００４７】
照明器ＩＬは、ビームの角度強度分布を調節するための調節デバイスを有する場合がある。一般に、照明器のひとみ平面での強度分布の少なくとも外側および／または内側半径範囲（通常、それぞれσ−ｏｕｔｅｒおよびσ−ｉｎｎｅｒと呼ばれる）を調節することができる。照明器は、断面で所望の一様性および強度分布を有する調整された放射線のビーム（投影ビームＰＢと呼ぶ）を提供する。
【００４８】
投影ビームＰＢは、マスク・テーブルＭＴの上に保持されたマスクＭＡに入射する。マスクＭＡによって反射された後、投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、レンズＰＬが、ビームを基板Ｗのターゲット部分Ｃに合焦する（収束させる）。第２の位置決めデバイスＰＷおよび位置センサＩＦ２（例えば干渉計デバイス）を用いて、例えばビームＰＢの経路内に別のターゲット部分Ｃを位置決めするように基板テーブルＷＴを正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決めデバイスＰＭおよび位置センサＩＦ１を使用して、例えばマスク・ライブラリから機械的に取り出した後に、または走査中に、マスクＭＡをビームＰＢの経路に対して正確に位置決めすることができる。一般に、オブジェクト・テーブルＭＴおよびＷＴの移動は、位置決めデバイスＰＭおよびＰＷの一部を成す長行程モジュール（粗い位置決め）および短行程モジュール（精密な位置決め）を用いて実現される。しかし（スキャナとは対照的に）、ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴを短行程アクチュエータのみに接続すればよく、あるいは固定することもできる。マスクＭＡおよび基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２および基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【００４９】
記述した装置は、以下の好ましいモードで使用することができる。
【００５０】
（１）ステップ・モードでは、マスク・テーブルＭＴおよび基板テーブルＷＴが本質的に静止して保たれ、投影ビームに与えられた全パターンがターゲット部分Ｃに一度に投影される（すなわち、ただ１回の静的露光）。次いで、別のターゲット部分Ｃを露光することができるように、基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向に移動される。ステップ・モードでは、露光領域の最大サイズが、ただ１回の静的露光で像形成されるターゲット部分Ｃのサイズを制限する。
【００５１】
（２）走査モードでは、マスク・テーブルＭＴと基板テーブルＷＴとが同期して走査され、その間に、投影ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影される（すなわち、ただ１回の動的露光）。マスク・テーブルＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＬの拡大（縮小）および像反転特性によって決定される。走査モードでは、露光領域の最大サイズが、ただ１回の動的露光におけるターゲット部分の（非走査方向での）幅を制限し、走査運動の長さが、ターゲット部分の（走査方向での）高さを決定する。
【００５２】
（３）別のモードでは、マスク・テーブルＭＴが、プログラム可能パターン形成デバイスを保持して本質的に静止して保たれ、基板テーブルＷＴが移動または走査される間に、投影ビームに与えられたパターンがターゲット部分Ｃに投影される。このモードでは、通常はパルス放射線源が採用され、プログラム可能パターン形成デバイスは、基板テーブルＷＴの毎回の移動後に、または走査中の連続する放射線パルスの合間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上で言及したタイプのプログラム可能ミラー・アレイなどプログラム可能パターン形成デバイスを利用するマスクレス・リソグラフィに容易に適用することができる。
【００５３】
上述した使用モードの組み合わせおよび／または変形態様、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。
【００５４】
図２に、図１の装置で使用することができるチャックＣＨを有する本発明の第１の実施例を示す。チャックＣＨは図１には示されていない。この実施例では、チャックＣＨを使用して、静電力によって基板Ｗを基板テーブルＷＴ上に保持する。またチャックを使用して、例えばレチクルをレチクル・テーブル上に保持することもできる。
【００５５】
第１の実施例のチャックＣＨは、第１の部材１と第２の部材２とを有する。第１の電極３が、第１および第２の部材１、２の間に延びている。第１の電極は導電層３である。導電層３は、好ましくは、１つまたは複数の適切な導電物質、例えば銅、アルミニウム、チタン、銀、金、クロム、それらの合金、他の金属、および／または他の合金を含む。
【００５６】
各部材１、２は、超低膨張ガラスおよび超低膨張ガラス・セラミックスからなる群から選択される材料を含む。この実施例では、第１の部材１は、例えばショット・グラス社（独国マインツ）によって製造されているゼロデュア（ＺＥＲＯＤＵＲ；登録商標）、日本電気硝子株式会社のネオセラム（登録商標）、Ｓｉｔａｌｌとしても知られているＡＳＴＲＯＳＩＴＡＬ（登録商標）、または株式会社オハラのクリアセラム（登録商標）からなる超低膨張ガラス・セラミックスを含む。
【００５７】
第１の部材は、ほぼゼロの熱膨張係数、特に約０．０２×１０−６Ｋ−１（単位温度当たりの相対膨張／収縮）未満の熱膨張係数を有する。第１の部材１の材料は、好ましくは、約１０１６Ωｃｍ未満、より好ましくは約１０１４Ωｃｍ未満の固有抵抗を有する。第１の部材１は、例えばアルカリ電荷担体などを含む場合がある。
【００５８】
この実施例では、チャックＣＨの第２の部材２は、誘電体ガラス材料からなる。第２の部材２も、ほぼゼロの熱膨張係数、特に約０．０２×１０−６Ｋ−１（単位温度当たりの相対膨張／収縮）未満の熱膨張係数を有する。さらに、第２の部材２の材料は、好ましくは、少なくとも約１０１６Ωｃｍ、より好ましくは少なくとも約１０１７Ωｃｍの固有抵抗を有する。第２の部材２は、例えばチタン原子を含有するガラス、例えばＵＬＥ（登録商標）を含む場合がある。
【００５９】
図２に示されるように、チャックＣＨは基板テーブルＷＴに取り付けられる。また、基板Ｗは、基板電極として働く導電層９を備える。使用中、基板Ｗは、欧州特許第１３５９４６９号明細書に記載されているように、第１の電極３と基板Ｗの電極９との間に電位差を印加することによって、静電力を使用してチャックＣＨによって保持することができる。
【００６０】
図３〜６に、図２に示されるチャックＣＨの一部を製造するための方法を示す。製造されるチャック部分は、第１の部材１と、第２の部材２と、第１の電極３とを少なくとも有する。製造工程は、直接結合ステップと、それに続く陽極結合ステップとを含む。
【００６１】
図３に示されるように、第１の部材１は、直接結合表面１１を備える。好ましくは、この表面は、実質的に平坦であって実質的に汚染物質を有していない第１の部材１の外面１１である。
【００６２】
第２の部材２の表面は、第１の電極を提供するための導電層３を備える。この導電層３は、様々な方法、例えばコーティング技法、堆積技法、化学蒸着、蒸着、噴霧、浸漬などを使用して提供することができる。
【００６３】
第２の部材２の第１の電極３は、直接結合表面１２を備える。これは、図４に示されているように、第１の電極３の外面に直接結合層１３を適用することによって実現される。この直接結合層１３が、第２の部材２に所望の直接結合表面１２を提供する。好ましくは、この直接結合表面１２は、実質的に平坦であって実質的に汚染物質を有していない直接結合層１３の外面１２である。この狙いで、直接結合層１３のそれぞれの表面に、例えば洗浄、すすぎ（ｒｉｎｓｉｎｇ）、平滑化、および／または研磨など適切な処理を施すことができる。他方で、直接結合層１３が第２の部材２に塗布された後、そのような処理を行わなくても直接結合層の外面１２が直接結合に適していることが分かる場合もある。直接結合層１３は、例えば蒸着、ＣＶＤ、蒸発、浸漬、噴霧など適切な堆積および／またはコーティング技法を使用して第１の電極３に提供することができる。
【００６４】
直接結合層１３は、例えば自然酸化物、例えば金属の自然酸化物または半導体材料の自然酸化物（半導体材料は、例えばドープされており、またはドープされておらず、例えばＳｉおよび／またはＧｅ原子、あるいは他の半導体を含む）と、金属酸化物と、例えばＳｉ原子、Ｇｅ原子、Ｓｉ原子とＧｅ原子との組み合わせ、および／または他の半導体を含む半導体酸化物とからなる群から選択される化合物の少なくとも１つを含む場合がある。
【００６５】
自然酸化物は、例えば第１の電極３の自然酸化物であってもよい。第１の電極３を形成するために使用される物質によっては、そのような自然酸化物は、第１の電極３が第２の部材２に形成された直後にすでに存在している場合がある。その場合、導電層３は、直接結合表面１２を有する天然の直接結合層１３を有している。
【００６６】
別法として、第１の電極３の外面のさらなる酸化を行って、直接結合層１３に直接結合表面１２を提供することができ、これもやはり第１の電極３の材料がその目的に適するかどうかによる。
【００６７】
さらに、導電層３が第１の部材１との直接結合を形成するのに適しているかどうかによっては、導電層３自体が適切な直接結合表面を有している場合がある。その場合、別個の直接結合層が使用または塗布される必要はない。
【００６８】
図５に矢印で示されるように、直接結合表面１１、１２は、第１および第２の部材１、２の間に直接結合が得られるように接合される。接合は、直接結合表面１１、１２が互いに直接接触するように、直接結合表面１１、１２が互いに面した状態で第１および第２の部材１、２を一体にすることによって単純に実現される。直接結合は、結合表面１１、１２が十分に清浄であり平坦であるときに実現することができ、表面１１、１２が互いに対して押圧された後にそれらの間に隙間が実質的に全く残らない。
【００６９】
直接結合を行うことができないとき、または不良な直接結合が行われていると見られるとき、第１および第２の部材１、２は互いから取り外される。次いで、部材１、２は、好ましくは、直接結合プロセスに悪影響を及ぼしている可能性があるいくつかの不良について検査される。次いで、部材１、２は、好ましくは、そのような不良を取り除くように処理される。
【００７０】
第１および第２の部材１、２の間で直接結合が行われた場合、または行われていると見られる場合には、好ましくは、得られた結合が、例えば位置合わせ不良、汚染、粒子、ダストなどに関係する不良について検査される。その際、１つまたは複数の不良が見つかったときに直接結合が切られ、それによって検出された不良を取り除くことができる。
【００７１】
各直接結合の検査は、様々な方法で、例えば電気的、機械的、および／または光学的測定技法を使用して行うことができる。有利な検査技法は、光干渉の使用を含む。例えば粒子など捕捉された物質が、第１および第２の部材１、２の直接結合層１１、１２の間に延びる１つまたは複数の隙間をもたらすことがある。通常、そのような隙間は、入射する光波の干渉をもたらすことがあり、例えばニュートン・リングまたは同様の干渉パターンを生じるので、簡単に目で見ることができる。良好な直接結合が得られている場合には、結合表面は「黒」として現れ、すなわち結合表面１１、１２からの干渉パターンおよび／または反射は実質的に全く観察されない。第１の部材１、第２の部材２、および導電層３の構成によっては、光学的測定は、例えば、第１の部材１、第２の部材２、および／または導電層３による光反射、光屈折、および／または光透過を含む場合がある。光は、可視光、Ｘ線、および／または他の電磁放射線を含む場合がある。
【００７２】
好ましくは、第１および第２の部材１、２は、得られる直接結合が検査に受かるまで、上述した様式で直接結合によって何度も接合される。第１および第２の部材１、２の間の直接結合が検査に受かった後、図６に示されているように、直接結合が陽極結合によって強化される。この狙いで、第１の部材１は、第１の電極３とは反対の表面に第２の電極４を備える。第２の電極４は、様々な方法で、例えば塗装またはコーティング技法、堆積技法、化学蒸着、蒸発、噴霧、浸漬などを使用して提供することができる。次いで、全体を適切な温度まで加熱することによって、および第１の電極３と第２の電極４との間に電位差を印加して電極間にイオン電流を駆動して陽極結合を形成することによって、陽極結合が行われる。図６では、電位差を提供するための適切な電流源５が使用される。陽極結合によって第１および第２の部材を接合する方法は、それ自体、欧州特許第１３５９４６９号明細書に記載されている。得られる陽極結合は比較的強い。
【００７３】
図７に、本発明の第２の実施例を示す。この実施例では、２つの第２の部材２が第１の部材１に結合される。第１の部材１と各第２の部材２との間に導電層３が提供される。好ましくは、各第２の部材２は、上述した方法によって、直接結合と陽極結合とを使用して第１の部材１に接合される。第２の実施例は、静電力を使用して基板ＷまたはマスクＭＡを保持することができるチャックＣＨとして、またはその一部として使用することができ、チャックＣＨは、やはり静電力を使用して適切な基板テーブルＷＴまたはマスク・テーブルＭＴによって保持することができる。
【００７４】
図８に示される第３の実施例では、第１の部材１０１と第２の部材１０２とが、直接結合および陽極結合を使用して接合される。第１および第２の部材１０１、１０２は、同じ材料からなっていてもよく、異なる材料からなっていてもよい。例えば、両方の部材１０１、１０２がガラス・セラミック材料からなる場合がある。部材１０１、１０２は、異なる形態、形状、および／またはサイズを有する場合もある。第３の実施例では、第１および第２の部材１０１、１０２は、空間１０５を少なくとも部分的に取り囲んでいる。第１および第２の部材１０１、１０２は、例えば、リソグラフィ装置もしくは同様の機器の光学系ボックスおよび／または投影システムの少なくとも一部分であってよい。例えば、少なくとも１つまたは複数の光学系が、内部空間１０５内に位置づけられ、または延びている場合がある。そのような光学系は図８には示されていない。
【００７５】
第３の実施例の第１および第２の部材１０１、１０２は、直接結合を使用して、向かい合う結合表面１１１、１１２で互いに直に結合される。得られた結合が、第１および第２の部材１０１、１０２のさらなる陽極結合を使用して改良される。図示されているように、第１の部材１０１の外面は、電極１０３を備える。第２の部材１０２の結合表面１１２も電極１０４を備え、電極１０４は、第１および第２の部材１０１、１０２の直接結合の後に、部材１０１、１０２の間に延びる。電極１０３、１０４は、陽極結合で使用される。陽極結合は、図６に示される実施例と同様に、電極１０３、１０４の間に電位差を印加して、電極間にイオン電流を駆動して結合表面１１１、１１２で陽極結合を形成することによって実現される。
【００７６】
本発明の特定の実施例を上述してきたが、説明した以外の形で本発明を実施することもできることを理解されたい。本説明は、本発明を限定することを意図するものではない。
【００７７】
例えば本発明の方法を、半導体産業、リソグラフィ、光学系、宇宙技術などで使用することができる。
【００７８】
本出願では、用語「直接結合」は、「接触結合」または「接触結合としての直接結合」と理解することもできる。
【００７９】
少なくとも第１の部材と第２の部材とを接合して、様々な構造および製造物を形成することができる。少なくとも第１および第２の部材のアセンブリは、例えばリソグラフィ装置の一部、チャック、チャック部分、投影システムの少なくとも一部、投影光学系、投影光学系ボックスの少なくとも一部、パターン形成デバイス、マスク、基板、ミラー、レンズ、シールド、および／または他の物体にすることができる。
【００８０】
結合表面が様々な形状を有することができることを理解すべきである。結合表面は、例えば鏡像面、平坦面などであってよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施例を概略的に示す図である。
【図３】図２に示される実施例の一部を形成するための製造方法の第１のステップを示す図である。
【図４】図３の細部Ｑを示す図である。
【図５】図２に示される実施例の一部を形成するための製造方法の第２のステップを示す図である。
【図６】図２に示される実施例の一部を形成するための製造方法の第３のステップを示す図である。
【図７】本発明の第２の実施例を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施例を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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2007523030.tif 000012