JP2001108801A - 真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材 - Google Patents
真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 潮解性、へき開性が低く、高エネルギー光を
照射した場合でも、高い耐久性を有する真空紫外領域用
光学部材を提供する。また、複屈折や歪みのない高い結
晶の均質性を有すると共に、低い温度で製造可能で生産
性に優れ、製造コストを低減できる真空紫外領域用光学
部材を提供する。さらに、高い耐久性と薄膜特有の波長
特性を実現できる光学部材用コーティング材を提供す
る。 【解決手段】 式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ
またはＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で表さ
れる結晶からなる真空紫外領域用光学部材、および、こ
のフッ化物結晶からなる光学部材用コーティング材。
照射した場合でも、高い耐久性を有する真空紫外領域用
光学部材を提供する。また、複屈折や歪みのない高い結
晶の均質性を有すると共に、低い温度で製造可能で生産
性に優れ、製造コストを低減できる真空紫外領域用光学
部材を提供する。さらに、高い耐久性と薄膜特有の波長
特性を実現できる光学部材用コーティング材を提供す
る。 【解決手段】 式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ
またはＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で表さ
れる結晶からなる真空紫外領域用光学部材、および、こ
のフッ化物結晶からなる光学部材用コーティング材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空紫外領域で使
用可能な光学部材、これを用いたレーザー発振器および
露光装置、ならびに光学部材用コーティング材に関す
る。
用可能な光学部材、これを用いたレーザー発振器および
露光装置、ならびに光学部材用コーティング材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造装置用のフォトリソグラフィ
ーなどのレーザー加工の分野では、より精密に加工する
必要性から、紫外光を利用することが多くなってきてい
る。しかしながら、レンズ、プリズム、ハーフミラー、
窓材等の光学部材に用いられる硝材として従来から使用
されている石英ガラスでは、紫外光に対する内部透過率
が低くなる等の問題があるため、石英ガラス以外の硝材
が望まれるようになってきている。こうしたなか、波長
が２００ｎｍよりも短い、いわゆる真空紫外光に対して
は石英ガラス以外の硝材として、フッ化カルシウム（Ｃ
ａＦ2）の使用が検討されている。このフッ化カルシウ
ムは立方晶系であることから、単結晶を作製すれば結晶
理論上複屈折を生じないため、結晶の均質性に優れ、光
学性能上高い品質を保持することができる。
ーなどのレーザー加工の分野では、より精密に加工する
必要性から、紫外光を利用することが多くなってきてい
る。しかしながら、レンズ、プリズム、ハーフミラー、
窓材等の光学部材に用いられる硝材として従来から使用
されている石英ガラスでは、紫外光に対する内部透過率
が低くなる等の問題があるため、石英ガラス以外の硝材
が望まれるようになってきている。こうしたなか、波長
が２００ｎｍよりも短い、いわゆる真空紫外光に対して
は石英ガラス以外の硝材として、フッ化カルシウム（Ｃ
ａＦ2）の使用が検討されている。このフッ化カルシウ
ムは立方晶系であることから、単結晶を作製すれば結晶
理論上複屈折を生じないため、結晶の均質性に優れ、光
学性能上高い品質を保持することができる。
【０００３】しかしながら、フッ化カルシウムは現実に
は結晶成長の過程において結晶軸の向きが変わり、しば
しば結晶軸が一定の単結晶とは異なる不完全な結晶とな
る。また、フッ化カルシウムは高い潮解性を有するう
え、へき開性が高いため、各種光学部材への加工は決し
て容易ではない。また、エキシマレ−ザ−などの高エネ
ルギ−光を繰り返し照射すると、内部透過率が減少する
ことがあり、高い耐久性が求められる光学部材として使
用するには未だ満足のいくものではない。
は結晶成長の過程において結晶軸の向きが変わり、しば
しば結晶軸が一定の単結晶とは異なる不完全な結晶とな
る。また、フッ化カルシウムは高い潮解性を有するう
え、へき開性が高いため、各種光学部材への加工は決し
て容易ではない。また、エキシマレ−ザ−などの高エネ
ルギ−光を繰り返し照射すると、内部透過率が減少する
ことがあり、高い耐久性が求められる光学部材として使
用するには未だ満足のいくものではない。
【０００４】また、フッ化カルシウムの結晶を成長させ
るには、原料を入れたルツボを約１，５００℃という高
温まで加熱、溶融させる必要があり、そのため莫大なエ
ネルギーが必要とされ、それにかかるコストもかなり大
きい。また、溶融後、冷却するのに時間がかかるため生
産性が劣る。さらにこれに付随して、冷却することによ
り結晶を成長させる過程において、不完全な結晶となる
危険率も増してくる。すなわち、複屈折をなくすために
は結晶が単結晶であることが必要であるが、冷却時間が
長くなると、成長している結晶内での温度のばらつき、
圧力の変動および外部からの振動等により結晶成長の環
境が変動し易くなる。このため、単結晶を形成しにくく
なり、複屈折を生じやすくなる。また、たとえ単結晶を
形成できても結晶成長環境の変動に起因して、歪みや不
均一性を有した光学性能が劣る結晶となる可能性があ
る。このため、低い温度で製造可能で、複屈折や歪みが
ない結晶の均質性に優れると共に、生産性に優れ、製造
コストが低い硝材が求められている。
るには、原料を入れたルツボを約１，５００℃という高
温まで加熱、溶融させる必要があり、そのため莫大なエ
ネルギーが必要とされ、それにかかるコストもかなり大
きい。また、溶融後、冷却するのに時間がかかるため生
産性が劣る。さらにこれに付随して、冷却することによ
り結晶を成長させる過程において、不完全な結晶となる
危険率も増してくる。すなわち、複屈折をなくすために
は結晶が単結晶であることが必要であるが、冷却時間が
長くなると、成長している結晶内での温度のばらつき、
圧力の変動および外部からの振動等により結晶成長の環
境が変動し易くなる。このため、単結晶を形成しにくく
なり、複屈折を生じやすくなる。また、たとえ単結晶を
形成できても結晶成長環境の変動に起因して、歪みや不
均一性を有した光学性能が劣る結晶となる可能性があ
る。このため、低い温度で製造可能で、複屈折や歪みが
ない結晶の均質性に優れると共に、生産性に優れ、製造
コストが低い硝材が求められている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたもので、潮解性、へき開性が
低く、高エネルギー光を繰り返し照射した場合でも、高
い耐久性を有する真空紫外領域用光学部材を提供するこ
とを目的とする。また、結晶成長の過程で複屈折や歪み
のない高い結晶の均質性を有する単結晶からなり、生産
性に優れ、製造コストが低減できる真空紫外領域用光学
部材を提供することを目的とする。
を解決するためになされたもので、潮解性、へき開性が
低く、高エネルギー光を繰り返し照射した場合でも、高
い耐久性を有する真空紫外領域用光学部材を提供するこ
とを目的とする。また、結晶成長の過程で複屈折や歪み
のない高い結晶の均質性を有する単結晶からなり、生産
性に優れ、製造コストが低減できる真空紫外領域用光学
部材を提供することを目的とする。
【０００６】また、上記真空紫外領域用光学部材を用い
たレーザー発振器および露光装置を提供することを目的
とする。
たレーザー発振器および露光装置を提供することを目的
とする。
【０００７】さらに、光学部材の耐久性を向上させると
共に、薄膜特有の波長特性を実現することができる光学
部材用コーティング材を提供することを目的とする。
共に、薄膜特有の波長特性を実現することができる光学
部材用コーティング材を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる真空紫外
領域用光学部材は、式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、
ＭｇまたはＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で
表される結晶からなることを特徴とする。
領域用光学部材は、式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、
ＭｇまたはＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で
表される結晶からなることを特徴とする。
【０００９】また、本発明にかかる光学部材用コーティ
ング材は、式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇまた
はＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で表される
結晶からなることを特徴とする。
ング材は、式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇまた
はＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で表される
結晶からなることを特徴とする。
【００１０】本発明にかかる色消し光学系は、上記真空
紫外領域用光学部材を有することを特徴とする。ここで
いう色消し光学系とは、一般的には、本発明にかかる結
晶と、この結晶とは分散の異なる結晶またはガラスで、
それぞれ凸レンズと凹レンズ、もしくは凹レンズと凸レ
ンズを作製し、それらを組み合わせて色収差を取り除い
た光学系をいう。
紫外領域用光学部材を有することを特徴とする。ここで
いう色消し光学系とは、一般的には、本発明にかかる結
晶と、この結晶とは分散の異なる結晶またはガラスで、
それぞれ凸レンズと凹レンズ、もしくは凹レンズと凸レ
ンズを作製し、それらを組み合わせて色収差を取り除い
た光学系をいう。
【００１１】本発明のレーザー発振器は、上記真空紫外
領域用光学部材を窓材として含むことを特徴とする。
領域用光学部材を窓材として含むことを特徴とする。
【００１２】本発明の露光装置は、上記レーザー発振器
と光学系とを含むことを特徴とする。
と光学系とを含むことを特徴とする。
【００１３】さらに、本発明の露光装置は、上記真空紫
外領域用光学部材を有する光学系、レーザー発振器およ
びワークを保持するための保持手段を有することを特徴
とする。
外領域用光学部材を有する光学系、レーザー発振器およ
びワークを保持するための保持手段を有することを特徴
とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明にかかるＫＭｇＦ3、ＫＣ
ａＦ3およびＫＳｒＦ3の結晶は、粉末状のフッ化カリウ
ム（ＫＦ）と、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化カルシウム（ＣａＦ2）およびフッ化ストロンチウム
（ＳｒＦ2）のうち所望の元素を含む任意のフッ化物と
を所望のモル比で混合し、７００〜１，１００℃の温度
条件下で溶融させることによって、新しい固溶体として
作製することができる。
ａＦ3およびＫＳｒＦ3の結晶は、粉末状のフッ化カリウ
ム（ＫＦ）と、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ2）、フッ
化カルシウム（ＣａＦ2）およびフッ化ストロンチウム
（ＳｒＦ2）のうち所望の元素を含む任意のフッ化物と
を所望のモル比で混合し、７００〜１，１００℃の温度
条件下で溶融させることによって、新しい固溶体として
作製することができる。
【００１５】こうして得られた結晶をレンズとして仕上
げ、このレンズを各種組み合わせれば、エキシマレーザ
ー、特に、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ2エキシマレー
ザーに適した光学系を構成できる。さらに、エキシマレ
ーザー光源と前記光学系と、被露光体（ワーク）として
の基板を移動させ得るステージとを組み合わせて、露光
装置を構成できる。
げ、このレンズを各種組み合わせれば、エキシマレーザ
ー、特に、ＡｒＦエキシマレーザーやＦ2エキシマレー
ザーに適した光学系を構成できる。さらに、エキシマレ
ーザー光源と前記光学系と、被露光体（ワーク）として
の基板を移動させ得るステージとを組み合わせて、露光
装置を構成できる。
【００１６】また、上記のようにして得られた結晶を、
蒸着装置を用いて蒸発させてレンズ等の光学部材に付着
させることにより、光学部材用のコーティング材とする
ことができる。
蒸着装置を用いて蒸発させてレンズ等の光学部材に付着
させることにより、光学部材用のコーティング材とする
ことができる。
【００１７】本発明にかかるフッ化物結晶を光学部材に
コーティングする方法を、図２に示した蒸着装置２０１
を使って説明する。なお、この装置は従来から使用され
ているものである。真空槽２０２中の蒸発源２０６上に
フッ化物結晶２０５を載置し、コーティングさせる光学
部材２０４をその上方に配置する。真空槽２０２の真空
度は、約１．３３×１０-3Ｐａ（約１×１０-5Ｔｏｒ
ｒ）に調整する。次に、蒸発源２０６を７００〜１，２
００℃に加熱し、フッ化物結晶２０５を蒸発させ、基板
加熱ヒーター２０３により１００〜２００℃に加熱した
光学部材２０４の表面に薄膜を形成する。これにより光
学部材が、本発明にかかるフッ化物結晶によりコーティ
ングされる。
コーティングする方法を、図２に示した蒸着装置２０１
を使って説明する。なお、この装置は従来から使用され
ているものである。真空槽２０２中の蒸発源２０６上に
フッ化物結晶２０５を載置し、コーティングさせる光学
部材２０４をその上方に配置する。真空槽２０２の真空
度は、約１．３３×１０-3Ｐａ（約１×１０-5Ｔｏｒ
ｒ）に調整する。次に、蒸発源２０６を７００〜１，２
００℃に加熱し、フッ化物結晶２０５を蒸発させ、基板
加熱ヒーター２０３により１００〜２００℃に加熱した
光学部材２０４の表面に薄膜を形成する。これにより光
学部材が、本発明にかかるフッ化物結晶によりコーティ
ングされる。
【００１８】（露光装置）以下では、本発明のフッ化物
結晶からなる光学部材またはこの結晶でコーティングし
た光学部材が用いられた露光装置について説明する。露
光装置としては、レンズ光学系を用いた縮小投影露光装
置、レンズ式等倍投影露光装置が挙げられる。特に、ウ
エハー全面を露光するために、ウエハーの１小区画（フ
ィールド）を露光してはウエハーを１ステップ移動させ
て隣の１フィールドを露光する、ステップ・アンド・リ
ピート方式を採用したステッパーが望ましい。マイクロ
スキャン方式の露光装置にも好適に用いられることはい
うまでもない。
結晶からなる光学部材またはこの結晶でコーティングし
た光学部材が用いられた露光装置について説明する。露
光装置としては、レンズ光学系を用いた縮小投影露光装
置、レンズ式等倍投影露光装置が挙げられる。特に、ウ
エハー全面を露光するために、ウエハーの１小区画（フ
ィールド）を露光してはウエハーを１ステップ移動させ
て隣の１フィールドを露光する、ステップ・アンド・リ
ピート方式を採用したステッパーが望ましい。マイクロ
スキャン方式の露光装置にも好適に用いられることはい
うまでもない。
【００１９】図３に本発明の露光装置の構成概略図を示
す。同図において３２１は照明光源部であり、３２２は
露光機構部であり、それぞれ別個独立に構成されてい
る。すなわち、両者は物理的に分離状態にある。３２３
は照明光源で、たとえば、エキシマレーザーのような高
出力の大型光源である。３２４はミラーであり、３２５
は凹レンズ、３２６は凸レンズであり、３２５，３２６
はビームエキスパンダーとしての役割を持っており、レ
ーザーのビーム径をおおよそオプティカルインテグレー
タの大きさに拡げるものである。３２７はミラーであ
り、３２８はレチクル上を均一に照明するためのオプテ
ィカルインテグレータである。照明光源部３２１は照明
光源３２３からオプティカルインテグレータ３２８まで
で構成されている。３２９はミラーであり、３３０はコ
ンデンサレンズでオプティカルインテグレータ３２８を
発した光束をコリメートする。３３１は回路パターンが
描かれているレチクル、３３１ａはレチクルを吸着保持
するレチクルホルダ、３３２はレチクルのパターンを投
影する投影光学系、３３３は投影レンズ３３２において
レチクル３３１のパターンが焼付けられるウエハであ
る。３３４はＸＹステージでありウエハ３３３を吸着保
持し、かつ、ステップアンドリピートで焼付けを行う際
にＸＹ方向に移動する。３３５は露光装置の定盤であ
る。
す。同図において３２１は照明光源部であり、３２２は
露光機構部であり、それぞれ別個独立に構成されてい
る。すなわち、両者は物理的に分離状態にある。３２３
は照明光源で、たとえば、エキシマレーザーのような高
出力の大型光源である。３２４はミラーであり、３２５
は凹レンズ、３２６は凸レンズであり、３２５，３２６
はビームエキスパンダーとしての役割を持っており、レ
ーザーのビーム径をおおよそオプティカルインテグレー
タの大きさに拡げるものである。３２７はミラーであ
り、３２８はレチクル上を均一に照明するためのオプテ
ィカルインテグレータである。照明光源部３２１は照明
光源３２３からオプティカルインテグレータ３２８まで
で構成されている。３２９はミラーであり、３３０はコ
ンデンサレンズでオプティカルインテグレータ３２８を
発した光束をコリメートする。３３１は回路パターンが
描かれているレチクル、３３１ａはレチクルを吸着保持
するレチクルホルダ、３３２はレチクルのパターンを投
影する投影光学系、３３３は投影レンズ３３２において
レチクル３３１のパターンが焼付けられるウエハであ
る。３３４はＸＹステージでありウエハ３３３を吸着保
持し、かつ、ステップアンドリピートで焼付けを行う際
にＸＹ方向に移動する。３３５は露光装置の定盤であ
る。
【００２０】露光機構部３２２は、照明光学系の一部で
あるミラー３２９から定盤３３５までで構成されてい
る。３３６は、ＴＴＬアライメントに用いられるアライ
メント手段である。通常、露光装置はこの他に、オート
フォーカス機構、ウエハー搬送機構等によって構成さ
れ、これらも露光機構部３２２に含まれる。
あるミラー３２９から定盤３３５までで構成されてい
る。３３６は、ＴＴＬアライメントに用いられるアライ
メント手段である。通常、露光装置はこの他に、オート
フォーカス機構、ウエハー搬送機構等によって構成さ
れ、これらも露光機構部３２２に含まれる。
【００２１】図４は、本発明の露光装置に用いられる光
学部材の一例であり、露光装置の投影光学系に用いられ
るレンズである。このレンズアセンブリはＬｌ〜Ｌｌｌ
の１１枚のレンズをお互いに接着することなく組みあわ
せて構成されている。そして本発明の光学部材は、図３
や図４に示すレンズやミラーとして、あるいは、不図示
ではあるが、ミラー式露光装置のミラーやレンズとして
用いられる。レンズまたはミラーの表面に、反射防止膜
または増反射膜を設けることがより好ましい。また本発
明のフッ化物結晶からなる光学部材は、プリズムやエタ
ロンとして使用することができる。
学部材の一例であり、露光装置の投影光学系に用いられ
るレンズである。このレンズアセンブリはＬｌ〜Ｌｌｌ
の１１枚のレンズをお互いに接着することなく組みあわ
せて構成されている。そして本発明の光学部材は、図３
や図４に示すレンズやミラーとして、あるいは、不図示
ではあるが、ミラー式露光装置のミラーやレンズとして
用いられる。レンズまたはミラーの表面に、反射防止膜
または増反射膜を設けることがより好ましい。また本発
明のフッ化物結晶からなる光学部材は、プリズムやエタ
ロンとして使用することができる。
【００２２】図５（ａ）と図５（ｂ）は本発明の光学部
材を用いたエキシマレーザー発振器の構成を模式的に表
した図である。図５（ａ）が示すエキシマレーザー発振
器は、エキシマレーザーを発光させ共振させる装置で、
２つの窓材５０１を有するプラズマチューブ５８３と、
このプラズマチューブ５８３から出たエキシマレーザー
を絞る絞り穴５８２と、エキシマレーザーの波長を単波
長化させるためのプリズム５８４と、エキシマレーザー
を反射させるための反射鏡５８１とから構成される。
材を用いたエキシマレーザー発振器の構成を模式的に表
した図である。図５（ａ）が示すエキシマレーザー発振
器は、エキシマレーザーを発光させ共振させる装置で、
２つの窓材５０１を有するプラズマチューブ５８３と、
このプラズマチューブ５８３から出たエキシマレーザー
を絞る絞り穴５８２と、エキシマレーザーの波長を単波
長化させるためのプリズム５８４と、エキシマレーザー
を反射させるための反射鏡５８１とから構成される。
【００２３】また図５（ｂ）が示すエキシマレーザー発
振器は、別のエキシマレーザーを発光させ共振させる装
置で、２つの窓材５０１を有するプラズマチューブ５８
３と、このプラズマチューブ５８３から出たエキシマレ
ーザーを絞る絞り穴５８２と、エキシマレーザーの波長
を単波長化させるためのエタロン５８５と、エキシマレ
ーザーを反射させるための反射鏡５８１とから構成され
る。
振器は、別のエキシマレーザーを発光させ共振させる装
置で、２つの窓材５０１を有するプラズマチューブ５８
３と、このプラズマチューブ５８３から出たエキシマレ
ーザーを絞る絞り穴５８２と、エキシマレーザーの波長
を単波長化させるためのエタロン５８５と、エキシマレ
ーザーを反射させるための反射鏡５８１とから構成され
る。
【００２４】本発明のフッ化物結晶からなる光学部材を
プリズムやエタロンとして装置内に設けたエキシマレー
ザー発振器は前記プリズムやエタロンを介してエキシマ
レーザーの波長をより狭くすることができ、言い換えれ
ばエキシマレーザーを単波長化することができる。この
時、結晶のＣ軸をレーザーの光軸と一致させるとよい。
プリズムやエタロンとして装置内に設けたエキシマレー
ザー発振器は前記プリズムやエタロンを介してエキシマ
レーザーの波長をより狭くすることができ、言い換えれ
ばエキシマレーザーを単波長化することができる。この
時、結晶のＣ軸をレーザーの光軸と一致させるとよい。
【００２５】この露光装置を用いて、エキシマレーザー
をレチクルのパターンを介して基板上の光増感型レジス
トに照射すれば、形成すべきパターンに対応した潜像が
形成できる。
をレチクルのパターンを介して基板上の光増感型レジス
トに照射すれば、形成すべきパターンに対応した潜像が
形成できる。
【００２６】図６（ａ）と図６（ｂ）に本発明にかかる
汎用的な形状の光学部材６０１を示す。図６（ａ）の場
合、光の出／入射の光軸を本発明のフッ化物結晶Ｃ軸と
一致させるように、Ｃ軸を法線とする平面６０２を有す
る円盤状に光学部材が加工されている。レーザー発振器
の窓材として用いる場合、図６（ｂ）に示すように、平
面６０３の法線とＣ軸とのなす角をブリュースター角に
合わせてずらせばよい。
汎用的な形状の光学部材６０１を示す。図６（ａ）の場
合、光の出／入射の光軸を本発明のフッ化物結晶Ｃ軸と
一致させるように、Ｃ軸を法線とする平面６０２を有す
る円盤状に光学部材が加工されている。レーザー発振器
の窓材として用いる場合、図６（ｂ）に示すように、平
面６０３の法線とＣ軸とのなす角をブリュースター角に
合わせてずらせばよい。
【００２７】
【実施例】粉末状のフッ化カリウム、フッ化マグネシウ
ムを同じモル比で混合し、白金製のルツボに収容した。
ルツボを１，１００℃まで加熱・昇温させて、上記２種
のフッ化物を溶融させた。
ムを同じモル比で混合し、白金製のルツボに収容した。
ルツボを１，１００℃まで加熱・昇温させて、上記２種
のフッ化物を溶融させた。
【００２８】次に、ルツボ内の溶融した原料にＫＭｇＦ
3の種結晶を接触させ、この種結晶を徐々に引き上げる
ことによりＫＭｇＦ3単結晶を成長させた。
3の種結晶を接触させ、この種結晶を徐々に引き上げる
ことによりＫＭｇＦ3単結晶を成長させた。
【００２９】さらに、フッ化マグネシウムの代わりにフ
ッ化カルシウムを使用して、同様な方法でカルシウムを
ドープしたＫＣａＦ3単結晶を成長させた。
ッ化カルシウムを使用して、同様な方法でカルシウムを
ドープしたＫＣａＦ3単結晶を成長させた。
【００３０】（内部透過率）フッ化カルシウムならび
に、得られたＫＭｇＦ3の結晶から内部透過率測定用の
サンプルとして、直径１０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの円盤
状の試料を作製した。次に、この試料の内部透過率を測
定した。その結果を図１に示す。図１から、両者はほぼ
同じ特性を示しており、得られたＫＭｇＦ3の結晶はフ
ッ化カルシウムとほぼ同等の内部透過率を有することが
わかる。
に、得られたＫＭｇＦ3の結晶から内部透過率測定用の
サンプルとして、直径１０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの円盤
状の試料を作製した。次に、この試料の内部透過率を測
定した。その結果を図１に示す。図１から、両者はほぼ
同じ特性を示しており、得られたＫＭｇＦ3の結晶はフ
ッ化カルシウムとほぼ同等の内部透過率を有することが
わかる。
【００３１】本実施例で作製したＫＭｇＦ3の結晶は、
不純物の混入を積極的に防止することなく作製したもの
なので、結晶成長環境を最適化することにより、さらに
内部透過率を高くすることができるものと思われる。
不純物の混入を積極的に防止することなく作製したもの
なので、結晶成長環境を最適化することにより、さらに
内部透過率を高くすることができるものと思われる。
【００３２】（複屈折率）ＫＭｇＦ3の結晶構造は立方
晶系であり、理論的には複屈折率が０である。本実施例
で作製したＫＭｇＦ3の結晶の試料について、平板に対
して垂直な方向の複屈折率を実測した。その結果、複屈
折率△ｎ＝２７×１０-7であった。一方、フッ化カルシ
ウムの試料の複屈折率を実測した結果は、複屈折率△ｎ
＝１０×１０-7であり、ほぼ同等であった。
晶系であり、理論的には複屈折率が０である。本実施例
で作製したＫＭｇＦ3の結晶の試料について、平板に対
して垂直な方向の複屈折率を実測した。その結果、複屈
折率△ｎ＝２７×１０-7であった。一方、フッ化カルシ
ウムの試料の複屈折率を実測した結果は、複屈折率△ｎ
＝１０×１０-7であり、ほぼ同等であった。
【００３３】なお、前述したように、本実施例で作製し
たＫＭｇＦ3の結晶は、結晶成長条件を積極的にコント
ロールすることなく作製したものなので、結晶成長環境
を最適化することにより、さらに複屈折率を低くするこ
とができるものと思われる。
たＫＭｇＦ3の結晶は、結晶成長条件を積極的にコント
ロールすることなく作製したものなので、結晶成長環境
を最適化することにより、さらに複屈折率を低くするこ
とができるものと思われる。
【００３４】（溶融温度）注目すべきは溶融温度であ
り、フッ化カルシウムを溶融し結晶を成長させるには
１，５００℃まで加熱、昇温させる必要があるが、本実
施例で実証したように、ＫＭｇＦ3では１，１００℃
と、大幅に溶融温度を低減することができた。
り、フッ化カルシウムを溶融し結晶を成長させるには
１，５００℃まで加熱、昇温させる必要があるが、本実
施例で実証したように、ＫＭｇＦ3では１，１００℃
と、大幅に溶融温度を低減することができた。
【００３５】
【発明の効果】本発明にかかるフッ化物結晶からなる真
空紫外領域用光学部材は、潮解性、へき開性が低く、高
エネルギー光を繰り返し照射した場合でも、高い耐久性
を有する。
空紫外領域用光学部材は、潮解性、へき開性が低く、高
エネルギー光を繰り返し照射した場合でも、高い耐久性
を有する。
【００３６】フッ化カルシウムに比べ、かなり低い温度
で溶融できるため、低い温度で結晶が製造できる。この
ため、大幅なエネルギーの節約とコスト低減が可能であ
る。また、加熱および冷却時間が短縮できるため、生産
性を向上させることができる。さらに、冷却時間が短縮
できるため、温度のばらつき等の結晶成長環境の変化を
小さくすることができる。その結果、複屈折や歪みがな
く、結晶の均質性に優れた結晶をより確実に作製するこ
とができる。その一方で、フッ化カルシウムと比べ、内
部透過率がほぼ同等であること、また、複屈折率がなく
結晶の均質性に優れることから、紫外光を使用したレー
ザー加工においても加工精度の高さを維持することがで
きる。
で溶融できるため、低い温度で結晶が製造できる。この
ため、大幅なエネルギーの節約とコスト低減が可能であ
る。また、加熱および冷却時間が短縮できるため、生産
性を向上させることができる。さらに、冷却時間が短縮
できるため、温度のばらつき等の結晶成長環境の変化を
小さくすることができる。その結果、複屈折や歪みがな
く、結晶の均質性に優れた結晶をより確実に作製するこ
とができる。その一方で、フッ化カルシウムと比べ、内
部透過率がほぼ同等であること、また、複屈折率がなく
結晶の均質性に優れることから、紫外光を使用したレー
ザー加工においても加工精度の高さを維持することがで
きる。
【００３７】また、本発明にかかる真空紫外領域用光学
部材を用いたレーザー発振器および露光装置も高い耐久
性を有する。
部材を用いたレーザー発振器および露光装置も高い耐久
性を有する。
【００３８】さらに、本発明にかかるフッ化物結晶から
なるコーティング材で光学部材をコーティングすれば、
形成した膜により表面の耐久性が向上し、真空紫外領域
においても膜における吸収が少なく、薄膜特有の波長特
性を実現することができる。
なるコーティング材で光学部材をコーティングすれば、
形成した膜により表面の耐久性が向上し、真空紫外領域
においても膜における吸収が少なく、薄膜特有の波長特
性を実現することができる。
【図１】フッ化カルシウムおよびＫＭｇＦ3の分光特性
を示す図である。
を示す図である。
【図２】本発明にかかるコーティング材を形成するため
の従来の蒸着装置の概略図である。
の従来の蒸着装置の概略図である。
【図３】本発明の光学部材を用いた露光装置を示す模式
図である。
図である。
【図４】本発明の光学部材を用いた光学系を示す模式図
である。
である。
【図５】本発明の光学部材を用いたレーザー発振器を示
す模式図である。
す模式図である。
【図６】本発明にかかる汎用的な形状の光学部材を示す
図である。
図である。
２０１：蒸着装置 ２０２：真空槽 ２０３：基板加熱ヒーター ２０４：光学部材 ２０５：フッ化物結晶 ２０６：蒸発源 ３２１：照明光源部 ３２２：露光機構部 ３２３：照明光源 ３２４：ミラー ３２５：凹レンズ ３２６：凸レンズ ３２７：ミラー ３２８：オプティカルインテグレーター ３２９：ミラー ３３０：コンデンサレンズ ３３１：レチクル ３３１ａ：レチクルホルダ ３３２：投影光学系 ３３３：ウエハ ３３４：ＸＹステージ ３３５：露光装置の定盤 ３３６：アライメント手段 Ｌ１〜Ｌ１１：レンズ ５０１：窓材 ５８１：反射鏡 ５８２：絞り穴 ５８３：プラズマチューブ ５８４：プリズム ５８５：エタロン ６０１：光学部材 ６０２：平面 ６０３：平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 勲 茨城県取手市白山７丁目５番16号 株式会 社オプトロン内 Ｆターム(参考） 2K009 AA00 CC06 DD03 4G077 AA02 BA07 BE02 HA01
Claims (9)
- 【請求項１】 式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ
またはＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で表さ
れる結晶からなる真空紫外領域用光学部材。 - 【請求項２】 結晶が無添加の結晶からなる請求項１記
載の真空紫外領域用光学部材。 - 【請求項３】 請求項１記載の真空紫外領域用光学部材
を含む色消し光学系。 - 【請求項４】 真空紫外領域用光学部材が、レンズ、プ
リズム、ハーフミラーまたは窓材である請求項１記載の
真空紫外領域用光学部材。 - 【請求項５】 請求項１記載の真空紫外領域用光学部材
を窓材として含むレーザー発振器。 - 【請求項６】 レーザー発振器が、ＡrＦエキシマレー
ザー発振器またはＦ2エキシマレーザー発振器である請
求項５記載のレーザー発振器。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６記載のレーザー
発振器と光学系とを有する露光装置。 - 【請求項８】 請求項１記載の真空紫外領域用光学部材
を有する光学系、レーザー発振器およびワークを保持す
るための保持手段を有する露光装置。 - 【請求項９】 式：ＫＭＦ3（式中、Ｍは、Ｃａ、Ｍｇ
またはＳｒからそれぞれ独立して選択される。）で表さ
れる結晶からなるコーティング材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28835299A JP2001108801A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28835299A JP2001108801A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001108801A true JP2001108801A (ja) | 2001-04-20 |
Family
ID=17729106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28835299A Pending JP2001108801A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001108801A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002296401A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Nec Tokin Corp | フッ化物結晶からなる真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材 |
| WO2002093209A2 (de) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Carl Zeiss | Objektiv mit fluorid-kristall-linsen |
| US6970232B2 (en) | 2001-10-30 | 2005-11-29 | Asml Netherlands B.V. | Structures and methods for reducing aberration in integrated circuit fabrication systems |
| US6995908B2 (en) | 2001-10-30 | 2006-02-07 | Asml Netherlands B.V. | Methods for reducing aberration in optical systems |
| US7170585B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-01-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection lens and microlithographic projection exposure apparatus |
| US7239447B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-07-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with crystal lenses |
| US7292388B2 (en) | 2002-05-08 | 2007-11-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Lens made of a crystalline material |
| WO2024018928A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 構造体、赤外線検知装置、発光装置及び構造体の製造方法 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28835299A patent/JP2001108801A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002296401A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-09 | Nec Tokin Corp | フッ化物結晶からなる真空紫外領域用光学部材および光学部材用コーティング材 |
| US7239447B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-07-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with crystal lenses |
| WO2002093209A3 (de) * | 2001-05-15 | 2003-10-23 | Zeiss Carl | Objektiv mit fluorid-kristall-linsen |
| US7126765B2 (en) | 2001-05-15 | 2006-10-24 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with fluoride crystal lenses |
| US7145720B2 (en) | 2001-05-15 | 2006-12-05 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with fluoride crystal lenses |
| US7170585B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-01-30 | Carl Zeiss Smt Ag | Projection lens and microlithographic projection exposure apparatus |
| US7180667B2 (en) | 2001-05-15 | 2007-02-20 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with fluoride crystal lenses |
| WO2002093209A2 (de) * | 2001-05-15 | 2002-11-21 | Carl Zeiss | Objektiv mit fluorid-kristall-linsen |
| US7382536B2 (en) | 2001-05-15 | 2008-06-03 | Carl Zeiss Smt Ag | Objective with fluoride crystal lenses |
| US6970232B2 (en) | 2001-10-30 | 2005-11-29 | Asml Netherlands B.V. | Structures and methods for reducing aberration in integrated circuit fabrication systems |
| US6995908B2 (en) | 2001-10-30 | 2006-02-07 | Asml Netherlands B.V. | Methods for reducing aberration in optical systems |
| US7292388B2 (en) | 2002-05-08 | 2007-11-06 | Carl Zeiss Smt Ag | Lens made of a crystalline material |
| US7672044B2 (en) | 2002-05-08 | 2010-03-02 | Carl Zeiss Smt Ag | Lens made of a crystalline material |
| WO2024018928A1 (ja) * | 2022-07-19 | 2024-01-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 構造体、赤外線検知装置、発光装置及び構造体の製造方法 |
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