JP3006148B2 - 耐エキシマ性に優れた蛍石の製造装置 - Google Patents
耐エキシマ性に優れた蛍石の製造装置Info
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- JP3006148B2 JP3006148B2 JP3118451A JP11845191A JP3006148B2 JP 3006148 B2 JP3006148 B2 JP 3006148B2 JP 3118451 A JP3118451 A JP 3118451A JP 11845191 A JP11845191 A JP 11845191A JP 3006148 B2 JP3006148 B2 JP 3006148B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐エキシマ性に優れた
蛍石を製造することができる 「るつぼ降下法」製造装
置に関するものである。本発明の製造装置により製造さ
れた蛍石は、エキシマレーザーステッパーの光学系の
外、例えば、レーザー発振装置、レーザーCVD装置、
レーザー核融合装置などの光学系に使用される構成要
素、例えばレンズ、窓材、プリズムなどに有用である。
蛍石を製造することができる 「るつぼ降下法」製造装
置に関するものである。本発明の製造装置により製造さ
れた蛍石は、エキシマレーザーステッパーの光学系の
外、例えば、レーザー発振装置、レーザーCVD装置、
レーザー核融合装置などの光学系に使用される構成要
素、例えばレンズ、窓材、プリズムなどに有用である。
【0002】
【従来の技術】本発明は、上記利用分野のなかでも、主
としてエキシマレーザーステッパーの光学系用蛍石の製
造装置に関するものである。近年、ウエハ上に集積回路
パターンを描画するリソグラフィー技術が急速に発展し
ている。集積回路の高集積化の要求は高まるばかりであ
り、その実現のためにはステッパー投影レンズの解像力
を上げてやる必要がある。投影レンズの解像力は、使用
する光の波長と、投影レンズのNA(開口数)とに支配
され、解像力を上げるためには、使用する光の波長をよ
り短くし、投影レンズのNAをより大きく(大口径化)
してやればよい。
としてエキシマレーザーステッパーの光学系用蛍石の製
造装置に関するものである。近年、ウエハ上に集積回路
パターンを描画するリソグラフィー技術が急速に発展し
ている。集積回路の高集積化の要求は高まるばかりであ
り、その実現のためにはステッパー投影レンズの解像力
を上げてやる必要がある。投影レンズの解像力は、使用
する光の波長と、投影レンズのNA(開口数)とに支配
され、解像力を上げるためには、使用する光の波長をよ
り短くし、投影レンズのNAをより大きく(大口径化)
してやればよい。
【0003】ステッパーに使用する波長は、すでにg線
(波長436nm)、i線(波長365nm)と進んで
きており、現在はi線ステッパーの全盛である。この波
長域までは、光学系に光学ガラスを使用することが可能
であったが、さらに波長の短いKrFエキシマレーザー
光(波長248nm)、 ArFエキシマレーザー光
(波長193nm)などになると、光学系に光学ガラス
を使用するのはその透過率からいってもはや不可能であ
る。
(波長436nm)、i線(波長365nm)と進んで
きており、現在はi線ステッパーの全盛である。この波
長域までは、光学系に光学ガラスを使用することが可能
であったが、さらに波長の短いKrFエキシマレーザー
光(波長248nm)、 ArFエキシマレーザー光
(波長193nm)などになると、光学系に光学ガラス
を使用するのはその透過率からいってもはや不可能であ
る。
【0004】このため、エキシマレーザーステッパーの
光学系には石英ガラス又は蛍石(フッ化カルシウムCa
F 2 の結晶)を使用するのが一般的となっている。しか
し、蛍石と言えどもエキシマレーザーのような光子エネ
ルギーの高い光を長時間照射すると、その透過率が低下
していき、熱吸収によるレンズ自体の温度上昇が原因と
なって、ステッパー投影レンズの解像力が低下する。こ
れは、レーザー照射によってたたき出された電子が、結
晶中の格子欠陥、主にフッ素イオンが欠如して正に帯電
している部分に捕獲され着色中心を生じるためである。
このような結果に至らない性質が「耐エキシマ性」と呼
ばれる。近年、この「耐エキシマ性」が蛍石に対し強く
求められている。
光学系には石英ガラス又は蛍石(フッ化カルシウムCa
F 2 の結晶)を使用するのが一般的となっている。しか
し、蛍石と言えどもエキシマレーザーのような光子エネ
ルギーの高い光を長時間照射すると、その透過率が低下
していき、熱吸収によるレンズ自体の温度上昇が原因と
なって、ステッパー投影レンズの解像力が低下する。こ
れは、レーザー照射によってたたき出された電子が、結
晶中の格子欠陥、主にフッ素イオンが欠如して正に帯電
している部分に捕獲され着色中心を生じるためである。
このような結果に至らない性質が「耐エキシマ性」と呼
ばれる。近年、この「耐エキシマ性」が蛍石に対し強く
求められている。
【0005】従来、蛍石は、「つぼ降下法(ブリッジマ
ン法又はストックバーガー法と呼ばれる)」で製造され
ており、その製造装置(炉)は、「るつぼ降下法」製造
装置と呼ばれる。この装置には、図4に示す1室タイプ
及び図5に示す2室タイプ(米国特許第2,214,9
76参照)がある。
ン法又はストックバーガー法と呼ばれる)」で製造され
ており、その製造装置(炉)は、「るつぼ降下法」製造
装置と呼ばれる。この装置には、図4に示す1室タイプ
及び図5に示す2室タイプ(米国特許第2,214,9
76参照)がある。
【0006】第4図は、1室タイプの蛍石製造装置の一
例を示す概略垂直断面図である。この装置(炉)は、主
として、炉室(7a)を形成する炉本体(7)と炉室内
に配置されたグラファイト製の側面ヒータ(5)とから
なる。炉本体(7)は、一般に水冷されたステンレス製
缶体からなる。缶体は二重円筒形であり、内部を水が循
環できる構造のものが多い。炉本体(7)の底を貫い
て、るつぼ支持棒(3)の上部が炉室(7a)に存在す
る。この支持棒(3)の上端に「るつぼ(1)」が取り
付けられる。
例を示す概略垂直断面図である。この装置(炉)は、主
として、炉室(7a)を形成する炉本体(7)と炉室内
に配置されたグラファイト製の側面ヒータ(5)とから
なる。炉本体(7)は、一般に水冷されたステンレス製
缶体からなる。缶体は二重円筒形であり、内部を水が循
環できる構造のものが多い。炉本体(7)の底を貫い
て、るつぼ支持棒(3)の上部が炉室(7a)に存在す
る。この支持棒(3)の上端に「るつぼ(1)」が取り
付けられる。
【0007】紫外ないし真空紫外域に使用される蛍石の
場合、原料に天然蛍石をそのまま使うことは稀で、化学
合成で作られた高純度原料を使用するのが一般的であ
る。原料は粉末の形で使用してもよいが、嵩比重の関係
から熔融したときの目減りが激しいので、カレットを使
用するのが一般的である。カレットは、上記の高純度原
料粉末を一度熔融して得られた塊を粉砕して得られる。
炉の中に原料(PbF2などの微量のフッ素化剤を添加
する)を充填した「るつぼ(1)」を置き、炉内を10
-5〜10-6Torr程度の真空に保つ。次に炉温を蛍石
の融点以上、通常1390〜1450℃にまで上げ原料
を熔融する。 炉温の変動を極力防止するため、ヒータ
ー(5)の出力制御は定電力制御か、又は高精度なPI
D制御にする。このとき、炉の中心線に沿った温度分布
は、図4左側に示す通り、緩やかな山型となる。結晶成
長させるときは、0.1〜5mm/Hぐらいの速度で
「るつぼ(1)」を降下させ (場合によっては回転さ
せながら降下させる)、「るつぼ(1)」の下部の方か
ら結晶化させていく。融液最上端まで結晶化したところ
で結晶成長は終了し、そのまま炉内で結晶(インゴット
と呼ぶ)が割れないように簡単な徐冷を行う。炉温が常
温まで下がったところで、インゴットを炉から取り出す
が、このままでは残留歪が大きいため、アニールを行っ
て除歪する。得られた蛍石は、この後、目的の製品別に
適当な大きさに加工される。なお、炉内の温度分布を調
整可能にするため、図5に示す2室タイプが開発され
た。1室タイプでは炉の中心線に沿った温度分布は、図
4左側に示す1つ山型である。それに対して、2室タイ
プでは、温度分布は、図5左側に示す2つ山型である。
場合、原料に天然蛍石をそのまま使うことは稀で、化学
合成で作られた高純度原料を使用するのが一般的であ
る。原料は粉末の形で使用してもよいが、嵩比重の関係
から熔融したときの目減りが激しいので、カレットを使
用するのが一般的である。カレットは、上記の高純度原
料粉末を一度熔融して得られた塊を粉砕して得られる。
炉の中に原料(PbF2などの微量のフッ素化剤を添加
する)を充填した「るつぼ(1)」を置き、炉内を10
-5〜10-6Torr程度の真空に保つ。次に炉温を蛍石
の融点以上、通常1390〜1450℃にまで上げ原料
を熔融する。 炉温の変動を極力防止するため、ヒータ
ー(5)の出力制御は定電力制御か、又は高精度なPI
D制御にする。このとき、炉の中心線に沿った温度分布
は、図4左側に示す通り、緩やかな山型となる。結晶成
長させるときは、0.1〜5mm/Hぐらいの速度で
「るつぼ(1)」を降下させ (場合によっては回転さ
せながら降下させる)、「るつぼ(1)」の下部の方か
ら結晶化させていく。融液最上端まで結晶化したところ
で結晶成長は終了し、そのまま炉内で結晶(インゴット
と呼ぶ)が割れないように簡単な徐冷を行う。炉温が常
温まで下がったところで、インゴットを炉から取り出す
が、このままでは残留歪が大きいため、アニールを行っ
て除歪する。得られた蛍石は、この後、目的の製品別に
適当な大きさに加工される。なお、炉内の温度分布を調
整可能にするため、図5に示す2室タイプが開発され
た。1室タイプでは炉の中心線に沿った温度分布は、図
4左側に示す1つ山型である。それに対して、2室タイ
プでは、温度分布は、図5左側に示す2つ山型である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の「るつぼ降下
法」製造装置は、製造された蛍石が耐エキシマ性におい
て十分ではないと言う問題点があった。本発明の目的
は、耐エキシマ性に優れた蛍石を製造できる「るつぼ降
下法」製造装置(炉)を提供することにある。
法」製造装置は、製造された蛍石が耐エキシマ性におい
て十分ではないと言う問題点があった。本発明の目的
は、耐エキシマ性に優れた蛍石を製造できる「るつぼ降
下法」製造装置(炉)を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、第
一に、炉室を形成する炉本体及び炉室内に配置された側
面ヒータからなる、蛍石の「るつぼ降下法」製造装置に
おいて、前記炉室の下部に底部ヒーターを付加したこと
を特徴とする装置(請求項1の発明)を提供する。
一に、炉室を形成する炉本体及び炉室内に配置された側
面ヒータからなる、蛍石の「るつぼ降下法」製造装置に
おいて、前記炉室の下部に底部ヒーターを付加したこと
を特徴とする装置(請求項1の発明)を提供する。
【0010】また、第二に、炉室を形成する炉本体、該
炉室を高温側炉室と低温側炉室とに鉛直方向に2室に分
離する断熱板、該高温側炉室内に配置された第1の側面
ヒーター、及び該低温側炉室内に配置された第2の側面
ヒーターからなる、蛍石の「るつぼ降下法」製造装置に
おいて、前記高温側炉室の下部に底部ヒーターを付加し
たことを特徴とする装置(請求項2の発明)を提供す
る。
炉室を高温側炉室と低温側炉室とに鉛直方向に2室に分
離する断熱板、該高温側炉室内に配置された第1の側面
ヒーター、及び該低温側炉室内に配置された第2の側面
ヒーターからなる、蛍石の「るつぼ降下法」製造装置に
おいて、前記高温側炉室の下部に底部ヒーターを付加し
たことを特徴とする装置(請求項2の発明)を提供す
る。
【0011】
【作用】耐エキシマ性は、結晶の完全性を高くすれば、
向上する。完全性を高くする、つまり、格子欠陥を減ら
すためには、まず結晶成長速度を遅くすることが必要で
あり、るつぼの降下速度を通常の降下速度の1/2〜1
/3にする。また、融液から生成する結晶と融液との界
面の法線方向の温度勾配を大きくとり、界面を明瞭にし
てやることが必要である。図4に示した製造装置(1室
タイプ)では一義的に温度勾配は決まってしまうが、図
5の製造装置のように、高温側炉室と低温側炉室が断熱
板をはさんで鉛直方向に2室隣接して置かれたような製
造装置(2室タイプ)では、この温度勾配をある程度自
由に設定することが可能である。しかし、図4の製造装
置においても、図5の製造装置においても、炉室の下部
にヒーターがないため、結晶成長中、結晶インゴットか
ら炉下方への放熱が大きく、そのため結晶成長しながら
インゴット内に大きな温度勾配が生じ、応力が発生す
る。このため、インゴット内では、発生する応力を緩和
しようと多数の転位が生じ、結果として、格子欠陥が多
くなって結晶の完全性が低下してしまう。従来、炉出し
してから、二次的にインゴットのアニールを行なうこと
が実行されているが、これは、あくまでマクロ的な応力
解除いわゆる歪とりが目的であり、ミクロ的に結晶の完
全性を向上させるには、限界があった。
向上する。完全性を高くする、つまり、格子欠陥を減ら
すためには、まず結晶成長速度を遅くすることが必要で
あり、るつぼの降下速度を通常の降下速度の1/2〜1
/3にする。また、融液から生成する結晶と融液との界
面の法線方向の温度勾配を大きくとり、界面を明瞭にし
てやることが必要である。図4に示した製造装置(1室
タイプ)では一義的に温度勾配は決まってしまうが、図
5の製造装置のように、高温側炉室と低温側炉室が断熱
板をはさんで鉛直方向に2室隣接して置かれたような製
造装置(2室タイプ)では、この温度勾配をある程度自
由に設定することが可能である。しかし、図4の製造装
置においても、図5の製造装置においても、炉室の下部
にヒーターがないため、結晶成長中、結晶インゴットか
ら炉下方への放熱が大きく、そのため結晶成長しながら
インゴット内に大きな温度勾配が生じ、応力が発生す
る。このため、インゴット内では、発生する応力を緩和
しようと多数の転位が生じ、結果として、格子欠陥が多
くなって結晶の完全性が低下してしまう。従来、炉出し
してから、二次的にインゴットのアニールを行なうこと
が実行されているが、これは、あくまでマクロ的な応力
解除いわゆる歪とりが目的であり、ミクロ的に結晶の完
全性を向上させるには、限界があった。
【0012】それに対して、本発明では、炉室の下部に
底部ヒーターを設けてあるので、結晶成長するときイン
ゴット内に大きな温度勾配が生ぜず、そのため内部に応
力が発生しない。このことから、結晶中に結晶欠陥が少
なくなり、耐エキシマ性が向上する。以下、実施例によ
り本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限
られるものではない。
底部ヒーターを設けてあるので、結晶成長するときイン
ゴット内に大きな温度勾配が生ぜず、そのため内部に応
力が発生しない。このことから、結晶中に結晶欠陥が少
なくなり、耐エキシマ性が向上する。以下、実施例によ
り本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれに限
られるものではない。
【0013】
【実施例1】・・・・請求項1の発明の一例 図1は、本実施例にかかる製造装置(1室タイプ)の概
略縦断面図である。この装置は、図4と同じく主とし
て、炉室(7a)を形成する炉本体(7)と炉室内に配
置されたグラファイト製の側面ヒーター(5)とからな
る。 炉本体(7)は、一般に水冷されたステンレス製
缶体からなる。缶体は二重円筒形であり、内部を水が循
環できる構造を有する。炉本体(7)の底を貫いて、る
つぼ支持棒(3)の上部が炉室(7a)に存在する。こ
の支持棒(3)の上端に「るつぼ(1)」が取り付けら
れる。 炉本体(7)の内側には、熱遮断板(6)例え
ば、研磨されたモリブデン板が配置されており、熱損失
を減らすとともに炉本体(7)を高熱から守っている。
略縦断面図である。この装置は、図4と同じく主とし
て、炉室(7a)を形成する炉本体(7)と炉室内に配
置されたグラファイト製の側面ヒーター(5)とからな
る。 炉本体(7)は、一般に水冷されたステンレス製
缶体からなる。缶体は二重円筒形であり、内部を水が循
環できる構造を有する。炉本体(7)の底を貫いて、る
つぼ支持棒(3)の上部が炉室(7a)に存在する。こ
の支持棒(3)の上端に「るつぼ(1)」が取り付けら
れる。 炉本体(7)の内側には、熱遮断板(6)例え
ば、研磨されたモリブデン板が配置されており、熱損失
を減らすとともに炉本体(7)を高熱から守っている。
【0014】この装置では、本発明の特徴である底部ヒ
ーター(11)が、炉室(7a)の下部に取り付けられ
ている。底部ヒーター(11)は当然のことながら、側
面ヒーター(5)とは独立に制御される。
ーター(11)が、炉室(7a)の下部に取り付けられ
ている。底部ヒーター(11)は当然のことながら、側
面ヒーター(5)とは独立に制御される。
【0015】
【実施例2】・・・・請求項2の発明の一例 図2は、本実施例にかかる製造装置(2室タイプ)の概
略縦断面図である。この装置は、図5と同じく主とし
て、炉室を形成する炉本体(7)、該炉室を高温側炉室
(7b)と低温側炉室(7c)とに鉛直方向に2室に分
離する断熱板(10)、該高温側炉室内に配置された第
1の側面ヒーター(5b)、及び該低温側炉室内に配置
された第2の側面ヒーター(5c)からなる。炉本体
(7)は一般に水冷されたステンレス製缶体からなる。
缶体は二重円筒形であり、内部を水が循環できる構造を
有する。炉本体(7)の底を貫いて、るつぼ支持棒
(3)の上部が炉室(7b)に存在する。この支持棒
(3)の上端に「るつぼ(1)」が取り付けられる。断
熱板(10)は、一般にはグラファイトで作られるが、
場合により、研磨したモリブデン板も断熱板として使用
される。
略縦断面図である。この装置は、図5と同じく主とし
て、炉室を形成する炉本体(7)、該炉室を高温側炉室
(7b)と低温側炉室(7c)とに鉛直方向に2室に分
離する断熱板(10)、該高温側炉室内に配置された第
1の側面ヒーター(5b)、及び該低温側炉室内に配置
された第2の側面ヒーター(5c)からなる。炉本体
(7)は一般に水冷されたステンレス製缶体からなる。
缶体は二重円筒形であり、内部を水が循環できる構造を
有する。炉本体(7)の底を貫いて、るつぼ支持棒
(3)の上部が炉室(7b)に存在する。この支持棒
(3)の上端に「るつぼ(1)」が取り付けられる。断
熱板(10)は、一般にはグラファイトで作られるが、
場合により、研磨したモリブデン板も断熱板として使用
される。
【0016】本装置では、本発明の特徴である底部ヒー
ター(11)が、低温側炉室(7c)の下部に取り付けら
れている。底部ヒーター(11)、第1の側面ヒーター
(5b) 及び第2の側面ヒーター(5c)は、 当然の
ことながら、独立に制御される。
ター(11)が、低温側炉室(7c)の下部に取り付けら
れている。底部ヒーター(11)、第1の側面ヒーター
(5b) 及び第2の側面ヒーター(5c)は、 当然の
ことながら、独立に制御される。
【0017】
【実施例3】・・・・請求項2の発明の別の例 図3は、本実施例にかかる製造装置(2室タイプ)の概
略縦断面図である。本装置は、実施例2(図2)と同じ
であるが、高温側炉室(7b)の上部に、天端ヒーター
(9)とその上に熱電対(8a)が取り付けられている
点だけが相違する。
略縦断面図である。本装置は、実施例2(図2)と同じ
であるが、高温側炉室(7b)の上部に、天端ヒーター
(9)とその上に熱電対(8a)が取り付けられている
点だけが相違する。
【0018】第1の側面ヒーター(5b)、第2の側面
ヒーター(5c)、天端ヒーター(9)及び底部ヒータ
ー(11)は、当然のことながら、それぞれ独立に制御
される。原料を満たした「るつぼ(1)」を、最初に高
温側炉室(7b)の中にセットし、全部のヒーターに通
電することにより真空中で原料を熔融する。純粋なフッ
化カルシウムの融点は1373℃であり、熱電対(8
c)の表示温度をそれよりやや低めの1350〜136
0℃になるように高温側炉室(7b)と低温側炉室(7
c)の温度を調節する。融点1373℃を高温側炉室内
にもっていくのは、低温側炉室内にもっていくと融点1
373℃の等温線(等温面)、すなわち、結晶〜融液界
面の形状が下に凸になってしまうからである。通常、高
温側炉室(7b)の温度(熱電対8dの表示値)は融点
より50℃ほど高めに、低温側炉室(7c)の温度(熱
電対8eの表示値)は融点より50〜100℃ほど低め
になるように調節する。このとき高温側炉室(7b)に
おいて、第1の側面ヒーター(5b)と天端ヒーター
(9)の出力バランスの最適化をはかる(実際には熱電
対(8f、8a)の温度設定によりバランスの最適化を
行う)ことにより、るつぼ(1)内の結晶融液(4)中
にわずかながら上に凸の温度分布を作ることができる。
この温度分布により、蛍石の単結晶化をより確実にする
ことができる。
ヒーター(5c)、天端ヒーター(9)及び底部ヒータ
ー(11)は、当然のことながら、それぞれ独立に制御
される。原料を満たした「るつぼ(1)」を、最初に高
温側炉室(7b)の中にセットし、全部のヒーターに通
電することにより真空中で原料を熔融する。純粋なフッ
化カルシウムの融点は1373℃であり、熱電対(8
c)の表示温度をそれよりやや低めの1350〜136
0℃になるように高温側炉室(7b)と低温側炉室(7
c)の温度を調節する。融点1373℃を高温側炉室内
にもっていくのは、低温側炉室内にもっていくと融点1
373℃の等温線(等温面)、すなわち、結晶〜融液界
面の形状が下に凸になってしまうからである。通常、高
温側炉室(7b)の温度(熱電対8dの表示値)は融点
より50℃ほど高めに、低温側炉室(7c)の温度(熱
電対8eの表示値)は融点より50〜100℃ほど低め
になるように調節する。このとき高温側炉室(7b)に
おいて、第1の側面ヒーター(5b)と天端ヒーター
(9)の出力バランスの最適化をはかる(実際には熱電
対(8f、8a)の温度設定によりバランスの最適化を
行う)ことにより、るつぼ(1)内の結晶融液(4)中
にわずかながら上に凸の温度分布を作ることができる。
この温度分布により、蛍石の単結晶化をより確実にする
ことができる。
【0019】そして、低温側炉室(7c)においては、
第2の側面ヒーター(5c)と底部ヒーター(11)の
出力バランスの最適化をはかる(実際には熱電対8g、
8bの温度設定によりバランスの最適化を行う)ことに
より、図3左側に示すような鉛直方向に均一な温度勾配
をつくることができる。原料熔融後、一定時間保持した
後、このような温度分布をもつ炉の中で、支持棒(3)
を下げることにより、るつぼ(1)を降下させ(場合に
よっては回転させながら降下させる)、結晶成長させ
る。
第2の側面ヒーター(5c)と底部ヒーター(11)の
出力バランスの最適化をはかる(実際には熱電対8g、
8bの温度設定によりバランスの最適化を行う)ことに
より、図3左側に示すような鉛直方向に均一な温度勾配
をつくることができる。原料熔融後、一定時間保持した
後、このような温度分布をもつ炉の中で、支持棒(3)
を下げることにより、るつぼ(1)を降下させ(場合に
よっては回転させながら降下させる)、結晶成長させ
る。
【0020】本実施例の装置では、底部ヒーター(1
1)があるので、低温側炉室(7b)を均一な温度に保
つことができ、その結果、結晶成長中にインゴット内に
発生する応力を小さくでき、結晶の完全性が向上し、目
的物である耐エキシマ性の優れた蛍石を製造することが
できる。さて、本実施例においては、天端ヒーター
(9)及び底部ヒーター(11)が存在することで、さ
らに次のような応用も可能である。
1)があるので、低温側炉室(7b)を均一な温度に保
つことができ、その結果、結晶成長中にインゴット内に
発生する応力を小さくでき、結晶の完全性が向上し、目
的物である耐エキシマ性の優れた蛍石を製造することが
できる。さて、本実施例においては、天端ヒーター
(9)及び底部ヒーター(11)が存在することで、さ
らに次のような応用も可能である。
【0021】アニールは通常1000℃程度の温度で、
ステンレス容器内でフッ素雰囲気中か又は真空中で行う
のが一般的である。しかし、耐エキシマ性の向上を目的
に、結晶の完全性をより向上させるためには、さらに高
温の1200〜1300℃ぐらいまで熱的に励起させて
アニールすることが好ましい。この温度域の場合、ステ
ンレス容器では、ステンレス自体の耐熱性の問題から、
アニールが不可能である。また、結晶成長完了後、イン
ゴットを結晶製造装置の外に出すと、その瞬間からイン
ゴット表面に酸素が吸着したり、金属不純物が付着した
りして、次のアニ−ル工程で、にごりを生じたり着色し
たりする。
ステンレス容器内でフッ素雰囲気中か又は真空中で行う
のが一般的である。しかし、耐エキシマ性の向上を目的
に、結晶の完全性をより向上させるためには、さらに高
温の1200〜1300℃ぐらいまで熱的に励起させて
アニールすることが好ましい。この温度域の場合、ステ
ンレス容器では、ステンレス自体の耐熱性の問題から、
アニールが不可能である。また、結晶成長完了後、イン
ゴットを結晶製造装置の外に出すと、その瞬間からイン
ゴット表面に酸素が吸着したり、金属不純物が付着した
りして、次のアニ−ル工程で、にごりを生じたり着色し
たりする。
【0022】このため、結晶成長完了後、そのまま結晶
の製造装置内で1200〜1300℃のアニール工程に
移行するのが好ましい。ところが、図4、図5のごとき
従来の製造装置では、炉室内の温度分布を均一にするこ
とは不可能である。しかし、本発明の実施例3(図3)
のごとく、天端ヒーター(9)及び底部ヒーター(1
1)を付加した製造装置であれば、結晶成長完了後、
第1の側面ヒーター(5b)、第2の側面ヒーター(5
c)、天端ヒーター(9)及び底部ヒーター(11)の
出力バランスを最適化することにより、温度分布が均一
な炉室内で、そのまま、1200〜1300℃の高温で
アニールすることができる。この高温アニールを付加し
た結果、蛍石の耐エキシマ性は更に向上した。
の製造装置内で1200〜1300℃のアニール工程に
移行するのが好ましい。ところが、図4、図5のごとき
従来の製造装置では、炉室内の温度分布を均一にするこ
とは不可能である。しかし、本発明の実施例3(図3)
のごとく、天端ヒーター(9)及び底部ヒーター(1
1)を付加した製造装置であれば、結晶成長完了後、
第1の側面ヒーター(5b)、第2の側面ヒーター(5
c)、天端ヒーター(9)及び底部ヒーター(11)の
出力バランスを最適化することにより、温度分布が均一
な炉室内で、そのまま、1200〜1300℃の高温で
アニールすることができる。この高温アニールを付加し
た結果、蛍石の耐エキシマ性は更に向上した。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、底部ヒーターを設けた
ことで、1室タイプの装置では炉室の下半分を、2室タ
イプの装置では低温側炉室を均一な温度に保つことがで
き、結晶成長中にインゴット内に発生する応力を小さく
することができる。その結果、耐エキシマ性の十分に高
い蛍石を製造することが可能になった。
ことで、1室タイプの装置では炉室の下半分を、2室タ
イプの装置では低温側炉室を均一な温度に保つことがで
き、結晶成長中にインゴット内に発生する応力を小さく
することができる。その結果、耐エキシマ性の十分に高
い蛍石を製造することが可能になった。
【0024】従って、本発明の装置で製造される蛍石
は、エキシマレーザーステッパーの光学系を構成する素
材として、極めて有用である。
は、エキシマレーザーステッパーの光学系を構成する素
材として、極めて有用である。
【図1】は、本発明の実施例1にかかる製造装置の概略
垂直断面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心
線に沿った炉室温度分布を付加してある。
垂直断面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心
線に沿った炉室温度分布を付加してある。
【図2】は、本発明の実施例2にかかる製造装置の概略
垂直断面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心
線に沿った炉室温度分布を付加してある。
垂直断面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心
線に沿った炉室温度分布を付加してある。
【図3】は、本発明の実施例3にかかる製造装置の概略
垂直断面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心
線に沿った炉室温度分布を付加してある。
垂直断面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心
線に沿った炉室温度分布を付加してある。
【図4】は、従来の1室タイプの製造装置の概略垂直断
面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心線に沿
った炉室温度分布を付加してある。
面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心線に沿
った炉室温度分布を付加してある。
【図5】は、従来の2室タイプの製造装置の概略垂直断
面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心線に沿
った炉室温度分布を付加してある。
面図である。左側に装置(炉)の鉛直方向の中心線に沿
った炉室温度分布を付加してある。
3・・・・るつぼ支持棒 1・・・・る
つぼ 5・・・・側面ヒーター 2・・・・る
つぼのフタ 5b・・・第1の側面ヒーター 4・・・・原
料融液 5c・・・第2の側面ヒーター 6・・・・熱遮断板 7・・・・炉本体 7a・・・炉室 7b・・・高温側炉室 7c・・・低温側炉室 8、8a〜8h・・・・熱電対(温度計の一部) 9・・・・天端ヒーター 10・・・断熱板 11・・・底部ヒーター 以上
つぼ 5・・・・側面ヒーター 2・・・・る
つぼのフタ 5b・・・第1の側面ヒーター 4・・・・原
料融液 5c・・・第2の側面ヒーター 6・・・・熱遮断板 7・・・・炉本体 7a・・・炉室 7b・・・高温側炉室 7c・・・低温側炉室 8、8a〜8h・・・・熱電対(温度計の一部) 9・・・・天端ヒーター 10・・・断熱板 11・・・底部ヒーター 以上
Claims (2)
- 【請求項1】 炉室を形成する炉本体及び炉室内に配置
された側面ヒータからなる、蛍石の「るつぼ降下法」製
造装置において、前記炉室の下部に底部ヒーターを付加
したことを特徴とする装置。 - 【請求項2】 炉室を形成する炉本体、該炉室を高温側
炉室と低温側炉室とに鉛直方向に2室に分離する断熱
板、該高温側炉室内に配置された第1の側面ヒーター、
及び該低温側炉室内に配置された第2の側面ヒーターか
らなる、蛍石の「るつぼ降下法」製造装置において、前
記低温側炉室の下部に底部ヒーターを付加したことを特
徴とする装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3118451A JP3006148B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 耐エキシマ性に優れた蛍石の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3118451A JP3006148B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 耐エキシマ性に優れた蛍石の製造装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04349199A JPH04349199A (ja) | 1992-12-03 |
JP3006148B2 true JP3006148B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=14736972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3118451A Expired - Lifetime JP3006148B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 耐エキシマ性に優れた蛍石の製造装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3006148B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6342312B2 (en) | 1996-03-22 | 2002-01-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Calcium fluoride crystal, optical article and exposure apparatus for photo-lithography using the same |
US6878201B2 (en) | 1996-03-22 | 2005-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Methods of making fluoride crystal and fluoride crystal lens |
JP3475407B2 (ja) | 1997-03-31 | 2003-12-08 | キヤノン株式会社 | フッ化物結晶の製造装置及び製造法並びにルツボ |
JP4154744B2 (ja) * | 1997-12-01 | 2008-09-24 | 株式会社ニコン | フッ化カルシウム結晶の製造方法および原料の処理方法 |
US6602345B1 (en) | 1999-06-29 | 2003-08-05 | American Crystal Technologies, Inc., | Heater arrangement for crystal growth furnace |
US6537372B1 (en) | 1999-06-29 | 2003-03-25 | American Crystal Technologies, Inc. | Heater arrangement for crystal growth furnace |
JP4549111B2 (ja) * | 2004-06-16 | 2010-09-22 | Dowaホールディングス株式会社 | GaAs多結晶の製造炉 |
JP2006315917A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Hitachi Chem Co Ltd | フッ化物単結晶及びその育成方法、並びにレンズ |
JP2006315916A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Hitachi Chem Co Ltd | フッ化物単結晶及びその育成方法、並びにレンズ |
JP2006315918A (ja) * | 2005-05-13 | 2006-11-24 | Hitachi Chem Co Ltd | フッ化物単結晶及びその育成方法、並びにレンズ |
JP4569872B2 (ja) * | 2005-05-23 | 2010-10-27 | 株式会社ニコン | 蛍石の単結晶製造装置及びそれを用いた蛍石単結晶の製造方法 |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3118451A patent/JP3006148B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04349199A (ja) | 1992-12-03 |
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