JP5359876B2 - ワーク欠陥検査装置およびそれを用いた光学部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ガラスレンズなどの光学部材を製造するためのワーク（加工前の光学材料）の光学的な欠陥の存在を検査するワーク欠陥検査装置およびそれを用いた光学部材の製造方法に関する。

光学部材を製造するための光学材料には、その製造過程において銅、ナトリウム、塩素などの不純物（異物）が混入または残留し、この不純物に起因して欠陥が生じる場合がある。光学部材の長寿命化や透過率（入射光量に対する出射光量の割合）の改善するためにはそのような欠陥を除去する必要がある。従来、そのような光学材料中の欠陥を目視で検査していた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−５４２８５号公報

しかしながら、目視の検査では、可視の欠陥は検査できても、不可視の欠陥を検査することはできない。したがって、光学部材の用途によっては、こうした不可視の欠陥に起因して製品上の欠点が顕在化する場合が考えられる。例えば、半導体露光装置のような紫外光を光学部材に照射する装置では、光学部材中に欠陥が存在すると、この欠陥部分で局所的に紫外光が吸収されて光学部材が機能不全となり、その結果、均一な露光が損なわれる恐れがある。

本発明は、このような事情に鑑み、紫外光が照射される用途に対しても光学部材としての機能を十全に発現しうるように、光学部材に含まれる不可視の欠陥を検査することが可能なワーク欠陥検査装置及び、このワーク欠陥検査装置を用いた光学部材の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、１２０〜３８０ｎｍの範囲内の波長の光を出射する光源（５）と、前記光源から出射された光を拡散させる拡散光学系（９）と、前記拡散光学系によって拡散した光を平行光束にするコリメータ（１２）と、前記光源から出射された光の光軸（光路）上でワーク（１９）を保持するワーク保持具（２０）と、このワーク保持具に保持されたワークを透過した紫外光を検出する紫外光検出器（１６）と、ワークを透過した紫外光を紫外光検出器に導く紫外光結像系（１５）とを備えているワーク欠陥検査装置（１）が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、紫外光を出射する光源（５）と、前記紫外光に対してワークを移動可能に保持する保持具（２０）と、前記ワーク保持具に保持されたワークを透過した前記紫外光を検出する検出器（１６）とを備え、前記保持具（２０）によりワークを紫外光に対して移動させながらワーク内に存在する欠陥を検出することで、ワーク内の欠陥の３次元的な分布を求める欠陥検査装置（１）が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、ワーク（１９）を加工して光学部材を製造する方法であって、前記ワークを準備するワーク準備工程（Ｓ１）と、前記ワークを所望の形状に切断するワーク切断工程（Ｓ２）と、前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程（Ｓ３）と、本発明に従うワーク欠陥検査装置（１）を用いて前記ワークの欠陥を検査する欠陥検査工程（Ｓ４）とを含む光学部材の製造方法が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、ワーク（１９）を加工して光学部材を製造する方法であって、前記ワークを準備するワーク準備工程（Ｓ１）と、前記ワークを所望の形状に切断するワーク切断工程（Ｓ２）と、前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程（Ｓ３）と、本発明に従うワーク欠陥検査装置（１）を用いて前記ワークの欠陥を検査して３次元分布を測定する欠陥検査工程（Ｓ４）とを含む光学部材の製造方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、ワーク（１９）を加工して光学部材を製造する方法であって、予め板状に切り出されたワークを準備するワーク準備工程（Ｓ１）と、前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程（Ｓ３）と、本発明に従うワーク欠陥検査装置（１）を用いて前記ワークの欠陥を検査する欠陥検査工程（Ｓ４）とを含む光学部材の製造方法が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、ワーク（１９）を加工して光学部材を製造する方法であって、予め板状に切り出されたワークを準備するワーク準備工程（Ｓ１）と、前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程（Ｓ３）と、本発明に従うワーク欠陥検査装置（１）を用いて前記ワークの欠陥を検査して３次元分布を測定する欠陥検査工程（Ｓ４）とを含む光学部材の製造方法が提供される。

上記説明において、本発明をわかりやすく説明するため、実施例を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施例に限定されるものでない。

本発明によれば、ワーク中の不可視の欠陥を検出することができるため、紫外光が照射される用途に対しても光学部材としての機能を十全に発現しうる。特に、ワーク中の不可視の欠陥の位置を３次元的に正確に特定することができるために、そのような欠陥を確実に除去して紫外光が照射される用途で使用される高品質の光学部材を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るワーク欠陥検査装置を示す水平断面図である。 同実施の形態１に係るワークの斜視図である。 同実施の形態１に係るワークの撮像状態を示す模式図であって、（ａ）はワークの表面に焦点が合っている場合の図、（ｂ）はワークの内部に焦点が合っている場合の図である。 本発明のワーク欠陥検査装置のワーク保持装置の一例を示す斜視図である。 本発明のワーク欠陥検査装置を用いた光学部材の製造方法を説明するフローチャートである。

符号の説明

１……ワーク欠陥検査装置、 ２……機体、 ３……ランプボックス、 ４……開口部、 ５……光源、 ６……リフレクタ、 ７……筐体、 ９……拡散光学系、 ９ａ……凹レンズ、 １０……ライトガイド、 １２……コリメータ、 １３……分光ミラー、 １５……紫外光結像系、 １５ａ……反射ミラー、 １５ｂ……反射ミラー、 １６……紫外光用ＣＣＤカメラ（紫外光検出器）、 １７……蛍光結像系、 １７ａ……反射ミラー、 １７ｂ、１７ｃ……反射ミラー、 １８……蛍光用ＣＣＤカメラ（蛍光検出器）、 １９……ワーク、 １９ａ、１９ｂ……表面、 １９ｃ……内部、 ２０……ワーク保持装置（ワーク保持具）、 ３１……把持アーム、３７……Ｘステージ、３５……Ｙステージ、３３……Ｚステージ、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３……欠陥、 Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３……欠陥の像、 Ｔ１……ワークの厚さ

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図３に示した本発明のワーク欠陥検査装置１の実施の形態１を説明する。ワーク欠陥検査装置１は、図１に示すように、光源５を収容するランプボックス３と光学系及び検出器を収容する筐体７とを備える機体２を有している。機体２上にはランプボックス３が設置されており、ランプボックス３には放熱用の開口部４が２箇所に形成されている。また、ランプボックス３内には光源５が載置されており、光源５の後方にはリフレクタ（反射板）６が設置されている。ここで、光源５から出射される光の波長は、検出したい欠陥の吸収帯に応じて、１２０〜２２０ｎｍの範囲内に属する任意の波長を選択可能である。この光源５の具体例としては、中心波長１７２ｎｍのＸｅエキシマランプ、ＡｒＦエキシマレーザ、水銀ランプ、Ｄ２ランプを使用することができる。水銀ランプやＤ２ランプのような連続波長の光を発生する光源を用いる場合には、適宜フィルターを用いて検査に必要な波長を選別してもよい。あるいは、異なる波長の光を生じる光源を収容するランプボックス３を用意しておき、検査する光学部材に応じてランプボックス３を付け替えてもよい。光源５には円筒状のライトガイド１０が、ランプボックス３と筐体７とに水平に架け渡された形で取り付けられている。

機体２上には、図１に示すように、筐体７が設置されており、筐体７内には、図１に示すように、拡散光学系９、コリメータ１２、分光ミラー１３、紫外光結像系１５、紫外光用ＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ（紫外光検出器）１６、蛍光結像系１７および蛍光用ＣＣＤカメラ（蛍光検出器）１８並びにワーク保持装置２０が載置されている。

拡散光学系９は、筐体７に嵌着された凹レンズ９ａを備え、ライトガイド１０を通過した紫外光５０を拡散させる。紫外光結像系１５は、分光ミラー１３、凹レンズ状の反射ミラー１５ａおよび平板状の反射ミラー１５ｂを備え、ワーク１９を透過した紫外光をＣＣＤカメラ１６に結像させる。蛍光結像系１７は、凹レンズ状の反射ミラー１７ａおよび平板状の２枚の反射ミラー１７ｂ、１７ｃを備え、ワーク１９から発生した蛍光をＣＣＤカメラ１８に結像させる。分光ミラー１３は、波長１６５〜１８５ｎｍの光（深紫外光）を９０％以上反射するとともに、それ以外の波長領域（１６５ｎｍ未満または１８５ｎｍ超）の光を９５〜９９％透過する波長分離特性を具備している。

また、コリメータ１２と分光ミラー１３との間の所定位置には、図１に示すように、ワーク保持装置（ワーク保持具）２０が設けられている。ここで、所定位置とは、ワーク保持装置２０にワーク１９が保持された状態で、紫外光用ＣＣＤカメラ１６の受光面と共役になる位置がこのワーク１９内に収まるような位置である。ワーク保持装置２０は、図２に示すように、厚さＴ１（例えば、Ｔ１＝１５０ｍｍ）の直方体状のワーク１９を着脱自在に保持することができる。ワーク保持装置２０は、図４に示すように、ワーク１９の両側部を把持するＵ字状アーム３１と、アーム３１に設けられた係合部（不図示）と係合し且つＸ方向に延在するガイド溝３７ａが形成されたＸステージ３７と、Ｘステージ３７の背部に設けられた係合部（不図示）と係合し且つＺ方向に延在するガイド溝３３ａが形成されたＺステージ３３と、Ｚステージ３３の底部に設けられた係合部（不図示）と係合し且つＹ方向に延在するガイド溝３５ａがそれぞれ形成された一対のＹステージ３５とを備える。ガイド溝３３ａ、３５ａ、３７ａには、それぞれ、Ｘステージ３７、Ｚステージ３３及びアーム３１にそれぞれ設けられた係合部の螺子孔（不図示）と螺合するボール螺子（不図示）が収容されている。これらのボール螺子を駆動装置（不図示）により駆動させることにより、把持アーム３１を、Ｘステージ３７、Ｙステージ３５及びＺステージ３３上で移動させて、それにより、ワーク１９を紫外光５０に対してＸ、Ｙ及びＺ方向に移動させることができる。ボール螺子に代えてリニアモータを用いることができる。Ｚステージ３３によりワーク１９を、光軸（紫外光の光路）方向（Ｚ方向）に第１ストローク（例えば、２００ｍｍ）だけ移動することができ、Ｘステージ３７及びＹステージ３３により、ワーク１９を光軸と直交する方向（Ｘ方向およびＹ方向）にそれぞれ第２ストローク（例えば、２５０ｍｍ）だけ移動することができる。また、第１ストロークとは、紫外光用ＣＣＤカメラ１６の受光面と共役になる位置がワーク１９の一方の表面１９ａから内部１９ｃを通って他方の表面１９ｂへ至る範囲を含むストロークである。一方、第２ストロークとは、後述する欠陥検査工程において、コリメータ１２によって平行光束にされた光の断面がワーク１９の断面より小さい場合に、ワーク１９をＸ方向およびＹ方向に移動させることにより、この光をワーク１９の全面に照射させるのに必要なストロークである。

筐体７は封止され、その内部は紫外光により生じた異物がワークに付着するのを防止するために窒素パージによって酸素濃度が極めて低い状態となっている。

以上のような構成を有するワーク欠陥検査装置１を用いてワーク１９の欠陥を検査する動作及びそれを用いた合成石英ガラス（ＳｉＯ_２）製の光学部材を製造する手順を、図５を参照しながら、以下に説明する。

まず、ワーク準備工程（Ｓ１）で、公知の手法により、石英ガラスのインゴットを合成する。それには、例えば、多重管バーナから、四塩化ケイ素や有機ケイ素化合物などのケイ素化合物の原料ガス、酸素等の支燃性ガス、水素等の燃焼ガスを含むガスを噴出させ、火炎中で反応を行い、回転させているターゲット上にガラス微粒子を堆積かつ溶融させる。すると、インゴットとして、円柱状の石英ガラスのインゴットが得られる。この他に、特開平１０−２７９３１９号公報や特開平１１−２９２５５１号公報に開示された合成方法を採用することも可能である。

次に、ワーク切断工程に移行し、バンドソーまたはブレードなどを用いて、この石英ガラスを所望の形状（例えば、直方体状、円柱状など）およびサイズに切断する（Ｓ２）。

その後、ワーク研磨工程に移行し、この石英ガラスの表面を研磨する。このとき、石英ガラスが所定の透過率（例えば、５０％以上）になるような表面粗さにする（Ｓ３）。

次いで、欠陥検査工程に移行し、ワーク欠陥検査装置１を用いて、以下に述べるとおり、この石英ガラス中の欠陥を検査する（Ｓ４）。この石英ガラスをワーク保持装置２０の把持アーム３１にワーク１９として取り付け、光源５から中心波長１７２ｎｍの深紫外光（ＤＵＶ）を出射させる。この深紫外光は、図１に示すように、ランプボックス３からライトガイド１０を経て筐体７に至り、拡散光学系９の凹レンズ９ａによって照度均一性を損なうことなく拡散し、コリメータ１２によって所定の断面直径（例えば、１４０ｍｍ）の平行光束になった後、ワーク１９を透過して分光ミラー１３に至る。そして、この深紫外光の大部分は、分光ミラー１３で反射し、紫外光結像系１５の反射ミラー１５ａで反射して収束し、反射ミラー１５ｂで反射してから、紫外光用ＣＣＤカメラ１６に至って結像する。ワーク保持装置２０のＸステージ３７及びＹステージ３５を駆動させることにより、例えば、１００ｍｍ×１００ｍｍの範囲での２次元の画像が取得できる。したがって、図２に示すように、ワーク１９の表面１９ａ、１９ｂや内部１９ｃに欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３がある場合、紫外光用ＣＣＤカメラ１６の像では、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に対応した部位が暗い影となって現れる。その結果、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３について、ワーク１９のＸＹ座標における位置が判明し、欠陥の２次元分布を測定することができる。

ところが、これでは、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のＸＹ座標における２次元分布は測定できても、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の深さ（Ｚ方向における位置）が不明であるため、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の３次元分布を測定することはできない。そこで、Ｚステージ３３によりワーク１９を、光軸方向（Ｚ方向）にスキャンさせて、図３に示すように、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の像Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３についてコントラストの良否の変化をチェックすることにより、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３について、その深さを判断し、３次元分布を測定することができる。

すなわち、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の深さを判断するには、ワーク保持装置２０によりワーク１９を光軸方向（Ｚ方向）に第１位置に移動させる。ワーク１９の表面１９ａに焦点が合ったとき、図３（ａ）に示すように、ワーク１９の表面１９ａにある２つの欠陥Ｆ１、Ｆ２の像Ｍ１、Ｍ２についてはコントラストが良くなるとともに、ワーク１９の内部１９ｃにある欠陥Ｆ３の像Ｍ３についてはコントラストが悪くなる。ワーク保持装置２０によりワーク１９を光軸方向（Ｚ方向）の第１位置から第２位置に移動させると、ワーク１９の内部１９ｃに焦点が合ったとき、図３（ｂ）に示すように、ワーク１９の表面１９ａにある２つの欠陥Ｆ１、Ｆ２の像Ｎ１、Ｎ２についてはコントラストが悪くなるとともに、ワーク１９の内部１９ｃにある欠陥Ｆ３の像Ｎ３についてはコントラストが良くなる。したがって、このようなコントラストの良否の変化から、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の深さをそれぞれ判断し、ワーク１９の表面１９ａの欠陥Ｆ１、Ｆ２と、ワーク１９の内部１９ｃの欠陥Ｆ３とを区別することができる。その結果、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３のＸＹ座標における位置と併せて、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の３次元分布を測定することが可能となる。

なお、ワーク１９は所定の透過率となっているので、ワーク１９の欠陥検査を円滑に行うことができる。また、筐体７内は、上述したように、酸素濃度が極めて低い状態となっているため、酸素による深紫外光の吸収を大幅に抑制し、深紫外光を筐体７内で効率よく照射することができる。

さらに、ワーク１９中の欠陥には、ワーク１９に深紫外光が照射されたときに、この深紫外光を吸収するだけであって蛍光を出さないもの（無蛍光性の欠陥）のほか、深紫外光を吸収すると同時に蛍光を出すもの（蛍光性の欠陥）が想定されるが、蛍光性の欠陥については、蛍光が、分光ミラー１３を透過した後、蛍光結像系１７の反射ミラー１７ａで反射して収束し、２枚の反射ミラー１７ｂ、１７ｃで順に反射してから、蛍光用ＣＣＤカメラ１８に至って結像する。したがって、図２に示すように、ワーク１９の表面１９ａ、１９ｂや内部１９ｃに欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３がある場合、蛍光用ＣＣＤカメラ１８の像では、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３に対応した部位が明るく光る。その結果、この蛍光用ＣＣＤカメラ１８で撮影された画像によっても、ワーク１９中の欠陥の原因成分を推定することが可能となる。そのため、紫外光用ＣＣＤカメラ１６で撮影された画像に加えて、蛍光用ＣＣＤカメラ１８で撮影された画像をも参照して組み合わせることにより、ワーク１９中の欠陥を総合的に分析・判断することが容易となる。

そして、欠陥検査工程でワーク１９に欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が見つかった場合には、欠陥除去工程に移行し、この欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を適宜除去して光学部材を完成させる（Ｓ５）。すなわち、図２に示すように、ワーク１９の表面１９ａに欠陥Ｆ１、Ｆ２がある場合は、例えば、ワーク１９の表面１９ａ、１９ｂを研磨することにより、この欠陥Ｆ１、Ｆ２を除去する。また、ワーク１９の内部１９ｃに欠陥Ｆ３がある場合は、例えば、この欠陥Ｆ３を含む部位をワーク１９から切除することにより、この欠陥Ｆ３を除去する。すると、欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を含まない高品質な光学部材が得られる。ここで、合成石英ガラス製の光学部材の製造が完了する。

以上のように、この実施の形態１によれば、光学部材に含まれる不可視の欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を検査して除去することが可能となる。こうして欠陥が除去された光学部材は、紫外光を光学部材に照射する装置（半導体露光装置など）においてもその機能を十全に発現することができる。

また、ワーク保持装置２０は、光軸と直交する方向にそれぞれ所定の第２ストロークだけワーク１９を移動することができるので、ワーク１９の全面を検査することができる。

なお、上述した実施の形態１では、光学部材の製造に際して、欠陥検査工程から欠陥除去工程に移行する場合について説明した。しかし、ワーク１９をフォトマスク等の光学部材として使用する場合には、ワーク１９の表面１９ａ、１９ｂの平面度をさらに向上させるべく、欠陥検査工程の後（欠陥除去工程の前後を問わない。）に研削・研磨工程に移行し、ワーク１９の表面１９ａ、１９ｂに研削・研磨加工を施す。この研削・研磨加工の手法としては、公知の手法（例えば、特開２００７−９８５４２号公報や特開２００７−９８５４３号公報に開示された研磨装置による加工方法など）を用いることができる。

［発明の実施の形態２］
以下に、液晶パターン形成用フォトマクスの製造例を説明する。最初に、光学面が研磨され、所定の平面度となった石英ガラス基板（光学部材）を用意する。石英ガラス基板を純水で洗浄した後、実施形態１で説明したワーク欠陥検査装置１のワーク保持装置２０で保持し、実施形態１と同様にして欠陥を検査する。次いで、欠陥が石英ガラス基板に存在していたならば、実施形態１で説明したような方法で除去する。次いで、石英ガラス基板を洗浄した後、石英ガラス基板の一方の面にスパッタリングによりクロム（Ｃｒ）膜を成膜する。石英ガラス基板を保持する部材により遮蔽されてクロム膜が成膜されない部分があるが、この遮蔽された部分以外はクロム膜が形成されて良い。

クロム膜が形成された面にレジスト（液体）を塗布する。レジストとしては、例えば、ポジ型レジストとしてノボラック系樹脂（ＡＺ社のＡＺ１５００、ＡＺＰ１５００）などを使用することが出来る。形成すべきパターンに従い、レジストにレーザ光を走査させながら部分的に照射する。レーザ光照射後に、基板上のレジストにアルカリ性溶液を接触させることにより、レジストとクロム膜とを除去しパターンを形成する。ポジ型レジストの場合、レーザ光に感光したところがアルカリ性溶液によりエッチングされ除去される。照射するレーザ光の波長としては４１３ｎｍのレーザ等を使用できる。このレジスト塗布及びエッチングを、形成すべきパターンに応じて繰り返し、石英ガラス基板の一方の面にクロムの所定パターンを形成する。パターン形成後に基板を純水で洗浄して、形成されたパターンの検査を行っても良い。検査でパターンに欠陥が検出された場合にはレーザリペアを行うことにより、パターンの不要な部分の除去あるいは遮光部材を追加させることにより、パターンを完成させ、フォトマスクが完成される。

上記フォトマスクの製造例において、クロム膜上にさらに酸化クロム（ＣｒＯ）のような酸化防止膜や反射防止膜を設けてもよい。また、上記製造例では液晶用のフォトマスクを製造したが、本発明を用いて半導体用フォトマスクを製造してもよい。この場合、クロム膜を製膜した後に、レーザー照射の代わりに電子線を用いてパターンを形成してもよい。例えば、ハーフトーンのパターンを形成する場合には、遮光膜としてＭｏＳｉを使用することも可能である。

上述した実施の形態１及び２では、紫外光検出器として紫外光用ＣＣＤカメラ１６を用いる場合について説明したが、紫外光用ＣＣＤカメラ１６以外の紫外光検出器（例えば、ラインセンサ、その他のイメージセンサ）を代用することもできる。

また、上述した実施の形態１及び２では、凹レンズ９ａを備えた拡散光学系９について説明したが、凹レンズ９ａに代えて、回折格子や光ファイバー、拡散フィルム、拡散板などを使用することもできる。

さらに、上述した実施の形態１及び２では、ワーク１９の欠陥の深さ（光軸方向の位置）を明確化するべく深紫外光の焦点を移動させる際に、ワーク１９を光軸方向に移動させる方式を採用する場合について説明したが、ワーク１９を固定したまま紫外光用ＣＣＤカメラ１６を進退させる方式を代用することも可能である。また、ワーク保持装置２０を図４に例示したが、ワーク１９を保持及び移動させる機構はそれらの例示に限定されず、任意の機構を採用しうる。ワーク保持装置２０は、Ｘステージ３３及びＹステージ３５により光軸と直交する方向にワーク１９を移動することができるので、ワーク１９の全面を紫外光で走査することができる。また、所定の広がりを持つ平行光の光束（例えば、面光源からの平行光）をワークに入射してもよい。こうすることで、拡散光学系９及びコリメータ１２を使用せずに、図１に示した装置と同様の機能を果たすことができる。

また、上述した実施の形態１及び２では、合成石英ガラス製の光学部材を製造する場合について説明した。しかし、光学部材の材質は、合成石英ガラスに限るわけではなく、溶融石英ガラス（酸水素炎熔融石英ガラス、電融石英ガラス）であってもよい。さらに、２００ｎｍ以下のリソグラフィで使用されるルビジウム・アルミニウム・ガーネット（ＬｕＡＧ）やフッ化物（例えば、ＣａＦ_２（フッ化カルシウム、蛍石）、ＢａＬｉＦ_３）などの結晶であっても構わない。

また、上述した実施の形態１及び２では、１２０〜２２０ｎｍの範囲内に属する任意の波長を測定波長とする光源５を用いる場合について説明したが、光源５の測定波長を長波長側に広げて、１２０〜３８０ｎｍの範囲内に属する任意の波長を測定波長とする光源５を代用することもできる。

また、上述した実施の形態１では、石英ガラスのインゴットの合成から始まる製造方法について説明したが、合成石英ガラスのインゴットが予め板状（すなわち、被検査面が平面状）に切り出された状態のワーク１９を準備する工程から始めることもできる。

また、上述した実施の形態１及び２では、欠陥検査工程でワーク１９に欠陥Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３が見つかった場合に欠陥除去工程に移行する製造方法について説明したが、この欠陥除去工程を省くことも可能である。

本発明は、発振波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザなどの紫外光が照射される光学部材の欠陥の検査にきわめて有用である。

Claims (18)

1. １２０〜３８０ｎｍの範囲内の波長の光を出射する光源と、
   前記光源から出射された光を拡散させる拡散光学系と、
   前記拡散光学系によって拡散した光を平行光束にするコリメータと、
   前記光源から出射された光の光軸上で光学部材用ワークを保持するワーク保持具と、
   前記ワーク保持具に保持されたワークを透過した紫外光を検出し、前記ワーク中の欠陥の２次元分布を測定する紫外光検出器と、
   前記ワークを透過した紫外光を紫外光検出器に導く紫外光結像系と、
   前記紫外光がワークを通過することによって発生した蛍光を検出する蛍光検出器と、
   前記ワーク保持具に保持されたワークを透過した光の一部を蛍光検出器に導く蛍光結像系とを備えているワーク欠陥検査装置であって、
   前記ワーク保持具は、前記紫外光検出器と共役になる位置が当該ワーク保持具に保持されたワーク内に収まるように、光軸方向に移動自在に設けられているワーク欠陥検査装置。
2. 前記光源は、１２０〜２２０ｎｍの範囲内の光を出射する請求項１に記載のワーク欠陥検査装置。
3. 前記ワーク保持具は、光軸と交差する方向に移動自在に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク欠陥検査装置。
4. 前記ワークを透過した紫外光と前記蛍光とを互いに分離する分光素子をさらに備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のワーク欠陥検査装置。
5. 紫外光を出射する光源と、
   前記紫外光に対してワークを移動可能に保持するワーク保持具と、
   前記ワーク保持具に保持されたワークを透過した前記紫外光を検出し、前記ワーク中の欠陥の２次元分布を測定する検出器と、
   前記紫外光がワークを通過することによって発生した蛍光を検出する蛍光検出器と、
   前記ワーク保持具に保持されたワークを透過した光の一部を蛍光検出器に導く蛍光結像系とを備え、前記ワーク保持具によりワークを紫外光に対して移動させながらワーク内に存在する欠陥を検出することで、ワーク内の欠陥の３次元的な分布を求める欠陥検査装置であって、
   前記ワーク保持具は、前記紫外光検出器と共役になる位置が当該ワーク保持具に保持されたワーク内に収まるように、光軸方向に移動自在に設けられている欠陥検査装置。
6. 前記ワークを紫外光に対して紫外光の光路に沿って移動させながら欠陥の像のコントラストを観察することでワーク内の欠陥の深さを求める請求項５に記載の欠陥検査装置。
7. 前記ワークを紫外光に対して紫外光の光路に垂直に移動させながら欠陥の像を観察することでワーク内の欠陥の２次元分布を求める請求項５に記載の欠陥検査装置。
8. 前記ワークを透過した紫外光と前記蛍光とを互いに分離する分光素子をさらに備える請求項５〜７のいずれか一項に記載の欠陥検査装置。
9. ワークを加工して光学部材を製造する方法であって、
   前記ワークを準備するワーク準備工程と、
   前記ワークを所望の形状に切断するワーク切断工程と、
   前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程と、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のワーク欠陥検査装置を用いて前記ワークの欠陥を検査する欠陥検査工程とを含む光学部材の製造方法。
10. ワークを加工して光学部材を製造する方法であって、
    前記ワークを準備するワーク準備工程と、
    前記ワークを所望の形状に切断するワーク切断工程と、
    前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程と、
    請求項３〜５のいずれか一項に記載のワーク欠陥検査装置を用いて前記ワークの欠陥を検査して３次元分布を測定する欠陥検査工程とを含む光学部材の製造方法。
11. ワークを加工して光学部材を製造する方法であって、
    予め板状に切り出されたワークを準備するワーク準備工程と、
    前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程と、
    請求項１〜８のいずれか一項に記載のワーク欠陥検査装置を用いて前記ワークの欠陥を検査する欠陥検査工程とを含む光学部材の製造方法。
12. ワークを加工して光学部材を製造する方法であって、
    予め板状に切り出されたワークを準備するワーク準備工程と、
    前記ワークを所定の透過率になるように研磨するワーク研磨工程と、
    請求項３〜５のいずれか一項に記載のワーク欠陥検査装置を用いて前記ワークの欠陥を検査して３次元分布を測定する欠陥検査工程とを含む光学部材の製造方法。
13. さらに、前記ワークに欠陥が見つかった場合に当該欠陥を除去する欠陥除去工程を含む請求項９〜１２のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法。
14. 前記光学部材がフォトマスクであり、ワークの一方の面に金属膜を設ける工程と、金属膜の一部を除去して金属膜のパターンを形成する工程とをさらに含む請求項９〜１３のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法。
15. 前記透過率は、５０％以上である請求項９〜１４のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法。
16. 前記光学部材の材質は、合成石英ガラスである請求項９〜１５のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法。
17. 前記光学部材の材質は、フッ化カルシウムである請求項９〜１５のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法。
18. 前記光学部材の材質は、深紫外光を透過可能なフッ化物結晶である請求項９〜１５のいずれか一項に記載の光学部材の製造方法。

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