JPH0558668A - 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材 - Google Patents
紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材Info
- Publication number
- JPH0558668A JPH0558668A JP3299997A JP29999791A JPH0558668A JP H0558668 A JPH0558668 A JP H0558668A JP 3299997 A JP3299997 A JP 3299997A JP 29999791 A JP29999791 A JP 29999791A JP H0558668 A JPH0558668 A JP H0558668A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- quartz glass
- synthetic quartz
- optical member
- laser
- ultraviolet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1453—Thermal after-treatment of the shaped article, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
［目的］ エキシマレーザーに代表される紫外線レーザ
ーを光源とする光学系を構成する光学部材において、強
い紫外線照射に対しても十分な安定性を有し、紫外線透
過率の低下が少ない合成石英ガラス光学部材を提供す
る。 ［構成］ 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材で
あって、その合成石英ガラスが、１００ｐｐｍ以下のＯ
Ｈ基及び２００ｐｐｍ以下の塩素を含有するものであ
る。
ーを光源とする光学系を構成する光学部材において、強
い紫外線照射に対しても十分な安定性を有し、紫外線透
過率の低下が少ない合成石英ガラス光学部材を提供す
る。 ［構成］ 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材で
あって、その合成石英ガラスが、１００ｐｐｍ以下のＯ
Ｈ基及び２００ｐｐｍ以下の塩素を含有するものであ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発振波長３００ｎｍ以
下の紫外線レーザー、特にはＫｒＦ，ＡｒＦエキシマレ
ーザーの照射に対して優れた安定性を有する合成石英ガ
ラスの光学部材に関し、特に前記エキシマレーザーを光
源とするリソグラフィ装置の光学系を構成する窓、鏡、
レンズ及びプリズム等の光学部材として使用されるエキ
シマレーザー用合成石英ガラス光学部材に関する。
下の紫外線レーザー、特にはＫｒＦ，ＡｒＦエキシマレ
ーザーの照射に対して優れた安定性を有する合成石英ガ
ラスの光学部材に関し、特に前記エキシマレーザーを光
源とするリソグラフィ装置の光学系を構成する窓、鏡、
レンズ及びプリズム等の光学部材として使用されるエキ
シマレーザー用合成石英ガラス光学部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＬＳＩの高集積化に伴い、ウエハ
ー上に集積回路パターンを描画する光リソグラフィー技
術においても、サブミクロン単位の描画技術が要求され
ており、より微細な線幅描画を行うために、露光光源の
短波長化が進められてきている。このため、例えばリソ
グラフィー用ステッパーレンズには、紫外線の照射に対
して、透過率、屈折率の均質性等の光学特性の優れた安
定性が求められている。この様な紫外線照射に対する光
学特性の優れた安定性を示しうる紫外線透過材料として
石英ガラスが用いられてきた。しかしながら、天然の水
晶を原料とした石英ガラスは、２５０ｎｍ以下の波長領
域の光透過性が悪く、また紫外線の照射に対する安定性
が不十分で３００ｎｍ以下の領域に吸収帯が現れ、光透
過率が更に低下する。この石英ガラスにおける光吸収
は、主に石英ガラス中の不純物に起因するために紫外線
領域で使用される光学部材には、不純物含有量の少ない
合成石英ガラスが用いられている。
ー上に集積回路パターンを描画する光リソグラフィー技
術においても、サブミクロン単位の描画技術が要求され
ており、より微細な線幅描画を行うために、露光光源の
短波長化が進められてきている。このため、例えばリソ
グラフィー用ステッパーレンズには、紫外線の照射に対
して、透過率、屈折率の均質性等の光学特性の優れた安
定性が求められている。この様な紫外線照射に対する光
学特性の優れた安定性を示しうる紫外線透過材料として
石英ガラスが用いられてきた。しかしながら、天然の水
晶を原料とした石英ガラスは、２５０ｎｍ以下の波長領
域の光透過性が悪く、また紫外線の照射に対する安定性
が不十分で３００ｎｍ以下の領域に吸収帯が現れ、光透
過率が更に低下する。この石英ガラスにおける光吸収
は、主に石英ガラス中の不純物に起因するために紫外線
領域で使用される光学部材には、不純物含有量の少ない
合成石英ガラスが用いられている。
【０００３】この合成石英ガラスは、通常、紫外線吸収
の原因となる金属不純物の混入を避けるために、化学的
に合成、蒸留された高純度の揮発性珪素化合物、一般的
には例えば四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）等のハロゲン化
ケイ素、例えばエトキシシシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）
４）、メトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣＨ３）４）等のアル
コキシシラン類、さらに例えばメチルトリメトキシシラ
ン（ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）３）、エチルトリエトキシ
シラン（ＳｉＣ２Ｈ５（ＯＣ２Ｈ５）３）等のアルキル
アルコキシシラン類の蒸気を、直接酸水素炎中に導入
し、火炎加水分解させて得られるシリカガラス微粒子を
直接回転する棒状芯部材上に融解堆積させて、透明なガ
ラスとして製造されるか、上記ガラス微粒子を棒状芯部
材上に堆積させて多孔質ガラスを作り、それを電気炉中
で加熱溶融して透明なガラス体として製造される。この
ようにして製造された透明な合成石英ガラスは、極めて
高純度で、金属不純物を殆ど含んでおらず、また１９０
ｎｍ程度の短波長領域まで良好な光透過性を示し、紫外
線レーザー光、例えば具体的にはＫｒＦ（２４８ｎ
ｍ）、ＸｅＢｒ（２８２ｎｍ）、ＸｅＦ（３５１，３５
３ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）等のエキシマレーザー
及びＹＡＧの４倍高調波（２５０ｎｍ）等についての透
過材料として用いられてきた。
の原因となる金属不純物の混入を避けるために、化学的
に合成、蒸留された高純度の揮発性珪素化合物、一般的
には例えば四塩化ケイ素（ＳｉＣｌ４）等のハロゲン化
ケイ素、例えばエトキシシシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）
４）、メトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣＨ３）４）等のアル
コキシシラン類、さらに例えばメチルトリメトキシシラ
ン（ＳｉＣＨ３（ＯＣＨ３）３）、エチルトリエトキシ
シラン（ＳｉＣ２Ｈ５（ＯＣ２Ｈ５）３）等のアルキル
アルコキシシラン類の蒸気を、直接酸水素炎中に導入
し、火炎加水分解させて得られるシリカガラス微粒子を
直接回転する棒状芯部材上に融解堆積させて、透明なガ
ラスとして製造されるか、上記ガラス微粒子を棒状芯部
材上に堆積させて多孔質ガラスを作り、それを電気炉中
で加熱溶融して透明なガラス体として製造される。この
ようにして製造された透明な合成石英ガラスは、極めて
高純度で、金属不純物を殆ど含んでおらず、また１９０
ｎｍ程度の短波長領域まで良好な光透過性を示し、紫外
線レーザー光、例えば具体的にはＫｒＦ（２４８ｎ
ｍ）、ＸｅＢｒ（２８２ｎｍ）、ＸｅＦ（３５１，３５
３ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）等のエキシマレーザー
及びＹＡＧの４倍高調波（２５０ｎｍ）等についての透
過材料として用いられてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする問題点】原料四塩化ケイ素の
一層の高純度化と共に、酸水素炎による火炎加水分解の
工程を改善することによって、金属不純物元素が０．１
ｐｐｍ以下の高純度石英ガラスを合成し、かつ前記火炎
加水分解の条件を調節することによって製造される合成
石英ガラス中に、所定濃度のＯＨ基が含まれるように
し、これによって耐紫外線レーザー性に優れた光学用の
石英ガラス素体を得る試みがなされている。（特開平１
−１６７２５８号公報参照）。しかしながら、これらの
方法は、合成石英ガラス光学部材を製造するのに、処理
工程数を増加することとなり、時間的にも、また経済的
にも問題がある。
一層の高純度化と共に、酸水素炎による火炎加水分解の
工程を改善することによって、金属不純物元素が０．１
ｐｐｍ以下の高純度石英ガラスを合成し、かつ前記火炎
加水分解の条件を調節することによって製造される合成
石英ガラス中に、所定濃度のＯＨ基が含まれるように
し、これによって耐紫外線レーザー性に優れた光学用の
石英ガラス素体を得る試みがなされている。（特開平１
−１６７２５８号公報参照）。しかしながら、これらの
方法は、合成石英ガラス光学部材を製造するのに、処理
工程数を増加することとなり、時間的にも、また経済的
にも問題がある。
【０００５】ところで、合成石英ガラスに紫外線を照射
することによって生じる吸収帯は専ら、石英ガラス中に
存在する、例えばＳｉＯＨやＳｉＣｌ等ＳｉＯ２以外の
構造をしたもの、Ｓｉ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ等の
酸素欠損又は酸素過剰構造による固有欠陥が光反応によ
って常磁性欠陥を生じることによるものと考えられてい
る。このような常磁性欠陥による光吸収は、これまでＥ
ＳＲスペクトル等で数多く同定されており、例えばＥ’
センター（Ｓｉ・）やＮＢＯＨＣ（ノンブリッジドオキ
シゲンホールセンター Ｓｉ−Ｏ・）などがある。
することによって生じる吸収帯は専ら、石英ガラス中に
存在する、例えばＳｉＯＨやＳｉＣｌ等ＳｉＯ２以外の
構造をしたもの、Ｓｉ−Ｓｉ、Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ等の
酸素欠損又は酸素過剰構造による固有欠陥が光反応によ
って常磁性欠陥を生じることによるものと考えられてい
る。このような常磁性欠陥による光吸収は、これまでＥ
ＳＲスペクトル等で数多く同定されており、例えばＥ’
センター（Ｓｉ・）やＮＢＯＨＣ（ノンブリッジドオキ
シゲンホールセンター Ｓｉ−Ｏ・）などがある。
【０００６】合成石英ガラスは、紫外線領域で、例え
ば、Ｅ’センターの２１５ｎｍ及び正確に同定されてい
ないが２６０ｎｍに、常磁性欠陥による比較的ブロード
で且つ強い吸収帯を有しており、これらの吸収帯は、例
えば、ＡｒＦレーザー（１９３ｎｍ）やＫｒＦレーザー
（２４８ｎｍ）用の光学部材として、大きな問題となっ
ている。本発明は、エキシマレーザーに代表される紫外
線レーザーを光源とする光学系を構成する光学部材にお
いて、かかる紫外線照射による透過率低下の問題を解決
することを目的としている。
ば、Ｅ’センターの２１５ｎｍ及び正確に同定されてい
ないが２６０ｎｍに、常磁性欠陥による比較的ブロード
で且つ強い吸収帯を有しており、これらの吸収帯は、例
えば、ＡｒＦレーザー（１９３ｎｍ）やＫｒＦレーザー
（２４８ｎｍ）用の光学部材として、大きな問題となっ
ている。本発明は、エキシマレーザーに代表される紫外
線レーザーを光源とする光学系を構成する光学部材にお
いて、かかる紫外線照射による透過率低下の問題を解決
することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、エキシマレー
ザーに代表される紫外線レーザーを光源とする光学系を
構成する光学部材において、強い紫外線照射に対しても
十分な安定性を有し、紫外線透過率の低下が少ない合成
石英ガラス光学部材を提供することを目的としている。
本発明者らは、研究の結果、合成石英ガラス中の固有欠
陥と結び付く不純物として、水酸基（ＯＨ基）及び塩素
があることを見い出し、合成石英ガラスにおけるＯＨ基
含有量を１００ｐｐｍ以下、また塩素含有量を２００ｐ
ｐｍ以下に低減させることにより、合成石英ガラスによ
り構成された光学部材において、紫外線照射に対して安
定な特性が得られることを見い出した。
ザーに代表される紫外線レーザーを光源とする光学系を
構成する光学部材において、強い紫外線照射に対しても
十分な安定性を有し、紫外線透過率の低下が少ない合成
石英ガラス光学部材を提供することを目的としている。
本発明者らは、研究の結果、合成石英ガラス中の固有欠
陥と結び付く不純物として、水酸基（ＯＨ基）及び塩素
があることを見い出し、合成石英ガラスにおけるＯＨ基
含有量を１００ｐｐｍ以下、また塩素含有量を２００ｐ
ｐｍ以下に低減させることにより、合成石英ガラスによ
り構成された光学部材において、紫外線照射に対して安
定な特性が得られることを見い出した。
【０００８】即ち、本発明は、合成石英ガラスが、１０
０ｐｐｍ以下のＯＨ基の含有量及び２００ｐｐｍ以下の
塩素の含有量を有するものであることを特徴とする紫外
線レーザー用合成石英ガラス光学部材にある。
０ｐｐｍ以下のＯＨ基の含有量及び２００ｐｐｍ以下の
塩素の含有量を有するものであることを特徴とする紫外
線レーザー用合成石英ガラス光学部材にある。
【０００９】本発明において、合成石英ガラス中に含有
されるＯＨ基及び塩素は、少なければ少ないほど（例え
ば、両者共に５ｐｐｍ以下）好ましい。しかし、本発明
者らは、合成石英ガラス中において、ＯＨ基の濃度が１
００ｐｐｍ以下、また塩素の濃度が２００ｐｐｍ以下で
あれば、紫外線照射において、良好な透過率安定性が得
られることを見い出した。また、本発明者らは、前記光
学部材を構成する合成石英ガラスにおいて、波長２４５
ｎｍにおける光の内部透過率が９９％以上である場合、
紫外線レーザーの照射に対してより安定性が向上する事
を見いだした。一般に２４５ｎｍの吸収帯は酸素欠損に
よる吸収と言われており、この吸収がない光学部材が紫
外線レーザー用光学部材を構成する上で好ましいことが
分かった。
されるＯＨ基及び塩素は、少なければ少ないほど（例え
ば、両者共に５ｐｐｍ以下）好ましい。しかし、本発明
者らは、合成石英ガラス中において、ＯＨ基の濃度が１
００ｐｐｍ以下、また塩素の濃度が２００ｐｐｍ以下で
あれば、紫外線照射において、良好な透過率安定性が得
られることを見い出した。また、本発明者らは、前記光
学部材を構成する合成石英ガラスにおいて、波長２４５
ｎｍにおける光の内部透過率が９９％以上である場合、
紫外線レーザーの照射に対してより安定性が向上する事
を見いだした。一般に２４５ｎｍの吸収帯は酸素欠損に
よる吸収と言われており、この吸収がない光学部材が紫
外線レーザー用光学部材を構成する上で好ましいことが
分かった。
【００１０】一般に、半導体のリソグラフィー装置に用
いられる光学部材においては、均一な露光をはかるため
に、耐レーザー特性にばらつきが生じないように、部材
中の均質性がきびしく要求されているが、合成石英ガラ
ス光学部材の光透過面における屈折率の分布が、屈折率
の最大値と最小値の差Δｎで、Δｎ＝５×１０−６以下
であれば、光学部材中の耐レーザー特性が均一と見なし
得ることを見い出した。即ち、Δｎ＝５×１０−６以下
の場合は、紫外線照射に対する安定性に好ましくないＯ
Ｈ基及び塩素が、合成石英ガラス光学部材中に、ほぼ均
等に分布している状態となるので、該光学部材各部にお
いて、均等なレーザー耐性を得ることができる。更に前
記屈折率の均質性は、例えば、レンズ等の光学部材の場
合に好ましい特性である。
いられる光学部材においては、均一な露光をはかるため
に、耐レーザー特性にばらつきが生じないように、部材
中の均質性がきびしく要求されているが、合成石英ガラ
ス光学部材の光透過面における屈折率の分布が、屈折率
の最大値と最小値の差Δｎで、Δｎ＝５×１０−６以下
であれば、光学部材中の耐レーザー特性が均一と見なし
得ることを見い出した。即ち、Δｎ＝５×１０−６以下
の場合は、紫外線照射に対する安定性に好ましくないＯ
Ｈ基及び塩素が、合成石英ガラス光学部材中に、ほぼ均
等に分布している状態となるので、該光学部材各部にお
いて、均等なレーザー耐性を得ることができる。更に前
記屈折率の均質性は、例えば、レンズ等の光学部材の場
合に好ましい特性である。
【００１１】
【作用】本発明による合成石英ガラス光学部材は、ＯＨ
基の含有量が１００ｐｐｍ以下で、かつ塩素の含有量が
２００ｐｐｍ以下であるので、紫外線照射によって生じ
る常磁性欠陥の総量が低減でき、紫外線照射下に長時間
に渡って安定した光学特性を得ることができる。しか
も、本発明による紫外線レーザー用合成石英ガラス光学
部材は、その光透過面における屈折率の分布Δｎが、５
×１０−６以下であるので、紫外線レーザーの照射下
に、光学部材全体に渡って均一なレーザー安定性得られ
る。
基の含有量が１００ｐｐｍ以下で、かつ塩素の含有量が
２００ｐｐｍ以下であるので、紫外線照射によって生じ
る常磁性欠陥の総量が低減でき、紫外線照射下に長時間
に渡って安定した光学特性を得ることができる。しか
も、本発明による紫外線レーザー用合成石英ガラス光学
部材は、その光透過面における屈折率の分布Δｎが、５
×１０−６以下であるので、紫外線レーザーの照射下
に、光学部材全体に渡って均一なレーザー安定性得られ
る。
【００１２】
【実施例】本発明の実施態様について、以下に例を挙げ
て説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によって
何等制限されるものではない。 例１．四塩素珪素を酸水素バーナー中に導入し、火炎加
水分解して得られる微細なシリカ粒子を回転するターゲ
ット上に堆積させて、重量１Ｋｇの多孔質シリカ堆積物
を形成した。該多孔質シリカ堆積物を雰囲気炉に入れ、
８００℃に昇温、そのまま保持後、塩素、酸素、窒素、
１：１：８の混合ガスを１０リットル／分の流量で流し
ながら、１０時間加熱処理後、該多孔質シリカを取り出
し、真空炉に入れて、１×１０−２の真空下で、１６０
０度に昇温し、１時間保持した後、冷却し透明な棒状の
合成石英ガラスを作成した。
て説明するが、本発明は、以下の説明及び例示によって
何等制限されるものではない。 例１．四塩素珪素を酸水素バーナー中に導入し、火炎加
水分解して得られる微細なシリカ粒子を回転するターゲ
ット上に堆積させて、重量１Ｋｇの多孔質シリカ堆積物
を形成した。該多孔質シリカ堆積物を雰囲気炉に入れ、
８００℃に昇温、そのまま保持後、塩素、酸素、窒素、
１：１：８の混合ガスを１０リットル／分の流量で流し
ながら、１０時間加熱処理後、該多孔質シリカを取り出
し、真空炉に入れて、１×１０−２の真空下で、１６０
０度に昇温し、１時間保持した後、冷却し透明な棒状の
合成石英ガラスを作成した。
【００１３】該合成石英ガラスの両端を旋盤に固定し、
旋盤を回転しつつ、プロパンガスバーナーで軟化点以上
に加熱しながら均質化処理を行った。処理された合成石
英ガラスをグラファイト鋳型内にセットし、窒素雰囲気
中で１７００℃に加熱成形した後、大気中でアニール処
理を行った。アニール処理は１１００℃で２０時間保持
後０．５℃／分で６００℃まで除冷して行った。得られ
た合成石英ガラス成形体から分析用サンプルを採集した
後、外周部を研削後、端面を鏡面研磨して外径８０ｍ
ｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形体を作
成した。
旋盤を回転しつつ、プロパンガスバーナーで軟化点以上
に加熱しながら均質化処理を行った。処理された合成石
英ガラスをグラファイト鋳型内にセットし、窒素雰囲気
中で１７００℃に加熱成形した後、大気中でアニール処
理を行った。アニール処理は１１００℃で２０時間保持
後０．５℃／分で６００℃まで除冷して行った。得られ
た合成石英ガラス成形体から分析用サンプルを採集した
後、外周部を研削後、端面を鏡面研磨して外径８０ｍ
ｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形体を作
成した。
【００１４】得られた光学窓用合成石英ガラス成形体の
ＯＨ基濃度を赤外分光光度法で測定したところ、２０ｐ
ｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガラス成形体の
紫外線透過率を紫外分光光度計で測定したところ２４５
ｎｍにおける吸収は観測されず、内部透過率は９９％以
上であった。図１に、実施例１の光学窓用合成石英ガラ
ス成形体の透過率曲線を示す。内部透過率は、図中の透
過率から試料の反射によるロスを減じた透過率を厚さ１
ｃｍに於ける透過率に換算したものである。また分析用
サンプルを弗酸で分解し、硝酸銀比濁法で塩素濃度を測
定したところ１００ｐｐｍであった。
ＯＨ基濃度を赤外分光光度法で測定したところ、２０ｐ
ｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガラス成形体の
紫外線透過率を紫外分光光度計で測定したところ２４５
ｎｍにおける吸収は観測されず、内部透過率は９９％以
上であった。図１に、実施例１の光学窓用合成石英ガラ
ス成形体の透過率曲線を示す。内部透過率は、図中の透
過率から試料の反射によるロスを減じた透過率を厚さ１
ｃｍに於ける透過率に換算したものである。また分析用
サンプルを弗酸で分解し、硝酸銀比濁法で塩素濃度を測
定したところ１００ｐｐｍであった。
【００１５】更に、上記光学窓用合成石英カラス成形体
の屈折率分布を、フィゾー干渉計にてオイルオンプレー
ト法でＨｅＮｅレーザーを用いて測定したところ、Δｎ
は１×１０−６であった。該光学窓用合成石英ガラス成
形体にＫｒＦエキシマレーザーをフルエンス５００ｍＪ
／ｃｍ２ｐ，１００Ｈｚで照射しその紫外域の吸光度変
化を測定した。測定結果を図２に示す。図２ではＥ’セ
ンターの吸収波長である２１５ｎｍに於ける吸光度（−
Ｌｏｇ（内部吸収））のショット数に於ける経時変化を
示している。後述する比較例に比べて、照射に対して吸
光度変化が少なく、光学部材として良好な特性を示して
いる。
の屈折率分布を、フィゾー干渉計にてオイルオンプレー
ト法でＨｅＮｅレーザーを用いて測定したところ、Δｎ
は１×１０−６であった。該光学窓用合成石英ガラス成
形体にＫｒＦエキシマレーザーをフルエンス５００ｍＪ
／ｃｍ２ｐ，１００Ｈｚで照射しその紫外域の吸光度変
化を測定した。測定結果を図２に示す。図２ではＥ’セ
ンターの吸収波長である２１５ｎｍに於ける吸光度（−
Ｌｏｇ（内部吸収））のショット数に於ける経時変化を
示している。後述する比較例に比べて、照射に対して吸
光度変化が少なく、光学部材として良好な特性を示して
いる。
【００１６】例２．前記例１と同様に多孔質シリカ堆積
物を作成し、雰囲気炉中で８００℃に保持後塩素、酸
素、窒素、１：２：７の混合ガスを１０リットル／分の
流量で流しながら１０時間加熱処理後、該多孔質シリカ
を取り出し、真空炉中で１×１０−２の真空下で１６０
０度に昇温、１時間保持して後冷却し透明な棒状の合成
石英ガラスを作成した。該合成石英ガラスを、例１と同
様に成形し、アニール処理し、分析用サンプル及び外径
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形
体を作成した。得られた光学窓用合成石英ガラス成形体
のＯＨ基濃度は、９０ｐｐｍであり、塩素濃度は２０ｐ
ｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガラス成形体に
おいて、２４５ｎｍにおける内部透過率は９９％以上で
あった。該光学窓用合成石英ガラス成形体を実施例１と
同様の条件で、ＫｒＦレーザー照射を行った際の２４８
ｎｍの吸光度変化を測定したところ、実施例１と同様の
結果が得られ、良好な安定性を示した。
物を作成し、雰囲気炉中で８００℃に保持後塩素、酸
素、窒素、１：２：７の混合ガスを１０リットル／分の
流量で流しながら１０時間加熱処理後、該多孔質シリカ
を取り出し、真空炉中で１×１０−２の真空下で１６０
０度に昇温、１時間保持して後冷却し透明な棒状の合成
石英ガラスを作成した。該合成石英ガラスを、例１と同
様に成形し、アニール処理し、分析用サンプル及び外径
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形
体を作成した。得られた光学窓用合成石英ガラス成形体
のＯＨ基濃度は、９０ｐｐｍであり、塩素濃度は２０ｐ
ｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガラス成形体に
おいて、２４５ｎｍにおける内部透過率は９９％以上で
あった。該光学窓用合成石英ガラス成形体を実施例１と
同様の条件で、ＫｒＦレーザー照射を行った際の２４８
ｎｍの吸光度変化を測定したところ、実施例１と同様の
結果が得られ、良好な安定性を示した。
【００１７】例３．実施例１と同様に作成した、透明合
成石英ガラスにおいて、均質化の際の処理時間を半分に
し、他の条件は同様に一連の処理を行い、分析用サンプ
ル及び外径８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英
ガラス成形体を作成した。得られた光学窓用合成石英ガ
ラス成形体のＯＨ基濃度は９０ｐｐｍ、塩素濃度は２０
ｐｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガラス成形体
においても２４５ｎｍにおける内部透過率は９９％以上
であった。該光学窓用合成石英ガラス成形体における屈
折率の分布Δｎを測定したところ、５×１０−６であっ
た。屈折率分布を示す干渉縞を図３に示す。該光学窓用
合成石英ガラス成形体の中央部と外周部より、１０ｍｍ
×１０ｍｍ×４０ｍｍのサンプルを切り出し、実施例１
と同様の条件でＫｒＦレーザー照射を行った際の２４８
ｎｍの吸光度変化を図４に示す。中央部と外周部共に良
好な安定性を示し、かつ吸光度の変化も同様であるため
に、光学部材としての均一性が維持されているといえ
る。
成石英ガラスにおいて、均質化の際の処理時間を半分に
し、他の条件は同様に一連の処理を行い、分析用サンプ
ル及び外径８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英
ガラス成形体を作成した。得られた光学窓用合成石英ガ
ラス成形体のＯＨ基濃度は９０ｐｐｍ、塩素濃度は２０
ｐｐｍであった。また該光学窓用合成石英ガラス成形体
においても２４５ｎｍにおける内部透過率は９９％以上
であった。該光学窓用合成石英ガラス成形体における屈
折率の分布Δｎを測定したところ、５×１０−６であっ
た。屈折率分布を示す干渉縞を図３に示す。該光学窓用
合成石英ガラス成形体の中央部と外周部より、１０ｍｍ
×１０ｍｍ×４０ｍｍのサンプルを切り出し、実施例１
と同様の条件でＫｒＦレーザー照射を行った際の２４８
ｎｍの吸光度変化を図４に示す。中央部と外周部共に良
好な安定性を示し、かつ吸光度の変化も同様であるため
に、光学部材としての均一性が維持されているといえ
る。
【００１８】比較例１．実施例１と同様に多孔質シリカ
体を作成し、そのまま真空炉中で１×１０−２真空下で
１６００度に昇温、１時間保持して後冷却し透明な棒状
の合成石英ガラス体を作成した。該合成石英ガラス体
を、実施例１と同様に処理し、分析用サンプル及び外径
φ８０ｍｍ×２０ｍｍの光学ウインドウを作成した。得
られた光学ウインドウのＯＨ基濃度は２００ｐｐｍ、塩
素濃度は１０ｐｐｍであった。また同ウインドウにおい
ても２４５ｎｍにおける内部透過率は９９％以上であっ
た。該ウインドウを実施例１と同様の条件で、ＫｒＦレ
ーザー照射を行った際の２４８ｎｍの吸光度変化を図２
に実施例１と共に示す。実施例１と比べて２１５ｎｍに
於ける吸光度の上昇が認められ、紫外線レーザー用光学
部材として十分な安定性を示していないことが分かる。
体を作成し、そのまま真空炉中で１×１０−２真空下で
１６００度に昇温、１時間保持して後冷却し透明な棒状
の合成石英ガラス体を作成した。該合成石英ガラス体
を、実施例１と同様に処理し、分析用サンプル及び外径
φ８０ｍｍ×２０ｍｍの光学ウインドウを作成した。得
られた光学ウインドウのＯＨ基濃度は２００ｐｐｍ、塩
素濃度は１０ｐｐｍであった。また同ウインドウにおい
ても２４５ｎｍにおける内部透過率は９９％以上であっ
た。該ウインドウを実施例１と同様の条件で、ＫｒＦレ
ーザー照射を行った際の２４８ｎｍの吸光度変化を図２
に実施例１と共に示す。実施例１と比べて２１５ｎｍに
於ける吸光度の上昇が認められ、紫外線レーザー用光学
部材として十分な安定性を示していないことが分かる。
【００１９】比較例２．実施例１と同様に多孔質シリカ
堆積物を作成し、雰囲気炉中で８００℃に保持後塩素、
窒素、１：９の混合ガスを１０リットル／分の流量で流
しながら、５時間加熱処理後、該多孔質シリカを取り出
し、真空炉中で１×１０−２の真空下で１６００度に昇
温、１時間保持した後、冷却して透明な棒状の合成石英
ガラスを作成した。該合成石英ガラスを、実施例１と同
様に成形し、アニール処理し、分析用サンプル及び外径
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形
体を作成した。得られた光学窓用合成石英ガラス成形体
のＯＨ基濃度は１ｐｐｍ、塩素濃度は４００ｐｐｍであ
った。また該光学窓用合成石英ガラス成形体においても
２４５ｎｍにおける内部透過率は９４．７％であった。
該光学窓用合成石英ガラス成形体の紫外線領域における
透過率曲線を図５に示す。２４５ｎｍを吸収センターと
する吸収帯が現れている。該光学窓用合成石英ガラス成
形体を実施例１と同様の条件でＫｒＦレーザー照射を行
った際の２１５ｎｍの吸光度変化を実施例１と共に図６
に示す。２４８ｎｍに於ける吸光度の急激な上昇が認め
られ、紫外線レーザー用光学部材として十分な安定性を
示していないといえる。
堆積物を作成し、雰囲気炉中で８００℃に保持後塩素、
窒素、１：９の混合ガスを１０リットル／分の流量で流
しながら、５時間加熱処理後、該多孔質シリカを取り出
し、真空炉中で１×１０−２の真空下で１６００度に昇
温、１時間保持した後、冷却して透明な棒状の合成石英
ガラスを作成した。該合成石英ガラスを、実施例１と同
様に成形し、アニール処理し、分析用サンプル及び外径
８０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの光学窓用合成石英ガラス成形
体を作成した。得られた光学窓用合成石英ガラス成形体
のＯＨ基濃度は１ｐｐｍ、塩素濃度は４００ｐｐｍであ
った。また該光学窓用合成石英ガラス成形体においても
２４５ｎｍにおける内部透過率は９４．７％であった。
該光学窓用合成石英ガラス成形体の紫外線領域における
透過率曲線を図５に示す。２４５ｎｍを吸収センターと
する吸収帯が現れている。該光学窓用合成石英ガラス成
形体を実施例１と同様の条件でＫｒＦレーザー照射を行
った際の２１５ｎｍの吸光度変化を実施例１と共に図６
に示す。２４８ｎｍに於ける吸光度の急激な上昇が認め
られ、紫外線レーザー用光学部材として十分な安定性を
示していないといえる。
【００２０】
【発明の効果】本発明による合成石英ガラス光学部材
は、ＯＨ基の含有量が１００ｐｐｍ以下で、かつ塩素の
含有量が２００ｐｐｍ以下であるので、従来の合成石英
ガラス光学部材に比較して、長時間の紫外線照射下にお
いて、光の透過率が低下することなく使用できることと
なり、例えば、半導体のリソグラフィ装置において、長
時間の使用が可能となり、光学部材を交換する回数を減
らして、安定した露光を行うことができ、半導体リソグ
ラフィの処理効率を向上することができる。
は、ＯＨ基の含有量が１００ｐｐｍ以下で、かつ塩素の
含有量が２００ｐｐｍ以下であるので、従来の合成石英
ガラス光学部材に比較して、長時間の紫外線照射下にお
いて、光の透過率が低下することなく使用できることと
なり、例えば、半導体のリソグラフィ装置において、長
時間の使用が可能となり、光学部材を交換する回数を減
らして、安定した露光を行うことができ、半導体リソグ
ラフィの処理効率を向上することができる。
【００２１】また、本発明による紫外線レーザー用合成
石英ガラス光学部材は、その光透過面における屈折率の
分布Δｎが、５×１０−６以下であるので、従来の合成
石英ガラス光学部材では、達成できなかった紫外線レー
ザーの照射下における、光学部材全体に渡っての均一な
紫外線レーザーの透過を行うことができることとなり、
例えば、半導体リソグラフィ装置において、長時間に亙
って均一な露光を行うことができ、半導体リソグラフィ
の歩留まりの向上をはかることができる。
石英ガラス光学部材は、その光透過面における屈折率の
分布Δｎが、５×１０−６以下であるので、従来の合成
石英ガラス光学部材では、達成できなかった紫外線レー
ザーの照射下における、光学部材全体に渡っての均一な
紫外線レーザーの透過を行うことができることとなり、
例えば、半導体リソグラフィ装置において、長時間に亙
って均一な露光を行うことができ、半導体リソグラフィ
の歩留まりの向上をはかることができる。
【図１】本発明の実施例１の光学窓用合成石英ガラス成
形体について、厚さ１．０ｃｍの試料についての紫外線
領域における透過率曲線を示す図である。
形体について、厚さ１．０ｃｍの試料についての紫外線
領域における透過率曲線を示す図である。
【図２】本発明の実施例１及び比較例１の光学窓用合成
石英ガラス成形体についての波長２４８ｎｍにおける吸
光度変化を示す図である。
石英ガラス成形体についての波長２４８ｎｍにおける吸
光度変化を示す図である。
【図３】本発明の実施例３の光学窓用合成石英ガラス成
形体についての屈折率分布を示す干渉縞を示す図であ
る。
形体についての屈折率分布を示す干渉縞を示す図であ
る。
【図４】本発明の実施例３の光学窓用合成石英ガラス成
形体の中央部及び外周部についての波長２４８ｎｍにお
ける吸光度変化を示す図である。
形体の中央部及び外周部についての波長２４８ｎｍにお
ける吸光度変化を示す図である。
【図５】比較例２の光学窓用合成石英ガラス成形体につ
いて、厚さ１．０ｃｍの試料についての紫外線領域にお
ける透過率曲線を示す図である。
いて、厚さ１．０ｃｍの試料についての紫外線領域にお
ける透過率曲線を示す図である。
【図６】実施例１及び比較例２の光学窓用合成石英ガラ
ス成形体についての波長２４８ｎｍにおける吸光度変化
を示す図である。
ス成形体についての波長２４８ｎｍにおける吸光度変化
を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 稲木 恭一 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社石英技術研究所内 (72)発明者 加藤 俊幸 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社郡山工場内 (72)発明者 嶋田 敦之 福島県郡山市田村町金屋字川久保88 信越 石英株式会社郡山工場内
Claims (4)
- 【請求項１】 合成石英ガラスが、１００ｐｐｍ以下の
ＯＨ基の含有量及び２００ｐｐｍ以下の塩素の含有量を
有するものであることを特徴とする紫外線レーザー用合
成石英ガラス光学部材。 - 【請求項２】 波長２４５ｎｍの光について、内部透過
率が９９％以上であることを特徴とする請求項１に記載
の紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材。 - 【請求項３】 光透過面における屈折率の均質性が、Δ
ｎで５×１０−６以下であることを特徴とする請求項１
に記載の紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材。 - 【請求項４】 前記紫外線レーザー用合成石英ガラス光
学部材が、波長３００ｎｍ以下の紫外線レーザー用窓、
鏡、レンズ及びプリズムであることを特徴とする特許請
求の範囲１に記載の紫外線レーザー用合成石英ガラス光
学部材。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299997A JPH0742133B2 (ja) | 1991-08-31 | 1991-08-31 | 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材 |
| US07/977,397 US5364433A (en) | 1991-06-29 | 1992-06-29 | Optical member of synthetic quartz glass for excimer lasers and method for producing same |
| EP92913798A EP0546196B1 (en) | 1991-06-29 | 1992-06-29 | Synthetic quartz glass optical member for excimer laser and production thereof |
| PCT/JP1992/000821 WO1993000307A1 (en) | 1991-06-29 | 1992-06-29 | Synthetic quartz glass optical member for excimer laser and production thereof |
| DE199292913798T DE546196T1 (de) | 1991-06-29 | 1992-06-29 | Synthetisches glasoptiches element fuer excimer-laser und seine herstellung. |
| KR1019930700573A KR0165695B1 (ko) | 1991-06-29 | 1992-06-29 | 엑시머레이저용 합성석영유리 광학부재 및 그의 제조방법 |
| DE69219445T DE69219445T2 (de) | 1991-06-29 | 1992-06-29 | Synthetisches optisches element aus quarzglas für excimer-laser und seine herstellung |
| US08/286,538 US5523266A (en) | 1991-06-29 | 1994-08-05 | Optical member of synthetic quartz glass for excimer lasers and method for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3299997A JPH0742133B2 (ja) | 1991-08-31 | 1991-08-31 | 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558668A true JPH0558668A (ja) | 1993-03-09 |
| JPH0742133B2 JPH0742133B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=17879494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3299997A Expired - Fee Related JPH0742133B2 (ja) | 1991-06-29 | 1991-08-31 | 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742133B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001199735A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-07-24 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 光学部品のための石英ガラス体およびその製造法 |
| JP2002220278A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-09 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 透光性セラミックス及びその製造方法 |
| JP2002220287A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-09 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 透光性セラミックス及びその製造方法 |
| JP2005519301A (ja) * | 2002-03-05 | 2005-06-30 | コーニング インコーポレイテッド | 光学部材および光学部材と光学系の性能を予測する方法 |
| JP2005289801A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co Kg | 石英ガラスの光学素子、この光学素子の製造法そしてそれの使用 |
| JP2006298754A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co Kg | 石英ガラスの光学部材、この光学部材の製造方法そしてそれの利用 |
| WO2016208451A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 日本電気硝子株式会社 | 導光板 |
| JP2017043530A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-03-02 | 日本電気硝子株式会社 | 導光板 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424048A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-26 | Seiko Epson Corp | Defect-free quartz glass |
-
1991
- 1991-08-31 JP JP3299997A patent/JPH0742133B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6424048A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-26 | Seiko Epson Corp | Defect-free quartz glass |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001199735A (ja) * | 1999-11-15 | 2001-07-24 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 光学部品のための石英ガラス体およびその製造法 |
| JP2002220278A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-09 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 透光性セラミックス及びその製造方法 |
| JP2002220287A (ja) * | 2001-01-19 | 2002-08-09 | Shinetsu Quartz Prod Co Ltd | 透光性セラミックス及びその製造方法 |
| JP4587350B2 (ja) * | 2001-01-19 | 2010-11-24 | 信越石英株式会社 | 透光性セラミックス体の製造方法 |
| JP2005519301A (ja) * | 2002-03-05 | 2005-06-30 | コーニング インコーポレイテッド | 光学部材および光学部材と光学系の性能を予測する方法 |
| JP2005289801A (ja) * | 2004-04-02 | 2005-10-20 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co Kg | 石英ガラスの光学素子、この光学素子の製造法そしてそれの使用 |
| JP2006298754A (ja) * | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co Kg | 石英ガラスの光学部材、この光学部材の製造方法そしてそれの利用 |
| WO2016208451A1 (ja) * | 2015-06-24 | 2016-12-29 | 日本電気硝子株式会社 | 導光板 |
| JP2017043530A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-03-02 | 日本電気硝子株式会社 | 導光板 |
| KR20180020120A (ko) * | 2015-06-24 | 2018-02-27 | 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 | 도광판 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742133B2 (ja) | 1995-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR0165695B1 (ko) | 엑시머레이저용 합성석영유리 광학부재 및 그의 제조방법 | |
| JP3893816B2 (ja) | 合成石英ガラスおよびその製造方法 | |
| JP2859095B2 (ja) | エキシマレーザリソグラフィー用合成石英マスク基板 | |
| JP2008063181A (ja) | エキシマレーザー用合成石英ガラス基板及びその製造方法 | |
| JPH09235134A (ja) | 遠紫外線用高純度合成シリカガラス及びその製造方法 | |
| EP1035084A2 (en) | Synthetic fused silica glass member | |
| US8402786B2 (en) | Synthetic silica glass optical component and process for its production | |
| JP2588447B2 (ja) | エキシマレーザー用石英ガラス部材の製造方法 | |
| EP1061052B1 (en) | Synthetic silica glass optical members and process for the production thereof | |
| JP3125630B2 (ja) | 真空紫外用石英ガラスの製造方法および石英ガラス光学部材 | |
| JP2001019465A (ja) | エキシマレーザ用合成石英ガラス部材及びその製造方法 | |
| JPH0558668A (ja) | 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材 | |
| JP4437886B2 (ja) | 光学部材用石英ガラスブランクおよびその使用 | |
| JP2879500B2 (ja) | エキシマレーザー用合成石英ガラス光学部材及びその製造方法 | |
| JP3071362B2 (ja) | ＡｒＦエキシマレーザリソグラフィー用合成石英マスク基板およびその製造方法 | |
| JP2000239040A (ja) | Ｆ２エキシマレーザー光学部材用石英ガラス材料及び光学部材 | |
| JP2000290026A (ja) | エキシマレーザー用光学石英ガラス部材 | |
| EP1067097A1 (en) | Synthetic quartz glass and method for preparation thereof | |
| JP3705501B2 (ja) | エキシマレーザ光学素材用合成石英ガラス部材の製造方法 | |
| US6946416B2 (en) | Fused silica having improved index homogeneity | |
| JP4831328B2 (ja) | エキシマレーザ用合成石英ガラス基板の製造方法 | |
| JP2001247318A (ja) | 合成石英ガラス光学部材及びその製造方法 | |
| JP4085633B2 (ja) | 光学部材用合成石英ガラス | |
| JPH11302025A (ja) | 合成石英ガラス光学部材およびその製造方法 | |
| JP2835540B2 (ja) | エキシマレーザー用石英ガラス部材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090510 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090510 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100510 Year of fee payment: 15 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110510 Year of fee payment: 16 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |