專利名稱：合成石英玻璃部件,光刻裝置以及光刻裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合成石英玻璃部件，光刻裝置以及光刻裝置的制造方法。更詳細(xì)地講，涉及在光刻技術(shù)中400nm以下，最好是300nm以下的特定波段中，透鏡或者反光鏡等在光學(xué)系統(tǒng)中使用的光刻裝置用的合成石英玻璃部件，使用了這樣的光學(xué)部件構(gòu)成的光刻裝置以及光刻裝置的制造方法。
光刻裝置的光源伴隨近年來LS的高集成化正在從g線(436nm)向i線(365nm)，進(jìn)而向KrF(248.3nm)或者ArF(193.4nm)受激準(zhǔn)分子激光器和短波長化發(fā)展。另外，與此相對(duì)應(yīng)，要求能夠進(jìn)行更微細(xì)的最小加工線寬曝光的光刻裝置。但是，在把波長區(qū)為紫外區(qū)，特別是250nm以下的區(qū)域的光用作為光源時(shí)，對(duì)應(yīng)于比i線長的波長區(qū)的光而所制造的照明光學(xué)系統(tǒng)或者投影光學(xué)系統(tǒng)中使用的透鏡材料中，光的透射性差而不實(shí)用。因此，這種情況下的照明光學(xué)系統(tǒng)或者投影光學(xué)系統(tǒng)中使用的透鏡材料限定于光透射率大的石英玻璃或者一部分結(jié)晶材料。
在把石英玻璃部件用于光刻裝置的光學(xué)系統(tǒng)的情況下，為了在很大的面積上以高分辨率把集成電路圖形進(jìn)行曝光，要求非常高的品質(zhì)。例如，如果部件的直徑是比較大的200nm左右，則部件的折射率分布需要10-6級(jí)以下。另外，減少復(fù)折射率量，即要求減小部件的內(nèi)部畸變，這一點(diǎn)對(duì)于提高折射率分布的均勻性，對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)的分辨率十分重要。從而，即使僅是石英玻璃，在受激準(zhǔn)分子激光器分檔器那樣把紫外光作為光源的光刻裝置中使用的石英玻璃部件也受到相當(dāng)大的限制。
進(jìn)而，在把紫外光作為光源的光刻裝置中使用的石英玻璃部件中，在以上那些條件的基礎(chǔ)上需要還具有高透射率(損失系數(shù)小)。這是因?yàn)樵诠饪萄b置的照明光學(xué)系統(tǒng)以及投影光學(xué)系統(tǒng)中，為了進(jìn)行像差修正而設(shè)有非常多的透鏡，各個(gè)透鏡的光損失有可能使裝置總體的透射率下降。
石英玻璃除去通過熔化天然的水晶粉末而得到的熔融石英玻璃外，還有化學(xué)合成得到的合成石英玻璃，其中合成石英玻璃的金屬雜質(zhì)少，是高純度，具有對(duì)于波長250nm以下的紫外光也具有高透射性的特征。另外，合成石英玻璃從其制造方法出發(fā)，可制造大口徑并具有均勻性的部件。
至今為止，作為采用ArF受激準(zhǔn)分子激光器的200nm以下波長光源的光刻裝置中使用的光學(xué)部件所要求的特性，分別獨(dú)立要求ArF受激準(zhǔn)分子激光器光(波長193.4nm)在照射之前的損失系數(shù)小，或者照射初期吸收少，或者在長時(shí)間照射ArF受激準(zhǔn)分子激光器光時(shí)透射率下降少(即，透射率的長期變動(dòng)少)，但是難以加工滿足這些全部條件的石英玻璃部件，沒有把使用了這樣部件的ArF受激準(zhǔn)分子激光器作為光源的光刻裝置。
本發(fā)明是鑒于以上的問題而產(chǎn)生的，目的在于提供提高把ArF受激準(zhǔn)分子激光器作為光源的光刻裝置的透射率，能夠發(fā)揮充分的實(shí)用性的合成石英玻璃部件，使用了該玻璃部件的具有出色分辨率的光刻裝置及其制造方法。
本發(fā)明者們由于明確了石英玻璃產(chǎn)生的對(duì)于紫外光的初期照射吸收的原因，因此調(diào)查了石英玻璃的諸多物性與所產(chǎn)生的照射初期吸收大小的關(guān)聯(lián)性。其結(jié)果，發(fā)現(xiàn)為了在石英玻璃中摻雜作為提高耐久性因子的氫而在還原氣氛下進(jìn)行合成時(shí)，在提供了高于需要的還原氣氛的強(qiáng)還原氣氛的場(chǎng)合，構(gòu)成降低石英玻璃部件的透射率原因的構(gòu)造缺陷即≡Si-H(通過低能量密度的紫外光照射容易切斷，成為E’中心)在所生成的石英玻璃中大量地產(chǎn)生，即，氫分子含有量越多的石英玻璃其表現(xiàn)出大的照射初期吸收的傾向越強(qiáng)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，在幾乎不包含氫分子的石英玻璃中，通過長時(shí)間ArF受激準(zhǔn)分子激光器的照射也將產(chǎn)生透射率降低。
即，本發(fā)明的合成石英玻璃在還原氣氛下的合成時(shí)，通過把石英玻璃的氫分子濃度取得適當(dāng)?shù)闹担档秃铣蓵r(shí)所含有的≡Si-H濃度的同時(shí)，使得含有某種程度的氫分子，是一種與400nm以下波段的光一起使用的光刻裝置中所使用的合成石英玻璃部件，其特征在于在用受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，照射后測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)(即，照射初期吸收)是0.0050cm-1以下，所含有的氫分子濃度是1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3，而且，紫外光照射前的損失系數(shù)是0.0020cm-1以下。
另外，本發(fā)明的光刻裝置，是具有把400nm以下波長的光作為曝光光而出射的曝光光源，形成了圖形原像的調(diào)制盤，把從曝光光源輸出的光照射在調(diào)制盤上的照射光學(xué)系統(tǒng)，把從調(diào)制盤輸出的圖像投影到感光基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)，以及進(jìn)行調(diào)制盤與上述感光基板定位的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于構(gòu)成照射光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件，構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件以及調(diào)制盤中的至少一部分(例如，實(shí)施形態(tài)中的準(zhǔn)直透鏡，蠅眼透鏡(フライアイレンズ)，聚光鏡，投影透鏡等)由具有以上特性的合成石英玻璃部件構(gòu)成。
通過用本發(fā)明的合成石英玻璃部件構(gòu)成光刻裝置(例如實(shí)施形態(tài)中的分檔器1)的光學(xué)部件的一部分或者全部，即使在把光源采用為ArF受激準(zhǔn)分子激光器的情況下也確保高透射率，發(fā)揮充分的實(shí)用性。另外，這樣的合成石英玻璃部件所含有的氫分子濃度是1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3，而且紫外光照射前的損失系數(shù)是0.0020cm-1以下。
如果氫分子濃度小于1×1016分子/cm3，則用ArF受激準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行長時(shí)間照射時(shí)的透射率降低加大。另一方面，如果在氫分子濃度超過2×1018分子/cm3的條件下進(jìn)行合成，則≡Si-H濃度升高，具有照射初期吸收增大的傾向，進(jìn)而，氫分子濃度在石英玻璃中不均勻地存在。
另外，使用紫外線照射前的損失系數(shù)超過0.0020cm-1的合成石英玻璃部件構(gòu)成的光刻裝置其總體的透射率(透過量)降低，另外，可以發(fā)現(xiàn)由照射激光時(shí)的部件的發(fā)熱或者面形狀的變化產(chǎn)生的分辨率的降低。進(jìn)而，在用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p能量密度進(jìn)行1×104脈沖照射時(shí)，照射后測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)(照射初期吸收)超過0.0050cm-1的合成石英玻璃部件伴隨著激光器的ON/OFF的透射率的變動(dòng)大，因此使用了這種玻璃部件的光刻裝置的曝光量變動(dòng)大。
進(jìn)而，本發(fā)明光刻裝置的制造方法，具有對(duì)氫分子濃度是1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3的合成石英玻璃坯料進(jìn)行合成的坯料合成工序；切割合成石英玻璃坯料，獲得具有所希望的形狀以及大小的合成石英玻璃部件的坯料切斷工序；測(cè)定合成石英玻璃部件的紫外線照射前損失系數(shù)、以及用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行1×104脈沖照射時(shí)，照射后測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)，從而得到在紫外光照射前的損失系數(shù)是0.0020cm-1以下，而且193.4nm下的損失系數(shù)是0.0050cm-1以下的合成石英玻璃部件的損失系數(shù)測(cè)定工序；以及使用在損失系數(shù)測(cè)定工序中所得到的合成石英玻璃部件，構(gòu)成照射光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件，構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件以及構(gòu)成調(diào)制盤中的至少一部分的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成工序。
如果依據(jù)上述制造方法，則可以得到使用了紫外光照射前的損失系數(shù)是0.0020cm-1以下，而且，193.4nm中的損失系數(shù)是0.0050cm-1以下的合成石英玻璃部件的分辨率高的光刻裝置。
另外，在本發(fā)明中，最好對(duì)于合成石英玻璃部件中任意點(diǎn)的氫分子濃度值的徑向分布范圍(變動(dòng)寬度)小。另外，所謂徑向，表示沿著垂直于照射光的入射方向的部件中的任意面的方向。具體地講，在以部件中心(幾何重心)的氫分子濃度值為基準(zhǔn)時(shí)，包括該中心的面上任意點(diǎn)中的氫分子濃度值的變動(dòng)寬度V最好滿足-50％≤V≤+50％所表示的條件，更理想的是滿足-20％≤V≤+20％所表示的條件。這樣，如果部件內(nèi)的氫分子濃度值的徑向分布范圍(變動(dòng)寬度)小，則即使在用ArF受激準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行長時(shí)間照射時(shí)，部件內(nèi)任意點(diǎn)的透射率降低量的大小在該部件的徑向觀看也沒有不均勻，能夠穩(wěn)定地得到長時(shí)間的曝光量。
如上述那樣，如果氫分子濃度超過2×1018分子/cm3，則氫分子濃度的變動(dòng)寬度存在增多的傾向。因此，為了減少氫分子濃度的變動(dòng)，在石英玻璃坯料合成工序中，從所使用的燃燒器噴出的燃燒氣體(含氧氣體以及含氫氣體)總體的氧氣/氫氣的流量比例最好取為0.25～0.40。如果是在這樣流量比例的范圍內(nèi)，則為了防止長期照射光時(shí)的透射率降低而使得所需要的氫分子存在于石英玻璃中的同時(shí)，減少成為照射初期吸收原因的≡Si-H構(gòu)造，進(jìn)而能夠減少氫分子濃度的變動(dòng)寬度。另外，合成用燃燒器的形狀或者原料流量，保持坯料的靶的搖動(dòng)圖形等，在坯料合成工序中的種種條件成為決定坯料內(nèi)的氫分子濃度或者其變動(dòng)寬度以及≡Si-H濃度等的主要原因，因此最好適當(dāng)?shù)卣{(diào)整這些條件。例如，如果原料流量過多則使火焰的中心溫度下降，使之具有易于產(chǎn)生氫分子濃度的傾向。


圖1是示出本發(fā)明的光刻裝置結(jié)構(gòu)一例的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示出本發(fā)明的合成石英玻璃制造裝置一例的概略剖面圖。
圖3是從噴出口一側(cè)觀看圖2所示的制造裝置中的燃燒器的模式圖。
圖4是示出透射率測(cè)定方法順序的流程圖。
圖5是在透射率測(cè)定中使用的分光光度儀的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖6是示出修正用樣品的透射率在洗凈結(jié)束后隨時(shí)間變化一例的曲線圖。
圖7是在校正值KL的計(jì)算中所使用的校正用透射率測(cè)定裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖8是示出校正用樣品的損失對(duì)于樣品厚度的依賴性一例的曲線圖。
圖9是示出實(shí)施例5以及對(duì)應(yīng)于比較例1的樣品的損失系數(shù)對(duì)于照射脈沖數(shù)的變動(dòng)曲線圖。
圖10是示出對(duì)應(yīng)于實(shí)施例8以及比較例3的樣品的損失系數(shù)對(duì)于照射脈沖數(shù)的變動(dòng)曲線圖。
圖1所示的分檔器1主要由把400nm以下波長的光作為曝光光出射的曝光光源310，形成了圖形原像的調(diào)制盤R，把從曝光光源310輸出的光照射到調(diào)制盤R上的照射光學(xué)系統(tǒng)320，把從調(diào)制盤R輸出的圖像在晶片(感光基板)W上縮小為四分之一或者五分之一并進(jìn)行投影的投影光學(xué)系統(tǒng)370，進(jìn)行調(diào)制盤R與晶片W對(duì)位的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322構(gòu)成。而且，構(gòu)成照射光學(xué)系統(tǒng)320的合成石英玻璃部件(例如，準(zhǔn)直透鏡，蠅眼透鏡，聚光鏡等)，構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)370的合成石英玻璃部件(例如，縮小投影透鏡等)以及調(diào)制盤R中的至少一部分由本發(fā)明的合成石英玻璃部件構(gòu)成。
即，準(zhǔn)直透鏡，蠅眼透鏡，聚光鏡，投影透鏡等合成石英玻璃部件(以及這里未示出的其它透鏡或者反射鏡部件等也包括在內(nèi))的一部分或者全部具有用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p以下的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，照射后所測(cè)定的193.4nm中損失系數(shù)是0.0050cm-1以下這樣的特征。
具有這樣特征的合成石英玻璃部件能夠從所含有的氫分子濃度為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3，而且，紫外光照射前的損失系數(shù)是0.0020cm-1以下的材料獲得(參照后述的實(shí)施例以及比較例)。
晶片W載置在水平測(cè)定載臺(tái)(未圖示)上，該水平測(cè)定載臺(tái)設(shè)置在能夠由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)386朝向投影光學(xué)系統(tǒng)370的光軸方向(Z方向)進(jìn)行微動(dòng)的Z載臺(tái)382上。Z載臺(tái)382載置在能夠由驅(qū)動(dòng)馬達(dá)388以步進(jìn)·與·分級(jí)方式沿著二維方向(XY)方向移動(dòng)的XY載臺(tái)384上。調(diào)制盤R載置在能夠在水平面內(nèi)進(jìn)行二維移動(dòng)的調(diào)制盤載臺(tái)330上。
從曝光光源310出射的曝光光在照射光學(xué)系統(tǒng)320內(nèi)的準(zhǔn)直透鏡(未圖示)中變?yōu)槠叫泄猓又ㄟ^蠅眼透鏡(未圖示)把光強(qiáng)度均勻化以后，由聚光透鏡(未圖示)聚光，到達(dá)調(diào)制盤R。經(jīng)過了調(diào)制盤R的光由圖形光學(xué)系統(tǒng)370內(nèi)的投影透鏡(未圖示)聚光，到達(dá)晶片W上，由此，可縮小形成在調(diào)制盤R上的集成電路圖形，并在晶片W上曝光。
這樣，來自曝光光源310的曝光光均勻照明經(jīng)過照射光學(xué)系統(tǒng)320形成在調(diào)制盤R上的圖形，調(diào)制盤R的圖像由投影控制系統(tǒng)70曝光并復(fù)制在晶片W的發(fā)射區(qū)。在該曝光光中，可以使用具有248nm(KrF受激準(zhǔn)分子激光器)，193nm(ArF受激準(zhǔn)分子激光器)和157nm(F2激光器)等波長的曝光光。
XY載臺(tái)384如果結(jié)束對(duì)于晶片W上一個(gè)發(fā)射區(qū)的調(diào)制盤R圖形的復(fù)制曝光，則晶片W的下一個(gè)發(fā)射區(qū)步進(jìn)移動(dòng)使得與投影光學(xué)系統(tǒng)370的曝光區(qū)一致。載置了晶片W的水平測(cè)定載臺(tái)的二維位置與固定在水平測(cè)定載臺(tái)上移動(dòng)鏡389之間的距離用激光干涉儀(未圖示)計(jì)測(cè)，由此例如常時(shí)以0.01μm左右的分辨率進(jìn)行監(jiān)視，激光干涉儀的輸出供給到載臺(tái)控制系統(tǒng)350。
調(diào)制盤R在調(diào)制盤載臺(tái)330上，進(jìn)行定位使得調(diào)制盤R上的復(fù)制圖形的中心與投影光學(xué)系統(tǒng)370的光軸AX一致。調(diào)制盤R的定位是使用設(shè)置在調(diào)制盤R的外周附近的多個(gè)調(diào)制盤定位標(biāo)記(調(diào)制盤標(biāo)記)進(jìn)行。調(diào)制盤標(biāo)記設(shè)有用于進(jìn)行X方向定位的調(diào)制盤標(biāo)記和用于進(jìn)行Y方向定位的調(diào)制盤標(biāo)記這兩種。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322把從曝光光源310分開并取出曝光光中的一部分的曝光光用作為照明光(定位光)。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322在各個(gè)調(diào)制盤定位標(biāo)記的位置上各設(shè)置一個(gè)。
通過了照射光學(xué)系統(tǒng)320的照明光入射到設(shè)置在調(diào)制盤R圖形區(qū)外側(cè)的調(diào)制盤標(biāo)記中。調(diào)制盤標(biāo)記例如由形成在圖形周圍的不透明部分中的矩形透明窗構(gòu)成。用調(diào)制盤標(biāo)記部分反射的定位光再次入射到對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322，另一方面通過了調(diào)制盤標(biāo)記的定位光通過投影光學(xué)系統(tǒng)370入射到設(shè)置在晶片W上的各個(gè)發(fā)射區(qū)周圍的基板定位標(biāo)記(晶片標(biāo)記)上。晶片標(biāo)記不是分別設(shè)置在各個(gè)發(fā)射區(qū)周圍，可以僅設(shè)置在晶片預(yù)定的位置，例如晶片外周部分區(qū)域。晶片標(biāo)記也設(shè)有用于對(duì)應(yīng)于調(diào)制盤標(biāo)記進(jìn)行X方向定位的晶片標(biāo)記和用于進(jìn)行Y方向定位的晶片標(biāo)記這兩種。來自晶片標(biāo)記的反射光返回到與入射光相反的路徑，通過投影光學(xué)系統(tǒng)370，調(diào)制盤標(biāo)記部分，再次入射到對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322。
這樣，對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322通過入射來自調(diào)制盤R和晶片W的定位光的反射光，檢測(cè)調(diào)制盤R與晶片W相對(duì)的位置。該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)322的輸出供給到主控制系統(tǒng)360。而且通過將主控制系統(tǒng)360的輸出供給到調(diào)制盤交換系統(tǒng)340和載臺(tái)控制系統(tǒng)350，從而調(diào)整調(diào)制盤R與晶片W的空間位置。其結(jié)果能夠高精度地維持形成在晶片W上的各發(fā)射區(qū)中的圖形與從這些圖形復(fù)制曝光的調(diào)制盤R的圖形的重合精度。照射光學(xué)系統(tǒng)320在作為被照射物體的調(diào)制盤R上以縫隙形狀進(jìn)行均勻地照明。另外，投影光學(xué)系統(tǒng)370配置在調(diào)制盤R的表面P1與晶片W的表面P2之間。
通過具備由本發(fā)明的光學(xué)玻璃部件構(gòu)成的投影光學(xué)系統(tǒng)370，照射光學(xué)系統(tǒng)320以及/或者調(diào)制盤R，能夠得到曝光量變動(dòng)少分辨率高的分檔器1。
以下，說明用于獲得本發(fā)明的光刻裝置的制造方法。
為了得到本發(fā)明的光刻裝置的制造方法，如上述的那樣，主要由坯料合成工序，坯料切斷工序，損失系數(shù)測(cè)定工序和光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成工序構(gòu)成。
首先，說明坯料合成工序。在坯料合成工序中合成氫分子濃度為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3的合成石英玻璃坯料。圖2中示出用于制造作為本發(fā)明的合成石英玻璃部件的原材料的合成石英玻璃坯料的裝置一例。該合成石英玻璃制造裝置50如圖2所示，構(gòu)成為具有爐60，設(shè)置在爐60上部的燃燒器70，在形成于爐60內(nèi)的爐內(nèi)空間64中并設(shè)置在燃燒器70下方的靶80。
爐60構(gòu)成為在設(shè)置于爐底板61上的爐框62內(nèi)部具有耐火物63，并設(shè)置燃燒器70使之貫通爐框62以及耐火物63的上部。燃燒器70如后述那樣是多重管構(gòu)造，其噴出口70a設(shè)置在下方，即朝向爐內(nèi)空間64。靶80構(gòu)成為多個(gè)不透明石英玻璃部件上下重疊的構(gòu)造，并載置在上下延伸地設(shè)置在支撐棒81上部的水平圓盤82的上面，使得其最上面與燃燒器70的噴出口70a相對(duì)。在爐框62中，形成用于在石英玻璃合成時(shí)把在爐60內(nèi)發(fā)生的HCl等廢氣排出到爐框60外的排氣口65。在該排氣口65上連接與外氣連通的排氣管66。另外，在爐62的外壁上，設(shè)置用于從外部觀察爐內(nèi)空間64的窗口67。
圖3從噴出口70a一側(cè)觀看燃燒器70，從中心一側(cè)開始順序地配設(shè)原料噴出口71，氧氫噴出口72、73，氧噴出口74，氫噴出口75。原料噴出口71位于燃燒器70的中心，從其內(nèi)部空間71a噴出作為原料的四氯化硅(SiCl4)等硅化合物以及用于把它們稀釋的輸送氣體(通常是氧氣)。2個(gè)氫氧噴出口72、73配置成同心圓形使得包圍原料噴出管71，從其內(nèi)部空間72a、73a噴出氧氣或者氫氣等用于燃燒的氣體。多個(gè)氧噴出管74位于氧氫噴出管73的外方，分別從其內(nèi)部空間74a噴出氧氣。另外，氫噴出管75與原料噴出管71以及氧氫噴出管72、73成為同心圓形，使得包圍氧噴出管74，而且從其內(nèi)部空間75a噴出氧氣。另外，這樣分開噴出管而噴出氧氣以及氫氣是為了使得這些氣體在石英玻璃合成時(shí)均勻地反應(yīng)。
石英玻璃的合成是通過從燃燒器70向靶80的上表面噴出原料、氧氣以及氫氣的同時(shí)使其燃燒而進(jìn)行。由此四氯化硅與氧以及氫反應(yīng)(加水分解)，合成石英玻璃粉末堆積在靶80上，把它們玻璃化從而使之成為合成石英玻璃坯料IG。這里，在合成過程中驅(qū)動(dòng)支撐棒81使得靶80以預(yù)定的速度沿著軸旋轉(zhuǎn)使得所生成的坯料IG的成分整體上均勻，同時(shí)，以一定的時(shí)間間隔沿著水平方向搖動(dòng)。另外，生成中的坯料IG的上端與燃燒器70的噴出口70a之間的間隔始終為一定，靶80總體以預(yù)定的速度被引到下方。
這樣生成合成石英玻璃的坯料，而氫分子是在該合成時(shí)導(dǎo)入，在熱處理時(shí)放出，因此在所生成的合成石英玻璃中含有的氫分子濃度能夠通過合成條件(例如從燃燒器70供給的氧氣與氫氣的比例)以及熱處理?xiàng)l件(例如有無熱處理工序)進(jìn)行控制。從而調(diào)整這些各條件，能夠使坯料中所含有的氫分子濃度成為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3。另外，在所得到的合成石英玻璃坯料中含有的氫分子濃度能夠通過喇曼分光法等確認(rèn)。
如果這樣得到具有一定氫分子濃度的合成石英玻璃坯料，則在轉(zhuǎn)移到后述的坯料切斷工序之前，進(jìn)行合成石英玻璃坯料的熱處理。作為該熱處理的一例，可以舉出在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)把所生成的坯料保持為一定溫度，接著以預(yù)定的降溫速度降溫以后，進(jìn)行冷卻的工序。
其次，說明坯料切斷工序。坯料切斷工序是在上述的熱處理以后，切割合成石英玻璃坯料，得到具有所希望的形狀以及大小的合成石英玻璃部件的工序。首先，從坯料切出對(duì)應(yīng)要制作的合成石英玻璃部件大小的塊并且進(jìn)行研削，接著，通過SiO4等進(jìn)一步實(shí)施精密研磨，加工成預(yù)定尺寸的合成石英玻璃部件。
如果這樣得到預(yù)定尺寸而且具有預(yù)定成分(氫分子濃度為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3)的合成石英玻璃部件，則轉(zhuǎn)移到損失系數(shù)測(cè)定工序。
在損失系數(shù)測(cè)定工序中，首先，測(cè)定紫外光照射前的損失系數(shù)。從具有上述氫分子濃度的合成石英玻璃部件中，抽出紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下的部分。
接著，說明作為測(cè)定合成石英玻璃部件的紫外光照射前的損失系數(shù)方法的一例。這里，以使用市場(chǎng)銷售的分光光度儀測(cè)定由紫外用光學(xué)部件構(gòu)成的評(píng)價(jià)樣品M(厚度Lo)的透射率的情況為例進(jìn)行說明。
這里使用的透射率測(cè)定方法如圖4所示，以洗凈評(píng)價(jià)樣品M(包括干燥工序)的第1步驟(S1)，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行透射率測(cè)定并求出透射率T的第2步驟(S2)，把所得到的透射率T修正為經(jīng)過時(shí)間tc的透射率Tc的第3步驟(S3)，把經(jīng)過評(píng)價(jià)時(shí)間的透射率Tc校正為真正的透射率To的第4步驟(S4)的順序進(jìn)行。另外，為了實(shí)施上述順序，需要在與評(píng)價(jià)樣品M的材質(zhì)以及厚度(＝Lo)相對(duì)應(yīng)的透射率降低速度a和臨界經(jīng)過時(shí)間tm的基礎(chǔ)上，預(yù)先求出分光光度儀的校正值KL。
首先，說明在該透射率測(cè)定中使用的分光光度儀。圖5是示出市場(chǎng)銷售的分光光度儀結(jié)構(gòu)的一例。在使用該分光光度儀110進(jìn)行測(cè)定對(duì)象111的透射率的測(cè)定時(shí)，把測(cè)定對(duì)象111放置在反射鏡125與反射鏡126之間，從光源112照射光(紫外光)。來自光源112的光經(jīng)過縫隙141入射到反射鏡121。由反射鏡121反射的光通過縫隙142，經(jīng)過反射鏡122入射到繞射光柵131。一次繞射光由反射鏡123反射，通過縫隙143出射到反射鏡124。由反射鏡124反射的光經(jīng)過斬波反射鏡113入射到反射鏡125或者反射鏡127。由反射鏡125反射的繞射光(測(cè)定光)入射到測(cè)定對(duì)象111。透過了測(cè)定對(duì)象111的光(透射光)經(jīng)過反射鏡126入射到檢測(cè)器114。另一方面，由反射鏡127反射的光(參考光)經(jīng)過反射鏡128、129入射到檢測(cè)器114。由檢測(cè)器114感光的透射光和參考光在處理裝置115中進(jìn)行分離處理，求出透射光強(qiáng)度I和反射光強(qiáng)度Io。而且從它們的比I/Io計(jì)算出測(cè)定對(duì)象111的透射率。另外，除去處理裝置115以外的各裝置由密閉腔116覆蓋，在進(jìn)行透射率測(cè)定時(shí)進(jìn)行氮清除。
其次，說明求出對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)樣品M的材質(zhì)以及厚度(＝Lo)的透射率降低速度a以及臨界經(jīng)過時(shí)間tm這兩個(gè)參數(shù)的順序。首先，準(zhǔn)備具有與評(píng)價(jià)樣品M相同材質(zhì)而且相同厚度(＝Lo)的修正用樣品。而且在把它們洗凈(包括干燥工序)以后，邊改變測(cè)定透射率時(shí)的經(jīng)過時(shí)間(洗凈結(jié)束后的經(jīng)過時(shí)間)邊多次反復(fù)進(jìn)行使用分光光度儀110測(cè)定其透射率的過程，而且在把橫軸作為經(jīng)過時(shí)間，縱軸作為透射率的坐標(biāo)平面上把其結(jié)果作出曲線，做成第1曲線圖。
這樣得到的第1曲線圖表示透射率對(duì)于修正用樣品的隨時(shí)間的變化，其曲線點(diǎn)列從洗凈結(jié)束到某個(gè)時(shí)間為止，能夠用直線近似(例如，成為圖6所示)。該直線隨著經(jīng)過時(shí)間的增大逐漸減小(即具有負(fù)的斜率)。而且，把其斜率作為透射率降低速度a(％/cm)而求出的同時(shí)，把上述能夠用直線近似的臨界經(jīng)過時(shí)間可作為臨界經(jīng)過時(shí)間tm(分)而讀出。由此，求出關(guān)于評(píng)價(jià)樣品M的透射率降低速度a和臨界經(jīng)過時(shí)間tm。
這樣，根據(jù)修正用樣品而得到的透射率降低速度a以及臨界經(jīng)過時(shí)間tm這兩個(gè)值可以認(rèn)為是對(duì)于評(píng)價(jià)樣品的值，這是因?yàn)橥干渎式档退俣萢以及臨界經(jīng)過時(shí)間tm這兩個(gè)參數(shù)在樣品的材質(zhì)以及厚度相同時(shí)是共通的。因此，在透射率的降低速度保持為一定值的預(yù)定時(shí)間(這相當(dāng)于從洗凈結(jié)束到經(jīng)過了臨界經(jīng)過時(shí)間tm的期間)內(nèi)，進(jìn)行對(duì)于評(píng)價(jià)樣品M的測(cè)定，求出了經(jīng)過時(shí)間t(＜tm)的透射率T時(shí)，該透射率T根據(jù)下述公式(1)，在上述預(yù)定時(shí)間內(nèi)能夠進(jìn)行換算成為任意選擇的評(píng)價(jià)時(shí)間tc(＜tm)的透射率Tc的修正。Tc＝T+(t-tc)×a…(1)另外，公式(1)中的透射率Tc意味著在基準(zhǔn)時(shí)間tc內(nèi)進(jìn)行測(cè)定的話可以得到的透射率。
其次，說明求出分光光度儀110的校正值KL的順序。在該校正值KI的計(jì)算中，需要以下所示那樣的校正用透射率測(cè)定裝置。
圖7示出校正用透射率測(cè)定裝置結(jié)構(gòu)的一例。在該校正用透射率測(cè)定裝置150中，從光源152照射的光(紫外光)在第1聚光透鏡161中聚光以后，經(jīng)過分光器入射縫隙171入射到繞射光柵153。在該繞射光柵153中反射繞射的光經(jīng)過分光器出射縫隙172入射到第2聚光透鏡162，在這里再次聚光以后，使用光圈173進(jìn)行亮度調(diào)整。通過了光圈173的光在針孔174中整形為預(yù)定的形狀以后，在準(zhǔn)直透鏡163中成為平行光線，向第1半反射鏡181照射。
在第1半反射鏡181中的反射的光經(jīng)過測(cè)定光光學(xué)斬波器154向測(cè)定對(duì)象151照射。透過了測(cè)定對(duì)象151的透射光經(jīng)過反射鏡183，第2半反射鏡184以及聚光透鏡164向檢測(cè)器156照射。另一方面，透過第1半反射鏡181的參考光經(jīng)過第1反射鏡182，參考光用光學(xué)斬波器155，向第2半反射鏡184照射，由該第2半反射鏡184反射的參考光經(jīng)過聚光透鏡164向檢測(cè)器156照射。檢測(cè)器156感光的透射光和參考光在處理裝置157中進(jìn)行分離處理，求出透射光強(qiáng)度I和參考光強(qiáng)度Io。而且從這些參考光的強(qiáng)度I以及出射光的強(qiáng)度Io的比I/Io求出透射率。另外，除去檢測(cè)器156以及處理裝置157以外的裝置全部密閉設(shè)置在真空腔158中，能夠把測(cè)定光周圍的氣氛設(shè)定于接近真空的壓力。
另外，通過變更分光器入射縫隙171和分光器出射縫隙172的縫隙寬度以及針孔174的孔徑，而且，沿著光軸移動(dòng)第2聚光透鏡162，光圈173，針孔174以及準(zhǔn)直透鏡163，能夠調(diào)節(jié)在透過測(cè)定對(duì)象151的位置上的測(cè)定光的發(fā)散角。而且該發(fā)散角調(diào)整為10微弧度(0.57度)以下。這是為了減小由測(cè)定對(duì)象151中的折射引起的測(cè)定光路的變化，由此，能夠防止發(fā)生由于檢測(cè)器156的感光面的感光不均勻引起的測(cè)定誤差。
另外，測(cè)定光的光路周圍的氣氛調(diào)整為幾乎真空，即1×10-2Torr(1.33Pa)以下的壓力，作為氧分壓，調(diào)整為2×10-3Torr(0.27Pa)以下的壓力。這是為了減少因測(cè)定對(duì)象151具有厚度而引起的透射光的光路長度與參考光的光路長度間的差分內(nèi)的由氧分子引起的吸收所產(chǎn)生的影響。
在使用上述結(jié)構(gòu)的校正用透射率測(cè)定裝置150求出分光光度儀110的校正值KL時(shí)，首先，準(zhǔn)備與修正用樣品M相同材質(zhì)(即與評(píng)價(jià)樣品M相同的材質(zhì))制作的、但厚度相互不同的多個(gè)校正用樣品。另外，該校正用樣品中的一個(gè)設(shè)為具有與修正用樣品M相同的厚度(即與評(píng)價(jià)樣品M相同的厚度Lo)(從而，也可以是上述修正樣品)。其次把各個(gè)校正樣品洗凈以后，在經(jīng)過了臨界經(jīng)過時(shí)間tm之前(即上述預(yù)定時(shí)間內(nèi))使用校正用透射率測(cè)定裝置150測(cè)定它們的透射率T1。這里的透射率測(cè)定對(duì)于各個(gè)校正用樣品一個(gè)個(gè)地按照洗凈、透射測(cè)定的順序進(jìn)行，并使測(cè)定透射率時(shí)的經(jīng)過時(shí)間(從洗凈結(jié)束后的經(jīng)過時(shí)間)完全相同。另外，以這樣的順序進(jìn)行，是因?yàn)樵诤芏嗲闆r下不能夠在經(jīng)過了臨界經(jīng)過時(shí)間tm之前結(jié)束對(duì)于所有的校正用樣品M的透射率測(cè)定(從而，不能夠進(jìn)行使用了公式(1)的修正)。根據(jù)這樣得到的各個(gè)透射率T1，使用下述公式(2)求出各個(gè)校正用樣品的損失Y。Y＝-LN(T1/Tth)……(2)這里，公式(2)中，Tth是校正用樣品的材質(zhì)中固有的理論透射率。如果使用公式(2)可以得到樣品厚度L與損失Y的關(guān)系，則把這些結(jié)果在取橫軸為樣品厚度L，取縱軸為損失Y的坐標(biāo)平面中作出曲線，做成第2曲線圖。該第2曲線圖中表示的曲線點(diǎn)列能夠用直線近似(例如，成為圖8所示)。該直線隨著樣品厚度L的增大而增加(即具有正的斜率)。而且該直線的斜率是作為校正用樣品的內(nèi)部損失系數(shù)β(/cm)而求出。
這里，如果使用根據(jù)上述順序得到的內(nèi)部損失系數(shù)β(/cm)以及樣品厚度L(cm)表示各校正用樣品的透射率To，則成為下述公式(3)。
To＝Tth×exp(-β×L)…(3)這里，假設(shè)在根據(jù)公式(1)得到的基準(zhǔn)時(shí)間tc的透射率Tc上乘以校正值KL，能夠去除計(jì)量儀器誤差，即，由于分光光度儀110的測(cè)定精度不充分而產(chǎn)生的與真正值之間的誤差，則可以得到下述公式(4)。
To＝KL×Tc…(4)進(jìn)而，從公式(3)和公式(4)可以得到下述公式(5)。
KL＝(Tth/Tc)×exp(-β×L)…(5)這里使用在上述第1曲線圖中近似用的直線，求出對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)時(shí)間tc的透射率的值，將其作為Tc，并把該值與已經(jīng)求出的內(nèi)部損失系數(shù)β以及修正樣品厚度(＝Lo)代入公式(5)中求出KL。
根據(jù)這樣的順序，求出對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)樣品M的材質(zhì)以及厚度(＝Lo)的分光光度儀110的校正值KL。
這樣，如果求出了對(duì)應(yīng)于評(píng)價(jià)樣品M的材質(zhì)以及厚度(＝Lo)的透射率降低速度a以及臨界經(jīng)過時(shí)間tm這兩個(gè)參數(shù)，以及分光光度儀的校正值KL，則根據(jù)圖4所示的第1～4步驟，能夠求出評(píng)價(jià)樣品M的透射率(真正的透射率To)。以下說明這一點(diǎn)。
為了求評(píng)價(jià)樣品M的透射率(真正的透射率)To，如圖4所示，首先在評(píng)價(jià)樣品M中實(shí)施洗凈(包括干燥工序)(第1步驟)。如果洗凈結(jié)束，則把評(píng)價(jià)樣品M設(shè)置在分光光度儀110中，根據(jù)通過上述的過程已知的臨界經(jīng)過時(shí)間tm，在確定的預(yù)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行透射率測(cè)定并求出透射率T(第2步驟)。這里，把洗凈了的評(píng)價(jià)樣品M放入到干燥器中進(jìn)行保管，僅在透射率測(cè)定時(shí)從干燥器中取出(在評(píng)價(jià)樣品具有多個(gè)的情況下也相同)。如果求出了透射率T，則與測(cè)定透射率T時(shí)的經(jīng)過時(shí)間t的值一起把透射率降低速度a的值代入到公式(1)，獲得基準(zhǔn)時(shí)間tc的透射率Tc(第3步驟)。如果求出了基準(zhǔn)透射率Tc，則使用通過上述的過程已知的校正值KL根據(jù)公式(4)進(jìn)行校正，得到真正的透射率To(第4步驟)。
如果這樣得到真正的透射率To，則通過把公式(3)變形得到的下述公式(6)，能夠求其評(píng)價(jià)樣品M的內(nèi)部損失系數(shù)β。
β＝-LN(To/Tth)/L…(6)通過這樣的順序進(jìn)行合成石英玻璃部件在紫外光照射前的損失系數(shù)的測(cè)定，抽出其值為0.0020cm-1以下的部件。
這樣得到的、氫分子濃度是1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3，而且紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下的合成石英玻璃，在大多數(shù)情況下用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，照射后所測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)為0.0050cm-1以下。
其次，在照射過程中使用透射率測(cè)定裝置測(cè)定照射后所測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)。首先，在氫分子濃度為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3，而且，紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下的合成石英玻璃部件中，把從坯料的相同位置得到的具有相同的光學(xué)特性的玻璃部件作為一組，分為多個(gè)組。其次，從一個(gè)組中，隨意地抽取一個(gè)合成石英玻璃部件，用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，測(cè)定照射后所測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)。而且，測(cè)定的合成石英玻璃部件的193.4nm中的損失系數(shù)為0.0050cm-1以下時(shí)，把該合成石英玻璃部件中屬于該組的沒有進(jìn)行ArF受激準(zhǔn)分子激光器照射的合成石英玻璃部件選擇為在后續(xù)的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成工序中使用的合成石英玻璃部件。
這樣，在損失系數(shù)測(cè)定工序中，選擇滿足紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下，而且，193.4nm中的損失系數(shù)為0.0050cm-1以下的條件的合成石英玻璃部件。
接著，在光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成工序中，使用滿足上述條件的合成石英玻璃部件，組成構(gòu)成照射光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件，構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件以及調(diào)制盤中的至少一部分，從而完成分檔器1。
這樣，在分檔器1中，由于透鏡等光學(xué)部件的全部或者一部分由具有上述特性的合成石英玻璃部件構(gòu)成，因此作為裝置總體透射率高，而且即使光源11是ArF受激準(zhǔn)分子激光器那樣200nm以下短波長，也能夠發(fā)揮充分的實(shí)用性。另外，即使在把分檔器1的光源11改變?yōu)檎丈浔華rF受激準(zhǔn)分子激光器長的波長的光情況下也能夠確保高透射率，當(dāng)然也具有充分的實(shí)用性。
以下，舉出實(shí)施例以及比較例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，而本發(fā)明并不限定于這些實(shí)施例。
首先，使用上述合成石英玻璃制造裝置50，改變?cè)狭髁炕蛘哐鯕?氫氣流量比等合成條件，制造了五種合成石英玻璃坯料。坯料的形狀通常是φ180～φ620(φ直徑/mm)×t600～1200(t厚度/mm)，通常，以把坯料沿著與生長方向垂直地切割出50～300mm的塊形狀進(jìn)行熱處理。
另外，熱處理?xiàng)l件是以1000℃度保持了10小時(shí)以后，以每小時(shí)10℃以下的降溫速度降溫到500℃以下，然后進(jìn)行冷卻。接著，從這些坯料切出φ60mm，厚度10mm形狀的塊以后，將它們實(shí)施精密研磨，做成12個(gè)評(píng)價(jià)樣品(合成石英玻璃部件)。
然后，在根據(jù)上述的方法算出了這些12個(gè)評(píng)價(jià)樣品的照射前的透射率以后，根據(jù)喇曼分光法測(cè)定各個(gè)樣品中所含有的平均氫分子濃度。該測(cè)定是具體地講，根據(jù)V.S.Khotimchenko et al.，J.Apll.Spectrosc.，46，632-635(1987)，測(cè)定800cm-1以及4135cm-1的喇曼散射強(qiáng)度，取其強(qiáng)度比來進(jìn)行的。然后用ArF受激準(zhǔn)分子激光器，在能量密度為0.1μJ/cm2·p～200μJ/cm2·p的各個(gè)值下進(jìn)行1×104脈沖照射，求出該照射后的波長193.4nm中的透射率。在求出了對(duì)于各個(gè)樣品的透射率以后，使用公式(6)，計(jì)算出這些樣品的ArF受激準(zhǔn)分子激光器照射后的損失系數(shù)。另外，使用公式(6)時(shí)的理論透射率作為與合成石英玻璃的波長193.4nm相對(duì)應(yīng)的值，取為90.8748(％)。
另外，對(duì)于一部分樣品(實(shí)施例5以及實(shí)施例9)，對(duì)樣品中的上述徑向方向，求出了氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度V。
對(duì)于12個(gè)評(píng)價(jià)樣品，求出了ArF受激準(zhǔn)分子激光器照射前后的損失系數(shù)。其結(jié)果示于表1。另外，12個(gè)評(píng)價(jià)樣品中，把滿足紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下，而且，193.4nm中的照射后平均損失系數(shù)為0.0050cm-1以下的條件的9個(gè)評(píng)價(jià)樣品作為表1所示的實(shí)施例1～實(shí)施例9。另外，不滿足上述條件的其余3個(gè)評(píng)價(jià)樣品作為表1所示的比較例1～比較例3。
另外，在實(shí)施例5以及比較例1中，用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以能量密度2mJ/cm2·p照射時(shí)的對(duì)于照射脈沖數(shù)的損失系數(shù)的變動(dòng)示于圖9。另外，在實(shí)施例8以及比較例3中，用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以能量密度200mJ/cm2·p照射時(shí)的對(duì)于照射脈沖數(shù)的損失系數(shù)的變動(dòng)示于圖10。
表1

從表1可以確認(rèn)，所含有的氫分子濃度為1×1016分子/cm3～5×1018分子/cm3以下，而且紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下的樣品，氫分子濃度的變動(dòng)幅度V每一個(gè)都是-50％≤V≤+50％的范圍內(nèi)，ArF受激準(zhǔn)分子激光器照射后損失系數(shù)為0.005cm-1以下。
接著，把在這些實(shí)施例中所示出的樣品與具有同等程度的氫分子濃度或者光照射前后的損失系數(shù)的多個(gè)樣品，搭載到具有上述分檔器1所示結(jié)構(gòu)的分檔器的照明光學(xué)系統(tǒng)以及投影光學(xué)系統(tǒng)的使用合成石英玻璃的部分中時(shí)，可以得到所需要的分辨率0.13μm，滿足實(shí)用上的性能。
進(jìn)而，判斷作為分檔器是否滿足實(shí)用上的性能。另外，把氫分子濃度為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3為1點(diǎn)，氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度V在-50％≤V≤+50％的范圍內(nèi)為1點(diǎn)，紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下為1點(diǎn)，用ArF受激準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行了1×104脈沖照射以后193.4nm中的平均損失系數(shù)為0.0050cm-1以下為1點(diǎn)，進(jìn)行采點(diǎn)，求其總點(diǎn)數(shù)。這些總點(diǎn)數(shù)的結(jié)果示于表1。總點(diǎn)數(shù)為3以上的分檔器可滿足作為分檔器的實(shí)用上的性能。另外，除去實(shí)施例9的實(shí)施例1～實(shí)施例8樣品的氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度V全部都是-50％≤V≤+50％的范圍以內(nèi)。另外，比較例1～比較例3的樣品的氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度V脫離-50％≤V≤+50％的范圍，是比其大的范圍。
像上述的通過向分檔器的搭載所確認(rèn)的那樣，可以確認(rèn)，1×104脈沖左右的ArF受激準(zhǔn)分子激光器照射后的損失系數(shù)(照射初期吸收)為0.0050cm-1以下的實(shí)施例1～9滿足實(shí)用上的性能，ArF受激準(zhǔn)分子激光器照射后的損失系數(shù)比0.0050cm-1大的比較例1～3中不滿足實(shí)用上的性能。另外，如比較例3那樣，平均氫分子濃度超過5×1018/cm3時(shí)的樣品的氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度加大，另外，用ArF受激準(zhǔn)分子激光器進(jìn)行了1×104脈沖照射后的損失系數(shù)非常大。
另外，實(shí)施例5的樣品的徑向中的氫分子濃度的值在1.4～2.2分子/cm3的狹窄范圍內(nèi)分布，氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度V是-20％≤V≤+20％。另外，實(shí)施例9的樣品的徑向的氫分子濃度的值在2.9～0.76×1018分子/cm3的范圍內(nèi)分布，氫分子濃度的值的變動(dòng)幅度V是-60％≤V≤+60％。
產(chǎn)業(yè)上的利用性由以上說明的那樣，本發(fā)明的合成石英玻璃部件具有在用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，照射后所測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)是0.0050cm-1以下的特性，通過使用這樣的合成石英玻璃構(gòu)成光刻裝置的光學(xué)部件的一部分或者全部，能夠提高其光刻裝置的透射率，即使在把ArF受激準(zhǔn)分子激光器作為光源的情況下也可以發(fā)揮充分的實(shí)用性。
權(quán)利要求
1.一種合成石英玻璃部件，是與400nm以下的波段的光一起使用在光刻裝置中的合成石英玻璃部件，其特征在于在用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2·p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，照射后所測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)是0.0050cm-1以下，所含有的氫分子濃度是1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3，而且紫外光照射前的損失系數(shù)是0.020cm-1以下。
2.一種光刻裝置，該光刻裝置具有把400nm以下波長的光作為曝光光而出射的曝光光源；形成了圖形原像的調(diào)制盤；把從上述曝光光源出射的光照射到上述調(diào)制盤中的照射光學(xué)系統(tǒng)；把從上述調(diào)制盤輸出的圖像投影到感光基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)；以及進(jìn)行上述調(diào)制盤與上述感光基板的定位的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于構(gòu)成上述照射光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件，構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件以及上述調(diào)制盤中的至少一部分是由權(quán)利要求1中所述的合成石英玻璃部件構(gòu)成。
3.一種光刻裝置的制造方法，其中，該光刻裝置具有把400nm以下波長的光作為曝光光而出射的曝光光源；形成了圖形原像的調(diào)制盤；把從上述曝光光源出射的光照射到上述調(diào)制盤上的照射光學(xué)系統(tǒng)；把從上述調(diào)制盤輸出的圖像投影到感光基板上的投影光學(xué)系統(tǒng)；以及進(jìn)行上述調(diào)制盤與上述感光基板的定位的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于具有對(duì)氫分子濃度為1×1016分子/cm3～2×1018分子/cm3的合成石英玻璃坯料進(jìn)行合成的坯料合成工序；切割上述合成石英玻璃坯料，獲得具有所希望的形狀以及大小的合成石英玻璃部件的坯料切斷工序；測(cè)定上述合成石英玻璃部件的紫外光照射前的損失系數(shù)、以及用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm2.p～200mJ/cm2·p的能量密度進(jìn)行了1×104脈沖照射時(shí)，照射后所測(cè)定的193.4nm中的損失系數(shù)，從而得到在上述紫外光照射前的損失系數(shù)為0.0020cm-1以下，而且上述193.4nm中損失系數(shù)為0.0050cm-1以下的合成石英玻璃部件的損失系數(shù)測(cè)定工序；使用在上述損失系數(shù)測(cè)定工序中得到的合成石英玻璃部件，組成構(gòu)成上述照射光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件，構(gòu)成上述投影光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件以及上述調(diào)制盤中的至少一部分的光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成工序。
全文摘要
提供合成石英玻璃部件,光刻裝置以及光刻裝置的制造方法。構(gòu)成具有把400nm以下波長的光作為曝光光進(jìn)行出射的曝光光源,形成了圖形原像的調(diào)制盤,把從曝光光源輸出的光照射到調(diào)制盤上的照射光學(xué)系統(tǒng),把從調(diào)制盤輸出的圖像投影到感光基板上的投影光學(xué)系統(tǒng),進(jìn)行調(diào)制盤與感光基板的定位的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的光刻裝置。而且,用合成石英玻璃部件組成構(gòu)成照射光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件,構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)的合成石英玻璃部件以及調(diào)制盤中的至少一部分,這樣的合成石英玻璃部件用ArF受激準(zhǔn)分子激光器以0.1μJ/cm
文檔編號(hào)G02B1/00GK1365343SQ01800713
公開日2002年8月21日 申請(qǐng)日期2001年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月28日
發(fā)明者吉田明子, 小峰典男, 神保宏樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社尼康