JP2001041876A

JP2001041876A - 紫外線耐久性に優れた蛍石および蛍石の紫外線耐久性評価方法

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Publication number: JP2001041876A
Application number: JP11211515A
Authority: JP
Inventors: Keita Sakai; 啓太酒井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-07-27
Filing date: 1999-07-27
Publication date: 2001-02-16

Abstract

(57)【要約】【課題】ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ等の紫外線に
対する耐久性に優れた蛍石、ならびに紫外線に対する耐
久性を正確にかつ適確に評価することができる蛍石のレ
ーザ耐久性の評価方法を提供する。【解決手段】ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ等の紫外
線波長域のパルスレーザ光を、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス
〜５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルスのエネルギー密度で１０⁴
〜１０⁷ のパルス数照射した後に、１５０ｎｍ〜３００
ｎｍの波長域における内部透過率を測定して紫外線耐久
性を評価する。この方法により、蛍石のＫｒＦやＡｒＦ
エキシマレーザ等の紫外線に対する耐久性を正確に評価
することができ、紫外線耐久性に優れた蛍石をＫｒＦや
ＡｒＦエキシマレーザを光源とする光学系に用いること
により、熱収差や透過率低下などの性能劣化の少なく、
照度の安定した光学系を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＫｒＦ、ＡｒＦ、
Ｆ₂ またはＡｒ₂ エキシマレーザ等の紫外線を光源とす
る光学系において硝材として用いられる紫外線耐久性に
優れた蛍石（フッ化カルシウム結晶）および蛍石の紫外
線耐久性評価方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体集積回路の高集積化はとど
まるところを知らず、４ギガビットＤＲＡＭ世代へ向け
ての研究開発が盛んに進められている状況である。この
半導体集積回路の高集積化に伴ない、露光装置とりわけ
投影光学系に要求される性能もさらに高レベルとなって
きている。露光装置の解像度は投影光学系の開口度（Ｎ
Ａ）を大きくすることによって高めることができるが、
開口度を大きくすることにより焦点深度は浅くなる。し
たがって、開口度をある程度以上大きくすることはでき
ず、解像度を高めるためには露光波長を短波長化するこ
とが要求されている。

【０００３】このような理由で４ギガビットＤＲＡＭ世
代の露光装置の光源としてＡｒＦエキシマレーザが有望
視されているが、１９３ｎｍという短い波長のため、硝
材として十分な透過率を有する材料が限られてくる。現
在までに、ＡｒＦエキシマレーザを光源とする光学系の
硝材としては合成石英や蛍石が開発されてきた。

【０００４】蛍石のＡｒＦレーザ耐久性を満足させるた
めには、特開平１０−１３１０号公報等に記載されてい
るように、結晶中の不純物を厳しく除外する必要があ
る。ｐｐｂレベルの不純物濃度管理をする場合、原料ロ
ット間や結晶炉の違い等によってレーザ耐久性の異なる
結晶ができてしまうことが十分考えられるため、品質保
証のためにレーザ耐久性の評価を頻繁に実施する必要が
ある。

【０００５】その際、従来のレーザ耐久性評価方法は、
特開平７−２８１００１号公報に記載されているよう
に、ＡｒＦエキシマレーザの場合、１００ｍＪ／ｃｍ²
以下のエネルギー密度では透過率の変化量とエネルギー
密度がほぼ比例関係にあることを前提として、高いエネ
ルギー密度でレーザを照射し、低いエネルギー密度で照
射した際の透過率低下量を予測するものであった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高いエ
ネルギー密度でレーザを照射することにより、低いエネ
ルギー密度で照射した際の透過率低下量を予測する方法
を用いて、蛍石のレーザ耐久性の評価を実施したとこ
ろ、レーザ照射による透過率低下量と照射エネルギー密
度は必ずしも比例しないことが判明した。したがって、
前述した従来の手法を用いてレーザ耐久性を評価した場
合、正確にレーザ耐久性を評価できない可能性がある。

【０００７】ところで、ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ
を光源とする半導体露光装置のレンズに蛍石を用いる場
合、蛍石の内部透過率は、露光波長において９９．５％
／ｃｍ以上、好ましくは９９．８％／ｃｍ以上が必要と
されている。また、露光装置を１０年間使用することに
相当する１０¹¹パルスのレーザ照射後の状態で、前記内
部透過率を満足することが併せて要求されている。

【０００８】そのため、蛍石のレーザ耐久性を評価する
場合、１０¹¹パルス照射後の透過率低下量をいかに予測
するかが課題である。さらに、レーザ照射による透過率
低下量と照射エネルギー密度は、前述したように必ずし
も比例しないため、透過率低下のエネルギー依存性につ
いても求めておかなければならない。

【０００９】１０¹¹パルス照射後の透過率低下量が正確
に予測できていない場合、レーザ耐久性の良好でない蛍
石が、ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザを光源とした光学
系に用いられてしまうことがある。その際、ＫｒＦやＡ
ｒＦエキシマレーザの照射により蛍石の内部透過率が低
下するため、光吸収による温度上昇に起因した熱収差発
生、光学系全体の透過率低下などの性能劣化が生じる。
また、このような光学系を半導体露光装置の光学系に用
いた場合、光学系の透過率低下により照度が低下し、結
果として生産性が低下してしまい、また、熱収差による
結像性能の劣化も生じ、安定したデバイス製造ができな
くなる。

【００１０】そこで、本発明は、上記の従来技術の有す
る未解決の課題に鑑みてなされたものであって、ＫｒＦ
やＡｒＦエキシマレーザ等の紫外線に対する耐久性に優
れた蛍石を提供するとともにＫｒＦやＡｒＦエキシマレ
ーザ等の紫外線に対する耐久性を正確にかつ適確に評価
することができる蛍石の紫外線耐久性評価方法を提供
し、さらに、前記蛍石を用いたＫｒＦやＡｒＦエキシマ
レーザ等の紫外線を光源とする光学系および該光学系を
用いた半導体製造用露光装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、蛍石のレ
ーザ照射による透過率低下量について鋭意検討した。そ
の結果、レーザ照射による透過率低下は、あるパルス数
で飽和することを見出だし、さらに、飽和パルス数は照
射エネルギー密度に依存し、飽和した透過率低下量は照
射エネルギー密度の０．３乗におおよそ比例することを
見出だし、本発明を完成するに至ったものである。

【００１２】すなわち、本発明は、紫外線波長域のパル
スレーザ光を、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ
／ｃｍ² ／パルス以下のエネルギー密度で１０⁴ 以上１
０⁷以下のパルス数照射した際、１５０ｎｍ以上３００
ｎｍ以下の波長域において、内部透過率が９９．５％／
ｃｍ以上であることを特徴とする紫外線対応蛍石を提供
する。

【００１３】本発明は、ＫｒＦエキシマレーザを、１ｍ
Ｊ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以
下のエネルギー密度で１０⁴ 以上１０⁷ 以下のパルス数
照射した際、２４８ｎｍにおける内部透過率が９９．９
％／ｃｍ以上であることを特徴とする蛍石を提供し、ま
た、ＡｒＦエキシマレーザを、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス
以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下のエネルギー密度
で１０⁴ 以上１０⁷ 以下のパルス数照射した際、１９３
ｎｍにおける内部透過率が９９．８％／ｃｍ以上である
ことを特徴とする蛍石を提供する。

【００１４】さらに、本発明は、紫外線波長域のパルス
レーザ光を、エネルギー密度１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以
上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下で照射した後、１５
０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長域における内部透過率
を測定することを特徴とする蛍石の紫外線耐久性評価方
法を提供し、また、ＫｒＦエキシマレーザを、エネルギ
ー密度１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ²
／パルス以下で照射した後、２４８ｎｍにおける内部透
過率を測定することを特徴とする蛍石のＫｒＦエキシマ
レーザ耐久性評価方法を提供し、また、ＡｒＦエキシマ
レーザを、エネルギー密度１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以
上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下で照射した後、１９
３ｎｍにおける内部透過率を測定することを特徴とする
蛍石のＡｒＦエキシマレーザ耐久性評価方法を提供す
る。

【００１５】さらに、本発明は、紫外線を光源とする光
学系において、前述した蛍石を用いることを特徴とする
光学系を提供し、さらに、該光学系を用いることを特徴
とする半導体製造用露光装置を提供する。

【００１６】また、本発明は、前述した半導体製造用露
光装置をデバイス製造の露光工程に用いることを特徴と
するデバイス製造方法を提供する。

【００１７】

【作用】本発明の蛍石のＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ
等の紫外線に対する耐久性を評価する評価方法は、蛍石
のレーザ照射による透過率低下はあるレーザパルス数で
飽和し、その透過率低下の飽和するパルス数は照射エネ
ルギー密度に依存し、さらに、飽和した透過率低下量は
照射エネルギー密度のおおよそ０．３乗に比例するとい
う現象に基づくものであり、この評価方法によって、蛍
石のＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ等の紫外線に対する
耐久性を正確にかつ適確に評価することが可能であり、
その結果、ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ等の紫外線に
対する耐久性に優れた蛍石を提供することができる。

【００１８】そして、このような紫外線耐久性に優れた
蛍石を、ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザを光源とする光
学系に用いることにより、熱収差や透過率低下などの性
能劣化の少なく、照度の安定した光学系を提供すること
ができる。さらに、該光学系を半導体製造用露光装置の
光学系に用いることにより、照度低下がなく、生産性に
優れた装置を提供することができる。また、熱収差によ
る結像性能の劣化が少ないため、安定したデバイス製造
が可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】レーザ照射による蛍石の透過率低
下に関して、本発明者等の鋭意検討の結果、前述したよ
うに、蛍石のレーザ照射による透過率低下は、あるパル
ス数で飽和することがわかった。このとき、レーザのエ
ネルギー密度が高いほど、少ないパルス数で飽和した。

【００２０】また、飽和した透過率低下量は、照射した
レーザのエネルギー密度に依存することも判明した。こ
のとき、飽和した透過率低下量は、照射エネルギー密度
の０．３乗におおよそ比例した。

【００２１】さらに検討を進めた結果、高いエネルギー
密度のレーザを照射して透過率の低下した蛍石に、低い
エネルギー密度のレーザを照射すると、蛍石の透過率が
回復することが判明した。つまり、レーザ照射による透
過率低下は可逆的な反応であり、ある平衡状態が存在す
る。この平衡状態が、照射するエネルギー密度に依存す
るため、飽和した透過率低下量が照射エネルギー密度に
依存して変化すると考えられる。

【００２２】このような検討の結果から、１０¹¹パルス
照射後の透過率低下量は、飽和に必要なパルス数を照射
すれば予測できることがわかった。例えば１ｍＪ／ｃｍ
² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下の照射
エネルギー密度であれば、１０⁴ 〜１０⁷ パルスという
短時間のレーザ照射により、透過率の低下量は飽和す
る。飽和した後、透過率は変化しないため、１０¹¹パル
ス照射後の透過率は、飽和した透過率低下量から知るこ
とができる。

【００２３】また、レーザ耐久評価時と半導体露光装置
内での照射エネルギー密度が異なる場合には、飽和した
透過率低下量が、エネルギー密度の０．３乗におおよそ
比例する関係を用いて、換算すればよい。

【００２４】結論として、任意の照射エネルギー密度の
レーザを１０¹¹パルス照射したときの蛍石の透過率低下
量は、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ²
／パルス以下の照射エネルギー密度で、１０⁴ パルス以
上、好ましくは１０⁷ パルス照射することにより求める
ことができると考えた。すなわち、蛍石に対して、紫外
線波長域のパルスレーザ光を、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス
〜５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルスのエネルギー密度で１０⁴
以上１０⁷ 以下のパルス数照射し、１５０ｎｍ〜３００
ｎｍの波長域において内部透過率を測定する。蛍石のレ
ーザ照射による透過率低下はあるパルス数で飽和し、そ
のパルス数はエネルギー密度に依存し、飽和した透過率
低下量はエネルギー密度の０．３乗におおよそ比例する
ことから、例えば、紫外線を光源とする露光装置におい
て、任意の照射エネルギー密度のレーザを１０年間使用
することに相当する１０¹¹パルス照射後における１５０
ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長域での内部透過率を、前
記のように測定された透過率低下の飽和した状態での内
部透過率をもって知ることができ、露光装置において必
要とされる内部透過率９９．５％／ｃｍ以上、好ましく
は９９．８％／ｃｍ以上の蛍石を適確に得ることがで
き、この蛍石が紫外線耐久性に優れたものといえる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例について説明
する。

【００２６】（実施例１）不純物量が極端に少ない原料
を用いて、ルツボ降下法により、φ３００ｍｍ、厚さ２
００ｍｍの蛍石単結晶Ａを作製した。また、特に厳しい
不純物管理をしていない原料を用いて、同様の蛍石単結
晶Ｂを作製した。作製した蛍石の各インゴットから、φ
３０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの円柱状のサンプル片を複数切
り出し、これらのサンプル片から、φ３０ｍｍで、厚さ
３ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍの３種類のサンプルを複数
作製し、両面を研磨加工した。

【００２７】準備したサンプルの２４８ｎｍにおける透
過率を測定し、厚みに対して計測透過率をプロットし、
内部透過率を式（１）および式（２）から求めた。求め
た内部透過率は、結晶Ａ、Ｂともに１００．０％であっ
た。

【００２８】

【数１】

【００２９】

【数２】

【００３０】次に、前記した厚みの異なる３つのサンプ
ルにＫｒＦエキシマレーザを照射した。照射エネルギー
密度は、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス、１０ｍＪ／ｃｍ²
／パルス、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルスの３種類、周波数は
３００Ｈｚ〜５００Ｈｚとした。１０³ 〜１０⁸ パルス
照射後の内部透過率を照射前と同じ方法で求めた。

【００３１】以上のように求めた結晶ＡおよびＢの内部
透過率を、表１および表２にそれぞれ示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【表２】

【００３４】この結果から、透過率低下の飽和するパル
ス数はエネルギー密度に依存し、飽和した透過率低下量
はエネルギー密度の約０．３乗に比例していることがわ
かる。

【００３５】すなわち、結晶Ａにおいては、エネルギー
密度が５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルスのＫｒＦエキシマレー
ザを１０³ パルス照射すると、内部透過率は９９．９％
／ｃｍとなり、それ以降のパルス照射によっても透過率
の低下はみられず、透過率低下は１０³ パルスの照射に
より飽和している。また、エネルギー密度が１０ｍＪ／
ｃｍ² ／パルスのＫｒＦエキシマレーザを１０⁴ パルス
照射すると、内部透過率は９９．９％／ｃｍとなり、そ
れ以降のパルス照射によっても透過率の低下はみられな
い。同様に結晶Ｂにおいても、例えば、エネルギー密度
が１０ｍＪ／ｃｍ² ／パルスのＫｒＦエキシマレーザを
１０⁴ パルス照射すると内部透過率は９９．０％／ｃｍ
となり、それ以降のパルス照射によっては透過率の低下
はみられず、透過率低下は１０⁴ パルスで飽和してい
る。

【００３６】したがって、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以
上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下の照射エネルギー密
度で、１０⁴ パルス以上、好ましくは１０⁷ パルス照射
することにより、蛍石の飽和した透過率低下量を知るこ
とができ、長時間のレーザ照射した後の蛍石の内部透過
率を判断することが可能となり、すなわち、蛍石のレー
ザ耐久性を正確にかつ適確に評価できることがわかる。

【００３７】そして、本実施例における結晶Ａは、表１
にみられるように、例えばＫｒＦエキシマレーザを光源
とする露光装置において、１０年間使用することに相当
する１０¹¹パルス照射後の２４８ｎｍにおける内部透過
率は９９．９％／ｃｍ以上を満たすものと判断でき、Ｋ
ｒＦエキシマレーザに対する耐久性に優れた蛍石といえ
る。

【００３８】（実施例２）不純物量が極端に少ない原料
を用いて、ルツボ降下法により、φ３００ｍｍ、厚さ２
００ｍｍの蛍石単結晶Ｃを作製した。また、特に厳しい
不純物管理をしていない原料を用いて、同様の蛍石単結
晶Ｄを作製した。作製した蛍石の各インゴットから、φ
３０ｍｍ、厚さ３０ｍｍの円柱状のサンプル片を複数切
り出し、これらのサンプル片から、φ３０ｍｍで、厚さ
３ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍの３種類のサンプルを複数
作製し、両面を研磨加工した。

【００３９】準備したサンプルの１９３ｎｍにおける透
過率を測定し、厚みに対して計測透過率をプロットし、
内部透過率を前述した式（１）および式（２）から求め
た。求めた内部透過率は、結晶Ｃは１００．０％／ｃ
ｍ、結晶Ｄは９９．９％／ｃｍであった。

【００４０】次に、前記した厚みの異なるサンプルにＡ
ｒＦエキシマレーザを照射した。照射エネルギー密度
は、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス、１０ｍＪ／ｃｍ² ／パ
ルス、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルスの３種類、周波数は２０
０Ｈｚ〜４００Ｈｚとした。１０³ 〜１０⁸ パルス照射
後の内部透過率を照射前と同じ方法で求めた。

【００４１】このように求めた結晶ＣおよびＤの内部透
過率を表３および表４にそれぞれ示す。

【００４２】

【表３】

【００４３】

【表４】

【００４４】この結果からも、前述した実施例１と同様
に、透過率低下の飽和するパルス数はエネルギー密度に
依存し、飽和した透過率低下量はエネルギー密度の約
０．３乗に比例していることがわかる。

【００４５】すなわち、結晶Ｃにおいては、例えば、エ
ネルギー密度が１０ｍＪ／ｃｍ² ／パルスのＡｒＦエキ
シマレーザを１０⁴ パルス照射すると、内部透過率は９
９．９％／ｃｍとなり、それ以降のパルス照射によって
も透過率の低下はみられず、透過率低下は１０⁴ パルス
で飽和している。また、結晶Ｄにおいては、例えば、エ
ネルギー密度が１０ｍＪ／ｃｍ² ／パルスのＡｒＦエキ
シマレーザを１０⁴ パルス照射すると内部透過率は９
７．９％／ｃｍとなり、それ以降のパルス照射によって
は透過率の低下はみられず、透過率低下は１０⁴ パルス
で飽和している。

【００４６】したがって、１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以
上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下の照射エネルギー密
度で、１０⁴ パルス以上、好ましくは１０⁷ パルス照射
することにより、蛍石のレーザ耐久性を正確にかつ適確
に評価できることがわかる。

【００４７】そして、本実施例における結晶Ｃは、表３
にみられるように、例えばＡｒＦエキシマレーザを光源
とする露光装置において、１０年間使用することに相当
する１０¹¹パルス照射後の１９３ｎｍにおける内部透過
率は９９．８％／ｃｍ以上を満たすものと判断でき、Ａ
ｒＦエキシマレーザに対する耐久性に優れた蛍石といえ
る。

【００４８】（実施例３）本実施例は、ＫｒＦエキシマ
レーザを光源とする半導体製造用露光装置に蛍石をレン
ズ材料として用いたものに関するものである。

【００４９】図１は本実施例の半導体製造用露光装置の
概略図であり、１１は光源であり、ＫｒＦエキシマレー
ザを用いている。光源１１から発せられる光束１２は、
ミラー１３により照明光学系１４に導光され、照明光学
系１４を通過した光束は第１物体であるレチクル１５面
上を照明する。さらにレチクル１５の情報をもった光束
が縮小投影光学系１６を通り感光基板１７へ投影され
る。

【００５０】本実施例における半導体製造用露光装置の
照明光学系や投影光学系には、蛍石が石英とともに用い
られている。なお、ここで用いた蛍石は、実施例１に示
したレーザ耐久性評価方法により、１０¹¹パルス照射後
に２４８ｎｍにおける内部透過率が９９．９％／ｃｍ以
上を満たすと判断されたものであり、実施例１における
結晶Ａに相当する。

【００５１】本実施例における半導体製造用露光装置
を、定常業務において１年間使用した。使用後のレチク
ル面における照度を測定した結果、使用前に測定した照
度とほぼ同じ値であった。また、感光基板面（ウエハ
面）における照度を測定した結果、これも使用前に測定
した照度とほぼ同じ値であった。

【００５２】本発明に基づく蛍石は、ＫｒＦエキシマレ
ーザ照射耐久性に優れているため、露光装置を長時間使
用した後でも十分な透過率を有している。したがって、
特に照明光学系において照度の低下がなく、スループッ
トに優れた露光装置を提供することができた。

【００５３】（実施例４）本実施例は、ＡｒＦエキシマ
レーザを光源とする半導体製造用露光装置に蛍石をレン
ズ材料として用いたものに関するものである。

【００５４】本実施例において用いる半導体製造用露光
装置は、図１に図示する半導体製造用露光装置と同様で
あるが、光源としてＡｒＦエキシマレーザを用いた点で
異なっている。本実施例の半導体製造用露光装置におい
ても照明光学系や投影光学系には蛍石が石英とともに用
いられている。なお、ここで用いた蛍石は、実施例２に
示したレーザ耐久性評価方法により、１０¹¹パルス照射
後に１９３ｎｍにおける内部透過率が９９．８％／ｃｍ
以上を満たすと判断されたものであり、実施例２におけ
る結晶Ｃに相当する。

【００５５】本実施例における半導体製造用露光装置
を、定常業務において１年間使用した。使用後のレチク
ル面における照度を測定した結果、使用前に測定した照
度とほぼ同じ値であった。また、感光基板面（ウエハ
面）における照度を測定した結果、これも使用前に測定
した照度とほぼ同じ値であった。

【００５６】本発明に基づく蛍石は、ＡｒＦエキシマレ
ーザ照射耐久性に優れているため、露光装置を長時間使
用した後でも十分な透過率を有している。したがって、
特に照明光学系において照度の低下がなく、スループッ
トに優れた露光装置を提供することができた。

【００５７】（実施例５）次に、前述した本発明の半導
体製造用露光装置を用いた半導体デバイスの製造方法に
ついて説明する。

【００５８】図２は、半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等
の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等）の製造工程を示すフローチャー
トである。ステップ１（回路設計）ではデバイスのパタ
ーン設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計
したパターンを形成したマスクを製作する。一方、ステ
ップ３（ウエハ製造）でシリコン等からなるウエハを製
造する。ステップ４（ウエハプロセス）において、前記
用意したマスクとウエハを用いてリソグラフィ技術によ
ってウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５
（組立）において、ステップ４によって作製された回路
が形成されたウエハを半導体チップ化し、次いで、アッ
センブリ工程（ダイシング、ボンディング）を行ない、
パッケージング工程（チップ封入）等を行なう。ステッ
プ６（検査）においてステップ５で製作された半導体デ
バイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行な
う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これ
が出荷（ステップ７）される。

【００５９】図３は、半導体デバイスの製造工程におけ
るウエハプロセスの詳細なフローチャートである。先
ず、ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させ
る。次いで、ステップ１２（ＣＶＤ）ではウエハ表面に
絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエ
ハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イ
オン打ち込み）ではウエハにイオン打ち込みを行なう。
ステップ１５（ＣＭＰ）では、ＣＭＰ（化学的機械研
磨：Chemical Mechanical Polishing ）装置によってウ
エハ表面を平坦に研磨する。ステップ１６（レジスト処
理）では、平坦化されたウエハ表面にレジストを塗布す
る。ステップ１７（露光）では前記説明した露光装置に
よってマスクの回路パターンをウエハに焼き付け露光す
る。はじめに、レチクルを搬送し、レチクルチャックに
チャッキングし、次いでレジストが塗布されたウエハ基
板を露光装置内にローディングし、アライメントユニッ
トでグローバルアライメント用のデータを読取り、計測
結果に基づいてウエハステージを駆動して所定の位置に
次々に露光を行なう。ステップ１８（現像）では露光し
たウエハを現像する。ステップ１９（エッチング）では
現像後にレジストが除去された部分をエッチングする。
ステップ２０（レジスト剥離）ではレジストを剥離す
る。これらのステップを繰り返し行なうことによって、
ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。

【００６０】このような半導体デバイスの製造方法を用
いれば、従来は製造が難しかった高集積度のデバイスを
安定的に低コストで製造することができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蛍石のＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ等の紫外線耐久性
を正確にかつ効率的に評価することができ、その結果、
ＫｒＦやＡｒＦエキシマレーザ等の紫外線に対する耐久
性に優れた蛍石を提供することができる。

【００６２】また、本発明の紫外線耐久性に優れた蛍石
を光学系に用いることにより、光吸収のない、照度の安
定した光学系を得ることができる。

【００６３】さらに、このような光学系を半導体製造用
露光装置の光学系として用いることにより、スループッ
トに優れ、安定した結像性能をもつ露光装置を提供する
ことができる。加えて、該半導体製造用露光装置をＩＣ
やＬＳＩ等の半導体チップ、ＣＣＤ、液晶パネル、磁気
ヘッドなどのデバイス製造の露光工程に採用することに
より、高性能なデバイスを歩留まり良く低コストで大量
に生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体製造用露光装置の概略図で
ある。

【図２】半導体デバイスの製造工程を示すフローチャー
トである。

【図３】半導体デバイスの製造工程におけるウエハプロ
セスを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１光源１２光束１３ミラー１４照明光学系１５レチクル１６投影光学系１７感光基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｈ０１Ｓ 3/00 Ｆ // Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５ＤＦターム(参考） 2G050 AA02 AA07 BA09 CA01 DA03 EA03 EB07 2G086 FF06 HH07 KK04 4G076 AA05 BA17 BE20 CA34 CA40 DA11 5F046 BA03 CA04 CA08 CB12 5F072 AA06 JJ20 RR05 SS06 YY09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線波長域のパルスレーザ光を、１ｍ
Ｊ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以
下のエネルギー密度で１０⁴ 以上１０⁷ 以下のパルス数
照射した際、１５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下の波長域に
おいて、内部透過率が９９．５％／ｃｍ以上であること
を特徴とする紫外線対応蛍石。
【請求項２】ＫｒＦエキシマレーザを、１ｍＪ／ｃｍ
² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下のエネ
ルギー密度で１０⁴ 以上１０⁷ 以下のパルス数照射した
際、２４８ｎｍにおける内部透過率が９９．９％／ｃｍ
以上であることを特徴とする蛍石。
【請求項３】ＡｒＦエキシマレーザを、１ｍＪ／ｃｍ
² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以下のエネ
ルギー密度で１０⁴ 以上１０⁷ 以下のパルス数照射した
際、１９３ｎｍにおける内部透過率が９９．８％／ｃｍ
以上であることを特徴とする蛍石。
【請求項４】紫外線波長域のパルスレーザ光を、エネ
ルギー密度１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃ
ｍ² ／パルス以下で照射した後、１５０ｎｍ以上３００
ｎｍ以下の波長域における内部透過率を測定することを
特徴とする蛍石の紫外線耐久性評価方法。
【請求項５】ＫｒＦエキシマレーザを、エネルギー密
度１ｍＪ／ｃｍ² ／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ² ／パ
ルス以下で照射した後、２４８ｎｍにおける内部透過率
を測定することを特徴とする蛍石のＫｒＦエキシマレー
ザ耐久性評価方法。
【請求項６】ＡｒＦエキシマレーザを、エネルギー密
度１ｍＪ／ｃｍ２／パルス以上、５０ｍＪ／ｃｍ２／パ
ルス以下で照射した後、１９３ｎｍにおける内部透過率
を測定することを特徴とする蛍石のＡｒＦエキシマレー
ザ耐久性評価方法。
【請求項７】紫外線を光源とする光学系において、請
求項１ないし３のいずれか１項に記載の蛍石を用いるこ
とを特徴とする光学系。
【請求項８】請求項７記載の光学系を用いることを特
徴とする半導体製造用露光装置。
【請求項９】請求項８記載の半導体製造用露光装置を
デバイス製造の露光工程に用いることを特徴とするデバ
イス製造方法。