JP2003161803A - 光学素子の製造方法、光学素子、露光装置及びデバイス製造方法及びデバイス - Google Patents
光学素子の製造方法、光学素子、露光装置及びデバイス製造方法及びデバイスInfo
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に薄膜を作製した際に発生する光学的
吸収を低減することができ、優れた光学特性を有する光
学素子を製造することができる光学素子の製造方法、露
光装置、デバイス製造方法及びデバイス提供する。 【解決手段】 基板上に薄膜を形成するステップと、前
記ステップで発生したカラーセンターを前記基板に光を
照射することにより取り除くステップとを有する光学素
子の製造方法を提供する。
吸収を低減することができ、優れた光学特性を有する光
学素子を製造することができる光学素子の製造方法、露
光装置、デバイス製造方法及びデバイス提供する。 【解決手段】 基板上に薄膜を形成するステップと、前
記ステップで発生したカラーセンターを前記基板に光を
照射することにより取り除くステップとを有する光学素
子の製造方法を提供する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般には、光学素
子の製造方法に係り、特に、薄膜を有する透過型の光学
素子の製造方法に関する。本発明は、例えば、真空紫外
域から遠赤外域までの広い波長範囲において用いられる
各種光学素子、レンズ、窓材、プリズム等に好適である
フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム等のフッ化物系
結晶材料からなる光学素子の製造に好適である。
子の製造方法に係り、特に、薄膜を有する透過型の光学
素子の製造方法に関する。本発明は、例えば、真空紫外
域から遠赤外域までの広い波長範囲において用いられる
各種光学素子、レンズ、窓材、プリズム等に好適である
フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム等のフッ化物系
結晶材料からなる光学素子の製造に好適である。
【０００２】
【従来の技術】蛍石結晶は白色光に対する分散性が少な
く、また紫外線域より短波長な光の透過率が良い等、他
の光学材料には無い優れた特長があり、以前から高解像
低収差の望遠鏡レンズに用いられている。最近では波長
約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１９３
ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー及び波長約１５７ｎｍの
Ｆ２エキシマレーザー等の短波長光を光源とした露光装
置の照明光学系や投影光学系のレンズへの適用が検討さ
れている。しかし、光の吸収、散乱及び干渉は短波長光
ほど顕著であり、光源からの光の短波長化に伴って、レ
ンズやミラーなどの光学素子の表面での光の反射はます
ます無視できなくなっている。
く、また紫外線域より短波長な光の透過率が良い等、他
の光学材料には無い優れた特長があり、以前から高解像
低収差の望遠鏡レンズに用いられている。最近では波長
約２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー、波長約１９３
ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー及び波長約１５７ｎｍの
Ｆ２エキシマレーザー等の短波長光を光源とした露光装
置の照明光学系や投影光学系のレンズへの適用が検討さ
れている。しかし、光の吸収、散乱及び干渉は短波長光
ほど顕著であり、光源からの光の短波長化に伴って、レ
ンズやミラーなどの光学素子の表面での光の反射はます
ます無視できなくなっている。
【０００３】一般的に、光学基板を光学系に用いる場合
には、反射率を減少させることにより光学素子の透過率
を増加させる目的や、光学系の表面反射に起因するフレ
ア及びゴーストを取り除く目的から光学素子上へ反射防
止膜のコーティングが広く行われている。
には、反射率を減少させることにより光学素子の透過率
を増加させる目的や、光学系の表面反射に起因するフレ
ア及びゴーストを取り除く目的から光学素子上へ反射防
止膜のコーティングが広く行われている。
【０００４】反射防止膜は、光学薄膜設計により膜構成
が決められる。膜材料は酸化物系物質又はフッ化物系物
質の誘電体が用いられる。反射防止膜の形成方法として
は、プラズマ中のイオンをターゲット表面に衝突させ、
ターゲット原子を弾き出すことにより所望の薄膜を基板
上に形成するスパッタ法や、高温空間あるいはプラズマ
や光等により活性化された空間における化学反応を利用
して所望の薄膜を形成するＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、電子ビームや
ヒーターで薄膜物質を加熱し、蒸発させることにより所
望の薄膜を基板上に形成する真空蒸着法等がある。
が決められる。膜材料は酸化物系物質又はフッ化物系物
質の誘電体が用いられる。反射防止膜の形成方法として
は、プラズマ中のイオンをターゲット表面に衝突させ、
ターゲット原子を弾き出すことにより所望の薄膜を基板
上に形成するスパッタ法や、高温空間あるいはプラズマ
や光等により活性化された空間における化学反応を利用
して所望の薄膜を形成するＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ
Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、電子ビームや
ヒーターで薄膜物質を加熱し、蒸発させることにより所
望の薄膜を基板上に形成する真空蒸着法等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プラズマを利
用して薄膜を形成するスパッタ法やＣＶＤ法、電子銃を
利用して薄膜を形成する真空蒸着法によって基板上に薄
膜を形成すると、イオン、電子と基板との間に電位差が
生じ、イオンや電子が基板へ突入して基板及び基板上に
形成された薄膜にダメージを与えていた。
用して薄膜を形成するスパッタ法やＣＶＤ法、電子銃を
利用して薄膜を形成する真空蒸着法によって基板上に薄
膜を形成すると、イオン、電子と基板との間に電位差が
生じ、イオンや電子が基板へ突入して基板及び基板上に
形成された薄膜にダメージを与えていた。
【０００６】かかるダメージは、化合物の組成比を変化
させたり、又、結晶性を損なわせたりして光学素子の光
学的特性を劣化させてしまう。そのダメージの中に、光
学的吸収（光を吸収する所謂カラーセンター）の発生と
いうものがある。例えば、基板としてフッ化カルシウム
から成る基板を使用した場合、そのフッ化カルシウムは
イオン結晶であるためＣａ２＋とＦ−の電気的結合によ
って構成されている。ここで、Ｆ−が抜けており、電気
的に不安定且つ高温状態の場合には、ｅ−（エレクトロ
ン）が存在すると、電気的安定を求めて、ｅ−がＦ−の
抜けている箇所に入ってしまう。すると、光学的吸収が
発生し、電気的には安定しているが光が透過しにくくな
り、透過率が減少するという現象が起こるのである。特
に、３００ｎｍ以下の光の波長域において光学的吸収が
顕著に表れ、透過型の光学素子は透過率が減少し、所望
の光学的特性が得られないという問題を生じさせる。ま
た、このカラーセンターは基板又は薄膜の材料としてイ
オン結合している物質を使用した場合に発生しやすい。
させたり、又、結晶性を損なわせたりして光学素子の光
学的特性を劣化させてしまう。そのダメージの中に、光
学的吸収（光を吸収する所謂カラーセンター）の発生と
いうものがある。例えば、基板としてフッ化カルシウム
から成る基板を使用した場合、そのフッ化カルシウムは
イオン結晶であるためＣａ２＋とＦ−の電気的結合によ
って構成されている。ここで、Ｆ−が抜けており、電気
的に不安定且つ高温状態の場合には、ｅ−（エレクトロ
ン）が存在すると、電気的安定を求めて、ｅ−がＦ−の
抜けている箇所に入ってしまう。すると、光学的吸収が
発生し、電気的には安定しているが光が透過しにくくな
り、透過率が減少するという現象が起こるのである。特
に、３００ｎｍ以下の光の波長域において光学的吸収が
顕著に表れ、透過型の光学素子は透過率が減少し、所望
の光学的特性が得られないという問題を生じさせる。ま
た、このカラーセンターは基板又は薄膜の材料としてイ
オン結合している物質を使用した場合に発生しやすい。
【０００７】そこで、本発明は、基板上に薄膜を作製し
た際に発生する光学的吸収を低減することができ、優れ
た光学特性を有する光学素子を製造することができる光
学素子の製造方法、露光装置、デバイス製造方法及びデ
バイス提供することを例示的目的とする。本発明は、特
に、基板がフッ化物結晶からなる場合に有効である。
た際に発生する光学的吸収を低減することができ、優れ
た光学特性を有する光学素子を製造することができる光
学素子の製造方法、露光装置、デバイス製造方法及びデ
バイス提供することを例示的目的とする。本発明は、特
に、基板がフッ化物結晶からなる場合に有効である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の一側面としての光学素子の製造方法は、基
板上に薄膜を形成するステップと、前記ステップで発生
したカラーセンターを前記基板に光を照射することによ
り取り除くステップとを有する。かかる光学素子の製造
方法によれば、基板上に薄膜を形成した際に生じるカラ
ーセンター、即ち、透過率の低減等の光学素子へのダメ
ージを、後処理として光を照射することによって回復さ
せることができる。前記基板はフッ化物を成分とする。
前記フッ化物は、例えば、フッ化カルシウムから構成さ
れる。但し、本発明は、フッ化カリウムやフッ化マグネ
シウムやフッ化バリウムなどその他の材料を排除するも
のではない。前記照射ステップは、低圧水銀灯から前記
光を照射する。これにより、紫外域の光を照射すること
ができるため、可視域の光を光学素子に照射するよりも
カラーセンターを低減させることが可能となる。前記照
射ステップは、レーザー光源から前記光を照射する。こ
れにより、例えば、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエ
キシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー等を照射するこ
とができるため、更にカラーセンターを低減させること
が可能となる。前記照射ステップは、前記光の照度を
０．０２ｍＪ／ｃｍ２以上とする。前記照射ステップ
は、前記光の照射時間を５分以上とする。前記照射ステ
ップは、前記光の照度と前記光の照射時間の積を０．１
ｍＪ・分／ｃｍ２以上とする。前記形成ステップは、プ
ラズマを含む雰囲気中で前記薄膜を形成する。前記形成
ステップは、電子照射による加熱を利用して前記薄膜を
形成する。
に、本発明の一側面としての光学素子の製造方法は、基
板上に薄膜を形成するステップと、前記ステップで発生
したカラーセンターを前記基板に光を照射することによ
り取り除くステップとを有する。かかる光学素子の製造
方法によれば、基板上に薄膜を形成した際に生じるカラ
ーセンター、即ち、透過率の低減等の光学素子へのダメ
ージを、後処理として光を照射することによって回復さ
せることができる。前記基板はフッ化物を成分とする。
前記フッ化物は、例えば、フッ化カルシウムから構成さ
れる。但し、本発明は、フッ化カリウムやフッ化マグネ
シウムやフッ化バリウムなどその他の材料を排除するも
のではない。前記照射ステップは、低圧水銀灯から前記
光を照射する。これにより、紫外域の光を照射すること
ができるため、可視域の光を光学素子に照射するよりも
カラーセンターを低減させることが可能となる。前記照
射ステップは、レーザー光源から前記光を照射する。こ
れにより、例えば、ＫｒＦエキシマレーザー、ＡｒＦエ
キシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザー等を照射するこ
とができるため、更にカラーセンターを低減させること
が可能となる。前記照射ステップは、前記光の照度を
０．０２ｍＪ／ｃｍ２以上とする。前記照射ステップ
は、前記光の照射時間を５分以上とする。前記照射ステ
ップは、前記光の照度と前記光の照射時間の積を０．１
ｍＪ・分／ｃｍ２以上とする。前記形成ステップは、プ
ラズマを含む雰囲気中で前記薄膜を形成する。前記形成
ステップは、電子照射による加熱を利用して前記薄膜を
形成する。
【０００９】本発明の別の側面としての光学素子の製造
方法は、基板上に薄膜を形成するステップと、前記形成
ステップで発生したカラーセンターを前記基板にエネル
ギーを与えることで取り除くステップとを有する。かか
る光学素子の製造方法は上述と同様の作用を奏する。
方法は、基板上に薄膜を形成するステップと、前記形成
ステップで発生したカラーセンターを前記基板にエネル
ギーを与えることで取り除くステップとを有する。かか
る光学素子の製造方法は上述と同様の作用を奏する。
【００１０】本発明の更に別の側面としての光学素子
は、上述の製造方法から製造される。かかる光学素子
は、レンズ、マルチレンズ、レンズアレイ、レンチキュ
ラーレンズ、ハエの目レンズ、非球面レンズ、回折格
子、バイナリーオプティクス素子及びそれらの複合体を
含む。
は、上述の製造方法から製造される。かかる光学素子
は、レンズ、マルチレンズ、レンズアレイ、レンチキュ
ラーレンズ、ハエの目レンズ、非球面レンズ、回折格
子、バイナリーオプティクス素子及びそれらの複合体を
含む。
【００１１】本発明の更に別の側面としての露光装置
は、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光光として利
用し、上述の光学素子を含む光学系を介して被処理体に
照射して当該被処理体を露光する。かかる露光装置も光
学素子と同様の作用を奏する。前記露光光は３００ｎｍ
以下の波長領域を有する。但し、本発明は、３００ｎｍ
以上の波長領域を有する露光光の使用を排除するもので
はない。
は、紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露光光として利
用し、上述の光学素子を含む光学系を介して被処理体に
照射して当該被処理体を露光する。かかる露光装置も光
学素子と同様の作用を奏する。前記露光光は３００ｎｍ
以下の波長領域を有する。但し、本発明は、３００ｎｍ
以上の波長領域を有する露光光の使用を排除するもので
はない。
【００１２】本発明の更に別の側面としてのデバイス製
造方法は、上述の露光装置を用いて前記被処理体を露光
するステップと、前記露光された前記被処理体に所定の
プロセスを行うステップとを有する。上述の露光装置の
作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項
は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効
力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩ
などの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、
薄膜磁気ヘッドなどを含む。
造方法は、上述の露光装置を用いて前記被処理体を露光
するステップと、前記露光された前記被処理体に所定の
プロセスを行うステップとを有する。上述の露光装置の
作用と同様の作用を奏するデバイス製造方法の請求項
は、中間及び最終結果物であるデバイス自体にもその効
力が及ぶ。また、かかるデバイスは、ＬＳＩやＶＬＳＩ
などの半導体チップ、ＣＣＤ、ＬＣＤ、磁気センサー、
薄膜磁気ヘッドなどを含む。
【００１３】本発明の更なる目的又はその他の特徴は、
以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によ
って明らかにされるであろう。
以下添付図面を参照して説明される好ましい実施例によ
って明らかにされるであろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明者は、スパッタ法、ＣＶＤ
法及び真空蒸着法によってフッ化物基板上に薄膜（反射
防止膜）を形成した後の光学的吸収による光学素子の透
過率の減少を回復させる（カラーセンターを取り除く）
方法を鋭意検討した結果、反射防止膜形成後に光を照射
することが有効であることを発見した。
法及び真空蒸着法によってフッ化物基板上に薄膜（反射
防止膜）を形成した後の光学的吸収による光学素子の透
過率の減少を回復させる（カラーセンターを取り除く）
方法を鋭意検討した結果、反射防止膜形成後に光を照射
することが有効であることを発見した。
【００１５】本発明は、基板上に薄膜を作製する際に基
板に発生した光学的吸収を、光を照射することにより解
消する方法である。
板に発生した光学的吸収を、光を照射することにより解
消する方法である。
【００１６】先に述べた、基板中に発生したダメ−ジ
は、エネルギ−を与えることにより、原子間で再結合し
たり、また格子間の原子が再配列することと等により回
復される。そのエネルギ−は、熱エネルギ−でも良いの
だが、熱エネルギ−は化合物中のガス原子を物質から遊
離させ、逆に光学的吸収を引き起こすことがある。一
方、光エネルギーは、そのような熱エネルギーを与える
ことにより引き起こす弊害を生じさせないため有効なエ
ネルギーであるといえる。特に、可視光を発するハロゲ
ンランプ等より、低圧水銀灯のような紫外域の光を発す
る光源を用いた方が光エネルギーが大きいため光学的吸
収を低減させる効果が高い。また、レーザー光、特に、
波長が３００ｎｍ以下のＫｒＦエキシマレーザー、Ａｒ
Ｆエキシマレーザー及びＦ２エキシマレーザー等も光学
的吸収を低減させる効果が高い。
は、エネルギ−を与えることにより、原子間で再結合し
たり、また格子間の原子が再配列することと等により回
復される。そのエネルギ−は、熱エネルギ−でも良いの
だが、熱エネルギ−は化合物中のガス原子を物質から遊
離させ、逆に光学的吸収を引き起こすことがある。一
方、光エネルギーは、そのような熱エネルギーを与える
ことにより引き起こす弊害を生じさせないため有効なエ
ネルギーであるといえる。特に、可視光を発するハロゲ
ンランプ等より、低圧水銀灯のような紫外域の光を発す
る光源を用いた方が光エネルギーが大きいため光学的吸
収を低減させる効果が高い。また、レーザー光、特に、
波長が３００ｎｍ以下のＫｒＦエキシマレーザー、Ａｒ
Ｆエキシマレーザー及びＦ２エキシマレーザー等も光学
的吸収を低減させる効果が高い。
【００１７】以下、添付図面を参照して、本発明の例示
的一様態である光照射装置１について説明する。ここ
で、図１は、本発明の光照射装置１の概略断面図であ
る。光照射装置１は、薄膜形成後の光学素子に光照射
し、かかる光照射によって薄膜形成時に受けた光学素子
のダメージを回復させる。光照射装置１は、図１で示す
ように、チャンバ１０と、ガス導入機構２０と、照射部
３０と、制御部４０と基板ホルダー５０とを有する。本
発明の光照射装置１は、フッ化カルシウム等のフッ化物
結晶からなる光学素子の反射防止膜形成後の光学的吸収
の低減（即ち、透過率の回復）のために使用される場合
に、特に効果的である。但し、光照射装置１はこれらの
実施例に限定をするものではなく、本発明の目的が達成
される範囲において、各構成要素が置換されてもよい。
的一様態である光照射装置１について説明する。ここ
で、図１は、本発明の光照射装置１の概略断面図であ
る。光照射装置１は、薄膜形成後の光学素子に光照射
し、かかる光照射によって薄膜形成時に受けた光学素子
のダメージを回復させる。光照射装置１は、図１で示す
ように、チャンバ１０と、ガス導入機構２０と、照射部
３０と、制御部４０と基板ホルダー５０とを有する。本
発明の光照射装置１は、フッ化カルシウム等のフッ化物
結晶からなる光学素子の反射防止膜形成後の光学的吸収
の低減（即ち、透過率の回復）のために使用される場合
に、特に効果的である。但し、光照射装置１はこれらの
実施例に限定をするものではなく、本発明の目的が達成
される範囲において、各構成要素が置換されてもよい。
【００１８】チャンバ１０は、側壁や底部が、例えば、
アルミニウムなどの導体により構成されてその内部が外
気と遮断され、所定の雰囲気に維持されている。所定の
雰囲気は、例えば、大気、酸素、窒素、不活性ガス及び
それらの混合物等である。特に、チャンバ１０を酸素を
含む雰囲気に維持して、後述する照射部３０によって基
板１００（即ち、光学素子）に紫外光を照射した場合、
紫外光は酸素ガス中で活性化酸素を生成し、基板１００
の表面に付着した汚染物質である有機物質を活性化す
る。活性化酸素と酸素分子からオゾンが生成され、オゾ
ンは紫外光を受けると励起状態の活性化酸素に変化し、
有機物を分解及び揮発する。しかし、その後はしばらく
上記のいずれかのガスを後述するガス導入機構２０を介
して供給するか、例えば、チャンバ１０に接続されたス
テンレス製のガス排気管を有する図示しないガス排気機
構によりオゾン等の有害ガスをパージ（排気）する。ガ
ス排気機構は、ガス排気管を介し外部に排出されるオゾ
ンを分解するための図示しないオゾン分解フィルターを
有する。チャンバ１０の上部には照射部３０、側部には
ガス導入機構２０が設けられているが、かかる形態は例
示的であり、これに限定されないことはいうまでもな
い。
アルミニウムなどの導体により構成されてその内部が外
気と遮断され、所定の雰囲気に維持されている。所定の
雰囲気は、例えば、大気、酸素、窒素、不活性ガス及び
それらの混合物等である。特に、チャンバ１０を酸素を
含む雰囲気に維持して、後述する照射部３０によって基
板１００（即ち、光学素子）に紫外光を照射した場合、
紫外光は酸素ガス中で活性化酸素を生成し、基板１００
の表面に付着した汚染物質である有機物質を活性化す
る。活性化酸素と酸素分子からオゾンが生成され、オゾ
ンは紫外光を受けると励起状態の活性化酸素に変化し、
有機物を分解及び揮発する。しかし、その後はしばらく
上記のいずれかのガスを後述するガス導入機構２０を介
して供給するか、例えば、チャンバ１０に接続されたス
テンレス製のガス排気管を有する図示しないガス排気機
構によりオゾン等の有害ガスをパージ（排気）する。ガ
ス排気機構は、ガス排気管を介し外部に排出されるオゾ
ンを分解するための図示しないオゾン分解フィルターを
有する。チャンバ１０の上部には照射部３０、側部には
ガス導入機構２０が設けられているが、かかる形態は例
示的であり、これに限定されないことはいうまでもな
い。
【００１９】ガス導入機構２０は、酸素ボンベ２２、窒
素ボンベ２４、バルブ（又は開閉弁）２６、例えば、ス
テンレス製のガス供給管２８とを有する。ガス導入機構
２０は、ガス供給管２８に接続され、例えば、石英パイ
プ製の図示しないガス供給ノズルを介してチャンバ１０
に接続される。また、ガス導入機構２０は、酸素及び窒
素の流量を制御する図示しないマスフローコントロー
ラ、導入される酸素及び窒素に含まれるパーティクル及
び有機物を除去するフィルターを更に有する。代替的
に、ガス導入機構２０は、酸素及び窒素の代わりに空気
又は不活性ガスをチャンバ１０に供給する。
素ボンベ２４、バルブ（又は開閉弁）２６、例えば、ス
テンレス製のガス供給管２８とを有する。ガス導入機構
２０は、ガス供給管２８に接続され、例えば、石英パイ
プ製の図示しないガス供給ノズルを介してチャンバ１０
に接続される。また、ガス導入機構２０は、酸素及び窒
素の流量を制御する図示しないマスフローコントロー
ラ、導入される酸素及び窒素に含まれるパーティクル及
び有機物を除去するフィルターを更に有する。代替的
に、ガス導入機構２０は、酸素及び窒素の代わりに空気
又は不活性ガスをチャンバ１０に供給する。
【００２０】酸素ボンベ２２は、チャンバ１０の内部に
清浄な酸素を供給する。酸素は、１９０ｎｍ乃至２４０
ｎｍにヘルツベルグ（Ｈｅｒｚｂｅｒｇ）吸収帯を有
し、紫外光と反応してオゾンや活性化酸素を発生する。
上述したように、オゾン及び活性化酸素は、有機物など
の汚染物質の酸化分解を加速する。ガス導入機構２０
は、酸素の代わりにオゾンを導入してもよい。
清浄な酸素を供給する。酸素は、１９０ｎｍ乃至２４０
ｎｍにヘルツベルグ（Ｈｅｒｚｂｅｒｇ）吸収帯を有
し、紫外光と反応してオゾンや活性化酸素を発生する。
上述したように、オゾン及び活性化酸素は、有機物など
の汚染物質の酸化分解を加速する。ガス導入機構２０
は、酸素の代わりにオゾンを導入してもよい。
【００２１】窒素ボンベ２４は、チャンバ１０の内部に
清浄な窒素を供給する。窒素は、例えば、室温且つ低い
湿度で導入される。
清浄な窒素を供給する。窒素は、例えば、室温且つ低い
湿度で導入される。
【００２２】バルブ２６は、ガス供給管２８上の任意の
位置に設けられ、酸素ボンベ２２及び窒素ボンベ２４か
らチャンバ１０へのガス供給の開閉を共通して行う。
位置に設けられ、酸素ボンベ２２及び窒素ボンベ２４か
らチャンバ１０へのガス供給の開閉を共通して行う。
【００２３】照射部３０は、例えば、光源として一又は
複数の低圧水銀灯を使用する。低圧水銀灯は、通常紫外
域の光を発することができる。また、照射部３０に使用
可能な光源は低圧水銀灯に限定されるものではなく、例
えば、波長が３００ｎｍ以下のＡｒＦエキシマレーザ
ー、ＫｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザーな
どを使用してもよいし、可視光を発するハロゲンランプ
等を使用することもでき、その個数も限定されない。
複数の低圧水銀灯を使用する。低圧水銀灯は、通常紫外
域の光を発することができる。また、照射部３０に使用
可能な光源は低圧水銀灯に限定されるものではなく、例
えば、波長が３００ｎｍ以下のＡｒＦエキシマレーザ
ー、ＫｒＦエキシマレーザー、Ｆ２エキシマレーザーな
どを使用してもよいし、可視光を発するハロゲンランプ
等を使用することもでき、その個数も限定されない。
【００２４】制御部４０は、照射部３０に接続され、照
射部３０の光照射を制御する。制御部４０は、光照射さ
れる基板１００の材料、基板１００に形成された薄膜
（反射防止膜）の膜厚及び材料によって、照射光の照
度、照射時間等を制御する。照射時間は光学的吸収量に
よって様々であるが、通常、照射時間に対して光学的吸
収量の変化がなくなるまで光照射を続ける。例えば、照
度は０．０２ｍＪ／ｃｍ２以上、照射時間は５分以上、
照度と照射時間の積を０．１ｍＪ・分／ｃｍ２以上とす
ると効果的である。
射部３０の光照射を制御する。制御部４０は、光照射さ
れる基板１００の材料、基板１００に形成された薄膜
（反射防止膜）の膜厚及び材料によって、照射光の照
度、照射時間等を制御する。照射時間は光学的吸収量に
よって様々であるが、通常、照射時間に対して光学的吸
収量の変化がなくなるまで光照射を続ける。例えば、照
度は０．０２ｍＪ／ｃｍ２以上、照射時間は５分以上、
照度と照射時間の積を０．１ｍＪ・分／ｃｍ２以上とす
ると効果的である。
【００２５】基板ホルダー５０は、図１においては一対
設けられているがその数は問わない。基板ホルダー５０
は、薄膜が形成された面が照射部３０に対向するように
基板１００を支持するが、支持の方法は問わないことは
いうまでもない。基板ホルダー５０は、当業界で周知の
いかなる構成をも適用することができるので、ここでは
詳しい説明は省略する。
設けられているがその数は問わない。基板ホルダー５０
は、薄膜が形成された面が照射部３０に対向するように
基板１００を支持するが、支持の方法は問わないことは
いうまでもない。基板ホルダー５０は、当業界で周知の
いかなる構成をも適用することができるので、ここでは
詳しい説明は省略する。
【００２６】基板１００には薄膜（反射防止膜、例え
ば、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム）が形成されてい
る。本実施例における基板１００は、フッ化物結晶（例
えば、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化
バリウム等）で構成され、薄膜形成は、プラズマを利用
するスパッタ法やＣＶＤ法、電子銃を利用する真空蒸着
法等によって行われる。反射防止膜を設けることによっ
て、例えば、入射角度が垂直近傍ではＰ偏光及びＳ偏光
の反射率を抑え透過率を上げると共に表面反射に起因す
るフレアやゴーストを取り除くことができる。
ば、酸化ケイ素、フッ化マグネシウム）が形成されてい
る。本実施例における基板１００は、フッ化物結晶（例
えば、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、フッ化
バリウム等）で構成され、薄膜形成は、プラズマを利用
するスパッタ法やＣＶＤ法、電子銃を利用する真空蒸着
法等によって行われる。反射防止膜を設けることによっ
て、例えば、入射角度が垂直近傍ではＰ偏光及びＳ偏光
の反射率を抑え透過率を上げると共に表面反射に起因す
るフレアやゴーストを取り除くことができる。
【００２７】動作にあたっては、まず、基板１００を基
板ホルダー５０に設置し、基板１００の薄膜が形成され
た表面を照射部３０の下方に位置するところに置く。次
に、チャンバ１０の内部を図示しないガス排気機構によ
ってパージすると共にガス導入機構２０を介してガス
（例えば、酸素、窒素、不活性ガス等）を供給し、チャ
ンバ１０を所望の雰囲気に維持する。更に、制御部４０
が基板１００の材料、基板１００に形成された薄膜の膜
厚及び材料に基づいて照射部３０を制御し、照射部３０
より任意の照度及び照射時間で基板１００に光照射が行
われる。
板ホルダー５０に設置し、基板１００の薄膜が形成され
た表面を照射部３０の下方に位置するところに置く。次
に、チャンバ１０の内部を図示しないガス排気機構によ
ってパージすると共にガス導入機構２０を介してガス
（例えば、酸素、窒素、不活性ガス等）を供給し、チャ
ンバ１０を所望の雰囲気に維持する。更に、制御部４０
が基板１００の材料、基板１００に形成された薄膜の膜
厚及び材料に基づいて照射部３０を制御し、照射部３０
より任意の照度及び照射時間で基板１００に光照射が行
われる。
【００２８】以上の本発明の例示的一様態である光照射
装置の機能を、薄膜形成を行う装置に持たせることによ
り、薄膜形成を行う装置から光照射装置に基板を移動さ
せる労力の軽減や、その移動時における基板へのゴミ付
着の防止をすることもできる。
装置の機能を、薄膜形成を行う装置に持たせることによ
り、薄膜形成を行う装置から光照射装置に基板を移動さ
せる労力の軽減や、その移動時における基板へのゴミ付
着の防止をすることもできる。
【００２９】本発明者は、基板１００、薄膜の材料及び
形成方法、照射光の種類及び照射時間を変えて数多くの
薄膜が形成された基板に光照射し、光学特性（透過率及
び反射率）の測定を行い、光学的吸収を算出した。
形成方法、照射光の種類及び照射時間を変えて数多くの
薄膜が形成された基板に光照射し、光学特性（透過率及
び反射率）の測定を行い、光学的吸収を算出した。
【００３０】
【実施例１】まず、基板１００となる２面が研磨された
厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシウム（ＣａＦ２）基
板上にスパッタ法を用いて膜厚約１００ｎｍの酸化シリ
コン（ＳｉＯ２）薄膜を作製した。薄膜作製後、直ちに
この光学素子の透過率及び反射率を分光光度計を用いて
測定し、光学的吸収率を算出した。
厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシウム（ＣａＦ２）基
板上にスパッタ法を用いて膜厚約１００ｎｍの酸化シリ
コン（ＳｉＯ２）薄膜を作製した。薄膜作製後、直ちに
この光学素子の透過率及び反射率を分光光度計を用いて
測定し、光学的吸収率を算出した。
【００３１】次に、この光学素子に低圧水銀灯（光照射
装置１の照射部３０を低圧水銀灯とする）の光を２時間
照射した。低圧水銀灯の光を照射後、再度、この光学素
子の透過率及び反射率を分光光度計を用いて測定し、光
学的吸収率を算出した。
装置１の照射部３０を低圧水銀灯とする）の光を２時間
照射した。低圧水銀灯の光を照射後、再度、この光学素
子の透過率及び反射率を分光光度計を用いて測定し、光
学的吸収率を算出した。
【００３２】測定された透過率及び反射率からの波長１
９３ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は２．１％だったのに対して、低圧水銀灯を照射後
は０．１％まで低減された。以上のことから、薄膜形成
後の光学素子に低圧水銀灯を照射すると光学的吸収率が
低減されたことがわかる。即ち、スパッタ法を用いて酸
化シリコン薄膜を作製した際にダメージ（カラーセンタ
ーの発生）を受け、透過率の低下したフッ化カルシウム
からなる光学素子に低圧水銀灯を照射することが透過率
の回復に有効であることがわかる。
９３ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は２．１％だったのに対して、低圧水銀灯を照射後
は０．１％まで低減された。以上のことから、薄膜形成
後の光学素子に低圧水銀灯を照射すると光学的吸収率が
低減されたことがわかる。即ち、スパッタ法を用いて酸
化シリコン薄膜を作製した際にダメージ（カラーセンタ
ーの発生）を受け、透過率の低下したフッ化カルシウム
からなる光学素子に低圧水銀灯を照射することが透過率
の回復に有効であることがわかる。
【００３３】
【実施例２】まず、基板１００となる２面が研磨された
厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシウム（ＣａＦ２）基
板上に電子ビームで加熱しながらフッ化マグネシウム
（ＭｇＦ２）を蒸発させ、膜厚約１００ｎｍのフッ化マ
グネシウム薄膜を作製した。薄膜作製後、直ちにこの光
学素子の透過率及び反射率を分光光度計を用いて測定
し、光学的吸収率を算出した。
厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシウム（ＣａＦ２）基
板上に電子ビームで加熱しながらフッ化マグネシウム
（ＭｇＦ２）を蒸発させ、膜厚約１００ｎｍのフッ化マ
グネシウム薄膜を作製した。薄膜作製後、直ちにこの光
学素子の透過率及び反射率を分光光度計を用いて測定
し、光学的吸収率を算出した。
【００３４】次に、この光学素子に低圧水銀灯（光照射
装置１の照射部３０を低圧水銀灯とする）を１時間照射
した。低圧水銀灯を照射後、再度、この光学素子の透過
率及び反射率を分光光度計を用いて測定し、光学的吸収
率を算出した。
装置１の照射部３０を低圧水銀灯とする）を１時間照射
した。低圧水銀灯を照射後、再度、この光学素子の透過
率及び反射率を分光光度計を用いて測定し、光学的吸収
率を算出した。
【００３５】測定された透過率及び反射率からの波長２
４８ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は１．６％だったのに対して、低圧水銀灯を照射後
は０．２％まで低減された。以上のことから、薄膜形成
後の光学素子に低圧水銀灯を照射すると光学的吸収率が
低減されたことがわかる。即ち、真空蒸着法を用いてフ
ッ化マグネシウム薄膜を作製した際にダメージ（カラー
センターの発生）を受け、透過率の低下したフッ化カル
シウムからなる光学素子に低圧水銀灯を照射することが
透過率の回復に有効であることがわかる。
４８ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は１．６％だったのに対して、低圧水銀灯を照射後
は０．２％まで低減された。以上のことから、薄膜形成
後の光学素子に低圧水銀灯を照射すると光学的吸収率が
低減されたことがわかる。即ち、真空蒸着法を用いてフ
ッ化マグネシウム薄膜を作製した際にダメージ（カラー
センターの発生）を受け、透過率の低下したフッ化カル
シウムからなる光学素子に低圧水銀灯を照射することが
透過率の回復に有効であることがわかる。
【００３６】
【実施例３】実施例２と同様に、まず、基板１００とな
る２面が研磨された厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシ
ウム（ＣａＦ２）基板上に電子ビームで加熱しながらフ
ッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）を蒸発させ、膜厚約１０
０ｎｍのフッ化マグネシウム薄膜を作製した。薄膜作製
後、直ちにこの光学素子の透過率及び反射率を分光光度
計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
る２面が研磨された厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシ
ウム（ＣａＦ２）基板上に電子ビームで加熱しながらフ
ッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）を蒸発させ、膜厚約１０
０ｎｍのフッ化マグネシウム薄膜を作製した。薄膜作製
後、直ちにこの光学素子の透過率及び反射率を分光光度
計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
【００３７】次に、この光学素子にＫｒＦエキシマレー
ザー（光照射装置１の照射部３０をＫｒＦエキシマレー
ザーとする）を３０分照射した。ＫｒＦエキシマレーザ
ーを照射後、再度、この光学素子の透過率及び反射率を
分光光度計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
ザー（光照射装置１の照射部３０をＫｒＦエキシマレー
ザーとする）を３０分照射した。ＫｒＦエキシマレーザ
ーを照射後、再度、この光学素子の透過率及び反射率を
分光光度計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
【００３８】測定された透過率及び反射率からの波長２
４８ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は１．６％だったのに対して、低圧水銀灯を照射後
は０．１％まで低減された。以上のことから、薄膜形成
後の光学素子にＫｒＦエキシマレーザーを照射すると低
圧水銀灯を照射するよりも更に光学的吸収率が低減され
たことがわかる。即ち、真空蒸着法を用いてフッ化マグ
ネシウム薄膜を作製した際にダメージ（カラーセンター
の発生）を受け、透過率の低下したフッ化カルシウムか
らなる光学素子にＫｒＦエキシマレーザーを照射するこ
とが低圧水銀灯を照射するよりも透過率の回復に有効で
あることがわかる。
４８ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は１．６％だったのに対して、低圧水銀灯を照射後
は０．１％まで低減された。以上のことから、薄膜形成
後の光学素子にＫｒＦエキシマレーザーを照射すると低
圧水銀灯を照射するよりも更に光学的吸収率が低減され
たことがわかる。即ち、真空蒸着法を用いてフッ化マグ
ネシウム薄膜を作製した際にダメージ（カラーセンター
の発生）を受け、透過率の低下したフッ化カルシウムか
らなる光学素子にＫｒＦエキシマレーザーを照射するこ
とが低圧水銀灯を照射するよりも透過率の回復に有効で
あることがわかる。
【００３９】
【実施例４】実施例１と同様に、まず、基板１００とな
る２面が研磨された厚さ２ｍｍの平板状のフッ化マグネ
シウム（ＭｇＦ２）基板上にスパッタ法を用いて膜厚約
１００ｎｍのアルミナ薄膜を作製した。薄膜作製後、直
ちにこの光学素子の透過率及び反射率を分光光度計を用
いて測定し、光学的吸収率を算出した。
る２面が研磨された厚さ２ｍｍの平板状のフッ化マグネ
シウム（ＭｇＦ２）基板上にスパッタ法を用いて膜厚約
１００ｎｍのアルミナ薄膜を作製した。薄膜作製後、直
ちにこの光学素子の透過率及び反射率を分光光度計を用
いて測定し、光学的吸収率を算出した。
【００４０】次に、この光学素子にＡｒＦエキシマレー
ザー（光照射装置１の照射部３０をＡｒＦエキシマレー
ザーとする）を１時間照射した。ＡｒＦエキシマレーザ
ーを照射後、再度、この光学素子の透過率及び反射率を
分光光度計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
ザー（光照射装置１の照射部３０をＡｒＦエキシマレー
ザーとする）を１時間照射した。ＡｒＦエキシマレーザ
ーを照射後、再度、この光学素子の透過率及び反射率を
分光光度計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
【００４１】測定された透過率及び反射率からの波長１
９３ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は１．５％だったのに対して、ＡｒＦエキシマレー
ザーを照射後は０．５％まで低減された。以上のことか
ら、薄膜形成後の光学素子にＡｒＦエキシマレーザーを
照射すると光学的吸収率が低減されたことがわかる。即
ち、スパッタ法を用いてアルミナ薄膜を作製した際にダ
メージ（カラーセンターの発生）を受け、透過率の低下
したフッ化マグネシウムからなる光学素子にＡｒＦエキ
シマレーザーを照射することが透過率の回復に有効であ
ることがわかる。
９３ｎｍにおける光学的吸収率の算出結果は、薄膜作製
直後は１．５％だったのに対して、ＡｒＦエキシマレー
ザーを照射後は０．５％まで低減された。以上のことか
ら、薄膜形成後の光学素子にＡｒＦエキシマレーザーを
照射すると光学的吸収率が低減されたことがわかる。即
ち、スパッタ法を用いてアルミナ薄膜を作製した際にダ
メージ（カラーセンターの発生）を受け、透過率の低下
したフッ化マグネシウムからなる光学素子にＡｒＦエキ
シマレーザーを照射することが透過率の回復に有効であ
ることがわかる。
【００４２】
【実施例５】実施例１と同様に、まず、基板１００とな
る２面が研磨された厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシ
ウム（ＣａＦ２）基板両面にスパッタ法を用いて波長１
９３ｎｍに対する反射防止膜を作製した。反射防止膜作
製後、直ちにこの光学素子の透過率及び反射率を分光光
度計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
る２面が研磨された厚さ２ｍｍの平板状のフッ化カルシ
ウム（ＣａＦ２）基板両面にスパッタ法を用いて波長１
９３ｎｍに対する反射防止膜を作製した。反射防止膜作
製後、直ちにこの光学素子の透過率及び反射率を分光光
度計を用いて測定し、光学的吸収率を算出した。
【００４３】次に、この光学素子に低圧水銀灯（光照射
装置１の照射部３０を低圧水銀灯とする）を１時間照射
した。低圧水銀灯を照射後、再度、この光学素子の透過
率及び反射率を分光光度計を用いて測定し、光学的吸収
率を算出した。
装置１の照射部３０を低圧水銀灯とする）を１時間照射
した。低圧水銀灯を照射後、再度、この光学素子の透過
率及び反射率を分光光度計を用いて測定し、光学的吸収
率を算出した。
【００４４】測定された透過率、反射率及び算出された
光学的吸収の結果を図２に示す。同図は、横軸に光学素
子に入射する光の波長を、左側の横軸に光学素子の透過
率を、右側の横軸に光学素子の反射率及び光学的吸収率
を採用し、反射防止膜作製直後及び低圧水銀灯照射後の
光学素子の光学特性を示す。
光学的吸収の結果を図２に示す。同図は、横軸に光学素
子に入射する光の波長を、左側の横軸に光学素子の透過
率を、右側の横軸に光学素子の反射率及び光学的吸収率
を採用し、反射防止膜作製直後及び低圧水銀灯照射後の
光学素子の光学特性を示す。
【００４５】図２を参照するに、低圧水銀灯を照射する
と、光学素子の反射率はほとんど変化しないが、透過率
が大幅に増加している。以上のことから、反射防止膜形
成後の光学素子に低圧水銀灯を照射すると光学的吸収率
が低減されたことがわかる。即ち、スパッタ法を用いて
反射防止膜を基板両面に作製した際にダメージ（カラー
センターの発生）を受け、透過率の低下したフッ化カル
シウムからなる光学素子に低圧水銀灯を照射することが
透過率の回復に有効であることがわかる。
と、光学素子の反射率はほとんど変化しないが、透過率
が大幅に増加している。以上のことから、反射防止膜形
成後の光学素子に低圧水銀灯を照射すると光学的吸収率
が低減されたことがわかる。即ち、スパッタ法を用いて
反射防止膜を基板両面に作製した際にダメージ（カラー
センターの発生）を受け、透過率の低下したフッ化カル
シウムからなる光学素子に低圧水銀灯を照射することが
透過率の回復に有効であることがわかる。
【００４６】以下、図３を参照して、本発明の例示的な
露光装置１０００について説明する。ここで、図３は、
露光装置１０００の概略ブロック図である。露光装置１
０００は、図３に示すように、回路パターンが形成され
たマスク又はレチクル（本出願ではこれらの用語を交換
可能に使用する）１２００を照明する照明装置１１００
と、プレートを支持するステージ１４５０と、照明され
た回路パターンをプレート１４００に投影する投影光学
系１３００とを有する。
露光装置１０００について説明する。ここで、図３は、
露光装置１０００の概略ブロック図である。露光装置１
０００は、図３に示すように、回路パターンが形成され
たマスク又はレチクル（本出願ではこれらの用語を交換
可能に使用する）１２００を照明する照明装置１１００
と、プレートを支持するステージ１４５０と、照明され
た回路パターンをプレート１４００に投影する投影光学
系１３００とを有する。
【００４７】露光装置１０００は、例えば、ステップア
ンドリピート方式やステップアンドスキャン方式でマス
ク１２００に形成された回路パターンをプレート１４０
０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、
サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィ
工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップアン
ドスキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれ
る）を例に説明する。ここで、「ステップアンドスキャ
ン方式」は、マスクに対してウェハを連続的にスキャン
してマスクパターンをウェハに露光すると共に、１ショ
ットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次のショ
ットの露光領域に移動する露光方法である。「ステップ
アンドリピート方式」は、ウェハのショットの一括露光
ごとにウェハをステップ移動して次のショットを露光領
域に移動する露光方法である。
ンドリピート方式やステップアンドスキャン方式でマス
ク１２００に形成された回路パターンをプレート１４０
０に露光する投影露光装置である。かかる露光装置は、
サブミクロンやクオーターミクロン以下のリソグラフィ
工程に好適であり、以下、本実施形態ではステップアン
ドスキャン方式の露光装置（「スキャナー」とも呼ばれ
る）を例に説明する。ここで、「ステップアンドスキャ
ン方式」は、マスクに対してウェハを連続的にスキャン
してマスクパターンをウェハに露光すると共に、１ショ
ットの露光終了後ウェハをステップ移動して、次のショ
ットの露光領域に移動する露光方法である。「ステップ
アンドリピート方式」は、ウェハのショットの一括露光
ごとにウェハをステップ移動して次のショットを露光領
域に移動する露光方法である。
【００４８】照明装置１１００は、転写用の回路パター
ンが形成されたマスク１２００を照明し、光源部１１２
０と照明光学系１１４０とを有する。
ンが形成されたマスク１２００を照明し、光源部１１２
０と照明光学系１１４０とを有する。
【００４９】光源部１１２０は、例えば、光源としてレ
ーザーを使用する。レーザーは、波長約１９３ｎｍのＡ
ｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザー、波長約１５３ｎｍのＦ２エキシマレーザ
ーなどを使用することができるが、レーザーの種類はエ
キシマレーザーに限定されず、例えば、ＹＡＧレーザー
を使用してもよいし、そのレーザーの個数も限定されな
い。例えば、独立に動作する２個の固体レーザーを使用
すれば固体レーザー間相互のコヒーレンスはなく、コヒ
ーレンスに起因するスペックルはかなり低減する。さら
にスペックルを低減するために光学系を直線的又は回転
的に揺動させてもよい。また、光源部１１２０にレーザ
ーが使用される場合、レーザー光源からの平行光束を所
望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレン
トなレーザー光束をインコヒーレント化するインコヒー
レント化光学系を使用することが好ましい。また、光源
部１１２０に使用可能な光源はレーザーに限定されるも
のではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプ
などのランプも使用可能である。
ーザーを使用する。レーザーは、波長約１９３ｎｍのＡ
ｒＦエキシマレーザー、波長約２４８ｎｍのＫｒＦエキ
シマレーザー、波長約１５３ｎｍのＦ２エキシマレーザ
ーなどを使用することができるが、レーザーの種類はエ
キシマレーザーに限定されず、例えば、ＹＡＧレーザー
を使用してもよいし、そのレーザーの個数も限定されな
い。例えば、独立に動作する２個の固体レーザーを使用
すれば固体レーザー間相互のコヒーレンスはなく、コヒ
ーレンスに起因するスペックルはかなり低減する。さら
にスペックルを低減するために光学系を直線的又は回転
的に揺動させてもよい。また、光源部１１２０にレーザ
ーが使用される場合、レーザー光源からの平行光束を所
望のビーム形状に整形する光束整形光学系、コヒーレン
トなレーザー光束をインコヒーレント化するインコヒー
レント化光学系を使用することが好ましい。また、光源
部１１２０に使用可能な光源はレーザーに限定されるも
のではなく、一又は複数の水銀ランプやキセノンランプ
などのランプも使用可能である。
【００５０】照明光学系１１４０は、マスク１２００を
照明する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテ
グレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレン
ズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、
スリット、結像光学系の順で整列する等である。照明光
学系１１４０は、軸上光、軸外光を問わず使用すること
ができる。ライトインテグレーターは、ハエの目レンズ
や２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュ
ラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテ
グレーター等を含むが、光学ロッドや回折素子に置換さ
れる場合もある。かかる照明光学系１１４０のレンズな
どの光学素子に本発明の光照射装置１で光照射された光
学素子を使用することができる。
照明する光学系であり、レンズ、ミラー、ライトインテ
グレーター、絞り等を含む。例えば、コンデンサーレン
ズ、ハエの目レンズ、開口絞り、コンデンサーレンズ、
スリット、結像光学系の順で整列する等である。照明光
学系１１４０は、軸上光、軸外光を問わず使用すること
ができる。ライトインテグレーターは、ハエの目レンズ
や２組のシリンドリカルレンズアレイ（又はレンチキュ
ラーレンズ）板を重ねることによって構成されるインテ
グレーター等を含むが、光学ロッドや回折素子に置換さ
れる場合もある。かかる照明光学系１１４０のレンズな
どの光学素子に本発明の光照射装置１で光照射された光
学素子を使用することができる。
【００５１】マスク１２００は、例えば、石英製で、そ
の上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成
され、図示しないマスクステージに支持及び駆動され
る。マスク１２００から発せられた回折光は投影光学系
１３００を通りプレート１４００上に投影される。プレ
ート１４００は、ウェハや液晶基板などの被処理体であ
りレジストが塗布されている。マスク１２００とプレー
ト１４００とは共役の関係にある。スキャナーの場合
は、マスク１２００とプレート１４００を走査すること
によりマスク１２００のパターンをプレート１４００上
に転写する。ステッパーの場合は、マスク１２００とプ
レート１４００を静止させた状態で露光が行われる。
の上には転写されるべき回路パターン（又は像）が形成
され、図示しないマスクステージに支持及び駆動され
る。マスク１２００から発せられた回折光は投影光学系
１３００を通りプレート１４００上に投影される。プレ
ート１４００は、ウェハや液晶基板などの被処理体であ
りレジストが塗布されている。マスク１２００とプレー
ト１４００とは共役の関係にある。スキャナーの場合
は、マスク１２００とプレート１４００を走査すること
によりマスク１２００のパターンをプレート１４００上
に転写する。ステッパーの場合は、マスク１２００とプ
レート１４００を静止させた状態で露光が行われる。
【００５２】投影光学系１３００は、複数のレンズ素子
のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一
枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光
学系）、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォ
ームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型
の光学系等を使用することができる。色収差の補正が必
要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラ
ス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学
素子をレンズ素子と逆方法の分散が生じるように構成し
たりする。かかる投影光学系１３００のレンズなどの光
学素子に本発明の光照射装置１で光照射された光学素子
を使用することができる。
のみからなる光学系、複数のレンズ素子と少なくとも一
枚の凹面鏡とを有する光学系（カタディオプトリック光
学系）、複数のレンズ素子と少なくとも一枚のキノフォ
ームなどの回折光学素子とを有する光学系、全ミラー型
の光学系等を使用することができる。色収差の補正が必
要な場合には、互いに分散値（アッベ値）の異なるガラ
ス材からなる複数のレンズ素子を使用したり、回折光学
素子をレンズ素子と逆方法の分散が生じるように構成し
たりする。かかる投影光学系１３００のレンズなどの光
学素子に本発明の光照射装置１で光照射された光学素子
を使用することができる。
【００５３】プレート１４００にはフォトレジストが塗
布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、
密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、
プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを
含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地
との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤
塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａ
ｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜を
コート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング
（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであ
り、溶剤を除去する。
布されている。フォトレジスト塗布工程は、前処理と、
密着性向上剤塗布処理と、フォトレジスト塗布処理と、
プリベーク処理とを含む。前処理は、洗浄、乾燥などを
含む。密着性向上剤塗布処理は、フォトレジストと下地
との密着性を高めるための表面改質（即ち、界面活性剤
塗布による疎水性化）処理であり、ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａ
ｍｅｔｈｙｌ−ｄｉｓｉｌａｚａｎｅ）などの有機膜を
コート又は蒸気処理する。プリベークは、ベーキング
（焼成）工程であるが現像後のそれよりもソフトであ
り、溶剤を除去する。
【００５４】ステージ１４５０は、プレート１４００を
支持する。ステージ１４５０は、当業界で周知のいかな
る構成をも適用することができるので、ここでは詳しい
構造及び動作の説明は省略する。例えば、ステージ１４
５０は、リニアモーターを利用してＸＹ方向にプレート
１４００を移動することができる。マスク１２００とプ
レート１４００は、例えば、同期走査され、ステージ１
４５０と図示しないマスクステージの位置は、例えば、
レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度
比率で駆動される。ステージ１４５０は、例えば、ダン
パを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設け
られ、マスクステージ及び投影光学系１３００は、例え
ば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上にダ
ンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設け
られる。
支持する。ステージ１４５０は、当業界で周知のいかな
る構成をも適用することができるので、ここでは詳しい
構造及び動作の説明は省略する。例えば、ステージ１４
５０は、リニアモーターを利用してＸＹ方向にプレート
１４００を移動することができる。マスク１２００とプ
レート１４００は、例えば、同期走査され、ステージ１
４５０と図示しないマスクステージの位置は、例えば、
レーザー干渉計などにより監視され、両者は一定の速度
比率で駆動される。ステージ１４５０は、例えば、ダン
パを介して床等の上に支持されるステージ定盤上に設け
られ、マスクステージ及び投影光学系１３００は、例え
ば、鏡筒定盤は床等に載置されたベースフレーム上にダ
ンパ等を介して支持される図示しない鏡筒定盤上に設け
られる。
【００５５】露光において、光源部１１２０から発せら
れた光束は、照明光学系１１４０によりマスク１２００
を、例えば、ケーラー照明する。マスク１２００を通過
してマスクパターンを反映する光は投影光学系１３００
によりプレート１４００に結像される。露光装置１００
０が使用する照明光学系１１４０及び投影光学系１３０
０は、本発明によるかかる照明光学系１１４０のレンズ
などの光学素子に本発明の光照射装置１で光照射された
光学素子を含んで紫外光、遠赤外光及び真空紫外光を高
い透過率で透過するので、高いスループットで経済性よ
くデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣ
Ｄなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができ
る。
れた光束は、照明光学系１１４０によりマスク１２００
を、例えば、ケーラー照明する。マスク１２００を通過
してマスクパターンを反映する光は投影光学系１３００
によりプレート１４００に結像される。露光装置１００
０が使用する照明光学系１１４０及び投影光学系１３０
０は、本発明によるかかる照明光学系１１４０のレンズ
などの光学素子に本発明の光照射装置１で光照射された
光学素子を含んで紫外光、遠赤外光及び真空紫外光を高
い透過率で透過するので、高いスループットで経済性よ
くデバイス（半導体素子、ＬＣＤ素子、撮像素子（ＣＣ
Ｄなど）、薄膜磁気ヘッドなど）を提供することができ
る。
【００５６】次に、図４及び図５を参照して、上述の露
光装置１０００を利用したデバイス製造方法の実施例を
説明する。図４は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導
体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するための
フローチャートである。ここでは、半導体チップの製造
を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ス
テップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用
いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）
は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラ
フィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ス
テップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなど
の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、それが出荷（ステップ７）される。
光装置１０００を利用したデバイス製造方法の実施例を
説明する。図４は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導
体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するための
フローチャートである。ここでは、半導体チップの製造
を例に説明する。ステップ１（回路設計）では、デバイ
スの回路設計を行う。ステップ２（マスク製作）では、
設計した回路パターンを形成したマスクを製作する。ス
テップ３（ウェハ製造）では、シリコンなどの材料を用
いてウェハを製造する。ステップ４（ウェハプロセス）
は、前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いてリソグラ
フィ技術によってウェハ上に実際の回路を形成する。ス
テップ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップ４
によって作成されたウェハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディ
ング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を
含む。ステップ６（検査）では、ステップ５で作成され
た半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テストなど
の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完
成し、それが出荷（ステップ７）される。
【００５７】図５は、ステップ４のウェハプロセスの詳
細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）で
は、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ
１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによ
って形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、
ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処
理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６
（露光）では、露光装置１０００によってマスクの回路
パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）で
は、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチ
ング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取
る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが
済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステ
ップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路
パターンが形成される。本実施例の製造方法によれば、
従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
細なフローチャートである。ステップ１１（酸化）で
は、ウェハの表面を酸化させる。ステップ１２（ＣＶ
Ｄ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ
１３（電極形成）では、ウェハ上に電極を蒸着などによ
って形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）では、
ウェハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処
理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップ１６
（露光）では、露光装置１０００によってマスクの回路
パターンをウェハに露光する。ステップ１７（現像）で
は、露光したウェハを現像する。ステップ１８（エッチ
ング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取
る。ステップ１９（レジスト剥離）では、エッチングが
済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステ
ップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路
パターンが形成される。本実施例の製造方法によれば、
従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。
【００５８】以上、本発明の好ましい実施例を説明した
が、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様
々な変形や変更が可能である。
が、本発明はこれらに限定されずその要旨の範囲内で様
々な変形や変更が可能である。
【００５９】
【発明の効果】本発明の光学素子製造方法、光学素子、
露光装置及びデバイス製造方法によれば、フッ化物結晶
からなる基板上に薄膜を作製した際に発生する光学的吸
収を低減することができ、優れた光学特性を有する光学
素子を提供することができる。また、かかる光学素子を
搭載した露光装置を使用したデバイス製造方法は高品位
なデバイスを製造することができる。
露光装置及びデバイス製造方法によれば、フッ化物結晶
からなる基板上に薄膜を作製した際に発生する光学的吸
収を低減することができ、優れた光学特性を有する光学
素子を提供することができる。また、かかる光学素子を
搭載した露光装置を使用したデバイス製造方法は高品位
なデバイスを製造することができる。
【図１】 本発明の一側面としての光照射装置の概略断
面図である。
面図である。
【図２】 入射する光の波長に対する本発明の光照射を
行った光学素子の光学特性を示すグラフである。
行った光学素子の光学特性を示すグラフである。
【図３】 本発明の一側面としての露光装置の概略ブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】 本発明の露光装置を有するデバイス製造方法
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図５】 図４に示すステップ４の詳細なフローチャー
トである。
トである。
１ 光照射装置
１０ チャンバ
２０ ガス導入機構
３０ 照射部
４０ 制御部
５０ 基板ホルダー
１００ 基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2H049 AA02 AA60 AA64
2K009 AA02 BB04 CC03 CC06 DD04
DD05 DD09 EE00
4K029 AA04 BA42 BA46 BC07 BD00
CA01 CA05 DB21 GA01
Claims (18)
- 【請求項１】 基板上に薄膜を形成するステップと、 前記ステップで発生したカラーセンターを前記基板に光
を照射することにより取り除くステップとを有する光学
素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記基板はフッ化物を成分とする請求項
１記載の製造方法。 - 【請求項３】 前記薄膜はフッ化物を成分とする請求項
１又は２記載の製造。 - 【請求項４】 前記フッ化物はフッ化カルシウムである
請求項２又は３記載の製造方法。 - 【請求項５】 前記照射ステップは、低圧水銀灯から前
記光を照射する請求項１記載の製造方法。 - 【請求項６】 前記照射ステップは、レーザー光源から
前記光を照射する請求項１記載の製造方法。 - 【請求項７】 前記照射ステップは、前記光の照度を
０．０２ｍＪ／ｃｍ２以上とする請求項１記載の製造方
法。 - 【請求項８】 前記照射ステップは、前記光の照射時間
を５分以上とする請求項１記載の製造方法。 - 【請求項９】 前記照射ステップは、前記光の照度と前
記光の照射時間の積を０．１ｍＪ・分／ｃｍ２以上とす
る請求項１記載の製造方法。 - 【請求項１０】 前記形成ステップは、プラズマを含む
雰囲気中で前記薄膜を形成する請求項１記載の製造方
法。 - 【請求項１１】 前記形成ステップは、電子照射による
加熱を利用して前記薄膜を形成する請求項１記載の製造
方法。 - 【請求項１２】 基板上に薄膜を形成するステップと、 前記形成ステップで発生したカラーセンターを前記基板
にエネルギーを与えることで取り除くステップとを有す
る光学素子の製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１乃至１２のうちいずれか一項
記載の製造方法から製造される光学素子。 - 【請求項１４】 レンズ、回折格子及びそれらの複合体
の一つである請求項１３記載の光学素子。 - 【請求項１５】 紫外光、遠紫外光及び真空紫外光を露
光光として利用し、当該露光光を、請求項１４記載の光
学素子を含む光学系を介して被処理体に照射して当該被
処理体を露光する露光装置。 - 【請求項１６】 前記露光光は３００ｎｍ以下の波長領
域を有する請求項１５記載の露光装置。 - 【請求項１７】 請求項１５記載の露光装置を用いて前
記被処理体を露光するステップと、 前記露光された前記被処理体に所定のプロセスを行うス
テップとを有するデバイス製造方法。 - 【請求項１８】 請求項１５記載の露光装置を用いて露
光された被処理体より製造されるデバイス。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP2001359618A JP4006226B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 光学素子の製造方法、光学素子、露光装置及びデバイス製造方法及びデバイス |
| EP02258027A EP1316849A3 (en) | 2001-11-26 | 2002-11-21 | Method of removing color centers from film coated fluoride optical elements |
| US10/303,295 US20030108665A1 (en) | 2001-11-26 | 2002-11-25 | Optical element fabrication method, optical element, exposure apparatus, device fabrication method |
| US11/212,574 US7455880B2 (en) | 2001-11-26 | 2005-08-29 | Optical element fabrication method, optical element, exposure apparatus, device fabrication method |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001359618A JP4006226B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 光学素子の製造方法、光学素子、露光装置及びデバイス製造方法及びデバイス |
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|---|---|
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| JP2003161803A5 JP2003161803A5 (ja) | 2005-07-07 |
| JP4006226B2 JP4006226B2 (ja) | 2007-11-14 |
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ID=19170589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001359618A Expired - Fee Related JP4006226B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 光学素子の製造方法、光学素子、露光装置及びデバイス製造方法及びデバイス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20030108665A1 (ja) |
| EP (1) | EP1316849A3 (ja) |
| JP (1) | JP4006226B2 (ja) |
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| EP2261740B1 (en) | 2003-08-29 | 2014-07-09 | ASML Netherlands BV | Lithographic apparatus |
| CN100467117C (zh) * | 2005-09-05 | 2009-03-11 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 纳米粉体制备装置及制备方法 |
| JP5459896B2 (ja) * | 2007-03-05 | 2014-04-02 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 配線及び記憶素子の作製方法 |
| US8399069B2 (en) * | 2009-07-30 | 2013-03-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of producing magnesium fluoride coating, antireflection coating, and optical element |
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| TWI512374B (zh) * | 2013-11-05 | 2015-12-11 | Au Optronics Corp | 光配向設備與光配向方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS60204640A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-16 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 放射線照射による着色ガラス製品の脱色再生方法 |
| US4641033A (en) * | 1984-12-19 | 1987-02-03 | Fusion Systems Corporation | Apparatus and method preventing radiation induced degradation of optical elements |
| JPH02166447A (ja) * | 1988-12-20 | 1990-06-27 | Fujitsu Ltd | 露光用マスクおよびその製造方法 |
| US5472748A (en) * | 1990-10-15 | 1995-12-05 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Permanent laser conditioning of thin film optical materials |
| US5796458A (en) | 1992-09-01 | 1998-08-18 | Fujitsu Limited | Element division liquid crystal display device and its manufacturing method |
| US5512399A (en) | 1993-09-21 | 1996-04-30 | Fuji Electric Co., Ltd. | Organic photo sensitive member for electrophotography |
| JPH07294705A (ja) | 1994-04-25 | 1995-11-10 | Canon Inc | 紫外線照射後処理方法 |
| JPH0817815A (ja) | 1994-06-30 | 1996-01-19 | Toshiba Corp | 半導体デバイスの製造方法、半導体基板の処理方法、分析方法及び製造方法 |
| US5581499A (en) * | 1995-06-06 | 1996-12-03 | Hamamdjian; Gilbert | Micro information storage system |
| FR2742926B1 (fr) * | 1995-12-22 | 1998-02-06 | Alsthom Cge Alcatel | Procede et dispositif de preparation de faces de laser |
| US6261696B1 (en) * | 1996-03-22 | 2001-07-17 | Canon Kabushika Kaisha | Optical element with substrate containing fluorite as main ingredient, and method and apparatus for producing the optical element |
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