JP2005067937A - Method for manufacturing crystal - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般には、結晶製造方法に係り、特に、真空紫外域から遠紫外域までの短波長範囲において用いられる各種光学素子、レンズ、露光装置に好適なフッ化カルシウム(CaF2)結晶の結晶製造方法に関する。 The present invention generally relates to a crystal manufacturing method, and in particular, a calcium fluoride (CaF 2 ) crystal suitable for various optical elements, lenses, and exposure apparatuses used in a short wavelength range from a vacuum ultraviolet region to a far ultraviolet region. The present invention relates to a crystal manufacturing method.
近年の電子機器の小型化及び薄型化の要請から電子機器に搭載される半導体素子の微細化への要求は益々高くなっており、かかる要求を満足するために露光解像度を高める提案が様々なされている。露光光源の波長を短くすることは解像度の向上に有効な一手段であるため、近年では、露光光源は、KrFエキシマレーザー(波長約248nm)からArFエキシマレーザー(波長約193nm)になろうとしており、F2レーザー(波長約157nm)の実用化も進んでいる。 In recent years, the demand for miniaturization of semiconductor elements mounted on electronic devices has been increasing due to the demand for smaller and thinner electronic devices, and various proposals have been made to increase the exposure resolution in order to satisfy such requirements. Yes. Since shortening the wavelength of the exposure light source is an effective means for improving the resolution, in recent years, the exposure light source is going from an KrF excimer laser (wavelength of about 248 nm) to an ArF excimer laser (wavelength of about 193 nm). , also in progress practical application of F 2 laser (wavelength: about 157 nm).
フッ化カルシウム結晶は、かかる波長域の光の透過率(即ち、内部透過率)が硝材の中では高いために露光光学系に使用されるレンズや回折格子などの光学素子の光学材料として最適である。 Calcium fluoride crystals are ideal as optical materials for optical elements such as lenses and diffraction gratings used in exposure optical systems because the transmittance of light in this wavelength range (ie, internal transmittance) is high among glass materials. is there.
レンズ等の光学材料の光学特性を評価するパラメーターとしては、内部透過率に加え、レーザー光を継続的に受光した場合の透過率変化を表すレーザー耐久性、レンズの屈折率が場所によらず一定であることを表す屈折率均質性(ホモジニティー)、複屈折率及び研磨(又は加工)精度などがある。これらの一又は複数の光学特性が良好なフッ化カルシウム結晶及びその製造方法は、数々提案されており、例えば、安全性の有利な固体スカベンジャーを用いて透過率の高いフッ化カルシウム結晶を製造する結晶製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかし、従来の結晶製造方法により製造されたフッ化カルシウム結晶は、可視光に対しては満足できる光学特性を示すが、エキシマレーザーのように短波長で高出力の光に対しては、レーザー耐久性が低く、屈折率均質性及び複屈折率が大きく、研磨加工時の面精度が得にくい等、未だ満足のいく光学特性を示すに至っていないという問題があった。特に、波長の短いF2レーザーに用いられるフッ化カルシウムに要求される光学特性は、非常に厳しい。 However, calcium fluoride crystals manufactured by conventional crystal manufacturing methods show satisfactory optical characteristics for visible light, but laser durability is achieved for high-power light at short wavelengths such as excimer lasers. However, the optical properties have not been satisfactory yet, such as low homogeneity, high refractive index homogeneity and high birefringence, and difficulty in obtaining surface accuracy during polishing. In particular, the optical properties required for the calcium fluoride used in short F 2 laser wavelength is very strict.
そこで、本発明は、内部透過率及びレーザー耐久性などの光学特性の優れたフッ化カルシウム結晶を製造することができる結晶製造方法を提供することを例示的目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a crystal manufacturing method capable of manufacturing a calcium fluoride crystal having excellent optical characteristics such as internal transmittance and laser durability.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての結晶製造方法は、結晶性物質の原料とスカベンジャーを混合して溶融し次いで固化することで前記原料の精製品を精製するステップと、前記精製ステップで精製された精製品を溶融し次いで固化することで前記原料の単結晶を成長するステップと、前記成長ステップで成長された前記単結晶を熱処理するステップとを有し、前記精製ステップ、前記成長ステップ及び前記熱処理ステップのうち少なくとも一のステップ中に発生するガス成分を分析するステップと、前記分析ステップで分析された前記ガス成分に基づいて、前記結晶性物質の温度を制御するステップとを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a crystal production method according to one aspect of the present invention includes a step of refining a refined raw material by mixing a raw material of a crystalline substance and a scavenger, melting and solidifying the raw material, A step of growing the single crystal of the raw material by melting and solidifying the purified product purified in the purification step, and a step of heat-treating the single crystal grown in the growth step, the purification step, Analyzing a gas component generated during at least one of the growth step and the heat treatment step, and controlling a temperature of the crystalline material based on the gas component analyzed in the analysis step; It is characterized by having.
本発明の一側面としての結晶製造方法は、結晶性物質の原料とスカベンジャーを混合して溶融し次いで固化することで前記原料の精製品を精製するステップと、前記精製ステップで精製された精製品を溶融し次いで固化することで前記原料の単結晶を成長するステップと、前記成長ステップで成長された前記単結晶を熱処理するステップとを有し、前記精製ステップ、前記成長ステップ及び前記アニールステップのうち少なくとも一のステップ中のスカベンジング反応を監視するステップと、前記監視ステップで監視された前記スカベンジング反応に基づいて、前記結晶性物質の温度を制御するステップとを有することを特徴とする。 The crystal production method as one aspect of the present invention includes a step of refining a refined product of the raw material by mixing a raw material of a crystalline substance and a scavenger, melting and solidifying, and a refined product purified in the refining step And then solidifying the raw material single crystal, and heat-treating the single crystal grown in the growth step, the refining step, the growth step, and the annealing step. The method includes a step of monitoring a scavenging reaction in at least one of the steps, and a step of controlling the temperature of the crystalline substance based on the scavenging reaction monitored in the monitoring step.
本発明の更に別の側面としての結晶製造装置は、結晶性物質の原料を収納する処理チャンバーと、前記処理チャンバー内部の雰囲気のガス成分を分析するガス分析装置と、前記ガス分析装置が分析した前記ガス成分に基づいて、前記処理チャンバー内部の温度を制御する温度制御部とを有することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a crystal manufacturing apparatus, a processing chamber for storing a raw material of a crystalline substance, a gas analysis apparatus for analyzing a gas component in an atmosphere inside the processing chamber, and the gas analysis apparatus analyzed. And a temperature control unit that controls the temperature inside the processing chamber based on the gas component.
本発明の更に別の側面としての光学素子は、上述の結晶製造方法又は結晶製造装置を用いて製造される単結晶から製造されることを特徴とする。 An optical element according to still another aspect of the present invention is manufactured from a single crystal manufactured using the above-described crystal manufacturing method or crystal manufacturing apparatus.
本発明の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、当該露光光を、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ことを特徴とする。 An exposure apparatus according to another aspect of the present invention uses ultraviolet light, far ultraviolet light, and vacuum ultraviolet light as exposure light, and irradiates the object to be processed via the optical system including the optical element described above. Then, the object to be processed is exposed.
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被処理体を露光するステップと、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ことを特徴とする。 According to still another aspect of the present invention, there is provided a device manufacturing method comprising: exposing a target object using the exposure apparatus described above; and performing a predetermined process on the exposed target object. And
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。 Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、内部透過率及びレーザー耐久性などの光学特性の優れたフッ化カルシウム結晶を製造することができる結晶製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the crystal manufacturing method which can manufacture the calcium fluoride crystal excellent in optical characteristics, such as internal transmittance and laser durability, can be provided.
本発明者は、従来の結晶製造方法により製造されたフッ化カルシウム結晶が、短波長で高出力の光に対して満足できる光学特性を示すに至らない原因を鋭意検討した結果、結晶の内部透過率の低下は結晶の酸化及びフッ素に起因しており、炉内に発生したガスのガス成分の分析によって酸化防止及びフッ化のために用いられたスカベンジャーの昇温過程における反応が大きく影響していることを発見した。 The present inventor has intensively studied the reason why the calcium fluoride crystal manufactured by the conventional crystal manufacturing method does not exhibit satisfactory optical characteristics for short-wavelength and high-power light, and as a result, the internal transmission of the crystal The decrease in the rate is due to the oxidation of the crystal and fluorine, and the reaction in the temperature rising process of the scavenger used for oxidation prevention and fluorination is greatly influenced by the analysis of the gas component of the gas generated in the furnace. I found that.
本発明者は、フッ化カルシウム結晶製造時のスカベンジャーの添加条件を変えて数多くのフッ化カルシウム結晶を製造し、光学特性(分光透過率、γ線耐久性)の測定を行った。 The present inventor manufactured a number of calcium fluoride crystals by changing the conditions for adding the scavenger during the manufacture of the calcium fluoride crystals, and measured the optical characteristics (spectral transmittance, γ-ray durability).
分光透過率については、120nm乃至300nmの真空紫外波長領域が測定できる分光器及びγ線照射後のカラーセンターの発生を評価するための紫外可視測定用の分光器を用いた。 Regarding the spectral transmittance, a spectroscope capable of measuring a vacuum ultraviolet wavelength region of 120 nm to 300 nm and a spectroscope for ultraviolet-visible measurement for evaluating the generation of a color center after γ-ray irradiation were used.
γ線耐久性は、レーザー耐久性よりも簡単且つ安価に調べることができ、しかも、より大きい結晶全体についてカラーセンターが発生したかどうかを知ることができる。また、結晶中のスカベンジャー構成元素の残留及び微量酸化の傾向を判断することができる。照射条件として、照射線量率1×106R/hのγ線を1時間照射して全線量1×106Rとした。本発明者は、これらの評価により内部透過率のよい結晶は、不純物、特に、スカベンジャー構成元素の残留及び結晶の酸化劣化が少ないことを発見した。 The gamma ray durability can be examined more easily and cheaply than the laser durability, and it is possible to know whether or not a color center has occurred for a larger crystal as a whole. In addition, it is possible to determine the tendency of residual scavenger elements in the crystal and trace oxidation. As irradiation conditions, γ rays with an irradiation dose rate of 1 × 10 6 R / h were irradiated for 1 hour to obtain a total dose of 1 × 10 6 R. Based on these evaluations, the present inventor has found that crystals having good internal transmittance have less impurities, particularly residual scavenger constituent elements and oxidative deterioration of the crystals.
また、本発明者は、精製工程、成長工程、アニール工程での酸化防止及び含有酸化物のフッ化を促進するためのスカベンジャーの反応プロセスを最適化することが重要であることを炉内に発生したガス成分の質量分析を行うことにより見出した。 The inventor also found in the furnace that it is important to optimize the scavenger reaction process to promote oxidation prevention and fluorination of the contained oxide in the purification, growth and annealing steps. It was found by performing mass spectrometry of the gas components.
以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての結晶製造方法について説明する。なお、各図において同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。図1は、本発明の結晶製造方法100を説明するためのフローチャートである。本実施形態では、フッ化カルシウム結晶の製造を例に結晶製造方法100を説明するが、本発明は、フッ化カルシウム結晶の製造に限定されるものではない。
Hereinafter, a crystal manufacturing method as one aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same reference number is attached | subjected about the same member in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted. FIG. 1 is a flowchart for explaining a
まず、原料として高純度フッ化カルシウムの合成原料を用意する(ステップ102)。用意する高純度フッ化カルシウムの合成原料としては、希土類等の特に内部透過率及びレーザー耐久性を劣化させる元素が極微量しか含有されていないことが重要である。 First, a high-purity calcium fluoride synthetic raw material is prepared as a raw material (step 102). It is important that the prepared raw material for high-purity calcium fluoride contains a very small amount of an element that degrades internal transmittance and laser durability, such as rare earth.
高純度フッ化カルシウムの合成原料は、例えば、炭酸カルシウム(CaCO3)とフッ化水素酸(HF)とを以下の化学式1に示すように反応させて製造する。本発明は、フッ化カルシウム原石をフッ化水素で処理して不純物(例えば、SiO2)を除去する方法を排除するものではないが、高純度フッ化カルシウムは原石と違って粉末であり、嵩密度が(粒子径は約10μm乃至約100μm)非常に小さいので好ましい。 A synthetic raw material for high-purity calcium fluoride is produced, for example, by reacting calcium carbonate (CaCO 3 ) and hydrofluoric acid (HF) as shown in the following chemical formula 1. Although the present invention does not exclude a method of removing impurities (for example, SiO 2 ) by treating calcium fluoride with hydrogen fluoride, high-purity calcium fluoride is powdery and bulky unlike raw stone. This is preferable because the density is very small (particle diameter is about 10 μm to about 100 μm).
スカベンジャーとしては、フッ化亜鉛、フッ化カドミウム、フッ化マンガン、フッ化ビスマス、フッ化ナトリウム、フッ化リチウム等、成長させるフッ化物より酸素と結合し易く、且つ、分解、蒸発しやすいものが望ましい。フッ化物原料中に混じっている酸化物と反応して気化し易い酸化物となる物質が選択される。特に、フッ化亜鉛が望ましいものである。 As the scavenger, zinc fluoride, cadmium fluoride, manganese fluoride, bismuth fluoride, sodium fluoride, lithium fluoride, and the like that are more easily bonded to oxygen than the fluoride to be grown and that are easily decomposed and evaporated are desirable. . A substance that reacts with the oxide mixed in the fluoride raw material to become an oxide that is easily vaporized is selected. In particular, zinc fluoride is desirable.
例えば、フッ化亜鉛(ZnF2)スカベンジャーは、以下の化学式2に示すように、フッ化カルシウム(CaF2)に対して水分の存在により発生した酸化カルシウム(CaO)を、以下の化学式3に示すように、フッ化カルシウム(CaF2)に還元する。 For example, a zinc fluoride (ZnF 2 ) scavenger shows calcium oxide (CaO) generated due to the presence of moisture with respect to calcium fluoride (CaF 2 ) as shown in the following chemical formula 2. Thus, it is reduced to calcium fluoride (CaF 2 ).
本実施形態におけるスカベンジャーの添加量は、0.005重量%以上0.5重量%以下であり、より好ましくは、0.05重量%以上0.2重量%以下である。添加量が多いとスカベンジャーの残留分による屈折率均質性の低下、内部透過率及びレーザー耐久性の低下をもたらす。換言すれば、かかる添加量のもとで酸化反応及び酸化物のフッ化のために適切な温度に制御することは、結晶内の酸化物を減少させ、且つ、スカベンジャーの残留分を少なくするので、フッ化カルシウム結晶に含まれる不純物及び結晶欠陥を少なくして高品位のフッ化カルシウム結晶の提供をもたらす。 The amount of scavenger added in the present embodiment is 0.005 wt% or more and 0.5 wt% or less, more preferably 0.05 wt% or more and 0.2 wt% or less. When the addition amount is large, the refractive index homogeneity is lowered due to the residual amount of the scavenger, and the internal transmittance and the laser durability are lowered. In other words, controlling to an appropriate temperature for the oxidation reaction and oxide fluorination under such an added amount reduces the oxide in the crystal and reduces the scavenger residue. This reduces the impurities and crystal defects contained in the calcium fluoride crystal and provides a high-quality calcium fluoride crystal.
こうして得られたフッ化カルシウムの粉末とスカベンジャーの混合物に対して精製処理がなされる(ステップ106)。かかる精製処理において、精製処理中に発生するガス成分を分析し、かかる分析結果に基づいて温度制御が行われる。特に、不純物を減少させる目的の精製工程は、炉内のガス分析を用いた温度制御を行うことにより、制御性よく酸化物を減らし、スカベンジャー構成元素を減らすことが可能であり、特に、結晶の内部透過率及びレーザー耐久性の向上に効果がある。 The thus obtained mixture of calcium fluoride powder and scavenger is subjected to purification treatment (step 106). In such a purification process, a gas component generated during the purification process is analyzed, and temperature control is performed based on the analysis result. In particular, in the purification process for the purpose of reducing impurities, it is possible to reduce oxides and scavenger constituent elements with good controllability by performing temperature control using gas analysis in the furnace. Effective in improving internal transmittance and laser durability.
図2は、本発明の結晶製造装置の一例としての精製炉200の例示的一形態を示す概略ブロック図である。図2を参照するに、210は精製炉200のチャンバーであり、ドライポンプ242、メカニカルブースターポンプ244、ターボ分子ポンプ246、除害系248からなる真空排気系240に接続されている。なお、242乃至248の排気ポンプは、これらの種類に限定されない。また、除害系(トラップ)248には、排気ガスを冷却して排気ガス中の有害成分を析出して除去する冷却トラップ、及び、排気ガスを熱分解する高温トラップのいずれも適用することができる。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing an exemplary form of a
チャンバー210は、断熱材212によって断熱され、坩堝220及びヒーター230を収納している。坩堝220は、例えば、炭素製で略円筒形を有し、坩堝支持機構250によって回転自在に支持されている。必要があれば、坩堝支持機構250は、坩堝220を降下させることができるように構成される。坩堝支持機構250による回転は、坩堝220の温度を均一にするために行われる。
The
チャンバー210は、温度調節用の冷却管214にも接続されている。ヒーター230及び冷却管214によってチャンバー210内の温度を制御することができる。熱電対216は、例えば、白金からなり、坩堝220の外壁近傍より坩堝220の温度を測定する。
The
その後、ヒーター230に通電して坩堝220内の混合物ALを加熱し、脱水及びその他の吸着物除去を行う。精製炉200を真空排気系240により真空に排気し、1×10−3Pa以上の真空度にする。次いで、スカベンジング反応の温度領域である350℃乃至1100℃を経て、フッ化カルシウム原料を完全に溶融する。
Thereafter, the
かかる昇温過程において、ガス導入ノズル218を通してガス分析装置500により坩堝220内で発生する反応ガスを検出し、坩堝220内のスカベンジング反応(酸化防止、フッ化)を監視して温度制御を行う。
In this temperature rising process, the reaction gas generated in the
図3は、図2に示すガス分析装置500の例示的一形態を示す概略ブロック図である。ガス分析装置500は、チャンバー210内部の雰囲気のガス成分を分析する。より詳細には、ガス分析装置500は、スカベンジング反応により坩堝220内で発生し、チャンバー210内に放出されるガス成分を分析する。ガス分析装置500は、図3に示すように、検出部510と、分析部520と、制御部530とを有する。
FIG. 3 is a schematic block diagram showing an exemplary embodiment of the
検出部510は、ガス導入ノズル218を介して導入されるチャンバー220内部のガス成分を検出する。検出部510で検出されたガス成分の検出結果は、分析部520に送られ、発生したガスの種類や発生量(ガス分圧)などが分析される。かかる分析結果に基づいて、制御部530は、ヒーター230及び冷却管214を介してチャンバー210の温度制御を行う。これにより、チャンバー210は、坩堝220内のスカベンジング反応が十分に作用すると共に、スカベンジャーが残留しないように温度制御される。
The detection unit 510 detects a gas component inside the
溶融後、残留有害元素を除去するために、溶融状態で数時間乃至数十時間保持する。この間、必要によりガス導入ノズル218を通してガス分析装置500により坩堝220内で発生するガスを分析し、かかるガス分析結果から残留スカベンジャー構成元素の排出状態を監視し、溶融時間を決定する。また、フッ化カルシウム原料に添加した固体スカベンジャーは、結晶内に残留すると光学特性によって有害であるため、メルト中に完全に蒸発除去する。
After melting, the molten state is maintained for several hours to several tens of hours in order to remove residual harmful elements. During this time, if necessary, the gas generated in the
続いて、坩堝220を降下させて溶融したフッ化カルシウムの原料を徐冷して結晶成長させる、フッ化カルシウム結晶の格子配列を整える必要はないので、坩堝220の降下速度を遅くする必要はない。なお、本実施形態は、坩堝220を降下させない場合を含むが、坩堝220を降下させることによって不純物の除去の効果は向上する。
Subsequently, it is not necessary to adjust the lattice arrangement of the calcium fluoride crystal in which the
本工程は、後述する単結晶成長工程(ステップ108)ほどの温度管理は必要としないため、得られる結晶は多結晶でも粒界が存在するものでもよい。こうして得られた結晶のうち上部、即ち、経時的に最後に結晶化した部分を除去する。かかる部分は、不純物が集まりやすい(即ち、偏析)部分であるため、ここを除去することによって特性に悪影響を与える不純物を除去する。 Since this process does not require the temperature control as the single crystal growth process (step 108) described later, the obtained crystal may be polycrystalline or have grain boundaries. The upper part of the crystal thus obtained, that is, the last crystallized part with time is removed. Such a portion is a portion where impurities are likely to collect (that is, segregation). Therefore, by removing this portion, impurities that adversely affect the characteristics are removed.
得られた結晶の純度が不十分であれば、再び、この結晶を坩堝220に入れて溶融、結晶化、上部除去の一連の工程を複数回繰り返し行う。なお、必要があれば、チャンバー210には不活性ガスが導入されてもよい。
If the purity of the obtained crystal is insufficient, the crystal is again put in the
精製処理がなされた後、精製品RFに対して単結晶成長処理がなされる(ステップ108)。かかる結晶成長処理において、結晶成長処理中に発生するガス成分を分析し、かかる分析結果に基づいて温度制御が行われる。 After the purification process is performed, a single crystal growth process is performed on the refined product RF (step 108). In such a crystal growth process, gas components generated during the crystal growth process are analyzed, and temperature control is performed based on the analysis result.
単結晶成長工程は、フッ化カルシウムの単結晶を成長させて結晶の質を向上させる(即ち、格子配列を整える)工程である。成長方法は、結晶の大きさや使用目的に応じて適当な方法を選択する。精製した精製品RFは、図4に示す結晶成長炉300のチャンバー310に収納された坩堝320内に入れる。図4は、本発明の結晶製造装置の一例としての結晶成長炉300の例示的一形態を示す概略ブロック図である。
The single crystal growth step is a step of growing a single crystal of calcium fluoride to improve the quality of the crystal (ie, adjusting the lattice arrangement). As the growth method, an appropriate method is selected according to the size of the crystal and the purpose of use. The purified refined product RF is put into a
図4を参照するに、310は結晶成長炉300のチャンバーであり、ドライポンプ342、メカニカルブースターポンプ344、ターボ分子ポンプ346、除害系348からなる真空排気系340に接続されている。
Referring to FIG. 4,
チャンバー310は、断熱材312によって断熱されており、坩堝320及びヒーター330を収納している。坩堝320は、例えば、炭素製で略円筒形を有して密閉性が高く、坩堝支持/引き下げ機構350によって回転及び上下移動自在に支持されている。坩堝支持/引き下げ機構350による回転は、坩堝320の温度を均一にするために行われる。
The
チャンバー310は、温度調節用の冷却管314にも接続されている。ヒーター330及び冷却管314によって所望の温度勾配を図4に示す上下方向に形成することができる。熱電対316は、例えば、白金からなり、坩堝320の外壁近傍より坩堝320の温度を測定する。
The
その後、ヒーター330に通電して坩堝320内のフッ化カルシウムの精製品(2次原料)RFを約1420℃程度まで加熱し、精製品RFを完全に溶融する。この間、上述したのと同様に、ガス導入ノズル318を通してガス分析装置500により坩堝320内のスカベンジング反応(酸化防止、フッ化)を監視し、必要により昇温過程を制御して不純物(酸素混入、格子欠陥等)の低減を図る。
Thereafter, the
その後、坩堝320を1mm/hの速度で徐々に降下させて(所定の温度勾配を通過させ、)溶融した精製品RFを除冷してフッ化カルシウムの単結晶を成長させる。
Thereafter, the
続いて、結晶成長したフッ化カルシウムの単結晶MCに対して熱処理(アニール)がなされる(ステップ110)。かかる熱処理において、熱処理中に発生するガス成分を分析し、かかる分析結果に基づいて温度制御が行われる。 Subsequently, heat treatment (annealing) is performed on the crystal-grown calcium fluoride single crystal MC (step 110). In such heat treatment, gas components generated during the heat treatment are analyzed, and temperature control is performed based on the analysis result.
アニール工程は、成長したフッ化カルシウムの単結晶MCを熱処理し、結晶に残留する応力を除去して複屈折を低減する工程である。成長した単結晶MCは、図5に示すアニール炉400のチャンバー410に収納された坩堝420内に入れる。図5は、本発明の結晶製造装置の一例としてのアニール炉400の例示的一形態を示す概略ブロック図である。
The annealing process is a process of reducing the birefringence by heat treating the grown single crystal MC of calcium fluoride to remove the stress remaining in the crystal. The grown single crystal MC is put into a
図5を参照するに、410はアニール炉400のチャンバーであり、ドライポンプ442、メカニカルブースターポンプ444、ターボ分子ポンプ446、除害系448からなる真空排気系440に接続されている。
Referring to FIG. 5,
チャンバー410は、断熱材412によって断熱されており、坩堝420及びヒーター430を収納している。坩堝420は、例えば、炭素製で略円筒形を有して多段式に構成され、坩堝支持部材450によって支持されている。チャンバー410は、温度調節用の冷却管414にも接続されている。ヒーター430及び冷却管414によってチャンバー410の温度を制御することができる。熱電対416は、例えば、白金からなり、坩堝420の外壁近傍より坩堝420の温度を測定する。
The
アニール工程では、坩堝420を約900℃乃至約1000℃に均熱的に加熱して、固体のままフッ化カルシウムの単結晶MCの歪みを除去する。この間も、上述したのと同様に、坩堝420近傍に設けられたガス導入ノズル418を通してガス分析装置500により昇温中のスカベンジング反応を監視し、必要によりアニール炉400内の温度を制御してアニール中の単結晶MCの酸化防止を行うことができる。
In the annealing step, the
アニール工程では、アニールを経ることによって結晶内の応力及び結晶内の転位を減らすことができる。その後、歪みがなくなった状態を維持しながらフッ化カルシウムの単結晶MCの温度を応力が発生しないように徐々に冷却して室温に戻す。 In the annealing step, stress in the crystal and dislocations in the crystal can be reduced through annealing. Thereafter, the temperature of the calcium fluoride single crystal MC is gradually cooled to room temperature so as not to generate stress while maintaining the state in which distortion is eliminated.
こうして得られたフッ化カルシウム結晶の分光透過率(測定結晶厚さ10mmを基準とする)を測定し、波長157nmでの透過率が高く(約90%)、波長130nmにおける透過率が80%以上のものを抽出する。屈折率均質性(ホモジニティー)は、干渉計による透過波面及び面精度測定から求め、複屈折率は高精度歪計により測定する。 The calcium fluoride crystal thus obtained was measured for spectral transmittance (based on a measured crystal thickness of 10 mm), and the transmittance at a wavelength of 157 nm was high (about 90%), and the transmittance at a wavelength of 130 nm was 80% or more. Extract things. Refractive index homogeneity is determined from the transmitted wavefront and surface accuracy measurement with an interferometer, and the birefringence is measured with a high-accuracy strain meter.
その後、フッ化カルシウムの単結晶を必要とされる光学素子に形成する。光学素子は、レンズ、回折格子、光学膜体及びそれらの複合体、例えば、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ックス素子及びそれらの複合体を含む。また、光学素子は、単体のレンズ等に加えて(例えば、フォーカス制御用の)光センサーなどを含む。 Thereafter, a single crystal of calcium fluoride is formed on the required optical element. Optical elements include lenses, diffraction gratings, optical film bodies and their composites, such as lenses, multi-lenses, lens arrays, lenticular lenses, fly-eye lenses, aspheric lenses, diffraction gratings, binary optics elements and their Includes complex. The optical element includes an optical sensor (for example, for focus control) in addition to a single lens.
必要に応じて、反射防止膜をフッ化物結晶の光学物品表面に設けるとよい。反射防止膜としては、フッ化マグネシウムや酸化アルミニウム、酸化タンタルが好適に用いられ、これらは抵抗加熱による蒸着や電子ビーム蒸着やスパッタリングなどで形成できる。本発明により得られた光学素子は結晶欠陥が少ないために反射防止膜の密着性も優れたものとなる。 If necessary, an antireflection film may be provided on the surface of the fluoride crystal optical article. As the antireflection film, magnesium fluoride, aluminum oxide, or tantalum oxide is preferably used, and these can be formed by vapor deposition by resistance heating, electron beam vapor deposition, sputtering, or the like. Since the optical element obtained by the present invention has few crystal defects, the adhesion of the antireflection film is also excellent.
必要とされる光学物品の形状(凸レンズ、凹レンズ、円盤状、板状等)に成形加工するための研磨加工においては、フッ化カルシウム結晶内の転位密度が小さいことにより部分的な面精度の低下は非常に小さく許容値以下で高精度の加工が可能である。 In polishing processing to form the required optical article shape (convex lens, concave lens, disk shape, plate shape, etc.), partial surface accuracy is reduced due to the low dislocation density in the calcium fluoride crystal. Is extremely small and can be machined with high accuracy below the allowable value.
こうして得られたレンズを各種組み合わせれば、エキシマレーザー、特に、ArFエキシマレーザー、F2レーザーに適した投影光学系、照明光学系を構成できる。そして、エキシマレーザー光源と、本発明の結晶製造方法により得られたフッ化カルシウム結晶からなるレンズを有する光学系と、基板を移動させ得るステージとを組み合わせて、フォトリソグラフィー用の露光装置を構成できる。 By combining various lenses thus obtained, a projection optical system and illumination optical system suitable for excimer lasers, particularly ArF excimer lasers and F 2 lasers, can be constructed. An exposure apparatus for photolithography can be configured by combining an excimer laser light source, an optical system having a lens made of calcium fluoride crystals obtained by the crystal manufacturing method of the present invention, and a stage capable of moving the substrate. .
市販の高純度フッ化カルシウム粉末原料の必要量に、スカベンジャーであるフッ化亜鉛を、フッ化カルシウム原料に対して0.2重量%添加して、両者を混合均一分散させた後、炭素坩堝に充填した。 After adding 0.2% by weight of zinc fluoride as a scavenger to the required amount of commercially available high-purity calcium fluoride powder raw material, and mixing and dispersing both, the carbon crucible is placed in a carbon crucible. Filled.
次いで、原料を充填した坩堝を精製炉に移し、炉内を真空度6×10−3Paまで真空排気すると共に、坩堝を250℃に昇温加熱して48時間脱水した後、温度1420℃として加熱溶融した。昇温中、炉内に発生するガスを分析し、質量数20のフッ酸、又は、質量数19のフッ素を監視し、昇温速度を制御した。なお、監視するガスは、質量数20のフッ酸、質量数19のフッ素に限らず、質量数28の一酸化炭素、質量数44の二酸化炭素であってもよい。 Next, the crucible filled with the raw material was transferred to a refining furnace, the inside of the furnace was evacuated to a vacuum degree of 6 × 10 −3 Pa, and the crucible was heated to 250 ° C. and dehydrated for 48 hours. Melted by heating. During the temperature increase, the gas generated in the furnace was analyzed, and hydrofluoric acid having a mass number of 20 or fluorine having a mass number of 19 was monitored to control the rate of temperature increase. The gas to be monitored is not limited to hydrofluoric acid having a mass number of 20 and fluorine having a mass number of 19, but may be carbon monoxide having a mass number of 28 and carbon dioxide having a mass number of 44.
図6は、炉内に発生したガスの昇温に伴う変化を示すグラフである。同図は、横軸に時間を、左縦軸に発生したガスの分圧を、右縦軸に炉内温度を採用している。図6を参照するに、700℃付近から質量数20のフッ酸が発生し始めたため、昇温速度を遅くしてスカベンジング反応を十分に行った。 FIG. 6 is a graph showing a change accompanying a temperature rise of the gas generated in the furnace. In this figure, the horizontal axis represents time, the left vertical axis represents the partial pressure of the generated gas, and the right vertical axis represents the furnace temperature. Referring to FIG. 6, since hydrofluoric acid having a mass number of 20 began to be generated from around 700 ° C., the scavenging reaction was sufficiently performed by slowing the heating rate.
フッ酸の発生した後の昇温速度は遅くしないとスカベンジング反応である酸化防止及びフッ化が十分に達成されず、真空紫外域の分光透過率が低下してしまう。つまり、炉内のガス分析を行って昇温中のフッ素又はフッ酸の発生を監視し、昇温速度を酸化防止及びフッ化が十分促進する程度に遅くする。これにより、酸化及びフッ素の欠落による格子欠陥を防止し、結晶の内部透過率を向上させるに十分な結晶成長のための高純度2次原料を得ることができる。 If the rate of temperature rise after the generation of hydrofluoric acid is not slowed, the scavenging reaction, oxidation prevention and fluorination, will not be sufficiently achieved, and the spectral transmittance in the vacuum ultraviolet region will decrease. That is, the gas analysis in the furnace is performed to monitor the generation of fluorine or hydrofluoric acid during the temperature increase, and the temperature increase rate is slowed to such an extent that oxidation prevention and fluorination are sufficiently accelerated. Thereby, lattice defects due to oxidation and lack of fluorine can be prevented, and a high-purity secondary material for crystal growth sufficient to improve the internal transmittance of the crystal can be obtained.
溶融時間は、固体スカベンジャー構成元素のうち、有害な元素を除去するために適当な100時間とした。有害不要元素を除去した後徐冷し、原料を固化した。このフッ化カルシウムブロック表面の有害不要部分を除去して結晶成長前の2次原料とした。 The melting time was set to 100 hours suitable for removing harmful elements among the constituent elements of the solid scavenger. After removing harmful unnecessary elements, it was gradually cooled to solidify the raw material. A harmful unnecessary portion on the surface of the calcium fluoride block was removed to obtain a secondary material before crystal growth.
次に、上記ブロックを、単結晶成長用の坩堝に入れた。なお、スカベンジャーとしてフッ化亜鉛を0.02重量%坩堝に入れた。炉内を真空排気して坩堝を加熱し脱水過程を経て、坩堝内のフッ化カルシウムを溶融、脱ガスするため真空度6×10−3Pa程度、温度1420℃として50時間保った。 Next, the block was placed in a crucible for single crystal growth. As a scavenger, zinc fluoride was put in a 0.02% by weight crucible. The inside of the furnace was evacuated and the crucible was heated to go through a dehydration process. In order to melt and degas the calcium fluoride in the crucible, the degree of vacuum was about 6 × 10 −3 Pa and the temperature was kept at 1420 ° C. for 50 hours.
次に、坩堝を1mm/hの速度で降下させ良質のフッ化カルシウム単結晶を成長させた。この時の引き下げ速度は、結晶成長速度に対応することが望ましいので、製作する結晶の大きさ、形状により考慮する必要があることは言うまでもない。一般には、結晶の大きさが大きくなれば、引き下げ速度を遅くする必要がある。 Next, the crucible was lowered at a rate of 1 mm / h to grow a good quality calcium fluoride single crystal. Since it is desirable that the pulling rate at this time corresponds to the crystal growth rate, it goes without saying that it is necessary to take into account the size and shape of the crystal to be manufactured. In general, the pulling speed needs to be slowed as the crystal size increases.
次に、アニール炉の坩堝に成長させたフッ化カルシウム単結晶と、かかるフッ化カルシウム単結晶の重量に対して添加量0.001重量%のフッ化亜鉛を入れた。炉内を排気して、温度300℃で24時間程度保持し、炉内の水分を除去した。炉内の真空度が5×10−4Pa以下になったら、坩堝の温度を室温から1140℃に速度50℃/hで上昇させた後、約50時間の間、約1140℃に保持した。 Next, a calcium fluoride single crystal grown in a crucible of an annealing furnace and zinc fluoride added in an amount of 0.001% by weight based on the weight of the calcium fluoride single crystal were added. The inside of the furnace was evacuated and kept at a temperature of 300 ° C. for about 24 hours to remove moisture in the furnace. When the degree of vacuum in the furnace became 5 × 10 −4 Pa or less, the temperature of the crucible was increased from room temperature to 1140 ° C. at a rate of 50 ° C./h, and then held at about 1140 ° C. for about 50 hours.
そして、5℃/hの速度で室温まで低下させ冷却した。この時の冷却速度は、結晶の大きさが大きくなればそれに従い、冷却速度も遅くする必要がある。つまり、遅くしないと、複屈折率を極微小にすることが困難になる。 Then, it was cooled to room temperature at a rate of 5 ° C./h and cooled. The cooling rate at this time needs to be reduced according to the crystal size. In other words, it is difficult to make the birefringence very small unless slow.
表1に、本実施例により得られたフッ化カルシウム結晶の光学特性を従来例と比較して示す。 Table 1 shows the optical properties of the calcium fluoride crystal obtained in this example in comparison with the conventional example.
以下、図7を参照して、本発明の例示的な露光装置700について説明する。ここで、図7は、本発明の一側面としての露光装置700の例示的一形態を示す概略ブロック図である。露光装置700は、図7に示すように、回路パターンが形成されたレチクル720を照明する照明装置710と、照明されたレチクルパターンから生じる回折光をプレート740に投影する投影光学系730と、プレート740を支持するステージ745とを有する。
Hereinafter, an
露光装置700は、例えば、ステップ・アンド・スキャン方式やステップ・アンド・リピート方式でレチクル720に形成された回路パターンをプレート740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ー工程に好適であり、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」とは、レチクルに対してウェハを連続的にスキャン(走査)してレチクル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」とは、ウェハの一括露光ごとにウェハをステップ移動して次の露光領域に移動する露光方法である。
The
照明装置710は、転写用の回路パターンが形成されたレチクル720を照明し、光源部712と、照明光学系714とを有する。
The
光源部712は、例えば、光源としては、波長約193nmのArFエキシマレーザー、波長約248nmのKrFエキシマレーザーなどを使用することができるが、光源の種類はエキシマレーザーに限定されず、例えば、波長約153nmのF2レーザーやYAGレーザーを使用してもよいし、その光源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動的に揺動させてもよい。また、光源部712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712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。
As the
照明光学系714は、レチクル720を照明する光学系であり、レンズ、ミラー、オプティカルインテグレーター、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714は、軸上光、軸外光を問わずに使用することができる。オプティカル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714のレンズなどの光学素子に本発明のフッ化カルシウム結晶から製造される光学素子を使用することができる。
The illumination
レチクル720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、図示しないレチクルステージに支持及び駆動される。レチクル720から発せられた回折光は、投影光学系730を通りプレート740上に投影される。レチクル720とプレート740は、光学的に共役の関係にある。本実施形態の露光装置700は、スキャナーであるため、レチクル720とプレート740を縮小倍率比の速度比でスキャンすることによりレチクル720のパターンをプレート740上に転写する。なお、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置(「ステッパー」と呼ばれる。)の場合は、レチクル720とプレート740を静止させた状態で露光が行われる。
The
投影光学系730は、物体面に配置されたレチクル720上のパターンを反映する光を像面に配置されたプレート740上に投影する光学系である。投影光学系730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向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730のレンズなどの光学素子に本発明のフッ化カルシウム結晶から製造される光学素子を使用することができる。
The projection
プレート740は、本実施形態では、ウェハであるが、液晶基板やその他の被処理体を広く含む。プレート740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(Hexamethyl−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。
In this embodiment, the
ステージ745は、プレート740を支持する。ステージ745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745は、リニアモーターを利用してXY方向にプレート740を移動することができる。レチクル720とプレート740は、例えば、同期走査され、ステージ745と図示しないレチクルステージの位置は、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745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、レチクルステージ及び投影光学系730は、例えば、床等に載置されたベースフレーム上にダンパ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。
The
露光において、光源部712から発せられた光束は、照明光学系714によりレチクル720を、例えば、ケーラー照明する。レチクル720を通過してレチクルパターンを反映する光は、投影光学系730によりプレート740上に結像される。露光装置700が使用する照明光学系714及び投影光学系730は、本発明によるフッ化カルシウムから製造される光学素子を含んで紫外光、遠紫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(CCDなど)、薄膜磁気ヘッドなど)を提供することができる。
In the exposure, the light beam emitted from the
次に、図8及び図9を参照して、上述の露光装置700を利用したデバイスの製造方法の実施例を説明する。図8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本発明のリソグラフィー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、これが出荷(ステップ7)される。
Next, an example of a device manufacturing method using the above-described
図9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(CVD)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、上述の露光装置700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。かかるデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを製造することができる。このように、露光装置700を使用するデバイス製造方法、並びに結果物としてのデバイスも本発明の一側面を構成する。
FIG. 9 is a detailed flowchart of the wafer process in Step 4. In step 11 (oxidation), the surface of the wafer is oxidized. In step 12 (CVD), an insulating film is formed on the surface of the wafer. In step 13 (electrode formation), an electrode is formed on the wafer by vapor deposition or the like. Step 14 (ion implantation) implants ions into the wafer. In step 15 (resist process), a photosensitive agent is applied to the wafer. Step 16 (exposure) uses the
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、溶融した原料を冷却する方法は、坩堝降下法以外でも、坩堝を固定してヒーターを引き上げていく方法、ヒーター出力を徐々に落としていく方法、その他周知のいかなる方法であってもよい。 The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. For example, the method of cooling the melted raw material may be any known method other than the crucible lowering method, a method of fixing the crucible and pulling up the heater, a method of gradually decreasing the heater output, and the like.
200 精製炉
210 チャンバー
212 断熱材
214 冷却管
216 熱電対
218 ガス導入ノズル
220 坩堝
230 ヒーター
240 真空排気系
242 ドライポンプ
244 メカニカルブースターポンプ
246 ターボ分子ポンプ
248 除害系
250 坩堝支持機構
300 結晶成長炉
400 アニール炉
500 ガス分析装置
510 検出部
520 分析部
530 制御部
700 露光装置
200
Claims (21)
前記精製ステップで精製された精製品を溶融し次いで固化することで前記原料の単結晶を成長するステップと、
前記成長ステップで成長された前記単結晶を熱処理するステップとを有し、
前記精製ステップ、前記成長ステップ及び前記熱処理ステップのうち少なくとも一のステップ中に発生するガス成分を分析するステップと、
前記分析ステップで分析された前記ガス成分に基づいて、前記結晶性物質の温度を制御するステップとを有することを特徴とする結晶製造方法。 A step of refining the raw material by mixing the raw material of the crystalline substance and the scavenger, melting and then solidifying the raw material;
Growing the single crystal of the raw material by melting and then solidifying the purified product purified in the purification step;
Heat-treating the single crystal grown in the growth step,
Analyzing a gas component generated during at least one of the purification step, the growth step, and the heat treatment step;
And a step of controlling the temperature of the crystalline substance based on the gas component analyzed in the analyzing step.
前記精製ステップで精製された精製品を溶融し次いで固化することで前記原料の単結晶を成長するステップと、
前記成長ステップで成長された前記単結晶を熱処理するステップとを有し、
前記精製ステップ、前記成長ステップ及び前記アニールステップのうち少なくとも一のステップ中のスカベンジング反応を監視するステップと、
前記監視ステップで監視された前記スカベンジング反応に基づいて、前記結晶性物質の温度を制御するステップとを有することを特徴とする結晶製造方法。 A step of refining the raw material by mixing the raw material of the crystalline substance and the scavenger, melting and then solidifying the raw material;
Growing the single crystal of the raw material by melting and then solidifying the purified product purified in the purification step;
Heat-treating the single crystal grown in the growth step,
Monitoring a scavenging reaction during at least one of the purification step, the growth step and the annealing step;
And a step of controlling the temperature of the crystalline substance based on the scavenging reaction monitored in the monitoring step.
前記処理チャンバー内部の雰囲気のガス成分を分析するガス分析装置と、
前記ガス分析装置が分析した前記ガス成分に基づいて、前記処理チャンバー内部の温度を制御する温度制御部とを有することを特徴とする結晶製造装置。 A processing chamber for storing a crystalline material,
A gas analyzer for analyzing gas components in the atmosphere inside the processing chamber;
A crystal manufacturing apparatus comprising: a temperature control unit configured to control a temperature inside the processing chamber based on the gas component analyzed by the gas analyzer.
前記検出部が検出した前記ガス成分を分析する分析部とを有することを特徴とする請求項9記載の結晶製造装置。 The gas analyzer includes a detection unit that detects the gas component;
The crystal manufacturing apparatus according to claim 9, further comprising an analysis unit that analyzes the gas component detected by the detection unit.
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ことを特徴とするデバイス製造方法。 Exposing an object to be processed using the exposure apparatus according to claim 20;
And performing a predetermined process on the exposed object to be processed.
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