JP3187735B2 - リソグラフィ用レーザ露光装置 - Google Patents
リソグラフィ用レーザ露光装置Info
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- JP3187735B2 JP3187735B2 JP01588397A JP1588397A JP3187735B2 JP 3187735 B2 JP3187735 B2 JP 3187735B2 JP 01588397 A JP01588397 A JP 01588397A JP 1588397 A JP1588397 A JP 1588397A JP 3187735 B2 JP3187735 B2 JP 3187735B2
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Lasers (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は略１９０〜３００ｎ
ｍ範囲より選択された特定紫外線波長域で使用されるエ
キシマレーザをレンズ、プリズム、ミラー等の石英ガラ
ス製光学系を用いてウエハ上に投影露光しながら回路パ
ターンを描画するリソグラフィ用レーザ露光装置に関す
る。
ｍ範囲より選択された特定紫外線波長域で使用されるエ
キシマレーザをレンズ、プリズム、ミラー等の石英ガラ
ス製光学系を用いてウエハ上に投影露光しながら回路パ
ターンを描画するリソグラフィ用レーザ露光装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ウエハ上に回路パターンを描画するリソ
グラフィ露光装置は公知であり、近年ＬＳＩの微細化、
高集積化に伴ない前記ウエハ上に回路パターンを描画す
るリソグラフィ露光装置においてもその開発が急速に進
み、例えば１６ＭビットＤＲＡＭに対応するパターン線
巾０.５μmと微細な線幅が描画可能な技術が開発されつ
つあり、更に、近い将来において実現し得る６４Ｍビッ
トＤＲＡＭに対応するパターン線巾０.３μmというサブ
ミクロン単位の描画技術の開発も急がねばならないが、
このような超微細な線幅描画技術においても最近の光学
系、光源、フォトレジスト等の着実な進歩からみてやは
り光リソグラフィー装置が主流になるものと推定され
る。
グラフィ露光装置は公知であり、近年ＬＳＩの微細化、
高集積化に伴ない前記ウエハ上に回路パターンを描画す
るリソグラフィ露光装置においてもその開発が急速に進
み、例えば１６ＭビットＤＲＡＭに対応するパターン線
巾０.５μmと微細な線幅が描画可能な技術が開発されつ
つあり、更に、近い将来において実現し得る６４Ｍビッ
トＤＲＡＭに対応するパターン線巾０.３μmというサブ
ミクロン単位の描画技術の開発も急がねばならないが、
このような超微細な線幅描画技術においても最近の光学
系、光源、フォトレジスト等の着実な進歩からみてやは
り光リソグラフィー装置が主流になるものと推定され
る。
【０００３】確かに光リソグラフィー装置は、比較的高
輝度の光源、高感度レジスト、安定した光学材料がそろ
っている等微細な線幅描画を行う上で必要な種々の条件
を備えているが、欠点として露光波長が大きいため、回
折により解像力が制限されるという問題がある。その解
決策として光の短波長化が検討されているが、光の短波
長化を図る為に４００nm以下の紫外線を用いた場合は、
従来の光学ガラスを用いたレンズでは使用波長が３６５
nm（ｉ線）付近より光透過率が急激に低下して、言い変
えれば光吸収と該光吸収による発熱が生じ、該レンズの
焦点位置やその他の特性を狂わせることになる。
輝度の光源、高感度レジスト、安定した光学材料がそろ
っている等微細な線幅描画を行う上で必要な種々の条件
を備えているが、欠点として露光波長が大きいため、回
折により解像力が制限されるという問題がある。その解
決策として光の短波長化が検討されているが、光の短波
長化を図る為に４００nm以下の紫外線を用いた場合は、
従来の光学ガラスを用いたレンズでは使用波長が３６５
nm（ｉ線）付近より光透過率が急激に低下して、言い変
えれば光吸収と該光吸収による発熱が生じ、該レンズの
焦点位置やその他の特性を狂わせることになる。
【０００４】かかる欠点を解消する為に、レンズ材料を
従来の光学ガラスから石英ガラスに代える事が提案され
ているが、石英ガラスに通常の紫外線を透過した場合光
スペクトル巾が広いと色収差が発生してしまう。そこで
前記光リソグラフィー用の光源としてスペクトル巾の狭
いレーザを使うことが考えられ、特に光リソグラフィー
用のレーザの中で最も完成度の高いものがエキシマレー
ザである。エキシマレーザは短波長域、主として紫外域
で発振する高出力パルスレーザであり、その種類として
は希ガスエキシマ、希ガス酸素エキシマ、水銀ハライド
エキシマ、希ガスハライドエキシマなどが存在するが、
発振効率とガス寿命の点から、希ガスハライドエキシマ
の内、特にＫｒＦ（２４８nm），ＸｅＣｌ（３０８n
m），ＡｒＦ（１９３nm）等が有利である。
従来の光学ガラスから石英ガラスに代える事が提案され
ているが、石英ガラスに通常の紫外線を透過した場合光
スペクトル巾が広いと色収差が発生してしまう。そこで
前記光リソグラフィー用の光源としてスペクトル巾の狭
いレーザを使うことが考えられ、特に光リソグラフィー
用のレーザの中で最も完成度の高いものがエキシマレー
ザである。エキシマレーザは短波長域、主として紫外域
で発振する高出力パルスレーザであり、その種類として
は希ガスエキシマ、希ガス酸素エキシマ、水銀ハライド
エキシマ、希ガスハライドエキシマなどが存在するが、
発振効率とガス寿命の点から、希ガスハライドエキシマ
の内、特にＫｒＦ（２４８nm），ＸｅＣｌ（３０８n
m），ＡｒＦ（１９３nm）等が有利である。
【０００５】しかしながら前記レーザはいずれも波長が
略３００nm以下の短波長であるが故に例え前記石英ガラ
スを用いて光透過体を製作したとしても屈折率の均一性
は前記ｉ線の場合に比較して１桁以上高いものが要求さ
れる。この為本出願人は先に、略４００ｎｍ以下の特定
光波長帯域で使用される光学用石英ガラス部材におい
て、屈折率変動幅△ｎを５×１０-6より小に設定しつつ
更に三座標方向脈理フリーで且つ低圧水銀ランプの照射
により蛍光を実質的に発生しない光学用石英ガラス部材
を提案している。（特開昭６４-２８２４０号）
略３００nm以下の短波長であるが故に例え前記石英ガラ
スを用いて光透過体を製作したとしても屈折率の均一性
は前記ｉ線の場合に比較して１桁以上高いものが要求さ
れる。この為本出願人は先に、略４００ｎｍ以下の特定
光波長帯域で使用される光学用石英ガラス部材におい
て、屈折率変動幅△ｎを５×１０-6より小に設定しつつ
更に三座標方向脈理フリーで且つ低圧水銀ランプの照射
により蛍光を実質的に発生しない光学用石英ガラス部材
を提案している。（特開昭６４-２８２４０号）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように屈折率変動幅の規定とともに脈理のない石英ガラ
スを用いてレーザ光学系を製作したとしても、高出力パ
ルス光である短波長レーザが長時間照射されると時間経
過とともに、石英ガラスレンズがダメージを受け、複屈
折が起こるのみならず、該レーザの長時間照射により、
透過率の低下、絶対屈折率の上昇、屈折率分布の変動が
起こり、最終的にクラック等が発生する場合があった。
そして前記のような石英ガラスの光学的物性変化が起こ
ると、特にエキシマレーザを光源とする投影型露光型装
置においては、レンズの光軸、焦点位置が変動し、微細
かつ鮮明パターンの形成が極めて困難となる。
ように屈折率変動幅の規定とともに脈理のない石英ガラ
スを用いてレーザ光学系を製作したとしても、高出力パ
ルス光である短波長レーザが長時間照射されると時間経
過とともに、石英ガラスレンズがダメージを受け、複屈
折が起こるのみならず、該レーザの長時間照射により、
透過率の低下、絶対屈折率の上昇、屈折率分布の変動が
起こり、最終的にクラック等が発生する場合があった。
そして前記のような石英ガラスの光学的物性変化が起こ
ると、特にエキシマレーザを光源とする投影型露光型装
置においては、レンズの光軸、焦点位置が変動し、微細
かつ鮮明パターンの形成が極めて困難となる。
【０００７】かかる欠点を解消する為に、本出願人は、
先にレンズ等を製造する光学部材を、高純度の合成石英
ガラスで形成するとともに、該ガラス組織中のＯＨ基含
有量を３００ｐｐｍ以上に設定したレーザ光用光学部材
を提案している。（特願昭６２-３２３８８２ 号、以下
先願技術という）
先にレンズ等を製造する光学部材を、高純度の合成石英
ガラスで形成するとともに、該ガラス組織中のＯＨ基含
有量を３００ｐｐｍ以上に設定したレーザ光用光学部材
を提案している。（特願昭６２-３２３８８２ 号、以下
先願技術という）
【０００８】しかしながらＯＨ基含有量が３００ｐｐｍ
以上の合成石英ガラスはその製造方法が限定され、例え
ば四塩化ケイ素（SiC4）ガスを酸水素炎中で加水分解し
て得られる粒子をターゲットに付着させて形成される、
いわゆるダイレクト法以外では形成し得ず、汎用性に乏
しいという欠点がある。
以上の合成石英ガラスはその製造方法が限定され、例え
ば四塩化ケイ素（SiC4）ガスを酸水素炎中で加水分解し
て得られる粒子をターゲットに付着させて形成される、
いわゆるダイレクト法以外では形成し得ず、汎用性に乏
しいという欠点がある。
【０００９】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、高
集積密度の高い６４ＭビットＤＲＡＭに対応するパター
ン線巾０.３μmというサブミクロン単位の描画露光が可
能となるリソグラフィ用レーザ露光装置を提供する事を
目的とする。
集積密度の高い６４ＭビットＤＲＡＭに対応するパター
ン線巾０.３μmというサブミクロン単位の描画露光が可
能となるリソグラフィ用レーザ露光装置を提供する事を
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
略１９０〜３００ｎｍ範囲より選択された特定紫外線波
長域のレーザを石英ガラス製光学系を介してウエハ上に
投影露光させながら回路パターンを描画するリソグラフ
ィ用レーザ露光装置において、前記光源にＫｒＦ（２４
８nm），ＸｅＣｌ（３０８nm），若しくはＡｒＦ（１９
３nm）のエキシマレーザを用い、前記光学系の石英ガラ
ス材の屈折率変動幅Δｎを５×１０ −６ より小とすると
ともに、ＯＨ基濃度を１００ｐｐｍ以上存在させ各金属
元素濃度を５０ｐｐｂ以下に設定した合成石英ガラス材
を用いていることを特徴とするリソグラフィ用レーザ露
光装置を提案する。
略１９０〜３００ｎｍ範囲より選択された特定紫外線波
長域のレーザを石英ガラス製光学系を介してウエハ上に
投影露光させながら回路パターンを描画するリソグラフ
ィ用レーザ露光装置において、前記光源にＫｒＦ（２４
８nm），ＸｅＣｌ（３０８nm），若しくはＡｒＦ（１９
３nm）のエキシマレーザを用い、前記光学系の石英ガラ
ス材の屈折率変動幅Δｎを５×１０ −６ より小とすると
ともに、ＯＨ基濃度を１００ｐｐｍ以上存在させ各金属
元素濃度を５０ｐｐｂ以下に設定した合成石英ガラス材
を用いていることを特徴とするリソグラフィ用レーザ露
光装置を提案する。
【００１１】請求項２記載の発明は、前記合成石英ガラ
ス中に含まれるアルカリ金属元素及びアルカリ土類金属
元素の各金属元素濃度が５０ｐｐｂ以下で、且つ各遷移
金属元素濃度が１０ｐｐｂ以下である合成石英ガラスを
用いて前記光学系を構成した請求項１記載のリソグラフ
ィ用レーザ露光装置である。
ス中に含まれるアルカリ金属元素及びアルカリ土類金属
元素の各金属元素濃度が５０ｐｐｂ以下で、且つ各遷移
金属元素濃度が１０ｐｐｂ以下である合成石英ガラスを
用いて前記光学系を構成した請求項１記載のリソグラフ
ィ用レーザ露光装置である。
【００１２】本発明に至った過程を順を追って説明す
る。前記光リソグラフィー用の光源としてエキシマレー
ザ、特にＫｒＦ（２４８nm），ＸｅＣｌ（３０８nm），
ＡｒＦ（１９３nm）エキシマレーザを用いる事が有利で
ある事は前記段落「０００４」で説明した通りである。
この場合前記レーザを透過、集光、屈折、或いは反射さ
れる光学系の光学特性が問題となる。
る。前記光リソグラフィー用の光源としてエキシマレー
ザ、特にＫｒＦ（２４８nm），ＸｅＣｌ（３０８nm），
ＡｒＦ（１９３nm）エキシマレーザを用いる事が有利で
ある事は前記段落「０００４」で説明した通りである。
この場合前記レーザを透過、集光、屈折、或いは反射さ
れる光学系の光学特性が問題となる。
【００１３】そこで屈折率変動幅△ｎを５×１０-6より
小に設定しつつ更に必要に応じて三座標方向脈理フリー
の石英ガラス材を用いてレンズその他のレーザ用光学系
を形成してもレーザを短波長化するに連れ蛍光特性、屈
折率、透過率等の光学特性の劣化を引き起こす事は前述
した通りであり、そしてこの場合石英ガラス組織中に含
まれる不純物濃度を一定にした場合、透過率と屈折率等
の変化はＯＨ基含有量に依存する事が知見され、従って
ＯＨ基含有量を増大させる事により、前記蛍光特性、屈
折率、透過率等の光学特性の安定性が向上することは既
に先の出願において記載した通りである。その理由はレ
ーザ光透過体に強力なレーザを照射すると、ガラス網目
構造を構成する元素間の結合が切断され、その結果透過
率が低下し、吸収バンドが現われる。又、蛍光強度も増
加するが、これら元素間の切断もガラス組織中に含まれ
るＯＨ基等の存在により大部分が修復されるものと推定
されるからである。
小に設定しつつ更に必要に応じて三座標方向脈理フリー
の石英ガラス材を用いてレンズその他のレーザ用光学系
を形成してもレーザを短波長化するに連れ蛍光特性、屈
折率、透過率等の光学特性の劣化を引き起こす事は前述
した通りであり、そしてこの場合石英ガラス組織中に含
まれる不純物濃度を一定にした場合、透過率と屈折率等
の変化はＯＨ基含有量に依存する事が知見され、従って
ＯＨ基含有量を増大させる事により、前記蛍光特性、屈
折率、透過率等の光学特性の安定性が向上することは既
に先の出願において記載した通りである。その理由はレ
ーザ光透過体に強力なレーザを照射すると、ガラス網目
構造を構成する元素間の結合が切断され、その結果透過
率が低下し、吸収バンドが現われる。又、蛍光強度も増
加するが、これら元素間の切断もガラス組織中に含まれ
るＯＨ基等の存在により大部分が修復されるものと推定
されるからである。
【００１４】さて石英ガラス組織中にＬｉ，Ｎａ，Ｋ等
のアルカリ金属元素、Ｍｇ，Ｃａ等のアルカリ土類金属
元素、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ等の遷移金属元素
が所定濃度以上存在すると、レーザ光照射により蛍光を
発生し又透過率が低下する。そしてこれらは例えＯＨ基
を増大させてもその修復能力には限界があり、所望の耐
レーザ性を得る事が出来ない。そこで先の出願において
は、ＯＨ基含有量を３００ｐｐｍ以上に設定しつつ、前
記アルカリ金属元素等の各金属元素濃度を夫々１ｐｐｍ
以下好ましくは０.１ｐｐｍに設定する事により所望の
耐レーザ性を達成し得た。
のアルカリ金属元素、Ｍｇ，Ｃａ等のアルカリ土類金属
元素、Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｕ等の遷移金属元素
が所定濃度以上存在すると、レーザ光照射により蛍光を
発生し又透過率が低下する。そしてこれらは例えＯＨ基
を増大させてもその修復能力には限界があり、所望の耐
レーザ性を得る事が出来ない。そこで先の出願において
は、ＯＨ基含有量を３００ｐｐｍ以上に設定しつつ、前
記アルカリ金属元素等の各金属元素濃度を夫々１ｐｐｍ
以下好ましくは０.１ｐｐｍに設定する事により所望の
耐レーザ性を達成し得た。
【００１５】しかしながら、石英ガラス組織中に含まれ
るＯＨ基含有量と金属元素濃度は必ずしも前記数値のみ
に限定されるものではなく、本発明は実験を重ねる事に
より、前記金属元素、より具体的にはアルカリ金属元素
及びアルカリ土類金属元素の各元素を夫々５０ｐｐｂ以
下に設定する事により、所望の耐レーザ性を達成し得る
ＯＨ基含有量を１００ｐｐｍ以上にまで緩和させても所
望の耐レーザ性を得る事が可能となった。
るＯＨ基含有量と金属元素濃度は必ずしも前記数値のみ
に限定されるものではなく、本発明は実験を重ねる事に
より、前記金属元素、より具体的にはアルカリ金属元素
及びアルカリ土類金属元素の各元素を夫々５０ｐｐｂ以
下に設定する事により、所望の耐レーザ性を達成し得る
ＯＨ基含有量を１００ｐｐｍ以上にまで緩和させても所
望の耐レーザ性を得る事が可能となった。
【００１６】この結果前記したＯＨ基含有量の規制値
を、ダイレクト法以外の合成石英ガラス製造法、例えば
スート再溶融法で製造した合成石英ガラスを用いて前記
光学系を形成する事が出来、これにより複数の合成石英
ガラス製造法で製造した合成石英ガラスを用いて前記光
学系を形成する事が可能となり、リソグラフィ用レーザ
露光装置に用いる光学系の汎用性が向上した。
を、ダイレクト法以外の合成石英ガラス製造法、例えば
スート再溶融法で製造した合成石英ガラスを用いて前記
光学系を形成する事が出来、これにより複数の合成石英
ガラス製造法で製造した合成石英ガラスを用いて前記光
学系を形成する事が可能となり、リソグラフィ用レーザ
露光装置に用いる光学系の汎用性が向上した。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例を例
示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されてい
る、材質、ＯＨ基、濃度、試験条件等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されてい
る、材質、ＯＨ基、濃度、試験条件等は特に特定的な記
載がないかぎりは、この発明の範囲をそれに限定する趣
旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
【００１８】前記リソグラフィ装置の光学系に使用する
材料評価の為、下記のような製造法でエキシマレーザ照
射実験用試験片夫々複数個用意する。先ず、不純物レベ
ルの低い原料四塩化ケイ素を蒸留処理した後、これをテ
フロンライニング付のステンレス製容器に貯溜して夫々
純度の異なる３種類の四塩化ケイ素を用意し、これらを
スート再溶融法とダイレクト法により適宜合成条件を調
整しながら、所定の石英ガラス塊を製作した後、該石英
ガラス塊を特開昭６４−２８２４０号に示す方法を用い
て３方向脈理フリーであり、かつ光使用領域における屈
折率変動幅 (△ｎ）が２×１０-6に設定したインゴット
を多数本製作した。
材料評価の為、下記のような製造法でエキシマレーザ照
射実験用試験片夫々複数個用意する。先ず、不純物レベ
ルの低い原料四塩化ケイ素を蒸留処理した後、これをテ
フロンライニング付のステンレス製容器に貯溜して夫々
純度の異なる３種類の四塩化ケイ素を用意し、これらを
スート再溶融法とダイレクト法により適宜合成条件を調
整しながら、所定の石英ガラス塊を製作した後、該石英
ガラス塊を特開昭６４−２８２４０号に示す方法を用い
て３方向脈理フリーであり、かつ光使用領域における屈
折率変動幅 (△ｎ）が２×１０-6に設定したインゴット
を多数本製作した。
【００１９】そして各四塩化ケイ素原料を用いたインゴ
ット群内よりＯＨ基の含有量が５ｐｐｍ以下，５０ｐｐ
ｍ，１００ｐｐｍ，２００ｐｐｍ，４００ｐｐｍ，の各
濃度を有するインゴットを各四塩化ケイ素原料毎に抽出
した。
ット群内よりＯＨ基の含有量が５ｐｐｍ以下，５０ｐｐ
ｍ，１００ｐｐｍ，２００ｐｐｍ，４００ｐｐｍ，の各
濃度を有するインゴットを各四塩化ケイ素原料毎に抽出
した。
【００２０】そしてかかる石英ガラスインゴットのアル
カリ金属元素Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，アルカリ土類金属元素Ｍ
ｇ，Ｃａ及び遷移金属元素Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｕの含有量分析を行ってみるに、第１の四塩化ケイ素原
料を用いたインゴット群（Ｉ）においては、アルカリ金
属元素が０.１〜０.５ｐｐｍ、アルカリ土類金属元素が
０.０５〜０.１ｐｐｍ、遷移金属元素が０.０２〜０.２
ｐｐｍ、先願発明の限度を超えていたが、第２の四塩化
ケイ素原料を用いたインゴット群（II）においては、ア
ルカリ金属元素が０.０１〜０.１ｐｐｍ、アルカリ土類
金属元素が０．０５ｐｐｍ前後、遷移金属元素が０．１
ｐｐｍ以下と先願発明の限度範囲であった。
カリ金属元素Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，アルカリ土類金属元素Ｍ
ｇ，Ｃａ及び遷移金属元素Ｔｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃ
ｕの含有量分析を行ってみるに、第１の四塩化ケイ素原
料を用いたインゴット群（Ｉ）においては、アルカリ金
属元素が０.１〜０.５ｐｐｍ、アルカリ土類金属元素が
０.０５〜０.１ｐｐｍ、遷移金属元素が０.０２〜０.２
ｐｐｍ、先願発明の限度を超えていたが、第２の四塩化
ケイ素原料を用いたインゴット群（II）においては、ア
ルカリ金属元素が０.０１〜０.１ｐｐｍ、アルカリ土類
金属元素が０．０５ｐｐｍ前後、遷移金属元素が０．１
ｐｐｍ以下と先願発明の限度範囲であった。
【００２１】そして更に第３の四塩化ケイ素原料を用い
たインゴット群（III）においては、アルカリ金属元素
が０．０５ｐｐｍ以下、アルカリ土類金属元素が０．０
１ｐｐｍ前後、遷移金属元素が０．０１ｐｐｍ以下と先
願発明より更に高純度化されていた。このようにして形
成した各種合成石英ガラスインゴットを３０×２０×１
０ｍｍの寸法に切断し且つ両面鏡面仕上げを行ってエキ
シマレーザ照射実験用試験片を夫々９個作成する。
たインゴット群（III）においては、アルカリ金属元素
が０．０５ｐｐｍ以下、アルカリ土類金属元素が０．０
１ｐｐｍ前後、遷移金属元素が０．０１ｐｐｍ以下と先
願発明より更に高純度化されていた。このようにして形
成した各種合成石英ガラスインゴットを３０×２０×１
０ｍｍの寸法に切断し且つ両面鏡面仕上げを行ってエキ
シマレーザ照射実験用試験片を夫々９個作成する。
【００２２】次にこれらの各９個の試験片に対して、レ
ーザ光源として２４８nm（ＫｒＦ）の波長域を有するレ
ーザについてパルス当りエネルギー密度 ２００，４０
０，６００（ｍＪ／ｃｍ2・ｐｕｌｓｅ）、及び照射パ
ルス数１×１０4，１×１０5，１×１０6（ｐｕｌｓ
ｅ）の組合わせから成る照射条件にて照射を行った。そ
して前記照射終了後の各試験片について干渉計にて屈折
率分布変化、透過率計にてソーラリゼーション、蛍光測
定器にて蛍光強度測定、及び目視にてクラックの有無の
判定を行った。
ーザ光源として２４８nm（ＫｒＦ）の波長域を有するレ
ーザについてパルス当りエネルギー密度 ２００，４０
０，６００（ｍＪ／ｃｍ2・ｐｕｌｓｅ）、及び照射パ
ルス数１×１０4，１×１０5，１×１０6（ｐｕｌｓ
ｅ）の組合わせから成る照射条件にて照射を行った。そ
して前記照射終了後の各試験片について干渉計にて屈折
率分布変化、透過率計にてソーラリゼーション、蛍光測
定器にて蛍光強度測定、及び目視にてクラックの有無の
判定を行った。
【００２３】その結果を下記表１の実験結果一覧表に示
す。
す。
【００２４】
【表１】
【００２５】この結果、レーザ光源として２４８nm（Ｋ
ｒＦ）の波長域を有するレーザが照射されたＩのインゴ
ット群より形成された試験片（光学系に対応する）１）
ではＯＨ基含有量が４００ｐｐｍの場合でも蛍光特性、
透過率、屈折率変化のいずれの場合も問題がある事が確
認された。又レーザ光源として２４８nm（ＫｒＦ）の波
長域を有するレーザが照射されたIIのインゴット群より
形成された試験片（光学系に対応する）２）〜４）では
ＯＨ基含有量が４００ｐｐｍのダイレクト法で形成され
たインゴットの場合は蛍光特性、透過率、屈折率が改善
され高出力のレーザの光学系として適合し得るものであ
る事が確認出来たが、ＯＨ基含有量が１００〜２００ｐ
ｐｍのスート法で形成されたインゴットの場合は、耐レ
ーザ性として一応平均レベルではあるが、高出力のレー
ザの光学系として多少問題がある事が確認された。
ｒＦ）の波長域を有するレーザが照射されたＩのインゴ
ット群より形成された試験片（光学系に対応する）１）
ではＯＨ基含有量が４００ｐｐｍの場合でも蛍光特性、
透過率、屈折率変化のいずれの場合も問題がある事が確
認された。又レーザ光源として２４８nm（ＫｒＦ）の波
長域を有するレーザが照射されたIIのインゴット群より
形成された試験片（光学系に対応する）２）〜４）では
ＯＨ基含有量が４００ｐｐｍのダイレクト法で形成され
たインゴットの場合は蛍光特性、透過率、屈折率が改善
され高出力のレーザの光学系として適合し得るものであ
る事が確認出来たが、ＯＨ基含有量が１００〜２００ｐ
ｐｍのスート法で形成されたインゴットの場合は、耐レ
ーザ性として一応平均レベルではあるが、高出力のレー
ザの光学系として多少問題がある事が確認された。
【００２６】更にレーザ光源として２４８nm（ＫｒＦ）
の波長域を有するレーザが照射されたIIIのインゴット
群より形成された試験片(光学系に対応する）５）〜
９）ではＯＨ基含有量が４００ｐｐｍのダイレクト法で
形成されたインゴットの場合は勿論ＯＨ基含有量が１０
０〜２００ｐｐｍのスート法で形成されたインゴットの
場合においても蛍光特性、透過率、屈折率が改善され高
出力のレーザの光学系として適合し得るものである事が
確認出来た。尚、ＯＨ基含有量が５０ｐｐｍ以下になる
と、耐レーザ性として一応平均レベルではあるが、高出
力のレーザの光学系として多少問題がある事が確認され
た。
の波長域を有するレーザが照射されたIIIのインゴット
群より形成された試験片(光学系に対応する）５）〜
９）ではＯＨ基含有量が４００ｐｐｍのダイレクト法で
形成されたインゴットの場合は勿論ＯＨ基含有量が１０
０〜２００ｐｐｍのスート法で形成されたインゴットの
場合においても蛍光特性、透過率、屈折率が改善され高
出力のレーザの光学系として適合し得るものである事が
確認出来た。尚、ＯＨ基含有量が５０ｐｐｍ以下になる
と、耐レーザ性として一応平均レベルではあるが、高出
力のレーザの光学系として多少問題がある事が確認され
た。
【００２７】
【発明の効果】以上記載の如く本発明によれば、先願発
明におけるＯＨ基含有量の下限規制値を金属元素濃度と
の関係において緩和する事により、光リソグラフィー用
の光源としてエキシマレーザ、特にＫｒＦ（２４８n
m），ＸｅＣｌ（３０８nm），ＡｒＦ（１９３nm）エキ
シマレーザを用いた場合に対応する石英ガラス製光学系
をダイレクト法でもスート再溶融法でも形成し得、これ
により製造の選択の幅を広げつつ長期間にわたる屈折
率、透過率等の光学特性の安定性を確保するとともに、
蛍光の低減をはかり、高集積密度の高い６４ＭビットＤ
ＲＡＭに対応するパターン線巾０.３μmというサブミク
ロン単位の描画露光が可能となるリソグラフィ用レーザ
露光装置を得る事が出来る。等の種々の著効を有す。
明におけるＯＨ基含有量の下限規制値を金属元素濃度と
の関係において緩和する事により、光リソグラフィー用
の光源としてエキシマレーザ、特にＫｒＦ（２４８n
m），ＸｅＣｌ（３０８nm），ＡｒＦ（１９３nm）エキ
シマレーザを用いた場合に対応する石英ガラス製光学系
をダイレクト法でもスート再溶融法でも形成し得、これ
により製造の選択の幅を広げつつ長期間にわたる屈折
率、透過率等の光学特性の安定性を確保するとともに、
蛍光の低減をはかり、高集積密度の高い６４ＭビットＤ
ＲＡＭに対応するパターン線巾０.３μmというサブミク
ロン単位の描画露光が可能となるリソグラフィ用レーザ
露光装置を得る事が出来る。等の種々の著効を有す。
フロントページの続き (56)参考文献 カタログ「石英ガラス」、信越石英株 式会社発行、印刷83．12．30 渡辺寛基 他，“純粋石英光ファイバ 母材の耐エキシマレーザー光特性”, 1989年電子情報通信学会春季全国大会講 演論文集［分冊４］通信・エレクトロニ クス，電子情報通信学会，1989年３月, 第４−393頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/027 C03C 1/00 - 14/00 G03F 7/20 G02B 1/00 - 1/02 G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04
Claims (2)
- 【請求項１】 略１９０〜３００ｎｍ範囲より選択され
た特定紫外線波長域のレーザを石英ガラス製光学系を介
してウエハ上に投影露光させながら回路パターンを描画
するリソグラフィ用レーザ露光装置において、 前記装置の光源にＸｅＣｌ（３０８ｎｍ）、ＫｒＦ（２
４８ｎｍ）、若しくはＡｒＦ（１９３ｎｍ）のエキシマ
レーザを用い、前記光学系の石英ガラス材の屈折率変動幅Δｎを５×１
０ −６ より小とするとともに、 ＯＨ基濃度を１００ｐｐ
ｍ以上存在させ各金属元素濃度を５０ｐｐｂ以下に設定
した合成石英ガラス材を用いていることを特徴とするリ
ソグラフィ用レーザ露光装置。 - 【請求項２】 前記合成石英ガラス材に含まれるアルカ
リ金属元素及びアルカリ土類金属元素の各金属元素濃度
が５０ｐｐｂ以下で、且つ各遷移金属元素濃度が１０ｐ
ｐｂ以下である光学系を有する請求項１記載のリソグラ
フィー用レーザ露光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01588397A JP3187735B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | リソグラフィ用レーザ露光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01588397A JP3187735B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | リソグラフィ用レーザ露光装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13456289A Division JPH035338A (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | レーザ光用光学部材 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001076076A Division JP3245589B2 (ja) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | リソグラフィ用レーザ露光装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1029831A JPH1029831A (ja) | 1998-02-03 |
| JP3187735B2 true JP3187735B2 (ja) | 2001-07-11 |
Family
ID=11901200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01588397A Expired - Lifetime JP3187735B2 (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | リソグラフィ用レーザ露光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3187735B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011168485A (ja) * | 2003-04-03 | 2011-09-01 | Asahi Glass Co Ltd | ＴｉＯ２を含有するシリカガラスおよびその製造法 |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP01588397A patent/JP3187735B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| カタログ「石英ガラス」、信越石英株式会社発行、印刷８３．１２．３０ |
| 渡辺寛基 他，"純粋石英光ファイバ母材の耐エキシマレーザー光特性"，１９８９年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集［分冊４］通信・エレクトロニクス，電子情報通信学会，１９８９年３月，第４−３９３頁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1029831A (ja) | 1998-02-03 |
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