JP3466865B2 - Optical component, method for manufacturing the same, and manufacturing apparatus - Google Patents

Optical component, method for manufacturing the same, and manufacturing apparatus

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JP3466865B2
JP3466865B2 JP08612497A JP8612497A JP3466865B2 JP 3466865 B2 JP3466865 B2 JP 3466865B2 JP 08612497 A JP08612497 A JP 08612497A JP 8612497 A JP8612497 A JP 8612497A JP 3466865 B2 JP3466865 B2 JP 3466865B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外光、特にKr
Fエキシマレーザー光、ArFエキシマレーザー光等の
光学系を構成する光学部品及びその製造方法並びに製造
装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to ultraviolet light, especially Kr.
The present invention relates to an optical component that constitutes an optical system such as F excimer laser light and ArF excimer laser light, and a manufacturing method and a manufacturing apparatus thereof.

【0002】特に本発明は、蛍石を主成分とする基板上
に反射防止膜等のコーティング膜(薄膜)を適切に設定
した蒸着方法を利用して該基板の光学的特性を損なわず
に形成し、所定の光学特性が容易に得られる光学部品を
製造する際に好適なものである。
In particular, the present invention uses a vapor deposition method in which a coating film (thin film) such as an antireflection film is appropriately set on a substrate containing fluorite as a main component without deteriorating the optical characteristics of the substrate. However, it is suitable for manufacturing an optical component that can easily obtain predetermined optical characteristics.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来より光学装置として、例えば半導体
製造用の投影露光装置においては紫外領域の光が利用さ
れている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an optical device, for example, in a projection exposure apparatus for manufacturing a semiconductor, light in the ultraviolet region has been used.

【0004】例えば発振波長が250nm以下のレーザ
ーとしてはKrF,KrCl,ArF,ArCl,Xe
2 ,Kr2 ,Ar2 ,F2 レーザーがある。この投影露
光装置に用いられている光学系を構成する反射鏡,レン
ズ,ビームスプリッター,窓材等の光学部品の1つとし
て紫外域に良好な透過率を有する蛍石が多く用いられて
いる。
For example, as a laser having an oscillation wavelength of 250 nm or less, KrF, KrCl, ArF, ArCl, Xe
There are 2 , Kr 2 , Ar 2 and F 2 lasers. As one of optical components such as a reflecting mirror, a lens, a beam splitter, and a window member that constitute an optical system used in this projection exposure apparatus, fluorite having a good transmittance in the ultraviolet region is often used.

【0005】一方、例えば特開平7−261002号公
報,特開平7−218701号公報,特開平8−220
304号公報には、光学部品に好適な反射防止膜の構成
が開示されている。このうちKrFエキシマレーザーの
光用の光学部品には石英基体の表面に接して高反射率の
酸化アルミニウム膜を設け、その上に低屈折率の酸化シ
リコン膜を設け、順次この組み合わせを繰り返した多層
膜が用いられていた。そして、より短波長の光、例えば
ArFエキシマレーザー光用の光学部品として、基体を
蛍石(フッ化カルシウム)で作製しようという試みがな
されている。
On the other hand, for example, JP-A-7-261002, JP-A-7-218701, and JP-A-8-220.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 304 discloses a structure of an antireflection film suitable for an optical component. Of these, an optical component for light of a KrF excimer laser is provided with an aluminum oxide film having a high reflectance in contact with the surface of a quartz substrate, and a silicon oxide film having a low refractive index is provided thereon, and a multilayer in which this combination is sequentially repeated is provided. Membranes were used. Then, an attempt has been made to produce a base body of fluorite (calcium fluoride) as an optical component for light of shorter wavelength, for example, ArF excimer laser light.

【0006】しかしながら蛍石基体上にスパッタリング
等で上述した多層膜を形成した光学部品は、カラーセン
ターが発生し、所望の分光特性を得るのが難しかった。
However, in an optical component in which the above-mentioned multilayer film is formed on a fluorite substrate by sputtering or the like, a color center is generated and it is difficult to obtain desired spectral characteristics.

【0007】又、特開平4−228560号公報や特開
平5−188203号公報には、蛍石基体上に膜厚5
2.0nmの酸化シリコン膜を形成し、その上に酸化ア
ルミニウム、酸化シリコン膜を順次積層したもの、蛍石
基体上に膜厚62nmの酸化シリコン膜を形成し、その
上に酸化マグネシウム、酸化シリコン膜を順次積層した
ものが記載されている。
Further, in JP-A-4-228560 and JP-A-5-188203, a film thickness of 5 is formed on a fluorite substrate.
A 2.0 nm silicon oxide film is formed, and an aluminum oxide film and a silicon oxide film are sequentially laminated thereon, and a 62 nm-thickness silicon oxide film is formed on a fluorite substrate, and magnesium oxide and silicon oxide are formed thereon. It is described that the films are sequentially laminated.

【0008】しかしながらこれらの光学部品においても
カラーセンターが発生し、所望の分光特性を得るのが難
しかった。
However, color centers are generated also in these optical parts, and it is difficult to obtain desired spectral characteristics.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】蛍石を基板として反射
防止膜を施すとき、従来のスパッタ成膜方法やイオンビ
ーム成膜方法は該蛍石が電子,イオンまたは電子を含む
プラズマ等に直接曝される為に、該蛍石の内部に所謂カ
ラーセンターが発生して所定の分光特性が得られないと
いう問題点があった。
When an antireflection film is formed by using fluorite as a substrate, the conventional sputter film forming method or ion beam film forming method is that the fluorite is directly exposed to electrons, ions or plasma containing electrons. Therefore, there is a problem that so-called color center is generated inside the fluorite and a predetermined spectral characteristic cannot be obtained.

【0010】本発明は、蛍石を主成分とする基板を用
い、その上に所定の膜を形成する際、該蛍石に近接する
膜の材料や膜厚等を適切に設定することにより、カラー
センターの発生がなく、所望の分光特性をもつ光学部品
を提供することを目的とする。
According to the present invention, a substrate containing fluorite as a main component is used, and when a predetermined film is formed on the substrate, by appropriately setting the material and film thickness of the film adjacent to the fluorite, An object of the present invention is to provide an optical component having desired spectral characteristics without generation of color centers.

【0011】また本発明は、蛍石を主成分とする基板へ
の成膜方法を適切に設定することにより蛍石基板の光学
特性を損なうことなく、蛍石基板のカラーセンターの発
生を防止し、所望の分光特性を有した光学部品が容易に
得られる光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置の
提供を目的とする。
The present invention also prevents the occurrence of color centers on the fluorite substrate without impairing the optical characteristics of the fluorite substrate by appropriately setting the film formation method on the substrate containing fluorite as the main component. It is an object of the present invention to provide an optical component manufacturing method and an optical component manufacturing apparatus by which an optical component having a desired spectral characteristic can be easily obtained.

【0012】又本発明のフッ化物の基体上に複数の膜が
積層された光学部品において、該基体と接する膜が、酸
化シリコン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ
化マグネシウムのうち、少なくとも一種を含む膜であ
り、且つその膜厚が30nm以下とすることにより良好
なる光学部品が得られ、高解像度のパターンが得られる
露光装置の提供を目的とする。
Further, in the optical component in which a plurality of films are laminated on the fluoride substrate of the present invention, the film in contact with the substrate contains at least one of silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide and magnesium fluoride. It is an object of the present invention to provide an exposure apparatus that is a film and has a film thickness of 30 nm or less so that a good optical component can be obtained and a high-resolution pattern can be obtained.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の光学部品の製造
方法は、 (1-1) 蛍石を主成分とする基板上に、電子またはイオン
を放出する成膜装置で少なくともひとつの層の膜を形成
して光学部品を製造する光学部品の製造方法において、
該基板側より数えて第1層膜にSiO2 ,BeO,Mg
O,MgF2 のうち少なくとも1種を含み、膜厚30n
m以下の膜を形成する段階を有することを特徴としてい
る。
The method of manufacturing an optical component according to the present invention comprises: (1-1) forming at least one layer on a substrate containing fluorite as a main component in a film forming apparatus for emitting electrons or ions. In the method of manufacturing an optical component, which comprises forming a film to manufacture an optical component,
Counting from the substrate side, SiO 2 , BeO, Mg was added to the first layer film.
Contains at least one of O and MgF 2 and has a film thickness of 30 n
It is characterized by having a step of forming a film of m or less.

【0014】特に、 (1-1-1) 前記第1層膜の膜厚は5nm以上であること。In particular, (1-1-1) The thickness of the first layer film should be 5 nm or more.

【0015】(1-1-2) 前記第1層膜がSiO2 を含む膜
であって、第2層膜にAl23 を含む膜を形成する段
階を有すること。
(1-1-2) The first layer film is a film containing SiO 2 and the method has a step of forming a film containing Al 2 O 3 on the second layer film.

【0016】(1-1-3) 第3層膜以降がSiO2 を含む膜
とAl23 を含む膜を交互に形成する段階を有するこ
と。
(1-1-3) The third and subsequent layers have a step of alternately forming a film containing SiO 2 and a film containing Al 2 O 3 .

【0017】(1-1-4) 第3,5,7層膜をSiO2 を含
む膜で形成する段階と、第4,6層膜をAl23 を含
む膜で形成する段階とを有し、形成された積層膜が反射
防止機能を有すること。
(1-1-4) The steps of forming the third , fifth and seventh layer films with a film containing SiO 2 and the steps of forming the fourth and sixth layer films with a film containing Al 2 O 3. In addition, the formed laminated film has an antireflection function.

【0018】(1-1-5) 前記積層膜は波長193nmで反
射防止機能を有すること。
(1-1-5) The laminated film has an antireflection function at a wavelength of 193 nm.

【0019】(1-1-6) 前記電子またはイオンを放出する
成膜装置は、膜材料を電子ビームで溶融する真空蒸着方
法を利用していること。
(1-1-6) The film-forming apparatus that emits electrons or ions uses a vacuum deposition method in which a film material is melted by an electron beam.

【0020】(1-1-7) 前記電子またはイオンを放出する
成膜装置は、膜材料をスパッタリングするスパッタ成膜
方法を利用していること。 等を特徴としている。
(1-1-7) The film forming apparatus that emits electrons or ions uses a sputtering film forming method in which a film material is sputtered. And so on.

【0021】(1-2) 電子またはイオンを放出する成膜装
置で、蛍石を主成分とする基板上に膜を形成して光学部
品を製造する光学部品の製造方法において、電子または
イオンを放出しない成膜装置により、該基板側より数え
て第1層膜にSiO2 ,BeO,MgO,MgF2 のう
ち少なくとも1種を含む膜を予め形成する段階を有する
ことを特徴としている。
(1-2) In a film-forming apparatus that emits electrons or ions, a film is formed on a substrate containing fluorite as a main component to manufacture an optical part. It is characterized in that it comprises a step of previously forming a film containing at least one of SiO 2 , BeO, MgO, and MgF 2 on the first layer film by counting from the substrate side by a film forming apparatus which does not emit.

【0022】特に、 (1-2-1) 前記電子またはイオンを放出する成膜装置は、
膜材料を電子ビームで溶融する真空蒸着方法を利用して
いること。
In particular, (1-2-1) the film-forming apparatus that emits electrons or ions,
Utilizing a vacuum evaporation method in which the film material is melted by an electron beam.

【0023】(1-2-2) 前記電子またはイオンを放出する
成膜装置は、膜材料をスパッタリングするスパッタ成膜
方法を利用していること。
(1-2-2) The film forming apparatus that emits electrons or ions uses a sputtering film forming method in which a film material is sputtered.

【0024】(1-2-3) 前記電子またはイオンを放出しな
い成膜装置は、膜材料を抵抗加熱で溶融する真空蒸着方
法を利用していること。等を特徴としている。
(1-2-3) The film forming apparatus that does not emit electrons or ions uses a vacuum evaporation method in which a film material is melted by resistance heating. And so on.

【0025】[0025]

【0026】本発明の光学部品の製造装置は、 (2−1)電子またはイオンを放出するとともに、蛍石を
主成分とする基板上に膜を形成する成膜装置を用いて光
学部品を製造する光学部品の製造装置において、該基板
上の予め決められた箇所に膜を形成する際、前記予め決
められた箇所を除く該基板上に前記電子またはイオンが
入射しないように前記電子またはイオンを遮蔽する遮蔽
手段を有することを特徴としている。(2−2)電子またはイオンを放出するとともに、蛍石
を主成分とする基板の両面に膜を形成する成膜装置を用
いて光学部品を製造する光学部品の製造装置において、
前記基板の両面に膜を形成する際、前記基板の両面を除
く基板上に前記電子またはイオンが入射しないように前
記電子またはイオンを遮蔽する遮蔽手段を有することを
特徴としている。
The optical component manufacturing apparatus according to the present invention (2-1) manufactures an optical component using a film forming apparatus that emits electrons or ions and forms a film on a substrate containing fluorite as a main component. in the manufacturing apparatus of optical components, substrate
When forming the film at a predetermined position of the upper, characterized by having a shielding means for the electron or ion to the substrate on which, except the predetermined position to shield the electrons or ions from entering into There is. (2-2) Emitting electrons or ions and fluorite
Uses a film formation device that forms films on both sides of a substrate whose main component is
In an optical component manufacturing device that manufactures optical components,
When forming a film on both sides of the substrate, remove both sides of the substrate.
Before the electrons or ions are incident on the substrate,
Having a shielding means to shield electrons or ions
It has a feature.

【0027】特に、(2-2-1) 前記電子またはイオンを放出する成膜装置
は、膜材料を電子ビームで溶融する真空蒸着方法を利用
していること。
In particular, (2-2-1) The film forming apparatus that emits electrons or ions uses a vacuum evaporation method in which a film material is melted by an electron beam.

【0028】(2-2-2) 前記電子またはイオンを放出
する成膜装置は、膜材料をスパッタリングするスパッタ
成膜方法を利用していること。等を特徴としている。
(2-2-2) The film forming apparatus that emits electrons or ions uses a sputtering film forming method in which a film material is sputtered. And so on.

【0029】本発明の光学部品は、 (3-1) フッ化物の基体上に複数の膜が積層された光学部
品において、該基体と接する膜が、酸化シリコン、酸化
ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウムの
うち少なくとも1種を含む膜であり、且つその膜厚が3
0nm以下であることを特徴としている。
The optical component of the present invention is (3-1) an optical component in which a plurality of films are laminated on a fluoride substrate, and the film in contact with the substrate is silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, or fluoride. A film containing at least one of magnesium and having a film thickness of 3
It is characterized by being 0 nm or less.

【0030】特に、 (3-1-1) 前記フッ化物はフッ化カルシウムであること。In particular, (3-1-1) The fluoride is calcium fluoride.

【0031】(3-1-2) 前記複数の膜は酸化アルミニウム
又は酸化シリコンであること。
(3-1-2) The plurality of films are aluminum oxide or silicon oxide.

【0032】(3-1-3) 前記基体と接する膜の膜厚は5n
m以上であること。 等を特徴としている。
(3-1-3) The film thickness of the film in contact with the substrate is 5 n
Must be at least m. And so on.

【0033】(3-2) フッ化物の基体上に複数の膜が積層
された波長250nm以下のレーザー光学系に用いられ
る光学部品において、該基体と接する膜が酸化シリコ
ン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネ
シウムのうち少なくとも1種を含む膜であり、且つその
膜厚が30nm以下であることを特徴としている。
(3-2) In an optical component used in a laser optical system having a wavelength of 250 nm or less in which a plurality of films are laminated on a fluoride substrate, the film in contact with the substrate is silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, The film is characterized by being a film containing at least one of magnesium fluoride and having a film thickness of 30 nm or less.

【0034】特に、 (3-2-1) 前記フッ化物はフッ化カルシウムであること。In particular, (3-2-1) The fluoride is calcium fluoride.

【0035】(3-2-2) 前記複数の膜は酸化アルミニウム
又は酸化シリコンであること。
(3-2-2) The plurality of films are aluminum oxide or silicon oxide.

【0036】(3-2-3) 前記基体と接する膜の膜厚は5n
m以上であること。
(3-2-3) The film thickness of the film in contact with the substrate is 5 n
Must be at least m.

【0037】(3-2-4) 前記レーザー光学系はArFエキ
シマレーザー用の光学系であること。 等を特徴としている。
(3-2-4) The laser optical system is an optical system for ArF excimer laser. And so on.

【0038】本発明の露光装置は、 (4-1) 照明光源と被露光体を載せるステージとを備え、
複数の膜が積層された光学部品の複数を照明光学系及び
/又は投影光学系に具備する露光装置において、該光学
部品の基体と接する膜が、酸化シリコン、酸化ベリリウ
ム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウムのうち少な
くとも1種を含む膜であり、且つその膜厚が30nm以
下であることを特徴としている。
The exposure apparatus of the present invention comprises (4-1) an illumination light source and a stage on which an object to be exposed is placed,
In an exposure apparatus having an illumination optical system and / or a projection optical system having a plurality of optical components in which a plurality of films are laminated, a film in contact with a substrate of the optical components is silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, magnesium fluoride. It is characterized in that it is a film containing at least one of the above and has a film thickness of 30 nm or less.

【0039】特に、 (4-1-1) 前記フッ化物はフッ化カルシウムであること。In particular, (4-1-1) The fluoride is calcium fluoride.

【0040】(4-1-2) 前記複数の膜は酸化アルミニウム
又は酸化シリコンであること。
(4-1-2) The plurality of films should be aluminum oxide or silicon oxide.

【0041】(4-1-3) 前記基体と接する膜の膜厚は5n
m以上であること。
(4-1-3) The film thickness of the film in contact with the substrate is 5 n
Must be at least m.

【0042】(4-1-4) 前記照明光源はエキシマレーザー
光源であること。 等を特徴としている。
(4-1-4) The illumination light source is an excimer laser light source. And so on.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】図1は本発明の光学部品(光学部
材)の実施形態1の摸式的断面図である。同図におい
て、SAは光学部品としてのレンズである。100は蛍
石を主成分とする基体のフッ化カルシウム基体、101
は膜厚30nm以下の膜(以下、アンダーコート膜とい
う)、102は反射防止膜である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of Embodiment 1 of an optical component (optical member) of the present invention. In the figure, SA is a lens as an optical component. Reference numeral 100 is a calcium fluoride substrate containing fluorite as a main component, 101
Is a film having a film thickness of 30 nm or less (hereinafter referred to as an undercoat film), and 102 is an antireflection film.

【0044】SBは反射防止膜102が低屈折率の膜1
02Lと高屈折率の膜102Hとからなるレンズを示し
ている。SCは膜102Lと膜102Hとが交互に4層
積層された反射防止膜102を有するレンズを示してい
る。
In SB, the antireflection film 102 is a film 1 having a low refractive index.
A lens made of 02L and a film 102H having a high refractive index is shown. SC indicates a lens having an antireflection film 102 in which four films 102L and 102H are alternately laminated.

【0045】SDはレンズSCの構成のうち、アンダー
コート膜101に接する膜102Hを中間屈折率の膜1
02Mと置換した構成のレンズである。SEは低屈折率
の膜102Lと高屈折率の膜102Hとを交互に6層積
層した反射防止膜102を有するレンズである。SFは
大気側に高屈折率の膜104Hが設けられた増反射膜1
04を有する反射鏡である。
SD represents a film 102H in contact with the undercoat film 101 in the structure of the lens SC, and a film 1 having an intermediate refractive index.
This is a lens having a configuration replaced with 02M. SE is a lens having an antireflection film 102 in which six low refractive index films 102L and high refractive index films 102H are alternately laminated. SF is a reflection enhancing film 1 in which a film 104H having a high refractive index is provided on the atmosphere side.
04 is a reflecting mirror.

【0046】本発明の光学部品によれば、フッ化物基体
の表面と接する膜であるアンダーコート膜を設けること
により、その上に成膜される膜102,104の形成時
にフッ化物基体が受けるダメージを軽減し、又、フッ化
物基体100と膜102,104との密着性を向上させ
ることが出来る。
According to the optical component of the present invention, by providing the undercoat film which is a film in contact with the surface of the fluoride substrate, the fluoride substrate is damaged when the films 102 and 104 formed thereon are formed. And the adhesion between the fluoride substrate 100 and the films 102 and 104 can be improved.

【0047】更には、アンダーコート膜101の存在に
より、その上に形成する膜としてスパッタリングのよう
な電子またはイオンを放出する成膜装置で作った膜を用
いることが出来る。このような成膜法では堆積速度を高
めることが出来るので、光学部品のコストが下がるとい
う効果を持つ。
Further, due to the presence of the undercoat film 101, a film formed by a film-forming device that emits electrons or ions such as sputtering can be used as a film formed thereon. Since such a film forming method can increase the deposition rate, it has an effect of reducing the cost of the optical component.

【0048】本発明の光学部品に用いられるアンダーコ
ート膜としては、酸化シリコン、酸化ベリリウム、酸化
マグネシウム、フッ化マグネシウムが好適であり、且つ
その膜厚を30nm以下と薄くすることが望ましい。よ
り好ましくは膜厚は5nm以上30nm以下がよい。
As the undercoat film used in the optical component of the present invention, silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, and magnesium fluoride are preferable, and the film thickness thereof is preferably as thin as 30 nm or less. More preferably, the film thickness is 5 nm or more and 30 nm or less.

【0049】図2は本発明の光学部品の製造装置として
好適な成膜装置の実施形態1の要部概略図である。同図
において200は反応室、201は排気口である。20
3は抵抗加熱蒸発源であり、成膜すべき原料をこの中の
るつぼに入れて、抵抗加熱して原料を蒸発させる。
FIG. 2 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of a film forming apparatus suitable as an optical component manufacturing apparatus of the present invention. In the figure, 200 is a reaction chamber and 201 is an exhaust port. 20
Reference numeral 3 denotes a resistance heating evaporation source, in which a raw material to be film-formed is put in a crucible therein, and resistance heating is performed to evaporate the raw material.

【0050】204は電子ビーム蒸発源であり、電子ビ
ームを用いて原料を蒸発させる。205は基体ホルダー
であり、フッ化物基体Sを保持する。206は膜厚モニ
ターであり、成膜中の膜厚を光学的に測定出来る。
Reference numeral 204 denotes an electron beam evaporation source, which evaporates the raw material using an electron beam. Reference numeral 205 denotes a substrate holder, which holds the fluoride substrate S. A film thickness monitor 206 can optically measure the film thickness during film formation.

【0051】本発明に係る成膜装置においては、抵抗加
熱蒸発源203のるつぼにアンダーコート膜の原料を入
れ、抵抗加熱して上方の基体Sの表面上に酸化シリコン
や酸化ベリリウムや酸化マグネシウム、フッ化マグネシ
ウムを成膜する。
In the film forming apparatus according to the present invention, the raw material of the undercoat film is put into the crucible of the resistance heating evaporation source 203, and resistance heating is performed to deposit silicon oxide, beryllium oxide or magnesium oxide on the surface of the upper substrate S. A film of magnesium fluoride is formed.

【0052】このとき、膜厚モニターで検出値が50n
mを越えない点で成膜を中止して、アンダーコート膜の
厚さを50nm以下とする。その後は電子ビーム蒸着に
より薄膜を積層している。
At this time, the value detected by the film thickness monitor is 50n.
The film formation is stopped at a point not exceeding m, and the thickness of the undercoat film is set to 50 nm or less. After that, thin films are laminated by electron beam evaporation.

【0053】本実施形態では蛍石基板に近接する膜をS
iO2 ,BeO,MgO,MgF2のうち、少なくとも
1種を含有する膜にすることにより、蛍石基板のカラー
センターの発生を抑制するようにしている。
In this embodiment, the film adjacent to the fluorite substrate is made of S.
By forming a film containing at least one of iO 2 , BeO, MgO and MgF 2 , generation of color centers on the fluorite substrate is suppressed.

【0054】特に本実施形態では、蛍石基板との屈折率
の差が比較的小さいSiO2 やMgF2 膜等を蛍石基板
に近接させる膜として選択することにより、光学的特性
を大きく変更させることなく膜の堆積を可能としてい
る。
In particular, in this embodiment, the optical characteristics are largely changed by selecting the SiO 2 or MgF 2 film having a relatively small difference in refractive index from the fluorite substrate as the film to be brought close to the fluorite substrate. It is possible to deposit a film without using it.

【0055】図3は図2に示す成膜装置を用いて、蛍石
基板上にMgF2 膜とTa25 膜を堆積させた実施形
態2の光学部材21(サンプルA)の摸式図であり、図
4は参考の為に蛍石基板上にTa25 膜のみを堆積さ
せたときの光学部材31(サンプルB)の摸式図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of the optical member 21 (Sample A) of Embodiment 2 in which a MgF 2 film and a Ta 2 O 5 film are deposited on a fluorite substrate by using the film forming apparatus shown in FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of the optical member 31 (Sample B) when only the Ta 2 O 5 film is deposited on the fluorite substrate for reference.

【0056】尚、図3においてMgF2 膜は抵抗加熱蒸
発源R.H.を用いて、蛍石基板にMgF2 を加熱して堆積
させ、またTa25 膜は電子が放出される電子ビーム
蒸発源E.B.でTa25 を加熱して堆積させた。そして
この2種類の光学部材21,31において、カラーセン
ターの有無、基板と膜との密着性を調べた。その結果を
表1に示す。
In FIG. 3, the MgF 2 film is deposited by heating MgF 2 on a fluorite substrate using a resistance heating evaporation source RH, and the Ta 2 O 5 film is an electron beam evaporation source from which electrons are emitted. Ta 2 O 5 was heated and deposited with EB. Then, in these two types of optical members 21 and 31, the presence or absence of a color center and the adhesion between the substrate and the film were examined. The results are shown in Table 1.

【0057】尚、蛍石中のカラーセンターの有無は波長
500nm付近の吸収率の有無により判断し、密着性は
膜を強く払拭し剥がれるか否かで判断した。この表1よ
り明かのように本発明に係る方法で成膜した図3の光学
部材の方が図4の光学部材に比べて光学的性質及び機械
的性質の双方において優れている。
The presence or absence of a color center in fluorite was determined by the presence or absence of absorptance near a wavelength of 500 nm, and the adhesiveness was determined by whether or not the film was strongly wiped and peeled off. As is clear from Table 1, the optical member of FIG. 3 formed by the method according to the present invention is superior to the optical member of FIG. 4 in both optical properties and mechanical properties.

【0058】[0058]

【表1】 尚本発明においては蛍石基板に直接成膜するMgF2
のかわりにSiO2 ,BeO,MgO膜を用いても同様
の効果が得られることが確認されている。
[Table 1] In the present invention, it has been confirmed that the same effect can be obtained by using a SiO 2 , BeO or MgO film instead of the MgF 2 film formed directly on the fluorite substrate.

【0059】図5は蛍石基板上にSiO2 膜とAl23
膜をスパッタ法により順に堆積させた本発明に係る実
施形態3の光学部材41(サンプルC)の摸式図、図6
は参考の為に蛍石基板上に直接、Al23 膜を堆積さ
せた従来の光学部材51(サンプルD)の摸式図であ
る。この2種類の光学部材41,51において、波長1
93nmにおける吸収率、カラーセンターの有無、基板
と膜との密着性等を調べた。その結果を表2に示す。
FIG. 5 shows a SiO 2 film and Al 2 O 3 on a fluorite substrate.
FIG. 6 is a schematic diagram of an optical member 41 (Sample C) of Embodiment 3 according to the present invention in which films are sequentially deposited by a sputtering method.
For reference, is a schematic diagram of a conventional optical member 51 (Sample D) in which an Al 2 O 3 film is directly deposited on a fluorite substrate. In these two types of optical members 41 and 51, the wavelength 1
The absorptance at 93 nm, the presence / absence of a color center, and the adhesion between the substrate and the film were examined. The results are shown in Table 2.

【0060】尚、波長193nmにおける吸収率は分光
測定により透過率と反射率の和を100%より差し引く
ことにより算出し、カラーセンターの有無は波長500
nm付近の吸収率の有無により判断し、密着性は膜を強
く払拭し、膜が剥がれるか否かで判断した。
The absorptance at a wavelength of 193 nm is calculated by subtracting the sum of the transmittance and the reflectance from 100% by spectroscopic measurement.
Judgment was made based on the presence / absence of absorptance in the vicinity of nm, and adhesion was judged based on whether or not the film was strongly wiped and the film peeled off.

【0061】[0061]

【表2】 表2から明かのように本発明に係る方法で成膜した図5
の光学部材41の方が図6の光学部材51に比べて光学
的性質及び機械的性質の双方において優れている。
[Table 2] FIG. 5 shows a film formed by the method according to the present invention as apparent from Table 2.
The optical member 41 is superior to the optical member 51 of FIG. 6 in both optical properties and mechanical properties.

【0062】図7,図8は図5において蛍石基板にSi
2 膜を10nm、Al23 膜を270nm堆積させ
たときの本発明の実施形態3の反射特性図と透過特性
図、及び図6において蛍石基板にAl23 膜を270
nm堆積させたときの反射特性図と透過特性図である。
FIGS. 7 and 8 show Si on the fluorite substrate in FIG.
O 2 film 10 nm, the reflection characteristic diagram and the transmission characteristic diagram of a third embodiment of the present invention when an Al 2 O 3 film was 270nm deposited, and the Al 2 O 3 film in the fluorite substrate 6 270
FIG. 3 is a reflection characteristic diagram and a transmission characteristic diagram when a nm deposition is performed.

【0063】図7,図8より明かのように両者の光学的
特性はほぼ一致していることが分かる。このため、Si
2 膜の膜厚がこの程度であれば光学特性的にSiO2
膜の存在をほぼ無視できる。
As is clear from FIGS. 7 and 8, the optical characteristics of the two are substantially the same. Therefore, Si
If the thickness of the O 2 film is about this, the SiO 2 film has optical characteristics.
The existence of the film can be almost ignored.

【0064】本実施形態においてSiO2 膜がこの膜厚
でも波長193nmにおける吸収率、カラーセンター、
基板と膜との密着性は実施形態2と変化がなかった。
In this embodiment, even if the SiO 2 film has this thickness, the absorption coefficient at the wavelength of 193 nm, the color center,
The adhesion between the substrate and the film was the same as in the second embodiment.

【0065】次に本発明に係る実施形態4の光学部材に
ついて説明する。実施形態4ではArFレーザの波長1
93nmにおける反射防止特性を有した膜を形成するた
めに、蛍石基板上に順にSiO2 膜,Al23 膜,S
iO2 膜,Al23 膜,SiO2 膜,Al23 膜,S
iO2 膜を表3の屈折率と光学的膜厚で堆積させた。
Next, an optical member according to the fourth embodiment of the present invention will be described. In Embodiment 4, wavelength 1 of ArF laser
In order to form a film having an antireflection property at 93 nm, a SiO 2 film, an Al 2 O 3 film and an S film are sequentially formed on a fluorite substrate.
iO 2 film, Al 2 O 3 film, SiO 2 film, Al 2 O 3 film, S
The iO 2 film was deposited with the refractive index and optical thickness of Table 3.

【0066】図9はこのときの反射特性図である。尚、
表3中の屈折率は、波長193nmにおける屈折率を示
し、また光学的膜厚は(材質の屈折率×機械的膜厚)で
示している。
FIG. 9 is a reflection characteristic diagram at this time. still,
The refractive index in Table 3 shows the refractive index at a wavelength of 193 nm, and the optical film thickness is shown by (refractive index of material × mechanical film thickness).

【0067】この図9より明らかなように本実施形態で
は波長193nmにおいて0.1%以下の良好な反射防
止特性を有した反射防止膜を蛍石基板上へ堆積させてい
る。またこの反射防止膜は蛍石のカラーセンターの発生
がなく、密着性も良好であった。
As is apparent from FIG. 9, in this embodiment, an antireflection film having a good antireflection property of 0.1% or less at a wavelength of 193 nm is deposited on the fluorite substrate. Further, this antireflection film did not generate a color center of fluorite and had good adhesion.

【0068】[0068]

【表3】 図10は本実施形態において第1層目の膜厚と、この反
射防止膜の反射率が0.1%以下を満たす帯域との相関
図である。この図10より第1層目の膜厚を30nm以
上に設定すると0.1%以下の低反射率を満たす帯域が
10nm以下と狭くなり、実用的な反射防止特性を有し
にくくなる。この為第1層目の膜厚を30nm以下にす
るのが望まれる。他方、第1層目の膜厚が5nmでは蛍
石のカラーセンターの発生が観られないが、これ以下に
なるとカラーセンターの発生が観られるので第1層目の
膜厚を5nm以上にすることが望まれる。これより本実
施形態では第1層目の膜厚を5nm以上30nm以下に
している。
[Table 3] FIG. 10 is a correlation diagram between the film thickness of the first layer and the band where the reflectance of this antireflection film satisfies 0.1% or less in the present embodiment. From FIG. 10, when the film thickness of the first layer is set to 30 nm or more, the band satisfying the low reflectance of 0.1% or less becomes narrow to 10 nm or less, and it becomes difficult to have a practical antireflection property. Therefore, it is desired that the thickness of the first layer be 30 nm or less. On the other hand, when the thickness of the first layer is 5 nm, the occurrence of color centers of fluorite is not observed, but when it is less than this, the occurrence of color centers is observed. Therefore, the thickness of the first layer should be 5 nm or more. Is desired. Therefore, in this embodiment, the thickness of the first layer is set to 5 nm or more and 30 nm or less.

【0069】このように本実施形態では蛍石基板上に第
1層膜としてのSiO2 膜を5nm以上30nm以下の
短時間に形成できる薄い膜厚で予め形成することによっ
て膜ハガレや蛍石基板のカラーセンターの発生を抑制す
るようにしている。
As described above, in the present embodiment, the SiO 2 film as the first layer film is preliminarily formed on the fluorite substrate so as to have a thin film thickness of 5 nm or more and 30 nm or less, whereby the film peeling or the fluorite substrate is formed. The color center is suppressed from occurring.

【0070】また本実施形態によればこの光学部材の屈
折率が、ほぼ蛍石基板と同等の屈折率を得ることができ
る為、この光学部材上に更に堆積される膜の光学特性を
変更せずに済む等の特長がある。
Further, according to this embodiment, since the refractive index of this optical member can be almost the same as that of the fluorite substrate, the optical characteristics of the film further deposited on this optical member can be changed. There are features such as not having to do so.

【0071】図11は本発明の成膜装置の要部概略図で
ある。同図にはスパッタリングにより蛍石基板に所定の
膜を成膜する場合を示している。図中、1は真空槽であ
る。真空槽1には、その内部を排気するための排気系2
と、その内部に各種のガスを導入するガス導入系12、
そしてその内部に設けたシャッター板16を駆動させる
ためのシャッター駆動系17等が取り付けられている。
真空槽1の内部にはカソード電極3とカソード電極3に
対向する位置に基板(蛍石基板)6を保持するとともに
基板6の成膜面以外の面を覆う遮光部材を有した基板ホ
ルダー5が配置されている。
FIG. 11 is a schematic view of a main part of the film forming apparatus of the present invention. The figure shows a case where a predetermined film is formed on a fluorite substrate by sputtering. In the figure, 1 is a vacuum chamber. The vacuum chamber 1 has an exhaust system 2 for exhausting the inside thereof.
And a gas introduction system 12 for introducing various gases into the inside,
A shutter drive system 17 for driving the shutter plate 16 provided therein is attached.
Inside the vacuum chamber 1, a substrate holder 5 having a cathode electrode 3 and a substrate (fluorite substrate) 6 at a position facing the cathode electrode 3 and having a light-shielding member for covering a surface other than the film formation surface of the substrate 6 is provided. It is arranged.

【0072】カソード電極3にはターゲット材であるア
ルミ(Al)ターゲット4aとSiO2ターゲット4b
が回転軸4dを中心に回転可能に取着されたターゲット
ホルダー4が取り付けられている。またターゲット4
a,4bにはマグネット4cが設けられている。基板ホ
ルダー5は取着した基板6を加熱することが出来る機構
を有している。シャッター板16は基板6の下方に配置
され基板6に薄膜(SiO2やアルミナ薄膜)を形成す
るタイミング(時刻)を調整している。
For the cathode electrode 3, aluminum (Al) target 4a and SiO 2 target 4b, which are target materials, are used.
The target holder 4 is attached so as to be rotatable around the rotation shaft 4d. Target 4
Magnets 4c are provided on a and 4b. The substrate holder 5 has a mechanism capable of heating the attached substrate 6. The shutter plate 16 is arranged below the substrate 6 and adjusts the timing (time) for forming a thin film (SiO 2 or alumina thin film) on the substrate 6.

【0073】カソード電極3には、放電インピーダンス
を整合するためのマッチングボックス7を介して高周波
電源8が接続されている。また前記カソード電極3には
高周波電源8からの高周波成分をカットするローパスフ
ィルター9を介してスイッチ10の一方の端子が接続さ
れている。又スイッチ10のもう一方の端子には直流電
源11が接続されている。
A high frequency power source 8 is connected to the cathode electrode 3 via a matching box 7 for matching the discharge impedance. Further, one terminal of a switch 10 is connected to the cathode electrode 3 through a low pass filter 9 that cuts off high frequency components from a high frequency power source 8. The DC power supply 11 is connected to the other terminal of the switch 10.

【0074】前記ガス導入系12には反応ガスである酸
素(O2 )とスパッタガスであるArがそれらのガスの
供給を調整するためのマスフロー13,14を介して配
管されている。またアルゴンガスArの供給を調整する
マスフロー14とスイッチ10を制御するための制御系
15とが接続されている。
Oxygen (O 2 ) which is a reaction gas and Ar which is a sputtering gas are connected to the gas introduction system 12 through mass flows 13 and 14 for adjusting the supply of these gases. A mass flow 14 for adjusting the supply of the argon gas Ar and a control system 15 for controlling the switch 10 are connected.

【0075】本実施形態に於いてはまずSiO2 ターゲ
ット4bを基板6に対峠するように設定している。
In this embodiment, first, the SiO 2 target 4b is set to face the substrate 6.

【0076】次いで、真空槽1の内部を排気系2で十分
に排気した後、まずガス導入系12のマスフロー13を
介して酸素ガス(O2 )を100sccm導入する。高周波
電源8より高周波電力400Wをマッチングボックス7
を介してカソード電極3及びSiO2ターゲット4bに
供給してプラズマ18を発生させている。このとき高周
波の反射波が最小値となる様にマッチング調整を行いな
がら設定値まで高周波電力を供給する。ターゲット4b
の表面のクリーニング及び放電の安定を目的としたプリ
スパッタ工程終了後、シャッター駆動系17の駆動力で
シャッター板16を開き、基板6上への薄膜形成を開始
する。
Next, after the inside of the vacuum chamber 1 is sufficiently evacuated by the exhaust system 2, 100 sccm of oxygen gas (O 2 ) is first introduced through the mass flow 13 of the gas introduction system 12. 400 W of high frequency power from the high frequency power supply 8 matching box 7
The plasma 18 is generated by supplying the cathode 18 to the cathode electrode 3 and the SiO 2 target 4b. At this time, the high frequency power is supplied up to the set value while performing the matching adjustment so that the high frequency reflected wave becomes the minimum value. Target 4b
After the pre-sputtering process for the purpose of cleaning the surface and stabilizing the discharge, the shutter plate 16 is opened by the driving force of the shutter drive system 17, and the thin film formation on the substrate 6 is started.

【0077】SiO2 の基板6への成膜が終了したらシ
ャッター板16を閉じる。そして次のターゲットホルダ
ー4を回動させてAlターゲット4aが基板6に対峠す
るように設定する。そしてSiO2 の成膜と同様にして
酸素ガス(O2 )を150sccm導入しながらAlターゲ
ット4aに高周波電力を200W、DC電力を200W
投入し、基板6上にAl23 膜を堆積させている。
When the film formation of SiO 2 on the substrate 6 is completed, the shutter plate 16 is closed. Then, the next target holder 4 is rotated to set the Al target 4a so as to face the substrate 6. Then, similar to the SiO 2 film formation, while introducing oxygen gas (O 2 ) at 150 sccm, 200 W of high frequency power and 200 W of DC power are applied to the Al target 4a.
Then, the Al 2 O 3 film is deposited on the substrate 6.

【0078】本実施形態では以上の方法により薄膜を施
した蛍石基板6を真空容器1より取り出し、カラーセン
ターの発生を調べた。この結果蛍石基板6の背面を覆う
ことにより、カラーセンタの発生は観られなかった。
In this embodiment, the fluorite substrate 6 provided with the thin film by the above method was taken out from the vacuum container 1 and the occurrence of color centers was examined. As a result, no color center was observed by covering the back surface of the fluorite substrate 6.

【0079】本実施形態ではスパッタ法やイオンビーム
法等で蛍石基板上の複数箇所(両面)に膜を堆積させる
際、まず堆積面全てに図1で示した抵抗加熱による真空
蒸着でSiO2 膜を予め堆積させることにより、蛍石基
板がプラズマ等(電子,イオン)等に直接曝されダメー
ジを受けることを解消し、これによりカラーセンターの
発生を抑制している。
In this embodiment, when depositing a film on a plurality of locations (both sides) on a fluorite substrate by a sputtering method, an ion beam method, or the like, first, SiO 2 is deposited on all deposition surfaces by vacuum evaporation by resistance heating shown in FIG. By pre-depositing the film, it is possible to prevent the fluorite substrate from being directly exposed to plasma or the like (electrons, ions) and damaged, thereby suppressing the generation of color centers.

【0080】本発明によれば以上のように、蛍石を基板
とし、その上に所定の膜を形成する際、該蛍石に近接す
る膜の材料や膜厚等を適切に設定し、また蛍石への成膜
方法を適切に設定することにより蛍石基板の光学特性を
損なうことなく、蛍石基板のカラーセンターの発生を防
止し、所望の分光特性を有した光学部品が容易に得られ
る光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置を達成す
ることができる。
According to the present invention, as described above, when fluorite is used as a substrate and a predetermined film is formed thereon, the material and thickness of the film adjacent to the fluorite are appropriately set, and By properly setting the film formation method on fluorite, the color center of the fluorite substrate can be prevented from occurring without impairing the optical properties of the fluorite substrate, and optical components with desired spectral characteristics can be easily obtained. The optical component manufacturing method and the optical component manufacturing apparatus can be achieved.

【0081】次に本発明の光学部品が用いられた露光装
置について説明する。
Next, an exposure apparatus using the optical component of the present invention will be described.

【0082】本実施形態における露光装置としては、レ
ンズ光学系を用いた縮小投影露光装置、レンズ式等倍投
影露光装置が挙げられる。
Examples of the exposure apparatus in this embodiment include a reduction projection exposure apparatus using a lens optical system and a lens type unit magnification projection exposure apparatus.

【0083】特に、ウエハー全面を露光するために、ウ
エハーの1小区画(フィールド)を露光してはウエハー
を1ステップ移動させて隣の1フィールドを露光する、
ステップ・アンド・リピート方式を採用したステッパー
が望ましい。勿論、ミラースキャン方式の露光装置にも
好適に用いられる。
Particularly, in order to expose the entire surface of the wafer, one small section (field) of the wafer is exposed, the wafer is moved by one step, and the adjacent one field is exposed.
A stepper that uses the step-and-repeat method is desirable. Of course, it is also suitably used for a mirror scan type exposure apparatus.

【0084】図12は本発明の露光装置の実施形態1の
構成概略図である。同図において121は照明光源部で
あり、22は露光機構部であり、121,22は別個独
立に構成されている。
FIG. 12 is a schematic diagram of the structure of the first embodiment of the exposure apparatus of the present invention. In the figure, 121 is an illumination light source unit, 22 is an exposure mechanism unit, and 121 and 22 are configured separately and independently.

【0085】即ち両者は物理的に分離状態にある。23
は照明光源で、例えばエキシマレーザのような高出力の
大型光源である。24はミラーであり、25は凹レン
ズ、26は凸レンズであり、25,26はビームエキス
パンダーとしての役割を持っており、レーザのビーム径
をおおよそオプティカルインテグレータの大きさに拡げ
るものである。
That is, the two are physically separated. 23
Is an illumination light source, which is a large light source with high output such as an excimer laser. 24 is a mirror, 25 is a concave lens, 26 is a convex lens, 25 and 26 have a role as a beam expander, and expand the beam diameter of the laser to the size of an optical integrator.

【0086】27はミラーであり、28はレチクル上を
均一に照明する為のオプティカルインテグレータであ
る。照明光源部121はレーザ23からオプティカルイ
ンテグレータ28までで構成されている。29はミラー
であり、30はコンデンサレンズでオプティカルインテ
グレータ28を発した光束をコリメートする。
Reference numeral 27 is a mirror, and 28 is an optical integrator for uniformly illuminating the reticle. The illumination light source unit 121 includes the laser 23 to the optical integrator 28. Reference numeral 29 is a mirror, and 30 is a condenser lens for collimating the light flux emitted from the optical integrator 28.

【0087】131は回路パターンが描かれているレチ
クル、131aはレチクルを吸着保持するレチクルホル
ダ、32はレチクルのパターンを投影する投影光学系、
33は投影レンズ32においてレチクル131のパター
ンが焼き付けられるウエハである。34はXYステージ
であり、ウエハ33を吸着保持し、かつステップアンド
リピートで焼付けを行う際にXY方向に移動する。35
は露光装置の定盤である。
Reference numeral 131 is a reticle on which a circuit pattern is drawn, 131a is a reticle holder for sucking and holding the reticle, and 32 is a projection optical system for projecting the reticle pattern.
Reference numeral 33 is a wafer on which the pattern of the reticle 131 is printed on the projection lens 32. Reference numeral 34 denotes an XY stage, which holds the wafer 33 by suction and moves in the XY directions when printing is performed by step and repeat. 35
Is a surface plate of the exposure apparatus.

【0088】露光機構部22は、照明光学系の一部であ
るミラー29から定盤35までで構成されている。36
は、TTLアライメント用に用いられるアライメント手
段である。通常露光装置は、この他にオートフォーカス
機構、ウエハー搬送機構等によって構成され、これらも
露光機構部22に含まれる。
The exposure mechanism section 22 is composed of a mirror 29, which is a part of an illumination optical system, and a surface plate 35. 36
Is an alignment means used for TTL alignment. In addition to this, the normal exposure apparatus includes an autofocus mechanism, a wafer transfer mechanism, and the like, which are also included in the exposure mechanism unit 22.

【0089】図13は、本発明の露光装置に用いられる
光学部品の一例であり、図12に示す露光装置の投影光
学系に用いられるレンズである。このレンズアセンブリ
はL1からL11の11枚のレンズをお互いに接着する
ことなく組み合わせて構成されている。
FIG. 13 shows an example of an optical component used in the exposure apparatus of the present invention, which is a lens used in the projection optical system of the exposure apparatus shown in FIG. This lens assembly is configured by combining 11 lenses L1 to L11 without adhering them to each other.

【0090】[0090]

【発明の効果】本発明によれば以上のように、 (イ)蛍石を主成分とする基板を用い、その上に所定の
膜を形成する際、該蛍石に近接する膜の材料や膜厚等を
適切に設定することにより、カラーセンターの発生がな
く、所望の分光特性をもつ光学部品を達成することが出
来る。
As described above, according to the present invention, (a) when a substrate containing fluorite as a main component is used and a predetermined film is formed on the substrate, the material of the film adjacent to the fluorite and By appropriately setting the film thickness and the like, it is possible to achieve an optical component having desired spectral characteristics without the occurrence of color centers.

【0091】(ロ)蛍石を主成分とする基板への成膜方
法を適切に設定することにより蛍石基板の光学特性を損
なうことなく、蛍石基板のカラーセンターの発生を防止
し、所望の分光特性を有した光学部品が容易に得られる
光学部品の製造方法及び光学部品の製造装置を達成する
ことが出来る。
(B) By appropriately setting the film formation method on the substrate containing fluorite as a main component, it is possible to prevent the occurrence of color centers on the fluorite substrate without impairing the optical characteristics of the fluorite substrate, It is possible to achieve an optical component manufacturing method and an optical component manufacturing apparatus by which an optical component having the spectral characteristic of can be easily obtained.

【0092】(ハ)フッ化物の基体上に複数の膜が積層
された光学部品において、該基体と接する膜が、酸化シ
リコン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ化マ
グネシウムのうち、少なくとも一種を含む膜であり、且
つその膜厚が30nm以下とすることにより良好なる光
学部品が得られ、高解像度のパターンが得られる露光装
置を達成することが出来る。
(C) In an optical component in which a plurality of films are laminated on a fluoride base, the film in contact with the base contains at least one of silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, and magnesium fluoride. When the film thickness is 30 nm or less, a good optical component can be obtained, and an exposure apparatus that can obtain a high-resolution pattern can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の光学部品の実施形態1の摸式的断面図FIG. 1 is a schematic sectional view of Embodiment 1 of an optical component of the present invention.

【図2】本発明に係る成膜装置の実施形態1の要部概略
FIG. 2 is a schematic view of a main part of Embodiment 1 of a film forming apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係る膜を施した光学部材の実施形態2
の要部断面図
FIG. 3 is a second embodiment of an optical member provided with a film according to the present invention.
Sectional view of the main part of

【図4】従来の膜を施した光学部材の要部断面図FIG. 4 is a sectional view of an essential part of an optical member provided with a conventional film.

【図5】本発明に係る膜を施した光学部材の実施形態3
の要部断面図
FIG. 5 is a third embodiment of an optical member provided with a film according to the present invention.
Sectional view of the main part of

【図6】従来の膜を施した光学部材の要部断面図FIG. 6 is a sectional view of an essential part of an optical member having a conventional film.

【図7】図5,図6に示した光学部材の色光反射率特性FIG. 7 is a color light reflectance characteristic of the optical member shown in FIGS.

【図8】図5,図6に示した光学部材の色光透過率特性FIG. 8 is a color light transmittance characteristic of the optical member shown in FIGS.

【図9】本発明に係る実施形態4に係る光学部材の色光
反射率特性
FIG. 9 is a color light reflectance characteristic of the optical member according to the fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明に係る実施形態5に係る第1層膜の膜
厚の説明図
FIG. 10 is an explanatory view of the film thickness of the first layer film according to the fifth embodiment of the present invention.

【図11】本発明に係る成膜装置の実施形態2の要部概
略図
FIG. 11 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the film forming apparatus according to the present invention.

【図12】本発明の露光装置の要部概略図FIG. 12 is a schematic view of a main part of an exposure apparatus of the present invention.

【図13】本発明の光学部品を用いた光学系の説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of an optical system using the optical component of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空槽 2 排気系 3 カソード電極 4 ターゲットホルダー 4a Alターゲット 4b SiOターゲット 4c マグネット 4d 回転軸 5 基板ホルダー 6 基板 7 マッチングボックス 8 高周波電源 9 ローパスフィルター 10 スイッチ 11 直流電源 12 ガス導入系 22 露光機構部 SA,SB,SC,SD,SE,SF 光学部品 100 蛍石基板 101 アンダーコート膜 200 反応室 201 排気口 203 抵抗加熱蒸発源 121 照明光源部 131 レチクル 23 照明光源 32 投影光学系 33 ウエハ 204 電子ビーム蒸発源 205 基体ホルダー 206 膜厚モニター1 Vacuum Tank 2 Exhaust System 3 Cathode Electrode 4 Target Holder 4a Al Target 4b SiO 2 Target 4c Magnet 4d Rotating Shaft 5 Substrate Holder 6 Substrate 7 Matching Box 8 High Frequency Power Supply 9 Low Pass Filter 10 Switch 11 DC Power Supply 12 Gas Introduction System 22 Exposure Mechanism Section SA, SB, SC, SD, SE, SF Optical component 100 Fluorite substrate 101 Undercoat film 200 Reaction chamber 201 Exhaust port 203 Resistance heating evaporation source 121 Illumination light source section 131 Reticle 23 Illumination light source 32 Projection optical system 33 Wafer 204 Electron Beam evaporation source 205 Substrate holder 206 Film thickness monitor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大谷 実 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金沢 秀宏 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−138501(JP,A) 特開 昭64−61702(JP,A) 特開 平4−228560(JP,A) 特開 平5−188203(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B32B 1/00 - 35/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minor Otani 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Ki Canon Inc. (72) Hidehiro Kanazawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Ki (56) References JP-A-1-138501 (JP, A) JP-A-64-61702 (JP, A) JP-A-4-228560 (JP, A) JP-A-5-188203 (JP , A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B32B 1/00-35/00

Claims (30)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 蛍石を主成分とする基板上に、電子また
はイオンを放出する成膜装置で少なくともひとつの層の
膜を形成して光学部品を製造する光学部品の製造方法に
おいて、該基板側より数えて第1層膜にSiO2 ,B
eO,MgO,MgF2 のうち少なくとも1種を含
み、膜厚30nm以下の膜を形成する段階を有すること
を特徴とする光学部品の製造方法。
1. A method of manufacturing an optical component, wherein a film of at least one layer is formed on a substrate containing fluorite as a main component by a film-forming device that emits electrons or ions to manufacture an optical component. The first layer film is counted from the side of SiO2, B
A method of manufacturing an optical component, comprising the step of forming a film having a film thickness of 30 nm or less, containing at least one of eO, MgO, and MgF2.
【請求項2】 前記第1層膜の膜厚は5nm以上である
ことを特徴とする請求項1の光学部品の製造方法。
2. The method of manufacturing an optical component according to claim 1, wherein the film thickness of the first layer film is 5 nm or more.
【請求項3】 前記第1層膜がSiO2 を含む膜であ
って、第2層膜にAl2O3 を含む膜を形成する段階
を有することを特徴とする請求項1または2の光学部品
の製造方法。
3. The method of manufacturing an optical component according to claim 1, wherein the first layer film is a film containing SiO 2, and the step of forming a film containing Al 2 O 3 is formed on the second layer film. .
【請求項4】 第3層膜以降がSiO2 を含む膜とA
l2O3 を含む膜を交互に形成する段階を有すること
を特徴とする請求項3の光学部品の製造方法。
4. A film containing SiO.sub.2 and a film of a third layer and thereafter.
4. The method of manufacturing an optical component according to claim 3, further comprising the step of alternately forming films containing l2O3.
【請求項5】 第3,5,7層膜をSiO2 を含む膜
で形成する段階と、第4,6層膜をAl2O3 を含む
膜で形成する段階とを有し、形成された積層膜が反射防
止機能を有することを特徴とする請求項3の光学部品の
製造方法。
5. The third, fifth, and seventh layer films are formed of a film containing SiO 2, and the fourth and sixth layer films are formed of a film containing Al 2 O 3, and the formed laminated film is 4. The method of manufacturing an optical component according to claim 3, which has an antireflection function.
【請求項6】 前記積層膜は波長193nmで反射防止
機能を有することを特徴とする請求項5の光学部品の製
造方法。
6. The method of manufacturing an optical component according to claim 5, wherein the laminated film has an antireflection function at a wavelength of 193 nm.
【請求項7】 前記電子またはイオンを放出する成膜装
置は、膜材料を電子ビームで溶融する真空蒸着方法を利
用していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1
項記載の光学部品の製造方法。
7. The film forming apparatus that emits electrons or ions uses a vacuum deposition method in which a film material is melted by an electron beam, according to any one of claims 1 to 5.
A method of manufacturing an optical component according to the item.
【請求項8】 前記電子またはイオンを放出する成膜装
置は、膜材料をスパッタリングするスパッタ成膜方法を
利用していることを特徴とする請求項1乃至5の何れか
1項記載の光学部品の製造方法。
8. The optical component according to claim 1, wherein the film forming apparatus for emitting electrons or ions uses a sputtering film forming method for sputtering a film material. Manufacturing method.
【請求項9】 電子またはイオンを放出する成膜装置
で、蛍石を主成分とする基板上に膜を形成して光学部品
を製造する光学部品の製造方法において、電子またはイ
オンを放出しない成膜装置により、該基板側より数えて
第1層膜にSiO2 ,BeO,MgO,MgF2 のう
ち少なくとも1種を含む膜を予め形成する段階を有する
ことを特徴とする光学部品の製造方法。
9. A method for producing an optical component, which comprises forming a film on a substrate containing fluorite as a main component in a film-forming apparatus for emitting an electron or ion to produce an optical component. A method of manufacturing an optical component, comprising the step of previously forming a film containing at least one of SiO 2, BeO, MgO and MgF 2 on the first layer film by counting from the substrate side by a film device.
【請求項10】 前記電子またはイオンを放出する成膜
装置は、膜材料を電子ビームで溶融する真空蒸着方法を
利用していることを特徴とする請求項9の光学部品の製
造方法。
10. The method of manufacturing an optical component according to claim 9, wherein the film forming apparatus that emits electrons or ions uses a vacuum evaporation method in which a film material is melted by an electron beam.
【請求項11】 前記電子またはイオンを放出する成膜
装置は、膜材料をスパッタリングするスパッタ成膜方法
を利用していることを特徴とする請求項9の光学部品の
製造方法。
11. The method of manufacturing an optical component according to claim 9, wherein the film-forming apparatus that emits electrons or ions uses a sputtering film-forming method of sputtering a film material.
【請求項12】 前記電子またはイオンを放出しない成
膜装置は、膜材料を抵抗加熱で溶融する真空蒸着方法を
利用していることを特徴とする請求項9乃至11の何れ
か1項記載の光学部品の製造方法。
12. The film deposition apparatus that does not emit electrons or ions uses a vacuum deposition method in which a film material is melted by resistance heating, according to any one of claims 9 to 11. Optical component manufacturing method.
【請求項13】 電子またはイオンを放出するととも
に、蛍石を主成分とする基板上に膜を形成する成膜装置
を用いて光学部品を製造する光学部品の製造装置におい
て、該基板上の予め決められた箇所に膜を形成する際、
前記予め決められた箇所を除く該基板上に前記電子また
はイオンが入射しないように前記電子またはイオンを遮
蔽する遮蔽手段を有することを特徴とする光学部品の製
造装置。
While 13. emit electrons or ions, in a manufacturing apparatus of an optical component for producing an optical component using the deposition apparatus for forming a film on a substrate mainly composed of fluorite, previously on the substrate When forming a film at a determined location,
An apparatus for manufacturing an optical component, comprising: a shielding unit that shields the electrons or ions so that the electrons or ions are not incident on the substrate except the predetermined portion.
【請求項14】 電子またはイオンを放出するととも
に、蛍石を主成分とする基板の両面に膜を形成する成膜
装置を用いて光学部品を製造する光学部品の製造装置に
おいて、前記基板の両面に膜を形成する際、前記基板の
両面を除く基板上に前記電子またはイオンが入射しない
ように前記電子またはイオンを遮蔽する遮蔽手段を有す
ることを特徴とする光学部品の製造装置。
14. Emitting electrons or ions
To form a film on both sides of the substrate containing fluorite as the main component
Optical device manufacturing equipment that manufactures optical parts using a device
In forming the film on both surfaces of the substrate,
No electrons or ions are incident on the substrate except both sides.
Has a shielding means for shielding the electrons or ions
An optical component manufacturing apparatus characterized by the following.
【請求項15】 前記電子またはイオンを放出する成膜
装置は、膜材料を電子ビームで溶融する真空蒸着方法を
利用していることを特徴とする請求項14の光学部品の
製造装置。
15. The apparatus for manufacturing an optical component according to claim 14, wherein the film forming apparatus that emits electrons or ions uses a vacuum evaporation method in which a film material is melted by an electron beam.
【請求項16】 前記電子またはイオンを放出する成膜
装置は、膜材料をスパッタリングするスパッタ成膜方法
を利用していることを特徴とする請求項14の光学部品
の製造装置。
16. The apparatus for manufacturing an optical component according to claim 14, wherein the film forming apparatus for emitting electrons or ions uses a sputtering film forming method for sputtering a film material.
【請求項17】 フッ化物の基体上に複数の膜が積層さ
れた光学部品において、該基体と接する膜が、酸化シリ
コン、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグ
ネシウムのうち少なくとも1種を含む膜であり、且つそ
の膜厚が30nm以下であることを特徴とする光学部
品。
17. An optical component in which a plurality of films are laminated on a fluoride base, and the film in contact with the base is a film containing at least one of silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide and magnesium fluoride. An optical component having a thickness of 30 nm or less.
【請求項18】 前記フッ化物はフッ化カルシウムであ
ることを特徴とする請求項17の光学部品。
18. The optical component according to claim 17, wherein the fluoride is calcium fluoride.
【請求項19】 前記複数の膜は酸化アルミニウム又は
酸化シリコンであることを特徴とする請求項17の光学
部品。
19. The optical component according to claim 17, wherein the plurality of films are aluminum oxide or silicon oxide.
【請求項20】 前記基体と接する膜の膜厚は5nm以
上であることを特徴とする請求項17の光学部品。
20. The optical component according to claim 17, wherein the film in contact with the substrate has a film thickness of 5 nm or more.
【請求項21】 フッ化物の基体上に複数の膜が積層さ
れた波長250nm以下のレーザー光学系に用いられる
光学部品において、該基体と接する膜が酸化シリコン、
酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウ
ムのうち少なくとも1種を含む膜であり、且つその膜厚
が30nm以下であることを特徴とする光学部品。
21. In an optical component used in a laser optical system having a wavelength of 250 nm or less, in which a plurality of films are laminated on a fluoride substrate, the film in contact with the substrate is silicon oxide.
An optical component comprising a film containing at least one of beryllium oxide, magnesium oxide, and magnesium fluoride, and having a film thickness of 30 nm or less.
【請求項22】 前記フッ化物はフッ化カルシウムであ
ることを特徴とする請求項21の光学部品。
22. The optical component according to claim 21, wherein the fluoride is calcium fluoride.
【請求項23】 前記複数の膜は酸化アルミニウム又は
酸化シリコンであることを特徴とする請求項21の光学
部品。
23. The optical component according to claim 21, wherein the plurality of films are aluminum oxide or silicon oxide.
【請求項24】 前記基体と接する膜の膜厚は5nm以
上であることを特徴とする請求項21の光学部品。
24. The optical component according to claim 21, wherein the film in contact with the substrate has a film thickness of 5 nm or more.
【請求項25】 前記レーザー光学系はArFエキシマ
レーザー用の光学系であることを特徴とする請求項21
の光学部品。
25. The laser optical system is an optical system for an ArF excimer laser.
Optical components.
【請求項26】 照明光源と被露光体を載せるステージ
とを備え、複数の膜が積層された光学部品の複数を照明
光学系及び/又は投影光学系に具備する露光装置におい
て、該光学部品の基体と接する膜が、酸化シリコン、酸
化ベリリウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム
のうち少なくとも1種を含む膜であり、且つその膜厚が
30nm以下であることを特徴とする露光装置。
26. An exposure apparatus comprising an illumination light source and a stage on which an object to be exposed is mounted, and comprising a plurality of optical components having a plurality of films laminated in an illumination optical system and / or a projection optical system, An exposure apparatus, wherein the film in contact with the substrate is a film containing at least one of silicon oxide, beryllium oxide, magnesium oxide, and magnesium fluoride, and has a film thickness of 30 nm or less.
【請求項27】 前記フッ化物はフッ化カルシウムであ
ることを特徴とする請求項26の露光装置。
27. The exposure apparatus according to claim 26, wherein the fluoride is calcium fluoride.
【請求項28】 前記複数の膜は酸化アルミニウム又は
酸化シリコンであることを特徴とする請求項26の露光
装置。
28. The exposure apparatus according to claim 26, wherein the plurality of films are aluminum oxide or silicon oxide.
【請求項29】 前記基体と接する膜の膜厚は5nm以
上であることを特徴とする請求項26の露光装置。
29. The exposure apparatus according to claim 26, wherein the film in contact with the substrate has a film thickness of 5 nm or more.
【請求項30】 前記照明光源はエキシマレーザー光源
であることを特徴とする請求項26の露光装置。
30. The exposure apparatus according to claim 26, wherein the illumination light source is an excimer laser light source.
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