JPH11228292A - Raw material for producing fluoride crystal and its purification, fluoride crystal and its production, and optical component - Google Patents

Raw material for producing fluoride crystal and its purification, fluoride crystal and its production, and optical component

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JPH11228292A
JPH11228292A JP29929298A JP29929298A JPH11228292A JP H11228292 A JPH11228292 A JP H11228292A JP 29929298 A JP29929298 A JP 29929298A JP 29929298 A JP29929298 A JP 29929298A JP H11228292 A JPH11228292 A JP H11228292A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a raw material for producing a cheap fluoride crystal obtained by using a readily treatable carbon fluoride-based gas, capable of avoiding the decrease of transmission or the like by the gas taken in the crystal, and excellent in optical properties, and further to provide a method for producing the raw material, to provide a fluoride crystal and its production method, and further to obtain an optical component having hardly deteriorated transmission characteristics even after repeating irradiation of a short wave high power light for a long period. SOLUTION: This method for producing a fluoride crystal comprises inserting fluoride raw material 305 to a crucible 304 in a purifying furnace, introducing reactive gas 306 to the purifying furnace, heating the fluoride raw material 305 in a reactive gas atmosphere to the temperature below the melting point, changing the atmosphere in the purifying furnace to a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere, melting the fluoride raw material 305, and cooling the melted fluoride raw material 305 to solidify the fluoride raw material.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フッ化物結晶製造用原
料およびその精製方法、フッ化物結晶およびその製造方
法並びに光学部品に係り、特に、真空紫外域から遠赤外
域までの広い波長範囲において用いられる各種光学素
子、レンズ、窓材、プリズム等に好適であるフッ化物結
晶、とりわけエキシマレーザー用の光学部品としてのフ
ッ化カルシウム結晶結晶の製造に好適なフッ化物結晶製
造用原料およびその精製方法、フッ化物結晶およびその
製造方法並びに光学部品に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a raw material for producing a fluoride crystal, a method for purifying the same, a fluoride crystal, a method for producing the same, and an optical component, and more particularly, to a wide wavelength range from vacuum ultraviolet to far infrared. Fluoride crystal suitable for various optical elements, lenses, window materials, prisms and the like to be used, particularly a fluoride crystal raw material suitable for manufacturing calcium fluoride crystal crystal as an optical component for excimer laser, and a purification method thereof , A fluoride crystal, a method for producing the same, and an optical component.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えばフッ化カルシウム等のフッ化物結
晶は、真空紫外域から遠赤外域までの広い波長範囲にお
いて透過率が高く、各種光学素子、レンズ、窓材、プリ
ズム等に広く利用されている。
2. Description of the Related Art Fluoride crystals such as calcium fluoride have high transmittance in a wide wavelength range from the vacuum ultraviolet region to the far infrared region, and are widely used for various optical elements, lenses, window materials, prisms, and the like. I have.

【0003】また、短波長での透過特性に優れたホタル
石はエキシマレーザー用の光学部材、特に口径が200
mm以上の大口径のレンズ、として有用である。とりわ
け、波長135nmの光に対する内部透過率が70%以
上のフッ化カルシウム結晶はArFエキシマレーザーに
対する耐久性に優れ、高出力レーザーの繰り返し照射に
よってもその透過特性を劣化させることが少ない。
[0003] Fluorite having excellent transmission characteristics at short wavelengths is an optical member for excimer lasers, and particularly has a diameter of 200 mm.
It is useful as a lens having a large diameter of not less than mm. In particular, a calcium fluoride crystal having an internal transmittance of 70% or more for light having a wavelength of 135 nm is excellent in durability against an ArF excimer laser, and its transmission characteristics are hardly deteriorated even by repeated irradiation of a high-power laser.

【0004】このようなフッ化物結晶は、結晶原料のみ
を融解して、温度勾配のある炉内においてルツボを移動
させることにより結晶化させると白濁して失透する傾向
を有する。
[0004] When such a fluoride crystal is crystallized by melting only a crystal raw material and moving the crucible in a furnace having a temperature gradient, it tends to become cloudy and devitrified.

【0005】このため、透過特性の良い結晶を得るに
は、結晶原料の酸化防止と不純物除去のためのスカベン
ジャーを添加する必要がある。
Therefore, in order to obtain a crystal having good transmission characteristics, it is necessary to add a scavenger for preventing oxidation of the crystal raw material and removing impurities.

【0006】そこで、スカベンジャーとして、フッ化鉛
(Stockbarger, J. Opt. Soc. Am.39, (1949)731〜740
ページ)や、フッ化カドミウム(Radzhabov and Figur
a, Phys. Stat, Sol.(b) 136, (1986)K55〜K59ページ)
等を用いる技術が開発されている。
Accordingly, as a scavenger, lead fluoride (Stockbarger, J. Opt. Soc. Am. 39, (1949) 731-740) is used.
Page) and cadmium fluoride (Radzhabov and Figur
a, Phys. Stat, Sol. (b) 136, (1986) K55-K59)
Technologies using such methods have been developed.

【0007】また、スカベンジャーを用いる代わり
に、反応性ガスを用いてその雰囲気中で原料を溶融した
後徐冷して結晶を精製・成長する試みがなされている。
反応性ガスとしては、ヘリウムで希釈したフッ化水素ガ
ス(Guggenheim, J. Appl. Phys. 34, 2482〜2485ペー
ジ (1963), Robinson and Cripe, J. Appl. Phys. 37.
2072〜2074ページ (1966) など)、さらにフッ化水素ガ
スに四フッ化メタン、四フッ化硫黄、三フッ化ホウ素を
加えた混合ガス(Pastor, Robinson and Braunstain, M
at. Res. Bull. 15, 469〜475ページ (1980))、テフロ
ンの分解生成ガス(Chernevskaya and Korneva, Opt. T
ech. 39, 213〜215ページ (1972))などが用いられてい
る。
In addition, instead of using a scavenger, an attempt has been made to use a reactive gas to melt a raw material in the atmosphere and then gradually cool the crystal to purify and grow the crystal.
As the reactive gas, hydrogen fluoride gas diluted with helium (Guggenheim, J. Appl. Phys. 34, pp. 2482-2485 (1963), Robinson and Cripe, J. Appl. Phys. 37.
2072-2074 (1966)), and a mixture of hydrogen fluoride gas with methane tetrafluoride, sulfur tetrafluoride, and boron trifluoride (Pastor, Robinson and Braunstain, M
at. Res. Bull. 15, pp. 469-475 (1980)), Teflon decomposition product gas (Chernevskaya and Korneva, Opt. T
ech. 39, pages 213 to 215 (1972)).

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらスカベン
ジャーを用いる場合には、前記スカベンジャーを構成す
る金属元素が結晶中に残留してしまう。残留量が多いと
透過特性に悪影響を及ぼす可能性が大きい為、添加量を
少なくして結晶中への残留量を減少させるなければなら
ない。しかし、逆に添加量が少なすぎるとスカベンジャ
ーとしての効果が減り、結晶原料の酸化等によって透過
特性が著しく悪化する。従って、最適なスカベンジャー
の添加量を定めることが重要となるが、結晶原料中の水
分濃度や不純物含有量によってその値は変化し得るため
その作業は非常に複雑なものとなり、製造コストを高め
てしまう。
However, when a scavenger is used, the metal element constituting the scavenger remains in the crystal. If the residual amount is large, there is a great possibility that the transmission characteristics will be adversely affected. Therefore, the residual amount in the crystal must be reduced by reducing the added amount. On the other hand, if the addition amount is too small, the effect as a scavenger is reduced, and the transmission characteristics are significantly deteriorated due to oxidation of the crystal raw material and the like. Therefore, it is important to determine the optimal amount of the scavenger to be added, but the value can vary depending on the water concentration and the impurity content in the crystal raw material, so the operation becomes very complicated, and the production cost is increased. I will.

【0009】また、反応性ガスを用いる場合には、反応
ガスが融液中に溶解して結晶中に気泡として取り込まれ
ることもしばしば生じ(Guggenheim, J. appl. Phy. 3
4, 2482〜2485ページ (1963))、満足のいく透過特性が
得られない場合がほとんどである。
When a reactive gas is used, the reactive gas often dissolves in the melt and is taken into the crystal as bubbles (Guggenheim, J. appl. Phy. 3).
4, pages 2482 to 2485 (1963)), and in most cases, satisfactory transmission characteristics cannot be obtained.

【0010】本発明は、上述した技術的課題に鑑みなさ
れたものであり、スカベンジャーとして反応性ガスを用
い、反応温度を適切に定めることによって、結晶に反応
性ガスの成分が取り込まれて難く、安価で光学特性にす
ぐれたフッ化物結晶製造用原料およびその製造方法並び
にフッ化物結晶およびその製造方法を提供することを目
的とするものである。
The present invention has been made in view of the above technical problems, and it is difficult to incorporate a component of a reactive gas into a crystal by using a reactive gas as a scavenger and appropriately setting a reaction temperature. It is an object of the present invention to provide a raw material for producing a fluoride crystal which is inexpensive and has excellent optical properties, a method for producing the same, and a fluoride crystal and a method for producing the same.

【0011】本発明の別の目的は、短波長で高出力の光
を長期間繰り返し照射した場合であっても、透過率特性
が劣化し難い光学部品を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an optical component whose transmittance characteristics are hardly degraded even when light of short wavelength and high output is repeatedly irradiated for a long period of time.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明のフッ化物結晶製
造方法は、フッ化物原料を反応性ガス雰囲気中において
該フッ化物原料融点未満の温度で加熱し、次いで、真空
雰囲気または不活性ガス雰囲気中において該フッ化物原
料を融解し、その後該フッ化物原料を冷却して結晶化す
ることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a method for producing a fluoride crystal, comprising: heating a fluoride raw material in a reactive gas atmosphere at a temperature lower than the melting point of the fluoride raw material; Wherein the fluoride raw material is melted and then cooled to crystallize.

【0013】本発明のフッ化物結晶は、上記フッ化物結
晶製造方法で製造したことを特徴とする。
[0013] The fluoride crystal of the present invention is characterized by being produced by the above-mentioned method for producing a fluoride crystal.

【0014】本発明の光学部品は、上記フッ化物結晶を
加工して成形したことを特徴とする。
An optical component according to the present invention is characterized in that the above fluoride crystal is processed and formed.

【0015】本発明のフッ化物結晶製造用原料の精製方
法は、フッ化物原料を反応性ガス雰囲気中において融点
未満の温度で加熱し、次いで、真空雰囲気または不活性
ガス雰囲気において該フッ化物原料を融解し、その後該
フッ化物原料を冷却して固化することを特徴とする。
In the method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to the present invention, the fluoride raw material is heated at a temperature lower than the melting point in a reactive gas atmosphere, and then the fluoride raw material is heated in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere. Melting, and then cooling and solidifying the fluoride raw material.

【0016】本発明のフッ化物結晶製造用原料は、上記
フッ化物結晶製造用原料の精製方法で精製したことを特
徴とする。
The raw material for producing a fluoride crystal according to the present invention is characterized in that it is purified by the above-mentioned method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal.

【0017】本発明のフッ化物結晶の製造方法は、上記
精製方法で精製したフッ化物結晶製造用原料を成長炉内
に配置し、該成長炉内を不活性ガス雰囲気または真空雰
囲気にして該フッ化物結晶製造用原料を溶解し、次い
で、該ルツボを移動させることによりフッ化物結晶製造
用原料を冷却して結晶成長させることを特徴とする。
In the method for producing a fluoride crystal according to the present invention, the raw material for producing a fluoride crystal purified by the above-described purification method is placed in a growth furnace, and the growth furnace is placed in an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere to form the fluorine crystal. The method is characterized in that a raw material for producing a fluoride crystal is dissolved, and then the crucible is moved to cool the raw material for producing a fluoride crystal to grow a crystal.

【0018】本発明のフッ化物結晶は、上記フッ化物結
晶の製造方法で製造したことを特徴とする。
[0018] The fluoride crystal of the present invention is characterized by being produced by the above-mentioned method for producing a fluoride crystal.

【0019】本発明の光学部品は、上記フッ化物結晶を
加工して成形したことを特徴とする。
An optical component according to the present invention is characterized in that the above fluoride crystal is processed and formed.

【0020】本発明の露光装置は、上記光学部品と、該
光学部品を透過した光を露光する感光性材料を有する支
持体を搭載するためのステージとを有することを特徴と
する。
An exposure apparatus according to the present invention includes the above-described optical component and a stage for mounting a support having a photosensitive material for exposing light transmitted through the optical component.

【0021】本発明のフッ化物結晶製造用原料の精製方
法は、フッ化物原料の昇温過程で、フッ化物原料を反応
性ガス雰囲気に曝す温度を結晶の融点未満までとし、以
降の工程を真空雰囲気または不活性ガス雰囲気で行って
精製するものである。
In the method of purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to the present invention, the temperature at which the fluoride raw material is exposed to a reactive gas atmosphere during the process of raising the temperature of the fluoride raw material is set to a temperature lower than the melting point of the crystal. The purification is performed in an atmosphere or an inert gas atmosphere.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施の形態によ
るフッ化物結晶製造用原料の精製方法又はフッ化物結晶
の製造方法の工程を示している。
FIG. 1 shows the steps of a method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal or a method for producing a fluoride crystal according to an embodiment of the present invention.

【0023】精製の場合は、まず工程S1のように精製
炉内に粉末又は粒状のフッ化物原料を配し、該フッ化物
原料を加熱する。この時の雰囲気を反応性ガス雰囲気を
する。
In the case of purification, first, a powdery or granular fluoride raw material is placed in a purification furnace as in step S1, and the fluoride raw material is heated. The atmosphere at this time is a reactive gas atmosphere.

【0024】本発明に用いられるフッ化物原料として
は、例えばフッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化
マグネシウムなどが挙げられる。そして、この原料に含
まれる少なくとも1種類以上の希土類元素の質量の総含
有量が10ppm未満の原料を用いるとよい。
The fluoride raw material used in the present invention includes, for example, calcium fluoride, barium fluoride, magnesium fluoride and the like. And it is good to use the raw material whose total content of the mass of at least one or more rare earth elements contained in this raw material is less than 10 ppm.

【0025】ここで、用いられる反応性ガスとしては酸
化物と反応するフッ化化合物特にフッ化炭素系ガスが好
ましく、具体的には、四フッ化メタン(CF4)、三フ
ッ化メタン(CHF3)、二フッ化メタン(CH
22)、六フッ化エタン(C26)、八フッ化プロパン
(C38)から選ばれらた1種または2種以上が好まし
い。これ以外にも、HF、NF3、SF6、XeF2、B
3等を用いることができる。又、これらのガスはA
r、He、Ne、Xe等のフッ化性ガスにより希釈され
て用いられてもよい。こうすると、反応性ガスが分解し
易くなり、反応が早く進行する。
Here, the reactive gas used is preferably a fluorinated compound which reacts with an oxide, particularly a fluorocarbon-based gas. Specifically, methane tetrafluoride (CF 4 ), methane trifluoride (CHF 3 ), methane difluoride (CH
2 F 2), ethane hexafluoride (C 2 F 6), 1 or more kinds is preferred was chosen et-eight fluoride propane (C 3 F 8). In addition, HF, NF 3 , SF 6 , XeF 2 , B
F 3 or the like can be used. These gases are A
It may be used after being diluted with a fluorinated gas such as r, He, Ne, or Xe. In this case, the reactive gas is easily decomposed, and the reaction proceeds quickly.

【0026】かかるフッ化炭素系ガスは、他のフッ化化
合物のガスに比べて固相における酸化物除去効果が特に
優れているため好ましい。また、フッ化炭素系ガスは、
腐食性が少ないためその取扱いが容易であるためこの点
からも他の反応性ガスを用いるより好ましい。
Such a fluorocarbon-based gas is preferable because it has a particularly excellent effect of removing oxides in the solid phase as compared with other fluoride compound gases. In addition, the fluorocarbon-based gas is
Because of its low corrosiveness and easy handling, it is more preferable to use other reactive gases from this point.

【0027】加熱工程S1の際のフッ化物原料の温度は
フッ化化合物の融点未満とする。特に、融点より50〜
200℃低いの温度が好ましく、融点より75〜175
℃低い温度がより好ましく、融点より100〜150℃
低いの温度が最も好ましい。融点により近い温度では、
反応性ガスが原料中に残存し易くなり、結晶の透光性を
低下させてしまうことがある。融点より200℃低いよ
りもさらに低い温度となると温度では酸化物との反応が
不十分となることがある。
The temperature of the fluoride raw material in the heating step S1 is lower than the melting point of the fluorinated compound. In particular, the melting point is 50 to
A temperature 200 ° C. lower is preferred, 75 to 175 below the melting point.
Lower temperature is more preferable, 100-150 ° C than melting point
Lower temperatures are most preferred. At temperatures closer to the melting point,
The reactive gas tends to remain in the raw material, which may reduce the light transmission of the crystal. When the temperature is lower than the melting point by 200 ° C., the reaction with the oxide may be insufficient at the temperature.

【0028】加熱時間としては、4〜30時間が好まし
く、8〜25時間がより好ましく、10〜20時間がさ
らに好ましい。4時間未満では酸化物との反応が不十分
の場合があり、30時間を超えると反応で生じるフッ化
水素によって炉がダメージを受け易くなる。なお、この
加熱時間は一定の温度での保持時間である必要はなく、
連続的に又は断続的に温度が変化してもよい。例えば融
点より200℃低い温度から、融点より50℃低い温度
まで昇温した場合には、その昇温時間を加熱時間と考え
てよい。
The heating time is preferably 4 to 30 hours, more preferably 8 to 25 hours, even more preferably 10 to 20 hours. If it is less than 4 hours, the reaction with the oxide may be insufficient, and if it is more than 30 hours, the furnace is easily damaged by hydrogen fluoride generated by the reaction. This heating time does not need to be a holding time at a constant temperature,
The temperature may change continuously or intermittently. For example, when the temperature is raised from a temperature 200 ° C. lower than the melting point to a temperature 50 ° C. lower than the melting point, the heating time may be considered as the heating time.

【0029】工程S1における圧力は0.01気圧以上
でありより好ましくは0.1気圧から1気圧の範囲であ
る。また、上記圧力の範囲において圧力を高圧側に設定
することで、原料中の大量の不純物を取り除く精製工程
で設定される圧力を単結晶の成長工程で設定される圧力
よりも高圧に設定することが好ましい。
The pressure in step S1 is at least 0.01 atm, more preferably in the range of 0.1 to 1 atm. Further, by setting the pressure on the high pressure side in the above pressure range, the pressure set in the purification step for removing a large amount of impurities in the raw material is set higher than the pressure set in the single crystal growth step. Is preferred.

【0030】反応性ガスを導入して加熱処理工程S1を
行った後、工程S2のようにフッ化物原料の溶解を真空
雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で行う。真空雰囲気の場
合、圧力(真空度)を1×10-5Torr未満とするこ
とが好ましい。真空度を1×10-5Torr未満とする
ことに、最終的により透過性の優れたフッ化物単結晶を
製造することができる。なお、本発明において1気圧は
760Torrのことであり、1気圧は約101.32
5kPaのことである
After performing the heat treatment step S1 by introducing a reactive gas, the fluoride raw material is dissolved in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere as in step S2. In the case of a vacuum atmosphere, the pressure (degree of vacuum) is preferably less than 1 × 10 −5 Torr. By setting the degree of vacuum to less than 1 × 10 −5 Torr, a fluoride single crystal having more excellent permeability can be finally produced. In the present invention, one atmospheric pressure is 760 Torr, and one atmospheric pressure is about 101.32.
5 kPa

【0031】工程S2において用いられる不活性ガス雰
囲気としては、He、Ne、Ar、Xe等の希ガスから
選択される少なくとも一種の雰囲気とすることが好まし
い。また、融解工程における、雰囲気中には、反応性ガ
スがほとんど残存しておらず、反応性ガスが雰囲気中に
わずかに残存していてもその量は、フッ化物結晶の内部
透過率を下げるほどの量ではない。また、不活性ガス雰
囲気中の圧力としては、1×10-5Torrから1気圧
以上の加圧された圧力の範囲において適宜選択すればよ
い。
The inert gas atmosphere used in step S2 is preferably at least one kind of atmosphere selected from rare gases such as He, Ne, Ar, and Xe. Also, in the melting step, in the atmosphere, the reactive gas hardly remains, and even if the reactive gas slightly remains in the atmosphere, the amount thereof is such that the internal transmittance of the fluoride crystal decreases. Not the amount. Further, the pressure in the inert gas atmosphere may be appropriately selected in the range of 1 × 10 −5 Torr to 1 atm or more.

【0032】そして、フッ化物原料の融点以上に加熱し
て融解させた後は、工程S3に示すように原料を冷却す
る。
After heating and melting the fluoride raw material at or above its melting point, the raw material is cooled as shown in step S3.

【0033】図1に示した一連の工程により原料を精製
する場合には、冷却により得られた結晶が単結晶である
必要はない為、急冷することもできる。好ましい冷却温
度は300℃/h以下である。
When the raw material is purified by a series of steps shown in FIG. 1, since the crystal obtained by cooling does not need to be a single crystal, it can be rapidly cooled. The preferred cooling temperature is 300 ° C./h or less.

【0034】単結晶を得るためのフッ化物結晶の製造方
法に図1の工程を採用する場合には、冷却温度としては
3〜4℃/h程度が好ましい。また、結晶成長の方法と
しては、ブリッジマン法が好ましく用いられる。
When the process of FIG. 1 is employed in the method of producing a fluoride crystal for obtaining a single crystal, the cooling temperature is preferably about 3 to 4 ° C./h. As a method of crystal growth, the Bridgman method is preferably used.

【0035】図2は、本発明の別の実施の形態によるフ
ッ化物結晶の製造原料の精製方法又はフッ化物結晶製造
方法のフローチャートと比べると明白なように、本形態
では、加熱工程S12前に脱水処理を行っている。見方
を変えて加熱処理S12は脱水工程を含んでいると見な
してもよい。
FIG. 2 is a flow chart of a method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal or a method for producing a fluoride crystal according to another embodiment of the present invention. Dehydration treatment is being performed. From a different point of view, the heat treatment S12 may be regarded as including a dehydration step.

【0036】工程S11では、炉内にフッ化物原料を装
入後、反応性ガスを導入する前に、該炉内雰囲気を真空
雰囲気または不活性ガス雰囲気として該炉内を100〜
300℃に加熱して脱水を行う。その際、一旦、真空度
が1×10-5Torr未満となるまで脱水を行うことが
好ましい。
In step S11, after the fluoride raw material is charged into the furnace, the furnace atmosphere is changed to a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere before introducing a reactive gas, and the furnace interior is heated to 100 to 100%.
Dehydration is performed by heating to 300 ° C. At that time, it is preferable to perform dehydration until the degree of vacuum once becomes less than 1 × 10 −5 Torr.

【0037】脱水は、熱による物理的脱離である。Dehydration is physical desorption by heat.

【0038】100℃未満ではフッ化物原料に付着した
水分あるいは精製炉の内壁に付着した水分を脱離しきれ
ない。300℃を超えると式1の反応が進行し多量の酸
化物が発生してしまう。100〜300℃の範囲でも特
に150〜200℃がより好ましい。
If the temperature is lower than 100 ° C., the moisture attached to the fluoride raw material or the moisture attached to the inner wall of the refining furnace cannot be completely removed. When the temperature exceeds 300 ° C., the reaction of the formula 1 proceeds, and a large amount of oxide is generated. Even in the range of 100 to 300 ° C, 150 to 200 ° C is particularly preferable.

【0039】 CaF2+H2O→CaO+2HF (式1) 1×10-5Torr未満となるまで真空引きを行うこと
によりフッ化物原料あるいは精製炉内壁からの水分の脱
離は終了し、また、脱離した水分は精製炉内から外部に
排気されたと考えることができ、脱水の目的が達成され
る。
CaF 2 + H 2 O → CaO + 2HF (Equation 1) By evacuating until the pressure becomes less than 1 × 10 −5 Torr, the desorption of the water from the fluoride raw material or the inner wall of the refining furnace is completed. The separated water can be considered to be exhausted from the inside of the refining furnace to the outside, and the purpose of dehydration is achieved.

【0040】不活性ガス雰囲気で脱水する場合には、圧
力を0.1気圧以下であり、好ましくは1×10-3To
rr以下、又更に好ましくは1×10-4Torr以下程
度とし、不透性ガスで炉内をパージすればよい。
When dehydrating in an inert gas atmosphere, the pressure is 0.1 atm or less, preferably 1 × 10 −3 To.
rr or less, more preferably about 1 × 10 −4 Torr or less, and the furnace may be purged with an impermeable gas.

【0041】脱水工程S11の時間としては数時間程度
であり、好ましくは24時間以上、又更に好ましくは4
0時間程度である。
The time of the dehydration step S11 is about several hours, preferably 24 hours or more, and more preferably 4 hours.
It is about 0 hours.

【0042】脱水工程S11後の加熱工程S12に、融
解工程S13、冷却工程S14は、それぞれ図1の工程
S1、S2、S3、と同様に行うことができる。
In the heating step S12 after the dehydration step S11, the melting step S13 and the cooling step S14 can be performed in the same manner as steps S1, S2 and S3 in FIG. 1, respectively.

【0043】図3には、温度の経時変化を示す。T0
は、フッ化物の融点を示している。前述したとおりT1
は100℃〜300℃の範囲内から、T2は融点より2
00℃低い温度から融点より50℃低い温度の範囲内か
ら選ぶと好ましい。又、図3の一点鎖線のように温度の
上昇速度を少なくとも1回変更して抑制することも好ま
しいものである。更に融解工程においては、融点を超え
る温度にしてもよい。
FIG. 3 shows the change over time in temperature. T0
Indicates the melting point of the fluoride. T1 as described above
Is in the range of 100 ° C to 300 ° C, and T2 is 2
It is preferable to select from the range of a temperature lower than 00 ° C. to a temperature lower by 50 ° C. than the melting point. It is also preferable that the temperature rise rate be changed at least once as shown by the dashed line in FIG. Further, in the melting step, the temperature may be higher than the melting point.

【0044】本発明のフッ化物結晶の製造方法において
は、上記精製方法で精製したフッ化物結晶製造用原料を
成長炉内のルツボに装入し、該成長炉内を不活性ガス雰
囲気または真空雰囲気にして該フッ化物結晶製造用原料
を融解するが、この融解前に、精製を行うことが好まし
い。すなわち、成長炉においても溶解前に本発明の精製
方法と同じ精製を再度行うことがより一層良好な透過性
を得る上から好ましい。ただ、フッ化物結晶製造用原料
の精製において酸化物の除去が十分行われ、また、成長
炉内の雰囲気から水分の除去が十分行われている場合に
は必ずしも必要ない。
In the method for producing a fluoride crystal of the present invention, the raw material for producing a fluoride crystal purified by the above-described purification method is charged into a crucible in a growth furnace, and the inside of the growth furnace is filled with an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere. The raw material for producing a fluoride crystal is then melted, but it is preferable to perform purification before the melting. That is, it is preferable to perform the same refining as in the refining method of the present invention again before melting in the growth furnace from the viewpoint of obtaining better permeability. However, it is not always necessary when the oxide is sufficiently removed in the purification of the raw material for producing a fluoride crystal and the moisture is sufficiently removed from the atmosphere in the growth furnace.

【0045】図4に本発明の更に別の実施に形態による
結晶製造工程例をフローチャートとして示す。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a crystal manufacturing process according to still another embodiment of the present invention.

【0046】フッ化物原料は、結晶に要求される透過特
性によって異なるが、透過特性に優れた結晶を得ようと
した場合には、高純度の粉末原料を用いなければならな
い。
The fluoride raw material varies depending on the transmission characteristics required for the crystal. However, in order to obtain a crystal having excellent transmission characteristics, a high-purity powder raw material must be used.

【0047】なお、原料が既に高純度である場合は、以
下に示す精製工程を省略してもよい。
When the raw material is already high in purity, the following purification step may be omitted.

【0048】なお、エキシマレーザー用のフッ化カルシ
ウム結晶を製造する場合には、少なくとも1種類以上の
希土類元素の総含有量10ppm未満の原料を用意する
ことが好ましい。
When manufacturing calcium fluoride crystals for excimer laser, it is preferable to prepare a raw material having a total content of at least one or more rare earth elements of less than 10 ppm.

【0049】(精製工程)フッ化物原料を図5に示す精
製炉のルツボ304の中に入れる。なお、図5において
301は精製炉のチャンバーであり、真空排気系に接続
されている。302は断熱材、303はヒーター、30
4はルツボ、305はフッ化物原料である。306は反
応性ガス源であり、バルブ308を介して配管311に
より精製炉に接続されている。307は不活性ガス源で
あり、バルブ309を介して配管312により配管31
1に接続されている。バルブ308,309を開とする
ことにより不活性ガスで希釈した反応性ガスを精製炉の
チャンバー301内に導入することができる。なお、反
応性ガス、不活性ガスの流量を制御するためにマスフロ
ーコントローラを配管311,312上に設けてもよ
い。
(Purification Step) The fluoride raw material is put into the crucible 304 of the purification furnace shown in FIG. In FIG. 5, reference numeral 301 denotes a chamber of the refining furnace, which is connected to a vacuum exhaust system. 302 is a heat insulating material, 303 is a heater, 30
4 is a crucible and 305 is a fluoride raw material. Reference numeral 306 denotes a reactive gas source, which is connected to a refining furnace via a pipe 311 via a valve 308. Reference numeral 307 denotes an inert gas source.
1 connected. By opening the valves 308 and 309, a reactive gas diluted with an inert gas can be introduced into the chamber 301 of the purification furnace. Note that a mass flow controller may be provided on the pipes 311 and 312 to control the flow rates of the reactive gas and the inert gas.

【0050】精製炉内を真空排気し、真空排気を続けな
がらヒーターに通電してフッ化物原料305を加熱す
る。精製炉内の温度を100〜300℃程度に保持し
て、フッ化物原料305中に含まれている吸着水分、精
製炉の内壁に付着している水分の大部分を除去する(脱
水)。
The interior of the refining furnace is evacuated, and the heater is energized while continuing the evacuation to heat the fluoride raw material 305. The temperature in the refining furnace is maintained at about 100 to 300 ° C. to remove most of the adsorbed moisture contained in the fluoride raw material 305 and the moisture adhering to the inner wall of the refining furnace (dehydration).

【0051】精製炉内の真空度が1×10-5Torr未
満に達した時点でバルブ308を開として精製炉のチャ
ンバー301内に反応性ガス源306から反応性ガス
(例えばフッ化炭素系ガス)を注入する(ガス封入)。
真空度が1×10-5Torr以上では、脱水が十分には
行われていない可能性があるため1×10-5Torr未
満に達してから反応性ガスの導入を行うことが好まし
い。
When the degree of vacuum in the refining furnace reaches less than 1 × 10 −5 Torr, the valve 308 is opened and a reactive gas (eg, a fluorocarbon-based gas) is supplied from the reactive gas source 306 into the chamber 301 of the refining furnace. ) (Gas filling).
If the degree of vacuum is 1 × 10 −5 Torr or more, the dehydration may not be performed sufficiently. Therefore, it is preferable to introduce the reactive gas after the pressure reaches less than 1 × 10 −5 Torr.

【0052】なお、バルブ308,309を開として不
活性ガス源307からArやHeなどの不活性ガスを導
入して反応性ガスを希釈することが望ましい。
It is desirable to open the valves 308 and 309 and introduce an inert gas such as Ar or He from the inert gas source 307 to dilute the reactive gas.

【0053】なお、精製炉のチャンバー301内の圧力
は1気圧未満で封入することが好ましい。1気圧を超え
ると反応性ガスが原料中に残留しやすくなる。
It is preferable that the pressure in the chamber 301 of the refining furnace is sealed at less than 1 atm. When the pressure exceeds 1 atm, the reactive gas tends to remain in the raw material.

【0054】フッ化物原料305を徐々に加熱し、溶解
手前の温度で所定時間保持する。
The fluoride raw material 305 is gradually heated and maintained at a temperature before melting for a predetermined time.

【0055】この過程において、フッ化炭素系ガスはフ
ッ化物原料中の酸化物をフッ化物に変える。たとえば、
以下の式に表されるように、四フッ化メタンは酸化カル
シウムをフッ化カルシウムに変える。
In this process, the fluorocarbon-based gas converts oxides in the fluoride raw material into fluoride. For example,
As shown in the following formula, methane tetrafluoride converts calcium oxide to calcium fluoride.

【0056】 2CaO+CF4→2CaF2+CO2(1000℃以上) (式2) その後、精製炉のチャンバー301内を真空排気する。
真空度としては1×10-5Torr未満が好ましい。あ
るいは、バルブ308を閉め、真空排気して1×10-5
Torr未満とした後、バルブ309を開として精製炉
のチャンバー301内をArやHeなどの不活性ガスで
置換してもよい。その後、さらに加熱してフッ化物原料
305を完全に融解する。続いて融解したフッ化物原料
を徐冷(冷却)して結晶を成長させる(溶解・成長)。
2CaO + CF 4 → 2CaF 2 + CO 2 (1000 ° C. or higher) (Equation 2) Thereafter, the inside of the chamber 301 of the refining furnace is evacuated.
The degree of vacuum is preferably less than 1 × 10 −5 Torr. Alternatively, the valve 308 is closed and evacuated to 1 × 10 −5.
After reducing the pressure to less than Torr, the valve 309 may be opened to replace the inside of the chamber 301 of the refining furnace with an inert gas such as Ar or He. Thereafter, the material is further heated to completely melt the fluoride raw material 305. Subsequently, the melted fluoride raw material is gradually cooled (cooled) to grow a crystal (melting / growing).

【0057】この工程でブロック状フッ化物原料が得ら
れ、このブロック状フッ化物原料の結晶は粒界が存在す
るものであってよいため、後述する単結晶成長工程のよ
うに冷却過程においては精密な温度管理は必要としな
い。なお、徐冷の際、ルツボ304を引下棒310によ
り引き下げるのが好ましい。引き下げることにより、不
純物の除去効果は一層向上する。
In this step, a block-like fluoride raw material is obtained, and since the crystal of the block-like fluoride raw material may have a grain boundary, a precision is required in the cooling step as in a single crystal growth step described later. No temperature control is required. In addition, at the time of slow cooling, it is preferable to pull down the crucible 304 with the pull-down bar 310. By lowering, the effect of removing impurities is further improved.

【0058】こうして得られたブロック状フッ化物原料
のうち特に上部、即ち経時的に最後に結晶化した部分を
除去する。この部分は不純物が集まりやすいので、この
除去作業によって特性に悪影響を与える不純物を除去す
る。
In particular, the upper portion of the block-like fluoride raw material thus obtained, that is, the portion crystallized last with time is removed. Since impurities tend to collect in this portion, impurities that adversely affect the characteristics are removed by this removing operation.

【0059】必要に応じて再びこのブロック状フッ化物
原料を精製炉のルツボに入れて上述したガス封入、溶
解、成長、上部除去の一連の工程を複数回繰り返し行
う。
If necessary, the block-form fluoride raw material is again put into a crucible of a refining furnace, and the above-described series of steps of gas filling, melting, growth, and removal of the upper portion are repeated a plurality of times.

【0060】(単結晶成長工程)次に、精製したブロッ
ク状フッ化物原料をルツボに入れ、これを図6に示す成
長炉に取り付ける。図6において、401は成長炉のチ
ャンバーであり、真空排気系に接続されている。402
は断熱材、403はヒーター、404はルツボ、405
はブロック状フッ化物原料である。なお、410はルツ
ボ引下棒である。406は反応性ガス源、407は不活
性ガス源、408,409はバルブである。311,3
12は配管であり、配管311上で反応性ガスを不活性
ガスで希釈することができる。これらの点は図2に示し
た精製炉の場合と同様である。
(Single Crystal Growth Step) Next, the purified block-like fluoride raw material is put in a crucible, and this is attached to a growth furnace shown in FIG. In FIG. 6, reference numeral 401 denotes a chamber of a growth furnace, which is connected to a vacuum exhaust system. 402
Is a heat insulating material, 403 is a heater, 404 is a crucible, 405
Is a block-like fluoride raw material. Reference numeral 410 denotes a crucible pulling bar. 406 is a reactive gas source, 407 is an inert gas source, and 408 and 409 are valves. 311,3
Reference numeral 12 denotes a pipe, on which a reactive gas can be diluted with an inert gas. These points are the same as in the case of the refining furnace shown in FIG.

【0061】精製工程と同様にして、脱水、ガス封入、
融解を行い、ルツボ引下棒410により徐々にルツボ4
04を引き下げ、冷却してフッ化物単結晶を成長させる
(ブリッジマン法)。ここでガス封入工程は、ブロック
状フッ化物原料405の表面および断熱材など成長炉内
の構造物中の水分とブロック状フッ化物原料405とが
反応して生じた酸化物(式1)をフッ化物に戻す(式
2)ことが目的であり、ガス封入前の脱水が十分に行わ
れている場合にはこの工程は省略することが可能であ
る。
Dehydration, gas filling,
Melt and gradually crucible 4 with crucible withdrawal rod 410
04 is lowered and cooled to grow a fluoride single crystal (Bridgeman method). Here, in the gas filling step, the oxide (formula 1) generated by the reaction between the moisture in the structure of the growth furnace such as the surface of the block-like fluoride raw material 405 and the heat insulating material and the block-like fluoride raw material 405 is used. The purpose is to return to the compound (formula 2), and this step can be omitted if the dehydration before the gas filling is sufficiently performed.

【0062】なお、この徐冷では、1時間あたり0.1
〜5.0mmの速度でルツボを降下させて徐冷すること
が結晶欠陥(空孔、転位)の少ない良好な結晶が得られ
るため好ましいものである。
In this slow cooling, 0.1 hour per hour
It is preferable to lower the crucible at a speed of up to 5.0 mm and gradually cool the crucible because good crystals with few crystal defects (vacancies, dislocations) can be obtained.

【0063】(アニール工程)続いて、結晶成長したフ
ッ化物単結晶を図7に示すアニール炉で熱処理する。な
お、図7において、501はアニール炉のチャンバー、
502は断熱材、503はヒーター、504はルツボ、
505はフッ化物結晶である。
(Annealing Step) Subsequently, the fluoride single crystal that has grown is subjected to a heat treatment in an annealing furnace shown in FIG. In FIG. 7, reference numeral 501 denotes a chamber of an annealing furnace,
502 is a heat insulating material, 503 is a heater, 504 is a crucible,
505 is a fluoride crystal.

【0064】このアニール工程では、ルツボ504をフ
ッ化物結晶の融点の400〜500℃以下の温度に加熱
する。加熱時間は20時間以上、より好ましくは20〜
30時間である。なお、フッ化マグネシウムのように熱
衝撃に対して強度のある結晶は、アニール工程を省略し
てもかまわない。
In this annealing step, crucible 504 is heated to a temperature of 400 to 500 ° C. or less, which is the melting point of the fluoride crystal. The heating time is 20 hours or more, more preferably 20 to
30 hours. It should be noted that a crystal having strength against thermal shock such as magnesium fluoride may be omitted from the annealing step.

【0065】(加工、組立工程)その後は、必要とされ
る光学部品の形状(凸レンズ、凹レンズ、円盤状、板状
等)に成形する。かかる光学部品は、例えばフッ化カル
シウム結晶の場合、135nmの波長の光に対する内部
透過率が70%以上という優れた特性を有している。
(Processing and Assembling Process) Thereafter, the optical component is formed into a required shape (convex lens, concave lens, disk shape, plate shape, etc.). Such an optical component, for example, in the case of a calcium fluoride crystal, has an excellent characteristic that the internal transmittance for light having a wavelength of 135 nm is 70% or more.

【0066】また、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、フッ化
アルミニウムが好適に用いられ、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物品は水をほとんど含
まない為に反射防止膜の密着性も優れたものとなる。
Further, if necessary, an anti-reflection film may be provided on the surface of the fluoride crystal optical article. As the antireflection film, magnesium fluoride, aluminum oxide, or aluminum fluoride 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 article obtained by the present invention hardly contains water, the adhesion of the antireflection film is excellent.

【0067】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
に適した光学系を構成できる。特に、フッ化物結晶がフ
ッ化カルシウムの場合、エキシマレーザー光源とフッ化
カルシウム結晶からなるレンズを有する光学系と、感光
性材料の層が形成された基板を移動させ得るステージと
を組み合わせて、ステッパーやスキャナー等の露光装置
を構成できる。
An optical system suitable for an excimer laser, particularly an ArF excimer laser, can be constructed by combining the lenses thus obtained in various ways. In particular, when the fluoride crystal is calcium fluoride, a stepper combining an optical system having an excimer laser light source and a lens made of the calcium fluoride crystal with a stage capable of moving a substrate on which a layer of photosensitive material is formed is used. And an exposure device such as a scanner.

【0068】(露光装置)以下では、本発明の光学物品
が用いられた露光装置について説明する。
(Exposure Apparatus) Hereinafter, an exposure apparatus using the optical article of the present invention will be described.

【0069】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 include a reduction projection exposure apparatus using a lens optical system and a lens type equal-magnification projection exposure apparatus.

【0070】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、マイクロスキャン方式の露光装置に
も好適に用いられる。
In particular, 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 one adjacent field is exposed.
A stepper employing a step-and-repeat method is desirable. Of course, the present invention is also suitably used for a microscan type exposure apparatus.

【0071】図9に本発明の露光装置の構成概略図を示
す。同図において21は照明光源部であり、22は露光
機構部であり、21,22は別個独立に構成されてい
る。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。27はミラーであり、28はレチクル上を均一に照
明するためのオプティカルインテグレータである。照明
光源部21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、3
0はコンデンサレンズでオプティカルインテグレータ2
8を発した光束をコリメートする。31は回路パターン
が描かれているレチクル、31a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31のパターンが焼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。
FIG. 9 is a schematic view showing the structure of an exposure apparatus according to the present invention. In the figure, reference numeral 21 denotes an illumination light source unit, 22 denotes an exposure mechanism unit, and 21 and 22 are configured separately and independently. That is, both are physically separated. Reference numeral 23 denotes an illumination light source, which is a high-output large light source such as an excimer laser. 24 is a mirror, 25 is a concave lens, 26 is a convex lens, and 25 and 26 have a role as a beam expander, and expand the laser beam diameter to approximately the size of an optical integrator. 27 is a mirror, and 28 is an optical integrator for illuminating the reticle uniformly. The illumination light source unit 21 includes a part from a laser 23 to an optical integrator 28. 29 is a mirror, 3
0 is a condenser lens and optical integrator 2
The luminous flux that emitted 8 is collimated. Reference numeral 31 denotes a reticle on which a circuit pattern is drawn, 31a denotes a reticle holder that holds the reticle by suction, 32 denotes a projection optical system that projects a reticle pattern, and 33 denotes a wafer on which a pattern of the reticle 31 is printed by a projection lens 32. Numeral 34 denotes an XY stage which holds the wafer 33 by suction and moves in the XY directions when printing is performed in a step-and-repeat manner. Reference numeral 35 denotes a surface plate of the exposure apparatus.

【0072】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々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 the illumination optical system and a surface plate 35. 36
Is an alignment means used for TTL alignment. The normal exposure apparatus includes an autofocus mechanism, a wafer transfer mechanism, and the like, and these are also included in the exposure mechanism section 22.

【0073】図10は、本発明の露光装置に用いられる
光学物品の一例であり、図9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〜 L11の11枚のレンズをお互いに接着することな
く組みあわせて構成されている。そして、本発明の蛍石
からなる光学物品は、図9、図10に示すレンズやミラ
ーとして、或いは不図示ではあるが、ミラー式露光装置
のミラーやレンズとして用いられる。より好ましくは、
レンズ又はミラーの表面に反射防止膜または増反射膜を
設けるとよい。
FIG. 10 shows an example of an optical article 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 constituted by combining eleven lenses L1 to L11 without bonding them to each other. The optical article made of the fluorite of the present invention is used as a lens or a mirror shown in FIGS. 9 and 10 or, although not shown, as a mirror or a lens of a mirror type exposure apparatus. More preferably,
It is preferable to provide an antireflection film or a reflection-enhancing film on the surface of the lens or the mirror.

【0074】また本発明のフッ化物結晶からなる光学部
品は、プリズムやエタロンとして使用することが出来
る。
The optical component made of the fluoride crystal of the present invention can be used as a prism or an etalon.

【0075】図11(a)と(b)は本発明のフッ化物
結晶からなる光学部晶を用いたエキシマレーザー発振器
の構成を模式的に表した図である。
FIGS. 11 (a) and 11 (b) are diagrams schematically showing the configuration of an excimer laser oscillator using an optical crystal composed of a fluoride crystal according to the present invention.

【0076】図11(a)が示すエキシマレーザー発振
器は、エキシマレーザーを発光させ共振させるための共
振器83と、該共振器83から出たエキシマレーザーを
絞る絞り穴82と、エキシマレーザーの波長を単波長化
させるためのプリズム84と、エキシマレーザーを反射
させるための反射鏡81とから構成される。
The excimer laser oscillator shown in FIG. 11A has a resonator 83 for emitting an excimer laser to resonate, an aperture hole 82 for narrowing the excimer laser emitted from the resonator 83, and a wavelength of the excimer laser. It is composed of a prism 84 for making a single wavelength and a reflecting mirror 81 for reflecting an excimer laser.

【0077】また、図11(b)が示すエキシマレーザ
ー発振器は、エキシマレーザーを発光させ共振させるた
めの共振器83と、該共振器83から出たエキシマレー
ザーを絞る絞り穴82と、エキシマレーザーの波長を単
波長化させるためのエタロン85と、エキシマレーザー
光を反射させるための反射鏡81とから構成される。
The excimer laser oscillator shown in FIG. 11B has a resonator 83 for emitting an excimer laser to resonate, an aperture hole 82 for narrowing the excimer laser emitted from the resonator 83, and an excimer laser oscillator. The etalon 85 includes an etalon 85 for reducing the wavelength to a single wavelength, and a reflecting mirror 81 for reflecting excimer laser light.

【0078】本発明のフッ化物結晶からなる光学物晶を
プリズムやエタロンとして装置内に設けたエキシマレー
ザー光発振器は前記プリズムやエタロンを介してエキシ
マレーザーの波長をより狭くすることが出来、言い換え
ればエキシマレーザーを単波長化することが出来る。
The excimer laser light oscillator of the present invention, in which the optical crystal composed of a fluoride crystal is provided in a device as a prism or an etalon, can further narrow the wavelength of the excimer laser through the prism or the etalon. The excimer laser can be made to have a single wavelength.

【0079】この露光装置を用いて、エキシマレーザー
光をレチクルのパターンを介して基板上の光増感型レジ
ストに照射すれば、形成すべきパターンに対応した潜像
が形成できる。
By using this exposure apparatus to irradiate a photosensitizing resist on a substrate with an excimer laser beam through a reticle pattern, a latent image corresponding to the pattern to be formed can be formed.

【0080】[0080]

【実施例】以下に実施例をあげて本発明をより詳細に説
明する。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【0081】(実施例1)希土類元素の含有量が10p
pm以下の高純度合成フッ化カルシウム原料(融点13
60℃)を図5に示す精製炉のルツボ304に装入して
真空排気を行った後、300℃に加熱してフッ化カルシ
ウム原料からの脱水を行った。
(Example 1) The content of the rare earth element was 10 p
pm or less high-purity synthetic calcium fluoride raw material (melting point 13
(60 ° C.) was placed in the crucible 304 of the refining furnace shown in FIG. 5 and evacuated, and then heated to 300 ° C. to perform dehydration from the calcium fluoride raw material.

【0082】精製炉のチャンバー301内の真空度が1
×10-6Torr以下になった時点でArで30%程度
に希釈した四フッ化メタンを精製炉のチャンバー301
内に充填し、精製炉のチャンバー301内の圧力を0.
5気圧にした。
The degree of vacuum in the chamber 301 of the purification furnace is 1
At the time when the pressure becomes × 10 −6 Torr or less, methane tetrafluoride diluted to about 30% with Ar is supplied to the chamber 301 of the purification furnace.
And the pressure in the chamber 301 of the refining furnace is set to 0.
The pressure was increased to 5 atm.

【0083】そして、フッ化カルシウムの融点未満の温
度すなわち、300〜1250℃までを約50℃/hの
速度で昇温したのち精製炉のチャンバー301内を真空
排気した。
Then, the temperature was raised to a temperature lower than the melting point of calcium fluoride, that is, from 300 to 1250 ° C. at a rate of about 50 ° C./h, and then the inside of the chamber 301 of the refining furnace was evacuated.

【0084】精製炉のチャンバー301内の真空度が1
×10-5Torr以下になった後さらに1380℃まで
加熱してフッ化物原料を完全に融解した後、ルツボ30
4を引下棒310により降下させて徐冷し、多結晶体の
ブロック状フッ化物原料を得た。
The degree of vacuum in the chamber 301 of the refining furnace is 1
After the temperature has become less than × 10 −5 Torr, the material is further heated to 1380 ° C. to completely melt the fluoride raw material.
4 was lowered by the pull-down bar 310 and gradually cooled to obtain a polycrystalline block-shaped fluoride raw material.

【0085】ブロック状フッ化カルシウム原料のルツボ
上部にあたる上部を厚さ1mm除去した。
An upper portion corresponding to the upper portion of the crucible of the block-like calcium fluoride raw material was removed by 1 mm in thickness.

【0086】次に上記ブロック状フッ化カルシウム原料
を図6に示す成長炉の単結晶成長用のルツボ404内に
入れた。成長炉のチャンバー401内を真空排気した
後、上記の精製工程と同様の脱水、ガス封入、融解を行
った。
Next, the block-like calcium fluoride raw material was put in a crucible 404 for growing a single crystal in a growth furnace shown in FIG. After evacuating the inside of the chamber 401 of the growth furnace, dehydration, gas filling, and melting were performed in the same manner as in the above-described purification step.

【0087】真空度を2×10-6Torr、温度を13
60℃として11時間保った後、成長用のルツボ304
を2mm/hの速度で降下させた。この時の温度降下速
度は約3〜4℃/hに相当する。
The degree of vacuum was 2 × 10 −6 Torr and the temperature was 13
After keeping the temperature at 60 ° C. for 11 hours, a crucible 304 for growth was used.
At a speed of 2 mm / h. The temperature drop rate at this time corresponds to about 3 to 4 ° C / h.

【0088】次に、図7に示すアニール炉のルツボ50
4に成長させたフッ化カルシウム単結晶と、0.1重量
%のフッ化亜鉛を入れた。アニール炉のチャンバー50
4内を排気し、ルツボ504の温度を室温から900℃
に速度100℃/hで上昇させた後、20時間900℃
に保持した。そして、6℃/hの速度で低下させ、室温
まで冷却した。
Next, the crucible 50 of the annealing furnace shown in FIG.
4 and a 0.1 wt% zinc fluoride single crystal grown calcium fluoride. Annealing furnace chamber 50
4 is evacuated, and the temperature of the crucible 504 is raised from room temperature to 900 ° C.
At a rate of 100 ° C./h for 20 hours at 900 ° C.
Held. Then, the temperature was lowered at a rate of 6 ° C./h and cooled to room temperature.

【0089】こうして得られたフッ化カルシウム結晶を
切断、研磨して10mm厚の円盤とし、真空紫外域の透
過スペクトルと内部透過率の劣化率を測定した。その結
果の一部を表1及び図5に示す。
The calcium fluoride crystal thus obtained was cut and polished to obtain a disk having a thickness of 10 mm, and the transmission spectrum in the vacuum ultraviolet region and the deterioration rate of the internal transmittance were measured. Some of the results are shown in Table 1 and FIG.

【0090】内部透過率は、真空紫外分光光度計で測定
した。また、劣化率は、出力30mJ/cm2のレーザ
ーを1×103パルス照射と、1×104R/Hのガンマ
線を1時間照射し、照射前後の193nmおよび248
nmにおける透過率の減少率で表した。
The internal transmittance was measured with a vacuum ultraviolet spectrophotometer. The degradation rate was determined by irradiating 1 × 10 3 pulses of a laser with an output of 30 mJ / cm 2 and gamma rays of 1 × 10 4 R / H for 1 hour.
It was expressed as the decrease rate of the transmittance in nm.

【0091】(実施例2)実施例1では精製工程におい
て反応性ガスとして四フッ化メタンを使用したが、本例
では、反応性ガスとして、三フッ化メタン(CH
3)、二フッ化メタン(CH22)、六フッ化エタン
(C26)、八フッ化プロパン(C38)のそれぞれを
使用した。
Example 2 In Example 1, methane tetrafluoride was used as a reactive gas in the purification step. In this example, methane trifluoride (CH 3) was used as the reactive gas.
F 3 ), methane difluoride (CH 2 F 2 ), ethane hexafluoride (C 2 F 6 ), and propane octafluoride (C 3 F 8 ) were used.

【0092】それ以外は、実施例1と同様にしてフッ化
カルシウム単結晶を作製した。なお、表1、図8には三
フッ化メタンの場合の結果を示す。
Otherwise, the procedure of Example 1 was repeated to prepare a calcium fluoride single crystal. Table 1 and FIG. 8 show the results in the case of methane trifluoride.

【0093】その結果、実施例1で示した場合と同様の
透過率の結晶が得られた。
As a result, a crystal having the same transmittance as in the case shown in Example 1 was obtained.

【0094】(実施例3)精製工程でのガス封入後、3
00℃から1250℃までを約50℃/hの速度で昇温
したのち精製炉のチャンバー301内をArガスで置換
し(残存した反応性ガスのパージ)、置換後Arガスを
封入しチャンバー内を約1気圧とした。さらに1380
℃まで加熱してフッ化物原料を完全に溶融した。それ以
外は、実施例1と同様にしてフッ化カルシウム単結晶を
作製した。その結果、実施例1で示した場合と同様の透
過率の結晶が得られた(表1、図8)。
(Example 3) After gas filling in the purification step, 3
After the temperature was raised from 00 ° C. to 1250 ° C. at a rate of about 50 ° C./h, the inside of the chamber 301 of the refining furnace was replaced with Ar gas (purging of the remaining reactive gas). To about 1 atm. 1380
C. to completely melt the fluoride raw material. Otherwise, the procedure of Example 1 was repeated to prepare a calcium fluoride single crystal. As a result, a crystal having the same transmittance as that shown in Example 1 was obtained (Table 1, FIG. 8).

【0095】(実施例4)精製工程において、精製炉の
チャンバー301内の真空度が1×10−6Torr以
下になった時点でArで10%程度に希釈した四フッ化
メタンを精製炉のチャンバー301内に充填し、精製炉
のチャンバー301内の圧力を0.1気圧にした。そし
て、300℃から1250℃までを約50℃/hの速度
で昇温したのち精製炉のチャンバー301内にArガス
を充填し、精製炉のチャンバー301内の圧力を1気圧
にした。温度の経時変化が図3の実線と同様になるよう
にヒーターへの通電を制御した。このことによって、四
フッ化メタンの濃度を1%程度まで低下させた。さらに
1380℃まで加熱してフッ化物原料を完全に融解し
た。その結果、実施例1で示した場合と同様の透過率の
結晶が得られた。(表1、図5)。
(Example 4) In the purification step, when the degree of vacuum in the chamber 301 of the purification furnace became 1 × 10 −6 Torr or less, methane tetrafluoride diluted to about 10% with Ar was supplied to the chamber of the purification furnace. The pressure in the chamber 301 of the refining furnace was set to 0.1 atm. After the temperature was raised from 300 ° C. to 1250 ° C. at a rate of about 50 ° C./h, Ar gas was charged into the chamber 301 of the purification furnace, and the pressure in the chamber 301 of the purification furnace was set to 1 atm. The power supply to the heater was controlled so that the change over time in temperature was similar to the solid line in FIG. This reduced the concentration of tetrafluoromethane to about 1%. Further heating to 1380 ° C. completely melted the fluoride raw material. As a result, crystals having the same transmittance as in Example 1 were obtained. (Table 1, FIG. 5).

【0096】(比較例1)実施例1では300℃におい
て脱水を行い、精製炉のチャンバー301内の真空度が
1×10-6Torrとなった時点で300℃のままで反
応性ガスの封入を行ったが、本例では、真空度が1×1
-6Torrとなった時点で反応性ガスの封入を行うこ
となく、約50℃/hの速度で300℃から1380℃
まで加熱・昇温を行い、フッ化物原料の溶解を行った。
Comparative Example 1 In Example 1, dehydration was performed at 300 ° C., and when the degree of vacuum in the chamber 301 of the refining furnace reached 1 × 10 −6 Torr, the reactive gas was sealed at 300 ° C. In this example, the degree of vacuum was 1 × 1
When the pressure reaches 0 -6 Torr, the temperature is reduced from 300 ° C. to 1380 ° C. at a rate of about 50 ° C./h without filling the reactive gas.
Heating and heating were performed until the fluoride raw material was dissolved.

【0097】1380℃に達した時点で精製炉のチャン
バー301内に反応性ガスの封入を行った。反応性ガス
の封入後、15時間保持し、次いで、精製炉のチャンバ
ー301内をArガスで置換し、実施例1と同様に冷却
を行うことによりフッ化カルシウム単結晶を得た。
When the temperature reached 1380 ° C., a reactive gas was sealed in the chamber 301 of the refining furnace. After sealing the reactive gas, the mixture was maintained for 15 hours, and then the inside of the chamber 301 of the purification furnace was replaced with Ar gas, and cooled as in Example 1, to obtain a calcium fluoride single crystal.

【0098】他の点は実施例1と同様とした。The other points were the same as in the first embodiment.

【0099】[0099]

【表1】 [Table 1]

【0100】[0100]

【発明の効果】本発明によれば、短波長で高出力の光を
長時間繰り返し照射した場合であっても、透過率特性が
劣化し難いフッ化物結晶を提供することができる。その
結果、安定性、信頼性の高いエキシマレーザー用の光学
部品、ひいては露光装置の光学系を提供することが可能
となる。
According to the present invention, it is possible to provide a fluoride crystal whose transmittance characteristics are hardly deteriorated even when a high-output light having a short wavelength is repeatedly irradiated for a long time. As a result, it is possible to provide an optical component for an excimer laser with high stability and reliability, and furthermore, an optical system of an exposure apparatus.

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

【図1】加熱工程から冷却工程までを示すフローチャー
ト図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a process from a heating process to a cooling process.

【図2】脱水工程から冷却工程までを示すフローチャー
ト図である。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a process from a dehydration process to a cooling process.

【図3】精製工程の雰囲気を示す変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change indicating an atmosphere in a purification step.

【図4】原料の合成から装置組立までの工程を示すフロ
ーチャート図である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating steps from synthesis of raw materials to assembly of the apparatus.

【図5】精製装置の断面図である。FIG. 5 is a sectional view of a purification device.

【図6】成長装置の断面図である。FIG. 6 is a sectional view of a growth apparatus.

【図7】アニール装置の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of an annealing apparatus.

【図8】実施例における実験結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing experimental results in the example.

【図9】本発明のフッ化物結晶を光学物品として用いた
露光装置の構成概略図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an exposure apparatus using the fluoride crystal of the present invention as an optical article.

【図10】本発明のフッ化物結晶を光学物品として用い
て、露光装置の投影光学系を示す模式図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a projection optical system of an exposure apparatus using the fluoride crystal of the present invention as an optical article.

【図11】本発明のフッ化物結晶を用いたエキシマレー
ザ発振器の光学系を示した模式図である。
FIG. 11 is a schematic view showing an optical system of an excimer laser oscillator using the fluoride crystal of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

301 精製炉チャンバー、 302 断熱炉、 303 ヒーター、 304 ルツボ、 305 フッ化物原料、 306 反応性ガス源、 307 不活性ガス源、 308,309 バルブ、 310 ルツボ引下棒、 311,312 配管、 401 成長炉チャンバー、 402 断熱炉、 403 ヒーター、 404 ルツボ、 405 ブロック状フッ化物原料、 406 反応性ガス源、 407 不活性ガス源、 408,409 バルブ、 410 ルツボ引下棒、 501 アニール炉チャンバー、 502 断熱炉、 503 ヒーター、 504 ルツボ、 505 フッ化物単結晶、 21 照明光源部、 22 露光機構部、 23 照明光源、 24 ミラー、 25 凹レンズ、 26 凸レンズ、 27 オプティカルインテグレーター、 29 ミラー 30 コンデンサーレンズ、 31 レチクル、 31a レチクルホルダー、 32 投影光学系、 33 ウエハ、 34 XYステージ、 35 定盤、 36 アライメント手段、 L1〜L11 レンズ、 81 反射鏡、 82 絞り穴、 83 共振器、 84 プリズム、 85 エタロン。 301 Refining furnace chamber, 302 Adiabatic furnace, 303 heater, 304 crucible, 305 Fluoride raw material, 306 Reactive gas source, 307 Inert gas source, 308,309 valve, 310 Crucible withdrawal rod, 311,312 piping, 401 growth Furnace chamber, 402 insulated furnace, 403 heater, 404 crucible, 405 block fluoride raw material, 406 reactive gas source, 407 inert gas source, 408,409 valve, 410 crucible pull down rod, 501 annealing furnace chamber, 502 heat insulation Furnace, 503 heater, 504 crucible, 505 fluoride single crystal, 21 illumination light source section, 22 exposure mechanism section, 23 illumination light source, 24 mirror, 25 concave lens, 26 convex lens, 27 optical integrator, 29 mirror 30 condenser lens, 31 Reticle, 31a reticle holder, 32 projection optical system, 33 wafer, 34 XY stage, 35 surface plate, 36 alignment means, L1 to L11 lens, 81 reflecting mirror, 82 aperture hole, 83 resonator, 84 prism, 85 etalon.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02B 1/02 G02B 1/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02B 1/02 G02B 1/02

Claims (32)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フッ化物原料を反応性ガス雰囲気中にお
いて該フッ化物原料融点未満の温度で加熱し、次いで、
真空雰囲気または不活性ガス雰囲気中において該フッ化
物原料を融解し、その後該フッ化物原料を冷却して結晶
化することを特徴とするフッ化物結晶製造方法。
1. A method for heating a fluoride raw material in a reactive gas atmosphere at a temperature lower than the melting point of the fluoride raw material,
A method for producing a fluoride crystal, comprising: melting a fluoride raw material in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere; and thereafter cooling and crystallizing the fluoride raw material.
【請求項2】 前記反応性ガスはフッ化炭素系ガスであ
ることを特徴とする請求項1記載のフッ化物結晶製造方
法。
2. The method according to claim 1, wherein the reactive gas is a fluorocarbon-based gas.
【請求項3】 前記フッ化炭素系ガスは、四フッ化メタ
ン、三フッ化メタン、二フッ化メタン、六フッ化エタ
ン、八フッ化プロパンから選ばれた少なくとも1種であ
ることを特徴とする請求項2記載のフッ化物結晶製造方
法。
3. The method according to claim 2, wherein the fluorocarbon-based gas is at least one selected from methane tetrafluoride, methane trifluoride, methane difluoride, ethane hexafluoride, and propane octafluoride. The method for producing a fluoride crystal according to claim 2.
【請求項4】 前記融点未満の温度は、該フッ化物原料
の融点から50〜200℃低いの温度であることを特徴
とする請求項1ないし3のいずれか1項記載のフッ化物
結晶製造方法。
4. The method according to claim 1, wherein the temperature lower than the melting point is a temperature lower by 50 to 200 ° C. than the melting point of the fluoride raw material. .
【請求項5】 前記融点未満の温度での加熱時間は4〜
30時間であることを特徴とする請求項1ないし4のい
ずれか1項記載のフッ化物結晶製造方法。
5. A heating time at a temperature lower than the melting point is 4 to 5.
The method for producing a fluoride crystal according to any one of claims 1 to 4, wherein the time is 30 hours.
【請求項6】 炉内に前記フッ化物原料を配置した後、
反応性ガスを導入する前に、該炉内雰囲気を真空雰囲気
または不活性ガス雰囲気として該炉内を100〜300
℃に加熱して脱水を行うことを特徴とする請求項1ない
し5のいずれか1項記載のフッ化物結晶製造方法。
6. After disposing the fluoride raw material in a furnace,
Before introducing the reactive gas, the atmosphere in the furnace is changed to a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere, and the inside of the furnace is set to 100 to 300.
The method for producing a fluoride crystal according to any one of claims 1 to 5, wherein dehydration is performed by heating to a temperature of ° C.
【請求項7】 前記炉内の圧力が1×10-5Torr未
満まで減圧された後前記反応性ガスを炉内に導入するこ
とを特徴とする請求項6記載のフッ化物結晶製造方法。
7. The method according to claim 6, wherein the reactive gas is introduced into the furnace after the pressure in the furnace is reduced to less than 1 × 10 −5 Torr.
【請求項8】 前記フッ化物原料の溶解時の炉内の圧力
を1×10-5Torr未満とすることを特徴とする請求
項1ないし7のいずれか1項記載のフッ化物結晶製造方
法。
8. The method for producing a fluoride crystal according to claim 1, wherein the pressure in the furnace at the time of dissolving the fluoride raw material is set to less than 1 × 10 −5 Torr.
【請求項9】 前記反応性ガス雰囲気は、反応性ガスと
不活性ガスを含む雰囲気であることを特徴とする請求項
1ないし8のいずれか1項記載のフッ化物結晶製造方
法。
9. The method according to claim 1, wherein the reactive gas atmosphere is an atmosphere containing a reactive gas and an inert gas.
【請求項10】 前記フッ化物原料は、少なくとも1種
類以上の希土類元素を総含有量で10ppmを含むこと
を特徴とする請求項1ないし9のいずれか1項記載のフ
ッ化物結晶製造方法。
10. The fluoride crystal production method according to claim 1, wherein the fluoride raw material contains at least one or more rare earth elements in a total content of 10 ppm.
【請求項11】 前記フッ化物原料は、フッ化カルシウ
ム、フッ化バリウムまたはフッ化マグネシウムであるこ
とを特徴とする請求項1ないし10のいずれか1項記載
のフッ化物結晶製造方法。
11. The method according to claim 1, wherein the fluoride raw material is calcium fluoride, barium fluoride or magnesium fluoride.
【請求項12】 請求項1ないし11のいずれか1項記
載のフッ化物結晶製造方法で製造したことを特徴とする
フッ化物結晶。
12. A fluoride crystal produced by the method for producing a fluoride crystal according to claim 1. Description:
【請求項13】 請求項12記載のフッ化物結晶を加工
して成形したことを特徴とする光学部品。
13. An optical component obtained by processing and forming the fluoride crystal according to claim 12.
【請求項14】 フッ化物原料を反応性ガス雰囲気中に
おいて融点未満の温度で加熱し、次いで、真空雰囲気ま
たは不活性ガス雰囲気において該フッ化物原料を融解
し、その後該フッ化物原料を冷却して固化することを特
徴とするフッ化物結晶製造用原料の精製方法。
14. Heating the fluoride raw material in a reactive gas atmosphere at a temperature below the melting point, then melting the fluoride raw material in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere, and then cooling the fluoride raw material A method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal, comprising solidifying.
【請求項15】 前記反応性ガスはフッ化炭素系ガスで
あることを特徴とする請求項14記載のフッ化物結晶製
造用原料の精製方法。
15. The method according to claim 14, wherein the reactive gas is a fluorocarbon-based gas.
【請求項16】 前記フッ化炭素系ガスは、四フッ化メ
タン、三フッ化メタン、二フッ化メタン、六フッ化エタ
ン、八フッ化プロパンから選ばれた少なくとも1種であ
ることを特徴とする請求項15記載のフッ化物結晶製造
用原料の精製方法。
16. The carbon-based gas is at least one selected from methane tetrafluoride, methane trifluoride, methane difluoride, ethane hexafluoride, and propane octafluoride. The method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to claim 15, wherein
【請求項17】 前記融点未満の温度は、融点から50
〜200℃低い温度であることを特徴とする請求項14
ないし16のいずれか1項記載のフッ化物結晶製造用原
料の精製方法。
17. The temperature lower than the melting point is 50 degrees below the melting point.
The temperature is lower by ~ 200 ° C.
17. The method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to any one of claims 16 to 16.
【請求項18】 前記融点未満の温度での加熱時間は4
〜30時間であることを特徴とする請求項14ないし1
6のいずれか1項記載のフッ化物結晶製造用原料の精製
方法。
18. A heating time at a temperature lower than the melting point is 4 hours.
14. The method according to claim 14, wherein the time is up to 30 hours.
7. The method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to any one of 6.
【請求項19】 前記精製炉内にフッ化物原料を配置し
た後、反応性ガスを導入する前に、該精製炉内雰囲気を
真空雰囲気または不活性ガス雰囲気として該精製炉内を
100〜300℃に加熱して脱水を行うことを特徴とす
る請求項14ないし18のいずれか1項記載のフッ化物
結晶製造用原料の精製方法。
19. After the fluoride raw material is placed in the refining furnace, before introducing a reactive gas, the atmosphere in the refining furnace is set to a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere, and the inside of the refining furnace is heated to 100 to 300 ° C. The method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to any one of claims 14 to 18, wherein the dehydration is carried out by heating the mixture.
【請求項20】 前記前記精製炉内の圧力が1×10-5
Torr未満まで減圧された後、反応性ガスを前記精製
炉内に導入することを特徴とする請求項19記載のフッ
化物結晶製造用原料の精製方法。
20. The pressure in the refining furnace is 1 × 10 −5.
20. The method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to claim 19, wherein the reactive gas is introduced into the purification furnace after the pressure is reduced to less than Torr.
【請求項21】 前記フッ化物原料の溶解時の前記精製
炉内の圧力を1×10-5Torr未満とすることを特徴
とする請求項14ないし20のいずれか1項記載のフッ
化物結晶製造用原料の精製方法。
21. The fluoride crystal production according to claim 14, wherein the pressure in the refining furnace at the time of dissolving the fluoride raw material is set to less than 1 × 10 −5 Torr. Purification method for raw materials.
【請求項22】 前記反応性ガス雰囲気は、反応性ガス
と不活性ガスとを含む雰囲気であることを特徴とする請
求項14ないし21のいずれか1項記載のフッ化物結晶
製造用原料の精製方法。
22. The purification of a raw material for producing a fluoride crystal according to claim 14, wherein the reactive gas atmosphere is an atmosphere containing a reactive gas and an inert gas. Method.
【請求項23】 前記フッ化物原料は、少なくとも1種
類以上の希土類元素のを総含有量で10ppm含むこと
を特徴とする請求項14ないし22のいずれか1項記載
のフッ化物結晶製造用原料の精製方法。
23. The raw material for producing a fluoride crystal according to claim 14, wherein the fluoride raw material contains at least one or more kinds of rare earth elements in a total content of 10 ppm. Purification method.
【請求項24】 前記フッ化物原料は、フッ化カルシウ
ム、フッ化バリウムまたはフッ化マグネシウムであるこ
とを特徴とする請求項14ないし23のいずれか1項記
載のフッ化物結晶製造用原料の精製方法。
24. The method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to claim 14, wherein the fluoride raw material is calcium fluoride, barium fluoride or magnesium fluoride. .
【請求項25】 請求項14ないし24のいずれか1項
記載のフッ化物結晶製造用原料の精製方法で精製したこ
とを特徴とするフッ化物結晶製造用原料。
25. A raw material for producing a fluoride crystal, which is purified by the method for purifying a raw material for producing a fluoride crystal according to any one of claims 14 to 24.
【請求項26】 請求項14ないし24のいずれか1項
記載の精製方法で精製したフッ化物結晶製造用原料を成
長炉内に配置し、該成長炉内を不活性ガス雰囲気または
真空雰囲気にして該フッ化物結晶製造用原料を融解し、
次いで、該ルツボを移動させることによりフッ化物結晶
製造用原料を冷却して結晶成長させることを特徴とする
フッ化物結晶の製造方法。
26. A fluoride crystal-producing raw material purified by the purification method according to claim 14 is placed in a growth furnace, and the inside of the growth furnace is set to an inert gas atmosphere or a vacuum atmosphere. Melting the raw material for producing a fluoride crystal,
Next, a method for producing a fluoride crystal, comprising cooling the raw material for producing a fluoride crystal by moving the crucible to grow the crystal.
【請求項27】 前記フッ化物結晶製造用原料を融解す
る前に、前記成長炉内を反応性ガス雰囲気とし、該反応
性ガス雰囲気において該フッ化物結晶製造用原料を融点
未満の温度で加熱することを特徴とする請求項26記載
のフッ化物結晶の製造方法。
27. Before melting the raw material for producing a fluoride crystal, the inside of the growth furnace is made a reactive gas atmosphere, and the raw material for producing a fluoride crystal is heated at a temperature lower than the melting point in the reactive gas atmosphere. The method for producing a fluoride crystal according to claim 26, wherein:
【請求項28】 前記成長炉を反応性ガス雰囲気とする
為に用いられる該反応性ガスは、フッ化炭素系ガスであ
ることを特徴とする請求項27記載のフッ化物結晶の製
造方法。
28. The method for producing a fluoride crystal according to claim 27, wherein the reactive gas used for setting the growth furnace to a reactive gas atmosphere is a fluorocarbon-based gas.
【請求項29】 請求項26ないし28のいずれか1項
記載の製造方法で製造したことを特徴とするフッ化物結
晶。
29. A fluoride crystal produced by the production method according to claim 26.
【請求項30】 請求項29記載のフッ化物結晶を加工
して成形したことを特徴とする光学部品。
30. An optical component obtained by processing and molding the fluoride crystal according to claim 29.
【請求項31】 135nmの波長の光に対する内部透
過率が70%以上であるフッ化カルシウム結晶からなる
ことを特徴とする請求項30記載の光学部品。
31. The optical component according to claim 30, comprising a calcium fluoride crystal having an internal transmittance of 70% or more for light having a wavelength of 135 nm.
【請求項32】 請求項13記載の光学部品と、該光学
部品を透過した光を露光する感光性材料を有する支持体
を搭載するためのステージとを有することを特徴とする
露光装置。
32. An exposure apparatus comprising: the optical component according to claim 13; and a stage for mounting a support having a photosensitive material that exposes light transmitted through the optical component.
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