KR100662319B1 - 석영글래스 부재의 제조방법 및 그 방법에 의해 얻어지는석영글래스 부재 - Google Patents

석영글래스 부재의 제조방법 및 그 방법에 의해 얻어지는석영글래스 부재 Download PDF

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Abstract

본 발명의 석영글래스 부재의 제조방법은, 다중관 구조를 갖는 버너를 이용하여 규소화합물을 산수소화염 중에서 반응시켜 석영글래스 미립자를 얻는 스텝; 버너와 대향하도록 배치되어 있고 회전하고 있는 지지체상에, 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 하나의 면내에 있어서 회전축에 관하여 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 석영글래스 미립자를 퇴적시켜 석영글래스 잉곳을 얻는 스텝; 및 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 부분에 있어서 측정되는 복굴절치 및 그 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 스텝을 포함한다.

Description

석영글래스 부재의 제조방법 및 그 방법에 의해 얻어지는 석영글래스 부재{METHOD FOR PRODUCING QUARTZ GLASS MEMBER AND QUARTZ GLASS MEMBER PRODUCED THEREBY}
기술분야
본 발명은 석영글래스 부재의 제조방법 및 그 방법에 의해 얻어지는 석영글래스 부재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소정의 마스크 패턴을 기판상에 전사하는 투영노광장치에서의 조명광학계, 투영광학계 등의 결상광학계에 사용하는데 적합한 석영글래스 부재의 제조방법, 및 그 방법에 의해 얻어지는 석영글래스 부재에 관한 것이다.
배경기술
종래부터, 투영노광장치로서는, 도 18A 및 도 18B 에 나타낸 바와 같은 구조를 갖는 것이 이용되고 있다.
즉, 도 18A 에 나타낸 투영노광장치에 있어서는, 수은 마크등 등의 광원 (501) 으로부터의 광속이 타원경 (502) 에 의해 집광된 후, 콜리메이터 렌즈 (503) 에 의해 평행광속으로 변환된다. 그리고 이 평행광속은, 도 18B 에 나타낸 단면이 사각형인 광학소재 (504a) 의 집합체로 이루어지는 플라이아이렌즈 (504) 를 통과함으로써, 이것의 사출측에 복수의 광원 이미지가 형성된다. 이 광원 이미지 위치에는, 원형상의 개구부를 갖는 개구 조리개 (505) 가 형성되어 있다. 이 복수의 광원 이미지로부터의 광속은 콘덴서 렌즈 (506) 에 의해 집광되고, 피조사 물체로서의 레티클 R 을 중첩적으로 균일 조명한다.
이렇게 하여 조명광학계에 의해 균일 조명된 레티클 R 상의 패턴이, 복수의 렌즈로 이루어지는 투영광학계 (507) 에 의해, 레지스트가 도포된 웨이퍼 W 상에 투영노광된다. 이 웨이퍼 W 는 2 차원적으로 이동하는 웨이퍼 스테이지 (WS) 상에 얹혀놓여 있고, 도 18A 의 투영노광장치에서는, 웨이퍼상에서의 1 쇼트영역의 노광이 완료되면, 다음 쇼트영역으로의 노광을 위해, 순차적으로 웨이퍼 스테이지를 2 차원 이동시키는 소위 스텝 앤드 리피트 방식의 노광이 실시된다.
또, 최근에는 레티클 R 에 대해 장방형상 또는 원호형상의 광속을 조사하고, 투영광학계 (507) 에 관해 공액으로 배치된 레티클 R 과 웨이퍼 W 를 일정 방향으로 주사함으로써, 높은 스루풋으로 레티클 R 의 패턴을 웨이퍼 W 상에 전사하는 것이 가능한 주사노광방식이 제안되고 있다.
상기 어느 방식의 투영노광장치에 있어서도, 그 광학계에 사용되는 광학부재로는, 사용하는 노광광에 대한 투과율이 높은 것이 요구된다. 이는, 투영노광장치의 광학계는 다수의 광학부재의 조합으로 구성되어 있고, 렌즈 1 장당 광손실이 적어도, 그것이 광학부재의 사용장 수만큼 적산되면, 토탈에서의 투과율 저하의 영향이 크기 때문이다. 투과율이 낮은 광학부재를 사용하면, 노광광을 흡수함으로써 광학부재의 온도가 상승하여 굴절율이 불균일하게 되며, 나아가서는 광학부재의 국소적 열팽창에 의해 연마면이 변형된다. 이에 의해 광학성능의 열화가 발생한다.
한편, 투영광학계에 있어서는, 보다 세밀하고 선명한 투영노광패턴을 얻기 위해, 광학부재의 굴절율이 높은 균질성이 요구된다. 이는, 굴절율의 편차에 의해 빛의 진행 지연이 발생하고, 이것이 투영광학계의 결상성능에 크게 영향을 미치기 때문이다.
따라서, 자외광 (파장 400 nm 이하) 을 이용하는 투영노광장치의 광학계에 사용되는 광학부재의 재료로는, 자외광에 대한 투과율이 높고, 균질성이 우수한 석영글래스 또는 플루오르화칼슘 결정이 일반적으로 사용되고 있다.
또, 최근에는 웨이퍼면상에 의해 미세한 마스크 패턴상을 전사하는, 즉 해상도를 향상시키기 위해, 광원의 파장을 짧게 하는 것이 제안되고 있다. 예컨대, 지금까지의 g 선 (436 nm) 이나 i 선 (365 nm) 으로부터, KrF (248 nm) 나 ArF (193 nm) 엑시머 레이저로 단파장화가 진행되고 있다.
이러한 단파장의 엑시머 레이저를 사용한 투영노광에 있어서는, 보다 미세한 마스크 패턴을 얻는 것을 목적으로 하고 있기 때문에, 투과율이나 굴절율의 균질성에 대해, 보다 높은 특성을 갖는 재료가 사용되고 있다.
그러나, 투과율이나 굴절율이 높고 균질한 재료라도, 복수의 재료를 조합하여 광학계를 제작한 경우에 원하는 해상도를 얻을 수 없는 경우가 있었다.
발명의 개시
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 과제를 감안하여 이루어진 것이며, 투영노광장치의 결상광학계에 있어서 충분히 높은 해상도를 얻기 위해 필요한 석영글래스 부재를 효율적으로 확실하게 얻는 것을 가능하게 하는 석영글래스 부재의 제조방 법, 및 그 제조방법에 의해 얻어지는 석영글래스 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 우선, 투영광학계의 결상성능 및 투영노광장치의 해상도가 광학부재의 복굴절의 영향을 받는 것이며, 광학부재의 복굴절의 크기, 즉 복굴절치 (절대치) 가 2 nm/cm 이하이고 또한 광학부재내의 복굴절치의 분포와 중앙대칭이라면, 투영광학계의 설계성능에 가까운 결상성능 및 투영노광장치의 설계성능에 가까운 해상도가 얻어지는 것을 발견하여, 일본 공개특허공보 평 8-107060 호에서 개시하고 있다.
그러나, 투영노광장치의 해상도에 대한 요구가 더욱 높아지고, 노광광으로서 보다 단파장의 빛을 이용하거나, 광학부재로서 대구경이며 두께가 두꺼운 것을 사용하거나 하는 경우에는, 상기 종래의 설계사상을 채용해도 투영광학계의 양호한 결상성능 및 투영노광장치의 양호한 해상도를 얻을 수 없는 경우가 있었다.
그래서, 본 발명자들은 더욱 연구를 거듭한 결과, 양호한 투과율 및 양호한 굴절율의 균질성을 갖는 광학부재를 사용해도 원하는 광학성능을 갖는 투영광학계 및 투영노광장치를 얻을 수 없는 원인으로서, 광학부재가 각각 복굴절치의 분포를 갖기 때문에, 복수의 광학부재를 투영광학계로서 조합한 경우에 서로 다른 복굴절치의 분포가 광학계 전체적으로 적산되고, 그 결과 광학계 전체에서의 빛의 파면에 흐트러짐을 발생시켜, 투영광학계의 결상성능이나 투영노광장치의 해상도에 큰 영향을 미치는 것을 발견하였다.
즉, 종래의 광학부재의 복굴절치의 평가는, 그 크기 (절대치) 의 대소로 논 의되고 있음에 불과하고, 또 상기 광학부재의 복굴절치의 분포라는 개념도 없었다. 예컨대, 석영글래스 부재의 복굴절치를 측정하는 경우는, 부재 직경의 95 % 부근의 몇 부분의 복굴절치를 측정하여, 그 최대치를 그 부재에서의 복굴절치로서 사용하는 것이 당업자의 인식이었다. 그러나, 석영글래스 부재의 복굴절치의 분포를 상세하게 측정한 결과, 복굴절치는 실제로는 불균일한 분포를 가지고 있음을 본 발명자들이 발견한 것이다.
따라서, 굴절율의 균질성이 높은 석영글래스 부재라 하더라도, 부재내의 복굴절치의 최대치의 관리만으로는 부재내의 복굴절의 영향을 충분히 평가할 수 없고, 특히, 복수의 부재를 조합하는 경우에 원하는 성능을 갖는 광학계를 얻는 것은 매우 어렵다는 것을 알 수 있었다.
이와 같이, 복수의 광학부재에 의해 구성된 광학계 전체에서의 복굴절의 평가는, 개개의 광학부재의 복굴절치의 크기 (절대치) 만으로는 단순하게 나타낼 수 없기 때문에, 본 발명자들은, 광학부재내의 복굴절치의 불균일한 분포가 광학계에 미치는 영향을 상세하게 검토하였다. 그 결과, 광학부재에서의 복굴절치의 불균일한 분포를 진상축(進相軸)의 방향에 주목하여 본 경우에, 직접법에 의한 석영글래스의 합성, 및 그 후의 어닐 처리나 고온열처리에 있어서, 종래의 방법에서는 석영글래스 부재의 복굴절치의 분포에서의 진상축의 방향을 제어하는 것은 곤란하며, 이렇게 하여 얻어진 복수의 석영글래스 부재는 모두 진상축의 방향이 동일한 복굴절치의 분포를 가지므로, 이들을 이용하여 광학계를 구성하면 복굴절치가 적산되어 광학계에 악영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 그리고, 석영글래스 부재 의 제조공정에서 얻어지는 석영글래스 잉곳이 특정 온도분포를 갖도록 제어함으로써, 상기 종래의 제조방법에서 얻어지는 석영글래스 부재와는 진상축의 방향이 다른 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재가 얻어지는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 석영글래스 부재의 제 1 제조방법은, 다중관 구조를 갖는 버너를 이용하여 규소화합물을 산수소화염 중에서 반응시켜 석영글래스 미립자를 얻는 제 1 스텝; 상기 버너와 대향하도록 배치되어 있고 회전하고 있는 지지체상에, 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 하나의 면내에 있어서 상기 회전축에 관해 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 미립자를 퇴적시켜 석영글래스 잉곳을 얻는 제 2 스텝; 및 상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 부분에 있어서 측정되는 복굴절치 및 그 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 3 스텝을 포함한다.
또, 본 발명의 석영글래스 부재의 제 2 제조방법은, 석영글래스 잉곳을 소정의 온도까지 승온하는 제 4 스텝; 상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 하나의 면내에 있어서 상기 회전축에 관해 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 잉곳을 냉각하는 제 5 스텝; 및 상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 부분에 있어서 측정되는 복굴절치 및 그 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분 포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 6 스텝을 포함한다.
또한, 본 발명의 제 1 석영글래스 부재는, 다중관 구조를 갖는 버너를 이용하여 규소화합물을 산수소화염 중에서 반응시켜 석영글래스 미립자를 얻는 제 1 스텝; 상기 버너와 대향하도록 배치되어 있고 회전하고 있는 지지체상에, 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 1 개의 면내에 있어서 상기 회전축에 관해 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 미립자를 퇴적시켜 석영글래스 잉곳을 얻는 제 2 스텝; 및 상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 부분에 있어서 측정되는 복굴절치 및 그 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 3 스텝을 포함하는 제조방법에 의해 얻어지는, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재이다.
또한, 본 발명의 제 2 석영글래스 부재는, 석영글래스 잉곳을 소정의 온도까지 승온하는 제 4 스텝; 상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 하나의 면내에 있어서 상기 회전축에 관하여 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 잉곳을 냉각하는 제 5 스텝; 및 상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 부분에 있어서 측정되는 복굴절치 및 그 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 6 스텝을 포함하는 제조방법에 의해 얻어지는, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재이다.
본 발명에 의하면, 석영글래스 부재의 제조공정에 있어서 석영글래스 잉곳이 상기 특정 온도분포를 갖도록 제어하고, 얻어진 석영글래스 잉곳에 대해, 소정의 면내의 복수의 부분에 있어서 측정되는 복굴절치 및 그 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치의 분포가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 잘라냄으로써, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향해 단조증가하는 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재를 효율적이고 확실하게 얻는 것이 가능해진다. 그리고, 이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 석영글래스 부재와, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조감소하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 종래의 석영글래스 부재를 사용함으로써, 광학계 전체의 높은 투과율과 높은 굴절율의 균질성과 함께 복굴절치가 충분히 균질화된다. 따라서, 투영노광장치의 결상광학계에 있어서 충분히 높은 해상도를 얻는 것이 가능해진다.
여기서, 본 발명에 관한 부호표시 복굴절치의 개념에 대해 설명한다.
부호표시 복굴절치란, 광학부재의 복굴절치를 구할 때 굴절율 타원체에 있어서 정의되는 진상축의 방향을 고려하여 복굴절치에 부호를 부여한 것이다.
보다 상세하게는, 광학부재의 광축과의 교점을 중심으로 하는 광축에 수직인 면내에 있어서, 광속의 원형 조사를 받는 영역을 대략 원형의 유효단면으로 하고, 이 유효단면상에 있는 복굴절 측정점의 미소영역내의 진상축의 방향과, 광학부재의 광축과의 교점인 중심으로부터의 방사방향이 평행인 경우에 측정된 복굴절치에 플러스의 부호를 부여하고, 수직인 경우에 마이너스의 부호를 부여하는 것이다.
또, 상기 복굴절치에의 부호의 부여방법은, 광학부재의 광축과의 교점을 중심으로 하는 광축에 수직인 면내에 복수의 광속이 조사되는 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 광학부재의 광축과의 교점인 중심으로부터의 방사방향과, 복수의 광속이 조사되고 있는 각각의 유효단면상에 있는 복굴절 측정점의 미소영역내의 진상축의 방향이 평행인 경우에 측정된 복굴절치에 플러스의 부호를 부여하고, 수직인 경우에 마이너스의 부호를 부여하는 것이다.
또한, 상기 복굴절치에의 부호의 부여방법은, 광학부재의 광축과의 교점을 중심으로 하는 광축에 수직인 면내에 단면 원형상 이외의 형상을 갖는 광속, 예컨대 단면 링형상 또는 단면 타원형상의 광속이 조사되는 경우에도 적용할 수 있다. 이 경우에도, 광학부재의 광축과의 교점인 중심으로부터의 방사방향과, 복수의 광속이 조사되고 있는 각각의 유효단면상에 있는 복굴절 측정점의 미소영역내의 진상축의 방향이 평행인 경우에 측정된 복굴절치에 플러스의 부호를 부여하고, 수직인 경우에 마이너스의 부호를 부여하는 것이다.
이하의 설명에 있어서는, 광속이 조사되고 있는 유효단면상에 있는 복굴절 측정점의 미소영역내의 진상축의 방향과, 광학부재의 광축과의 교점인 중심으로부 터의 방사방향이 평행인 경우에 측정된 복굴절치에 플러스의 부호를 부여하고, 수직인 경우에 마이너스의 부호를 부여하는 경우에 대해 설명한다.
이하에, 도 1A, 도 1B, 도 2A, 도 2B, 도 3A, 및 도 3B를 이용하여 부호표시 복굴절치를 더욱 구체적으로 설명한다.
도 1A 는, 광학부재 L1 의 유효단면상의 중심 0 으로부터 각각 r1, r2, r3, r4 의 거리에 있는 복굴절 측정점 P11, P12, P13, P14 에서의 진상축의 방향을 나타낸 모식도이다. 이 도에 있어서는 설명의 편의상, 복굴절 측정점 P11∼P14 는 중심 01 을 지나 반경방향으로 연장되는 직선 Q1 상에 설정되어 있다. 도면중, 각 측정점의 원으로 나타낸 미소영역의 크기는 각 측정점에서의 광로차에 상당한다. 또, 이들 미소영역내의 선분 W11, W12, W13, W14 의 방향은 진상축의 방향을 나타낸다. 측정점 P11∼P14 의 진상축의 방향은 모두 직선 Q1 의 방향 즉 반경방향에 평행이므로, 측정점 P11∼P14 의 복굴절치는 모두 플러스의 부호를 부여하여 표현된다. 이렇게 하여 얻어진 도 1A 에 나타낸 측정점 P11∼P14 의 부호표시 복굴절치 A11, A12, A13, A14 의 반경방향에 대한 분포를 그리면, 예컨대 도 1B 와 같은 프로필이 된다.
도 2A 는, 도 1A 와 동일하게 광학부재 L2 의 유효단면상의 중심 O2 으로부터 각각 r1, r2, r3, r4 의 거리에 있는 복굴절 측정점 P21 , P22, P23, P24 에서의 진상 축의 방향을 나타낸 모식도이다. 이 경우에는, 측정점 P21∼P24 의 진상축 W21 , W22, W23, W24 의 방향은 모두 직선 Q2 의 방향 즉 반경방향에 수직이므로, 측정점 P21∼P24 의 부호표시 복굴절치 A21, A22, A23, A24 는 모두 마이너스의 부호를 부여하여 표현된다. 이렇게 하여 얻어진 도 2A 에 나타내는 측정점 P21∼P24 의 부호표시 복굴절치 A21∼A24 의 반경방향에 대한 분포를 그리면, 예컨대 도 2B 와 같은 프로필이 된다.
도 3B 는, 도 1A 와 동일하게 광학부재 L2 의 유효단면상의 중심 O 로부터 각각 r1, r2, r3, r4, r5 의 거리에 있는 복굴절 측정점 P31, P32, P33, P34 에서의 진상축의 방향을 나타낸 모식도이다. 이 경우에는, 측정점 P11∼P14 의 진상축 W 31, W32, W33, W34, W35 의 방향은, 측정점 P31∼P33 에 있어서는 직선 Q3 의 방향 즉 반경방향에 평행이며, 측정점 P33, P34 에 있어서는 반경방향에 수직이므로, 측정점 P31∼P35 에 있어서 얻어지는 부호표시 복굴절치 A31∼A35 의 반경방향에 대한 분포는, 도 3B 에 나타낸 프로필로 된다.
도면의 간단한 설명
도 1A 는 부호표시 복굴절치의 개념을 나타내는 설명도이며, 도 1B 는 도 1A 에 나타낸 광학부재내에서의 부호표시 복굴절치의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 2A 는 부호표시 복굴절치의 개념을 나타낸 다른 설명도이며, 도 2B 는 도 2A 에 나타낸 광학부재내에서의 부호표시 복굴절치의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 3A 는 부호표시 복굴절치의 개념을 나타낸 다른 설명도이며, 도 3B 는 도 3A 에 나타낸 광학부재내에서의 복굴절치의 분포를 나타낸 그래프이다.
도 4 는 본 발명에서 사용되는 석영글래스 잉곳의 합성로의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 5 는 본 발명의 제 1 제조방법에서의 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내에서의 중심으로부터의 거리와 온도와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 6 은 본 발명에서 사용되는 열처리장치의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 7A 는 투영광학계를 구성하는 복수의 광학부재를 나타낸 측면도이며, 도 7B 는 투영광학계를 구성하는 광학부재의 단면도이다.
도 8 은 본 발명에 관한 광학계의 일례를 나타낸 개략구성도이다.
도 9 는 본 발명에 관한 투영노광장치의 일례를 나타낸 개략구성도이다.
도 10A 및 도 10B 는 각각, 도 9 에 나타낸 투영노광장치의 조명광학계의 구성의 일례를 나타낸 설명도이다.
도 11A ∼ 도 11D 는 각각 본 발명의 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 의 석영글래스 잉곳의 제조공정에서의 글래스 직경과 온도와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 12A ∼ 도 12D 는 각각 본 발명의 실시예 1 ∼ 3 및 비교예 1 에서 얻어진 석영글래스부재의 글래스 직경과 부호표시 복굴절치와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 13A ∼ 도 13D 는 각각, 본 발명의 실시예 4 ∼ 5 및 비교예 2 ∼ 3 의 석영글래스 잉곳의 제조공정에서의 글래스 직경과 온도와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 14A ∼ 도 14D 는 각각 본 발명의 실시예 4 ∼ 5 및 비교예 2 ∼ 3 에서 얻어진 석영글래스부재의 글래스 직경과 부호표시 복굴절치와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 15A 및 도 15B 는 각각 본 발명의 실시예 6 및 7 의 열처리공정에서의 석영글래스 부재의 글래스 직경과 온도와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 16A 및 도 16B 는 각각 본 발명의 실시예 6 ∼ 7 에서 얻어진 석영글래스 부재의 글래스 직경과 부호표시 복굴절치와의 상관을 나타낸 그래프이며, 도 16C 는 실시예 6 의 고온열처리후의 석영글래스 부재의 글래스 직경과 부호표시 복굴절치와의 상관을 나타낸 그래프이며, 도 16D 및 도 16E 는 각각 비교예 3 및 비교예 4 에서 얻어진 석영글래스 부재의 글래스 직경과 부호표시 복굴절치와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 17 은 본 발명의 실시예에 있어서 광학계 (3) 의 제작에 사용한 석영글래스 부재의 글래스 직경과 부호표시 복굴절치와의 상관을 나타낸 그래프이다.
도 18A 는 종래의 투영노광장치의 일례를 나타낸 개략구성도이며, 도 18B 는, 도 18A 의 투영노광장치에 사용되는 플라이아이렌즈의 일례를 나타낸 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최량의 형태
먼저, 본 발명의 석영글래스의 제 1 제조방법에 대해 설명한다.
도 4 는, 본 발명의 석영글래스의 제 1 제조방법에서 사용되는 석영글래스 잉곳의 합성로의 일례를 나타낸 설명도이다. 도 4 에 있어서는, 다중관 구조를 갖는 석영글래스제의 버너 (410) 가 합성로 (400) 의 상부로부터 타겟 (420) 으로 그 선단부를 향하여 설치되어 있다. 노벽은 노 프레임 (440) 및 내화물 (430) 로 구성되어 있고, 관찰용 창 (도시 생략), IR 카메라 감시용 창 (450) 및 배기계 (460) 가 설치되어 있다. 합성로 (400) 의 하부에는 석영글래스 잉곳 형성용 타겟 (420) 이 설치되어 있고, 타겟 (420) 은 지지축 (480) 을 통하여 노외에 있는 XY 스테이지 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 지지축 (480) 은 모터에 의해 회전가능하게 되어 있고, XY 스테이지는 X 축 서보 보터 및 Y 축 서보 모터에 의해 X 축 방향 및 Y 축 방향에 2 차원적으로 이동가능하게 되어 있다.
본 발명의 제 1 제조방법에 있어서는, 먼저 버너 (410) 로부터 산소함유가스 및 수소함유가스가 분출되고, 이들이 혼합되어 산수소화염이 형성된다. 이 화염 중에 원료의 규소화합물을 캐리어 가스로 희석하여 버너 (410) 의 중심부로부터 분출시키면, 규소화합물의 가수분해에 의해 석영글래스 미립자 (스토) 가 발생한다. 여기서, 본 발명에서 사용되는 규소화합물로는, SiCl4, SiHCl3 등의 규소의 염화물, SiF4, Si2F6 등의 규소의 플루오르화물, 헥사메틸디실록산, 옥타메틸시클로테트라실록산, 테트라메틸시클로테트라실록산 등의 실록산류, 메틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란 등의 실란류, 등의 유기 규소화합물, 기타 SiH4, Si2H6 등을 들 수 있다.
다음, 상기 공정에서 얻어지는 석영글래스 미립자를, 회전, 유동하는 타겟 (420) 상에 퇴적시킴과 동시에 용융·글래스화함으로써, 투명한 석영글래스 잉곳 (470) 이 얻어진다. 이 때, 잉곳 상부는 화염으로 덮여 있고, 타겟 (420) 상에 형성되는 석영글래스 잉곳 (470) 의 온도는 IR 카메라 (도시 생략) 의 관측결과에 의거하여 그 회전축에 수직인 면내에 있어서 회전축에 관하여 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 갖도록 제어된다. 또, 타겟 (420) 은 잉곳 상부의 합성면의 위치를 항상 버너로부터 등거리로 유지하도록 Z 방향으로 끌어 내려진다.
즉, 상기 공정에 있어서 타겟 (420) 상에 형성되는 석영글래스 잉곳 (470) 은 회전축에 수직인 면의 중심으로부터 직경 r 방향을 향하여 도 5 에 나타낸 온도분포를 가지고 있는 것이며, 이와 같이 석영글래스 잉곳 (470) 의 온도분포를 제어하고, 또한 후술하는 부호표시 복굴절치의 분포에 의거하여 부재를 잘라냄으로써 비로소 중심으로부터 직경방향으로 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재 (472) 를 얻을 수 있다. 종래의 직접법에서는, 석영글래스 잉곳의 주변에지부가 급격하게 냉각되어 밀도가 높아짐에 비해, 중심부는 주변에지부에 비해 고온이 유지되므로 성기게(疎) 되어, 얻어지는 석영글래스 잉곳이 중심으로부터 직경방향을 향하여 단조감소하는 부호표시 복굴절치의 분포를 나타내는 것으로 본 발명자들은 추정한다.
도 5 에 있어서, 타겟 (420) 상에 형성되는 석영글래스 잉곳 (470) 의 회전축과 수직인 면의 중심 (r=0) 의 온도를 T0, r=rmax 에서의 온도의 극대점을 Tmax 로 나타낼 때, 그 온도차 ΔT=Tmax-T0 는 0 ℃ 초과 200 ℃ 이하인 것이 바람직하다. ΔT 가 200 ℃ 를 초과하면 얻어지는 석영글래스 잉곳 (470) 의 왜곡이 커지는 경향이 있다.
이렇게 하여 얻어지는 석영글래스 잉곳 (470) 에 대해 회전축에 수직인 면내의 복수의 부분에서의 복굴절치 및 그 진상축의 방향을 측정하면, 통상 중심으로부터의 거리 r 과 부호표시 복굴절치 A 사이에 도 3B 에 나타내는 상관이 보인다. 여기서, 본 발명에 관한 복굴절치의 측정방법으로는, 위상변조법, 회전검광자법, 위상보상법 등을 들 수 있다.
위상변조법에 있어서, 광학계는 광원, 편광자, 위상변조소자, 시료 및 검광자에 의해 구성된다. 광원으로는 He-Ne 레이저 또는 레이저 다이오드, 위상변조소자로는 광탄성 변환기가 각각 사용된다. 광원으로부터의 빛은 편광자에 의해 직선편광이 되어 위상변조소자에 입사한다. 시료상에 투사되는 위상변조소자로부터의 광속은 소자에 의해 직선편광 →원편광 →직선편광과 연속적으로 편광상태가 변화하는 변조광이다. 측정시에는, 시료상의 측정점에 입사하는 광속을 중심으로 하여 시료를 회전시켜 검지기의 출력의 피크를 발견하여, 그 때의 진폭을 측정함으로써 진상축의 방향과 복굴절 위상차의 크기를 구한다. 광원에 제만 레이저를 사용하면 시료를 회전시키지 않고 측정할 수 있다. 또, 위상 시프트법, 광헤테로다인 간섭법도, 본 발명에서 사용하는 것이 가능하다.
회전검광자법에서는, 광원과 광검출기 사이의 시료를 편광자와 회전검광자 사이에 끼우는 장치구성으로 되어 있고, 시료 뒤에 배치한 검광자를 회전시키면서 검지기로부터의 신호를 측정하고, 검지기로부터의 신호의 최대치와 최소치로부터 위상차를 구한다.
위상보상법에서는, 광원, 편광자, 시료, 위상보상판, 검광자, 광검출기를 배치한다. 편광자와 검광자는 각각의 축이 서로 직교하도록 배치한다. 시료에 입사한 직선편광은 시료의 복굴절에 의해 타원편광이 되지만, 위상보상판을 조절함으로써 다시 직선편광이 되고, 광검출기에서의 신호를 실질적으로 제로로 할 수 있다. 그리고, 가장 잘 소광했을 때의 위상보상치가 복굴절의 양이 된다.
시료의 두께가 충분한 경우에는, 크로스니콜 광학계 중에 피측정시료와 표준시료를 각각 배치하여 비교하는 등의 간편한 방법으로도 복굴절치를 구할 수 있다.
복굴절의 측정치에는, 앞에 서술한 바와 같이 진상축의 방향과 부재의 직경방향이 평행인 경우에는 + (플러스), 수직인 경우에는 - (마이너스) 를 부여한다. 복굴절의 측정치가 작은 경우에는 진상폭은 반드시 부재의 직경방향과 완전하게 평행 또는 수직으로는 되지 않고 경사를 갖는 경우가 있는데, 이러한 복굴절치에는, 직경방향에 대한 진상축의 각도가 45 도보다 작은 경우에는 +, 45 도보다 큰 경우에는 - 를 부여하여 취급하면 된다.
이렇게 하여 얻어지는 부호표시 복굴절치의 분포에 의거하여, 중심 (r=0) 으로부터 극대치 A32 를 부여하는 r=r2 까지의 사이의 소정 부분을 잘라냄으로써, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재가 얻어진다. 이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 석영글래스 부재는 복굴절치의 분포에서의 회전대칭성이 충분히 높은 것이며, 굴절율 분포에 기인하는 파면 수차의 광학설계에 의한 보정을 용이하게 하는 것이지만, 이러한 석영글래스 부재를 얻을 때에는, 상기 잘라내는 공정에 있어서 석영글래스 부재의 기하학적 중심과 잉곳의 중심을 일치시키는 것이 필요하다. 또, 본 발명의 제 1 방법에서 얻어지는 석영글래스 부재는, 온도분포나 노내 분위기가 불안정하게 되기 쉬운 잉곳 주변에지부를 포함하지 않기 때문에, OH 나 Cl 등의 불순물 농도가 충분히 낮아 보다 높은 광학특성을 얻을 수 있다.
상기 본 발명의 제 1 제조방법에 있어서는, 얻어지는 석영글래스 잉곳 또는 석영글래스 부재에 대해 어닐 처리를 실시해도 된다. 어닐 처리란, 구체적으로는 광학재료 또는 광학부재를 서냉점 부근의 온도 (통상 1000 ∼ 1200 ℃) 까지 승온시킨 후 동일 온도에서 일정시간 유지하고, 소정의 강온속도로 냉각하는 것을 말하고, 이러한 처리를 실시함으로써 광학부재의 투과율이나 굴절율을 균질하게 할 수 있다.
본 발명의 제 1 제조방법에 있어서는, 석영글래스 잉곳 또는 석영글래스 부재에 대해 고온열처리를 실시하지 않는 것이 바람직하다. 종래의 제조방법에서는, 얻어지는 석영글래스 잉곳에 맥리(脈理)가 보이는 등 굴절율의 불균질화가 현저한 경우에는, 석영글래스의 실투(失透)온도영역보다도 높고 석영글래스의 연화(軟化)변형이 일어나는 온도 (통상 1600 ℃ 이상) 에서의 고온열처리가 실시되지만, 본 발명의 제 1 제조방법에서 얻어지는 석영글래스 잉곳 또는 석영글래스 부재에 이러한 고온열처리를 실시하면, 냉각공정에서 주변에지부로부터 냉각됨으로써 중심으로부터 직경방향을 향하여 단조감소하는 부호표시 복굴절치의 분포를 나타내게 되어, 원하는 석영글래스 부재를 얻을 수 없는 경향이 있다. 상기 고온열처리를 포함하는 종래의 제조방법에 의해 얻어지는 석영글래스 부재에는, 후술하는 본 발명의 제 2 제조방법에 의해 중심으로부터 직경방향을 향하여 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포가 부여된다.
다음, 본 발명의 석영글래스 부재의 제 2 제조방법에 대해 설명한다.
도 6 은 본 발명의 제 2 제조방법에 사용되는 열처리장치의 일례를 나타내는 설명도이다. 도 6 에 있어서, 열처리장치 (600) 는 시료대 (620) 상에 설치된 1 쌍의 세라믹판 (610, 610) 을 구비하고 있고, 세라믹판 (610, 610) 사이에 시료로서의 석영글래스 잉곳을 배치하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 세라믹판 (610, 610) 및 시료대 (620) 는 히터 (630) 를 구비하는 노벽 (640) 에 수용되어 있다. 그리고, 세라믹판 (610, 610) 및 히터 (630) 는 각각 컨트롤러 (도시 생략) 와 전기적으로 접속되어 있고, 컨트롤러로부터 세라믹판 (610, 610) 또는 히터 (630) 의 온도를 제어하기 위한 제어신호가 보내진다. 또한, 열처리장치 (600) 에 있어서는, IR 카메라에 의해 석영글래스 잉곳의 온도분포를 관측하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는, 열처리장치 (600) 내의 분위기는, 비활성가스 분위기, 공기 분위기 또는 수소 분위기인 것이 바람직하다. 특히, 후술하는 각 공정을 수소 분위기중에서 실시하면, 석영글래스중의 수소분자가 방출되기 어려워지므로 보다 바람직하다.
본 발명의 제 2 제조방법에 있어서는, 먼저 세라믹판 (610, 610) 사이에 원통 형상의 석영글래스 잉곳을 배치하고, 히터 (630) 에 의해 열처리장치 (600) 내의 분위기 온도를 상승시켜 석영글래스 잉곳을 승온시킨다. 여기서, 본 발명의 제 2 제조방법에서 사용되는 석영글래스 잉곳은, 본 발명의 제 1 제조방법에 의해 얻어지는 것이라도 되고, 종래부터 공지의 방법으로 얻어지는 것이라도 된다. 종래부터 공지의 석영글래스의 제조방법으로는, 예컨대, a) 규소화합물을 산수소화염 중에서 가수분해하여 글래스 미립자 (스토) 를 얻고, 그 글래스 입자를 퇴적시켜 다공질 글래스 (스토체) 를 형성시키고, 다시 그 다공질 글래스를 연화점 (바람직하게는 융점) 근방 이상의 온도로 투명화시켜 투명 석영글래스를 얻는 방법, b) 규소화합물을 산수소화염 중에서 가수분해하여, 얻어진 글래스 미립자를 타겟상에 퇴적시킴과 동시에 투명 글래스화를 실시하여 투명 석영글래스를 얻는 방법 등을 들 수 있다. a) 의 방법은 스토법, b) 의 방법은 직접법으로 불리며, 스토법에서의 다공질 글래스의 형성방법으로는, VAD 법, OVD 법, 졸겔법 등을 들 수 있다. 상기 종래의 방법으로 얻어지는 석영글래스 잉곳은, 통상 도 2B 에 나타낸 복굴절치의 분포를 갖는 것이다.
승온후의 석영글래스 잉곳은, 소정 온도 (바람직하게는 1600 ℃ 이상 2000 ℃ 이하) 에서 소정 시간 (바람직하게는 1 시간 이상 100 시간 이하) 유지된다. 그리고, 세라믹판 (610, 610) 의 온도가 열처리장치 (600) 내의 분위기 온도에 대해 항상 낮아지도록, 즉 석영글래스 잉곳이 도 5 에 나타낸 온도분포를 갖도록, 세라믹판 (610, 610) 및 히터 (630) 의 온도를 제어하면서 석영글래스 잉곳이 냉각된 다. 여기서, 열처리장치 (600) 내의 분위기 온도와 세라믹판 (610, 610) 의 온도와의 차이는 20 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 것이 바람직하다. 이들 온도차가 상기 하한치 미만이면 양의 부호표시 복굴절치를 갖는 석영글래스 부재가 얻어지기 어려워지는 경향이 있고, 한편, 온도차가 상기 상한치를 초과하면 얻어지는 부재중의 부호표시 복굴절치의 최대치와 최소치와의 차이가 증가하여 불균질화하는 경향이 있다. 또, 상기 냉각공정에서의 강온속도는 1 ℃/시간 이상 50 ℃/시간 이하인 것이 바람직하다. 강온속도가 상기 하한치 미만이면 작업효율이 저하되는 경향이 있고, 한편, 강온속도가 상기 상한치를 초과하면 얻어지는 석영글래스 부재가 불균질화하는 경향이 있다. 또한, 상기 냉각공정에 있어서, 소정의 유지온도로부터 500 ℃ 까지 강온한 후 방냉하면, 부호표시 복굴절치의 분포에 영향을 미치는 인자를 배제한 채 공정을 간편화할 수 있어 바람직하다. 또한, 석영글래스 잉곳과 맞닿는 세라믹판의 면적은 목적으로 하는 석영글래스 부재의 구경에 의해 적절히 선택되지만, 석영글래스 잉곳의 주변에지부와 세라믹판의 주변에지부와의 거리는 20 mm 이상인 것이 바람직하다. 석영글래스 잉곳의 주변에지부와 세라믹판의 주변에지부와의 거리가 20 mm 이하이면, 석영글래스 잉곳에서의 세라믹판 맞닿음부분과 주변에지부 사이에 온도차가 없어지고, 부호표시 복굴절치가 중심으로부터 직경방향에 단조증가하는 석영글래스 부재가 얻어지지 않게 되는 경향이 있다.
상기 냉각공정후의 석영글래스 잉곳의 복수의 부분에서의 복굴절치 및 그 진상축의 방향을 측정하면, 통상, 중심으로부터의 거리 r 와 부호표시 복굴절치 사이에 도 1B 에 나타내는 상관이 얻어진다. 여기서, 부호표시 복굴절치의 측정방 법으로는, 상기 본 발명의 제 1 제조방법의 설명에 있어서 예시된 부호표시 복굴절치의 측정방법을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 본 발명의 제 1 제조방법과 제 2 제조방법을 조합하는 것이 특히 바람직하다. 즉, 본 발명의 제 1 제조방법에 의해 얻어지는 석영글래스 잉곳은 이미 중심으로부터 직경방향에 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포 (도 3B) 를 갖는 것이지만, 본 발명의 제 2 제조방법에 포함되는 상기 열처리공정 및 냉각공정을 실시함으로써 부호표시 복굴절치의 최대치와 최소치의 차이가 작아져 굴절율이 보다 균질화된 것이 된다. 그리고, 이 부호표시 복굴절치의 분포에 의거하여 소정 부분을 잘라냄으로써, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향해 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재가 얻어진다. 이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 석영글래스 부재는 복굴절치의 분포에서의 회전대칭성이 충분히 높은 것이며, 굴절율 분포에 기인하는 파면 수차의 광학설계에 의한 보정을 용이하게 하는 것이지만, 이러한 석영글래스 부재를 얻을 때에는, 상기 잘라내는 공정에 있어서 석영글래스 부재의 기하학적 중심과 잉곳의 중심을 일치시키는 것이 필요하다.
또, 도 6 에는 세라믹판 (620, 620) 을 구비하는 열처리장치 (600) 를 나타냈지만, 본 발명에 있어서는, 분위기 온도보다도 저온의 비활성 가스를 석영글래스 잉곳의 중앙부에 불어넣음으로써, 석영글래스 잉곳의 중앙부와 주변에지부가 소정의 온도차를 유지하도록 냉각할 수도 있다. 여기서, 본 발명에 있어서 사용되는 비활성 가스로는, 드라이 에어, 질소 가스, 수소 가스 등을 들 수 있다. 또, 이들 비활성 가스의 온도는 0 ∼ 300 ℃ 인 것이 바람직하고, 그 노점은 -50 ℃ 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 제 1 제조방법 및 제 2 제조방법에 있어서는, 잘라내는 등의 가공처리후의 석영글래스 부재에 대해, 필요에 따라, 급속가열 →단시간 유지 →급속냉각과 같은 열처리, 또는 플루오르산 처리, 센터링 가공 등의 처리가 실시된다. 이러한 처리를 실시하면, 석영글래스 부재가 본래적으로 갖는 부호표시 복굴절치의 편차나 잘라내는 공정 등에 의해 발생하는 가공 왜곡이 억제되는 경향이 있다. 상기 센터링 가공에 있어서는, 가공 왜곡이 발생하지 않을 정도의 속도로 석영글래스 부재의 측면 (원주면) 을 0.1 mm 정도 연삭하는 것이 바람직하다.
이렇게 하여 얻어지는 본 발명의 광학부재는, 그 기하학적 중심에 관하여 대칭이고 또한 중심으로부터 직경방향을 향해 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 것이며, 중심에 관해 대칭이며 중심으로부터 직경방향을 향해 단조감소하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 종래의 광학부재와 본 발명의 석영글래스 부재를, 복굴절치의 분포가 서로 부정하도록 각각의 부호표시 복굴절치로부터 광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치를 견적하면서 광학계를 제작함으로써, 양호한 결상성능을 얻을 수 있다.
여기서, 본 발명에 관한 광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치의 개념에 대해, 도 7A 및 도 7B 에 의거하여 설명한다.
도 7A 는, 투영광학계를 구성하는 m 개의 광학부재를 광원으로부터 순서대로 배열시킨 모식적 측면도이다. 또, 도 7B 는, 도 7A 에 나타낸 m 개의 광학부재 중 광원으로부터 i 번째에 배치되는 광학부재 Li 의 광축에 수직인 유효단면을 나타낸 모식적 단면도이다.
본 발명에 있어서는, 광학부재내의 복굴절치의 분포는 광축방향에 평행인 부재의 두께방향에 대해서는 균일하며, 광축에 수직인 유효단면상의 반경방향에 대해서는 불균일하다고 가정한다. 여기서, 유효단면이란 광학부재의 광축에 수직인 면내중 광속의 조사를 받는 영역을 말한다. 그리고, 광축과의 교점을 유효단면의 중심으로 하고, 그 반경을 광학부재의 유효단면의 유효반경으로 한다. 또, 투영광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치를 측정할 때에는, 광학부재마다 그 유효단면의 크기가 상이하므로, 도 7A 에 나타내는 바와 같이 각 광학부재의 최대 유효반경 rn 이 1 이 되도록 미리 전광학부재의 유효단면의 크기를 노멀라이즈한다.
광학부재의 광축과의 교점을 중심으로 하는 광축에 수직인 면내에 복수의 광속이 조사되는 경우에는, 개개의 광속에 대응하는 유효단면에 대해 각 광학부재의 최대유효반경 rn 이 1 이 되도록 미리 전광학부재의 유효단면의 크기를 노멀라이즈한다.
또한, 광학부재의 광축과의 교점을 중심으로 하는 광축에 수직인 면내에 단면 원형상 이외의 형상을 갖는 광속, 예컨대 단면 링형상 또는 단면 타원형상의 광속이 조사되는 경우에도, 개개의 광속에 대응하는 유효단면에 대해 각 광학부재의 최대유효반경 rn 이 1 이 되도록 미리 전광학부재의 유효단면의 크기를 노멀라이즈한다.
예컨대, 단면 링형상의 광속이 조사되는 경우에는, 링의 최대외경이 1 이 되도록 미리 전광학부재의 유효단면의 크기를 노멀라이즈하고, 부호표시 복굴절치의 측정에 대해서는 이하에 설명하는 단면 원형상의 광속에 대한 측정과 동일하게 실시하면 된다. 또, 단면 타원형상의 광속이 조사되는 경우에는, 타원의 장축의 최대외경이 1 이 되도록 미리 전광학부재의 유효단면의 크기를 노멀라이즈하고, 부호표시 복굴절치의 측정에 대해서는, 이하에 설명하는 단면 원형상의 광속에 대한 측정과 동일하게 실시하면 된다.
투영광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치를 측정하기 위해서는, 먼저 도 7B 에 나타낸 바와 같이, 1 개의 광학부재 Li 에 대해 그 유효단면상에 중심을 Oi 로 하며 중심으로부터의 반경이 서로 상이한 복수의 동심원 Cij 의 모델을 가정한다. 다음에, 중심 Oi 으로부터의 반경이 rj 인 j 번째의 동심원 Cij 상에 있는 k 번째의 측정점 Pijk 의 복굴절치를 측정한다. 또한, 측정점 Pijk 에서의 진상축의 방향과 반경방향의 관계로부터 부호를 부여하여 측정점 Pijk 의 부호표시 복굴절치 Aijk 로 한다.
여기서, i 는, 투영광학계를 구성하는 상기 광학부재 L 의 번호 (i = 1, 2, …, m ; 2 ≤m) 를 나타낸다. 또, j 는 광학부재 L 에서의 광축에 수직인 유효단면상에 상정되는, 광축을 중심으로 하며 그 광축으로부터의 반경이 서로 상이한 동심원 C 의 번호 (j = 1, 2, …, n ; 1 ≤n) 을 나타낸다. 또한, k 는 동심원 C 의 원주상에 있는 측정점의 번호 (k = 1, 2, …, h ; 1 ≤h) 를 나타낸다. 이렇게 하여 동일한 동심원 Cij 상의 소정의 측정점 Pij1 ∼ Pijh 에서의 부호표시 복굴절치 Aij1 ∼ Aijh 를 측정한다.
다음, 하기 식 (1) 에 따라, 광학부재 Li 에서의 동심원 Cij 의 원주상에 있는 측정점의 부호표시 복굴절치의 상가평균인 평균 부호표시 복굴절치 Bij 를 산출한다.
Figure 112001004723810-pct00001
다음, 하기 식 (2) 에 따라, 평균 부호표시 복굴절치 Bij 와 겉보기 두께 Ti 와의 곱인 평균 부호표시 복굴절량을 나타내는 Eij 를 산출한다.
Figure 112001004723810-pct00002
여기서, Ti 는, 광학부재 Li 의 겉보기 두께를 나타낸다. 이 겉보기 두께로는, 광학부재 Li 의 유효단면내의 두께의 평균치, 또는 광학계내에 배치한 경우에 광학부재 Li 의 상하 위치에 조합되는 다른 부재와의 매칭에 의한 실효적인 두께 중 어느 하나가 적절히 선택되게 된다.
다음, 하기 식 (3) 에 따라, 투영광학계 전체에서의 평균 부호표시 복굴절량 Eij 의 총합을 총광로 길이 D 로 나눈 부호표시 복굴절치의 평균변화량 Gj 을 산출한 다.
Figure 112001004723810-pct00003
여기서, D 는, 하기 식 (4) 로 표시되는 투영광학계 전체의 겉보기 총광로 길이를 나타낸다.
Figure 112001004723810-pct00004
다음, 하기 식 (5) 에 따라, 투영광학계 전체에서의 부호표시 복굴절치의 평균변화량 Gj 의 총합을 동심원의 수 n 으로 나눈 투영광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치 H 를 산출한다.
Figure 112001004723810-pct00005
본 발명에 있어서는, 상기 순서로 구한 광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치 H 가 하기 식 (6) 을 만족하면, 그 투영광학계 전체의 우수한 결상성능을 나타내고, 이러한 투영광학계를 구비하는 투영노광장치가 우수한 해상도를 나타내는 경향이 있기 때문에 바람직하다.
Figure 112001004723810-pct00006
이렇게 하여 얻어지는 투영광학계의 일례를 도 8 에 나타낸다.
도 8 에 나타낸 투영광학계 (100) 는, 제 1 물체로서의 레티클 R 측에서 순 서대로, 양의 파워의 제 1 렌즈군 (G1) 과, 양의 파워의 제 2 렌즈군 (G2) 과, 음의 파워의 제 3 렌즈군 (G3) 과, 양의 파워의 제 4 렌즈군 (G4) 과, 음의 파워의 제 5 렌즈군 (G5) 과, 양의 파워의 제 6 렌즈군 (G6) 으로 구성되어 있다. 그리고, 물체측 (레티클 R 측) 및 상측 (웨이퍼 W 측) 에 있어서 거의 텔레센트릭으로 되어 있고, 축소배율을 갖는 것이다. 또, 이 투영광학계의 N.A. 는 0.6, 투영배율이 1/4 이다.
이 투영광학계에 있어서는, L45, L46, L63, L65, L66, L67 의 6 부분에, 색수차를 보정할 목적으로 플루오르화 칼슘 단결정을 이용한다.
상기 본 발명의 투영광학계는, 상기 식 (1) ∼ (6) 을 이용한 산출법에 의해, 각 광학부재 L11 ∼ L610 에 대해 광축 Z 와의 교점을 중심으로 하는 광축 Z 에 수직인 면내의 부호표시 복굴절치의 분포로부터 투영광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치를 삼출하고 있고, 이 투영광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치가 -0.5 ∼ +0.5 nm/cm 이 되는 배치조건을 만족하도록 각 광학부재가 서로 조합되어 있다.
여기서, 본 발명에 관한 투영광학계는, 광학부재가 투영광학계 전체의 실효광로에 의거하는 부호표시 복굴절치의 스트렐 (Strehl) 치가 0.93 이상이 되는 배치조건을 더욱 만족하도록 서로 조합되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명자들은 광학부재내의 복굴절 분포의 평가에 대해, 광학부재 유효단면의 중심 및 그 주변부의 실효광로를 고려한 부호표시 복굴절치의 스트렐 강도를 사용하는 것이 유효하다는 것을 발견하였다. 본 발명자들에 의해 처음 도입된 복 굴절의 스트렐치는, 유효단면을 통과하는 광선의 실효광로를 고려하고 있기 때문에, 광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치에 의한 평가와 함께함으로써, 광학부재내의 더욱 정밀한 복굴절 분포의 평가를 실시할 수 있다.
이 부호표시 복굴절치의 스트렐치에 의한 각 광학부재의 배치조건은 하기 식 (7) ~ (9) 에 의거하여 표현된다.
Figure 112001004723810-pct00007
[식 (7) ∼ (9) 중, λ는 광원의 파장을 나타내고, χ는 투영광학계 전체의 광선추적시험에 의해 광학부재 Li 에 대해 얻어지는 실효광로에 의거하는 부호표시 복굴절치의 유효반경방향에 대한 분포에서 결정되는 부호표시 복굴절치의 평균치를 나타내고, σ는 투영광학계 전체의 광선추적시험에 의해 광학부재 Li 에 대해 얻어지는 실효광로에 의거한 부호표시 복굴절치의 유효반경방향에 대한 분포에서 결정되는 부호표시 복굴절치의 표준편차를 나타내고, Si 는 각 광학부재 Li 마다의 실효광로에 의거한 부호표시 복굴절치의 스트렐 (Strehl) 강도를 나타내고, S 는 각 광학부재 Li 를 모두 조합한 경우에서의 투영광학계 전체의 실효광로에 의거한 부호표시 복굴절치의 스트렐 강도를 나타낸다.]
또한, 본 발명에 관한 투영광학계는, 광학부재 Li 의 중심 Oi 주변의 부호표시 복굴절치가 0.2 nm/cm 이하인 것이 바람직하다. 광학부재에 조사되는 빛의 대부분은 광학부재의 중심부에 광축을 갖기 때문에, 상기의 조건을 만족하는 광학부재를 사용함으로써, 중심부에 복굴절을 갖는 광학부재를 사용한 경우와 비교하여 복굴절의 영향을 대폭으로 감소시키는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 관한 투영광학계는, 광학부재 Li 에 있어서 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향의 분포가, 중심 Oi 이외에 극치를 갖지 않는 것이 바람직하다. 또한, 광학부재의 부호표시 복굴절치의 분포가 중심 이외에 극치를 갖지 않는 것이라면, 광학계 전체에서의 부호표시 복굴절 특성치를 가늠하는 것이 용이하며, 개개의 부재의 복굴절의 영향을 효과적으로 부정하여 원하는 광학성능을 얻는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 관한 투영광학계는, 광학부재 Li 에 있어서 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 최대치와 최소치의 차이 ΔBi 가 2.0 nm/cm 이하인 것이 바람직하다. 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향의 분포에서의 최대치와 최소치의 차이 ΔBi 가 크다는 것은, 광학부재의 평균 부호표시 복굴절치 Bij, 나아가서는 부호표시 복굴절치 Aijk 의 편차가 크다는 것을 나타내며, 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 최대치와 최소치의 차이 ΔBi 가 2.0 nm/cm 보다 큰 광학부재에 빛을 조사하는 경우, 빛이 통과하는 위치에 따라 부호표시 복굴절치 Aijk 의 차이가 크기 때문에 광속의 파면에 혼란이 발생하여, 광학계의 결상능력이 극단적으로 저하되는 경향이 있다.
또한, 본 발명에 관한 투영광학계는, 각 광학부재 Li 에 있어서 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향에서의 분포곡선의 경사의 최대치 Fi 가, 반경방향의 폭 10 mm 당 0.2 nm/cm 이하인 것이 바람직하다. 이러한 광학부재를 사용하여 투영광학계를 구성함으로써, 투영광학계의 양호한 결상성능을 얻을 수 있고, 이러한 투영광학계를 구비하는 투영노광장치에 있어서 웨이퍼면 전체에 걸쳐 균일한 해상도가 얻어진다. 상기의 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향의 분포에서의 최대치와 최소치의 차이 ΔBi 가 큰 경우와 동일하게, 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향에서의 분포곡선의 경사의 최대치 Fi 가 크다는 것은, 광학부재의 평균 부호표시 복굴절치 Bij, 나아가서는 부호표시 복굴절치 Aijk 의 편차가 크다는 것을 나타내고, 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향에서의 분포곡선의 경사의 최대치 Fi 가, 반경방향의 폭 10 mm 당 0.2 nm/cm 보다 큰 광학부재에 빛을 조사하는 경우, 빛이 통과하는 위치에 따라 부호표시 복굴절치 Aijk 의 차이가 크기 때문에 광속의 파면에 혼란이 발생하여, 광학계의 결상능력이 극단적으로 저하되는 경향이 있다.
다음, 도 8 에 나타낸 투영광학계를 구비하는 투영노광장치의 일례를 도 9 에 나타낸다.
도 9 에 나타낸 투영노광장치는, 주로 노광광원 (303) 과, 패턴 원상이 형성된 레티클 R 과, 노광광원 (303) 에서 출력되는 빛을 레티클 R 에 조사하는 조사광학계 (302) 와, 레티클 R 에서 출력되는 패턴상을 웨이퍼 (감광기판) W 상에 투영하는 투영광학계 (304) 와, 레티클 R 과 웨이퍼 W 의 위치맞춤을 실시하는 얼라인먼트계 (305) 로 구성되어 있다.
웨이퍼 W 는, 레벨링 스테이지 (도시 생략) 상에 탑재되고, 이 레벨링 스테이지는, 구동 모터 (320) 에 의해 투영광학계의 광축방향 (Z 방향) 에 미동가능한 Z 스테이지 (301) 상에 설치되어 있다. Z 스테이지 (301) 는, 구동 모터 (320) 로부터 스텝·앤드·리피트 방식으로 2 차원 방향 (XY) 으로 이동가능한 XY 스테이지 (315) 에 탑재되어 있다. 레티클 R 은 수평면내에서 2 차원 이동가능한 레티클 스테이지 (306) 상에 탑재되어 있다. 노광광원 (303) 으로부터의 노광광은, 조명광학계 (302) 를 통하여 레티클 R 에 형성된 패턴을 균일하게 조명하고, 레티클 R 의 패턴상은 투영광학계 (304) 에 의해 웨이퍼 W 의 쇼트영역에 노광전사된다. 이 노광광에는, 248 nm (KrF 엑시머 레이저), 193 nm (ArF 엑시머 레이저), 157 nm (F2 레이저) 등의 파장을 갖는 노광광을 사용할 수 있다.
XY 스테이지 (315) 는, 웨이퍼 W 상의 1 개의 쇼트영역에 대한 레티클 R 의 패턴의 전사노광이 종료되면, 웨이퍼 W 의 다음 쇼트영역이 투영광학계 (304) 의 노광영역과 일치하도록 스테핑 이동된다. 웨이퍼 W 가 탑재된 레벨링 스테이지의 2 차원적인 위치는 레벨링 스테이지에 고정된 이동경 (340) 과의 거리를 레이저 간섭계 (도시 생략) 로 계측함으로써, 예를 들어 0.01 ㎛ 정도의 분해능으로 항상 모니터되고 있고, 레이저 간섭계의 출력은 스테이지 콘트롤계 (311) 에 공급되고 있다.
레티클 R 은 레티클 스테이지 (306) 상에서, 레티클 R 상의 전사 패턴의 중심이 투영광학계 (304) 의 광축 AX 와 일치하도록 위치결정된다. 레티클 R 의 위치결정은, 레티클 R 의 외주 부근에 형성된 복수의 레티클 얼라인먼트 마크 (레티클 마크) 를 사용하여 실시된다. 레티클 마크는, X 방향의 위치결정을 실시하기 위한 레티클 마크와, Y 방향의 위치결정을 실시하기 위한 레티클 마크 2 종류가 형성되어 있다. 얼라인먼트게 (305) 는, 노광광원 (303) 으로부터 노광광의 일부를 분기하여 돌출시킨 노광광을 조명광 (얼라인먼트광) 으로서 사용한다. 얼라인먼트계 (305) 는 각 레티클 얼라인먼트 마크의 위치에 1 개씩 형성되어 있다.
조명광학계 (302) 를 통과한 조명광은, 레티클 R 의 패턴영역의 외측에 형성된 레티클 마크에 입사한다. 레티클 마크는, 예를 들어, 패턴 주위의 불투명부에 형성된 직사각형의 투명창으로 이루어진다. 레티클 마크부에서 반사된 얼라인먼트광은, 얼라인먼트계 (305) 에 다시 입사한다. 한편, 레티클 마크를 통과한 얼라인먼트광은, 투영광학계 (304) 를 통하여 웨이퍼 W 상의 각 쇼트영역의 주위에 형성된 기판 얼라인먼트 마크 (웨이퍼 마크) 상에 입사한다. 웨이퍼 마크는 각 쇼트영역의 주위에 각각 형성하는 것이 아니라, 웨이퍼의 소정의 위치, 예를 들어 웨이퍼의 외주부 영역에만 형성해도 된다. 웨이퍼 마크도 레티클 마크에 대응하여 X 방향의 위치결정을 실시하기 위한 웨이퍼 마크와, Y 방향의 위치결정을 실시하기 위한 웨이퍼 마크의 2 종류가 형성되어 있다. 웨이퍼 마크로부터의 반사광은 입사광과 반대 경로를 거쳐, 투영광학계 (304), 레티클 마크부를 통과하여 얼라인먼트계 (305) 에 다시 입사한다.
이렇게 하여 얼라인먼트계 (305) 는, 레티클 R 과 웨이퍼 W 로부터의 얼라인먼트광의 반사를 입력함으로써, 레티클 R 과 웨이퍼 W 와의 상대적인 위치를 검출한다. 이 얼라인먼트계 (305) 의 출력은 주제어계 (312) 에 공급된다. 그리고, 주제어계 (312) 의 출력이 레티클 교환계 (307) 와 스테이지 콘트롤계 (311) 에 공급됨으로써, 레티클 R 과 웨이퍼 W 와의 공간적인 위치가 조정된다. 그 결과, 웨이퍼 W 상의 각 쇼트영역에 형성되어 있는 패턴과, 이로부터 전사노광하는 레티클 R 의 패턴상과의 중복 정밀도를 고정도로 유지할 수 있다.
도 10A 및 도 10B 는, 도 9 에 나타낸 투영노광장치의 조명광학계 (302) 의 상세한 구조를 나타내는 개략구성도이다.
도 10A 는, 조명광학계 (302) 를 도 9 의 Y 방향에서 본 경우의 정면도이며, 도 10B 는, 조명광학계 (302) 를 도 9 의 X 방향에서 본 경우의 정면도이다. 모든 도면에서 조명광학계 (302) 에 입사하는 노광광의 일부를 분기하여 사용하는 얼라인먼트계 (305) 를 생략하고 있다.
노광광원 (303) (도시생략) 으로부터는, 248 nm (KrF 엑시머 레이저), 193 nm (ArF 엑시머 레이저), 157 nm (F2 레이저) 등의 파장을 갖는 거의 평행인 광속이 출력되고, 이 때의 평행광속의 단면형상은 직사각형으로 되어 있다. 이 노광광원 (303) 으로부터의 평행광속은, 소정의 단면형상의 광속에 정형하는 광속정형부로서의 빔 정형광학계 (20) 에 입사한다. 이 빔 정형광학계 (20) 는, Y 방향에 굴절력을 갖는 2 개의 실린드리컬 (cylindrical) 렌즈 (20A, 20B) 로 구성되어 있고, 광원측의 실린드리컬 렌즈 (20A) 는, 음의 굴절력을 가지며, X 방향의 광속을 발산시키는 한편, 피조사면측의 실린드리컬 렌즈 (20B) 는, 양의 굴절력을 가지며, 광원측의 실린드리컬 렌즈 A 로부터의 발산광속을 집광하여 평행광속으로 변환한다. 따라서, 빔 정형광학계 (20) 를 통한 노광광원 (303) 으로부터의 평행광속은, Y 방향의 광속폭이 확대되어 광속단면이 소정의 크기를 갖는 장방형상으로 정형된다. 빔 정형광학계 (20) 로는, 양의 굴절력을 갖는 실린드리컬 렌즈를 조합한 것이라도 되고, 아나모르픽 (anamorphic) 프리즘 등이라도 된다.
빔 정형광학계 (20) 로부터의 정형된 광속은, 제 1 릴레이 광학계 (21) 에 입사한다. 여기서, 제 1 릴레이 광학계 (21) 는, 2 장의 양의 렌즈로 이루어지는 양의 굴절력의 전군 (21A, 21B) 과, 2 장의 양의 렌즈로 이루어지는 양의 굴절력의 후군 (21C, 21D) 을 가지며, 제 1 릴레이 광학계 (21) 의 전군 (21A, 21B) 은, 이 전군의 레티클 R 측 (후측) 의 초점위치에 집광점 (광원상) I 을 형성하고, 제 1 릴레이 광학계 (21) 의 후군 (21C, 21D) 은, 그 전군 (21A, 21B) 의 초점위치에 광원측 (전측) 의 초점위치가 일치하도록 배치되어 있다. 그리고, 이 제 1 릴레이 광학계 (21) 는, 노광광원 (303) 의 출사면과 후술하는 제 1 광원상 형성수단으로서의 옵티컬 인테그레이터 (30) 의 입사면을 공액으로 하는 기능을 가지고 있다. 이 제 1 릴레이 광학계 (21) 의 기능에 의해, 노광광원 (303) 으로부터의 빛의 각도 어긋남을 수반하는 옵티컬 인테그레이터 (30) 를 조명하는 광속의 어긋남을 보정하고, 노광광원 (303) 으로부터의 빛의 각도 어긋남에 대한 허용도를 크게 하고 있다. 노광광원 (303) 으로부터의 빛을 제 1 다광원 형성수단으로 유도하는 도광광학계는, 빔 정형광학계 (20) 와 제 1 릴레이 광학계 (21) 로 구성된다.
제 1 릴레이 광학계 (21) 를 통한 광속은, 직선상으로 3 열 배열된 복수의 광원상을 형성하는 제 1 다광원 형성수단으로서의 옵티컬 인테그레이터 (30) 에 입사한다. 이 옵티컬 인테그레이터 (30) 는, 거의 정방형상의 렌즈단면을 갖는 복수의 두 볼록형상의 렌즈소자가 복수 배치되어 구성되어 있고, 옵티컬 인테그레이터 (30) 전체적으로는 장방형상의 단면을 가지고 있다. 그리고, 각각의 두 볼록형상의 렌즈소자는, Y 방향과 X 방향에서 서로 같은 곡률 (굴절력) 을 가지고 있다.
그러므로, 옵티컬 인테그레이터 (30) 를 구성하는 개개의 렌즈소자를 통과하는 평행광속은, 각각 집광되어 각 렌즈소자의 사출측에는 광원상이 형성된다. 따라서, 옵티컬 인테그레이터 (30) 의 사출측 위치 A1 에는 렌즈소자의 수에 상당하는 복수의 광원상이 형성되고, 여기에는 실질적으로 2 차 광원이 형성된다.
옵티컬 인테그레이터 (30) 에 의해 형성된 복수의 2 차 광원으로부터의 광속 은, 제 2 릴레이 광학계 (40) 에 의해 집광되고, 또한 복수의 광원상을 형성하는 제 2 다광원상 형성수단으로서의 옵티컬 인테그레이터 (50) 에 입사한다.
이 옵티컬 인테그레이터 (50) 는, 장방형의 렌즈단면을 갖는 복수의 두 볼록형상의 렌즈소자가 복수 배치되어 구성되어 있고, 이 렌즈소자는 단면형상이 옵티컬 인테그레이터 (30) 의 단면형상과 유사하도록 구성되어 있다. 그리고, 옵티컬 인테그레이터 (50) 전체적으로는 정방형상의 단면을 가지고 있다. 또, 각각의 렌즈소자는, 도 10A 의 지면방향과 도 10B 의 지면방향에서 서로 같은 곡률 (굴절력) 을 가지고 있다.
그러므로, 옵티컬 인테그레이터 (50) 를 구성하는 개개의 렌즈소자를 통과하는 옵티컬 인테그레이터 (30) 로부터의 광속은, 각각 집광되어 각 렌즈소자의 사출측에는 광원상이 형성된다. 따라서, 옵티컬 인테그레이터 (50) 의 사출측 위치 A2 에는, 정방형상으로 배열된 복수의 광원상이 형성되고, 여기에는 실질적으로 3 차 광원이 형성된다.
제 2 릴레이 광학계 (40) 는, 옵티컬 인테그레이터 (30) 의 입사면위치 B1 와 옵티컬 인테그레이터 (50) 의 입사면위치 B2 를 공액으로 함과 동시에, 옵티컬 인테그레이터 (30) 의 사출면위치 (A1) 와 옵티컬 인테그레이터 (50) 의 사출면위치 A2 를 공액으로 하고 있다. 또한, 상기 설명에 있어서 옵티컬 인테그레이터 (30) 및 옵티컬 인테그레이터 (50) 는, 플라이아이 렌즈의 형상으로 나타냈지만, 본 발명의 투영노광장치의 조명계에 사용되는 옵티컬 인테그레이터의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 매우 미소한 복수의 렌즈소자로 구성되는 마 이크로 플라이아이나, 로드형상 내면반사형 광학소자 (카레이드 스코프 로드) 나, 회절광학소자 (DOE) 등을 사용하는 것이 가능하다.
이 3 차 광원이 형성되는 위치 A2 또는 그 근방 위치에는, 소정 형상의 개구부를 갖는 개구 조리개 AS 가 형성되어 있고, 이 개구 조리개 AS 에 의해 원형상으로 형성된 3 차 광원으로부터의 광속은, 집광광학계로서의 콘덴서 광학계 (60) 에 의해 집광되어 피조사물체로서의 레티클 R 상을 슬릿형상으로 균일조명한다.
또, 도 11 에서의 투영광학계 (304) 는, 투영광학계 전체의 부호표시 복굴절 특성치가 -0.5 ∼ +0.5 nm/cm 이 되는 배치조건을 만족하도록 각 광학부재가 서로 조합되어 있다. 또, 각 광학부재가, 투영광학계 전체의 실효광로에 의거하는 부호표시 복굴절치의 스트렐 (Strehl) 치가 0.93 이하가 되는 배치조건을 더욱 만족하도록 서로 조합되어 있다. 또한, 사용되고 있는 광학부재는, 그 유효단면의 중심 주변의 부호표시 복굴절치가, -0.2 ∼ +0.2 nm/cm 이며, 평균 부호표시 복굴절치의 반경방향의 분포가, 중심 이외에 극치를 갖지 않는 것이며, 평균 부호표시 복굴절치의 최대치와 최소치의 차이 ΔBi 가 2.0 nm/cm 이하이며, 평균 부호표시 복굴절치 Bij 의 반경방향에서의 분포곡선의 경사의 최대치 Fi 가, 반경방향의 폭 10 mm 당 0.2 nm/cm 이하이다.
이하, 실시예 및 비교예에 의거하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
도 4 에 나타낸 합성로를 이용하여, 이하의 순서에 따라 석영글래스 부재의 제조를 실시하였다.
먼저, 다중관 구조를 갖는 버너의 중앙부로부터 사염화 규소 (SiCl4) 를 유속 30 g/분으로 분출시키고, 산수소 화염 (산소/수소비 : 0.5) 중에서 가수분해시켜 석영글래스 미립자를 얻고, 이것을 타겟 (회전속도 : 5 rpm, 유동속도 : 100 mm/min) 상에 퇴적시킴과 동시에 투명화하여 석영글래스 잉곳 (직경 : 400 mm 이상) 을 얻었다. 이 공정에서의 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 온도분포를 도 11A 에 나타낸다.
다음으로, 얻어진 석영글래스 잉곳으로부터, 원통 형상의 석영글래스 부재 (직경 : 400 mm, 두께 : 100 mm) 를, 석영글래스 잉곳의 회전중심과 석영글래스 부재의 기하학적 중심이 일치하도록 잘라내고, 이것을 1000 시간까지 승온한 후 동온도에서 10 시간 유지하고, 강온속도 10 ℃/시간로 500 ℃ 까지 냉각하고, 다시 방냉(放冷)하였다 (어닐 처리). 얻어진 석영글래스 부재에 대해, 위상변조법에 의해 부호표시 복굴절치의 측정을 실시하였다. 그 결과를 도 12A 에 나타낸다.
실시예 2
사염화규소의 유속을 100 g/분으로 한 것, 및 어닐 처리의 조건을 표 1 에 나타내는 조건 1 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 11B 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 12B 에 각각 나타낸다.
실시예 3
사염화규소의 유속을 50 g/분으로 한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 11C 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 12C 에 각각 나타낸다.
비교예 1
사염화규소의 유속을 10 g/분으로 한 것 이외에는 실시예 2 와 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 11D 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 12D 에 각각 나타낸다.
실시예 4
산소/수소비를 0.25 로 한 것, 및 어닐 처리의 조건을 표 1 에 나타내는 조건 1 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 13A 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 14A 에 각각 나타낸다.
실시예 5
산소/수소비를 0.4 로 한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 13B 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 14B 에 각각 나타낸다.
비교예 2
산소/수소비를 0.5 로 한 것 이외에는 실시예 4 와 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 13C 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 14C 에 각각 나타낸다.
비교예 3
실시예 1 에서의 산소/수소비를 0.45 로 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일하게 하여 석영글래스 부재를 얻고, 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 석영글래스 잉곳 제작시의 온도분포를 도 13D 에, 부호표시 복굴절치의 측정결과를 도 14D 에 각각 나타낸다.
실시예 6
실시예 1 에서 얻어진 석영글래스 부재에 대해 비교예 4 와 동일하게 하여 고온열처리를 실시하고, 부호표시 복굴절치의 측정을 실시하였다. 그 결과를 도 16C 에 나타낸다.
다음, 이 석영글래스 부재에 대해 표 1 에 나타내는 조건 1 로 어닐 처리를 실시하고, 도 6 에 나타내는 열처리장치를 이용하여 표 1 에 나타내는 조건 2 로 열처리 및 냉각처리를 더 실시하여, 얻어진 석영글래스 부재에 대해 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 냉각개시 5 시간후의 석영글래스 부재의 온도분포를 도 15A 에, 냉각처리후의 석영글래스 부재의 부호표시 복굴절치의 분포를 도 16A 에 각각 나타낸다.
실시예 7
실시예 6 에서의 어닐 처리후의 석영글래스 부재에 대해, 도 6 에 나타내는 장치에 있어서 세라믹판을 사용하는 대신 석영글래스 부재의 상하 양면으로부터 드라이 에어 (온도 : 25 ℃, 노점 : -70 ℃) 를 20 L/분으로 불어 넣어 냉각을 실시한 것 이외는 실시예 6 과 동일하게 하여, 표 1 에 나타내는 조건 2 로 열처리 및 냉각처리를 실시하여, 얻어진 석영글래스 부재의 부호표시 복굴절치의 분포를 측정하였다. 냉각개시 5 시간후에서의 석영글래스 부재의 온도분포를 도 15B 에 , 냉각처리후의 석영글래스 부재의 부호표시 복굴절치의 분포를 도 16B 에 각각 나타낸다.
표 1
Figure 112001004723810-pct00049
비교예 4
실시예 1 에서 얻어진 석영글래스 부재를 2100 ℃ 까지 승온하여 동온도에서 2 시간 유지하고, 강온속도 10 ℃/시간에서 500 ℃ 까지 냉각하고, 그 후 방냉하였다. 이렇게 하여 고온열처리한 석영글래스 부재에 대해 그 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 결과를 도 16D 에 나타낸다.
비교예 5
실시예 1 에서 얻어진 석영글래스 부재 대신 비교예 3 에서 얻어진 석영글래스 부재를 이용한 것 이외에는 비교예 4 와 동일한 방법으로 고온열처리를 실시하고, 얻어진 석영글래스 부재의 부호표시 복굴절치를 측정하였다. 결과를 도 16E 에 나타낸다.
이와 같이, 실시예 1 ∼ 7 의 석영글래스 부재는 모두, 중심으로부터 직경방향에 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는다는 것이 확인되었다. 이에 비해 비교예 1 ∼ 5 의 석영글래스 부재는 모두, 중심으로부터 직경방향에 단조감소하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 것이었다.
(투영광학계 1 및 투영노광장치 1 의 제작)
실시예 1 의 석영글래스 부재와 비교예 4 의 석영글래스 부재를 이용하여, 상기 식 (1) ∼ (6) 을 이용하여 얻어지는 부호표시 복굴절 특성치에 의거하여 도 8 에 나타내는 투영광학계를 제작하고, 얻어진 투영광학계에 대해 상기 식 (7) ∼ (9) 에 의거하여 광학계 전체의 복굴절을 평가하였다. 일반적으로, 스트렐치가 0.95 이상의 투영광학계라면 원하는 성능이 얻어지는데, 상기 순서로 얻어진 투영광학계에 있어서는 스트렐치 0.99 를 달성할 수 있고, 종래의 광학부재를 사용한 경우에는 얻을 수 없었던 충분히 높은 결상성능을 갖는 것이 확인되었다.
다음, 상기 투영광학계를 이용하여 도 9 에 나타내는 투영노광장치를 제작하고, 그 해상도를 평가한 결과, 본 실시의 투영노광장치에 있어서는 해상도 약 0.15 ㎛ 가 달성됨이 확인되었다.
(투영광학계 2 및 투영노광장치 2 의 제작)
실시예 6 에서의 고온열처리후의 석영글래스 부재와 실시예 6 에서의 냉각처리후의 석영글래스 부재를 이용하여, 상기 식 (1) ∼ (6) 을 이용하여 얻어지는 부호표시 복굴절 특성치에 의거하여 도 8 에 나타내는 투영광학계를 제작하고, 얻어진 투영광학계에 대해 상기 식 (7) ∼ (9) 에 의거하여 광학계 전체의 복굴절을 평가하였다. 이렇게 하여 얻어진 투영광학계에 있어서도 스트렐치 0.99 를 달성할 수 있고, 종래의 광학부재를 사용한 경우에는 얻을 수 없었던 충분히 높은 결상성능을 갖는 것이 확인되었다.
다음, 상기 투영광학계를 이용하여 도 9 에 나타내는 투영노광장치를 제작하고, 그 해상도를 평가한 결과, 해상도 약 0.15 ㎛ 가 달성됨이 확인되었다.
(투영광학계 3 의 제작)
도 17 에 나타내는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 종래의 석영글래스 부재만을 이용하고, 상기 식 (1) ∼ (6) 을 이용하여 얻어지는 부호표시 복굴절 특성치에 의거하여 도 8 과 동일한 투영광학계를 제작하고, 얻어진 투영광학계에 대해 상기 식 (7) ∼ (9) 에 의거하여 광학계 전체의 복굴절을 평가하였다. 이렇게 하여 얻어진 투영광학계의 스트렐치는 0.70 이며, 원하는 광학성능을 얻을 수 없다는 것이 확인되었다.
산업상의 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제조방법에 의하면, 부호표시 복굴절치가 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 효율적이고 확 실하게 얻는 것이 가능해진다. 그리고, 본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 본 발명의 석영글래스 부재와, 부호표시 복굴절치가 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조감소하는 종래의 석영글래스 부재를 사용함으로써, 광학계 전체의 높은 투과율이나 높은 굴절율의 균질화가 달성된다. 따라서, 본 발명의 제조방법 및 그에 의해 얻어지는 본 발명의 석영글래스 부재에 의하면, 투영노광장치의 결상광학계에 있어서 충분히 높은 해상도를 효율적이고 확실하게 얻는 것이 가능해진다.

Claims (8)

  1. 다중관 구조를 갖는 버너를 이용하여 규소화합물을 산수소화염 중에서 반응시켜 석영글래스 미립자를 얻는 제 1 스텝;
    상기 버너와 대향하도록 배치되어 있고 회전하고 있는 지지체상에, 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 1 개의 면내에 있어서 상기 회전축에 관해 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 미립자를 퇴적시켜 석영글래스 잉곳을 얻는 제 2 스텝; 및
    상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 개소에서 측정되는 복굴절치 및 그의 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 3 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 석영글래스 부재의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스텝에서, 면의 중심에서의 온도와 극대치와의 차이가 0 ℃ 초과하고 200 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 석영글래스 부재의 제조방법.
  3. 석영글래스 잉곳을 소정의 온도까지 승온하는 제 4 스텝;
    상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 하나의 면내에 있어서 상기 회전축에 관해 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 잉곳을 냉각하는 제 5 스텝; 및
    상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 개소에서 측정되는 복굴절치 및 그의 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 6 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 석영글래스 부재의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 5 스텝에서, 면의 중심에서의 온도와 극대치와의 차이가 20 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 석영글래스 부재의 제조방법.
  5. 다중관 구조를 갖는 버너를 이용하여 규소화합물을 산수소화염 중에서 반응시켜 석영글래스 미립자를 얻는 제 1 스텝;
    상기 버너와 대향하도록 배치되어 있고 회전하고 있는 지지체상에, 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 1 개의 면내에 있어서 상기 회전축에 관해 대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 미립자를 퇴적시켜 석영글래스 잉곳을 얻는 제 2 스텝; 및
    상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 개소에서 측정되는 복굴절치 및 그의 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 3 스텝을 포함하는 제조방법에 의해 얻어지는, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 스텝에서, 면의 중심에서의 온도와 극대치와의 차이가 0 ℃ 초과 하고 200 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 석영글래스 부재.
  7. 석영글래스 잉곳을 소정의 온도까지 승온하는 제 4 스텝;
    상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 적어도 하나의 면내에 있어서 면의 중심에 관하여 회전대칭이고 또한 면의 중심과 주변에지부와의 사이에 극대치를 갖는 온도분포를 가지며, 상기 석영글래스 잉곳을 냉각하는 제 5 스텝; 및
    상기 석영글래스 잉곳의 회전축에 수직인 면내의 복수의 개소에서 측정되는 복굴절치 및 그의 진상축의 방향에 의거하여 부호표시 복굴절치의 분포를 구하고, 부호표시 복굴절치가 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 석영글래스 부재를 상기 석영글래스 잉곳으로부터 잘라내는 제 6 스텝을 포함하는 제조방법에 의해 얻어지는, 면의 중심으로부터 주변에지부를 향하여 단조증가하는 부호표시 복굴절치의 분포를 갖는 석영글래스 부재.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 5 스텝에서, 면의 중심에서의 온도와 극대치와의 차이가 20 ℃ 이상 300 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 석영글래스 부재.
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100719817B1 (ko) 1999-08-12 2007-05-18 가부시키가이샤 니콘 합성석영유리의 제조방법 및 열처리장치
US7177481B2 (en) 2000-12-19 2007-02-13 Konica Corporation Multiresolution unsharp image processing apparatus
WO2003054590A1 (fr) * 2001-12-10 2003-07-03 Nikon Corporation Materiau en cristal de fluorure pour un dispositif optique utilise pour un materiel photolithographique et son procede de fabrication
JP3679774B2 (ja) * 2002-03-29 2005-08-03 キヤノン株式会社 複屈折測定装置及び方法
US7251029B2 (en) * 2002-07-01 2007-07-31 Canon Kabushiki Kaisha Birefringence measurement apparatus, strain remover, polarimeter and exposure apparatus
EP3226073A3 (en) * 2003-04-09 2017-10-11 Nikon Corporation Exposure method and apparatus, and method for fabricating device
TWI474132B (zh) 2003-10-28 2015-02-21 尼康股份有限公司 照明光學裝置、投影曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法
TWI385414B (zh) 2003-11-20 2013-02-11 尼康股份有限公司 光學照明裝置、照明方法、曝光裝置、曝光方法以及元件製造方法
US8270077B2 (en) 2004-01-16 2012-09-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Polarization-modulating optical element
KR101165862B1 (ko) 2004-01-16 2012-07-17 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 편광변조 광학소자
US20070019179A1 (en) 2004-01-16 2007-01-25 Damian Fiolka Polarization-modulating optical element
TWI395068B (zh) 2004-01-27 2013-05-01 尼康股份有限公司 光學系統、曝光裝置以及曝光方法
TWI366219B (en) 2004-02-06 2012-06-11 Nikon Corp Polarization changing device, optical illumination apparatus, light-exposure apparatus and light-exposure method
US7324280B2 (en) * 2004-05-25 2008-01-29 Asml Holding N.V. Apparatus for providing a pattern of polarization
US20100154474A1 (en) * 2005-12-21 2010-06-24 Lorrie Foley Beall Reduced striae low expansion glass and elements, and a method for making same
US20070137253A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-21 Beall Lorrie F Reduced striae low expansion glass and elements, and a method for making same
JP5359044B2 (ja) * 2008-06-16 2013-12-04 株式会社ニコン 合成石英ガラス及び合成石英ガラスの製造方法
KR20120046735A (ko) * 2009-08-07 2012-05-10 아사히 가라스 가부시키가이샤 광학 부재용 합성 석영 유리
US20150192738A1 (en) * 2012-06-27 2015-07-09 Afl Telecommunications Llc Optical fiber processing system using a co2 laser
US10384972B2 (en) * 2014-02-06 2019-08-20 Momentive Performance Materials Inc. Fused quartz tubing for pharmaceutical packaging and methods for making the same
US11150468B1 (en) 2019-08-07 2021-10-19 Facebook Technologies, Llc Optical device having reduced diffraction artifacts for eye-tracking

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE116448T1 (de) * 1989-06-09 1995-01-15 Heraeus Quarzglas Optische teile und rohlinge aus synthetischem siliziumdioxidglas und verfahren zu ihrer herstellung.
JP2814867B2 (ja) * 1993-02-10 1998-10-27 株式会社ニコン 石英ガラスの製造方法
JP3137517B2 (ja) * 1993-11-17 2001-02-26 信越化学工業株式会社 合成石英ガラス部材の製造方法および合成石英ガラス製造用バーナー
JP3083957B2 (ja) 1994-06-16 2000-09-04 株式会社ニコン 光リソグラフィー用蛍石
JP3369730B2 (ja) * 1994-06-16 2003-01-20 株式会社ニコン 光リソグラフィー用光学部材の評価方法
JP3669378B2 (ja) * 1994-09-08 2005-07-06 株式会社ニコン 光学素材及びその作製方法
JP3089955B2 (ja) 1994-10-06 2000-09-18 株式会社ニコン 光リソグラフィー用光学部材及び投影光学系
JP3520596B2 (ja) * 1995-03-30 2004-04-19 株式会社ニコン 石英ガラス
JP3274953B2 (ja) 1995-08-18 2002-04-15 住友金属工業株式会社 光学用合成石英ガラス材及びその製造方法、並びに該光学用合成石英ガラス材を用いた合成石英ガラス製品
WO1998000761A1 (en) 1996-07-02 1998-01-08 Heraeus Quarzglas Gmbh Projection aligner for integrated circuit fabrication
US6423656B1 (en) * 1997-03-07 2002-07-23 Schott Ml Gmbh Synthetic quartz glass preform
DE69806672T2 (de) 1997-04-08 2003-03-20 Shinetsu Quartz Prod Optisches synthetisches Quarzglas, Herstellungsverfahren davon, und optisches Element für Excimer-Laser mit dem synthetischen Quarzglas
WO1998052879A1 (en) 1997-05-20 1998-11-26 Heraeus Quarzglas Gmbh Synthetic silica glass used with uv-rays and method producing the same
JP3413067B2 (ja) 1997-07-29 2003-06-03 キヤノン株式会社 投影光学系及びそれを用いた投影露光装置
JPH11103118A (ja) * 1997-09-26 1999-04-13 Fuji Photo Film Co Ltd 固体レーザーおよびその作製方法
JP2000007349A (ja) 1998-06-18 2000-01-11 Asahi Glass Co Ltd 合成石英ガラス光学部材およびその製造方法
EP1063684B1 (en) * 1999-01-06 2009-05-13 Nikon Corporation Method for producing a projection optical system
EP1114802A4 (en) * 1999-04-21 2008-12-31 Nikon Corp SILICA GLASS ELEMENT, PRODUCTION METHOD AND PROJECTION ALIGNER USING THE SAME

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