KR20100125365A - 형광막, 형광막의 성막 방법, 유전체 다층막, 광학 소자, 광학계, 촬상 유니트, 광학 특성 계측 장치, 광학 특성 측정 방법, 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법 - Google Patents
형광막, 형광막의 성막 방법, 유전체 다층막, 광학 소자, 광학계, 촬상 유니트, 광학 특성 계측 장치, 광학 특성 측정 방법, 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
자외선을 투과가능한 불화물로 이루어진 모재와 이 모재에 도프된 부활재를 포함하고, 상기 부활재는 천이 원소 또는 희토류 원소를 포함하고, 상기 모재 중에 상기 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하는 것을 특징으로 하는 형광막 및 이 형광막을 갖는 유전체 다층막 및 상기 형광막을 이용한 광학 소자, 촬상 장치, 광학 특성 계측 장치, 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법.
Description
본 발명은 자외선에 의해 형광을 발하는 형광막과 그 형광막의 성막 방법에 관한 것이다. 또 본 발명은 그 형광막을 이용한 유전체 다층막, 광학 소자, 광학계, 촬상 유니트, 광학 특성 계측 장치, 광학 특성 측정 방법, 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은 2008년 3월 10일에 일본에 출원된 특원 2008-59700호 및 2008년 7월 28일에 일본에 출원된 특원 2008-193560호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
스테퍼(stepper) 등의 노광 장치는 종래부터 반도체 소자나 액정 표시 소자를 비롯한 마이크로 디바이스의 제조 장치로서 사용되고 있다. 이와 같은 노광 장치에서는 투영 광학계에 높은 해상도가 요구된다. 투영 광학계의 높은 해상도를 확보하기 위해서는 투영 광학계의 광학 특성(예를 들면 뒤틀림, 상면(像面) 만곡 등의 결상 특성, 파면 수차 등)을 높은 정밀도로 계측하여, 설계상의 광학 특성과 실제 광학 특성의 오차를 보상하는 것이 필요하다. 그 때문에 투영 광학계의 물체면 및 상면에 주기 패턴(명암의 반복 패턴)을 배치하는 것과 동시에 2개의 주기 패턴에 의해 형성되는 모아레 무늬로부터 뒤틀림의 계측을 실시하는 광학 특성 계측 장치가 제안되고 있다(일례로서 특허 문헌 1: US 2005/0122506 A1 참조).
이 광학 특성 계측 장치에서는 상면내 넓은 영역의 뒤틀림을 일괄하여 측정하려고 하면 릴레이 렌즈의 대형화에 의해 노광 장치로의 실장이 곤란해지는 것이 염려되고 있다. 그 때문에 광학 특성 계측 장치의 릴레이 렌즈로서 복수의 광섬유를 다발로 하여 구성된 도광 부재(광섬유 플레이트(Fiber-Optic Plate): 이하 FOP로 표기한다) 등을 갖추는 광학 소자를 이용하는 것도 검토되고 있다.
한편, 형광체는 종래부터 자외선을 가시광으로 변환하기 위한 물질로서 이용되고 있다. 형광체 개발의 역사는 오래 되고, 형광등을 대표로 하여, 최근에는 발광 다이오드(LED)를 이용한 각종 조명 기술에 있어서 불가결한 것이 되고 있다.
형광등(저압 수은등)에 이용되는 형광체로서 할로인산염, 인산염, 규산염 등을 모재로 한 산화물계 형광체가 이용되고 있다. 이러한 형광체는 여기된 수은 증기로부터 발생하는 파장 254nm의 빛에 의해 여기되어 여러 가지의 형광을 발광한다. 근래에는 봉입된 크세논(Xe)-네온(Ne) 등의 희가스에 고전압을 인가하여, 방전시에 발생하는 파장 147nm 또는 173nm의 진공 자외선에 의해 형광을 발함으로써 화상 표시를 실시하는 플라스마 디스플레이 패널(PDP)이 있다. PDP에 이용되는 형광체로도, 예를 들면 알루미늄산염, 규산염 및 붕산염 등의 산화물계 형광체가 이용되고 있다.
이러한 형광체는 일반적으로 고상·액상·기상 반응을 이용하여 제조되고 분말 모양 형태(입경은 수 ㎛)를 가지고 있다. 얇은 형광체층을 기판상에 형성하려면 많은 경우 인쇄 기술을 응용하여 형광체 도포가 실시되고 있다. 고점도 용액을 사용하여 형광 분말을 혼합하고, 스크린 인쇄 등의 인쇄 기술을 응용하여 형광체가 도포된다. 다음에 고온 소결 과정을 거쳐 도포층의 용제를 휘발시키는 것과 동시에 결착재의 융착을 일으킴으로써 형광 분말이 기판상에 고착되어 형광체층이 형성된다.
자외선 레이저광을 이용한 레이저 광학계에서는 빔 형상을 확인하기 위한 빔 프로파일러(beam profiler)나 레이저의 광로 확인을 위한 빔 체커(beam checker) 등에 형광체가 이용되고 있다. 이러한 형광체는 앞서 기술한대로 형광 분말을 기판에 고착시킨 것이 일반적이지만, 최근에는 형광을 발하는 유리 등 투광성이 있는 소재도 개발되고 있다(예를 들면 특허 문헌 2: 일본 특허 제3961585호 공보, 특허 문헌 3: 일본 특개 2006-265012호 공보). 이러한 형광 발광 유리는 희토류 또는 천이 금속 이온을 불화 인산계·산화물계 유리 중에 함유시켜 투명성을 유지한 채로 형광체를 구성한 것이다. 이와 같은 형광 유리는 자외선을 가시적으로 관찰가능한 가시광으로 변환하는 것을 목적으로 하고 있어, 엑시머 레이저 등의 레이저광의 광축 조정 등에 사용된다.
고정밀도로 광학 특성의 계측을 실시하기 위해서는 파장이 짧은 빛을 이용하는 것이 바람직하다. 특히 엑시머 레이저를 광원으로 하는 노광 장치인 광학계 등 자외광을 이용하는 광학계의 특성을 정밀하게 측정하기 위해서는 광학계 사용 파장인 자외광을 이용하여 계측하는 것이 바람직하다. 그렇지만 FOP 등의 도광 부재를 이용하여 자외선을 측정하는 장치에서는 FOP에 자외선을 흡수하는 성질이 있는 것이 알려져 있다. 따라서, 상기 광학 특성 계측 장치에 FOP를 이용했을 경우 광원으로부터 강한 단파장 자외선이 FOP에 조사되기 때문에 FOP의 열화(劣化)가 일어나기 쉽다. 그 때문에 자외선에 의한 FOP 열화의 개선이 요청되고 있었다.
한편, 자외선을 가시광으로 변환하는 경우 분말 형광체를 기판에 고착한 것에서는 제법상 형광체층의 박층화에 제약이 있다. 또, 형광체층은 수 ㎛의 입자가 눌려 굳어진 다공질 형태를 취하고 있어 공극이 많이 포함된다. 이 공극의 크기는 빛의 파장과 같은 정도이므로 자외선이나 형광은 산란된다. 그 때문에 형광체층의 두께가 두껍고, 산란에 의한 자외선의 확산과 형광의 산란에 의해 빔 강도의 분포나 빔 형상의 가시 상(像)이 불선명하게 된다고 하는 문제점이 있었다. 따라서, 분말 소결에 의해 형성된 종래의 형광체에서는 상기와 같은 광학 특성 계측 장치에 조합하고, 자외선을 가시광으로 변환하여 고정밀도의 계측을 실시하는 것은 불가능하였다.
또, 자외선을 가시화하여 관찰이나 측정 등을 실시하는 경우 형광 발광 유리에서는 두께가 현격히 두껍게 형성된다. 그 때문에 형광 발광 유리를 포함하는 광학계는 배치 등에 제약이 생기기 쉽다. 특히, 형광 발광 유리를 배치하는 경우와 배치하지 않는 경우에서 광로가 변화하여, 원하는 광학계로 자외선을 가시화하여 관찰이나 측정 등을 실시하기 어려운 등의 문제점이 있었다.
따라서 본 발명에서는 복수의 광섬유를 다발로 하여 구성된 도광 부재를 갖추는 광학 소자에 관해 자외선에 의한 도광 부재의 열화를 억제하는 수단을 제공하는 것을 과제로 한다.
또, 자외선 및 형광이 불선명하게 되기 어렵고, 형광을 이용하여 자외선의 관찰이나 측정 등을 정밀도 좋게 실시하기 쉽고, 배치의 자유도도 큰 형광막 또는 유전체 다층막을 제공하는 것을 다른 과제로 한다. 또한 본 발명은 그러한 형광막이나 유전체 다층막을 갖춘 광학 소자 또는 광학계를 제공하는 것, 그러한 형광막을 용이하게 성막할 수 있는 방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
또 본 발명은 상기 광학 소자 또는 광학계를 이용한 촬상 유니트, 광학 특성 계측 장치, 광학 특성 측정 방법, 노광 장치, 노광 방법 및 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 형광막은 자외선을 투과가능한 재료로 이루어진 모재와 이 모재에 도프된 부활재(activator)를 포함하고, 상기 부활재는 상기 모재 중에 상기 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하는 것을 특징으로 한다.
상기 모재는 불화물에 의해 이루어지는 것이어도 된다. 또한, 상기 불화물은 불가피한 불순물을 포함하고 있어도 된다.
상기 부활재는 천이 원소 또는 희토류 원소를 포함하는 것이어도 된다.
본 발명의 형광막 성막 방법은 상기 형광막을 성막하는 방법이며, 불화물로 이루어진 상기 모재에 상기 부활재가 도프된 타겟을 제작하고, 상기 타겟을 저항 가열하여 증착함으로써 성막하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유전체 다층막은 상기 형광막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학 소자는 상기 형광막 또는 상기 유전체 다층막이 광학 기재의 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 광학계는 복수의 광학 소자가 배열된 광학계이며, 상기 복수의 광학 소자의 일부 또는 전부가 상기 광학 소자로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 촬상 유니트는 상기 형광막 또는 유전체 다층막과 상기 형광막에서 발한 상기 형광을 촬상하는 촬상 소자를 갖추는 촬상 유니트여도 된다.
또는 본 발명의 촬상 유니트는 상기 광학 소자와 상기 광학 소자에서 발한 상기 형광을 촬상하는 촬상 소자를 갖추는 촬상 유니트여도 된다.
상기 촬상 유니트는 형광막에서 발한 형광을 촬상 소자에 도광하는 도광 부재를 갖추고 있어도 된다.
본 발명의 광학 특성 계측 장치는 피검 광학계의 광학 특성을 계측하는 장치로서, 본 발명의 촬상 유니트를 갖추고, 상기 촬상 유니트는 피검 광학계의 상면측에 배치되어 상기 피검 광학계를 통과한 계측광을 검출하는 것이어도 된다.
본 발명의 형광막에 의하면 모재에 도프된 부활재가 모재 중에 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하므로, 형광을 이용하여 자외선의 관찰이나 측정 등을 실시할 수 있다. 그 때 형광체가 막이기 때문에 자외선이 조사되는 부재의 표면에 배치하기 쉬워 배치의 자유도가 크다. 또, 부활재가 모재에 도프되어 형성된 박막이기 때문에 소결 분말로 형성된 종래의 형광체와 같은 공극에 의한 빛의 산란은 생기지 않는다. 그 때문에 자외선이나 형광이 형광체(형광막)를 투과하는 사이에 산란 등으로 불선명하게 되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에 자외선의 관찰이나 측정을 정밀도 좋게 실시하기 쉽다.
본 발명의 형광막의 성막 방법에 의하면 불화물로 이루어진 모재에 부활재를 도프한 타겟을 제작하고, 이 타겟을 저항 가열하여 증착함으로써 형광막을 성막하므로, 타겟의 화학 조성을 유지하여 형광막을 성막하는 것이 가능하다. 그 때문에 원하는 형광 특성을 갖는 형광막을 성막하는 것이 용이하다.
본 발명의 유전체 다층막에 의하면 상기 형광막을 포함하므로, 유전체 다층막의 구성에 의한 각종 광학 특성을 얻을 수 있는 것과 동시에 형광막에 의한 형광을 이용하여, 자외선의 관찰이나 측정 등을 정밀도 좋게 실시하는 것이 가능하다.
본 발명의 광학 소자에 의하면 광학 기재의 표면에 상기와 같은 형광막 또는 유전체 다층막이 설치되어 있으므로, 광학 기재의 표면에서 자외선에 의해 형광을 생기게 할 수 있어 자외선의 관찰이나 측정 등을 정밀도 좋게 실시하기 쉽다.
특히, 광학 기재와 형광막 사이에 위치하는 단수 또는 복수의 유전체 박막이 형광을 투과하는 것과 동시에 자외선을 반사하는 특성을 갖는 파장 선택막을 구성하는 광학 소자이면, 자외선에 의해 형광막에서 발생한 형광은 파장 선택막을 투과하여 도광 부재에 입사하는 한편, 자외선은 파장 선택막에서 반사된다. 그 때문에 자외선에 의한 도광 부재의 열화를 억제할 수 있다.
본 발명의 광학계에 의하면 복수의 광학 소자가 배열된 광학계에 있어서 복수의 광학 소자의 일부 또는 전부가 상기 광학 소자로 이루어지므로 광학계 내에서 정상적으로 자외선의 관찰이나 측정을 정밀도 좋게 실시할 수 있고, 그 때 자외선이나 형광이 산란 등으로 불선명하게 되지 않으며, 게다가 형광막을 배치하는 경우와 배치하지 않는 경우에서 광로가 변화하기 어렵기 때문에 원하는 광학계를 구성하는 것이 용이하다.
본 발명의 촬상 유니트에 의하면 상기와 같은 형광막, 유전체 다층막 또는 광학 소자와 이들로부터 형광을 촬상하는 촬상 소자를 갖추고 있으므로, 자외선 측정을 정밀도 좋게 실시하기 쉽다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에서의 촬상 유니트의 일례의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 변형예에 관한 광학 소자의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시형태 1에서의 유전체 다층막 미러의 자외역에서의 반사율을 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시형태 1에서의 유전체 다층막 미러의 가시역에서의 반사율을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에서의 형광체의 형광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에서의 촬상 유니트의 별도예의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에서의 광학 특성 계측 장치의 일례의 개략 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 1에서의 광학 특성 계측 장치의 별도예의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 1에서의 광학 특성 계측 장치의 또다른 별도예(층밀림(shearing)형 간섭계)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 1에서의 FOP의 광학 특성을 계측하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 1에서의 FOP의 광학 특성을 계측할 때의 장치 구성을 설명하는 개략 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태 1에서의 노광 장치의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 디바이스의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태 1에서의 액정 표시 소자의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태 2의 촬상 유니트의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시형태 3의 촬상 유니트의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시형태 3의 촬상 유니트의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시형태 3의 광학 소자를 갖춘 노광 장치의 개략도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태 3의 광학 소자를 갖춘 광학계 변형예의 개략도이다.
도 19는 실시예의 측정 결과를 나타내고, LaF3:Tb 형광막에 대한 형광 스펙트럼의 대표예를 나타내는 도면이다.
도 20은 실시예의 측정 결과를 나타내고, Tb의 부활 농도와 형광막의 형광 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 21은 실시예의 측정 결과를 나타내고, LaF3:Tb 형광막의 분광 투과율과 반사율로부터 구한 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시예의 측정 결과를 나타내고, 파장 193nm의 빛을 조사했을 때의 형광 강도와 자외선의 방사다발의 관계를 나타내는 도면이다.
도 23은 실시예의 측정 결과를 나타내고, 실시예 1의 반사 방지막을 양면에 성막한 광학 소자의 분광 반사율 및 투과율을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 변형예에 관한 광학 소자의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시형태 1에서의 유전체 다층막 미러의 자외역에서의 반사율을 나타내는 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시형태 1에서의 유전체 다층막 미러의 가시역에서의 반사율을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 1에서의 형광체의 형광 스펙트럼을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1에서의 촬상 유니트의 별도예의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태 1에서의 광학 특성 계측 장치의 일례의 개략 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 1에서의 광학 특성 계측 장치의 별도예의 개략 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 1에서의 광학 특성 계측 장치의 또다른 별도예(층밀림(shearing)형 간섭계)의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시형태 1에서의 FOP의 광학 특성을 계측하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 1에서의 FOP의 광학 특성을 계측할 때의 장치 구성을 설명하는 개략 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태 1에서의 노광 장치의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태 1에서의 반도체 디바이스의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태 1에서의 액정 표시 소자의 제조 방법의 일례를 나타내는 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태 2의 촬상 유니트의 구성을 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시형태 3의 촬상 유니트의 구성을 나타내는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시형태 3의 촬상 유니트의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시형태 3의 광학 소자를 갖춘 노광 장치의 개략도이다.
도 18은 본 발명의 실시형태 3의 광학 소자를 갖춘 광학계 변형예의 개략도이다.
도 19는 실시예의 측정 결과를 나타내고, LaF3:Tb 형광막에 대한 형광 스펙트럼의 대표예를 나타내는 도면이다.
도 20은 실시예의 측정 결과를 나타내고, Tb의 부활 농도와 형광막의 형광 강도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 21은 실시예의 측정 결과를 나타내고, LaF3:Tb 형광막의 분광 투과율과 반사율로부터 구한 굴절률 n과 소쇠 계수 k를 나타내는 도면이다.
도 22는 실시예의 측정 결과를 나타내고, 파장 193nm의 빛을 조사했을 때의 형광 강도와 자외선의 방사다발의 관계를 나타내는 도면이다.
도 23은 실시예의 측정 결과를 나타내고, 실시예 1의 반사 방지막을 양면에 성막한 광학 소자의 분광 반사율 및 투과율을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.
본 발명의 형광막은 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하는 막이며, 모재와 모재에 도프된 부활재를 포함하는 재료로 형성되어 있다. 이 형광막은 자외선이 조사되는 부위, 혹은 자외선이 조사될 가능성이 있는 부위에 배치되는 각종 부재의 표면 등에 설치되어 사용된다. 조사되는 자외선은 가시광 등에 자외선이 포함된 빛이어도 된다. 또 자외선만으로 이루어진 빛이어도 되고, 심자외역 혹은 진공 자외역 파장의 빛이어도 된다. 예를 들면 KrF 엑시머 레이저(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저(파장 193nm) 등의 자외선 레이저광이어도 된다.
형광막의 모재는 자외선을 투과가능한 재료로 이루어진다. 이 재료는 조사되는 자외선에 따라 적절히 선택가능하다. 이 재료로는 불화물을 매우 적합하게 사용할 수 있다. 불화물은 가시역의 빛을 투과 가능하고, 또한 산화물 재료가 불투명이 되는 파장 영역의 빛에 대해서도 많은 불화물 재료는 투명하다. 그러므로 불화물은 특히 진공 자외 영역용 광학 소자 재료, 광학 박막으로서 필요 불가결하게 되고 있다. 이와 같은 불화물은 발광한 형광에 대해서도 투명하여 형광을 유효하게 이용하는 것이 가능하다.
형광체의 모재로서 불화물을 이용하는 것에는 다른 이점도 있다. 형광체는 모재 혹은 후술하는 부활 이온에 의해 자외선을 흡수하여 부활 이온이 여기된다. 여기된 부활 이온은 무복사(無輻射) 천이(많게는 모재 중의 포논(phonon)을 여기하여 에너지를 잃는다)를 경유하여 발광 준위로 천이하고, 이 준위로부터 기저 준위로 천이하여 발광한다. 이 발광 천이도 모재 중의 포논 여기에 의한 무복사 천이와 경합한다. 이 무복사 천이가 발생하는 확률은 모재 중의 포논 에너지가 큰 것일수록 높아진다. 불화물은 포논 에너지가 작고, 무복사 천이의 확률이 낮다. 이 물성에 의해 형광체가 흡수한 빛 에너지가 열로서 없어지는 것을 억제할 수 있다. 이것은 형광 박막의 광 내성 향상으로 연결되는 이점이다.
이와 같은 불화물로는 예를 들면 불화 네오디뮴(NdF3), 불화 란탄(LaF3), 불화 가돌리늄(GdF3), 불화 디스프로슘(DyF3), 불화 납(PbF2), 불화 하프늄(HfF2), 불화 마그네슘(MgF2), 불화 이트륨(YF3), 불화 알루미늄(AlF3), 불화 나트륨(NaF), 불화 리튬(LiF), 불화 칼슘(CaF2), 불화 바륨(BaF2), 불화 스트론튬(SrF2), 크리올라이트(Na3AlF6) 및 티올라이트(Na5Al3F14)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물 혹은 화합물을 들 수 있다.
불화물의 혼합물 혹은 화합물로는 불화 란탄과 불화 칼슘의 고용체 혼정(混晶)(CaxLa1-xF3-x, 단 0<x<1이다. 이하 CLF라 칭함.), 불화 칼슘과 불화 이트륨의 고용체 혼정(CaxY1-xF3-x) 등을 들 수 있다.
불화물을 제작하는 방법은 적절히 선택가능하다. 예를 들면 수열 합성법을 이용하여 불화물 세라믹스로서 제작할 수 있다. 수열 합성법으로는 불화물의 양이온 성분의 아세트산염 등의 화합물과 불화수소산 등의 불소 화합물을 수용액 중에서 반응시켜 불화물 미립자를 제작한다. 이 불화물 미립자를 건조체 또는 프레스 성형체로 한 후 800~1000℃에서 소결하여 불화물 세라믹스로 할 수 있다.
고용체 혼정으로 이루어진 불화물을 제작하는 경우에도 동일하게 수열 합성법에 의해 불화물 세라믹스로서 제작할 수 있다. 그 경우 불화물 미립자로서, 각 양이온 성분마다 별도로 불화물 미립자를 합성함으로써 각 불화물 미립자의 현탁액을 제작하고, 양자(兩者)를 습식으로 혼합하여 미립자 혼합물로 하며, 이 미립자 혼합물을 이용하여 건조체 또는 프레스 성형체로 한 후 800~1000℃에서 소결하여 불화물 세라믹스로 할 수 있다.
이와 같은 불화물에서는 특히 불화 란탄(LaF3), 불화 이트륨(YF3), CLF 및 불화 가돌리늄(GdF3)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것이 매우 적합하다. 이러한 불화물이면 후술하는 실시예로부터 분명한 바와 같이 단파장의 자외선이 조사되었을 때의 형광을 강하게 하기 쉽다.
한편, 형광막의 부활재는 모재 중에 도프된 상태로 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하는 재료이다. 이 부활재로는 조사되는 자외선에 따라 적절히 선택 가능하다. 부활재로는 예를 들면 천이 원소 또는 희토류 원소 등을 들 수 있다. 명확하지 않지만, 이 부활재에서는 천이 원소 혹은 희토류 원소가 원자 또는 이온의 형태로 모재의 미결정(微結晶) 중에 확산하여, 모재의 양이온 성분의 부위를 치환하거나 격자 사이의 공극부에 침입하여 부활 성분으로서 작용한다고 생각된다.
천이 원소 또는 희토류 원소로는 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb), 프라세오디뮴(Pr), 사마륨(Sm), 디스프로슘(Dy), 세륨(Ce), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er) 또는 이테르븀(Yb) 등을 들 수 있다. 부활재가 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb) 및 프라세오디뮴(Pr)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 것이 특히 매우 적합하다. 이 경우 후술하는 실시예로부터 분명한 바와 같이 단파장의 자외선이 조사되었을 때의 형광을 강하게 하기 쉽다.
모재 중의 부활재의 농도는 모재의 양이온 성분에 대한 원자% 농도로 1% 이상 10% 이하로 하는 것이 바람직하다. 모재가 불화 란탄(LaF3)으로 이루어지고, 부활재가 테르븀(Tb)으로 이루어진 경우 테르븀(Tb)의 란탄(La)에 대한 농도는 원자% 농도로 8% 이상 10% 이하로 하는 것이 특히 매우 적합하다. 부활재의 농도가 과잉으로 낮으면 충분한 형광을 얻기 어렵다. 한편, 부활재의 농도가 과잉으로 높으면 농도 소광 현상이 발생하거나 불화물 모재 중에 부활재를 완전히 고용할 수 없는 고용한계에 이르러 버리기 때문이다.
형광막의 재료는 상기 모재 및 부활재로 구성되는 것이어도 된다. 예를 들면 상기 불화물 및 부활재만으로 구성되어도 된다. 또한 모재를 구성하는 불화물이 불가피한 불순물을 포함하고 있어도 된다. 또, 형광막의 재료에는 이러한 모재 및 부활재 외에, 입사된 자외선에 의해 형광을 발하는 것이 가능한 범위에 있어서 다른 성분이 함유되어 있어도 된다.
본 발명의 형광막은 이러한 재료로부터 형성된 막이며, 적어도 부활재가 모재에 도프된 상태로 성막되어 있는 것이 필요하다. 이와 같은 막을 형성하려면 미리 부활재를 모재에 도프시킨 재료를 이용하여 성막하여 형성해도 된다. 또, 별도의 재료로 이루어진 부활재와 모재를 이용하여 모재에 부활재를 도프시키면서 성막하여 형광막을 형성해도 된다.
미리 부활재를 모재에 도프시킨 재료를 제작하려면 이하의 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면 불화물의 모재를 상기와 같은 수열 합성법에 의해 제작하는 경우이면 불화물 미립자나 불화물 미립자 혼합물의 현탁액에 부활재인 아세트산염 수용액을 혼합하여 원료 분말을 제작해도 된다. 이 원료 분말의 건조체 또는 프레스 성형체를 소결하여 불화물 세라믹스로 함으로써 부활재를 모재에 도프시킨 재료를 제작할 수 있다. 상기 제법에서는 소결 과정에 있어서, 희토류 금속 이온 등의 부활재 성분이 모재의 미결정 중에 확산하여, 모재의 양이온 성분의 부위를 치환하거나 격자 사이의 공극부에 침입하여 부활된다고 생각된다. 또한, 상기 수열 합성 과정에 있어서, 부활재는 아세트산염 수용액 이외의 형태로 가해도 된다. 상기 아세트산염 이외에 사용가능한 염류로는 락트산염, 옥살산염, 아스코르빈산염, 알긴산염, 벤조산염, 탄산염, 시트르산염, 글루콘산염, 판토텐산염, 살리실산염, 스테아린산염, 주석산염, 글리세린산염, 트리플루오로 아세트산염 등의 유기산염이나 염화물, 수산화물, 질산염, 황산염 등의 무기염을 들 수 있다.
부활재를 모재에 도프시킨 재료를 성막하려면 공지의 각종 박막 형성법을 채용할 수 있다. 균일한 박막을 형성하기 쉽고, 막 두께의 조정이 용이하다는 등의 이유로 기상 성막법으로 형광막을 형성하는 것이 매우 적합하다. 보다 바람직하게는 진공 증착법으로 형성하면 양호한 광학 특성의 피막을 얻을 수 있다. 특히, 미리 모재에 부활재를 도프시킨 타겟을 제작하고, 그 타겟을 저항 가열하여 증착함으로써 형광막을 성막하는 것이 매우 적합하다.
스퍼터링 등의 기상 성막법에서는 다원계 물질의 타겟을 이용했을 경우 타겟의 화학 조성과 성막된 박막의 화학 조성 사이에 상위(相違)가 생기기 쉬운 것이 알려져 있다. 그런데, 테르븀이나 유로퓸 등의 부활재가 도프된 불화 란탄 등의 모재를 이용하여 저항 가열에 의한 진공 증착법에 의해 성막하면, 타겟의 화학 조성을 대략 유지하여 형광막을 성막하는 것이 가능하다는 것이 확인되었다. 게다가 증착 시간이나 조건을 조정함으로써 막 두께를 용이하게 조정할 수 있으므로, 원하는 형광 특성 및 원하는 막 두께를 갖는 형광막을 성막하는 것이 매우 용이하다.
부활재와 모재를 도프시키면서 성막하려면 자외선을 투과가능한 재료로 이루어진 모재와 부활재를 각각 별도로 준비하고, 모재와 부활재를 동시에 기상 성막하는 방법, 바람직하게는 진공 증착법에 의해 증착시킴으로써 형광막을 형성할 수 있다. 예를 들면 불화 란탄 등의 모재와 부활재로서 테르븀을 포함하는 불화 테르븀 등의 불소 화합물을, 증착 비율을 조정하면서 동시에 증착함으로써 모재에 부활재가 도프된 박막의 성막을 실시할 수 있다.
형광막의 막 두께는 조사되는 자외선이나 용도 등에 따라 설정하는 것이 가능하다. 막 두께가 두꺼울수록 많은 자외선을 가시광화할 수 있어 형광을 강하게 하기 쉽다. 정밀한 광학계에서는 막 두께를 두껍게 하면 형광막에 의해 광로가 변화하기 때문에 얇게 하는 것이 바람직하고, 광학 특성으로부터 요구되는 막 두께로 하는 것이 좋다. 과잉으로 얇아 충분한 형광을 얻기 어려운 경우에는 형광이 강한 재료를 선택하거나 복수의 형광막을 적층함으로써 형광을 강하게 할 수 있다. 특히 바람직하게는 각층의 막 두께를 조사되는 자외선의 파장 혹은 설계 중심 파장의 대략 반 파장 이하로 하는 것이 매우 적합하다. 예를 들면 단파장 자외선을 이용하는 광학계에서는 형광막의 막 두께는 180nm 이하여도 되고, 125nm 이하여도 된다. 특히, 진공 자외선을 이용하는 광학계에 있어서는 형광막의 막 두께는 100nm이하여도 되고, 80nm 이하여도 된다. 예를 들면 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm)를 이용한 레이저 광학계이면 100nm 이하로 해도 된다. 충분한 형광 강도를 얻을 수 있는 경우에는 상기 층 두께의 형광막을 단층으로 이용해도 된다. 혹은 상기 층 두께의 형광막을 적층하여, 예를 들어 합계 막 두께 3㎛ 이하 또는 1㎛ 이하의 형광막으로 해도 된다.
이상과 같은 형광막에 의하면 모재에 도프된 부활재가 모재 중에 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하므로, 형광을 이용하여 자외선의 관찰이나 측정 등을 실시할 수 있다.
그 때, 막이기 때문에 배치 공간 등이 불필요하고, 광학 부재 등의 자외선이 조사되는 부위의 표면에 배치하기 쉬워 배치의 자유도가 크다. 또, 부활재가 모재에 도프되어 형성된 박막이기 때문에 소결 분말에 의해 이루어진 형광체층과는 달리 자외선이나 형광이 형광막을 투과하는 사이에 산란 등으로 불선명하게 되는 것을 방지할 수 있다. 그 때문에 자외선의 관찰이나 측정을 정밀도 좋게 실시하는 것이 가능하다.
이 형광막과 종래의 형광 분말이나 형광 유리의 결정적인 차이의 하나로서 이 형광막은 광학 박막으로서 이용하는 것이 가능한 점을 들 수 있다. 즉, 광학계 구성을 그대로 하고, 이 광학계에 포함되는 광학 소자 등의 표면에 본 발명의 형광막을 성막함으로써 광학계에 형광 발광이라고 하는 기능을 부여할 수 있다.
복수의 광학 소자를 배열한 광학계에 있어서, 형광 발광에 소비된 빛 이외의 자외선이나 형광을 반사·투과하여 다음의 광학 소자로 유도하여 이용하려고 하는 경우 자외선 파장역에서의 반사율 또는 투과율이 높은 것이 필요하다.
그런데 예를 들면 종래의 형광 분말을 고정한 형광체에서는 이러한 반사광 또는 투과광은 입사광에 대해서 반사·굴절의 법칙이 성립하는 각도에 대한 성분 이외에도 전방위로 산란하는 산란광의 성분도 포함하고 있다. 이러한 산란광도 포함하는 빛의 반사율·투과율은 형광 분말의 응집 밀도나 입경 분포에 의해 변화한다. 그 때문에 종래의 분말 모양의 형광체에서는 입사해 온 자외선이나 발한 형광이 산란해버려 광학계를 통과하는 광선이 흐트러져 광학계에 설치하는 광학 박막으로는 사용할 수 없었다.
예를 들면 종래의 형광 유리를 이용하면 그 유리의 흡수 파장역 이외의 투과광을 달리 이용할 수 있다. 형광 유리의 투과율은 광학 유리에 준하는 품질 관리를 실시함으로써 비교적 정밀하게 제어할 수 있다. 그러나 종래의 형광 유리에서는 두께가 두꺼워서, 기존의 광학계에 삽입하면 형광 유리의 굴절력에 의해 광로가 무시할 수 없는 정도로 변화한다.
한편, 본 발명의 형광막에서는 부활재가 모재에 대해서 도프된 재료로 이루어진 막이기 때문에 입사해 온 자외선이나 발한 형광의 산란이 방지되고 있다. 게다가 막이기 때문에 광로 중에 배치되어도 자외선이나 형광의 광로가 변화하기 어렵다. 그 결과, 광학계를 동일한 상태로 유지한 채로 본 발명의 형광막을 광학 소자에 성막함으로써 광학계에 형광 발광이라고 하는 기능을 부여하는 것이 가능하다.
또, 이 형광막과 종래의 형광 분말이나 형광 유리의 다른 차이로서 진공 자외역의 빛 등에서도 자외선의 관찰이나 측정 등을 실시할 수 있다고 하는 점을 들 수 있다. 특히, ArF 엑시머 레이저가 발하는 파장 193nm의 빛이나 F2 엑시머 레이저가 발하는 파장 157nm의 빛 등 파장 200nm 이하인 빛의 관찰이나 계측을 효과적으로 실시할 수 있다. 또 이 형광막은 다른 단파장 자외선, 예를 들면 파장 365nm의 i선이나, KrF 엑시머 레이저가 발하는 파장 248nm인 빛의 관찰이나 계측에도 이용할 수 있다.
진공 자외선을 이용한 레이저 광학계에 있어서, 자외선을 가시화하려고 하는 경우 종래의 형광 분말을 고정한 형광체에서는 열화가 심해서 단시간 밖에 사용하지 못하고, 또 종래의 형광 발광 유리에서도 진공 자외선에 대해서 흡수가 크고, 경시적으로 자외선의 흡수에 의해 열화가 일어나기 때문에 일시적으로는 사용할 수 있어도 정상적으로 광학계에 배치하여 사용할 수 없었다.
그런데, 본 발명에서는 모재가 불화물로 이루어지는 것과 동시에 부활재를 천이 원소 또는 희토류 원소를 포함하는 형광막으로 함으로써, 가시광으로부터 진공 자외선까지에 대해 투명하고 높은 투과율을 얻을 수 있고, 레이저 내성도 양호하기 때문에 193nm인 파장의 빛 등 진공 자외역에 있어서도 자외선의 관찰이나 측정 등을 실시하는 것이 가능하다.
이와 같은 본 발명의 형광막은 단층으로 이용할 수도 있다. 또 복수의 막 적층에 의해 형성된 다층 구조의 유전체 다층막(유전체 적층막)으로서 이용하는 것도 가능하다. 유전체 다층막으로서 이용하는 경우 복수의 유전체 박막이 적층된 유전체 다층막의 일부 또는 전부로서 본 발명의 형광막을 이용할 수 있다. 즉, 유전체 다층막을 구성하는 복수의 유전체층 가운데, 한 층을 본 발명의 형광막으로 해도 되고, 2층 이상을 본 발명의 형광막으로 해도 된다.
형광막과 함께 형광막 이외의 유전체 박막을 적층하는 경우 형광막 이외의 유전체 박막으로는 각종 재료로 이루어진 막을 이용할 수 있지만, 조사되는 자외선에 대해서 충분한 내구성을 갖는 재료로 이루어진 막이 바람직하다. 상기와 같은 형광막의 모재로서 사용가능한 재료로 이루어진 막이 매우 적합하다. 예를 들면 상기에 모재의 선택사항으로서 든 불화물로 이루어진 막으로 유전체 다층막의 각층을 구성해도 된다. 예를 들면 불화 란탄(LaF3), 불화 가돌리늄(GdF3), 불화 마그네슘(MgF2) 등을 이용할 수 있다. 또, 실리카(SiO2), 알루미나(Al2O3) 등을 이용해도 된다. 유전체 다층막을 구성하는 각 유전체 박막의 재료는 각각 동일해도 상이해도 된다. 즉, 한 종류의 유전체 박막을 복수 적층하여 유전체 다층막을 구성해도 되고, 2종 이상의 유전체 박막을 복수 적층하여 유전체 다층막으로 해도 된다. 예를 들면 굴절률이 다른 2종의 유전체 박막을 교대로 적상(積相)하여 유전체 다층막으로 해도 된다.
이와 같은 유전체 다층막은 전부 또는 일부에 의해 각종 광학 특성을 얻을 수 있는 구성으로 되는 것이 바람직하다. 예를 들면 자외선을 반사하고 형광을 투과하는 특성을 갖는 파장 선택막 혹은 소정 파장인 빛의 반사를 방지하는 반사 방지막을 구성할 수 있다. 그 경우 원하는 광학 특성(예를 들면 파장 선택 특성, 반사 방지 특성)을 얻을 수 있도록 유전체 박막이 적층된 적층 구조를 구성하고, 이것과는 별도로 본 발명의 형광막을 추가로 적층하여 유전체 다층막으로 해도 된다. 즉, 유전체 다층막이 적어도 한 층의 형광막과 복수의 유전체층으로 구성된 파장 선택 특성 또는 반사 방지 특성을 갖는 적층막을 포함하는 구성으로 해도 된다. 이와 같이 하면 적층 구조와 별도로 설치한 형광막의 막 두께를 적층 구조의 유전체 박막의 막 두께보다 두껍게 형성하는 것이 가능하여 보다 강한 형광을 얻기 쉽다. 이 경우 유전체 다층막의 최상층을 형광막으로 해도 된다.
또, 본 발명의 형광막을 원하는 광학 특성이 얻어지는 적층 구조를 구성하는 유전체 박막의 전부 또는 일부로서 이용해도 된다. 바꾸어 말하면 유전체 다층막을 구성하는 유전체 박막에 형광 발광의 기능을 갖게 해도 된다. 이와 같이 하면 원하는 광학 특성이 얻어지는 유전체 다층막을 구성하는 것만으로 형광을 얻을 수 있고, 형광을 발하지 않는 유전체 다층막과 동일하게 하여 막을 구성할 수 있다. 그 경우 유전체 다층막을 구성하는 유전체 박막의 것보다 많은 박막을 형광막으로 함으로써 형광을 강하게 할 수 있다.
이와 같이 복수의 유전체 박막이 적층된 유전체 다층막에 있어서, 유전체 박막 중 적어도 하나를 형광막으로 하면 각종 광학 특성과 동시에 형광 기능을 얻는 것이 가능하고, 게다가 형광을 이용한 자외선의 관찰이나 측정 등을 할 때에 자외선이나 형광이 산란 등으로 불선명하게 되는 것이나 광로가 변화하는 것을 방지할 수 있어 자외선의 관찰이나 측정을 정밀도 좋게 실시하는 것이 가능하다.
이상과 같은 본 발명의 형광막 또는 유전체 다층막은 형광막을 단층으로서 혹은 복수의 유전체막으로 이루어진 유전체 다층막으로서 자외선이 조사되는 여러 가지 부재에 설치하는 것이 가능하다.
예를 들면 형광막 또는 유전체 다층막을 각종 광학 기재의 입사면이나 사출면에 설치함으로써 광학 소자를 구성할 수 있다. 광학 기재는 예를 들면 창재(窓材), 렌즈, 프리즘, FOP 등이며, 자외선을 투과가능한 것이어도, 자외선 투과불능하고 형광 투과가능한 것이어도 된다. 광학 기재로는 광학 유리, 광학 세라믹스, 광학 결정, 광학 플라스틱, 광섬유(예를 들면 FOP의 경우) 등으로부터 선택되는 재료를 이용할 수 있다. 가시광으로부터 근자외광역의 빛을 투과시키는 광학 기재로는 광학 유리를 이용할 수 있고, 진공 자외역의 빛을 투과시키는 광학기재로는 합성 석영 유리나 불화 칼슘 등의 초재(硝材)를 이용할 수 있다. 이와 같은 광학 소자는 예를 들면 각종 광학계의 구성요소, 자외선을 가시광화하는 장치, 빔 프로파일러, 빔 체커 등에 사용할 수 있다.
또, 형광막 또는 유전체 다층막을 자외선 및 형광 투과가능한 각종 기재에 설치하는 것도 가능하다. 예를 들면 불투명한 커버 부재나 벽면 등에 단층의 형광막이나 유전체 다층막을 설치해도 된다.
또한, 형광막 또는 유전체 다층막이나, 형광막 또는 유전체 다층막이 설치된 광학 소자를, 자외선 촬상 가능한 촬상 소자나 형광 촬상 가능한 촬상 소자의 수광면에 설치하여 촬상 유니트를 구성하는 것도 가능하다.
예를 들어, 복수의 광섬유를 묶어 구성된 광섬유 플레이트(FOP)를 광학 소자로서 이용하여 FOP 상에 형광막 또는 유전체 다층막을 구성하고, 형광막에서 발한 형광을 FOP로 촬상 소자의 수광면에 도광하는 구성으로 해도 된다. 그 때 형광막과 FOP 사이에 유전체 다층막으로 이루어진 파장 선택막을 마련하여 자외선을 반사하는 구성으로 해도 된다.
또, 촬상 소자의 수광면에 상기 형광막 또는 유전체 다층막을 설치해도 된다.
상기 유전체 다층막을 구성하는 각 유전체층의 막 두께는 조사되는 빛(예를 들면 자외선)의 파장 또는 설계 중심 파장의 대략 1/2 이하로 하는 것이 바람직하다.
유전체 다층막의 합계 막 두께는 용도에 따라 선택할 수 있다. FOP 상에 형광막 또는 유전체 다층막을 형성하는 경우 형성되는 합계 막 두께는 FOP를 구성하는 개개의 광섬유의 직경 이하로 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 합계 막 두께를 3㎛ 이하로 해도 된다.
또, 여러 가지의 부재에 설치된 형광막 또는 유전체 다층막을 추가로 외측으로부터 다른 막으로 피복하는 것도 가능하다. 예를 들면 형광막 또는 유전체 다층막을 내수성 및 발수성 중 적어도 한쪽을 갖는 보호막에 의해 외측으로부터 피복하여 내구성을 향상시킬 수도 있다.
또, 상기 촬상 유니트는 광학 특성 계측 장치의 구성에 이용할 수 있다.
예를 들면 광학계의 광학 특성을 검사하는 측정 장치의 경우 상기 형광막과 도광 부재(예를 들면 FOP)와 형광막으로부터의 형광을 촬상가능하게 배치된 촬상 소자를 포함하는 촬상 유니트를 검사 대상이 되는 광학계의 상면측에 배치하여, 피검 광학계를 통과한 계측광을 촬상 유니트로 검출하는 구성으로 할 수 있다.
상기 광학 특성 계측 장치에 있어서, 촬상 유니트가 형광막과 파장 선택막을 포함하는 구성으로 해도 된다. 예를 들면 상기 파장 선택 기능을 갖는 적층 구조와 형광막을 포함하는 유전체 다층막을 도광 부재의 입사면측에 배치해도 된다. 예를 들면 도광 부재의 입사면측에 파장 선택막을 통하여 형광막을 배치하여, 파장 선택막이 형광을 투과하는 것과 동시에 소정 파장의 빛(예를 들면 자외선)을 반사하는 구성으로 해도 된다.
상기 광학 특성 계측 장치는 피검 광학계에 빛(계측광)을 조사하는 조명 광학계를 갖추고 있어도 된다. 혹은 조명 광학계를 갖추는 광학 장치에 상기 광학 특성 계측 장치를 설치하여, 소정 부위의 광학계의 광학 특성을 계측해도 된다.
상기 광학 특성 계측 장치는 상기 피검 광학계의 물체면에 배치된 제1 주기 패턴과 상기 도광 부재의 입사면 또는 사출면에 배치된 제2 주기 패턴을 가져, 상기 촬상 소자에서 상기 제1 주기 패턴과 제2 주기 패턴에 의해 형성되는 모아레 무늬를 검출하는 것이어도 된다. 이와 같은 장치를 이용하면 검출된 모아레 무늬로부터 피검 광학계의 뒤틀림을 계측할 수 있다.
혹은 상기 광학 특성 계측 장치는 피검 광학계의 물체면에 배치된 핀홀과 상기 피검 광학계의 상면과 상기 촬상 유니트의 입사면 사이에 배치된 마이크로 렌즈 어레이를 갖추어 상기 촬상 유니트에서 상기 마이크로 렌즈 어레이에 의해 집광된 점상(占像)을 검출하는 광학 특성 계측 장치여도 된다. 이와 같은 광학 특성 계측 장치를 이용하면 피검 광학계의 파면 수차를 계측할 수 있다.
혹은 상기 광학 특성 계측 장치는 핀홀과 릴레이 렌즈와 마이크로 렌즈 어레이와 검출 장치를 추가로 갖추고, 상기 핀홀은 피검 광학계의 물체면에 배치되며, 상기 촬상 유니트는 도광 부재와 형광 박막 사이에 파장 선택막을 갖추고, 상기 도광 부재의 입사면이 피검 광학계의 광축에 대해 45도 경사한 상태로 배치되어 있으며, 상기 릴레이 렌즈는 상기 피검 광학계의 상면(像面)과 상기 촬상 유니트의 입사면 사이에 배치되고, 상기 검출 장치는 입사면이 피검 광학계의 상면(像面)에 대해 직각을 이루는 상태로 배치되며, 상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 촬상 유니트의 입사면과 상기 검출 장치 사이에 배치되어 있고,
상기 릴레이 렌즈는 핀홀에 의해 회절된 계측광을 평행광으로 변환하며,
상기 촬상 유니트의 파장 선택막은 형광막에서 발생한 형광을 투과시키는 것과 동시에 형광막을 투과한 계측광을 입사 방향과 직각 방향으로 반사하여 반사광을 형성하고,
상기 촬상 유니트의 촬상 소자는 도광 부재를 통하여 도광된 형광을 검출하며,
상기 검출 장치는 상기 마이크로 렌즈 어레이에서 집광된 상기 반사광을 검출하는 광학 특성 계측 장치여도 된다.
이와 같은 구성의 광학 특성 계측 장치에 의하면 촬상 유니트의 촬상 소자로 계측광의 광량 분포를 측정하여 피검 광학계의 개구수를 구하는 것과 동시에 마이크로 렌즈 어레이에서 집광된 점상의 위치의 어긋남량을 기초로 피검광 광학계의 파면 수차를 계측할 수 있다.
또한, 상기 파장 선택막은 소정 파장의 빛을 투과하는 것과 동시에 소정 파장의 빛을 반사 및 또는 흡수하는 기능을 갖는다. 파장 선택막으로는 본 발명의 유전체 다층막을 이용해도 된다. 예를 들면 파장 선택막은 소정 파장의 가시광을 투과하고, 소정 파장의 자외선을 반사하는 막이어도 된다.
혹은 상기 광학 특성 계측 장치는 상기 피검 광학계에 물체면에 배치된 핀홀과 상기 피검 광학계의 상면(像面)에 배치된 회절 격자를 갖추고, 상기 촬상 유니트에서 상기 회절 격자에 의해 형성되는 간섭 줄무늬를 검출하는 광학 특성 계측 장치여도 된다. 이와 같은 광학 특성 계측 장치에 의하면 피검 광학계의 파면 수차를 계측할 수 있다.
상기와 같은 광학 특성 계측 장치는 각종 광학계의 광학 특성의 계측에 이용할 수 있다. 예를 들면 소정의 패턴을 감광성 기재에 노광하는 노광 장치에 짜맞추었을 경우, 광학 특성 계측 장치에 의해 노광계의 광학 특성을 계측하여, 뒤틀림이나 파면 수차 등의 보정을 실시함으로써 정밀한 노광이 가능해진다. 이와 같은 정밀한 노광 장치를 이용함으로써 노광 공정을 거쳐 형성되는 각종 디바이스(예를 들면 반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등)의 성능을 향상하는 것이 가능해진다.
이하, 본 발명의 형광막 또는 유전체 다층막을 이용한 여러 가지의 구체적 형태에 대해 설명한다.
[발명의 실시형태 1]
<광학 소자 및 촬상 유니트의 구성예 1>
도 1은 광학 소자를 갖춘 촬상 유니트의 구성의 일례를 나타내는 단면도이다. 이 촬상 유니트는 예를 들면 노광 장치의 투영 광학계의 광학 특성을 계측하는 광학 특성 계측 장치에 편입하여 사용할 수 있다.
도 1에 나타내는 촬상 유니트 (11)는 FOP (12)와 촬상 소자 (13)를 가지고 있다. FOP (12)는 복수의 광섬유를 일정한 간격으로 묶는 것과 동시에 판 모양으로 성형된 광학 기재이며, 자외선이 투과불능인 것과 동시에 가시광이 투과가능한 재료로 이루어진다. FOP (12)의 각각의 광섬유는 도 1의 상하 방향으로 연장하도록 병렬하여 배열되어 있다. 그리고 FOP (12)의 입사면(도 1의 상측)으로부터 입사하는 광다발은 각각의 광섬유를 전반(傳搬)하여 FOP (12)의 사출면측에 유도된다.
또, FOP (12)의 입사면상에는 아래로부터 순서대로 파장 선택막 (14)과 형광막 (15)과 주기 패턴 (16)과 보호막 (17)이 적층하여 형성되어 있다. 한편, FOP (12)의 사출면에는 촬상 소자 (13)가 장착되어 있다. 또한, FOP (12)의 횡분해능의 저하를 억제하는 관점으로부터 FOP (12)의 입사면상에 형성되는 파장 선택막 (14) 및 형광막 (15)의 합계 두께는 FOP (12)에서의 각각의 광섬유의 직경 이하로 설정된다.
파장 선택막 (14)은 FOP (12)와 형광막 (15) 사이에 형성되어 있어, 가시광을 투과시키는 것과 동시에 자외선을 반사하는 특성을 가지고 있다. 일례로서 파장 선택막 (14)은 유전체 다층막 미러로 구성되어 있다.
형광막 (15)은 자외선에 의해 형광을 발해, 자외역의 계측광을 가시역의 계측광으로 변환하는 기능을 완수한다.
주기 패턴 (16)은 형광막 (15)의 표면상에 형성되어 있다. 이 주기 패턴 (16)은 형광막을 가리는 차광 부분과 개구를 이루는 투광 부분이 규칙적으로 반복하여 배열된 라인 앤드 스페이스 패턴이다.
보호막 (17)은 주기 패턴 (16)의 차광 부분과 형광막 (15)의 표면(주기 패턴 (16)의 투광 부분)을 피복하고 있다. 이 보호막 (17)은 내수성 및 발수성 중 적어도 한쪽을 가지고 있다. 보호막 (17)은 액체의 침투를 억제하는 것과 동시에 공기나 수증기로부터 하층의 막을 보호하는 역할을 완수한다.
촬상 소자 (13)는 복수의 수광 소자(도시하지 않음)가 이차원적으로 배열된 수광면을 가지고 있고, 이 촬상 소자 (13)의 수광면은 FOP (12)의 사출면에 접한 상태로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 촬상 소자 (13)에 커버 유리나 필터 등을 장착하는 일 없이 촬상 소자 (13)의 수광면에 접착 등의 수단으로 FOP (12)가 직접 고정되어 있다.
여기에서, 도 1의 촬상 유니트의 변형예로서 FOP의 사출면측에 주기 패턴을 형성하도록 해도 된다(이 경우의 도시는 생략한다). 또, 도 1의 촬상 유니트의 변형예로서 광학 소자에 주기 패턴을 형성하지 않게 해도 된다(도 2 참조). 이 도 2의 촬상 유니트 (11a)는 주기 패턴을 형성한 플레이트를 광학 소자에 착탈함으로써 도 1의 촬상 유니트 (11)와 동일하게 기능하도록 할 수 있다. 또한, 도 2의 예에 관해서는 도 1과 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
이하, 도 1에 나타내는 실시형태의 촬상 유니트의 작용 효과를 설명한다. 도 1의 윗쪽으로부터 촬상 유니트 (11)에 대해서 단파장 자외선(ArF 엑시머 레이저나 KrF 엑시머 레이저 등)을 조사하면 주기 패턴 (16)의 투광 부분으로부터 형광막 (15)에 단파장 자외선이 입사한다. 형광막 (15)은 입사한 단파장 자외선의 강도에 따라 가시역의 형광을 발한다. 상기 형광은 파장 선택막 (14)을 거의 감쇠하지 않고 투과하여 FOP (12)에 입사한다. 그리고 FOP (12)로부터 사출된 계측광(형광)이 촬상 소자 (13)에 의해 계측된다. 한편, 형광막 (15)을 투과한 단파장 자외선은 파장 선택막 (14)에서 거의 반사된다.
따라서, 본 실시형태의 구성에 의하면 파장 선택막 (14)에 의해 FOP (12)로의 단파장 자외선의 입사가 거의 차단되기 때문에 단파장 자외선에 의한 FOP (12)의 열화를 억제할 수 있어 촬상 유니트 (11)의 내구성, 신뢰성을 큰 폭으로 향상시킬 수 있다. 한편, 자외역의 계측광은 형광막 (15)에서 가시역의 형광으로 변환되어 파장 선택막 (14)을 투과하기 때문에 본 실시형태의 구성에 있어서도 형광을 이용하여 계측을 확실히 실시할 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 광원으로부터 입사한 단파장 자외선과 파장 선택막 (14)에서 반사된 단파장 자외선이 모두 형광의 발생에 기여하므로, 형광막 (15)에서 강도가 높은 형광을 비교적 용이하게 얻을 수 있어 형광막 (15)의 박막화도 용이해진다. 또, 본 실시형태의 형광막 (15)은 불화물을 모재로 하여 형성되어 있으므로, 단파장 자외선에 대해서 형광막 (15)이 높은 내구성을 가지고 있다. 또, 본 실시형태에서는 형광막 (15)이 진공 증착법으로 성막되어 있으므로, 예를 들면 형광체 입자를 바인더에 혼련하여 도포했을 경우와 비교해서 형광의 산란이 적어 양호한 광학 특성의 형광막 (15)을 얻을 수 있다.
또, 본 실시형태에서는 형광막 (15) 및 주기 패턴 (16)을 보호막 (17)으로 피복함으로써 형광막 (15)의 열화가 억제된다. 예를 들면 액침형 노광 장치에 탑재되는 광학 특성 계측 장치에 촬상 유니트를 사용하는 경우에는 피검 광학계(노광 장치의 투영 광학계)와 FOP (12) 사이에는 물 등의 액체가 충전된다. 그러나, 본 실시형태에서는 보호막 (17)으로 형광막 (15)이 액체로부터 보호된다. 또, 공기 중에서 자외선이 조사되는 경우에는 불화물의 형광막 (15)과 공기의 계면에서는 산화나 수산화가 생겨 광학 성능이 열화한다. 그러나, 본 실시형태에서는 보호막 (17)에 의해 이러한 형광막 (15)의 열화도 억제할 수 있다. 게다가 보호막 (17)이 충분한 막 강도를 갖는 경우에는 닦아냄으로써 표면 오손을 용이하게 제거하는 것도 가능해진다.
<광학 소자의 제조예>
이하, 실시예로서 도 1에 나타내는 촬상 유니트 (11)의 광학 소자 부분의 제조예를 설명한다. 이 실시예에서의 FOP (12)로는 SCHOTT사의 광섬유 직경이 6㎛인 제품을 사용하였다. 그리고 FOP (12)는 양 단면(端面)을 광학 연마한 후에 성막 전에 미리 세정해 둔다.
다음에, FOP (12)의 입사면 측에 파장 선택막 (14)으로서의 유전체 다층막 미러를 형성한다. 실시예에서의 유전체 다층막 미러는 설계 중심 파장을 193nm로 설정하는 것과 동시에 불화 란탄(LaF3) 및 불화 마그네슘(MgF2)을 교대로 다층 증착 하여 형성하였다. 이 때, 불화 란탄 및 불화 마그네슘의 각층은 각각 설계 중심 파장의 λ/4(설계 중심 파장을 λ로 할 때 그의 1/4)인 광학막 두께로 FOP (12) 측으로부터 교대로 42층 쌓아 올려 성막되어 있다.
여기에서, 도 3a 및 도 3b에 실시예에서의 유전체 다층막 미러의 반사율을 나타낸다. 이 유전체 다층막 미러는 설계 중심 파장인 193nm의 파장역에서 98% 이상의 높은 반사율을 나타내고, 400nm에서 700nm의 파장역에서 5% 이하의 낮은 반사율을 나타낸다. 따라서 이 유전체 다층막 미러는 ArF 엑시머 레이저의 자외선을 거의 반사하고, 후술하는 형광막이 발하는 가시역의 형광을 거의 투과하는 것을 알 수 있다.
다음에, 유전체 다층막 미러의 표면에 형광체를 진공 증착하여 형광막 (15)을 형성한다. 이 형광막 (15)의 원료로는 불화 란탄(LaF3)을 모재로 하고, 희토류 원소인 유로퓸(Eu)을 부활재로서 합성한 형광체를 사용하였다.
상기 형광체에 대해서는 불화 란탄의 미결정 입자와 아세트산 유로퓸 수용액을 혼합하여 수열 합성법에 의해 원료 분말을 얻는다. 이 실시예에서는 부활재의 농도(Eu/La 비)는 약 5 몰%로 하였다. 또한, 상기 원료 분말의 생성 공정의 일례로서 일본 특개 2006-206359호 공보에 기재되어 있는 상술한 수열 합성법을 응용할 수 있다.
그리고 상기 원료 분말을 펠릿 모양으로 가압 성형하는 것과 동시에 전기로에서 온도 800℃로 1시간 가열하여 형광체의 소결체를 얻었다. 이 소결 과정에 있어서, 유로퓸 이온은 불화 란탄의 미결정 중에 확산하고, 란탄 이온 부위를 치환하여 3가 상태를 취해 부활화된다고 생각된다. 또한, 도 4에 실시예에서의 형광체의 형광 스펙트럼을 나타낸다. 이 실시예의 형광막 (15)은 자외선의 입사에 의해 파장 600nm 전후의 등색(橙色)으로부터 적색의 형광을 발하는 것을 알 수 있다.
그 후 진공 증착 장치의 Mo 보트에 상기 형광체의 소결체를 재치하는 것과 동시에 저항 가열법에 의해 유전체 다층막 미러의 표면에 형광막 (15)을 진공 증착한다. 이 실시예에서는 형광막 (15)의 막 두께를 500nm로 하였다. 또, 진공 증착 때에는 FOP (12)를 300℃로 가열하였다. 이 FOP (12)의 가열에 의해 불화 란탄막의 막 강도를 향상시킬 수 있다. 또, FOP (12)의 가열에 의해 박막 중에서의 불화 란탄 입자의 결정성이 양호해져, 형광 발광을 보다 일어나기 쉽게 할 수 있다.
여기에서, 형광막 (15)의 성막 전에는 유전체 다층막 미러의 표면을 가능한 한 청정한 상태로 유지하는 것이 바람직하다. 예를 들면 저항 가열용 진공 증착원을 3개 이상 갖춘 진공 증착 장치를 이용하면 상기 유전체 다층막 미러 및 형광막 (15)의 성막 공정을 연속하여 실시할 수 있어, 청정한 상태의 미러 표면에 형광막 (15)을 성막할 수 있다. 진공 증착법 이외로 유전체 다층막 미러를 성막하는 경우나, 상기 증착원을 준비할 수 없는 경우 등에 있어서는 클린 룸 등의 청정한 환경하에서 FOP (12)의 출입을 실시하든가 혹은 형광막 (15)의 성막 전에 미러 표면을 세정 또는 손으로 닦아내도 된다.
다음에, 형광막 (15)의 표면에 크롬 박막의 주기 패턴 (16)을 형성한다. 실시예에서는 세정 또는 손으로 닦아내어 형광막 (15)의 표면을 청정한 상태로 한 후에, 스패터에 의해 형광막 (15)의 표면에 크롬 박막을 형성한다. 그 후 스핀 코터로 포토레지스트를 도포하고, 주기 패턴 (16)인 포토 마스크의 상을 포토레지스트상에 새긴다. 그리고 에칭 공정에 의해 현상을 실시하여, 자외선을 통하는 투광 부분의 크롬 박막을 제거하였다. 이것에 의해 차광 부분 및 투광 부분이 주기적으로 반복되는 라인 앤드 스페이스 패턴 (16)이 형광막 (15) 상에 형성된다. 또한, 실시예의 패턴에서의 차광 부분과 투광 부분의 피치는 0.5㎛로 하였다.
마지막으로, FOP (12)의 최상층에 보호막 (17)으로서 내수막(耐水膜)을 형성한다. 실시예에서는 주기 패턴 (16)을 형성한 후 FOP (12)에 테트라에톡시실란(TEOS) 용액을 스핀 코터로 균일하게 얇게 도포하였다. 그 후 FOP (12)를 160℃로 설정한 건조기내에서 1시간 가열하여, TEOS의 가수분해·중축합 반응을 진행시켜 이산화규소의 중합체를 생성하였다. 상기 반응에 의해 얻어진 이산화규소는 매우 치밀한 비정질상의 막을 이루고 있었다. 이상의 공정에 의해 촬상 유니트 (11)의 광학 소자 부분이 완성된다.
<광학 소자 및 촬상 유니트의 구성예 2>
도 5는 광학 소자를 갖춘 촬상 유니트 구성의 별도예를 나타내고 있다. 도 5의 촬상 유니트 (11b)는 입사면의 파장 선택막 (14)이 자외선의 광로를 90도 되접는 미러로서 기능하는 구성이다. 또한, 도 5에 나타내는 촬상 유니트 (11b)의 설명에서는 상술한 실시형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
도 5에 나타내는 촬상 유니트 (11b)의 FOP (12a)는 입사 단면이 출사 단면에 대해서 45도 경사한 형상으로 연삭 및 연마한 것이 이용되고 있다. 이 FOP (12a)에는 도 5의 아래로부터 순서대로 파장 선택막 (14) 및 형광막 (15)이 적층하여 형성되어 있다. 또, FOP (12a)의 사출면에는 촬상 소자 (13)가 장착되어 있다. 또한, 도 5의 예에서의 파장 선택막 (14)은 막 면(面)에 대한 자외선의 입사각을 고려하여 45도 입사로 사용되는 구성으로 할 필요가 있다.
도 5에 나타내는 촬상 유니트 (11b)의 구성에 의해서도, 파장 선택막 (14)에 의해 FOP (12a)로의 단파장 자외선의 입사가 거의 차단되기 때문에 단파장 자외선에 의한 FOP (12a)의 열화를 억제할 수 있다. 또, 자외역의 계측광은 형광막 (15)에서 형광으로 변환되어 파장 선택막 (14)을 투과하기 때문에 본 실시형태의 구성에 있어서도 형광을 이용하여 계측을 확실히 실시할 수 있다.
<광학 특성 계측 장치의 구성예 1>
도 6은 실시형태의 일례에 관한 광학 특성 계측 장치의 개략 구성도이다. 도 6에 나타내는 광학 특성 계측 장치는 예를 들면 노광 장치의 투영 광학계의 뒤틀림을 계측하기 위해서 이용되는 모아레 무늬 계측 장치이다. 도 6에 나타내는 광학 특성 계측 장치에는 도 1에 나타내는 촬상 유니트 (11)가 편입되어 있다. 또한, 도 6의 장치 구성의 설명에서는 상술한 실시형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
도 6에 나타내는 광학 특성 계측 장치는 ArF 엑시머 레이저 광원 또는 KrF 엑시머 레이저 광원을 포함하는 조명 광학계 (21)와 제1 주기 패턴 (22)을 설치한 기판 (23)과 촬상 유니트 (11)를 갖추고 있다. 또한, 도 6의 설명에서는 촬상 유니트 (11)에 설치된 주기 패턴 (16)이 제2 주기 패턴 (24)을 구성한다.
도 6의 광학 특성 계측 장치에 있어서, 조명 광학계 (21)로부터의 계측광(단파장 자외선)은 기판 (23)의 제1 주기 패턴 (22)을 투과한다. 제1 주기 패턴 (22)은 피검 광학계 (25)(노광 장치의 투영 광학계)의 물체면(또는 그 근방)에 배치되어 있고, 라인 앤드 스페이스에 의한 명암의 반복 패턴을 가지고 있다. 제1 주기 패턴 (22)에 의해 회절한 계측광은 피검 광학계 (25)를 통하여 촬상 유니트에 입사한다.
촬상 유니트 (11)에 입사하는 자외역의 계측광은 제2 주기 패턴 (24)의 투광 부분으로부터 형광막 (15)에 입사한다. 그리고 자외역의 계측광에 의해 형광막 (15)에서 발생한 형광은 파장 선택막 (14)을 투과하는 것과 동시에 FOP (12)를 통하여 촬상 소자 (13)에 유도된다. 이것에 의해 촬상 유니트 (11)의 촬상 소자 (13)는 계측광이 제1 주기 패턴 (22) 및 제2 주기 패턴 (24)을 통과함으로써 형성되는 모아레 무늬를 검출한다. 그리고 검출된 모아레 무늬에 기초하여 피검 광학계 (25)의 뒤틀림이 계측된다. 또한, 상술한 바와 같이 형광막 (15)을 투과한 자외선은 파장 선택막 (14)에서 반사하므로 FOP (12)로의 자외선의 입사는 거의 차단된다.
도 6에 나타내는 광학 특성 계측 장치는 FOP (12)를 사용함으로써 피검 광학계 (25)의 상면내 넓은 범위의 뒤틀림을 일괄하고, 또한 고정밀도로 계측할 수 있다. 그 때문에 광학 특성 계측 장치에 거대한 릴레이 렌즈가 불필요해져, 장치의 구성을 용이하게 소형화할 수 있다. 또, 도 6에 나타내는 광학 특성 계측 장치에서는 도 1과 동일한 구성의 촬상 유니트 (11)를 사용하기 때문에 단파장 자외선에 의한 FOP (12)의 열화가 매우 적어, 장치 전체의 내구성, 신뢰성을 확보할 수 있다. 또, 단파장 자외선에 의한 계측이 가능해지므로, 계측의 정밀도가 향상된다. 피검 광학계 (25)가 엑시머 레이저 등의 단파장 자외선에 이용되는 것인 경우 실제의 사용 조건에서의 광학 특성을 계측하는 것이 가능하게 된다.
<광학 특성 계측 장치의 구성예 2>
또, 도 7은 실시형태의 별도예에 관한 광학 특성 계측 장치의 개략 구성도이다. 도 7에 나타내는 광학 특성 계측 장치는 예를 들면 노광 장치의 투영 광학계의 파면 수차 및 개구수를 계측하기 위해서 이용된다. 또, 도 7에 나타내는 광학 특성 계측 장치에는 도 5에 나타내는 촬상 유니트 (11b)가 편입되어 있다. 그 때문에 도 7의 장치 구성의 설명에서는 상술한 실시형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
도 7에 나타내는 광학 특성 계측 장치는 조명 광학계 (21)와 핀홀을 설치한 기판 (23a)과 릴레이 렌즈 (26)와 촬상 유니트 (11b)와 마이크로 렌즈 어레이 (27) 및 검출 장치 (28)를 갖추고 있다.
도 7에 나타내는 바와 같이 조명 광학계 (21)로부터의 자외역의 계측광은 기판 (23a)에 설치된 핀홀을 투과한다. 핀홀은 피검 광학계 (25)의 물체면(또는 그 근방)에 배치되어 있다. 핀홀에 의해 회절한 자외역의 계측광은 피검 광학계 (25)를 통하여 릴레이 렌즈 (26)를 투과함으로써 평행광으로 변환된다. 그리고 릴레이 렌즈 (26)를 투과한 자외역의 계측광은 촬상 유니트 (11b)에 입사한다.
여기에서, 촬상 유니트 (11b)는 FOP (12a)의 입사면이 피검 광학계 (25)의 광축에 대해 45도 경사한 상태로 배치되어 있다. 그리고 자외역의 계측광은 촬상 유니트 (11b)의 형광막 (15)에 입사했을 때에 형광을 발생시킨다. 이 형광은 FOP (12a)의 파장 선택막 (14)을 투과하는 것과 동시에 FOP (12a)를 통하여 촬상 소자 (13)에 유도된다. 이것에 의해 촬상 유니트 (11b)의 촬상 소자 (13)는 계측광의 광량 분포를 검출할 수 있다. 이 경우 피검 광학계 (25)를 개입시킨 자외역의 계측광을 평행광으로 변환하고 나서 촬상 소자 (13)에 의해 광량 분포를 검출하고 있기 때문에 촬상 소자 (13)에서의 검출 결과로부터 피검 광학계 (25)의 개구수를 구할 수 있다.
한편, 형광막 (15)을 투과한 자외선은 FOP (12a)의 파장 선택막 (14)에서 반사하여, 그 광로가 90도 되접어 마이크로 렌즈 어레이 (27)에 입사한다. 이 마이크로 렌즈 어레이 (27)는 피검 광학계 (25)의 동면(瞳面)과 광학적으로 공역(共役)인 위치(또는 그 근방)에 배치되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이 (27)에 의해 집광된 자외역의 계측광은 검출 장치 (28)에 입사한다. 검출 장치 (28)에서는 마이크로 렌즈 어레이 (27)에 의해 집광된 자외역의 계측광인 점상이 검출된다. 그리고 이 검출된 점상의 위치 어긋남량으로부터 피검 광학계 (25)의 파면 수차를 계측할 수 있다.
도 7에 나타내는 광학 특성 계측 장치에서는 형광막 (15)에서 발생하여 파장 선택막 (14)을 투과한 형광과 파장 선택막 (14)에서 반사한 자외역의 계측광을 이용하여 피검 광학계 (25)의 여러가지 광학 특성을 계측할 수 있다. 또, 도 7에 나타내는 광학 특성 계측 장치에서는 도 5의 구성의 촬상 유니트 (11b)를 사용하기 때문에 단파장 자외선에 의한 FOP의 열화가 매우 적어 장치 전체의 내구성, 신뢰성을 확보할 수 있다.
<광학 특성 계측 장치의 구성예 3>
도 8은 실시형태의 별도예에 관한 광학 특성 계측 장치, 층밀림형 간섭계의 개략 구성도이다. 도 8에 나타내는 층밀림형 간섭계는 예를 들면 노광 장치에 탑재되는 투영 광학계 등의 피검 광학계 (25)의 파면 수차(광학 특성)를 계측하기 위한 장치이다. 또한 도 8에 나타내는 광학 특성 계측 장치에는 도 2에 나타내는 촬상 유니트 (11a)가 편입되어 있다. 그 때문에 도 8의 장치 구성의 설명에서는 상술한 실시형태와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
도 8에 나타내는 바와 같이 조명 광학계 (21)로부터의 자외역의 계측광은 기판 (10)에 설치된 핀홀 패턴 (10a)을 투과한다. 핀홀 패턴 (10a)에 의해 회절한 자외역의 계측광은 피검 광학계 (25)를 통하여, 회절 격자 (20)에 입사한다. 회절 격자 (20)는 피검 광학계 (25)의 상면 또는 그 근방에 배치되어 있다. 회절 격자 (20)를 투과한 자외역의 계측광은 촬상 유니트 (11a)에 입사한다.
촬상 유니트 (11a)에 입사한 자외역의 계측광은 형광막 (15)에서 가시역의 계측광으로 변환된다. 형광막 (15)은 FOP (12)를 구성하는 개개의 광섬유의 직경 이하의 두께를 갖도록 증착에 의해 형성되어 있다. 형광막 (15)에 의해 변환된 가시역의 계측광(형광)은 파장 선택막 (14)을 통과하는 것과 동시에 FOP (12)를 통하여 촬상 소자 (13)에 도광된다. 촬상 소자 (13)는 회절 격자 (20)를 통과함으로써 발생한 회절광끼리에 의한 간섭에 의해 발생한 간섭 줄무늬를 검출한다. 그리고 검출된 간섭 줄무늬로부터 피검 광학계 (25)의 파면 수차를 계측한다.
이 도 8에 나타내는 층밀림형 간섭계에 의하면 FOP (12)를 갖추고 있기 때문에 거대한 릴레이 광학계 등을 설치할 필요가 없어 장치 자체를 소형화할 수 있다. 따라서, 소형의 장치여도 피검 광학계 (25)의 상면내 넓은 영역에서의 간섭 줄무늬를 한번에 또한 고정밀도로 계측할 수 있다. 또, FOP (12)의 입사면에 FOP (12)를 구성하는 개개의 광섬유의 직경 이하의 두께를 갖는 형광막 (15)이 형성되어 있기 때문에 FOP (12)의 횡분해능의 저하를 억제하면서 자외역의 계측광을 가시역의 계측광으로 변환할 수 있어, 가시역의 계측광을 확실하게 촬상 소자 (13)에 도광할 수 있다. 또한, 형광막 (15)에 의해 자외역의 계측광을 가시역의 계측광으로 변환하고 있기 때문에 일관성 잡음(coherent noise)의 발생을 저감할 수 있다. 따라서, 일관성 잡음의 발생 방지를 위한 회전 확산판 등을 설치할 필요가 없기 때문에 장치의 컴팩트화를 한층 더 도모할 수 있다.
<광학 특성 계측 방법의 설명>
다음에, 광학 특성 계측 장치가 갖추는 FOP의 광학 특성을 계측하는 방법의 일례를 설명한다. 광학 특성 계측 장치로 계측을 실시할 때에, FOP 자체가 뒤틀림 등의 광학 특성을 갖는 경우가 있다. 그 때문에 정밀도가 높은 계측을 실시하기 위해서는 FOP의 광학 특성을 미리 계측해 두는 것이 바람직하다.
도 9는 FOP의 광학 특성을 계측하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다. 또, 도 10은 FOP의 광학 특성을 계측할 때의 장치 구성을 설명하는 개략 구성도이다. 여기에서, 도 9 및 도 10에서는 도 2에 나타내는 촬상 유니트 (11a)를 이용하는 것을 전제로 하여 설명을 실시한다. 또한, 도 9, 도 10에 관한 설명에서는 상술한 실시형태와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 부여하여 중복 설명을 생략한다.
스텝 S101: 투영 광학계 PL의 물체면(또는 그 근방)에 제1 주기 패턴 (22)이 설치되어 있는 제1 기판 (23)을 배치한다(제1 배치 공정).
스텝 S102: FOP (12)의 입사면이 투영 광학계 PL의 상면(또는 그 근방)에 위치하도록 FOP (12)를 배치한다(제2 배치 공정).
여기에서, 도 10의 예에 있어서 FOP (12)의 입사면에는 제2 주기 패턴 (31)이 형성된 제2 기판 (32)이 착탈 가능하게 배치된다. 또, FOP (12)의 사출면에는 제3 주기 패턴 (33)이 형성된 제3 기판 (34)이 삽입 및 발거 가능하게 배치된다. 또한, 도 10은 FOP (12)의 입사면에 제2 기판 (32)을 배치하고, FOP (12)의 사출면에 제3 기판 (34)을 배치한 상태를 나타내고 있다. 또, 제2 주기 패턴 (31) 및 제3 주기 패턴 (33)은 각각 주기성을 갖는 패턴, 즉 라인 앤드 스페이스에 의한 명암의 반복 패턴을 가지고 있다. 또한, 제1 주기 패턴 (22)과 제2 주기 패턴 (31)의 패턴 폭, 패턴 간격은 서로 동일해도 서로 상이해도 된다. 또, 제1 주기 패턴 (22)과 제3 주기 패턴 (33)의 패턴 폭, 패턴 간격은 서로 동일해도 서로 상이해도 된다. 한편, 제2 주기 패턴 (31)과 제3 주기 패턴 (33)의 패턴 폭, 패턴 간격은 서로 동일한 것이 바람직하다.
스텝 S103: FOP (12)의 입사면에 제2 기판 (32)을 배치하는 것과 동시에 FOP (12)의 사출면측에 검출 장치로서 촬상 소자 (13)를 배치한다(검출 장치 배치 공정). 또한, S103의 단계에서는 FOP (12)의 사출면으로부터 제3 기판 (34)을 제외해 둔다.
스텝 S104: 다음에, 조명 광학계 (21)로부터 사출되는 계측광에 의해 제1 주기 패턴 (22)을 조명한다(조명 공정).
스텝 S105: 촬상 소자 (13)에 의해 제1 주기 패턴 (22) 및 제2 주기 패턴 (31)으로 형성된 제1 모아레 무늬를 계측한다(제1 계측 공정).
스텝 S106: FOP (12)의 입사면측으로부터 제2 기판 (32)을 제외하는 것과 동시에 FOP의 사출면에 제3 기판 (34)을 배치한다. 그리고 촬상 소자 (13)에 의해 제1 주기 패턴 (22) 및 제3 주기 패턴 (33)으로 형성된 제2 모아레 무늬를 계측한다(제2 계측 공정).
여기에서, S105에서 계측한 제1 모아레 무늬와 S106에서 계측한 제2 모아레 무늬 사이에 상대적 위치 어긋남이 생기지 않은 때에는 FOP (12)가 뒤틀림을 갖지 않는다고 판단할 수 있다. 한편, 제1 모아레 무늬와 제2 모아레 무늬 사이에 상대적 위치 어긋남이 생기는 경우에는 FOP (12)가 뒤틀림을 가지고 있다고 판단할 수 있다. 이 경우에는 제1 모아레 무늬와 제2 모아레 무늬의 상대적 위치 어긋남량으로부터 FOP (12)의 뒤틀림량을 계측하고, 이 계측 결과에 기초하여 FOP (12) 뒤틀림의 보정을 실시한다. 구체적으로는 계측된 FOP (12)의 뒤틀림량을 오프세트 값으로 하여 투영 광학계 PL의 광학 특성을 계측할 경우에 계측 결과의 교정을 실시하면 된다. 따라서, 상기 광학 특성 계측 방법에 의하면 광학 특성 계측 장치에서의 FOP (12)의 뒤틀림을 교정할 수 있으므로, 투영 광학계 PL의 광학 특성을 높은 정밀도로 계측할 수 있다.
<노광 장치 구성의 설명>
도 11은 노광 장치의 구성예를 나타내는 개략도이다. 또한, 도 11에서는 웨이퍼 W(감광성 기판)에 노광을 실시하는 노광 장치의 예를 설명한다.
또, 이하의 설명에서는 도 11에 나타내는 XYZ 직교 좌표계를 설정하는 것과 동시에 이 XYZ 직교 좌표계를 참조하면서 각 부재의 위치 관계를 설명한다. XYZ 직교 좌표계는 X축 및 Y축이 웨이퍼 W에 대해서 평행이 되고, Z축이 웨이퍼 W에 대해서 직교하는 방향으로 설정되어 있다. 또, X축은 도 11의 지면에 평행한 방향으로 하고, Y축은 도 11의 지면에 수직인 방향으로 한다.
도 11에 나타내는 노광 장치는 조명 광학계 (41)와 마스크 스테이지 (42)와 투영 광학계 PL과 웨이퍼 스테이지 (43)를 갖추고 있다. 조명 광학계 (41)는 노광 광을 공급하기 위한 광원을 포함하고, 조명 광학계 (41)로부터 사출된 빛은 마스크 M을 중첩적으로 균일한 조도로 조명한다. 이 도 11의 예에서는 i선용 램프, KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, F2 레이저 등이 상기 광원에 이용된다. 또한, 상기 광원으로는 DUV(심자외)나 VUV(진공 자외)의 빛을 발생하는 광원을 이용하는 것도 가능하다.
마스크 스테이지 (42)는 투영 광학계 PL의 물체면(또는 그 근방)에 배치된다. 이 마스크 스테이지 (42)에는 마스크 M(또는 제1 주기 패턴 (44a)이 형성된 광학 특성 계측용 기판 (44))이 재치된다.
투영 광학계 PL은 마스크 M에 형성되어 있는 패턴을 웨이퍼 W 상에 투영한다. 투영 광학계 PL은 복수의 광학 부재에 의해 구성되어 있고, 마스크 M에 형성되어 있는 패턴을 소정의 배율(축소 배율, 등배율 또는 확대 배율)로 웨이퍼 W상에 투영한다.
웨이퍼 스테이지 (43)는 X축 및 Y축으로 이동가능한 XY 스테이지와 Z축 방향으로 이동가능하고, 또한 Z축에 대해서 경사가능한 Z 스테이지를 가지고 있다. 또, 웨이퍼 스테이지 (43)에는 웨이퍼 W를 흡인에 의해 유지하는 웨이퍼 홀더 (45)가 설치되어 있다. 그리고 웨이퍼 스테이지 (43)에는 투영 광학계 PL의 상면내에 있어서 웨이퍼 W가 재치된다. 이것에 의해 웨이퍼 스테이지 (43)를 XY 평면내에서 이차원적으로 구동시킴으로써 웨이퍼 W의 각 노광 영역에 마스크 M의 전사 패턴을 순서대로 노광할 수 있다.
또, 도 11에 나타내는 노광 장치는 투영 광학계 PL의 뒤틀림을 계측하기 위해서 웨이퍼 스테이지상에 도 6과 동일 구성의 광학 특성 계측 장치를 갖추고 있다. 투영 광학계 PL의 뒤틀림을 계측할 때에는 우선 제1 주기 패턴 (44a)이 형성되어 있는 기판 (44)를 마스크 스테이지 (42)에 재치한다. 또, 웨이퍼 스테이지 (43)를 X 방향으로 이동시키고, 투영 광학계 PL를 개입시킨 빛이 FOP (12)의 입사면에 형성되어 있는 제2 주기 패턴 (24)을 조사할 수 있는 상태로 한다.
그리고 조명 광학계 (41)로부터의 빛은 제1 주기 패턴 (44a)를 투과하여, 피검 광학계(PL)를 통하여 촬상 유니트 (11)에 입사한다. 촬상 유니트 (11)에서는 제2 주기 패턴 (24)을 투과한 자외선이 형광막 (15)에서 형광으로 변환되는 것과 동시에 상기 형광은 파장 선택막 (14)을 투과하여 FOP (12)에 의해 촬상 소자 (13)에 유도된다. 촬상 소자 (13)는 계측광이 제1 주기 패턴 (44a) 및 제2 주기 패턴 (24)을 통과함으로써 형성되는 모아레 무늬를 검출한다. 그리고 검출된 모아레 무늬의 위치로부터 투영 광학계 PL의 뒤틀림이 계측된다.
도 11에 나타낸 노광 장치에 의하면 투영 광학계 PL의 뒤틀림을 계측하기 위한 광학 특성 계측 장치(모아레 무늬 계측 장치)를 갖추고 있으므로, 투영 광학계 PL의 뒤틀림을 고정밀도로 계측할 수 있다. 따라서, 계측 결과에 기초하여 뒤틀림이 보정된 투영 광학계 PL에 의해 마스크 M에 형성되어 있는 패턴을 웨이퍼 W 상에 고정밀도로 노광할 수 있다. 또한, 도 11에 나타내는 노광 장치는 투영 광학계 PL과 웨이퍼 W 사이에 굴절률 1 이상인 액체를 개재시킨 액침형 노광 장치여도 된다.
<노광 방법 및 디바이스 제조 방법의 설명>
도 11에 나타내는 노광 장치에서는 투영 광학계 PL를 이용하여 마스크 M에 의해 형성된 전사용 패턴을 감광성 기판(웨이퍼)에 노광함으로써 마이크로 디바이스(반도체 소자, 촬상 소자, 액정 표시 소자, 박막 자기 헤드 등)를 제조할 수 있다. 또한, 감광성 기판은 감광성 조성물(포토레지스트)을 도포한 기판(예를 들면 반도체 기판, 유리 기판, 세라믹 기판, 금속 기판)이어도 된다.
이하, 상기 실시형태에 관한 주사형 노광 장치를 이용하고, 감광성 기판으로서 웨이퍼 등에 회로 패턴을 형성함으로써 마이크로 디바이스로서 반도체 디바이스를 얻을 때의 수법의 일례에 대해 도 12의 흐름도를 참조하면서 설명한다.
스텝 S201: 1 로트의 웨이퍼상에 금속막이 증착된다.
스텝 S202: 1 로트의 플레이트의 금속막상(웨이퍼상의 금속막상)에 포토레지스트가 도포된다.
스텝 S203: 상술한 실시형태에 관한 노광 장치를 이용하고, 조명 광학계에 의해 마스크에 형성된 패턴을 조명하며(조명 공정), 조명된 패턴의 상을 투영 광학계에 의해 웨이퍼상에 형성하고(형성 공정), 패턴을 1 로트의 웨이퍼상의 각 쇼트 영역에 순서대로 노광 전사한다. 또한, 투영 광학계의 광학 특성은 상기 실시형태에서의 광학 특성 계측 장치에 의해 계측되고, 그 계측 결과에 기초하여 보정되어 있다.
스텝 S204: 그 1 로트에서의 웨이퍼상의 포토레지스트의 현상을 실시한다.
스텝 S205: 그 1 로트의 웨이퍼상에서 레지스트 패턴을 마스크로 해서 에칭을 실시함으로써 마스크에 의해 형성된 패턴에 대응하는 회로 패턴이 각 웨이퍼상의 각 쇼트 영역에 형성된다.
그 후 추가로 위의 레이어에 대한 회로 패턴의 형성 등을 실시함으로써 반도체 소자 등의 디바이스가 제조된다. 상술한 반도체 디바이스의 제조 방법에 의하면 상술한 실시형태에 관한 광학 특성 계측 장치에 의해 투영 광학계의 광학 특성이 높은 정밀도로 계측되고, 이 계측 결과에 기초하는 보정으로 고정밀도의 노광이 실시된다. 그 때문에 양호한 반도체 디바이스를 얻을 수 있다.
또한, 도 12의 S201로부터 S205에서는 웨이퍼상에 금속을 증착하고, 그 금속막상에 레지스트를 도포, 그리고 노광, 현상, 에칭의 각 공정을 실시하고 있다. 이러한 공정에 앞서, 웨이퍼상에 실리콘 산화막을 형성한 후 그 실리콘 산화막상에 레지스트를 도포, 그리고 노광, 현상, 에칭의 각 공정을 실시해도 된다.
또한 상술한 실시형태에 관한 노광 장치에서는 플레이트(유리 기판) 상에 소정의 패턴(회로 패턴, 전극 패턴 등)을 형성함으로써 마이크로 디바이스로서 액정 표시 소자를 얻을 수도 있다. 이하, 도 13의 흐름도를 참조하면서, 이 때의 수법의 일례에 대해 설명한다.
도 13에 있어서, 스텝 S301의 패턴 형성 공정에서는 상술한 실시형태에 관한 노광 장치를 이용하여 마스크의 패턴을 플레이트에 노광 전사하는 이른바 광 리소그래피 공정이 실행된다. 또한, 도 12의 경우와 동일하게 투영 광학계의 광학 특성은 상기 실시형태에서의 광학 특성 계측 장치에 의해 계측되고, 그 계측 결과에 기초하여 보정되어 있다.
이 광 리소그래피 공정에 의해 플레이트 상에는 다수의 전극 등을 포함하는 패턴이 형성된다. 그 후 노광된 플레이트는 현상 공정, 에칭 공정, 레지스트 박리 공정 등의 각 공정을 거치는 것에 의해 플레이트상에 소정의 패턴이 형성되고, 다음의 칼라 필터 형성 공정(S302)으로 이행한다.
스텝 S302의 칼라 필터 형성 공정에서는 R(Red), G(Green), B(Blue)에 대응하는 3개의 도트조(組)를 매트릭스상으로 다수 배열한 칼라 필터 또는 R, G, B에 대응하는 3개의 스트라이프 필터조를 수평 주사선 방향으로 복수 배열한 칼라 필터를 형성한다. 그리고 칼라 필터 형성 공정 후에 셀 조립 공정(S303)이 실행된다.
스텝 S303의 셀 조립 공정에서는 예를 들면 패턴 형성 공정(S301)에서 얻어진 패턴을 갖는 플레이트와 칼라 필터 형성 공정(S302)에서 얻어진 칼라 필터 사이에 액정을 주입하여 액정 패널(액정 셀)을 제조한다.
그 후 스텝 S304의 모듈 조립 공정에 있어서, S303에서 조립한 액정 패널(액정 셀)에 대해서, 액정 패널의 표시 동작을 실시하는 전자 회로나 백 라이트 등의 각 부품을 장착한다. 이것에 의해 액정 표시 소자가 완성된다.
상술한 액정 표시 소자의 제조 방법에 의하면 상술한 실시형태에 관한 광학 특성 계측 장치에 의해 투영 광학계의 광학 특성이 높은 정밀도로 계측되고, 이 계측 결과에 기초하는 보정으로 고정밀도의 노광이 실행된다. 그 때문에 양호한 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.
<발명의 실시형태 1의 보충 사항>
(1) 도 1 및 도 2에 나타내는 촬상 유니트에 있어서, 형광막의 표면에는 반드시 보호막을 형성하지 않아도 된다. 또, 상기 실시형태의 각각의 촬상 유니트 에 있어서, FOP와 파장 선택막의 층 사이 또는 파장 선택막과 형광막의 층 사이에 다른 박막(예를 들면 불화물 재료의 보호막 등)을 추가로 형성하도록 해도 된다.
(2) 상기 각 실시형태에 나타내는 광학 소자(형광막 및 파장 선택막을 형성한 FOP)나 이 광학 소자를 갖는 촬상 유니트는 예를 들면 자외선을 이용한 광학 특성 계측 장치에 널리 적용할 수 있다. 예를 들면 간섭계나 투과율 계측 장치 등에 상기 광학 소자를 적용해도 된다.
[발명의 실시형태 2]
도 14는 본 발명의 실시형태 2의 촬상 유니트를 나타낸다.
촬상 유니트 (11a)는 복수의 광섬유를 다발로 하여 구성된 FOP (12)와 FOP (12)의 사출면에 배치된 촬상 소자 (13)와 FOP (12)의 입사면에 적층된 파장 선택막 (14), 형광막 (15) 및 보호막 (17)을 갖추고 있고, 주기 패턴 (16)을 설치하지 않는 것 외에는 발명의 실시형태 1의 촬상 유니트 (11)의 구성과 동일하다.
이 촬상 유니트 (11a)에서는 파장 선택막 (14)은 설계 중심 파장의 λ/4의 광학막 두께로 형성한 복수 종류의 유전체 박막을 쌓아 올림으로써 자외선을 반사하는 것과 동시에 형광을 투과하는 특성을 갖는 막으로 이루어져 있다. 또, 파장 선택막 (14)와 형광막 (15)으로 유전체 다층막이 구성되어 있고, 파장 선택막 (14)이 FOP (12)와 형광막 (15) 사이에 배치되어 광학 소자가 구성되어 있다. 그리고 이 광학 소자가 가시광용 CCD로 이루어진 촬상 소자 (13)의 수광면에 배치되고, 이 수광면에 FOP (12)의 사출면이 접착 또는 접촉됨으로써 촬상 유니트 (11a)가 구성되어 있다.
이와 같은 촬상 유니트 (11a)에서는 FOP (12)의 입사면측에 자외선이 조사되면 보호막 (17)을 투과하여 형광막 (15)에 도달하고, 형광막 (15)에서 적어도 일부의 자외선에 의해 형광을 발해 가시광화한다. 가시광화하지 않고 형광막 (15)을 투과한 자외선은 파장 선택막 (14)에 도달하여 반사된다. 한편, 형광은 파장 선택막 (14)을 투과하여 FOP (12)의 입사면에 도달하고, FOP (12)에 의해 도광되어 촬상 소자 (13)의 수광면에 도달하여 촬상으로 제공된다.
이와 같은 촬상 유니트 (11a)에 의하면 자외선을 가시광용 CCD에 의해 관찰하거나 측정하는 것이 가능하다. 특히, 불화물을 모재로 하고, 천이 원소 또는 희토류 원소를 부활재로서 도프한 재료로 이루어진 형광막 (15)이나 불화물로 이루어진 파장 선택막 (14)을 이용하면 파장 193nm의 자외선상을 가시용 CCD에 의해 관찰이나 측정이 가능하다.
이 자외선의 관찰이나 측정에서는 자외선이 파장 선택막 (14)에 의해 반사되기 때문에 FOP (12)가 자외선에 의해 열화하기 어렵다. 또, 만일 자외선의 일부가 FOP (12)에 도달해도 FOP (12)가 자외선 투과 불능이기 때문에, 촬상 소자 (13)에 자외선이 도달하는 일이 없고, 가시광용 CCD가 자외선에 의해 파괴되는 일이 없다.
또, 형광막 (15)이 부활재가 모재에 도프되어 형성된 박막이기 때문에 배치 공간 등이 불필요하고 FOP (12)의 입사면에 용이하게 배치할 수 있는데다가, 자외선이나 형광이 투과하는 사이에 불선명하게 되는 것을 방지하여 자외선의 관찰이나 측정을 정밀도 좋게 실시하기 쉽다.
또한, 형광막 (15) 및 파장 선택막 (14)으로 이루어진 유전체 다층막을 FOP (12)에 설치하는 것만으로, 자외선을 반사하는 기능과 형광을 발하는 기능이 얻어져 구성을 간단하게 하기 쉽다. 특히, 이 실시형태에서는 파장 선택막 (14)을 구성하는 유전체 박막과는 별도로 형광막 (15)이 설치되어 있기 때문에, 형광막 (15)을 파장 선택막 (14)을 구성하는 유전체 박막보다 두께가 두껍게 형성하는 것이 가능하여 형광막 (15)의 형광을 강하게 하기 쉽다.
[발명의 실시형태 3]
도 15는 본 발명의 실시형태 3의 촬상 유니트를 나타낸다.
이 촬상 유니트 (11c)는 발명의 실시형태 2의 파장 선택막 (14) 및 형광막 (15) 대신에, FOP (12)의 입사면상에 형광 유전체 다층막 (18)이 적층되어 광학 소자가 구성되어 있고, 그 외에는 발명의 실시형태 2와 동일한 구성이다.
형광 유전체 다층막 (18)은 복수의 유전체 박막이 적층되어 구성되어 있고, 그 중 적어도 한 층이 소정 막 두께로 형성된 형광막으로 이루어진다. 형광막으로 이루어진 유전체 박막은 한 층이어도, 복수층이어도 되고, 모든 층이어도 된다. 형광막의 층수가 많을수록, 형광 유전체 다층막 (18)에서 발하는 형광을 강하게 할 수 있다.
이 형광 유전체 다층막 (18)에서는 형광막을 포함하는 모든 유전체 박막을 예를 들면 설계 중심 파장의 λ/4의 광학막 두께로 형성하여 42층 쌓아 올림으로써 자외선을 반사하는 것과 동시에 형광을 투과하는 특성을 갖는 파장 선택막이 구성되어 있다.
이와 같은 촬상 유니트 (11c)에서는 FOP (12)의 입사면측에 자외선이 조사되면 보호막을 투과하여 자외선이 형광 유전체 다층막 (18)에 도달한다. 형광 유전체 다층막 (18)에서는 입사한 자외선이 층 구조에 의해 반사되지만, 그 때 형광 유전체 다층막 (18)의 층을 구성하는 형광막에 자외선이 조사되기 때문에, 이 형광막 층에서 자외선의 일부에 의해 형광을 발해 가시광화한다. 이 형광은 그 후 형광 유전체 다층막 (18)을 투과하여 FOP (12)의 입사면에 도달하고, FOP (12)에서 도광되어 촬상 소자 (13)의 수광면에 도달하여 촬상으로 제공된다.
이와 같은 촬상 유니트 (11c)여도, 발명의 실시형태 2와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있어 자외선을 가시광용 CCD에 의해 관찰하거나 측정하는 것이 가능하고, 자외선에 의한 FOP (12)의 열화나 촬상 소자 (13)의 파괴를 방지할 수 있다. 또, 막이기 때문에 FOP (12)의 입사면에 용이하게 배치할 수 있는데다가, 자외선이나 형광이 투과하는 사이에 불선명하게 되는 것을 방지하기 쉽다. 또한, 형광 유전체 다층막 (18)에 의해 자외선을 반사하는 기능과 형광을 발하는 기능이 얻어져 구성을 간단히 할 수 있다. 특히, 이 실시형태에서는 자외선을 반사하는 특성으로 형광 유전체 다층막 (18)을 구성하는 것만으로, 형광을 발하는 기능을 얻을 수 있기 때문에 용이하게 구성하는 것이 가능하다.
또한, 상기 실시형태 2 및 3은 본 발명의 범위내에 있어서 적절히 변경하는 것이 가능하다. 예를 들면 상기에서는 촬상 소자 (13)에 의해 자외선을 관찰 또는 측정하도록 구성했지만, 눈으로 보는 등 다른 방법으로 실시한다면 촬상 소자 (13)를 설치하는 일 없이 자외선의 관찰 또는 측정을 실시하는 것이 가능하다.
또, 상기에서는 광학 기재로서 FOP (12)를 이용한 예에 대해 설명했지만, 다른 광학 기재를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 상기에서는 촬상 소자 (13)의 수광면에 FOP (12)가 배치되고, 이 FOP (12)의 입사면측에 형광막 (15)이나 형광 유전체 다층막 (18)이 배치되어 있는 예에 대해 설명했지만 특별히 한정되는 것이 아니고, 촬상 소자 (13)의 수광면에 FOP (12) 등의 광학 기재를 이용하는 일 없이 형광막 (15)이나 형광 유전체 다층막 (18)을 설치함으로써 촬상 유니트를 구성하는 것도 가능하다.
예를 들면 도 16에 나타내는 바와 같이 촬상 소자 (13)의 수광면에 형광 유전체 다층막 (18)과 보호막 (17)이 적층되고, 형광 유전체 다층막 (18)을 촬상 소자 (13)의 수광면에 접해 설치해도 된다. 이와 같은 구성이어도 형광 유전체 다층막 (18)에 의해 자외선을 반사할 수 있고, 또 형광 유전체 다층막 (18)의 형광막에 의해 발한 형광을 촬상 소자 (13)의 수광면에서 수광하여 촬상으로 제공하는 것이 가능하다.
[발명의 실시형태 4]
도 17은 본 발명의 실시형태 4의 광학 소자를 갖춘 노광 장치의 개략도이다. 이 노광 장치는 투영 광학계 (60)의 구성이 상이한 것 이외에는 발명의 실시형태 1에서 설명한 노광 장치와 동일하게 구성되어 있다.
이 투영 광학계 (60)는 렌즈 등의 광학 소자 (61), (62), ···(광학 소자 (61), (62)를 포함하는 복수의 광학 소자)가 다수 배열하여 구성되어 있고, 조명 광학계 (41)로부터의 자외선이 마스크 스테이지 (42)를 통하여 조사되며, 투영 광학계 (60) 내에서 원하는 광다발로 되어 웨이퍼 W 상으로 조사하도록 되어 있어 투영 광학계 (60)내에는 소정의 광로가 형성되어 있다. 본 발명의 실시형태 4에서는 이와 같은 조명 광학계 (41)를 구성하는 적어도 하나 또는 복수의 광학 소자 (61), (62), ···의 입사면 및 사출면 중 적어도 한쪽, 바람직하게는 양쪽에 유전체 다층막으로 이루어진 반사 방지막 (53)이 설치되어 있다.
각 광학 소자 (61), (62), ···는 각각 조명 광학계 (41)로부터 조사되는 자외선이 투과 가능한 것과 동시에 가시광이 투과가능한 광학 기재의 표면에, 반사 방지막 (53)이 적층되는 것으로 구성되어 있다. 여기에서는 광학 기재는 예를 들면 석영 유리, 불화 칼슘 결정 등으로 형성되어 있다.
또, 반사 방지막 (53)은 복수의 유전체 박막이 적층되어 형성되고 있고, 적어도 한 층의 유전체 박막이 형광막으로 이루어져 있다. 여기에서는 광학 기재의 굴절률보다 높은 고굴절률층과 낮은 저굴절률층이 교대로 적층되어 있고, 고굴절률층 및 저굴절률층은 어느 것이든 불화물로 형성되어 있다. 형광막은 고굴절률층과 저굴절률층 중 어느 쪽이어도 되고, 또 반사 방지막 (53) 중 한 층이어도 되고, 복수층이어도 되고, 모든 층이어도 된다. 형광막의 층수가 많을수록 각 광학 소자 (61), (62), ···의 형광을 강하게 할 수 있다.
이와 같은 광학 소자 (61), (62), ···를 갖춘 노광 장치에서는 조명 광학계 (41)로부터 자외선이 마스크 스테이지 (42)를 통하여 투영 광학계 (60)에 조사되면 각 광학 소자 (61), (62), ···의 반사 방지막 (53)에 의해 반사가 방지되어 높은 투과율로 자외선을 투과시킬 수 있는 것과 동시에 반사 방지막 (53) 중 형광막에 의해 각 광학 소자 (61), (62), ···마다 형광을 발해 자외선을 가시화할 수 있어 투영 광학계 (60) 내의 자외선의 광로를 관찰하거나 측정하는 것이 가능하다.
그 때문에 빔 체커 등의 자외선을 가시화하기 위한 수단을 이용하는 일 없이 투영 광학계 (60)의 자외선의 관찰이나 측정을 용이하게 실시할 수 있다. 또, 각 반사 방지막 (53)의 내구성이 높기 때문에 노광 장치에 상시 배치하여 정상적으로 자외선의 관찰이나 측정을 실시하는 것이 가능하다. 게다가 반사 방지막 (53)의 형광막이 충분히 얇아서, 형광막을 설치함으로써 투영 광학계 (60)에서의 광로가 변화하는 일이 없어 광로의 설계가 용이하다.
또한, 상기에서는 투영 광학계 (60)를 구성하는 광학 소자 (61), (62), ···에 형광막을 갖는 예에 대해 설명했지만 특별히 한정되는 것이 아니고, 다른 광학 소자로 이루어진 다른 광학계여도 완전히 동일하게 본 발명을 적용 가능하다.
또한, 상기에서는 광학 소자 및 광학계로서 자외선이 투과가능한 예에 대해 설명했지만, 예를 들면 도 18에 나타내는 바와 같이 자외선이 투과 불능이고 가시광이 투과가능한 광학 기재에 의해 형성된 광학 소자 (71), (72), ···((71), (72)를 포함하는 복수의 광학 소자)로부터 광학계 (70)를 구성하고, 자외선이 조사되는 광학 소자 (71)의 입사면에 충분히 두꺼운 형광막 (55)을 설치하여, 형광막 (55)에 의해 발한 가시광이 각 광학 소자 (71), (72), ···를 투과하여 광로가 형성되는 구성이어도 된다.
또한, 본 발명은 그 정신 또는 그 주요한 특징으로부터 일탈하는 일 없이 다른 여러가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에 상술한 실시형태는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않고, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명은 특허 청구 범위에 의해 나타내는 것으로서, 본 발명은 명세서 본문에는 전혀 구속되지 않는다. 또한 특허 청구 범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위 내이다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.
<형광체>
증착 원료인 형광체로서, 불화물 모재에 부활재를 포함하는 형광체를 합성하여 소결체를 제작하였다. 표 1에 나타내는 바와 같이 모재를 불화 란탄(LaF3), 불화 칼슘(CaF2), 불화 이트륨(YF3), CLF, 불화 칼슘과 불화 이트륨의 고용체 혼정(CYF: CaxY1-xF3-x) 또는 불화 가돌리늄(GdF3)으로 하였다. 또, 부활재를 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb), 프라세오디뮴(Pr), 사마륨(Sm), 디스프로슘(Dy), 세륨(Ce), 홀뮴(Ho), 에르븀(Er) 또는 이테르븀(Yb)으로부터 선택되는 1종 또는 2종으로 하여, 표 1에 나타내는 부활재의 농도로 형광체를 합성하였다. 각 소결체에 자외선이 조사되었을 때에 얻어지는 형광의 색을 표 1에 나타내었다. 또한, 표 1에서의 농도는 모재의 양이온 성분에 대한 부활재의 농도를 원자%로 나타낸 것이다.
본 형광체의 합성에는 예를 들면 일본 특개 2006-206359에 기재되어 있듯이 상술한 수열 합성법에 의해 생성된 CLF, LaF3, CaF2, YF3, CYF 또는 GdF3의 미결정 입자와 희토류 금속(Eu, Tb, Pr, Sm, Dy, Ce, Ho, Er 또는 Yb)의 아세트산염 수용액을 혼합한 원료 분말을 사용하였다.
원료 분말을 펠릿 모양으로 가압 성형하고, 전기로를 이용하여 온도 800℃에서 1시간 가열하여 고온 소결하였다. 이 소결 과정에 있어서, 희토류 금속 이온은 모재 미결정 중에 확산하여 양이온 부위를 치환하거나 격자 사이의 공극부에 침입하여 부활되고 있다고 생각된다.
<형광막>
이와 같이 하여 제작한 형광체에 파장 193nm의 빛을 조사하여, 강한 발광이 확인된 것(표 1 중의 성막 란에 ○표가 기재되어 있는 것)을 성막하여 형광막을 제작하였다. 표 1에 나타내는 바와 같이 모재를 불화 란탄(LaF3), 불화 이트륨(YF3), 불화 가돌리늄(GdF3) 및 불화 칼슘 란탄(CLF)으로 이루어진 군으로부터 선택하고, 부활재를 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb) 및 프라세오디뮴(Pr)으로 이루어진 군으로부터 선택하여 형광체를 제작했을 경우, 파장 193nm의 빛에 대해 강한 발광이 확인되었다.
형광막은 Mo 보트상에 형광체의 소결체를 재치하고, 저항 가열식 진공 증착법을 이용하여 기판상에 성막하였다. 기재는 평행 평판 형상의 석영 유리(φ30)를 사용하고, 막 두께는 500nm로 하였다. 또, 증착시에는 기재는 300℃로 가열하였다. 이 이유는 불화물막의 막 강도 및 막 질(質)을 향상시키기 위해 박막 중의 불화물 결정 입자를 성장시켜 결정성을 높이고, 또 부활재의 확산을 촉진함으로써 형광 발광의 효율을 높이기 위해서이다.
<측정>
제작한 형광막에 파장 193nm의 레이저광을 조사하고, 섬유 분광기로 형광 스펙트럼을 측정함으로써 형광막의 바람직한 모재·부활재의 조합을 탐색하였다. LaF3:Tb 형광막에 대한 형광 스펙트럼의 대표예를 도 19에 나타내었다.
우선, 모재가 LaF3이며, 다른 희토류 이온(Eu, Sm, Pr 및 Tb)을 부활재로 하는 형광막에 대해서 그 형광 피크 강도를 비교하였다. 표 2에 이러한 형광막의 형광 피크 강도와 LaF3: Eu의 형광 피크 강도를 1로 하여 규격화한 강도 및 각각의 형광 피크 파장을 나타내었다.
이 결과, LaF3:Tb 형광막이 발하는 형광이 특히 가시역에서 다른 부활재에 대해서 돌출하여 강한 것을 알 수 있었다. 동일한 모재이고 부활재를 Eu로 한 LaF3: Eu 박막의 동일한 조건에서의 형광의 피크 강도에 비해 270배의 강도를 나타내었다.
이 결과에 의해 부활재를 Tb로 한정하고 모재가 상이한 불화물로 이루어진 형광막에 대해서 형광 강도의 비교를 실시했는데, 표 3에 나타내는 결과를 얻을 수 있었다.
이 결과, LaF3:Tb라고 하는 모재와 부활재의 조합이 파장 193nm의 자외선에 대해서 가장 적합한 것이 판명되었다.
또한, 도 20에 나타내는대로 형광막의 형광 강도는 Tb의 부활 농도가 1~8 원자% 범위에서 거의 비례하여 증가하는 것을 알 수 있었다.
계속해서, 본 형광막의 분광 투과율을 측정하였다. LaF3:Tb(1, 3 및 5 원자%부활) 형광막의 분광 투과율과 반사율로부터 구한 광학 정수(굴절률 n과 소쇠 계수 k)의 분산을 도 21에 나타내었다. 여기에서 굴절률과 소쇠 계수는 포로히-블루머(Forouhi-Bloomer) 모델에 기초하여 산출하였다.
본 실시예에서 성막한 LaF3:Tb 막은 1 원자% 부활 농도에서는 일반적으로 이용되고 있는 LaF3 막에 비해 굴절률이 낮은 것을 알 수 있었다. 또, 소쇠 계수도 193nm 에 있어서 2.24×10-3 정도로 진공자외용 LaF3 막에 비하면 커져 있었다.
형광을 발광하기 위해서는 진공 자외선의 일부를 흡수해야 하기 때문에 어느 정도의 손실은 피할 수 없다. 그렇지만, 불화물 형광체라고 하는 특성으로부터 흡수한 에너지는 빛으로서 흩어 없어지기 때문에 발열에 의한 막 손상으로는 연결되기 어렵다. 또, 이 손실에는 500nm라고 하는 광학 박막으로는 두꺼운 막 두께를 형성함으로써 LaF3의 기둥 모양 구조가 현저하게 성장한 것에 의한 산란 효과도 포함되어 있다. 이 산란 효과는 막 두께를 얇게(예를 들면 광학막 두께의 λ/4에 상당하는 약 30nm) 하면 억제된다. 이 경우에는 다층 구조로 하여 형광막의 총 막 두께를 두껍게 하면 충분한 형광을 얻을 수 있다.
또, 본 형광막에 파장 193nm의 빛을 조사했을 때의 형광 강도와 자외선 방사다발의 관계를 도 22에 나타내었다. 이들에 의하면 형광 강도는 자외선의 강도에 대해서 비례하여 증가하는 것을 알 수 있었다. 이 사실은 형광 강도 분포가 자외선 강도의 분포를 반영하여, 추정하는 것이 가능한 것을 의미한다.
파장 193nm를 갖는 빛에 대한 형광막으로는 LaF3:Tb라고 하는 조성이 적합한 것을 알 수 있었다. 이 조성은 193nm 레이저광을 이용하는 광학계에 있어서, 고굴절률막으로서 일반적으로 이용되고 있는 LaF3막을 치환하는 것이 가능하다고 하는 점에서 매우 유용하다.
또한, 표 1, 표 2에 나타내는 결과에 의해 LaF3를 모재로 하고 Pr을 부활재로 했을 경우, YF3, CLF, GdF3 중 어느 것이든지 모재로 하고 Tb를 부활재로 했을 경우에도 비교적 높은 형광 피크 강도가 관찰되고 있어 실용성이 높은 것이 확인되었다. 또, 표 1의 성막 란에 나타낸 다른 조합에 대해서도 성막 조건이나 부활재 농도의 조정 등에 의해 단파장 자외선(예를 들어, 파장 193nm의 빛)에 대해 형광막으로서 이용할 수 있는 것으로 고려된다.
<적용예>
이하, 형광막을 이용한 광학 박막을 들어, 통상의 반사 방지막이나 유전체 다층 고반사 미러 등에 형광 발광의 기능을 부여한 예를 설명한다. 이 때, 광학 박막으로서 이용한 LaF3층의 두께는, 두꺼워도 설계 중심 파장의 반 파장, 즉 약 100nm로 매우 얇게 하였다. 따라서, 광학 박막으로서 형광막을 사용하는 경우 형광 강도가 가능한 한 높을 필요가 있다. 본 발명에서 찾아낸 LaF3:Tb라고 하는 조성은 충분히 강한 형광을 발광하는 것을 확인할 수 있었다. 물론, 본 형광막은 형광 발광 기능을 갖는 단체(單體)의 막으로서 이용하는 것도 가능하다.
<형광 반사 방지막>
파장 193nm를 갖는 빛에 대한 형광막으로서 바람직한 조성 LaF3:Tb을 사용하여 반사 방지막을 구성하였다.
기초가 되는 반사 방지막은 설계 중심 파장 λ0을 193nm로 하고, 기재를 석영 유리(굴절률: 1.55), 고굴절률층으로서 LaF3층(굴절률 1.69)을, 또 저굴절률층으로서 MgF2층(굴절률 1.42)을 각각 사용하여 합계 6층으로 구성되는 것이다. 각각의 광학막 두께는 기재측으로부터 순차로 제1층 0.26λ0, 제2층 0.08λ0, 제3층 0.10λ0, 제4층 0.33λ0, 제5층 0.28λ0, 제6층 0.27λ0으로 하였다. 이러한 층 가운데 제1층, 제3층 및 제5층이 LaF3층이며, 그 외의 층이 MgF2층이다. 본 구성을 선택한 이유는 LaF3층의 총 두께가 약 100nm로 두꺼워 형광막으로 치환했을 때의 형광 발광의 강도를 더하기 때문이다.
이와 같은 기초가 되는 반사 방지막 중 LaF3층을 LaF3:Tb(5 원자% 부활) 형광막층으로 치환함으로써 그대로 형광 반사 방지막을 구성하여 성막할 수 있었다.
또한, 본 형광 반사 방지막을 평행 평판 형상의 석영 유리의 양면에 성막하여 분광 반사·투과율을 측정하였다. 이것을 도 23에 나타내었다. 반사율은 파장 193nm 부근에서 0.1% 정도까지 저하하고 있어, 반사 방지 효과가 충분히 얻어지고 있는 것을 알 수 있었다. 반사율이 가장 저하되어 있는 파장은 193nm 보다 단파장 측으로 이동하여 192nm이지만, 이것은 LaF3:Tb 형광막이 LaF3 박막에 비해 굴절률이 약간 낮은 것 및 손실이 약간 큰 것으로 인해서이다.
한편, 투과율은 193nm에 있어서 약 98% 정도가 되어, 본래의 반사 방지막의 성능에 비하면 낮은 값이 되었다. 그렇지만, 양면 미성막(未成膜)의 석영 유리의 투과율은 90% 정도이기 때문에 형광 발광에 수반하는 손실분을 고려하면 높은 투과율을 유지하였다고 할 수 있다.
다음에, 본 형광 반사 방지막을 성막한 석영 유리제 렌즈를 2매 준비하였다. 1매는 촛점거리 f=-150mm인 오목 렌즈이며, 또 1매는 촛점거리 f=300mm인 볼록 렌즈였다. 각각의 렌즈 양면에 본 형광 반사 방지막을 성막하였다.
파장 193nm의 레이저광의 광로 중의 상류 측에 상기 오목 렌즈를 설치하고, 하류 측에 150mm 떨어져서 볼록 렌즈를 설치하여 광학계를 구성하였다. 본 광학계는 가장 단순한 빔 확대기(beam expander)를 구성하고 있다.
이 때, 각 렌즈의 입사면·사출면 모두 녹색의 형광 발광을 나타내었다. 이 형광 발광 상으로는 레이저 빔의 단면(斷面) 중에 갖는 강도 분포를 반영한 명암을 분명히 눈으로 알아볼 수 있었다. 또, 오목 렌즈로부터 볼록 렌즈로 빔 단면이 확대되어 직경이 약 2배로 되어 있는 것도 확인할 수 있었다.
<유전체 다층막 미러>
파장 193nm를 갖는 빛에 대한 형광막으로서 바람직한 조성 LaF3:Tb를 사용하여 유전체 다층막 미러를 구성하였다.
기초가 되는 유전체 다층막 미러는 기재를 형석(螢石)으로 하고, 불화 란탄(LaF3)과 불화 마그네슘(MgF2)을 교대로 다층 증착하여 성막한 193nm 빛용(光用) 반사 미러이다. 다층막의 구성은 설계 중심 파장 193nm로 했을 때 1/4 파장의 광학막 두께를 갖는 불화 란탄 및 불화 마그네슘 각층을 기재측으로부터 교대로 42층 쌓아 올린 것이다. 193nm인 파장역에서 99% 이상의 고반사율을 갖는 것을 알 수 있었다. 본 유전체 다층막 미러의 구성을 선택한 이유는 LaF3층의 총 두께가 약 500nm로 두꺼워 형광막으로 치환했을 때의 형광 발광의 강도를 더하기 때문이다.
본 유전체 다층막 미러 중 LaF3층을 LaF3:Tb(5 원자% 부활) 형광막층으로 치환함으로써 그대로 형광 유전체 다층막 미러를 구성할 수 있다.
또한, 이 형광 유전체 다층막 미러는 막 면에 수직으로 입사하는 자외선에 대한 고반사 미러 뿐만 아니라, 광로를 90도 되접기 위한 45도 입사 또는 그 외의 입사각에 대해서 설계된 유전체 다층막 미러에도 사용할 수 있다.
<촬상 유니트>
발명의 실시형태 2의 도 14에 나타내는 촬상 유니트 (11a)와 발명의 실시형태 3의 도 15에 나타내는 촬상 유니트 (11c)를 구성하였다.
FOP (12)에는 SCHOTT사의 광섬유 직경이 6㎛인 제품을 사용하고, FOP (12)는 양 단면(端面)을 광학 연마한 후에 성막 전에 미리 세정하였다.
그 다음에, FOP (12)의 입사면측에 파장 선택막 (14)로서의 유전체 다층막 미러를 형성한다. 설계 중심 파장을 193nm로 설정하는 것과 동시에 불화 란탄(LaF3) 및 불화 마그네슘(MgF2)을 교대로 다층 증착한다. 이 때, 불화 란탄 및 불화 마그네슘의 각층은 각각 설계 중심 파장의 λ/4인 광학막 두께로 FOP (12) 측으로부터 교대로 42층 쌓아 올려 성막한다. 이 파장 선택막 (14)은 193nm인 파장역에서 99% 이상의 고반사율을 가져, 자외선을 거의 반사하는 것이 된다.
그 다음에, 유전체 다층막 미러의 표면에 형광체를 진공 증착하여 형광막 (15)을 형성한다. 형광막 (15)은 파장 193nm를 갖는 빛에 대한 형광막으로서 바람직한 조성 LaF3:Tb(부활재 농도 5 원자%)를 사용하여 진공 증착에 의해 성막한다.
그리고 FOP (12)의 출사면을 촬상 소자 (13)의 수광면에 접착 또는 접촉시킴으로써 도 14의 촬상 유니트 (11)를 구성하였다.
다음에, 상기 적용예의 유전체 다층막 미러를 FOP (12)의 입사면에 성막하고, 동일하게 하여 도 15의 촬상 유니트 (11)를 구성하였다. 이 경우 형광은 유전체 다층막 미러의 윗쪽으로부터 수 개의 막 정도에서 발생한다. 형광 발광 영역과 FOP (12)가 보다 접근하고 있기 때문에 자외선 상이 변환된 형광 상이 분해능이 양호하게 FOP (12)의 입사면에 입사하여, 사출면에 전송된 형광상의 분해능도 높아진다.
이러한 촬상 유니트 (11)에서 FOP (12)로부터 출사한 형광상을 촬상하면 형광막부에서의 193nm의 자외선 상을 가시화하여 가시용 CCD에 의해 촬상할 수 있다. FOP (12)나 촬상 소자는 193nm의 자외선에 대해서 광 내구성이 떨어져, 직접 자외선에 노출되는 것은 촬상 유니트 (11)의 신뢰성을 해친다. 그런데 이 형광막 (15)과 파장 선택막 (14)의 조합이나, 유전체 다층막 미러를 이용함으로써 FOP (12)의 자외선 열화를 억제할 수 있고, 또 촬상 소자 (13)로서 가시용 CCD를 사용함으로써 비용을 억제할 수 있다.
본 발명의 형광막에 의하면 통상의 광학 박막과 동일한 정도의 두께로 광학 기재 상에 성막할 수 있기 때문에 배치의 자유도가 높다. 또 종래의 소결 분말과 달리 공극에 의한 자외선이나 가시광의 산란을 일으키지 않기 때문에 형광의 검출에 의해 형광막에 입사한 자외선을 고정밀도로 계측할 수 있다. 본 발명의 유전체 다층막에 의하면 반사 방지막, 파장 선택막 등의 기능을 형광막으로서의 기능에 조합할 수 있다. 반사 방지막으로서의 기능을 적용하면 형광막에서 발생한 가시광을 광학 기재로 도광(導光)하면서, 광학 기재의 자외선 손상을 방지할 수 있다. 이와 같은 형광막 또는 유전체 다층막을 갖춘 광학 소자를 광학 특성 계측 장치에 이용함으로써, 단파장의 자외선을 이용하여 각종 광학계의 광학 특성을 고정밀도로 계측할 수 있다. 이것에 의해 노광 장치 등의 광학 장치의 정밀도를 향상할 수 있어, 이와 같은 장치를 이용하여 정밀한 디바이스를 제작하는 것이 가능해진다.
Claims (24)
- 자외선을 투과가능한 불화물로 이루어진 모재와 이 모재에 도프된 부활재를 포함하고, 상기 부활재는 천이 원소 또는 희토류 원소를 포함하며, 상기 모재 중에 상기 자외선이 조사됨으로써 형광을 발하는 것을 특징으로 하는 형광막.
- 청구항 1에 있어서,
상기 자외선은 진공 자외선을 포함하는 빛인 것을 특징으로 하는 형광막. - 청구항 2에 있어서,
상기 진공 자외선은 193nm인 파장의 빛을 포함하는 것을 특징으로 하는 형광막. - 청구항 1에 있어서,
상기 모재는 불화 네오디뮴(NdF3), 불화 란탄(LaF3), 불화 가돌리늄(GdF3), 불화 디스프로슘(DyF3), 불화 납(PbF2), 불화 하프늄(HfF2), 불화 마그네슘(MgF2), 불화 이트륨(YF3), 불화 알루미늄(AlF3), 불화 나트륨(NaF), 불화 리튬(LiF), 불화 칼슘(CaF2), 불화 바륨(BaF2), 불화 스트론튬(SrF2), 크리올라이트(Na3AlF6) 및 티올라이트(Na5Al3F14)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 이들로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 혼합물 혹은 화합물인 것을 특징으로 하는 형광막. - 청구항 4에 있어서,
상기 모재는 불화 란탄(LaF3), 불화 이트륨(YF3), 불화 가돌리늄(GdF3) 및 불화 칼슘 란탄(CaxLa1-xF3-x, 단, 0<x<1임)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 형광막. - 청구항 5에 있어서,
상기 부활재는 유로퓸(Eu), 테르븀(Tb) 및 프라세오디뮴(Pr)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 형광막. - 청구항 1에 있어서,
상기 모재의 양이온 성분에 대한 상기 부활재의 농도가 원자% 농도로 1% 이상 10% 이하인 것을 특징으로 하는 형광막. - 청구항 1에 있어서,
상기 모재는 불화 란탄(LaF3)으로 이루어지고, 상기 부활재는 테르븀(Tb)으로 이루어지며, 란탄(La)에 대한 테르븀(Tb)의 농도가 원자% 농도로 8% 이상 10% 이하인 것을 특징으로 하는 형광막. - 피검 광학계의 광학 특성을 계측하는 광학 특성 계측 장치로서,
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항의 형광막과 복수의 광섬유를 묶어 구성된 도광 부재와 상기 형광막으로부터의 형광을 촬상 가능하게 배치된 촬상 소자를 포함하는 촬상 유니트를 갖추고,
상기 촬상 유니트는 상기 피검 광학계의 상면(像面)측에 배치되어 상기 피검 광학계를 통과한 계측광을 검출하는 것을 특징으로 하는 광학 특성 계측 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 피검 광학계의 물체면에 배치된 제1 주기 패턴과
상기 도광 부재의 입사면 또는 사출면에 배치된 제2 주기 패턴을 갖고,
상기 촬상 소자는 상기 제1 주기 패턴과 제2 주기 패턴에 의해 형성되는 모아레 무늬를 검출하는 것을 특징으로 하는 광학 특성 계측 장치. - 청구항 9에 있어서,
핀홀과 릴레이 렌즈와 마이크로 렌즈 어레이와 검출 장치를 추가로 갖추고, 상기 핀홀은 피검 광학계의 물체면에 배치되며, 상기 촬상 유니트는 도광 부재와 형광 박막 사이에 파장 선택막을 갖추고, 상기 도광 부재의 입사면이 피검 광학계의 광축에 대해 45도 경사한 상태로 배치되어 있으며, 상기 릴레이 렌즈는 상기 피검 광학계의 상면과 상기 촬상 유니트의 입사면 사이에 배치되고, 상기 검출 장치는 입사면이 피검 광학계의 상면에 대해 직각을 이루는 상태로 배치되며, 상기 마이크로 렌즈 어레이는 상기 촬상 유니트의 입사면과 상기 검출 장치 사이에 배치되어 있고,
상기 릴레이 렌즈는 핀홀에 의해 회절된 계측광을 평행광으로 변환하며,
상기 촬상 유니트의 파장 선택막은 형광막에서 발생한 형광을 투과시키는 것과 동시에 형광막을 투과한 계측광을 입사 방향과 직각 방향으로 반사하여 반사광을 형성하고,
상기 촬상 유니트의 촬상 소자는 도광 부재를 통하여 도광된 형광을 검출하며,
상기 검출 장치는 상기 마이크로 렌즈 어레이에서 집광된 상기 반사광을 검출하는 것을 특징으로 하는 광학 특성 계측 장치. - 청구항 9에 있어서,
상기 피검 광학계의 물체면에 배치된 핀홀과,
상기 피검 광학계의 상면에 배치된 회절 격자를 갖추고,
상기 촬상 유니트는 상기 회절 격자에 의해 형성되는 간섭 줄무늬를 검출하는 것을 특징으로 하는 광학 특성 계측 장치. - 제1면에 배치되어 있는 패턴을 제2면에 배치되는 감광성 기판상에 형성하는 노광 장치로서,
청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 광학 특성 계측 장치를 갖추는 것을 특징으로 하는 노광 장치. - 제1면에 배치되어 있는 패턴을 제2면에 배치되는 감광성 기판상에 형성하는 노광 방법으로서,
상기 패턴을 조명하는 조명 공정과,
상기 조명 공정에 의해 조명된 상기 패턴의 상을 청구항 9 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 광학 특성 계측 장치에 의해 계측된 광학계를 이용하여 상기 감광성 기판상에 형성하는 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 노광 방법. - 청구항 14에 기재된 노광 방법을 이용하여 패턴의 상을 감광성 기판상에 노광하는 노광 공정과,
상기 노광 공정에 의해 노광된 상기 감광성 기판을 현상하는 현상 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스의 제조 방법. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 형광막과 상기 형광막으로부터의 상기 형광을 수광면에서 촬상 가능하게 배치된 촬상 소자를 갖춘 것을 특징으로 하는 촬상 유니트.
- 청구항 16에 있어서,
복수의 광섬유를 다발로 하여 구성된 도광 부재와 상기 형광막과 상기 도광 부재 사이에 위치하는 단수 또는 복수의 유전체 박막을 추가로 갖고, 상기 유전체 박막이 상기 형광막을 투과하는 것과 동시에 상기 자외선을 반사하는 특성을 갖는 파장 선택막을 구성하는 것을 특징으로 하는 촬상 유니트. - 청구항 16에 있어서,
상기 형광막의 외측이 내수성 및 발수성 중 적어도 한쪽을 갖는 보호막에 의해 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 촬상 유니트. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 형광막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유전체 다층막.
- 청구항 19에 있어서,
상기 유전체 다층막이 상기 형광을 투과하는 것과 동시에 상기 자외선을 반사하는 특성을 갖는 파장 선택막인 것을 특징으로 하는 유전체 다층막. - 청구항 19에 있어서,
상기 유전체 다층막이 상기 자외선의 반사 방지막인 것을 특징으로 하는 유전체 다층막. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 기재된 형광막이 광학 기재의 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 청구항 19 내지 청구항 21 중 어느 한 항에 기재된 유전체 다층막이 광학 기재의 표면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 광학 소자.
- 복수의 광학 소자가 배열된 광학계이며, 상기 복수의 광학 소자의 일부 또는 전부가 청구항 21에 기재된 유전체 다층막을 표면에 갖는 광학 소자로 이루어진 것을 특징으로 하는 광학계.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012119094A3 (en) * | 2011-03-03 | 2012-11-08 | California Institute Of Technology | Light guided pixel |
| KR101440951B1 (ko) * | 2012-07-12 | 2014-09-17 | 경희대학교 산학협력단 | 투명 루미네선스성 필름 구조체 및 그의 제조방법 |
| WO2015191748A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Sba Materials, Inc. | New high index oxide films and methods for making same |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI384660B (zh) * | 2009-01-23 | 2013-02-01 | Everlight Electronics Co Ltd | 發光二極體封裝結構及其製作方法 |
| JP2011166013A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Nikon Corp | 光検出装置、光学特性計測装置、光学特性計測方法、露光装置、及び露光方法、及びデバイスの製造方法 |
| CN102792151B (zh) | 2010-03-23 | 2015-11-25 | 加州理工学院 | 用于2d和3d成像的超分辨率光流体显微镜 |
| CN103154662A (zh) | 2010-10-26 | 2013-06-12 | 加州理工学院 | 扫描投影无透镜显微镜系统 |
| US9643184B2 (en) | 2010-10-26 | 2017-05-09 | California Institute Of Technology | e-Petri dishes, devices, and systems having a light detector for sampling a sequence of sub-pixel shifted projection images |
| US9569664B2 (en) | 2010-10-26 | 2017-02-14 | California Institute Of Technology | Methods for rapid distinction between debris and growing cells |
| DE102011006468B4 (de) * | 2011-03-31 | 2014-08-28 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vermessung eines abbildenden optischen Systems durch Überlagerung von Mustern |
| WO2013073592A1 (ja) * | 2011-11-17 | 2013-05-23 | 株式会社ニコン | ＣａＦ２系透光性セラミックスおよびその製造方法 |
| KR101325762B1 (ko) * | 2012-04-26 | 2013-11-08 | 기가비스주식회사 | 광학검사 장치 |
| JPWO2014017430A1 (ja) * | 2012-07-25 | 2016-07-11 | 株式会社村田製作所 | 被測定物の測定方法 |
| TWI597349B (zh) * | 2012-09-21 | 2017-09-01 | 住友大阪水泥股份有限公司 | 複合波長變換粉體、含有複合波長變換粉體的樹脂組成物及發光裝置 |
| CN104250554A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 长春理工大学 | 一种钕掺杂氟化钡纳米粉体发光材料 |
| CN104250553A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 长春理工大学 | 一种钕掺杂氟化钡纳米材料的制备方法 |
| CN103468265A (zh) * | 2013-09-13 | 2013-12-25 | 浙江大学 | 一种掺钬三氟化镧的上转换发光材料及其制备和使用方法 |
| DE102016202198A1 (de) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zur Moiré-Vermessung eines optischen Prüflings |
| GB2548706B (en) * | 2016-02-24 | 2019-12-11 | Nichia Corp | Method of manufacturing fluorescent-material-containing member |
| NL2018639A (en) * | 2016-04-26 | 2017-11-01 | Asml Netherlands Bv | Measurement system, calibration method, lithographic apparatus and positioner |
| DE102016212462A1 (de) * | 2016-07-08 | 2018-01-11 | Carl Zeiss Smt Gmbh | Vorrichtung zur Moiré-Vermessung eines optischen Prüflings |
| TWI772752B (zh) * | 2017-01-07 | 2022-08-01 | 美商伊路米納有限公司 | 光學偵測裝置以及方法 |
| RU2731655C1 (ru) * | 2020-03-12 | 2020-09-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технологический университет" (ФГБОУ ВО "КНИТУ") | Фотолюминесцентный индикатор дозы ультрафиолетового излучения |
| TWI778582B (zh) * | 2021-04-15 | 2022-09-21 | 桃苗汽車股份有限公司 | 感知器安裝角度檢查裝置及方法 |
| WO2023145774A1 (ja) * | 2022-01-26 | 2023-08-03 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 蛍光体、その製造方法、および、発光デバイス |
| CN114644927A (zh) * | 2022-04-30 | 2022-06-21 | 郑州师范学院 | 一种镱、钬离子共掺杂的氟化钆或氟化钆钠上转换发光纳米晶体颗粒的可选择性合成方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4423349A (en) * | 1980-07-16 | 1983-12-27 | Nichia Denshi Kagaku Co., Ltd. | Green fluorescence-emitting material and a fluorescent lamp provided therewith |
| US4557098A (en) * | 1984-03-01 | 1985-12-10 | Butler Manufacturing Company | Deformable centering sleeve for tab of roof panel attachment clip unit |
| US5299210A (en) * | 1992-04-28 | 1994-03-29 | Rutgers University | Four-level multiply doped rare earth laser system |
| JP2605555B2 (ja) * | 1992-09-14 | 1997-04-30 | 富士ゼロックス株式会社 | 無機薄膜ｅｌ素子 |
| JP3961585B2 (ja) * | 1995-11-21 | 2007-08-22 | 株式会社住田光学ガラス | 可視蛍光を呈するフツ燐酸塩蛍光ガラス |
| JP2002020745A (ja) * | 2000-07-13 | 2002-01-23 | Nec Kansai Ltd | 弗化物蛍光体及びこれを使用した蛍光ランプ |
| EP1483559A2 (en) * | 2002-03-08 | 2004-12-08 | Carl Zeiss SMT AG | Moir method and measuring system for measuring the distortion of an optical imaging system |
| JP2008041739A (ja) * | 2006-08-02 | 2008-02-21 | Tokai Kogaku Kk | 蛍光発光装置 |
| JP5303886B2 (ja) * | 2007-09-26 | 2013-10-02 | 株式会社ニコン | 光学特性計測装置、光学特性計測方法、露光装置、露光方法及びデバイスの製造方法 |
-
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-
2010
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012119094A3 (en) * | 2011-03-03 | 2012-11-08 | California Institute Of Technology | Light guided pixel |
| KR101440951B1 (ko) * | 2012-07-12 | 2014-09-17 | 경희대학교 산학협력단 | 투명 루미네선스성 필름 구조체 및 그의 제조방법 |
| WO2015191748A1 (en) * | 2014-06-10 | 2015-12-17 | Sba Materials, Inc. | New high index oxide films and methods for making same |
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