TWI224582B

TWI224582B - Synthetic silica glass member, photolithography apparatus and process for producing photolithography apparatus

Info

Publication number: TWI224582B
Application number: TW090107558A
Authority: TW
Inventors: Akiko Yoshida; Norio Komine; Hiroki Jinbo
Original assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2004-12-01
Also published as: CN1657456A; EP1207141A4; WO2001072649A1; EP1207141A1; US6656860B2; KR20020036946A; US20020082157A1; JP2001270731A; CN1365343A

Description

1224582 A7 B7___ 五、發明説明（彳）【技術領域】本發明係關於合成石英玻璃構件、光微影裝置及光微影裝置之製造方法。更詳細爲關於光微影技術之4 0 0 nm以下，較佳爲3 0 0 nm以下之特定波長頻帶，使用於透鏡或鏡等光學系之光微影裝置用之合成石英玻璃構件、使用這種光學構件所構成之光微影裝置及光微影裝置之製造方法。【背景技術】以往’於矽等晶圓上將積體電路之微細圖案曝光·轉印之光微影技術，使用稱爲步進器（stepper )之光微影裝置（投影曝光裝置）。此步進器之光學系係將光源之光線均勻地照射於光罩上之照明光學系，與形成於光罩之積體電路圖案例如縮小爲5分之1投影於晶圓上進行轉印之投影光學系所構成。 , 光微影裝置之光源，係近年隨著L S I之高積體化從 g 線（4 3 6 n m )到 i 線（3 6 5 n m )更加向 K r F (248nm)或 ArF (193 · 4nm)準分子雷射進行短波長化。又，對應於此，更微細之最小加工線寬爲要求可曝光之光微影裝置。但是，波長領域爲紫外領域，尤其2 5 0 n m以下領域之光線作爲光源使用時.，能夠對應於較i線更長波長領域之光線所製造之照明光學系或投影光學系所使用之透鏡材料時因光線之透過性不良不堪使用於實用。於是，此時之照射光學系或投影光學系所使用 ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4 - 1224582 A7 _ B7 五、發明説明（2) 之透鏡材料係限定於光透過率大的石英坡璃或一部之結晶材料。將石英玻璃構件使用於光微影裝置光學系時，欲將積體電路圖案以大的面積曝光爲高解析度時要求很高之品質。例如，構件之直徑較大之2 0 0 n m左右時，構件之折射率分布必須爲1 0 ~6級以下。又，減少雙折射量，亦即，必須將構件內部應變變小，此事不僅提升折射率分布之均質性，並且，對於光學系之解析度成爲重要之事。因此，只說石英玻璃可使用於如準分子雷射步進器將紫外光作爲光源之光微影裝置所使用之石英玻璃構件將受到相當限制〇更且，使用於將紫外光作爲光源之光微影裝置之石英構件，除了這些條件之外必須具有高透過率（損失係數小 )。此係在光微影裝置之照射光學系及投影光學系，爲了像散補正具有很多透鏡，.各個透鏡之光損失恐有降低整個裝置透過率之虞。石英玻璃係因溶解天然水晶粉就可得到之熔化石英玻璃之外，有化學上合成得到之合成石英玻璃，但是此中合成石英玻璃係金屬雜質少屬於高純度，對於波長2 5〇 n m以下之紫外光也具有高透過率之特徵。又’合成石英玻璃係從其製造方法可製造大口徑而均質者。【發明揭示】然而，即使合成石英玻璃作用高輸出之紫外光或準分 I—II-----#! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -5- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224582 A7 B7 五、發明説明（3) 子雷射光時，叫做N B〇H C (具有Non-Bridge Oxygen Hole Center,三S i — 0 ·之構造）之構造缺陷起因之 2 6 0 n m吸收帶，或出現叫做E ’中心（具有三S i · 構造。但是，三並非3重耦合’表示與3個氧原子耦合· 表示不對電子。）之構造缺陷起因之2 1 5 nm之吸收帶，顯著地降低紫外領域之透過率。這些吸收帶之中心波長，因近於屬於步進器光源之K r F準分子雷射或A r F準分子雷射之振盪波長，所以因光吸收致使有時顯著地降低光學系之透過率。2 1 5 n m吸收帶即使紫外線照射總量少（=照射能量低或照射時間短）時有時也很大地發生。此吸收帶通常係因準分子雷射之照射初期階段發生，所以將此吸收稱爲照射初期吸收。因此，並非所有合成石英玻璃可作爲這種裝置之透鏡構件使用，爲了良好地保持裝置之實用性能就需要照射初期吸收少之合成石英玻璃。迄今，要求於成爲A r F準分子雷射等之2 〇〇 nm 以下波長光源之光微影裝置所使用光學構件之特性，係 A r F準分子雷射光（波長1 9 3 · 4nm)照射前之損失係數爲小，或照射初期吸收少，或長期間照射A r F準分子雷射光時透過率也少（亦即，透過率之長期變動少）之事’係分別已知’但是欲得到這些全部滿足之石英玻璃構件爲困難，將使用這種構件之A r F準分子雷射光作爲光源之光微影裝置並不存在。本發明係鑑於這種問題所創作者，其目的係提高一種具有優異解析度之光微影裝置及其製造方法。##^胃：本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ -6 - 1224582 A7 B7 五、發明説明（4 ) 可提高將A r F準分子雷射光作爲光源之光微影裝置之透過率使其充分發揮充分實用性之合成石英玻璃構件。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明人等，爲了闡明石英玻璃對於紫外光之照射初期吸收所發生之原因，調查了石英玻璃之諸物性，與所發生照射初期吸收之大小之關聯。其結果，爲了將石英玻璃摻雜提升耐久性因素之氫在還原環境下合成時，給與所需以上之強還原環境時，成爲降低石英玻璃構件之透過率之原因之構造缺陷之三S i - Η (此係由於低能量密度之紫外光照射容易被切斷成爲Ε ’中心）所生成之石英玻璃中大量地產生，亦即，發現了出現氫分子含量多之石英玻璃愈大之照射初期吸收之傾向爲強。又同時，於幾乎未包含氫分子之石英玻璃，發現了長期間由於A r F準分子雷射之照射而發生透過率降低。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製亦即，本發明之合成石英玻璃，其特徵爲：於還原環境下之合成時，藉將石英.玻璃之氫分子濃度成爲適當之値，邊減低合成時所含之ξ S i - Η濃度，使其含有某程度之氫分子所需要者，連同4 0 0 nm以下之波長頻帶之光線所使用之光微影裝置所使用之合成石英玻璃構件，將準分子雷射以〇· l//J/cm2· p〜2〇〇mJ/cm2 • P之能量密度照射1 X 1 0 4脈衝時，照射所測定之 1 9 3 · 4 n m之損失係數（亦即，照射初期吸收）爲〇 . 0050cm·1以下，所含有之氫分子濃度爲lx 10 16分子/cm 3〜2x10 18分子/cm3，並且，紫外光照射前之損失係數爲0 · 0 0 2 0 c m 〃以下。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ~ ' 1224582 A7 B7 五、發明説明（5 ) 又，本發明之光微影裝置，係具有4 0 0 n m以下之波長之光線作爲曝光光線射出之曝光光源，與形成圖案原像之光罩，與將從曝光光源所輸出之光線照射於光罩之照射光學系，與從光罩輸出之圖案像投影於感光基板上之投影光學系，與進行光罩與上述感光基板位置之對準系之光微影裝置，構成照射光學系之合成石英玻璃構件，構成投影光學系之合成石英玻璃構件及光罩中之至少一部（例如，於實施形態之準直透鏡（collimater lens )、複眼微透鏡 (fly eye lens )、聚光透鏡（condenser lens )、投影透鏡等）爲具有如上述特性之合成石英玻璃構件所成。光微影裝置（例如，於實施形態之步進器- 1 )之光學構件之一部或全部因由關於本發明之合成石英玻璃構件所構成，將光源使係A I* F準分子雷射時也可確保高透過率，可發揮充分之實用性。按，這種合成石英玻璃構件，係所含有之氫分子濃度爲1X10 16分子/cm3〜2x 1 0 18分子/ c m 3，且可得到許多紫外光照射前之損失係數爲0.0020cm “以下者。若氫分子濃度爲1 X 1 0 16分子/ c m 3未滿時長期間照射A r F準分子雷射時之透過率降低會變大。另者，在氫分子濃度爲超過2 X 1 0 18分子/ cm 3之條件下合成時 ξ S i - Η濃度也變高，照射初期吸收有變大的傾向，更且，氫分子濃度於石英玻璃中偏移地存在。又，使用紫外光照射前之損失係數爲超過 0 . 0 0 2 0 c m “之合成石英玻璃構件所構成之光微影裝本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -8- 1224582 A7 B7 五、發明説明（6) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 置係光學系全體之透過率（throughput )爲低，又，發現了照射雷射時構件之發熱或面形狀之變化所引起之解析度之降低。並且，將ArF準分子雷射以0 · l#J/cm2· P〜200mJ/cm 2· ρ之能量密度照射1χ1〇 4脈衝照射時，於照射後所測定之1 9 3 · 4 n m之損失係數 (初期照射）爲超過〇 . 〇〇 5 0 c m 〃之合成石英玻璃構件，隨著雷射之〇N/0 F F之透過率之變動爲大，所以，使用此之光微影裝置係曝光量變動大。並且，本發明之光微影裝置之製造方法，其特徵爲具有：錠件合成工程：合成氫分子濃度爲IX 10 16分子/ cm 3〜2x 1 0 18分子/ cm 3之合成石英玻璃錠件（ ingot )，與錠件切斷工程：切出合成石英玻璃錠件以得到具有所需形狀及大小之合成石英，玻璃構件，與損失係數測定工程 :測定合成石英玻璃構件之紫外光照射前之損失係數’與將以ArF準分子雷射以0 · l//J/cm2· ρ〜經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 0 0 m J / c m 2 · ρ之能量密度照射1 X 1 〇 4脈衝照射時，於照射後所測定於1 9 3 · 4 n m之損失係數，紫外光照射前之損失係數爲0 · 〇〇 2 0 c m ―1以下’且’得到193 · 4nm之損失係數爲0 · 〇〇 50 cm 以下之合成石英玻璃構件，光學系構成工程：使用於損失係數測定工程所得到之合成石英玻璃構件，以構成照射光學系之合成石央玻璃構 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 ______B7 五、發明説明（7 ) 件’構成投影光學系之合成石英玻璃構件及光罩之中至少構成一部。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 若依據上述製造方法，以得到使用紫外光照射前之損失係數爲〇· 0020cm·1以下，且，於193 · 4nm 之損失係數爲0 · 0 0 5 0 c m -1以下之合成玻璃構件之解析度高之光微影裝置。又’於本發明，於合成石英玻璃構件中之任意點之氫分子濃度之値關於徑向之分布範圍（變動寬度）爲小較佳。按，所謂徑向，係表示沿著垂直於照射光射入方向之構件中任意面之方向。具體上，爲將構件之中心（幾何學性重心）之氫分子濃度値作爲基準時，包含此中心之面上之任意點之氫分子濃度値之變動寬度V爲滿足以- 5 0%^ V S + 5 0 %所表示條件較佳，滿足以一 2 0 % ^ V ^ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 + 2 0 %所表示條件更佳。像這樣，關於構件內之氫分子濃度値徑向之分布範圍（變動寬度）若小時，即使長期間照射A r F準分子雷射時，構件內任意點之透過率之降低量大小爲只在該構件之無徑向所視之偏差，可長期間得到安定之曝光量。如上述，若氫分子濃度超過2 X 1 0 18分子/cm 3時氫分子濃度之變動寬度有變多之傾向。於此，爲了減少氫分子濃度之變動寬度，於石英玻璃錠件合成工程’所使用之燃燒器噴出之燃燒氣（含有氧氣及含有氫氣）全體之氧氣/氫氣之流量比率成爲0 · 2 5〜0 . 40較佳。若位於這種流量比率之範圍內時，將爲了防止長期間照射光線本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇Χ297公釐） -10- 1224582 A7 B7 —-I... ,, ,.1 «! .. I I I,.......» 五、發明説明（8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時之透過率之降低所需之氫分子，氫分子存在於石英玻璃中，減少成爲照射初期吸收之原因之Ξ s i - Η構造，並且，可將氫分子濃度之變動寬度變小。又，合成用燃燒器之形狀或原料流量，保持錠件標靶之搖動圖案等，於錠件合成工程之種種條件將決定錠件內之氫分子濃度或其變動寬度，三S i — Η濃度之要因，所以，適當調整這些條件較佳。例如，若原料流量太多時火焰之中心溫度就降低’ 處於氫濃度分布有容易出來之傾向。【實施發明之最佳形態】茲參照圖面就本發明之較佳實施形態說明如下。第1 圖係表示本發明之光微影裝置（步進器1 ) 一例之槪略構成圖。於第1圖，將平行投影光學系3 7 0光軸之方向視爲Ζ方向，位於紙面內垂直於Ζ方向視爲Υ方向，垂直於紙面及Ζ方向之方向視爲X方向。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製第1圖所示之步進器1，係主要將400nm以下之波長之光線作爲曝光光線射出之曝光光源3 1 0，與形成爲圖案原像之光罩R，與從曝光光源3 1 〇輸出之光線照射於光罩R之照射光學系3 2 0，與從光罩R輸出之圖案像在晶圓（感光基板）W上縮小爲4分之1或5分之1投影之投影光學系3 7 0，與進行光罩R與晶圓W之位置對準之對準系3 2 2所構成。並且，構成照射光學系3 2 0 之合成石英玻璃構件（例如，準直透鏡（collimatei: lens ) 、複眼微透鏡（fly eye lens )、聚光透鏡（condenser lens -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 Α7 Β7 五、發明説明（9) )、投影透鏡等）’構成投影光學系3 7 0之合成石英玻璃構件（例如，縮小投影透鏡等）發光罩R中至少一部，爲由本發明之合成石英玻璃構件所成。亦即，準直透鏡、複眼微透鏡、聚光透鏡、投影透鏡等之合成石英玻璃構件（也包含及於此未表示之其他透鏡或鏡構件等）之一部或全部，將變成具有A r F準分子雷射以 0 · 2· p 〜20〇mJ/cm 2· p 以下之能量密度照射1 X 1 0 4脈衝時，於照射後測定之 193 . 4nm之損失係數爲具有〇 · 0050cm·1以下之特性。具有這種特性之合成石英玻璃構件，係所含有氫分子濃度爲1x10 16分子/cm 3〜2x10 18分子/cm 3 ，且，可得到從紫外光照射前之損失係數爲0 . 0 0 2 0 cm·1以下（參照上述實施例及比較例）。晶圓W，係載置於對準台（level stage )(未圖示）上，此對準台，係設置於由驅動馬達3 8 6對於投影光學系3 7 0之光軸方向（Z方向）可微動之Z台3 8 2上。 Z台3 8 2上係設置於由驅動馬達3 8 6以步進反復方式向二次元方向（XY)方向可移動之XY台384上。光罩R係載置在水平面內以可二次元移動之光罩台3 3 0上〇從曝光光源3 1 0射出之曝光光線係於照射光學系 3 2 0內之準直透鏡（未圖示）成爲平行光’接著由複眼微透鏡（未圖示）使光強度成爲均勻化後’由聚光透鏡（本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224582 A7 B7 五、發明説明（10) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 未圖示）所聚光而到達光罩R。通過光罩R之光線係由投影光學系3 7 0內之投影透鏡（未圖示）所聚光到達晶圓 W上，但是藉此形成於光罩R積體電路圖案就被縮小而曝光於晶圓W上。像這樣從曝光光源3 1 0之曝光光線係經由照射光學系3 2 0均勻地照明形成於光罩R之圖案，光罩R之圖案像係由投影光學系7 0曝光轉印於照射領域。此曝光光線係可使用具有：248nm(KrF準分子雷射）， 193nm (ArF準分子雷射），157nm (F 2雷射 )等波長之曝光光線。 X Y台3 8 4係當對於晶圓W上之1個照射領域之光罩R圖案之轉印曝光結束時，進行步進移動使晶圓W之下一照射領域爲能夠使投影光學系7 0之曝光領域對準。載置晶圓W之對準台之二次元之位置係由固定於對準台之移動鏡3 8 9之距離使用干擾儀（未圖示）計測，例如以〇.0 1 // m左右之分解能經常監視，雷射干擾儀之輸出係供給於台控制系3 5 0。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製光罩R係在光罩台3 3 0上，定位爲使光罩R上之轉印圖案之中心爲能夠與投影光學系3 7 0之光軸A X對準。光罩R之定位，係使用設於光罩R外周附近之複數光罩對準標誌（光罩標誌）進行。光罩標誌係設有爲了進行X 方向之定位之光罩標誌，與進行Y方向之定位光罩標誌之 2種類。對準系3 2 2，係從曝光光源3 1 〇分岐取出曝光光線之一部將曝光光線作爲照明光（對準光）使用°對 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 B7 五、發明説明（n) 準系3 2 2係在光罩標誌之位置各設一個。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 通過照射光學系3 2 0之照明光，係射入於設於光罩 R之圖案領域外側之光罩標誌。光罩標誌係例如由形成於圖案周圍之不透明部之矩形透明窗所構成。在光罩標誌所反射之對準光，將再次射入於對準系3 2 2。另者，通過光罩標誌之對準光係通過投影光學系3 7 0射入於設在晶圓W上之各照射領域周圍之基板對準標誌（晶圓標誌）上。晶圓標誌並非各個設於各照射領域周圍，也可以設在晶圓之既定位置，例如只設在晶圓之外周部領域。晶圓也設於對應於光罩標誌進行X方向之定位所用之標誌，與進行 Y方向之定位所用標誌之2種類。從晶圓之反射光係沿著與射入光相反之路徑，通過投影光學系3 7 0、光罩標誌部再次射入於對準系2 2。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製像這樣，對準系3 2 2輸入從光罩R與晶圓W之對準光之反射，檢出光罩R與晶圓W之相對位置。此對準系 3 2 2之輸出係供給於主控制系3 6 0。並且，主控制系 3 6 0之輸出藉供給於光罩交換系3 4 0與台控制系 3 5 0，以調整光罩R與晶圓W之空間性位置。其結果，就可將形成於晶圓W上之各照射領域之圖案，與從此轉印曝光之光罩R圖案像之重疊精度維持爲高精度。照射光學系3 2 0將做爲被照射物之光罩R上均勻照明爲開縫狀。又，投影光學系3 7 0係配置於光罩R之表面P 1 ，與晶圓W之表面P 2之間。像這樣具有由本發明之光學玻璃構件所構成之投影光 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 B7 五、發明説明（12) 學系3 7 0，照射光學系3 2 0及/或光罩R，就可得到曝光量變動少解析度高之步進器1。茲爲了得到本發明之光微影裝置之製造方法說明如下。爲了得到本發明之光微影裝置之製造方法，係如上述，主要爲由：錠件合成工程，與錠件切斷工程，與損失係數測定工程，與光學系構成工程所構成。首先，就錠件合成工程說明如下。於錠件合成工程係合成氫分子濃度爲1X10 16分子/cm3〜2X10 18分子/cm 3之合成石英玻璃錠件。第2圖係表示爲了製造成爲本發明之合成石英玻璃構件爲本之合成石英玻璃錠件所用之一例。此合成石英玻璃製造裝置5 0係如第2圖所示，由具有：爐6 0，與配置於爐6 0上部之燃燒器7 0，與形成在爐6 0內之爐內空間6 4，設於燃燒器7 0下方之標靶8 0所構成。爐6 0係在設在爐床抿6 1之爐框6 2內部具有耐火物6 3所構成，如貫通爐框6 2及耐火物6 3上部設有燃燒器7 0。燃燒器7 0係如後述成爲多重管構造，其噴出口 7 0 a係向下方，亦即朝向爐內空間6 4。標靶8 0係構成爲複數之不透明石英玻璃成上下堆疊，其最上面爲能夠對向燃燒器70之噴出口70a ，載置於設在向上下延伸之支持棒8 1上部之水平圓盤8 2上面。在爐框6 2形成有在合成石英玻璃時發生於爐6 0內之氯化氫等之廢氣排出於爐6 0外所用之排氣口 6 5，在此排氣口 6 5連接有與外氣相通之排保管6 6。又，在爐6 2外壁設有從外本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 1224582 A7 B7 五、發明説明（13) 部觀察爐內空間6 4所用之窗6 7。第3圖係將燃燒器7 〇從噴出口 7 0 a側所視者，從中心側依序配設有原料噴出管7 1 ’氧氫噴出口 7 2， 73，氧噴出管74，氫噴出管75。原料噴出管71係位於燃燒器7 0之中心’從其內部空間7 1 a噴出成爲原料之四氯化砂（S i C 1 4 )等砍化合物及噴出將此稀釋戶斤用之載體氣（通常爲氧氣）。二個氧氫噴出管72，73 係如圍住原料噴出管7 1配設成同心圓狀，從其內部空間 7 2 2 a ，73 a噴出燃燒氧氣或氫氣等所用之氣體。複數氧噴出管7 4係配置於氧氫噴出管7 3外方，從各個內部空間7 4 a噴出氧氣。又，氫噴出管7 5係如圍住這些氧噴出管7 4與原料噴出管7 1及氧氫噴出管7 2，7 3 位於同心狀，從其內部空間7 5 a噴出氫氣。按，像這樣分開氧氣及氫氣之噴出管噴出係爲了使這些氣體在石英玻璃合成時能夠均勻地反應考。石英玻璃之合成，係從燃燒器7 0向標靶8 0上面邊噴出氧氣，及氫氣將這些燃燒進行。藉此，四氯化矽與氧與氫發生反應（水解作用），所合成之石英玻璃粉雖然堆積於標靶8 0上，但是此玻璃化者將成爲合成石英玻璃錠件I G。於此，所生成之錠件I G之組成能夠全體變成均勻，在合成中驅動支持棒8 1將標靶8 0以既定之速度在軸周圍迴轉，並且，以一定時間間隔向水平方向搖動。又，生成中之錠件I G上端與燃燒器7 0之噴出口 7 0 a之間隔經常能夠成爲一定，標靶8 0全體係以既定速度向下本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線邊經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -16- 1224582 A7 B7 五、發明説明（14) 方被拉下。像這樣生成石英玻璃之錠件’但是’氫分子係於此合成時所導入，因熱處理時將被釋出，所以含於所生成之合成石英玻璃之氫分子濃度就可由合成條件（例如’從燃燒器7 0所供給之氧氣與氫氣之比例）及熱處理條件（例如，有無熱處理工程）可控制。因此調整這些條件，將含在錠件之氫分子濃度變成1 X 1 〇 16分子/cm3〜1 X 1 0 18分子/ c m 3。按，含在所得到合成石英玻璃錠件之氫分子濃度，係可由拉曼（Raman )分光法加以確認。像這樣得到具有既定氫分子濃度之合成石英玻璃錠件之後，移至後述錠件切斷工程之前進行合成石英玻璃錠件之熱處理。作爲此熱處理之一例，則可列舉將所生成之錠件在既定時間保持一定溫度，接著，以既定降溫速度降溫之後，放冷之工程。茲就錠件切斷工程說明如下。錠件切斷工程係上述之熱處理後，切出合成石英玻璃以得到具有所需形狀及大小之合成石英玻璃構件之工程。首先，將因應欲製作之合成石英玻璃構件大小之大小之塊從錠件切出硏削。次後，使用S ^ 0 2等施加精密硏磨光製成既定尺寸之合成石英玻璃構件。像這樣得到了既定尺寸，且具有既定組成（氫分子濃度變成1x10 16分子/cm 3〜1x10 18分子/cm : )之合成石英玻璃構件之後，移至損失係數測定工程。於損失係數測定工程，首先，測定紫外光照射前之損本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇Χ；297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 1224582 A7 _______B7 五、發明説明（15) 失係數。並且，從具有上述氫分子濃度之合成石英玻璃構件之中，抽出紫外光照射前之損失係數爲〇 · 〇〇 2 〇 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) c m ^以下者。茲就測定合成石英玻璃構件之紫外光照射前之損失係數。於此將紫外光用光學構件所成之評價樣品M (厚度 L 〇 )之透過率使用市售之分光光度計測定之情形爲例說明。於此所使用之透過率測定方法，係如第4圖所示，依洗淨評價樣品Μ (包含乾燥工程）之第1步驟（s 1 )，在既定時間內進行透過率測定以求取透過率Τ之第2步驟 (S 2 )，將所得到之透過率Τ於評價時間t c補正爲透過率T c之第3步驟（S 3 )，於評價時間之透過率T c 校正爲真的透過率T c Τ 〇之第4步驟（S 4 )順序進行。按，欲實施上述步驟時，除了對應於評價樣品Μ之材質及厚度（=L ◦)之透過率降低速度a，界限經過時間 t m必須預先求取分光光度計之校正値K ^。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製首先，就於此透過率測定所使用之分光光度計說明。第5圖係表示市售之分光光度計構成一例。使用此分光光度計1 1 0測定測定對象1 1 1之透過率欲測定透過率時，將測定對象1 1 1載置於鏡1 2 5與鏡1 2 6之間，從光源1 1 2照射光（紫外光）。從光源1 1 2之光係經由開縫1 4 1射入於鏡1 2 1。由鏡1 2 1所反射之光係通過開縫1 4 2 ，經由鏡1 2 2射入於繞射格子1 3 1。一次繞射光係由鏡1 2 3所反射，通過開縫1 4 3射入於鏡 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 B7 五、發明説明（16) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 4 。鏡1 2 4所反射之光係經由遮光盤反射鏡（ chopper mirror ) 1 1 3射入於鏡1 2 5或鏡1 2 7。由鏡 1 2 5所反射之光（測定光）將射入於測定對象1 1 1。透過測定對象1 1 1之光（透過光）係經由鏡1 2 6射入於檢出器1 1 4。另者，由鏡1 2 7所反射之光（參照光 )係經由鏡1 2 8，1 2 9射入於檢出器1 1 4。在檢出器1 1 4受光之透過光與參照光係於處理裝置1 1 5所分離處理，而求取透過光強度I與參照光強度I 〇。並且，從這些比I / I 〇算出測定對象1 1 1之透過率。按，除了處理裝置1 1 5之諸裝置係由密閉室1 1 6所覆蓋，測定透過率時將淸除氮。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製茲將求取對應於評價樣品Μ之材質及厚度（=L 〇 ) 之透過率降低速度a及界限經過時間t m之兩參數之步驟說明如下。首先，與評價樣品Μ相同材質，且具有相同厚度（二L 〇 )準備補正用樣品。並且洗淨此（包含乾燥工程）之後使用分光光度計1 1 0將測定其透過率之步驟邊改變測定透過率之經過時間（從洗淨結束之經過時間）反復複數次。並且將其結果將橫軸作爲經過時間，將縱軸作爲透過率之座標平面進行描繪以製作第1描繪圖。這樣所得到之第1描繪圖係表示補正用樣品之透過率之經時變化，其描繪點列係從洗淨結束到某時間係由直線就可匹配（例如，變成如第6圖）。此直線係隨著經過時間之增大逐漸減少（亦即’具負之傾斜）。並且，將其傾斜作爲透過率降低速度a ( % / c m )求取時，將可由上本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 _B7 五、發明説明（17) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 述直線匹配之界限之經過時間作爲界限經過時間t m (分 )讀取。藉此’就可求取關於評價樣品Μ之透過率降低速度a與界限經過時間t m。像這樣，將由補正用樣品所得到之透過率降低速度a 及界限經過時間t m之兩値可作爲評價樣品處理，係透過率降低速度a及界限經過時間t m之兩參數，係樣品之材質及厚度爲同一時將變成共通所致。因此，透過率之降低速度保持一定値之既定時間內（此係相當於從洗淨結束到經過界限經過時間t m之時段）就評價樣品Μ進行透過率測定，求取經過時間t ( < t m )之透過率Τ時，此透過率T係由下式（1 )，於上述既定時間內可進行換算爲任意所選擇之評價時間t c ( < t m )之透過率T之補正。

Tc-T+(t-tc)xa.......(1) 按，式（1 )中之透過率T，係表示於基準時間t c 所測定得到之透過率。兹就求取分光光度計1 1 0之校正値κ L之步驟說明如下。此校正値K L之算出，係需要下示之校正用透過率經濟部智慧財產局員工消費合作社印製測定裝置。第7圖係表示校正用透過率測定裝置之構成一例。於此校正用透過率測定裝置1 5 0，從光源1 5 2所照射之光（紫外光），係於第1聚光透鏡1 6 1聚光後’經由分光器射入開縫1 7 1射入於繞射格子1 5 3。於此繞射格子1 5 3所反射繞射之光係經由分光器射出開縫1 7 2照射於第2聚光透鏡1 6 2，在此再次被聚光後’由光圈本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -20- 1224582 A7 B7 五、發明説明（18) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 7 3進行亮度調整。通過光圈1 7 3之光係於針孔 1 7 4被整形爲既定形狀之後，於準直透鏡1 6 3成爲平行光線，而照射於第1半鏡1 8 1。於第1半鏡1 8 1所反射之光，係經由測定光用光學遮光器（optical chopper ) 1 5 4照射於測定對象1 5 1。透過測定對象1 5 1之透過光係經由鏡1 8 3，第2半鏡 1 8 4及聚光透鏡1 6 4照射於檢出器1 5 6。另者，透過第1半鏡1 8 1之參照光係經由第1半鏡1 8 2，參照光用光學遮光器1 5 5照射於第2半鏡1 8 4，在此第2 半鏡1 8 4所反射之參照光，係經由聚光透鏡1 6 4照射於檢出器1 5 6。在檢出器1 5 6受光之透過光與參照光係於處理裝置1 5 7分離處理，而求取透過光強度I與參照光強度I 〇。並且，這些參照光之強度I 〇及透過光之強度I之比I/I〇求取透過率。按，除了檢出器156 及處理裝置1 5 8之裝置係全部密閉設於真空室1 5 8中 ’可將測定光周邊之環境設定爲近於真空之壓力。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製又，變更分光器射入開縫1 7 1與分光器射出開縫 1 7 2之開縫寬及針孔1 7 4之孔徑，且，將第2聚光透鏡1 6 2 ，光圈1 7 3，針孔1 7 4及準直透鏡1 6 3沿著光軸移動就可調節透過測定對象1 5 1位置之測定光之發散角。並且，此發散角係被調整爲1 〇mm孤度（radian )(〇 · 5 7度）以下。此係爲了使於測定對象1 5 1因折射之測定光路之變化變小者，藉此，就可防止起因於檢出器1 5 6受光面之感度偏差之測定誤差。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 B7 五、發明説明（19) 又，測定光之光路周邊之環境係約略爲真空，亦即1 xlCT2To rr (1，33Pa)以下之壓力，成爲氧分壓被調整爲2xlO_3Tor r (0 · 27Pa)以下之壓力。此係測定對象1 5 1具有厚度起因之透過光之光路長與參照光之光路長之差分量內之氧分子所導致之吸收影響變小所需者。使用上述構成之校正用透過率測定裝置1 5 0欲求取分光光度計1 1 0之校正値K L時，首先，以補正用樣品 Μ相同材質（亦即評價樣品Μ相同之材質）所製作，準備厚度相異之複數校正用樣品。按，此校正用樣品中之一，係具有與補正用樣品Μ相同厚度（亦即，與評價樣品Μ相同厚度L 〇 )(因此，也可以爲上述補正用樣品）。接著，洗淨各校正用樣品之後，經過界限經過時間t m之前（亦即，上述既定時間內）使用校正用透過率測定裝置 1 5 0測定這些之透過率T 1。於此之透過率測定係對於各校正用樣品具各一個，依洗淨，透過率測定之順序進行，使測定透過率時之經過時間（從洗淨結束之經過時間）全部成爲相同。按，使用這種步驟，將所有之校正樣品之透過率測定在界限經過時間t m之前不能結束之情形居多 (因此，不能使用式（1 )之補正）所致。從像這樣得到之各透過率T1 ，使用下式（2)求取各校正用樣品之損失Y。 Y = -LN(T1/Tth).....(2) 於此，式（2 )中，T t h係校正用樣品之材質固有本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 1224582 Α7 Β7 五、發明説明（20) 之理論透過率。使用式（2 )得到了樣品厚度L與損失Y 之關係之後，將這些結果成爲樣品厚度L，從縱軸成爲損失Y之座標平面所描繪製作第2描繪圖。表示於此第2描繪圖之描繪點列係可由直線匹配（例如，變成如第8圖）。此直線係隨著樣品厚度L之增大而增加（亦即具正之傾斜）。並且，其直線之傾斜係作爲校正用樣品之內部損失係數Θ ( / c m )求取。於此，將各校正用樣品之透過率T 〇，使用由上述步驟得到之內部損失係數A ( / c m )及樣品厚度L ( c m )表示時就變成如下式（3)。

To-Tthxexp (-/3XL) · · · . (3)

於此，於式（1 )得到之基準時間t c之透過率T c 乘上校正値K L ，假定儀器誤差，亦即分光光度計1 1 0之測定精度因不充分所發生之真値之羑可去除時，就可得到下式（4 )° T 〇 = K l X T c........(4) 並且，從式（3 )與式（4 )可得到下式（5 )。 Kl= (TthXTc) Xexp ( — β x L ) (5) 於此Κ L，係於上述之第1描繪圖使用於匹配之直線求取對應於基準時間t c之透過率値視爲T c ，與此，將已經求取之內部損失係數/5及補正用樣品厚度L 〇 )代入於式（5 )求取。由這些步驟，就可求取評價樣品Μ之材質及厚度（= 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT % 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 1224582 A7 B7 五、發明説明（21) L 〇 )之分光光度計1 1 〇之校正値K l。如上述，得到了對應於評價樣品Μ之材質及厚度（= L 〇 )之透過率降低速度a及界限經過時間t m之兩參數 ’及分光光度計之校正値K t之後，依據第4圖所示第1〜第4步驟就可求取評價樣品Μ之透過率（真之透過率T 〇 )。下面說明此如下。欲求取評價樣品Μ之透過率（真之透過率Τ 〇 )時，如第4圖所示，首先，對於評價樣品Μ施加洗淨（包含乾燥）（第1步驟）。洗淨結束後將評價樣品Μ設置於分光光度計1 1 0，由上述過程將成爲已知之界限經過時間 t m在所規定之既定時間內進行透過率測定求取透過率Τ (第2步驟）。於此，結束洗淨之評價樣品Μ就放入於除濕器保管，只有測定透過率時從除濕器取出（評價樣品爲複數時也相同）。求取透過率Τ之後，連同測定透過率Τ 時之經過時間t之値代入於透過率降低速度a之値於式（ 1 )，就得到於基準時間t c之透過率T c (第3步驟）。求取基準透過率T c之後，使用上述之過程變成已知之校正値K l由（4)校正，就可得到真透過率To (第4步驟）。像這樣得到真透過率Τ 〇之後，由變形式（3 )得到之下式（6 )，就可得到其評價樣品Μ之內部損失係數冷〇 A = — LN(To/Tth)/L.....(6) 使用此步驟進行於合成石英玻璃構件之紫外光照射前本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T 線'· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 1224582 A7 _B7 五、發明説明（22) 之損失係數之測定，抽出其値變成0 · 0 0 2 0 c m 1以下者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 這樣所得到之氫分子濃度爲1 X 1 〇 16分子/ cm 3〜 2 X 1 0 18分子/ c m 3，且，紫外光照射前之損失係數爲〇· 0 0 2 0 c m^以下之合成石英玻璃，許多情形，係將 ArF準分子雷射以0 · 1//J / cm 2· ρ〜20〇mJ / c m 2 · p之能量密度照射1 X 1 〇 4脈衝照射時，照射後所測定之1 9 3 · 4 n m之損失係數將變成 0 · 005 〇 cm·1 以下。接著，將照射後所測定之1 9 3 · 4 n m之損失係數，在照射中使用透過率測定裝置測定。首先，氫分子濃度爲1x1〇16分子/ cm 3〜2x10 18分子/ cm3，且，紫外光照射前之損失係數爲0 · 0 0 2 0 c m 1以下之合

成石英玻璃構件中，將從錠件之相同位置得到具有同等之光學特性之玻璃構件作爲.1個群組形成複數之群組。接著，從一個群組，將一個合成石英玻璃構件隨機地採樣，將 ArF準分子雷射以0 · 2· p〜200mJ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 / c m 2 · p之能量密度以1 X 1 0 4脈衝照射時，測定照射後所測定之1 9 3 · 4 n m之損失係數。並且，若所測定之合成石英玻璃構件於1 9 3 · 4 n m之損失係數爲〇· 0 0 5 0 c m 1以下時，將該合成石英玻璃構件所屬之群組之A r F準分子雷射未照射之合成石英玻璃構件於後述之光學系構成工程所使用之合成石英玻璃構件加以選擇使用。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -25- 1224582 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（23) 像這樣，於損失係數測定工程，紫外光照射前之損失係數爲0 · 0 0 2 0 c m -1以下，且，選擇滿足成爲於 193 . 4nm之損失係數爲〇 · 0050cm·1以下之條件之合成石英玻璃構件。並且，於光學構成工程，使用滿足上述條件之合成石英玻璃構件，構成照射光學系之合成石英玻璃構件，構成投影光學系之合成石英玻璃構件及構成光罩中之至少一部，以完成步進器1。像這樣，因於步進器1透鏡等之光學構件之全部或一部，由具有上述特性之合成石英玻璃構件所成，所以，作爲整體裝置透過率爲高，即使光源1 1爲如A r F準分子雷射之2 0 0 nm以下之短波長也可充分發揮實用性。按，改變爲照射將步進器1之光源1 1較A r F準分子雷射更長波長之光時也確保高透過率，當然具有充分之實用性〇茲舉出實施例及比較例就本發明再詳細說明，但是本發明並非限定於這些者。首先，使用上述合成石英玻璃製造裝置5 0，改變原料流量或氧氣/氫氣流量比等合成條件等製造了 5種合成石英玻璃錠件。錠件之形狀通常爲P 1 8 0〜p 6 2 0 ( φ :直徑/mm) xt600 〜1200 (t :厚度/ mm)，通常將錠件向成長方向成垂直以切出t50〜 3 0 0 m m成塊狀進行熱處理。 ’又，熱處理條件係在1 0 0 0 °C保持1 〇小時後，每本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -26- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 1224582 A7 B7 五、發明説明（24) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 小時1 0 °C以下之降溫降溫到5 0 0 °C，其後放冷。次後，從這些錠件切出P 6 0 m m，厚度1 〇 m m形狀塊件之後，對此施加精密硏磨，成爲1 2個之評價樣品（合成石英玻璃構件）。並且，將這些1 2個之評價樣品之照射前之透過率依據上述方法算出之後，將含於各樣品之平均氫分子濃度使用拉曼分光法測定。此測定係具體上爲依照 V.S.Khotimacenko etal ;J.Apple.Spectrosc;46,632-635 ( 1 987 )測定8〇0 c m 〃及4 1 3 5 c m 1之拉曼散射強度，藉取其強度比進行。其後，將A r F準分子雷射，以〇 · 1 # J/cm 2· p〜20〇mJ/cm 2· p之各種値照射 1 X 1 〇 4脈衝，求取於此照射後之波長1 9 3 · 4 n m之透過率。關於各樣品求取透過率之後，使用式（6 )算出了這些樣品之A r F準分子雷射照射後之損失係數。按，使用式（6 )時之理論透過率，成爲對應於合成石英玻璃之波長193·4nm之値成爲90·8748 (%)。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製又，關於一部樣品（實施例5及實施例9 )，關於樣品中之上述徑向求取氫分子濃度之値之變動幅度。關於1 2個樣品，求取於A r F準分子雷射照射後之損失係數。將其結果表示於表1。按，1 2個評價樣品中，紫外光照射前之損失係數爲0 . 0 0 2 0 c m μ以下，且，於1 9 3 . 4 n m之照射後之平均損失係數爲滿足成爲〇· 0 0 5 0 c m 〃以下條件之9個評價樣品表示於表1成爲實施例1〜實施例9。又，將未滿足上述條件之其餘3 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1224582 A7 B7 五、發明説明（^ 個評價樣品，作爲表示於表1成爲比較例1〜比較例3。又，在實施例5及比較例1對於A r F準分子雷射以能量密度2 m J / c m 2 · p照射時之照射脈衝數之損失係數之變動表示於第9圖。又，將在實施例8及比較例3對於A r F準分子雷射以能量密度2 0 〇m J /cm 2 · P照射時之照射脈衝數之損失係數之變動表示於第1 0圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -28- 1224582 A7 B7 五、發明説明（26) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製判定寸寸寸寸寸寸寸寸 CO 〇〇 τ A 線 ® ® _ ^ ^ i n & 鹚陛 0.00078 0.0018 0.0014 0.0025 0.0025 [0.0022-0.0032] 0.005 0.0025 0.0025 0.005 [0.0075-0.0010] 0.0142 0.0057 0.0375 ArF照射能量-密度 (mJ/cm2 · p) CN < C<l 〇〇 y—< 〇 CS1 C^l 〇〇 CN 平均氫濃度 (分子/cm3) 1.6 X 1016 1,6 X 1016 X T—Η r—< 1.6 X 1016 1.8 X 1016 [變動幅度V;20% S V $ + 2 0 % ] 1.6 X 1016 1.5 X 1016 9.8 X 1017 1. 8 X 1016 [變動幅度V;20% € V S + 2 0.% ] X VO X un 照射前損失係數 (/cm1) 0.0016 0.0013 0.0015 0.0011 . 0.0016 0.0014 0.0014 0.0012 0.0016 0.0043 0.0047 0.0011 熱處理耻壊 (氧氣)/(氫氣）流量比 0.385 0.385 0.382 0.385 0.387 0.385 0.386 0.388 0.378 0.246 0.246 0.255 原料流量 (g/min) $ 8 實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 比較例1 比較例2 比較例3 - - -------01 — (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -29- 1224582 A7 B7_ 五、發明説明（27) 從表1，所含有之氫分子濃度爲1 x 1 〇16分子/ cm 3〜5 X 1 0 18分子/cm 3以下，且關於紫外光照射 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 前之損失係數爲0 · 〇〇 2 0 c m _1以下之樣品’氫分子濃度之變動幅度V皆爲一 5 S + 5 0%之範圍內，確認了於A r F準分子雷射照射後之損失係數爲成爲 0.005 cm·1 以下。接著，將具有這些實施例所不樣品與冋程度之氣分子濃度或光照射前後之損失係數之複數樣品’搭載於使用上述步進器1所示構成之步進器之照明光學系及投影光學系之合成石英玻璃之部分時，得到了所需之解析度0 · 1 3 // m，確認了已滿足實用上之性能。並且再，判定是否滿足作爲步進器之實用上之性能。又，將氫分子濃度爲1X10 16分子/ cm 3〜2x10 分子/ c m 3者取1件，氫分子濃度値之變動幅度V爲一 5 0 % S V S + 5 0 %之範圍內1件，紫外光照射前之損失係數爲0 · 0 0 2 0 c m μ以下者1件，將A r F準分子雷射照射1 X 1 0 4脈衝後之1 9 3 · 4 n m之平均損失經濟部智慧財產局員工消費合作社印製係數爲0 · 0 0 5 0 c m ·1以下者爲1件，打了分數，求取其合計分數。將這些合計分數之結果也表示於表1。合計分數爲3分以上之步進器，將成爲步進器滿足實用上之性能。按，除了實施例9之實施例1〜實施例8樣品之氫分子濃度値之變動幅度V係皆在一 5 0 % S V S + 5 0 %之範圍內。又，比較例1〜比較例3之樣品之氫分子濃度値之變動幅度V係在—5 0%SVS+5 0%之範圍外，變本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公羡） -30- 1224582 A 7 B7 五、發明説明（28) 成較大之範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如搭載於上述步進器所確認，於1 x 1 0 4脈衝程度之 A r F準分子雷射照射後之損失係數（照射初期吸收）爲變0 · 0 0 5 0 cm·1以下之實施例1〜9滿足了實用上之性能，於A r F準分子雷射照射後之損失係數（照射初期吸收）爲較〇 · 〇〇 5 0 c m _1爲大之比較例1〜3係未能滿足實用上之性能。又，如比較例3 ’平均氫分子濃度爲超過5 X 1 0 18/ cm 3者’氫分子濃度値之變動幅度爲大，又，確認了將A r F準分子雷射照射1 X 1 〇 4後之損失係數爲變成非常大。按，於實施例5樣品之徑向之氫分子濃度値係分布於 1 · 4〜2 · 2分子/cm 3之狹範圍，氫分子濃度値之變動幅度V係在—2 0%‘V ^ + 2 0 %之範圍。又’於實施例9之樣品之徑向之氫分子濃度値係分布於2 · 9〜 0 · 76x10 18分子/ cm 3之範圍，氫分子濃度値之變動幅度V係在一 6 0%^VS + 6 0%之範圍。經濟部智慧財產局員工消費合作社印製【產業上之利用可能性】如以上所說明，關於本發明之合成石英玻璃構件，係 ArF準分子雷射以〇 · l//J/cm2· p〜200mJ / c m 2 · p之能量密度照射1 X 1 0 4脈衝時，於照射後所測定之193·4nm之損失係數爲具有〇·0050 c m 1以下之特性者，但是，使用這種合成石英玻璃構成光微影裝置之光學構件之一部或全部，就可提高其光微影裝 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇乂297公釐） 1224582 A7 B7 五、發明説明（d 置之透過率，即使將A r F準分子雷射作爲光源時也可充分發揮實用性。圖式之簡單說明第1圖係表示本發明之光微影裝置構成一例之槪略構成圖。第2圖係表示本發明之合成石英玻璃製造裝置一例之槪略剖面圖。第3圖係將於第2圖所示製造裝置之燃燒器從噴出口側所視之模式圖。第4圖係表示透過率測定方法之步驟之流程圖。第5圖係於透過率測定所使用之分光光度計之槪略構成圖。第6圖係表示從補正用樣品之透過率之洗淨結束後之經時變化一例之圖表。第7圖係使用於校正値K L計算之校正用透過率測定裝置之槪略構成圖。第8圖係對於校正用樣品損失之樣品厚度依存性一例之圖表。第9圖係表示對應於實施例5及比較例1之樣品對於照射脈衝數之損失係數之變動之圖表。第1 0圖係表示對應於實施例8及比較例3之樣品對於照射脈衝數損失係數變動之圖表。 - - -------#! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32- 1224582 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明説明（3(J 元件對照表 7 〇，3 7 0 :投影光學系 R :光罩 3 2 0 :照射光學系 3 8 2 : Z 台 3 3〇：光罩台 W :晶圓 3 4 0 :光罩交換系 50:合成玻璃製造裝置 6 4 :爐內空間 6 2 :爐框 7 0 a :噴出口 6 5 :排氣口 6 6 :排氣管 7 4 :氧氣噴出管， I G :錠件 111:測定對象 1 4 1 ’ 1 4 3 :開縫 I :透過光強度 1 6 1 ·弟1聚光透鏡 1 7 2 :分光器射出開縫 1 7 4 :針孔 1 8 1 :第1半鏡 1 5 4:測定光用光學遮光器 3 1 0 :曝光光源 22，322 :對準系 3 8 6 :驅動馬達 3 8 4 : X Y 台 3 2 0 :照射光學系 3 6 0 :主控制系 1 :步進器 6 0 :爐 6 3 :耐火物 8 0 :標靶 8 2 :水平圓盤 71:原料排出管 72，73:氧氫噴出管 7 5 :氫氣噴出管 11〇:分光光度計 121，123，125，126，128，129:鏡 Μ :評價樣品 1 1 4 :檢出器 1 5 3 :繞射格子 1 7 3 :光圈 1 6 3 :準直透鏡 1 5 1 :測定對象 1 5 5:參照光用光學遮光器本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -33 - 1224582 A7 B7 五、發明説明（ 3f c :基準時間 T c :透過率 ϋϋ· I an— m·— ϋϋ ·ϋϋ ——.I —ϋ^— ϋϋ —ϋ·— Ban-— i-^^i ϋϋ ·ϋ_ϋ TJ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -34-

Claims

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1224582 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 . 一種合成石英玻璃構件，其係連同4 0 0 n m以下之波長頻帶之光線使用於光微影裝置者，其特徵爲： ArF準分子雷射以〇 · 1//J/Cm 2· p〜20〇 m J / c m 2 · p之能量密度照射1 X 1 〇 4脈衝時，照射後所測定之1 9 3 · 4 n m之損失係數爲〇 . 〇〇 5〇 c m ^以下，所含有之氫分子濃度爲1 X 1 0 16分子/cm 3〜2 X } 1 0 18分子 / c m 3，且，紫外光照射前之損失係數爲0 . 0 0 2 0 c m ―1以下。 2 · —種光微影裝置，其係具有：將400nm以下之波長之光線作爲曝光光線射出之曝光光源，與形成於圖案原像之光罩，與將從上述曝光光源輸出之光線照射於上述光罩之照射光學系，與將從上述光罩輸出之圖案像投影於感光基板上之投影光學系，與進行上述光罩與上述感光基板之對準位置之對準系者，其特徵爲：構成上述照射光學系之合成石英玻璃構件，構成上述投影光學系之合成石英玻璃構件及上述光罩中之至少一部，爲由申請專利範圍第1項之合成石英玻璃構件所成者。 3 . —種光微影裝置之製造方法，其係具有：將 4 0 0 n m以下之波長之光線作爲曝光光線射出之曝光光源，與形成於圖案原像之光罩，與將從上述曝光光源輸出之光線照射於上述光罩之照射光學系，與將從上述光罩輸出之圖案像投影於感光基板上之投影光學系，與進行上述光罩與上述感光基板之對準位置之對準系者，其特徵爲具本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-35 - --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1224582 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍有：錠件合成工程：合成氫分子濃度爲1 X i 〇 16分子/ cm。〜2 X 1 0 18分子/ cm 3之合成石英玻璃錠件（ ingot )，與銳件切斷工程：切出合成石英玻璃銳件以得到具有所需形狀及大小之合成石英玻璃構件，與損失係數測定工程：測定合成石英玻璃構件之紫外光照射前之損失係數，與將以A r F準分子雷射以q · 1 //J / cm 2· ρ〜200mJ / cm 2· p之能量密度照射1 X 1 0 4脈衝照射時，於照射後所測定於1 9 3 · 4 n m之損失係數，紫外光照射前之損失係數爲〇· OOSOcm1以下，且，得到193 · 4nm之損失係數爲0 · 0 0 5 0 c m ·1以下之合成石英玻璃構件，光學系構成工程：使用於損失係數測定工程所得到之合成石英玻璃構件，以構成照射光學系之合成石英玻璃構件，構成投影光學系之合成石英玻璃構件及光罩之中至少構成一部。 -------I------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）-36 -