JP2000239040A - Ｆ２エキシマレーザー光学部材用石英ガラス材料及び光学部材 - Google Patents
Ｆ２エキシマレーザー光学部材用石英ガラス材料及び光学部材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 Ｆ2エキシマレーザーの発振波長での光透過
率が高く、Ｆ2エキシマレーザー照射に対する耐レーザ
ー性が高い光学部材用石英ガラス材料及び光学部材の提
供。 【解決手段】 光学部材用石英ガラス材料及び光学部材
であって、ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下、フッ素を０．１
〜２ｍｏｌ％含有し、水素濃度を５×１０１６分子／ｃ
ｍ３以下とし、好ましくは更に屈折率の最大値と最小値
の差Δｎが２×１０−５以下としたことを特徴とする。
率が高く、Ｆ2エキシマレーザー照射に対する耐レーザ
ー性が高い光学部材用石英ガラス材料及び光学部材の提
供。 【解決手段】 光学部材用石英ガラス材料及び光学部材
であって、ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下、フッ素を０．１
〜２ｍｏｌ％含有し、水素濃度を５×１０１６分子／ｃ
ｍ３以下とし、好ましくは更に屈折率の最大値と最小値
の差Δｎが２×１０−５以下としたことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ、ウインド
ウ、フィルター、ビームスプリッター、フォトマスク等
のＦ2 エキシマレーザーに使用することができるＦ2 エ
キシマレーザー光学部材用合成石英ガラス材料及び光学
部材に関する。
ウ、フィルター、ビームスプリッター、フォトマスク等
のＦ2 エキシマレーザーに使用することができるＦ2 エ
キシマレーザー光学部材用合成石英ガラス材料及び光学
部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、光を用いてマスク上のパター
ンをウエーハ上に転写する光リソグラフィ技術は電子線
やＸ線を用いる他の技術に比較してコスト面で優れてい
ることから集積回路を製造するための露光装置として広
く用いられている。
ンをウエーハ上に転写する光リソグラフィ技術は電子線
やＸ線を用いる他の技術に比較してコスト面で優れてい
ることから集積回路を製造するための露光装置として広
く用いられている。
【０００３】近年、ＬＳＩの微細化、集積化に伴い、光
源である光の短波長化が進められており、従来は、線幅
０．５〜０．４μｍのパターン形成を可能にする波長３
６５ｎｍのｉ線や、線幅０．２５〜０．３５μｍのパタ
ーン形成を可能にする波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマ
レーザーを用いた露光装置が実用的に使われてきた。そ
して最近では、線幅０．１３〜０．２０μｍのパターン
形成を可能にする波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレー
ザーを用いた露光装置も開発され始めている。
源である光の短波長化が進められており、従来は、線幅
０．５〜０．４μｍのパターン形成を可能にする波長３
６５ｎｍのｉ線や、線幅０．２５〜０．３５μｍのパタ
ーン形成を可能にする波長２４８ｎｍのＫｒＦエキシマ
レーザーを用いた露光装置が実用的に使われてきた。そ
して最近では、線幅０．１３〜０．２０μｍのパターン
形成を可能にする波長１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレー
ザーを用いた露光装置も開発され始めている。
【０００４】さらに、ＡｒＦの次世代のリソグラフィ技
術として、電子ビーム直描技術、Ｘ線等倍露光技術、Ｆ
2 エキシマレーザー露光技術等が検討されており、この
中で電子ビーム直描技術はそのスループットに、Ｘ線等
倍露光技術にはマスク作製にクリティカルな課題があ
り、Ｆ2 レーザー露光技術はＡｒＦ露光技術の延長にあ
る点で次世代の露光技術として最も注目されている。
術として、電子ビーム直描技術、Ｘ線等倍露光技術、Ｆ
2 エキシマレーザー露光技術等が検討されており、この
中で電子ビーム直描技術はそのスループットに、Ｘ線等
倍露光技術にはマスク作製にクリティカルな課題があ
り、Ｆ2 レーザー露光技術はＡｒＦ露光技術の延長にあ
る点で次世代の露光技術として最も注目されている。
【０００５】従来のＫｒＦ、ＡｒＦ等のエキシマレーザ
ー用の光学材料としては、透過率、耐レーザー性、均質
性等の観点から石英ガラス、特に高純度の合成石英ガラ
スが用いられている。ＫｒＦ、ＡｒＦの波長領域では石
英ガラスは高い光透過性を示し、耐レーザー性は製造条
件の最適化によって高められ、エキシマレーザー用の光
学材料、特に投影レンズとしても使用可能なものが得ら
れている。
ー用の光学材料としては、透過率、耐レーザー性、均質
性等の観点から石英ガラス、特に高純度の合成石英ガラ
スが用いられている。ＫｒＦ、ＡｒＦの波長領域では石
英ガラスは高い光透過性を示し、耐レーザー性は製造条
件の最適化によって高められ、エキシマレーザー用の光
学材料、特に投影レンズとしても使用可能なものが得ら
れている。
【０００６】しかしながら、Ｆ2 エキシマレーザー用の
光学材料としては、その発振波長が１５７ｎｍとＡｒＦ
よりもさらに短いため、ＫｒＦ、ＡｒＦ用の従来の合成
石英ガラスでは、十分な透過率が得られず使用できなか
った。このため使用できる光学材料は螢石しかなく、装
置設計上の大きな制約となっていた。
光学材料としては、その発振波長が１５７ｎｍとＡｒＦ
よりもさらに短いため、ＫｒＦ、ＡｒＦ用の従来の合成
石英ガラスでは、十分な透過率が得られず使用できなか
った。このため使用できる光学材料は螢石しかなく、装
置設計上の大きな制約となっていた。
【０００７】一方、石英ガラスの１５７ｎｍに対する透
過率の向上にはフッ素を石英ガラスに中にドープするこ
とで大幅に改善されることが知られている。特開平４−
１９５１０１号には石英ガラスにフッ素をドープするこ
とにより、１５５〜４００ｎｍの波長域において欠陥吸
収を軽減もしくは失わせ、かつ高エネルギー紫外線を長
期にわたって照射しても欠陥を起こさなくする方法が示
されている。
過率の向上にはフッ素を石英ガラスに中にドープするこ
とで大幅に改善されることが知られている。特開平４−
１９５１０１号には石英ガラスにフッ素をドープするこ
とにより、１５５〜４００ｎｍの波長域において欠陥吸
収を軽減もしくは失わせ、かつ高エネルギー紫外線を長
期にわたって照射しても欠陥を起こさなくする方法が示
されている。
【０００８】また特開平８−６７５３０号には石英ガラ
スにフッ素を１ｍｏｌ％以上およびＯＨ基濃度１０ｐｐ
ｍ以上ドープすることでＡｒＦエキシマレーザーに対す
る安定性を向上せしめる技術が開示されているが、同公
報には同時にＦ2 エキシマレーザー波長領域である１５
７ｎｍ付近の紫外線透過率が大幅に改善されている事が
示されている。
スにフッ素を１ｍｏｌ％以上およびＯＨ基濃度１０ｐｐ
ｍ以上ドープすることでＡｒＦエキシマレーザーに対す
る安定性を向上せしめる技術が開示されているが、同公
報には同時にＦ2 エキシマレーザー波長領域である１５
７ｎｍ付近の紫外線透過率が大幅に改善されている事が
示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】確かに、石英ガラスに
フッ素を含有させる事でＡｒＦエキシマレーザーに対す
る光学的な安定性は増加するが、照射する紫外線レーザ
ーをより短波長のＦ2 エキシマレーザーにした場合に
は、それだけではエキシマレーザーの照射に伴い欠陥の
生成が十分に抑制されない事が判った。
フッ素を含有させる事でＡｒＦエキシマレーザーに対す
る光学的な安定性は増加するが、照射する紫外線レーザ
ーをより短波長のＦ2 エキシマレーザーにした場合に
は、それだけではエキシマレーザーの照射に伴い欠陥の
生成が十分に抑制されない事が判った。
【００１０】本発明の発明者は、特に照射する紫外線を
Ｆ2 エキシマレーザーにした場合、Ｆ2 エキシマレーザ
ー照射時の石英ガラスの物性とダメージ挙動を検討した
結果、Ｆ2 エキシマレーザー用石英ガラスとしてふさわ
しいガラス特性を見出して本発明に至ったものである。
Ｆ2 エキシマレーザーにした場合、Ｆ2 エキシマレーザ
ー照射時の石英ガラスの物性とダメージ挙動を検討した
結果、Ｆ2 エキシマレーザー用石英ガラスとしてふさわ
しいガラス特性を見出して本発明に至ったものである。
【００１１】即ち、本発明は、Ｆ2 エキシマレーザーの
発振波長である１５７ｎｍでの光透過率が高く、Ｆ2 エ
キシマレーザー照射に対する耐レーザー性が高いＦ2 エ
キシマレーザー用光学石英ガラスを提供することを目的
とする。
発振波長である１５７ｎｍでの光透過率が高く、Ｆ2 エ
キシマレーザー照射に対する耐レーザー性が高いＦ2 エ
キシマレーザー用光学石英ガラスを提供することを目的
とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｆ2 エキシマ
レーザー用の光学石英ガラスに関し、ＯＨ基濃度が５ｐ
ｐｍ以下、フッ素を０．１〜２ｍｏｌ％含有し、水素濃
度を５×１０１６分子／ｃｍ３以下としたことを特徴と
する。
レーザー用の光学石英ガラスに関し、ＯＨ基濃度が５ｐ
ｐｍ以下、フッ素を０．１〜２ｍｏｌ％含有し、水素濃
度を５×１０１６分子／ｃｍ３以下としたことを特徴と
する。
【００１３】石英ガラス中には、酸素過剰型の欠陥であ
るパーオキシリンケージ（Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ）や溶存
酸素分子、酸素欠乏欠陥であるＳｉ−Ｓｉ結合や酸素空
孔（Ｓｉ…Ｓｉ）、その他ＯＨ基、Ｈ2Ｏ 等が存在し、
これらの影響でＦ2 エキシマレーザーの発振波長である
１５７ｎｍという短波長領域では透過率が低下するが、
フッ素をドープさせることにより、石英ガラス中の構造
欠陥を終端することでＡｒＦエキシマレーザーなどの高
エネルギー紫外線レーザーに対する安定性を向上させ、
１５７ｎｍの透過率が向上する。
るパーオキシリンケージ（Ｓｉ−Ｏ−Ｏ−Ｓｉ）や溶存
酸素分子、酸素欠乏欠陥であるＳｉ−Ｓｉ結合や酸素空
孔（Ｓｉ…Ｓｉ）、その他ＯＨ基、Ｈ2Ｏ 等が存在し、
これらの影響でＦ2 エキシマレーザーの発振波長である
１５７ｎｍという短波長領域では透過率が低下するが、
フッ素をドープさせることにより、石英ガラス中の構造
欠陥を終端することでＡｒＦエキシマレーザーなどの高
エネルギー紫外線レーザーに対する安定性を向上させ、
１５７ｎｍの透過率が向上する。
【００１４】しかしながら、そのような石英ガラスにお
いてもＦ2 エキシマレーザー照射によってＥ’センター
（イープライムセンター）が誘起され、このＥ’センタ
ー生成による光吸収は紫外吸収端にまで影響し、１５７
ｎｍの光透過率をも低下させ、ひいてはＦ2 エキシマレ
ーザー照射に対するレーザー耐性を低下させる原因とな
ることが確認された。このＥ’センターの生成抑制には
フッ素を適切な濃度ドープすると同時に７．６ｅＶ（１
６３ｎｍ）に吸収を有する酸素欠乏欠陥を十分に低減す
る必要があることが判明した。
いてもＦ2 エキシマレーザー照射によってＥ’センター
（イープライムセンター）が誘起され、このＥ’センタ
ー生成による光吸収は紫外吸収端にまで影響し、１５７
ｎｍの光透過率をも低下させ、ひいてはＦ2 エキシマレ
ーザー照射に対するレーザー耐性を低下させる原因とな
ることが確認された。このＥ’センターの生成抑制には
フッ素を適切な濃度ドープすると同時に７．６ｅＶ（１
６３ｎｍ）に吸収を有する酸素欠乏欠陥を十分に低減す
る必要があることが判明した。
【００１５】本発明は広範なフッ素濃度についてその影
響を検討した結果であって、フッ素の含有量を０．１ｍ
ｏｌ％〜２ｍｏｌ％としたことが特徴である。含有させ
るフッ素量が、０．１ｍｏｌ％未満ではそれらの効果が
十分でなく、また２ｍｏｌ％を超える量をドープした場
合酸素欠乏欠陥を誘起しやすいので、０．１〜２ｍｏｌ
％の範囲が好適で、０．７ｍｏｌ％から１．５ｍｏｌ％
の範囲が特に望ましいからである。
響を検討した結果であって、フッ素の含有量を０．１ｍ
ｏｌ％〜２ｍｏｌ％としたことが特徴である。含有させ
るフッ素量が、０．１ｍｏｌ％未満ではそれらの効果が
十分でなく、また２ｍｏｌ％を超える量をドープした場
合酸素欠乏欠陥を誘起しやすいので、０．１〜２ｍｏｌ
％の範囲が好適で、０．７ｍｏｌ％から１．５ｍｏｌ％
の範囲が特に望ましいからである。
【００１６】なお、フッ素濃度の表示には当業者間でｍ
ｏｌ％表示と重量％表示の２通りでなされているが、こ
れらの関係は以下の式で与えられ相互の比較をすること
ができる。 ＭＯＬ％＝０．３２×重量％
ｏｌ％表示と重量％表示の２通りでなされているが、こ
れらの関係は以下の式で与えられ相互の比較をすること
ができる。 ＭＯＬ％＝０．３２×重量％
【００１７】一方、ＯＨ基は従来ＡｒＦエキシマレーザ
ーに対する安定性を増すと考えられてきたが、限度を超
えたＯＨ基が存在すると、Ｆ2 エキシマレーザー照射に
よってＮＢＯＨＣ（Non-Bridged Oxygen Hole Center）
が生成するので、Ｆ2 エキシマレーザー照射による欠陥
生成の原因となることが考えられた。
ーに対する安定性を増すと考えられてきたが、限度を超
えたＯＨ基が存在すると、Ｆ2 エキシマレーザー照射に
よってＮＢＯＨＣ（Non-Bridged Oxygen Hole Center）
が生成するので、Ｆ2 エキシマレーザー照射による欠陥
生成の原因となることが考えられた。
【００１８】そこで本発明の更なる特徴は、ＯＨ基濃度
の限界を５ｐｐｍ以下としたことである。実際にＯＨ基
を１０ｐｐｍ以上含有する石英ガラスにＦ2 エキシマレ
ーザーを照射した場合、２１５ｎｍ吸収ピークのＥ’セ
ンターの生成と同時に強烈な２６０ｎｍ吸収ピークのＮ
ＢＯＨＣの生成が確認された。それと同時にＯＨ基の３
６８０ｃｍ-1における赤外吸収ピークは約２６ｃｍ-1低
波数側にシフトし、そのピーク強度も約６％減少した。
の限界を５ｐｐｍ以下としたことである。実際にＯＨ基
を１０ｐｐｍ以上含有する石英ガラスにＦ2 エキシマレ
ーザーを照射した場合、２１５ｎｍ吸収ピークのＥ’セ
ンターの生成と同時に強烈な２６０ｎｍ吸収ピークのＮ
ＢＯＨＣの生成が確認された。それと同時にＯＨ基の３
６８０ｃｍ-1における赤外吸収ピークは約２６ｃｍ-1低
波数側にシフトし、そのピーク強度も約６％減少した。
【００１９】これは、従来のＫｒＦ、ＡｒＦ照射の時に
は見られなかった現象であり、従来のＫｒＦ（５．０ｅ
Ｖ）、ＡｒＦ（６．４ｅＶ）程度のエネルギーではほと
んど影響を受けなかったのが、Ｆ2（７．９ｅＶ）の高
エネルギー線によって、Ｓｉ−ＯＨのＯ−Ｈ間の結合が
影響を受け、ＮＢＯＨＣが生成したためと考えられる。
従って、ＯＨ基濃度は５ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐ
ｍ以下がよい。
は見られなかった現象であり、従来のＫｒＦ（５．０ｅ
Ｖ）、ＡｒＦ（６．４ｅＶ）程度のエネルギーではほと
んど影響を受けなかったのが、Ｆ2（７．９ｅＶ）の高
エネルギー線によって、Ｓｉ−ＯＨのＯ−Ｈ間の結合が
影響を受け、ＮＢＯＨＣが生成したためと考えられる。
従って、ＯＨ基濃度は５ｐｐｍ以下、好ましくは１ｐｐ
ｍ以下がよい。
【００２０】本発明は前記したごとく、本発明の石英ガ
ラス材料及び光学部材中の水素濃度が５×１０１６分子
／ｃｍ３以下であることである。一般に水素分子は石英
ガラスのエキシマレーザー耐久性を向上させることが知
られている。特許第２１３４６２４号、特許１８９８０
３１号、特許２１４０７６８号には石英ガラスに水素を
５×１０１６分子／ｃｍ３以上含有させることでＫｒＦ
エキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーに対する耐
久性を向上する技術が示されるているし、Ｆ２エキシマ
レーザーに関しては特開平８−７５９０１号、特開平１
０−６５２１号においてもフッ素と水素分子を同じに石
英ガラス中に含有せしめることにより石英ガラスのＦ２
に対する耐久性が向上している旨の記載がある。しかし
発明者等はＯＨ基が５ｐｐｍ以下、Ｆ濃度が０．１〜２
ｍｏｌ％の範囲の石英ガラスにおいては、水素分子はむ
しろＦ２エキシマレーザーに対する耐久性を低下させる
ことを見出し、本発明に至った。
ラス材料及び光学部材中の水素濃度が５×１０１６分子
／ｃｍ３以下であることである。一般に水素分子は石英
ガラスのエキシマレーザー耐久性を向上させることが知
られている。特許第２１３４６２４号、特許１８９８０
３１号、特許２１４０７６８号には石英ガラスに水素を
５×１０１６分子／ｃｍ３以上含有させることでＫｒＦ
エキシマレーザー、ＡｒＦエキシマレーザーに対する耐
久性を向上する技術が示されるているし、Ｆ２エキシマ
レーザーに関しては特開平８−７５９０１号、特開平１
０−６５２１号においてもフッ素と水素分子を同じに石
英ガラス中に含有せしめることにより石英ガラスのＦ２
に対する耐久性が向上している旨の記載がある。しかし
発明者等はＯＨ基が５ｐｐｍ以下、Ｆ濃度が０．１〜２
ｍｏｌ％の範囲の石英ガラスにおいては、水素分子はむ
しろＦ２エキシマレーザーに対する耐久性を低下させる
ことを見出し、本発明に至った。
【００２１】また、本発明の有効な手段として、Ｆ2 エ
キシマレーザー発振波長である１５７ｎｍにおける内部
透過率が７０％以上有するように構成するを特徴とす
る。
キシマレーザー発振波長である１５７ｎｍにおける内部
透過率が７０％以上有するように構成するを特徴とす
る。
【００２２】これは、フッ素濃度、ＯＨ基濃度、酸素欠
乏欠陥の抑制を適正に行うことが必要であり、吸収端を
長波長側にシフトさせる効果がある金属不純物を極力低
減させることで得ることができる。このような透過率を
達成するには、遷移金属類としてＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｆｅの総和が３０ｐｐｂ以下、アルカリ金属は総量
５０ｐｐｂ以下、アルカリ土類金属不純物の総量が８０
ｐｐｂ以下に低減することが必要である。
乏欠陥の抑制を適正に行うことが必要であり、吸収端を
長波長側にシフトさせる効果がある金属不純物を極力低
減させることで得ることができる。このような透過率を
達成するには、遷移金属類としてＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃ
ｒ、Ｆｅの総和が３０ｐｐｂ以下、アルカリ金属は総量
５０ｐｐｂ以下、アルカリ土類金属不純物の総量が８０
ｐｐｂ以下に低減することが必要である。
【００２３】さらに溶存ガスの影響を大きく受けるため
に、酸素ガス、オゾンガスがシリカ中に存在すると紫外
領域の吸収の原因となり、吸収端を長波長側にシフトさ
せると同時にＮＢＯＨＣの生成の重要な原因となる。よ
って、１５７ｎｍの透過率はレーザーに対する安定性に
対してはそれ自体が重要な尺度であり、これが内部透過
率として７０％以上、好ましくは８０％以上である事が
必要である。
に、酸素ガス、オゾンガスがシリカ中に存在すると紫外
領域の吸収の原因となり、吸収端を長波長側にシフトさ
せると同時にＮＢＯＨＣの生成の重要な原因となる。よ
って、１５７ｎｍの透過率はレーザーに対する安定性に
対してはそれ自体が重要な尺度であり、これが内部透過
率として７０％以上、好ましくは８０％以上である事が
必要である。
【００２４】さらに、本発明の有効な手段として、１６
３ｎｍにおける内部透過率を９０％以上に構成すること
を特徴とする。酸素欠損型欠陥は１６３ｎｍにもエキシ
マレーザー照射により容易にＥ’センターを形成する
が、表１に示すように、この波長における内部透過率が
９０％以上であれば実質的に問題がないことがわかっ
た。
３ｎｍにおける内部透過率を９０％以上に構成すること
を特徴とする。酸素欠損型欠陥は１６３ｎｍにもエキシ
マレーザー照射により容易にＥ’センターを形成する
が、表１に示すように、この波長における内部透過率が
９０％以上であれば実質的に問題がないことがわかっ
た。
【００２５】更に、本発明の有効な手段として、Ｆ2 エ
キシマレーザーをパルス当たりのエネルギー密度１０ｍ
Ｊ／ｃｍ2で３×１０5パルス照射後の波長１５７ｎｍに
おける透過率低下が１０ｍｍ当たり５％以下であるよう
に構成することを特徴とする。
キシマレーザーをパルス当たりのエネルギー密度１０ｍ
Ｊ／ｃｍ2で３×１０5パルス照射後の波長１５７ｎｍに
おける透過率低下が１０ｍｍ当たり５％以下であるよう
に構成することを特徴とする。
【００２６】光学材料として実用的な安定性を保証する
ためには、本発明のＦ2 エキシマレーザー透過用光学石
英ガラスは、Ｆ2 エキシマレーザーを１０ｍＪ/ｃｍ2の
エネルギー密度で３×１０5パルス照射後の波長１５７
ｎｍにおける透過率低下が厚さ１０ｍｍあたり５％以下
であることが必要である。これは実際の使用における透
過エネルギーが０．１ｍＪ／ｃｍ2 であると想定した場
合、３×１０7パルス〜３×１０9パルスの間の透過率低
下に相当し、交換可能な光学部品としては満足できる耐
久性を保証するためである。
ためには、本発明のＦ2 エキシマレーザー透過用光学石
英ガラスは、Ｆ2 エキシマレーザーを１０ｍＪ/ｃｍ2の
エネルギー密度で３×１０5パルス照射後の波長１５７
ｎｍにおける透過率低下が厚さ１０ｍｍあたり５％以下
であることが必要である。これは実際の使用における透
過エネルギーが０．１ｍＪ／ｃｍ2 であると想定した場
合、３×１０7パルス〜３×１０9パルスの間の透過率低
下に相当し、交換可能な光学部品としては満足できる耐
久性を保証するためである。
【００２７】更に、本発明は本発明の石英ガラス材料
内、若しくはそれによる作成される光学部材内における
屈折率の分布の均一性において、最小値と最大値の差Δ
ｎが２×１０−５以下であることを特徴とする。これ
は、本発明の目的用途に適う光学部材である以上、備え
ることが好ましい要件である。
内、若しくはそれによる作成される光学部材内における
屈折率の分布の均一性において、最小値と最大値の差Δ
ｎが２×１０−５以下であることを特徴とする。これ
は、本発明の目的用途に適う光学部材である以上、備え
ることが好ましい要件である。
【００２８】また、波長６３３ｎｍで測定したときの複
屈折量が０．５ｎｍ／ｃｍ以下で構成することも本発明
の有効な手段である。精密な複屈折測定は、Ｈｅ／Ｎｅ
レーザー（波長６３３ｎｍ）を用いたエリプソメーター
等を用いて複屈折による偏光の光路差であるリタデーシ
ョン（Δｎｄ）を測定し、例えば、厚さ５ｃｍの試料で
リタデーションが１０ｎｍと計測された場合は、複屈折
量はリタデーションを厚さで割って２ｎｍ／ｃｍと計算
される。
屈折量が０．５ｎｍ／ｃｍ以下で構成することも本発明
の有効な手段である。精密な複屈折測定は、Ｈｅ／Ｎｅ
レーザー（波長６３３ｎｍ）を用いたエリプソメーター
等を用いて複屈折による偏光の光路差であるリタデーシ
ョン（Δｎｄ）を測定し、例えば、厚さ５ｃｍの試料で
リタデーションが１０ｎｍと計測された場合は、複屈折
量はリタデーションを厚さで割って２ｎｍ／ｃｍと計算
される。
【００２９】このような場合、１０ｎｍのリタデーショ
ンは測定波長である６３３ｎｍとの関係から１０／６３
３＝０．０１５８λとなり、使用波長が１５７ｎｍの場
合には０．０６３λと４倍以上になり、問題が生じる範
囲となる。また光弾性定数が波長依存性があるために、
６３３ｎｍで計測される複屈折量が１５７ｎｍの光に対
してはより大きな複屈折を与える事になる。この意味で
Ｆ2 エキシマレーザー用光学材料は６３３ｎｍの波長に
対する複屈折量としては従来の１／４の０．５ｎｍ／ｃ
ｍ以下である事が重要である。
ンは測定波長である６３３ｎｍとの関係から１０／６３
３＝０．０１５８λとなり、使用波長が１５７ｎｍの場
合には０．０６３λと４倍以上になり、問題が生じる範
囲となる。また光弾性定数が波長依存性があるために、
６３３ｎｍで計測される複屈折量が１５７ｎｍの光に対
してはより大きな複屈折を与える事になる。この意味で
Ｆ2 エキシマレーザー用光学材料は６３３ｎｍの波長に
対する複屈折量としては従来の１／４の０．５ｎｍ／ｃ
ｍ以下である事が重要である。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実施
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、こ
の発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説
明例にすぎない。
【００３１】以下の比較例及び実施例に記載の石英ガラ
ス中のF 含有量はラーザーラマン分光法により測定され
る。(J.Material Sci. 28(1993)2738-2744) 本発明にいう内部透過率Ｔは、厚さ１０ｍｍあたりの内
部透過率を指し、厚さ１０ｍｍあたりの試料の見掛け透
過率Ｄ及び理論透過率Ｔ0を用いて算出される。 即
ち、Ｒ：反射率及びｎ：屈折率とすると、 Ｒ=（ｎ−１）2／（ｎ＋１）2 ・・・・（１） Ｔ0＝（１−Ｒ）2 ・・・・（２） Ｔ＝Ｄ／Ｔ0 ・・・・（３） で求められる。
ス中のF 含有量はラーザーラマン分光法により測定され
る。(J.Material Sci. 28(1993)2738-2744) 本発明にいう内部透過率Ｔは、厚さ１０ｍｍあたりの内
部透過率を指し、厚さ１０ｍｍあたりの試料の見掛け透
過率Ｄ及び理論透過率Ｔ0を用いて算出される。 即
ち、Ｒ：反射率及びｎ：屈折率とすると、 Ｒ=（ｎ−１）2／（ｎ＋１）2 ・・・・（１） Ｔ0＝（１−Ｒ）2 ・・・・（２） Ｔ＝Ｄ／Ｔ0 ・・・・（３） で求められる。
【００３２】Ｆを含む石英ガラスの屈折率はＦ濃度によ
り屈折率が変わるために、内部透過率の算出にはその都
度屈折率を測定する必要があるが、１５７ｎｍ領域の屈
折率の正確な測定は非常に困難である。このため本発明
においてはＦ濃度が０．１ｍｏｌ％〜２．０ｍｏｌ％の
範囲にある石英ガラスの屈折率を、それぞれ１．６８９
〜１．６７７の範囲とし、これを用いて内部透過率の計
算を行った。実際上は厚さ１０ｍｍの試料を非常に精密
に研磨し、この見掛け透過率が６１．１％以上、好まし
くは６９．８％以上であれば良い。
り屈折率が変わるために、内部透過率の算出にはその都
度屈折率を測定する必要があるが、１５７ｎｍ領域の屈
折率の正確な測定は非常に困難である。このため本発明
においてはＦ濃度が０．１ｍｏｌ％〜２．０ｍｏｌ％の
範囲にある石英ガラスの屈折率を、それぞれ１．６８９
〜１．６７７の範囲とし、これを用いて内部透過率の計
算を行った。実際上は厚さ１０ｍｍの試料を非常に精密
に研磨し、この見掛け透過率が６１．１％以上、好まし
くは６９．８％以上であれば良い。
【００３３】さらに、本発明の目的に適う光学部材とし
て使用するには複屈折が重要な要素である。一般に、精
密な複屈折測定はＨｅ／Ｎｅレーザー（波長６３３ｎ
ｍ）を用いたエリプソメーター等を用いてリタデーショ
ン（Δｎｄ）が計測される。そして、複屈折量Ｓは Ｓ＝（Δｎｄ）／試料の厚さ・・・・（４） で計算される。リタデーション（Δｎｄ）とは複屈折に
よる偏光の光路差であるが、厚さ５ｃｍの試料でリタデ
ーションが１０ｎｍと計測された場合は、複屈折量Ｓは
リタデーションを厚さで割って２ｎｍ／ｃｍと計算され
る。
て使用するには複屈折が重要な要素である。一般に、精
密な複屈折測定はＨｅ／Ｎｅレーザー（波長６３３ｎ
ｍ）を用いたエリプソメーター等を用いてリタデーショ
ン（Δｎｄ）が計測される。そして、複屈折量Ｓは Ｓ＝（Δｎｄ）／試料の厚さ・・・・（４） で計算される。リタデーション（Δｎｄ）とは複屈折に
よる偏光の光路差であるが、厚さ５ｃｍの試料でリタデ
ーションが１０ｎｍと計測された場合は、複屈折量Ｓは
リタデーションを厚さで割って２ｎｍ／ｃｍと計算され
る。
【００３４】このような場合、１０ｎｍのリタデーショ
ンは測定波長である６３３ｎｍとの関係から１０／６３
３＝０．０１５８λとなり、光学的にはあまり問題の無
い量であるが、使用波長が１５７ｎｍの場合には０．０
６３λと４倍以上になり、問題が生じる範囲となる。ま
た光弾性定数が波長依存性があるために、６３３ｎｍで
計測される複屈折量が１５７ｎｍの光に対してはより大
きな複屈折を与える事があり、問題が深刻化する。この
意味でＦ2 エキシマレーザー用光学材料は６３３ｎｍの
波長に対する複屈折量としては従来の１／４の０．５ｎ
ｍ／ｃｍ以下である事が重要である。このような低い複
屈折量を達成するにはアニール工程における徐冷点（１
１５０℃）からの冷却速度を５℃／時間以下に設定し、
なおかつ徐冷の終点温度を６００℃以下に設定する必要
がある。
ンは測定波長である６３３ｎｍとの関係から１０／６３
３＝０．０１５８λとなり、光学的にはあまり問題の無
い量であるが、使用波長が１５７ｎｍの場合には０．０
６３λと４倍以上になり、問題が生じる範囲となる。ま
た光弾性定数が波長依存性があるために、６３３ｎｍで
計測される複屈折量が１５７ｎｍの光に対してはより大
きな複屈折を与える事があり、問題が深刻化する。この
意味でＦ2 エキシマレーザー用光学材料は６３３ｎｍの
波長に対する複屈折量としては従来の１／４の０．５ｎ
ｍ／ｃｍ以下である事が重要である。このような低い複
屈折量を達成するにはアニール工程における徐冷点（１
１５０℃）からの冷却速度を５℃／時間以下に設定し、
なおかつ徐冷の終点温度を６００℃以下に設定する必要
がある。
【００３５】［実施例１］高純度ＳｉＣｌ4 を酸水素火
炎加水分解して生成するシリカ微粒子を回転する基体上
に堆積し、白色不透明のスート体に形成した。得られた
スート体の重量は２ｋｇ、嵩密度は０．２５ｇ／ｃｍ3
であった。それを電気炉にて１０００×５時間、塩素と
酸素（混合体積比Ｃｌ2 ／Ｏ2 ＝２０／８０）の混合雰
囲気下で処理した後、ＳｉＦ4 とＨｅ（混合体積比Ｓｉ
Ｆ4 ／Ｈｅ＝５／９５）の混合雰囲気下で、１１００℃
×１５時間熱処理し、引き続きＨｅガス１ａｔｍの雰囲
気中を、最高温度１４６０℃に設定し炉内をゆっくりと
引き上げて透明ガラス化して石英ガラスインゴットを製
造した。
炎加水分解して生成するシリカ微粒子を回転する基体上
に堆積し、白色不透明のスート体に形成した。得られた
スート体の重量は２ｋｇ、嵩密度は０．２５ｇ／ｃｍ3
であった。それを電気炉にて１０００×５時間、塩素と
酸素（混合体積比Ｃｌ2 ／Ｏ2 ＝２０／８０）の混合雰
囲気下で処理した後、ＳｉＦ4 とＨｅ（混合体積比Ｓｉ
Ｆ4 ／Ｈｅ＝５／９５）の混合雰囲気下で、１１００℃
×１５時間熱処理し、引き続きＨｅガス１ａｔｍの雰囲
気中を、最高温度１４６０℃に設定し炉内をゆっくりと
引き上げて透明ガラス化して石英ガラスインゴットを製
造した。
【００３６】さらにこの石英ガラスインゴットを電気炉
内でアニール処理を行った。アニール処理は石英ガラス
インゴットから切り出した石英ガラス円盤を１１５０℃
に２０時間保持した後冷却速度１℃／時間で５５０℃ま
でゆっくりと冷却した。またアニール中の酸素の混入を
防ぐ目的で雰囲気は窒素の大気圧雰囲気にし、また金属
不純物の混入を防止する目的で合成石英のチャンバーに
入れて行った。この合成石英ガラスで作られたチャンバ
ーにはしばしば水素分子を含有していることがあるため
に、アニール中にチャンバーからの水素分子の拡散を防
ぐ目的で、アニールに先立ち８００℃以上の温度で１０
時間程度の空焼きを行ない、チャンバーに含有されてい
る水素分子を外部拡散させたものを使用した。得られた
石英ガラスのＦ2 レーザー照射前後での波長λに対する
見掛け透過率Ｄを測定し、見掛け透過率Ｄを縦軸、波長
λを横軸としてその関係を図１及び図３のごとくプロッ
トした。また、吸光度を縦軸に、光エネルギ（ｅＶ）を
横軸にとり、その関係を図２のごとくプロットした。
内でアニール処理を行った。アニール処理は石英ガラス
インゴットから切り出した石英ガラス円盤を１１５０℃
に２０時間保持した後冷却速度１℃／時間で５５０℃ま
でゆっくりと冷却した。またアニール中の酸素の混入を
防ぐ目的で雰囲気は窒素の大気圧雰囲気にし、また金属
不純物の混入を防止する目的で合成石英のチャンバーに
入れて行った。この合成石英ガラスで作られたチャンバ
ーにはしばしば水素分子を含有していることがあるため
に、アニール中にチャンバーからの水素分子の拡散を防
ぐ目的で、アニールに先立ち８００℃以上の温度で１０
時間程度の空焼きを行ない、チャンバーに含有されてい
る水素分子を外部拡散させたものを使用した。得られた
石英ガラスのＦ2 レーザー照射前後での波長λに対する
見掛け透過率Ｄを測定し、見掛け透過率Ｄを縦軸、波長
λを横軸としてその関係を図１及び図３のごとくプロッ
トした。また、吸光度を縦軸に、光エネルギ（ｅＶ）を
横軸にとり、その関係を図２のごとくプロットした。
【００３７】なお、Ｆ2 エキシマレーザー照射は、パル
ス当たりエネルギー密度８ｍＪ／ｃｍ2 で３．５×１０
5 ショットを４００Ｈｚの繰り返し周波数で光路を窒素
で置換して行った。さらに試料の透過率測定はφ３０ｍ
ｍ×１０ｍｍの試料両面を高精度光学研磨で仕上げ（表
面粗さＲＭＳで３Ａ以下）、日本分光製真空紫外分光光
度計を用い測定チャンバー内を真空にした後、Ｈｅ置換
して測定した。
ス当たりエネルギー密度８ｍＪ／ｃｍ2 で３．５×１０
5 ショットを４００Ｈｚの繰り返し周波数で光路を窒素
で置換して行った。さらに試料の透過率測定はφ３０ｍ
ｍ×１０ｍｍの試料両面を高精度光学研磨で仕上げ（表
面粗さＲＭＳで３Ａ以下）、日本分光製真空紫外分光光
度計を用い測定チャンバー内を真空にした後、Ｈｅ置換
して測定した。
【００３８】そして、前記（３）式及び（４）式を用
い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍの内部透過率、Ｆ
2 レーザー照射前後での１５７ｎｍの内部透過率、６３
３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ基含有量、及びレー
ザーラマン分光光度法で測定したＦ含有量に関するデー
タを表１に示す。更にレーザーラマン分光光度法で測定
したＨ２含有量に関するデータを表３に示す。
い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍの内部透過率、Ｆ
2 レーザー照射前後での１５７ｎｍの内部透過率、６３
３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ基含有量、及びレー
ザーラマン分光光度法で測定したＦ含有量に関するデー
タを表１に示す。更にレーザーラマン分光光度法で測定
したＨ２含有量に関するデータを表３に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】［実施例２］実施例１の熱処理時のＳｉＦ
4 とＨｅの混合比を（混合体積比ＳｉＦ4 ／Ｈｅ＝１／
９９）にする以外は同様の条件で石英ガラスインゴット
を製造するとともに、石英ガラスインゴットから切り出
した石英ガラス円盤を熱処理した。そして、前記（３）
式及び（４）式を用い、得られた石英ガラスの１６３ｎ
ｍの内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での１５７ｎｍ
の内部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ
基含有量、及びＦ含有量に関するデータを表１に示す。
4 とＨｅの混合比を（混合体積比ＳｉＦ4 ／Ｈｅ＝１／
９９）にする以外は同様の条件で石英ガラスインゴット
を製造するとともに、石英ガラスインゴットから切り出
した石英ガラス円盤を熱処理した。そして、前記（３）
式及び（４）式を用い、得られた石英ガラスの１６３ｎ
ｍの内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での１５７ｎｍ
の内部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ
基含有量、及びＦ含有量に関するデータを表１に示す。
【００４１】［比較例１］高純度ＳｉＣｌ4 を酸水素火
炎加水分解して白色不透明のスート体に形成し、それを
電気炉にて１０００×５時間、塩素と酸素（混合体積比
Ｃｌ2 ／Ｏ2 ＝２０／８０）の混合雰囲気下で処理した
後、温度を上げて１１００℃×１５時間熱処理し、引き
続きＨｅ１ａｔｍの雰囲気中を、最高温度１４８０℃に
設定し炉内をゆっくりと引き上げて透明ガラス化して石
英ガラスインゴットを製造した。得られた石英ガラスの
Ｆ2 レーザー照射前後での波長λに対する見掛け透過率
Ｄを測定し、見掛け透過率Ｄを縦軸、波長λを横軸とし
てその関係を図１のごとくプロットした。また、吸光度
を縦軸に、光エネルギ（ｅＶ）を横軸にとり、その関係
を図２のごとくプロットした。そして、前記（３）式及
び（４）式を用い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍの
内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での１５７ｎｍの内
部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ基含
有量、及びＦ含有量に関するデータを表１に示す。
炎加水分解して白色不透明のスート体に形成し、それを
電気炉にて１０００×５時間、塩素と酸素（混合体積比
Ｃｌ2 ／Ｏ2 ＝２０／８０）の混合雰囲気下で処理した
後、温度を上げて１１００℃×１５時間熱処理し、引き
続きＨｅ１ａｔｍの雰囲気中を、最高温度１４８０℃に
設定し炉内をゆっくりと引き上げて透明ガラス化して石
英ガラスインゴットを製造した。得られた石英ガラスの
Ｆ2 レーザー照射前後での波長λに対する見掛け透過率
Ｄを測定し、見掛け透過率Ｄを縦軸、波長λを横軸とし
てその関係を図１のごとくプロットした。また、吸光度
を縦軸に、光エネルギ（ｅＶ）を横軸にとり、その関係
を図２のごとくプロットした。そして、前記（３）式及
び（４）式を用い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍの
内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での１５７ｎｍの内
部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ基含
有量、及びＦ含有量に関するデータを表１に示す。
【００４２】［比較例２］高純度ＳｉＣｌ4 を酸水素火
炎加水分解して白色不透明のスート体に形成し、それを
電気炉にて真空雰囲気下１４８０℃で透明ガラス化して
石英ガラスインゴットを製造した。得られた石英ガラス
のＦ2 レーザー照射前後での波長λに対する見掛け透過
率Ｄを測定し、見掛け透過率Ｄを縦軸、波長λを横軸と
してその関係を図１のごとくプロットした。また、吸光
度を縦軸に、光エネルギ（ｅＶ）を横軸にとり、その関
係を図２のごとくプロットした。そして、前記（３）式
及び（４）式を用い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍ
の内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での１５７ｎｍの
内部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ基
含有量、及びＦ含有量に関するデータを表１に示す。
炎加水分解して白色不透明のスート体に形成し、それを
電気炉にて真空雰囲気下１４８０℃で透明ガラス化して
石英ガラスインゴットを製造した。得られた石英ガラス
のＦ2 レーザー照射前後での波長λに対する見掛け透過
率Ｄを測定し、見掛け透過率Ｄを縦軸、波長λを横軸と
してその関係を図１のごとくプロットした。また、吸光
度を縦軸に、光エネルギ（ｅＶ）を横軸にとり、その関
係を図２のごとくプロットした。そして、前記（３）式
及び（４）式を用い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍ
の内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での１５７ｎｍの
内部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折量Ｓ、ＯＨ基
含有量、及びＦ含有量に関するデータを表１に示す。
【００４３】［比較例３］実施例１で得られた石英ガラ
ス体を純度９６％のアルミナ製の炉材を有する電気炉中
で合成石英ガラスのチャンバーを使用せずに、そのまま
実施例１と同じ条件でアニール処理を行った。そして、
前記（３）式及び（４）式を用い、得られた石英ガラス
の１６３ｎｍの内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での
１５７ｎｍの内部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折
量Ｓ、ＯＨ基含有量、及びＦ含有量に関するデータを表
１に示す。
ス体を純度９６％のアルミナ製の炉材を有する電気炉中
で合成石英ガラスのチャンバーを使用せずに、そのまま
実施例１と同じ条件でアニール処理を行った。そして、
前記（３）式及び（４）式を用い、得られた石英ガラス
の１６３ｎｍの内部透過率、Ｆ2 レーザー照射前後での
１５７ｎｍの内部透過率、６３３ｎｍで測定した複屈折
量Ｓ、ＯＨ基含有量、及びＦ含有量に関するデータを表
１に示す。
【００４４】［比較例４］実施例１で得られた石英ガラ
スインゴットから切り出した石英ガラス円盤を電気炉内
で実施例１と同様に石英ガラス製のチャンバーに入れア
ニールを行なった。アニールは窒素の大気雰囲気で１１
５０℃に２０時間保持した後、冷却速度１℃／時間で５
５０℃に維持して、窒素と水素の１：１の混合ガスを導
入し２０時間熱処理を行なった。熱処理後炉の通電を停
止し自然冷却した。
スインゴットから切り出した石英ガラス円盤を電気炉内
で実施例１と同様に石英ガラス製のチャンバーに入れア
ニールを行なった。アニールは窒素の大気雰囲気で１１
５０℃に２０時間保持した後、冷却速度１℃／時間で５
５０℃に維持して、窒素と水素の１：１の混合ガスを導
入し２０時間熱処理を行なった。熱処理後炉の通電を停
止し自然冷却した。
【００４５】得られた石英ガラスのＦ２レーザー照射前
後での波長λに対する見掛け透過率Ｄを測定し、見掛け
透過率Ｄを縦軸、波長λを横軸としてその関係を図３の
ごとくプロットした。
後での波長λに対する見掛け透過率Ｄを測定し、見掛け
透過率Ｄを縦軸、波長λを横軸としてその関係を図３の
ごとくプロットした。
【００４６】そして、前記（３）式及び（４）式を用
い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍの内部透過率、Ｆ
２レーザー照射前後での１５７ｎｍの内部透過率、６３
３ｎｍで測定した水素分子含有量、及びＦ含有量に関す
るデータを表３に示す。
い、得られた石英ガラスの１６３ｎｍの内部透過率、Ｆ
２レーザー照射前後での１５７ｎｍの内部透過率、６３
３ｎｍで測定した水素分子含有量、及びＦ含有量に関す
るデータを表３に示す。
【００４７】尚、表２に実施例１と比較例３とのＩＣＰ
マススペクトル法による石英ガラスの分析結果を示す。
表中の金属５元素の総和はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆ
ｅの総和をさす。
マススペクトル法による石英ガラスの分析結果を示す。
表中の金属５元素の総和はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｆ
ｅの総和をさす。
【００４８】
【表２】
【００４９】
【表３】
【００５０】以上のデータからＦ2 エキシマレーザー照
射後において、実施例１は見掛け透過率が低下しない
が、比較例１および２は見掛け透過率が大きく低下する
ことがわかる。そして、ＯＨ基濃度が１ｐｐｍ以下、フ
ッ素濃度が１．０ｍｏｌ％において、波長１６３ｎｍの
内部透過率が９２％、レーザ照射前後の波長１５７ｎｍ
の内部透過率が８９％と高く、また、波長６３３ｎｍで
測定したときの複屈折量が０．５ｎｍ／ｃｍ以下であ
り、従来の１／４以下であることが理解される。
射後において、実施例１は見掛け透過率が低下しない
が、比較例１および２は見掛け透過率が大きく低下する
ことがわかる。そして、ＯＨ基濃度が１ｐｐｍ以下、フ
ッ素濃度が１．０ｍｏｌ％において、波長１６３ｎｍの
内部透過率が９２％、レーザ照射前後の波長１５７ｎｍ
の内部透過率が８９％と高く、また、波長６３３ｎｍで
測定したときの複屈折量が０．５ｎｍ／ｃｍ以下であ
り、従来の１／４以下であることが理解される。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、石英ガラス中のＯＨ基
濃度を５ｐｐｍ以下、フッ素濃度を０．１〜２ｍｏｌ
％、１５７ｎｍの内部透過率を７０％以上と規定するこ
とにより、Ｆ2 エキシマレーザーの発振波長である１５
７ｎｍでの光透過率が高く、Ｆ2エキシマレーザー照射
に対する耐レーザー性が高いＦ2 エキシマレーザー透過
用光学石英ガラスが提供される。
濃度を５ｐｐｍ以下、フッ素濃度を０．１〜２ｍｏｌ
％、１５７ｎｍの内部透過率を７０％以上と規定するこ
とにより、Ｆ2 エキシマレーザーの発振波長である１５
７ｎｍでの光透過率が高く、Ｆ2エキシマレーザー照射
に対する耐レーザー性が高いＦ2 エキシマレーザー透過
用光学石英ガラスが提供される。
【図１】 実施例１、比較例１、２のサンプルのＦ2 エ
キシマレーザー照射前後の真空紫外スペクトルチャート
である。
キシマレーザー照射前後の真空紫外スペクトルチャート
である。
【図２】 実施例１、比較例１、２のサンプルのＦ2 エ
キシマレーザー照射前後の真空紫外の吸収バンド（差ス
ペクトル）である。
キシマレーザー照射前後の真空紫外の吸収バンド（差ス
ペクトル）である。
【図３】 実施例１、比較例４のサンプルのＦ2 エキシ
マレーザー照射後の真空紫外スペクトルチャートであ
る。
マレーザー照射後の真空紫外スペクトルチャートであ
る。
Ｔ 内部透過率 Ｄ 見掛け透過率 Ｒ 反射率 ｎ 屈折率 λ 波長
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１月１８日（２０００．１．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】 実施例１、比較例１、２のサンプルのＦ2 エ
キシマレーザー照射後の真空紫外の吸収バンド（差スペ
クトル）である。
キシマレーザー照射後の真空紫外の吸収バンド（差スペ
クトル）である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３】 実施例１、比較例４のサンプルのＦ2 エキシ
マレーザー照射前後の真空紫外スペクトルチャートであ
る。
マレーザー照射前後の真空紫外スペクトルチャートであ
る。
フロントページの続き (72)発明者 藤ノ木 朗 福島県郡山市田村町金屋字川久保88番地 信越石英株式会社石英技術研究所内 (72)発明者 西村 裕幸 福島県郡山市田村町金屋字川久保88番地 信越石英株式会社石英技術研究所内 (72)発明者 細野 秀雄 神奈川県大和市下鶴間2784−２−212 (72)発明者 小川 透 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292 株式会 社半導体先端テクノロジーズ内
Claims (6)
- 【請求項１】 ＯＨ基濃度が５ｐｐｍ以下、フッ素濃度
が０．１〜２ｍｏｌ％、水素濃度が５×１０１６分子／
ｃｍ３以下であることを特徴とするＦ2 エキシマレーザ
ー光学部材用合成石英ガラス材料及び光学部材。 - 【請求項２】 Ｆ2 エキシマレーザー発振波長である１
５７ｎｍにおける内部透過率が７０％以上であることを
特徴とする請求項１記載のＦ2 エキシマレーザー光学部
材用合成石英ガラス材料及び光学部材。 - 【請求項３】 １６３ｎｍにおける内部透過率が９０％
以上であることを特徴とする請求項１、２に記載のＦ2
エキシマレーザー光学部材用合成石英ガラス材料及び光
学部材。 - 【請求項４】 Ｆ2 エキシマレーザーをパルス当たりの
エネルギー密度１０ｍＪ／ｃｍ2 で３×１０5パルス照
射後の波長１５７ｎｍにおける透過率低下が１０ｍｍ当
たり５％以下であることを特徴とする請求項１乃至３記
載のＦ2 エキシマレーザー光学部材用合成石英ガラス材
料及び光学部材。 - 【請求項５】 屈折率の最大値と最小値の差Δｎが２×
１０−５以下であることを特徴とする請求項１乃至４記
載のＦ2 エキシマレーザー光学部材用合成石英ガラス材
料及び光学部材。 - 【請求項６】 波長６３３ｎｍで測定したときの複屈折
量が０．５ｎｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする請求
項１乃至５記載の記載のＦ2 エキシマレーザー光学部材
用合成石英ガラス材料及び光学部材。
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