JPH01197335A - レーザー光学系母材の製造方法 - Google Patents
レーザー光学系母材の製造方法Info
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- JPH01197335A JPH01197335A JP2136288A JP2136288A JPH01197335A JP H01197335 A JPH01197335 A JP H01197335A JP 2136288 A JP2136288 A JP 2136288A JP 2136288 A JP2136288 A JP 2136288A JP H01197335 A JPH01197335 A JP H01197335A
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- laser
- laser optical
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/02—Constructional details
- H01S3/03—Constructional details of gas laser discharge tubes
- H01S3/0305—Selection of materials for the tube or the coatings thereon
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
- C03B19/1453—Thermal after-treatment of the shaped article, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B32/00—Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03B2201/06—Doped silica-based glasses
- C03B2201/20—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine
- C03B2201/21—Doped silica-based glasses doped with non-metals other than boron or fluorine doped with molecular hydrogen
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、レーザステッパ装置、レーザ発振装置、レー
ザー核融合装置等に用いるレンズ、窓部材、ミラー、プ
リズム、フィルター等のレーザ光学系母材の製造方法に
係り、特に高出力の且つ短波長域のレーザ光に対し耐久
性と高品質性を保証し得るレーザ光学系母材の製造方法
に関する。
ザー核融合装置等に用いるレンズ、窓部材、ミラー、プ
リズム、フィルター等のレーザ光学系母材の製造方法に
係り、特に高出力の且つ短波長域のレーザ光に対し耐久
性と高品質性を保証し得るレーザ光学系母材の製造方法
に関する。
「従来の技術」
近年、ウェハ上に集積回路パターンをする描画するリン
グラフィ技術においてもその開発が急速に進み、例えば
１Ｍピッ） ＤＲＡＭに対応するパターン線１１１１１
Ｌｍ、更には４Ｍピッ） ［ｌＲＡＭに対応するパター
ン線巾０．８ｇｍと、より微細な線幅が描画可能な技術
が開発されつつあり、これらの微細な線幅描画技術は、
比較的高輝度の光源、高感度レジスト、安定した光学材
料がそろっている等超微細な線幅描画を行う上で必要な
種々の条件を備えている為に一般に光リソグラフィーに
より行われているが、該光リソグラフィーは露光波長が
大きいため、回折により解像力が制限されるという問題
がある。
グラフィ技術においてもその開発が急速に進み、例えば
１Ｍピッ） ＤＲＡＭに対応するパターン線１１１１１
Ｌｍ、更には４Ｍピッ） ［ｌＲＡＭに対応するパター
ン線巾０．８ｇｍと、より微細な線幅が描画可能な技術
が開発されつつあり、これらの微細な線幅描画技術は、
比較的高輝度の光源、高感度レジスト、安定した光学材
料がそろっている等超微細な線幅描画を行う上で必要な
種々の条件を備えている為に一般に光リソグラフィーに
より行われているが、該光リソグラフィーは露光波長が
大きいため、回折により解像力が制限されるという問題
がある。
かかる問題の解決には、前記光リソグラフィーに用いる
レンズその他の光学系の高ＨＡ （開口数）化と光の短
波長化が考えられる。
レンズその他の光学系の高ＨＡ （開口数）化と光の短
波長化が考えられる。
光学系の高ＮＡ化は、ＨＡ （開口数）０．４を超える
時代に入っており、又試作品としてＨＡ Ｏ，８のレン
ズも開発されているが、高ＮＡ化に伴い焦点深度が浅く
なる為にその解像度の向上を図る為の高ＮＡ化には限界
に来ている。
時代に入っており、又試作品としてＨＡ Ｏ，８のレン
ズも開発されているが、高ＮＡ化に伴い焦点深度が浅く
なる為にその解像度の向上を図る為の高ＮＡ化には限界
に来ている。
そこで、次に光の短波長化が検討されることになる。
しかしながら光の短波長化を図る為に、例えば略４００
ｇｍ以下の紫外線を用いた場合は、従来の光学ガラス
を用いたレンズでは使用波長が３６５ｎ層（ｉ線）付近
より光透過率が急激に低下して、言い変えれば光吸収、
と該光吸収による発熱が生じ、該レンズの焦点位置やそ
の他の特性を狂わせることになる。
ｇｍ以下の紫外線を用いた場合は、従来の光学ガラス
を用いたレンズでは使用波長が３６５ｎ層（ｉ線）付近
より光透過率が急激に低下して、言い変えれば光吸収、
と該光吸収による発熱が生じ、該レンズの焦点位置やそ
の他の特性を狂わせることになる。
かかる欠点を解消する為に前記レンズ材料を石英ガラス
や蛍石に代える事が提示されているが、該石英ガラス等
を用いた場合通常の紫外線光では光スペクトル巾が広い
ため色収差補正は大変困難である。
や蛍石に代える事が提示されているが、該石英ガラス等
を用いた場合通常の紫外線光では光スペクトル巾が広い
ため色収差補正は大変困難である。
この為前記石英ガラス等に組み合わせてスペクトル巾の
狭いレーザー光、特に主として紫外域で発振する高出力
パルスレーザ−であるエキシマレーザを使うことが考え
られ、かかるエキシマレーザ−は発振効率とガス寿命の
点から、ＫｒＦ（２４８ｎ＋ｓ）、Ｘｅ（ｆＬ（３０８
ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）が有利である。
狭いレーザー光、特に主として紫外域で発振する高出力
パルスレーザ−であるエキシマレーザを使うことが考え
られ、かかるエキシマレーザ−は発振効率とガス寿命の
点から、ＫｒＦ（２４８ｎ＋ｓ）、Ｘｅ（ｆＬ（３０８
ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）が有利である。
しかしながら前記エキシマレーザはいずれも波長が３５
０ ｎｍ以下の短波長であるが故にこれら光学材料の屈
折率の均一性は従来の水銀灯の紫外線使用波長であるｇ
線（４３８ｎｍ）或いはｉ線（３８５ｎｍ ）の場合に
比較して１桁以上高い（Δｎ中ＩＸ １０’Ｆ〜ＩＸ
１０４ 、Δｎ：屈折率変動幅）ものが要求されている
が、前記レンズ材料の内、蛍石については屈折率の均一
性と最大寸法、加工時の吸湿性と機械的強度に問題が多
く残されており、この為短波長城のレーザ光に対し耐久
性と高品質性を保証し得るレーザ光学系母材としては石
英ガラス以外には見出せない。
０ ｎｍ以下の短波長であるが故にこれら光学材料の屈
折率の均一性は従来の水銀灯の紫外線使用波長であるｇ
線（４３８ｎｍ）或いはｉ線（３８５ｎｍ ）の場合に
比較して１桁以上高い（Δｎ中ＩＸ １０’Ｆ〜ＩＸ
１０４ 、Δｎ：屈折率変動幅）ものが要求されている
が、前記レンズ材料の内、蛍石については屈折率の均一
性と最大寸法、加工時の吸湿性と機械的強度に問題が多
く残されており、この為短波長城のレーザ光に対し耐久
性と高品質性を保証し得るレーザ光学系母材としては石
英ガラス以外には見出せない。
「発明が解決しようとする課題」
しかしながら、前記のような短波長域のレーザー光源を
用いた場合１例え石英ガラスを用いてレーザ光学系を製
作したとしても、エキシマレーザのような高出力パルス
光が長時間照射されると時間経過とともに、石英ガラス
レンズがダメージを受け、歪が入り複屈折が起こるのみ
ならず、前記レーザー光の長時間照射により、透過率の
低下、絶対屈折率の上昇、屈折率分布の変動が起こり、
最終的にクラックが発生するという問題が派生する。
特に、エキシマレーザ−を用いたリソグラフィー用の石
英ガラスレンズに対しては、屈折率分布のΔｎがｌＸｌ
０”以下が好ましいとされており、前記のような石英ガ
ラスの光学的物性変化が起こると、レンズの光軸、焦点
位置が変動し、微細かつ鮮明パターンの形成が極めて困
難となる。
用いた場合１例え石英ガラスを用いてレーザ光学系を製
作したとしても、エキシマレーザのような高出力パルス
光が長時間照射されると時間経過とともに、石英ガラス
レンズがダメージを受け、歪が入り複屈折が起こるのみ
ならず、前記レーザー光の長時間照射により、透過率の
低下、絶対屈折率の上昇、屈折率分布の変動が起こり、
最終的にクラックが発生するという問題が派生する。
特に、エキシマレーザ−を用いたリソグラフィー用の石
英ガラスレンズに対しては、屈折率分布のΔｎがｌＸｌ
０”以下が好ましいとされており、前記のような石英ガ
ラスの光学的物性変化が起こると、レンズの光軸、焦点
位置が変動し、微細かつ鮮明パターンの形成が極めて困
難となる。
又、特に３００ｎｍ以下の短波長レーザー光が照射され
ると従来の光学ガラスより光学的安定性の高い石英ガラ
スにおいても蛍光を発生し、特にエキシマレーザ−ステ
ッパのように投影露光型の装置においては、レンズその
他の光学系から蛍光がレーザー光とともにウェハ上のフ
ォトレジストに感応してしまい、鮮明パターンの形成が
困難となる。
ると従来の光学ガラスより光学的安定性の高い石英ガラ
スにおいても蛍光を発生し、特にエキシマレーザ−ステ
ッパのように投影露光型の装置においては、レンズその
他の光学系から蛍光がレーザー光とともにウェハ上のフ
ォトレジストに感応してしまい、鮮明パターンの形成が
困難となる。
一方、前記のようなレーザー光の照射により発生する透
過率の低下等の光学的物性の変化や蛍光の発生は一般に
、前記石英ガラス組織中に存在するＬｉ、Ｎａ、Ｍｇ、
ＡＩ、に、Ｃａ＊Ｔｉ 、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ、旧
、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ等の不純物金属元素に起因するとさ
れ、この為前記光リソグラフィーの開発において、高純
度化された５ｉＣ１４等のけい素化合物を用いて、スー
ト法あるいはプラズマ法等により金属元素の混入を極力
排除しながら極めて高純度の合成石英ガラスを形成し、
該石英ガラス材を母材として前記短波長レーザー光用の
レンズ等を製作し、前記欠点の解消を図ったが、なお高
出力の短波長レーザー光用光学系として満足が得られる
結果が得られなかった。
過率の低下等の光学的物性の変化や蛍光の発生は一般に
、前記石英ガラス組織中に存在するＬｉ、Ｎａ、Ｍｇ、
ＡＩ、に、Ｃａ＊Ｔｉ 、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇｏ、旧
、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇｅ等の不純物金属元素に起因するとさ
れ、この為前記光リソグラフィーの開発において、高純
度化された５ｉＣ１４等のけい素化合物を用いて、スー
ト法あるいはプラズマ法等により金属元素の混入を極力
排除しながら極めて高純度の合成石英ガラスを形成し、
該石英ガラス材を母材として前記短波長レーザー光用の
レンズ等を製作し、前記欠点の解消を図ったが、なお高
出力の短波長レーザー光用光学系として満足が得られる
結果が得られなかった。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、高純度の石英ガ
ラス材を用いつつも該石英ガラス材に所定の熱処理を施
す事により、高出力の且つ短波長域のレーザ光に対し耐
久性と高品質性を保証し得るレーザ光学系母材の製造方
法を提供する事を目的とする。
ラス材を用いつつも該石英ガラス材に所定の熱処理を施
す事により、高出力の且つ短波長域のレーザ光に対し耐
久性と高品質性を保証し得るレーザ光学系母材の製造方
法を提供する事を目的とする。
「課題を解決する為の手段」
本発明はかかる技術的課題を達成する為に、例えば、ス
ート法あるいはプラズマ法等により石英ガラスを合成し
て高純度の石英ガラス塊を形成した後、該高純度の石英
ガラス塊を酸化性又は還元性のいずれか一又は複数の選
択された雰囲気中で、前記石英ガラス塊を加熱処理して
多数種類のレーザ光学系母材を形成し、該夫々の母材を
用いて製作した試験片に、エネルギー密度（Ｊ／Ｃｒｒ
Ｉ２・ｐｕｌｓｅ）と、総照射パルス数（ｐｕｌｓｅ）
を変化させた同一波長域（２４８ｎｍ ）の短波長エキ
シマレーザ光を照射させ、その蛍光特性、透過率、屈折
率変化、及びクラック発生の有無について調査してみた
所、前記試験片中に、短波長域レーザー光に使用される
レーザー光学系の蛍光発生を低減させ。
ート法あるいはプラズマ法等により石英ガラスを合成し
て高純度の石英ガラス塊を形成した後、該高純度の石英
ガラス塊を酸化性又は還元性のいずれか一又は複数の選
択された雰囲気中で、前記石英ガラス塊を加熱処理して
多数種類のレーザ光学系母材を形成し、該夫々の母材を
用いて製作した試験片に、エネルギー密度（Ｊ／Ｃｒｒ
Ｉ２・ｐｕｌｓｅ）と、総照射パルス数（ｐｕｌｓｅ）
を変化させた同一波長域（２４８ｎｍ ）の短波長エキ
シマレーザ光を照射させ、その蛍光特性、透過率、屈折
率変化、及びクラック発生の有無について調査してみた
所、前記試験片中に、短波長域レーザー光に使用される
レーザー光学系の蛍光発生を低減させ。
屈折率、透過率等の安定性を向上させることが出来、特
に３００ ｎｍ以下の高出力レーザ用の光学系母材とし
て極めて好ましい結果が得られた。
に３００ ｎｍ以下の高出力レーザ用の光学系母材とし
て極めて好ましい結果が得られた。
そこで、前記好ましい結果が得られたレーザ光学系母材
とそれ以外の母材について分析を加えた所、 前記好ましい結果が得られた母材は加熱処理前の母材に
比していずれも石英ガラス組織（Ｓｉ０２ ）中に存在
する酸素欠陥、具体的には下記０式で示される醜素欠損
型欠陥、あるいは下記０式で示される酸素過剰型欠陥が
実質的に除去されている事が確認された。
とそれ以外の母材について分析を加えた所、 前記好ましい結果が得られた母材は加熱処理前の母材に
比していずれも石英ガラス組織（Ｓｉ０２ ）中に存在
する酸素欠陥、具体的には下記０式で示される醜素欠損
型欠陥、あるいは下記０式で示される酸素過剰型欠陥が
実質的に除去されている事が確認された。
従って本発明は上述した知見と実験結果に基づいてなさ
れたものであり、その特徴とするところは、レーザ光学
系の母材となるべき高純度石英ガラス塊を形成した後、
酸化性又は還元性のいずれか一又は複数の選択された雰
囲気中で、前記石英ガラス塊を加熱処理する事により、
該石英ガラス塊組織中に存在する酸素欠陥の実質的な除
去を図った点にある。
れたものであり、その特徴とするところは、レーザ光学
系の母材となるべき高純度石英ガラス塊を形成した後、
酸化性又は還元性のいずれか一又は複数の選択された雰
囲気中で、前記石英ガラス塊を加熱処理する事により、
該石英ガラス塊組織中に存在する酸素欠陥の実質的な除
去を図った点にある。
加熱処理の温度は５００〜１５００℃の間で任意に選択
することが望ましく、５００℃より低い温度では酸素欠
陥の除去が困難となるし、一方１５００℃よりも高い温
度にしても更に効果が向上するわけでもなく、かえって
ガラス塊変形の不利が生じる。
することが望ましく、５００℃より低い温度では酸素欠
陥の除去が困難となるし、一方１５００℃よりも高い温
度にしても更に効果が向上するわけでもなく、かえって
ガラス塊変形の不利が生じる。
酸素欠陥の存在が何故光学特性に悪影響を及ぼすかその
理由についてはさだがではないが、下記の理由によるも
のと推定される。
理由についてはさだがではないが、下記の理由によるも
のと推定される。
即ちガラス組織中に、不純物に加えて酸素欠陥が存在す
ると、前記ガラス組織を構成する元素間の結合が、理想
的石英ガラスの元素間の結合に比較して弱くなり、該レ
ーザー光のエネルギーにより結合が切断されやすくなり
、そして石英ガラスの元素間の結合が切断されることに
より密度変化を起こし、屈折率を変化させるものと推定
される。又同様に不純物もしくは酸素欠陥の存在が前駆
体となり、レーザー光照射後各種のカラーセンターを形
成し、透過率の低下をもたらし、更に不純物元素の存在
及び前記カラーセンターの形成に伴って、レーザー照射
中の石英ガラスの蛍光波長と強度が決り、これにより蛍
光が発生し易くなるものと思慮される。
ると、前記ガラス組織を構成する元素間の結合が、理想
的石英ガラスの元素間の結合に比較して弱くなり、該レ
ーザー光のエネルギーにより結合が切断されやすくなり
、そして石英ガラスの元素間の結合が切断されることに
より密度変化を起こし、屈折率を変化させるものと推定
される。又同様に不純物もしくは酸素欠陥の存在が前駆
体となり、レーザー光照射後各種のカラーセンターを形
成し、透過率の低下をもたらし、更に不純物元素の存在
及び前記カラーセンターの形成に伴って、レーザー照射
中の石英ガラスの蛍光波長と強度が決り、これにより蛍
光が発生し易くなるものと思慮される。
そして本発明を円滑に達成し得る上で好ましい酸素欠陥
の低減程度は、下記実施例に記載した実験結果によれば
、下記５ｈｅｌｂ！（１９８０）法を参考にして前記ガ
ラス組織中の欠損酸素原子濃度及び過剰酸素原子濃度を
測定した場合その測定値が検出限界以下、具体的には理
想的なガラス組織（Ｊｉ０２ ）に対し不足又は過剰の
酸素原子数が、ガラス １ｇ中おおむねｔｏｒ７個以下
であるものがよいと推測される。
の低減程度は、下記実施例に記載した実験結果によれば
、下記５ｈｅｌｂ！（１９８０）法を参考にして前記ガ
ラス組織中の欠損酸素原子濃度及び過剰酸素原子濃度を
測定した場合その測定値が検出限界以下、具体的には理
想的なガラス組織（Ｊｉ０２ ）に対し不足又は過剰の
酸素原子数が、ガラス １ｇ中おおむねｔｏｒ７個以下
であるものがよいと推測される。
ちなみに酸素過剰型欠陥の場合過剰の酸素原子濃度１０
ｒ１個（ガラス１ｇ当り）は約３ＰＰ鵬に相当し、又こ
れが１０１９個であると約３００ｐｐｍに相当する。
ｒ１個（ガラス１ｇ当り）は約３ＰＰ鵬に相当し、又こ
れが１０１９個であると約３００ｐｐｍに相当する。
尚、酸素過剰型欠陥は、高温で水素と反応させた時発生
するＯＨ基の赤外吸収ピークの増大を測定することによ
り検知出来、酸素欠損型欠陥は、真空紫外域？、８ｅＶ
（１１３３ｎｍ）の吸収ピークの存在、及び高温で酸素
と反応させた時減少する？、８ｅＶ吸収ピークを測定す
ることにより検知出来る。
するＯＨ基の赤外吸収ピークの増大を測定することによ
り検知出来、酸素欠損型欠陥は、真空紫外域？、８ｅＶ
（１１３３ｎｍ）の吸収ピークの存在、及び高温で酸素
と反応させた時減少する？、８ｅＶ吸収ピークを測定す
ることにより検知出来る。
「実施例」
本発明に至った経過を具体的な実験例に基づいて説明す
る。
る。
原料四塩化ケイ素を蒸留処理して不純物を除去イ
させた後、テフロンラ枦ニング付ステンレス製容器に貯
溜した高純度四塩化ケイ素を用意し、該高純度の四塩化
ケイ素原料を用いて、アルゴンプラズマ合成法とＣＶＤ
スート再溶融合成法にて２種類の高純度石英ガラス塊を
夫々複数個合成する。この場合前記石英ガラス塊におい
ては、スート法及びプラズマ法のいずれの石英ガラス塊
についてもＦｅ 、Ｍｇ、ＡＩ 、Ｌｉ、Ｈａ、に、Ｃ
ａ、Ｔｉ 、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属元素不純物含有量は検
出限界以下であった。
溜した高純度四塩化ケイ素を用意し、該高純度の四塩化
ケイ素原料を用いて、アルゴンプラズマ合成法とＣＶＤ
スート再溶融合成法にて２種類の高純度石英ガラス塊を
夫々複数個合成する。この場合前記石英ガラス塊におい
ては、スート法及びプラズマ法のいずれの石英ガラス塊
についてもＦｅ 、Ｍｇ、ＡＩ 、Ｌｉ、Ｈａ、に、Ｃ
ａ、Ｔｉ 、Ｃｒ、Ｃｕ等の金属元素不純物含有量は検
出限界以下であった。
次に、前記２種類の夫々複数の石英ガラス塊の内、一部
の石英ガラス塊を残して他の石英ガラス塊を順次雰囲気
加熱炉内の石英ガラスチャンバー内に設置して、アルゴ
ンガスもしくはチッ素ガスで稀釈した酸素ガス、もしく
は水素ガスの濃度と熱処理温度を選択的に変化させなが
ら、一部の石英ガラス塊は酸化性雰囲気で約１０００℃
前後の加熱処理で熱処理し、又同様に一部の石英ガラス
塊は還元性雰囲気で約１０００℃前後の加熱処理で熱処
理を行った。
の石英ガラス塊を残して他の石英ガラス塊を順次雰囲気
加熱炉内の石英ガラスチャンバー内に設置して、アルゴ
ンガスもしくはチッ素ガスで稀釈した酸素ガス、もしく
は水素ガスの濃度と熱処理温度を選択的に変化させなが
ら、一部の石英ガラス塊は酸化性雰囲気で約１０００℃
前後の加熱処理で熱処理し、又同様に一部の石英ガラス
塊は還元性雰囲気で約１０００℃前後の加熱処理で熱処
理を行った。
そして、このようにして形成した加熱処理後の又加熱処
理前の合成石英ガラス塊を３０Ｘ ２０Ｘ ｌｈａの寸
法に切断し、かつ両面鏡面仕上げを行ってエキシマレー
ザ照射実験用試験片を各々８個作成する。
理前の合成石英ガラス塊を３０Ｘ ２０Ｘ ｌｈａの寸
法に切断し、かつ両面鏡面仕上げを行ってエキシマレー
ザ照射実験用試験片を各々８個作成する。
次にこれらの各８個の試験片に対して、 ２４８ｎａ（
ＫｒＦ）の波長域を有するレーザ光について、パルス当
りエネルギー密度２００，４００，８００（鳳Ｊ／ｃゴ
・ｐｕｌｓｅ）、及び照射パルス数ｌＸ１０４、 ｌＸ
１０５、ＩＸ １０ Ｇ（ｐｕｌｓｅ）の組合せから成
る照射条件にて照射を行った。
ＫｒＦ）の波長域を有するレーザ光について、パルス当
りエネルギー密度２００，４００，８００（鳳Ｊ／ｃゴ
・ｐｕｌｓｅ）、及び照射パルス数ｌＸ１０４、 ｌＸ
１０５、ＩＸ １０ Ｇ（ｐｕｌｓｅ）の組合せから成
る照射条件にて照射を行った。
そして、前記照射終了後の各試験片について、干渉計に
て屈折率分布変化、透過率計にてソーラリゼーション、
蛍光測定器にて蛍光強度測定を行い、その結果を下記実
験結果−覧表に示す。
て屈折率分布変化、透過率計にてソーラリゼーション、
蛍光測定器にて蛍光強度測定を行い、その結果を下記実
験結果−覧表に示す。
下記−覧表より理解される如く、プラズマ法で合成され
た石英ガラス塊には、酸素過剰型欠陥が存在し、耐エキ
シマレーザ性は好ましい結果が得られなかったが、その
後この石英ガラス塊を還元性雰囲気、にて熱処理し、酸
素欠陥濃度を検出限界以下まで実質的な除去を図る事に
より耐エキシマレーザ性を大幅に改善させることが出来
た。しかし、酸化性雰囲気にて熱処理したサンプルは、
酸素欠陥濃度が増大し耐エキシマレーザ性が大幅に悪化
することが明らかとなった（実験例１）〜４））。
た石英ガラス塊には、酸素過剰型欠陥が存在し、耐エキ
シマレーザ性は好ましい結果が得られなかったが、その
後この石英ガラス塊を還元性雰囲気、にて熱処理し、酸
素欠陥濃度を検出限界以下まで実質的な除去を図る事に
より耐エキシマレーザ性を大幅に改善させることが出来
た。しかし、酸化性雰囲気にて熱処理したサンプルは、
酸素欠陥濃度が増大し耐エキシマレーザ性が大幅に悪化
することが明らかとなった（実験例１）〜４））。
次に、スート再溶融法で合成された石英ガラス塊には、
酸素欠損型欠陥が存在し、耐エキシマレーザ性は好まし
い結果が得られなかったが、その後この石英ガラス塊を
酸化性雰囲気にて熱処理し、酸素欠陥濃度を実質的に除
去させる事により耐エキシマレーザ性を大幅に改善させ
ることが出来た。しかし、還元性雰囲気にて熱処理した
サンプルは逆に酸素欠陥濃度が増大し耐エキシマレーザ
性が悪化することが明らかとなった（実験例５）〜７）
）。
酸素欠損型欠陥が存在し、耐エキシマレーザ性は好まし
い結果が得られなかったが、その後この石英ガラス塊を
酸化性雰囲気にて熱処理し、酸素欠陥濃度を実質的に除
去させる事により耐エキシマレーザ性を大幅に改善させ
ることが出来た。しかし、還元性雰囲気にて熱処理した
サンプルは逆に酸素欠陥濃度が増大し耐エキシマレーザ
性が悪化することが明らかとなった（実験例５）〜７）
）。
更に、実験例８）に示されるように、スート再溶融法で
合成された石英ガラス塊を一度酸化性雰囲気で熱処理し
、その後還元性雰囲気で熱処理して酸素欠陥濃度を検出
限界以下にしその実質的な除去を図る事により、耐エキ
シマレーザ性が向上することが認められた。
合成された石英ガラス塊を一度酸化性雰囲気で熱処理し
、その後還元性雰囲気で熱処理して酸素欠陥濃度を検出
限界以下にしその実質的な除去を図る事により、耐エキ
シマレーザ性が向上することが認められた。
これは、以下のように推測される。すなわち、酸素欠損
型の石英ガラスを酸化熱処理し、若干の酸素過剰型欠陥
を持つ石英ガラスと変えた後、水素雰囲気で熱処理する
ことにより、過剰酸素の大部分をＯＨ基に変化させため
耐エキシマレーザ性が向上したものと考えられる。
型の石英ガラスを酸化熱処理し、若干の酸素過剰型欠陥
を持つ石英ガラスと変えた後、水素雰囲気で熱処理する
ことにより、過剰酸素の大部分をＯＨ基に変化させため
耐エキシマレーザ性が向上したものと考えられる。
「発明の効果」
以上記載の如く本発明によれば、高純度の石英ガラス材
を用いつつも該石英ガラス材に特殊な処理を施す事によ
り、高出力の且つ短波長域のレーザ光に対し耐久性と高
品質性を保証し得るレーザ光学系母材の製造方法を提供
し得、而も本発明に基づいて製造されたレーザ光学系母
材は、リソグラフィー装置その他の高集積回路製造装置
のみならず、レーザ核融合装置その他の高出力エキシマ
レーザ−に使用されるレーザ光学系母材にも十分適用可
能である。
を用いつつも該石英ガラス材に特殊な処理を施す事によ
り、高出力の且つ短波長域のレーザ光に対し耐久性と高
品質性を保証し得るレーザ光学系母材の製造方法を提供
し得、而も本発明に基づいて製造されたレーザ光学系母
材は、リソグラフィー装置その他の高集積回路製造装置
のみならず、レーザ核融合装置その他の高出力エキシマ
レーザ−に使用されるレーザ光学系母材にも十分適用可
能である。
等の種々の著効を有す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）略４００ｎｍ以下の特定波長域のレーザ光に使用さ
れるレーザ光学系母材の製造方法において、レーザ光学
系の母材となるべき高純度石英ガラス塊を形成した後、
該石英ガラス塊を酸化性又は還元性のいずれか一又は複
数の選択された雰囲気中で加熱処理する事により、前記
石英ガラス塊組織中に存在する酸素欠陥の実質的な除去
を図る事を特徴とするレーザ光学系母材の製造方法 ２）前記加熱処理温度が少なくとも５００乃至１５００
℃の間の任意に選択された処理温度である特許請求の範
囲第１項記載のレーザ光学系母材の製造方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63021362A JP2566151B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | レーザー光学系母材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63021362A JP2566151B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | レーザー光学系母材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01197335A true JPH01197335A (ja) | 1989-08-09 |
| JP2566151B2 JP2566151B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=12052980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63021362A Expired - Lifetime JP2566151B2 (ja) | 1988-02-02 | 1988-02-02 | レーザー光学系母材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2566151B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039038A1 (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Fujinoki, Akira | Method for producing optical quartz glass for excimer lasers |
| DE10308466A1 (de) * | 2003-02-21 | 2004-09-02 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Herstellung von strahlungsresistentem Quarzglasmaterial und Quarzglasmaterial |
| JP2008195590A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 石英ガラス成形品の製造方法および石英ガラス成形品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145824A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-03-05 | Nippon Kiki Kogyo Kk | 荷扱い装置 |
-
1988
- 1988-02-02 JP JP63021362A patent/JP2566151B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145824A (ja) * | 1984-08-01 | 1986-03-05 | Nippon Kiki Kogyo Kk | 荷扱い装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000039038A1 (en) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Fujinoki, Akira | Method for producing optical quartz glass for excimer lasers |
| DE10308466A1 (de) * | 2003-02-21 | 2004-09-02 | Carl Zeiss Smt Ag | Verfahren zur Herstellung von strahlungsresistentem Quarzglasmaterial und Quarzglasmaterial |
| JP2008195590A (ja) * | 2007-02-15 | 2008-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 石英ガラス成形品の製造方法および石英ガラス成形品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2566151B2 (ja) | 1996-12-25 |
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