JP2001302255A - Method for manufacturing optical member, optical member, and projection exposure apparatus - Google Patents
Method for manufacturing optical member, optical member, and projection exposure apparatusInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学部材の光学性能を高める。
【解決手段】 ケイ素化合物をバーナ1の中央部より噴
出させて酸水素火炎中で加水分解し、回転ターゲット2
上で溶融ガラス化させることにより、インゴット7が合
成される。このとき、回転ターゲット2は、X方向に揺
動駆動される。バーナ1の中心を通ってZ軸と略平行な
方向に延在する軸と、回転ターゲット2の回転中心軸と
の間の相対距離が上記揺動にともなって最も大きくなっ
たときの値をDとし、インゴット7の半径をRとしたと
きに、R/5 ≦ D ≦ R を満足するように揺動
ストロークが定められる。
(57) [Summary] To improve the optical performance of an optical member. SOLUTION: A silicon compound is spouted from a central portion of a burner 1 and hydrolyzed in an oxyhydrogen flame to form a rotary target 2.
The ingot 7 is synthesized by melt vitrification above. At this time, the rotary target 2 is driven to swing in the X direction. The value obtained when the relative distance between the axis extending in the direction substantially parallel to the Z axis through the center of the burner 1 and the rotation center axis of the rotary target 2 becomes the largest due to the swing is D. When the radius of the ingot 7 is R, the swing stroke is determined so as to satisfy R / 5 ≦ D ≦ R.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光学部材の製造方
法、光学部材および投影露光装置に関し、さらに詳しく
は、400nm以下の波長を有する光を用い、マスクに
形成されるパターンを基板上に投影する投影露光装置の
照明光学系や投影光学系等に用いて好適な石英ガラスか
らなる光学部材の製造方法、この製造方法で製造される
光学部材、およびこの光学部材が用いられる投影露光装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing an optical member, an optical member, and a projection exposure apparatus, and more particularly, to projecting a pattern formed on a mask onto a substrate using light having a wavelength of 400 nm or less. The present invention relates to a method for manufacturing an optical member made of quartz glass suitable for use in an illumination optical system or a projection optical system of a projection exposure apparatus, an optical member manufactured by the manufacturing method, and a projection exposure apparatus using the optical member.
【0002】[0002]
【従来の技術】投影露光装置の照明光学系や投影光学系
等に用いられる光学部材には、この光学部材を透過する
光に対して高い透過率を有することが望まれる。なぜな
らば、投影露光装置の光学系は多数の光学部材の組み合
わせによって構成されているので、上記光学系トータル
での透過率が低下するのを抑止するためには一つ一つの
光学部材の透過率を高める必要があるからである。2. Description of the Related Art It is desired that an optical member used for an illumination optical system or a projection optical system of a projection exposure apparatus has a high transmittance with respect to light transmitted through the optical member. Because the optical system of the projection exposure apparatus is composed of a combination of a large number of optical members, the transmittance of each optical member must be reduced in order to suppress a decrease in the transmittance of the entire optical system. It is necessary to increase the
【0003】また、透過率の低い光学部材を用いると、
透過する光の一部を吸収した光学部材で生じる熱が増
す。すると、その光学部材の屈折率の不均一が生じた
り、光学部材の局所的熱膨張が生じたりする。これらは
いずれも光学系の性能を低下させる要因となる。[0003] When an optical member having a low transmittance is used,
The heat generated by the optical member absorbing a part of the transmitted light increases. Then, the refractive index of the optical member becomes non-uniform or local thermal expansion of the optical member occurs. Any of these causes the performance of the optical system to deteriorate.
【0004】加えて、上述した光学部材には、屈折率の
均質性が高く、歪みが少ないことも望まれる。理由は、
より細かいパターンの像を基板上に形成するために、照
明光学系や投影光学系にはより高い光学性能が要求され
るからである。光学部材の屈折率の均質性が低いと、光
学部材の研摩面精度がたとえ高精度に仕上げられていて
も設計どおりの性能を出すことはできない。In addition, it is desired that the above-mentioned optical members have high refractive index homogeneity and low distortion. Reason,
This is because higher optical performance is required for the illumination optical system and the projection optical system in order to form a finer pattern image on the substrate. If the homogeneity of the refractive index of the optical member is low, the performance as designed cannot be achieved even if the polished surface accuracy of the optical member is high.
【0005】以上に説明したような事情から、露光用に
400nm以下の波長の光を出射する光源を用いるよう
な高解像度の投影露光装置の光学系には、石英ガラスや
フッ化カルシウムなどを材料とする光学部材が用いられ
る。これらの材料は、紫外域での透過率が比較的高く、
屈折率の均質性も比較的高い性質を有するとともに、歪
みも少ないという優れた性質を有する。In view of the circumstances described above, the optical system of a high-resolution projection exposure apparatus that uses a light source that emits light having a wavelength of 400 nm or less for exposure is made of quartz glass, calcium fluoride, or the like. Is used. These materials have relatively high transmittance in the ultraviolet,
In addition to having relatively high refractive index homogeneity, it also has excellent properties of low distortion.
【0006】光学部材内に歪みが存在すると、光学部材
を透過する光は複屈折を起こし、光学性能の低下を招く
ことが判明した。そして、複屈折の量を制御すること
で、より高い光学性能を得ることの可能な光学部材が本
出願人による特開平8−第107060号公報に開示さ
れている。この公開公報では、複屈折量(絶対値)が2
nm/cm以下、すなわち、1cmの厚さの光学部材を
透過したときに、常光と異常光との間に生じる分離量を
2nm以下とし、光学部材の径方向に沿う複屈折量の分
布を中央対称とすることにより、高性能化可能であるこ
とが開示されている。上述したような光学部材の使用と
光源の短波長化とによって、投影露光装置で形成可能な
パターン線幅は日進月歩で微細化しつつある。[0006] It has been found that when distortion is present in an optical member, light transmitted through the optical member undergoes birefringence, resulting in a decrease in optical performance. An optical member capable of obtaining higher optical performance by controlling the amount of birefringence is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-107060 by the present applicant. In this publication, the birefringence amount (absolute value) is 2
nm / cm or less, that is, the amount of separation between ordinary light and extraordinary light when transmitted through an optical member having a thickness of 1 cm is set to 2 nm or less, and the distribution of birefringence along the radial direction of the optical member is set at the center. It is disclosed that high performance can be achieved by symmetrical configuration. Due to the use of the optical member and the shortening of the wavelength of the light source as described above, the pattern line width that can be formed by the projection exposure apparatus is becoming finer and faster.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、投影露光装
置にさらなる高解像度化が求められるにつれ、上述した
ような高い光学特性を有する光学部材を用いても所望の
光学性能が得られないことがある。However, as the projection exposure apparatus is required to have a higher resolution, a desired optical performance may not be obtained even if an optical member having high optical characteristics as described above is used. .
【0008】本発明の目的は、より高い光学性能を得る
ことの可能な光学部材の製造方法、この製造方法で製造
される光学部材、およびこの光学部材が用いられて高解
像度を得ることの可能な投影露光装置を提供することに
ある。An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an optical member capable of obtaining higher optical performance, an optical member manufactured by the method, and a high resolution using the optical member. To provide a simple projection exposure apparatus.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図1
に対応付けて以下の発明を説明する。 (1) 請求項1に記載の発明は、回転ターゲット2と
多重管バーナ1とを相対揺動させながら、ケイ素化合物
を多重管バーナ1より噴出させて酸水素火炎中で加水分
解し、回転ターゲット2上で溶融ガラス化させる石英ガ
ラスからなる光学部材7の製造方法に適用される。そし
て、多重管バーナ1の中心と回転ターゲット2の中心軸
との間の相対距離が揺動にともなって最も大きくなった
ときの値をDとし、製造される光学部材7の半径をRと
したときに、以下の式を満足するように揺動が行われる
ようにしたことにより上述した目的を達成する。 R/5 ≦ D ≦ R (2) 請求項2に記載の発明は、400nm以下の特
定波長帯域で使用される光学部材に適用され、光学部材
の直径方向に沿う複屈折量の分布を示す分布曲線の形状
は、光学部材の中心近傍で極値を有し、かつ光学部材の
有効使用範囲の外の領域で極値を有するようにしたもの
である。 (3) 請求項3に記載の発明は、400nm以下の特
定波長帯域で使用される光学部材に適用され、光学部材
の径変化にともなう複屈折量の変化の割合を0.2nm
/cm/cm以下となるように光学部材の径方向に沿う
複屈折量の分布を定めたものである。 (4) 一実施の形態を示す図2に対応付けて説明する
と、請求項4に記載の発明は、マスクMに形成されたパ
ターンを投影光学系PLによって基板W上に投影する投
影露光装置に適用される。そしてこの投影露光装置に
は、請求項2〜3のいずれか1項に記載の光学部材が用
いられる。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
The following invention will be described in association with. (1) According to the first aspect of the present invention, while rotating the rotary target 2 and the multi-tube burner 1 relative to each other, a silicon compound is ejected from the multi-tube burner 1 to hydrolyze in a oxyhydrogen flame, and the rotary target is rotated. The method is applied to a method for manufacturing an optical member 7 made of quartz glass to be melted and vitrified on the surface 2. Then, the value when the relative distance between the center of the multi-tube burner 1 and the central axis of the rotary target 2 becomes the largest along with the swing is D, and the radius of the manufactured optical member 7 is R. In some cases, the above-described object is achieved by performing swinging so as to satisfy the following expression. R / 5 ≦ D ≦ R (2) The invention according to claim 2 is applied to an optical member used in a specific wavelength band of 400 nm or less, and shows a distribution of a birefringence amount along a diameter direction of the optical member. The shape of the curve has an extreme value near the center of the optical member and has an extreme value in a region outside the effective use range of the optical member. (3) The invention according to claim 3 is applied to an optical member used in a specific wavelength band of 400 nm or less, and the rate of change in the amount of birefringence due to the diameter change of the optical member is 0.2 nm.
/ Cm / cm or less, the distribution of birefringence along the radial direction of the optical member is determined. (4) In connection with FIG. 2 showing an embodiment, the invention according to claim 4 is directed to a projection exposure apparatus that projects a pattern formed on a mask M onto a substrate W by a projection optical system PL. Applied. An optical member according to any one of claims 2 to 3 is used in the projection exposure apparatus.
【0010】光学部材の光学性能を十分に引き出すこと
のできない原因として、光学部材の径方向に沿う複屈折
量の分布に極値を有することが本発明者らにより究明さ
れた。この、「極値を有する」とは、直交座標の横軸に
光学部材の径をとり、縦軸にそれぞれの径における複屈
折量の大きさをとってプロットすることにより得られる
曲線にうねりがあり、この曲線に極大値や極小値が存在
することを意味する。The present inventors have found that the cause of the inability to sufficiently bring out the optical performance of the optical member is that the distribution of birefringence along the radial direction of the optical member has an extreme value. This `` having an extreme value '' means that a curve obtained by plotting the diameter of the optical member on the horizontal axis of the orthogonal coordinates and plotting the magnitude of the birefringence amount at each diameter on the vertical axis. This means that the curve has a local maximum and a local minimum.
【0011】複屈折量の分布に極値を有すると、極値を
示す近辺の部分での複屈折量の変化が大きくなる。たと
えば、径方向に沿う複屈折量の分布が平均値としては少
ないにもかかわらず、局所的に複屈折量の変化率の大き
な部分が存在するような光学部材を用いると、その光学
部材中を通過する光は、透過する位置によって複屈折量
が比較的大きめに変化する。通常、光学系は複数の光学
部材によって構成されることが多い。このとき、上述の
ように複屈折量が局所的に変化するような光学部材が複
数存在すると、各光学部材を光が透過するたびに複屈折
量が拡大されてしまい、光学系全体としての光学性能が
低下しやすい。When the distribution of the birefringence has an extreme value, the change of the birefringence in a portion near the extreme value becomes large. For example, when an optical member in which a distribution of a birefringence amount along a radial direction is small as an average value but a portion where a rate of change of the birefringence amount is locally large is used, the optical member has The amount of birefringence of the passing light changes relatively large depending on the transmitting position. Usually, the optical system is often constituted by a plurality of optical members. At this time, if there are a plurality of optical members whose birefringence amount locally changes as described above, the amount of birefringence increases each time light passes through each optical member, and the optical system as a whole optical system Performance tends to decrease.
【0012】従来、複屈折量で光学部材を評価する場合
には、複屈折量が大きいか小さいかのみで判断されてい
る。しかし、この光学部材が用いられる光学系の性能を
向上するためには、複屈折量を小さくすると同時に光学
部材の径方向に沿う複屈折量の分布曲線中で局所的に存
在する凸や凹、すなわち極値をなくすことが有効である
ことが本発明者らによって解明された。以上に加え、光
学部材の径方向に沿う複屈折量の分布曲線の変化の割合
(変化率)が小さい、言い換えれば分布曲線が緩やかな
カーブを描いていることが光学系の性能を向上させるた
めに有効であることが解明されてきた。Conventionally, when an optical member is evaluated based on the amount of birefringence, it is determined only by whether the amount of birefringence is large or small. However, in order to improve the performance of the optical system in which this optical member is used, a convex or concave locally present in the distribution curve of the birefringence along the radial direction of the optical member while reducing the amount of birefringence, That is, the present inventors have found that it is effective to eliminate the extreme value. In addition to the above, the rate of change (change rate) of the distribution curve of the amount of birefringence along the radial direction of the optical member is small, in other words, the gentle distribution curve draws up the performance of the optical system. Has been found to be effective.
【0013】上述したことについてさらに説明すると、
従来は複屈折量に正負の符号を付すという概念はなかっ
た。そのため、光学部材の複屈折量を測定する場合に
は、光学部材の外径の95%程度の周上の複数点で複屈
折量を測定し、そのうちの最大値を測定対象となった光
学部材の複屈折量としていた。ところが、光学部材の複
屈折量の分布を測定したところ、様々な分布形状を有し
ており、上述したように特定の径における複屈折量の最
大値を管理するだけでは不十分であることがわかってき
た。たとえば石英ガラスの場合、合成時の温度分布、不
純物の分布、あるいはSiO2の構造の分布に起因して
この石英ガラスの冷却時に残留歪みの分布を生じ、これ
が複屈折量の分布を生じる原因となっていることが考え
られる。このとき、歪みが圧縮歪みであるか引張歪みで
あるかによって複屈折の様相は異なる。To further explain the above,
Conventionally, there has been no concept of adding a sign to the amount of birefringence. Therefore, when measuring the amount of birefringence of an optical member, the amount of birefringence is measured at a plurality of points on the circumference of about 95% of the outer diameter of the optical member, and the maximum value of the measured values is the optical member for which Of the birefringence. However, when the distribution of the amount of birefringence of the optical member was measured, it had various distribution shapes, and it was not sufficient to manage the maximum value of the amount of birefringence at a specific diameter as described above. I understand. For example, in the case of quartz glass, a residual strain distribution occurs when the quartz glass is cooled due to a temperature distribution, an impurity distribution, or a SiO2 structure distribution at the time of synthesis, and this causes a distribution of birefringence. It is thought that it is. At this time, the form of birefringence differs depending on whether the strain is a compressive strain or a tensile strain.
【0014】上記複屈折は、ある一つの入射光が光学的
異方体を通過したときに異常光線と常光線とに分離され
る現象のことをいう。異常光線は、光学的異方体中を伝
搬する際の振動面の向きによって屈折率の異なる光線の
ことを示す。一方、常光線は振動面の方向によらず屈折
率が一定の光線のことを示す。光線の振動面の向きおよ
び入射方向によって屈折率が変化するのを表す方法とし
て屈折率楕円体がある。光線の振動面の向きおよび入射
方向によらず、一定の屈折率を有するものである場合、
屈折率楕円体は真球体となる。ここで、屈折率の小さい
方向、すなわち屈折率楕円体の短軸方向は、進相軸と定
義される。同様に屈折率の高い方向、すなわち屈折率楕
円体の長軸方向は、遅相軸と定義される。本発明では、
光学部材の歪みの評価に際して進相軸の向きを考慮し、
進相軸の方向が光学部材の径方向と平行な場合にはプラ
ス、垂直な場合にはマイナスと表現し、その程度を数値
で表現することとし、光学部材の径方向に沿う歪みの分
布を測定した。このとき、複屈折の測定値が小さいよう
な場合には、進相軸は必ずしも直径と完全に平行または
垂直にはならず、傾きを持つことがある。この場合、直
径方向に対して45度の角度よりも平行に近いものは
+、垂直に近いものは−の符号を付して取り扱えばよ
い。光学部材中の複屈折量の分布を評価する際に、その
方向性(プラス、マイナス)および光学部材の径方向に
沿う歪み変化勾配の大きさが非常に重要な指標となる。The birefringence refers to a phenomenon in which one incident light is separated into an extraordinary ray and an ordinary ray when passing through an optically anisotropic body. The extraordinary ray indicates a ray having a different refractive index depending on the direction of the vibration surface when propagating through the optically anisotropic body. On the other hand, an ordinary ray indicates a ray having a constant refractive index regardless of the direction of the vibrating surface. There is a refractive index ellipsoid as a method of expressing that the refractive index changes depending on the direction of the vibrating surface of the light beam and the incident direction. Regardless of the direction of the vibrating surface and the incident direction of the light beam, if it has a constant refractive index,
The refractive index ellipsoid becomes a true sphere. Here, the direction in which the refractive index is small, that is, the minor axis direction of the refractive index ellipsoid is defined as the fast axis. Similarly, the direction in which the refractive index is high, that is, the major axis direction of the refractive index ellipsoid is defined as the slow axis. In the present invention,
Considering the direction of the fast axis when evaluating the distortion of the optical member,
If the direction of the fast axis is parallel to the radial direction of the optical member, it is expressed as plus, if it is perpendicular, it is expressed as negative, and the degree is expressed as a numerical value, and the distribution of strain along the radial direction of the optical member is expressed. It was measured. At this time, if the measured value of birefringence is small, the fast axis may not always be completely parallel or perpendicular to the diameter but may have an inclination. In this case, a sign closer to parallel than an angle of 45 degrees with respect to the diametrical direction may be treated with + sign, and a sign close to perpendicular with-may be treated. When evaluating the distribution of the amount of birefringence in the optical member, the directionality (plus or minus) and the magnitude of the strain change gradient along the radial direction of the optical member are very important indicators.
【0015】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。In the section of the means for solving the above-mentioned problems, which explains the configuration of the present invention, the drawings of the embodiments of the present invention are used for easy understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to this.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態に係
る光学部材の製造方法が適用される合成炉の構成を概略
的に示すものであり、この合成炉を用いて石英ガラスが
合成される。以下の説明では、図1の紙面の左右方向に
X軸をとり、紙面に直交する方向にY軸をとり、そして
上下方向にZ軸をとり、これらX、Y、Z軸に沿う方向
をX方向、Y方向、Z方向と称する。また、たとえばZ
方向で座標値が減じられる方向(図1の紙面に沿う下向
きの方向)を「マイナスZ方向」と称する。FIG. 1 schematically shows a structure of a synthesis furnace to which a method for manufacturing an optical member according to an embodiment of the present invention is applied. Synthesized. In the following description, the X axis is taken in the horizontal direction of the paper surface of FIG. 1, the Y axis is taken in a direction perpendicular to the paper surface, and the Z axis is taken in the up and down direction, and the directions along these X, Y and Z axes are X Direction, Y direction, and Z direction. Also, for example, Z
The direction in which the coordinate value is reduced in the direction (a downward direction along the plane of FIG. 1) is referred to as a “minus Z direction”.
【0017】バーナ1は、多重管構造(複数の管を束ね
て一つにした構造)のものであり、その下方に配置され
る回転ターゲット2に先端部を向けるようにして配置さ
れている。炉壁は、炉枠4および耐火物3で構成されて
おり、この炉壁には炉内を目視観察するための観察窓
(不図示)、赤外カメラ9で炉内を監視するための監視
窓5および排気系6が設けられている。バーナ1は、不
図示の位置決め装置により炉内を図1のX方向およびY
方向のうちの少なくともいずれかの方向に移動可能に支
持されている。The burner 1 has a multi-tube structure (a structure in which a plurality of tubes are bundled into one), and is arranged so that the tip thereof is directed to a rotating target 2 disposed below the tube. The furnace wall is composed of a furnace frame 4 and a refractory 3. The furnace wall has an observation window (not shown) for visually observing the inside of the furnace, and a monitor for monitoring the inside of the furnace with an infrared camera 9. A window 5 and an exhaust system 6 are provided. The burner 1 is moved in the X direction and Y direction in FIG.
It is movably supported in at least one of the directions.
【0018】炉の下部には、インゴット7を形成するた
めの回転ターゲット2が支持軸8によって回転可能に支
持されている。この支持軸8にはモータ13が連結され
ており、回転ターゲット2を任意の回転速度で回転させ
ることができるように構成されている。回転ターゲット
2は、駆動装置10により図1のX方向およびY方向の
うちの少なくともいずれかの方向に揺動させることが可
能となっている。つまり、回転ターゲット2を図1のX
方向およびY方向のうちのいずれか一方向のみに揺動す
れば、回転ターゲット2の回転軸に直交する面上に沿う
1次元方向の揺動が可能となる。また、所定の揺動スト
ローク、揺動周期および揺動の位相の組み合わせで回転
ターゲット2をX方向およびY方向に揺動させることに
より、2次元方向の揺動が可能となる。駆動装置10
は、モータ11や送りネジ12などによって構成され
る。At the lower part of the furnace, a rotary target 2 for forming an ingot 7 is rotatably supported by a support shaft 8. A motor 13 is connected to the support shaft 8 so that the rotary target 2 can be rotated at an arbitrary rotation speed. The rotating target 2 can be swung in at least one of the X direction and the Y direction in FIG. 1 by the driving device 10. That is, the rotary target 2 is set to X in FIG.
By swinging in only one of the direction and the Y direction, swinging in a one-dimensional direction along a plane orthogonal to the rotation axis of the rotary target 2 becomes possible. Further, by swinging the rotary target 2 in the X direction and the Y direction with a combination of a predetermined swing stroke, swing cycle, and swing phase, swing in the two-dimensional direction becomes possible. Drive device 10
Is composed of a motor 11, a feed screw 12, and the like.
【0019】回転ターゲット2および駆動装置10は、
Z駆動装置14を介して固定柱15に固定されている。
回転ターゲット2および駆動装置10は、Z駆動装置1
4により図1の±Z方向に駆動される。The rotary target 2 and the driving device 10
It is fixed to a fixed column 15 via a Z drive device 14.
The rotary target 2 and the driving device 10 are the Z driving device 1
4 is driven in the ± Z direction in FIG.
【0020】バーナ1からは酸素含有ガスおよび水素含
有ガスが噴出され、これが混合されて着火し、酸水素火
炎が形成される。バーナ1の中心からは原料のケイ素化
合物がキャリアガスで希釈されて噴出される。すると、
上記原料は酸水素火炎中で加水分解されて石英ガラス微
粒子(スート)が発生する。An oxygen-containing gas and a hydrogen-containing gas are ejected from the burner 1, mixed, ignited, and an oxyhydrogen flame is formed. From the center of the burner 1, a silicon compound as a raw material is diluted with a carrier gas and ejected. Then
The above raw material is hydrolyzed in an oxyhydrogen flame to generate fine silica glass particles (soot).
【0021】上述したスートは、揺動および回転する回
転ターゲット2に堆積する。回転ターゲット2に堆積し
たスートは酸水素火炎により熱されて溶融・ガラス化す
る。以上のプロセスを長時間にわたって行うことによ
り、透明石英のインゴット7が回転ターゲット2上に形
成される。このとき、インゴット8の上部はバーナ1か
ら発せられる火炎に覆われている。バーナ1とインゴッ
ト7のガラス合成面(インゴットの頂部)との間の距離
は、常に一定に保たれる。つまり、インゴット7が成長
するにつれて回転ターゲット2はマイナスZ方向に下げ
られる。The above-mentioned soot is deposited on the oscillating and rotating rotary target 2. The soot deposited on the rotating target 2 is heated and melted and vitrified by the oxyhydrogen flame. By performing the above process for a long time, the transparent quartz ingot 7 is formed on the rotating target 2. At this time, the upper part of the ingot 8 is covered with the flame emitted from the burner 1. The distance between the burner 1 and the glass composite surface of the ingot 7 (top of the ingot) is always kept constant. That is, as the ingot 7 grows, the rotating target 2 is lowered in the minus Z direction.
【0022】バーナ1から噴出させる原料としては、S
iCl4、SiHCl3などのケイ素の塩化物、SiF
4、Si2F6等のケイ素のフッ化物、ヘキサメチルジ
シロキサン、オクタルメチルシクロテトラシロキサン、
テトラメチルシクロテトラシロキサン等のシロキサン
類、メチルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラメトキシシラン等のシラン類などの有機ケイ
素、その他SiH4、Si2H6などのケイ素化合物を
用いることができる。The raw material to be ejected from the burner 1 is S
SiCl such as iCl4, SiHCl3, SiF
4, silicon fluoride such as Si2F6, hexamethyldisiloxane, octalmethylcyclotetrasiloxane,
Siloxanes such as tetramethylcyclotetrasiloxane, organosilicon such as silanes such as methyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane and tetramethoxysilane, and silicon compounds such as SiH4 and Si2H6 can be used.
【0023】透明石英ガラスは、高温においても高い粘
性を有しているため、容器等を使用しなくても流動して
垂れ落ちるようなことがない。すなわち、透明石英ガラ
スは自己の形状を保ちながら成長してゆく。Since transparent quartz glass has high viscosity even at high temperatures, it does not flow and drip without using a container or the like. That is, the transparent quartz glass grows while maintaining its own shape.
【0024】ところで、バーナ1から噴出される酸水素
ガスによる火炎は、インゴット7の径方向に沿って温度
分布を有している。理由は、バーナ1の中心部からは上
述した原料が噴出される一方、酸水素ガスはその周囲か
ら噴出されて火炎を発するからである。つまり、酸水素
火炎の温度は2,000゜C以上であるのに対して、原
料噴出部近辺では、たとえ原料が燃焼反応をしていても
数百゜C程度にしかならない。また、火炎の外側部分、
すなわち火炎の存在しない部分の温度は、当然ながら火
炎の温度よりも低い。したがって、インゴット7の径方
向に沿う温度分布は、中心付近で低く、外径側に向かう
につれて高温となり、さらに外径側に向かうと急激に下
がるような分布を有することになる。Incidentally, the flame caused by the oxyhydrogen gas ejected from the burner 1 has a temperature distribution along the radial direction of the ingot 7. The reason is that the above-mentioned raw material is ejected from the central portion of the burner 1, while the oxyhydrogen gas is ejected from the periphery thereof to emit a flame. That is, while the temperature of the oxyhydrogen flame is 2,000 ° C. or higher, the temperature is only about several hundred degrees Celsius in the vicinity of the raw material ejection part even if the raw material is performing a combustion reaction. Also, the outer part of the flame,
That is, the temperature of the portion where no flame exists is naturally lower than the temperature of the flame. Therefore, the temperature distribution along the radial direction of the ingot 7 has a distribution such that the temperature distribution is low near the center, becomes higher toward the outer diameter side, and sharply decreases further toward the outer diameter side.
【0025】インゴット中の複屈折量の分布の状態は、
屈折率の分布と同様、インゴット7の合成時に上述した
温度分布が存在することに起因するガラス構造の不均質
性の状態や、OH基あるいは塩素等の不純物の分布など
に依存して決まる。つまり、上述したような温度分布や
不純物分布の存在によって冷却し終えたインゴット7の
中には残留応力が存在する。この残留応力は、上記温度
分布に似た分布を有しており、インゴット7の中心から
外周に向けての径方向に沿う残留応力の分布の様子を示
す布曲線には極値を有する。このように残留応力の分布
が存在する理由は、以下によるものと考えられる。すな
わち、インゴット7の合成過程においてインゴット7の
中心部分の温度はそのすぐ外側部分の温度に比べて低く
なっているので、中央部の密度は比較的高くなり、その
すぐ外側は粗の状態となる。さらにその外側部分は温度
が低くなっているので、密度は再度高まる。このような
残留応力の分布の存在に応じて、インゴット7中には残
留歪みの分布が存在する。そして、この残留歪みの分布
の存在に応じて複屈折量の分布を生じる。残留歪みの分
布に極値を有するということは、応力の方向性に変化が
ある(微分係数を求めたときに、極値の前後で符号が反
転する)ということであり、歪みの変動量が大きい、と
いうことにもつながる。つまり、インゴット7の径方向
に沿う複屈折量の分布を見たときに、複屈折量の変動が
大きくなる。The state of distribution of the amount of birefringence in the ingot is as follows:
Similar to the refractive index distribution, it is determined depending on the state of inhomogeneity of the glass structure due to the existence of the above-mentioned temperature distribution when the ingot 7 is synthesized, the distribution of impurities such as OH groups or chlorine, and the like. That is, residual stress exists in the ingot 7 that has been cooled due to the presence of the temperature distribution and the impurity distribution as described above. This residual stress has a distribution similar to the temperature distribution described above, and has an extreme value in a cloth curve showing a distribution of the residual stress along the radial direction from the center of the ingot 7 to the outer periphery. It is considered that the reason why the distribution of the residual stress exists is as follows. That is, in the process of synthesizing the ingot 7, the temperature of the central portion of the ingot 7 is lower than the temperature of the portion immediately outside thereof, so that the density of the central portion becomes relatively high and the portion immediately outside thereof is rough. . Further, since the temperature of the outer portion is lower, the density increases again. In accordance with the existence of such a residual stress distribution, a residual strain distribution exists in the ingot 7. Then, a distribution of the amount of birefringence is generated according to the existence of the distribution of the residual strain. Having an extreme value in the distribution of the residual strain means that there is a change in the directionality of the stress (when the differential coefficient is obtained, the sign is inverted before and after the extreme value), and the amount of change in strain is It leads to being big. That is, when the distribution of the birefringence along the radial direction of the ingot 7 is viewed, the fluctuation of the birefringence increases.
【0026】発明者らは、上述した複屈折量の変動の大
きい部分が光学部材の有効使用範囲の外に位置するよう
にすることが光学部材の性能を高めるために有効である
ことを見いだした。The present inventors have found that it is effective to improve the performance of the optical member by setting the above-mentioned portion where the amount of birefringence varies greatly outside the effective use range of the optical member. .
【0027】インゴット7の径方向に沿う残留歪みの分
布を示す分布曲線の極値は、原料の噴出する部分と火炎
の存在する部分との境界付近に生じる。上述した極値の
存在位置を光学部材の有効使用範囲の外に追い出すため
に、図1に示す合成炉では、インゴット7の合成に際し
て回転ターゲット2を図1の±X方向へ駆動装置10に
より揺動する。このとき、回転ターゲット2の揺動動作
については、合成炉の中心位置を揺動中心として両振り
させてもよいし、合成炉の中心位置を揺動端として片振
りさせてもよい。このようにして、バーナ中心部の低温
部分の影響を、インゴット7の上部表面(ガラス合成
面)で均等化させることで、残留歪みの分布の変動量を
減じることができ、さらに上述した残留歪みの分布曲線
の極値の存在位置を光学部材の有効使用範囲の外に移動
させることができる。このとき、ガラス合成面の温度の
分布幅も狭められることにより、インゴット7中の残留
歪みの絶対量を減じることも可能となる。The extreme value of the distribution curve indicating the distribution of the residual strain along the radial direction of the ingot 7 occurs near the boundary between the part where the raw material is ejected and the part where the flame exists. In order to drive the position of the extreme value out of the effective use range of the optical member, in the synthesis furnace shown in FIG. 1, the rotary target 2 is swung in the ± X direction of FIG. Move. At this time, the swinging operation of the rotary target 2 may be made to swing with the center position of the synthesis furnace as the swing center, or may be made to swing with the center position of the synthesis furnace as the swing end. In this way, the effect of the low temperature portion at the center of the burner is equalized on the upper surface (glass composite surface) of the ingot 7, whereby the amount of variation in the distribution of residual strain can be reduced. Can be moved out of the effective use range of the optical member. At this time, since the distribution width of the temperature on the glass composite surface is also narrowed, the absolute amount of the residual strain in the ingot 7 can be reduced.
【0028】また、合成するインゴット7の径を大きく
し、くり抜く径を小さくすれば温度分布の影響は相対的
に減じられて、径方向に沿って存在する残留歪みの変動
量をほぼフラットにすることができる。但し、残留歪み
の変動量が少なくても、光学部材中の残留歪みの最大値
と最小値との差が大きいと、この光学部材を使用して組
み上げられる光学系の性能は低下してしまって所期の光
学性能を得ることはできない。具体的には、光学部材中
に分布する複屈折量の最大値と最小値との差が2nm/
cm以下であることが必要である。If the diameter of the ingot 7 to be synthesized is increased and the diameter of the hollow is reduced, the influence of the temperature distribution is relatively reduced, and the variation of the residual strain existing along the radial direction is made substantially flat. be able to. However, even if the amount of fluctuation of the residual strain is small, if the difference between the maximum value and the minimum value of the residual distortion in the optical member is large, the performance of the optical system assembled using this optical member is reduced. The desired optical performance cannot be obtained. Specifically, the difference between the maximum value and the minimum value of the birefringence amount distributed in the optical member is 2 nm /
cm or less.
【0029】ここで、本発明の実施の形態において残留
歪みの測定に代えて行われる複屈折量の測定方法である
位相変調法について説明する。位相変調法による測定で
用いられる測定系は、光源と、偏光子と、位相変調素子
と、検光子と、光電変換素子とを有する。光源としては
He−Neレーザやレーザダイオード等を用いることが
できる。位相変調素子としては、光弾性変調器(以下、
本明細書中では光弾性変調器を「PEM」と称する)が
用いられる。PEMは、水晶板やCaF2、あるいはZ
nSの結晶等で構成され、数十kHzの交流電圧を印加
することにより振動を発生させることができる。印加す
る交流電圧の周波数を変えることにより、このPEMを
光が透過する際に複屈折現象によって分離された常光線
と異常光線との間の位相差を0ラジアンから2πラジア
ンまで連続的に変化させることができる。言い換えれ
ば、PEMを透過する際に分離された常光線、異常光線
を再度合成して得られる光の偏光状態を、直線偏光から
円偏光へ、そして円偏光から直線偏光へと連続的に変え
ることができる。Here, a phase modulation method, which is a method for measuring the amount of birefringence performed in place of the measurement of the residual strain in the embodiment of the present invention, will be described. A measurement system used in the measurement by the phase modulation method includes a light source, a polarizer, a phase modulation element, an analyzer, and a photoelectric conversion element. As a light source, a He-Ne laser, a laser diode, or the like can be used. As a phase modulation element, a photoelastic modulator (hereinafter, referred to as a phase modulation element)
In this specification, a photoelastic modulator is referred to as “PEM”. PEM is a quartz plate, CaF2, or Z
Vibration can be generated by applying an AC voltage of several tens of kHz. By changing the frequency of the applied AC voltage, the phase difference between the ordinary ray and the extraordinary ray separated by birefringence when light passes through this PEM is continuously changed from 0 radians to 2π radians. be able to. In other words, continuously changing the polarization state of the light obtained by recombining the ordinary and extraordinary rays separated at the time of transmission through the PEM from linearly polarized light to circularly polarized light, and from circularly polarized light to linearly polarized light. Can be.
【0030】光源から出射された光は偏光子を透過して
直線偏光光となる。この直線偏光光は、上述したPEM
により偏光状態が変えられる。測定対象の試料は位相変
調素子と検光子との間に配される。測定に際しては、試
料上の測定対象点に入射する光束を中心として試料を回
転させつつ光電変換器から出力される信号を検出するこ
とにより信号のピークを見つけ、そのときの振幅を測定
することによって進相軸、または遅相軸の向きと複屈折
位相差(常光線と異常光線との間の位相差)を求める。
なお、上述した位相変調法による複屈折量の測定方法の
詳細については以下の文献に詳しく記載されている(持
田悦宏:「位相変調法による複屈折測定と応用」 光学
技術コンタクト vol.27. No.3,198
9)。Light emitted from the light source passes through the polarizer and becomes linearly polarized light. This linearly polarized light is the same as the PEM described above.
Changes the polarization state. The sample to be measured is arranged between the phase modulation element and the analyzer. When measuring, the signal peak is detected by detecting the signal output from the photoelectric converter while rotating the sample around the light beam incident on the measurement target point on the sample, and the amplitude at that time is measured. The direction of the fast axis or the slow axis and the birefringence phase difference (the phase difference between the ordinary ray and the extraordinary ray) are determined.
The details of the method of measuring the amount of birefringence by the above-described phase modulation method are described in detail in the following literature (Etsuhiro Mochida: “Birefringence Measurement and Application by Phase Modulation Method”, Optical Technology Contact Vol. 27, No. .3,198
9).
【0031】以上の測定系で、光源としてゼーマンレー
ザを用いれば、試料を回転させないで測定することも可
能となる。ゼーマンレーザを用いた他の測定方法として
は、位相シフト法や光ヘテロダイン干渉法も利用可能で
ある。If a Zeeman laser is used as a light source in the above measurement system, it is possible to perform measurement without rotating the sample. As other measurement methods using a Zeeman laser, a phase shift method and an optical heterodyne interferometry can also be used.
【0032】その他、測定精度ではやや劣るが、以下に
説明するようないくつかの方法での測定も可能である。
回転検光子法で用いられる測定装置は、光源と光電変換
素子との間の試料を偏光子と回転検光子とで挟むような
構成となっている。被測定試料の後に配置した検光子を
回転させながら光電変換素子から出力される信号を測定
し、光電変換装置から出力される信号の最大値と最小値
とから位相差を求めることができる。In addition, although the measurement accuracy is slightly inferior, it is also possible to perform measurement by several methods as described below.
The measuring device used in the rotating analyzer method has a configuration in which a sample between a light source and a photoelectric conversion element is sandwiched between a polarizer and a rotating analyzer. A signal output from the photoelectric conversion element is measured while rotating the analyzer disposed after the sample to be measured, and a phase difference can be obtained from the maximum value and the minimum value of the signal output from the photoelectric conversion device.
【0033】位相補償法では、光源、偏光子、試料、位
相補償板、検光子、光電変換素子を配置する。偏光子と
検光子とは、これらの軸が互いに直交するように配置さ
れる。測定対象の試料に入射した直線偏光光は試料の複
屈折作用により楕円偏光となるので、位相補償板を調節
することによりこの楕円偏光を直線偏光に戻す。位相補
償板を調節することにより、光電変換素子から出力され
る信号はほとんどゼロとなる。最もよく消光したときの
位相補償値が複屈折の量に対応する。In the phase compensation method, a light source, a polarizer, a sample, a phase compensator, an analyzer, and a photoelectric conversion element are arranged. The polarizer and the analyzer are arranged such that their axes are orthogonal to each other. Since the linearly polarized light incident on the sample to be measured becomes elliptically polarized light due to the birefringence of the sample, the elliptically polarized light is returned to linearly polarized light by adjusting the phase compensator. By adjusting the phase compensator, the signal output from the photoelectric conversion element becomes almost zero. The phase compensation value at the time of best extinction corresponds to the amount of birefringence.
【0034】以上の測定法に加えて、クロスニコル光学
系中に標準試料を置き、測定対象の試料と比較する簡便
な方法も、測定対象試料の厚みが十分にあれば可能であ
る。In addition to the above measurement method, a simple method of placing a standard sample in a crossed Nicols optical system and comparing the standard sample with the sample to be measured is also possible if the thickness of the sample to be measured is sufficient.
【0035】以上の測定方法で得られた複屈折量の測定
値には、進相軸が光学部材の直径と平行な方向を向いて
いる場合にはプラス、垂直な方向を向いている場合には
マイナスの符号を付す。複屈折量の測定値が小さい場合
には、進相軸の向きは必ずしも光学部材の直径と平行、
または垂直な方向を向かず、傾きを有する場合がある。
このような場合には、光学部材の直径に沿う方向に対し
て45度以下の傾きを有する(平行に近い)ものはプラ
ス、45度を超す傾きを有する(垂直に近い)ものはマ
イナスの符号を付して取り扱えばよい。The measured values of the amount of birefringence obtained by the above-mentioned measuring method are plus when the fast axis is in a direction parallel to the diameter of the optical member, and when the fast axis is in a direction perpendicular to the optical member. Is a minus sign. If the measured value of birefringence is small, the direction of the fast axis is not necessarily parallel to the diameter of the optical member,
Alternatively, there is a case where the camera does not face a vertical direction and has an inclination.
In such a case, those having an inclination of 45 degrees or less (close to parallel) with respect to the direction along the diameter of the optical member are plus signs, and those having an inclination exceeding 45 degrees (close to vertical) are minus signs. It should be handled with the addition of.
【0036】続いて、本発明に係る投影露光装置の具体
的構成の一例を説明する。図2は、本発明に係る投影露
光装置の構成を概略的に示すものである。なお、図2に
おいては光源100から出射された光束が感光基板Wに
入射するまでの光路中に適宜配設される反射光学系等の
図示を省略して一直線上に展開した様子を示している。
図2(a)は、投影装置を真上から見たときの構成を示
す図であり、図2(b)は図2(a)の投影露光装置を
横方向から見たときの構成を示す図である。図2に示す
ように、エキシマレーザ発振器や固体レーザ発振器等で
構成される光源100からは、248nm(KrFエキ
シマレーザ)、193nm(ArFエキシマレーザ)、
157nm(F2レーザ)等の波長を有するほぼ平行な
光束が出射され、このときの平行光束の断面形状は矩形
状となっている。この光源100から出射される平行光
束は、所定の断面形状の光束に整形するビーム整形光学
系20に入射する。Next, an example of a specific configuration of the projection exposure apparatus according to the present invention will be described. FIG. 2 schematically shows the configuration of the projection exposure apparatus according to the present invention. FIG. 2 shows a state in which a light beam emitted from the light source 100 is developed on a straight line without illustration of a reflection optical system or the like appropriately arranged in an optical path until the light beam enters the photosensitive substrate W. .
FIG. 2A is a diagram showing a configuration when the projection apparatus is viewed from directly above, and FIG. 2B is a diagram showing a configuration when the projection exposure apparatus of FIG. 2A is viewed from the side. FIG. As shown in FIG. 2, from a light source 100 including an excimer laser oscillator, a solid-state laser oscillator, and the like, 248 nm (KrF excimer laser), 193 nm (ArF excimer laser),
A substantially parallel light beam having a wavelength such as 157 nm (F2 laser) is emitted, and the cross-sectional shape of the parallel light beam at this time is rectangular. The parallel light beam emitted from the light source 100 enters a beam shaping optical system 20 that shapes the light beam into a light beam having a predetermined cross-sectional shape.
【0037】ビーム整形光学系20は、図2(a)の紙
面と直交する方向、すなわち図2(b)の紙面に沿う方
向に屈折率を持つ二つのシリンドリカルレンズ20Aお
よび20Bで構成されている。光源側のシリンドリカル
レンズ20Aは負の屈折率を有し、図2(b)の紙面に
沿う方向に光束を発散させる作用を有する。被照射面側
のシリンドリカルレンズ20Bは、正の屈折率を有し、
光源側のシリンドリカルレンズ20Aから入射する発散
光束を集光して平行光束に変換する。このようにしてビ
ーム整形光学系20を透過した光束は、図2(b)に沿
う方向にその光束幅が拡大されてビーム形状が長方形状
に整形される。なお、ビーム整形光学系20の構成とし
ては、上述したもの以外に正の屈折率を有する複数のシ
リンドリカルレンズを組み合わせたものであってもよい
し、さらにはプリズム等を用いたアナモルフィック光学
系で構成してもよい。The beam shaping optical system 20 is composed of two cylindrical lenses 20A and 20B having a refractive index in a direction perpendicular to the plane of FIG. 2A, that is, in a direction along the plane of FIG. 2B. . The cylindrical lens 20A on the light source side has a negative refractive index, and has a function of diverging a light beam in a direction along the plane of FIG. 2B. The cylindrical lens 20B on the irradiated surface side has a positive refractive index,
The divergent light beam incident from the cylindrical lens 20A on the light source side is condensed and converted into a parallel light beam. The light beam transmitted through the beam shaping optical system 20 in this manner has its light beam width expanded in the direction along FIG. 2B, and the beam shape is shaped into a rectangular shape. The configuration of the beam shaping optical system 20 may be a combination of a plurality of cylindrical lenses having a positive refractive index other than those described above, or an anamorphic optical system using a prism or the like. May be configured.
【0038】ビーム整形光学系20で整形された光束
は、第1リレー光学系21に入射する。この第1リレー
光学系21は、2枚の凸レンズ21A、21Bからなる
正の屈折力の前群と、2枚の凸レンズ21C、21Dか
らなる正の屈折力の後群とを有している。第1リレー光
学系21の前群は、この前群のマスクM側(後側)の焦
点位置に光源像Iを形成する。第1リレー光学系21の
後群は、その前側焦点が前群の後側焦点位置に一致する
ように配置されている。以上のように構成される第1リ
レー光学系は、光源100の射出面と後述するオプティ
カルインテグレータ30の入射面とを共役にする機能を
有している。ビーム整形光学系20とオプティカルイン
テグレータ30との間に第1リレー光学系21を配する
ことにより、光源100からの光の角度ずれにともなう
オプティカルインテグレータ30を照明する光束のずれ
が補正され、光源100からの光の角度ずれに対する許
容度が大きくなる。The light beam shaped by the beam shaping optical system 20 enters the first relay optical system 21. The first relay optical system 21 has a front group having a positive refractive power composed of two convex lenses 21A and 21B, and a rear group having a positive refractive power composed of two convex lenses 21C and 21D. The front group of the first relay optical system 21 forms a light source image I at a focal position on the mask M side (rear side) of the front group. The rear group of the first relay optical system 21 is arranged such that its front focal point coincides with the rear focal position of the front group. The first relay optical system configured as described above has a function to conjugate the exit surface of the light source 100 and the entrance surface of the optical integrator 30 described later. By disposing the first relay optical system 21 between the beam shaping optical system 20 and the optical integrator 30, the deviation of the light beam illuminating the optical integrator 30 due to the angular deviation of the light from the light source 100 is corrected. The tolerance to the angular deviation of the light from the light source is increased.
【0039】第1リレー光学系21を透過した光束は、
複数の光源像を形成するためのオプティカルインテグレ
ータ30に入射する。このオプティカルインテグレータ
30は、ほぼ正方形状の光透過面形状を有する複数の両
凸形状のレンズ素子が複数配置されて構成されており、
オプティカルインテグレータ30全体としては長方形状
の光透過面形状を有している。そして各々のレンズ素子
は、図2(a)の紙面に沿う方向および図2(b)の紙
面に沿う方向で互いに等しい曲率(屈折率)を有してい
る。The light beam transmitted through the first relay optical system 21 is
The light is incident on an optical integrator 30 for forming a plurality of light source images. The optical integrator 30 is configured by arranging a plurality of biconvex lens elements having a substantially square light transmitting surface shape,
The optical integrator 30 as a whole has a rectangular light transmitting surface shape. Each lens element has the same curvature (refractive index) in the direction along the plane of FIG. 2A and the direction along the plane of FIG. 2B.
【0040】このため、オプティカルインテグレータ3
0を構成する個々のレンズ素子を透過した平行光束は、
それぞれ集光されて各レンズ素子の射出側(後側)に光
源像が形成される。このようにして、オプティカルイン
テグレータ30の射出側位置A1にはレンズ素子の数に
相当する複数の光源像が形成され、ここには実質的に2
次光源が形成される。Therefore, the optical integrator 3
The parallel luminous flux transmitted through the individual lens elements constituting 0 is
The light is condensed to form a light source image on the emission side (rear side) of each lens element. In this way, a plurality of light source images corresponding to the number of lens elements are formed at the emission side position A1 of the optical integrator 30.
A secondary light source is formed.
【0041】上述のようにオプティカルインテグレータ
30によって形成された複数の2次光源からの光束は、
第2リレー光学系40によって集光され、さらに複数の
光源像を形成するオプティカルインテグレータ50に入
射する。オプティカルインテグレータ50は、長方形の
光透過面形状を有する複数の両凸形状のレンズが複数配
列されて構成されている。それぞれのレンズ素子の光透
過面形状は、オプティカルインテグレータ30の光透過
面形状と相似になるように構成されている。そして、オ
プティカルインテグレータ50全体としての光透過面形
状は正方形状となっている。また、オプティカルインテ
グレータ50を構成するそれぞれのレンズ素子は、図2
(a)の紙面に沿う方向と図2(b)の紙面に沿う方向
とで互いに等しい曲率(屈折率)を有している。As described above, the light beams from the plurality of secondary light sources formed by the optical integrator 30 are:
The light is condensed by the second relay optical system 40 and further enters an optical integrator 50 that forms a plurality of light source images. The optical integrator 50 is configured by arranging a plurality of biconvex lenses having a rectangular light transmitting surface shape. The light transmitting surface shape of each lens element is configured to be similar to the light transmitting surface shape of the optical integrator 30. The light transmitting surface of the entire optical integrator 50 has a square shape. Each lens element constituting the optical integrator 50 is shown in FIG.
The direction along the plane of FIG. 2A and the direction along the plane of FIG. 2B have the same curvature (refractive index).
【0042】このようにして、オプティカルインテグレ
ータ30から出射された光はオプティカルインテグレー
タ50を構成する個々のレンズ素子で集光され、各レン
ズ素子の射出側(後側)には光源像が形成される。した
がって、オプティカルインテグレータ50の射出側位置
A2には、正方形状に配列された複数の光源像が形成さ
れ、ここには実質的に3次光源が形成される。As described above, the light emitted from the optical integrator 30 is condensed by the individual lens elements constituting the optical integrator 50, and a light source image is formed on the exit side (rear side) of each lens element. . Therefore, a plurality of light source images arranged in a square shape are formed at the emission side position A2 of the optical integrator 50, and a tertiary light source is substantially formed here.
【0043】なお、第2光学系40は、オプティカルイ
ンテグレータ30の入射面位置B1とオプティカルイン
テグレータ50の入射面位置B2とを共役にすると共
に、オプティカルインテグレータ30の射出面位置A1
とオプティカルインテグレータ50の射出面位置A2と
を共役にしている。The second optical system 40 conjugates the incident surface position B1 of the optical integrator 30 with the incident surface position B2 of the optical integrator 50, and sets the exit surface position A1 of the optical integrator 30.
And the exit surface position A2 of the optical integrator 50 are conjugated.
【0044】上記3次光源が形成される位置A2または
その近傍には、所定形状の開口形状を有する開口絞りA
Sが設けられており、この開口絞りASにより円形状に
形成された3次光源からの光束は、集光光学系であるコ
ンデンサ光学系60により集光される。この光束は、レ
チクルブラインドと称されるスリット状の開口(不図
示)により細長い長方形のビーム形状とされ、マスクM
を細い帯状に照明する。An aperture stop A having a predetermined aperture shape is located at or near the position A2 where the tertiary light source is formed.
S is provided, and a light beam from a tertiary light source formed in a circular shape by the aperture stop AS is condensed by a condenser optical system 60 which is a condensing optical system. This light beam is formed into an elongated rectangular beam shape by a slit-shaped opening (not shown) called a reticle blind, and the mask M
Is illuminated in a thin strip.
【0045】マスクMは、マスクステージMS上に保持
され、感光基板Wは基板ステージWSに保持されてい
る。これらマスクMおよび感光基板Wは、投影光学系P
Lに関して共役に配置されており、細い帯状に照明され
たマスクMのパターンの縮小像が投影光学系PLにより
感光基板W上に投影される。The mask M is held on a mask stage MS, and the photosensitive substrate W is held on a substrate stage WS. The mask M and the photosensitive substrate W are provided with a projection optical system P
A reduced image of the pattern of the mask M, which is arranged conjugate with respect to L and is illuminated in a thin strip, is projected onto the photosensitive substrate W by the projection optical system PL.
【0046】以上のように構成される投影露光装置によ
る実際の投影露光動作に際しては、マスクステージMS
と基板ステージWSとが図2(b)において矢印で示し
たように互いに反対の方向へ、投影光学系PLの結像倍
率に等しい速度比で移動する。これにより、マスクMの
縮小像が感光基板W上に形成される。In the actual projection exposure operation by the projection exposure apparatus configured as described above, the mask stage MS
The substrate stage WS and the substrate stage WS move in opposite directions as indicated by arrows in FIG. 2B at a speed ratio equal to the imaging magnification of the projection optical system PL. Thereby, a reduced image of the mask M is formed on the photosensitive substrate W.
【0047】投影光学系PLは、たとえば図3に示され
る構成を有する。以下、図2を参照して投影光学系PL
の構成について説明する。投影光学系PLは、マスクM
の側から順に、正のパワーの第1レンズ群G1と、正の
パワーの第2レンズ群G2と、負のパワーの第3レンズ
群G3と、正のパワーの第4レンズ群G4と、負のパワ
ーの第5レンズ群G5と正のパワーの第6レンズ群G6
とを有する。第5レンズ群G5中の凹レンズL54の入
射面側には、絞りAS1が配置されている。この投影光
学系PLは、マスクM側および感光基板W側においてほ
ぼテレセントリックになっていて、縮小倍率を有してい
る。The projection optical system PL has, for example, the configuration shown in FIG. Hereinafter, the projection optical system PL will be described with reference to FIG.
Will be described. The projection optical system PL includes a mask M
, The first lens group G1 having a positive power, the second lens group G2 having a positive power, the third lens group G3 having a negative power, the fourth lens group G4 having a positive power, and The fifth lens group G5 having a positive power and the sixth lens group G6 having a positive power
And The stop AS1 is arranged on the incident surface side of the concave lens L54 in the fifth lens group G5. The projection optical system PL is almost telecentric on the mask M side and the photosensitive substrate W side and has a reduction magnification.
【0048】上述した投影光学系PLにおいては、色収
差の補正を目的としてL45、L46、L63、L6
5、L66およびL67がフッ化カルシウムの単結晶か
ら製作される。他のレンズは、石英ガラスから製造され
る。In the projection optical system PL described above, L45, L46, L63, L6
5, L66 and L67 are made from a single crystal of calcium fluoride. Other lenses are made from quartz glass.
【0049】先に説明した光学部材の製造方法により、
上記投影光学系PLを構成する光学部材を製造する。こ
のとき、先に説明したとおり、光学部材ごとに複屈折量
の分布を測定し、この複屈折量のデータをもとに所望の
光学性能を得るのに適した部材を選択する。上述の投影
露光装置の投影光学系PLを構成する光学部材として、
径方向に沿う複屈折量の分布曲線の変化勾配が比較的小
さく、有効使用範囲全体で見た複屈折量差(光学部材の
径方向に沿って分布する複屈折量の最大値と最小値との
差)が2nm/cm以下であるものを用いる。According to the method for manufacturing an optical member described above,
An optical member constituting the projection optical system PL is manufactured. At this time, as described above, the distribution of the amount of birefringence is measured for each optical member, and a member suitable for obtaining desired optical performance is selected based on the data of the amount of birefringence. As an optical member constituting the projection optical system PL of the above-described projection exposure apparatus,
The change gradient of the birefringence distribution curve along the radial direction is relatively small, and the birefringence difference (the maximum and minimum values of the birefringence distributed along the radial direction of the optical member, Is less than 2 nm / cm.
【0050】このように、投影光学系PLを構成する光
学部材の一つ一つが有する複屈折量を小さく、かつ径方
向に沿う複屈折量の変動量を小さくすることにより、投
影光学系PL全体としての複屈折量のばらつきが減じら
れ、かつ絶対量も減じられる。したがって、投影光学系
PL全体の波面収差が最小限に減じられ、解像度の高い
投影露光装置を得ることが可能となる。As described above, by reducing the amount of birefringence of each of the optical members constituting the projection optical system PL and the amount of fluctuation of the amount of birefringence along the radial direction, the entire projection optical system PL The variation in the amount of birefringence is reduced, and the absolute amount is also reduced. Accordingly, the wavefront aberration of the entire projection optical system PL is reduced to a minimum, and a projection exposure apparatus with high resolution can be obtained.
【0051】[0051]
【実施例】以下に、本発明について実施例を用いて説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to embodiments.
【0052】− 実施例1 − 図1に示す合成炉を用いて、直接法により合成石英ガラ
スの製造を行なった。バーナ1の中央部より噴出させる
原料としては四塩化ケイ素を用いた。そして、回転ター
ゲット2をX方向に揺動させながら外径400mmの石
英ガラスインゴットの合成を行った。バーナ1は合成炉
の中心近傍に固定し、回転ターゲット2は合成炉の中心
近傍を揺動中心として両振りで揺動駆動した。一つの石
英ガラスインゴットを合成する際に、揺動ストロークを
50mm、80mm、150mmと、時間を追って段階
的に変化させた。Example 1 A synthetic quartz glass was manufactured by a direct method using the synthesis furnace shown in FIG. Silicon tetrachloride was used as a raw material to be ejected from the center of the burner 1. Then, a quartz glass ingot having an outer diameter of 400 mm was synthesized while swinging the rotary target 2 in the X direction. The burner 1 was fixed near the center of the synthesis furnace, and the rotary target 2 was oscillated by swinging around the center of the synthesis furnace. In synthesizing one quartz glass ingot, the swing stroke was changed stepwise over time to 50 mm, 80 mm, and 150 mm.
【0053】石英ガラスインゴットの合成を完了した
後、このインゴットを空中放冷し、外径400mm、厚
さ100mmの円柱形状のテストピース1、2、3を切
り出した。このとき、テストピース1は揺動ストローク
50mmで合成した部分から、テストピース2は揺動ス
トローク80mmで合成した部分から、そしてテストピ
ース3は揺動ストローク150mmで合成した部分から
切り出した。After the synthesis of the quartz glass ingot was completed, the ingot was allowed to cool in the air, and cylindrical test pieces 1, 2, and 3 having an outer diameter of 400 mm and a thickness of 100 mm were cut out. At this time, the test piece 1 was cut from a portion synthesized with a swing stroke of 50 mm, the test piece 2 was cut from a portion synthesized with a swing stroke of 80 mm, and the test piece 3 was cut from a portion synthesized with a swing stroke of 150 mm.
【0054】以上のようにして切り出したテストピース
1〜3について1,000゜Cまで加熱し、1,000
゜Cにて10時間保持した後、10゜C/時の割合で5
00゜Cまで徐冷し、その後空中放冷する条件にてアニ
ールを行った。そして、アニールを終えたテストピース
1〜3それぞれの径方向に沿う屈折率の分布を位相変調
法により測定した。The test pieces 1 to 3 cut out as described above were heated to 1,000 ° C.
After holding at ゜ C for 10 hours, 5 at a rate of 10 ゜ C / hour
Annealing was performed under the conditions of gradually cooling to 00 ° C. and then cooling in the air. The distribution of the refractive index along the radial direction of each of the annealed test pieces 1 to 3 was measured by the phase modulation method.
【0055】図4(a)は、上述の測定結果を示すもの
であり、複屈折量の最大値はテストピース1、2、3で
それぞれ2nm/cm、1.6nm/cm、1nm/c
mとなっている。また、これらの測定データより、テス
トピース1、2、3それぞれの径方向に沿う複屈折量の
変化率を1cmごとに計算した結果、それぞれの最大値
は0.40nm/cm/cm、0.20nm/cm/c
m、0.05nm/cm/cmであった。FIG. 4A shows the results of the above-mentioned measurement. The maximum values of the birefringence were 2 nm / cm, 1.6 nm / cm and 1 nm / c for the test pieces 1, 2, and 3, respectively.
m. From these measurement data, the rate of change of the birefringence amount along the radial direction of each of the test pieces 1, 2, and 3 was calculated for each 1 cm. As a result, the maximum values were 0.40 nm / cm / cm and 0. 20 nm / cm / c
m, 0.05 nm / cm / cm.
【0056】図4(a)に示される複屈折量分布曲線に
ついてさらに説明すると、これらの分布曲線は光学部材
の半径方向に沿う分布を示すものであり、直径方向に沿
う分布は図4(a)に示すグラフの縦の座標軸を対称軸
として線対称な形状を有している。光学部材の直径方向
に沿う分布全体で考えると、テストピース1の複屈折量
分布曲線は中心付近に凹部があり、半径80mm近傍の
中間径部に凸部を有している。つまり、複屈折量の分布
曲線は、光学部材の中心近傍と中間径部とに変曲点(極
値)を有している。テストピース2の複屈折量分布曲線
も同様で、光学部材の中心近傍と半径120mm近傍の
中間径部とに極値を有している。但し、テストピース1
の分布曲線と比較すると、複屈折量差(複屈折量の最大
値と最小値との差)は小さい。テストピース3の複屈折
量分布曲線は、光学部材の中心近傍にのみ極値を有して
いる。そして、複屈折量の変化率が小さく、全体として
なだらかな分布曲線となっている。The distribution curves of the birefringence shown in FIG. 4A will be further described. These distribution curves show the distribution along the radial direction of the optical member, and the distribution along the diameter direction is shown in FIG. ) Has a line-symmetric shape with the vertical coordinate axis of the graph shown in FIG. When considering the entire distribution along the diameter direction of the optical member, the birefringence distribution curve of the test piece 1 has a concave portion near the center and a convex portion at an intermediate diameter portion near a radius of 80 mm. That is, the distribution curve of the amount of birefringence has an inflection point (extreme value) near the center of the optical member and the intermediate diameter portion. Similarly, the birefringence distribution curve of the test piece 2 has an extreme value near the center of the optical member and an intermediate diameter portion near a radius of 120 mm. However, test piece 1
, The birefringence amount difference (difference between the maximum value and the minimum value of the birefringence amount) is small. The birefringence distribution curve of the test piece 3 has an extreme value only near the center of the optical member. The rate of change of the amount of birefringence is small, and the distribution curve is gentle as a whole.
【0057】続いて、上述したテストピース1〜3の合
成方法と同様の合成方法(揺動ストローク)でインゴッ
トを合成して外径400mm、厚さ100mmのテスト
ピースを切り出す作業を繰り返し、各々50個、合計1
50個のテストピースを作成した。これらのテストピー
スすべてについて上述したのと同じ条件でアニールした
後、複屈折量の分布を測定した。そして、得られた測定
データに基づいて、これらのテストピースを用いて投影
光学系PLを製作した場合の、投影光学系PL全体とし
ての光学性能を予測するための指標を以下のように算出
した。Subsequently, the operation of synthesizing the ingot and cutting out test pieces having an outer diameter of 400 mm and a thickness of 100 mm by the same synthesizing method (oscillating stroke) as the above-described synthesizing method of the test pieces 1 to 3 was repeated, and each operation was repeated 50 times. Pieces, total 1
Fifty test pieces were made. After annealing all of these test pieces under the same conditions as described above, the distribution of birefringence was measured. Then, based on the obtained measurement data, an index for predicting the optical performance of the entire projection optical system PL when the projection optical system PL was manufactured using these test pieces was calculated as follows. .
【0058】上記光学性能の指標を算出するために、以
下の式(1)で示されるストレール値算出式を用いた。In order to calculate the index of the optical performance, a Strehl value calculation formula shown by the following formula (1) was used.
【数1】 (Equation 1)
【0059】上記ストレール値の算出過程の具体例につ
いて説明する。上述した150個のテストピースには、
それぞれ固有の符号を付しておく。たとえば、テストピ
ース1の合成方法と同様の合成方法で得られた50個の
テストピースには、1−1、1−2、…、1−49、1
−50と符号を付しておく。テストピース2の合成方法
と同様の合成方法で得られたものについては、2−1、
2−2、…、2−49、2−50と符号を付しておく。
テストピース3の合成方法と同様の合成方法で得られた
ものについては、3−1、3−2、…、3−49、3−
50と符号を付しておく。以下、本実施例中では、テス
トピース1の合成方法と同様の合成方法で得られた50
個のテストピースを「第1サンプル」、テストピース2
の合成方法と同様の合成方法で得られた50個のテスト
ピースを「第2サンプル」、テストピース3の合成方法
と同様の合成方法で得られた50個のテストピースを
「第3サンプル」とそれぞれ称する。A specific example of the process of calculating the Strehl value will be described. In the 150 test pieces mentioned above,
Each is given a unique code. For example, 50 test pieces obtained by the same synthesis method as that of the test piece 1 include 1-1, 1-2,...
A reference numeral of -50 is attached. Regarding those obtained by the same synthesis method as that of the test piece 2, 2-1 and
2-2,..., 2-49, 2-50.
, 3-2,..., 3-49, 3-
The reference numeral 50 is added. Hereinafter, in the present example, 50 pieces obtained by the same synthesis method as that of the test piece 1 were obtained.
Test pieces as "first sample", test piece 2
The 50 test pieces obtained by the same synthesis method as the synthesis method of “2nd sample” and the 50 test pieces obtained by the synthesis method similar to the synthesis method of the test piece 3 are the “third sample”. Respectively.
【0060】これら第1サンプル、第2サンプルおよび
第3サンプルのすべてについて複屈折量の分布を予め計
測しておき、それぞれ以下に説明する方法で評価した。The distribution of the amount of birefringence was measured in advance for all of the first sample, the second sample, and the third sample, and each was evaluated by the method described below.
【0061】ところで、図3に示される投影光学系PL
は、29枚のレンズで構成される。そのうち、23枚が
石英ガラスから製作され、残りの6枚(L45、L4
6、L63、L65、L66、L67)は先述のとおり
フッ化カルシウムの単結晶から製作される。第1サンプ
ルを評価する場合、先に測定した複屈折量の分布および
各レンズの有効径(外径)を見ながら、たとえば「レン
ズL11はテストピース1−2で、レンズL12はテス
トピース1−50で、レンズL13はテストピース1−
1で、…」などと29枚のレンズと各サンプルとの対応
付けを決める。このように対応付けを決める理由は、複
屈折量の分布にはテストピースごとにばらつきがあり、
レンズの径やパワー等に応じてどのテストピースを用い
るかを決めることは投影光学系PL全体としての性能を
高める上で重要であるからである。Incidentally, the projection optical system PL shown in FIG.
Is composed of 29 lenses. Among them, 23 sheets were made of quartz glass, and the remaining 6 sheets (L45, L4
6, L63, L65, L66, L67) are manufactured from a single crystal of calcium fluoride as described above. When the first sample is evaluated, for example, “the lens L11 is the test piece 1-2, and the lens L12 is the test piece 1-, while observing the distribution of the amount of birefringence previously measured and the effective diameter (outer diameter) of each lens. At 50, the lens L13 is connected to the test piece 1-
1, etc. "and 29 lenses are associated with each sample. The reason for determining the association in this way is that the distribution of the birefringence varies from test piece to test piece,
This is because it is important to determine which test piece to use according to the lens diameter, the power, and the like, in order to enhance the performance of the entire projection optical system PL.
【0062】上述のようにして決められた対応付けに基
づき、L11〜L610の各レンズに対応する複屈折量
の分布の測定結果をストレール値算出用のコンピュータ
に入力する。なお、フッ化カルシウムの単結晶から製作
される6枚のレンズの複屈折量の分布については、理論
値をコンピュータに入力してもよいし、標準的な複屈折
量の分布を有するサンプルの実測値を入力してもよい。
あるいは、これら6枚のレンズ用のサンプルも同時に作
成して、石英ガラス製のサンプルとともに評価してもよ
い。Based on the correspondence determined as described above, the measurement result of the distribution of the amount of birefringence corresponding to each of the lenses L11 to L610 is input to a computer for calculating a Strehl value. Regarding the distribution of the birefringence of the six lenses manufactured from a single crystal of calcium fluoride, theoretical values may be input to a computer, or the measurement of a sample having a standard distribution of birefringence may be performed. You may enter a value.
Alternatively, samples for these six lenses may be prepared at the same time and evaluated together with a sample made of quartz glass.
【0063】そして、光軸上、近軸域、軸外などと、光
学系の収差計算等に用いられる光線追跡に似た手法によ
り、各レンズ上の光線通過ポイントを求め、そのポイン
トに対応する複屈折量を式(1)に代入してストレール
値を求める。つまり、種々の入射角度で投影光学系PL
に入射する複数の光線に対応する複数のストレール値を
求め、このうちの最低値をそのサンプルの組み合わせの
ストレール値と定める。これを第1サンプル、第2サン
プル、第3サンプルのそれぞれに対して行った。Then, a ray passing point on each lens is obtained by a method similar to ray tracing used for calculating aberrations of the optical system, for example, on the optical axis, paraxial region, off-axis, etc., and corresponds to the point. The Strehl value is determined by substituting the amount of birefringence into equation (1). That is, the projection optical system PL at various incident angles
A plurality of Strehl values corresponding to a plurality of light rays incident on the sample are determined, and the lowest value among them is determined as the Strehl value of the combination of the sample. This was performed for each of the first sample, the second sample, and the third sample.
【0064】上述したサンプルの作成、各サンプルの複
屈折量分布の測定、各レンズに対応するサンプルの選
定、ストレール値の算出を行った結果、第1サンプルで
は0.85、第2サンプルでは0.95、そして第3サ
ンプルでは0.99となった。一般に、ストレール値が
0.95以上であれば、投影光学系は所期の性能を得る
ことができることがわかっている。したがって、第2サ
ンプルおよび第3サンプルの製法と同様の製法でインゴ
ットを合成し、光学部材を製造することにより、投影光
学系の性能を設計値に近いものとすることができる。As a result of preparing the samples described above, measuring the birefringence distribution of each sample, selecting a sample corresponding to each lens, and calculating the Strehl value, 0.85 for the first sample and 0 for the second sample. .95, and 0.99 for the third sample. In general, it is known that when the Strehl value is 0.95 or more, the projection optical system can obtain desired performance. Therefore, the performance of the projection optical system can be made close to the design value by synthesizing the ingot and manufacturing the optical member by the same manufacturing method as the manufacturing method of the second sample and the third sample.
【0065】以上のサンプルのうち、最もストレール値
の良かった、第3サンプル中から選び出したテストピー
スを実際に研摩してレンズを製作し、図3に示す投影光
学系PLを組み上げて評価を行った。その結果、この投
影光学系PLを用いた投影露光装置では0.18μmの
解像度を得ることができた。Of the above samples, the test piece selected from the third sample having the best Strehl value was actually polished to produce a lens, and the projection optical system PL shown in FIG. 3 was assembled and evaluated. Was. As a result, a projection exposure apparatus using the projection optical system PL could obtain a resolution of 0.18 μm.
【0066】ここで図1を参照して、Z軸と略平行な方
向に延在するバーナ1の中心軸と回転ターゲット2の回
転中心軸との間の相対距離について説明する。以上で説
明したとおり、インゴット7の合成に際して回転ターゲ
ット2は駆動装置10により揺動駆動される。この相対
距離は、回転ターゲット2が揺動端に達したときに最も
大きくなり、インゴット7の合成過程における上記相対
距離の最大値は、第1サンプル用インゴット合成時には
25mm、第2サンプル用インゴット合成時には40m
m、第3サンプル用インゴット合成時には75mmとな
っている。これらの相対距離の最大値とインゴット7の
半径R(=200mm)との比を求めると、第1サンプ
ル用インゴット合成時にはR/8、第2サンプル用イン
ゴット合成時にはR/5、そして第3サンプル用インゴ
ット合成時にはR×(3/8)となる。つまり、本実施
例では上記相対距離の最大値をR/5以上に設定してイ
ンゴット7を合成し、このインゴット7からレンズを製
作することにより、投影光学系PLの光学性能をほぼ設
計値どおりとすることができた。このとき、インゴット
7から切り出して得られる光学部材の直径方向に沿う複
屈折量の分布をみると、分布曲線の変化率が小さく、
0.2nm/cm/cm以下であることが確認できた。
加えて、図4(a)のグラフに示されるように、光学部
材の直径方向に沿う複屈折量の分布曲線の形状が、テス
トピース3のもののように、光学部材の中心部でのみ極
値を有するものとすることで、さらなる光学性能の向上
が図れることが確認できた。なお、上記相対距離の最大
値は、Rよりも小さくすることが望ましい、さもない
と、バーナ1の先端部で発生する石英ガラス微粒子が回
転ターゲット2から外れてしまうからである。Referring now to FIG. 1, the relative distance between the center axis of the burner 1 extending in a direction substantially parallel to the Z axis and the center axis of rotation of the rotary target 2 will be described. As described above, the rotating target 2 is swingably driven by the driving device 10 when the ingot 7 is combined. This relative distance becomes maximum when the rotating target 2 reaches the swinging end, and the maximum value of the relative distance in the process of synthesizing the ingot 7 is 25 mm at the time of synthesizing the first sample ingot, and the maximum value of the second sample ingot. Sometimes 40m
m, 75 mm when the third sample ingot is synthesized. When the ratio between the maximum value of these relative distances and the radius R (= 200 mm) of the ingot 7 is obtained, R / 8 at the time of combining the ingot for the first sample, R / 5 at the time of combining the ingot for the second sample, and R / 3 at the time of combining the ingot for the second sample. R × (3/8) at the time of ingot synthesis. That is, in this embodiment, the maximum value of the relative distance is set to R / 5 or more, the ingot 7 is synthesized, and a lens is manufactured from the ingot 7, so that the optical performance of the projection optical system PL is almost as designed. And could be. At this time, looking at the distribution of birefringence along the diameter direction of the optical member obtained by cutting out the ingot 7, the rate of change of the distribution curve is small,
It was confirmed that it was 0.2 nm / cm / cm or less.
In addition, as shown in the graph of FIG. 4A, the shape of the distribution curve of the amount of birefringence along the diameter direction of the optical member has an extreme value only at the center of the optical member, as in the test piece 3. It has been confirmed that the optical performance can be further improved by having. Note that the maximum value of the relative distance is desirably smaller than R, because otherwise, the quartz glass fine particles generated at the tip of the burner 1 will come off the rotary target 2.
【0067】ところで、製造条件のバラツキ等をまった
く無くすことは困難であり、光学部材の直径方向に沿う
複屈折量の分布曲線は全体として一定の傾向は示すもの
の、切り出したインゴットや、切り出した位置等によっ
て多少のばらつきを生じる。このため、複屈折量の分布
を見たときに、中には上記基準(複屈折量差が2nm/
cm以下、分布曲線の変化率が0.2nm/cm/cm
以下)を逸脱するものも存在しうる。このようなときに
は、この光学部材からは有効径(外径)の小さなレンズ
を製作することで、上記基準を満たすことが可能となる
ものもある。すなわち、図3に示される投影光学系PL
を構成するレンズの径はさまざまであり、たとえば径の
一番小さいものではφ100mm程度、一番大きなもの
ではφ300mm程度のものもある。By the way, it is difficult to completely eliminate variations in manufacturing conditions and the like, and the distribution curve of the amount of birefringence along the diametrical direction of the optical member shows a certain tendency as a whole, but the cut ingot or cut position. Some variation occurs due to the above. For this reason, when looking at the distribution of the birefringence, some of the above criteria (the birefringence difference is 2 nm /
cm or less, and the rate of change of the distribution curve is 0.2 nm / cm / cm.
The following may be deviated. In such a case, the optical member may satisfy the above criteria by producing a lens having a small effective diameter (outer diameter). That is, the projection optical system PL shown in FIG.
There are various diameters of the lens constituting the lens, for example, a lens having the smallest diameter is about 100 mm, and a lens having the largest diameter is about 300 mm.
【0068】径の小さいレンズを製作する場合、当然な
がら光学部材の中央部のみを用いることになる。たとえ
ば直径100mm程度のレンズを製作する場合、上記基
準は光学部材中の直径100mm程度の範囲のみに適用
すればよい。逆に、複屈折量のバラツキ幅が狭く、広い
範囲にわたって良好な均質性の得られた光学部材からは
外径の大きなレンズを製作すればよい。このように、複
屈折量の分布に応じて光学部材の用途を定めることによ
り、収率を高めることができる。たとえば、図4(a)
中のテストピース1と似たような、光学部材の中間径部
に極値を有するような複屈折量の分布を有する光学部材
であっても、この光学部材から製作されるレンズの径
(有効使用範囲)が小さければ使用可能な場合もある。
つまり、有効使用範囲の外の領域に極値が存在するよう
にすることで、レンズの光学性能低下が抑止でき、かつ
光学部材を無駄にする確率も減じられる。When a lens having a small diameter is manufactured, only the central portion of the optical member is used. For example, when manufacturing a lens having a diameter of about 100 mm, the above criterion may be applied only to a range of about 100 mm in the optical member. Conversely, a lens having a large outer diameter may be manufactured from an optical member in which the variation width of the birefringence amount is narrow and good homogeneity is obtained over a wide range. As described above, by determining the use of the optical member according to the distribution of the amount of birefringence, the yield can be increased. For example, FIG.
Even if the optical member has a birefringence distribution similar to that of the test piece 1 in the middle and has an extreme value at the intermediate diameter portion of the optical member, the diameter of the lens manufactured from this optical member (effective If the usage range is small, it may be usable.
That is, by making the extreme value exist in a region outside the effective use range, it is possible to suppress a decrease in the optical performance of the lens and to reduce the possibility of wasting the optical member.
【0069】− 実施例2 − 図1に示す合成炉を用いて、直接法により合成石英ガラ
スの製造を行った。バーナ1の中央部より噴出させる原
料としては四塩化ケイ素を用いた。そして、回転ターゲ
ット2をX方向に揺動させながら外径400mmの石英
ガラスインゴットの合成を行った。このとき、石英ガラ
スインゴットの合成過程の前半はバーナ1を合成炉の中
心近傍に固定し、後半はバーナを合成炉の中心近傍から
プラスX方向に15mm移動させて固定した。また、回
転ターゲット2については石英ガラスインゴットの合成
過程の全体を通し、合成炉の中心近傍を揺動中心として
50mmの揺動ストロークにて両振りで揺動駆動した。Example 2 A synthetic quartz glass was manufactured by a direct method using the synthesis furnace shown in FIG. Silicon tetrachloride was used as a raw material to be ejected from the center of the burner 1. Then, a quartz glass ingot having an outer diameter of 400 mm was synthesized while swinging the rotary target 2 in the X direction. At this time, in the first half of the synthesis process of the quartz glass ingot, the burner 1 was fixed near the center of the synthesis furnace, and in the second half, the burner was moved by 15 mm in the plus X direction from near the center of the synthesis furnace and fixed. In addition, the rotary target 2 was swing-driven with a swing stroke of 50 mm with the vicinity of the center of the synthesis furnace as the swing center throughout the whole synthesis process of the quartz glass ingot.
【0070】石英ガラスインゴット完成後の冷却条件は
実施例1と同様で、空中放冷とした。その後、上記石英
ガラスインゴット合成過程の前半に合成された部分より
外径400mm、厚さ100mmのテストピース1を、
後半に合成された部分より同寸のテストピース2をそれ
ぞれ切り出した。その後、実施例1と同じ条件でアニー
ルを行った。そして、アニールを終えたテストピース
1、2それぞれの径方向に沿う屈折率の分布を位相変調
法により測定した。The cooling conditions after the completion of the quartz glass ingot were the same as in Example 1, and were allowed to cool in the air. Thereafter, a test piece 1 having an outer diameter of 400 mm and a thickness of 100 mm from a portion synthesized in the first half of the quartz glass ingot synthesis process,
Test pieces 2 of the same size were cut out from the part synthesized in the latter half. Thereafter, annealing was performed under the same conditions as in Example 1. Then, the distribution of the refractive index along the radial direction of each of the annealed test pieces 1 and 2 was measured by a phase modulation method.
【0071】図4(b)は、上述の測定結果を示すもの
であり、複屈折量の最大値(絶対値)はテストピース
1、2でそれぞれ1.6nm/cm、1.0nm/cm
となっている。また、これらの測定データより、テスト
ピース1、2それぞれの径方向に沿う複屈折量の変化率
を1cmごとに計算した結果、それぞれの最大値は0.
40nm/cm/cm、0.20nm/cm/cmであ
った。FIG. 4 (b) shows the above measurement results. The maximum (absolute value) of the amount of birefringence was 1.6 nm / cm and 1.0 nm / cm for the test pieces 1 and 2, respectively.
It has become. Further, based on these measurement data, the rate of change of the birefringence amount along the radial direction of each of the test pieces 1 and 2 was calculated for each 1 cm.
It was 40 nm / cm / cm and 0.20 nm / cm / cm.
【0072】図4(b)に示される複屈折量分布曲線
も、実施例1で説明したのと同様に光学部材の半径方向
に沿う分布を示すものであり、直径方向に沿う分布は図
4(b)に示すグラフの縦の座標軸を対称軸として線対
称な形状を有している。光学部材の直径方向に沿う全体
の分布で考えると、テストピース1の複屈折量分布曲線
は中心付近に凹部があり、半径130mm近傍の中間径
部分に凸部を有している。つまり、複屈折量の分布曲線
は、光学部材の中心近傍と中間径部とに変曲点(極値)
を有している。テストピース2の複屈折量分布曲線は、
光学部材の中心近傍にのみ極値を有している。そして、
複屈折量の変化率が小さく、全体としてなだらかな分布
曲線となっている。The birefringence distribution curve shown in FIG. 4B also shows the distribution along the radial direction of the optical member as described in the first embodiment, and the distribution along the diameter direction is shown in FIG. It has a line-symmetric shape with the vertical coordinate axis of the graph shown in FIG. Considering the entire distribution along the diameter direction of the optical member, the birefringence distribution curve of the test piece 1 has a concave portion near the center and a convex portion at an intermediate diameter portion near a radius of 130 mm. That is, the distribution curve of the amount of birefringence has an inflection point (extreme value) near the center of the optical member and at the intermediate diameter portion.
have. The birefringence distribution curve of the test piece 2 is
It has an extreme value only near the center of the optical member. And
The rate of change of the amount of birefringence is small, and the distribution curve is gentle as a whole.
【0073】続いて、上述したテストピース1および2
の合成方法と同様の合成方法でインゴットを合成して外
径400mm、厚さ100mmのテストピースを切り出
す作業を繰り返し、各々50個、合計100個のテスト
ピースを作成した。つまり、テストピース1用のインゴ
ット合成過程においては、バーナ1を合成炉の中心近傍
に固定し、回転ターゲット2を合成炉の中心近傍を揺動
中心として50mmの揺動ストロークにて両振りで揺動
駆動した。そして、テストピース2用のインゴット合成
過程においては、バーナを合成炉の中心近傍からプラス
X方向に15mm移動させて固定し、回転ターゲット2
を合成炉の中心近傍を揺動中心として50mmの揺動ス
トロークにて両振りで揺動駆動した。以下、本実施例中
では、テストピース1の合成方法と同様の方法で作成し
た50個のテストピースを「第1サンプル」と称し、テ
ストピース2の合成方法と同様の方法で作成した50個
のテストピースを「第2サンプル」と称する。Subsequently, the test pieces 1 and 2 described above
The operation of synthesizing an ingot and cutting out test pieces having an outer diameter of 400 mm and a thickness of 100 mm was repeated by the same synthesizing method as in the above method, whereby 50 test pieces each, a total of 100 test pieces, were prepared. That is, in the process of synthesizing the ingot for the test piece 1, the burner 1 is fixed near the center of the synthesis furnace, and the rotary target 2 is swung with a swing stroke of 50 mm around the center of the synthesis furnace as the swing center. Dynamically driven. Then, in the process of synthesizing the ingot for the test piece 2, the burner is moved by 15 mm in the plus X direction from the vicinity of the center of the synthesis furnace, and is fixed.
Was swing-driven with a swing stroke of 50 mm with the vicinity of the center of the synthesis furnace as the swing center. Hereinafter, in the present example, 50 test pieces created by the same method as the method for synthesizing test piece 1 are referred to as “first samples”, and 50 test pieces created by the same method as the method for synthesizing test piece 2 are used. Is referred to as a “second sample”.
【0074】上記第1サンプルおよび第2サンプルすべ
てについて、実施例1で説明したのと同じ条件でアニー
ルした後、複屈折量の分布を測定した。そして、得られ
た測定データに基づいて、これら第1サンプル、第2サ
ンプル中のテストピースを用いて投影光学系PLを製作
した場合の、投影光学系PL全体としての光学性能を予
測するための指標、すなわち実施例1で説明したストレ
ール値を算出した。ストレール値算過程の具体例は、実
施例1で説明したのと同様であるので省略する。After annealing all of the first and second samples under the same conditions as described in Example 1, the distribution of the amount of birefringence was measured. Then, based on the obtained measurement data, for predicting the optical performance of the entire projection optical system PL when the projection optical system PL is manufactured using the test pieces in the first sample and the second sample. The index, that is, the Strehl value described in Example 1 was calculated. A specific example of the Strehl value calculation process is the same as that described in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
【0075】上述したサンプルの作成、各サンプルの複
屈折量分布の測定、各レンズに対応するサンプルの選
定、ストレール値の算出を行った結果、第1サンプルで
は0.85、第2サンプルでは0.95となった。した
がって、第2サンプルの製法と同様の製法でインゴット
を合成し、光学部材を製造することにより、投影光学系
の性能を設計値に近いものとすることができることが予
測される。As a result of preparing the above-mentioned samples, measuring the birefringence distribution of each sample, selecting a sample corresponding to each lens, and calculating the Strehl value, 0.85 for the first sample and 0 for the second sample. It became .95. Therefore, it is expected that the performance of the projection optical system can be made close to the design value by synthesizing the ingot and manufacturing the optical member by the same manufacturing method as the manufacturing method of the second sample.
【0076】以上のサンプルのうち、ストレール値の良
かった、第2サンプル中から選び出したテストピースを
実際に研摩してレンズを製作し、図3に示す投影光学系
PLを組み上げて評価を行った。その結果、この投影光
学系PLを用いた投影露光装置では0.19μmの解像
度を得ることができた。Of the above samples, a test piece selected from the second sample having a good Strehl value was actually polished to produce a lens, and a projection optical system PL shown in FIG. 3 was assembled and evaluated. . As a result, a projection exposure apparatus using the projection optical system PL could obtain a resolution of 0.19 μm.
【0077】ここで図1を参照して、第2実施例におけ
るバーナ1の中心軸と回転ターゲット2の回転中心軸と
の間の相対距離について説明する。以上で説明したとお
り、インゴット7の合成に際して回転ターゲット2は駆
動装置10により揺動駆動される。この相対距離は、回
転ターゲット2が揺動端に達したときに最も大きくな
り、インゴット7の合成過程における上記相対距離の最
大値は、第1サンプル用インゴット作成時には25m
m、第2サンプル用インゴット合成時には40mmであ
る。これらの相対距離の最大値とインゴット7の半径R
(=200mm)との比を求めると、第1サンプル用イ
ンゴット合成時にはR/8、そして第2サンプル用イン
ゴット合成時にはR/5となる。Referring now to FIG. 1, the relative distance between the center axis of the burner 1 and the center axis of the rotary target 2 in the second embodiment will be described. As described above, the rotating target 2 is swingably driven by the driving device 10 when the ingot 7 is combined. This relative distance becomes the largest when the rotating target 2 reaches the swing end, and the maximum value of the relative distance in the process of synthesizing the ingot 7 is 25 m at the time of producing the first sample ingot.
m, 40 mm during the synthesis of the second sample ingot. The maximum value of these relative distances and the radius R of the ingot 7
(= 200 mm), it is R / 8 at the time of synthesizing the first sample ingot, and R / 5 at the time of synthesizing the second sample ingot.
【0078】つまり、本実施例では上記相対距離の最大
値をR/5以上に設定してインゴット7を合成し、この
インゴット7からレンズを製作することにより、投影光
学系PLの光学性能をほぼ設計値どおりとすることがで
きた。このとき、インゴット7から切り出して得られる
光学部材の直径方向に沿う複屈折量の分布をみると、分
布曲線の変化が少なく、0.2nm/cm/cm以下で
あることが確認できた。また、図4(b)のグラフに示
されるように、光学部材の直径方向に沿う複屈折量の分
布曲線の形状が、テストピース2のもののように、光学
部材の中心部でのみ極値を有するものとすることで、投
影光学系PLの光学性能が向上することが確認できた。That is, in the present embodiment, the maximum value of the relative distance is set to R / 5 or more, the ingot 7 is synthesized, and a lens is manufactured from the ingot 7, thereby substantially reducing the optical performance of the projection optical system PL. It was able to be as designed. At this time, the distribution of the birefringence amount along the diameter direction of the optical member obtained by cutting out the ingot 7 showed that the change in the distribution curve was small and was 0.2 nm / cm / cm or less. Also, as shown in the graph of FIG. 4B, the shape of the distribution curve of the birefringence amount along the diameter direction of the optical member has an extreme value only at the central portion of the optical member as in the test piece 2. It has been confirmed that the optical performance of the projection optical system PL is improved by having the optical element.
【0079】なお、第2実施例においても、第1実施例
の最後で説明したのと同様に、光学部材の全範囲にわた
って所定の基準(複屈折量差が2nm/cm以下、複屈
折率分布曲線の変化率が0.2nm/cm/cm以下)
を満たしていなくても使用可能である。つまり、この光
学部材から製作されるレンズの有効使用範囲内で上記基
準を満たしていればよい。In the second embodiment, as described at the end of the first embodiment, a predetermined standard (birefringence difference of 2 nm / cm or less, birefringence distribution (The rate of change of the curve is 0.2 nm / cm / cm or less)
It can be used even if it does not satisfy. That is, it is only necessary that the above-mentioned criteria be satisfied within the effective use range of the lens manufactured from this optical member.
【0080】また、図4(b)中のテストピース1と似
たような、光学部材の中間径部に極値を有するような複
屈折量の分布を有する光学部材であっても、この光学部
材から製作されるレンズの径(有効使用範囲)が小さけ
れば使用可能な場合があるのも第1実施例で説明したの
と同様である。つまり、有効使用範囲の外の領域に上記
極値が存在するようにすることで、レンズの光学性能低
下が抑止でき、かつ光学部材を無駄にする確率も減じら
れる。Further, even in the case of an optical member having a birefringence distribution having an extreme value at an intermediate diameter portion of the optical member, similar to the test piece 1 in FIG. If the diameter (effective use range) of the lens manufactured from the member is small, it may be usable in the same manner as described in the first embodiment. That is, by making the extreme value exist in a region outside the effective use range, a decrease in the optical performance of the lens can be suppressed, and the probability of wasting the optical member is reduced.
【0081】以上の実施の形態では、図1に示すインゴ
ット7の合成過程においてターゲット2がX軸方向に揺
動される例について説明したが、Y軸方向に揺動するも
のであっても、XY平面上を2次元に揺動されるもので
あってもよい。あるいは、バーナ1を1次元方向または
2次元方向に揺動させるものであってもよいし、両者を
駆動して相対揺動してもよい。In the above embodiment, an example in which the target 2 is swung in the X-axis direction in the process of synthesizing the ingot 7 shown in FIG. 1 has been described. It may be swung two-dimensionally on the XY plane. Alternatively, the burner 1 may be swung in a one-dimensional direction or a two-dimensional direction, or both may be driven to relatively swing.
【0082】また、回転ターゲット2は回転させるのに
代えて、バーナとターゲットとをXY平面に沿って2次
元方向に相対揺動させてもよい。Instead of rotating the rotary target 2, the burner and the target may be relatively rocked in a two-dimensional direction along the XY plane.
【0083】本発明による光学部材の製造方法で製造さ
れた光学部材は、投影露光装置の投影光学系を構成する
レンズのみならず、照明系を構成するレンズ用の材料と
して用いることも可能である。さらに、レンズのみなら
ず、プリズム等、他の光学素子用の材料として用いるこ
とも可能である。The optical member manufactured by the method of manufacturing an optical member according to the present invention can be used not only as a lens constituting a projection optical system of a projection exposure apparatus but also as a material for a lens constituting an illumination system. . Further, it can be used as a material for other optical elements such as a prism as well as a lens.
【0084】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、バーナ1が多重管バーナを構成する。In the correspondence between the above-described embodiments and the claims, the burner 1 constitutes a multi-tube burner.
【0085】[0085]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
以下の効果を奏する。 (1) 請求項1に記載の発明によれば、多重管バーナ
の中心軸と回転ターゲットの中心軸との間の相対距離
が、揺動にともなって最も大きくなったときの値をDと
し、製造される光学部材の半径をRとしたときに、R/
5 ≦ D ≦ Rを満足するように揺動が行われるこ
とにより、光学部材の直径方向に沿う複屈折量の分布の
ばらつき幅を減じ、かつ複屈折量の分布の変化率を減じ
ることができ、光学性能を向上させることができる。 (2) 請求項2に記載の発明によれば、光学部材の直
径方向に沿う複屈折量の分布を示す分布曲線の形状が、
光学部材の中心近傍で極値を有するものとすることによ
り、光学部材の直径方向に沿う複屈折量の分布の変化率
を減じることができる。したがって、光学部材の均質性
を向上させ、ひいては光学性能を高めることが可能とな
る。さらに、請求項2に記載の発明によれば、光学部材
の有効使用範囲の外の領域で極値を有するようにしたの
で、光学部材の直径方向に沿う複屈折量の分布に極値を
有していても、その影響を抑制することが可能となる。 (3) 請求項3に記載の発明によれば、光学部材の径
方向に沿う複屈折量の分布に関して、光学部材の径変化
にともなう複屈折量の変化の割合を0.2nm/cm/
cm以下とすることにより、光学部材の直径方向に沿う
複屈折量の分布の変化率を減じることができ、光学部材
の均質性を増して光学性能を高めることが可能となる。 (4) 請求項4に記載の発明によれば、基板に投影可
能なパターンをより微細なものとすることができる。As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (1) According to the first aspect of the present invention, D is a value when the relative distance between the central axis of the multi-tube burner and the central axis of the rotating target becomes the largest along with the swing, When the radius of the manufactured optical member is R, R /
By swinging so as to satisfy 5 ≦ D ≦ R, it is possible to reduce the variation width of the distribution of the birefringence amount along the diameter direction of the optical member and reduce the rate of change of the distribution of the birefringence amount. The optical performance can be improved. (2) According to the invention described in claim 2, the shape of the distribution curve indicating the distribution of the birefringence amount along the diameter direction of the optical member is as follows:
By having an extreme value near the center of the optical member, the rate of change in the distribution of birefringence along the diameter direction of the optical member can be reduced. Therefore, it is possible to improve the homogeneity of the optical member and, consequently, the optical performance. Further, according to the second aspect of the present invention, since the optical member has an extreme value in a region outside the effective use range, the distribution of the birefringence amount along the diameter direction of the optical member has an extreme value. Even if it does, the effect can be suppressed. (3) According to the third aspect of the present invention, with respect to the distribution of the birefringence along the radial direction of the optical member, the rate of change of the birefringence along with the change in the diameter of the optical member is 0.2 nm / cm / cm.
When the diameter is not more than cm, the rate of change of the distribution of birefringence along the diameter direction of the optical member can be reduced, and the optical performance can be improved by increasing the homogeneity of the optical member. (4) According to the invention described in claim 4, the pattern that can be projected on the substrate can be made finer.
【図1】 図1は、本発明の実施の形態に係る光学部材
の製造方法が適用される合成炉の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a synthesis furnace to which a method for manufacturing an optical member according to an embodiment of the present invention is applied.
【図2】 図2は、本発明の実施の形態に係る投影露光
装置の構成を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of a projection exposure apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図3】 図3は、本発明の実施の形態に係る投影露光
装置に組み込まれる投影光学系の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a projection optical system incorporated in the projection exposure apparatus according to the embodiment of the present invention.
【図4】 図4は、光学部材の径方向に沿う複屈折量の
分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a distribution of a birefringence amount along a radial direction of the optical member.
1 … バーナ(多重管バーナ) 2 … 回転タ
ーゲット 3 … 耐火物 4 … 炉枠 6 … 排気系 7 … インゴ
ット 8 … 支持軸 10 … 駆動装
置 20 … ビーム整形光学系 21 … 第1
リレー光学系 30、50 … オプティカルインテグレータ 40 … 第2リレー光学系 60 … コン
デンサ光学系 M … マスク MS … マス
クステージ PL … 投影光学系 W … 感光
基板 WS … 基板ステージDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Burner (multi-tube burner) 2 ... Rotary target 3 ... Refractory 4 ... Furnace frame 6 ... Exhaust system 7 ... Ingot 8 ... Support shaft 10 ... Driving device 20 ... Beam shaping optical system 21 ... 1st
Relay optical systems 30, 50 Optical integrator 40 Second relay optical system 60 Condenser optical system M Mask MS Mask stage PL Projection optical system W Photosensitive substrate WS Substrate stage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/027 H01L 21/30 515D Fターム(参考) 2H097 CA12 CA13 GB00 4G014 AH15 4G062 AA04 BB02 CC07 MM02 MM28 NN03 NN16 5F046 BA03 CA07 CB01 DA12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/027 H01L 21/30 515D F-term (Reference) 2H097 CA12 CA13 GB00 4G014 AH15 4G062 AA04 BB02 CC07 MM02 MM28 NN03 NN16 5F046 BA03 CA07 CB01 DA12
Claims (4)
動させながら、ケイ素化合物を前記多重管バーナより噴
出させて酸水素火炎中で加水分解し、前記回転ターゲッ
ト上で溶融ガラス化させる石英ガラス光学部材の製造方
法において、 前記多重管バーナの中心と前記回転ターゲットの中心軸
との間の相対距離が前記揺動にともなって最も大きくな
ったときの値をDとし、製造される光学部材の半径をR
としたときに、以下の式を満足するように前記揺動が行
われるようにしたことを特徴とする光学部材の製造方
法。 R/5 ≦ D ≦ R1. A quartz glass which is spouted from said multi-tube burner while hydrolyzing a rotary target and a multi-tube burner to hydrolyze in an oxyhydrogen flame and to be vitrified on said rotary target. In the method for manufacturing an optical member, D is a value when the relative distance between the center of the multi-tube burner and the center axis of the rotary target is greatest with the swing, and Radius R
Wherein the rocking is performed so as to satisfy the following expression. R / 5 ≦ D ≦ R
る光学部材であって、 前記光学部材の直径方向に沿う複屈折量の分布を示す分
布曲線の形状は、前記光学部材の中心近傍と、前記光学
部材の有効使用範囲の外の領域で極値を有することを特
徴とする光学部材。2. An optical member used in a specific wavelength band of 400 nm or less, wherein a shape of a distribution curve showing a distribution of a birefringence amount along a diameter direction of the optical member is near a center of the optical member, An optical member having an extreme value in a region outside the effective use range of the optical member.
る光学部材であって、 前記光学部材の径方向に沿う複屈折量の分布は、前記光
学部材の径変化にともなう複屈折量の変化の割合が0.
2nm/cm/cm以下であることを特徴とする光学部
材。3. An optical member used in a specific wavelength band of 400 nm or less, wherein a distribution of a birefringence amount along a radial direction of the optical member is a variation of a birefringence amount with a diameter change of the optical member. The ratio is 0.
An optical member having a thickness of 2 nm / cm / cm or less.
によって基板上に投影する投影露光装置であって、 請求項2〜3のいずれか1項に記載の光学部材が用いら
れることを特徴とする投影露光装置。4. A projection exposure apparatus for projecting a pattern formed on a mask onto a substrate by a projection optical system, wherein the optical member according to claim 2 is used. Projection exposure equipment.
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