(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＨ濃度が１００ｐｐｍ以上で、ＴｉＯ2を含有し、ＳｉＯ2を主成分とする石英ガラス材料製のＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材の光学面および前記光学面の外縁に沿って設けられた面取部に、フッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたガスクラスタイオンビーム（ＧＣＩＢ）エッチングを施すことを特長とするＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法。
【請求項２】
前記ＥＵＶＬ用光学部材のＴｉＯ2濃度が３〜１０質量％であることを特徴とする請求項１に記載のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法。
【請求項３】
前記ＥＵＶＬ用光学部材の２０℃における熱膨張係数が０±３０ｐｐｂ／℃であることを特徴とする請求項１または２に記載のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法。
【請求項４】
前記ＥＵＶＬ用光学部材は、ＧＣＩＢエッチングを施す前の表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法。
【請求項５】
ソースガスとして、下記のいずれかの混合ガスを用いることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法。
ＳＦ6およびＯ2の混合ガス、ＳＦ6、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＮＦ3およびＯ2の混合ガス、ＮＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＮＦ3およびＮ2の混合ガス、ＮＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、Ｃｌ2およびＯ2の混合ガス、Ｃｌ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、Ｃｌ2およびＮ2の混合ガス、Ｃｌ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＦ4およびＯ2の混合ガス、ＣＦ4、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＦ4およびＮ2の混合ガス、ＣＦ4、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2およびＯ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2およびＮ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＨＦ3およびＯ2の混合ガス、ＣＨＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＨＦ3およびＮ2の混合ガス、ＣＨＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかの方法により表面処理されたＥＵＶＬ用光学部材。
【請求項７】
ＯＨ濃度１００ｐｐｍ以上、かつ、ＴｉＯ2濃度３〜１０質量％でＳｉＯ2を主成分とする、光学面の外縁に沿って面取部が設けられた石英ガラス材料製のＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材であって、
前記ＥＵＶＬ用光学部材の光学面の表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下であり、かつ、下記式を満たすことを特長とするＥＵＶＬ用光学部材。
（ｌｏｇＣ200nm  −  ｌｏｇＣ20nm）／（２００−２０）  ＜  −３．０×１０-3
（Ｃ200nm：光学面および面取部の表面から深さ２００ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ）、Ｃ20nm：光学面および面取部の表面から深さ２０ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ））
【請求項８】
ＯＨ濃度１００ｐｐｍ以上、かつ、ＴｉＯ2濃度３〜１０質量％でＳｉＯ2を主成分とする、光学面の外縁に沿って面取部が設けられた石英ガラス材料製のＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材であって、
前記ＥＵＶＬ用光学部材の光学面の表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下であり、かつ、下記式を満たすことを特長とするＥＵＶＬ用光学部材。
Ｃ20nm  −  Ｃ200nm  ≧  ５ｐｐｍ
（Ｃ20nm：光学面および面取部の表面から深さ２０ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ）、Ｃ200nm：光学面および面取部の表面から深さ２００ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ））
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＵＶリソグラフィ用の光学部材、および、その光学面の表面処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、リソグラフィ技術においては、ウェハ上に微細な回路パターンを転写して集積回路を製造するための露光装置が広く利用されている。集積回路の高集積化、高速化および高機能化に伴い、集積回路の微細化が進み、露光装置には深い焦点深度で高解像度の回路パターンをウェハ面上に結像させることが求められ、露光光源の短波長化が進められている。露光光源は、従来のｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）やＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）から更に進んでＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３ｎｍ）が用いられ始めている。また、回路の線幅が７０ｎｍ以下となる次世代の集積回路に対応するため、ＡｒＦエキシマレーザを用いた液浸露光技術や二重露光技術が有力視されているが、これも線幅が４５ｎｍ世代までしかカバーできないとみられている。
【０００３】
このような技術動向にあって、次の世代の露光光源としてＥＵＶ光を使用したリソグラフィ技術が、３２ｎｍ以降の世代にわたって適用可能と見られ注目されている。ＥＵＶ光とは軟Ｘ線領域または真空紫外域の波長帯の光を指し、具体的には波長が０．２〜１００ｎｍ程度の光のことである。現時点では、リソグラフィ光源として１３．５ｎｍの使用が検討されている。このＥＵＶリソグラフィ（以下、「ＥＵＶＬ」と略する）の露光原理は、投影光学系を用いてマスクパターンを転写する点では、従来のリソグラフィと同じであるが、ＥＵＶ光のエネルギー領域では光を透過する材料がないために屈折光学系を用いることができず、反射光学系を用いることとなる（特許文献１参照）。
【０００４】
ＥＵＶＬに用いられる反射光学系としては、例えば、反射型マスクや、集光光学系ミラー、照明光学系ミラー、投影光学系ミラー等のミラーが挙げられる。
反射型マスクは、（１）ＥＵＶＬ用光学部材（例えば、ガラス基板）、（２）ＥＵＶＬ用光学部材の光学面に形成された反射多層膜、（３）反射多層膜上に形成された吸収体層、から基本的に構成される。一方、ミラーは、（１）ＥＵＶＬ用光学部材（例えば、ガラス基板）、（２）ＥＵＶＬ用光学部材の光学面に形成された反射多層膜から基本的に構成される。
反射多層膜としては、露光光の波長に対して屈折率の異なる複数の材料がｎｍオーダーで周期的に積層された構造のものが用いられ、代表的な材料としてＭｏとＳｉが知られている。また、吸収体層にはＴａやＣｒが検討されている。
【０００５】
ＥＵＶＬ用光学部材としては、ＥＵＶ光照射下においても歪みが生じないよう低熱膨張係数を有する材料が必要とされ、低熱膨張係数を有するガラスまたは低熱膨張係数を有する結晶化ガラスの使用が検討されている。以下、本明細書において、低熱膨張係数を有するガラスおよび低熱膨張係数を有する結晶化ガラスを総称して、「低膨張ガラス」または「超低膨張ガラス」という。
このような低膨張ガラスおよび超低膨張ガラスとしては、ガラスの熱膨張係数を下げるためにドーパントが添加されたシリカガラスが最も広く使用されている。なお、ガラスの熱膨張係数を下げる目的で添加するドーパントは、代表的にはＴｉＯ2である。ドーパントとしてＴｉＯ2が添加されたシリカガラスの具体例としては、例えば、ＵＬＥ（登録商標）コード７９７２（コーニング社製）などが挙げられる。
【０００６】
ＥＵＶＬ用の光学部材を作製する場合、まず始めにこれら低膨張ガラスまたは超低膨張ガラスの素材を、所定の形状および寸法に切断する。次に、光学面を、所定の平坦度および表面粗さになるように加工する。
ＥＵＶＬ用の光学部材は、光学面が平滑性に優れることが求められ、具体的には、成膜面の平坦度が５０ｎｍ以下、表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下となるように表面処理することが必要となる。
反射型マスクやミラーの製造時や、ＥＵＶＬの実施時にＥＵＶＬ用光学部材の角部で欠けが発生することが問題となる。このため、ＥＵＶＬ用光学部材は、通常は角部が面取り加工されている。
しかしながら、角部を面取り加工してあっても、ＥＵＶＬ用光学部材を成膜装置や露光装置に固定する際、より具体的には、クランプ等で把持する際に、面取部で欠けが発生することが問題となっている。
【０００７】
【特許文献１】特表２００３−５０５８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した従来技術の問題点を解決するため、本発明は、ＥＵＶＬ用の反射型マスク、ミラー等に用いられる、光学面の平坦度および表面粗さに優れており、かつ表層付近の強度に優れ面取部での欠けの発生が抑制されたＥＵＶＬ用光学部材、および該ＥＵＶＬ用光学部材の光学面の表面処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明は、ＯＨ濃度が１００ｐｐｍ以上で、ＴｉＯ2を含有し、ＳｉＯ2を主成分とする石英ガラス材料製のＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材の光学面および前記光学面の外縁に沿って設けられた面取部に、フッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたガスクラスタイオンビーム（ＧＣＩＢ）エッチングを施すことを特長とするＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法。
【００１０】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、前記ＥＵＶＬ用光学部材のＴｉＯ2濃度が３〜１０質量％であることが好ましい。
【００１１】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、前記ＥＵＶＬ用光学部材の２０℃における熱膨張係数が０±３０ｐｐｂ／℃であることが好ましい。
【００１２】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、前記ＥＵＶＬ用光学部材は、ＧＣＩＢエッチングを施す前の表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ソースガスとして、下記のいずれかの混合ガスを用いることが好ましい。
ＳＦ6およびＯ2の混合ガス、ＳＦ6、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＮＦ3およびＯ2の混合ガス、ＮＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＮＦ3およびＮ2の混合ガス、ＮＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、Ｃｌ2およびＯ2の混合ガス、Ｃｌ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、Ｃｌ2およびＮ2の混合ガス、Ｃｌ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＦ4およびＯ2の混合ガス、ＣＦ4、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＦ4およびＮ2の混合ガス、ＣＦ4、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2およびＯ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2およびＮ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＨＦ3およびＯ2の混合ガス、ＣＨＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＨＦ3およびＮ2の混合ガス、ＣＨＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス
【００１４】
また、本発明は、本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法により表面処理されたＥＵＶＬ用光学部材を提供する。
【００１５】
また、本発明は、ＯＨ濃度１００ｐｐｍ以上、かつ、ＴｉＯ2濃度３〜１０質量％でＳｉＯ2を主成分とする、光学面の外縁に沿って面取部が設けられた石英ガラス材料製のＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材であって、
前記ＥＵＶＬ用光学部材の光学面の表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下であり、かつ、下記式を満たすことを特長とするＥＵＶＬ用光学部材を提供する。
（ｌｏｇＣ200nm  −  ｌｏｇＣ20nm）／（２００−２０）  ＜  −３．０×１０-3
（Ｃ200nm：光学面および面取部の表面から深さ２００ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ）、Ｃ200nm：光学面および面取部の表面から深さ２００ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ））
【００１６】
また、本発明は、ＯＨ濃度１００ｐｐｍ以上、かつ、ＴｉＯ2濃度３〜１０質量％でＳｉＯ2を主成分とする、光学面の外縁に沿って面取部が設けられた石英ガラス材料製のＥＵＶリソグラフィ（ＥＵＶＬ）用光学部材であって、
前記ＥＵＶＬ用光学部材の光学面の表面粗さ（Ｒa）が５ｎｍ以下であり、かつ、下記式を満たすことを特長とするＥＵＶＬ用光学部材を提供する。
Ｃ20nm  −  Ｃ200nm  ≧  ５ｐｐｍ
（Ｃ20nm：光学面および面取部の表面から深さ２０ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ）、Ｃ200nm：光学面および面取部の表面から深さ２００ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ））
【発明の効果】
【００１８】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材は、光学面の平坦度および表面粗さに優れており、ＥＵＶＬ用の反射型マスク、ミラー等に用いるのに好適である。また、光学面側の表層付近の強度が向上しており、反射型マスクやミラーの製造時やＥＵＶＬの実施時に、ＥＵＶＬ用光学部材の角部、角部が面取加工されている場合には面取部で、欠けが発生するのが抑制されている。
本発明のＥＵＶＬ用光学部材は、本発明のＥＵＶＬ用光学部材の処理方法を用いることで好ましく得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法では、ＯＨ濃度が１００ｐｐｍ以上で、ＴｉＯ2を含有し、ＳｉＯ2を主成分とする石英ガラス材料製のＥＵＶＬ用光学部材の光学面に、フッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたＧＣＩＢエッチングを施す。
ここで、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面とは、該ＥＵＶＬ用光学部材を用いて反射型マスク、ミラー等を製造する際に反射多層膜が形成される面を指す。なお、反射型マスクやミラーの製造時や、ＥＵＶＬの実施時に欠けが発生するのを防止するため、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面外縁の角部は通常面取り加工されている。
【００２０】
ＥＵＶＬ用光学部材を構成する石英ガラス材料には、熱膨張係数を下げるためのドーパントとしてＴｉＯ2が添加されている。
石英ガラス材料におけるＴｉＯ2濃度は、石英ガラス材料の熱膨張係数をＥＵＶＬ用光学部材として使用するのに十分低くすることができる限り特に限定されないが、３〜１０質量％であることが好ましい。ＴｉＯ2濃度が上記範囲であれば、石英ガラス材料の熱膨張係数が十分低くなり、具体的には、２０℃における熱膨張係数が０±３０ｐｐｂ／℃の低膨張ガラス、好ましくは、２０℃における熱膨張係数が０±１０ｐｐｂ／℃の超低膨張ガラスとなる。
ドーパントとしてＴｉＯ2が上記濃度で添加された低膨張ガラスおよび超低膨張ガラスの具体例としては、例えば、ＵＬＥ（登録商標）コード７９７２（コーニング社製）などが挙げられる。
【００２１】
ＥＵＶＬ用光学部材を構成する石英ガラス材料は、ＳｉＯ2およびＴｉＯ2以外に、ＯＨを１００ｐｐｍ以上含有する。ＯＨの添加により、ガラスの構造緩和が促進され、仮想温度が低いガラス構造が実現しやすくなる。ガラスの仮想温度を下げることにより、熱膨張係数の温度変化を小さくすることができ、ＥＵＶＬ用光学部材として好適である。
また、石英ガラス材料がＯＨを含有することにより、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面にフッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたＧＣＩＢエッチングを施した際に、光学部材の表層付近のより深い部分までフッ素または塩素が打ち込まれることになり、本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面にフッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたＧＣＩＢエッチングを施すことによる効果が好ましく発揮される。
【００２２】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面に対してフッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたＧＣＩＢエッチングを施すことによる効果は以下の通り。
ＧＣＩＢエッチングとは、常温および常圧で気体状の反応性物質（ソースガス）を、真空装置内に膨張型ノズルを介して加圧状態で噴出させることにより、ガスクラスタを形成し、これに電子照射してイオン化したＧＣＩＢを照射して対象物をエッチングする方法である。ガスクラスタは、通常数千個の原子または分子からなる塊状原子集団または分子集団によって構成される。本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面に対してＧＣＩＢエッチングを施すと、光学面にガスクラスタが衝突した際に、固体との相互作用により多体衝突効果が生じ、該光学面が研磨され、平坦度が向上する（第１の効果）。
【００２３】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面にフッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスを用いたＧＣＩＢエッチングを施すと、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面側の表層付近、具体的には、ＥＵＶＬ用光学部材の光学面から深さ１００ｎｍ程度までの石英ガラス材料中にフッ素または塩素が打ち込まれる。フッ素または塩素が打ち込まれた光学面側の表層付近では圧縮応力層が生じ、該ＥＵＶＬ用光学部材の表層付近の強度が向上する。この結果、反射型マスクやミラーの製造時やＥＵＶＬの実施時に、ＥＵＶＬ用光学部材の面取部で欠けが発生するのが防止される（第２の効果）。
なお、第２の効果をより効果的に発揮させるためには、光学面外縁の角部や、角部に設けた面取部を含めた光学面全体にＧＣＩＢエッチングを施すことが好ましい。
【００２４】
ＧＣＩＢエッチングによる効果、特に上記した第２の効果をより効果的に発揮させるためには、ＥＵＶＬ用光学部材を構成する石英ガラス材料は、ＯＨを２００ｐｐｍ以上含有することが好ましく、５００ｐｐｍ以上含有することがより好ましい。
【００２５】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ＧＣＩＢエッチングを施す光学面は、所定の平坦度および表面粗さになるように予備研磨されていることが好ましい。
予備研磨方法は特に限定されず、石英ガラス材料の表面の研磨に使用される公知の研磨方法から広く選択することができる。但し、研磨レートが大きく、表面積が大きい研磨パッドを使用することにより、一度に大面積を研磨加工できることから、通常は機械研磨方法が使用される。ここで言う機械研磨方法には、砥粒による研磨作用のみによって研磨加工するもの以外に、研磨スラリーを使用し砥粒による研磨作用と薬品による化学的研磨作用を併用する方法も含む。なお、機械研磨方法は、ラップ研磨およびポリッシュ研磨のいずれであってもよく、使用する研磨具および研磨剤も公知のものから適宜選択することができる。なお、機械研磨方法を使用する場合、加工レートを大きくするため、ラップ研磨の場合、面圧３０〜７０ｇｆ／ｃｍ2で実施することが好ましく、面圧４０〜６０ｇｆ／ｃｍ2で実施することが好ましく、ポリッシュ研磨の場合、面圧６０〜１４０ｇｆ／ｃｍ2で実施することがより好ましく、面圧８０〜１２０ｇｆ／ｃｍ2で実施することがより好ましい。研磨量としては、ラップ研磨の場合、１００〜３００μｍで実施することが好ましく、ポリッシュ研磨の場合、１〜６０μｍの研磨量で実施することが好ましい。
【００２６】
予備研磨を行う場合、予備研磨後の光学面の表面粗さ（Ｒa）は５ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましく、１ｎｍ以下であることがさらに好ましい。本明細書において、表面粗さ（Ｒa）と言った場合、１〜１０μｍ□の面積について、原子間力顕微鏡で測定した表面粗さを意味する。予備研磨後の光学面の表面粗さが５ｎｍ超であると、本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法において、ＧＣＩＢエッチングを施すことで光学面を所定の平坦度および表面粗さとするのにかなりの時間を要することになり、コスト増の要因となる。
【００２７】
ＧＣＩＢエッチングに用いるフッ素または塩素の少なくとも一方を含有するソースガスとしては、ソースガスとして、下記のいずれか混合ガスを用いることが好ましい。
ＳＦ6およびＯ2の混合ガス、ＳＦ6、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＮＦ3およびＯ2の混合ガス、ＮＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＮＦ3およびＮ2の混合ガス、ＮＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、Ｃｌ2およびＯ2の混合ガス、Ｃｌ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、Ｃｌ2およびＮ2の混合ガス、Ｃｌ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＦ4およびＯ2の混合ガス、ＣＦ4、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＦ4およびＮ2の混合ガス、ＣＦ4、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2およびＯ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2およびＮ2の混合ガス、ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス、ＣＨＦ3およびＯ2の混合ガス、ＣＨＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス、ＣＨＦ3およびＮ2の混合ガス、ＣＨＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス
【００２８】
これらの混合ガスにおいて、各成分の好適な混合比率は照射条件等の条件によって異なるが、それぞれ以下であることが好ましい。
ＳＦ6：Ｏ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＳＦ6およびＯ2の混合ガス）
ＳＦ6：Ａｒ：Ｏ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＳＦ6、ＡｒおよびＯ2の混合ガス）
ＮＦ3：Ｏ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＮＦ3およびＯ2の混合ガス）
ＮＦ3：Ａｒ：Ｏ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＮＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス）
ＮＦ3：Ｎ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＮＦ3およびＮ2の混合ガス）
ＮＦ3：Ａｒ：Ｎ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＮＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス）
Ｃｌ2：Ｏ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（Ｃｌ2およびＯ2の混合ガス）
Ｃｌ2：Ａｒ：Ｏ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（Ｃｌ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス）
Ｃｌ2：Ｎ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（Ｃｌ2およびＮ2の混合ガス）
Ｃｌ2：Ａｒ：Ｎ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（Ｃｌ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス）
ＣＦ4：Ｏ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＣＦ4およびＯ2の混合ガス）
ＣＦ4：Ａｒ：Ｏ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＣＦ4、ＡｒおよびＯ2の混合ガス）
ＣＦ4：Ｎ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＣＦ4およびＮ2の混合ガス）
ＣＦ4：Ａｒ：Ｎ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＣＦ4、ＡｒおよびＮ2の混合ガス）
ＣＨ2Ｆ2：Ｏ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＣＨ2Ｆ2およびＯ2の混合ガス）
ＣＨ2Ｆ2：Ａｒ：Ｏ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＯ2の混合ガス）
ＣＨ2Ｆ2：Ｎ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＣＨ2Ｆ2およびＮ2の混合ガス）
ＣＨ2Ｆ2：Ａｒ：Ｎ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＣＨ2Ｆ2、ＡｒおよびＮ2の混合ガス）
ＣＨＦ3：Ｏ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＣＨＦ3およびＯ2の混合ガス）
ＣＨＦ3：Ａｒ：Ｏ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＣＨＦ3、ＡｒおよびＯ2の混合ガス）
ＣＨＦ3：Ｎ2＝０．１〜５％：９５〜９９．９％（ＣＨＦ3およびＮ2の混合ガス）
ＣＨＦ3：Ａｒ：Ｎ2＝０．１〜５％：９．９〜４９．９％：５０〜９０％（ＣＨＦ3、ＡｒおよびＮ2の混合ガス）
【００２９】
なお、クラスタサイズ、クラスタをイオン化させるためにＧＣＩＢエッチング装置のイオン化電極に印加するイオン化電流、ＧＣＩＢエッチング装置の加速電極に印加する加速電圧、およびＧＣＩＢのドーズ量といった照射条件は、ソースガスの種類や光学面の表面性状に応じて適宜選択することができる。例えば、光学面の表面粗さを過度に悪化させることなしに、平坦性を改善するためには、加速電極に印加する加速電圧は１５〜３０ｋＶであることが好ましい。
【００３０】
ＧＣＩＢエッチングを使用する際、ＧＣＩＢを光学面上で走査させる必要があるが、ＧＣＩＢを走査させる方法としては、ラスタスキャンとスパイラルスキャンが公知であるが、これらのいずれを用いてもよい。
【００３１】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材の表面処理方法で表面処理されたＥＵＶＬ用光学部材（以下、「本発明のＥＵＶＬ用光学部材」という。）は、ＧＣＩＢエッチングが施された光学面にフッ素または塩素が打ち込まれているため、該ＥＵＶＬ用光学部材の表層付近のフッ素濃度または塩素濃度が、ＥＵＶＬ用光学部材のより深部に比べて高くなっている。
本発明のＥＵＶＬ用光学部材は、下記式を満たすことが好ましい。
（ｌｏｇＣ200nm  −  ｌｏｇＣ20nm）／（２００−２０）  ＜  −３．０×１０-3
ここで、Ｃ200nmは光学面から深さ２００ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ）であり、Ｃ20nmは光学面から深さ２０ｎｍの位置でのフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度（ｐｐｍ）である。
（ｌｏｇＣ200nm  −  ｌｏｇＣ20nm）／（２００−２０）の値は、光学部材の表層付近から該光学部材のより深部への該光学部材中のフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度の傾きに対応する値であり、−８．０×１０-3未満であることがより好ましく、−１０．０×１０-3未満であることがさらに好ましい。
【００３２】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材は、下記式を満たすことが好ましい。
Ｃ20nm  −  Ｃ200nm  ≧  ５ｐｐｍ
（Ｃ20nm  −  Ｃ200nm）の値は、光学部材の表層付近から該光学部材のより深部への該光学部材中のフッ素濃度および塩素濃度の合計濃度の傾きに対応する値であり、１０ｐｐｍ以上であることが好ましく、１５ｐｐｍ以上であることがさらに好ましい。
【００３３】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材は、光学面が平坦度および表面粗さに優れている。具体的には、光学面の平坦度が１００ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましく、３０ｎｍ以下であることがさらに好ましい。また、光学面の表面粗さＲaが５ｎｍ以下であることが好ましく、３ｎｍ以下であることがより好ましく、１ｎｍ以下であることがさらに好ましい。
【００３４】
本発明のＥＵＶＬ用光学部材は、光学面側の表層付近に圧縮応力層が形成されているため、該表層付近の強度が向上している。クラック・イニシエーション・ロードが５０ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは１００ｇ以上、さらに好ましくは２００ｇ以上である。
クラック・イニシエーション・ロードは以下のように測定する。ビッカース硬度試験機にて、ビッカース圧子を１５秒押し込んだ後にビッカース圧子をはずし、圧痕付近を観測する。圧痕のコーナーを境界として４分割し、その領域にクラックが発生しているかどうか調査することでクラック発生確率を評価する。４つの領域のうち、１つの領域にのみクラックが見られる場合は２５％、２つの領域にのみクラックが見られる場合は５０％、３つの領域にのみクラックが見られる場合は７５％、４つの領域すべてでクラックが見られる場合は１００％とし、複数の試料片について測定することで、クラック発生確率を求める。クラック発生確率が１００％となるビッカース荷重で最も低い荷重をクラック・イニシエーション・ロードとする。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、例１は実施例であり、例２は比較例である。
例１
石英ガラス材料製の基板（ＯＨ濃度：８８０ｐｐｍ、ＴｉＯ2濃度：７．０質量％、寸法：２０ｍｍ×２０ｍｍ×１．５ｍｍｔ）を予備研磨をした後、基板の表面にＧＣＩＢエッチングを施した。予備研磨およびＧＣＩＢエッチングの条件を下記に記す。
＜予備研磨条件＞
研磨種類：ポリッシュ研磨
面圧＝１００ｇ／ｃｍ2
＜ＧＣＩＢエッチング条件＞
ソースガス：ＳＦ6およびＮ2の混合ガス（ＳＦ6：Ｎ2＝５％：９５％）
加速電圧：２４ｋｅＶ
クラスタサイズ：３０００
ビーム電流：１００ｕｍ
例２
例１と同じ石英ガラス材料製の基板に予備研磨のみ実施した。
例１および例２の石英ガラス材料製の基板の基板表面から深さ方向におけるフッ素濃度をＳＩＭＳ（二次イオン質量分析計：Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。結果を図１に示す。
図１から明らかなように、ＧＣＩＢエッチングを施した例１の基板では、フッ素が打ち込まれたことにより、表面から深さ１００ｎｍまでの表層付近におけるフッ素濃度が高くなっていることが確認された。なお、ＧＣＩＢエッチングを施さなかった例２の基板でも表面のフッ素濃度が高くなっているのは、フッ素濃度の測定を行う前に、基板表面をフッ酸洗浄したためである。
例１および例２の石英ガラス材料製の基板を各１０枚を用意し、基板表面に１００ｇの荷重で１５秒間、ビッカース圧子を打ち込み、クラックの発生しやすさを評価した。
例１のガラスでは、１０枚全てクラックが発生せず、例２のガラスでは１０枚全てクラックが発生することが確認できた。以上からＧＣＩＢエッチングによる欠け抑制効果を確認することができた。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、基板表面からの深さ方向のフッ素濃度を示したグラフである。
【図１】
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