(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外用光学部材を測定対象としてその透過率を測定する方法において、
前記測定対象の洗浄を行う第１工程と、
前記洗浄の終了後、前記測定対象の透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内に前記測定対象の透過率測定を行う第２工程と、
前記透過率測定を行ったときの前記洗浄終了からの経過時間及び前記所定時間内における前記低下速度の値に基づいて、前記透過率測定により得られた前記経過時間における透過率を、前記所定時間内において任意に選択された評価時間における透過率に換算する補正を行う第３工程とを有することを特徴とする紫外用光学部材の透過率測定方法。
【請求項２】
前記透過率測定において生じた計器誤差を除去する校正値を用いて前記評価時間における前記透過率を校正する第４工程を有することを特徴とする請求項１記載の紫外用光学部材の透過率測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光リソグラフィー技術において４００ｎｍ以下、好ましくは３００ｎｍ以下の特定波長帯域で、レンズやミラー等の光学系に使用される光リソグラフィー用光学部材の透過率評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコン等のウエハ上に集積回路の微細パターンを露光・転写する光リソグラフィー技術においては、ステッパーと呼ばれる露光装置が用いられる。このステッパーの光源は、近年のＬＳＩの高集積化に伴ってｇ線（４３６ｎｍ）からｉ線（３６５ｎｍ）、更にはＫｒＦ（２４８ｎｍ）やＡｒＦ（１９３ｎｍ）エキシマレーザへと短波長化が進められている。このようなエキシマレーザステッパーの照明系或いは投影レンズには、もはや一般光学ガラスは使用できず、エキシマレーザ波長のような紫外光領域においても高い透過特性を持つ石英ガラスや蛍石などの素材に限定されてしまう。
【０００３】
更に、ステッパーに搭載される光学系は多数のレンズの組み合わせにより構成されているが、各レンズにおける透過率低下は使用レンズ枚数分だけ積算されるため、ウエハ上での光量低下とスループットの低下を防ぐためには、各レンズにおける透過率低下量は最小に抑える必要がある。このためエキシマレーザステッパーの照明系或いは投影レンズに用いられる石英ガラス、蛍石は、内部透過率９９．８％／ｃｍ以上が要求されており、紫外光領域での光学素材の高透過率化を目指した開発が進められている。
【０００４】
露光光源の短波長化が進む一方で、光学素材の内部透過率を高精度で測定することが技術的に難しくなっている。従って、光学素材の高透過率を達成するためには、微弱な吸収しか存在しない合成石英ガラスや結晶材料等の内部透過率（内部吸収係数０．００１／ｃｍ程度）を精度良く測定し評価する技術が不可欠である。光学素材の内部透過率を精度良く測定し、評価するための技術の一つとして、各種の湿式・乾式洗浄がある。特に、ＡｒＦエキシマレーザ波長（１９３ｎｍ）のような真空紫外領域においては、評価サンプル表面に付着した汚染物質が、透過率測定値に与える影響が無視できないために、透過率評価工程においては、透過率測定前に評価サンプルを洗浄し、表面汚染物質を除去することが必須である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各種洗浄方法によって評価サンプル表面を清浄化した後、透過率の測定・評価を行うまでの間に、たとえ短時間であってもサンプル表面では有機物等による汚染（再汚染）が進行してしまう。これは、洗浄後の評価サンプルの周辺雰囲気ではクリーンルームの建材や、サンプルを保管するためのホルダー・輸送治具など、様々なものから微量な有機物等が常に放出され、洗浄により清浄化された評価サンプル表面はこれらに晒されているためである。特に、洗浄終了直後の清浄表面には有機物の再付着を妨げるものが何もないため、周辺雰囲気中の有機物等による表面再汚染は速やかに進行する。
【０００６】
また、洗浄後にサンプル表面に再付着する有機物の量は、洗浄終了後から透過率測定を行うまでの時間に依存する。これは、同一サンプルを同一条件で洗浄したとしても、洗浄終了から透過率測定までの時間が異なる場合には、付着した有機物の量が異なるために得られる透過率が異なることを意味する。従って異なるサンプルの間の透過率を比較する場合には、同一条件で洗浄した上で、洗浄終了から一定時間後に透過率測定を行うことが必要である。しかしながら、常に洗浄終了から一定時間後に透過率を測定するには、一回の洗浄時に一つのサンプルしか処理できず、評価サンプルが複数ある場合、特に湿式洗浄を行うときなど洗浄工程に時間を要する場合には、評価工程に時間がかかり非効率的であるという問題があった。
【０００７】
また、表面再汚染の影響をできるだけ排除するため、評価サンプルの透過率測定は洗浄終了後できるだけ速やかに行う必要があり、これには簡易な方法で測定を行うことができる市販の分光光度計が適している。しかしながらこの分光光度計では、測定精度の向上のために少しでも測定光の光量を上げる必要があり、このため測定対象位置において測定光を充分にコリメートすることができなかった（発散角を有していた）。このため、測定対象内を透過した測定光（透過光）は屈折により光路が変化してしまい、正確な透過率を求めることは困難であった。
【０００８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、洗浄後の再汚染すなわち透過率低下の影響を含まない正確な透過率を求めることができるとともに、複数の測定対象の透過率測定を効率よく行うことが可能な紫外用光学部材の透過率測定方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明者等は、各種の湿式・乾式洗浄（乾燥を含む）を施した各種石英ガラス及び蛍石の紫外用光学部材のサンプルの透過率の経時変化を調査することにより、洗浄終了（乾燥工程が終了した時点を意味する）後の再汚染により透過率がどのように変化していくかを検討した。その結果、サンプルの透過率は洗浄終了からの経過時間とともに低下するが、その低下速度は或る時間まではほぼ一定値を保つこと、及びその値はサンプルの材質及び厚さに依存することが分かった。
【００１０】
このため、透過率の低下速度が一定値を保つときのその透過率の低下速度を「透過率低下速度」と定義し、また透過率の低下速度が一定値でなくなるときの経過時間（洗浄終了からの経過時間）を「限界経過時間」と定義すると、各サンプルごとにその材質及び厚さに対応して透過率低下速度と限界経過時間との両パラメータが存在しているといえる。そして、これら両パラメータが既知であるならば、透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内（すなわち洗浄終了から限界経過時間が経過するまでの間）の任意の経過時間（洗浄終了からの経過時間）において測定された透過率の値は、透過率測定を行ったときの経過時間（洗浄終了からの経過時間）及び透過率低下速度の値に基づいて、上記所定時間内において任意に選択された評価時間における透過率に補正（換算）することが可能である。
【００１１】
このため本発明に係る紫外用光学部材の透過率測定方法は、測定対象（紫外用光学部材）の洗浄を行う第１工程と、洗浄の終了後、測定対象の透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内に測定対象の透過率測定を行う第２工程と、透過率測定を行ったときの洗浄終了からの経過時間及び上記所定時間内における上記低下速度の値に基づいて、透過率測定により得られた上記経過時間における透過率を、上記所定時間内において任意に選択された評価時間における透過率に換算する補正を行う第３工程とを有している。
【００１２】
このような方法により求められた紫外用光学部材の透過率は、上記評価時間が洗浄終了に近い時間であれば、洗浄終了後に進行する表面再汚染すなわち透過率低下の影響を含まない正確な透過率となる。このため、測定対象の透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内であればどの経過時間において透過率測定を行っても構わず、透過率測定に際して時間的な余裕ができる。また、測定対象が複数ある場合には、これらを先ず一括して洗浄し、その後順次透過率測定を行うという手順が可能となるので、透過率評価に要する時間が大幅に短縮される。
【００１３】
また、透過率の測定は上記所定時間内に行わなければならないため、一般には比較的簡易な構成の測定装置（例えば市販の分光光度計）が用いられる。このような簡易な構成の測定装置は透過率測定を迅速に行える一方で、無視できない計器誤差を含んでしまう不都合も生じる。ここでいう計器誤差とは、透過率測定に用いられる測定装置が比較的簡易であり、測定精度が不充分であるために生じる真の値との差のことである。このため上記第１〜第３工程に加え、透過率測定において生じた計器誤差を除去する校正値を用いて上記評価時間における透過率を校正する第４工程を有していることが好ましい。このようにすれば、簡易な測定装置で迅速且つ正確な透過率測定を行うことができるので作業効率が向上する。なお、計器誤差を生じない測定装置を用いて透過率測定が行われるのであれば第４工程は不要であることはいうまでもない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の好ましい実施形態について説明する。ここでは紫外用光学部材からなる評価サンプルＭ（厚さＬｏ）の透過率を市販の分光光度計を用いて測定する場合を例に説明する。
【００１５】
本発明に係る透過率測定方法は、図１に示すように、評価サンプルＭを洗浄（乾燥工程を含む）する第１ステップ（Ｓ１）、所定時間内に透過率測定を行って透過率Ｔを求める第２ステップ（Ｓ２）、得られた透過率Ｔを評価時間ｔｃにおける透過率Ｔｃに補正する第３ステップ（Ｓ３）、評価時間における透過率Ｔｃを真の透過率Ｔｏに校正する第４ステップ（Ｓ４）の順で進行する。なお、上記手順を実施するには、評価サンプルＭの材質及び厚さ（＝Ｌｏ）に対応する透過率低下速度ａ、限界経過時間ｔｍに加えて分光光度計の校正値ＫＬ  を予め求めておく必要がある。
【００１６】
先ず、この透過率測定において用いられる分光光度計について説明する。図２は市販の分光光度計の構成の一例を示している。この分光光度計１０を用いて測定対象１１の透過率を測定するには、測定対象１１をミラー２５とミラー２６との間に載置し、光源１２から光（紫外光）を照射する。光源１２からの光はスリット４１を介してミラー２１に入射する。ミラー２１によって反射された光はスリット４２を通り、ミラー２２を介して回折格子３１に入射する。一次回折光はミラー２３によって反射され、スリット４３を通ってミラー２４に入射する。ミラー２４によって反射された光はチョッパーミラー１３を介してミラー２５又はミラー２７に入射する。ミラー２５によって反射された光（測定光）は測定対象１１に入射する。測定対象１１を透過した光（透過光）はミラー２６を介して検出器１４に入射する。一方、ミラー２７によって反射された光（参照光）はミラー２８、２９を介して検出器１４に入射する。検出器１４で受光された透過光と参照光は処理装置１５において分離処理され、透過光強度Ｉと参照光強度Ｉｏとが求められる。そしてこれらの比Ｉ／Ｉｏから、測定対象１１の透過率が算出される。なお、処理装置１５を除く諸装置は密閉チャンバにより覆われており、透過率測定に際しては窒素パージされる。
【００１７】
次に、評価サンプルＭの材質及び厚さ（＝Ｌｏ）に対応する透過率低下速度ａ及び限界経過時間ｔｍの両パラメータを求める手順について説明する。先ず、評価サンプルＭと同じ材質で、且つ同じ厚さ（＝Ｌｏ）を有する補正用サンプルを用意する。そしてこれを洗浄（乾燥工程を含む）した後分光光度計１０を用いてその透過率を測定するという手順を、透過率を測定するときの経過時間（洗浄終了からの経過時間）を変えながら複数回繰り返す。そしてその結果を横軸を経過時間、縦軸を透過率とした座標平面にプロットして第１プロット図を作成する。
【００１８】
このようにして得られた第１プロット図は補正用サンプルについての透過率の経時変化を表し、そのプロット点列は洗浄終了から或る時間までは直線によりフィッティングすることができる（例えば、図５のようになる）。この直線は経過時間の増大とともに次第に減少する（すなわち負の傾きを持つ）ものとなる。そして、その傾きを透過率低下速度ａ（％／ｃｍ）として求めるとともに、上記直線でフィッティングできる限界の経過時間を限界経過時間ｔｍ（分）として読み取る。これにより、評価サンプルＭについての透過率低下速度ａと限界経過時間ｔｍが求まる。
【００１９】
このように、補正用サンプルにより得られた透過率低下速度ａ及び限界経過時間ｔｍの両値を評価サンプルについてのものとして扱うことができるのは、透過率低下速度ａ及び限界経過時間ｔｍの両パラメータは、サンプルの材質及び厚さが同一である場合には共通となるためである。このため、透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内（これは、洗浄終了から限界経過時間ｔｍが経過するまでの間に相当する）に評価サンプルＭについての透過率測定を行い、経過時間ｔ（＜ｔｍ）における透過率Ｔが求められた場合には、この透過率Ｔは下式（１）により、上記所定時間内において任意に選択された評価時間ｔｃ（＜ｔｍ）における透過率Ｔｃに換算する補正を行うことができる。
【００２０】
【数１】
Ｔｃ＝Ｔ＋（ｔ−ｔｃ）×ａ    …（１）
【００２１】
なお、この透過率Ｔｃは、基準時間ｔｃにおいて測定されたら得られたであろう透過率を意味する。
【００２２】
次に、分光光度計１０の校正値ＫＬ  を求める手順について説明する。この校正値ＫＬ  の算出には、次に示すような校正用透過率測定装置が必要である。
【００２３】
図３は校正用透過率測定装置の構成の一例を示している。この校正用透過率測定装置５０においては、光源５２から照射された光（紫外光）は、第１集光レンズ６１において集光された後、分光器入射スリット７１を介して回折格子５３へ入射される。この回折格子５３において反射回折された光は分光器出射スリット７２を介して第２集光レンズ６２へ照射され、ここで再び集光された後、絞り７３により明度調整がなされる。絞り７３を通った光はピンホール７４において所定の形に整形された後、コリメータレンズ６３において平行光線とされ、第１ハーフミラー８１へ照射される。
【００２４】
第１ハーフミラー８１において反射された光は、測定光用オプティカルチョッパ５４を介して測定対象５１へ照射される。測定対象５１を透過した透過光はミラー８３、第２ハーフミラー８４及び集光レンズ６４を介して検出器５６へ照射される。一方、第１ハーフミラー８１を透過した参照光は第１ミラー８２、参照光用オプティカルチョッパー５５を介して第２ハーフミラー８４へ照射され、この第２ハーフミラー８４で反射された参照光は集光レンズ６４を介して検出器５６へ照射される。検出器５６で受光された透過光と参照光は処理装置５７において分離処理され、透過光強度Ｉと参照光強度Ｉ0 とが求められる。そしてこれら参照光の強度Ｉ0及び透過光の強度Ｉとの比Ｉ／Ｉ0から透過率が求められる。なお、検出器５６及び処理装置５７を除く装置は全て真空チャンバ５８の中に密閉されて設けられており、測定光周辺の雰囲気を真空に近い圧力に設定することができるようになっている。
【００２５】
また、分光器入射スリット７１と分光器出射スリット７２のスリット幅及びピンホール７４の穴径を変更させ、且つ、第２集光レンズ６２、絞り７３、ピンホール７４及びコリメータレンズ６３を光軸に沿って移動させることによって測定対象５１を透過する位置における測定光の発散角を調節することが可能である。そしてこの発散角は、１０ミリラジアン（０．５７度）以下に調整される。これは、測定対象５１での屈折による測定光路の変化を小さくするためであり、これにより、検出器５６の受光面の感度むらに起因する測定誤差の発生を防止することができる。
【００２６】
また、測定光の光路周辺の雰囲気はほぼ真空、すなわち１×１０−２Ｔｏｒｒ（１．３３Ｐａ）以下の圧力、酸素分圧にして２×１０−３Ｔｏｒｒ（０．２７Ｐａ）以下の圧力に調整される。これは、測定対象５１が厚みを有していることに起因する透過光の光路長と参照光の光路長との差分内の酸素分子による吸収の影響を小さくするためである。
【００２７】
上記構成の校正用透過率測定装置５０を用いて分光光度計１０の校正値ＫＬ  を求めるには、先ず、補正用サンプルＭと同じ材質（すなわち評価サンプルＭと同じ材質）で作製され、厚さが互いに異なる複数の校正用サンプルを用意する。なお、この校正用サンプルのうちの一つは、補正用サンプルＭと同じ厚さ（すなわち評価サンプルＭと同じ厚さＬｏ）を有するものとする（従って上記補正用サンプルそのものでもよい）。次に各校正用サンプルを洗浄した後、限界経過時間ｔｍが経過する前に（すなわち上記所定時間内に）校正用透過率測定装置５０を用いてこれらの透過率Ｔ１を測定する。ここでの透過率測定は、各校正用サンプルにつきひとつづつ、洗浄、透過率測定の順で行い、透過率を測定するときの経過時間（洗浄終了からの経過時間）が全て同一になるようにする。なお、このような手順にするのは、全ての校正サンプルについての透過率測定を限界経過時間ｔｍが経過する前に終了させることができない場合が多い（従って式（１）を用いた補正ができない）ためである。このようにして得られた各透過率Ｔ１から、下式（２）を用いて各校正用サンプルの損失が求められる。
【００２８】
【数２】
損失＝−ＬＮ（Ｔ１／Ｔｔｈ）  …（２）
【００２９】
ここで、Ｔｔｈは校正用サンプルの材質に固有の理論透過率である。式（２）を用いてサンプル厚さと損失との関係が得られたら、これらの結果を横軸をサンプル厚さ、縦軸を損失とした座標平面にプロットして第２プロット図を作成する。この第２プロット図に表されたプロット点列は直線によりフィッティングすることができる（例えば、図４のようになる）。この直線は厚さの増大に従って増加していく（すなわち正の傾きを持つ）ものとなる。そしてその直線の傾きは校正用サンプルの内部損失係数β（／ｃｍ）として求められる。
【００３０】
ここで、各校正用サンプルの透過率Ｔｏを、上記手順により得られた内部損失係数β（／ｃｍ）及びサンプル厚さＬ（ｃｍ）とを用いて表すと下式（３）のようなる。
【００３１】
【数３】
Ｔｏ＝Ｔｔｈ×ｅｘｐ（−β×Ｌ）  …（３）
【００３２】
ここで、式（１）により得られる基準時間ｔｃにおける透過率Ｔｃに校正値ＫＬ  を乗ずることにより計器誤差、すなわち分光光度計１０の測定精度が不充分であるために生じる真の値との差を除去することができるのものと仮定すると、下式（４）が得られる。
【００３３】
【数４】
Ｔｏ＝ＫＬ  ×Ｔｃ  …（４）
【００３４】
更に、式（３）と式（４）とから下式（５）が得られる。
【００３５】
【数５】
ＫＬ  ＝（Ｔｔｈ／Ｔｃ）×ｅｘｐ（−β×Ｌ）  …（５）
【００３６】
ここでＫＬ  は、前述の第１プロット図においてフィッティングに用いられた直線を用いて基準時間ｔｃに対応する透過率の値を求めてＴｃとし、これと、既に求めた内部損失係数β及び補正用サンプル厚さ（＝Ｌｏ）とを式（５）に代入することにより求められる。
【００３７】
このような手順により、評価サンプルＭの材質及び厚さ（＝Ｌｏ）に対応する分光光度計１０の校正値ＫＬ  が求められる。
【００３８】
上述のようにして、評価サンプルＭの材質及び厚さ（＝Ｌｏ）に対応する透過率低下速度ａ及び限界経過時間ｔｍの両パラメータ、及び分光光度計の校正値ＫＬ  が得られたら、図１に示す第１〜４ステップに従って評価サンプルＭの透過率（真の透過率Ｔｏ）を求めることができる。次にこれを説明する。
【００３９】
評価サンプルＭの透過率（真の透過率）Ｔｏを求めるには、図１に示すように、先ず評価サンプルＭに洗浄（乾燥工程を含む）を施す（第１ステップ）。洗浄が終了したら評価サンプルＭを分光光度計１０に設置し、前述の過程によって既知となっている限界経過時間ｔｍから定められる所定時間内に透過率測定を行って透過率Ｔを求める（第２ステップ）。ここで、洗浄が終了した評価サンプルＭはデシケータに入れて保管し、透過率測定のときにのみデシケータから取り出すようにする（評価サンプルが複数ある場合においても同じ）。透過率Ｔが求められたら、透過率Ｔを測定したときの経過時間ｔの値とともに透過率低下速度ａの値を式（１）に代入し、基準時間ｔｃにおける透過率Ｔｃを得る（第３ステップ）。基準透過率Ｔｃが求められたら、前述の過程によって既知となっている校正値ＫＬ  を用いて式（４）により校正し、真の透過率Ｔｏを得る（第４ステップ）。
【００４０】
このように、本発明に係る透過率測定方法においては、洗浄の終了後、評価サンプルＭの透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内に透過率測定を行えば、その透過率測定を行ったときの経過時間（洗浄終了からの経過時間）の如何に拘わらず、上記所定時間内において任意に選択された評価時間ｔｃにおける透過率に補正（換算）することができるので、基準時間ｔｃを洗浄終了に近い適当な時間に設定してやれば、洗浄終了後に進行する表面再汚染すなわち透過率低下の影響を含まない正確な透過率を求めることが可能である。このため、上記所定時間内であればどの経過時間において透過率測定を行っても構わず、透過率測定に際して時間的な余裕ができる。また、評価サンプルが複数ある場合には、これらを先ず一括して洗浄し、その後順次透過率測定を行うという手順が可能となるので、透過率評価に要する時間が大幅に短縮される。
【００４１】
なお、上記実施例では、評価用サンプルの透過率Ｔを求めるときに測定精度が充分でない分光光度計１０を用いたために基準時間ｔｃにおける透過率Ｔｃを真の透過率Ｔｏに校正する必要があったが、上記透過率Ｔが、例えば前述の校正用透過率測定装置のように計器誤差を生じない測定装置を用いて行われるのであれば第４ステップにおける校正は不要であり、第３ステップにおいて得られる基準時間ｔｃにおける透過率Ｔｃが即、真の透過率Ｔｏとなる。
【００４２】
なお、上述のようにして真の透過率Ｔｏが得られれば、式（３）を変形して得られる下式（６）により、その評価サンプルＭの内部損失係数βを求めることも可能である。
【００４３】
【数６】
β＝−ＬＮ（Ｔｏ／Ｔｔｈ）／Ｌ  …（６）
【００４４】
このようにして評価サンプルＭの内部損失係数βを求めることにより、更に内部吸収係数を求めることができる。そして、この内部吸収係数を評価することにより、その評価サンプルの光学系への適用の可否等を判断することができる。
【００４５】
【実施例】
以下、本発明に係る透過率測定方法を適用した具体的な実施例を示す。なお、本発明に係る方法は下の実施例に限定されない。
【００４６】
この実施例では、原料、燃焼ガスなどの合成条件を変えて直接法により合成した３つの石英ガラスインゴットのそれぞれから切り出して作製した同形状（直径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ）の３つの評価サンプルＡ、Ｂ、Ｃの透過率を求めた。透過率測定には前述の分光光度計１０を用い、分光光度計１０及び校正用透過率測定装置５０における光源はともにＡｒＦエキシマレーザ（波長１９３．４ｎｍ）とした。また、透過率評価を行う基準時間は洗浄終了から５分後とした（ｔｃ＝５分）。
【００４７】
評価サンプルＡ、Ｂ、Ｃについての実際の測定を行う前に、測定に用いる分光光度計１０の校正値ＫＬ  を求めた。これには先ず、上記評価サンプルと同じように直接法で合成した合成石英インゴットから、直径が６０ｍｍで厚さが２、５、１０、２０、３０、４０、５０ｍｍの７つの校正用サンプルを作製した。これら校正用サンプルに、互いに向き合う２つの研磨面を平行度が１０秒以内、片面ごとの平坦度がニュートンリング３本以内、片面ごとの表面粗さがｒｍｓ＝１０オングストローム以下になるように研磨した。更に、表面吸収の原因となる研磨剤が表面に残留しないよう、高純度ＳｉＯ２  粉による仕上げ研磨加工を施した。
【００４８】
続いて上記校正用サンプルにＩＰＡ（イソプロピルアルコール）洗浄を施した。ＩＰＡ洗浄とは湿式洗浄の一種であり、薬液などにより汚染物質を除去し、サンプル表面に残留した薬液等を超純水などによってすすぎ落とし、ＩＰＡ蒸気中にサンプルを保持した後引き上げることによって乾燥させる一連の洗浄・乾燥工程を指す。この洗浄・乾燥工程は、高純度のＩＰＡ蒸気中で行うため、清浄度の高い表面が得られることが特徴である。ＩＰＡ洗浄を施したこれら校正用サンプルの透過率Ｔを前述の校正用透過率測定装置５０を用いて測定し、サンプル厚さに対する損失を求めた。その結果を図４に示す（前述の第２プロット図に相当する）。なお、測定は各校正用サンプルについて複数回ずつ行った。図４において示されるプロット点列は直線（図４では破線で示す）でフィッティングでき、その傾きから内部損失係数β＝０．００２０／ｃｍを得た。
【００４９】
次に、上記校正用サンプルのうち厚さが１０ｍｍである校正用サンプルを補正用サンプルとし（評価サンプルＡ、Ｂ、Ｃの厚さが１０ｍｍであるため）、洗浄・透過率測定を繰り返し行い、透過率Ｔと経過時間ｔとの関係を求めた。その結果を図５に示す（前述の第１プロット図に相当する）。図５から分かるように、透過率は経過時間が１５分となるまでは経過時間の増大に従って低下していく（すなわち、限界経過時間はｔｍ＝１５分）。洗浄終了から１５分経過するまでのプロット点列は直線によってフィッティングすることができるが、経過時間が１５分を越えるとプロットした点はその直線からはずれ、その変化率は経過時間が１５分までのものよりも緩やかなものとなる。そしてこの直線の傾きより、透過率低下速度ａ＝０．００９（％／分）が得られる。また、この図５から基準時間ｔｃ＝５（分）に相当する透過率（Ｔｃ）を求めると、Ｔｃ＝９０．８０（％）が得られる。従って、評価サンプル厚さＬ＝１０ｍｍ及び基準時間ｔｃ＝５（分）に対する分光光度計１０の校正値ＫＬ  は理論透過率をＴｔｈ＝９０．８７４８（％）として、式（５）から、下式（７）のように求まる。
【００５０】
【数７】
ＫＬ  ＝（９０．８７４８／９０．８０）ｅｘｐ（−０．００２０×１）
＝０．９９８８２                                    …（７）
【００５１】
ここで、ＫＬ  ＜１であることは、分光光度計１０において測定される透過率Ｔは真の透過率Ｔｏよりも高くなることを示している。このため校正を行わない場合には実際よりも高い透過率が求められてしまい、これをステッパー等の光学系に用いたときには思わぬ透過率低下を招く虞がある。
【００５２】
ここで、補正・校正の精度を調べた。上記校正用サンプルと同様、直接法によって合成されたインゴットのほぼ同じ位置からサンプルを３０個切り出し、直径６０ｍｍ、厚さ１０ｍｍに加工し、上記校正用サンプルと同様の研磨を施した。そしてこれら全てのサンプルの透過率Ｔを洗浄後の経過時間を計りながら測定し、既に求めている透過率低下速度の値（ａ＝０．００９％／ｃｍ）及び式（１）を用いて透過率Ｔを基準時間ｔｃ＝５（分）の値に補正し、更に、既に求めた校正値（ＫＬ  ＝０．９９８８２）によって校正した。このようにして得られた透過率（補正・校正された透過率）を、補正・校正前の透過率を測定したときの経過時間ｔ に対してプロットした結果を図６に示す。図６から分かるように、経過時間ｔ によらず補正・校正された透過率はほぼ一定の値になっている。また、各サンプルについての内部吸収係数を下式（８）から算出し、そのばらつき（標準偏差）を求めた。ここで、内部散乱係数は０．００１５／ｃｍとした。その結果、ばらつきは０．０００２／ｃｍであり、内部吸収係数０．００１／ｃｍを定量するに当たっては充分な精度といえる。
【００５３】
【数８】
内部吸収係数＝内部損失係数（β）−内部散乱係数  …（８）
【００５４】
次に、実際に評価サンプルＡ、Ｂ、Ｃの透過率Ｔｏを求めた。評価サンプルＡ、Ｂ、Ｃを上記校正用サンプルと同様に研磨し、３つのサンプルまとめてＩＰＡ洗浄及び乾燥を行った後、洗浄終了からの経過時間ｔを計りながら分光光度計１０を用いて透過率測定を行った。得られた透過率Ｔを既に求めた透過率低下速度の値（ａ＝０．００９％／分）を用い、式（１）によって基準時間ｔｃ＝５（分）における透過率Ｔｃに補正した。そして、これらの透過率Ｔｃを既に求めた校正値ＫＬ  を用いて式（４）によって校正し、補正・校正後の透過率Ｔｏを得た。更に、式（６）よりそれぞれの評価サンプルについての内部損失係数βを算出し、内部吸収係数を上記式（８）により求めた。ここでも内部散乱係数は０．００１５／ｃｍとした。
【００５５】
これらの結果を図７の表にまとめて示す。この表におけるサンプルＡについての結果から分かるように、補正・校正を行わない場合には、内部吸収係数が負の値をとる不正確な結果が得られることが分かる。また、サンプルＡについての結果から、測定時間が５．５分違うと内部吸収係数に０．０００４／ｃｍの差が出てしまい（校正なしの値で比較）、０．００１／ｃｍの内部吸収差を評価するときには洗浄終了後の表面汚染の影響を無視できないことが分かる。更にサンプルＡについて結果から分かるように、異なる経過時間に得られた透過率であっても、これらを基準時間における透過率に補正・校正した場合には両者がほぼ一致することも分かる。
【００５６】
なお、補正・校正後の内部吸収係数を見ると、サンプルＡについては０．００１０／ｃｍ以下と小さく、エキシマステッパの光学系用として適しているといえる（判定は○）。サンプルＢについては０．００１２／ｃｍであるが、前述したように、この実施例において算出される内部吸収係数のばらつきは０．０００２／ｃｍであるのでエキシマステッパ光学系用に適しているとは言い難い（判定△）。また、サンプルＣについては内部吸収係数が０．００１０／ｃｍを大きく越えており、これはエキシマステッパ光学系の用途には不向きであるといえる（判定×）。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る紫外用光学部材の透過率測定方法においては、洗浄の終了後、測定対象（紫外用光学部材）の透過率の低下速度が一定値を保つ所定時間内に透過率測定を行えば、その透過率測定を行ったときの経過時間（洗浄終了からの経過時間）の如何に拘わらず、上記所定時間内において任意に選択された評価時間における透過率に補正（換算）することができるので、上記基準時間を洗浄時間に近い適当な時間に設定してやれば、洗浄終了後に進行する表面再汚染すなわち透過率低下の影響を含まない正確な透過率を求めることが可能である。このため、上記所定時間内であればどの経過時間において透過率測定を行っても構わず、透過率測定に際して時間的な余裕ができる。また、測定対象が複数ある場合には、これらを先ず一括して洗浄し、その後順次透過率測定を行うという手順が可能となるので、透過率評価に要する時間が大幅に短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る紫外用光学部材の透過率測定方法の手順を示すフローである。
【図２】透過率測定において用いられる分光光度計の構成を示す図である。
【図３】校正値ＫＬ  の算出に用いられる校正用透過率測定装置の構成を示す図である。
【図４】校正用サンプルの損失をサンプル厚さに対応して示したプロット図である。
【図５】補正用サンプルの透過率を洗浄終了からの経過時間に対応して示したプロット図である。
【図６】実施例における補正・校正の精度を示すプロット図であり、補正・校正後のサンプルの透過率を、補正・校正前の透過率を測定したときの経過時間に対応してプロットしたものである。
【図７】実施例における評価サンプルＡ、Ｂ、Ｃの補正・校正前の透過率、補正・校正後の透過率及びこれらに対応して算出された内部吸収係数を示す図表である。
【符号の説明】
１０    分光光度計
１１    測定対象
１２    光源
Ｉ    透過光
Ｉｏ    参照光
５０    校正用透過率測定装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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