ガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器
【課題】真空紫外域における透過率が向上したガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器を提供すること。
【解決手段】一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶であって、前記酸素原子と置換するかまたは酸素欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素としてフッ素を含有している。
【解決手段】一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶であって、前記酸素原子と置換するかまたは酸素欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素としてフッ素を含有している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスの高集積化および動作速度の高速化が要求されており、これらの要求に応えるためにパターンの微細化技術の発展が目覚しいものとなっている。パターンの微細化技術には液浸露光技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された液浸露光装置の概略構成を示す図である。
【０００４】
液浸露光装置は、少なくとも、露光光源ＡｒＦエキシマレーザを含む照明光学系１と、レチクル（マスク）Ｒと、投影光学系ＰＬと、液体供給装置５と、液体回収装置６とを備えている。この液浸露光装置では、レチクルＲのパターン像をウェハＷ上に転写している間、ウェハＷの表面と投影光学系ＰＬのウェハＷ側の光学素子４との間は液体７で満たされている。
【０００５】
光学素子４は、ＡｒＦエキシマレーザの波長１９３ｎｍの光に対する屈折率が１．６０〜１．６６の範囲の液体と、波長１９３ｎｍの光に対する屈折率が２．１０〜２．３０の範囲にある基材（レンズ）と、基材の液体と接する面上に形成された反射防止膜とを備えている。上記液体にはデカリン（Ｃ１０Ｈ１８）が、上記基材にはガーネット（ルテチウムアルミニウムガーネット［Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：ＬｕＡＧ］、ゲルマネートなど）およびスピネルセラミック（Ｍｇ２Ａｌ２Ｏ４など）が、反射防止膜には金属酸化物層とフッ化物層との積層膜が用いられる。このような構成により、ＡｒＦエキシマレーザによる光が液体と基材との間で反射することが抑制され、高解像度の液浸露光装置が達成される。
【０００６】
一方、液浸露光装置の解像度は、ウェハＷ上に配置されるレジストの屈折率と、光学素子４の基材（レンズ）の屈折率と、液体の屈折率とのうち、屈折率の小さい材料に依存することが知られている。屈折率１．７を超えるレジスト、屈折率１．６を超える液体が開発されており、１．７以上の屈折率を有する基材が必要とされている。
【０００７】
特許文献１には、屈折率２．１〜２．３０の基材としてＬｕＡＧなどを用いることが記載されているが、露光光源の光（特許文献１では波長１９３ｎｍ）に対する透過率が十分でないため、反射率低減を抑制する反射防止膜を用いることが必要となる。このような反射防止膜の付与には公知の物理的または化学的蒸着法が採用されるため、プロセスが複雑になるとともに、コストの上昇につながる。したがって、反射防止膜を不要とする基材が望まれる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１１３００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のような事情に鑑みて、本発明は、真空紫外域における透過率が向上したガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
第１の発明は、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶であって、前記酸素原子と置換するかまたは酸素欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素としてフッ素を含有していることを特徴としている。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明の特徴において、前記フッ素の含有量が５ｍｏｌ％以下であることを特徴としている。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の特徴において、前記Ａサイトを占める元素、前記Ｂサイトを占める元素、前記Ｃサイトを占める元素と置換するかまたは欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素として、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択され、かつ、電気陰性度が１．３５以下である元素を含有していることを特徴としている。
【００１３】
第４の発明は、上記第３の発明の特徴において、前記１価の元素はＬｉであることを特徴としている。
【００１４】
第５の発明は、上記第３の発明の特徴において、前記２価の元素はＭｇまたはＣａのいずれか一方または両方であることを特徴としている。
【００１５】
第６の発明は、上記第１ないし第５のいずれか一つの発明の特徴において、前記ガーネット型単結晶は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２および（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ａｌ５Ｏ１２（０＜ｘ＜１）からなる群から選択される単結晶であることを特徴としている。
【００１６】
第７の発明は、真空紫外域における光を透過させる光学部品であって、上記第１ないし第６のいずれか一つの発明の特徴を有するガーネット型単結晶から形成されていることを特徴としている。
【００１７】
第８の発明は、真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する半導体関連機器であって、前記光学部品が上記第７の発明の特徴を有する光学部品であることを特徴としている。
【００１８】
第９の発明は、真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する光学関連機器であって、前記光学部品が上記第７の発明の特徴を有する光学部品であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のガーネット型単結晶はフッ素を含有するものであり、フッ素は、ガーネット型単結晶中の酸素原子と置換する、および／または、酸素欠損を埋める。フッ素が単結晶中の酸素原子と置換することにより、フッ素の最大電気陰性度により単結晶のバンドギャップが増大する。その結果、単結晶の吸収端が短波長側にシフトし、真空紫外域の透過率が向上する。また、フッ素が単結晶中の酸素欠損を埋めることにより、結晶中の欠陥によって生じる吸収端近傍（真空紫外域）における透過率が向上する。
【００２０】
また、ガーネット型単結晶は屈折率が高いことが知られているため、液浸露光装置のレンズに加え、プリズムおよび窓材などの光学部品にも適用可能である。これらの光学部品は、液浸露光装置および干渉計などの半導体関連機器ならびにデジタルカメラを含む撮像装置および顕微鏡などの光学関連機器に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器について、図面を参照しながら説明する。本発明者らは、透過スペクトルにおける吸収端のシフトおよび欠陥密度の制御を利用することによって、既存のガーネット型単結晶の透過率が向上することを見出し、本発明を完成している。
【００２２】
本明細書においてガーネット型単結晶とは、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で表される結晶構造を有する化合物からなる単結晶である。ここで、ＡはＡサイトを占める元素（以下、Ａ元素）であり、ＢはＢサイトを占める元素（以下、Ｂ元素）であり、ＣはＣサイトを占める元素（以下、Ｃ元素）であり、Ｏは酸素原子である。つまり、ガーネット型単結晶には、陽イオンの占めるサイトが、Ａサイト、ＢサイトおよびＣサイトの３箇所あり、各サイトには複数種のイオンの固溶が許容される。このため、種々の組成を有するガーネット型単結晶が構成される。このようなガーネット型単結晶の材料設計は、たとえば、ＬＡＮＤＯＬＴ−ＢＯＲＮＳＴＥＩＮ Ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ， １２ａ （Ｇａｒｎｅｔｓ ａｎｄ Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｓ）， ｐ．ｐ． ２２ （１．１．３ ： Ｌａｔｔｉｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｇａｒｎｅｔｓ）， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ Ｂｅｒｌｉｎ， Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９７８に記載された組成と構造との関係式などを参照して行うことができる。
【００２３】
特に、半導体関連機器である液浸露光装置のレンズ（光学部品）として用いる場合には、Ａ元素は、Ｌａ、Ｇｄ、ＹおよびＬｕからなる群から少なくとも１つを選択することができ、Ｂ元素は、Ｌｕ、Ｓｃ、ＧａおよびＡｌからなる群から少なくとも１つを選択することができ、Ｃ元素は、Ｇａおよび／またはＡｌとすることができる。当然のことであるが、ＡサイトとＢサイトとが同じ元素であってよく、また、ＢサイトとＣサイトとが同じ元素であってもよい。これらの元素群から選択される場合、屈折率が高い単結晶が得られる。
【００２４】
中でも、合成および実用性の観点からは、Ａ元素がＹであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌであるＹ３Ａｌ５Ｏ１２（以下、ＹＡＧ）、Ａ元素がＬｕであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌであるＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２（以下、ＬｕＡＧ）、ならびに、Ａ元素がＹとＬｕとであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌである（Ｙ１−ｘＬｕｘ）Ａｌ５Ｏ１２（０＜ｘ＜１）（以下、ＹＬｕＡＧ）が好ましいものとして例示される。
【００２５】
本発明者らは、ガーネット型単結晶の透過率、特に、真空紫外域（真空紫外域とは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であり、中でも１９０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲）の透過率の向上を目指し、ガーネット型単結晶の透過スペクトルの吸収端および結晶中の欠陥に注目した。
【００２６】
図１は、ＹＡＧの透過スペクトルを例示した図である。
【００２７】
ＹＡＧはガーネット型単結晶の代表例であり、図１は、公知の単結晶育成方法により作製されたＹＡＧの例示的な透過スペクトルを示している。図１に示した透過スペクトルから、ＹＡＧの吸収端は、液浸露光装置の光源の波長１９３ｎｍ近傍にあることが分かる。また、波長１９３ｎｍにおけるＹＡＧの透過率は、約２５％と低く、実用的ではないと理解される。さらに、図１図中に楕円で囲んで示したように、透過スペクトルはショルダーを示しており、このことは、単結晶の結晶構造が高い欠陥密度を有していることを示唆している。本発明者は、このような透過スペクトルから、吸収端および欠陥に注目し、透過率を改善したのである。
【００２８】
（１）吸収端のシフト
図１に示した透過スペクトルにおいて、吸収端を矢印で示す短波長側にシフトさせることができれば、真空紫外域における透過率を向上させることができる。詳細には、吸収端はバンドギャップと相関しており、簡易的に式Ｅ＝ｈｃ／λ（ここで、Ｅはバンドギャップ、ｈｃは光子エネルギー、λは吸収端の波長）で表される。吸収端の波長λを短波長化すれば、バンドギャップは増大することになる。したがって、ガーネット型単結晶の透過率を向上させるためには、ガーネット型単結晶のバンドギャップを増大させればよく、バンドギャップを増大させるためには、ガーネット型単結晶における陽イオンと陰イオンとの電気陰性度差が増大すればよいと考えられる。
【００２９】
表１にＰａｕｌｉｎｇの電気陰性度を示した。表１の値は、Ｊ． Ｅ． Ｈｕｈｅｅｙらの“Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ −ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ”， ４ｔｈ ｅｄ． （Ｈａｐｅｒｅ Ｃｏｌｌｉｎｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９９３）より抜粋したものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
本発明のガーネット型単結晶はフッ素（Ｆ）を含有するものであり、フッ素は、表１に示したように、最も大きな電気陰性度を有している。フッ素のイオン半径は、Ｏのイオン半径よりも小さいので、ガーネット型単結晶中のＯと容易に置換し、ガーネット型単結晶における陽イオンと陰イオンとの電気陰性度差を増大させる。その結果、フッ素を含有するガーネット型単結晶の透過率が向上する。
【００３２】
フッ素の含有量は、好ましくは、５ｍｏｌ％以下である。わずかでもＦがＯと置換されれば、バンドギャップが増大し、吸収端が短波長側にシフトするので、真空紫外域における透過率が向上する。フッ素の含有量が５ｍｏｌ％より多いと、結晶構造が維持できない恐れがあり、好ましくない。
【００３３】
また、本発明のガーネット型単結晶は、好ましくは、フッ素に加えて、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択され、かつ、電気陰性度が１．３５以下である元素を含有するものである。これらの１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択される元素は、ガーネット型単結晶中の陽イオン元素（Ａ元素、Ｂ元素およびＣ元素）と置換する。上記選択元素の電気陰性度は１．３５以下であるので、ガーネット型単結晶における陽イオンと陰イオンとの電気陰性度差を増大させることができる。電気陰性度が１．３５より大きい場合には、電気陰性度差が低下するので、好ましくない。より好ましくは、イオン半径および電気陰性度の観点から、１価の元素にはＬｉが、２価の元素にはＣａが例示される。
【００３４】
なお、上記選択元素の含有量は、好ましくは、０ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下とすることができる。ガーネット型単結晶には少なくともフッ素が含有されればよいので、ガーネット型単結晶は、上記選択元素を必ずしも含有するものではない。含有する場合には、５ｍｏｌ％より多いと結晶構造が維持できない恐れがあり、好ましくない。
【００３５】
（２）欠陥濃度の制御
図１を参照して上記の通りに説明したように、透過スペクトルにおけるショルダーは、単結晶中の結晶構造の不完全性、すなわち、欠陥（酸素欠損および陽イオン欠陥）に起因している。欠陥濃度を低下させることによって、透過スペクトルにおけるショルダーが消失し、透過率が向上するものと考えられる。
【００３６】
本発明のガーネット型単結晶は、上記の通り、フッ素（Ｆ）を含有するものであり、フッ素は、Ｏよりもイオン半径が小さいため、酸素欠陥を容易に埋めることができる。その結果、透過スペクトルにおけるショルダーが消失し、透過率が向上する。フッ素の含有量は、上記の通り、好ましくは５ｍｏｌ％以下である。
【００３７】
また、本発明のガーネット型単結晶は、好ましくは、フッ素に加えて、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択される元素を含有するものである。これらの１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択される元素は、ガーネット型単結晶の陽イオンサイト（Ａサイト、ＢサイトおよびＣサイト）の陽イオン欠陥を容易に埋めることができる。中でも、イオン半径の観点から、好ましくは、１価の元素にはＬｉが、２価の元素にはＭｇが例示される。また、選択元素は、基本的には置換可能な任意の元素が適用可能であるが、上記（１）に示した吸収端の短波長側へのシフトを考慮すれば、表１に示した電気陰性度が１．３５以下の元素が好ましい。したがって、選択される１価の元素としては好ましくはＬｉが、２価の元素として好ましくはＭｇまたはＣａのいずれか一方または両方が例示される。
【００３８】
本発明のガーネット型単結晶は、原料融液にフッ素源、または、フッ素源および選択された元素源を含む以外は、たとえばチョクラルスキー（ＣＺ）法などの公知の結晶成長法によって製造することができる。フッ素源は、ガーネット型単結晶を構成するＡ元素とフッ素との化合物、Ｂ元素とフッ素との化合物、Ｃ元素とフッ素との化合物、これらの混合物、および、フッ素を含有するガスからなる群から選択することができる。たとえば、Ａ元素がＹである場合には、フッ素源としてＹＦ３が採用される。フッ素を含有するガスとは、たとえば、ＡｒまたはＮ２の一部または全部を、ＣＦ４、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｈ５Ｆ、ＨＦ、Ｆ２などのフッ素を含有するガスで置換したガスのことである。
【００３９】
また、元素源は、選択される元素単体からなる材料、選択される元素の酸化物、ガーネット型単結晶を構成するＡ元素と選択される元素との化合物、Ｂ元素と選択される元素との化合物、Ｃ元素と選択される元素との化合物、これらの混合物、および、これらのフッ化物からなる群から選択することができる。
【００４０】
本発明のガーネット型単結晶は、透過スペクトルの吸収端が短波長側にシフトし、かつ酸素欠損が制御されているので、真空紫外域における透過率が向上する。このようなガーネット型単結晶は、液浸露光装置のレンズ（光学部品）、高い透過率を利用したレンズ材料などに好適である。
【００４１】
以上には、ガーネット型単結晶のみについて詳述したが、上記原理は、一般的な酸化物材料（たとえば、（Ｍｇ、Ｚｎ）Ａｌ２Ｏ４、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＣａＢ２Ｏ４およびＬｉＡｌ５Ｏ８に代表される立方晶スピネル型結晶、立方晶ペロブスカイト型結晶、ＭｇＯ、（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｏ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＭｇドープＬｉＮｂＯ３、ＭｇドープＬｉＴａＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２など）にも適用可能である。酸化物中の酸素のフッ素置換または酸素欠損のフッ素による充填のいずれか一方または両方によって、上記一般的な酸化物材料の透過率を向上させることができることは、明らかである。
【００４２】
次に、実施例を示し、本発明のガーネット型単結晶についてさらに説明する。もちろん、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００４３】
フッ素を含有するガーネット型単結晶を製造した。ガーネット型単結晶として、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２においてＡ元素がＹであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌである、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）を用いた。ガーネット型単結晶はチョクラルスキー法により育成した。
【００４４】
純度４ＮのＹ２Ｏ３粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末と、ＹＦ３粉末とをモル比で２．９：５：０．２となるように秤量・混合し、プレス成形した。プレス成形した原料混合粉末をＩｒるつぼに充填し、セラミック製保温材に配置した。高周波誘導加熱によりＩｒるつぼを原料混合粉末の融点近傍である約２０００℃まで加熱し、原料混合粉末を溶解させた。このとき、融液内のＦは、０．２ｍｏｌ％であった。
【００４５】
次に、あらかじめ成型され、シードホルダーに固定されたＹＡＧ種結晶を、融液に接触させ、融液に馴染ませるとともに温度調整を行った。その後、引き上げ速度１ｍｍ／ｈおよび結晶回転数１０ｒｐｍで回転引き上げを行い、ガーネット型単結晶を育成した。
【００４６】
このようにして得られたＹＡＧ単結晶を観察した。観察結果を図２に示した。また、得られたＹＡＧ単結晶をカット・研磨し、透過スペクトルを測定した。測定用の試料の厚さは１ｍｍであった。測定結果を図３に示した。ＹＡＧ単結晶の評価は後述の通りである。
＜比較例１＞
【００４７】
実施例１において、ＹＦ３粉末を用いない以外は同様の手順によって無添加ＹＡＧ単結晶を製造した。得られた無添加ＹＡＧ単結晶を実施例１と同様にカット・研磨し、透過スペクトルを測定した。測定結果を図３に併せて示した。
【００４８】
図２は、実施例１で作製したフッ素を有するＹＡＧ単結晶の外観を示した写真である。
【００４９】
図２に示したように、フッ素を添加しても、均質かつ無色透明のＹＡＧ単結晶が得られている（実施例１）。本発明のガーネット型単結晶は、製造に際し既存の結晶育成方法を適用することができ、実用化に近く有利である。
【００５０】
図３は、実施例１および比較例１で測定したＹＡＧ単結晶の透過スペクトルを示した図である。
【００５１】
図３に示したように、比較例１（無添加ＹＡＧ）の透過スペクトルは、図１に示したＹＡＧの透過スペクトルと同一である。また、図３に示した透過スペクトルから、フッ素を含有することによって透過スペクトルの吸収端は短波長側にシフトしていることが分かる。詳細には、実施例１のフッ素を含有するＹＡＧ単結晶（Ｆ添加ＹＡＧ）の真空紫外域（特に波長１９３ｎｍ）における透過率（５０％）は、比較例１の無添加ＹＡＧの透過率（２５％）の２倍に向上している。したがって、高解像度の液浸露光装置の光学素子の基材としてＦ添加ＹＡＧを適用することにより、反射防止膜を不要にすることができ、コスト削減を図ることが可能となる。
【００５２】
なお、原料の純度を４Ｎから６Ｎに高純度化するなど行うことにより、透過率のさらなる向上が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ＹＡＧの透過スペクトルを例示した図である。
【図２】実施例１で作製したフッ素を含有するＹＡＧ単結晶の外観を示した写真である。
【図３】実施例１および比較例１で測定したＹＡＧ単結晶の透過スペクトルを示した図である。
【図４】特許文献１に記載された液浸露光装置の概略構成を示した図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子デバイスの高集積化および動作速度の高速化が要求されており、これらの要求に応えるためにパターンの微細化技術の発展が目覚しいものとなっている。パターンの微細化技術には液浸露光技術が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された液浸露光装置の概略構成を示す図である。
【０００４】
液浸露光装置は、少なくとも、露光光源ＡｒＦエキシマレーザを含む照明光学系１と、レチクル（マスク）Ｒと、投影光学系ＰＬと、液体供給装置５と、液体回収装置６とを備えている。この液浸露光装置では、レチクルＲのパターン像をウェハＷ上に転写している間、ウェハＷの表面と投影光学系ＰＬのウェハＷ側の光学素子４との間は液体７で満たされている。
【０００５】
光学素子４は、ＡｒＦエキシマレーザの波長１９３ｎｍの光に対する屈折率が１．６０〜１．６６の範囲の液体と、波長１９３ｎｍの光に対する屈折率が２．１０〜２．３０の範囲にある基材（レンズ）と、基材の液体と接する面上に形成された反射防止膜とを備えている。上記液体にはデカリン（Ｃ１０Ｈ１８）が、上記基材にはガーネット（ルテチウムアルミニウムガーネット［Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：ＬｕＡＧ］、ゲルマネートなど）およびスピネルセラミック（Ｍｇ２Ａｌ２Ｏ４など）が、反射防止膜には金属酸化物層とフッ化物層との積層膜が用いられる。このような構成により、ＡｒＦエキシマレーザによる光が液体と基材との間で反射することが抑制され、高解像度の液浸露光装置が達成される。
【０００６】
一方、液浸露光装置の解像度は、ウェハＷ上に配置されるレジストの屈折率と、光学素子４の基材（レンズ）の屈折率と、液体の屈折率とのうち、屈折率の小さい材料に依存することが知られている。屈折率１．７を超えるレジスト、屈折率１．６を超える液体が開発されており、１．７以上の屈折率を有する基材が必要とされている。
【０００７】
特許文献１には、屈折率２．１〜２．３０の基材としてＬｕＡＧなどを用いることが記載されているが、露光光源の光（特許文献１では波長１９３ｎｍ）に対する透過率が十分でないため、反射率低減を抑制する反射防止膜を用いることが必要となる。このような反射防止膜の付与には公知の物理的または化学的蒸着法が採用されるため、プロセスが複雑になるとともに、コストの上昇につながる。したがって、反射防止膜を不要とする基材が望まれる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−１１３００４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
以上のような事情に鑑みて、本発明は、真空紫外域における透過率が向上したガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するために、以下の特徴を有している。
第１の発明は、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶であって、前記酸素原子と置換するかまたは酸素欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素としてフッ素を含有していることを特徴としている。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明の特徴において、前記フッ素の含有量が５ｍｏｌ％以下であることを特徴としている。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明の特徴において、前記Ａサイトを占める元素、前記Ｂサイトを占める元素、前記Ｃサイトを占める元素と置換するかまたは欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素として、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択され、かつ、電気陰性度が１．３５以下である元素を含有していることを特徴としている。
【００１３】
第４の発明は、上記第３の発明の特徴において、前記１価の元素はＬｉであることを特徴としている。
【００１４】
第５の発明は、上記第３の発明の特徴において、前記２価の元素はＭｇまたはＣａのいずれか一方または両方であることを特徴としている。
【００１５】
第６の発明は、上記第１ないし第５のいずれか一つの発明の特徴において、前記ガーネット型単結晶は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２および（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ａｌ５Ｏ１２（０＜ｘ＜１）からなる群から選択される単結晶であることを特徴としている。
【００１６】
第７の発明は、真空紫外域における光を透過させる光学部品であって、上記第１ないし第６のいずれか一つの発明の特徴を有するガーネット型単結晶から形成されていることを特徴としている。
【００１７】
第８の発明は、真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する半導体関連機器であって、前記光学部品が上記第７の発明の特徴を有する光学部品であることを特徴としている。
【００１８】
第９の発明は、真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する光学関連機器であって、前記光学部品が上記第７の発明の特徴を有する光学部品であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のガーネット型単結晶はフッ素を含有するものであり、フッ素は、ガーネット型単結晶中の酸素原子と置換する、および／または、酸素欠損を埋める。フッ素が単結晶中の酸素原子と置換することにより、フッ素の最大電気陰性度により単結晶のバンドギャップが増大する。その結果、単結晶の吸収端が短波長側にシフトし、真空紫外域の透過率が向上する。また、フッ素が単結晶中の酸素欠損を埋めることにより、結晶中の欠陥によって生じる吸収端近傍（真空紫外域）における透過率が向上する。
【００２０】
また、ガーネット型単結晶は屈折率が高いことが知られているため、液浸露光装置のレンズに加え、プリズムおよび窓材などの光学部品にも適用可能である。これらの光学部品は、液浸露光装置および干渉計などの半導体関連機器ならびにデジタルカメラを含む撮像装置および顕微鏡などの光学関連機器に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明のガーネット型単結晶、それを用いた光学部品およびその関連機器について、図面を参照しながら説明する。本発明者らは、透過スペクトルにおける吸収端のシフトおよび欠陥密度の制御を利用することによって、既存のガーネット型単結晶の透過率が向上することを見出し、本発明を完成している。
【００２２】
本明細書においてガーネット型単結晶とは、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２で表される結晶構造を有する化合物からなる単結晶である。ここで、ＡはＡサイトを占める元素（以下、Ａ元素）であり、ＢはＢサイトを占める元素（以下、Ｂ元素）であり、ＣはＣサイトを占める元素（以下、Ｃ元素）であり、Ｏは酸素原子である。つまり、ガーネット型単結晶には、陽イオンの占めるサイトが、Ａサイト、ＢサイトおよびＣサイトの３箇所あり、各サイトには複数種のイオンの固溶が許容される。このため、種々の組成を有するガーネット型単結晶が構成される。このようなガーネット型単結晶の材料設計は、たとえば、ＬＡＮＤＯＬＴ−ＢＯＲＮＳＴＥＩＮ Ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ， １２ａ （Ｇａｒｎｅｔｓ ａｎｄ Ｐｅｒｏｖｓｋｉｔｅｓ）， ｐ．ｐ． ２２ （１．１．３ ： Ｌａｔｔｉｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｇａｒｎｅｔｓ）， Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ Ｂｅｒｌｉｎ， Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９７８に記載された組成と構造との関係式などを参照して行うことができる。
【００２３】
特に、半導体関連機器である液浸露光装置のレンズ（光学部品）として用いる場合には、Ａ元素は、Ｌａ、Ｇｄ、ＹおよびＬｕからなる群から少なくとも１つを選択することができ、Ｂ元素は、Ｌｕ、Ｓｃ、ＧａおよびＡｌからなる群から少なくとも１つを選択することができ、Ｃ元素は、Ｇａおよび／またはＡｌとすることができる。当然のことであるが、ＡサイトとＢサイトとが同じ元素であってよく、また、ＢサイトとＣサイトとが同じ元素であってもよい。これらの元素群から選択される場合、屈折率が高い単結晶が得られる。
【００２４】
中でも、合成および実用性の観点からは、Ａ元素がＹであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌであるＹ３Ａｌ５Ｏ１２（以下、ＹＡＧ）、Ａ元素がＬｕであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌであるＬｕ３Ａｌ５Ｏ１２（以下、ＬｕＡＧ）、ならびに、Ａ元素がＹとＬｕとであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌである（Ｙ１−ｘＬｕｘ）Ａｌ５Ｏ１２（０＜ｘ＜１）（以下、ＹＬｕＡＧ）が好ましいものとして例示される。
【００２５】
本発明者らは、ガーネット型単結晶の透過率、特に、真空紫外域（真空紫外域とは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲であり、中でも１９０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲）の透過率の向上を目指し、ガーネット型単結晶の透過スペクトルの吸収端および結晶中の欠陥に注目した。
【００２６】
図１は、ＹＡＧの透過スペクトルを例示した図である。
【００２７】
ＹＡＧはガーネット型単結晶の代表例であり、図１は、公知の単結晶育成方法により作製されたＹＡＧの例示的な透過スペクトルを示している。図１に示した透過スペクトルから、ＹＡＧの吸収端は、液浸露光装置の光源の波長１９３ｎｍ近傍にあることが分かる。また、波長１９３ｎｍにおけるＹＡＧの透過率は、約２５％と低く、実用的ではないと理解される。さらに、図１図中に楕円で囲んで示したように、透過スペクトルはショルダーを示しており、このことは、単結晶の結晶構造が高い欠陥密度を有していることを示唆している。本発明者は、このような透過スペクトルから、吸収端および欠陥に注目し、透過率を改善したのである。
【００２８】
（１）吸収端のシフト
図１に示した透過スペクトルにおいて、吸収端を矢印で示す短波長側にシフトさせることができれば、真空紫外域における透過率を向上させることができる。詳細には、吸収端はバンドギャップと相関しており、簡易的に式Ｅ＝ｈｃ／λ（ここで、Ｅはバンドギャップ、ｈｃは光子エネルギー、λは吸収端の波長）で表される。吸収端の波長λを短波長化すれば、バンドギャップは増大することになる。したがって、ガーネット型単結晶の透過率を向上させるためには、ガーネット型単結晶のバンドギャップを増大させればよく、バンドギャップを増大させるためには、ガーネット型単結晶における陽イオンと陰イオンとの電気陰性度差が増大すればよいと考えられる。
【００２９】
表１にＰａｕｌｉｎｇの電気陰性度を示した。表１の値は、Ｊ． Ｅ． Ｈｕｈｅｅｙらの“Ｉｎｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ −ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｉｔｙ”， ４ｔｈ ｅｄ． （Ｈａｐｅｒｅ Ｃｏｌｌｉｎｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ， １９９３）より抜粋したものである。
【００３０】
【表１】
【００３１】
本発明のガーネット型単結晶はフッ素（Ｆ）を含有するものであり、フッ素は、表１に示したように、最も大きな電気陰性度を有している。フッ素のイオン半径は、Ｏのイオン半径よりも小さいので、ガーネット型単結晶中のＯと容易に置換し、ガーネット型単結晶における陽イオンと陰イオンとの電気陰性度差を増大させる。その結果、フッ素を含有するガーネット型単結晶の透過率が向上する。
【００３２】
フッ素の含有量は、好ましくは、５ｍｏｌ％以下である。わずかでもＦがＯと置換されれば、バンドギャップが増大し、吸収端が短波長側にシフトするので、真空紫外域における透過率が向上する。フッ素の含有量が５ｍｏｌ％より多いと、結晶構造が維持できない恐れがあり、好ましくない。
【００３３】
また、本発明のガーネット型単結晶は、好ましくは、フッ素に加えて、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択され、かつ、電気陰性度が１．３５以下である元素を含有するものである。これらの１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択される元素は、ガーネット型単結晶中の陽イオン元素（Ａ元素、Ｂ元素およびＣ元素）と置換する。上記選択元素の電気陰性度は１．３５以下であるので、ガーネット型単結晶における陽イオンと陰イオンとの電気陰性度差を増大させることができる。電気陰性度が１．３５より大きい場合には、電気陰性度差が低下するので、好ましくない。より好ましくは、イオン半径および電気陰性度の観点から、１価の元素にはＬｉが、２価の元素にはＣａが例示される。
【００３４】
なお、上記選択元素の含有量は、好ましくは、０ｍｏｌ％以上５ｍｏｌ％以下とすることができる。ガーネット型単結晶には少なくともフッ素が含有されればよいので、ガーネット型単結晶は、上記選択元素を必ずしも含有するものではない。含有する場合には、５ｍｏｌ％より多いと結晶構造が維持できない恐れがあり、好ましくない。
【００３５】
（２）欠陥濃度の制御
図１を参照して上記の通りに説明したように、透過スペクトルにおけるショルダーは、単結晶中の結晶構造の不完全性、すなわち、欠陥（酸素欠損および陽イオン欠陥）に起因している。欠陥濃度を低下させることによって、透過スペクトルにおけるショルダーが消失し、透過率が向上するものと考えられる。
【００３６】
本発明のガーネット型単結晶は、上記の通り、フッ素（Ｆ）を含有するものであり、フッ素は、Ｏよりもイオン半径が小さいため、酸素欠陥を容易に埋めることができる。その結果、透過スペクトルにおけるショルダーが消失し、透過率が向上する。フッ素の含有量は、上記の通り、好ましくは５ｍｏｌ％以下である。
【００３７】
また、本発明のガーネット型単結晶は、好ましくは、フッ素に加えて、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択される元素を含有するものである。これらの１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択される元素は、ガーネット型単結晶の陽イオンサイト（Ａサイト、ＢサイトおよびＣサイト）の陽イオン欠陥を容易に埋めることができる。中でも、イオン半径の観点から、好ましくは、１価の元素にはＬｉが、２価の元素にはＭｇが例示される。また、選択元素は、基本的には置換可能な任意の元素が適用可能であるが、上記（１）に示した吸収端の短波長側へのシフトを考慮すれば、表１に示した電気陰性度が１．３５以下の元素が好ましい。したがって、選択される１価の元素としては好ましくはＬｉが、２価の元素として好ましくはＭｇまたはＣａのいずれか一方または両方が例示される。
【００３８】
本発明のガーネット型単結晶は、原料融液にフッ素源、または、フッ素源および選択された元素源を含む以外は、たとえばチョクラルスキー（ＣＺ）法などの公知の結晶成長法によって製造することができる。フッ素源は、ガーネット型単結晶を構成するＡ元素とフッ素との化合物、Ｂ元素とフッ素との化合物、Ｃ元素とフッ素との化合物、これらの混合物、および、フッ素を含有するガスからなる群から選択することができる。たとえば、Ａ元素がＹである場合には、フッ素源としてＹＦ３が採用される。フッ素を含有するガスとは、たとえば、ＡｒまたはＮ２の一部または全部を、ＣＦ４、ＣＨ２Ｆ２、ＣＨ３Ｆ、Ｃ２Ｈ５Ｆ、ＨＦ、Ｆ２などのフッ素を含有するガスで置換したガスのことである。
【００３９】
また、元素源は、選択される元素単体からなる材料、選択される元素の酸化物、ガーネット型単結晶を構成するＡ元素と選択される元素との化合物、Ｂ元素と選択される元素との化合物、Ｃ元素と選択される元素との化合物、これらの混合物、および、これらのフッ化物からなる群から選択することができる。
【００４０】
本発明のガーネット型単結晶は、透過スペクトルの吸収端が短波長側にシフトし、かつ酸素欠損が制御されているので、真空紫外域における透過率が向上する。このようなガーネット型単結晶は、液浸露光装置のレンズ（光学部品）、高い透過率を利用したレンズ材料などに好適である。
【００４１】
以上には、ガーネット型単結晶のみについて詳述したが、上記原理は、一般的な酸化物材料（たとえば、（Ｍｇ、Ｚｎ）Ａｌ２Ｏ４、ＣａＡｌ２Ｏ４、ＣａＢ２Ｏ４およびＬｉＡｌ５Ｏ８に代表される立方晶スピネル型結晶、立方晶ペロブスカイト型結晶、ＭｇＯ、（Ｍｇ，Ｚｎ）Ｏ、ＬｉＮｂＯ３、ＬｉＴａＯ３、ＭｇドープＬｉＮｂＯ３、ＭｇドープＬｉＴａＯ３、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２など）にも適用可能である。酸化物中の酸素のフッ素置換または酸素欠損のフッ素による充填のいずれか一方または両方によって、上記一般的な酸化物材料の透過率を向上させることができることは、明らかである。
【００４２】
次に、実施例を示し、本発明のガーネット型単結晶についてさらに説明する。もちろん、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
【実施例１】
【００４３】
フッ素を含有するガーネット型単結晶を製造した。ガーネット型単結晶として、一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２においてＡ元素がＹであり、Ｂ元素およびＣ元素がＡｌである、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）を用いた。ガーネット型単結晶はチョクラルスキー法により育成した。
【００４４】
純度４ＮのＹ２Ｏ３粉末と、Ａｌ２Ｏ３粉末と、ＹＦ３粉末とをモル比で２．９：５：０．２となるように秤量・混合し、プレス成形した。プレス成形した原料混合粉末をＩｒるつぼに充填し、セラミック製保温材に配置した。高周波誘導加熱によりＩｒるつぼを原料混合粉末の融点近傍である約２０００℃まで加熱し、原料混合粉末を溶解させた。このとき、融液内のＦは、０．２ｍｏｌ％であった。
【００４５】
次に、あらかじめ成型され、シードホルダーに固定されたＹＡＧ種結晶を、融液に接触させ、融液に馴染ませるとともに温度調整を行った。その後、引き上げ速度１ｍｍ／ｈおよび結晶回転数１０ｒｐｍで回転引き上げを行い、ガーネット型単結晶を育成した。
【００４６】
このようにして得られたＹＡＧ単結晶を観察した。観察結果を図２に示した。また、得られたＹＡＧ単結晶をカット・研磨し、透過スペクトルを測定した。測定用の試料の厚さは１ｍｍであった。測定結果を図３に示した。ＹＡＧ単結晶の評価は後述の通りである。
＜比較例１＞
【００４７】
実施例１において、ＹＦ３粉末を用いない以外は同様の手順によって無添加ＹＡＧ単結晶を製造した。得られた無添加ＹＡＧ単結晶を実施例１と同様にカット・研磨し、透過スペクトルを測定した。測定結果を図３に併せて示した。
【００４８】
図２は、実施例１で作製したフッ素を有するＹＡＧ単結晶の外観を示した写真である。
【００４９】
図２に示したように、フッ素を添加しても、均質かつ無色透明のＹＡＧ単結晶が得られている（実施例１）。本発明のガーネット型単結晶は、製造に際し既存の結晶育成方法を適用することができ、実用化に近く有利である。
【００５０】
図３は、実施例１および比較例１で測定したＹＡＧ単結晶の透過スペクトルを示した図である。
【００５１】
図３に示したように、比較例１（無添加ＹＡＧ）の透過スペクトルは、図１に示したＹＡＧの透過スペクトルと同一である。また、図３に示した透過スペクトルから、フッ素を含有することによって透過スペクトルの吸収端は短波長側にシフトしていることが分かる。詳細には、実施例１のフッ素を含有するＹＡＧ単結晶（Ｆ添加ＹＡＧ）の真空紫外域（特に波長１９３ｎｍ）における透過率（５０％）は、比較例１の無添加ＹＡＧの透過率（２５％）の２倍に向上している。したがって、高解像度の液浸露光装置の光学素子の基材としてＦ添加ＹＡＧを適用することにより、反射防止膜を不要にすることができ、コスト削減を図ることが可能となる。
【００５２】
なお、原料の純度を４Ｎから６Ｎに高純度化するなど行うことにより、透過率のさらなる向上が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ＹＡＧの透過スペクトルを例示した図である。
【図２】実施例１で作製したフッ素を含有するＹＡＧ単結晶の外観を示した写真である。
【図３】実施例１および比較例１で測定したＹＡＧ単結晶の透過スペクトルを示した図である。
【図４】特許文献１に記載された液浸露光装置の概略構成を示した図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶であって、前記酸素原子と置換するかまたは酸素欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素としてフッ素を含有していることを特徴とするガーネット型単結晶。
【請求項２】
前記フッ素の含有量が５ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１に記載のガーネット型単結晶。
【請求項３】
前記Ａサイトを占める元素、前記Ｂサイトを占める元素、前記Ｃサイトを占める元素と置換するかまたは欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素として、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択され、かつ、電気陰性度が１．３５以下である元素を含有していることを特徴とする請求項１または２に記載のガーネット型単結晶。
【請求項４】
前記１価の元素はＬｉであることを特徴とする請求項３に記載のガーネット型単結晶。
【請求項５】
前記２価の元素はＭｇまたはＣａのいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項３に記載のガーネット型単結晶。
【請求項６】
前記ガーネット型単結晶は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２および（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ａｌ５Ｏ１２（０＜ｘ＜１）からなる群から選択される単結晶であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のガーネット型単結晶。
【請求項７】
真空紫外域における光を透過させる光学部品であって、請求項１ないし６のいずれか一項に記載のガーネット型単結晶から形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項８】
真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する半導体関連機器であって、前記光学部品が請求項７に記載の光学部品であることを特徴とする半導体関連機器。
【請求項９】
真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する光学関連機器であって、前記光学部品が請求項７に記載の光学部品であることを特徴とする光学関連機器。
【請求項１】
一般式Ａ３Ｂ２Ｃ３Ｏ１２（陽イオンの占めるサイトが、Ａ、Ｂ、Ｃの３サイトである結晶構造を有し、ＡはＡサイトを占める元素を示し、ＢはＢサイトを占める元素を示し、ＣはＣサイトを占める元素を示し、Ｏは酸素原子を示す。）で表されるガーネット型単結晶であって、前記酸素原子と置換するかまたは酸素欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素としてフッ素を含有していることを特徴とするガーネット型単結晶。
【請求項２】
前記フッ素の含有量が５ｍｏｌ％以下であることを特徴とする請求項１に記載のガーネット型単結晶。
【請求項３】
前記Ａサイトを占める元素、前記Ｂサイトを占める元素、前記Ｃサイトを占める元素と置換するかまたは欠損を埋めるかのいずれか一方または両方を行う元素として、１価の元素、２価の元素および３価の元素からなる群から少なくとも１つ選択され、かつ、電気陰性度が１．３５以下である元素を含有していることを特徴とする請求項１または２に記載のガーネット型単結晶。
【請求項４】
前記１価の元素はＬｉであることを特徴とする請求項３に記載のガーネット型単結晶。
【請求項５】
前記２価の元素はＭｇまたはＣａのいずれか一方または両方であることを特徴とする請求項３に記載のガーネット型単結晶。
【請求項６】
前記ガーネット型単結晶は、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２および（Ｙ１−ｘＬｕｘ）３Ａｌ５Ｏ１２（０＜ｘ＜１）からなる群から選択される単結晶であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のガーネット型単結晶。
【請求項７】
真空紫外域における光を透過させる光学部品であって、請求項１ないし６のいずれか一項に記載のガーネット型単結晶から形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項８】
真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する半導体関連機器であって、前記光学部品が請求項７に記載の光学部品であることを特徴とする半導体関連機器。
【請求項９】
真空紫外域における光を透過させる光学部品を有する光学関連機器であって、前記光学部品が請求項７に記載の光学部品であることを特徴とする光学関連機器。
【図１】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−３０８０４（Ｐ２０１０−３０８０４Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９２５２６（Ｐ２００８−１９２５２６）
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（３０１０２３２３８）独立行政法人物質・材料研究機構 (1,333)
【出願人】（０００２０８８５７）第一電通株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２５日（２００８．７．２５）
【出願人】（３０１０２３２３８）独立行政法人物質・材料研究機構 (1,333)
【出願人】（０００２０８８５７）第一電通株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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