DE10025786A1 - Production of doped photomask substrates made from quartz glass used for semiconductor lithography comprises forming quartz glass blanks, processing to form crude substrate plates close to the final format, doping, and final processing - Google Patents

Production of doped photomask substrates made from quartz glass used for semiconductor lithography comprises forming quartz glass blanks, processing to form crude substrate plates close to the final format, doping, and final processing

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DE10025786A1 DE2000125786 DE10025786A DE10025786A1 DE 10025786 A1 DE10025786 A1 DE 10025786A1 DE 2000125786 DE2000125786 DE 2000125786 DE 10025786 A DE10025786 A DE 10025786A DE 10025786 A1 DE10025786 A1 DE 10025786A1
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Abstract

Production of doped photomask substrates made from quartz glass comprises forming quartz glass blanks; processing the blanks to form crude substrate plates close to the final format; doping the plates; and final processing the plates to photomask substrates. Preferred Features: The glass blanks made from quartz glass are produced using a soot, plasma or a sol-gel process. Several crude substrate plates can be doped at the same time, preferably with hydrogen at 300-1000 deg C and at pressures of 1-10 bar.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von dotierten Photomaskensubstraten aus Quarzglas, insbesondere für die Halbleiterlithographie im ultravioletten Wellenlängenbereich von 155 nm bis 200 nm. Ferner bezieht sich die Erfindung auf Photomaskensubstrate, insbesondere für die Halbleiterlithographie im ultravioletten Wellenlängenbereich von 155 nm bis 200 nm. The invention relates to a process for the production of doped photomask substrates made of quartz glass, in particular for semiconductor lithography in the ultraviolet wavelength range of 155 nm to 200 nm. Further, the invention relates to photomask substrates, in particular for semiconductor lithography in the ultraviolet wavelength range of 155 nm to 200 nm ,

Integrierte Schaltkreise werden durch Lithographie-Verfahren erzeugt. Integrated circuits are formed by lithography process. Dabei werden über optische Systeme die geometrischen Formen einer Photomaske auf Halbleiterwafer abgebildet. The geometric shapes of a photomask are imaged on the semiconductor wafer via optical systems. Die Photomasken bestehen aus einem für die jeweiligen Wellenlängen transparenten Photomaskensubstrat und der darauf angebrachten eigentlichen Maske mit dem Muster. The photomasks are made of a material transparent to the relevant wavelengths of the photomask substrate and mounted thereon actual mask with the pattern.

In den Standard-Lithographieverfahren werden Wellenlängen im ultravioletten Bereich von ca. 200 bis 400 nm verwendet. In the standard method of lithography wavelengths in the ultraviolet range of about 200 to 400 nm are used. Im Zuge der zunehmenden Miniaturisierung und Integration der Schaltkreise werden inzwischen auch Wellenlängen unter 200 nm verwendet. With the increasing miniaturization and integration of the circuits also wavelengths below 200 nm are now used.

Die in der Halbleiterlithographie verwendeten Photomasken sind hohen Belastungen ausgesetzt. The photomasks used in semiconductor lithography are subjected to high loads. Durch die Dauerbestrahlung mit ultravioletter Strahlung entstehen Strahlenschäden. By the duration of exposure to ultraviolet radiation caused radiation damage. Diese wirken sich negativ auf die Transmission der Masken und die Homogenität der Maskentransmission aus. This has a negative effect on the transmission of the masks and the homogeneity of the mask transmission. Bei der heutigen Miniaturisierung der Schaltkreise und der extrem engen Fertigungstoleranzen können aber schon kleine Schwankungen oder Inhomogenitäten der Transmission zu hohem Ausschuß führen. At today's miniaturization of the circuits and the extremely tight manufacturing tolerances but small fluctuations or inhomogeneities of the transmission can already lead to high committee.

Im Wellenlängenbereich des Vakuum-Ultraviolett weisen Gläser aufgrund von Defekten deutliche Absorptionsbanden auf. In the wavelength range of vacuum ultraviolet glasses have significant because of defects absorption bands. Vor allem Siliziumchlorgruppen, Sauerstoffmangel und Sauerstoffüberschuß führen zu der ungenügenden Transparenz. Especially silicon chloride groups, oxygen deficiency and oxygen excess lead to the insufficient transparency. Es ist absolut notwendig, in einem aufwendigen Herstellungsverfahren extrem reines, wasserfreies Quarzglas herzustellen. It is absolutely necessary to produce extremely pure anhydrous silica in a complex manufacturing process. Die dabei zwangsläufig entstehenden Defekte (vor allem Sauerstoffleerstellen) können teilweise durch nachfolgende Dotierung beseitigt werden. The defects thereby resulting inevitably (especially oxygen vacancy) can be partially eliminated by subsequent doping. Die Gläser werden deshalb mit Wasserstoff und/oder Halogenen dotiert. The glasses are therefore endowed with hydrogen and / or halogens. Dies erhöht die Strahlungsbeständigkeit und ermöglicht die Anwendbarkeit im genannten Wellenlängenbereich. This increases the radiation resistance and allows the applicability wavelength range mentioned.

In der JP H4-195101 A werden Quarzglas für den ultravioletten Wellenlängenbereich bzw. daraus hergestellte Produkte beschrieben, wobei das Quarzglas mit Fluor dotiert ist. In JP H4-195101 A quartz glass in the ultraviolet wavelength range or products made therefrom are described, said quartz glass is doped with fluorine. Aus diesem Quarzglas werden auch Photomasken hergestellt. For this quartz glass also photomasks are produced. Dazu wird zunächst der Glasrohling dotiert und dann zugeschnitten und poliert. For this, the lens blank is first doped and then cut and polished. Es wurde festgestellt, daß dieses Quarzglas bzw. die daraus hergestellten Photomasken weniger Farbzentren aufweisen und strahlungsbeständiger sind als normales Quarzglas. It has been found that this quartz glass or the photomasks produced therefrom having less color centers and are radiation resistant than ordinary silica glass.

In der US 5,616,159 wird ein Verfahren zur Herstellung von optischen Elementen oder Rohlingen für Wellenlängen < 300 nm beschrieben, bei dem ein Rohling aus synthetischem Quarzglas, das eine OH-Konzentration nicht größer als 10 Gew.-ppm aufweist, geformt wird und dieser Rohling mit Wasserstoff dotiert wird, um die Strahlungsbeständigkeit des optischen Elementes zu erhöhen. In US 5,616,159 a method for making optical elements or blanks for wavelengths will be described in <300 nm, in which a blank of synthetic quartz glass having an OH concentration of not greater than 10 ppm by weight, is formed and this blank with hydrogen is doped in order to increase the radiation resistance of the optical element.

In der JP H9-235134 A werden Linsen, Prismen und Laserfenster aus strahlungsbeständigem, hochreinem Quarzglas hergestellt. In JP H9-235134 A, lenses, prisms and laser window strahlungsbeständigem, high purity fused silica are produced. Dieses Quarzglas wird durch das Soot-Verfahren hergestellt. This quartz glass is produced by the soot process. Danach werden die optischen Elemente zugeschnitten und poliert. Thereafter, the optical elements are cut and polished. Um die dabei auftretenden Spannungen zu entfernen, werden sie danach im Vakuum ausgebacken. To remove the stresses occurring in this case, they are then baked in a vacuum. Im Anschluß daran werden sie mit Wasserstoff dotiert. After that, they are doped with hydrogen.

Beim Dotieren von Glasrohlingen ergibt sich das Problem, daß sich ein Konzentrationsgradient des Dotierungsstoffes von außen nach innen bildet. In doping glass blanks, the problem arises that a concentration gradient of the dopant is formed from outside to inside. Nach dem Zuschneiden des Glasrohlings in beispielsweise Photomaskensubstrate ergibt sich ein Konzentrationsgradient in der Substratebene, der zu ungleichmäßiger Transmission führt. After cutting the glass blank in example photomask substrates results in a concentration gradient in the substrate plane, which leads to uneven transmission. Diese Transmissionsvariationen wirken sich negativ auf die inzwischen geltenden Fertigungstoleranzen bei integrierten Schaltkreisen aus. This transmission variations have a negative effect on the now existing manufacturing tolerances in integrated circuits. Die einzige Möglichkeit, Konzentrationsgradienten bei der Dotierung von Glasrohlingen zu verhindern, besteht darin, die Dotierzeit auf mehrere Wochen auszudehnen. The only way to prevent concentration gradient in the doping glass blanks, is to extend the Dotierzeit several weeks.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung von Photomaskensubstraten mit in Substratebene homogen optischen Eigenschaften bzw. Photomaskensubstrate mit in Substratebene homogen optischen Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. The object of the present invention is to provide a process for economical production of photomask substrates having homogeneous optical characteristics in the substrate plane and photomask substrates having homogeneous optical substrate in plane properties.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie Photomaskensubstraten gemäß den Ansprüchen 11 und 12. This object is achieved by a method according to claim 1 and photomask substrates according to claims 11 and 12. FIG.

Unter dem Verarbeiten der Glasrohlinge zu endformatnahen Rohsubstratplatten versteht man, daß die Rohsubstratplatten die Abmessung der fertigen Photomaskensubstrate zuzüglich einem Aufmaß für die Endbearbeitung aufweisen. Under the processing of the glass blanks to endformatnahen Rohsubstratplatten it is understood that the Rohsubstratplatten have the dimension of the finished photomask substrates plus an allowance for final finishing. Durch das Dotieren der Rohsubstratplatten erreicht man, daß in der Substratebene die Konzentration des Dotierungsstoffes homogen verteilt ist. By doping the Rohsubstratplatten it is achieved that in the substrate plane, the concentration of the dopant is homogeneously distributed. Senkrecht zur Substratplattenebene bildet sich eine symmetrische Konzentrationsverteilung aus. Perpendicular to the substrate plate plane is a symmetrical concentration distribution is formed. Dadurch erreicht man eine über die Substratplatte homogene Transmission. This achieves on the substrate plate homogeneous transmission. Auch auftretende Strahlenschäden sind homogen verteilt. Also occurring radiation damage are distributed homogeneously. Da durch die Plattenform der Rohsubstratplatten das Dotieren sehr schnell vonstatten geht, können die Prozeßkosten für das Dotieren, wie z. Because through the plate form of Rohsubstratplatten doping rapidly proceeds, the process costs for doping, such can. B. für das Halten der Rohsubstratplatten auf konstant hohen Temperaturen, reduziert werden. As for keeping Rohsubstratplatten at a consistently high temperatures can be reduced.

Indem man nach dem Dotieren die Rohsubstratplatten zu Photomaskensubstraten endbearbeitet, erreicht man, daß die Photomaskensubstrate unmittelbar nach der Herstellung zum Einbau in optische Geräte geeignet sind und nicht Gefahr laufen, durch weitere Prozeßschritte an Qualität zu verlieren. By the finished Rohsubstratplatten to photomask substrates after the doping, it is achieved that the photomask substrates are suitable immediately after preparation for installation in optical devices and do not run the risk of losing by further steps in the process quality. Dadurch wird der Ausschuß verringert. Thus, the Committee is reduced.

Die Herstellung der Glasrohlinge erfolgt bevorzugt dadurch, daß nach einem Soot-, einem Plasma- oder einem Sol-Gel-Prozeß Quarzglas hergestellt wird. The preparation of the glass blanks is preferably carried out in that is produced by a Soot-, a plasma or a sol-gel process, silica glass. Beim Soot-Verfahren wird ein poröser Siliziumdioxidkörper (auch Soot genannt) durch Flammenhydrolyse aus Silizium-Halogen-Verbindung oder siliziumorganischen Verbindungen hergestellt. In the soot method, a porous silica body (also called soot) produced by flame hydrolysis of silicon halide compound or organosilicon compounds. Der poröse Soot weist in der Regel eine hohe OH-Gruppen-Konzentration auf, die sich auf die Transmission durch Absorptionsbanden negativ auswirkt. The porous soot generally has a high OH group concentration which adversely affects the transmission through absorption bands. Die OH-Gruppen werden durch Dotierung mit Halogenen entfernt. The OH groups are removed by doping with halogens. Außerdem muß der Sootkörper durch Erhitzen auf Temperaturen von ca. 1400°C bis 1800°C verdichtet werden. In addition, the soot body must be densified by heating to temperatures of about 1400 ° C to 1800 ° C. Beim Plasma verwendet man beispielsweise Siliziumtetrachlorid, das in einem Plasma zersetzt wird und mit einem Sauerstoffträgergas einen kompakten Glaskörper abscheidet. When plasma is used, for example silicon tetrachloride, which is decomposed in a plasma and deposits a compact glass body with an oxygen carrier gas. Bei dem Sol-Gel-Verfahren entsteht aus einem organischen oder anorganischen Sol durch Gelierung ein Festkörper. In the sol-gel method, a solid body is formed from an organic or inorganic sol by gelation.

Vorteilhafterweise werden mehrere Rohsubstratplatten gleichzeitig dotiert, indem mehrere Rohsubstratplatten gleichzeitig in einem Halter in einen Ofen eingebracht werden. Advantageously, several Rohsubstratplatten be doped at the same time by several Rohsubstratplatten be introduced simultaneously in a holder in a furnace.

Zur Verminderung der Sauerstoffdefizienzen wird vorzugsweise mit Wasserstoff dotiert, zur Reduzierung der Farbzentrenbildung bei Bestrahlung vorteilhafterweise mit Wasserstoff und/oder Fluor. To reduce the Sauerstoffdefizienzen is preferably doped with hydrogen, for reducing the formation of color centers upon irradiation advantageously with hydrogen and / or fluorine. Bei der Dotierung mit Wasserstoff sollten die Temperaturen zwischen 300°C und 1000° liegen und die Drücke zwischen 1 bar und 10 bar. When doping with hydrogen, the temperatures between 300 ° C and 1000 ° should lie and the pressures between 1 bar and 10 bar. Die besten Resultate bei der Fluordotierung erhält man bei Temperaturen zwischen 800°C und 1500°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar. obtained the best results in the fluorine doping at temperatures between 800 ° C and 1500 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar. Vorzugsweise wird sowohl mit Fluor als auch mit Wasserstoff dotiert. Preferably doped with both fluorine and hydrogen. Dazu wird entweder zuerst mit Fluor bei Temperaturen zwischen 800°C und 1500°C und dann mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 300°C und 1000°C dotiert. For this purpose, either first with fluorine at temperatures between 800 ° C and 1500 ° C and then doped with hydrogen at temperatures between 300 ° C and 1000 ° C. Oder die Rohsubstratplatten werden gleichzeitig mit Fluor und Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 800°C und 1500°C dotiert. Or Rohsubstratplatten be simultaneously doped with fluorine and hydrogen at temperatures between 800 ° C and 1500 ° C. Auch wenn sowohl mit Fluor als auch mit Wasserstoff dotiert wird, sollten die Drücke wieder zwischen 1 bar und 10 bar liegen. is doped even when both fluorine and hydrogen, the pressures should again lie between 1 bar and 10 bar. Wählt man die Dotiertemperaturen zu niedrig, diffundieren die Dotierstoffe nicht in die Rohsubstratplatten hinein. If you choose the Dotiertemperaturen too low, the dopants do not diffuse into the Rohsubstratplatten. Wählt man die Dotiertemperaturen zu hoch, besteht die Gefahr unerwünschter Reaktionen im Glas, z. If you choose the Dotiertemperaturen too high, there is a risk of adverse reactions in the glass, eg. B. der Bildung von OH-Gruppen, die die Glaseigenschaften negativ beinflussen. B. the formation of OH groups that influence the glass properties negatively.

Vorteilhafterweise führt man die Wasserstoffdotierung in einer Zeit aus, die unter 10 Stunden liegt. Advantageously, passing the hydrogen doped in a time which is less than 10 hours. Der Wasserstoffgehalt der Wasserstoffatmosphäre zum Dotieren sollte derart gewählt werden, daß der Wasserstoffgehalt in der dotierten Rohsubstratplatte bzw. in dem fertigen Photomaskensubstrat höher als 10 17 Moleküle/cm 3 ist. The hydrogen content of the hydrogen atmosphere for doping should be selected such that the hydrogen content in the doped Rohsubstratplatte or in the finished photomask substrate higher than 10 17 molecules / cm 3.

Im Anschluß an das Dotieren werden die Rohsubstratplatten durch Läppen und/oder Polieren zu Photomaskensubstraten endbearbeitet. Following the doping of the Rohsubstratplatten be finished by lapping and / or polishing to photomask substrates. Dabei werden die Rohsubstratplatten auf das endgültige Endmaß gebracht und vor allem die Oberfläche der Photomaskensubstrate auf die erforderliche Güte gebracht. The Rohsubstratplatten be brought to the final final dimension and brought especially the surface of the photomask substrates to the required quality. Daran schließt sich die Beschichtung der Photomaskensubstrate zur Herstellung von Photomaskenblanks an. This is followed by the coating of the photomask substrates for the manufacture of photomask blanks connects.

Die Erfindung erstreckt sich auch auf Photomaskensubstrate, die insbesondere für die Halbleiterlithographie im ultravioletten Wellenlängenbereich von 155 nm bis 200 nm geeignet sind und eine homogene Fluor- und/oder Wasserstoffdotierung in der Substratebene aufweist. The invention also extends to photomask substrates, in particular for semiconductor lithography in the ultraviolet wavelength range of 155 nm to 200 nm and are suitable for having a homogeneous fluorine and / or hydrogen doping in the substrate plane. Vorteilhafterweise beträgt der Wasserstoffgehalt von derartigen Photomaskensubstraten mit Wasserstoffdotierung mehr als 10 17 Moleküle/cm 3 . Advantageously, the hydrogen content of such a photomask substrates is with hydrogen doping more than 10 17 molecules / cm 3.

Die Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele sowie der Fig. 1a und 1b näher erläutert werden. The invention will be explained in more detail by the following examples as well as Figs. 1a and 1b.

Dabei zeigen show Here

Fig. 1a die Geometrie der Rohsubstratplatten und Fig. 1a, the geometry of the Rohsubstratplatten and

Fig. 1b das Dotierungsprofil von Wasserstoff. FIG. 1b, the doping profile of hydrogen.

In Fig. 1a ist eine Rohsubstratplatte 1 dargestellt. In Fig. 1a a Rohsubstratplatte 1 is shown. Breite und Länge der Rohsubstratplatte 1 sind mit x und y bezeichnet, die Dicke der Rohsubstratplatte 1 ist mit z bezeichnet. Width and length of Rohsubstratplatte 1 are denoted by x and y, the thickness of the Rohsubstratplatte 1 is denoted by z. Die x- und die y-Achse spannen die Substratebene auf. The x and y axis tension to the substrate plane. Die Dotierung wird in z-Richtung, dh senkrecht zur Substratebene vorgenommen. The doping, that is, made in z-direction perpendicular to the substrate plane. Dies wird durch die gepunktete Linie in Fig. 1a angedeutet. This is indicated by the dotted line in Fig. 1a. Die Dotierung ist für jeden Punkt x(z) und y(z) konstant. The doping is constant for each point x (z) and y (z). Nur in der z-Richtung ergibt sich ein Konzentrationsgradient für Wasserstoff bzw. Fluor. Only in the z-direction results in a concentration gradient of hydrogen or fluorine.

In Fig. 1b ist das Dotierungsprofil von Wasserstoff in Abhängigkeit der Dicke z dargestellt. In Fig. 1b, the doping profile of hydrogen is shown as a function of the thickness z. An den Außenflächen der Rohsubstratplatten ist die Konzentration am höchsten und nimmt nach innen zu ab. On the outer surfaces of the Rohsubstratplatten the concentration is highest and decreases inwardly from. Die durchgezogene Linie zeigt dabei das Dotierungsprofil nach einer geringen Dotierzeit. The solid line shows the doping profile after a slight Dotierzeit. Die gepunkteten Dotierungsprofile wurden nach längeren Dotierzeiten gemessen. The dotted doping profiles were measured after longer Dotierzeiten.

Man sieht, daß mit der Dotierzeit der Konzentrationsgradient langsam abnimmt. It is seen that decreases slowly with Dotierzeit the concentration gradient.

Photomaskensubstrate, die in der Substratebene eine homogene Dotierung nur senkrecht dazu einen Konzentrationsgradienten aufweisen, haben insgesamt eine homogene Transmission. Photomask substrates for this purpose have in the substrate plane a homogeneous doping only vertically a concentration gradient, in total have a homogeneous transmission. Denn für jede Stelle (x, y) trifft der einfallende Strahl auf über die Dicke z integriert die gleiche Summe von Wasserstoff- bzw. Fluormolekülen, so daß der gleiche Anteil transmittiert wird. Because for each location (x, y) exceeds the incident beam over the thickness z integrates the same amount of hydrogen or fluorine molecules, so that the same content is transmitted. Dadurch wird eine homogene Abbildung der Photomaske auf einem Wafer erreicht. Thereby, a homogeneous image of the photomask is achieved on a wafer.

Beispiel 1 example 1

Ein im Soot-Verfahren hergestellter Glasrohling wird zu Rohsubstratplatten verarbeitet. A produced in the soot process glass blank is processed into Rohsubstratplatten. Diese Rohsubstratplatten weisen die Maße 153 mm × 153 mm × 7 mm auf. This Rohsubstratplatten have the dimensions 153 mm × 153 mm × 7 mm. Diese Rohsubstratplatten werden zunächst bei 1400°C und 4 bar 5 Stunden lang mit Fluor dotiert. This Rohsubstratplatten be doped initially at 1400 ° C and 4 bar for 5 hours with fluorine. Danach werden sie bei 900°C und 3,5 bar 8 Stunden lang mit Wasserstoff dotiert. Thereafter, they are doped at 900 ° C and 3.5 bar for 8 hours with hydrogen. Nach dem Dotieren werden die Rohsubstratplatten durch Schleifen auf das Endformat 152 mm × 152 mm x 6 mm gebracht und geläppt. After doping the Rohsubstratplatten are brought through grinding to the final format 152 mm × 152 mm x 6 mm and lapped. Der Wasserstoffgehalt in den fertigen Photomaskensubstraten beträgt ca. 5 × 10 17 Moleküle/cm 3 . The hydrogen content in the finished photomask substrates is approximately 5 × 10 17 molecules / cm 3. Die Konzentration der Sauerstoffleerstellen sinkt unter die Nachweisgrenze für die VUV- Spektroskopie. The concentration of oxygen vacancies is reduced to below the detection limit for the VUV spectroscopy. Auch Farbzentren lassen sich nicht nachweisen. Even color centers can not be detected. Durch die homogene Dotierung ist die Strahlungsbeständigkeit für Wellenlängen < 155 nm, insbesondere 157 nm und 193 nm höher als bei herkömmlichen Photomaskensubstraten. The homogeneous doping, the radiation resistance for wavelengths <155 nm, particularly 157 nm and 193 nm is higher than conventional photomask substrates.

Beispiel 2 example 2

Ein im Plasmaverfahren hergestellter Glasrohling wird zu Rohsubstratplatten verarbeitet. An established method in plasma lens blank is processed into Rohsubstratplatten. Diese Rohsubstratplatten weisen Abmessungen von 153 mm × 153 mm × 7 mm auf. This Rohsubstratplatten have dimensions of 153 mm × 153 mm × 7 mm. Die Rohsubstratplatten werden bei einer Temperatur von 800°C und einem Druck von 6 bar gleichzeitig mit Wasserstoff und Fluor 7 Stunden lang dotiert. The Rohsubstratplatten be doped at a temperature of 800 ° C and a pressure of 6 bar simultaneously with hydrogen and fluorine for 7 hours. Nach dem Dotieren werden die Rohsubstratplatten durch Schleifen auf das Endformat 152 mm × 152 mm × 6 mm gebracht. After doping the Rohsubstratplatten are brought through grinding to the final format 152 mm × 152 mm × 6 mm. Die Wasserstoffkonzentration der fertigen Photomaskensubstrate beträgt 4 × 10 17 Moleküle/cm 3 . The hydrogen concentration of the finished photomask substrates is 4 × 10 17 molecules / cm 3. Die Konzentration der Sauerstoffleerstellen sinkt unter die Nachweisgrenze für VUV-Spektroskopie. The concentration of oxygen vacancies decreases below the detection limit for VUV spectroscopy. Auch die Farbzentren lassen sich nicht mehr nachweisen. The color centers can no longer be proved. Die Strahlungsbeständigkeit durch die homogene Dotierung liegt für Wellenlängen < 155 nm, insbesondere 157 nm, 193 nm, höher als für herkömmliche Photomaskensubstrate. The radiation resistance by homogeneous doping is <155 nm, especially 157 nm, 193 nm, higher than for conventional photomask substrates for wavelengths.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung von dotierten Photomaskensubstraten aus Quarzglas, insbesondere für Halbleiterlithographie im ultravioletten Wellenlängenbereich von 155 nm bis 200 nm, mit den Schritten: 1. A method for producing doped quartz glass photomask substrates, in particular for semiconductor lithography in the ultraviolet wavelength range of 155 nm to 200 nm, comprising the steps of:
  • - Herstellen von Quarzglasrohlingen, - manufacturing quartz glass blanks
  • - Verarbeiten der Quarzglasrohlinge zu endformatnahen Rohsubstratplatten, - processing the quartz glass blanks to endformatnahen Rohsubstratplatten,
  • - Dotieren der Rohsubstratplatten, - doping the Rohsubstratplatten,
  • - Endbearbeiten der Rohsubstratplatten zu Photomaskensubstraten. - finishing the Rohsubstratplatten to photomask substrates.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasrohlinge aus Quarzglas nach einem Soot-, einem Plasma- oder einem Solgelprozeß hergestellt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the glass blanks made of quartz glass are prepared by a Soot-, a plasma or a sol-gel process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Rohsubstratplatten gleichzeitig dotiert werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality Rohsubstratplatten be doped at the same time.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohsubstratplatten mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 300°C und 1000°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar dotiert werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Rohsubstratplatten with hydrogen at temperatures between 300 ° C and 1000 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar are doped.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohsubstratplatten mit Fluor bei Temperaturen zwischen 800°C und 1500°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar dotiert werden. 5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Rohsubstratplatten with fluorine at temperatures between 800 ° C and 1500 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar are doped.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohsubstratplatten zuerst mit Fluor bei Temperaturen zwischen 800°C und 1500°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar dotiert werden und danach mit Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 300°C und 1000°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar dotiert werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the first Rohsubstratplatten with fluorine at temperatures between 800 ° C and 1500 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar and then be doped with hydrogen at temperatures between 300 ° C and 1000 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar are doped.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohsubstratplatten gleichzeitig mit Fluor und Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 800°C und 1500°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar dotiert werden. 7. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the Rohsubstratplatten simultaneously with fluorine and hydrogen at temperatures between 800 ° C and 1500 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar are doped.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß kürzer als 10 Stunden mit Wasserstoff dotiert wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 4, 6 and 7, characterized in that less than 10 hours with hydrogen is doped.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß derart mit Wasserstoff dotiert wird, daß der Wasserstoffgehalt größer als 10 17 Moleküle/cm 3 ist. 9. The method according to any one of claims 1 to 4, 6 and 7, characterized in that such doped with hydrogen, that the hydrogen content is greater than 10 17 molecules / cm 3.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohsubstratplatten durch Läppen und/oder Polieren zu Photomaskensubstraten endbearbeitet werden. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the Rohsubstratplatten be finished by lapping and / or polishing to photomask substrates.
11. Photomaskensubstrat aus Quarzglas, insbesondere für Halbleiterlithographie im ultravioletten Wellenlängenbereich von 155 nm bis 200 nm, mit homogener Fluor- und/oder Wasserstoffdotierung in der Substratebene. 11. photomask substrate made of quartz glass, in particular for semiconductor lithography in the ultraviolet wavelength range of 155 nm to 200 nm, with a homogeneous fluorine and / or hydrogen doping in the substrate plane.
12. Photomaskensubstrat aus Quarzglas, insbesondere für Halbleiterlithographie im ultravioletten Wellenlängenbereich von 155 nm bis 200 nm, mit homogener Wasserstoffdotierung in der Substratebene und einem Wasserstoffgehalt von mehr als 10 17 Molekülen/cm 3 . 12. photomask substrate made of quartz glass, in particular for semiconductor lithography in the ultraviolet wavelength range of 155 nm to 200 nm, with a homogeneous hydrogen doping in the substrate plane and a hydrogen content of more than 10 17 molecules / cm 3.
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