DE10054270B4 - Process for producing photomask substrates - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung von Photomaskensubstraten für die Halbleiterlithographie im Wellenlängenbereich von 155 nm bis 160 nm mit den Schritten:
– plasmagestütztes Abscheiden von Quarzglas aus Reaktionsgasen, von denen mindestens eines fluorhaltig ist, wobei dessen Anteil so eingestellt ist, daß die Fluorkonzentration des abgeschiedenen Quarzglases zwischen 0,01 % und 2 % liegt, und die relative Feuchtigkeit so eingestellt ist, daß die OH-Konzentration des abgeschiedenen Quarzglases <30 ppm ist;
– Dotieren des Quarzglases mit Wasserstoff;
– Endbearbeiten des Quarzglases zu Photomaskensubstratplatten.Process for producing photomask substrates for semiconductor lithography in the wavelength range from 155 nm to 160 nm, comprising the steps of:
Plasma-assisted deposition of quartz glass from reaction gases, of which at least one is fluorine-containing, the proportion of which is adjusted so that the fluorine concentration of the deposited quartz glass is between 0.01% and 2%, and the relative humidity is adjusted so that the OH Concentration of the deposited quartz glass is <30 ppm;
- doping the quartz glass with hydrogen;
Finishing of the quartz glass to Photomaskensubstratplatten.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Photomaskensubstraten für die Halbleiterlithographie im Wellenlängenbereich von 155 nm bis 160 nm.The The present invention relates to a method of manufacture of photomask substrates for the semiconductor lithography in the wavelength range from 155 nm to 160 nm.

Durch Halbleiterlithographieverfahren werden beispielsweise integrierte Schaltkreise erzeugt. Dabei werden über optische Systeme die geometrischen Formen einer Photomaske auf Halbleiterwafer abgebildet. Die Photomasken bestehen aus einem für die jeweiligen Wellenlängen transparenten Photomaskensubstrat und der darauf angebrachten eigentlichen Maske mit dem Muster.By Semiconductor lithography methods are integrated, for example Circuits generated. In doing so, optical systems become the geometric ones Shapes of a photomask imaged on semiconductor wafers. The photomasks consist of one for the respective wavelengths transparent photomask substrate and the actual mounted on it Mask with the pattern.

In den Standardlithographieverfahren werden Wellenlängen im ultravioletten Bereich von ca. 200 bis 400 nm verwendet. Im Zuge der zunehmenden Miniaturisierung und Integration der Schaltkreise werden inzwischen auch Wellenlängen unter 200 nm, insbesondere 157 nm, verwendet.In The standard lithography method becomes wavelengths in the ultraviolet range used from about 200 to 400 nm. In the course of increasing miniaturization and integration of the circuits are now also wavelengths below 200 nm, in particular 157 nm used.

Glasfasern aus Quarzglas werden schon seit Jahrzehnten durch plasmagestütztes Abscheiden gewonnen. Allerdings wurden diese Quarzgläser für Glasfasern im Wellenlängenbereich von 700 bis 950 nm verwendet.glass fibers made of quartz glass have been used for decades by plasma-assisted deposition won. However, these quartz glasses were for glass fibers in the wavelength range used from 700 to 950 nm.

In der EP 0 096 878 B1 wird ein solches Verfahren zum Herstellen von Lichtwellenleitern beschrieben. Der dafür notwendige Glasrohling wird aus einer in einer Erhitzungszone stattfindenden chemischen Dampfphasenreaktion auf einem Träger abgeschieden. Die Erhitzungszone wird dadurch erzeugt, daß ein Strom eines erhitzten gasförmigen Mediums durch die Erhitzungszone und über die Erhitzungszone hinausströmt und dabei in der Erhitzungszone ein Plasma zum Erhitzen des gasförmigen Mediums auf eine vorbestimmte Temperatur induziert wird. Für die Anregung des Plasmas werden Frequenzen von mindestens 20 MHz verwendet. Das Plasma wird in einer Argonsauerstoffmischung gezündet. Zusätzlich wird Siliziumtetrachlorid eingeführt, das unter Einwirkung des Plasmas disoziiert. Das Silizium reagiert mit dem Sauerstoff zu Siliziumdioxid, das als Glas abgeschieden wird. In diesem besonderen Verfahren ist das Plasma ringförmig und die Gaszufuhr koaxial, wobei das Reaktionsgas, wie beispielsweise Siliziumtetrachlorid, nur in die Mitte des ringförmigen Plasmas eingeleitet wird. Das Argon und der Sauerstoff werden zusätzlich dazu verwendet, die Reaktorwände zu kühlen bzw. vor Reaktionen mit dem Plasma zu schützen.In the EP 0 096 878 B1 Such a method for producing optical waveguides is described. The necessary glass blank is deposited on a carrier from a chemical vapor phase reaction taking place in a heating zone. The heating zone is formed by flowing a stream of heated gaseous medium through the heating zone and over the heating zone, thereby inducing in the heating zone a plasma for heating the gaseous medium to a predetermined temperature. For the excitation of the plasma frequencies of at least 20 MHz are used. The plasma is ignited in an argon oxygen mixture. In addition, silicon tetrachloride is introduced, which disassociates under the action of the plasma. The silicon reacts with the oxygen to form silica, which is deposited as glass. In this particular process, the plasma is annular and the gas supply coaxial with the reaction gas, such as silicon tetrachloride, being introduced only to the center of the annular plasma. The argon and oxygen are used in addition to cool the reactor walls or to protect against reactions with the plasma.

Auch in der DE 31 05 295 C2 wird die Herstellung eines Glasrohlings für die Herstellung von Lichtwellenleitern mittels des Plasmaverfahrens beschrieben. Dort wird ein induktiver Plasmabrenner mit Sauerstoffflamme verwendet. Als Reaktionsgase werden Siliziumtetrachlorid und Fluorverbindungen, wie beispielsweise CCl2F2 verwendet. Dadurch wird fluorhaltiges Quarzglas abgeschieden, das eine sehr geringe OH-Konzentration aufweist. Die Fluordotierung verringert den Brechungsindex des Glases. Die OH-Gruppen würden zu Absorptionsbanden im Wellenlängenbereich zwischen 700 nm und 950 nm führen. In diesem Verfahren werden die Reaktionsgase dem Plasma von außen zugeführt.Also in the DE 31 05 295 C2 the production of a glass blank for the production of optical waveguides is described by means of the plasma process. There, an inductive plasma torch with oxygen flame is used. As the reaction gases, silicon tetrachloride and fluorine compounds such as CCl 2 F 2 are used. As a result, fluorine-containing quartz glass is deposited, which has a very low OH concentration. The fluorine doping reduces the refractive index of the glass. The OH groups would lead to absorption bands in the wavelength range between 700 nm and 950 nm. In this process, the reaction gases are supplied to the plasma from the outside.

Erste Hinweise, daß auch Quarzglas, das zwischen 155 nm und 400 nm transparent ist, mit Hilfe des Plasmaverfahrens hergestellt werden kann, finden sich bereits in der EP 0 488 320 A1 . Zur Erhöhung der Strahlungsbeständigkeit ist dieses Quarzglas mit Fluor dotiert. Dieses Quarzglas sei auch für die Verwendung als Photomaske geeignet. Um Quarzglas mit einem Anteil von 1,5 % Fluor herzustellen, wurden Siliziumtetrachlorid, Sauerstoff und Siliziumtetrafluorid einem Plasma ausgesetzt. Genauere Angaben zur Herstellung des fluordotierten Quarzglases mittels des Plasmaverfahrens lassen sich dieser Schrift nicht entnehmen.First indications that quartz glass, which is transparent between 155 nm and 400 nm, can be produced with the aid of the plasma process, are already to be found in US Pat EP 0 488 320 A1 , To increase the radiation resistance of this quartz glass is doped with fluorine. This quartz glass is also suitable for use as a photomask. To produce quartz glass containing 1.5% fluorine, silicon tetrachloride, oxygen and silicon tetrafluoride were exposed to plasma. More detailed information on the preparation of fluorine-doped quartz glass by means of the plasma process can not be found in this document.

In der JP-H9-235134A sind in Vergleichsbeispielen zwei Quarzglasproben beschrieben, die mit dem Plasmaverfahren hergestellt wurden. Deren Transmission bei 172 nm lag zwar anfangs bei 82 %. Durch Bestrahlung im Ultravioletten sank die Transmission aber in kürzester Zeit auf 15 % bzw. 10 % herab. Gemäß dieser Schrift werden daher die Glasrohlinge für optische Elemente nach dem Soot-Verfahren hergestellt, bei dem ein poröser Kompaktkörper abgeschieden wird, der danach zu einem Glasrohling gesintert wird.In JP-H9-235134A in comparative examples are two quartz glass samples described, which were prepared by the plasma process. their Transmittance at 172 nm was initially 82%. By irradiation in the ultraviolet, however, the transmission dropped in the shortest possible time Time down to 15% or 10%. Therefore, according to this document the glass blanks for optical elements produced by the soot method, in which a porous compact is deposited, which is then sintered to a glass blank.

Die DE 100 05 051 A1 beschreibt Quarzglaskörper für optische Bauteile, insbesondere für Wellenlängen von 157 nm, und deren Herstellung mittels einem Flammenpyrolyseverfahren. Die Quarzglaskörper sind im Hinblick auf hohe Transmission optimiert und weisen einen geringen OH-Gehalt und eine im wesentlichen von Sauerstoffdefektstellen freie Struktur auf. Bei der Herstellung der Quarzglaskörper kann die Atmosphäre auch Halogene bzw. deren Verbindungen enthalten.The DE 100 05 051 A1 describes quartz glass bodies for optical components, in particular for wavelengths of 157 nm, and their production by means of a flame pyrolysis method. The quartz glass bodies are optimized with regard to high transmission and have a low OH content and a structure substantially free of oxygen defect sites. In the production of the quartz glass body, the atmosphere may also contain halogens or their compounds.

In der EP 0 691 312 A1 geht es um die Herstellung von Quarzglas zur Verwendung bei Vakuumultraviolettstrahlung mittels einem Sootverfahren. Das Quarzglas ist fluor- und wasserstoffdotiert und weist einen geringen OH-Anteil auf.In the EP 0 691 312 A1 It is about the production of quartz glass for use in vacuum ultraviolet radiation by means of a soot method. The quartz glass is fluorine- and hydrogen-doped and has a low OH content.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Photomaskensubstraten für die Halbleiterlithographie im Vakuum-ultravioletten Wellenlängenbereich bis 155 nm zur Verfügung zu stellen, das auf dem plasmagestützten Abscheiden basiert und zu Masken führt, die einerseits strahlenresistent sind, andererseits bei 155 nm eine hohe Transmission aufweisen.task The present invention is a process for the preparation of photomask substrates for the semiconductor lithography in the vacuum ultraviolet wavelength range to 155 nm available based on plasma based deposition and leads to masks, on the one hand are radiation resistant, on the other hand at 155 nm a have high transmission.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1.Is solved this object by a method according to claim 1.

Als Ausgangsbasis für die Herstellung der Photomaskensubstrate dient mit dem Plasmaverfahren hergestelltes Quarzglas. Durch die Fluorkonzentration (Konzentrationsangaben in Gew.-%) zwischen 0,01 % und 2 % und der OH-Konzentration geringer als 30 ppm wird sowohl eine hohe Strahlungsbeständigkeit als auch eine hohe Transmission des Quarzglases bei Wellenlängen zwischen 160 nm und 155 nm gewährleistet. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Photomasken haben eine Lebensdauer von über einem Jahr.When Starting point for the production of the photomask substrates serves with the plasma method manufactured quartz glass. Due to the fluorine concentration (concentration data in% by weight) between 0.01% and 2% and the OH concentration lower than 30 ppm, both a high radiation resistance and a high Transmission of quartz glass at wavelengths between 160 nm and 155 nm guaranteed. The process according to the invention produced photomasks have a lifetime of over one Year.

Die Transmission hängt sehr stark davon ab, wieviel Strahlung durch Sauerstoffmangel oder Sauerstoffüberschuß bei der entsprechenden Wellenlänge absorbiert wird. D.h., daß die Stöchiometriegenauigkeit des Siliziumoxides sehr wichtig für eine hohe Transmission ist. Erstaunlicherweise hat sich herausgestellt, daß bei dem Abscheiden von Quarzglas über das Plasmaverfahren die Anforderungen an die Stöchiometriegenauigkeit für gleiche Transmissionen durch den Fluoreinbau in die Struktur herabgesetzt werden können. Bei gleicher Anzahl von Defekten ergibt sich also mit Fluordotierung eine höhere Transmission als ohne Fluordotierung. Dadurch ergibt sich insbesondere bei 157 nm eine hohe Transmission des abgeschiedenen Quarzglases und auch der damit hergestellten Photomaskensubstrate. Da weniger Strahlung absorbiert wird, ist insgesamt das Photomaskensubstrat auch stabiler gegenüber Langzeiteinstrahlungen im Wellenlängenbereich zwischen 155 nm und 160 nm.The Transmission hangs very much dependent on how much radiation due to lack of oxygen or Oxygen excess in the corresponding wavelength is absorbed. That is, the Stoichiometric accuracy of Silicon Oxide is very important for a high transmission is. Amazingly, it has turned out that at the deposition of quartz glass over the plasma process requirements for stoichiometric accuracy for the same Transmission reduced by the incorporation of fluorine into the structure can be. With the same number of defects, fluorine doping results a higher one Transmission as without fluorine doping. This results in particular at 157 nm, a high transmission of the deposited quartz glass and also the photomask substrates produced therewith. Because less radiation As a whole, the photomask substrate is also more stable across from Long-term radiation in the wavelength range between 155 nm and 160 nm.

Um die Anzahl der Defekte weiter zu verringern, wird das Quarzglas mit Wasserstoff dotiert. Dies erhöht auch weiter die Strahlungsbeständigkeit. Das derart präparierte Quarzglas wird beispielsweise durch Zuschneiden, Polieren und Läppen zu Photomaskensubstratplatten endbearbeitet.Around to further reduce the number of defects becomes the quartz glass doped with hydrogen. This also further increases the radiation resistance. The thus prepared Quartz glass is, for example, by cutting, polishing and lapping Photomaskensubstratplatten finished.

Um die Transmission weiter zu erhöhen, wird vorteilhafterweise das Quarzglas schon im Plasmaprozeß mit einer OH-Konzentration geringer als 10 ppm hergestellt.Around to increase the transmission further, Advantageously, the quartz glass already in the plasma process with a OH concentration less than 10 ppm produced.

Als Reaktionsgase für die Plasmaabscheidung haben sich insbesondere Siliziumtetrachlorid oder Siloxane für die Quarzglasabscheidung bewährt. Für das Dotieren mit Fluor werden vorzugsweise Siliziumtetrafluorid, Schwefelhexafluorid oder Stickstofftrifluorid zugegeben. Dabei wird für die Zündung des Plasmas entweder nur Sauerstoff oder eine Mischung aus Sauerstoff und Argon verwendet.When Reaction gases for the plasma deposition has in particular silicon tetrachloride or siloxanes for proven the quartz glass deposition. For the Fluorine dopants are preferably silicon tetrafluoride, sulfur hexafluoride or nitrogen trifluoride added. It is for the ignition of the Plasmas either just oxygen or a mixture of oxygen and argon.

Zum Zünden des Plasmas werden Frequenzen im Radiobereich oder im hochfrequenten Bereich bevorzugt. Die Frequenzen liegen dabei zwischen 1 MHz bis 50 MHz für den Radiofrequenzbereich und zwischen 500 MHz und 5 GHz für den hochfrequenten Bereich. Besonders bevorzugt werden dabei Standardfrequenzen wie z.B. 13,56 MHz, 2 MHz, 2,45 GHz und 915 MHz verwendet. Die Qualität des abgeschiedenen Quarzglases ist am höchsten für die Druckbereiche zwischen 10 mbar bis 2 bar, vorzugsweise 100 mbar bis 2 bar.To the Ignite of the plasma become frequencies in the radio range or in the high-frequency Range preferred. The frequencies are between 1 MHz to 50 MHz for the radio frequency range and between 500 MHz and 5 GHz for the high-frequency Area. Particular preference is given to standard frequencies such as e.g. 13.56 MHz, 2 MHz, 2.45 GHz and 915 MHz. The quality of the secluded Quartz glass is highest for the Pressure ranges between 10 mbar to 2 bar, preferably 100 mbar up to 2 bar.

Die Bildung von mechanischen Defekten im abgeschiedenen Quarzglas, wie beispielsweise Blasen, kann unterdrückt werden, wenn die Abscheidungsfläche, auf die das Quarzglas abgeschieden wird, eine Temperatur > 1800°C aufweist.The Formation of mechanical defects in the deposited quartz glass, such as For example, bubbles, can be suppressed when the deposition surface, on the quartz glass is deposited, a temperature> 1800 ° C.

Um das Plasma zu zünden, wird vorzugsweise Sauerstoff verwendet. Der Sauerstoff dient auch als Reaktionsgas. Um Wechselwirkungen zwischen den Wänden des Plasmabrenners und dem Plasma zu unterdrücken, die zu Verunreinigungen des abgeschiedenen Quarzglases führen könnten, sollten gegebenenfalls auch Hilfsgase wie beispielsweise Argon an den Wandungen entlang in die Reaktionskammer eingeführt werden.Around to ignite the plasma, Preferably, oxygen is used. The oxygen is also used as a reaction gas. To interactions between the walls of the Plasma torch and suppress the plasma that leads to impurities lead the deposited quartz glass could should optionally also auxiliary gases such as argon along the walls are introduced into the reaction chamber.

Um den OH-Gehalt des Quarzglases insbesondere beim Abscheiden gering zu halten, ist es sehr wichtig, daß jegliche Feuchtigkeit während des Prozesses vermieden wird. Speziell die Reaktionsgase, die Plasmagase und die Umgebung dürfen keine Feuchtigkeit enthalten. Auch während des Dotierens sollte gezielt nur Wasserstoff zugegeben werden.In order to keep the OH content of the quartz glass low, especially during deposition, it is very important to avoid any moisture during the process. Specifically, the reaction gases, the plasma gases and the environment must not contain moisture. Even during doping, only hydrogen should be added selectively.

Vorzugsweise ist die Plasmadüse koaxial aufgebaut, so daß die Gase dem Plasma auch koaxial zugeführt werden. Dies wird vor allen Dingen bei Frequenzen höher als 20 MHz bevorzugt, da sich in diesem Fall ein ringförmiges Plasma ausbildet. Die Temperatur im Innern des ringförmigen Plasmas ist viel niedriger als im Innern des Plasmas selbst. Dadurch weisen die SiO2-Moleküle eine geringere Temperatur auf, was eine geringere Kontamination zur Folge hat. Insbesondere für Frequenzen unter 20 MHz werden die Gase vorteilhafterweise über eine Ringdüse von außen dem Plasma zugeführt.Preferably, the plasma nozzle is constructed coaxially, so that the gases are also supplied coaxially to the plasma. This is preferred above all at frequencies higher than 20 MHz, since in this case an annular plasma is formed. The temperature inside the annular plasma is much lower than inside the plasma itself. As a result, the SiO 2 molecules have a lower temperature, resulting in less contamination. In particular, for frequencies below 20 MHz, the gases are advantageously fed via an annular nozzle from the outside of the plasma.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Quarzglas vor dem Dotieren schon in ein endformatnahes Format gebracht. Dazu wird das Quarzglas in dickere Substratplatten geschnitten. Darunter sind Quarzglasplatten zu verstehen, die die Abmessungen der fertigen Photomaskensubstrate aufweisen plus zusätzliche Aufmaße zum endgültigen Endbearbeiten wie beispielsweise Polieren oder Läppen. Dies hat zum einen den Vorteil, daß die Dotierzeit stark reduziert werden kann, da der Wasserstoff nur noch durch geringere Dicken hindurchdiffundieren muß. Damit werden Dotierzeiten von weniger als 10 Stunden erreicht. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß in der Substratflächenebene kein Diffusionsgradient entsteht. Ein Gradient entsteht nur senkrecht zur Substratplattenebene. Dies hat zur Folge, daß die Transmission in der gesamten Substratplattenebene homogen ist. Auch die Strahlenbeständigkeit ist in der Substratplattenebene homogen.In a preferred embodiment the quartz glass is already in an endformatnahes before doping Format brought. For this purpose, the quartz glass is in thicker substrate plates cut. These are quartz glass plates to understand the Have dimensions of the finished photomask substrates plus additional final finishing allowances such as polishing or lapping. This has the advantage that the Doping time can be greatly reduced, since the hydrogen only must diffuse through lower thicknesses. This will be doping times reached less than 10 hours. Another advantage exists in that in the substrate surface plane no diffusion gradient arises. A gradient is only vertical to the substrate plate plane. This has the consequence that the transmission in the whole Substrate plate plane is homogeneous. Also the radiation resistance is homogeneous in the substrate plate plane.

Um durch eine bessere Homogenisierung die Photomaskensubstratqualität noch zu erhöhen, wird vorteilhafterweise das Quarzglas vor dem Dotieren, sei es als Rohling, sei es als endformatnahe Substratplatte, bei 500°C bis 1100°C getempert. Vorzugsweise liegen die Temperaturen zwischen 700°C und 1000°C.Around due to a better homogenization, the photomask substrate quality still too increase, Advantageously, the quartz glass before doping, be it as Blank, be it as endformatnahhe substrate plate, annealed at 500 ° C to 1100 ° C. Preferably, the temperatures are between 700 ° C and 1000 ° C.

Eine möglichst homogene Dotierung in nicht allzu langen Zeiten erreicht man, wenn die Dotierung mit dem Wasserstoff bei Temperaturen zwischen 300°C und 1000°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar durchgeführt wird. Vorzugsweise wird dabei ein Wasserstoffgehalt in dem Photomaskensubstrat von mehr als 1017 Molekülen/cm3 erreicht. Bei solchen Wasserstoffkonzentrationen ist die Strahlungsbeständigkeit am höchsten.A very homogeneous doping in not too long times can be achieved if the doping with hydrogen at temperatures between 300 ° C and 1000 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar is performed. Preferably, a hydrogen content in the photomask substrate of more than 10 17 molecules / cm 3 is achieved. At such hydrogen concentrations, the radiation resistance is highest.

Die Erfindung soll anhand der in Tabelle 1 zusammengestellten Verfahrensparameter und Meßergebnisse weiter erläutert werden.The Invention is based on the compiled in Table 1 process parameters and measurement results further explained become.

Es wurden sechs Proben hergestellt, wobei als siliziumhaltiges Reaktionsgas immer Siliziumtetrachlorid verwendet wurde. Für die Proben 1 bis 3 wurde ein reines Sauerstoffplasma verwendet, für die Proben 4 bis 5 wurde ein Plasma aus Sauerstoff und Argon verwendet. Das im Plasmaverfahren abgeschiedene fluorodierte Quarzglas, das bei einer Wellenlänge von 157 nm hohe Transmissionen aufwies, wurde in Substratplattenrohlinge von 11 mm Dicke geschnitten und danach bei Temperaturen um 800°C mit Wasserstoff dotiert. Alle sechs Proben wurden auf eine Dicke von 6 mm endbearbeitet und nicht entspiegelt. Daraufhin wurde erneut die Transmission bei 157 nm gemessen.It Six samples were prepared using as the silicon-containing reaction gas always silicon tetrachloride was used. For samples 1 to 3 was a pure oxygen plasma was used for the samples 4 to 5 was used a plasma of oxygen and argon. The plasma process deposited fluoro-fused quartz glass, which at a wavelength of 157 nm high transmissions, was in substrate plate blanks cut by 11 mm thickness and then at temperatures around 800 ° C with hydrogen doped. All six samples were finished to a thickness of 6 mm and not anti-reflective. Then the transmission was added again 157 nm measured.

Deutlich wird insbesondere, daß bei zu niedrigem Fluorgehalt die Transmission bei 157 nm mit unter 1 % zu schlecht ist. Auch bei zu hohem Fluorgehalt, wie bei Probe 6, ergeben sich Probleme. Bei dem Abscheideprozeß bildeten sich Blasen, wodurch dieses Photomaskensubstrat nicht einsetzbar ist.Clear in particular, that at To low fluorine content, the transmission at 157 nm with less than 1 % too bad. Also with too high fluorine content, as with sample 6, problems arise. In the deposition process, bubbles formed, causing this photomask substrate is not usable.

Außerdem ist zu beobachten, daß die Transmission mit sinkendem OH-Anteil steigt (Vergleich Probe 1 mit Probe 2).Besides that is to observe that the Transmission with decreasing OH content increases (comparison sample 1 with Sample 2).

Sowohl mit radiofrequentem Plasma (Probe 1) als auch mit hochfrequentem Plasma (Probe 5) wurden sehr gute Ergebnisse erhalten.Either with radiofrequency plasma (sample 1) as well as with high-frequency Plasma (sample 5) received very good results.

Figure 00090001
Figure 00090001

Claims (12)

Verfahren zur Herstellung von Photomaskensubstraten für die Halbleiterlithographie im Wellenlängenbereich von 155 nm bis 160 nm mit den Schritten: – plasmagestütztes Abscheiden von Quarzglas aus Reaktionsgasen, von denen mindestens eines fluorhaltig ist, wobei dessen Anteil so eingestellt ist, daß die Fluorkonzentration des abgeschiedenen Quarzglases zwischen 0,01 % und 2 % liegt, und die relative Feuchtigkeit so eingestellt ist, daß die OH-Konzentration des abgeschiedenen Quarzglases <30 ppm ist; – Dotieren des Quarzglases mit Wasserstoff; – Endbearbeiten des Quarzglases zu Photomaskensubstratplatten.Process for the production of photomask substrates for semiconductor lithography in the wavelength range from 155 nm to 160 nm, comprising the steps of: plasma-assisted deposition of quartz glass from reaction gases, of which at least one is fluorine-containing, the proportion of which is adjusted so that the fluorine concentration of the deposited quartz glass is between two 0.01% and 2%, and the relative humidity is set so that the OH concentration of the deposited silica glass is <30 ppm; - doping the quartz glass with hydrogen; Finishing of the quartz glass to Photomaskensubstratplatten. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Feuchtigkeit derart eingestellt wird, daß Quarzglas mit einer OH-Konzentration <10 ppm hergestellt wird.Method according to claim 1, characterized in that that the Relative humidity is adjusted so that quartz glass with an OH concentration <10 ppm is produced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Plasma Frequenzen von 1 bis 50 MHz oder 500 MHz bis 5 GHz verwendet werden.Method according to claim 1 or 2, characterized that for the plasma Frequencies from 1 to 50 MHz or 500 MHz to 5 GHz are used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaabscheidung bei einem Druck von 10 mbar bis 2 bar durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized that the Plasma deposition is carried out at a pressure of 10 mbar to 2 bar. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmaabscheidung bei einem Druck von 100 mbar bis 2 bar durchgeführt wird.Method according to claim 4, characterized in that that the Plasma deposition is carried out at a pressure of 100 mbar to 2 bar. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas auf eine Fläche mit einer Temperatur größer 1.800°C abgeschieden wird.Method according to one of claims 1 to 5, characterized that this Quartz glass on a surface deposited with a temperature greater than 1,800 ° C. becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Reaktionsgase für die Plasmaabscheidung SiCl4 oder ein Siloxan und SiF4, SF6 oder NF3 sowie O2 verwendet werden.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that SiCl 4 or a siloxane and SiF 4 , SF 6 or NF 3 and O 2 are used as reaction gases for the plasma deposition. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsgase koaxial zugeführt werden.Method according to one of claims 1 to 7, characterized that the Reaction gases supplied coaxially become. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas vor dem Dotieren in ein endformatnahes Format gebracht wird.Method according to one of claims 1 to 8, characterized that this Quartz glass brought before the doping in a final format near format becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Dotieren das Quarzglas bei 500°C bis 1.100°C, vorzugsweise 700°C bis 1.000°C, getempert wird.Method according to one of claims 1 to 9, characterized that before doping the quartz glass at 500 ° C to 1100 ° C, preferably 700 ° C to 1000 ° C, annealed becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas bei Temperaturen zwischen 300°C und 1.000°C und Drücken zwischen 1 bar und 10 bar mit Wasserstoff dotiert wird.Method according to one of claims 1 to 10, characterized that this Quartz glass at temperatures between 300 ° C and 1000 ° C and pressures between 1 bar and 10 bar is doped with hydrogen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Quarzglas derart mit Wasserstoff dotiert wird, daß der Wasserstoffgehalt > 1017 Moleküle/cm3 beträgt.Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the quartz glass is doped with hydrogen such that the hydrogen content is> 10 17 molecules / cm 3 .
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