DE60116162T2 - Optisches synthetisches Quarzglaselement und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Optisches synthetisches Quarzglaselement und Verfahren zu dessen Herstellung Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element, das in einer Vorrichtung zu verwenden ist, die eine Lichtquelle eines Ultraviolettlasers (UVASER) mit einer Wellenlänge von 400 nm oder weniger, speziell einen F2-Excimerlaser, nutzt. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein optisches Element aus synthetischem Quarzglas, das für eine Linse, ein Fensterelement, einen Spiegel, ein Prisma, ein Filter und dergleichen geeignet ist, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Weil synthetisches Quarzglas eine ganz kleine Menge von metallischen Verunreinigungen enthält, die Licht absorbieren, und hohe Reinheit aufweist, be sitzt das synthetische Quarzglas eine hohe Lichtdurchlässigkeit über einen breiten Wellenlängenbereich vom Bereich des nahen Infrarot bis zu einem Bereich Vakuum-Ultraviolett, der lichtdurchlässig ist. Außerdem besitzt das synthetische Quarzglas einen sehr kleinen Wärmeausdehnungskoeffizient, so dass die Größe der Stabilität ausgezeichnet ist. Folglich wurde das synthetische Quarzglas hauptsächlich als optische Elemente einer optischen Vorrichtung eingesetzt, die normalerweise den g-Strahl (436 nm) und den i-Strahl (365 nm) als ihre Lichtquellen verwenden.
  • In letzter Zeit, als LSI (hochintegrierte Schaltkreise) in hohem Maße zusammengeschlossen wurden, wird ein Verfahren zum Feinzeichnen, das in der Lage ist, Linien in der Breite enger zu zeichnen, für einen Photolackprozess benötigt, um auf Wafer integrierte Schaltkreismuster zu zeichnen. Folglich haben sich die Wellenlängen von Lichtquellen zur Belichtung verkürzt. Infolgedessen kam es dazu, dass die KrF-Excimerlaser (248 nm) und ArF-Excimerlaser (193 nm), die beide Wellenlängen aufweisen, die kürzer als der normale g-Strahl (436 nm) und der i-Strahl (365 nm) sind, als Lichtquellen von Steppern für Lithographie verwendet werden. Darüber hinaus hat auch die Prüfung an den F2-Excimerlasern (157 nm), die eine kürzere Wellenlänge besitzen, begonnen. Andererseits werden Photomasken-Trägermaterialien für in den Steppern zu nutzende optische Elemente benötigt, die Eigenschaften wie zum Beispiel optische Durchlässigkeit in den einzusetzenden Wellenlängenbereichen, Stabilität und Haltbarkeit besitzen.
  • Normales, in diesen optischen Systemen zu verwendendes synthetisches Quarzglas erzeugt neue Ab sorptionsbande im ultravioletten Bereich, wenn es durch einen energiereichen Strahl, zum Beispiel einen KrF-Excimerlaser (248 nm) oder einen ArF-Excimerlaser (193 nm) eine lange Zeit lang bestrahlt wird. Das synthetische Quarzglas erzeugt eine Absorptionsbande von etwa 215 nm Wellenlänge, das so genannte E'-Zentrum, und eine Absorptionsbande von etwa 260 nm Wellenlänge, das so genannte NBOHC (nichtbrückender Sauerstoff als Lumineszenzzentrum). Diese Absorptionsbanden erzeugen in diesen optischen Systemen solche unerwünschten Phänomene wie die Abnahme ihrer Lichtdurchlässigkeit, die Zunahme ihrer absoluten Brechungszahlen, Veränderungen der Verteilungen ihrer Brechungszahlen, die Erzeugung von Fluoreszenz und dergleichen. Folglich weist das herkömmliche synthetische Quarzglas die oben erwähnten Probleme auf, um als ein optisches Element von optischen Systemen verwendet zu werden, die eine Lichtquelle aus einem Excimerlaser haben.
  • Der Mechanismus der Erzeugung dieser Absorptionsbanden ist nicht vollständig erforscht, jedoch kann als Mechanismus in Betracht gezogen werden, dass die neuen Absorptionsbanden infolge paramagnetischer Defekte gewonnen werden, die in dem synthetischen Quarzglas erzeugt werden, was auf die optischen Reaktionen zurückzuführen ist, die durch die folgenden Formeln (1) und (2) ausgedrückt und erzeugt werden durch die Bestrahlung eines Laserstrahls auf solche eigenen Defekte des synthetischen Quarzglases als ein Defekt vom Typ fehlenden Sauerstoffs, der durch die Formel ≡ Si-Si ≡ und als ein Defekt vom Typ unangemessen hohen Sauerstoffs, der durch eine chemische Formel ≡ S1-O-O-Si ≡ ausgedrückt wird. ≡ Si-Si ≡ + hv → 2 ≡ Si (1) ≡ Si-O-O-Si ≡ + hv → 2 ≡ Si-O (2)
  • Folglich wurden Versuche zur Verbesserung der Lichtdurchlässigkeit im Wellenlängenband von F2-Excimerlasern unternommen, um die Haltbarkeit gegenüber der Bestrahlung der ultravioletten Strahlen zu erreichen, indem Quarzglas hergestellt wird, das durch die Gasphasen-Abscheidetechnik mit Fluor erzielt wird, oder Quarzglas hergestellt wird, welches durch das Verfahren der Flammhydrolyse, das als direktes Verfahren mit Hydroxylgruppen oder Wasserstoffmolekülen genannt wird, erzielt wird.
  • Zum Beispiel zeigt die Japanische Offenlegungsschrift HEI 10-67521 ein Verfahren zum Beimischen von Fluorgas zu porösem Quarzglas, indem ein das Fluorgas enthaltendes Rohmaterial zu dem Zeitpunkt hergestellt wird, wo der poröse Quarzglaskörper durch Erzeugung der Flammhydrolyse des Rohmaterials mit einem Brenner gebildet wird. Die Japanische Offenlegungsschrift HEI 11-240728 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von durchlässigem Glas aus porösem Quarzglaskörper, indem der poröse Quarzglaskörper in einer Atmosphäre, die Wasserstoffgas und Wasserdampf enthält, bei 1400°C oder mehr erhitzt wird. Darüber hinaus zeigen die Japanischen Offenlegungsschriften HEI 8-67530 und HEI 8-75901 ( EP 0 691 312 A1 ) ein Verfahren der Wärmebehandlung eines porösen Quarzglaskörpers in einer Wasserstoffgas-Atmosphäre nach der Verglasung des porösen Quarzglaskörpers in einer Atmosphäre eines SiF4/He-Gases.
  • US 5 713 979 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines fluordotierten, synthetischen Quarzglaskörpers, in dem ein Russkörper bei einer Temperatur von 1150°C wärmebehandelt/dehydriert wird, indem ein trocknes Inertgas verwendet wird, das Wasserstoff enthält.
  • Jedoch treten auch in dem so hergestellten, hoch gereinigten synthetischen Quarzglas Absorptionsbanden auf, die auf strukturelle Defekte, die E'-Zentren und NBOHC genannt werden, zurückzuführen sind und deren Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten Bereich extrem verringern, wenn das synthetische Quarzglas durch den Strahl eines Excimerlasers eine Zeit lang bestrahlt wird.
  • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Deshalb ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines optischen Elements aus synthetischem Quarzglas und eines Verfahrens dafür, das die oben erwähnten Sachverhalte im Stand der Technik überwinden. Diese Aufgabe wird durch Kombinationen gelöst, die in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind. Die abhängigen Ansprüche definieren weitere vorteilhafte und beispielhafte Kombinationen nach der vorliegenden Erfindung.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Lichtdurchlässigkeit eines oben erwähnten synthetischen Quarzglases, dem eine Fluorverbindung im ultravioletten Bereich beigemischt wurde, zu verbessern und die Erzeugung von Absorptions- und Fluoreszenzemission durch die Bestrahlung eines Excimerlaser-Strahls zu unterdrücken. Daher ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines optischen Elements aus synthetischem Quarzglas mit ausgezeichneten Eigenschaften der Beständigkeit gegen Laserlicht als ein optisches Glas element zum Übertragen von ultravioletten Strahlen und die Bereitstellung eines Verfahrens für dessen Herstellung.
  • Dieser Abriss der Erfindung beschreibt nicht zwangsläufig alle notwendigen Merkmale der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Erfindung kann außerdem eine untergeordnete Kombination der oben beschriebenen Merkmale sein. Die oben erwähnten und anderen Merkmale und Vorteile nach der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen deutlicher, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die oben erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile nach der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten beispielhaften Ausführungen nach der Erfindung, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird, deutlicher.
  • Es zeigen
  • 1 eine Vorrichtung für ein VAD-Verfahren zum Herstellen eines porösen Quarzglaskörpers nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Vorrichtung für ein Hochtemperatur-Behandlungs- und Verglasungsverfahren zum Herstellen eines synthetischen Quarzglases nach der Ausführung der vorliegenden Erfindung;
  • 3 eine grafische Darstellung, die die Eigenschaften der Lichtdurchlässigkeit des im Beispiel 1 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung und in Vergleichsbeispielen 1 bis 3 erzielten synthetischen Quarzglases darstellt;
  • 4 eine grafische Darstellung, die die Eigenschaften der Lichtdurchlässigkeit von synthetischem Quarzglas darstellt, das im Beispiel 2 nach der Ausführung der Erfindung und Vergleichsbeispielen 4 bis 6 erzielt wird;
  • 5 eine Tabelle, die die Bedingungen der Verarbeitung von Beispiel 1 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 darstellt;
  • 6 eine Tabelle, die die Bedingungen der Verarbeitung von Beispiel 2 und Vergleichsbeispiele 4 bis 6 darstellt.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • Die Erfindung wird jetzt auf der Basis von Ausführungsbeispielen beschrieben, mit denen es nicht beabsichtigt ist, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken, sondern die Erfindung beispielhaft darzustellen. Alle Merkmale und deren Kombinationen, die in dem Ausführungsbeispiel beschrieben werden, sind für die Erfindung nicht zwangsläufig wesentlich.
  • Die Erfinder der vorliegenden Erfindung führten ausführlich Studien an einer Sinterungsatmosphäre zum Zeitpunkt der Verglasung eines porösen Quarzglaskörpers durch. Die Folge war, dass die Erfinder die folgende Tatsache herausgefunden und das oben erwähnte Problem gelöst haben. Das heißt, wenn der poröse Quarzglaskörper auf eine hohe Temperatur erhitzt wird, bei der er in einer Wasserstoff oder Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre zuerst nicht schwindet und anschließend durch weiteres Erhitzen zu lichtdurchlässigem Glas gesintert wird, wird die Lichtdurchlässigkeit des porösen Quarzglaskörpers um etwa 5% oder mehr als der eines herkömmlichen verbessert.
  • In einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung wird ein poröser Quarzglaskörper für ein optisches Element aus synthetischem Quarzglas durch die Gasphasen-Abscheidetechnik erhalten. Die Gasphasen-Abscheidetechnik kann erreicht werden, indem zum Beispiel eine Vorrichtung gemäß 1 verwendet wird. Ein nicht gezeigtes Ausgangsmaterial wird mit einer Stützwelle 16 befestigt, die um ihre Achse drehbar und in der axialen Richtung beweglich ist. Ein Ausgangsstoff SiCl4, Sauerstoff und Wasserstoff mit Argongas als Trägergas werden einem Brenner 14 zugeführt. Durch Flammhydrolyse-Reaktionen, die in der Flamme durch den Brenner bewirkt werden, werden Glaspartikel gebildet. Die so gebildeten Glaspartikel lagern sich auf einem zunehmenden Abschnitt 12 eines porösen Quarzglaskörpers 10 ab, der auf dem Ausgangsmaterial wächst, während sich der Quarzglaskörper 10 um die Achse der Stützwelle 16 dreht und längs der Stützwelle 16 in axialer Richtung bewegt wird.
  • Das so erhaltene poröse Quarzglas 10 wird Wärmebehandlungen mit einer Vorrichtung unterzogen, wie sie in 2 gezeigt ist. Der poröse Quarzglaskörper 10, der durch die Stützwelle 22 gestützt wird, wird mit einer Wasserstoff oder Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre durch einen Heizapparat 18 in einem Behälter 20 erhitzt. Anschließend wird der poröse Quarzglaskörper 10 mit einer eine Fluorverbindung enthaltenden Atmosphäre in dem Behälter 20 durch den Heiz apparat 18 zu lichtdurchlässigem Glas gesintert. In diesem Ausführungsbeispiel werden diese beiden Prozesse mit der gleichen Vorrichtung durchgeführt. Sie ist jedoch nicht auf die Ausführung beschränkt, und es können unterschiedliche Ausrüstungsgegenstände für die jeweiligen Prozesse verwendet werden.
  • Der Schritt zum Erhitzen des porösen Quarzglaskörpers wird vorzugsweise innerhalb eines Temperaturbereichs von 500°C auf eine kritische Temperatur, unterhalb der der poröse Quarzglaskörper nicht schwindet, speziell unterhalb einer Temperatur von 1250°C, durchgeführt.
  • Ein optisches Element aus synthetischem Quarzglas nach dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt.
  • Das so gebildete optische Element wird auf einer Photomaske einer Lithographie aufgebracht. Für die Lithographie wird eine Lichtquelle eines Ultraviolettlasers mit einer Wellenlänge von 400 nm oder weniger, speziell ein F2-Excimerlaser, verwendet.
  • [BEISPIELE]
  • (Beispiel 1)
  • Durch Gasphasen-Abscheidetechnik wurde ein poröser Quarzglaskörper mit einer Vorrichtung, wie in 1 gezeigt, erhalten, in der die Reaktionen der Flammhydrolyse eines Rohmaterials SiCl4 in den Flammen von Sauerstoff und Wasserstoff mit einem Argongas als Trägergas herbeigeführt wurden. Die Dichte des erhaltenen porösen Quarzglaskörpers betrug 0,22 g/cm3. Der erhaltene poröse Quarzglaskörper wurde durch die erste Verarbeitung verarbeitet, bei der der poröse Quarzglaskörper in einer Wasserstoff- und Heliumatmosphäre bei einer Temperatur von 1000°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min zuerst im Hochtemperaturbereich durchgeleitet wurde. Anschließend wurde der poröse Quarzglaskörper durch die zweite Verarbeitung (Sintern), bei der der poröse Quarzglaskörper in einer SiF4-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min in dem Hochtemperaturbereich durchgeleitet wurde. Dadurch wurde ein lichtdurchlässiger Glaskörper erhalten. Der erhaltene lichtdurchlässige Glaskörper wurde zu Scheiben auf die Dicke von 10 mm geschnitten und poliert, und es wurde deren Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten Bereich gemessen. Die Verarbeitungsbedingungen sind in 5 und die Ergebnisse der Messungen in 3 dargestellt.
  • (Vergleichsbeispiele 1 bis 3)
  • Poröse Quarzglaskörper als Vergleichsbeispiele wurden ähnlich dem Beispiel 1 der Ausführung nach der vorliegenden Erfindung hergestellt. Die porösen Quarzglaskörper der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 wurden unter den in 5 dargestellten Bedingungen gesintert, und es wurden lichtdurchlässige Glaskörper erhalten.
  • Spezieller wurde der poröse Quarzglaskörper für das Vergleichsbeispiel 1 nur einem Erhitzungsprozess unterzogen, so dass der poröse Quarzglaskörper in einer SiF4-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min ohne irgendeinen Vorwärmungsprozess durchgeleitet wurde.
  • Der poröse Quarzglaskörper für das Vergleichsbeispiel 2 wurde außerdem nur einem Erwärmungsprozess unterzogen, so dass der poröse Quarzglaskörper in einer SiF4- und H2-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min ohne irgendeinen Vorwärmungsprozess durchgeleitet wurde.
  • Der poröse Quarzglaskörper für das Vergleichsbeispiel 3 wurde durch die erste Verarbeitung, bei der er in einer Helium- und Cl2-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1000°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min durchgeleitet wurde, im Hochtemperaturbereich zur Dehydrierung verarbeitet. Anschließend wurde der poröse Quarzglaskörper durch die zweite Verarbeitung zum Sintern, bei der er in einer SiF4- und H2-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm pro Minute in dem Hochtemperaturbereich durchgeleitet.
  • Die erhaltenen lichtdurchlässigen Glaskörper wurden jeweils zu Scheiben einer Dicke von 10 mm geschnitten und poliert, und die Lichtdurchlässigkeit von ihnen wurde im ultravioletten Bereich gemessen. Die Ergebnisse der Messungen sind in 3 darstellt.
  • Wie aus 3 ersichtlich wird, ist zu erkennen, dass die Lichtdurchlässigkeit der gekrümmten Linie 1, die die Ergebnisse von Beispiel 1 gemäß der Ausführung der Erfindung im ultravioletten Bereich speziell bei der Wellenlänge von 157 nm des F2-Excimerlaserstrahls angibt, 75% beträgt, was im Vergleich zu 68,4 der gekrümmten Linie 2 (Vergleichs beispiel 1) um 6,6% verbessert ist. Übrigens, die Lichtdurchlässigkeit der gekrümmten Linie 3 (Vergleichsbeispiel 2) und der gekrümmten Linie 4 (Vergleichsbeispiel 3) ist Null bei der Wellenlänge von 157 nm, wobei die Vergleichsbeispiele 2 und 3 als optisches Element einer den F2-Excimerlaser als ihre Lichtquelle einsetzenden Vorrichtung nicht geeignet sind.
  • Durch die Leistungsfähigkeit der ersten Verarbeitung in einer Wasserstoffatmosphäre nach der Ausführung der Erfindung kann festgestellt werden, dass die Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten Bereich erheblich verbessert ist.
  • (Beispiel 2)
  • Durch die Gasphasen-Abscheidetechnik wurde ein poröser Quarzglaskörper mit der 1 gemäßen Vorrichtung erhalten, in der die Reaktionen der Flammhydrolyse eines Rohmaterials SiCl4 in den Flammen von Sauerstoff und Wasserstoff mit Argongas als einem Trägergas herbeigeführt wurden. Die Dichte des erhaltenen porösen Quarzglaskörpers betrug 0,22 g/cm3. Der erhaltene poröse Quarzglaskörper wurde durch die erste Verarbeitung, bei der er in einer Sauerstoff- und Helium-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1000°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min im Hochtemperaturbereich durchgeleitet wurde, verarbeitet. Anschließend wurde der poröse Quarzglaskörper durch die ähnliche zweite Verarbeitung zum Sintern in einer SiF4-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C verarbeitet. Dadurch wurde ein lichtdurchlässiger Glaskörper erhalten. Der erhaltene lichtdurchlässige Glaskörper wurde zu Scheiben einer Dicke von 10 mm geschnitten und poliert und deren Lichtdurchlässig keit im ultravioletten Bereich gemessen. Die Verarbeitungsbedingungen sind in 6 und die Ergebnisse der Messungen in 4 dargestellt.
  • (Vergleichsbeispiele 4 bis 6)
  • Es wurden poröse Quarzglaskörper ähnlich dem Beispiel entsprechend der Ausführung nach der vorliegenden Erfindung hergestellt. Die porösen Quarzglaskörper wurden unter den in 6 dargestellten Bedingungen gesintert, und es wurden lichtdurchlässige Glaskörper erhalten.
  • Spezieller wurde der poröse Quarzglaskörper für das Vergleichsbeispiel 4 nur einem Erhitzungsprozess unterzogen, so dass der poröse Quarzglaskörper in einer SiF4-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Geschwindigkeit von 3 mm/min ohne irgendeinen Vorwärmungsprozess durchgeleitet wurde.
  • Der poröse Quarzglaskörper für das Vergleichsbeispiel 5 wurde ebenfalls nur einem Erwärmungsprozess unterzogen, so dass der poröse Quarzglaskörper in einer SiF4- und O2-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min ohne irgendeinen Vorwärmprozess durchgeleitet wurde.
  • Der poröse Quarzglaskörper für das Vergleichsbeispiel 6 wurde durch die erste Verarbeitung, in der er in einer Helium- und Cl2-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1000°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min durchgeleitet wurde, zuerst im Hochtemperaturbereich zur Dehydrierung verarbeitet. Anschließend wurde der poröse Quarzglaskörper durch die zweite Verarbeitung zum Sintern verarbeitet, bei der er in einer SiF4- und O2-Atmosphäre bei einer Temperatur von 1380°C mit einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 mm/min im Hochtemperaturbereich durchgeleitet wurde.
  • Die erhaltenen lichtdurchlässigen Glaskörper wurden jeweils zu Scheiben mit einer Dicke von 10 mm geschnitten und poliert und deren Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten Bereich gemessen. Die Ergebnisse der Messungen sind in 4 dargestellt.
  • Wie aus 4 ersichtlich wird, ist zu erkennen, dass die Lichtdurchlässigkeit der gekrümmten Linie 1, die die Ergebnisse von Beispiel 2 nach der Ausführung der vorliegenden Erfindung im ultravioletten Bereich speziell bei der Wellenlänge von 157 nm des F2-Excimerlaserstrahls angibt, 72,2 beträgt, was im Vergleich zu 67,0 der gekrümmten Linie 2 (Vergleichsbeispiel 4) um 5,2% verbessert ist. Darüber hinaus ist auch zu erkennen, dass die Lichtdurchlässigkeit der gekrümmten Linie 1 weit höher als die Lichtdurchlässigkeit der gekrümmten Linie 3 (Vergleichsbeispiel 5), 24,7, und 26,6% der gekrümmten Linie 4 (Vergleichsbeispiel 6) ist.
  • Durch die Leistungsfähigkeit der ersten Verarbeitung in einer Sauerstoffatmosphäre ist zu erkennen, dass die Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten Bereich erheblich verbessert ist.
  • Das optische Element aus synthetischem Quarzglas, das durch das Verfahren nach dieser Ausführung der vorliegenden Erfindung erhalten wird, kann die Erzeugung von Absorptionsemission und Fluoreszenzemission unterdrücken, wenn es durch den Strahl eines Excimerlasers bestrahlt wird, und besitzt eine hohe Lichtdurchlässigkeit im ultravioletten Bereich, speziell bei der Wellenlänge von 157 nm eines F2-Excimerlaserstrahls. Folglich besitzt das optische Element aus synthetischem Quarzglas eine ausgezeichnete Widerstandseigenschaft gegenüber Laserstrahlen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung durch beispielhafte Ausführungen beschrieben wurde, soll verständlich werden, dass vom Fachmann viele Änderungen und Substitutionen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung, die nur durch die angefügten Ansprüche definiert ist, abzuweichen.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements aus synthetischem Quarzglas, bei dem ein poröser Quarzglaskörper für das optische Glaselement verwendet wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass: der poröse Quarzglaskörper in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre aufgeheizt wird, wobei die Temperatur in einem Bereich von 500°C bis 1000°C liegt, und der poröse Quarzglaskörper nach dem Aufheizschritt in einer eine Fluorverbindung enthaltenden Atmosphäre gesintert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen des Glaskörpers das Bilden von Glaspartikel durch Flammhydrolyse eines Rohmaterials einschließt.
  3. Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements aus synthetischem Quarzglas, bei dem ein poröser Quarzglaskörper für das optische Glaselement verwendet wird, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass: der poröse Quarzglaskörper in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre aufgeheizt wird, wobei die Temperatur in einem Bereich von 500°C bis 1000°C liegt, und der poröse Quarzglaskörper nach dem Aufheizschritt in einer eine Fluorverbindung enthaltenden Atmosphäre gesintert wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen des Glaskörpers das Bilden von Glaspartikel durch Flammhydrolyse eines Rohmaterials einschließt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluorverbindung SiF4 umfasst.
  6. Optisches Element aus synthetischem Quarzglas, hergestellt nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
  7. Verfahren für eine Lithographie unter Verwendung einer Photomaske, bei dem die Photomaske ein aus einem porösen Quarzglaskörper hergestelltes optisches Element verwendet, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass: der poröse Quarzglaskörper in einer Wasserstoff enthaltenden Atmosphäre aufgeheizt wird, wobei die Temperatur in einem Bereich von 500°C bis 1000°C liegt, und der poröse Quarzglaskörper nach dem Aufheizschritt in einer eine Fluorverbindung enthaltenden Atmosphäre gesintert wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin das Vorsehen einer Lichtquelle der Lithographie mit einer Wellenlänge von 400 nm oder weniger umfasst.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle einen F2 Excimer Laser als eine Lichtquelle umfasst.
  10. Verfahren für eine Lithographie unter Verwendung einer Photomaske, bei dem die Photomaske ein aus einem porösen Quarzglaskörper hergestelltes optisches Element verwendet, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass: der poröse Quarzglaskörper in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre aufgeheizt wird, wobei die Temperatur in einem Bereich von 500°C bis 1000°C liegt, und der poröse Quarzglaskörper nach dem Aufheizschritt in einer eine Fluorverbindung enthaltenden Atmosphäre gesintert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass es weiterhin das Vorsehen einer Lichtquelle der Lithographie mit einer Wellenlänge von 400 nm oder weniger umfasst.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle einen F2 Excimer Laser als eine Lichtquelle umfasst.
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