-
Gebiet der Erfindung
-
Die
Erfindung betrifft Optiken, die zur Übertragung von elektromagnetischer
Strahlung unter 250 Nanometer (nm) und insbesondere in dem Bereich
der Laserlithographie geeignet sind. Insbesondere betrifft die Erfindung
Beschichtungen, die zur Verbesserung der Dauerhaftigkeit von optischen
Metallfluoridkristallmaterialien verwendet werden können, die
bei der Laserlithographie und bei anderen Anwendungen eingesetzt
werden.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Die
Verwendung von hochenergetischen Laser, beispielsweise diejenigen
mit einer Energiedichte (Fluenz) oberhalb von 80 mJ/cm2 mit
Pulslängen
im niedrigen Nanometerbereich, können
die in Laserlithographiesystemen eingesetzten Optiken beeinträchtigen.
T.M. Stephen, B. Van Zyl, R.C. Amme, "Degradation of Vacuum Exposed SiO2 Laser
Windows", SPIE Bd.
1848, Ss. 106–109
(1992), berichten über
die Oberflächenzersetzung
von Quarzglas in einem Ar-Ionenlaser. Unlängst wurde festgestellt, dass
eine Oberflächenzersetzung
optischer Fenster bei Hochleistung und Durchschnittsenergie in Exzimerlasern
bei 193 nm bei Verwendung von Fenstermaterialien besteht, die aus
anderen Substanzen als Siliciumdioxid hergestellt sind. Es besteht
die Sorge, dass eine solche Zersetzung schwerwiegender ist, wenn
existierende optische Materialien in 157 nm Lasersystemen verwendet
werden. Obgleich einige Lösungen,
beispielsweise wie die Verwendung von MgF2 als
Fenstermaterial für
existierende 193 nm Lasersysteme, vorgeschlagen wurden, wird angenommen,
dass solche Materialien ebenfalls eine Oberflächenzersetzung mit der Zeit
erfahren, die zu der Anforderung führt, dass die teuren Fenster
regelmäßig ersetzt
werden. Es wird weiterhin angenommen, dass das Problem hinsichtlich
der Fensterzersetzung mit der Einführung von Lasersystemen verstärkt wird,
die bei Wellenlängen
unter 193 nm arbeiten. Zusätzlich
zeigt die Verwendung von MgF2 als ein Fenstermaterial,
obgleich es von einem mechanischen Gesichtspunkt von Erfolg sein
könnte,
ein Problem der Farbzentrenbildung, das zur Übertragungsleistung des Laserstrahls
von Nachteil ist. Folglich ist es wünschenswert, eine Lösung für das Fensterzersetzungsproblem zu
finden, die entweder das Problem beseitigt oder die Dauerhaftigkeit
und folglich die Länge
der Zeit, bei der existierende und zukünftige optische Fenster verwendet
werden können,
stark verlängert.
-
US 6,466,365 B1 offenbart
die Verwendung eines Fluor-dotierten Quarzglases als Beschichtung
auf der Eintritts- und/oder Austrittsfläche eines optischen Elements.
Das optische Element kann als optisches Fotolithographieelement
zur Verwendung in optischen Fotolithographiesystemen unter 240 nm
verwendet werden, die die Lithographiewellenlänge von Vakuum-UV-Licht verwenden.
-
Eine
Beschichtung auf einem Substrat zum Schutze gegen Zersetzung ist
in
EP 0 460 796 A2 offenbart.
Das Substrat ist ein flexibler Polymerfilm, und die Beschichtung
kann aus MgF
2-dotiertem SiO
2 gewählt werden.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
In
einem Aspekt betrifft die Erfindung beschichtete Einkristalle einer
Formel, die durch elektromagnetische Strahlung ausgelöste Beschädigungsprobleme
erfahren, ähnlich
denjenigen, die hierin beschrieben sind.
-
In
einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung von beschichteten
einkristallinen Metallfluoriden für Materialien optischer Pfade
zur Wellenlängenübertragung
im Röntgen-,
sichtbaren, UV-, Infrarot-Regionen des elektromagnetischen Spektrums.
Die Metallfluoride besitzen die allgemeine Formel MF2,
wobei M Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium und
Gemische davon ist.
-
Das
erfindungsgemäß verwendete
Beschichtungsmaterial ist mit MgF2 dotiertes,
hoch reines Siliciumdioxid. Die Beschichtungen werden typischerweise
auf mindestens der Austrittsseite der Oberfläche des MF2-optischen
Materials durch auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren abgeschieden,
beispielsweise Dampfabscheidung, chemisches Aufdampfen ("CVD"), plasmagestütztes chemisches
Aufdampfen ("PECVD") und andere "Plasma"-Abscheidungsverfahren, einschließlich Sputter-Abscheidung.
-
Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines beschichteten
Metallfluoridkristalls, der gegenüber Laser-induzierter Beschädigung durch
einen US-Laserstrahl
unterhalb von 250 nm beständig ist.
Das Verfahren umfasst die Schritte der Bereitstellung eines unbeschichteten
Metallfluoridkristalls der allgemeinen Formel MF2,
wobei M Beryllium, Magnesium, Calcium, Strontium und Barium und
Gemische davon ist, und das Beschichten des unbeschichteten Metallfluoridkristalls
mit einer Beschichtung aus einem ausgewählten Material, um dadurch
ein beschichtetes Metallmaterial zu bilden, das gegenüber Laser-induzierter
Beschädigung
beständig
ist.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist
eine verallgemeinerte Darstellung einer Laserkammer mit zwei beschichteten
Fenstern gemäß der Erfindung.
-
2 ist
eine verallgemeinerte Darstellung einer Laserkammer mit einem einfach
beschichteten Fenster gemäß der Erfindung.
-
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
-
Wie
hier verwendet, umfassen die Begriffe "optische Substrate" und "optische Materialien" unter anderem optische Elemente, wie
die Kammerfenster, die in Lasersystemen, Strahlspaltern, optischen
Linsen und anderen optischen Elementen verwendet werden. Eingeschlossen
unter den optischen Materialien sind optische Materialien, die Einzel-
oder Einkristalle sind, die durch auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren
hergestellt werden. Beispielsweise können Einkristalle von MF
2-Kristallen durch das Stockbarger-Verfahren
(siehe J. Opt. Soc. Am. 14, 448 (1927)); das Bridgeman-Stockbarger-,
Kyropulos- und Czochralski-Verfahren, die Verfahren, die in den
U.S.-Patentschriften Nrn. 6,485,562 ,
6,402,840 ,
6,364,946 ,
4,521,272 und
4,404,172 beschrieben sind und andere
auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren hergestellt werden.
-
Ebenfalls
werden hier optische Materialien oder Substrate, die aus Einkristallen
von Calciumfluorid, CaF2, hergestellt sind,
zur beispielhaften Erläuterung
der Erfindung und der Verfahren, um sie zu erreichen, verwendet.
Es sollte selbstverständlich
sein, dass optische, aus anderen Materialien der Formel MF2, wie hier beschrieben, hergestellte Substrate
ebenfalls verwendet werden können.
-
Informationen über geeignete
Beschichtungs-Abscheidungstechniken, beispielsweise chemisches Aufdampfen,
Plasmatechniken und Sputter-Techniken können unter anderem bei Kirk-Othmer,
Encyclopedia of Chemical Technology, 4. Ausgabe (John Wiley & Sons, New York,
1996), Bd. 19, Ss. 226–257
(Plasma Technology) und Bd. 23, Ss. 1040–1067 (Thin Films-Film Formation
Techniques), den darin zitierten Druckschriften und in anderen,
den Fachleuten bekannten Druckschriften, gefunden werden.
-
Die
erfindungsgemäßen beschichteten
optischen Substrate können
in einem breiten Bereich von Anwendungen verwendet werden. Beispiele
für solche
Anwendungen umfassen ohne Einschränkung CO-Laserfenster, Europium-dotierte
Röntgenstrahlfenster,
Exzimer-Strahlführungsoptiken,
Exzimerlaserfenster, FTIR-Strahlspaltersubstrate, HDTV-Linsen, HF/DF-Laserfenster,
Infrarotdome, Mikroskops-Apochromat, Photomultiplierfenster, Polarisatoren,
spektrografische Kameralinsen, Rochon-Prismen, PID-Lampen und Teleskoplinsen.
Die erfindungsgemäßen beschichteten
optischen Substrate sind besonders in Lasersystemen geeignet und
in solchen hier zu Erläuterungszwecken
beschriebenen Systemen und sollen nicht dazu ausgelegt sein, die
Erfindung auf solche Anwendungen zu beschränken. D. h. die Erfindung kann
bei Laserausführungsformen
zusätzlich
zu der hier als ein Beispiel beschriebenen verwendet werden.
-
Die
drei Anforderungen für
einen Laser sind ein Material, das einen entsprechenden Satz von
oberen und unteren Energieniveaus besitzt (das aktive Medium), einige
Mittel zum Pumpen oder Anregen der Atome oder Moleküle auf die
angeregten oberen Niveaus, während
gleichzeitig die unteren Energieniveaus leer belassen werden, und
ein Verfahren zur Erzeugung resonanter Rückkopplung, so dass Licht durch
das aktive Medium hin und her wandern kann. Während dieser Durchgänge wird
das Licht durch den stimulierten Emissionsprozess verstärkt und
nimmt an Intensität
zu. Bei vielen Laser, beispielsweise Gas/Dampflaser, wie CO2-, ArF- und KrF-Laser, besitzt der Laser
eine Kammer, die das Gas/Dampf (das "Medium") enthält und Fenster an einem Ende
der Kammer, um das Gas/Dampf zu enthalten, und diese Fenster sind
aus einem Material hergestellt, das für das in der Kammer verstärkte Licht
durchlässig
ist.
-
Wie
vorstehend erwähnt,
besteht die dritte Anforderung für
einen Laser in einer Struktur, die Rückkopplung des Laserlichts
in die Kammer, die das Material, das angeregt wird, enthält, bereitstellt.
Im Allgemeinen ist diese Struktur die Kammer selbst und zwei Spiegel,
wovon einer an jedem Ende der Kammer angeordnet ist. Die Kombination
aus der Kammer, die das Medium enthält, und dem Spiegel wird resonante
Kavität genannt.
Diese Spiegel stellen mehrere Durchgänge durch das Medium in der
Kammer bereit und sorgen somit für
die Verstärkung
des Laserlichts über
stimulierte Emission über
eine größere Distanz
durch das Medium, als es in einem einzelnen Durchgang möglich wäre. In der
Regel reflektiert einer der Spiegel 100% oder nahezu 100%, und der
andere Spiegel reflektiert teilweise, um die Emission von einem
Teil des Lichtes als Ausgangsleistung des Lasers zu erlauben. Die
Ausgangsleistung ist das, was zur Durchführung der tatsächlichen Arbeit
verwendet wird. Wenn das Licht durch die Fenster der Kammer hin
und her verläuft,
können
die Fenster beschädigt
werden, und Probleme entstehen, wie sie vorstehend erklärt wurden.
Folglich ist es gemäß der Erfindung
wünschenswert,
die Fenster mit einem Material zu beschichten, das solche Beschädigung der
Fenster verhindert. Zusätzlich
kann auch der teilweise durchlässige
Spiegel während
der Anwendung beschädigt
werden. Es kann folglich erwünscht
sein, solche Spiegel gemäß der Erfindung
zu beschichten.
-
1 ist
eine verallgemeinerte Darstellung einer Laserresonanzkavität 10 mit
einer Kammer 12, die das Material enthält, das angeregt wird, um das
Laserlicht oder Strahlung zu erzeugen, Spiegeln 24 und 26 und
verschiedenen anderen Elementen (nicht gezeigt) zur Erzeugung von
Laserstrahlung. In 1 ist Spiegel 24 ein
100% reflektiver oder nahezu 100% reflektiver Spiegel und Spiegel 26 ist
ein teilweise reflektiver Spiegel, der erlaubt, dass ein Teil der
Laserstrahlung als eine Ausgangsleistung 40 für Nutzarbeit
hindurchläuft.
Die Kammer 12 weist die Fenster 14 und 15 mit
Beschichtung 16 gemäß der Erfindung
auf, um Beschädigung
der Fenster zu verhindern. Obgleich 1 Fenster 14 und 15 mit
Beschichtung 16 auf der "Außenseite" der Fenster darstellt,
kann die "innere" Seite 22 der
Fenster, d. h. die Seite, die in Richtung des Materials in Kammer 12 zeigt,
ebenfalls gemäß der Erfindung
beschichtet sein. (Innere Beschichtung nicht gezeigt). Die Laserstrahlung wird
innerhalb der Kammer 12 erzeugt und tritt durch die Fenster 14 und 15 aus.
Die Strahlung 30, die das beschichtete Fenster 14 verlässt, trifft
auf Spiegel 24 und wird als Strahlung 34 durch
das beschichtete Fenster 14 zurück in Kammer 12 reflektiert,
wo sie weiter angeregt wird und das beschichtete Fenster 15 verlässt, um auf
den teilweise reflektiven Spiegel 26 zu treffen. Ein Teil
der Strahlung 32, die auf den Spiegel 26 auftrifft, passiert
den Spiegel als Ausgangsleistung 40 und der Rest wird durch
das beschichtete Fenster 15 in Kammer 12 zur Verstärkung und
zur Nutzung zurück
reflektiert. Die Strahlung, die das Fenster 15 verlässt und
den teilweise reflektiven Spiegel 26 passiert, kann hoch
fluente Strahlung sein, die für
die lithografische Arbeit geeignet ist. Bei einer alternativen Ausführungsform
ist Fenster 14 unbeschichtet und Fenster 15 ist
beschichtet.
-
Zusätzlich zu
dem Beschichten von Fenster 14 und 15 ihrer jeweiligen äußeren Seiten 20 sind
andere Beschichtungskombinationen möglich. Beispielsweise ist erfindungsgemäß Fenster 15 auf
der äußeren Seite 20 beschichtet
und Fenster 14 ist unbeschichtet; die Fenster 14 und 15 sind
sowohl auf der inneren als auch äußeren Seite 22 bzw. 20 beschichtet;
Fenster 14 ist auf sowohl der inneren 22 als auch äußeren Seite 20 beschichtet,
und Fenster 15 ist auf der äußeren Seite 20 beschichtet
und weitere solcher Kombinationen. Weiterhin können die Spiegel 24 und 26 auch
erfindungsgemäß beschichtet
sein. Der reflektive Spiegel 24 ist in der Regel auf der
reflektiven (Strahlung 30 einfallenden) Seite beschichtet.
Spiegel 26 kann sowohl auf der teilweise reflektiven (Strahlung 32 einfallenden)
und auf der Ausgangsleistung 40-Seite beschichtet sein.
-
2 stellt
eine Ausführungsform
dar, wobei ein einziger reflektiver Spiegel 24 vorhanden
ist. Die innerhalb der Kammer 12 erzeugte Initialstrahlung
verlässt
das beschichtete Fenster 15 zusammen mit Strahlung 32,
die von Spiegel 24 als Ausgangsleistung 42 reflektiert
wird. Weitere Elemente sind die gleichen wie in 1.
-
Laserbeschädigung in
optischen Substraten oder Elementen, beispielsweise den Fenstern 14 und 15, kann
sowohl auf der inneren 22 als auch äußeren 20 Seite der
Fenster auftreten, wie in 1 dargestellt,
tritt allerdings im Allgemeinen auf und/oder ist intensiver auf
der äußeren Seite 20 auf
Grund höherer
elektrischer Feldintensitäten
an der Austrittsfläche.
Für CaF2-Optiken,
die eine kubische Kristallstruktur aufweisen wird angenommen, dass
der Mechanismus, der zur Beschädigung
des optischen Materials führt,
von einer Folge von Ereignissen herrührt, die mit der Anhebung von
Elektronen in das Leiterband und der Bildung von Vk-Zentren beginnt,
wovon einige zu einem geschlossenen F-H-Paar (Fluor-Wasserstoff)
werden, das mit der Emission eines Photons in den Grundzustand zerfallen
kann. Zusätzlich,
oder als Alternative, kann das F-H-Paar ein Laserphoton absorbieren,
das zu der Trennung des geschlossenen Paars führt, was wiederum zur Emission
von Fluor von der Oberfläche
und zur Agglomeration von "F"-Zentren führen kann,
um Calcium-Metall-Kolloide zu ergeben. Die Emission von Fluor von
der Oberfläche
des Fenstermaterials erzeugt somit eine Lücke. Wenn diese Lücke sich
am Ausgang des Materials befindet, ist es möglich, dass ein Fluoratom,
von innerhalb des Kristallgitters (in Richtung des Eintrittsendes
des Einkristallgitters) zu der Endlücke wandern kann, wodurch eine
innere Lücke
in dem Einkristallgitter erzeugt wird. Anschließend kann ein Fluoratom von
weiter in Richtung des Eintrittsendes des Kristallgitters in die
neu geschaffene Lücke
wandern, und der Lücke/Austausch-Prozess kann
sich fortsetzen, bis eine Lücke
an der Eintrittsfläche
des Kristallgitters auftritt. Die Gegenwart dieser Eintrittsflächenlücken sowie
diejenigen in anderen Positionen des Kristallgitters sind für die Transmissionsmerkmale
des optischen Materials von Nachteil. Beispielsweise befindet sich
unter den Problemen, die auftreten können dasjenige, dass die Hohlräume Doppelbrechung
verstärken
und die Bildung einer Farbzentrenbildung verursachen können.
-
Es
besteht eine vollkommen verschiedene und doch einfache Theorie hinsichtlich
dessen, warum eine Beschichtung funktioniert; beispielsweise die
F-HPFS-Beschichtung, die nachstehend beschrieben ist. Gemäß dieser
Theorie verhindert die Schutzschicht, dass verunreinigende Mengen
(ppm/ppb) von OH-Radikalen oder anderen Recktanten, die in einem
N2-Spülgas
oder in der atmosphärischen
Umgebung des optischen Elements vorhanden sind, auf der Oberfläche der
Optik abgeschieden werden. Diese Radikale reagieren dann mit der
Oberfläche
und lösen
das katastrophale Versagen, wie vorstehend beschrieben, aus.
-
Erfindungsgemäß ist eine
Beschichtung, die auf der äußeren Seite
der optischen Substanz angeordnet ist, bei der Minimierung oder
Beseitigung der Fensterprobleme geeignet, die durch die Verwendung
von energiereichen Lasern erzeugt werden. Um das erfindungsgemäße beschichtete
optische Material zu bilden, wird zunächst ein optischer Einkristall
durch ein auf dem Fachgebiet bekanntes Verfahren gezüchtet. Wie
es auf dem Fachgebiet bekannt ist, muss Sorgfalt darauf verwendet
werden, während
des Züchtens
des Einkristalls die Bildung von Spannungen innerhalb des Kristalls
und die Bildung unerwünschter
Gitterstrukturen innerhalb des Einkristalls zu vermeiden.
-
Nach
Erhalt des Einkristalls wird er durch auf dem Fachgebiet bekannte
Verfahren geformt und in die gewünschte
Gestalt gebracht. Beispielsweise wird der Einkristall zuerst geschnitten
und/oder eingeschliffen, um ein optisches Substrat mit einer ausgewählten Form
(beispielsweise kreisförmig,
rechteckig oder oblatenförmig
von jeder beliebigen Dimension [Durchmesser, Länge, Breite]) und ausgewählter Dicke
entsprechend der beabsichtigten Anwendung zu bilden. Nachdem dieser
erste Schnitt und/oder Einschleifen erfolgt ist, kann das resultierende
optische Substrat gegebenenfalls oder sofern notwendig weiter bearbeitet
werden, um die Dimensionen denjenigen anzupassen, die näher an dem
beabsichtigten Gebrauch sind, und um die Eintritts- und Austrittsfläche des
optischen Substrats zu polieren. Die Oberfläche kann mit Aluminiumoxid,
Chromoxid oder Polierpulvern auf Diamantbasis unter Verwendung entweder
von Auf-und-ab- oder Tuchpolierung poliert werden. Bei bevorzugten
Ausführungsformen
werden die Oberflächen
poliert. Nach dem Abschluss des Polierens, sofern durchgeführt, wird
das optische Substrat anschließend
mit einer ausgewählten
Beschichtung durch jedes auf dem Fachgebiet bekannte Verfahren beschichtet.
Obgleich Verfahren, wie Dampfabscheidung, chemisches Aufdampfen,
plasmagestütztes
chemisches Aufdampfen, Sputter-Abscheidung und Plasma-Abscheidung,
bei der Durchführung
der Erfindung verwendet werden können,
sind die bevorzugten Verfahren Plasma-Abscheidungsverfahren und
insbesondere Sputter-Verfahren. Beispiele für Sputter-Verfahren können bei Kirk-Othmer, vorstehend
zitiert, und den darin zitierten Druckschriften, gefunden werden.
-
Die
Beschichtung kann auf entweder die Eintritts- oder Austrittsfläche (in
der Tat ist die Austrittsfläche die
wichtigste bei der Anwendung) des optischen Substrats, jedoch mindestens
auf die Austrittsfläche
aufgebracht werden. Beim Aufbringen durch Plasmaverfahren beispielsweise
Sputtern, wird eine Quelle des Beschichtungsmaterials (das Target)
in eine evakuierte Kammer in der Sputter-Vorrichtung vorgelegt.
Das Substrat, d. h. das zu beschichtende Material, wird entsprechend
in der Beschichtungskammer angeordnet. Das Beschichtungsmaterial
wird von der Oberfläche
des Substrats durch Impulsübertragung
von einem atomar bemessenen energetischen Bombardierteilchen ausgestoßen. Dieses
Teilchen ist in der Regel ein gasförmiges Ion, das aus einer Plasma-
oder Innenpistole beschleunigt wird. Das ausgestoßene Material
und das eintreffende Innenmaterial wandern in eine Richtung vom
Target zu dem Substrat, wo es auf der Oberfläche des Substrats kondensiert.
Bei Sputter-Verfahren
ist die Zusammensetzung des Dampfs, der die Targetoberfläche verlässt, die
gleiche wie die Massezusammensetzung des Targets, mit der Maßgabe, dass
keine Diffusion in dem Target besteht, wie es mit dem Beschichtungsmaterial
der Fall ist, das bei der Durchführung
der Erfindung verwendet wird. Gemäß der Erfindung werden Beschichtungen
mit einer Dicke im Bereich von 20 bis 300 nm, vorzugsweise im Bereich
von 20–150
nm und am stärksten
bevorzugt im Bereich von 20–100
nm auf die Oberfläche
des optischen Substrats aufgebracht. Nach Beschichten des optischen
Substrats kann die beschichtete Oberfläche durch ein auf dem Fachgebiet
bekanntes Verfahren vor der Verwendung in einem Laser poliert werden.
Die Oberfläche
kann mit Aluminiumoxid, Chromoxid oder Diamant-basierten Polierpulvern
unter Verwendung entweder von Auf-und-ab- oder Tuch-Polieren poliert
werden.
-
Die
bei der Durchführung
der Erfindung verwendeten gewählten
Beschichtungsmaterialien können eine
Beschichtung eines jeden anorganischen Materials sein, das gegenüber elektromagnetischer
Strahlung unter 250 nm Wellenlänge
und insbesondere unter 200 nm Wellenlänge durchlässig ist. Bevorzugte Materialien
sind MgF2-dotiertes hochreines Siliciumdioxid.
Beispielsweise kann HPFS®-Quarzglas, das von der
Fa. Coming Incorporated, Corning, New York, hergestellt wird, verwendet
werden, das mit MgF2-dotiert wurde. Wird
MgF2-dotiertes hochreines Siliciumdioxid
bei der Durchführung
der Erfindung verwendet, liegt der MgF2-Gehalt
des hochreinen Siliciumdioxids im Bereich von 0,2 bis 4 Gew.-% und
vorzugsweise im Bereich von 0,02 bis 4 Gew.-%. Die bei der Durchführung der
Erfindung verwendeten hochreinen Siliciumdioxide besitzen im Allgemeinen
einen OH-Gehalt
im Bereich von 800–1600
ppm und einen Verunreinigungsgesamtgehalt (z. B. Fe, Ti, Ni, S,
P, etc.) von weniger als 800 ppb.
-
Ein
Faktor bei der Wahl des Beschichtungsmaterials ist der Brechungsindex
("RI") des Materials.
Der Brechungsindex der Beschichtungsmaterialien sollte so nahe wie
möglich
mit dem Brechungsindex des MgF2-Fenstersubstrats übereinstimmen
und sollte vorzugsweise der Gleiche sein wie derjenige des MF2-Fenstersubstrats. Beispielsweise stimmt
der RI von Fluordotiertem HPFS® (im Folgenden F-HPFS)
genau mit denjenigen von CaF2 überein.
Relativ zu einem Fenster ohne eine Beschichtung müssen die
Einfallswinkel, die TIR-Konstruktionen und Prismen nicht geändert werden,
um die Beschichtung aufzubringen.
-
Obgleich
ein exaktes Übereinstimmen
im RI bevorzugt ist, ist es allerdings keine absolute Anforderung.
In einigen Fällen
kann eine Antireflexionsbeschichtung in Abhängigkeit von der Anwendung,
bei der das beschichtete Substrat verwendet werden soll, bevorzugt
sein. Beispielsweise in einem Strahlspalter, in dem eine Seite des
Spalters nicht reflektierend ist. In einem solchen Fall wäre die Beschichtung
sowohl protektiv als auch antireflektiv.
-
CaF
2-Fenster mit verschiedenen Beschichtungsniveaus
von F-HPFS wurden hergestellt. Das F-HPFS wird mit Fluor in Mengen
im Bereich von 0,2 bis 4 Gew.-% dotiert. In Tabelle 1 nachstehend
besitzt niedriges F-HPFS einen Fluorgehalt in dem ungefähren Bereich
von 0,2 bis 1 Gew.-%, mittleres F-HPFS besitzt einen Fluorgehalt
in dem ungefähren
Bereich von 1 bis 2 Gew.-% und hohes F-HPFS besitzt einen Fluorgehalt
im Bereich von 2 bis 4 Gew.-%. Diese Beschichtungen sind nicht erfindungsgemäß. Tabelle 1
| Probennummer | Beschichtungsdicke (nm) | Plasmareinigen | Material | Abscheidungstechnik | Anmerkungen |
| 1 | 65 | nein | F-HPFS | Plasma | Kontrolle |
| 2 | 65 | ja | F-HPFS | Plasma | |
| 3 | 65 | ja | HPFS | Plasma | |
| 4 | 25 | ja | niederes F-HPFS | Plasma | |
| 5 | 25 | ja | hohes F-HPFS | Plasma | |
| 6 | 25 | nein | niederes F-HPFS | Plasma | |
| 7 | 25 | nein | hohes F-HPFS | Plasma | |
| 8 | 100 | ja | niederes F-HPFS | Plasma | |
| 9 | 100 | ja | hohes F-HPFS | Plasma | |
| 10100 | nein | niederes F-HPFS | Plasma | | |
| 11100 | nein | hohes F-HPFS | Plasma | | |
| 1265 | ja | HPFS | CVD | | |
| 1365 | ja | 1%
F-HPFS | CVD | | |
| 1465 | ja | höchste F-Konz. | CVD | | |
| 1565 | ja | SiN | CVD | | |
-
Die
vorgenannten Beispiele für
spezielle Zusammensetzungen, Verfahren, Gegenstände und/oder Geräte, die
bei der Durchführung
der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, sollen natürlich erläuternd statt
einschränkend
sein, und es ist offensichtlich, dass zahlreiche Änderungen
und Modifikation dieser speziellen Ausführungsformen innerhalb des
Umfangs der beigefügten
Ansprüche
durchgeführt
werden können.