JP2004532176A - 極紫外線リソグラフィー用基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、広く、EUV(極紫外線)リソグラフィー用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
高純度溶融シリカには、例えば、赤外線透過用光学レンズとして、または遠紫外線(UV)マイクロリソグラフィー系のためのステッパレンズとして、様々な多くの用途が見出されている。しかしながら、高含水量の高純度溶融シリカは赤外線透過には適していない。何故ならば、水は、ある程度の吸収をこれらの波長で示すからである。また、高純度溶融シリカは、極紫外線リソグラフィー(「EUVL」)のような用途に適していない小さな正の熱膨張係数(「CTE」)を有する。例えば、高純度溶融シリカをEUVL用のマスクブランクとして使用する場合、吸収の結果としてマスクブランクは加熱されて、膨張してしまう。その結果、このような膨張により、ウェハーに歪みとパターン配置のエラーが生じることになる。このことは、サブ100nmの規模で微小構造をプリントするためにEUVLを使用する場合に、重大な問題である。EUVLなどの用途にとって、EUVドープガラスが好ましい。特に、EUV TiO2ドープ溶融シリカは、ゼロに近いCTEの可能性のある純粋な溶融シリカよりも低いCTEを持つように製造することができる。
【0003】
高純度溶融シリカまたはTiO2ドープ溶融シリカの製造には、一般に、シリカ前駆体またはシリカ前駆体とチタニア前駆体の混合物を反応部位に移送し、前駆体を熱分解し、そのようにして得られたシリカ粒子またはTiO2ドープシリカ粒子(「スート」)を支持体上に堆積させる各工程が含まれる。これらの前駆体は、蒸気形態にあっても、または気化され、キャリヤガスにより反応部位まで搬送されてもよい。元来は、ケイ素およびチタンの塩化物が前駆体として用いられていた。最近、環境上の理由のために、シロキサン、例えば、オクタメチルシクロテトラシロキサン(OMCTS)、およびチタンアルコキシド、例えば、チタンイソプロポキシドTi(OPri)4などの塩化物を含まない前駆体が工業的に用いられてきた。従来の直接堆積ブールプロセスにおいて、スートは連続的に堆積され、例えば、耐火炉のカップ内でガラスに直接固結される。このカップ内で、ガラスは溶融(固結)して固体物(「ブール」)を形成する。そのようなブールは、個々に用いても、仕上げ後に複数を一緒にして大型の光学物体に一体化しても、またはレンズ等として仕上げるために小片に切断してもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
スートの製造に有機前駆体および水素含有燃料を使用すると、本質的に、形成された溶融シリカの水分が、赤外線透過用途または157nmでのような遠紫外線用途で許容できないほど多くなってしまう。別の懸念されている問題は、ブールを形成するのに必要とされる温度(一般に、1500℃から1900℃)で有機前駆体を分解する最中に、堆積反応が不均一であることである。特に、TiO2ドープ溶融シリカについて、反応が不均一であると、ガラスのCTEのばらつきが大きくなってしまうかもしれない。EUVLには、CTEのばらつきの小さい(例えば、0±5ppb/℃)均質なEUVガラス基板マスクブランクが必要である。
【特許文献1】
国際公開第01/08163号パンフレット
【特許文献2】
国際公開第01/07967号パンフレット
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、EUVリソグラフィー用ガラス基板の製造方法を含む。この方法は、シリカ前駆体をバーナに供給し、シリカ前駆体をバーナの火炎に通過させてシリカ粒子を形成し;シリカ粒子をプレーナ面上に堆積させて平坦な多孔質EUVリソグラフィー用ガラス基板プリフォームを形成し;多孔質プリフォームを脱水し;多孔質プリフォームを平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板に固結させる各工程を有してなる。
【0006】
本発明は、シリカ前駆体とチタニア前駆体との混合物をバーナに供給し、混合物をバーナの火炎に通過させて、SiO2−TiO2粒子を形成し;プレーナ面の温度を約500から900℃の範囲に維持しながら、SiO2−TiO2粒子をプレーナ面に堆積させて、平坦な多孔質プリフォームを形成し;多孔質プリフォームを平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板に固結する各工程を有してなる、EUVリソグラフィー用ガラス基板を製造する方法を含む。
【0007】
本発明は、シリカ前駆体をバーナに供給し、シリカ前駆体をバーナの火炎に通過させて、シリカ粒子を形成し;シリカ粒子をプレーナ面上に堆積させて平坦な多孔質プリフォームを形成し;多孔質プリフォームを脱水し;多孔質プリフォームを、大寸法を持つ平坦で緻密な均質溶融シリカガラス製平板ガラス体に固結させる各工程を有してなる、大寸法の均質溶融シリカガラス製平板ガラス体の製造方法を含む。この大寸法の均質溶融シリカ平板ガラス体は、直径が、少なくとも25.4cm(10インチ)、好ましくは、少なくとも27cm(11インチ)、より好ましくは、少なくとも35cm(14インチ)、最も好ましくは、少なくとも38cm(14.96インチ)である。
【0008】
本発明は、別の態様において、シリカ前駆体をバーナに供給し、シリカ前駆体をバーナの火炎に通過させてシリカ粒子を形成し;大寸法のプレーナ面の温度を約600から900℃の範囲に維持しながら、シリカ粒子を大寸法のプレーナ面上に堆積させて大寸法の平坦な多孔質プリフォームを形成し;大寸法の多孔質プリフォームを脱水し;多孔質プリフォームを、OH含有量が1ppm未満である大寸法の平坦で緻密な均質溶融シリカ平板ガラス体に固結させる各工程を有してなる、低含水量の大寸法の均質な溶融シリカガラス製平板ガラス体を製造する方法を含む。この均質な溶融シリカガラス製平板ガラス体の大寸法は、直径が、少なくとも25.4cm(10インチ)、好ましくは、少なくとも27cm(11インチ)、より好ましくは、少なくとも35cm(14インチ)、最も好ましくは、少なくとも38cm(14.96インチ)である。
【0009】
本発明は、別の態様において、シリカ前駆体とチタニア前駆体との混合物をバーナに供給し、混合物をバーナの火炎に通過させて、SiO2−TiO2粒子を形成し;SiO2−TiO2粒子を大寸法のプレーナ面に堆積させて、大寸法の平坦な多孔質プリフォームを形成し;大寸法の平坦な多孔質プリフォームを大寸法の平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス体に固結する各工程を有してなる、大寸法の均質なEUVリソグラフィー用ガラス体を製造する方法に関する。この大寸法の平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス体の大寸法は、直径が、少なくとも25.4cm(10インチ)、好ましくは、少なくとも27cm(11インチ)、より好ましくは、少なくとも35cm(14インチ)、最も好ましくは、少なくとも38cm(14.96インチ)である。
【0010】
本発明の他の態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲から明らかであろう。
【0011】
本発明は、光学ミラー素子およびマスク基板などの熱安定性EUVリソグラフィー用ガラス基板の製造を含む。ここに引用する、デイビス(Davis)等によるコーニング社(CORNING INCORPORATED)の「EUV SOFT X-RAY PROJECTION LITHOGRAPHIC METHOD SYSTEM AND LITHOGRAPHY ELEMENTS」と題する特許文献1(2000年7月10日に出願され、2001年2月1日に発行された米国特許出願第0018798号)およびデイビス等によるコーニング社の「EUV SOFT X-RAY PROJECTION LITHOGRAPHIC METHOD SYSTEM AND MASK DEVICES」と題する特許文献2(2000年7月13日に出願され、2001年2月1日に発行された米国特許出願第0019060号)には、EUVリソグラフィー用ミラー素子およびマスク基板が示されている。本発明は、シリカ前駆体をバーナに供給し、シリカ前駆体をバーナの火炎に通過させてシリカ粒子を形成し;シリカ粒子をプレーナ面上に堆積させて平坦な多孔質EUVリソグラフィー用ガラス基板プリフォームを形成し;多孔質プリフォームを脱水し;多孔質プリフォームを平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板に固結させる各工程により、EUVリソグラフィー用ガラス基板を製造する方法を含む。本発明は、シリカ前駆体とチタニア前駆体との混合物をバーナに供給し、混合物をバーナの火炎に通過させて、SiO2−TiO2粒子を形成し;プレーナ面の温度を約500から900℃の範囲に維持しながら、SiO2−TiO2粒子をプレーナ面に堆積させて、平坦な多孔質プリフォームを形成し;多孔質プリフォームを平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板に固結する各工程により、EUVリソグラフィー用ガラス基板を製造する方法を含む。本発明は、シリカ前駆体とチタニア前駆体との混合物をバーナに供給し、混合物をバーナの火炎に通過させて、SiO2−TiO2粒子を形成し;SiO2−TiO2粒子を大寸法のプレーナ面に堆積させて、大寸法の平坦な多孔質プリフォームを形成し;大寸法の多孔質プリフォームを大寸法の平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス体に固結する各工程により、EUVリソグラフィー用ガラス体を製造する方法を含む。
【0012】
本発明の実施の形態は、大寸法の平坦なスートプリフォームを形成するプレーナスート堆積法を提供する。一般に、この方法は、蒸気または液体形態の前駆体を1つ以上のバーナ中に射出する工程を含む。前駆体は、バーナ中で反応してスートを形成し、そこから排出される。スートは大寸法の平坦なプレーナ面上に集まって、平坦な多孔質プリフォームを形成する。加工温度は、一般に、600から900℃の範囲、より好ましくは、700から800℃の範囲にある。プレーナスート堆積法を用いて、溶融シリカプリフォームを製造することができる。次いで、このプリフォームは、塩素および/またはフッ素か焼のような方法により、後に乾燥させ、大寸法であり、平坦な、水を含まない透明均質ガラス板に固結することができる。この方法を用いて、OH含有量が1ppm未満の溶融シリカガラスを形成することができる。プレーナスート堆積法を用いて、CTEのばらつきの小さいTiO2ドープ溶融シリカプリフォームを製造することもできる。このTiO2ドープ溶融シリカプリフォームは、別の工程で固結される。TiO2ドープ溶融シリカは、固結工程前に乾燥されていても、いなくてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明の様々な実施の形態を、添付の図面を参照してこれから説明する。図1は、本発明を実施するのに使用する、2で示されている装置の概略図である。装置2は、炉6の内部に取り付けられた格納容器4を備えている。格納容器4は、耐火性材料から製造されている。格納容器4の底部8は、炉6内に回転可能に支持されている。格納容器4のライナー10には、破砕され洗浄されたガラスすなわちカレット12が頂部まで充填されている。ある実施の形態において、カレット12は、その上にスートが堆積できるプレーナ面14を与える。別の実施の形態において、スート堆積のためにプレーナ面14を与えるための他の手段を用いてもよい。例えば、高純度溶融シリカまたは石英もしくは他の適した材料から製造されたプレーナ基板を、炉6内に支持し、スートを捕集するのに用いても差し支えない。さらに、大寸法のプレーナ面14は、どのような所望の形状、例えば、円形、矩形等を有していても差し支えない。
【0014】
装置2はさらに、炉室天井18に取り付けられたバーナ16を備えている。バーナ16は、従来の火炎加水分解プロセスに用いられるどのような標準バーナすなわち精密バーナであってもよい。コーニング社に譲渡された、ケイン(Cain)等に発行された米国特許第5922100号明細書には、このプロセスに用いてもよい天然ガス予混バーナの例が開示されている。しかしながら、本発明は、ケイン等の特許に開示されたバーナに限られるものではない。バーナ16は、ヒューム管路20により予混室18に接続されている。燃料22および酸素24は、予混室18内で混合され、ヒューム管路20を通ってバーナ16に移送される。燃料22は、水素、メタン、一酸化炭素、または他の燃料であってもよく、酸素24は、純粋な状態であっても、窒素、アルゴン、ヘリウム、または二酸化炭素などの不活性ガスと混合されていてもよい。バーナ16は、燃料と酸素との混合物を燃焼して、一般に、堆積キャビティ25を所望の温度に予熱する火炎を発生する。しかしながら、堆積キャビティ25を予熱する必要はない。多数のバーナ16を用いて、堆積キャビティ25に亘るよりよい熱の制御およびより均一な堆積パターンの両方を行ってもよい。
【0015】
装置2は、シリカ前駆体28の供給源26を備えている。シリカ前駆体28は、例えば、OMCTSなどのシロキサンであってよいが、他の有機または無機のシリカ前駆体、例えば、SiCl4およびSiH4を用いても差し支えない。両方ともコーニング社に譲渡された、ブラックウェル(Blackwell)等に発行された米国特許第5043002号および同第5152819号の各明細書には、このプロセスに使用できるシリカ前駆体のリストが示されている。一般に、ハロゲンを含まない前駆体が、環境的によりやさしいために好ましい。SiH4は、室温で蒸気形態で存在する。シリカ前駆体28は所定の流量で供給源26に供給される。ある実施の形態において、供給源26は、気化器、蒸発タンク、またはシリカ前駆体28を蒸気形態に転化させるのに必要な他の装置である。不活性キャリヤガス30、例えば、窒素が、シリカ前駆体28の蒸気を分配装置32を通してバーナに搬送する。不活性ガス34、例えば、窒素の流れをシリカ前駆体28と接触させて、飽和を防ぐ。別の実施の形態において、シリカ前駆体28は、液体形態で反応部位に供給してもよい。
【0016】
シリカ前駆体28の蒸気は、バーナ16で熱により加水分解または単に分解される。この加水分解または分解された蒸気は火炎36を通過し、そこで、微細なシリカ粒子に転化される。スート流38は、下方に向けられ、大寸法のプレーナ面14上に大寸法の平坦な多孔質プリフォーム40の形態で堆積する。大寸法のプレーナ面14は、スートプリフォーム40が形成されるときに回転せしめられる。堆積中に形成された偽スートは、排気装置(図示せず)に接続された通気ポート42を通して除去される。炉6は、周囲の空気循環を用いて換気されるが、所望であれば、フィルタに通してもよい。堆積キャビティ25の温度は、炉室天井18の温度を測定する光学高温計によりモニタされる。プレーナ面14の温度は、一般に、600から900℃の範囲にある。プレーナ面14の温度が700から800℃の範囲にあることが好ましい。大寸法のプレーナ面14の温度は、格納容器4の垂直位を調節することにより制御される。堆積キャビティ25内の圧力は、排気ファンの速度および/または通気ポート42でのシールド位置のいずれかを変更して炉の通気を調節することにより制御される。炉は通常、周囲圧力よりわずかに低いキャビティ圧で動作される。
【0017】
スートプリフォーム40が所望の厚さに到達した後、スート堆積プロセスを停止させる。このプロセスを用いて、直径が38cm(14.96インチ)以上の大寸法のスートプリフォームが形成される。堆積後、大寸法のスートプリフォーム40を、例えば、塩素および/またはフッ素か焼により乾燥させる。か焼には、チャンバ(図示せず)中でスートプリフォーム40を加熱し、チャンバ中に塩素および/またはフッ素と不活性ガスとの混合物を導入する各工程が含まれる。塩素および/またはフッ素処理は、一般に、その構造体の固結の直前の温度で最もよく行われる。この高温で金属不純物が反応して、揮発性の金属塩化物が形成され、この塩化物は除去される。さらに、塩素はガラス構造体からOHを除去する。ガスが部材の内部に浸透するには、開気孔が必要である。このときに、大寸法のプリフォームに、赤外線透過および157nmでの遠紫外線用途に役立つであろう塩素などの他のガスをドープしても差し支えない。フッ素ガスを、塩素ガスに加えて、または塩素ガスの代わりに用いても差し支えない。乾燥プロセス後、プリフォームを緻密なガラスに完全に固結する。
【0018】
プレーナスート堆積法を用いた大寸法のTiO2ドープ溶融シリカスートプリフォームの製造は、シリカ前駆体およびチタニア前駆体のために2つの供給装置が必要とされることを除いて、上述した、大寸法の高純度溶融シリカスートプリフォームの製造と同じである。図2は、本発明のプレーナスート堆積法を用いて大寸法のTiO2ドープ溶融シリカスートプリフォームを製造するための、44で示される装置の概略図である。装置44はシリカ前駆体48の供給源46を備えている。前述したように、シリカ前駆体48は、OMCTS、SiCl4、SiH4、またはどのような他の適切な材料であっても差し支えない。SiH4は、室温で蒸気形態で存在する。ある実施の形態において、供給源46は、気化器、蒸発タンク、またはシリカ前駆体48を蒸気形態に転化させるのに適した他の装置である。窒素などのキャリヤガス50が供給源46の基部またはその近くに導入される。キャリヤガス50は、シリカ前駆体48の蒸気を飛沫同伴し、分配装置54を通って混合マニホールド56まで通過する。52でキャリヤガスのバイパス流を導入して、蒸気流の飽和を防ぐ。別の実施の形態において、気化工程を省き、シリカ前駆体48を液体形態で混合マニホールド56に供給してもよい。
【0019】
装置44はさらに、チタニア前駆体60、例えば、チタンイソプロポキシド(Ti(OPri)4)などのチタンアルコキシドの供給源58を備えている。供給源58は、チタニア前駆体60がまだ蒸気形態ではない場合、チタニア前駆体60を蒸気形態に転化してもよい。不活性ガス62、例えば、窒素の流れを蒸気状チタニア前駆体と接触させて、蒸気の飽和を防いでも差し支えない。不活性キャリヤガス64、例えば、窒素が、チタニア前駆体60の蒸気を飛沫同伴し、この蒸気を分配装置66に通して混合マニホールド56まで搬送し、そこで、チタニア前駆体60の蒸気がシリカ前駆体48の蒸気と混合される。この混合物は、加熱されたヒューム管路68を通って炉室天井72に取り付けられたバーナ70まで通過する。図面には、2つのバーナ70が示されている。あるいは、チタニア前駆体60を液体形態で混合マニホールド56に供給してもよい。しかしながら、堆積キャビティ74に亘る良好な熱制御および材料の分布を可能にするために、これより多いバーナを用いても差し支えない。
【0020】
図示された炉76は、回転および振動の能力を持っている。この種の炉を、図1に示した装置に用いても差し支えない。炉76は、天井72を支持する固定壁78を備えている。格納容器80が固定壁78内に配置されている。格納容器80は、回転可能に支持され、振動台84への取付けにより振動する基部82を含んでいる。格納容器80は、振動台84に搭載された空気循環壁86により取り囲まれている。動き融通性シール88が固定壁78と格納容器80との間に形成されている。堆積キャビティ74は、固定壁78の頂部に形成された通気ポート94により換気される。通気ポート94は、周囲圧力に対して堆積キャビティ74内に負圧を生じる導管により、適切な排気装置(図示せず)に接続されている。
【0021】
燃料93および酸素95は、予混室97内で予混され、次いで、ヒューム管路99を通ってバーナに搬送される。バーナ70は、燃料/酸素混合物を燃焼させて、堆積キャビティ74を加熱する火炎を発生させる。バーナ70中に噴射された蒸気状反応体は、そこで反応して、火炎加水分解または熱分解によりTiO2ドープシリカ粒子を形成して、バーナ70から排出される。スートは下方に向けられ、大寸法のプレーナ面100上に大寸法の平坦な多孔質プリフォーム102の形態で堆積する。図1に示したように、大寸法のプレーナ面100は、大寸法の格納容器80のライナー104に洗浄されたカレット106を充填することにより設けられるが、大寸法のガラス板などの大寸法のプレーナ面を提供する他の手段を用いてもよい。大寸法のスートプリフォーム102が形成されるときに、シリカの屈折率の均一性を改善するために、格納容器80、したがって、大寸法のプレーナ面100を底部82により回転させ、振動させる。コーニング社に譲渡された、マクソン(Maxon)に発行された米国特許第5696036号明細書には、このプロセスに使用するのに適した振動パターンの例が開示されている。
【0022】
スートの堆積中、炉76は、周囲の空気循環により換気されるが、これは、所望であれば、フィルタに通しても差し支えない。堆積キャビティ74の温度は、モニタされ、格納容器80の垂直位を調節することにより、一般に、500から900℃の範囲にある、所望の処理温度に保持される。ガラスのCTEのばらつきを大きくする不均一な反応が、スートプリフォーム102を完全に固結させるのに必要な温度より処理温度を低く維持することにより、最小になる。堆積キャビティ74内の圧力は、炉の換気を調節することにより、制御される。スートの堆積後、大寸法のスートプリフォーム102をチャンバ(図示せず)に移して、固結を待つ。大寸法のスートプリフォーム102は、固結温度(一般に、1100℃から1800℃)に加熱することにより、非多孔質の均質なガラスに完全に固結される。所望であれば、大寸法のスートプリフォーム102は、固結前に、例えば、塩素および/またはフッ素か焼により乾燥させてもよい。大寸法の固結ガラスは、一般に、2重量%から12重量%のチタニアを含有する。
【0023】
以下の実施例は、本発明の実施の形態をさらに説明しており、ここに別記しない限り、本発明の範囲を制限することを意図するものではない。
【実施例1】
【0024】
直径11インチ(27.94cm)、厚さ1.75インチ(4.45cm)の大寸法のスートプリフォームを、OMCTSをシリカ前駆体として用いて形成した。この実施例において、4つのバーナを用い、スートプリフォームをその上に形成する大寸法のプレーナ面は、堆積中に振動させなかった。ガス流、すなわち、OMCTS流、酸素流、および燃料流は、溶融シリカガラスを製造する通常運転のものの約半分に設定した。これらのガス流は、OMCTS流を流し始めてから設定した。各々のバーナのガス流は、スートをある程度固結させるが、溶融はさせない十分な熱を供給するように調節した。総堆積時間は約6時間であった。大寸法のスートプリフォームは、取扱いが容易なほど十分に緻密(40%の密度と推定)であった。プリフォームの中央区域(直径、約1インチ(2.54cm))は極めて柔らかく、温度がより低いことを示した。
【0025】
塩素か焼により大寸法のスートプリフォームを乾燥させるために、スートプリフォームをチャンバ内に平らに配置し、チャンバ内の圧力を約1トールに低下させた。この圧力で、チャンバを約40℃/hの速度で1000℃まで加熱した。次いで、塩素/ヘリウムの混合物を、チャンバ中の圧力が約500トールに到達するまで、約3:1の比率でチャンバ中に導入した。この時点で、塩素/ヘリウム流を停止し、装置を約1トールまで減圧した。塩素処理には約2時間かかった。この塩素処理をさらに5回繰り返した。次いで、真空下で、装置を約1.5℃/minの速度で約1300℃まで加熱し、次いで、室温まで冷ました。この時点では、塩素処理したプリフォームは固結したが、透明ではなかった。プリフォームを完全に固結するために、プリフォームを真空下で30℃/minの速度で1500℃まで加熱し、この温度に10分間保持した。次いで、圧力を70psi(約48×103Pa)まで上昇させ、30℃/minの速度で1760℃まで加熱し、室温まで冷ます前に、この温度で20分間保持した。プリフォームは、取り出したときに透明であった。このガラスのβ−OH含有量は、1/8ppm未満の検出限界未満であった。
【実施例2】
【0026】
直径11インチ(27.94cm)、厚さ1.75インチ(4.45cm)の大寸法のスートプリフォームを、実施例1に記載したように形成した。塩素か焼により大寸法のスートプリフォームを乾燥させるために、大寸法のスートプリフォームをチャンバ内に配置し、チャンバ内の圧力を約1トールに低下させた。次いで、このチャンバを約75℃/monの速度で1000℃まで加熱した。塩素/ヘリウムの混合物を、チャンバ中の圧力が約500トールに到達するまで、約3:1の比率でチャンバ中に導入した。この時点で、塩素/ヘリウム流を停止し、装置を約1トールまで減圧した。塩素処理には約2時間かかった。この塩素処理をさらに5回繰り返した。次いで、真空下で、装置を約5℃/minの速度で約1400℃まで加熱し、次いで、室温まで冷ました。このように得られた大寸法のプリフォームは、固結されており、透明であった。この大寸法の均質なガラス板のβ−OH含有量は、1/8ppm未満の検出限界未満であった。
【実施例3】
【0027】
シリカおよびチタニアからなる、EUVリソグラフィー用ガラス基板のための直径14インチ(35.56cm)の大寸法のスートプリフォームを、上述した大寸法プレーナスート堆積法を用いて形成した。EUVリソグラフィー用ガラス基板のための大寸法のスートプリフォームの厚さは、約11/2インチ(3.81cm)であった。回転能力および振動能力を持つ、4つのバーナを備えた炉内で石英顆粒の大寸法の平坦床の頂部にスートを堆積させた。EUVリソグラフィー用ガラス基板のサイズは、直径が14インチ(35.56cm)であった。EUVリソグラフィー用ガラス基板のための大寸法のプリフォームは、取扱いが容易なほど十分に緻密であった。中央部は極めてやわらかく、温度がより低いことを示した。
【0028】
EUVリソグラフィー用ガラス基板のための大寸法のプリフォームを固結するために、プリフォームをチャンバ内に平らに配置し、チャンバ内の圧力を約1トールに低下させた。次いで、このプリフォームを約2.5℃/minの速度で1300℃まで加熱し、この温度で20分間保持した。次いで、プリフォームを冷ました。このように得られたプリフォームは、EUVリソグラフィー用ガラス基板に完全に固結されていた。固結されたEUVリソグラフィー用ガラス基板は、おそらくある程度還元されたチタニアのために、色が青かった。この均質なEUVリソグラフィー用ガラスにおけるCTEのばらつきは、約1ppb/℃であった。この方法は、CTEのばらつきが約20〜25℃で約1ppb/℃以下である均質なEUVリソグラフィー用ガラス基板を製造する工程を含む。
【実施例4】
【0029】
シリカおよびチタニアからなる、直径14インチ(35.56cm)の大寸法のEUVリソグラフィー用ガラス基板のためのスートプリフォームを、上述したプレーナスート堆積法を用いて形成した。EUVリソグラフィー用ガラス基板のためのスートプリフォームの厚さは、約11/2インチ(3.81cm)であった。回転能力および振動能力を持つ、4つのバーナを備えた炉内で粉末石英床の頂部にスートを堆積させた。EUVリソグラフィー用ガラス基板のためのプリフォームは、取扱いが容易なほど十分に緻密であった。中央部は極めてやわらかく、温度がより低いことを示した。EUVリソグラフィー用ガラス基板のための大寸法のスートプリフォームを、塩素か焼により乾燥させ、次いで、完全に固結した。
【0030】
塩素か焼によりスートプリフォームを乾燥させるために、EUVリソグラフィー用ガラス基板のためのプリフォームをチャンバ内に配置した。チャンバ中の圧力を約1トールまで低下させ、チャンバを約2.5℃/minの速度で825℃まで加熱し、この温度で保持した。ガス/熱処理中に気孔が閉じるのを防ぐために、低温を用いた。塩素がチャンバに進入する間、ガスが試料に浸透するには、開気孔が必要である。開気孔により、装置が減圧されたときにガスを通気することができる。チャンバ中の圧力が約500トールに到達するまで、塩素/ヘリウム混合物を約3:1の比率でチャンバ中に導入した。この時点で、塩素/ヘリウム流を停止し、装置を約1トールまで減圧した。この塩素処理周期は、約2時間かかった。この塩素処理をさらに5回繰り返した。次いで、真空下で、装置を約5℃/minで約1300℃まで加熱し、次いで、室温まで冷ました。このように得られた大寸法のEUVリソグラフィー用ガラス基板は、固結されており、完全に緻密であった。この試料は、黒色であった。
【0031】
プリフォームの塩素処理は、一般に、プリフォームの固結の直前の温度で最もよく行われる。また、塩素に加えて、または塩素の代わりに、脱水剤としてフッ素を用いても差し支えない。所望であれば、塩素処理中に他のドーパントを加えてもよい。
【0032】
塩素(またはフッ素または塩素/フッ素)か焼による乾燥および水を含まない透明で均質で平坦なガラス板の固結を目的として、本発明のプロセスを用いて平坦なプリフォームを製造することができる。また、基板内のCTEのばらつきが小さい低膨張のEUVリソグラフィー用ガラスを製造する目的で、TiO2ドーププリフォームを製造することができる。
【0033】
本発明を限られた数の実施の形態を参照して説明してきたが、この開示を見た当業者には、ここに開示した本発明の範囲から逸脱しない他の実施の形態を考え出せることが認識されるであろう。したがって、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲のみにより制限されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】本発明のある実施の形態によるスートプリフォームを形成するための装置の概略図
【図2】本発明の別の実施の形態によるTiO2ドープシリカスートプリフォームを形成するための装置の概略図
【符号の説明】
【0035】
2,44 プリフォーム製造装置
4,80 格納容器
6,76 炉
10,104 ライナー
12,106 カレット
14,100 プレーナ面
16,70 バーナ
26,46 シリカ前駆体の供給源
28,48 シリカ前駆体
30,50 キャリヤガス
40,102 スートプリフォーム
Claims (27)
- EUVリソグラフィー用ガラス基板を製造する方法であって、
シリカ前駆体をバーナに供給し、該シリカ前駆体を該バーナの火炎に通過させてシリカ粒子を形成し、
前記シリカ粒子をプレーナ面上に堆積させて平坦な多孔質EUVリソグラフィー用ガラス基板プリフォームを形成し、
前記多孔質プリフォームを脱水し、
前記多孔質プリフォームを平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板に固結させる、
各工程を有してなることを特徴とする方法。 - 前記プレーナ面の温度を約600から900℃の範囲に維持することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記プレーナ面の温度を約700から800℃の範囲に維持することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板のOH含有量が1ppm未満であることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記多孔質プリフォームを脱水する工程が、該多孔質プリフォームを加熱されたハロゲン化物含有雰囲気に露出し、その後、該多孔質プリフォームを冷却する各工程を含むことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記加熱されたハロゲン化物含有雰囲気の温度が、前記多孔質プリフォームを緻密なガラスに完全に固結するのに必要な温度より低いことを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記ハロゲン化物含有雰囲気が塩素を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記ハロゲン化物含有雰囲気がフッ素を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。
- 前記ハロゲン化物含有雰囲気が塩素とフッ素の混合物を含むことを特徴とする請求項5記載の方法。
- EUVリソグラフィー用ガラス基板を製造する方法であって、
シリカ前駆体とチタニア前駆体との混合物をバーナに供給し、該混合物を該バーナの火炎に通過させて、SiO2−TiO2粒子を形成し、
プレーナ面の温度を約500から900℃の範囲に維持しながら、前記SiO2−TiO2粒子を該プレーナ面に堆積させて、平坦な多孔質プリフォームを形成し、
前記多孔質プリフォームを平坦で緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス基板に固結する、
各工程を有してなることを特徴とする方法。 - 前記プレーナ面の温度を約600から900℃の範囲の範囲に維持することを特徴とする請求項10記載の方法。
- 前記プレーナ面の温度を約700から800℃の範囲の範囲に維持することを特徴とする請求項10記載の方法。
- 固結前に前記多孔質プリフォームを脱水する工程をさらに含むことを特徴とする請求項10記載の方法。
- 大寸法の均質な溶融シリカガラス製平板ガラス体の製造方法であって、
シリカ前駆体をバーナに供給し、該シリカ前駆体を該バーナの火炎に通過させて、シリカ粒子を形成し、
前記シリカ粒子をプレーナ面上に堆積させて平坦な多孔質プリフォームを形成し、
前記多孔質プリフォームを脱水し、
前記多孔質プリフォームを、大寸法を持つ平坦で緻密な均質溶融シリカガラス製平板ガラス体に固結させる、
各工程を有してなることを特徴とする方法。 - 前記プレーナ面の温度を約600から900℃の範囲の範囲に維持することを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記プレーナ面の温度を約700から800℃の範囲の範囲に維持することを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記ガラスのOH含有量が1ppm未満であることを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記多孔質プリフォームを脱水する工程が、該多孔質プリフォームを加熱されたハロゲン化物含有雰囲気に露出し、その後、該多孔質プリフォームを冷却する各工程を含むことを特徴とする請求項14記載の方法。
- 前記加熱されたハロゲン化物含有雰囲気の温度が、前記多孔質プリフォームを緻密なガラスに完全に固結するのに必要な温度より低いことを特徴とする請求項18記載の方法。
- 前記ハロゲン化物含有雰囲気が塩素を含むことを特徴とする請求項18記載の方法。
- 前記ハロゲン化物含有雰囲気がフッ素を含むことを特徴とする請求項18記載の方法。
- 前記ハロゲン化物含有雰囲気が塩素とフッ素の混合物を含むことを特徴とする請求項18記載の方法。
- 低含水量の大寸法の均質な溶融シリカガラス製平板ガラス体を製造する方法であって、
シリカ前駆体をバーナに供給し、該シリカ前駆体を該バーナの火炎に通過させてシリカ粒子を形成し、
大寸法のプレーナ面の温度を約600から900℃の範囲に維持しながら、前記シリカ粒子を該大寸法のプレーナ面上に堆積させて大寸法の平坦な多孔質プリフォームを形成し、
前記大寸法の多孔質プリフォームを脱水し、
前記多孔質プリフォームを、OH含有量が1ppm未満である大寸法の平坦で緻密な均質溶融シリカ製平板ガラス体に固結させる、
各工程を有してなることを特徴とする方法。 - 大寸法の均質なEUVリソグラフィー用ガラス体を製造する方法であって、
シリカ前駆体とチタニア前駆体との混合物をバーナに供給し、該混合物を該バーナの火炎に通過させて、SiO2−TiO2粒子を形成し、
前記SiO2−TiO2粒子を大寸法のプレーナ面に堆積させて、大寸法の平坦な多孔質プリフォームを形成し、
前記大寸法の平坦な多孔質プリフォームを大寸法の平坦な緻密な均質EUVリソグラフィー用ガラス体に固結する、
各工程を有してなることを特徴とする方法。 - 前記プレーナ面の温度を約500から900℃の範囲の範囲に維持することを特徴とする請求項24記載の方法。
- 前記プレーナ面の温度を約700から800℃の範囲の範囲に維持することを特徴とする請求項24記載の方法。
- 固結前に前記多孔質プリフォームを脱水する工程をさらに含むことを特徴とする請求項24記載の方法。
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