KR20000035883A - 고에너지의 조사하에서 저압축을 갖는 실리카 - Google Patents

고에너지의 조사하에서 저압축을 갖는 실리카 Download PDF

Info

Publication number
KR20000035883A
KR20000035883A KR1019997001594A KR19997001594A KR20000035883A KR 20000035883 A KR20000035883 A KR 20000035883A KR 1019997001594 A KR1019997001594 A KR 1019997001594A KR 19997001594 A KR19997001594 A KR 19997001594A KR 20000035883 A KR20000035883 A KR 20000035883A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
fused silica
temperature
stepper lens
lens
Prior art date
Application number
KR1019997001594A
Other languages
English (en)
Inventor
니콜라스 에프. 보렐리
토마스 피. 스워드
칼렌 스미스
Original Assignee
알프레드 엘. 미첼슨
코닝 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=21823466&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20000035883(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 알프레드 엘. 미첼슨, 코닝 인코포레이티드 filed Critical 알프레드 엘. 미첼슨
Publication of KR20000035883A publication Critical patent/KR20000035883A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708—Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095—Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958—Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
    • C03B19/066—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction for the production of quartz or fused silica articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/106—Forming solid beads by chemical vapour deposition; by liquid phase reaction
    • C03B19/1065—Forming solid beads by chemical vapour deposition; by liquid phase reaction by liquid phase reactions, e.g. by means of a gel phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/14—Other methods of shaping glass by gas- or vapour- phase reaction processes
    • C03B19/1453—Thermal after-treatment of the shaped article, e.g. dehydrating, consolidating, sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B20/00—Processes specially adapted for the production of quartz or fused silica articles, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/006—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels to produce glass through wet route
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
    • C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
    • C03C23/0025—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by a laser beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058—Mask illumination systems
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B2207/00—Glass deposition burners
    • C03B2207/30—For glass precursor of non-standard type, e.g. solid SiH3F
    • C03B2207/32—Non-halide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2201/00—Glass compositions
    • C03C2201/02—Pure silica glass, e.g. pure fused quartz
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2203/00—Production processes
    • C03C2203/50—After-treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S65/00—Glass manufacturing
    • Y10S65/13—Computer control

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 렌즈의 광경로 길이를 증가시킬 수 있는 압축 또는 밀집화의 레이저-유도 손실에 대해 저항을 갖는 사진석판술 적용용 용융 실리카 스텝퍼 렌즈에 관한 것이다. 도면은 본 발명의 두개의 스텝퍼 렌즈 용융 실리카에서 관찰되는 위상면 왜곡과 표준 용융 실리카의 위상면 왜곡을 비교한다.

Description

고에너지의 조사하에서 저압축을 갖는 실리카{Silica with low compaction under high energy irradiation}
용융 실리카는 외부공간에서 사용되는 창 및 거울과 같은 응용물에 많이 사용되어 왔으며, 점차적으로 심자외선(deep ultraviolet) 사진석판술용 광학부품에 사용되고 있다. 그러나, 사진석판술에 사용되는 형태의 강한 심자외선 복사선에 용융 실리카를 장기간 노출시키는 것은 일반적으로 유리의 광학적 및 물리적 특성의 변화의 형태로 발생하는 광학 손실(optical damage)을 초래하는 것으로 일반적으로 알려져 있다.
용융 실리카 유리에서 관찰되는 광학 손실의 한 형태는 상기 유리의 노출된 영역의 물리적 조밀화 또는 압축이다. 압축(compaction)은 일반적으로 간섭계에 의해 관찰되는데, 여기서 광위상면(optical phase front)의 변화는 손상된 영역에 걸쳐 측정되고, 633nm 빛의 ppm 또는 파(wave)의 단위로, 광경로차, 굴절률 및 경로길이의 곱으로 기록된다. 따라서, 고해상도의 초소형 회로의 제조를 위한 193 내지 248nm에서의 심자외선 파장을 이용하는 사진석판술 응용용 스텝퍼 렌즈 부품의 광위상면은 장기간의 노출때문에 광학변조(optical modification)로 인해 변경될 것이다. 상기 렌즈 배럴(lens barrel)의 수명에 대한 노출의 영향으로 생기는 광위상면의 작은 변화가 예상될지라도, 현재 최대 수용가능한 변화는 알지 못한다. 그러나, 알고 있는 것은 용융 실리카에서의 변화와, 파두에서의 상기 변화의 최종적인 영향 사이에 관계가 있다는 것이다.
고에너지 레이저 조사에 노출되었을 때 어떤 인자가 다양한 실리카 물질의 특성에 광학 손실을 주는지에 대한 질문은 해결되지 않았고, 몇가지 가능한 답변은 참고문헌에 기재되었다.
최근, 1997년 7월 1일자에 "광학 손실에 높은 저항을 갖는 용융 실리카"라는 제목으로 공동양도되고 공동출원된 PCT 특허출원 제 PCT/US97/11697호에서, 실제 사용하는 동안 계속적인 고에너지의 조사에서도 상기 유리가 둔감해지도록 고온 이소스테틱 감압(hot isostatic pressing)과 같은 공정 및 고에너지 선노출에 의해 용융 실리카를 선압축함으로써 복사선-유도 광학손실은 최소화되거나 제거될 수 있다고 제안하였다.
레이저 손실에 저항하는 용융 실리카를 위한 요구사항이 계속 연구되고 있다. 따라서, 본 발명의 목적은 특히 조밀화로서 정의되는 레이저-유도 손실에 저항을 갖는 용융 실리카 스텝퍼 렌즈를 제공하는데 있다.
발명의 요약
간단히 설명하면, 본 발명은 레이저-유도 압축에 저항을 갖는 용융 실리카 스텝퍼 렌즈에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 불꽃가수분해(flame hydrolysis), 및 졸 겔 방법(sol gel method)에 의해 제조되는 스텝퍼 렌즈에 관한 것이다.
본 출원은 1996년 8월 29일자에 출원한 미국특허 가출원 제 60/024,995호의 우선권을 주장한다. 본 발명은 고에너지의 조사(irradiation)하에서 저압축을 갖는 용융 실리카(fused silica)로 이루어진 스텝퍼 렌즈(stepper lens)에 관한 것으로, 특히 193 내지 248nm의 파장에서 사진석판술 응용(photolithography application)에 사용하는데 적합하다.
도 1은 본 발명에 따른 두개의 스텝퍼 렌즈 용융 실리카에서 관찰되는 위상면의 왜곡(distortion)과 표준 용융 실리카의 위상면 왜곡을 비교한 그래프이다.
이상적으로, 사진석판술 응용을 위한 용융 실리카 유리는 레이저-유도 광학손실에 저항을 가져야 한다. 레이저-유도 광학손실에 대해 저항을 갖는데 있어서, 사진석판술용 스텝퍼 렌즈는 레이저-유도 흡수 및 압축에 대해 저항을 가져야 한다. 그러나, 오늘날 유용하게 사용하고 있는 대부분의 용융 실리카 스텝퍼 렌즈는 엑시머 레이저 복사선에 장기간 노출된 후에 광학적으로 질이 저하되는 경향을 보인다. 특정 공정에 의해 제조된 용융 실리카 유리로부터 제조된 스텝퍼 렌즈가 보울 공정(boule process)과 같은 통상적인 스텝퍼 렌즈 제조방법에 의해 제조된 렌즈보다 레이저-유도 압축에 더 강한 저항을 가짐을 확인하였다.
용융 실리카는 적어도 두가지의 구조 변화를 갖는다: (1) 광경로 길이에서 감소를 일으키는 밀집된 영역에서의 구조적 변화(geometric change); 및 (2)밀도의 증가에 의해 발생되는 용융 실리카의 굴절률의 증가. 이러한 두 결과는 광경로 길이(광경로차, OPD)에서 순(net)변화(증가)를 초래한다.
통상적으로, 고에너지 조사에 의해 생기는 밀도의 증가는 (약 1 내지 50ppm정도로) 매우 작아서, 절대 밀도 범위의 직접적인 측정은 비실질적일 수 있다. 이러한 작업을 목적으로, 용융 실리카 샘플의 밀집된(노출된) 영역 및 비밀집된(비-노출된) 영역을 측정하여, 상기 샘플에 있어서의 상대 밀도의 변화를 특정하기 위해 간섭계 측정장치를 사용하여 왔다.
유용한 공정의 예로서, (1)본원에서 때때로 도파관 공정이라고 언급하고, 미국 특허 제 5,043,002호 및 제 3,933,454호에서 설명한 불꽃가수분해 공정; 및 (2)본원에서 때때로 소결 공정이라고 언급하고, 미국 특허 제 4,789,389호에 설명된 졸-겔 방법을 포함한다.
레이저-유도 압축에 저항을 갖는 용융 실리카 렌즈를 제조하는 하나의 방법은 상기 불꽃 가수분해 공정에 의해서이다. 통상적인 불꽃 가수분해 방법에서, 불꽃 가수분해에 의해 생성된 유리 수트(soot)의 코팅(coating)은 시작부재(starting member)상에 적층되어 수트 예형(soot preform)을 형성한다. 상기 예형은 합체되어 원하는 형태로 형성될 수 있는 조밀한 유리층을 형성한다. 상기 합체단계에서, 상기 수트 예형은 수트 입자가 용융되고 합체되기에 충분한 시간동안 합체 온도범위의 온도하에 놓여, 입자경계가 없는 조밀한 유리층을 형성한다. 또한, 상기 유리는 미국 특허 제 3,933,454호에서 설명한 바와 같이, 향상된 불꽃 가수분해 공정을 이용하여 제조될 수 있다. 상기 향상된 공정의 합체 단계에서, 상기 수트 예형은 상기 수트 입자들이 용융되어 조밀한 유리층을 형성하기에 충분한 시간동안 합체 온도 범위내의 온도로 가열된다. 상기 합체와 동시에, 상기 유리는 실질적으로 건염소 함유 대기(dry chlorine containing atmosphere)의 스트림(stream)하에 놓인다.
일반적으로, 용융 실리카 공정에서, 실리콘-함유 화합물의 기체 스트림은 산화 또는 불꽃 가수분해를 이용하는 열분해를 통해 SiO2로 전환된다. 그리고나서, 기체 스트림은 연소버너(combustion burner)의 불꽃을 통과하여, 지지대(support) 상에 점착되고 용융 실리카를 제조하기 위해 합체되는 용융 SiO2의 비정질 입자를 형성한다. 본 발명의 스텝퍼 렌즈를 제조하는데 있어서, 상기 비정질 입자들은 염소-함유 환경하에서 합체되어 상기 유리를 정화시킨다. 특히 유용한 변형 공정에서, 비정질 입자의 점착은 He/HCl-함유 대기하에서 합체되어 투명한 유리체를 형성한다.
용융 실리카 유리를 형성하기 위한 유용한 실리콘-함유 화합물은 본원의 참고로 포함된 미국 특허 제 3,393,454호; 제 4,789,389호, 제 5,043,002호,제 5,152,819호; 및 제 5,154,744호에서 집중적으로 기재되어 있는 것으로 알려져 있다. 바람직하게, 상기 실리콘-함유 기체 공급원료(feedstock)는 불꽃 가수분해 또는 열분해에 의해 산화될 수 있는 화합물을 포함하여 투명하고 고순도의 실리카 유리제품을 생산한다. 그러나, 안정성 및 환경적인 이유로, 무할라이드 싸이클로실록산 화합물(halide-free, cyclosiloxane)이 바람직하다.
유용한 무-할라이드 실리콘-함유 화합물의 예로서, 싸이클로실록산 화합물을 들 수 있는데, 바람직하게는 헥사메틸디실록산, 폴리메틸싸이클로실록산, 및 이들의 혼합물과 같은 폴리메틸실록산을 들 수 있다. 더욱 상세히 유용한 폴리메틸싸이클로실록산의 예는 헥사메틸싸이클로트리실록산, 데카메틸싸이클로펜타실록산, 옥타메틸싸이클로테트라실록산 및 이들의 혼합물을 포함한다.
폴리메틸실록산 뿐만아니라, 하기 세가지 특징을 만족하는 유기실리콘 물질도 또한 본 발명의 스텝퍼 렌즈를 제조하는데 사용될 수 있다:
(1) 실시가능한 유리실리콘-R 화합물(R은 주기율표의 원소)은 Si-O결합의 해리에너지보다 더 높지 않은 Si-R결합 해리에너지를 갖는다;
(2) 실시가능한 유리실리콘-R 화합물은 250℃이하의 온도에서 상당한 증기압력과 350℃보다 높지 않은 끓는점을 나타내고; 안전을 위하여,
(3) 실시가능한 유리실리콘-R 화합물은 열분해 및/또는 가수분해에 의해 환경적으로 안정하거나 그 방출이 허용가능한 정부 표준치이하인 SiO2뿐만 아니라 분해 산물(decomposition product)을 얻는다.
이전에 특히 유용하다고 발견된 세군의 화합물들은 기본 구조에서 결합 배열에 따라 아래와 같이 분류된다.
(1) 기본 Si-O-Si구조를 갖고, 특히 산소 원자 및 단일 원소 또는 메틸기와 같은 원소군이 실리콘 원소와 결합된 선형 실록산을 갖는 유기실리콘-산소 화합물;
(2) 질소 원자 및 단일 원소 또는 원소군이 실리콘 원소와 결합된 아미노실란, 선형 실라잔(linear silazane), 및 싸이클로실라잔(cyclosilazane)과 같은 기본 Si-N-Si구조를 갖는 유기실리콘-질소 화합물;
(3) 질소 원자 및 산소 원자가 실리콘 원자와 결합된 기본 Si-N-Si-O-Si 구조를 갖는 실록사실라잔(siloxasilazane).
본 발명의 방법에 있어서 또 다른 유용한 무-할라이드 실리콘-함유 화합물은 옥타메틸트리실록산(octamethyltrisiloxane)(실시가능한 선형 실록산), 트리(트리메틸실릴)케테니민(tri(trimethylsilyl)ketenimine)과 같은 아미노실란, 노나메틸트리실라잔(nonamethyltrisilazane)과 같은 선형 실라잔, 옥타메틸싸이클로테트라실라잔(octamethylcyclotetrasilazane)과 같은 싸이클로실라잔, 및 헥사메틸-싸이클로트리실록사잔(hexamethylcyclotrisiloxazane)과 같은 실록사잔을 포함한다.
본 발명의 하나의 상세하고 유용한 방법에서, 화학식 --[SiO(CH3)2]4--로 표시되는 옥타메틸싸이클로테트라실록산(OMCTS)과 같은 무-할라이드 싸이클로실록산 화합물은 광도파관 응용에 있어서 고순도의 용융 실리카를 제조하는데 사용하는 것같은 증기증착공정(vapor deposition process)에서 공급원료로서 사용된다.
본 발명은 도 1을 참고로 더욱 설명되는데, 위상면 왜곡(ppm)은 1회 노출, I2N에 대하여 플럿(plot)되고, 여기서 (I)는 레이저 세기이고, N은 펄스수이다. 횟수변수의 상호관계는 샘플이 세기 또는 펄스수에 관계없이 보이는 전체 노출 횟수를 계산할 수 있게 하며, 도 1에 주어진 방정식을 사용하여 밀집화를 예상할 수 있게 한다. 이것이 실질적으로 의미하는 것은 그 수가 중요한 것이고 어떻게 샘플을 얻는가함이 중요한 것이 아니라는 것이다.
이러한 물질을 위한 적용분야는 사진석판술이며, 따라서 하기 부분에서, 졸 겔 (소결) 및 도파관 (예형) 공정으로 표준 (보울) 공정에 의해 제조된 용융 실리카 렌즈보다 석판술 렌즈의 예상되는 수명에 있어서 덜 압축되는 용융 실리카 유리를 제조하는 것을 명백히 설명한다. 도 1에서, 표준 보울 공정으로 생산되는 용융 실리카 샘플에 있어서의 결과는 삼각형으로 표시하며, 소결공정으로 생산되는 샘플의 결과는 다이아몬드로, 예형 공정에 의해 생산된 샘플의 결과는 원으로 표시하였다. 샘플의 구조 및 레이저 노출 배열은 실시된 모든 샘플에 있어서 동일하다.
상기 소결 공정에서 표시된 위상면 왜곡은 간섭계 데이터로부터 직접 얻어졌다. 예형 공정에 있어서, 피크-투-밸리 위상면 왜곡(peak-to-valley phase front distortion)은 본원의 참고로 포함된 Borrelli, Smith, Allan 및 Seward의 "193nm 여자(excitation)하에서 용융 실리카의 밀집화", J. Opt. Soc. Am. B/Vol. 14, No.7/1997월 7월, 1606 및 Allan, Smith, Borrelli, 및 Seward의 "용융 실리카의 193nm 엑시머-레이저-유도 밀집화", OPTICS LETTERS/Vol. 21, No. 24/1996년 12월 15일, 1960에서 보고된 통상적인 방법을 사용하여 복굴절측정으로부터 계산되었다. 상기 표준 용융 실리카 유리에 있어서는 심자외선 투과 및 광학적 균일성에 있어서 최적화된 코닝 코드 HPFSR용융 실리카(코닝, 뉴욕)의 샘플을 사용하였다.
도 1에서 사진석판술 적용분야에 있어서의 왜곡의 적절한 실질적인 한계인 0 내지 약 0.4(633nm)파로 도시되었다. 도 1은 렌즈의 수명에 있어서 표준 공정 (삼각형) 유리에 의해 제조된 용융 실리카 및 소결 공정(다이아몬드) 및 도파관 (개구원) 공정에 의해 제조된 스텝퍼 렌즈 용융 실리카 사이의 측정된 압축을 비교하였다. 이를 위해, 광학부품은 8년동안 0.5mJ/cm2/펄스의 플루언스(I)하에 놓인다고 가정하였다. 또한 상기 레이저가 1000Hz의 반복속도를 가지며 스텝퍼 함유 렌즈는 6.3×1010의 수명 횟수(I2N)를 얻으며, 일주인 7일, 하루 24시간, 1년 365일동안 실시할 것임을 가정하였다. 소결 공정 및 도파관 공정에 의해 제조된 용융 실리카가 단지 0.22 및 0.18파의 위상면 왜곡을 각각 나타내는 반면, 표준 공정에 의해 제조된 용융 실리카는 이러한 횟수에서 약 0.28파의 왜곡을 나타냄을 도 1의 그래프의 내삽을 통해 알 수 있다. 소결 및 도파관의 샘플에 있어서의 곡선이 용융 실리카의 모든 수명에 있어서 표준 공정 유리에 있어서의 곡선아래 있음이 상당히 중요하다.
본 발명은 당업자에 의해 명백하도록 자세히 설명되었고 변형될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

Claims (5)

  1. 높은 세기의 엑시머 복사선에 1회 노출되었을 때 압축에 대해 저항을 갖는 용융 실리카로 제조된 스텝퍼 렌즈.
  2. (a) R이 알킬기일 때, 식 Si(OR)4또는 SiR(OR)3을 갖는 적어도 하나의 실리콘 함유 유기 화합물인 용액을 준비하는 단계;
    (b) SiO2겔을 제조하기 위해 상기 용액에 실리콘을 중합시키는 단계;
    (c) 상기 겔이 약 1밀리미터 미만의 평균 입자크기를 갖는 과립으로 분쇄되도록 일정 속도에서 상기 겔을 건조시키는 단계;
    (d) 소결한 후 과립의 밀도가 최대한 이론적 밀도와 대략적으로 동일하도록 약 1150℃미만의 온도에서 상기 과립을 소결하는 단계;
    (e) 상기 소결된 과립들로부터 그린바디를 형성하는 단계;
    (f) (i)약 1000℃이상으로 상기 챔버의 온도를 높이고 (ⅱ)상기 챔버에 염소기체를 주입하고/또는 상기 챔버를 진공하에 두고/또는 불활성기체로 상기 챔버를 정화시켜서 챔버내에서 상기 그린바디를 건조하고 부분적으로 소결시키는 단계; 및
    (g) 헬륨으로 상기 챔버를 정화하거나 상기 챔버에 진공을 가하면서 약 1720℃이상의 온도로 상기 챔버의 온도를 상승시켜 챔버내에서 상기 그린바디를 완전히 소결시키는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되며, 높은 세기의 엑시머 복사선에 노출될 때 압축에 대해 저항을 갖는 용융 실리카 스텝퍼 렌즈.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 공정이 (g)단계이후에 약 1150℃이상으로 상기 챔버의 온도를 올리고 약 100psig이상의 압력에서 상기 챔버로 불활성 기체를 주입하여 챔버에서 상기 완전히 소결된 그린바디를 고온 이소스테틱 가압시키는 추가 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼 렌즈.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 (a)단계의 용액이 식 Si(OC2H5)4를 갖는 테트라에틸오르소실리케이트를 함유하는 것을 특징으로 하는 스텝퍼 렌즈.
  5. (a) 수트 예형을 제조하기 위해 불꽃 가수분해에 의해 생성된 유리 수트의 코팅을 시작부재상에 점착시키는 단계;
    (b) 입자경계없이 조밀한 유리층을 제조하기 위해 상기 수트 예형을 합체시키는 단계;
    (c) 상기 조밀한 유리층을 스텝퍼 렌즈로 제조하는 단계를 포함하는 공정에 의해 제조되며, 상기 합체단계는 상기 수트 예형을 상기 수트 입자들이 용융되어 조밀한 유리층을 형성하기에 충분한 시간동안 합체 온도 범위내의 온도로 가열하고, 이와 동시에, 상기 수트 예형을 실질적으로 건조, 무-수소, 염소 함유 대기의 스트림하에 두는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 높은 세기의 엑시머 복사선에 노출될 때 압축에 대해 저항을 갖는 용융 실리카 스텝퍼 렌즈.
KR1019997001594A 1996-08-29 1997-08-27 고에너지의 조사하에서 저압축을 갖는 실리카 KR20000035883A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2499596P 1996-08-29 1996-08-29
US60/024,995 1996-08-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20000035883A true KR20000035883A (ko) 2000-06-26

Family

ID=21823466

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997001649A KR20000035913A (ko) 1996-08-29 1997-08-27 용융 실리카에서 레이저-유도 압축을 결정하는 방법
KR1019997001594A KR20000035883A (ko) 1996-08-29 1997-08-27 고에너지의 조사하에서 저압축을 갖는 실리카

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997001649A KR20000035913A (ko) 1996-08-29 1997-08-27 용융 실리카에서 레이저-유도 압축을 결정하는 방법

Country Status (7)

Country Link
US (2) US6295841B1 (ko)
EP (2) EP0958255B1 (ko)
JP (2) JP2001500631A (ko)
KR (2) KR20000035913A (ko)
DE (2) DE69734675T2 (ko)
RU (1) RU2175647C2 (ko)
WO (2) WO1998008776A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824985B1 (ko) * 2001-09-11 2008-04-28 재단법인 포항산업과학연구원 투명 실리카 글래스 제조용 조성물 및 이를 이용한 실리카글래스의 제조 방법

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69734675T2 (de) * 1996-08-29 2006-06-14 Corning Inc Verfahren zur determinierung von laser-induzierter kompaktierung in geschmolzenem quarz
DE19840525A1 (de) * 1998-09-06 2000-03-09 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Verfahren zur Herstellung optischer Schichten von gleichmäßiger Schichtdicke
EP1552281B8 (de) * 2002-09-16 2016-10-19 Hellma Materials GmbH Bestimmung der eignung eines optischen materials zur herstellung von optischen elementen, eine vorrichtung hierzu und die verwendung des materials
WO2004073052A1 (ja) 2003-02-17 2004-08-26 Nikon Corporation 露光装置及び露光装置用光学部材
DE10308466A1 (de) * 2003-02-21 2004-09-02 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Herstellung von strahlungsresistentem Quarzglasmaterial und Quarzglasmaterial
US6992753B2 (en) * 2003-12-24 2006-01-31 Carl Zeiss Smt Ag Projection optical system
JP2013075827A (ja) * 2005-11-07 2013-04-25 Corning Inc デューテロキシルドープ石英ガラス、このガラスを有する光学部材及びリソグラフィシステム並びにこのガラスの作成方法
US7934390B2 (en) * 2006-05-17 2011-05-03 Carl Zeiss Smt Gmbh Method for manufacturing a lens of synthetic quartz glass with increased H2 content
EP2467756A1 (en) * 2009-08-18 2012-06-27 Carl Zeiss SMT GmbH Substrates and mirrors for euv microlithography, and methods for producing them
DE102010052685A1 (de) 2010-11-26 2012-05-31 J-Fiber Gmbh Verfahren zur Herstellung von strahlungsresistentem Quarzglasmaterial und danach hergestellte Quarzglaskörper
RU2731764C1 (ru) * 2019-12-30 2020-09-08 Акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Медикон" (АО "НПП "Медикон") Способ выплавки кварцевого стекла

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3933454A (en) * 1974-04-22 1976-01-20 Corning Glass Works Method of making optical waveguides
NL8403380A (nl) 1984-11-07 1986-06-02 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het verdichten van een voorgevormd poreus lichaam uit materiaal, waarvan het hoofdbestanddeel uit sio2 bestaat.
US4961767A (en) 1987-05-20 1990-10-09 Corning Incorporated Method for producing ultra-high purity, optical quality, glass articles
US4789389A (en) * 1987-05-20 1988-12-06 Corning Glass Works Method for producing ultra-high purity, optical quality, glass articles
US4895790A (en) * 1987-09-21 1990-01-23 Massachusetts Institute Of Technology High-efficiency, multilevel, diffractive optical elements
US5161059A (en) * 1987-09-21 1992-11-03 Massachusetts Institute Of Technology High-efficiency, multilevel, diffractive optical elements
US5325230A (en) * 1989-06-09 1994-06-28 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Optical members and blanks of synthetic silica glass and method for their production
US5086352A (en) * 1989-06-09 1992-02-04 Shin-Etsu Quartz Products Co., Ltd. Optical members and blanks or synthetic silica glass and method for their production
US5043002A (en) * 1990-08-16 1991-08-27 Corning Incorporated Method of making fused silica by decomposing siloxanes
US5410428A (en) * 1990-10-30 1995-04-25 Shin-Etsu Quartz Products Co. Ltd. Optical member made of high-purity and transparent synthetic silica glass and method for production thereof or blank thereof
JP2588447B2 (ja) * 1991-06-29 1997-03-05 信越石英株式会社 エキシマレーザー用石英ガラス部材の製造方法
DE69219445T2 (de) * 1991-06-29 1997-08-07 Shinetsu Quartz Prod Synthetisches optisches element aus quarzglas für excimer-laser und seine herstellung
JP2859095B2 (ja) * 1993-07-30 1999-02-17 信越化学工業株式会社 エキシマレーザリソグラフィー用合成石英マスク基板
US5547482A (en) * 1994-07-05 1996-08-20 Chalk; Julie B. Method of making fused silica articles
JP3283383B2 (ja) * 1994-07-06 2002-05-20 松下電器産業株式会社 設計検証装置
US5594651A (en) * 1995-02-14 1997-01-14 St. Ville; James A. Method and apparatus for manufacturing objects having optimized response characteristics
US5616159A (en) * 1995-04-14 1997-04-01 Corning Incorporated Method of forming high purity fused silica having high resistance to optical damage
EP0747327B2 (en) * 1995-06-07 2003-08-27 Corning Incorporated Method of thermally treating and consolidating silica preforms for reducing laser-induced optical damage in silica
WO1998007053A2 (en) * 1996-07-26 1998-02-19 Corning Incorporated Fused silica having high resistance to optical damage
DE69734675T2 (de) * 1996-08-29 2006-06-14 Corning Inc Verfahren zur determinierung von laser-induzierter kompaktierung in geschmolzenem quarz

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100824985B1 (ko) * 2001-09-11 2008-04-28 재단법인 포항산업과학연구원 투명 실리카 글래스 제조용 조성물 및 이를 이용한 실리카글래스의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE69736563T2 (de) 2008-01-03
EP0960074A4 (en) 2002-09-04
US6295841B1 (en) 2001-10-02
EP0960074B1 (en) 2005-11-16
EP0958255A1 (en) 1999-11-24
WO1998008775A1 (en) 1998-03-05
DE69736563D1 (de) 2006-10-05
DE69734675T2 (de) 2006-06-14
DE69734675D1 (de) 2005-12-22
RU2175647C2 (ru) 2001-11-10
WO1998008776A1 (en) 1998-03-05
JP2001500631A (ja) 2001-01-16
EP0960074A1 (en) 1999-12-01
EP0958255B1 (en) 2006-08-23
EP0958255A4 (en) 2004-03-31
KR20000035913A (ko) 2000-06-26
US20020036188A1 (en) 2002-03-28
US6543254B2 (en) 2003-04-08
JP2000517284A (ja) 2000-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6242136B1 (en) Vacuum ultraviolet transmitting silicon oxyfluoride lithography glass
JP4957249B2 (ja) ＴｉＯ２を含有するシリカガラスおよびその製造方法
JP4263256B2 (ja) 光学的損傷に対する耐性を有する高純度溶融シリカガラス部材およびその製造方法
JP5403853B2 (ja) 高透過率合成シリカガラスおよびその製造方法
KR0165695B1 (ko) 엑시머레이저용 합성석영유리 광학부재 및 그의 제조방법
KR20100058525A (ko) 저 ｏｈ, ｏｄ 수준을 갖는 융합 실리카 및 그 제조방법
US20040162211A1 (en) Fused silica having high internal transmission and low birefringence
WO2006071936A2 (en) High refractive index homogeneity fused silica glass and method of making same
KR20000035883A (ko) 고에너지의 조사하에서 저압축을 갖는 실리카
US6309991B1 (en) Silica with low compaction under high energy irradiation
US20060107693A1 (en) Method for the production of synthetic silica glass
JP2879500B2 (ja) エキシマレーザー用合成石英ガラス光学部材及びその製造方法
JPH0524856A (ja) 光学用石英ガラスとその製造方法
JPH0742133B2 (ja) 紫外線レーザー用合成石英ガラス光学部材
US20030064877A1 (en) Fused silica having high internal transmission and low birefringence
KR20040075015A (ko) 알루미늄을 함유하는 용융 실리카
JP4110362B2 (ja) 合成石英ガラス部材の製造方法
JP2013075827A (ja) デューテロキシルドープ石英ガラス、このガラスを有する光学部材及びリソグラフィシステム並びにこのガラスの作成方法
JP2004345903A (ja) 石英ガラスの製造方法、石英ガラス、光学部品及び光ファイバ
KR20040030512A (ko) 진공 자외선 투과 실리콘 옥시플루오라이드 리소그라피 유리
JP2023133894A (ja) 光学部材用合成シリカガラス及び光学部材用合成シリカガラスの製造方法並びに光学部材
JP3126188B2 (ja) フォトマスク用石英ガラス基板

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid