KR20020033097A - 광학 마이크로리소그라피 시스템용 플루오라이드 렌즈 결정 - Google Patents

광학 마이크로리소그라피 시스템용 플루오라이드 렌즈 결정 Download PDF

Info

Publication number
KR20020033097A
KR20020033097A KR1020017015373A KR20017015373A KR20020033097A KR 20020033097 A KR20020033097 A KR 20020033097A KR 1020017015373 A KR1020017015373 A KR 1020017015373A KR 20017015373 A KR20017015373 A KR 20017015373A KR 20020033097 A KR20020033097 A KR 20020033097A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
crystal
barium fluoride
less
optical
fluoride
Prior art date
Application number
KR1020017015373A
Other languages
English (en)
Inventor
로버트 더블유. 스패로우
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
Application filed by 알프레드 엘. 미첼슨, 코닝 인코포레이티드 filed Critical 알프레드 엘. 미첼슨
Publication of KR20020033097A publication Critical patent/KR20020033097A/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/708Construction of apparatus, e.g. environment aspects, hygiene aspects or materials
    • G03F7/7095Materials, e.g. materials for housing, stage or other support having particular properties, e.g. weight, strength, conductivity, thermal expansion coefficient
    • G03F7/70958Optical materials or coatings, e.g. with particular transmittance, reflectance or anti-reflection properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B11/00Single-crystal growth by normal freezing or freezing under temperature gradient, e.g. Bridgman-Stockbarger method
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C30CRYSTAL GROWTH
    • C30BSINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B29/00Single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure characterised by the material or by their shape
    • C30B29/10Inorganic compounds or compositions
    • C30B29/12Halides
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/02Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of crystals, e.g. rock-salt, semi-conductors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70216Mask projection systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 VUV 광학 리소그라피 시스템 및 공정용 플루오라이드 렌즈에 관한 것이다. 본 발명은 193 nm 미만 광학 리소그라피 양자를 조작하는 157 nm 광학 마이크로리소그라피 부재용 바륨플루오라이드 광학 리소그라피 결정을 제공한다. 본 발명은 160 nm 미만 광학 리소그라피 공정의 분산 조정에서 사용하는 바륨플루오라이드 결정성 물질을 포함한다.

Description

광학 마이크로리소그라피 시스템용 플루오라이드 렌즈 결정{Fluoride lens crystal for optical microlithography systems}
마이크로프로세서 및 DRAM's 같은 반도체칩은 "광학 리소그라피"라는 기술을 사용하여 제조된다. 광학 리소그라피 도구는 패턴화 마스크를 조명하기 위한 조명 렌즈 시스템, 광원 및 실리콘 기판 위에 마스크 패턴의 상을 생성하는 투사 렌즈 시스템을 포함한다.
반도체의 성능은 상기 특정 크기(feature size)를 감소시켜서 향상된다. 이는 차례로 광학 리소그라피 도구의 해상도에서 개선을 필요로 한다. 일반적으로, 전송된 패턴의 해상도는 렌즈 시스템의 개구수(numerical aperture)에 직접적으로 비례하고, 조명광의 파장에 반비례 한다. 1980년대 초기에, 사용된 빛의 파장은 수은 램프의 g-선으로부터 460 nm이었다. 이어서, 상기 파장은 365 nm(수은 램프의 I-선)로 감소되었고, 최근의 제품에서 사용된 파장은 KrF 레이저의 방출로부터 얻어진 248 nm이다. 차세대 리소그라피 도구는 광원을 193 nm에서 방출하는 ArF 레이저의 것으로 변화시킬 것이다. 광학 리소그라피에 대한 자연스러운 발달은 광원을 157 nm에서 방출하는 플루오라이드 레이저의 것으로 변화시킬 것이다. 각 파장에 대해 다른 재료가 렌즈 제작을 위해 요구된다. 248 nm에서, 광학 재료는 융합 실리카이다. 193 nm 시스템의 경우 융합 실리카와 칼슘플루오라이드 렌즈의 조합일 것이다. 157 nm에서, 융합 실리카는 레이저 방출을 전송하지 않는다. 현재, 157 nm에서 사용할 수 있는 유일한 재료는 칼슘플루오라이드이다. 예컨대, 니콘 코포레이션에 의한 1996년 7월 14일자 출원된 출원번호 제8153769호의 심사되지 않은 1998년 1월 6일자 일본 특허 공보 제 10-13 10와 1996년 8월 20일자 출원된 1998년 3월 3일자 일본 공개 특허 제10-59799호를 참조.
193 nm 미만의 빛의 진공 자외선 파장을 이용하는 투사 광학 포토리소그라피 시스템은 더욱 작은 특정 치수를 얻는 점에서 이점을 제공한다. 157 nm 파장 영역에서 진공 자외선 파장을 이용하는 이 시스템은 더욱 작은 특정 크기로 통합 회로를 개선할 수 있다. 통합 회로의 제작에서 반도체 산업에 의해 이용된 종래 광학 리소그라피 시스템은 통상의 248 nm 및 193 nm 파장 같은 빛의 더욱 짧은 파장으로진행되나 193 nm 미만의, 157 nm와 같은 진공 자외선 파장의 상업적 이용 및 적용은 광학 재료를 통하는 157 nm 영역에서 진공 자외선 파장의 전송 본질에 의해 방해된다. 통합 회로의 제작에서 사용되는 F2엑시머 레이저의 방출 스펙트럼 VUV 윈도우와 같이 157 nm 영역에서 진공 자외선 포토리소그라피의 이점을 위해, 164 nm 미만 및 157 nm에서 유익한 광학 특성을 갖는 광학 리소그라피 결정에 대한 요구가 있다.
본 발명은 종래 문제점을 극복하고, 진공 자외선 파장을 갖는 통합 회로의 제작을 개선하는데 사용될 수 있는 플루오라이드 광학 리소그라피 결정을 제공한다.
발명의 요약
본 발명의 한 관점은 160 nm 미만의 광학 리소그라피 바륨플루오라이드 결정이다. 상기 바륨플루오라이드 결정은 157 nm에서 -0.003 미만의 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는다.
다른 관점에서, 본 발명은 분산 조정 광학 리소그라피 결정을 포함한다. 상기 분산 조정 결정은 등방성 바륨플루오라이드 결정이다. 바람직하게는 상기 바륨플루오라이드 결정은 -0.003 미만의 157.6299 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ과 1.56을 초과하는 157.6299 nm 굴절률 n을 갖는다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 160 nm 미만의 광학 리소그라피 조명 레이저를 제공하고, 칼슘플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하고, -0.003 미만의 160 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 바륨플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하고, 칼슘플루오라이드 광학 부재 및 바륨플루오라이드 광학 부재를 통하여 160 nm 미만의 광학 리소그라피광을 전송하여 광학 리소그라피 패턴을 형성하는 것을 포함하는 160 nm 미만의 광학 리소그라피 방법을 포함한다.
다른 관점에서, 본 발명은 분산 조정 광학 리소그라피 부재의 제조방법을 포함한다. 상기 방법은 바륨플루오라이드 원료(source material)를 제공하고, 상기 바륨플루오라이드 원료를 용융시켜서 전결정질(precrystalline) 바륨플루오라이드 용융물을 형성하고, 상기 바륨플루오라이드 용융물을 바륨플루오라이드 결정으로 고체화하고, 상기 바륨플루오라이드 결정을 어닐링하여 -0.003 미만의 157 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 등방성 바륨플루오라이드 결정을 제공하는 것을 포함한다.
본 발명의 부가되는 특징 및 이점은 하기 상세한 설명에서 기술될 것이고, 부분적으로는 종래 기술로부터 또는 여기서 기술된 청구항과 도면이 첨부된 상세한 설명을 포함하는 본 발명을 수행하여 확인될 것이다.
이전의 일반적인 기술과 하기의 상세한 기술 모두는 본 발명의 단지 예시에 불과하고, 청구된 본 발명의 본질 및 특성을 이해하기 위한 전체적 구조를 제공하려는 의도이다.
리소그라피 과정에서 조명광의 파장을 감소시키는 것은 더욱 높은 해상도를 얻기 위해 필수적이라는 점에서, 상기 조명광 레이저 방출은 한정된 대역폭을 갖는다. 100 nm 노드에서 요구된 해상도를 이루기 위해, 모든 굴절 광학 설계를 사용하는 광학 리소그라피 도구 제작자들은 매우 높은 라인 좁힌 레이저(2 pm 미만에)를 사용할 수 있거나 또는 상기 레이저의 대역폭을 보상하는 분산 특성을 갖는 두 개의 광학 물질을 사용할 수 있다.
바람직한 실시형태에서, 본 발명은 통상, 특히 157 nm 영역에서 VUV 리소그라피에 대한 색 보정을 위해 등방성 광학 리소그라피 결정을 제공하여 굴절 렌즈가 2 pm 미만으로 좁혀진 라인이 아닌 플루오라이드 엑시머 레이저로부터의 광을 이용할 수 있도록 구조된다. 본 발명은 157 nm 광학 리소그라피에 이점을 제공하는 플루오라이드 결정성 물질의 종류를 포함한다. 바람직한 실시형태에서, 상기 분산 조정 광학 리소그라피 결정은 0.2 pm 이상의 대역폭을 갖는 157 nm 광학 리소그라피 조명 레이저와 결합하여 사용된다.
본 명세서는 로버트 더블유. 스패로우의 "광학 시스템용 렌즈"라는 명칭의 1999년 6월 4일자 미국 가특허출원 제60/137,486호, 2000년 2월 8일자 미국 가특허출원 제60/180,886호 및 2000년 2월 9일자 미국 가특허출원 제60/181,338호를 우선권으로 한다.
본 발명은 일반적으로 광학 리소그라피(optical lithography)에 관한 것으로 특히, 157 nm 영역에서 파장을 이용하는 진공 자외선(vacuum ultraviolet light; VUV) 투사 리소그라피 굴절 시스템 같은 193 nm 미만, 바람직하게는 175 nm 미만, 더욱 바람직하게는 164 nm 미만의 진공 자외선 파장을 이용하는 광학 포토리소그라피 시스템용 광학 마이크로리소그라피 결정에 관한 것이다.
물질의 굴절률은 그것을 통과하는 에너지의 파장에 따라 변화하고, 이는 소위 물질의 분산으로 불리운다. 따라서, 하나의 광학 물질로 구조된 렌즈 시스템을 통하는 빛이 파장의 범위를 갖는다면, 각 파장은 다른 초점을 일으켜서 해상도를 감소시킨다.
이러한 영향은 다른 분산 특징을 갖는 제2 광학 물질을 사용하여 극복될 수 있다. 이 기술은 색 보정으로 알려져 있다. 색 보정 물질로서 사용하기 위해, 충족되어야 할 특이적 기준이 있는데, 즉, 상기 물질은 작동 파장에서 전송하여야하고, 이는 등방성이고, 최적 분산 특징을 가져야만 한다. 157 nm에서, 필요한 정확도로 측정된 그것의 분산 특징을 갖는 유일한 물질은 칼슘플루오라이드이다. 157 nm 전송 및 등방성의 기준을 적용할 때, 하기 물질이 색 보정 물질로 사용될 수 있다.
Ⅰ. 알칼리금속 플루오라이드를 기초로 한 물질:
리튬플루오라이드, 소듐플루오라이드, 포타슘플루오라이드 및 화학식 MRF3의 물질: 여기서, M은 Li, Na 또는 K이고, R은 Ca, Sr, Ba 또는 Mg이다. 상기 물질의 예는 KMgF3, KSrF3, KBaF3, KCaF3LiMgF3, LiSrF3, LiBaF3, LiCaF3, NaMgF3, NaSrF3, NaBaF3, NaBaF3및 NaCaF3를 포함하나 이에 제한되지 않는다.
Ⅱ. 알칼리토금속 플루오라이드를 기초로 한 물질:
칼슘플루오라이드 바륨플루오라이드 및 스트론튬플루오라이드. 이들 물질 각각은 서로 혼합되어 화학식 (M1)x(M2)1-xF2의 혼합 결정을 형성하며, 여기서, M1은 Ba, Ca 또는 Sr이고, M2는 Ba, Ca 또는 Sr이고, x는 0과 1 사이다. 비제한 예로 Ba0.5Sr0.5F2(여기서, x=0.5)와 Ba0.25Sr0.75F2(여기서, x=0)이 있고, 상기 재료는 CaF2, BaF2, SrF2이다.
Ⅲ. 화학식 M1-xRxF2+1의 혼합 결정을 기초로 한 물질로, 여기서, M은 Ca, Ba 또는 Sr이고, R은 란타늄이다.
상기 물질에서, 결정의 구조는 0.3의 x 값에 이르는 등방성이다. 이 화학식의 예들은 Ca0.72La0.28F2.28(여기서, x는 0.28) 또는 Ba0.74La0.26F2.26(여기서, x는 0.26) 또는 타입 Sr0.79La0.21F2.21(여기서, x는 0.21)을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
상기 재료 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ은 "스톡바거(Stockbarger)" 브리지맨(Bridgman)"으로 공지된 결정 성장의 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 이 과정은 성장될 물질의 분말을 도가니로 알려진 용기에 적하하는 것을 포함한다. 일반적으로 고순도 흑연으로 제조된 도가니는 충분한 동력을 갖는 가열기 내의 이동가능한 지지 구조에 위치되어 성장될 물질의 용융점 이상의 수준으로 온도를 올린다. 도가니 주변의 가열기 시스템을 어셈블링한 후, 상기 시스템은 유리종으로 닫히고, 진공 펌프의 결합으로 진공된다. 10-5Torr을 초과하는 진공이 이루어진 후, 동력이 가열기에 가해지고, 사전고정(preset) 수준에 이를때까지 계속해서 증가된다. 이러한 동력의 사전 고정은 용융 시운전으로 한정된다. 용융 동력에서 수 시간 후, 이동가능한 지지 구조가 활성화되고, 상기 도가니는 로(furnace)에서 천천히 하강하게 된다. 상기 도가니의 끝이 하강할때, 이는 냉각되고, 용융 재료는 동결되기 시작한다. 하강을 계속함에 따라 상기 모든 용융물이 동결될 때까지 점진적인 고체화가 있다. 이 지점에서, 로에 대한 동력은 용융 동력 미만으로 감소되고, 도가니가 가열기로 다시 상승하여 수 시간 이상에 걸쳐서 열평형에 도달하게 되고, 가열기에 동력을 천천히 감소시켜서 실온으로 냉각된다. 실온에서, 상기 진공이 해제되고, 가열기에 따른 유리종이 제거되고, 결정이 상기 도가니로부터 제거될 수 있다.
결정 성장의 브리지맨 또는 스톡바거 방법이 플루오라이드를 기초로 한 물질의 결정에 대한 일반적인 성장 방법일지라도, 가능한 유일한 방법은 아니다. 초크랄스키(Czochralski), 쿄로포울로스(Kyropoulos) 또는 스토버(Stober) 방법들을 또한 이용할 수 있다.
이들 재료로부터 생성된 디스크의 크기 및 형태는 예컨대, 렌즈에 대하여, 118 내지 250 nm의 직경, 30 내지 50 mm의 두께로 다양하다. 상기 디스크는 거의 동일한 치수 및 소정의 곡률을 갖는 렌즈에 대한 종래 방식으로 그라운드된다. 상기 렌즈들은 예컨대, 색 보정이 요구되는 때마다 일반적으로 적용된다. 상기 렌즈는 다양한 광학 시스템, 예컨대, 157 nm 시스템에 제한되지 않는 것을 포함하는 레이저, 분광사진기 시스템, 현미경 및 망원경에 포함될 수 있다.
전술한 특정 실시형태는 단지 기술을 위한 구성으로서 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한하는 것은 아니다.
상기 및 하기에 인용된 모든 명세서, 특허 및 출판물의 전체는 여기서 참고문헌으로 포함된다.
상기 설명으로부터 당업자들은 용이하게 본 발명의 필수적인 특징을 이해할 수 있고, 본 발명의 관점 또는 영역을 벗어나지 않는 범위에서, 본 발명의 다양한 변화 및 수정이 이루어질 수 있어 그것을 다양한 용도 및 조건에 적용할 수 있다.
본 발명은 적어도 0.2 pm의 대역폭을 갖는 160 nm 미만 리소그라피 레이저로 이용하기 위해 160 nm 미만 광학 결정 전송을 포함한다. 상기 광학 리소그라피 결정은 85% 이상의 157 nm 전송 및 157 nm 에서 -0.003 미만의 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 등방성 바륨플루오라이드로 구성된다. 바람직하게는, 상기 바륨플루오라이드 결정은 157 nm, -0.004 미만, 더욱 바람직하게는 -0.0043 미만의 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는다. 바람직하게는 상기 바륨플루오라이드 결정은 1.56을초과하는 157 nm 굴절률 n을 갖는다. 더욱 바람직하게는 n은 1.6 이상이고, 가장 바람직하게는 1.64 이상이다. 바람직하게는, 상기 바륨플루오라이드 결정은 8 ×10-6/℃를 초과하는 157 nm 굴절률 온도 계수 dn/dt를 갖고, 더욱 바람직하게는 dn/dt는 8.5 ×10-6/℃ 이상이다. 바람직한 실시형태에서, 상기 광학 리소그라피 바륨플루오라이드 결정은 100 mm를 초과하는 상당한 치수 직경 및 30 mm를 초과하는 두께를 갖고, 더욱 바람직하게는 약 118 내지 250 nm 범위의 직경 및 약 30 내지 50 mm 범위의 두께를 갖는다. 적어도 0.5 pm의 대역폭을 갖는 F2엑시머 레이저 같은 광대역폭 조명원으로 사용될 때, 상기 바륨플루오라이드 결정은 광학 부재를 조정하는 대역폭 분산을 포함한다.
바람직하게는, 상기 바륨플루오라이드 광학 리소그라피 결정은 10 중량ppm 미만, 더욱 바람직하게는 5 중량ppm 미만 및 가장 바람직하게는 1 ppm 미만의 나트륨 오염물 함량을 갖는다. 바람직하게는 상기 바륨플루오라이드 광학 리소그라피 결정은 1 중량ppm 미만의 총 희토류 오염물 함량을 갖는다. 바람직하게는 상기 바륨플루오라이드 광학 리소그라피 결정은 50 중량ppm 미만, 더욱 바람직하게는 20 중량ppm 미만의 총 산소 오염물 함량을 갖는다. 상기 낮은 오염물 수준은 유익한 광학 특징을 제공하고, 바람직하게는, 상기 결정은 86% 이상, 더욱 바람직하게는 88% 이상의 157 nm 전송을 갖는다.
다른 관점에서, 본 발명은 160 nm 미만의 분산 조정 광학 리소그라피 결정을포함한다. 상기 분산 조정 광학 리소그라피 결정은 -0.003 미만의 157.6299 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ과 1.56을 초과하는 157.6299 nm 굴절률 n을 갖는 등방성 바륨플루오라이드를 포함한다. 바람직하게는 상기 분산 조정 결정의 dn/dλ는 -0.004 미만이고, 더욱 바람직하게는 dn/dλ은 -0.0043 미만이다. 바람직하게는 상기 결정의 굴절률 n은 1.6을 초과한다.
또 다른 관점에서, 본 발명은 160 nm 미만의 광학 리소그라피 조명 레이저를 제공하고, 칼슘플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하고, -0.003 미만의 160 nm 미만 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 바륨플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하는 것을 포함하는 160 nm 미만 광학 리소그라피 방법을 포함한다. 상기 방법은 칼슘플루오라이드 광학 부재 및 바륨플루오라이드 광학 부재를 통하여 160 nm 미만의 광학 리소그라피광을 전송하여 광학 리소그라피 패턴, 바람직하게는 100 nm 이하의 특정 치수를 형성하는 것을 포함한다. 상기 바륨플루오라이드 결정 광학 부재의 제공은 바람직하게는 바륨플루오라이드 결정 공급원료를 용기에 적하하고, 상기 공급원료를 용융시켜서 전결정질 바륨플루오라이드 용융물을 형성하고, 점진적으로 상기 바륨플루오라이드 용융물을 바륨플루오라이드 결정으로 동결하는 것을 포함한다. 상기 방법은 바람직하게는 또한, 상기 바륨플루오라이드 결정을 가열하고, 상기 결정을 천천히 열평형 냉각하고, 상기 바륨플루오라이드 결정을 광학 부재로 형성하는 것을 포함한다. 바람직하게는, 상기 조명 레이저는 0.5 pm 이상, 바람직하게는 1 pm 이상의 대역폭을 갖는다. 다른 관점에서, 본 발명은 분산 조정 광학 리소그라피 부재를 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 바륨플루오라이드 원료를제공하고, 상기 바륨플루오라이드 원료를 용융시켜서 전결정질 바륨플루오라이드 용융물을 형성하고, 상기 바륨플루오라이드 용융물을 바륨플루오라이드 결정으로 고체화하고, 상기 바륨플루오라이드 결정을 어닐링하여 -0.003 미만의 157 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 등방성 바륨플루오라이드 결정을 제공한다. 상기 방법은 바람직하게는 오염물 제거 플루오라이드 스캐빈저를 제공하고, 상기 스캐빈저를 바륨플루오라이드 원료로 용융시켜서 오염물을 제거한다. 바람직하게는 상기 스캐빈저는 플루오르화납이다.
바륨플루오라이드 광학 리소그라피 결정 샘플이 제조되었다. 157 nm 영역 굴절률 측정이 제조된 결정에서 이루어졌다. 157 nm 영역 전송 노출이 제조된 결정에서 이루어졌다.
결정을 고순도 흑연 도가니 용기에서 성장시켰다. 고순도 바륨플루오라이드 분말을 상기 도가니에 적하하였다. 상기 적하된 도가니를 충분한 동력을 갖는 결정 성장 가열기 장치 내의 이동가능한 지지 구조에 위치시켜서, 1280℃ 이상까지 온도를 증가시켰다. 상기 바륨플루오라이드 분말을 1280℃ 이상으로 용융시켜서 전결정질 바륨플루오라이드 용융물을 형성하고, 상기 도가니를 열 경사를 포함하는 1280℃를 통하여 저하시켜서 점진적으로 상기 용융물을 결정형으로 동결고체화한다. 상기 형성된 결정을 1280℃ 미만의 온도로 가열하여 어닐링하고, 천천히 냉각하여 상기 바륨플루오라이드 결정이 열평형에 도달하도록 하고, 상기 결정의 응력과 복굴절을 감소시킨다. 상기 형성된 바륨플루오라이드 결정 샘플이 분석된다. 157 nm 전송 레이저 내구성 샘플은 86%의 외부 전송을 나타내었다. 157 nm 절대 굴절률 샘플은 157.6299, n(λ=157.6299) = 1.656690 ±0.000006의 157 nm 파장에서 절대 굴절률을 갖는 dn/dλ(157.6299) = -0.004376±0.000004 nm-1의 20℃에서 157 nm 분산을 나타내었고, 또한, 약 20℃의 상기 굴절률 온도 계수는 dn/dT(대략 20℃, 1 기압 N2) = 10.6(±0.5)×10-6/℃ 및 dn/dT(대략 20℃, 진공) = 8.6(±0.5)×10-6/℃로 확인되었다.
본 발명의 관점 또는 영역을 벗어나지 않는 종래 기술에서 다양한 수정과 변화가 본 발명에 대해 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항 및 그와 유사한 범위 내인 본 발명의 수정 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (27)

  1. 85% 를 초과하는 157 nm 전송을 갖고, 157 nm에서 -0.003 미만의 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 바륨플루오라이드 결정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 160 nm 미만의 광학 리소그라피 결정.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분산 dn/dλ은 -0.004 미만인 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  3. 제1항에 있어서, 상기 분산 dn/dλ은 -0.0043 미만인 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 1.56을 초과하는 157 nm 굴절률 n을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  5. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 1.6을 초과하는 157 nm 굴절률 n을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  6. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 1.64를 초과하는 157 nm 굴절률 n을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  7. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 8 ×10-6/℃를 초과하는 157 nm 굴절률 온도 계수 dn/dλ를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  8. 제1항에 있어서, 상기 결정은 100 mm를 초과하는 상당한 치수 직경 및 30 mm를 초과하는 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  9. 제1항에 있어서, 상기 결정은 약 118 내지 250 mm 범위의 직경을 갖고, 약 30 내지 50 mm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  10. 제1항에 있어서, 상기 결정은 대역폭 분산 조정 광학 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  11. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 10 중량ppm 미만의 나트륨 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  12. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 1 중량ppm 미만의 총 희토류 오염물 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  13. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 50 중량ppm 미만의 산소 오염물 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  14. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 20 중량ppm 미만의 산소 오염물 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  15. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 86% 이상의 157 nm 전송을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  16. 제1항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정은 20 중량ppm 미만의 산소 오염물 함량, 86% 이상의 157 nm 전송을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 리소그라피 결정.
  17. -0.003 미만의 157.6299 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ과 1.56을 초과하는 157.6299 nm 굴절률 n을 갖는 등방성 바륨플루오라이드 결정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 결정.
  18. 제17항에 있어서, 상기 dn/dλ은 -0.004 미만인 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 결정.
  19. 제17항에 있어서, 상기 dn/dλ은 -0.0043 미만인 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 결정.
  20. 제17항에 있어서, 상기 굴절률 n은 1.6을 초과하는 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 결정.
  21. 제17항에 있어서, 상기 결정은 83%를 초과하는 측정된 외부 157 nm 전송을 갖는 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 결정.
  22. 제17항에 있어서, 상기 결정은 85% 이상의 측정된 외부 157 nm 전송을 갖는 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 결정.
  23. 160 nm 미만의 광학 리소그라피 조명 레이저를 제공하는 단계;
    칼슘플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하는 단계;
    -0.003 미만의 160 nm 미만 굴절률 파장 분산 dn/dλ를 갖는 바륨플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하는 단계;
    상기 칼슘플루오라이드 광학 부재 및 상기 바륨플루오라이드 광학 부재를 통하여 160 nm 미만 광학 리소그라피광을 전송하여 광학 리소그라피 패턴을 형성하는 단계;로 구성되는 것을 특징으로 하는 160 nm 미만 광학 리소그라피 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 바륨플루오라이드 결정 광학 부재를 제공하는 단계는,
    바륨플루오라이드 결정 공급원료를 용기 안에 적하하는 단계;
    상기 바륨플루오라이드 결정 공급원료를 용융시켜 전결정질 바륨플루오라이드 용융물을 형성하는 단계;
    점진적으로 상기 바륨플루오라이드 용융물을 바륨플루오라이드 결정으로 동결시키는 단계;
    상기 바륨플루오라이드 결정을 가열하고, 상기 결정을 열평형 냉각시키는 단계; 및
    상기 바륨플루오라이드 결정을 광학 부재로 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 160 nm 미만 광학 리소그라피 방법.
  25. 바륨플루오라이드 원료를 제공하는 단계;
    상기 바륨플루오라이드 원료를 용융시켜서 전결정질 바륨플루오라이드 용융물을 형성하는 단계;
    상기 바륨플루오라이드 용융물을 바륨플루오라이드 결정으로 고체화하는 단계;
    상기 바륨플루오라이드 결정을 어닐링하여 -0.003 미만의 157 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ을 갖는 등방성 바륨플루오라이드 결정을 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 부재의 제조방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 방법은 오염물 제거 플루오라이드 스캐빈저를 제공하는 단계 및 상기 스캐빈저를 바륨플루오라이드 원료로 용융시켜 오염물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 조정 광학 리소그라피 부재의 제조방법.
  27. 플루오라이드 색 보정 물질을 제공하는 단계;
    상기 플루오라이드 색 보정 물질을 용융시켜서 전결정질 플루오라이드 색 보정 물질 용융물을 형성하는 단계;
    상기 플루오라이드 색 보정 재료 용융물을 색 보정 물질 플루오라이드 결정으로 고체화시키는 단계;
    상기 색 보정 물질 플루오라이드 결정을 어닐링하여 -0.003 미만의 157 nm 굴절률 파장 분산 dn/dλ및 80%를 초과하는 157 nm 전송을 갖는 등방성 색 보정 물질 플루오라이드 결정을 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 157 nm에서 색 보정 칼슘플루오라이드용 분산 조정 광학 리소그라피 결정의 제조방법.
KR1020017015373A 1999-06-04 2000-05-30 광학 마이크로리소그라피 시스템용 플루오라이드 렌즈 결정 KR20020033097A (ko)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13748699P 1999-06-04 1999-06-04
US60/137,486 1999-06-04
US18088600P 2000-02-08 2000-02-08
US60/180,886 2000-02-08
US18133800P 2000-02-09 2000-02-09
US60/181,338 2000-02-09
PCT/US2000/014877 WO2000075697A1 (en) 1999-06-04 2000-05-30 Fluoride lens crystal for optical microlithography systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20020033097A true KR20020033097A (ko) 2002-05-04

Family

ID=27385021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017015373A KR20020033097A (ko) 1999-06-04 2000-05-30 광학 마이크로리소그라피 시스템용 플루오라이드 렌즈 결정

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6630117B2 (ko)
EP (1) EP1200854A1 (ko)
JP (1) JP2004522981A (ko)
KR (1) KR20020033097A (ko)
CN (1) CN1367878A (ko)
AU (1) AU5450600A (ko)
WO (1) WO2000075697A1 (ko)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001244188A (ja) 2000-03-02 2001-09-07 Optron Inc 真空紫外用光学部材およびこれを用いた露光装置ならびにデバイス製造方法
EP1154046B1 (en) * 2000-05-09 2011-12-28 Hellma Materials GmbH & Co. KG Fluoride crystalline optical lithography lens element blank
JP2002255686A (ja) * 2001-02-26 2002-09-11 Canon Inc 弗化カルシウム結晶、その製造方法及び装置
US6451111B1 (en) 2001-03-27 2002-09-17 Corning Incorporated Seed crystal for epitaxial growth of single-crystal calcium fluoride
AU2002257270A1 (en) 2001-05-16 2002-11-25 Corning Incorporated Preferred crystal orientation optical elements from cubic materials
US6785051B2 (en) 2001-07-18 2004-08-31 Corning Incorporated Intrinsic birefringence compensation for below 200 nanometer wavelength optical lithography components with cubic crystalline structures
US6773501B2 (en) 2001-08-27 2004-08-10 Corning Incorporated Method of making a <250 nm wavelength optical fluoride crystal and device
WO2003025636A1 (en) 2001-09-14 2003-03-27 Corning Incorporated Photolithographic method and uv transmitting fluoride crystals with minimized spatial dispersion
US20030070606A1 (en) * 2001-10-05 2003-04-17 Leblond Nicolas Preparation of feedstock of alkaline earth and alkali metal fluorides
US20030094128A1 (en) * 2001-11-20 2003-05-22 Sparrow Robert W. Dispersion management optical lithography crystals for below 160nm optical lithography method thereof
US6669920B2 (en) 2001-11-20 2003-12-30 Corning Incorporated Below 160NM optical lithography crystal materials and methods of making
DE10297547T5 (de) * 2001-12-13 2004-11-04 Corning Incorporated UV-optische Fluoridkristallelemente zur Laserlithografie mit λ<200nm und Verfahren derselben
US7075721B2 (en) 2002-03-06 2006-07-11 Corning Incorporated Compensator for radially symmetric birefringence
US7075905B2 (en) * 2002-09-11 2006-07-11 Qualcomm Incorporated Quality indicator bit (QIB) generation in wireless communications systems
US7466489B2 (en) * 2003-12-15 2008-12-16 Susanne Beder Projection objective having a high aperture and a planar end surface
WO2005059617A2 (en) * 2003-12-15 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Projection objective having a high aperture and a planar end surface
WO2005059645A2 (en) * 2003-12-19 2005-06-30 Carl Zeiss Smt Ag Microlithography projection objective with crystal elements
US7014703B2 (en) * 2003-12-30 2006-03-21 Corning Incorporated Method for annealing group IIA metal fluoride crystals
US7306673B2 (en) * 2004-08-20 2007-12-11 Corning Incorporated Furnace purification and metal fluoride crystal grown in a purified furnace
US20060279836A1 (en) * 2005-05-27 2006-12-14 Tokuyama Corporation Last lens of immersion lithography equipment
CN101263432B (zh) * 2005-09-14 2011-07-27 卡尔蔡司Smt有限责任公司 微光刻曝光系统的光学系统
JP4843515B2 (ja) * 2007-02-01 2011-12-21 パナソニック株式会社 半導体チップの積層構造
JP2008230958A (ja) * 2007-02-22 2008-10-02 Tokuyama Corp BaLiF3単結晶体の製造方法
US8001948B2 (en) * 2008-01-30 2011-08-23 Chuy-Nan Chio Kinetic energy generation apparatus having increased power output
US8252208B2 (en) * 2008-10-31 2012-08-28 Corning Incorporated Calcium fluoride optics with improved laser durability
US8986572B2 (en) 2009-10-21 2015-03-24 Corning Incorporated Calcium fluoride optics with improved laser durability
CN109980301B (zh) 2017-12-28 2024-08-16 松下控股株式会社 氟化物离子传导体以及氟化物离子二次电池
CN115010151B (zh) * 2022-06-24 2023-08-18 山东海容电源材料有限公司 锂离子电解液配制用锂盐和锂离子电解液

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE222426C (ko)
US2498186A (en) 1944-12-28 1950-02-21 Research Corp Purification of certain alkaline earth halides and crystal products thereof
US2550173A (en) 1949-10-28 1951-04-24 Harshaw Chem Corp Process for purification of calcium fluoride and lithium fluoride and manufacture ofmacrocrystals thereof
US3282641A (en) * 1963-10-09 1966-11-01 Harshaw Chem Corp Scavenger and process for purification of metal fluorides
US3766080A (en) 1971-10-26 1973-10-16 Kewanee Oil Co Crystalline materials
US4038201A (en) 1972-03-24 1977-07-26 Optovac, Inc. Polycrystalline bodies and means for producing them
DE2437179A1 (de) 1974-08-01 1976-02-12 Siegfried Prof Dr Haussuehl Pyroelektrisches bauelement
US4101331A (en) 1976-03-29 1978-07-18 Honeywell Inc. Halide optical elements
US4053572A (en) 1976-05-17 1977-10-11 The Harshaw Chemical Company Process for preparing essentially pure barium fluoride crystals
DD222426B5 (de) * 1984-03-01 1996-06-13 Jenoptik Jena Gmbh Optisches System
US5000548A (en) 1988-04-25 1991-03-19 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Microscope objective
JP3697008B2 (ja) * 1996-03-22 2005-09-21 キヤノン株式会社 フッ化物結晶及びフッ化物結晶レンズの製造方法
JPH101A (ja) 1996-06-14 1998-01-06 Sugano Noki Kk 土壌改良方法とその作業機
JPH105A (ja) 1996-06-17 1998-01-06 Iseki & Co Ltd 補植用作孔具
JPH1059799A (ja) * 1996-08-20 1998-03-03 Nikon Corp 光リソグラフィー装置
JPH10260349A (ja) 1997-03-18 1998-09-29 Nikon Corp 紫外線レーザ用結像光学系
US5982800A (en) 1997-04-23 1999-11-09 Cymer, Inc. Narrow band excimer laser
US5901163A (en) 1997-06-04 1999-05-04 Cymer, Inc. Narrow band laser with etalon based output coupler
US5852627A (en) 1997-09-10 1998-12-22 Cymer, Inc. Laser with line narrowing output coupler
US5856991A (en) 1997-06-04 1999-01-05 Cymer, Inc. Very narrow band laser
US5978409A (en) 1998-09-28 1999-11-02 Cymer, Inc. Line narrowing apparatus with high transparency prism beam expander
JPH1184248A (ja) 1997-09-12 1999-03-26 Nikon Corp 反射屈折縮小光学系
EP0992093B1 (en) 1998-03-11 2003-05-07 Cymer, Inc. Wavelength system for an excimer laser
US6201634B1 (en) * 1998-03-12 2001-03-13 Nikon Corporation Optical element made from fluoride single crystal, method for manufacturing optical element, method for calculating birefringence of optical element and method for determining direction of minimum birefringence of optical element
DE19939088A1 (de) 1998-08-18 2000-02-24 Nikon Corp Belichtungsvorrichtung und -verfahren
KR20000034967A (ko) 1998-11-30 2000-06-26 헨켈 카르스텐 수정-렌즈를 갖는 오브젝티브 및 투사 조명 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US6630117B2 (en) 2003-10-07
AU5450600A (en) 2000-12-28
EP1200854A1 (en) 2002-05-02
JP2004522981A (ja) 2004-07-29
US20020102497A1 (en) 2002-08-01
CN1367878A (zh) 2002-09-04
WO2000075697A1 (en) 2000-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20020033097A (ko) 광학 마이크로리소그라피 시스템용 플루오라이드 렌즈 결정
US6395657B2 (en) Fluoride crystalline optical lithography lens element blank
US6238479B1 (en) Raw material for manufacturing fluoride crystal, refining method of the same, fluoride crystal, manufacturing method of the same, and optical part
EP0995820A1 (en) Fluoride refining method and fluoride crystal manufacturing method, and optical part and aligner using same
US6669920B2 (en) Below 160NM optical lithography crystal materials and methods of making
US5978070A (en) Projection exposure apparatus
US7276219B2 (en) Preparation of 157nm transmitting barium fluoride crystals with permeable graphite
JP2000128696A (ja) フッ化物単結晶からなる光学素子作製用素材とその製造方法
US20050063894A1 (en) Dispersion management optical lithography crystals for below 160nm optical lithography &amp; method thereof
US20120152730A1 (en) Glass composition for ultraviolet light and optical device using the same
JP2005503313A (ja) フォトリソグラフィ用uv光透過フッ化物結晶
JP2000281493A (ja) 結晶処理方法および結晶並びに光学部品及び露光装置
JP2002293685A (ja) 結晶製造方法及び装置
US7935947B2 (en) Glass composition for ultraviolet light and optical device using the same
JP4533188B2 (ja) 結晶製造装置および結晶製造方法
JP4731844B2 (ja) 結晶製造方法及び装置
US20060201412A1 (en) Method of making highly uniform low-stress single crystals with reduced scattering
TW526385B (en) Fluoride lens crystal for optical microlithography systems
RU2002100076A (ru) Фторидный линзовый кристалл для систем оптической микролитографии

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