WO2006136184A1 - Projektionsobjektiv für die mikrolithographie und abschlusselement dafür - Google Patents

Projektionsobjektiv für die mikrolithographie und abschlusselement dafür Download PDF

Info

Publication number
WO2006136184A1
WO2006136184A1 PCT/EP2005/006654 EP2005006654W WO2006136184A1 WO 2006136184 A1 WO2006136184 A1 WO 2006136184A1 EP 2005006654 W EP2005006654 W EP 2005006654W WO 2006136184 A1 WO2006136184 A1 WO 2006136184A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ppm
quartz glass
content
less
projection objective
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/006654
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eric Eva
Original Assignee
Carl Zeiss Smt Ag
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 Carl Zeiss Smt Ag filed Critical Carl Zeiss Smt Ag
Priority to US11/993,422 priority Critical patent/US20100149500A1/en
Priority to JP2008517327A priority patent/JP5091128B2/ja
Priority to PCT/EP2005/006654 priority patent/WO2006136184A1/de
Priority to DE112005003613.8T priority patent/DE112005003613B4/de
Publication of WO2006136184A1 publication Critical patent/WO2006136184A1/de

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
    • G03F7/70216—Mask projection systems
    • G03F7/70341—Details of immersion lithography aspects, e.g. exposure media or control of immersion liquid supply
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a projection objective for microlithography, in particular for immersion lithography, designed for an operating shaft length of more than 190 nm, with at least one optical element made of quartz glass, as well as a terminating element in particular for such a projection objective and a microlithography projection exposure apparatus with such projection lens.
  • Microlithographic projection objectives have been used for several decades to fabricate semiconductor devices and other finely-structured components. They serve to project patterns of photomasks or reticles, also referred to hereinafter as masks or reticles, onto a photosensitive substrate, such as a photosensitive layer coated semiconductor wafer, at the highest resolution on a smaller scale.
  • quartz glass As a material for optical elements in such projection lenses having an operating wavelength of e.g. 248 nm or 193 nm, quartz glass is preferably used. At lower wavelengths of e.g. 157 nm, the problem arises that the quartz glass is no longer sufficiently transparent to the radiation used. To increase the transmission at this wavelength, various approaches are known.
  • the quartz glass described there should have a high transmission for radiation at wavelengths of about 157 nm and therefore are particularly suitable as a substrate for photomasks.
  • the OH content of the quartz glass is chosen as low as possible in order to further increase the transmission.
  • silica glass material is only a prerequisite for suitability for use in highly complex optical systems, such as illumination systems or projection objectives for microlithography. It is known that laser irradiation, for example, with wavelengths of 193 nm can lead to radiation-induced density changes of the quartz glass material, which are associated with refractive index changes. Among other things, these changes in optical properties can lead to aberrations in lithography systems, which limit the life of the systems and possibly necessitate replacement and readjustment.
  • a long-known effect is a radiation-induced compression of the quartz glass material, which is associated with an increase in refractive index in the irradiated area. This effect is referred to as "compaction.”
  • the compaction is a frequently studied phenomenon, which is particularly clear when irradiated with relatively high energy densities of, for example, more than 0.5 mJ / cm 2.
  • the object of the invention is to provide a projection lens of the type mentioned, in which the at least one optical element made of quartz glass has a high laser resistance and a low inhomogeneity in the refractive index.
  • a projection objective of the type mentioned above with at least one optical element of quartz glass with an OH content of less than 50 ppm, in particular between 10 ppm and 50 ppm (wt.) And a hydrogen content between 1.5 x 10 16 and 2 x 10 18 molecules / cm 3 , preferably between 2 x 10 16 and 1 x 10 18 molecules / cm 3 , in particular between 5 x 10 16 and 2 x 10 17 molecules / cm 3 .
  • the transmission of ordinary quartz glass is largely independent of the OH content and becomes substantially determined by metallic impurities.
  • a low OH content optical element is preferably made in a soot process wherein the soot must be dried before sintering, e.g. by flowing with dry air / nitrogen at high temperature or vacuum drying.
  • the lowest possible OH content is desirable, an OH content of less than 10 ppm can not be achieved with these or other known physical methods.
  • the quartz glass has an OH content of 0.1 ppm to 30 ppm, preferably up to 20 ppm, more preferably up to 10 ppm, exceptionally preferably up to 5 ppm, in particular up to 2 ppm, and a fluorine content of less than 2000 ppm (Wt), preferably less than 200 ppm, especially less than 50 ppm.
  • the drying effect of fluorine is associated with the doping, i. the better the drying effect, the greater the amount of fluorine that is incorporated into the quartz glass.
  • the drying effect and degree of doping can be controlled within limits independently of each other. In order to achieve an OH content of less than 30 ppm, it may be advantageous to carry out a fluorine drying, for an OH content of less than about 10 to 20 ppm, this is necessary.
  • a fluorine content in the quartz glass also leads to a stabilization of the glass matrix and thus to increase the laser resistance of the glass. This becomes plausible if one considers that quartz glass consists of a network of Si-O-Si building blocks, within which highly strained structures with energetically unfavorable bond angles can be present.
  • the doping with fluorine promotes the formation of terminated silicon-fluorine bonds in the matrix structure of the quartz glass. For a weak Si-O bond, a terminated and chemically stable Si-F bond (or Si-OH bond) is therefore preferable.
  • the fluorine content should not be too large, since fluorine has a strong effect on the refractive index, on the order of almost 1 ppm refractive index to 1 ppm fluorine at 193 nm. Therefore, on the one hand, the F concentration in the blank must be very constant keep constant (optical homogeneity requirements), and on the other hand from batch to batch, the F content always set the same. The lower the absolute F content, the easier it is to proceed.
  • the SiH content of the quartz glass is minimized.
  • silane and siloxane compounds are increasingly formed, and the more so, the lower the OH content of the quartz glass is.
  • Silane (SiH) is reversibly split under laser irradiation, whereby the cleavage products absorb strongly and broadband by 215 nm and adversely affect the transmission of the quartz glass.
  • a low silane content is advantageous because this leads to reduced dynamic transmission fluctuations of the system and possibly reduced Compaction and PDB.
  • the quartz glass is cold-loaded.
  • Under cold charging with hydrogen is meant a load at a temperature between room temperature and 500 0 C. The lower the temperature, the less silane is formed at lower temperatures, however, increases the processing time.
  • the change dk sat / dH of the saturation value of the absorption coefficient k sat of the quartz glass is dependent less than 1 x 10 "4 cm / mJ.
  • the SiH content in the quartz glass can be either directly via Raman spectroscopy to demonstrate the energy density H, the quantitative significance of this measurement method is, however, controversial. Indirect evidence but can of the change dk sat / dH, which is substantially proportional to the SiH content, which can be determined by placing the quartz glass at 193 nm with an arbitrary pulse repetition rate of 100 to 4000 Hz and approximately 1 million pulses each at at least three different energy densities in the range 0.5 to 4 mJ / cm 2.
  • the saturation value (final value) of the absorption k sat (in cm -1 ) at each energy density (fluence) H (in mJ / cm 2 ) is then plotted against the energy density H and yields approximately a linear dependence whose slope dk sat / dH is determined.
  • Typical hot-loaded materials have a slope dk sat / dH of 2 to 10 x 10 "4 cm / mJ, cold-loaded materials are at least an order of magnitude lower.
  • the optical element is exposed at least in partial regions of a pulse energy density between 200 and 1000 ⁇ J / cm 2 , in particular with a pulse duration of more than 100 ns.
  • the stated pulse energy densities are peak values which occur only in a few volume or surface elements of the optical element. In these areas, more compaction occurs, so that the refractive index of conventional quartz glass there increases more than in surrounding areas, which are hit by laser radiation with a lower energy density. This results in an index inhomogeneity in the optical element.
  • compaction can be reduced to ensure homogeneity of refractive index throughout the optical element.
  • Microlithography projection exposure machines are usually pulsed, with a pulse train having an average duration of, for example, 25 ns.
  • Pulse power density pulse energy density / effective pulse duration
  • the optical element is arranged in the vicinity of the image plane of the projection lens, where it is exposed to high radiation exposure and therefore increased compaction occurs.
  • the optical element is a termination element of the projection objective.
  • Such an optical terminator is also exposed to a high pulse energy density and thus particularly susceptible to compaction.
  • the projection objective is an immersion objective
  • the problems which usually occur in the wetting of quartz glass with the immersion liquid (eg water), in particular salt formation can be avoided or at least greatly reduced by quartz glass with the above properties, since this quartz glass material is less strongly affected the water and the UV radiation interacts.
  • the projection lens receives the degree of polarization of incident radiation to more than 80%, preferably to more than 92%.
  • the degree of polarization of the radiation entering the projection lens e.g. linear, tangential or radial polarization, can be maintained to a high percentage upon passage of the radiation if density inhomogeneities and polarization-induced birefringence of the optical elements of the projection lens can be minimized.
  • the invention is also embodied in a quartz glass closing element, in particular for a projection objective as described above, in which the quartz glass has an OH content of less than 50 ppm, in particular between 10 ppm and 50 ppm.
  • the quartz glass has the further properties described above.
  • Such a terminating element is particularly suitable for use in immersion lithography.
  • the invention is also embodied in a microlithography projection exposure apparatus with a projection objective with terminating element as described above, in which an immersion liquid, in particular water, is arranged between the terminating element and a photosensitive substrate.
  • a microlithographic projection exposure apparatus 1 in the form of a wafer stepper is schematically shown, which is provided for the production of highly integrated semiconductor devices.
  • the projection exposure apparatus 1 comprises as the light source an excimer laser 2 with a working wavelength of 193 nm, although other working wavelengths, for example 248 nm, are also possible.
  • a downstream lighting system 3 generates in its exit plane 4 a large, sharply delimited, very homogeneously illuminated and adapted to the telecentricity requirements of the downstream projection lens 5 field of view.
  • a device 7 for holding and manipulating a mask 6 is arranged such that it is in the object plane 4 of the projection lens 5 is located and in this plane for scanning in a departure direction 9 is movable.
  • the wafer 10 serving as a photosensitive substrate is arranged so that the planar substrate surface 11 coincides with the photoresist layer substantially with the image plane 12 of the projection objective 5.
  • the wafer is held by a device 8 which includes a scanner drive to move the wafer in synchronism with the mask 6 in parallel therewith.
  • the device 8 also includes manipulators to move the wafer both in the z-direction parallel to the optical axis 13 of the projection lens, as well as in the x and y direction perpendicular to this axis.
  • the projection objective 5 has, as the terminating element 14, a hemispherical transparent plano-convex lens which is adjacent to the image plane 12 and whose plane exit surface is the last optical surface of the projection objective 5 and is arranged above the substrate surface 11 at a working distance. Between the exit surface of the end element 14 and the substrate surface 11, an immersion liquid 15 is arranged, which increases the output-side numerical aperture of the projection objective 5. This allows the imaging of patterns on the mask 6 to be done with a higher resolution and depth of field than is possible when the gap between the exit face of the termination member 14 and the wafer 10 is coated with a medium having a lower refractive index, e.g. Air, is filled.
  • a medium having a lower refractive index e.g. Air
  • the material of the terminating element 14 of the laser 2 with intense laser pulses in the Operating wavelength of 193 nm irradiated is exposed at least in partial regions of a pulse energy density between 200 and 1000 ⁇ J / cm 2 . With a pulse duration of approximately 100 ns, this results in pulse power densities of several kilowatts / cm 2 , which in continuous operation can trigger compaction and the resulting refractive index inhomogeneities.
  • the terminating element 14 consists of quartz glass with an OH content of less than 50 ppm. When the quartz glass is dried with air or nitrogen, ie without doping of the quartz glass with fluorine, the OH content is preferably between 10 ppm and 50 ppm.
  • the OH content is in an interval of 0.1 ppm to 30 ppm, preferably up to 20 ppm, more preferably up to 10 ppm, most preferably up to 5 ppm, in particular to 2 ppm.
  • the fluorine content of the quartz glass is less than 2000 ppm, preferably less than 200 ppm, in particular less than 50 ppm, and is of course different from zero.
  • a fluorine content of about 50 ppm has proven to be particularly advantageous, since this one hand, a good drying and on the other hand is so low that the associated with the fluorine doping gain in the refractive index inhomogeneity is not too pronounced.
  • the doping with fluorine furthermore ensures increased laser stability of the quartz glass.
  • the quartz glass of the terminating element 14 furthermore has a hydrogen content between 1.5 ⁇ 10 16 and 2 ⁇ 10 18 molecules / cm 3 , preferably between 2 ⁇ 10 16 and 1 ⁇ 10 18 molecules / cm 3 , in particular between 5 ⁇ 10 16 and 2 ⁇ 10 17 molecules / cm 3 , whereby induced absorption can be counteracted.
  • a hydrogen content between 1.5 ⁇ 10 16 and 2 ⁇ 10 18 molecules / cm 3 , preferably between 2 ⁇ 10 16 and 1 ⁇ 10 18 molecules / cm 3 , in particular between 5 ⁇ 10 16 and 2 ⁇ 10 17 molecules / cm 3 , whereby induced absorption can be counteracted.
  • Such cold-loaded silica glass has a change dk sat / dH to the saturation value of the absorption coefficient k sa t in dependence on the energy density H of less than 1 x 10 -4 cm / mJ.
  • the other, not pictorially illustrated optical elements of the projection lens 5 are made of a quartz glass material as described above, a substantial preservation of the polarization of the radiation passing through the projection lens 5 radiation is possible because refractive index inhomogeneities are reduced.
  • the end element 14 consisting of "dry" quartz glass material, ie with a low OH content, which is additionally doped with fluorine, also the problems that usually occur in the wetting of quartz glass with water, can be avoided or at least greatly reduced since Such a quartz glass material has less diffusion and less solubility than conventional quartz glass because it has a more stable glass matrix.
  • the low OH content associated with doping of the glass with fluorine can produce a less wettable glass surface, such that deposition of in the immersion liquid 15 dissolved salts can be at least reduced on the wetted plan exit surface of the end element 14.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

Ein Projektionsobjektiv (5) für die Mikrolithographie, insbesondere für die Immersionslithographie, ist ausgelegt für eine Betriebswellenlänge von mehr als 190 nm und weist weniger als weniger als 50 ppm, insbesondere zwischen 10 ppm und 50 ppm, sowie einen Wasserstoffgehalt zwischen 1.5 x 1016 und 2 x 1018 Molekülen/cm3, vorzugsweise zwischen 2 x 1016 und 1 x 1018 Molekülen/ cm3, insbesondere zwischen 5x 1016 und 2 x 1017 Molekülen/cm3 auf. Das optische Element ist bevorzugt ein Abschlusselement (14) des Projektions-objektivs (5) in einer Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage (1) für die Immersionslithographie.

Description

Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie und Abschlusselement dafür
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie, insbesondere für die Immersionslithographie, ausgelegt für eine Betriebswelleπlänge von mehr als 190 nm, mit mindestens einem optischen Element aus Quarzglas, sowie ein Abschlusselement insbesondere für ein solches Projektionsobjektiv und eine Mikrolithographie-Projektions- belichtungsanlage mit einem solchen Projektionsobjektiv. Projektionsobjektive für die Mikrolithographie werden seit mehreren Jahrzehnten zur Herstellung von Halbleiterbauelementen und anderen feinstrukturierten Bauteilen verwendet. Sie dienen dazu, Muster von Fotomasken oder Strichplatten, die nachfolgend auch als Masken oder Retikel bezeichnet werden, auf ein lichtempfindliches Substrat, beispielsweise einen mit einer lichtempfindlichen Schicht beschichteten Halbleiterwafer, mit höchster Auflösung in verkleinerndem Maßstab zu projizieren.
Als Material für optische Elemente in solchen Projektionsobjektiven mit einer Betriebswellenlänge von z.B. 248 nm oder 193 nm wird bevorzugt Quarzglas verwendet. Bei geringeren Wellenlängen von z.B. 157 nm tritt das Problem auf, dass das Quarzglas nicht mehr hinreichend transparent für die verwendete Strahlung ist. Zur Erhöhung der Transmission bei dieser Wellenlänge sind verschiedene Ansätze bekannt.
Die DE 199 42 443 A1 (entsprechend US 6,376,401) beschreibt ein Herstellverfahren für synthetisches Siliziumdioxidglas mit hoher Durchlässigkeit für Ultraviolettstrahlung bis zu Wellenlängen von 157 nm. Eine spezielle Verfahrensführung, die als Soot-Prozess bezeichnet wird, soll es ermöglichen, den Gehalt an Hydroxylgruppen (OH-Gruppen) in den Bereich unterhalb von ca. 70 ppm zu reduzieren, unter gleichzeitiger Minimierung des Gehaltes an Chlor und metallischen Verunreinigungen. Die Minimierung des Gehaltes an OH-Gruppen wird dabei im Hinblick auf verbesserte Transmission angestrebt, da davon ausgegangen wird, dass diese Hydroxylgruppen eine Absorption in einer Bande des Ultraviolettbereiches um 165 nm verursachen, die zu einer Transmissionserniedrigung des Quarzglases bei Bestrahlung mit einer Wellenlänge von 157 nm führt.
Aus der US 6,782,716 ist es weiterhin bekannt, fluordotiertes Quarzglas, insbesondere mit einem Fluor-Gehalt von weniger als 0,5 Gew. %, in
Projektionsbelichtungsanlagen für einen Wellenlängenbereich kleiner als 190 nm einzusetzen. Das dort beschriebene Quarzglas soll eine hohe Transmission für Strahlung bei Wellenlängen von ca. 157 nm aufweisen und sich daher besonders gut als Substrat für Photomasken eignen. Der OH-Gehalt des Quarzglases wird hierbei möglichst gering gewählt, um die Transmission weiter zu erhöhen.
Dagegen ist beispielsweise aus der JP 4-97922 bekannt, dass ein hoher Gehalt an OH-Gruppen zu einer Reduktion der induzierten Absorption des Glases bei UV-Laserbestrahlung führen soll.
Eine ausreichende Transmission des Quarzglasmaterials ist jedoch nur eine Voraussetzung für die Eignung beim Einsatz in hoch komplexen optischen Systemen, wie beispielsweise Beleuchtungssystemen oder Projektionsobjektiven für die Mikrolithographie. Es ist bekannt, dass Laserbestrahlung beispielsweise mit Wellenlängen von 193 nm zu strahlungsinduzierten Dichteänderungen des Quarzglasmaterials führen kann, welche mit Brechungsindex-Änderungen verbunden sind. Diese Änderungen der optischen Eigenschaften können in Lithographie-Systemen unter anderem zu Abbildungsfehlern führen, die die Lebensdauer der Systeme begrenzen und gegebenenfalls eine Auswechslung und Nachjustage erforderlich machen.
Ein seit längerem bekannter Effekt ist eine strahlungsinduzierte Verdichtung des Quarzglasmaterials, die mit einer Brechzahlerhöhung im bestrahlten Bereich verbunden ist. Dieser Effekt wird als „Compaction" bezeichnet. Die Compaction ist ein häufig untersuchtes Phänomen, welches besonders klar bei Bestrahlung mit relativ großen Energiedichten von beispielsweise mehr als 0,5 mJ/cm2 nachweisbar ist. Um zu vermeiden, dass Compaction im kritischen Umfang bei den typischen Gebrauchsenergiedichten und Gebrauchswellenlängen in Lithographiesystemen auftritt, wurde vorgeschlagen, das Quarzglasmaterial bei hohen Energiedichten vorzubestrahlen oder mechanisch zu verdichten, sodass die Compaction bereits vor Inbetriebnahme des Quarzglasmaterials weitgehend abgeschlossen ist, um auf diese Weise ein bei den Gebrauchsstrahlungsdichten relativ stabiles Material zu erhalten (vgl. z.B. US 6,205,818 B1 und US 6,295,841 B1).
Besonders bei niedrigeren Energiedichten im Bereich der Gebrauchsenergiedichten von Lithographiesystemen wird noch ein gegenläufiger Effekt wirksam, der mit einer strahlungsinduzierten Ausdehnung des Materials verbunden ist und eine Brechzahlerniedrigung bewirkt. Dieser Effekt einer strahlungsinduzierten Dichteabnahme wird als „Rarefaction" bezeichnet. Hinweise auf diesen Effekt sind den Artikeln „Radiation effects in hydrogen- impregnated vitreous silica" von J.E. Shelby in J. Appl. Phys. Vol. 50, Seiten 370ff (1979) oder „Behavior of Fused Silica lrradiated by Low Level 193 nm Excimer Laser for Tens of Billions of Pulses" von CK. Van Peski, Z. Bor, T. Embree und R. Morton, Proc. SPIE, Vol. 4347, Seiten 177 bis 186 (2001) entnehmbar.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Projektionsobjektiv der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem das mindestens eine optische Element aus Quarzglas eine hohe Laserbeständigkeit und eine geringe Inhomogenität im Brechungsindex aufweist.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Projektionsobjektiv der oben genannten Art mit mindestens einem optischen Element aus Quarzglas mit einem OH- Gehalt von weniger als 50 ppm, insbesondere zwischen 10 ppm und 50 ppm (Gew.) und einen Wasserstoffgehalt zwischen 1.5 x 1016 und 2 x 1018 Molekülen / cm3, vorzugsweise zwischen 2 x 1016 und 1 x 1018 Molekülen / cm3, insbesondere zwischen 5 x 1016 und 2 x 1017 Molekülen / cm3. Im Gegensatz zu optischen Elementen in Projektionsobjektiven für 157 nm, bei denen ein niedriger OH-Gehalt angestrebt wird, um die Transmission des Quarzglases zu verbessern, ist bei Wellenlängen oberhalb 190 nm die Transmission von gewöhnlichem Quarzglas vom OH-Gehalt weitgehend unabhängig und wird im Wesentlichen durch metallische Verunreinigungen bestimmt.
Durch den geringen OH-Gehalt werden beim erfindungsgemäßen Projektionsobjektiv hingegen Brechungsindex- und Dichte-Inhomogenitäten, welche durch „compaction" und „rarefaction" ausgelöst werden, stark reduziert. Außerdem führt der geringe OH-Gehalt zur Reduktion von polarisations- induzierter Doppelbrechung (PDB). Ein Wasserstoffgehalt wie oben angegeben führt zur Verringerung von induzierter Absorption in dem Quarzglas.
Ein optisches Element mit niedrigem OH-Gehalt wird bevorzugt in einem Soot- Prozess hergestellt, wobei der Soot vor dem Sintern getrocknet werden muss, z.B. durch Durchströmen mit trockener Luft/Stickstoff bei hoher Temperatur oder Vakuumtrocknung. Obgleich ein möglichst geringer OH-Gehalt wünschenswert ist, kann mit diesen oder anderen bekannten physikalischen Methoden ein OH-Gehalt von weniger als 10 ppm nicht erreicht werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist das Quarzglas einen OH-Gehalt von 0.1 ppm bis 30 ppm, bevorzugt bis 20 ppm, besonders bevorzugt bis 10 ppm, außerordentlich bevorzugt bis 5 ppm, insbesondere bis 2 ppm, sowie einen Fluor-Gehalt von weniger als 2000 ppm (Gew.), bevorzugt von weniger als 200 ppm, insbesondere von weniger als 50 ppm, auf.
Um den OH-Gehalt weiter zu reduzieren, muss anstelle der Trocknung mit Luft eine chemische Trocknung mit einem Gas wie HCl oder HF vorgenommen werden. In beiden Fällen werden die Halogenionen in das Quarzglas eingebaut. Bei Einbau von Cl ist nachteilig, dass unter Bestrahlung wieder HCl im Glas frei wird und Schaden (z.B. Transmissionsverschlechterung) anrichten kann. Dies geschieht bei Verwendung von HF nicht, da die Bindung Si-F sehr stabil ist, so dass keine Freisetzung erfolgt.
Beim Soot-Prozess ist also die Trocknungswirkung von Fluor mit der Dotierung verknüpft, d.h. je besser die Trocknungswirkung, desto größer der Anteil an Fluor, der in das Quarzglas eingebaut wird. Durch geeignete Wahl von HF- Partialdruck, Temperatur, Trockenzeit etc. beim Soot-Prozess lassen sich aber Trocknungswirkung und Dotierungsgrad in Grenzen unabhängig voneinander steuern. Um einen OH-Gehalt von unter 30 ppm zu erreichen, kann es vorteilhaft sein, eine Fluor-Trocknung vorzunehmen, für einen OH-Gehalt von unter ca. 10 bis 20 ppm ist diese notwendig.
Ein Fluor-Anteil im Quarzglas führt außerdem zu einer Stabilisierung der Glasmatrix und somit zur Erhöhung der Laserbeständigkeit des Glases. Dies wird plausibel, wenn man bedenkt, dass Quarzglas aus einem Netzwerk aus Si- O-Si-Bausteinen besteht, innerhalb dessen stark gespannte Strukturen mit energetisch ungünstigen Bindungswinkeln vorhanden sein können. Durch die Dotierung mit Fluor wird die Bildung von terminierten Silizium-Fluor-Bindungen in der Matrixstruktur des Quarzglases gefördert. Einer schwachen Si-O-Bindung ist eine terminierte und chemisch beständige Si-F-Bindung (oder Si-OH- Bindung) daher vorzuziehen.
Allerdings darf der Fluor-Gehalt nicht zu groß gewählt werden, da Fluor stark auf den Brechungsindex wirkt, und zwar in der Größenordnung von fast 1 ppm Brechzahl auf 1 ppm Fluor bei 193 nm. Daher muss man einerseits die F- Konzentration im Rohling sehr konstant halten (optische Homogenitätsanforderungen), und andererseits von Charge zu Charge den F-Gehalt immer wieder gleich einstellen. Je geringer der absolute F-Gehalt, desto einfacher ist ein solches Vorgehen. Dabei sind unter der Annahme, dass man den Absolutgehalt auf 10 % reproduzierbar einstellen kann, 2000 ppm Fluor nach Gewicht (also 0,2 %) die Obergrenze, da dies zu ca. 200 ppm Brechzahlvariation führt, was nur mittels individueller Brechzahlmessung an jeder Scheibe und entsprechender Einrechnung in Mittendicken und Luftabstände des Projektionsobjektivs zu korrigieren ist. Wenn die Konzentration innerhalb einer Scheibe auf 1 % konstant eingestellt werden kann, würde dies eine Brechzahlinhomogenität von 20 ppm zur Folge haben. Praktikabler ist es daher, einen Fluor-Gehalt von maximal 200 ppm zu verwenden. Ein Fluor-Gehalt von ca. 50 ppm wird bei einem Soot-Prozess im Regelfall erreicht, wenn eine gute Trocknung des Quarzglases erzielt werden soll.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der SiH-Gehalt des Quarzglases minimiert. Bei der Eindiffusion von Wasserstoff in das Quarzglas bei hohen Temperaturen bilden sich verstärkt Silan- und Siloxanverbindungen, und zwar umso mehr, je geringer der OH-Gehalt des Quarzglases ist. Silan (SiH) wird unter Laserbestrahlung reversibel aufgespaltet, wobei die Spaltprodukte stark und breitbandig um 215 nm absorbieren und sich nachteilig auf die Transmission des Quarzglases auswirken. Außerdem ist ein geringer Silan-Gehalt vorteilhaft, da dieser zu verringerten dynamischen Transmissionsschwankungen des Systems und ggf. verringerter Compaction und PDB führt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung dieser Ausführungsform ist das Quarzglas kaltbeladen. Unter Kaltbeladung mit Wasserstoff versteht man eine Beladung bei einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 5000C. Je geringer die Temperatur, desto weniger Silan wird gebildet, bei geringeren Temperaturen erhöht sich allerdings die Prozessdauer.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung beträgt die Änderung dksat / dH des Sättigungswerts des Absorptionskoeffizienten ksat des Quarzglases in Abhängigkeit von der Energiedichte H weniger als 1 x 10"4 cm / mJ. Der SiH-Gehalt im Quarzglas lässt sich zwar direkt über Raman-Spektroskopie nachweisen, die quantitative Aussagekraft dieser Messmethode ist aber umstritten. Ein indirekter Nachweis kann aber über die Änderung dksat / dH erfolgen, welche im Wesentlichen proportional zum SiH-Gehalt ist. Diese Änderung kann ermittelt werden, indem das Quarzglas bei 193 nm mit einer beliebigen Pulsfolgerate von 100 bis 4000 Hz und jeweils ca. 1 Mio. Pulsen bei mindestens drei verschiedenen Energiedichten im Bereich 0,5 bis 4 mJ/cm2 bestahlt wird. Der Sättigungswert (Endwert) der Absorption ksat (in cm"1) bei jeder Energiedichte (Fluenz) H (in mJ/cm2) wird dann gegen die Energiedichte H aufgetragen und ergibt näherungsweise eine lineare Abhängigkeit, deren Steigung dksat / dH ermittelt wird. Typische heissbeladene Materialien haben eine Steigung dksat / dH von 2 bis 10 x 10"4 cm / mJ, kaltbeladene Materialien liegen mindestens eine Größenordnung tiefer.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element beim Betrieb des Projektionsobjektivs mit der Betriebswellenlänge zumindest in Teilbereichen einer Pulsenergiedichte zwischen 200 und 1000 μJ / cm2, insbesondere bei einer Pulsdauer von mehr als 100 ns, ausgesetzt. Bei den genannten Pulsenergiedichten handelt es sich um Spitzenwerte, welche nur in wenigen Volumen- bzw. Oberflächenelementen des optischen Elements auftreten. In diesen Bereichen tritt vermehrt Compaction auf, sodass sich der Brechungsindex von herkömmlichem Quarzglas dort stärker erhöht als in umliegenden Bereichen, welche von Laserstrahlung mit einer geringeren Energiedichte getroffen werden. Dadurch entsteht eine Indexinhomogenität in dem optischen Element. Durch die Verwendung von Quarzglas mit den oben beschriebenen Eigenschaften kann Compaction reduziert werden, sodass die Homogenität des Brechungsindexes im gesamten optischen Element gewährleistet wird. Projektionsbelichtungsanlagen für die Mikrolithographie werden für gewöhnlich gepulst betrieben, wobei ein Pulszug eine durchschnittliche Dauer von z.B. 25 ns aufweist. Bei modernen Anlagen mit erhöhter Laserenergie wird ein Pulsverlängerer („pulse stretcher") eingesetzt, der die effektive Pulsdauer (nach TIS-Kriterium = total integral Square) von 25 ns auf > 100 ns erhöht. Bei gleich bleibender Pulsenergiedichte verringert sich somit die Pulsleistungsdichte (Pulsleistungsdichte = Pulsenergiedichte / effektive Pulsdauer) um einen Faktor > 4. Eine solche Verringerung der Pulsleistungsdichte führt ebenfalls zu verminderter Compaction, wobei aber aufgrund der parallel erhöhten Laserenergie und numerischen Apertur die Energiedichte immer noch zu groß ist und durch Verwendung von Quarzglas mit den oben beschriebenen Eigenschaften weiter reduziert werden soll.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element in der Nähe der Bildebene des Projektionsobjektivs angeordnet, wo es hoher Strahlenbelastung ausgesetzt ist und daher verstärkt Compaction auftritt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das optische Element ein Abschlusselement des Projektionsobjektivs. Ein solches optisches Abschlusselement ist ebenfalls einer hohen Pulsenergiedichte ausgesetzt und somit besonders anfällig für Compaction. Insbesondere wenn das Projektionsobjektiv ein Immersionsobjektiv ist, können die Probleme, die üblicherweise bei der Benetzung von Quarzglas mit der Immersionsflüssigkeit (z.B. Wasser) auftreten, insbesondere Salzbildung, durch Quarzglas mit den obigen Eigenschaften vermieden oder zumindest stark reduziert werden, da dieses Quarzglasmaterial weniger stark mit dem Wasser und der UV-Strahlung wechselwirkt.
Weiterhin kann durch den niedrigen OH-Gehalt in Verbindung mit der Dotierung des Glases mit Fluor eine weniger starke Benetzbarkeit erzielt werden, sodass die Anlagerung von in der Immersionsflüssigkeit gelösten Salzen oder durch UV-Bestrahlung gebildeten anderen chemischen Verbindungen verringert wird. Dieser Effekt ist aus der Chromatographie bekannt, wo die Benetzbarkeit von Glasoberflächen, z.B. von Küvetten, für Flüssigkeiten verbessert werden kann, wenn man die Oberflächen mit HF absäuert, wodurch sich lokal an der Oberfläche SiF-Bindungen bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform erhält das Projektionsobjektiv den Polarisationsgrad von einfallender Strahlung zu mehr als 80%, vorzugsweise zu mehr als 92%. Der Polarisationsgrad der in das Projektionsobjektiv eintretenden Strahlung, z.B. lineare, tangentiale oder radiale Polarisation, kann beim Durchtritt der Strahlung zu einem hohen Prozentsatz aufrecht erhalten werden, wenn Dichteinhomogenitäten und polarisationsinduzierte Doppelbrechung der optischen Elemente des Projektionsobjektivs gering gehalten werden können.
Die Erfindung ist auch verwirklicht in einem Abschlusselement aus Quarzglas, insbesondere für ein Projektionsobjektiv wie oben beschrieben, bei dem das Quarzglas einen OH-Gehalt von weniger als 50 ppm, insbesondere zwischen 10 ppm und 50 ppm aufweist. Bei vorteilhaften Ausgestaltungen dieses Ab- Schlusselements weist das Quarzglas die oben beschriebenen, weiteren Eigenschaften auf. Ein solches Abschlusselement ist insbesondere für den Einsatz in der Immersionslithographie geeignet.
Die Erfindung ist weiterhin verwirklicht in einer Mikrolithographie-Projektions- belichtungsanlage mit einem Projektionsobjektiv mit Abschlusselement wie oben beschrieben, bei der zwischen dem Abschlusselement und einem lichtempfindlichen Substrat eine Immersionsflüssigkeit, insbesondere Wasser, angeordnet ist. Durch die Verwendung eines Abschlusselements mit den oben beschriebenen Eigenschaften können, wie bereits oben ausgeführt, die Probleme, welche bei der Benetzung desselben mit der Immersionsflüssigkeit auftreten, reduziert werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel ist in der schematischen Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Die einzige Figur zeigt
eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Projektionsbelichtungsanlage für die
Immersionslithographie mit einem Abschlusselement aus Quarzglas.
In der Figur ist schematisch eine mikrolithographische Projektions- belichtungsanlage 1 in Form eines Wafer-Steppers gezeigt, die zur Herstellung von hochintegrierten Halbleiterbauelementen vorgesehen ist. Die Projektionsbelichtungsanlage 1 umfasst als Lichtquelle einen Excimer-Laser 2 mit einer Arbeitswellenlänge von 193 nm, wobei auch andere Arbeitswellenlängen, beispielsweise 248 nm, möglich sind. Ein nachgeschaltetes Beleuchtungs- System 3 erzeugt in seiner Austrittsebene 4 ein großes, scharf begrenztes, sehr homogen beleuchtetes und an die Telezentrie-Erfordernisse des nachgeschalteten Projektionsobjektivs 5 angepasstes Bildfeld.
Hinter dem Beleuchtungssystem ist eine Einrichtung 7 zum Halten und Manipulieren einer Maske 6 so angeordnet, dass diese in der Objektebene 4 des Projektionsobjektivs 5 liegt und in dieser Ebene zum Scanbetrieb in einer Abfahrrichtung 9 bewegbar ist.
Hinter der auch als Maskenebene bezeichneten Ebene 4 folgt das Projektionsobjektiv 5, das ein Bild der Maske mit reduziertem Maßstab, beispielsweise im Maßstab 4:1 oder 5:1 oder 10:1, auf einen mit einer Photoresistschicht belegten Wafer 10 abbildet. Der als lichtempfindliches Substrat dienende Wafer 10 ist so angeordnet, dass die ebene Substratoberfläche 11 mit der Photoresistschicht im wesentlichen mit der Bildebene 12 des Projektionsobjektivs 5 zusammenfällt. Der Wafer wird durch eine Einrichtung 8 gehalten, die einen Scannerantrieb umfasst, um den Wafer synchron mit der Maske 6 parallel zu dieser zu bewegen. Die Einrichtung 8 umfasst auch Manipulatoren, um den Wafer sowohl in z-Richtung parallel zur optischen Achse 13 des Projektionsobjektivs, als auch in x- und y-Richtung senkrecht zu dieser Achse zu verfahren.
Das Projektionsobjektiv 5 hat als Abschlusselement 14 eine der Bildebene 12 benachbarte, halbkugelförmige transparente Plankonvexlinse, deren ebene Austrittsfläche die letzte optische Fläche des Projektionsobjektivs 5 ist und in einem Arbeitsabstand oberhalb der Substratoberfläche 11 angeordnet ist. Zwischen der Austrittsfläche des Abschlusselements 14 und der Substratoberfläche 11 ist eine Immersionsflüssigkeit 15 angeordnet, welche die ausgangsseitige numerische Apertur des Projektionsobjektivs 5 erhöht. Hierdurch kann die Abbildung von Strukturen auf der Maske 6 mit einer höheren Auflösung und Tiefenschärfe erfolgen, als dies möglich ist, wenn der Zwischenraum zwischen der Austrittsfläche des Abschlusselements 14 und dem Wafer 10 mit einem Medium mit einer geringeren Brechzahl, z.B. Luft, ausgefüllt ist.
Im Betrieb der Projektionsbelichtungsanlage 1 wird das Material des Abschlusselements 14 vom Laser 2 mit intensiven Laserpulsen bei der Betriebswellenlänge von 193 nm bestrahlt. Hierbei ist das Abschlusselement 14 zumindest in Teilbereichen einer Pulsenergiedichte zwischen 200 und 1000 μJ / cm2 ausgesetzt. Bei einer Pulsdauer von ca. 100 ns ergeben sich hierbei Pulsleistungsdichten von mehreren Kilowatt/ cm2, was im Dauerbetrieb Compaction und daraus resultierend Brechungsindex-Inhomogenitäten auslösen kann. Um diese zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren, besteht das Abschlusselement 14 aus Quarzglas mit einem OH-Gehalt von weniger als 50 ppm. Bei einer Trocknung des Quarzglases mit Luft oder Stickstoff, d.h. ohne Dotierung des Quarzglases mit Fluor, liegt der OH-Gehalt bevorzugt zwischen 10 ppm und 50 ppm.
Bei einer Trocknung des Quarzglases mit HF als Spülgas und damit einhergehender Fluor-Dotierung liegt der OH-Gehalt in einem Intervall von 0,1 ppm bis 30 ppm, bevorzugt bis 20 ppm, besonders bevorzugt bis 10 ppm, außerordentlich bevorzugt bis 5 ppm, insbesondere bis 2 ppm. Der Fluor- Gehalt des Quarzglases liegt bei weniger als 2000 ppm, bevorzugt bei weniger als 200 ppm, insbesondere bei weniger als 50 ppm, und ist selbstverständlich von Null verschieden. Ein Fluor-Gehalt von ca. 50 ppm hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da dieser einerseits eine gute Trocknung ermöglicht und andererseits so gering ist, dass die mit der Fluor-Dotierung einhergehende Verstärkung der Brechungsindex-Inhomogenität nicht zu stark ausgeprägt ist. Durch die Dotierung mit Fluor ist weiterhin eine erhöhte Laserstabilität des Quarzglases gewährleistet.
Das Quarzglas des Abschlusselements 14 weist weiterhin einen Wasserstoffgehalt zwischen 1.5 x 1016 und 2 x 1018 Molekülen / cm3, vorzugsweise zwischen 2 x 1016 und 1 x 1018 Molekülen / cm3, insbesondere zwischen 5 x 1016 und 2 x 1017 Molekülen / cm3 auf, wodurch induzierter Absorption entgegengewirkt werden kann. Bei der Beladung des Quarzglases mit Wasserstoff ist darauf zu achten, dass der Silan-Gehalt des Quarzglases möglichst gering ist, was durch eine Kaltbeladung des Quarzglases erreicht werden kann. Ein solches, kaltbeladenes Quarzglas weist einen Änderung dksat / dH des Sättigungswerts des Absorptionskoeffizienten ksat in Abhängigkeit von der Energiedichte H von weniger als 1 x 10'4 cm / mJ auf.
Insbesondere wenn auch die weiteren, in der Figur nicht bildlich dargestellten optischen Elemente des Projektionsobjektivs 5 aus einem Quarzglasmaterial wie oben beschrieben hergestellt sind, ist eine weitgehende Erhaltung der Polarisation der durch das Projektionsobjektiv 5 hindurchtretenden Strahlung möglich, weil Brechungsindex-Inhomogenitäten reduziert sind.
Mit dem Abschlusselement 14 bestehend aus „trockenem" Quarzglasmaterial, d.h. mit einem geringen OH-Gehalt, welches zusätzlich mit Fluor dotiert ist, können außerdem die Probleme, welche üblicherweise bei der Benetzung von Quarzglas mit Wasser auftreten, vermieden oder zumindest stark reduziert werden, da ein solches Quarzglasmaterial weniger Eindiffusion und eine geringere Löslichkeit als herkömmliches Quarzglas aufweist, weil es eine stabilere Glasmatrix aufweist. Weiterhin kann durch den niedrigen OH-Gehalt in Verbindung mit der Dotierung des Glases mit Fluor eine weniger benetzbare Glasoberfläche erzeugt werden, sodass eine Anlagerung von in der Immersionsflüssigkeit 15 gelösten Salzen auf der von dieser benetzten planen Austrittsfläche des Abschlusselements 14 zumindest reduziert werden kann.

Claims

Patentansprüche
1. Projektionsobjektiv (5) für die Mikrolithographie, insbesondere für die Immersionslithographie, ausgelegt für eine Betriebswellenlänge von mehr als 190 nm, mit mindestens einem optischen Element (14) aus
Quarzglas, dadurch gekennzeichnet, dass das Quarzglas einen OH-Gehalt von weniger als 50 ppm, insbesondere zwischen 10 ppm und 50 ppm, und einen Wasserstoffgehalt zwischen 1.5 x 1016 und 2 x 1018 Molekülen / cm3, vorzugsweise zwischen 2 x 1016 und 1 x 1018 Molekülen / cm3, insbesondere zwischen 5 x 1016 und 2 x
1017 Molekülen / cm3, aufweist.
2. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1 , bei dem das Quarzglas einen OH- Gehalt von 0,1 ppm bis 30 ppm, bevorzugt bis 20, ppm, besonders bevorzugt bis 10 ppm, außerordentlich bevorzugt bis 5 ppm, insbesondere bis 2 ppm, sowie einen Fluor-Gehalt von weniger als 2000 ppm, bevorzugt von weniger als 200 ppm, insbesondere von weniger als 50 ppm, aufweist.
3. Projektionsobjektiv nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der SiH-Gehalt des Quarzglases minimiert ist.
4. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Quarzglas mit Wasserstoff kaltbeladen ist.
5. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Änderung dksat / dH des Sättigungswerts ksat des Absorptionskoeffizienten des Quarzglases in Abhängigkeit von der Energiedichte H bei weniger als 1 x 10'4 cm / mJ liegt.
6. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Element (14) beim Betrieb des Projektionsobjektivs (5) mit der Betriebswellenlänge zumindest in Teilbereichen einer Pulsenergiedichte zwischen 200 μJ / cm2 und 1000 μJ / cm2, s insbesondere bei einer Pulsdauer von mehr als 100 ns, ausgesetzt ist.
7. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Element (14) in der Nähe der Bildebene des Projektionsobjektivs (5) angeordnet ist. 0
8. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das optische Element ein Abschlusselement (14) des Projektionsobjektivs (5) ist.
5 9. Projektionsobjektiv nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Projektionsobjektiv (5) den Polarisationsgrad von einfallender Strahlung zu mehr als 80%, vorzugsweise zu mehr als 92%, erhält.
10. Abschlusselement (14) aus Quarzglas insbesondere für ein 0 Projektionsobjektiv (5) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Quarzglas einen OH-Gehalt von weniger als 50 ppm, insbesondere zwischen 10 ppm und 50 ppm, aufweist.
5 11. Abschlusselement (14) nach Anspruch 10, bei dem das Quarzglas einen
OH-Gehalt von 0,1 ppm bis 30 ppm, bevorzugt bis 20 ppm, besonders bevorzugt bis 10 ppm, außerordentlich bevorzugt bis 5 ppm, insbesondere bis 2 ppm, sowie einen Fluor-Gehalt von weniger als 2000 ppm, bevorzugt von weniger als 200 ppm, insbesondere von weniger als 0 50 ppm, aufweist.
12. Abschlusselement (14) nach Anspruch 10 oder 11 , bei dem das Quarzglas einen Wasserstoffgehalt zwischen 1.5 x 1016 und 2 x 1018 Molekülen / cm3, vorzugsweise zwischen 2 x 1016 und 1 x 1018 Molekülen / cm3, insbesondere zwischen 5 x 1016 und 2 x 1017 Molekülen / cm3 aufweist, wobei insbesondere der SiH-Gehalt des Quarzglases minimiert ist.
13.Mikrolithographie-Projektionsbelichtungsanlage mit einem
Projektionsobjektiv (5) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem Abschlusselement (14) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der zwischen dem Abschlusselement (14) und einem lichtempfindlichen Substrat (10) eine Immersionsflüssigkeit (15), insbesondere Wasser, angeordnet ist.
PCT/EP2005/006654 2005-06-21 2005-06-21 Projektionsobjektiv für die mikrolithographie und abschlusselement dafür WO2006136184A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/993,422 US20100149500A1 (en) 2005-06-21 2005-06-21 Projection lens for microlithography and corresponding terminal element
JP2008517327A JP5091128B2 (ja) 2005-06-21 2005-06-21 マイクロリソグラフィ用の投影レンズおよびそのための端部素子
PCT/EP2005/006654 WO2006136184A1 (de) 2005-06-21 2005-06-21 Projektionsobjektiv für die mikrolithographie und abschlusselement dafür
DE112005003613.8T DE112005003613B4 (de) 2005-06-21 2005-06-21 Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie, dessen Verwendung und Abschlusselement dafür

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2005/006654 WO2006136184A1 (de) 2005-06-21 2005-06-21 Projektionsobjektiv für die mikrolithographie und abschlusselement dafür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006136184A1 true WO2006136184A1 (de) 2006-12-28

Family

ID=36650838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/006654 WO2006136184A1 (de) 2005-06-21 2005-06-21 Projektionsobjektiv für die mikrolithographie und abschlusselement dafür

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20100149500A1 (de)
JP (1) JP5091128B2 (de)
DE (1) DE112005003613B4 (de)
WO (1) WO2006136184A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215292A1 (de) 2013-08-02 2015-02-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Beladen eines Rohlings aus Quarzglas mit Wasserstoff, Linsenelement und Projektionsobjektiv

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0691312A1 (de) * 1994-07-07 1996-01-10 Nikon Corporation Verfahren zur Herstellung von Silikaglas für die Anwendung mit Licht in einem Vakuum-Ultraviolett-Wellenlangebereich, und mit diesem Verfahren hergestelltes Silikaglas und optisches Element
EP0737654A1 (de) * 1995-04-14 1996-10-16 Corning Incorporated Hochreines Quarzglas mit hohem Widerstand gegen optische Beschädigung
US20010012099A1 (en) * 1999-12-21 2001-08-09 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method for manufacturing devices using the same
EP1340722A1 (de) * 2002-01-31 2003-09-03 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Synthethisches Quarzglas für ArF Ausrichtgeräte
EP1498394A1 (de) * 2002-04-23 2005-01-19 Asahi Glass Company Ltd. Synthetisches quarzglas für optisches element, projektionsbelichtungsvorrichtung und projektionsbelichtungsverfahren
EP1586544A1 (de) * 2004-04-02 2005-10-19 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Optisches Bauteil aus Quarzglas, Verfahren zur Herstellung des Bauteils und Verwendung desselben

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4509852A (en) * 1980-10-06 1985-04-09 Werner Tabarelli Apparatus for the photolithographic manufacture of integrated circuit elements
JP3125630B2 (ja) * 1994-07-07 2001-01-22 株式会社ニコン 真空紫外用石英ガラスの製造方法および石英ガラス光学部材
US5958809A (en) * 1996-08-21 1999-09-28 Nikon Corporation Fluorine-containing silica glass
US6291377B1 (en) * 1997-08-21 2001-09-18 Nikon Corporation Silica glass and its manufacturing method
JPH1067526A (ja) * 1996-08-22 1998-03-10 Nikon Corp 石英ガラス光学部材
EP1043282A4 (de) * 1998-10-28 2004-03-31 Asahi Glass Co Ltd Synthetisches quarzglas und herstellungsverfahren davon
WO2000039040A1 (fr) * 1998-12-25 2000-07-06 Asahi Glass Company, Limited Verre de quartz synthetique et procede de preparation associe
KR100694554B1 (ko) * 1999-03-25 2007-03-13 아사히 가라스 가부시키가이샤 광학부재용 합성석영유리와 그 제조방법 및 사용방법
DE19921795A1 (de) * 1999-05-11 2000-11-23 Zeiss Carl Fa Projektions-Belichtungsanlage und Belichtungsverfahren der Mikrolithographie
JP4228493B2 (ja) * 1999-12-22 2009-02-25 旭硝子株式会社 合成石英ガラス
JP3865039B2 (ja) * 2000-08-18 2007-01-10 信越化学工業株式会社 合成石英ガラスの製造方法および合成石英ガラス並びに合成石英ガラス基板
US6856713B2 (en) * 2001-08-20 2005-02-15 Polymicro Technologies, Llc Optical component and method of making the same
JP4213413B2 (ja) * 2002-06-26 2009-01-21 東ソー株式会社 真空紫外光用高均質合成石英ガラス、その製造方法及びこれを用いた真空紫外光用マスク基板
JP3531870B2 (ja) * 2002-03-27 2004-05-31 独立行政法人 科学技術振興機構 合成石英ガラス
US7506522B2 (en) * 2004-12-29 2009-03-24 Corning Incorporated High refractive index homogeneity fused silica glass and method of making same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0691312A1 (de) * 1994-07-07 1996-01-10 Nikon Corporation Verfahren zur Herstellung von Silikaglas für die Anwendung mit Licht in einem Vakuum-Ultraviolett-Wellenlangebereich, und mit diesem Verfahren hergestelltes Silikaglas und optisches Element
EP0737654A1 (de) * 1995-04-14 1996-10-16 Corning Incorporated Hochreines Quarzglas mit hohem Widerstand gegen optische Beschädigung
US20010012099A1 (en) * 1999-12-21 2001-08-09 Nikon Corporation Projection exposure apparatus and method for manufacturing devices using the same
EP1340722A1 (de) * 2002-01-31 2003-09-03 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Synthethisches Quarzglas für ArF Ausrichtgeräte
EP1498394A1 (de) * 2002-04-23 2005-01-19 Asahi Glass Company Ltd. Synthetisches quarzglas für optisches element, projektionsbelichtungsvorrichtung und projektionsbelichtungsverfahren
EP1586544A1 (de) * 2004-04-02 2005-10-19 Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG Optisches Bauteil aus Quarzglas, Verfahren zur Herstellung des Bauteils und Verwendung desselben

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215292A1 (de) 2013-08-02 2015-02-05 Carl Zeiss Smt Gmbh Verfahren zum Beladen eines Rohlings aus Quarzglas mit Wasserstoff, Linsenelement und Projektionsobjektiv

Also Published As

Publication number Publication date
DE112005003613B4 (de) 2015-07-23
JP2008546622A (ja) 2008-12-25
JP5091128B2 (ja) 2012-12-05
DE112005003613A5 (de) 2008-05-08
US20100149500A1 (en) 2010-06-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1747175B1 (de) Quarzglasrohling und verfahren zur herstellung desselben
DE102009055326B4 (de) Hochreines Quarzglas mit niedrigem absolutem Brechungsindex
EP1586544B1 (de) Optisches Bauteil aus Quarzglas, Verfahren zur Herstellung des Bauteils und Verwendung desselben
DE112005003308B4 (de) Quarzglas mit hoher Brechungsindex-Homogenität und Verfahren zur Herstellung desselben
DE60033481T2 (de) Optischer Werkstoff aus Quarzglas für Excimer Laser und Excimer Lampe, und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102005017752B4 (de) Optisches Bauteil aus Quarzglas, Verfahren zur Herstellung des Bauteils und Verwendung desselben
DE60015684T2 (de) Optisches Element aus Quarzglas zum Durchlassen von Fluor-Excimer-Laserstrahlung und Verfahren zu seiner Herstellung
EP1982963B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines optischen Bauteils aus synthetischem Quarzglas mit erhöhter Strahlenbeständigkeit, sowie Rohling zur Herstellung des Bauteils
DE102011085358B3 (de) Optische Anordnung für die EUV-Lithographie und Verfahren zum Konfigurieren einer solchen optischen Anordnung
DE102012211256A1 (de) Projektionsbelichtungsanlage für die Projektionslithographie
DE102017221420A1 (de) Euv-beleuchtungssystem und verfahren zum erzeugen einer beleuchtungsstrahlung
EP1327612A1 (de) Quarzglasrohling für ein optisches Bauteil sowie Verfahren zur Herstellung und Verwendung desselben
EP1101741B1 (de) Quarzglaskörper für ein optisches Bauteil und Verfahren zu seiner Herstellung
EP3027570B1 (de) Verfahren zum beladen eines rohlings aus quarzglas mit wasserstoff, linsenelement und projektionsobjektiv
DE69909983T2 (de) Synthetische, optische quarzglas-elemente und verfahren zur herstellung derselben
DE102020206695A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Reduktion von Vibrationen bedingt durch Gasblasen im Temperierfluid in mikrolithographischen Projektionsbelichtungsanlagen
DE112005003613B4 (de) Projektionsobjektiv für die Mikrolithographie, dessen Verwendung und Abschlusselement dafür
DE10159959A1 (de) Quarzglasrohling für ein optisches Bauteil und Verwendung desselben
DE102022208286A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Grundkörpers für die Halbleiterlithografie, optisches Element und Projektionsbelichtungsanlage
DE102004015766A1 (de) SiO2-TiO2-Glas mit erhöhter Strahlungsbeständigkeit
DE60033642T2 (de) Belichtungsvorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102011079450A1 (de) Optische Anordnung mit Degradationsunterdrückung
DE102006031995B4 (de) Linsenrohlinge und Linsenelemente sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE10392340T5 (de) Optische Elemente und Verfahren zum Vorhersagen der Leistung eines optischen Elements und optischen Systems
DE112005003341B4 (de) Synthetisches Siliziumdioxid mit geringer polarisationsinduzierter Doppelbrechung, Verfahren zur Herstellung selbigen Materials und Lithografiegerät, welches selbiges umfasst

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008517327

Country of ref document: JP

Ref document number: 1120050036138

Country of ref document: DE

REF Corresponds to

Ref document number: 112005003613

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20080508

Kind code of ref document: P

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05769711

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11993422

Country of ref document: US