WO2025215134A1 - Multikomponentenglas mit hoher ätzresistenz beim trockenätzen, bauteil aus dem multikomponentenglas und verwendung desselben - Google Patents

Multikomponentenglas mit hoher ätzresistenz beim trockenätzen, bauteil aus dem multikomponentenglas und verwendung desselben

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WO2025215134A1
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glass
oxides
glass according
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Christian Schenk
Gerd Schulz
Markus König
Timo BATHON
Frank WESSELY
Torsten Jenek
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Original Assignee
Heraeus Quarzglas GmbH and Co KG
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    • C03C4/20—Compositions for glass with special properties for chemical resistant glass

Definitions

  • the invention relates to a multi-component glass, in particular for producing a glass component, which is designed for use in a plasma-assisted dry etching process.
  • the plasma-assisted dry etching process is a technology used, for example, to produce ultrafine structures of semiconductor components, high-resolution displays, and solar cell manufacturing.
  • a substrate is subjected to a physico-chemical etching process in a plasma chamber, which comprises ion bombardment and a chemical reaction on the substrate surface.
  • reactive ion etching also referred to as "RIE" (reactive ion etching) for short – charged
  • reactive ions are used in a high-frequency plasma.
  • the volatile etching and erosion products dissolved from the wafer substrate are removed from the plasma chamber by vacuum.
  • halogen-containing etching gases are usually used, such as CF 4 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 6 CH 2 F 2 , C 4 F 8 , NF 3 , SF 6 , HF, HCl or HBr.
  • quartz glass is characterized by high purity, UV transparency, chemical resistance to many substances used in the manufacturing process and 2025P00031 10.04.2025 2 is characterized by high temperature resistance.
  • quartz glass erodes quickly during the aggressive etching process and must be replaced frequently, leading to downtime. To improve machine availability and reduce downtime, there is a constant search for better, etch-resistant materials.
  • yttrium oxide In addition to ceramic or metal chambers coated with yttrium oxide (Y 2 O 3 ), multi-component glasses have also been developed. These glasses often contain SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, and other alkaline earth oxides, as well as Y 2 O 3 . These glasses, known as aluminosilicate glasses, exhibit greater resistance to plasma erosion than quartz glass.
  • US 2014/0274653 A1 specifies the following chemical composition for plasma-resistant aluminosilicate glasses: Yttrium oxide (Y2O3): 5 wt.% to 40 wt.% Aluminum oxide ( Al2O3 ): 5 wt.% to 30 wt.% Silicon dioxide (SiO2): 10 wt.% to 80 wt.% Magnesium oxide (MgO): 1 wt.% to 20 wt.% In US 2014/027653 A, glass ceramics and sintered products are also described as suitable materials in addition to aluminosilicate glasses.
  • US 2023/0406755 A1 discloses another plasma-resistant multi-component glass that contains a fluoride component to improve etching resistance to fluorine-containing etching gas.
  • the multicomponent glass contains, for example, SiO2 in an amount of 40 to 75 mol%, Al2O3 in an amount of 5 to 20 mol%, MgO in an amount of 10 to 40 mol%, and MgF2 in an amount of 0.01 to 10 mol%.
  • US 2024/0217864 A1 discloses another plasma-resistant multicomponent glass that includes, among other things, SiO2 and at least MgO or CaO.
  • the multicomponent glass is particularly characterized by containing impurities of less than 15 mol% in order to improve resistance in plasma-assisted dry etching processes.
  • the impurities that are to be avoided according to this prior art do not include alkali metal oxides, which can be present in an amount of up to 1.2 mol% in the multicomponent glass.
  • the object is to provide a multicomponent glass that is suitable for the production of a glass component which, when used in a plasma-assisted manufacturing process, is characterized by high etching resistance and, at the same time, the lowest possible particle formation.
  • a further aspect of the present invention is to provide a multicomponent glass that is not prone to devitrification and solidifies glassy-amorphous.
  • multi-component glass with high etch resistance during dry etching which contains SiO 2 in a proportion in the range of a maximum of 60 mol% and at least one further component that forms a temperature-stable reaction product with halogen-containing etching gas.
  • the multi-component glass is then characterized in that it contains niobium oxide in an amount of 5 to 50 mol% and tantalum oxide in an amount of up to 30 mol%, wherein the sum of niobium oxide and tantalum oxide, based on the total amount of multi-component glass, is 5 to 50 mol%.
  • multi-component glasses with the aforementioned amounts of niobium oxide and/or tantalum oxide lead to lower particle formation.
  • Aluminum oxide (Al2O3) as a glass component is, on the one hand, a common additive in glass technology as a so-called intermediate oxide.
  • So-called aluminosilicate glasses are formed in the silicate composite, which exhibit technical advantages such as thermal stability, mechanical strength, chemical resistance, and lower thermal expansion.
  • these glasses are problematic in the intended application because aluminum oxide, when reacting with fluorine-containing etching gases, tends to form the high-temperature-stable reaction product aluminum fluoride (AlF3).
  • Niobium(V) oxide and tantalum(V) oxide are intermediate oxides that advantageously incorporate into silicate networks. Etching tests have shown that these oxides exhibit comparable etch resistance to Al2O3—although these two oxides have boiling points of 236°C ( NbF5 ) and 230°C ( TaF5 ), respectively, which are significantly below the sublimation point of AlF3 and within the range of process temperatures used in modern RIE processes. As a result, significantly lower particle formation is to be expected.
  • the amount of niobium oxide in the multicomponent glass according to the invention is at least 5 mol%, more preferably at least 6 mol%, more preferably at least 7 mol%, more preferably at least 8 mol%, more preferably at least 9 mol%, and even more preferably at least 10 mol%.
  • the amount of niobium oxide in the multicomponent glass according to the invention is at most 50 mol%, more preferably at most 45 mol%, more preferably at most 40 mol%, more preferably at most 35 mol%, more preferably at most 34 mol%, even more preferably at most 30 mol%.
  • the amount of niobium oxide in the multicomponent glass according to the invention is 5 to 50 mol%, more preferably 6 to 45 mol%, more preferably 7 to 40 mol%, more 2025P00031 10.04.2025 5 preferably 8 to 35 mol%, more preferably 9 to 34 mol%, more preferably 10 to 30 mol%.
  • the amount of tantalum oxide in the multicomponent glass according to the invention is more than 0 mol%, more preferably at least 1 mol%, more preferably at least 2 mol%, more preferably at least 3 mol%, more preferably at least 4 mol%, even more preferably at least 5 mol%.
  • the amount of tantalum oxide in the multicomponent glass according to the invention is at most 30 mol%, more preferably at most 29 mol%, more preferably at most 28 mol%, more preferably at most 27 mol%, more preferably at most 26 mol%, even more preferably at most 25 mol%.
  • the amount of tantalum oxide in the multicomponent glass according to the invention is 0 to 30 mol%, more preferably 1 to 29 mol%, more preferably 2 to 28 mol%, more preferably 3 to 27 mol%, more preferably 4 to 26 mol%, more preferably 5 to 25 mol%.
  • the total amount of niobium oxide and tantalum oxide in the multicomponent glass according to the invention is at least 5 mol%, more preferably at least 6 mol%, more preferably at least 7 mol%, more preferably at least 8 mol%, more preferably at least 9 mol%, even more preferably at least 10 mol%.
  • the total amount of niobium oxide and tantalum oxide in the multicomponent glass according to the invention is at most 50 mol%, more preferably at most 49 mol%, more preferably at most 48 mol%, more preferably at most 47 mol%, more preferably at most 46 mol%, even more preferably at most 45 mol%.
  • the total amount of niobium oxide and tantalum oxide in the multicomponent glass according to the invention is 5 to 50 mol%, more preferably 6 to 49 mol%, more preferably 7 to 48 mol%, more preferably 8 to 47 mol%, more preferably 9 to 46 mol%, more preferably 10 to 45 mol%.
  • composition Amount of Nb2O5 Amount of Ta2O5 (in Amount of Nb2O5 (mol-%) mol-%) and Ta 2 O 5 (mol-%) 2025P00031 10.04.2025 6 A1 5 to 50 0 to 30 5 to 50 A2 5 to 45 1 to 29 6 to 49 A3 5 to 40 2 to 28 7 to 48 A4 8 to 35 3 to 27 8 to 47 A5 9 to 34 4 to 26 9 to 46 A6 10 to 30 5 to 25 10 to 45 Furthermore, as will be explained further below, it has been found to be preferred that the amount of aluminum oxide Al2O3 does not exceed 10 mol%.
  • the amount of aluminum oxide Al 2 O 3 in the multicomponent glass according to the invention is thus at most 10 mol%, more preferably at most 9 mol%, more preferably at most 8 mol%, more preferably at most 7 mol%, more preferably at most 6 mol%, more preferably at most 5 mol%, more preferably at most 4 mol%, more preferably at most 3 mol%, more preferably at most 2 mol%.
  • a glass component is considered which has a glass surface which, during an RIE dry etching process in an evacuable process chamber, is exposed to a halogen-containing etching gas at a process temperature and is subject to unwanted and undesired degradation. It can be assumed that at least two mechanisms occur simultaneously on the glass surface during the RIE dry etching process. One mechanism is based on erosion, as a result of which material is continuously removed from the glass surface. The other mechanism is based on passivation, in which halide reaction products form a halide-rich reaction product layer on the glass surface, which counteracts further erosion.
  • This reaction product layer could, in principle, be capable of inhibiting further halide formation, but is apparently continuously destabilized and damaged by the erosion mechanism, which can explain the formation of particles during the process in the multi-component glasses known to date.
  • the particle formation can therefore be attributed to the fact that residues of the reaction product layer or agglomerates thereof remain on the glass surface in the form of halide reaction products, are not completely removed by suction, and reach the semiconductor component to be processed during the dry etching process.
  • the present invention is based on the concept of optimizing the chemical composition of the multi-component glass in such a way that the formation of a stable reaction product layer is promoted, which is eroded as little as possible during the dry etching process, above all does not release particles during the process, and is not prone to devitrification.
  • a glass composition which, in addition to SiO2, contains one or more further oxide components which, with halogen-containing etching gas, form a thermally and structurally stable reaction product. 2025P00031 10.04.2025 8
  • the glass composition according to the invention contains niobium and/or tantalum, which makes it possible to reduce particle formation within the meaning of the present invention.
  • the at least one further component is a compound of a chemical element, for example an oxide, which in addition to oxygen ions (O 2- ) may also contain a small proportion of fluorine ions (F-).
  • the multi-component glass consists exclusively of components which, with halogen-containing etching gas, form a thermally and structurally stable reaction product within the meaning of this invention.
  • such components in the multi-component glass advantageously have a molar proportion of at least 30 mol%, preferably at least 40 mol%, more preferably at least 45 mol%, more preferably at least 50 mol%, more preferably at least 60 mol%, more preferably at least 70 mol%.
  • the halide-containing reaction product of the at least one further component contains a fluorine, chlorine and/or bromine compound that is stable at the process temperature and pressure, i.e., is non-volatile and does not enter the gas phase. This prevents the reaction product from being continuously removed from the process chamber by suction, which would counteract the formation of a reaction product layer, but rather ensures that the reaction product remains on the glass surface and contributes to the most stable reaction product layer possible.
  • the reaction product layer reduces further corrosive erosion of the glass surface through halide formation and advantageously does not release any particles itself, which leads to a reduction in particle formation in the dry etching process.
  • SiO 2 does not form temperature-stable reaction products with the halogens fluorine, chlorine and bromine, but rather volatile ones.
  • a glass component made of undoped quartz glass generally does not display a stable reaction product layer and thus has comparatively low dry etching resistance.
  • the SiO 2 content is therefore limited to a maximum of 60 mol%.
  • the glass component made of the multi-component glass shows a higher 2025P00031 10.04.2025 9 dry etching resistance than the glass component made of undoped quartz glass (100% SiO2).
  • the proportion of the SiO2 component in the multi-component glass is limited to a maximum of 60 mol%, and the at least one additional component also serves to reduce the degradation of the multi-component glass during the dry etching process compared to that of undoped quartz glass and simultaneously contributes to the formation of a stable reaction product layer.
  • the proportion of the SiO2 component in the multi-component glass is limited to a maximum of 60 mol%, more preferably a maximum of 59 mol%, more preferably a maximum of 58 mol%, more preferably a maximum of 57 mol%, more preferably a maximum of 56 mol%, more preferably a maximum of 55 mol%, more preferably a maximum of 54 mol%, more preferably a maximum of 53 mol%, more preferably a maximum of 55 mol%, more preferably a maximum of 51 mol%, more preferably a maximum of 50 mol%.
  • the at least one further component forms a thermally and structurally stable reaction product by reaction with halogen-containing etching gas.
  • the reaction product has a comparatively high boiling point or a high sublimation point.
  • a volatilization temperature above 200°C, preferably above 400°C, and particularly preferably above 500°C is defined here.
  • the "volatility temperature” is understood to be the melting point temperature.
  • 2025P00031 10.04.2025 10 In the case of a multi-component glass which, in addition to the SiO2 component, also contains a plurality of further components (i.e., at least two further components), it is sufficient if at least one of the plurality of further components has a volatilization temperature above 200°C, preferably a volatilization temperature above 400°C, and particularly preferably a volatilization temperature above 500°C.
  • all other components of the multi-component glass have a volatilization temperature above 200°C, preferably a volatilization temperature above 400°C, and particularly preferably a volatilization temperature above 500°C.
  • Halide-containing reaction products whose volatilization temperature lies in this temperature range are characterized by greater thermal stability than silicon halides.
  • volatilization temperatures of 200°C and above are above both the sublimation point of SiF4 (-95°C) and the boiling points of SiCl4 (57°C) and SiBr4 (154°C).
  • Components of the multicomponent glass that form such reaction products with the etching gas can help reduce the degradation of the multicomponent glass during the dry etching process compared to undoped quartz glass. They can also contribute to the formation of a reaction product layer that erodes only slightly during the subsequent dry etching process and thus releases few particles.
  • Compounds of trivalent or tetravalent elements can act as so-called "network formers" in glass.
  • Well-known oxide network formers are SiO2, B2O3, P2O5, and GeO2. These oxides can form a three-dimensional, oxide, amorphous glass network, either alone or with other components. Trivalent or tetravalent elements are known to stabilize the network structure of the multicomponent glass and are therefore required for glass formation.
  • a tri- or tetravalent element, or several tri- or tetravalent elements, can therefore advantageously form the main component of the multicomponent glass alongside SiO 2.
  • the SiO 2 content in the glass can be reduced, thus enabling the formation of halide reaction products that are thermally significantly more stable than the halides of silicon.
  • Monovalent or divalent elements can loosen the glass network and thus counteract crystallization of the glass and demixing during solidification from the melt. Therefore, an oxide of a monovalent or divalent element, or oxides of several monovalent or divalent elements, can have a beneficial effect in multicomponent glass.
  • the at least one further component is a compound selected from at least one of the following groups: (i) a first group consisting of oxides of Rb or Cs, the alkaline earth elements and Zn, (ii) a second group consisting of oxides of the rare earth metals with the exception of promethium (Pm), (iii) a third group consisting of oxides of elements of transition groups 4 to 6 of the Periodic Table, namely: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo and W (iv) a fourth group consisting of oxides of elements of main groups 13 to 15 of the Periodic Table, namely: Al, Ga, In, Ge, Sn and Bi.
  • the multi-component glass contains a further component, which is preferably selected from one of the groups (i) to (iv), or it contains several further components selected from one or more or all of the groups (i) to (iv).
  • the aim is to reduce the SiO2 content in the multicomponent glass, preferably to a maximum of 60 mol%, preferably to less than 55 mol%, advantageously less than 50 mol%, or less than 45 mol%, and particularly preferably less than 40 mol%. Additions of oxides from the aforementioned groups (i) to (iv) are suitable for this purpose, thereby minimizing the formation of volatile halide compounds as much as possible.
  • groups (i) and (ii) for the present invention lie in the fact that these components can serve as network modifiers that promote glass formation and simultaneously form low-volatility halide compounds.
  • This group contains, in particular, alkali and alkaline earth oxides, which generally act as so-called “network modifiers” in multicomponent glass and are also referred to as "interface formers.” They disrupt the network structure of the glass and reduce its viscosity, thus facilitating glass formation. In high concentrations, however, they increase the tendency toward devitrification, i.e., the crystallization of the solidifying glass melt. However, these oxides can contribute to the formation of a stable reaction product layer because their halides are consistently thermally stable compounds.
  • alkali metal oxides in a multicomponent glass according to the invention are detrimental to devitrification because they can destabilize the structure of the glass. Glass consists of a network of SiO2 and other oxides that act as network formers or network modifiers. Alkali metal oxides weaken the glass structure by creating separation points in the silicate network.
  • alkali metal oxides can also impair the chemical resistance of the glass by altering the interactions between the various components of the glass.
  • the glass becomes overall more susceptible to chemical attack and decomposition, which is particularly disadvantageous when used according to the invention in the plasma-assisted dry etching process. 2025P00031 10.04.2025 13 Therefore, the present invention teaches a diametrically different approach than the prior art US 2024/0217864 A1, which considers the control of the presence of alkali metal oxides to be irrelevant.
  • the multicomponent glass does not contain alkali metals or alkali metal compounds, or preferably contains them in a concentration of less than 1000 mol ppm each, with the exception of oxidic compounds of cesium and/or rubidium.
  • the content of alkali metals or alkali metal compounds in the multi-component glass according to the invention is a maximum of 900 mol ppm, more preferably a maximum of 800 mol ppm, more preferably a maximum of 700 mol ppm, more preferably a maximum of 600 mol ppm, more preferably a maximum of 500 mol ppm, more preferably a maximum of 400 mol ppm, more preferably a maximum of 300 mol ppm, more preferably a maximum of 200 mol ppm, more preferably a maximum of 100 mol ppm.
  • the alkali metals or alkali metal compounds are not present or are preferably present in a concentration of less than 1000 mol ppm, with the exception of oxidic compounds of cesium and/or rubidium, this initially applies to each individual alkali metal or each individual alkali metal oxide compound.
  • the feature that the alkali metals or alkali metal compounds are not present or are preferably present in a concentration of less than 1000 mol-ppm each, with the exception of oxidic compounds of cesium and/or rubidium is understood to mean that the content in the glass refers to the sum of all alkali metals or alkali metal oxide compounds (including Cs and Rb).
  • alkali metals or alkali metal oxide compounds that are not present or are preferably present in a concentration of 2025P00031 10.04.2025 14 less than 1000 mol-ppm each are contained in the glass compositions according to the invention, in particular lithium oxide, sodium oxide, and potassium oxide.
  • a further advantage of the present invention is that by limiting the presence of alkali metals or alkali metal compounds, there is no disruptive release of the alkali metals or alkali metal compounds in processes for producing semiconductor materials, in which such constituents would have a detrimental effect.
  • alkali metals or alkali metal compounds can be achieved by using high-purity starting materials, in particular SiO2 and Al2O3.
  • high-purity starting materials are available in principle, but have not yet been used for the production of multi-component glasses for components used in plasma-assisted dry etching processes or RIE processes.
  • Further measures to limit the presence of alkali metals or alkali metal compounds can consist of purifying the starting materials to be used and carrying out the production of the multi-component glasses exclusively in devices that do not release alkali metals or alkali metal compounds.
  • ZnO can serve as an alternative to Al 2 O 3 , which is suspected of contributing to particle formation in the RIE process. This will be discussed in more detail below.
  • 2025P00031 10.04.2025 15 The halides of rare earth metals (including scandium and yttrium) generally have a high melting or volatilization temperature.
  • the multicomponent glass according to the invention does not comprise yttrium.
  • group (iii) for the present invention can be seen in the fact that these intermediate oxides, as additives, can stabilize the glass network.
  • group (iv) Some elements of this group do form rather volatile halides; however, these are still more stable than silicon halides and can therefore be used in the present invention.
  • group (iv) for the present invention can be seen in the fact that these components act as glass formers that crosslink the glass structure, with SiO 2 forming by far the most volatile halide compounds.
  • some of the elements of this group can reduce temperature stability, such as Bi 2 O 3. They are therefore included in the composition of the multi-component glass in rather small proportions. From group (iv), in addition to Al 2 O 3 , SnO 2 and Bi 2 O 3 are particularly suitable as further components of the multi-component glass.
  • multicomponent glasses particularly those with compositions containing high Al 2 O 3 contents of more than 35 mol%, are often prone to particle formation. This can be attributed to the fact that many etching gases contain fluorine and AlF 3 has a high sublimation point of 1260°C. Therefore, a preferred embodiment of the multicomponent glass contains aluminum compounds in a concentration of less than 30 mol%, preferably less than 15 mol%, particularly preferably less than 5 mol%. In one embodiment of the present invention, however, the multicomponent glasses according to the invention contain Al 2 O 3 .
  • the boiling points of the aluminum halides AlCl3 (180°C) and AlBr3 (263°C) are in the upper range of typical process temperatures, so that these halides can pass into the gas phase when using exclusively chlorine- or bromine-containing etching gas (particularly at the usual low process pressures, even lower volatilization temperatures can be expected than at atmospheric pressure) and thus do not contribute to the formation of a thermally and structurally stable reaction product layer.
  • the molar fraction of oxides from the first group and the second group combined in the composition of the multi-component glass is therefore higher than the molar fraction of oxides from the third group.
  • the molar fraction of oxides from the first group and the second group combined is at least 1.5 times higher than the molar fraction of oxides from the third group - preferably 2 times higher.
  • the molar fraction of the oxides from the first group, from the second group, and from the third group together is higher than the molar fraction of the oxides from the fourth group plus the proportion of SiO2.
  • the molar fraction of oxides from the first group, from the second group, and from the third group together is at least 1.5 times higher—preferably 1.75 times higher—than the molar fraction of the oxides from the fourth group plus the molar fraction of SiO2.
  • boron and phosphorus are used as dopants in semiconductor materials, so that the introduction of boron- and phosphorus-containing impurities during semiconductor production should be excluded as far as possible.
  • a preferred embodiment of the multi-component glass is one that does not contain boron and phosphorus compounds, or contains them in a concentration of less than 1000 ppm by weight each.
  • Compounds of antimony, arsenic, and gallium would also be suitable as components of the multi-component glass. However, these substances also occur as dopants in semiconductor materials.
  • a 2025P00031 10.04.2025 17 Multicomponent glass is preferred which does not contain compounds of antimony, arsenic, or gallium, or contains them as impurities in a concentration of less than 1000 ppm by weight.
  • Another preferred embodiment of the multicomponent glass contains gold, silver, and copper (or their compounds), each in a concentration of less than 100 ppm by weight. The reason for this is the high diffusivity of these elements in the glass network.
  • Another preferred embodiment of the multicomponent glass is characterized by being free of lead, cadmium, and thallium compounds, which are toxic (less than 100 ppm by weight each).
  • the so-called glass transition temperature Tg (also: transformation temperature), which is attributed a viscosity of 10 13.2 dPa . s, can serve as a measure of the viscosity of the multi-component glass.
  • Tg is comparatively high and lies in the range from 600 to 920°C, particularly advantageously in the range from 700 to 880°C.
  • refining agents are usually added whose function is to reduce the blistering in the glass melt by releasing large bubbles or through gas absorption. These are usually substances that are foreign to the composition, such as arsenic or antimony trioxide, in concentrations of the order of 0.1 wt.%. This is problematic for the production of high-purity multi-component glasses for semiconductor applications, which is why the expulsion of bubbles should only occur physically, for example by bubble growth and rise. For this purpose, it is advantageous to be able to set a low viscosity in the melting process. This viscosity is preferably in the range of 10 1 dPa ⁇ s to 10 4 dPa ⁇ s, typically around 10 2 dPa ⁇ s.
  • the temperature for the latter viscosity should not exceed 1600°C, preferably 1500°C. 2025P00031 10.04.2025 18
  • the at least one further component is a chemical compound from the group consisting of: Bi2O3, Al2O3, ZnO, SnO2, TiO2, ZrO2, WO3, MoO3, Nb2O5, Ta2O5, MgO, CaO, SrO, BaO, rare earth metal oxides (including Sc2O3 and Y2O3).
  • the multi-component glass preferably has the following composition: Component Concentration range from – to (mol-%) SiO 2 25 60 Bi2O3 0 50 SiO2+Bi2O3 30 80 Al2O3 0 35 ZnO 0 40 Al 2 O 3 +ZnO 0 60 SnO 2 0 15 TiO 2 0 35 ZrO2 0 15 WO3 0 20 MoO3 0 20 Nb2O5 5 50 Ta 2 O 5 0 30 Nb 2 O 5 + Ta 2 O 5 5 50 MgO 0 60 CaO 0 60 SrO 0 60 BaO 0 60 Alkaline earth oxides 0 70 Rare earth metal oxides 0 30 Total rare earth metal oxides 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 15 GeO 2 0 10 2025P00031 10.04.2025 19
  • the multi-component glass can be classified as so-called “aluminosilicate glass”.
  • the multi-component glass preferably has the following composition: Component Concentration range from – to (mol-%) SiO2 25 60 Bi2O3 0 10 SiO 2 +Bi 2 O 3 25 70 Al 2 O 3 5 25 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 5 50 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO 2 0 10 WO 3 0 10 MoO3 0 10 Nb 2 O 5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 50 CaO 0 50 SrO 0 50 BaO 0 50 Total alkaline earth oxides 0 70 Rare earth metal oxides 0 30 Total rare earth metal oxides 0 40 HfO2 0 10 V 2 O 5 0 10 GeO 2 0 10 2025P00031 10.04.2025 20
  • the multicomponent glass can be classified as a so-called “bismuth silicate glass”.
  • the multi-component glass preferably has the following composition: Component Concentration range from – to (mol-%) SiO2 30 60 Bi2O3 20 45 SiO2 + Bi2O3 50 80 Al2O3 0 20 ZnO 0 40 Al2O3+ZnO 0 50 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 30 CaO 0 30 SrO 0 30 BaO 0 30 Alkaline earth oxides 0 40 Rare earth oxides 0 30 Total rare earth oxides 0 40 HfO2 0 10 V 2 O 5 0 10 GeO 2 0 10 2025P00031 10.04.2025 21
  • the multicomponent glass can be classified as “niobium-tantalum-silicate glass”.
  • the multi-component glass preferably has the following composition: Component Concentration range from – to (mol-%) SiO2 20 60 Bi2O3 0 20 SiO 2 +Bi 2 O 3 20 70 Al 2 O 3 0 20 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 0 40 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO 2 0 10 WO 3 0 10 MoO3 0 10 Nb 2 O 5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 60 CaO 0 60 SrO 0 60 BaO 0 60 Alkaline earth oxides 0 70 Rare earth oxides 0 30 Total rare earth oxides 0 40 HfO2 0 10 V 2 O 5 0 10 GeO 2 0 10 2025P00031 10.04.2025 22
  • the multicomponent glass can be classified as “titanium silicate glass”.
  • the multi-component glass preferably has the following composition: Component Concentration range from – to (mol-%) SiO2 30 60 Bi2O3 0 20 SiO 2 +Bi 2 O 3 30 80 Al 2 O 3 0 20 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 0 40 SnO2 0 10 TiO2 5 35 ZrO 2 0 10 WO 3 0 10 MoO3 0 10 Nb 2 O 5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 30 CaO 0 30 SrO 0 30 BaO 0 30 Alkaline earth oxides 0 40 Rare earth oxides 0 30 Total rare earth oxides 0 40 HfO 2 0 10 V 2 O 5 0 10 GeO2 0 10 2025P00031 10.04.2025 23
  • the multi-component glass is characterized by a high purity, which is expressed, for example, in the fact that impurities of Cr, Mn, Fe, Co and Ni and compounds for each of
  • the multi-component glass is a purely oxide glass in which all anions consist of oxygen ions (O 2- ).
  • the oxygen ions optionally occupy 100% of the anion sites in the network structure of the glass.
  • some of the oxygen ions are substituted by fluorine ions.
  • the multi-component glass has a network structure with anion sites, where (100-x)% of the anion sites are occupied by oxygen ions (O 2- ) and the proportion x (%) is occupied by fluorine ions (F-), where x is the degree of substitution (in %) and lies in the range between 0.1 and 10, preferably in the range from 0.1 to 5 and particularly preferably in the range from 0.1 to 4.
  • the number of substituting fluoride ions is twice as large as that of the substituted oxygen ions (O 2- ).
  • the fluorine ions are melted into the glass during production, for example in the form of raw material substitution (CaO --> CaF 2 ).
  • the partial substitution of oxygen ions by fluorine ions can contribute to higher dry etching resistance to halogen-containing etching gases.
  • a fluorine substitution level of less than 0.1% this effect is not significantly pronounced, and fluorine substitution levels of more than 10% no longer result in any improvement in dry etching resistance. Therefore, an upper limit of 5% for the fluorine substitution level is preferred, and even better, an upper limit of 4%.
  • the multicomponent glasses therefore contain fluoride.
  • the glass component for use in a dry etching process in contact with a plasma and halogen-containing etching gas the above-mentioned technical problem is solved by a glass component having the features of claim 20. 2025P00031 10.04.2025 24
  • a glass component is produced from the multi-component glass. This occurs, for example, using a melt casting process.
  • a glass melt is produced from the multi-component glass in a melting unit, for example in a glass melting tank or in a crucible, and the glass melt is poured into a casting mold.
  • the glass melt When the multi-component glass is processed by casting, the glass melt preferably has a viscosity in the range of 10 1 dPa s to 10 4 dPa s.
  • the glass component is designed, for example, as a chamber wall or lining of a plasma etching reactor and/or as a wafer holder, heating device, support or clamping element, ring cover, and in particular as an etching ring.
  • the statement in the rest of the description shall prevail.
  • the interpretation according to the International Telecommunication Union (ITU) shall prevail.
  • the standard measurement method shall be used for that parameter, and in particular the measurement method laid down in the corresponding ISO standard whose publication date is closest to that of this application.
  • the standard conditions (SATP conditions) shall be 298.15 K (25°C, 77°F) for temperature and 100 kPa (14,504 psi, 0.986 atm) for absolute pressure.
  • Multicomponent glasses according to the invention contain, in addition to silicon dioxide, at least one further component, which is characterized by forming a halogen compound with an etching gas used in a plasma-assisted dry etching process.
  • This halogen compound is solid at the process temperature during the dry etching process, i.e., it does not evaporate or sublimate.
  • the process temperature during reactive ion etching (RIE etching) varies depending on the specific requirements of the process and the materials used and is generally in the range from room temperature to approximately 200°C.
  • composition of the multicomponent glass refers both to the elemental species of the component of the multicomponent glass as such and to compounds containing the component in ionic or covalent bonds.
  • the phrase “has a composition” or “consists of” is also intended to encompass the possibility that unexpressively mentioned, common and unavoidable impurities may be present in the composition, the amounts of which are insignificant and which are not intentionally added.
  • the amount of impurity in the multi-component glass is given here in ppm by weight.
  • a “non-appreciable amount” is understood to mean less than 5000 ppm by weight of the composition, less than 500 ppm by weight, less than 50 ppm by weight, or less than 5 ppm by weight, based on the mass of the multi-component glass.
  • the multi-component glass is an “oxidic glass” in the sense that all anion sites are occupied by oxygen ions (O 2- ) or at most a small part of the oxygen ions (O 2- ) is substituted by other anions, in particular by fluorine. 2025P00031 10.04.2025 26 ions (F-). This is equivalent to the designation of individual components of the multi-component glass as "oxide”. Even in these oxides, a small proportion of the oxygen ions (O 2- ) can be substituted by other anions. The degree of substitution is sometimes in the range between 0.1 and 10% (based on the theoretical total number of oxygen ions (O 2- )).
  • Viscosity Measurement The multi-component glass is cast into shaped bodies in a liquid, low-viscosity state.
  • the viscosity of the melt is in the range from 10 1 dPa s to 10 4 dPa s.
  • Viscosity is measured using shear or rotational viscometry, with the viscosity and density values given in Table 1 being calculated. Instead of using exponential notation, viscosity values are often given using the decimal logarithm in the form lg(dPa ⁇ s).
  • a sample of the multi-component glass is subjected to a standard procedure with the following treatment steps in an RIE plasma reactor: (a) One flat side of the test sample is polished so that it has a surface roughness with an R a value of 4 nm or less. (b) A portion of the polished flat side is masked with Kapton adhesive tape. (c) The partially masked, polished flat side is subjected to a dry etching procedure characterized by the following parameters: • A power of 600 watts is fed into the RF energy source. • Using the RF energy source, a bias voltage of minus 100 volts is applied to the sample at an input power of 10 watts.
  • the following process gases are introduced into the reactor chamber: 5 sccm argon, 1 sccm CF4, 0.3 sccm O2. • The chamber pressure is set to 6 Pa. • The etching time is 60 minutes. 2025P00031 10.04.2025 27 (d) Using a profile measuring device, the step height between the masked and unmasked areas of the glass sample is measured. The absolute etching rate, which represents a measure of the dry etching resistance of the glass sample, is determined from the step height. This etching rate is compared with the etching rate determined simultaneously on a reference sample made of quartz glass that was etched at the same time as the sample. The determined value is the so-called relative etching rate.
  • Estimation of particle formation Particle formation in the RIE process was estimated based on the composition of the multi-component glass. The estimate is based on the assumption to what extent it is possible to form a thermally and structurally stable reaction product layer on the surface of the multi-component glass during the RIE process at a process temperature below 200 °C using the halogen-containing etching gas (containing fluorine, chlorine, or bromine). It is known that aluminum oxide forms particles. The lower the proportion of aluminum oxide, the lower the estimated particle formation.
  • Al 2 O 3 forms AlF 3 (evaporation temperature 1290 °C) as a reaction product in the RIE process (when using a fluorine-containing etching gas), making it one of the elements useful for the formation of a passivating layer.
  • the use of Al 2 O 3 leads to increased particle formation.
  • Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 show similarly good etch resistance in the RIE process. It can therefore be assumed that Nb 2 O 5 and Ta 2 O 5 do not significantly impair the formation of a passivating layer by the remaining components of the glass.
  • the column "relative etch rate” indicates the etch rate of the test sample relative to the etch rate of undoped, synthetically produced quartz glass (SUPRASIL ® ; trade name of Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG) as a reference.
  • the symbols for the qualitative assessment in the column “particle formation” mean: (+): low, (0): acceptable, (-): high.
  • the composition of sample V10 - given here in mol-% - is known from US 2014/0274653 A1.
  • the composition in wt.% is: 43 SiO2 - 19 Al2O3 - 29 Y2O3 - 9 MgO.
  • This multi - component glass is characterized by high dry etching resistance.
  • Samples 1 to 5 are Al2O3-free, ternary multicomponent glasses that contain, in addition to SiO2, either niobium oxide or tantalum oxide in a proportion of up to 17 mol%. Both components, in conjunction with SiO2 , act as network modifiers and reduce viscosity and transformation temperature.
  • the other component is either lanthanum oxide or an alkaline earth oxide.
  • Sample 1 has a particularly low SiO2 content of 35 mol% and exhibits a low etch rate.
  • the multicomponent glass of sample V6 has a ternary composition with SiO2 , Al2O3, and an alkaline earth oxide (CaO).
  • the SiO2 content is particularly low and the CaO content is particularly high.
  • CaO reacts to form CaF2 (melting point: 1,423°C, boiling point: 2,500°C). This sample shows the lowest absolute and relative etch rate, which can be attributed to the formation of a more or less erosion-resistant reaction product layer.
  • the multicomponent glass of sample V7 also has a ternary composition with SiO2, Al2O3, and CaO and shows a similarly low etch rate as sample V6.
  • the SiO2 content is increased at the expense of a lower Al2O3 content.
  • This 2025P00031 10.04.2025 31 the temperature range for low viscosities shifted to higher temperatures (T at 102 dPa ⁇ s 1532°C).
  • T at 102 dPa ⁇ s 1532°C the following statements can be made regarding the etching rates and estimated particle formation:
  • High alkaline earth contents have a positive effect on the etching behavior.
  • - A high Al 2 O 3 content also has a positive effect on the etching rate.

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Abstract

Um ausgehend von bekannten Multikomponentengläsern mit hoher Ätzresistenz beim Trockenätzen, die Partikelbildung beim Trockenätzprozess zu verringern, wird vorgeschlagen, dass das Multikomponentenglas SiO2 mit einem Anteil im Bereich von maximal 60 mol-% und mindestens eine weitere Komponente enthält, die mit halogenhaltigem Ätzgas ein temperaturstabiles Reaktionsprodukt bildet.

Description

2025P00031 10.04.2025 1 BESCHREIBUNG Multikomponentenglas mit hoher Ätzresistenz beim Trockenätzen, Bauteil aus dem Multikomponentenglas und Verwendung desselben Technischer Hintergrund Die Erfindung betrifft ein Multikomponentenglas, insbesondere zur Herstellung eines Glasbauteils, das für den Einsatz in einem plasmaunterstützten Trockenätzprozess konzipiert ist. Der plasmaunterstützte Trockenätzprozess ist eine Technologie, die beispielsweise zum Herstellen ultrafeiner Strukturen von Halbleiterbauelementen, hochauflösender Displays und zur Solarzellenfertigung dient. Dabei wird ein Substrat in einer Plasmakammer einem physikalisch-chemischen Ätzprozess unterzogen, der einen Ionenbeschuss und eine chemische Reaktion an der Substratoberfläche umfasst. Beim sogenannten reaktiven Ionenätzen - auch kurz als „RIE“ (reactive ion etching) bezeichnet, werden in einem hochfrequenten Plasma aufgeladene, reaktive Ionen eingesetzt. Die aus dem Wafersubstrat herausgelösten flüchtigen Ätz- und Erosionsprodukte werden per Vakuum aus der Plasmakammer entfernt. Zum Ätzen von Strukturen auf Siliziumbasis werden üblicherweise halogenhaltige Ätzgase eingesetzt, wie beispielsweise CF4, C2F6, C3F8, C4F6 CH2F2, C4F8, NF3, SF6, HF, HCl oder HBr. Stand der Technik Beim Trockenätzprozess ist nicht nur das Substrat dem reaktiven Plasma ausgesetzt, sondern auch die Wandungen der Plasmakammer sowie deren Einbauten, und zwar insbesondere in der Nähe eines zu prozessierenden Substrats, wie beispielsweise einem Wafer. Die Reaktoreinbauten – wie etwa Waferhalter, Heizeinrichtungen, Stütz- oder Spannelemente, Ätzringe und Ringabdeckungen - bestehen häufig aus Quarzglas. Quarzglas zeichnet sich durch hohe Reinheit, UV-Transparenz, chemische Beständigkeit gegenüber vielen im Fertigungsprozess eingesetzten Substanzen sowie 2025P00031 10.04.2025 2 durch hohe Temperaturbeständigkeit aus. Allerdings erodiert Quarzglas im aggressiven Ätzprozess schnell und muss oft ausgetauscht werden, was zu Ausfallzeiten führt. Um die Maschinenverfügbarkeit zu verbessern und Ausfallzeiten zu reduzieren, wird permanent nach besseren, ätzresistenten Materialien gesucht. Neben Keramik oder mit Yttriumoxid (Y2O3) beschichteten Metallkammern wurden auch Mehrkomponentengläser entwickelt. Diese Gläser enthalten häufig SiO2, AI2O3, MgO und andere Erdalkalioxide sowie Y2O3. Diese als Alumosilikatgläser bezeichneten Gläser zeigen im Vergleich zu Quarzglas eine höhere Beständigkeit gegenüber Plasmaerosion. Beispielsweise wird in der US 2014/0274653 A1 für plasmabeständige Aluminosilikatgläser folgende chemische Zusammensetzung angegeben: Yttriumoxid (Y2O3): 5 Gew.-% bis 40 Gew.-% Aluminiumoxid (Al2O3): 5 Gew.-% bis 30 Gew.-% Siliziumdioxid (SiO2): 10 Gew.-% bis 80 Gew.-% Magnesiumoxid (MgO): 1 Gew.-% bis 20 Gew.-%. In der US 2014/027653 A werden neben Aluminosilkatgläsern auch noch Glaskeramiken und Sinterprodukte als geeignete Materialien beschrieben. Aus der US 2023/0406755 A1 ist ein anderes plasmabeständiges Multikomponenten- glas bekannt, das zur Verbesserung der Ätzbeständigkeit gegenüber fluorhaltigem Ätzgas eine fluoridische Komponente enthält. Das Multikomponentenglas enthält beispielsweise SiO2 in einer Menge von 40 bis 75 mol-%, Al2O3 in einer Menge von 5 bis 20 mol-%, MgO in einer Menge von 10 bis 40 mol-% und MgF2 in einer Menge von 0,01 bis 10 mol-%. Aus der US 2024/0217864 A1 ist ein weiteres plasmabeständiges Multikomponentenglas bekannt, dass unter anderem SiO2 und mindestens MgO oder CaO umfasst. Das Multikomponentenglas ist insbesondere dadurch charakterisiert, dass es Verunreinigungen von weniger als 15 mol% enthält, um die Beständigkeit in plasmaunterstützten Trockenätzprozessen zu verbessern. Zu den Verunreinigungen, die gemäß diesem Stand der Technik zu vermeiden sind, zählen keine Alkalimetalloxide, die gerade in einer Menge von bis 1,2 mol-% in der Multikomponentenglas zugegen sein können. Nachteilig an den aus der US 2025P00031 10.04.2025 3 2024/0217864 A bekannten Multikomponentengläser ist jedoch die mit der Verwendung von einigen Alkalimetalloxiden einhergehende Diffusivität in dem Glas. Technische Aufgabe Beim Einsatz der bekannten Alumosilikatgläser im RIE-Prozess wurde jedoch verstärkt Partikelbildung beobachtet. Partikel können abgelöste Teile von Schichten oder Reaktionsprodukte aus dem Ätzprozess sein, die sich während des Plasma- Ätzprozesses unweigerlich auf den Substratoberflächen ablagern. Die Erfindung zielt darauf ab, die Partikelbildung aufgrund korrosiven Abtrags zu verringern. Insbesondere liegt die Aufgabe zugrunde, ein Multikomponentenglas bereitzustellen, das geeignet für die Herstellung eines Glasbauteils ist, welches sich bei der Verwendung in einem plasma-unterstützten Fertigungsprozess durch hohe Ätzresistenz bei gleichzeitig möglichst geringer Partikelbildung auszeichnet. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Multikomponentenglas bereitzustellen, dass nicht zu einer Entglasung neigt und glasig-amorph erstarrt. Technische Lösung Gelöst wird diese Aufgabe durch Multikomponentenglas mit hoher Ätzresistenz beim Trockenätzen, das SiO2 mit einem Anteil im Bereich von maximal 60 mol-% und mindestens eine weitere Komponente enthält, die mit halogenhaltigem Ätzgas ein temperaturstabiles Reaktionsprodukt bildet. Das Multikomponentenglas ist dann dadurch gekennzeichnet, dass es Nioboxid in einer Menge von 5 bis 50 mol-% und Tantaloxid in einer Menge von bis zu 30 mol-% enthält, wobei die Summe an Nioboxid und Tantaloxid, bezogen auf die Gesamtmenge an Multikomponentenglas, 5 bis 50 mol-% beträgt. Erfindungsgemäß wurde herausgefunden, dass Multikomponentengläser mit den zuvor genannten Mengen an Nioboxid und/oder Tantaloxid zu einer geringeren Partikelbildung führen. 2025P00031 10.04.2025 4 Aluminiumoxid (Al2O3) als Glaskomponente ist einerseits ein in der Glastechnologie üblicher Zusatz als sogenanntes Zwischenoxid. Im silikatischen Verbund werden sogenannte Alumosilikatgläser gebildet, die technische Vorteile zeigen wie thermische Beständigkeit, mechanische Festigkeit, chemische Resistenz und geringere Wärmeausdehnung. Andererseits sind diese Gläser in der adressierten Anwendung problematisch, da Aluminiumoxid in der Reaktion mit fluorhaltigen Ätzgasen zur Bildung des hochtemperaturstabilen Reaktionsproduktes Aluminiumfluorid (AlF3) neigt. Diese Verbindung sublimiert bei ca.1260 °C, ohne einen definierten Siedepunkt zu erreichen. Dadurch kommt es beim Einsatz von aluminiumoxidhaltigen Gläsern im RIE-Prozess zur Bildung ungewollter Partikel, welche die Prozessausbeute deutlich beeinflussen können. Niob(V)-oxid und Tantal(V)-oxid wiederum sind ähnlich wie Aluminiumoxid Zwischenoxide, die sich vorteilhaft in silikatische Netzwerke einbauen. In Ätztests hat sich gezeigt, dass diese vergleichbare Ätzbeständigkeiten wie Al2O3 aufweisen – obwohl diese beiden Oxide mit 236 °C (NbF5) bzw.230 °C (TaF5) Siedepunkte aufweisen, die deutlich unter dem Sublimationspunkt von AlF3 liegen und im Bereich der Prozesstemperaturen moderner RIE-Prozesse liegen. Dadurch ist eine deutlich geringere Bildung von Partikeln zu erwarten. Im Nachfolgenden werden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Multikomponentengläser beschrieben. Die Menge an Nioboxid in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt mindestens 5 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 6 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 7 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 8 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 9 mol-%, noch weiter bevorzugt mindestens 10 mol-%. Die Menge an Nioboxid in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt höchstens 50 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 45 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 40 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 35 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 34 mol-%, noch weiter bevorzugt höchstens 30 mol-%. Die Menge an Nioboxid in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt 5 bis 50 mol-%, weiter bevorzugt 6 bis 45 mol-%, weiter bevorzugt 7 bis 40 mol-%, weiter 2025P00031 10.04.2025 5 bevorzugt 8 bis 35 mol-%, weiter bevorzugt 9 bis 34 mol-%, weiter bevorzugt 10 bis 30 mol-%. Die Menge an Tantaloxid in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt mehr als 0 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 1 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 2 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 3 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 4 mol-%, noch weiter bevorzugt mindestens 5 mol-%. Die Menge an Tantaloxid in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt höchstens 30 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 29 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 28 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 27 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 26 mol-%, noch weiter bevorzugt höchstens 25 mol-%. Die Menge an Tantaloxid in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt 0 bis 30 mol-%, weiter bevorzugt 1 bis 29 mol-%, weiter bevorzugt 2 bis 28 mol-%, weiter bevorzugt 3 bis 27 mol-%, weiter bevorzugt 4 bis 26 mol-%, weiter bevorzugt 5 bis 25 mol-%. Die Menge an Nioboxid und Tantaloxid in Summe in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt mindestens 5 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 6 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 7 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 8 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 9 mol-%, noch weiter bevorzugt mindestens 10 mol-%. Die Menge an Nioboxid und Tantaloxid in Summe in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt höchstens 50 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 49 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 48 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 47 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 46 mol-%, noch weiter bevorzugt höchstens 45 mol-%. Die Menge an Nioboxid und Tantaloxid in Summe in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt 5 bis 50 mol-%, weiter bevorzugt 6 bis 49 mol-%, weiter bevorzugt 7 bis 48 mol-%, weiter bevorzugt 8 bis 47 mol-%, weiter bevorzugt 9 bis 46 mol-%, weiter bevorzugt 10 bis 45 mol-%. Daraus ergeben sich beispielsweise die nachfolgenden spezifischen generischen Zusammensetzungen für das erfindungsgemäße Multikomponentenglas: Zusammensetzung Menge an Nb2O5 Menge an Ta2O5 (in Menge an Nb2O5 (mol-%) mol-%) und Ta2O5 (mol-%) 2025P00031 10.04.2025 6 A1 5 bis 50 0 bis 30 5 bis 50 A2 5 bis 45 1 bis 29 6 bis 49 A3 5 bis 40 2 bis 28 7 bis 48 A4 8 bis 35 3 bis 27 8 bis 47 A5 9 bis 34 4 bis 26 9 bis 46 A6 10 bis 30 5 bis 25 10 bis 45 Darüber hinaus hat es sich, wie weiter unten noch ausgeführt wird, als bevorzugt herausgestellt, dass die Menge an Aluminiumoxid Al2O310 mol-% nicht überschreitet. Die Menge an Aluminiumoxid Al2O3 in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas beträgt somit höchstens 10 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 9 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 8 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 7 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 6 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 5 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 4 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 3 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 2 mol-%. Daraus ergeben sich beispielsweise die nachfolgenden spezifischen generischen Zusammensetzungen für das erfindungsgemäße Multikomponentenglas: Zusammensetzung Menge an Menge an Menge an maximale Nb2O5 (mol-%) Ta2O5 (in mol- Nb2O5 und Menge an %) Ta2O5 (mol-%) Al2O3 A7 5 bis 50 0 bis 30 5 bis 50 10 A8 6 bis 46 1 bis 29 6 bis 49 8 A9 7 bis 42 2 bis 28 7 bis 48 7 A10 8 bis 38 3 bis 27 8 bis 47 5 A11 9 bis 34 4 bis 26 9 bis 46 4 A12 10 bis 30 5 bis 25 10 bis 45 2 Allgemeine Beschreibung der Erfindung 2025P00031 10.04.2025 7 Hinsichtlich des Multikomponentenglases wird diese Aufgabe gelöst durch ein Multikomponentenglas mit den Merkmalen von Anspruch 1. Die Erfindung wird nachfolgend erläutert. Dabei wird ein Glasbauteil betrachtet, das eine Glasoberfläche aufweist, die während eines RIE-Trockenätzprozesses in einer evakuierbaren Prozesskammer einem halogenhaltigen Ätzgas bei einer Prozesstemperatur ausgesetzt ist und dabei einer ungewollten und unerwünschten Degradation unterliegt. Es kann angenommen werden, dass während des RIE-Trockenätzprozesses mindestens zwei Mechanismen gleichzeitig auf der Glasoberfläche ablaufen. Der eine Mechanismus beruht auf Erosion, infolgedessen Material fortlaufend von der Glasoberfläche abgetragen wird. Der andere Mechanismus beruht auf Passivierung, bei der Halogenidreaktionsprodukte eine halogenidreiche Reaktionsproduktschicht auf der Glasoberfläche bilden, die einer weiteren Erosion entgegenwirkt. Diese Reaktionsproduktschicht könnte grundsätzlich geeignet sein, die weitere Halogenidbildung zu hemmen, wird aber anscheinend durch den Mechanismus der Erosion fortlaufend destabilisiert und beschädigt, was die Bildung von Partikeln im Prozess bei den bisher bekannten Multikomponentengläsern erklären kann. Die Partikelbildung kann demnach darauf zurückgeführt werden, dass Reste der Reaktionsproduktschicht oder von Agglomeraten davon in Form halogenidischer Reaktionsprodukte auf der Glasoberfläche zurückbleiben, nicht vollständig durch die Absaugung entfernt werden und während des Trockenätzprozesses auf das zu prozessierende Halbleiterbauteil gelangen. Der vorliegenden Erfindung liegt das Konzept zugrunde, die chemische Zusammensetzung des Multikomponentenglases so zu optimieren, dass die Ausbildung einer stabilen Reaktionsproduktschicht gefördert wird, die im Trockenätzprozess möglichst wenig erodiert wird, vor allem während des Prozesses keine Partikel freisetzt und nicht zur Entglasung neigt. Um dies zu erreichen, wird eine Glaszusammensetzung vorgeschlagen, die neben SiO2 eine oder mehrere weitere oxidische Komponenten enthält, die mit halogenhaltigem Ätzgas ein thermisch und strukturell stabiles Reaktionsprodukt bilden. 2025P00031 10.04.2025 8 Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Glaszusammensetzung Niob- und/oder Tantal- haltig, wodurch sich die Partikelbildung im Sinne der vorliegenden Erfindung reduzieren lässt. Die mindestens eine weitere Komponente ist eine Verbindung eines chemischen Elements, beispielsweise ein Oxid, das neben Sauerstoff-Ionen (O2-) auch Fluor-Ionen (F-) mit einem geringen Anteil enthalten kann. Im Idealfall besteht das Multikomponentenglas abgesehen von SiO2 ausschließlich aus Komponenten, die mit halogenhaltigem Ätzgas ein thermisch und strukturell stabiles Reaktionsprodukt im Sinne dieser Erfindung bilden. Insbesondere haben derartige Komponenten am Multikomponentenglas vorteilhafterweise einen molaren Anteil von mindestens 30 mol- %, bevorzugt mindestens 40 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 45 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 50 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 60 mol-%, weiter bevorzugt mindestens 70 mol-%. Das halogenidhaltige Reaktionsprodukt der mindestens einen weiteren Komponente (neben SiO2) enthält eine Fluor-, Chlor- und/oder Brom-Verbindung, die bei der Prozesstemperatur und dem Prozessdruck stabil ist, also nicht volatil ist und nicht in die Gasphase übergeht. Dadurch wird verhindert, dass das Reaktionsprodukt aus der Prozesskammer kontinuierlich durch die Absaugung entfernt wird, was dem Aufbau einer Reaktionsproduktschicht entgegenwirken würde, sondern dass das Reaktionsprodukt auf der Glasoberfläche verbleibt und dort zu einer möglichst stabilen Reaktionsproduktschicht beiträgt. Die Reaktionsproduktschicht vermindert den weiteren korrosiven Abtrag der Glasoberfläche durch Halogenidbildung und setzt vorteilhafterweise selbst keine Partikel frei, was zu einer Verringerung der Partikelbildung im Trockenätzprozess führt. SiO2 bildet mit den Halogenen Fluor, Chlor und Brom durchweg in diesem Sinne keine temperaturstabilen, sondern vielmehr volatile Reaktionsprodukte. Aus diesem Grund zeigt ein Glasbauteil aus undotiertem Quarzglas grundsätzlich keine stabile Reaktionsproduktschicht und damit einhergehend eine vergleichsweise geringe Trockenätzbeständigkeit. Beim erfindungsgemäßen Multikomponentenglas ist der SiO2- Anteil daher auf maximal 60 mol-% beschränkt. Dadurch zeigt das Glasbauteil aus dem Multikomponentenglas beim Trockenätzprozess zum einen eine höhere 2025P00031 10.04.2025 9 Trockenätzbeständigkeit als das Glasbauteil aus undotiertem Quarzglas (100% SiO2). Es wäre allerdings nicht befriedigend, allein eine verringerte Ätzrate zu erreichen, wenn dies mit einer höheren Partikelbildung einhergeht wie bei den bekannten Multikomponentengläsern. Daher ist zum einen der Anteil der SiO2-Komponente im Multikomponentenglas auf maximal 60 mol-% beschränkt und zum anderen hat die mindestens eine weitere Komponente auch die Funktion, die Degradation des Multikomponentenglases beim Trockenätzprozess gegenüber der von undotiertem Quarzglas zu verringern und gleichzeitig zum Aufbau einer stabilen Reaktionsproduktschicht beizutragen. In weiteren Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ist der Anteil der SiO2- Komponente im Multikomponentenglas auf maximal 60 mol-%, weiter bevorzugt maximal 59 mol-%, weiter bevorzugt maximal 58 mol-%, weiter bevorzugt maximal 57 mol-%, weiter bevorzugt maximal 56 mol-%, weiter bevorzugt maximal 55 mol-%, weiter bevorzugt maximal 54 mol-%, weiter bevorzugt maximal 53 mol-%, weiter bevorzugt maximal 55 mol-%, weiter bevorzugt maximal 51 mol-%, weiter bevorzugt maximal 50 mol-%, beschränkt. Diese Funktion wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, dass die mindestens eine weitere Komponente durch Reaktion mit halogenhaltigem Ätzgas ein thermisch und strukturell stabiles Reaktionsprodukt bildet. Ein Maß dafür ist, dass das Reaktionsprodukt einen vergleichsweise hohen Siedepunkt beziehungsweise einen hohen Sublimationspunkt hat. Als Anhaltspunkt für einen hohen Siedepunkt beziehungsweise Sublimationspunkt wird hier eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 200°C, bevorzugt oberhalb von 400°C und besonders bevorzugt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 500°C definiert. Die „Verflüchtigungstemperatur“ ist entweder die Temperatur am Siedepunkt beziehungsweise die Temperatur am Sublimationspunkt bei Standard- Druckbedingungen (atmosphärischer Druck = 101.325 Pa), je nach dem welchem Phasenübergang die spezifische Komponente unterliegt. Bei Komponenten mit einem Schmelzpunkt unterhalb des Siedepunktes beziehungsweise unterhalb des Sublimationspunktes wird als „Verflüchtigungstemperatur“ die Temperatur des Schmelzpunkts verstanden. 2025P00031 10.04.2025 10 Bei einem Multikomponentenglas, das außer der SiO2-Komponente noch eine Vielzahl weiterer Komponenten enthält (also mindestens zwei weitere Komponenten), genügt es, wenn mindestens eine der Vielzahl der weiteren Komponenten eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 200°C, bevorzugt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 400°C und besonders bevorzugt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 500°C aufweist. Besonders bevorzugt weisen aber (außer SiO2) alle weiteren Komponenten des Multikomponentenglases eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 200°C, bevorzugt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 400°C und besonders bevorzugt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 500°C auf. Halogenidhaltige Reaktionsprodukte, deren Verflüchtigungstemperatur in diesem Temperaturbereich liegt, zeichnen sich durch eine im Vergleich zu Silizium-Halogeniden höhere thermische Stabilität aus. So liegen beispielsweise Verflüchtigungstemperaturen von 200°C und mehr sowohl oberhalb des Sublimationspunkts von SiF4 (-95°C) als auch der Siedepunkte von SiCl4 (57°C) und SiBr4 (154°C). Komponenten des Multikomponentenglases, die derartige Reaktionsprodukte mit dem Ätzgas bilden, können dazu beitragen, die Degradation des Multikomponentenglases beim Trockenätzprozess gegenüber der von undotiertem Quarzglas zu verringern und sie können gleichzeitig zur Bildung einer Reaktionsproduktschicht beitragen, die im weiteren Trockenätzprozess nur wenig erodiert und damit auch wenig Partikel freisetzt. Verbindungen drei- oder vierwertiger Elemente können in Glas eine Funktion als sogenannte „Netzwerkbildner“ annehmen. Bekannte oxidische Netzwerkbildner sind SiO2, B2O3, P2O5 und GeO2. Diese Oxide können allein oder mit anderen Komponenten ein dreidimensionales, oxidisches, amorphes Glasnetzwerk bilden. Drei- oder vierwertige Elemente können bekanntermaßen die Netzwerkstruktur des Multikomponentenglases stabilisieren und werden deshalb für die Glasbildung benötigt. Ein drei- oder vierwertiges Element beziehungsweise mehrere drei- oder vierwertige Elemente können daher vorteilhaft neben SiO2 den Hauptbestandteil des Multikomponentenglases bilden. Mit ihrer Hilfe kann man den SiO2-Gehalt im Glas reduzieren und somit die Bildung von halogenidischen Reaktionsprodukten ermöglichen, die thermisch deutlich stabiler sind als die Halogenide des Siliziums. 2025P00031 10.04.2025 11 Ein- oder zweiwertige Elemente können hingegen das Glasnetzwerk auflockern und dadurch einer Kristallisation des Glases und einer Entmischung während der Erstarrung aus der Schmelze entgegenwirken. Daher kann sich ein Oxid eines ein- oder zweiwertigen Elements, beziehungsweise Oxide mehrerer ein- oder zweiwertiger Elemente im Multikomponentenglas vorteilhaft auswirken. Da die Halogenide dieser Elemente besonders temperaturstabil sind, sind sie für die Ausbildung einer strukturell und thermisch stabilen Reaktionsproduktschicht geeignet und können daher zu einem hohen Anteil in der Gesamtzusammensetzung vorteilhaft enthalten sein. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mindestens eine weitere Komponente eine Verbindung ist, die ausgewählt ist aus mindestens einer der folgenden Gruppen: (i) einer ersten Gruppe bestehend aus Oxiden von Rb oder Cs, der Erdalkalielemente und Zn, (ii) einer zweiten Gruppe bestehend aus Oxiden der Seltenerdmetalle mit Ausnahme von Promethium (Pm), (iii) einer dritten Gruppe bestehend aus Oxiden von Elementen der Nebengruppen 4 bis 6 des Periodensystems, nämlich: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo und W (iv) einer vierten Gruppe bestehend aus Oxiden von Elementen der Hauptgruppen 13 bis 15 des Periodensystems, nämlich: Al, Ga, In, Ge, Sn und Bi. Außer SiO2 enthält das Multikomponentenglas eine weitere Komponente, die bevorzugt aus einer der Gruppen (i) bis (iv) ausgewählt ist, oder es enthält mehrere weitere Komponenten, die aus einer oder aus mehreren oder aus allen Gruppen (i) bis (iv) ausgewählt sind. Ziel ist es, den SiO2-Anteil im Multikomponentenglas zu reduzieren, und zwar auf vorzugsweise maximal 60 mol-%, vorzugsweise auf weniger als 55 mol-%, vorteilhafterweise weniger als 50 mol-%, oder weniger als 45 mol-% und besonders bevorzugt weniger als 40 mol-%. Dafür sind Zusätze von Oxiden der genannten Gruppen (i) bis (iv) geeignet, um dadurch die Bildung volatiler Halogenidverbindungen möglichst zu vermindern. 2025P00031 10.04.2025 12 Die technische Bedeutung der Gruppen (i) und (ii) für die vorliegende Erfindung liegt darin, dass diese Bestandteile als Netzwerkwandler dienen können, die die Glasbildung begünstigen und gleichzeitig schwerflüchtige Halogenidverbindungen bilden. Diese Gruppe enthält insbesondere Alkali- und Erdalkalioxide, die im Multikomponentenglas in der Regel als sogenannte „Netzwerkwandler“ wirken und auch als „Trennstellenbildner“ bezeichnet werden. Sie unterbrechen die Netzwerkstruktur des Glases und verringern dessen Viskosität und erleichtern insoweit die Glasbildung. In hohen Konzentrationen erhöhen sie jedoch die Neigung zur Entglasung, das heißt zur Kristallisation der erstarrenden Glasschmelze. Zur Ausbildung einer stabilen Reaktionsproduktschicht können diese Oxide jedoch beitragen, weil deren Halogenide durchweg temperaturstabile Verbindungen sind. Ohne an eine Theorie gebunden zu sein, wird davon ausgegangen, dass die niederen Oxide von Alkali- und andere einwertige Kationen für die Anwendung in Halbeiterprozessen aufgrund der hohen Diffusivität unerwünscht sind. Für Cäsium- und Rubidium-Verbindungen gilt das nur eingeschränkt, weil diese Kationen relativ groß und daher unbeweglich sind. Wie auch bei den Erdalkalielementen sind deren Halogenide temperaturstabil. Es wird davon ausgegangen, dass Alkalimetalloxide in einem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas bezüglich der Entglasung nachteilig sind, weil sie die Struktur des Glases destabilisieren können. Glas besteht aus einem Netzwerk von SiO₂ und anderen Oxiden, die als Netzwerkbildner oder Netzwerkwandler wirken. Alkalimetalloxide schwächen die Glasstruktur durch die Erzeugung von Trennstellen im Silikatnetzwerk. Dadurch wird die Mobilität der Strukturgruppen erhöht, wodurch Keimbildung und Kristallwachstum begünstigt werden. Zusätzlich können Alkalimetalloxide auch die chemische Beständigkeit des Glases beeinträchtigen, indem sie die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Komponenten des Glases verändert. Das Glas wird insgesamt anfälliger für chemische Angriffe und Zersetzung, was insbesondere bei der erfindungsgemäßen Verwendung in dem plasmaunterstützten Trockenätzprozess nachteilig ist. 2025P00031 10.04.2025 13 Daher lehrt die vorliegende Erfindung einen diametral anderen Ansatz als der Stand der Technik US 2024/0217864 A1, der gerade die Kontrolle der Gegenwart von Alkalimetalloxiden als irrelevant ansieht. Daher ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung überraschend vorgesehen, dass das Multikomponentenglas Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen nicht oder bevorzugt in einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 mol-ppm enthält mit der Ausnahme oxidischer Verbindungen von Cäsium und/oder Rubidium. In weiteren Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung beträgt der Gehalt an Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen in dem erfindungsgemäßen Multikomponentenglas maximal 900 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 800 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 700 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 600 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 500 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 400 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 300 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 200 mol-ppm, weiter bevorzugt maximal 100 mol-ppm. Wenn im Rahmen der vorliegenden Erfindung davon ausgegangen wird, dass die Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen nicht oder bevorzugt in einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 mol-ppm mit der Ausnahme oxidischer Verbindungen von Cäsium und/oder Rubidium vorliegen, so gilt dieses zunächst einmal für jedes einzelne Alkalimetall oder jede einzelne Alkalimetalloxid-Verbindung. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter dem Merkmal, dass die Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen nicht oder bevorzugt in einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 mol-ppm mit der Ausnahme oxidischer Verbindungen von Cäsium und/oder Rubidium vorliegen, verstanden, dass sich der Gehalt im Glas auf die Summe aller Alkalimetalle oder Alkalimetalloxid-Verbindungen (einschließlich Cs und Rb) bezieht. Diese beiden Möglichkeiten aus den vorstehenden zwei Absätzen gelten dann ebenfalls ach für bevorzugte Obergrenzen al Alkalimetallen und/oder Alkalimetalloxiden, die in der vorliegenden Erfindung definiert werden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden unter Alkalimetallen oder Alkalimetalloxid-Verbindungen, die nicht oder bevorzugt in einer Konzentration von 2025P00031 10.04.2025 14 jeweils weniger als 1000 mol-ppm in der erfindungsgemäßen Glaszusammensetzungen enthalten sind, insbesondere Lithiumoxid, Natriumoxid und Kaliumoxid verstanden. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass durch die Einschränkung der Gegenwart von Alkalimetallen oder Alkalimetall-Verbindungen es nicht zu störenden Freisetzungen der Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen in Prozessen zur Herstellung von Halbleitermaterialien kommt, in welchen sich solche Bestandteile nachteilig auswirken würden. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann die Einschränkung der Gegenwart von Alkalimetallen oder Alkalimetall-Verbindungen durch die Verwendung von hochreinen Ausgangsmaterialien, insbesondere an SiO2 und Al2O3, erreicht werden. Diese hochreinen Ausgangsmaterialien sind grundsätzlich verfügbar, werden aber bisher nicht für die Herstellung von Multikomponentengläser für Bauteile verwendet, die in plasmaunterstützten Trockenätzprozessen oder RIE-Prozessen Verwendung finden, benutzt. Kommerzielle Beispiele für geeignete Ausgangsmaterialien an Al2O3 sind Al2O3-Produkte von Nabalox, die je nach Typ 0,1 bis 0,3 Massen-% Na2O (= 0,15 bis 0,5 mol-%Na2O) enthalten. Weitere Maßnahmen zur Einschränkung der Gegenwart von Alkalimetallen oder Alkalimetall-Verbindungen können darin liegen, die zu verwendenden Ausgangsmaterialien aufzureinigen und die Herstellung der Multikomponentengläser ausschließlich in Vorrichtungen durchzuführen, die keine Alkalimetalle oder Alkalimetall- Verbindungen freisetzen. Hierzu zählt beispielsweise die Auswahl eines geeigneten Tiegelmaterials bzw. einer geeigneten Schmelzanlage, bei welchen insbesondere auf Keramikmaterialien verzichtet wird oder bei welchen Platinmaterialien (z.B. Platintiegel) verwendet werden. Daher betrifft die vorliegende Erfindung auch die Verwendung von Metalloxiden, welche einen geringen Gehalt an Alkalimetallen und/oder Alkalimetalloxiden aufweisen, zur Herstellung von Multikomponentengläsern zur Verwendung in plasmaunterstützten Trockenätzprozessen oder RIE-Prozessen. ZnO kann als Alternative zu Al2O3 dienen, das im Verdacht steht, zur Partikelbildung im RIE-Prozess beizutragen. Dies wird weiter unten noch näher erläutert. 2025P00031 10.04.2025 15 Die Halogenide der Seltenerdmetalle (einschließlich Scandium und Yttrium) haben im Allgemeinen eine hohe Schmelz- oder Verflüchtigungstemperatur. In Frage kommen Y2O3, La2O3 (LaF3: Siedepunkt: 2327°C), CeO2 (CeF3: Schmelzpunkt: 1460°C), Sm2O3 (SmF3: Schmelzpunkt: 1306°C), Gd2O3 (GdF3: Schmelzpunkt: 1231°C) und Dy2O3 (DyF3: Siedepunkt: 2200°C) und Yb2O3 (YbF3: Schmelzpunkt: 1157 °C). In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Multikomponentenglas jedoch kein Yttrium. Die technische Bedeutung der Gruppe (iii) für die vorliegende Erfindung kann darin gesehen werden, dass diese Zwischenoxide als Zusätze das Glasnetzwerk stabilisieren können. Einige Elemente dieser Gruppe bilden zwar eher volatile Halogenide; diese sind aber immer noch stabiler als Silizium-Halogenide und daher im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbar. Die technische Bedeutung der Gruppe (iv) für die vorliegende Erfindung kann darin gesehen werden. dass diese Bestandteile als Glasbildner wirken, die die Glasstruktur vernetzen, wobei SiO2 bei weitem die flüchtigsten Halogenidverbindungen bildet. Einige der Elemente dieser Gruppe können jedoch die Temperaturstabilität verringern, wie beispielsweise Bi2O3. Sie sind daher mit eher geringem Anteil in der Zusammensetzung des Multikomponentenglases enthalten. Aus der Gruppe (iv) sind neben Al2O3 insbesondere SnO2 und Bi2O3 als weitere Komponenten des Multikomponentenglases besonders geeignet. Es hat sich allerdings gezeigt, dass Multikomponentengläser insbesondere mit Zusammensetzungen mit hohen Al2O3-Anteilen von mehr als 35 mol-% häufig zu Partikelbildung neigen, was darauf zurückgeführt werden kann, dass viele Ätzgase Fluor enthalten und AlF3 einen hohen Sublimationspunkt von 1260°C hat. Daher enthält eine bevorzugte Ausführungsform des Multikomponentenglases Aluminiumverbindungen in einer Konzentration von weniger als 30 mol-%, vorzugsweise weniger als 15 mol-%, besonders bevorzugt weniger als 5 mol-%. In einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind die erfindungsgemäßen Multikomponentengläser jedoch Al2O3-haltig. 2025P00031 10.04.2025 16 Die Siedepunkte der Aluminiumhalogenide AlCl3 (180°C) und AlBr3 (263°C) liegen im oberen Bereich der üblichen Prozesstemperaturen, so dass diese Halogenide bei Einsatz von ausschließlich chlorhaltigem- oder bromhaltigen Ätzgas in die Gasphase übergehen können (insbesondere bei den üblichen niedrigen Prozessdrücken ist von noch niedrigeren Verflüchtigungstemperaturen auszugehen als bei Normaldruck) und damit nicht zur Bildung einer thermisch und strukturell stabilen Reaktionsproduktschicht beitragen. Vorteilhafterweise ist somit in der Zusammensetzung des Multikomponentenglases der molare Anteil an Oxiden der ersten Gruppe und der zweiten Gruppe zusammen höher als der molare Anteil an den Oxiden der dritten Gruppe. Insbesondere ist der molare Anteil von Oxiden aus der ersten Gruppe und aus der zweiten Gruppe zusammen mindestens um den Faktor 1,5 - vorzugsweise um den Faktor 2 - höher als der molare Anteil der Oxide aus der dritten Gruppe. Vorteilhafterweise ist der molare Anteil der Oxide aus der ersten Gruppe, aus der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe zusammen höher als der molare Anteil der Oxide aus der vierten Gruppe zuzüglich des Anteils an SiO2. Insbesondere ist der molare Anteil von Oxiden aus der ersten Gruppe und aus der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe zusammen mindestens um den Faktor 1,5 - vorzugsweise um den Faktor 1,75 - höher als der molare Anteil der Oxide aus der vierten Gruppe zuzüglich des molaren Anteils an SiO2. Bor und Phosphor werden als Dotanten in Halbleiterwerkstoffen eingesetzt, so dass gegebenenfalls der Eintrag bor- und phosphorhaltiger Verunreinigungen bei der Halbleiterfertigung möglichst auszuschließen ist. Im Hinblick darauf wird eine Ausführungsform des Multikomponentenglases bevorzugt, das Bor- und Phosphorverbindungen nicht oder in einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 Gew.-ppm enthält. Auch Verbindungen von Antimon, Arsen und Gallium wären grundsätzlich als Komponenten des Multikomponentenglases geeignet. Allerdings kommen auch diese Substanzen als Dotanten in Halbleiterwerkstoffen vor. Im Hinblick darauf wird ein 2025P00031 10.04.2025 17 Multikomponentenglas bevorzugt, das Verbindungen von Antimon, Arsen, Gallium nicht oder als Verunreinigung in einer Konzentration von weniger als 1000 Gew.-ppm enthält. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Multikomponentenglases enthält Gold, Silber und Kupfer (oder deren Verbindungen) jeweils in einer Konzentration von weniger als 100 Gew.-ppm. Der Grund hierfür ist die hohe Diffusivität der genannten Elemente im Glasnetzwerk. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Multikomponentenglases zeichnet sich dadurch aus, dass es frei ist von Blei-, Cadmium- und Thalliumverbindungen, die toxisch sind (jeweils weniger als 100 Gew.-ppm). Die Erfahrung zeigt, dass höherschmelzende Multikomponentengläser stabilere Glasnetzwerke aufweisen als niedrigschmelzende Gläser, was sich in der Regel makroskopisch positiv auf Eigenschaften wie die mechanische Härte und Festigkeit und die chemische Beständigkeit auswirkt. Als Maß für die Viskosität des Multikomponentenglases kann die sogenannte Glasübergangstemperatur Tg (auch: Transformationstemperatur) dienen, der eine Viskosität von 1013,2 dPa.s zugeschrieben wird. Beim erfindungsgemäßen Multikomponentenglas hat es sich als günstig erwiesen, wenn die Glasübergangstemperatur Tg vergleichsweise hoch ist und im Bereich von 600 bis 920°C, besonders vorteilhaft im Bereich von 700 bis 880°C liegt. Bei der Herstellung technischer Gläser werden üblicherweise Läutermittel zugesetzt, deren Funktion darin besteht, durch Freisetzung großer Blasen bzw. durch Gasresorption die Blasigkeit in der Glasschmelze zu reduzieren. Dies sind üblicherweise zusammensetzungsfremde Stoffe wie Arsen- oder Antimontrioxid in Konzentrationen der Größenordnung 0,1 Gew.-%. Dies ist für die Herstellung hochreiner Multikomponentengläser für Halbleiteranwendungen problematisch, weshalb das Austreiben von Blasen nur physikalisch, beispielsweise durch Blasenwachstum und -aufstieg erfolgen sollte. Dafür ist es von Vorteil, eine geringe Viskosität im Schmelzprozess einstellen zu können. Diese Viskosität liegt bevorzugt im Bereich von 101 dPa·s bis 104 dPa·s, typischerweise um 102 dPa·s. Im Fall der Verwendung von Platin als Tiegelmaterial sollte die Temperatur für letztere Viskosität 1600°C, bevorzugt 1500°C nicht überschreiten. 2025P00031 10.04.2025 18 Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Multikomponentenglases ist die mindestens eine weitere Komponente eine chemische Verbindung aus der Gruppe bestehend aus: Bi2O3, Al2O3, ZnO, SnO2, TiO2, ZrO2, WO3, MoO3, Nb2O5, Ta2O5, MgO, CaO, SrO, BaO, Seltenerdmetall-Oxide (einschließlich Sc2O3 und Y2O3). Das Multikomponentenglas hat vorzugsweise folgende Zusammensetzung: Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 25 60 Bi2O3 0 50 SiO2+Bi2O3 30 80 Al2O3 0 35 ZnO 0 40 Al2O3+ZnO 0 60 SnO2 0 15 TiO2 0 35 ZrO2 0 15 WO3 0 20 MoO3 0 20 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 60 CaO 0 60 SrO 0 60 BaO 0 60 Erdalkali-Oxide 0 70 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 15 GeO2 0 10 2025P00031 10.04.2025 19 Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Multi- komponentenglas als sogenanntes „Alumosilikatglas“ klassifiziert werden. In diesem Fall hat das Multikomponentenglas vorzugsweise folgende Zusammensetzung: Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 25 60 Bi2O3 0 10 SiO2+Bi2O3 25 70 Al2O3 5 25 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 5 50 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 50 CaO 0 50 SrO 0 50 BaO 0 50 Summe Erdalkali-Oxide 0 70 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 2025P00031 10.04.2025 20 Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Multikomponentenglas als sogenanntes „Bismutsilikatglas“ klassifiziert werden. In diesem Fall hat das Multikomponentenglas vorzugsweise folgende Zusammensetzung: Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 30 60 Bi2O3 20 45 SiO2+Bi2O3 50 80 Al2O3 0 20 ZnO 0 40 Al2O3+ZnO 0 50 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 30 CaO 0 30 SrO 0 30 BaO 0 30 Erdalkali-Oxide 0 40 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 2025P00031 10.04.2025 21 Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Multikomponentenglas als „Niob-Tantal-Silikatglas“ klassifiziert werden. In diesem Fall hat das Multikomponentenglas vorzugsweise folgende Zusammensetzung: Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 20 60 Bi2O3 0 20 SiO2+Bi2O3 20 70 Al2O3 0 20 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 0 40 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 60 CaO 0 60 SrO 0 60 BaO 0 60 Erdalkali-Oxide 0 70 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 2025P00031 10.04.2025 22 Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann das Multikomponentenglas als „Titan-Silikatglas“ klassifiziert werden. In diesem Fall hat das Multikomponentenglas vorzugsweise folgende Zusammensetzung: Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 30 60 Bi2O3 0 20 SiO2+Bi2O3 30 80 Al2O3 0 20 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 0 40 SnO2 0 10 TiO2 5 35 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 30 CaO 0 30 SrO 0 30 BaO 0 30 Erdalkali-Oxide 0 40 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 2025P00031 10.04.2025 23 Das Multikomponentenglas zeichnet sich durch eine hohe Reinheit aus, die sich exemplarisch darin ausdrückt, dass Verunreinigungen an Cr, Mn, Fe, Co und Ni und Verbindungen für jedes einzelne dieser Elemente weniger als 50 Gew.-ppm und besonders bevorzugt weniger als 20 Gew.-ppm beträgt, und dass die Summe der Verunreinigungen an Cr, Mn, Fe, Co und Ni weniger als 100 Gew.-ppm beträgt. Das Multikomponentenglas ist im einfachsten und bevorzugten Fall ein rein oxidisches Glas, bei dem alle Anionen aus Sauerstoff-Ionen (O2-) bestehen. Die Sauerstoff-Ionen besetzen gegebenenfalls 100% der Anionenplätze der Netzwerkstruktur des Glases. Bei einer anderen, gleichermaßen bevorzugten Ausführungsform ist ein Teil der Sauerstoff-Ionen durch Fluor-Ionen substituiert. In diesem Fall weist das Multikomponentenglas eine Netzwerkstruktur mit Anionenplätzen auf, wobei (100-x) % der Anionenplätze durch Sauerstoff-Ionen (O2-) und der Anteil x (%) durch Fluor-Ionen (F-) besetzt ist, wobei x der Substitutionsgrad (in %) ist und im Bereich zwischen 0,1 und 10, bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 5 und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 4 liegt. Die Anzahl der substituierenden Fluorid-Ionen ist doppelt so groß wie die der substituierten Sauerstoff-Ionen (O2-). In dieser Ausführungsform werden die werden die Fluorionen in das Glas im Zuge der Herstellung eingeschmolzen, beispielsweise in Form der Rohstoffsubstitution (CaO --> CaF2).Die teilweise Substitution von Sauerstoff-Ionen durch Fluor-Ionen kann zu einer höheren Trockenätzbeständigkeit gegenüber halogenhaltigen Ätzgasen beitragen. Bei einem Fluor-Substitutionsgrad von weniger als 0,1 % ist dieser Effekt nicht nennenswert ausgeprägt, und Fluor-Substitutionsgrade von mehr als 10 % bewirken keine Verbesserung hinsichtlich der Trockenätzbeständigkeit mehr. Bevorzugt wird daher eine Obergrenze für den Fluor-Substitutionsgrad von 5 %, noch besser eine Obergrenze von 4 %. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind daher die Multikomponentengläser fluoridhaltig. Hinsichtlich des Glasbauteils zum Einsatz in einem Trockenätzprozess in Kontakt mit einem Plasma und halogenhaltigem Ätzgas wird die oben angegebene technische Aufgabe durch ein Glasbauteil mit den Merkmalen von Anspruch 20 gelöst. 2025P00031 10.04.2025 24 Aus dem Multikomponentenglas wird ein Glasbauteil erzeugt. Dies geschieht beispielsweise anhand eines Schmelzgießverfahrens. Dabei wird eine Glasschmelze aus dem Multikomponentenglas in einem Schmelzaggregat erzeugt, beispielsweise in einer Glasschmelzwanne oder in einem Schmelztiegel, und die Glasschmelze wird in eine Gießform eingelassen. Bei der Verarbeitung des Multikomponentenglases durch Gießen hat die Glasschmelze bevorzugt eine Viskosität im Bereich von 101 dPa·s bis 104 dPa·s. Das Glasbauteil ist beispielsweise ausgebildet als Kammerwandung oder Auskleidung eines Plasmaätzreaktors und/oder als Waferhalter, Heizeinrichtung, Stütz- oder Spannelement, Ringabdeckung, und insbesondere als Ätzring. Merkmale in Bezug auf die chemische Zusammensetzung und andere Eigenschaften des Multikomponentenglases sind weiter oben erläutert und diese Erläuterungen werden hiermit für das Glasbauteil einbezogen. Definitionen und Messmethoden Einzelne Begriffe der obigen Beschreibung werden im Folgenden ergänzend definiert. Die Definitionen sind Bestandteil der Beschreibung der Erfindung. Bei einem Widerspruch zwischen einer der folgenden Definitionen und der übrigen Beschreibung ist das in der übrigen Beschreibung Gesagte maßgeblich Für Begriffe und Messverfahren, die in der Beschreibung nicht speziell definiert sind, ist die Auslegung gemäß der Internationalen Fernmeldeunion (ITU; International Telecommunication Union) maßgeblich. Sofern für einen Parameter eine Messmethode nicht angegeben ist, so ist für diesen Parameter die Standard-Messmethode anzuwenden und insbesondere diejenige Messmethode, die in der entsprechenden ISO-Vorschrift niedergelegt ist, deren Veröffentlichungsdatum am nächsten vor dem der vorliegenden Anmeldung liegt. Sollten Messbedingungen nicht angegeben sein, so gelten als Standard-Bedingungen (SATP-Bedingungen) für die Temperatur 298,15 K (25°C, 77°F) und für den absoluten Druck 100 kPa (14,504 psi, 0.986 atm). Multikomponentengläser 2025P00031 10.04.2025 25 Multikomponentengläser im Sinne der Erfindung enthalten neben Siliziumdioxid mindestens eine weitere Komponente, die sich dadurch auszeichnet, dass sie mit einem im einem plasmaunterstützten Trockenätzprozess verwendeten Ätzgas eine Halogenverbindung bildet, die bei der Prozesstemperatur im Trockenätzprozess fest ist, also nicht verdampft oder sublimiert. Die Prozesstemperatur beim reaktiven Ionenätzen (RIE-Ätzen) variiert je nach den spezifischen Anforderungen des Prozesses und den verwendeten Materialien und liegt in der Regel im Bereich von Raumtemperatur bis etwa 200 °C. Zusammensetzung des Multikomponentenglases Die Angabe „mol-%“ bezieht sich sowohl auf die elementare Spezies der Komponente des Multikomponentenglases als solche als auch auf Verbindungen, die die Komponente in ionischer oder kovalenter Bindung enthalten. Die Formulierung „hat eine Zusammensetzung“ oder „besteht aus" soll auch umfassen, dass nicht ausdrücklich genannte, übliche und unvermeidliche Verunreinigungen in der Zusammensetzung enthalten sein können, deren Mengen nicht nennenswert sind und die nicht absichtlich zugesetzt werden. Die Formulierung, wonach die Zusammensetzung eine bestimmte Komponente „nicht enthält“ oder wonach die Zusammensetzung „frei ist“ von einer Komponente ist so zu verstehen, dass die Komponente allenfalls als Verunreinigung - also einschließlich des hypothetischen Falls von 0 Gew-% und jedenfalls nicht in nennenswerten Mengen - vorhanden ist und insbesondere nicht absichtlich zugesetzt wird. Die Menge der Verunreinigung im Multikomponentenglas wird hier in Gew.-ppm angegeben. Unter einer „nicht nennenswerten Menge“ sind weniger als 5000 Gew.-ppm der Zusammensetzung, weniger als 500 Gew.-ppm, weniger als 50 Gew.-ppm oder weniger als 5 Gew.-ppm zu verstehen, bezogen auf die Masse des Multikomponentenglases. Unter „Seltenerdmetalle“ werden Scandium, Yttrium und die Lanthanoiden subsumiert. Das Multikomponentenglas ist ein „oxidisches Glas“ in dem Sinne, dass sämtliche Anionenplätze mit Sauerstoff-Ionen (O2-) besetzt sind oder allenfalls ein kleiner Teil der Sauerstoff-Ionen (O2-) durch andere Anionen substituiert ist, insbesondere durch Fluor- 2025P00031 10.04.2025 26 Ionen (F-). Dies gilt äquivalent für die Benennung einzelner Komponenten des Multikomponentenglases als „Oxid“. Auch bei diesen Oxiden kann ein kleiner Teil der Sauerstoff-Ionen (O2-) durch andere Anionen substituiert sein. Der Substitutionsgrad liegt gegebenenfalls im Bereich zwischen 0,1 und 10% (bezogen auf die theoretische Gesamtzahl an Sauerstoff-Ionen (O2-)). Messung der Viskosität Das Multikomponentenglas wird im liquiden, niedrigviskosen Zustand zu Formkörpern gegossen. Die Viskosität der Schmelze liegt dabei im Bereich von 101 dPa·s bis 104 dPa·s. Die Messung der Viskosität erfolgt mittels Scher- oder Rotationsviskosimetrie, wobei die in Tabelle 1 angegebenen Werte zur Viskosität und Dichte berechnet sind, . Anstelle in der Exponentialschreibweise werden Viskositätswerte häufig auch anhand des dekadischen Logarithmus in der Form lg(dPa∙s) angegeben. Messung der Trockenätzbeständigkeit Zur Messung der Trockenätzbeständigkeit wird eine Probe des Multikomponentenglases mit folgenden Behandlungsschritten in einem RIE- Plasmareaktor einer Standard-Prozedur unterzogen: (a) Eine Planseite der Messprobe wird poliert, so dass sie eine Oberflächenrauigkeit mit einem Ra-Wert von 4 nm oder weniger aufweist. (b) Eine Teilfläche der polierten Planseite wird mit einem Kapton-Klebeband maskiert. (c) Die entsprechend teilmaskierte, polierte Planseite wird einer Trockenätzprozedur ausgesetzt, die durch folgende Parameter charakterisiert ist: • In die HF-Energiequelle wird eine Leistung von 600 Watt eingespeist. • Mittels der HF-Energiequelle wird bei einer Eingangsleistung von 10 Watt an der Messprobe eine Vorspannung von minus 100 Volt angelegt- • Folgende Prozessgase werden in die Reaktorkammer eingeleitet: 5 sccm Argon, 1 sccm CF4, 0,3 sccm O2. • Der Kammerdruck ist auf 6 Pa eingestellt. • Die Ätzdauer beträgt 60 Minuten. 2025P00031 10.04.2025 27 (d) Unter Einsatz eines Profilmessgeräts wird die Stufenhöhe zwischen dem maskierten Bereich und dem nicht maskierten Bereich der Glasprobe vermessen. Aus der Stufenhöhe wird die absolute Ätzrate ermittelt, die ein Maß für die Trockenätzbeständigkeit der Glasprobe darstellt. Diese Ätzrate wird in Relation gesetzt mit der gleichzeitig bestimmten Ätzrate an einer Referenzprobe aus Quarzglas, die gleichzeitig mit der Probe geätzt wurde. Der ermittelte Wert ist die sogenannte relative Ätzrate. Abschätzung der Partikelbildung Die Partikelbildung im RIE-Prozess wurde anhand der Zusammensetzung des Multikomponentenglases abgeschätzt. Der Abschätzung liegt die Annahme zugrunde, inwieweit es gelingt, beim RIE-Prozess bei einer Prozess-Temperatur unterhalb von 200 °C unter Einsatz des halogenhaltigen Ätzgases (Fluor, Chlor oder Brom enthaltend) eine thermisch und strukturell stabile Reaktionsproduktschicht auf der Oberfläche des Multikomponentenglases auszubilden. Es ist bekannt, dass Aluminiumoxid Partikel bildet. Je geringer der Anteil an Aluminiumoxid ist, desto geringer ist die abgeschätzte Partikelbildung. Es ist zu erwarten, dass Al2O3 im RIE-Prozess (bei Einsatz eines fluorhaltigen Ätzgases) AlF3 (Verflüchtigungstemperatur 1290 °C) als Reaktionsprodukt ausbildet und damit zu den, für den Aufbau einer passivierenden Schicht nützlichen, Elementen zählt. Gleichzeitig ist bekannt, dass der Einsatz von Al2O3 zu einer erhöhten Partikelbildung führt. In der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, den Anteil an Al2O3 zu verringern und andere, für die Glasbildung förderliche Zwischenoxide einzusetzen. Nb2O5 und Ta2O5 zeigen eine ähnlich gute Ätzbeständigkeit im RIE-Prozess. Dadurch ist davon auszugehen, dass Nb2O5 und Ta2O5 den Aufbau einer Passivierungsschicht durch die restlichen Komponenten des Glases nicht wesentlich beeinträchtigen. Durch die Verflüchtigungstemperatur von NbF5 (233 °C) und TaF5 (230 °C) nahe der Prozesstemperatur ist gleichzeitig von einer Verringerung der Partikelbildung auszugehen. 2025P00031 10.04.2025 28 Tboil/Tsub Tboil/Tsub Oxid Fluorid °C Chlorid °C Bromid Tboil/Tsub °C SiO2 SiF4 -90.3 SiCl4 57 SiBr4 153 Al2O3 AlF3 1290 AlCl3 180 AlBr3 255 Nb2O5 NbF5 233 NbCl5 254 NbBr5 364 Ta2O5 TaF5 230 TaCl5 240 TaBr5 349 MgO MgF2 1676 MgCl2 1412 MgBr2 1250 CaO CaF2 2500 CaCl2 1935 CaBr2 1953 SrO SrF2 2489 SrCl2 1250 SrBr2 2146 BaO BaF2 2260 BaCl2 1560 BaBr2 1835 Ausführungsbeispiel Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Zur Herstellung von Probenkörpern aus dem Multikomponentenglas wurden hochreine oxidische und/oder fluoridische Ausgangpulver bei Temperaturen im Bereich von 1450 bis 1600°C in einem Platin-Tiegel aufgeschmolzen. Die Schmelze wurde zum Läutern 1h bis 3h bei Schmelztemperatur gehalten und anschließend in eine Gießform abgegossen. Die nach dem Erstarren der Schmelze erhaltenen Probenkörper wurden spannungsarm getempert. Die Trockenätzbeständigkeit wurde in einem RIE- Plasmareaktor gemessen, und die Partikelbildung wurde anhand der unter „Definitionen“ angegebenen Methode abgeschätzt. In Tabelle 1 sind die Zusammensetzungen und Eigenschaften der Proben angegeben.
2025P00031 10.04.2025 29 Tabelle 1 Zusammensetzung Ätzrate Viskosität Dichte Partikel- bildung Probe T@ T@ Komponenten Anteile Absolut Relativ 1013.2 102 ρ dPa.s dPa.s [ mol-%] [µm/h] [%] [°C] [°C] [g/cm³] 1 SiO2-Nb2O5- CaO 35-13-52 0,18 3% 704 1055 3,33 0 2 SiO2-Nb2O5- SrO 42-15-43 0,28 5% 620 1156 3,89 + 3 SiO2-Ta2O5- MgO 47-8-45 7% 795 1397 3,40 + 4 SiO2-Ta2O5- SrO 50-10-40 7% 769 1512 4,31 + 5 SiO2-Ta2O5- CaO 44-12-44 6% 767 1500 3,90 + V6 SiO2-Al2O3- CaO 35-20-45 0,14 2% 737 1350 2,83 - V7 SiO2-Al2O3- CaO 54-11-35 0,15 3% 757 1532 2,68 - 8 SiO2-Nb2O5- SrO 35-13-52 4% 703 1136 4,35 0 9 SiO2-Ta2O5- BaO 55-7-38 6% 758 1482 4.60 + V10 SiO2-Al2O3- 35-20- 3% 828 1360 3.30 - SrO 45 11 SiO2-Nb2O5- 40-17- 7% 618 1147 3.93 + SrO 43 12 SiO2-Nb2O5- 38-19- 7% 617 1135 3.97 + SrO 43
2025P00031 10.04.2025 30 Die Spalte „relative Ätzrate“ gibt die Ätzrate der Messprobe bezogen auf die Ätzrate von undotiertem, synthetisch erzeugtem Quarzglas (SUPRASIL®; Handelsbezeichnung der Heraeus Quarzglas GmbH & Co. KG) als Referenz an. Die Symbolik der qualitativen Bewertung in der Spalte „Partikelbildung“ bedeutet dabei: (+): wenig, (0): akzeptabel, (-): viel. Die Zusammensetzung der Probe V10 – hier angegeben in mol-% - ist aus der US 2014/0274653 A1 bekannt. Die Zusammensetzung in Gew.-% ist: 43 SiO2 - 19 Al2O3 - 29 Y2O3 - 9 MgO. Dieses Multikomponentenglas zeichnet sich durch eine hohe Trockenätzbeständigkeit aus. Der in Spalte 5 der Tabelle 1 genannte Wert zur relativen Ätzrate ist berechnet. Wahrscheinlich beruht der in Fig.1 der oben genannten Patentschrift angegebene Wert auf einer anderen Ätzprozedur als der in der vorliegenden Schrift beschriebenen Standard-Ätzprozedur. In Bezug auf die Partikelbildung ist die Probe jedoch ein Vergleichsbeispiel, was zumindest teilweise auf ihren hohen SiO2-Anteil in der Zusammensetzung und die damit einhergehende Volatilität im RIE-Prozess zurückgeführt werden kann. Die Proben 1 bis 5 sind Al2O3-freie, ternäre Multikomponentengläser, die neben SiO2 entweder Nioboxid oder Tantaloxid mit einem Anteil bis maximal 17 mol-% enthalten. Beide Komponenten wirken in Verbindung mit SiO2 als Netzwerkwandler und verringern Viskosität und Transformationstemperatur. Die weitere Komponente ist jeweils entweder Lanthanoxid oder ein Erdalkalioxid. Probe 1 hat einen besonders niedrigen SiO2-Anteil von 35 mol-% und zeigt eine niedrige Ätzrate. Das Multikomponentenglas der Probe V6 hat eine ternäre Zusammensetzung mit SiO2, Al2O3 und einem Erdalkalioxid (CaO). Der SiO2-Anteil ist besonders niedrig und der CaO-Anteil ist besonders hoch. Bei der Standard-Trockenätzprozedur im RIE- Plasmareaktor reagiert CaO zu CaF2 (Schmelzpunkt: 1.423°C, Siedepunkt: 2500°C). Diese Probe zeigt die geringste absolute und relative Ätzrate, was auf die Ausbildung einer mehr oder weniger erosionsfesten Reaktionsproduktschicht zurückgeführt werden kann. Das Multikomponentenglas der Probe V7 hat ebenfalls eine ternäre Zusammensetzung mit SiO2, Al2O3 und CaO und es zeigt eine ähnlich niedrige Ätzrate wie Probe V6. Der SiO2-Anteil ist jedoch zu Lasten eines geringeren Al2O3-Anteils vergrößert. Dadurch ist 2025P00031 10.04.2025 31 der Temperaturbereich für niedrige Viskositäten zu höheren Temperaturen verschoben (T bei 10² dPa·s 1532°C). Generell lassen sich folgende Aussagen zu den Ätzraten und geschätzten Bewertungen der Partikelbildung treffen: - Hohe Erdalkali-Gehalte wirken sich positiv auf das Ätzverhalten aus. - Ein hoher Al2O3-Gehalt wirkt sich ebenfalls positiv auf die Ätzrate aus. - Nb2O5 und Ta2O5 verhalten sich bezüglich der Ätzrate unwesentlich schlechter. Für diese Gläser wird aber bei vergleichbaren Ätzraten eine geringere Partikelbildung erwartet. - Ein zu hoher SiO2 Gehalt ist erwartungsgemäß problematisch, weil sich bildende passivierende Schichten durch bevorzugten Ätzverlust dieser Komponente destabilisiert werden. Zusätzlich wurde überraschenderweise herausgefunden, dass sich sowohl hohe Erdalkaligehalte als auch hohe Seltenerdgehalte positiv auf das Ätzverhalten auswirken.

Claims

2025P00031 10.04.2025 32 PATENTANSPRÜCHE 1. Multikomponentenglas mit hoher Ätzresistenz beim Trockenätzen, das SiO2 mit einem Anteil im Bereich von maximal 60 mol-% und mindestens eine weitere Komponente enthält, die mit halogenhaltigem Ätzgas ein temperaturstabiles Reaktionsprodukt bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Multikomponentenglas Nioboxid in einer Menge von 5 bis 50 mol-% und/oder Tantaloxid in einer Menge von bis zu 30 mol-% enthält, wobei die Summe an Nioboxid und Tantaloxid, bezogen auf die Gesamtmenge an Multikomponentenglas, 5 bis 50 mol-% beträgt. 2. Multikomponentenglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Nioboxid in dem Multikomponentenglas 5 bis 50 mol-%, weiter bevorzugt 5 bis 45 mol-%, weiter bevorzugt 5 bis 40 mol-%, weiter bevorzugt 8 bis 35 mol-%, weiter bevorzugt 9 bis 34 mol-%, weiter bevorzugt 10 bis 30 mol-%, beträgt. 3. Multikomponentenglas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Tantaloxid in dem Multikomponentenglas 0 bis 30 mol-%, weiter bevorzugt 1 bis 29 mol-%, weiter bevorzugt 2 bis 28 mol-%, weiter bevorzugt 3 bis 27 mol-%, weiter bevorzugt 4 bis 26 mol-%, weiter bevorzugt 5 bis 25 mol-%, beträgt. 4. Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Nioboxid und Tantaloxid in Summe in dem Multikomponentenglas 5 bis 50 mol-%, weiter bevorzugt 6 bis 49 mol-%, weiter bevorzugt 7 bis 48 mol-%, weiter bevorzugt 8 bis 47 mol-%, weiter bevorzugt 9 bis 46 mol-%, weiter bevorzugt 10 bis 45 mol-%, beträgt. 5. Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge an Aluminiumoxid Al2O3 in dem Multikomponentenglas höchstens 10 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 9 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 8 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 7 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 6 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 5 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 4 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 3 mol-%, weiter bevorzugt höchstens 2 mol-%, beträgt. 6. Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Multikomponentenglas Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen in 2025P00031 10.04.2025 33 einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 mol-ppm enthält, mit Ausnahme oxidischer Verbindungen von Cäsium und/oder Rubidium. 7. Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Multikomponentenglas keine Alkalimetalle oder Alkalimetall-Verbindungen enthält, mit Ausnahme oxidischer Verbindungen von Cäsium und/oder Rubidium. 8. Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturstabile Reaktionsprodukt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 200°C, bevorzugt oberhalb von 400°C und besonders bevorzugt eine Verflüchtigungstemperatur oberhalb von 500°C aufweist. 9. Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Komponente eine Verbindung ist, die ausgewählt ist aus mindestens einer der folgenden Gruppen: (i) einer ersten Gruppe bestehend aus Oxiden von Rb und Cs, der Erdalkalielemente und Zn, (ii) einer zweiten Gruppe bestehend aus Oxiden der Seltenerdmetalle mit Ausnahme von Promethium (Pm), (iii) einer dritten Gruppe bestehend aus Oxiden von Elementen der Nebengruppen 4 bis 6 des Periodensystems, nämlich: Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo und W, (iv) einer vierten Gruppe bestehend aus Oxiden von Elementen der Hauptgruppen 13 bis 15 des Periodensystems, nämlich: Al, Ga, In, Ge, Sn und Bi. 10. Multikomponentenglas nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der molare Anteil von Oxiden aus der ersten Gruppe und aus der zweiten Gruppe zusammen höher ist als der molare Anteil der Oxide aus der dritten Gruppe. 11. Multikomponentenglas nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der molare Anteil von Oxiden aus der ersten Gruppe und aus der zweiten Gruppe zusammen mindestens um den Faktor 1,5 - vorzugsweise um den Faktor 2 - höher ist als der molare Anteil der Oxide aus der dritten Gruppe. 12. Multikomponentenglas nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der molare Anteil der Oxide aus der ersten Gruppe, aus der zweiten Gruppe und der dritten 2025P00031 10.04.2025 34 Gruppe zusammen höher ist als der molare Anteil der Oxide aus der vierten Gruppe zuzüglich des molaren Anteils an SiO2. 13. Multikomponentenglas nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der molare Anteil von Oxiden aus der ersten Gruppe und aus der zweiten Gruppe und der dritten Gruppe zusammen mindestens um den Faktor 1,5 - vorzugsweise um den Faktor 1,75 - höher ist als der molare Anteil der Oxide aus der vierten Gruppe zuzüglich des molaren Anteils an SiO2 14. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Verbindungen von Antimon, Arsen, Gallium nicht oder als Verunreinigung in einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 Gew.- ppm enthält. 15. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es Bor- und Phosphorverbindungen nicht oder in einer Konzentration von jeweils weniger als 1000 Gew.-ppm enthält. 16. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Komponente eine chemische Verbindung aus der Gruppe bestehend aus: Bi2O3, ZnO, SnO2, TiO2, ZrO2, WO3, MoO3, MgO, CaO, SrO, BaO und Seltenerdmetall-Oxide. 17. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine rein oxidische Netzwerkstruktur aufweist. 18. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Netzwerkstruktur mit Anionenplätzen aufweist, wobei (100-x) % der Anionenplätze durch Sauerstoff-Ionen (O2-) und der Anteil x (%) durch Fluor-Ionen (F-) besetzt ist, wobei x der Substitutionsgrad (in %) ist und im Bereich zwischen 0,1 und 10, bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 5 und besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 4 liegt. 19. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Zusammensetzung: 2025P00031 10.04.2025 35 Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 25 60 Bi2O3 0 50 SiO2+Bi2O3 30 100 Al2O3 0 35 ZnO 0 40 Al2O3+ZnO 0 60 SnO2 0 15 TiO2 0 35 ZrO2 0 15 WO3 0 20 MoO3 0 20 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 60 CaO 0 60 SrO 0 60 BaO 0 60 Erdalkali-Oxide 0 70 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 15 GeO2 0 10 20. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende als „Aluminosilikatglas“ klassifizierte Zusammensetzung: 2025P00031 10.04.2025 36 Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 25 60 Bi2O3 0 10 SiO2+Bi2O3 25 70 Al2O3 5 25 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 5 50 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 50 CaO 0 50 SrO 0 50 BaO 0 50 Summe Erdalkali-Oxide 0 70 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 21. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgende Bismutsilikatglas klassifizierte Zusammensetzung: 2025P00031 10.04.2025 37 Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 30 60 Bi2O3 20 45 SiO2+Bi2O3 50 80 Al2O3 0 20 ZnO 0 40 Al2O3+ZnO 0 50 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 30 CaO 0 30 SrO 0 30 BaO 0 30 Erdalkali-Oxide 0 40 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 22. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgende Niob-Tantal-Silikatglas Zusammensetzung: 2025P00031 10.04.2025 38 Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 20 60 Bi2O3 0 20 SiO2+Bi2O3 20 70 Al2O3 0 20 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 0 40 SnO2 0 10 TiO2 0 20 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 60 CaO 0 60 SrO 0 60 BaO 0 60 Erdalkali-Oxide 0 70 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 23. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgende „Titan-Silikatglas“ klassifizierte Zusammensetzung: 2025P00031 10.04.2025 39 Komponente Konzentrationsbereich von – bis (mol-%) SiO2 30 60 Bi2O3 0 20 SiO2+Bi2O3 30 80 Al2O3 0 20 ZnO 0 30 Al2O3+ZnO 0 40 SnO2 0 10 TiO2 5 35 ZrO2 0 10 WO3 0 10 MoO3 0 10 Nb2O5 5 50 Ta2O5 0 30 Nb2O5 + Ta2O5 5 50 MgO 0 30 CaO 0 30 SrO 0 30 BaO 0 30 Erdalkali-Oxide 0 40 Seltenerdmetall-Oxide 0 30 Summe Seltenerdmetall-Oxide 0 40 HfO2 0 10 V2O5 0 10 GeO2 0 10 24. Multikomponentenglas nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verunreinigungen an Cr, Mn, Fe, Co und Ni und Verbindungen dieser Elemente jeweils in einer Menge von weniger als 50 Gew.-ppm und bevorzugt weniger als 20 Gew.-ppm enthalten sind, und dass die Summe der Verunreinigungen an Cr, Mn, Fe, Co und Ni weniger als 100 Gew.-ppm beträgt. 2025P00031 10.04.2025 40 25. Glasbauteil zum Einsatz in einem Trockenätzprozess in Kontakt mit einem Plasma und halogenhaltigen Ätzgasen, dadurch gekennzeichnet, dass es eine den Ätzgasen ausgesetzte Oberfläche aufweist, die aus einem Multikomponentenglas nach einem der Ansprüche 1 bis 20 besteht. 26. Glasbauteil nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass es ausgebildet ist als Kammerwandung oder Kammerauskleidung eines Plasmaätzreaktors und/oder als Waferhalter, Heizeinrichtung, Pedestal, Stütz- oder Spannelement, Ringabdeckung, und insbesondere als Ätzring. 27. Verwendung des Glasbauteils nach Anspruch 26 oder 27 zum Einsatz in einem RIE- Trockenätzprozess zum Zweck der Minimierung der Partikelbildung bei Kontakt mit einem Plasma und halogenhaltigem Ätzgas. 28. Verwendung nach Anspruch 28 zur Herstellung von Kammerwandungen oder Kammerauskleidung eines Plasmaätzreaktors und/oder als Waferhalter, Heizeinrichtung, Pedestal, Stütz- oder Spannelement, Ringabdeckung und Ätzring.
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