DE10297462T5

DE10297462T5 - Optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung für die optische Lithografie und 160nm und Verfahren hierzu

Info

Publication number: DE10297462T5
Application number: DE10297462T
Authority: DE
Inventors: Robert W. Sturbridge Sparrow
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 2001-11-20
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-11-11
Also published as: AU2002360365A1; TW200303941A; US20050063894A1; WO2003044570A1; JP2005536765A; US20030094128A1

Abstract

Streuungslenkender, optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung zum Lenken der Streuung unter 160 nm, wobei der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung aus einem Fluoridkristall besteht, welcher eine Übertragung bei 157 nm > 85% und eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex von < –0,003 bei 157 nm aufweist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die optische Lithografie und insbesondere optische Mikrolithografiekristalle zur Verwendung in optischen Fotolithografiesystemen, welche die Wellenlängen eines Vakuumultraviolettlichts (VUV) unter 193 nm, vorzugsweise unter 175 nm und noch bevorzugter unter 164 nm, verwenden, wie z.B. lichtbrechende Systeme der VUV-Projektionslithografie, welche Wellenlängen im Bereich von 157 nm verwenden. Die vorliegende Erfindung betrifft optische Lithografiesysteme unter 160 nm, welche optische Fluoridkristalle verwenden, um die Streuung eines Lichts von 157 nm zu verringern.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Halbleiterchips, wie z.B. Mikroprozessoren und DRAMs, werden unter Verwendung einer Technik namens „optische Lithografie" hergestellt. Ein optisches Lithografiewerkzeug enthält ein Beleuchtungslinsensystem zum Beleuchten einer mit einem Muster versehenen Maske, eine Lichtquelle und ein Projektionslinsensystem zum Bilden eines Bildes des Maskenmusters auf dem Siliziumsubstrat.
Die Leistung von Halbleitern wurde durch das Verringern der kennzeichnenden Größen verbessert. Dies erforderte wiederum eine Verbesserung der Auflösung der optischen Lithografiewerkzeuge. Im Allgemeinen ist die Auflösung des übertragenen Musters direkt proportional zur numeri schen Apertur des Linsensystems und entgegengesetzt proportional zur Wellenlänge des Beleuchtungslichts. In den frühen 80er-Jahren betrug die Wellenlänge des verwendeten Lichts 436 nm von der g-Linie einer Quecksilberdampflampe. Anschließend wurde die Wellenlänge auf 365 nm (I-Linie der Quecksilberdampflampe) verringert, und derzeit beträgt die bei der Produktion verwendete Wellenlänge 248 nm, welche von der Emission eines KrF-Lasers erhalten wird. Die nächste Generation der Lithografiewerkzeuge wird die Lichtquelle auf die eines ArF-Lasers umstellen, welcher bei 193 nm emittiert. Die natürliche Entwicklung der optischen Lithografie würde die Lichtquelle auf die eines Fluoridlasers umstellen, welcher bei 157 nm emittiert. Für jede Wellenlänge werden unterschiedliche Materialien benötigt, um die Linsen herzustellen. Bei 248 nm ist das optische Material Quarzglas. Bei Systemen mit 193 nm wird es eine Kombination aus Quarzglas- und Kalziumfluoridlinsen geben. Bei 157 nm überträgt das Quarzglas die Laserstrahlung nicht. Zur Zeit wird in der Halbleiterindustrie der optischen Lithografie ein reiner Kalziumfluoridkristall als Material bei der Verwendung bei 157 nm bevorzugt.
Optische Fotolithografiesysteme zur Projektion, welche die VUV-Wellenlängen des Lichts unter 193 nm verwenden, liefern Vorteile bezüglich dem Erzielen von kleineren, kennzeichnenden Größen. Solche Systeme, welche VUV-Wellenlängen im Wellenlängenbereich von 157 nm verwenden, haben das Potenzial die integrierten Schaltungen mit kleineren, kennzeichnenden Größen zu verbessern. Derzeit durch die Halbleiterindustrie bei der Herstellung von integrierten Schaltungen verwendete, optische Lithografiesysteme haben sich weiterentwickelt, aber die kommerzielle Anwendung und die Aufnahme von VUV-Wellenlängen unter 193 nm, wie z.B. 157 nm, wurden durch die Übertragungsart solcher VUV-Wellenlängen im Bereich von 157 nm durch optische Materialien behindert. Zum Vorteil der VUV-Fotolithografie im Bereich von 157 nm, wie z.B. das VUV-Fenster des Emissionsspektrums eines F₂-Excimerlasers, welcher bei der Herstellung von integrierten Schaltungen zu verwenden ist, besteht Bedarf an optischen Lithografiekristallen, welche vorteilhafte, optische Eigenschaften unter 164 nm und bei 157 nm aufweisen.
Die vorliegende Erfindung beseitigt die Schwierigkeiten im Stand der Technik und liefert einen optischen Lithografiekristall aus Fluorid, welcher verwendet werden kann, um die Herstellung von integrierten Schaltungen mit VUV-Wellenlängen zu verbessern. Die kommerzielle Verwendung und die Aufnahme von UV unter 160 nm bei der Massenproduktion mit hohen Stückzahlen von integrierten Schaltungen ist von der Verfügbarkeit wirtschaftlich herstellbarer, optischer Fluoridkristalle mit einer hochwertigen, optischen Wirksamkeit abhängig.
Fluoridkristalle zur Verwendung unter 160 nm müssen eine hohe innere Übertragung bei der Gebrauchswellenlänge (> 98%/cm), einen hohen Index der Brechungshomogenität (< 2 ppm) und eine geringe Restbeanspruchungsdoppelbrechung (< 3 nm/cm) aufweisen. Die Beanspruchungsdoppelbrechung ist eine Folge des Herstellungsverfahrens und kann durch sorgfältiges Vergüten des Kristalls auf ein Minimum verringert werden. Dieser Unterschied wird in Bezug auf eine Eigenschaft namens "räumliche Streuung" klar. Räumliche Streuung ist eine Eigenschaft, welche als das Vorkommen einer Doppelbrechung beschrieben wird, welche von der Richtung der Lichtausbreitung abhängt. In Kristallen, wie z.B. Ge, Di und GaP, besteht jedoch solch eine Abhängig keit, bei welcher eine Abhängigkeit von 1/λ² von der Wellenlänge festgestellt wird ("Optical Anisotropy of Silicon Single Crystals" von J. Pasternak und K. Vedam, "PHYSICAL REVIEW B", Band 3, Nummer 8, 15. April 1971, S.2567–2571; "COMPUTATIONAL SOLID STATE PHYSICS" von Peter Y. Yu und Manuel Cardona, Plenum Press, N.Y., herausgegeben von F. Herman, 1972; "Spatial Dispersion in the Dielectric Constant of GaAs" von Peter Y. Yu und Manuel Cardona, "SOLID STATE COMMUNICATIONS", Band 9, Nummer 16, 15. August 1971, S.1421–1424). Die räumliche Streuung ist nicht in der dielektrischen Antwort eines kubischen Kristalls im Grenzwert vorhanden, in welchem die Wellenlänge des Lichts λ viel größer als der Abstand zwischen den Atomen ist. Da die Wellenlänge kleiner wird, wie z.B. bei VUV-Wellenlängen unter 160 nm, sind zusätzliche Terme in der dielektrischen Antwort nicht länger unerheblich. Bei einem kubischen Kristall lässt die Inversionssymmetrie der Kristallstruktur nur den ersten Beitrag, welcher ungleich Null ist, bei der Ordnung 1/λ² und nicht der Ordnung 1/λ auftreten. Es gibt eine mathematische Beschreibung der dielektrischen Antwort und Kristallsymmetrie, welche Tensore und ihre Transformationen verwendet, um zu beschreiben, wie die dielektrische Antwort (einschließlich der räumlichen Streuung) von der Richtung der Lichtausbreitung abhängen kann. Die dielektrische Antwort wird unter Verwendung eines Tensors des Rangs 2 beschrieben, welcher mit ε_ij bezeichnet wird. Die Effekte der niedrigsten Ordnung der räumlichen Streuung kann durch einen Tensor des Rangs 4, hier mit α_ijkl bezeichnet, aus der folgenden Gleichung beschrieben werden:
Hier stellt das Zeichen q → den Wellenvektor des Lichts dar; er zeigt in Richtung der Lichtausbreitung, und seine Größe beträgt 2π/λ. Die Gleichung zeigt, dass die lange Wellenlänge oder der Teil mit q → = 0 des dielektrischen Tensors durch die Summe der Elemente des Tensors α_ijkl mal den x-, y- oder z-Komponenten des Wellenvektors korrigiert wird. (Die Summe von k und l ist eine Summe über die kartesischen Richtungen x, y und z). Dieser Korrekturterm stellt die Quelle der räumlichen Streuung dar. Bei Abwesenheit dieses Terms würde ein kubischer Kristall einen vollständig isotropen, dielektrischen Tensor ε_ij und daher keine räumliche Streuung aufweisen. Von den möglichen Termen mit 3 × 3 × 3 × 3 = 81 im Tensor α_ijkl sind in einem kubischen Kristall mit einer Symmetrie von m3m, wie z.B. Zinkblende oder Kristalle mit einer Fluoritstruktur, nur 3 ungleich Null und verschieden. Es ist bekannt, dass Tensore des Rangs 4 Invarianten des Tensors 3 aufweisen. In völlig isotropen Systemen, wie z.B. Glas, kann der Tensor α_ijkl nur 2 unabhängige Elemente ungleich Null aufweisen und folgt der Relation: (α1111 – α1122)/2 – α1212 = 0.
Die unabhängigen Elemente, welche ungleich Null sind, können als α₁₁₁₁ und α₁₁₂₂ genommen werden. In einem kubischen System mit einer Symmetrie von m3m muss die oben erwähnte Relation nicht erfüllt werden, und es gibt 3 unabhängige Elemente des α_ijkl. Diese können als α₁₁₁₁, α₁₁₂₂ und α₁₂₁₂ genommen werden. Da die ersten zwei Tensorinvarianten in isotropen Glassorten vorkommen, können sie keine Anisotropie beeinträchtigen. Folglich wird jede Anisotropie aus der räumlichen Streuung in kubischen Kristallen mit der folgenden Relation assoziiert: (α1111 – α1122)/2 – α1212 ≠ 0.
Der Wert dieser Kombination der Tensorelemente in einem kubischen System setzt den Maßstab für alle anisotropen, optischen Eigenschaften fest, welche mit der räumlichen Streuung assoziiert werden. Diese Konstanten hängen selbst von der Wellenlänge des Lichts mit einer Abhängigkeit, wie z.B. der der Indexstreuung, und einer viel geringeren Abhängigkeit von der Wellenlänge als der expliziten von 1/λ² ab.
Reines Kalziumfluorid für UV-Lithografiesysteme zeigt eine räumliche Streuung. Die räumliche Streuung ist ein dem Kristall innewohnendes, optisches Streuungskennzeichen und kann als solches nicht durch das Bearbeiten, wie z.B. Vergüten, verringert werden. Eine durch Beanspruchung induzierte Doppelbrechung und eine Doppelbrechung der räumlichen Streuung können durch ihre jeweiligen Wellenlängenabhängigkeiten unterschieden werden. Die Abhängigkeit der räumlichen Streuung von der Wellenlänge ist im Vergleich zur Abhängigkeit bei der durch Beanspruchung induzierten Doppelbrechung von der Wellenlänge sehr stark, wobei die räumliche Streuung eine Abhängigkeit von 1/λ² aufweist.
Die Doppelbrechung kann auf hochleistungsfähige, optische Systeme eine nachteilige Auswirkung haben; ganz gleich, ob sie von der Beanspruchung oder den räumlichen Eigenschaften des Kristalls abgeleitet ist. Die Bildung von mehrteiligen Bildern ist ein Hauptanliegen. Die Phasen frontverzerrung stellt sowohl hinsichtlich der Bildsynthese als auch der Metrologie Probleme dar. Gegeben ist die Wellenlängenabhängigkeit der räumlichen Streuung und die Bandbreite der Laser, und die Streuung wird zu einem wichtigen Ergebnis. Daher ist es wichtig, die Menge der Doppelbrechung in einem Material zur Verwendung in hochleistungsfähigen, optischen Bildsynthesesystemen auf ein Minimum zu reduzieren. Die die Beanspruchung betreffende Doppelbrechung kann durch das Vergüten durch gesteuertes Erhitzen und langsames Abkühlen minimiert werden, das den Kristall ein thermisches Gleichgewicht über eine lange Zeitdauer erreichen lässt, wohingegen die räumliche Streuung eine inhärente Eigenschaft ist, welche auf eine andere Weise angegangen werden muss. Eine Möglichkeit ist, Mischkristalle vorzubereiten, welche eine auf ein Minimum reduzierte, räumliche Streuung aufweisen, wie z.B. ein isotropischer Fluoridkristall, welcher mehr als ein Metallkation enthält, welches Streuungen, einschließlich der räumlichen Streuung, minimieren und optische Eigenschaften aufweisen kann, welche sich vom reinen Kalziumfluorid unterscheiden, wie z.B. der Brechungsindex und die Streuungen, welche sich vom reinen Kalziumfluorid unterscheiden. Diese Möglichkeit erkennt an, dass die optischen Eigenschaften, wie z.B. die räumliche Doppelbrechung, der Brechungsindex und die Streuung eines gegebenen Fluoridkristalls durch die Kationen bestimmt werden, welche den Fluoridkristall bilden.
Die vorliegende Erfindung beseitigt im Stand der Technik auftretende Schwierigkeiten und liefert eine Einrichtung zum wirtschaftlichen Herstellen eines hochwertigen Kristalls, welcher verwendet werden kann, um die Herstellung von integrierten Schaltungen mit UV-Wellenlängen unter 200 nm zu verbessern. Jemandem mit technischen Fähigkei ten wird klar sein, dass verschiedene Abänderungen und Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung abzuweichen. Folglich ist vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung die Abänderungen und Veränderungen dieser Erfindung deckt; vorausgesetzt, sie liegen im Bereich der beiliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein optischer Lithografiefluoridkristall unter 160 nm zum Minimieren der Streuung unter 160 nm in optischen Lithografiesystemen unter Verwendung von Wellenlängen unter 160 nm, wie z.B. 157 nm. Vorzugsweise weist der Fluoridkristall eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex von < –0,003 bei 157 nm auf und besteht aus Bariumfluorid.
In einem anderen Aspekt enthält die vorliegende Erfindung einen optischen Lithografiekristall zur Streuungslenkung. Der Kristall zur Streuungslenkung ist ein isotroper Fluoridkristall, welcher vorzugsweise aus Barium besteht. Vorzugsweise weist der Bariumfluoridkristall der Erfindung eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex mit 157,6299 nm von kleiner als –0,0003 und einen Brechungsindex mit 157,6299 nm n > 1,56 auf.
In einem weiteren Aspekt enthält die vorliegende Erfindung ein optisches Lithografieverfahren unter 160 nm, welches das Liefern eines Beleuchtungslasers der optischen Lithografie unter 160 nm, das Liefern eines optischen Elements aus Kalziumfluoridkristall, das Liefern eines optischen Elements aus Bariumfluoridkristall mit Streuungseigenschaften, welche sich vom Kalziumfluorid unterscheiden, und das Durchlassen eines optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Kalziumfluorid und das optische Element aus Bariumfluorid, um ein verbessertes, optisches Lithografiemuster mit einer gelenkten, auf ein Minimum reduzierten Streuung zu bilden, wobei die Streuungseigenschaften des optischen Elements aus Bariumfluoridkristall die Streuungseigenschaften des Kalziumfluorids korrigieren und ausgleichen.
In einem anderen Aspekt enthält die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines optischen Lithografieelements zur Streuungslenkung. Das Verfahren enthält das Liefern eines Fluoridquellenmaterials zur Streuungskorrektur, das Schmelzen des Fluoridquellenmaterials zur Korrektur, um eine vorkristalline Fluoridschmelze zu bilden, das Erstarren der Fluoridschmelze in einen Fluoridkristall zur Streuungskorrektur und das Vergüten des Fluoridkristalls, um einen isotropen Fluoridkristall zur Streuungskorrektur zu liefern, welcher Streuungseigenschaften aufweist, welche sich vom Kalziumfluorid unterscheiden, vorzugsweise mit einer Wellenlängenstreuungseigenschaft dn/dλ des Brechungsindex von < –0,003 bei 157 nm, und das Bilden des Kristalls in ein optisches Lithografieelement zur Streuungslenkung unter 160 nm.
Zwar ist das Verringern der Wellenlänge des Beleuchtungslichts für die Lithografieverfahren zum Erzielen einer höhere Auflösung notwendig, aber die Laseremission des Beleuchtungslichts weist eine begrenzte Bandbreite auf. Um die am Knotenpunkt der 100 nm benötigte Auflösung zu erzielen, kann der Hersteller des optischen Lithografiewerkzeugs unter Verwendung einer ganz lichtbrechenden, optischen Konstruktion entweder einen äußerst linienverengten Laser (auf weniger als 2pm) oder zwei optische Ma terialien verwenden, welche Streuungseigenschaften aufweisen, welche die Bandbreite des Lasers ausgleichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Erfindung das Vorsehen von isotropen, kristallinen, optischen Lithografiematerialien zur Streuungskorrektur für die VUV-Lithografie im Allgemeinen, aber insbesondere im Bereich von 157 nm, um das Konstruieren der lichtbrechenden Linsen zu ermöglichen, um das Licht aus einem Fluorid-Excimerlaser zu verwenden, welches nicht unter 2pm linienverengt wurde. Die Erfindung enthält einen Bereich an fluoridkristallinen Materialien, welche Vorteile für die optische Lithografie mit 157 nm liefert. In der bevorzugten Ausführungsform wird der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung im Zusammenhang mit einem optischen Lithografiebeleuchtungslaser mit 157 nm verwendet, welcher eine Bandbreite von nicht weniger als 0,2 Picometern aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft optische Lithografiekristalle und insbesondere optische Mikrolithografiekristalle zur Verwendung in optischen Fotolithografiesystemen, welch die Wellenlängen eines Vakuumultraviolettlichts (VUV) unter 193 nm, vorzugsweise unter 175 nm und noch bevorzugter unter 164 nm, verwenden, wie z.B. lichtbrechende Systeme der VUV-Projektionslithografie, welche Wellenlängen im Bereich von 157 nm verwenden. Die vorliegende Erfindung betrifft optische Lithografiesysteme unter 160 nm, welche optische Fluoridkristalle verwenden, um die Streuung von Licht mit 157 nm mit der die optischen Fluoridkristalle korrigierenden Wellenlänge und der räumlichen Streuung des Lithografielichts mit 157 nm auf ein Minimum zu reduzieren, um Bildfehler im Lithografiesystem mit einem verbesserten Brennpunkt und einer ver besserten Auflösung auf ein Minimum zu reduzieren. Die optischen Fluoridkristalle der Erfindung weisen andere Streuungseigenschaften (einschließlich einer anderen räumlichen Streuung und unterschiedlichen, chromatischen Streuungseigenschaften) als die reinen Kalziumfluoridkristalle auf und liefern Verbesserungen gegenüber den Nachteilen der Eigenschaften der Kalziumfluoridkristalle, welche in lichtbrechenden Lithografiesystemen zur VUV-Projektionslithografie mit 157 nm verwendet werden.
Die Erfindung enthält einen Mischfluoridkristall, welcher eine minimale, räumliche Streuung aufweist. Der Mischkristall weist eine isotrope Struktur mit einem ersten Metallkation und einem zweiten Metallkation auf.
Die Erfindung enthält einen Fluoridkristall mit einer auf ein Minimum verringerten Menge an räumlicher Streuung. Der Mischfluoridkristall weist eine Molekularstruktur eines isotropen Fluoridkristalls auf und besteht aus einer Vielzahl an ersten Metallkationen und einer Vielzahl an zweiten Metallkationen. Die Mischung der verschiedenen Metallkationen liefert optische Eigenschaften, welche zur optischen Lithografie mit einer Streuung unter 160 nm und zur Verwendung in lichtbrechenden Systemen der Wellenlängenprojektionslithografie mit 157 nm zum Übertragen von Wellenlängen mit 157 nm mit einer verbesserten Auflösung und einem verbesserten Brennpunkt vorteilhaft sind. Vorzugsweise liefert die geeignete Kombination der Metallkationen im Fluoridkristall einen Kristall, welcher eine auf ein Minimum reduzierte, räumliche Streuung und eine Farbkorrektur für das optische Lithografiesystem unter 160 nm aufweist.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden, detaillierten Beschreibung dargestellt und für jemanden mit technischen Fähigkeiten leicht aus der Beschreibung ersichtlich sein oder durch das Praktizieren der wie hierin beschriebenen Erfindung erkannt werden, welche die folgende, detaillierte Beschreibung und die Ansprüche enthält.
Es sollte klar sein, dass sowohl die vorangehende, allgemeine Beschreibung als auch die folgende, detaillierte Beschreibung nur als Beispiele für die Erfindung dienen und einen Überblick über die grundlegende Struktur zur Erläuterung des Wesens und der Art der Erfindung gemäß den Ansprüchen liefern sollen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 veranschaulicht ein streuungsgelenktes, optisches Lithografiesystem/-verfahren mit optischen Lithografiekristallelementen zur Streuungslenkung gemäß der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die Erfindung enthält ein fotolithografisches Verfahren, wie in 1 gezeigt wird. Das Verfahren enthält das Liefern einer Strahlungsquelle unter 200 nm. Die Strahlungsquelle ist vorzugsweise ein F₂-Excimerlaser, welcher eine Laseremissionswellenlänge λ von ca. 157 nm erzeugt.
Der Brechungsindex des Materials ist von der Wellenlänge der Energie abhängig, welche durch dasselbe geht, und dies wird als Streuung des Materials bezeichnet. Die Energie der Wellenlänge des Lichts enthält die Polarisationszustände und die Richtung des Lichts, und folglich hängt der Brechungsindex des Materials von der Polarität und Richtung der Energie ab, welche durch dasselbe geht. Wenn also Licht durch ein Linsensystem geht, welches aus einem optischen Material konstruiert wurde, welches einen Bereich von Energieeigenschaften einschließlich der Wellenlänge und Polaritätsrichtung derselben aufweist, würde dann das Licht zu einem Bereich mit einem anderen Brennpunkt gebracht, folglich gestreut werden und die Auflösung verringern und Bildfehler aufweisen. Dieser Effekt kann durch das Verwenden eines optischen Materials mit anderen Streuungseigenschaften beseitigt werden. Um als Material zur Streuungskorrektur nützlich zu sein, gibt es bestimmte Kriterien, welche erfüllt werden müssen, d.h. das Material muss in der Wellenlänge der Operation übertragen, isotrop sein und die optimalen Streuungseigenschaften aufweisen. Durch das Vorsehen der Kriterien der Übertragung mit 157 nm und der isotropen Eigenschaft können die folgenden Materialien als Materialien zur Streuungskorrektur verwendet werden.
I. Auf Alkalimetallfluoriden basierende Materialien
Lithiumfluorid, Natriumfluorid, Kaliumfluorid und Materialien mit den Formeln: MRF₃, bei welchen M entweder Li, Na oder K und R entweder Ca, Sr, Ba oder Mg ist. Beispiele solcher Materialien enthalten: KMgF₃, KSrF₃, KBaF₃, KCaF₃, LiMgF₃, LiSrF₃, LiBaF₃, LiCaF₃, NaMgF₃, NaSrF₃, NaBaF₃ und NaCaF₃.
II. Auf alkalischen Erdmetallfluoriden basierende Materialien
Kalziumfluorid, Bariumfluorid und Strontiumfluorid. Jedes dieser Materialien kann mit einem der anderen gemischt werden, um einen Mischkristall mit der Formel (M1)_x(M2)_1– _xF₂ zu bilden, wobei M1 entweder Ba, Ca oder Sr und M2 entweder Ba, Ca oder Sr und x eine Menge zwischen 0 und 1 ist. Nicht einschränkende Beispiele sind Ba_0,5Sr_0,5F₂, mit x = 0,5 und Ba_0,25Sr_0,75F₂ mit x = 0,75. Wenn x = 0 ist, sind die Materialien CaF₂, BaF₂, SrF₂.
III. Auf Mischkristallen mit der Formel M₁__xR_xF_2+x basierende Materialien, wobei M entweder Ca, Ba oder Sr und R Lanthan ist
In solchen Materialien ist die Struktur des Kristalls bis zu x Werten von 0,3 isotrop. Beispiele dieser Formel enthalten Ca_0,72La_0,28F_2,28 mit x = 0,28 oder Ba_0,74La_0,26F_2,26 mit x = 0,26 oder Sr_0,79La_0,21F_2,21 mit x = 0,21, sind darauf aber nicht beschränkt.
Jedes der oben erwähnten Materialien I, II und III kann unter Verwendung einer als die "Stockbarger-" oder "Bridgeman-Technik" bekannten Technik zum Kristallwachstum hergestellt werden. Dieses Verfahren umfasst das Füllen des Pulvers des zu ziehenden Materials in einen Behälter, welcher als Schmelztiegel bekannt ist. Der Schmelztiegel, welcher normalerweise aus hochreinem Grafit besteht, wird auf einer beweglichen Tragkonstruktion innerhalb eines Heizgeräts mit einer ausreichenden Leistung positioniert, um die Temperatur auf ein Niveau über dem Schmelzpunkt des zu wachsenden Materials zu erhöhen. Nach dem Aufbau des Heizsystems um den Schmelztiegel herum wird das System mit einer Vakuumglocke geschlossen und unter Verwendung einer Kombination von Vakuumpumpen entleert. Nachdem ein 10^–5 Torr überschreitendes Vakuum erreicht wurde, wird eine Energie an das Heizgerät angelegt und kontinuierlich erhöht, bis ein im Voraus festge setztes Niveau erreicht wurde. Dieses im Voraus festgesetzte Niveau der Energie wird durch die Operationen des Schmelzverfahrens bestimmt. Nach einer Zeitdauer von mehreren Stunden mit der Schmelzenergie wird die bewegliche Tragkonstruktion aktiviert, und der Schmelztiegel wird dazu gebracht, langsam in den Ofen abzusteigen. Wenn die Spitze des Schmelztiegels absteigt, kühlt sie ab und beginnt, einzufrieren. Durch das Fortfahren des Absteifens entsteht eine fortschreitende Erstarrung, bis die ganze Schmelze gefroren ist. An dieser Stelle wird die Ofenleistung so verringert, dass sie unter der Schmelzenergie liegt; der Schmelztiegel wird zurück in das Heizgerät angehoben, darf das thermische Gleichgewicht über eine Zeitdauer von mehreren Stunden erreichen und dann durch das langsame Verringern der Heizgerätleistung auf Zimmertemperatur abkühlen. Dies lässt den Kristall über einen langen Zeitraum ein thermisches Gleichgewicht erreichen, wobei das gesteuerte Erwärmen/Abkühlen den Kristall vergütet und die durch Beanspruchung induzierte Doppelbrechung auf ein Minimum reduziert, da eine Beanspruchung gebildet werden und im Kristall bleiben kann, welcher kein thermisches Gleichgewicht erreichen durfte. Sobald die Zimmertemperatur erreicht wird, wird das Vakuum freigesetzt, die Vakuumglocke und anschließend die Heizgeräte entfernt, und der Kristall kann aus dem Schmelztiegel genommen werden.
Zwar ist das Bridgeman- oder Stockbargerverfahren zum Kristallwachstum das üblicherweise verwendete Verfahren zum Ziehen von Kristallen aus Materialien, welche auf Fluorid basieren, aber es ist nicht das einzige zur Verfügung stehende Verfahren. Techniken, wie z.B. das Czochralski-, Kyropoulos- oder Stoberverfahren, können auch verwendet werden.
Die Größe und Form der Scheiben, welche aus diesen Materialien entstehen, sind beispielsweise für Linsen veränderbar: 118–250 mm Durchmesser mal 30–50 mm Stärke. Die Scheiben werden auf eine herkömmliche Weise zu Linsen mit ungefähr den gleichen Maßen geschliffen und weisen die erwünschte Krümmung auf. Die Linsen weisen eine allgemeine Anwendung auf, beispielsweise jedes Mal, wenn eine Streuungskorrektur erfordert wird. Die Linsen können dann in einer großen Vielfalt von optischen Systemen eingesetzt werden, beispielsweise Lasern einschließlich Systemen mit 157 nm, Systemen der Spektrografie, Mikroskopen und Teleskopen, sind aber nicht darauf beschränkt.
Die Erfindung enthält einen optischen Fluoridkristall zur Übertragung unter 160 nm zur Verwendung mit einem Lithografielaser unter 160 nm, welcher eine Bandbreite von mindestens 2pm aufweist, wobei der erfinderische, optische Kristall Streuungseigenschaften aufweist, welche sich vom Kalziumfluorid unterscheiden. Der optische Lithografiefluoridkristall besteht vorzugsweise aus einem isotropen Fluoridkristall, welcher Barium enthält und eine Übertragung bei 157 nm von größer als 85% und eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex von < –0,003 bei 157 nm aufweist.
Der Fluoridkristall hat vorzugsweise eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex von < –0,004 und noch vorgezogener von < –0,0043 bei 157 nm. Vorzugsweise weist der Fluoridkristall einen Brechungsindex n > 1,56, noch bevorzugter n ≥ 1,6 und am bevorzugtesten n ≥ 1,64 bei 157 nm auf. Vorzugsweise weist der Fluoridkristall Temperaturkoeffizienten dn/dt des Brechungsindex von > 8 × 10^–6/°C und bevorzugter dn/dt > 8,5 × 10^–6/°C bei 157 nm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der optische Lithografiefluoridkristall ein großes Durchmessermaß > 100 mm und eine Stärke > 30 mm und bevorzugter einen Durchmesser im Bereich von ca. 118 bis 250 nm und eine Stärke im Bereich von ca. 30 bis 50 nm auf. Wenn mit einer Beleuchtungsquelle mit einer breitbandigen Breite, wie z.B. einem F₂-Excimerlaser mit einer Bandbreite von mindestens 5pm verwendet, umfasst der Bariumfluoridkristall ein optisches Element zum Lenken der Bandbreitenstreuung. In bevorzugten Ausführungsformen weist der optische Lithografiekristall aus Bariumfluorid einen Natriumkontaminationsgehalt von < 10ppm mal dem Gewicht, bevorzugter < 5ppm mal dem Gewicht und am bevorzugtesten < 1ppm. In bevorzugten Ausführungsformen weist der optische Lithografiekristall aus Bariumfluorid einen Gesamtkontaminationsgehalt der Seltenerden von mindestens 1ppm mal dem Gewicht auf. Vorzugsweise weist der optische Lithografiekristall aus Bariumfluorid einen Gesamtkontaminationsgehalt des Sauerstoffs von weniger als 50ppm mal dem Gewicht und bevorzugter < 20ppm auf. Solche niedrigen Kontaminationsgehalte liefern vorteilhafte, optische Eigenschaften, und vorzugsweise weist der Kristall eine Übertragung bei 157 nm von ≥ 86% und noch bevorzugter ≥ 88% auf.
In einem weiteren Aspekt enthält die Erfindung einen optischen Lithografiekristall zur Streuungslenkung unter 160 nm. Der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung enthält einen isotropen Fluoridkristall mit einer Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex bei 157,6299 nm von < –0,003 und einen Brechungsindex bei 157,6299 nm n > 1,56. Vorzugsweise ist die dn/dλ des Kristalls zur Streuungslenkung < –0,004 und noch bevorzugter dn/dλ < –0,0043. Vorzugsweise beträgt der Brechungsindex des Kristalls n > 1,6. Der Kristall besteht vorzugsweise aus Bariumfluorid und weist andere Streuungseigenschaften als reines CaF₂ auf.
In einem weiteren Aspekt enthält die Erfindung ein optisches Lithografieverfahren unter 160 nm, welches das Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm, das Liefern eines optischen Elements aus Kalziumfluoridkristall und das Liefern eines optischen Elements aus Bariumfluoridkristall mit optischen Streuungseigenschaften unter 160 nm enthält, welche das optische Element aus Kalziumfluoridkristall korrigieren und die Streuungen des Kalziumfluoridkristalls kompensieren. Vorzugsweise weist das optische Element aus Bariumfluoridkristall eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex auf, welche < -0,003 ist. Das Verfahren enthält das Durchlassen eines optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Kalziumfluorid und das optische Element aus Bariumfluorid, um ein optisches Lithografiemuster mit einer auf ein Minimum verringerten Streuung und vorzugsweise mit kennzeichnenden Maßen ≤ 100 nm zu bilden. Das Liefern des optischen Elements aus Bariumfluoridkristall enthält vorzugsweise das Füllen eines Bariumfluorid-haltigen Kristallausgangsstoffes in einen Behälter, das Schmelzen des Ausgangsstoffes, um eine vorkristalline, Bariumfluorid-haltige Schmelze zu bilden, und das schrittweise Einfrieren der Schmelze in einen aus Bariumfluorid bestehenden Kristall. Das Herstellungsverfahren enthält vorzugsweise außerdem das Erwärmen des Fluoridkristalls und das langsame Abkühlen im thermischen Gleichgewicht des Kristalls und das Umformen des Bariumfluorid-haltigen Kristalls in ein optisches Element. Der Beleuchtungslaser weist vorzugsweise eine Bandbreite ≥ 5 pm und vorzugsweise ≥ 1pm auf. In einer Ausführungsform enthält die Erfindung das Verfahren zum Herstellen eines optischen Elements zur Streuungslenkung. Das Verfahren enthält das Liefern eines Quellenmaterials aus Bariumfluorid, das Schmelzen des Quellenmaterials aus Bariumfluorid, um eine vorkristalline Bariumfluoridschmelze zu bilden, das Erstarren der Bariumfluoridschmelze in einen Bariumfluoridkristall und das Vergüten des Bariumfluoridkristalls, um einen isotropen Bariumfluoridkristall mit einer Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex bei 157 nm von < –0,003 zu liefern. Das Verfahren enthält vorzugsweise das Liefern eines den Fremdstoff entfernenden Reinigungsmittels aus Fluorid und das Schmelzen des Reinigungsmittels mit dem Quellenmaterial aus Bariumfluorid, um die Fremdstoffe zu entfernen. Das Reinigungsmittel ist vorzugsweise Bleifluorid.
Beispiel
Es wurden Proben eines optischen Lithografiekristalls aus Bariumfluorid erzeugt. An einem erzeugten Kristall wurden Messungen des Brechungsindex im Bereich von 157 nm vorgenommen. Außerdem wurden an einem erzeugten Kristall Übertragungsbelichtungen im Bereich von 157 nm vorgenommen.
Die Kristalle wurden in Schmelztiegeln aus hochreinem Grafit gezogen. Hochreines Bariumfluoridpulver wurde in den Schmelztiegel gefüllt. Der gefüllte Schmelztiegel wurde auf einer beweglichen Tragkonstruktion innerhalb eines Kristallwachstumsheizgeräts mit einer ausreichenden Leistung zum Erhöhen der Temperatur auf eine Temperatur über 1280°C positioniert. Das Bariumfluoridpulver wurde bei einer Temperatur über 1280°C in eine vorkristalline Bariumfluoridschmelze geschmolzen, und anschließend wurde der Schmelztiegel durch einen Temperaturgradient gesenkt, welcher 1280°C enthält, um die Schmelze schrittweise in eine kristalline Form zu erstarren. Der gebildete Kristall wurde dann durch das Erwärmen auf eine Temperatur unter 1280°C und das anschließende, langsame Abkühlen vergütet, um zuzulassen, dass der Bariumfluoridkristall das thermische Gleichgewicht erreicht und die Beanspruchung und die Doppelbrechung des Kristalls verringert. So gebildete Bariumfluoridkristallproben wurden dann analysiert. Eine Beständigkeitsprobe des Lasers zur Übertragung bei 157 nm zeigte eine äußere Übertragung von 86%. Eine Probe eines Luftbrechungsindex von 157 nm zeigte eine Streuung von 157 nm bei 20°C von dn/dλ(157,6299) = 0,004376 ± 0,000004 nm^–1 mit dem Luftbrechungsindex bei einer Wellenlänge bei 157 nm von 157,6299, n(λ = 157,6299) = 1,656690 ± 0,000006, und es wurde auch festgestellt, dass der Temperaturkoeffizient des Brechungsindex über 20°C dn/dT (ca. 20°C, 1 Atmosphäre N₂) = 10,6 (± 0,5) × 10^–6/°C und dn/dT (ca. 20°C, Vakuum) = 8,6 (± 0,5) × 10^–6/°C ist.
Die Erfindung enthält ein optisches Lithografieverfahren unter 160 nm, welches das Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm, das Liefern eines optischen Elements aus Kalziumfluoridkristall, das Liefern eines optischen Elements aus Bariumfluoridkristall, wobei das Bariumfluoridkristallelement eine Streuung von unter 160 nm aufweist, welche sich vom Kalziumfluoridkristall unterscheidet, und das Durchlassen des optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Kalziumfluorid und das optische Element aus Bariumfluorid umfasst, um ein optisches Lithografiemuster zu bilden. Das Bariumfluoridkristallelement weist vorzugsweise eine chromatische Streuung unter 160 nm auf, welche sich von der chromatischen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet. Das Bariumfluoridkristallelement weist vorzugsweise eine räumliche Streuung unter 160 nm auf, welche sich von der räumlichen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet. Das Bariumfluoridkristallelement weist vorzugsweise eine von der Wellenlänge abhängige Streuung unter 160 nm auf, welche sich von der von der Wellenlänge abhängigen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Die Erfindung enthält ein optisches Lithografieverfahren unter 160 nm, welches das Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm, das Liefern eines optischen Elements aus Kalziumfluoridkristall, das Liefern eines optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine Streuung aufweist, welche sich vom Kalziumfluoridkristall unterscheidet, und das Durchlassen des optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Kalziumfluorid und das optische Element aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung Bariumfluorid umfasst, um ein optisches Lithografiemuster zu bilden, wobei das optische Element aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung die Streuung des Kalziumfluoridkristalls korrigiert. Das Liefern eines optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung enthält vorzugsweise das Füllen eines Fluoridkristallausgangsstoffes aus einem Streuungslenkungskorrekturmaterial in einen Behälter, das Schmelzen des Fluoridkristallausgangsstoffes, um eine vorkristalline Fluoridschmelze zu bilden, das schrittweise Einfrieren der Fluoridschmelze in einen Fluoridkristall zur Streuungskorrekturlenkung, das Erwärmen des Fluoridkristalls und das Abkühlen im thermischen Gleichge wicht des Streuungslenkungskristalls und das Umformen des Streuungslenkungsfluoridkristalls in ein optisches Element zur Streuungslenkung.
Die Erfindung enthält ein optisches Lithografieverfahren unter 160 nm, welches zum Bilden eines optischen Lithografiemusters folgende Schritte umfasst: das Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm, das Liefern eines optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine Streuung von unter 160 nm aufweist, welche sich vom Kalziumfluoridkristall unterscheidet, und das Durchlassen des optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung. Das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung weist vorzugsweise eine chromatische Streuung unter 160 nm auf, welche sich von der chromatischen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet. Das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung weist vorzugsweise eine räumliche Streuung unter 160 nm auf, welche sich von der räumlichen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet. Das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung weist vorzugsweise eine von der Wellenlänge abhängige Streuung unter 160 nm auf, welche sich von der von der Wellenlänge abhängigen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Die Erfindung enthält ein Verfahren zum Herstellen eines streuungslenkenden, optischen Lithografieelements. Das Verfahren enthält das Liefern eines Bariumfluorid-haltigen Quellenmaterials, das Schmelzen des Bariumfluorid-haltigen Quellenmaterials, um eine vorkristalline, Bariumfluorid-haltige Schmelze zu bilden, das Erstarren der Barium fluorid-haltigen Schmelze in einen isotropen, Bariumfluorid-haltigen Fluoridkristall und das Vergüten des Bariumfluorid-haltigen Kristalls, um einen isotropen, Bariumfluorid-haltigen Fluoridkristall zu liefern.
Die Erfindung enthält eine Verfahren zum Herstellen eines streuungslenkenden, optischen Lithografiekristalls zum Korrigieren des Kalziumfluorids bei 157 nm. Das Verfahren enthält das Liefern eines Fluoridmaterials zur Streuungslenkungskorrektur, das Schmelzen des Fluoridmaterials zur Streuungskorrektur, um eine vorkristalline Fluoridmaterial-Streuungskorrekturschmelze zu bilden, das Erstarren der Fluoridschmelze aus dem Streuungskorrekturmaterial in einen Fluoridkristall aus einem Streuungskorrekturmaterial und das Vergüten des Fluoridkristalls aus Streuungskorrekturmaterial, um einen isotropen Fluoridkristall aus einem Streuungskorrekturmaterial mit einer Übertragung bei 157 nm von > 80% zu liefern. In einer Ausführungsform enthält die Erfindung das Liefern eines Fluoridgemisches aus Alkalimetall und Erdalkalimetall, wobei das Gemisch aus M und R besteht, wobei M ein aus der aus Li, Na und K bestehenden Alkalimetallgruppe ausgewähltes Alkalimetall und R ein aus der aus Ca, Sr, Ba und Mg bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewähltes Erdalkalimetall ist. Das Fluoridgemisch aus Alkalimetall und Erdalkalimetall wird in den Schmelztiegel gefüllt und geschmolzen, um eine vorkristalline Schmelze aus einem Fluoridgemisch aus Alkalimetall und Erdalkalimetall zu bilden, welche dann schrittweise in einen Alkalimetall-Erdalkalimetall-Mischkristall aus MRF₃ erstarrt, wobei M das aus der aus Li, Na und K bestehenden Alkalimetallgruppe ausgewählte Alkalimetall und R das aus der aus Ca, Sr, Ba und Mg bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewählte Erdalkalimetall ist. In einer Ausführungsform enthält die Erfindung das Liefern eines Erdalkalimetallfluoridgemisches, wobei das Gemisch aus M1 und M2 besteht, wobei M1 ein erstes aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewähltes, erstes Erdalkalimetall und M2 ein zweites aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewähltes Erdalkalimetall und M2 ein anderes Erdalkalimetall als M1 ist. Das Erdalkalimetallfluoridgemisch wird in einen Schmelztiegel gefüllt und geschmolzen, um eine vorkristalline Schmelze aus einem Erdalkalimetallfluoridgemisch zu bilden, welche dann schrittweise in einen Erdalkalimetall-Mischkristall aus (M1)_x(M2)₁__xF₂ erstarrt, wobei M1 das erste Erdalkalimetall, welches aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewählt wurde, und M2 das zweite Erdalkalimetall, welches aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewählt wurde, und x zwischen 0 und 1 ist. In einer Ausführungsform enthält die Erfindung das Liefern eines Fluoridgemisches aus Erdalkalimetall und Lanthan, wobei das Gemisch aus Lanthan und einem aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewählten Erdalkalimetall M besteht, und das Gemisch M_1–xLa_xF₂ ist, wobei x nicht größer als 0,3 ist. Die Mischung wird in einen Schmelztiegel gefüllt und geschmolzen, um eine Schmelze aus einem Fluoridgemisch aus Erdalkalimetall und Lanthan zu bilden, welche dann schrittweise in einen Erdalkalimetall-Lanthan-Mischkristall von M_1–xLa_xF₂ mit x kleiner gleich 0,3 erstarrt.
Jemandem mit technischen Fähigkeiten wird klar sein, dass verschiedene Abänderungen und Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung abzuweichen. Folglich soll die Erfindung die Abänderungen und Veränderungen dieser Erfindung decken, vorausgesetzt, dass diese inner halb des Bereiches der beiliegenden Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung liefert Fluoridlinsenmaterialkristalle für VUV-optische Lithografiesysteme und -verfahren. Die Erfindung liefert einen optischen Lithografiefluoridkristall zur Verwendung in optischen Mikrolithografieelementen bei 157 nm, welche optischen Lithografiephotonen unter 193 nm manipulieren.

Claims

Streuungslenkender, optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung zum Lenken der Streuung unter 160 nm, wobei der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung aus einem Fluoridkristall besteht, welcher eine Übertragung bei 157 nm > 85% und eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex von < –0,003 bei 157 nm aufweist.
Optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung nach Anspruch 1, wobei der Fluoridkristall einen Brechungsindex bei 157 nm von n > 1,56 aufweist.
Optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung nach Anspruch 1, wobei der Fluoridkristall einen Temperaturkoeffizienten dn/dλ des Brechungsindex bei 157 nm von > 8 × 10^–6/°C aufweist.
Optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung nach Anspruch 1, wobei der Kristall ein die Bandbreitenstreuung lenkendes, optisches Element aufweist.
Optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung nach Anspruch 1, wobei der Kristall ein die räumliche Streuung lenkendes, optisches Element enthält.
Optischer Lithografiekristall nach Anspruch 1, wobei der Fluoridkristall einen Sauerstoffkontaminationsgehalt von weniger als 20 ppm mal dem Gewicht aufweist.
Streuungslenkender, optischer Lithografiekristall zum Lenken der Streuung unter 160 nm, wobei der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung aus einem i sotropen Mischkristall aus Alkalimetall und Erdalkalimetall besteht, der Mischkristall aus Alkalimetall und Erdalkalimetall eine Formel MRF₃ aufweist, wobei M ein aus der aus Li, Na und K bestehenden Alkalimetallgruppe ausgewähltes Alkalimetall und R ein aus der aus Ca, Sr, Ba und Mg bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewähltes Erdalkalimetall ist und der isotrope Mischkristall aus Alkalimetall und Erdalkalimetall eine Übertragung bei 157 nm von > 85% aufweist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus KMgF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus KSrF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus KBaF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus KCaF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus LiMgF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus LiSrF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus LiBaF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus LiCaF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus NaMgF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus NaSrF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus NaBaF₃ besteht.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 7, wobei das Material des Mischkristalls aus Alkalimetall und Erdalkalimetall aus NaCaF₃ besteht.
Streuungslenkender, optischer Lithografiekristall zum Lenken der Streuung unter 160 nm, wobei der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung aus einem isotropen Mischkristall aus Erdalkalimetall besteht, das Material des Mischkristalls aus Erdalkalimetall eine Formel (M1)_x(M2)_1–xF₂ aufweist, wobei M1 ein erstes aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Gruppe ausgewähltes Erdalkalimetall, M2 ein zweites aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Erdalkalimetallgruppe ausgewähltes Erdalkalimetall ist, x zwischen 0 und 1 liegt und M2 ein Erdalkalimetall ist, welches sich von M1 unterscheidet, und der isotrope Mischkristall aus Erdalkalimetall eine Übertragung bei 157 nm von > 85% aufweist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr und M2 Ba ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr, M2 Ba und x 0,5 ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr, M2 Ba und x 0,75 ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr, M2 Ba ist und x im Bereich von 0,5 und 0,75 liegt.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr ist und x im Bereich von 0,5 und 0,75 liegt.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M2 Ba ist und x im Bereich von 0,5 und 0,75 liegt.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M2 Ba ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Sr und M2 Ca ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 20, wobei M1 Ca und M2 Ba ist.
Streuungslenkender, optischer Lithografiekristall zum Lenken der Streuung unter 160 nm, wobei der optische Lithografiekristall zur Streuungslenkung aus einem isotropen Mischkristall aus Erdalkalimetall und Lanthan besteht, das Mischkristallmaterial aus Erdalkalimetall und Lanthan eine Formel M_1–xR_xF_2+x aufweist, wobei M ein aus der aus Ca, Sr und Ba bestehenden Gruppe ausgewähltes Erdalkalimetall, R Lanthan und x nicht größer als 0,3 ist und der Mischkristall aus Erdalkalimetall und Lanthan eine Übertragung bei 157 nm von > 85% aufweist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei M Ca ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei M Ba ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei M Sr ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei M Ca und x = 0,28 ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei M Ba und x = 0,26 ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei M Sr und x = 0,21 ist.
Optisches Lithografiekristallmaterial nach Anspruch 31, wobei x im Bereich von 0,21 und 0,28 liegt.
Optischer Lithografiekristall zur Streuungslenkung, welcher aus einem isotropen Fluoridkristall besteht, wobei der Fluoridkristall eine Wellenlängenstreuung dn/dλ des Brechungsindex bei 157,6299 nm von < –0,003 und einen Brechungsindex bei 157,6299 nm von n > 1,56 aufweist.
Kristall zur Streuungslenkung nach Anspruch 39, wobei der Kristall eine gemessene, äußere Übertragung mit 157 nm von ≥ 85% aufweist.
Optisches Lithografieverfahren zur Verwendung unter 160 nm, bestehend aus: dem Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm; dem Liefern eines optischen Elements aus Kalziumfluoridkristall; dem Liefern eines optischen Elements aus Bariumfluoridkristall, wobei das Bariumfluoridkristallelement eine Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich vom Kalziumfluoridkristall unterscheidet; dem Durchlassen eines optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Kalziumfluorid und das optische Element aus Bariumfluorid, um ein optisches Lithografiemuster zu bilden, wobei die Streuung unter 160 nm des Bariumfluoridkristallelements die Streuung des Kalziumfluoridkristalls korrigiert.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei das Bariumfluoridkristallelement eine chromatische Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von der chromatischen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei das Bariumfluoridkristallelement eine räumliche Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von der räumlichen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 41, wobei das Bariumfluoridkristallelement eine von der Wellenlänge abhängige Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von der von der Wellenlänge abhängigen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Optisches Lithografieverfahren unter 160 nm, bestehend aus: dem Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm; dem Liefern eines optischen Elements aus Kalziumfluoridkristall; dem Liefern eines optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine Streuung aufweist, welche sich vom Kalziumfluoridkristall unterscheidet; dem Durchlassen eines optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Kalziumfluorid und das optische Element aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung, um ein optisches Lithografiemuster zu bilden, wobei die Streuung des optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung die Streuung des Kalziumfluo ridkristalls korrigiert.
Verfahren nach Anspruch 45, wobei das Liefern eines optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung Folgendes enthält: Füllen eines Rohstoffes aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung in einen Behälter; Schmelzen des Fluoridkristallrohstoffes, um eine vorkristalline Fluoridschmelze zu bilden; Schrittweises Einfrieren der Fluoridschmelze in einen Fluoridkristall zur Streuungslenkung; Erwärmen des Fluoridkristalls und Abkühlen im thermischen Gleichgewicht des Streuungslenkungskristalls; Umformen des Fluoridkristalls zur Streuungslenkung in ein optisches Element zur Streuungslenkung.
Optisches Lithografieverfahren zur Verwendung unter 160 nm, bestehend aus: dem Liefern eines optischen Lithografiebeleuchtungslasers unter 160 nm; dem Liefern eines optischen Elements aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von einem Kalziumfluoridkristall unterscheidet; dem Durchlassen eines optischen Lithografielichts unter 160 nm durch das optische Element aus Fluoridkristall zur Streuungslenkung, um ein optisches Lithografiemuster zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 47, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine chromatische Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von der chromatischen Streuung unter 160 nm des Fluoridkristalls zur Streuungslenkung unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 47, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine räumliche Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von der räumlichen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 47, wobei das Fluoridkristallelement zur Streuungslenkung eine von der Wellenlänge abhängige Streuung unter 160 nm aufweist, welche sich von der von der Wellenlänge abhängigen Streuung unter 160 nm des Kalziumfluoridkristalls unterscheidet.
Verfahren zum Herstellen eines streuungslenkenden, optischen Lithografieelements, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Liefern eines Bariumfluorid-haltigen Quellenmaterials; Schmelzen des Bariumfluorid-haltigen Quellenmaterials, um eine vorkristalline, Bariumfluorid-haltige Schmelze zu bilden; Erstarren der Bariumfluoridschmelze in einen isotropen, Bariumfluorid-haltigen Fluoridkristall; Vergüten des Bariumfluorid-haltigen Kristalls, um einen isotropen, Bariumfluorid-haltigen Fluoridkristall zu liefern.
Verfahren zum Herstellen eines streuungslenkenden, optischen Lithografiekristalls zum Korrigieren des Kalziumfluorids bei 157 nm, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Liefern eines Fluoridmaterials zur Streuungskorrektur; Schmelzen des Fluoridmaterials zur Streuungskorrektur, um eine vorkristalline Fluoridschmelze aus einem Material zur Streuungskorrektur zu bilden; Erstarren der Fluoridschmelze aus einem Material zur Streuungskorrektur in einen Fluoridkristall aus einem Material zur Streuungskorrektur; Vergüten des Fluoridkristalls aus dem Material zur Streuungskorrektur, um einen isotropen Fluoridkristall aus dem Material zur Streuungskorrektur mit einer Übertragung bei 157 nm von > 80% zu liefern.