[发明专利]由石英玻璃制成的、用于在ArF准分子激光光刻中使用的光学部件以及用于制造该部件的方法

说明书

本发明基于一种由合成石英玻璃制成的光学部件，所述光学部件用在借助193nm的应用波长的ArF准分子激光光刻中，所述光学部件具有基本上无氧缺陷位置的玻璃结构、具有在0.1x10¹⁶个分子/cm³至1.0x10¹⁸个分子/cm³的范围内的氢含量并且具有少于2x10¹⁷个分子/cm³的SiH基含量和具有在0.1wt.ppm和100wt.ppm之间范围内的羟基含量，其中玻璃结构具有小于1070℃的假定温度。为了基于在633nm的测量波长的情况下压实行为的测量在使用应用波长的UV激光辐射的情况下能够实现关于压实行为的可靠预测，提出光学部件的一种构型，其中，所述部件对利用波长为193nm、具有5x10⁹个具有脉冲宽度为125ns并且能量密度分别为500µJ/cm²以及脉冲重复频率为2000Hz的脉冲的辐射的照射以激光诱导的折射率变化做出反应，所述折射率变化的量值在借助193nm的应用波长进行测量的情况下得出第一测量值M_193nm并且在借助633nm的测量波长进行测量的情况下得出第二测量值M_633nm，其中适用：M_193nm/M_633nm<1.7。

技术领域

本发明涉及一种由合成石英玻璃制成的光学部件，所述光学部件用在借助193nm的应用波长的ArF准分子激光光刻中，所述光学部件具有基本上无氧缺陷位置的玻璃结构、具有在0.1x10¹⁶个分子/cm³至1.0x10¹⁸个分子/cm³的范围内的氢含量和少于2x10¹⁷个分子/cm³的SiH基含量并且具有在0.1wt.ppm和100wt.ppm之间的范围内的羟基含量，其中 玻璃结构具有小于1070℃的假定温度。

此外，本发明涉及一种用于制造这样的光学部件的方法。

背景技术

这样的由合成石英玻璃制成的光学部件以及用于其制造的方法由WO 2009/106134 A1已知。该光学部件具有基本上无氯、无氧缺陷位置和无SiH基（低于5x10¹⁶个分子/cm³的探测极限）的玻璃结构。在280mm的直径内（CA范围）示出约3x10¹⁶个分子/cm³的平均氢含量以及25wt.ppm的羟基含量。

为了制造该部件，SiO₂烟尘体被干燥，使得在由此产生的石英玻璃中出现小于60wt.ppm的平均羟基含量。在玻璃化之前，烟尘体经受调节处理，所述调节处理包括借助氮氧化物的处理。为了减小机械应力，石英玻璃坯件经受温度处理并且最后在由80Vol.-%（体积百分比）氮和20Vol.-%氢构成的氛围中在400℃下在1bar的绝对压力下在80h的持续时间期间加载氢。

由制造决定地，所制造的合成石英玻璃可以包含氮，所述氮在玻璃晶格中化合。在短波的UV激光辐射下尤其在所谓的“压实”方面示出有利的损伤行为。

在“压实”的损伤行为的情况下，在玻璃的能量充足的UV激光照射期间或者之后在照透的体积中出现局部密度增大。这引起折射率的局部增大，所述折射率的局部增大在持续照射下继续并且因此导致光学部件的成像特性的不断变差并且最后导致部件的提前失效。

为简单起见，折射率分布由于压实的变化通常不在应用波长、诸如在193nm的情况下，而是在利用配备氦氖激光器的Fizeau干涉仪的情况下以633nm的测量波长来确定（更准确地：在632.8nm的波长的情况下）。

现在已经表明，石英玻璃尽管在633nm的测量波长下其压实的相同或相似的测量值，但在193nm的测量波长下能够示出惊人地不同的损伤行为。这特别当要测量的石英玻璃在633nm的测量波长下提示绝对可接受的压实行为、但在使用应用波长的情况下示出非预期地明显更差的值或者甚至不能用时是有问题的。