[发明专利]生产氟和钛掺杂玻璃毛坯的方法及由该方法生产的毛坯

说明书

本发明公开了生产氟和钛掺杂玻璃毛坯的方法及由该方法生产的毛坯，其在400nm‑700nm波长范围内在10mm样品厚度下具有至少60%的内部透射率，钛以氧化形式Ti3+和Ti4+存在，所述方法包括：(a)通过火焰水解含硅和钛的前体物质产生TiO2‑SiO2烟灰体，(b)氟化烟灰体以形成氟掺杂TiO2‑SiO2烟灰体，(c)在含水蒸气气氛中处理氟掺杂TiO2‑SiO2烟灰体以形成经调理的烟灰体，和(d)使经调理的烟灰体玻璃化以形成钛掺杂硅石玻璃的毛坯，所述玻璃具有10wt.ppm‑100 wt.ppm的平均OH含量和2,500wt.ppm‑10,000 wt.ppm的平均氟含量。

技术领域

本发明涉及用于生产钛掺杂玻璃的毛坯的方法，所述玻璃具有高硅酸含量，并且在400 nm-700 nm波长范围内在10 mm样品厚度下具有至少60%的内部透射率(internaltransmission)，并具有用于EUV平版印刷术的给定的氟含量。

此外，本发明涉及用于EUV平版印刷术的钛掺杂硅石玻璃的毛坯。

背景技术

在EUV平版印刷术中，通过微光刻投影装置生产具有小于50 nm线宽的高度集成结构。在此使用来自EUV范围(极紫外光(extreme ultraviolet light)，也称为软X-射线辐射)的具有约13 nm波长的辐射。投影装置配备有由具有高硅酸含量的钛掺杂玻璃(下文也称为“TiO2-SiO2玻璃”或“Ti-掺杂硅石玻璃”)组成的镜元件(mirror element)，并且其具有反射层系统。这些材料的特征为极低线性的热膨胀系数(简称“CTE”，热膨胀系数(coefficient of thermal expansion))，其通过钛浓度可调节。标准二氧化钛浓度为6wt%-9 wt%。

在这样的毛坯的预期用途中，其上侧具有反射涂层，所述毛坯由具有高硅酸含量的合成钛掺杂玻璃制成，作为镜基材。这样的EUV镜元件的最大(理论)反射率为约70%，以便至少30%的辐射能量在涂层中或镜基材的近表面层中被吸收并转化成热。在镜基材体积中，这导致不均匀的温度分布，其中根据文献中给出的信息，温差可达到50℃。

因此，如果镜基材毛坯的玻璃在使用期间出现的工作温度的整个温度范围内具有为0的CTE，则会期望尽可能小的变形。但是，在Ti-掺杂硅石玻璃中，CTE约为0的温度范围实际上可以非常窄。

玻璃的热膨胀系数等于0的温度在下文中也将被称为零交叉温度(zero crossingtemperature)或TZC (temperature of zero crossing)。通常设定钛浓度以使在20℃-45℃的温度范围内得到为0的CTE。具有比预定TZC更高或更低温度的镜基材的体积区域膨胀或收缩，以便尽管是总体低CTE的TiO2-SiO2玻璃，也可以出现对镜的成像质量不利的变形。