DE60013901T2

DE60013901T2 - Photolithographisches verfahren, maskenrohlinge und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE60013901T2
Application number: DE60013901T
Authority: DE
Inventors: S. Richard PRIESTLEY; R. Daniel SEMPOLINSKI; C. Chunzhe YU
Original assignee: Corning Inc
Current assignee: Corning Inc
Priority date: 1999-11-15
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2020-10-13
Also published as: US20020187407A1; EP1240556B1; EP1240556A4; KR20030008213A; US6410192B1; WO2001037052A1; JP2003515192A; US6758063B2; US6475682B2; DE60013901D1; US20020090518A1; KR100716860B1; EP1240556A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein optische Projektions-Lithographieverfahren und Photolithographie-Photomasken, und insbesondere optische Photolithographie-Maskenrohlinge zur Verwendung in optischen Photolithographiesystemen, die tief ultraviolette Licht-(DUV-)Wellenlängen unterhalb 300 nm benutzen, wie etwa DUV-Projektionslithographie-Systeme, die Wellenlängen in dem 248-nm-Bereich und dem 193-nm-Bereich benutzen.
Technischer Hintergrund
Optische Projektions-Lithographie-Verfahren/Systeme, die die tiefen ultravioletten Wellenlängen von Licht unterhalb 300 nm benutzen, stellen Vorteile hinsichtlich eines Erreichens kleinerer Merkmalsdimensionen bereit. Derartige Verfahren/Systeme, die tiefe ultraviolette Wellenlängen in den 248-nm- und den 193-nm-Wellenlängenbereichen benutzen, weisen das Potenzial zum Verbessern der Fertigung integrierter Schaltungen mit kleineren Merkmalsgrößen auf, aber die kommerzielle Verwendung und der Einsatz von tiefem UV bei einer hochvolumigen Massenproduktion von integrierten Schaltungen ist langsam gewesen. Teilweise war der langsame Fortschritt hin zu DUV durch die Halbleiterindustrie aufgrund des Mangels ökonomisch herstellbarer Photomaskenrohlinge mit einer hohen Qualität eines optischen Betriebsverhaltens. Damit der Vorteil einer Tief-Ultraviolett-Photolithographie in dem 248-nm-Bereich, wie etwa das Emissionsspektrum-DUV-Fenster von aKrF-Excimer-Lasern, und dem 193-nm-Bereich, wie etwa das ArF-Excimer-Laser-Emissionsspektrum bei der Fertigung integrierter Schaltungen benutzt wird, besteht ein Bedarf nach Maskenrohlingen, die vorteilhaf te optische Eigenschaften und eine chemische Beständigkeit aufweisen, die ökonomisch gefertigt und in Photomasken benutzt werden können.
Photomaskenrohlinge, die in derartigen Lithographie-Verfahren/Systemen verwendet werden, sind unterschiedlich von den anderen optischen Komponenten des Systems, wie etwa Linsen und Spiegel, dahingehend, dass die Photomasken allgemein sehr dünn sind und eine einzigartige Rolle in dem System hinsichtlich eines Bereitstellens eines Substrats für die integrierten Schaltungsstrukturen spielen, die über das System projiziert werden. Strukturen der integrierten Schaltungen, die herzustellen sind, werden auf den Photomaskenrohlingen gebildet, so dass ein Bild der Struktur des Photomaskenrohlings durch das Lithographiesystem projiziert und auf eine Oberfläche eines Halbleiterwafers für eine integrierte Schaltung gedruckt werden kann. Photomaskenrohlinge müssen sehr strikte Anforderungen hinsichtlich einer dimensionellen Stabilität erfüllen, um ein Verwerfen und Schrumpfen zu vermeiden, und hinsichtlich optischer Eigenschaften, wie etwa einer hohen Transmission, um die extreme Genauigkeit sicherzustellen, die erforderlich ist, um sehr feine integrierte Schaltungsstrukturen zu bilden und die Störung davon zu unterdrücken.
Die vorliegende Erfindung überwindet Probleme des Standes der Technik und stellt eine Einrichtung zum ökonomischen Fertigen von verbesserten Photomaskenrohlingen einer hohen Qualität und von Masken eines guten Betriebsverhaltens bereit, die verwendet werden können, um das Fertigen integrierter Schaltungen mit tiefen ultravioletten Wellenlängen zu verbessern.
Die EP 0 720 970 offenbart ein Silica-Glas, das eine Strukturbestimmungstemperatur ≤ 927°C und eine Doppelbrechung ≤ 2 nm/cm aufweist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
2 eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
3–5 integrierte Schaltungs-(IC-)Lithographiestrukturen in Übereinstimmung mit der Erfindung;
6 eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
7 eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
8 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung;
9a–c eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
10 eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
11 eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
12a–c eine Seitenansicht der Erfindung und ein Verfahren der Erfindung;
13 ein Verfahren der Erfindung; und
14 einen Plot einer 193-nm-Transmission durch die Dicke eines Maskenrohlings über der Fläche des Maskenrohlings.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Photolithographieverfahren zum Herstellen von Strukturen, wobei das Verfahren umfasst:

Bereitstellen eines Beleuchtungs-Untersystems zum Erzeugen und Richten einer Ultraviolettstrahlung λ von < 300 nm Wellenlänge;
Bereitstellen eines Masken-Untersystems mit einer transmittierenden Photolithographiemaske, wobei die Photolithographiemaske einen Quarzglas-SiO₂-Wafer einer niedrigen Doppelbrechung mit Photolithographie-Strukturbeschreibungen einschließt, wobei der SiO₂-Glaswafer eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm, gemessen bei 632,8 nm und einer fiktiven Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C, aufweist;
Bereitstellen eines Projektionsoptik-Untersystems;
Bereitstellen eines strahlungsempfindlichen Druckuntersystems, wobei das Druckuntersystem ein strahlungsempfindliches Druckmedium einschließt; und
Ausrichten des Beleuchtungs-Untersystems, des Masken-Untersystems, des Projektionsoptik-Untersystems und des strahlungsempfindlichen Druckuntersystems und Beleuchtung der Photolithographiemaske mit der Ultraviolettstrahlung λ derart, dass die Photolithographie-Strukturbeschreibungen der SiO₂-Glaswafermaske einer niedrigen Doppelbrechung auf das strahlungsempfindliche Druckmedium projiziert werden, wobei Polari sationsmodusdispersionen von Ultraviolettstrahlung λ unterdrückt werden.

In einem anderen Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Photolithographiemaske für ein unter dreihundert Nanometer Wellenlänge Ultraviolett zum Erzeugen von Strukturen bereit, wobei die Maske einen Quarzglas-SiO₂-Substratwafer einschließt, der eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm, eine Chlorkonzentration < 1 ppm Cl, eine interne Transmission ≥ 99,5 %/cm bei 248 nm und eine interne Transmission ≥ 99 %/cm bei 193 nm, eine Transmissionsvariation bei 248 nm und bei 193 nm ≤ 1, eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C und eine Homogenität Δn ≤ 50 ppm aufweist. Die Maske ist insbesondere zum Erzeugen von Strukturen mit Merkmalsgrößen ≤ 0,25 Mikron geeignet.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Lithographie-Photomaskenrohlings bereit, der eine längste Dimensionslänge L aufweist, umfassend die Schritte:
Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Vorformplatte, die einen Vorformplattendurchmesser D und eine Vorformplattenhöhe H mit D > H aufweist, wobei der Durchmesser D in einer Ebene liegt, die durch eine Vorformplatten-x-Achse und eine Vorformplatten-y-Achse definiert ist, wobei die x-Achse und die y-Achse normal zu der Höhe H orientiert sind, wobei die Plattenhöhe H in Ausrichtung mit einer Vorformplatten-z-Achse einen einschlussfreien Bereich identifiziert, wobei der einschlussfreie Bereich frei von einem Einschluss ist, der einen Durchmesser größer als 1 μm, eine Doppelbrechung ≤ 2 nm/cm und eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C aufweist, wobei die Vorformplatten-x-Achsen-, -y-Achsen- und -z-Achsen-Orientierung erhalten bleiben, während der einschlussfreie Bereich von der Vorformplatte entfernt wird, um eine Photomaskenrohlingvorform bereitzustellen, die eine Photomaskenrohlingvorform-x-Achse, wobei die Photomaskenrohlingvorform-x-Achse ein Ausrichtung mit der Vorformplatten-x-Achse ist, eine Photomaskenrohlingvorform-y-Achse, wobei die Photomaskenrohlingvorform-y-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-y-Achse ist, und eine Photomaskenrohlingvorform-z-Achse, wobei die Photomaskenrohlingvorform-z-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-z-Achse ist, aufweist und die Photomaskenrohlingvorform in einen Lithographie-Photomaskenrohling bildet, der eine längste Dimensionslänge L aufweist.
Die Erfindung stellt weiter einen Polarisationsmodus-Dispersionsunterdrückungs-Photolithographie-Maskenrohling für eine Ultraviolett-Lithographie einer Wellenlänge unter 300 Nanometer zum Herstellen von Lithographiestrukturen bereit, während eine Polarisationsmodusdispersion von transmittiertem ultraviolettem Lithographielicht unterdrückt wird, wobei der Polarisationsmodus-Dispersionsunterdrückungs-Maskenrohling einen Quarzglas-SiO₂-Glaswafer umfasst, der einen Doppelbrechungspegel von ≤ 2 nm/cm, eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C, eine längste Dimensionslänge L, eine Dicke T, eine Maskenrohling-x-Achse, eine Maskenrohling-y-Achse und eine Maskenrohling-z-Achse aufweist, wobei die Länge L in einer Ebene liegt, die durch die Maskenrohling-x-Achse und die Maskenrohling-y-Achse definiert ist, wobei die Dicke T normal zu der Ebene ist, die durch die Maskenrohling-x-Achse und die Maskenrohling-y-Achse definiert ist, wobei die Dicke T parallel zu der Maskenrohling-x-Achse ist, wobei der Maskenrohling einen ersten Brechungsindex n_x in der Richtung entlang der Maskenrohling-x-Achse und einen zweiten Brechungsindex n_y in der Richtung entlang der zweiten Maskenrohling-x-Achse aufweist. |n_x–n_y| kann ≤ 1 ppm sein. Vorzugsweise weist der Maskenrohling eine in hohem Maße gleichförmige DUV-Transmission über seiner Fläche auf.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in der detaillierten Beschreibung, die folgt, offenbart und werden teilweise Durchschnittsfachleuten leicht aus der Beschreibung offensichtlich oder durch ein Verwirklichen der Erfindung, wie sie hierin beschrieben ist, die die detaillierte Beschreibung, die folgt, die Ansprüche wie auch die angehängten Zeichnungen einschließt, erkannt werden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Bezugnahme wird nun im Detail auf die vorliegenden bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung genommen werden, deren Beispiele in den zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht sind. Eine beispielhafte Ausführungsform eines Glaswafer-Lithographie-Photomaskenrohlings der vorliegenden Erfindung ist in den 1–2 gezeigt und im Allgemeinen durchgehend durch ein Bezugszeichen 20 gekennzeichnet.
In Übereinstimmung mit der Erfindung schließt die vorliegende Erfindung für ein Photolithographieverfahren zum Herstellen von Photolithographiestrukturen den Schritt eines Bereitstellens eines Beleuchtungs-Untersystems und Erzeugen und Richten einer UV-Strahlung λ von < 300 nm ein. Das Verfahren schließt ein Bereitstellen eines Masken-Untersystems mit einer Maskenstufe und einer transmittierenden Photolithographiemaske 22 ein, die einen Quarzglas-SiO₂-Glaswafer 20 einer niedrigen Doppelbrechung mit Photolithographie-Strukturbeschreibungen 24 einschließt. Gemessen bei 632,8 nm weist der Glaswafer 20 eine Doppelbrechung von geringer als 5 nm/cm auf, vorzugsweise eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm. Der Glaswafer 20 weist vorzugsweise eine Doppelbrechung ≤ 1 nm/cm, und in bevorzugterer Weise ≤ 0,5 nm/cm auf. Vorzugsweise ist der Glaswafer 20 ein nicht in einem Stück getempertes Glaselement, das vorzugsweise in sei ner physikalischen Glaswafer-Rohlingform nicht getempert worden ist. Das Verfahren schließt ein Bereitstellen eines Projektionsoptik-Untersystems und ein Bereitstellen eines λ-strahlungsempfindlichen Drucksystems ein, das ein strahlungsempfindliches Druckmedium 26 einschließt. Wie in den 2, 6–7 gezeigt, schließt das Verfahren weiter ein Ausrichten des Beleuchtungs-Untersystems, des Masken-Untersystems, des Projektionsoptik-Untersystems und des strahlungsempfindlichen Druckuntersystems und ein Beleuchten der Maske 22 mit der Strahlung λ, wobei die Strahlung λ durch den Glaswafer 20 läuft, derart, dass die Photolithographie-Strukturbeschreibungen IC der SiO₂-Glaswafermaske 22 einer niedrigen Doppelbrechung auf das Medium 25 projiziert werden, ein. Eine Benutzung des Glaswafers 20 einer niedrigen Doppelbrechung unterdrückt eine Polarisationsmodusdispersion der Strahlung λ und hält die Integrität der transmittierten Strukturforminformation in dem Photolithographiesystem und -verfahren aufrecht. 3 zeigt die Maske 22 mit Photolithographie-Strukturbeschreibungen IC auf dem Glaswafer 20. Die Photolithographie-IC-Strukturen, wie sie etwa in 4 gezeigt sind, sind von der Maske 22 gebildet, wobei die Strahlung λ, die durch den Glaswafer 20 mit einer minimalen Polarisationsmodusdispersion und -störung transmittiert wird, durch die Projektionsoptik transmittiert wird, und wobei die IC-Struktur auf ein Medium 26 eines integrierten Schaltungswafers projiziert wird, wie in 5 gezeigt. Das erfindungsgemäße Photolithographieverfahren schließt ein Transmittieren von Photolithographie-Strukturbeschreibungen in der Form von UV-Photonen mit Wellenlängen < 300 nm durch das SiO₂-Glas ein, wobei eine Polarisationsmodusdispersion des Photolithographielichts der Strahlung λ unterdrückt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt das Verfahren ein Bereitstellen eines Excimer-Lasers 28 ein, der eine UV-Strahlung λ erzeugt, und λ schließt eine Laseremissionswellenlänge von 193 nm ein, wie in 6 gezeigt. In einer alternativen bevorzugten Ausführungs form ist ein Excimer-Laser 28 bereitgestellt, der eine UV-Strahlung λ erzeugt, und λ schließt eine Emissionswellenlänge von 248 nm ein, wie in 7 gezeigt. In Übereinstimmung mit der Erfindung schließt die Maske einen Quarzglas-SiO₂-Glaswafer einer niedrigen Doppelbrechung ein, der eine Polarisationsbasierte Dispersion der Strahlung λ unterdrückt. Die Erfindung schließt das Verfahren zum Erzeugen von Lithographiestrukturen durch ein Unterdrücken einer Polarisationsmodusdispersion der Lithographiestrahlung λ ein.
In einem bevorzugten Verfahren schließt ein Bereitstellen eines Quarzglas-SiO₂-Glaswafers 20 einer niedrigen Doppelbrechung ein Bereitstellen eines Glaswafers 20 ein, der im Wesentlichen aus Silicium und Sauerstoff besteht. Ein Bereitstellen eines Quarzglas-SiO₂-Glaswafers 20 einer niedrigen Doppelbrechung schließt vorzugsweise ein Bereitstellen eines SiO₂-Glaswafers ein, der eine Chlorkonzentration aufweist, die geringer als 1 ppm Cl ist, und in bevorzugterer Weise chlorfrei ist und im Wesentlichen aus Si und O besteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der SiO₂-Glaswafer 20 ein nicht in einem Stück getemperter Glaswafer, dahingehend, dass der Glaswafer 20 des Glasstücks nicht in seinem physikalischen Glaswafer-Formzustand getempert worden ist. Es ist vorzuziehen, dass die niedrige Doppelbrechung des Glaswafers 20 nicht durch ein Tempern des Glaswafers erreicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Glas in einem physikalischen Vorform-Zustand getempert, der unterschieden von und größer als das Glaswafer-Glasstück ist, wobei das Glas vorzugsweise als eine Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte getempert wird, wobei die physikalische Größe der Glasvorform, die getempert wird, beträchtlich größer als jene des Glaswafers 20 ist (viel größeres Volumen und viel größere längste Dimension; zumindest doppelt, vorzugsweise zumindest dreifach, in bevorzugterer Weise zumindest vierfach). Ein bevorzugter Glaswafer 20 wird bereitgestellt, wenn das Stück-Tempern nicht verwendet wird, um eine niedrige Doppelbrechung zu erreichen.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt ein Bereitstellen des Glaswafers 20 ein Bereitstellen eines SiO₂-Glaswafers ein, der eine optische Homogenität (Δn) ≤ 50 ppm und eine gleichförmige λ-Transmission über den Wafer aufweist, wobei die Transmission bei λ über der Fläche des Wafers eine Variation ≤ 1,5 % aufweist. Vorzugsweise variiert die λ-Transmission über der Fläche 30 des Glaswafers 20 ≤ 1 %.
In einer bevorzugten Ausführungsform schließt ein Bereitstellen des Glaswafers 20 ein Bereitstellen eines SiO₂-Glaswafers ein, der eine interne Transmission ≥ 99,5 %/cm bei 248 nm und eine interne Transmission ≥ 99 %/cm bei 193 nm aufweist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform schließt das Verfahren ein Bereitstellen eines SiO₂-Glaswafers mit einer 248-nm-internen Transmission ≥ 99,5 %/cm und einer 193-nm-internen Transmission ≥ 99 %/cm, eine Glasdoppelbrechung ≤ 1 nm/cm, eine Chlorkonzentration < 1 ppm Cl, eine 248-nm-Transmissionsvariation ≤ 1 % und eine 193-nm-Transmissionsvariation ≤ 1 % und eine Homogenität (Δn) ≤ 5 ppm ein. Wenn das SiO₂-Gas chlorfrei ist und eine durch eine homogene Si- und O-Zusammensetzung verbesserte Transmission, eine Transmissionsgleichförmigkeit und eine niedrige Doppelbrechung aufweist, weist der SiO₂-Glaswafer vorteilhafte optische Eigenschaften zusätzlich zu einer vorteilhaften Glaschemie auf, die eine verbesserte Fertigung der Maske 22 und ihre Verwendung in der Lithographie bereitstellt. Ein derartiger Glaswafer wird benutzt, um schädliche Polarisations-basierte Dispersionsprobleme zu minimieren, während er ökonomisch fertigbar ist. In dem bevorzugten Verfahren schließt ein Bereitstellen des Masken-Untersystems und ein Beleuchten der Photolithographiemaske 22 mit Ultraviolettstrahlung λ ein Unterdrücken der Polarisationsmodusdispersion der Ultraviolettstrahlung λ durch den Glaswafer ein, wobei der Glaswafer eine bei 632,8 nm gemessene Glasdoppelbrechung aufweist, die niedriger als 5 nm/cm ist. Vorzugsweise wird die Polarisationsdispersion mit einer Glaswafer-Doppelbrechung ≤ 2 nm/cm, in bevorzugterer Weise ≤ 1 nm/cm und in bevorzugtester Weise ≤ 0,5 nm/cm unterdrückt.
In einem weiteren Aspekt schließt die Erfindung eine Ultraviolett-Photolithographiemaske für unter dreihundert Nanometer Wellenlänge zum Erzeugen von Strukturen mit Merkmalsgrößen ≤ 0,25 Mikron ein. Die Maske schließt einen Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer ein, der eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm, gemessen bei 632,8 nm, aufweist. Die Maske weist vorzugsweise eine Chlorkonzentration < 1 ppm Cl auf. Die Maske weist vorzugsweise eine interne Transmission ≥ 99,5 %/cm bei 248 nm und eine interne Transmission ≥ 99 %/cm bei 193 nm, eine Transmissionsvariation ≤ 1 % bei 248 nm und 193 nm und eine Homogenität (Δn) auf, die ≤ 50 ppm beträgt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Masken-Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 einen Gewichtsverlust einer chemischen Beständigkeit ≤ 0,453 mg/cm² bei einem untergetauchten Aussetzen einer Lösung bei einer Temperatur von 95°C von 5 Gew.-% NaOH in Wasser für eine Aussetzungszeitlänge von ungefähr 6 Stunden auf. Vorzugsweise weist der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer einen Gewichtsverlust einer chemischen Beständigkeit ≤ 0,015 mg/cm² aus einer Wasseraussetzung eines Wafers in einem 95°C entionisierten H₂O-Wafer für 24 Stunden, ≤ 0,230 mg/cm² aus einem Aussetzen in einer Lösung bei 25°C von 10 Gew.-% HF in Wasser für 20 Minuten, ≤ 0,010 mg/cm² bei ei nem Aussetzen in einer HCl-Lösung bei 95°C und 5 Gew.-% in Wasser für 24 Stunden und ≤ 0,46 mg/cm² bei einem Aussetzen in einer 95°C 5 Gew.-% NaOH-Lösung in Wasser für 6 Stunden auf. Ein derartiger Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 weist eine chemische Widerstandsfähigkeit auf, die ein vorteilhaftes und ökonomisches Verarbeiten in eine Maske bereitstellt. Eine derartige vorteilhafte chemische Widerstandsfähigkeit wird vorzugsweise durch ein Sicherstellen erreicht, dass das Quarzglas-SiO₂-Glas halogenfrei ist und weniger als 10 ppm Cl aufweist. Vorzugsweise besteht der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 im Wesentlichen aus Silicium und Sauerstoff und ist in bevorzugtester Weise halogenfrei. Der halogenfreie Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 ist vorzugsweise frei von Cl und F und weist weniger als 1 ppm Cl auf. Vorzugsweise weist der Wafer 20 weniger als 1 ppm F auf. Vorzugsweise enthält das Quarzglas-SiO₂-Glas weniger als 1500 Gew.-ppm OH, und in bevorzugterer Weise ≤ 1000 ppm OH. Vorzugsweise weist der Wafer 20, der im Wesentlichen aus Si und O besteht, einen OH-Gehalt von 500 bis 1000 ppm, und in bevorzugterer Weise 800 bis 1000 ppm OH auf. Zusätzlich zu 500 bis 1000 ppm OH enthält das Quarzglas-SiO₂-Glas vorzugsweise weniger als 1000 ppb von Verunreinigungen außer OH. In bevorzugterer Weise enthält das Quarzglas-SiO₂-Glas von 800 bis 1000 ppm OH und von 800 bis 1000 ppb Verunreinigungen außer OH. Eine bevorzugte UV-Photomaske für unter 300 nm weist einen Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer mit einer OH-Konzentration auf, die weniger als 200 ppm variiert, in bevorzugterer Weise beträgt die Variation in OH in dem Glaswafer weniger als 100 ppm. Vorzugsweise ist der Glaswafer aus einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 mit einer Variation in OH geringer als 200 ppm, in bevorzugtester Weise ≤ 100 ppm gebildet. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 < 0,5 Gew.-ppm Cl, und in bevorzugtester Weise sind jedwede Spurverunreinigungs-Cl-Ionen im Wesentlichen homogen über den Glassubstratwafer verteilt. In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 < 1 Gew.-ppm Na, wobei vorzugsweise jedwede Spurverunreinigungs-Na-Ionen im Wesentlichen homogen über dem Glassubstratwafer verteilt sind. Vorzugsweise weist das Glas ≤ 0,5 Gew.-ppm S auf. Zusätzlich zu dem bevorzugten Quarzglas-SiO₂-Glas, das im Wesentlichen aus Si und O besteht, ist es vorzuziehen, dass das Quarzglas-SiO₂-Glas weniger als 1500 Gew.-ppm OH, ≤ 0,05 Gew.-ppm Li, ≤ 0,35 Gew.-ppm B, ≤ 0,1 Gew.-ppm F, ≤ 3,3 Gew.-ppm Na, ≤ 0,2 Gew.-ppm Mg, ≤ 0,3 Gew.-ppm Al, ≤ 0,15 Gew.-ppm P, ≤ 0,5 Gew.-ppm S, ≤ 0,45 Gew.-ppm Cl, ≤ 2,5 Gew.-ppm K, ≤ 1,5 Gew.-ppm Ca, ≤ 0,15 Gew.-ppm Ti, ≤ 0,04 Gew.-ppm V, ≤ 0,5 Gew.-ppm Cr, ≤ 0,02 Gew.-ppm Mn, ≤ 1,3 Gew.-ppm Fe, ≤ 0,02 Gew.-ppm Co, ≤0,06 Gew.-ppm Ni, ≤ 0,01 Gew.-ppm Cu, ≤ 0,5 Gew.-ppm Zn, ≤ 0,1 Gew.-ppm Ga, ≤ 0,5 Gew.-ppm Ge, ≤ 0,05 Gew.-ppm Zr, ≤ 0,15 Gew.-ppm Mo, ≤ 0,1 Gew.-ppm Sn, ≤ 0,1 Gew.-ppm Sb, ≤ 0,1 Gew.-ppm Pb, ≤ 0,05 Gew.-ppm Bi aufweist. Derartige Spurenverunreinigungspegel können etwa durch eine Glimmentladungs-Massenspektroskopie und eine Massenspektroskopie mit gesputterten Neutralen gemessen werden, wobei das Glas eine Kathode einer Niederdruckentladung in Argon bildet und die positiven Ionen durch einen kleinen Schlitz extrahiert und in ein Massenspektrometer einer hohen Auflösung beschleunigt werden. Eine Glimmentladungs-Massenspektroskopie – eine Massenspektroskopie mit gesputterten Neutralen einer Maskenwafer-20-Probe zeigte an, dass die Quarzglas-SiO₂-Glasprobe niedrige Verunreinigungspegel von ≤ 0,05 Gew.-ppm Li, ≤ 0,32 Gew.-ppm B, ≤ 0,1 Gew.-ppm F, ≤ 3,3 Gew.-ppm Na, ≤ 0,17 Gew.-ppm Mg, ≤ 0,27 Gew.-ppm Al, ≤ 0,13 Gew.-ppm P, ≤ 0,5 Gew.-ppm S, ≤ 0,45 Gew.-ppm Cl, ≤ 2,5 Gew.-ppm K, ≤ 1,5 Gew.-ppm Ca, ≤ 0,12 Gew.-ppm Ti, ≤ 0,0035 Gew.-ppm V, ≤ 0,5 Gew.-ppm Cr, ≤ 0,0015 Gew.-ppm Mn, ≤ 1,3 Gew.-ppm Fe, ≤ 0,011 Gew.-ppm Co, ≤ 0,059 Gew.-ppm Ni, ≤ 0,010 Gew.-ppm Cu, ≤ 0,5 Gew.-ppm Zn, ≤ 0,1 Gew.-ppm Ga, ≤ 0,5 Gew.-ppm Ge, ≤ 0,05 Gew.-ppm Zr, ≤ 0,15 Gew.-ppm Mo, ≤ 0,1 Gew.-ppm Sn, ≤ 0,1 Gew.-ppm Sb, ≤ 0,1 Gew.-ppm Pb, ≤ 0,05 Gew.-ppm Bi aufwies.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 der Photolithographiemaske weniger als 3 × 10¹⁷ Moleküle H₂ pro cm³. In bevorzugterer Weise enthält der Quarzglas-SiO₂-Wafer 20 von ungefähr 0,5 × 10¹⁷ bis ungefähr 3 × 10¹⁷ H₂-Moleküle/cm³, und in bevorzugtester Weise von 1 × 10¹⁷ bis 2 , 5 × 10¹⁷ H₂-Moleküle/cm³ .
Der Photolithographie-Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 weist eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050°C ± 50°C, und vorzugsweise eine Temperatur in dem Bereich von 1050 bis 1060°C auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Maskenwafer 20 eine hohe gemessene externe Transmission bei sowohl 248 nm als auch 193 nm durch die Dicke T des Wafers auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 eine gemessene externe Transmission bei 248 nm von zumindest 92 % vorzugsweise für eine Waferdicke T von zumindest 6,35 mm, und in bevorzugterer Weise für eine Waferdicke von zumindest 9 mm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 eine gemessene externe Transmission bei 193 nm von zumindest 90 % vorzugsweise für eine Waferdicke T von zumindest 6,35 mm und in bevorzugterer Weise für eine Waferdicke von zumindest 9 mm auf. In einer bevorzugten Ausführungsform eines Wafers 20 mit einer Dicke von 6,35 mm beträgt die gemessene externe Transmission bei 193 nm zumindest 90,3 %. In einer weiteren Ausführungsform eines Wafers 20 mit einer Dicke von 9 mm beträgt die gemessene externe Transmission bei 193 nm zumindest 90 %. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Quarzglas-SiO₂- Glassubstratwafer 20 einen absoluten Brechungsindex von ungefähr 1,50860 bei 248 nm und ungefähr 1,56084 bei 193 nm auf. Vorzugsweise ist der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer 20 frei von Einschlüssen, die eine Dimension größer als ungefähr ein Mikron aufweisen. Ein Freisein von Einschlüssen ≥ 1 μm stellt eine Maske 22 mit einem bevorzugten optischen Betriebsverhalten bereit. In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Glassubstratwafer 20 eine Glasdoppelbrechung ≤ 1 nm/cm, in bevorzugterer Weise ≤ 0,5 nm/cm auf. Glassubstratwafer mit einer derart niedrigen Doppelbrechung unterdrücken eine Polarisationsmodusdispersion der Lithographiestrahlung λ, die durch das Glas läuft.
Die Erfindung schließt ein Verfahren zum Herstellen eines Lithographie-Photomaskenrohlings ein, der eine längste Dimensionslänge L aufweist, das ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte einschließt, die einen Vorformplattendurchmesser D und eine Vorformplattenhöhe H mit D>H aufweist. Wie in 8 gezeigt, weist die Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 eine Höhe H und einen Durchmesser D auf, wobei der Durchmesser D in einer Ebene xy liegt, die durch die Vorformplatten-x-Achse und die Vorformplatten-y-Achse definiert ist, und die x-Achse und die y-Achse normal zu der Vorformplattenhöhe H orientiert sind. Die Plattenhöhe H ist in Ausrichtung mit der Vorformplatten-z-Achse. Wie in dem Seitenansicht-Prozessfluss 9a–c gezeigt, schließt das Verfahren ein Identifizieren eines einschlussfreien Bereichs 34 in einer Vorformplatte 32 ein, wobei ein Vorformplatten-einschlussfreier Bereich 34 ein Glas frei von Einschlüssen einschließt, die Durchmesser größer als 1 μm aufweisen. Wie in 9a und 9b gezeigt, schließt das Verfahren ein Aufrechterhalten der Vorformplatten-x-Achsen-, -a-Achsen- und -z-Achsen-Orientierung ein, während der einschlussfreie Bereich 34 von der Plattenvorform 32 entfernt wird, um eine Photomaskenrohlingvorform 36 bereitzustellen, die eine Photomaskenrohlingvorform-x-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-x-Achse, eine Photomaskenrohlingvorform-y-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-y-Achse und eine Photomaskenrohlingvorform-z-Achse aufweist. Wie in 9b, 9c und 1 gezeigt, schließt das Verfahren ein Bilden einer Photomaskenrohlingvorform 36 in einen Lithographie-Photomaskenrohling 20 ein, der eine längste Dimensionslänge L aufweist. In einem bevorzugten Verfahren der Erfindung weist der Lithographie-Photomaskenrohling 20 eine Dicke T, eine Lithographie-Photomaskenrohling-x-Achse, eine Lithographie-Photomaskenrohling-y-Achse und eine Lithographie-Photomaskenrohling-z-Achse mit der Lithographie-Photomaskenrohling-x-Achse und der Lithographie-Photomaskenrohling-y-Achse in Ausrichtung mit der Photomaskenrohlingvorform-x-Achse und der Photomaskenrohlingvorform-y-Achse auf. Die längste Dimensionslänge L des Lithographie-Photomaskenrohlings 20 liegt einer Ebene xy, die durch die Photomaskenrohling-x-Achse und -y-Achse definiert ist, und die Lithographie-Photomaskenrohlingdicke T ist mit der Lithographie-Photomaskenrohling-z-Achse ausgerichtet und normal zu der Photomaskenrohling-x-Achse und der -y-Achse, und die Dicke T ist geringer als L. Vorzugsweise ist T viel kleiner als L, in bevorzugterer Weise ist 10T < L.
Mit dem erfinderischen Verfahren weist die Quarzglas-SiO₂-Glasvorform 32 eine flache Geometrie auf, vorzugsweise eine flache Plattenform im Gegensatz zu einer hohen säulenartigen Form, wo die Höhe in der z-Achsen-Orientierung größer als die Basisdimension in der xy-Ebene ist. Eine derartige Vorform mit einer flachen Geometrieform im Gegensatz zu einer hohen Geometrieform stellt einen bevorzugten Photomaskenrohling mit gleichförmigen optischen Eigenschaften einschließlich einer niedrigen Doppelbrechung bereit, die ein verbessertes Lithographie-Betriebsverhalten bereitstellen. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 ein Bereitstellen einer Vorformplatte 32 mit einem längsten Dimensionsdurchmesser D ein, der größer oder gleich zweimal der Höhe H (D ≥ 2H) ist, in bevorzugterer Weise mit D ≥ 3H, und in bevorzugtester Weise D > 4H.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens schließt ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 ein Bereitstellen eines hochreinen Si-enthaltenden Ausgangsmaterials, ein Zuführen des hochreinen Si-enthaltenden Ausgangsmaterials zu einer Konversionsstelle, ein Konvertieren des zugeführten Ausgangsmaterials in SiO₂-Ruß, ein Abscheiden des SiO₂-Rußes auf einer sich drehenden, horizontal orientierten Aufnahmepfanne aus feuerfestem Material, ein Verfestigen, gleichzeitig mit der Rußabscheidung, des SiO₂-Rußes in einen hochreinen Quarz-SiO₂-Glaskörper, ein Halten des hochreinen Quarz-SiO₂-Glaskörpers mit der Aufnahmepfanne und ein Tempern des Glaskörpers, um die Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 bereitzustellen, ein. 10 und 11 zeigen Verfahren zum Herstellen und Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32. In einer bevorzugten Ausführungsform wird das hochreine Si-enthaltende Ausgangsmaterial in Dampfform über Zuführleitungen 38 zu Brennerkonversionsflammen 40 an der Konversionsstelle an dem Konversionsstellenofen 42 zugeführt, der das Si-enthaltende Ausgangsmaterial in SiO₂-Ruß 44 konvertiert, der auf der sich drehenden, horizontal orientierten Aufnahmepfanne 46 abgeschieden und in einen hochreinen Quarz-SiO₂-Glaskörper 48 verfestigt wird. Vorzugsweise ist der Konversionsstellenofen 42 aus feuerfesten Körpern aufgebaut, die aus Zirkon ausgeführt sind und unterhalb 30 ppm Natriumverunreinigungsgehalte aufweisen. Der Ofen 42, der die Pfanne 46 einschließt, besteht vorzugsweise aus gesintertem porösem Zirkon, das frei von Verunreinigungen ist, und die vorzugsweise erhalten werden, indem die Verunreinigungen vor einem Bilden des Glases entfernt werden, wie etwa durch ein Ausglühen mit einer Halogen-enthaltenden Reinigungs-Verunreinigungsentfernungsatmosphäre. Bevorzugte feuerfeste Materialien mit geringer Verunreinigung sind in dem US-Patent Nr. 5,395,413, 7. März 1995, von Daniel Sempolinski und Latha Swaroop, und in der PCT-Anmeldung WO 97/30933, 28. August 1997, Pure Fused Silica Furnace, von Pavlik et al., offenbart. Eine rotierende Pfanne 46 ist horizontal (parallel zu der xy-Ebene, normal zu der z-Achse) orientiert, vorzugsweise zusätzlich zu einer Drehung der Pfanne 46 wird die Pfanne 46 in der xy-Ebene unter Verwendung eines x-y-Oszillationstisches mit xy-Oszillationsbewegungsstrukturen bewegt. Wie in 11 gezeigt, ist es vorzuziehen, Änderungen in dem Gasfluss und der Umgebung innerhalb des Ofens 42 zu minimieren und zu unterdrücken, so dass ein konsistenter Glaskörper 48 hergestellt wird. Ein bevorzugter Ofen ist in dem US-Patent Nr. 5,951,730, 14. September 1999, von Paul Schermerhorn offenbart. Die Temperatur innerhalb des Ofens 42 wird auf einer hohen Temperatur gehalten, um eine Verfestigung des Rußes 44 in den Glaskörper 48, wenn er abgeschieden ist, sicherzustellen, vorzugsweise beträgt die Betriebstemperatur des Ofens 42 und des Glaskörpers 48 zumindest 1500°C, in bevorzugterer Weise zumindest 1600°C, und in bevorzugtester Weise zumindest 1650°C.
Einhergehend mit derart hohen Temperaturen, die es zulassen, dass der Glaskörper fließt, ist eine Pfanne 46 in einer bevorzugten Ausführungsform mit abfallenden Seitenwänden aufgebaut, wie in 11 gezeigt, die nicht so steil sind wie jene in 10 und eine vorteilhafte Bewegung und Strömung des Glases fördern. Bevorzugte Aufnahmepfannen-Einschlussgefäße sind in dem US-Patent Nr. 5,698,484, 16. Dezember 1997, von John Maxon offenbart. Eine vorzugsweise horizontal orientierte Aufnahmepfanne 46 weist eine Aufnahmepfannenhöhe CCH und einen Aufnahmepfannendurchmesser CCD auf, mit CCH > H und CCD > D. Ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 schließt ein Wegwerfen der Peripherie des Glaskörpers 48, insbesondere der Peripherie des Glaskörpers 48 in Kontakt mit der Pfanne 16 ein, so dass Photomaskenrohlinge von den nicht außen gelegenen Peripherieteilen des Glaskörpers 48 herrühren. Wie in den 10–11 gezeigt, ist der Glaskörper 48 vorzugsweise innerhalb der Aufnahmepfanne 46 enthalten. Zusätzlich zu einem Halten der physikalischen Form des fließfähigen Glases schützt die Aufnahmepfanne 46 den Glaskörper vor Änderungen und Einflüssen der Umgebung und unterdrückt in bevorzugtester Weise einen Wärmeverlust von dem Glaskörper dahingehend, dass die Pfanne 46 aus einem feuerfesten isolierenden Material gebildet ist, und verringert insbesondere einen Wärmeverlust von den Seiten von dem Boden des Glaskörpers 48, wobei Wärme oberhalb des Glaskörper 48 durch die Flammen des Brenners 40 und von Hilfswärmequellen, wie etwa Wärmequellenbrennern, erzeugt wird, die auch an der Ofenkonversionsstelle 42 oberhalb des Glaskörpers 48 und der Pfanne 46 angeordnet sind. In einer bevorzugten Ausführungsform schließt die Erfindung ein kontinuierliches Abscheiden von Ruß 44 in der Pfanne 46 ein, während der SiO₂-Ruß gleichzeitig verfestigt wird, um einen Quarz-SiO₂-Glaskörper aufzubauen, während die Temperatur des Aufbaukörpers auf einer Temperatur von zumindest 1500°C gehalten wird. Der Aufbauglaskörper 48 wird vorzugsweise auf einer derartigen Temperatur, die für eine Verfestigung benötigt wird (Verfestigungstemperatur), gehalten, wobei die Temperatur des gesamten Glaskörpers im Wesentlichen durchgehend homogen und gleichmäßig ist. Vorzugsweise werden derartige Temperaturen durch ein Minimieren eines Wärmeverlustes von dem Glaskörper 48 durchgehend durch seine Herstellung aufrechterhalten. Die flache Plattengeometrie, wie etwa mit der Quarz-SiO₂-Glasvorformplatte, die D ≥ 2H aufweist, hilft vorzugsweise, einen Wärmeverlust von den Oberflächen des Glaskörpers 48 zu minimieren. Die Bildung von derartigen flachen plattenförmigen Körpern, vorzugsweise innerhalb einer eine Isolation enthaltenden Pfanne, minimiert einen Wärmeverlust durch die Seite des Körper gegenüberliegend der Wärmequelle (die Unterseite des Körpers 48 ist gegenüberliegend zu den Wärmequellen auf der Oberseite des Ofens 42) und von den Seiten des Körpers 48. Derartige flache Plattenformen verhindern in vorteilhafter Weise einen Wärmeverlust über den Boden und die Seiten verglichen mit einer Geometrie, die auf langen hohen Säulen basiert ist. Wie in den 10–11 gezeigt, ist es vorzuziehen, dass der SiO₂-Ruß 44 herab in die Pfanne 46 entlang eines Abwärts-Abscheidepfads von den Konversionsflammen des Brenners 40 läuft, und die sich drehende Pfanne 46 wird in einer Drehebene im Wesentlichen senkrecht zu dem Abwärts-Abscheidepfad des Rußes 44 gedreht. Die Ebene einer Drehung der Pfanne 46 ist parallel zu der Ebene, die durch die Vorformplatten-x-Achse und die Vorformplatten-y-Achse definiert ist. Zusätzlich zu einer Drehbewegung in der Drehebene parallel zu der xy-Ebene wird die Pfanne 46 in einem Oszillationsmodus in einer derartigen xy-parallelen Ebene vorzugsweise unter Benutzung von Oszillationsdrehmustern translatiert, wie in dem US-Patent Nr. 5,696,038, 9. Dezember 1997, Boule Oscillation Patterns in Methods of Producing Fused Silica Glass, von John Maxon offenbart.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 innerhalb eines Ofens 42 getempert, nachdem die Bildung des Glaskörpers 48 vollendet ist und eine Herstellung und eine Abscheidung von Ruß 44 beendet ist. In einem bevorzugten Verfahren eines Herstellens des Lithographie-Photomaskenrohlings 20 wird das Glas nach der Entfernung von der Vorformplatte 32 nicht getempert, dahingehend, dass die Photomaskenrohlingvorform 36 und die einzelnen Rohlinge 20 nicht getempert werden. In der bevorzugten Ausführungsform wird jedwede Doppelbrechung, die in dem Glas vorhanden ist, in der großen physikalischen Größe einer Vorformplatte 32 und eines Körpers 48 verringert, und nicht während eines Verarbeitens nach der Vorformplatte, derart, dass die resultierenden Photomaskenrohlinge Photomaskenrohlinge mit einer niedrigen Doppelbrechung mit einer Glasdoppelbrechung geringer als 2 nm/cm sind. Vorzugsweise wird der Photomaskenrohling einer niedrigen Doppelbrechung durch ein Tempern des Glases in einem Zustand in der Vorformplatte 32 oder vorher erreicht, und sie wird danach nicht getempert. In einer alternativen Ausführungsform wird die Photomaskenrohlingvorform 36 nach einer Entfernung von der Platte 32 getempert, und ein Lithographie-Photomaskenrohling 20 wird nicht getempert, weist aber eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm auf. Vorzugsweise vermeidet das Verfahren ein physikalisches Stören, Arbeiten und Kneten des Glases bei Temperaturen eines erweichenden Glases.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens ist das SiO₂-erzeugende Ausgangsmaterial halidfrei, und ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorform 32 schließt vorzugsweise ein Bereitstellen eines hochreinen, halidfreien SiO₂-enthaltenden Siloxan-Ausgangsmaterials, ein Zuführen des Siloxan-Ausgangsmaterials zu der Konversionsstelle 42, ein Konvertieren des zugeführten Siloxans in SiO₂-Ruß 44, ein Abscheiden des SiO₂-Rußes und ein gleichzeitiges Verdichten des SiO₂-Rußes in einen Quarz-SiO₂-Glaskörper ein. Siloxan-Ausgangsmaterialien, wie etwa Polymethylsiloxan, vorzugsweise zyklische Polymethylsiloxane, in bevorzugtester Weise Octamethylcyclotetrasiloxan, Decamethylcyclopentasiloxan und Hexamethylcyclotrisiloxan (D₃, D₄, D₅), sind als hochreines Si-enthaltendes Ausgangsmaterial wegen ihres hohen Gehalts an Si-Atomen, der Wärmeerzeugungsfähigkeit, der relativ niedrigen Erzeugung von verdünnenden Gasbestandteilen, die eine Rußabscheideeffizienz verringern, bevorzugt, und sie sind halid- und chlorfrei. Bevorzugte Brenner zur Verwendung beim Konvertieren derartiger halidfreien Siloxan-Ausgangsmaterialien sind in der WO 0017115 von Corning Incorporated offenbart. Octamethylcyclotetrasiloxan ist das bevorzugteste Siloxan-Ausgangsmaterial.
Bei dem Herstellen von Lithographie-Photomaskenrohlingen, die eine längste Dimensionslänge L aufweisen, wird vorgezogen, dass ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte 32 ein Bereitstellen einer Vorformplatte 32 einschließt, die einen Durchmesser D aufweist, derart, dass D größer als zweimal die längste Dimensionslänge ist. Vorzugsweise ist D ≥ 3L, in bevorzugterer Weise D ≥ 4L, und in bevorzugtester Weise D ≥ 5L. Indem Photomaskenrohlinge aus viel größeren Glasvorformkörpern gebildet werden, weisen die Photomaskenrohlinge vorteilhafte optische und lithographische Eigenschaften einschließlich einer niedrigen Doppelbrechung auf. In einer bevorzugten Ausführung sind der Plattendurchmesser D und die Lithographie-Photomaskenrohlinglänge L durch 12L ≥ D ≥ 4L, in bevorzugterer Weise durch 10L ≥ D ≥ 5L aufeinander bezogen, und die Photomaskenrohlinglänge L ist parallel zu dem Vorformplattendurchmesser D orientiert, und die Photomaskenrohlingdicke D ist parallel zu der Vorformplattenhöhe H orientiert. 9a-9c zeigen eine Ausrichtung der Plattenhöhe H und der Photomaskenrohlingdicke T.
Ein Bilden einer Photomaskenrohlingvorform 36 in Lithographie-Photomaskenrohlinge 20 schließt vorzugsweise ein Schneiden einer Mehrzahl von Photomaskenrohlingen von einer Vorform 36 und ein Polieren der geschnittenen Photomaskenrohlinge ein. Die Erfindung schließt weiter ein Bilden einer Lithographie-Struktur auf dem Photomaskenrohling 20 und ein Transmittieren einer Strahlung einer Wellenlänge unter dreihundert Nanometer durch den Photomaskenrohling ein.
Ein alternatives Verfahren zum Ausführen der Vorform 32 in Photomaskenrohlinge 20 ist in 12a–12c gezeigt. Wie in 12a–12c gezeigt, weisen Photomaskenrohlinge 20 eine Dicke T normal zu der Länge L auf, und die Dicke T ist normal zu der Vorform 32-Plattenhöhe H.
Die Erfindung schließt einen Polarisationsmodusdispersionsunterdrückenden Photolithographie-Maskenrohling für Ultraviolettlicht unter dreihundert Nanometer Wellenlänge zum Herstel len von Lithographiestrukturen ein, während eine Polarisationsmodusdispersion von transmittiertem Ultraviolett-Lithographielicht unterdrückt wird. Der Polarisationsmodusdispersions-unterdrückende Maskenrohling besteht aus einem Quarzglas-SiO₂-Glaswafer 20, der eine längste Dimensionslänge L, eine Dicke T, eine Maskenrohling-x-Achse, eine Maskenrohling-y-Achse und eine Maskenrohling-z-Achse aufweist. Die Länge L liegt in einer Ebene, die durch die Maskenrohling-x-Achse und die Maskenrohling-y-Achse definiert ist, wobei die Dicke T normal zu der x-Achsen-, y-Achsen-(xy-)Ebene ist. Die Dicke T ist parallel zu der Maskenrohling-z-Achse. Der Maskenrohling 20 weist einen ersten Brechungsindex n_x in der x-Achsen-Richtung entlang der Maskenrohling-x-Achse und einen zweiten Brechungsindex n_y in der y-Achsen-Richtung entlang der Maskenrohling-y-Achse auf, wobei der absolute Wert von n_x minus n_y geringer oder gleich 1 ppm ist. Vorzugsweise ist eine 193-nm- und eine 248-nm-Transmission durch die Maske über der Fläche (xy-Ebene) des Maskenrohlings 20 gleichförmig.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Maskenrohling 20 eine gleichförmige Transmission durch die Maske mit einer maximalen 193-nm-Transmission trans_193xmax und einer minimalen 193-Transmission trans_193xmin in der x-Achsenrichtung entlang der Maskenrohling-x-Achse mit (trans_193xmax–trans_193xmin) ≤ 1 % auf. Zusätzlich ist eine Transmission durch die Maske gleichförmig mit einer maximalen 193-nm-Transmission trans_193ymax und einer minimalen 193-nm-Transmission trans_193ymin in der y-Achsenrichtung entlang der Maskenrohling-y-Achse mit (trans_193ymax-trans_193ymin) ≤ 1 %. Eine vorteilhafte gleichförmige Transmission von 193-nm-Lithographielicht durch die Dicke des Maskenrohlings 20, gesehen über der xy-Ebenenfläche der Maske, wird mit derart minimalen Unterschieden einer maximalen und minimalen Transmission durch die xy-Fläche mit einer Transmissionsvariation ≤ 1 % erreicht. Zusätzlich zu einer derartigen gleichför migen Transmission von 193-nm-Wellenlängenlicht weist der Maskenrohling 20 vorzugsweise eine gleichförmige 248-nm-Wellenlängentransmission durch die Maskendicke über seiner Fläche auf. Der Maskenrohling 20 weist eine maximale 248-nm-Transmission trans_248xmax und eine minimale 248-nm-Transmission trans_248xmin entlang der Maskenrohling-x-Achse, eine maximale 248-nm-Transmission trans_248ymax und eine minimale 248-nm-Transmission trans_248ymin entlang der Maskenrohling-y-Achse mit (trans_248xmax–trans_248xmin) ≤ 1 % und (trans_248ymax–trans_248ymin) ≤ 1 % auf. Auch ist der Unterschied zwischen den Maxima und zwischen den Minima klein, mit |trans_248xmax–trans_248ymax| ≤ 1 % und |trans_248xmin–trans_248ymin| ≤ 1 % . Eine derartige gleichförmige 248-nm- und 193-nm-Transmission durch die Maskendicke T in der z-Achsenrichtung, gesehen über der xy-Ebenenfläche des Maskenrohlings, stellen ein verbessertes optisches Betriebsverhalten bei der Verwendung des Photolithographieverfahrens/-systems bereit. Eine derartige gleichförmige Transmission, gesehen und ausgelegt über der xy-Ebene, stellt sicher, dass die IC-Struktur gleichförmig zu der Projektionsoptik übertragen wird, und führt zu einer verbesserten 193-nm/248-nm-Wellenlängenbelichtung der IC-Struktur auf dem strahlungsempfindlichen Wafer. Das bevorzugte Verfahren zum Ausführen von Maskenrohlingen 20 von beträchtlich größeren Vorformen 32 führt auf unerwartete Weise zu Maskenrohlingen mit einer derartigen Gleichförmigkeit des optischen Betriebsverhaltens, die eine Gleichförmigkeit einer 193-nm- und einer 248-nm-Transmission und eine niedrige Doppelbrechung mit minimalen Unterschieden im Brechungsindex einschließt. Zusätzlich wird ein Vorteil nicht nur in einer Gleichförmigkeit innerhalb eines Maskenrohlings selbst erreicht, sondern es wird auch eine Gleichförmigkeit im Betriebsverhalten von Maskenrohlingteil zu Maskenrohlingteil erreicht.
Vorzugsweise ist ein Polarisationsmodusdispersions-unterdrückender Photolithographie-Maskenrohling 20 frei von Einschlüssen, die eine Dimension größer als ein Mikron aufweisen. Vorzugsweise besteht der Quarzglas-SiO₂-Glaswafer-Maskenrohling 20 im Wesentlichen aus Si und O. Vorzugsweise enthält das Quarzglas-SiO₂-Glas weniger als 1 ppm Cl, weist einen OH-Gehalt geringer als 1500 ppm OH und einen Wasserstoffgehalt geringer als 3 × 10¹⁷ Moleküle von H₂/cm³ auf. Vorzugsweise variiert die OH-Konzentration des Glases weniger als 100 ppm, und wenn jedwede Spurenpegel von Cl in dem Glas sind, variiert die Cl-Konzentration weniger als 0,5 ppm Cl, wobei das Glas in bevorzugtester Weise weniger als 0,5 ppm Cl aufweist. Vorzugsweise weist das Glas einen geringen Schwefelverunreinigungspegel mit einer S-Konzentration ≤ 0,5 ppm auf. Derart niedrige Verunreinigungspegel des Quarzglas-SiO₂-Glases stellen ein vorteilhaftes optisches Betriebsverhalten des Maskenrohlings bereit und stellen vorteilhafte chemische und physikalische Eigenschaften bereit. Vorzugsweise weist der Maskenrohling 20 einen chemischen Beständigkeits-Gewichtsverlust ≤ 0,453 mg/cm² von einem untergetauchten Aussetzen bei einer Temperatur von 95°C in einer 5 Gew.-% NaOH-Lösung in Wasser für eine Länge von 6 Stunden auf.
Die Erfindung schließt Lithographie-Maskenrohlinge mit Quarz eines guten Betriebsverhaltens unterhalb 300 nm ein, die eine Kombination eines breiten Feldes von Eigenschaftsspezifikationen aufweisen, die vorteilhafte optische, chemische und physikalische Eigenschaften einschließen. Die vorteilhafte Kombination der Eigenschaften der Maskenrohlinge 20 und des Quarzglas-SiO₂-Glasmaterials der Rohlinge ist vorzugsweise durch die Herstellungsverfahren vorgegeben, die verwendet werden, um die Rohlinge zu fertigen. Das redestillierte hochreine Octamethylcyclotetrasiloxan-Ausgangsmaterial, der Konversionsstellenofen 42, die Drehung und Oszillation der Pfanne 46 und des Glaskörpers 48 und die relativ große Form und Größe der Vorformplatte 32 stellen einen Maskenrohling 20 mit einer vorteilhaften Kombination von Eigenschaften bereit, die eine 913-nm- und 248-nm-Transmission, eine Widerstandsfähigkeit gegenüber induzierter Absorption und Doppelbrechung, eine optisch gleichförmige, geringe Doppelbrechung, eine geringe Dämpfung und eine gute chemische und Verarbeitungsbeständigkeit einschließen. Der Maskenrohling 20 weist einen Bereich einer bevorzugten niedrigen Doppelbrechung in Kombination mit bevorzugten Bereichen optischer, chemischer und physikalischer Eigenschaften auf, vorzugsweise mit einer guten 193-nm- und 248-nm-Transmission und einer Strahlungsschädigungs-Widerstandsfähigkeit. Die Doppelbrechung ist ein Maß des Brechungsindexunterschieds zwischen zwei orthogonalen oder senkrechten Achsen. Ein linear polarisierter Lichtstrahl, der sich in der "z"-Richtung durch ein transparentes doppelbrechendes Medium ausbreitet, wird sich mit einer Geschwindigkeit "v_x" ausbreiten, wenn sein elektrisches Feld in der "x"-Richtung polarisiert ist. Wenn der Strahl entlang des gleichen optischen Pfads gesendet wird, wobei sein elektrisches Feld nun in der "y"-Richtung polarisiert ist, wird er sich mit einer Geschwindigkeit "v_y" ausbreiten. Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Richtungen ist eine Folge eines Brechungsindexunterschieds zwischen den beiden Richtungen. Wenn er entlang der "x"-Achse polarisiert ist, führt es dazu, dass der Strahl einen Brechungsindex "n_x" sieht, während der Strahl entlang der "y"-Achse einen Brechungsindex "n_y" sieht. Die Doppelbrechung ist der Unterschied zwischen "n_x" und "n_y" , oder "n_x–n_y" . In optischen Elementen, wie etwa Photomasken, kann eine Doppelbrechung die Polarisation des Strahls von seinem optimalen Zustand ändern und darauf das Systembetriebsverhalten verschlechtern, wie etwa eine lokalisierte Beleuchtungs-Nichtgleichförmigkeit herbeiführen. Für Auslegungen, wie etwa Lithographie-Steppersysteme, die einen linear polarisierten Strahl benutzen und polarisationsempfindliche optische Elemente enthalten, ist dieser nachteilige Effekt besonders schädlich. Unter Verwendung eines Systems (mit 632,8-Licht), das in der Lage ist, eine Doppelbrechung bis herunter zu 0,25 nm/cm zu messen, wurde eine Vielfalt von Photomaskenrohlingen analysiert. Eine derartige Analyse kann unter Verwendung eines Systems durchgeführt werden, wie es in dem US-Patent 6317209 mit dem Titel "Automated System For Measurement Of An Optical Property" von Richard Priestley offenbart ist. Die Analyse zeigte, dass kommerziell verfügbare Photomaskenrohling-Substrate typischerweise Brechungsindexwerte aufweisen, die von 5–20 nm/cm reichen, und die vorliegenden erfindungsgemäßen Maskenrohlinge 20 weisen vorzugsweise Brechungsindexwerte unterhalb 5 nm/cm, und in bevorzugtester Weise unterhalb 2 nm/cm auf. Der bevorzugte Maskenrohling 20 weist weniger als 1 ppm Cl auf, wobei das chlorfreie Quarzglas-SiO₂-Glas eine Strahlungsschädigungs-Widerstandsfähigkeit zusätzlich zu einer vorteilhaften chemischen Beständigkeit, einer niedrigen Doppelbrechung und einer gleichförmigen Transmission bereitstellt. Die verbesserte chemische Beständigkeit des chlorfreien Quarzglas-SiO₂-Glases ist ein Vorteil für Maskenrohlinge 20 hinsichtlich einer Widerstandsfähigkeit gegenüber einer Beschädigung unterhalb der Oberfläche während eines Polierens, insbesondere eines chemisch/mechanischen Finishings, einer verbesserten Oberflächen-Finish-Fähigkeit und einer Material-Ätzrate.
Der bevorzugte Maskenrohling 20 weist eine 193-nm- und 248-nm-DUV-Transmissionsgleichförmigkeit auf, die ≤ 1,5 % variiert, in bevorzugterer Weise ≤ 1 %, und weist eine Homogenität (Δn) ≤ 50 ppm, vorzugsweise ≤ 5 ppm, in bevorzugtester Weise ≤ 1 ppm auf. Das erfinderische Verfahren zum Herstellen eines Maskenrohlings erreicht vorzugsweise eine derart hohe Transmissionsgleichförmigkeit und eine hohe Homogenität, indem relativ große Vorformen 32 benutzt werden, insbesondere verglichen mit der relativ kleinen Größe des Maskenrohlings 20.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Vorformplatte 32 einen Durchmesser größer als 20 inch (50 cm) auf, derart, dass D ungefähr 3 bis 5 Fuß (0,91 bis 1,5 Meter) und eine Höhe H von ungefähr 6 bis 10 inch (15 bis 25 cm) ist, wobei die Maskenrohlinge 20, die daraus hergestellt werden, eine längste Dimension L < 12 inch (30 cm) aufweisen, wie etwa Rohlingdimensionen von ungefähr 10 inch × 10 inch (25 cm × 25 cm), ungefähr 9 inch × 9 inch (22,8 cm × 22,8 cm) und ungefähr 6 inch × 6 inch (15 cm × 15 cm), mit einer Dicke T von ungefähr 1/4 inch (0,63 cm). Zahlreiche Maskenrohlinge 20 können von der größeren Vorformplatte 32 geschnitten werden, wobei die große Vorformplattengröße eine verbesserte Transmissionsgleichförmigkeit und Homogenität bereitstellt, insbesondere verglichen mit kommerziell verfügbaren Photomaskensubstraten, die aus kleinen Vorformsäulen gebildet werden, die nahezu Nettovorformdimensionen nahe der Dimensionen der Photomaskensubstrate aufweisen. 13 veranschaulicht einen Prozessfluss eines bevorzugten Verfahrens zum Herstellen von Maskenrohlingen 20. Eine Vorformplatte 32 wird, wie in 10–11 gezeigt, mit einem Konversionsflammen-Ablegungsprozess und unter Einsatz einer Oszillationsdrehung der Pfanne 46 bereitgestellt. Der Ort der Photomaskenrohlingvorformen 36 wird auf der Vorformplatte 32 ausgelegt, vorzugsweise indem die Mitte der Platte 32 ausgespart wird. Wie in 13 gezeigt, ist die Ortsauslegung der Photomaskenrohlingvorformen 35 vorzugsweise gestapelt, um jedwede mit menschlichem Auge sichtbaren, erfassbaren Einschlüsse zu vermeiden. Nicht gestapelte Überprüfungsplatinen-ausgerichtete Spalten-Zeilen-Formationen können verwendet werden, ohne erfassbare Einschlüsse in der Vorformplatte 32 zu überprüfen, wobei das einen Einschluss enthaltende Glas später in dem Prozess entsorgt wird. Nachdem die Ortsauslegung der Photomaskenrohlingvorformen 36 bestimmt ist, werden die Photomaskenrohling-Vorformblöcke 36 aus der Vorformplatte 32 herausgeschnitten. Ein repräsentativer Photomaskenrohling-Vorformblock 36 weist eine quadratische Basis von ungefähr 6 1/2 inch × 6 1/2 inch (16,5 cm × 16,5 cm) und eine Höhe von ungefähr 5–6 inch (12 cm bis 15 cm) auf. Die herausgeschnittene Blöcke 36 werden auf drei Seiten poliert, um eine Überprüfung und ein Aufzeichnen des Glasinneren zuzulassen. Das Innere wird unter Verwendung der drei polierten Seiten überprüft, indem Licht durch die zwei gegenüberliegenden polierten Seiten transmittiert wird, um Einschlüsse oberhalb einer Größe von 1 μm zu markieren und aufzuzeichnen, die in dem inneren Volumen des Glases sein können. Ein optisches Messsystem wird vorzugsweise verwendet, um einen Überprüfungs-Laserlichtstrahl (HeNe-Abtaststrahl) 101 durch das Volumen des Blocks 36 zu scannen, um Einschlüsse zu identifizieren, wobei der Einschluss durch die dritte polierte Seite beobachtet wird, so dass der Ort des Einschlusses zur nachfolgenden Entfernung aufgezeichnet und markiert werden kann. Ein Verfahren und ein System, wie etwa jenes in dem US-Patent 6317209 mit dem Titel "Automated System For Measurement Of An Optical Property" von Richard Priestley offenbarte, kann verwendet werden. Der Block 36 wird dann in Rohlingplatten geschnitten, wobei die Platten derart geschnitten sind, dass identifizierte Einschlüsse entfernt sind. Um Einschlüsse wird herumgeschnitten, wobei die geschnittenen Rohlingplatten eine Dicke von ungefähr 0,4–0,5 inch (1–1,3 cm) aufweisen. Die geschnittene Rohlingplatten werden dann mit einem chemisch-mechanischen Finishing, einem Flachheits-Lappen, einem Flachplatten-Flachpolieren feinbearbeitet, um einen feinbearbeiteten Maskenrohling bereitzustellen, der hinsichtlich einer Doppelbrechung, wie etwa mit einem optischen Messsystem mit einem Abtastlichtstrahl, gemessen werden kann. Der feinbearbeitete Maskenrohling wird hinsichtlich der Doppelbrechung vermessen. In einer alternativen Ausführungsform kann die Doppelbrechung des Glases in der Blockform gemessen werden, wie es für eine Einschlussüberprüfung durchgeführt wird. Ein Verfahren und ein System, wie etwa die in dem US-Patent 6317209 mit dem Titel "Automated System For Measurement Of An Optical Property" von Richard Priestley offenbarten, können für Doppelbrechungsmessungen verwendet werden. Der feinbearbeitete Maskenrohling wird dann mit einer Endbearbeitung versehen, um einen endbearbeiteten Maskenrohling 20 bereitzustellen. Die Endbearbeitung schließt vorzugsweise ein chemisch-mechanisches Polieren auf eine Super-Polierung unterhalb 5 Ångström Feinbearbeitung und Flachheit, gereinigt und verpackt zum Einschluss in eine Maske 22, ein.
14 zeigt Verbesserungen, die durch die vorliegende Erfindung erreicht werden. 14 ist eine 3-D-Konturkarte einer prozentualen Transmission bei 193 nm eines Maskenrohlings 20 der Erfindung. 14 veranschaulicht die verbesserte Transmissionsgleichförmigkeit der Erfindung. Die Transmission von 193-nm-Wellenlängenlicht durch die Dicke der Maske 20 über der Fläche des Maskenrohlings 20 ist gleichförmig mit einer Variation in der Transmission ≤ 1 %.
Vorzugsweise weist der Maskenrohling 20 eine Doppelbrechung (gemessen bei 632,8 nm) < 5 nm/cm, in bevorzugterer Weise ≤ 2 nm/cm; eine Chlorkonzentration ≤ 1 ppm; eine interne Transmission Ti ≥ 99,5 % pro cm bei 248 nm und Ti ≥ 99,0 % pro cm bei 193 nm; und eine Transmissionsgleichförmigkeit auf, die ≤ 1,5 %, in bevorzugtester Weise ≤ 1,0 % variiert.

Claims

Photolithographieverfahren zum Erzeugen von Strukturen, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen eines Beleuchtungs-Untersystems zum Erzeugen und Richten einer Ultraviolettstrahlung λ von < 300 nm; Bereitstellen eines Masken-Untersystems mit einer transmittierenden Photolithographiemaske, wobei die Photolithographiemaske einen Quarzglas-SiO₂-Glaswafer einer niedrigen Doppelbrechung mit Photolithographie-Strukturbeschreibungen einschließt, wobei der SiO₂-Glaswafer eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm, gemessen bei 632,8 nm und eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C aufweist; Bereitstellen eines Projektionsoptik-Untersystems; Bereitstellen eines strahlungsempfindlichen Druckuntersystems, wobei das Druckuntersystem ein strahlungsempfindliches Druckmedium einschließt; und Ausrichten des Beleuchtungs-Untersystems, des Masken-Untersystems, des Projektionsoptik-Untersystems und des strahlungsempfindlichen Druckuntersystems und Beleuchten der Photolithographiemaske mit der Ultraviolettstrahlung λ derart, dass die Photolithographie-Strukturbeschreibungen der SiO₂-Glaswafermaske einer niedrigen Doppelbrechung auf das strahlungsempfindliche Druckmedium projiziert werden, wobei Polarisationsmodus-Dispersionen der Ultraviolettstrahlung λ unterdrückt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Bereitstellen des SiO₂-Glaswerfers ein Bereitstellen eines Glaswerfers ein schließt, der nicht getempert wird, nachdem er die Waferform annimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Bereitstellen des SiO₂-Glaswafers ein Bereitstellen eines Glaswafers mit einer Fläche und einer Dicke einschließt, der eine optische Homogenität (Δn) ≤ 50 ppm und eine gleichförmige λ-Transmission durch die Dicke über der Waferfläche aufweist, wobei die Transmission bei λ über der Waferfläche eine Variation ≤ 1% aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Bereitstellen des SiO₂-Glaswafers ein Bereitstellen eines Glaswafers einschließt, der eine Chlorkonzentration < 1 ppm Cl aufweist.
Ultraviolett-Photolithographiemaske für unter dreihundert Nanometer Wellenlänge zum Erzeugen von Strukturen, wobei die Maske einen Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer einschließt, wobei der Glaswafer eine Glasdoppelbrechung ≤ 2 nm/cm, eine Chlorkonzentration < 2 ppm Cl, eine innere Transmission ≥ 99,5%/cm bei 248 nm und eine innere Transmission ≥ 99%/cm bei 193 nm, eine Transmissionsvariation bei 248 nm und 193 nm ≤ 1%, eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C und eine Homogenität (Δn) ≤ 50 ppm aufweist.
Maske nach Anspruch 5, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glassubstrat frei von einem Einschluss ist, der eine Dimension größer als 1 μm aufweist.
Maske nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Glaswafer eine Glasdoppelbrechung ≤ 1 nm/cm aufweist.
Maske nach Anspruch 5 oder 6, wobei der Glaswafer eine Glasdoppelbrechung ≤ 0,5 nm/cm aufweist.
Maske nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer eine OH-Konzentration aufweist, die weniger als 200 ppm variiert.
Maske nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glas < 0,5 Gew.-ppm Cl enthält.
Maske nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glas < 2 Gew.-ppm Na enthält.
Maske nach Anspruch 5, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glas weniger als 1500 Gew.-ppm OH, ≤ 0,05 Gew.-ppm Li, ≤ 0,35 Gew.-ppm B, ≤ 0,1 Gew.-ppm F, ≤ 3,3 Gew.-ppm Na, ≤ 0,2 Gew.-ppm Mg, ≤ 0,3 Gew.-ppm Al, ≤ 0,15 Gew.-ppm P, ≤ 0,5 Gew.-ppm S, ≤ 0,45 Gew.-ppm Cl, ≤ 2,5 Gew.-ppm K, ≤ 1,5 Gew.-ppm Ca, ≤ 0,15 Gew.-ppm Ti, ≤ 0,04 Gew.-ppm V, ≤ 0,5 Gew.-ppm Cr, ≤ 0,02 Gew.-ppm Mn, ≤ 1,3 Gew.-ppm Fe, ≤ 0,02 Gew.-ppm Co, ≤ 0,06 Gew.-ppm Ni, ≤ 0,01 Gew.-ppm Cu, ≤ 0,5 Gew.-ppm Zn, ≤ 0,1 Gew.-ppm Ga, ≤ 0,5 Gew.-ppm Ge, ≤ 0,05 Gew.-ppm Zr, ≤ 0,15 Gew.-ppm Mo, ≤ 0,1 Gew.-ppm Sn, ≤ 0,1 Gew.-ppm Sb, ≤ 0,1 Gew.-ppm Pb, ≤ 0,05 Gew.-ppm Bi enthält.
Maske nach einem der Ansprüche 5 bis 12, wobei der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer eine gemessene externe Transmission bei 248 nm von wenigstens 92% aufweist.
Maske nach einem der Ansprüche 5 bis 13, wobei der Quarzglas-SiO₂-Glassubstratwafer eine gemessene externe Transmission bei 193 nm von zumindest 90% aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Lithographie-Photomaskenrohlings, der eine längste Dimensionslänge L aufweist, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte, die einen Vorformplattendurchmesser D und eine Vorformplattenhöhe H mit D>H, wobei der Durchmesser D in einer Ebene liegt, die durch eine Vorformplatten-x-Achse und eine Vorformplatten-y-Achse definiert ist, wobei die x-Achse und die y-Achse normal zu der Plattenhöhe H orientiert sind, wobei die Plattenhöhe H in Ausrichtung mit einer Vorformplatten-z-Achse ist, die einen einschlussfreien Bereich identifiziert, wobei der einschlussfreie Bereich frei von Einschlüssen ist, die einen Durchmesser größer als 1 μm aufweisen, eine Doppelbrechung ≤ 2 nm/cm und eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C aufweist, wobei die Vorformplatten-x-Achsen-, -y-Achsen- und -z-Achsen-Orientierung erhalten bleibt, während der einschlussfreie Bereich von der Vorformplatte entfernt wird, um eine Photomaskenrohling-Vorform bereitzustellen, die eine Photomaskenrohling-Vorform-x-Achse, wobei die Photomaskenrohling-Vorform-x-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-x-Achse ist, eine Photomaskenrohling-Vorform-y-Achse, wobei die Photomaskenrohling-Vorform-y-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-y-Achse ist, und eine Photomaskenrohling-Vorform-z-Achse, wobei die Photomaskenrohling-Vorform-z-Achse in Ausrichtung mit der Vorformplatten-z-Achse ist, aufweist, und die Photomaskenrohling-Vorform in eine Lithographie-Photomaskenvorform gebildet wird, die eine längste Dimensionslänge L aufweist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Lithographie-Photomaskenrohling eine Dicke T, eine Lithographie-Photomaskenrohling-x-Achse, eine Lithographie-Photomaskenrohling-y-Achse und eine Lithographie-Photomaskenrohling-z-Achse aufweist, wobei die eine Lithographie-Photomaskenrohling-x-Achse und die eine Lithographie-Photomaskenrohling-y-Achse in Ausrichtung mit der Photomaskenrohling-Vorform-x-Achse und der Photomaskenrohling-Vorform-y-Achse sind, wobei die eine Lithographie-Photomaskenrohling-Länge L in einer Ebene liegt, die durch die eine Lithographie-Photomaskenrohling-x-Achse und die eine Lithographie-Photomaskenrohling-y-Achse definiert ist, wobei die Lithographie-Photomaskenrohling-Dicke T in Ausrichtung mit der einen Lithographie-Photomaskenrohling-z-Achse und normal zu der einen Lithographie-Photomaskenrohling-x-Achse und der einen Lithographie-Photomaskenrohling-y-Achse ist und T<L gilt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte mit D>H ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte mit D≥2H umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte mit D>H ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte mit D≥3H umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte mit D>H ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte mit D≥4H umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte ein Bereitstellen einer Vorformplatte mit D>2L umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte ein Bereitstellen einer Vorformplatte mit D≥3L umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte ein Bereitstellen einer Vorformplatte mit D≥4L umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte ein Bereitstellen einer Vorformplatte mit D≥5L umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte ein Bereitstellen einer Vorformplatte mit 12L≥D≥4L umfasst, und die Lithographie-Photomaskenrohling-Länge L parallel zu einem Flattendurchmesser D der Vorformplatte orientiert ist, und der Lithographie-Photomaskenrohling eine Dicke T aufweist, wobei die Dicke T parallel zu der Vorformplattenhöhe H orientiert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, weiter umfassend ein Bilden einer lithographischen Struktur auf dem Photomaskenrohling und ein Transmittieren einer Strahlung einer Wellenlänge unterhalb dreihundert Nanometern durch den Photomaskenrohling, der die gebildete lithographische Struktur aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei ein Bereitstellen einer Quarzglas-SiO₂-Glasvorformplatte ein Konvertieren eines Si enthaltenden Ausgangsmaterials in SiO₂-Ruß umfasst, wobei der SiO₂-Ruß kontinuierlich abgeschieden wird, während der SiO₂-Ruß bei einer Verfestigungstemperatur gleichzeitig verfestigt wird, um einen Quarz-SiO₂-Glaskörper aufzubauen, während die Temperatur des aufgebauten Quarz-SiO₂-Glaskörpers auf einer im Wesentlichen gleichförmigen Temperatur, die im Wesentlichen bei der Verfestigungstemperatur liegt, gehalten wird.
Polarisationsmodus-dispersionsunterdrückender Photolithographie-Maskenrohling für Ultraviolett-Lithographielicht einer Wellenlänge unter dreihundert Nanometer zum Erzeugen von Lithographiestrukturen, während eine Polarisationsmodus-Dispersion von transmittiertem Ultraviolett-Lithographielicht unterdrückt wird, wobei der Polarisationsmodus-dispersionsunterdrückende Maskenrohling aus einem Quarzglas-SiO₂-Glaswafer besteht, der einen Brechungsindexpegel von ≤ 2 nm/cm, eine fiktive Temperatur von ungefähr 1050 ± 50°C, eine längste Dimensionslänge L, eine Di cke T, eine Maskenrohling-x-Achse, eine Maskenrohling-y-Achse und eine Maskenrohling-z-Achse aufweist, wobei die Länge L in einer Ebene liegt, die durch die Maskenrohling-x-Achse und die Maskenrohling-y-Achse definiert ist, die Dicke T normal zu der Ebene ist, die durch die Maskenrohling-x-Achse und die Maskenrohling-y-Achse definiert ist, wobei die Dicke T parallel zu der Maskenrohling-z-Achse ist, wobei der Maskenrohling einen ersten Brechungsindex n_x in der Richtung entlang der Maskenrohling-x-Achse und einen zweiten Brechungsindex n_y in der Richtung entlang der Maskenrohling-y-Achse aufweist.
Maskenrohling nach Anspruch 27, wobei der Maskenrohling eine maximale 193-nm-Transmission trans_193xmax und eine minimale 193-nm-Transmission trans_193xmin entlang der Maskenrohling-x-Achse, eine maximale 193-nm-Transmission trans_193ymax und eine minimale 193-nm-Transmission trans_193ymin entlang der Maskenrohling-y-Achse aufweist, wobei (trans_193xmax–trans_193xmin) ≤ 1%, (trans_193ymax–trans_193ymin) ≤ 1% gilt.
Maskenrohling nach Anspruch 27 oder 28, wobei |trans_193xmax-trans_193ymax| ≤ 1 %, und |trans_193xmin–trans_193ymin| ≤ 1% gilt.
Maskenrohling nach einem der Ansprüche 27 bis 29, wobei der Maskenrohling eine maximale 248-nm-Transmission trans_248xmax und eine minimale 248-nm-Transmission trans_248xmin entlang der Maskenrohling-x-Achse, eine maximale 248-nm-Transmission trans_248ymax und eine minimale 248-nm-Transmission trans_248ymin entlang der Maskenrohling-y-Achse aufweist, wobei (trans_248xmax–trans_248xmin) ≤ 1%, (trans_248ymax–trans_248ymin) ≤ 1 % gilt.
Maskenrohling nach Anspruch 30, wobei |trans_248xmax-trans_248ymax| ≤ 1 %, und |trans_248xmin–trans_248ymax| ≤ 1 % gilt.
Maskenrohling nach einem der Ansprüche 27 bis 31, wobei der Maskenrohling einen chemischen Beständigkeits-Gewichtsverlust ≤ 0,453 mg/cm² von einem untergetauchten Aussetzen bei einer Temperatur von 95°C in einer 5 Gew.-% NaOH-Lösung in Wasser für eine Länge von 6 Stunden aufweist.
Maskenrohling nach einem der Ansprüche 27 bis 32, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glas eine OH-Konzentration aufweist, die weniger als 200 ppm variiert.
Maskenrohling nach einem der Ansprüche 27 bis 33, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glas eine Variation in einem Chlorgehalt aufweist, die weniger als 1 ppm Cl variiert.
Maskenrohling nach einem der Ansprüche 27 bis 34, wobei das Quarzglas-SiO₂-Glas eine S-Konzentration ≤ 0,5 ppm S aufweist.