本发明专利技术提供了一种ＴｉＯ２－ＳｉＯ２玻璃，当用作ＥＵＶＬ用曝光工具的光学部件时，在使用ＥＵＶ光辐照时的范围内，其线性热膨胀系数基本为零，并具有极高的表面平滑度。本发明专利技术涉及一种含ＴｉＯ２的石英玻璃，所述石英玻璃的ＴｉＯ２含量为７．５至１２质量％，线性热膨胀系数为０ｐｐｂ／℃时的温度处于４０至１１０℃的范围内，并且条纹应力水平的标准偏差（σ）在至少一个面内的３０ｍｍ×３０ｍｍ的区域内为０．０３ＭＰａ以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种含TiO2的石英玻璃(在本说明书中，下文中称作“1102^02玻 璃”)，并且特别地，涉及一种待用作EUV光刻用曝光工具的光学部件的TiO2-SiO2玻璃。本 专利技术中涉及的EUV (极紫外)光是指波长在软X射线区或真空紫外区的光，特别是波长在约 0. 2至IOOnm的光。
技术介绍
在光刻技术中，迄今已经广泛利用通过将微小电路图案转印到晶片上以制造集成 电路的曝光工具。伴随着集成电路的高集成化和高功能化的发展趋势，集成电路的微小化 正在推进。因此，需要曝光工具以长的焦点深度在晶片表面上形成具有高分辨率的电路图 案图像，并且曝光光源的短波长化正在向前推进。曝光光源正从常规的g线(波长436nm)、 i线(波长365nm)和KrF准分子激光器(波长248nm)进一步推进，并已开始使用ArF准 分子激光器(波长193nm)。而且，为了应对电路线宽将变为70nm以下的下一代集成电路， 各自均使用ArF准分子激光器的浸没式光刻技术和双曝光技术被认为具有引领性。然而现 已认为，即使使用这些技术也只能够解决具有线宽最高达45nm的那一代集成电路。在上述技术趋势下，使用EUV光(极紫外光)中具有代表性的波长为13nm的光作 为曝光光源的光刻技术被认为适用于32nm及随后的一代，从而引起关注。从使用投影光学 系统将掩模图案转印的观点来看，EUV光刻(下文中称作“EUVL”)的图像形成原理与常规 光刻相同。然而，由于没有在EUV光的能量区域中能使光透过的材料，所以不能使用折射光 学系统。因此，所述光学系统都是反射光学系统。EUVL用曝光工具的光学部件包括光掩模和镜，并且基本上由(1)基材、(2)在基材 上形成的反射多层和(3)在反射多层上形成的吸收体层构成。对于所述反射多层，研究了 其中Mo层和Si层交替层压的Mo/Si反射多层；对于所述吸收体层，研究了 Ta和Cr。对于 所述基材，需要具有低热膨胀系数的材料，从而即使在使用EUV光辐照下也不产生应变，并 研究了具有低热膨胀系数的玻璃等。已知TiO2-SiO2玻璃是热膨胀系数(CTE)低于石英玻璃的极低热膨胀材料。而且， 由于通过玻璃中的TiO2含量能够控制热膨胀系数，所以能够获得热膨胀系数接近于0的零 膨胀玻璃。因此，TiO2-SiO2玻璃有可能作为在EUVL用曝光工具的光学部件中使用的材料。根据TiO2-SiO2玻璃的常规制备方法，首先，将二氧化硅前体和二氧化钛前体各 自转化为气相，然后互相混合。将处于气相的混合物引入燃烧器中并热分解，从而形成 TiO2-SiO2玻璃粒子。将这种TiO2-SiO2玻璃粒子在耐火容器中沉积，并在沉积的同时在其 中熔融，从而形成TiO2-SiO2玻璃。而且，专利文献1公开了一种方法，其中形成TiO2-SiO2 多孔玻璃体，并转化为玻璃体，然后获得掩模基材。然而，由这些方法制备的TiO2-SiO2玻璃，产生了 Ti02/Si02组成比的周期性波动， 并且这表现为间距为10至200 μ m的条形的条纹。在使用TiO2-SiO2玻璃作为EUV光刻用光学部件的情况下，必须将所述玻璃抛光成使其表面具有极高的表面平滑度。然而，在 TiO2-SiO2玻璃中，由于Ti02/Si02组成比不同的位置，依赖于所述组成比，而使玻璃的机械 和化学性能也不同，所以抛光速率变得不固定。因此，难以在抛光后精磨(finish)玻璃表 面以使之具有极高的表面平滑度。当对具有间距为10至200 μ m的条形条纹的TiO2-SiO2 玻璃抛光时，产生具有与条纹间距等级相同的间距的“波纹”。因此，很难获得极高的表面平 滑度。为了获得极高的表面平滑度，优选在Ti02/Si02组成比中具有小波动的TiO2-SiO2 玻璃。在专利文献2中，本专利技术人对在获得多孔TiO2-SiO2玻璃体的阶段中籽晶杆的旋转速 率和透明TiO2-SiO2玻璃体的条纹之间的关系进行了广泛而深入的研究，结果发现籽晶杆 的旋转速率越高，条纹越小，并且透明TiO2-SiO2玻璃体的TiO2浓度的变化越小。而且，他 们公开了在至少一个面内的30mmX 30mm的区域内，折射率的波动幅度(Δη)为2 Χ10-4以 下的TiO2-SiO2玻璃。专利文献3公开了具有低水平条纹的含二氧化钛的石英玻璃和用于真空紫外光 的光学部件，以及其制造方法。在专利文献4中，专利技术人公开了假想温度与零膨胀温度范围的宽度是相互关联 的，即所述假想温度与Δ T相互关联，更具体地说，当假想温度高时，ΔΤ窄；而当假想温度 低时，ΔΤ宽。专利文献1 :US-A-2002-157421专利文献2 JP-A-2004-315351专利文献3 JP-T-2005-519349专利文献4 JP-A-2005-104820
技术实现思路
为了提高EUVL用曝光工具的通量，增加待用于曝光的EUV光的能量是有效的。因 此，在该情况下有部件的温度升高、从而超过估计温度的可能。具体来说，由于温度有可能 升高至40至110°C的温度范围，所以优选的是，在上述温度下膨胀基本为零。这是为了在光 掩模等的情况下防止发生图案间距的改变；和在步进镜(st印per mirror)等的情况下防 止发生形状的改变。已知TiO2-SiO2玻璃的线性热膨胀系数随所含TiO2的浓度而改变(例如，见 P. C. Schultz and H. Τ. Smyth, in :R. W. Douglas and B. Ellis, Amorphous Materials (无定 形材料)，Willey，New York, p. 453(1972))。因此，可以通过调节TiO2-SiO2玻璃的TiO2含量来调节实现零膨胀时的温度。具 体来说，在22°C下实现零膨胀的常规TiO2-SiO2玻璃中，TiO2的浓度约为7质量％。然而， 在提高EUVL用曝光工具的通量的情况下使用的TiO2-SiO2玻璃中，由于要在40°C以上的温 度下实现零膨胀，所以TiO2的浓度必须在7. 5质量％附近以上，因此必须提高TiO2的浓度。为了提高TiO2-SiO2玻璃的TiO2浓度，必须提高用作TiO2-SiO2玻璃原料的二氧化 钛前体的相对量。与二氧化硅前体相比，所述二氧化钛前体通常具有高沸点，并且在被转化 为蒸气态之后，在运送至燃烧器的途中易于导致结露。为此，上述常规技术导致以下问题 当二氧化钛前体的相对量高时，在运送期间发生结露，从而在最终获得的玻璃中的TiO2/SiO2组成比产生波动。而且，即使不发生结露时，由于TiO2浓度的增加，Ti02/Si02组成比 的波动幅度也变大。而且，由于Ti02/Si0^i成比不同的位置，依赖于所述组成比，玻璃的机 械和化学性能不同，所以抛光速率变得不固定。由此，产生不能获得具有极高表面平滑度的 玻璃的问题。为了解决常规技术的上述问题，本专利技术的目的是提供一种旨在增加通量的 TiO2-SiO2玻璃，作为使用高EUV能量的光的曝光工具用光学部件，其具有合适的热膨胀性 能，并且能够赋予极高的表面平滑度。更具体地说，本专利技术的目的是提供一种TiO2-SiO2玻 璃，当其用作EUVL用曝光工具的光学部件、在以高EUV能量的光辐照时的范围内，其线性热 膨胀系数基本为零，并且具本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含ＴｉＯ↓［２］的石英玻璃，所述石英玻璃的ＴｉＯ↓［２］含量为７．５至１２质量％，线性热膨胀系数为０ｐｐｂ／℃时的温度处于４０至１１０℃的范围内，并且条纹应力水平的标准偏差（σ）在至少一个面内的３０ｍｍ×３０ｍｍ的区域内为０．０３ＭＰａ以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小池章夫，斋藤健太，邵龙，岩桥康臣，菊川信也，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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