Деталь из искусственного кварца, способ ее изготовления и включающий ее оптический элемент
Изобретение относится к технологии изготовления детали из искусственного кварца для применения в качестве оптического элемента для ArF-литографии, подлежащего облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче. Деталь из искусственного кварца выращена гидротермальным синтезом и содержит алюминий в количестве 200 частей на миллиард (ppb) или менее и натрий в количестве 100 ppb или менее. Технический результат изобретения заключается в создании детали из искусственного кварца с подавленной способностью претерпевать снижение пропускания в области длин волн лазерного света, которое вызывается длительным облучением лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, таким как ArF-эксимерный лазерный свет. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к детали из искусственного кварца, подходящей для использования в качестве оптического элемента, подлежащего облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, таким как ArF-эксимерный лазерный свет. Изобретение далее относится к способу изготовления данной детали и к оптическому элементу для ArF-литографии, включающему деталь из искусственного кварца.
Уровень техники
В производстве полупроводниковых интегральных схем широко используются литографические экспонирующие устройства для редуктивного проектирования и переноса тонкого рисунка схемы, начерченного на фотошаблоне, на плату. Учитывая тенденцию к более высоким степеням интеграции и расширению функций схем, схемы становятся мельче, и к литографическим экспонирующим устройствам предъявляются требования формирования изображения рисунка схемы высокого разрешения на поверхности платы с глубоким гипоцентром. Длины волн экспонирующего света становятся короче. ArF-эксимерные лазеры (длина волны 193 нм) используются в качестве источника экспонирующего света вместо g-линии (длина волны 436 нм) и i-линии (длина волны 365 нм), которые использовались прежде.
Недавно получила известность технология иммерсионного экспонирования (ArF-иммерсионная литография), в которой экспонирование с применением литографического экспонирующего устройства проводят, заполняя жидкостью пространство между проекционной линзой литографического экспонирующего устройства и платой, чтобы добиться более высокого разрешения при использовании ArF-эксимерного лазера. Чем короче длина волны экспонирующего света и больше NA (числовая апертура) проекционной линзы, тем выше разрешение литографического экспонирующего устройства. Разрешение может быть представлено следующими выражениями.
Разрешение=[k (процессный коэффициент)×λ (длина волны экспонирующего света)]/NA
NA=n×sinθ
В выражениях n обозначает показатель преломления среды, через которую проходит экспонирующий свет. В обычных технологиях n равен 1,0, поскольку средой является воздух. Однако в иммерсионном экспонировании в качестве среды используют чистую воду, которая имеет n, равный 1,44, и литографическое экспонирующее устройство может, следовательно, достичь еще большего разрешения.
Более того, известна технология поляризационного экспонирования, в которой ослаблены разные типы поляризованного света, которые оказывают неблагоприятное воздействие на разрешение, чтобы тем самым увеличить формирующий изображение контраст и улучшить разрешение в противоположность технологиям экспонирования, применяемым прежде, которые используют экспонирующий свет, состоящий из случайно поляризованных типов света, имеющих разные направления поляризации.
В литографических экспонирующих устройствах для использования в иммерсионном экспонировании, поляризационном экспонировании или обычном экспонировании с применением ArF-эксимерного лазерного света, кварц, который представляет собой двоякопреломляющий кристаллический материал, обладающий высоким пропусканием и превосходной стойкостью к разным типам лазерного света, относительно недорогой и легкообрабатываемый, привлекает внимание в качестве материала для оптических элементов, например оптических элементов, относящихся к поляризации, таких как поляризаторы, деполяризаторы или волновые пластины, и оптических дифракционных элементов, таких как дифракционные линзы.
Однако установлено, что для оптических элементов, изготовленных из кварца, наблюдается ухудшение оптических свойств, например светопропускания, когда их длительно облучают коротковолновым светом, имеющим высокую мощность, таким как эксимерный лазерный свет.
С целью преодоления данной проблемы патентный документ 1 раскрывает следующие детали (1)-(4) из искусственного кварца.
(1) Деталь из искусственного кварца для применения в качестве оптического элемента, подлежащего облучению импульсным лазерным светом, имеющим длину волны короче 1600 нм и длительность импульса короче 100 нс, отличающуюся тем, что, когда кварцевую деталь облучают 5,0×107 импульсами ArF-эксимерного лазерного света, имеющего плотность потока 500 мДж/см2, уменьшение показателя преломления обыкновенного луча или необыкновенного луча, генерированных в облученной части, равно 50 частям на миллион (ppm) или менее.
(2) Деталь из искусственного кварца для применения в качестве оптического элемента, подлежащего облучению импульсным лазерным светом, имеющим длину волны короче 1600 нм и длительность импульса короче 100 нс, отличающуюся тем, что, когда кварцевую деталь облучают 5,0×107 импульсами ArF-эксимерного лазерного света, имеющего плотность потока 500 мДж/см2, высота расширенной облученной части равна 20 нм или менее.
(3) Деталь из искусственного кварца для применения в качестве оптического элемента, подлежащего облучению импульсным лазерным светом, имеющим длину волны короче 1600 нм и длительность импульса короче 100 нс, отличающуюся тем, что, когда кварцевую деталь облучают 5,0×107 импульсами ArF-эксимерного лазерного света, имеющего плотность потока 500 мДж/см2, величина индуцированного двулучепреломления равна 90 нм/см или менее.
(4) Деталь из искусственного кварца для применения в качестве оптического элемента, который пропускает видимый свет и типы света, имеющие более короткие длины волн, чем видимый свет, отличающуюся тем, что гомогенность показателя преломления обыкновенного луча или необыкновенного луча равна 100 ppm или менее.
Однако вышеописанные (1)-(4) лишь показывают оптические свойства, необходимые для того, чтобы детали из искусственного кварца были использованы в качестве оптического элемента, и в указанном документе не указано, какая деталь из искусственного кварца обладает такими оптическими свойствами. Более того, в патентном документе 1 не показан способ производства каждой из деталей (1)-(4) из искусственного кварца, и необходимо выбирать деталь из искусственного кварца, имеющую вышеупомянутые оптические свойства, из множества произведенных деталей из искусственного кварца. Детали из искусственного кварца, которые не были выбраны, уменьшают выход.
Патентный документ 1: JP-A-2005-289693.
Сущность изобретения
Задача изобретения, которое служит для устранения вышеописанных проблем, заключается в том, чтобы предоставить: деталь из искусственного кварца с подавленной способностью претерпевать снижение пропускания в области длин волн лазерного света или в области длин волн не более 800 нм, которое вызывается длительным облучением лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, таким как ArF-эксимерный лазерный свет; и способ изготовления данной детали из искусственного кварца.
Другая задача изобретения заключается в том, чтобы предоставить оптический элемент для ArF-литографии, который включает деталь из искусственного кварца.
Другие задачи и цели настоящего изобретения будут ясны из следующего описания.
Чтобы решить данные задачи, изобретение предоставляет деталь из искусственного кварца для использования в качестве оптического элемента, подлежащего облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, содержащую алюминий в количестве 200 частей на миллиард (ppb) или менее.
Деталь изобретения из искусственного кварца предпочтительно содержит натрий в количестве 100 ppb или менее.
Деталь изобретения из искусственного кварца предпочтительно содержит литий в количестве 150 ppb или менее.
Изобретение далее предоставляет способ изготовления детали изобретения из искусственного кварца, включающий выращивание искусственного кварца из исходного искусственного кварца, который выращен гидротермальным синтезом и необязательно повторением стадии выращивания, что тем самым дает искусственный кварц, содержащий алюминий в количестве 200 ppb или менее.
Изобретение, более того, предоставляет оптический элемент для ArF-литографии, включающий деталь изобретения из искусственного кварца.
В детали изобретения из искусственного кварца уменьшено снижение пропускания в области длин волн лазерного света, которое вызывается длительным облучением лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, таким как ArF-эксимерный лазерный свет. Следовательно, деталь из искусственного кварца подходит для использования в качестве оптической детали для литографических экспонирующих устройств, использующих ArF-эксимерный лазерный свет. В частности, она подходит для использования в качестве оптической детали для ArF-иммерсионной литографии.
Согласно способу изобретения производства детали из искусственного кварца деталь из искусственного кварца, имеющую желаемые оптические свойства, не выбирают из множества изделий из искусственного кварца, но ее можно непосредственно произвести.
Оптический элемент согласно изобретению для ArF-иммерсионной литографии ухудшается незначительно по своим оптическим свойствам, даже когда его длительно облучают лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче. Следовательно, цикл замены оптического элемента может быть продлен.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1 графически представлена взаимосвязь между областью длин волн и декрементом пропускания относительно оптических элементов примера 1 и сравнительного примера 1.
На Фиг.2 графически представлена взаимосвязь между числом импульсов и декрементом пропускания при длине волны 190 нм.
На Фиг.3 графически представлена взаимосвязь между числом импульсов и декрементом пропускания при длине волны 490 нм.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения
Изобретение будет объяснено ниже.
Деталь изобретения из искусственного кварца представляет собой деталь из искусственного кварца для использования в качестве оптического элемента, подлежащего облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, содержащую алюминий в количестве 200 ppb или менее.
Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования относительно снижения пропускания в области длин волн лазерного света, которое имеет место в случае, когда детали из искусственного кварца подвергаются длительному облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, таким как ArF-эксимерный лазерный свет. В результате авторы пришли к выводу, что алюминий (Al), содержащийся в качестве примеси в деталях из искусственного кварца, представляет собой причину снижения пропускания лазерного света деталями из искусственного кварца.
Подразумевается, что фраза “случай, когда детали из искусственного кварца подвергаются длительному облучению лазерным светом” включает как случай, когда деталь из искусственного кварца непрерывно длительно облучают лазерным светом, так и случай, когда деталь из искусственного кварца периодически и повторно длительно облучают лазерным светом. Способ облучения лазерным светом может представлять собой либо облучение непрерывным светом, либо импульсное облучение.
Механизм, по которому пропускание детали из искусственного кварца в области длин волн лазерного света (длины волн 200 нм или короче) снижается алюминием, содержащимся в ней, представляет собой следующий.
Существуют случаи, где алюминий (Al3+), содержащийся в детали из искусственного кварца, замещает кремний (Si4+) в кристаллической структуре кварца (SiO2) по какой-либо причине. Когда деталь из искусственного кварца, в которой произошло такое замещение алюминием, длительно облучают лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, трехвалентный алюминий (Al3+), введенный в кристаллическую структуру замещением, возбуждается, становясь четырехвалентным алюминием (Al4+). Возбужденный Al4+ абсорбирует световые лучи в широкой области длин волн (например, 190-800 нм). Следовательно, деталь из искусственного кварца, в которой образовался Al4+, обладает пониженным пропусканием в области длин волн лазерного света, то есть при длинах волн 200 нм или короче. В связи с этим, поскольку образование Al4+ приводит к абсорбции световых лучей в вышеназванной широкой области длин волн (покрывающей практически всю область длин волн видимого света), деталь из искусственного кварца приобретает черновато-серую окраску. Образование Al4+, следовательно, может быть установлено визуально.
В случае где Si4+ в искусственном кварце замещен на Al3+, данный искусственный кварц имеет недостаточное количество моновалентного катиона. Чтобы компенсировать данную нехватку, в состав включается моновалентный катион. Необязательно, чтобы моновалентный катион для компенсации заряда представлял собой конкретно определенный катион. Однако, при фактическом росте искусственного кварца, часты случаи, где в кристалл включается литий (Li+), который имеет наименьший ионный радиус среди моновалентных катионов, содержащихся в сырьевом материале искусственного кварца, таких как Li+, Na+ и K+.
Поскольку деталь согласно изобретению из искусственного кварца содержит алюминий в чрезвычайно малом количестве, как 200 ppb или ниже, возможность того, что Al3+, содержащийся в качестве примеси в детали из искусственного кварца, мог бы заместить кремний (Si4+) в кристаллической структуре кварца, значительно уменьшена. В результате подавляется снижение пропускания в области длин волн лазерного света, которое вызывается длительным облучением лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче.
Содержание алюминия в детали изобретения из искусственного кварца равно предпочтительно 100 ppb или менее, более предпочтительно 50 ppb или менее.
Предпочтительно, содержание лития в качестве примеси в детали изобретения из искусственного кварца должно составлять 150 ppb или менее, поскольку такое низкое содержание лития является эффективным для уменьшения снижения внутреннего пропускания под воздействием лазерного света. Более предпочтительно, содержание лития в детали из искусственного кварца составляет 100 ppb или менее, еще более предпочтительно 50 ppb или менее, особенно предпочтительно 30 ppb или менее.
В связи с этим, содержание алюминия и содержание лития в детали из искусственного кварца и содержания в ней натрия и других элементов, которые будут описаны ниже, можно определить ICP-масс-спектрометрией.
Предпочтительно, содержание натрия в качестве примеси в детали изобретения из искусственного кварца должно составлять 300 ppb или менее, поскольку такое низкое содержание натрия является эффективным для уменьшения снижения внутреннего пропускания под воздействием лазерного света.
Более предпочтительно, содержание натрия в детали из искусственного кварца составляет 100 ppb или менее, еще более предпочтительно 50 ppb или менее, особенно предпочтительно 30 ppb или менее.
Предпочтительно, содержание примесей, отличных от алюминия, лития и натрия (здесь далее названных как “другие примеси”), в детали изобретения из искусственного кварца должно в сумме составлять 100 ppb или менее. Примеры других примесей включают K, Ni, Cu, Mg, Cr, Zn, Ca, Ce, Mn, Ag, Cd, Pb, Sn, Co, Ge и Fe.
Более предпочтительно, содержание других примесей в детали согласно изобретению из искусственного кварца составляет в сумме 80 ppb или менее, еще более предпочтительно 40 ppb или менее.
Способ изготовления детали изобретения из искусственного кварца объяснен ниже.
В общем, в случае где деталь из искусственного кварца должна быть использована в качестве оптического элемента, искусственный кварц (деталь), выращенный гидротермальным синтезом, использующим природный кварц (lasca) в качестве сырьевого необработанного материала, обрабатывают в желаемую форму и используют в качестве оптического элемента. При изготовлении детали согласно изобретению из искусственного кварца, процедуру, в которой искусственный кварц, выращенный из природного кварца, используют в качестве сырьевого материала для проведения дальнейшего гидротермального синтеза и тем самым выращивания нового искусственного кварца, проводят однократно или повторяют два или более раз. Тем самым содержание алюминия в искусственном кварце доводят до 200 ppb или менее.
Выращиванием нового искусственного кварца с использованием искусственного кварца в качестве сырьевого материала уменьшают содержание примесей в искусственном кварце. Проведением данной процедуры однократно или повторным ее проведением два или более раз содержание алюминия, содержащегося в качестве примеси в искусственном кварце, может быть уменьшено до 200 ppb или менее.
В то время когда искусственный кварц, выращенный из природного кварца в качестве сырьевого материала, использован как сырьевой материал для выращивания нового искусственного кварца, предпочтительно удалять часть искусственного кварца, которая имеет высокое содержание примесей. В искусственном кварце, выращенном гидротермальным синтезом, часть, выросшая в направлении X-оси (+/- X-область), (в общем) имеет большее содержание примесей, чем главная выращенная часть, то есть часть, выросшая в направлении Z-оси (чистая Z-область). Следовательно, когда искусственный кварц, выращенный из природного кварца в качестве сырьевого материала, использован как сырьевой материал для выращивания нового искусственного кварца, предпочтительно использовать кварц, из которого +/- X-область удалена. Таким образом, вновь выращенный искусственный кварц может иметь дополнительно пониженное содержание примесей. В случае где процедуру, в которой искусственный кварц использован в качестве сырьевого материала для выращивания нового искусственного кварца, повторяют два или более раз, предпочтительно использовать кварц, из которого +/- X-область также удалена в то время, когда искусственный кварц, полученный первой операцией, использован как сырьевой материал, чтобы вырастить новый искусственный кварц.
В случае где процедуру выращивания нового искусственного кварца повторяют два или более раз, число повторов процедуры может быть определено на основании любого из следующих положений.
(1) Каждый раз, когда выращен новый искусственный кварц, часть образца отбирают от выращенного искусственного кварца и анализируют состав, чтобы установить содержания примесей в искусственном кварце. В случае где содержание алюминия и содержание лития в искусственном кварце понижено до желаемых значений (например, до содержания алюминия 200 ppb или менее и содержания лития 150 ppb или менее), процедура выращивания искусственного кварца может быть завершена в данный момент времени. С другой стороны, в случае где содержание алюминия и содержание лития в искусственном кварце выше, чем желаемые значения, процедуру выращивания искусственного кристалла продолжают вновь, используя выращенный искусственный кварц в качестве сырьевого материала.
(2) Образец, полученный после проведения процедуры выращивания искусственного кварца один раз, образец, полученный после повторного проведения процедуры дважды, образец, полученный после повторного проведения процедуры трижды, и так далее получают заранее и каждый образец анализируют на состав. Из данного анализа получают информацию о содержании алюминия и содержании лития в искусственном кварце относительно каждого числа повторов процедуры выращивания искусственного кварца. На основе полученной таким образом информации определяют, сколько повторов процедуры выращивания искусственного кварца необходимо провести.
Оптический элемент согласно изобретению получают обработкой детали из искусственного кварца, полученной проведением процедуры, описанной выше, в желаемую форму. Оптический элемент согласно изобретению подходит для использования в качестве оптического элемента, подлежащего облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, например оптического элемента для ArF-эксимерных лазеров. Примеры таких оптических элементов включают оптические элементы, относящиеся к поляризации, такие как поляризаторы, деполяризаторы или волновые пластины, такие как четвертьволновые пластины. Примеры оптических элементов далее включают оптические дифракционные элементы, такие как дифракционные линзы.
Оптический элемент согласно изобретению особенно подходит для использования в качестве оптического элемента для ArF-иммерсионной литографии.
Форму и размер оптического элемента надлежащим образом выбирают в соответствии с типом и применением оптического элемента. В случае оптического элемента, показанного выше в примерах, его размеры в общем составляют 85-150 мм в диаметре и 0,5-2 мм по толщине в оптическом направлении.
Примеры
Настоящее изобретение будет проиллюстрировано более подробно со ссылкой на следующие примеры, однако изобретение не следует истолковывать, как ограниченное ими.
Примеры 1 и 2
Природный кварц (lasca) использовали в качестве сырьевого материала для выращивания кристалла искусственного кварца a гидротермальным синтезом. Кристалл искусственного кварца, из которого была удалена часть, выросшая в направлении X-оси, использовали в качестве сырьевого материала, чтобы вырастить новый кристалл A искусственного кварца. Прямоугольную пластину вырезали из полученного кристалла A искусственного кварца и подвергали тщательному шлифованию и полированию, чтобы получить оптические элементы A и B в виде квадрата со стороной 20 мм и имеющие толщину 20 мм.
Примеры 3 и 4
Оптические элементы C и D в виде квадрата со стороной 20 мм и имеющие толщину 5 мм получали, проводя ту же процедуру, как в примерах 1 и 2.
Примеры 5 и 6
Оптические элементы E и F в виде квадрата со стороной 20 мм и имеющие толщину 10 мм получали, проводя ту же процедуру, как в примерах 1 и 2.
Сравнительный пример 1
Прямоугольную пластину вырезали из кристалла a искусственного кварца, который был выращен из природного кварца в качестве сырьевого материала. Прямоугольную пластину подвергали тщательному шлифованию и полированию, чтобы получить оптический элемент G в виде квадрата со стороной 20 мм и имеющий толщину 20 мм.
Сравнительный пример 2
Прямоугольную пластину вырезали из кристалла a искусственного кварца, который был выращен из природного кварца в качестве сырьевого материала. Прямоугольную пластину подвергали тщательному шлифованию и полированию, чтобы получить оптический элемент H в виде квадрата со стороной 20 мм и имеющий толщину 5 мм.
Полученные оптические элементы A-G подвергали следующему анализу.
Определение содержания примесей
Полученные оптические элементы количественно оценивали на содержание примесей (ppb), используя ICP-масс-спектрометр (SPQ8000H (Seiko Instruments Inc.)). Результаты представлены в таблице 1.
Компонент каждого оптического элемента, отличающийся от примесей, показанных в таблице 1, представляет собой SiO2.
| Таблица 1 | ||||||||
| Пр. 1 | Пр. 2 | Пр. 3 | Пр. 4 | Пр. 5 | Пр. 6 | Сравн. Пр. 1 | Сравн. Пр. 2 | |
| Оптический элемент | A | B | C | D | E | F | G | H |
| Толщина (мм) | 20 мм | 20 мм | 5 мм | 5 мм | 10 мм | 10 мм | 20 мм | 5 мм |
| Al (ppb) | 40,8 | 47,3 | 32,7 | 60,8 | 42,0 | 39,9 | 653,0 | 310,8 |
| Li (ppb) | 11,8 | 14,6 | 18,5 | 18,5 | 12,5 | 12,1 | 268,0 | 81,8 |
| Na (ppb) | 16,9 | 15,4 | 23,9 | 27,3 | 11,9 | 10,9 | 302,0 | 5,6 |
| Ge (ppb) | 4,5 | 7,1 | 3,2 | 6,1 | 5,7 | 4,5 | 8,0 | 54,0 |
| Fe (ppb) | 0,8 | 0,8 | не обна-ружено | не обна-ружено | не обна-ружено | 0,8 | не обна-ружено | не обна-ружено |
Ни в одном из оптических элементов не обнаружили K, Ni, Cu, Mg, Cr, Zn, Ca, Ce, Mn, Ag, Cd, Pb, Sn и Co.
Оценка долговечности в ArF-лазерном свете
Оптические элементы A, B и G, каждый, имеющий толщину 20 мм, импульсно облучали ArF-эксимерным лазерным светом (длина волны 193 нм) в следующих условиях.
Литографическое экспонирующее устройство: Novaline A2030 (Lambda Physik AG).
Плотность энергии: 5 мДж/см2/импульс.
Длительность импульса: 28 нсек.
Каждый раз каждый оптический элемент облучали определенным числом импульсов, результирующее снижение пропускания оптического элемента определяли, используя спектрофотометр (Cary 500 (Varian Inc.)). На Фиг.1 показаны декременты пропускания (%/см) в области длин волн 190-790 нм, определенные во время, когда оптические элементы A и G облучали 1×109 импульсами ArF-эксимерного лазерного света. Здесь декремент пропускания показывает степень снижения пропускания оптического элемента во время, когда его облучают определенным числом импульсов ArF-эксимерного лазерного света, относительно пропускания оптического элемента до облучения ArF-эксимерным лазерным светом, которое принято за 100%. В частности, его представляют следующим выражением:
100×{1-exp(-α)}
α: поглощение, индуцированное на единицу длины (1 см)
α=ln(T0/Tx)/t
T0: пропускание (%) до облучения лазерным светом
Tx: пропускание (%) оптического элемента после облучения x-импульсом лазерного света
t: толщина оптического элемента (см)
Как ясно из Фиг.1, оптический элемент G (сравнительный пример 1), который содержал алюминий в количестве 653 ppb, показывал заметное снижение пропускания с центром при длине волны 490 нм. Облученная лазером часть оптического элемента G претерпевала окрашивание до черновато-серого цвета. Напротив, оптический элемент A (пример 1), который содержал алюминий в количестве 40,8 ppb, практически не показывал снижения пропускания в области длин волн 190-490 нм. Более того, облученная лазером часть оптического элемента A не претерпевала окрашивания.
На Фиг.2 показана взаимосвязь между числом импульсов и декрементом пропускания при длине волны 190 нм в отношении оптического элемента A (пример 1), оптического элемента B (пример 2) и оптического элемента G (сравнительный пример 1). На Фиг.3 показана взаимосвязь между числом импульсов и декрементом пропускания при длине волны 490 нм в отношении оптического элемента A (пример 1), оптического элемента B (пример 2) и оптического элемента G (сравнительный пример 1). Как ясно из Фиг.2 и 3, оптический элемент G, который содержал алюминий в количестве, превышающем 200 ppb (653 ppb), показывал заметное снижение пропускания с увеличением числа импульсов. Напротив, в случае оптических элементов A и B, которые содержали алюминий в количествах не более 200 ppb (40,8 ppb в A и 47,3 ppb в B), снижение пропускания находилось на крайне низком уровне, даже когда число импульсов достигло 1×109. В оптическом элементе G окрашивание до черновато-серого цвета наблюдали в облученной лазером части оптического элемента во время, когда число импульсов достигло 1×109. Напротив, в случае оптических элементов A и B в облученной лазером части ни одного из оптических элементов не наблюдалось окрашивание, даже когда число импульсов достигло 1×109.
Промышленная применимость
В детали согласно изобретению из искусственного кварца снижение пропускания в области длин волн лазерного света, которое вызывается длительным облучением лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, таким как ArF-эксимерный лазерный свет, уменьшено. Следовательно, деталь из искусственного кварца подходит для применения в качестве оптической детали для литографических экспонирующих устройств, использующих ArF-эксимерный лазерный свет. В частности, она подходит для применения в качестве оптической детали для ArF-иммерсионной литографии.
Хотя настоящее изобретение описано подробно и со ссылкой на его определенные осуществления, специалисту в данной области будет понятно, что в данное изобретение могут быть внесены разные изменения и модификации в пределах сущности и объема изобретения.
Данная заявка основана на заявке на патент Японии №2006-167890, поданной 16 июня 2006, и ее содержание включено в настоящую заявку посредством ссылки.
1. Деталь из искусственного кварца, выращенного гидротермальным синтезом, для применения в качестве оптического элемента, подлежащего облучению лазерным светом, имеющим длину волны 200 нм или короче, содержащая алюминий в количестве 200 частей на миллиард (ppb) или менее и содержащая натрий в количестве 100 ppb или менее.
2. Деталь из искусственного кварца по п.1, содержащая литий в количестве 150 ppb или менее.
3. Деталь из искусственного кварца по п.1 или 2, имеющая содержание примесей, отличных от алюминия, натрия и лития, 100 ppb или менее.
4. Деталь из искусственного кварца по п.1 или 2, имеющая содержание примесей, отличных от алюминия, натрия и лития, 80 ppb или менее.
5. Деталь из искусственного кварца по п.1 или 2, имеющая содержание примесей, отличных от алюминия, натрия и лития, 40 ppb или менее.
6. Способ изготовления детали из искусственного кварца по любому из пп.1-5, включающий выращивание искусственного кварца из исходного искусственного кварца, который выращен гидротермальным синтезом и необязательно повторением стадии выращивания, обеспечивая тем самым деталь из искусственного кварца, содержащую алюминий в количестве 200 ppb или менее и содержащую натрий в количестве 100 ppb или менее.
7. Оптический элемент для ArF-литографии, включающий деталь из искусственного кварца по любому из пп.1-5.
