(57)【要約】本発明は、ＶＵＶ光リソグラフィーシステムおよびプロセスのためのフッ化物レンズ結晶を提供する。本発明は、１９３ｎｍ未満で光リソグラフィーフォトンを操作する光マイクロリソグラフィー要素の１５７ｎｍにおける利用のためのフッ化バリウム光リソグラフィー結晶を提供する。本発明は、１６０ｎｍ未満の光リソグラフィープロセスの分散マネジメントに使用するためのフッ化バリウム結晶質材料を含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
１６０ｎｍ未満の光リソグラフィー結晶であって、フッ化バリウム結晶から構成され、該フッ化バリウム結晶が、１５７ｎｍで、８５％より大きい透過率を有し、該結晶が、１５７ｎｍで、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有することを特徴とする光リソグラフィー結晶。
【請求項２】
前記分散ｄｎ／ｄλが−０．００４未満であることを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項３】
前記分散ｄｎ／ｄλが−０．００４３未満であることを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項４】
前記フッ化バリウム結晶が、１５７ｎｍで、１．５６より大きい屈折率ｎを有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項５】
前記フッ化バリウム結晶が、１５７ｎｍで、１．６より大きい屈折率ｎを有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項６】
前記フッ化バリウム結晶が、１５７ｎｍで、１．６４より大きい屈折率ｎを有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項７】
前記フッ化バリウム結晶が、１５７ｎｍで、８×１０−６／℃より大きい屈折率温度係数ｄｎ／ｄｔを有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項８】
１００ｍｍより大きい寸法の直径および３０ｍｍより大きい厚さを有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項９】
約１１８−２５０ｍｍの範囲の直径および約３０−５０ｍｍの範囲の厚さを有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１０】
前記結晶が、帯域幅分散マネジメントを行う光学素子から構成されることを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１１】
前記フッ化バリウム結晶が、１０重量ｐｐｍ未満のナトリウム含有量を有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１２】
前記フッ化バリウム結晶が、１重量ｐｐｍ未満の全希土類汚染物含有量を有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１３】
前記フッ化バリウム結晶が、５０重量ｐｐｍ未満の酸素汚染物含有量を有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１４】
前記フッ化バリウム結晶が、２０重量ｐｐｍ未満の酸素汚染物含有量を有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１５】
前記フッ化バリウム結晶が、１５７ｎｍで、８６％以上の透過率を有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１６】
前記フッ化バリウム結晶が、２０重量ｐｐｍ未満の酸素汚染物含有量および１５７ｎｍでの８６％より大きい透過率を有することを特徴とする請求項１記載の光リソグラフィー結晶。
【請求項１７】
等方性フッ化バリウム結晶から構成される分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶であって、該フッ化バリウム結晶が、１５７．６２９９ｎｍで、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλおよび１．５６より大きい屈折率ｎを有することを特徴とする分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶。
【請求項１８】
ｄｎ／ｄλが−０．００４未満であることを特徴とする請求項１７記載の分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶。
【請求項１９】
ｄｎ／ｄλが−０．００４３未満であることを特徴とする請求項１７記載の分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶。
【請求項２０】
前記屈折率ｎが１．６より大きいことを特徴とする請求項１７記載の分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶。
【請求項２１】
前記結晶が、１５７ｎｍで、８３％より大きい測定された外部透過率を有することを特徴とする請求項１７記載の分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶。
【請求項２２】
前記結晶が、１５７ｎｍで、８５％以上の測定された外部透過率を有することを特徴とする請求項１７記載の分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶。
【請求項２３】
１６０ｎｍ未満の光リソグラフィー方法において、
１６０ｎｍ未満の光リソグラフィー照射レーザを提供し、
フッ化カルシウム結晶光学素子を提供し、
フッ化バリウム結晶光学素子であって、１６０ｎｍ未満で、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有するフッ化バリウム結晶光学素子を提供し、
１６０ｎｍ未満の光リソグラフィー光に、前記フッ化カルシウム光学素子および前記フッ化バリウム光学素子を透過させて、光リソグラフィーパターンを形成する、
各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２４】
前記フッ化バリウム結晶光学素子を提供する工程が、
フッ化バリウム結晶供給原料を容器中に装填し、
該フッ化バリウム結晶供給原料を溶融して、プリクリスタリンフッ化バリウム溶融物を形成し、
該フッ化バリウム溶融物をフッ化バリウム結晶に次第に凝固させ、
該フッ化バリウム結晶を加熱し、該結晶を熱平衡冷却し、
該フッ化バリウム結晶を光学素子に形成する、
各工程をふくむことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
分散マネジメントを行う光リソグラフィー素子を製造する方法であって、
フッ化バリウム供給材料を提供し、
該フッ化バリウム供給材料を溶融して、プリクリスタリンフッ化バリウム溶融物を形成し、
該フッ化バリウム溶融物をフッ化バリウム結晶に固化させ、
該フッ化バリウム結晶をアニールして、１５７ｎｍで、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有する等方性フッ化バリウム結晶を提供する、
各工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２６】
汚染物を除去するフッ化物掃去剤を提供し、該掃去剤を前記フッ化バリウム供給材料と共に溶融して、汚染物を除去する各工程を含むことを特徴とする請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
１５７ｎｍで色補正を行うフッ化カルシウムのための分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶を製造する方法であって、
フッ化物色補正材料を提供し、
該フッ化物色補正材料を溶融して、プリクリスタリンフッ化物色補正材料溶融物を形成し、
該フッ化物色補正材料溶融物を色補正材料フッ化物結晶に固化させ、
該色補正材料フッ化物結晶をアニールして、１５７ｎｍで、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλおよび８０％未満の透過率を有する等方性色補正材料フッ化物結晶を提供する、
各工程を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
関連出願の説明
本出願は、その内容に依存し、全てをここに引用する、米国特許法第１２０条の元で優先権が主張される、Ｒｏｂｅｒｔ Ｗ．Ｓｐａｒｒｏｗの、Ｌｅｎｓｅｓ Ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓと題する、１９９９年６月４日に出願された米国仮特許出願第６０／１３７，４８６号、Ｒｏｂｅｒｔ Ｗ．Ｓｐａｒｒｏｗの、Ｌｅｎｓｅｓ Ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓと題する、２０００年２月８日に出願された米国仮特許出願第６０／１８０，８８６号、およびＲｏｂｅｒｔ Ｗ．Ｓｐａｒｒｏｗの、Ｌｅｎｓｅｓ Ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓと題する、２０００年２月９日に出願された米国仮特許出願第６０／１８１，３３８号の優先権を主張する。
【０００２】
発明の背景
発明の分野
本発明は、広く、光リソグラフィーに関し、特に、１５７ｎｍ領域の波長を用いたＶＵＶ投影リソグラフィー屈折システムのような、１９３ｎｍ未満、好ましくは、１７５ｎｍ未満、より好ましくは、１６４ｎｍ未満の真空紫外線（ＶＵＶ）波長を用いた光フォトリソグラフィーシステムに使用するための光マイクロリソグラフィー結晶に関する。
【０００３】
技術背景
マイクロプロセッサおよびＤＲＡＭのような半導体チップが、「光リソグラフィー」と呼ばれる技術を用いて製造されている。光リソグラフィー用の器具は、パターンの形成されたマスクを照射するための照射レンズ系、光源およびそのマスクパターンの像をシリコン基板上に形成するための投影レンズ系を含む。
【０００４】
半導体の性能は、特徴構造（ｆｅａｔｕｒｅ）のサイズを減少させることにより改善されてきた。これは転じて、光リソグラフィー用器具の解像度の改善が必要になる。一般に、転写パターンの解像度は、レンズ系の開口数に正比例し、照射光の波長に反比例する。１９８０年代の初期には、使用された光の波長は、水銀ランプのｇ線の４３６ｎｍであった。その後、波長は、３６５ｎｍ（水銀ランプのｉ線）まで減少され、現在では、製造に用いられている波長は、ＫｒＦレーザの発光から得られる２４８ｎｍである。次世代のリソグラフィー用器具は、光源を１９３ｎｍで発光するＡｒＦレーザのものに変える。光リソグラフィーの当然の発展は、光源を１５７ｎｍで発光するフッ化物レーザのものに変えることであろう。各々の波長に関して、レンズの製造に異なる材料が必要とされる。２４８ｎｍでは、光学材料は溶融シリカである。１９３ｎｍの系に関しては、溶融シリカレンズとフッ化カルシウムレンズの組合せがある。１５７ｎｍでは、溶融シリカはレーザ放射線を伝送しない。現在、１５７ｎｍで使用可能と考えられている唯一の材料はフッ化カルシウムである。例えば、１９９６年７月１４日に出願された特願平第８−１５３７６９号からの、１９９８年１月６日に公開された特開平第１０−１３１０号、および１９９６年８月２０日に出願された出願に基づいて１９９８年３月３日に公開された特開平第１０−５９７９９号を参照のこと。両者の出願人は、ニコン社である。
【０００５】
１９３ｎｍ未満の真空紫外線波長の光を用いた投影光フォトリソグラフィーシステムにより、より小さい特徴構造の寸法を達成する上で利点が得られる。１５７ｎｍの波長領域の真空紫外線波長を用いたそのようなシステムには、より小さな特徴構造サイズを有する集積回路を改良する可能性がある。集積回路の製造において半導体産業で用いられている現在の光リソグラフィーシステムは、一般的な２４８ｎｍおよび１９３ｎｍの波長のような、より短い波長の光に向かって進歩してきているが、１５７ｎｍのような、１９３ｎｍ未満の真空紫外線波長の商業的使用および適応は、光学材料を通る１５７ｎｍ領域のそのような真空紫外線波長の透過性質により妨げられている。集積回路の製造に使用すべきＦ２エキシマレーザの発光スペクトルＶＵＶウィンドウのような１５７ｎｍ領域における真空紫外線フォトリソグラフィーの利点のためには、１６４ｎｍ未満および１５７ｎｍでの有益な光学的特性を有する光リソグラフィー結晶が必要とされる。
【０００６】
本発明は、従来技術における問題点を克服し、真空紫外線波長により集積回路の製造を改善するために用いることのできるフッ化物光リソグラフィー結晶を提供する。
【０００７】
発明の概要
本発明のある態様は、１６０ｎｍ未満の光リソグラフィーフッ化バリウム結晶である。このフッ化バリウム結晶は、１５７ｎｍで−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有する。
【０００８】
別の態様において、本発明は、分散マネジメント光リソグラフィー結晶を含む。この分散マネジメント結晶は等方性フッ化バリウム結晶である。好ましくは、フッ化バリウム結晶は、１５７．６２９９ｎｍでの−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλおよび１５７．６２９９ｎｍでの１．５６より大きい屈折率ｎを有する。
【０００９】
さらなる態様において、本発明は、１６０ｎｍ未満での光リソグラフィー方法であって、１６０ｎｍ未満での光リソグラフィー照射レーザを提供し、フッ化カルシウム結晶の光学素子を提供し、１６０ｎｍ未満での−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有するフッ化バリウム結晶光学素子を提供し、前記１６０ｎｍ未満での光リソグラフィー光に、前記フッ化カルシウム光学素子および前記フッ化バリウム光学素子を透過させて、光リソグラフィーパターンを形成する各工程を含む方法を含む。
【００１０】
別の態様において、本発明は、分散マネジメントを行う光リソグラフィー素子の製造方法を含む。この方法は、フッ化バリウム供給材料を提供し、このフッ化バリウム供給材料を溶融して、プリクリスタリン（ｐｒｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ）フッ化バリウム溶融物を形成し、このフッ化バリウム溶融物をフッ化バリウム結晶に固化させ、このフッ化バリウム結晶をアニールして、１５７ｎｍでの−０．００３未満の屈折率波長分散を有する等方性フッ化バリウム結晶を提供する各工程を含む。
【００１１】
本発明の追加の特徴および利点が、以下の詳細な説明に述べられており、一部には、その説明から当業者にとっては容易に明らかとなる、または以下の詳細な説明および特許請求の範囲を含む、ここに記載された本発明を実施することにより認識されるであろう。
【００１２】
上述した一般的な説明および以下の詳細な説明は、単に本発明の例示であって、請求項に記載された本発明の性質および特徴を理解するための構想の概要を提供することを意図したものであることを理解すべきである。
【００１３】
より高い解像度を達成するために、リソグラフィープロセスの照射光の波長を減少させる必要がある場合、照射光のレーザ発光は、有限の帯域幅を有する。１００ｎｍノードで必要とされる解像度を達成するために、全ての屈折光学設計を用いた光リソグラフィー用器具の製造業者は、非常に高度に狭い線の（ｌｉｎｅ ｎａｒｒｏｗｅｄ）レーザ（２ｐｍ未満まで）を使用するか、またはそのレーザの帯域幅を補償する分散特性を有する２つの光学材料を使用することができる。
【００１４】
好ましい実施の形態において、本発明は、一般的ではあるが、特に１５７ｎｍの領域において、屈折レンズを、２ｐｍ未満まで線が狭くされていないフッ化物エキシマレーザからの光を使用するように構成できるようにするＶＵＶリソグラフィーのための色補正用等方性光リソグラフィー結晶質を提供する工程を含む。本発明は、１５７ｎｍでの光リソグラフィーに利点を与えるある範囲のフッ化物結晶質を含む。好ましい実施の形態において、分散マネジメントを行う光リソグラフィー結晶が、０．２ピコメートル以上の帯域幅を有する１５７ｎｍでの光リソグラフィー照射レーザと共に用いられる。
【００１５】
好ましい実施の形態の詳細な説明
材料の屈折率は、そこを通過するエネルギーの波長によって変化し、これは、材料の分散と称される。それゆえ、ある光学材料から構成されたレンズ系を通過する光がある範囲の波長を有する場合、各々の波長は、異なる焦点に持って行かれ、したがって、解像度が減少してしまう。この影響は、異なる分散特徴を有する第２の光学材料を使用することにより克服できる。この技法は、色補正として知られている。色補正材料として用いられるには、満たさなければならない特別な基準があり、すなわち、その材料は、動作波長で伝送し、等方性であり、最適分散特徴を有さなければならない。１５７ｎｍにおいて、必要な精度まで測定された分散特徴を有する唯一の材料はフッ化カルシウムである。１５７ｎｍでの透過の基準および等方性であることの基準を適用すると、以下の材料を色補正材料として使用することができる。
【００１６】
Ｉ．    アルカリ金属フッ化物に基づく材料
フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、および次の化学式の材料：ＭがＬｉ、ＮａまたはＫのいずれかであり、ＲがＣａ、Ｓｒ、ＢａまたはＭｇのいずれかであるＭＲＦ３。そのような材料の例としては、以下に限定されるものではないが、ＫＭｇＦ３、ＫＳｒＦ３、ＫＢａＦ３、ＫＣａＦ３、ＬｉＭｇＦ３、ＬｉＳｒＦ３、ＬｉＢａＦ３、ＬｉＣａＦ３、ＮａＭｇＦ３、ＮａＳｒＦ３、ＮａＢａＦ３、およびＮａＣａＦ３が挙げられる。
【００１７】
ＩＩ．    アルカリ土類金属フッ化物に基づく材料
フッ化カルシウム、フッ化バリウムおよびフッ化ストロンチウム。これらの材料の各々は、Ｍ１がＢａ、ＣａまたはＳｒのいずれかであり、Ｍ２がＢａ、ＣａまたはＳｒのいずれかであり、ｘが０および１の間の数である化学式（Ｍ１）ｘ（Ｍ２）１−ｘＦ２の混合結晶を形成するために、他のものと組み合わせることができる。非限定的実施例としては、ｘ＝０．５であるＢａ０．５Ｓｒ０．５Ｆ２およびｘ＝０．７５であるＢａ０．２５Ｓｒ０．７５Ｆ２である。
【００１８】
ＩＩＩ．   ＭがＣａ、ＢａまたはＳｒのいずれかであり、Ｒがランタンである、化学式Ｍ１−ｘＲｘＦ２＋ｘの混合結晶に基づく材料
そのような材料において、その結晶構造は、０．３のｘの値まで等方性である。この化学式の例としては、以下に限定するものではないが、ｘ＝０．２８であるＣａ０．７２Ｌａ０．２８Ｆ２．２８、ｘ＝０．２６であるＢａ０．７４Ｌａ０．２６Ｆ２．２６、およびｘ＝０．２１であるＳｒ０．７９Ｌａ０．２１Ｆ２．２１が挙げられる。
【００１９】
上述した材料Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩの各々は、結晶成長の「ストックバーガー（Ｓｔｏｃｋｂａｒｇｅｒ）」または「ブリッジマン」技法として知られている技法を用いて製造できる。このプロセスは、成長させるべき材料の粉末を坩堝として知られている容器中に装填する工程を含む。通常は高純度グラファイトから製造された坩堝が、温度を、成長させるべき材料の融点より高いレベルまで上昇させるのに十分なパワーを有する加熱器内の移動可能な支持構造体上に配置される。加熱器システムを坩堝の周りに組み立てた後、そのシステムを、ガラス鐘で閉ざし、真空ポンプの組合せを用いて排気する。１０−５Ｔｏｒｒを超える真空が達成された後、パワーを加熱器に加え、設定レベルが達成されるまで連続的に上昇させる。このパワーの設定レベルは、溶融の試験的実行により定義される。溶融パワーで数時間経過した後、移動可能な支持構造体を作動させ、坩堝を炉内にゆっくりと降下させる。坩堝の先端が降下するときに、その先端が冷め、溶融材料が凝固し始める。降下を続けることにより、溶融物の全てが凝固するまで、固化が進行する。この時点で、炉へのパワーが溶融パワー未満まで減少され、坩堝が加熱器中に上昇されて戻され、数時間の期間で熱平衡に到達され、次いで、加熱器へのパワーをゆっくりと減少させることにより室温まで冷まされる。一旦室温まで戻ったら、真空が解放され、ガラス鐘を取り除き、次いで、加熱器を取り除き、結晶を坩堝から取り出すことができる。
【００２０】
結晶成長のブリッジマンまたはストックバーガー法は、フッ化物ベースの材料の結晶を成長させる通常の方法であるが、これが利用できる唯一の方法ではない。ツォクラルスキー、キロポロス（Ｋｙｒｏｐｏｕｌｏｓ）またはストバー（Ｓｔｏｂｅｒ）法のような技法を用いても差し支えない。
【００２１】
これらの材料から得られたディスクのサイズおよび形状は、例えば、レンズに関して、様々である：１１８−２５０ｍｍの直径および３０−５０ｍｍの厚さ。ディスクは、従来の様式で、ほぼ同じ寸法の、所望の曲率を有するレンズに研磨される。それらレンズには、例えば、色補正が必要とされるときはいつも、一般用途がある。次いで、レンズは、様々な光学系、例えば、以下に限定されるものではないが、１５７ｎｍ系、分光系、顕微鏡および望遠鏡を含むレーザに組み込むことができる。
【００２２】
先の特定の実施の形態は、単に説明のためであって、制限的ではないこの開示の残りの部分のようにいかようにも構成される。
【００２３】
上記と以下に挙げられた全ての出願、特許および公報の全部の開示をここに引用する。
【００２４】
当業者は、上述した記載から、本発明の基本的な特徴を容易に確認でき、本発明の精神および範囲から逸脱せずに、本発明の様々な変更および改変を様々な用途および条件に適応させることができる。
【００２５】
本発明は、少なくとも０．２ｐｍの帯域幅を有する１６０ｎｍ未満でのリソグラフィーレーザに使用するための１６０ｎｍ未満での光学結晶伝送を含む。光リソグラフィー結晶は、８５％より大きい１５７ｎｍでの透過率および１５７ｎｍでの−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有する等方性フッ化バリウム結晶から構成される。好ましくは、そのフッ化バリウム結晶は、１５７ｎｍでの−０．００４未満、より好ましくは、−０．００４３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有する。好ましくは、そのフッ化バリウム結晶は、１５７ｎｍでの１．５６より大きい屈折率ｎを有する。より好ましくは、ｎは１．６以上であり、最も好ましくは、ｎは１．６４以上である。好ましくは、フッ化バリウム結晶は、１５７ｎｍでの、８×１０−６／℃より大きい、より好ましくは、８．５×１０−６／℃以上の、屈折率温度係数ｄｎ／ｄｔを有する。好ましい実施の形態において、光リソグラフィーフッ化バリウム結晶は、１００ｍｍより大きい寸法の直径および３０ｍｍより大きい厚さを、より好ましくは、約１１８−２５０ｍｍの範囲の直径および約３０−５０ｍｍの範囲の厚さを有する。少なくとも０．５ｐｍの帯域幅を有するＦ２エキシマレーザのような広帯域幅照射源に用いる場合、前記フッ化バリウム結晶は、帯域幅分散マネジメントを行う光学素子から構成される。好ましくは、フッ化バリウム光リソグラフィー結晶は、１０重量ｐｐｍ未満、より好ましくは、５重量ｐｐｍ未満、最も好ましくは、１重量ｐｐｍ未満しかナトリウム汚染物含有量を有さない。好ましくは、フッ化バリウム光リソグラフィー結晶は、１重量ｐｐｍ未満しか全希土類汚染物含有量を有さない。好ましくは、フッ化バリウム光リソグラフィー結晶は、５０重量ｐｐｍ未満、より好ましくは、２０重量ｐｐｍ未満しか全酸素汚染物含有量を有さない。そのような低汚染物レベルにより、有益な光学的特徴が提供され、好ましくは、前記結晶は、１５７ｎｍで、８６％以上、より好ましくは、８８％以上の透過率を有する。
【００２６】
さらなる態様において、本発明は、１６０ｎｍ未満の分散マネジメント光リソグラフィー結晶を含む。この分散マネジメント光リソグラフィー結晶は、１５７．６２９９ｎｍで、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλおよび１５７．６２９９ｎｍでの、１．５６より大きい屈折率ｎを有する等方性フッ化バリウム結晶から構成される。好ましくは、分散マネジメントを行う結晶のｄｎ／ｄλは−０．００４未満であり、ｄｎ／ｄλは、より好ましくは、−０．００４３未満である。好ましくは、結晶の屈折率ｎは１．６より大きい。
【００２７】
さらなる態様において、本発明は、１６０ｎｍでの光リソグラフィー方法であって、１６０ｎｍ未満での光リソグラフィー照射レーザを提供し、フッ化カルシウム結晶光学素子を提供し、１６０ｎｍでの−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有するフッ化バリウム結晶光学素子を提供する各工程を含む方法を含む。この方法は、１６０ｎｍ未満での光リソグラフィー光に、前記フッ化カルシウム光学素子および前記フッ化バリウム光学素子を透過させて、好ましくは１００ｎｍ以下の特徴構造寸法を有する、光リソグラフィーパターンを形成する工程を含む。前記フッ化バリウム結晶光学素子を提供する工程は、好ましくは、フッ化バリウム結晶供給原料を容器中に装填し、この供給原料を溶融して、プリクリスタリンフッ化バリウム溶融物を形成し、そのフッ化バリウム溶融物をフッ化バリウム結晶に次第に凝固させる各工程を含む。この方法はさらに、好ましくは、そのフッ化バリウム結晶を加熱し、この結晶をゆっくりと熱平衡冷却し、そのフッ化バリウム結晶を光学素子に形成する各工程を含む。好ましくは、前記照射レーザは、０．５ｐｍ以上、好ましくは、１ｐｍ以上の帯域幅を有する、別の態様において、本発明は、分散マネジメントを行う光リソグラフィー素子の製造方法を含む。この方法は、フッ化バリウム供給材料を提供し、このフッ化バリウム供給材料を溶融して、プリクリスタリンフッ化バリウム溶融物を形成し、そのフッ化バリウム溶融物をフッ化バリウム結晶に固化させ、そのフッ化バリウム結晶をアニールして、１５７ｎｍで、−０．００３未満の屈折率波長分散ｄｎ／ｄλを有する等方性フッ化バリウム結晶を提供する各工程を含む。この方法は、好ましくは、汚染物を除去するフッ化物掃去剤を提供し、この掃去剤を前記フッ化バリウム供給材料と共に溶融して、汚染物を除去する各工程を含む。好ましくは、掃去剤はフッ化鉛である。
【００２８】
実施例
フッ化バリウム光リソグラフィー結晶試料を製造した。製造した結晶について、１５７ｎｍ範囲での屈折率測定を行った。製造した結晶について、１５７ｎｍ範囲での透過率露出を行った。
【００２９】
結晶は、高純度グラファイト坩堝容器内で成長させた。高純度フッ化バリウム粉末をその坩堝中に装填した。装填された坩堝を、温度を１２８０℃より高い温度まで上昇させるのに十分なパワーを有する結晶成長加熱装置内にある移動可能な支持構造体上に配置した。フッ化バリウム粉末を１２８０℃よりも高い温度でプリクリスタリンフッ化バリウム溶融物に溶融し、次いで、坩堝を１２８０℃の含有熱勾配に通して降下させて、溶融物を結晶性形態に次第に凝固させた。次いで、形成された結晶を、１２８０℃未満の温度まで加熱し、次いで、ゆっくりと冷却して、フッ化バリウム結晶に熱平衡に到達させ、結晶の応力および複屈折を減少させることにより、アニールした。次いで、そのように形成されたフッ化バリウム結晶試料を分析した。１５７ｎｍでの透過率レーザ耐久性試料は、８６％の外部透過率を示した。１５７ｎｍでの絶対屈折率試料は、ｄｎ／ｄλ（１５７．６２９９）＝−０．００４３７６±０．０００００４ｎｍ−１の２０℃での１５７ｎｍ分散を示し、１５７．６２９９の１５７ｎｍ波長での絶対屈折率は、ｎ（λ＝１５７．６２９９）＝１．６５６６９０±０．０００００６であり、約２０℃での屈折率温度係数は、ｄｎ／ｄＴ（約２０℃、１気圧のＮ２）＝１０．６（±０．５）×１０−６／℃およびｄｎ／ｄＴ（約２０℃、真空）＝８．６（±０．５）×１０−６／℃であることが分かった。
【００３０】
本発明に様々な改変および変更を、本発明の精神および範囲から逸脱せずに行えることが当業者には明らかである。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物に含まれるのであれば、それらの改変および変更を包含することが意図されている。
【国際公開パンフレット】
2004522981.tif 000002
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【国際調査報告】
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