DE102005024682A1 - Optical material e.g. glasses, for UV microlithography, has earth alkali metal fluoride doped with bivalent metal ions that possess ion radius, which is similar to that of alkali ions, so that bivalent ions are integrated in crystal lattice - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein optisches Material mit hohen Brechnungsindizes, die zur Herstellung von optischen Elementen für die Mikrolithographie geeignet sind, ein Verfahren zur Herstellung solcher Materialien, Optiken, die solche Materialien enthalten sowie die Verwendung solcher Optiken zur Herstellung elektronischer Bauteile.The Invention relates to an optical material with high refractive indices, which are suitable for the production of optical elements for microlithography are a method of making such materials, optics, containing such materials and the use of such optics for the production of electronic components.
In einer elektronischen Rechen- oder Steuereinheit werden sehr viele Schaltkreise auf engstem Raume angeordnet. Diese werden auch als integrierte Schaltkreise (IC) oder als Chip bezeichnet. Dabei sind durch raffinierte Anordnungen Schaltkreise möglich, die viele Millionen von Schaltfunktionen durchführen können. Durch die permanente Erhöhung der Rechen- bzw. Schaltfunktionen solcher Schaltkreise wird ihre Anordnung auf engstem Raum, d. h. ihre Packdichte immer größer. So soll sich bei regelmäßiger Verkleinerung solcher Chips gemäß dem sog. Mooreschen Gesetz die Rechenleistung bzw. die Rechengeschwindigkeit solcher Schaltkreise alle 18 bis 24 Monate verdoppeln. Um dies zu erreichen, ist es nötig, Transistoren für derartige Rechen- bzw. Schaltkreise immer weiter zu verkleinern und immer enger neben- sowie übereinander anzuordnen. Nur auf diese Weise lässt sich die Miniaturisierung vorantreiben, die Wärmeentwicklung verringern, und damit auch die Rechengeschwindigkeit weiter verbessern.In An electronic computer or control unit will be very many Circuits arranged in a confined space. These are also called integrated circuits (IC) or referred to as a chip. There are through sophisticated arrangements circuits possible that many millions of switching functions can. By the permanent increase the computing or switching functions of such circuits will be their Arrangement in a confined space, d. H. their packing density getting bigger. So should be at regular reduction such chips according to the so-called. Moore's law the computing power or the computing speed such circuits every 18 to 24 months. To this, too reach, it is necessary Transistors for Such arithmetic or Circuits to shrink ever smaller and ever closer to and on top of each other to arrange. Only in this way is the miniaturization possible promote the development of heat and thus further improve the computing speed.
Derartige miniaturisierte Schaltkreise werden durch die sog. Mikrolithographie hergestellt, bei der ein auf einem Wafer befindlicher lichtempfindlicher Lack, ein sog. Fotoresist, mittels einer aufwändigen Optik mit Licht belichtet wird. Auf diese Weise lassen sich Abbildungen von zuvor entworfenen Leiterbahnen und Schaltkreisen auf dem Fotolack erzeugen und durch eine weitere Behandlung aus dieser Abbildung ein gesamtes Netzwerk von integrierten Schaltkreisen herstellen.such Miniaturized circuits are made by so-called microlithography made in which a light-sensitive on a wafer Lacquer, a so-called photoresist, illuminated by means of a complex optic with light becomes. In this way, images of previously designed Create tracks and circuits on the photoresist and through a further treatment from this figure an entire network of manufacture integrated circuits.
Die Industrie bewegt sich dabei stufenweise zu immer kleineren Strukturen. Die einzelnen Stufen auf diesem Weg werden als „Nodes" bezeichnet. So werden derzeit integrierte Schaltungen hergestellt, deren Leiterbahnen Abstände von 180, 150 und 130 nm aufweisen. zurzeit wird der 90 nm-„Node" implementiert, während bereits Ende des Jahres 2005 der 65 nm-„Node" angepeilt wird und Planungen bereits den 45 nm-„Node" projektieren.The Industry is gradually moving towards ever smaller structures. The individual stages along this path are referred to as "nodes." So are currently integrated Circuits produced whose interconnects distances of 180, 150 and 130 nm exhibit. Currently, the 90nm "Node" is implemented while already at the end of the year 2005, the 65 nm "Node" is targeted and Planning already plans the 45 nm "Node".
Um solche kleine Strukturen mittels Mikrolithographie herzustellen, muß das Lithographiesystem ein möglichst hohes Auflösungsvermögen aufweisen.Around to produce such small structures by microlithography, that must be Lithography system a possible have high resolution.
Das
Auflösungsvermögen einer
Projektionsoptik berechnet sich nach der Formel
Aus diesem Grunde verwendet man in der Mikrolithographie Belichtungswellenlängen im UV-Bereich, insbesondere im tiefen UV-Bereich (DUV). Hierzu wird i.d.R. kohärentes Licht, d. h. Laserlicht, und zwar Excimerlaser verwendet, wie beispielsweise KrF-Laser mit einer Wellenlänge von 248 nm, ArF-Laser mit einer Wellenlänge von 193 nm, und F2-Laser mit einer Wellenlänge von 157 nm. Da normales Glas im UV-Bereich eine schlechte Transmission aufweist, müssen für die Projektionsoptiken UV- durchlässige Gläser verwendet werden. Bevorzugt kommt dabei hochreines, kristallisiertes Fluorit (Flußspat, CaF2) zum Einsatz, dessen Transmission bis tief in den UV-Bereich ausreichend hoch ist.For this reason, exposure wavelengths in the UV range are used in microlithography, in particular in the deep UV range (DUV). For this purpose, coherent light, ie laser light, namely excimer laser is used, such as KrF laser with a wavelength of 248 nm, ArF laser with a wavelength of 193 nm, and F 2 laser with a wavelength of 157 nm Glass in the UV range has a poor transmission, must be used for the projection optics UV-transparent glasses. Preference is given to using high-purity, crystallized fluorite (fluorspar, CaF 2 ) whose transmission is sufficiently high deep into the UV range.
Die
numerische Apertur berechnet sich nach der Gleichung
Mit
den derzeit in der Mikrolithographie verwendeten ArF-Lasern mit
einer Wellenlänge
von 193 nm lassen sich daher Chipstrukturen mit einer Breite von
minimal
Aus der Lichtmikroskopie ist bekannt, als Medium zwischen Frontlinse und Projektionsobjekt anstelle von Luft eine Flüssigkeit zu verwenden, die einen höheren Brechungsindex als Luft aufweist, und so die numerische Apertur zu erhöhen.Out Light microscopy is known as a medium between the front lens and projection object instead of air to use a liquid that a higher one Refractive index as air, and so the numerical aperture to increase.
So weist z.B. deionisiertes Wasser einen Brechungsindex von n = 1,44 auf, während spezielle Öle Brechungsindizes von bis zu n = 1,70 aufweisen. Mit dieser als Immersionsmikroskopie bekannten Technik läßt sich der obigen Gleichung folgend das Auflösungsvermögen von Lichtmikroskopen um nahezu das Doppelte verbessern.So has e.g. deionized water has a refractive index of n = 1.44 on, while special oils Have refractive indices of up to n = 1.70. With this as immersion microscopy known technique can be Following the above equation, the resolving power of light microscopes almost double that.
Auch in der Mikrolithographie ist die Immersionstechnik als Mittel zur Verbesserung des Auflösungsvermögens inzwischen bekannt. Dabei wird eine Flüssigkeit zwischen die Projektionsoptik und das zu belichtende Wafer gebracht. Es sind bereits Immersionsvorsätze für kommerziell erhältliche Lithographiegeräte entwickelt worden (z.B. das System Twinscan von ASML, Niederlande).Also In microlithography, immersion technology is used as a means of Improvement of resolving power meanwhile known. This is a liquid placed between the projection optics and the wafer to be exposed. There are already immersion intentions for commercial available lithography equipment developed (e.g., the Twinscan system of ASML, The Netherlands).
Bei
Verwendung eines ArF-Lasers, einer Immersionsoptik aus CaF2 und deionisisertem Wasser als Immersionsflüssigkeit
kann so zumindest theoretisch eine Auflösung von
Um Schaltungen mit noch feineren Leitungsbahnen herstellen zu können, werden daher Gläser benötigt, die bei ausreichender Transmission im DUV-Bereich höhere Brechungsindizes aufweisen.Around To be able to produce circuits with even finer conductor tracks therefore glasses needed the with higher transmission in the DUV range higher refractive indices exhibit.
Aus dem Stand der Technik sind Gläser mit hohen Brechungsindizes bekannt, die aus MgO/CaO, Al2O3 oder MgAl2O4 bestehen. Diese Gläser weisen jedoch hohe durch räumliche Dispersion verursach te Doppelbrechungswerte auf (< 50 nm/cm) und eignen sich daher nicht für optische Zwecke. Entsprechende Daten finden sich in dem Skript zum Vortrag „High-Index Materials for 193 nm and 157 nm Immersion Lithography" von John H. Burnett, der auf der SPIE-Tagung Microlithography 2005 in San José gehalten wurde.From the prior art glasses with high refractive indices are known, which consist of MgO / CaO, Al 2 O 3 or MgAl 2 O 4 . However, these glasses have high spatial dispersion caused te birefringence values (<50 nm / cm) and are therefore not suitable for optical purposes. Corresponding data can be found in the script for the lecture "High-Index Materials for 193 nm and 157 nm Immersion Lithography" by John H. Burnett, which was presented at the SPIE conference Microlithography 2005 in San José.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Materialien bereitzustellen, die bei ausreichender Transmission im DUV-Bereich sehr hohe Brechungsindizes aufweisen und sich überdies für optische Zwecke eignen. Die Erfindung hat ferner zum Ziel, optische Elemente bzw. Linsensysteme bereit zu stellen, die bei den genannten Wellenlängen eine hohe Auflösung bzw. hohe Abbildungsschärfe ermöglichen und die insbesonders für die Immersionsmikrolithographie geeignet sind. Diese Aufgaben werden durch die kennzeichnenden Merkmale der vorliegenden Ansprüche 1, 14 und 18 gelöst.Of the Invention has for its object to provide materials the with very sufficient transmission in the DUV range very high refractive indices have and, moreover for optical Purposes are suitable. The invention also has the goal of optical elements or lens systems to provide, at the wavelengths mentioned a high resolution or high image sharpness enable and in particular for the immersion microlithography are suitable. These tasks will be by the characterizing features of the present claims 1, 14 and 18 solved.
Demnach ist vorgesehen, ein optisches Material, insbesondere für die UV-Mikrolithographie bereitzustellen, das aus kristallisiertem Erdalkalimetallfluorid besteht. Das Material ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetallfluorid mit zweiwertigen Metallionen dotiert ist, wobei die zweiwertigen Metallionen so gewählt sind, dass sie einen Radius aufweisen, der dem Radius des Erdalkalimetallions so ähnlich ist, dass sich die zweiwertigen Metallionen in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen lassen.Accordingly, it is envisaged to provide an optical material, in particular for UV microlithography, which consists of crystallized alkaline earth metal fluoride. The material is characterized in that the alkaline earth metal fluoride is doped with divalent metal ions, wherein the divalent metal ions so ge are selected to have a radius that is so similar to the radius of the alkaline earth metal ion that the divalent metal ions can be incorporated into the alkaline earth metal fluoride crystal lattice.
Die Anmelderin hat überraschenderweise gefunden, dass diese Dotierung zu einer Erhöhung des Brechungsindex bei Wellenlängen führt, die unterhalb der Wellenlänge der zusätzlichen Absorption liegen. Es wird vermutet dass diese Dotierung zu einem direkten Elektronenübergang unterhalb der Bandlücke des Erdalkalimetallfluorids führt, die eine zusätzliche Absorption hervorruft.The Applicant has surprisingly found that this doping contributes to an increase in the refractive index wavelength leads, the below the wavelength the additional Absorption lie. It is believed that this doping to a direct electron transfer below the band gap of alkaline earth metal fluoride, the one additional Absorption causes.
Gleichzeitig weisen die dermaßen dotierten Materialien Doppelbrechungen von weniger als 10 nm/cm auf und sind daher für die vorgeschlagenen Verwendungszwecke geeignet.simultaneously Show that way doped materials birefringence of less than 10 nm / cm and are therefore for the proposed uses are suitable.
In einer anderen Variante der Erfindung ist vorgesehen, ein optisches Material, insbesondere für die UV-Mikrolithographie, bereitzustellen, das ebenfalls aus kristallisiertem Erdalkalimetallfluorid besteht. Diese Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetallfluorid mit einwertigen und dreiwertigen Ionen in einem stöchiometrischen Verhältnis von 1 : 1 dotiert ist, wobei die ein- und dreiwertigen Ionen so gewählt sind, dass die Summe aus dem Quadrat des Radius des einwertigen Ions und dem Quadrat des Radius des dreiwertigen Ions der Summe der Quadrate der Radien zweier Erdalkalimetallionen so ähnlich ist, dass sich Paare von ein- und dreiwertigen Ionen in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen lassen.In Another variant of the invention is provided, an optical Material, especially for UV microlithography, which also consists of crystallized Alkaline earth metal fluoride exists. This variant is characterized that the alkaline earth metal fluoride with monovalent and trivalent Ions in a stoichiometric relationship of 1: 1, wherein the monovalent and trivalent ions so chosen are that the sum of the square of the radius of the monovalent Ions and the square of the radius of the trivalent ion of the sum the squares of the radii of two alkaline-earth metal ions are so similar that pairs of monovalent and trivalent ions in the alkaline earth metal fluoride crystal lattice can be installed.
Diese
Bedingung lässt
sich mit der Formel
Diese Variante ist mit der ersten Variante in einer Weise verbunden, dass beide eine einzige allgemeine erfinderische Idee verwirklichen, die darin besteht, einen Erdalkalimetallfluorid-Kristall mit Metallionen zu dotieren, um dessen Brechungsindex zu erhöhen, wobei die Auswahl der Ionen von deren Radius im Verhältnis zum Radius des Erdalkalimetallions abhängt. Es handelt sich also um zwei miteinander eng verwandte Alternativlösungen für eine bestimmte Aufgabe.These Variant is connected to the first variant in a way that both realize a single general inventive idea, which is to dope an alkaline earth metal fluoride crystal with metal ions, to increase its refractive index, where the selection of the ions of their radius in relation to Radius of the alkaline earth metal ion depends. So it's about two closely related alternative solutions for a specific task.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Erdalkalimetallfluorid um CaF2 handelt. CaF2-Kristalle finden aufgrund ihrer hohen Transmission im DUV-Bereich in der Mikrofotolithographie breite Verwendung.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the alkaline earth metal fluoride is CaF 2 . CaF 2 crystals are widely used in microfotolithography because of their high transmission in the DUV range.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem Erdalkalimetallfluorid um BaF2 handelt. BaF2 weist im Vergleich zu CaF2 bereits ohne Dotierung einen höheren Brechungsindex auf (n193 = 1,58 vs. n193 = 1,50), der durch die erfindungsgemäße Dotierung noch gesteigert werden kann.In another preferred embodiment of the invention, it is provided that the alkaline earth metal fluoride is BaF 2 . BaF 2 has a higher refractive index compared to CaF 2 even without doping (n 193 = 1.58 vs. n 193 = 1.50), which can be further increased by the doping according to the invention.
Besonders
bevorzugt ist vorgesehen, dass das Material als Einkristall vorliegt,
so wie er mit herkömmlichen
Kristallzüchtungsverfahren
aus geschmolzenen Erdalkalimetallfluoriden hergestellt werden kann.
Solche Kristalle weisen besonders günstige Abbildungseigenschaften
auf und sind daher für
die Mikrolithographie sehr gut geeignet. Das Züchten von Einkristallen aus
der Schmelze ist an sich bekannt. In Lehrbüchern zur Kristallzucht, wie
beispielsweise dem 1088 Seiten umfassenden Werk "Kristallzüchtung" von K.-Th. Wilke und J.Bohm, werden
die unterschiedlichsten Verfahren zum Züchten von Kristallen beschrieben.
Weitere Züchtungsverfahren
sind beispielsweise in der
In einer bevorzugten Ausgestaltung der ersten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweiwertigen Metallionen einen Radius aufweisen, der 80–120 % des Radius des Erdalkalimetallions beträgt. Ionen innerhalb dieses Größenbereichs lassen sich relativ problemlos in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen, während größere oder kleinere Ionen zu Störungen im Kristallgitter führen und daher ungeeignet sind.In a preferred embodiment of the first variant of the invention it is provided that the divalent metal ions have a radius, the 80-120 % of the radius of the Erdalkalimetallions. Ions within this size range can be installed relatively easily in the alkaline earth metal fluoride crystal lattice, while larger or minor ions to interference in the crystal lattice and are therefore unsuitable.
Besonders bevorzugt weisen die in ein CaF2-Kristallgitter einzubauenden zweiwertigen Metallionen einen Radius zwischen 80 und 120 pm auf. Hierbei kann es sich z.B. um Cd2+, Sr2+, Hg2+, Sn2+, Zn2+ und/oder Pb2+ handeln. All diese Ionen weisen Radien auf, die dem des Ca2+ so ähnlich sind, dass sie sich in das CaF2-Kristallgitter einbauen lassen. Während Ca2+ einen Radius von 100 pm aufweist, hat Cd2+ einen Radius von 95 pm, Sr2+ einen Radius von 118 pm, Hg2+ einen Radius von 102 pm, Sn2+ einen Radius von 118 pm und Pb2+ einen Radius von 119 pm. Besonders bevorzugt werden Cd2+, Hg2+, Sn2+ und/oder Pb2+ verwendet.Particularly preferably, the divalent metal ions to be incorporated into a CaF 2 crystal lattice have a radius between 80 and 120 μm. This may be, for example Cd 2+, Sr 2+, Hg 2+, Sn 2+, Zn 2+ and / or Pb 2+ trade. All of these ions have radii so similar to Ca 2+ that they can be incorporated into the CaF 2 crystal lattice. While Ca 2+ has a radius of 100 pm, Cd 2+ has a radius of 95 pm, Sr 2+ a radius of 118 pm, Hg 2+ a radius of 102 pm, Sn 2+ a radius of 118 pm, and Pb 2 + a radius of 119 pm. Particular preference is given to using Cd 2+ , Hg 2+ , Sn 2+ and / or Pb 2+ .
Ähnliches gilt für Material aus BaF2. Da Ba2+ einen Ionenradius von 143 pm aufweist, können hier zweiwertige Metallionen zur Dotierung verwendet werden, deren Radius zwischen 110 und 170 pm beträgt und damit dem des Ba2+ so ähnlich ist, dass sich die Ionen in das BaF2-Kristallgitter einbauen lassen.The same applies to material from BaF 2 . Since Ba 2+ has an ionic radius of 143 pm, it is possible to use divalent metal ions for doping whose radius is between 110 and 170 pm, which is similar to that of Ba 2+, so that the ions integrate into the BaF 2 crystal lattice to let.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der zweiten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass es sich bei dem einwertigen Metallion um Na+ und bei dem dreiwertigen Metallion um La3+, Bi3+, Y3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+ und/oder Tl3+ handelt. Ebenso bevorzugt kann es sich bei dem einwertigen Metallion um Ag+ und bei dem dreiwertigen Metallion um Y3+, Ir3+, In3+, Sb3+ und/oder Tl3+ handeln. Weiterhin kann es sich bei dem einwertigen Metallion um K+ und/oder Au+ und bei dem dreiwertigen Metallion um Al3+ handeln.In a preferred embodiment of the second variant of the invention, it is provided that the monovalent metal ion is Na + and the trivalent metal ion is La 3+ , Bi 3+ , Y 3+ , Tm 3+ , Yb 3+ , Lu 3 + and / or Tl 3+ acts. Likewise, the monovalent metal ion may be Ag + and the trivalent metal ion may be Y 3+ , Ir 3+ , In 3+ , Sb 3+ and / or Tl 3+ . Furthermore, the monovalent metal ion may be K + and / or Au + and the trivalent metal ion may be Al 3+ .
Die Ionenradien der genannten Ionen gehen aus folgender Tabelle hervor: Tabelle 1 The ionic radii of said ions are shown in the following table: TABLE 1
Bei den genannten Kombinationen ergeben sich für den Begriff folgende Werte: Tabelle 2 With the mentioned combinations arise for the term the following values: Table 2
Wie aus der Tabelle hervorgeht, ergeben sich bei den genannten Kombinationen Werte von 95,51 pm–110,80 pm. Ca2+ weist hingegen einen Radius von 100 pm auf. Grundsätzlich sind all die Kombinationen aus ein- und dreiwertigen Metallionen für die Dotierung geeignet, bei denen sich gemäß obiger Gleichung Werte ergeben, die 80–120 % des Ionenradius von Ca2+ entsprechen, also Werte von 80–120 pm. Die genannten Kombinationen aus ein- und dreiwertigen Ionen erfüllen daher die Bedingung, dass die Summe aus dem Quadrat des Radius des einwertigen Ions und dem Quadrat des Radius des dreiwertigen Ions der Summe der Quadrate der Radien zweier Calciumionen so ähnlich ist, dass sich Paare dieser Ionen in das Calciumfluorid-Kristallgitter einbauen lassen.As can be seen from the table, values of 95.51 pm-110.80 pm result for the combinations mentioned. By contrast, Ca 2+ has a radius of 100 μm. Basically, all the combinations of monovalent and trivalent metal ions are suitable for the doping in which, according to the above equation, values result that correspond to 80-120% of the ionic radius of Ca 2+ , ie values of 80-120 μm. The mentioned combinations of monovalent and trivalent ions therefore fulfill the condition that the sum of the square of the radius of the monovalent ion and the square of the radius of the trivalent ion is so similar to the sum of the squares of the radii of two calcium ions that pairs of these ions can be installed in the calcium fluoride crystal lattice.
Ähnliches gilt für die Dotierung von BaF2. Da Ba2+ einen Ionenradius von 143 pm aufweist, sind hier Kombinationen aus ein- und dreiwertigen Metallionen für die Dotierung geeignet, bei denen sich gemäß obiger Gleichung Werte ergebn, die 80–120 des Ionenradius von Ba2+ entsprechen, also Werte von 110–170 pm.The same applies to the doping of BaF 2 . Since Ba 2+ has an ionic radius of 143 μm, here combinations of monovalent and trivalent metal ions are suitable for the doping in which, according to the above equation, values correspond to 80-120 of the ionic radius of Ba 2+ , ie values of 110 -170 pm.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße optische Material einen Brechungsindex von mindestens n193 > 1,5 aufweist. Bevorzugt weist es einen Brechungsindex von n193 > 1,6, besonders bevorzugt einen Brechungsindex von n193 > 1,7 auf.In a further embodiment according to the invention, it is provided that the optical material according to the invention has a refractive index of at least n 193 > 1.5. It preferably has a refractive index of n 193 > 1.6, particularly preferably a refractive index of n 193 > 1.7.
Des weiteren ist erfindungsgemäß ein optisches Element in einem Linsensystem für die UV-Mikrolithographie vorgesehen, das das erfindungsgemäße Material mit einer der zuvor beschriebenen Eigenschaften enthält.Of Another invention is an optical Element in a lens system for provided the UV microlithography, the material of the invention containing one of the properties described above.
Bevorzugt handelt es sich bei diesem optisches Element um eine Linse, ein Prisma, einen Lichtleitstab, ein optisches Fenster, eine optische Komponente für die DUV-Fotolithografie und/oder eine Frontlinse.Prefers is this optical element to a lens, a Prism, a light guide rod, an optical window, an optical Component for DUV photolithography and / or a front lens.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem optischen Element um eine Frontlinse in einer Immersionsoptik für die Mikrolithographie. In diesem Fall ist die Verwendung des erfindungsgemäßen optischen Materials mit hohem Brechungsindex besonders bevorzugt, da anstelle von Luft ein Medium mit einem ebenfalls hohen Brechungsindex (wie Öl oder Wasser) verwendet und die numerische Apertur des Systems erhöht und so das Auflösungsvermögen der Optik verbessert werden kann.Especially Preferably, the optical element is a front lens in an immersion optics for microlithography. In this case, the use of the optical according to the invention High refractive index material particularly preferred because instead from air a medium with a likewise high refractive index (such as oil or water) used and increased the numerical aperture of the system and so on the resolution of the Optics can be improved.
Ebenso ist erfindungsgemäß die Verwendung des optischen Materials mit einer der zuvor beschriebenen Eigenschaften zur Herstellung von optischen Elementen für Linsensysteme vorgesehen.As well is the use according to the invention of the optical material having any of the properties described above intended for the production of optical elements for lens systems.
Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Linsensystem für die UV-Mikrolithographie vorgesehen, das mindestens eines der zuvor beschriebenen optischen Elemente enthält.Furthermore, a lens system for UV microlithography is provided according to the invention, the min contains at least one of the optical elements described above.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass das optische Element eine Frontlinse ist. Diese steht bei Immersionsobjektiven in Kontakt mit der Immersionsflüssigkeit. Daher ist gerade bei dieser Linse ein Brechungsindex erforderlich, der mindestens so hoch ist wie der der Immersionsflüssigkeit. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich bei dem Linsensystem um eine Immersionsoptik für Wellenlängen unter 200 nm. Dabei sollte das Linsensystem bevorzugt für Wellenlängen bis 193 nm bzw. 157 nm geeignet sein. Ein solches Linsensystem ermöglicht aufgrund der in der Einleitung dargelegten Gesetzmäßigkeiten ein optimales Auflösungsvermögen der Mikrolithographie-Optik und damit die Herstellung sehr kleiner Halbleiterstrukturen.there It is preferably provided that the optical element is a front lens is. This is in immersion lenses in contact with the immersion liquid. Therefore, just with this lens, a refractive index is required, which is at least as high as that of the immersion liquid. In a particularly preferred embodiment, it is The lens system to an immersion optics for wavelengths below 200 nm. It should the lens system is preferred for wavelength to 193 nm and 157 nm, respectively. Such a lens system allows due the principles set out in the introduction provide optimal resolution of the Microlithography optics and thus the production of very small semiconductor structures.
Weiterhin ist erfindungsgemäß die Verwendung des beschriebenen optischen Elements und/oder des beschriebenen Linsensystems zur Herstellung von Steppern, Lasern, insbesondere von Excimer-Lasern, Computerchips, sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalten, vorgesehen.Farther is the use according to the invention the described optical element and / or described Lensensystems for the production of steppers, lasers, in particular of excimer lasers, computer chips, as well as integrated circuits and electronic devices that such circuits and chips included provided.
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