【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有特定热膨胀行为以及同时具有良好的可熔融性、成型以及陶瓷化性能的玻璃陶瓷，并且涉及根据本专利技术的玻璃陶瓷在精密部件、尤其在光刻、特别是euv光刻的精密部件中的应用。
技术介绍
1、具有低热膨胀或低的cte(热膨胀系数)的材料和精密部件在现有技术中已知。
2、陶瓷、掺钛的石英玻璃和玻璃陶瓷被认为是在室温附近的温度范围中具有低热膨胀的精密部件的材料。具有低热膨胀的玻璃陶瓷尤其是锂铝硅酸盐玻璃陶瓷(las-玻璃陶瓷)，其例如在us 4,851,372、us 5,591,682、ep 587979a、us 7,645,714、de 102004008824a、de 102018111144a中得以描述。用于精密部件的其他材料是堇青石陶瓷或堇青石玻璃陶瓷。
3、这类材料通常用于精密部件，其性能(例如机械性能、物理性能、光学性能)必须满足特别严格的要求。这类材料尤其应用在陆地和太空天文学以及地球观测、lcd光刻、微光刻和euv光刻、计量学、光谱学和测量技术中。在此需要根据具体应用使部件尤其具有极低的热膨胀。
4、一般而言，通过静态方法确定材料的热膨胀，其中在特定的温度区间的开始和结束时确定测试样本的长度并且由长度差来计算平均膨胀系数α或cte(热膨胀系数)。然后给出cte作为该温度区间的平均值、例如对于0℃至50℃的温度区间，其作为cte(0；50)或α(0；50)。
5、为了满足不断增长的需求，已经开发出具有更好地匹配由该材料制成的部件的应用领域的cte的材料。例如平均
6、已知的尤其是玻璃陶瓷、如las玻璃陶瓷的精密部件和材料中的不利影响是“热迟滞”、下面简称“迟滞”。迟滞在此是指，即使冷却速率和加热速率的数值相同，以恒定加热速率加热时测试样本的长度变化与随后以恒定冷却速率冷却时测试样本的长度变化不同。如果长度变化与加热或冷却温度相关地以图形方式示出，则会产生典型的迟滞回线(hystereseschleife)。迟滞回线的形式在此还与温度变化率相关。温度变化越快，迟滞效应越明显。迟滞效应清楚地表明，las玻璃陶瓷的热膨胀与温度和时间、即例如与温度变化率相关，这已在专业文献中单独地进行了描述，例如o.lindig和w.pannhorst的“thermalexpansion and length stability ofin dependence on temperatureand time”，applied optics，第24卷，第20期，1985年10月；r.haug等人的“lengthvariation in m in the temperature range from-60℃to+100℃”，applied optics，第28卷，第19期，1989年10月；r.jedamzik等人的“modeling of thethermal expansion behavior ofat arbitrary temperature profiles”，proc.spie，第7739卷，2010年；d.b.hall的“dimensional stability tests over timeand temperature for several low-expansion glass ceramics”，applied optics，第35卷，第10期，1996年4月。
7、因为表现为热迟滞的玻璃陶瓷的长度变化迟滞于或先于温度变化，该材料或由其制成的精密部件具有干扰性的等温长度变化，即在温度变化之后在温度已经保持恒定(所谓的“等温保持”)、确切地说直到达到稳定状态的时间点出现材料的长度变化。如果材料紧接着再次被加热和冷却，将重新出现相同的效果。
8、使用迄今为止已知的las玻璃陶瓷，尽管在组分不变的情况下改变陶瓷化条件，但是至今仍不能在不影响其他性能的情况下消除热迟滞效应。
9、关于应用在精密部件中的材料、尤其玻璃陶瓷的性能，通常在0℃至50℃、尤其10℃至35℃或19℃至25℃的温度范围内是重要的，其中22℃的温度通常称为室温。例如，玻璃陶瓷应用在光刻、尤其euv光刻的精密部件中。
10、euv光刻(下文也称为euvl)是一种光刻工艺，其中使用通常在5nm和50nm之间的电磁辐射(软x射线)、尤其波长为13.5nm的电磁辐射(91.82ev)。在此是所谓的“极紫外线辐射”(euv)。该范围的电磁光谱几乎被所有材料完全吸收。因此，与duv光刻(深紫外线，例如248nm和/或193nm)相比，没有使用光学透明的光掩模(下面也称为光罩、掩模板或掩模)，而是在用作光掩模的具有低热膨胀的光掩模基底(下面也称为光罩基底或掩模基底)上必须使用反射多层堆叠系统。然而，使用反射光掩模的缺点是多层堆叠在euv辐射范围中的最大反射率相对差，通常低于70％。未通过光掩模反射的辐射被其吸收并且以热的形式传导到光掩模基底中或可能也传导到光掩模载体(下面也称为“掩模板载体”或“掩模版台”或“掩模载体”或“掩模台”)中，由此尤其随着辐射持续时间的增加这些部件的温度会升高。
11、然而，即使光掩模的微小热致变形也会导致被照射的晶圆上的成像缺陷，因此导致芯片生产中的产量损失。为了防止光掩模基底中的所述局部变形或扭曲，因此需要对光掩模基底使用具有低的热膨胀或低的cte(热膨胀系数)的材料。
12、这尤其适用，因为在euv光刻中使用的euv辐射源的平均功率在将来例如经由更高的重复率和/或更高的单脉冲能量会提高以提高产量，从而提高了光掩模的热负载以及光掩模载体的热负载。由此光掩模和光掩模载体的主动冷却概念变得重要，这可能导致尤其在光掩模以及光掩模载体中的进一步温度变化。在此也必须考虑，光掩模或光掩模载体上的热负载不是恒定的，而是根据不同因素波动。在此尤其是时间上不均匀的照明时间，例如通过向光掩模载体加载新的光掩模或由于停滞的工艺而导致的停机。所述热致变形可部分地通过光刻设备的整个光学系统内的补偿机制得以补偿，例如在照明的光束成型中：但是这种补偿是受限的，因此有利的是，使得“对(成像)缺陷的各个贡献”保持得尽可能小。在此不仅必须考虑在照明期间本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LAS玻璃陶瓷，所述LAS玻璃陶瓷在0至50℃的范围中具有最高0±0.1×10-6/K的平均热膨胀系数CTE，以及至少在15℃-35℃的温度范围中具有<0.1ppm的热迟滞，并且所述LAS玻璃陶瓷包括以下组分(基于氧化物，以Mol％计)：
2.根据权利要求1所述的LAS玻璃陶瓷，其中，所述LAS玻璃陶瓷包含Al2O3的含量为10至22Mol％、优选11至21Mol％，和/或P2O5的含量为0至6Mol％、优选0.1至5Mol％。
3.根据权利要求1或2所述的LAS玻璃陶瓷，其中，ZnO+MgO含量总和为≥0.55Mol％、有利地≥0.6Mol％、有利地≥0.65Mol％、≥0.7Mol％，和/或有利地＜1.5Mol％、优选地≤1.45Mol％、优选地≤1.4Mol％、优选地≤1.35Mol％、优选地≤1.3Mol％、优选地≤1.25Mol％、优选地≤1.2Mol％，和/或
4.根据前述权利要求中任一项所述的LAS玻璃陶瓷，其中，SiO2的含量为≤69.5Mol％、优选地≤69Mol％、特别优选地≤68.5Mol％。
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6.根据前述权利要求中任一项所述的LAS玻璃陶瓷，其中，R2O(Na2O+K2O+Cs2O+Rb2O)含量总和为≥0.55Mol％、优选地≥0.6Mol％、有利地≥0.65Mol％、有利地≥0.7Mol％、优选地≥0.75Mol％，和/或≤6Mol％、有利地≤5Mol％、优选地≤4Mol％、优选地≤3Mol％、优选地≤2.5Mol％、优选地≤2Mol％。
7.根据前述权利要求中任一项所述的LAS玻璃陶瓷，其中，成核剂的含量总和为≥1.5Mol％、优选地≥2.5Mol％、有利地≥3Mol％，和/或≤6Mol％、有利地≤5Mol％、优选地≤4.5Mol％、优选地≤4Mol％。
8.根据前述权利要求中任一项所述的LAS玻璃陶瓷在精密部件中的应用，尤其在计量学、光谱学、测量技术、光刻、天文学或太空地球观测的精密部件中的应用，例如作为分段式或整体式天文望远镜的镜或镜载体，或作为用于例如太空支持望远镜的减重的或超轻的镜基底，或作为用于例如在太空中或地球观测光学中测量距离的高精度结构构件、作为精密构件，例如用于精密测量技术的标准件、精密标尺、干涉仪中的参考板，作为例如用于环形激光陀螺仪、钟表工业的螺旋弹簧的机械精密件，作为例如LCD光刻中的镜和棱镜、以及例如作为微光刻中以及EUV微光刻中的掩模保持件、晶圆台、参考板、参考架和网格板，以及作为EUV微光刻中的镜和/或光掩模基底、光掩模载体或掩模底板。
...【技术特征摘要】
1.一种las玻璃陶瓷，所述las玻璃陶瓷在0至50℃的范围中具有最高0±0.1×10-6/k的平均热膨胀系数cte，以及至少在15℃-35℃的温度范围中具有<0.1ppm的热迟滞，并且所述las玻璃陶瓷包括以下组分(基于氧化物，以mol％计)：
2.根据权利要求1所述的las玻璃陶瓷，其中，所述las玻璃陶瓷包含al2o3的含量为10至22mol％、优选11至21mol％，和/或p2o5的含量为0至6mol％、优选0.1至5mol％。
3.根据权利要求1或2所述的las玻璃陶瓷，其中，zno+mgo含量总和为≥0.55mol％、有利地≥0.6mol％、有利地≥0.65mol％、≥0.7mol％，和/或有利地＜1.5mol％、优选地≤1.45mol％、优选地≤1.4mol％、优选地≤1.35mol％、优选地≤1.3mol％、优选地≤1.25mol％、优选地≤1.2mol％，和/或
4.根据前述权利要求中任一项所述的las玻璃陶瓷，其中，sio2的含量为≤69.5mol％、优选地≤69mol％、特别优选地≤68.5mol％。
5.根据前述权利要求中任一项所述的las玻璃陶瓷，其中，ro(cao+bao+sro)含量总和为≥0.1mol％、优选地≥0.2mol％、有利地≥0.3mol％、优选地≥0.4mol％，和/或≤6mol％、优选地≤5mol％、有利地≤4.5mol％、有利地≤4.0mol％、优选地≤3.8mol％、...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·密特拉，S·劳尔，C·库尼施，C·格罗斯，
申请(专利权)人：肖特股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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