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Dokumentenidentifikation DE102005024682A1 14.12.2006
Titel Optisches Material aus kristallisiertem Erdalkalimetallfluorid mit erhöhtem Brechungsindex
Anmelder SCHOTT AG, 55122 Mainz, DE
Erfinder von der Gönna, Gordon, Dr., 07743 Jena, DE;
Wehrhan, Gunther, Dr., 07749 Jena, DE;
Parthier, Lutz, Dr., 14532 Kleinmachnow, DE;
Letz, Martin, Dr., 55270 Klein-Winternheim, DE
Vertreter FUCHS, MEHLER, WEISS & FRITZSCHE, 81545 München
DE-Anmeldedatum 30.05.2005
DE-Aktenzeichen 102005024682
Offenlegungstag 14.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.12.2006
IPC-Hauptklasse G02B 1/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G03F 7/20(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Ein optisches Material, insbesondere für die UV-Mikrolithographie, besteht aus kristallisiertem Erdalkalimetallfluorid und zeichnet sich dadurch aus, dass es mit zweiwertigen Metallionen und/oder mit einwertigen und dreiwertigen Ionen in einem stöchiometrischen Verhältnis von 1: 1 dotiert ist. Dabei weisen die zweiwertigen Metallionen einen Ionenradius auf, der dem Ionenradius des Erdalkalimetallions so ähnlich ist, dass sich die zweiwertigen Metallionen in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen lassen und die ein- und dreiwertigen Ionen so gewählt sind, dass die Summe aus der dritten Potenz des Ionenradius des einwertigen Ions und der dritten Potenz des Ionenradius des dreiwertigen Ions der Summe der dritten Potenzen der Ionenradien zweier Erdalkalimetallionen ebenfalls so ähnlich ist, dass sich Paare von ein- und dreiwertigen Ionen in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen lassen. Ein solches Material wird vorzugsweise als Frontlinse für die Immessionslithographie verwendet.

Beschreibung[de]

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.

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.

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.

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.

Um solche kleine Strukturen mittels Mikrolithographie herzustellen, muß das Lithographiesystem ein möglichst hohes Auflösungsvermögen aufweisen.

Das Auflösungsvermögen einer Projektionsoptik berechnet sich nach der Formel d = &lgr;/2A, wobei d der Abstand zwischen zwei benachbarten Punkten ist, die die Optik gerade noch als getrennt voneinander darstellen kann, &lgr; die Wellenlänge des verwendeten Lichts und A die numerische Apertur ist. Aus dieser Gleichung folgt, dass man, um das Auflösungsvermögen der Optik zu verbessern (also den Wert von d zu vermindern), Licht mit möglichst geringer Wellenlänge verwendet und/oder die numerische Apertur vergrößert.

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.

Die numerische Apertur berechnet sich nach der Gleichung A = n·sin&sgr;, wobei n der Brechungsindex des optischen Systems und &sgr; der halbe Öffnungswinkel der Projektionsoptik ist. Dabei weist ein optisches System i.d.R unterschiedliche Brechungsindizes auf, da das Licht bei seinem Weg durch das System verschiedene Materialien (i.d.R. verschiedene Gläser sowie Luft) passiert. Der Brechungsindex des Gesamtsystems richtet sich dabei immer nach dem Material mit dem niedrigsten Brechungsindex. Dies ist in der Regel Luft, die einen Brechungsindex von 1 besitzt. Da aus praktischen Gründen der halbe Öffnungswinkel der Projektionsoptik Werte von maximal etwa 72° annehmen kann, liegt die in der Praxis erreichbare numerische Apertur gemäß obiger Gleichung bei maximal 0,95.

Mit den derzeit in der Mikrolithographie verwendeten ArF-Lasern mit einer Wellenlänge von 193 nm lassen sich daher Chipstrukturen mit einer Breite von minimal (193 nm/2)·0,95 = 101,6 nm herstellen.

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.

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.

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).

Bei Verwendung eines ArF-Lasers, einer Immersionsoptik aus CaF2 und deionisisertem Wasser als Immersionsflüssigkeit kann so zumindest theoretisch eine Auflösung von (193 nm/2)·1,44 = 67 nm erreicht werden. Allerdings ist die maximale numerische Apertur ebenso durch den Brechungsindex des Linsenmaterials begrenzt, wenn dieser kleiner ist als der der verwendeten Immersionsflüssigkeit. Während Quarzglas für Licht mit 193 nm Wellenlänge einen Brechungsindex (n193) von 1,56 aufweist, hat das wegen seinen günstigen Transmissionseigenschaften bevorzugte CaF2 einen Brechungsindex von n193 = 1,50 und BaF2 einen Brechungsindex von n193 = 1,58. Demgegenüber stehen Immersionsflüssigkeiten mit Brechungsindizes von bis zu 1,70 zur Verfügung.

Um Schaltungen mit noch feineren Leitungsbahnen herstellen zu können, werden daher Gläser benötigt, die bei ausreichender Transmission im DUV-Bereich höhere Brechungsindizes aufweisen.

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 verursachte 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.

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.

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.

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.

Gleichzeitig weisen die dermaßen dotierten Materialien Doppelbrechungen von weniger als 10 nm/cm auf und sind daher für die vorgeschlagenen Verwendungszwecke geeignet.

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.

Diese Bedingung lässt sich mit der Formel (r1+)3 + (r3+)3 ~ 2 (r2+)3 ausdrücken, wobei r1+ für den Radius des einwertigen Metallions, r3+ für den Radius des dreiwertigen Metallions und r2+ für den Radius des Erdalkalimetallions steht. Nach r2+ hin aufgelöst lautet die 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.

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 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.

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 DE 100 10 484.3 beschrieben.

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.

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.

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.

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.

Die Ionenradien der genannten Ionen gehen aus folgender Tabelle hervor:

Bei den genannten Kombinationen ergeben sich für den Begriff folgende Werte:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Ebenso ist erfindungsgemäß die Verwendung des optischen Materials mit einer der zuvor beschriebenen Eigenschaften zur Herstellung von optischen Elementen für Linsensysteme vorgesehen.

Weiterhin ist erfindungsgemäß ein Linsensystem für die UV-Mikrolithographie vorgesehen, das mindestens eines der zuvor beschriebenen optischen Elemente enthält.

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.

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.


Anspruch[de]
Optisches Material, insbesondere für die UV-Mikrolithographie, bestehend aus kristallisiertem Erdalkalimetallfluorid, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetallfluorid mit zweiwertigen Metallionen dotiert ist, wobei die zweiwertigen Metallionen so gewählt sind, dass sie einen Ionenradius aufweisen, der dem Ionenradius des Erdalkalimetallions so ähnlich ist, dass sich die zweiwertigen Metallionen in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen lassen. Optisches Material, insbesondere für die UV-Mikrolithographie, bestehend aus kristallisiertem Erdalkalimetallfluorid, 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 der dritten Potenz des Ionenradius des einwertigen Ions und der dritten Potenz des Ionenradius des dreiwertigen Ions der Summe der dritten Potenzen der Ionenradien zweier Erdalkalimetallionen so ähnlich ist, dass sich Paare von ein- und dreiwertigen Ionen in das Erdalkalimetallfluorid-Kristallgitter einbauen lassen. Optisches Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erdalkalimetallfluorid CaF2 und/oder BaF2 ist. Optisches Material nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material ein Einkristall ist. Optisches Material nach einem der Ansprüche 1, 3, und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiwertigen Metallionen einen Ionenradius aufweisen, der 80–120 % des Radius des Erdalkalimetallions beträgt. Optisches Material nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiwertigen Metallionen einen Ionenradius zwischen 80 und 120 pm aufweisen. Optisches Material nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweiwertige Metallion Cd2+, Sr2+, Hg2+, Zn2+, Sn2+ und/oder Pb2+ ist. Optisches Material nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass das einwertige Metallion Na+ und das dreiwertige Metallion La3+, Tm3+, Yb3+, Lu3+, Bi3+, Y3+ und/oder Tl3+ ist. Optisches Material nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass das einwertige Metallion Ag+ und das dreiwertige Metallion Y3+, Ir3+, In3+, Sb3+ und/oder Tl3+ ist. Optisches Material nach einem der Ansprüche 2–4, dadurch gekennzeichnet, dass das einwertige Metallion K+ und/oder Au+ und das dreiwertige Metallion Al3+ ist. Optisches Material für optische Zwecke nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Brechungsindex von n193 > 1,5 aufweist. Optisches Element in einem Linsensystem für die UV-Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, dass das Element ein Glas nach einem der Ansprüche 1–11 enthält. Optisches Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Linse, Prisma, Lichtleitstab, optisches Fenster, eine optische Komponente für die DUV-Fotolithografie und/oder eine Frontlinse ist. Optisches Element nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Frontlinse in einer Immersionsoptik für die Mikrolithographie ist. Verwendung eines Glases nach einem der Ansprüche 1–11 zur Herstellung von optischen Elementen für Linsensysteme. Linsensystem für die UV-Mikrolithographie, dadurch gekennzeichnet, dass das Linsensystem mindestens ein optisches Element nach einem der Ansprüche 12–14 enthält. Linsensystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element eine Frontlinse ist. Linsensystem nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Immersionsoptik für Wellenlängen unter 200 nm ist. Verwendung des optischen Elements nach einem der Ansprüche 12–14 und/oder eines Linsensystems nach einem der Ansprüche 16 bis 18 zur Herstellung von Steppern, Lasern, insbesondere von Excimer-Lasern, Computerchips, sowie integrierten Schaltungen und elektronischen Geräten, die solche Schaltungen und Chips enthalten. Verfahren zur Herstellung eines optischen Materials nach einem der Ansprüche 1–11, umfassend die folgenden Schritte:

Erhitzen eines Kristallrohmaterials, aus einem Erdalkalimetallfluorid das zweiwertige Metallionen gemäß Anspruch 1 und/oder

ein- und dreiwertige Metallionen im stöchiometrischen Verhältnis von 1 : 1 gemäß Anspruch 2 enthält,

auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes, bis sich eine Kristallschmelze bildet, und

langsames Absenken der Temperatur auf mindestens die Kristallisationstemperatur des Kristallrohmaterials, unter

Bildung eines Einkristalls.






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