JPH05139777A - フオトマスク用石英ガラス基板 - Google Patents
フオトマスク用石英ガラス基板Info
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- JPH05139777A JPH05139777A JP32715191A JP32715191A JPH05139777A JP H05139777 A JPH05139777 A JP H05139777A JP 32715191 A JP32715191 A JP 32715191A JP 32715191 A JP32715191 A JP 32715191A JP H05139777 A JPH05139777 A JP H05139777A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/06—Glass compositions containing silica with more than 90% silica by weight, e.g. quartz
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/08—Doped silica-based glasses containing boron or halide
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2201/00—Glass compositions
- C03C2201/06—Doped silica-based glasses
- C03C2201/20—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide
- C03C2201/23—Doped silica-based glasses containing non-metals other than boron or halide containing hydroxyl groups
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- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】耐熱性、光学的特性に優れたフォトマスク用石
英ガラス基板。 【構成】ハロゲン含有量が１０ｐｐｍ以下、ＯＨ含有量
が１００ｐｐｍ以下、重金属およびアルカリの含有量の
総計が１ｐｐｍ以下であって、徐冷点が１１５０℃以上
であることを特徴とするフォトマスク用石英ガラス基
板。
英ガラス基板。 【構成】ハロゲン含有量が１０ｐｐｍ以下、ＯＨ含有量
が１００ｐｐｍ以下、重金属およびアルカリの含有量の
総計が１ｐｐｍ以下であって、徐冷点が１１５０℃以上
であることを特徴とするフォトマスク用石英ガラス基
板。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フォトマスク用石英ガ
ラス基板に関する。
ラス基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】石英ガラスは、近赤外から真空紫外域ま
での広範囲の波長にわたって透明な材料であること、並
びに熱膨張率が極めて小さく寸法安定性に優れているこ
と、更に化学的な耐久性に優れていることのために、Ｌ
ＳＩのフォトリソグラフィ工程等に用いられるフォトマ
スク用基板材料として最適であり、広く用いられてい
る。
での広範囲の波長にわたって透明な材料であること、並
びに熱膨張率が極めて小さく寸法安定性に優れているこ
と、更に化学的な耐久性に優れていることのために、Ｌ
ＳＩのフォトリソグラフィ工程等に用いられるフォトマ
スク用基板材料として最適であり、広く用いられてい
る。
【０００３】一方、近年のＬＳＩの集積度の高密度化の
進展は目ざましく、そのための加工技術の微細化への要
求・期待も大きなものがある。今後、ＤＲＡＭの集積度
として、１６Ｍ〜６４Ｍへ移行して行くにあたっては、
フォトリソグラフィー技術についても、露光波長の短波
長化や位相シフト法の実用化が焦眉の課題となってい
る。
進展は目ざましく、そのための加工技術の微細化への要
求・期待も大きなものがある。今後、ＤＲＡＭの集積度
として、１６Ｍ〜６４Ｍへ移行して行くにあたっては、
フォトリソグラフィー技術についても、露光波長の短波
長化や位相シフト法の実用化が焦眉の課題となってい
る。
【０００４】かかる背景のもと、位相シフト法の実用化
に向けては、従来にも増してより高機能で高品位なフォ
トマスクが求められており、そのための製造プロセス
も、従来の技術、すなわちスパッター法による遮光膜で
あるクロム膜の形成やフォトレジストを用いてのウエッ
ト／ドライエッチングによるパターニングといった比較
的低温度域のみのプロセスからより高温のプロセスを採
用するニーズが生じてきている。
に向けては、従来にも増してより高機能で高品位なフォ
トマスクが求められており、そのための製造プロセス
も、従来の技術、すなわちスパッター法による遮光膜で
あるクロム膜の形成やフォトレジストを用いてのウエッ
ト／ドライエッチングによるパターニングといった比較
的低温度域のみのプロセスからより高温のプロセスを採
用するニーズが生じてきている。
【０００５】また、露光波長の短波長化に向けては、今
後エキシマレーザーによる露光が実用化されると予測さ
れているが、従来の石英ガラス基板の場合、エキシマレ
ーザー照射により誘起される構造欠陥に伴う波長２３０
〜３００ｎｍ域での吸収増加が露光量の低下をもたら
し、さらには、これら構造欠陥に基づく蛍光発光が迷光
としてレジストを感光させシャープなマスクパターンの
形成を阻害するといった問題を有している。
後エキシマレーザーによる露光が実用化されると予測さ
れているが、従来の石英ガラス基板の場合、エキシマレ
ーザー照射により誘起される構造欠陥に伴う波長２３０
〜３００ｎｍ域での吸収増加が露光量の低下をもたら
し、さらには、これら構造欠陥に基づく蛍光発光が迷光
としてレジストを感光させシャープなマスクパターンの
形成を阻害するといった問題を有している。
【０００６】更に、マスクパターンの超微細化に伴い、
基板材料の光学的均質性についても充分な配慮をする必
要が生じている。
基板材料の光学的均質性についても充分な配慮をする必
要が生じている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の問題点を解消し、位相シフト法や露光波長の短波長化
を実用化する上で有用な、フォトマスク基板用石英ガラ
スを提供するにある。
の問題点を解消し、位相シフト法や露光波長の短波長化
を実用化する上で有用な、フォトマスク基板用石英ガラ
スを提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するべくなされたものであり、ハロゲン含有量が１０
ｐｐｍ以下、ＯＨ含有量が１００ｐｐｍ以下、重金属お
よびアルカリの含有量の総計が１ｐｐｍ以下であって、
徐冷点が１１５０℃以上であることを特徴とするフォト
マスク用石英ガラス基板を提供するものである。
決するべくなされたものであり、ハロゲン含有量が１０
ｐｐｍ以下、ＯＨ含有量が１００ｐｐｍ以下、重金属お
よびアルカリの含有量の総計が１ｐｐｍ以下であって、
徐冷点が１１５０℃以上であることを特徴とするフォト
マスク用石英ガラス基板を提供するものである。
【０００９】また本発明は、上記フォトマスク用石英ガ
ラス基板において、基板の外径Ｄ（円形の場合はその直
径、矩形の場合は短辺の長さ）に対し、基板の面内中心
から半径Ｒ＝０．４×Ｄで囲まれる領域内の屈折率の変
動幅が３×１０-6以下であることを特徴とするフォトマ
スク用石英ガラス基板を提供するものである。
ラス基板において、基板の外径Ｄ（円形の場合はその直
径、矩形の場合は短辺の長さ）に対し、基板の面内中心
から半径Ｒ＝０．４×Ｄで囲まれる領域内の屈折率の変
動幅が３×１０-6以下であることを特徴とするフォトマ
スク用石英ガラス基板を提供するものである。
【００１０】また本発明は、上記フォトマスク用用石英
ガラス基板において、プラズマエッチング処理前後で波
長２３０〜３００ｎｍの範囲での吸光係数の増加が０．
００５ｃｍ-1以下であることを特徴とするフォトマスク
用石英ガラス基板を提供するものである。
ガラス基板において、プラズマエッチング処理前後で波
長２３０〜３００ｎｍの範囲での吸光係数の増加が０．
００５ｃｍ-1以下であることを特徴とするフォトマスク
用石英ガラス基板を提供するものである。
【００１１】また本発明は、上記フォトマスク用石英ガ
ラス基板において、２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ
ーを２００ｍＪ／ｃｍ2 ・ｐｕｌｓｅ×２００Ｈｚの照
射強度で、１０万Ｊ／ｃｍ2 の累積照射量まで照射した
後の吸光係数の増加が０．００５ｃｍ-1以下であること
を特徴とするフォトマスク用石英ガラス基板を提供する
ものである。
ラス基板において、２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザ
ーを２００ｍＪ／ｃｍ2 ・ｐｕｌｓｅ×２００Ｈｚの照
射強度で、１０万Ｊ／ｃｍ2 の累積照射量まで照射した
後の吸光係数の増加が０．００５ｃｍ-1以下であること
を特徴とするフォトマスク用石英ガラス基板を提供する
ものである。
【００１２】本発明において、石英ガラス基板に含有さ
れるハロゲン量は、１０ｐｐｍ以下であることが好まし
く、これを超えるハロゲンが含有される場合には、耐熱
性が低下してしまうため好ましくない。また、ＯＨ含有
量は、１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、特には
５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。１００ｐｐｍを
超えるＯＨ量を含有する場合には、ハロゲンと同じく耐
熱性が低下してしまうために好ましくない。重金属およ
びアルカリ含有量については、その総和が１ｐｐｍ以下
であることが好ましく、これを超えて含有する場合に
は、短波長領域での分光透過率の低下をもたらすため好
ましくない。また、徐冷点とはガラスの粘度が１０13ポ
イズを示す温度であるが、これは１１５０℃以上である
ことが好ましく、かかる温度を超える徐冷点を有すれ
ば、フォトマスク作成上のプロセス温度として約１００
０℃程度を採用することが可能となり好ましい。
れるハロゲン量は、１０ｐｐｍ以下であることが好まし
く、これを超えるハロゲンが含有される場合には、耐熱
性が低下してしまうため好ましくない。また、ＯＨ含有
量は、１００ｐｐｍ以下であることが好ましく、特には
５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。１００ｐｐｍを
超えるＯＨ量を含有する場合には、ハロゲンと同じく耐
熱性が低下してしまうために好ましくない。重金属およ
びアルカリ含有量については、その総和が１ｐｐｍ以下
であることが好ましく、これを超えて含有する場合に
は、短波長領域での分光透過率の低下をもたらすため好
ましくない。また、徐冷点とはガラスの粘度が１０13ポ
イズを示す温度であるが、これは１１５０℃以上である
ことが好ましく、かかる温度を超える徐冷点を有すれ
ば、フォトマスク作成上のプロセス温度として約１００
０℃程度を採用することが可能となり好ましい。
【００１３】通常フォトマスクの使用条件としては、基
板面内の中央部８０％程度を有効範囲とすることから、
少なくともかかる範囲においては、面内の屈折率の変動
幅が３×１０-6以下であることが好ましい。かかる変動
幅以上の場合には、マスクパターンの線幅が微細化した
場合にシャープなパターンの形成が困難となるために好
ましくない。
板面内の中央部８０％程度を有効範囲とすることから、
少なくともかかる範囲においては、面内の屈折率の変動
幅が３×１０-6以下であることが好ましい。かかる変動
幅以上の場合には、マスクパターンの線幅が微細化した
場合にシャープなパターンの形成が困難となるために好
ましくない。
【００１４】また、プラズマエッチング処理前後で波長
２３０〜３００ｎｍの範囲での吸光係数の増加が０．０
０５ｃｍ-1以下であることが好ましい。ここに、吸光係
数αは、透過光量をＩ、入射光量をＩO 、反射率をＲ、
ガラス基板の厚みをｔ（ｃｍ）とした時に、 Ｉ／ＩO ＝（１−Ｒ）2 ・ｅｘｐ（−α・ｔ） で定義される値である。ここに、吸光係数の増加が、
０．００５ｃｍ-1以下であれば、一般的なフォトマスク
基板のサイズである、＃６０２５（６インチ角、板厚
０．２５インチ）での透過率の減少は０．３％程度であ
り、また、これに伴う蛍光発光も、入射光量の１０万分
の１から１００万分の１程度となり、実用上の問題を生
じない。
２３０〜３００ｎｍの範囲での吸光係数の増加が０．０
０５ｃｍ-1以下であることが好ましい。ここに、吸光係
数αは、透過光量をＩ、入射光量をＩO 、反射率をＲ、
ガラス基板の厚みをｔ（ｃｍ）とした時に、 Ｉ／ＩO ＝（１−Ｒ）2 ・ｅｘｐ（−α・ｔ） で定義される値である。ここに、吸光係数の増加が、
０．００５ｃｍ-1以下であれば、一般的なフォトマスク
基板のサイズである、＃６０２５（６インチ角、板厚
０．２５インチ）での透過率の減少は０．３％程度であ
り、また、これに伴う蛍光発光も、入射光量の１０万分
の１から１００万分の１程度となり、実用上の問題を生
じない。
【００１５】また、エキシマレーザー耐性については、
２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを２００ｍＪ／ｃ
ｍ2 ・ｐｕｌｓｅ×２００Ｈｚの照射強度で、１０万Ｊ
／ｃｍ2 の累積照射量まで照射した後の吸光係数の増加
が０．００５ｃｍ-1以下であることが好ましい。
２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザーを２００ｍＪ／ｃ
ｍ2 ・ｐｕｌｓｅ×２００Ｈｚの照射強度で、１０万Ｊ
／ｃｍ2 の累積照射量まで照射した後の吸光係数の増加
が０．００５ｃｍ-1以下であることが好ましい。
【００１６】通常、フォトマスクの寿命としては、累積
照射量として、約１０万Ｊ／ｃｍ2と見積もられてい
る。従って、上記以下の吸光係数の増加であれば、約１
０万Ｊ／ｃｍ2 照射後であっても、透過率の変化は、上
述のごとく０．３％程度であり、蛍光発光についても入
射光量の１０万分の１から１００万分の１程度であるこ
とから実用上支障をきたさない。
照射量として、約１０万Ｊ／ｃｍ2と見積もられてい
る。従って、上記以下の吸光係数の増加であれば、約１
０万Ｊ／ｃｍ2 照射後であっても、透過率の変化は、上
述のごとく０．３％程度であり、蛍光発光についても入
射光量の１０万分の１から１００万分の１程度であるこ
とから実用上支障をきたさない。
【００１７】かかる石英ガラス基板の製造方法として
は、上記の項目を満足していれば特に制約はないが、例
えば、予めガラス形成原料を加熱加水分解して得られる
石英ガラス微粒子を基材に堆積・成長させた多孔質石英
ガラス体を透明ガラス化する温度以下の温度域で水蒸気
分圧の低い雰囲気中に一定時間加熱保持した後、透明ガ
ラス化温度に昇温加熱して透明ガラス化して石英ガラス
体とする方法により作成することが可能である。
は、上記の項目を満足していれば特に制約はないが、例
えば、予めガラス形成原料を加熱加水分解して得られる
石英ガラス微粒子を基材に堆積・成長させた多孔質石英
ガラス体を透明ガラス化する温度以下の温度域で水蒸気
分圧の低い雰囲気中に一定時間加熱保持した後、透明ガ
ラス化温度に昇温加熱して透明ガラス化して石英ガラス
体とする方法により作成することが可能である。
【００１８】用いられるガラス形成原料としてはガス化
可能な原料であれば特に制限されるものではないが、Ｓ
ｉＣｌ4 ，ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｓｉ（ＣＨ
3 ）Ｃｌ3 等の塩化物、ＳｉＦ4 、ＳｉＨＦ3 ，ＳｉＨ
2Ｆ2 等のフッ化物、ＳｉＢｒ4 ，ＳｉＨＢｒ3 等の臭
化物、ＳｉＩ4 の沃化物などのハロゲン化珪素化合物が
作業性やコストの面から好ましい。多孔質石英ガラス体
は、これらのガラス形成原料を通常の酸水素火炎中で加
水分解し、基材上に堆積させて形成される。
可能な原料であれば特に制限されるものではないが、Ｓ
ｉＣｌ4 ，ＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｓｉ（ＣＨ
3 ）Ｃｌ3 等の塩化物、ＳｉＦ4 、ＳｉＨＦ3 ，ＳｉＨ
2Ｆ2 等のフッ化物、ＳｉＢｒ4 ，ＳｉＨＢｒ3 等の臭
化物、ＳｉＩ4 の沃化物などのハロゲン化珪素化合物が
作業性やコストの面から好ましい。多孔質石英ガラス体
は、これらのガラス形成原料を通常の酸水素火炎中で加
水分解し、基材上に堆積させて形成される。
【００１９】このようにして得られた多孔質石英ガラス
体は、次いで低水蒸気分圧雰囲気下で一定時間加熱保持
された後、透明ガラス化温度まで昇温されて透明ガラス
化して石英ガラスとなる。すなわち、例えば、多孔質体
は雰囲気制御可能な電気炉内に予め装着された後、一定
の昇温速度で加熱される。ついで所定の温度に到達の
後、乾燥ガスを雰囲気中に導入し、多孔質体が接する雰
囲気を置換することにより雰囲気中の水蒸気分圧を所定
値以下に低減する。その水蒸気分圧としては、０．００
２ｍｍＨｇ以下であることが好ましく、これを超える場
合には最終的に得られる石英ガラス中のＯＨ量を低減さ
せることが困難なため好ましくない。
体は、次いで低水蒸気分圧雰囲気下で一定時間加熱保持
された後、透明ガラス化温度まで昇温されて透明ガラス
化して石英ガラスとなる。すなわち、例えば、多孔質体
は雰囲気制御可能な電気炉内に予め装着された後、一定
の昇温速度で加熱される。ついで所定の温度に到達の
後、乾燥ガスを雰囲気中に導入し、多孔質体が接する雰
囲気を置換することにより雰囲気中の水蒸気分圧を所定
値以下に低減する。その水蒸気分圧としては、０．００
２ｍｍＨｇ以下であることが好ましく、これを超える場
合には最終的に得られる石英ガラス中のＯＨ量を低減さ
せることが困難なため好ましくない。
【００２０】また加熱保持する温度域としては、８００
〜１２５０℃の範囲内が好ましく、この温度域より低い
温度では実質的な効果が得られず、またこの温度域より
高い温度では多孔質体の表面のガラス化が進行するた
め、多孔質体内部を所望の低水蒸気分圧雰囲気に置換す
ることができず好ましくない。また、この温度域であれ
ば、加熱処理の方法としては、一定温度に保持しても良
く、またこの温度域内を所定の時間の範囲内で昇温させ
ながら処理しても良い。またこの温度域での保持時間
は、保持温度に依存するため一概に規定することはでき
ないが１〜３０時間程度が好ましく、これより短時間の
場合には実質的な効果がなく、またこれより長時間かけ
た場合にもその効果は変わらないために生産効率等を考
慮に入れると好ましくない。
〜１２５０℃の範囲内が好ましく、この温度域より低い
温度では実質的な効果が得られず、またこの温度域より
高い温度では多孔質体の表面のガラス化が進行するた
め、多孔質体内部を所望の低水蒸気分圧雰囲気に置換す
ることができず好ましくない。また、この温度域であれ
ば、加熱処理の方法としては、一定温度に保持しても良
く、またこの温度域内を所定の時間の範囲内で昇温させ
ながら処理しても良い。またこの温度域での保持時間
は、保持温度に依存するため一概に規定することはでき
ないが１〜３０時間程度が好ましく、これより短時間の
場合には実質的な効果がなく、またこれより長時間かけ
た場合にもその効果は変わらないために生産効率等を考
慮に入れると好ましくない。
【００２１】乾燥ガスとしては、窒素、ヘリウム、アル
ゴン等を通常用いることができるが、乾燥ガスとして使
用できれば必ずしもこれらのガスに限定されるものでは
ない。ついでこのような加熱処理の後、多孔質ガラス体
はガラス化温度まで昇温されてガラス化される。ガラス
化温度としては、１３５０〜１５００℃の範囲から採用
することが好ましい。更に、加熱処理とガラス化処理
は、それぞれ別の加熱装置で行われてもかまわないが、
その場合には、移送時に水分が吸着したりすることを防
止する等の処置を講じることが好ましい。したがって、
さらに好ましい実施態様としては、加熱処理とガラス化
を同一の設備で行うことが好ましい。
ゴン等を通常用いることができるが、乾燥ガスとして使
用できれば必ずしもこれらのガスに限定されるものでは
ない。ついでこのような加熱処理の後、多孔質ガラス体
はガラス化温度まで昇温されてガラス化される。ガラス
化温度としては、１３５０〜１５００℃の範囲から採用
することが好ましい。更に、加熱処理とガラス化処理
は、それぞれ別の加熱装置で行われてもかまわないが、
その場合には、移送時に水分が吸着したりすることを防
止する等の処置を講じることが好ましい。したがって、
さらに好ましい実施態様としては、加熱処理とガラス化
を同一の設備で行うことが好ましい。
【００２２】こうして得られた石英ガラス体を軟化点以
上の温度に加熱し、所望の形状に成形加工を行い石英ガ
ラスブロックを製造する。成形加工の温度域は、１６５
０〜１８００℃の範囲から選択することが好ましい。１
６５０℃より低い温度では石英ガラスの粘度が高いた
め、実質的に自重変形が行われず、またＳｉ０2 の結晶
相であるクリストバライトの成長がおこりいわゆる失透
が生じるため好ましくなく、１８００℃より高い温度で
は、ＳｉＯ2 の昇華が無視できなくなり好ましくない。
また、石英ガラス体の自重変形を行わせる方向は、特に
規定されないが多孔質ガラス体の成長方向と同一である
ことが好ましい。こうして得られるガラスブロックを研
削、スライスした後、研磨してガラス基板とする。な
お、透過率の改善のために必要に応じ、スライスした基
板を水素雰囲気中で熱処理してもよい。
上の温度に加熱し、所望の形状に成形加工を行い石英ガ
ラスブロックを製造する。成形加工の温度域は、１６５
０〜１８００℃の範囲から選択することが好ましい。１
６５０℃より低い温度では石英ガラスの粘度が高いた
め、実質的に自重変形が行われず、またＳｉ０2 の結晶
相であるクリストバライトの成長がおこりいわゆる失透
が生じるため好ましくなく、１８００℃より高い温度で
は、ＳｉＯ2 の昇華が無視できなくなり好ましくない。
また、石英ガラス体の自重変形を行わせる方向は、特に
規定されないが多孔質ガラス体の成長方向と同一である
ことが好ましい。こうして得られるガラスブロックを研
削、スライスした後、研磨してガラス基板とする。な
お、透過率の改善のために必要に応じ、スライスした基
板を水素雰囲気中で熱処理してもよい。
【００２３】以上のような工程を経て得られる石英ガラ
スは、石英ガラス中に含有されるＯＨ量が１００ｐｐｍ
以下となり、該ガラス中のＯＨ量の変動幅はほとんどの
領域に於いて±５ｐｐｍ以内であり均質性に優れる石英
ガラスである。また、本発明の石英ガラスは、ガラス形
成原料として高純度な合成原料が使用可能なこと、溶融
工程を経ないためルツボ等からの不純物の混入がないこ
と等から、鉄、ニッケル等の重金属元素やナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属元素の不純物総量が１ｐｐｍ
以下と極めて高純度であり、ＫｒＦレーザーやＡｒＦレ
ーザー等の紫外線に対しても蛍光発光やソーラリゼーシ
ョン等の耐紫外線性にも優れている。
スは、石英ガラス中に含有されるＯＨ量が１００ｐｐｍ
以下となり、該ガラス中のＯＨ量の変動幅はほとんどの
領域に於いて±５ｐｐｍ以内であり均質性に優れる石英
ガラスである。また、本発明の石英ガラスは、ガラス形
成原料として高純度な合成原料が使用可能なこと、溶融
工程を経ないためルツボ等からの不純物の混入がないこ
と等から、鉄、ニッケル等の重金属元素やナトリウム、
カリウム等のアルカリ金属元素の不純物総量が１ｐｐｍ
以下と極めて高純度であり、ＫｒＦレーザーやＡｒＦレ
ーザー等の紫外線に対しても蛍光発光やソーラリゼーシ
ョン等の耐紫外線性にも優れている。
【００２４】以下、本発明の詳細についてさらに実施例
により説明するが、当然のことながら本発明の内容はこ
れら実施例に限定されるものではない。
により説明するが、当然のことながら本発明の内容はこ
れら実施例に限定されるものではない。
【００２５】
［実施例１］公知の方法により、ＳｉＣｌ4 を酸水素火
炎中で加熱加水分解させて形成された直径３５ｃｍ，長
さ１００ｃｍの多孔質石英ガラス体を室温で雰囲気制御
可能な電気炉内に設置した。ついで露点温度−７０℃の
窒素ガスで電気炉内雰囲気を置換した後、露点温度−７
０℃の窒素ガスを流しながら５００℃／ｈｒの昇温速度
で１０００℃まで昇温した。引き続き昇温速度を５０℃
／ｈｒとし、１２５０℃まで昇温して、その温度で１０
ｈｒ保持した。こうして得られた熱処理済みの多孔質石
英ガラス体を透明ガラス化のための炉内最高温度が１４
５０℃に制御された電気炉内上部に設置し、炉内を露点
温度が−７０℃のヘリウムガスで置換した後、８０ｃｍ
／ｈｒの速度で下降させながら最高温度域を通過させて
透明ガラス化を行った。
炎中で加熱加水分解させて形成された直径３５ｃｍ，長
さ１００ｃｍの多孔質石英ガラス体を室温で雰囲気制御
可能な電気炉内に設置した。ついで露点温度−７０℃の
窒素ガスで電気炉内雰囲気を置換した後、露点温度−７
０℃の窒素ガスを流しながら５００℃／ｈｒの昇温速度
で１０００℃まで昇温した。引き続き昇温速度を５０℃
／ｈｒとし、１２５０℃まで昇温して、その温度で１０
ｈｒ保持した。こうして得られた熱処理済みの多孔質石
英ガラス体を透明ガラス化のための炉内最高温度が１４
５０℃に制御された電気炉内上部に設置し、炉内を露点
温度が−７０℃のヘリウムガスで置換した後、８０ｃｍ
／ｈｒの速度で下降させながら最高温度域を通過させて
透明ガラス化を行った。
【００２６】こうして得られた透明石英ガラスを、カー
ボン製発熱体を有する電気炉内で、軟化点以上の１７５
０℃に加熱して自重変形を行わせ、１７０×１７０×４
００ｍｍのブロック形状に成形した。こうして得られた
石英ガラスブロックの長手方向の中心部より、１７０×
１７０×５７ｍｍの石英ガラスブロックを切り出し、そ
の中心部１４０ｍｍφについて精密干渉計（ＺｙｇｏI
V）により屈折率分布を評価した。またＯＨ量分布は、
１７０×１７０×４００ｍｍ石英ガラスブロックより屈
折率分布を評価した部分のすぐ隣の場所より、２ｍｍ厚
みのガラス板を切り出し日本分光社製簡易ＦＴＩＲ装置
により３７００ｃｍ-1の吸収により定量した。Ｃｌ含有
量は得られた石英ガラスをアルカリ溶融したのち、イオ
ンクロマトグラフィー法により定量した。また、徐冷点
は、サンプルサイズ２．４ｍｍ×５ｍｍ×６０ｍｍのサ
ンプルを切り出し、スパン５２ｍｍで、ビームベンディ
ング法により測定した。結果を表１に示す。
ボン製発熱体を有する電気炉内で、軟化点以上の１７５
０℃に加熱して自重変形を行わせ、１７０×１７０×４
００ｍｍのブロック形状に成形した。こうして得られた
石英ガラスブロックの長手方向の中心部より、１７０×
１７０×５７ｍｍの石英ガラスブロックを切り出し、そ
の中心部１４０ｍｍφについて精密干渉計（ＺｙｇｏI
V）により屈折率分布を評価した。またＯＨ量分布は、
１７０×１７０×４００ｍｍ石英ガラスブロックより屈
折率分布を評価した部分のすぐ隣の場所より、２ｍｍ厚
みのガラス板を切り出し日本分光社製簡易ＦＴＩＲ装置
により３７００ｃｍ-1の吸収により定量した。Ｃｌ含有
量は得られた石英ガラスをアルカリ溶融したのち、イオ
ンクロマトグラフィー法により定量した。また、徐冷点
は、サンプルサイズ２．４ｍｍ×５ｍｍ×６０ｍｍのサ
ンプルを切り出し、スパン５２ｍｍで、ビームベンディ
ング法により測定した。結果を表１に示す。
【００２７】［実施例２］実施例１と同一の方法により
作成したガラスブロックから、１０×１０×３０ｍｍの
サンプルを切り出し、１００％水素雰囲気中で１４時間
熱処理した後、相対する１０×１０ｍｍの面を鏡面研磨
し、ＫｒＦエキシマレーザーを２００ｍＪ／ｃｍ2 ・ｐ
ｕｌｓｅ、２００Ｈｚの条件で総照射量が１０万Ｊ／ｃ
ｍ2 となるまで照射した後、２３０〜３００ｎｍの範囲
の透過率を測定した。照射前の透過率と比較したところ
透過率が０．５％減少していた。この値から吸光係数の
増加を見積もると０．００２ｃｍ-1であった。
作成したガラスブロックから、１０×１０×３０ｍｍの
サンプルを切り出し、１００％水素雰囲気中で１４時間
熱処理した後、相対する１０×１０ｍｍの面を鏡面研磨
し、ＫｒＦエキシマレーザーを２００ｍＪ／ｃｍ2 ・ｐ
ｕｌｓｅ、２００Ｈｚの条件で総照射量が１０万Ｊ／ｃ
ｍ2 となるまで照射した後、２３０〜３００ｎｍの範囲
の透過率を測定した。照射前の透過率と比較したところ
透過率が０．５％減少していた。この値から吸光係数の
増加を見積もると０．００２ｃｍ-1であった。
【００２８】［実施例３］実施例１と同一の方法により
作成したガラスブロックから１０×１０×３０ｍｍのサ
ンプルを切り出し、１００％水素雰囲気中で１４時間熱
処理した後、６面すべてを鏡面研磨し、５分間のドライ
エッチング処理を行った。ドライエッチング処理は東京
応化製ドライエッチャー（Ｓ−６００）を用い、雰囲気
は、酸素／四塩化炭素雰囲気０．３５ｔｏｒｒ、投入電
力は２００Ｗであった。プラズマエッチング前後の２３
０〜３００ｎｍの透過率を比較したところ、透過率が
０．８％減少していた。吸収係数の増加を見積もると
０．００３ｃｍ-1であった。
作成したガラスブロックから１０×１０×３０ｍｍのサ
ンプルを切り出し、１００％水素雰囲気中で１４時間熱
処理した後、６面すべてを鏡面研磨し、５分間のドライ
エッチング処理を行った。ドライエッチング処理は東京
応化製ドライエッチャー（Ｓ−６００）を用い、雰囲気
は、酸素／四塩化炭素雰囲気０．３５ｔｏｒｒ、投入電
力は２００Ｗであった。プラズマエッチング前後の２３
０〜３００ｎｍの透過率を比較したところ、透過率が
０．８％減少していた。吸収係数の増加を見積もると
０．００３ｃｍ-1であった。
【００２９】［比較例］１２５０℃での熱処理を行わな
い他は、実施例と同一の方法で石英ガラスブロックを作
製した。その中心部１４０φの屈折率分布、ＯＨ量分布
幅、Ｃｌ含有量を表１に示す。
い他は、実施例と同一の方法で石英ガラスブロックを作
製した。その中心部１４０φの屈折率分布、ＯＨ量分布
幅、Ｃｌ含有量を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】上述したように、本発明のフォトマスク
用石英ガラス基板は、徐冷点が高く耐熱性に優れている
ので、高温のプロセスにも使用可能であり、かつ、プラ
ズマエッチング処理前後での短波長側の可視光の吸光係
数の増加が小さく、実質的に蛍光発光がない優れた特徴
を有する。
用石英ガラス基板は、徐冷点が高く耐熱性に優れている
ので、高温のプロセスにも使用可能であり、かつ、プラ
ズマエッチング処理前後での短波長側の可視光の吸光係
数の増加が小さく、実質的に蛍光発光がない優れた特徴
を有する。
【００３２】また、光学的均質性にも優れた特徴を有す
る。また、ＫｒＦエキシマレーザーを使用するフォトマ
スク用基板としても優れた特徴を有する。
る。また、ＫｒＦエキシマレーザーを使用するフォトマ
スク用基板としても優れた特徴を有する。
Claims (4)
- 【請求項１】ハロゲン含有量が１０ｐｐｍ以下、ＯＨ含
有量が１００ｐｐｍ以下、重金属およびアルカリの含有
量の総計が１ｐｐｍ以下であって、徐冷点が１１５０℃
以上であることを特徴とするフォトマスク用石英ガラス
基板。 - 【請求項２】請求項１記載のフォトマスク用石英ガラス
基板において、基板の外径Ｄ（円形の場合はその直径、
矩形の場合は短辺の長さ）に対し、基板の面内中心から
半径Ｒ＝０．４×Ｄで囲まれる領域内の屈折率の変動幅
が３×１０-6以下であることを特徴とするフォトマスク
用石英ガラス基板。 - 【請求項３】請求項１または２記載のフォトマスク用石
英ガラス基板において、プラズマエッチング処理前後で
波長２３０〜３００ｎｍの範囲での吸光係数の増加が
０．００５ｃｍ-1以下であることを特徴とするフォトマ
スク用石英ガラス基板。 - 【請求項４】請求項１、２または３記載のフォトマスク
用石英ガラス基板において、２４８ｎｍのＫｒＦエキシ
マレーザーを２００ｍＪ／ｃｍ2 ・ｐｕｌｓｅ×２００
Ｈｚの照射強度で、１０万Ｊ／ｃｍ2 の累積照射量まで
照射した後の吸光係数の増加が０．００５ｃｍ-1以下で
あることを特徴とするフォトマスク用石英ガラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32715191A JP3126188B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | フォトマスク用石英ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32715191A JP3126188B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | フォトマスク用石英ガラス基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05139777A true JPH05139777A (ja) | 1993-06-08 |
| JP3126188B2 JP3126188B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=18195883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32715191A Expired - Lifetime JP3126188B2 (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | フォトマスク用石英ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126188B2 (ja) |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP32715191A patent/JP3126188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3126188B2 (ja) | 2001-01-22 |
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