CN106242311B - 合成石英玻璃基板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及合成石英玻璃基板的制备方法。通过提供合成石英玻璃块体、用在双折射测定的波长下具有至少99.0％/mm的透射率的液体涂布该块体的两个相对表面、通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开从而测定该块体上的双折射分布、和基于测定的双折射分布将该块体分类为可接受的组或不可接受的组，从而制备合成石英玻璃基板。

Description

合成石英玻璃基板的制备方法
相关申请的交叉引用
本非临时申请在35U.S.C.§119(a)下要求于2015年6月10日在日本提交的专利申请No.2015-117442的优先权，由此通过引用将其全部内容并入本文。
技术领域
本发明涉及合成石英玻璃基板的制备方法，该合成石英玻璃基板可用作用于先进的半导体相关的电子材料的制造的纳米压印光刻掩模基板、用于液晶面板显示器的制造的光掩模基板、和用于准分子激光光刻、典型地ArF准分子激光光刻、尤其是ArF浸没式光刻的光掩模。
背景技术
VLSI电路中较高水平的集成度已导致日益小尺寸的曝光图案。这已产生了对用于在半导体晶片上写入电路图案的步进器或光刻系统中的较短波长的曝光光源的需要。结果，曝光工具中的主流光源已从现有技术的KrF准分子激光(波长248nm)变为ArF准分子激光(波长193nm)。最近，ArF浸没式光刻在实际应用。
在ArF浸没式这代的光刻技术中，控制光掩模基板的双折射成为关键。该光刻技术采用通过使用ArF准分子激光作为光源将光掩模图案转印到晶片上的抗蚀剂膜、引导偏振光照明经过光掩模基板、于是对该抗蚀剂膜进行图案曝光的系统。为了转印较精细的特征尺寸的图案，改善对比度变得重要。对比度改善受到因素例如光掩模基板的平坦度和双折射的影响。双折射通过石英玻璃中的残留应变等显现。如果双折射显著，则干扰ArF浸没式光刻工具中光的偏振，导致曝光性能的降低。
为此，进行如何控制用于光刻的合成石英玻璃基板的双折射的积极研究工作。例如，专利文献1公开了一种掩模坯，其用于采用200nm或更短的曝光光波长的半导体设备制造技术，包括合成石英玻璃基板和在其表面上层叠的遮光膜，该掩模坯在波长193nm下具有每基板厚度1nm或更小的双折射值。专利文献2记载了用于制备在波长633nm下平均具有0.3nm/cm或更小的双折射值的合成石英玻璃的方法。专利文献3记载了对合成石英玻璃进行热处理以致合成石英玻璃块体的主表面可在其整体上具有至多2nm/cm的最大双折射值。
而且，要求用于纳米压印光刻(NIL)的玻璃基板具有高的形状或形貌的精度。NIL为用于将纳米结构的图案压印于用于图案转印的树脂的技术。待转印的图案的分辨率取决于模具上的纳米结构的分辨率。于是要求其上形成精细特征图案的基板具有高形状精度。如上所述，双折射由石英玻璃中的残留应变等显现。如果双折射显著，则将合成石英玻璃加工成用于NIL基板的形状之前和之后，基板表面由于残留应力的影响而经历平坦度和并行性的显著变化。这样的变化可能导致曝光过程中的焦点迁移和转印过程中的图案迁移。为了解决该问题，专利文献4提出了其整体具有至多3nm/cm的最大双折射值的用于微电子用途的合成石英玻璃基板。
此外，也要求在曝光工具和用于微电子和显示器部件的制造方法的各种其他设备中待组装的合成石英玻璃构件具有高纯度和精度。
引用列表
专利文献1:JP-A 2006-251781(WO 2006/085663)
专利文献2:JP-A 2006-273659(WO 2006/104179)
专利文献3:JP-A 2011-026173
专利文献4:JP-A 2012-032786(US 20110318995，EP 2399708)
发明内容
在专利文献1-4的全部中，将合成石英玻璃基板抛光为镜面状表面后测定双折射值。这基于如下想法：除非玻璃基板表面为透光性，否则双折射不可测定。
如上所述，对形成光掩模的合成石英玻璃基板和NIL玻璃基板所要求的规格包括平坦度和无缺陷以及双折射。即使对抛光合成石英玻璃基板的步骤进行改进以满足平坦度和缺陷规格，但该基板被视为不可接受，除非其双折射值最终落入所需的范围内。尽管直至达到高度平坦、无缺陷的表面经历了繁琐的昂贵的步骤，但它们沦为废品，招致低生产率的问题。
本发明的目的在于以高生产率和经济的方式提供制备合成石英玻璃基板的方法，该合成石英玻璃基板具有包括低双折射、高平坦度和无缺陷性的优点，该基板可用作用于准分子激光光刻、典型地ArF准分子激光光刻、尤其是ArF浸没式光刻的分划板和光掩模、和NIL模具。
本发明人已发现通过将特定的液体涂布于合成石英玻璃块体或由其切割的合成石英玻璃板的任意表面和相对表面，通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开而测定该块体或板上的双折射分布，和基于测定的双折射分布将该块体或板分类为可接受或不可接受的组，从而能够在合成石英玻璃基板制造工艺的较早阶段，根据一个物理参数即双折射将玻璃块体或板分类为可接受和不可接受的组。于是，能够以高生产率和低成本制备合成石英玻璃基板。
一方面，本发明提供合成石英玻璃基板的制备方法，包括如下步骤：提供合成石英玻璃块体；用液体涂布该块体的任意表面和相对表面，该液体在双折射测定的波长下具有至少99.0％/mm的透射率；通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开，从而测定该块体上的双折射分布；和基于测定的双折射分布，将该块体分类为可接受的组或不可接受的组。
优选地，该分类步骤中，当该块体具有双折射分布以致其在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的该块体上的有效区域内不具有最大双折射时，将其分类为可接受的组。
优选地，该分类步骤中，在合成石英玻璃基板的双折射规格为至多αnm/cm的情形下，当该块体在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的区域中具有至多2.0αnm/cm的最大双折射值时，将该块体分类为可接受的组。
优选地，在该分类步骤中将该块体分类为可接受的组后，所述方法还包括下述步骤：将该块体切割为合成石英玻璃板；磨削或研磨、粗抛光、和最终精抛光该玻璃板。
另一方面，本发明提供合成石英玻璃基板的制备方法，包括下述步骤：提供合成石英玻璃块体；将该块体切割为合成石英玻璃板；用液体涂布该板的任意表面和相对表面，该液体在双折射测定的波长下具有至少99.0％/mm的透射率；通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开，从而测定该板上的双折射分布；和基于测定的双折射分布，将该板分类为可接受的组或不可接受的组。
优选地，该分类步骤中，当该板具有双折射分布以致其在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的该板上的有效区域内不具有最大双折射时，将其分类为可接受的组。
优选地，该分类步骤中，在合成石英玻璃基板的双折射规格为至多αnm/cm的情形下，当该板在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的区域中具有至多1.5αnm/cm的最大双折射值时，将该板分类为可接受的组。
优选地，在该分类步骤中将该合成石英玻璃板分类为可接受的组后，该方法还包括下述步骤：磨削或研磨、粗抛光、和最终精抛光该玻璃板。
优选的实施方案中，待用该液体涂布的表面具有至多1mm的粗糙度(Sa)。
在优选的实施方案中，该液体的折射率与该合成石英玻璃的折射率之差在±0.15内。
该液体优选选自水、一元醇、多元醇、醚、醛、酮、羧酸、烃及其水溶液。最经常地，该液体为具有至少200的分子量的多元醇。典型地，该液体在25℃和101.3kPa下具有低于3.2kPa的蒸气压。
本发明的有利效果
根据本发明，可在任何机加工步骤、典型地磨削步骤之前，在合成石英玻璃基板制造工艺的较早阶段将用作准分子激光光刻、典型地ArF准分子激光光刻、特别地ArF浸没式光刻中的分划板和光掩模的合适等级的合成石英玻璃基板分类出。该合成石英玻璃基板的制备方法的生产率和经济性高。
附图说明
图1为表示本发明的一个实施方案中的合成石英玻璃基板制备的步骤的流程图。
图2为表示本发明的另一实施方案中的合成石英玻璃基板制备的步骤的流程图。
具体实施方式
参照图1，对根据本发明的合成石英玻璃基板的制备方法详细说明。首先，提供合成石英玻璃块体。可通过将二氧化硅源化合物例如硅烷或硅氧烷化合物引入氢氧焰中，实施气相水解或氧化分解以形成二氧化硅细颗粒，将该颗粒沉积到靶上并且使它们玻璃化，于是形成合成石英玻璃锭，从而制备。锭形成工艺可以是二氧化硅细颗粒沉积到靶上并且同时熔融/玻璃化的直接法或者在靶上沉积二氧化硅细颗粒并且然后加热以玻璃化的间接法。在该工艺后，将该玻璃锭放入高纯度碳模具中并且在1,700至1,900℃的温度下在真空熔融炉中将其保持30-120分钟，由此将该锭热成形为所需形状的块体。该合成石英玻璃块体可以是任何形状例如四边形、矩形或圆形，优选其具有150-300mm的直径或纵向/横向尺寸和10-500mm的厚度。
一个实施方案中，将特定的液体涂布于合成石英玻璃块体的两个相对的表面以测定该块体上的双折射分布。
另一实施方案中，如图2中所示，在涂布特定液体的步骤之前，通过切割装置或线锯将该合成石英玻璃块体切(或切割)为板。与在块体阶段的双折射分布的测定相比，玻璃板上双折射分布的测定提供研磨和镜面精加工之后的最终产品的双折射的精确预期。本实施方案中，该玻璃板的厚度取决于研磨和镜面精加工之后的最终产品的厚度规格。优选地，该玻璃板的厚度大于最终产品的厚度10μm-1mm、更优选地50μm-500μm。如果该板太厚，则来自最终产品的双折射的误差可能变得明显，直至加工成最终产品，必须采取较大的机加工余量，可能需要繁重的工作，并且对应于机加工余量的材料的部分可能被浪费。如果该板太薄，则在最终产品中可能留有由切割和研磨所产生的残留应变，由于缺陷而不予接受。
本发明的方法可有利地应用于加工和制备6-英寸基板[(152mm±0.2mm)×(152mm±0.2mm)×(6.35mm±0.1mm)]或9-英寸基板[(228mm±0.2mm)×(228mm±0.2mm)×(6.35mm±0.1mm)]的工艺。该基板优选由合成石英玻璃制成。
将该液体涂覆于合成石英玻璃块体或合成石英玻璃板的两个表面，优选地用该液体涂覆时变为透光性的粗糙表面。待用该液体涂覆的表面优选具有至多1mm、更优选地0.01μm<Sa≤1mm、进一步优选地0.1μm<Sa≤100μm、最优选地0.5μm<Sa≤50μm的表面粗糙度(Sa)。具有小于0.01μm的Sa的表面几乎为镜面状并且本身(即，无液体涂层)为透光性。如果表面粗糙度Sa大于1mm，即使通过涂布液体也无法充分地将表面凹凸填埋，于是精确的双折射分布测定可能受到在入射表面和射出表面处的光的漫反射的抑制。
待用该液体涂覆的表面的粗糙度可通过接触型仪器例如原子力显微镜(AFM)或探针型粗糙度计、或者非接触型仪器例如激光干涉计或白光干涉计测定。在二维平面上测定的情况下，测定的范围优选为1μm正方形至1mm正方形，更优选为10μm正方形至100μm正方形，在沿一维长度测定的情况下，优选为10μm-10mm，更优选为100μm-1mm。如果测定范围太窄，可能无法确定精确的粗糙度。如果测定范围太宽，测定可能耗时并且变为波形或平坦度的测定，这不足以作为判断是否通过液体涂覆使光透射增加的参照。
涂覆于合成石英玻璃块体或板的两个相对表面、即任意表面和与其相对的表面的液体在双折射分布的测定中使用的光的波长下应具有至少99.0％/mm、优选地至少99.5％/mm、更优选地至少99.9％/mm的透射率。如果该液体具有小于99.0％/mm的透射率，这意味着该液体含有色素或异物作为杂质，或者如果该液体自身为吸收性，则不能精确地测定合成石英玻璃块体或板的双折射分布。这是因为，通过散射使到达受光传感器的光量减少，或者因为经过该液体时干扰了偏光状态。
通常，材料的折射率随波长而变。存在如下趋势：随着波长变短，折射率变高。合成石英玻璃在633-193nm的波长范围中具有1.457-1.561的折射率。从获得精确的双折射分布的观点出发，优选该液体的折射率与合成石英玻璃的折射率之差在±0.15(-0.15至+0.15)、更优选地±0.10(-0.10至+0.10)、更优选地±0.05(-0.05至+0.05)的范围内。即，该液体的折射率落入优选地RI±0.10、更优选地RI±0.10、进一步优选地RI±0.05的范围内，其中RI为合成石英玻璃在测定波长下的折射率。
待涂布的液体可选自水；1-12个碳原子的一元醇；多元醇例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、1，3-丁二醇、四亚甲基二醇、甘油、聚乙二醇、和苯酚；醚例如二甲醚、甲基乙基醚、乙醚、四氢呋喃、2，5-二甲基呋喃、苯并呋喃、和二苯并呋喃；醛例如乙醛、丙醛和苯甲醛；酮例如丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮和环己酮；1-8个碳原子的羧酸例如饱和脂肪酸、油酸、亚油酸和亚麻酸；5-17个碳原子的烃例如直链烷烃；及其水溶液。由于这些液体较容易处理并且可作为保证等级或纯度的试剂商购得到，因此预期它们具有一致的质量。涂布这样的液体并不显著地影响石英玻璃的双折射性能，或者如果影响，能够预先考虑到一直恒定的影响。这些中，优选具有至少100的分子量的多元醇、特别是具有分子量、尤其是200-2，000的重均分子量(Mw)(通过凝胶渗透色谱(GPC)相对于聚苯乙烯标样测定)的多元醇，原因在于它们具有适合的粘度以涂布于粗糙的玻璃表面并且容易用水洗除(即，容易去除)。由于具有高分子量的多元醇、典型地聚合物倾向于具有高粘度，因此将它们涂布到表面上时，它们可能会残留在表面上。例如，即使将光入射或射出的玻璃表面向下放置时，该表面也保持涂布的状态以致石英玻璃块体或板上的双折射分布可一致地测定。
如果该合成石英玻璃块体或板的涂布表面变干，则光没有被该玻璃块体或板透射并且不可测定精确的双折射分布。为了防止玻璃表面干燥，该液体在25℃和101.3kPa下优选具有低于3.2kPa、更优选地低于1.4kPa的蒸气压。
将该液体涂布到该合成石英玻璃块体或板的两个相对表面，即任意表面和相对表面时，可采用任何适合的方法例如刷涂、喷涂和旋涂。从防止该液体干透以致不能测定精确的双折射分布的观点出发，优选地，尽可能迅速地进行该涂布步骤并且其后立即进行测定双折射分布的步骤。
接下来，通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开，对该两个相对表面涂布有该液体的合成石英玻璃块体或板测定双折射分布。可采用任何适合的方法进行双折射分布测定。由于希望高精度的测定，因此优选的系统为例如双折射测定系统ABR-10A(UNIOPT Co.，Ltd.)，其由通常的光学外差法的光路干涉仪和傅里叶分析的数据处理/XY扫描阶段组成；Exicor系列(HINDS Instruments)，其在光学系中使用光弹性调制并且包括157nm、193nm和633nm的多个系列作为光源；和双折射评价系统WPA-100(PhotonicLattice，Inc.)，其包括将LED灯与圆偏振滤波器组合的光源部分和将偏振滤波器集成组件与CCD照相机组合的受光部分。
具体地，使用采用激光光源如ABR-10A和Exicor的测定仪器时，激光光斑具有小于1mm的小直径，并且在每次测定时可对玻璃中的激光束的光路中且激光光斑的范围内的横截面部分确定双折射和主轴取向。当通过例如这样的测定仪器确定玻璃中的任意范围内的双折射值时，将任意的测定间距在X和Y方向上设定在玻璃表面上的任意范围(例如，140mm×140mm的范围)内并且包括该范围的端部(例如，X方向间距10mm，Y方向间距10mm)以确定测定的点，并且对于每个测定的数据点(例如，225个点)，确定双折射值和主轴取向。由这些数据，可获得玻璃中的任意范围中包括双折射值的最大值、最小值、平均值和分布以及主轴取向的分布的数据。
另一方面，使用在受光部分中使用偏振滤光器集成组件在LED照明区域中同时测定双折射值的测定仪器，如WPA-100，取决于CCD照相机与该合成石英玻璃之间的距离和集成组件的分辨率，在LED照明区域中在玻璃上进行测定。将玻璃表面分为在X和Y方向上连续的任意的矩形范围(例如，纵向/横向0.1-10mm范围)，并且确定每个细分区域的双折射和主轴取向。即，可确定光经过的玻璃的横截面或每个区域中的双折射和主轴取向。这些中，设定待评价的任意范围，并且对该范围内的细分区域的每个评价双折射和主轴取向。因此，可获得玻璃中包括主轴取向的分布和双折射值的最大值、最小值、平均值和分布的数据。
其后为将该合成石英玻璃块体或板分类为可接受的或不可接受的组的步骤。基于由通过上述方法的测定得到的双折射分布，由与得到的合成石英玻璃基板的有效区域对应的合成石英玻璃块体或板上的区域中的双折射值的最大值进行判断。当该合成石英玻璃块体或板具有这样的双折射分布以使得在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的正方形区域内不存在最大双折射(即，最大双折射在该正方形区域之外)时，存在如下倾向：磨削该块体或板的周边影响对应于该有效区域的区域中的双折射值以致使该正方形区域内的双折射值减小。推测这是因为磨削操作影响该块体中的残余应力以使该块体的应力平衡变化。
现在涉及例如187mm×187mm的合成石英玻璃块体。当该合成石英玻璃块体具有这样的双折射分布以使得对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域(132mm×132mm)的正方形区域内没有出现最大双折射(即，最大双折射出现在该正方形区域之外)时，在合成石英玻璃基板的双折射规格为αnm/cm(例如，2nm/cm)或更小的情形下，将在与得到的合成石英玻璃基板(152mm×152mm)上的有效区域(132mm×132mm)对应的区域中具有2.0αnm/cm(例如，4nm/cm)或更小的最大双折射的合成石英玻璃块体分类为可接受的组。于是以高收率获得具有至多2nm/cm的最大双折射值的合成石英玻璃基板。
另一方面，当合成石英玻璃块体具有这样的双折射分布以致在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域(132mm×132mm)的区域内出现最大双折射时，即使在磨削后也没有使该双折射值减小，使高双折射位点残留。因此，在分类步骤中的阈值必须设定在αnm/cm(例如，2nm/cm)或更小，其后能够以高收率获得具有至多2nm/cm的最大双折射值的合成石英玻璃基板。
假设合成石英玻璃基板的双折射规格为αnm/cm或更小。根据双折射分布将合成石英玻璃块体分类的步骤为将玻璃块体分类为可接受的组时，当对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的区域中的最大双折射值优选等于或小于2.0αnm/cm，更优选等于或小于1.5αnm/cm，进一步优选等于或小于1.0αnm/cm时，进行可接受的分类(或判断)。另一方面，根据双折射分布将合成石英玻璃板分类的步骤为将玻璃板分类为可接受的组时，当对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的区域中的最大双折射值优选等于或小于1.5αnm/cm，更优选等于或小于1.25αnm/cm，进一步优选等于或小于1.0αnm/cm时，进行可接受的分类(或判断)。
目前，作为用于ArF浸没式光刻这代的光掩模的合成石英玻璃基板的规格，要求具有至多2nm/cm的最大双折射值的合成石英玻璃基板。在合成石英玻璃块体或板的测定值与已机加工为镜面状表面的合成石英玻璃基板的测定值之间产生某种误差。因此，如果将在粗糙表面块体或板上测定的双折射的阈值设定得低，则存在如下可能性：甚至由其得到并且机加工为镜面状表面的合成石英玻璃基板的测定时那些提供至多2nm/cm的双折射值的块体或板也判断为不可接受，表明有可能浪费储备材料。另一方面，如果该阈值设定得高，则已被机加工为镜面状表面的合成石英玻璃基板的测定时超过2nm/cm的双折射值的那些规格外的基板变得较多。经常必须将为了平坦度和无缺陷而机加工的额外步骤应用于这样的规格外的基板，表明生产率差。
已说明假设双折射规格为αnm/cm(例如，2nm/cm)，双折射测定后合成石英玻璃块体的分类基于2.0αnm/cm(例如，4nm/cm)的最大双折射值，而使用2nm/cm的双折射值作为阈值来判断已机加工为镜面状表面的合成石英玻璃基板可接受或不可接受。由于难以精确地由合成石英玻璃块体的双折射分布预期合成石英玻璃基板(由块体切割)的双折射值，因此通过考虑误差而将差值引入阈值之间。与基板相比，块体厚。因此，如果双折射值在厚度方向上变化，则测定的该块体的双折射值实质上为厚度方向上的值的平均。即，在由块体切割的合成石英玻璃基板之间可能产生双折射值的变动。在块体的阶段，测定假设与基板上的有效区域相当的区域中的块体的双折射分布。从该测定预期基板的双折射值时，有时可引入几毫米的误差。还存在可变因素，例如，该液体的涂层不均匀，以及即使选择该液体以致该液体与石英玻璃之间的折射率之差为±0.15内时，也引入轻微的误差。由于这些因素，难以精确地由玻璃块体的测定的双折射分布预期玻璃基板(由该块体切割)的双折射值。
由于上述原因，如果储备材料贵重或者如果其成本较高，优选将用于分类块体的阈值设定得略微高于用于判断已被抛光为镜面状表面的合成石英玻璃基板是可接受还是不可接受的阈值。另一方面，如果储备材料较容易制备或者如果其成本较低并且机加工步骤的成本较高(例如，有关平坦度和缺陷性的规格高)，则可设计流程图以致将用于分类块体的双折射阈值设定得比用于判断合成石英玻璃基板的双折射值是可接受还是不可接受的阈值严格。这样的设定增加了最终基板在双折射规格方面的百分比合格率并且使机加工步骤的成本最小化。
另一方面，产品所要求的双折射规格适度时，该阈值可设定得高。这种情况下，将用于分类块体的阈值设定得低(具有容许偏差)以致基本上全部的基板被判定为可接受，同时考虑由于基板之间的变动而引起的合成石英玻璃块体的双折射测定与基板的双折射测定之间的误差。但获得令人满意的结果。这种情况下，可考虑基于块体的测定值而不是测定全部基板的繁琐步骤来判断块体可接受与否。由于减少的测定数，因此该方法经济。
分类步骤后，在判断为可接受的合成石英玻璃块体的情况下，将为了测定双折射分布已涂覆于块体的液体除去，并且将该块体切削或切割为板。在合成石英玻璃板的情况下，同样在该分类步骤后将该液体除去。在任一情况下，然后对该板进行磨削或研磨、粗抛光和精抛光步骤，得到合成石英玻璃基板。可通过现有技术中使用的标准技术来进行这些抛光步骤。最后，制备典型地具有0.05-1nm的表面粗糙度Ra和至多2nm/cm的双折射值的合成石英玻璃基板。
根据本发明，在机加工和制备合成石英玻璃基板的工艺的较早阶段根据双折射分布将合成石英玻璃块体或板分类。于是在制造用于形成ArF准分子激光光刻、特别是ArF浸没式光刻用的光掩模和划线板的合成石英玻璃基板的制造中可期待几个优点。当以独立的方式制备(1)具有2nm/cm的双折射值、0.3μm的平坦度并且要求具有不含超过0.1μm的外来颗粒或缺陷的表面的基板(例如，适于特定等级的光掩模形成用合成石英玻璃基板的合成石英玻璃基板，即，经受要求高水平物理性能的严格规格的光掩模形成用合成石英玻璃基板)，和(2)具有任意的双折射值、0.8μm的平坦度并且要求具有不含超过1.0μm的外来颗粒或缺陷的表面的基板(例如属于比较适度的规格的光掩模形成用合成石英玻璃基板)时，在经由包括磨削或研磨步骤、粗抛光步骤和最终的精抛光步骤的后续步骤加工为精确地镜面精加工的玻璃基板的储备材料的阶段，即，在由其切割的合成石英玻璃块体或合成石英玻璃板的阶段进行根据双折射分布的分类。于是，只有预期落入规格：2nm/cm的双折射值内的那些储备材料被加工以满足平坦度和缺陷规格，而可避免预期没有落入规格内的那些储备材料的过度加工。结果，能够以高生产率和经济的方式制备光掩模形成用合成石英玻璃基板。
实施例
以下通过例示说明而非通过限制给出实施例。
实施例1
提供187mm长×187mm宽×50mm厚并且具有2.0μm的表面粗糙度(Sa)的合成石英玻璃块体。用聚乙二醇(PEG，聚乙二醇400，由Wako Pure Chemical Industries，Ltd.制造)均匀地刷涂该块体的两个相对(187mm×187mm)表面以致光可进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开。使用双折射评价系统WPA-100(Photonic Lattice，Inc.)，在室温(25℃)下测定波长543nm下的PEG涂布表面上的双折射分布。该块体的双折射分布中，最大双折射出现在152mm×152mm的正方形区域之外，即，在该块体上的有效区域中没有出现最大双折射，该有效区域对应于在后续步骤中由其切割的6英寸基板(152mm×152mm正方形)上的有效区域(132mm×132mm正方形)。应指出地是，通过将132mm×132mm的正方形区域中的最大值乘以1.48而将该块体的双折射值转换为波长193nm下的双折射值。转换后该块体的双折射值的最大值为4.1nm/cm。将该合成石英玻璃块体分类为经加工以制造满足双折射2nm/cm规格的等级的基板。
然后，将该块体切割为板。在使用硬聚氨酯抛光垫和氧化铈研磨浆料的双侧抛光机上对每个板进行研磨步骤、粗抛光步骤，并且在使用绒面革抛光垫和胶体二氧化硅研磨浆料的双侧抛光机上进行最后的精密抛光。得到了6个具有精密镜面状表面的6英寸正方形和6.35mm厚的合成石英玻璃基板。
在有效区域(132mm×132mm正方形)中对每个合成石英玻璃基板测定双折射值。结果，波长193nm下的最大双折射为1.3、1.7、1.5、1.8、1.8和2.6nm/cm，表明六个基板中的5个作为2nm/cm规格等级而获得。
实施例2
提供187mm长×187mm宽×50mm厚并且具有2.0μm的表面粗糙度(Sa)的合成石英玻璃块体。用PEG均匀地刷涂该块体的两个相对(187mm×187mm)表面以致光可进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开。在室温(25℃)下测定波长543nm下的PEG涂布表面上的双折射分布。该块体的双折射分布中，最大双折射出现在152mm×152mm的正方形区域之外，即，在该块体上的有效区域中没有出现最大双折射，该有效区域对应于在后续步骤中由其切割的6英寸基板(152mm×152mm正方形)上的有效区域(132mm×132mm正方形)。应指出地是，通过将132mm×132mm的正方形区域中的最大值乘以1.48而将该块体的双折射值转换为波长193nm下的双折射值。转换后该块体的双折射值的最大值为2.3nm/cm。将该合成石英玻璃块体分类为经加工以制造满足双折射2nm/cm规格的等级的基板。
然后，将该块体切割为板。在使用硬聚氨酯抛光垫和氧化铈研磨浆料的双侧抛光机上对每个板进行研磨步骤、粗抛光步骤，并且在使用绒面革抛光垫和胶体二氧化硅研磨浆料的双侧抛光机上进行最后的精密抛光。得到了6个具有精密镜面状表面的6英寸正方形和6.35mm厚的合成石英玻璃基板。
在有效区域(132mm×132mm正方形)中对每个合成石英玻璃基板测定双折射值。结果，波长193nm下的最大双折射为1.0、0.9、1.2、1.4、1.4和1.2nm/cm，表明六个基板中的6个作为2nm/cm规格等级而获得(收率100％)。
实施例3
提供260mm长×260mm宽×50mm厚并且具有2.0μm的表面粗糙度(Sa)的合成石英玻璃块体。用PEG均匀地刷涂该块体的两个相对(260mm×260mm)表面以致光可进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开。在室温(25℃)下测定波长543nm下的PEG涂布表面上的双折射分布。该块体的双折射分布中，最大双折射出现在228mm×228mm的正方形区域之外，即，在该块体上的有效区域中没有出现最大双折射，该有效区域对应于在后续步骤中由其切割的9英寸基板(228mm×228mm正方形)上的有效区域(208mm×208mm正方形)。应指出地是，通过将208mm×208mm的正方形区域中的最大值乘以1.48而将该块体的双折射值转换为波长193nm下的双折射值。转换后该块体的双折射值的最大值为2.4nm/cm。将该合成石英玻璃块体分类为经加工以制造满足双折射2nm/cm规格的等级的基板。
然后，将该块体切割为板。在使用硬聚氨酯抛光垫和氧化铈研磨浆料的双侧抛光机上对每个板进行研磨步骤、粗抛光步骤，并且在使用绒面革抛光垫和胶体二氧化硅研磨浆料的双侧抛光机上进行最后的精密抛光。得到了6个具有精密镜面状表面的9英寸正方形和6.35mm厚的合成石英玻璃基板。
在有效区域(208mm×208mm正方形)中对每个合成石英玻璃基板测定双折射值。结果，波长193nm下的最大双折射为1.9、1.6、1.5、1.7、1.8和1.2nm/cm，表明六个基板中的6个作为2nm/cm规格等级而获得(收率100％)。
实施例4
提供152mm长×152mm宽×6.90mm厚并且具有1.5μm的表面粗糙度(Sa)的合成石英玻璃板。用PEG均匀地刷涂该板的两个相对(152mm×152mm)表面以致光可进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开。在室温(25℃)下测定波长543nm下的PEG涂布表面上的双折射分布。该板的双折射分布中，最大双折射出现在140mm×140mm的正方形区域之外，即，在该板上的有效区域中没有出现最大双折射，该有效区域对应于在后续步骤中由其得到的6英寸基板(152mm×152mm正方形)上的有效区域(132mm×132mm正方形)。应指出地是，通过将132mm×132mm正方形的范围中的最大值乘以1.48而将该板的双折射值转换为波长193nm下的双折射值。转换后该块体的双折射值的最大值为4.8nm/cm。将该合成石英玻璃板分类为经加工以制造满足双折射5nm/cm规格的等级的基板。
然后，在使用硬聚氨酯抛光垫和氧化铈研磨浆料的双侧抛光机上对该板进行研磨步骤、粗抛光步骤，并且在使用绒面革抛光垫和胶体二氧化硅研磨浆料的双侧抛光机上进行最后的精密抛光。得到了具有精密镜面状表面的6英寸正方形和6.35mm厚的合成石英玻璃基板。
在有效区域(132mm×132mm正方形)中对该合成石英玻璃基板测定双折射值。结果，波长193nm下的最大双折射为4.7nm/cm，表明该基板满足5nm/cm规格等级。
实施例5(分类为不可接受的组)
提供187mm长×187mm宽×50mm厚并且具有2.0μm的表面粗糙度(Sa)的合成石英玻璃块体。用PEG均匀地刷涂该块体的两个相对(187mm×187mm)表面以致光可进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开。在室温(25℃)下测定波长543nm下的PEG涂布表面上的双折射分布。该块体的双折射分布中，最大双折射出现在该块体上的有效区域内，该有效区域对应于在后续步骤中由其切割的6英寸基板(152mm×152mm正方形)上的有效区域(132mm×132mm正方形)。应指出地是，通过将132mm×132mm正方形区域中的最大值乘以1.48而将该块体的双折射值转换为波长193nm下的双折射值。转换后该块体的双折射值的最大值为3.2nm/cm。
然后，将该块体切割为板。在使用硬聚氨酯抛光垫和氧化铈研磨浆料的双侧抛光机上对每个板进行研磨步骤、粗抛光步骤，并且在使用绒面革抛光垫和胶体二氧化硅研磨浆料的双侧抛光机上进行最后的精密抛光。得到了6个具有精密镜面状表面的6英寸正方形和6.35mm厚的合成石英玻璃基板。
在有效区域(132mm×132mm正方形)中对每个合成石英玻璃基板测定双折射值。结果，波长193nm下的最大双折射为2.9、3.5、3.3、2.7、3.3和2.8nm/cm，表明六个基板中的任一个都没有作为2nm/cm规格等级而获得。如果省略在粗糙表面合成石英玻璃块体的阶段中的分类并且将该块体用于制造2nm/cm规格等级的基板，则不会获得所需等级的基板，即，会制造出废品基板。
实施例6(分类为不可接受的组)
提供152mm长×152mm宽×6.90mm厚并且具有1.5μm的表面粗糙度(Sa)的合成石英玻璃板。用PEG均匀地刷涂该板的两个相对(152mm×152mm)表面以致光可进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开。在室温(25℃)下测定波长543nm下的PEG涂布表面上的双折射分布。该板的双折射分布中，最大双折射出现在该板上的有效区域内，该有效区域对应于在后续步骤中由其得到的6英寸基板(152mm×152mm正方形)上的有效区域(132mm×132mm正方形)。应指出地是，通过将132mm×132mm正方形区域中的最大值乘以1.48而将该块体的双折射值转换为波长193nm下的双折射值。转换后该板的双折射值的最大值为2.6nm/cm。
然后，在使用硬聚氨酯抛光垫和氧化铈研磨浆料的双侧抛光机上对该板进行研磨步骤、粗抛光步骤，并且在使用绒面革抛光垫和胶体二氧化硅研磨浆料的双侧抛光机上进行最后的精密抛光。得到了具有精密镜面状表面的6英寸正方形和6.35mm厚的合成石英玻璃基板。
在有效区域(132mm×132mm正方形)中对该合成石英玻璃基板测定双折射值。结果，波长193nm下的最大双折射为2.5nm/cm，表明该基板没有作为2nm/cm规格等级而获得。如果省略在粗糙表面合成石英玻璃板的阶段中的分类并且将该板用于制造2nm/cm规格等级的基板，则不会获得所需等级的基板，即，会制造出废品基板。
通过引用将日本专利申请No.2015-117442并入本文中。
尽管已对一些优选的实施方案进行了说明，但根据上述教导可对其进行许多变形和改变。因此可理解，在不脱离所附权利要求的范围的情况下可在具体说明以外实施本发明。

Claims (11)

1.用于纳米压印光刻或用于光掩模的合成石英玻璃基板的制备方法，包括下述步骤：
提供合成石英玻璃块体，
用液体涂布该块体的任意表面和相对的表面，该液体在双折射测定的波长下具有至少99.0％/mm的透射率，
通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开，从而测定该块体上的双折射分布，和
基于测定的双折射分布，将该块体分类为可接受的组或不可接受的组，其中该分类步骤中，当该块体具有双折射分布以使得其在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的该块体上的有效区域内不具有最大双折射时，将其分类为可接受的组。
2.权利要求1的方法，其中该分类步骤中，在合成石英玻璃基板的双折射规格为至多αnm/cm的情形下，当该块体在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的区域中具有至多2.0αnm/cm的最大双折射值时，将该块体分类为可接受的组。
3.权利要求1的方法，其中在该分类步骤中将该块体分类为可接受的组后，所述方法还包括下述步骤：将该块体切割为合成石英玻璃板；磨削或研磨、粗抛光、和最终精抛光该玻璃板。
4.用于纳米压印光刻或用于光掩模的合成石英玻璃基板的制备方法，包括下述步骤：
提供合成石英玻璃块体，
将该块体切割为合成石英玻璃板，
用液体涂布该板的任意表面和相对的表面，该液体在双折射测定的波长下具有至少99.0％/mm的透射率，
通过使光进入一涂布表面并且从另一涂布表面离开，从而测定该板上的双折射分布，和
基于测定的双折射分布，将该板分类为可接受的组或不可接受的组，其中在该分类步骤中，当该板具有双折射分布以使得其在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的该板上的有效区域内不具有最大双折射时，将其分类为可接受的组。
5.权利要求4的方法，其中在该分类步骤中，在合成石英玻璃基板的双折射规格为至多αnm/cm的情形下，当该板在对应于得到的合成石英玻璃基板上的有效区域的区域中具有至多1.5αnm/cm的最大双折射值时，将该板分类为可接受的组。
6.权利要求4的方法，其中在该分类步骤中将该合成石英玻璃板分类为可接受的组后，所述方法还包括下述步骤：磨削或研磨、粗抛光、和最终精抛光该玻璃板。
7.权利要求1或4的方法，其中待用该液体涂布的表面具有至多1mm的粗糙度Sa。
8.权利要求1或4的方法，其中该液体的折射率与该合成石英玻璃的折射率之差在±0.15内。
9.权利要求1或4的方法，其中该液体选自由水、一元醇、多元醇、醚、醛、酮、羧酸、烃及其水溶液组成的组。
10.权利要求1或4的方法，其中该液体为具有至少200的分子量的多元醇。
11.权利要求1或4的方法，其中该液体在25℃和101.3kPa下具有低于3.2kPa的蒸气压。
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