CN117430336A - 用于优化固体衬底前体中的特性曲线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于优化固体衬底前体中的特性曲线的方法。具体地，本发明涉及一种用于制备质量大于100kg的包含TiO2‑SiO2混合玻璃的衬底前体的方法。

Description

用于优化固体衬底前体中的特性曲线的方法

背景技术

本发明涉及一种用于制备质量大于50kg，特别是大于100kg的包含TiO2-SiO2混合玻璃的衬底前体的方法。

现有技术

EP2960219A1描述了在EUV光刻中，通过微光刻投影设备产生线宽小于50nm米的高度集成的结构。通常，使用来自10nm和121nm之间的光谱范围的工作辐射，其被称为EUV范围(极紫外光，也称为“软X射线辐射”)。

投影设备配备有镜面元件，该镜面元件基本上由掺杂有二氧化钛的合成高二氧化硅石英玻璃(以下也称为“TiO2-SiO2混合玻璃”或“TiO2-SiO2玻璃”)组成，并且设置有反射层系统。TiO2-SiO2混合玻璃由极低的热膨胀系数(下文也称为“CTE”)表征。CTE是玻璃特性，其取决于玻璃的热历史和一些其他参数，但主要取决于二氧化钛浓度。

对TiO2-SiO2混合玻璃的衬底前体进行机械加工以形成镜面衬底，并进行镜像以形成镜面元件。

由于对要实现的线宽的不断增加的要求，对TiO2-SiO2混合玻璃的要求也升高。为了实现更小的线宽，EUV源功率经常增加。EUV功率的这种增加首先导致步进器的更高吞吐量，而且还导致镜面的更大加热。因此，需要更加均匀和更加清晰的镜面，因为成像误差否则随着源功率而增加。

此外，更小的结构宽度本身需要更好的成像特性。在这种情况下，数值孔径特别重要。镜面物镜的光学开度角与光学分辨率直接相关。较高的数值孔径(即，较高的光束角)允许更好的分辨率。然而，这需要较大的镜面衬底。

由于生产相关的原因，TiO2-SiO2混合玻璃包括微观层结构。JP2006240979A描述了一种用于减小该层结构的方法。已经发现不利的是，在具有大于100kg的期望质量的衬底前体的生产中，除了微观的生产相关的层结构之外，还出现宏观的生产相关的钛曲线。这种生产相关的钛曲线影响最终衬底前体的质量，并且不能通过已知方法消除。

技术目标

一般来讲，本发明的目的是至少部分地克服由现有技术产生的缺点。本发明的另一个目的是提供一种衬底前体，其中降低了宏观的生产相关的钛曲线的影响。本发明的另外的目的是提供一种衬底前体，其中降低了宏观的生产相关的特性曲线的影响。本发明的另外的目的是提供质量大于50kg、特别是大于100kg的衬底前体，通过该衬底前体实现高数值孔径。

本发明的优选实施方案

独立权利要求的特征促成至少部分地满足前述目标中的至少一个目标。从属权利要求提供促成至少部分地满足这些目标中的至少一个目标的优选实施方案。

|1.|一种用于制备质量大于50kg的包含TiO2-SiO2混合玻璃的衬底前体(900)的方法，包括以下步骤：

·将二氧化硅原材料和二氧化钛原材料引入(1000)到火焰(225)中，

·制备(1100)二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的玻璃体(300)，所述玻璃体(300)包含：

·宏观的生产相关的钛曲线(410,410',410”,410”’)，以及

·微观的生产相关的层结构，

·将所述玻璃体分割(1200)成多个棒状玻璃体部分(400,400',400”,400”’)，

·空间测量(1300)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)中的每一者中的所述钛曲线(410,410',410”,410”’)，

·连接(1500)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')以形成细长的第一玻璃部件(600)，

·所述第一玻璃部件(600)的第一均化处理(1600)，

·将所述第一玻璃部件(600)推动在一起(1700)以产生球形玻璃系统(700)，

·转动(1800)所述玻璃系统(700)超过70度，

·拉伸(1900)所述玻璃系统(700)以形成细长的第二玻璃部件(800)，

·所述第二玻璃部件(800)的第二均化处理(2000)以产生衬底前体，所述衬底前体基本上不含层结构，

其特征在于，

所述测量的步骤包括以下步骤：

·预先确定(1400)所述衬底前体中期望的空间钛分布(420)，

·提供(1420)所述衬底前体中钛分配(430)的模型，所述模型取决于

·所述第一玻璃部件(600)中的多个玻璃体部分(400,400',400”,400”')相对于彼此的布置，

·所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)中的每一者中的空间钛曲线(410,410',410”,410”’)，以及

·所述推动在一起(1700)的步骤和所述转动(1800)的步骤对所述玻璃体部分中的所述空间钛曲线(410,410',410”,410”')的效果，

·通过所述模型计算(1450)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')相对于彼此的最优布置，使得钛分配(430)和钛分布(420)之间的差最小，

·定位(1470)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')，使得在所述连接(1500)的步骤中，所述玻璃体部分(400,400',

400”,400”')根据所计算的最优布置而连接。

|2.|根据实施方案1所述的方法，其特征在于，所述衬底前体具有大于

100kg，特别是大于200kg，特别是大于300kg的质量。

|3.|根据实施方案1或2中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述

方法包括以下步骤：

·制备二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的第二玻璃体，

所述第二玻璃体包含：

·第二宏观的生产相关的钛曲线，以及

·第二微观的生产相关的层结构，

·将所述第二玻璃体分割成多个棒状玻璃体部分。

|4.|根据前述实施方案中的至少一项所述的方法，其特征在于，至少

三个、特别是至少五个、特别是至少八个玻璃体部分连接以形成所述第一玻璃部件。

|5.|根据前述实施方案中的至少一项所述的方法，其特征在于基于钛

分布(420)的最大值，钛分配(430)与所述钛分布(420)之间的所述差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

|6.|根据前述实施方案中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述

玻璃体包括以下特性曲线中的至少一者：

·宏观的生产相关的OH曲线，

·宏观的生产相关的CTE曲线，

·宏观的生产相关的氟曲线，

·宏观的生产相关的气泡曲线，

·宏观的生产相关的ODC曲线，

·宏观的生产相关的Ti3+曲线，

·宏观的生产相关的金属杂质曲线。

|7.|根据实施方案6所述的方法，其特征在于，在所述测量的步骤中，

在所述玻璃体部分中的每个玻璃体部分中测量所述特性曲线中的至少一个特性曲线。

|8.|根据实施方案7所述的方法，其特征在于，所述测量的步骤包括以

下步骤：

·预先确定所述衬底前体中期望的空间特性分布，

·提供所述衬底前体中特性分配的模型，所述模型取决于

·所述第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

·所述玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间特性曲线，以及

·所述推动在一起的步骤和所述转动的步骤对所述玻璃体部分中的所述空间特性曲线的效果，

·通过所述模型计算所述玻璃体部分相对于彼此的最佳可能布置，使得和差最小，所述和差包括

·钛分配和钛分布之间的所述差，以及

·所述特性分配和特性分布之间的第二差，

·定位所述玻璃体部分，使得在连接的步骤中，所述玻璃体部分根据所计算的最佳可能布置而连接。

|9.|根据实施方案8所述的方法，其特征在于，基于所述钛分布(420)的最大值与所述特性分布的最大值之和，所述和差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

|10.|根据前述实施方案中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述制备所述玻璃体的步骤至少包括以下步骤：

·产生多孔烟炱体，所述宏观的生产相关的钛曲线基本上沿着纵向轴线延伸，并且微观的过程相关的层结构基本上沿着生长轴线延伸，

·使所述烟炱体玻璃化以产生圆柱形玻璃体。

|11.|根据前述实施方案中的至少一项所述的方法，其特征在于，在所述推动在一起的步骤之前对所述第一玻璃部件进行加热。

|12.|根据前述实施方案中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述连接发生在所述玻璃体部分的相关接触表面处。

在本说明书中，范围规格还包括指定为极限的值。因此，相对于变量A的类型的规格“在X至Y的范围内”意指A可假设值X、Y以及在X与Y之间的值。因此，变量A的类型的在一侧上划定的范围“至多Y”意指作为值Y以及小于Y。

所描述的特征中的一些特征与术语“基本上”相关。术语“基本上”应当理解为意指在实际条件和制造技术下，诸如“叠加”、“垂直”、“直径”或“平行性”的术语的数学确切解释可能绝不确切给出，而是只能在某些制造相关误差容限内应用。特别地，术语“基本上”可意指相关值的+/-5％的变化。特别地，“基本上平行的轴线”包括彼此成-5度至5度的角度，并且“基本上相等的体积”包括至多5体积％的偏差。“基本上由石英玻璃组成的装置”包括例如≥95重量％至≤100重量％的石英玻璃含量。此外，“基本上成直角”包括85度至95度的角度。

具体实施方式

本发明涉及一种用于制备质量大于50kg的包含TiO2-SiO2混合玻璃的衬底前体的方法，该方法包括以下步骤：

·将二氧化硅原材料和二氧化钛原材料引入到火焰中，

·制备二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的玻璃体，该玻璃体包含：

ο宏观的生产相关的钛曲线，以及

ο微观的生产相关的层结构，

·将玻璃体分割成多个棒状玻璃体部分，

·空间测量玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的钛曲线，

·连接玻璃体部分以形成细长的第一玻璃部件，

·第一玻璃部件的第一均化处理，

·将第一玻璃部件推动在一起以产生球形玻璃系统，

·转动玻璃系统超过70度，

·拉伸玻璃系统以形成细长的第二玻璃部件，

·第二玻璃部件的第二均化处理以产生衬底前体，该衬底前体基本上不含层结构，

为了克服现有技术中的前述缺点，根据本发明，规定测量的步骤包括以下步骤：

·预先确定衬底前体中期望的空间钛分布，

·提供衬底前体中钛分配的模型，该模型取决于

ο第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

ο玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间钛曲线，以及

ο推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中的空间钛曲线的效果，

·通过模型计算玻璃体部分相对于彼此的最优布置，使得钛分配和钛分布之间的差最小，

·定位玻璃体部分，使得在连接的步骤中，玻璃体部分根据所计算的最优布置而连接。

所述方法的范围涉及优化二氧化钛，特别是二氧化钛和至少一种其他特性在衬底前体中的空间分布。出于语言学原因，术语“钛”和“二氧化钛”在下文中同义地使用。事实上，本发明和说明书不涉及元素钛，而是涉及其氧化形式，二氧化钛。此外，以下词语和词尾用于描述在该方法的不同阶段中二氧化钛和/或至少一种其他物理或化学特性的空间分布：

·在玻璃体中以及在玻璃体部分中，词语“曲线”，

·在衬底前体中，词语“频率”，

·在模型中，词语“分配”，以及

·在期望的衬底前体中，词语“分布”。

在这方面，通过示例，钛曲线与钛频率的不同之处在于：

·第一者表示在玻璃体内空间上不同点处的二氧化钛含量，并且

·第二者表示在衬底前体内空间上不同点处的二氧化钛含量。

该方法使得能够制备质量大于50kg、特别是大于100kg的衬底前体，这满足对EUV镜面元件的稳步增长的要求。在这种情况下，该方法包括以下步骤：

引入

在引入的步骤中，对二氧化硅原材料(例如，SiCl4或OMCTS蒸气)和二氧化钛原材料(例如，TiCl4或Ti醇盐蒸气)进行火焰水解。在该过程中，形成SiO2和TiO2颗粒。

制备

在火焰水解范围内形成的SiO2和TiO2颗粒可以以两种方式沉积。在直接沉积(DQ过程)中，发生到位于火焰下方的压模上的沉积。通常，选择温度条件以使得发生这种沉积，从而形成致密的TiO2-SiO2混合玻璃。在轴向气相沉积过程(VAD过程)中，沉积以SiO2和TiO2颗粒的膜的形式在载体杆上发生。随后，在第二步骤中，将颗粒玻璃化以形成TiO2-SiO2混合玻璃。

该步骤的结果是具有3重量百分比(重量％)至10重量百分比(重量％)TiO2的二氧化钛含量的玻璃体，其包括微观的生产相关的层结构，也称为短波层结构，其由SiO2和TiO2颗粒的层状沉积产生。

此处和下文中规定的质量总是涉及TiO2(二氧化钛)的量，而不是元素钛。

由于质量流量控制器(MFC)中的波动、燃烧器或燃烧器和沉积系统的保持器的机械不准确性、或者在构造期间随机地和/或确定地变化的热边界条件，具有大于50kg、特别是大于100kg、特别是大于200kg的自重的玻璃体除了所述微观的生产相关的层结构之外还包括宏观的生产相关的钛曲线。短波层结构具有小于1mm、特别是小于0.5mm的尺寸。

该宏观钛曲线(也称为长波波动或长波钛曲线)具有0.15m至0.75m，特别是0.17m至0.5m的特定波动长度，其中二氧化钛含量波动最大0.5重量％，特别是最大0.3重量％，特别是在0.02重量％至0.25重量％之间，特别是在0.05重量％至0.2重量％之间。在具有一米长度和10重量％的二氧化钛含量以及+/-0.5重量％的宏观的生产相关波动的示例性玻璃体中，二氧化钛含量可因此在10.5重量％和9.5重量％之间在空间上波动，特别是波动数次。

分割

在制备的步骤中产生的玻璃体可以具有圆柱形、棒状或管状形状。沿着预定义的纵向轴线，玻璃体被分割成多个棒状玻璃体部分。

测量

在测量的步骤中，在多个空间上不同的点处测量二氧化钛含量。例如，对于在分割的步骤中产生的玻璃体部分中的每个玻璃体部分确定单独的钛曲线。出于该目的，沿着玻璃体部分的纵向轴线测量二氧化钛的含量和/或特性的含量。在这种情况下，测量点彼此间的距离小于5cm，特别是小于2cm。在确定二氧化钛含量时的测量准确度为0.005重量％。

连接

多个玻璃体部分在连接的步骤中彼此连接以形成细长的第一玻璃部件。在这种情况下，连接特别是可以在热过程的范围内以整体粘结的方式进行。术语“热过程”被理解为方法步骤，其中通过热输入来增加元件的温度。热过程的示例：

-基于火焰的热过程基于放热反应气体的氧化。一个示例是使用氢气(也称为“H2”)作为燃料气体(火焰水解)。它与空气中的氧气(也称为“O2”)反应。

-无火焰热过程使用不需要明火的其他加热系统。一个示例是使用将电能转换成热能(热量)的电阻器。

第一均化处理

在第一均化处理中，在无坩埚的熔化过程中，在一个平面中消除第一玻璃部件的短波微观层结构。出于该目的，可将第一玻璃部件夹紧到玻璃车床的卡盘中并以分区方式软化，同时卡盘以不同速度或以围绕旋转轴线的反向旋转方式旋转。由于第一玻璃部件在软化区的任一侧上的不同旋转，在玻璃体积中发生扭曲(扭转)以及因此机械混合。热-机械混合的区域也被称为“剪切区”。剪切区具有2cm至8cm的长度，这比具有小于1mm的长度的短波层结构的长度多一个数量级以上。剪切区沿着第一玻璃部件的纵向轴线移位，并在该过程中在其长度上混合。因此，在一个平面(特别是剪切区的平面)中减少或消除了微观的生产相关的层结构。

如果通过电压检测器和干涉仪检查已经过均化处理的TiO2-SiO2混合玻璃，则发现与均化期间使用的剪切区平面平行的光学层结构自由度低于垂直于剪切区平面观察到的层结构自由度。这表明，在剪切区中使用并且用于实现层结构自由度的混合效果在垂直于均匀化处理期间使用的旋转轴线的方向上小于沿着旋转轴线观察到的混合效果。

推动在一起

在第一均化处理之后，将第一玻璃部件热加热并机械推动在一起。通过沿着第一玻璃部件的纵向轴线将两端推动在一起，产生球形玻璃系统。

转动

相对于第一玻璃部件的纵向轴线，球形玻璃系统被转动超过70度。转动角度可以特别是在70度和110度之间，特别是在80度和100度之间。

拉伸

在转动后，对玻璃系统进行热加热以允许纵向拉伸。这使得能够将球形玻璃系统再成形为细长的、特别是棒状的第二玻璃部件。

第二均化处理

为了消除剩余的微观的生产相关的层结构，进行第二玻璃部件的第二均化处理。第二次均化处理与第一均化处理类似地进行。出于该目的，可将第二玻璃部件夹紧在玻璃车床的卡盘中并以分区方式软化，同时卡盘以不同速度或以围绕旋转轴线的反向旋转方式旋转。由于第二玻璃部件在软化区的任一侧上的不同旋转，在玻璃体积中再次发生扭曲(扭转)以及因此机械混合。剪切区沿着第二玻璃部件的第二长度移位，并且在该过程中，后者在其长度上被再成形和混合。因此，在一个平面(特别是剪切区的平面)中减少或消除了微观的生产相关的层结构。

如果通过电压检测器和干涉仪检查已经经过两种均化处理的TiO2-SiO2混合玻璃，则发现微观的生产相关的层结构已经基本上被移除，特别是与玻璃体相比移除了至少99％。

作为第二玻璃部件的第二均匀化处理的结果，产生了基本上不含微观的生产相关的层结构的衬底前体。

在一个实施方案中，第一玻璃部件和/或第二玻璃部件在纵向轴线水平取向的情况下被夹紧在旋转装置中，用于使待焊接到第一玻璃部件和/或第二玻璃部件的端部的良好材料的损失最小化的保持元件是可能的。

根据本发明的测量：

为了克服现有技术中的前述缺点，规定测量的步骤包括以下步骤：

·预先确定衬底前体中期望的空间钛分布，

·提供衬底前体中钛分配的模型，该模型取决于

ο第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

ο玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间钛曲线，以及

ο推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中的空间钛曲线的效果，

·通过模型计算玻璃体部分相对于彼此的最优布置，使得钛分配和钛分布之间的差最小，

·定位玻璃体部分，使得在连接的步骤中，玻璃体部分根据所计算的最优布置而连接。

在计算最优布置的范围内，对玻璃体部分相对于彼此的位置进行排列。根据每个排列，该模型计算钛分配，随后通过差形成将该钛分配与钛分布进行比较。根据该组差，然后可以确定玻璃体部分相对于彼此的最优布置，在该布置中，钛分配和钛分布之间的差，特别是空间差是最小的。

预先确定

在预先确定的步骤的范围内，确定二氧化钛在SiO2基质中的最优空间分布。该钛分配是衬底前体中钛的空间分布的目标值，并且应当在生产期间最优地实现。

钛分配包括二氧化钛在衬底前体中的绝对量及其空间分布。例如，衬底前体可以具有立方体形状。在这种情况下，钛分配可以抛物线形地配置，其中钛分配的最大值布置在衬底前体的表面的中心。此外，衬底前体的不同边缘区域可具有相同或不同的钛分配。在另外的实施方案中，钛分配可以平坦地、即均匀地在整个衬底前体上配置。

提供

根据本发明的方法包括使用衬底前体中的钛分配的模型。该模型计算二氧化钛在SiO2基质中的空间分布。在这种情况下，以下被用作模型的输入参数：

A/在第一玻璃部件中多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

B/多个玻璃体部分中的单独的空间钛曲线，以及

C/推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中的空间钛曲线的效果。

在基于所提到的输入参数计算二氧化钛在SiO2基质中的空间分布时，该模型可以考虑其他方面。

在玻璃体的制备中，在SiO2基质中的钛的量和/或其他特性中出现长波和短波波动。这两种类型在根据本文所公开的方法的方法步骤中受到不同的影响。通过该模型，在连接步骤中，可以计算玻璃体部分的多种布置的钛分布，并且将其与目标值进行比较。因此可以实现所需质量的大衬底前体，并且可以减少浪费。

起始点是，第一均化处理和第二均化处理均仅对短波(微观)层结构和/或短波(微观)二氧化钛含量变化起作用。相比之下，二氧化钛含量的长波变化保持不受两个均化处理的影响。这一事实是由剪切区和宏观的生产相关的钛曲线的不同长度尺度造成的。剪切区具有仅几厘米的细长延伸部。在该剪切区内，仅位于剪切区平面内的短波结构被补偿。

二氧化钛含量的长波变化不受两个均化处理的影响。这是因为二氧化钛含量和/或特性的长波变化的波动长度至少是剪切区宽度的两倍长。

转动的步骤不影响短波(微观)层结构和/或短波(微观)二氧化钛含量变化。然而，转动的步骤确保第一均化处理和第二均化处理的剪切区相对于第一玻璃部件的纵向轴线基本上彼此垂直地布置。因此，短波波动应尽可能完全地被拉平。

转动的步骤影响长波波动。通过在推动在一起的步骤中将第一玻璃部件推动在一起，来自不同玻璃体部分的不同长波波动彼此混合。第一玻璃部件的移除的体积元件通过该过程直接接近并且可在随后的步骤中结合。因此，特别是可以根据钛曲线和/或特性曲线来实现长波波动的波动水平的放大或衰减。因此，波动水平的放大或衰减取决于钛曲线和/或特性曲线并且取决于各个玻璃体部分相对于彼此的布置。

最后，玻璃体部分再次位于衬底前体的不同平面中。平面的数量取决于衬底前体的质量以及玻璃体部分的数量和质量。在一个变型中，

·对于质量大于50kg的衬底前体，平面的数量可以在2和5之间，

·对于质量大于100kg的衬底前体，平面的数量可以在3和10之间，

·对于质量大于200kg的衬底前体，平面的数量可以在5和20之间，

·对于质量大于300kg的衬底前体，平面的数量可以在10和30之间。

转动的步骤影响长波波动的陈述的例外情况适用于宏观石英玻璃体积元件，该宏观石英玻璃体积元件布置在细长的第一玻璃部件的中心并且特别地具有20cm3和100cm3之间的尺寸。在该宏观体积元件中也再次发现特性的长波变化，诸如SiO2基质中钛的量。转动的步骤仅以这样的方式改变该体积元件的位置，使得其再次位于球形玻璃系统的中心。在随后的拉伸期间，该体积元件再次布置在细长的第二玻璃部件的中心。因此，具有其不受均化影响的长波波动的所述体积元件再次居中地布置在第二玻璃部件中。

在另外的实施方案中，第二均化处理步骤之后是流出到石墨模具中的步骤。在流出的步骤之后，所描述的石英玻璃元件位于衬底前体的中心，并且因此基本上确定其行为。这更加适用，因为通常在衬底前体中研磨出凸形凹槽，该凸形凹槽接收实际的镜面，并且位于凹槽正下方的体积元件因此极大地影响镜面在使用期间的行为。

因此，该模型可以考虑以下方面中的至少一个方案，以便搜索最优项，其中以下方面是最小的和/或最优的：

D/在功能区域中，特别是在衬底前体的中心体积元件中的二氧化钛含量，以及

E/在衬底前体的不同平面中的二氧化钛含量。

至少取决于三个列出的输入参数A/至C/的模型计算在通过该方法步骤期间可能潜在地产生的衬底前体的SiO2基质中的二氧化钛的空间分布，这导致

·在第一玻璃部件中多个玻璃体部分相对于彼此的不同布置，和/或

·从大量玻璃体部分中选择多个玻璃体部分，与第一玻璃部件中多个玻璃体部分相对于彼此的不同布置结合。

计算

将使用模型通过玻璃体部分相对于彼此的布置的排列计算的衬底前体中的钛分配的可能性与衬底前体中的期望钛分配进行比较。由于钛分布表示期望的目标值，因此选择其中钛分配和钛分布之间的差最小的多个玻璃体部分的布置。

如所解释的，在空间测量步骤中的点处确定钛曲线。在一个变型中，模型仅确定一组点，而不是钛分布的完整曲线。根据本发明，在每种情况下计算玻璃体部分的布置的可能排列中的每种排列的差。

在一个实施方案中，通过均方根(RMS)来确定数列的差。随后，模型检查玻璃体部分的布置的所有可能排列中的哪一个排列导致最小差，即大小最小的差。然后在连接的步骤中使用计算的钛分配和钛分布之间的差最小的玻璃体部分的布置。

在一个实施方案中，通过差的大小之和来确定数列的差。

在一个实施方案中，通过算术平均值来确定数列的差。

在一个实施方案中，最小差被理解为意指钛分配的大小与钛分布的大小之间的差小于钛分布的最大值的1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。因此，基于钛分布的最大值，差的指定大小是相对值。

在一个实施方案中，为了确定差，考虑衬底前体的表面的至少75％、特别是超过至少85％、特别是至少90％。

在一个实施方案中，为了确定差，考虑衬底前体的表面的至少75％、特别是超过至少85％、特别是至少90％，该表面在另外的步骤中被镜像以形成镜面元件。

定位

随后，在连接的步骤中，根据所计算的最优布置，通过连接玻璃体部分来实现期望的衬底前体。

一个实施方案的特征在于，衬底前体具有大于200kg，特别是大于300kg的质量。在OVD或DQ方法的范围内，基于200kg TiO2-SiO2混合玻璃内的期望二氧化钛含量，宏观的生产相关的钛曲线可以是至多0.5％的二氧化钛含量的空间变化。二氧化钛含量的空间变化通常具有连续曲线，波动长度在10cm和50cm之间。相比之下，剪切区和第二剪切区具有2cm至8cm的长度，其中TiO2-SiO2混合玻璃在两个均匀化处理的范围内混合。

就质量大于100kg，特别是大于200kg，特别是大于300kg的衬底前体而言，第一玻璃部件的长度大于2m，特别是大于2.8m。因此，在钛曲线中可能发生多个宏观的生产相关的波动，这就质量小于30kg的较小衬底前体而言将没有影响。一个实施方案的特征在于该方法在第二均化处理之后具有以下步骤：

·通过软化和流出到加热的模具中使第二玻璃部件再成形，从而形成衬底前体，第二玻璃部件在力的作用下流出到该加热的模具中。

在一个实施方案中，流出的步骤可特别用于将第二玻璃部件中的棒状TiO2-SiO2混合玻璃转化成块状衬底前体。出于该目的，模具可以具有块状内部，第二玻璃部件的TiO2-SiO2混合玻璃流出到该内部中。特别地，模具可具有对应于期望镜面的期望轮廓和几何形状的内部，并且衬底前体不需要任何显著的再加工(称为“近净形状”)。

在流出的步骤的范围内，第二玻璃部件可以放置在加热的模具中，并且可以在自重下或在沿轴向方向作用的附加力下流出其中。代替在加热的模具中缓慢流出，也可以这样实现相同的变形，因为第二玻璃部件被连续地进料给加热区，并且在那里使布置在加热区域中的模具在其长度上软化。

一个实施方案的特征在于，该方法包括以下步骤：

·制备二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的第二玻璃体，该第二玻璃体包含：

·第二宏观的生产相关的钛曲线，以及

·第二微观的生产相关的层结构，

·将玻璃体分割成多个棒状玻璃体部分。

为了制备质量大于100kg，特别是大于200kg，特别是大于300kg的衬底前体，可能不仅需要制备第一玻璃体，而且需要制备第二玻璃体。

在这种情况下，第一玻璃体和第二玻璃体具有不同的宏观的生产相关的钛曲线。在制备的步骤之后，玻璃体被分割成多个棒状玻璃体部分，并且第二玻璃体被分割成多个棒状玻璃体部分。

在一个实施方案中，由第一玻璃体产生的所有多个棒状玻璃体部分和由第二玻璃体产生的所有多个棒状玻璃体部分接合在一起以形成第一玻璃部件。

在一个实施方案中，多个玻璃体部分由以下的总和产生：

·由第一玻璃体产生的多个棒状玻璃体部分，以及

·由第二玻璃体产生的多个棒状玻璃体部分，

该多个玻璃体部分大于用于产生第一玻璃部件所需的多个棒状玻璃体部分。在这种情况下，在计算的步骤的范围内从多个可用玻璃体部分中选择所需的多个玻璃体部分，使得钛分配和钛分布之间的差最小。

在一个实施方案中，

·具体地，玻璃体部分的多重性是多个玻璃体部分的1.1至2倍的倍数，

·具体地，玻璃体部分的多重性为至少二十个，并且接合在一起以形成第一玻璃部件的多个玻璃体部分为至多十五个，

·玻璃体部分的多重性为至少十五个，并且接合在一起以形成第一玻璃部件的多个玻璃体部分为至多十个。

通过所公开的方法，可以进行克服现有技术中的前述缺点的选择。

一个实施方案的特征在于，至少三个、特别是至少五个、特别是至少八个玻璃体部分连接以形成第一玻璃部件。

就质量大于100kg的衬底前体而言，需要彼此连接的多个玻璃体部分。由于二氧化钛含量的空间变化的10cm和50cm之间的波动长度，根据本发明的方法特别适用于多于三个、特别是多于五个、特别是多于八个玻璃体部分的组合的情况，以便产生满足EUV微光刻的严格要求的衬底前体。

一个实施方案的特征在于基于钛分布的最大值，钛分配与钛分布之间的差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

在测量的步骤的范围内，通过模型与期望的钛分布之间的比较来确定钛分配与钛分布之间的差的最小值。由于对衬底前体的材料特性的日益增长的要求，该差的绝对值可以受到前述限制。

|一个实施方案的特征在于，玻璃体包括以下特性曲线中的至少一者：

·宏观的生产相关的OH曲线，

·宏观的生产相关的CTE曲线，

·宏观的生产相关的氟曲线，

·宏观的生产相关的气泡曲线，

·宏观的生产相关的ODC曲线，

·宏观的生产相关的Ti3+曲线，

·宏观的生产相关的金属杂质曲线。

就OVD或DQ方法而言，可能发生以上列出的特性的宏观的生产相关的变化。在这种情况下出现的波动长度与二氧化钛的波动长度相当，并且特别是就OH、CTE、Ti3+而言在12.5cm与50cm之间，并且就氟、气泡、ODC、金属杂质而言在15cm与85cm之间。

一个实施方案的特征在于，在测量的步骤中，在玻璃体部分中的每个玻璃体部分中测量特性曲线中的至少一个特性曲线。

一个实施方案的特征在于，测量的步骤包括以下步骤：

·预先确定衬底前体中期望的空间特性分布，

·提供衬底前体中特性分配的模型，该模型取决于

·第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

·玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间特性曲线，以及

·推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中的空间特性曲线的效果，

·通过模型计算玻璃体部分相对于彼此的最佳可能布置，使得和差最小，该和差包括

·钛分配和钛分布之间的差，以及

·特性分配和特性分布之间的差，

·定位玻璃体部分，使得在连接的步骤中，玻璃体部分根据所计算的最佳可能布置而连接。

与预先确定钛分布的步骤并行地，在该变型中，预先确定衬底前体中的至少一个期望的空间特性分布。因此，除了钛分布之外，至少一个特性分布表示在衬底前体中被最优地实现和/或寻求的第二目标值。

在一个变型中，可以从以下各项之和计算和差：

·钛分配和钛分布之间的差的大小，以及

·特性分配和特性分布之间的差的大小。

与钛曲线一样，也在点处测量特性曲线。模型然后在每种情况下从特性的一组值计算衬底前体中的特性的值(特性分配)。因此，对于玻璃体部分的布置的可能排列中的每个排列，该模型可以从该组值计算特性分配和特性分布之间的差。

基于此，对于玻璃体部分的布置的可能排列中的每个排列，模型可以确定两个独立的差，即

·钛分配和钛分布之间的差，以及

·特性分配和特性分布之间的差。

在一个实施方案中，通过均方根(RMS)确定两个差中的每个差。在一个实施方案中，通过算术平均值来确定两个差中的每个差。

随后，该模型为每个可能的排列形成和差。在这种情况下，要考虑的两个差可以以不同的方式彼此相加。

因此可以根据以下计算和差：

·要考虑的两个差的大小之和，或者

·待考虑的两个差的算术平均值或几何平均值，或者

·待考虑的两个差的加权平均值。

在一个变型中，在确定和差时，模型可以不同地对以下进行加权：

·钛分配和钛分布之间的差，以及

·特性分配和特性分布之间的差

。例如，在寻找和差的最小值时，钛分配和钛分布之间的差可被考虑两次或三次，因为二氧化钛的量显著影响CTE，因此对于预期用途必须特别考虑。

在一个实施方案中，最小和差被理解为意指

·基于钛分布的最大值，在衬底前体表面的超过至少75％，特别是超过至少85％，特别是至少90％上的钛分配和钛分布之间的差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％，并且

·基于特性分布的最大值，在衬底前体表面的超过至少75％，特别是超过至少85％，特别是至少90％上的特性分配和特性分布之间的差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

在一个实施方案中，最小和差被理解为意指

·在衬底前体表面的超过至少75％，特别是超过至少85％，特别是至少90％上的钛分配和钛分布之间的差小于钛分布的最大值的1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％，该表面在另外的步骤中被镜像以形成镜面元件，并且

·在衬底前体表面的超过至少75％，特别是超过至少85％，特别是至少90％上的特性分配和特性分布之间的差小于特性分布的最大值的1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％，该表面在另外的步骤中被镜像以形成镜面元件。

在该变型中使用的模型在功能上取决于

·第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

·玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间钛曲线和空间特性曲线，以及

·推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中的空间钛曲线和空间特性曲线的效果。

因此，与二氧化钛相关的方面和与至少一种另外的特性(例如，ODC、Ti3+等)相关的方面在玻璃体部分的最优布置的计算中被考虑。

基于玻璃体部分相对于彼此的可能布置的解空间，通过排列来确定玻璃体部分的最佳可能布置。在这种情况下，目的是使和差最小，该和差包括

·钛分配和钛分布之间的差，以及

·至少一个特性分配和至少一个特性分布之间的第二差。

随后，进行玻璃体部分的定位，使得在连接的步骤中，玻璃体部分根据所计算的最佳可能布置而连接。

一个实施方案的特征在于，和差小于钛分布的最大值与特性分布的最大值之和的1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

一个实施方案的特征在于

·钛分配和钛分布之间的差小于钛分布的最大值的1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％，并且

·至少一个特性分配与至少一个特性分布之间的第二差小于相关特性分布的最大值的1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

该实施方案特别适于满足对EUV衬底前体的高要求。具有高于所列值的差和第二差的衬底前体通常不可用于产生与预测线边缘的偏差小于3nm的镜面衬底。

一个实施方案的特征在于

·钛分配和钛分布之间的差在钛分布的最大值的0.15％和1％之间，

并且

·第二差

ο在Ti3+分配和Ti3+分布之间小于Ti3+分布的最大值的5.0％，特别是小于2.0％，并且

ο在OH分配和OH分布之间小于OH分布的最大值的2.0％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

该实施方案特别适于产生衬底前体，由该衬底前体可产生与预测线边缘的偏差小于3nm的镜面衬底。

一个实施方案的特征在于，制备玻璃体的步骤至少包括以下步骤：

·产生多孔烟炱体，宏观的生产相关的钛曲线沿着纵向轴线延伸，

并且微观的过程相关的层结构沿着生长轴线延伸，

·使烟炱体玻璃化以产生圆柱形玻璃体。

在本发明的一个实施方案中，产生多孔烟炱体的步骤包括以下方法步骤：

·提供包含大于60重量％聚烷基硅氧烷D4的液体SiO2原料，

·将液体SiO2原料蒸发成气体SiO2原料蒸气，

·将液体TiO2原料蒸发成气体TiO2原料蒸气，

·将SiO2原料蒸气和TiO2原料蒸气转化为SiO2颗粒和TiO2颗粒，

·在沉积表面上沉积SiO2颗粒和TiO2颗粒，从而形成多孔烟炱体。

八甲基环四硅氧烷(在此处也称为D4)在烟炱体的制备期间形成主要组分。根据前述步骤的烟炱体的制备减小了宏观的生产相关的二氧化钛曲线和/或特性曲线的厚度。

一个实施方案的特征在于，在推动在一起的步骤之前对第一玻璃部件进行加热。通过加热，第一玻璃部件变得至少部分粘稠，这有利于机械变形。加热可以在基于火焰的热过程或无火焰的热过程的范围内进行。

一个实施方案的特征在于，连接发生在玻璃体部分的相关接触表面处。

在说明书中公开的特征对于所要求保护的本发明的不同实施方案(单独地以及以彼此的任何组合)可以是必要的。

对于差、和差和第二差指定的值是相对值，其涉及相关的分布，即在衬底前体中寻求的相关量。

在本文件中，公开两个或更多个各自具有优选范围或替代方案的特征的实施方案应被理解为包括这些特征的所有可能组合。

在本说明书中，范围规格还包括指定为极限的值。因此，相对于变量A的类型的规格“在X至Y的范围内”意指A可假设值X、Y以及在X与Y之间的值。因此，变量A的类型的在一侧上划定的范围“至多Y”意指作为值Y以及小于Y。

在下文中，以举例方式，通过附图进一步说明本发明。本发明不限于附图。

附图

示出了：

图1烟炱体的产生，

图2将烟炱体玻璃化成玻璃体，

图3玻璃体，

图4由玻璃体的分割产生的玻璃体部分，

图5玻璃体部分中的二维、宏观的、生产相关的钛曲线的表示，

图6两个玻璃体部分的布置，

图7a衬底前体，

图7b与期望的钛分布相比的多个玻璃体部分的钛曲线的表示，

图8与期望的钛分布相比的多个玻璃体部分的钛曲线的另外图示，

图9第一均化处理，

图10第一玻璃部件的推动在一起，

图11第二均化处理，以及

图12根据本发明的方法的表示。

附图说明

图1示出用于制备钛掺杂的SiO2烟炱体200的装置100。布置成行的多个火焰水解燃烧器220沿着由氧化铝制成的载体管210布置。

将二氧化硅原材料和二氧化钛原材料以气体形式进料至火焰水解燃烧器220的反应区，并在该过程中通过氧化和/或水解和/或热解而分解。在反应区中，形成SiO2颗粒和TiO2颗粒，二者均沉积在载体管210上的层中，从而形成SiO2-TiO2烟炱体200。SiO2-TiO2颗粒本身以粒径在纳米范围内的SiO2初级颗粒的附聚物或聚集体的形式存在。特别地，由于层状构造，烟炱体200可以包括微观层结构。

特别地，在制备1100大体积的圆柱形烟炱体200时，为了制备质量大于50kg、特别是大于100kg、特别是大于200kg的衬底前体900，火焰水解燃烧器220可被安装在共同的燃烧器块上，该燃烧器块平行于载体管210的纵向轴线在两个相对于纵向轴线固定的转动点之间来回移动。

火焰水解燃烧器220的这种移动、原材料或燃烧器220的进料管线中的机械不准确性、或者过程温度的变化也可能导致烟炱体200具有宏观的生产相关的物理特性(诸如TiO2含量)的空间波动。

图2示出烟炱体200的玻璃化。玻璃化优选地在处理室中进行。优选地，玻璃化温度在1200℃至1500℃，优选地1250℃至1350℃的范围中。为了避免在随后的石英玻璃中形成气泡，已经证明有利的是，在玻璃化期间，处理室内的压力低于处理室外的压力，即，在减压下进行玻璃化。此外，这具有以下优点：处理室的材料不受侵蚀性和腐蚀性气体的影响并且因此经受减小的磨损。因此，优选这样的实施方案，其中玻璃化优选在小于1mbar的压力下进行。在玻璃化的范围内，烟炱体200可以根据移动箭头251移动通过玻璃化炉250。

由于玻璃化，由烟炱体200产生具有3重量％至最多10重量％的二氧化钛含量的玻璃体300。已经在烟炱体200中发生的生产相关的物理特性波动被传递到玻璃体300，使得该玻璃体具有

·宏观的生产相关的钛曲线，并且

·微观的生产相关的层结构。

指定的3重量％至最多10重量％的钛的质量与TiO2(二氧化钛)的量有关，而不是元素钛的量。

图3示出圆柱形玻璃体300。虚线表示在分割1200的步骤的范围内从玻璃体切出的部分。由此产生的棒状玻璃体部分400示于图4中。特别地，玻璃体300可被分割成具有纵向轴线440的多个棒状玻璃体部分400。特别地，玻璃体部分400可具有圆形扇形横截面。

通过第一玻璃部件的第一均化处理1600和第二玻璃部件的第二均化处理2000，微观的生产相关的层结构被大大减小，使得玻璃体部分400基本上没有层结构。然而，两个均化处理1600、2000不允许衬底前体900没有长波钛曲线，这基本上影响衬底前体900在EUV光刻中的质量和可用性。

图4示出玻璃体部分400，在其上空间地测量钛曲线410。出于该目的，在沿着纵向轴线420的多个测量点(P1、P2、P3、P4、P5、P6)处测量二氧化钛的含量。这些测量点彼此间的距离小于5cm，特别是小于2cm。二氧化钛含量的这种逐点测量反映了玻璃体部分400中的比率的清晰图像。钛曲线中的任何波动发生在0.15m至0.75m的长度尺度上。

此外，由于机械影响，在烟炱体200的制备1100的范围内，可以发生玻璃体300的化学和/或物理特性的进一步宏观的生产相关的变化。表示为特性曲线510的这些变化中的至少一个变化同样可以在测量1300的步骤中确定。具有宏观的生产相关的特性曲线510的以下化学和/或物理特性可以单独地或以任何组合来测量：OH含量、CTE、氟含量、气泡含量、ODC含量、Ti3+含量和金属杂质含量。

特性曲线510可与钛曲线410平行且类似地测量。出于该目的，在沿着纵向轴线420的多个测量点(P1、P2、P3、P4、P5、P6)处测量物理特性。同样在此处，测量点彼此间的距离小于5cm，特别是小于2cm。

图5示意性地示出了在玻璃体部分400中的钛曲线410和特性曲线510的测量1300的结果。以二氧化钛的重量％或以特性的ppm计的量作为沿着玻璃体部分400的纵向轴线440的位置的函数被绘制。为了简化描述，在图4和图5中仅示出了六个测量点(P1、P2、P3、P4、P5、P6)的测量结果。

下面描述的钛曲线410的空间测量1300的步骤和/或方面也适用于至少一个特性曲线510的空间测量。

从图中可以看出，二氧化钛的含量在3重量％至10重量％的预定义区间内。然而，出于生产相关的原因，该二氧化钛含量沿着玻璃体部分400的纵向轴线420在5.4重量％至6.1重量％之间波动。

还示出了在六个测量点(P1、P2、P3、P4)处测量的特性的量(此处以以ppm计的OH含量为例)，作为特性曲线510。出于生产相关的原因，该OH含量沿着玻璃体部分400的纵向轴线420在150ppm至175ppm之间波动。

图6示出用于形成细长的第一玻璃部件600的多个(在该情况下为两个)棒状玻璃体部分400、400’的连接1500。

出于该目的，第一玻璃体部分400的平面接触表面401和第二玻璃体部分400’的平面接触表面401’可通过绞拧接合在一起并彼此焊接。这是“冷连接方法”，其中至多接触表面的紧邻区域经历显著的加热。

另选地，连接1500可以包括连接步骤，其中两个玻璃体部分400、400’在炉中被软化并且接合在一起。这是“热连接方法”，其中单独的玻璃体部分400、400’通过焊接接合在一起。如所述的，在多个测量点处测量二氧化钛曲线和/或特性曲线。对于玻璃体部分400，通过示例，在测量点P1、P2、P3、P4、P5、P6处测量钛曲线410。对于玻璃体部分400’，通过示例，在测量点P7、P8、P9、P10、P11、P12处测量钛曲线410’。

因此，在该方法的范围内，至少三个、特别是至少五个、特别是至少八个玻璃体部分可以彼此连接以形成第一玻璃部件600，这也在图9中示出。

如图5所示，钛曲线410沿着玻璃体部分400的纵向轴线波动。然而，此外，钛曲线也在不同的玻璃体部分400、400'之间波动。在现有技术中，在不同玻璃体部分400、400'之间的单独钛曲线中的这些宏观的生产相关的波动没有被进一步考虑。相反，迄今对于具有低质量的衬底前体900，仅需要几个，特别是仅两个玻璃体部分400、400’，使得玻璃体部分400、400’中的长波钛曲线410之间发生的波动可被忽略。这在质量大于50kg、特别是大于100kg的衬底前体的制备中不再可能，特别是如果至少四个玻璃体部分必须彼此连接的话。

图7a、图7b和图8图示出了在测量1300的步骤的范围内使用的步骤，这些步骤用于克服前述缺点。

要阐述的是，如何借助于模型通过玻璃体部分400、400'、400”、400”’相对于彼此的布置的排列，在每种情况下计算钛分配430并且将其与期望的钛分布420进行比较。

下面描述的最小化钛分配和钛分布之间的差的步骤和/或方面也适用于最小化至少一个特性分配和至少一个特性分布之间的第二差。

起始点是预先确定1400衬底前体中期望的钛分布420。在一个变型中，钛分布420表示TiO2在衬底前体中的量的二维分布，特别是沿着中心线，特别是在稍后将被镜像的外表面处，通过衬底前体。在该实施方案中，该模型可以从二维确定的钛曲线和它们相对于彼此的布置来计算衬底前体中的二维钛分布。

图7a示出了衬底前体900。最优地，该衬底前体应具有钛分布420，如图7b中的上曲线图所示。通过示例，在4.75重量％至5.5重量％TiO2的区间内寻找在衬底前体的中心具有最大值的抛物线形钛分布420。

期望的二维钛分布420可以在衬底前体900中沿着外表面910上的中心线920找到，以稍后被镜像。钛分布420的类型和设计可以特别地取决于稍后的EUV镜面的使用类型和使用条件。具有在衬底前体的中心具有最大值的抛物线(或高斯)曲线的钛分布是特别优选的。特别地，钛分布以及因此CTE可以适应于入射EUV辐射的分布。

为了说明该程序，假设在图7b中衬底前体900仅由四个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’形成。以类似于图6的方式，它们相对于彼此布置，使得形成棒状玻璃体300。在这种情况下，四个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’以以下布置接合在一起以形成第一玻璃部件600：

·玻璃体部分400的端侧连接到玻璃体部分400'(点E2)的前面，

·玻璃体部分400’的端侧连接到玻璃体部分400'’(点E3)的前面，

·玻璃体部分400'’的端侧连接到玻璃体部分400”’(点E4)的前面。

图7b中的中心曲线图示出由至少一个玻璃体300产生的四个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’的钛曲线410、410'、410”、410”’。绘制了四个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’中的每一个玻璃体部分中的TiO2的量(以重量％计)的一组测量值。

为了克服前述缺点，使用可以计算衬底前体900中的钛分配430的模型。在这种情况下，该模型使用以下作为输入参数：

·在第一玻璃部件600中多个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’相对于彼此的布置，

·玻璃体部分400、400'、400'’、400”’中的每一者中的空间钛曲线410、410'、410”、410”’，以及

·推动在一起1700的步骤和转动1800的步骤对玻璃体部分400、

400'、400'’、400”’中的空间钛曲线410、410'、410”、410”’的效果。

基于该布置，该模型计算衬底前体900中的钛分配430。钛分配430在图7b的下曲线图中示出。

如图7b所示，所计算的钛分配430的所示曲线并非简单地对应于所假设布置中的钛曲线410、410'、410”、410”’的所示曲线的线性序列。相反，本文所公开的方法的方法步骤导致钛曲线410、410'、410”、410”’的空间位置和取向在通过该方法之后不再对应于与钛曲线相对应的玻璃体部分400、400'、400'’、400”’在第一玻璃体300中所具有的空间位置。因此，钛曲线410、410'、410”、410”’的空间取向改变，使得需要模型来计算TiO2在衬底前体900的钛分配430中的位置和量。

图7b中所示的计算的钛分配430具有Z字形曲线，并且因此大大偏离期望的抛物线钛分布420。

为了实现最优布置，对玻璃体部分的可能布置进行排列。在模型中，计算玻璃体部分的所有可能布置对钛分配430的影响。图8旨在示出这一点。起始点是四个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’的与图7偏离的布置，这四个玻璃体部分以以下布置接合在一起以形成第一玻璃部件600：

·玻璃体部分400'’的端侧连接到玻璃体部分400”’(点E2)的前面，

·玻璃体部分400”’的端侧连接到玻璃体部分400’(点E3)的前面，

·玻璃体部分400’的端侧连接到玻璃体部分400(点E4)的前面。

模型从钛曲线410、410'、410”、410”’计算衬底前体900中的钛分配430'。与图7b中所示的钛分配430相比，该钛分配430'在量和曲线两者上更类似于期望的钛分布420。

特别地，模型从玻璃体部分400、400'、400'’、400”’的任何可能的布置计算对应的钛分配430、430’并且将其与期望的钛分布420进行比较。为此，对玻璃体部分400、400'、400'’、400”’的所有可能的布置进行排列。基于该信息，模型在每种情况下形成钛分配和钛分布420之间的差。最优布置是这样的布置，其中在衬底前体上的两个空间上相同的点之间的差的大小、特别是差的最大大小是最小的。

随后，根据最优布置定位并连接玻璃体部分400、400'、400'’、400”’。

类似地，除了钛分布之外，至少一个特性分布可以表示在衬底前体900中被最优地实现和/或寻求的第二目标值。在该变型中使用的模型在功能上取决于

·在第一玻璃部件600中多个玻璃体部分400、400'、400'’、400”’相对于彼此的布置，

·玻璃体部分400、400'、400'’、400”’中的每一者中的空间钛曲线410、410'、410”、410”’和空间特性曲线510，以及

·推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中400、400'、400'’、400”’的空间钛曲线410、410'、410”、410”’和空间特性曲线510的效果。

因此，与元素二氧化钛相关的方面和与至少一种另外的特性(例如，ODC、Ti3+等)相关的方面在玻璃体部分的最优布置的计算中被考虑。

基于玻璃体部分相对于彼此的可能布置的解空间，确定玻璃体部分400、400'、400'’、400”’的最佳可能布置。在这种情况下，目的是使和差最小，该和差包括

·钛分配和钛分布之间的差，以及

·至少一个特性分配和至少一个特性分布之间的第二差。

图9示出第一玻璃部件600的第一均化处理1600，该第一玻璃部件由玻璃体部分400、400'、400'’、400”’产生。玻璃体和由玻璃体部分400、400'、400'’、400”’产生的第一玻璃部件600均包括微观的与生产相关的层结构。为了减少这种情况和/或使得可以制备基本上没有层结构的衬底前体900，顺序地执行两个均化处理。

在第一均化处理1600中，第一玻璃部件600被夹紧到配备有一个或多个燃烧器220的玻璃车床605中，并且通过如在EP 673 888A1中所描述的再成形过程进行均化，以便完全移除层结构。

玻璃车床605具有两个卡盘610、610'，可以使这两个卡盘彼此独立地旋转650、650’。第一玻璃部件600被夹紧在两个卡盘610、610’之间。两个保持元件620、620'可确保卡盘610、610'与第一玻璃部件600之间更好的配合。通过燃烧器220，第一玻璃部件600在多点处被加热并且在该过程中被软化，使得产生剪切区630。该剪切区630允许外力诸如扭转力、拉伸力或压缩力被引入到棒状第一玻璃部件600上。在剪切区630内，因此产生具有不同应力或经历不同移动的区域，这与剪切效应或膨胀和压缩效应相关联。为了产生该力，两个卡盘610、610'可以在每种情况下沿相反的方向旋转650、650'。

在第一均化处理1600中，有效地减少了第一玻璃部件600的剪切区的平面中的微观的生产相关的层结构。然而，垂直于第一玻璃部件600的剪切区的平面的微观的生产相关的层结构的减少明显更少。

为了在第二均化处理2000中消除层结构的剩余残余物，第一玻璃部件600必须再成形。图10示出将第一玻璃部件600推动在一起1700以产生球形玻璃系统700。出于该目的，第一玻璃部件600通过燃烧器220加热并被压缩。推动在一起1700可以发生，因为两个卡盘610、610’朝向彼此移动，这由移动箭头612示出。玻璃系统700随后被转动1800超过70度。出于该目的，将玻璃系统700从卡盘610、610’移除并旋转，移动箭头615旨在示出这一点。这种旋转确保了在第二均化处理2000中，可以有效地减少在第一均化处理1600中仅略微补偿或完全不补偿的层结构部分。在玻璃系统700转动1800超过70度之后，所述系统再次被夹紧到卡盘610、610'中。这之后是玻璃系统700的拉伸1900。球形玻璃系统700的这种机械再成形为细长的第二玻璃部件800通过使用燃烧器220加热玻璃系统700并使卡盘610、610’彼此远离移动而发生，移动箭头613示出该移动。

图11示出第二玻璃部件800的第二均化处理2000。第二均化处理2000基本上类似于第一均化处理1600进行。决定性的区别在于，通过转动1800，先前基本上垂直于玻璃车床605的纵向轴线的层结构现在位于玻璃车床605的纵向轴线的方向上。第二玻璃部件800被夹紧在玻璃车床605的两个卡盘610、610'之间。通过燃烧器220，第二玻璃部件800在多点处被加热并且在该过程中被软化，使得产生第二剪切区640。该第二剪切区640允许外力诸如扭转力、拉伸力或压缩力被引入到棒状第二玻璃部件800上。在第二剪切区640中，由此产生具有不同应力或经历不同移动的区域，这与剪切效应或膨胀和压缩效应相关联。为了产生该力，两个卡盘610、610'可以在每种情况下沿相反的方向旋转650、650'。

在该第二均化处理2000中，在垂直于第一玻璃部件600的纵向轴线的方向上和/或在第二玻璃部件800的纵向轴线的方向上，微观的生产相关的层结构被有效地减少。在经过第一均化处理1600和第二均化处理2000之后，产生基本上不含层结构的衬底前体900。

图12示出用于制备质量大于100kg的包含TiO2-SiO2混合玻璃的衬底前体900的方法的过程。其包括以下步骤：

·将二氧化硅原材料和二氧化钛原材料引入1000到火焰中，

·制备1100二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的玻璃体，该玻璃体具有：

·宏观的生产相关的钛曲线，并且

·具有微观的生产相关的层结构，

·将玻璃体分割1200成多个棒状玻璃体部分，

·空间测量1300玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的钛曲线，

·连接1500玻璃体部分以形成细长的第一玻璃部件，

·第一玻璃部件的第一均化处理1600，

·将第一玻璃部件推动在一起1700以产生球形玻璃系统，

·转动1800玻璃系统超过70度，

·拉伸1900玻璃系统以形成细长的第二玻璃部件，

·第二玻璃部件的第二均化处理2000以产生衬底前体900，该衬底前体900基本上不含层结构。

该方法的特征在于，测量1300的步骤包括以下步骤：

·预先确定1400衬底前体900中期望的空间钛分布，

·提供1420衬底前体900中钛分配的模型，该模型取决于

·第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

·玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间钛曲线，以及

·推动在一起的步骤和转动的步骤对玻璃体部分中的空间钛曲线的效果，

·通过模型计算1450玻璃体部分相对于彼此的最优布置，使得钛分配和钛分布之间的差最小，

·定位1470玻璃体部分，使得在连接的步骤中，玻璃体部分根据所计算的最优布置而连接。

附图标记

100 装置

200 烟炱体

210 载体管

220 燃烧器或火焰水解燃烧器

225 火焰

250 玻璃化炉

251 移动箭头

300 玻璃体

400、400'、400'’ 玻璃体部分

401、401' 接触表面

410、400'、400”、400”' 钛曲线

420 钛分布

430 钛分配

440 纵向轴线

510 特性曲线

600 第一玻璃部件

605 玻璃车床

610、610' 卡盘

612 移动箭头

613 移动箭头

615 移动箭头

620、620' 两个保持元件

630 剪切区

640 第二剪切区

650、650’ 旋转

700 球形玻璃系统

800 第二玻璃部件

900 衬底前体

910 外表面

920 中心线

1000 引入

1100 制备

1200 分割

1300 空间测量

1400 预先确定

1420 提供模型

1450 计算最优布置

1470 定位玻璃体部分

1500 连接玻璃体部分

1600 第一均化处理

1700 推动在一起

1800 转动玻璃系统

1900 拉伸

2000 第二均化处理

Claims (12)

1.一种用于制备质量大于50kg的包含TiO2-SiO2混合玻璃的衬底前体(900)的方法，所述方法包括以下步骤：

·将二氧化硅原材料和二氧化钛原材料引入(1000)到火焰(225)中，

·制备(1100)二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的玻璃体(300)，所述玻璃体(300)包含：

·宏观的生产相关的钛曲线(410,410',410”,410”’)，以及

·微观的生产相关的层结构，

·将所述玻璃体分割(1200)成多个棒状玻璃体部分(400,400',400”,400”’)，

·空间测量(1300)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)中的每一者中的所述钛曲线(410,410',410”,410”’)，

·连接(1500)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')以形成细长的第一玻璃部件(600)，

·所述第一玻璃部件(600)的第一均化处理(1600)，

·将所述第一玻璃部件(600)推动在一起(1700)以产生球形玻璃系统(700)，

·转动(1800)所述玻璃系统(700)超过70度，

·拉伸(1900)所述玻璃系统(700)以形成细长的第二玻璃部件(800)，

·所述第二玻璃部件(800)的第二均化处理(2000)以产生衬底前体(900)，所述衬底前体(900)基本上不含层结构，其特征在于，

所述测量的步骤包括以下步骤：

·预先确定(1400)所述衬底前体(900)中期望的空间钛分布(420)，

·提供(1420)所述衬底前体(900)中钛分配(430)的模型，所述模型取决于

·所述第一玻璃部件(600)中的多个玻璃体部分(400,400',400”,400”')相对于彼此的布置，

·所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)中的每一者中的空间钛曲线(410,410',410”,410”’)，以及

·所述推动在一起(1700)的步骤和所述转动(1800)的步骤对所述玻璃体部分中的所述空间钛曲线(410,410',410”,410”')的效果，

·通过所述模型计算(1450)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')相对于彼此的最优布置，使得所述钛分配(430)和所述钛分布(420)之间的差最小，

·定位(1470)所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')，使得在所述连接(1500)的步骤中，所述玻璃体部分(400,400',400”,400”')根据所计算的最优布置而连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底前体(900)具有大于100kg，特别是大于200kg，特别是大于300kg的质量。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

·制备二氧化钛含量为3重量％至最多10重量％的第二玻璃体，所述第二玻璃体包含：

·第二宏观的生产相关的钛曲线，以及

·第二微观的生产相关的层结构，

·将所述第二玻璃体分割成多个棒状玻璃体部分。

4.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，至少三个、特别是至少五个、特别是至少八个玻璃体部分连接以形成所述第一玻璃部件。

5.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于基于所述钛分布(420)的最大值，所述钛分配(430)与所述钛分布(420)之间的所述差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

6.根据权利要求1至5中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述玻璃体包括以下特性曲线(510)中的至少一者：

·宏观的生产相关的OH曲线，

·宏观的生产相关的CTE曲线，

·宏观的生产相关的氟曲线，

·宏观的生产相关的气泡曲线，

·宏观的生产相关的ODC曲线，

·宏观的生产相关的Ti3+曲线，

·宏观的生产相关的金属杂质曲线。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述测量的步骤中，在所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)中的每个玻璃体部分中测量所述特性曲线(510)中的至少一个特性曲线。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述测量的步骤包括以下步骤：

·预先确定所述衬底前体(900)中期望的空间特性分布，

·提供所述衬底前体(900)中特性分配的模型，所述模型取决于

·所述第一玻璃部件中的多个玻璃体部分相对于彼此的布置，

·所述玻璃体部分中的每个玻璃体部分中的空间特性曲线(510)，以及

·所述推动在一起的步骤和所述转动的步骤对所述玻璃体部分中的所述空间特性曲线的效果，

·通过所述模型计算所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)相对于彼此的最佳可能布置，使得和差最小，所述和差包括

·所述钛分配(430)和所述钛分布(420)之间的所述差，以及

·所述特性分配和特性分布之间的第二差，

·定位所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)，使得在所述连接(1500)的步骤中，所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)根据所计算的最佳可能布置而连接。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，基于所述钛分布(420)的最大值与所述特性分布的最大值之和，所述和差小于1.5％，特别是小于1.0％，特别是小于0.5％。

10.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述制备(1100)所述玻璃体的步骤至少包括以下步骤：

·产生多孔烟炱体(200)，所述宏观的生产相关的钛曲线基本上沿着纵向轴线延伸，并且微观的过程相关的层结构基本上沿着生长轴线延伸，

·使所述烟炱体玻璃化以产生圆柱形玻璃体。

11.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，在所述推动在一起(1700)的步骤之前对所述第一玻璃部件(600)进行加热。

12.根据前述权利要求中的至少一项所述的方法，其特征在于，所述连接(1500)发生在所述玻璃体部分(400,400',400”,400”’)的相关接触表面(401)处。