DE60016185T2

DE60016185T2 - Abdeckung

Info

Publication number: DE60016185T2
Application number: DE60016185T
Authority: DE
Inventors: Yoshiaki Ikuta; Shinya Kikugawa; Hitoshi Mishiro; Hiroshi Arishima; Kaname Okada; Katsuhiro Matsumoto
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: US6475575B1; DE60016185D1; TW507267B; WO2001020401A1; ATE283503T1; KR20010112215A; EP1164431A4; KR100696152B1; EP1164431B1; EP1164431A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abdeckung zur Montage auf einer Maske oder einem Retikel (nachstehend wird beides als Maske bezeichnet), die in einem Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltungen mit dem Zweck des Verhinderns eines Anhaftens von Fremdsubstanzen verwendet wird.
Die Strukturierung wird durch Belichten eines Halbleiterwafers mit einem darauf aufgebrachten Photolackmaterial in einer Photolithographie durchgeführt, der in einem Verfahren zur Herstellung integrierter Schaltungen verwendet wird. Wenn z.B. Kerben oder Fremdsubstanzen auf einer zu verwendenden Maske vorliegen, werden die Kerben oder Fremdsubstanzen zusammen mit der Struktur auf den Wafer gedruckt, wodurch ein Kurzschluss oder ein Leitungsbruch verursacht wird. Demgemäß wurde ein Verfahren eingesetzt, bei dem eine Abdeckung auf einer Seite oder beiden Seiten der Maske als Schutz vor Fremdsubstanzen auf der Oberfläche der Maske montiert wird. In der vorliegenden Beschreibung umfasst eine Abdeckung ein flaches Abdeckungsblatt und einen Abdeckungsrahmen, der eine vorgegebene Dicke aufweist, so dass er das Abdeckungsblatt von der Maske isoliert, und die Abdeckung weist durch das Anbringen des Abdeckungsblatts auf der Oberseite des Abdeckungsrahmens eine Behälterform auf.
Herkömmlich wurde als Abdeckung eine Abdeckung mit einer Außenlinie verwendet, die durch eine Vorderansicht und eine Seitenansicht in der 1 veranschaulicht ist, wobei die Abdeckung einen Abdeckungsrahmen 1, der z.B. aus Aluminium hergestellt ist, und eine Abdeckungsmembran 2 umfasst (entspricht dem vorstehend genannten Abdeckungsblatt), die aus Nitrocellulose oder einem Fluorharz hergestellt ist, eine Dicke von mehreren nm bis mehreren μm aufweist und mit einem Haftmittel 3 an den Abdeckungsrahmen geklebt ist, wobei die Abdeckung auf einer Maske derart fixiert wird, dass eine Struktur auf der Maske abgedeckt wird, wie es in der JP-A-63-15250 oder der JP-A-3-39963 beschrieben ist.
Zusammen mit einem in den vergangenen Jahren vorliegenden hohen LSI-Integrationsgrad wurde in der Photolithographie eine Technik zur Bildung von Schaltungsstrukturen mit dünneren Leitungen erforderlich, und demgemäß wurde die Verwendung einer Belichtungslichtquelle gefördert, die Licht mit einer kürzeren Wellenlänge emittiert. Beispielsweise wird als Lichtquelle eines Steppers für die Photolithographie zusätzlich zu einer herkömmlichen g-Linie (Wellenlänge 436 nm) und I-Linie (Wellenlänge 365 nm) eine Lichtquelle verwendet, die Licht mit einer kürzeren Wellenlänge emittiert, wie z.B. ein KrF-Excimerlaser (Wellenlänge 248 nm), ein ArF-Excimerlaser (Wellenlänge 193 nm) oder ein F₂-Laser (Wellenlänge 157 nm).
Als Abdeckungsmembranmaterial, das gegenüber einer solchen kurzwelligen Lichtquelle beständig ist, ist ein Fluor-enthaltendes Polymer mit einer relativ geringen Absorption im ultravioletten Bereich bekannt, wie z.B. CYTOP (Handelsname, von Asahi Glass Company, Limited hergestellt), bei dem es sich um ein käufliches Fluor-enthaltendes Harz handelt, oder Flon AF (Handelsname, von Du Pont Kabushiki Kaisha hergestellt), bei dem es sich um ein Fluor-enthaltendes Harz handelt. Ein solches Fluor-enthaltendes Polymer zeigt zwar eine in der Praxis geeignete Lichtdurchlässigkeit und eine Licht-Dauerbeständigkeit, wenn die Belichtungslichtquelle ein KrF-Excimerlaser oder ein ArF-Excimerlaser ist, weist jedoch eine unzureichende Lichtdurchlässigkeit auf und unterliegt einer Zersetzung durch eine Laserbestrahlung, wenn die Belichtungslichtquelle ein F₂-Laser ist.
Andererseits ist als Material, das für die I-Linie und die g-Linie durchlässig ist, ein synthetisches Quarzglas bekannt und die JP-A-8-160597 schlägt das Anbringen eines synthetischen Quarzglasblatts als Abdeckungsblatt an einen Abdeckungsrahmen und die Verwendung der Anordnung als Abdeckung vor.
Die JP-A-63 006 553 beschreibt eine Abdeckung, die einen Abdeckungsrahmen und ein aus Quarz hergestelltes Abdeckungsblatt umfasst. Die JP-A-08 091 867 beschreibt ein Quarzglas mit einer OH-Gruppenkonzentration von höchstens 200 ppm und einer Si-Si-Bindungskonzentration von weniger als 10¹⁵ Atomen/cm³. Ikuta et al., "The new silica glass for 157 nm lithography", SPIE Conference an Emerging Lithographic Technologies III, SPIE Band 3676, Seiten 827 bis 833 beschreiben das Silicaglas "AQF" für die 157 nm-Lithographie mit einer hohen internen Durchlässigkeit bei 157 nm und einer hervorragenden Beständigkeit gegen einen F₂-Laser.
Untersuchungen der Erfinder der vorliegenden Erfindung haben jedoch geklärt, dass es mehrere Probleme gibt, wenn ein synthetisches Quarzglas als Material des Abdeckungsblatts verwendet wird.
Ein erstes Problem besteht darin, dass ein Abdeckungsblatt, das aus einem synthetischen Quarzglas hergestellt ist, einen bestimmten Dickegrad aufweist, wodurch es abhängig von der Dicke eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweisen muss.
Ferner tritt das folgende zweite Problem auf.
Herkömmlich wird als Abdeckungsmembran eine Polymermembran, die etwas größer ist als der Abdeckungsrahmen, durch Schleuderbeschichten hergestellt. Diese Membran wird z.B. mit einem Haftmittel des Epoxytyps an eine Öffnung der Abdeckungsmembran geklebt und ein überschüssiger Bereich wird zur Herstellung einer Abdeckung abgeschnitten.
Andererseits ist es in einem Fall, bei dem ein synthetisches Quarzglas als Abdeckungsblatt verwendet wird, erforderlich, ein synthetisches Quarzglasblatt herzustellen, dessen Größe durch Schneiden an die Größe einer Öffnung des Abdeckungsrahmens angepasst wird.
Ein Beispiel für ein Verfahren zum Schneiden eines Glasblatts aus z.B. einem synthetischen Quarzglas ist ein Verfahren des Aufbringens einer Schneidlinie auf die Oberfläche des Glasblatts, während dieser ein Glasschneidöl zugeführt wird, und Spalten des Glases entlang der Schneidlinie. Bei diesem Verfahren können sich Risse entlang der Schneidlinie und der Schnittoberfläche bilden und Mikrofragmente (nachstehend manchmal als Glasbruch bezeichnet) können sich während des Spaltens des Glasblatts ablösen.
Um das Anhaften von Materialresten oder Glasbruch zu vermeiden, die bzw. der von der geschnittenen Oberfläche des Glasblatts nach dem Schneiden des Glasblatts stammen bzw. stammt, kann die Oberfläche des Glasblatts z.B. mit einem Papierblatt bedeckt werden, oder die Oberfläche des Glasblatts kann nach dem Schneiden gereinigt werden. Es ist jedoch schwierig, mit diesen Mitteln ein Glasblatt zu erhalten, bei dem kein Glasbruch oder dergleichen an dem Glasblatt haftet, da ein Glasbruch von den Rissen auf der Schnittoberfläche selbst nach dem Reinigen erzeugt wird. Ferner können die Risse einen Bruch erzeugen, wenn aufgrund einer nachfolgenden Handhabung ein Stoß darauf ausgeübt wird.
Ferner tritt das folgende dritte Problem auf.
Wenn eine Streuung der Dicke des Abdeckungsblatts auf der Ebene vorliegt, ändert sich der Lichtweg von gebrochenem Licht, wodurch sich die Position einer Transkriptionsstruktur verschiebt und demgemäß keine akzeptable Lithographie durchgeführt werden kann. In der 2 ist dieser Zustand schematisch gezeigt, bei dem ein Belichtungsstrahl 305, der durch ein Abdeckungsblatt 304 mit einer geneigten Oberfläche hindurchtritt, in eine durch den Pfeil angegebenen Richtung gebrochen wird.
Andererseits wird ein synthetisches Quarzglasblatt durch Schneiden eines geformten synthetischen Quarzglasblocks erhalten. Ein Abdeckungsblatt darf keine Kerben auf der Oberfläche aufweisen, bei denen es sich um ein Belichtungshindernis handelt, und um das synthetische Quarzglasblatt als Abdeckungsblatt zu verwenden, ist es erforderlich, das synthetische Quarzglasblatt nach dem Schneiden zu polieren und zu einer vorgegebenen Dicke zu bearbeiten. Dieses Polieren wird üblicherweise mit einer Doppeloberflächenpoliervorrichtung durchgeführt.
Die Bearbeitung des Abdeckungsblatts umfasst einen Läppschritt zum Rohschleifen und einen Polierschritt zur Erzeugung eines Spiegelglanzes und in beiden Schritten wird eine Doppeloberflächenpoliervorrichtung verwendet. Als Doppeloberflächenpoliervorrichtung ist eine Poliervorrichtung bekannt, wie sie in der partiellen Seitenansicht in 3 und in einer partiellen Schrägansicht in 4 veranschaulicht ist. Diese Poliervorrichtung umfasst eine untere Scheibe 306 und eine obere Scheibe 307 und wird als solche zum Polieren der Oberfläche z.B. von Gusseisen im Läppschritt und mit einem Poliergewebe in dem Polierschritt verwendet.
Ferner sind am Umfang eines Trägers 308 Vorrichtungen als Werkstückhalter ausgebildet. Zwischen einer Außenvorrichtung 309 und einer Innenvorrichtung 310 in dem Hauptkörper der Vorrichtung ist der Träger 308 eingesetzt und die obere und die untere Scheibe oder eine der beiden Scheiben werden bzw. wird gedreht, so dass sich der Träger 308 dreht, und beide Oberflächen eines Werkstücks 311 können gleichzeitig poliert werden. Dabei ist eine Zuführungsöffnung für ein Schleifmaterial auf der Seite der oberen Scheibe bereitgestellt, obwohl dies in der Figur nicht gezeigt ist, um dem Werkstück 311 während des Polierens ein Schleifmaterial zuzuführen.
Im Fall einer Bearbeitung mit einer solchen Vorrichtung ist das Polierausmaß pro Zeiteinheit zwischen dem Umfangs- und dem Mittelbereich des Werkstücks jedoch kaum einheitlich und es besteht eine Tendenz dahingehend, dass es schwierig ist, das Schleifmaterial so zuzuführen, dass es einheitlich auf die Ebene des Werkstücks einwirkt, und demgemäß kann es schwierig sein, die Ebene des Werkstücks einheitlich zu polieren.
Ferner tritt das folgende vierte Problem auf.
In der JP-A-8-160597 beträgt die Dicke des Abdeckungsblatts vorzugsweise 0,01 bis 0,5 mm. Wenn das synthetische Quarzglas jedoch zu dieser Dicke bearbeitet wird, bestehen signifikante Probleme bezüglich des Splitterns und Brechens während der Bearbeitung oder während des Gebrauchs des Abdeckungsblatts.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abdeckung bereitzustellen, welche die vorstehend genannten Probleme löst.
Die vorliegende Erfindung stellt eine Abdeckung bereit, die einen Abdeckungsrahmen und ein aus einem synthetischen Quarzglas hergestelltes Abdeckungsblatt, das an eine Öffnung des Abdeckungsrahmens angebracht ist, umfasst, wobei das Abdeckungsblatt aus einem synthetischen Quarzglas mit einer OH-Gruppenkonzentration von höchstens 100 ppm hergestellt ist und im Wesentlichen keinen Sauerstoffmangeldefekt enthält, und wobei das Abdeckungsblatt eine durchschnittliche Zentrallinien-Oberflächenrauhigkeit R_a von höchstens 0,5 μm auf der Seitenfläche in einem Bereich innerhalb 10 μm von der Oberfläche aufweist. Insbesondere stellt die vorliegende Erfindung die vorstehend beschriebene Abdeckung bereit, bei der das Abdeckungsblatt aus einem synthetischen Quarzglas mit einer OH-Gruppenkonzentration von höchstens 10 ppm hergestellt ist, im Wesentlichen keinen Sauerstoffmangeldefekt enthält und eine interne Durchlässigkeit von mindestens 80 %/cm bei einer Wellenlänge von 157 nm aufweist.
Ferner wird die vorstehend beschriebene Abdeckung bereitgestellt, bei der die Streuung der Blattdicke des Abdeckungsblatts nach dem Polieren des Abdeckungsblatts innerhalb von ± 0,3 μm/150 mm liegt.
Ferner wird die vorstehend beschriebene Abdeckung bereitgestellt, bei der das Abdeckungsblatt derart an den Abdeckungsrahmen angebracht ist, dass die Außenlinie des Abdeckungsrahmens über die Außenlinie des Abdeckungsblatts hinaus verlängert ist und die Breite der Verlängerung von 0,05 bis 1 mm beträgt.
1: Eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die eine Abdeckung veranschaulichen.
2: Eine schematische Ansicht, welche die Verschiebung eines Belichtungslichtstrahls aufgrund einer Streuung der Blattdicke veranschaulicht.
3: Eine partielle Seitenansicht, die eine Doppeloberflächenpoliervorrichtung veranschaulicht.
4: Eine partielle Schrägansicht, die eine Doppeloberflächenpoliervorrichtung veranschaulicht.
5: Eine schematische Ansicht, die ein Laserschneiden gemäß der Ausführungsform 1 veranschaulicht.
6: Eine schematische Ansicht, die ein Abdeckungsblatt gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht.
7: Eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen einem Abdeckungsblatt und einem Blindbereich veranschaulicht, die gemäß der Ausführungsform 2 hergestellt werden.
8: Eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen einem Abdeckungsblatt und einer kreisförmigen Basis gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht.
9: Eine schematische Ansicht, welche die Beziehung zwischen einem Hilfsträger und einem Träger gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht.
10: Ein Graph, der die Ergebnisse der Messung der Streuung der Blattdicke in den Beispielen gemäß der Ausführungsform 2 veranschaulicht.
11: Eine partielle Seitenansicht, die ein Beispiel eines Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
12: Eine partielle Seitenansicht, die ein weiteres Beispiel eines Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
13: Eine partielle Vorderansicht, die ein Beispiel eines Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
14: Eine partielle Vorderansicht, die ein weiteres Beispiel eines Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
15: Eine partielle Vorderansicht, die ein weiteres Beispiel eines Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
16: Ein Fließdiagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 veranschaulicht.
Nachstehend wird ein Mittel zur Lösung des ersten Problems erläutert.
Es ist wichtig, dass die OH-Gruppenkonzentration in dem synthetischen Quarzglas höchstens 100 ppm beträgt, und die OH-Gruppenkonzentration beträgt vorzugsweise höchstens 10 ppm, und zwar insbesondere in einem Fall, bei dem das synthetische Quarzglas für eine optische Komponente einer Vorrichtung verwendet wird, bei der als Lichtquelle ein Licht im Vakuumultraviolettbereich mit einer Wellenlänge von höchstens 180 nm verwendet wird. Je niedriger die OH-Gruppenkonzentration ist, desto höher ist die erreichbare Durchlässigkeit. Die interne Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 157 nm beträgt bei einer Verwendung des synthetischen Quarzglases als Abdeckungsblatt, ohne dass in der Praxis Probleme auftreten, mindestens 80 %/cm, und für das Abdeckungsblatt ist eine derartige interne Durchlässigkeit bevorzugt.
Ferner führt ein Sauerstoffmangeldefekt (≡Si-Si≡ Bindung) in dem synthetischen Quarzglas bei der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht aufgrund der Reaktion ≡Si-Si≡ + hν → ≡Si· + Si·≡ zur Bildung einer Absorptionsbande bei 214 nm (≡Si·) und vermindert die Durchlässigkeit für ultraviolettes Licht bei einer Wellenlänge von 150 bis 200 nm. Demgemäß enthält das synthetische Quarzglas in der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen keinen Sauerstoffmangeldefekt. Dabei bedeutet "enthält im Wesentlichen keinen Sauerstoffmangeldefekt" hier spezifisch, dass die Anzahl der Sauerstoffmangeldefekte in dem synthetischen Quarzglas weniger als 1 × 10¹⁵ Defekte/cm³ beträgt. Die Konzentration des Sauerstoffmangeldefekts kann durch die Absorptionsintensität bei einer Wellenlänge von 163 nm erhalten werden (Phys. Rev., B38, 12772 (1988)).
Ferner vermindern in der vorliegenden Erfindung Metallverunreinigungen (wie z.B. Alkalimetalle, Erdalkalimetalle und Übergangsmetalle) und Chlor in dem synthetischen Quarzglas nicht nur die Durchlässigkeit innerhalb des Vakuumultraviolettbereichs bis zum Ultraviolettbereich, sondern verursachen auch eine Verminderung der Dauerbeständigkeit bezüglich ultraviolettem Licht und demgemäß ist deren Gehalt vorzugsweise niedrig. Der Gehalt der gesamten Metallverunreinigungen beträgt vorzugsweise höchstens 100 ppb, besonders bevorzugt höchstens 10 ppb. Die Chlorkonzentration beträgt vorzugsweise höchstens 100 ppm, besonders bevorzugt höchstens 10 ppm und insbesondere höchstens 2 ppm.
Das synthetische Quarzglas der vorliegenden Erfindung kann z.B. mit einem Direktverfahren, einem Russverfahren (VAD-Verfahren oder OVD-Verfahren), einem Sol-Gel-Verfahren oder einem Plasmaverfahren hergestellt werden. Besonders bevorzugt ist ein Russverfahren, da damit die OH-Gruppenkonzentration in dem synthetischen Quarzglas relativ leicht gesteuert werden kann und die Kontamination mit Verunreinigungen wie z.B. Chlor und Metallen vermieden werden kann, da die Temperatur während der Synthese niedrig ist.
Im Fall der Erzeugung des synthetischen Quarzglases durch ein Direktverfahren oder ein Russverfahren ist das Glasbildungsmaterial nicht speziell beschränkt, so lange es gasförmig gemacht werden kann, und Beispiele dafür sind Siliziumhalogenidverbindungen, einschließlich Chloride wie z.B. SiCl₄, SiHCl₃ und SiH₂Cl₂, Fluoride wie z. B. SiF₄, SiHF₃ und SiH₂F₂ Bromide wie z.B. SiBr₄ und SiHBr₃ und Iodide wie z.B. Silo, und Alkoxysilane, die durch R_nSi(OR)_4-n dargestellt werden (wobei R eine C_1-4-Alkylgruppe und n eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist). Besonders bevorzugt ist ein Alkoxysilan, das kein Chlor enthält. Ferner kann als Substrat, auf welches das vorstehend genannte Glasbildungsmaterial als Glas oder poröses Material abgeschieden wird, ein aus Quarzglas hergestellter Saatkristallstab (z.B. ein Saatkristallstab gemäß der JP-B-63-24973) verwendet werden. Ferner ist die Form nicht auf einen Stab beschränkt und es kann ein Blattsubstrat verwendet werden.
Nachstehend werden Beispiele erläutert. Die Beispiele 1 und 2 entsprechen Arbeitsbeispielen, welche die Quarzglaszusammensetzung betreffen, und die anderen Beispiele entsprechen Vergleichsbeispielen.
Beispiel 1
Feine Quarzglasteilchen, die durch Flammenhydrolyse von Siliziumtetrachlorid mit einem bekannten Verfahren gebildet worden sind, wurden auf einem Substrat abgeschieden und wachsen gelassen, um einen porösen Quarzglaskörper herzustellen. Der erhaltene poröse Quarzglaskörper wurde in einen elektrischen Ofen eingebracht, der die Atmosphäre steuern kann, die Temperatur wurde auf 1200°C erhöht, während ein verminderter Druck von höchstens 1 Torr aufrechterhalten wurde und der Glaskörper wurde 20 Stunden bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wurde die Temperatur weiter auf 1450°C erhöht und der Glaskörper wurde 10 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, um einen transparenten Quarzglaskörper zu erhalten (200 mm ⏀ × 450 mm).
Der erhaltene transparente Quarzglaskörper wurde auf 1750°C erhitzt und in eine Form von 130 × 110 mm gebracht und anschließend auf eine Dicke von 1 mm geschnitten, um ein synthetisches Quarzglasblatt mit den Abmessungen 130 × 110 × 1 mm zu erhalten.
Ferner wurde das erhaltene synthetische Quarzglasblatt mit Diamant und Ceroxid geschliffen und poliert, um ein dünnes synthetisches Quarzglasblatt mit den Abmessungen 130 × 110 × 0,5 mm für eine Abdeckung herzustellen. Das so erhaltene synthetische Quarzglasabdeckungsblatt hatte eine OH-Gruppenkonzentration von 15 ppm und eine Sauerstoffmangeldefektkonzentration von weniger als 1 × 10¹⁵ Defekten/cm³.
Beispiel 2
Ein dünnes synthetisches Quarzglasblatt für eine Abdeckung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das poröse Quarzglas in den elektrischen Ofen eingebracht, der die Atmosphäre steuern kann, und bei Raumtemperatur in einer Atmosphäre von SiF₄/He = 10/90 (Volumenverhältnis) bei 1 atm 10 Stunden gehalten, worauf die Temperatur in einer 100 %-Heliumgasatmosphäre bei 1 atm auf 1450°C erhöht wurde, und das Glas wurde 10 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, um einen transparenten Quarzglaskörper zu erhalten. Das so erhaltene synthetische Quarzglasabdeckungsblatt hatte eine OH-Gruppenkonzentration von 3,6 ppm und eine Sauerstoffmangeldefektkonzentration von weniger als 1 × 10¹⁵ Defekten/cm³.
Beispiel 3
Ein dünnes synthetisches Quarzglasblatt für eine Abdeckung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das poröse Quarzglas in den elektrischen Ofen eingebracht, der die Atmosphäre steuern kann, die Temperatur wurde in einer 100 %-Heliumgasatmosphäre bei 1 atm auf 1450°C erhöht, und das Glas wurde 10 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, um einen transparenten Quarzglaskörper zu erhalten. Das so erhaltene synthetische Quarzglasabdeckungsblatt hatte eine OH-Gruppenkonzentration von 146 ppm und eine Sauerstoffmangeldefektkonzentration von weniger als 1 × 10¹⁵ Defekten/cm³.
Beispiel 4
Ein dünnes synthetisches Quarzglasblatt für eine Abdeckung wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, jedoch wurde das poröse Quarzglas in den elektrischen Ofen eingebracht, der die Atmosphäre steuern kann, die Temperatur wurde in einer 100 %-Wasserstoffgasatmosphäre bei 1 atm auf 1450°C erhöht, und das Glas wurde 10 Stunden bei dieser Temperatur gehalten, um einen transparenten Quarzglaskörper zu erhalten. Das so erhaltene synthetische Quarzglasabdeckungsblatt hatte eine OH-Gruppenkonzentration von 2,3 ppm und eine Sauerstoffmangeldefektkonzentration von 5 × 10¹⁵ Defekten/cm³.
Beispiel 5
Unter Verwendung von "CYTOP" (Handelsname, von Asahi Glas Company, Limited hergestellt), bei dem es sich um ein Fluorharz mit einer cyclischen Struktur in der Hauptkette handelt, wurde mit einem Schleuderbeschichter eine glatte Membran mit einer Dicke von 1 μm für eine Abdeckung hergestellt, um eine Abdeckungsmembran zu erhalten.
Bewertungen
Bezüglich der erhaltenen dünnen synthetischen Quarzglasblätter und der erhaltenen Membran wurden die folgenden drei Bewertungen im Hinblick auf die Vakuumultraviolettdurchlässigkeit und die Dauerbeständigkeit bezüglich ultraviolettem Licht durchgeführt. Die Bewertungsergebnisse sind in der Tabelle 1 gezeigt.

Bewertung 1: Die interne Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 157 nm wurde mit einem Vakuumultraviolett-Spektrophotometer gemessen.
Bewertung 2: Es wurde eine Bestrahlung mit F₂-Laserlicht mit einer Energiedichte von 0,5 mJ/cm²/Puls für 1 × 10⁷ Pulse durchgeführt, um eine Änderung des Aussehens und eine Änderung der internen Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 157 nm zwischen vor und nach der Bestrahlung zu bewerten. Die Differenz der internen Durchlässigkeit zwischen vor und nach der Bestrahlung beträgt vorzugsweise weniger als 0,1 %/cm.
Bewertung 3: Es wurde eine Bestrahlung mit ArF-Excimerlaserlicht mit einer Energiedichte von 10 mJ/cm²/Puls für 1 × 10⁷ Pulse durchgeführt, um eine Änderung des Aussehens und eine Änderung der internen Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 193 nm zwischen vor und nach der Bestrahlung zu bewerten. Die Differenz der internen Durchlässigkeit zwischen vor und nach der Bestrahlung beträgt vorzugsweise weniger als 0,1 %/cm.

Aus der Tabelle 1 ist ersichtlich, dass die Abdeckungsblätter der Beispiele 1 und 2 hervorragende Lichtdurchlässigkeiten aufweisen und die Lichtdurchlässigkeiten selbst dann nicht wesentlich abnehmen, wenn die Blätter mit ultraviolettem Licht mit einer Wellenlänge auf einem Niveau von höchstens 200 nm bestrahlt werden.
Tabelle 1
Nachstehend werden Mittel zur Lösung des zweiten Problems beschrieben. Durch die Abdeckung gemäß der Ausführungsform 1 kann die Erzeugung von Glasbruch während des Gebrauchs der Abdeckung unterdrückt werden und die Nachteile während der Belichtung in der Photolithographie können minimiert werden.
Das Abdeckungsblatt gemäß der Ausführungsform 1 weist eine durchschnittliche Zentralllinien-Oberflächenrauhigkeit R_a von höchstens 0,5 μm auf der Seitenfläche in einem Bereich innerhalb 10 μm von der Oberfläche auf. Diese durchschnittliche Zentralllinien-Oberflächenrauhigkeit R_a dient als Index, der den Zustand des Schneidens anzeigt. Wenn sie 0,5 μm übersteigt, ist es wahrscheinlich, dass bei der Verwendung der Abdeckung Glasbruch erzeugt wird und es besteht die Gefahr von Nachteilen während des Belichtens bei der Photolithographie. Die durchschnittliche Zentralllinien-Oberflächenrauhigkeit R_a beträgt vorzugsweise höchstens 0,5 μm auf der gesamten Seitenfläche des Abdeckungsblatts.
Das Abdeckungsblatt gemäß der Ausführungsform 1 kann durch Polieren eines synthetischen Quarzglasblatts, das etwas größer ist als die Öffnung des Abdeckungsrahmens, und Schneiden auf eine vorgegebene Größe hergestellt werden. Das Schneiden wird vorzugsweise durch Laserschmelzen durchgeführt, da es weniger wahrscheinlich ist, dass durch Schneiden des synthetischen Quarzglasblatts, während dessen Seitenfläche geschmolzen wird, durch die Schnittfläche Glasbruch erzeugt wird. Beim Laserschmelzen ist es bevorzugt, dass ein Gas um das Laserlicht strömen gelassen wird, um einen Gasstrom zu erzeugen, so dass Späne unter das synthetische Quarzglasblatt fliegen, um ein Anhaften der Späne an das synthetische Quarzglasblatt zu verhindern. Wenn das synthetische Quarzglas durch Laserschmelzen geschnitten wird, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die Oberflächenrauhigkeit auf der Seitenfläche nahe an der Oberfläche der Seite, die mit dem Laser bestrahlt wird, groß ist. Demgemäß muss die Bedingung, dass die durchschnittliche Zentralllinien-Oberflächenrauhigkeit R_a höchstens 0,5 μm beträgt, bezüglich der durchschnittlichen Zentralllinien-Oberflächenrauhigkeit auf der Seitenfläche in einem Bereich innerhalb 10 μm von der Oberfläche auf der Seite erfüllt sein, die mit dem Laser bestrahlt wird.
Ferner weist das Abdeckungsblatt gemäß der Ausführungsform 1 eine Dicke von vorzugsweise höchstens 0,5 mm auf. Wenn die Dicke des Abdeckungsblatts diese Dicke übersteigt, besteht eine Tendenz dahingehend, dass die durchschnittliche Zentrallinien-Rauhigkeit an der Schnittoberfläche durch Laserschmelzen hoch ist und es besteht die Gefahr einer Glasbruchbildung während des Gebrauchs des Abdeckungsblatts. In der Praxis beträgt die Dicke vorzugsweise mindestens 0,1 mm, mehr bevorzugt mindestens 0,25 mm, um die Festigkeit des Abdeckungsblatts sicherzustellen.
Ferner wird durch die Verwendung eines Abdeckungsmontagegeräts bei der Montage einer Abdeckung auf einem Retikel eine Belastung auf den oberen Bereich der Abdeckung ausgeübt und demgemäß besteht die Gefahr eines Bruchs: Um diese Gefahr so weit wie möglich zu vermeiden, ist es erforderlich, Risse am Umfang des Abdeckungsblatts zu minimieren, bevor ein Abdeckungsmontagegerät verwendet wird.
In der Ausführungsform 1 wird die Erzeugung von Rissen dadurch unterdrückt, dass die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, mit der während der Handhabung der Abdeckung auf die Abdeckung ein Stoß im Umfangsbereich ausgeübt wird. Demgemäß ist es bevorzugt, dass die gesamte Außenlinie des Abdeckungsrahmens über die gesamte Außenlinie des Abdeckungsblatts hinaus verlängert ist und die Breite der Verlängerung 0,05 bis 1 mm, insbesondere 0,2 bis 1 mm beträgt. Wenn die Breite der Verlängerung weniger als 0,05 mm beträgt, besteht die Gefahr, dass ein Stoß auf den Umfangsbereich nicht angemessen abgeschwächt werden kann, und wenn die Breite der Verlängerung mehr als 1 mm beträgt, besteht die Gefahr, dass ein ausgeübter Druck unzureichend ist, wenn ein Abdeckungsmontagegerät verwendet wird, und die Bindung der Abdeckung an das Retikel neigt dazu, unzureichend zu sein.
Ferner beträgt in der Abdeckung gemäß der Ausführungsform 1 der Winkel, der von der Oberfläche des Abdeckungsblatts auf der Abdeckungsrahmenseite mit der Seitenfläche des Abdeckungsblatts gebildet wird, vorzugsweise 45 bis 80°, wodurch die Erzeugung z.B. von Rissen selbst dann unterdrückt werden kann, wenn auf das Abdeckungsblatt während der Handhabung im Umfangsbereich ein Stoß ausgeübt wird.
In der Ausführungsform 1 kann das synthetische Quarzglasblatt, das als Abdeckungsblatt verwendet wird, mit einem herkömmlichen Haftmittel wie z.B. einem Haftmittel des Epoxytyps an eine Öffnung des Abdeckungsrahmens angebracht werden.
Nachstehend wird die Ausführungsform 1 weiter unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert, welche die Oberflächenrauhigkeit des Abdeckungsblatts betreffen.
Synthetische Quarzglasblätter mit einem Durchmesser von 200 mm, die verschiedene Blattdicken aufwiesen, wurden durch Laserschmelzen auf eine Außenabmessung von 120 mm × 140 mm geschnitten, um Abdeckungsblätter der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
Für dieses Laserschmelzen wurde eine CO₂-Laservorrichtung mit einer maximalen Ausgangsleistung von 2000 W verwendet, wie sie in der 5 veranschaulicht ist. Ein synthetisches Quarzglasblatt 203 auf einer Haltevorrichtung 204 wird mit Laserlicht 201a von einer Laserlichterzeugungsvorrichtung 201 zum Schneiden mittels Laserschmelzen bestrahlt. Während des Schneidens wird ein Hilfsgas 205 zum Wegblasen von Spänen durch ein Einführungsrohr 202 in der Pfeilrichtung eingeführt und bläst auf das synthetische Quarzglasblatt 203, um Späne wegzublasen. Das Laserschmelzen wurde durch Ändern der Ausgangsleistung und der Laservorschubgeschwindigkeit gemäß der Tabelle 2 durchgeführt, während die Fleckgröße des Laserlichts 201a etwa 100 μm betrug.
Dann wurde die durchschnittliche Zentralllinien-Oberflächenrauhigkeit Ra auf der Seitenfläche des Abdeckungsblatts in einem Bereich innerhalb 10 μm von der Oberfläche des Abdeckungsblatts mittels SEM gemessen. Die Ergebnisse sind in der Spalte "Ra an der Schnittoberfläche" in der Tabelle 2 gezeigt. Anschließend wurde das synthetische Quarzglasblatt als Abdeckungsblatt auf eine Öffnung eines Abdeckungsrahmens, der aus Aluminium hergestellt worden ist, auf das eine Alumitbehandlung angewandt worden ist, mit einem Ultraviolett-härtenden Harz geklebt, um eine Abdeckung herzustellen.
Bezüglich dieser Abdeckung wurde in einem Reinraumkasten mit einer Größe von 50 cm × 50 cm × 50 cm, der einen Reinheitsgrad von 100 aufwies, die Anzahl der Teilchen innerhalb des Reinraumkastens mit einem Teilchenzähler gemessen, während ein Luftstrom mit einem Druck von 4,9 × 10⁵ N/m² (5 kg/cm²) über das Abdeckungsblatt geleitet wurde, wobei die Anzahl der Teilchen in der Tabelle 2 als Anzahl der Teilchen in einem Würfel mit einer Kantenlängevon etwa 30 cm (1 Kubikfuß) angegeben ist.
Zum Vergleich wurde auch ein Schneiden mit einer automatischen Glasschneidevorrichtung durchgeführt, mit der ein Blatt entlang der Schneidlinie gespalten wurde.
Tabelle 2
Aus der Tabelle 2 ist ersichtlich, dass R_a an der Schnittfläche zu einem kleinen Wert neigt, wenn die Laservorschubgeschwindigkeit vermindert wird, und zu einem großen Wert neigt, wenn die Laserausgangsleistung erhöht wird. Um R_a an der Schnittfläche auf höchstens 0,5 μm zu drücken, ist es bevorzugt, die Laservorschubgeschwindigkeit vorzugsweise auf höchstens 250 mm/min, mehr bevorzugt auf höchstens 125 mm/min zu vermindern und die Laserausgangsleistung auf höchstens 600 W, mehr bevorzugt auf höchstens 300 W zu vermindern.
Ferner könnte R_a an der Schnittfläche dadurch auf höchstens 0,5 μm gedrückt werden, dass die Blattdicke auf höchstens 500 μm (d.h. 0,5 mm) eingestellt wird und die Bildung von Teilchen konnte bezüglich eines Blatts bestätigt werden, das eine R_a an der Schnittfläche von mehr als 0,5 μm aufweist. Dies zeigt, dass die Blattdicke zur Unterdrückung von Teilchen vorzugsweise höchstens 0,5 mm beträgt. Ferner überschritt R_a an der Schnittfläche bei einem Blatt, das mit einer Glasschneidevorrichtung geschnitten worden ist, 0,5 μm, und die Erzeugung von Teilchen in der Abblasluft wurde bestätigt, und zwar ungeachtet der Dicke des synthetischen Quarzglasblatts für eine Abdeckung.
Anschließend wurden synthetische Quarzglasblätter mit einem Durchmesser von 200 mm und einer Blattdicke von 0,3 mm durch Laserschmelzen auf verschiedene Abmessungen zugeschnitten, um Abdeckungsblätter herzustellen. Jedes durch Laserschmelzen erhaltene Abdeckungsblatt wurde zur Herstellung einer Abdeckung an einen Abdeckungsrahmen mit einer Außenlinie von 120 mm × 140 mm gebunden, und die Gegenwart oder Abwesenheit von Rissen am Umfang des Abdeckungsblatts wurde mit einem optischen Mikroskop untersucht. Als Abdeckungsrahmen wurde ein Aluminiumrahmen mit einer Dicke von 2 mm und einer darauf angewandten Alumitbehandlung verwendet. Dabei weist ein Riss eine Länge von mindestens 1 μm auf. Ferner wurde diese Abdeckung mit einem Abdeckungsmontagegerät auf ein Retikel montiert. Der Druck des Abdeckungsmontagegeräts betrug 2,94 × 10⁶ N/m² (30 kg/cm²) oder 4,9 × 10⁶ N/m² (50 kg/cm²).
Das Experiment wurde mit zehn Abdeckungen durchgeführt und die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 gezeigt. Die Anzahl der Abdeckungen, auf denen Risse vor der Montage auf dem Retikel vorlagen, ist in der Spalte "Anzahl der Risse" gezeigt. Ferner ist die Anzahl der Abdeckungen, die bei der Montage auf dem Retikel brachen, in der Spalte "Anzahl der Brüche" gezeigt. Die Spalte "Breite der Verlängerung" gibt die Breite der Verlängerung der Außenlinie des Abdeckungsrahmens bezogen auf die Außenlinie des Abdeckungsblatts an, und der Montagedruck ist ein Druck des Abdeckungsmontagegeräts.
Aus der Tabelle 3 ist ersichtlich, dass die Verlängerung der Außenlinie des Abdeckungsrahmens über die Außenlinie des Abdeckungsblatts hinaus dahingehend effektiv ist, ein Brechen während der Montage zu verhindern.
Tabelle 3
Nachstehend wird eine Ausführungsform (Ausführungsform 2) zur Lösung des dritten Problems erläutert.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben Experimente bezüglich der Herstellung eines Abdeckungsblatts mit einer herkömmlich verwendeten Doppeloberflächenpoliervorrichtung durchgeführt und als Ergebnis gefunden, dass die Blattdicke im Umfangsbereich zu einem kleinen Wert und am Mittelbereich zu einem großen Wert neigt, und dass der Bereich, an dem die Schwankungen groß sind, auf den Umfang beschränkt sind, wobei die Ungleichmäßigkeit, die darin besteht, dass nur der Umfang des polierten Abdeckungsblatts dünn wird, die Streuung der Blattdicke des Abdeckungsblatts erhöht. Es wurde ferner gefunden, dass zwischen dem Umfangsbereich und dem Mittelbereich eines Trägers ein Unterschied bei der Poliergeschwindigkeit besteht, da die vorstehend genannte Tendenz im Innenbereich des Trägers gering wird.
In der Ausführungsform 2, die in der 6 gezeigt ist, wird ein Substrat (nachstehend als Basis 313 bezeichnet), das um mindestens 5 mm, vorzugsweise um 10 mm größer ist als die Außenlinienabmessungen 312 des Abdeckungsblatts, auf eine vorgegebene Blattdicke poliert, und dessen Umfang wird abgeschnitten, wodurch ein Abdeckungsblatt mit einer guten Streuung der Schichtdicke erhalten werden kann. Ferner kann ein zu bearbeitender Blindbereich 315, der die gleiche Dicke wie das zu bearbeitende Abdeckungsblatt aufweist, auf dem Umfang des Abdeckungsblatts 314 anstelle des Schneidrands bereitgestellt sein, wie es in der 7 veranschaulicht ist, und wie das Abdeckungsblatt an dem Träger angebracht werden, um die Ungleichmäßigkeit am Umfang zu vermindern.
Dabei beträgt die Breite des zu bearbeitenden Blindbereichs 315 vorzugsweise mindestens 5 mm, besonders bevorzugt mindestens 10 mm. Ferner ist der zu bearbeitende Blindbereich 315 vorzugsweise aus einem synthetischen Quarzglas hergestellt, da dann die Poliergeschwindigkeit mit derjenigen des zu bearbeitenden Abdeckungsblatts identisch ist und verhindert werden kann, dass das Abdeckungsblatt während der Bearbeitung durch kleine Teilchen beschädigt wird, die durch das Polieren erzeugt werden. Es kann sich jedoch auch um ein Harz handeln, das die gleichen Eigenschaften aufweist.
Beim Polieren dieser Basis weist die Poliervorrichtung vorzugsweise eine Größe auf, die derart ist, dass eine Basis 313 mindestens im Radius des Trägers enthalten sein kann, oder eine Größe, die derart ist, dass der gesamte zu bearbeitende Blindbereich 315 im Radius enthalten sein kann, wodurch der Einfluss des Unterschieds bei der Poliergeschwindigkeit zwischen dem Mittelbereich und dem Umfang des Trägers minimiert werden kann.
Ferner ist die Basis dann, wie es in der 8 gezeigt ist, wenn die Basis 317 kreisförmig ist, nicht in dem Träger fixiert und kann sich während des Polierens frei in dem Loch des Trägers bewegen, wodurch der Unterschied bei der Poliergeschwindigkeit zwischen dem Umfang und dem inneren Kreisbereich des Trägers minimiert werden kann.
Ferner kann durch Anbringen eines kreisförmigen Hilfsträgers 318, der eine rechteckige Basis 314 halten kann, anstelle der vorstehend beschriebenen kreisförmigen Basis an einen Träger 316, bei dem es sich um einen ursprünglichen Werkstückhalter handelt, wie er in der
9 gezeigt ist, der gleiche Effekt wie beim Polieren einer kreisförmigen Basis erhalten werden.
Durch dieses Verfahren kann der Bereich, der am Umfang der Basis geschnitten werden muss, vermindert oder unnötig werden, und der Materialverlust kann minimiert werden. Der kreisförmige Hilfsträger 318 kann durch Auswählen der gleichen Dicke und des gleichen Materials wie für den zu bearbeitenden Blindbereich 315 die gleichen Funktionen aufweisen wie der zu bearbeitende Blindbereich 315.
Nachstehend werden spezifische Beispiele der Ausführungsform 2 erläutert. Ein Block aus einem synthetischen Quarzmaterial, der mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren synthetisiert worden ist, eine gewünschte Dicke aufweist und mindestens 85 % Licht mit einer vorgegebenen Wellenlänge durchlässt, wurde mit einer Innenblattschneidvorrichtung auf 152 mm × 152 mm × 2,3 mm Dicke zugeschnitten, worauf mit einer käuflichen NC-Abschrägungsmaschine abgeschrägt wurde, so dass die Außenlinienabmessungen 122 mm × 149 mm betrugen und die Kantenfläche eine R-Form aufwies.
Anschließend wurde dieses synthetische Quarzglasblatt in eine 5 Massen-%ige HF-Lösung eingetaucht, um die Ausbreitung von Rissen aufgrund des Schneidens und von Rissen aufgrund des Abschrägens zu unterdrücken. Dann wurde dieses synthetische Quarzglasblatt mit einer 16B-Doppeloberflächenläppmaschine, die von Speed Fam hergestellt worden ist, unter Verwendung einer Aufschlämmung, die 10 bis 12 Massen-% FO#1200 (Handelsname, von FUJIMI CORPORATION hergestellt) in Filtrat suspendiert enthielt, als Schleifmittel geläppt, bis die Dicke 0,35 mm betrug.
Anschließend wurde nach dem Läppen mit dem synthetischen Quarzglasblatt die vorstehend beschriebene Ätzbehandlung durchgeführt. Anschließend wurde dieses synthetische Quarzglasblatt mit einer Aufschlämmung, die im Wesentlichen aus Ceroxid bestand, und einem Polyurethankissen unter Verwendung einer 16B-Doppeloberflächenpoliermaschine, die von Speed Fam hergestellt worden ist, poliert, und dann einem Fertigpolieren mit einer Aufschlämmung, die im Wesentlichen aus Ceroxid bestand, und einem geschäumten Polyurethankissen unter Verwendung der gleichen Maschine unterworfen, wodurch ein Abdeckungsblatt der vorliegenden Erfindung mit einer Dicke von 305 μm erhalten wurde.
Dieses Abdeckungsblatt wurde mit einer Dickenmessvorrichtung unter Verwendung von Laserlicht (Laserfokus-Verschiebungsmessgerät, von Keyence Corporation hergestellt) gemessen und die Ergebnisse sind in der 10 gezeigt. Wie es aus der 10 ersichtlich ist, ist die Streuung der Blattdicke ausschließlich eines Bereichs innerhalb von 5 mm vom Umfang gering, obwohl der Umfang des Blatts dünn ist (Beispiel 24). Bezüglich dieser Ergebnisse wurde eine Basis, die zunächst Abmessungen von 132 mm × 159 mm aufwies, mit dem vorstehend beschriebenen Schritt bearbeitet und der Umfang wurde so geschnitten, dass ein Abdeckungsblatt mit 122 mm × 149 mm erhalten wurde, wodurch die Streuung der Blattdicke innerhalb eines Bereichs von 122 mm × 149 mm auf innerhalb ± 0,3 μm/150 mm gedrückt werden kann (Beispiel 25). insbesondere kann durch den Einsatz des Verfahrens der Ausführungsform 2 ein Abdeckungsblatt mit einer Streuung der Blattdicke innerhalb von ± 0,3 μm/150 mm erhalten werden.
Dabei sind die Vorrichtung, das Schleifmaterial und das Schleifgewebe nicht auf diejenigen beschränkt, die in den vorstehenden Beispielen verwendet worden sind, und deren Typen sind nicht beschränkt, so lange die gleichen Eigenschaften erhalten werden und die Aufgabe gelöst werden kann.
Nachstehend wird eine Ausführungsform (Ausführungsform 3) zur Lösung des vierten Problems erläutert.
Gemäß der Ausführungsform 3 wird eine Abdeckung bereitgestellt, die einen Abdeckungsrahmen und ein an der Oberseite des Abdeckungsrahmens angebrachtes Abdeckungsblatt umfasst, wobei das Abdeckungsblatt aus einem synthetischen Quarzglas hergestellt ist und der Umfang abgeschrägt ist.
Das Abdeckungsblatt gemäß der Ausführungsform 4 weist bei der tatsächlichen Dicke des Abdeckungsblatts vorzugsweise eine Durchlässigkeit bei einer Wellenlänge von ultraviolettem Licht, mit dem die Abdeckung bestrahlt wird, von mindestens 85 % auf. Die Dicke des Abdeckungsblatts beträgt vorzugsweise 10 bis 2000 μm, besonders bevorzugt 10 bis 1000 μm.
Ferner ist der Umfang des Abdeckungsblatts abgeschrägt. Das Abschrägen kann durch R-Abschrägen, Spiegelglanzabschrägen und Ätzen oder einer Kombination davon durchgeführt werden. Durch das Abschrägen kann die mechanische Festigkeit des Abdeckungsblatts verbessert werden, ein Brechen wie z.B. ein Zersplittern oder Absplittern während der Bearbeitung oder während des Gebrauchs des Abdeckungsblatts vermindert werden und die Erzeugung von feinem Glasbruch von dem Umfang unterdrückt werden. Ferner kann durch Spiegelglanzabschrägen oder Ätzen verhindert werden, dass Stäube z.B. von dem Schleifmaterial auf der Oberfläche verbleiben. Auf diese Weise kann die Erzeugung von Kerben während des Polierschritts aufgrund von Glasbruch oder Stäuben vermindert werden und eine Verschmutzung auf der Oberfläche der Abdeckung während des Zusammenbaus der Abdeckung oder nach dem Montieren der Abdeckung kann vermindert werden.
Bezüglich der R-Form im Fall des R-Abschrägens ist es bevorzugt, einen R-abgeschrägten Bereich 405 derart auszubilden, dass die gesamte Kantenfläche eine R-Form aufweist, wie es in der partiellen Seitenansicht des Abdeckungsblatts von 11 veranschaulicht ist, um Stöße von außen so weit wie möglich abzuhalten. Der gleiche Effekt kann jedoch erhalten werden, wenn die Kante 408 an der Grenze einer abgeschrägten Fläche 407 und einer Kantenfläche 406 und die Kante 408' an der Grenze der abgeschrägten Fläche 407 und der Oberfläche 409 eine R-Form aufweisen, wie es in der partiellen Seitenansicht des Abdeckungsblatts von 12 veranschaulicht ist.
Die R-Form kann dadurch mechanisch gebildet werden, dass eine Diamantscheibe mit einer R-Form ausgestattet wird, wenn die Abschrägung durchgeführt wird, oder sie kann durch die Einstellung der Bearbeitungsbedingungen gebildet werden, wie z.B. durch die Einstellung der Länge von Borsten einer Bürste oder einer Schwabbelscheibe während der Spiegelglanzbearbeitung, wie es nachstehend beschrieben wird.
Da ferner später eine Ätzbehandlung durchgeführt wird, wird die Kante zwischen der Kantenfläche und dem abgeschrägten Bereich des Abdeckungsblatts selbst mit einer C-Abschrägung glatt sein und diese kann anstelle einer R-Abschrägung eingesetzt werden.
Im Fall des Polierens der Oberfläche wird das Spiegelglanzabschrägen vorzugsweise vor dem Polierschritt durchgeführt und es kann ein bekanntes Verfahren wie z.B. Bürstenpolieren oder Schwabbelscheibenpolieren eingesetzt werden, jedoch beträgt die Glätte der Fläche vorzugsweise höchstens 5 nm.
Ferner kann die Ätzbearbeitung am Umfang unter Verwendung einer Chemikalie durchgeführt werden, die ein synthetisches Quarzglas angemessen erodieren kann, wie z.B. HF, HF + H₂SO₄ oder NaOH, jedoch ist ein Ätzausmaß von 0,01 bis 10 μm erforderlich, um die Ausbreitung von Rissen zu unterdrücken, die z.B. aufgrund des Abschrägens erzeugt werden.
Ferner weist das Abdeckungsblatt gemäß der Ausführungsform 3 vorzugsweise eine abgerundete Form an den Eckbereichen auf. Wie es in dem Abdeckungsblatt in der partiellen Vorderansicht von 13 veranschaulicht ist, kann die mechanische Festigkeit dadurch verbessert werden, dass der Eckbereich 409 zwischen angrenzenden Seiten des Abdeckungs blatts in einer R-Form ausgebildet wird. Die Größe der R-Form ist nicht speziell beschränkt, jedoch liegt sie zweckmäßig in einem Bereich, der sich nicht über den Abdeckungsrahmen hinaus erstreckt.
Ferner muss der gesamte Eckbereich eine R-Form aufweisen und die gleichen Effekte können erhalten werden, wenn die beiden Enden des geschnittenen Eckbereichs 410, d.h. die Bereiche 411, die mit den Seiten in Kontakt stehen, eine R-Form aufweisen, wie es in der partiellen Vorderansicht des Abdeckungsblatts veranschaulicht ist.
In der Ausführungsform 3 ist es bevorzugt, die Oberfläche des Abdeckungsblatts optisch zu polieren. Als Verfahren zum optischen Polieren kann eine bekannte Doppeloberflächenpoliervorrichtung oder eine Einzeloberflächenpoliervorrichtung verwendet werden, jedoch beträgt die Oberflächenrauhigkeit nach dem Polieren vorzugsweise höchstens 5 nm als R_ms und der Parallelisierungsgrad beträgt vorzugsweise höchstens 25 nm.
Insbesondere wenn ein Einzelflächenpolieren eingesetzt wird, wird eine Fläche eines Werkstückhalters eingesetzt, die das Abdeckungsblatt hält oder an die das Abdeckungsblatt gebunden ist, welche optisch flach poliert worden ist, um den Parallelisierungsgrad des Abdeckungsblatts aufrechtzuerhalten.
Die Rauhigkeit der das Abdeckungsblatt haltenden Fläche des Werkstückhalters kann entweder einer Spiegelglanzfläche oder einer geläppten Fläche entsprechen. Vorzugsweise handelt es sich jedoch um eine geläppte Fläche, so dass Staub, der an der Fläche haftet, oder die Fremdsubstanzen in dem Haftmittelmaterial kein Hindernis ist bzw. sind. Das Material des Werkstückhalters kann aus Metallen, Keramiken und Glas ausgewählt werden und es kann ein Material ausgewählt werden, bei dem es weniger wahrscheinlich ist, dass es durch eine Wärmeausdehnung aufgrund einer Wärmeerzeugung während der Bearbeitung beeinflusst wird.
Die 16 ist ein Fließdiagramm, das ein typisches Herstellungsverfahren des Abdeckungsblatts gemäß der Ausführungsform 3 zeigt. Dabei kann der Schritt des Läppens in mehreren Stufen durchgeführt werden oder der Schritt des Polierens kann in mehreren Stufen durchgeführtwerden, um die Bearbeitungsgenauigkeit zu verbessern und Zeit zu sparen.
Ferner vermindert die Gegenwart von Griffith-Defekten oder Kerben auf der Oberfläche des Abdeckungsblatts die mechanische Festigkeit und demgemäß ist es bevorzugt, die Oberfläche nach dem Polieren oder vor und nach dem Polieren zu ätzen, um ein Brechen zu verhin denn. Als Verfahren zum Ätzen der Oberfläche ist es bevorzugt, eine Chemikalie zu verwenden, die einen großen Ätzeffekt bezüglich des synthetischen Quarzglases aufweist, wie z.B. HF, HF + H₂SO₄ oder NaOH, um die Belastung während des Schritts zu vermindern. Andererseits ist es jedoch unter Berücksichtigung der Tatsache, dass das Abdeckungsblatt sehr dünn ist und dass Kerben auf der Oberfläche durch Ätzen deutlich werden und ein Hindernis für die Belichtung sein können, bevorzugt, eine Chemikalie mit einem relativ schwachen Ätzvermögen zu verwenden, wie z.B. HNO₃ oder HNO₃ + H₂SO₄. Das Ätzausmaß liegt vorzugsweise auf einem Niveau von 0,01 bis 1,0 μm und innerhalb eines Bereichs, der die Glätte der Oberfläche nicht beeinträchtigt.
Es ist bevorzugt, den Schritt des Ätzens vor und nach dem Läppen und Polieren und nach jeder Stufe des Läppens und Polierens im Fall von mehreren Stufen durchzuführen. Wie es in der 16 gezeigt ist, kann der Schritt des Ätzens vor oder nach den gesamten Läpp- und Polierschritten durchgeführt werden.
Ferner kann nach dem Polieren ein Ätzschritt als unabhängiger Schritt durchgeführt werden oder das Ätzen kann als ein Schritt in einem Reinigungsschritt durchgeführt werden, um sowohl den Effekt eines Reinigens als auch den eines Ätzens zu erhalten.
Es ist bevorzugt, auf beiden Seiten oder einer Seite des durch die vorstehenden Schritte erhaltenen Abdeckungsblatts einen Antireflexionsfilm gegen die Hauptbelichtungswellenlänge zu bilden. Als Typ des Antireflexionsfilms können in an sich bekannter Weise MgF₂, Al₂O₃, ZrO₂, CaF₂ oder dergleichen verwendet werden, und es kann eine Einzelschicht- oder Mehrschichtstrukturmit einer Dicke und einer Kombination verwendet werden, welche die Reflexion auf ein Minimum bringt. Ferner kann die Bildung des Antireflexionsfilms mit einem bekannten Aufdampfverfahren oder Sputterverfahren durchgeführt werden.
Ferner ist es in einem Fall, bei dem der Aufbau des Films der Vorderseite und der Rückseite verschieden ist, oder abhängig von der Gegenwart oder Abwesenheit des Films, erforderlich, die Flächen des Abdeckungsblatts zu unterscheiden, und demgemäß ist es bevorzugt, an mindestens einer Ecke einen Eckschnitt bereitzustellen, der ein Verhältnis der kurzen Seite a und der langen Seite b des geschnittenen Bereichs von 1:2 bis 1:8 aufweist, oder gegebenenfalls an einer Mehrzahl von Eckbereichen, die von zwei Seiten des rechteckigen Abdeckungsblatts gebildet werden, wie es in der partiellen Vorderansicht des Abdeckungsblatts von 15 gezeigt ist. In diesem Fall weist die Grenze zwischen den Seiten des Rechtecks an dem geschnittenen Bereich aus den vorstehend genannten Gründen vorzugsweise eine R-Form auf.
Nachstehend werden Beispiele der vorliegenden Ausführungsform erläutert.
Ein Block aus einem synthetischen Quarzglasmaterial, der mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren synthetisiert worden ist und eine vorgegebene Dicke aufweist und mindestens 85 % einer vorgegebenen Wellenlänge durchlässt, wurde mit einer Innenblattschneidvorrichtung auf 125 mm × 125 mm × 2,3 mm Dicke zugeschnitten und eine Abschrägung wurde mit einer käuflichen NC-Abschrägungsmaschine so durchgeführt, dass die Kantenfläche eine R-Form aufwies.
Anschließend wurde das synthetische Quarzglasblatt in eine 5 Gew.-%ige wässrige HF-Lösung eingetaucht, um die Ausbreitung von Rissen aufgrund des Schneidens und von Rissen aufgrund des Abschrägens zu unterdrücken.
Dann wurde dieses synthetische Quarzglasblatt mit einer 16B-Doppeloberflächenläppmaschine, die von Speed Fam hergestellt worden ist, unter Verwendung einer Aufschlämmung, die 10 bis 12 Gew.-% FO#1200 (Handelsname, von FUJIMI CORPORATION hergestellt) in Filtrat suspendiert enthielt, als Schleifmaterial geläppt, bis die Dicke 0,35 mm betrug.
Anschließend wurde nach dem Läppen mit dem synthetischen Quarzglasblatt die gleiche Ätzbehandlung durchgeführt, wie sie vorstehend beschrieben worden ist.
Dann wurde dieses synthetische Quarzglasblatt mit einer Aufschlämmung, die im Wesentlichen aus Ceroxid bestand, und einem Polyurethankissen unter Verwendung einer 16B-Doppeloberflächenpoliermaschine, die von Speed Fam hergestellt worden ist, poliert, und dann einem Fertigpolieren mit einer Aufschlämmung, die im Wesentlichen aus Ceroxid bestand, und einem geschäumten Polyurethankissen unter Verwendung der gleichen Maschine unterworfen, wodurch ein synthetisches Quarzglasblatt ohne Kerben auf der Oberfläche und einer guten Dicke von 250 μm erhalten wurde.
Dieses synthetische Quarzglasblatt hatte angemessene Eigenschaften und eine angemessene Festigkeit als Abdeckungsblatt und war als Abdeckungsblatt für einen F₂-Laser und einen ArF-Excimerlaser geeignet.
Dabei sind die Vorrichtung, das Schleifmaterial und das Schleifgewebe nicht auf diejenigen beschränkt, die in den vorstehenden Beispielen verwendet worden sind, und deren Typen sind nicht beschränkt, so lange die gleichen Eigenschaften erhalten werden können und die Aufgabe gelöst werden kann.
Erfindungsgemäß kann ein Abdeckungsblatt aus synthetischem Quarzglas erhalten werden, das in einer Abdeckung verwendet wird und eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit bei einer Wellenlänge von 150 bis 200 nm aufweist, eine hohe Dauerbeständigkeit aufweist, dessen Lichtdurchlässigkeit selbst dann nicht abnimmt, wenn es mit ultraviolettem Licht in diesem Wellenlängenbereich bestrahlt wird, und das die Erzeugung von Glasbruch beim Gebrauch der Abdeckung angemessen unterdrücken kann.
Ferner kann gemäß der Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung eine Abdeckung erhalten werden, die mit einem Abdeckungsblatt aus synthetischem Quarzglas ausgestattet ist, das einen Genauigkeitsgrad bezüglich einer Streuung der Dicke innerhalb ± 0,3 m/150 mm aufweist.
Ferner kann gemäß der Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung der Nachteil eines synthetischen Quarzglases, das als Material eine große Härte aufweist, jedoch zerbrechlich ist, beseitigt werden, und eine Abdeckung, die mit einem dünneren Abdeckungsblatt ausgestattet ist, kann mit niedrigen Kosten erhalten werden, und ferner liegt ein Effekt der Unterdrückung von Nachteilen vor, die ein Hindernis für eine Belichtung darstellen, wie z.B. von Kerben und Kratzern.

Claims

Abdeckung, welche einen Abdeckungsrahmen und ein aus einem synthetischen Quarzglas hergestelltes Abdeckungsblatt, das an eine Öffnung des Abdeckungsrahmens angebracht ist, umfaßt, wobei das Abdeckungsblatt aus einem synthetischen Quarzglas mit einer OH-Gruppenkonzentration von höchstens 100 ppm hergestellt ist und im wesentlichen keinen Sauerstoffmangeldefekt enthält, und wobei das Abdeckungsblatt eine durchschnittliche Zentrallinien-Oberflächenrauhigkeit Ra von höchstens 0,5 μm auf der Seitenfläche in einem Bereich innerhalb 10 μm von der Oberfläche aufweist.
Abdeckung nach Anspruch 1, wobei das Abdeckungsblatt aus einem synthetischen Quarzglas mit einer OH-Gruppenkonzentration von höchstens 10 ppm hergestellt ist, im wesentlichen keinen Sauerstoffmangeldefekt enthält und eine interne Durchlässigkeit von mindestens 80 %/cm bei einer Wellenlänge von 157 nm aufweist.
Abdeckung nach Anspruch 2, wobei das Abdeckungsblatt eine Dicke von höchstens 0,5 mm aufweist.
Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Streuung der Blattdicke des Abdeckungsblatts nach dem Polieren des Abdeckungsblatts innerhalb ± 0,3 μm/150 mm liegt.
Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Abdeckungsblatt einen abgeschrägten Umfang aufweist.
Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Abdeckungsblatt eine abgerundete Form an den Eckbereichen aufweist.
Abdeckung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Abdeckungsblatt derart an den Abdeckungsrahmen angebracht ist, daß die Außenlinie des Abdeckungsrahmens über die Außenlinie des Abdeckungsblatts hinaus verlängert ist und die Breite der Verlängerung von 0,05 bis 1 mm beträgt.