JP2003267789A - Cte−t曲線の可変調整可能なゼロ交叉を有するガラスセラミック製品 - Google Patents
Cte−t曲線の可変調整可能なゼロ交叉を有するガラスセラミック製品Info
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Abstract
されたゼロ交叉を有するガラスセラミックの製造方法、
及び該方法を用いて製造されたガラスセラミック製品を
提供することを目的とする。 【解決手段】 −予備セラミック化されたガラスセラミ
ック又はガラスセラミックの未処理体を準備する工程
と、−予備セラミック化されたガラスセラミック又はガ
ラスセラミックの未処理体を、セラミック化プログラム
に従ってセラミック化し、それによってガラスセラミッ
クのCTE−T曲線のゼロ交叉を調整する工程、ここで
セラミック化プログラムの決定は、少なくとも1つのC
TE−T曲線を決定する工程を含む、とを含む、適用温
度TAの近傍TA±10℃の温度範囲にCTE−T曲線の
ゼロ交叉が調整されるガラスセラミックの製造方法。セ
ラミック化プログラムを決定するためにΔ1/I0−T
曲線群が収集される。
Description
(CTE:熱膨張率)の規制されたゼロ交叉を有するガラ
スセラミックの製造方法、及び本発明に係る方法を用い
て製造されたガラスセラミック製品に関する。
ミックスは、古くから先行技術において知られており、
例えば、ドイツ特許DE 19 02 432C、米国
特許4,851,372A及び米国特許5,591,6
82Aに記載されている。例えば、ドイツ特許DE 1
9 02 432Cは、Li2O−Al2O3−SiO2系
に属する組成範囲を有するガラスセラミックに関し、な
まし(アニール)の間の結晶相の組成変化は、ガラスセ
ラミックの膨張率にいかなる変化ももたらさない。75
0℃〜870℃の温度で4〜100時間の間セラミック
化された試験片が実施例して与えられている。[−30
℃;+20℃]と[+20℃;+50℃]の温度間隔で
測定された試験片の平均CTEは、±0.02×10-6
/Kの精度で測定された。
温度間隔における平均CTE[t0;t]を与えること
により分類される。例えば、ゼロデュア(Zerodu
r−登録商標)は次の3つの膨張クラスに分類され、各
値は0℃から50℃までの温度範囲における平均CTE
[0℃;50℃]を示している: −クラス0 0±0.02×10-6/K −クラス1 0±0.05×10-6/K −クラス2 0±0.10×10-6/K しかしながら、この仕様はいくつかの現代の用途にもは
や充分ではない。例えば、EUV(極限UV)リソグラフ
ィーは、例えば19〜25℃の温度範囲において0±5
ppb/K未満の平均CTEを持ち、かつ、この温度範
囲における平均CTEの変化がΔCTE<6ppb/K
のマスク用及び反射器用基板を必要とする。
リソグラフィー用の反射性フォトマスクブランクの製造
のためにゼロデュア(登録商標)又はULEなどの基板
材料上に反射層を形成する方法が記載されている。しか
しながら、この文献によれば、ガラスセラミック材料の
CTE−T曲線のゼロ交叉は、ガラスセラミック材料か
ら製造されるべきフォトマスクの適用温度に調整されて
いない。
4,851,372には、いずれも、対応するΔI/I
曲線(長さ変化の曲線)及び平均CTEが異なるガラス
ガラスセラミック組成物について記載されている。これ
らの文献は、ガラスセラミックの組成に対するCTEの
依存性について記述している。しかしながら、与えられ
たガラスセラミック組成物のCTE−T曲線のゼロ交叉
が適用温度にどのように調整できるかについては説明さ
れていない。また、これらの文献は、異なるセラミック
化条件、即ちセラミック化温度及び/又は時間が用いら
れたとき、組成を変更しさえせずに異なる物性のガラス
セラミックスを製造することができるかどうかについて
も記述していない。
ミックスのCTEは前述したものよりもより正確な範囲
に設定できないと考えられてきた。従って、本発明の目
的は、前述した要求を満足するガラスセラミック製品を
製造できる方法を提供することにある。特に、そのよう
な方法は、与えられたガラスセラミックの熱膨張特性を
適用温度に調整するために供されるべきである。さら
に、前記仕様を満足する満たすことができるガラスセラ
ミック製品を提供しようとするものである。
範囲に記載された態様によって達成される。特に、本発
明は、 −予備セラミック化されたガラスセラミック又はガラス
セラミックの未処理体を準備する工程と、 −予備セラミック化されたガラスセラミック又はガラス
セラミックの未処理体を、セラミック化プログラムに従
ってセラミック化し、それによってガラスセラミックの
CTE−T曲線のゼロ交叉を調整する工程、ここでセラ
ミック化プログラムの決定は、少なくとも1つのCTE
−T曲線を決定する工程を含む、とを含む、適用温度T
Aの近傍TA±10℃の温度範囲にCTE−T曲線のゼロ
交叉が調整されるガラスセラミックの製造方法を提供す
るものである。
温度TAで特定の熱又は温度依存性の長さの変化又は膨
張特性を有するガラスセラミックスを製造するために用
いられる。本発明によれば、用語「適用温度TA」は、
ガラスセラミック製品が適用されるときにさらされる温
度又は温度範囲を意味する。例えば、EUVリソグラフ
ィー用のフォトマスクブランクは、EUVリソグラフィ
ー用のフォトマスクとして使用される時に19〜33℃
の範囲の温度にさらされる。しかしながら、天体望遠鏡
用の鏡は絶対零度の近くの温度にさらされる。
性を、適用温度の範囲においてその寸法安定性が最良で
あるように調整することは有利である。ガラスセラミッ
クのCTE−T曲線のゼロ交叉が適用温度に近ければ近
いほど、温度変化がある場合のガラスセラミック体の長
さ変化はより小さくなる。CTE−T曲線のゼロ交叉が
適用温度から離れれば離れるほど、温度変化がある場合
のガラスセラミック体の寸法変化はより大きくなる。用
語「ガラスセラミック」は、結晶質相とガラス質相を有
し、マトリックス(即ち、連続相)が一般にガラス相で
ある無機の非多孔質材料を意味するものとして理解され
る。
定の性質によってガラスセラミックスを提供する。本発
明によれば、低い平均熱膨張率又はCTEを有するガラ
スセラミックを提供することが好ましい。この意味にお
いて、「低い平均CTE」は、適用温度TA近傍の温度
範囲で測定されて好ましくは0±1.0×10-6/K、
より好ましくは0±0.6×10-6/Kの値、特に平均
CTE[TA−100℃;TA+100℃]、より好まし
くは平均CTE[TA−50℃;TA+50℃]を意味す
るものとして理解されるべきである。
くはガラス相の線膨張率が正であるのに結晶相もしくは
結晶質相が負の線膨張率を有する構造を持ったガラスセ
ラミックスを使用することが可能である。そこで、ガラ
スセラミックのベースガラスの特定の組成、規制された
結晶核形成及び規制された結晶化条件により著しく低い
熱膨張を示す材料を得ることができる。一般にガラスセ
ラミックの結晶相が本質的に膨張特性を決定するので、
材料の膨張率は、通常、結晶質相の構造状態に依存す
る。ガラスセラミックの結晶相は、まず第一に組成に、
第二にセラミック化条件、即ち、セラミック化温度及び
/又はセラミック化時間に、この順に依存する。
うに製造される:即ち、適当な原料を溶解、清澄、均質
化し、次いで熱成形してガラスブランクもしくは未処理
体が形成される。ガラスセラミックの「未処理体(グリ
ーン体)」は、ガラスセラミック組成物から溶解された
もので、ガラスセラミックに変換することができるガラ
ス質体を意味するものと理解される。
熱処理が行なわれ、その間にガラスは制御された容積結
晶化によってガラスセラミックに変換される。この熱処
理中に、最初の変換過程において結晶化核がガラス中に
形成される(「核形成過程」)。これらの結晶化核は、
ガラス組成物から起こり、自然に生成することもでき、
あるいはゼロデュア(登録商標)の場合には例えばTi
O2又はZrO2などの幾つかの化合物を結晶化核として
作用するようにガラス組成物に添加することもできる。
用語「結晶化核もしくは結晶核」は、固有サイズの超顕
微鏡的結晶凝集体を意味するものとして理解される。第
二の変換過程において、わずかに高温で適切な場合、結
晶もしくは微結晶が結晶核から成長する(「結晶成長過
程」)。
即ちガラスセラミックのセラミック化温度あるいはさら
に高温への再加熱は、もはやゼロ膨張材料でないセアタ
イト(ceatit)相への完全で不可逆的な転移になると考
えられた。しかしながら、本発明者らは、そのようなセ
ラミック化の少なくとも2つの過程、即ち予備セラミッ
ク化と少なくとも1つのポストセラミック化への分割は
可能であり、さらにしばしば有利であることを見出し
た。
るいはさらに数か月にさえ亘るセラミック化プログラム
にしばしば付される。従って、顧客が幾つかの特性を有
するガラスセラミックを求めた場合、そのようなガラス
セラミックを短期間で提供することはできなかった。セ
ラミック化が2つの過程で行なわれる場合、大量に予備
セラミック化して手元にストックとして予備セラミック
化された材料を保管しておくが可能である。ポストセラ
ミック化は短時間に行なうことができるので、顧客の要
求に応じて、そのような予備セラミック化された材料の
CTEを比較的短時間に調整することができる。
ラミック化工程に分割することによって、CTE特性を
より正確に調整することがより容易であり、例えば、C
TE−T曲線のゼロ交叉を容易に調整することが可能で
ある。
理体の内部構造に影響を及ぼし得ることが見出された。
異なる冷却条件により、未処理体の異なる内部構造にな
る。従って、異なる内部構造を有する未処理体が充分に
確立されたセラミック化プログラムによって処理されれ
ば、得られるガラスセラミックが予期された特性を持た
ないことはよくありえた。さらにまた、そのサイズは冷
却特性に影響するので、単にガラスセラミック体の寸法
を変えるだけでも、セラミック化プログラムを適合させ
なければならなくなる。従って、未処理体のガラスセラ
ミックへの形成は、ガラスセラミックがセラミック化温
度に長期間さらされ、CTEが不可逆的にかなり高く押
し上げられるという危険をほとんど常に伴う。
長過程」におけるガラスセラミックのセラミック化及び
/又はポストセラミック化過程は、ガラスセラミックの
平均CTEが実質的に変わらない温度で行なわれる。驚
くべきことに、そのようなセラミック化温度におけるC
TEの非常に僅かの変化を、CTE−T曲線を規制され
たゼロ交叉に設定するために使用することができること
が見出された。
Eはガラスセラミックの組成によって影響を受ける。新
しい組成では、一般に、膨張特性がガラスセラミックの
その後の適用温度TAの温度範囲内におけるセラミック
化条件に依存する方法を検討することがまず第一に必要
だろう。そのような場合、本発明に係る方法は、セラミ
ック化プログラムを作成するために、一群のΔI/I0
−T曲線を収集する追加の工程を含む。一群のΔI/I
0−T曲線は、一連の少なくとも2つ、好ましくはそれ
以上のΔI/I0−T曲線を意味するものとして理解さ
れる。また、このタイプの曲線群が現在存在しない適用
温度についてCTE−T曲線のゼロ交叉が設定されねば
ならないならば、このタイプの曲線群を収集することも
推奨される。
スセラミックから出発して、少なくとも2つのサンプル
が異なるセラミック化条件、即ち、異なるセラミック化
温度及び/又は時間を用いて、(ポスト)セラミック化
される。次いで、少なくとも2つのサンプルのΔI/I
0−T曲線が測定され、1つの図面に描きおこされる。
るために、又は、温度に対する試験片の長さ変化ΔI/
I0をプロットするために、出発温度T0での出発長さI
0から温度tでの長さItまでの試験片の温度依存性の長
さ変化を測定することができる。そうする場合におい
て、測定ポイントを決定するために小さな温度間隔、例
えば5℃又は3℃を選択することが好ましい。そのよう
な測定は、例えば膨張計測定法、干渉計測定法、例えば
ファブリーペロー法、即ち、材料へ導入されたレーザー
・ビームの共鳴ピークのシフトを評価する方法、あるい
は他の適切な方法によって行なうことができる。ΔI/
I0−T測定ポイントを決めるために選択される方法
は、好ましくは少なくとも±0.10ppm、より好ま
しくは±0.05ppmの正確さを有することが好まし
い。
られた測定値、ΔI/I0−T測定値全体に多項式関数
が当てはめられる。選定された多項式関数と共に、測定
値はΔI/I0−T図に書き込むことができる。複数の
試験片からのΔI/I0−T測定が図にかきこまれる
と、結果は図2に示されるような1群の曲線となる。
デュア(登録商標)試験片について前記した方法を用い
て収集された1群の曲線を示している。この場合、所望
のガラスセラミックの適用温度TAは室温域にあるべき
である。ゼロデュア(登録商標)試験片の未処理体は、
同じセラミック化温度ではあるが異なるセラミック化時
間でセラミック化された。次いで、−50℃から100
℃までの温度範囲で試験片の長さ変化ΔI/I0が測定
され、測定値はΔI/I0−T図に書き込まれ、また、
測定値と調和する多項式関数が測定値全体に当てはめら
れた。
〜50℃の範囲における測定値全体に亘って多項式関数
又は曲線のよりよい比較を可能とするために、すべての
曲線のゼロ交叉は0℃に設定された。曲線1は、最短の
セラミック化時間の試験片から得られたものであり、セ
ラミック化時間は曲線2、3及び4から曲線5まで増加
する。試験片のセラミック化時間が増加するほど、「曲
線は原点の周りに反時計方向に回転する」こと、また、
曲線は、0〜40℃の範囲において、右方向下方に低下
する曲線から、ゼロラインの周りを変動する曲線を経
て、右方向上方へ上昇する曲線に変化することが明瞭に
示されている。さらに、室温にある曲線の最大は、増大
しながらより高温の方へシフトし、また、0℃付近にあ
る最小はより低温の方へシフトする。ガラスセラミック
試験片が、一定のセラミック化時間であるが異なるセラ
ミック化温度でセラミック化される場合、同様の結果が
得られる。
は、セラミック化プログラムを適応させるために用いら
れる。ΔI/I0−T曲線の最大及び最小はCTE−T
曲線のゼロ交叉に相当するので、今や一群の曲線から、
規制されたゼロ交叉をシフトするためにより長いセラミ
ック化時間又はより高いセラミック化温度あるいはより
短いセラミック化時間又はより低いセラミック化温度が
必要かどうか、そしてまたどの程度のセラミック化時間
又は温度が適応されるかべきか、を導き出すことが可能
である。
0−T曲線を測定することにより、及びその最小及び最
大を測定することにより行なうことが可能である。しか
しながら、これは曲線を導き出すことに相当し、従って
本発明によってカバーされる。
についての平均CTEが与えられており、次の式(1)に
よって決定することができる: CTE[t0;t]=(1/I0)×(It−I0)/(t−t0) =ΔI/(I0×Δ) (1) ここで、t0は出発温度、tは測定温度、I0は出発温度
t0での試験片長さ、Itは温度tでの試験片長さ、ΔI
は温度変化Δtについての試験片の補正された長さ変化
である。
ミックの試験片の長さは出発温度t 0で測定され、試験
片は第二の温度tに加熱され、この温度での長さが測定
される。t0〜tの温度範囲についての平均CTE
[t0;t]が上記式(1)から得られる。
の従来の方法は不適当である。温度間隔に亘る平均CT
Eの観察は、規定された温度での真のCTEがゆがめら
れることを意味する。ゼロラインのまわりを変動するC
TE−T曲線は低い平均CTEをシミュレートするかも
しれず、適用温度での「真のCTE」は仕様の外側にあ
るかもしれない。従来、前記した理由により、ガラスセ
ラミックのCTEはより厳密に調整することができず、
また、「真のCTE」のようなものを制御することは可
能でないと信じられていた。
の温度で前記したようにして得られるCTE−T曲線上
の値を意味するものとして理解される。従って、本発明
によれば、CTEは温度の関数として決定され、(長手
方向の)熱膨張率CTE又はα(CTE=熱膨張率)
は、下記式(2)に従って定義される: CTE(T)=(1/I0)×(δI/δT) (2)
ラムを決定するためにガラスセラミックのCTE−T曲
線を測定する工程を含む。例として、ガラスセラミック
のCTE−T曲線を決定するために、以下の各工程を含
む方法を選択できる: −未処理体又は予備セラミック化されたガラスセラミッ
クを準備し、 −未処理体又は予備セラミック化されたガラスセラミッ
クをセラミック化し、 −例えば±100℃、±50℃又は±25℃の温度範囲
TAにおけるΔI/I0−T測定ポイントを決定し、 −ΔI/I0−T測定ポイントに多項式関数を一致さ
せ、そして −CTE−T曲線を得るために多項式関数を導き出す。
れた範囲内にない場合、(さらに)ポストセラミック化を
加え、及び/又は、さらに他のサンプルに対してセラミ
ック化プログラムを適応させることは可能である。この
実施態様を以下により詳細に説明する。
化されたガラスセラミックのΔI/I0−T測定値が測
定される。次いで、本発明のこの実施態様によれば、n
次多項式、例えば4次多項式が、測定ポイントと多項式
ができるだけ正確に一致するようにΔI/I0−T測定
ポイントに亘って当てはめられる。3次又は6次の多項
式を使用することが好ましい。3次多項式は、しばし
ば、それが充分な精度で測定値に調和するように既に充
分に変動し得る。より高次の多項式、例えば8次多項式
は、一般に、測定値にとって一般に適切でない「揺れ」
を持っている。さらに、多項式は特に温度範囲TA±1
00℃、より好ましくはTA±50℃について適切に選
定されることが好ましい。
き出すことにより決定することができる。図3b〜8b
は、温度に対してCTEがプロットされた曲線(CTE
−T曲線)を示しており、これは、図3a〜8aに示さ
れるようにΔI/I0−T測定ポイントに亘って当ては
められた前記多項式又は曲線の誘導により決定された。
図3aは、図2からの曲線3のΔI/I0−T測定ポイ
ント及び異なるスケールでこれらの測定ポイントに亘っ
て当てはめられた多項式を示している。多項式の導関数
は図3bに示されるCTE−T曲線に帰着し、これは約
8℃と約31℃にCTE−T曲線のゼロ交叉を持ってい
る。
度にない場合、一群の曲線から得られた所見によってセ
ラミック化プログラムを適応することができる。例え
ば、より長いセラミック化時間及び/又はより高セラミ
ック化温度、あるいはより短いセラミック化時間及び/
又は低温が選択される。ある場合には、さらにポストセ
ラミック化することにより、CTE−T曲線のゼロ交叉
も所望の範囲へシフトすることができる。
イント又はこれらの測定ポイントに亘って当てはめられ
た多項式を示し、図3bに比肩される図4b及び5bに
おけるCTE−T曲線のこれらの多項式のそれぞれの導
関数は、より長いセラミック化時間の結果シフトしたゼ
ロ交叉を持っている。8℃(図3b)から4℃(図4
b)を経て1℃(図5b)までの低温でゼロ交叉をシフ
トすることも可能であった。約31℃(図3b)から約
33℃(図4b)を経て36℃(図5b)でCTE−T
曲線のゼロ交叉をシフトすることも可能であった。この
場合、室温でのゼロ交叉と同じ組成のガラスセラミック
を得るためには、より低い程度に予備セラミック化され
た試験片から出発ことが必要である。
囲のために調整されたガラスセラミックについて行なわ
れた測定結果を示している。この場合、−0.1×l0-6
Kの平均CTE[0;50]と図1からの曲線1にほぼ
相当するΔI/I0−T曲線を持っていた予備セラミッ
ク化されたガラスセラミックが使用された。図6aに示
されるΔI/I0測定ポイントは、セラミック化後に得
られた。これらの測定ポイントに亘って当てはめられた
多項式の誘導後、CTE−T曲線のゼロ交叉が約22.
5℃にあることが確認された。さらに、19〜25℃の
間の範囲では、値0からのCTEの偏差は非常に小さ
く、この温度範囲では、19℃での約+4ppb/Kと
25℃での約−2ppb/Kの間にある。
/I0測定ポイントに亘って当てはめられる場合のCT
E−T曲線に対する影響を示しており、これらの多項式
は次いで導関数によってCTE−T曲線に変換される。
図7において、約13℃でのCTE−T曲線の第1のゼ
ロ交叉は、約2℃から約15℃だけシフトし、両方の多
項式について約35℃にあるCTE−T曲線の第2のゼ
ロ交叉が選択された。その結果、図8におけるCTE−
T曲線のゼロ交叉は、27℃から28℃へ僅かに1℃だ
けシフトされる。さらに、図8は、それがゼロデュア
(登録商標)Mのサンプルに関するものであるため、本
発明がゼロデュア(登録商標)に限定されるものでない
ことを示している。従って、ΔI/I0測定ポイントに
亘って当てはめられる僅かに異なる多項式が選択される
場合でさえ、±10℃、好ましくは±7℃、より好まし
くは±5℃、特に好ましくは±3℃のCTE−T曲線の
ゼロ交叉の正確さを依然として問題なく維持することが
できる。
温度範囲は、各々の場合に使用されるガラスセラミック
の組成に依存する。既知のガラスセラミックスのセラミ
ック化温度は先行技術に記載されており、当業者にとっ
て公知である(例えば「低熱膨張ガラスセラミック
ス」、ガラス及びガラスセラミックスについてのショッ
ト・シリーズ、サイエンス・テクノロジー・アンド・ア
プリケーションズ、ハンス・バッハ(編)、シュプリン
ガー・フェルラーク社、ベルリン、ハイデルベルク、1
995年参照)。
が使用される場合、700〜830℃、より好ましくは
750〜820℃のセラミック化温度を本発明の方法に
用いることが好ましい。
平均CTEの変化を示す。図1から明らかなように、セ
ラミック化時間が増加するほど、平均CTEは約830
℃を超える温度で急激に上昇する。これらの高温では、
高い石英含量を有する固溶体はケアタイト(keati
te)固溶体に変換され、これによって以前には透明で
あったガラスセラミックが不透明になり、平均CTEの
著しい変化を生じる。そのようなケアタイト材料は、ガ
ラスセラミックの有利な特性を有していない。ゼロデュ
アM(登録商標)及びクリアーゼラム(Clearze
ram−登録商標)の場合には、好ましいセラミック化
温度は僅かに低く、700〜800℃、好ましくは70
0〜760℃である。
は好ましくはTA−50℃〜TA+50℃の範囲の平均C
TE、即ち平均CTE[(TA−50℃)、(TA+50
℃)]、好ましくはTA−25℃〜TA+25℃、即ち平
均CTE[(TA−25℃)、(TA+25℃)]が実質
的に変化しない温度でセラミック化される。この意味に
おいて、用語「平均CTEが実質的に変化しない温度」
は、アニール前のガラスセラミックの平均CTEが、こ
の温度での少なくとも50時間、より好ましくは少なく
とも100時間のアニールの結果としてせいぜい0.1
×10-6/Kだけ変化することを意味する。
均CTEの変化が殆どなければ、低温を使用することも
可能である。一般に、より低温ではより長いセラミック
化時間が必要になる。他方、前記した最高温度又はそれ
以上の比較的高いセラミック化温度が選択されれば、セ
ラミック化時間は比較的短く、限界条件ではプロセスを
コントロールすることは困難となる。セラミック化は、
数時間乃至数ヶ月に亘って行なうことができる。
は、与えられた未処理体のセラミック化挙動が充分に周
知の場合には、単一のセラミック化工程で起こり得る。
本発明によれば、CTE−T曲線のゼロ交叉の微調整を
行なうために連続的な少なくとも2工程でのガラスセラ
ミックのセラミック化が好ましい。本発明の1つの実施
態様によれば、透明なガラスセラミックが用いられる。
透明であるということは、特にその光学特性は言うまで
もなくこの種のガラスセラミックの多くの特性をよりう
まく評価することができることを意味する。
l2O3−SiO2系からのガラスセラミックを準備する
ことが好ましい。低い熱膨張率を有する透明なガラスセ
ラミックスはこの系で知られており、例えばゼロデュア
(登録商標)、ゼロデュアM(登録商標)(いずれもシ
ョット・ガラス社)及びクリアーゼラム(登録商標)
(オーハラ社)などの市販品が例として挙げられる。こ
れらのガラスセラミックスは、通常、主結晶相として、
βユークリプタイト固溶体としても知られている高い石
英含量の固溶体を約50〜80%含んでいる。この結晶
化製品は、結晶化条件に依存してその組成及び/又は構
造が変化するか、あるいは異なる結晶相に変換される準
安定相である。高い石英含量を有する固溶体は、非常に
低いか、あるいは温度が上昇するにつれて低下しさえす
る熱膨張を示す。
つかのガラスセラミックスにおいては、CTEは冷却プ
ログラムに依存することが確立された。CTEは、32
0℃を超える温度からの冷却が初期の冷却速度と同じ冷
却速度で行なわれない場合、著しく変化し得る。従っ
て、そのようなガラスセラミックが使用される場合、冷
却速度を制御することが好ましい。
て得られ、そのCTE−T曲線が適用温度TA近傍の温
度TA±10℃、好ましくは±7℃、より好ましくは±
5℃、特に好ましくは±3℃でゼロ交叉に調整されるガ
ラスセラミック製品に関する。TAは、ガラスセラミッ
クが使用中にさらされる温度を示す。本発明の好適な態
様によれば、ガラスセラミックの適用温度TAは、0℃
〜100℃の温度範囲にある。本発明に係るガラスセラ
ミック製品は、方法に関連して前述したようなガラスセ
ラミック組成及び特性からなる。
明に係るガラスセラミック製品の長さ変化は、実質的に
可逆的な長さ変化からのみ生ずることが好ましい。CT
E−T曲線のゼロ交叉を適用温度に設定することは、本
発明に係るガラスセラミック製品は、適用温度からの僅
かのずれで用いたときに最小の真のCTE、即ち0から
僅かのみ異なるCTEのみを持ち、従って適用温度から
離れたところでもゆっくりと増大する最小の長さ膨張を
示す。しかしながら、そのような適用温度からの比較的
実質的な偏差は一般に制御されたプロセス条件を有する
方法では生じず、少なくとも方法が実施されている間は
生じないので、そのような適用については適用温度近傍
域だけが重要であり、本発明の効果は充分に得られる。
他方、ガラスセラミック製品の平均CTEだけが設定さ
れる場合、適用範囲でのCTE曲線は特定のバッチごと
に異なってしまい、不利なことに真のCTEは適用温度
に正確にある0ラインから比較的遠くに離れてしまう。
や、計測学(例えば最終寸法のために)において、及び
/又は天文学(例えば、反射器用の基板として)におい
て使用されるガラスセラミック製品を製造するために好
適に用いられる。本発明に係るガラスセラミック製品の
用途に応じて、適用温度TAは異なる温度範囲にあって
もよい。例えば、EUVマイクロリソグラフィー及び計
測学における適用については、室温域の温度が典型的で
あるが、一方、天文学においては、0よりもかなり低い
温度さえ異常ではない。
ガラスセラミックのCTE−T曲線が温度TAでゼロ交
叉を持っているガラスセラミックからなる特にEUVリ
ソグラフィー用の基板に関する。温度TAは、好ましく
は0〜50℃の範囲、より好ましくは10〜40℃の範
囲、特に好ましくは19〜31℃の範囲にある。このタ
イプの基板は、反射器及び/又はEUVリソグラフィー
用のマスク又はマスク・ブランク用の基板として好適に
用いられる。
0]及びおよそ図2からのΔI/I0曲線1を有する予
備セラミック化されたゼロデュア(登録商標)試験片
が、810℃の最高温度で60時間セラミック化され
た。その結果、図3a及び3bに示される膨張特性を有
するガラスセラミックが得られた。
℃]に対するセラミック化温度の影響を示す。
標)試験片についてのΔI/I 0−T測定からの各測定
ポイントに亘って当てはめられた多項式についての1群
の曲線を示す。
てのΔI/I0−T測定からの各測定ポイントに亘って
当てはめられた多項式についての曲線を示し、図3bは
図3aから多項式を導き出すことにより得られたCTE
−T曲線を示す。
てのΔI/I0−T測定からの各測定ポイントに亘って
当てはめられた多項式についての曲線を示し、図4bは
図4aから多項式を導き出すことにより得られたCTE
−T曲線を示す。
てのΔI/I0−T測定からの各測定ポイントに亘って
当てはめられた多項式についての曲線を示し、図5bは
図5aから多項式を導き出すことにより得られたCTE
−T曲線を示す。
てのΔI/I0−T測定からの各測定ポイントに亘って
当てはめられた多項式についての曲線を示し、図6bは
図6aから多項式を導き出すことにより得られたCTE
−T曲線を示す。
てのΔI/I0−T測定からの各測定ポイントに亘って
当てはめられた多項式についての曲線を示し、図7bは
図7aから多項式を導き出すことにより得られたCTE
−T曲線を示す。
についてのΔI/I0−T測定からの各測定ポイントに
亘って当てはめられた多項式についての曲線を示し、図
8bは図8aから多項式を導き出すことにより得られた
CTE−T曲線を示す。
Claims (16)
- 【請求項1】 −予備セラミック化されたガラスセラミ
ック又はガラスセラミックの未処理体を準備する工程
と、 −予備セラミック化されたガラスセラミック又はガラス
セラミックの未処理体を、セラミック化プログラムに従
ってセラミック化し、それによってガラスセラミックの
CTE−T曲線のゼロ交叉を調整する工程、ここでセラ
ミック化プログラムの決定は、少なくとも1つのCTE
−T曲線を決定する工程を含む、とを含む、適用温度T
Aの近傍TA±10℃の温度範囲にCTE−T曲線のゼロ
交叉が調整されるガラスセラミックの製造方法。 - 【請求項2】 セラミック化プログラムを決定するため
に一群のΔI/I0−T曲線が収集される請求項1に記
載の方法。 - 【請求項3】 CTE−T曲線のゼロ交叉がTA±7℃
に設定される請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 CTE−T曲線のゼロ交叉がTA±5℃
に設定される請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方
法。 - 【請求項5】 Li2O−Al2O3−SiO2系に属する
ガラスセラミックが準備される請求項1乃至4のいずれ
か一項に記載の方法。 - 【請求項6】 セラミック化が、平均CTE[TA−5
0;TA+50]が実質的に変わらない温度で行なわれ
る請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項7】 1.0×10-6/K以下の平均CTE
[(TA−50℃);(TA+50℃)]を有するガラス
セラミックが準備される請求項1乃至6のいずれか一項
に記載の方法。 - 【請求項8】 ガラスセラミックが、少なくとも2つの
セラミック化工程でセラミック化される請求項1乃至7
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項9】 ガラスセラミックが、1つのセラミック
化工程で未処理体からセラミック化される請求項1乃至
7のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項10】 温度TA±10℃(ここで、TAは0〜
100℃の温度である)に調整されたCTE−T曲線の
ゼロ交叉を有するガラスセラミック製品。 - 【請求項11】 ガラスセラミックが、Li2O−Al2
O3−SiO2系からのものである請求項10に記載のガ
ラスセラミック製品。 - 【請求項12】 温度TA±10℃(ここで、TAは0〜
100℃の温度である)にCTE−T曲線のゼロ交叉を
有するガラスセラミック製品を含むマイクロリソグラフ
ィー用基板。 - 【請求項13】 TAが0〜50℃の範囲にある請求項
12に記載の基板。 - 【請求項14】 TAが19〜31℃の範囲にある請求
項12又は13に記載の基板。 - 【請求項15】 請求項1〜9のいずれか一項に記載の
ガラスセラミック製品の製造方法の計測学、天文学又は
マイクロリソグラフィーのための使用。 - 【請求項16】 −ガラスセラミックの未処理体を準備
する工程と、 −ガラスセラミックの未処理体を予備セラミック化され
たガラスセラミックに予備セラミック化する工程と、 −予備セラミック化されたガラスセラミックを、1.0
×10-6/K以下の平均CTE[(TA−50℃);
(TA+50℃)]を有するガラスセラミックへポスト
セラミック化する工程とを含む、Li2O−Al2O3−
SiO2系からのガラスセラミックの製造方法。
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