JP2011073961A - 超低膨張ガラスのアニールによるTzcの調節 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 EUVL鏡基材のTzcを、基材のTzcを所望のTzc値にシフトさせる選択された最終アニールを行うことによって、特定の範囲になるように調節することができる方法が記載されている。また、セットを構成する個々の鏡が、異なる値のTzcに指定され得ることから、この方法は異なるTzc値を有する部品を単一のガラスブールから製造するためのガラスサンプルまたはガラス片の製造に使用することができ、これにより、注文に応えるために要求される個々のブール数を低減することができる。
【選択図】なし
Description
チタニア含有量が5〜20重量%の範囲の固化シリカ−チタニアガラスブールを調製する工程、
第1の選択されたアニールサイクルを使用して固化ガラスブールをアニールする工程、
シリカ−チタニアガラスの初期Tzcおよび仮想温度Tf0を決定する工程、
その条件が、式
Tf(目標)=f(Tf0,Tzc0,Tzc(目標))
(式中、Tzc0はアニールしたガラスの初期ゼロクロスオーバー温度であり、Tf0はアニールしたガラスの初期仮想温度であり、Tzc(目標)は目標とするTzc値である)により決定される、第2の選択されたアニールサイクルを使用してTzc値を調節する工程
を含む方法に関する。第2の選択されたアニールサイクルは、
シリカ−チタニアガラスを、周囲温度から900℃〜1050℃の範囲の選択された高温へ加熱する工程;
ガラスを選択された高温に、選択された温度におけるガラスの緩和時間定数Tfより長い時間保持する工程;
ガラスを、選択された高温から750℃〜850℃の範囲の選択された中間温度まで、X℃/時間の選択された冷却速度で冷却する(ここで、冷却速度Xは0.05℃/時間〜50℃/時間の範囲である)工程、および
ガラスを、中間温度から周囲温度にまで5〜100℃/時間の範囲の冷却速度で冷却する工程
を含む。一実施形態においては、選択された高温での保持時間は、0.5時間〜12時間の範囲である。また、選択された高温から選択された中間温度への冷却は、一連のより小さな工程に分けられる。この場合、各工程は独自の冷却速度と温度範囲を有し、連続する各工程の冷却速度は、温度の段階的な低下に伴い小さくする。これに限定されるものではないが、例えば、選択された高温が1050℃で、中間温度が850℃の場合、3段階プロセスでは、5℃/時間の速度で1050℃から975℃へ冷却され、次いで、2℃/時間の速度で975℃から900℃へ冷却され、次いで、1℃/時間の速度で900℃から850℃へ冷却される。他の実施形態では、シリカ−チタニアガラスのチタニア含有量は5〜20重量%の範囲である。さらに他の実施形態では、シリカ−チタニアガラスのチタニア含有量は5〜12重量%の範囲である。他の実施形態では、シリカ−チタニアガラスのチタニア含有量は6〜9重量%の範囲である。他の実施形態では、シリカ−チタニアガラスのチタニア含有量は12〜20重量%の範囲である。他の実施形態では、シリカ−チタニアガラスのチタニア含有量は12〜16重量%の範囲である。開示は、さらに、上記方法によるシリカ−チタニアガラス、およびこのガラスから製造される製品に関する。一実施形態においては、チタニア含有量が5〜20重量%、5〜12重量%、6〜9重量%、12〜20重量%および12〜16重量%のいずれの範囲にあるシリカ−チタニアガラス組成物であっても、チタニア含有量を調節せずに、そのTzcを±10℃以内で調節することができる。他の実施形態では、チタニア含有量が前述したいずれの範囲であっても、チタニア含有量を調節せずに、Tzcを±5℃以内で調節することができる。
固化シリカ−チタニアガラスブールを調製する工程;
選択されたアニール温度サイクルで固化ガラスブールをアニールする工程;
シリカ−チタニアガラスブランクの初期Tzcを決定し、かつガラスの初期仮想温度Tfを決定する工程;
ガラスブールからシリカ−チタニアガラスブランクを調製する工程;
その条件が、式
Tf(目標)=f(Tf0,Tzc0,Tzc(目標))
(式中、Tzc0はアニールしたガラスの初期ゼロクロスオーバー温度であり、Tf0はアニールしたガラスの初期仮想温度である)により決定される、選択された第2のアニールサイクルを使用してTzc値を調節する工程
を含む方法を記載する。第2の選択されたアニールサイクルは、
ガラスを、25℃から1020℃へ加熱する(これに限定されるものではないが、例えば、3〜50℃/分の範囲の速度とし、上限温度に近づくにしたがい速度を低下させる)工程;
ガラスを、0.75〜2.0時間、1020℃の温度に保持する工程;
ガラスを、1020℃から800℃まで、X℃/時間の選択された冷却速度で冷却する工程、および
ガラスを、800℃から25℃まで、3〜8℃/時間の範囲の速度で冷却する工程
を含む。ここで、冷却速度Xは0.2℃/時間〜50℃/時間の範囲である。
y(t)=r1cos2πω1t+r2cos2πω2t
式中、x(t)およびy(t)は、炉の環状壁の中心から測定したブールの中心の座標を、分で測定した時間(t)の関数として表したものである。r1とr2(r1とr2はオフセット半径である。すなわち、回転は「r」のオフセットを有する2つの別の回転テーブル上で回転するテーブルのように動作する)の和を、環状壁の半径と格納容器またはカップの半径との差より小さくして、ブールの製造中にこれらの構造体が接触することのないようにする必要がある。パラメータr1、r2、ω1、ω2と、ブールの中心軸に対する回転速度を1分当たりの回転数(rpm)で表す第5のパラメータω3により、ブールの全体の動きが定まる。チタニア含有シリカブールの製造で使用されるω1、ω2およびω3の典型値は、それぞれ1.71018rpm、3.63418rpm、および4.162rpmであった。別の例を挙げれば、米国特許第7,410,922号明細書には、石英の棒または板などのターゲット上にシリカ−チタニア粒子を堆積させ、その堆積させた粒子をガラス化温度にまで加熱してシリカ−チタニアガラス体を得ることにより、シリカ−チタニアガラスを調製することが記載されている。さらに別の例を挙げれば、米国特許出願公開第2004/0027555号明細書には、チタニア含有ガラスのススを堆積させ、それを固化させてシリカ−チタニアガラス体を得ることによる低膨張チタニア含有シリカガラス体の製造方法が記載され、さらに、脈理の減少に関し、炉の排気口またはベントを通る流れが脈理に影響し、ベントまたは排気口の数を増やすことにより、脈理を減少させることができることを確認する記載がある。
温度を990℃に10時間保持し;
10時間保持した後、990℃から850℃まで3℃/時間の速度で温度を下げ;そして
850℃から25℃まで25℃/時間の速度で温度を下げる。
式中、Tf0およびTzc0はともにガラスの初期状態を示し、Tzc(目標)は目標とするTzc値である。この関数により、所望のTzc(目標)値に対するTf(目標)値を計算することが可能になる。アニール速度とTfの既知の関係を使用して、すなわちTf=Tf(目標)とするために必要な速度を使用して、その後、ガラスをアニールする。あるいは、Tf(目標)をより効率的に、かつより短時間で達成するために、TfをTf(目標)値にシフトさせるアニールスケジュールを計算するアニールモデルを使用することができる。
アニールサイクルA1は、25℃から990℃まで50℃/時間の速度で昇温させ、990℃の温度を10時間維持する標準サイクルである。10時間の維持後、990℃から850℃まで3℃/時間の速度で温度を下げ、その後、850℃から25℃まで25℃/時間の速度で温度を下げる。
アニールサイクルA2〜A6は、25℃から1020℃まで10℃/分の速度で温度を上げ、1020℃の温度を1時間維持するサイクルである。1時間の維持後、1020℃から800℃まで「X2〜X6」℃/時間(表1参照)の速度で温度を下げ、その後、800℃から25℃まで5℃/時間の速度で温度を下げる。
Claims (10)
- シリカ−チタニアガラスのTzcを調節する方法であって、前記方法が、
チタニア含有量が5〜20重量%の範囲の固化シリカ−チタニアガラスブールを調製する工程、
第1の選択されたアニールサイクルを使用して固化ガラスブールをアニールする工程、
シリカ−チタニアガラスの初期Tzcおよび仮想温度Tf0を決定する工程、
その条件が、式
Tf(目標)=f(Tf0,Tzc0,Tzc(目標))
(式中、Tzc0はアニールしたガラスの初期ゼロクロスオーバー温度であり、Tf0はアニールしたガラスの初期仮想温度であり、Tzc(目標)は目標とするTzc値である)
により決定される、第2の選択されたアニールサイクルを使用してTzc値を調節する工程
を含むことを特徴とする方法。 - 第2の選択されたアニールサイクルが、
シリカ−チタニアガラスを、周囲温度から900℃〜1050℃の範囲の選択された高温へ加熱する工程;
ガラスを選択された高温に、選択された温度におけるガラスの緩和時間定数Tfより長い時間保持する工程;
ガラスを、選択された高温から750℃〜850℃の範囲の選択された中間温度まで、X℃/時間の選択された冷却速度で冷却する(ここで、冷却速度Xは0.05℃/時間〜50℃/時間の範囲である)工程、および
ガラスを、中間温度から周囲温度にまで5〜100℃/時間の範囲の冷却速度で冷却する工程
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 選択された高温での保持時間が0.5時間〜12時間の範囲であることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 選択された高温から選択された中間温度への冷却は、各工程が独自の冷却速度と温度範囲を有し、連続する各工程の冷却速度が、温度の段階的な低下に伴い小さくなる、一連のより小さな工程に分けられることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 第2の選択されたアニールサイクルは、
シリカ−チタニアガラスを、周囲温度から930℃〜1020℃の範囲の温度へ加熱する工程;
ガラスを、0.75〜2.0時間、930℃〜1020℃の温度に保持する工程;
ガラスを、930℃〜1020℃の範囲から800℃まで、X℃/時間の選択された冷却速度で冷却する(ここで、冷却速度Xは0.2℃/時間〜50℃/時間の範囲である)工程、および
ガラスを、800℃から周囲温度まで、3〜8℃/時間の範囲の速度で冷却する工程
を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 800℃から25℃への冷却速度は、4〜6℃/時間の範囲の速度であることを特徴とする請求項5に記載の方法。
- チタニア含有量がその範囲にあるTzcを、チタニア含有量を調節することなく、±10℃以内で調節することを特徴とする請求項2または5に記載の方法。
- チタニア含有量がその範囲にあるTzcを、チタニア含有量を調節することなく、±5℃以内で調節することを特徴とする請求項2または5に記載の方法。
- 5〜20重量%の範囲の選択されたチタニア含有量と、この範囲でチタニア含有量と対応させて調節可能なTzcを有するシリカ−チタニアガラスであって、前記Tzcがチタニア含有量を調節することなく±10℃以内で調節可能であることを特徴とするシリカ−チタニアガラス。
- 前記Tzcがチタニア含有量を調節することなく±5℃以内で調節可能であることを特徴とする請求項9に記載のシリカ−チタニアガラス。
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