JP5796598B2 - 凹凸パターン形成方法 - Google Patents
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Description
2)該ガラス基板の表面に感光性有機膜(いわゆるフォトレジスト)を形成。
3)最終的な基板の凹パターンに該当する領域の感光性有機膜にのみ電子線、X線や紫外線(波長180〜400nm)などの高エネルギー線を照射し、所望の領域の有機膜を露光する。続いてアルカリ性溶液や酸素ガスなどを用いて露光された有機膜を除去することにより、ガラス上の有機膜に凹凸パターンを形成する(最終的な基板の凹パターンに該当する領域にはガラスが露出し、凸パターンに該当する領域は有機膜で覆われている)。
5)ガラス基板表面の凸部領域上の有機膜をアルカリ性溶液、オゾンガス、又は硫酸と過酸化水素水との混合液などを用いて除去する。
(a)仮想温度分布が40℃以下であり、かつハロゲン濃度が400ppm未満の石英ガラス基板を用意する工程と、
(b)前記石英ガラス基板の表面に感光性有機膜を形成する工程と、
(c)前記感光性有機膜に凹凸パターンを形成する工程と、
(d)前記石英ガラス基板表面の感光性有機膜の凹パターンが形成された部分をエッチングする工程と、
(e)前記石英ガラス基板表面の凸パターンの感光性有機膜を除去する工程と、
を有する石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法を提供する。
本発明の態様2は、
(a)仮想温度分布が40℃以下であり、ハロゲン濃度が400ppm以上であり、かつ当該ハロゲン濃度の分布が400ppm以下の石英ガラス基板を用意する工程と、
(b)前記石英ガラス基板の表面に感光性有機膜を形成する工程と、
(c)前記感光性有機膜に凹凸パターンを形成する工程と、
(d)前記石英ガラス基板表面の感光性有機膜の凹パターンが形成された部分をエッチングする工程と、
(e)前記石英ガラス基板表面の凸パターンの感光性有機膜を除去する工程と、
を有する石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法を提供する。
本発明の態様3は、本発明の態様1または2において、ハロゲンが塩素またはフッ素である石英ガラス基板の凹凸パターンの形成方法を提供する。
本発明の態様5は、上記(d)工程において、F 2 、SF 6 、CHF 3 、CF 4 、NF 4 またはCHCl 3 のいずれかのガスによって石英ガラス基板のエッチングを行う石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法を提供する。
本発明の態様6は、上記(e)工程において、アルカリ性溶液、オゾンガスまたは硫酸と過酸化水素水との混合液のいずれかを用いて感光性有機膜を除去する本発明の態様1〜5のいずれかに記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法を提供する。
(c1)凹パターンに該当する領域の感光性有機膜にのみ電子線、X線または波長180〜400nmの紫外線を照射して感光性有機膜を露光する工程と、
(c2)アルカリ性溶液または酸素ガスを用いて露光された感光性有機膜を除去する工程と、
を有する本発明の態様1〜6のいずれかに記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法を提供する。
かかる点から、本発明の石英ガラスでは、仮想温度分布が40℃以下かつハロゲン濃度分布が400ppm以下とした。
該石英ガラスブロックの中央からサンプル片を切り出し、39重量%フッ化水素水溶液を用いて石英ガラスをエッチングした場合のエッチング速度のハロゲン濃度依存性を調べた。
徐冷時間は、仮想温度が所定の温度に達し、かつその分布が均一になるために要する最低時間が好ましい。
四塩化珪素を原料とした火炎加水分解法(VAD法)により石英ガラス微粒子を基材に堆積及び成長させ多孔質合成石英ガラスをまず作製した。次いで、得られた多孔質合成石英ガラスを減圧雰囲気下で1450℃に加熱して透明な合成石英ガラス(OH濃度:30ppm)を得た。得られた合成石英ガラスを7.5inch型枠にセットし、窒素雰囲気下1800℃に加熱して7.5inch角×45cmの石英ガラスブロックに成型した。
得られた石英ガラスブロックを同じく窒素雰囲気中にて、図4に示すそれぞれ異なる条件(例1、2及び3)で熱処理を行った。ついで、石英ガラスブロックの4側面を研削して6inch角×45cmブロックとし、中央部分、上端部分及び下端部分からそれぞれ0.25inch厚の基板を各1枚スライスして得た。
続いて同エリア内の39重量%フッ化水素酸水溶液によるエッチング速度分布を求めた。得られた結果を表1に示す。
この例の場合、石英ガラス中に含有される可能性のあるハロゲン元素は塩素のみである。しかし、蛍光X線分析により石英ガラス中の塩素濃度を測定したところ、検出限界(10ppm)以下であった。
多孔質合成石英ガラスの合成においてヘキサメチルジシロキサンを原料とする以外は、例3と全く同じ方法で石英ガラスブロックを作製する。得られるブロックの中央部分から0.25inch厚の基板を1枚スライスして、例3と同様の方法により研磨、仮想温度およびその分布を測定し、同エリア内の39重量%フッ化水素水溶液によるエッチング速度分布を求める。得られる結果を表1に示す。
本例の場合、石英ガラス中に含有される可能性のあるハロゲン元素は塩素のみである。
しかし、蛍光X線分析により石英ガラス中の塩素濃度を測定したところ、検出限界(10ppm)以下である。
四塩化珪素を原料とした火炎加水分解法(VAD法)により多孔質合成石英ガラスをまず作製した。得られた多孔質合成石英ガラスを室温、四フッ化珪素/ヘリウム=5/95体積%の雰囲気下で1時間保持した後、減圧雰囲気下で1,450℃に加熱して透明なフッ素含有合成石英ガラス(OH濃度:30ppm)を得た。
得られた合成石英ガラスを7.5inch型枠にセットし、窒素雰囲気下1800℃に加熱して7.5inch角×45cm石英ガラスブロックに成型した。得られた石英ガラスブロックを同じく窒素雰囲気中にて例2と同じ条件で熱処理を行った。ついで、石英ガラスブロックの4側面を研削して6inch角×45cmブロックとし、中央部分から0.25inch厚の基板を1枚スライスして得た。
続いてフィゾー干渉計(ZygoMarkIV)により基板中央140mm角エリア内の633nm屈折率分布を測定した。得られた屈折率分布よりフッ素濃度分布を求めた(ここでフッ素濃度分布(ppm)=屈折率分布(ppm)×2.5)。
得られた結果を表1に示す。例1においては、同一ブロックから切出した3枚の基板間は勿論、各々の基板内においてもエッチング速度のバラツキは1%以上と大きい。しかるに、例2においては、同一ブロックから切出した3枚の基板間は勿論、各々の基板内においてもバラツキはいずれも小さく良好である。また例3及び例4においても基板内エッチング速度のバラツキが1%以下と小さく例2と同様良好である。
Claims (7)
- (a)仮想温度分布が40℃以下であり、かつハロゲン濃度が400ppm未満の石英ガラス基板を用意する工程と、
(b)前記石英ガラス基板の表面に感光性有機膜を形成する工程と、
(c)前記感光性有機膜に凹凸パターンを形成する工程と、
(d)前記石英ガラス基板表面の感光性有機膜の凹パターンが形成された部分をエッチングする工程と、
(e)前記石英ガラス基板表面の凸パターンの感光性有機膜を除去する工程と、
を有する石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。 - (a)仮想温度分布が40℃以下であり、ハロゲン濃度が400ppm以上であり、かつ当該ハロゲン濃度の分布が400ppm以下の石英ガラス基板を用意する工程と、
(b)前記石英ガラス基板の表面に感光性有機膜を形成する工程と、
(c)前記感光性有機膜に凹凸パターンを形成する工程と、
(d)前記石英ガラス基板表面の感光性有機膜の凹パターンが形成された部分をエッチングする工程と、
(e)前記石英ガラス基板表面の凸パターンの感光性有機膜を除去する工程と、
を有する石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。 - 前記ハロゲンが塩素またはフッ素である請求項1または2に記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。
- 前記(d)工程において、フッ化水素酸溶液、フッ化アンモニウム溶液または水酸化カリウム溶液のいずれかによって石英ガラス基板のエッチングを行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。
- 前記(d)工程において、F 2 、SF 6 、CHF 3 、CF 4 、NF 3 またはCHCl 3 のいずれかのガスによって石英ガラス基板のエッチングを行う請求項1〜3のいずれか1項に記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。
- 前記(e)工程において、アルカリ性溶液、オゾンガスまたは硫酸と過酸化水素水との混合液のいずれかを用いて感光性有機膜を除去する請求項1〜5のいずれか1項に記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。
- 前記(c)工程において、
(c1)凹パターンに該当する領域の感光性有機膜にのみ電子線、X線または波長180〜400nmの紫外線を照射して感光性有機膜を露光する工程と、
(c2)アルカリ性溶液または酸素ガスを用いて露光された感光性有機膜を除去する工程と、
を有する請求項1〜6のいずれか1項に記載の石英ガラス基板の凹凸パターン形成方法。
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