KR102237371B1

KR102237371B1 - 합성 석영 유리의 열 처리 방법

Info

Publication number: KR102237371B1
Application number: KR1020150022024A
Authority: KR
Inventors: 히사시 야기; 마사키 다케우치; 다이지츠 하라다
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2021-04-07
Also published as: CN104860521A; US9487426B2; JP6107701B2; EP2910531A1; EP2910531B1; MY168445A; TW201602024A; US20150239766A1; JP2015155362A; KR20150099433A; CN104860521B; TWI655159B

Abstract

본 발명은 OH기 농도의 최댓값과 최솟값의 차(ΔOH)가 350ppm 미만인 합성 석영 유리를
1150 내지 1060℃에서 일정 시간 유지하는 제1 열 처리 공정과,
제2 열 처리 온도까지 일정 속도로 냉각하는 냉각 공정과,
1030 내지 950℃에서 일정 시간 유지하는 제2 열 처리 공정과,
-25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 공정
을 포함하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법이며, 상기 제2 열 처리 공정 시간이 5시간 이상인 합성 석영 유리의 열 처리 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 2단계의 열 처리를 행함으로써, ArF 엑시머 레이저용 광학 부재로서 레이저의 조사를 받는 유효 범위 내에서 적합한 저복굴절률의 합성 석영 유리를 얻을 수 있다.

Description

합성 석영 유리의 열 처리 방법{HEAT TREATMENT METHOD OF SYNTHETIC QUARTZ GLASS}

본 발명은, 합성 석영 유리의 열 처리 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 최첨단 용도의 포토마스크용 합성 석영 유리 기판으로서 적합한 저복굴절률 합성 석영 유리를 얻기 위한 열 처리 방법에 관한 것이다.

최근, 초LSI의 고집적화에 따른 노광 패턴의 미세화가 진행되고 있으며, 회로 패턴을 반도체 웨이퍼 상에 묘화하는 리소그래피 장치(스테퍼 장치)에 있어서도 광원은 보다 단파장화가 진행되고 있다. 그 결과, 노광 장치의 광원으로서, 종래의 i선(파장 365nm)으로부터 KrF 엑시머 레이저(파장 248nm), 최근에는 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm)가 사용되고 있다.

광원의 단파장화에 따라, 노광 장치에 사용되는 렌즈 등의 광학 부품 이외에, IC 회로의 원판인 포토마스크용 합성 석영 마스크 기판에 대해서도 보다 고정밀도인 것이 요구되고 있다.

특히 ArF 엑시머 레이저 용도에 있어서, 레이저 조사 초기 흡수의 억제 및 균질성 이외에 유리 기판 중의 잔류 복굴절률의 존재나, 레이저 조사 중의 복굴절률의 변화가 중요해지고 있다. 합성 석영 유리 중의 복굴절률은 소재에 잔존하는 응력에 기인하는 것이며, 복굴절률을 감소시키기 위해서는 응력 제거를 위한 적절한 어닐 처리를 행하는 것이 유효하다.

예를 들어, 특허문헌 1에서는, OH기 농도가 230ppm인 합성 석영 유리를 1100℃에서 200시간 열 처리한 후, 500℃까지 -20℃/시간으로 서냉하여, 복굴절률을 10nm/cm 이하까지 감소시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, OH기 농도가 800 내지 1300ppm인 합성 석영 유리를 1000℃에서 10시간 열 처리한 후, 500℃까지 -10℃/시간으로 서냉하여, 복굴절률을 2.0nm/cm 이하까지 감소시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에서는, 합성 석영 유리 블록을 900℃ 이상의 범위 내에 있는 제1 유지 온도까지 가열하고, 소정 시간 유지한 후, 500℃ 이하의 온도까지 10℃/시간 이하의 강온 속도로 냉각하고, 또한 500 내지 1100℃의 범위 내에 있는 제2 유지 온도까지 가열하고, 소정 시간 유지한 후, 상기 제2 유지 온도보다 100℃ 낮은 온도까지 50℃/시간 이상의 강온 속도로 냉각함으로써, 복굴절률 분포 불균질성을 개선하는 것이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2000-154029호 공보 국제 공개 제2002/085808호 일본 특허 공개 제2011-201771호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 방법에서는, 200시간을 초과하는 열 처리 시간을 필요로 한다. 어닐 처리에 필요한 시간이 길어지면, 생산성의 저하, 처리 환경으로부터의 불순물 오염의 면에서 바람직하지 않다.

또한, 특허문헌 2에 기재된 방법에서는, OH기 농도의 최댓값과 최솟값의 차(ΔOH)가 50ppm 이하로 한정되어 있으며, ΔOH가 이 범위로부터 벗어나면, 복굴절률이 2nm/cm보다 높아진다는 문제가 있다. 또한, 1000℃에서 일정 시간 유지한 후, 500℃까지 -10℃/시간의 속도로 서냉을 행할 필요가 있기 때문에, 긴 열 처리 시간을 필요로 한다.

또한, 특허문헌 3에 기재된 방법에서는, 제1 유지 온도에서 소정 시간 유지한 후, 제2 유지 온도 이하까지 냉각하고, 그 후, 제2 유지 온도까지 승온하는 공정이 필요하기 때문에, 열 처리 시간이 길어진다는 문제가 있다. 따라서, 보다 단시간의 어닐 처리에 의해 복굴절률을 감소 가능한 합성 석영 유리의 제조 방법이 요구된다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 엑시머 레이저 조사, 특히 ArF 엑시머 레이저 조사, 나아가 ArF 액침 기술 등에도 사용되는 레티클, 포토마스크용 저복굴절률 합성 석영 유리를 얻기 위해 유효한 합성 석영 유리의 열 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 목표를 달성하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 합성 석영 유리에 대하여 2단계의 열 처리를 행하고, 또한 제2 열 처리 공정을 후술하는 소정 시간 행함으로써, 짧은 열 처리 시간에 의해 복굴절률을 감소 가능하게 하는 것을 발견하여, 본 발명을 이루기에 이른 것이다.

따라서, 본 발명은 이하의 합성 석영 유리의 열 처리 방법을 제공한다.

〔1〕OH기 농도의 최댓값과 최솟값의 차(ΔOH)가 350ppm 미만인 합성 석영 유리를

1150 내지 1060℃에서 일정 시간 유지하는 제1 열 처리 공정과,

제2 열 처리 온도까지 일정 속도로 냉각하는 냉각 공정과,

1030 내지 950℃에서 일정 시간 유지하는 제2 열 처리 공정과,

-25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 공정

을 포함하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법이며, 상기 제2 열 처리 공정 시간이 5시간 이상인 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔2〕제2 열 처리 공정 시간이 5 내지 20시간인 〔1〕에 기재된 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔3〕OH기 농도의 최댓값과 최솟값의 차(ΔOH)가 350ppm 이상인 합성 석영 유리를

1150 내지 1060℃에서 일정 시간 유지하는 제1 열 처리 공정과,

제2 열 처리 온도까지 일정 속도로 냉각하는 냉각 공정과,

1030 내지 950℃에서 일정 시간 유지하는 제2 열 처리 공정과,

-25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 공정

을 포함하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법이며, 상기 제2 열 처리 공정 시간이 10 내지 15시간인 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔4〕제1 열 처리 공정 시간이 0.5 내지 10시간인 〔1〕 내지 〔3〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔5〕상기 제2 열 처리 공정 후에 서냉하는 공정이 제2 열 처리 공정시의 온도부터 850℃까지 -25 내지 -45℃/시간의 속도로 서냉하는 제1 서냉 공정과,

850 내지 500℃까지 -25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 제2 서냉 공정

을 포함하는 〔1〕 내지 〔4〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔6〕상기 제2 열 처리 온도까지 냉각하는 냉각 공정이 -7 내지 -30℃/시간의 속도로 냉각하는 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔7〕열 처리를 행하는 합성 석영 유리의 중심부의 OH기 농도가 400 내지 600ppm인 〔1〕 내지 〔6〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

〔8〕합성 석영 유리의 ArF 엑시머 레이저의 조사를 받는 유효 범위에 있어서의 복굴절률을 2nm/cm 이하로 하는 〔1〕 내지 〔7〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리의 열 처리 방법.

본 발명에 따르면, 2단계의 열 처리를 행함으로써, 합성 석영 유리의 복굴절률을 결정함에 있어서 중요한 온도 영역인 제2 열 처리 공정에서 상기한 일정 온도로 유지함으로써, 제1 열 처리 공정 후의 냉각시에 합성 석영 유리 내에 발생하는 온도 분포를 억제할 수 있기 때문에, ArF 엑시머 레이저용 광학 부재로서 레이저의 조사를 받는 유효 범위 내에서 적합한 저복굴절률의 합성 석영 유리를 얻을 수 있다.

또한, 제2 열 처리 시간을 변화시킴으로써, OH 농도의 최댓값과 최솟값의 차(이하, 「ΔOH」라고 함)에 따른 열 처리 공정이 가능해지고, 보다 저복굴절률의 합성 석영 유리를 얻을 수 있다.

서냉 공정을 2단계로 나누어서 행하는 경우에는, 서냉에 의해 발생하는 외주부의 왜곡이 중앙부로 이행되기 전에 석영 유리 블록이 냉각, 고점성화되기 때문에, ArF 엑시머 레이저용 광학 부재로서 레이저의 조사를 받는 유효 범위 내에서 저복굴절률의 합성 석영 유리를 얻을 수 있다.

또한, 제2 열 처리 공정에 있어서, 합성 석영 유리를 일정 온도에서 유지함으로써, 제2 열 처리 공정 후의 서냉 속도를 높일 수 있기 때문에, 단시간에 열 처리를 행할 수 있을 뿐만 아니라, ArF 엑시머 레이저용 광학 부재로서 ArF 엑시머 레이저의 조사를 받는 유효 범위 내의 복굴절률을 특히 낮게 할 수 있다.

합성 석영 유리는, 실란 화합물이나 실록산 화합물 등의 실리카 원료 화합물을 산수소 화염에 의해 기상 가수분해 또는 산화 분해하여 발생하는 실리카 미립자를 타깃 상에 퇴적시켜 유리화함으로써 제조할 수 있다. 이 경우, 실리카 미립자를 타깃 상에 퇴적시킴과 함께, 이것을 용융 유리화하는 직접법이나, 발생한 실리카 미립자를 타깃 상에 퇴적한 후, 가열 유리화하는 간접법 중 어떠한 방법에 의해서도 제조할 수 있다. 또한, 직접법의 경우에는, 합성 석영 유리 잉곳 제작시의 실리카 원료 화합물량, 사용하는 산수소량, 버너 형상을 제어함으로써, 합성 석영 유리 내의 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 조정할 수 있다. 한편, 간접법의 경우에는, 실리카 미립자 퇴적시의 실리카 원료 화합물량, 사용하는 산수소량, 버너 형상을 제어하는 것이나 실리카 미립자를 유리화하는 온도보다 저온의 수증기 분위기하에서 열 처리하는 등의 방법에 의해서도 합성 석영 유리 내의 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 조정하는 것이 가능하다.

얻어진 합성 석영 유리 잉곳은, 진공 용해로에서 고순도 카본제의 형재(型材)를 사용하여, 온도 1700 내지 1900℃에서 30 내지 120분간 유지하여, 원하는 형상의 합성 석영 유리 블록에 열간 성형한다. 열간 성형한 합성 석영 유리 블록의 복굴절률은 통상 15 내지 35nm/cm이지만, 그 후 이것을 2nm/cm 이하로 감소시키는 열 처리를 행한다.

우선, 합성 석영 유리 블록을 1150 내지 1060℃, 바람직하게는 1120 내지 1080℃에서 일정 시간 유지한다(제1 열 처리 공정). 제1 열 처리 온도가 1150℃보다 높은 경우에는 열 처리 후의 블록 복굴절률이 2nm/cm보다 높아질 뿐만 아니라, 합성 석영 유리의 실투, 변형, 수소 등의 함유 가스의 방출에 따른 물성 변화가 발생하기 쉽고, 1060℃ 미만이면 열 처리 후의 블록 복굴절률이 2nm/cm보다 높아진다. 또한, 제1 열 처리 공정의 소요 시간은, 생산성의 관점에서 바람직하게는 0.5 내지 10시간, 보다 바람직하게는 2 내지 8시간이다.

이어서, 제2 열 처리 온도까지는 일정 속도, 바람직하게는 -7.5 내지 -30℃/시간, 보다 바람직하게는 -10 내지 -25℃에서 냉각한다. 냉각 속도가 -30℃/시간을 초과하는 경우에는 열 처리 후의 합성 석영 유리 블록의 복굴절률이 2nm/cm보다 높아짐과 동시에, 가상 온도가 높아지기 쉽고, ArF 엑시머 레이저 내성의 저하 및 193nm에 있어서의 투과율 저하의 원인이 되는 경우가 있다. 한편, -7.5℃/시간 미만이어도 열 처리 후의 블록 복굴절률이 2nm/cm보다 높아질 우려가 있다.

그 후, 합성 석영 유리 블록을 1030 내지 950℃, 바람직하게는 1010 내지 980℃에서 5시간 이상, 보다 바람직하게는 10 내지 15시간 유지한다(제2 열 처리 공정).

제2 열 처리 온도가 1030℃보다 높은 경우, 또는 950℃보다 낮은 경우에는, 복굴절률이 2nm/cm 이하인 석영 유리를 얻을 수 없다.

또한, 제2 열 처리 공정은 ΔOH가 350ppm 미만, 바람직하게는 250ppm 미만인 경우 5시간 이상, 바람직하게는 5 내지 20시간, 보다 바람직하게는 10 내지 15시간 유지하고, ΔOH가 350ppm 이상, 바람직하게는 400ppm 이상인 경우 10 내지 15시간, 바람직하게는 10시간 유지한다.

각각의 제2 열 처리 시간의 하한 시간 미만이면 냉각시의 열 이력의 영향이나 블록 내의 온도 분포가 균일해지지 않고, 열 처리 후의 블록 복굴절률이 2nm/cm보다 높아진다.

또한, 경제성의 면에서 합성 석영 유리의 ΔOH가 350ppm 미만인 경우, 제2 열 처리 공정에서 20시간보다 장시간 유지하는 것은 바람직하지 않다.

한편, ΔOH가 350ppm 이상인 합성 석영 유리의 경우, 제2 열 처리 공정에서 15시간보다 장시간 유지한 경우, 열 처리 후의 블록 복굴절률이 2nm/cm보다 높아진다. 그 이유는 반드시 밝혀져 있지 않지만, ΔOH에 따른 합성 석영 유리 내의 OH기의 배향성, 구조 완화 시간의 차이에 따라, 본 발명의 열 처리 방법에 있어서는 ΔOH에 의해 제2 열 처리 공정에 있어서 적합한 유지 시간이 존재하는 것이라고 생각된다.

열 처리를 행하는 합성 석영 유리는, 바람직하게는 중심부의 OH기 농도가 400 내지 600ppm, 보다 바람직하게는 450 내지 550ppm이다. OH기 농도가 400ppm 미만 및 600ppm을 초과하면 본 발명의 열 처리 방법에 있어서는, 합성 석영 유리 내에 복굴절률이 2nm/cm보다 높아지는 부위가 발생하기 쉬워진다. OH기 농도는, 적외 분광 광도계(예를 들어, 시마즈(SHIMADZU)사제의 분광 광도계(솔리드스펙(SolidSpec)-3700)를 사용하여 OH기의 흡수를 측정하였다.

제2 열 처리 후의 합성 석영 유리 블록은, 500℃까지 -25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉한다. 이 서냉 공정은, 2단계로 나누어서 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 제2 열 처리 공정시의 온도부터 850℃까지는, 바람직하게는 -25 내지 -45℃/시간, 보다 바람직하게는 -30 내지 -40℃/시간의 속도로 서냉하는 제1 서냉 공정과, 850 내지 500℃까지는, 바람직하게는 -25 내지 -85℃/시간, 보다 바람직하게는 -35 내지 -75℃/시간, 더욱 바람직하게는 -45 내지 -75℃/시간의 속도로 서냉하는 제2 서냉 공정을 포함한다.

2단계로 나누어서 서냉함으로써, 종전의 열 처리 방법에 비해 빠른 서냉 속도로 행할 수 있기 때문에, 전체의 열 처리 시간을 단축할 수 있다. 또한 서냉 공정을 2단계로 나누어서 행함으로써, ArF 엑시머 레이저용 광학 부재로서 ArF 엑시머 레이저의 조사를 받는 유효 범위 내의 복굴절률을 특히 낮게 유지할 수 있다.

일정 시간, 일정 온도에서 합성 석영 유리를 유지하는 제2 열 처리 공정에 의해 석영 유리 블록 내의 온도 분포를 억제한 상태에서, 상기 제1 서냉 공정의 조건으로 냉각하면, 석영 유리 블록 내에 온도 분포가 발생하여 외주부가 저온화되기 때문에, 석영 유리 블록 내의 왜곡은 외주부에 집중된다고 생각된다. 이 상태에서 제1 서냉 공정과 동일한 서냉 속도로 냉각을 계속한 경우에는, 외주부의 왜곡이 석영 유리 블록 중앙부를 향해 진행되기 때문에, ArF 엑시머 레이저용 광학 부재로서의 유효 범위 내가 고복굴절화된다고 생각된다.

한편, 고속의 서냉 속도인 제2 서냉 공정에 의해 서냉하는 경우에는, 외주부의 왜곡이 중앙부로 이행되기 전에 석영 유리 블록이 냉각, 고점성화되기 때문에, 유효 범위 내의 복굴절률이 낮은 채로 유지되는 것으로 추정된다.

상기 서냉 공정 종료 온도에 도달한 후에는 특별히 제한되지 않지만, 통상은 실온까지 자연 냉각된다. 또한, 본 발명의 합성 석영 유리의 열 처리 방법의 분위기는 특별히 제한되지 않으며, 대기 중에서 행할 수도 있고, 압력도 특별히 제한되지 않으며, 대기압하에서 행할 수 있다.

본 발명에서 얻어진 합성 석영 유리 블록은, 슬라이스 가공, 랩핑 가공, 연마 가공과 종래의 연마 가공 공정을 거쳐서, 예를 들어 각 변 6인치, 두께 6.35mm의 ArF 엑시머 레이저용 합성 석영 유리 기판을 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 합성 석영 유리제 ArF 엑시머 레이저용 광학 부재의 유효 범위 내란, 합성 석영 유리 내의 ArF 엑시머 레이저의 조사를 받는 영역을 의미한다. 구체적으로는, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저용 포토마스크용 광학 부재의 경우, 각 변 6인치 기판의 중앙부 각 변 132×132mm 내를 의미한다.

본 발명에 따르면, 유효 범위 내의 복굴절률이 2nm/cm 이하, 바람직하게는 1.5nm/cm 이하, 보다 바람직하게는 1.0nm/cm 이하인 ArF 엑시머 레이저용 합성 석영 유리를 얻을 수 있다.

복굴절률은, 유니옵트(UNIOPT)사제의 복굴절률 측정 장치(ABR-10A)를 사용하여 실온(25℃)에서 측정하였다. 측정은 합성 석영 유리 중을 10mm 간격으로 측정하고, 그의 최댓값을 측정값으로 하였다. 또한, 측정 광원에는 He-Ne 레이저를 사용하고, 측정값에 1.5를 곱함으로써, 파장 193nm에 있어서의 복굴절률 값으로 하였다.

[실시예]

이하, 실시예와 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다. 또한, OH기 농도, 복굴절률의 측정 방법은 상기한 바와 같다.

[실시예 1]

표 1에 나타내는 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 갖는 187mm×187mm×50mm의 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에서 1100℃까지 5시간에 승온한 후, 4시간 유지하였다. 980℃까지 -15℃/시간의 속도로 냉각한 후, 980℃에서 10시간 유지하였다. 또한, 850℃까지 -30℃/시간의 속도로 서냉한 후, 500℃까지 -50℃/시간의 속도로 서냉하고, 그 후에 전기로의 전원을 끄고, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 블록의 중앙부로부터 슬라이스 기판을 잘라내고, 랩핑 가공, 연마 가공을 통해 각 변 6인치의 두께 6.35mm의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.

얻어진 연마 기판의 193nm에 있어서의 복굴절률을 복굴절률 측정 장치로 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.

[실시예 2]

표 1에 나타내는 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 갖는 187mm×187mm×50mm의 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에서 1100℃까지 5시간에 승온한 후, 4시간 유지하였다. 980℃까지 -15℃/시간의 속도로 냉각한 후, 980℃에서 5시간 유지하였다. 또한, 850℃까지 -30℃/시간의 속도로 서냉한 후, 500℃까지 -50℃/시간의 속도로 서냉하고, 그 후에 전기로의 전원을 끄고, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 블록의 중앙부로부터 슬라이스 기판을 잘라내고, 랩핑 가공, 연마 가공을 통해 각 변 6인치의 두께 6.35mm의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.

[실시예 3]

표 1에 나타내는 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 갖는 187mm×187mm×50mm의 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에서 1100℃까지 5시간에 승온한 후, 4시간 유지하였다. 980℃까지 -15℃/시간의 속도로 냉각한 후, 980℃에서 20시간 유지하였다. 또한, 850℃까지 -30℃/시간의 속도로 서냉한 후, 500℃까지 -50℃/시간의 속도로 서냉하고, 그 후에 전기로의 전원을 끄고, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 블록의 중앙부로부터 슬라이스 기판을 잘라내고, 랩핑 가공, 연마 가공을 통해 각 변 6인치의 두께 6.35mm의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.

[실시예 4]

[실시예 5]

표 1에 나타내는 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 갖는 187mm×187mm×50mm의 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에서 1100℃까지 5시간에 승온한 후, 4시간 유지하였다. 980℃까지 -15℃/시간의 속도로 냉각한 후, 980℃에서 15시간 유지하였다. 또한, 850℃까지 -30℃/시간의 속도로 서냉한 후, 500℃까지 -50℃/시간의 속도로 서냉하고, 그 후에 전기로의 전원을 끄고, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 블록의 중앙부로부터 슬라이스 기판을 잘라내고, 랩핑 가공, 연마 가공을 통해 각 변 6인치의 두께 6.35mm의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.

[실시예 6]

[실시예 7]

[실시예 8]

표 1에 나타내는 중심부 OH기 농도 및 ΔOH를 갖는 187mm×187mm×50mm의 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에서 1100℃까지 5시간에 승온한 후, 4시간 유지하였다. 980℃까지 -15℃/시간의 속도로 냉각한 후, 980℃에서 10시간 유지하였다. 또한, 850℃까지 -30℃/시간의 속도로 서냉한 후, 500℃까지 -50℃/시간의 속도로 서냉하고, 그 후에 전기로의 전원을 끄고, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 블록의 중앙부로부터 슬라이스 기판을 잘라내고, 랩핑 가공, 연마 가공을 통해 각 변 6인치의 두께 6.35mm의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.

[비교예 1]

[비교예 2]

표 1에 나타내는 ΔOH 및 중심부 OH기 농도를 갖는 187mm×187mm×50mm의 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에서 980℃까지 5시간에 승온 후, 15시간 유지하였다. 또한, 850℃까지 -30℃/시간의 속도로 서냉한 후, 500℃까지 -50℃/시간의 속도로 서냉하고, 그 후에 전기로의 전원을 끄고, 실온까지 냉각하였다. 얻어진 블록의 중앙부로부터 슬라이스 기판을 잘라내고, 랩핑 가공, 연마 가공을 통해 각 변 6인치의 두께 6.35mm의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.

Claims

OH기 농도의 최댓값과 최솟값의 차(ΔOH)가 350ppm 미만이고, 중심부의 OH기 농도가 400 내지 600ppm인 합성 석영 유리를
1150 내지 1060℃에서 일정 시간 유지하는 제1 열 처리 공정과,
제2 열 처리 온도까지 일정 속도로 냉각하는 냉각 공정과,
1030 내지 950℃에서 일정 시간 유지하는 제2 열 처리 공정과,
-25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 공정
을 포함하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법이며, 상기 제2 열 처리 공정 시간이 5시간 이상인 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
제1항에 있어서, 제2 열 처리 공정 시간이 5 내지 20시간인 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
OH기 농도의 최댓값과 최솟값의 차(ΔOH)가 350ppm 이상이고, 중심부의 OH기 농도가 400 내지 600ppm인 합성 석영 유리를
1150 내지 1060℃에서 일정 시간 유지하는 제1 열 처리 공정과,
제2 열 처리 온도까지 일정 속도로 냉각하는 냉각 공정과,
1030 내지 950℃에서 일정 시간 유지하는 제2 열 처리 공정과,
-25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 공정
을 포함하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법이며, 상기 제2 열 처리 공정 시간이 10 내지 15시간인 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 열 처리 공정 시간이 0.5 내지 10시간인 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 열 처리 공정 후에 서냉하는 공정이 제2 열 처리 공정시의 온도부터 850℃까지 -25 내지 -45℃/시간의 속도로 서냉하는 제1 서냉 공정과,
850 내지 500℃까지 -25 내지 -85℃/시간의 속도로 서냉하는 제2 서냉 공정
을 포함하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 열 처리 온도까지 냉각하는 냉각 공정이 -7 내지 -30℃/시간의 속도로 냉각하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 합성 석영 유리의 ArF 엑시머 레이저의 조사를 받는 유효 범위에 있어서의 복굴절률을 2nm/cm 이하로 하는 합성 석영 유리의 열 처리 방법.
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