KR20110033997A - Optical member for photomask and method for manufacturing the optical member - Google Patents

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Abstract

포토마스크용 광학 부재는, 합성 석영 유리에 TiO2 를 첨가하여 이루어지는 광학 부재이다. TiO2 는 3.0 내지 6.5 중량% 함유된다. 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법은, 석영 유리 잉곳을 합성한 후, 평판 형상의 소정 형상으로 성형하고, 그 후, 산화 분위기 중에서 어닐한다. 어닐에 의해 석영 유리 잉곳 중의 Ti3 를 Ti4 로 변화시켜 Ti3 에 의한 광의 흡수를 저감시킬 수 있다. 파장 365 ㎚ 의 광에 대한 투과율이 90 % 이상이므로, 파장 365 ㎚ 부근에서도 실용상 충분한 투과율을 가지며, 또한 석영 유리보다 잘 열팽창되지 않는다.The optical member for photomasks is an optical member formed by adding TiO 2 to synthetic quartz glass. TiO 2 is contained 3.0 to 6.5% by weight. The manufacturing method of the optical member for photomasks synthesize | combines a quartz glass ingot, shape | molds to predetermined shape of flat form, and then anneals in an oxidizing atmosphere. By annealing by changing the Ti + 3 in the quartz glass ingot by Ti 4 + it is possible to reduce the light absorption by the Ti 3 +. Since the transmittance | permeability with respect to the light of wavelength 365nm is 90% or more, it has a practically sufficient transmittance also in the vicinity of wavelength 365nm, and does not thermally expand better than quartz glass.

Figure P1020117000279
Figure P1020117000279

Description

포토마스크용 광학 부재 및 그 제조 방법{OPTICAL MEMBER FOR PHOTOMASK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE OPTICAL MEMBER}Optical member for photomask and its manufacturing method {OPTICAL MEMBER FOR PHOTOMASK AND METHOD FOR MANUFACTURING THE OPTICAL MEMBER}

본 발명은, 액정 패널 등의 플랫 패널 디스플레이 (이하, FPD 라고 부른다) 를 제조할 때에 사용하는 포토마스크 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to the photomask substrate used when manufacturing flat panel displays (henceforth FPD), such as a liquid crystal panel, and its manufacturing method.

FPD 는, 유리 기판의 표면에 FPD 의 요소를 고정밀도로 형성하는 공정을 거쳐 제조된다. 이 공정에서는 포토리소그래피 기술이 사용된다. 즉, 평면성이 우수한 평판 형상의 투명 기판의 표면에 고정밀도로 마스크 패턴이 형성된 포토마스크를 노광 광으로 조명하고, 그 마스크 패턴의 이미지를 미리 포토레지스트가 도포된 유리 기판 상에 결상시킨 후, 현상함으로써, 유리 기판 표면에 레지스트 패턴을 형성한다.FPD is manufactured through the process of forming the element of FPD with high precision on the surface of a glass substrate. Photolithography technology is used in this process. That is, the photomask in which the mask pattern was formed with high precision on the surface of the flat-shaped transparent substrate excellent in planarity is illuminated with exposure light, and the image of the mask pattern is image-formed on the glass substrate to which photoresist was apply | coated previously, and is developed by A resist pattern is formed on the glass substrate surface.

그런데, FPD 의 화면 사이즈의 대형화와 생산의 효율화를 위해서, FPD 용 유리 기판은 해마다 대형화가 진행되고, 이에 수반하여, 그 생산에 이용하기 위한 포토마스크의 대형화도 진행되고 있다. 가까운 장래에 유리 기판은, 2200 ㎜ × 2500 ㎜ 와 같은 매우 큰 사이즈로 되고, 이에 수반하여, 이 유리 기판에 마스크 패턴을 노광하기 위해 사용하는 포토마스크는, 대각선의 길이가 1470 ㎜ 를 초과하는 사이즈의 것, 예를 들어, 1220 ㎜ × 1400 ㎜, 두께는 13 ㎜ 와 같은 매우 큰 것이 된다. 그러나, 대형화는 이에 그치지 않고, 더욱 큰 유리 기판과 포토마스크가 요구되고 있다. By the way, in order to enlarge the size of the screen of FPD and to make production more efficient, the glass substrate for FPD advances year by year, and with this, the size of the photomask for using for the production is also progressing. In the near future, glass substrates become very large sizes, such as 2200 mm x 2500 mm, and with this, the photomask used for exposing a mask pattern to this glass substrate is a size whose diagonal length exceeds 1470 mm. Thing, for example, 1220 mm x 1400 mm, and thickness becomes very large like 13 mm. However, the increase in size is not limited to this, and larger glass substrates and photomasks are required.

포토마스크에 형성된 패턴을 기판에 노광할 때에는, 포토마스크를 수평으로 유지한 상태로 노광을 실시한다. 이와 같은 포토마스크에 사용되는 재료로서는, 석영 유리가 알려져 있다. 석영 유리의 선열팽창 계수는 5 × 10-7/℃ 로, 열에 의한 변형은 비교적 적은 재료이지만, 노광시에 조사되는 자외선 등의 영향에 의해 체적 변화가 일어나면, FPD 기판에 형성되는 패턴의 정밀도가 저하되기 때문에, 열팽창이 매우 적은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또, 예를 들어, 노광시에 파장이 365 ㎚ 정도인 자외선을 사용하는 경우가 있는데, 이와 같은 단파장에서 높은 투과율을 갖는 것이 요망되고 있다.When exposing the pattern formed on a photomask to a board | substrate, exposure is performed in the state which hold | maintained the photomask horizontally. As a material used for such a photomask, quartz glass is known. The coefficient of linear thermal expansion of quartz glass is 5 × 10 -7 / ° C, but the deformation by heat is relatively small. Since it falls, it is preferable to use the material with very little thermal expansion. Further, for example, an ultraviolet ray having a wavelength of about 365 nm is used during exposure, but it is desired to have a high transmittance at such a short wavelength.

실온 부근에서의 열팽창이 매우 적은 재료로서, 석영 유리에 티타니아 (TiO2) 를 7.5 중량% 정도 첨가한 재료가 알려져 있다. 선열팽창 계수는 첨가되는 티타니아의 양에 의존하며, 7.5 중량% 로 함으로써 선열팽창 계수가 거의 제로로 된다. 그러나, 7.5 중량% 부근의 조성에서는, 파장 365 ㎚ 부근에서의 투과율은 90 % 미만으로, 충분한 투과율이라고는 할 수 없다. 이와 같은 재료는 저팽창이라는 특성을 살려, 고정밀도가 요구되는 EUV 용 반사형 포토마스크의 재료로 사용하는 것이 제안되어 있다. As a material for the thermal expansion is very small at around room temperature, a degree of added titania (TiO 2) 7.5% by weight of the silica glass material is known. The coefficient of linear thermal expansion depends on the amount of titania added, and the coefficient of linear thermal expansion becomes almost zero by setting it to 7.5% by weight. However, in the composition around 7.5% by weight, the transmittance near the wavelength of 365 nm is less than 90%, which is not a sufficient transmittance. It is proposed to use such a material as the material of the reflective photomask for EUV which utilizes the property of low expansion and requires high precision.

일본 공개특허공보 2007-182367Japanese Unexamined Patent Publication 2007-182367

본 발명은, 파장 365 ㎚ 부근에서도 실용상 충분한 투과율을 가지며, 또한 석영 유리보다 잘 열팽창되지 않는 포토마스크용 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a photomask substrate and a method for producing the same, which have a practically sufficient transmittance even in the vicinity of a wavelength of 365 nm and are not thermally expanded better than quartz glass.

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 합성 석영 유리에 TiO2 를 첨가한 광학 부재로서, 상기 TiO2 가 3.0 내지 6.5 중량% 함유되고, 파장 365 ㎚ 의 투과율이 90 % 이상인 포토마스크용 광학 부재가 제공된다.According to the first aspect of the present invention, there is provided an optical member in which TiO 2 is added to synthetic quartz glass, wherein the optical member for photomask containing 3.0 to 6.5% by weight of TiO 2 and having a transmittance of 90% or more at a wavelength of 365 nm is provided. do.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법으로서, 원료 가스를 혼합함으로써 TiO2 를 함유하는 석영 유리 잉곳을 합성하는 합성 공정과, 상기 석영 유리 잉곳을, 소정의 온도로 유지한 상태로 가압함으로써 평판 형상의 소정 형상으로 성형하는 성형 공정과, 상기 성형 공정 후에, 산화 분위기 중에서 가열함으로써 상기 석영 유리에 함유되는 티탄을 산화시키는 산화 처리 공정을 포함하는 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법이 제공된다.According to the second aspect of the present invention, there is provided a method for producing an optical member for photomask, comprising: a synthesis step of synthesizing a quartz glass ingot containing TiO 2 by mixing a source gas, and maintaining the quartz glass ingot at a predetermined temperature. Production of an optical member for photomask, comprising a molding step of molding into a predetermined shape of a flat plate shape by pressing in a state and an oxidation treatment step of oxidizing titanium contained in the quartz glass by heating in an oxidizing atmosphere after the molding step. A method is provided.

본 발명에 의하면, 석영 유리에 3.0 ∼ 6.5 중량% 의 티타니아를 첨가함으로써, 파장 365 ㎚ 에서의 투과율이 90 % 이상과 같은 실용상 충분한 투과율을 갖는 포토마스크 기판 재료가 실현된다.According to the present invention, by adding 3.0 to 6.5% by weight of titania to the quartz glass, a photomask substrate material having a practically sufficient transmittance such as a transmittance at a wavelength of 365 nm of 90% or more is realized.

도 1 은 실시형태 1 의 투과율과 선열팽창 계수와 TiO2 농도와의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2 는 실시형태 2 의 포토마스크의 제조 공정을 나타내는 플로우 차트이다.
1 is a view showing the relationship between the transmittance and the linear thermal expansion coefficient and the TiO 2 concentration in the first preferred embodiment.
2 is a flowchart illustrating a process of manufacturing the photomask of Embodiment 2. FIG.

발명을 실시하기Carrying out the invention 위한 형태 Form for

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described.

[실시형태 1]Embodiment 1

본 발명의 광학 부재의 실시형태에 대해 설명한다. 이 실시형태의 광학 부재는, 합성 석영 유리 (SiO2) 에 TiO2 가 3.0 ∼ 6.5 중량% 첨가되어 이루어지는 광학 부재로서, 임의의 형상을 취할 수 있다. 광학 부재에는, TiO2 와 SiO2 이외의 물질을 함유하지 않는 편이 바람직하다. 예를 들어, Al, Cu, Fe, Na, K 등의 원소를 불순물로서 함유하는 경우라도, 예를 들어, Al 이 0.1 wt·ppm 이하, Cu 가 0.05 wt·ppm 이하, Fe 가 0.1 wt·ppm 이하, Na 가 0.05 wt·ppm 이하, 및 K 가 0.05 wt·ppm 이하인 것이 바람직하다. Embodiment of the optical member of this invention is described. The optical member of this embodiment is, as an optical member made of the TiO 2 is 3.0 to 6.5% by weight addition of a synthetic silica glass (SiO 2), it may take any shape. The optical member, the side it is preferred but not containing a substance other than TiO 2 and SiO 2. For example, even when an element such as Al, Cu, Fe, Na, K, etc. is contained as an impurity, for example, Al is 0.1 wt · ppm or less, Cu is 0.05 wt · ppm or less, Fe is 0.1 wt · ppm Hereinafter, it is preferable that Na is 0.05 wt.ppm or less, and K is 0.05 wt.ppm or less.

본 실시 형태의 광학 부재의 제작 방법에 대해 설명한다. 최초로, 합성로에서 SiO2 미립자와 TiO2 미립자의 혼합물로 이루어지는 퇴적 중간물 (슈트체) 을 조제한다. 슈트체는 미립자의 집합체로, 이 집합체를 전기 가열로 등에서 유리화 온도 이상으로 가열함으로써 투명화시키는 방법을 사용할 수 있다.The manufacturing method of the optical member of this embodiment is demonstrated. First, a deposition intermediate (suit body) composed of a mixture of SiO 2 fine particles and TiO 2 fine particles is prepared in a synthesis furnace. A chute body is an aggregate of microparticles | fine-particles, The method of making this aggregate transparent by heating more than vitrification temperature in an electric heating furnace etc. can be used.

본 실시 형태의 퇴적 중간물을 얻기 위해서는, 하나의 합성로 안에서, SiO2 미립자와 TiO2 미립자를 동시에 합성하고, 혼합함으로써 혼합물의 슈트체를 제작하고, 이 슈트체를 투명화시킴으로써 합성할 수 있다. 이 경우, 하나의 합성로에는, SiO2 미립자를 합성하는 제 1 버너와 Ti02 미립자를 합성하기 위해서 제 2 버너를 구비한 합성로를 사용할 수 있다. SiO2 미립자를 합성하는 제 1 버너는, 4 염화 규소 (SiCl4), 4 불화 규소 (SiF4), 실란 (SiH4) 등의 규소 화합물을 함유하는 원료 가스와, 지연성 (支燃性) 가스 (산소 가스) 및 가연성 가스 (수소 가스) 등의 연소 가스와, 불활성 가스를 분출시켜, 화염 중에서 규소 화합물을 가수분해함으로써 SiO2 유리 미립자를 생성시킨다. 또, 제 2 버너는 4 염화 티탄 (TiCl4) 등의 티탄 화합물을 함유하는 원료 가스와, 지연성 가스 (산소 가스) 및 가연성 가스 (수소 가스) 등의 연소 가스와, 불활성 가스를 분출시켜, 화염 중에서 티탄 화합물을 가수분해함으로써 TiO2 유리 미립자를 생성시킨다.In order to obtain the deposition intermediate of the present embodiment, it is possible to synthesize a chute body of a mixture by simultaneously synthesizing and mixing SiO 2 fine particles and TiO 2 fine particles in one synthesis furnace, and to synthesize the chute body by making it transparent. In this case, in one synthesis furnace, a synthesis furnace equipped with a first burner for synthesizing SiO 2 fine particles and a second burner for synthesizing Ti0 2 fine particles can be used. The first burner for synthesizing the SiO 2 fine particles includes a source gas containing a silicon compound such as silicon tetrachloride (SiCl 4 ), silicon tetrafluoride (SiF 4 ), silane (SiH 4 ), and a retardant property. gas and combustion gas, such as (oxygen gas) and the combustible gas (hydrogen gas), by ejecting the inert gas, to produce a SiO 2 glass particles by hydrolyzing a silicon compound in a flame. In addition, the second burner ejects a source gas containing a titanium compound such as titanium tetrachloride (TiCl 4 ), combustion gases such as a delayed gas (oxygen gas) and a combustible gas (hydrogen gas), and an inert gas, Hydrolysis of the titanium compound in the flame produces TiO 2 glass fine particles.

제 1 버너에 의해 생성된 SiO2 유리 미립자와 제 2 버너에 의해 생성된 TiO2 유리 미립자는, 두 개의 버너의 경사 상방에 형성된 퇴적용 타겟에 퇴적된다. 제 1 버너와 제 2 버너를 동시에 연소시킴으로써, 타겟에 SiO2 유리 미립자와 TiO2 유리 미립자의 혼합물을 퇴적시킨다. 조성 중의 TiO2 의 양은, 제 1 버너에 의해 생성된 SiO2 와 제 2 버너에 의해 생성된 TiO2 의 양비를 변화시킴으로써 변경할 수 있다. 예를 들어, 버너에 도입되는 원료 가스의 유량을 제어함으로써 변경할 수 있다.SiO 2 glass fine particles produced by the first burner and TiO 2 glass fine particles produced by the second burner are deposited on the deposition target formed on the inclined upper side of the two burners. By simultaneously burning the first burner and the second burner, a mixture of SiO 2 glass fine particles and TiO 2 glass fine particles is deposited on the target. The amount of TiO 2 in the composition is SiO 2 produced by the first burner. And a it can be changed by changing the amount ratio of the resulting TiO 2 by the second burner. For example, it can change by controlling the flow volume of the source gas introduce | transduced into a burner.

이와 같이 하여 제작된 혼합물의 슈트체는 불투명하기 때문에, 1300 ℃ 이상으로 가열함으로써 투명화시킨다. 투명화된 샘플을 직경 약 16 ㎜ 두께 10 ㎜ 의 사이즈로 잘라내어, 샘플의 표면을 연마하고 이어서 세정함으로써 측정용 샘플을 준비하였다. 투과율의 측정은, Varian 사 제조의 자외·가시·근적외 분광 광도계 Cary5 를 사용하여, 365 ㎚ (i 선) 에서의 투과율을 측정하였다.Since the chute body of the mixture thus prepared is opaque, it is made transparent by heating to 1300 degreeC or more. A sample for measurement was prepared by cutting the cleared sample to a size of about 16 mm in diameter and 10 mm in thickness, by polishing the surface of the sample and then washing it. The transmittance | permeability measured the transmittance | permeability in 365 nm (i-ray) using the ultraviolet, visible, near-infrared spectrophotometer Cary5 by a Varian company.

TiO2 의 농도와 파장 365 ㎚ 에서의 투과율의 관계를 도 1 에 나타낸다. 도 1 은, 합성 석영 유리에 첨가한 TiO2 의 농도와 선열팽창 계수의 관계 및 TiO2 의 농도와 파장 365 ㎚ 에서의 투과율의 관계를 나타내고 있다. 또한, 각 샘플의 조성은 형광 X 선 분석 장치를 이용하여 조사하고, 조성의 TiO2 의 농도를 도 1 의 가로축으로 하였다. TiO2 의 농도는 0.5 에서 9.5 중량% 까지의 5 종류로 하고, 참고예로서 TiO2 를 첨가하지 않는 합성 석영 유리의 투과율도 기재되어 있다. TiO2 를 첨가하지 않는 합성 석영 유리의 투과율은 92.9 % 였다. TiO2 농도의 증가와 함께 투과율은 저하되어, 7.5 중량% 에서는 89.0 % 까지 저하되었다. 도 1 에 나타내는 투과율의 값은, 두께 10 ㎜ 인 샘플의 반사율을 포함한 값으로 되어 있다. i 선 (파장 365 ㎚) 을 노광 광으로 사용하는 투과형 포토마스크에 사용하는 기판으로서는, 고정세이며 고콘트라스트의 패턴을 노광하기 위해서, 90 % 이상의 투과율이 확보되어 있는 것이 바람직하다. 도 1 에 나타낸 TiO2 농도와 투과율의 관계로부터, 투과율 90 % 이상을 확보할 수 있는 TiO2 농도로는 6.5 중량% 이하의 범위가 바람직하다.The relationship between the transmittance of the density of the TiO 2 and the wavelength 365 ㎚ is shown in FIG. 1 shows the relationship between the transmittance and the concentration of the composite relationship with the wavelength of 365 ㎚ TiO 2 concentration and the coefficient of linear thermal expansion of the TiO 2 was added to the silica glass. Further, the composition of each sample was set to the horizontal axis of Figure 1, the concentration of TiO 2 of the irradiation, the composition using a fluorescent X-ray analyzer. The concentration of TiO 2 is in the range of 0.5 to 9.5% by weight, and the transmittance of the synthetic quartz glass without adding TiO 2 is also described as a reference example. Synthesized transmittance of the silica glass is not added to the TiO 2 was 92.9%. With the increase of the TiO 2 concentration, the transmittance was lowered and, at 7.5% by weight, was lowered to 89.0%. The value of the transmittance | permeability shown in FIG. 1 becomes the value containing the reflectance of the sample of thickness 10mm. As a board | substrate used for the transmissive photomask which uses i line | wire (wavelength 365nm) as exposure light, it is preferable that 90% or more transmittance | permeability is ensured in order to expose the pattern of high definition and high contrast. In the relationship between the TiO 2 concentration and the transmittance shown in Figure 1, the TiO 2 concentration in the transmittance can be secured more than 90% is preferably in the range of not more than 6.5% by weight.

또, FPD 의 패턴 노광에 사용하는 포토마스크에서는 마스크의 사이즈도 대형화되기 때문에, 포토마스크가 열팽창하는 것에 의한 노광된 패턴의 위치어긋남의 영향을 무시할 수 없다. 이 때문에, 사용하는 온도 환경에서의 열팽창 계수가 작은 재료가 바람직하다. 또, 선열팽창 계수의 측정은, 실온의 시료 길이 L0 와 그 온도 변화량 ΔL 로부터, 길이의 변화율 ΔL/L0 (선팽창률로 호칭) 를 정의하였다. 이 선팽창률 (ΔL/L0) 온도 곡선을 레이저 간섭법에 의해 측정하여, 하기 식 (1) 에 의해 선열팽창 계수

Figure pct00001
를 구하였다.Moreover, in the photomask used for pattern exposure of FPD, since the size of a mask is also enlarged, the influence of the position shift of the exposed pattern by thermal expansion of a photomask cannot be ignored. For this reason, the material with a small thermal expansion coefficient in the temperature environment to be used is preferable. In addition, measurement of the coefficient of linear thermal expansion is defined from the sample length L 0 and the temperature change amount ΔL of the room temperature, the rate of change in length ΔL / L 0 (referred to as coefficient of thermal expansion). This linear expansion coefficient (ΔL / L 0 ) temperature curve is measured by the laser interference method, and the linear thermal expansion coefficient is expressed by the following equation (1).
Figure pct00001
Was obtained.

Figure pct00002
=(1/L0)·(dL/dT) … (1)
Figure pct00002
= (1 / L 0 ) · (dL / dT)... (One)

TiO2 가 3.0 중량% 에서의 선열팽창 계수는 2.5 × 10-7/℃ 가 되고, 이것은 TiO2 를 첨가하지 않는 석영 유리의 1/2 의 값이므로, 동일 온도 환경에서 사용했을 경우에 위치맞춤 정밀도가 2 배 향상되는 것을 기대할 수 있다. 또, 동일 위치맞춤 정밀도를 유지한 채 사이즈 (길이) 를 2 배로 할 수도 있다.The coefficient of linear thermal expansion at 3.0 wt% of TiO 2 is 2.5 × 10 −7 / ° C., which is one half of that of quartz glass without TiO 2 added, so that the alignment accuracy when used in the same temperature environment Can be expected to improve twice. In addition, the size (length) can be doubled while maintaining the same positioning accuracy.

이와 같이, 투과율이 90 % 이상이고, 선열팽창 계수가 2.5 × 10-7/℃ 이하가 되는 TiO2 농도는, 3.0 ∼ 6.5 중량% 임을 알 수 있다. 이 범위 내에서도, TiO2 가 3.0 ∼ 5.0 중량% 이면 투과율이 더욱 높고, TiO2 가 5.0 ∼ 6.5 중량% 이면 선열팽창 계수가 더욱 낮아진다. 종래, TiO2 를 첨가한 석영 유리는, 파장 365 ㎚ 이하에서, 투과로서 사용하는 광학 부재로는 투과율을 확보할 수 없기 때문에 사용할 수 없다고 여겼었는데, 상기와 같이, 3.0 ∼ 6.5 중량% 라는 TiO2 농도 범위에서 실용상 충분한 투과율을 확보하면서 종래의 석영 유리의 1/2 이하로 열팽창을 억제할 수 있음을 실험을 통해서 알아냈다.In this way, it can be seen that the transmittance is not less than 90%, TiO 2 concentration is linear thermal expansion coefficient is less than 2.5 × 10 -7 / ℃ is, 3.0 ~ 6.5% by weight. Even within this range, the transmittance is higher when TiO 2 is 3.0 to 5.0% by weight, and the linear thermal expansion coefficient is further lowered when TiO 2 is 5.0 to 6.5% by weight. Conventionally, it was considered that the quartz glass containing TiO 2 was not usable at a wavelength of 365 nm or less because the transmittance could not be secured by the optical member used as transmission, but as described above, the TiO 2 was 3.0 to 6.5 wt%. It has been found through experiments that thermal expansion can be suppressed to 1/2 or less of conventional quartz glass while ensuring a sufficient transmittance in the concentration range.

또, TiO2 를 첨가한 석영 유리에서는, 구성하는 티탄 원소 중에서 Ti3+ 의 함유량이 많을수록 흡수가 많은 것으로 알려져 있어, TiO2 농도가 6.5 중량% 부근의 조성이라도 Ti3 + 의 함유량을 저감시킴으로써 내부 흡수를 감소시켜, 투과율을 향상시키는 것을 기대할 수 있다. 그러나, TiO2 농도의 증가와 함께 흡수단 (端) 의 파장이 장파장측으로 시프트되는 경향이 있는 것으로 알려져 있어, 예를 들어 300 ㎚ ∼ 400 ㎚ 의 파장에서 사용하는 경우에는, TiO2 농도나 Ti3 + 의 함유량의 편차에 의해 급격하게 투과율이 저하될 우려가 있다. 이와 같은 이유에서라도, 파장 365 ㎚ 에서 안정적으로 충분한 투과율을 갖는 포토마스크용 광학 부재를 제공하기 위해서는, TiO2 농도를 6.5 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.Further, by the inner quartz glass was added to TiO 2, the configuration The more the content of Ti 3+ in titanium element it is known that the number of absorption, reducing the content of Ti + 3, even the composition of the TiO 2 concentration close to 6.5% by weight By reducing the absorption, it is expected to improve the transmittance. However, it is known that the wavelength of the absorption edge tends to shift toward the longer wavelength side with increasing TiO 2 concentration. For example, when used at a wavelength of 300 nm to 400 nm, the concentration of TiO 2 or Ti 3 is increased. There exists a possibility that the transmittance | permeability may fall rapidly by the variation of content of + . Thus even in the same token, in order to provide a photomask for an optical member having a stable and sufficient transmittance at a wavelength of 365 ㎚, preferably not more than 6.5% by weight of the TiO 2 concentration.

[실시형태 2]Embodiment 2

이 실시형태에서는 실시형태 1 에서 설명한 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법을 개량한 방법에 대해 설명한다. 전술한 바와 같이, TiO2 를 함유함으로써 팽창 계수가 작아진 석영 유리를 포토마스크용 광학 부재로서 사용할 때에는, TiO2 에 의한 내부 흡수가 적은 것이 바람직하다. 내부 흡수가 많은 소재를 포토마스크용 광학 부재로서 사용한 경우에는, 흡수된 노광 광에 의한 포토마스크의 온도 상승의 발생이나, 포토마스크의 투과율 저하에 의해 웨이퍼에 조사되는 노광 광의 저하를 방지하기 위해 광원측 노광 광의 파워를 증가시키는 등의 대책이 필요해지기 때문에, TiO2 를 함유하지 않는 석영 유리에 비해, 가능한 한 내부 흡수의 증가가 적은 소재가 바람직하다. 본 발명자는, 실시형태 1 에서 설명한 바와 같이, TiO2 의 함유량을 3.0 ∼ 6.5 중량% 의 범위 내로 함으로써 충분한 투과율을 확보하면서 열팽창을 억제할 수 있었다. 본 발명자는 한층 더 연구를 거듭하여, 높은 투과율을 갖는 포토마스크용 광학 부재를 제조할 수 있는 방법을 알아냈다.In this embodiment, the method which improved the manufacturing method of the optical member for photomasks demonstrated in Embodiment 1 is demonstrated. As described above, when using the quartz glass binary expansion coefficient smaller by containing TiO 2 as an optical member for a photomask, it is desirable that the internal absorption by the TiO 2 less. When a material having a lot of internal absorption is used as the optical member for the photomask, in order to prevent the occurrence of the temperature rise of the photomask due to the absorbed exposure light or the decrease of the exposure light irradiated onto the wafer due to the decrease in the transmittance of the photomask, the light source. side exposure, since the measures such as increasing the light power is need, than in the silica glass which does not contain TiO 2, is a less increase in the inner absorbent material as possible is preferred. As described in the first embodiment, the present inventors were able to suppress thermal expansion while ensuring sufficient transmittance by setting the content of TiO 2 in the range of 3.0 to 6.5% by weight. The present inventors conducted further studies to find a method for producing an optical member for photomask having a high transmittance.

TiO2 를 함유하는 석영 유리에서는, 구성하는 티탄 원소 중에서 Ti3+ 의 함유량이 많을수록 흡수가 많은 것으로 알려져 있어, 산화시킴으로써 Ti3 + 를 Ti4 + 로 변화시켜 흡수를 저감시킬 수 있다. 이와 같은 산화는, 예를 들어, 대기 등의 산화 분위기 중에서 1000 ℃ 정도의 온도에서 어닐함으로써 산화시킬 수 있다. 또, Ti3+ 에 의한 흡수는 파장 420 ㎚ 부근에서의 투과율을 측정함으로써 고정밀도로 구할 수 있다.The silica glass containing TiO 2, the more the content of Ti 3+ in the titanium element constituting it known that a number of absorption, by changing the Ti + 3 to Ti + 4 by oxidation can be reduced absorption. Such oxidation can be oxidized, for example, by annealing at a temperature of about 1000 ° C. in an oxidizing atmosphere such as air. In addition, absorption by Ti3 + can be calculated | required with high precision by measuring the transmittance | permeability in wavelength 420 nm vicinity.

실시형태 1 에서 제작한 저팽창의 광학 부재는, 대각선의 치수가 1470 ㎜ 를 초과하는 대형 포토마스크에 사용함으로써 저팽창의 효과를 발휘하기 쉽다. 왜냐하면, 대형 포토마스크일수록 열팽창에 의한 신축 길이 (팽창량) 가 크기 때문이다. FPD 용 패턴의 투영에 사용되는 포토마스크에서는, 예를 들어, 1220 ㎜ × 1400 ㎜ 이고 두께가 13 ㎜ 로 중량이 수십 ㎏ 를 초과하는 대형 포토마스크가 실용화되어 있으며, 이와 같은 사이즈의 포토마스크 기판으로 사용함으로써 저팽창의 효과가 발휘되기 쉽다.The low-expansion optical member produced in Embodiment 1 tends to exhibit the effect of low expansion by using it for the large size photomask in which the diagonal dimension exceeds 1470 mm. This is because the larger the photomask, the larger the stretching length (expansion amount) due to thermal expansion. In the photomask used for the projection of the pattern for FPD, for example, a large photomask having a size of 1220 mm x 1400 mm, a thickness of 13 mm and a weight exceeding several tens of kilograms has been put into practical use. By using it, the effect of low expansion is easy to be exhibited.

통상, 이와 같은 사이즈의 포토마스크용 기판은, 다음과 같은 공정으로 제조된다. 우선, TiO2 를 함유하는 석영 유리를 합성에 의해 제작한다. 예를 들어, SiO2 미립자와 TiO2 미립자의 혼합물을 합성로 안에서 제작하고, 얻어진 혼합물을 전기 가열로 안에서 유리화 온도 이상으로 가열함으로써 포토마스크 기판의 잉곳을 얻는다. 이 합성 공정에서 얻어진 잉곳은, 퇴적용 타겟 상에 원료를 분출시키는 버너로부터 분출시키면서 얻어진다. 이것을 평판 형상의 포토마스크 기판으로 하기 위해서는, 잉곳의 상면이 평탄해지도록 절단하고, 이것을 카본제 몰드 내에 수용하고, 불활성 가스 분위기 중에서 가열하면서 가압함으로써 변형시켜, 평판 형상의 석영 유리를 성형한다. 이와 같이 성형된 석영 유리는, 냉각 후에 소정의 형상으로 연삭하여 표면을 연마함으로써, 포토마스크용 석영 유리 기판을 얻는다. 포토마스크로서 사용하기 위해서는, 나아가 마스크로서 사용하는 하나의 면에 Cr 로 이루어지는 차광막을 성막하고, 이 차광막을 부분적으로 제거함으로써 투영해야 할 패턴을 형성하여 포토마스크가 완성된다.Usually, the photomask substrate of such a size is manufactured by the following process. First, quartz glass containing TiO 2 is produced by synthesis. For example, a mixture of SiO 2 fine particles and TiO 2 fine particles is produced in a synthesis furnace, and the obtained mixture is heated in an electric heating furnace above the vitrification temperature to obtain an ingot of a photomask substrate. The ingot obtained in this synthesis step is obtained while blowing from a burner that blows raw materials onto a deposition target. In order to make this a flat photomask substrate, it cuts so that the upper surface of an ingot may become flat, it is accommodated in a carbon mold, it deforms by pressurizing while heating in an inert gas atmosphere, and a flat quartz glass is shape | molded. The thus-formed quartz glass is ground to a predetermined shape after cooling to polish the surface, thereby obtaining a quartz glass substrate for a photomask. In order to use it as a photomask, the light shielding film which consists of Cr is formed into one surface used as a mask, and the pattern to be projected is formed by partially removing this light shielding film, and a photomask is completed.

실시형태 2 의 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법을 도 2 를 참조하면서 설명한다. 우선, 소정 농도의 TiO2 를 함유하는 석영 유리를 합성한다 (S1 : 합성 공정). TiO2 는, 실시형태 1 의 결과로부터, 석영 유리 중에 3.0 ∼ 6.5 중량% 로 함유하는 것이 바람직하다. 이 합성 공정에서는, 슈트법 또는 직접법 중 어느 방법이라도 사용할 수 있다. 예를 들어, 다중 관 버너로부터, 규소 화합물의 원료 가스, 티탄 화합물의 원료 가스, 지연성 가스, 연소 가스를 포함하는 가스를 분출시켜, 화염 중에서 반응을 실시하고, 회전시키고 있는 타겟 상에 유리 미립자를 퇴적 또한 용융시키는 합성 방법을 사용할 수 있다. 규소 산화물의 원료 가스로서는 SiCl4, SiF4, SiH4 등을, 티탄 화합물의 원료 가스로서는 TiCl4 등을, 지연성 가스로서는 산소 등을, 연소 가스로서는 수소 등을 각각 사용할 수 있다. TiO2 농도의 조정은, 규소 산화물의 원료 가스 (SiCl4, SiF4, SiH4 등) 와 티탄 화합물의 원료 가스 (TiCl4 등) 의 혼합비를 조정함으로써 가능하다. 이 외에, 일본 공개특허공보 평10-279319호나 일본 공개특허공보 평11-292551호에 개시된 합성 방법을 채용할 수도 있다. 슈트법을 사용하는 경우에는, 추가로 투명화시킴으로써 석영 유리의 잉곳을 얻어 (S2 : 투명화 공정), 이 잉곳으로부터 1 장의 포토마스크 기판을 제작하기 위해서 필요한 양의 석영 유리를 잘라낸다.The manufacturing method of the optical member for photomasks of Embodiment 2 is demonstrated referring FIG. First, a quartz glass containing TiO 2 at a predetermined concentration is synthesized (S1: synthesis step). TiO 2 is, from the results of the first embodiment preferably contains 3.0 ~ 6.5% by weight of the silica glass. In this synthesis process, any method of chute method or direct method can be used. For example, from a multi-pipe burner, the gas containing the source gas of a silicon compound, the source gas of a titanium compound, the retardant gas, and the combustion gas is blown out, reaction is performed in flame, and glass fine particles are made to rotate on the target. It is also possible to use a synthetic method for depositing and melting. SiCl 4 , SiF 4 , SiH 4, etc. may be used as the source gas of the silicon oxide, TiCl 4, etc. may be used as the source gas of the titanium compound, oxygen may be used as the retardant gas, and hydrogen may be used as the combustion gas, respectively. The TiO 2 concentration can be adjusted by adjusting the mixing ratio of the source gas (SiCl 4 , SiF 4 , SiH 4, etc.) of the silicon oxide and the source gas (TiCl 4, etc.) of the titanium compound. In addition, the synthesis method disclosed in Unexamined-Japanese-Patent No. 10-279319 and Unexamined-Japanese-Patent No. 11-292551 can also be employ | adopted. In the case of using the chute method, the ingot of the quartz glass is further obtained by making it transparent (S2: transparent process), and from this ingot, the amount of quartz glass necessary for producing one photomask substrate is cut out.

다음으로, 잘라낸 석영 유리를 가열 가압 성형에 의해 평판 형상으로 한다 (S3 : 성형 공정). 성형 공정에서는, 직육면체 형상의 카본제 몰드를 준비하고, 몰드 내의 공간에 석영 유리를 수용하여, 질소 가스 분위기에서 1600 ℃ 부근까지 가열하고, 이 온도를 유지한 채 소정의 압력을 부여함으로써 평판 형상으로 성형하여, 실온까지 냉각시킨다. 성형 후의 석영 유리의 표면은 부착물과 고온에서 반응한 부분이나 기포 등이 생기는 경우가 있기 때문에, 성형 공정 후에는 포토마스크로서 사용하는 크기로 각 면을 연삭한다 (S4 : 연삭 공정). 연삭 공정에서는, 석영 유리의 두께를 20 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.Next, the cut out quartz glass is made into flat plate shape by heat press molding (S3: shaping | molding process). In the molding step, a rectangular carbon-shaped mold is prepared, the quartz glass is accommodated in a space in the mold, heated to around 1600 ° C. in a nitrogen gas atmosphere, and given a predetermined pressure while maintaining this temperature to form a flat plate. It is molded and cooled to room temperature. Since the surface of the quartz glass after shaping | molding may generate | occur | produce the part, bubble, etc. which reacted at a high temperature with a deposit, after each shaping | molding process, each surface is ground by the magnitude | size used as a photomask (S4: grinding process). In a grinding process, it is preferable to make thickness of quartz glass into 20 mm or less.

연삭 공정에 이어서, 평판 형상 석영 유리의 투과율을 측정한다 (S5 : 투과율 검사 공정). 정확하게 투과율을 측정하기 위해서는 측정하는 부분의 표면을 연마면으로 할 필요가 있는데, 예를 들어 평판의 모서리부 부근만을 연마하여, 이 부분의 투과율을 측정해도 된다. 또, 성형 후의 동일 석영 유리 덩어리로부터 잘라낸 테스트 피스를 제작하고, 이 테스트 피스의 투과율의 측정으로 대용해도 된다. 투과율의 측정은 Varian 사의 Cary5 등을 사용할 수 있다. 측정하는 파장은, 포토마스크를 노광 장치에서 사용할 때의 노광 광의 파장인 365 ㎚ 혹은 420 ㎚ 부근이 바람직하다. 파장 420 ㎚ 부근에서는 Ti3+ 에 의한 흡수가 현저하기 때문에, Ti3+ 에 의한 흡수의 영향을 반영한 고정밀한 측정을 기대할 수 있다.Subsequent to the grinding step, the transmittance of the flat quartz glass is measured (S5: transmittance inspection step). In order to accurately measure the transmittance, it is necessary to make the surface of the part to be measured a polishing surface. For example, only the vicinity of the corners of the flat plate may be polished to measure the transmittance of this part. Moreover, you may produce the test piece cut out from the same quartz glass mass after shaping | molding, and may substitute for the measurement of the transmittance | permeability of this test piece. The transmittance can be measured by Cary5, etc., of Varian Corporation. As for the wavelength to measure, 365 nm or 420 nm vicinity which is a wavelength of exposure light when a photomask is used by an exposure apparatus is preferable. Since the absorption by Ti 3+ is remarkable in the vicinity of the wavelength of 420 nm, a high precision measurement reflecting the influence of the absorption by Ti 3+ can be expected.

이와 같이 하여 측정된 투과율의 값을 기초로, 다음 공정인 어닐 공정의 조건 (온도, 산화 가스 압력, 어닐 시간 등) 을 선택한다. 특히, 제조 공정의 관리나 생산성의 관점에서는, 어닐 시간이 가능한 한 짧은 시간에 충분한 산화를 할 수 있는 것이 바람직하다. 투과율, 어닐 공정의 조건에 대해서는, 예비 실험을 실시함으로써, 산화에 필요한 어닐 조건을 구해 두고, 측정한 투과율로부터 조건을 선택할 수 있다. 예비 실험에서는, 예를 들어, TiO2 농도를 변수로 한 복수의 샘플을 준비하고 (예를 들어, 석영 유리 중, 3.0 ∼ 6.5 중량% 의 범위에서 선택한 복수의 샘플), 어닐 조건 (온도, 시간, 산화 가스 압력) 을 변수로 한 어닐 실험을 실시하여, 어닐 전후에 투과율, Ti3+ 농도 등을 측정하는 것이 바람직하다. 또한, Ti3+ 농도는 ESR (Electron Spin Resonance) 에 의해 측정할 수 있다. The conditions (temperature, oxidizing gas pressure, annealing time, etc.) of an annealing process which is the next process are selected based on the value of the transmittance | permeability measured in this way. In particular, from a viewpoint of management of a manufacturing process and productivity, it is preferable that an annealing time can fully oxidize in the shortest time possible. About the conditions of a transmittance | permeability and an annealing process, by performing preliminary experiment, the annealing conditions necessary for oxidation can be calculated | required, and conditions can be selected from the measured transmittance | permeability. In preliminary experiments, for example, a plurality of samples having TiO 2 concentration as a variable are prepared (for example, a plurality of samples selected from a range of 3.0 to 6.5 wt% in quartz glass), and annealing conditions (temperature, time It is preferable to perform annealing experiment using the oxidizing gas pressure) as a variable and to measure the transmittance, the Ti 3+ concentration and the like before and after annealing. In addition, Ti 3+ concentration can be measured by ESR (Electron Spin Resonance).

상기 방법에서는 투과율 검사 공정을 실시한 후에 어닐 공정의 조건을 결정하는 순서로 했지만, 규정의 어닐 조건을 설정해 두고, 측정된 투과율이 미리 정해진 범위인 경우에는, 규정의 어닐 조건으로 처리하는 것으로 해도 된다. 또한, 합성 공정에서 얻어지는 석영 유리 잉곳의 특성이 안정적인 경우에는, 투과율 검사를 실시하지 않고, 규정의 어닐 조건으로 다음 공정의 어닐을 실시할 수도 있다.In the said method, although the conditions of the annealing process were determined after performing the transmittance | permeability test process, when the annealing conditions of a prescribed | prescribed setting were set and the measured transmittance | permeability is a predetermined range, you may process by the prescribed annealing conditions. In addition, when the characteristic of the quartz glass ingot obtained by a synthesis | combination process is stable, annealing of a next process can also be performed on a prescribed annealing condition, without performing a transmittance | permeability test.

다음으로, Ti3 + 를 산화시켜 내부 흡수를 저감시키기 위해서 산화 처리를 실시한다 (S6 : 어닐 공정). 내열로 안에 평판 형상의 석영 유리를 수용하고, 산화 가스 (예를 들어 대기) 를 도입하면서 가열한다. 어닐 공정에서는, 평판 형상의 석영 유리의 내부에 있는 Ti3+ 까지 충분히 산화시키기 위해서, 전체가 효율적으로 산화되는 것이 바람직하다. 실시형태 2 에서는, 어닐 공정 전에, 포토마스크로서 사용하는 두께와 같은 두께의 평판 형상으로 가공하는 연삭 공정을 실시하고 있기 때문에, 효율적으로 단시간에 산화를 실시할 수 있다. 또, 평판 형상의 석영 유리의 노광 광이 투과되는 2 개의 면이 모두 효율적으로 산화되기 위해서는, 2 개의 면이 모두 산화 가스와 충분히 접촉하도록 배치된 상태로 가열하는 것이 바람직하다. 이 때문에, 어닐 공정에서 평판 형상의 석영 유리를 지지하는 지지 부재가 가능한 한 접촉하지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 평판의 면이 연직 방향이 되도록 배치하고, 주위의 단면을 지지 부재로 접촉하여 지지해도 된다. 또한, 어닐 공정에서는 석영 유리의 변형을 방지하기 위해서도 1200 ℃ 이하의 온도로 하는 것이 바람직하다. 어닐 공정 종료 후에 실온까지 냉각시킨 후에, 다시 투과율 측정을 실시하여, 산화의 효과를 확인해도 된다.Next, by oxidizing the Ti 3 + subjected to oxidation treatment in order to reduce the internal absorption (S6: annealing step). The quartz glass of plate shape is accommodated in a heat resistant furnace, and it heats, introducing an oxidizing gas (for example, air | atmosphere). In an annealing process, in order to fully oxidize to Ti3 + in the inside of flat quartz glass, it is preferable that the whole is oxidized efficiently. In Embodiment 2, since the grinding process of processing into the flat form of thickness same as the thickness used as a photomask is performed before an annealing process, oxidation can be performed efficiently in a short time. Moreover, in order that all the 2 surfaces through which the exposure light of flat plate quartz glass may permeate | transmit efficiently, it is preferable to heat in the state arrange | positioned so that both surfaces may fully contact an oxidizing gas. For this reason, in the annealing process, it is preferable that the support member which supports flat quartz glass does not contact as much as possible. For example, you may arrange | position so that the surface of a flat plate may become a perpendicular direction, and you may support the surrounding end surface by contacting with a support member. In addition, in an annealing process, in order to prevent distortion of quartz glass, it is preferable to set it as the temperature of 1200 degrees C or less. After cooling to room temperature after completion of the annealing process, the transmittance measurement may be performed again to confirm the effect of oxidation.

어닐 공정이 종료되면, 콜로이달 실리카 등의 연마제를 이용하여 연마 공정을 실시하여 (S7), 포토마스크용 석영 유리 기판이 완성된다. 종래의 석영 유리의 제조 공정에서는, 합성 공정과 연삭 공정의 사이에, 일그러짐을 제거하기 위한 어닐 공정을 실시하는 경우가 있었는데, 잉곳의 형상에서는 수백 ㎜ 이상의 두께가 있기 때문에, 산화 분위기 중에서 가열함으로써 산화시킨 경우라도, 내부의 Ti3+ 까지를 충분히 산화시키기 위해서는, 더욱 장시간의 산화가 필요하게 된다. 산화가 불충분한 경우에는, Ti3+ 에 의한 흡수에 의해 충분한 투과율이 얻어지지 않을 우려가 있다. 실시형태 2 에서는, 산화 처리의 어닐 공정을 성형 공정 후에 실시함으로써, 비교적 단시간에 효율적으로 내부까지 산화시킬 수 있기 때문에, 광투과율의 포토마스크용 광학 부재를 비교적 단시간에 제조할 수 있다. 또, 성형 공정 후에 표면의 불필요 부분을 삭제하는 연삭 공정 후에 산화 처리를 위한 어닐 공정을 실시하는 것이 더욱 바람직하다.After the annealing step is completed, a polishing step is performed using an abrasive such as colloidal silica (S7) to complete the quartz glass substrate for the photomask. In the conventional manufacturing process of quartz glass, the annealing process for removing the distortion may be performed between the synthesis process and the grinding process, but in the shape of the ingot, since there is a thickness of several hundred mm or more, it is oxidized by heating in an oxidizing atmosphere. Even if it is made, in order to fully oxidize up to Ti3 + inside, further longer oxidation is required. If oxidation is insufficient, there is a fear that a sufficient transmittance may not be obtained by absorption by Ti 3+ . In Embodiment 2, since the annealing process of an oxidation process is performed after a shaping | molding process, since it can be oxidized to the inside efficiently in a comparatively short time, the optical member for photomasks of light transmittance can be manufactured in a comparatively short time. Moreover, it is more preferable to perform the annealing process for oxidation treatment after the grinding process which removes the unnecessary part of a surface after a shaping | molding process.

산업상 이용가능성Industrial availability

본 발명은, 파장 300 ㎚ 이상의 자외선을 투과시키는 투과형 포토마스크용 광학 부재, 특히, 대각선의 치수가 1470 ㎜ 를 초과하는 바와 같은 대형 포토마스크용 광학 부재에 유용하다. Industrial Applicability The present invention is useful for optical members for transmissive photomasks that transmit ultraviolet rays with a wavelength of 300 nm or more, in particular for optical members for large-sized photomasks whose diagonal dimension exceeds 1470 mm.

Claims (10)

합성 석영 유리에 TiO2 를 첨가한 광학 부재로서,
상기 TiO2 의 조성이 3.0 ∼ 6.5 중량% 이며,
파장 365 ㎚ 에서의 투과율이 90 % 이상인, 포토마스크용 광학 부재.
As an optical member in which TiO 2 is added to synthetic quartz glass,
The composition of the TiO 2 is 3.0 to 6.5% by weight,
The optical member for photomasks whose transmittance in wavelength 365nm is 90% or more.
제 1 항에 있어서,
20 ℃ ∼ 80 ℃ 에서의 선열팽창 계수가 2.5 × 10-7/℃ 이하인, 포토마스크용 광학 부재.
The method of claim 1,
The optical member for photomasks whose coefficient of linear thermal expansion in 20 degreeC-80 degreeC is 2.5 * 10 <-7> / degreeC or less.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
불순물로서, Al 을 0.1 wt·ppm 이하, Cu 를 0.05 wt·ppm 이하, Fe 를 0.1 wt·ppm 이하, Na 를 0.05 wt·ppm 이하, 및 K 를 0.05 wt·ppm 이하로 함유하는, 포토마스크용 광학 부재.
The method according to claim 1 or 2,
As an impurity, a photomask containing 0.1 wt.ppm or less of Al, 0.05 wt.ppm or less of Cu, 0.1 wt.ppm or less of Fe, 0.05 wt.ppm or less of Na, and 0.05 wt.ppm or less of K. Optical member.
원료 가스를 혼합함으로써, TiO2 를 함유하는 석영 유리 잉곳을 합성하는 합성 공정과,
상기 석영 유리 잉곳을, 소정의 온도로 유지한 상태로 가압함으로써 평판 형상의 소정 형상으로 성형하는 성형 공정과,
상기 성형 공정 후에, 산화 분위기 중에서 가열함으로써 상기 석영 유리에 함유되는 티탄을 산화시키는 산화 처리 공정을 포함하는, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
A synthesis step of synthesizing the quartz glass ingot containing TiO 2 by mixing the source gas;
A molding step of molding the quartz glass ingot into a predetermined shape of a flat plate shape by pressing the quartz glass ingot in a state of being kept at a predetermined temperature;
And a oxidation treatment step of oxidizing titanium contained in the quartz glass by heating in an oxidizing atmosphere after the molding step.
제 4 항에 있어서,
상기 석영 유리 잉곳이, TiO2 를 3.0 ∼ 6.5 중량% 함유하는, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
The method of claim 4, wherein
The method for producing a quartz glass ingot, optical members, a photomask containing a TiO 2 3.0 ~ 6.5% by weight.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 산화 처리 공정은, 두께가 20 ㎜ 이내인 평판 형상의 석영 유리를 어닐하는 것인, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
The method according to claim 4 or 5,
The said oxidation treatment process is a manufacturing method of the optical member for photomasks which anneals flat quartz glass of thickness less than 20 mm.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 합성 공정과 상기 산화 처리 공정 사이에, 투과율 검사 공정을 추가로 포함하고, 상기 투과율 검사 공정에 의해 측정된 투과율에 기초하여, 상기 산화 처리 공정의 온도, 시간 및 산화 분위기의 가스 압력 중 어느 것을 결정하는, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
The method according to any one of claims 4 to 6,
Between the synthesis process and the oxidation treatment process, further comprising a transmittance inspection process, based on the transmittance measured by the transmittance inspection process, any of the temperature, time and gas pressure of the oxidation atmosphere of the oxidation treatment process The manufacturing method of the optical member for photomasks to determine.
제 4 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 성형 공정 후에 평판 형상의 석영 유리의 표면을 제거하는 연삭 공정을 추가로 포함하고, 상기 연삭 공정 후에 상기 산화 처리 공정을 실시하는, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
8. The method according to any one of claims 4 to 7,
The manufacturing method of the optical member for photomasks which further includes the grinding process which removes the surface of flat quartz glass after the said molding process, and performs the said oxidation process process after the said grinding process.
제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 산화 처리 공정 후에, 포토마스크로서 사용할 때에 광이 투과되는 면을 연마하는 연마 공정을 추가로 포함하는, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
The method according to any one of claims 4 to 8,
The manufacturing method of the optical member for photomasks after the said oxidation process process further includes the grinding | polishing process of grind | polishing the surface to which light passes when used as a photomask.
제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
포토마스크용 광학 부재가 직사각형 형상이며, 대각선의 길이가 1470 ㎜ 이상인, 포토마스크용 광학 부재의 제조 방법.
The method according to any one of claims 4 to 9,
The manufacturing method of the optical member for photomasks whose optical member for photomasks is rectangular shape, and the diagonal length is 1470 mm or more.
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