KR20190089746A - 합성 석영 유리 기판 및 그의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 수소 분자 농도가 고도로 제어된 합성 석영 유리 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것.
[해결수단] (a) 합성 석영 유리 잉곳을 열간 성형하여 합성 석영 유리 블록을 얻는 공정, (b) 얻어진 상기 합성 석영 유리 블록을 슬라이스하여 합성 석영 유리판을 얻는 공정, (c) 합성 석영 유리판을 500 내지 1250℃의 범위에서 15 내지 60시간 어닐 처리를 행하는 공정,
(d) 상기 어닐 처리 후의 합성 석영 유리판을, 수소 가스 분위기 중, 300 내지 450℃에서 20 내지 40시간 수소 도프 처리를 행하는 공정,
(e) 상기 수소 도프 처리된 합성 석영 유리판을, 200 내지 400℃에서 5 내지 10시간 탈수소 처리를 행하는 공정을 포함하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

Description

합성 석영 유리 기판 및 그의 제조 방법{SYNTHETIC QUARTZ GLASS SUBSTRATE AND MAKING METHOD}
본 발명은 합성 석영 유리 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이고, 더욱 상세하게 설명하면, 엑시머 레이저, 특히 ArF 엑시머 레이저나, ArF 액침 기술 등에도 사용되는 합성 석영 유리 기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
근년의 반도체 집적 회로의 고집적화는 놀랍다. 이 경향에 수반하여, 반도체 소자 제조 시의 리소그래피 프로세스에서의 노광 광원의 단파장화가 진행되고, 현재는 KrF 엑시머 레이저(248.3㎚)로부터 ArF 엑시머 레이저(193.4㎚)를 사용하는 포토리소그래피가 주류이다. 이후, 가일층의 미세화 및 렌즈의 고NA화를 위한 액침 기술의 도입과 함께, 제조 시의 스루풋을 향상시키기 위해, 광원이 되는 ArF 엑시머 레이저의 고출력화가 진행된다고 생각된다.
이와 같은 광원의 단파장화나 렌즈의 고NA화에 수반하여, 노광 장치에 사용되는 렌즈, 윈도우, 프리즘, 포토마스크용 합성 석영 유리 등의 광학 부품에는 더욱 고정밀도의 것이 요구되고 있다. 특히, ArF 엑시머 레이저를 주로 사용하는 포토마스크용 합성 석영 유리에 관해서는, 높고, 균일한 자외선 투과성, 엑시머 레이저의 장시간 조사에 대한 투과율의 지속성 및 그 균일성, 나아가 편광 조명의 채용에 따라서는, 면 내의 복굴절의 저감 등, 다수의 요구를 만족시킬 필요가 있다.
합성 석영 유리에 ArF 등의 엑시머 레이저 광조사를 장시간 행하면, 소위 E' 센터(≡Si·)라고 불리는 파장 214㎚를 중심으로 하는 흡수대와, NBOHC(비가교 산소 라디칼: ≡Si-O·)라고 불리는 파장 260㎚를 중심으로 하는 흡수대가 생성되어, 투과율 저하를 초래한다. 합성 석영 유리의 수소 분자는, 이들 E' 센터나 NBOHC 등의 결함을 수복하는 작용이 있고, 이 수복 작용을 유의미하게 발현시키기 위해서는, 수소 분자를 일정 이상(3×1016분자/㎤ 이상) 함유시킬 필요가 있다. 또한, 엑시머 레이저를 포함하는 자외선을 일정 시간 조사하면 발생하는 적색 형광의 방지의 관점에서도, 수소 분자는 일정 이상 포함되는 것이 바람직하다. 포토마스크용 합성 석영 유리 기판에 있어서는 엑시머 레이저의 조사를 받는 유효 범위 내의 광투과율의 균일성이 중요시되는 점에서, 엑시머 레이저 내성도 또한 기판 면 내에 균일한 것이 바람직하고, 그 때문에, 기판 내의 수소 분자 농도를 균일하게 조정하는 것도 필요해진다.
합성 석영 유리 중의 수소 분자 농도의 조정은, 주로 수소 가스 이외의 분위기 하에서 가열을 행하여, 합성 석영 유리 중의 수소 분자를 탈리시키는 탈수소 처리, 또는 수소 가스 분위기 내의 가열로에 합성 석영 유리를 설치하고, 수소 분자를 더하는 수소 도프 처리에 의해 행해진다. 예를 들어, 특허문헌 1에는 블록상의 합성 석영 유리에 수소 도프 처리를 행하고, 합성 석영 유리 중의 수소 분자 농도를 5×1017분자/㎤ 정도 함유시키는 방법이 개시되어 있다.
또한, 합성 석영 유리가 포토리소그래피 프로세스에서 사용되는 마스크 기판 원료인 경우, 수소 분자 농도의 조정은 합성 석영 유리 블록을 슬라이스한 기판 상태에서 실시되는 경우도 있다. 예를 들어, 특허문헌 2에서는, 블록상의 합성 석영 유리의 상태에서 어닐 처리를 실시한 후, 블록을 슬라이스 가공하여 얻어진 기판에 다시 어닐 처리를 실시함으로써, 변형 제거하고, 마지막으로 수소 도프 처리함으로써 합성 석영 유리 기판의 수소 분자 농도를 조정하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에서는, 슬라이스한 원형의 합성 석영 유리에 수소 도프를 실시한 후에, 헬륨 분위기 하에서 일정 시간 가열하는 탈수소 처리에 의해 수소 분자 농도를 조정하는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 제2004-123420호 공보 일본 특허 공개 제2006-225249호 공보 국제 공개 제00/076923호
그러나, 특허문헌 1에 기재되어 있는 방법은, 블록상의 합성 석영 유리를 열처리하는 방법이기 때문에, 어닐 처리에 1,000시간 정도, 수소 도프 처리에 1,500 내지 1,800 시간 정도를 필요로 해, 생산성이 낮아진다는 문제점이 있다.
그 점에서, 슬라이스 기판에서 열처리를 행하는 특허문헌 2의 방법은, 블록에서 열 처리하는 경우에 비해, 처리 시간이 짧아지는 경우가 많다. 그러나, 슬라이스 기판에서 수소 도프 처리를 행하면, 수소 분자 농도는 기판 표면으로부터 증가하는 점에서, 기판 표면의 수소 분자 농도는, 기판 내부의 수소 분자 농도에 비해, 상당히 높아져 버린다. 기판 표면의 수소 분자 농도가 지나치게 높으면, 엑시머 레이저의 출력 밀도가 높은 조사 조건(ArF나 F2 등)에서는, 엑시머 레이저 출사측의 표면 및 표면 근방에서의 미소 크랙의 발생을 피할 수 없을 가능성이 높다. 이 미소 크랙이 발생한 경우, 엑시머 레이저는 그것에 의해 산란되고, 투과율이 극단적으로 저하되기 때문에, 노광 특성에 현저한 문제를 야기할 가능성이 있다. 또한, 특허문헌 2의 방법은 블록에서 어닐 처리하기 때문에, 처리 시간이 길어져, 생산성이 낮아져 버린다는 문제도 있다.
상기 미소 크랙을 억제하기 위해서는, 기판 표면의 수소 분자 농도가 5×1017분자/㎤ 이하일 필요가 있지만, 특허문헌 3에 기재되어 있는 방법에서는, 탈수소 처리에 있어서 유리 표면부의 수소 분자 농도를 저하시키고 있지만, 동시에 유리 내부의 수소 분자 농도도 3×1016분자/㎤ 미만까지 저하되어 있기 때문에, 만족스러운 엑시머 레이저 내성과 적색 형광 발생 억제 효과를 얻지 못할 가능성이 높다. 또한, 특허문헌 3의 수소 도프 처리 및 탈수소 처리는 처리 온도가 유리 구조 변화 온도 영역의 500 내지 600℃이기 때문에, 설정 프로그램에 따라서는 복굴절 악화의 원인이 되는 구조 결함을 유발할 가능성도 있다.
따라서, 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율의 저하량 억제(내광성) 및 엑시머 레이저 조사 유효 범위에 있어서의 균일한 내광성, 자외선 조사에 의한 적색 형광 발생의 억제, 엑시머 레이저 조사 시에 발생하는 미소 크랙 발생의 억제를 모두 달성 가능한 합성 석영 유리 기판을, 보다 단시간의 처리로 제조 가능한 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이고, 수소 분자 농도가 고도로 제어된 합성 석영 유리 기판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 합성 석영 유리판에 어닐 처리를 행한 후, 수소 도프 처리를 행하여 합성 석영 유리판 내의 수소 분자 농도를 조정하고, 다시 탈수소 처리에서 합성 석영 유리판 표면의 수소 분자 농도를 저하시킴으로써, 보다 단시간의 처리로 수소 분자 농도가 고도로 제어된 합성 석영 유리 기판을 제조할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은,
1. (a) 합성 석영 유리 잉곳을 열간 성형하여 합성 석영 유리 블록을 얻는 공정,
(b) 얻어진 상기 합성 석영 유리 블록을 슬라이스하여 합성 석영 유리판을 얻는 공정,
(c) 합성 석영 유리판을 500 내지 1,250℃의 범위에서 15 내지 60시간 어닐 처리를 행하는 공정,
(d) 상기 어닐 처리 후의 합성 석영 유리판을, 수소 가스 분위기 중, 300 내지 450℃에서 20 내지 40시간 수소 도프 처리를 행하는 공정,
(e) 상기 수소 도프 처리된 합성 석영 유리판을, 200 내지 400℃에서 5 내지 10시간 탈수소 처리를 행하는 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법,
2. 상기 공정 (e)에서 탈수소 처리된 합성 석영 유리판에 자외선을 조사하는 공정을 포함하는 1의 합성 석영 유리 기판의 제조 방법,
3. 상기 공정 (c)에서 어닐 처리를 행한 합성 석영 유리판 내의 수소 분자 농도가 2×1016분자/㎤ 이하인 1 또는 2의 합성 석영 유리 기판의 제조 방법,
4. 상기 공정 (a)에서 사용되는 합성 석영 유리 잉곳의 OH기 농도가 300 내지 1,200ppm인 1 내지 3의 어느 하나의 합성 석영 유리 기판의 제조 방법,
5. 합성 석영 유리 기판의 주표면의 임의의 점에 있어서의 주표면으로부터 두께 중심까지의 수소 분자 농도의 최솟값이 3×1016분자/㎤ 이상, 수소 분자 농도의 최댓값이 1×1018분자/㎤ 이하이고, 또한 합성 석영 유리 기판의 두께를 t라고 한 경우에, 합성 석영 유리 기판의 주표면으로부터 t/4의 범위의 임의의 점에 수소 분자 농도의 극대점을 갖는 합성 석영 유리 기판,
6. 상기 합성 석영 유리 기판의 주표면의 수소 분자 농도가 5×1016 내지 5×1017분자/㎤인 5의 합성 석영 유리 기판,
7. 상기 합성 석영 유리 기판의 두께 중심(t/2)의 수소 분자 농도가 3×1016내지 3×1017분자/㎤인 5 또는 6의 합성 석영 유리 기판,
8. 상기 합성 석영 유리 기판의 동일 두께에 있어서의 면 내의 수소 분자 농도의 최댓값과 최솟값의 차가 5×1016분자/㎤ 이하인 5 내지 7의 어느 하나의 합성 석영 유리 기판
을 제공한다.
본 발명의 제조 방법에 의하면, 단시간의 열처리로 합성 석영 유리 기판의 복굴절을 저하시킬 수 있다. 또한, 합성 석영 유리 기판 내의 수소 분자 농도를 균일하게 높게 유지하면서, 기판 표면의 수소 분자 농도만이 저하된 합성 석영 유리 기판을 단시간에 얻을 수 있다.
본 발명의 제조 방법으로 얻어진 합성 석영 유리 기판은, 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율의 저하량 억제(내광성) 및 엑시머 레이저 조사 유효 범위에 있어서의 균일한 내광성을 가짐과 함께, 자외선 조사에 의한 적색 형광 발생 및 엑시머 레이저 조사 시에 발생하는 미소 크랙 발생이 억제되기 때문에, 엑시머 레이저, 특히 ArF 엑시머 레이저나, ArF 액침 기술 등에도 사용되는 합성 석영 유리 기판으로서 적합하다.
도 1은 합성 석영 유리 기판의 수소 분자 농도 측정 위치를 나타내는 개략도이다.
도 2는 합성 석영 유리 기판의 기판의 두께를 나타내는 개략도이다.
본 발명에 관한 합성 석영 유리 기판의 제조 방법은, 하기 (a) 내지 (e)의 공정을 포함하는 것이다.
(a) 합성 석영 유리 잉곳을 열간 성형하여 합성 석영 유리 블록을 얻는 공정
(b) 얻어진 합성 석영 유리 블록을 슬라이스하여 합성 석영 유리판을 얻는 공정
(c) 합성 석영 유리판을 500 내지 1250℃의 범위에서 15 내지 60시간 어닐 처리를 행하는 공정
(d) 어닐 처리 후의 합성 석영 유리판을, 수소 가스 분위기 중, 300 내지 450℃에서 20 내지 40시간 수소 도프 처리를 행하는 공정
(e) 수소 도프 처리된 합성 석영 유리판을, 200 내지 400℃에서 5 내지 10시간 탈수소 처리를 행하는 공정
(1) 공정 (a)
본 발명에서 사용되는 합성 석영 유리로서는, 예를 들어 실란 화합물이나 실록산 화합물 등의 실리카 원료 화합물을, 산수소 화염에 의해 기상 가수분해 또는 산화분해하여 발생하는 실리카 미립자를 타깃 상에 퇴적시켜 유리화한 것을 사용할 수 있다. 이 경우, 실리카 미립자를 타깃 상에 퇴적시킴과 함께, 이것을 용융 유리화하는 직접법이나, 발생한 실리카 미립자를 타깃 상에 퇴적 후, 가열 유리화하는 간접법 중 어느 방법으로 제조한 것이어도 좋다.
합성 석영 유리 잉곳의 OH기 농도는 복굴절의 저감 또는 자외선 투과율 저하 방지의 관점에서, 바람직하게는 300 내지 1,200ppm, 보다 바람직하게는 400 내지 900ppm, 보다 한층 바람직하게는 450 내지 800ppm이다. 합성 석영 유리 잉곳의 OH기 농도는, 적외 분광 광도계(예를 들어, (주)시마즈 세이사쿠쇼제 분광 광도계 SolidSpec-3700)를 사용하여, OH기의 흡수를 측정하여 산출한다.
합성 석영 유리 잉곳의 OH기 농도의 조정은, 직접법의 경우에는, 합성 석영 유리 잉곳 제조 시의 실리카 원료 화합물량, 사용하는 산수소량, 버너 형상을 제어하는 등의 방법에 의해 행할 수 있다. 한편, 간접법의 경우에는, 실리카 미립자 퇴적 시의 실리카 원료 화합물량, 사용하는 산수소량, 버너 형상을 제어하는 것이나, 실리카 미립자를 유리화하는 온도보다 저온의 수증기 분위기 하에서 열처리하는 등의 방법에 의해 행할 수 있다.
얻어진 합성 석영 유리 잉곳은 표면에 부착된 불순물이나 표면 근방에 존재하는 기포를 원통 연삭에 의해 제거하고, 표면에 부착된 오염을 불산에 침지시켜 세정 제거하는 것이 바람직하다. 합성 석영 유리 잉곳의 표면을 미리 세정하고 나서 열처리함으로써, ArF 엑시머 레이저용 포토마스크용 광학 부재로서 사용하는 경우, ArF 엑시머 레이저에 대한 투과율을 높게 유지할 수 있다.
그 후, 합성 석영 유리 잉곳을 진공 용해로에서, 고순도 카본제의 형재(型材)를 사용하여, 예를 들어 온도 1,700 내지 1,900℃에서 30 내지 120분간 유지하고, 원기둥상의 합성 석영 유리 잉곳을 원하는 형상의 합성 석영 유리 블록으로 열간 성형한다.
(2) 공정 (b)
공정 (a)에서 얻어진 합성 석영 유리 블록을 슬라이스, 필요에 따라 모따기 가공함으로써, 소정의 크기, 예를 들어 152㎜×152㎜, 두께 7㎜ 정도의 조면상의 합성 석영 유리판을 제작한다. 이 합성 석영 유리판의 두께는 각 열처리 시의 생산성, 효율성이나, 수소 도프 처리 시의 기판 면 내 수소 도프 균일성의 관점에서, 바람직하게는 6.5 내지 10㎜, 보다 바람직하게는 6.9 내지 7.5㎜이다.
(3) 공정 (c)
공정 (b)에서 얻어진 합성 석영 유리판에 어닐 처리를 행한다. 어닐 처리는, 예를 들어 전기로 내에 합성 석영 유리판을 설치하여 대기압 하에서 행할 수 있다. 여기서의 합성 석영 유리판의 설치 방법은 특별히 제한되지 않는다.
어닐 처리의 온도는, 통상 500 내지 1,250℃이지만, 보다 바람직하게는 500 내지 1,200℃, 보다 한층 바람직하게는 500 내지 1,100℃이다. 500℃ 미만이면, 복굴절을 저하시킬 수 없는 경우가 있고, 한편, 1,250℃를 초과하면, Na, Cu, Fe 등의 금속 불순물이 외부 환경으로부터 확산되기 쉬워지므로, 합성 석영 유리의 자외선 투과율 저하를 초래하는 경우가 있다.
또한, 어닐 처리의 시간은, 통상 15 내지 60시간이지만, 바람직하게는 30 내지 50시간이다. 15시간 미만이면, 합성 석영 유리 기판의 복굴절을 충분히 저하시킬 수 없는 경우가 있다. 한편, 60시간을 초과하면, Na, Cu, Fe 등의 금속 불순물의 확산에 의해, 합성 석영 유리의 자외선 투과율 저하를 초래하는 경우가 있다.
어닐 처리의 처리 프로그램은 특별히 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 이하에 나타내는 처리 프로그램에 따라 어닐 처리를 행함으로써, 합성 석영 유리판의 복굴절을 효율적으로 저하시킬 수 있다.
구체적으로는, 최고 온도까지, 바람직하게는 50℃/hr 이상, 보다 바람직하게는 100℃/hr 이상의 속도로 승온하여 어닐 처리한다. 최고 온도는, 바람직하게는 1,060 내지 1,250℃, 보다 바람직하게는 1,080 내지 1,200℃이다. 최고 온도의 유지 시간은, 합성 석영 유리판의 변형을 억제하는 관점에서, 바람직하게는 0.5시간 이하, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.25시간이다. 그 후, 950 내지 1,080℃의 온도까지 -7.5 내지 -30℃/hr로 냉각 후, 냉각 시의 열 이력의 영향이나 합성 석영 유리판 내의 온도 분포의 균일성을 고려하여, 950 내지 1,080℃의 온도에서, 7 내지 15시간 유지하는 것이 바람직하다.
계속해서, 500℃까지 -25 내지 -85℃/hr 이하에서 서랭한다. 이 서랭 공정은 어닐 처리 시간의 단축 또는 효율적인 복굴절 저하의 관점에서, 2단계로 나누어 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 950 내지 1,080℃의 온도부터 850℃까지는, 바람직하게는 -25 내지 -45℃/hr, 보다 바람직하게는 -30 내지 -40℃/hr로 서랭하는 제1 서랭 공정과, 850℃ 내지 500℃까지는, 바람직하게는 -25 내지 -85℃/hr, 보다 바람직하게는 -35 내지 -75℃/hr, 보다 한층 바람직하게는 -45 내지 -75℃/hr의 속도로 서랭하는 제2 서랭 공정을 포함하는 방법으로 서랭한다.
어닐 처리를 행한 후의 합성 석영 유리판의 최대 수소 분자 농도는, 바람직하게는 2×1016분자/㎤ 이하, 보다 바람직하게는 1×1016분자/㎤ 이하이다. 어닐 처리는 비교적 고온에서 처리하기 때문에, 합성 석영 유리판 내의 수소 분자가 탈리된다. 그 결과, 어닐 처리를 행한 후의 합성 석영 유리판은, 수소 분자 농도 분포에 변동을 갖고, 후속 공정의 수소 도프 처리 후의 합성 석영 유리판의 수소 분자 농도 분포에 영향을 미치기 때문에, 상기 범위가 바람직하다. 또한, 어닐 처리를 행한 후의 합성 석영 유리판의 수소 분자 농도는, 2×1016분자/㎤ 이하라면 그 하한은 특별히 제한되지 않지만, 바람직하게는 검출 하한(예를 들어, 1.0×1016분자/㎤)이다.
수소 분자 농도의 측정은 현미 라만 분광 광도계를 사용한 라만 분광 광도법에 의해 행한다. 현미 라만 분광 광도계의 검출기의 감도에는 일간차가 있기 때문에, 측정 전에 표준 시료를 사용하여 교정을 행한다.
수소 분자 농도의 측정은 0.1㎜Φ의 단위에서 측정 가능하다. 그 때문에, 본 명세서 중에서 기술하는 수소 분자 농도는, 합성 석영 유리판 내를 0.1㎜Φ 단위로 측정했을 때의 그 측정점에 있어서의 수소 분자 농도를 말한다. 또한, 상기 수소 분자 농도의 최댓값은 합성 석영 유리판 내를 0.1㎜Φ 단위로 측정했을 때의 수소 분자 농도의 최댓값을 말한다.
(4) 공정 (d)
이어서, 공정 (c)에서 어닐 처리를 행한 합성 석영 유리판에 대하여, 수소 도프 처리를 행한다. 수소 도프 처리는, 예를 들어 수소 치환 가능한 가열 전기로에 합성 석영 유리판을 설치하여 행할 수 있다. 수소 분자는 합성 석영 유리판에 대하여 투입 방법이나 위치에 관계없이 균등하게 도프되기 때문에, 수소 도프 처리에 있어서의 기판의 놓는 방법이나 투입 매수는 특별히 제한되지 않는다.
노 내의 수소 분자 농도는 수소 도프 처리의 효율성, 안전성의 관점에서, 바람직하게는 98vol% 이상, 보다 바람직하게는 99vol% 이상이다. 처리 온도 도달 시의 노 내 압력은, 절대압으로 바람직하게는 0.1 내지 0.2㎫, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.15㎫이다.
또한, 처리 온도는, 통상 300 내지 450℃이지만, 바람직하게는 350 내지 400℃이다. 300℃ 미만이면, 수소 도프 처리에 시간이 걸려, 생산성이 나빠지는 경우가 있고, 한편, 450℃를 초과하면, 유리 구조 변화 온도 영역에 상당하기 때문에, 복굴절률 악화의 원인이 되는 구조 결함을 유발하는 경우가 있다.
합성 석영 유리판으로의 수소 도프 처리 시간은, 상기 처리 온도에 있어서, 통상 20 내지 40시간이지만, 바람직하게는 24 내지 40시간이다. 20시간 미만이면, 원하는 값까지 수소 분자 농도를 증가시킬 수 없게 되는 경우가 있고, 한편, 40시간을 초과하면, 금속 불순물 확산에 의한 투과율 저하 및 복굴절의 악화를 유발하는 경우가 있다.
이와 같은 수소 도프 처리를 행한 후의 합성 석영 유리판의 수소 분자 농도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 엑시머 레이저 등의 자외선 조사에 대한 만족스러운 내성이나, 적색 형광 방지의 관점에서, 바람직하게는 3×1016 내지 1×1018분자/㎤, 보다 바람직하게는 5×1016 내지 8×1017분자/㎤, 보다 한층 바람직하게는 1×1017 내지 5×1017분자/㎤이다.
또한, 합성 석영 유리판의 동일 두께에 있어서의 면 내의 수소 분자 농도의 최댓값과 최솟값의 차도 특별히 한정되는 것은 아니지만, 엑시머 레이저 등의 자외선 조사 유효 범위 내의 내성차를 작게 하는 관점에서, 바람직하게는 5×1017분자/㎤ 이내, 보다 바람직하게는 2×1017분자/㎤ 이내, 보다 한층 바람직하게는 5×1016분자/㎤ 이내, 더욱 바람직하게는 3×1016분자/㎤ 이내이다.
(5) 공정 (e)
계속해서, 공정 (d)에서 수소 도프 처리를 행한 합성 석영 유리판에 대하여, 탈수소 처리를 행한다. 통상, 수소 도프 처리를 행한 합성 석영 유리 기판의 표면부의 수소 분자 농도는, 기판 내부의 수소 분자 농도에 비해 높은 경우가 많고, 엑시머 레이저 등의 자외선 조사 시에 기판 표면 부근에 미소 크랙이 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 엑시머 레이저 등의 자외선 조사에 대한 내성을 유지하고, 또한 미소 크랙을 억제하기 위해, 기판 내부의 수소 분자 농도는 유지한 채, 기판 표면부의 수소 분자 농도를 5×1016 내지 5×1017분자/㎤까지 저하시키기 위해, 탈수소 처리를 행한다.
탈수소 처리는, 예를 들어 가열 전기로에 합성 석영 유리판을 설치하여 행할 수 있지만, 그때, 합성 석영 유리판의 놓는 방법, 투입 매수는 특별히 제한되지 않는다. 노 내의 분위기 가스종 및 그의 농도는 합성 석영 유리의 물성에 영향을 미치지 않는 한, 특별히 제한되지 않는다.
탈수소 처리의 처리 온도는, 통상 200 내지 400℃이지만, 바람직하게는 250 내지 350℃이다. 200℃ 미만이면, 합성 석영 유리판으로부터 수소 분자가 탈리되지 않는 경우가 있고, 한편, 400℃를 초과하면, 유리 구조 변화 온도 영역에 상당하기 때문에, 복굴절률 악화의 원인이 되는 구조 결함을 유발하는 경우가 있다.
처리 온도 도달 시의 노 내 압력은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 절대압으로 바람직하게는 0.1 내지 0.2㎫, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.13㎫이다.
탈수소 처리의 처리 시간은, 바람직하게는 5 내지 10시간, 보다 바람직하게는 6 내지 8시간이다. 5시간 미만이면, 합성 석영 유리판 표면의 탈수소가 불충분해지는 경우가 있고, 한편, 10시간을 초과하면, 합성 석영 유리판 내부의 수소 분자 농도도 저하되는 경우가 있다.
(6) 공정 (f)
또한, ArF 엑시머 레이저의 파장 193.4㎚에서의 초기 투과율을 향상시키기 위해, 필요에 따라 자외선을 조사할 수 있다. 자외선 조사에는, 예를 들어 저압 수은 램프, 수은 크세논 램프, 엑시머 램프 등을 사용할 수 있다. 조사 시간은, 바람직하게는 5 내지 72시간, 보다 바람직하게는 12 내지 48시간이다.
그 후, 랩핑 가공, 연마 가공과 종래와 동일한 연마 가공 공정을 거쳐, 소정의 크기, 예를 들어 152㎜×152㎜, 두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 제조할 수 있다.
이와 같이 하여 얻어진 합성 석영 유리 기판의 임의의 점에 있어서의 주표면으로부터 두께 중심까지의 수소 분자 농도의 최솟값은 3×1016분자/㎤ 이상이고, 바람직하게는 5×1016분자/㎤ 이상이다. 또한, 상기 범위에 있어서의 수소 분자 농도의 최댓값은 1×1018분자/㎤ 이하이고, 바람직하게는 7×1017분자/㎤ 이하이고, 보다 바람직하게는 3×1017분자/㎤ 이하이다. 수소 분자 농도가 3×1016분자/㎤ 미만인 경우, 엑시머 레이저 등의 자외선 조사에 대한 만족스러운 내성이 얻어지지 않게 되고, 나아가 적색 형광 억제 효과도 얻어지지 않게 된다. 한편, 수소 분자 농도가 1×1018분자/㎤를 초과하는 경우, 자외선 조사 시에 생성된 결함을 수소 분자가 수복하고, 그것에 의해 생성된 OH기가 파장 180㎚ 이하의 광투과성을 저해하기 때문에, 만족스러운 엑시머 레이저 내성이 얻어지지 않게 된다.
또한, 이와 같이 하여 얻어진 합성 석영 유리 기판은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 두께를 t라고 한 경우에, 합성 석영 유리 기판의 주표면으로부터 t/4, 바람직하게는 주표면으로부터 t/8의 범위의 임의의 점에, 수소 분자 농도의 극대점을 갖는다.
엑시머 레이저를 합성 석영 유리 기판의 주표면에 조사하면, 주표면의 수소 분자가 소비된다. 그 때문에, 주표면보다도 수소 분자 농도가 높은 점이 주표면보다 하층의 내부에 존재하는 것에 의해, 내부로부터 주표면을 향해 수소 분자가 공급되어, 엑시머 레이저 내성을 유지할 수 있다. 이에 의해, 미소 크랙을 억제하면서, 만족스러운 엑시머 레이저 내성을 효과적으로 유지할 수 있다. 그러나, 수소 분자 농도의 극대점이 주표면으로부터 t/4의 임의의 점보다 하층의 내부에 존재하면, 주표면으로의 수소 분자 농도의 공급이 효과적으로 행해지지 않아, 엑시머 레이저 내성을 유의미하게 유지할 수 없게 된다.
또한, 극대점의 유무 및 그의 위치는, 합성 석영 유리 기판의 임의의 점에 있어서의 주표면으로부터 두께 중심(t/2)까지 깊이 방향을 향해 0.1㎜Φ 피치로 수소 분자 농도의 측정을 행하고, 그때의 최댓값을 극대점이라고 하고, 이 극대점이 존재하는 기판의 두께에 의해 극대점의 위치를 특정한다.
합성 석영 유리 기판의 주표면의 수소 분자 농도는, 엑시머 레이저 조사에 대한 만족스러운 내성이나 미소 크랙 발생 억제의 관점에서, 바람직하게는 5×1016 내지 5×1017분자/㎤, 보다 바람직하게는 8×1016 내지 3×1017분자/㎤, 보다 한층 바람직하게는 8×1016 내지 2×1017분자/㎤이다.
또한, 합성 석영 유리 기판의 두께 중심(t/2)의 수소 분자 농도는, 엑시머 레이저 조사에 대한 만족스러운 내성이나, 주표면으로부터 t/4의 범위의 임의의 지점에 존재하는 수소 분자 농도의 극대점의 효과를 충분히 발휘하기 위해, 바람직하게는 3×1016 내지 3×1017분자/㎤, 보다 바람직하게는 5×1016 내지 2×1017분자/㎤이다.
또한, 합성 석영 유리 기판의 동일 두께에 있어서의 면 내의 수소 분자 농도의 최댓값과 최솟값의 차는 합성 석영 유리 기판의 엑시머 레이저 조사면의 내성차를 억제하는 관점에서, 바람직하게는 5×1016분자/㎤ 이하이고, 보다 바람직하게는 3×1016분자/㎤ 이하이고, 보다 한층 바람직하게는 2×1016분자/㎤ 이하이다.
합성 석영 유리 기판 내의 수소 분자는 기판 외주부로부터 기판 중심부를 향해 확산되고, 도프된다. 그 때문에, 기판 중심부가 최소가 되고, 기판의 수소 분자 농도는 기판 외주부가 최대가 된다. 따라서, 합성 석영 유리 기판의 수소 분자 농도의 최솟값 및 최댓값은, 도 1의 중심(B)과 단(C)에 각각 존재한다. 그 때문에, 이 2점의 두께 방향의 평균 수소 분자 농도를 측정하면, 동일 두께에 있어서의 최댓값과 최솟값의 차를 평가하는 것이 가능하다. 여기서, 평균 수소 분자 농도는, 주표면으로부터 두께 중심(t/2)까지 깊이 방향을 향해 0.1㎜Φ 피치로 측정을 행하고, 그 각 점에 있어서의 측정값을 합계하고, 측정 점수로 나눔으로써 산출할 수 있다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 예로 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 수소 분자 농도, 복굴절, 초기 투과율, OH기 농도, 미소 크랙 및 적색 형광은 각각 이하에 나타내는 방법으로 측정했다.
〔수소 분자 농도〕
수소 분자 농도는 현미 라만 분광 광도계(Renishaw사제 inVia 시리즈)를 사용하여, 레이저 라만 분광 광도법에 의해 측정했다. 합성 석영 유리판 또는 기판의 수소 분자 농도는, 도 1에 나타낸 바와 같이 한 변이 152㎜인 정사각형(152㎜×152㎜)의 합성 석영 유리판 또는 기판(A)의 중심(B) 및 단(C)(합성 석영 유리 기판의 코너로부터 5㎜ 내측의 점)의 주표면으로부터 두께 중심(t/2)까지, 깊이 방향을 향해 0.1㎜Φ 피치로 측정했다.
〔복굴절률〕
복굴절률은 복굴절률 측정 장치(UNIOPT사제 ABR-10A)를 사용하여, 실온(25℃)에서 측정했다. 측정은 합성 석영 유리 기판을 10㎜ 간격으로 측정하고, 그의 최댓값을 측정값이라고 했다. 또한, 측정 광원에는 He-Ne 레이저를 사용하고, 측정값에 1.5를 곱함으로써, 파장 193.4㎚에 있어서의 복굴절률값이라고 했다.
〔초기 투과율〕
투과율 측정 장치(VARIAN사제 Cary400)를 사용하여, 자외 분광 광도법에 의해 파장 193.4㎚에 있어서의 초기 투과율을 측정했다.
〔ArF 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율 저하량〕
ArF 엑시머 레이저(193.4㎚)를, 1mJ/㎠/pulse로, 1×106Shots 조사 시의 투과율 저하량을 측정했다.
〔OH기 농도〕
적외 분광 광도계((주)시마즈 세이사쿠쇼제 SolidSpec-3700)를 사용하여, OH기의 흡수를 측정하고, 하기 식에 기초하는 OH기 농도와 OH기의 흡수의 관계를 나타내는 검량선으로부터, OH기 농도를 구했다.
OH기 농도(ppm)={(4522㎝-1에 있어서의 흡광도)/샘플 두께(㎝)}×4400
또한, 합성 석영 유리 잉곳의 OH기 농도의 최솟값 및 최댓값은 합성 석영 유리 잉곳으로부터 취득한 둥글게 자른 샘플의 OH기 농도를 측정하여, 가장 낮은 값을 그 잉곳의 OH기 농도의 최솟값이라고 하고, 가장 높은 값을 그 잉곳의 OH기 농도의 최댓값이라고 정했다.
〔미소 크랙〕
ArF 엑시머 레이저(193.4㎚)를, 10mJ/㎠/pulse로 조사하여, 150Shots 조사 시에 투과율 저하가 1.0% 이상인 것을 미소 크랙 있음이라고, 1.0% 미만인 것을 미소 크랙 없음이라고 판단했다.
〔적색 형광〕
Xe 엑시머 램프(172㎚)로 조도 10mW/㎠로 합계 10분간 합성 석영 유리 기판 전체면에 조사한 후, UV 트랜스 일루미네이터에 의해, 암소에서 눈으로 보아 검사했다.
[실시예 1]
OH기 농도의 최솟값이 440ppm, 최댓값이 840ppm인 합성 석영 유리 잉곳을 진공 용해로에서 카본제 형재 중에 설치하고, 아르곤 가스 분위기 하에서, 온도 1,780℃에서 40분간 가열하여, 160㎜×160㎜×350㎜L의 합성 석영 유리 블록으로 성형했다.
합성 석영 유리 블록의 표면을 연삭, 연마 등으로 조정한 후, 슬라이스, 모따기 처리를 행하여, 152㎜×152㎜×두께 7.00㎜의 합성 석영 유리판을 얻었다.
얻어진 합성 석영 유리판을 대기 중, 상압의 전기로 내에 5매를 평면 배치로 겹쳐서 설치하고, 어닐 처리를 행하였다. 구체적으로는, 1,100℃까지 108℃/hr로 승온하고, 1,100℃에서 5분간 유지한 후, 980℃까지 -15℃/hr의 속도로 냉각하고, 980℃에서 10시간 유지한 후, 다시 850℃까지 -30℃/hr의 속도로 서랭하고, 500℃까지 -50℃/hr의 속도로 서랭한 후에, 전기로의 전원을 떨어뜨리고, 실온까지 냉각했다. 또한, 복굴절은 겹친 합성 석영 유리판군의 위로부터 3매째를 측정했다. 또한, 어닐 처리 후의 합성 석영 유리판의 수소 분자 농도는 검출 하한(1.0×1016분자/㎤)이었다.
어닐 처리를 행한 합성 석영 유리판을 420㎜Φ×2,000㎜L의 처리 공간을 갖는 수소로에 평면 배치로 설치하고, 수소로 내를 수소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도 도달 시에 노 내 압력이 0.11㎫인 미세 가압이 되도록 압력을 조절했다. 그 후, 노 내 온도를 400℃까지 승온하고, 400℃에서 24시간 수소 도프 처리를 행하였다. 그리고, 수소로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
수소 도프 처리를 행한 합성 석영 유리판을 전기로에 평면 배치로 설치하고, 노 내를 질소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도인 350℃에 도달 시에 노 내 압력이 대기압이 되도록 압력을 조정했다. 그 후, 350℃까지 승온한 후, 350℃에서 8시간 탈수소 처리를 행하였다. 그리고, 전기로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
탈수소 처리를 행한 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 방법으로 어닐 처리까지 행한 합성 석영 유리판을, 420㎜Φ×2000㎜L의 처리 공간을 갖는 수소로에 평면 배치로 설치하고, 수소로 내를 수소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도 도달 시에 노 내 압력이 0.11㎫인 미세 가압이 되도록 압력을 조절했다. 그 후, 노 내 온도를 400℃까지 승온하고, 400℃에서 40시간 수소 도프 처리를 행하였다. 그리고, 수소로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
수소 도프 처리를 행한 합성 석영 유리 기판을 전기로에 평면 배치로 설치하고, 노 내를 질소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도인 350℃에 도달 시에 노 내 압력이 대기압이 되도록 압력을 조정했다. 그 후, 350℃까지 승온한 후, 350℃에서 8시간 탈수소 처리를 행하였다. 그리고, 전기로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
탈수소 처리를 행한 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[실시예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 어닐 처리까지 행한 합성 석영 유리판을, 420㎜Φ×2000㎜L의 처리 공간을 갖는 수소로에 평면 배치로 설치하고, 수소로 내를 수소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도 도달 시에 노 내 압력이 0.11㎫의 미세 가압이 되도록 압력을 조절했다. 그 후, 노 내 온도를 350℃까지 승온하고, 350℃에서 32시간 수소 도프 처리를 행하였다. 그리고, 수소로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
수소 도프 처리를 행한 합성 석영 유리판을 전기로에 평면 배치로 설치하고, 노 내를 질소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도인 350℃에 도달 시에 노 내 압력이 대기압이 되도록 압력을 조정했다. 그 후, 350℃까지 승온한 후, 350℃에서 8시간 탈수소 처리를 행하였다. 그리고, 전기로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
탈수소 처리를 행한 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[실시예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 수소 도프 처리까지 행한 합성 석영 유리판을 전기로에 평면 배치로 설치하고, 노 내를 질소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도인 250℃에 노 내 압력이 대기압이 되도록 압력을 조정했다. 그 후, 250℃까지 승온한 후, 250℃에서 8시간 탈수소 처리를 행하였다. 그리고, 전기로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
이 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[실시예 5]
실시예 1과 동일한 방법으로 탈수소 처리까지 행한 합성 석영 유리판에 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[비교예 1]
OH기 농도의 최솟값이 440ppm, 최댓값이 840ppm인 합성 석영 유리 잉곳을 진공 용해로에서 카본제 형재 중에 설치하고, 온도 1,780℃, 아르곤 가스 분위기 하에서 40분간 가열하여, 160㎜×160㎜×210㎜L의 합성 석영 유리 블록으로 성형했다. 이어서, 합성 석영 유리 블록의 버 제거 후, 40㎜의 두께로 슬라이스했다.
얻어진 합성 석영 유리 블록을 대기 중, 상압의 전기로 내에 설치하고, 어닐 처리를 행하였다. 구체적으로는, 온도 1,150℃까지 5시간으로 승온하고, 5시간 유지했다. 900℃까지 -2℃/hr의 강온 속도로 서랭하고, 다시 200℃까지 -5℃/hr의 강온 속도로 서랭 후, 전기로의 전원을 떨어뜨렸다. 실온까지 냉각 후, 전기로의 도어를 개방하여 합성 석영 유리 블록을 취출했다. 또한, 어닐 처리 후의 합성 석영 유리판의 수소 분자 농도는 검출 하한(1.0×1016분자/㎤)이었다. 이 블록의 6면을 평면 연삭기로 직각도 처리 및 표면 처리를 실시하여, 한 변이 6인치인 정사각형으로 마무리하고, 블록의 중앙으로부터, 152㎜×152㎜×두께 7.00㎜의 합성 석영 유리판을 잘라냈다.
얻어진 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[비교예 2]
비교예 1과 동일한 방법으로 어닐 처리까지 행한 합성 석영 유리 블록의 6면을 평면 연삭기로 직각도 처리 및 표면 처리를 실시하여, 한 변이 6인치인 정사각형으로 마무리하고, 슬라이스, 모따기, 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[비교예 3]
실시예 1과 동일한 방법으로 수소 도프 처리까지 행한 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 기판을 얻었다.
[비교예 4]
실시예 1과 동일한 방법으로 수소 도프 처리까지 행한 합성 석영 유리판을 전기로에 평면 배치로 설치하고, 노 내를 질소 가스 분위기(99vol%)로 치환하고, 처리 온도인 400℃에 도달 시에 노 내 압력이 대기압이 되도록 압력을 조정했다. 그 후, 400℃까지 승온하고, 400℃에서 16시간 탈수소 처리를 행하였다. 그 후, 전기로의 가열을 멈추고, 자연 냉각으로 실온까지 냉각했다.
이 합성 석영 유리판에 저수은 램프에 의한 자외선 조사를 24시간 실시한 후, 다시 랩핑 가공, 연마 가공을 실시하여, 152㎜×152㎜×두께 6.35㎜의 합성 석영 유리 연마 기판을 얻었다.
상기 각 실시예 및 비교예에서 얻어진 합성 석영 유리 기판의 수소 분자 농도(최댓값, 최솟값 및 평균값), 주표면으로부터 t/4의 범위에 있어서의 극대점의 유무, 파장 193.4㎚에 있어서의 복굴절 및 초기 투과율, ArF 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율 저하량을 측정하고, 미소 크랙의 유무 및 적색 형광의 유무를 확인했다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pat00001
표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 제조 방법으로 얻어진 실시예 1 내지 5의 합성 석영 유리 기판은, 복굴절이 낮고, 초기 투과율이 높고, ArF 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율 저하량도 작고, 자외선 조사 시의 결함도 보이지 않는 것을 알 수 있다.
한편, 비교예 1 및 2에서 얻어진 합성 석영 유리 기판은, 실시예와 동등한 복굴절 및 초기 투과율 등을 나타냈지만, 어닐 처리에 실시예의 7배나 되는 시간을 소비해 버렸다. 또한, 실시예와 동등한 수소 분자 농도임에도, 극대점이 없기 때문에, ArF 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율 저하량이 실시예보다도 커졌다.
비교예 3에서 얻어진 합성 석영 유리 기판은, 탈수소 처리를 행하지 않았기 때문에, 표면의 수소 분자 농도가 높아, 엑시머 레이저 조사 시에 미소 크랙이 발생했다.
비교예 4에서는, 탈수소 처리에 16시간이 소비되어 있지만, 이와 같이 10시간을 초과하여 탈수소 처리를 행하면, 합성 석영 유리 기판의 주표면 및 내부의 수소 분자가 많이 탈리되기 때문에, 극대점을 갖고 있음에도, 엑시머 레이저 조사에 의한 투과율 저하량이 커지고, 또한 자외선 조사 시에 적색 형광도 발생했다.
A : 합성 석영 유리 기판
B : 합성 석영 유리 기판의 중심
C : 합성 석영 유리 기판의 단(코너로부터 5㎜ 내측의 점)
t : 합성 석영 유리 기판의 두께
t/2 : 합성 석영 유리 기판의 두께 중심

Claims (8)

  1. (a) 합성 석영 유리 잉곳을 열간 성형하여 합성 석영 유리 블록을 얻는 공정,
    (b) 얻어진 상기 합성 석영 유리 블록을 슬라이스하여 합성 석영 유리판을 얻는 공정,
    (c) 합성 석영 유리판을 500 내지 1,250℃의 범위에서 15 내지 60시간 어닐 처리를 행하는 공정,
    (d) 상기 어닐 처리 후의 합성 석영 유리판을, 수소 가스 분위기 중, 300 내지 450℃에서 20 내지 40시간 수소 도프 처리를 행하는 공정,
    (e) 상기 수소 도프 처리된 합성 석영 유리판을, 200 내지 400℃에서 5 내지 10시간 탈수소 처리를 행하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공정 (e)에서 탈수소 처리된 합성 석영 유리판에 자외선을 조사하는 공정을 포함하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공정 (c)에서 어닐 처리를 행한 후의 합성 석영 유리판 내의 수소 분자 농도의 최댓값이 2×1016분자/㎤ 이하인 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공정 (a)에서 사용되는 합성 석영 유리 잉곳의 OH기 농도가 300 내지 1,200ppm인 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  5. 합성 석영 유리 기판의 임의의 점에 있어서의 주표면으로부터 두께 중심까지의 수소 분자 농도의 최솟값이 3×1016분자/㎤ 이상이고, 수소 분자 농도의 최댓값이 1×1018분자/㎤ 이하이고, 또한 합성 석영 유리 기판의 두께를 t라고 한 경우에, 합성 석영 유리 기판의 주표면으로부터 t/4의 범위의 임의의 점에 수소 분자 농도의 극대점을 갖는 합성 석영 유리 기판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 합성 석영 유리 기판의 주표면의 수소 분자 농도가 5×1016 내지 5×1017분자/㎤인 합성 석영 유리 기판.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 합성 석영 유리 기판의 두께 중심(t/2)의 수소 분자 농도가 3×1016 내지 3×1017분자/㎤인 합성 석영 유리 기판.
  8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 합성 석영 유리 기판의 동일 두께에 있어서의, 면 내의 수소 분자 농도의 최댓값과 최솟값의 차가 5×1016분자/㎤ 이하인 합성 석영 유리 기판.
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