TWI477475B - Nano - stamping dies are doped with quartz dioxide - Google Patents

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Description

奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃
本發明，係有關於內部透過率分布為小，而具備有低熱膨脹係數之奈米壓模單體材料。
如同眾所周知一般，近年的半導體積體電路之高積體化的進展係為極快。伴隨著此傾向，在半導體元件製造時之光微影製程中的曝光光源之短波長化係持續進行，而現在，係以使用ArF準分子雷射(193nm)的光微影法為主流。今後，為了實現更進一步的高積體化，係有望能夠移行至使用有極端紫外光(EUV：Extreme Ultra violet)的光微影法。但是，在半節距32nm以下之半導體元件的製造中，與所謂之光微影法同時的，奈米壓印(nano imprint)技術亦受到注目。
奈米壓印技術，係亦可期待於將其應用在光導波路、生物晶片、光記憶媒體的製造中，而可作多樣之應用。
奈米壓印技術，係將刻印有藉由電子線曝光技術或是蝕刻技術所製作的細微圖案之單體(亦有被稱為模具、壓模、樣版等的情況)壓付於被塗布在基板上之樹脂材料處，而將細微圖案之形狀作轉印的手法。在半導體元件製造時，係將單體推壓於被塗布在矽等之半導體晶圓表面上的光阻劑處，而將細微圖案作轉印。
奈米壓模技術，係可大致分成光奈米壓模方式與熱奈 米壓模方式。光奈米壓模方式，係在樹脂材料中使用光硬化性樹脂，並藉由將單體作推壓並照射紫外光線，來使樹脂硬化，並將細微圖案作轉印之方式。
另一方面，熱奈米壓模方式，係在樹脂材料中使用熱可塑性樹脂，並將其加熱至玻璃轉化溫度(Glass transition temperature)以上，而將單體推壓於軟化後之樹脂處，而將細微圖案作轉印，又或是一面將單體推壓於熱硬化性樹脂上，一面將其加熱至硬化溫度，而將細微圖案作轉印之方式。
作為對奈米壓模用單體所要求之特性，係有：在進行細微圖案轉印時，不會使單體產生破損的機械性之強度、和不會與樹脂產生反應之化學的安定性。
在半間距32nm以下的半導體製造中，係期待能夠將奈米壓模技術作應用。但是，在熱奈米壓模方式中，係為了進行樹脂材料之軟化又或是硬化，而被施加有熱，而使得單體藉由熱而被加熱，因此，由於單體之熱膨脹所致之變形，以高精確度來將細微圖案作轉印一事係被認為有困難。
故而，當在半間距32nm以下之半導體製造中應用奈米壓模技術時，可想見係被使用有光奈米壓模。在光奈米壓模中，由於係使紫外線透過單體，因此，當單體對紫外線作吸光時，單體之溫度係會變化。又，經由紫外線之光源燈管的熱、和奈米壓模時之溫度變動等，亦會產生單體之溫度變動。在進行半間距32nm以下之半導體元件一般 的細微圖案之轉印時，由於就算是在奈米壓模時之單體的些微之熱膨脹，亦會使位置精確度顯著的降低，因此，係期望在單體中，使用對於紫外線而具有高透過性、高耐性，且為低熱膨脹之材料。
因此，在日本特開2006－306674號公報(專利文獻1)中，係揭示有：作為單體材料，係使用相對於光奈米壓模之光源波長而具備有高透過率、高耐性的低熱膨脹性材料。
但是，在將細微圖案更精密地作轉印時，不僅需要在單體中使用相對於光源波長而具備有高透過率、高耐性的低熱膨脹材料，而亦需要對相對於光源波長之單體的內部透過率分布作抑制。此係因為，當在單體內存在有內部透過率分布的情況時，由於在光奈米壓模時之樹脂硬化的程度上會產生有差異，因此會成為難以進行安定之奈米壓模之故。
〔專利文獻1〕日本特開2006－306674號公報
本發明，係為有鑑於上述事態而進行者，其目的，係為提供一種：單體內之內部透過率分布為少，且具備有低熱膨脹性之單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃。
本發明者們，係為了解決上述課題，而反覆銳意進行研究，其結果，發現了：相對於波長365nm之紫外線而內部透過率分布為10%以下的二氧化鈦摻雜石英玻璃，係適合於作為可進行位置精確度高之細微圖案的轉印之光奈米壓模用單體，而實現了本發明。
亦即是，本發明，係提供以下之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃。
(1)一種奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其特徵為：對於波長365nm之紫外線，其內部透過率分布係為10%以下。
(2)如(1)所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，對於波長365nm之紫外線，其內部透過率係為70%以上。
(3)如(1)又或是(2)所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，係包含有5~10質量%之二氧化鈦。
(4)如(1)乃至(3)中之任一者所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，二氧化鈦之濃度分布，係為3質量%以下。
(5)如(1)乃至(4)中之任一者所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，係並不包含有內包物。
(6)如(1)乃至(5)中之任一者所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，氯濃度，係為 500ppm以下。
(7)如(1)乃至(6)中之任一者所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，OH基濃度，係為1000ppm以下。
(8)如(1)乃至(7)中之任一者所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，折射率分布，係為5×10－4 以下。
(9)如(1)乃至(8)中之任一者所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，複折射量，係為30nm/cm以下。
若藉由本發明，則在細微圖案轉印時之單體的透過率分布所致的樹脂之硬化的程度，係難以產生差異，而能夠提供一種適合於奈米壓模單體之二氧化鈦摻雜石英玻璃。
本發明之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，對於波長365nm之紫外線，其內部透過率分布係為10%以下，較理想係為5%以下，更理想係為2%以下。經由使內部透過率分布成為上述範圍內，在樹脂之硬化程度中係難以產生分布，而成為能夠進行安定之奈米壓模，作為奈米壓模單體用材料，係為合適。
若是使用相對於波長365nm之紫外線而內部透過率係 為少之單體，則就算是相對於波長365nm之紫外線而內部透過率為低的單體，在樹脂之硬度上產生差異的情況亦係變少。但是，當單體之內部透過率為低的情況時，由於在單體內之吸光係變多，因此，單體之溫度係會上升，而熱膨脹所致之變形係會成為問題，位置精確度高之細微圖案的轉印係會成為困難。又，由於為了使樹脂硬化，係成為需要更長的時間，因此，在產率面上係亦為不利。
於此，本發明之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，對於波長365nm之紫外線，其內部透過率，係以70%以上為理想，較理想係為80%以上，更理想，係以具備有90%以上之高的內部透過率之二氧化鈦摻雜石英玻璃為合適。另外，在本發明中之內部透過率，係為相對於厚度10mm之二氧化鈦摻雜石英玻璃者，二氧化鈦摻雜石英玻璃之內部透過率，係可依據日本光學玻璃工業會規格JOGIS－17－1982來作測定。
本發明之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃之二氧化鈦濃度，係以5~10質量%為合適，更理想係為6~9質量%。藉由包含有5~10質量%之二氧化鈦，能夠使在10~50℃、較理想係為在15~30℃、更理想係為在20~25℃處之線熱膨脹係數，成為－50~50ppb/℃、較理想係成為－30~30ppb/℃、更理想係成為－15~15ppb/℃，而就算其係為內部透過率為低的單體，亦能夠對溫度變化所致之單體的變形作抑制。另外，石英玻璃中之二氧化鈦濃度，係可經由EPMA(Electron Probe Micro Analysis)法 而作測定。
又，單體內之二氧化鈦濃度分布，係為3質量%以下，較理想係為1.5質量%以下，更理想，係以0.5質量%以下為合適。當單體內之二氧化鈦濃度分布超過3質量%的情況時，由於係會引起單體內之部分性的熱膨脹，因此，係有無法期待安定之奈米壓模的情況。二氧化鈦濃度分布之下限值，係並未特別限制，雖然係以0質量%為最理想，但是，在實用上，使其成為0質量%係為困難，而通常係為0.01質量%以上。
在光奈米壓模中，當在單體內存在有內包物的情況時，由於經由內包物，使樹脂產生反應之紫外光會被吸收又或是擴散，因此，會有對適切之奈米壓模造成阻礙之虞。於此，本發明之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，係以不包含有內包物者為理想。另外，在本發明中之所謂內包物，係為包含有二氧化鈦之石英玻璃相以外的例如氣泡、TiO2 結晶相、SiO2 結晶相等之異物的總稱。
本發明之二氧化鈦石英玻璃的氯濃度，係為500ppm以下，更理想，係以250ppm以下為合適。在二氧化鈦石英玻璃之合成中，作為原料，係有使用包含氯之化合物的情況。於此情況，在所合成之二氧化鈦石英玻璃中，係殘留有氯。由於氯係在325nm處附近具備有吸收帶，因此，作為使被推壓於單體處之樹脂硬化的光源，在使用低壓水銀燈管等之近紫外線的光源之光奈米壓模中，氯之存在係會成為問題。又，經由氯而被單體所吸收之近紫外線，由 於係會轉化為熱，因此，會成為使單體之溫度上升之原因。故而，作為單體用之二氧化鈦石英玻璃，係以氯含量少者為理想。對於氯濃度之下限值，雖並未特別限制，但是，係為身為一般分析方法之螢光X線分光法的檢測極限(10ppm)以下。
進而，在本發明中所使用之二氧化鈦石英玻璃的OH基濃度，係為1000ppm以下，更理想，係以700ppm以下為合適。此係因為，藉由降低石英玻璃中之OH基濃度，樹脂與單體之離型係變得容易之故。關於OH基濃度之下限，亦並未特別作限制，通常係為1ppm以上，特別係為5ppm以上。
OH基濃度，係可藉由紅外分光光度計來作測定。具體而言，係可在傅力葉變換紅外分光光度計中，藉由波數4522cm－1 之吸光係數來求取之，作為換算式，係可使用OH基濃度(ppm)＝((4522cm－1 處之吸光係數)/T)×4400。但是，T係為測定樣本之厚度(cm)。
本發明之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在25℃處之相對於He－Ne雷射(632.8nm)的折射率分布(△n)，係為5×10－4 以下，較理想係為5×10－5 以下，更理想係為1×10－5 以下。此係因為，藉由折射率係為小，而成為能夠進行安定之光奈米壓模之故。相對於632.8nm之波長的折射率分布之下限，係並未特別限制，通常係為1×10－6 以上。另外，折射率分布，係可藉由Zygo公司製之ZygoMarkⅣ來作測定。
又，本發明之二氧化鈦摻雜石英玻璃的複折射量，係為30nm/cm以下，較理想係為20nm/cm以下，更理想係為10nm/cm以下。藉由與折射率分布同樣的而使複折射量降低，而成為能夠進行安定之光奈米壓模。關於複折射量之下限值，係亦並未特別作限制，通常係為0.5nm/cm以上，特別係為1nm/cm以上。複折射量，係可使用UNIOPT公司製之複折射測定裝置ABR－10A來作測定。
本發明之二氧化鈦摻雜石英玻璃之製造方法，只要能夠得到具備有上述特性之石英玻璃，則並沒有特別限制，例如，係可採用：將四氯化矽或甲基三氯矽烷、四氯化鈦之類的原料以氫氧焰來加水分解，而直接製作二氧化鈦摻雜石英玻璃之火焰加水分解法、或是將原料藉由氫氧焰來加水分解，並製作摻雜了二氧化鈦之多孔質矽石母材，而後將其玻璃化之以VAD法為代表的煙灰法、或是以電漿炬來將原料氧化之電漿炬法(Verneuil technique)。
為了使在本發明中之二氧化鈦摻雜石英玻璃的內部透過率成為70%以上，在製作二氧化鈦摻雜石英玻璃又或是多孔質矽石母材時之氫氧焰的氫與氧之比，係以莫耳比為3.0以下為理想，更理想係為2.5以下，又更理想係為2.0以下。
為了更進而提升二氧化鈦摻雜石英玻璃之內部透過率，又或是為了將內部透過率分布降低，係以將製作了的二氧化鈦摻雜石英玻璃，在大氣中又或是氧氣體環境中，以1000℃以上而進行長時間的熱處理為合適。
為了抑制二氧化鈦摻雜石英玻璃內之內部透過率分布、二氧化鈦濃度分布、折射率分布以及複折射量，係可將SiO2 之原料氣體與TiO2 之原料氣體混合，並從相同之燃燒噴嘴(burner nozzle)來噴射。此時，係以選擇不會與SiO2 原料氣體和TiO2 原料氣體起反應的物質為理想。此係因為，當將各別之原料氣體藉由相異之燃燒噴嘴來作噴射，而製作二氧化鈦摻雜石英玻璃的情況時，則係難以降低內部透過率分布、二氧化鈦濃度分布、折射率分布以及複折射量之故。
複折射量，係亦可經由將二氧化鈦摻雜石英玻璃在1200~800℃緩慢作冷卻來將其降低。此緩慢冷卻，係亦可在將二氧化鈦摻雜石英玻璃成行為所期望之形狀時而同時作實施。又，亦可在進行用以提升內部透過率之熱處理的同時，在大氣中又或是氧氣體環境中作緩慢冷卻。
又，為了不使二氧化鈦摻雜石英玻璃中包含有內包物，將噴射原料氣體之燃燒噴嘴的線速度設為50m/sec以上一事係為有效。特別是在於原料中使用有四氯化鈦的情況時，當為了提升反應性而將線速度設為50m/sec以下的情況時，在燃燒噴嘴之前端處會成為易於堆積二氧化鈦，而若是堆積之二氧化鈦飛散，則會容易成為產生內包物的其中一個原因。
從抑制二氧化鈦摻雜石英玻璃中之氯濃度的觀點來看，係以在原料中使用不包含有氯之化合物為有效。但是，當由於原料成本、物理性質等之理由而使用包含有氯之原 料的情況時，則亦可使用氯之含有量為少的化合物。特別是，SiO2 原料，相較於TiO2 原料，由於其之在莫耳比上的使用量係為較多，因此，除了抑制二氧化鈦摻雜石英玻璃中之氯濃度外，氯為少之化合物的使用係為有效。又，在將包含有氯之化合物作為原料而使用的情況時，係以避免在製作法中採用電漿炬法為理想。此係因為，在該當方法中，相較於火焰加水分解法、煙灰法，其氯含有量係為多之故。
為了製造OH基濃度為少之二氧化鈦摻雜石英玻璃，係以採用煙灰法又或是電漿炬法為理想。在藉由火焰加水分解法來製造二氧化鈦摻雜石英玻璃的情況時，係以對於原料餽送(feed)量，將每1mol/hr的熱量抑制在2500kcal/hr以下為理想(但是，此係為使用在化合物1分子中分別包含有1個矽原子和1個鈦原子的原料之情況)。此係因為，若是藉由較此為更高之熱量來製造二氧化鈦摻雜石英玻璃，則會包含有多量之OH基濃度之故。
〔實施例〕
以下，雖係展示實施例以及比較例來對本發明作具體之說明，但是，本發明係並不被此些之實施例所限制。
〔實施例1〕
將氫氣35m3 /hr、氧氣13m3 /hr供給至石英製燃燒器中。對作為原料之甲基三氯矽烷以及四氯化鈦作加熱，而 分別以甲基三氯矽烷1000g/hr、四氯化鈦100g/hr之速度而使其氣化，並作混合，而後，供給至石英製燃燒器處。將藉由以氫氧焰所致之甲基三氯矽烷、四氯化鈦之加水分解反應所產生的SiO2 以及TiO2 ，附著在被設置於石英製燃燒器之前方並一面以50rpm而旋轉一面以10mm/hr而後退的標靶材上，藉由此，而製造直徑150mm的二氧化鈦摻雜石英玻璃。此時，噴射原料之燃燒噴嘴的線速度係為79m/sec，每1小時之熱量係為12940kcal/mol。
將所得到之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在電爐中以155mm×155mm之角柱狀而以1700℃來加熱6小時，藉由此而將其熱間成型，並得到厚度1000mm之鑄錠A。
接下來，藉由鑄錠A而切出2枚之厚度12mm的板狀之二氧化鈦摻雜石英玻璃，並將二氧化鈰與二氧化矽溶膠(Colloidal Silica)作為研磨材而進行研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度10mm之研磨基板。使用20萬勒克司(lux)之白色光源，而對鏡面研磨後之二氧化鈦摻雜石英玻璃內作了觀察，但是係並未見到內包物。在表2中，展示鑄錠A之折射率分布以及複折射量之最大值。在藉由原子力顯微鏡而對研磨面進行了觀察後的結果，藉由二氧化鈰與二氧化矽溶膠而研磨後之面，係具備有Ra為0.2nm以下之面粗度。
又，對於該研磨基板之2枚，在圖1所示之25點處，對包含有反射損失之分光透過率作了測定。對該當之厚度10mm的研磨基板2枚進行研削研磨，而得到了 152.4mm×152.4mm平方，厚度3mm之研磨基板。研磨基板之研磨面，係具備有與10mm之情況時為同等的面粗度。在圖1所示之25點處，對各別的基板之包含有反射損失之分光透過率作了測定。於表1中，展示從總計50點之測定結果中所計算出的由內部透過率之最大值、最小值以及最大值與最小值間之差所成的內部透過率之分布。又，對被研削研磨成厚度3mm之152.4mm×152.4mm平方的基板之於圖1中所示的25點處，測定了OH基濃度、二氧化鈦濃度。又，於表2中，亦展示在總計50點中之OH濃度、二氧化鈦濃度之最大值與最小值。進而，在表2中亦展示在該當50點處之氯濃度。
〔實施例2〕
將氫氣32m3 /hr、氧氣16m3 /hr供給至石英製燃燒器中。對作為原料之甲基三氯矽烷以及四氯化鈦作加熱，而分別以甲基三氯矽烷1000g/hr、四氯化鈦100g/hr之速度而使其氣化，並作混合，而後，供給至石英製燃燒器處。將藉由以氫氧焰所致之甲基三氯矽烷、四氯化鈦之加水分解反應所產生的SiO2 以及TiO2 ，附著在被設置於石英製燃燒器之前方並一面以50rpm而旋轉一面以10mm/hr而後退的標靶材上，藉由此，而製造直徑150mm的二氧化鈦摻雜石英玻璃。此時，噴射原料之燃燒噴嘴的線速度係為82m/sec，每1小時之熱量係為11,850kcal/mol。
將所得到之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在電爐中以 155mm×155mm之角柱狀而以1700℃來加熱6小時，藉由此而將其熱間成型，並得到厚度1000mm之鑄錠B。
接下來，藉由鑄錠B而切出2枚之厚度12mm的板狀之二氧化鈦摻雜石英玻璃，並在大氣中以1200℃而保持20小時，而後，以5℃/hr之速度而緩慢冷卻至1000℃。接下來，以1000℃來保持50小時，之後，以50℃/hr之速度來將其緩慢冷卻至800℃。將二氧化鈰與二氧化矽溶膠作為研磨材而進行研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度10mm之研磨基板。使用20萬勒克司(lux)之白色光源，而對鏡面研磨後之二氧化鈦摻雜石英玻璃內作了觀察，但是係並未見到內包物。在表2中，展示鑄錠B之折射率分布以及複折射量之最大值。在藉由原子力顯微鏡而對研磨面進行了觀察後的結果，藉由二氧化鈰與二氧化矽溶膠而研磨後之面，係具備有Ra為0.2nm以下之面粗度。
又，對於該研磨基板之2枚，在圖1所示之25點處，對包含有反射損失之分光透過率作了測定。對該當之厚度10mm的研磨基板2枚進行研削研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度3mm之研磨基板。研磨基板之研磨面，係具備有與10mm之情況時為同等的面粗度。在圖1所示之25點處，對各別的基板之包含有反射損失之分光透過率作了測定。於表1中，展示從總計50點之測定結果中所計算出的由內部透過率之最大值、最小值以及最大值與最小值間之差所成的內部透過率之分布。又 ，對被研削研磨成厚度3mm之152.4mm×152.4mm平方的基板之於圖1中所示的25點處，測定了OH基濃度、二氧化鈦濃度。又，於表2中，亦展示在總計50點中之OH濃度、二氧化鈦濃度之最大值與最小值。進而，在表2中亦展示在該當50點處之氯濃度。
根據實施例1以及實施例2所製作之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在波長365nm處之內部透過率係為小，而得到了適合於作為奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃之物。特別是經由實施例2所製作之二氧化鈦摻雜石英玻璃，其在波長365nm處之內部透過率的最大值、最小值係均為99%，而具有極高的內部透過率。
〔比較例1〕
將氫氣36m3 /hr、氧氣13m3 /hr供給至石英製燃燒器中。對作為原料之三氯甲基矽烷以及四氯化鈦作加熱，而分別以三氯甲基矽烷1000g/hr、四氯化鈦100g/hr之速度而使其氣化，並分別供給至石英製燃燒器之不同的噴嘴處，而將藉由以氫氧焰所致之三氯甲基矽烷、四氯化鈦之加水分解反應所產生的SiO2 以及TiO2 微粒子，附著在被設置於石英製燃燒器之前方並一面以50rpm而旋轉一面以10mm/hr而後退的標靶材上，藉由此，而製造直徑150mm之二氧化鈦摻雜石英玻璃。此時，噴射原料之燃燒噴嘴的線速度係為80m/sec，每1小時之熱量係為13310kcal/mol。
將所得到之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在電爐中以155mm×155mm之角柱狀而以1700℃來加熱6小時，藉由此而將其熱間成型，並得到厚度1000mm之鑄錠C。
接下來，藉由鑄錠C而切出2枚之厚度12mm的板狀之二氧化鈦摻雜石英玻璃，並將二氧化鈰與二氧化矽溶膠作為研磨材而進行研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度10mm之研磨基板。使用20萬勒克司(lux)之白色光源，而對鏡面研磨後之二氧化鈦摻雜石英玻璃內作了觀察，但是係並未見到內包物。在表2中，展示鑄錠C之折射率分布以及複折射量之最大值。在藉由原子力顯微鏡而對研磨面進行了觀察後的結果，藉由二氧化鈰與二氧化矽溶膠而研磨後之面，係具備有Ra為0.2nm以下之面粗度。
又，對於該研磨基板之2枚的在圖1所示之25點處，對包含有反射損失之分光透過率作了測定。對該當之厚度10mm的研磨基板2枚進行研削研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度3mm之研磨基板。研磨基板之研磨面，係具備有與10mm之情況時為同等的面粗度。在圖1所示之25點處，對各別的基板之包含有反射損失之分光透過率作了測定。於表1中，展示從總計50點之測定結果中所計算出的由內部透過率之最大值、最小值以及最大值與最小值間之差所成的內部透過率之分布。又，對被研削研磨成厚度3mm之152.4mm×152.4mm平方的基板之於圖1中所示的25點處，測定了OH基濃度、二 氧化鈦濃度。又，於表2中，亦展示在總計50點中之OH濃度、二氧化鈦濃度之最大值與最小值。進而，在表2中亦展示在該當50點處之氯濃度。
〔比較例2〕
將氫氣33m3 /hr、氧氣14m3 /hr供給至石英製燃燒器中。對作為原料之三氯甲基矽烷以及四氯化鈦作加熱，而分別以三氯甲基矽烷1000g/hr、四氯化鈦100g/hr之速度而使其氣化，並分別供給至石英製燃燒器之不同的噴嘴處，而將藉由以氫氧焰所致之三氯甲基矽烷、四氯化鈦之加水分解反應所產生的SiO2 以及TiO2 微粒子，附著在被設置於石英製燃燒器之前方並一面以50rpm而旋轉一面以10mm/hr而後退的標靶材上，藉由此，而製造直徑150mm之二氧化鈦摻雜石英玻璃。此時，噴射原料之燃燒噴嘴的線速度係為78m/sec，每1小時之熱量係為12220kcal/mol。
將所得到之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在電爐中以155mm×155mm之角柱狀而以1700℃來加熱6小時，藉由此而將其熱間成型，並得到厚度1000mm之鑄錠D。
接下來，藉由鑄錠D之兩端而切出2枚之厚度12mm的板狀之二氧化鈦摻雜石英玻璃，並在大氣中以1000℃而保持了5小時。將二氧化鈰與二氧化矽溶膠作為研磨材而進行研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度10mm之研磨基板。使用20萬勒克司(lux)之白色光源，而對 鏡面研磨後之二氧化鈦摻雜石英玻璃內作了觀察，但是係並未見到內包物。在表2中，展示鑄錠D之折射率分布以及複折射量之最大值。在藉由原子力顯微鏡而對研磨面進行了觀察後的結果，藉由二氧化鈰與二氧化矽溶膠而研磨後之面，係具備有Ra為0.2nm以下之面粗度。
又，對於該研磨基板之2枚的在圖1所示之25點處，對包含有反射損失之分光透過率作了測定。對該當之厚度10mm的研磨基板2枚進行研削研磨，而得到了152.4mm×152.4mm平方，厚度3mm之研磨基板。研磨基板之研磨面，係具備有與10mm之情況時為同等的面粗度。在圖1所示之25點處，對各別的基板之包含有反射損失之分光透過率作了測定。於表1中，展示從總計50點之測定結果中所計算出的由內部透過率之最大值、最小值以及最大值與最小值間之差所成的內部透過率之分布。又，對被研削研磨成厚度3mm之152.4mm×152.4mm平方的基板之於圖1中所示的25點處，測定了OH基濃度、二氧化鈦濃度。又，於表2中，亦展示在總計50點中之OH濃度、二氧化鈦濃度之最大值與最小值。進而，在表2中亦展示在該當50點處之氯濃度。
根據比較例1、2所製作之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在波長365nm處的內部透過率分布係均變大。特別是根據比較例1所製作之二氧化鈦摻雜石英玻璃，在波長365nm處的內部透過率之最小值係為低，而為較劣。
〔圖1〕展示藉由實施例1、2以及比較例1、2所得到的鑄錠之樣本的剖面圖。

Claims (8)

  1. 一種奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其特徵為：針對厚度10mm之該奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，相對於波長365nm之紫外線，其內部透過率係為80%以上，相對於波長365nm之紫外線，其內部透過率分布係為10%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，係包含有5~10質量%之二氧化鈦。
  3. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，二氧化鈦之濃度分布，係為3質量%以下。
  4. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，係並不包含有內包物。
  5. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，氯濃度，係為500ppm以下。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，OH基濃度，係為1000ppm以下。
  7. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，折射率分布，係為5×10-4 以下。
  8. 如申請專利範圍第1項所記載之奈米壓模單體用 二氧化鈦摻雜石英玻璃，其中，複折射量，係為30nm/cm以下。
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