ArF準分子激光合成石英玻璃基板的研究及制作方法摘要：本發(fā)明涉及的合成石英玻璃基板可以使用準分子激光傳輸，特別是ArF準分子激光。通過控制玻璃基板中影響激光傳輸?shù)牧u基和氫分子的濃度等因素，使得準分子激光在該合成石英玻璃基板中的傳輸具有高傳輸，傳輸均勻性，低雙折射，最小化的變化或面內(nèi)均勻透光。這種合成玻璃基板特別適合用作光罩、ArF浸入式光刻或類似的光掩膜。一、 背景介紹曝光是芯片制造中最關(guān)鍵的制造工藝，為了提高分辨率，光學(xué)曝光機使用的光輻射波長不斷縮小，從436nm、365nm的近紫外(NUV)進入到248mm、193nm的深紫外(DUV)。248nm的KrF準分子激光，目前的極限只可解決0.13m曝光。而193nm的ArF準分子激光光刻可將特征線寬推進到0.10m。據(jù)報道，193nm光刻機系統(tǒng)中需要80片左右的光學(xué)鏡片，若每個鏡片的透過率為98，則整個系統(tǒng)的最后輸出能量為輸入能量的1986。由此可知系統(tǒng)中光學(xué)元器件表面所鍍光學(xué)薄膜的好壞將直接影響整個光刻的質(zhì)量。薄膜元件對光學(xué)系統(tǒng)的效率起著重大的或者決定性的作用，高性能、高質(zhì)量的光學(xué)鍍膜技術(shù)及相應(yīng)的檢測技術(shù)成為光刻機項目首先需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一1。在VLSI電路中更高的集成度使得曝光模式有越來越小線寬。這造就了，在半導(dǎo)體晶片電路圖上，需要一個曝光光源較短的波長在平版印刷系統(tǒng)或步進機上用來書寫。以前光刻步進機的選擇光源是i線（波長365nm），已經(jīng)在很大程度上被KrF準分子激光（248nm）取代，并且現(xiàn)在的ArF準分子激光器（193nm）已經(jīng)開始應(yīng)用到工業(yè)。同時可以提供更高的NA，浸沒式光刻技術(shù)正在測試階段。 同步發(fā)展更短的光源波長和增加NA的鏡頭，存在著不僅需要在曝光工具中使用的有更高精度的光學(xué)組件（例如鏡片，窗口，棱鏡），而且在光掩模形成合成石英玻璃子狀態(tài)，如光罩，集成電路。至于ArF準分子激光，仍有許多重要問題未得到解決，包括在作為光學(xué)元件的情況下高紫外線光傳輸和高傳輸均勻性，以及準分子激光輻射傳輸?shù)姆€(wěn)定性和一致性，并決定未來的曝光系統(tǒng)的小的平面雙折射，例如使用偏光照明2。 制造合成石英玻璃基板首先要得到合成石英玻璃錠，而制造合成石英玻璃錠有兩個常用的工序。在直接的工序中，形成二氧化硅的原料是通過火焰水解的，通過融化和沉積影響生長來形成二氧化硅細顆粒。在煙塵工序中，形成二氧化硅的原料也是火焰水解，通過沉積效應(yīng)影響生長來形成二氧化硅細顆粒，后來得到透明玻璃。在這些工序中，通常采取措施以避免金屬雜質(zhì)的摻入，這可能會導(dǎo)致紫外吸收。在直接的工序中，例如高純度的硅烷或有機硅化合物的蒸氣，通常四氯化硅是直接引入到氫氧焰的。它是受到火焰水解形成二氧化硅細顆粒，直接存放在一個旋轉(zhuǎn)的熱石英玻璃或類似容器里，在這里融化并且玻璃化成透明的合成石英玻璃。用這種方式制備的透明合成石英玻璃，即使在短波區(qū)域下降到約190nm，仍具有良好的傳輸。因此，被作為紫外激光輻射的透射材料來使用，特別是i線，準分子激光光束，如KRF（248nm），XeCl（308nm），XeBr（282nm），XEF（351nm，353nm）和ArF（193nm），和4倍諧波的YAG（250nm）。 最重要的紫外線傳輸是波長193.4nm的ArF準分子激光的光傳輸。石英玻璃的透射光波長區(qū)域隨雜質(zhì)含量上升而減小。典型的雜質(zhì)，包括堿金屬如Na，和其他金屬元素如Cu和Fe。如果用來生產(chǎn)合成石英玻璃的最初原料硅烷或硅氧烷具有很高的純度，這些金屬雜質(zhì)在石英玻璃中的濃度可以降低到低于高靈敏度探測器的檢測水平（1ppb）。然而，由于鈉和銅在合成石英玻璃中擴散系數(shù)比較高，來自外部的這些雜質(zhì)往往能在熱處理過程中擴散和混合。必須特別注意采取措施，以避免在這些處理操作過程中的污染。除了上面討論的雜質(zhì)，已知的合成石英玻璃中存在的固有缺陷，也對傳輸有影響。固有缺陷的特點是合成石英玻璃Si - O - Si結(jié)構(gòu)中過多或過少的氧氣。我們熟知的例子包括氧氣不足的缺陷（Si - Si，在245nm的吸收）和氧氣盈余缺陷的（Si - O - O -Si，在177nm的吸收）。然而，這樣的缺陷，至少可以用分光光度法測量到，一開始就排除這樣的合成石英玻璃在紫外線中應(yīng)用。令人關(guān)注的是更加微小的缺陷，如過度拉伸或壓縮的Si - O - Si鍵的Si - O - Si鍵角的變化超出穩(wěn)定的范圍。這種微小的缺陷造成的波長200nm或者更短的紫外線地區(qū)分鐘吸收。有人認為，這些缺陷是由合成石英玻璃制造過程中涉及的一些因素導(dǎo)致。例如上面所描述的，在直接的工序中，從生長平面的垂直方向上分析，合成石英玻璃錠中心和外圍部分之間的傳輸有細微的差別，通常是差別約為波長193.4nm的ArF準分子激光的0.5。這種傳輸差異被認為是由于在二氧化硅增長/融合面的溫度分布不同引起的。有人認為，由于外圍部分比在中央部分有較低的表面溫度，外圍部分假設(shè)存在一種微小的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，就會導(dǎo)致具有較低的紫外線傳輸。為了消除這種不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，JP-A7-61823公開了一種方法，在直接工序中以每小時2mm或低于2mm的增長速度進行石英玻璃產(chǎn)生。這種方法雖然能夠行得通，但其生長速度很慢，帶來昂貴的生產(chǎn)力和經(jīng)濟問題。 日本專利2762188披露，提高合成石英玻璃錠的紫外線傳輸?shù)挠行Х椒?，是由于在熱處理過程中合成石英玻璃錠的污染而導(dǎo)致對波長200nm或者更短的光的吸收，可以通過紫外線輻射照射消除，其中紫外線波長在150300nm，波長在180255nm更好。和紫外透射一樣，合成石英玻璃的穩(wěn)定性對準分子激光照射也很重要。穩(wěn)定是一個非常重要的因素，特別是在ArF準分子激光，因為據(jù)報道，ArF準分子激光是KrF準分子激光造成的損傷5倍以上。 當合成石英玻璃被ArF準分子激光照射時，會產(chǎn)生一個現(xiàn)象是在非常強烈的激光能量作用下Si - O - Si鍵進行裂解，形成吸收215nm光、俗稱色心的順磁缺陷現(xiàn)象。這會對合成石英玻璃帶來波長193.4nm光的傳輸損失。還有另一種眾所周知現(xiàn)象，俗稱為“激光壓縮”，出現(xiàn)石英玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重排，增加了玻璃的密度3。據(jù)悉，降低石英玻璃的固有缺陷和在一定水平以上穩(wěn)定氫分子的濃度都能很有效的提高合成石英玻璃激光照射的穩(wěn)定性。事實上，自從在JP-A1-212247發(fā)表以后，氫分子在石英玻璃抑制準分子激光照射對玻璃的破壞是眾所周知的藝術(shù)，并一直受到積極研究。 關(guān)于氫分子，在JP-A7-43891中披露，特別是在高脈沖能量水平為100mJ/cm2ArF準分子激光加速輻照試驗時，如果存在更多的氫分子，在最初的照射階段對波長為193.4nm的吸收增加，但隨著持續(xù)較長期的照射就會減少。相反，如果存在較少的氫分子，在最初的照射階段在193.4nm處的吸收是弱，但隨著持續(xù)較長期的照射就會增加。因此，有必要適當控制合成石英玻璃中氫分子的濃度。然而直接工序的目的是追求生產(chǎn)力或用于提高產(chǎn)量，就避免不了一些制備的合成石英玻璃錠含有更多的氫分子。這是因為相對于氧氣的化學(xué)計量存在過量氫的工藝條件。這些錠從而容易增加ArF準分子激光輻射照射的初始吸收。 有兩種方式可以使氫分子在合成石英玻璃中保持的適當水平。一種方法是通過適當調(diào)整氫氣、丙烷和在石英玻璃錠的增長過程中用作助燃氣體的氧氣的比例，從而在不斷增加的錠中引入氫分子。這種方法允許合成石英玻璃錠中的氫分子濃度在ll0172l019 分子/cm3范圍內(nèi)調(diào)整4。另一種方法是在氫氣氣氛中對合成石英玻璃體進行熱處理，使熱擴散的氫分子進入玻璃體內(nèi)。這種方法的優(yōu)點是可以嚴格控制的氫分子的濃度。同時，它也有一些重大缺陷。具體來說，需要有一個安全措施，避免災(zāi)難性的爆炸，因為它使用的是氫氣。熱處理可以使雜質(zhì)擴散到石英玻璃體中。這些問題可以通過使用普通的安全措施解決，如高純度碳材料等。關(guān)于當前關(guān)注用光學(xué)成員的ArF準分子激光，是因為它能通過由密度和雙折射的變化而引起折射率的變化，能壓縮和稀疏玻璃，和它在進行激光照射時實際的能量水平和實際拍攝數(shù)目。這些現(xiàn)象被認為取決于玻璃中羥基（OH）的濃度。限制或避免這些現(xiàn)象的解決辦法，是減少玻璃中羥基的濃度。眾所周知，在制造的煙塵過程中很容易減少羥基濃度。出于這個原因，煙塵的過程是另加的過程而不是直接的過程。 當前在實際使用ArF準分子激光中最關(guān)注的，例如，初始吸收的抑制和結(jié)構(gòu)性因素，包括在激光照射后合成石英玻璃基板的內(nèi)表面雙折射的均勻性5。二、本發(fā)明披露本發(fā)明的目的是提供一種人工合成的石英玻璃基板，它有著高水準、均勻的紫外線傳輸，其在準分子激光照射下保持穩(wěn)定性與均勻性，和高的光學(xué)均勻性。在準分子激光光刻技術(shù)中適合使用準分子激光器傳輸，特別是作為合成石英玻璃基板來形成光掩模，也被稱作光罩。另一個目的是提供一個制備的方法。 人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一個通過煙塵過程的氣相沉積法合成石英玻璃錠，在17001900熱塑成型，形成想要的形狀塊；然后在10001300下退火；切成預(yù)定厚度的合成石英玻璃基板；并進行拋光；在大氣壓或者高于大氣壓下；把基板置于氫氣氛中，并200500下保溫一段時間進行熱處理，然后進行切割，其質(zhì)量會有所提高。具體來說，所產(chǎn)生的合成石英玻璃基板滿足下文提出的（1）到（3）的性質(zhì)，并且適合使用準分子激光，特別是ArF準分子激光光刻，作為一種由合成石英玻璃基質(zhì)形成的光罩，它具有優(yōu)良的傳輸。 因此，本發(fā)明提供了一種可以使用準分子激光的合成石英玻璃基板以及制備的方法。 一方面，本發(fā)明提供可以使用準分子激光的合成石英玻璃基板有(1) 羥基的濃度為 1100ppm和氫分子的濃度ll016l019個分子/cm3；（2）在波長為193.4nm的內(nèi)部傳輸變化，最高達0.2；（3）在優(yōu)選的措施下，ArF準分子激光以每個脈沖10mJ/cm2的能量密度以及2106脈沖的沖擊輻射到基板表面，基板經(jīng)歷了一個最高達0.5的傳輸速度的改變。在另一優(yōu)選措施下，基板有一個最大可以達到2nm/cm的平面內(nèi)雙折射。 另一個方面，本發(fā)明提供了一種制備可以使用準分子激光的合成石英玻璃基板的方法，包括步驟（1）在17001900C溫度范圍中，通過煙塵工序的VAD型生產(chǎn)熱成型合成石英玻璃錠得到想要的形狀；（2）在10001300進行退火；（3）按預(yù)定厚度切成合成石英玻璃基板；（4）基板的熱處理是在氫氣氛，高于大氣壓力，溫度范圍為200500C條件下進行的。在優(yōu)選的實施，基板切片的厚度可達20mm。基板熱處理的時間，最好在10200小時。三、發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明的合成石英玻璃基板具有很高的傳輸和均勻的平面分布傳輸。它們在準分子激光照射作用下不會受到惡化，密度也不變化。它們適合使用準分子激光，特別是ArF準分子激光，甚至合成石英玻璃基板可以做光掩膜，ArF浸入式光刻中的光罩等7。四、首選實施例說明 發(fā)明的合成石英玻璃基板滿足的功能，包括：（一）羥基（OH）的濃度為1100ppm和氫氣分子的濃度為1l0161l019分子/cm3 ；（二）在波長為193.4nm的內(nèi)部傳輸，其平面內(nèi)的變化，最高只達0.2；（三）波長為193.4nm時至少有99.6的內(nèi)部傳輸。具體來說，本發(fā)明可以使用準分子激光的合成石英玻璃基板應(yīng)該具備氫分子濃度的1101611019分子/ cm3，最好是5101651017 分子/cm3。當合成石英玻璃基板的氫分子濃度低于11016分子/cm3 時，可以有效地抑制ArF準分子激光照射后的初始吸收的發(fā)生，但允許在長期照射過程吸收的增加。當氫分子濃度超過11019分子/cm3時，不利于生產(chǎn)和成本。在傳輸波長為193.4nm的激光時，合成石英玻璃基板應(yīng)該會有內(nèi)部傳輸?shù)扔诨蛐∮?.2的平面內(nèi)變化，最好等于或小于0.1。如果一個基板具有大量傳輸分配使用，為一個光罩光學(xué)中的一個步進設(shè)計的高集成化等問題，曝光的晶片可能不平衡。這是真實的，特別是使用偏光照明的先進ArF浸入式步進機。因此，在基板表面有一個盡可能統(tǒng)一的傳輸分配是首選。同樣，合成石英玻璃基板應(yīng)該有一個至少99.6的內(nèi)部傳輸，最好至少為波長193.4nm的99.7。例如，如果用一個具有較低的內(nèi)部傳輸?shù)氖⒉ＡЩ遄鞴庹謺r，當基板傳播ArF準分子激光時就會吸收光能量。隨著光能量轉(zhuǎn)換成熱能，就會使合成石英玻璃的密度發(fā)生變化，甚至折射率也會變。內(nèi)部傳輸?shù)陀?9的合成石英玻璃基板作為在使用ArF準分子激光作為光源曝光系統(tǒng)中光罩的例子中，光罩的折射率的變化會引起平面圖像失真這樣的失敗。在一個合成石英玻璃基板中，當ArF準分子激光以每脈沖10mJ/cm2的能量密度和2l06脈沖，發(fā)出輻射到合成石英玻璃基板的面時，合成石英玻璃基板經(jīng)歷了一個傳播等于或小于0.5%范圍的變化，最好等于或小于0.3，更最好等于或小于0.2的變化。這種傳輸變化是由ArF準分子激光輻射，以每脈沖10mJ/cm2的能量密度和2l06脈沖數(shù)，照射到合成石英玻璃基板上,決定波長為215nm光的吸收變化，由此計算在波長為193.4nm傳輸?shù)淖兓．敽铣墒⒉ＡЩ宓臍浞肿訚舛日{(diào)整達到穩(wěn)定的上述指定范圍內(nèi)時，能夠大幅抑制準分子激光照射對傳輸?shù)母淖儭?在另一個首選的體現(xiàn)，合成石英玻璃基板的平面雙折射分布，外圍部分比中央部分更高，并提供的共面雙折射率有最大值等于或小于2nm/cm，尤其是等于或小于1nm/cm。 對熱成型后的合成石英玻璃塊進行退火，消除任何遺留的熱應(yīng)變，然后冷卻，在冷卻過程中合成石英玻璃基板的雙折射，在中心和外圍部分之間存在不同的冷卻速率。由于外圍部分的冷卻速度比中心部分的高，基板的雙折射分布中，外圍部分的較高。本發(fā)明的合成石英玻璃基板的羥基含量應(yīng)該1100ppm，最好是1050ppm。如果羥基含量小于1ppm，沉積粉塵的玻璃化變成成透明玻璃，需要用氦氣或類似的氣體進行前脫水處理，從運作和成本的角度，這是不受歡迎的。如果羥基含量超過100ppm，基板可能會失去對準分子激光輻射的抵抗。對于限制基板的密度變化和實現(xiàn)基板平面內(nèi)密度均勻，基材平面內(nèi)最大和最小的羥基含量之間的差異，最好應(yīng)盡可能小，并最好約等于或小于40ppm。 本發(fā)明的合成石英玻璃基板可以按照其應(yīng)用選擇適當?shù)男螤?。最?jīng)常使用的基板是長方形的板形?；宓某叽绮皇怯刑貏e限制的，雖然是典型的尺寸6英寸見方，厚度為6.35mm。下一步，本發(fā)明合成石英玻璃基板的制備方法通過把形成二氧化硅的原料供應(yīng)到氫氧火焰來初步生產(chǎn)合成石英玻璃錠，使它在火焰中氣相水解或氧化分解形成二氧化硅微粒，然后沉積二氧化硅微粒形成燒結(jié)灰體，在高溫爐里加熱煙塵體使其熔化和玻璃化為錠。這個過程一般稱為煙塵過程，特別是氣相軸向沉積（VAD）過程。在這個過程中所使用的二氧化硅形成原料，包括有機硅化合物。以下首選的例子包括硅烷化合物的一般公式（1）和（2）和硅氧烷化合物的一般公式（3）和（4）， RnSiX4-n （1）其中，R是氫或單價脂肪烴組，X為鹵素原子或烷氧基，n是0到4的整數(shù)。 (R1)n Si(OR2)4-n （2）其中，R1和R2是每個獨立的單價脂肪烴組，n是一個整數(shù)，0到3。 (3) (4)在這里，R3是氫或單價脂肪烴組，M是一個至少為1的整數(shù)，特別等于1或2，p是一個3至5的整數(shù)。 舉例說明單價脂肪族烴R，R1，R2和R3代表的群體包括C1 - 4烷基，如甲基，乙基，丙基，N -丁基，叔丁基； C3 - 6環(huán)烷基，如環(huán)己組；和C2如乙烯基和烯丙基-4烯組。 適合公式（1）和（2）硅烷化合物的例子包括SiCl4，CH3SiCl3，Si(OCH3)4， Si(OCH2CH3)4和CH3Si(OCH3)3。適合公式（3）或（4）硅氧烷化合物的例子包括六甲基二硅氧烷，六甲基環(huán)三硅氧烷，八甲基環(huán)四硅氧烷和十甲基環(huán)五硅氧烷。一個形成氫氧焰的石英燃燒器提供與硅烷或硅氧烷化合物的起始原料，可燃氣體如氫氣，一氧化碳，甲烷或丙烷，和助燃氣體如氧氣。因為通常情況下，所接收的填料包括硅烷化合物，可燃氣體（例如氫），和助燃氣體（例如氧氣）的燃燒器可能是多個同心管燃燒器，通常四或六管燃燒器。生產(chǎn)二氧化硅煙灰體具有密度盡量均勻，燃燒器最好應(yīng)多管式建筑，能夠形成一個使硅煙塵沉積面全面加熱、大的氫氧焰。該儀器用于生產(chǎn)合成石英粉塵體可能有一個縱向或橫向施工建設(shè)。為了均勻減少玻璃OH含量，硅石煙塵身體最好有容重范圍在0.30.7g/cm3，最好是0.40.6 g/cm3，體積密度指數(shù)為燒結(jié)程度的二氧化硅煙灰體。需要指出的是玻璃中的OH含量很大程度上取決于對的二氧化硅煙灰體的玻璃化處理。玻璃化處理，可以從區(qū)域熔煉爐和真空熔煉爐選一個使用，這些爐通常用于玻璃化光纖預(yù)制。在首選的實施，旨在減少OH含量，該爐疏散到等于或小于約1Pa的真空，溫度應(yīng)保持在10001200C至少10小時，最好是1030小時，然后用至少5小時，最好是520小時，提高到13001600C溫度范圍，并在該溫度保持約15小時。這樣就得到了一個理想的透明石英玻璃。 從如上所述的生產(chǎn)合成石英玻璃錠可以看出，合成石英玻璃基板是通過產(chǎn)生的步驟（1）在17001900C溫度范圍錠塊熱成型，（2）在10001300C溫度范圍退火，（3）把塊按預(yù)定厚度切成合成石英玻璃基板，和（5）把作襯底的切片拋光。本發(fā)明的方法還包括以下步驟：（4）在氫氣氛或高于大氣壓力，溫度范圍在200500C之間作襯底的切片進行熱處理，據(jù)此，生產(chǎn)所需的合成石英玻璃基板。 具體來說，以上合成石英玻璃錠的準備工作是用外圓磨床之類去除就此沉積的雜質(zhì)和亞表面氣泡，在氫氟酸水溶液中浸泡腐蝕掉表面上的污染物，然后用水徹底沖洗離子，在一個干凈的容器里干燥。然后通過熱成型得到所需的形狀。大多數(shù)情況下，把合成石英玻璃錠放置在高純度碳材料的模具里或在充滿惰性氣體（如氬氣）的真空熔煉爐中進行，有輕微負壓，溫度范圍在17001900C，時間30120分鐘。這樣，圓柱錠被轉(zhuǎn)換成一個棱柱形的合成石英玻璃塊。消除熱應(yīng)力應(yīng)變，對熱成型塊進行退火。具體來說，在常壓爐里，空氣或惰性氣體氣氛中，塊在10001300C溫度范圍至少保持5個小時，然后用幾個小時或更多慢慢冷卻，特別是約10200小時，約為應(yīng)變點溫度。退火可以有效的把合成石英玻璃塊內(nèi)的雙折射抑制至20nm/cm或以下。例如，通過調(diào)整最高溫度，冷卻速度，直到應(yīng)變點共識，和溫度的電源關(guān)閉。退火后的合成石英玻璃塊通過磨床把每個表面磨平整，其中每一對對應(yīng)的表面平行。然后切成塊基板和沿每邊倒角。在把合成石英玻璃切為基板時，基板最好厚度等于或小于20mm。如果基板厚度不是特別必要設(shè)置下限的，通常至少2mm。如果基板片的厚度超過20mm，它可能需要一些時間來氫分子作涂料底物。例如，目前主要的合成石英玻璃基板作為IC光罩使用通常有6平方英寸大小、厚度為6.35mm。這種規(guī)模的合成石英玻璃基板的尺寸是一般厚度至少100mm。如果氫分子的濃度進行了調(diào)整，在合成石英玻璃的熱形塊，在氫氣氛或高于大氣壓力和溫度500C至少0.5個月將仍不足以達到理想的氫分子的濃度范圍。從生產(chǎn)力的角度來看，這是一個很大的缺點。這是因為氫分子的擴散和遷移是一個合成石英玻璃塊尺寸。合成石英基片的氫處理通常是在一個具有襯凈化保溫材料的爐內(nèi)進行的，放置其中的疊片均有一個可達20mm基板厚度，爐內(nèi)氣氛的溫度設(shè)置范圍為200500C，最好是300400C，用氮氣吹掃爐膛，設(shè)置爐內(nèi)氫氣濃度為20100%，內(nèi)部的壓力等于或大于大氣壓力，特別是0.20.9 MPa，基板在這些條件下保持10200小時，從而形成氫分子引入的基板。這些參數(shù)可以選擇根據(jù)所需的氫分子在基板的濃度進行調(diào)整。 可以理解的是，處理溫度低于200C導(dǎo)致氫擴散到石英玻璃的效率很低?？隙ㄐ枰粋€較長的處理時間，直到達到所需的氫分子的濃度。從生產(chǎn)力的角度來看，這是不利的。如果處理溫度高于500C就會引起一些問題，包括增加ArF準分子激光照射后的初始吸收和引起切片的基材雙折射增加。使用普通高溫爐有一個爐雜質(zhì)擴散到玻璃的危險。特別是，當想要得到合成石英玻璃基板的理想最大雙折射率小于或等于1nn/cm，把合成石英玻璃塊放置在一個已處理和清洗過的圓柱形石英管在常壓爐進行退火，用合成石英蓋封閉圓柱形石英管的頂部和底部，溫度范圍設(shè)置為11001300C，時間524小時，最好是512小時，然后以135C/小時的冷卻速度，冷卻到溫度為200600C。 基板經(jīng)過氫化處理，然后再經(jīng)過一個傳統(tǒng)的加工工藝，包括研磨，拋光和拋光，最終獲得我們要的使用準分子激光技術(shù)合成石英玻璃基板。這樣完成的合成石英玻璃基板是很有用的，例如，作為合成石英玻璃基板上形成光掩膜，稱為光罩，用在IC電路基板制造的光刻機中。五、實例與比較實例合成石英玻璃是通過向石英爐加入3000 g/hr的甲基三氯硅烷產(chǎn)生的，這種爐子產(chǎn)生的火焰是由10 Nm3/hr的氧和8 Nm3/hr的氫所形成的，以使硅烷氧化或使其燃燒分解而成細晶二氧化硅，然后使硅烷微粒在一個旋轉(zhuǎn)的石英靶材上沉淀形成粉末狀的沉淀物。粉末狀沉淀物在電熔爐中融化進而轉(zhuǎn)變形成透明玻璃。在粉體沉淀中，原料（或者甲基三氯硅烷）以恒定的小時流速供給，同時爐子環(huán)境及氧氫氣體通過爐子噴嘴流速比平衡的調(diào)整都是為了保證硅烷沉淀/增長面的形狀不變。然后把硅烷粉末體15放在電爐16中，以使其在真空或氬氣或其他惰性氣體中在1000C. 到 1600C溫度范圍內(nèi)熱處理，形成透明的合成石英玻璃塊，直徑150 mm，長600 mm。合成石英玻璃塊的表面在一個圓柱研磨機上研磨。為使表面清潔，把鑄錠浸泡在含50 wt %氫氟酸的溶液中浸泡5小時，用去離子水清洗，然后在干凈的密閉容器里干燥。如同表面潔凈處理一樣把合成石英玻璃塊放在處于真空熔爐中有預(yù)定形狀的碳模里，將它在氬氣中以1780C保溫加熱40 分鐘，熱變形為合成石英玻璃磚。將玻璃磚在1200C退火2小時，在1000C以2C./hr的速率冷卻。此時，該棱柱形玻璃磚的外形尺寸為160 mmxl60 mmx200 mm，該磚的氫分子聚集上限為lxlO16 分子/cm3。在表面研磨處理后，該合成石英玻璃磚被斜切成約7mm厚的層片。將25個斜切下來的石英玻璃層堆垛放置在一個直徑為240mm的圓柱形的石英管中，該石英管已在原子爐中經(jīng)過凈化熱處理，其底部和頂部是用合成石英蓋來密封的。合成石英玻璃層是再表1所示的條件下進行的處理的，以使他們能覆蓋上氫。之后，合成石英玻璃以普通方式浸泡并磨光，形成有代表性尺寸的合成石英玻璃層，面積6英尺厚度6.35mm。從合成石英玻璃層中切出一個10 mmx6.35 mmx90 mm的樣品。樣品的四個表面（兩個10x90 mm面和兩個6.35x90 mm面）被拋光。針對氫聚和波長為215 nm時通過著名技術(shù)ArF分子激光照射的吸光率對該樣品進行了測量。另外從玻璃塊中切下一個邊長為30mm的正方形樣品，測試波長在193.4 nm 到30 mm之間的光在邊長為30mm的正方形表面的傳播。同時，測量在層面里的散射。表1為氫化處理條件和ArF分子激光性能。包括供參考的日本專利申請2006-242535號。以上的講解可能還要做許多修改和變動，盡管一些更好的實施方案已經(jīng)被提出。因此可以這么理解：這個發(fā)明可能投入實施否則就如同沒有違背了附屬聲明的詳細描述。發(fā)明的聲明如下：制作合成石英玻璃層以供受激準分子激光器使用的方法包括以下步驟：獲得合成石英玻璃錠，該玻璃是使用VAD粉末工藝制成的，合成溫度在1000C到1200C保持至少10個小時，然后把溫度升高到1300C到1600C范圍持續(xù)至少5小時，使鑄錠在該溫度下保溫1到5小時；使鑄錠在1700C到1900C范圍內(nèi)熱成型為預(yù)設(shè)的形狀的塊狀；使鑄錠在1000C到1300C范圍內(nèi)退火；把合成石英玻璃斜切成預(yù)設(shè)的厚度；對切好的層塊在氫氣中熱處理語段時間，壓力為大氣壓或高于大氣壓，溫度在200C到500C范圍；按照1中的方法所得層塊的厚度為20mm。按照1中的方法對層塊的熱處理時間為10到200小時。按照1中的步驟（1）的方法氣壓控制在1 Pa或者低于1 Pa。制作合成石英玻璃層以供受激準分子激光器使用的方法包括以下步驟：（1）獲得合成石英玻璃錠，該玻璃是使用VAD粉末工藝制成的，合成溫度在1000C到1200C保持至少10個小時，然后把溫度升