用于制造用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土玻璃构成的镜基质-坯料的方法以及用于坯料 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种方法,其用来制造具有至少40毫米厚度的用于远紫外-平版印刷 (EUV-Lithographie)的渗钛娃土玻璃(Kieselglas)构成的镜基质还料(Spiegelsubstrat -Rohling) 〇
[0002] 此外本发明涉及一种系统,其用于确定在用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土玻璃 构成的镜基质坯料中的缺陷的位置。
【背景技术】
[0003] 在远紫外-平版印刷(ExtremeUltraViolet)中对于掩膜基质与镜基质 (Masken-undSpiegelsubstrate)需要在20°C与40°C的温度范围中有较小可觉察的 温度膨胀的材料。掺有钛氧化物(Titanoxid)的含有高娃酸的(hochkieselsjiurehaltig) 玻璃、接下来称为掺钛硅土玻璃(Ti-dotiertKieselglas)满足这些条件。然而渗有钛氧 化物导致该玻璃着以褐色。对于这样的应用的形状体(FormkSrper)、接下来还称为坯料或 坯(Blanks),是带有直至约70X60X20cm3的尺寸的大的厚的深褐色的盘,其在相应的磨削 (Schliff)和抛光(Politur)和定尺寸后例如进一步加工成起反射作用的镜子。
[0004] 在此已证实为有问题的是,与制造相关的缺陷会以气泡或杂质(Einschlusse)的 形式在还料的近表面区域中出现,其会在抛光时进到镜几何体(Spiegelgeometrie)的表 面处且可能地损害镜子或掩膜还料的形成质量(Abbildungsqualitjit)。在抛光前对还料的 可能的缺陷的定位因此从远紫外-平版印刷设备的光学系统制造商(Optikhersteller)的 角度是基础性的要求。
[0005] 用于探测在玻璃内部的缺陷的光学测量方法通常基于这样的装置,在其中光垂直 地射到玻璃板上且垂直于照明方向检测在缺陷处散射的光。图lb显示了对此示意性的示 图。由此能够与玻璃的表面间隔地来确定缺陷部位(可能是气泡或杂质)的准确位置。这 样的测量方法较好地适合于透明的玻璃,而不适合于较强吸收光的着色的玻璃。对于透明 的玻璃本身限制是此外试样大小,因为光强度(因此还散射光的光强度)随着路径长度较 强地降低,使得缺陷的成像从由玻璃板的侧边扩展(lateralAusdehnung)确定的距离起对 于观察者不再能见。在玻璃板的中间(也就是说与观察位置有较大的侧边距离)的缺陷, 不能准确地或完全不能检测。
[0006] 此外,通过在材料试样受控制地在水平面中运动期间使激光以一角度指向到待检 验的表面上且由缺陷反射的散射光被光传感器(Photosensor)检测,已知鉴于缺陷在不透 明或半透明的材料的表面上的位置探测缺陷。这样的测量装置例如由JP02-116704已知。 然而该装置不适合于检测在材料试样内部的缺陷及确定其深度。
[0007] 在W0 2006/108137A2中提出不同的系统,其用于检测在用于液晶显示器(IXD) 的很薄的透明的玻璃材料中的或者在其上的缺陷。这样的玻璃板具有小于一毫米至约最 大两厘米的厚度范围。大平面的玻璃材料在测量系统之下整个经过,其中,根据一变型方 案,以一角度射入到表面的激光射束在薄玻璃板的内部分界面(Grenzflkhe)处的全反射 (Totalreflektion)使用于探测缺陷。当位于内部的缺陷被激光射束(其因为全反射而"间 接")检测时,位于内部的缺陷产生散射光。与激光源间隔地布置的摄像机接收该散射光且 能够确定缺陷在水平方向(x/y方向)上的位置,而不能确定在薄玻璃板深度方向(z方向) 上的位置。
[0008] 根据按W0 2006/108137A2的另一变型方案,在两个表面上或者在薄玻璃板的内 部中的缺陷能够在其位置方面被检测,方法是通过应用两个激光器和两个探测器的视差移 动(Parallaxenverschiebung)原理,在其之间设立有一角度。考虑到运动的玻璃板的运行 时间量能够导出此外在玻璃试样内部的缺陷的位置。测量装置是耗费的,因为须利用各两 个激光器和探测器工作。此外精确检测运动速度对于评价是必需的。
[0009] 由DE102011087 460B3已知一种用于探测在带有未限定的、复杂的表面的透明 体中的瑕疵部位的方法,其尤其应用于检查蓝宝石晶体(Saphir-Kristallen)。射入透明的 体中的光在瑕疵部位处且在复杂表面处散射。借助于摄像机系统在光的多个输出部位处接 收一系列图片。类似于计算机断层图的情况,能够重建从中入射的光的变化曲线。由此能 够识别在检测体(蓝宝石晶体)中的无瑕疵的区域。
[0010] 根据DE102009 043 001A1可确定在透明材料中的缺陷的大小和形状,其中,光 射束在进入面处打在检测物上,穿过该检测物延伸且在此在缺陷处散射。在发出面处实施 角度分解地测量由缺陷引起的散射光。该方法仅适用于完全透明的材料。为了测定缺陷的 深度位置,需要另外的耗费的成像光学系统(Abbildungsoptik)。
[0011] 以类似于DE102009 043 001A1中的方式在根据DE102004 017 237A1的方法 中还获得关于透明材料的光学质量的测量量。
[0012] 最后公开了一种方法和机构用于测定玻璃中的瑕疵、尤其气泡。测量结构基于 瑕疵穿过透明材料借助于在三个维度X,Y和Z中的图像生成(Bilderzeugung)的可见性 (Sichtbarmachung) 〇
【发明内容】
[0013] 通常的用于定位玻璃材料中的缺陷的测量方法要么取得到在表面上(或在表面 下方的很小的深度区域中)的探测的效果要么取得到透明的玻璃上(只要对基体区域感 兴趣)的效果。而在远紫外-平版印刷中使用渗钛硅土玻璃制成的大光学系统,根据现 有技术用于定位在玻璃材料中的缺陷的测量方法不足以用于大光学系统的制造和认定 (Qualifizierung) 〇
[0014] 因此本发明目的在于,说明一种用于制造用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土玻璃 构成的镜基质-坯料的方法,其就坯料的认定方面在缺陷的定位方面优化用于后续的处理 步骤。
[0015] 此外本发明目的在于说明一种系统,其用于在用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土 玻璃构成的镜基质-坯料中的缺陷的位置确定,该系统在根据本发明的方法中能实现简单 但还准确的在坯料中的缺陷的位置确定。
[0016] 关于用于制造至少40毫米厚的用于远紫外-平版印刷的渗钛硅土玻璃构成的镜 基质-坯料的方法,该目的根据本发明地通过具有以下方法步骤的方法来实现: a) 平面磨削(Planschleifen)J$料的表面 b) 确定关于在还料的表面层中的缺陷的数据,其中, bl)光在坯料的平的表面的部位处以预先确定的小于90°的射入角α射入坯料中,b2)该光在还料中的缺陷处散射且 b3)该散射光与在坯料的表面处的射入部位间隔X地由垂直地在坯料上方布置的光 检测元件探测; c) 根据在方法步骤b)中获得的数据确定在表面层中的缺陷的位置 d) 在考虑根据方法步骤c)的位置确定的情况下且在形成镜基质-坯料的情况下部分 或完全移除表面层。
[0017] 用于镜基质-坯料的原料是渗钛硅土玻璃料,其成形成带有典型地50X40X15cm3 的尺寸的板形的坯料,且其在所有三个观测方向上不分层且不滑移。
[0018] 基本上可从此出发,即在渗钛硅土玻璃坯料的熔化和变形时产生均匀的少气泡的 物料,其满足根据DIN58927 2/70的气泡级(Blasenklasse)O的要求。这样的标准确定了 以下:在体积方面100cm3的块的所有气泡的横截面的和为0. 03mm2;不考虑直径〈0. 08mm 的气泡和杂质。一般地接受位于设置用于凹的镜面磨削(Spiegelschliff)的区域外部的 气泡。这样的区域典型地几毫米厚,但可直至50_深地深入到镜基质-坯料中。
[0019] 为了制造镜基质-坯料,关于在这样的坯料的表面层中的缺陷的位置的精确数据 是必要的。这允许镜表面的精细定位(Feinpositionierung),使得在最终表面上没有气泡。
[0020] 为此首先平面磨削板形的坯料的表面。紧接着关于在非透明的着褐色的坯料的表 面层中的缺陷的数据利用以下方法步骤来测定:以聚焦的光射束的形式的光在坯料的大 致平的表面的一部位处以预先确定的小于90°的射入角α射入坯料中。射入角α标记在 光射束与作为水平面的坯料的表面之间的角度。在射入部位(限定为原点)处光根据渗钛 硅土玻璃的折射率转向移动到坯料的体中,且在碰到以气泡形式的缺陷部位上或者碰到杂 质上时产生散射光,其与光射束的进入部位间隔X地碰到表面处。散射光此处由垂直地布 置在坯料的表面上的光检测元件检测。为了在表面层中根据获得的数据确定缺陷的位置, 参考气泡位于表面下的深度Τ,应用