本发明专利技术公开了一种光掩膜版用方形石英玻璃基片的制备方法，首先，以SiCl4为原料合成高纯不规则的石英玻璃圆柱形坨体；然后，将所述不规则的石英玻璃圆柱形坨体放在真空加压炉内进行槽沉均化、精密退火，制成方形坨体；之后，将所述方形坨体经切割、研磨、抛光制成石英玻璃基片。既能节约原材料同时又可提高材料光学均匀性和内在质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种AAA，尤其涉及一种。
技术介绍
目前，光通讯和集成电路是信息产业重要组成部分，越来越受到信息产业界的高度重视。高精度光掩膜版是制作集成电路的关键基础材料。光掩膜版是一种硬面光掩膜材料，是当前及未来半导体微细加工光掩膜制作的主流感光材料。它是在平整的、高光洁度的玻璃基版上通过直流磁控溅射沉积而成铬膜基版，再在其上涂敷一层光刻胶制成勻胶铬版，然后通过光刻获得所需光掩膜版。随着集成电路集成度的提高，布线宽度向纳米级精度发展，曝光光线也由可见光转为近紫外光048nm DUV技术，特征尺寸IOOnm)甚至远紫外光 (193nm DUV技术，特征尺寸90nm)，基片局部微小缺陷都会使构图产生致命错误，这对光掩膜用玻璃基片提出了极高的要求高紫外透过率、高光学均勻性、高内在质量及表面质量。 为满足了光掩膜用基板的苛刻要求，国际上一般均采用合成石英玻璃为原材料，经退火处理、切割、研磨抛光等技术加工成基板玻璃。如图1所示，现有技术中的加工技术路线是以SiCl4为原料合成高纯石英玻璃坨体(圆柱形)一机械冷加工成长方体一精密退火一石英玻璃基片的切割、研磨、抛光。以加工6 “(巧4謹* 154mm)方形基板为例因生产工艺的特点决定了原始毛坯坨是不规则的圆柱体，要加工成6 “ (154mm ^ 154mm)方形坨体，至少需要直径为154女1.414 = 218mm的圆柱形坨，考虑到原始毛坯坨的不规则性和加工余量，即需要230mm以上的原始毛坯坨。在这一加工过程中，材料的损耗为(3. 14 * 2302 * H * 2. 2/4-154 * 154 * H * 2. 2)/(3. 14 * 2302 * H * 2. 2/4) =43%，(式中的H为坨体的高度，在此加工过程H认为是不变量，实际上应减小)，即43% 的材料在此过程中被加工浪费或称为边角余料。上述现有技术至少存在以下缺点因合成石英玻璃独特的生产工艺决定了生产的原材料毛坯均为不规则的圆柱形坨体，且生产成本很高，要加工成方形基片势必造成大量的原材料浪费，另外在后续的加工过程中无法改善原始材料的内在质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种既能节约原材料同时又可提高材料光学均勻性和内在质量的。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的本专利技术的，包括步骤首先，以SiCl4为原料合成高纯圆柱形石英玻璃坨体；然后，将所述圆柱形石英玻璃坨体放在真空加压炉内进行槽沉均化、精密退火，制成方形坨体；之后，将所述方形坨体经切割、研磨、抛光制成石英玻璃基片。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术提供的，由于先将圆柱形石英玻璃坨体放在真空加压炉内进行槽沉均化、精密退火，制成方形坨体；再将方形坨体经切割、研磨、抛光制成石英玻璃基片。既能节约原材料同时又可提高材料光学均勻性和内在质量。附图说明图1为现有技术中的的工艺流程图；图2为本专利技术实施例一提供的的工艺流程图；图3为本专利技术真空加压炉的结构示意图；图4为本专利技术实施例二提供的的工艺流程图。具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术的，其较佳的具体实施方式包括步骤首先，以SiCl4为原料合成高纯圆柱形石英玻璃坨体；然后，将所述圆柱形石英玻璃坨体放在真空加压炉内进行槽沉均化、精密退火，制成方形坨体；之后，将所述方形坨体经切割、研磨、抛光制成石英玻璃基片。所述真空加压炉包括带冷却循环水炉体、带冷却循环水炉底板、带冷却循环水炉盖，真空加压炉内设有槽沉成型用的方形石墨坩埚，方形石墨坩埚外周设有石墨发热体；所述真空加压炉连接有真空系统和氮气加压系统。具体实施例中，所述槽沉均化、精密退火的操作步骤包括首先，在真空加压炉内放置方形石墨坩埚，并将石英玻璃坨体放置在方形成型坩埚内；然后，封闭炉盖，接通冷却循环水，打开真空系统，按照设定的升温曲线升温；升温至1750°C -1800°C时，关闭真空系统，通入氮气加压，压力在0. 5-l.OMPa，保持5-10分钟后停止加压；随炉自然降温至1150°C时，计算机程序控制加热功率使炉内温度在1050-1100°C 之间保温3小时后，程序控制加热功率慢速降温(速度一般为50 80°C /小时)至900°C 后，随炉自然冷却到室温；打开炉盖，取出内有石英方形坨体的方形石墨坩埚，石英方形坨体脱模，完成槽沉、均化、精密退火过程。所述槽沉均化、精密退火的操作步骤中，采用原始圆柱形石英玻璃坨体制成大块方形坨体，在后续加工工序中，先将大块方形坨体切分成小块方形坨体，再进行石英玻璃基片的切割、研磨、抛光工序。具体实施例的工艺技术路线如图2所示，以SiCl4为原料合成高纯石英玻璃坨体一槽沉均化、精密退火一成型方形坨体一石英玻璃基片的切割、研磨、抛光。同样以加工6 “ (154mm * 154mm)方形基板为例用同样直径230mm的毛坯坨，在槽沉均化炉中经真空加压、高温槽沉均化，成型成 315 315mm (已考虑到加工余量)的方形石英坨体，此成型过程几乎无材料的损耗，再将此坨体经切割成154 ^ 154mm，大大节约了材料的消耗。其它优点由于合成石英玻璃(坨体)在制备过程中因工艺条件的波动如燃烧气体流量、SiCl4流量、炉内气氛等，会造成石英玻璃中内在质量的不均勻，如气泡、光学均勻性、杂质颗粒等。现有技术中的基片制备工艺只是改变了原始毛坯坨的形状，并没有改变玻璃的内在质量。而本申请除了改变了原始毛坯坨的形状，同时又经历了二次高温均化，玻璃的内在质量大大提高微气泡和颗粒不均性彻底消除、光学均勻性可由II类提高到I类， 因内在质量造成的不合格基片由20 %可以降低到5 %以下。从节约原材料看以50kg原坨加工154 * 154 * 6. 4mm的基片为例计算，石英原坨的成本50kg ~k 700元/kg = 35000元。若采用现有技术的工艺，材料损耗35000元* 43%= 15050元，实际材料利用为19950元。直径230mm、50kg的石英坨，高度为H = 545mm, 可以切割6. 4mm厚基片数量为545/(6.4+1) = 73片。若采用本申请的工艺，经过槽沉均化后，原坨尺寸由原来的Φ230 * H545mm变为315 * 315 * H2^mm，可以切割成4块高度为H = 的155 * 155方形块，可以切割6. 4mm厚基片数量为4 * 228/(6. 4+1) = 123 片，较传统方法多加工50片，提高加工得料率(123-7 /73 = 68%。从能耗看现有技术中的方法尽管没有经过高温二次成型，但需要精密退火，退火处理154 154 545mm的大型料需要的费用约1500元。若采用本申请的工艺技术，槽沉均化与精密退火一次完成，石墨坩埚及电能等总费用约2500元，较传统工艺增加1000元。 从最终基片的性能指标看现有技术中的工艺微气泡和颗粒不均性为2类，光学均勻性2-3类，内在质量综合不合格率为20%。本申请的工艺微气泡和颗粒不均性可以达到1类，光学均勻性1类，内在质量综合不合格率为5%。综合经济分析现有技术中的工艺材料和能源成本为(35000+1500)/(73 80% ) = 625元/ 片；本申请的工艺方法材料和能源成本为(35000+2500)/(123 95%本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种光掩膜版用方形石英玻璃基片的制备方法，其特征在于，包括步骤：首先，以ＳｉＣｌ４为原料合成高纯圆柱形石英玻璃坨体；然后，将所述圆柱形石英玻璃坨体放在真空加压炉内进行槽沉均化、精密退火，制成方形坨体；之后，将所述方形坨体经切割、研磨、抛光制成石英玻璃基片。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王友军，孔敏，徐驰，王佳佳，向在奎，王鑫，
申请(专利权)人：北京金格兰石英玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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