直線集束ビーム超音波材料解析システムを用いた超低膨張ガラスの線膨張係数の超精密評価法(一般・材料)  [in Japanese] A super accurate evaluation method of CTE for ultra-low expansion glasses using the LFB ultrasonic material characterization system  [in Japanese]

直線集束ビーム超音波材料解析システムを用いた超低膨張ガラスの線膨張係数の超精密評価法を開発した。TiO_2-SiO_2ガラスであるC-7971(Corning社製)とLi_2O-Al_2O_3-SiO_2系結晶化ガラスであるZerodur(Schott社製)の2種類の市販ガラスを試料として取り上げた。C-7971試料に対しては、LSAW速度測定による線膨張係数の感度と分解能はそれぞれ4.40 (ppb/K)/(m/s)、±0.77 ppb/K (±2σ,σ:標準偏差)となった。さらに、TiO_2濃度の違い、および基板面上の脈理に起因するLSAW速度変化を詳細に捉えることができた。Zerodur試料に対しても、化学組成比や結晶化条件に起因するインゴット間および試料間のLSAW速度の違いが得られた。本超音波法は極端紫外線リソグラフィ(EUVL)システム用超低膨張ガラスの線膨張係数の評価法として非常に有用である。

A super accurate evaluation method of the coefficient of thermal expansion (CTE) of ultra-low expansion glasses was developed using the LFB ultrasonic material characterization system. Two kinds of commercial glasses, TiO_2-SiO_2 glass (C-7971, Corning Inc.) and Li_2O-Al_2O_3-SiO_2 glass ceramics (Zerodur, Schott AG) were taken. For the C-7971 specimens, sensitivity and resolution in the velocity measurement of leaky surface acoustic waves (LSAWs) to CTE were estimated to be 4.40 (ppb/K)/(m/s) and ±0.77 ppb/K for ±2σ (σ: standard deviation). LSAW velocity differences caused by different TiO_2 concentrations and distributions or striae in each specimen were successfully detected. For the Zerodur specimens, LSAW velocity differences associated with the chemical compositions and crystallization conditions were observed among different ingots/specimens. This ultrasonic method is extremely useful and effective for evaluating ultra-low expansion glasses needed for the extreme ultra-violet lithography (EUVL) system.