CN100403097C - 大尺寸衬底及其制造方法 - Google Patents

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CN100403097C CNB031023096A CN03102309A CN100403097C CN 100403097 C CN100403097 C CN 100403097C CN B031023096 A CNB031023096 A CN B031023096A CN 03102309 A CN03102309 A CN 03102309A CN 100403097 C CN100403097 C CN 100403097C
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Abstract

公开一种大尺寸衬底，它具有不小于500mm的对角线长度和不大于6.0×10-6的平面度/对角线长度比率。通过把按照本发明的大尺寸衬底用于曝光，曝光精度被提高，特别是对齐精度和分辨率，因此可能获得大尺寸面板的高精度曝光。通过使用按照本发明的加工方法，有可能稳定获得高平面度的大尺寸光掩模衬底，由于在面板曝光时CD精度(尺寸精度)被提高，有可能执行精细图案的曝光，使面板进入更高的领域。另外，通过应用按照本发明的加工方法，也可能产生任意的表面形状。

Description

大尺寸衬底及其制造方法
技术领域
本发明涉及大尺寸衬底，它适用于光掩模的合成石英玻璃衬底，特别是用于TFT液晶面板的衬底，及其制造方法。
背景技术
通常地，对TFT液晶面板而言，采用一种工作方法，其中液晶被密封在包含TFT设备的阵列侧衬底和装备滤色器的衬底之间，通过TFT控制电压，从而控制液晶的定向。
在制造阵列侧时，采用名为大尺寸光掩模的方法，其中图像通过在其上引出的原始运送电路的曝光，被印刷在多层样品玻璃(motherglass)上，例如非碱性样品玻璃。另一方面，制造滤色器侧也通过使用光刻的方法，称为染色注入(dye impregnation)方法。制造阵列侧和滤色器侧都需要大尺寸光掩模，并且，为了实现高精度的曝光，通常使用具有低线性膨胀系数的合成石英玻璃作为大尺寸光掩模材料。
至今，液晶面板的精度已经从VGA，经SVGA，XGA，SXGA，和UXGA提高至QXGA，并且有人称精度需要从100ppi(每英寸像素)级提高至200ppi级。随之，对TFT阵列侧的曝光精度，特别是对齐精度(registeraccuracy)的要求变得越来越严格。
另外，采用名为低温多晶硅技术的方法生产面板。在此情况下，已经研究除面板的像素外，在玻璃的外围部分印刷驱动器电路等，要求高精度的曝光。
另一方面，对大尺寸光掩模的衬底而言，人们知道它的形状影响曝光精度。例如，如图1所示，在通过使用两个不同平面度(flatness)的大尺寸光掩模衬底进行曝光的情况下，由于光程的不同，图案将被错移(stagger)。即，在图1A和图1B中，虚线表示在光线直射并且掩模具有理想平面的情况下的光程，但是，实际上，光线被偏移，如实线所示。另外，在使用具有焦点的光学系统的曝光机时，有焦点位置从曝光表面错移的现象，导致低分辨率。因此，需要具有高平面度的大尺寸光掩模衬底，以获得高精度的曝光。
另外，为了通过单次曝光获得多重曝光图案，并提高面板的生产率，大尺寸，例如对角线长度为1500mm的光掩模衬底的需求产生。因此，同时需要大尺寸和高平面度。
通常地，大尺寸光掩模衬底通过一种方法生产，其中板状合成石英通过使用包含悬浮在水中的氧化铝之类磨粒的研磨剂被研磨，以去除板状合成石英表面的不平度，其后，表面通过使用包含悬浮在水中的二氧化铈之类磨粒的研磨剂被抛光。在此情况下使用的加工设备为双面加工机器，单面加工机器等。
但是，这些加工方法有以下的缺点。在这些方法中，与当表面被压向加工表面板时产生的弹性变形相对的排斥力，被用来改正平面度。因此，当衬底尺寸扩大时，排斥力显著降低，结果去除衬底表面的渐次不平度的能力被降低。图2A表示当衬底1垂直放置时，衬底1的形状，而图2B表示衬底1加工过程中的形状，代表在加工过程中，衬底1在形状上符合表面板。图2C表示加工过程中与衬底1弹性变形相对的排斥力；因此，对应被加工部分多于其它部分的排斥力，以对应排斥力的值(ΔP)表示。
通常地，平面磨床采用一种方法，其中工件经过工作安装台和加工工具之间的固定间隔，工件超出固定间隔的部分被通过加工工具去除。此时，由于加工工具的磨削阻力，工件被压向工作安装台；因此，如果不能保证工件背面的平面度，加工工件正面的平面度与背面的平面度符合，结果不能改进平面度。
因此，在大尺寸光掩模衬底的情况下，获得高平面度非常困难，尽管容易抑制衬底厚度的分布。因此，通过现有技术获得的衬底的平面度，以平面度/对角线长度的比率表示，尽管根据衬底尺寸而定，最好大约为10×10-6。
因此，对目前可用的TFT曝光而言，大尺寸光掩模衬底的平面度，在衬底尺寸为330×450mm的情况下，被限制为4μm，而平面度/对角线长度被限制为7.3×10-6；即使更大的衬底，在现有条件下平面度/对角线长度的值低于7.3×10-6也很少见。
在传统的研磨加工中，如上所述，在加工过程中与衬底弹性变形相对的排斥力，通常被用来改正平面度，因此在相对短时间内，平面度差的衬底易于改进平面度。但是，随着平面度被改进，弹性变形量变小，因此，排斥力也变小，结果平面度不容易进一步提高。在这种情况下，实际上，通过传统的研磨工艺，只能增加加工余量，而不可能获得高平面度的衬底。这个问题在平面磨削的情况下也存在。
发明内容
本发明是在考虑上述现有技术的环境下提出的。因此，本发明的一个目的是提供一种大尺寸合成石英玻璃衬底，例如大尺寸光掩模衬底，它具有现有技术无法获得的高平面度，及其制造方法。
作为他们热切研究获得上述目的的结果，本发明人已经发现大尺寸合成石英玻璃衬底，例如大尺寸光掩模衬底，可以通过部分加工和只去除衬底的凸出(projected)部分而稳定获得的高平行度和高平面度，并基于发现完成本发明。
按照本发明的一个方面，提供一种大尺寸合成石英玻璃衬底，具有不小于500mm的对角线长度、5～20mm的厚度、不大于6.0×10-6的平面度/对角线长度比率、和不大于50μm的平行度。
另外，该大尺寸合成石英玻璃衬底可能是用于大尺寸光掩模的衬底，也可能是TFT液晶面板的阵列侧衬底。
按照本发明的另一方面，提供一种制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，包括以下步骤：初步测量具有不小于500mm的对角线长度和5～20mm的厚度的所述大尺寸合成石英玻璃衬底的平面度和平行度；基于测量数据通过加工工具部分地去除所述衬底的凸出部分和较厚部分，以提高所述大尺寸合成石英玻璃衬底的平面度和平行度；以及对该衬底的表面进行最终抛光，据此获得对角线长度不小于500mm、厚度为5～20mm、平面度与对角线长度之比不大于6.0×10-6、平行度不大于50μm的大尺寸合成石英玻璃衬底。
在此方法中，部分地去除可以通过从由磨削、研磨和抛光构成的组中选择至少一种方法实现。从由磨削、研磨和抛光构成的组中选择的至少一种方法最好在恒定压力下执行。在此方法中，部分地去除可以通过喷砂实现。在此方法中，优选地，通过移动衬底和/或加工工具来去除衬底表面的任意部分。
通过把按照本发明的大尺寸衬底用于曝光，曝光精度，特别是对齐精度和分辨率被提高，因此对大尺寸面板而言可能获得高精度曝光。另外，通过按照本发明的加工方法，有可能稳定获得高平面度的大尺寸光掩模衬底。由于在面板曝光时CD精度(尺寸精度)被提高，有可能执行精细图案的曝光，使面板进入更高的领域。另外，通过按照本发明的制造方法，使平行度符合要求的步骤和使平面度符合要求的步骤可以合成一个步骤，因此缩短所需的制造总时间，可以经济地获得高精度的大尺寸衬底。另外，通过应用按照本发明的加工方法，也可能产生任意的表面形状。
附图说明
图1表示光掩模衬底曝光情况下的光程，其中图1A表示上端凹入的衬底情况下的光程，而图1B表示上端凸出的衬底情况下的光程。
图2表示抛光加工表面板上的衬底的方式，其中图2A表示当衬底垂直放置时衬底形状的正视图，图2B表示在加工过程中，衬底在形状上符合表面板的状况的正视图，图2C表示加工过程中下表面板上的排斥力；
图3是表示加工设备构造的透视图；
图4是表示加工工具运动方式的透视图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明。
按照本发明的大尺寸衬底特别优选用作光掩模衬底的合成石英玻璃衬底，TFT液晶面板阵列侧衬底，等等，并且具有不小于500mm，优选为500至2000mm的对角线长度。大尺寸衬底可以是正方形，长方形，圆形等形状；衬底为圆形时，对角线长度即圆的直径。对大尺寸衬底的厚度没有限制，优选为1至20mm，特别是5至12mm。
按照本发明的大尺寸衬底具有高平面度，如具有不大于6.0×10-6的平面度/对角线长度比率，优选具有不大于4.0×10-6的平面度/对角线长度比率。平面度/对角线长度比率没有特别限制的下限，通常为2.0×10-6。
优选地，按照本发明的大尺寸衬底的平行度不大于50μm，特别优选为不大于10μm。平面度和平行度通过平面度检测仪(由Kuroda Seiko有限公司制造)测量。
为了获得这种大尺寸衬底，首先，测量用于大尺寸衬底的板材的平面度。优选地，作为原材料的板材首先通过双面研磨设备加工，以保证板的平行度(厚度在衬底中的分布)。这是因为有必要预先使平行度达到要求，由于衬底平面度较差的情况下，通过随后的双面加工较厚部分被去除，而平面度被双面加工破坏。因此，衬底的平行度较差时，最好预先测量平面度和平行度(厚度在衬底中的分布)；通过此方法，使衬底厚度达到要求的研磨步骤和改正平面度的步骤可以合成一个步骤，并且，因为，这是容易和经济的。平面度通过保持衬底垂直测量，以避免由其自重引起的板材变形。
接着，测量数据以衬底各点的高度数据的形式，被存储在计算机中。基于数据，加工工具被移至凸出部分，通过控制加工工具的停留时间进行加工，以使衬底上各点的高度被调整为衬底上最凹点的高度。例如，加工工具为喷砂器的情况下，停留时间是这样控制的，在凸出部分通过降低喷砂嘴的移动速度，停留时间被设定为较长，在凹入部分通过提高喷砂嘴的移动速度，停留时间被设定为较短，基于测量数据，从而可以执行所需加工。
在衬底的平行度较低的情况下，衬底的正面和背面的计算单独执行，接着加工后的平行度根据上述停留时间计算，根据所计算数据，计算加工工具的停留时间，以使衬底各点的厚度被调整为最薄部分的厚度。加工工具的最终停留时间根据三种计算数据得出。那么，举例说来，在加工工具为喷砂器的情况下，通过降低或提高喷砂嘴的移动速度，控制停留时间，从而可以执行所需加工。
另外，也可以通过固定喷嘴移动速度和空气压力，而控制衬底和喷砂嘴之间的距离，执行加工处理。这是基于对如下加工特征的利用，在喷砂嘴和衬底表面间的距离小的情况下，加工速度高，此距离大的情况下，加工速度低。
此外，该目的也可以通过固定喷嘴移动速度并进行如下的压力控制实现，在衬底的凸出部分，由喷砂嘴吹出的空气的压力较高，在衬底的凹入部分，由喷砂嘴吹出的空气的压力较低。
在分别压平衬底正面和背面的情况下，测量作为原材料的板材正面和背面的平面度，并把高度数据存储在电脑中。接着，正面的凸出部分被加工并去除，以使正面各点的高度被调整为正面最凹点的高度，从而完成正面的压平；背面的凸出部分被加工并去除，以使背面各点的高度被调整为背面最凹点的高度，从而完成背面的压平。
例如，在加工工具为喷砂嘴的情形下，可以通过使用图3所示的设备，实现改正平行度和改正平面度的加工方法。这里，图中标号10代表衬底保持基，11代表喷砂嘴，12代表含磨粒的空气流。标号1代表衬底。
加工工具的结构使其可以沿X和Y方向任意移动，可以通过计算机控制此移动。另外，也可以通过X-θ机制执行加工。空气压力与所用磨粒和加工工具与衬底间的距离有关，不能一概而论，可以根据去除速度和加工应变深度调整。
另外，在本制造方法中，只有衬底的凸出部分和较厚部分被选择性去除，因此可以安全地改进平面度较差的衬底，并不仅有可能通过精确控制加工工具获得高平面度的衬底，而且可能通过粗略控制加工工具快速实现衬底平面度的改进。
所使用的磨粒不受特别限制，优选为#600至#3000的磨粒。在磨粒直径大于#600的情况下，加工应变较大，因此随后去除应变步骤的加工余量较大，需要使用较大的原始板厚度，需要较大量的母板材料，这从经济角度看可能是不利的。另一方面，在磨粒直径小于#3000的情况下，去除速度较低，因此喷砂可能需要较长时间。
另一方面，在压平方法中，选自磨削，研磨和抛光的方法用作加工工具的情况下，加工工具具有如下的结构，它可以通过发动机旋转，并且加载于加工工具上的压力可以通过空气等加压。
加工工具可以是面接触型和线或点接触型中的一种。从控制加工速度的观点看，优选面接触型。在加工工具为面接触型的情况下，与工件(大尺寸衬底)的接触面积最大值不大于60cm2，优选为不大于40cm2。如果接触面积超过60cm2，不可能精确控制衬底各点的去除量，因此难以获得高平面度的衬底。
另外，加工中的去除速度根据加工工具的材料，尺寸，压力负荷和形状而改变。因此，需要预先掌握所使用加工工具的加工特征，并把加工特征反映在加工工具的停留时间上。
加工工具的材料不做特别限制，只要此工具可以加工并去除工件；例如，材料可以是GC磨石，WA磨石，金刚石磨石，铈磨石，铈垫板等。但是，优选地，举例说来，先通过磨削或研磨加工工具加工，然后通过抛光工具加工。
在精度改正之后立即进行的步骤中使用双面研磨设备或双面抛光设备的情况下，必须通过加工工具对衬底的两面进行精度(平面度)改正。在不做两面处理的情况下，未处理面的不平度损坏随后步骤中研磨或抛光两面上压平面的精度。例如，在未处理面的凸出部分的背面上，加工压力增加，抛光速度提高。相反地，在凹入部分的背面上，加工压力减小，抛光速度降低。因此，已经通过压平处理被压平和精度改正的处理面，将通过随后的两面研磨或抛光在平面度上进一步恶化。
顺便提及，在随后的步骤为单面加工的情况下，通过把加工工具改正后的表面作为参考面，对未改正面应用单面加工，也可以完成精度改正。另外，也可能通过用以完成所需衬底表面的最终抛光，获得按照本发明的衬底。
实例
现在，同时给出以下实例和对比实例的来具体描述本发明，但本发明不限于以下实例。
实例1
尺寸为330×450mm(对角线长度：558mm)厚度为5.3mm的合成石英衬底，通过使用由Fujimi Kenmazai Kogyo.有限公司生产的GC#600，在执行平面运动的双面研磨设备上被加工，以准备原始衬底。此时原始衬底的精度为平行度：3μm，平面度：22μm(平面度/对角线：3.9×10-6)，并且原材料的形状为中部较高。
平行度和平面度通过使用由Kuroda Seiko有限公司制造的平面度检测仪(FTT-1500)测量。
接下来，板被安装在图3所示设备的衬底保持基上。在此情况下，所使用设备具有如下结构，其中加工工具配备发动机，可以旋转，并且压力通过空气可以应用于加工工具。另外，加工工具可以平行于衬底保持基，沿X轴和Y轴方向移动。
作为加工工具，使用面积为30.6cm2(外径：80mmΦ，内径：50mmΦ)的#800环形树脂粘合金刚石磨石。
接着，加工工具以2000rpm的转数和3kPa的加工压力移动，以加工整个衬底表面。此时，把Kure-Norton制造的Kurecut用100倍数量的水稀释，用作冷却剂。
加工通过如下方法进行，其中加工工具平行于X轴连续移动，并沿Y轴方向以20mm的间距移动，如图4中箭头所示。在此条件下，加工速度经初步测量为20μm/每分钟。
在衬底外围部分，即衬底形状最低部分，加工工具的移动速度为30mm/每秒钟。根据所确定衬底各部分需要的加工工具停留时间，计算衬底各部分的移动速度，并相应地移动加工工具，从而处理衬底的两面。加工时间为100分钟。
其后，通过双面抛光设备，对衬底进行50μm抛光，接下来平面度测量为3.2μm(平面度/对角线：5.7×10-6)。此时，平面度通过使用由Kuroda Seiko有限公司制造的平面度检测仪测量。
实例2
与实例1中相同的合成石英衬底在双面抛光设备上进行50μm抛光之前，在注入包含悬浮在水中浓度为10wt％的二氧化铈的研磨剂的同时，利用通过把铈垫板粘结至外径为80mm内径为50mm的加工工具而获得的工具，加工衬底。在此条件下，加工速度为2μm/每分钟。以与金刚石磨石工具运动条件相同的方式，确定工具移动条件。加工时间为120分钟(总时间：220分钟)。其后，对衬底进行50μm抛光，接下来平面度测量为1.9μm(平面度/对角线：3.4×10-6)。
实例3
除不使用磨削加工工具和只使用铈垫板作为加工工具外，重复实例1的工艺。
实例4
除使用由FCD450制成，每隔5mm间距含有1mm凹槽的研磨表面板作为加工工具，并使用FO#1000作为研磨膏外，重复实例1的工艺。
实例5
除使用GC#320磨石作为加工工具外，重复实例1的工艺。
实例6
除使用WA#1000磨石作为加工工具外，重复实例1的工艺。
实例7
除衬底尺寸为520×800mm(对角线长度：954mm)厚度为10.3mm外，重复实例1的工艺。
实例8
除衬底尺寸为与实例7相同的520×800×10.3mm外，重复实例2的工艺。
实例9
除加工工具形状为3.9cm2(外径：30mmΦ，内径：20mmΦ)外，重复实例1的工艺。
实例10
除加工工具形状为50mm2(外径：100mmΦ，内径：60mmΦ)外，重复实例1的工艺。
实例11
与实例1相同的合成石英衬底，被以与实例1相同的方式安装在衬底保持基上，喷砂嘴的结构使其可以平行于衬底保持基，沿X轴和Y轴方向移动。使用由Fujimi Kenmazai Kogyo.有限公司生产的FO#800磨粒，空气压力设定为0.1MPa。
喷砂嘴的形状为1mm×40mm的长方形，喷砂嘴与衬底表面的间距为40mm。
加工通过如下方法进行，其中喷砂嘴平行于X轴连续移动，并沿Y轴方向以20mm的间距移动，如图4中箭头所示。在此条件下，加工速度经初步测量为300μm/每分钟。
在衬底外围部分，即衬底形状最低部分，喷砂嘴的移动速度为50mm/每秒钟。根据所确定衬底各部分需要的喷砂嘴停留时间，计算衬底各部分的移动速度，并通过移动工作台移动加工位置，从而处理衬底的两面。
其后，通过双面抛光设备，对衬底进行50μm抛光，平面度测量为3.2μm(平面度/对角线：5.7×10-6)。平面度通过使用由Kuroda Seiko有限公司制造的平面度检测仪测量。
实例12
除使用由Fujimi Kenmazai Kogyo.有限公司生产的GC#800磨粒，空气压力设定为0.08MPa外，重复实例11的工艺。
实例13
除磨粒为FO#600，空气压力设定为0.05MPa外，重复实例11的工艺。
实例14
除磨粒为GC#3000，空气压力设定为0.15MPa外，重复实例11的工艺。
实例15
除磨粒为FO#3000，空气压力设定为0.15MPa外，重复实例11的工艺。
实例16
除衬底尺寸为520×800mm(对角线长度：954mm)厚度为10.4mm外，重复实例11的工艺。
实例17
使用可以任意控制喷砂嘴和衬底表面的间距的结构，X和Y工作台的移动速度为10mm/秒。
衬底表面形状被以与实例11相同的方式预先存储在计算机中，并执行在衬底凸出部分使喷嘴和衬底互相靠近，在衬底凹入部分使它们相互分离的控制。喷砂嘴和衬底表面的间距在30至100mm之间变化。磨粒使用FO#800。
实例18
准备尺寸为330×450mm(对角线长度：558mm)厚度为5.4mm的合成石英衬底。原始衬底的精度为平行度：70μm，平面度：40μm。
平行度和平面度通过使用由Kuroda Seiko有限公司制造的平面度检测仪(FTT-1500)测量。
板被安装在图3所示设备的衬底保持基上。在此情况下，所使用设备具有如下结构，其中加工工具配备发动机，可以旋转，并且空气压力可以应用于加工工具。加工工具的结构使其可以平行于衬底保持基，沿X轴和Y轴方向移动。
使用面积为30.6cm2(外径：80mmΦ，内径：50mmΦ)的#800环形树脂粘合金刚石磨石作为加工工具。
接着，加工工具以2000rpm的转数和3kPa的加工压力在工件上移动。此时，把Kure-Norton制造的Kurecut用100倍数量的水稀释，用作冷却剂。
加工通过如下方法进行，其中加工工具平行于X轴连续移动，并沿Y轴方向以20mm的间距移动，如图4中箭头所示。在此条件下，加工速度经初步测量为20μm/每分钟。
在衬底外围部分，即衬底形状最低部分，加工工具的移动速度为30mm/每秒钟。根据所确定衬底各部分需要的加工工具停留时间，计算衬底各部分的移动速度，并相应地移动加工工具，从而处理衬底的两面。接下来测量平面度和平行度。此时，在通过双面研磨完成平行度改正之后执行平面度改正的情况下，加工时间为总体时间的80％。
实例19
除使用由FCD450制成，每隔5mm间距含有1mm凹槽的研磨表面板作为加工工具，并使用FO#1000作为研磨膏外，重复实例18的工艺。
实例20
除衬底尺寸为520×800mm(对角线长度：954mm)厚度为10.3mm外，重复实例18的工艺。
实例21
与实例18相同的合成石英衬底，被以与实例18相同的方式安装在衬底保持基上。喷砂嘴的结构使其可以平行于衬底保持基，沿X轴和Y轴方向移动。使用由Fujimi Kenmazai Kogyo.有限公司生产的FO#800磨粒，空气压力设定为0.1MPa。
所使用喷砂嘴的形状为1mm×40mm的长方形，喷砂嘴与衬底表面的间距设定为40mm。
加工通过如下方法进行，其中喷砂嘴平行于X轴连续移动，并沿Y轴方向以20mm的间距移动，如图4中箭头所示。在此条件下，加工速度经初步测量为300μm/每分钟。
在衬底形状最远部分(最凹部分)，喷砂嘴的移动速度为50mm/每秒钟。根据所确定衬底各部分需要的喷砂嘴停留时间，计算衬底各部分的移动速度，并通过移动工作台移动加工设备，从而处理衬底的两面。
实例22
除使用由Fujimi Kenmazai Kogyo.有限公司生产的GC#800磨粒，空气压力设定为0.08MPa外，重复实例21的工艺。
实例23
除磨粒使用GC#3000，空气压力设定为0.15MPa外，重复实例21的工艺。
实例24
除衬底尺寸为520×800mm(对角线长度：954mm)厚度为10.4mm外，重复实例21的工艺。
实例25
除衬底尺寸为700×1100mm(对角线长度：1304mm)厚度为10.4mm外，重复实例21的工艺。
对比实例1
与实例1相同的合成衬底，不通过部分加工进行精度改正，而在双面研磨设备和双面抛光设备上被加工。在研磨中，使用一种研磨剂，它包含由Fujimi Kenmazai Kogyo.有限公司生产的，悬浮在水中浓度为10wt％的FO#1000。在抛光中，使用包含悬浮在水中浓度为10wt％的二氧化铈的研磨剂。
对比实例2
除所使用合成石英衬底的尺寸为520×800mm(对角线长度：954mm)厚度为10.3mm外，重复对比实例1的工艺。
对比实例3
除加工工具面积为63cm2(外径：120mmΦ，内径：80mmΦ)外，重复对比实例1的工艺。
上述实例(EX.)和对比实例(Comp.Ex.)的结果总结为以下表1至表4。
表1
实例   衬底尺寸(mm)   平面度加工前的精度(平面度/对角线)   加工工具   工具面积(cm<sup>2</sup>)   加工速度(μm/每分钟)   加工后的精度(平面度/对角线)
  1   330×450×5.3   39×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800   30.6   20   5.7×10<sup>-6</sup>
  2   330×450×5.3   43×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800+铈垫板   30.630.6   202   3.4×10<sup>-6</sup>
  3   330×450×5.3   36×10<sup>-6</sup>   铈垫板   30.6   2   4.3×10<sup>-6</sup>
  4   330×450×5.3   34×10<sup>-6</sup>   FCD450研磨表面   30.6   2   4.9×10<sup>-6</sup>
  5   330×450×5.3   39×10<sup>-6</sup>   GC#320磨石   30.6   30   5.4×10<sup>-6</sup>
  6   330×450×5.3   36×10<sup>-6</sup>   WA#1000磨石   30.6   10   5.0×10<sup>-6</sup>
  7   520×800×10.3   36×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800   30.6   20   4.9×10<sup>-6</sup>
  8   520×800×10.3   34×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800+铈垫板   30.630.6   202   3.2×10<sup>-6</sup>
  9   330×450×5.3   43×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800   3.9   8   4.8×10<sup>-6</sup>
  10   330×450×5.3   36×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800   50   24   5.7×10<sup>-6</sup>
表2
  实例   衬底尺寸(mm)   平面度加工前的精度(平面度/对角线)   喷砂嘴-衬底表面距离(mm)   空气压力(Mpa)   磨粒   加工后的精度(平面度/对角线)
  11   330×450×5.3   39×10<sup>-6</sup>   40   0.1   FO#800   5.7×10<sup>-6</sup>
  12   330×450×5.3   36×10<sup>-6</sup>   40   0.08   GC#800   5.2×10<sup>-6</sup>
  13   330×450×5.3   50×10<sup>-6</sup>   40   0.05   FO#600   5.6×10<sup>-6</sup>
  14   330×450×5.3   43×10<sup>-6</sup>   40   0.15   GC#3000   4.8×10<sup>-6</sup>
  15   330×450×5.3   47×10<sup>-6</sup>   40   0.15   FO#3000   5.2×10<sup>-6</sup>
  16   520×800×10.3   38×10<sup>-6</sup>   40   0.1   FO#800   5.3×10<sup>-6</sup>
  17   330×450×5.3   39×10<sup>-6</sup>   30～100   0.1   FO#800   5.0×10<sup>-6</sup>
表3
  实例   衬底尺寸(mm)   加工工具  原始材料平面度的精度(μm)  原始材料平行度的精度(μm)   加工后平面度的精度(μm)   加工后平行度的精度(μm)   加工时间比率(％)
  18   330×450×5.4   树脂粘合金刚石磨石#800  40  70   3.2   3.4   80
  19   330×450×5.4   FCD450研磨表面  36  58   3.0   3.5   90
  20   520×800×5.4   树脂粘合金刚石磨石#800  43  77   5.2   4.3   70
  21   330×450×5.4   喷砂FO#8000.1Mpa  46  64   3.0   3.0   70
  22   330×450×5.4   喷砂GC#8000.08Mpa   30   53   3.3   2.6   75
  23   330×450×5.4   喷砂FO#6000.05Mpa   35   55   2.8   3.1   80
  24   520×800×10.4   喷砂FO#8000.1Mpa   51   72   3.8   3.7   65
  25   700×1100×10.4   喷砂FO#8000.1Mpa   66   120   6.2   5.9   60
表4
  对比实例   衬底尺寸(mm)   平面度加工前的精度(平面度/对角线)   加工工具   工具面积(cm<sup>2</sup>)   加工速度(μm/每分钟)   加工后的精度(平面度/对角线)
  1   330×450×5.3   36×10<sup>-6</sup>   30.6   8   22×10<sup>-6</sup>
  2   520×800×10.3   39×10<sup>-6</sup>   30.6   8   25×10<sup>-6</sup>
  3   330×450×5.3   32×10<sup>-6</sup>   树脂粘合金刚石磨石#800   63   30   8.2×10<sup>-6</sup>

Claims (8)

1.一种大尺寸合成石英玻璃衬底，具有不小于500mm的对角线长度、5～20mm的厚度、不大于6.0×10-6的平面度/对角线长度比率、和不大于50μm的平行度。
2.按照权利要求1的大尺寸合成石英玻璃衬底，其中，所述大尺寸合成石英玻璃衬底是用于大尺寸光掩模的衬底。
3.按照权利要求1的大尺寸合成石英玻璃衬底，其中，所述大尺寸合成石英玻璃衬底是TFT液晶面板的阵列侧衬底。
4.一种制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，包括以下步骤：
初步测量具有不小于500mm的对角线长度和5～20mm的厚度的所述大尺寸合成石英玻璃衬底的平面度和平行度；
基于测量数据通过加工工具部分地去除所述衬底的凸出部分和较厚部分，以提高所述大尺寸合成石英玻璃衬底的平面度和平行度；以及
对该衬底的表面进行最终抛光，据此获得对角线长度不小于500mm、厚度为5～20mm、平面度与对角线长度之比不大于6.0×10-6、平行度不大于50μm的大尺寸合成石英玻璃衬底。
5.按照权利要求4的制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，其中，所述部分地去除是通过从由磨削、研磨和抛光构成的组中选择的至少一种方法进行的。
6.按照权利要求5的制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，其中，所述从由磨削、研磨和抛光构成的组中选择的至少一种方法是在恒定压力下进行的。
7.按照权利要求4的制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，其中，所述部分地去除是通过喷砂实现的。
8.按照权利要求4的制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，其中，通过移动所述衬底和/或所述加工工具来去除所述衬底表面的任意部分。
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