JP2005263569A - ポリシリコンtft用合成石英ガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ラッピング工程とポリッシュ工程からなる多段研磨により形成されるポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法において、前記ポリッシュ工程は複数の研磨工程からなり、該ポリッシュ工程の最終の研磨工程の直前、かつ、前記基板にエッチングを施した後に前記基板の端面に鏡面加工を施す。
【選択図】 図1
Description
まず合成石英ガラスのインゴットをスライスして薄い円板状の基板を形成し(ステップV1)、これにダイヤモンドホイール等で円板周縁に面取り加工を施す(ステップV2)。次に、両面研磨機によりラッピング工程を行う。このラッピング工程は例えば2段の研磨工程(1次ラッピング、2次ラッピング)からなり(ステップV3,V4)、ある程度基板表面を平滑化する。この後、複数枚の基板を重ねた状態でその側面をバフやフェルト(軟性の研磨布)、又はブラシ等を用いて研磨して各基板の端面に鏡面加工を施す(ステップV5)。続いて、複数の研磨工程からなる(図では2段の研磨工程)ポリッシュ工程を行う。1次ポリッシュ(ステップV6)は基板表面の鏡面化と平坦化を目的として2次ポリッシュよりも粗研磨である。2次ポリッシュ(ステップV7)は最終的な基板に対する仕上げの研磨工程であり、1次ポリッシュで基板の表面に発生した軽微な傷の除去もここで行われる。このポリッシュ工程もラッピング工程と同様の両面研磨機を用いて行われる。なお、上述したラッピング工程では、炭化ケイ素やアルミナ等の硬質な研磨剤が用いられ、端面鏡面加工、ポリッシュ工程には酸化セリウム系研磨剤が広く用いられている。2次ポリッシュされた基板は、例えば中性洗剤により洗浄され(ステップV8)、さらに合成石英ガラスに対して溶解力を持つ薬液(HF溶液等)に基板を浸漬し、基板の研磨面の最表層をエッチングして不純物を除去する(ステップV9)。
両面研磨機1は鋳鉄からなる上定盤2と下定盤3と、この上下の定盤2,3間に配される複数個(図では3個)のキャリア4で構成される。キャリア4には孔5が複数個形成され(図では3個)、この孔5に基板6を入れ込んで配置する。孔5内に配置された基板6は上下の定盤2,3で挟まれ、両主面(基板の表裏面)が上下の定盤2,3に当接する。上下の定盤2,3の中心部には太陽歯車7が形成され、周縁部には内歯歯車8が備わる。キャリア4の外周に形成される外歯歯車9がこの太陽歯車7と内歯歯車8に噛合し、上下の定盤2,3が回転するとともにキャリア4が自転しつつ太陽歯車7を中心にして公転する。これにより基板6は上下の定盤2,3間を遊星回転しながら移動して、定盤2,3によりその両主面が研磨される。
まず合成石英ガラスのインゴットをスライスして薄い円板状の基板を形成し(ステップS1)、これにダイヤモンドホイール等で円板周縁に面取り加工を施す(ステップS2)。次に、両面研磨機(図4、図5参照)によりラッピング工程を行う。このラッピング工程は例えば2段の研磨工程(1次ラッピング、2次ラッピング)からなり(ステップS3,S4)、ある程度基板表面を平滑化する。続いて、複数の研磨工程からなる(図では2段の研磨工程)ポリッシュ工程を行う。1次ポリッシュ(ステップS5)は基板表面の鏡面化と平坦化を目的として2次ポリッシュよりも粗研磨である。1次ポリッシュ後、HF溶液等で基板をエッチングする(ステップS6)。次に、複数枚の基板を重ねた状態でその側面をバフやフェルト(軟性の研磨布)、又はブラシ等を用いて研磨して各基板の端面に鏡面加工を施す(ステップS7)。この後、最終的な基板に対する研磨工程である仕上げの2次ポリッシュ(ステップS8)を行い、1次ポリッシュで基板の表面に発生した軽微な傷の除去とともに基板表面を研磨する。このポリッシュ工程もラッピング工程と同様の両面研磨機を用いて行われる。なお、上述したラッピング工程では炭化ケイ素やアルミナ等の研磨剤を用い、端面鏡面加工、ポリッシュ工程には酸化セリウム系研磨剤が広く用いられている。2次ポリッシュされた基板は、例えば中性洗剤により洗浄され(ステップS9)、さらに合成石英ガラスに対して溶解力を持つ薬液(HF溶液等)に基板を浸漬し、基板の研磨面の最表層をエッチングして不純物を除去する(ステップS10)。この薬液は、HF溶液の他に、HFとその他の酸の混合水溶液を使用することができる。
この製造方法は、従来の一般的な製造方法の端面鏡面加工(ステップT5)の他に、最終研磨前の端面鏡面加工(ステップT7)を加えたものである。このため、その前のラッピング工程以前で発生した端面の傷やクラックを最初の端面加工で取り除き、次いで、1次ポリッシュで端面に発生した損傷と最初の端面鏡面加工で発生した潜傷の層を、最終研磨前の端面鏡面加工で取り除く。こうすることによって、後のポリッシュ工程での基板端面からの不純物発生がさらに軽減する。また、これらのポリッシュ工程のいずれか1つの直前にエッチングを施すこともでき、こうすると不純物発生がさらに低減する。
この例は、従来方法(図4ステップV3〜V6)と同様にラッピング工程(ステップU3,U4)の後、端面鏡面加工(ステップU5)及び1次ポリッシュ(ステップU6)を実施した後、端面部成膜工程(ステップU7)を最終研磨工程(ステップU8)となる2次ポリッシュの前に設けたものである。このように、最終ポリッシュ工程の前に端面を被膜コーティングすることにより、残留する不純物を被膜コーティングで覆うため、その後のポリッシュ工程での基板端面からの不純物発生が低減する。この端面部成膜工程より前のフローは、本フローチャートで説明した従来のフローでもよいし、より好ましくは本発明の請求項1〜3で示したフローでもよい。
公知の方法で製造された合成石英ガラスのインゴットを内周歯スライサーでφ202.0mm×1.2mm厚に切断し、20枚の合成石英ガラス板材の試料を作成する(スライス工程)。次に、これらを市販のNC面取り機で#120のダイヤモンド砥石を用い、外径寸法がφ200mmで面取り幅が0.2〜0.4mmになるよう面取り加工を施す(面取り工程)。
比較例の板材は従来の製造方法を適用する。すなわち、ラッピング工程後に酸化セリウムを主体としたスラリーとバフを用いて外周30μmを研磨し、端面に鏡面加工を施した(図4ステップV5)。実施例1の板材は図1に示す製造方法を適用する。すなわち、1次ポリッシュ工程後、5質量%HF溶液に5分間浸漬した後(図1ステップS6)、純粋をかけ流した超音波層ですすぎ処理を行い、比較例と同様の方法で外周30μmを研磨し端面鏡面加工を施した(図1ステップS7)。実施例2の板材は図2に示す製造方法を適用する。すなわち、実施例1と同様の端面鏡面加工(図2ステップT6)を施した1次ポリッシュ工程後に、比較例と同様の方法で外周15μmを研磨した(図2ステップT7)。実施例3の板材は図3に示す製造方法を適用する。すなわち、比較例と同様に1次ポリッシュ工程を実施し、基板を洗浄乾燥し、ついでスパッタ装置を用いてSiO2膜を板材の端面に成膜した(図3ステップU7)。
Claims (4)
- ラッピング工程とポリッシュ工程からなる多段研磨により形成されるポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法において、
前記ポリッシュ工程は複数の研磨工程からなり、
該ポリッシュ工程の最終の研磨工程の直前、かつ、前記基板にエッチングを施した後に、前記基板の端面に鏡面加工を施すことを特徴とするポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法。 - 複数のポリッシュ工程の最初の研磨工程の直前に基板の端面に鏡面加工を施すとともに、最終の研磨工程の直前にも端面に鏡面加工を施すことを特徴とするポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法。
- 前記ポリッシュ工程のうちの少なくとも1つの研磨工程の直前の鏡面加工の直前に、前記基板にエッチングを施すことを特徴とする請求項2に記載のポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法。
- ラッピング工程とポリッシュ工程からなる多段研磨により形成されるポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法において、
前記ポリッシュ工程は複数の研磨工程からなり、
該ポリッシュ工程の最終の研磨工程の直前に前記基板の端面に被膜を形成することを特徴とするポリシリコンTFT用合成石英ガラス基板の製造方法。
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