JP2010076047A - マスクブランク用基板の製造方法及びマスクブランク用基板 - Google Patents

Abstract

【課題】高い平坦性を有するマスクブランク用基板を効率的に製造する方法及びパターン転写精度に優れたマスクブランク用基板を提供する。
【解決手段】基板４の両主表面を研磨する研磨工程を経てマスクブランク用基板を製造するマスクブランク用基板の製造方法であって、研磨工程は、基板４をキャリア１で保持し、基板を上下に対向して設けられた研磨面を有する上定盤２と研磨面を有する下定盤３の両研磨面５、６の間に挟持した後、上下定盤２、３を、上下定盤の研磨面５、６に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸Ｏ１、Ｏ２としてそれぞれ回転させるとともに、基板４を、下定盤の回転軸Ｏ２に対して平行に偏心し且つ基板４の一部が下定盤の回転軸Ｏ２上又はその近傍に位置するように基板の自転軸Ｏ３を定めて、キャリア１を回転させることで自転させるものにおいて、少なくとも上定盤の研磨面５が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、上定盤の回転軸Ｏ１が下定盤の回転軸Ｏ２に対して所定の角度θ１で傾斜している。
【選択図】図２

Description

本発明はマスクブランク用基板の製造方法及びマスクブランク用基板に関し、特に平坦度に優れた大型のマスクブランク用基板の製造方法及びマスクブランク用基板に関する。

近年の半導体素子や液晶表示装置等の電子デバイスにおいては、ＩＴ技術の急速な発達に伴い、一層の微細化が要求されている。このような微細加工技術を支える技術の一つが、フォトマスクを用いたフォトリソグラフィー技術である。このフォトリソグラフィー技術においては、露光用光源の電磁波乃至光波をフォトマスクを通じてレジスト膜付きシリコンウエハー等に露光することにより、シリコンウエハー上等に微細なパターンを転写して形成している。このフォトマスクは、通常、透明基板上に遮光性膜を形成したマスクブランクにフォトリソグラフィー技術を用いて原版となるパターンを形成して製造される。近年のパターンの微細化の要請から、マスクブランク用基板には高い平坦性が要求されている。

さらに、近年においては、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマパネルディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造の際に使用される大型のマスクブランク用基板の需要が高まってきている。そこで、さまざまな大型のマスクブランク用基板の製造方法が提案されている。

特開２００７−５４９４４号公報

しかしながら、特に大型のマスクブランク用基板においては、高い平坦性を有するマスクブランク用基板を効率的に製造することが困難であった。

マスクブランク用基板は、高い平坦性と、傷や異物等の欠陥が無いことが要請されるため、通常、マスクブランク用基板の製造工程においては、研磨（ポリッシング）工程が設けられる。

図５は、従来の大型のマスクブランク用基板の研磨工程の概略を説明するための図であり、図５（ａ）は上面図、図５（ｂ）は側面図を表している。図中、参照番号１はキャリアを、２は上定盤を、３は下定盤を、４はマスクブランク用基板の原板である基板を、５は上定盤の研磨面を、６は下定盤の研磨面を、Ｏ１は上定盤の回転軸を、Ｏ２は下定盤の回転軸を、Ｏ３は基板の自転軸をそれぞれ表している。従来の大型のマスクブランク用基板の研磨工程は、まず基板４の端面をキャリア１で保持し、基板４を、上下に対向して設けられた上定盤２の研磨面５と下定盤３の研磨面６の間に、基板４の両主表面が接するようにして挟持する。その後、上下定盤２、３を、上下定盤の研磨面５、６に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸Ｏ１、Ｏ２としてそれぞれ回転させるとともに、基板４の自転軸Ｏ３を、下定盤の回転軸Ｏ２に対して平行に偏心し、且つ基板４の一部が下定盤の回転軸Ｏ２上に位置するように定め、基板４を、キャリア１を回転させることで自転させる。上下定盤の研磨面５、６と基板４の両主表面が互いに接触しつつ相対的に移動することにより、基板４の両主表面は研磨される。なお、図６は、基板４の各面を説明するための概略図であり、図中、参照番号７は基板４の主表面を、８は基板４の端面をそれぞれ表している。

しかし、定盤の研磨能力は定盤の研磨面の全領域において均一ではなく、定盤の研磨面が被研磨物と接触する箇所の圧力及び周速度に依存している。定盤の周速度は回転軸からの距離（半径）に比例しており、定盤の回転軸近傍と外周部周辺では周速度が大きく異なるため、定盤の回転軸近傍と外周部周辺では研磨能力に大きな差が生じてしまう。例えば、基板４は自転していることから、図５（ａ）において、上下定盤の回転軸Ｏ１、Ｏ２上を通過する箇所における基板４の自転軌跡は円周Ａとなる。この円周Ａ上においては、研磨能力が比較的高い上下定盤２、３の外周部寄りの領域を通過はするものの、併せて研磨能力の最も低い上下定盤２、３の回転軸Ｏ１、Ｏ２近傍の領域も通過するため、基板４の円周Ａ上の全体的な研磨量としては小さなものとなってしまう。一方、基板４の中心部であり自転軸Ｏ３上にあたるＢ点や基板４の端面中央部の自転軌跡である円周Ｃ上においては、研磨能力の比較的高い上下定盤２，３の外周部寄りの領域でのみ研磨されることから、円周Ａ上に比べ、Ｂ点や円周Ｃ上の全体的研磨量は大きくなる。

その結果、従来の大型のマスクブランク用基板の研磨工程を経て製造されたマスクブランク用基板の両主表面には、研磨ムラ（研磨量の差）が生じていた。

図７は、従来の大型のマスクブランク用基板の研磨工程を経て製造されたマスクブランク用基板の断面の一例を示す図である。図７中のＡ、Ｂ、Ｃは、図５（ａ）中のＡ、Ｂ、Ｃと同一箇所を示している。基板４の主表面の中央部にあたるＢや基板４の端面中央部にあたるＣは全体的な研磨量が大きいことから凹形状となり、上下定盤の回転軸Ｏ１、Ｏ２上に対応するＡは全体的な研磨量が少ないことから凸形状となってしまう。

以上のように、従来の大型マスクブランク用基板の研磨工程を経て製造されたマスクブランク用基板では、全体的な研磨量の少ない定盤の回転軸上又はその近傍に対応する部分に２つの凸形状が形成されてしまい、高い平坦性を有するマスクブランク用基板を実現することはできなかった。

本発明は斯かる実情に鑑み、大型のマスクブランク用基板において、高い平坦性を有するマスクブランク用基板を効率的に製造する方法及びパターン転写精度に優れたマスクブランク用基板を提供しようとするものである。

なお、基板の片方の主表面だけを研磨する片面研磨の分野において、回転する定盤の研磨面を凸形状とし、基板を固定するプレートとプレートを回転させるシャフトの間にバネ構造を設けて、シャフトを傾けて研磨等行うことにより研磨量の制御を行う技術が提案されている（例えば、特開２００５−２６２４４１参照）。

しかし、両面研磨の分野においては、基板の両主表面を同時に研磨するため片面研磨の分野におけるプレートを用いることができず、基板を自転させるには、キャリアで基板の端面を保持して自転させる形式を採るのが一般的である。よって、両面研磨の分野において、定盤の研磨面上における基板の位置を自由に移動させるには、基板を保持するキャリアとキャリアを回転させるインターナルギア等の駆動系を移動させるか、基板側ではなく、上下定盤とその駆動系を移動させるという非常に大掛かりな方法を採ることが必要となる。しかしながら、このように大掛かりな方法をとることは現実的ではない。また、仮に上下定盤とその駆動系等を移動させる方法を採ったとしても、インターナルギアと定盤との水平出しを行うことは技術的に極めて困難であり、精度の高い研磨作業を行うことは出来ない。よって、両面研磨の分野に片面研磨の分野における技術を転用することは不可能に近い。

上述した本発明の目的を達成するために、本発明によるマスクブランク用基板の製造方法は、基板の両主表面を研磨する研磨工程を経てマスクブランク用基板を製造するマスクブランク用基板の製造方法であって、研磨工程は、基板をキャリアで保持し、基板を上下に対向して設けられた研磨面を有する上定盤と研磨面を有する下定盤の両研磨面の間に挟持した後、上下定盤を、上下定盤の研磨面に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸としてそれぞれ回転させるとともに、基板を、下定盤の回転軸に対して平行に偏心し且つ基板の一部が下定盤の回転軸上又はその近傍に位置するように基板の自転軸を定めて、キャリアを回転させることで自転させるものにおいて、少なくとも上定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、上定盤の回転軸が下定盤の回転軸に対して所定の角度で傾斜しているものである。

また、下定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなるものであっても良い。

さらに、本発明によるマスクブランク用基板の製造方法は、基板の両主表面を研磨する研磨工程を経てマスクブランク用基板を製造するマスクブランク用基板の製造方法であって、研磨工程は、基板をキャリアで保持し、基板を上下に対向して設けられた研磨面を有する上定盤と研磨面を有する下定盤の両研磨面の間に挟持した後、上下定盤を、前記上下定盤の研磨面に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸としてそれぞれ回転させるとともに、基板を、上定盤の回転軸に対して平行に偏心し且つ基板の一部が上定盤の回転軸上又はその近傍に位置するように基板の自転軸を定めて、キャリアを回転させることで自転させるものにおいて、少なくとも下定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、下定盤の回転軸が上定盤の回転軸に対して所定の角度で傾斜しているものである。

また、上定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなるものであっても良い。

さらに、マスクブランク用基板が、フラットパネルディスプレイのマスクブランク用基板であっても良い。
ここで、基板が、一対の長辺と一対の短辺からなる略矩形状であり、短辺が４００ｍｍ以上であっても良い。

また、研磨工程を複数回繰り返すものであっても良い。

さらに、本発明のマスクブランク用基板は、一対の長辺と一対の短辺からなる略矩形状であり、短辺が４００ｍｍ以上であって、マスクブランク用基板の少なくとも一方の主表面が、主表面の中央部を中心とした凸形状であり、且つ主表面の平坦度が２０μｍ以下のものである。

本発明のマスクブランク用基板の製造方法には、高い平坦性を有するマスクブランク用基板を効率的に製造することができるという利点がある。本発明のマスクブランク用基板は、マスクブランク用基板主表面の中央部を中心とした凸形状となる。このような主表面形状のマスクブランク用基板からフォトマスクを作成すると、そのフォトマスクを露光装置のマスクステージに真空吸着等でチャックした際、チャック前よりも平坦度が向上する方向に変形するため、チャック時に高い平坦度になるフォトマスクが得られるという利点もある。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法の流れを説明するためのフローチャートである。本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、ラッピング工程（Ｓ１０１）と、研磨工程（Ｓ１０２）と、洗浄工程（Ｓ１０３）と、評価工程（Ｓ１０４）を経るものである。

ラッピング工程（Ｓ１０１）は、基板の加工歪み層を均一化し、基板の板厚寸法を所定の板厚寸法に整え、平坦度を良化させる目的で行われる。ラッピング工程（Ｓ１０１）は、例えば、ラッピング装置等を用いて行う。なお、ラッピング工程は複数回行われても良く、それぞれ異なった内容のラッピング工程を行っても良い。例えば、粒度の粗い砥粒を用いた粗ラッピング工程を先に行い、その後、粒度の細かい砥粒を用いた精ラッピング工程を行うものであっても良い。

研磨工程（Ｓ１０２）は、ラッピング工程（Ｓ１０１）によって得られた平坦度を維持・向上させつつ、基板の主表面の平滑性をさらに向上させる目的、及び基板の主表面に付着しているパーティクルを除去することを目的として行われる。

図２は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程の第１実施例の概略を説明するための図であり、図２（ａ）は上面図、図２（ｂ）は側面図を表している。図中、図５と同一の符号を付した部分は同一物を表している。

第１実施例においては、マスクブランク用基板の原板である基板４をキャリア１で保持し、基板４を上下に対向して設けられた上定盤２の研磨面５と下定盤３の研磨面６の間に、基板４の両主表面が接するようにして挟持した後、上下定盤２、３を、上下定盤の研磨面５、６に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸Ｏ１、Ｏ２としてそれぞれ回転させるとともに、基板４の自転軸Ｏ３を、下定盤の回転軸Ｏ２に対して平行に偏心し、基板４の一部が下定盤の回転軸Ｏ２上又はその近傍に位置するように定め、基板４をキャリア１を回転させることで自転させるものにおいて、上下定盤の研磨面５、６が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、上定盤の回転軸Ｏ１が下定盤の回転軸Ｏ２に対して所定の角度θ１で傾斜しているものである。

つまり、第１実施例は、基板４の研磨を、上下定盤の研磨面５、６の形状が所定の曲率半径を有する球面の一部からなる上下定盤２、３を用い、さらに、上定盤の回転軸Ｏ１を下定盤の回転軸Ｏ２に対して所定の角度θ１傾斜させて行う。

図２（ｂ）に示すように、上定盤の回転軸Ｏ１を下定盤の回転軸Ｏ２に対して所定の角度θ１傾斜させることにより、所定の曲率半径を有する球面の一部からなる上定盤の研磨面５の回転軸Ｏ１近傍の領域は、基板４と接触しないか、或いは僅かに接触する状態となる。一方、上定盤の回転軸Ｏ１を傾斜させたことにより、上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域は、基板４と強く接触する状態となる。図２（ａ）の円周Ａは、下定盤の回転軸Ｏ２上を通過する箇所における基板４の自転軌跡を表している。円周Ａ上において、上定盤の研磨面５の回転軸Ｏ１近傍の領域は基板４と接触しないか、或いは接触が僅かなものとなることで、研磨能力の低い上定盤の回転軸Ｏ１近傍の領域による研磨量は減少する。しかし、比較的研磨能力の高い上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域が基板４と強く接触することにより、上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域による大幅に研磨量は増加する。

さらに、上定盤の研磨面５の形状を、所定の曲率半径を有する球面の一部からなるものとすることにより、上定盤の回転軸Ｏ１を傾斜させた場合であっても上定盤の研磨面５と基板４の接触面積を広げることができ、上定盤の研磨面５による基板４の研磨を効率的に行うことができる。また、接触面積が広がることで、上定盤の研磨面５と基板４の接触強度を適切なものとすることができ、高い精度で研磨を行うことができる。

その結果、従来のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程における研磨量よりも、円周Ａ上の全体的な研磨量は増加することになる。これにより、従来のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程において形成されていた基板４の上下定盤の回転軸Ｏ１、Ｏ２近傍に対応する部分に生じる２つの凸形状の問題は解消されることになる。

また、図２（ａ）のＢは基板４の中心部であり自転軸Ｏ３上にあたる箇所、円周Ｃは基板４の端面中央部の自転軌跡を表している。Ｂ点や円周Ｃの上定盤の研磨面５外周部側の周上においては、上定盤の回転軸Ｏ１を下定盤の回転軸Ｏ２に対して所定の角度θ１傾斜させることにより、研磨能力の高い上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域と強く接触するため、Ｂ点、円周Ｃ上の全体的な研磨量は、従来のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程における研磨量よりも増加することになる。

つまり、円周Ａ上、Ｂ点、円周Ｃ上等、基板主表面の全領域において研磨量が増加することとなる。これにより、本発明においては、従来のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程よりも、研磨工程に必要な時間を短縮することができ、マスクブランク用基板を効率的に製造することができる。

また、第１実施例においては、下定盤の研磨面６が所定の曲率半径を有する球面の一部からなる。

両面研磨においては、上定盤の研磨面５と下定盤の研磨面６における研磨が同時に行われるため、上定盤の研磨面５による研磨状況が下定盤の研磨面６における研磨状況に影響を与える。例えば、上定盤２を傾けて上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域で研磨を行った場合、上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域と基板４は強く接触するため、キャリア１でその端面だけを保持された基板４は、上定盤の研磨面５の外周部に押されて、下定盤３の外周側に、ほんの僅か傾いてしまう。その結果、基板４と下定盤の研磨面６が強く接触し過ぎてしまい、必要以上に研磨されることから、下定盤側の基板主表面の平坦度は低下する。

第１実施例においては、下定盤の研磨面６を所定の曲率半径を有する球面の一部とする。これにより、下定盤３の外周部方向に進むにつれて、下定盤の研磨面６と基板４の間に僅かな隙間が生じる、或いは下定盤の研磨面６と基板４の接触強度が弱くなる。この下定盤の研磨面６と基板４の間の僅かな隙間、或いは下定盤の研磨面６と基板４の接触強度の低下によって、基板４に、ほんの僅かな傾きが生じた場合であっても、下定盤の研磨面５と基板４が強く接触するのを防ぎ、接触強度を適切なものに保つことができ好ましい。さらに、基板４が、ほんの僅か下定盤３の外周側に傾くことにより、下定盤の回転軸Ｏ２近傍の領域と基板４は接触しないか、或いは僅かに接触する状態となるため、下定盤の回転軸Ｏ２近傍を通過することによる研磨ムラの影響を抑えることができる。その結果、下定盤の研磨面６により、基板４の下定盤側の主表面の研磨を適切に行うことができ、基板４の平坦度を良好にすることができ好ましい。

このように、本発明の属する両面研磨の分野においては、上定盤による研磨状況が下定盤の研磨状況にも影響を与えるのであり、基板の片側のみを研磨し、反対側の研磨状況を全く考慮する必要のない片面研磨の技術と、基板の両主表面を同時に研磨する両面研磨の技術とは解決すべき問題が異なる、全く相違する技術であり、片面研磨の技術を両面研磨に転用することは極めて困難である。

上定盤の回転軸Ｏ１の傾斜角θ１の下限値は、通常１．０×１０^−５（ｄｅｇ）以上、好ましくは３．０×１０^−４（ｄｅｇ）以上である。上限値は、通常１．０×１０^−３（ｄｅｇ）以下、好ましくは５．０×１０^−４（ｄｅｇ）以下である。この範囲とすることにより、上定盤の回転軸Ｏ１近傍の研磨能力の低い領域での研磨の影響を効果的に抑えつつ、上定盤の研磨面５の外周部寄りの領域で効率的に研磨を行うことができる。これにより、高い平坦度を有するマスクブランク用基板を効率的に製造することができる。

また、上下定盤の研磨面５、６は所定の曲率半径を有するが、その曲率半径の下限値は、通常１ｋｍ以上、好ましくは１０ｋｍ以上である。上限値は、通常１００ｋｍ以下、好ましくは５０ｋｍ以下である。この範囲とすることにより、上下定盤の研磨面５、６と基板４の接触面積を広く確保し、接触強度を適切なものとすることができ、効率的な研磨を行うことができる。なお、上定盤の研磨面５と下定盤の研磨面６の曲率半径は同じである必要はなく、それぞれ異なっていても良い。

さらに、上下定盤の研磨面５、６は、上下定盤２、３と一体として構成しても良く、上下定盤２、３に研磨布等を貼り付けることで構成するものでも良い。

基板４は、マスクブランク用基板の原板であり、研磨可能で、光を透過する基板であれば特に限定されないが、通常はガラス基板が用いられる。ガラス基板の材質は、通常、石英ガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ソーダライムガラス等が用いられる。基板４の形状は、上下定盤の研磨面５、６の間に狭持可能な形状であれば、矩形状、正方形状、円形状、円盤状、ブロック状等何れの形状でも良いが、通常は略矩形状の基板が用いられる。基板４の大きさは、マスクブランク用基板の用途によって異なるが、略矩形状の基板であれば、通常、短辺の長さが１００ｍｍ以上、１５００ｍｍ以下である。また、基板４の厚さは、通常０．５ｍｍ以上、１５ｍｍ以下である。

本発明は、上下定盤の回転軸Ｏ１、Ｏ２近傍の領域と上下定盤の研磨面５、６の外周部寄りの領域における周速度に依存する研磨能力の差により生じる研磨ムラを効果的に抑制することができる。よって、本発明は、上下定盤の回転軸Ｏ１、Ｏ２近傍領域と上下定盤の研磨面５、６の外周部寄り領域の双方の領域を利用して研磨工程を行う、大型のマスクブランク用基板が用いられるフラットパネルディスプレイのマスクブランク用基板の製造には好適である。また、一般に大型のマスクブランク用基板に分類される、一対の長辺と一対の短辺からなる略矩形状の基板であって、短辺の長さが４００ｍｍ以上である基板を用いるマスクブランク用基板の製造にも好適である。

なお、第１実施例においては、下定盤の研磨面６が所定の曲率半径を有する球面の一部とする実施例を用いて説明を行ったが、本発明は上下定盤の研磨面５、６が共に所定の曲率半径を有する球面の一部からなるものである必要はなく、第１実施例において下定盤の研磨面６が平面からなるものであっても良い。

図３は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程の第２実施例の概略を説明するための図であり、図３（ａ）は上面図、図３（ｂ）は側面図を表している。図中、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表しており、重複説明は省略する。

第２実施例によるマスクブランク用基板の製造方法の研磨工程は、基板４をキャリア１で保持し、基板４を上下に対向して設けられた上定盤２の研磨面５と下定盤３の研磨面６の間に、基板４の両主表面が接するようにして挟持した後、上下定盤２、３を、上下定盤の研磨面５、６に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸Ｏ１、Ｏ２としてそれぞれ回転させるとともに、基板４の自転軸Ｏ３を、上定盤の回転軸Ｏ１に対して平行に偏心し、基板４の一部が上定盤の回転軸Ｏ１上又はその近傍に位置するように定め、基板４をキャリア１を回転させることで自転させるものにおいて、上下定盤の研磨面５、６が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、下定盤の回転軸Ｏ２が上定盤の回転軸Ｏ１に対して所定の角度θ２で傾斜しているものである。

つまり、第２実施例は、第１実施例の上定盤２と下定盤３の構成を逆にするものである。このような、第２実施例の構成においても、第１実施例と同様の作用、効果を発揮することができる。

第２実施例において、下定盤の回転軸Ｏ２の傾斜角θ２の下限値は、通常１．０×１０^−５（ｄｅｇ）以上、好ましくは３．０×１０^−４（ｄｅｇ）以上である。上限値は、通常１．０×１０^−３（ｄｅｇ）以下、好ましくは５．０×１０^−４（ｄｅｇ）以下である。この範囲とすることにより、下定盤の回転軸Ｏ２近傍の研磨能力の低い領域での研磨の影響を効果的に抑えつつ、下定盤の研磨面６の外周部寄りの領域で効率的に研磨を行うことができる。これにより、高い平坦度を有するマスクブランク用基板を効率的に製造することができる。

なお、第２実施例においては、上定盤の研磨面５が所定の曲率半径を有する球面の一部とする実施例を用いて説明を行ったが、本発明は上下定盤の研磨面５、６が共に所定の曲率半径を有する球面の一部からなるものである必要はなく、第２実施例において上定盤の研磨面５が平面からなるものであっても良い。

本発明の研磨工程（Ｓ１０２）は複数回行われても良く、それぞれ異なった内容の研磨工程を行っても良い。例えば、硬質ポリッシャからなる研磨布を研磨面に用いて第１の研磨工程を先に行い、その後、軟質ポリッシャからなる研磨布を研磨面に用いて第２の研磨工程を行うものであっても良い。このように、研磨工程（Ｓ１０２）を複数回繰り返すことにより、より高い平坦度を有するマスクブランク用基板を製造することができ好ましい。

洗浄工程（Ｓ１０３）は、研磨工程（Ｓ１０２）によって基板に付着した研磨砥粒を除去することを目的として行われる。洗浄工程（Ｓ１０３）は、例えば、基板をアルカリ（ＮａＯＨ）、硫酸に順次浸漬し、超音波を印加等して行う。

評価工程（Ｓ１０４）は、洗浄工程（Ｓ１０３）を経た基板が、マスクブランク用基板として使用可能かどうかを評価することを目的として行われる。評価工程（Ｓ１０４）は、例えば、基板の平坦度や平滑度の測定、基板主表面のクラックの存在等を確認し、マスクブランク用基板としての基準を満たさないものを取り除く。

図４は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法における研磨工程の第１実施例を経て製造されたマスクブランク用基板の断面図の一例を示す図である。図４中のＡ、Ｂ、Ｃは、図２（ａ）中のＡ、Ｂ、Ｃと同一の箇所を示している。第１実施例では、上下定盤の研磨面５、６が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、さらに上定盤の回転軸Ｏ１が下定盤の回転軸Ｏ２に対して所定の角度θ１で傾斜している構成とすることにより、上下定盤の回転軸Ｏ１、Ｏ２近傍の領域と上下定盤の研磨面５、６の外周部寄りの領域の研磨能力の差により生じる研磨ムラを効果的に抑制することができるため、精度良く基板４の両主表面の研磨を行うことができる。そして、第１実施例においては、Ｂ＜Ａ＜Ｃの順で研磨能力の高い上下定盤の研磨面５、６の外周部寄りの領域と強く接触するため、研磨量はＢ＜Ａ＜Ｃの順で増加する。これにより、本発明のマスクブランク用基板は、その主表面が、主表面の中央部Ｂを中心とした凸形状となる。

マスクブランク用基板の材質は、基板４と同一である。また、マスクブランク用基板の形状、大きさ、厚さは、通常、基板４の形状、大きさ、厚さと略同じである。本発明により製造されるマスクブランク用基板の形状としては、例えば、一対の長辺と一対の短辺からなる略矩形状であり、短辺が４００ｍｍ以上のものを挙げることができる。

また、本発明のマスクブランク用基板の主表面の平坦度は、通常０μｍを越え、２０μｍ以下であり、好ましくは０μｍを超え、１０μｍ以下である。この範囲とすることにより、フォトマスク製造後の露光装置等への取り付け（チャック）性に優れ、パターン位置精度やパターン転写精度が向上する。

上述のマスクブランク用基板の平坦度は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法を実施することにより容易に作製することができる。なお、本発明における平坦度とは、マスクブランク用基板のそれぞれ主表面において、各主表面に任意に設けた基準面からそれぞれの主表面面内における表面形状の最大高さと最小高さの差（測定面から最小自乗法で算出される仮想絶対平面に対する、測定面の最大値と最小値の差）をいう。また、平坦度の測定方法は、特に限定されないが、例えば、触針式の接触式平坦度測定方法や、光の干渉などを利用した非接触式平坦度測定方法などを挙げることができるが、測定精度や測定領域（広範囲）並びに非破壊検査である等の点から非接触式平坦度測定方法によるのが好ましい。

本発明のマスクブランク用基板の製造方法を実施することにより得られるマスクブランク用基板は、マスクブランク用基板主表面の中央部を中心とした凸形状となる。このような主表面形状のマスクブランク用基板からフォトマスクを作成すると、そのフォトマスクを露光装置のマスクステージに真空吸着等でチャックした際、チャック前よりも平坦度が向上する方向に変形するため、チャック時により高い平坦度になる。基板の対向する両端面側の基板主表面で、それぞれマスクステージに真空吸着等で吸着されると、基板の両端面側で基板主表面が引っ張られることになり、基板主表面の中央部が凹む方向に変形させられる。このとき、基板主表面が中央部を中心とした凸形状であると、基板主表面の中央部が凹んでも、チャック前が凸形状であったため、平坦な面により近づくようになる。このような理由から、基板主表面は、中央部を中心とした凸形状となるように研磨加工することが好ましく、本発明のマスクブランク用基板の製造方法は最適といえる。

なお、本発明のマスクブランク用基板の製造方法及びマスクブランク用基板は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ラッピング工程（Ｓ１０１）と、研磨工程（Ｓ１０２）の間に、基板の端面を研削して外形寸法を整える形状加工工程等の別の工程を設けても良い。

図１は、本発明のマスクブランク用基板の製造方法の流れを説明するためのフローチャートである。 図２は、本発明の第１実施例のマスクブランク用基板の研磨工程の概略を説明するための図である。 図３は、本発明の第２実施例のマスクブランク用基板の研磨工程の概略を説明するための図である。 図４は、本発明のマスクブランク用基板の研磨工程を経て製造されたマスクブランク用基板の断面の一例を示す図である。 図５は、従来の大型のマスクブランク用基板の研磨工程の概略を説明するための図である。 図６は、基板の各面を説明するための概略図である。 図７は、従来の大型のマスクブランク用基板の研磨工程を経て製造されたマスクブランク用基板の断面の一例を示す図である。

符号の説明

１ キャリア
２ 上定盤
３ 下定盤
４ 基板
５ 上定盤の研磨面
６ 下定盤の研磨面
７ 基板の主表面
８ 基板の端面
Ｏ１ 上定盤の回転軸
Ｏ２ 下定盤の回転軸
Ｏ３ 基板の自転軸

Claims (8)

1. 基板の両主表面を研磨する研磨工程を経てマスクブランク用基板を製造するマスクブランク用基板の製造方法であって、
   前記研磨工程は、
   前記基板をキャリアで保持し、
   前記基板を上下に対向して設けられた研磨面を有する上定盤と研磨面を有する下定盤の両研磨面の間に挟持した後、
   前記上下定盤を、前記上下定盤の研磨面に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸としてそれぞれ回転させるとともに、
   前記基板を、前記下定盤の回転軸に対して平行に偏心し且つ前記基板の一部が前記下定盤の回転軸上又はその近傍に位置するように基板の自転軸を定めて、前記キャリアを回転させることで自転させるものにおいて、
   少なくとも前記上定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、
   前記上定盤の回転軸が前記下定盤の回転軸に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
2. 請求項１に記載のマスクブランク用基板の製造方法において、前記下定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
3. 基板の両主表面を研磨する研磨工程を経てマスクブランク用基板を製造するマスクブランク用基板の製造方法であって、
   前記研磨工程は、
   前記基板をキャリアで保持し、
   前記基板を上下に対向して設けられた研磨面を有する上定盤と研磨面を有する下定盤の両研磨面の間に挟持した後、
   前記上下定盤を、前記上下定盤の研磨面に対して垂直な上下定盤の垂直軸を回転軸としてそれぞれ回転させるとともに、
   前記基板を、前記上定盤の回転軸に対して平行に偏心し且つ前記基板の一部が前記上定盤の回転軸上又はその近傍に位置するように基板の自転軸を定めて、前記キャリアを回転させることで自転させるものにおいて、
   少なくとも前記下定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなり、
   前記下定盤の回転軸が前記上定盤の回転軸に対して所定の角度で傾斜していることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
4. 請求項３に記載のマスクブランク用基板の製造方法において、前記上定盤の研磨面が所定の曲率半径を有する球面の一部からなることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
5. 請求項１乃至請求項４の何れかに記載のマスクブランク用基板の製造方法において、前記マスクブランク用基板が、フラットパネルディスプレイのマスクブランク用基板であることを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
6. 請求項１乃至請求項５の何れかに記載のマスクブランク用基板の製造方法において、前記基板が、一対の長辺と一対の短辺からなる略矩形状であり、該短辺が４００ｍｍ以上であること特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
7. 請求項１乃至請求項６の何れかに記載のマスクブランク用基板の製造方法において、前記研磨工程を複数回繰り返すことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
8. 一対の長辺と一対の短辺からなる略矩形状であり、該短辺が４００ｍｍ以上であるマスクブランク用基板であって、
   該マスクブランク用基板の少なくとも一方の主表面が、該主表面の中央部を中心とした凸形状であり、且つ主表面の平坦度が２０μｍ以下であることを特徴とするマスクブランク用基板。

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