JP2017134108A - マスクブランク用のガラス基板を製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】凹状欠点数のばらつきを抑制する。【解決手段】マスクブランク用のガラス基板の製造方法でにおいて、（１）第１の表面および該第１の表面と対向する第２の表面を有する複数のガラス素材を準備する工程であって、各ガラス素材の前記第１の表面の表面積は、実質的に等しい、工程と、（２）研磨定盤に設置された研磨布に、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を接触させ、研磨スラリーが供給された状態で、前記研磨定盤を前記ガラス素材に対して回転させることにより、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を研磨する工程と、を有し、前記研磨布の面積をＳ１（ｍ２）とし、前記ガラス素材の前記第１の表面の表面積をＳ２（ｍ２）とし、前記（２）の工程において研磨される前記ガラス素材の枚数をＮ（枚）としたとき、Ｑ＝Ｎ×Ｓ２／Ｓ１（１）式で表される値Ｑが、０．０５以上、０．２以下である。【選択図】図７

Description

本発明は、マスクブランク用のガラス基板を製造する方法に関する。

近年、半導体製造分野において、さらなる微細パターン転写を可能とするため、ＡｒＦエキシマレーザ光を用いたＡｒＦ露光技術に代わり、ＥＵＶ露光技術が有望視されている。ＥＵＶ露光技術では、露光光として、ＡｒＦエキシマレーザ光よりも短波長のＥＵＶ（Ｅｘｔｒｅｍｅ Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ）光が用いられる。ここで、ＥＵＶ光とは、軟Ｘ線および真空紫外光を含み、具体的には波長が０．２ｎｍ〜１００ｎｍ程度の光のことである。現時点では、露光光として１３．５ｎｍ程度の波長のＥＵＶ光が主に検討されている。

ＥＵＶ露光技術では、反射型のマスクが用いられる。このマスクは、ガラス基板上に反射層、保護層、および吸収層などの各層をこの順に形成してマスクブランクを構成した後、該マスクブランクの吸収層を所定のパターンにパターン化することにより製造される。

特開２００５−２７５３８８号公報

前述のようなマスクおよびマスクブランクにおいては、ガラス基板の表面の状態が、製造されるマスクおよびマスクブランクの品質に大きな影響を及ぼす。例えば、表面に多くの欠点（凹状欠点および凸状欠点）を有するガラス基板を用いて製造されたマスクでは、被加工体に対して、所望の位置に、所望の精度で、微細パターン転写を行うことができなくなるおそれがある。

そのため、マスクの製造に使用されるガラス基板には、表面に存在する欠点をできる限り少なくすることが要求される。

一方、マスク用のガラス基板を安定的に製造、供給するためには、ガラス基板の表面に存在する欠点数の「ばらつき」が少ないことも必要となる。ガラス基板毎に、欠点数に大きなばらつきがあると、高頻度で精密な品質検査を行うことが必要となり、製造工程が煩雑となり、製造期間が長期化してしまうからである。

しかしながら、これまで、ガラス基板の表面に存在する欠点数の「ばらつき」を抑制する技術に関しては、ほとんど検討されていないのが実情である。

本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、凹状欠点数のばらつきを有意に抑制することが可能な、マスクブランク用のガラス基板を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明では、マスクブランク用のガラス基板の製造方法であって、
（１）第１の表面および該第１の表面と対向する第２の表面を有する複数のガラス素材を準備する工程であって、各ガラス素材の前記第１の表面の表面積は、実質的に等しい、工程と、
（２）研磨定盤に設置された研磨布に、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を接触させ、研磨スラリーが供給された状態で、前記研磨定盤を前記ガラス素材に対して回転させることにより、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を研磨する工程と、
を有し、
前記研磨布の面積をＳ_１（ｍ^２）とし、前記ガラス素材の前記第１の表面の表面積をＳ_２（ｍ^２）とし、前記（２）の工程において研磨される前記ガラス素材の枚数をＮ（枚）としたとき、

Ｑ＝Ｎ×Ｓ_２／Ｓ_１ （１）式

で表される値Ｑが、０．０５以上、０．２以下である、製造方法が提供される。

本発明では、凹状欠点数のばらつきを有意に抑制することが可能な、マスクブランク用のガラス基板を製造する方法を提供することができる。

本発明の一実施形態によるマスクブランク用のガラス基板の製造方法のフローを模式的に示した図である。 ガラス素材の概略的な斜視図である。 研磨定盤の研磨布の上に、複数のガラス素材が配置された様子を模式的に示した図である。 指標Ａと凹状欠点の発生数との関係を概略的に示した図である。 面積比Ｑと凹状欠点の増加率ΔＭとの関係を概略的に示した模式図である。 各サンプルにおいて得られた指標Ａと凹状欠点数の関係を、まとめて示したグラフである。 面積比Ｑと凹状欠点の増加率ΔＭとの関係を示したグラフである。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

（本発明の一実施形態によるマスクブランク用のガラス基板の製造方法）
図１には、本発明の一実施形態によるマスクブランク用のガラス基板の製造方法（以下、「第１の製造方法」と称する）のフローを模式的に示す。また、図２〜図３には、第１の製造方法における各工程の態様を模式的に示す。

図１に示すように、第１の製造方法は、
（１）第１の表面および該第１の表面と対向する第２の表面を有する複数のガラス素材を準備する工程（工程Ｓ１１０）と、
（２）研磨定盤に設置された研磨布に、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を接触させ、研磨スラリーが供給された状態で、前記研磨定盤を前記ガラス素材に対して回転させることにより、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を研磨する工程（工程Ｓ１２０）と、
を有する。

以下、各工程について、詳しく説明する。

（工程Ｓ１１０）
まず、マスクブランク用のガラス素材が複数枚準備される。

図２には、ガラス素材の形態の一例を示す。図２に示すように、ガラス素材１１０は、相互に対向する第１の表面１１２および第２の表面１１４を有する。

なお、図２において、ガラス素材１１０は、略矩形状の形態を有する。ただし、これは単なる一例であって、ガラス素材１１０の形態は、特に限られない。

各ガラス素材１１０は、少なくとも第１の表面１１２の表面積が実質的に等しくなるように調整される。各ガラス素材１１０は、実質的に同じ寸法および形状を有してもよい。

ガラス素材１１０の組成は、特に限られない。ただし、ガラス素材１１０がＥＵＶ露光用のマスクブランク用の基板として使用される場合、ガラス素材１１０は、熱膨張係数が低いことが好ましい。

（工程Ｓ１２０）
次に、工程Ｓ１１０で準備されたガラス素材１１０が研磨加工される。

研磨加工には、研磨布が設置された研磨定盤が使用される。

通常の場合、研磨定盤は、水平に設置され、研磨布は、その上部に設置される。

図３には、研磨定盤の研磨布の上に、複数のガラス素材１１０が配置された様子を模式的に示す。

図３に示すように、研磨定盤１２０および研磨布１３０は、上面視において、中心を同一とする外円と内円の二つの円の間から構成されるドーナツ型であり、中心軸の周りで回転することができる。また、ガラス素材１１０は、研磨定盤１２０の研磨布１３０の上に、第１の表面１１２が下向きとなるように設置される。従って、第１の表面１１２がガラス素材１１０の被研磨面となる。

通常の場合、ガラス素材１１０は、所定の数がまとめてホルダ１５０に保持された状態で、研磨布１３０の上に配置される。

なお、図３に示した例では、研磨定盤１２０および研磨布１３０は中央部が空洞のドーナツ型をしているが、中央部に空洞のない円盤状であってもよい。また、一つのホルダ１５０に、４つのガラス素材１１０が保持されている。さらに、研磨布１３０上には、４つのホルダ１５０が配置されている。しかしながら、これは単なる一例に過ぎず、各ホルダに設置されるガラス素材１１０の数は、特に限られない。また、使用されるホルダ１５０の数も特に限られない。

このような研磨定盤１２０を用いて、ガラス素材１１０の第１の表面１１２を研磨する際には、ガラス素材１１０が第２の表面１１４の側から、研磨布１３０に押し付けられる。また、研磨布１３０に研磨スラリーが供給された状態で、研磨定盤１２０がガラス素材１１０に対して回転される。この態様としては、静止状態のガラス素材１１０に対して研磨定盤１２０が回転する態様、静止状態の研磨定盤１２０に対してガラス素材１１０が回転する態様、および回転状態の研磨定盤１２０に対してガラス素材１１０が回転する態様、などが想定される。

これにより、複数のガラス素材１１０の第１の表面１１２がまとめて研磨加工され、マスクブランク用のガラス基板が製造される。

ここで、第１の製造方法は、研磨布１３０の外円の直径（以下、外径という。）をＤとし、内円の直径（以下、内径という。）をｄとしたとき、
Ｓ_１＝π×（Ｄ／２）^２−π×（ｄ／２）^２
で算出されるＳ_１（ｍ^２）を研磨布１３０の面積とし、ガラス素材１１０の第１の表面１１２の表面積をＳ_２（ｍ^２）とし、前記工程Ｓ１２０において一度に研磨されるガラス素材１１０の枚数をＮ（枚）としたとき、

Ｑ＝Ｎ×Ｓ_２／Ｓ_１ （１）式

で表される値Ｑが、０．０５以上、０．２以下であるという特徴を有する。以下、Ｑを、「面積比Ｑ」とも称する。なお、研磨定盤および研磨布が中央部に空洞のない円盤状の形状をしている場合は、内径ｄを０とすることでＳ_１およびＱを計算することができる。

面積比Ｑをこのように調整した場合、以下に詳しく説明するように、製造されるガラス基板の第１の表面（ガラス素材１１０の第１の表面１１２に対応する）に生じ得る凹状欠点数のばらつきを、有意に抑制することが可能となる。

従って、第１の製造方法では、高品質な表面が要求されるマスクブランク用のガラス基板を、安定的に製造、供給することが可能になる。

なお、以上の説明では、ガラス素材１１０は、いわゆる「片面研磨方式」により、研磨される。しかしながら、ガラス素材１１０は、いわゆる「両面研磨方式」により、研磨されてもよい。この場合、ガラス素材１１０の上部に、第２の研磨布が設置された別の定盤が配置される。そして、ガラス素材１１０の両側から、それぞれの研磨布を接触させることにより、ガラス素材１１０の第１の表面１１２と第２の表面１１４とが同時に研磨される。

「両面研磨方式」の場合、第１の表面１１２と研磨布の間で、および／または第２の表面１１４と第２の研磨布の間で、前述の（１）式が満たされるように、研磨条件を調整しても良い。

（面積比Ｑについて）
次に、前述のような（１）式で規定される面積比Ｑを所定の範囲に制御することにより、製造されるガラス基板の第１の表面に生じ得る凹状欠点数のばらつきが抑制される理由について考察する。

まず、指標Ａを導入する。ここで、指標Ａは、研磨布において、単位スラリー量が存在する面積を表し、従って、単位は（ｍ^２／Ｌ）である。この指標Ａは、研磨布の単位面積当たりに存在する研磨スラリーの量Ｂ（Ｌ／ｍ^２）の逆数と相関する。

例えば、Ｂが大きいことは、研磨布の規定面積の表面に対して、研磨スラリーが厚く存在している状態を表す。また、Ｂが小さいことは、研磨布の規定面積の表面に対して、研磨スラリーが薄く存在している状態を表す。

この反対に、指標Ａが大きいことは、規定量の研磨スラリーが、研磨布の大きな面積を占めており、従って、研磨スラリーが薄く広がっている状態を意味する。一方、指標Ａが小さいことは、規定量の研磨スラリーが、研磨布の小さな面積を占め、従って、研磨スラリーがあまり広がっていない（狭い領域に厚く配置されている）状態を意味する。

この指標Ａは、研磨布に供給される研磨スラリーの供給量Ｐ（Ｌ／ｍｉｎ）、研磨布の半径Ｄ／２（ｍ）、研磨定盤のガラス素材１１０（静止していると仮定する）に対する回転数ω（ｒｐｍ）との間で、以下の関係を満たす：

すなわち、研磨布に供給される研磨スラリーの供給量Ｐは、研磨布上の研磨スラリー移動速度ω×Ｄ／２と、研磨スラリーが排出される研磨定盤の外周部の長さ２π×（Ｄ／２）とに比例し、指標Ａに反比例する。

よって、Ａは、以下の（３）式で表される：

指標Ａは、後述のように、１以上、１５以下であることが好ましい。Ａの値が１未満の場合、研磨スラリーの量が過剰に多くなり、研磨工程の安定性が低下するおそれがある。一方、Ａの値が１５を超えると、研磨スラリーの量が不足するようになり、十分な研磨処理が行えなくなるおそれがある。

ここで、本願発明者らの実験では、この指標Ａは、研磨工程においてガラス素材の第１の表面に生じる凹状欠点の発生数と相関することが認められている。

図４には、指標Ａと凹状欠点の発生数との関係を概略的に示す。図４において、横軸は、指標Ａを示し、縦軸は、凹状欠点の発生数を示している。

このように、指標Ａが大きくなると、凹状欠点の発生数は増加し、指標Ａが小さくなると、凹状欠点の発生数は減少する傾向にある。これは、指標Ａが大きくなると、研磨布の表面全体における研磨スラリーの量が減少し（すなわち研磨スラリーが薄くなり）、ガラス素材に対する研磨条件が相対的に厳しくなるためであると予想される。一方、指標Ａが小さくなると、研磨布の表面全体における研磨スラリーの量が増加し（すなわち研磨スラリーが厚くなり）、ガラス素材の研磨条件が相対的に緩和され、凹状欠点の発生数が減少すると予想される。

ここで、本願発明者らによれば、図４に示した関係から得られる勾配、すなわち指標Ａの変化による凹状欠点の増加率（ΔＭで表す）は、前述の面積比Ｑと相関することが確認されている。

図５には、面積比Ｑと凹状欠点の増加率ΔＭとの関係を概略的に示す。図５において、横軸は、面積比Ｑを示し、縦軸は、凹状欠点の増加率ΔＭを示している。

図５に示すように、凹状欠点の増加率ΔＭは、面積比Ｑの変化に対して、指数関数的に変化し、面積比Ｑがある領域（臨界面積比Ｑ_ｃと称する）を超えると、面積比Ｑの増加により急激に上昇する傾向を示す。

このことは、ガラス素材の研磨工程において、面積比Ｑを臨界面積比Ｑ_ｃ以下に抑制することによって、凹状欠点数の変動を有意に抑制できることを示唆するものである。すなわち、面積比Ｑを臨界面積比Ｑ_ｃ以下に制御した状態で、ガラス素材を研磨加工することにより、第１の表面に生じる凹状欠点数のばらつきを、有意に抑制することが可能となる。

なお、後述するように、臨界面積比Ｑ_ｃは、０．１８以上、０．２４未満の範囲であり、例えば、約０．２である。

また、面積比Ｑの下限は、０．０５である。なぜならＱが０．０５を下回ると、研磨布と全ガラス素材との間における接触面積が極端に少なくなり、研磨処理そのものが難しくなってしまうからである。

なお、図５に示すように、凹状欠点の増加率ΔＭが、面積比Ｑの変化に対して指数関数的に変化する理由として、次のことが考えられる。

ガラス素材１１０の研磨処理の際に供給される研磨スラリーは、複数のガラス素材１１０の研磨処理に関与する。これは、研磨スラリーが、時系列的に、複数回ガラス素材１１０の研磨処理に供されることと等価である。

研磨スラリーは、ガラス素材の研磨処理を進めるうちに、徐々に劣化して行く。すなわち、研磨スラリーは、第１のガラス素材の研磨処理（第１研磨処理）の段階では、フレッシュな状態であるものの、第２のガラス素材の研磨処理（第２研磨処理）、第３のガラス素材の研磨処理（第３研磨処理）、…と何度も研磨処理を遂行するうちに、研磨能力が初期の状態から大きく変化していく。

ここで、ｎ回の研磨処理に関与したスラリーの量をａ_ｎとすると、この量ａ_ｎは、研磨布に含まれるスラリー量をｂとして、以下の式で表すことができる：

Ｑは、前述の（１）式で表される面積比である。

このとき、研磨処理に関与する全体のスラリー量Ｓ_ｎは、

となる。よって、

が得られる。

この（６）式から、Ｓ_ｎの極限値、すなわち複数回の研磨に関与したスラリーの総量（以下、「劣化スラリー総量」という）は、面積比Ｑの関数で表されることがわかる。すなわち、劣化スラリー総量は、面積比Ｑの増加とともに指数関数的に増加する。

この劣化スラリー総量は、研磨処理後のガラス素材の品質に、大きな影響を及ぼすことが予想される。例えば、研磨処理の際の劣化スラリー総量が多くなるほど、ガラス素材の第１の表面における凹状欠点の増加率ΔＭも大きくなるものと予想される。

そして、このような要因により、図５に示すように、凹状欠点の増加率ΔＭは、面積比Ｑの変化に対して指数関数的に上昇するものと考えられる。

なお、以上の考察は、本願発明者らが現在所有する実験データに基づいて考察したものである。従って、今後のデータの蓄積により、凹状欠点の増加率ΔＭが面積比Ｑの変化に対して指数関数的に変化する原因がより明確になる可能性がある。また、その際に得られる考察結果が、現在のものと異なる場合もあり得る。

いずれにせよ、凹状欠点の増加率ΔＭは、面積比Ｑの変化に対して指数関数的に変化する。従って、面積比Ｑを０．０５〜臨界面積比Ｑｃの範囲とすることにより、凹状欠点数のばらつきを有意に抑制することが可能になる。

（研磨工程の具体的説明）
次に、前述の工程Ｓ１２０において使用される部材および研磨条件等について、より詳しく説明する。なお、ここでは、明確化のため、各部材を表す際に、図２および図３に使用した参照符号を使用する。

（ガラス素材１１０）
前述のように、ガラス素材１１０がＥＵＶ露光用のマスクブランク用の基板として使用される場合、ガラス素材１１０は、熱膨張係数が低いことが好ましい。

例えば、ガラス素材１１０は、２０℃における熱膨張係数が０±３０ｐｐｂ／℃以下の低膨張ガラスで構成されてもよい。２０℃における熱膨張係数は、０±１０ｐｐｂ／℃以下であることが好ましく、０±５ｐｐｂ／℃以下であることがより好ましい。

このような低熱膨張係数のガラス素材１１０を使用して、ＥＵＶ露光用のマスクブランクを製造した場合、半導体製造工程において、高精細の回路パターンを良好に転写できる。

ガラス素材１１０の第１の表面１１２の表面積Ｓ_２は、例えば、２．２６×１０^−２〜２．３２×１０^−２ｍ^２の範囲である。

一度に研磨されるガラス素材１１０の枚数Ｎは、例えば、５枚以上２５枚以下であり、好ましくは９枚以上２０枚以下である。枚数Ｎが５枚未満である場合、研磨時の荷重バランスが悪くなり安定して研磨ができない問題が発生する。また、枚数Ｎが２５枚よりも多い場合、１枚に働く有効スラリー量が減りキズが発生するおそれが高まる。

（研磨定盤１２０および研磨布１３０）
研磨布１３０には、従来よりマスクブランク用ガラス基板の研磨のために使用されているものが使用できる。

例えば、研磨布１３０は、基材の上にナップ層が設置されて構成されてもよい。

基材は、例えば、不織布およびシート状樹脂で構成されてもよい。また、ナップ層は、例えば、スエード系のパッドで構成されてもよい。スエード系のパッドは、適度の弾性を有する軟質の樹脂発泡体で構成されることが好ましい。そのような樹脂発泡体としては、例えば、エーテル系、エステル系、およびカーボネート系などの樹脂発泡体が挙げられる。

ナップ層の厚さは、例えば、０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。

研磨布１３０の面積Ｓ_１は、例えば、０．５ｍ^２〜６．２ｍ^２の範囲であり、好ましくは０．９ｍ^２以上５．０ｍ^２以下、より好ましくは１．５ｍ^２以上４．０ｍ^２以下である。面積Ｓ_１が０．５ｍ^２より小さい場合、一度に研磨できる枚数が少なく、生産性が低下するおそれが生じ、６．２ｍ^２より大きい場合、研磨定盤が研磨対象基板に比べ大きくなりすぎ、研磨時における、研磨基板内の荷重バランスが悪くなり安定して研磨できないおそれが生じる。また、研磨布１３０の外径Ｄは、例えば、０．８ｍ〜２．２ｍの範囲であり、内径ｄは、例えば、０．３５ｍ〜０．７５ｍの範囲である。ガラス素材１１０に対して研磨定盤１２０を回転させる際の回転数は、例えば、５ｒｐｍ〜４０ｒｐｍの範囲であり、好ましくは３０ｒｐｍ以下、より好ましくは２５ｒｐｍ以下である。研磨定盤１２０の回転数が５ｒｐｍよりも小さい場合、研磨レートが低くなり、十分な研磨量をとるのに時間がかかる問題が生じ、４０ｒｐｍより大きい場合、研磨スラリーが遠心力によって定盤の外に排出されやすくなり、ガラス素材１１０にかかる有効スラリー量が減少し、キズが発生するおそれが高まる。

また、研磨中にガラス素材１１０に加えられる研磨荷重は、例えば、５０ｇ／ｃｍ^２〜２００ｇ／ｃｍ^２の範囲である。ただし、研磨荷重は、その他の条件とのバランスにより、任意に設定されればよい。

（研磨スラリー）
研磨スラリーとしては、従来よりマスクブランク用ガラス基板の研磨のために使用されているものが使用できる。

例えば、研磨スラリーは、水と、コロイダルシリカ（シリカ粒子）を含んでもよい。研磨スラリーは、さらに、ｐＨ調整用の酸を含んでもよい。

ｐＨは、例えば、０．５〜４の範囲であり、好ましくは１〜４の範囲である。研磨スラリーをこのように酸性にすることにより、ガラス素材の表面を化学的および機械的に研磨することが可能となる。すなわち、酸性の研磨スラリーで機械的研磨すると、ガラス素材の表面の凸部が研磨スラリーの酸によって軟化されるため、凸部を機械的研磨で容易に除去できるようになる。

このようなｐＨの調整は、無機酸または有機酸を、単独または組み合わせて使用することにより行うことができる。無機酸としては、例えば、硝酸、硫酸、塩酸、過塩素酸、およびリン酸などが挙げられる。中でも、硝酸が取り扱いやすさの点で好ましい。また、有機酸としては、シュウ酸およびクエン酸などが挙げられる。

コロイダルシリカの平均一次粒子径は、６０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは２０ｎｍ未満、特に好ましくは１５ｎｍ未満である。また、コロイダルシリカの平均一次粒子径の下限は限定されないが、研磨効率を向上させる観点から、５ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上である。

また、コロイダルシリカとしては、粒子径をきめ細かく管理する観点から、一次粒子が凝集してできる二次粒子をできるだけ含有していないことが好ましい。また、二次粒子を含む場合でも、その平均粒子径は、７０ｎｍ以下であることが好ましい。なお、コロイダルシリカの粒子径は、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）を用いて１．５〜１０．５×１０^４倍の画像を計測することによって得ることができる。

研磨スラリー中のコロイダルシリカの含有量は、１０質量％〜３０質量％が好ましく、１８質量％〜２５質量％であることがより好ましく、１８質量％〜２２質量％であることが特に好ましい。コロイダルシリカの含有量が１０質量％未満では、研磨効率が低下するし、研磨時間が長くなる。

研磨中の研磨スラリーの供給量は、例えば、５Ｌ／ｍｉｎ〜３０Ｌ／ｍｉｎの範囲であってもよく、好ましくは１０Ｌ／ｍｎ以上、３０Ｌ／ｍｉｎ以下である。研磨スラリー供給量が５Ｌ／ｍｉｎより少ない場合、ガラス基板にかかる有効スラリー量が足りず、キズが発生するおそれがある。また、３０Ｌ／ｍｉｎより多い場合、研磨中にガラス基板がホルダから外れ、ガラス基板が割れるおそれがある。

以下、本発明の実施例について説明する。

（実施例１）
（サンプル１）
両面研磨装置を用いて、複数のガラス素材の第１の表面および第２の表面を同時に研磨し、ガラス基板を製造した。

ガラス素材としては、縦１５２ｍｍ×横１５２ｍｍ×厚さ６．４ｍｍの寸法を有する矩形状のものを使用した。

研磨装置は、上下一組の研磨定盤（上研磨定盤および下研磨定盤）を有する。各研磨定盤の形状は、ドーナツ状であり、この研磨定盤の外径をＤとしたときの半径（Ｄ／２）が０．８５ｍ、空洞部の内径をｄとした時の半径（ｄ／２）が０．２５ｍであり、このドーナツ状研磨定盤表面には、同形状の研磨布が設置されている。研磨布としては、Ｆｉｌｗｅｌ社製ベラトリックスＮ７５１２を使用した。

下研磨定盤の研磨布の上に、ホルダで保持された複数のガラス素材を配置した。ガラス素材は、第１の表面が研磨布と接するように配置した。各ガラス素材の第１の表面の合計面積は、０．３４７ｍ^２である。従って、前述の（１）式で表される面積比Ｑは、０．１８である。

研磨スラリーとしては、コロイダルシリカを含む水溶液を使用した。水溶液のｐＨは、約４である。また、コロイダルシリカの平均一次粒子径は、１０〜２０μｍであり、含有量は、２０質量％である。

研磨スラリーは、回転数１０ｒｐｍで回転する上研磨定盤および下研磨定盤の研磨布に、１０Ｌ／ｍｉｎの流量で、均一に供給した。

この状態で、上研磨定盤の研磨布を各ガラス素材の第２の表面に押し付け、各ガラス素材の両表面を研磨した。このとき押圧は、１００ｇ／ｃｍ^２とした。

得られたガラス基板を「サンプル１」と称する。

（サンプル２）
サンプル１の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル２」と称する）を製造した。

ただし、サンプル２の製造では、回転数を３０ｒｐｍとした。その他の研磨条件は、サンプル１の場合と同様である。

（実施例２）
（サンプル３）
サンプル１の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル３」と称する）を製造した。

ただし、サンプル３の製造では、面積比Ｑを０．１１とした。その他の研磨条件は、サンプル１の場合と同様である。

（サンプル４）
サンプル３の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル４」と称する）を製造した。

ただし、サンプル４の製造では、上研磨定盤および下研磨定盤の回転数を２０ｒｐｍとした。その他の研磨条件は、サンプル３の場合と同様である。

（比較例１）
（サンプル５）
サンプル１の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル５」と称する）を製造した。

ただし、サンプル５の製造では、面積比Ｑを０．２４とした。その他の研磨条件は、サンプル１の場合と同様である。

（サンプル６）
サンプル５の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル６」と称する）を製造した。

ただし、サンプル６の製造では、上研磨定盤および下研磨定盤の回転数を２０ｒｐｍとした。その他の研磨条件は、サンプル５の場合と同様である。

（サンプル７）
サンプル５の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル７」と称する）を製造した。

ただし、サンプル７の製造では、上研磨定盤および下研磨定盤の回転数を３０ｒｐｍとした。その他の研磨条件は、サンプル５の場合と同様である。

（比較例２）
（サンプル８）
サンプル２の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル８」と称する）を製造した。

ただし、サンプル８の製造では、面積比Ｑを０．３０とした。その他の研磨条件は、サンプル２の場合と同様である。

（サンプル９）
サンプル８の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル９」と称する）を製造した。

ただし、サンプル９の製造では、スラリー供給量を２０Ｌ／ｍｉｎとした。その他の研磨条件は、サンプル８の場合と同様である。

（サンプル１０）
サンプル８の製造方法と同様の方法により、ガラス基板（「サンプル１０」と称する）を製造した。

ただし、サンプル１０の製造では、スラリー供給量を３０Ｌ／ｍｉｎとした。その他の研磨条件は、サンプル８の場合と同様である。

以下の表１には、各サンプルの製造条件、面積比Ｑおよび指標Ａ等の値を、まとめて示した。

（評価）
前述の各サンプルを用いて、表面の状態を評価した。各サンプルの第１の表面を評価対象とし、具体的には、レーザーテック社製のフォトマスク用表面欠点検査機を用い、１４２ｍｍ×１４２ｍｍ内の欠点数を計数し、同時に欠点の凹凸判定を行った。なお、各欠点はＰＳＬ（ポリスチレンラテックス）標準粒子の大きさに換算し、それぞれ０．０６μｍ〜０．２μｍの欠点と０．２μｍ超の欠点に分けて計算した。

前述の表１には、各サンプルにおいて得られた評価結果をまとめて示した。

図６には、各サンプルにおいて得られた結果をまとめて示す。図６において、横軸は、指標Ａの値であり、縦軸は、凹状欠点数である。

この結果から、全般的に、指標Ａが大きくなるほど、凹状欠点の数は増加する傾向にあることがわかる。また、各面積比Ｑ毎に得られたプロット点を整理すると、面積比Ｑが一定の場合、指標Ａと凹状欠点の数の間には、略直線的な関係が得られることがわかる。

なお、面積比Ｑ＝０．１８、（サンプル１および２）、ならびに面積比Ｑ＝０．１１の場合（サンプル３および４）、面積比Ｑ＝０．２４（サンプル５〜サンプル７）、ならびに面積比Ｑ＝０．３０（サンプル８〜サンプル１０）に比べて、直線の傾きが有意に抑制されることがわかった。

図６において、各直線の傾きは、前述の凹状欠点の増加率ΔＭに対応する。

図７には、面積比Ｑと凹状欠点の増加率ΔＭの関係を示す。この図７から、面積比Ｑと凹状欠点の増加率ΔＭの関係は、前述の考察で示した図５の関係と酷似していることがわかる。

また、図７から、前述の臨界面積比Ｑｃは、約０．２であり、より正確には、０．１８以上、０．２４未満の範囲にあることがわかった。

このように、ガラス素材の研磨処理の際の面積比Ｑを約０．２以下とすることにより、第１の表面に生じる凹状欠点数のばらつきを有意に抑制できることが確認された。

１１０ ガラス素材
１１２ 第１の表面
１１４ 第２の表面
１２０ 研磨定盤
１３０ 研磨布
１５０ ホルダ

Claims (9)

1. マスクブランク用のガラス基板の製造方法であって、
   （１）第１の表面および該第１の表面と対向する第２の表面を有する複数のガラス素材を準備する工程であって、各ガラス素材の前記第１の表面の表面積は、実質的に等しい、工程と、
   （２）研磨定盤に設置された研磨布に、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を接触させ、研磨スラリーが供給された状態で、前記研磨定盤を前記ガラス素材に対して回転させることにより、前記複数のガラス素材の前記第１の表面を研磨する工程と、
   を有し、
   前記研磨布の面積をＳ_１（ｍ^２）とし、前記ガラス素材の前記第１の表面の表面積をＳ_２（ｍ^２）とし、前記（２）の工程において研磨される前記ガラス素材の枚数をＮ（枚）としたとき、
   
   Ｑ＝Ｎ×Ｓ_２／Ｓ_１ （１）式
   
   で表される値Ｑが、０．０５以上、０．２以下である、製造方法。
2. 前記研磨布は、外形がＤ（ｍ）の略円形であり、
   前記研磨定盤の前記ガラス素材に対する回転数をω（ｒｐｍ）とし、
   前記研磨スラリーの供給量をＰ（Ｌ／ｍｉｎ）としたとき、
   
   Ａ＝（２π（Ｄ／２）^２ω）／Ｐ 式（１）
   
   式（１）で表される値Ａは、１以上、１５以下である、請求項１に記載の製造方法。
3. 前記回転数ωは、１０ｒｐｍ以下、３０ｒｐｍ以下である、請求項２に記載の製造方法。
4. 前記供給量Ｐは、１０Ｌ／ｍｉｎ以上、３０Ｌ／ｍｉｎ以下である、請求項２または３に記載の製造方法。
5. 前記研磨布の面積Ｓ_１は、０．９ｍ^２以上、５．０ｍ^２以下である、請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
6. 前記研磨スラリーは、平均一次粒子径が２０ｎｍ未満のコロイダルシリカを含む、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
7. 前記Ｎは、９以上、２０以下の範囲である、請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
8. 前記研磨布は、軟質のスエード系パッドで構成される、請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法。
9. 前記（２）の工程において、前記ガラス素材は、前記第１の表面が下向きとなるようにして、前記研磨布の上に配置される、請求項１乃至８のいずれか一つに記載の製造方法。

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