JP4340893B2

JP4340893B2 - 大型基板の製造方法

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Publication number: JP4340893B2
Application number: JP2004249820A
Authority: JP
Inventors: 由紀夫柴野; 悟三原田; 修平上田; 厚渡部; 正樹田畑
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP2004359544A

Description

本発明は、フォトマスク用合成石英ガラス基板、特にＴＦＴ液晶パネルに用いられる基板などとして好適な大型基板の製造方法に関する。

一般的にＴＦＴ液晶パネルは、ＴＦＴ素子が組み込まれているアレイ側基板とカラーフィルターを装着した基板の間に液晶を封入し、電圧をＴＦＴでコントロールして液晶の配向を制御するアクティブ方法が採られている。

アレイ側の製造の際には、大型フォトマスクと呼ばれる回路の書かれた原版を光露光により無アルカリ等のマザーガラスに何層も焼き付けるという方法が採られている。一方、カラーフィルター側も同様に染料含浸法と呼ばれるリソグラフィーを用いた方法で製造されている。アレイ側、カラーフィルター側のいずれの製造においても大型フォトマスク（非特許文献１：「フォトマスク技術のはなし」第１５１〜１５８頁、株式会社工業調査会、１９９６年８月２０日）が必要であり、精度のよい露光を実施するためこれら大型フォトマスクの材料としては線膨張係数の小さい合成石英ガラスが主として使用されている。

これまで液晶パネルはＶＧＡからＳＶＧＡ、ＸＧＡ、ＳＸＧＡ、ＵＸＧＡ、ＱＸＧＡと高精細化が進んでおり，１００ｐｐｉ（ｐｉｃｅｌｐｅｒｉｎｃｈ）クラスから２００ｐｐｉクラスの精細度が必要といわれており、これに伴いＴＦＴアレイ側の露光精度、特に重ね合わせ精度が厳しくなってきている。

また、低温ポリシリコンという技術でパネルを製造することも行われているが、この場合、パネルの画素とは別にガラスの外周部にドライバー回路等を焼付けるといった検討がなされており、より高精細の露光が要求されている。

一方、大型フォトマスク用基板については、その形状が露光精度に影響を及ぼすことが判っている。例えば図１のように、平坦度の異なる２つの大型フォトマスク用基板を用いて露光を行った場合には、光路の差よりパターンがはずれてしまうこととなる。即ち、図１（Ａ）、（Ｂ）において、点線は光が直進した時にマスクが理想平面時の路を示すが、図示した実線のように光がずれてしまうものである。また、焦点を結ぶ光学系を使用する露光機の場合、フォーカス位置が露光面からずれて解像度が悪くなるという現象もある。このため、更なる高精度露光のためには高平坦度大型フォトマスク用基板が望まれている。

また、一回の露光で多面取りを行い、パネルの生産性を向上させる目的から、対角長で１５００ｍｍといった大サイズフォトマスク基板の要求も出てきており、大サイズ、且つ高平坦度が同時に求められている。

一般的に大型フォトマスク用基板の製造は、板状の合成石英をアルミナ等の遊離砥粒を水に懸濁させたスラリーを用いてラップし、表面の凹凸を除去した後、酸化セリウム等の研磨材を水に懸濁させたスラリーを用いてポリッシュするという方法がとられている。この際使用する加工装置としては、両面加工機や片面加工機等が使用されている。

しかしながら、これらの加工方法では基板自身が加工定盤に押し付けられたときに発生する弾性変形に対する反発力を平坦度修正に利用しているため、基板サイズが大きくなったときは反発力が著しく低下して、基板表面のなだらかな凹凸を除去する能力は低くなるという欠点を有していた。図２(Ａ)は、基板１の垂直保持時の形状、(Ｂ)は、加工中の基板１の形状で加工時に定盤に倣っていることを示している。(Ｃ)はこのときの基板１の弾性変形に対する反発力を示しており、この力の分（ΔＰ）だけ他の個所より多く加工されることとなる。
また、平面研削装置を使用して平坦度を向上させるということも一般的に行われている。

一般的に平面研削装置は、被加工物設置テーブルと加工ツールとの一定の間隔に被加工物を通過させて加工ツールで被加工物の一定間隔以上の部分を除去するという方法を採っている。この場合、被加工物の裏面の平坦度が出ていないと加工ツールの研削抵抗により被加工物は被加工物設置テーブルに押し付けられるため、結果的に表面の平坦度は裏面の平坦度に倣うこととなり、平坦度改善はできないのが現状である。

このため、大型フォトマスク用基板では基板内の厚さバラツキを抑えることは容易であっても、高平坦度を得ることは非常に困難な状況にあり、従来技術で得られた基板の平坦度は基板サイズにもよるが、平坦度／基板対角長がせいぜい１０×１０^-6程度でしかなかった。

このため、現在供給されているＴＦＴ露光用大型フォトマスク用基板の平坦度は３３０×４５０ｍｍサイズの基板で４μｍ、平坦度／対角長が７．３×１０^-6が限界であり、更に大きな基板でも７．３×１０^-6以下は存在しないのが現状である。

また、従来行われているラップ加工では、前述した通り、加工中の基板の弾性変形に対する反発力が平坦度修正の原動力となっているため、平坦度の悪いものは比較的短時間で平坦度が改善する傾向にある。しかしながら、平坦度がよくなるにつれ弾性変形量が小さく反発力も小さいため、平坦度はなかなか向上しないこととなり、現実問題として加工取り代だけが多くなり、高平坦度の基板を取得することはできなかった。これは、平面研削の場合でも同様である。

「フォトマスク技術のはなし」第１５１〜１５８頁、株式会社工業調査会、１９９６年８月２０日

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、これまでにない高平坦度の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、基板の凸部分だけを部分的にサンドブラストで除去することにより、安定して高平行度及び高平坦度の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板を得ることができることを知見し、本発明をなすに至ったものである。

従って、本発明は、以下の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法を提供する。
［Ｉ］予め対角長が５００ｍｍ以上の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の平坦度及び平行度を該大型基板を垂直保持して測定し、そのデータを基に基板の凸部分及び厚い部分を＃６００〜＃３０００の粒径の砥粒をエアーによって吹き付けるサンドブラストにより部分的に除去して、上記大型基板の平坦度及び平行度を高める大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法であって、前記平坦度及び平行度の測定データを基板内の各点での高さデータとしてコンピューターに記憶させ、このデータをもとに基板の表面及び裏面について最も凹んだ点に高さが合うようにサンドブラスト加工ツールの滞在時間を個々に計算した後、次にこのように平坦度加工した後の平行度を前記滞在時間より計算し、この計算値より基板の最も薄い部分に厚みが合うように前記加工ツールの滞在時間を計算し、これら３つの加工ツールの滞在時間の計算値より前記加工ツールの最終的な滞在時間を求め、これに基づいて両面の加工を行って、上記大型合成石英ガラス基板の表裏面の平坦度及び平行度を高めた後、最後に基板表面仕上げのためのポリッシュを行うことを特徴とする大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法。
［ＩＩ］基板の厚さが１〜２０ｍｍであり、上記サンドブラストにより基板の平坦度／基板対角長が６．０×１０^-6以下、平行度が１０μｍ以下となるように上記大型基板の平坦度及び平行度を高める［Ｉ］記載の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法。
［ＩＩＩ］基板及び／又はサンドブラスト加工ツールを移動させて、基板表面の任意の位置を除去することを特徴とする［Ｉ］又は［ＩＩ］記載の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法。

本発明の大型基板を露光に使用することで、露光精度、特に重ね合わせ精度及び解像度が向上するため、高精細な大型パネルの露光が可能となる。また、本発明の加工方法により安定して高平坦度の大型フォトマスク用基板を取得することが可能となる。パネル露光時のＣＤ精度（寸法精度）が向上することで微細パターンの露光が可能となり、パネルの歩留まりの向上にもつながる。更に、本発明の製造方法により平行度を整える工程と平坦度を整える工程とを１つにまとめることができ、製造に要する合計時間も短くなることで、経済的且つ高精度の大型基板を取得することが可能となる。また、本発明の加工方法を応用することで、任意の形状の表面形状を創生することも可能である。

以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の大型基板は、特に合成石英ガラス基板であることが好ましく、これはフォトマスク基板、ＴＦＴ液晶のアレイ側基板等として用いられるもので、対角長が５００ｍｍ以上、好ましくは５００〜２０００ｍｍの寸法を有するものである。なお、この大型基板の形状は、正方形、長方形、円形等であってよく、円形の場合、対角長とは直径を意味する。また、この大型基板の厚さは制限されるものではないが、１〜２０ｍｍ、特に５〜１２ｍｍであることが好ましい。

本発明の大型基板は、その平坦度／基板対角長が６．０×１０^-6以下の高平坦なものであり、特に４．０×１０^-6以下であることが好ましい。なお、その下限は特に制限されないが、通常２．０×１０^-6である。

また、本発明の大型基板の平行度は５０μｍ以下、特に１０μｍ以下であることが好ましい。なお、上記平坦度及び平行度の測定は、フラットネステスター（黒田精工社製）によるものである。

このような大型基板を得るには、まず大型基板の板材の平坦度測定を行う。原料となる板材は、はじめに両面ラップ装置にて板の平行度（基板内の厚さバラツキ精度）を出しておくことが好ましい。これは基板の平行度が悪い場合には後工程の両面加工により厚い部分は多く除去されるため、両面加工により平坦度が悪化するため平行度を整えておく必要があるためである。従って、基板の平行度が悪い場合には、予め平坦度及び平行度（基板の厚さバラツキ）を測定することが好ましく、これにより基板の厚みを整えるためのラップ工程と平坦度を修正する工程を１つにまとめることができ、簡便且つ経済的になる。なお、平坦度の測定は板材の自重変形を除くため、垂直保持して測定する。

次に、この測定データを基板内の各点での高さデータとしてコンピューターに記憶させる。このデータをもとに、凸部分に加工ツールを持っていき、基板内で最も凹んだ点に高さが合うように、加工ツールの滞在時間をコントロールして加工を行う。加工ツールがサンドブラストの場合、測定したデータをもとに凸部分ではサンドブラストノズルの移動速度を遅くして滞留時間を長くする一方、低い部分では逆にサンドブラストノズルの移動速度を速くして滞留時間を短くするといったように滞在時間をコントロールして、加工を行うことができる。
なお、基板の平行度が悪い場合には、基板の表面、裏面について個々に計算した後、次に加工後の平行度を前記滞在時間より計算し、この計算値より基板の最も薄い部分に厚みが合うよう加工ツールの滞在時間を計算する。この３つの計算値より最終的な加工ツールの滞在時間を求め、加工ツールがサンドブラストの場合、サンドブラストノズルの移動速度を遅くしたり速くしたりして滞在時間をコントロールして、加工を行うことができる。

また、ノズル移動速度、エアー圧力を一定にし、基板とサンドブラストノズル間の距離をコントロールすることでも加工可能である。これはサンドブラストノズルと基板面との距離が近い場合は加工速度が速く、遠い場合は加工速度が遅いという加工特性を利用したものである。

更には、ノズル移動速度は一定とし、サンドブラストノズルよりのエアー吹き付け圧力を基板の凸部分で大きくし、凹部分で弱くするといった圧力コントロールでも目的は達成できる。

なお、基板の表面、裏面のそれぞれを平坦化する場合は、原料となる板材の表面、裏面それぞれの平坦度を測定し、高さデータをコンピューターに記憶させ、表面における最も凹んだ点に高さが合うように凸部分を加工除去して表面の平坦加工を行う一方、裏面における最も凹んだ点に高さが合うように凸部分を加工除去して裏面の平坦加工を行えばよい。

平行度修正及び平坦修正加工方法として、加工ツールがサンドブラストノズルの場合、図３の装置を用いて加工を行うことができる。ここで、図中１０は基板保持台、１１はサンドブラストノズルを示し、１２は砥粒の気流である。なお、１は基板である。

加工ツールは、Ｘ，Ｙ方向に任意に移動できる構造であり、移動についてはコンピューターで制御できるものである。また、Ｘ−θ機構でも加工は可能である。エアー圧力は、使用砥粒や加工ツール−基板間の距離と関係しており、一義的に決められず、除去速度と加工歪深さをみて調整することができる。

また、この製造方法では基板の凸部分及び厚い部分のみを選択的に除去するため、平坦度の悪い基板を確実に改善することが可能であり、加工ツールの精密制御により高平坦度基板を取得することができるだけでなく、ラフな制御により基板の平坦度改善を短時間で実現することができる。

使用する砥粒は特に制約はないが、＃６００〜＃３０００番のものが好ましい。＃６００より粒径の大きい砥粒では加工による歪が大きく、歪を除去するために後工程での取り代が大きくなり、元の板厚を厚くする必要があるため素材が多く必要となるので、経済的に不利になる場合がある。一方、＃３０００より粒径が小さい場合は、除去速度が遅くなることでサンドブラスト加工に時間がかかることになる場合が生じる。

また、上記加工ツールによる精度（平坦度）修正は、精度修正直後の後工程で両面ラップ装置又は両面ポリッシュ装置を使用する場合、基板両面について行う必要がある。両面を処理しない場合、後工程の両面ラップ又はポリッシュにおいて未処理面の凹凸が平坦化処理面の精度を悪化させることとなる。例えば未処理面の凸部の裏面では、加工圧力が高くなりポリッシュ速度が速くなる。逆に、凹部の裏面では、加工圧力が低くなりポリッシュ速度が遅くなる。この結果、平坦化処理で平坦化され、精度修正された処理面が、その後の両面ラップ又はポリッシュによりかえって処理面の平坦度を悪化させることとなる。

なお、後工程が片面加工の場合、加工ツール修正面を基準面として未修正面について片面加工を行うことで、精度修正することも可能である。また、必要により、最後に基板表面仕上げのためのポリッシュを行うことで、本発明に係る基板を得ることも可能である。

以下、参考例、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

［参考例１］
大きさ３３０×４５０ｍｍ（対角長：５５８ｍｍ）、厚さ５．３ｍｍの合成石英基板を不二見研磨材（株）製ＧＣ＃６００を用いて、遊星運動を行う両面ラップ装置で加工を行い、原料基板を準備した。このときの原料基板精度は、平行度は３μｍ、平坦度は２２μｍ（平坦度／対角長：３９×１０^-6）であり、中央部分が高い形状となっていた。
なお、平行度及び平坦度の測定は、黒田精工社製フラットネステスター（ＦＴＴ−１５００）を使用した。
そして、この板を図３に示す装置の基板保持台に装着した。この場合、装置は、モーターに加工ツールを取り付け回転できる構造と加工ツールにエアーで加圧できる構造のものを使用した。また、加工ツールは、Ｘ，Ｙ軸方向に基板保持台に対してほぼ平行に移動できる構造となっている。
加工ツールは、３０．６ｃｍ²（外径８０ｍｍφ、内径５０ｍｍφ）のドーナツ状のレジンボンドダイヤモンド砥石＃８００を使用した。
次に、加工ツールの回転数２０００ｒｐｍ、加工圧力３ｋＰａで被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このときクーラントとしてクレノートン社製クレカットを水に１００倍に希釈して使用した。
加工方法は、図４において矢印のように、Ｘ軸に平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは２０ｍｍピッチで移動させる方法を採った。この条件での加工速度は予め測定して、２０μｍ／ｍｉｎであった。
加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板外周部で３０ｍｍ／ｓｅｃとし、基板各部分での移動速度は基板各部分での加工ツールの必要滞在時間を求め、これから移動速度を計算して加工ツールを移動させ、両面の処理を行った。このときの加工時間は、１００分であった。
その後、基板を両面ポリッシュ装置で５０μｍポリッシュ後、平坦度を測定したところ、３．２μｍ（平坦度／対角長：５．７×１０^-6）であった。このときのフラットネス測定装置は黒田精工社製のフラットネステスターを使用した。

［参考例２］
参考例１と同様の合成石英基板を両面ポリッシュ機で５０μｍポリッシュする前に、外径８０ｍｍ、内径５０ｍｍの加工ツールにセリウムパットを貼り付けたツールを用い、酸化セリウムを水に１０重量％懸濁させたスラリーをかけながら加工を行った。この条件での加工速度は２μｍ／ｍｉｎであった。ツール移動条件はダイヤモンド砥石のツール移動条件と同様に決定した。このときの加工時間は、１２０分であった（合計２２０分）。その後、両面ポリッシュ装置で５０μｍポリッシュ後、平坦度を測定した結果、１．９μｍ（平坦度／対角長：３．４×１０^-6）であった。

［参考例３］
研削用加工ツールを使用せず、加工ツールとしてセリウムパットだけを使用し、加工を実施した以外は、参考例１と同じように行った。

［参考例４］
加工ツールを材質ＦＣＤ４５０に５ｍｍピッチで１ｍｍの溝を切ったラップ定盤とし、ラップ材としてＦＯ＃１０００を使用した以外は、参考例１と同じように行った。

［参考例５］
加工ツールとしてＧＣ＃３２０番砥石を用いた以外は、参考例１と同じように行った。

［参考例６］
加工ツールとしてＷＡ＃１０００砥石を用いた以外は、参考例１と同じように行った。

［参考例７］
基板サイズを大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０．３ｍｍとした以外は、参考例１と同じように行った。

［参考例８］
基板サイズを参考例７と同様の５２０×８００×１０．３ｍｍとした以外は、参考例２と同じように行った。

［参考例９］
加工ツール形状を３．９ｃｍ²（外径３０ｍｍφ、内径２０ｍｍφ）とした以外は、参考例１と同じように行った。

［参考例１０］
加工ツール形状を５０ｃｍ²（外径１００ｍｍφ、内径６０ｍｍφ）とした以外は、参考例１と同じように行った。

［実施例１］
参考例１と同様の合成石英基板を参考例１と同様に基板保持台に装着し、サンドブラストノズルはＸ，Ｙ軸方向に基板保持台に対して、ほぼ平行に移動できる構造となっている。砥粒は不二見研磨材（株）製ＦＯ＃８００を使用し、エアー圧力は０．１ＭＰａとした。
サンドブラストノズルは１ｍｍ×４０ｍｍの長方形の形状をしたものを使用し、サンドブラストノズルと基板面との間隔は４０ｍｍとした。
加工方法は図４のようにＸ軸に平行にサンドブラストノズルを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは２０ｍｍピッチで移動させる方法を採った。この条件での加工速度は、予め測定して、３００μｍ／ｍｉｎであった。
サンドブラストノズルの移動速度は、基板形状で最も低い基板外周部で５０ｍｍ／ｓｅｃとし、基板各部分での移動速度は加工速度から基板各部分でのサンドブラストノズルの必要滞在時間を求め、これから移動速度を計算し、ステージの移動により加工位置を移動させ、両面の処理を行った。
その後、基板を両面ポリッシュ装置で５０μｍポリッシュ後、平坦度を測定したところ、３．２μｍ（平坦度／対角長：５．７×１０^-6）であった。このときのフラットネス測定装置は、黒田精工社製のフラットネステスターを使用した。

［実施例２］
砥粒を不二見研磨材（株）製ＧＣ＃８００とし、エアー圧力を０.０８ＭＰａとした以外は、実施例１と同じように行った。

［実施例３］
砥粒をＦＯ＃６００とし、エアー圧力を０.０５ＭＰａとした以外は、実施例１と同じように行った。

［実施例４］
砥粒をＧＣ＃３０００とし、エアー圧力を０.１５ＭＰａとした以外は、実施例１と同じように行った。

［実施例５］
砥粒をＦＯ＃３０００とし、エアー圧力を０.１５ＭＰａとした以外は、実施例１と同じように行った。

［実施例６］
基板サイズを大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０.４ｍｍとした以外は、実施例１と同じように行った。

［実施例７］
サンドブラストノズルと基板面との間隔を任意に制御可能な構造とし、Ｘ，Ｙステージのそれぞれの移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃとした。
実施例１と同様に予め基板表面形状をコンピューターに記憶させておき、凸部分ではノズルと基板との距離を近くし、凹部分では距離を離すという制御を行った。サンドブラストノズルと基板面との距離は、３０〜１００ｍｍの間で変動させた。なお、砥粒はＦＯ＃８００を使用した。

［参考例１１］
大きさ３３０×４５０ｍｍ（対角長：５５８ｍｍ）、厚さ５．４ｍｍの合成石英基板を準備した。このときの原料基板精度は、平行度は７０μｍ、平坦度は４０μｍの形状となっていた。
なお、平行度及び平坦度の測定は、黒田精工社製フラットネステスター（ＦＴＴ−１５００）を使用した。
そして、この板を図３に示す装置の基板保持台に装着した。この場合、装置は、モーターに加工ツールを取り付け回転できる構造と加工ツールにエアーで加圧できる構造のものを使用した。また、加工ツールは、Ｘ，Ｙ軸方向に基板保持台に対してほぼ平行に移動できる構造となっている。
加工ツールは、３０．６ｃｍ²（外径８０ｍｍφ、内径５０ｍｍφ）のドーナツ状のレジンボンドダイヤモンド砥石＃８００を使用した。
次に、加工ツールの回転数２０００ｒｐｍ、加工圧力３ｋＰａで被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このときクーラントとしてクレノートン社製クレカットを水に１００倍に希釈して使用した。
加工方法は、図４において矢印のように、Ｘ軸に平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは２０ｍｍピッチで移動させる方法を採った。この条件での加工速度は予め測定して、２０μｍ／ｍｉｎであった。
加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板外周部で３０ｍｍ／ｓｅｃとし、基板各部分での移動速度は基板各部分での加工ツールの必要滞在時間を求め、これから移動速度を計算して加工ツールを移動させ、両面の処理を行ったのち平坦度と平行度の測定を行った。このときの加工時間は、両面ラップでの平行度修正後、平坦度修正を行った場合の合計時間に対し８０％の時間であった。

［参考例１２］
加工ツールを材質ＦＣＤ４５０に５ｍｍピッチで１ｍｍの溝を切ったラップ定盤とし、ラップ材としてＦＯ＃１０００を使用した以外は、参考例１１と同じように行った。

［参考例１３］
基板サイズを大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０．３ｍｍとした以外は、参考例１１と同じように行った。

［実施例８］
参考例１１と同様の合成石英基板を参考例１１と同様に基板保持台に装着した。サンドブラストノズルはＸ，Ｙ軸方向に基板保持台に対して、ほぼ平行に移動できる構造となっている。砥粒は不二見研磨材（株）製ＦＯ＃８００を使用し、エアー圧力は０．１ＭＰａとした。
サンドブラストノズルは１ｍｍ×４０ｍｍの長方形の形状をしたものを使用し、サンドブラストノズルと基板面との間隔は４０ｍｍとした。
加工方法は図４のようにＸ軸に平行にサンドブラストノズルを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは２０ｍｍピッチで移動させる方法を採った。この条件での加工速度は、予め測定して、３００μｍ／ｍｉｎであった。
サンドブラストノズルの移動速度は、基板形状で最も速い部分（最も凹んだ部分）で５０ｍｍ／ｓｅｃとし、基板各部分での移動速度は加工速度から基板各部分でのサンドブラストノズルの必要滞在時間を求め、これから移動速度を計算し、ステージの移動により加工位置を移動させ、両面の処理を行った。

［実施例９］
砥粒を不二見研磨材（株）製ＧＣ＃８００とし、エアー圧力を０.０８ＭＰａとした以外は、実施例８と同じように行った。

［実施例１０］
砥粒をＧＣ＃３０００とし、エアー圧力を０.１５ＭＰａとした以外は、実施例８と同じように行った。

［実施例１１］
基板サイズを大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０.４ｍｍとした以外は、実施例８と同じように行った。

［実施例１２］
基板サイズを大きさ７００×１１００ｍｍ（対角長：１３０４ｍｍ）、厚さ１０.４ｍｍとした以外は、実施例８と同じように行った。

［比較例１］
参考例１と同様の合成基板を部分加工による精度修正を行わず、両面ラップ装置、両面研磨装置で加工し、ラップでは、不二見研磨材（株）製ＦＯ＃１０００を水に１０重量％懸濁させ、ラップスラリーとして使用した。研磨では酸化セリウムを水に１０重量％懸濁させ、研磨スラリーとして使用した。

［比較例２］
基板サイズが大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０.３ｍｍの合成石英基板を使用した以外は、比較例１と同じように行った。

［比較例３］
加工ツールとして６３ｃｍ²（外径１２０ｍｍφ、内径８０ｍｍφ）とした以外は、参考例１と同じように行った。

以上の結果を表１〜４に示す。

フォトマスク用基板に露光した場合の光路を説明する図で、（Ａ）は上面が凹状、（Ｂ）は上面が凸状の基板の光路を示す。基板を加工定盤でポリッシュするときの態様を示し、（Ａ）は基板の垂直保持時の形状を示す正面図、（Ｂ）は加工時に定盤に倣っている状態を示す正面図、（Ｃ）はそのときの下定盤での反発力を示す説明図である。加工装置の概要を示す斜視図である。加工ツールにおける移動態様を示す斜視図である。

符号の説明

１基板
１０基板保持台
１１サンドブラストノズル

Claims

予め対角長が５００ｍｍ以上の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の平坦度及び平行度を該大型基板を垂直保持して測定し、そのデータを基に基板の凸部分及び厚い部分を＃６００〜＃３０００の粒径の砥粒をエアーによって吹き付けるサンドブラストにより部分的に除去して、上記大型基板の平坦度及び平行度を高める大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法であって、前記平坦度及び平行度の測定データを基板内の各点での高さデータとしてコンピューターに記憶させ、このデータをもとに基板の表面及び裏面について最も凹んだ点に高さが合うようにサンドブラスト加工ツールの滞在時間を個々に計算した後、次にこのように平坦度加工した後の平行度を前記滞在時間より計算し、この計算値より基板の最も薄い部分に厚みが合うように前記加工ツールの滞在時間を計算し、これら３つの加工ツールの滞在時間の計算値より前記加工ツールの最終的な滞在時間を求め、これに基づいて両面の加工を行って、上記大型合成石英ガラス基板の表裏面の平坦度及び平行度を高めた後、最後に基板表面仕上げのためのポリッシュを行うことを特徴とする大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法。
基板の厚さが１〜２０ｍｍであり、上記サンドブラストにより基板の平坦度／基板対角長が６．０×１０^-6以下、平行度が１０μｍ以下となるように上記大型基板の平坦度及び平行度を高める請求項１記載の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法。
基板及び／又はサンドブラスト加工ツールを移動させて、基板表面の任意の位置を除去することを特徴とする請求項１又は２記載の大型フォトマスク用合成石英ガラス基板の製造方法。