JP4548319B2 - ガラス基板の研磨方法 - Google Patents
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ビーム径がFWHM(full width of half maximum)値で前記うねりの幅以下のビームを用いてドライエッチングを実施して、ガラス基板表面を研磨することを特徴とするガラス基板の研磨方法(以下、「本発明のガラス研磨方法」という。)を提供する。
前記ガスクラスターイオンビームエッチングのソースガスとして、下記群から選択されるいずれかの混合ガスを用いることが好ましい。
SF6およびO2の混合ガス、SF6、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびO2の混合ガス、NF3、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびN2の混合ガス、NF3、ArおよびN2の混合ガス
前記ソースガスとして、下記群から選択されるいずれかの混合ガスを用いることがより好ましい。
SF6およびO2の混合ガス、SF6、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびO2の混合ガス、NF3、ArおよびO2の混合ガス
前記低膨張ガラスは、SiO2を主成分とする石英ガラスであることが好ましい。
ガラス基板の形状、大きさおよび厚さ等は、特に限定されないが、EUVL用反射型マスク用の基板の場合、その形状は平面形状が矩形または正方形の板状体である。
本発明の研磨方法では、機械研磨されたガラス基板の表面形状の測定結果に基づいて、ガラス基板表面に存在するうねりの幅を特定する。本明細書において、うねりの幅と言った場合、ガラス基板表面に周期的に存在する凹凸形状における、凹部または凸部の長さを意味する。したがって、うねりの幅は、通常うねりの周期の1/2である。
なお、ガラス基板表面に周期が異なるうねりが複数存在する場合、周期が最も小さいうねりの幅をガラス基板表面に存在するうねりの幅とする。
SF6:O2=0.1〜5%:95〜99.9%(SF6およびO2の混合ガス)
SF6:Ar:O2=0.1〜5%:9.9〜49.9%:50〜90%(SF6、ArおよびO2の混合ガス)
NF3:O2=0.1〜5%:95〜99.9%(NF3およびO2の混合ガス)
NF3:Ar:O2=0.1〜5%:9.9〜49.9%:50〜90%(NF3、ArおよびO2の混合ガス)
NF3:N2=0.1〜5%:95〜99.9%(NF3およびN2の混合ガス)
NF3:Ar:N2=0.1〜5%:9.9〜49.9%:50〜90%(NF3、ArおよびN2の混合ガス)
これらの混合ガスの中でも、SF6およびO2の混合ガス、SF6、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびO2の混合ガス、またはNF3、ArおよびO2の混合ガスが好ましい。
なお、クラスターサイズ、クラスターをイオン化させるためにガスクラスターイオンビームエッチング装置のイオン化電極に印加するイオン化電流、ガスクラスターイオンビームエッチング装置の加速電極に印加する加速電圧、およびガスクラスターイオンビームのドーズ量といった照射条件は、ソースガスの種類や機械研磨されたガラス基板の表面性状に応じて適宜選択することができる。例えば、ガラス基板の表面粗さを過度に悪化させることなしに、ガラス基板の表面からうねりを取り除いて、平坦性を改善するためには、加速電極に印加する加速電圧は15〜30kVであることが好ましい。
また、本発明のガラス研磨方法を実施する前に、機械研磨されたガラス基板表面のうねりを少なくする予備的処理として、プラズマエッチング等を施してもよい。
被研磨物として、公知の方法で製造されたTiドープ合成石英ガラスのインゴットを準備し、内周刃スライサーを用いて縦153.0mm×横153.0mm×厚さ6.75mmの板状に切断し、60枚のTiドープ合成石英ガラス製の板材試料を作成した。次いで、これらを市販のNC面取り機で#120のダイアモンド砥石を用い、外径寸法が152mmで面取り幅が0.2〜0.4mmになるよう面取り加工を実施した。この板材試料を以下の手順で機械研磨した。
上記手順で得た板材試料を、スピードファム製20B両面ラップ機を使用し、研磨剤としてGC#400(フジミコーポレーション製)を濾過水に18〜20質量%懸濁させたスラリーを用いて、厚さ6.63mmになるまで研磨加工した。
次いで、別の20B両面ラップ機を使用し、研磨剤としてFO#1000(フジミコーポレーション製)を18〜20質量%懸濁させたスラリーを用いて、厚さ6.51mmになるまで研磨加工した。その後、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を30μm研磨して端面鏡面加工を施した。
次に、これらの板材を一次ポリッシュとして20B両面ポリッシュ機を使用し、研磨布としてLP66(ローデス社製)、研磨剤としてミレーク801A(三井金属社製)を10〜12質量%懸濁させたスラリーを用いて両面で50μm研磨した。
更に、20B両面ポリッシュ機を使用し、研磨布としてシーガル7355(東レコーテックス社製)、研磨剤として前述のミレーク801Aを用いて両面で10μm研磨した。
ソースガス:SF6 1.25%、O2 24%、Ar 74.75%(体積%)の混合ガス
加速電圧:30kV
クラスターサイズ:1000個以上
イオン化電流:50μA
ビーム径(FWHM値):7.5mm以下
走査速度を制御することによりドーズ量を制御しながら、□142mmの板材試料の表面全体にビームが照射されるようにビームを走査した。
ソースガス:O2
加速電圧:10kV
クラスターサイズ:1000個以上
イオン化電流:20μA
ドーズ量:1×106個イオン/cm2
ビーム径は絞らず、□142mmの板材試料の表面全体にビームを2時間照射した。研磨処理後の板材試料の表面の平坦度と表面粗さを測定した。その結果、平坦度は実質的に変化することなしに、表面粗さ(Rmn)が0.14nmに改善された。
Claims (8)
- 機械研磨されたガラス基板の表面形状を測定して、前記ガラス基板表面に存在するうねりの幅を特定し、
ビーム径がFWHM(full width of half maximum)値で前記うねりの幅以下のビームを用い、前記ビームを走査して前記ガラス基板表面に存在するうねりに該ビームを集中して照射するドライエッチングを実施することにより、ガラス基板表面を研磨することを特徴とするガラス基板の研磨方法。 - 前記ビーム径のFWHM値は、前記うねりの幅の1/2以下である請求項1に記載のガラス基板の研磨方法。
- 前記ドライエッチングは、ガスクラスターイオンビームエッチングである請求項1または2に記載のガラス基板の研磨方法。
- 前記ガスクラスターイオンビームエッチングのソースガスとして、下記群から選択されるいずれかの混合ガスを用いる請求項1ないし3のいずれかに記載のガラス基板の研磨方法。
SF6およびO2の混合ガス、SF6、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびO2の混合ガス、NF3、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびN2の混合ガス、NF3、ArおよびN2の混合ガス - 前記ソースガスとして、下記群から選択されるいずれかの混合ガスを用いる請求項4に記載のガラス基板の研磨方法。
SF6およびO2の混合ガス、SF6、ArおよびO2の混合ガス、NF3およびO2の混合ガス、NF3、ArおよびO2の混合ガス - 前記ガラス基板は、20℃における熱膨張係数が0±30ppb/℃の低膨張ガラス製である請求項1ないし5のいずれかに記載のガラス基板の研磨方法。
- 前記低膨張ガラスは、SiO2を主成分とする石英ガラスである請求項6に記載のガラス基板の研磨方法。
- 前記ガラス基板は、機械研磨後の平坦度が500nm以下であり、表面粗さ(Rms)が5nm以下である請求項1ないし7のいずれかに記載のガラス基板の研磨方法。
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