JP5429824B2 - マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法及びマスクの製造方法 - Google Patents

マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法及びマスクの製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、マスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法、及びマスクの製造方法に関し、特に大型のマスクブランク用基板の製造に適したマスクブランク用基板の製造方法、マスクブランクの製造方法及びマスクの製造方法に関する。
現在、半導体集積回路装置を製造する際に、配線その他の領域の形成プロセスにおいて、フォトリソグラフィー技術が適用されている。このフォトリソグラフィー工程において、露光用原版として使用されるフォトマスクは、透明基板上にパターニングされた遮光膜が形成されており、遮光膜パターンが露光装置を介して半導体ウエハー上に転写され、半導体集積回路装置が製造される。フォトマスクは、通常、透明基板上に遮光膜が形成されたマスクブランクから作られるが、透明基板上に欠陥（傷や異物等）があるとパターニングの欠陥を引き起こし、さらに、近年のパターンの微細化の要請から高い平坦性、高い平
滑性の基板が要求されている。
上述のようにマスクブランクに使用される透明基板は、高い平坦性、高い平滑性、さらに傷等の欠陥のないものに仕上げるため、通常、ラッピング工程、研磨（ポリッシング）工程が複数段階に分けて行われる。ラッピング工程は、加工歪み層を均一化し、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。また、研磨工程は、ラッピング工程によって得られた平坦度を維持・向上させつつ、基板表面の平滑性をさらに向上させる目的、及び基板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。研磨工程においては、段階的に研磨砥粒の粒径を小さくしながら複数段階にわたって研磨加工が行われる。例えば、平均粒径が０．３〜３μｍの酸化セリウムの研磨砥粒による研磨を行った後、平均粒径が３００ｎｍ以下のコロイダルシリカによる研磨砥粒による精密研磨が行われる（特許文献１）。
マスクブランク用基板の研磨（ポリッシング）の工程は、図１１に示すように、定盤１上に貼り付けられた研磨布２上に研磨液１１を供給し、「研磨布を貼り付けた定盤」３’と、基板４とを、両者間に一定荷重をかけた状態で両者を相対的に移動させて、行われる。このとき、基板がＩＣ製造用フォトマスク等に用いられる小型のマスクブランク用ガラス基板であれば、図１１に示すように、基板進行方向の基板外周側から研磨布上に供給された研磨液１１は研磨布に十分に含浸されると共に余剰の研磨液１１’が研磨布２上に蓄えられた状態の研磨布の部位と基板４とを、一定荷重下で図示の如く相対的に移動させることにより、基板４と研磨布２との接触面間の全面に研磨液のごく薄い層１１’’が介在された状態で研磨が行われている。
特開２００２−１２７０００号公報
これに対し、基板が液晶表示装置（薄膜トランジスタ：ＴＦＴなど）やカラーフィルタ（ＣＦ）製造用マスク等に用いられる大型のマスクブランク用ガラス基板（３３０ｍｍ×４５０ｍｍ以上）であると、研磨効率を重視した条件下（主に荷重大の条件下）では、図１２に示すように、基板進行方向の基板外周側Ａから供給された研磨液１１は、基板４が大面積・大重量であるため、研磨液の供給側Ａとは反対側（基板の進行方向とは反対側）Ｂにおいて、研磨布に含浸された研磨液の減少、基板表面と研磨布面との接触面間に介在する研磨液のごく薄い層１１’’の液量（層厚）が減少することがあり、更に基板が大型化した場合には、基板表面と研磨布面との接触面間に介在する研磨液のごく薄い層１１’’が消滅する（途中で液切れてしまう）ことがあった。これらの現象により、液晶製造用マスクやＣＦ製造用マスク等に用いられる大型のマスクブランク用基板を研磨するとき以下の弊害が発生する。
（１）基板と研磨布との接触抵抗が大きくなり、この結果、研磨抵抗が非常に大きくなってしまう。
（２）加工する基板のサイズが大きいため、常に新鮮な研磨液が基板と研磨布との接触面間に全体的に供給されないと、研磨液が発熱、凝着して、基板にキズを与えたり、又、研磨液のムラに起因した研磨速度ムラにより所望の平坦度が得られない。
（３）液晶製造用マスクやＣＦ製造用マスク等に用いられる大型ガラスのマスクブランク用基板は３３０ｍｍ×４５０ｍｍ以上とサイズが大きい割には厚さが８〜１５ｍｍと小さいため、ある程度のたわみが許容され、研磨加工時に研磨布に強く吸着される。そのため、十分な研磨液が基板と研磨布との接触面間に供給されないと、摩擦抵抗が大きく、研磨装置の回転駆動系に大きな負荷が生じ装置全体に振動が起き、この振動は基板表面のキズ発生原因となり、最悪の場合基板そのものの破損を招く。
（４）研磨終了後、基板が、定盤に貼り付けた研磨布に強く吸着してしまい、取り外す時に大きな力を要する。
これらの弊害を避けるため、液晶製造用マスクやＣＦ製造用マスク等に用いられる大型のマスクブランク用ガラス基板の研磨は、従来、荷重を低くして研磨を行っていた。このため、研磨速度が遅くなるので研磨時間が長く、研磨効率が非常に悪くならざるを得なかった。
本発明の目的は、上記大型基板の研磨に係る課題を解決することである。
本発明者は、研磨布に溝をつけ、上記大型基板研磨に係る課題解決を試みた。具体的には、図１４に示すように、市販の各種平面視パターンの溝付き研磨布２（例えば、縦横の格子状溝、溝幅２ｍｍ、溝ピッチ３０ｍｍ、溝深さ１．５ｍｍ）を定盤１に貼り付け、研磨布２の溝２ａを介して大面積基板４下面から溝２ａに溜まった研磨液（図示せず）の供給を試みたが、期待した効果は得られなかった。具体的には、図１３に示す、研磨液１１の供給側Ａとは反対側Ｂにおいて、遠目でみて（遠ざかってみて）研磨布上の研磨液不足や研磨液切れが確認され、定盤駆動モーターの電流値上昇や、装置全体に振動発生が生じるなど、依然として、研磨抵抗が大きく、研磨効率が良いとは言えない状況であり、従って研磨効率を追求できない状況であった。
この原因を究明したところ、大型基板特有の要因、即ち、基板が大面積・大重量であるため、（１）図１３に示す如く研磨時に研磨布２の溝２ａがつぶれ、研磨時に溝の断面形状を維持できないこと、（２）研磨時に研磨布２の溝２ａがつぶれるので、溝の容積が小さくなり、溝内の研磨液量を確保しにくいこと、（３）研磨布の厚さは所定の研磨品質（平坦性・鏡面精度）及び研磨効率の面から所定の弾性（柔軟性）を有する厚さ（通常１〜２ｍｍ）に限られるため、溝の深さ（液量）に限界があること、が主な原因である考えられた。そこで、溝の幅や、溝の深さ、溝のピッチ（溝間の間隔）、溝の数等を増やし、研磨布上にある溝全体に蓄えられる研磨液量を増やすこと（溝の容積の合計量を増やすこと）試みた。また、溝の平面視パターンの変更（例えば渦状溝付き研磨布の適用）を試みた。これらの結果、改善効果は見受けられるものの、依然として、研磨抵抗が大きく、研磨効率が良いとは言えない状況を解消するまでには至らなかった。この原因は溝つき研磨布では加工途中で溝に切れ目が生じるためであること、研磨布の厚さの制約及び研磨布の耐久性上の制約から溝の容積の合計量を増やすことには限界があること、などが主な原因であると考えられた。さらに、研磨布上の溝の幅や、溝の深さ、溝のピッチ、溝の数等を増やした場合、研磨布の耐久性に劣り、短時間しか使用できないので実用性に乏しいことも判明した。
そこで、定盤に断面矩形状の凹溝を設け、この定盤上面及び定盤凹溝に沿って研磨布を貼り付けてなる定盤を用いて、実験したところ、大面積基板の研磨に関し、ある程度、研磨抵抗低減効果及び研磨効率向上効果が得られることを解明した。
そして、更なる究明を続けた結果、図１５（１）に示す、定盤１の上面及び凹溝に沿って研磨布２を貼り付けてなる定盤３や、図１５（２）に示す、定盤１の上面及び断面Ｖ字状の溝に沿って研磨布２を貼り付けてなる定盤３を用いた実験では、溝３ａの形状が保持され、溝３ａによる研磨液供給作用が働くものの、溝３ａの角部（エッジ）で介在スラリーを掻き取る作用（除去する作用）がより強く働くため、一定の効果はあるものの思ったほど効果が上がらないことを解明した。
そこで、図１に示すように、断面から見て溝の開口周縁部に所定のＲ（曲率半径）を付けてなる溝、即ち、開口周縁部が丸みを帯びた形態の溝（以下Ｒ溝と言う）を定盤に形成し、この定盤１の上面及びＲ溝に沿って研磨布２を貼り付けてなる定盤３を用いて、実験したところ、大面積基板の研磨に関し、研磨効率を重視した条件下（主に荷重大の条件下）において、図１５に示す態様に比べ、研磨抵抗の低減効果が高く、したがって研磨効率の向上効果が高いこと、この結果生産性の向上を実現できることを究明して本発明を完成するに至った。
この理由は、定盤１の上面及びＲ溝に沿って貼り付けられた研磨布２は、定盤Ｒ溝で下側から保持されている（裏打ちされている）ため、Ｒ溝の変形が生じにくく、溝内に所定の液量を確保しやすいこと、しかも定盤上のＲ溝の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定Ｒ溝」３ａは、基板表面から研磨液（介在スラリー）を掻き取る（除去する作用）作用があまりなく、逆に基板表面に研磨液をまとわりつかせる作用や基板表面に研磨液を効果的に付着させる作用が強く働くためと考えられる。基板表面に研磨液をまとわりつかせる（付着させる）作用は、定盤回転に伴う遠心力で所定Ｒ溝のＲ部と基板表面との間に形成されるスペース３ａ’に溜まった研磨液の作用（スペースの形態に伴う作用、基板表面と研磨液との接触面積が大となる作用など）、研磨布の研磨液を含浸する作用、研磨布の弾性作用、などが働くためではないかと考えられる。即ち、本発明は、定盤上の所定溝の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の形態を、基板表面から研磨液を掻き取る（除去する作用）作用が少なく、逆に基板表面に研磨液をまとわりつかせる（付着させる）作用の方が前者の作用に対してより大きく働くような断面形状（形態）としたものである。
なお、研磨布自体に形成した断面矩形状の凹溝における開口周縁部にＲを付けることは技術的に難しく作製が困難である。また、研磨布自体に形成した断面矩形状の凹溝における開口周縁部にＲを付けたとしても、上述したように、溝がつぶれる、溝が変形する等の理由から十分な効果はあまり期待できないと考えられる。但し、図１４に示した研磨布自体に形成した断面矩形状の凹溝に比べれば、Ｒを付けた分その分の作用は本願同様発揮されるものと考えられる。
本発明は以下の構成を有する。
（構成１）
研磨布を貼り付けた定盤と、マスクブランク用基板とを、一定荷重をかけた状態で相対的に移動させ、その際研磨液を研磨布とマスクブランク用基板との接触面間に供給してマスクブランク用基板の研磨を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部において曲線状又は曲面状に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記所定の開口周縁部形態を有する溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成され、
この研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、マスクブランク用基板の研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
（構成２）
研磨布を貼り付けた定盤と、マスクブランク用基板とを、一定荷重をかけた状態で相対的に移動させ、その際研磨液を研磨布とマスクブランク用基板との接触面間に供給してマスクブランク用基板の研磨を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部において所定の形態に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記所定の開口周縁部形態を有する溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成され、かつ、
「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態を、この「研磨布で覆われてなる所定溝」の開口周縁部の形態によって生じる作用のうち、基板表面から研磨液を除去する作用に対し、基板表面に研磨液を付着させる作用が相対的に大きくなるような形態とした定盤であって、
この研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、前記「研磨布で覆われてなる所定溝」に蓄えられた研磨液及び「研磨布で覆われてなる所定溝」の開口周縁部の形態によってもたらされる作用を利用しつつマスクブランク用基板の研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
（構成３）
前記定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態は、断面方向から見て、曲線状、曲面状又は傾斜状であることを特徴とする構成２に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成４）
研磨布を貼り付けた定盤上にマスクブランク用基板を載置し、前記マスクブランク用基板に対して前記定盤から一定荷重をかけた状態で、前記定盤と前記マスクブランク用基板とが相対的に移動させ、その際研磨液を前記研磨布と前記マスクブランクとの接触面間に供給してマスクブランク用基板の研磨を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部が丸みを帯びた形態に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成され、この研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、マスクブランク用基板の研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
（構成５）
構成１乃至４のいずれか一に記載のマスクブランク用基板の製造方法を用いて、表示装置製造用のマスクブランク用の大型基板の研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法。
（構成６）
前記研磨を行う工程は、前記マスクブランク用基板の表面が所望の平坦度と所望の平滑度が得られるように複数の研磨工程を行うことを特徴とする構成１乃至５のいずれか一に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成７）
前記複数の研磨工程は、前記マスクブランク用基板を、前記研磨布を貼り付けた所定の溝形状を有する上定盤と下定盤によって挟み、前記マスクブランク用基板と前記上定盤、前記下定盤が相対的に移動することによって、前記マスクブランク用基板の両表面を両面研磨することを特徴とする構成１乃至６のいずれか一に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成８）
前記複数の研磨工程の間に、前記マスクブランク用基板の表面の平坦度を測定する平坦度測定工程を有することを特徴とする構成７記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成９）
前記平坦度測定工程によって得られた測定結果に基づいて前記マスクブランク用基板表面の平坦度が所望の平坦度となるように、前記研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、片面研磨によりマスクブランク用基板を研磨することを特徴とする構成８記載のマスクブランク用基板の製造方法。
（構成１０）
構成１乃至９のいずれか一に記載のマスクブランク用基板の製造方法によって得られたマスクブランク用基板の表面に、マスクパターンとなるマスクパターン用薄膜を形成することを特徴とするマスクブランクの製造方法。
（構成１１）
構成１０に記載のマスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクにおける前記マスクパターン用薄膜をパターニングして、前記マスクブランク用基板の表面にマスクパターンを形成することを特徴とするマスクの製造方法。
（構成１２）
研磨布を貼り付けた定盤と、マスクブランク用基板とを、両者の間に一定荷重をかけた状態で相対的に移動させる手段と、研磨液を研磨布とマスクブランク用基板との接触面間に供給する手段とを、有するマスクブランク用基板の研磨工程で使用されるマスクブランク用基板の製造装置であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部において曲線状又は曲面状に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記所定の開口周縁部形態を有する溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成されることを特徴とするマスクブランク用基板の製造装置。
（構成１３）
前記「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」にのみ直接的に研磨液を供給する手段を有することを特徴とする構成１２に記載のマスクブランク用基板の製造装置。
（構成１４）
前記研磨布を貼り付けた定盤は、定盤の研磨布貼り付け平面に研磨布をまず平面状に貼り付け、次いで、定盤上の溝の上部に張り渡された研磨布の部分をその上部から溝内部に押しつけて、溝の内面に沿って研磨布を貼り付けたものであること特徴とする構成１２又は１３に記載のマスクブランク用基板の製造装置。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、研磨布を貼り付けた定盤と、マスクブランク用基板とを、一定荷重をかけた状態で相対的に移動させ、その際研磨液を研磨布とマスクブランク用基板との接触面間に供給してマスクブランク用基板の研磨を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部において曲線状又は曲面状に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記所定の開口周縁部形態を有する溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成され、
この研磨布を貼り付けてなる所定の定盤を用い、マスクブランク用基板の研磨を行うことを特徴とする（構成１）。
また、本発明のマスクブランク用基板の製造方法は、研磨布を貼り付けた定盤上にマスクブランク用基板を載置し、前記マスクブランク用基板に対して前記定盤から一定荷重をかけた状態で、前記定盤と前記マスクブランク用基板とを相対的に移動させ、その際研磨液を前記研磨布と前記マスクブランクとの接触面間に供給してマスクブランク用基板の研磨を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部が丸みを帯びた形態に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成され、この研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、マスクブランク用基板の研磨を行うことを特徴とする（構成４）。
また、本発明のマスクブランク用基板の製造装置は、研磨布を貼り付けた定盤と、マスクブランク用基板とを、両者の間に一定荷重をかけた状態で相対的に移動させる手段と、研磨液を研磨布とマスクブランク用基板との接触面間に供給する手段とを、有するマスクブランク用基板の研磨工程で使用されるマスクブランク用基板の製造装置であって、
前記研磨布を貼り付けた定盤は、
定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部において曲線状又は曲面状に形成されてなる定盤と、
前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記所定の開口周縁部形態を有する溝の形態に沿って貼り付けられた研磨布と、で構成されることを特徴とする（構成１２）。
本発明の製造方法及び製造装置において、定盤は、定盤の研磨布貼り付け面に溝を有する。この溝の断面形状は、少なくとも溝の開口周縁部において所定の形態に形成されてなる。所定の形態とは、断面方向から見て、丸みを帯びた形状、即ち曲線状、曲面状、又は傾斜状である（構成１〜４）。
例えば、本発明では、例えば図２に示すように、定盤１の研磨布貼り付け面１ｂに溝１ａを有し、この溝１ａの断面形状は、少なくとも、定盤１の研磨布貼り付け平面１ｂと溝１ａの側面１ｃとが交差する部位Ｃにおいて、断面方向から見て、丸みを帯びた形状、即ち曲線状、曲面状、又は傾斜状に形成されてなる。
本発明の製造方法及び製造装置において、研磨布は、前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記所定の開口周縁部形態を有する溝の形態に沿って（少なくとも開口周縁部に沿って、通常溝の内面全面に沿って）貼り付けられる。これにより、「定盤上に形成された所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成された「研磨布で覆われてなる所定溝」が形成される。このとき、研磨布は、前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記溝の内面によって裏面側から一体的に支持される。そして、定盤と該定盤に貼り付けられた研磨布とが一体となって、「研磨布で覆われてなる所定溝」を有する「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」が構成される。
本発明の製造方法及び製造装置において、「定盤上に形成される所定の開口周縁部形態を有する溝」、並びに、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の形態は、最も単純には、少なくとも溝の開口周縁部に所定のＲ（曲率半径）を付けた溝である（図１参照）。
本発明の製造方法及び製造装置において、「定盤上に形成される所定の開口周縁部形態を有する溝」、並びに、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の形態は、例えば図３に示すように、断面方向から見て、溝の開口周縁部付近Ｄにおいて、定盤の研磨布貼り付け平面１ｂ又はこれに研磨布２を貼り付けてなる平面２ｂから定盤１の厚さ方向になだらかに傾斜していく（窪んでいく）断面形状が好ましい。つまり、溝３ａの開口周縁部付近と、これと接する基板４の表面との間に、断面略くさび形状のスペースＥが形成される断面形状が好ましい（図３）。図３に示す如く、この断面略くさび形状のスペースＥに、定盤回転に伴う遠心力の作用で、研磨液１１が図示の如く溜まる。この溜まった研磨液１１と基板４の表面との接触面積は、断面略くさび形状のスペースＥが形成されない場合に比べ、大きくなる。また、この断面略くさび形状のスペースＥは、基板４の表面と研磨布２との接触面（線）に向かって幅が狭くなっている。これらの作用によって、基板表面に研磨液をまとわりつかせる（付着させる）作用が強く働くものと考えられる。また、この断面略くさび形状のスペースＥは、基板表面にまとわりつかせた（付着させた）研磨液（介在スラリー）を掻き取る（除去する作用）作用が非常に少ないものと考えられる。
このように、本発明では、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の形態を、基板表面から研磨液を掻き取る（除去する作用）作用が少なく、逆に基板表面に研磨液をまとわりつかせる（付着させる）作用が強く働くような断面形状（形態）とすることが好ましい。つまり、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態を、この「研磨布で覆われてなる所定溝」の開口周縁部の形態によって生じる２つの作用のうち、基板表面から研磨液を除去する作用に対し、基板表面に研磨液を付着させる作用が相対的に大きくなるような形態とすることが好ましい（構成２）。これによって、研磨抵抗の低減効果が非常に高く、したがって研磨効率の向上効果が非常に高く、この結果として生産性の飛躍的向上を実現できる。
なお、図３に示す態様の応用として、図４に示すような態様、即ち、溝の開口周縁部付近Ｄにおいて、定盤の研磨布貼り付け平面１ｂ又はこれに研磨布２を貼り付けてなる平面２ｂから定盤１の厚さ方向になだらかにかつ直線的に傾斜していく傾斜状の態様であってもよい。この場合、定盤の研磨布貼り付け平面１ｂと、溝の開口周縁部付近Ｄにおける溝の側面１ｃとのなす角αは１２０°以上、更には１５０°以上とすることが、上述した作用を効果的に発揮させる観点から好ましい。
上記本発明に係る溝における開口周縁部以外の部位（底部や底部付近の側面や開口付近を除く側面）の形状（形態）は特に制限されないが、遠心力による研磨液供給作用、研磨布貼付の容易さ等を考慮すると、曲線状（曲面状）が好ましい。
本発明において、溝の形態は、幅方向断面で見て左右対象とすることが、定盤の運動軌跡等の観点から好ましい。
本発明において、溝の形態は、溝の長さ方向に沿って、均一又は略均一の幅方向断面を有する形態とすることができ、また、溝の長さ方向に沿って幅方向断面が異なる形態とすることもできる。
本発明の製造方法及び製造装置において、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」は、溝幅：１０〜５０ｍｍ、溝深さ：１〜１０ｍｍ程度がよい。
研磨布の厚さは、所定の研磨品質（平坦性・鏡面精度）及び研磨効率を満たすことが可能な厚さであって、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を大きく損なうことなく、溝の内面に沿って研磨布を確実且つ容易に貼付しうる厚さがよい。
溝の断面形状の更に好ましい具体例は、図５に示す如く、溝の開口周縁部における曲面１ｃと溝の底部の曲面１ｄとで少なくとも構成される曲面（Ｒの向きの異なる３つ以上の曲面で構成される曲面）等が例示される。ここで、溝の開口周縁部における曲面１ｃの曲率半径Ｒは３〜２０ｍｍ、溝の底部の曲面１ｄの曲率半径Ｒ’は１０〜５０ｍｍ、溝深さｈは１〜１０ｍｍ、溝幅ｗは１０〜５０ｍｍが好ましい。
本発明の製造方法及び製造装置において、上述した「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」の作製方法は、例えば、図６（１）に示すように、所定の断面形状の溝１ａを（研磨）定盤１の研磨布貼り付け面に作製し、平らなところで、まず定盤１の研磨布貼り付け平面に、定盤と略同サイズで均一な厚さの一枚の研磨布を載置し、研磨布全面に貼付された両面テープを介して、定盤１の研磨布貼り付け平面に研磨布２を平面状に貼り付ける。次いで、図６（１）に示すように、定盤上の溝の上部に張り渡された研磨布の部分を、その上部から溝内部に押しつけ、図６（２）に示すように、研磨布の伸び・弾性作用及び両面テープの貼着作用を利用して溝の内面に沿って貼る（構成１４）。溝の上部に張り渡された研磨布の部分をへこまし、かつ、研磨布を溝の内面形態に沿って溝全面に貼るには、曲面部を有する治具３０を利用することが好ましい。この際、溝の断面形状（プロファイル）全体が緩やかな曲線で構成されていると、研磨布の貼り付けが容易となる。耐久性の面からは、一枚の研磨布を定盤に貼付することが好ましい。曲面部を有する治具としては、例えばゴルフボールなどを利用することができる。
研磨布の貼り付けは、研磨布を、定盤の上面及び溝に沿わせて順次貼っていき、両者を貼り合わせることも可能である。
本発明の製造方法及び製造装置において、「定盤上に形成される所定の開口周縁部形態を有する溝」、並びに、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の平面視レイアウト形状（平面視デザイン）は、以下の理由から重要である。
（１）溝の容積の合計量（溝の長さ・溝の深さ・溝の数（平面視で非溝部分と溝部分との面積比率）等に比例）に関係する。
（２）研磨液を定盤上の溝に十分な量保持（確保）する機能と関係する。
（３）定盤回転に伴う遠心力の作用により溝から流れ出る研磨液との関係で、研磨液を定盤上の溝に十分な量保持（確保）する機能と関係する。
本発明では、溝の平面視レイアウト形状（平面視デザイン）は、以上の項目を十分に併せて発揮しうる形態であることが好ましい。
本発明に係る溝の具体的な平面視レイアウト形状としては、後述する図９及び図１０に示すマスクブランク用大型基板のポリッシング工程で使用される片面研磨装置及び両面研磨装置における基板及び定盤の運動軌跡との相互作用の観点から、図７（１）に示す、渦巻き状（定盤中心を中心とした渦巻き状）が特に好ましい。なお、両面研磨装置においては、上下の定盤の双方に本発明に係る溝を形成することが好ましい。この場合、下定盤の溝を図７に示す渦とした場合、上定盤の溝は反転させた渦（鏡像関係にある渦）とすることが好ましい。
本発明に係る溝の他の具体的な平面視レイアウト形状としては、図８に示す、平面視円弧状の溝３ａを、定盤中心部から定盤円周縁部にかけて、複数、放射状にレイアウトした態様が挙げられる。
これらの例に示したように、定盤回転作用によって、基板が設置された定盤上に供給された研磨液を、溝内に巻き込むような平面視デザインが好ましい。
なお、平行四辺形マス目や正方形マス目などの平面視レイアウト形状は、定盤の回転作用（遠心力）によって、溝内の研磨液が流出しやすい。また、これらの平面視レイアウト形状では、基板の運動軌跡との相互作用が得られにくく、溝の作用効果（研磨抵抗抑制、キズ防止等）が低減する。
本発明の製造方法及び製造装置では、溝の幅変えることが可能である。例えば、渦溝の場合、定盤外周ほど遠心力の作用で液量が少なくなるので、渦溝における中心部の溝を太くすること（定盤の中心から外周に向かって線幅小にしていくこと）によって、全体として外周における溝にも研磨液の供給量が大となるので有効である。
本発明では、溝の深さに高低差をつけることも可能である。
本発明において、研磨液を供給する手段としては、（１）研磨布を貼り付けた定盤上に研磨液を供給する手段、（２）少なくとも「研磨布で覆われてなる所定溝」にのみ研磨液を直接的に供給する手段（構成１３）、などが挙げられる。これらの研磨液供給手段は、一方を単独で又は双方を併せて使用することが可能であるが、双方を併せて使用することが好ましい。この場合、研磨布を貼り付けた定盤上に研磨液を供給する手段と主とし、「研磨布で覆われてなる所定溝」にのみ研磨液を直接的に供給する手段を補助的に利用することが好ましい。
なお、研磨布を貼り付けた定盤上に研磨液を供給する手段によって、間接的に「研磨布で覆われてなる所定溝」に研磨液を供給することが可能である。また、「研磨布で覆われてなる所定溝」にのみ研磨液を直接的に供給する手段によって、「研磨布で覆われてなる所定溝」から研磨液を流出させ、間接的に研磨布を貼り付けた定盤上に研磨液を供給することが可能である。
本発明の製造方法及び製造装置において、「研磨布で覆われてなる所定溝」にのみ研磨液を直接的に供給する手段としては、溝の平面視レイアウト形状を図７（１）に示す、渦巻き状（定盤中心を中心とした渦巻き状）とした場合においては、図７（１）及び（２）に示すように、定盤中心から、渦巻き状の溝３ａの中心側の端部に、研磨液供給路１４を介して、研磨液を供給することが好ましい。両面研磨装置における上定盤についても同様であり、上下定盤に形成した双方の溝にそれぞれ研磨液を供給することが好ましい。
「研磨布で覆われてなる所定溝」にのみ研磨液を直接的に供給する手段としては、溝の平面視レイアウト形状を例えば図８に示す態様の如く、複数の溝に分断された形態とした場合においては、例えば複数の溝に分断された各溝の底部等に研磨液供給孔を設けこれと連通された研磨液供給路を介して研磨液を供給すること等によって、各溝へのみ研磨液を直接供給することが可能である。渦巻き状の溝についても、溝の任意の位置の溝の底部等に研磨液供給孔を設けこれと連通された研磨液供給路を介して研磨液を供給すること等によって、一箇所以上の複数箇所から研磨液を溝に直接供給することが可能である。
本発明の製造方法においては、溝の断面形状、溝深さ、溝幅や、溝の平面視レイアウト形状、並びに、溝への研磨液の直接的供給、定盤上への研磨液供給、これらの各研磨液供給量、定盤回転数、基板回転数等の複合作用によって、以下の事項を達成できることが好ましい。
（１）定盤回転時（研磨中）に、溝のうちの一部において研磨液が切れた状態又は研磨液供給作用が失われる液量とならない、ようにすることが好ましい。
（２）定盤回転時（研磨中）に、複数の溝のうちの一部の溝や、溝における各部位において、定盤回転作用及び重力作用（水位の相違をなくす方向に働く作用）によって、研磨液が溝の全体に、時間経過によらず平均して、一定以上の水位（おおよそ半分以上）にあるようにすることが好ましい。
（３）大型基板と研磨布との接触面に、複数溝が介在し、新鮮な研磨液をところどころで供給可能となるようにすること（例えば図１）が好ましい。
（４）大型基板と研磨布との接触面に、常時、溝が介在した状態で研磨されるようにすること（図１参照）が好ましい。
（５）本発明においては、研磨開始から終了までの間、研磨布と大型基板の全面との間にスラリーの薄層を常時介在させる状態で研磨できるようにする、ことが好ましい。
本発明の製造方法は、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態によってもたらされる作用を利用しつつ基板の研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である（構成２）。また、本発明方法は、「研磨布で覆われてなる所定溝」に蓄えられた（保持された）研磨液の作用を利用しつつ基板の研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である（構成２）。
また、本発明の製造方法は、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態によってもたらされる作用、即ち、基板表面から研磨液を掻き取る（除去する作用）作用が、上述した他の形態（図１３、図１５等）に比べ減少する作用を利用しつつ研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
また、本発明の製造方法は、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態によってもたらされる作用、即ち、基板表面から研磨液を掻き取る（除去する作用）作用が、上述した基板表面に研磨液をまとわりつかせる（付着させる）作用に対し相対的に小さくなるという作用を利用しつつ研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
また、本発明の製造方法は、「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」における開口周縁部の形態によってもたらされる作用、即ち、上述した基板表面に研磨液をまとわりつかせる（付着させる）作用が、上述した他の形態（図１３、図１５等）に比べ強いという作用を利用しつつ研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
本発明の製造方法は、上記各作用によって、研磨時（研磨開始から研磨終了時まで）の間、研磨液を基板表面に効果的に付着させる作用、即ち、大型基板の研磨時の大きな研磨抵抗小さくしてあげてより高い荷重で効率よく研磨したいという本願発明の目的、課題を十分に達成できる量の研磨液を基板表面に供給する作用、を利用しつつ研磨を行うことを特徴とするマスクブランク用基板の製造方法である。
本発明の製造方法及び製造装置によれば、以下の作用効果が得られる。
（１）研磨抵抗を低減でき、研磨速度（加工効率）を向上させることができる。このため、大型基板の研磨時の大きな研磨抵抗が小さくなるよう改善してより高い荷重で効率よく研磨したいという本願発明の目的、課題を十分に達成できる。
（２）加工後、基板が研磨布に吸着する面積を減らせること、吸着を抑制する研磨液（スラリー）や水などの流体を基板と研磨布との間に多量に供給できることから、取り外しやすくなる。
（３）研磨抵抗を減らし、機械振動を抑えた加工が可能である。
（４）研磨面の発熱を抑え、瞬間的な研磨剤の凝固を抑え、キズ発生防止を図ることが可能となる。
（５）基板の研磨面に接触している研磨布上の研磨液不足や研磨液切れを防止できるので、基板面内における研磨速度ばらつきが抑制され、高平坦度の基板が得られる。
（６）上述した本発明の「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」では、使用時間に比例して研磨布の厚さが減っていっても、「研磨布で覆われてなる所定溝」の形態が維持されるので、研磨布交換まで研磨抵抗が少なくより高い加重で効率良く研磨するという課題を達成、維持できる。また、研磨布の交換だけで何度でも使用可能である。また、割高な市販の溝付き研磨布の使用が不要である。
また、「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」では、研磨布の厚さ以上の溝を設けること可能である。これに対し、研磨布自体に溝を形成する従来技術では研磨布の厚さ以上の溝を研磨布に形成することは不可能である。このように、本発明の「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」では、溝設計の自由度が増す。
（７）基板の大型化に伴い、基板が研磨布に吸着する吸着力が大きくなる傾向がある。
本発明では、「研磨布で覆われてなる所定溝」の形態が維持され、この「研磨布で覆われてなる所定溝」によって空気または研磨液または水など、基板と研磨布を貼り付けた定盤との密着を取り除く作用を有する流体の抜け道が確保され、この「研磨布で覆われてなる所定溝」の箇所において吸着しないエリアが確保されるので、定盤に貼付された研磨布から基板を取り外しやすくなる。これに対し、研磨布自体に溝を形成する従来技術では、研磨布自体に形成された溝がつぶれ、吸盤のような作用を示すことがあるので、定盤に貼付された研磨布から基板を取り外し易くする効果は薄い。
本発明では、例えば、上定盤に「研磨布で覆われてなる所定溝」を形成した場合、上定盤に貼付された研磨布から基板を取り外しやすくなる作用がある。同様に、下定盤に「研磨布で覆われてなる所定溝」を形成した場合、下定盤に貼付された研磨布から基板を取り外しやすくなる作用がある。
本発明では、例えば、溝の平面視レイアウト形状が図７に示す、渦巻き状（定盤中心を中心とした渦巻き状）であると、大型基板を載置しても、溝全体が基板で覆われることがなく、空気または研磨液または水などの抜け道が十分確保されるので、上下定盤から基板を外しやすくなる。
本発明の製造方法及び製造装置は、上述した作用効果から明らかなように、特に液晶表示装置（ＴＦＴなど）やカラーフィルター（ＣＦ）などの表示装置（例えば、表示パネル部品）製造用の大型のマスクブランク用基板の製造に特に適する（構成５）。大型のマスクブランク用基板としては、大型のマスクブランク用ガラス基板の他に、大型のマスクブランク用透明基板が含まれる。
本発明において、定盤に貼付された研磨布から基板を取り外しやすく作用（方法）は、上記「研磨布で覆われてなる所定溝」によって発揮される基板を取り外しやすく作用に加え、溝や定盤上に供給する研磨液供給量を調整することによって調整可能である。
基板が更に大型化し相対的に研磨液量が不十分となる場合等にあっては、上記の手法に加え、下記（１）〜（６）に示す、定盤の浮上剥離による基板の取り外し容易化手法（特開２００２−１２７０００号公報）との協同を図ることが、基板の取り外し容易化方法として有効である。
（１）図１０に示す、基板キャリア２１によって保持された基板２０を、「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」からなる上下定盤（２２、２３）に挟持させ、上下定盤（２２、２３）を基板２０の被加工面と垂直な軸ａにそれぞれ回転させるとともに、基板キャリア２１を基板２０の被加工面と垂直な軸ｂに回転させることにより、基板２０に対し両面研磨加工を行う基板研磨方法において、基板２０の研磨加工が終了し、上下定盤（２２、２３）の回転が停止する前に、上定盤２２を、基板２０の厚みよりも小さい範囲で所定量を上昇させる。
上記のように、上定盤２２を、基板２０の厚みよりも小さい範囲で所定量を上昇させることにより、基板２０の持っている自重で上定盤２２と基板２０とを剥離する作用が働く。
（２）上記基板研磨方法において、上記所定量は、基板２０の厚みに対して１／４〜３／４とする。
これにより、上定盤２２の上昇量が少なく基板２０と接触し易くなることがなく、また上定盤２２の上昇量が大きすぎてキャリア２１が回転しているときに基板２０が飛び出してしまうことがない。
（３）上記基板研磨方法において、上定盤２２の上昇の前に、上定盤２２と下定盤２３の回転数を異ならしめることによって、基板２０に働く下定盤２３側の摩擦抵抗を、上定盤側２２の摩擦抵抗よりも大きくする。
このように、基板２０に働く下定盤１３側の摩擦抵抗を、上定盤側２２の摩擦抵抗よりも大きくしているので、下定盤２３に基板２０を付着させているものの、上定盤２２と基板２０とが付着することを防止している。
（４）上記基板研磨方法において、上定盤２２の上昇の前に、上定盤２２の回転数を、下定盤２３の回転数よりも大きくする。
これにより、基板２０に働く下定盤２３側の摩擦力を上定盤２２側の摩擦力よりも大きくすることができる。
（５）上記基板研磨方法において、下定盤２３の回転数に対する上定盤２２の回転数の比率を、１：４以上とする。
これにより、上定盤からの基板の剥離が成功する確率を示す剥離成功率を高めることができる。
（６）上記基板研磨方法において、下定盤２３の回転数に対する上定盤２２の回転数の比率を１：４〜７とする。
これにより、剥離成功率を低下させることはなく、しかも粗さ制御コントロールがしにくくなるなどの心配もない。
本発明において、研磨布（ポリッシングパッド）としては、例えば、人工皮革、発泡ウレタン、不飽和ポリエステル繊維などが挙げられる。研磨布には、基層と発泡樹脂層を備える研磨布が含まれる。
研磨液としては、研磨粒子と水との懸濁液（スラリー）などが好ましい。
なお、研磨粒子として酸化セリウム（ＣｅＯ２）使用する研磨工程（例えば後述する第一ポリッシング工程）では研磨粒子に起因した研磨抵抗がコロイダルシリカ（ＳｉＯ２）使用する研磨工程（例えば後述する第三ポリッシング工程）に比べ大きいので、本発明の効果が大きい。
なお、本発明の「研磨布で覆われてなる所定溝」を有する「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」の作用、原理は、大面積基板以外にも応用しうる。但し、小型の電子デバイス用基板（マスクブランクス用基板、液晶ディスプレイ用基板、情報記録媒体用基板等）の場合、現状では溝のない研磨布を用いて研磨を実施しており、図１１を用いて説明したように研磨抵抗が大きくなるといった課題は生じていない。
また、本発明の製造方法は、マスクブランク用基板の表面が所望の平坦度と所望の平滑度が得られるように複数の研磨工程を経てマスクブランク用基板を製造する（構成６）ことが効率よくマスクブランク用基板が得られる点で好ましい。また、更に、複数の研磨工程は、マスクブランク用基板を、研磨布を貼り付けた所定の溝形状を有する上定盤と下定盤によって挟み、マスクブランク用基板と上定盤、下定盤が相対的に移動することによって、マスクブランク用基板の両表面を両面研磨してマスクブランク用基板を製造する（構成７）ことが好ましい。また、複数の研磨工程の間に、マスクブランク用基板の表面の平坦度を測定し（構成８）、平坦度の測定によって得られた測定結果に基づいて、マスクブランク用基板表面の平坦度が所望の平坦度となるように、研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、片面研磨によりマスクブランク用基板を製造する（構成９）ことが、効率が良く、高い歩留まりでマスクブランク用基板が得られる点で好ましい。
また、本発明のマスクブランクの製造方法は、上記のマスクブランク用基板の製造方法によって得られたマスクブランク用基板の表面に、マスクパターンとなるマスクパターン用薄膜を形成することを特徴とする（構成１０）。このように作製されたマスクブランクは、高平坦性を維持しつつ、欠陥のないマスクブランクを得ることができる。本発明のマスクブランクとしては、マスクブランク用基板上に遮光性膜が形成されたマスクブランクや、半透光性膜と遮光性膜とをマスクブランク用基板上に順不同で形成されたグレートーンマスクブランクなどが挙げられる。また、遮光性膜の上層には反射防止機能を有する反射防止膜を兼ね備えても構わない。
遮光性膜の材料としては、クロム、クロムの酸化物、クロムの窒化物、クロムの炭化物、クロムの酸化窒化物、クロムの酸化炭化物、クロムの酸化窒化炭化物、クロムの窒化炭化物、クロムの弗化物、それらを少なくとも１つ含む材料が好ましい。遮光性膜は単層でも複数層でも構わない。遮光性膜の材料としてクロムを含む材料を使用する場合、遮光性膜を構成する全ての層に窒素を含む材料が膜応力低減の点で好ましい。また、遮光性膜としては、クロムを含む材料に限らない。遮光性膜の材料としては、ＭｏとＳｉで構成されるＭｏＳｉ系材料に限らず、金属及びシリコン（ＭＳｉ、Ｍ：Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ等の遷移金属）、酸化窒化された金属及びシリコン（ＭＳｉＯＮ）、酸化炭化された金属及びシリコン（ＭＳｉＣＯ）、酸化窒化炭化された金属及びシリコン（ＭＳｉＣＯＮ）、酸化された金属及びシリコン（ＭＳｉＯ）、窒化された金属及びシリコン（ＭＳｉＮ）などを使用してもよい。
半透光性膜の材料としては、マスクを作製する際に使用するエッチャントに対して、上述の遮光性膜とエッチング選択性を有する材料が好ましい。遮光性膜の材料がクロムを含む材料の場合、半透光性膜の材料は、ＭｏとＳｉで構成されるＭｏＳｉ系材料に限らず、金属及びシリコン（ＭＳｉ、Ｍ：Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｃｒ等の遷移金属）、酸化窒化された金属及びシリコン（ＭＳｉＯＮ）、酸化炭化された金属及びシリコン（ＭＳｉＣＯ）、酸化窒化炭化された金属及びシリコン（ＭＳｉＣＯＮ）、酸化された金属及びシリコン（ＭＳｉＯ）、窒化された金属及びシリコン（ＭＳｉＮ）などが挙げられる。
また、本発明のマスクの製造方法は、上述のマスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクにおけるマスクパターン用薄膜をパターニングして、マスクブランク用基板の表面にマスクパターンを形成することを特徴とする（構成１１）。このように作製されたマスクは、マスクパターンの位置精度が良好で、パターン欠陥もないマスクが得られる。
（実施例）
次に、本発明の実施例を掲げて本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
マスクブランク用基板の製造工程は、（１）粗ラッピング工程、（２）形状加工程、（３）精ラッピング工程、（４）第一ポリッシング工程、（５）第二ポリッシング工程、（６）第三ポリッシング工程、（７）洗浄工程、（８）評価工程、の各工程を有する。以下、各工程を詳細に説明する。
（１）粗ラッピング工程
まず、合成石英ガラスからなるシートガラスから研削砥石で切り出して、長方形状の大型のマスクブランク用基板（３３０ｍｍ×４５０ｍｍ以上：８００ｍｍ×９２０ｍｍ、厚み１０ｍｍ）を得た。
次いで、マスクブランク用基板にラッピング工程を施した。このラッピング工程は、寸法精度及び形状精度の向上を目的としている。ラッピング工程は、両面ラッピング装置を用いて行い、砥粒の粒度を＃４００で行った。詳しくは、粒度＃４００のアルミナ砥粒を用い、荷重Ｌを１００ｋｇ程度に設定して、キャリアに収納したマスクブランク用基板の両面を所定の精度に仕上げた。
（２）形状加工工程
次に、外周端面も研削して外形寸法を整えた後、外周端面及び内周面に所定の面取り加工を施した。
（３）精ラッピング工程
次に、砥粒の粒度を＃１０００に変え、マスクブランク用基板表面をラッピングすることにより、マスクブランク用基板の両面を所定の精度に仕上げた。 上記精ラッピング工程を終えたマスクブランク用基板を、中性洗剤、水の各洗浄槽に順次浸漬して洗浄した。
（４）第一ポリッシング工程
次に、ポリッシング工程を施した。このポリッシング工程は、上述したラッピング工程で残留した傷や歪みの除去を目的とするもので、図１０に示す大型マスクブランク用両面研磨装置を用いて行った。詳しくは、下定盤として、図７に示す、定盤中心を中心とした渦巻き状の溝（定盤中心から時計回りの渦溝）が形成されてなる「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」３を用い、図７（１）及び（２）に示すように、下定盤中心から、渦の中心側の端部に、研磨液供給路１４を介して、研磨液を供給した。同様に、上定盤として、定盤中心を中心とした渦巻き状の溝（定盤中心から反時計回りの渦溝）が形成されてなる
「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」を用い、上定盤中心から、渦の中心側の端部に、研磨液供給路を介して、研磨液を供給した。なお、図１０に示す大型マスクブランク用両面研磨装置においては、上下定盤（２２、２３）の回転軸ａと基板２０の回転軸ｂとの距理は、基板２０が回転軸ｂを軸として回転した場合であっても、基板２０のいずれの箇所も回転軸ａの箇所を通過することのないようにすることが好ましく、図１０に示す装置ではこのことを適用した。
定盤に形成する溝の断面形状の形態は図５に示す形態とし、溝の開口周縁部における曲面１ｃのＲ：１０ｍｍ、溝の底部の曲面１ｄのＲ’：２５ｍｍ、溝深さｈ：１．５ｍｍ、溝幅ｗ：２０ｍｍとした。研磨布の厚さは２ｍｍとした。
ポリシャとして硬質ポリシャを用い、以下の研磨条件で実施した。
研磨液：酸化セリウム（平均粒径２〜３μｍ）砥粒に水を加えた遊離砥粒
研磨布：軟質ポリシャ（スウェードタイプ）、厚さ２ｍｍ
溝にのみ直接的に供給する研磨液量：５リットル／ｍｉｎ
定盤上に供給する研磨液量：２リットル／ｍｉｎ
上定盤回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て時計回り回転）
下定盤回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て反時計回り回転）
キャリア（マスクブランク用基板）回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て反時計回り回転）
荷重（付圧）：８０〜１００ｇ／ｃｍ２
研磨時間：３０〜１００分
除去量：３５〜７５μｍ
上記ポリッシング工程を終えたマスクブランク用基板を、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。尚、各洗浄槽には超音波を印加した。また、この洗浄工程は、次の第二ポリッシング工程において使用する研磨液が同一のものである場合、省略することもできる。
（５）第二ポリッシング工程
次に、図９に示す大型マスクブランク用片面研磨装置を用い、第二ポリッシング工程を実施した。
詳しくは、図７に示す、定盤中心を中心とした渦巻き状の溝（定盤中心から時計回りの渦溝）が形成されてなる「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」３を用い、図７（１）及び（２）に示すように、下定盤中心から、渦の中心側の端部に、研磨液供給路１４を介して、研磨液を供給した。なお、図９に示す大型マスクブランク用片面研磨装置においては、下定盤２３の回転軸ａと基板２０の回転軸ｂとの距理は、基板２０が回転軸ｂを軸として回転した場合であっても、基板２０のいずれの箇所も回転軸ａの箇所を通過することのないようにすることが好ましく、図９に示す装置ではこのことを適用した。
定盤に形成する溝の断面形状の形態は図５に示す形態とし、溝の開口周縁部における曲面１ｃの曲率半径Ｒ：１０ｍｍ、溝の底部の曲面１ｄの曲率半径Ｒ’：２５ｍｍ、溝深さｈ：１．５ｍｍ、溝幅ｗ：２０ｍｍとした。研磨布の厚さは２ｍｍとした。
ポリシャとして超軟質ポリシャを用い、以下の研磨条件で実施した。
研磨液：コロイダルシリカ（平均粒径 ５０ 〜 ８０ ｎｍ）砥粒に水を加えた遊離砥粒
研磨布：超軟質ポリシャ（スウェードタイプ）、厚さ２ｍｍ
溝にのみ直接的に供給する研磨液量：５リットル／ｍｉｎ
定盤上に供給する研磨液量：２リットル／ｍｉｎ
下定盤回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て反時計回り回転）
キャリア（マスクブランク用基板）回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て反時計回り回転）
荷重（付圧）：８０〜１００ｇ／ｃｍ２
研磨時間：３０〜５０分
除去量：３５〜４５μｍ
（６）第三ポリッシング工程（鏡面研磨加工工程）
次に、図１０に示す大型マスクブランク用両面研磨装置を用い、ポリシャとして硬質ポリシャから軟質ポリシャに変えて第三ポリッシング工程（鏡面研磨加工工程；ファイナルポリッシング）を実施した。
詳しくは、下定盤として、図７に示す、定盤中心を中心とした渦巻き状の溝（定盤中心から時計回りの渦溝）が形成されてなる「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」３を用い、図７（１）及び（２）に示すように、下定盤中心から、渦の中心側の端部に、研磨液供給路１４を介して、研磨液を供給した。同様に、上定盤として、定盤中心を中心とした渦巻き状の溝（定盤中心から反時計回りの渦溝）が形成されてなる「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」を用い、上定盤中心から、渦の中心側の端部に、研磨液供給路を介して、
研磨液を供給した。なお、図１０に示す大型マスクブランク用両面研磨装置においては、上下定盤（２２、２３）の回転軸ａと基板２０の回転軸ｂとの距理は、基板２０が回転軸ｂを軸として回転した場合であっても、基板２０のいずれの箇所も回転軸ａの箇所を通過することのないようにすることが好ましく、図１０に示す装置ではこのことを適用した。
定盤に形成する溝の断面形状の形態は図５に示す形態とし、溝の開口周縁部における曲面１ｃの曲率半径Ｒ：１０ｍｍ、溝の底部の曲面１ｄの曲率半径Ｒ’：２５ｍｍ、溝深さｈ：１．５ｍｍ、溝幅ｗ：２０ｍｍとした。研磨布の厚さは２ｍｍとした。
ポリシャとして超軟質ポリシャを用い、以下の研磨条件で実施した。
研磨液：コロイダルシリカ（平均粒径 ５０ 〜 ８０ ｎｍ）砥粒に水を加えた遊離砥粒
研磨布：超軟質ポリシャ（スウェードタイプ）、厚さ２ｍｍ
溝にのみ直接的に供給する研磨液量：５リットル／ｍｉｎ
定盤上に供給する研磨液量：２リットル／ｍｉｎ
上定盤回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て時計回り回転）
下定盤回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て反時計回り回転）
キャリア（マスクブランク用基板）回転数：１〜５０ｒｐｍ（装置上面から見て反時計回り回転）
荷重（付圧）：８０〜１００ｇ／ｃｍ２
研磨時間：３０〜５０分
除去量：３５〜４５μｍ
（７）洗浄工程
上記第三ポリッシング工程を終えたマスクブランク用基板を、アルカリ（ＮａＯＨ）、硫酸に順次浸漬して、洗浄を行った。尚、各洗浄槽には超音波を印加した。さらに、中性洗剤、純水、純水、ＩＰＡ、ＩＰＡ（蒸気乾燥）の各洗浄槽に順次浸漬して、洗浄した。
（８）評価工程
このようにして得られたマスクブランク用基板は、高い平坦性（１１μｍ）、高い平滑性、さらに傷等の欠陥のないものに仕上げることができた。
また、第一〜第三ポリッシング工程において、大型基板の研磨時の大きな研磨抵抗が小さくなるよう改善してより高い荷重で効率よく研磨したいという本願発明の目的、課題を十分に達成できた。また、これらの工程において、高い荷重で大型基板の研磨を行ったが、装置各部及び装置全体に振動は全く発生しなかった。また、これらの工程において、上下の所定の定盤から基板を容易に取り外すことができた。
なお、得られたマスクブランク用大型基板上に遮光膜等を成膜して効率よく大型マスクブランクを製造することができた。
（実施例２）
上記実施例１において、ラッピング工程を経て得られたマスクブランク用基板に対して、図１０に示す大型マスクブランク用両面研磨装置を用い、第一ポリッシング工程と同じ条件にて基板２０の両主表面を両面研磨した。
両面研磨した基板２０の両主表面の平坦度を測定したところ、表面が５．３μｍ、裏面が１１．４μｍであった。
次に、実施例１と同様に、図９に示す大型マスクブランク用片面研磨装置を用い、裏面に対して第二ポリッシング工程を実施した。
尚、片面研磨装置の定盤に形成する溝の断面形状及び、研磨布の厚さは実施例１と同様のものを使用し、平坦度が約５μｍとなるような研磨条件（下定盤回転数、キャリア回転数、荷重、研磨時間）を適宜設定して研磨を実施した。
基板２０の裏面の平坦度を測定したところ、６．２μｍであった。
最後に、実施例１と同様に、図１０に示す大型マスクブランク用両面研磨装置を用い、第二ポリッシング工程によって得られた基板２０の平坦度を維持又は良好になるように、荷重を５０〜８５ｇ／ｃｍ２に変えた以外は実施例１と同様にして第三ポリッシング工程を実施した。
得られた基板２０の両主表面の平坦度を測定したところ、表面が４．７μｍ、裏面が６．２μｍと非常に良好であった。また、表面の平滑性も研磨によるはけ目もなく鏡面状態となっており良好であった。また、傷やクラック、かけ等の欠陥もなく良好であった。
この得られた基板２０の表面に窒化クロム膜、窒化炭化クロム膜、酸化窒化クロム膜を積層し、膜の深さ方向全てに窒素が含有された反射防止膜付き遮光膜をスパッタリングにより形成してＴＦＴ製造用大型マスクブランク、及びＣＦ製造用大型マスクブランクを得た。得られた大型マスクブランクは、基板２０の平坦度から殆ど変化がなく高平坦度を維持しており、また、欠陥もなく良好であった。
上述の大型マスクブランクにおける遮光膜上にレジスト膜を形成し、レジスト膜に所望のパターンを描画した後、現像処理してレジストパターンを形成した。次に、レジストパターンをマスクにして、遮光膜をウェットエッチング液にてウェットエッチング処理して遮光膜パターンを形成した後、レジスト膜を剥離して、ＴＦＴ製造用マスク、及びＣＦ製造用マスクを得た。この得られたマスクはパターン位置精度も良好で、パターン欠陥もなく良好であった。
（比較例１〜２）
実施例１における第一〜第三ポリッシング工程において、定盤上に溝のない研磨布を貼り付けた定盤（比較例１）、又は、定盤上に溝付きの研磨布を貼り付けた定盤（比較例２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にしてて研磨を行いマスクブランク用基板を製造した。
これらの場合、第一〜第三ポリッシング工程において、図１３にて説明したのと同様に、研磨液１１の供給側Ａとは反対側Ｂにおいて、遠目でみて研磨布上の研磨液不足や研磨液切れが確認され、定盤駆動モーターの電流値上昇や、装置全体に振動発生が生じるなど、研磨抵抗が大きく、研磨効率が良いとは言えない状況であった。
そこで、第一〜第三ポリッシング工程において、荷重を低くして研磨を行った。このため、研磨速度が遅くなるので研磨時間が長く、研磨効率が実施例１と比べて５分の１と非常に悪くならざるを得なかった。また、これらの工程において、上下の定盤から基板を取り外すことは容易でなかった。
更に、得られたマスクブランク用基板は、断面で見て基板外周部から基板中心部に向かいなだらかに板厚が厚くなる傾向が見受けられた。これに対し、実施例１では、このような傾向は見受けられなかった。尚、比較例１、２におけるマスクブランク用基板の両主表面の平坦度を測定したところ、比較例１は、表面が３５μｍ、裏面が４８μｍ、比較例２も表面が３７μｍ、裏面が４５μｍとＴＦＴ製造用マスクブランク用基板の平坦度規格２０μｍ以下、ＣＦ製造用マスクブランク用基板の平坦度規格３０μｍ以下の規格から逸脱していた。
本発明の「研磨布で覆われてなる所定溝」を有する「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」の一形態を説明するための模式的断面図である。 本発明の「定盤上に形成される所定の開口周縁部形態を有する溝」の一形態を説明するための模式的断面図である。 本発明の「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の他の形態を説明するための模式的断面図である。 本発明の「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の更に他の形態を説明するための模式的断面図である。 本発明の「定盤上に形成される所定の開口周縁部形態を有する溝」の他の形態を説明するための模式的断面図である。 本発明の「定盤上の所定の開口周縁部形態を有する溝」の形態を反映して形成される「研磨布で覆われてなる所定溝」の一形成方法を説明するための模式的断面図である。 本発明の「研磨布で覆われてなる所定溝」を有する「研磨布を貼り付けてなる所定の定盤」の平面視レイアウト形状等を説明するための模式図であり、図７（１）は平面図、図７（２）は図７（１）のＡ−Ａ線断面図である。 本発明の溝の平面視レイアウト形状の他の態様を説明するための模式的平面図である。 本発明の実施例で使用した片面研磨装置を説明するための模式図である。 本発明の実施例で使用した両面研磨装置を説明するための模式図である。 小型のマスクブランク用基板の研磨の様子を説明するための模式的断面図である。 大型のマスクブランク用基板の研磨の様子を説明するための模式的断面図である。 大型のマスクブランク用基板を、溝を有する研磨布によって研磨することを説明するための模式的断面図である。 大型のマスクブランク用基板を、溝を有する研磨布によって研磨する際の研磨布の様子を説明するための模式的断面図である。 大型のマスクブランク用基板を、定盤の上面及び凹溝あるいは定盤の上面及びＶ溝に沿って研磨布を貼り付けてなる定盤を用いて、実験した様子を説明するための模式的断面図である。
１ 定盤
２ 研磨布
３ 研磨布を貼り付けてなる定盤
３ａ「研磨布で覆われてなる所定溝」
４ 基板
１１ 研磨液
２０ 基板
２１ キャリア
２２ 上定盤
２３ 下定盤

Claims (12)

  1. ３３０ｍｍ×４５０ｍｍのサイズ以上の大きさを有するガラス基板と、前記ガラス基板
    の下側に設けられ、研磨布が貼り付けられた定盤とを、一定荷重をかけた状態で相対的に
    移動させ、その際研磨液を研磨布とガラス基板との接触面間に供給してガラス基板の研磨
    を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
    前記研磨布を貼り付けた定盤は、定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、
    前記溝は、開口周縁部において、研磨布貼り付け面から定盤の厚さ方向になだらかに傾
    斜していく断面形状を有し、
    前記溝は、渦巻き状の平面視レイアウトで定盤の研磨布貼り付け面に形成され、平面視
    レイアウトにおける前記溝の幅が、前記定盤の中心側から外周側に向かって小さくなって
    おり、
    前記研磨布は、前記定盤の研磨布貼り付け面及び前記溝の形態に沿って貼り付けられ、
    前記定盤の中心に設けられた研磨液供給路から前記溝の渦巻き状の中心側の端部に研磨
    液が供給され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. ３３０ｍｍ×４５０ｍｍのサイズ以上の大きさを有するガラス基板と、前記ガラス基板
    の下側に設けられ、研磨布が貼り付けられた定盤とを、一定荷重をかけた状態で相対的に
    移動させ、その際研磨液を研磨布とガラス基板との接触面間に供給してガラス基板の研磨
    を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
    前記研磨布を貼り付けた定盤は、定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、
    前記溝は、開口周縁部において、研磨布貼り付け面から定盤の厚さ方向になだらかにか
    つ直線的に傾斜していく断面形状を有し、
    前記溝は、渦巻き状の平面視レイアウトで定盤の研磨布貼り付け面に形成され、平面視
    レイアウトにおける前記溝の幅が、前記定盤の中心側から外周側に向かって小さくなって
    おり、
    前記研磨布は、前記定盤の研磨布貼り付け面及び前記溝の形態に沿って貼り付けられ、
    前記定盤の中心に設けられた研磨液供給路から前記溝の渦巻き状の中心側の端部に研磨
    液が供給され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。
  3. ３３０ｍｍ×４５０ｍｍのサイズ以上の大きさを有するガラス基板と、前記ガラス基板
    の下側に設けられ、研磨布が貼り付けられた定盤とを、一定荷重をかけた状態で相対的に
    移動させ、その際研磨液を研磨布とガラス基板との接触面間に供給してガラス基板の研磨
    を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
    前記研磨布を貼り付けた定盤は、定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、
    前記溝は、少なくとも溝の開口周縁部が丸みを帯び、かつ全体が緩やかな曲線で構成さ
    れた断面形状を有し、
    前記溝は、渦巻き状の平面視レイアウトで定盤の研磨布貼り付け面に形成され、平面視
    レイアウトにおける前記溝の幅が、前記定盤の中心側から外周側に向かって小さくなって
    おり、
    前記研磨布は、前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記溝の形態に沿って貼り付けられ
    、
    前記定盤の中心に設けられた研磨液供給路から前記溝の渦巻き状の中心側の端部に研磨
    液が供給され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. ３３０ｍｍ×４５０ｍｍのサイズ以上の大きさを有するガラス基板と、前記ガラス基板
    の下側に設けられ、研磨布が貼り付けられた定盤とを、一定荷重をかけた状態で相対的に
    移動させ、その際研磨液を研磨布とガラス基板との接触面間に供給してガラス基板の研磨
    を行う工程を有するマスクブランク用基板の製造方法であって、
    前記研磨布を貼り付けた定盤は、定盤の研磨布貼り付け面に溝を有し、
    前記溝は、開口周縁部に形成される曲面と、底部に形成される曲面とで少なくとも構成
    された曲面を有し、
    前記溝は、渦巻き状の平面視レイアウトで定盤の研磨布貼り付け面に形成され、平面視
    レイアウトにおける前記溝の幅が、前記定盤の中心側から外周側に向かって小さくなって
    おり、
    前記研磨布は、前記定盤の研磨布貼り付け平面及び前記溝の形態に沿って貼り付けられ
    、
    前記定盤の中心に設けられた研磨液供給路から前記溝の渦巻き状の中心側の端部に研磨
    液が供給され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. 前記溝は、断面形状の全体が緩やかな曲線で構成されていることを特徴とする請求項１
    または４に記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  6. 前記溝は、深さが１〜１０ｍｍ、幅が１０〜５０ｍｍであることを特徴とする請求項１
    から５のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  7. 前記研磨布は、スウェードタイプであることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
    記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  8. 前記研磨を行う工程は、前記ガラス基板の表面が所望の平坦度と所望の平滑度が得られ
    るように複数の研磨工程を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のマス
    クブランク用基板の製造方法。
  9. 前記複数の研磨工程は、前記ガラス基板を、前記研磨布を貼り付けた所定の溝形状を有
    する上定盤と下定盤によって挟み、前記ガラス基板と前記上定盤、前記下定盤が相対的に
    移動することによって、前記ガラス基板の両表面を両面研磨することを特徴とする請求項
    １から８のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法。
  10. 前記複数の研磨工程の間に、前記ガラス基板の表面の平坦度を測定する平坦度測定工程
    を有し、
    前記平坦度測定工程によって得られた測定結果に基づいて前記ガラス基板の表面の平坦
    度が所望の平坦度となるように、前記研磨布を貼り付けた所定の定盤を用い、片面研磨に
    よりガラス基板を研磨することを特徴とする請求項９に記載のマスクブランク用基板の製
    造方法。
  11. 請求項１から１０のいずれかに記載のマスクブランク用基板の製造方法によって得られ
    たマスクブランク用基板の表面に、マスクパターンとなるマスクパターン用薄膜を形成す
    ることを特徴とするマスクブランクの製造方法。
  12. 請求項１１に記載のマスクブランクの製造方法によって得られたマスクブランクにおけ
    る前記マスクパターン用薄膜をパターニングして、前記マスクブランク用基板の表面にマ
    スクパターンを形成することを特徴とするマスクの製造方法。
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