JP6948988B2 - Photomask substrate and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、フォトマスク用基板およびその製造方法に関し、基板のコーナー部の形状を工夫することにより、例えば、ハンドリング操作時の安定性向上、識別性の向上をなし得るフォトマスク用基板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a photomask substrate and a method for manufacturing the same, and by devising the shape of a corner portion of the substrate, for example, a photomask substrate and its manufacture capable of improving stability and distinctiveness during handling operations. Regarding the method.
合成シリカガラスは、低熱膨張性と光透過性に優れていることから、ICやLCDのフォトリソグラフィ用のフォトマスク用基板として使われている。
このフォトマスク用基板は、合成シリカガラスのブロックを得た後に、スライス、面取り、および研磨加工を施すことによって製造される。この研磨加工では、基板の主表面に対しては平坦化(鏡面化)加工を施し、また基板の側面に対しても、切削加工により生じた凹凸や微細な裂溝に研磨粒子等が捕捉される原因となる、ピンホール等の欠陥の発生を抑制するために、所定の研磨加工が施される。
Synthetic silica glass is used as a photomask substrate for photolithography of ICs and LCDs because of its excellent low thermal expansion and light transmission.
This photomask substrate is manufactured by obtaining a block of synthetic silica glass and then slicing, chamfering, and polishing. In this polishing process, the main surface of the substrate is flattened (mirrored), and the side surfaces of the substrate are also trapped by abrasive particles and the like in the irregularities and fine fissures generated by the cutting process. A predetermined polishing process is performed in order to suppress the occurrence of defects such as pinholes, which cause the problem.
昨今、フォトマスク用基板に対する品質向上の要求がますます高まり、フォトマスク用基板の研磨は、主表面はもちろん、側面についても、単なる平坦化だけではなく、目的に応じた処理が行われてきている。 In recent years, the demand for quality improvement of photomask substrates has been increasing, and polishing of photomask substrates has been performed not only on the main surface but also on the side surfaces, not just flattening, but also according to the purpose. There is.
その一つに、基板のハンドリング性が挙げられる。例えば、大型化したフォトマスク用基板において、ハンドリング時に手から重い基板が滑り、しっかりと保持できない場合があるという問題に対して、側端面に厚さ方向に沿って滑り止め用の複数の凹凸部を有するとしたものが知られている(特許文献1参照)。
また、マスクブランク用基板において、角部側領域の端面の算術平均粗さRaが0.5nm以下の鏡面であり、中央側領域を粗面とすることで、ハンドリング時等の取扱いが容易とするものが知られている(特許文献2参照)。
One of them is the handleability of the substrate. For example, in a large-sized photomask substrate, there are cases where a heavy substrate slips from the hand during handling and cannot be held firmly. Is known to have (see Patent Document 1).
Further, in the mask blank substrate, the arithmetic average roughness Ra of the end surface of the corner side region is a mirror surface of 0.5 nm or less, and the central region is a rough surface, which facilitates handling during handling and the like. Is known (see Patent Document 2).
ところで、最近は、側面についても、主表面と同様に、表面粗さが小さく抑えられていることに加えて、全面に亘って均一な面状態であることが求められている。
これは、基板の大口径化により、側面部の一部の箇所と表面粗さや形状が異なることによる寸法精度や光学的特性への影響が無視できない状況になってきたことによる。
By the way, recently, as with the main surface, the side surface is required to have a uniform surface condition over the entire surface in addition to keeping the surface roughness small.
This is due to the fact that due to the increase in the diameter of the substrate, the influence on the dimensional accuracy and the optical characteristics due to the difference in surface roughness and shape from a part of the side surface portion cannot be ignored.
この点からして、特許文献1に記載の技術は、側面に凹凸があるため、側面において平坦度と鏡面が要求されるような製品には必ずしも適しているとは言えない。
また、特許文献2に記載の技術は、1つの側面内に、表面粗さの異なる領域が存在するので、これらが光学的特性や寸法精度に影響する虞がある。また側面の加工はエリアが狭いので、2種類の表面粗さの領域を作り分けると、加工工程が増加し、コスト高になる。
From this point of view, the technique described in
Further, in the technique described in
本発明者は、前記した課題を解決するために、1つの側面内に、表面粗さの異なる領域を形成することによる、光学的特性や寸法精度の影響を排除するため、光学的特性や寸法精度への影響が少ない、フォトマスク用のガラス基板のコーナー部に着目した。
そして、コーナー部の表面粗さと側面の表面粗さを近似させつつ、ハンドリング性を向上させること、前記ハンドリング性を向上させるコーナー部を容易に形成することを鋭意研究し、本発明を想到するに至った。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor eliminates the influence of optical characteristics and dimensional accuracy by forming regions having different surface roughness in one side surface, so that the optical characteristics and dimensions can be eliminated. We focused on the corners of the glass substrate for photomasks, which have little effect on accuracy.
Then, while approximating the surface roughness of the corner portion and the surface roughness of the side surface, it is diligently studied to improve the handleability and to easily form the corner portion to improve the handleability, and to conceive the present invention. I arrived.
本発明は、基板のハンドリング性を向上させ、かつ、光学的特性や寸法精度が保持されたフォトマスク用基板およびその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a photomask substrate and a method for manufacturing the same, which improve the handleability of the substrate and maintain optical characteristics and dimensional accuracy.
上記目的を達成するためになされた本発明に係るフォトマスク用基板は、互いに対向する2つの主表面と、前記2つの主表面との間に形成された側面と、前記側面のうち隣り合う2つの間に形成されたコーナー部と、を備えるシリカガラスからなるフォトマスク用基板であって、前記コーナー部は、算術平均粗さRaが0.003μm以上0.015μm以下であり、前記コーナー部の十点平均粗さRzjisが前記側面の十点平均粗さRzjisよりも大きい値であることを特徴とする。
尚、算術平均粗さRa、十点平均粗さRzjisは、JIS B0601−2001で定義されるものである。
The photomask substrate according to the present invention made to achieve the above object has two main surfaces facing each other, a side surface formed between the two main surfaces, and two adjacent side surfaces. A photomask substrate made of silica glass including a corner portion formed between the two, wherein the corner portion has an arithmetic average roughness Ra of 0.003 μm or more and 0.015 μm or less, and the corner portion has a corner portion. It is characterized in that the ten-point average roughness Rzjis is a value larger than the ten-point average roughness Rzjis of the side surface.
The arithmetic average roughness Ra and the ten-point average roughness Rzjis are defined by JIS B0601-2001.
本発明は、光学的特性や寸法精度への影響が少ない、フォトマスク用のガラス基板のコーナー部の十点平均粗さRzjisを、前記側面の十点平均粗さRzjisよりも大きい値としたことにより、コーナー部は滑りにくく、優れたハンドリング性を得ることができる。
コーナー部の十点平均粗さRzjisを前記側面の十点平均粗さRzjisよりも大きい値としたことにより、コーナー部4における算術平均粗さRaは側面3の算術平均粗さRaよりも大きくなる。前記側面の算術平均粗さRaが、一般的に0.010μm以下であることからして、コーナー部4における算術平均粗さRa(最大値)は0.015μmとなる。
一方、側面が鏡面状態の場合は、コーナー部4における算術平均粗さRa(最小値)は0.003μmとなる。
このように、前記コーナー部の算術平均粗さRaが0.003μm以上0.015μm以下とすることにより、光学的特性や寸法精度への影響を排除することができる。
In the present invention, the ten-point average roughness Rzjis of the corners of the glass substrate for a photomask, which has little influence on the optical characteristics and dimensional accuracy, is set to a value larger than the ten-point average roughness Rzjis of the side surface. As a result, the corner portion is not slippery, and excellent handleability can be obtained.
By setting the ten-point average roughness Rzjis of the corner portion to a value larger than the ten-point average roughness Rzjis of the side surface, the arithmetic average roughness Ra of the
On the other hand, when the side surface is in a mirror surface state, the arithmetic mean roughness Ra (minimum value) at the
As described above, by setting the arithmetic average roughness Ra of the corner portion to 0.003 μm or more and 0.015 μm or less, it is possible to eliminate the influence on the optical characteristics and the dimensional accuracy.
ここで、前記コーナー部は、十点平均粗さRzjisが0.07μm以上0.15μm以下であり、前記十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差が0.02μm以上0.05μm以下であることが望ましい。
尚、この最大高さRzは、算術平均粗さRa、十点平均粗さRzjisと同様に、JIS B0601−2001で定義されるものである。
Here, in the corner portion, the ten-point average roughness Rzjis is 0.07 μm or more and 0.15 μm or less, and the difference between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz is 0.02 μm or more and 0.05 μm or less. Is desirable.
The maximum height Rz is defined by JIS B0601-2001, similarly to the arithmetic average roughness Ra and the ten-point average roughness Rzjis.
また、4つのコーナー部を備え、4つのうち少なくとも一つのコーナー部の算術平均粗さRaが他のコーナー部の算術平均粗さと異なることが望ましい。
このように、4つのうち少なくとも一つのコーナー部の算術平均粗さRaが他のコーナー部の算術平均粗さRaと異なるように構成されている場合には、前記コーナー部を用いて基板の表裏、基板の方向などを識別することができる。
Further, it is desirable that four corner portions are provided and the arithmetic mean roughness Ra of at least one of the four corner portions is different from the arithmetic mean roughness Ra of the other corner portions.
In this way, when the arithmetic average roughness Ra of at least one of the four corners is configured to be different from the arithmetic average roughness Ra of the other corners, the front and back surfaces of the substrate are used using the corners. , The orientation of the substrate, etc. can be identified.
また、前記した課題を解決するために本発明にかかるフォトマスク用基板の製造方法は、互いに対向する2つの主表面と、前記2つの主表面との間に形成された側面と、前記側面のうち隣り合う2つの間に形成されたコーナー部と、を備えるシリカガラスからなるフォトマスク用基板の製造方法であって、前記側面に研磨パッドを押し当てて研磨する側面研磨工程と、前記コーナー部に前記研磨パッドを押し当てて研磨するコーナー研磨工程と、 を含み、前記コーナー研磨工程における研磨時間を調整することにより、前記コーナー部の算術平均粗さRaが0.003μm以上0.015μm以下であり、かつ前記コーナー部の十点平均粗さRzjisが前記側面の十点平均粗さRzjisよりも大きいことを特徴とする。
なお、前記コーナー研磨工程における研磨時間は、前記コーナー部における算術平均粗さRaと前記側面における算術平均粗さRaとを同じにするのに必要な時間の半分の研磨時間であることが望ましい。
このような製造方法によれば、前記した本発明にかかるフォトマスク用基板を得ることができ、また、その効果を奏することができる。
Further, in the method for manufacturing a photomask substrate according to the present invention in order to solve the above-mentioned problems, two main surfaces facing each other, a side surface formed between the two main surfaces, and the side surface of the side surface. A method for manufacturing a photomask substrate made of silica glass, which comprises a corner portion formed between two adjacent two portions, wherein a side polishing step of pressing a polishing pad against the side surface to polish the corner portion and the corner portion. The arithmetic average roughness Ra of the corner portion is 0.003 μm or more and 0.015 μm or less by adjusting the polishing time in the corner polishing step, which includes a corner polishing step of pressing the polishing pad against the surface. It is characterized in that the ten-point average roughness Rzjis of the corner portion is larger than the ten-point average roughness Rzjis of the side surface portion.
It is desirable that the polishing time in the corner polishing step is half the time required to make the arithmetic average roughness Ra in the corner portion and the arithmetic average roughness Ra in the side surface the same.
According to such a manufacturing method, the photomask substrate according to the present invention can be obtained, and the effect thereof can be exhibited.
本発明かかるフォトマスク用基板によれば、光学的特性や寸法精度が保持されたフォトマスク用基板を得ることができ、基板のコーナー部は滑りにくいため、良好なハンドリング性を得ることができる。
また、本発明かかるフォトマスク用基板の製造方法によれば、加工コストを増大させることなく、前記フォトマスク用基板を容易に製造することができる。
According to the photomask substrate of the present invention, it is possible to obtain a photomask substrate having optical characteristics and dimensional accuracy, and since the corners of the substrate are not slippery, good handleability can be obtained.
Further, according to the method for manufacturing a photomask substrate of the present invention, the photomask substrate can be easily manufactured without increasing the processing cost.
以下、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板およびその製造方法につき、図面に基づいて説明する。ただし、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板およびその製造方法は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また添付の図面は模式的なものであり、各要素の寸法や比率などが実際と異なる。更に、以下の説明で用いる算術平均粗さRa、十点平均粗さRzjis、および最大高さRzの定義は、前記したように、JIS B0601−2001の定めに従う。 Hereinafter, a photomask substrate and a method for manufacturing the photomask substrate according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the photomask substrate and the method for manufacturing the photomask substrate according to the embodiment of the present invention are not limited to the embodiments described below. The attached drawings are schematic, and the dimensions and ratios of each element are different from the actual ones. Further, the definitions of the arithmetic mean roughness Ra, the ten-point average roughness Rzjis, and the maximum height Rz used in the following description follow the provisions of JIS B0601-2001 as described above.
図1は、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板を模式的に示す平面図であり、図2は、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板を模式的に示す側面図である。
本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板1は、例えばIC用のフォトマスク用基板やLCD用のフォトマスク用基板として用いられるものであり、その用途によって大きさが異なる。
例えばIC用のフォトマスク用基板の場合には、例えば、その一辺の長さLが152mmであり、厚さDが6.35mmの合成シリカガラスにより形成される。また、LCD用のフォトマスク用基板の場合には、例えば、その一辺の長さLが850mm(直交する他辺の長さLは1200mm)であり、厚さDが10mmの合成シリカガラスにより形成される。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a photomask substrate according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view schematically showing a photomask substrate according to an embodiment of the present invention.
The
For example, in the case of a photomask substrate for an IC, for example, it is formed of synthetic silica glass having a side length L of 152 mm and a thickness D of 6.35 mm. Further, in the case of a photomask substrate for an LCD, for example, the length L of one side thereof is 850 mm (the length L of the other orthogonal sides is 1200 mm), and the substrate is formed of synthetic silica glass having a thickness D of 10 mm. Will be done.
図1および図2に示すように、フォトマスク用基板1は、互いに対向する2つの主表面2と、2つの主表面との間に形成された側面3と、側面3のうち隣り合う2つの間に形成されたコーナー部4とを備えている。また、主表面2と側面3およびコーナー部4との間の稜線部は、C面加工が施されており、面取り面5が形成されている。
尚、コーナー部4とは、図1に示すように、平面視上、側面3のうち隣り合う2つの側面間に形成された曲線(曲面)で表された領域を意味する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIG. 1, the
主表面2は、所望の光学的特性を得るように平坦化(鏡面化)加工が施されている。例えば、算術平均粗さRaが0.25nm以下となるような研磨加工が施されている。
なお、主表面の十点平均粗さRzjis、および最大高さRzは、算術平均粗さRaを0.25nm以下としたときに得られる値の範囲であれば、特に制限されない。
The
The ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz of the main surface are not particularly limited as long as they are in the range of values obtained when the arithmetic average roughness Ra is 0.25 nm or less.
また側面3は、一般的には、切削加工により生じた凹凸や微細な裂溝に研磨粒子等が捕捉される原因となる、ピンホール等の欠陥の発生を抑制するために、例えば、算術平均粗さRaが0.010μm以下となるように研磨加工が施されている。
このようにすることで、研磨する際使用される研磨砥粒の補足等のリスクを抑制することが可能となる。
Further, in order to suppress the occurrence of defects such as pinholes, which cause the polishing particles and the like to be trapped in the irregularities and fine fissures generated by the cutting process, the
By doing so, it is possible to suppress the risk of supplementing the abrasive grains used during polishing.
また、側面3における十点平均粗さRzjisは、0.03μm以上0.05μm以下であり、十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δは、0.002μm以上0.010μm以下である。このようにすることで、やはり、研磨砥粒の捕捉等のリスクを抑制することが可能となる。
The ten-point average roughness Rzjis on the
更に、側面3の算術平均粗さRaが0.010μm以下、側面3の十点平均粗さRzjisが0.03μm以上0.05μm以下としたことにより、所定の光学的特性や寸法精度が得られる。
また、1つの側面3内に、表面粗さの異なる領域が形成されていないため、所定の光学的特性や寸法精度が得られる。
Further, by setting the arithmetic average roughness Ra of the
Further, since regions having different surface roughness are not formed in one
また、コーナー部4も、切削加工により生じた凹凸や微細な裂溝に研磨粒子等が捕捉される原因となる、ピンホール等の欠陥の発生を抑制するために、所定の研磨加工が施されるが、表面粗さが側面3における表面粗さよりも大きい点に、本発明の特徴がある。
具体的には、コーナー部4の算術平均粗さRaは側面3の算術平均粗さRaよりは若干大きく、コーナー部4の十点平均粗さRzjisは側面3における十点平均粗さRzjisよりも大きい。
Further, the
Specifically, the arithmetic average roughness Ra of the
このように、コーナー部の算術平均粗さRaと側面の算術平均粗さRaを近似させつつ、コーナー部4の十点平均粗さRzjisが、側面3における十点平均粗さRzjisよりも大きくなるように形成されているため、光学的特性や寸法精度への影響をより少なくすることができる。
また、コーナー部4の十点平均粗さRzjisが側面3における十点平均粗さRzjisよりも大きくなるように形成されているため、コーナー部は滑りにくく、落下等の作業エラーのリスクを低減できる。
In this way, while approximating the arithmetic average roughness Ra of the corner portion and the arithmetic average roughness Ra of the side surface, the ten-point average roughness Rzjis of the
Further, since the ten-point average roughness Rzjis of the
具体的には、コーナー部4における算術平均粗さRaは0.003μm以上0.015μm以下である。
コーナー部4における算術平均粗さRaを0.015μm以下とすることで、切削加工により生じた凹凸や微細な裂溝に研磨粒子等が捕捉される原因となる、ピンホール等の欠陥を十分に除去することができ、また、フォトマスク用基板1全体における光学的特性を十分に確保することができる。
Specifically, the arithmetic mean roughness Ra in the
By setting the arithmetic mean roughness Ra in the
尚、コーナー部の十点平均粗さRzjisを側面の十点平均粗さRzjisよりも大きい値としたことにより、コーナー部4における算術平均粗さRaは側面3の算術平均粗さRaよりも大きくなる。
具体的には、側面の算術平均粗さRaが0.001μmの場合に、コーナー部4における算術平均粗さRaは0.015μmとなる。一方、側面が鏡面状態の場合に、コーナー部4における算術平均粗さRaは0.003μmとなる。
Since the ten-point average roughness Rzjis of the corner portion is set to a value larger than the ten-point average roughness Rzjis of the side surface, the arithmetic average roughness Ra of the
Specifically, when the arithmetic average roughness Ra of the side surface is 0.001 μm, the arithmetic average roughness Ra at the
また、前記したように、コーナー部4における十点平均粗さRzjisが、側面3における十点平均粗さRzjisよりも大きい値となるように研磨される。
このように、側面3とコーナー部4の十点平均粗さRzjisを異なるようにすることで、側面3とコーナー部4との間の境界の識別が容易となり、側面3とコーナー部4との間の境界を測定点とした外寸測定が容易となる。
Further, as described above, the ten-point average roughness Rzjis at the
By making the ten-point average roughness Rzjis of the
より好ましくは、コーナー部4における十点平均粗さRzjisは0.07μm以上0.15μm以下である。
コーナー部4における十点平均粗さRzjisが0.07μm未満の場合、例えば図2にハッチングを用いて模式的に示したように、コーナー部4の微細な凹凸形状をCCDカメラで観察することが困難であり、側面3とコーナー部4との間の境界の識別がより困難となる。
コーナー部4における十点平均粗さRzjisが0.15μmを超える場合には、コーナー部4において、研磨砥粒の捕捉などのリスクが高まるレベルの局所的な凹凸が存在していることになり、好ましくない。
More preferably, the ten-point average roughness Rzjis at the
When the ten-point average roughness Rzjis in the
When the ten-point average roughness Rzjis in the
また、コーナー部4における十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δは、0.02μm以上0.05μm以下であることが好ましい。
十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δを0.02μm未満とすることは、コーナー部4における微細な凹凸形状を除去することになり、好ましくない。
即ち、十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δを0.02μm以上とすることにより、加工面精度を必要以上に高精度としなくても、フォトマスク用基板1全体における光学的特性を十分に確保することができる。
一方、コーナー部4における十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δが0.05μmを超える場合には、コーナー部4において、研磨砥粒の捕捉などのリスクが高まるレベルの局所的な凹凸が存在していることになり、好ましくない。
Further, the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz in the
It is not preferable that the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz is less than 0.02 μm because the fine uneven shape at the
That is, by setting the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz to 0.02 μm or more, the optical surface accuracy of the
On the other hand, when the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz in the
更に、コーナー部4のうち少なくとも一つのコーナー部4の算術平均粗さRaが他のコーナー部の算術平均粗さRaと異なるように構成すれば、当該表面粗さが異なるコーナー部4を目印にして、フォトマスク用基板1の向きを識別するができる。
Further, if the arithmetic average roughness Ra of at least one
(研磨方法)
次に、図3および図4を参照しながら、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板の製造方法を説明する。図3および図4は、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板の製造方法の一工程を模式的に示す平面図である。
(Polishing method)
Next, a method for manufacturing a photomask substrate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 3 and 4 are plan views schematically showing one step of a method for manufacturing a photomask substrate according to an embodiment of the present invention.
まず、形状加工を終えた状態のフォトマスク用基板1を用意する。即ち、当該状態のフォトマスク用基板1は、互いに対向する2つの主表面2と、2つの主表面との間に形成された側面3と、側面3のうち隣り合う2つの間に形成されたコーナー部4とを備え、主表面2と側面3およびコーナー部4との間の稜線部に面取り面5が形成されている。
First, the
この状態のフォトマスク用基板1は、例えば152mm角、厚さ6.35mmの板状の合成シリカガラスを研削加工して得ることができる。
具体的には、この合成シリカガラスの板状材料を、側面3および面取り面5の形状の型が成形された総型砥石を用いて端面および角を研削し、側面3、コーナー部4、および面取り面5の形状を加工する。
The
Specifically, the end face and corners of this synthetic silica glass plate-like material are ground using a total-type grindstone in which a mold having the shape of the
その後、図3に示すように、フォトマスク用基板1の側面3に研磨パッド6を押し当てて研磨する側面研磨工程を行う。
研磨パッド6は、例えば直径350mmの平滑な円盤形状のものを用い、酸化セリウムのスラリーを供給しながら、研磨パッド6にフォトマスク用基板1の側面3を所定の力で押し当てて研磨を行う。なお、研磨剤は、酸化セリウムの他に、コロイダルシリカやジルコニア等を用いることも可能である。
具体的には、研磨パッド6としてはポリウレタン製の樹脂が用いられる。また、研磨剤の粒度としては、平均粒径1μm程度が用いられ、さらに、押し当て圧力を500〜1500g/cm2とする。
After that, as shown in FIG. 3, a side polishing step of pressing the polishing pad 6 against the
The polishing pad 6 is, for example, a smooth disk-shaped polishing pad 6 having a diameter of 350 mm, and while supplying a slurry of cerium oxide, the
Specifically, a polyurethane resin is used as the polishing pad 6. Further, as the particle size of the abrasive, an average particle size of about 1 μm is used, and the pressing pressure is set to 500 to 1500 g / cm 2 .
また、各側面3に対する側面研磨工程における研磨時間は、例えば、研磨パッド6の回転方向の正逆とフォトマスク用基板1の表裏反転との組み合わせ4セットの研磨を各セット15秒(総計60秒)程度行う。そして、算術平均粗さRaが0.010μm以下、十点平均粗さRzが0.03μm〜0.05μm、十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δが0.002μm〜0.010μmの側面を得る。
尚、側面3とコーナー部4の研磨において、研磨剤の粒度、研磨時間を変化させることにより、算術平均粗さRaと十点平均粗さRzjisを変化させることができるが、製造コストの面から、研磨パッド6および研磨剤は同一のものを使用し、研磨時間のみを変化させることが好ましい。
Further, the polishing time in the side polishing step for each
In the polishing of the
その後、図4に示すように、フォトマスク用基板1のコーナー部4に研磨パッド6を押し当てて研磨するコーナー研磨工程を行う。研磨パッド6及び研磨剤は、側面研磨工程と同一のものを用い、研磨剤を供給しながら、研磨パッド6にフォトマスク用基板1のコーナー部4を側面研磨工程と同一の力で押し当て、ワーク(フォトマスク用基板1)を基板の主面に対して平行方向に90度回転させながら研磨を行う。
After that, as shown in FIG. 4, a corner polishing step of pressing the polishing pad 6 against the
各コーナー部4に対するコーナー研磨工程における研磨時間は、例えば、1コーナー部4あたり15秒の研磨を各コーナー部4に対して行う(総計60秒)程度行う。
そして、算術平均粗さRaが0.003μm〜0.015μm、十点平均粗さRzjisが0.07μm〜0.15μm、十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δが0.02μm〜0.05μmのコーナー部を得る。
The polishing time in the corner polishing step for each
The arithmetic mean roughness Ra is 0.003 μm to 0.015 μm, the ten-point average roughness Rzjis is 0.07 μm to 0.15 μm, and the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz is 0.02 μm. Obtain a corner portion of ~ 0.05 μm.
このように、コーナー部4における算術平均粗さRaが側面3における算術平均粗さRaよりも大きい値となり、かつ、コーナー部4における十点平均粗さRzjisが側面3における十点平均粗さRzjisより大きい値となるように、適切に研磨条件を設定することが重要である。
As described above, the arithmetic average roughness Ra in the
続いて、主表面2についても、所望の光学的特性を得るように、所定の算術平均粗さRa(例えば0.25nm以下)となるように、平坦化(鏡面化)加工を行う。以上の様な研磨方法を経て、本発明の実施形態に係るフォトマスク用基板が製造される。
Subsequently, the
(実施例)
更に、以下に示す実施例に基づいて、本発明を説明する。尚、本発明は、下記に示す実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
152mm角、厚さ6.35mmの板状の合成シリカガラスを用意し、側面および面取り面の形状の型が成形された総型砥石を用いて端面および角を研削し、側面、コーナー部、および面取り面を加工した。コーナー部は曲率半径2.5mmの曲面形状に加工した。
(Example)
Further, the present invention will be described based on the examples shown below. The present invention is not limited to the examples shown below.
(Example 1)
Prepare a plate-shaped synthetic silica glass of 152 mm square and 6.35 mm thick, and grind the end face and corner using a full-mold grindstone in which the shape of the side surface and chamfer surface is molded, and grind the side surface, corner part, and The chamfered surface was processed. The corners were processed into a curved shape with a radius of curvature of 2.5 mm.
次に、側面に研磨パッドを押し当てて研磨する側面研磨工程を行った。研磨パッドは、直径350mmの平滑な円盤形状のものを用い、平均粒径1μmの酸化セリウムを含有するスラリーを供給しながら、研磨パッドに側面をエアシリンダーで押し当てて研磨を行った。研磨パッド6としては、ポリウレタン樹脂製を用い、研磨パッド6の回転速度を400rpmとした。 Next, a side polishing step of pressing a polishing pad against the side surface to polish the surface was performed. As the polishing pad, a smooth disk-shaped one having a diameter of 350 mm was used, and while supplying a slurry containing cerium oxide having an average particle size of 1 μm, the side surface was pressed against the polishing pad with an air cylinder to perform polishing. The polishing pad 6 was made of polyurethane resin, and the rotation speed of the polishing pad 6 was 400 rpm.
各側面に対する側面研磨工程における研磨時間は、研磨パッド6の回転方向の正逆とフォトマスク用基板の表裏反転との組み合わせ4セットの研磨を、各セット15秒(一側面あたり総計60秒)行った。 The polishing time in the side surface polishing process for each side surface is 15 seconds for each set (60 seconds in total per side surface) by combining 4 sets of polishing by combining the forward and reverse of the rotation direction of the polishing pad 6 and the front and back inversion of the photomask substrate. rice field.
その後、コーナー部に研磨パッドを押し当てて研磨するコーナー研磨工程を行った。
研磨パッド及び研磨剤は、側面研磨工程と同一のものを用い、研磨剤を供給しながら、研磨パッド6にフォトマスク用基板1のコーナー部4を側面研磨工程と同一の力で押し当てながら、ワーク(フォトマスク用基板1)を水平方向に90度回転させながら研磨を行った。尚、研磨パッドの回転数は、側面研磨工程と同一とした。また、各コーナー部に対するコーナー研磨工程における研磨時間は、1コーナー部あたり15秒の研磨を各コーナー部に対して4回行った(総計60秒)。
After that, a corner polishing step was performed in which a polishing pad was pressed against the corner portion for polishing.
The polishing pad and the polishing agent are the same as those used in the side polishing process, and while supplying the polishing agent, the
更に、主表面について、所望の光学的特性を得る(所定の規格範囲内になる)ように、平坦化(鏡面化)加工を行った。以上の様にして、実施例1のフォトマスク用基板を製造した。 Further, the main surface was flattened (mirrored) so as to obtain desired optical characteristics (within a predetermined standard range). As described above, the photomask substrate of Example 1 was manufactured.
そして、汎用の表面粗さ測定装置を用い、実施例1のフォトマスク用基板に対して、主表面、側面、および、コーナー部について、算術平均粗さRa、十点平均粗さRzjis、および、十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δ、の各値を測定した。
その結果、側面の算術平均粗さRaは0.010μm、コーナー部の算術平均粗さRaは0.014μm、コーナー部の十点平均粗さRzjisは0.073μm、コーナー部の十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δは0.021μmであった。
Then, using a general-purpose surface roughness measuring device, the arithmetic average roughness Ra, the ten-point average roughness Rzjis, and the ten-point average roughness Rzjis are used for the main surface, the side surface, and the corner portion with respect to the photomask substrate of Example 1. Each value of the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz was measured.
As a result, the arithmetic average roughness Ra of the side surface was 0.010 μm, the arithmetic average roughness Ra of the corner portion was 0.014 μm, the ten-point average roughness Rzjis of the corner portion was 0.073 μm, and the ten-point average roughness of the corner portion. The difference Δ between Rzjis and the maximum height Rz was 0.021 μm.
このように、実施例1のフォトマスク用基板は、側面の算術平均粗さRaが0.010μm、コーナー部の算術平均粗さRaが0.014μmと数値が近似しているにも拘わらず、コーナー部が所定の十点平均粗さRzjis、十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δが所定の値をとるため、コーナー部は滑りづらく、ハンドリング特性に優れていることが判明した。
また、実施例1のフォトマスク用基板では、側面とコーナー部との境界を検出することができ、さらに、四隅のコーナー部における表面粗さや凹凸形状に差異を設けることで基板の向きを特定することも可能である。
尚、側面とコーナー部の総研磨時間が同じであるにも拘わらず、側面とコーナー部の算術平均粗さRaに違いが生じるのは、側面は研磨パッドに対して垂直に当接するのに対して、コーナー部は研磨パッドに対して回転しながら当接するためと考えられる。
As described above, in the photomask substrate of Example 1, although the arithmetic average roughness Ra of the side surface is 0.010 μm and the arithmetic average roughness Ra of the corner portion is 0.014 μm, the numerical values are close to each other. It was found that the corners have a predetermined ten-point average roughness Rzjis, and the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis and the maximum height Rz takes a predetermined value, so that the corners are hard to slip and have excellent handling characteristics. bottom.
Further, in the photomask substrate of Example 1, the boundary between the side surface and the corner portion can be detected, and the orientation of the substrate is specified by providing a difference in the surface roughness and the uneven shape at the four corner portions. It is also possible.
Although the total polishing time of the side surface and the corner portion is the same, the difference in the arithmetic mean roughness Ra between the side surface and the corner portion is that the side surface abuts perpendicularly to the polishing pad. Therefore, it is considered that the corner portion abuts against the polishing pad while rotating.
(比較例1)
各コーナー部に対するコーナー研磨工程における研磨時間を、1コーナー部あたり15秒の研磨を、各コーナー部に対して8回行い(総計120秒)、それ以外は、実施例1と同様に行って、比較例1のフォトマスク用基板を製造した。即ち、比較例1におけるコーナー研磨工程の研磨時間は、実施例1における研磨時間の2倍とした。
(Comparative Example 1)
The polishing time in the corner polishing step for each corner portion was 15 seconds per corner portion, polishing was performed 8 times for each corner portion (120 seconds in total), and other than that, the same as in Example 1 was performed. The photomask substrate of Comparative Example 1 was manufactured. That is, the polishing time of the corner polishing step in Comparative Example 1 was twice the polishing time in Example 1.
実施例1と同様に測定を行った結果、比較例1のフォトマスク用基板は、側面の算術平均粗さRaは0.010μm、コーナー部の算術平均粗さRaは0.010μm、コーナー部の十点平均粗さRzjisは0.067μm、コーナー部の十点平均粗さRzjisと最大高さRzとの差Δは0.011μmであった。
このように、側面の算術平均粗さRaとコーナー部の算術平均粗さRaを同一にするには、コーナー部の研磨時間を実施例1との比較で2倍にする必要が生じるので、製造効率が低い。また、比較例1のコーナー部は実施例1との比較では滑りやすく、ハンドリング特性に劣るものであった。さらに、比較例1では、側面とコーナー部との境界を検出することができなかった。
As a result of performing the measurement in the same manner as in Example 1, the photomask substrate of Comparative Example 1 had an arithmetic mean roughness Ra of the side surface of 0.010 μm, an arithmetic mean roughness Ra of the corner portion of 0.010 μm, and a corner portion. The ten-point average roughness Rzjis was 0.067 μm, and the difference Δ between the ten-point average roughness Rzjis at the corners and the maximum height Rz was 0.011 μm.
As described above, in order to make the arithmetic average roughness Ra of the side surface and the arithmetic average roughness Ra of the corner portion the same, it is necessary to double the polishing time of the corner portion as compared with the first embodiment. Low efficiency. Further, the corner portion of Comparative Example 1 was slippery as compared with Example 1, and was inferior in handling characteristics. Further, in Comparative Example 1, the boundary between the side surface and the corner portion could not be detected.
尚、光学的特性(反射率、透過率、複屈折率など)の観点からは、実施例1と比較例1で差は認められず、本発明の適用による光学的特性への影響もほとんどないといえる。 From the viewpoint of optical characteristics (reflectance, transmittance, birefringence, etc.), no difference is observed between Example 1 and Comparative Example 1, and the application of the present invention has almost no effect on the optical characteristics. It can be said that.
1 フォトマスク用基板
2 主表面
3 側面
4 コーナー部
5 面取り面
6 研磨パッド
1
Claims (5)
前記コーナー部は、算術平均粗さRaが0.003μm以上0.015μm以下であり、
前記コーナー部の十点平均粗さRzjisが前記側面の十点平均粗さRzjisよりも大きい値であることを特徴とするフォトマスク用基板。 For a photomask made of silica glass, which comprises two main surfaces facing each other, a side surface formed between the two main surfaces, and a corner portion formed between two adjacent main surfaces of the side surfaces. It ’s a board,
The corner portion has an arithmetic mean roughness Ra of 0.003 μm or more and 0.015 μm or less.
A photomask substrate characterized in that the ten-point average roughness Rzjis of the corner portion is a value larger than the ten-point average roughness Rzjis of the side surface portion.
前記側面に研磨パッドを押し当てて研磨する側面研磨工程と、
前記コーナー部に前記研磨パッドを押し当てて研磨するコーナー研磨工程と、
を含み、
前記コーナー研磨工程における研磨時間を調整することにより、前記コーナー部の算術平均粗さRaが0.003μm以上0.015μm以下であり、かつ前記コーナー部の十点平均粗さRzjisが前記側面の十点平均粗さRzjisよりも大きいことを特徴とするフォトマスク用基板の製造方法。 For a photomask made of silica glass, which comprises two main surfaces facing each other, a side surface formed between the two main surfaces, and a corner portion formed between two adjacent main surfaces of the side surfaces. It is a method of manufacturing a substrate.
A side polishing process in which a polishing pad is pressed against the side surface to polish the surface,
A corner polishing process in which the polishing pad is pressed against the corner to polish the corner,
Including
By adjusting the polishing time in the corner polishing step, the arithmetic average roughness Ra of the corner portion is 0.003 μm or more and 0.015 μm or less, and the ten-point average roughness Rzjis of the corner portion is ten of the side surface. A method for manufacturing a substrate for a photomask, which is characterized in that the point average roughness is larger than Rzjis.
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