JP7035777B2 - 半導体用基板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体用基板およびその製造方法に関する。
半導体集積回路（ＬＳＩ：Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）やＴＦＴ－ＬＣＤ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ－Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）においては、微細化、高速動作の要求が高まっており、半導体用基板上に作製される膜は、より緻密になってきている。
ポリシリコンＴＦＴ用の基板は、その平坦性が損なわれると、液晶表示装置製造工程においてガラスウェーハをチャックする場合や、ロボット搬送する場合に、吸着しないまたは把持できない等の不都合が生じたり、ポリシリコンＴＦＴを形成する過程の微細なパターンを施すフォトリソグラフィ工程において、パターンの重ね合わせが悪くなったりする等の不都合が生じる。
また、液晶パネルでは、２枚の透明ガラス体同士の平坦度が合わないと、その中に挟まれる液晶の膜厚も均一になりにくく、色ムラ等が生じて品質上の不都合も生じる。
さらに、ポリシリコン薄膜を用いてＴＦＴ－ＬＣＤを製造する場合、処理温度が１０００℃以上に達するため、基板が粘性変形を起こして反り変形が生じる。
また、液晶パネルでは、２枚の透明ガラス体同士の平坦度が合わないと、その中に挟まれる液晶の膜厚も均一になりにくく、色ムラ等が生じて品質上の不都合も生じる。
さらに、ポリシリコン薄膜を用いてＴＦＴ－ＬＣＤを製造する場合、処理温度が１０００℃以上に達するため、基板が粘性変形を起こして反り変形が生じる。
これらの問題を解決すべく、例えば、特許文献１では、水酸基濃度および塩素濃度の含有量を抑えることで、耐熱性に優れ、かつ高純度な石英ガラス材料からなる能動素子基板を提供する方法が提案されている。
また、特許文献２では、基板の表裏面に窒化珪素膜を形成することにより、窒化珪素膜の応力が基板の裏表面で相殺され、基板の反りを発生させない方法が提案されている。
さらに、特許文献３では、フッ素濃度を一定範囲内にし、かつアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない石英ガラスを用いることで、仮想温度による密度変化を小さくして、高温処理前後の寸法安定性に優れたポリシリコンＴＦＴ式ＬＣＤ用石英ガラス基板を得る手法が開示されている。
また、特許文献２では、基板の表裏面に窒化珪素膜を形成することにより、窒化珪素膜の応力が基板の裏表面で相殺され、基板の反りを発生させない方法が提案されている。
さらに、特許文献３では、フッ素濃度を一定範囲内にし、かつアルカリ金属酸化物を実質的に含有しない石英ガラスを用いることで、仮想温度による密度変化を小さくして、高温処理前後の寸法安定性に優れたポリシリコンＴＦＴ式ＬＣＤ用石英ガラス基板を得る手法が開示されている。
しかし、特許文献１の方法では、石英ガラス材料の平坦性を向上させたとしても、その後のポリシリコン薄膜の膜応力による変形を抑制することはできない。
また、特許文献２の方法では、基板の表裏面に同じ膜を構成しない限り、反りの発生を解消することができないが、ＴＦＴ側およびカラーフィルター側の両面が同じ膜で構成されることは一般的ではないため、この方法でも変形を抑制することは難しい。
さらに、特許文献３の手法でも、高温処理前後の寸法安定性には優れるものの、膜応力による変形を抑制できるものではない。
また、特許文献２の方法では、基板の表裏面に同じ膜を構成しない限り、反りの発生を解消することができないが、ＴＦＴ側およびカラーフィルター側の両面が同じ膜で構成されることは一般的ではないため、この方法でも変形を抑制することは難しい。
さらに、特許文献３の手法でも、高温処理前後の寸法安定性には優れるものの、膜応力による変形を抑制できるものではない。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、成膜や高温加熱処理を行った場合でも、変形のない、または変形の少ない半導体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。
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、半導体用基板の製造において通常使われる両面ラップ装置、片面ラップ装置、両面研磨装置または片面研磨装置のような製造装置を用いて、低コストで再現性良く、ＳＯＲＩやＢＯＷが任意にコントロールされ、かつ厚みばらつきが少ない半導体用基板を製造できること、より具体的には、上記装置により、膜応力や高温加熱処理により半導体用基板が変形することを前提とし、予めこれらの変形量を考慮して意図的にこれらの変形と逆の方向に反った形状の基板を作製することで、成膜や高温加熱処理を行った場合でも、変形のない、または変形の少ない半導体用基板が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、
１． 凸状のＳＯＲＩを有する一方の面と、前記ＳＯＲＩと同程度の凹状のＳＯＲＩを有する他方の面とを備え、かつ厚みばらつきが３μｍ以下であることを特徴とする半導体用基板、
２． 前記各面のＳＯＲＩが、５０～６００μｍである１の半導体用基板、
３． 前記凸状のＳＯＲＩを有する一方の面のＢＯＷが、＋２５～＋３００である１または２の半導体用基板、
４． 前記凹状のＳＯＲＩを有する他方の面のＢＯＷが、－２５～－３００である１～３のいずれかの半導体用基板、
５． 厚みが、０．５～３ｍｍである１～４のいずれかの半導体用基板、
６． 前記半導体用基板の形状が、平面視で直径１００～４５０ｍｍの円形状または対角長１００～４５０ｍｍの矩形状である１～５のいずれかの半導体用基板、
７． 合成石英ガラス製である１～６のいずれかの半導体用基板、
８． ポリシリコンＴＦＴ用基板である１～７のいずれかの半導体用基板、
９． 表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、前記中心線と直交する面に対して前記表面および裏面が対称に向き合うようなＳＯＲＩと厚みばらつきを有する転写用原盤を準備する準備工程と、前記転写用原盤を挟み込むようにして２枚の原料基板を両面ラップ装置に設置し、前記各原料基板における前記転写用原盤と接しない面を加工して前記転写用原盤の形状がそれぞれ片面に転写された２枚の転写基板を作製する転写工程と、前記転写基板の両面をラップすることにより、または前記転写基板における前記転写工程で前記転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップすることによりラップ加工基板を作製するラップ工程と、前記ラップ加工基板の両面または片面を研磨することを特徴とする半導体用基板の製造方法、
１０． 表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、前記中心線と直交する面に対して前記表裏面のうちのいずれか一方の面が平行であり、かつ前記表裏面のうち原料基板と接する他方の面が、前記中心線に対して直交するとともに前記中心線に対して対称である転写用原盤を準備する準備工程と、前記転写用原盤の前記他方の面と接するようにして原料基板を片面ラップ装置に設置し、前記原料基板における前記転写用原盤と接しない面を加工して前記転写用原盤の形状が片面に転写された転写基板を作製する転写工程と、前記転写基板の両面をラップすることにより、または前記転写基板における前記転写工程で前記転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップすることによりラップ加工基板を作製するラップ工程と、前記ラップ加工基板の両面または片面を研磨することを特徴とする半導体用基板の製造方法
を提供する。
１． 凸状のＳＯＲＩを有する一方の面と、前記ＳＯＲＩと同程度の凹状のＳＯＲＩを有する他方の面とを備え、かつ厚みばらつきが３μｍ以下であることを特徴とする半導体用基板、
２． 前記各面のＳＯＲＩが、５０～６００μｍである１の半導体用基板、
３． 前記凸状のＳＯＲＩを有する一方の面のＢＯＷが、＋２５～＋３００である１または２の半導体用基板、
４． 前記凹状のＳＯＲＩを有する他方の面のＢＯＷが、－２５～－３００である１～３のいずれかの半導体用基板、
５． 厚みが、０．５～３ｍｍである１～４のいずれかの半導体用基板、
６． 前記半導体用基板の形状が、平面視で直径１００～４５０ｍｍの円形状または対角長１００～４５０ｍｍの矩形状である１～５のいずれかの半導体用基板、
７． 合成石英ガラス製である１～６のいずれかの半導体用基板、
８． ポリシリコンＴＦＴ用基板である１～７のいずれかの半導体用基板、
９． 表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、前記中心線と直交する面に対して前記表面および裏面が対称に向き合うようなＳＯＲＩと厚みばらつきを有する転写用原盤を準備する準備工程と、前記転写用原盤を挟み込むようにして２枚の原料基板を両面ラップ装置に設置し、前記各原料基板における前記転写用原盤と接しない面を加工して前記転写用原盤の形状がそれぞれ片面に転写された２枚の転写基板を作製する転写工程と、前記転写基板の両面をラップすることにより、または前記転写基板における前記転写工程で前記転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップすることによりラップ加工基板を作製するラップ工程と、前記ラップ加工基板の両面または片面を研磨することを特徴とする半導体用基板の製造方法、
１０． 表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、前記中心線と直交する面に対して前記表裏面のうちのいずれか一方の面が平行であり、かつ前記表裏面のうち原料基板と接する他方の面が、前記中心線に対して直交するとともに前記中心線に対して対称である転写用原盤を準備する準備工程と、前記転写用原盤の前記他方の面と接するようにして原料基板を片面ラップ装置に設置し、前記原料基板における前記転写用原盤と接しない面を加工して前記転写用原盤の形状が片面に転写された転写基板を作製する転写工程と、前記転写基板の両面をラップすることにより、または前記転写基板における前記転写工程で前記転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップすることによりラップ加工基板を作製するラップ工程と、前記ラップ加工基板の両面または片面を研磨することを特徴とする半導体用基板の製造方法
を提供する。
本発明によれば、膜応力や高温加熱処理による半導体用基板の変形を予め考慮した所定のＳＯＲＩおよび厚みばらつきを有する半導体用基板を提供できる。このため、その後に成膜や高温加熱処理を行った場合でも、所望の形状の半導体用基板が得られる。
また、本発明の半導体用基板は、半導体用基板の製造において通常使われる両面ラップ装置や片面ラップ装置、または両面研磨装置や片面研磨装置を用いて低コストで再現性良く製造することができる。
また、本発明の半導体用基板は、半導体用基板の製造において通常使われる両面ラップ装置や片面ラップ装置、または両面研磨装置や片面研磨装置を用いて低コストで再現性良く製造することができる。
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る半導体用基板は、凸状のＳＯＲＩを有する一方の面と、このＳＯＲＩと同程度の凹状のＳＯＲＩを有する他方の面とを備え、かつ厚みばらつきが３μｍ以下であることを特徴とする。
このように、成膜や高温加熱処理を行った後に生じる変形と逆の方向に反った形状の半導体用基板を、成膜や高温加熱処理前に意図的に製造することにより、デバイスが作り込まれた段階や、組み立ての段階において、所望の形状の半導体用基板を得ることができるようになる。具体的には、成膜や高温加熱工程により凸に変化する場合は同程度の凹に、凹に変化する場合は同程度の凸に予め反った形状の半導体用基板を製造する。
本発明に係る半導体用基板は、凸状のＳＯＲＩを有する一方の面と、このＳＯＲＩと同程度の凹状のＳＯＲＩを有する他方の面とを備え、かつ厚みばらつきが３μｍ以下であることを特徴とする。
このように、成膜や高温加熱処理を行った後に生じる変形と逆の方向に反った形状の半導体用基板を、成膜や高温加熱処理前に意図的に製造することにより、デバイスが作り込まれた段階や、組み立ての段階において、所望の形状の半導体用基板を得ることができるようになる。具体的には、成膜や高温加熱工程により凸に変化する場合は同程度の凹に、凹に変化する場合は同程度の凸に予め反った形状の半導体用基板を製造する。
本発明の半導体用基板におけるＳＯＲＩは、最終的に得られる半導体用基板を所望の形状にし得るものであれば特に限定されるものではないが、ハンドリングの観点から、好ましくは５０～６００μｍ、より好ましくは１００～４００μｍ、より一層好ましくは１００～２００μｍである。
本発明におけるＳＯＲＩの態様としては、特に限定されるものではなく、例えば成膜や高温加熱工程により、半導体用基板が中心対称に凸状に変形する場合には、中心対称な凹状の半導体用基板を製造すればよく（図１（Ａ）参照）、半導体用基板が凸状で頂点の中心がＹ軸方向にずれた凸状に変形する場合は、そのずれに合わせた凹状の半導体用基板を製造すればよく（図１（Ｂ）参照）、半導体用基板が中心を通る線に対して線対称な凸状に変形する場合は、線対称な凹状の半導体用基板を製造すればよい（図１（Ｃ）参照）。
本発明におけるＳＯＲＩの態様としては、特に限定されるものではなく、例えば成膜や高温加熱工程により、半導体用基板が中心対称に凸状に変形する場合には、中心対称な凹状の半導体用基板を製造すればよく（図１（Ａ）参照）、半導体用基板が凸状で頂点の中心がＹ軸方向にずれた凸状に変形する場合は、そのずれに合わせた凹状の半導体用基板を製造すればよく（図１（Ｂ）参照）、半導体用基板が中心を通る線に対して線対称な凸状に変形する場合は、線対称な凹状の半導体用基板を製造すればよい（図１（Ｃ）参照）。
ここで、本発明におけるＳＯＲＩは、図２に示されるように、最小二乗平面Ｓと半導体用基板Ａの表面との距離の最小値（絶対値）ａと、最小値（絶対値）ｂとの和（ＳＯＲＩ＝｜ａ｜＋｜ｂ｜）をいう。
なお、基板表面が光を十分に反射して、装置リファレンス面との干渉縞が得られる場合、光干渉式フラットネステスターを用いてＳＯＲＩを測定することができる。逆に、基板表面が粗面で干渉縞が得られない場合、基板表裏を挟み込むようにレーザ変位計を走査してＳＯＲＩを求めることができる。
なお、基板表面が光を十分に反射して、装置リファレンス面との干渉縞が得られる場合、光干渉式フラットネステスターを用いてＳＯＲＩを測定することができる。逆に、基板表面が粗面で干渉縞が得られない場合、基板表裏を挟み込むようにレーザ変位計を走査してＳＯＲＩを求めることができる。
一方、本発明の半導体用基板において、厚みばらつき（ＴＴＶ）は、露光時の合焦を容易にし、パターン太さを一定とすることを考慮して、３μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。
ここで、厚みばらつきとは、図４に示されるように、基板Ａの面内で最も厚い部分の厚みから最も薄い部分の厚みを引いた値Ｃを意味する。なお、厚みばらつきは、ＳＯＲＩと同様にして、光干渉式フラットネステスターやレーザ変位計を用いて測定することができる。
ここで、厚みばらつきとは、図４に示されるように、基板Ａの面内で最も厚い部分の厚みから最も薄い部分の厚みを引いた値Ｃを意味する。なお、厚みばらつきは、ＳＯＲＩと同様にして、光干渉式フラットネステスターやレーザ変位計を用いて測定することができる。
また、本発明の半導体用基板は、上記凸状のＳＯＲＩを有する一方の面のＢＯＷが＋２５～＋３００であることが好ましく、さらに、上記凹状のＳＯＲＩを有する他方の面のＢＯＷが、－２５～－３００であることが好ましい。
本発明において、ＢＯＷは基板表面の中心と表面基準として得られた最小二乗平均面との高さの差を数値化し、基準面より上側にある場合は＋符号を、下側にある場合は－符合を付けることと定義する。これにより、少なくとも基板中央において、基板の形状が凸か凹かを判断することができる。
ＳＯＲＩが凸状の場合は、その一方の面のＢＯＷが、好ましくは＋２５～＋３００、より好ましくは＋２５～＋２００、より一層好ましくは＋２５～＋１００であり、他方の面のＢＯＷが、好ましくは－２５～－３００、より好ましくは－２５～－２００、より一層好ましくは－２５～－１００である。
一方、ＳＯＲＩが凹状の場合は、その一方の面のＢＯＷが、好ましくは－２５～－３００、より好ましくは－５０～－２００、より一層好ましくは－５０～－１００であり、他方の面のＢＯＷが、好ましくは＋２５～＋３００、より好ましくは＋５０～＋２００、より一層好ましくは＋５０～＋１００である。
このように、上述した所定のＳＯＲＩに加えて、ＢＯＷのように基板中央の高さを規定することにより、凸と凹を数値としてより明確にすることができ、所望の形状の半導体用基板を得ることができるようになる。
本発明において、ＢＯＷは基板表面の中心と表面基準として得られた最小二乗平均面との高さの差を数値化し、基準面より上側にある場合は＋符号を、下側にある場合は－符合を付けることと定義する。これにより、少なくとも基板中央において、基板の形状が凸か凹かを判断することができる。
ＳＯＲＩが凸状の場合は、その一方の面のＢＯＷが、好ましくは＋２５～＋３００、より好ましくは＋２５～＋２００、より一層好ましくは＋２５～＋１００であり、他方の面のＢＯＷが、好ましくは－２５～－３００、より好ましくは－２５～－２００、より一層好ましくは－２５～－１００である。
一方、ＳＯＲＩが凹状の場合は、その一方の面のＢＯＷが、好ましくは－２５～－３００、より好ましくは－５０～－２００、より一層好ましくは－５０～－１００であり、他方の面のＢＯＷが、好ましくは＋２５～＋３００、より好ましくは＋５０～＋２００、より一層好ましくは＋５０～＋１００である。
このように、上述した所定のＳＯＲＩに加えて、ＢＯＷのように基板中央の高さを規定することにより、凸と凹を数値としてより明確にすることができ、所望の形状の半導体用基板を得ることができるようになる。
ここで、本発明におけるＢＯＷは、図３に示されるように、表裏中間面ｅから得られる基準面Ｓ２と、これと直交する基板中心線ｆとの交点と表裏中間面ｅとの距離ｄにおいて、基準面Ｓ２より表裏中間面ｅが上側ならプラス、基準面Ｓ２より表裏中間面ｅが下側ならマイナスというように絶対値ｄに符合を付けたものがＢＯＷと定義される。
なお、基板表面が光を十分に反射して、装置リファレンス面との干渉縞が得られる場合、光干渉式フラットネステスターを用いてＢＯＷを測定することができる。逆に、基板表面が粗面で干渉縞が得られない場合、基板表裏を挟み込むようにレーザ変位計を走査してＢＯＷを求めることができる。
なお、基板表面が光を十分に反射して、装置リファレンス面との干渉縞が得られる場合、光干渉式フラットネステスターを用いてＢＯＷを測定することができる。逆に、基板表面が粗面で干渉縞が得られない場合、基板表裏を挟み込むようにレーザ変位計を走査してＢＯＷを求めることができる。
また、半導体用基板の厚みは、特に制限されるものではないが、基板のハンドリングや露光装置の投入可能厚みの観点から、好ましくは０．５～３．０ｍｍ、より好ましくは０．６～１．２ｍｍである。
本発明において、半導体用基板の形状は特に限定されるものではなく、平面視で円形状や矩形状等の一般的な形状が採用できる。また、それらの直径または対角長は、特に制限されるものではないが、好ましくは１００～４５０ｍｍ、より好ましくは２００～３００ｍｍである。
本発明の半導体用基板の材質は、特に制限されるものではなく、ガラス素材、セラミック素材等従来公知の材質のものが採用できるが、透過型のポリシリコンＴＦＴ用の基板は光を通す必要があることから合成石英ガラス基板が好ましく、反射型のＴＦＴの場合にはポリシリコン基板が好ましい。
本発明の半導体用基板の材質は、特に制限されるものではなく、ガラス素材、セラミック素材等従来公知の材質のものが採用できるが、透過型のポリシリコンＴＦＴ用の基板は光を通す必要があることから合成石英ガラス基板が好ましく、反射型のＴＦＴの場合にはポリシリコン基板が好ましい。
上述したＳＯＲＩおよびＢＯＷを有する本発明の半導体用基板の製造方法としては、スライス工程、ラップ工程、研磨工程のいずれかの工程において、所望の形状にする方法が考えられる。
しかし、スライス工程においては、一般的なワイヤーソーによる切断の場合、砥材を含むスラリーを直線的に張られたワイヤーにかけながらインゴットが切断されるため、得られる半導体用基板は、水平方向、つまりワイヤー方向では、ワイヤーに倣って直線的になる。一方、半導体用基板表面上のワイヤー方向と直行する垂直な方向では、インゴットを下降または上昇させる方法が採られるが、この方向は再現性良く直線的に移動させる機構のものであるため、曲線的に移動してＳＯＲＩおよびＢＯＷを任意にコントロールすることは難しい。
また、半導体用基板は、直径に対して厚みが比較的薄いため、ラップ工程や研磨工程における所望のＳＯＲＩ形状を作り込む原動力となる基板の反復応力が少ない。よって、ラップ加工が進んでもＳＯＲＩおよびＢＯＷが維持されたままとなるため、表面のＳＯＲＩを凸状、即ちＢＯＷプラスに、裏面のＳＯＲＩを凹状、即ちＢＯＷマイナスにする等、自在に基板形状をコントロールすることは難しい。
しかし、スライス工程においては、一般的なワイヤーソーによる切断の場合、砥材を含むスラリーを直線的に張られたワイヤーにかけながらインゴットが切断されるため、得られる半導体用基板は、水平方向、つまりワイヤー方向では、ワイヤーに倣って直線的になる。一方、半導体用基板表面上のワイヤー方向と直行する垂直な方向では、インゴットを下降または上昇させる方法が採られるが、この方向は再現性良く直線的に移動させる機構のものであるため、曲線的に移動してＳＯＲＩおよびＢＯＷを任意にコントロールすることは難しい。
また、半導体用基板は、直径に対して厚みが比較的薄いため、ラップ工程や研磨工程における所望のＳＯＲＩ形状を作り込む原動力となる基板の反復応力が少ない。よって、ラップ加工が進んでもＳＯＲＩおよびＢＯＷが維持されたままとなるため、表面のＳＯＲＩを凸状、即ちＢＯＷプラスに、裏面のＳＯＲＩを凹状、即ちＢＯＷマイナスにする等、自在に基板形状をコントロールすることは難しい。
そこで、本発明では、転写用原盤を用いてラップ工程において所望のＳＯＲＩおよびＢＯＷ形状を有する半導体基板を製造する。本発明で用いられる転写用原盤は、転写工程において使用されるラップ装置の種類や、目的とする半導体用基板の形状によってその形状が異なる。
例えば、両面ラップ装置を用いる場合、中心対称なＳＯＲＩ形状の半導体用基板は、表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、中心線と直交する面に対して表面および裏面が対称に向き合うようなＳＯＲＩと厚みばらつきを有する転写用原盤を準備する準備工程と、準備した転写用原盤を挟み込むようにして２枚の原料基板を両面ラップ装置に設置し、各原料基板における転写用原盤と接しない面を加工して転写用原盤の形状がそれぞれ片面に転写された２枚の転写基板を作製する転写工程と、この転写工程で得られた転写基板の両面をラップする、または転写基板における転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップしてラップ加工基板を作製するラップ工程と、ラップ加工基板の両面または片面を研磨することにより製造することができる。
例えば、両面ラップ装置を用いる場合、中心対称なＳＯＲＩ形状の半導体用基板は、表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、中心線と直交する面に対して表面および裏面が対称に向き合うようなＳＯＲＩと厚みばらつきを有する転写用原盤を準備する準備工程と、準備した転写用原盤を挟み込むようにして２枚の原料基板を両面ラップ装置に設置し、各原料基板における転写用原盤と接しない面を加工して転写用原盤の形状がそれぞれ片面に転写された２枚の転写基板を作製する転写工程と、この転写工程で得られた転写基板の両面をラップする、または転写基板における転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップしてラップ加工基板を作製するラップ工程と、ラップ加工基板の両面または片面を研磨することにより製造することができる。
また、片面ラップ装置を用いる場合、中心対称なＳＯＲＩ形状の半導体用基板は、表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、中心線と直交する面に対して表裏面のうちのいずれか一方の面が平行であり、かつ表裏面のうち原料基板と接する他方の面が、中心線に対して直交するとともに中心線に対して対称である転写用原盤を準備する準備工程と、準備した転写用原盤の他方の面と接するようにして原料基板を片面ラップ装置に設置し、原料基板における転写用原盤と接しない面を加工して転写用原盤の形状が片面に転写された転写基板を作製する転写工程と、転写基板の両面をラップする、または転写基板における転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップしてラップ加工基板を作製するラップ工程と、ラップ加工基板の両面または片面を研磨することにより製造することができる。
本発明で用いる両面ラップ装置および片面ラップ装置は特に制限されず、公知の装置から適宜選択して用いることができる。
転写工程における両面ラップ装置および片面ラップ装置の回転数は、いずれも５～５０ｒｐｍが好ましく、荷重は１０～２００ｇ／ｃｍ2が好ましく、両面ラップ装置においては、単位時間当たりの取代が両面ともほぼ同一であることが好ましい。
転写工程における両面ラップ装置および片面ラップ装置の回転数は、いずれも５～５０ｒｐｍが好ましく、荷重は１０～２００ｇ／ｃｍ2が好ましく、両面ラップ装置においては、単位時間当たりの取代が両面ともほぼ同一であることが好ましい。
転写用原盤の材質は特に限定されるものではなく、アルミナセラミック、金属、樹脂等を採用できるが、変形や破損の観点から、アルミナセラミックが好ましい。
また、研磨剤としては、平均粒径が好ましくは５～２０μｍのアルミナ系の砥材を用いて、水で２０～６０質量％分散させたものを用いる他、炭化ケイ素系や人工ダイヤ等も使用できる。
また、研磨剤としては、平均粒径が好ましくは５～２０μｍのアルミナ系の砥材を用いて、水で２０～６０質量％分散させたものを用いる他、炭化ケイ素系や人工ダイヤ等も使用できる。
転写工程では、両面ラップ装置を使用する場合、上述のとおり転写用原盤を挟み込むようにして２枚の原料基板をキャリアに内封し、それぞれ両面ラップ装置の下側ラップ定盤および上側ラップ定盤に設置して加工する。
通常、両面ラップ装置は、原料基板の厚み１枚分に合わせて、キャリアの厚みを調整するが、本発明の場合は、原料基板２枚と転写用原盤の厚みの分を考慮して、キャリアの厚みを厚く設定することが好ましい。その他は、通常のラップ加工と特に変わりなく加工することができる。
この段階では、２枚の原料基板それぞれの片面側を同時に加工することになるため、下側ラップ定盤および上側ラップ定盤と接触する片面側にのみ転写用原盤の形状が転写される一方、転写用原盤に接した面は加工されることが無いため変化しない。
通常、両面ラップ装置は、原料基板の厚み１枚分に合わせて、キャリアの厚みを調整するが、本発明の場合は、原料基板２枚と転写用原盤の厚みの分を考慮して、キャリアの厚みを厚く設定することが好ましい。その他は、通常のラップ加工と特に変わりなく加工することができる。
この段階では、２枚の原料基板それぞれの片面側を同時に加工することになるため、下側ラップ定盤および上側ラップ定盤と接触する片面側にのみ転写用原盤の形状が転写される一方、転写用原盤に接した面は加工されることが無いため変化しない。
転写用原盤の中央は外周より厚いため、転写工程の初期は原料基板とラップ定盤の加工圧は原料基板の中心に集中する。この際、原料基板は薄く反発力が少ないため、原料基板の中心から切削が選択的に進む。切削が進み、原料基板の外周まで加工が及ぶと、最終的には転写用原盤と接触していない原料基板反対側の面（すなわち、ラップ定盤と接している面）に転写用原盤の形状が転写される。
転写用原盤の外周部が中心部より薄い場合、この外周部と中心部の厚みの差に応じて、転写工程で得られる原料基板の外周部は中心部より厚くなる。逆に、転写用原盤の外周部が中心部より厚い場合、この外周部と中心部の厚みの差に応じて、転写工程で得られる原料基板の外周部は中心部より薄くなる。このように転写用原盤の形状に応じて、転写される形状を創生することができる。
転写用原盤の外周部が中心部より薄い場合、この外周部と中心部の厚みの差に応じて、転写工程で得られる原料基板の外周部は中心部より厚くなる。逆に、転写用原盤の外周部が中心部より厚い場合、この外周部と中心部の厚みの差に応じて、転写工程で得られる原料基板の外周部は中心部より薄くなる。このように転写用原盤の形状に応じて、転写される形状を創生することができる。
一方、転写工程において、片面ラップ装置を使用する場合、原料基板と片面ラップ装置のトッププレートとの間に、平坦な面をトッププレート側に向けるように転写用原盤を設置し、さらに原料基板と転写用原盤が横方向に脱落しないようにキャリアをトッププレートに固定した上で原料基板を加工する。原料基板は、片面ラップ装置の下側ラップ定盤により加工が進められ、加工が進むにつれて、転写用原盤の形状が、原料基板の下側ラップ定盤側に接触した面だけに転写される。
以上の転写工程を経た転写基板について、両面ラップ装置または片面ラップ装置を用いてラップ加工を行う。両面ラップ装置および片面ラップ装置の回転数は、いずれも５～５０ｒｐｍが好ましく、荷重は１０～２００ｇ／ｃｍ2が好ましい。
両面ラップ装置を使用する場合、平坦な面を両面ラップ装置の上側ラップ定盤側に向けるように転写基板を設置し、基板脱落防止のためキャリアを設け、通常のラップ加工を行う。これにより、上側面は凸状に下側面は凹状にラップ加工されたラップ加工基板が得られる。ラップ加工基板のＳＯＲＩの値は、ラップ加工前のＳＯＲＩの値の約半分程度になるが、減少度合は、転写基板の直径と厚みにも依存する。
表裏面の形状が作り込まれる原理は、初期形状で既に存在する厚みばらつきにより、両面において面内加工圧力差が加工初期から発生し、これにより切削される部位が選択的に、かつ経時的に変化する。よって、基板面内の加工圧力分布もこれに伴い変化して加工が進む。結果的に、転写基板の反復力、つまり転写基板の直径と厚みにも依存しながら、元のラップ工程前の基板形状が半減しながら、両面の形状に反映される。
両面ラップ装置を使用する場合、平坦な面を両面ラップ装置の上側ラップ定盤側に向けるように転写基板を設置し、基板脱落防止のためキャリアを設け、通常のラップ加工を行う。これにより、上側面は凸状に下側面は凹状にラップ加工されたラップ加工基板が得られる。ラップ加工基板のＳＯＲＩの値は、ラップ加工前のＳＯＲＩの値の約半分程度になるが、減少度合は、転写基板の直径と厚みにも依存する。
表裏面の形状が作り込まれる原理は、初期形状で既に存在する厚みばらつきにより、両面において面内加工圧力差が加工初期から発生し、これにより切削される部位が選択的に、かつ経時的に変化する。よって、基板面内の加工圧力分布もこれに伴い変化して加工が進む。結果的に、転写基板の反復力、つまり転写基板の直径と厚みにも依存しながら、元のラップ工程前の基板形状が半減しながら、両面の形状に反映される。
片面ラップ装置を使用する場合、その下側ラップ定盤とトッププレートとの間に、下側ラップ定盤側に平坦な面を向けるように転写基板を設置し、転写基板が横方向に脱落しないようにキャリアを設けてラップ加工する。この場合、転写されていない面だけをラップ加工するため、元の転写用原盤の転写側表面のＳＯＲＩと得られたラップ加工基板のＳＯＲＩは同等になる。
上記ラップ加工工程にて得られたラップ加工基板は、鏡面化のため、必要に応じてさらに両面または片面を研磨する研磨工程を行う。
研磨工程では、両面研磨装置または片面研磨装置を使用することができる。鏡面化する面は、凸状のＳＯＲＩおよびＢＯＷプラスを有する面または凹状のＳＯＲＩおよびＢＯＷマイナスを有する面のいずれの面でもよい。
このようにして最終的に、図１に示されるような、所望の形状（ＳＯＲＩおよびＢＯＷ）を有する各種半導体用基板を作製することができる。
研磨工程では、両面研磨装置または片面研磨装置を使用することができる。鏡面化する面は、凸状のＳＯＲＩおよびＢＯＷプラスを有する面または凹状のＳＯＲＩおよびＢＯＷマイナスを有する面のいずれの面でもよい。
このようにして最終的に、図１に示されるような、所望の形状（ＳＯＲＩおよびＢＯＷ）を有する各種半導体用基板を作製することができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図５には、本発明の第１実施形態に係る両面ラップ装置１を用いた転写工程の実施態様が示されている。
この実施形態では、図５に示されるように、２枚の原料基板１１，１１が、転写用原盤１０を挟み込むようにしてキャリア１２に内封された状態で、それぞれ両面ラップ装置１の下側ラップ定盤１３および上側ラップ定盤１４に設置されている。
図５には、本発明の第１実施形態に係る両面ラップ装置１を用いた転写工程の実施態様が示されている。
この実施形態では、図５に示されるように、２枚の原料基板１１，１１が、転写用原盤１０を挟み込むようにしてキャリア１２に内封された状態で、それぞれ両面ラップ装置１の下側ラップ定盤１３および上側ラップ定盤１４に設置されている。
この実施形態で用いられる転写用原盤１０は、図６に示されるように、転写用原盤１０の表面１００の中心点１００Ａと裏面１１０の中心点１１０Ａを通る中心線Ｌ１における、各中心点１００Ａ，１１０Ａの中間点Ｍ１を通り、かつ中心線Ｌ１に対して直交する仮想面Ｓ１に対し、表面１００および裏面１１０が対称に向き合うような凸状のＳＯＲＩと厚みバラツキを有し、中心線Ｌ１に対して対称である表裏面形状を有している。
また、本実施形態で用いられる原料基板１１は、ワイヤーソーを用いて合成石英ガラス製インゴットをスライスし、面取り加工を行い、表裏面のソーマークを両面ラップ装置により除去して作製され、直径１００ｍｍ、厚み６３０μｍ、表裏面のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍおよび表裏面のＢＯＷがそれぞれ＋３μｍ、－３μｍ、厚みばらつきが１μｍの円板状のものである。
上記のように２枚の原料基板１１を設置した状態で、両面ラップ装置１の回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて、各原料基板１１の片面側を同時に加工して、片面側に転写用原盤１０の形状が転写された転写基板が得られる。
続いて、図７に示されるように、片面側に転写用原盤１０の形状が転写された転写基板１１Ａの１枚を、平坦面を両面ラップ装置１の上側ラップ定盤１４側に向けるようにキャリア１２に内封して設置し、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて両面ラップ加工を行い、転写工程で転写されなかった面についても転写用原盤１０の形状を転写することにより、上側面は凸状に下側面は凹状にラップ加工されたラップ加工基板が得られる。
続いて、図７に示されるように、片面側に転写用原盤１０の形状が転写された転写基板１１Ａの１枚を、平坦面を両面ラップ装置１の上側ラップ定盤１４側に向けるようにキャリア１２に内封して設置し、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて両面ラップ加工を行い、転写工程で転写されなかった面についても転写用原盤１０の形状を転写することにより、上側面は凸状に下側面は凹状にラップ加工されたラップ加工基板が得られる。
得られたラップ加工基板について、両面研磨装置（図示省略）にて両面を鏡面化することにより、図１（Ａ）に示されるような中心対称なＳＯＲＩを有する合成石英ガラス基板が得られる。具体的には、表面のＳＯＲＩが５０μｍである凸状で、ＢＯＷが＋２５μｍであり、裏面のＳＯＲＩが５０μｍである凹状で、ＢＯＷが－２５μｍであり、面内厚みばらつが１μｍ、かつ厚み５００μｍである両面が鏡面の合成石英ガラス基板が得られる。
図８には、本発明の第２実施形態に係る片面ラップ装置２を用いた転写工程の実施態様が示されている。なお、第２実施形態では、上記第１実施形態と同一の部材については同一符号を付す。
この実施形態で用いられる転写用原盤２０は、図９に示されるように、転写用原盤２０の表面２００の中心点２００Ａと裏面２１０の中心点２１０Ａを通る中心線Ｌ２における、各中心点２００Ａ，２１０Ａの中間点Ｍ２を通り、かつ中心線Ｌ２に対して直交する仮想面Ｓ２に対し、表面２００が平行（平坦面）であり、裏面２１０が中心線Ｌ２に対して直交するとともに、中心線Ｌ２に対して対称の凸状に沿った形状を有している。
この実施形態で用いられる転写用原盤２０は、図９に示されるように、転写用原盤２０の表面２００の中心点２００Ａと裏面２１０の中心点２１０Ａを通る中心線Ｌ２における、各中心点２００Ａ，２１０Ａの中間点Ｍ２を通り、かつ中心線Ｌ２に対して直交する仮想面Ｓ２に対し、表面２００が平行（平坦面）であり、裏面２１０が中心線Ｌ２に対して直交するとともに、中心線Ｌ２に対して対称の凸状に沿った形状を有している。
また、本実施形態で用いられる原料基板２１は、第１実施形態と同様の手法で作製された、直径２００ｍｍ、厚さ８５５μｍ、表裏面側のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、厚みばらつきが１μｍの円板状の合成石英ガラス基板である。
図８に示されるように、転写用原盤２０の平坦な面をトッププレート２５側に向けるように配置し、さらに、転写用原盤２０において凸状に沿った面と接するようにして原料基板２１を片面ラップ装置２に設置し、これらをキャリア１２に内封した状態で、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて原料基板２１における転写用原盤２０と接しない面のみを下側ラップ定盤１３で加工することで、片面側に転写用原盤２０の形状が転写された転写基板が得られる。
続いて、図１０に示されるように、片面ラップ装置２の下側ラップ定盤１３とトッププレート２５との間に、片面側に転写用原盤２０の形状が転写された転写基板２１Ａを、転写用原盤２０の形状が転写された面をトッププレート２５側に向けた状態でキャリア１２に内封して設置し、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて片面ラップ加工を行い、転写工程で転写されなかった面についても転写用原盤２０の形状を転写することにより、上側面は凹状に下側面は凸状にラップ加工されたラップ加工基板が得られる。
得られたラップ加工基板について、第１実施形態と同様に両面を鏡面化することにより、図１（Ａ）に示されるような中心対称なＳＯＲＩを有する合成石英ガラス基板が得られる。具体的には、表面がＳＯＲＩ１００μｍである凸状およびＢＯＷが＋５０μｍであり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍである凹状およびＢＯＷが－５０μｍであり、面内厚みばらつが１μｍ、かつ厚み７２５μｍである両面が鏡面の合成石英ガラス基板が得られる。
なお、本発明の半導体用基板の製造方法に用いられる転写用原盤の形状、厚みおよびＳＯＲＩ、原料基板の形状および材質、並びに各加工の具体的条件等については、上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的、効果を達成できる範囲での変更や改良は本発明に含まれる。
例えば、両面ラップ装置を用いて中心対称ではないＳＯＲＩを有する半導体基板を製造する場合、上記第１実施形態において、図１１に示されるような、転写用原盤３０を用いればよい。
この転写用原盤３０は、表面３００の頂点３００Ａと裏面３１０の頂点３１０Ａを通る直線Ｌ３における、上記各頂点３００Ａ，３１０Ａの中間点Ｍ３を通り、かつ直線Ｌ３と直交する仮想面Ｓ３に対して、表面３００および裏面３１０が対称に向き合うような凸状のＳＯＲＩを有している。
この転写用原盤３０を用い、第１実施形態と同様に、転写加工、ラップ加工、研磨加工等を行うことで、図１（Ｂ）に示されるような凸状の頂点が中心からＹ軸方向にずれた凸状で、ＢＯＷがプラスに反った半導体基板を得ることができる。
この転写用原盤３０は、表面３００の頂点３００Ａと裏面３１０の頂点３１０Ａを通る直線Ｌ３における、上記各頂点３００Ａ，３１０Ａの中間点Ｍ３を通り、かつ直線Ｌ３と直交する仮想面Ｓ３に対して、表面３００および裏面３１０が対称に向き合うような凸状のＳＯＲＩを有している。
この転写用原盤３０を用い、第１実施形態と同様に、転写加工、ラップ加工、研磨加工等を行うことで、図１（Ｂ）に示されるような凸状の頂点が中心からＹ軸方向にずれた凸状で、ＢＯＷがプラスに反った半導体基板を得ることができる。
また、片面ラップ装置を用いて中心対称ではないＳＯＲＩを有する半導体基板を製造する場合、上記第２実施形態において、図１２に示されるような、転写用原盤４０を用いればよい。
この転写用原盤４０は、裏面４１０の頂点４１０Ａと、これに相対する表面４００上の部分点４００Ａを通る直線Ｌ４における、上記頂点４１０Ａと部分点４００との中間点Ｍ４を通り、かつ直線Ｌ４と直交する仮想面Ｓ４に対して、表面４００が平行（平坦面）であり、裏面４１０が凸状のＳＯＲＩを有している。
この転写用原盤４０を用い、第２実施形態と同様に、転写加工、ラップ加工、研磨加工等を行うことで、図１（Ｂ）に示されるような凸状の頂点が中心からＹ軸方向にずれた凸状で、ＢＯＷがプラスに反った半導体基板を得ることができる。
この転写用原盤４０は、裏面４１０の頂点４１０Ａと、これに相対する表面４００上の部分点４００Ａを通る直線Ｌ４における、上記頂点４１０Ａと部分点４００との中間点Ｍ４を通り、かつ直線Ｌ４と直交する仮想面Ｓ４に対して、表面４００が平行（平坦面）であり、裏面４１０が凸状のＳＯＲＩを有している。
この転写用原盤４０を用い、第２実施形態と同様に、転写加工、ラップ加工、研磨加工等を行うことで、図１（Ｂ）に示されるような凸状の頂点が中心からＹ軸方向にずれた凸状で、ＢＯＷがプラスに反った半導体基板を得ることができる。
さらに、上記第１実施形態において、図１３に示されるような、転写用原盤の表面上に直行するＸＹ軸を設けたときに、Ｘ方向およびＹ方向の断面から見た厚み形状が、Ｘ方向およびＹ方向で中央から外周に向けて傾斜が異なる転写用原盤の表面上の中心を貫く線（図１３ではＹ軸）に対して線対称な厚みばらつきをもつ転写用原盤を用いた場合、図１（Ｃ）に示されるような半導体用基板が得られる。なお、図１３での基板内側の曲線は厚みの等高線を表している。
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
転写用原盤として、図６に示されるような形状のものを用意した。具体的には、表裏面のＳＯＲＩが共に同じ凸状の１１０μｍであって、表裏面の中心点を結ぶ中心線上の中間点を通り、中心線と直交する面に対して表裏面が対称に向き合っており、かつ厚みばらつきが２２０μｍである中央の厚み３ｍｍ、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
また、トーヨーエイテック（株）製ワイヤーソーＥ４５０Ｅ－１２を用いて合成石英ガラス製インゴットをスライスし、面取り加工を行い、表裏面のソーマークを両面ラップ装置により除去し、直径１００ｍｍ、厚さ６３０μｍ、表裏面のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、厚みばらつきが１μｍである原料基板を用意した。
上記転写用原盤を挟み込むようにして原料基板２枚を両面ラップ装置の下側ラップ定盤および上側ラップ定盤にそれぞれ設置して、番手が＃１０００のアルミナを主成分としたラップ材を用いて、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて各原料基板の片面側を同時に加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を２枚得た。得られた転写基板の形状は、共に片面が凹状に１１０μｍ反っていた。
転写用原盤として、図６に示されるような形状のものを用意した。具体的には、表裏面のＳＯＲＩが共に同じ凸状の１１０μｍであって、表裏面の中心点を結ぶ中心線上の中間点を通り、中心線と直交する面に対して表裏面が対称に向き合っており、かつ厚みばらつきが２２０μｍである中央の厚み３ｍｍ、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
また、トーヨーエイテック（株）製ワイヤーソーＥ４５０Ｅ－１２を用いて合成石英ガラス製インゴットをスライスし、面取り加工を行い、表裏面のソーマークを両面ラップ装置により除去し、直径１００ｍｍ、厚さ６３０μｍ、表裏面のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、厚みばらつきが１μｍである原料基板を用意した。
上記転写用原盤を挟み込むようにして原料基板２枚を両面ラップ装置の下側ラップ定盤および上側ラップ定盤にそれぞれ設置して、番手が＃１０００のアルミナを主成分としたラップ材を用いて、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて各原料基板の片面側を同時に加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を２枚得た。得られた転写基板の形状は、共に片面が凹状に１１０μｍ反っていた。
得られた転写基板の１枚を両面ラップ装置に設置して、上記転写工程と同じラップ材を用いて、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて両面ラップ加工を行い、先の転写工程で転写されなかった面についても転写用原盤の形状を転写した。そして、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが－２５μｍであるラップ加工基板を得た。
さらに、得られたラップ加工基板の両面を研磨する工程として、両面装置にて両面を鏡面化し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの両面が鏡面の合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板の表面に、シランガスを供給し、アモルファスシリコン膜を形成後、アニール処理をし、ポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
さらに、得られたラップ加工基板の両面を研磨する工程として、両面装置にて両面を鏡面化し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの両面が鏡面の合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板の表面に、シランガスを供給し、アモルファスシリコン膜を形成後、アニール処理をし、ポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
［実施例２］
両面ラップ装置を用い、実施例１と同様の手法で転写工程を行った後、得られた転写基板を、転写用原盤の形状が転写された面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように設置し、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて片面ラップ加工を行い、ラップ加工基板を得た。
さらに、得られたラップ加工基板の両面を、実施例１と同様の手法で研磨し、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状およびＢＯＷが＋５５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状およびＢＯＷが－５５μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍ、厚みが５００μｍの両面が鏡面の合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法でポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに、１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
両面ラップ装置を用い、実施例１と同様の手法で転写工程を行った後、得られた転写基板を、転写用原盤の形状が転写された面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように設置し、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて片面ラップ加工を行い、ラップ加工基板を得た。
さらに、得られたラップ加工基板の両面を、実施例１と同様の手法で研磨し、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状およびＢＯＷが＋５５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状およびＢＯＷが－５５μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍ、厚みが５００μｍの両面が鏡面の合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法でポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに、１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
［実施例３］
転写用原盤として、図９に示されるような形状のものを用意した。具体的には、表裏面のうち一方の面が平坦であり、かつ他方の面が表裏面の中心を結ぶ中心線に対して直交するとともに、中心線に対して対称に凸状に１１０μｍ反った形状であり、かつ面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１１０μｍである、中央の厚み２ｍｍ、直径２００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
原料基板としては、実施例１と同様な方法で、直径２００ｍｍ、厚さ８５５μｍ、表裏面側のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、厚みばらつきが１μｍである合成石英ガラス基板を用意した。
この原料基板と片面ラップ装置のトッププレートとの間に、平坦な面をトッププレート側に向けるように上記転写用原盤を設置して、番手が＃１０００のアルミナを主成分としたラップ材を用いて、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて原料基板の片面側を加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を得た。得られた転写基板の形状は、片面が平坦であり、他方の面は、凹状に１１０μｍ反っていた。
転写用原盤として、図９に示されるような形状のものを用意した。具体的には、表裏面のうち一方の面が平坦であり、かつ他方の面が表裏面の中心を結ぶ中心線に対して直交するとともに、中心線に対して対称に凸状に１１０μｍ反った形状であり、かつ面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１１０μｍである、中央の厚み２ｍｍ、直径２００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
原料基板としては、実施例１と同様な方法で、直径２００ｍｍ、厚さ８５５μｍ、表裏面側のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、厚みばらつきが１μｍである合成石英ガラス基板を用意した。
この原料基板と片面ラップ装置のトッププレートとの間に、平坦な面をトッププレート側に向けるように上記転写用原盤を設置して、番手が＃１０００のアルミナを主成分としたラップ材を用いて、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて原料基板の片面側を加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を得た。得られた転写基板の形状は、片面が平坦であり、他方の面は、凹状に１１０μｍ反っていた。
次に、片面ラップ装置の下側ラップ定盤とトッププレートとの間に、転写された面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように転写基板を設置して、上記転写工程と同じラップ材を用いて、回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2にて片面ラップ加工を行い、ラップ加工基板を得た。得られたラップ加工基板は、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状であり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状であるラップ加工基板を得た。
さらに、片面研磨装置にて凸側の片面を鏡面化し、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状およびＢＯＷが＋５５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状およびＢＯＷが－５５μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚み７２５μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法でポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
さらに、片面研磨装置にて凸側の片面を鏡面化し、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状およびＢＯＷが＋５５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状およびＢＯＷが－５５μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚み７２５μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法でポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
［実施例４］
実施例３と同様の手法で転写工程を行って得られた転写基板を、実施例１と同様の手法で両面をラップ加工し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状であり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状のラップ加工基板を得た。
さらに、実施例１と同様の手法にて、両面を研磨し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが－２５μｍであり、厚みばらつきが１μｍで、厚みが７２５μｍの両面が鏡面の合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法でポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
実施例３と同様の手法で転写工程を行って得られた転写基板を、実施例１と同様の手法で両面をラップ加工し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状であり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状のラップ加工基板を得た。
さらに、実施例１と同様の手法にて、両面を研磨し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２５μｍであり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが－２５μｍであり、厚みばらつきが１μｍで、厚みが７２５μｍの両面が鏡面の合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法でポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
［実施例５］
転写用原盤として、図１１に示されるような形状のものを用意した。具体的には、表裏面の形状が互いに対称な凸形状で、それらのＳＯＲＩが１１０μｍであり、かつ面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が２２０μｍであり、表裏面の中心点から３０ｍｍずれたところが最も厚く、その部分の厚みが３０００μｍであり、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
原料基板としては、実施例１と同様の手法で、直径１００ｍｍ、厚さ６３０μｍ、表裏面のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍである合成石英ガラス基板を用意した。
実施例１と同様の手法で、両面ラップ装置により２枚の原料基板の片面側を同時に加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を得た。得られた転写基板の形状は、共に片面が凹状に１１０μｍ反っていた。また、凹状の一番薄い部分は中心より３０ｍｍずれていた。
転写用原盤として、図１１に示されるような形状のものを用意した。具体的には、表裏面の形状が互いに対称な凸形状で、それらのＳＯＲＩが１１０μｍであり、かつ面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が２２０μｍであり、表裏面の中心点から３０ｍｍずれたところが最も厚く、その部分の厚みが３０００μｍであり、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
原料基板としては、実施例１と同様の手法で、直径１００ｍｍ、厚さ６３０μｍ、表裏面のＳＯＲＩがそれぞれ６μｍ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍである合成石英ガラス基板を用意した。
実施例１と同様の手法で、両面ラップ装置により２枚の原料基板の片面側を同時に加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を得た。得られた転写基板の形状は、共に片面が凹状に１１０μｍ反っていた。また、凹状の一番薄い部分は中心より３０ｍｍずれていた。
得られた転写基板を両面ラップ装置に設置し、実施例１と同様の手法で両面ラップ加工を行い、先の転写工程で転写されなかった面についても転写用原盤の形状を転写し、表面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状であり、裏面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状のラップ加工基板を得た。
さらに、得られたラップ加工基板の凸状側の面を片面研磨装置で鏡面化し、鏡面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２０μｍであり、粗面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが－２０μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍであり、厚みが５００μｍの合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板の表面に、実施例１と同様の手法にてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１１００℃の熱処理を２時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、厚みばらつきが１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
さらに、得られたラップ加工基板の凸状側の面を片面研磨装置で鏡面化し、鏡面がＳＯＲＩ５０μｍの凸状およびＢＯＷが＋２０μｍであり、粗面がＳＯＲＩ５０μｍの凹状およびＢＯＷが－２０μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍであり、厚みが５００μｍの合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板の表面に、実施例１と同様の手法にてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１１００℃の熱処理を２時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、厚みばらつきが１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
［実施例６］
実施例５と同様に、表裏面のうち一方の面が平坦であり、かつ、他方の面が凸状に１１０μｍ反った形状であり、かつ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が２２０μｍであり、表裏面の中心点から３０ｍｍずれたところが最も厚く、その部分の厚みが３０００μｍであり、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
原料基板としては、実施例５と同一のものを用意した。
実施例３と同様の手法で、片面ラップ装置により原料基板の片面側を加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を得た。得られた転写基板の形状は、片面が平坦であり、他方の面は凹状に１１０μｍ反っていた。また、凹状の一番薄い部分は中心より３０ｍｍずれていた。
得られた転写基板を片面ラップ装置に設置し、実施例２と同様の手法で片面ラップ加工を行い、転写工程で転写されなかった転写基板の反対側の面についても転写用原盤の形状を転写し、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状であり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状のラップ加工基板を得た。
得られたラップ加工基板の凸状側の面を片面研磨装置で鏡面化し、鏡面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状およびＢＯＷが＋５０μｍであり、粗面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状およびＢＯＷが－５０μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板の表面に、実施例１と同様の手法にてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１１００℃の熱処理を２時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつきが１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
実施例５と同様に、表裏面のうち一方の面が平坦であり、かつ、他方の面が凸状に１１０μｍ反った形状であり、かつ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が２２０μｍであり、表裏面の中心点から３０ｍｍずれたところが最も厚く、その部分の厚みが３０００μｍであり、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意した。
原料基板としては、実施例５と同一のものを用意した。
実施例３と同様の手法で、片面ラップ装置により原料基板の片面側を加工して、片面側に転写用原盤の形状が転写された転写基板を得た。得られた転写基板の形状は、片面が平坦であり、他方の面は凹状に１１０μｍ反っていた。また、凹状の一番薄い部分は中心より３０ｍｍずれていた。
得られた転写基板を片面ラップ装置に設置し、実施例２と同様の手法で片面ラップ加工を行い、転写工程で転写されなかった転写基板の反対側の面についても転写用原盤の形状を転写し、表面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状であり、裏面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状のラップ加工基板を得た。
得られたラップ加工基板の凸状側の面を片面研磨装置で鏡面化し、鏡面がＳＯＲＩ１１０μｍの凸状およびＢＯＷが＋５０μｍであり、粗面がＳＯＲＩ１１０μｍの凹状およびＢＯＷが－５０μｍであり、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの合成石英ガラス基板を得た。
次に、得られた合成石英ガラス基板の表面に、実施例１と同様の手法にてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２２μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２２μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１１００℃の熱処理を２時間行ったところ、成膜した面がＳＯＲＩ４μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ４μｍの凹状に変化し、面内厚みばらつきが１μｍで、ほぼ平坦なＳＯＲＩを有するポリシリコンＴＦＴ用合成石英ガラス基板が得られた。
［比較例１］
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状で、他方の面が凹状で、厚みが２ｍｍで、厚みばらつきが２μｍで一定である、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板として、実施例１と同一のものを用意した。
両面ラップ装置を用い、実施例１と同様の手法で原料基板を転写加工し、表裏面のＳＯＲＩが１μｍの転写基板を得た。
さらに、得られた転写基板を、両面研磨装置にて両面鏡面化し、表裏面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの両面が鏡面である合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様にしてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状で、他方の面が凹状で、厚みが２ｍｍで、厚みばらつきが２μｍで一定である、直径１００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板として、実施例１と同一のものを用意した。
両面ラップ装置を用い、実施例１と同様の手法で原料基板を転写加工し、表裏面のＳＯＲＩが１μｍの転写基板を得た。
さらに、得られた転写基板を、両面研磨装置にて両面鏡面化し、表裏面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの両面が鏡面である合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様にしてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
［比較例２］
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状で、他方の面が凹状で、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが２ｍｍで、直径２００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板としては、実施例４と同一のものを用意した。
実施例４と同様の手法で片面ラップ装置を用いて原料基板に転写工程を行った後、得られた転写基板を両面ラップ装置で回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2でラップ加工し、表裏面のＳＯＲＩが１μｍのラップ加工基板が得られた。
さらに、得られたラップ加工基板の両面研磨を行い、表裏面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが７２５μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様にしてポリシリコン膜を形成したところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状で、他方の面が凹状で、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが２ｍｍで、直径２００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板としては、実施例４と同一のものを用意した。
実施例４と同様の手法で片面ラップ装置を用いて原料基板に転写工程を行った後、得られた転写基板を両面ラップ装置で回転数２０ｒｐｍ、荷重１００ｇ／ｃｍ2でラップ加工し、表裏面のＳＯＲＩが１μｍのラップ加工基板が得られた。
さらに、得られたラップ加工基板の両面研磨を行い、表裏面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが７２５μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様にしてポリシリコン膜を形成したところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
［比較例３］
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状で、他方の面が凹状で、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが２ｍｍで、直径１１０ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板として、実施例２と同一のものを用意した。
実施例２と同様の手法で両面ラップ装置を用いて原料基板に転写工程を行った後、転写用原盤の形状が転写されていない平坦な面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように転写基板を設置して、実施例２と同様の条件でラップ加工を行い、表面のＳＯＲＩが１μｍのラップ加工基板を得た。
さらに、片面研磨装置で得られたラップ加工基板の片面を鏡面化し、表面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法で、ポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状で、他方の面が凹状で、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが２ｍｍで、直径１１０ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板として、実施例２と同一のものを用意した。
実施例２と同様の手法で両面ラップ装置を用いて原料基板に転写工程を行った後、転写用原盤の形状が転写されていない平坦な面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように転写基板を設置して、実施例２と同様の条件でラップ加工を行い、表面のＳＯＲＩが１μｍのラップ加工基板を得た。
さらに、片面研磨装置で得られたラップ加工基板の片面を鏡面化し、表面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが５００μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様の手法で、ポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）は１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
［比較例４］
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状、他方の面が凹状で、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが２ｍｍで、直径２００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板として、実施例４と同一のものを用意した。
実施例４と同様の手法で片面ラップ装置を用いて原料基板の転写工程を行った後、転写用原盤の形状が転写されていない平坦な面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように転写基板を設置して、実施例２と同様の条件でラップ加工を行い、表面のＳＯＲＩが１μｍのラップ加工基板を得た。
さらに、片面研磨装置で得られたラップ加工基板の片面を鏡面化し、表面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが７２５μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様にしてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、厚みばらつきは１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
転写用原盤として、表裏面のＳＯＲＩが１１０μｍで、片面が凸状、他方の面が凹状で、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが２ｍｍで、直径２００ｍｍのアルミナセラミック製転写用原盤を用意し、原料基板として、実施例４と同一のものを用意した。
実施例４と同様の手法で片面ラップ装置を用いて原料基板の転写工程を行った後、転写用原盤の形状が転写されていない平坦な面を片面ラップ装置のトッププレート側に向けるように転写基板を設置して、実施例２と同様の条件でラップ加工を行い、表面のＳＯＲＩが１μｍのラップ加工基板を得た。
さらに、片面研磨装置で得られたラップ加工基板の片面を鏡面化し、表面のＳＯＲＩが１μｍおよび表面のＢＯＷが＋０．５μｍ、裏面のＢＯＷが－０．５μｍで、面内厚みばらつき（ＴＴＶ）が１μｍで、厚みが７２５μｍの合成石英ガラス基板を得た。
得られた合成石英ガラス基板に、実施例１と同様にしてポリシリコン膜を形成したところ、成膜した面がＳＯＲＩ１２０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ１２０μｍの凹状に変化した。
その後、さらに１０５０℃の熱処理を１時間行ったところ、厚みばらつきは１μｍのままで、成膜した面がＳＯＲＩ６０μｍの凸状に、他方の面がＳＯＲＩ６１μｍの凹状に変化し、所望の平坦なＳＯＲＩが得られなかった。
上記各実施例および比較例のまとめを表１に示す。
Ａ 半導体用基板
１ 両面ラップ装置
２ 片面ラップ装置
１０，２０，３０，４０ 転写用原盤
１１Ａ，２１Ａ 転写基板
１００，２００，３００，４００ 転写用原盤の表面
１１０，２１０，３１０，４１０ 転写用原盤の裏面
１００Ａ，１１０Ａ，２００Ａ，２１０Ａ 中心点
Ｌ１，Ｌ２ 中心線
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 仮想面（中心線と直交する面）
１１，２１ 原料基板
１ 両面ラップ装置
２ 片面ラップ装置
１０，２０，３０，４０ 転写用原盤
１１Ａ，２１Ａ 転写基板
１００，２００，３００，４００ 転写用原盤の表面
１１０，２１０，３１０，４１０ 転写用原盤の裏面
１００Ａ，１１０Ａ，２００Ａ，２１０Ａ 中心点
Ｌ１，Ｌ２ 中心線
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４ 仮想面（中心線と直交する面）
１１，２１ 原料基板
Claims (9)
- 表面および裏面を有し、これら表裏面の中心点を結んだ中心線上の中間点を通り、前記中心線と直交する面に対して前記表面および裏面が対称に向き合うようなＳＯＲＩと厚みばらつきを有する転写用原盤を準備する準備工程と、
前記転写用原盤を挟み込むようにして２枚の原料基板を両面ラップ装置に設置し、前記各原料基板における前記転写用原盤と接しない面を加工して前記転写用原盤の形状がそれぞれ片面に転写された２枚の転写基板を作製する転写工程と、
前記転写基板の両面をラップすることにより、または前記転写基板における前記転写工程で前記転写用原盤の形状が転写されていない面のみをラップすることによりラップ加工基板を作製するラップ工程と、
前記ラップ加工基板の両面または片面を研磨することを特徴とする半導体用基板の製造方法。 - 前記半導体用基板が、凸状のＳＯＲＩを有する一方の面と、前記ＳＯＲＩと同程度の凹状のＳＯＲＩを有する他方の面とを備え、かつ厚みばらつきが３μｍ以下である請求項１記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記各面のＳＯＲＩが、５０～６００μｍである請求項２記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記凸状のＳＯＲＩを有する一方の面のＢＯＷが、＋２５～＋３００である請求項２または３記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記凹状のＳＯＲＩを有する他方の面のＢＯＷが、－２５～－３００である請求項２～４のいずれか１項記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記半導体用基板の厚みが、０．５～３ｍｍである請求項１～５のいずれかの１項記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記半導体用基板の形状が、平面視で直径１００～４５０ｍｍの円形状または対角長１００～４５０ｍｍの矩形状である請求項１～６のいずれか１項記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記半導体用基板が、合成石英ガラス製である請求項１～７のいずれか１項記載の半導体用基板の製造方法。
- 前記半導体用基板が、ポリシリコンＴＦＴ用基板である請求項１～８のいずれか１項記載の半導体用基板の製造方法。
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