JP7120338B2 - ガラス基板 - Google Patents
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Description
本実施形態のガラス基板は、一方の主表面に非貫通穴が形成されて、例えば、インプリントモールド等の半導体製造用途に使用されるガラス基板である。本実施形態のガラス基板は、ガラス基板の主表面の測定領域において、前記主表面に対し垂直に波長633nmの光を照射することで測定した、測定点における複屈折の進相軸と、測定点と前記主表面の中心点とを結ぶ直線とのなす角の平均値(以下「進相軸の平均角」という。)が20°以上80°以下である。また、前記測定点における厚さ1cm当たりのリタデーションの最大値が15nm/cm以下である。
進相軸とは、ガラス基板中の光の進む速さが最も速い軸であり、屈折率が最も小さい軸である。一方、遅相軸は、ガラス基板中の光の進む速さが最も遅い軸であり、屈折率が最も大きい軸である。通常、進相軸と遅相軸とは直交する。リタデーションは、進相軸と遅相軸との光路差(nm)である。リタデーション(nm)をガラス基板の板厚(cm)で割ることで、厚さ1cm当たりのリタデーションを算出できる。
本実施形態のガラス基板に用いられるガラスとしては、SiO2を90質量%以上含む石英ガラスが好ましい。石英ガラスに占めるSiO2含有量の上限値は、100質量%である。石英ガラスは、一般的なソーダライムガラスに比べて、紫外線の透過率が高い。また、石英ガラスは、一般的なソーダライムガラスに比べて、熱膨張率が小さく、温度変化による凹凸パターンの寸法変化が小さい。
上記実施形態の進相軸の平均角及び厚さ1cm当たりのリタデーションの最大値を有するガラス基板を得る方法としては、ガラス基板の熱膨張率分布を調節する方法が挙げられる。ガラス基板の応力は、ガラス基板の熱膨張率分布と相関する。そのため、ガラス基板の熱膨張率分布を調整することで、所望の進相軸の平均角及びリタデーションとなる応力分布を有するガラス基板を得ることができる。
図11は、上記実施形態のガラス基板を用いたモールドの製造方法の一例を表わすフローチャートである。図12は、図11の非貫通穴形成工程のフローチャートである。図13は、図11の非貫通穴形成工程の完了後のガラス基板20の断面図である。図14は、図11の突出面形成工程の完了後のガラス基板20の断面図である。図14において、二点鎖線は突出面形成工程の開始前のガラス基板20の状態を示す。
次に、図15及び図16を参照して、上記構成のモールド10を用いたインプリント法について説明する。
TiO2がドープされた石英ガラス基板において、ガラス基板面内のTiO2濃度分布が異なるガラス基板16枚を準備した。ガラス基板の第1主表面とその反対側の主表面(第2主表面)とを両面研磨機を用い、スエードタイプの研磨布、酸化セリウム研磨材を使用して順に研磨したのち、研磨材をコロイダルシリカに変更してさらに研磨し、大きさ152mm×152mm×厚み6.35mmの平板状のインプリント用ガラス基板を得た。
上記進相軸のなす角θは、進相軸FAが直線SLに対し平行な場合を0°、進相軸FAが直線SLに対し垂直な場合を90°とする。なす角θは、測定点SPを中心とする直線SLに対する進相軸FAの回転の大きさを表し、回転の方向を表さない。よって、なす角θの最小値は0°、なす角θの最大値は90°である。なお、上記なす角θの測定値は、測定に用いる光の波長には略依存しない。
ガラス平板基板の第2主表面の中央部に円柱状の非貫通穴を、研削加工により形成した。非貫通穴の大きさは直径64mm、深さ5mmとした。非貫通穴を形成した後、フェルトバフ、酸化セリウム研磨材を使用して順に研磨し、非貫通穴を有するガラス基板を得た。
前記で得られた非貫通穴を有するガラス基板の第1主表面に、主表面側(ガラス面側)からCrO層、CrN層が積層する構造を有するCr系薄膜を100nmの厚みで形成した。続いて、Cr系薄膜の上にレジストをスピンコートにより塗布し、第1主表面の略中央部の35mm×35mmの大きさの突出面形成領域の外側エリアに対して紫外光による露光と現像を行い、突出面用のレジストパターンを形成した。
ラインアンドスペースと呼ばれる凹凸パターンを前記突出面上に形成した。ラインアンドスペースのラインは、X方向に対し垂直、Y方向に対し平行とした。
(2)レジスト膜は、エッチング保護膜の上にレジスト材料をスピンコート法によって塗布し、塗布したレジスト材料をベーク処理することで成膜した。レジスト膜は、電子線描画装置によって部分的に露光し、現像した。これにより、開口パターンを有するレジスト膜が得られた。
(3)塩素系ガスによるドライエッチングは、レジスト膜で部分的に保護されたエッチング保護膜の加工に用いた。これにより、レジスト膜の開口パターンと同じ開口パターンを有するエッチング保護膜が得られた。その後、不要になったレジスト膜は除去した。
(4)CF4系ガスによるドライエッチングは、エッチング保護膜で部分的に保護されたガラス基板の突出面の加工に用いた。これにより、凹凸パターンがガラス基板の突出面に形成された。その後、不要になったエッチング保護膜は除去した。
次のように凹凸パターン転写試験を行い、インプリント特性を評価した。突出面上の凹凸パターンをSiウエハ上に塗布した光硬化性樹脂に転写し、その後、突出面上の凹凸パターンの凸部とSiウエハとの間に形成された残膜を除去した。
Claims (4)
- 主表面を備えるガラス基板であって、
前記主表面の測定領域内を所定の間隔で格子状に区切った交点を測定点として、前記主表面に対し垂直に波長633nmの光を照射することで測定した、前記測定点における複屈折の進相軸と、前記測定点と前記主表面の中心点とを結ぶ直線とのなす角の平均値が20°以上80°以下であり、
前記測定点における厚さ1cm当たりのリタデーションの最大値が15nm/cm以下であり、
前記ガラス基板の中心線を対象軸とする、回転対称性の残留応力を有し、
前記中心線からの距離が近いほど熱膨張率が大きくなる熱膨張率分布を有することを特徴とするガラス基板。 - 前記ガラス基板は、SiO2を90質量%以上含む石英ガラスからなることを特徴とする請求項1に記載のガラス基板。
- 前記石英ガラスは、OH基を含有し、その濃度が1000ppm以下である請求項2に記載のガラス基板。
- 前記ガラス基板を半導体用として使用する請求項1ないし3のいずれかに記載のガラス基板。
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