JPS63257756A - フオトマスク用ガラス基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は半導体素子製造に使用されるフォトマスク用ガ
ラス基板に関し、特に基板の面取り加工部におけるマイ
クロクラックを極力無くすることによりフォトマスク形
成の歩留りを格段に向上させたガラス基板に関するもの
である。

「従来の技術」 一般にガラスの切断面は、非常にシャープな形状をなし
、取扱い上危険であるとともに、加工後における後工程
において欠は等が発生し易い、この為従来より、半導体
素子製造に使用されるフォトマスク用ガラス基板におい
ては、上下両側に位置する基板面上にクローム及び酸化
クロームの薄膜からなるフォトマスクを形成する前に、
ガラスブロックよりスイライス切断したガラス基板の稜
線部分を面取加工し且つ洗浄する事により前記問題点の
解消を図っている。

そしてこのような面取加工は一般に面取りを比較的大き
く取る必要からダイヤモンド砥石等の機械的研削により
行われているが、かかる機械的な面取り法では、面取り
加工面には微視的にマイクロクラックが多数発生してし
まい、これにより微細なガラス粒子が生成され、洗浄等
の工程を経てもこの微細粒子の完全な除去は困難であり
、該微・細な粒子が原因となってフォトマスク形成時に
ピンホールが発生してしまう。

かかる欠点を解消する為に、特公昭８０−５５８２７号
にて前記面取加工後、その面取り部分をパフ等による鏡
面研磨、化学的エツチング処理、及び火炎溶融処理を行
い、鎖部取り加工面に発生したマイクロクラックを構成
する多数の微細な突起を除去する技術を提案している。

「発明が解決しようとする問題点」 さて本発明者達は前記従来技術の内、前記面取り部分を
パフ等による鏡面研磨処理する事によりマイクロクラッ
クを除去したガラス基板を用いてフォトマスク面を形成
した所、尚フォトマスク面周縁部において無視し得ない
量のピンホールが発生している事が確認された。

そこでこの原因を究明する為に、先ず研磨加工前の面取
り加工されたガラス基板について顕微鏡にて詳細に観察
した所、前記面取り加工面には多数の微細な突起ととも
に微細なひび割れが発生し、そして該ひび割れは面取り
加工により新たに形成される２木の稜線部に数多く発生
している事が確認された。

この理由を推定してみるに、前記機械的な面取り加工を
行った場合は砥石の回転振動等がガラス基板に伝搬され
該基板が微小振動しながら面取り加工が行なわれる訳で
あるが、このように微小振動しながら研削加工を行うと
特にガラス基板のような脆性を有する材料においては、
前記非研削部分と研削部分の境界線である稜線部におい
て多くのクラックが発生し易い為であると推定される。

次に研磨加工終了後のガラス基板について再度詳細に観
察した所、前記２本の稜線部に尚微細なひび割れが残存
している事が確認された。

この理由は前記パフ等による鏡面研磨は研削と異なり、
単に表面に形成された凹凸を潰すか又は除去するのみで
ある為に、稜線部分等の局部的な稜線部分のみをより多
く除去する事は不可能であり、且つ該稜線部分の所定深
さまで侵入している微細なひび割れまでは除去しきれな
いものと推定される。

この事は、前記従来技術に記載された化学的なエツチン
グ処理においても同様であり、該エツチング処理におい
てはマスキング工程などの余分の工程を必要とするのみ
ならず、エツチング液への浸漬又は上記接触により処理
において前記面取り部分全体がエツチングされるのみで
、稜線部分のみを局部的に取除く事は不可能である。

更に前記従来の技術においては火炎溶融処理を用いたマ
イクロクラックを消去する方法も記載されており、この
場合は確かに局部的な微細ひび割れをも消去可能である
が、火炎溶融処理の場合は、基板周辺部に熱変形が生じ
易く而もかかる熱変形は後工程において平面研磨を行っ
ても除去しきれず、その部分がフォトマスク基板として
使用出来なくなる事、又熱溶融時の不純物の巻き込みを
防止する為に特別な加熱処理装置が必要とするなど実用
上極めて問題が多い。

本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み１面取り加工時に
発生する残存マイクロクラックをほぼ完全に除去したガ
ラス基板を提供する事を目的とする。

更に本発明の目的は、実用的に製造容易な機械加工を用
いて前記残存マイクロクラック消去可能に構成し、これ
によりエツチング処理や熱溶融手段における問題の発生
を避け、実用的に極めて好ましいガラス基板を提供する
事にある。

「問題点を解決しようとする手段」 先ず本発明に至った経過を説明する。

先ず前記面取り加工（以下−次面取りという）時に新た
に形成される稜線部分２ａ、２ｂで多くの残存マイクロ
クラックが存在する事は前述した通りである。

そこで本発明の提案は、第一次面取り加工を施し、その
面取り加工面２と基板面ｌとの間で新たに形成される稜
線部２ａ、２ｂを再度糸面取り３加工し、ついでそれら
面取り加工部２，３を研磨仕上げしてなるフォトマスク
用ガラス基板を提案する事にある。

即ち、前記糸面取り３により一次面取りで形成された、
多くの残存マイクロクラックが存在する稜線部２ａ、２
ｂをカットする事が出来、而も前記糸面取り３量は一次
面取りに比較して微小であるとともに、−次面取り加工
により新たに形成される稜線の内角α１．α２は鈍角と
なる為に、該鈍角の稜線部２ａ、２ｂを糸面取りしても
その後にあらたに形成される稜線部３ａ、３ｂには微小
突起は発生するも微小ひび割れはほとんど発生しない。

更に本発明においてはその後前記両面取り加工面２．３
を研磨仕上げする為に、該研磨仕上げにより前記両面取
り加工面２．３全体に発生している微小突起を完全に除
去する事が出来、本発明の効果を円滑に達成し得るもの
である。

即ち本発明は、−次面泡加工で発生する稜線部２ａ、２
ｂのひび割れは糸面取りにより、又鎖部取り加工面２，
３全体に発生した微小突起は研磨加工にて消去するよう
にした点である。

次に本発明を円滑に達成する際に問題となるのが前記−
次面取り加工時の面取り角度及び糸面取りの面取り量で
ある。

即ち一次面取り加工により新たに形成される稜線（以下
πｌの稜線２ａ、２ｂという）の内角α１．α２が８０
１に近ければ近い程、例え面取り量が微小であっても糸
面取り３により新たに形成される稜線部（以下第２の稜
線３ａ　、　３ｂという）で微小ひび割れが発生する恐
れがあり、一方、第１の稜線２ａ、２ｂの内角αｌ、α
２が１８０°に近づくと、今度は逆に糸面取り加工を行
っても前記微小ひび割れを十分除去出来ない。

そこで本発明の好ましい実施例においては前記第１の稜
線角度′を１１５〜１５５°好ましくは１２０〜１５０
°の範囲に設定する。

一方糸面取り加工面３の面取り量が少ない場合は、前記
第１の稜線部２ａ、２ｂの微小ひび割れを十分取切れな
い恐れがある。

そこで本発明者は、　５０Ｘ５０Ｘ０．５ｍｍのガラス
基板に研削代が１００〜２５０路富程度になるよう一次
面取り２を行い、その第１の稜線部２ａ　、　２ｂに形
成された微小ひび割れ深さを測定した所、いずれも５〜
１０ｇｍ以下である事が判明した。

従って、前記糸面取り加工面３は、糸面取り３の研削代
を１０ＪＬ■以上で、且つ該糸面取り加工面３における
第２の稜線部２ａ、２ｂで再度微小ひび割れが発生しな
い程度の深さ１例えば５０ＩＬ１１以下程度に設定すれ
ばよい。

尚、前記糸面取り処理は一次面取りにより新たに形成さ
れた全稜線部２ａ、２ｂに施す必要はなく、基板形成面
と面取り加工面との間に形成される上下基板面側の稜線
部２ａのみに形成してもよい。

「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に
詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成
部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定
的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみに限
定する趣旨ではなく、巾な′る説明例に過ぎない。

第１図は本発明の実施例に係るガラス基板で。

ガラスブロックをスライス切断して、５０Ｘ　５０Ｘ　
Ｏ，５呑■履のガラス基板を多数枚製作した後、該ガラ
ス基板の各稜線部にダイアモンド砥石を用いて、面取り
角度を２０．３０．４５°　［即ち、第１　（Ａ）図に
示すように第１の稜線の内角α１．α２を、１１０　／
１６０°、　１２０　／１５０　”　１３５　／１３５
°］に設定しつつ１面取り量（研削代）を２５０　ｐ−
ｍ研削して一次面取り加工を行った。

次に該−次面取り加工したガラス基板の内、第１の稜線
２ａ　、　２ｂの内角α１．α２を１３５　／１３５°
に設定したちの相対し、糸面取り３を行う車なく、その
ままパフ研磨を行ったものを比較例１として５０枚製作
し、 一方、前記第１の稜線２ａ、２ｂの内角αｌ、α２を１
１０７１８０°　（比較例２　）　、　１２０　／１５
０°　（実施例１　）　、　１３５　／１３５°　（実
施例２）に設定したものについて、前記−次面取り加工
に用いた砥石より細かい砥石粒の砥石を用いて、第１の
稜線２ａ、２ｂの内角α１．α２に対し直交する面に沿
って夫々研削代を１１０μｍだけ糸面取り３を行った（
第１（Ｂ）図参照）後、パフ研磨を行ったものを夫々５
０枚づつ製作する。

そしてこれらの各ガラス基板を用いてフォトマスク面を
形成し、該フォトマスク面に発生しているピンホールの
量について確認した。

その結果を、その結果、実施例１．２においてはピンホ
ールが確認されず、又比較例２についてはピンホールが
１〜２個、比較例１についてはピンホールが１３〜１８
個確認された。

従って前記実施例から一次面取り加工後、糸面取り３を
行う事により、ピンホールの発生が実質的に皆無になり
、特に前記第１の稜線２ａ、２ｂの内角α１．α２を１
２０〜１５０°に設定した場合で、且つ糸面取りの研削
代を１１０μｍ以上にＣた場合により好ましい結果が得
られる事が確認された。

「発明の効果」 以上記載した如く本発明によれば、面取り加工時に発生
する残存マイクロクラックをほぼ完全に除去する事によ
りフォトマスク形成時にピンホール発生の不利を大幅に
少なくし、製品歩留りを格段に向上させる事が出来る。

更に木ＪＡ明によれば、機械加工のみで前記効果が達成
し得る為に、エツチング処理や熱溶融手段における製造
上の派生する問題の発生を避ける事が出来、高品質のガ
ラス基板を提供する事が可能となる。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）は本発明の実施例に係るガラス基板
の断面図で、（Ａ）は−次面取り加工後の状態、（Ｂ）
は糸面取り後の状態を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）所定形状に切断されたガラス基板に第一次面取り加
   工を施し、その面取り加工面と基板面との間で新たに形
   成される稜線部を再度糸面取り加工し、ついで前記両面
   取り加工部を研磨仕上げして構成した事を特徴とするフ
   ォトマスク用ガラス基板 ２）前記面取り加工面と基板面との間で新たに形成され
   る稜線部の内角を１１５〜１５５°の範囲に設定した特
   許請求の範囲第１項記載のフォトマスク用ガラス基板 ３）前記糸面取り加工における糸面取りの研削代を１０
   μｍ以上に設定した特許請求の範囲第１項又は第２項記
   載のフォトマスク用ガラス基板