KR101571569B1 - 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법 - Google Patents

대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법 Download PDF

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아쯔시 와따베
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신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C19/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by mechanical means

Abstract

본 발명은 대각 길이가 1000 mm 이상인 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 수직 유지한 상태로 기판 재료의 표리면의 평탄도 및 평행도를 측정하고, 그 데이터를 기초로 기판의 볼록 부분 및 두꺼운 부분을 부분적으로 제거하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법으로서, 상기 제거가 기판 대각 길이의 15 내지 50％의 직경을 갖는 제1의 가공 툴로 가공 제거한 후, 제1의 가공 툴보다 작은 제2의 가공 툴로 추가로 가공 제거를 행하는 것을 특징으로 하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 평탄도 및 평행도를 단시간으로 수정할 수 있고, 고평탄도 및 고평행도의 대형 합성 석영 유리 기판을 얻을 수 있다.

Description

대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법 {METHOD FOR PRODUCING LARGE-SIZE SYNTHETIC QUARTZ GLASS SUBSTRATE}
본 발명은 TFT 액정 패널의 어레이측의 포토 마스크 기판이나, 컬러 필터용 포토 마스크 기판으로서 이용되는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 대형 합성 석영 유리 기판의 제조는 원료인 판형의 합성 석영을 알루미나 등의 유리 지립을 물에 현탁시킨 슬러리를 이용하여, 랩핑 처리하고 표면의 요철을 제거한 후에, 산화세륨 등의 연마재를 물에 현탁시킨 슬러리를 이용하여 폴리시하는 등의 방법이 채용되고 있다.
이 랩 가공시에 사용되는 양면 가공기나 한쪽면 가공기는 기판을 가공 정반에 압박하여, 그 때에 발생하는 탄성 변형에 대한 반발력을 평탄도 수정에 이용하고 있기 때문에, 기판 크기가 커짐에 따라서 반발력이 현저히 저하되어, 기판 표면의 완만한 요철을 제거하는 능력은 낮아진다는 결점을 갖고 있었다.
이 때문에, 미리 대형 기판의 평탄도 및 평행도를 측정하고, 그 데이터를 기초로 기판의 볼록 부분 및 두꺼운 부분을 가공 툴에 의해 부분적으로 제거하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 1: 일본 특허 공개 제2003-292346호 공보 참조). 또한, 석영 유리 기판의 평탄도와 흠집을 석영 유리 기판 표면의 위치와 대응시킨 데이터를 작성하고, 연마액에 침지된 피가공물의 자세를 조정하여 작성된 데이터에 기초하여 연마액 중에 기체를 도입함으로써, 높은 평탄도를 적절히 실현하고, 높은 가공 안정성으로 기판을 제조하는 방법이 제안되어 있다(특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2007-001003호 공보). 그러나, 기판 크기가 커짐에 따라서 가공 시간이 길어진다는 점에서, 추가로 단시간으로 평탄도 수정이 가능한 경제적인 방법이 요망되고 있었다.
일본 특허 공개 제2003-292346호 공보 일본 특허 공개 제2007-001003호 공보
본 발명은 상기 사정에 감안하여 이루어진 것으로, 대형 합성 석영 유리 기판의 평탄도 및 평행도를 단시간으로 수정할 수 있는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토한 결과, 기판 재료의 표리면의 평탄도 및 평행도를 측정하고, 그 데이터를 기초로 기판의 볼록 부분 및 두꺼운 부분을 부분적으로 제거할 때에, 크기가 다른 2종의 가공 툴을 이용하여 가공함으로써, 단시간으로 평탄도 및 평행도를 수정할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 달성하기에 이른 것이다. 또한, 종래의 직경이 작은 가공 툴만으로서는 표면에 줄무늬(streak)가 생기는 경우가 있었지만, 본 발명에 의해 이 표면의 줄무늬가 감소하는 것을 지견하였다.
따라서, 본 발명은 하기 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법을 제공한다.
[1] 대각 길이가 1000 mm 이상인 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 수직 유지한 상태로 기판 재료의 표리면의 평탄도 및 평행도를 측정하고, 그 데이터를 기초로 기판의 볼록 부분 및 두꺼운 부분을 부분적으로 제거하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법으로서, 상기 제거가 기판 대각 길이의 15 내지 50％의 직경을 갖는 제1의 가공 툴로 가공 제거한 후, 제1의 가공 툴보다 작은 제2의 가공 툴로 추가로 가공 제거를 행하는 것을 특징으로 하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
[2] 상기 제2의 가공 툴이 제1의 가공 툴의 10 내지 40％의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
[3] 평탄도/기판 대각 길이가 8×10-6 이하인 [1] 또는 [2]에 기재된 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 평탄도 및 평행도를 단시간으로 수정할 수 있고, 고평탄도 및 고평행도의 대형 합성 석영 유리 기판을 얻을 수 있다.
[도 1] 평탄도 및 평행도를 설명하기 위한 기판 단면의 개념도이다.
[도 2] 최소 2승 평면을 설명하기 위한 개념도이다.
[도 3] 제거 부분을 나타내는 개념도이다.
[도 4] 가공 장치의 개요를 나타내는 사시도이다.
[도 5] 가공 툴에 있어서의 이동 양태를 나타내는 사시도이다.
[도 6] 실시예 1의 연마 프로파일을 나타내는 도이다.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.
본 발명의 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법은 대각 길이가 1000 mm 이상인 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 수직 유지한 상태로 기판 재료의 표리면의 평탄도 및 평행도를 측정하고, 그 데이터를 기초로 기판의 볼록 부분 및 두꺼운 부분을 부분적으로 제거하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법으로서, 상기 제거가 기판 대각 길이의 15 내지 50％의 직경을 갖는 제1의 가공 툴로 가공 제거한 후, 제1의 가공 툴보다 작은 제2의 가공 툴로 추가로 가공 제거를 행하는 것이다.
이하, 하기 공정으로 나누어 설명한다.
(1) 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 표리면에서의 평탄도 및 평행도 측정
(2) 제1의 가공 툴의 연마 제거량 및 이동 속도를 계산
(3) 상기 (2)의 계산치에 기초하는 제1의 가공 툴에 의한 가공
(4) 제1의 가공 툴에 의한 가공 후의 기판 형상을 계산하고, 이것에 기초하여 제2의 가공 툴의 연마 제거량 및 이동 속도를 계산
(5) 상기 (4)의 계산치에 기초하는 제2의 가공 툴에 의한 가공
(1) 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 표리면에서의 평탄도 및 평행도 측정
대형 합성 석영 유리 기판의 원료가 되는 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 수직 유지한 상태로 기판 재료의 표리면에서의 평탄도 및 평행도를 측정한다. 미리, 양면 랩 장치에서 기판의 평행도(기판 내의 두께 변동 정밀도)를 내어 놓는 것이 바람직하다. 기판의 평행도가 나쁜 경우에는 수정 시간이 길어져 버리는 경우가 있기 때문이다. 또한, 평탄도의 측정은 합성 석영판 재료의 자체 중량 변형을 제외하기 때문에, 수직 유지하여, 예를 들면 쿠로다 세이코 제조의 평탄도 테스터 등을 이용하여 측정할 수 있다. 평행도는 미쯔도요 제조의 마이크로미터에 의해 측정할 수 있다.
도 1은 평탄도 및 평행도를 설명하기 위한 기판 단면의 개념도이다. 본 발명에 있어서, 기판(기판 재료)의 평탄도는 기판 표면의 최소 2승 평면을 기준면으로 했을 때의 기준면과 기판 표면의 볼록 부분의 거리의 최대치와 기준면과 기판 표면의 오목 부분의 거리의 최대치의 합이고, 도 1 중의 a와 b와의 합으로 표시된다. 한편, 기판의 평행도는 기판의 이면에서 표면까지의 거리의 최대치 c와 최소치와 d의 차로 표시된다. 또한, 도 1 중, (1)은 기판, (11)은 기판 표면, (12)는 최소 2승 평면이다.
도 2는 최소 2승 평면을 설명하기 위한 개념도이다. 최소 2승 평면은 이하와 같이 하여 구해진다.
평면은 높이를 나타내는 z의 식으로서, 하기의 식으로 표시할 수 있다.
z=ax+by+c(a, b, c는 임의의 상수)
평탄도 측정 데이터면 상의 어느 측정점 (xi, yi)에 있어서의 높이의 측정치 zi(xi, yi)와 동일 (xi, yi) 위치에서의 상기 식으로 구해지는 높이 (axi+yi+c)와의 차를 s로 한다. s를 나타내는 식을 하기에 나타내었다.
s={zi(xi, yi)-(axi+yi+c)}2
상기 s를 평탄도 측정 전체 면(x0→n, y0 →n)에서 구하고, 그의 총합 S가 최소가 되는 a, b, c를 계산에 의해 산출하여, 임시로 a→A, b→B, c→C로 한다. 이 경우, 상기 높이를 나타내는 z의 식으로서 표시되는 (z=Ax+By+C)가 최소 2승 평면을 나타내는 식이 된다. 도 2 중, (11)은 기판 표면, (12)는 최소 2승 평면이다.
(2) 제1의 가공 툴의 연마 제거량 및 이동 속도를 계산
상기 (1)에서 얻어진 측정 데이터(기판 내의 각 점에서의 평탄도)를 높이 데이터로서 컴퓨터에 기억시킨다. 이 데이터를 바탕으로 표리면의 각각에 대해서 평탄하게 하기 위해 필요한 연마 제거량(도 3 중의 A)을 계산한다. 표리면의 각각에 대해서, 평탄화의 가공면 (13)은 표리면의 각각에 있어서의 최소 2승 평면과 평행이며, 피측정면 중에서 가장 움푹 패인 점에 접하는 면이 된다.
다음으로, 양면 모두 평탄하게 된 후의 기판의 평행도를 계산으로 구한다. 얻어진 평행도로부터, 연마 제거량(도 3 중의 B)을 계산한다. 연마 제거량은 평탄화 후의 기판의 가장 얇은 부분에 두께가 맞도록 결정된다. 또한, 도 3은 A 부분 B 부분을 알기 쉽도록 한 제거 부분을 나타내는 개념도이다. 이와 같이 하여, 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 표리면에서의 평탄도 및 평행도 측정으로부터 얻어진 이상의 각 면 및 각 점에서의 연마 제거량 (I)가 결정된다. 도 3 중, (1)은 기판, (11)은 기판 표면, (12)는 최소 2승 평면, (13)은 평탄화의 가공면이다.
상기에서 얻어진 이상의 각 면 및 각 점에서의 연마 제거량 (I)를 기초로서, 크기, 표리면에서의 평탄도 및 평행도가 거의 동일한 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 제1의 가공 툴에 의해, 이동 속도, 회전수, 가공 툴의 재질 등을 적절하게 바꿔 연마 제거량을 미리 산출하여 연마 프로파일을 조사해 놓고, 그것에 기초하여 제1의 가공 툴에서의 각 면 및 각 점에서의 연마 제거량 (II) 및 이동 속도를 계산한다.
(3) 상기 (2)의 계산치에 기초하는 제1의 가공 툴에 의한 가공
상기 (2)의 연마 제거량 (II) 및 이동 속도에 기초하여, 제1의 가공 툴에 의한 가공을 하는 경우, 제1의 가공 툴의 직경은 기판 대각 길이의 15 내지 50％이고, 30 내지 45％가 바람직하다. 15％보다 작으면 가공 시간의 단축 효과가 적어지고, 50％보다 크면 평탄도 수정이 적고, 다음 제2의 가공 툴에 의한 가공 시간이 길어져서 경제적이지 않다. 제1의 가공 툴의 직경은 250 내지 800 mm가 바람직하고, 400 내지 600 mm가 보다 바람직하다. 또한, 제1의 가공 툴의 형상은 연마천의 부착 등의 작업면 등을 고려하면 원형이 바람직하다.
도 4는 가공 장치의 개요를 나타내는 사시도이다. 가공은 도 4에 나타내는 바와 같은 장치를 이용하여 제거량이 큰 부분은 가공 툴 (21)의 이동 속도를 느리게 하여 체류 시간을 길게 하고, 제거량이 작은 부분에서는 반대로 가공 툴의 이동 속도를 빠르게 하여 체류 시간을 짧게 한다고 하는 바와 같이 체재 시간을 컨트롤하여, 제1의 가공 툴로 가공을 행한다. 가공 툴 (21)은 X축 및 Y축 방향으로 임의로 이동할 수 있는 구조이고, 이동에 대해서는 컴퓨터로 제어할 수 있는 것이다.
기판 유지대 (20)의 재질은 쇼어 A 경도가 80 이하, 특히 15 내지 70으로서, 압축율이 5 내지 80％, 특히 10 내지 50％의 발포 폴리우레탄이 바람직하다. 쇼어 A 경도가 80을 초과하면 기판에 흠집이 나기 쉬워지는 경우가 있고, 압축율이 5％ 미만이면 기판 전체면이 유지대와 접촉하지 않고 부분적으로 접촉 압력이 증가함으로써, 그 부분에서의 결함이 발생하기 쉬워지는 경우가 있다.
가공 툴 (21)은 회전 기구를 갖고 있고, 회전수는 툴의 크기에도 의하지만, 가공 툴 (21)의 회전에 의해 연마액이 장치 외로 비산하지 않도록 30 내지 300 rpm, 특히 30 내지 120 rpm으로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 가공 툴 (21)은 회전축과 유니버셜 조인트(universal joint)로 접합되어 있고, 기판 표면의 기울기에 따르게 되어 있다. 가공 툴 (21)에 부착하는 연마천은 발포 폴리우레탄 또는 부직포가 바람직하다.
사용하는 연마제는 특별히 제한되지 않지만, 일반적인 연마제로서 산화세륨 연마제 또는 콜로이달 실리카 연마제가 바람직하다. 연마제의 평균 입경은 0.02 내지 3 μm, 특히 0.05 내지 1 μm인 것이 바람직하다. 연마제는 툴 중에서 토출되거나, 연마액 중에 기판을 침지한 상태에서 연마를 실시한다. 연마액 중의 연마제의 비율은 10 내지 50 질량％가 바람직하고, 10 내지 40 질량％가 보다 바람직하고, 10 내지 25 질량％가 더 바람직하다. 또한, 연마액의 연마면으로의 진입을 좋게 하기 위해서, 툴을 회전하면서 요동시키는 경우에는 그 조건으로 연마 프로파일을 조사해 놓고, 그것에 기초하여 이동 속도를 계산할 수 있다. 도 4 중, (1)은 기판, (20)은 기판 유지대, (21)은 가공 툴이다.
도 5는 가공 툴 (21)에 있어서의 이동 양태를 나타내는 사시도이다. 가공 방법은 도 5에 나타낸 바와 같이 X축 방향으로 평행하게 가공 툴을 계산된 속도로 연속적으로 이동한 후, Y축 방향으로 일정 피치로 이동시킴으로써 행할 수 있다. Y축 방향으로의 전송 피치는 제1의 가공 툴의 직경의 30％ 이하, 특히 10 내지 25％가 바람직하다. 30％보다 크면 평탄도 수정이 적어지고, 다음 제2의 가공 툴에서의 가공 시간이 길어져, 경제적이지 않은 경우가 있다. 도 5 중, (20)은 기판 유지대이다.
(4) 제 1의 가공 툴에 의한 가공 후의 기판 형상을 계산하고, 이것에 기초하여 제2의 가공 툴의 연마 제거량 및 이동 속도를 계산
제1의 가공 툴은 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 표면을 이동하면서 가공하는 것으로, 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 전 표면을 한번에 가공할 수 있는 것은 아니다. 이 때문에, 제1의 가공 툴만으로는 현실의 연마 제거량과, 상기 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 표리면에서의 평탄도 및 평행도 측정으로부터 얻어지는 이상의 각 면 및 각 점에서의 연마 제거량 (I)로 차이가 생기는 부분이 있다. 따라서, 이러한 차를 없애도록, 제2의 가공 툴을 이용한 가공에 의해, 제1의 가공 툴로 가공해내지 못한 부분, 예를 들면 기판의 네 모퉁이를 연마하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는 상기 제1의 가공 툴을 이용한 연마 프로파일의 결과에 기초하여, 미리 계산으로 구해 놓은 제2의 가공 툴 가공 전의 평탄도 및 평행도의 정보로부터, 상기 연마 제거량 (I)가 되도록 제2의 가공 툴에서의 필요한 연마 제거량 및 이동 속도를 계산한다. 이 경우, 제1의 가공 툴의 경우와 동일하게, 제2의 가공 툴을 이용한 연마 프로파일을 사전에 조사해 놓고, 추가로 조정할 수도 있다. 이와 같이, 본 발명에 있어서는 제1의 가공 툴에 의한 가공 후에 정밀도 측정을 행하지 않기 때문에, 효율적인 가공을 행할 수 있다.
또한, 제1의 가공 툴의 직경, 기판 대각 길이에 대한 직경의 비율, 이동 속도, 회전수 등을 미리 계산에 포함시킴으로써, 제2의 가공 툴에서의 필요한 연마 제거량 및 이동 속도를 계산할 수도 있다.
(5) 상기 (4)의 계산치에 기초하는 제2의 가공 툴에 의한 가공
상기 (4)에서 계산된 필요한 연마 제거량 및 이동 속도에 따라서, 제2의 가공 툴에 의해 가공을 행한다. 제2의 가공 툴의 크기는 제1의 가공 툴보다 작은 것이 필요하고, 구체적으로는 제1의 가공 툴의 10 내지 40％, 특히 15 내지 30％의 직경을 갖는 것이 바람직하다. 제2의 가공 툴의 직경이 제1의 가공 툴의 10％보다 작으면, 평탄도 수정 효과는 크지만, 가공 시간이 길어져서 경제적이지 않고, 40％를 초과하면 연마 제거량의 미세한 제어가 가능하지 않기 때문에, 평탄도 수정 효과가 적어지는 경우가 있다. 제2의 가공 툴의 직경은 25 내지 320 mm가 바람직하고, 100 내지 200 mm가 보다 바람직하다. 제2의 가공 툴의 형상은 제1의 가공 툴과 동일하게 원형이 바람직하다. 가공 방법은 제1의 가공 툴의 경우와 동일한 방법으로 행한다. 또한, 제1의 가공 툴과 제2의 가공 툴을 조합함으로써, 기판에 발생하는 가로 줄무늬를 막을 수 있다. 추가로 폴리시 공정할 수도 있지만, 폴리시 공정이 없더라도, 평탄도 및 평행도가 양호한 대형 합성 석영 유리 기판을 얻을 수 있다.
본 발명에 있어서는 대각 길이가 1000 mm 이상인 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 기판 대각 길이의 15 내지 50％의 직경을 갖는 제1의 가공 툴로 가공 제거한 후, 제1의 가공 툴보다 작은 제2의 가공 툴로 추가로 가공 제거를 행할 수 있고, 제1의 가공 툴 및 제2의 가공 툴을 복수회 이용할 수도 있다.
본 발명의 제조 방법에 따르면, 대형 합성 석영 유리 기판의 평탄도 및 평행도를 단시간으로 수정할 수 있고, 고평탄도 및 고평행도의 대형 합성 석영 유리 기판을 얻을 수 있다. 본 발명의 대형 합성 석영 유리 기판은 대각 길이가 1000 mm 이상, 바람직하게는 1500 내지 2500 mm의 치수를 갖는 것이다. 또한, 이 대형 기판의 형상은 정방형, 직사각형, 원형 등일 수도 있고, 원형의 경우, 대각 길이란 직경을 의미한다. 또한, 이 대형 기판의 두께는 제한되는 것은 아니지만, 5 내지 50 mm, 특히 10 내지 20 mm인 것이 바람직하다.
대형 합성 석영 유리 기판의 평탄도/기판 대각 길이는 8×10-6 이하의 고평탄한 것이 바람직하고, 6×10-6 이하가 보다 바람직하고, 5×10-6 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 그의 하한은 특별히 제한되지 않지만, 통상 1×10-6이다.
본 발명의 대형 기판의 평행도는 50 μm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 30 μm 이하, 더욱 바람직하게는 10 μm 이하이다. 50 μm를 초과하면, 기판을 노광 장치에 설치하는 경우에 노광 갭 변동을 적게 하기 위한 보정 등의 작업에 부담이 되는 경우가 있다.
본 발명에 따르면, 대형 합성 석영 유리 기판의 평탄도 및 평행도를 단시간으로 수정할 수 있고, 고평탄도 및 고평행도의 대형 합성 석영 유리 기판을 얻을 수 있다. 또한, 얻어진 대형 합성 석영 유리 기판을 사용하여 제작된 대형 포토마스크를 패널 노광에 사용함으로써, CD 정밀도(치수 정밀도)의 향상, 미세 패턴의 노광이 가능해진다. 또한, 패널의 수율의 향상에도 이어진다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.
[실시예 1]
크기 850×1200 mm, 두께 10.2 mm의 합성 석영 유리 기판을 후지미 겐마자이 가부시키가이샤 제조 FO#1000을 이용하여 유성 운동을 행하는 양면 랩 장치에 의해 가공을 행하고, 원료 기판을 준비하였다. 이 때의 원료 기판의 평행도는 13 μm, 평탄도는 50 μm였다. 평탄도는 쿠로다 세이코 제조 평탄도 테스터에 의해, 평행도는 미쯔도요 제조의 마이크로미터에 의해 측정하였다. 얻어진 결과로부터, 목적으로 하는 각 면 및 각 점에서의 연마 제거량을 결정하였다.
그리고, 이 기판을 도 4에 나타내는 장치의 기판 유지대 (20)에 장착하였다. 또한, 기판 유지대 (20)의 재질은 왁스 레스 유지 패드 BP-102(후지보 에히메사 제조 쇼어 A 경도가 66, 압축율이 25％)의 발포 폴리우레탄을 이용하였다. 제1의 가공 툴은 직경 500 mm의 SUS 304 제조의 플레이트에 폴리우레탄제의 연마천을 접착한 것을 사용하고, 연마제는 평균 입경 1 μm의 산화세륨 연마제를 20 질량％의 농도로 물에 현탁시킨 것을 이용하였다. 사전에 크기, 표리면에서의 평탄도 및 평행도가 거의 동일한 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 이용하여, 제1의 가공 툴에 의한 가공을 행하고, 연마 프로파일을 조사하였다. 결과는 도 6에 나타낸 바와 같이 툴 중앙의 연마량이 많고 외주부는 적다고 하는 연마 프로파일을 갖고 있었다. 따라서, 이 결과에 Y축 방향의 이동 피치를 가미하여 제1의 가공 툴 이동 속도를 계산으로 구하고 이 이동 속도에 기초하여 연마 가공을 행하였다. X축에 대하여 평행하게 제1의 가공 툴을 연속적으로 이동시켜, Y축 방향으로는 제1의 가공 툴의 직경의 20％(100 mm)에 상당하는 피치로 이동시켰다. 이 때의 제1의 가공 툴의 회전수는 60 rpm으로 하였다.
다음으로, 제2의 가공 툴은 직경 150 mm의 SUS 304 제조의 플레이트에 폴리우레탄제 연마천을 접착한 것을 사용하고, 연마제는 평균 입경 1 μm의 산화세륨 연마제를 20 질량％의 농도로 물에 현탁시킨 것을 이용하였다. 상기 연마 프로파일에 기초하여, 미리 계산으로 구해 놓은 제2의 가공 툴 가공 전의 평탄도 및 평행도의 정보를 바탕으로, 제2의 가공 툴에서의 필요한 연마 제거량을 산출하여, 제2의 가공 툴의 이동 속도를 결정하였다. 이 때의 Y축 방향의 전송 피치는 제2의 가공 툴의 직경의 20％(30 mm)로 하였다. 이 때의 제2의 가공 툴의 회전수는 150 rpm으로 하였다. 제2의 가공 툴의 X축 방향으로의 전송 속도는 최저로 30 mm/분으로 하고, 기판 각 부분에서의 이동 속도는 연마 속도로부터 기판 각 부분에서의 제2의 가공 툴의 전송 속도를 계산하였다. 표면을 처리한 후, 이면의 처리를 실시하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.
연마 시간은 제2의 가공 툴만으로 가공을 행한 경우의 연마 시간을 100으로 한 경우의 비율로 26이 되고, 약 1/4의 시간으로 가공을 행할 수 있었다. 또한, 가공 후의 평탄도는 7.8 ㎛, 평행도는 7.6 ㎛였다. 또한, 제2의 가공 툴만으로 가공을 행한 경우에는 표면에 줄무늬가 있었지만, 실시예 1의 가공 후의 표면에는 줄무늬가 없었다.
[실시예 2 내지 6 및 비교예 1]
제1의 가공 툴 및 제2의 가공 툴의 크기를 바꾸어 실시예 1과 동일하게 행한 결과를 표 1에 나타내었다. 또한, 연마 시간 비는 100 mmΦ의 가공 툴만으로 가공을 행한 경우의 연마 시간을 100으로 한 경우의 비율을 나타내었다.
Figure 112010020471638-pat00001
1 기판
11 기판 표면
12 최소 2승 평면
20 기판 유지대
21 가공 툴

Claims (7)

  1. 대각 길이가 1000 mm 이상인 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 수직 유지한 상태로 기판 재료의 표리면의 평탄도 및 평행도를 측정하고, 그 데이터를 기초로 기판 유지대 상에서 기판의 볼록 부분 및 두꺼운 부분을 부분적으로 제거하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법으로서, 상기 제거가 기판 대각 길이의 15 내지 50％의 직경을 갖는 제1의 가공 툴을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 것에 의해 가공 제거한 후, 제1의 가공 툴보다 작은 제2의 가공 툴을 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시키는 것에 의해 추가로 가공 제거를 행하는 것을 특징으로 하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2의 가공 툴이 제1의 가공 툴의 10 내지 40％의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 공정 (1) 내지 (5)를 포함하는 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
    (1) 대형 합성 석영 유리 기판 재료의 표리면에서의 평탄도 및 평행도 측정
    (2) 제1의 가공 툴의 연마 제거량 및 이동 속도를 계산
    (3) 상기 (2)의 계산치에 기초하는 제1의 가공 툴에 의한 가공
    (4) 제1의 가공 툴에 의한 가공 후의 기판 형상을 계산하고, 이것에 기초하여 제2의 가공 툴의 연마 제거량 및 이동 속도를 계산
    (5) 상기 (4)의 계산치에 기초하는 제2의 가공 툴에 의한 가공.
  4. 제3항에 있어서, 제1 및 제2의 가공 툴에 의한 가공이, 각각 30 내지 300 rpm의 회전 속도에서, X축 방향으로 평행하게 가공 툴을 계산된 속도로 연속적으로 이동한 후, Y축 방향으로 가공 툴의 직경의 10 내지 25％의 전송 피치로 이동시킴으로써 가공을 행하는 것인 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1의 가공 툴의 직경이 250 내지 800 mm이고, 제2의 가공 툴의 직경이 25 내지 320 mm인 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가공할 대형 합성 석영 유리 기판 재료를 유지하는 기판 유지대의 재질이 쇼어 A 경도 80 이하, 압축율이 5 내지 80％의 발포 폴리우레탄인 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평탄도/기판 대각 길이가 8×10-6 이하인 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5251861B2 (ja) * 2009-12-28 2013-07-31 信越化学工業株式会社 合成石英ガラス基板の製造方法
CN106965076B (zh) * 2012-09-28 2021-01-19 Agc 株式会社 板状体的研磨方法及板状体的研磨装置
JP6668066B2 (ja) * 2015-12-18 2020-03-18 Hoya株式会社 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露光用マスクの製造方法
JP6888476B2 (ja) * 2016-08-23 2021-06-16 信越化学工業株式会社 基板の製造方法
US10120424B2 (en) * 2017-01-19 2018-11-06 Intel Corporation Conductive stress-relief washers in microelectronic assemblies
CN115446988A (zh) * 2022-07-28 2022-12-09 陕西彩虹工业智能科技有限公司 一种柔性玻璃溢流砖的加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003292346A (ja) * 2002-01-31 2003-10-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 大型基板及びその製造方法
WO2004075276A1 (ja) * 2003-02-18 2004-09-02 Nikon Corporation 研磨装置、研磨方法及び半導体デバイスの製造方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599423A (en) 1995-06-30 1997-02-04 Applied Materials, Inc. Apparatus and method for simulating and optimizing a chemical mechanical polishing system
US5838447A (en) * 1995-07-20 1998-11-17 Ebara Corporation Polishing apparatus including thickness or flatness detector
JP2000315665A (ja) * 1999-04-29 2000-11-14 Ebara Corp 研磨方法及び装置
US5989107A (en) * 1996-05-16 1999-11-23 Ebara Corporation Method for polishing workpieces and apparatus therefor
US6595831B1 (en) * 1996-05-16 2003-07-22 Ebara Corporation Method for polishing workpieces using fixed abrasives
JPH10329012A (ja) * 1997-03-21 1998-12-15 Canon Inc 研磨装置および研磨方法
JPH10329015A (ja) * 1997-03-24 1998-12-15 Canon Inc 研磨装置および研磨方法
US6439964B1 (en) 1999-10-12 2002-08-27 Applied Materials, Inc. Method of controlling a polishing machine
US7160739B2 (en) 2001-06-19 2007-01-09 Applied Materials, Inc. Feedback control of a chemical mechanical polishing device providing manipulation of removal rate profiles
TWI250133B (en) * 2002-01-31 2006-03-01 Shinetsu Chemical Co Large-sized substrate and method of producing the same
DE10314212B4 (de) * 2002-03-29 2010-06-02 Hoya Corp. Verfahren zur Herstellung eines Maskenrohlings, Verfahren zur Herstellung einer Transfermaske
CN100490084C (zh) * 2003-05-09 2009-05-20 三洋化成工业株式会社 Cmp方法用研磨液及研磨方法
TWI329779B (en) 2003-07-25 2010-09-01 Shinetsu Chemical Co Photomask blank substrate, photomask blank and photomask
KR100837041B1 (ko) * 2004-02-18 2008-06-11 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 대형 합성 석영 유리 기판의 제조 방법
US7086927B2 (en) * 2004-03-09 2006-08-08 Micron Technology, Inc. Methods and systems for planarizing workpieces, e.g., microelectronic workpieces
US8148441B2 (en) * 2005-03-08 2012-04-03 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Polishing pad and manufacturing method thereof
JP2006278977A (ja) * 2005-03-30 2006-10-12 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法および研磨方法
JP2007001003A (ja) 2005-05-27 2007-01-11 Nikon Corp 基板の製造方法
US7608542B2 (en) * 2005-06-17 2009-10-27 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Large-size glass substrate for photomask and making method, computer-readable recording medium, and mother glass exposure method
US7549141B2 (en) * 2005-09-12 2009-06-16 Asahi Glass Company, Ltd. Photomask, photomask manufacturing method, and photomask processing device
JP4997815B2 (ja) * 2006-04-12 2012-08-08 旭硝子株式会社 高平坦かつ高平滑なガラス基板の作製方法
JP2008151916A (ja) * 2006-12-15 2008-07-03 Shin Etsu Chem Co Ltd 大型フォトマスク基板のリサイクル方法
JP5332249B2 (ja) * 2007-06-05 2013-11-06 旭硝子株式会社 ガラス基板の研磨方法
JP5081643B2 (ja) * 2008-01-23 2012-11-28 株式会社ディスコ ウエーハの加工方法
US8123593B2 (en) * 2008-05-07 2012-02-28 Zygo Corporation Configuring of lapping and polishing machines
JP2009285774A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Showa Denko Kk 表面加工方法及び装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003292346A (ja) * 2002-01-31 2003-10-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 大型基板及びその製造方法
WO2004075276A1 (ja) * 2003-02-18 2004-09-02 Nikon Corporation 研磨装置、研磨方法及び半導体デバイスの製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI488713B (zh) 2015-06-21
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