KR101762457B1 - 기판의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 기판에 접촉되고, 다수의 공극을 갖는 냅층이 에테르 수지를 포함하는 적어도 3종류의 수지를 갖는 베이스 수지로 형성된 연마포를 이용하고, 이것에 연마 슬러리를 동반시켜 기판 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따르면, 기판 표면의 결함 수가 적으면서 고평활성화된 기판을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 연마포의 사용 시간을 연장할 수 있다는 점에서, 비용 절감 및 생산성의 향상으로 연결된다.
Description
본 발명은 포토마스크, 나노임프린트, 액정 컬러 필터용 등 최첨단 기술에 이용되는 합성 석영 유리 기판, 실리콘 기판 등의 기판 표면이 저결함이면서 고평활한 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
반도체 집적 회로 등 정밀 기기에 도입되는 장치를 제조할 때, 그 제조 공정에서 광리소그래피나 나노임프린트 등의 수법이 채용되고 있다. 이러한 수법을 이용할 때, 기판 표면에서의 결함 수가 적은 것이 중요시된다. 예를 들면, 포토리소그래피 시에 노광용 원판으로 사용되는 포토마스크에, 노광시의 원판에 결함이 있으면, 그 결함이 그대로 전사되어 패터닝 결함을 야기하는 문제점이 우려된다. 또한, 최근의 EUV 리소그래피 등에 보이는 것과 같은 패턴의 초미세화에 대응하기 위해서, 원판이 되는 기판에 대해서도, 보다 저결함이면서 평활한 기판 표면을 갖는 것이 요구되고 있다.
포토마스크나 액정용으로 사용되는 합성 석영 유리 기판 등은 고평탄도, 고평활성, 저결함도가 요구되기 때문에, 그의 표면 조정에서, 랩핑 공정, 폴리싱 공정 등 여러 단계의 공정을 거쳐 제품이 제조된다.
랩핑 공정에서는, 잉곳으로부터 슬라이스했을 때의 가공 왜곡을 제거하고, 폴리싱 공정에서는, 기판을 경면화하여 표면의 평탄도 및 형상 만들기를 행하고, 최종적으로 파이널 폴리싱 공정에서, 입경이 작은 콜로이달 실리카 연마제를 이용하여 기판 표면을 평활하게 하여, 미소 결함을 제거한 기판을 제조한다. 예를 들면, 특허문헌 1(일본 특허 공개 제2007-213020호 공보)에는, 에스테르계 수지로 형성된 냅(nap)층을 갖는 연마포와 작은 입경의 콜로이달 실리카를 사용하는 연마 공정을 최종 연마 공정(파이널 폴리싱 공정)에 넣어, 저결함 기판을 취득하는 방법이 기재되어 있다.
또한, 특허문헌 2(일본 특허 공개 제2007-054944호 공보)에는, 연마 정반 자체에 홈 가공을 실시해서, 슬러리 유량을 확보하여 대형 기판을 연마하는 방법이 나타나 있다.
또한, 특허문헌 3(일본 특허 공개 제2004-255467호 공보)에는, 연마포의 냅층에 규정 크기 깊이의 홈을 가공한 우레탄 발포성 스웨이드 연마포를 최종 연마 공정(파이널 폴리싱 공정)에서 사용함으로써 결함을 감소시키는 수법이 기재되어 있다.
이와 같이, ArF 엑시머 레이저뿐만 아니라, EUV 리소그래피에도 대응하는 것과 같은 합성 석영 유리 기판은, 기판 표면의 결함이 적은 것이 요구된다. 또한, 대형 기판과 같이 슬러리 공급이 어려운 것에 대해서는, 기판 전체에 슬러리를 윤택하게 고루 퍼지게 하면서 기판 표면의 결함 수를 적게 하는 것이 요구된다.
그러나, 특허문헌 1에서는 선 폭 45 ㎚까지의 포토마스크용 기판 등을 제조할 때는 일반적 수법으로 충분한데, 장경 40 ㎚ 급의 결함이 없는 초 저결함 기판제작은 어렵고, 만일 제작할 수 있다고 해도, 그의 수율은 대단히 낮을 것으로 생각된다. 연마포 및 연마제가 새것일 때에는, 최종 연마 공정에 충분히 사용할 수 있는 능력을 가지고 있을 지도 모르지만, 어느 한쪽의 열화가 시작되면, 연마 조건의 균형이 급격히 무너지고, 특히 대형 기판과 같이 크기가 큰 것에 대해서는 슬러리가 증점, 겔화하여 슬러리가 기판 전체에 고루 퍼지지 않고, 기판 표면의 결함이 다발하기 시작하는 문제점이 확인되어, 오래 사용할 수 없다.
또한, 특허문헌 2의 방법에서는, 기판 전체에 슬러리를 고루 퍼지게 하는 것에 대해서는 유효할지도 모르지만, 정반 자체에 홈 가공을 실시하고 있기 때문에, 경시 변화에 따라 발생한다고 생각되는 정반의 변형 등의 요인으로, 기판의 평탄도가 악화되는 것이 우려된다. 또한, 연마포의 수명이 젊은 상태이면, 특허문헌 3의 방법에 의해서 결함 수가 적은 기판의 제조도 기대할 수 있을 가능성도 있지만, 연마포를 사용해 감에 따라서 생기는 냅층의 마모 및 홈의 형태의 변형이나 홈의 깊이가 얕아진다는 등의 이유로부터, 안정적으로 저결함인 기판을 취득하는 것은 곤란하다고 생각된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 파이널 폴리싱 공정에서 기판 표면의 결함 수를 감소시키면서 고평활성을 만들어 내어, IC, 포토마스크, 액정용 대형 기판 등에 사용되는 합성 석영 유리 기판이나 실리콘 기판 등의 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 기판의 제조에 있어서 이용되는 연마포의 냅층을 형성하는 베이스 수지에 주목하여, 에테르 수지를 포함하는 적어도 3종류의 수지, 특히 에테르 수지를 필수로 하고, 또한 에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지를 포함하는 2종류 이상 혼합한 냅층을 갖는 연마포를 이용하여 연마하는 것이 유용하다는 것을 발견하였다.
상기 연마포를 이용함으로써, 모든 기판 크기에 있어서 기판 표면의 저결함화 및 고평활성화된 기판의 제조를 가능하게 한다.
즉, 본 발명은 이하의 기판의 제조 방법을 제공한다.
<1> 기판에 접촉되고 다수의 공극을 갖는 냅층이 에테르 수지를 포함하는 적어도 3종류의 수지를 갖는 베이스 수지로 형성된 연마포를 이용하고, 이것에 연마 슬러리를 동반시켜 기판 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
<2> 상기 <1>에 있어서, 상기 냅층을 형성하는 베이스 수지가 에테르 수지를 포함하고, 에스테르 수지 및 폴리카보네이트 수지를 포함하는 적어도 2종류의 수지를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
<3> 상기 <1> 또는 <2>에 있어서, 상기 연마 슬러리가 콜로이드 입자를 포함하는 연마 슬러리인 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
<4> 상기 <3>에 있어서, 상기 콜로이드 입자가 콜로이달 실리카 입자, 콜로이달 세리아 입자, 콜로이달 지르코니아 입자 중에서 선택되는 기판의 제조 방법.
<5> 상기 <1> 내지 <4> 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연마하는 공정이 파이널 폴리싱 공정인 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
<6> 상기 <1> 내지 <5> 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 합성 석영 유리 기판 또는 실리콘 기판인 기판의 제조 방법.
본 발명에 따르면, 기판 표면의 결함 수가 적으면서 고평활성화된 기판을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 연마포의 사용 시간을 연장할 수 있다는 점에서, 비용 절감 및 생산성의 향상으로 연결된다.
이하, 본 발명에 대해서 상세히 설명한다.
연마포는 기재의 부직포와, 이것에 함침됨과 동시에 표면에 층을 형성한 수지를 갖고, 상기 표면에 형성된 수지층이 냅층을 형성하는 것으로, 이 경우, 본 발명의 연마포는 냅층을 형성하는 베이스 수지가 에테르 수지를 포함하는 적어도 3종류의 수지를 갖고, 바람직하게는 에테르 수지와, 에스테르 수지와, 폴리카보네이트 수지 중 적어도 3종류의 수지를 포함하는 것이고, 또한 냅층은 다수의 공극을 갖는 것이다.
여기서, 에테르 수지를 필수로 한 이유는 이하와 같다.
연마를 행하면 연마포와 기판 사이에서 마찰에 의한 연마열이 발생한다. 그리고, 이 연마열에 의해 슬러리 중의 수분이 증발해 버리면, 슬러리 중의 지립이 응집하여 대입자화되기 쉬워지고, 이 대입자화된 지립이 기판의 표면에 상처를 입히기 쉽게 한다. 또한, 슬러리 중의 수분이 증발함으로써, 슬러리의 유동성이 악화되고, 연마포와 기판 사이에 이러한 마찰 저항이 커져, 냅층의 마모로 연결된다.
여기서, 냅층에 에테르 수지를 이용하면, 에테르 수지 중의 산소와 슬러리 중의 수분자가 근접하기 쉽기 때문에, 연마포의 냅층 부분(냅층의 공극 부분)에서의 슬러리 유지성이 향상된다고 생각된다. 따라서, 연마포와 기판 사이에 슬러리가 윤택하게 고루 퍼지는 상태를 만들어 낼 수 있게 되어, 연마열 유래의 지립의 응집 및 냅층의 마모를 억제할 수 있다.
또한, 연마하는 공정에서 동반되는 연마 슬러리, 예를 들면 콜로이드 입자를 포함하는 연마 슬러리에는, 지립의 분산성 향상을 위해 종종 첨가제가 첨가된다. 이 첨가제는, 연마 슬러리의 액성을 알칼리성 또는 산성으로 크게 시프트시키는 경우가 있어, 이것에 기인하는 알칼리나 산에 의한 가수분해에 의해, 냅층이 붕괴되어 버리는 경우를 생각할 수 있다.
상기 경우에도, 냅층에 내화학약품성이 좋은 에테르 수지를 이용하면, 수분자는 근처로 가까이 오기 쉬워지지만, 에테르부에는 히드록실기가 존재하지 않기 때문에 가수분해되지 않는다. 그 결과, 연마포 기재의 우레탄부가 가수분해되었다고해도, 냅층에 에스테르 수지 등을 포함하고 있는 경우와 비교하여 내화학약품성이 좋고, 가수분해를 일으키기 어렵게 할 수 있다.
한편, 냅층을 형성하는 베이스 수지가 에테르 수지만인 경우, 기계적 전단성이 약하다. 또한, 냅층은 공극이 똑바로 표면에 뚫려 있는 것이 이상적인데, 에테르 수지 단독으로 이러한 냅층을 형성시키기 위해서는, 대량의 계면활성제가 필요해진다. 대량의 계면활성제를 투입하면, 계면활성제와 지립이 결합하여 기판 표면에 부착되기 쉬워져, 볼록 결함이 증가한다. 또한, 미세한 거품이 냅층 형성 과정에서 많이 발생하기 때문에, 냅층의 수지 부분의 밀도가 낮아, 변형되기 쉽다. 또한, 에테르 수지는 내열수성에 약하기 때문에, 연마열에 의해서 연마 슬러리의 온도가 부분적으로 상승하면, 그 부분적으로 온도가 상승한 수분자에 의해 에테르 수지 중의 결합이 끊어져, 냅층의 붕괴로 연결된다. 또한, 에테르 결합부는 친핵 치환 반응으로 산 개열(開裂)이 발생할 가능성이 있고, pH 1 부근의 산성의 콜로이달 실리카 연마제 등을 사용하면, 상온의 연마 조건에 있어서 에테르 수지의 붕괴, 즉 냅층 붕괴의 위험이 우려된다.
본 발명에서는, 상기 문제를 해결하기 위해, 에스테르 수지를 혼합하는 것이 유효하다. 이에 따라, 기계적 전단성을 보충하여, 냅층 형성시의 계면활성제의 양을 에테르 수지만을 이용하는 경우보다도 적게 할 수 있고, 세로 방향으로의 공극도 형성시키기 쉽게 할 수 있는데다가, 냅층의 수지의 밀도도 올릴 수 있다. 또한, 에스테르 수지를 형성하는 단량체의 구조를 변경함으로써 내약품성을 향상시킬 수 있어, 어느 정도의 연마 수명까지는 에테르 수지와 함께 내약품성을 제공할 수 있다.
에테르 수지와 에스테르 수지의 혼합계에서는, 하중을 올리고, 회전수를 늘리는 등의 조금 과혹한 연마 조건에서의 내마모성 및 기계적 전단성에 대해서 불충분하고, 이 내구성을 보충하기 위해서 폴리카보네이트 수지를 혼합하는 것이 바람직하다. 이 결과, 냅층의 기계적 강도를 올릴 수 있다.
따라서, 연마하는 공정에서 동반되는 연마 슬러리에 기인하는 알칼리나 산의 가수분해에 의한 냅층의 소모도, 상기 슬러리 유지성이 높은 수지에 내알칼리성이 있는 베이스 수지를 가하거나, 또는 개량한 것을 사용함으로써 동시에 억제하여, 연마포의 마모를 억제하는 것에도 유효하다고 동시에 발견한 것이다.
이와 같이, 에테르 수지를 필수로 하여, 여러 가지의 수지를 혼합한 수지를 포함하는 냅층을 갖는 연마포를 이용함으로써, 기판 표면의 결함 수가 적으면서 고평활한 것이 제조된다. 또한, 기계적 전단성, 내알칼리 또는 산성을 높이고 있기 때문에, 연마포의 사용 시간을 연장할 수 있다.
냅층을 형성하고 있는 베이스 수지는 에테르 수지가 필수이고, 기타 에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지를 포함하며, 상황에 따라서 그 밖의 수지가 선택된다. 이 경우, 에테르 수지로는 폴리헥사메틸렌에테르 등의 폴리알킬렌에테르, 폴리페닐렌에테르가 이용된다.
또한, 에스테르 수지로는 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 폴리에틸렌아디페이트 등의 글리콜형 지방산 폴리에스테르가 이용된다. 폴리카보네이트 수지로는 폴리에틸렌카보네이트, 폴리헥사메틸렌카보네이트 등의 폴리알킬렌카보네이트가 이용된다. 이들은 시판품을 사용할 수 있다. 여기서, 냅층을 형성하는 수지의 비율은, 에테르 수지가 바람직하게는 55 내지 85 질량％, 에스테르 수지가 바람직하게는 10 내지 35 질량％, 폴리카보네이트 수지 및 그 밖의 폴리우레탄 수지 등의 수지를 더한 비율이 바람직하게는 5 내지 10 질량％의 범위이다. 이 범위를 벗어나면, 기대되는 냅층의 내알칼리성이나 내산성의 능력이 충분하지 않은 경우나 기계적 전단성에 대하여 약해지는 경우가 있다.
또한, 본 발명의 연마포에 있어서, 부직포 기재의 종류에 제한은 없지만, 폴리에스테르와 폴리아미드를 포함하는 부직포 기재가 바람직하다.
본 발명의 연마포는 공지된 방법을 채용하여 얻을 수 있고, 예를 들면 에테르 수지, 에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지 등을 용해하는 용제, 예를 들면 N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭시드, 테트라히드로푸란, 디메틸아세트아미드 등에 용해함과 동시에, 이것에 비이온계 또는 음이온계 계면활성제를 가하여, 이것을 부직포 기재의 표면에 수지층을 형성하도록 함침시킨 후, 이 수지층 중의 상기 계면활성제를 물로 용해 제거하고, 또한 수지층 표면을 연마 조정해서 냅층을 형성하는 것이다. 또한, 냅층의 두께는 특별히 제한되는 것이 아니지만, 통상 400 내지 550 ㎛이다. 또한, 기재의 두께는 통상 1 내지 2 ㎜이다.
냅층은 공극을 갖고 있지만, 이 때 공극의 깊이는 연마포 표면으로부터 바람직하게는 250 내지 600 ㎚, 더욱 바람직하게는 300 내지 500 ㎚이다. 공극이 250 ㎚보다 얕으면, 연마 슬러리를 충분히 유지할 수 없고, 연마 속도가 나빠지는 경우가 있다. 반대로 600 ㎚보다 더 깊으면, 냅층이 변형되기 쉬워 기판의 평탄도를 무너뜨리는 문제점이 생기는 경우가 있다.
또한, 개구경의 크기는 장경으로 바람직하게는 25 내지 70 ㎛, 더욱 바람직하게는 35 내지 60 ㎛이다. 개구경이 25 ㎛ 보다도 작으면, 지립이 충분히 공극에 들어갈 수 없고, 연마 속도가 나빠지는 경우가 있다. 반대로 70 ㎛보다 크면, 지립이 공극에 유지되기 어려운 경우가 있다.
본 발명에 사용되는 연마포는, 냅층에 홈파기 가공을 실시한 것도 적절하게 사용된다. 대형 기판과 같이 크기가 큰 기판은, 작은 포토마스크용 합성 석영 기판 등에 비하여 기판 전체에 슬러리가 고루 퍼지게 하기 어렵기 때문에, 홈 가공을 한 연마포를 사용함으로써 기판으로의 슬러리 공급성이 보다 강화된다. 예를 들면, 홈의 형태는 V자, U자형 등을 들 수 있다. 또한, 홈의 피치는 연마 조건에 따라서 적절하게 선택될 수 있지만, 바람직하게는 15 내지 40 ㎜ 범위의 피치이다. 홈의 피치가 너무 좁으면, 연마포가 변형되기 쉬워 기판의 평탄도 및 형상을 무너뜨려 버리는 문제점이 종종 발생하는 경우가 있고, 너무 크면 홈 효과에 의한 추가적인 슬러리 공급성이 그다지 얻어지지 않는 경우가 있다.
연마에 동반시키는 슬러리는 콜로이드 입자를 주성분으로 하고, 그의 지립의 일차 입경은 5 내지 2,000 ㎚인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 내지 1,500 ㎚, 특히 바람직하게는 20 내지 1,200 ㎚이다. 입경이 너무 작으면, 기판 표면을 고평활로 하는 것에 유리한 반면, 콜로이달 입자가 기판 표면에 부착되기 쉽기 때문에 연마 후의 세정성을 나쁘게 하는 경우가 있다. 또한, 반대로 입경이 너무 크면, 연마 속도가 올라가, 연마 시간 단축의 효과로부터 생산성의 향상을 기대할 수 있지만, 기판 표면의 면조도가 나빠져, 파이널 폴리싱 공정에서는 사용하기 어려운 경우가 종종 보인다.
또한, 콜로이달 연마제로는, 시판품을 이용하더라도 고형 지립을 순수에 분산시킨 것을 사용할 수 있고, 콜로이달 실리카이면, 예를 들면 (주)후지미인코포레이티드 제조 콤폴(COMPOL)-50, 콤폴-80, 콤폴-120, 콤폴-EXIII, 닛산가가꾸고교(주) 제조 ST-XL, ST-YL, ST-ZL, 듀폰(Dupont) 제조 사이톤(SYTON), 후소가가꾸고교(주) 제조 GP 시리즈 등을 사용할 수 있다. 또한, 세리아이면 쇼와덴꼬(주) 제조 NX시리즈, 미쓰이킨조꾸고교(주) 제조 미레크시리즈, 지르코니아이면 다이이치키겐소가가꾸고교(주) 제조 산화 지르코니아시리즈, 안정화 지르코니아시리즈, 페로(Ferro) 제조 자이록스(Zyrox) 시리즈 등을 사용할 수 있다.
상기한 연마포를 이용하여, 연마 슬러리를 동반시켜 기판을 연마함으로써, 연마포의 수명을 연장, 고감도 결함 검사 장치로 검출되는 결함 수를 억제, 및 기판 표면의 평활성을 향상시키는 것이 가능해진다.
본 발명의 제조 방법의 대상인 기판은, 특히 반도체 관련 전자 재료에 사용할 수 있는 합성 석영 유리 기판 또는 실리콘 기판이고, 특히 포토마스크용, 나노임프린트용, 액정 컬러 필터용, 자기 디바이스용으로서 바람직하게 사용할 수 있다. 그 크기는 특별히 규정되는 것은 아니지만, 연마 대상으로는, 예를 들면 사각 형상의 기판으로서는 5인치각이나 6인치각 기판, 둥근 형상의 유리 기판으로는 6인치φ, 8인치φ의 웨이퍼, 대형이면 G8(1,220×1,400 ㎜각), G10(1,620×1,780 ㎜각) 크기인 것 등을 들 수 있다.
본 발명에 적용되는 기판은, 예를 들면 합성 석영 유리 잉곳을 성형, 어닐링, 슬라이스 가공, 모따기, 랩핑, 기판 표면을 경면화하기 위한 연마 공정을 거침으로써 얻어진다.
이와 같이 하여 얻어진 기판을, 본 발명의 제조 방법은, 바람직하게는 파이널 폴리싱 공정에서 적용한다.
또한, 본 발명에 따른 연마 방법으로는, 배치식의 양면 연마가 일반적인데, 대형 기판과 같이 크기가 큰 것에 대해서는, 편면 연마 공정에서도 사용할 수 있다. 또한, 매엽식 연마 등 다른 연마 방법과 조합하여 실시되는 것일 수도 있다. 또한, 연마압은 60 내지 140 gf/㎠, 연마 여유분은 2 내지 8 ㎛가 바람직하다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 하기의 실시예에 제한되는 것이 아니다.
[실시예 1]
슬라이스된 합성 석영 유리 기판 원료(6인치각, 두께 6.35 ㎜)를, 유성 운동을 행하는 양면 랩기로 랩핑한 후, 유성 운동을 행하는 양면 폴리싱기로 조연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다.
베이스 수지에 에테르 수지, 에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지의 3종류를 65:30:5의 비율(질량％)로 포함하는 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 공극을 갖는 냅층을 갖는 연마포를 이용하고, 연마제로 SiO2 농도가 40 질량％의 콜로이달 실리카 수분산액((주)후지미인코포레이티드 제조, 입경 76.8 ㎚)을 이용하였다. 연마압은 100gf/㎠로, 연마 여유분은 조연마 공정에서 생긴 상처를 제거하기에 충분한 양(2 ㎛ 이상)을 연마하였다.
연마 종료 후, 세정·건조하고 나서 레이저 컨포컬(laser confocal) 광학계 고감도 결함 검사 장치(레자테크(주) 제조)를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40 ㎚급 이상의 결함은 평균 1.1개였다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.12 ㎚였다.
[실시예 2]
슬라이스된 8인치φ의 실리콘 웨이퍼(두께 1.0 ㎜)를, 실시예 1과 동일하게 연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다. 연마압 50 gf/㎠로 하는 것 이외에, 실시예 1과 동일하게 연마를 실시한 바, 장경 40 ㎚급 이상의 결함은 평균 1.3개였다. 표면의 면조도(Rms)는 0.14 ㎚였다.
[비교예 1]
실시예 1과 동일한 원료 기판을 사용하여, 베이스 수지가 에스테르 수지만을 포함하고, 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 공극을 갖는 냅층이 형성되어 있는 연마포를 이용한 것 이외에, 실시예 1과 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 그 결과, 동일하게 하여 레이저 컨포컬 광학계 고감도 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 40 ㎚급 이상의 결함은 평균 5.7개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.20 ㎚였다.
[비교예 2]
실시예 1과 동일한 원료 기판을 사용하여, 베이스 수지가 폴리카보네이트 수지만을 포함하고, 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 공극을 갖는 냅층이 형성되어 있는 연마포를 이용한 것 이외에, 전부 실시예 1과 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 그 결과, 동일하게 하여 레이저 컨포컬 광학계 고감도 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40 ㎚ 급 이상의 결함은 평균 25개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.22 ㎚였다.
[실시예 3]
슬라이스된 합성 석영 유리 기판 원료(6인치각, 두께 6.35 ㎜)를, 유성 운동을 행하는 양면 랩기로 랩핑한 후, 유성 운동을 행하는 양면 폴리싱기로 조연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다. 연마포로서 실시예 1의 연마포에 30 ㎜ 피치로 U자형의 홈이 절단된 연마포를 이용하고, 연마제로서 SiO2 농도가 40 질량％인 콜로이달 실리카 수분산액(후소가가꾸고교(주) 제조, 입경 23 ㎚)을 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 연마 종료 후, 세정·건조하고 나서 레이저 컨포컬 광학계 고감도 결함 검사 장치(레자테크(주) 제조)를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40 ㎚급 이상의 결함은 평균 0.4개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.08 nm이었다.
[실시예 4]
슬라이스된 6인치φ의 웨이퍼(두께 0.775 ㎜)를, 유성 운동을 행하는 양면 랩기로 랩핑한 후, 유성 운동을 행하는 양면 폴리싱기로 조연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다. 실시예 3과 동일한 연마포를 이용하고, 연마제로서 SiO2 농도가 20 질량％인 콜로이달 실리카 수분산액(후소가가꾸고교(주) 제조, 입경 93.5 ㎚)을 이용한 연마압 80 gf/㎠의 조건으로 연마를 실시하였다. 연마 종료 후, 세정·건조하고 나서 표면의 면조도(Rms)는 0.15 ㎚였다. 또한, 스크래치나 피트 등의 연마에서 기인하는 상처는 검출되지 않았다.
[실시예 5]
슬라이스된 합성 석영 유리 기판 원료(G6 크기: 800×960 ㎜각)를, 유성 운동을 행하는 양면 랩기로 랩핑한 후, 유성 운동을 행하는 양면 폴리싱기로 조연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다. 베이스 수지에 에테르 수지, 에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지의 3종류를 65:30:5의 비율(질량％)로 포함하고, 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 공극을 갖는 냅층을 가지면서, 15 ㎜ 피치로 U 자형의 홈이 절단된 연마포를 이용하고, 연마제로서 SiO2 농도가 40 질량％인 콜로이달 실리카 수분산액(닛산가가꾸고교(주) 제조, 입경 78.0 ㎚)을 이용하였다. 연마압은 90 gf/㎠이고, 연마 여유분은 10 ㎛로 하였다. 연마 종료 후, 세정·건조하고 나서 반사광학계 고감도 결함 검사 장치(레자테크(주) 제조)를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 평균 0개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.17 ㎚였다.
[실시예 6]
실시예 5와 동일한 원료 기판 및 연마포를 사용하여, 연마포 사용 5시간 경과, 100시간 경과, 200시간 경과, 300시간 경과시, 동일한 조건하에서 연마한 기판을 결함 검사를 위해 10 ㎚ 에칭하고, 반사 광학계 고감도 결함 검사 장치(레자테크(주) 제조)를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 연마포 사용 5시간 경과시에 평균 2개이고, 300시간 경과시에도 동일한 수가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.17 ㎚로 동등했다.
[실시예 7]
슬라이스된 포토마스크용 합성 석영 유리 기판 원료(G8 크기: 1,220×1,400 ㎜각)를, 요동 운동을 행하는 편면 랩기로 랩핑한 후, 요동 운동을 행하는 편면 폴리싱기로 조연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다. 실시예 5와 동일한 연마포를 이용하고, 연마제로서 SiO2 농도가 40 질량％인 콜로이달 실리카 수분산액(닛산가가꾸고교(주) 제조, 입경 78.0 ㎚)을 이용하였다. 연마압은 80 gf/㎠, 연마 여유분은 10 ㎛로 하였다. 연마 종료 후, 세정·건조하고 나서 반사광학계 고감도 결함 검사 장치(레자테크(주) 제조)를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 평균 2개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.15 ㎚였다.
[실시예 8]
실시예 7과 동일한 원료 기판 및 연마포를 사용하고, 연마포 사용 5시간 경과, 40시간 경과, 100시간 경과, 200시간 경과시, 동일한 조건하에서 연마한 기판을 결함 검사를 위해 10 ㎚ 에칭하여, 반사광학계 고감도 결함 검사 장치(레자테크(주) 제조)를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 연마포 사용 5시간 경과시에 평균 15개이고, 200시간 경과시에도 동일한 수가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.15 ㎚로 동등했다.
[비교예 3]
실시예 5와 동일한 원료 기판을 사용하여, 베이스 수지가 에스테르 수지만을 포함하는 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 개구경을 갖는 냅층이 형성되어 있는 연마포를 이용한 것 이외에, 실시예 5와 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 그 결과, 동일하게 하여 반사광학계 고감도 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 평균 5개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.20 ㎚였다.
[비교예 4]
실시예 6과 동일한 원료 기판을 사용하여, 베이스 수지가 에스테르 수지만을 포함하는 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 개구경을 갖는 냅층이 형성되어 있는 연마포를 이용한 것 이외에, 실시예 6과 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 동일하게 하여 반사광학계 고감도 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 연마포 사용 5시간 경과시에 평균 10개였다. 200시간 경과시에는 평균 20개가 되고, 300시간 경과 이후에는 30개 이상이 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.22 ㎚였다.
[비교예 5]
실시예 7과 동일한 원료 기판을 사용하여, 베이스 수지가 에스테르 수지만을 포함하는 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 개구경을 갖는 냅층이 형성되어 있는 연마포를 이용한 것 이외에, 실시예 7과 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 그 결과, 동일하게 하여 반사광학계 고감도 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛급 이상의 결함은 평균 15개가 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.18 ㎚였다.
[비교예 6]
실시예 8과 동일 원료 기판을 사용하여, 베이스 수지가 에스테르 수지만을 포함하는 평균 개구경이 50 ㎛인 다수의 개구경을 갖는 냅층이 형성되어 있는 연마포를 이용한 것 이외에, 실시예 8과 동일한 조건으로 연마를 실시하였다. 동일하게 하여 반사광학계 고감도 결함 검사 장치를 이용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 0.22 ㎛ 급 이상의 결함은 연마포 사용 5시간 경과시에 평균 30개이던 것이, 40시간 경과시에는 평균 500개가 되고, 100시간 경과 이후에는 5,000개 이상이 되었다. 또한, 기판 표면의 면조도(Rms)는 0.20 ㎚였다.
Claims (7)
- 기판에 접촉되고 다수의 공극을 갖는 냅층이 에테르 수지를 포함하고, 에스테르 수지 및 폴리카보네이트 수지를 포함하는 적어도 2종류의 수지를 더 포함하며, 에테르 수지의 비율이 55 내지 85 질량％이고, 에스테르 수지의 비율이 10 내지 35 질량％이며, 폴리카보네이트 수지의 비율 또는 폴리카보네이트 수지와 그 밖의 수지의 비율이 5 내지 10 질량％인 베이스 수지로 형성된 연마포를 이용하고, 이것에 연마 슬러리를 동반시켜 기판 표면을 연마하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
- 제1항에 있어서, 에테르 수지는 폴리헥사메틸렌에테르 및 폴리페닐렌에테르수지로부터 선택되는 것이고, 에스테르 수지는 폴리에틸렌숙시네이트, 폴리부틸렌숙시네이트, 및 폴리에틸렌아디페이트 수지로부터 선택되는 것이며, 폴리카보네이트 수지는 폴리에틸렌카보네이트 및 폴리헥사메틸렌카보네이트 수지로부터 선택되는 것인 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 냅층이 홈파기 가공된 것인 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마 슬러리가 콜로이드 입자를 포함하는 연마 슬러리인 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 콜로이드 입자가 콜로이달 실리카 입자, 콜로이달 세리아 입자, 및 콜로이달 지르코니아 입자 중에서 선택되는 기판의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마하는 공정이 파이널 폴리싱 공정인 것을 특징으로 하는 기판의 제조 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 기판이 합성 석영 유리 기판 또는 실리콘 기판인, 기판의 제조 방법.
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