KR101977435B1 - 합성 석영 유리 기판의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정밀 연마 전에 계면활성제가 첨가되어 있는 수용액에 합성 석영 유리 기판을 침지시킨 후, 콜로이달 실리카 수분산액을 사용하여 합성 석영 유리 기판을 정밀 연마하는 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 일반적인 콜로이달 실리카 지립을 사용한 연마 슬러리를 사용한 경우보다도 연마 레이트를 향상시키면서, 기판 표면의 결함수가 적고, 또한 면 거칠기가 작은 합성 석영 유리 기판을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 기판을 제조하기 위한 시간이 적어지기 때문에, 제조 공정의 슬림화, 비용 절감으로도 이어진다.

Description

합성 석영 유리 기판의 제조 방법{METHOD OF PREPARING SYNTHETIC QUARTZ GLASS SUBSTRATE}

본 발명은 포토마스크, 나노임프린트, 액정용 컬러 필터 등, 최첨단 기술에 사용되는 합성 석영 유리 기판을 제작하기 위한 콜로이달 실리카 수분산액을 사용하는 연마 공정을 포함하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

짧은 파장의 광으로 리소그래피를 행하는 기술이 확립됨에 따라, 패턴의 초미세화가 가능하게 되었지만, 파장이 짧아짐에 따른 초점 심도의 얕아짐으로부터, 마스크에 사용되는 합성 석영 유리 기판에 완전성이 요구되고 있다. 구체적으로는, 미세 패터닝용 반사형 마스크용 기판으로서, 기판의 표면이 고평탄, 또한 저결함이며, 면 거칠기가 작은 것이 적합하다고 여겨지고 있다.

또한, 현행에서 사용되고 있는 ArF 엑시머 레이저(파장 193nm)를 사용하고, 더블 패터닝 등의 방법을 사용한 패턴의 미세화, EUV 광을 사용한 리소그래피에 필요한 기판으로서도, 저결함, 저조도의 요구를 만족하는 합성 석영 유리 기판을 사용하는 것이 생각되고 있다.

포토마스크나 나노임프린트, 액정용에 사용되는 합성 석영 유리 기판 등은, 고평탄도, 고평활성, 저결함도 등의 요구 스펙에 따르기 위해, 그의 표면 조정으로 랩핑 공정, 폴리싱 공정 등, 몇 단계의 공정을 거쳐서 제품이 제조된다.

랩핑 공정에서는, 잉곳으로부터 슬라이스했을 때의 가공 변형을 제거하고, 폴리싱 공정에서는, 기판을 경면화하여 표면의 평탄도 및 형상의 제조를 행하고, 최종적으로 정밀 연마 공정에 있어서, 콜로이달 실리카 지립의 연마 슬러리를 사용하여 기판 표면을 평활하게 하여, 미소 결함을 제거한 기판을 제조한다.

현재, 합성 석영 유리 기판 표면을 저결함, 저조도로 마무리하는 방법으로서는, 최종 정밀 연마 공정에 있어서, 콜로이달 실리카 지립의 연마 슬러리를 동반시키면서 연질의 스웨이드계 연마천을 사용하여 연마를 하는 것이 일반적인 방법으로서 사용된다.

EUV 리소그래피 등의 디자인 룰의 초미세화의 트렌드에 따라, 콜로이달 실리카 슬러리를 사용한 정밀 연마 공정의 연마 정밀도를 높이기 위해 연구가 많이 진행되고 있다.

예를 들어, 일본 특허 공개 제2009-087441호 공보(특허문헌 1)에서는, 연마액 중에 포함되는 실리카 입자의 응집물이 유리 기판에 부착되는 것을 방지하기 위해, 피연마물의 유리 기판과 실리카 응집물의 전위차가 20mV 이하가 되는 조건으로 유리 기판을 연마하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 실리카 응집체의 제타 전위는, 실리카 단체의 제타 전위와는 달리 제로 전위 방향으로 변화된 것임이 문헌 내에 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2009-087441호 공보

콜로이달 실리카 지립에 의한 연마는 저조도, 저결함의 기판 표면을 제조하기 위한 유효한 방법이지만, 연마 레이트가 산화세륨 지립이나 산화지르코늄 지립과 비교하여 매우 늦다. 특허문헌 1이 나타낸 바와 같이, 제타 전위를 제어함으로써 유리 기판 표면으로의 실리카 응집물의 부착을 억제하는 것은 표면 개질에는 효과가 있는 한편, 연마 레이트가 일반적인 콜로이달 실리카 지립을 사용한 연마보다도 더 느려질 가능성이 고려되어, 공업적 관점에서 보아 스루풋(throughputs)이 양호하다고는 하기 어렵다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 합성 석영 유리 기판의 연마 공정에 있어서 우수한 연마 레이트를 나타내며, 포토마스크용 등 기판 표면에 있어서의 저결함, 저조도의 요구를 만족할 수 있는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 콜로이달 실리카 지립을 포함하는 연마 슬러리에 사용하는 연마 공정에 투입하는 기판의 표면 상태에 착안하여 예의 검토하였다. 그 결과, 특히 합성 석영 유리 기판을 연마 직전에 비이온계 계면활성제가 들어 있는 수용액에 침지함으로써, 종래의 콜로이달 실리카 지립의 연마 슬러리를 사용한 경우의 표면 품질을 유지하면서, 연마 레이트의 향상을 동시에 달성할 수 있는 것을 발견하였다.

즉, 본 발명은 이하의 합성 석영 유리 기판의 제조 방법을 제공한다.

〔1〕 정밀 연마 전에 계면활성제가 첨가되어 있는 수용액에 합성 석영 유리 기판을 침지시킨 후, 콜로이달 실리카 수분산액을 사용하여 합성 석영 유리 기판을 정밀 연마하는 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

〔2〕 상기 계면활성제가 비이온계 계면활성제인 것을 특징으로 하는 〔1〕에 기재된 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

〔3〕 상기 비이온계 계면활성제가 직쇄의 알킬에테르형 계면활성제인 것을 특징으로 하는 〔2〕에 기재된 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

〔4〕 상기 비이온계 계면활성제의 HLB값이 8 내지 15인 것을 특징으로 하는 〔2〕또는 〔3〕에 기재된 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

〔5〕 상기 계면활성제의 첨가량이 0.01 내지 0.5질량％인 것을 특징으로 하는 〔1〕 내지 〔4〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

〔6〕 상기 콜로이달 실리카 수분산액에 포함되는 콜로이달 실리카 지립의 1차 입경이 20 내지 200nm인 것을 특징으로 하는 〔1〕 내지 〔5〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

〔7〕 계면활성제를 사용하여 냅층(Nap layer)을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하여 연마를 행하도록 한 〔1〕 내지 〔6〕 중 어느 하나에 기재된 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 일반적인 콜로이달 실리카 지립을 사용한 연마 슬러리를 사용하는 경우보다도 연마 레이트를 향상시키면서, 기판 표면의 결함수가 적고, 면 거칠기가 작은 합성 석영 유리 기판을 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 기판을 제조하기 위한 시간이 적어지기 때문에, 제조 공정의 슬림화, 비용 절감으로도 이어진다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서의 합성 석영 유리 기판의 제조 방법은, 콜로이달 실리카 지립을 연마 슬러리에 사용하는 연마 공정 직전에 계면활성제, 특히 알킬에테르형의 비이온계 계면활성제를 첨가하고 있는 수용액에 기판을 침지시킴으로써, 연마 개시시에 있어서의 기판 표면의 환경이 콜로이달 실리카 지립이 모이기 쉬운 상태를 제공한다. 즉, 정밀 연마 공정의 최초기에 기판 표면에 정전기적으로 끌어당겨지는 콜로이달 실리카 지립이 증가하고, 기판 표면에 많은 콜로이달 실리카 지립이 배치됨으로써, 이어서 콜로이달 실리카 지립끼리의 정전기적 인력, 또는 반데르발스력에 의해 후속 콜로이달 실리카 지립이 기판 표면에 충돌하기 쉬워지는 것이 연마 레이트 향상에 유효하고, 동시에 기판 표면의 저결함, 저조도를 달성한다.

또한, 본 방법은, 모든 크기의 합성 석영 유리 기판에 대해서도 연마 레이트를 향상시키면서, 저결함, 저조도의 요구를 만족하는 기판을 효율적으로 제조하는 것을 가능하게 한다.

일반적으로 합성 석영 유리 기판을 콜로이달 실리카 지립이 포함되는 연마 슬러리를 사용하여 연마할 때, 동반시키는 연마천은, 합성 석영 유리 기판 표면을 저결함이며 고평활로 마무리하기 위해 유리한 스웨이드계 연마천이 선택된다. 이것은, 콜로이달 실리카 지립이 포함되는 연마 슬러리를 사용하는 공정은 파이널 연마 공정, 또는 세미파이널 연마 공정과 같은 면질을 결정하는 공정에서 자주 사용되기 때문이다.

스웨이드계 연마천은, 연마시에 기판과 접촉하는 냅층에 발포 구조를 형성하기 위해, 비이온계나 음이온계의 계면활성제가 사용된다. 냅층이 형성된 후, 세정 후 연마천으로서 사용되지만, 냅의 발포 구조 중에 계면활성제가 잔류하고 있을 가능성은 부정할 수 없다. 실제로 연마 도중에 있어서, 연마 슬러리 중에 계면활성제 유래로 생각되는 기포가 발생하는 현상이 종종 보인다.

이 현상으로부터, 연마천에 잔류하고 있는 계면활성제의 전기적 인력에 의한 영향, 발생하는 기포에 의한 공간적 장해에 의해 연마에 참가하는 콜로이달 실리카 지립은, 피연마물인 합성 석영 유리 기판에 대하여 기판 전체면이 아닌 부분적으로 연속적으로 접촉하고, 결과로서 기판 전체면에 있어서 연마가 진행된다고 생각된다.

그러나, 스웨이드계 연마천을 사용하여, 콜로이달 실리카 지립이 포함되는 연마 슬러리를 동반시킨 연마 공정 직전에 기판 표면을 계면활성제로 처리하면, 전기적으로 기판 표면에 끌어당겨지는 콜로이달 실리카 입자의 수가 많아져 피연마물인 기판에 충돌할 확률이 높아져, 연마 레이트를 향상시킬 수 있다.

즉, 스웨이드계 연마천의 냅층에 잔류하고 있는 계면활성제가 연마 슬러리 중에 포함되는 수분에 의해 용출되는 것보다도 빨리, 기판 표면의 비이온계 계면활성제와 연마 슬러리 중의 콜로이달 실리카 입자의 상호 작용이 얻어지기 때문에, 연마 공정의 최초기의 기판 표면에 있어서의 콜로이달 실리카 입자의 존재 확률을 높일 수 있어, 연삭력이 높아진 상태에서 연마를 개시할 수 있다.

연마기에 투입되는 합성 석영 유리 기판의 기판 표면의 전위는 제로가 아니고, 일반적으로 약간 음으로 대전되어 있는 경우가 많다. 이 합성 석영 유리 기판 표면에 대하여, 연마 지립으로서의 콜로이달 실리카 입자가 가까워질 때, 전기적 반발을 동반하면서 연마가 진행된다. 그러나, 계면활성제에 의해 기판 표면의 전위를 제로에 가깝게 해둠으로써, 콜로이달 실리카 입자가 가까워지기 쉬워진다.

비이온계의 경우에는, 그 자체가 전하를 갖지 않고 연마의 진행을 촉진시키며, 상기 부반응을 야기할 가능성이 없는 것이 보다 바람직하다.

또한, 스웨이드계 연마천 중에는, 냅층을 형성시킬 때에 전하를 갖는 음이온계 등의 계면활성제를 사용하고 있는 것도 있고, 그러한 연마천을 사용한 연마 공정에서는, 비이온계 계면활성제 이외의 것을 사용하면, 합성 석영 유리 기판 표면과 연마천 내의 잔류 계면활성제의 이종의 계면활성제가 상호 작용하여, 연마 슬러리의 불안정화 등의 문제가 일어나는 경우가 있다.

본 발명에서 사용되는 비이온계 계면활성제는, 직쇄의 알킬에테르형인 것이 바람직하다.

이것은, 일반적으로 콜로이달 실리카 지립을 연마 슬러리로서 사용할 때, 액성은 알칼리 또는 약산성인 경우가 많고, 에테르 결합이 강산성하에서만 개열되는 특성을 고려하면, 알킬에테르형의 형태를 가짐으로써, 연마 중에 비이온계 계면활성제의 구조가 화학적으로 파괴될 가능성이 매우 낮은 이유에 의한 것이다. 또한, 알킬쇄의 부분이 직쇄 구조이면, 계면활성제의 분자가 입체적으로 부피가 커지는 경우가 적기 때문에, 콜로이달 실리카 지립과 기판 표면의 충돌에 있어서의 장해가 되기 어려워, 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 사용되는 비이온계 계면활성제는, 하기 식인 그리핀식으로 유도되는 HLB값(Hydrophile Lipophile Balance value)에 있어서, 8 내지 15 범위의 값을 갖는 것이 바람직하다. HLB값이 8보다도 작은 경우, 합성 석영 유리 기판 표면 상의 비이온계 계면활성제가 소포제로서의 기능을 발휘하는 경우가 종종 있고, 연마천 중에 잔류하고 있는 계면활성제와 상호 작용을 일으켜, 연마 슬러리의 전기적 균형이 깨져 콜로이달 실리카 지립이 응집 또는 용해되는 문제를 일으킬 가능성이 있다. 반대로, HLB값이 15보다 큰 경우, 합성 석영 유리 기판 표면의 비이온계 계면활성제가 콜로이달 실리카 지립의 주위에 모여 미셀 구조를 형성하여, 콜로이달 실리카 지립의 연삭력의 저하로 이어질 우려가 있다.

HLB=(폴리옥시에틸렌쇄의 분자량/비이온계 계면활성제의 분자량)×(100/5)

또한, 합성 석영 유리 기판을 침지시킬 때에 사용하는 비이온계 계면활성제 수용액으로서는, 시판품인 비이온계 계면활성제를 순수에 용해시킨 것을 사용할 수 있으며, 예를 들어 닛본 뉴가자이(주)제 뉴콜(Newcol) 시리즈, 닛카 가가꾸(주)제 선몰(Sunmorl) 시리즈, 가오(주)제 에멀겐(Emulgen) 시리즈 등을 사용할 수 있다.

합성 석영 유리 기판 표면을 침지 처리할 때에 사용하는 계면활성제 수용액의 농도는 바람직하게는 0.01 내지 0.5질량％, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 0.1질량％이다. 수용액의 농도가 0.01질량％보다도 낮은 경우, 기판 표면에 콜로이달 실리카 지립을 끌어당기기 위해 필요한 합성 석영 유리 기판 표면의 전위의 변화를 충분히 발현하기 어려운 경우가 있다. 한편, 수용액의 농도가 0.5질량％보다도 높은 경우, 계면활성제가 연마천 중의 잔류 계면활성제와 상호 작용하여, 연마 슬러리의 불안정화를 초래하는 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 계면활성제가 첨가된 수용액에 대한 합성 석영 유리 기판의 액침 처리 온도는 실온일 수도 있고, 가온할 수도 있다. 또한, 침지 시간도 바람직하게는 1 내지 180초간, 보다 바람직하게는 10 내지 150초간, 더욱 바람직하게는 10 내지 100초간이다.

연마에 동반시키는 슬러리는 콜로이달 실리카 지립을 주성분으로 하며, 이 지립의 1차 입경은 20 내지 200nm인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 내지 150nm, 특히 바람직하게는 20 내지 100nm이다. 입경이 지나치게 작으면, 합성 석영 유리 기판 표면을 고평활로 하는 것에 유리한 반면, 콜로이달 실리카 지립끼리 응집하기 쉽고, 합성 석영 유리 기판 표면에 부착하기 쉬워 잔사로서 볼록 결함이 되는 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 반대로 입경이 지나치게 크면 연마 레이트가 높아져, 연마 시간 단축의 효과로부터 생산성의 향상을 기대할 수 있지만, 합성 석영 유리 기판 표면의 면 거칠기가 나빠져, 파이널 폴리쉬 공정에서는 사용하기 어려운 경우가 종종 보인다.

또한, 콜로이달 실리카 지립을 순수에 분산시킨 연마제로서는, 시판품을 사용하는 경우에는 고형 지립을 순수에 분산시킨 것 중 어떠한 것도 사용할 수 있으며, 예를 들어 (주)후지미 인코포레이티드제 콤폴(COMPOL)-50, 콤폴-80, 콤폴-120, 콤폴-EX III, 닛산 가가꾸 고교(주)제 ST-XL, ST-YL, ST-ZL, 듀퐁(Dupont)제 사이톤(SYTON), 후소 가가꾸 고교(주)제 GP 시리즈 등을 사용할 수 있다. 또한, 연마천으로서는, 비이온계, 음이온계의 계면활성제, 특히 비이온계 계면활성제를 사용하여 냅층을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하는 것이 바람직하다.

이상의 연마 전처리 및 연마천을 사용하여 연마 슬러리를 동반시켜 합성 석영 유리 기판을 연마함으로써, 연마천의 생명을 연장하고, 고감도 결함 검사 장치에서 검출되는 결함수를 억제 및 합성 석영 유리 기판 표면의 평활성을 향상시키는 것이 가능해진다.

본 발명의 제조 방법의 대상인 합성 석영 유리 기판은 반도체 관련 전자 재료에 사용할 수 있으며, 특히 포토마스크용, 나노임프린트용, 액정 컬러 필터용, 자기 디바이스용으로서 적절하게 사용할 수 있다. 그의 크기는 특별히 규정되지 않지만, 연마 대상으로서는, 예를 들어 사각 형상의 합성 석영 유리 기판으로는 각 변 5인치나 각 변 6인치 기판, 환 형상의 유리 기판으로는 6인치φ, 8인치φ의 웨이퍼 등을 들 수 있다.

본 발명에 적용되는 합성 석영 유리 기판은, 합성 석영 유리 잉곳을 성형, 어닐, 슬라이스 가공, 모따기, 랩핑, 기판 표면을 경면화하기 위한 연마 공정을 거침으로써 얻어진다.

본 발명의 제조 방법은, 바람직하게는 세미파이널 또는 파이널 폴리쉬 등의 정밀 연마 공정에 있어서 적용된다.

또한, 본 발명에 관한 연마 방법으로서는 배치식의 양면 연마가 일반적이지만, 편면 연마 공정에서도 사용할 수 있다. 또한, 매엽식 연마 등 다른 연마 방법과의 조합에 의해 실시되는 것일 수도 있다. 또한, 연마압은 특별히 제한되지 않지만, 50 내지 150gf/cm² 정도가 바람직하다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기의 실시예로 제한되는 것은 아니다.

[실시예 1]

슬라이스된 합성 석영 유리 기판 원료(각 변 6인치, 두께 6.35mm)를 유성 운동을 행하는 양면 랩기로 랩핑한 후, 유성 운동을 행하는 양면 폴리쉬기로 조연마(粗硏磨)를 행하여, 원료 기판을 준비하였다.

조연마한 기판을 비이온계 계면활성제로서 닛본 뉴가자이(주)제 뉴콜 2310(HLB 14.0)의 폴리옥시에틸렌알킬에테르가 0.05질량％ 용해되어 있는 수용액에 45초간 침지시킨 후, 비이온계 계면활성제를 사용하여 냅층을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하고, 연마제로서 SiO₂ 농도가 40질량％인 콜로이달 실리카 수분산액((주)후지미 인코포레이티드제, 입경 76.8nm)을 사용하여 연마를 실시하였다. 연마압은 100gf/cm²로 하고, 5㎛를 연마 여유(allowance)로 하여 연마를 실시한 바, 연마 시간 20분간에 연마가 완료되었다.

연마 종료 후, 세정·건조한 후 레이저 공초점 광학계 고감도 결함 검사 장치(레이저테크(주)제)를 사용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40nm급 이상의 결함은 평균 1.8개였다. 또한, 기판 표면의 면 거칠기(Rms)는 0.15nm였다.

[실시예 2]

실시예 1과 마찬가지로 조연마한 기판을, 비이온계 계면활성제로서 닛본 뉴가자이(주)제 뉴콜 2303(HLB 8.3)의 폴리옥시에틸렌알킬에테르가 0.01질량％ 용해되어 있는 수용액에 10초간 침지시킨 후, 비이온계 계면활성제를 사용하여 냅층을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하고, 연마제로서 SiO₂ 농도가 40질량％인 콜로이달 실리카 수분산액((주) 후지미 인코포레이티드제, 입경 54.8nm)을 사용하여 연마를 실시하였다. 연마압은 100gf/cm²로 하고, 5㎛를 연마 여유로 하여 연마를 실시한 바, 연마 시간 24분간에 연마가 완료되었다.

연마 종료 후, 세정·건조한 후 레이저 공초점 광학계 고감도 결함 검사 장치(레이저테크(주)제)를 사용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40nm급 이상의 결함은 평균 1.6개였다. 또한, 기판 표면의 면 거칠기(Rms)는 0.15nm였다.

[실시예 3]

실시예 1과 마찬가지로 조연마한 기판을, 비이온계 계면활성제로서 가오(주)제 에멀겐 709(HLB 13.3)의 폴리옥시에틸렌알킬에테르가 0.05질량％ 용해되어 있는 수용액에 100초간 침지시킨 후, 음이온계 계면활성제를 사용하여 냅층을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하고, 연마제로서 SiO₂ 농도가 40질량％인 콜로이달 실리카 수분산액(닛산 가가꾸 고교(주)제, 입경 100.2nm)을 사용하여 연마를 실시하였다. 연마압은 90gf/cm²로 하고, 5㎛를 연마 여유로 하여 연마를 실시한 바, 연마 시간 22분간에 연마가 완료되었다.

연마 종료 후, 세정·건조한 후 레이저 공초점 광학계 고감도 결함 검사 장치(레이저테크(주)제)를 사용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40nm급 이상의 결함은 평균 1.6개였다. 또한, 기판 표면의 면 거칠기(Rms)는 0.17nm였다.

[실시예 4]

슬라이스된 8인치φ의 웨이퍼(두께 0.725mm)를 유성 운동을 행하는 양면 랩기로 래핑한 후, 유성 운동을 행하는 양면 폴리쉬기로 조연마를 행하여, 원료 기판을 준비하였다. 이 기판을, HLB 13.2의 폴리옥시에틸렌알킬에테르가 0.05질량％ 용해되어 있는 수용액에 30초간 침지시킨 후, 실시예 1과 동일한 연마천을 사용하고, 연마제로서 SiO₂ 농도가 20질량％인 콜로이달 실리카 수분산액(후소 가가꾸 고교(주)제, 입경 82.2nm)을 사용한 연마압 50gf/cm²의 조건으로 연마를 실시하였다.

연마 종료 후, 세정·건조한 후 표면의 면 거칠기(Rms)는 0.15nm였다. 또한, 스크래치나 피트와 같은 연마 기인의 흠집은 검출되지 않았다.

[비교예 1]

실시예 1과 마찬가지로 조연마한 기판을 비이온계 계면활성제의 처리를 하지 않고, 비이온계 계면활성제를 사용하여 냅층을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하고, 연마제로서 SiO₂ 농도가 40질량％인 콜로이달 실리카 수분산액((주) 후지미 인코포레이티드제, 입경 54.8nm)을 사용하여 연마를 실시하였다. 연마압은 100gf/cm²로 하고, 5㎛를 연마 여유로 하여 연마를 실시한 바, 연마 시간 42분간에 연마가 완료되었다.

연마 종료 후, 세정·건조한 후 레이저 공초점 광학계 고감도 결함 검사 장치(레이저테크(주)제)를 사용하여 결함 검사를 실시한 바, 장경 40nm급 이상의 결함은 평균 1.6개였다. 또한, 기판 표면의 면 거칠기(Rms)는 0.15nm였다.

Claims (7)

1. 정밀 연마 전에 계면활성제가 첨가되어 있는 수용액에 합성 석영 유리 기판을 침지시킨 후, 콜로이달 실리카 수분산액을 사용하여 합성 석영 유리 기판을 정밀 연마하는 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 계면활성제가 비이온계 계면활성제인 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 비이온계 계면활성제가 직쇄의 알킬에테르형 계면활성제인 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 비이온계 계면활성제의 HLB값(Hydrophile Lipophile Balance value)이 8 내지 15인 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계면활성제의 첨가량이 0.01 내지 0.5질량％인 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콜로이달 실리카 수분산액에 포함되는 콜로이달 실리카 지립의 1차 입경이 20 내지 200nm인 것을 특징으로 하는 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 계면활성제를 사용하여 냅층(nap layer)을 발포시킨 스웨이드 연마천을 사용하여 연마를 행하도록 한 합성 석영 유리 기판의 제조 방법.