KR20180073451A - 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판, 마스크 블랭크 및 마스크, 및 그것들의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판, 마스크 블랭크 및 마스크, 및 그것들의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 마스크 블랭크용 기판이나 마스크 블랭크를 제조할 때의 제조 수율이 높은 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판을 제공한다. 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 제1 주표면 및 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 구비한다. 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖는다. 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되어 있다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.

Description

표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판, 마스크 블랭크 및 마스크, 및 그것들의 제조 방법{MASK BLANK SUBSTRATE FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE, MASK BLANK AND MASK, AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은, 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판, 이 마스크 블랭크용 기판을 사용한 마스크 블랭크 및 마스크, 및 그것들의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치(스마트폰, 태블릿, 텔레비전 등) 제조용 마스크의 유리 기판의 사이즈는, 짧은 변이 330mm인 G1-G2 사이즈부터 짧은 변이 1600mm를 초과하는 G10 사이즈까지 있어, 반도체 제조용 마스크의 유리 기판의 사이즈인 6인치×6인치(6025)와 비교해서 크다.
표시 장치의 가격 저하에 의한 영향도 있어, 표시 장치 제조용 마스크는, 반도체 제조용 마스크와 비교해서 장기간 사용된다. 반복 사용됨으로써, 더럽혀지거나, 흠집이 발생하거나 해서 사용할 수 없게 되는 경우가 있다. 사용 완료 마스크의 유리 기판은, 자원을 유효 활용한다는 관점이나, 큰 사이즈의 유리 기판은 고가이기 때문에 제조 비용을 저감한다는 관점에서, 재활용이 행하여지고 있다.
최근에는, 표시 장치의 고정밀화 요구에 수반하여, 표시 장치 제조용 마스크의 유리 기판에 요구되는 양쪽 주표면의 평탄도나 평행도가 엄격해지고 있다. 표면에 요구되는 결함 품질도 엄격해지고 있다. 예를 들어, 고정밀 패널용 고정밀도 유리 기판으로서, 박막이 형성되는 측의 주표면의 평탄도가 10㎛ 이하이고 평행도가 15㎛ 이하, 또한 주표면의 평탄도가 7㎛ 이하이고 평행도가 10㎛ 이하일 것이 요구되고 있다. 또한, 박막이 형성되는 측의 주표면의 결함 품질은, 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않을 것, 나아가 1.5㎛ 이상의 결함이 존재하지 않을 것이 요구되고 있다.
표시 장치 제조용 마스크 및 반도체 제조용 마스크의 유리 기판에는, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 측의 주표면을 특정하기 위해서, 통상, 유리 기판의 편면의 4개의 각부(즉, 코너부) 중 어느 하나 이상에, 경사 단면 형상으로 절단해서 형성된 노치 마크가 설치되어 있다. 이 노치 마크는, 잘라낸 부분이 1.0 내지 2.0mm의 크기이다. 또한, 표리면의 코너부에 노치 마크가 형성된 유리 기판도 제안되어 있다(특허문헌 1).
한국 공개 특허 제2012-0056905호 공보
종래의 마스크의 유리 기판에는, 한쪽의 주표면 또는 양쪽의 주표면에, 코너부를 절단해서 형성된 노치 마크가 설치되어 있다. 이 노치 마크는, 잘라낸 부분이 1.0 내지 2.0mm의 크기이기 때문에, 사용 완료 마스크의 유리 기판을 동일한 사이즈로 재활용할 때 제거하는 것이 어렵다.
마스크의 유리 기판은, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 주표면의 평탄도에 대한 엄격한 요구나, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 주표면의 결함 품질에 대한 엄격한 요구를 충족할 필요가 있다. 이와 같은 요구가 있기 때문에, 유리 기판을 재활용할 때, 당초와 동일한 측의 유리면을 성막면으로서 사용할 수 없고, 당초와 반대측의 유리면(일반적으로, 노치 마크가 형성되어 있는 측의 유리면)이 성막면으로서 바람직한 경우가 있다.
그러나, 마스크에 형성하는 전사 패턴에 따라서는, 노치 마크가 형성되어 있는 주표면에 전사 패턴을 형성할 수 없는 경우가 있다. 이 때문에, 재활용된 유리 기판을 사용해서 소정의 전사 패턴의 마스크를 형성할 수 없는 경우가 있었다. 그 결과, 사용 완료의 마스크로부터 유리 기판을 재활용해서 마스크 블랭크용 기판을 제조할 때의 제조 수율이 저하될 우려가 있다는 문제가 있었다.
또한, 사용 완료의 마스크로부터 유리 기판을 재활용해서 제조한 마스크 블랭크용 기판을 사용할 때, 당초와 반대측의 주표면에 전사 패턴이 되는 박막을 형성해야만 함에도 불구하고, 마스크 블랭크 제조 과정에서, 당초와 동일한 측의 주표면에 전사 패턴이 되는 박막을 형성해버려, 성막 프로세스가 낭비되어버릴 우려가 있었다. 그 결과, 마스크 블랭크를 제조할 때의 제조 수율이 저하될 우려가 있다는 문제가 있었다.
또한, 상기 노치 마크를 유리 기판에 형성한 경우, 노치 마크가 형성되는 코너부 근방의 주표면에 있어서, 테두리 늘어짐이 발생하고, 또한 그 코너부 근방에 대응하는 반대측의 주표면에 있어서, 융기가 발생한다는 보고가 이루어져 있다(국제 공개 제2012/157629호).
이 때문에, 상기 노치 마크가 형성된 유리 기판에서는, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 주표면에 요구되는 평탄도를 충족할 수 없는 경우가 있었다. 그 결과, 특히 고정밀의 패턴을 형성하기 위한 마스크 등의 제조에 적합한 마스크 블랭크용 기판을 제조할 때의 제조 수율이 저하될 우려가 있다는 문제가 있었다.
이 때문에, 본 발명은 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 마스크 블랭크용 기판이나 마스크 블랭크를 제조할 때의 제조 수율이 높은 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판, 이 마스크 블랭크용 기판을 사용한 마스크 블랭크 및 마스크, 및 그것들의 제조 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명자는, 상술한 목적을 달성하기 위해서 예의 검토하여, 투광성 기판의 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면을 특정하는 마크가, 마스크 블랭크용 기판의 제조 과정이나 마스크 블랭크의 제조 과정에서 제거 가능하면, 상술한 문제점을 해결하기 위해서 유효하다는 지견을 얻기에 이르렀다.
본 발명은 이러한 지견에 기초해서 이루어진 것이며, 이하의 구성을 갖는다.
(구성 1)
표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판에 있어서,
전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하고,
상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 상기 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판.
(구성 2)
상기 마크는, 상기 제1 주표면 또는 상기 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하고,
상기 조면부는, 육안에 의해 또는 상기 마크와 그 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 상기 마크가 형성된 상기 제1 주표면 또는 상기 제2 주표면의 경면 연마에 의해 제거 가능한 조도를 갖는 것을 특징으로 하는, 구성 1에 기재된 마스크 블랭크용 기판.
(구성 3)
상기 마크는, 상기 제1 주표면 또는 상기 제2 주표면의 코너부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 구성 2에 기재된 마스크 블랭크용 기판.
(구성 4)
상기 마크는, 상기 단부면에 설치된 경면부를 포함하고,
상기 경면부는, 육안에 의해 또는 상기 마크와 그 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 상기 단부면의 조면화 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판.
(구성 5)
상기 마크는, 상기 단부면에 설치된 조면부를 포함하고,
상기 조면부는, 육안에 의해 또는 상기 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 상기 단부면의 경면 연마에 의해 제거 가능한 조도를 갖는 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판.
(구성 6)
상기 마크는, 상기 제2 주표면의 외주 영역 또는 상기 단부면에 설치된, 수성 염료 또는 수성 안료를 함유하는 마커부를 포함하고,
상기 마커부는, 상기 투광성 기판의 세정에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판.
(구성 7)
상기 투광성 기판은, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거해서 얻어진 재활용품인 것을 특징으로 하는, 구성 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판.
(구성 8)
표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 있어서,
전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 준비하는 공정과,
상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면을 경면 연마하는 공정과,
상기 경면 연마 후의 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 형성하는 공정
을 갖고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 상기 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
(구성 9)
상기 마크의 형성 전에, 상기 단부면을 조면화 처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 구성 8에 기재된 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
(구성 10)
상기 마크의 형성 전에, 상기 단부면을 경면 연마하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 구성 8에 기재된 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
(구성 11)
상기 경면 연마 후의 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 평탄도, 표면 조도 및 결함 정보 중 적어도 하나의 표면 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
상기 마크는, 상기 표면 정보에 따라서 형성되는 것을 특징으로 하는, 구성 8 내지 10 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
(구성 12)
상기 투광성 기판은, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거해서 얻어진 재활용품인 것을 특징으로 하는, 구성 8 내지 11 중 어느 하나에 기재된 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
(구성 13)
표시 장치 제조용 마스크 블랭크에 있어서,
전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과,
상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴이 되는 박막
을 구비하고,
상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 및 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
(구성 14)
표시 장치 제조용 마스크 블랭크의 제조 방법에 있어서,
전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판을 준비하는 공정과,
상기 마스크 블랭크용 기판을 세정하는 공정과,
세정 후의 상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 전사 패턴이 되는 박막을 형성하는 공정
을 갖고,
상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 상기 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
(구성 15)
표시 장치 제조용 마스크에 있어서,
전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과,
상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴을 갖는 박막
을 구비하고,
상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 및 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크.
(구성 16)
표시 장치 제조용 마스크의 제조 방법에 있어서,
전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과, 상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴이 되는 박막을 포함하는 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
상기 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정
을 구비하고,
상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 및 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판은, 투광성 기판을 포함하고, 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고, 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되고, 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다. 이 때문에, 이 마스크 블랭크용 기판을 사용해서 마스크 블랭크를 제조할 때나, 이 마스크 블랭크용 기판을 사용해서 제조된 마스크로부터 투광성 기판을 재활용해서 마스크 블랭크용 기판을 제조할 때 행하여지는 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 투광성 기판의 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해, 상기 마크를 제거할 수 있다. 그 결과, 투광성 기판의 주표면의 코너부를 절단해서 형성된 노치 마크에 기인하는 마스크 블랭크용 기판 및 마스크 블랭크의 제조 수율의 저하가 일어나지 않아, 마스크 블랭크용 기판이나 마스크 블랭크를 제조할 때의 제조 수율이 높은 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판을 얻을 수 있다. 이러한 마스크 블랭크용 기판을 사용하면, 마스크 블랭크나 마스크의 제조 수율도 높아진다.
도 1은 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제1 예를 나타내는 도이다.
도 2는 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제2 예를 나타내는 도이다.
도 3은 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제3 예를 나타내는 도이다.
도 4는 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제4 예를 나타내는 도이다.
도 5는 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제5 예를 나타내는 도이다.
도 6은 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제6 예를 나타내는 도이다.
도 7은 마스크 블랭크용 기판에 설치되는 마크의 제7 예를 나타내는 도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는, 본 발명을 구체화할 때의 일 형태이며, 본 발명을 그 범위 내에 한정하는 것이 아니다. 또한, 도면 중, 동일하거나 또는 동등한 부분에는 동일한 부호를 부여해서 그 설명을 간략화 내지 생략하는 경우가 있다.
실시 형태 1.
실시 형태 1에서는, 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다.
<마스크 블랭크용 기판>
실시 형태 1의 마스크 블랭크용 기판은, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 제1 주표면 및 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함한다. 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖는다. 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되어 있다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.
투광성 기판은, 잉곳 등으로부터 기판 형상으로 잘라내진 것에 연마 등의 가공을 실시해서 형성한 것이어도 되고, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거한 것에 연마 등의 가공을 실시해서 형성한 재활용품이어도 된다.
투광성 기판의 제1 주표면 및 제2 주표면은, 한 변의 길이가 330mm 이상의 직사각 형상이다. 예를 들어, 세로×가로가 330mm×450mm 내지 1220mm×1400mm인 것이 바람직하다.
투광성 기판은, 규소와 산소를 함유하는 재료를 포함하고, 합성 석영 유리, 석영 유리, 알루미노실리케이트 유리, 소다석회 유리, 저열팽창 유리(SiO2-TiO2 유리 등) 등의 유리 재료로 형성할 수 있다.
투광성 기판의 제1 주표면 및 제2 주표면은, 경면 연마되어 있다. 제1 주표면의 평탄도는, 10㎛ 이하이면 바람직하고, 7㎛ 이하이면 보다 바람직하고, 5㎛ 이하이면 더욱 바람직하다. 제2 주표면의 평탄도는, 20㎛ 이하이면 바람직하고, 15㎛ 이하이면 보다 바람직하고, 10㎛ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 투광성 기판의 평행도는, 20㎛ 이하이면 바람직하고, 15㎛ 이하이면 보다 바람직하고, 10㎛ 이하이면 더욱 바람직하다. 또한, 제1 주표면은, 5㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것이 바람직하고, 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것이 보다 바람직하다. 제2 주표면은, 20㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것이 바람직하고, 10㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것이 보다 바람직하다.
투광성 기판의 단부면은, 조면화 처리되어 있는 경우나 경면 연마되어 있는 경우가 있다. 투광성 기판의 단부면이 조면화 처리되어 있는 경우, 투광성 기판을 파지해서 운반할 때 투광성 기판을 미끄러트려 떨어뜨릴 우려를 저감할 수 있다. 이 경우, 투광성 기판의 단부면은, 산술 평균 조도(이하, 산술 평균 조도를 Ra라고 칭함)로 0.05㎛ 이상이면 바람직하고, 0.1㎛ 이상이면 보다 바람직하다. 투광성 기판의 단부면이 경면 연마되어 있는 경우, 제1 주표면 및 제2 주표면의 결함의 요인이 되는, 단부면으로부터의 파티클 등의 발생을 억제할 수 있다. 이 경우, 투광성 기판의 단부면은, Ra로 0.03㎛ 이하이면 바람직하고, 0.02㎛ 이하이면 보다 바람직하다.
제1 주표면을 특정하는 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되고, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것이다.
이하, 마크의 예를 설명한다.
1. 주표면의 외주 영역에 형성된 조면부
마크의 예로서, 경면 연마된 제1 주표면 또는 경면 연마된 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하는 것을 들 수 있다. 이 마크의 경우, 제1 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 조면부가 설치되어 있는 측을 제1 주표면이라 특정할 수 있고, 제2 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 조면부가 설치되어 있는 측과 반대측을 제1 주표면이라 특정할 수 있다. 제1 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 이 조면부는, 투광성 기판의 제1 주표면의 결함 맵이나 광학 특성 데이터 맵의 기준 위치로서 사용할 수 있다. 조면부는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 마크가 형성된 제1 주표면 또는 제2 주표면의 경면 연마에 의해 제거 가능한 조도를 갖는다. 마크와 그것 이외의 영역을 식별하는 광학 특성으로서, 반사율이나 투과율을 들 수 있다.
조면부가 설치되는 외주 영역은, 투광성 기판의 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 단부로부터 10mm 이내의 범위의 영역이면 바람직하고, 2mm 이내의 범위의 영역이면 보다 바람직하다. 10mm를 초과하는 영역에 조면부를 설치하면, 투광성 기판의 제1 주표면의 성막 영역과 겹칠 우려가 있다.
조면부의 위치는, 외주 영역이면 특별히 제한되지 않지만, 각부(즉, 코너부)이면, 종래의 노치 마크와 동일 위치이기 때문에 바람직하다.
제1 주표면 및 제2 주표면은, 산화세륨이나 콜로이달 실리카 등의 연마 지립이 함유된 슬러리에 의해, 그 표면 조도가 Ra로 0.5nm 이하가 되도록 경면 연마되어 있다. 경면 연마된 제1 주표면 및 제2 주표면의 표면 조도는, Ra로 0.3nm 이하이면 바람직하고, 0.2nm 이하이면 보다 바람직하다.
한편, 조면부의 조도는, Ra로 0.05㎛ 이상이면 바람직하다. Ra로 0.05㎛ 이상이면 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해, 조면부를 식별할 수 있다. 조면부의 조도는, Ra로 0.2㎛ 이하이면 바람직하다. Ra로 0.2㎛ 이하이면, 마크가 형성된 제1 주표면 또는 제2 주표면의 경면 연마에 의해 조면부를 제거할 수 있다. 조면부의 조도는, Ra로 0.05㎛ 이상 0.2㎛ 이하가 바람직하고, Ra로 0.05㎛ 이상 0.15㎛ 이하가 보다 바람직하다.
조면부의 형상 및 크기는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 형상 및 크기라면 특별히 제한되지 않는다.
조면부는, 조면화제를 사용한 에칭이나 샌드블라스트 처리에 의해 형성할 수 있다. 조면화제로서, 불산 수용액 등의 불소계 에칭액을 들 수 있다.
조면화제를 사용한 에칭에 의해 조면부를 형성하는 경우, 예를 들어 조면화제를 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 도포하고, 소정의 시간 방치한다. 조면화제를 도포한 개소가 소정의 조도로 된 단계에서, 투광성 기판을 세정하여, 조면화제를 제거한다. 샌드블라스트 처리에 의해 조면부를 형성하는 경우, 예를 들어 #600 내지 #3000의 지립을 에어에 의해 분사한다.
제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부는, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 제1 주표면 및 상기 제2 주표면을 경면 연마할 때 제거할 수 있다.
2. 단부면에 형성된 경면부
마크의 다른 예로서, 단부면에 설치된 경면부를 포함하는 것을 들 수 있다. 이 마크는 조면화 처리되어 있는 단부면에 적용할 수 있다. 이 마크의 경우, 경면부를 소정의 형상(예를 들어, 두께 방향에서 비대칭인 형상)으로 함으로써, 또는 경면부를 투광성 기판의 두께 방향의 중심 위치에서 어긋난 위치에 설치함으로써, 제1 주표면을 특정할 수 있다. 경면부는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 단부면의 조면화 처리에 의해 제거 가능하다. 마크와 그것 이외의 영역을 식별하는 광학 특성으로서, 반사율이나 투과율을 들 수 있다.
조면화 처리되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.05㎛ 이상이면 바람직하다.
한편, 경면부의 조도는, Ra로 0.03㎛ 이하이면 바람직하다. Ra로 0.03㎛ 이하이면, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해, 경면부를 식별할 수 있다.
경면부의 크기는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 크기이면 특별히 제한되지 않는다.
경면부는, 연마 패드를 부착한 회전 가공 툴을 사용한 부분적인 경면 연마에 의해 형성할 수 있다.
경면부를 형성하는 경우, 예를 들어 마스크 블랭크용 기판의 두께보다도 작은 직경을 갖는 원기둥형의 회전 가공 툴에 연마 패드를 부착하고, 산화세륨이나 콜로이달 실리카 등의 연마 지립이 포함된 슬러리를 연마 패드와 투광성 기판과의 사이에 공급하면서, 연마 패드와 투광성 기판을 상대 운동시키면서 접촉시킨다.
단부면에 설치된 경면부는, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 투광성 기판의 단부면을 조면화 처리할 때 제거할 수 있다.
3. 단부면에 형성된 조면부
마크의 다른 예로서, 단부면에 설치된 조면부를 포함하는 것을 들 수 있다. 이 마크는 경면 처리되어 있는 단부면에 적용할 수 있다. 이 마크의 경우, 조면부를 소정의 형상(예를 들어, 두께 방향에서 비대칭인 형상)으로 함으로써, 또는 조면부를 투광성 기판의 두께 방향의 중심 위치에서 어긋난 위치에 설치함으로써, 제1 주표면을 특정할 수 있다. 조면부는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 단부면의 경면 연마에 의해 제거 가능한 조도를 갖는다. 마크와 그것 이외의 영역을 식별하는 광학 특성으로서, 반사율이나 투과율을 들 수 있다.
경면 연마되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.03㎛ 이하인 것 바람직하다.
조면부의 조도는, Ra로 0.05㎛ 이상이면 바람직하다. Ra로 0.05㎛ 이상이면 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해, 경면부를 식별할 수 있다. 조면부의 조도는, Ra로 0.2㎛ 이하이면 바람직하다. Ra로 0.2㎛ 이하이면, 단부면의 경면 연마에 의해 조면부를 제거할 수 있다. 조면부의 조도는, Ra로 0.05㎛ 이상 0.2㎛ 이하가 바람직하고, Ra로 0.05㎛ 이상 0.15㎛ 이하가 보다 바람직하다.
조면부의 크기는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 크기라면 특별히 제한되지 않는다.
조면부는, 조면화제를 사용한 에칭이나 샌드블라스트 처리에 의해 형성할 수 있다. 조면화제로서, 상술한 바와 같이, 불산 수용액 등의 불소계의 에칭액을 들 수 있다.
조면화제를 사용한 에칭에 의해 조면부를 형성하는 경우, 예를 들어 조면화제를 단부면에 도포하고, 소정의 시간 방치한다. 조면화제를 도포한 개소가 소정의 조도로 된 단계에서, 투광성 기판을 세정하여, 조면화제를 제거한다. 샌드블라스트 처리에 의해 조면부를 형성하는 경우, 예를 들어 #600 내지 #3000의 지립을 에어에 의해 분사한다.
단부면에 설치된 조면부는, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 투광성 기판의 단부면을 경면 연마할 때 제거할 수 있다.
4. 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 형성된 마커부
마크의 다른 예로서, 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 붙여진, 수성 염료 또는 수성 안료를 함유하는 마커부를 포함하는 것을 들 수 있다. 이 마크의 경우, 제2 주표면에 마크를 붙이는 구성에서는, 마커부가 붙어 있는 측과 반대측을 제1 주표면이라 특정할 수 있다. 또한, 단부면에 마크를 붙이는 구성에서는, 마크부를 소정의 형상(예를 들어, 두께 방향에서 비대칭인 형상)으로 함으로써, 또는 마크부를 투광성 기판의 두께 방향의 중심 위치에서 어긋난 위치에 붙임으로써, 제1 주표면을 특정할 수 있다. 마커부는, 투광성 기판의 세정에 의해 제거 가능하다.
제2 주표면에 마크를 붙이는 구성에서는, 마커부가 붙여지는 외주 영역 및 마커부의 위치에 대해서는, 마크가 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하는 것인 경우와 마찬가지이다.
상술한 바와 같이, 제2 주표면은, 산화세륨이나 콜로이달 실리카 등의 연마 지립이 함유된 슬러리에 의해, 그 표면 조도가 Ra로 0.5nm 이하가 되도록 경면 연마되어 있다. 경면 연마된 제2 주표면의 표면 조도는, Ra로 0.3nm 이하이면 바람직하고, 0.2nm 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 단부면은, 조면화 처리되어 있는 경우나 경면 연마되어 있는 경우의 어느 것이든 상관없다. 조면화 처리되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.05㎛ 이상이면 바람직하고, 경면 연마되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.03㎛ 이하이면 바람직하다.
마커부의 형상 및 크기는, 육안에 의해 식별 가능한 형상 및 크기이면 특별히 제한되지 않는다.
마커부는, 사인펜·형광펜 등의, 수성 염료 또는 수성 안료를 잉크로서 사용하는 필기도구에 의해 형성할 수 있다.
마커부를 형성하는 경우, 예를 들어 사인펜 등의 필기도구에 의해 임의의 형상을 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 기입한다.
제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 붙여진 마커부는, 후술하는 마스크 블랭크를 제조하는 과정에서, 투광성 기판을 세정할 때 제거할 수 있다.
5. 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 형성된 오목부
마크의 다른 예로서, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 형성된 오목부를 포함하는 것을 들 수 있다. 이 마크의 경우, 제1 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 오목부가 형성되어 있는 측을 제1 주표면이라 특정할 수 있고, 제2 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 오목부가 형성되어 있는 측과 반대측을 제1 주표면이라 특정할 수 있다. 제1 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 이 오목부는, 투광성 기판의 제1 주표면의 결함 맵이나 광학 특성 데이터 맵의 기준 위치로서 사용할 수 있다. 또한, 단부면에 마크를 설치하는 구성에서는, 복수개의 오목부를 비대칭의 형상으로 인식할 수 있도록 형성함으로써, 또는 단수 또는 복수개의 오목부를 투광성 기판의 두께 방향의 중심 위치에서 어긋난 위치에 형성함으로써, 제1 주표면을 특정할 수 있다. 오목부는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 깊이를 갖고, 또한 마크가 형성된 제1 주표면 또는 제2 주표면의 경면 연마, 또는 단부면의 경면 연마 또는 조면화 처리에 의해 제거 가능한 깊이를 갖는다. 마크와 그것 이외의 영역을 식별하는 광학 특성으로서, 반사율이나 투과율을 들 수 있다.
제1 주표면 또는 제2 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 오목부가 형성되는 외주 영역 및 오목부의 위치에 대해서는, 마크가 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하는 것인 경우와 마찬가지이다.
상술한 바와 같이, 제1 주표면 및 제2 주표면은, 산화세륨이나 콜로이달 실리카 등의 연마 지립이 함유된 슬러리에 의해, 그 표면 조도가 Ra로 0.5nm 이하가 되도록 경면 연마되어 있다. 경면 연마된 제1 주표면 및 제2 주표면의 표면 조도는, Ra로 0.3nm 이하이면 바람직하고, 0.2nm 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 단부면은, 조면화 처리되어 있는 경우나 경면 연마되어 있는 경우의 어느 것이든 상관없지만, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별하기 쉽게 하기 위해서, 경면 연마되어 있는 경우가 바람직하다. 조면화 처리되어 있는 단부면의 표면 조도는, Ra로 0.05㎛ 이상이고, 또한 오목부의 깊이와 구별할 수 있을 정도의 표면 조도 이하이면 바람직하고, 경면 연마되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.03㎛ 이하이면 바람직하다.
한편, 오목부의 깊이는 1㎛ 이상이면 바람직하다. 1㎛ 이상이면 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해, 오목부를 식별할 수 있다. 오목부의 깊이는, 5㎛ 이하이면 바람직하다. 5㎛ 이하이면, 오목부가 형성된 제1 주표면 또는 제2 주표면의 경면 연마에 의해 또는 오목부가 형성된 단부면의 경면 연마 또는 조면화 처리에 의해, 오목부를 제거할 수 있다.
오목부의 형상 및 크기는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 형상 및 크기이면 특별히 제한되지 않는다.
오목부는, 다이아몬드 바늘이나 미소 압자에 의해 형성할 수 있다.
오목부를 형성하는 경우, 예를 들어 다이아몬드 바늘을 유리 기판 상에서 주사해서 가공 자국을 형성하거나, 또는 미소 압자를 유리 기판에 압입한다(인덴테이션).
제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 형성된 오목부는, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 제1 주표면 및 상기 제2 주표면을 경면 연마할 때 제거할 수 있다. 또한, 단부면에 형성된 오목부는, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 투광성 기판의 단부면을 경면 연마 또는 조면화 처리할 때 제거할 수 있다.
6. 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 형성된 레이저 마킹
마크의 다른 예로서, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 설치된 레이저 마킹을 포함하는 것을 들 수 있다. 이 마크의 경우, 제1 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 레이저 마킹이 설치되어 있는 측을 제1 주표면이라 특정할 수 있고, 제2 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 레이저 마킹이 설치되어 있는 측과 반대측을 제1 주표면이라 특정할 수 있다. 제1 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 이 레이저 마킹은, 투광성 기판의 제1 주표면의 결함 맵이나 광학 특성 데이터 맵의 기준 위치로서 사용할 수 있다. 또한, 단부면에 마크를 설치하는 구성에서는, 복수개의 레이저 마킹을 비대칭의 형상으로 인식할 수 있도록 형성함으로써, 또는 단수 또는 복수개의 레이저 마킹을 투광성 기판의 두께 방향의 중심 위치에서 어긋난 위치에 형성함으로써, 제1 주표면을 특정할 수 있다. 레이저 마킹은, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능하고, 또한 마크가 형성된 제1 주표면 또는 제2 주표면의 경면 연마, 또는 단부면의 경면 연마 또는 조면화 처리에 의해 제거 가능한 깊이 범위에 형성되어 있다. 마크와 그것 이외의 영역을 식별하는 광학 특성으로서, 반사율이나 투과율을 들 수 있다.
제1 주표면 또는 제2 주표면에 마크를 설치하는 구성에서는, 레이저 마킹이 설치되는 외주 영역 및 레이저 마킹의 위치에 대해서는, 마크가 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하는 것인 경우와 마찬가지이다.
상술한 바와 같이, 제1 주표면 및 제2 주표면은, 산화세륨이나 콜로이달 실리카 등의 연마 지립이 함유된 슬러리에 의해, 그 표면 조도가 Ra로 0.5nm 이하가 되도록 경면 연마되어 있다. 경면 연마된 제1 주표면 및 제2 주표면의 표면 조도는, Ra로 0.3nm 이하이면 바람직하고, 0.2nm 이하이면 보다 바람직하다. 또한, 단부면은, 조면화 처리되어 있는 경우나 경면 연마되어 있는 경우의 어느 것이어도 상관없지만, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별하기 쉽게 하기 위해서, 경면 연마되어 있는 경우가 바람직하다. 조면화 처리되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.05㎛ 이상이면 바람직하고, 경면 연마되어 있는 단부면의 표면 조도는, 상술한 바와 같이, Ra로 0.03㎛ 이하이면 바람직하다.
한편, 레이저 마킹이 형성되는 깊이는, 레이저 마킹이 형성된 제1 주표면, 제2 주표면 또는 단부면으로부터 5㎛ 이하이면 바람직하다. 5㎛ 이하이면, 레이저 마킹이 형성된 제1 주표면 또는 제2 주표면의 경면 연마에 의해 또는 레이저 마킹이 형성된 단부면의 경면 연마 또는 조면화 처리에 의해, 레이저 마킹을 제거할 수 있다.
레이저 마킹의 형상 및 크기는, 육안에 의해 또는 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 형상 및 크기이면 특별히 제한되지 않는다.
레이저 마킹은, YAG 레이저나 탄산 가스 레이저 등에 의해 형성할 수 있다.
제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 레이저 마킹은, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 제1 주표면 및 상기 제2 주표면을 경면 연마할 때 제거할 수 있다. 또한, 단부면에 설치된 레이저 마킹은, 후술하는 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 과정(즉, 사용 완료의 마스크로부터 마스크 블랭크용 기판을 재활용하는 과정)에서, 투광성 기판의 단부면을 경면 연마 또는 조면화 처리할 때 제거할 수 있다.
실시 형태 1의 마스크 블랭크용 기판에 의하면, 투광성 기판에 설치되어 있는 제1 주표면을 특정하는 마크가, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다. 이 때문에, 이 마스크 블랭크용 기판을 사용해서 마스크 블랭크를 제조할 때나, 이 마스크 블랭크용 기판을 사용해서 제조된 마스크로부터 투광성 기판을 재활용해서 마스크 블랭크용 기판을 제조할 때 행하여지는 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 투광성 기판의 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해, 상기 마크를 제거할 수 있다. 그 결과, 투광성 기판의 주표면의 코너부를 절단해서 형성된 노치 마크에 기인하는 마스크 블랭크용 기판 및 마스크 블랭크의 제조 수율의 저하가 일어나지 않아, 마스크 블랭크용 기판이나 마스크 블랭크를 제조할 때의 제조 수율이 높은 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판을 얻을 수 있다. 이러한 마스크 블랭크용 기판을 사용하면, 마스크 블랭크나 마스크의 제조 수율도 높아진다.
<마스크 블랭크용 기판의 제조 방법>
실시 형태 1의 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법은, 투광성 기판을 준비하는 공정과, 투광성 기판의 제1 주표면 및 제2 주표면을 경면 연마하는 공정과, 경면 연마 후의 제1 주표면 및 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에, 제1 주표면을 특정하는 마크를 형성하는 공정을 갖는다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.
단부면을 조면화 처리하는 경우에는, 마크의 형성 전에, 단부면을 조면화 처리하는 공정을 갖고, 단부면을 경면 연마하는 경우에는, 마크의 형성 전에, 단부면을 경면 연마하는 공정을 갖는다.
경면 연마 후의 제1 주표면 및 제2 주표면의 평탄도, 표면 조도, 및 결함 정보 중 적어도 하나의 표면 정보를 취득하는 공정을 포함하고, 마크가 그 표면 정보에 따라서 형성되는 것이 바람직하다.
준비하는 투광성 기판은, 잉곳 등으로부터 기판 형상으로 잘라내진 것이어도 되고, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거한 재활용품이어도 된다.
투광성 기판 및 마크의 상세는 상기와 같다.
이하, 실시 형태 1의 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
(투광성 기판 준비 공정)
먼저, 잉곳 등으로부터 기판 형상으로 잘라내서 얻어진 것에 한쪽의 주표면 및 다른 쪽의 주표면의 양쪽 주표면의 표면 연삭가공을 행해서 투광성 기판을 얻는다.
투광성 기판이 재활용품일 경우에는, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거해서 투광성 기판을 얻는다. 투광성 기판에 대미지를 끼치지 않도록 하기 위해서, 이 박막의 제거는, 투광성 기판에 대하여 충분한 에칭 레이트 차가 얻어지는 습식 에칭액을 사용해서 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 박막으로서, 크롬계의 재료가 사용되고 있을 때는, 질산 제2 세륨암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬용 에칭액을 사용하는 것이 바람직하다. 박막이, MoSi계 재료를 포함하는 경우에는, 불화수소암모늄과 과산화수소를 포함하는 에칭액을 사용하는 것이 바람직하다.
(기판 판 두께 검사 공정)
이어서, 기판 판 두께를 기판 판 두께 측정기(예를 들어, 플랫네스 테스터(구로다 세이코(주) 제조)) 등을 사용해서 측정하여, 충분한 연마 가공 여유가 있는 판 두께인지 검사한다. 그 판단 기준은, 판 두께 하한의 사양에 100㎛를 더한 판 두께가 기준이 된다. 예를 들어, 크기가 800mm×920mm×10mm인 투광성 기판의 판 두께의 하한 사양이 9.8mm인 경우, 9.9mm 이상의 판 두께가 있는지를 검사한다.
판 두께에 충분한 연마 가공 여유가 있는 경우에는, 투광성 기판 표면의 흠집 결함 검사로 진행한다.
(흠집 결함 검사 공정)
흠집 결함 검사에서는, 투광성 기판의 흠집 결함의 검사를 육안 검사 등에 의해 행한다. 이 흠집 결함 검사는 양쪽 주표면에 대하여 행한다. 흠이 없는 경우(흠집이 보이지 않은 경우)는 평탄도 산출 공정으로 진행한다.
또한, 흠집 결함 검사 공정은, 기판 판 두께 검사 공정 전에 실시해도, 평탄도 산출 공정 후에 실시해도 된다.
(평탄도 산출 공정)
평탄도 산출 공정에서는, 먼저, 투광성 기판의 양쪽 주표면의 형상을 표면 형태 정보 측정 장치로 측정하고, 그 후, 그 측정 데이터를 기초로 해서 평탄도를 산출한다. 여기서, 구로다 세이코(주) 제조 플랫네스 테스터 등 측정 장치에 따라서는, 표면 형태 정보로서, 기판 판 두께와 평탄도를 함께 구할 수 있다.
(국소 습식 에칭 공정)
국소 습식 에칭 공정에서는, 양쪽 주표면 중 적어도 한쪽의 주표면의, 적어도 허용값을 초과해서 상대적으로 볼록부로 되어 있는 영역에 대하여 습식 에칭액을 접촉시켜서, 국소 에칭을 행한다.
국소 습식 에칭은, 화학적인 에칭이기 때문에, 투광성 기판 표면에의 대미지가 작고, 그 결과, 가공 여유를 적게 할 수 있다.
국소 습식 에칭을 행할 때의 약액(습식 에칭액)으로서는, 불산 수용액, KOH나 NaOH 등의 알칼리 수용액 및 인산 등을 들 수 있다.
국소 습식 에칭 공정을 실시한 후에는 경면 연마 공정으로 진행한다.
(경면 연마 공정)
경면 연마 공정에서는, 투광성 기판의 양쪽 주표면을 연마하여, 평탄도, 평행도를 보다 높임과 함께, 표면 평활도를 향상시킨다. 여기서, 이 연마는, 예를 들어 편면 연마 장치를 사용해서 편면씩 양면을 연마한다. 이 연마는, 편면 연마 장치를 사용해서 편면씩 연마하는 것이 아니라, 양면 연마 장치를 사용해서 양면을 동시에 연마해도 된다.
경면 연마 공정은, 평탄도나 평행도의 요구값 등에 따라 1단계 연마부터 복수 단계 연마까지 선택된다. 복수 단계의 연마에서는, 최종 연마를 투광성 기판 표면의 평활화를 위해서 사용하고, 그 이전의 연마에서 평탄도나 평행도를 높이는 것이 바람직하다. 그리고, 평탄도나 평행도를 높이기 위해서, 도중 단계에서 표면 형태 정보를 취득하여, 그 정보를 연마 조건에 피드백하는 것이 바람직하다.
투광성 기판이 재활용품일 경우, 후술하는 마크 형성 공정에서 재활용 전에 부여된, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하는 마크, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 형성된 오목부를 포함하는 마크, 및 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 레이저 마킹을 포함하는 마크는, 이 공정에서 제거된다.
(표면 정보 취득 공정)
경면 연마 후, 투광성 기판의 제1 주표면과 제2 주표면의 양면의 평탄도, 표면 조도, 및 결함 정보 중 적어도 하나의 표면 정보를 취득한다.
평탄도는 상술한 평탄도 산출 공정과 마찬가지로 산출해서 취득한다. 결함 정보는 결함 검사 장치 등을 사용해서 취득한다. 표면 조도는, 표면 조도 측정기(예를 들어, 미츠토요 제조 SJ-210) 등을 사용해서 취득한다.
(마크 형성 공정)
제1 주표면을 특정하는 마크를, 경면 연마 후의 제1 주표면 및 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 형성한다. 마크는, 표면 정보 취득 공정에서 얻어진 표면 정보에 따라서 형성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 표면 정보 취득 공정에서 얻어진 표면 정보가 양면의 평탄도일 경우, 마스크 블랭크용 기판의 사양을 충족하는 면을 제1 주표면으로 해서, 그 면을 특정하는 마크를 형성한다.
마크가, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하는 것인 경우에는, 조면화제를 사용한 에칭이나 샌드블라스트 처리 등에 의해 형성된다.
마크가, 단부면에 설치된 경면부를 포함하는 것인 경우에는, 연마 패드를 부착한 회전 가공 툴을 사용한 부분적인 경면 연마 등에 의해 형성된다. 이 경우, 단부면을 조면화 처리하는 공정을 표면 정보 취득 공정보다 전에 행하는 것이 바람직하다. 단부면의 조면화 처리는, 조면화제를 사용한 에칭이나 샌드블라스트 처리 등에 의해 행하여진다.
마크가, 단부면에 설치된 조면부를 포함하는 것인 경우에는, 조면화제를 사용한 에칭이나 샌드블라스트 처리 등에 의해 형성된다. 이 경우, 단부면을 경면 연마하는 공정을 표면 정보 취득 공정보다 전에 행하는 것이 바람직하다. 단부면의 경면 연마는, 산화세륨이나 콜로이달 실리카 등의 연마 지립이 포함된 슬러리를, 연마 패드 또는 브러시와 투광성 기판과의 사이에 공급하면서, 연마 패드 또는 브러시와 투광성 기판을 상대 운동시키면서 접촉시킴으로써 행하여진다.
마크가, 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 붙여진, 수성 염료 또는 수성 안료를 함유하는 마커부를 포함하는 것인 경우에는, 사인펜·형광펜 등의, 수성 염료 또는 수성 안료를 잉크로서 사용하는 필기도구에 의해 형성된다.
마크가, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 형성된 오목부를 포함하는 것인 경우에는, 다이아몬드 바늘을 주사한 가압 자국, 미소 압자에 의한 인덴테이션 등에 의해 형성된다.
마크가, 제1 주표면 또는 제2 주표면의 외주 영역 또는 단부면에 설치된 레이저 마킹을 포함하는 것인 경우에는, YAG 레이저나 탄산 가스 레이저 등에 의해 형성된다.
마크 형성 공정까지 행함으로써 마스크 블랭크용 기판이 제조된다.
또한, 투광성 기판이 재활용품일 경우, 재활용 전에 부여된, 단부면에 설치된 경면부를 포함하는 마크, 단부면에 설치된 조면부를 포함하는 마크, 단부면에 형성된 오목부를 포함하는 마크, 및 단부면에 설치된 레이저 마킹을 포함하는 마크는, 표면 정보 취득 공정보다 전에 단부면을 조면화 처리하는 공정 또는 단부면을 경면 연마하는 공정을 행하여 제거한다.
실시 형태 2.
실시 형태 2에서는, 표시 장치 제조용 마스크 블랭크 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다.
<마스크 블랭크>
실시 형태 2의 마스크 블랭크는, 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과, 마스크 블랭크용 기판의 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴이 되는 박막을 구비한다. 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖는다. 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되어 있다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 및 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.
투광성 기판 및 마크의 상세는 상기와 같다.
<마스크 블랭크의 제조 방법>
실시 형태 2의 마스크 블랭크 제조 방법은, 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판을 준비하는 공정과, 마스크 블랭크용 기판을 세정하는 공정과, 세정 후의 투광성 기판의 제1 주표면 상에 전사 패턴이 되는 박막을 형성하는 공정을 갖는다. 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖는다. 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되어 있다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.
투광성 기판 및 마크의 상세는 상기와 같다.
이하, 실시 형태 2의 마스크 블랭크의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
(마스크 블랭크용 기판 준비 공정)
먼저, 실시 형태 1에서 제조한 마스크 블랭크용 기판을 준비한다.
(마스크 블랭크용 기판 세정 공정)
이어서, 실시 형태 1에서 제조한 마스크 블랭크용 기판을 세정한다.
이 공정에서, 마커부를 포함하는 마크가 제거된다.
(박막 형성 공정)
이어서, 실시 형태 1에서 제조한 마스크 블랭크용 기판 상에 전사 패턴이 되는 박막을 형성한다.
이 박막으로서는, 마스크의 종별, 즉, 바이너리 마스크(마스크 블랭크용 기판 상에 차광막 패턴이 형성된 통상의 포토마스크), 하프톤형 위상 시프트 마스크 등마다 적합한 것을 사용한다. 박막의 형성법으로서는, 스퍼터링법이 바람직하게 사용되지만, 스퍼터링법에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 바이너리 마스크에 사용되는 마스크 블랭크에서는, 박막으로서는, 주로, Cr, CrO, CrN, CrC, CrON, CrOC, CrCN, CrCON 등 Cr을 주성분으로 하는 재료를 적합하게 사용할 수 있다. 그 박막의 막 두께는, 노광광을 차광하는, 광학 농도(OD)가 2.0 이상, 바람직하게는 2.5 이상, 더욱 바람직하게는 3.0 이상이 되는 막 두께로 설정한다.
또한, 하프톤형 위상 시프트 마스크에 사용되는 마스크 블랭크(위상 시프트 마스크 블랭크)의 경우에는, 박막을, 노광광에 대하여 소정의 투과율과 위상차를 얻기 위한 위상 시프트막으로 한다. 이 위상 시프트막은, 노광광에 대하여 대략 180°(예를 들어 180°±20°)의 위상차를 발생시키는 기능과, 노광광의 일부를 투과시키는 기능을 구비하는 막이다. 노광광의 투과율은, 패턴 전사 용도에 따라, 1％ 이상 80％ 이하, 통상은 3％ 이상 40％ 이하의 소정의 값으로 설정된다. 위상 시프트막의 재료로서는, 크롬산화탄화물(CrOC), 크롬산화질화물(CrON), 크롬산화탄화질화물(CrOCN), 크롬질화물(CrN) 등의 크롬 화합물의 재료, 또는 MoSi 등의 몰리브덴과 규소의 화합물을 주성분으로 한 몰리브덴 실리사이드에 산소나 질소 등을 함유한 몰리브덴 실리사이드 산화물(MoSiO), 몰리브덴 실리사이드 산화질화물(MoSiON), 몰리브덴 실리사이드 질화물(MoSiN) 등의 재료를 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 하프톤형 위상 시프트 마스크에 사용되는 마스크 블랭크(위상 시프트 마스크 블랭크)의 경우, 위상 시프트막 이외에 차광막을 형성해도 상관없다.
박막 형성 공정까지 행함으로써 마스크 블랭크가 제조된다.
실시 형태 2의 마스크 블랭크에 의하면, 실시 형태 1의 마스크 블랭크용 기판의 제1 주표면 상에 전사 패턴이 되는 박막이 형성되어 있다. 이에 의해, 실시 형태 2의 마스크 블랭크는 제조 수율이 높다.
실시 형태 3.
실시 형태 3에서는, 표시 장치 제조용 마스크 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다.
<마스크>
실시 형태 3의 마스크는, 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과, 투광성 기판의 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴을 갖는 박막을 구비한다. 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖는다. 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되어 있다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 및 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.
투광성 기판 및 마크의 상세는 상기와 같다.
<마스크의 제조 방법>
실시 형태 3의 마스크의 제조 방법은, 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과, 투광성 기판의 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴이 되는 박막을 포함하는 마스크 블랭크를 준비하는 공정과, 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정을 구비한다. 투광성 기판은, 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖는다. 마크는, 제1 주표면, 제2 주표면 및 단부면 중 적어도 하나에 설치되어 있다. 마크는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마, 및 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능하다.
투광성 기판 및 마크의 상세는 상기와 같다.
이하, 실시 형태 3의 마스크의 제조 방법의 상세를 설명한다.
(마스크 블랭크 준비 공정)
먼저, 실시 형태 2에서 제조한 마스크 블랭크를 준비한다. 이때, 그 마스크 블랭크에 레지스트막이 형성되어 있지 않은 경우에는, 마스크 블랭크 상에 레지스트막을 형성한다. 여기서, 레지스트막은, 포지티브형 포토레지스트 재료, 또는 네가티브형 포토레지스트 재료를 포함하며, 예를 들어 슬릿 코터나 스핀 코터 등을 사용해서 형성한다.
(전사 패턴 형성 공정)
계속해서, 레지스트막에 대하여 레이저 묘화기 등을 사용해서 원하는 패턴을 묘화 노광하고, 스프레이 방식 등의 방법에 의해 현상을 행하여, 레지스트막 패턴을 형성한다.
그리고, 형성한 레지스트막 패턴을 마스크로 해서, 박막을 에칭하여 전사 패턴을 형성한다. 박막의 에칭은, 예를 들어 박막이 Cr계 재료를 포함하는 경우에는, 질산세륨 제2 암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬용 에칭액을 사용한다. 박막이 MoSi계 재료를 포함하는 경우에는, 불화수소암모늄과 과산화수소를 포함하는 에칭액을 사용한다.
그 후, 박리액 등을 사용해서 레지스트막 패턴을 제거한다. 또한, 제조한 전사 패턴의 상면은, 펠리클로 덮는 것이 바람직하다.
전사 패턴 형성 공정까지 행함으로써 마스크가 제조된다.
실시 형태 3의 마스크에 의하면, 실시 형태 1의 마스크 블랭크용 기판의 제1 주표면 상에 전사 패턴이 형성되어 있다. 이에 의해, 실시 형태 3의 마스크는, 제조 수율이 높다.
[실시예]
이하, 실시예 및 비교예에 기초하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 실시예는, 본 발명의 일례이며, 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
실시예 1 내지 5 및 비교예 1에서는, 투광성 기판이 합성 석영 유리를 포함하는 유리 기판이며, 투광성 기판 상에 형성되는 박막이 크롬계 재료를 포함하는 위상 시프트막일 경우에 대해서 설명한다. 그 밖의 투광성 기판 및 박막의 조합이어도, 본 발명을 마찬가지로 적용할 수 있다.
실시예 1.
실시예 1의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판은, 이하의 방법에 의해 제조하였다. 또한, 실시예 1의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판의 사양은, 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 평탄도가 7㎛ 이하, 평행도가 10㎛ 이하, 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 결함 품질을 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것으로 하였다.
<<유리 기판 준비 공정>>
먼저, 합성 석영 유리의 잉곳으로부터 기판 형상으로 잘라내서 얻어진 것에, 한쪽의 주표면 및 다른 쪽의 주표면의 표면 연삭 가공과, #1200의 다이아몬드 지립을 사용해서 모따기 가공을 행하여, 800mm×920mm×10mm의 8092 사이즈의 합성 석영 유리를 포함하는 유리 기판을 얻었다. 얻어진 유리 기판은, 양쪽 주표면에 노치 마크가 형성되어 있지 않은 것이었다.
<<기판 판 두께 검사 공정>>
세정 처리한 유리 기판의 한쪽의 주표면과 다른 쪽의 주표면을 구로다 세이코(주) 제조 플랫네스 테스터로 측정해서 표면 형태 정보를 취득하였다.
이 표면 형태 정보는, 양쪽 주표면의 요철을 나타내는 정보이며, 양쪽 주표면의 외주 5mm를 제외한 영역을 10mm 간격으로 측정한, 가상 절대로 평면에 대한 양쪽 주표면의 각 측정점의 높이 정보이다.
얻어진 표면 형태 정보를 기초로, 유리 기판의 판 두께를, 그 판 두께의 편차를 포함해서 산출하였다.
8092 사이즈의 포토마스크용 기판의 판 두께 사양은, 10mm±0.2mm이다. 판 두께 사양의 하한값(9.8mm)과, 그 후에 행하여지는 연마 공정에서의 연마 가공 여유를 고려하여, 이 유리 기판의 최소 판 두께가 9.9mm 이상을 갖고 있는지를 검사하였다.
검사 결과, 최소 판 두께는 9.9mm를 초과하고 있어, 요구되는 표면 조도를 얻기 위해서 필요한 연마 가공 여유를 갖고 있는 것을 확인하였다.
<<흠집 결함 검사 공정>>
그 후, 유리 기판의 양쪽 주표면에서의 흠집의 유무 검사를, 육안 검사에 의해 행하였다. 경험적으로 깊이 20㎛ 이상의 흠집은, 육안 검사에 의해 검출(확인)할 수 있다. 얻어진 유리 기판을 검사한 결과, 양쪽 주표면에는, 육안 검사로 검출할 수 있는 흠집은 확인할 수 없었다.
<<평탄도 산출 공정>>
얻어진 표면 형태 정보를 기초로 양쪽 주표면의 평탄도를 산출하였다.
양쪽 주표면의 평탄도를 산출한 결과, 한쪽의 주표면은 22.5㎛, 다른 쪽의 주표면은 8.5㎛이었다.
<<국소 습식 에칭 공정>>
이어서, 앞서 취득한 양쪽 주표면의 표면 형태 정보(위치 정보와 기준면에 대한 높이 정보)를 기초로, 적어도 허용값을 초과해서 상대적으로 볼록부로 되어 있는 영역에 대하여, 불산 수용액에 의한 국소 습식 에칭을 행하였다.
그 결과, 한쪽의 주표면의 평탄도는 5.4㎛가 되었다.
또한, 국소 습식 에칭에 의한 표면 거칠함은 확인되지 않았다.
국소 습식 에칭은, 연마 가공 여유를 억제하면서, 그 후에 행하여지는 연마 공정의 부하를 저감할 수 있다.
<<경면 연마 공정>>
여기에서의 경면 연마 공정은, 제1 연마 공정, 연마 후 표면 형태 정보 취득 공정, 연마 후 평탄도 산출 공정, 제2 연마 공정 및 제3 연마 공정을 포함한다.
<<<제1 연마 공정>>>
제1 연마 공정에서는, 육안으로 확인이 곤란한 미소 흠집을 지우는 것을 목적으로, 유리 기판의 제1 주표면과 제2 주표면의 양쪽 주표면을, 양면 연마 장치를 사용해서 연마하였다. 여기서, 연마 조건은 하기와 같이 하였다.
연마 조건:
연마액: 산화세륨(평균 입경: 1㎛) 지립에 물을 가한 유리 지립
연마 천: 경질 폴리셔
상부 정반 회전수: 1 내지 30rpm(양면 연마 장치 상면에서 보아 시계 방향으로 회전)
하부 정반 회전수: 1 내지 30rpm(양면 연마 장치 상면에서 보아 반시계 방향으로 회전)
압력: 80 내지 100g/cm2
제1 연마 공정이 종료된 뒤, 저농도의 알칼리 수용액을 사용하여, 유리 기판을 약액 세정하고, 그 후, 유리 기판을 순수 세정하였다.
<<<연마 후 표면 형태 정보 취득 공정>>>
연마 후 표면 형태 정보 취득 공정에서는, 제1 연마 공정 후에 약액 세정과 순수 세정이 행하여진 유리 기판의 양쪽 주표면에 대하여 표면 형태 정보를 취득하였다.
이 표면 형태 정보는, 양쪽 주표면의 요철을 나타내는 정보이며, 구체적으로는, 양쪽 주표면의 외주 5mm를 제외한 영역을, 10mm 간격으로 측정한, 가상 절대 평면에 대한 각 측정점의 높이 정보이다.
또한, 표면 형태 정보의 취득에 사용하는 측정기로서는, 구로다 세이코(주) 제조의 플랫네스 테스터를 사용하였다.
<<<연마 후 평탄도 산출 공정>>>
연마 후 평탄도 산출 공정에서는, 컴퓨터를 사용하여, 연마 후 표면 형태 정보 취득 공정에서 얻어진 양쪽 주표면의 표면 형태 정보로부터, 양쪽 주표면의 평탄도를 산출함과 함께, 유리 기판의 평행도도 산출하였다.
그 결과, 한쪽의 주표면의 평탄도는 6.1㎛, 다른 쪽의 주표면의 평탄도는 9.4㎛, 그리고 유리 기판의 평행도는 10.8㎛이었다.
<<<제2 연마 공정>>>
제2 연마 공정에서는, 다른 쪽의 주표면의 평탄도가 7㎛ 이하이고, 또한 유리 기판의 평행도가 10㎛ 이하가 되도록, 다른 쪽의 주표면의 면내에서 가공량이 상이한 편면 연마 장치의 가공 조건을 결정하고, 다른 쪽의 주표면에 대하여 편면 연마를 실시하였다.
이 연마의 조건은 하기와 같다.
연마 조건:
연마액: 산화세륨(평균 입경: 1㎛) 지립에 물을 가한 유리 지립
연마 천: 연질 폴리셔
기판 유지 플레이트의 회전수: 3 내지 20rpm(기판 유지 플레이트의 상면에서 보아 반시계 방향으로 회전)
연마 정반의 회전수: 3 내지 20rpm(기판 유지 플레이트의 상면에서 보아 시계 방향으로 회전)
제2 연마 공정이 종료된 뒤, 저농도의 알칼리 수용액을 사용하여, 유리 기판을 약액 세정하고, 그 후, 유리 기판을 순수 세정하였다.
<<<제3 연마 공정>>>
제3 연마 공정(정밀 연마 공정)에서는, 양쪽 주표면의 평활도를 높일 목적으로, 유리 기판의 양면을, 양면 연마 장치를 사용해서 연마하였다. 그 연마 조건은 하기와 같다.
연마 조건:
연마액: 콜로이달 실리카(평균 입경: 50 내지 80nm) 지립에 물을 가한 유리 지립
연마 천: 연질 폴리셔
상부 정반 회전수: 1 내지 30rpm(양면 연마 장치 상면에서 보아 시계 방향으로 회전)
하부 정반 회전수: 1 내지 30rpm(양면 연마 장치 상면에서 보아 반시계 방향으로 회전)
압력: 80 내지 100g/cm2
제3 연마 공정이 종료된 뒤, 유리 기판을, 저농도의 알칼리 수용액을 사용해서 약액 세정하고, 그 후, 순수 세정하였다.
<<표면 평탄도·평행도, 표면 조도, 결함 검사>>
제3 연마 공정 후에 약액 세정과 순수 세정이 행하여진 후의 유리 기판에 대하여 양쪽 주표면의 표면 형태 정보를 취득하였다. 그리고, 얻어진 표면 형태 정보로부터 양쪽 주표면의 평탄도를 산출함과 함께, 평행도를 산출하였다.
그 결과, 한쪽의 주표면의 평탄도가 6.1㎛, 다른 쪽의 주표면의 평탄도가 8.8㎛, 평행도가 7.7㎛이었다. 또한, 유리 기판의 양쪽 주표면의 결함을 결함 검사 장치에 의해 검사한 결과, 2㎛ 이상의 결함은 검출되지 않았다. 또한, 유리 기판의 양쪽 주표면의 표면 조도를 표면 조도 측정기에 의해 측정한 결과, 양쪽 주표면의 표면 조도는, 모두 Ra로 0.2nm이었다. 이 검사 결과에 기초하여, 이 유리 기판에 대해서는, 상술한 한쪽의 주표면을 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면으로 하고, 다른 쪽의 주표면을 제2 주표면으로 하였다.
얻어진 유리 기판은, 제1 주표면의 평탄도가 7㎛ 이하이고, 평행도가 10㎛ 이하이고, 제1 주표면에 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않기 때문에, 고정밀의 패턴을 형성하기 위한 마스크 등의 제조에 적합한 마스크 블랭크용 기판의 사양을 충족하고 있었다.
<<마크 형성 공정>>
상기와 마찬가지의 수순으로 얻어진 7매의 유리 기판에, 유리 기판의 제1 주표면을 특정하는 도 1 내지 도 7에 나타내는 어느 하나의 마크를 형성하였다.
도 1은 마크의 제1 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 제2 주표면(10)의 외주 영역의 코너부에 설치된 조면부(11)를 포함한다. 이 마크는 불산 수용액을 유리 기판의 제2 외주 영역의 코너부에 도포하고, 소정의 시간 방치한 후, 유리 기판을 세정하여, 에칭액을 제거함으로써 형성하였다. 조면부(11)의 표면 조도는 Ra로 0.07㎛이었다. 조면부는 제1 주표면에 형성할 수도 있다.
도 2는 마크의 제2 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 단부면(20)에 설치된 경면부(21)를 포함한다. 이 마크를 형성하는 유리 기판의 단부면(20)은, 국소 습식 에칭 공정 후이며, 유리 기판의 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마 공정 전에, #1200의 다이아몬드 지립을 사용한 모따기 가공에 의해, 조면화 처리가 실시되어 있었다. 경면부(21) 이외의 조면화 처리되어 있는 조면화 처리부(22)의 표면 조도는 Ra로 0.11㎛이었다. 이 경면부(21)를 포함하된 마크는, 연마 패드를 부착한 원기둥형의 회전 가공 툴과, 산화세륨의 슬러리를 사용한 부분적인 경면 연마에 의해 형성하였다. 경면부(21)의 표면 조도는 Ra로 0.01㎛이었다. 도 2의 예에서는, 경면부(21)는 제2 주표면(10)측이 넓고, 제1 주표면(30)측이 좁은 사다리꼴 형상인데, 그 반대이어도 상관없다.
도 3은 마크의 제3 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 단부면(20)에 설치된 조면부(23)를 포함한다. 이 마크를 형성하는 유리 기판의 단부면(20)은, 국소 습식 에칭 공정 후이며, 유리 기판의 제1 주표면 및 제2 주표면의 경면 연마 공정 전에, 산화세륨의 슬러리를 사용한 브러시 연마에 의해 경면 연마가 실시되어 있었다. 조면부(23) 이외의 경면 연마되어 있는 경면 연마부(24)의 표면 조도는 Ra로 0.01㎛이었다. 이 조면부(23)를 포함하는 마크는 샌드블라스트 처리에 의해 형성하였다. 조면부(23)의 표면 조도는 Ra로 0.012㎛이었다. 도 3의 예에서는, 조면부(23)는 제2 주표면(10)측이 넓고, 제1 주표면(30)측이 좁은 사다리꼴 형상인데, 그 반대이어도 상관없다.
도 4는 마크의 제4 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 제2 주표면(10)의 외주 영역의 코너부에 붙여진, 수성 염료 또는 수성 안료를 함유하는 마커부(12)를 포함한다. 이 마커부(12)는, 사인펜에 의해 형성되었다. 마커부는 단부면에 형성할 수도 있다.
도 5는 마크의 제5 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 제2 주표면(10)의 외주 영역의 코너부에 형성된 오목부(13)를 포함한다. 이 마크는, 다이아몬드 바늘을 주사한 가압 자국에 의해 형성하였다. 오목부(13)의 깊이는 2.2㎛이었다. 이 오목부는 제1 주표면이나 단부면에 형성할 수도 있다.
도 6은 마크의 제6 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 제2 주표면(10)의 외주 영역의 코너부에 설치된 레이저 마킹(14)을 포함한다. 이 마크는, YAG 레이저의 4배 고조파(파장 266㎛)를 이용해서 형성하였다. 이 마크는, 직경이 10㎛인 원 형상으로, 깊이가 3.3㎛인 레이저 마킹(14)을 십자형으로 8군데 형성함으로써 형성하였다. 이 레이저 마킹은 제1 주표면에 형성할 수도 있다.
도 7은 마크의 제7 예를 나타낸다. 이 마크는 유리 기판의 단부면(20)에 설치된 레이저 마킹(25)을 포함한다. 이 마크는, YAG 레이저의 4배 고조파(파장 266㎛)를 이용해서 형성하였다. 이 마크는, 직경이 10㎛인 원 형상으로, 깊이가 3.3㎛인 레이저 마킹(25)을, 단부면의 두께 방향의 중심 위치에서 어긋난 위치에, 사다리꼴 형상으로 8군데 형성함으로써 형성하였다. 도 7의 예에서는, 레이저 마킹(25)이 형성된 측에 가까운 면을 제2 주표면(10)으로 하고 있지만, 그 반대이어도 상관없다.
도 1 내지 도 7에 나타내는 마크를 형성한 후, 7매의 유리 기판의 평탄도 및 평행도를 상기와 마찬가지의 방법에 의해 산출하였다. 도 1 내지 도 7에 나타내는 마크를 형성한 유리 기판은, 형성 전의 평탄도 및 평행도를 유지하고 있으며, 도 1 내지 도 7에 나타내는 마크 형성에 의한 제조 수율은 100％이었다.
실시예 2.
실시예 2의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판은, 이하의 방법에 의해 제조하였다.
실시예 2에서는, 실시예 1의 마스크 블랭크용 기판을 사용해서 제조된 사용 완료의 마스크(예를 들어, 실시예 4의 마스크)로부터 유리 기판을 재활용해서 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 경우에 대해서 설명한다. 또한, 실시예 2의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판의 사양은, 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 평탄도가 7㎛ 이하, 평행도가 10㎛ 이하, 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 결함 품질이 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것으로 하였다.
먼저, 도 1 내지 도 7의 마크가 형성된 실시예 1의 70매(각 도 1 내지 도 7의 마크가 형성된 각 10매의 마스크 블랭크용 기판)의 마스크 블랭크용 기판 상에 크롬계 재료를 포함하는 위상 시프트막 패턴이 형성된 사용 완료의 마스크를 준비하였다.
이어서, 위상 시프트막 패턴을, 질산 제2 세륨 암모늄 및 과염소산과 순수를 포함하는 크롬용 에칭액으로 제거하고, 유리 기판을 얻었다. 이 단계에서는, 도 1 내지 3, 도 5 내지 7에 나타내는 마크가 형성된 유리 기판을 사용해서 제조된 마스크를 재활용해서 얻어진 유리 기판에는, 도 1 내지 3, 도 5 내지 7에 나타내는 마크가 형성되어 있다. 도 4에 도시하는 마크는 마스크 블랭크의 제조 과정에서 유리 기판을 세정할 때 제거되기 때문에, 도 4에 도시하는 마크가 형성된 유리 기판을 사용해서 제조된 마스크를 재활용해서 얻어진 유리 기판에는, 도 4에 도시하는 마크는 형성되어 있지 않다.
위상 시프트막 패턴을 크롬용 에칭액으로 제거한 후, 세정 처리한 유리 기판에 대하여 실시예 1과 마찬가지의 수순으로 마스크 블랭크용 기판을 제조하였다.
도 1, 5, 6에 나타내는 마크가 형성된 유리 기판을 사용해서 제조된 마스크를 재활용해서 얻어진 유리 기판에 형성되어 있던 도 1, 5, 6에 나타내는 마크는, 경면 연마 공정에 의해 제거되었다.
도 2에 도시하는 마크가 형성된 유리 기판을 사용해서 제조된 마스크를 재활용해서 얻어진 유리 기판에 형성되어 있던 도 2에 도시하는 마크는, 경면 연마 공정 후에, 단부면의 마크가 형성되어 있는 부분을, 초벌 연마 처리나 샌드블라스트 처리함으로써 제거되었다.
도 3, 7에 나타내는 마크가 형성된 유리 기판을 사용해서 제조된 마스크를 재활용해서 얻어진 유리 기판에 형성되어 있던 도 3에 도시하는 마크는, 경면 연마 공정 후에, 단부면의 마크가 형성되어 있는 부분을, 회전 가공 툴을 사용해서 부분적으로 경면 연마함으로써 제거되었다.
실시예 1과 마찬가지로, 제3 연마 공정 후에 약액 세정과 순수 세정이 행하여진 후의 70매의 유리 기판에 대하여 양쪽 주표면의 표면 형태 정보를 취득하고, 얻어진 표면 형태 정보로부터 양쪽 주표면의 평탄도를 산출함과 함께, 평행도를 산출하였다.
그 결과, 한쪽의 주표면의 평탄도는 5㎛ 내지 20㎛의 범위, 다른 쪽의 주표면의 평탄도는 5㎛ 내지 12㎛의 범위, 평행도는 7㎛ 내지 18㎛의 범위이었다. 또한, 유리 기판의 양쪽 주표면의 결함을 결함 검사 장치에 의해 검사한 결과, 평탄도가 양호한 제1 주표면 및 제2 주표면에 있어서, 2㎛ 이상의 결함은 검출되지 않았다. 또한, 유리 기판의 양쪽 주표면의 표면 조도를 표면 조도 측정기에 의해 측정한 결과, 제1 주표면 및 제2 주표면 표면 조도는, 모두 Ra로 0.3nm 이하이었다. 이 실시예 2에서는, 제1 주표면은, 재활용 전에도 전사 패턴이 되는 박막이 형성되어 있던 표면이며, 제2 주표면은, 재활용 전에도 이면이었다.
도 1 내지 도 7에 나타내는 마크가 형성된 유리 기판을 사용해서 제조된 마스크를 재활용해서 얻어진 유리 기판에는, 마크 형성 공정 전의 단계에서 마크가 존재하지 않기 때문에, 이 70매의 유리 기판에 대하여, 마크 형성 공정에서, 평탄도가 양호한 면을 제1 주표면으로서 특정하는 도 1 내지 도 7에 나타내는 어느 하나의 마크를 형성하였다. 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 평탄도가 7㎛ 이하, 평행도가 10㎛ 이하인 사양을 충족하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 수율은, 97％이었다.
도 1 내지 도 7에 나타내는 어느 하나의 마크를 다시 형성한 후, 유리 기판의 평탄도 및 평행도를 상기와 마찬가지의 방법으로 산출하였다. 도 1 내지 도 7에 나타내는 마크를 형성한 유리 기판은, 형성 전의 평탄도 및 평행도를 유지하고 있으며, 도 1 내지 도 7에 나타내는 마크 형성에 의한 제조 수율은 100％이었다.
실시예 3.
이 실시예 3에서는, 실시예 2에 의해 얻어진 마스크 블랭크용 기판을 사용하여, 이하의 방법에 의해, 포토마스크 블랭크인 위상 시프트 마스크 블랭크를 제조하였다.
먼저, 상기 실시예 2에서 얻어진 마스크 블랭크용 기판을 저농도의 알칼리 수용액을 사용해서 약액 세정하고, 그 후, 순수 세정하였다. 도 4에 도시하는 마크는, 이 세정에 의해 제거되었다.
이어서, 마스크 블랭크용 기판의 제1 주표면을, 스퍼터링 장치 내에 설치된 스퍼터링 타겟면과 대향하도록 해서 세팅하였다. 그리고, 스퍼터링법에 의해, 마스크 블랭크용 기판의 제1 주표면 상에 위상 시프트막을 성막하였다.
구체적으로는, 먼저, 크롬 타깃이 배치되어 있는 스퍼터링 장치의 스퍼터링실 내에, Ar 가스, N2 가스 및 CO2 가스를 포함하는 혼합 가스를 도입하여, 반응성 스퍼터링에 의해, CrOCN을 포함하는 막 두께 89nm의 위상 시프트층을 성막하였다. 여기서, 이 혼합 가스를 구성하는 각 성분의 유량은, Ar이 35sccm, N2가 35sccm, 그리고 CO2가 14.5sccm이다.
이어서, 크롬 타깃이 배치되어 있는 스퍼터링실 내에, Ar 가스와 CH4 가스와의 혼합 가스를 도입하여, 반응성 스퍼터링에 의해, CrC를 포함하는 막 두께 10nm의 메탈층을 성막하였다. 여기서, 이 혼합 가스는, Ar 가스 중에 8％의 농도의 CH4 가스가 포함되어 있는 혼합 가스이다.
마지막으로, 크롬 타깃이 배치되어 있는 스퍼터링실 내에, Ar 가스, N2 가스 및 CO2 가스를 포함하는 혼합 가스를 도입하여, 반응성 스퍼터링이 의해, CrOCN을 포함하는 막 두께 30nm의 반사 저감층을 성막하였다. 여기서, 이 혼합 가스를 구성하는 각 성분의 유량은, Ar이 35sccm, N2가 35sccm, 그리고 CO2가 18.2sccm이다.
이에 의해, 기판 상에, 막 두께 89nm의 CrOCN을 포함하는 위상 시프트층과, 막 두께 10nm의 CrC를 포함하는 메탈층과, 막 두께 30nm의 CrOCN을 포함하는 반사 저감층을 포함하는 위상 시프트막이 형성된 위상 시프트 마스크 블랭크를 얻었다.
상기와 같이 형성된 위상 시프트막은, 위상 시프트층과 메탈층과 반사 저감층과의 3층 구조에 의해, 365nm의 광에 대한 투과율로서 5.98％, 위상차로서 178.66°를 갖고 있었다. 여기서, 투과율과 위상차는, 레이저텍 가부시끼가이샤 제조의 MPM-100(상품명)을 사용하여 측정하였다.
또한, 얻어진 위상 시프트 마스크 블랭크의 박막이 형성되어 있는 측의 주표면의 평탄도는, 실시예 2에 의해 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 제1 주표면의 평탄도에 의존하며, 그 값은 10㎛ 이하이었다.
또한, 얻어진 위상 시프트 마스크 블랭크의 평행도도 실시예 2에 의해 얻어진 마스크 블랭크용 기판의 평행도에 의존하며, 그 값은 12㎛ 이하이었다.
상기 공정에 의해 제조된 위상 시프트 마스크 블랭크는, 박막이 형성되어 있는 측의 주표면의 평탄도는 10㎛ 이하이고, 평행도는 12㎛ 이하이기 때문에, 고정밀의 위상 시프트 마스크 등의 제조에 적합하다.
특히, 2.0㎛ 이하(예를 들어, 1.2㎛ 내지 2.0㎛)의 라인 앤 스페이스 패턴이나, 2.0㎛ 이하(예를 들어, 1.5 내지 2.0㎛)의 홀 패턴이 형성되는 위상 시프트 마스크의 제조에 적합하다.
이 위상 시프트 마스크는, 해상도에서 500ppi를 초과하는(예를 들어, 600ppi 이상) 고해상도의 표시 패널(액정 패널이나 유기 EL 패널)의 제조에 적용된다.
실시예 4.
이 실시예 4에서는, 실시예 3에서 제조된 위상 시프트 마스크 블랭크를 사용하여, 이하의 방법에 의해, 포토마스크(위상 시프트 마스크)를 제조하였다.
먼저, 실시예 3에서 제조된 위상 시프트 마스크 블랭크의 위상 시프트막 상에 노볼락계의 포지티브형 포토레지스트를 포함하는 레지스트막을 형성하였다. 그 후, 레이저 묘화기에 의해, 파장 413nm의 레이저광을 사용하여, 그 레지스트막에 소정의 패턴을 묘화하였다. 그 후, 레지스트막을 소정의 현상액으로 현상하여, 그 위상 시프트막 상에 레지스트막 패턴을 형성하였다.
그 후, 레지스트막 패턴을 마스크로 해서, 위상 시프트막을 에칭함으로써, 위상 시프트막 패턴을 형성하였다.
위상 시프트막을 구성하는 위상 시프트층, 메탈층 및 반사 저감층 각각은, 크롬(Cr)을 포함하는 크롬계 재료로 형성된다. 이 때문에, 위상 시프트층, 메탈층 및 반사 저감층은, 동일한 에칭액에 의해 에칭할 수 있다.
여기에서는, 위상 시프트막을 에칭하는 에칭액으로서, 질산 제2 세륨 암모늄과 과염소산을 포함하는 크롬용 에칭액을 사용하였다.
그 후, 레지스트 박리액을 사용하여, 레지스트막 패턴을 박리함으로써, 노광용 마스크를 얻었다.
평탄성이 높은 기판 상에서 패턴 묘화가 행해지기 때문에, 위상 시프트막 패턴의 CD(Critical Dimension) 편차는, 70nm로 양호하였다. 여기서, CD 편차는, 목표로 하는 라인 앤 스페이스 패턴(라인 패턴의 폭: 2.0㎛, 스페이스 패턴의 폭: 2.0㎛)으로부터의 어긋남 폭이다. 위상 시프트막 패턴의 CD 편차는, 세이코 인스트루먼츠 나노테크놀로지(주) 제조의 SIR8000을 사용하여 측정하였다.
상술한 위상 시프트 마스크는, 요구 기준을 충족하는 평탄도와 평행도를 구비하고, 또한 우수한 패턴 단면 형상 및 우수한 CD 균일성을 갖고 있으므로, 상술한 위상 시프트 마스크를 사용하여, 고해상도, 고정밀의 표시 장치(유기 EL 패널)를 제조할 수 있다고 할 수 있다.
실시예 5.
실시예 5에서는, 실시예 2와 마찬가지로, 마스크 블랭크용 기판을 사용해서 제조된 사용 완료의 마스크로부터 유리 기판을 재활용해서 마스크 블랭크용 기판을 제조하는 경우에 대해서 설명한다.
실시예 5의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판은, 이하의 방법에 의해 제조하였다.
먼저, 마스크 블랭크용 기판 상에 크롬계 재료를 포함하는 위상 시프트막 패턴이 형성된 사용 완료의 마스크를 준비하였다. 이들 유리 기판에는, 재활용 전의 이면에 있어서, 단부의 대각이 되는 2군데에, 1.0 내지 2.0mm의 노치 마크가 형성되어 있었다.
상술한 바와 같이, 노치 마크는, 테두리 늘어짐이나 융기의 발생 원인이 되기 때문에, 고정밀의 패턴을 형성하기 위한 마스크 등의 제조 시에는, 노치 마크를 갖고 있지 않은 마스크 블랭크용 기판으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 이미 노치 마크가 형성되어 있는 기판을 재활용품으로서 사용하고 싶다는 요구가 존재하고, 또한 미들 레이어나 러프 레이어용의 마스크 블랭크용 기판이나, 컬러 필터용의 마스크 블랭크용 기판이라면, 요구 정밀도가 상술한 고정밀의 것에 비해서 완화된다.
이러한 점을 고려하여, 실시예 5의 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판의 제1 사양(고정밀의 위상 시프트 마스크 등의 제조에 적합한 사양)은, 실시예 2와 마찬가지로 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 평탄도가 7㎛ 이하, 평행도가 10㎛ 이하, 박막이 형성되는 측(제1 주표면)의 결함 품질이 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것으로 하였다. 그리고, 제2 사양(미들 레이어나 러프 레이어용 사양)은, 제1 주표면의 평탄도가 10㎛ 이하, 평행도가 20㎛ 이하이며, 제1 주표면의 결함 품질이 5㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는 것으로 하였다.
이어서, 위상 시프트막 패턴을, 질산 제2 세륨 암모늄 및 과염소산과 순수를 포함하는 크롬용 에칭액으로 제거하여, 유리 기판을 얻었다.
위상 시프트막 패턴을 크롬용 에칭액으로 제거한 후, 세정 처리한 유리 기판에 대하여 실시예 1과 마찬가지로, <기판 판 두께 검사 공정> <흠집 결함 검사 공정> <평탄도 산출 공정>을 행하였다.
그 결과, 최소 판 두께는 9.9mm를 초과하고 있어, 요구되는 표면 조도를 얻기 위해서 필요한 연마 가공 여유를 갖고 있는 것을 확인하였다.
또한, 유리 기판의 양쪽 주표면에서의 흠집의 유무에 대해서는, 육안 검사로 검출할 수 있는 흠집이 표리면에 형성되어 있는 것이 확인되었다.
양쪽 주표면의 평탄도는, 한쪽의 주표면이 10㎛, 다른 쪽의 주표면이 12㎛이었다.
이어서, 유리 기판의 다른 쪽 주표면에 형성되어 있는 노치 마크와 대향한 한쪽의 주표면의 위치에, 동일한 크기의 노치 마크를 형성하였다. 본 실시예 5에서는, 다른 쪽의 주표면에 이미 형성된 노치 마크에 대응하는 노치 마크를 한쪽의 주표면에 형성함으로써, 종래에 있어서 과제로 되어 있던 융기의 발생을 억제하고 있다. 그리고, 실시예 1과 마찬가지로, <국소 습식 에칭 공정>과, <경면 연마 공정> 중 <제2 연마 공정> <제3 연마 공정>을 실시하고, 제3 연마 공정이 종료된 후, 유리 기판을, 저농도의 알칼리 수용액을 사용해서 약액 세정하고, 그 후, 순수 세정하였다.
얻어진 유리 기판에 대하여, 양쪽 주표면의 표면 형태 정보를 취득하였다. 그리고, 얻어진 표면 형태 정보로부터 양쪽 주표면의 평탄도를 산출함과 함께, 평행도를 산출하였다.
그 결과, 상기 한쪽의 주표면의 평탄도가 9.8㎛, 상기 다른 쪽의 주표면의 평탄도가 6.9㎛, 평행도가 9.9㎛이었다. 또한, 유리 기판의 양쪽 주표면의 결함을 결함 검사 장치에 의해 검사한 결과, 2㎛ 이상의 결함은 검출되지 않았다. 또한, 유리 기판의 양쪽 주표면의 표면 조도를 표면 조도 측정기에 의해 측정한 결과, 상기 한쪽의 주표면 및 상기 다른 쪽의 주표면의 표면 조도는, 모두 Ra로 0.2nm이었다.
이들 검사 결과에 기초하여, 이 유리 기판에서는, 재활용 전에 이면으로서 사용하고 있던 다른 쪽의 주표면을, 전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면으로 설정하고, 재활용 전에 표면으로서 사용하고 있던 한쪽의 주표면을 제2 주표면으로 설정하였다. 얻어진 유리 기판은, 다른 쪽의 주표면의 평탄도가 7㎛ 이하이고, 평행도가 10㎛ 이하이고, 제2 주표면에 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않기 때문에, 고정밀의 패턴을 형성하기 위한 마스크 등의 제조에 적합한 마스크 블랭크용 기판의 사양을 충족하고 있었다.
이어서, 제1 주표면을 특정하는 도 3의 마크를 형성하여, 마스크 블랭크용 기판을 얻었다.
이어서, 실시예 3과 마찬가지로, 위상 시프트 마스크 블랭크를 제작하였다. 얻어진 위상 시프트 마스크 블랭크는, 박막이 형성되어 있는 측의 주표면의 평탄도는 10㎛ 이하이고, 평행도는 12㎛ 이하이었다.
또한, 실시예 4와 마찬가지로, 위상 시프트 마스크를 제작하였다. 얻어진 위상 시프트막 패턴의 CD 편차는, 76nm로 양호하였다. 실시예 5의 위상 시프트 마스크는, 요구 수준을 충족하는 평탄도와 평행도를 구비하고, 또한 우수한 CD 균일성을 갖고 있으며, 고해상도, 고정밀의 표시 장치(유기 EL 패널)를 제조할 수 있다고 할 수 있다.
상기에 설명한 제조 방법에 의해 제조된 70매의 유리 기판에 대해서, 양쪽 주표면의 표면 형태 정보를 취득하고, 얻어진 표면 형태 정보로부터 양쪽 주표면의 평탄도와 평행도를 산출하였다. 그 결과, 한쪽의 주표면의 평탄도는 5㎛ 내지 30㎛의 범위, 다른 쪽의 주표면의 평탄도는 5㎛ 내지 20㎛의 범위, 평행도는 7㎛ 내지 30㎛의 범위이었다. 상술한 제1 사양을 충족하는, 고정밀의 패턴을 형성하기 위한 마스크 등의 제조에 적합한 마스크 블랭크용 기판의 제조 수율은 87％로, 실시예 1보다는 낮지만 양호한 값이었다. 또한, 상술한 제2 사양을 충족하는, 미들 레이어나 러프 레이어용의 마스크 블랭크용 기판의 제조 수율은 94％로, 더욱 양호한 값이 되었다.
실시예 5에서는, 제1 주표면 및 제2 주표면의 양쪽 주표면에 노치 마크를 형성한 경우를 설명했지만, 이것에 제한하지 않는다. 위상 시프트막 패턴을 박리한 후의 유리 기판의 양쪽 주표면의 <기판 판 두께 검사 공정> <흠집 결함 검사 공정> <평탄도 산출 공정>에 의해, 국소 가공이 불필요하다고 판단되는 경우나 미들 레이어용으로 사용되는 등의 상황에 따라서는, 편면에만 노치 마크를 형성한 유리 기판에 대하여, 평탄도, 결함 품질의 사양을 충족하는 면을 특정하기 위한 본 실시예의 마크를 형성해도 된다.
비교예 1.
비교예 1은, 실시예 1의 마크 형성 공정 대신에, 종래의 노치 마크를 유리 기판에 형성해서 마스크 블랭크용 기판을 제조한 예이다. 노치 마크는, 유리 기판의 제2 주표면의 단부 2군데에, 1.0 내지 2.0mm의 크기로 형성하였다. 그리고, 비교예 1의 제1 사양, 제2 사양을, 실시예 5와 마찬가지로 설정하였다.
제3 연마 공정(정밀 연마 공정) 후의 <<표면 평탄도·평행도, 표면 조도, 결함 검사>>까지 실시예 1과 마찬가지로 행하여, 70매의 마스크 블랭크용 기판을 제조하였다.
노치 마크를 형성한 후, 유리 기판의 평탄도 및 평행도를 상기와 마찬가지의 방법에 의해 산출하였다. 그 결과, 노치 마크가 형성되어 있지 않은 제1 주표면의 평탄도가 7㎛ 이하, 평행도가 10㎛ 이하이며, 제1 주표면의 결함 품질이 2㎛ 이상의 결함이 존재하지 않는, 제1 사양을 충족하는 고정밀의 패턴을 형성하기 위한 마스크 등의 제조에 적합한 마스크 블랭크용 기판의 제조 수율은, 20％이었다. 또한, 제2 사양을 충족하는 미들 레이어나 러프 레이어용의 마스크 블랭크용 기판의 제조 수율은 37％이었다.
10 : 제2 주표면 11 : 조면부
12 : 마커부 13 : 오목부
14 : 레이저 마킹 20 : 단부면
21 : 경면부 22 : 조면화 처리부
23 : 조면부 24 : 경면 연마부
25 : 레이저 마킹 30 : 제1 주표면

Claims (16)

  1. 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판에 있어서,
    전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하고,
    상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 상기 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 또는 상기 제2 주표면의 외주 영역에 설치된 조면부를 포함하고,
    상기 조면부는, 육안에 의해 또는 상기 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 상기 마크가 형성된 상기 제1 주표면 또는 상기 제2 주표면의 경면 연마에 의해 제거 가능한 조도를 갖는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 또는 상기 제2 주표면의 코너부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 단부면에 설치된 경면부를 포함하고,
    상기 경면부는, 육안에 의해 또는 상기 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 상기 단부면의 조면화 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 단부면에 설치된 조면부를 포함하고,
    상기 조면부는, 육안에 의해 또는 상기 마크와 그것 이외의 영역과의 광학 특성의 차에 의해 식별 가능한 조도를 갖고, 또한 상기 단부면의 경면 연마에 의해 제거 가능한 조도를 갖는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마크는, 상기 제2 주표면의 외주 영역 또는 상기 단부면에 설치된, 수성 염료 또는 수성 안료를 함유하는 마커부를 포함하고,
    상기 마커부는, 상기 투광성 기판의 세정에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 기판은, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거해서 얻어진 재활용품인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판.
  8. 표시 장치 제조용 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법에 있어서,
    전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 준비하는 공정과,
    상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면을 경면 연마하는 공정과,
    상기 경면 연마 후의 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 형성하는 공정
    을 갖고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 상기 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마크의 형성 전에, 상기 단부면을 조면화 처리하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 마크의 형성 전에, 상기 단부면을 경면 연마하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경면 연마 후의 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 평탄도, 표면 조도 및 결함 정보 중 적어도 하나의 표면 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    상기 마크는, 상기 표면 정보에 따라서 형성되는 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 투광성 기판은, 사용 완료의 마스크로부터 전사 패턴이 형성된 박막을 제거해서 얻어진 재활용품인 것을 특징으로 하는, 마스크 블랭크용 기판의 제조 방법.
  13. 표시 장치 제조용 마스크 블랭크에 있어서,
    전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과,
    상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴이 되는 박막
    을 구비하고,
    상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 및 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크.
  14. 표시 장치 제조용 마스크 블랭크의 제조 방법에 있어서,
    전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판을 준비하는 공정과,
    상기 마스크 블랭크용 기판을 세정하는 공정과,
    세정 후의 상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 전사 패턴이 되는 박막을 형성하는 공정
    을 갖고,
    상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마, 및 상기 투광성 기판의 세정 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크 블랭크의 제조 방법.
  15. 표시 장치 제조용 마스크에 있어서,
    전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과,
    상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴을 갖는 박막
    을 구비하고,
    상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 및 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크.
  16. 표시 장치 제조용 마스크의 제조 방법에 있어서,
    전사 패턴이 되는 박막이 형성되는 제1 주표면과, 해당 제1 주표면에 대향해서 설치된 제2 주표면과, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면에 대하여 수직인 단부면을 갖는 투광성 기판을 포함하는 마스크 블랭크용 기판과, 상기 투광성 기판의 상기 제1 주표면 상에 형성된 전사 패턴이 되는 박막을 포함하는 마스크 블랭크를 준비하는 공정과,
    상기 박막에 전사 패턴을 형성하는 공정
    을 구비하고,
    상기 투광성 기판은, 상기 제1 주표면을 특정하는 마크를 갖고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면, 상기 제2 주표면 및 상기 단부면 중 적어도 하나에 설치되고,
    상기 마크는, 상기 제1 주표면 및 상기 제2 주표면의 경면 연마, 및 상기 단부면의 조면화 처리 및 경면 연마 중 적어도 하나의 처리에 의해 제거 가능한 것을 특징으로 하는 마스크의 제조 방법.
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