(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の外周から表面外周縁へ向かって傾斜している６インチ角の合成ガラス基板であって、
表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の平坦度が５０ｎｍ以下、
表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角内であって表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分を除いた額縁部分の平坦度が１５０ｎｍ以下であって、
前記合成石英ガラス基板における表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角エリアの平均平面が、前記額縁部分のエリアの表面平均平面よりも１００ｎｍ以下高い位置にあることを特徴とする合成石英ガラス基板。
【請求項２】
前記合成石英ガラス基板をステッパーに装着して合成石英ガラス基板の表面外周縁より内側２ｍｍと内側５ｍｍとの間の３ｍｍの範囲内で吸着を行った際の、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角エリアの平坦度が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の合成石英ガラス基板。
【請求項３】
前記合成石英ガラス基板の６インチ角のエリアにおける表面粗さ（ＲＭＳ）が、０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の合成石英ガラス基板。
【請求項４】
前記合成石英ガラス基板の６インチ角のエリアにおいて、凸欠陥、凹欠陥及び筋状キズが存在しないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の合成石英ガラス基板。
【請求項５】
ＴｉＯ2がドープされた請求項１乃至４のいずれか１項記載の合成石英ガラス基板。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフォトマスク用合成石英ガラス基板。
【請求項７】
合成石英ガラス基板を粗研磨する工程、
基板表面の平坦度を測定する工程、
測定した平坦度に基づいて部分研磨をする工程、
部分研磨された合成石英ガラス基板を仕上げ研磨する工程
を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の合成石英ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスク用として好適な合成石英ガラス基板、特に基板表面が高平坦、低欠陥で面粗さが少なく、最先端用途のＥＵＶリソグラフィーやナノインプリント技術に用いられる合成石英ガラス基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軟Ｘ線領域のような波長の短い光でリソグラフィーを行うとき、微細な描画が可能となるが、焦点深度が浅くなってしまうという不具合がおきてくる。細かい精密なパターンを描画するために、使用する反射型マスク用基板には、基板表面が高平坦、かつ低欠陥で、面粗さが少ないといった基板表面の完全性が求められている。
【０００３】
また、現行で使われているＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）を用いて、ＥＵＶ光でリソグラフィー（以下、「ＥＵＶＬ」と略す）へ移行するまでの延命用マスク基板としても、高平坦な合成石英ガラス基板を用いることが考えられている。
【０００４】
現在、ＥＵＶＬ等の細かいパターンに対応するために必要な高平坦化された基板は、基板表面における中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角の平坦度が５０ｎｍ以下のものが必要とされており、それに対応するための基板が何種類か提案されている。例えば、特許文献１：特開２００７−２８７７３７号公報では、局所的にガスクラスターイオンビームエッチング等により研磨を施した後、最終研磨を行うことで得られる高平坦かつ高平滑な基板が記載されている。また、特許文献２：特許第４２１９７１８号公報では、プラズマエッチングによって局所研磨を行い、その後非接触研磨を行うことで高平坦かつ低欠陥な基板を作製する方法が記載されている。
【０００５】
しかし、上記の方法では、基板を平坦化することに対して装置の大きさやプロセス等の不具合が生じ、その結果生じるであろう加工コストや加工時間の増加が課題として考えられる。例えば、ガスクラスターイオンビームエッチング等は、加工を行うために真空の環境を作ることに時間がかかることや、フロートポリッシングのような非接触研磨を行うと、研磨レートが小さいために研磨加工時間が長くなるデメリットがある。また、装置が大掛かりであるゆえに生ずる多大な設備費、加工に用いるための高価なガス等の減価償却費が加工された基板の加工代として跳ね返ってくるため、基板の値段が高くなってしまう点が問題となる。ガラス基板の価格高騰は、需要側及び供給側どちらにとっても好ましくない。
【０００６】
一方、特許文献３：国際公開第２００４／０８３９６１号パンフレットでは、主表面と面取り面の境界における基準面からの最大高さ及び形状を規定することにより、真空チャック時の基板の平坦度を良くすることができる基板について記載されている。しかしながら、明細書等に記載されているように、実際のこの基板の平坦度は、せいぜい０．２μｍである。更に、ステッパー等に装着して吸着した時の形状変化を考慮して外周が平ら、もしくは外に向かって傾斜する基板設計をしているが、このエリア設定では、外周の形状変化に伴う有効範囲内への平坦度への影響が少ないため制御が難しい。従って、ＥＵＶＬ用基板等の厳しい基板表面の平坦度が要求されるハイフラット基板に対しては能力不足の感が否めない。
【０００７】
ＡｒＦエキシマレーザーのみならず、ＥＵＶＬにも対応可能な高平坦基板を作製しても、ステッパーに装着して吸着を行うと、その平坦度は崩されてしまうために、吸着時における基板の形状変化を考慮した形状を持つガラス基板が必要とされる。また、ＥＵＶＬにも対応できるように、ステッパーへの基板吸着時に有効範囲の平坦度が５０ｎｍ以下となることを必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８７７３７号公報
【特許文献２】特許第４２１９７１８号公報
【特許文献３】国際公開第２００４／０８３９６１号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、高平坦、低欠陥で、面粗さが小さい基板表面を有し、フォトマスク用として好適な合成石英ガラス基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために、６インチ角基板の基板表面を後述する３つのエリアに区切り、それぞれのエリアにおける形状が規定された基板が、ステッパー等に装着して吸着した際の基板表面の平坦度を制御することに対して有用であることを見出し、ＥＵＶＬにも対応可能な合成石英ガラス基板を提供する。
【００１１】
即ち、本発明は以下の合成石英ガラス基板及びその製造方法を提供する。
請求項１：
表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の外周から表面外周縁へ向かって傾斜している６インチ角の合成ガラス基板であって、
表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の平坦度が５０ｎｍ以下、
表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角内であって表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分を除いた額縁部分の平坦度が１５０ｎｍ以下であって、
前記合成石英ガラス基板における表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角エリアの平均平面が、前記額縁部分のエリアの表面平均平面よりも１００ｎｍ以下高い位置にあることを特徴とする合成石英ガラス基板。
請求項２：
前記合成石英ガラス基板をステッパーに装着して合成石英ガラス基板の表面外周縁より内側２ｍｍと内側５ｍｍとの間の３ｍｍの範囲内で吸着を行った際の、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角エリアの平坦度が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の合成石英ガラス基板。
請求項３：
前記合成石英ガラス基板の６インチ角のエリアにおける表面粗さ（ＲＭＳ）が、０．１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の合成石英ガラス基板。
請求項４：
前記合成石英ガラス基板の６インチ角のエリアにおいて、凸欠陥、凹欠陥及び筋状キズが存在しないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の合成石英ガラス基板。
請求項５：
ＴｉＯ2がドープされた請求項１乃至４のいずれか１項記載の合成石英ガラス基板。
請求項６：
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のフォトマスク用合成石英ガラス基板。
請求項７：
合成石英ガラス基板を粗研磨する工程、
基板表面の平坦度を測定する工程、
測定した平坦度に基づいて部分研磨をする工程、
部分研磨された合成石英ガラス基板を仕上げ研磨する工程
を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載の合成石英ガラス基板の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の合成石英ガラス基板によれば、光リソグラフィー法等で使われるフォトマスク用合成石英ガラス基板等においてより微細な描画を行うときに要求されている、基板表面の平坦度が良く、かつ低欠陥で面粗さの小さいものとして活用できる。更に、ステッパー装置に装着して吸着を行ったときも、基板表面の平坦度がＥＵＶＬの有効範囲内で使用するときの要求スペックを満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明における合成石英ガラス基板の３つのエリアを示す平面図である。
【図２】本発明における合成石英ガラス基板の断面図の一例である。
【図３】本発明における合成石英ガラス基板をステッパーに装着して吸着を行ったときの概略図である。
【図４】ガラス基板の平坦度及び平行度を説明するための基板断面の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のガラス基板は、例えばＡｒＦエキシマーレーザー光源を利用したリソグラフィー技術やＥＵＶ光を用いて微細な描画をするリソグラフィー技術を行うときの半導体用合成石英ガラス基板として用いられる。大きさは、通常のフォトマスク用基板で用いられる６インチ角基板が望ましい。例えば、四角形状の１５２ｍｍ×１５２ｍｍ×６．３５ｍｍの６０２５基板等が該当する。
【００１５】
ここで、図１，２は、本発明における６インチ角の合成ガラス基板１を示す。この基板１は、３つのエリアＡ，Ｂ，Ｃ、より詳しくは４つのエリアＡ，Ｂ0，Ｂ1，Ｃに分けることができる。エリアＡは、基板表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角のエリアである。エリアＢは、表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の外周部と表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角の外周部との間のエリアで、このエリアＢは上記エリアＡの外周部からエリアＣに向けて傾斜しており、これを額縁部分とする。エリアＣは表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角の外周部と基板外周縁との間のエリアで、これを最外部分とする。このエリアＣの外周部に面取り面を設けてもよい。この場合、エリアＢは、更に表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の外周部と表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角の外周部との間のエリアＢ0と、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角の外周部と表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角の外周部との間のエリアＢ1とに分けられる。
上記エリアＢ1は、図３に示すステッパーステージ上の吸着部にて吸着される部分であり、このように吸着された場合、上記エリアＡとエリアＢ0とがリソグラフィーを行う場合のリソグラフィー有効エリアとなる。
【００１６】
本発明における６インチ角の合成石英ガラス基板は、図１，２に示す表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角内のエリアＡの平坦度が５０ｎｍ以下、好ましくは４０ｎｍ以下、更に好ましくは３０ｎｍ以下である。このエリアＡはステッパー等に装着して基板を吸着しても、その力による変形は小さいため、吸着前から高平坦であることが要求される。また、ＥＵＶＬ等微細な描画を行うために必要とされる最低限の平坦度でもある。なお、その平坦度の下限は限定されず、０ｎｍでもよいが、通常は５ｎｍ以上である。
【００１７】
基板表面の平坦度は、基板表面の反りを表し、基板主表面に設けた最小二乗法で求められる任意の平面を焦平面とし、この焦平面より上にある基板表面の最も高い位置と、焦平面より下にある基板表面の最も低い位置との高低差の絶対値により算出される。
【００１８】
表面の平坦度の測定方法は、測定精度の観点から、レーザー光等のコヒーレントな光を基板表面に当てて反射させ、基板表面の高さの差が反射光の位相のズレとして観測されることを利用した光学干渉式の方法が望ましく、例えばＴＲＯＰＥＬ社製Ｕｌｔｒａ  Ｆｌａｔ  Ｍ２００を用いて測定される。
【００１９】
図４は、平坦度及び平行度を説明するための基板断面の概念図である。本発明において、基板（基板材料）の平坦度は、基板表面の最小二乗平面を基準面としたときの、基準面と基板表面の凸部分との距離の最大値と、基準面と基板表面の凹部分との距離の最大値との和であり、図４中のａとｂとの和で表される。一方、基板の平行度は、基板の裏面から表面までの距離の最大値ｃと最小値ｄとの差で表される。なお、図４中、１は基板、１１は基板表面、１２は最小二乗平面である。
【００２０】
基板がいかに高平坦であっても、ステッパーに装着して吸着させたときなど実際の描画を行う環境において、基板が高平坦でないと価値がない。そこで、ステッパー等で吸着を行ったときに基板が高平坦になるように、表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角内のエリアにおいて表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角内のエリアＡを除いた額縁部分２（エリアＢ）の平坦度を規定する。
【００２１】
上記額縁部分２（エリアＢ）は、吸着を行ったときの変化量を考慮し、かつ基板中央部の平坦度を維持する、もしくは更に良くするため、額縁部分２（エリアＢ）の平坦度は１５０ｎｍ以下、好ましくは１２０ｎｍ以下に規定される。なお、平坦度の下限は通常３０ｎｍ以上、特に５０ｎｍ以上である。
【００２２】
基板は、図３に示すように、その額縁部分２（エリアＢ）のうちエリアＢ1がステッパーステージ２１上の吸着部２２にて吸着されるため、吸着後に基板表面を高平坦化することを考慮すると、表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分（エリアＡ）の外周から表面外周縁に向かって傾斜していなければならない。しかし、最外部分（エリアＣ）については、吸着による影響を受けても基板中央部に影響を及ぼさないため、この範囲においては、形状は問われない。
【００２３】
上記傾斜の度合いは、表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分（エリアＡ）の最小二乗平面が、額縁部分２（エリアＢ）表面の最小二乗平面よりも１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以上８０ｎｍ以下の高い位置にあることより決められることが好ましい。
【００２４】
これは、ステッパー等に装着して吸着をしたときの基板表面の平坦度の変化量を考慮すると、基板表面外周縁に向けて傾斜している額縁部分２（エリアＢ）において、傾斜しすぎることは好ましくないからである。即ち、額縁部分２が表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分のエリアＡよりも低い位置にありすぎると、例えば、ＥＵＶＬの有効範囲とされる表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分（エリアＡ＋エリアＢ0）において平坦度が５０ｎｍ以下を達成するのは困難だからである。
【００２５】
表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分のエリアＡにおいては、ステッパー等に基板を装着して吸着させても、基板外周部に比べて基板表面の平坦度に影響する程度は非常に低い。従って、表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分のエリアＡは、上述したように、好ましくは平坦度が５０ｎｍ以下、更に好ましくは４０ｎｍ以下、特に好ましくは３０ｎｍ以下の範囲である。
【００２６】
本発明の合成石英ガラス基板は、ＥＵＶＬ世代にも対応できるように設計されている。ＥＵＶＬを行う際の有効範囲は、例えば６０２５基板だと使用有効範囲は表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分のエリア（エリアＡ＋エリアＢ0）の平坦度が５０ｎｍ以下であるとされている。この条件を満たすため、本発明の合成石英ガラス基板は、ステッパー等に装着して吸着したときに表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分３エリア（エリアＡ＋エリアＢ0）の平坦度が５０ｎｍ以下になるように設計した。しかし、実際には表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分のエリアの平坦度は４０ｎｍ以下が好ましく、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分のエリアの平坦度が３０ｎｍ以下であれば更に好ましい。
【００２７】
基板の裏面は、基板のステッパーに装着したときに平面に近ければ近い程良いが、リソグラフィーを行う際に表面に影響が出ない程度の平坦度があれば良い。具体的には、吸着時に表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角のエリアの平坦度が５００ｎｍ以下であれば十分である。但し、ＥＵＶＬを行う場合は裏面も表面と同じく、ステッパー装着時に表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角のエリアの平坦度が５０ｎｍ以下が好ましい。
また、本発明の合成石英ガラス基板の平行度は、ステッパー吸着時の基板の歪みを少なくすべく、５μｍ以下、好ましくは４μｍ以下、更に好ましくは３μｍ以下である。
【００２８】
本発明の合成石英ガラス基板の表面粗さ（ＲＭＳ）は、好ましくは０．１０ｎｍ以下、更に好ましくは０．０８ｎｍ以下である。これは、リソグラフィーを行うとき、基板表面のＲＭＳが大きいと、描画の細かさや精度に影響を与えるためである。また、ＥＵＶＬに対応するためには、ＡｒＦやＫｒＦリソグラフィーに求められるＲＭＳよりも小さい値でなければならない。ＲＭＳの下限は特に制限されないが、通常は０．０５ｎｍ以上である。
【００２９】
なお、本発明の合成石英ガラス基板は、６インチ角のエリアにおいて、長径が数十ｎｍ〜５００ｎｍ程度で高さ数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の凸欠陥や長径が数十ｎｍ〜５００ｎｍ程度で深さが数ｎｍ〜１００ｎｍ程度の凹欠陥、もしくは、深さが１〜５ｎｍと浅いながら、長さが１μｍ〜数十μｍもある薄い筋状キズ等の欠陥がないことが好ましい。これは、上述のような欠陥が基板表面に存在すると、リソグラフィーを行ったときに、その欠陥も一緒に転写され、細かい描画をすることが困難になるからである。このような欠陥は、後述する研磨工程において除去し得る。
【００３０】
本発明の基板をＥＵＶＬで用いる場合には、基板表面の平坦度、面粗さ、欠陥数の他に、素材自体も規定される。この場合、熱膨張係数を下げるためにＴｉＯ2を５〜１２質量％濃度でドープしたものが好ましい。
【００３１】
本発明のガラス基板は、半導体関連電子材料に用いることができ、特にフォトマスク用として好適に使用することができる。
【００３２】
本発明のガラス基板は、ガラスを粗研磨する工程、粗研磨した基板の表面の平坦度を測定する工程、部分研磨をする工程、仕上げ研磨をする工程を経て製造される。
【００３３】
合成石英ガラスインゴットを成型、アニール、スライス加工、面取り、ラッピング、基板表面を鏡面化する粗研磨することにより粗研磨工程が行われる。
【００３４】
次いで、基板表面の平坦度が測定されるが、基板の形状を作りこむために粗研磨された基板表面の平坦度は、平坦度が０．３〜１．０μｍのものが用いられる。
【００３５】
本発明の合成石英ガラス基板の形状を作りこむためには、小型回転加工ツールを用いた部分研磨技術が採用される。上記で測定した、基板表面の測定データを元に、基板表面における各場所での研磨量を決定し、予め設定しておいた目標形状に向かって部分研磨を行う。研磨量は、ツールを動かす速度によって制御される。即ち、研磨量を多くしたい場合は、ツールが基板表面を通過する速度を遅くし、目標形状に近づいていて研磨量が少ない場合は、逆にツールが基板表面を通過する速度を速くすることによって研磨量を制御する。
【００３６】
部分研磨の加工部は、リュータ式の回転加工ツールを用いたものが採用される。また、ガラスへの研磨ダメージを軽減するなどの観点から、ガラスと接触する回転ツールの素材には硬度Ａ５０〜７５（ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠）のポリウレタン、フェルトバフ、ゴム、セリウムパッド等から選択されるが、ガラス表面を研削できるものであれば種類は限定されない。また、回転ツールの研磨加工部の形状は円又はドーナツ型、円柱型、砲弾型、ディスク型、たる型等が挙げられる。
【００３７】
部分研磨後の基板表面の平坦度は、０．０１〜０．５０μｍ、特に０．０１〜０．３０μｍの平坦度のものが好ましく、形状は最終仕上げ研磨の条件に応じて、凸型、凹型等仕様に応じて任意に選択できる。
【００３８】
部分研磨を施した基板は、仕上げ研磨として、通常の枚葉式研磨にてバッジ式研磨を行い、部分研磨工程まででついた欠陥や面粗さの改善を行う。このとき、研磨布にはスェード製のものが好適に用いられ、研磨レートはあまり高くないほうが、部分研磨で作り込んだ形状が最終の目標形状へ一気に変化しないように研磨できるため好ましい。このとき、研磨砥粒としては、粒径３０〜１５０ｎｍ、好ましくは粒径３０〜１００ｎｍのコロイダルシリカ水分散液が好適に用いられる。
【００３９】
上記のように得られる合成石英ガラス基板は、部分研磨の仕上がりの形状により、仕上げ研磨後の形状を決めることができる。即ち、部分研磨上がりの形状によって最終の基板の表面形状をコントロールすることができる。
【００４０】
仕上げ研磨の研磨量は、枚葉式研磨で４〜８μｍであることが好ましい。部分研磨工程において、ツールが石英ガラス基板表面に直接あたって研磨する際の研磨傷を効率的に除去するためである。
【００４１】
仕上げ研磨して得られた基板は、表面の平坦度を測定し、その測定データをもとにしてステッパーに装着したときの吸着力を制御することによって、ステッパー装着時の基板の平坦度を制御することも可能となる。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４３】
［実施例１］
インゴットからスライスされた合成石英ガラス基板原料（６インチ）を、遊星運動を行う両面ラップ機にてラッピングした後、遊星運動を行う両面ポリッシュ機にて粗研磨を行い、原料基板を用意した。このとき原料基板表面の平坦度は６インチ角の範囲で０．３９８μｍであった。なお、平坦度の測定はＴＲＯＰＥＬ社製Ｕｌｔｒａ  ＦｌａｔＭ２００を使用した。
その後、上記基板を加工ツールとして研磨加工部が口径２０ｍｍφ×口径長２５ｍｍの砲弾型のフェルトバフツール（日本精密機械工作（株）製Ｆ３６２０）を使用した部分研磨機にセットした。加工条件は、加工ツールの回転数を５，０００ｒｐｍ、加工圧力を１６０ｇ／ｍｍ2とし、被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このとき、研磨液としてコロイダルシリカ水分散液を使用した。加工方法は、基板のＸ軸に対して平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは０．２５ｍｍピッチで移動させる方法をとった。この条件での最適加工速度は、予め測定して１．９μｍ／ｍｉｎとし、加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板の部分で５０ｍｍ／ｓｅｃとして、９８分間加工した。部分研磨後の基板形状は、最終仕上げ研磨における基板の削れ方を予め考慮して設定した。部分研磨処理後、基板全体の平坦度は０．２８６μｍであった。なお、この基板は、基板が点対称になり最終研磨で力が基板に均等にかかるように作り込んだ。
次に、軟質のスエード製研磨布を用いて、研磨剤としてＳｉＯ2濃度が４０質量％のコロイダルシリカ水分散液を用いて、研磨荷重１００ｇｆにて最終精密研磨をした。取り代は、粗研磨工程及び部分研磨工程で入ったキズを除去するのに十分な量として４μｍを研磨した。
研磨終了後、洗浄・乾燥してから表面平坦度を測定したところ中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の範囲で３７ｎｍであった。また、額縁部分の範囲で１２１ｎｍであった。原子間力顕微鏡で面粗さを測定したところ、ＲＭＳ  ０．０７ｎｍであった。レーザーコンフォーカル光学系高感度欠陥検査装置（レーザーテック社製）を用いて欠陥検査を行ったところ、凸欠陥、凹欠陥及び筋状キズは検出されなかった。
この基板を基板表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角の正方形の辺上にてステッパーに装着し、上記エリアＢ1部分において吸着を行ったところ、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角の平坦度は４７ｎｍとなった。
【００４４】
［実施例２］
ＴｉＯ2を７．０質量％ドープしたインゴットからスライスされた合成石英ガラス基板原料（６インチ）を、実施例１と同様に粗研磨を行い、原料基板を用意した。このとき原料基板表面の平坦度は６インチ角の範囲で０．３７１μｍであった。
その後の部分研磨の加工条件は、加工ツールの回転数を６，０００ｒｐｍ、加工圧力を１６０ｇ／ｍｍ2で被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このとき、研磨液としてコロイダルシリカ水分散液を使用した。加工方法は、基板のＸ軸に対して平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは０．２５ｍｍピッチで移動させる方法をとった。この条件での最適加工速度は、予め測定して、１．１μｍ／ｍｉｎとし、加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板の部分で５０ｍｍ／ｓｅｃとして、１０２分間加工した。部分研磨処理後、基板全体の平坦度は０．２７７μｍであった。なお、この基板は、基板が点対称になり最終研磨で力が基板に均等にかかるように作り込んだ。
次に、実施例１と同様の条件により最終精密研磨をした。取り代は、粗研磨工程及び部分研磨工程で入ったキズを除去するのに十分な量として５μｍを研磨した。
研磨終了後、洗浄・乾燥してから表面平坦度を測定したところ中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の範囲で４１ｎｍであった。また、額縁部分の範囲で１０８ｎｍであった。原子間力顕微鏡で面粗さを測定したところ、ＲＭＳ  ０．０７ｎｍであった。レーザーコンフォーカル光学系高感度欠陥検査装置（レーザーテック社製）を用いて欠陥検査を行ったところ、凸欠陥、凹欠陥及び筋状キズは検出されなかった。
この基板をステッパーに装着し、上記エリアＢ1において吸着を行ったところ、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角の平坦度は４８ｎｍとなった。
【００４５】
［実施例３］
インゴットからスライスされた合成石英ガラス基板原料（６インチ）を、実施例１と同様に粗研磨を行い、原料基板を用意した。このとき原料基板表面の平坦度は６インチ角の範囲で０．３０３μｍであった。
その後の部分研磨の加工条件は、加工ツールの回転数を３，０００ｒｐｍ，加工圧力を１６０ｇ／ｍｍ2で被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このとき、研磨液としてコロイダルシリカ水分散液を使用した。加工方法は、基板のＸ軸に対して平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは０．２５ｍｍピッチで移動させる方法をとった。この条件での最適加工速度は予め測定して、１．９μｍ／ｍｉｎとし、加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板の部分で５０ｍｍ／ｓｅｃとして、１０２分間加工した。部分研磨処理後、基板全体の平坦度は０．２２２μｍであった。なお、この基板は、基板が点対称になり最終研磨で力が基板に均等にかかるように作り込んだ。
次に、実施例１と同様の条件により最終精密研磨をした。取り代は粗研磨工程及び部分研磨工程で入ったキズを除去するのに十分な量として４．２μｍを研磨した。研磨取代は、更に精密研磨を行うため、予め得られている研磨データを基に基板の削れ方を解析し、最小二乗法により最適研磨取代を求め、小数点以下１桁まで制御して設定をした。
研磨終了後、洗浄・乾燥してから表面平坦度を測定したところ中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角の範囲で２１ｎｍであった。また、額縁部分の範囲で９８ｎｍであった。原子間力顕微鏡で面粗さを測定したところ、ＲＭＳ  ０．０７ｎｍであった。レーザーコンフォーカル光学系高感度欠陥検査装置（レーザーテック社製）を用いて欠陥検査を行ったところ、凸欠陥、凹欠陥及び筋状キズは検出されなかった。
この基板をステッパーに装着し、上記エリアＢ1において吸着を行ったところ、表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角の平坦度は２７ｎｍとなった。
【符号の説明】
【００４６】
１  基板
２  額縁部分
１１  基板表面
１２  最小二乗平面
２１  ステッパーステージ
２２  ステッパー吸着部
Ａ  基板表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分のエリア
Ｂ  基板表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分と表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角部分との間のエリア
Ｂ0  基板表面中央１３２ｍｍ×１３２ｍｍ角部分と表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分との間のエリア
Ｂ1  基板表面中央１４２ｍｍ×１４２ｍｍ角部分と表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角部分との間のエリア
Ｃ  基板表面中央１４８ｍｍ×１４８ｍｍ角部分と基板表面外周縁との間のエリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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