(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の平坦度、十点平均粗さおよび表面粗さに優れ、基板表面を平滑にする基板の製造方法等を提供する。【解決手段】平面度修正加工工程と、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３における硬度が７０以上の研磨パッド３により基板１の表面を研磨する表面うねり修正加工工程と、表面粗さ仕上げ加工工程とからなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦度修正加工工程と、
ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３における硬度が７０以上の研磨パッドで基板表面を研磨する表面うねり修正加工工程と、
表面粗さ仕上げ加工工程と、を含む基板の製造方法。
【請求項２】
前記研磨パッドの主材料は、樹脂、不織布、または不織布に樹脂を含浸させた材料である請求項１に記載の基板の製造方法。
【請求項３】
前記研磨パッドは、前記主材料中に無機物の粒子が分散している請求項２に記載の基板の製造方法。
【請求項４】
前記研磨パッドのかさ密度は、０．２ｇ／ｃｍ３以上である請求項１から３のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項５】
前記表面うねり修正加工工程において、平均粒径が１μｍ以下の研磨剤を使用する請求項１から４のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項６】
前記表面うねり修正加工工程直後の前記基板表面の十点平均粗さは６．５ｎｍ以下である請求項１から５のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項７】
前記平坦度修正加工工程直後の前記基板表面の平坦度は１０００ｎｍ以下である請求項１から６のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項８】
前記表面粗さ仕上げ加工工程において、前記基板表面にかかる面荷重が８０ｇ／ｃｍ２以下となるように研磨する請求項１から７のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項９】
前記平坦度修正加工工程は、研磨砥粒を含有させた磁性流体を用いて前記基板表面を研磨する工程である請求項１から８のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１０】
前記基板は、ガラスまたはガラスセラミックスである請求項１から９のいずれかに記載の基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の基板の製造方法によって得られた基板の少なくとも一方の表面の表面性状は、平坦度が１０００ｎｍ以下であり、
十点平均粗さが１０ｎｍ以下であり、
Ｒｍｓが、１ｎｍ以下である基板。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いた半導体露光用マスク。
【請求項１３】
請求項１から１０のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いた半導体露光ミラー。
【請求項１４】
請求項１から１０のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いたハードディスク磁気ヘッドの浮上高テスト用ディスク。
【請求項１５】
請求項１から１０のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いた医薬検査用基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体露光用マスク、半導体露光ミラー、ハードディスク磁気ヘッドの浮上高テスト用ディスクおよび医薬検査用プレパラート等に使用する基板の製造方法に関し、特に、基板の研磨に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスや結晶化ガラスは様々な用途の基板材料に用いられており、平坦かつ平滑な表面性状が必要とされることが多い。近年では特に、半導体露光用マスクや露光ミラー等においてより高精度な表面性状を有する基板が求められている。
【０００３】
例えば、次世代の半導体露光技術である極端紫外線露光技術（ＥＵＶＬ）に使用するミラーやフォトマスクサブストレートは、露光品質の劣化を防ぐため、熱による変形が少ない事や、表面性状が良好であることが求められる。そのため、ＥＵＶＬに使用するミラーやフォトマスクサブストレートの基板材料は低膨張特性を有するガラスや結晶化ガラスが適用され、その形状は規格によって極めて平坦で平滑な表面性状であることが求められている。
【０００４】
また、ハードディスク用磁気ディスクの分野においては、近年その記録密度が急速に高まりつつある。この記録密度の向上に伴い、ハードディスクドライブ装置の磁気ヘッドと磁気ディスクとの距離、すなわち磁気ヘッド浮上量が小さくなっている。近年では磁気ヘッド浮上量は約１０〜５０ｎｍにまで近づきつつある。そして各磁気ディスクメーカー、またはハードディスクドライブ装置メーカーでは、磁気ヘッドの浮上試験において、磁気ディスクの代用として透明模擬ディスクを使用し、入射光の干渉等から磁気ヘッド浮上量の測定を行っている。このような透明模擬ディスクにおいても高い平坦度と平滑性が要求される。
【０００５】
その他、医薬の分野においては、医薬試料の検査効率向上の為、検査装置の自動化と一度に多数の試料の検査が可能となるように試料の微細化が進んでいる。そして、滴下試料の大きさがマイクロメートルオーダーとなる場合には、滴下された試料を保持する基板表面のうねり形状が試料の静保持に悪影響を及ぼす可能性がある。そこで、医薬試料の検査に使用する医薬検査用基板は滴下する試料の誤混を防ぐために高精度の表面性状が要求されつつある。
【０００６】
その他様々な分野で表面の極めて平坦で平滑な表面性状を有する基板が求められ、そのような基板を製造するための製造方法が研究されている。
【０００７】
このため、高い平坦度を実現するための技術として予め基板の表面形状を測定し、その凸部の高さに応じて局所的に取りしろを変化させるという局所加工技術がある。例えば、特許文献１では局所加工技術の一つとしてＭＲＦ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）加工法を用いている。具体的には、鉄を含む磁性流体中に研磨砥粒を含有させた磁性研磨スラリーを用いて、マスクブランクス用基板の表面を研磨した後、強酸を含む洗浄液を用いて、マスクブランクス用基板の表面を洗浄することにより、研磨性能を向上させている。
【特許文献１】特開２００６−１１９６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載されているようなＭＲＦ加工法等に代表される局所加工は、平坦度が向上するが、加工レートや加工取りしろを局所的に変化させながら研磨するため、数ｍｍレベルの波長帯域で測定されるうねり成分が大きくなりやすい。そしてその後に仕上げ研磨工程を施した場合でも、基板の寸法レベルの波長帯域で測定される平坦度、および数μｍレベルの波長帯域で測定される表面粗さは良好となるが、うねり成分は改善されず、要求される高精度の表面性状が得られなかった。
【０００９】
そのため、従来の方法では、平坦度、うねり、および表面粗さを全てが良好な高精度の表面性状を有する基板を得ることは極めて困難であった。
【００１０】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、高精度な表面性状を有する基板が求められる技術分野において、平坦度、うねり、および表面粗さを全てが良好な高精度の表面性状を有する基板および基板の製造方法等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】
【００１１】
本発明者は、平坦度修正加工工程後に表面うねり修正加工工程および表面粗さ仕上げ加工工程を行うことにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のようなものを提供する。
【００１２】
（１）  平坦度修正加工工程と、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３における硬度が７０以上の研磨パッドで基板表面を研磨する表面うねり修正加工工程と、表面粗さ仕上げ加工工程と、を含む基板の製造方法。
【００１３】
（２）  前記研磨パッドの主材料は、樹脂、不織布、または不織布に樹脂を含浸させた材料である（１）に記載の基板の製造方法。
【００１４】
（３）  前記研磨パッドは、前記主材料中に無機物の粒子が分散している（２）に記載の基板の製造方法。
【００１５】
（４）  前記研磨パッドのかさ密度は、０．２ｇ／ｃｍ３以上である（１）から（３）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００１６】
（５）  前記表面うねり修正加工工程において、平均粒径が１μｍ以下の研磨剤を使用する（１）から（４）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００１７】
（６）  前記表面うねり修正加工工程直後の前記基板表面の十点平均粗さは６．５ｎｍ以下である（１）から（５）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００１８】
（７）  前記平坦度修正加工工程直後の前記基板表面の平坦度を１０００ｎｍ以下とする（１）から（６）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００１９】
（８）  前記表面粗さ仕上げ加工工程において、前記基板表面の面荷重が８０ｇ／ｃｍ２以下となるように研磨する（１）から（７）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００２０】
（９）  前記平坦度修正加工工程は、研磨砥粒を含有させた磁性流体を用いて基板表面を研磨する工程である（１）から（８）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００２１】
（１０）  前記基板は、ガラスまたはガラスセラミックスである（１）から（９）のいずれかに記載の基板の製造方法。
【００２２】
（１１）  （１）から（１０）のいずれかに記載の基板の製造方法によって得られた基板の少なくとも一方の表面の表面性状は、平坦度が１０００ｎｍ以下であり、十点平均粗さが１０ｎｍ以下であり、Ｒｍｓが、１ｎｍ以下である基板。
【００２３】
（１２）  （１）から（１０）のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いた半導体露光用マスク。
【００２４】
（１３）  （１）から（１０）のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いた半導体露光ミラー。
【００２５】
（１４）  （１）から（１０）のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いたハードディスク磁気ヘッドの浮上高テスト用ディスク。
【００２６】
（１５）  （１）から（１０）のいずれかに記載の基板の製造方法によって製造された基板を用いた医薬検査用基板。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、基板のうねり成分を除去することができ、平坦度、うねり、表面粗さの全てが良好な高精度の表面性状を有する基板を得ることができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の基板の製造方法は、平坦度修正加工工程と、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３における硬度が７０以上の研磨パッドで基板表面を研磨する表面うねり修正加工工程と、表面粗さ仕上げ加工工程と、を含むことを特徴とする。
【００２９】
本明細書において、研磨パッドの硬度とは、研磨パッドの面内の任意の４点について、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３における硬度を測定し、それらの値の平均値（小数点以下は四捨五入）を用いる。またドーナツ型の研磨パッドの場合は測定箇所を次の様に決める。すなわち、研磨パッドの外径をＤ、孔径をｄとしたとき（Ｄ＋ｄ）／２を直径とする円周上の任意の１点と、その点から時計回り方向に９０度、１８０度、２７０度に位置する３点の計４点を測定箇所とする。
【００３０】
また、平坦度とは、基板の面積をＳ１、測定領域をＳ２としたとき、Ｓ２／Ｓ１の値が８５％以上（Ｓ２はＳ１と重心を同じくする相似形状である）の測定領域について、基板表面の任意の基準面からの表面形状の最大高さと最小高さの差をいい、半導体レーザを波長変更光源としフーリエ変換位相シフト法を利用した測定機を用い、解像度０．３ｍｍ／ピクセルの条件で得られる値である。具体的には、例えばＺｙｇｏ社のＶｅｒｉＦｉｒｅ−ＡＴによって測定することができる。
【００３１】
また、ＥＵＶＬに使用するフォトマスク基板の場合は、１５２ｍｍ×１５２ｍｍの正方形基板に対して、１４２ｍｍ×１４２ｍｍの領域を測定領域とすることが好ましい。
【００３２】
本明細書において、十点平均粗さとは、視野角２．８ｍｍ×２．１１ｍｍの測定領域についての、基板表面の任意の基準面からの第１位から第５位までの表面形状の山頂の平均標高と、基板表面の任意の基準面からの第１位から第５位までの表面形状の谷底の平均標高の値の差をいい、走査型白色干渉顕微鏡を用い、２．５倍の対物レンズを用いてシステム倍率１．０倍の条件でフイルターを用いず測定して得られる値である。具体的には、例えばＺｙｇｏ社のＮｅｗＶｉｅｗによって測定することができる。
【００３３】
本明細書において、Ｒｍｓとは、視野角１０μｍ×１０μｍの測定領域についての、任意の基準面から表面までの偏差の自乗の平均値の平方根をいい、原子間力顕微鏡を用いて得られる値である。具体的には、例えばディジタルインスツルメント社のＮａｎｏ  Ｓｃｏｐｅ  ＩＩＩａ／Ｄ−３０００によって測定することができる。
【００３４】
以下、本発明の基板の製造方法の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の趣旨を限定するものではない。
【００３５】
なお、説明の便宜上、まず、平坦度修正加工工程を行った後に表面うねり修正加工工程を行い、表面うねり修正加工工程を行った後に表面粗さ仕上げ加工工程を行う場合について説明するが、本発明はこれらに限定されず、基板の材質等に応じて各工程間や各工程前後にその他の工程を行ってもよい。
【００３６】
また、基板の種類は特に限定されず、例えば、金属基板、ガラス、ガラスセラミックス等公知の種々の基板を使用することができる。
【００３７】
平坦度修正加工工程を行う前に、必要に応じてスライス切断工程、研削工程、ラップ工程および粗研磨工程を行ってもよい。
【００３８】
スライス切断工程とは、ダイヤモンド製または超硬合金等からなるカッターを用いての切断やロータリー研削によって所望の形状とする工程である。
【００３９】
研削工程とは、さらに形状を所望の形状に近づけ、基板全体の反り等を修正し、略平坦な表面を有する基板とする工程である。この工程は、片面加工機を使用し、固定砥粒を用い粒度等の条件を変え、研削加工を施すが、場合によっては、一次研削、二次研削等段階的に研削加工を施してもよい。
【００４０】
ラップ工程とは、研削工程後の基板表面をより平滑にする工程である。ラップ処理にて使用する遊離砥粒の研磨剤は、例えば、粒径の大きな炭化珪素、アルミナ等の粒子を水等に分散させてスラリー状としたものが使用される。また、炭化珪素、アルミナ等の粒子を固めたものやダイヤモンドを、メタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド、または電着で固め、一般的にはペレット状にした固定砥粒が使用される。また、ラップ加工の前後または間にＮＣ加工機等を用いてチャンファー加工およびチャンファー研磨を行ってもよい。
【００４１】
粗研磨工程とは、両面加工機または片面加工機を使用し、研磨パッド、研磨剤の条件を変え、一次研磨、二次研磨、三次研磨等段階的に研磨加工を施し、表面性状を所望の形状に近づける工程である。
【００４２】
次の平坦度加工工程での加工時間を短くするために、平坦度修正加工工程前の基板の平坦度は、１５００ｎｍ以下であることが好ましく、１４００ｎｍ以下であることがより好ましく、１２００ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、平坦度修正加工工程前の十点平均粗さをある程度まで小さくすると、最終的にうねりが少ない基板を得やすくなるため、平坦度修正加工工程前の十点平均粗さは、３５ｎｍ以下であることが好ましく、２５ｎｍ以下であることがより好ましく、１５ｎｍ以下であることが最も好ましい。同様に、平坦度修正加工工程前のＲｍｓをある程度まで小さくすると、最終的にＲｍｓが少ない基板を得やすくなるため、平坦度修正加工工程前のＲｍｓは、２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、５ｎｍ以下であることが最も好ましい。
【００４３】
［平坦度修正加工工程］
平坦度修正加工工程とは、基板表面を研磨し、基板表面の平坦度を小さく（より平坦に）する工程である。平坦度修正加工工程は、基板表面を研磨し、基板表面の平坦度を小さくすることができれば、どのような方法をとってもよく、特に限定されないが、操作の簡便性等の観点から、ＭＲＦ加工法にて平坦度修正加工工程を行うことが好ましい。
【００４４】
ＭＲＦ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｆｉｎｉｓｈｉｎｇ）加工法とは、磁性流体中に研磨砥粒を含有させ、磁性研磨スラリーを用いて、基板表面に研磨する研磨加工である。
【００４５】
ＭＲＦ研磨機は、回転するホイールの表面下に電磁石が取り付けられており、ここに磁性流体研磨剤を供給することによって、磁性流体研磨剤が回転するホイールに表面に引き寄せられ、ホイールと研磨対象を一定距離に近づけることによって研磨対象を局所的に研磨する。また、ＮＣコントローラーによって研磨対象とホイールとの相対的な位置が制御され、研磨部位を移動しながら研磨対象領域全体を研磨する。
【００４６】
具体的にＭＲＦ加工法を用いた基板の平坦度修正加工は、次の様に行う。まず基板材料と同じ材料からなる研磨レート評価用サンプルをＭＲＦ研磨機で加工し、加工時間と加工深さから研磨レートを算出する。算出して得られた研磨レートはＭＲＦ研磨機に入力する。次に基板の表面性状を高精度レーザ干渉式形状測定器（具体的には、例えばＺｙｇｏ社のＶｅｒｉＦｉｒｅ−ＡＴ）等によって測定し、得られた表面形状のデータをＭＲＦ研磨機に入力する。
【００４７】
ＭＲＦ研磨機は、得られた基板の表面形状データ、研磨レートに基づいて、基板表面が凸となっている部位は研磨量が多くなるように基板の移動を制御しながら研磨する。
【００４８】
ＭＲＦ研磨機は、平坦度を最終的な値、もしくは最終的な値に近い値とすることにより、その後の研磨に必要な時間を飛躍的に短くすることができる。
【００４９】
本発明で使用する研磨スラリー２は、研磨剤、鉄粉等を、水等の液体に混ぜたものを用いることができる。研磨剤は基板１の材質等に応じて適宜変更することができるが、ダイヤモンドペースト（ＱＥＤ社製Ｄ−２０、Ｄ−１０等）、酸化セリウム（ＱＥＤ社製Ｃ−２０、Ｃ−１０等）等の研磨剤等公知の種々の研磨剤を使用することができる。これらは単独で使用してもよいが複数組み合わせて使用してもよい。
【００５０】
平坦度修正加工工程終了後の基板１表面の平坦度は、高精度な表面性状を有する基板が求められる技術分野においての適用が容易となるために、１０００ｎｍ以下となるように研磨することが好ましく、７００ｎｍ以下となるように研磨することが好ましく、特にＥＵＶＬ技術分野への適用が容易となるためには、４００ｎｍ以下となるように研磨することが最も好ましい。
【００５１】
平坦度修正工程の方法としては種々あるが、その他の方法として、例えば片面加工機を使用して研磨する方法が例示される。片面加工機とは、通常の両面研摩機のうち下定盤のみに研磨パッドが貼り付けてあり、被研磨物の自重若しくは、荷重をかけて研摩する装置のことである。
【００５２】
［表面うねり修正加工工程］
平坦度修正加工工程終了後、表面うねり修正加工工程を行う。表面うねり修正加工工程とは、ＪＩＳ  Ｋ  ６２３５における硬度が７０以上の研磨パッド（以下、「第一の研磨パッド」ともいう。）で研磨剤を供給しながら基板１表面を研磨する工程である。具体的には、図１および図２に示すように、ＪＩＳ  Ｋ６２３５における硬度が７０以上の研磨パッド３を貼り付けた定盤２を回転させ、研磨剤（図示せず）を分散させたスラリー（図示せず）を導入しながら基板１表面を研磨する。
【００５３】
このようなうねり修正加工工程を施さず、平坦度修正加工工程の後に表面粗さ仕上げ加工工程を施した場合は基板の表面粗さは向上する（平滑になる）が、うねり成分を効果的に除去することは困難となる。この理由は、表面粗さ仕上げ加工工程に使用する研磨パッド３は通常、表面にスクラッチが形成される事等を防ぐため、硬度の低い（柔らかい）ものを使用するが、このような研磨パッド３は、研磨圧力によって基板１表面のうねり形状に沿った形状となってしまうからである。上記の様に硬度の高い研磨パッドを使用することによって、研磨パッドが基板１表面のうねり形状に沿った形状となることを防ぐことができ、基板１表面に存在するうねり成分を効果的に除去する事が可能となる。上記の観点から、表面うねり修正加工工程にて使用する研磨パッド３は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２３５における硬度が７０以上であることが好ましく、８０以上であることがより好ましく、８５以上であることがもっとも好ましい。
【００５４】
本表面うねり修正加工工程においては、高い加工精度を得易くなり、効率的に加工しやすくなるため、定盤２に貼り付けた研磨パッド３と基板１とを相対移動させる研磨機を用いることが好ましい。研磨機は片面研磨機、または両面研磨機等を用いることができ、特に限定するものではないが、片方の面を研磨している間に他方の面が汚染される等の心配がないこと、または加工時間の観点から両面研磨機を用いることが好ましい。
【００５５】
研磨パッド３の主材料は、研磨する基板１の材質等に応じて適宜変更することができ、例えば、ウレタン等の樹脂、不織布、または不織布に樹脂等を含浸させた材料等を主材料とする研磨パッド３を使用することができる。なお、これら主材料が単独で構成されている研磨パッド３を使用してもよく、複数の主材料で構成されている研磨パッド３を使用してもよい。
【００５６】
また、主材料中に無機物等からなる粒子を分散させた研磨パッド３を使用することが好ましい。このような研磨パッド３を使用することにより、効率的に基板１表面のうねりを修正することができる。主材料中に分散させる無機物等からなる粒子は、研磨する基板１の材質等に応じて適宜変更することができるが、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等があげられる。これらは、単独で使用してもよいが、複数組み合わせて使用してもよい。
【００５７】
研磨パッドは、内部の気泡の存在により研磨パッドの面内において硬度のバラツキが生じやすくなる。そして、この硬度のバラツキに起因して、研磨時間や研磨圧力などの最適な研磨条件を一定にできず、生産性を損ねる場合がある。従って研磨パッドはかさ密度が高く、気泡が少ないことが好ましい。具体的に研磨パッド３のかさ密度は、０．２ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましく、０．３ｇ／ｃｍ３以上であることがより好ましく、０．４ｇ／ｃｍ３以上であることが最も好ましい。
【００５８】
表面うねり修正加工工程で使用する研磨剤は、基板１の材質等に応じて適宜変更することができるが、例えば、コロイダルシリカ、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等を使用することが好ましい。特にコロイダルシリカは研磨剤同士が凝集することがなく、酸化セリウム、酸化ジルコニウム等よりも平均粒径が小さいため、研磨パッドが有する平坦な形状を基板へ転写しやすくなり基板１表面のうねり等を効果的に除去することができる。なお、研磨剤は、通常は水等の液体に分散させてスラリー状として使用する。
【００５９】
表面うねり修正加工工程で使用する研磨剤の平均粒径は、１μｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、１００ｎｍ以下であることが最も好ましい。研磨剤の平均粒径が１μｍを超えると、研磨剤の比表面積が小さくなり、基板１表面を効果的に研磨することができない場合がある。
【００６０】
なお、研磨剤の平均粒径の測定方法はコールターカウンター（ＣＯＵＬＴＥＲ  ＣＯＵＮＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＡ  ＩＩ）（コールター社製）を用いて測定し、研磨剤の体積を基準として測定した。
【００６１】
表面うねり修正加工工程では、基板１をＪＩＳ  Ｋ６２３５における硬度が７０以上の研磨パッド３を貼り付けた定盤２上にキャリア４に保持された状態で載置し、定盤２を回転させ、研磨剤（図示せず）を分散させたスラリー（図示せず）を導入しながら基板１表面を研磨する。研磨機の回転数は、基板１の材質等に応じて適宜変更できるが、５０ｒｐｍを超えると、研磨機に回転ムラや振動が起こりやすくなり、それによって平坦度が悪化する傾向となりやすい。従って前記回転数の上限は５０ｒｐｍであることが好ましく、４５ｒｐｍであることがより好ましく、３５ｒｐｍであることが最も好ましい。また、前記回転数が３０ｒｐｍ未満であると、所望の十点平均粗さとなるまでの加工時間が長くなり、加工効率が悪化する傾向となりやすい。従って前記回転数の下限は２０ｒｐｍであることが好ましく、２３ｒｐｍであることがより好ましく、２５ｒｐｍであることが最も好ましい。
【００６２】
ここで、研磨機の回転数とは両面研磨機の場合、下定盤の回転数をいい、そのとき上定盤は下定盤とは反対方向に下定盤の回転数の１／３の回転数で回転し、被研磨物はキャリアと共に下定盤と同方向に下定盤の回転数の１／３の回転数で回転する。
【００６３】
表面うねり修正加工工程は、基板１表面の十点平均粗さは、高精度な表面性状を有する基板１が求められる技術分野においての適用が容易となるために、６．５ｎｍ以下となるように研磨することが好ましく、６ｎｍ以下となるように研磨することがより好ましく、特にＥＵＶＬ技術分野への適用が容易となるためには、５ｎｍ以下となるように研磨することが最も好ましい。
【００６４】
［表面粗さ仕上げ加工工程］
表面うねり修正加工工程終了後、表面粗さ仕上げ加工工程を行う。表面粗さ仕上げ加工工程とは、表面うねり修正加工工程で使用した研磨パッド３と異なる研磨パッドと基板１表面にかかる面荷重を８０ｇ／ｃｍ２以下となるように研磨する工程である。面荷重を極度に高くすると、平坦度修正加工工程で得られた平坦度が悪化しやすくなるため、基板１表面にかかる面荷重は、８０ｇ／ｃｍ２以下とすることが好ましく、６０ｇ／ｃｍ２以下とすることがより好ましく、４０ｇ／ｃｍ２以下とすることが最も好ましい。
【００６５】
本表面粗さ仕上げ加工工程においては、高い加工精度を得易くなり、効率的に加工しやすくなるため、定盤２に貼り付けた研磨パッド３と基板１とを相対移動させる研磨機を用いることが好ましい。研磨機は片面研磨機、または両面研磨機等を用いることができ、特に限定するものではないが、片方の面を研磨している間に他方の面が汚染される等の心配がないこと、または加工時間の観点から両面研磨機を用いることが好ましい。
【００６６】
表面粗さ仕上げ加工工程で使用する研磨剤は、基板１の材質等に応じて適宜変更することができるが、例えば、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、コロイダルシリカ等を使用することが好ましい。特に研磨剤に酸化セリウムを使用することによって、研磨剤が基板表面に食い込むことが少なくなり、研磨後の基板表面に存在する研磨剤の除去が容易となる。また、一般的に表面粗さ仕上げ工程で使用する研磨パッドは表面形状のうねり成分が大きいが、酸化セリウム研磨剤は比較的平均粒径が大きいので、基板表面への研磨パッドのうねりの影響を少なくすることができ、基板表面のうねりが悪化しにくくなる。従って、表面粗さ仕上げ加工工程で使用する研磨剤は酸化セリウムがより好ましい。なお、研磨剤は、通常は水等の液体に分散させてスラリー状として使用する。
【００６７】
表面粗さ仕上げ加工工程で使用する研磨剤の平均粒径の上限は、１μｍ以下であることが好ましく、５００ｎｍ以下であることがより好ましく、２００ｎｍ以下であることが最も好ましい。研磨剤の平均粒径が１μｍを超えると、研磨剤の比表面積が小さくなり、基板１表面を効果的に研磨しにくくなる。また、平均粒径の下限は基板表面への研磨パッドのうねりの影響を少なくする効果を容易に得るために１００ｎｍ以上が好ましく、１２０ｎｍがより好ましく、１５０ｎｍが最も好ましい。
【００６８】
表面粗さ仕上げ加工工程にて使用する研磨パッドは、表面うねり修正加工工程で使用した研磨パッド３と異なる研磨パッド（以下、第二の研磨パッドともいう。）であり、表面うねり修正加工工程で使用した研磨パッド３よりＪＩＳ  Ｋ  ６２３５による硬度が低い。
【００６９】
ＪＩＳ  Ｋ  ６２３５における硬度が７０未満の研磨パッド（第二の研磨パッド）で基板１表面を研磨することにより、基板１表面の表面粗さを減少（より平滑化）させやすくなる。硬度が７０以上の第二の研磨パッドで基板１の表面を研磨すると、基板１の表面にスクラッチなどが発生し易くなる。
【００７０】
したがって、本工程にて使用する第二の研磨パッドのＪＩＳ  Ｋ  ６２３５による硬度は、７０未満であることが好ましく、６０以下であることがより好ましく、５０以下であることが最も好ましい。第二の研磨パッドは、不織布の表面にナップ層を形成したスエードパッドまたはＰＥＴシートの上にＮＡＰ層を形成したスエードパッドが好ましい。
【００７１】
表面粗さ仕上げ加工工程では、図１および図２に示したような表面うねり修正加工工程と同様の装置にて行うことができる。第一の研磨パッド３の代わりに第二の研磨パッドを用い、研磨剤を分散させたスラリーを導入しながら基板１表面との面荷重を８０ｇ／ｃｍ２以下になるように研磨する。表面粗さ仕上げ加工工程の研磨機の回転数は、基板１の材質等に応じて適宜変更できるが、５０ｒｐｍを超えると、研磨機に回転ムラや振動が起こりやすくなり、それによって平坦度が悪化する傾向となりやすいため、上限は５０ｒｐｍであることが好ましく、４８ｒｐｍであることがより好ましく、４５ｒｐｍであることが最も好ましい。また、回転数が低いと加工に長い時間を要し、効率的で無いため、研磨機の回転数の下限は２０ｒｐｍであることが好ましく、２３ｒｐｍであることがより好ましく、２５ｒｐｍであることが最も好ましい。
【００７２】
平坦度修正加工工程終了後、表面うねり修正加工工程を行い、表面うねり修正加工工程終了後、表面粗さ仕上げ加工工程を行った際の基板１の表面性状は、高精度な表面性状を有する基板が求められる技術分野においての適用が容易となるために、基板１表面の平坦度が１０００ｎｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以下であることがより好ましく、特にＥＵＶＬ技術分野への適用が容易となるためには、４００ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、基板１表面の十点平均粗さは、高精度な表面性状を有する基板１が求められる技術分野においての適用が容易となるために、１０ｎｍ以下であることが好ましく、７ｎｍ以下であることがより好ましく、特にＥＵＶＬ技術分野への適用が容易となるためには、６ｎｍ以下であることが最も好ましい。さらに、基板１表面のＲｍｓは、高精度な表面性状を有する基板１が求められる技術分野においての適用が容易となるために、１ｎｍ以下であることが好ましく、０．５ｎｍ以下であることがより好ましく、特にＥＵＶＬ技術分野への適用が容易となるためには、０．２ｎｍ以下であることが最も好ましい。
【００７３】
［基板の用途］
本発明の基板１の製造方法によって得られた基板１は、上記三種類の研磨方法により、基板１表面は平坦度に優れ、表面欠陥がないことから、例えば、半導体露光用マスク、半導体露光ミラー、ハードディスク磁気ヘッドの浮上高テスト用ディスク、および医薬検査用基板等に使用することができる。上述した基板１の用途に用いられる場合、平坦度は１０００ｎｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以下であることがより好ましく、４００ｎｍ以下であることが最も好ましい。また、十点平均粗さは、１０ｎｍ以下となるように研磨することが好ましく、７ｎｍ以下となるように研磨することがより好ましく、６ｎｍ以下となるように研磨することが最も好ましい。さらに、表面粗さの最大値Ｒｍａｘが４ｎｍ以下であることが好ましい。Ｒｍｓは、１ｎｍ以下であることが好ましく、０．５ｎｍ以下であることがより好ましく、０．２ｎｍ以下であることが最も好ましい。
【実施例】
【００７４】
以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７５】
［実施例１］
基板として、ガラス（株式会社オハラ製「ＣＬＥＡＲＣＥＲＡＭ−Ｚ  ＨＳ」）を使用し、縦１５２ｍｍ横６．３５ｍｍになるようにダイヤモンドカッターで研削した。研削した基板をラップ処理にて粗研磨した。なお、このときのＲｍｓは、２００００ｎｍであった。
【００７６】
＜平坦度修正加工工程＞
粗研磨した基板についてＺｙｇｏ社のＶｅｒｉＦｉｒｅ−ＡＴを用いて表面形状を測定し、予め測定した研磨レートのデータと共に研磨装置（ＱＥＤ社製Ｑ２２−Ｙ）に入力し、当該研磨装置を用いてＭＲＦ加工をし、平坦度修正を行った。研磨スラリーは、ＱＥＤ社製Ｄ−２０であった。
【００７７】
平坦度修正加工工程（ＭＲＦ加工法）終了後、基板表面の平坦度を測定したところ、平坦度は、１００ｎｍであり、十点平均粗さは、６．５ｎｍであり、Ｒｍｓは、０．８２ｎｍであった。
【００７８】
＜表面うねり修正加工工程＞
平坦度修正加工工程終了後、表面うねり修正加工工程を行った。ＪＩＳ  Ｋ  ６２３５による硬度が８７の研磨パッドにより、平均粒径が８０ｎｍのコロイダルシリカを水に分散させながら供給し、研磨パッドを３０ｒｐｍで回転させながら研磨機（田向社製１２Ｂ）を使用して２０分間研磨した。なお、研磨パッドは、酸化セリウム粒子を含有する硬質発泡ウレタン樹脂からなり、かさ密度は０．４９ｇ／ｃｍ３であった。なお、研磨パッドは、酸化セリウム含有硬質発泡ウレタンからなるものを使用した。
【００７９】
表面うねり修正加工工程終了後、基板表面の表面粗さを測定したところ、基板表面の平坦度は、１２０ｎｍであり、十点平均粗さは、４．６ｎｍであり、Ｒｍｓは、０．３４ｎｍであった。
【００８０】
＜表面粗さ仕上げ加工工程＞
表面うねり修正加工工程終了後、表面粗さ仕上げ加工工程を行った。第二の研磨パッドにより、平均粒径が０．２μｍの酸化セリウム研磨剤を水に分散させながら供給し、面荷重が６０ｇ／ｃｍ２となるように第二の研磨パッドを３０ｒｐｍで回転させながら研磨機（スピードファム社製１５Ｂ−５Ｐ）を使用して１０分間研磨した。なお、第二の研磨パッドは、表面うねり修正加工工程で使用した研磨パッドと同一の構成材料であり、ＪＩＳ  Ｋ  ６２３５における硬度は６５であった。なお、第二の研磨パッドは、不織布の表面にナップ層を形成したスエードパッドを使用した。
【００８１】
表面粗さ仕上げ加工工程終了後、基板表面の表面粗さを測定したところ、基板表面の平坦度は、１７０ｎｍ、十点平均粗さは、５ｎｍであり、Ｒｍｓは、０．１５ｎｍであった。
【００８２】
［実施例２から９］
実施例２から９は、表１に示したように表面うねり修正加工工程において、研磨パッドの硬度やかさ密度を変え、表面粗さ仕上げ加工工程において、第二の研磨パッドの硬度やかさ密度および研磨時間を変えた以外は実施例１と同様に行った。
【００８３】
［比較例１から５］
比較例１から４は、表面うねり修正加工工程を行わなかった以外は実施例１と同様に行った。また、比較例５では、表面うねり修正加工工程でのＪＩＳ  Ｋ  ６２３５による硬度が６７の研磨パッドにより、平均粒径が０．２μｍの酸化セリウムを水に分散させながら供給し、研磨機（スピードファム社製１５Ｂ−５Ｐ）を使用して２０分間研磨した。なお、研磨パッドは、酸化セリウム粒子を含有する硬質発泡ウレタン樹脂からなり、かさ密度は０．３８ｇ／ｃｍ３であった。なお、表１、２中のＣＣＺとは、基板（株式会社オハラ製「ＣＬＥＡＲＣＥＲＡＭ−Ｚ  ＨＳ」）を指す。
【００８４】
【表１】
2008142802.tif 000003
【００８５】
【表２】
2008142802.tif 000004
【００８６】
表１より、本発明の製造方法によれば、平坦度に優れ、表面粗さが平滑でかつうねりのない基板、すなわち、平坦度に優れ、十点平均粗さおよびＲｍｓが小さい基板を提供することができることがわかる。
【００８７】
また、表２より、比較例１から５では、うねりのある基板となっていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】表面うねり修正加工工程および表面粗さ仕上げ加工工程にて使用する装置の概略図である。
【図２】表面うねり修正加工工程および表面粗さ仕上げ加工工程にて使用する装置の断面概略図である。
【符号の説明】
【００８９】
１      基板
２      基盤
３      研磨パッド（第一の研磨パッド）
４      キャリア
【図１】
2008142802.tif 000005
【図２】
2008142802.tif 000006