大尺寸合成石英玻璃衬底、评价方法、和制造方法技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸合成石英玻璃衬底、评价方法、和制造方法。该大尺寸合成石英玻璃衬底具有至少1,000mm的对角线长度。假设在衬底表面上限定有效范围，并且将有效范围划分为多个评价区域，使得所述评价区域彼此部分重叠，每个评价区域中的平坦度为至多3μm。从具有高平坦度和在衬底表面内的最小局部梯度的石英玻璃衬底制备大尺寸光掩模。

【技术实现步骤摘要】
大尺寸合成石英玻璃衬底、评价方法、和制造方法相关申请的交叉引用该非临时申请根据35U.S.C.§119(a)要求2017年5月8日在日本提交的专利申请号2017-092330的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及大尺寸合成石英玻璃衬底、评价方法以及制造方法。
技术介绍
随着通过光刻法使图案小型化的近来进展，对形成掩模的合成石英玻璃衬底的高平坦性的要求正在增加。在现有技术中，衬底平坦度的规范通常由衬底的整个前或后表面上的平坦度值确定。然而，在较大面积的掩模用于符合大尺寸显示器如平板显示器的领域中，不仅衬底应当在整个表面上具有低的平坦度，而且减少在衬底表面内的平坦度变化也是重要的。专利文献1公开了一种通过将衬底划分为多个部位并比较每个部位内的局部平坦度来评价衬底表面内的平坦度变化的方法。引文列表专利文献1：JP-A2004-200600(USP7,230,680)
技术实现思路
形成掩模的衬底具有高平坦度是重要的。即使在整个衬底上的平坦度落入特定规范内时，也存在整个衬底上的平坦度具有变化或不均匀性，并且该表面包括具有大起伏梯度的局部区域的情况。这导致沉积在衬底上的薄膜的不均匀性或者通过掩模曝光时聚焦的变化。在专利文献1的方法中，将晶片表面分成多个部位，并且在评价中使用每个部位的平坦度以使形状接近期望的形状。由于部位不是重叠而是分开的，因此没有评价部位之间的平坦度例如位于部位侧面的局部起伏梯度。本专利技术的一个目的是提供一种大尺寸合成石英玻璃衬底，它在该衬底表面中具有高的平坦度和最小的局部梯度，因此它可用作起始衬底以形成允许以高精度曝光的掩模；一种评价方法；和一种制造方法。专利技术人已经发现以下内容。在用作形成掩模的起始衬底的大尺寸合成石英玻璃衬底中，在前表面和/或后表面上限定有效范围。将有效范围划分为多个评价区域，使得评价区域彼此部分重叠。基于每个评价区域内的平坦度数据以及一个评价区域内的平坦度和与所述一个评价区域重叠的另一个评价区域内的平坦度之间的进一步差异数据来评价平坦度是有效的。通过基于评价结果确定抛光中的材料去除量并根据确定的量局部抛光该衬底表面，获得大尺寸合成石英玻璃衬底表面，其在衬底表面中具有高平坦度和最小局部梯度，使得它可用作起始衬底以形成允许以高精度曝光的掩模。一方面，本专利技术提供一种具有前表面和后表面以及至少1,000mm的对角线长度的大尺寸合成石英玻璃衬底，其中在前表面和/或后表面上限定有效范围，该有效范围被划分成多个评价区域，使得评价区域彼此部分重叠，并且每个评价区域中的平坦度为至多3μm。在一个优选实施方案中，衬底是矩形的，有效范围是通过去除从衬底表面的每侧延伸10mm的带而限定在衬底表面上的矩形范围，该矩形范围具有两对相对侧边，评价区域由该有效范围的一对相对侧边和平行于另一对相对侧边的两条直线划定，且沿着所述一对相对侧边具有100至300mm的宽度。在一个优选实施方案中，对于每个评价区域，在该评价区域与重叠评价区域中最接近的一个之间的重叠面积为每个评价区域的面积的50％至98％。在一个优选实施方案中，对于每个评价区域，在该评价区域和重叠的评价区域中最接近的一个之间的平坦度差异为至多0.8μm。另一方面，本专利技术提供了一种用于评价具有前表面和后表面以及至少1,000mm的对角线长度的大尺寸合成石英玻璃衬底的平坦度的方法，其中在前表面和/或后表面上限定有效范围，该方法包括以下步骤：将有效范围划分成多个评价区域，使得评价区域彼此部分重叠，测量每个评价区域内的平坦度，以及任选地计算一个评价区域中的平坦度和与所述一个评价区域重叠的另一个评价区域中的平坦度之间的差异。另一方面，本专利技术提供了一种制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，包括以下步骤：根据上述方法评价大尺寸石英玻璃衬底的平坦度，基于所测量的平坦度确定抛光中的材料去除量，以及根据确定的抛光中的材料去除量局部抛光石英玻璃衬底的表面。在又一方面，本专利技术提供了一种用于制造大尺寸合成石英玻璃衬底的方法，包括以下步骤：根据上述方法评价大尺寸石英玻璃衬底的平坦度，基于所测量的平坦度和平坦度差异确定抛光中的材料去除量，以及根据确定的抛光中的材料去除量局部抛光石英玻璃衬底的表面。本专利技术的有益效果提供了在衬底表面内具有高平坦度和最小局部梯度的大尺寸合成石英玻璃衬底。该衬底用于形成用于面板曝光的大尺寸光掩模，使得能够以改善的临界尺寸(CD)精度曝光精细尺寸的图案。附图说明作为唯一的图，图1示意性地示出了将有效范围划分为多个评价区域的一种示例性划分。具体实施方式通常通过如下方式制备用作形成掩模的起始衬底的大尺寸合成石英玻璃衬底：提供由直接或间接工艺所制备的合成石英玻璃块，通过例如线锯的方式将玻璃块切成预定厚度，外形机加工至预定尺寸，研磨，打磨，粗抛光和精抛光。这样获得的石英玻璃衬底通常成形为对角线长度为至少1,000mm且优选厚度为5至30mm的矩形板材。在这个意义上，衬底有前表面和后表面和四个侧面。典型地，石英玻璃衬底具有最大3,500mm的对角线长度。石英玻璃衬底在其整个表面上具有在前表面或后表面上优选至多30μm，更优选至多20μm，并且甚至更优选至多10μm的平坦度，以及在前表面和后表面之间优选至多30μm，更优选至多20μm，甚至更优选地至多10μm的平行度。在衬底的前表面和后表面的每一个上限定有效范围。特别地，有效范围是排除外周围部分的衬底表面的范围，并且更特别是通过从衬底表面排除从每侧延伸10mm的带而限定在衬底表面上的范围。在其中大尺寸合成石英玻璃衬底是矩形的一个实施方案中，通过去除从每侧延伸10mm的带而限定矩形范围。值得注意的是，矩形范围有两对相对的侧边。根据本专利技术，将石英玻璃衬底的前表面和/或后表面上的有效范围划分为多个评价区域，使得评价区域彼此部分重叠，例如，任何评价区域位于整体有效范围中。例如，与矩形大尺寸合成石英玻璃衬底一起描述划分评价区域的方式。如图1所示，一个评价区域由衬底表面S上的有效范围E的一对相对侧边和平行于有效范围E的另一对相对侧边的两条直线(特别是两条直线包括另一对相对侧边本身)划定。在这种情况下，所有评价区域都是矩形的并且以评价区域1,2,3，...，n的顺序沿着一对相对侧边来并置。每个评价区域沿着一对相对的侧边具有至少100mm的宽度，尤其是至少150mm并且至多300mm，尤其是至多250mm的宽度。优选地，宽度在所有评价区域中是相同的。即，评价区域优选以相同的间距划分。一对相对侧边(评价区域沿其并置)可以在矩形衬底的任一较长侧边或较短侧边上，优选在便于计算抛光量或测量平坦度的方向上，例如抛光工具的移动方向或在平坦度测量期间的轴向方向。随着评价区域之间的重叠程度增加，评价区域的总数增加，这是有利的，因为获得具有高平坦度和在衬底表面内的最小局部梯度的大尺寸合成石英玻璃衬底，但是不利的是评价和加工需要更长的时间。随着评价区域之间重叠程度的降低，评价区域的总数量减少，这是有利的，因为用于评价和加工的时间更短，但是对于获得具有高平坦度和在衬底表面内的最小局部梯度的大尺寸合成石英玻璃衬底无效。因此，根据期望的平坦度和加工时间选择适当的重叠度。从这个观点来看，优选地确定评价区域之间的重叠程度，使得对于每个评价区域，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有前表面和后表面以及至少1,000mm的对角线长度的大尺寸合成石英玻璃衬底，其中在所述前表面和/或后表面上限定有效范围，将所述有效范围划分为多个评价区域使得所述评价区域彼此部分重叠，并且每个评价区域中的平坦度为至多3μm。

【技术特征摘要】
2017.05.08 JP 2017-0923301.一种具有前表面和后表面以及至少1,000mm的对角线长度的大尺寸合成石英玻璃衬底，其中在所述前表面和/或后表面上限定有效范围，将所述有效范围划分为多个评价区域使得所述评价区域彼此部分重叠，并且每个评价区域中的平坦度为至多3μm。2.根据权利要求1所述的石英玻璃衬底，其中所述衬底为矩形，所述有效范围为通过去除从衬底表面的每侧延伸10mm的带而限定在所述衬底表面上的矩形范围，所述矩形范围具有两对相对的侧边，所述评价区域由有效范围的一对相对侧边和与另一对相对侧边平行的两条直线划定，且沿着一对相对侧边具有100至300mm的宽度。3.根据权利要求1所述的石英玻璃衬底，其中对于每个评价区域，所述评价区域与重叠的评价区域中最接近的一个之间的重叠面积为每个评价区域的面积的50％至98％。4.根据权利要求1所述的石英玻璃衬底，其中对于每个评价区域，所述评价区域与重叠的评价区域中...

【专利技术属性】
技术研发人员：石塚洋行，渡部厚，原田大实，竹内正树，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP