JP4267333B2

JP4267333B2 - Manufacturing method of large synthetic quartz glass substrate

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Publication number: JP4267333B2
Application number: JP2003015513A
Authority: JP
Inventors: 由紀夫柴野; 悟三原田; 修平上田; 厚渡部; 正樹田畑
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2003-01-24
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2023-01-24
Also published as: JP2003292346A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォトマスク用合成石英ガラス基板、特にＴＦＴ液晶パネルに用いられる基板などとして好適な大型合成石英ガラス基板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にＴＦＴ液晶パネルは、ＴＦＴ素子が組み込まれているアレイ側基板とカラーフィルターを装着した基板の間に液晶を封入し、電圧をＴＦＴでコントロールして液晶の配向を制御するアクティブ方法が採られている。
【０００３】
アレイ側の製造の際には、大型フォトマスクと呼ばれる回路の書かれた原版を光露光により無アルカリ等のマザーガラスに何層も焼き付けるという方法が採られている。一方、カラーフィルター側も同様に染料含浸法と呼ばれるリソグラフィーを用いた方法で製造されている。アレイ側、カラーフィルター側のいずれの製造においても大型フォトマスク（非特許文献１：「フォトマスク技術のはなし」第１５１〜１５８頁、株式会社工業調査会、１９９６年８月２０日）が必要であり、精度のよい露光を実施するためこれら大型フォトマスクの材料としては線膨張係数の小さい合成石英ガラスが主として使用されている。
【０００４】
これまで液晶パネルはＶＧＡからＳＶＧＡ、ＸＧＡ、ＳＸＧＡ、ＵＸＧＡ、ＱＸＧＡと高精細化が進んでおり，１００ｐｐｉ（ｐｉｃｅｌｐｅｒｉｎｃｈ）クラスから２００ｐｐｉクラスの精細度が必要といわれており、これに伴いＴＦＴアレイ側の露光精度、特に重ね合わせ精度が厳しくなってきている。
【０００５】
また、低温ポリシリコンという技術でパネルを製造することも行われているが、この場合、パネルの画素とは別にガラスの外周部にドライバー回路等を焼付けるといった検討がなされており、より高精細の露光が要求されている。
【０００６】
一方、大型フォトマスク用基板については、その形状が露光精度に影響を及ぼすことが判っている。例えば図１のように、平坦度の異なる２つの大型フォトマスク用基板を用いて露光を行った場合には、光路の差よりパターンがはずれてしまうこととなる。即ち、図１（Ａ）、（Ｂ）において、点線は光が直進した時にマスクが理想平面時の路を示すが、図示した実線のように光がずれてしまうものである。また、焦点を結ぶ光学系を使用する露光機の場合、フォーカス位置が露光面からずれて解像度が悪くなるという現象もある。このため、更なる高精度露光のためには高平坦度大型フォトマスク用基板が望まれている。
【０００７】
また、一回の露光で多面取りを行い、パネルの生産性を向上させる目的から、対角長で１５００ｍｍといった大サイズフォトマスク基板の要求も出てきており、大サイズ、且つ高平坦度が同時に求められている。
【０００８】
一般的に大型フォトマスク用基板の製造は、板状の合成石英をアルミナ等の遊離砥粒を水に懸濁させたスラリーを用いてラップし、表面の凹凸を除去した後、酸化セリウム等の研磨材を水に懸濁させたスラリーを用いてポリッシュするという方法がとられている。この際使用する加工装置としては、両面加工機や片面加工機等が使用されている。
【０００９】
しかしながら、これらの加工方法では基板自身が加工定盤に押し付けられたときに発生する弾性変形に対する反発力を平坦度修正に利用しているため、基板サイズが大きくなったときは反発力が著しく低下して、基板表面のなだらかな凹凸を除去する能力は低くなるという欠点を有していた。図２(Ａ)は、基板１の垂直保持時の形状、(Ｂ)は、加工中の基板１の形状で加工時に定盤に倣っていることを示している。(Ｃ)はこのときの基板１の弾性変形に対する反発力を示しており、この力の分（ΔＰ）だけ他の個所より多く加工されることとなる。
また、平面研削装置を使用して平坦度を向上させるということも一般的に行われている。
【００１０】
一般的に平面研削装置は、被加工物設置テーブルと加工ツールとの一定の間隔に被加工物を通過させて加工ツールで被加工物の一定間隔以上の部分を除去するという方法を採っている。この場合、被加工物の裏面の平坦度が出ていないと加工ツールの研削抵抗により被加工物は被加工物設置テーブルに押し付けられるため、結果的に表面の平坦度は裏面の平坦度に倣うこととなり、平坦度改善はできないのが現状である。
【００１１】
このため、大型フォトマスク用基板では基板内の厚さバラツキを押さえることは容易であっても、高平坦度を得ることは非常に困難な状況にあり、従来技術で得られた基板の平坦度は基板サイズにもよるが、平坦度／基板対角長がせいぜい１０×１０^-6程度でしかなかった。
【００１２】
このため、現在供給されているＴＦＴ露光用大型フォトマスク用基板の平坦度は３３０×４５０ｍｍサイズの基板で４μｍ、平坦度／対角長が７．３×１０^-6が限界であり、更に大きな基板でも７．３×１０^-6以下は存在しないのが現状である。
【００１３】
また、従来行われているラップ加工では、前述した通り、加工中の基板の弾性変形に対する反発力が平坦度修正の原動力となっているため、平坦度の悪いものは比較的短時間で平坦度が改善する傾向にある。しかしながら、平坦度がよくなるにつれ弾性変形量が小さく反発力も小さいため、平坦度はなかなか向上しないこととなり、現実問題として加工取り代だけが多くなり、高平坦度の基板を取得することはできなかった。これは、平面研削の場合でも同様である。
【００１４】
【非特許文献１】
「フォトマスク技術のはなし」第１５１〜１５８頁、株式会社工業調査会、１９９６年８月２０日
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、これまでにない高平坦度の大型フォトマスク用基板等の大型合成石英ガラス基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、基板の凸部分だけを部分的に加工除去することにより、安定して高平行度及び高平坦度の大型フォトマスク用基板等の大型合成石英ガラス基板を得ることができることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【００１８】
従って、本発明は、以下の大型合成石英ガラス基板の製造方法を提供する。
（Ｉ）予め対角長が５００ｍｍ以上で厚みが１〜２０ｍｍの大型合成石英ガラス基板の表裏面の平坦度及び平行度をこの大型合成石英ガラス基板を垂直保持して測定し、この測定データを基板内の各点での高さデータとしてコンピューターに記憶させ、このデータをもとに基板の表面及び裏面について最も凹んだ点に高さが合うようにサンドブラストを除く加工ツールの滞在時間を個々に計算した後、次にこのように平坦度加工した後の平行度を前記滞在時間より計算し、この計算値より基板の最も薄い部分に厚みが合うように前記加工ツールの滞在時間を計算し、これら３つの加工ツールの滞在時間の計算値より前記加工ツールの最終的な滞在時間を求め、これに基づいて両面の加工を行って、上記大型合成石英ガラス基板の表裏面の平坦度及び平行度を高めた後、最後に基板表面仕上げのためのポリッシュを行って、表裏面の平坦度／対角長がそれぞれ６．０×１０^-6以下であると共に、平行度が１０μｍ以下である対角長が５００ｍｍ以上で厚みが１〜２０ｍｍの大型合成石英ガラス基板を得ることを特徴とする大型合成石英ガラス基板の製造方法。
（ＩＩ）部分除去方法が、研削、ラップ及び研磨のいずれか１以上の方法であることを特徴とする（Ｉ）記載の大型合成石英ガラス基板の製造方法。
（ＩＩＩ）基板及び／又は加工ツールを移動させて、基板表面の任意の位置を除去することを特徴とする（Ｉ）又は（ＩＩ）記載の大型合成石英ガラス基板の製造方法。
（ＩＶ）大型基板が、大型フォトマスク用基板又はＴＦＴ液晶のアレイ側基板であることを特徴とする（Ｉ）乃至（ＩＩＩ）のいずれか１項記載の大型合成石英ガラス基板の製造方法。
（Ｖ）加工ツールによる凸部分及び厚い部分の除去後、両面ポリッシュ装置を用いて両面ポリッシュを行う（Ｉ）乃至（ＩＶ）のいずれか１項記載の大型合成石英ガラス基板の製造方法。
【００１９】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の大型合成石英ガラス基板（以下、大型基板という）はフォトマスク基板、ＴＦＴ液晶のアレイ側基板等として用いられるもので、対角長が５００ｍｍ以上、好ましくは５００〜２０００ｍｍの寸法を有するものである。なお、この大型基板の形状は、正方形、長方形、円形等であってよく、円形の場合、対角長とは直径を意味する。また、この大型基板の厚さは１〜２０ｍｍ、特に５〜１２ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
本発明の大型基板は、その平坦度／基板対角長が６．０×１０^-6以下の高平坦なものであり、特に４．０×１０^-6以下であることが好ましい。なお、その下限は特に制限されないが、通常２．０×１０^-6である。
【００２１】
また、本発明の大型基板の平行度は５０μｍ以下、特に１０μｍ以下であることが好ましい。なお、上記平坦度及び平行度の測定は、フラットネステスター（黒田精工社製）によるものである。
【００２２】
このような大型基板を得るには、まず大型基板の板材の平坦度測定を行う。原料となる板材は、はじめに両面ラップ装置にて板の平行度（基板内の厚さバラツキ精度）を出しておくことが好ましい。これは基板の平行度が悪い場合には後工程の両面加工により厚い部分は多く除去されるため、両面加工により平坦度が悪化するため平行度を整えておく必要があるためである。従って、基板の平行度が悪い場合には、予め平坦度及び平行度（基板の厚さバラツキ）を測定することが好ましく、これにより基板の厚みを整えるためのラップ工程と平坦度を修正する工程を１つにまとめることができ、簡便且つ経済的になる。なお、平坦度の測定は板材の自重変形を除くため、垂直保持して測定する。
【００２３】
次に、この測定データを基板内の各点での高さデータとしてコンピューターに記憶させる。このデータをもとに、凸部分に加工ツールを持っていき、基板内で最も凹んだ点に高さが合うように、加工ツールの滞在時間をコントロールして加工を行う。例えば加工ツールがサンドブラストの場合、測定したデータをもとに凸部分ではサンドブラストノズルの移動速度を遅くして滞留時間を長くする一方、低い部分では逆にサンドブラストノズルの移動速度を速くして滞留時間を短くするといったように滞在時間をコントロールして、加工を行うことができる。
なお、基板の平行度が悪い場合には、基板の表面、裏面について個々に計算した後、次に加工後の平行度を前記滞在時間より計算し、この計算値より基板の最も薄い部分に厚みが合うよう加工ツールの滞在時間を計算する。この３つの計算値より最終的な加工ツールの滞在時間を求め、例えば加工ツールがサンドブラストの場合、サンドブラストノズルの移動速度を遅くしたり速くしたりして滞在時間をコントロールして、加工を行うことができる。
【００２４】
また、ノズル移動速度、エアー圧力を一定にし、基板とサンドブラストノズル間の距離をコントロールすることでも加工可能である。これはサンドブラストノズルと基板面との距離が近い場合は加工速度が速く、遠い場合は加工速度が遅いという加工特性を利用したものである。
【００２５】
更には、ノズル移動速度は一定とし、サンドブラストノズルよりのエアー吹き付け圧力を基板の凸部分で大きくし、凹部分で弱くするといった圧力コントロールでも目的は達成できる。
【００２６】
なお、基板の表面、裏面のそれぞれを平坦化する場合は、原料となる板材の表面、裏面それぞれの平坦度を測定し、高さデータをコンピューターに記憶させ、表面における最も凹んだ点に高さが合うように凸部分を加工除去して表面の平坦加工を行う一方、裏面における最も凹んだ点に高さが合うように凸部分を加工除去して裏面の平坦加工を行えばよい。
【００２７】
平行度修正及び平坦修正加工方法として、例えば加工ツールがサンドブラストノズルのような場合、図３の装置を用いて加工を行うことができる。ここで、図中１０は基板保持台、１１はサンドブラストノズルを示し、１２は砥粒の気流である。なお、１は基板である。
【００２８】
加工ツールは、Ｘ，Ｙ方向に任意に移動できる構造であり、移動についてはコンピューターで制御できるものである。また、Ｘ−θ機構でも加工は可能である。エアー圧力は、使用砥粒や加工ツール−基板間の距離と関係しており、一義的に決められず、除去速度と加工歪深さをみて調整することができる。
【００２９】
また、この製造方法では基板の凸部分及び厚い部分のみを選択的に除去するため、平坦度の悪い基板を確実に改善することが可能であり、加工ツールの精密制御により高平坦度基板を取得することができるだけでなく、ラフな制御により基板の平坦度改善を短時間で実現することができる。
【００３０】
使用する砥粒は特に制約はないが、＃６００〜＃３０００番のものが好ましい。＃６００より粒径の大きい砥粒では加工による歪が大きく、歪を除去するために後工程での取り代が大きくなり、元の板厚を厚くする必要があるため素材が多く必要となるので、経済的に不利になる場合がある。一方、＃３０００より粒径が小さい場合は、除去速度が遅くなることでサンドブラスト加工に時間がかかることになる場合が生じる。
【００３１】
一方、平坦加工方法における加工ツールとして、研削、ラップ、研磨のいずれかの方法を用いる場合、加工ツールはモーターで回転できる構造とし、且つ加工ツールへの圧力負荷はエアー等でかけることができる。
【００３２】
加工ツールは面接触タイプと線あるいは点接触タイプがあり、どちらを用いてもよいが、加工速度のコントロールという点では面接触タイプの方が好ましい。面接触タイプの加工ツールでは被加工物（大型基板）と接触する面積は、最大で６０ｃｍ²以下、特に４０ｃｍ²以下が好ましい。６０ｃｍ²を超えると、基板の各点における除去量の微妙なコントロールができないため高平坦度の基板取得が困難になるおそれがある。
【００３３】
更に、加工ツールの材質、サイズ、圧力負荷及び形状により加工除去速度が異なるため、予め使用する加工ツールを用いて加工特性を把握しておき、加工ツールの滞在時間に反映させる必要がある。
【００３４】
加工ツールの材質は、ＧＣ砥石、ＷＡ砥石、ダイヤモンド砥石、セリウム砥石、セリウムパット等、被加工物を加工除去できるものであれば種類は限定されないが、例えば、研削あるいはラップ加工用ツールで加工した後、ポリッシュ用の加工ツールで加工することが好ましい。
【００３５】
また、上記加工ツールによる精度（平坦度）修正は、精度修正直後の後工程で両面ラップ装置又は両面ポリッシュ装置を使用する場合、基板両面について行う必要がある。両面を処理しない場合、後工程の両面ラップ又はポリッシュにおいて未処理面の凹凸が平坦化処理面の精度を悪化させることとなる。例えば未処理面の凸部の裏面では、加工圧力が高くなりポリッシュ速度が早くなる。逆に、凹部の裏面では、加工圧力が低くなりポリッシュ速度が遅くなる。この結果、平坦化処理で平坦化され、精度修正された処理面が、その後の両面ラップ又はポリッシュによりかえって処理面の平坦度を悪化させることとなる。
【００３６】
なお、後工程が片面加工の場合、加工ツール修正面を基準面として未修正面について片面加工を行うことで、精度修正することも可能である。また、必要により、最後に基板表面仕上げのためのポリッシュを行うことで、本発明に係る基板を得ることも可能である。
【００３７】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、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。
【００３８】
［実施例１］
大きさ３３０×４５０ｍｍ（対角長：５５８ｍｍ）、厚さ５．３ｍｍの合成石英基板を不二見研磨材（株）製ＧＣ＃６００を用いて、遊星運動を行う両面ラップ装置で加工を行い、原料基板を準備した。このときの原料基板精度は、平行度は３μｍ、平坦度は２２μｍ（平坦度／対角長：３９×１０^-6）であり、中央部分が高い形状となっていた。
なお、平行度及び平坦度の測定は、黒田精工社製フラットネステスター（ＦＴＴ−１５００）を使用した。
そして、この板を図３に示す装置の基板保持台に装着した。この場合、装置は、モーターに加工ツールを取り付け回転できる構造と加工ツールにエアーで加圧できる構造のものを使用した。また、加工ツールは、Ｘ，Ｙ軸方向に基板保持台に対してほぼ平行に移動できる構造となっている。
加工ツールは、３０．６ｃｍ²（外径８０ｍｍφ、内径５０ｍｍφ）のドーナツ状のレジンボンドダイヤモンド砥石＃８００を使用した。
次に、加工ツールの回転数２０００ｒｐｍ、加工圧力３ｋＰａで被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このときクーラントとしてクレノートン社製クレカットを水に１００倍に希釈して使用した。
加工方法は、図４において矢印のように、Ｘ軸に平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは２０ｍｍピッチで移動させる方法を採った。この条件での加工速度は予め測定して、２０μｍ／ｍｉｎであった。
加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板外周部で３０ｍｍ／ｓｅｃとし、基板各部分での移動速度は基板各部分での加工ツールの必要滞在時間を求め、これから移動速度を計算して加工ツールを移動させ、両面の処理を行った。このときの加工時間は、１００分であった。
その後、基板を両面ポリッシュ装置で５０μｍポリッシュ後、平坦度を測定したところ、３．２μｍ（平坦度／対角長：５．７×１０^-6）であった。このときのフラットネス測定装置は黒田精工社製のフラットネステスターを使用した。
【００３９】
［実施例２］
実施例１と同様の合成石英基板を両面ポリッシュ機で５０μｍポリッシュする前に、外径８０ｍｍ、内径５０ｍｍの加工ツールにセリウムパットを貼り付けたツールを用い、酸化セリウムを水に１０重量％懸濁させたスラリーをかけながら加工を行った。この条件での加工速度は２μｍ／ｍｉｎであった。ツール移動条件はダイヤモンド砥石のツール移動条件と同様に決定した。このときの加工時間は、１２０分であった（合計２２０分）。その後、両面ポリッシュ装置で５０μｍポリッシュ後、平坦度を測定した結果、１．９μｍ（平坦度／対角長：３．４×１０^-6）であった。
【００４０】
［実施例３］
研削用加工ツールを使用せず、加工ツールとしてセリウムパットだけを使用し、加工を実施した以外は、実施例１と同じように行った。
【００４１】
［実施例４］
加工ツールを材質ＦＣＤ４５０に５ｍｍピッチで１ｍｍの溝を切ったラップ定盤とし、ラップ材としてＦＯ＃１０００を使用した以外は、実施例１と同じように行った。
【００４２】
［実施例５］
加工ツールとしてＧＣ＃３２０番砥石を用いた以外は、実施例１と同じように行った。
【００４３】
［実施例６］
加工ツールとしてＷＡ＃１０００砥石を用いた以外は、実施例１と同じように行った。
【００４４】
［実施例７］
基板サイズを大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０．３ｍｍとした以外は、実施例１と同じように行った。
【００４５】
［実施例８］
基板サイズを実施例７と同様の５２０×８００×１０．３ｍｍとした以外は、実施例２と同じように行った。
【００４６】
［実施例９］
加工ツール形状を３．９ｃｍ²（外径３０ｍｍφ、内径２０ｍｍφ）とした以外は、実施例１と同じように行った。
【００４７】
［実施例１０］
加工ツール形状を５０ｃｍ²（外径１００ｍｍφ、内径６０ｍｍφ）とした以外は、実施例１と同じように行った。
【００５５】
［実施例１１］
大きさ３３０×４５０ｍｍ（対角長：５５８ｍｍ）、厚さ５．４ｍｍの合成石英基板を準備した。このときの原料基板精度は、平行度は７０μｍ、平坦度は４０μｍの形状となっていた。
なお、平行度及び平坦度の測定は、黒田精工社製フラットネステスター（ＦＴＴ−１５００）を使用した。
そして、この板を図３に示す装置の基板保持台に装着した。この場合、装置は、モーターに加工ツールを取り付け回転できる構造と加工ツールにエアーで加圧できる構造のものを使用した。また、加工ツールは、Ｘ，Ｙ軸方向に基板保持台に対してほぼ平行に移動できる構造となっている。
加工ツールは、３０．６ｃｍ²（外径８０ｍｍφ、内径５０ｍｍφ）のドーナツ状のレジンボンドダイヤモンド砥石＃８００を使用した。
次に、加工ツールの回転数２０００ｒｐｍ、加工圧力３ｋＰａで被加工物上を移動させ、基板全面を加工した。このときクーラントとしてクレノートン社製クレカットを水に１００倍に希釈して使用した。
加工方法は、図４において矢印のように、Ｘ軸に平行に加工ツールを連続的に移動させ、Ｙ軸方向へは２０ｍｍピッチで移動させる方法を採った。この条件での加工速度は予め測定して、２０μｍ／ｍｉｎであった。
加工ツールの移動速度は、基板形状で最も低い基板外周部で３０ｍｍ／ｓｅｃとし、基板各部分での移動速度は基板各部分での加工ツールの必要滞在時間を求め、これから移動速度を計算して加工ツールを移動させ、両面の処理を行ったのち平坦度と平行度の測定を行った。このときの加工時間は、両面ラップでの平行度修正後、平坦度修正を行った場合の合計時間に対し８０％の時間であった。
【００５６】
［実施例１２］
加工ツールを材質ＦＣＤ４５０に５ｍｍピッチで１ｍｍの溝を切ったラップ定盤とし、ラップ材としてＦＯ＃１０００を使用した以外は、実施例１１と同じように行った。
【００５７】
［実施例１３］
基板サイズを大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０．３ｍｍとした以外は、実施例１１と同じように行った。
【００６３】
［比較例１］
実施例１と同様の合成基板を部分加工による精度修正を行わず、両面ラップ装置、両面研磨装置で加工し、ラップでは、不二見研磨材（株）製ＦＯ＃１０００を水に１０重量％懸濁させ、ラップスラリーとして使用した。研磨では酸化セリウムを水に１０重量％懸濁させ、研磨スラリーとして使用した。
【００６４】
［比較例２］
基板サイズが大きさ５２０×８００ｍｍ（対角長：９５４ｍｍ）、厚さ１０.３ｍｍの合成石英基板を使用した以外は、比較例１と同じように行った。
【００６５】
［比較例３］
加工ツールとして６３ｃｍ²（外径１２０ｍｍφ、内径８０ｍｍφ）とした以外は、実施例１と同じように行った。
【００６６】
以上の結果を表１〜３に示す。
【００６７】
【表１】

【００６９】
【表２】

【００７０】
【表３】

【００７１】
【発明の効果】
本発明の大型基板を露光に使用することで、露光精度、特に重ね合わせ精度及び解像度が向上するため、高精細な大型パネルの露光が可能となる。また、本発明の加工方法により安定して高平坦度の大型フォトマスク用基板を取得することが可能となる。パネル露光時のＣＤ精度（寸法精度）が向上することで微細パターンの露光が可能となり、パネルの歩留まりの向上にもつながる。更に、本発明の製造方法により平行度を整える工程と平坦度を整える工程とを１つにまとめることができ、製造に要する合計時間も短くなることで、経済的且つ高精度の大型基板を取得することが可能となる。また、本発明の加工方法を応用することで、任意の形状の表面形状を創生することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】フォトマスク用基板に露光した場合の光路を説明する図で、（Ａ）は上面が凹状、（Ｂ）は上面が凸状の基板の光路を示す。
【図２】基板を加工定盤でポリッシュするときの態様を示し、（Ａ）は基板の垂直保持時の形状を示す正面図、（Ｂ）は加工時に定盤に倣っている状態を示す正面図、（Ｃ）はそのときの下定盤での反発力を示す説明図である。
【図３】加工装置の概要を示す斜視図である。
【図４】加工ツールにおける移動態様を示す斜視図である。
【符号の説明】
１基板
１０基板保持台
１１サンドブラストノズル
１２砥粒の気流[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a synthetic quartz glass substrate for a photomask, a method of manufacturing a suitable large synthetic quartz glass substrate as such a substrate for use in particular TFT LCD panel.
[0002]
[Prior art]
In general, a TFT liquid crystal panel employs an active method in which liquid crystal is sealed between an array side substrate in which TFT elements are incorporated and a substrate on which a color filter is mounted, and the voltage is controlled by the TFT to control the alignment of the liquid crystal. It has been.
[0003]
At the time of manufacturing the array side, a method is employed in which a master plate on which a circuit called a large photomask is written is baked in layers on a non-alkali mother glass by light exposure. On the other hand, the color filter side is also manufactured by a method using lithography called a dye impregnation method. A large photomask (Non-Patent Document 1: “Nothing about photomask technology”, pages 151 to 158, Industrial Research Institute, Inc., August 20, 1996) is required for manufacturing both the array side and the color filter side. In order to perform accurate exposure, synthetic quartz glass having a small linear expansion coefficient is mainly used as a material for these large photomasks.
[0004]
Up to now, liquid crystal panels have advanced from VGA to SVGA, XGA, SXGA, UXGA, and QXGA, and it is said that a resolution of 100 ppi (pixel per inch) class to 200 ppi class is required. The exposure accuracy on the side, especially the overlay accuracy, is becoming stricter.
[0005]
Panels are also manufactured using a technique called low-temperature polysilicon, but in this case, a driver circuit or the like is baked on the outer periphery of the glass separately from the panel pixels. Exposure is required.
[0006]
On the other hand, it has been found that the shape of a large photomask substrate affects the exposure accuracy. For example, as shown in FIG. 1, when exposure is performed using two large photomask substrates having different flatness, the pattern is deviated due to the difference in optical path. That is, in FIGS. 1A and 1B, the dotted line indicates the path when the mask is in an ideal plane when the light travels straight, but the light is shifted as shown by the solid line in the figure. Further, in the case of an exposure machine that uses an optical system for focusing, there is also a phenomenon that the focus position is shifted from the exposure surface and the resolution is deteriorated. For this reason, a high-flatness photomask substrate is desired for further high-precision exposure.
[0007]
In addition, there is a demand for a large-sized photomask substrate with a diagonal length of 1500 mm for the purpose of improving the productivity of the panel by performing multiple exposures in a single exposure, and large size and high flatness are simultaneously achieved. It has been demanded.
[0008]
In general, large-sized photomask substrates are manufactured by wrapping plate-like synthetic quartz with a slurry of free abrasive grains such as alumina suspended in water, removing surface irregularities, and then using cerium oxide or the like. Polishing is performed using a slurry in which an abrasive is suspended in water. As a processing apparatus used at this time, a double-sided processing machine, a single-sided processing machine, or the like is used.
[0009]
However, in these processing methods, the repulsive force against the elastic deformation that occurs when the substrate itself is pressed against the processing platen is used to correct the flatness, so that the repulsive force decreases significantly when the substrate size increases. As a result, the ability to remove the gentle irregularities on the surface of the substrate is low. FIG. 2A shows the shape of the substrate 1 held vertically, and FIG. 2B shows that the shape of the substrate 1 being processed follows the surface plate during processing. (C) shows the repulsive force against the elastic deformation of the substrate 1 at this time, and the amount (ΔP) of this force is processed more than other parts.
It is also common practice to improve flatness using a surface grinding apparatus.
[0010]
Generally, the surface grinding apparatus employs a method in which a workpiece is passed at a fixed interval between the workpiece setting table and the processing tool, and a portion of the workpiece exceeding the fixed interval is removed by the processing tool. . In this case, if the flatness of the back surface of the work piece is not obtained, the work surface is pressed against the work piece setting table by the grinding resistance of the processing tool. As a result, the flatness of the front surface follows the flatness of the back surface. Therefore, the flatness cannot be improved at present.
[0011]
For this reason, it is very difficult to obtain high flatness even when it is easy to suppress the thickness variation in the substrate for a large photomask substrate, and the flatness of the substrate obtained by the prior art is very difficult. Depending on the substrate size, the flatness / diagonal length of the substrate was only about 10 × 10 ⁻⁶ at most.
[0012]
For this reason, the flatness of the large-sized photomask substrate for TFT exposure currently supplied is 4 μm on a 330 × 450 mm substrate, and the flatness / diagonal length is limited to 7.3 × 10 ^−6. At present, there is no substrate of 7.3 × 10 ⁻⁶ or less.
[0013]
In the conventional lapping process, as described above, the repulsive force against the elastic deformation of the substrate being processed is the driving force for correcting the flatness. Tend to improve. However, as the flatness is improved, the amount of elastic deformation is small and the repulsive force is small, so the flatness is not improved easily. As a practical matter, only the machining allowance is increased, and a substrate with high flatness cannot be obtained. . The same applies to surface grinding.
[0014]
[Non-Patent Document 1]
“The story of photomask technology”, pages 151-158, Industrial Research Institute, Inc., August 20, 1996.
[Problems to be solved by the invention]
[0016]
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the manufacturing method of large sized synthetic quartz glass substrates , such as a board | substrate for large photomasks of the high flatness which were not before.
[0017]
Means for Solving the Problem and Embodiment of the Invention
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have processed and removed only the convex portion of the substrate, thereby stably providing a large photomask substrate having high parallelism and high flatness. It has been found that a large synthetic quartz glass substrate can be obtained, and has led to the present invention.
[0018]
Accordingly, the present invention provides a method for producing a large-size synthetic quartz glass substrate below.
(I) previously diagonal length of flatness and parallelism of the front and back surfaces of the large-size synthetic quartz glass substrate thickness of 1~20mm at 500mm above measures this large synthetic quartz glass substrate is vertically held, the measurement data The height data at each point on the substrate is stored in the computer, and based on this data, the residence time of the processing tool excluding sandblasting is adjusted individually so that the height matches the most recessed points on the front and back surfaces of the substrate. After calculating, the parallelism after the flatness processing in this way is calculated from the stay time, and the stay time of the processing tool is calculated so that the thickness matches the thinnest part of the substrate from this calculated value, these three determined the final residence time of the processing tool than the calculated value of the residence time of the processing tool, performing processing of both sides on the basis of this, the front and back surfaces of the large-size synthetic quartz glass substrate Rights After increasing the degree and parallelism, and finally subjected to polishing for a substrate surface finish, with flatness / diagonal length of the front and back surfaces is 6.0 × 10 ^-6 or less, is 10μm or less parallelism A large synthetic quartz glass substrate having a diagonal length of 500 mm or more and a thickness of 1 to 20 mm is obtained.
( II ) The method for producing a large synthetic quartz glass substrate according to ( I ), wherein the partial removal method is any one or more of grinding, lapping and polishing.
( III ) The method for producing a large synthetic quartz glass substrate according to (I) or (II ), wherein the substrate and / or processing tool is moved to remove any position on the surface of the substrate.
( IV ) The method for producing a large synthetic quartz glass substrate according to any one of ( I ) to ( III ), wherein the large substrate is a large photomask substrate or a TFT liquid crystal array side substrate.
( V ) The method for producing a large synthetic quartz glass substrate according to any one of ( I ) to ( IV ), wherein double-side polishing is performed using a double-side polishing apparatus after removal of the convex portion and the thick portion by a processing tool.
[0019]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
Large synthetic quartz glass substrate of the present invention (hereinafter, referred to as a large substrate) is intended to be used as a photomask substrate, the TFT liquid crystal array-side substrate, a diagonal length of 500mm or more, preferably having dimensions 500~2000mm Is. The shape of the large substrate may be a square, a rectangle, a circle, or the like. In the case of a circle, the diagonal length means a diameter. The thickness of the large substrate is preferably 1 to 20 mm, particularly 5 to 12 mm.
[0020]
The large substrate of the present invention has a flatness / substrate diagonal length of 6.0 × 10 ⁻⁶ or less, and preferably 4.0 × 10 ⁻⁶ or less. The lower limit is not particularly limited, but is usually 2.0 × 10 ⁻⁶ .
[0021]
The parallelism of the large substrate of the present invention is preferably 50 μm or less, particularly preferably 10 μm or less. In addition, the measurement of the said flatness and parallelism is based on the flatness tester (made by Kuroda Seiko Co., Ltd.).
[0022]
In order to obtain such a large substrate, first, the flatness of the plate material of the large substrate is measured. It is preferable that the plate material used as a raw material is first provided with a parallelism of the plate (thickness variation accuracy in the substrate) by a double-sided lapping device. This is because when the parallelism of the substrate is poor, many thick portions are removed by the double-side processing in the subsequent process, and the flatness is deteriorated by the double-side processing, so that the parallelism needs to be adjusted. Therefore, when the parallelism of the substrate is poor, it is preferable to measure the flatness and the parallelism (substrate thickness variation) in advance, and thereby the lapping step for adjusting the thickness of the substrate and the step of correcting the flatness Can be combined into one, making it simple and economical. In addition, the flatness is measured by holding it vertically in order to exclude the deformation of the plate material by its own weight.
[0023]
Next, this measurement data is stored in a computer as height data at each point in the substrate. Based on this data, the processing tool is brought to the convex portion, and processing is performed by controlling the residence time of the processing tool so that the height matches the most concave point in the substrate. For example, when the processing tool is sandblasting, the sandblasting nozzle moving speed is slowed at the convex part based on the measured data to increase the residence time, while the sandblasting nozzle moving speed is increased at the lower part to increase the residence time. It is possible to perform processing by controlling the staying time so as to shorten the length.
In addition, when the parallelism of the substrate is poor, after calculating individually for the front surface and the back surface of the substrate, the parallelism after processing is then calculated from the stay time, and the thickness of the thinnest portion of the substrate is calculated from this calculated value. Calculate the dwell time of the machining tool so that The final processing tool stay time is obtained from these three calculated values. For example, when the processing tool is sandblasting, the processing time is controlled by slowing or increasing the sandblast nozzle moving speed. Can do.
[0024]
Processing can also be performed by keeping the nozzle moving speed and air pressure constant and controlling the distance between the substrate and the sandblast nozzle. This utilizes processing characteristics that the processing speed is high when the distance between the sandblast nozzle and the substrate surface is short, and the processing speed is low when the distance is long.
[0025]
Further, the object can be achieved even by pressure control in which the nozzle moving speed is constant and the air blowing pressure from the sandblast nozzle is increased at the convex portion of the substrate and weakened at the concave portion.
[0026]
When flattening the front and back surfaces of the substrate, measure the flatness of the front and back surfaces of the plate material, and store the height data in a computer. The convex portion may be processed and removed so as to match, and the front surface may be flattened, while the convex portion may be processed and removed so that the height matches the most concave point on the back surface.
[0027]
As a parallelism correction and flatness correction processing method, for example, when the processing tool is a sandblast nozzle, processing can be performed using the apparatus of FIG. Here, in the figure, reference numeral 10 denotes a substrate holder, 11 denotes a sandblast nozzle, and 12 denotes an air flow of abrasive grains. Reference numeral 1 denotes a substrate.
[0028]
The processing tool has a structure that can be arbitrarily moved in the X and Y directions, and the movement can be controlled by a computer. Processing can also be performed with an X-θ mechanism. The air pressure is related to the abrasive used and the distance between the processing tool and the substrate, and is not uniquely determined, and can be adjusted by looking at the removal speed and the processing strain depth.
[0029]
Moreover, since this manufacturing method selectively removes only the convex and thick portions of the substrate, it is possible to reliably improve the substrate with poor flatness, and obtain a high flatness substrate by precise control of the processing tool. In addition, the flatness of the substrate can be improved in a short time by rough control.
[0030]
The abrasive grains to be used are not particularly limited, but those of # 600 to # 3000 are preferable. Abrasive grains with a grain size larger than # 600 have a large strain due to processing, so that the machining allowance in the subsequent process becomes large in order to remove the strain, and it is necessary to increase the original plate thickness, so a lot of materials are necessary. May be economically disadvantageous. On the other hand, if the particle size is smaller than # 3000, the removal speed may be slow, and sandblasting may take time.
[0031]
On the other hand, when any one of grinding, lapping and polishing is used as a processing tool in the flat processing method, the processing tool can be rotated by a motor, and the pressure load on the processing tool can be applied by air or the like.
[0032]
There are two types of processing tools, the surface contact type and the line or point contact type, whichever may be used, but the surface contact type is more preferable in terms of controlling the processing speed. In the surface contact type processing tool, the area in contact with the workpiece (large substrate) is preferably 60 cm ² or less, particularly preferably 40 cm ² or less. If it exceeds 60 cm ² , it is difficult to obtain a substrate with high flatness because the removal amount at each point on the substrate cannot be finely controlled.
[0033]
Furthermore, since the processing removal speed varies depending on the material, size, pressure load, and shape of the processing tool, it is necessary to grasp the processing characteristics using the processing tool used in advance and reflect it in the stay time of the processing tool.
[0034]
The material of the processing tool is not limited as long as the workpiece can be processed and removed, such as a GC grindstone, a WA grindstone, a diamond grindstone, a cerium grindstone, and a cerium pad. For example, the material is machined with a grinding or lapping tool. Then, it is preferable to process with a polishing processing tool.
[0035]
Further, the accuracy (flatness) correction by the processing tool needs to be performed on both sides of the substrate when a double-sided lapping device or a double-sided polishing device is used in a subsequent process immediately after the accuracy correction. When both sides are not processed, the unevenness of the unprocessed surface in the double-sided lapping or polishing in the subsequent process will deteriorate the accuracy of the flattened surface. For example, on the back surface of the convex portion of the untreated surface, the processing pressure increases and the polishing speed increases. On the other hand, on the back surface of the recess, the processing pressure is lowered and the polishing speed is lowered. As a result, the processed surface that has been flattened by the flattening process and the accuracy of which has been corrected is deteriorated by the subsequent double-sided lapping or polishing.
[0036]
When the post-process is single-sided processing, it is possible to correct the accuracy by performing single-sided processing on the uncorrected surface using the processing tool correction surface as a reference surface. In addition, if necessary, the substrate according to the present invention can be obtained by performing polishing for finishing the substrate surface.
[0037]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
[0038]
[Example 1]
A synthetic quartz substrate having a size of 330 × 450 mm (diagonal length: 558 mm) and a thickness of 5.3 mm is processed with a double-sided lapping machine that performs planetary motion using GC # 600 manufactured by Fujimi Abrasive Co., Ltd. A raw material substrate was prepared. At this time, the accuracy of the raw material substrate was 3 μm for parallelism, 22 μm for flatness (flatness / diagonal length: 39 × 10 ⁻⁶ ), and the central portion had a high shape.
In addition, the flatness tester (FTT-1500) by Kuroda Seiko Co., Ltd. was used for the measurement of parallelism and flatness.
Then, this plate was mounted on the substrate holder of the apparatus shown in FIG. In this case, a device having a structure in which a processing tool can be attached to a motor and rotated and a structure in which the processing tool can be pressurized with air was used. Further, the processing tool has a structure that can move substantially parallel to the substrate holder in the X and Y axis directions.
As the processing tool, a doughnut-shaped resin bond diamond grindstone # 800 having a diameter of 30.6 cm ² (outer diameter 80 mmφ, inner diameter 50 mmφ) was used.
Next, the entire surface of the substrate was processed by moving the workpiece on the workpiece at a rotational speed of 2000 rpm and a processing pressure of 3 kPa. At this time, Klenotton Kurekat was diluted 100 times with water as a coolant.
As a processing method, as shown by an arrow in FIG. 4, a processing tool was continuously moved parallel to the X axis and moved in the Y axis direction at a pitch of 20 mm. The processing speed under these conditions was measured in advance and was 20 μm / min.
The moving speed of the processing tool is set to 30 mm / sec at the outermost peripheral portion of the substrate in the substrate shape, and the moving speed at each part of the substrate is calculated by calculating the moving speed from the required stay time of the processing tool at each part of the substrate. The processing tool was moved to process both sides. The processing time at this time was 100 minutes.
Thereafter, the substrate was polished with a double-side polishing apparatus by 50 μm, and the flatness was measured. As a result, it was 3.2 μm (flatness / diagonal length: 5.7 × 10 ⁻⁶ ). A flatness tester manufactured by Kuroda Seiko Co., Ltd. was used as the flatness measuring device at this time.
[0039]
[Example 2]
Before polishing 50 μm of the same synthetic quartz substrate as in Example 1 with a double-side polish machine, a tool in which cerium pad is attached to a processing tool having an outer diameter of 80 mm and an inner diameter of 50 mm is used, and cerium oxide is suspended by 10% by weight in water. Processing was carried out while applying the slurry. The processing speed under these conditions was 2 μm / min. The tool movement conditions were determined in the same manner as the tool movement conditions of the diamond grinding wheel. The processing time at this time was 120 minutes (a total of 220 minutes). Then, after polishing by 50 μm with a double-side polishing apparatus, the flatness was measured and found to be 1.9 μm (flatness / diagonal length: 3.4 × 10 ⁻⁶ ).
[0040]
[Example 3]
The same processing as in Example 1 was performed except that the grinding tool was not used and only cerium pad was used as the processing tool, and the processing was performed.
[0041]
[Example 4]
The processing was performed in the same manner as in Example 1 except that the processing tool was a lap surface plate in which a 1 mm groove was cut at a pitch of 5 mm in the material FCD450, and FO # 1000 was used as the wrapping material.
[0042]
[Example 5]
This was performed in the same manner as in Example 1 except that a GC # 320 grinding wheel was used as the processing tool.
[0043]
[Example 6]
The same operation as in Example 1 was performed except that a WA # 1000 grindstone was used as a processing tool.
[0044]
[Example 7]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the substrate size was 520 × 800 mm (diagonal length: 954 mm) and the thickness was 10.3 mm.
[0045]
[Example 8]
The same procedure as in Example 2 was performed except that the substrate size was set to 520 × 800 × 10.3 mm similar to that in Example 7.
[0046]
[Example 9]
The processing was performed in the same manner as in Example 1 except that the shape of the processing tool was 3.9 cm ² (outer diameter 30 mmφ, inner diameter 20 mmφ).
[0047]
[Example 10]
The processing was performed in the same manner as in Example 1 except that the shape of the processing tool was 50 cm ² (outer diameter 100 mmφ, inner diameter 60 mmφ).
[0055]
[Example 11 ]
A synthetic quartz substrate having a size of 330 × 450 mm (diagonal length: 558 mm) and a thickness of 5.4 mm was prepared. The accuracy of the raw material substrate at this time was such that the parallelism was 70 μm and the flatness was 40 μm.
In addition, the flatness tester (FTT-1500) by Kuroda Seiko Co., Ltd. was used for the measurement of parallelism and flatness.
Then, this plate was mounted on the substrate holder of the apparatus shown in FIG. In this case, a device having a structure in which a processing tool can be attached to a motor and rotated and a structure in which the processing tool can be pressurized with air was used. Further, the processing tool has a structure that can move substantially parallel to the substrate holder in the X and Y axis directions.
As the processing tool, a doughnut-shaped resin bond diamond grindstone # 800 having a diameter of 30.6 cm ² (outer diameter 80 mmφ, inner diameter 50 mmφ) was used.
Next, the entire surface of the substrate was processed by moving the workpiece on the workpiece at a rotational speed of 2000 rpm and a processing pressure of 3 kPa. At this time, Klenotton Kurekat was diluted 100 times with water as a coolant.
As a processing method, as shown by an arrow in FIG. 4, a processing tool was continuously moved parallel to the X axis and moved in the Y axis direction at a pitch of 20 mm. The processing speed under these conditions was measured in advance and was 20 μm / min.
The moving speed of the processing tool is set to 30 mm / sec at the outermost peripheral portion of the substrate in the substrate shape, and the moving speed at each part of the substrate is calculated by calculating the moving speed from the required stay time of the processing tool at each part of the substrate. After moving the processing tool and processing both sides, the flatness and parallelism were measured. The processing time at this time was 80% of the total time when the flatness correction was performed after the parallelism correction with the double-sided lapping.
[0056]
[Example 12 ]
The processing was performed in the same manner as in Example 11 except that the processing tool was a lap surface plate in which 1 mm grooves were cut at a pitch of 5 mm in the material FCD450, and FO # 1000 was used as the wrapping material.
[0057]
[Example 13 ]
The process was performed in the same manner as in Example 11 except that the substrate size was 520 × 800 mm (diagonal length: 954 mm) and the thickness was 10.3 mm.
[0063]
[Comparative Example 1]
The same synthetic substrate as in Example 1 was processed with a double-sided lapping device and a double-sided polishing device without performing accuracy correction by partial processing. In the lapping, FU # 1000 manufactured by Fujimi Abrasive Co., Ltd. Turbid and used as wrap slurry. In polishing, 10% by weight of cerium oxide was suspended in water and used as a polishing slurry.
[0064]
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Comparative Example 1 was performed except that a synthetic quartz substrate having a substrate size of 520 × 800 mm (diagonal length: 954 mm) and a thickness of 10.3 mm was used.
[0065]
[Comparative Example 3]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the processing tool was 63 cm ² (outer diameter 120 mmφ, inner diameter 80 mmφ).
[0066]
The above results are shown in Tables 1-3 .
[0067]
[Table 1]

[0069]
[Table 2]

[0070]
[Table 3]

[0071]
【The invention's effect】
By using the large substrate of the present invention for exposure, the exposure accuracy, particularly the overlay accuracy and resolution are improved, so that a high-definition large-sized panel can be exposed. In addition, a large photomask substrate having high flatness can be stably obtained by the processing method of the present invention. Improvement of CD accuracy (dimensional accuracy) at the time of panel exposure enables exposure of a fine pattern, which leads to improvement of panel yield. Furthermore, the process of adjusting parallelism and the process of adjusting flatness can be combined into one by the manufacturing method of the present invention, and the total time required for manufacturing is shortened, thereby obtaining an economical and highly accurate large-sized substrate. It becomes possible to do. Further, by applying the processing method of the present invention, it is possible to create a surface shape having an arbitrary shape.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining an optical path when a photomask substrate is exposed, in which FIG. 1A shows an optical path of a substrate whose upper surface is concave and FIG.
FIGS. 2A and 2B show a mode when a substrate is polished on a processing surface plate, FIG. 2A is a front view showing a shape of the substrate when held vertically, and FIG. FIG. 4C is an explanatory diagram showing the repulsive force on the lower surface plate at that time.
FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a processing apparatus.
FIG. 4 is a perspective view showing a movement mode in the processing tool.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 10 Substrate holder 11 Sand blast nozzle 12 Abrasive airflow

Claims

The flatness and parallelism of the front and back surfaces of a large synthetic quartz glass substrate having a diagonal length of 500 mm or more and a thickness of 1 to 20 mm are measured in advance by holding the large synthetic quartz glass substrate vertically, and this measurement data is stored in the substrate. After storing the height data at each point in the computer and calculating the residence time of the processing tool excluding sandblasting individually so that the height matches the most recessed points on the front and back surfaces of the substrate based on this data Then, the parallelism after the flatness processing is calculated from the stay time, and the stay time of the processing tool is calculated from the calculated value so that the thickness matches the thinnest part of the substrate. wherein from the calculated value of the residence time of the processing tool obtains a final residence time of the processing tool, performing processing of both sides on the basis of this, the flatness of the front and back surfaces of the large-size synthetic quartz glass substrate and After enhanced Gyodo, finally performing polishing for a substrate surface finish, with flatness / diagonal length of the front and back surfaces is 6.0 × 10 ^-6 or less, it is 10μm or less parallelism A method for producing a large synthetic quartz glass substrate, comprising obtaining a large synthetic quartz glass substrate having a diagonal length of 500 mm or more and a thickness of 1 to 20 mm.

Partial removal method, grinding method for producing a large-size synthetic quartz glass substrate according to claim 1, characterized in that the wrap and any one or more of the methods of polishing.

3. The method for producing a large synthetic quartz glass substrate according to claim 1, wherein an arbitrary position on the substrate surface is removed by moving the substrate and / or the processing tool.

Large substrate, claims 1 to 3 any one large synthetic quartz glass substrate manufacturing method according to, characterized in that an array-side substrate of the substrate or TFT LCD large-size photomask.

The method for producing a large-sized synthetic quartz glass substrate according to any one of claims 1 to 4 , wherein double-side polishing is performed using a double-side polishing apparatus after removal of the convex portion and the thick portion by the processing tool.