独立行政机构国立产业技术综合研究所[会长中钵良二]（以下简称“AIST”）测量标准研究部[研究部部长千叶浩一]长度标准实验室长度测量部实验室主任鲇洋一、首席研究员近藤义德与技术有限公司[总裁山内一秀]（以下简称“技术公司”）平坦度 λ/100超高精度平板玻璃基板（约63nm：相当于关东平原宽度约5mm的凹凸）。
新开发的超高精度平面玻璃基板配备超高精度平面度测量装置（SDP：扫描偏转轮廓仪)开发的评估技术，并在集成到设备中时实现了λ/100的平坦度。目前，制造现场使用的平坦度测量装置的测量精度约为λ/20（约32 nm），但如果采用这种超高精度平板玻璃基板作为基准板，测量精度将提高到λ/100左右。通过提高制造现场测量和评估平面度的精度，预计平面镜和棱镜等各种光学部件的加工精度将会提高。
该技术的详细内容将于2014年9月16日至18日在鸟取大学（鸟取县鸟取市）举行的精密工程学会上公布。
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新开发的超高精度平面基板（直径100毫米）（左）及其平面形状测量结果（右）
红色部分（靠近外周）和最凹的蓝色部分（靠近中心）之间的不均匀度差异小于6纳米。 |
高精度平面基板用于例如半导体和平板显示器的曝光设备面膜基材和反射器等，是影响其性能的重要基础技术。此外，测量纳米级不均匀度的设备，例如硅晶圆平坦度测量设备，需要高精度的平坦基板作为测量参考。这些平面基板所需的精度逐年提高，下一代半导体曝光设备（EUV）需要更高精度的掩模基板。
为了制造平坦的基板，不仅需要基板表面的研磨技术，还需要测量（评价）技术。然而，迄今为止，还没有针对λ/100级别的超高精度平面基板的测量和评估技术，并且状态是“无法测量的东西无法制造。”
AIST，作为一个国家标准组织，斐索干涉仪提供世界上最精确的平面度作为标准，但近年来，我们一直致力于开发使用角度测量的新方法的平面度测量技术，旨在实现更高的精度。
另一方面，Technical Co, Ltd正在致力于提高作为其制造和销售的各种光学元件标准的平面基板的精度，并拥有自己的抛光技术。然而，由于很难高精度地评估抛光平面，因此所能达到的精度受到限制。
这项开发旨在通过结合AIST的测量技术和Technical的抛光技术来制造超高精度平面基板。
此时物体表面的局部角度分布为自准直仪的角度测量装置进行测量来确定物体表面的平面形状（凹凸）。并对获得的角度分布进行积分。与斐索干涉仪不同，该方法不需要平面作为参考，平坦度测量精度仅由角度测量精度决定。图1所示为新开发的超高精度平面度测量装置（SDP）的示意图和外观。采用市售的自准直仪作为角度测量装置，其发射的角度测量光束为五角大楼镜子移动五边形镜来扫描光束在样品表面上的位置，并从反射光束的位置测量局部角分布。尽管新开发的设备具有非常简单的测量原理和设备配置，但它实现了对于300毫米直径小于±1纳米的极高平坦度测量再现性。
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| 图1超高精度平面度测量装置(SDP)示意图(左)及其外观(右) |
SDP 还可以提高现有斐索干涉仪（图 2）的精度，该干涉仪被用作国家平坦度标准。迄今为止，由于缺乏更精确的平面度测量装置，无法评估斐索干涉仪中使用的平面基准板上发生的重力偏转的影响，从而难以提高精度。使用SDP可以高精度评估重力偏转，即使使用现有的国家平面度标准设备也可以实现超过λ/100的测量精度。
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| 图2现行国家平面度标准机（斐索干涉仪） |
株式会社Technology根据日本产研院的平板形状评价结果，利用自己的技术，对超高精度平板玻璃基板进行了研磨。此外，还开发了一种用于固定抛光平板玻璃基板的机构。通过对框架材质和固定位置的设计，抑制了安装时的变形和挠曲，即使组装到其他设备中，也不会影响研磨时的平坦度，实现了λ/100（直径100mm：有效直径90%）的平坦度。有了这种固定机构，只需将开发的超高精度平板玻璃基板装入制造过程中使用的平坦度测量装置（市售斐索干涉仪）作为基准平板，即可大大提高测量精度（图3）。制造过程中平面度测量和评估精度的提高使得提供具有前所未有的加工精度的平面镜和棱镜等光学元件成为可能。
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| 图 3 作为参考平板安装在市售斐索干涉仪上的平板玻璃基板 |
Technical将使用采用新开发的超高精度平面基板作为参考平面的斐索干涉仪，以提高其制造的各种光学元件的精度和可靠性，并计划在未来致力于开发更大的超高精度平面基板（直径150毫米）。
AIST 计划在今年秋天左右开始使用新开发的超高精度平面度测量装置进行平面度校准服务。