JPH10296610A - 研磨方法 - Google Patents
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- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
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- B29C44/12—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or reinforcements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い平坦性が得られるとともに表面性を良好
にし、しかも長期にわたって安定して加工能力を低下さ
せることなく維持し連続加工性の大きい研磨方法を提供
する。 【解決手段】 被研磨材１０の研磨面に対し、遊離砥粒
１５を供給しながら、固定砥粒１３を保持する研磨ホイ
ル１１を回転および摺動させる研磨方法であって、前記
研磨ホイル１１は、軟質結合材１２により固定砥粒１３
を結合したものである。
にし、しかも長期にわたって安定して加工能力を低下さ
せることなく維持し連続加工性の大きい研磨方法を提供
する。 【解決手段】 被研磨材１０の研磨面に対し、遊離砥粒
１５を供給しながら、固定砥粒１３を保持する研磨ホイ
ル１１を回転および摺動させる研磨方法であって、前記
研磨ホイル１１は、軟質結合材１２により固定砥粒１３
を結合したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は研磨方法に関する。
より詳しくは、固定砥粒ホイルを用いて遊離砥粒を供給
しながら加工を行なう研磨方法に関するものである。
より詳しくは、固定砥粒ホイルを用いて遊離砥粒を供給
しながら加工を行なう研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造プロセスにおいては、ウェー
ハ面の平坦化のためにラッピングまたはポリッシング等
の研磨加工が施される。これは、図５に示すように、ま
ず（Ａ）のように、シリコン等の半導体ウェーハ１上に
アルミ等からなる配線パターン２を形成し、これをＳｉ
Ｏ2 等の絶縁膜３で覆った後、多層配線を形成する前
に、上層パターンの精度やカバレージを向上させるため
に、絶縁膜３を平坦化するものである。
ハ面の平坦化のためにラッピングまたはポリッシング等
の研磨加工が施される。これは、図５に示すように、ま
ず（Ａ）のように、シリコン等の半導体ウェーハ１上に
アルミ等からなる配線パターン２を形成し、これをＳｉ
Ｏ2 等の絶縁膜３で覆った後、多層配線を形成する前
に、上層パターンの精度やカバレージを向上させるため
に、絶縁膜３を平坦化するものである。
【０００３】このような平坦化プロセスにおいて、遊離
砥粒による研磨方法が用いられている。これは、遊離砥
粒を混合した研磨液（スラリー）を供給しながら研磨布
（パッド）によりウェーハ表面を研磨するものである。
しかしながら、このような遊離砥粒による研磨方法で
は、良好な研磨表面が得られる反面、図５（Ｂ）に示す
ように、十分な平坦性が得られず表面に段差が残る。こ
れは、ウェーハ全面を均一に加工し且つ表面の研磨面品
質を良好にするためにはパッドをある程度軟らかくする
必要があり、このため、研磨加工中にパッドが表面段差
に沿って弾性変形し十分な段差除去加工ができなくなる
ためである。
砥粒による研磨方法が用いられている。これは、遊離砥
粒を混合した研磨液（スラリー）を供給しながら研磨布
（パッド）によりウェーハ表面を研磨するものである。
しかしながら、このような遊離砥粒による研磨方法で
は、良好な研磨表面が得られる反面、図５（Ｂ）に示す
ように、十分な平坦性が得られず表面に段差が残る。こ
れは、ウェーハ全面を均一に加工し且つ表面の研磨面品
質を良好にするためにはパッドをある程度軟らかくする
必要があり、このため、研磨加工中にパッドが表面段差
に沿って弾性変形し十分な段差除去加工ができなくなる
ためである。
【０００４】一方、半導体プロセス以外では、このよう
な遊離砥粒による研磨方法とは別に、固定砥粒による研
磨方法が従来用いられている。これは、研磨材粒子を結
合材で保持して砥粒を固定した研磨ホイルを用いて、こ
れを回転させながら被研磨材の表面に圧接させて摺動さ
せることにより研磨加工を行なうものである。この研磨
ホイルは表面に多数の気孔が形成されこの気孔により砥
粒とともにホイル表面の凹凸を大きくして研磨効率を高
める。このような固定砥粒による研磨方法では、切削性
が大きいため十分な平坦性が得られるが、スクラッチ等
が多くなり表面性（マイクロスクラッチやメタルコンタ
ミ（金属汚染）その他異物による表面状態）が低下す
る。また、研磨中に脱落した微細砥粒や切削粒子等によ
り気孔が目詰りを起こし、加工効率が低下するため、こ
の気孔の目詰りを除去し目立てを行なう等のメンテナン
スを頻繁に行なう必要がある。
な遊離砥粒による研磨方法とは別に、固定砥粒による研
磨方法が従来用いられている。これは、研磨材粒子を結
合材で保持して砥粒を固定した研磨ホイルを用いて、こ
れを回転させながら被研磨材の表面に圧接させて摺動さ
せることにより研磨加工を行なうものである。この研磨
ホイルは表面に多数の気孔が形成されこの気孔により砥
粒とともにホイル表面の凹凸を大きくして研磨効率を高
める。このような固定砥粒による研磨方法では、切削性
が大きいため十分な平坦性が得られるが、スクラッチ等
が多くなり表面性（マイクロスクラッチやメタルコンタ
ミ（金属汚染）その他異物による表面状態）が低下す
る。また、研磨中に脱落した微細砥粒や切削粒子等によ
り気孔が目詰りを起こし、加工効率が低下するため、こ
の気孔の目詰りを除去し目立てを行なう等のメンテナン
スを頻繁に行なう必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
を考慮したものであって、高い平坦性が得られるととも
に表面性を良好にし、しかも長期にわたって安定して加
工能力を低下させることなく維持し連続加工性の大きい
研磨方法の提供を目的とする。
を考慮したものであって、高い平坦性が得られるととも
に表面性を良好にし、しかも長期にわたって安定して加
工能力を低下させることなく維持し連続加工性の大きい
研磨方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明では、被研磨材の研磨面に対し、遊離砥粒を
供給しながら、固定砥粒を保持する研磨ホイルを回転お
よび摺動させる研磨方法であって、前記研磨ホイルは、
軟質結合材、気孔剤及び砥粒分散剤により固定砥粒を結
合したものであることを特徴とする研磨方法を提供す
る。
め、本発明では、被研磨材の研磨面に対し、遊離砥粒を
供給しながら、固定砥粒を保持する研磨ホイルを回転お
よび摺動させる研磨方法であって、前記研磨ホイルは、
軟質結合材、気孔剤及び砥粒分散剤により固定砥粒を結
合したものであることを特徴とする研磨方法を提供す
る。
【０００７】この構成によれば、固定砥粒研磨加工の作
用効果と遊離砥粒研磨加工の作用効果の有利な点を併せ
もった研磨加工が行なわれる。すなわち、固定砥粒によ
る研磨により高い平坦性が得られるとともに、この固定
砥粒を軟質結合材により保持するため、研磨面のスクラ
ッチの発生が抑制され表面性が向上する。また、この固
定砥粒により高い加工能力が得られ研磨効率が向上し、
また固定砥粒加工がもつ高い転写性のため、研磨装置側
の機械精度や制御精度を高めることにより、これを研磨
面に反映させて高精度で高品質の研磨を達成することが
できる。
用効果と遊離砥粒研磨加工の作用効果の有利な点を併せ
もった研磨加工が行なわれる。すなわち、固定砥粒によ
る研磨により高い平坦性が得られるとともに、この固定
砥粒を軟質結合材により保持するため、研磨面のスクラ
ッチの発生が抑制され表面性が向上する。また、この固
定砥粒により高い加工能力が得られ研磨効率が向上し、
また固定砥粒加工がもつ高い転写性のため、研磨装置側
の機械精度や制御精度を高めることにより、これを研磨
面に反映させて高精度で高品質の研磨を達成することが
できる。
【０００８】さらに、遊離砥粒の供給により、この遊離
砥粒が研磨ホイルと被研磨材との間を転動して、摩滅し
た固定砥粒を結合材から脱落させまた気孔部の目詰りを
除去する。この場合、軟質結合材を用いているため砥粒
の脱落が容易に行なわれる。また、この脱落部や他の気
孔部分に、順次供給される遊離砥粒が保持されて常に研
磨能力の高い状態が維持され、長期にわたって連続して
高能率の研磨加工が行なわれる。
砥粒が研磨ホイルと被研磨材との間を転動して、摩滅し
た固定砥粒を結合材から脱落させまた気孔部の目詰りを
除去する。この場合、軟質結合材を用いているため砥粒
の脱落が容易に行なわれる。また、この脱落部や他の気
孔部分に、順次供給される遊離砥粒が保持されて常に研
磨能力の高い状態が維持され、長期にわたって連続して
高能率の研磨加工が行なわれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】好ましい実施の形態においては、
前記軟質結合材は、メラミン樹脂、ウレタン樹脂または
フェノール樹脂などからなることを特徴としている。
前記軟質結合材は、メラミン樹脂、ウレタン樹脂または
フェノール樹脂などからなることを特徴としている。
【００１０】この構成により、固定砥粒を保持する研磨
ホイルを軟らかくして研磨圧力をある程度吸収し、表面
のスクラッチを低減させて表面性を高めるとともに、摩
滅した固定砥粒を脱落しやすくして加工能力の維持が図
られる。
ホイルを軟らかくして研磨圧力をある程度吸収し、表面
のスクラッチを低減させて表面性を高めるとともに、摩
滅した固定砥粒を脱落しやすくして加工能力の維持が図
られる。
【００１１】さらに好ましい実施の形態においては、前
記固定砥粒の粒径に対する遊離砥粒平均の粒径の比は、
約１／６以上１／３以下であることを特徴としている。
記固定砥粒の粒径に対する遊離砥粒平均の粒径の比は、
約１／６以上１／３以下であることを特徴としている。
【００１２】この構成によれば、通常結合材に保持され
た固定砥粒の突出量は、その粒径の１／６〜１／３であ
り、この突出量に応じた遊離砥粒が常に供給されるた
め、ほぼ一定の加工作用が安定して連続的に得られる。
た固定砥粒の突出量は、その粒径の１／６〜１／３であ
り、この突出量に応じた遊離砥粒が常に供給されるた
め、ほぼ一定の加工作用が安定して連続的に得られる。
【００１３】本発明の実施の適用例としては、前述のよ
うに、半導体製造プロセスにおけるウェーハの平坦化処
理で用いるＣＭＰ（化学的機械的研磨）プロセスや、Ｃ
ＤやＤＶＤ、レーザーディスク等のマスターディスク
（原版）を形成するガラス基板またはアルミ基板の表面
加工に適用でき、さらに、後述のように光学レンズや金
型部品等の高精度な曲面加工に対し適用することができ
る。
うに、半導体製造プロセスにおけるウェーハの平坦化処
理で用いるＣＭＰ（化学的機械的研磨）プロセスや、Ｃ
ＤやＤＶＤ、レーザーディスク等のマスターディスク
（原版）を形成するガラス基板またはアルミ基板の表面
加工に適用でき、さらに、後述のように光学レンズや金
型部品等の高精度な曲面加工に対し適用することができ
る。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の研磨方法を実施している状
態における研磨部分の説明図である。半導体ウェーハ等
の被研磨材１０の表面に対し、研磨ホイル１１が回転し
て矢印Ａ方向に移動しながら所定の圧力で押圧する。こ
の研磨ホイル１１は、軟質結合材１２により固定砥粒１
３を固定して保持したものである。軟質結合材１２の表
面には多数の気孔１４が形成され表面を凹凸化して研磨
能力を向上させ研磨効率を高めている。
態における研磨部分の説明図である。半導体ウェーハ等
の被研磨材１０の表面に対し、研磨ホイル１１が回転し
て矢印Ａ方向に移動しながら所定の圧力で押圧する。こ
の研磨ホイル１１は、軟質結合材１２により固定砥粒１
３を固定して保持したものである。軟質結合材１２の表
面には多数の気孔１４が形成され表面を凹凸化して研磨
能力を向上させ研磨効率を高めている。
【００１５】被研磨材１０の表面には遊離砥粒１５が供
給され研磨ホイル１１の回転とともに被研磨材１０の表
面を転動する。研磨により摩滅した固定砥粒１３’は、
遊離砥粒１５との衝突等により脱落する。この場合、固
定砥粒は軟質結合材１２により比較的ゆるく結合保持さ
れているため、容易に脱落する。脱落後の空洞となった
砥粒保持部分あるいは気孔１４内に新たに供給される遊
離砥粒１５’が保持され研磨加工に寄与する。
給され研磨ホイル１１の回転とともに被研磨材１０の表
面を転動する。研磨により摩滅した固定砥粒１３’は、
遊離砥粒１５との衝突等により脱落する。この場合、固
定砥粒は軟質結合材１２により比較的ゆるく結合保持さ
れているため、容易に脱落する。脱落後の空洞となった
砥粒保持部分あるいは気孔１４内に新たに供給される遊
離砥粒１５’が保持され研磨加工に寄与する。
【００１６】図２は酸化セリウムの固定砥粒からなる上
記研磨ホイル１１の表面顕微鏡写真であり、（Ａ）は１
００倍、（Ｂ）は３５０倍の写真である。写真の黒い部
分が気孔であり、白い部分が砥粒と結合材の突出した部
分を示す。この写真は、気孔部分が明瞭に表われた目詰
りのない状態を示している。従来の固定砥粒加工ではこ
の気孔部分が短期間で目詰りを起こすが、本発明方法に
よれば、遊離砥粒の供給によりこの気孔の目詰りが抑制
され、連続加工性が維持される。
記研磨ホイル１１の表面顕微鏡写真であり、（Ａ）は１
００倍、（Ｂ）は３５０倍の写真である。写真の黒い部
分が気孔であり、白い部分が砥粒と結合材の突出した部
分を示す。この写真は、気孔部分が明瞭に表われた目詰
りのない状態を示している。従来の固定砥粒加工ではこ
の気孔部分が短期間で目詰りを起こすが、本発明方法に
よれば、遊離砥粒の供給によりこの気孔の目詰りが抑制
され、連続加工性が維持される。
【００１７】図３は本発明方法の実施例の一例の構成図
である。この例は、回転支持台１６上に搭載された半導
体ウェーハ１７をその軸Ｃ１廻りに回転させその表面に
前述の遊離砥粒を含む研磨液（スラリー）１８を供給し
ながら、研磨ホイル１９をその軸Ｃ２廻りに回転させて
ウェーハ１７表面を研磨するものである。この研磨ホイ
ル１９は、回転とともに、半導体ウェーハ１７表面に沿
って矢印Ｂのようにスライドしながら所定の押圧力Ｆで
表面研磨加工を行なう。
である。この例は、回転支持台１６上に搭載された半導
体ウェーハ１７をその軸Ｃ１廻りに回転させその表面に
前述の遊離砥粒を含む研磨液（スラリー）１８を供給し
ながら、研磨ホイル１９をその軸Ｃ２廻りに回転させて
ウェーハ１７表面を研磨するものである。この研磨ホイ
ル１９は、回転とともに、半導体ウェーハ１７表面に沿
って矢印Ｂのようにスライドしながら所定の押圧力Ｆで
表面研磨加工を行なう。
【００１８】固定砥粒および遊離砥粒の具体的な材料と
しては、（１）酸化物として、Ａｌ2 Ｏ3 （ヌープ硬度
２２００）、ＳｉＯ2 （ヌープ硬度８２０）、ＣｅＯ2
（ヌープ硬度８００）、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＣｒＯ2 、ＭｎＯ
2 、ＺｎＯ2 （ヌープ硬度１８００）など、（２）炭化
物として、炭化珪素（ヌープ硬度２５００）、炭化ホウ
素（ヌープ硬度２８００）など、（３）窒化物として、
立方晶窒化ホウ素（ヌープ硬度４７００）など、（４）
天然または合成のダイヤモンド（ヌープ硬度７０００）
などが用いられる。なおヌープ硬度の単位はＫｇｆ／ｍ
ｍ2 である。
しては、（１）酸化物として、Ａｌ2 Ｏ3 （ヌープ硬度
２２００）、ＳｉＯ2 （ヌープ硬度８２０）、ＣｅＯ2
（ヌープ硬度８００）、Ｆｅ2 Ｏ3 、ＣｒＯ2 、ＭｎＯ
2 、ＺｎＯ2 （ヌープ硬度１８００）など、（２）炭化
物として、炭化珪素（ヌープ硬度２５００）、炭化ホウ
素（ヌープ硬度２８００）など、（３）窒化物として、
立方晶窒化ホウ素（ヌープ硬度４７００）など、（４）
天然または合成のダイヤモンド（ヌープ硬度７０００）
などが用いられる。なおヌープ硬度の単位はＫｇｆ／ｍ
ｍ2 である。
【００１９】このような研磨砥粒材料の中から、被研磨
材の材質や研磨条件および被研磨材との相性を考慮して
砥粒材料を選定する。被研磨材との相性としては、被研
磨材の硬度よりも幾分低い硬度の材料を砥粒として用い
ることが望ましく、例えば、ＳｉＯ2 の加工にはＣｅＯ
2 を砥粒として用い、Ｓｉの加工にはＺｎＯ2 を砥粒と
して用いることが望ましい。
材の材質や研磨条件および被研磨材との相性を考慮して
砥粒材料を選定する。被研磨材との相性としては、被研
磨材の硬度よりも幾分低い硬度の材料を砥粒として用い
ることが望ましく、例えば、ＳｉＯ2 の加工にはＣｅＯ
2 を砥粒として用い、Ｓｉの加工にはＺｎＯ2 を砥粒と
して用いることが望ましい。
【００２０】研磨ホイルは、前述の固定砥粒を、メラミ
ン樹脂、ウレタン樹脂またはフェノール樹脂等の軟質結
合材、気孔剤及び砥粒分散剤で比較的ゆるく保持したも
のである。このような軟質結合材を用いることにより、
固定砥粒を保持する研磨ホイルを軟らかくして研磨圧力
をある程度吸収し、表面のスクラッチを低減させて表面
性を高めるとともに、摩滅した固定砥粒を脱落しやすく
して加工能力の維持が図られる。
ン樹脂、ウレタン樹脂またはフェノール樹脂等の軟質結
合材、気孔剤及び砥粒分散剤で比較的ゆるく保持したも
のである。このような軟質結合材を用いることにより、
固定砥粒を保持する研磨ホイルを軟らかくして研磨圧力
をある程度吸収し、表面のスクラッチを低減させて表面
性を高めるとともに、摩滅した固定砥粒を脱落しやすく
して加工能力の維持が図られる。
【００２１】スラリーとしては、遊離砥粒がＣｅＯ2 等
の沈降性のものである場合は、界面活性剤等の添加剤を
加えて砥粒を浮遊状態にしたもの、あるいはＳｉＯ2 等
の砥粒の場合はコロイド状の状態で供給する。
の沈降性のものである場合は、界面活性剤等の添加剤を
加えて砥粒を浮遊状態にしたもの、あるいはＳｉＯ2 等
の砥粒の場合はコロイド状の状態で供給する。
【００２２】（実施例）以下に示す仕様の研磨ホイルお
よびスラリーを用いてＳｉＯ2 の被研磨材を連続加工し
た。
よびスラリーを用いてＳｉＯ2 の被研磨材を連続加工し
た。
【００２３】 （Ａ）研磨ホイル： 外形：（１）φ２００×幅２０×厚さ２０ （ｍｍ） （２）φ２４０×幅２０×厚さ２０ （ｍｍ） 固定砥粒：ＣｅＯ2 ４１．７％ 全希土類酸化物（上記ＣｅＯ2 を含む） ８６．６％ Ｆｅ ４．８１％ その他 １．４８％ 平均粒径： ３．６μｍ 結合材：（１）熱硬化性メラミン樹脂 （２）ウレタン樹脂 （Ｂ）スラリー： 遊離砥粒：ＣｅＯ2 ４２．５％ 全希土類酸化物（上記ＣｅＯ2 を含む） ８５．０％ 平均粒径： ０．５μｍ 嵩比重： ６．５ｇ 比表面積： １〜２ｍ2 ／ｇ 添加剤： 界面活性剤 容積混合比： 水２：酸化セリウム粉末１：添加剤１ 混合液供給量： ４０ｍＬ／ｍｉｎ 以上の条件での実験の結果、（１）（２）の研磨ホイル
ともに、研磨後の被研磨材の表面粗さＲａが０．６５４
ｎｍとなり良好な研磨面が得られた。また、従来の研磨
パッドによる研磨加工に比べ、研磨ホイルの硬度が大き
いため、平坦性が飛躍的に向上することが確認された。
ともに、研磨後の被研磨材の表面粗さＲａが０．６５４
ｎｍとなり良好な研磨面が得られた。また、従来の研磨
パッドによる研磨加工に比べ、研磨ホイルの硬度が大き
いため、平坦性が飛躍的に向上することが確認された。
【００２４】図４は本発明方法の別の実施例の構成説明
図である。この例は、光学レンズや金型部品その他曲面
を有する被研磨材２０に対し本発明方法を適用した例で
ある。例えば凸レンズの被研磨材２０に対し、凹曲面の
研磨面を有する研磨ホイル２１をその軸２２廻りに矢印
Ｄのように回転させながら且つ矢印Ｅのように揺動させ
てレンズ表面を研磨する。このとき前述のようにスラリ
ーを矢印Ｇのように供給しながら研磨を行なう。このよ
うに、曲面に対し、本発明を適用することにより、固定
砥粒加工の高い転写性および遊離砥粒加工の高い表面性
を同時に満足できるため、高精度高能率で極めて良好な
表面品質の曲面レンズや金型部品等の仕上げ加工が可能
になる。
図である。この例は、光学レンズや金型部品その他曲面
を有する被研磨材２０に対し本発明方法を適用した例で
ある。例えば凸レンズの被研磨材２０に対し、凹曲面の
研磨面を有する研磨ホイル２１をその軸２２廻りに矢印
Ｄのように回転させながら且つ矢印Ｅのように揺動させ
てレンズ表面を研磨する。このとき前述のようにスラリ
ーを矢印Ｇのように供給しながら研磨を行なう。このよ
うに、曲面に対し、本発明を適用することにより、固定
砥粒加工の高い転写性および遊離砥粒加工の高い表面性
を同時に満足できるため、高精度高能率で極めて良好な
表面品質の曲面レンズや金型部品等の仕上げ加工が可能
になる。
【００２５】本発明のさらに別の実施例として、研磨ホ
イルや砥粒の材質を変えて、２段階の研磨加工を行なっ
てもよい。これは、平坦性と同時にさらに高い表面性が
要求される場合に有効である。すなわち、１次加工は研
磨量を大きくして表面の段差や凹凸を除去し、その後微
量研磨の２次加工により表面性を高めるものであり、１
次加工では比較的高能率研削ができる硬度および粒径の
砥粒とともにやや硬めの研磨ホイルを用い、２次加工で
は表面性を高めるためにマイクロスクラッチ等の発生が
抑えられる硬度や粒径の砥粒および比較的軟質の研磨ホ
イルを用いるものである。この場合、１次加工および２
次加工ともに、本発明の固定砥粒加工および遊離砥粒加
工を併用した研磨方法を用いることが望ましい。このよ
うな２段階加工により、きわめて高い平坦性と表面性を
備えた研磨面が、短時間で効率的に得られトータルタク
トの短縮が図られる。
イルや砥粒の材質を変えて、２段階の研磨加工を行なっ
てもよい。これは、平坦性と同時にさらに高い表面性が
要求される場合に有効である。すなわち、１次加工は研
磨量を大きくして表面の段差や凹凸を除去し、その後微
量研磨の２次加工により表面性を高めるものであり、１
次加工では比較的高能率研削ができる硬度および粒径の
砥粒とともにやや硬めの研磨ホイルを用い、２次加工で
は表面性を高めるためにマイクロスクラッチ等の発生が
抑えられる硬度や粒径の砥粒および比較的軟質の研磨ホ
イルを用いるものである。この場合、１次加工および２
次加工ともに、本発明の固定砥粒加工および遊離砥粒加
工を併用した研磨方法を用いることが望ましい。このよ
うな２段階加工により、きわめて高い平坦性と表面性を
備えた研磨面が、短時間で効率的に得られトータルタク
トの短縮が図られる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、固定砥粒による研磨により高い平坦性が得られると
ともに、この固定砥粒を軟質結合材により保持するた
め、研磨面のスクラッチの発生が抑制され表面性が向上
する。また、この固定砥粒により高い加工能力が得られ
研磨効率が向上し、また固定砥粒加工がもつ高い転写性
のため、研磨装置側の機械精度や制御精度を高めること
により、これを研磨面に反映させて高精度で高品質の研
磨を達成することができる。
は、固定砥粒による研磨により高い平坦性が得られると
ともに、この固定砥粒を軟質結合材により保持するた
め、研磨面のスクラッチの発生が抑制され表面性が向上
する。また、この固定砥粒により高い加工能力が得られ
研磨効率が向上し、また固定砥粒加工がもつ高い転写性
のため、研磨装置側の機械精度や制御精度を高めること
により、これを研磨面に反映させて高精度で高品質の研
磨を達成することができる。
【００２７】さらに、遊離砥粒の供給により、この遊離
砥粒が研磨ホイルと被研磨材との間を転動して、摩滅し
た固定砥粒を結合材から脱落させまた気孔部の目詰りを
除去する。この場合、軟質結合材を用いているため、砥
粒の脱落が容易に行なわれる。また、この脱落部や他の
気孔部分に、順次供給される遊離砥粒が保持されて常に
研磨能力の高い状態が維持され、長期にわたって連続し
て高能率の研磨加工が行なわれる。
砥粒が研磨ホイルと被研磨材との間を転動して、摩滅し
た固定砥粒を結合材から脱落させまた気孔部の目詰りを
除去する。この場合、軟質結合材を用いているため、砥
粒の脱落が容易に行なわれる。また、この脱落部や他の
気孔部分に、順次供給される遊離砥粒が保持されて常に
研磨能力の高い状態が維持され、長期にわたって連続し
て高能率の研磨加工が行なわれる。
【図１】 本発明の実施状態の作用説明図。
【図２】 本発明の研磨ホイルの表面の顕微鏡写真。
【図３】 本発明方法の実施形態の一例の構成説明図。
【図４】 本発明の別の適用例の構成説明図。
【図５】 半導体ウェーハの平坦化プロセスの説明図。
１０：被研磨材、１１：研磨ホイル、１２：軟質結合
材、１３：固定砥粒、１４：気孔、１５：遊離砥粒、１
７：半導体ウェーハ、１８：スラリー、１９：研磨ホイ
ル、２０：被研磨材、２１：研磨ホイル。
材、１３：固定砥粒、１４：気孔、１５：遊離砥粒、１
７：半導体ウェーハ、１８：スラリー、１９：研磨ホイ
ル、２０：被研磨材、２１：研磨ホイル。
Claims (4)
- 【請求項１】被研磨材の研磨面に対し、遊離砥粒を供給
しながら、固定砥粒を保持する研磨ホイルを回転および
摺動させる研磨方法であって、 前記研磨ホイルは、軟質結合材、気孔剤及び砥粒分散剤
により固定砥粒を結合したものであることを特徴とする
研磨方法。 - 【請求項２】前記軟質結合材は、メラミン樹脂、ウレタ
ン樹脂またはフェノール樹脂からなることを特徴とする
請求項１に記載の研磨方法。 - 【請求項３】前記固定砥粒の粒径に対する遊離砥粒の平
均粒径の比は、約１／６以上１／３以下であることを特
徴とする請求項１に記載の研磨方法。 - 【請求項４】平坦性を得るための１次加工を行いその
後、研磨ホイル及び／または砥粒の材質を変えて表面性
を得るための２次加工を行うことを特徴とする請求項１
に記載の方法を２段階で連続して行う研磨方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9110789A JPH10296610A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 研磨方法 |
| TW087105743A TW364867B (en) | 1997-04-28 | 1998-04-15 | Polishing method, abrasive material, and polishing apparatus |
| US09/065,444 US6039631A (en) | 1997-04-28 | 1998-04-24 | Polishing method, abrasive material, and polishing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9110789A JPH10296610A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296610A true JPH10296610A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14544681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9110789A Pending JPH10296610A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 研磨方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6039631A (ja) |
| JP (1) | JPH10296610A (ja) |
| TW (1) | TW364867B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6443807B1 (en) | 1999-11-05 | 2002-09-03 | Nec Corporation | Polishing process for use in method of fabricating semiconductor device |
| JP2006181683A (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Ricoh Co Ltd | 研磨工具及びその製造方法 |
| US7470171B2 (en) | 2005-01-14 | 2008-12-30 | Ricoh Company, Ltd. | Surface polishing method and apparatus thereof |
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| JPH11181403A (ja) * | 1997-12-18 | 1999-07-06 | Hitachi Chem Co Ltd | 酸化セリウム研磨剤及び基板の研磨法 |
| US7204917B2 (en) * | 1998-12-01 | 2007-04-17 | Novellus Systems, Inc. | Workpiece surface influencing device designs for electrochemical mechanical processing and method of using the same |
| JP2001007064A (ja) * | 1999-06-17 | 2001-01-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 半導体ウエーハの研削方法 |
| JP2004504720A (ja) | 2000-07-19 | 2004-02-12 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 化学機械的研磨による半導体装置の製造方法 |
| US6485355B1 (en) * | 2001-06-22 | 2002-11-26 | International Business Machines Corporation | Method to increase removal rate of oxide using fixed-abrasive |
| US6702866B2 (en) | 2002-01-10 | 2004-03-09 | Speedfam-Ipec Corporation | Homogeneous fixed abrasive polishing pad |
| US20030136759A1 (en) * | 2002-01-18 | 2003-07-24 | Cabot Microelectronics Corp. | Microlens array fabrication using CMP |
| US20030159555A1 (en) * | 2002-02-22 | 2003-08-28 | Perry Edward Robert | Thin wall singulation saw blade and method |
| US20050287932A1 (en) * | 2004-06-25 | 2005-12-29 | Basol Bulent M | Article for polishin substrate surface |
| BE1017837A3 (nl) * | 2007-11-05 | 2009-08-04 | Wetenschappelijk En Tech Onder | Werkwijze en inrichting voor het mechanisch bewerken van diamant. |
| US9222172B2 (en) | 2008-08-20 | 2015-12-29 | Applied Materials, Inc. | Surface treated aluminum nitride baffle |
| SG10201506905SA (en) * | 2010-08-31 | 2015-10-29 | Hoya Corp | Method for manufacturing glass substrate for magnetic disk and method for manufacturing magnetic disk |
| US20140048824A1 (en) | 2012-08-15 | 2014-02-20 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
| US9356070B2 (en) | 2012-08-15 | 2016-05-31 | Epistar Corporation | Light-emitting device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4927432A (en) * | 1986-03-25 | 1990-05-22 | Rodel, Inc. | Pad material for grinding, lapping and polishing |
| EP0272531B1 (en) * | 1986-12-08 | 1991-07-31 | Sumitomo Electric Industries Limited | Surface grinding machine |
| US5306319A (en) * | 1993-05-12 | 1994-04-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Surface treating articles and methods of making same |
| JP3363587B2 (ja) * | 1993-07-13 | 2003-01-08 | キヤノン株式会社 | 脆性材料の加工方法及びその装置 |
| US5453312A (en) * | 1993-10-29 | 1995-09-26 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Abrasive article, a process for its manufacture, and a method of using it to reduce a workpiece surface |
| US5503592A (en) * | 1994-02-02 | 1996-04-02 | Turbofan Ltd. | Gemstone working apparatus |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP9110789A patent/JPH10296610A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-15 TW TW087105743A patent/TW364867B/zh not_active IP Right Cessation
- 1998-04-24 US US09/065,444 patent/US6039631A/en not_active Expired - Fee Related
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| KR100408537B1 (ko) * | 1999-11-05 | 2003-12-06 | 엔이씨 일렉트로닉스 코포레이션 | 반도체 장치의 제조 방법에 사용하는 연마 공정 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW364867B (en) | 1999-07-21 |
| US6039631A (en) | 2000-03-21 |
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