JPS6038486A - 研磨用微粉 - Google Patents
研磨用微粉Info
- Publication number
- JPS6038486A JPS6038486A JP14563383A JP14563383A JPS6038486A JP S6038486 A JPS6038486 A JP S6038486A JP 14563383 A JP14563383 A JP 14563383A JP 14563383 A JP14563383 A JP 14563383A JP S6038486 A JPS6038486 A JP S6038486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- particles
- powder
- thickness
- particle size
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体材料、光学ガラス材料などの研磨（ラッ
ピング）において、研磨速度が大きくて耐久性（研磨速
度の持続性）があり、且つ良質の表面が得られる研磨用
微粉を提供することを目的とする。
ピング）において、研磨速度が大きくて耐久性（研磨速
度の持続性）があり、且つ良質の表面が得られる研磨用
微粉を提供することを目的とする。
通常前記材料の研磨にはボーキサイトを原料として電気
溶融接徐冷して得られる褐色溶融アルミに混合した微粉
が主に使用されている。そして、これらは研磨性能とし
ては形状が丸い程好ましいとされている。
溶融接徐冷して得られる褐色溶融アルミに混合した微粉
が主に使用されている。そして、これらは研磨性能とし
ては形状が丸い程好ましいとされている。
褐色溶融アルミナ単独微粉とこれにジルコンを混合した
複合微粉の主な差異は、前者は研磨速度はすぐれている
ものの耐久性と研磨面特性がやや劣るのに対し、後者は
逆に耐久性と研磨面特性はすぐれているものの研磨速度
がやや劣るということで、目的によって使い分けがなさ
れている。研磨速度も大きく、良質の研磨表面の得られ
る研磨微粉が望まれる所以である。
複合微粉の主な差異は、前者は研磨速度はすぐれている
ものの耐久性と研磨面特性がやや劣るのに対し、後者は
逆に耐久性と研磨面特性はすぐれているものの研磨速度
がやや劣るということで、目的によって使い分けがなさ
れている。研磨速度も大きく、良質の研磨表面の得られ
る研磨微粉が望まれる所以である。
本発明者はＪＩＳ規格で＃３０００〜＃８００の粒度を
持ち、厚さ５ｐｍ以下、粒子の厚みに対する径の比が５
〜３０の板状で、且つ溶融することなく仮焼しただけの
α−アルミナを研磨剤として用いると、従来の研磨微粉
に比較して研磨速度が大きくて耐久性もあり、また良質
の研磨表面が得られることを見出した。研磨速度や研磨
表面がすぐれるのは、板状でしかも厚さが比較的薄いた
めに、ラップ定盤と被加工物に面で接触し、圧力も全体
に均一にかかるため、研磨に関与する粒子数が従来のも
のに比べて多くなることに起因するものと考えられる。
持ち、厚さ５ｐｍ以下、粒子の厚みに対する径の比が５
〜３０の板状で、且つ溶融することなく仮焼しただけの
α−アルミナを研磨剤として用いると、従来の研磨微粉
に比較して研磨速度が大きくて耐久性もあり、また良質
の研磨表面が得られることを見出した。研磨速度や研磨
表面がすぐれるのは、板状でしかも厚さが比較的薄いた
めに、ラップ定盤と被加工物に面で接触し、圧力も全体
に均一にかかるため、研磨に関与する粒子数が従来のも
のに比べて多くなることに起因するものと考えられる。
また、耐久性にすぐれるのは、かかる圧力を面で受け止
めるために破砕され難いことに起因すると考えられる。
めるために破砕され難いことに起因すると考えられる。
このことは一定時間研磨後の粒子を回収し顕微鏡観察及
び粒度分布で比較すると、従来の研磨微粉は微小破砕し
て細目粒が多量に発生しているのに対し、本発明による
微粉は板状粒子が大きく分割されてはいるものの細目粒
子の発生が少ないということがら裏何けされる。
び粒度分布で比較すると、従来の研磨微粉は微小破砕し
て細目粒が多量に発生しているのに対し、本発明による
微粉は板状粒子が大きく分割されてはいるものの細目粒
子の発生が少ないということがら裏何けされる。
本発明のα−アルミナ粒子はＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｒ６
００１）で＃３０００〜＃８００の範囲の粒度であるが
、通常研磨材では広い粒度のものが混合されているので
はなく、＃８００．＃１０００、＃１２００というよう
に比較的粒度分布の狭い範囲のものが使用されており、
本発明においても上記の範囲内において同様のものが使
用される。
００１）で＃３０００〜＃８００の範囲の粒度であるが
、通常研磨材では広い粒度のものが混合されているので
はなく、＃８００．＃１０００、＃１２００というよう
に比較的粒度分布の狭い範囲のものが使用されており、
本発明においても上記の範囲内において同様のものが使
用される。
粒子の厚みが５ｇｍを越えると本発明の粒子は前記した
厚さと径の比であるため、−大部分の粒子は＃８００以
上の粒子となり、このような大きな板状の粒子の分級は
難しくなるばかりでなく、これを用いて半導体等を研磨
すると研磨表面にスクラッチを発生し易く好ましぐない
。
厚さと径の比であるため、−大部分の粒子は＃８００以
上の粒子となり、このような大きな板状の粒子の分級は
難しくなるばかりでなく、これを用いて半導体等を研磨
すると研磨表面にスクラッチを発生し易く好ましぐない
。
＃３０００より小さい粒子では本発明で規定するような
板状にすることは困難である。
板状にすることは困難である。
粒子の厚さに対する径（円相当直径）の比が５より小さ
いと研磨の際面接触でなくなり、ころがり易くなるため
に、研磨速度が小さくなると共に耐久性が悪化し好まし
くない。またこの比が３０を越えるものは破砕し易く研
磨に際してもそのまま形状保持することは難しい。
いと研磨の際面接触でなくなり、ころがり易くなるため
に、研磨速度が小さくなると共に耐久性が悪化し好まし
くない。またこの比が３０を越えるものは破砕し易く研
磨に際してもそのまま形状保持することは難しい。
本発明の仮焼α−アルミナ粒子はボーキサイトを原料と
してバイヤー法で製造するのが最も工業的である。多く
の場合、バイヤー法で得られるアルミナ粒子は一次微粒
子が凝集して二次粒子を構成していることが多いが、本
発明のアルミナ粒子を得るには粉砕、分級を繰り返し行
なうのも一つの方法である。そして得られる粒子は凝集
粒子ではなく、粒度、厚さ等も単一粒子のものを表わす
。
してバイヤー法で製造するのが最も工業的である。多く
の場合、バイヤー法で得られるアルミナ粒子は一次微粒
子が凝集して二次粒子を構成していることが多いが、本
発明のアルミナ粒子を得るには粉砕、分級を繰り返し行
なうのも一つの方法である。そして得られる粒子は凝集
粒子ではなく、粒度、厚さ等も単一粒子のものを表わす
。
仮焼温度は通常α−アルミナとする場合に行なわれてい
る温度、即ち１１００−１４００’０程度が用いられる
。これより高い温度で仮焼したものでも支障ないが、焼
結が進むので粉砕に時間がかかる。
る温度、即ち１１００−１４００’０程度が用いられる
。これより高い温度で仮焼したものでも支障ないが、焼
結が進むので粉砕に時間がかかる。
本発明の研磨材はＳｉ、Ｇｅ、Ｇａｐ、ＧａＡｓ等の半
導体、光学ガラスなどの研磨、特にラッピング研磨に好
適である。
導体、光学ガラスなどの研磨、特にラッピング研磨に好
適である。
実施例１
バイヤー法で製造した一次粒子の最大径３０用ｍ、［さ
３．Ｏｇｍの板状α−アルミナをボールミルで湿式粉砕
し、粒度＃２０００．粒径／粒の厚さ１０〜２０．平均
径８．５ｐ−ｍ、厚さ３．０ＡＬｍのもの、及び粒度＃
３０００．粒径／粒の厚さ１０〜２０．平均径６．５７
１ｍ、厚さ３．０ｐｍのものに分級した。これらの微粉
についてシリコンウェハーの研磨試験を行なって研磨性
能を評価した。試験には比較対置多４めほぼ同−粒度分
ＩＨ５を持つ市販の褐色溶融アルミナ（Ａ）微粉、及び
市販の褐色溶融アルミナとジルコンの混合微粉（重量比
でほぼ１：１）を使用した。両者とも実際のシリコンウ
ェハーの研磨に使用されているもので、特に後者はシリ
コンウェハーの研磨には広く使用され、定評のあるもの
である。
３．Ｏｇｍの板状α−アルミナをボールミルで湿式粉砕
し、粒度＃２０００．粒径／粒の厚さ１０〜２０．平均
径８．５ｐ−ｍ、厚さ３．０ＡＬｍのもの、及び粒度＃
３０００．粒径／粒の厚さ１０〜２０．平均径６．５７
１ｍ、厚さ３．０ｐｍのものに分級した。これらの微粉
についてシリコンウェハーの研磨試験を行なって研磨性
能を評価した。試験には比較対置多４めほぼ同−粒度分
ＩＨ５を持つ市販の褐色溶融アルミナ（Ａ）微粉、及び
市販の褐色溶融アルミナとジルコンの混合微粉（重量比
でほぼ１：１）を使用した。両者とも実際のシリコンウ
ェハーの研磨に使用されているもので、特に後者はシリ
コンウェハーの研磨には広く使用され、定評のあるもの
である。
試験条件は、研磨装置：両面ラップ盤、主回転軸：８０
ｒｐｍ、面圧ニア５ｇ／ｃｍ’、スラリー濃度：１５重
量％、スラリー供給量（かけ捨て）：６０ｍ／／ｍｉｎ
、被加工物：シリコンウェハー＜１１１＞ （３２φｍ
ｍＸ６枚）である。この条件で約１０分間研磨後、被加
工物の厚さく研磨前後の差で研磨速度をめる）、表面粗
さを測定するとともに表面のクラックやスクラッチの存
在を検査した。
ｒｐｍ、面圧ニア５ｇ／ｃｍ’、スラリー濃度：１５重
量％、スラリー供給量（かけ捨て）：６０ｍ／／ｍｉｎ
、被加工物：シリコンウェハー＜１１１＞ （３２φｍ
ｍＸ６枚）である。この条件で約１０分間研磨後、被加
工物の厚さく研磨前後の差で研磨速度をめる）、表面粗
さを測定するとともに表面のクラックやスクラッチの存
在を検査した。
試験結果は第１表及び第２表条に示す通りである。なお
、これらについてはいずれも被加工物表面にはクラック
やスクラッチの存在は認められなかった。しかし、別に
行なった粒度ｘ１しｏ ｏ 。
、これらについてはいずれも被加工物表面にはクラック
やスクラッチの存在は認められなかった。しかし、別に
行なった粒度ｘ１しｏ ｏ 。
粒径７粒の厚さ１０〜２０．平均径１間≧４ ｇｍ の
微粉の研磨試験では被加工 物表面にマイクロスクラッチの発生が認められた。 第
１表及び第２表から明らかな様に、本発明による研磨微
粉は研磨速度、表面粗さともすぐれてＣ）ることがわか
る。 一 実施例２ 実施例１で得られた粒度ａ２ｏｏｏ 、粒径７粒の厚さ
１０〜２０．平均径８．５ルｍ、厚さ３゜０ｐｍの微粉
についてガラスの研磨試験を行なって耐久性の評価を行
なった。また、試験には実施例１と同様に比較対照のた
め褐色溶融アルミナ微粉及び褐色溶融アルミナ微粉とジ
ルコンの混合微粉もあわせて使用した。
微粉の研磨試験では被加工 物表面にマイクロスクラッチの発生が認められた。 第
１表及び第２表から明らかな様に、本発明による研磨微
粉は研磨速度、表面粗さともすぐれてＣ）ることがわか
る。 一 実施例２ 実施例１で得られた粒度ａ２ｏｏｏ 、粒径７粒の厚さ
１０〜２０．平均径８．５ルｍ、厚さ３゜０ｐｍの微粉
についてガラスの研磨試験を行なって耐久性の評価を行
なった。また、試験には実施例１と同様に比較対照のた
め褐色溶融アルミナ微粉及び褐色溶融アルミナ微粉とジ
ルコンの混合微粉もあわせて使用した。
試験方法は次の通りである。
試験装置はオスカー型レンズ研磨機を次の様に改造して
使用した。即ち、１３０φｍｍのラップ定盤に２００φ
ｍｍのアルミニウム製の枠を取りつけ（ラップ定盤より
１ｍｍ低くしである）、研磨用スラリーが外部に搬出さ
れない様にした。そしてラップ定盤上から枠内に落ちた
スラリーをゴム製ジャマ板によってラップ定盤上に押し
上げ研磨にあずからせた。この様にして新たなスラリー
を供給することなく最初に使用したスラリーのみで研磨
を行ない、研磨′速度の経時変化を測定して耐久性をみ
た。
使用した。即ち、１３０φｍｍのラップ定盤に２００φ
ｍｍのアルミニウム製の枠を取りつけ（ラップ定盤より
１ｍｍ低くしである）、研磨用スラリーが外部に搬出さ
れない様にした。そしてラップ定盤上から枠内に落ちた
スラリーをゴム製ジャマ板によってラップ定盤上に押し
上げ研磨にあずからせた。この様にして新たなスラリー
を供給することなく最初に使用したスラリーのみで研磨
を行ない、研磨′速度の経時変化を測定して耐久性をみ
た。
試験条件は、ラップ定盤： ５４５Ｃ焼入れ（１３０φ
ｍｍ）、定盤回転数：１５０ｒｐｍ、ストローク数：
１６０ ｒｅｖ、／ｗｉｎ 、面圧：１６５ｇ／Ｃｍ’
、スラリー濃度：２４％、スラリー量＝１２６ｇ、被加
工物：光学ガラス ＢＫ−７（６８φｍｍ）である。研
磨速度は１５分毎に被加工物Ｃ厚さを測定し、その減少
量からめた。
ｍｍ）、定盤回転数：１５０ｒｐｍ、ストローク数：
１６０ ｒｅｖ、／ｗｉｎ 、面圧：１６５ｇ／Ｃｍ’
、スラリー濃度：２４％、スラリー量＝１２６ｇ、被加
工物：光学ガラス ＢＫ−７（６８φｍｍ）である。研
磨速度は１５分毎に被加工物Ｃ厚さを測定し、その減少
量からめた。
試験結果は第３表に示す通りである。
第３表から明らかな様に、本発明による研磨憂粉は研磨
速度が最大で且つ３時間後の研磨速度の最初の１５分間
の研磨速度に対する割合も最大工耐久性の高いことを示
している。
速度が最大で且つ３時間後の研磨速度の最初の１５分間
の研磨速度に対する割合も最大工耐久性の高いことを示
している。
Claims (1)
- ＪＩＳ規格で＃３０００〜井８００（７）範囲の粒度を
持ち、厚さが５ｇｍ以下、粒子の厚みに対する径の比が
５〜３０である板状の仮焼α−アルミナ粒子からなる研
磨用微粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14563383A JPS6038486A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 研磨用微粉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14563383A JPS6038486A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 研磨用微粉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038486A true JPS6038486A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15389517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14563383A Pending JPS6038486A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 研磨用微粉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6038486A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464242A (en) * | 1981-11-24 | 1984-08-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Electrode structure for use in electrolytic cell |
| FR2633634A1 (fr) * | 1988-07-01 | 1990-01-05 | Showa Denko Kk | Composition abrasive et procede de polissage d'article plastique |
| JP2004155630A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-03 | Showa Denko Kk | アルミナ粒子及びその製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5571697A (en) * | 1978-11-18 | 1980-05-29 | Giulini Chemie | Hexagonal boarddlike alphaaaluminum oxide single crystal*its manufacture*surface treatment employing it and manufacture of ceramic oxide |
| JPS5586120A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-28 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | Grinding method for semiconductor wafer |
-
1983
- 1983-08-11 JP JP14563383A patent/JPS6038486A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5571697A (en) * | 1978-11-18 | 1980-05-29 | Giulini Chemie | Hexagonal boarddlike alphaaaluminum oxide single crystal*its manufacture*surface treatment employing it and manufacture of ceramic oxide |
| JPS5586120A (en) * | 1978-12-22 | 1980-06-28 | Mitsubishi Monsanto Chem Co | Grinding method for semiconductor wafer |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4464242A (en) * | 1981-11-24 | 1984-08-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Electrode structure for use in electrolytic cell |
| FR2633634A1 (fr) * | 1988-07-01 | 1990-01-05 | Showa Denko Kk | Composition abrasive et procede de polissage d'article plastique |
| JP2004155630A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-03 | Showa Denko Kk | アルミナ粒子及びその製造方法 |
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