JP2000239652A - Precision polishing composition for hard and brittle materials and method for precision polishing of hard and brittle materials using the same - Google Patents
Precision polishing composition for hard and brittle materials and method for precision polishing of hard and brittle materials using the sameInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【技術分野】本発明は、硬脆材料用精密研磨組成物乃至
は精密研磨材及び硬脆材料の精密研磨方法に係り、特
に、タンタル酸リチウム単結晶材料やニオブ酸リチウム
単結晶材料の如き硬脆材料の表面を、精密に研磨加工せ
しめるために用いられる硬脆材料用精密研磨組成物(精
密研磨材)、並びにそれを用いて、かかる硬脆材料を有
利に精密研磨仕上げする方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a precision polishing composition for hard and brittle materials or a precision polishing material and a method for precisely polishing hard and brittle materials, and more particularly to a hard polishing material such as a lithium tantalate single crystal material and a lithium niobate single crystal material. The present invention relates to a precision polishing composition for hard and brittle materials (precision polishing material) used for precisely polishing the surface of a brittle material, and a method of using the same to advantageously precisely polish the hard and brittle material. is there.
【0002】[0002]
【背景技術】従来から、テレビの中間周波数フィルタや
共振器等のエレクトロニクス部品として、圧電体におけ
る圧電効果により発生する弾性表面波を利用した弾性表
面波デバイスが、広く用いられてきており、これまで
に、かかる弾性表面波デバイスを構成する圧電体ウェー
ハの材料としては、圧電体セラミックス、圧電体薄膜等
の各種の圧電性物質の採用が検討され、特に、近年にお
いては、タンタル酸リチウム単結晶材料やニオブ酸リチ
ウム単結晶材料といった硬脆材料が、圧電性、焦電性、
電気光学効果の上において優れた特徴を有しているとこ
ろから、ウェーハ材料として、広く採用されている。2. Description of the Related Art A surface acoustic wave device using a surface acoustic wave generated by a piezoelectric effect in a piezoelectric material has been widely used as an electronic component such as an intermediate frequency filter and a resonator of a television. In addition, as a material of a piezoelectric wafer constituting such a surface acoustic wave device, various kinds of piezoelectric substances such as piezoelectric ceramics and piezoelectric thin films have been studied. In particular, in recent years, lithium tantalate single crystal materials have been studied. And brittle materials such as lithium niobate single crystal materials
Since it has excellent characteristics in terms of the electro-optic effect, it is widely used as a wafer material.
【0003】そして、そのような硬脆材料からなる弾性
表面波デバイス用ウェーハにあっては、通常、電極が写
真印刷せしめられる表面には、精密研磨加工が施され
て、該表面が鏡面と為されるのであって、具体的には、
ポリウレタン等からなる研磨布を貼った定盤を用いて、
かかる定盤を回転せしめると共に、スラリー状の研磨材
を研磨布面上に供給しつつ、被加工材料としてのウェー
ハを研磨布面に押圧せしめることにより、ウェーハ表面
がポリッシングされるように為し、以て精密研磨加工が
施されるのである。[0003] In the surface acoustic wave device wafer made of such a hard and brittle material, the surface on which the electrodes are to be photo-printed is usually subjected to precision polishing so that the surface is mirror-finished. It is, specifically,
Using a platen on which a polishing cloth made of polyurethane or the like is stuck,
While rotating such a platen, while supplying a slurry-like abrasive on the polishing cloth surface, by pressing the wafer as a workpiece material against the polishing cloth surface, so that the wafer surface is polished, Thus, precision polishing is performed.
【0004】また、この精密研磨加工において用いられ
る研磨材としては、被加工材料(ウェーハ)表面を、高
度に精密研磨仕上げせしめ得るものであることは勿論、
その研磨効率乃至は研磨速度において優れたものである
ことが、望まれているのである。しかも、そのような研
磨材は、経済的な理由から、一般に、その一定量を循環
させることにより、繰り返し使用されるのであり(所
謂、循環供給方式)、そして、そのような使用に際して
は、研磨効率の減少に応じて、所定時間毎に、研磨材の
うちの一部を新しい研磨材と交換したり、或いはまた、
所定の研磨時間の経過後に、その全てを新しいものに交
換する必要性が不可避的に生じるところから、研磨効率
(速度)が長時間に亘って一定に維持され得る、換言す
れば研磨寿命の良好なものであることが、要請されてい
る。The abrasive used in the precision polishing is, of course, one capable of highly precisely polishing the surface of a material to be processed (wafer).
It is desired that the polishing efficiency or the polishing rate be excellent. Moreover, such an abrasive is generally used repeatedly by circulating a certain amount thereof for economic reasons (so-called circulating supply system). Depending on the decrease in efficiency, every predetermined time, a part of the abrasive is replaced with a new abrasive, or,
Since the necessity of replacing all of them with new ones after a predetermined polishing time has inevitably arises, the polishing efficiency (speed) can be maintained constant for a long time, in other words, the polishing life is good. Is required.
【0005】ところで、上述の如きウェーハ材料として
用いられるタンタル酸リチウム単結晶材料等の硬脆材料
にあっては、化学的に安定な材料であって、メカノケミ
カル作用による研磨効果が極めて低く、硬度が高いもの
であるところから、研磨材としては、通常の仕上研磨に
おいて用いられる、粒子が粗く且つ硬い性質を有するア
ルミナや、ダイヤモンド等の硬質研磨材が考えられるの
であるが、かかる硬質研磨材にあっては、研磨効率が良
好なものであることから、研磨加工を容易に実施するこ
とが出来るものの、ウェーハに加工歪みが残ったり、ま
た表面精度が著しく悪くなる等といった問題を内在して
いるため、実用化は極めて困難であったのである。[0005] By the way, hard brittle materials such as lithium tantalate single crystal material used as a wafer material as described above are chemically stable materials, have extremely low polishing effect by mechanochemical action, and have low hardness. Since the abrasive is high, as the abrasive, it is possible to use a hard abrasive such as alumina and diamond having coarse and hard properties used in normal finish polishing, such as diamond. However, since the polishing efficiency is good, the polishing process can be easily performed, but there is a problem that the processing distortion remains in the wafer and the surface accuracy is significantly deteriorated. Therefore, practical application was extremely difficult.
【0006】そこで、かくの如きウェーハの工業生産に
おける精密研磨(ポリッシング)加工工程においては、
従来から、特開昭58−225177号公報、特開昭6
2−30333号公報、特開平5−154760号公報
等に開示されている如き、コロイダルシリカ(コロイド
状二酸化珪素)を必須の固形成分として含むシリコンウ
ェーハ用研磨材を、硬脆材料からなるウェーハに応用す
る手法が、採用されてきた。そのようなコロイダルシリ
カ研磨材にあっては、研磨面の精度を高度に達成し得る
という特徴を有する一方で、研磨効率(研磨速度)は充
分であるとは言い難く、研磨時間の短縮を図る上で、大
きな障害となっていたのであり、また、研磨時間の経過
に従って、研磨効率(速度)が顕著に低下するといった
不具合をも惹起するものであるため、上述の如く、循環
供給方式を採用する場合にあっては、研磨材の交換を頻
繁に行なう必要性が生じていたのであって、よって、作
業効率及び作業性が悪化し、また研磨材や設備に要され
るコストの上昇を惹起する等といった問題があった。Therefore, in the precision polishing (polishing) process in the industrial production of wafers as described above,
Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-30303, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-154760 and the like disclose a polishing agent for a silicon wafer containing colloidal silica (colloidal silicon dioxide) as an essential solid component to a wafer made of a hard and brittle material. Applied techniques have been adopted. Such a colloidal silica abrasive has a feature that the accuracy of the polished surface can be highly achieved, but it is difficult to say that the polishing efficiency (polishing speed) is sufficient and shortens the polishing time. As described above, this is a major obstacle, and also causes a problem that the polishing efficiency (speed) is significantly reduced as the polishing time elapses. In such a case, the necessity of frequently changing the abrasive material has arisen, so that the work efficiency and workability are deteriorated, and the cost of the abrasive material and equipment is increased. There was a problem such as doing.
【0007】そして、そのような問題に対処するため
に、特開平5−1279号公報には、硬脆材料用の表面
精密研磨材として、BET比表面積が10〜60m2 /
gであり、二次粒子の平均粒子径が0.5〜5μmであ
る微粒子状二酸化珪素のみを、固形成分として含む、水
性スラリー分散液が提案されており、それは、研磨面の
表面精度が良く、またコロイダルシリカ研磨材に比し
て、ある程度向上された研磨寿命を発揮するという利点
を有するものであるが、そのような研磨材にあっても、
研磨効率(速度)に関しては、未だ改善の余地が存して
いたのである。To cope with such a problem, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-1279 discloses a fine surface abrasive for hard and brittle materials having a BET specific surface area of 10 to 60 m 2 / cm 2 .
g, and an aqueous slurry dispersion containing only finely divided silicon dioxide having a secondary particle average particle diameter of 0.5 to 5 μm as a solid component has been proposed. Also, compared to colloidal silica abrasives, it has the advantage of exhibiting a somewhat improved polishing life, but even with such abrasives,
There is still room for improvement in polishing efficiency (speed).
【0008】[0008]
【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その解決課題とすると
ころは、硬脆材料の精密研磨加工に用いられて、該硬脆
材料の表面を高精度に研磨せしめることが出来ると共
に、優れた研磨効率(研磨速度)と研磨寿命とを実現し
得る硬脆材料用精密研磨組成物乃至は精密研磨材、並び
に、そのような精密研磨組成物を用いて、硬脆材料を高
度に精密研磨し得る方法を、提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for precisely polishing hard and brittle materials, which is used for hard and brittle materials. A precision polishing composition or material for hard and brittle materials capable of polishing a surface with high precision and realizing excellent polishing efficiency (polishing rate) and polishing life, and such a precision polishing composition An object of the present invention is to provide a method capable of highly precisely polishing a hard and brittle material by using an object.
【0009】[0009]
【解決手段】そして、本発明にあっては、そのような課
題を解決するために、α−アルミナを水性媒体中に分散
せしめてなる精密研磨組成物であって、かかるα−アル
ミナが、0.3μm以下の平均粒子径(D50)を有
し、且つBET比表面積が15〜50m2 /gの微粒子
からなることを特徴とする硬脆材料用精密研磨組成物
(精密研磨材)を、その要旨とするものである。According to the present invention, there is provided a precision polishing composition comprising α-alumina dispersed in an aqueous medium in order to solve such a problem. A precision polishing composition (precision polishing material) for hard and brittle materials, characterized by having fine particles having an average particle diameter (D50) of 0.3 μm or less and a BET specific surface area of 15 to 50 m 2 / g. It is an abstract.
【0010】このように、本発明に従う硬脆材料用精密
研磨組成物は、研磨特性を発現する固形成分として、平
均粒子径(D50)が0.3μm以下であり、且つBE
T比表面積が15〜50m2 /gである、α−アルミナ
の微粒子を含んで構成し、それを水性媒体中に分散せし
めたところに、大きな特徴があり、そのような精密研磨
組成物にあっては、α−アルミナ微粒子が、粒径の大な
る粗粒子となっておらず、細かな状態において、粒子が
沈降することなく水性媒体中に分散せしめられていると
ころから、有害な加工歪みが効果的に回避され得ると共
に、研磨面にスクラッチ等の損傷が付与されたり、研磨
面の表面粗度が悪化するようなことが、有利に阻止乃至
は解消され得、以て、硬脆材料の表面を高度な鏡面に精
密研磨することが可能となったのである。更には、その
ような構成とされたα−アルミナ微粒子を用いるもので
あるところから、従来の研磨材では為し得なかった高研
磨効率(速度)が有利に達成され得て、研磨時間を効果
的に短縮化せしめることが出来るのであり、また、その
繰り返しの使用に際して、研磨効率(速度)が、比較的
長時間に亘って確実に維持され得る、要するに、良好な
研磨寿命が実現され得るのであって、以て硬脆材料の精
密研磨加工における作業能率且つ作業性の飛躍的な向上
と優れた経済性の実現が、有利に為され得るのである。As described above, the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention has a mean particle diameter (D50) of 0.3 μm or less as a solid component exhibiting polishing characteristics and a BE.
It is characterized by containing α-alumina fine particles having a T specific surface area of 15 to 50 m 2 / g and dispersing them in an aqueous medium. In particular, α-alumina fine particles are not coarse particles having a large particle size, and in a fine state, the particles are dispersed in an aqueous medium without settling, so that harmful processing strain is caused. In addition to being able to be effectively avoided, damage to the polished surface such as scratches or deterioration of the surface roughness of the polished surface can be advantageously prevented or eliminated. This made it possible to precisely polish the surface to a highly specular surface. Further, since the α-alumina fine particles having such a configuration are used, a high polishing efficiency (speed), which cannot be achieved by the conventional abrasive, can be advantageously achieved, and the polishing time can be reduced. In addition, the polishing efficiency (speed) can be reliably maintained for a relatively long time in repeated use, that is, a good polishing life can be realized. Thus, a drastic improvement in work efficiency and workability in the precision polishing of hard and brittle materials and realization of excellent economic efficiency can be advantageously achieved.
【0011】なお、かかる本発明に従う精密研磨組成物
の望ましい態様の一つによれば、前記α−アルミナ微粒
子は、5〜40重量%の割合において組成物中に分散、
含有せしめられるものであり、それによって、上述した
効果が、より一層効果的に発揮され得ることとなる。According to one preferred embodiment of the precision polishing composition according to the present invention, the α-alumina fine particles are dispersed in the composition at a ratio of 5 to 40% by weight.
This allows the above-described effects to be more effectively exerted.
【0012】また、本発明にあっては、上述の如き課題
を解決するために、α−アルミナを水性媒体中に分散せ
しめてなる精密研磨組成物であって、かかるα−アルミ
ナが、0.3μm以下の平均粒子径(D50)を有し、
且つBET比表面積が15〜50m2 /gの微粒子から
なるものであると共に、更に、シリカ粒子が分散、含有
せしめられていることを特徴とする硬脆材料用精密研磨
組成物も、また、その要旨とするものである。According to the present invention, there is provided a precision polishing composition comprising α-alumina dispersed in an aqueous medium in order to solve the above-mentioned problems. Has an average particle diameter (D50) of 3 μm or less,
And a fine polishing composition for hard and brittle materials, wherein the fine polishing composition comprises fine particles having a BET specific surface area of 15 to 50 m 2 / g, and further has silica particles dispersed and contained therein. It is an abstract.
【0013】このような本発明に従う硬脆材料用精密研
磨組成物にあっては、研磨効果を発現する固形成分とし
て、前述の如き特徴的構成からなるα−アルミナ微粒子
を用いると共に、そのようなα−アルミナ微粒子に対し
て、所定のシリカ粒子を組み合わせることによって、そ
れら2成分にて研磨が行なわれるように構成したところ
に、格別顕著な特徴を有しているのである。即ち、その
ような構成のα−アルミナ微粒子によって、上述の如
き、研磨面の品位、研磨効率及びその維持において、優
れた機能が発揮され得ると共に、α−アルミナ微粒子と
シリカ粒子との組み合わせにより、その相乗効果とし
て、表面粗度特性やスクラッチ等の傷の防止性が、更に
一層向上せしめられ、また、研磨の際の研磨抵抗が適度
に緩和されること等により、研磨効率がより一層長期間
に亘って維持され得るのであり、更には、研磨時に発生
する振動が有利に低減されて、より高い研磨効率が達成
され得るのである。In the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention, α-alumina fine particles having the above-mentioned characteristic structure are used as a solid component exhibiting a polishing effect. The combination of the predetermined silica particles with the α-alumina fine particles so that the two components are polished has a particularly remarkable feature. That is, with the α-alumina fine particles having such a configuration, as described above, in the quality of the polished surface, polishing efficiency and maintenance thereof, excellent functions can be exhibited, and by the combination of α-alumina fine particles and silica particles, As a synergistic effect, the surface roughness characteristics and the ability to prevent scratches and other scratches are further improved, and the polishing resistance during polishing is moderately reduced. In addition, the vibration generated during polishing can be advantageously reduced, and higher polishing efficiency can be achieved.
【0014】なお、かかる本発明に従う硬脆材料用精密
研磨組成物にあっては、前記シリカ粒子として、コロイ
ダルシリカ、無晶形二酸化珪素及びフュームド・シリカ
のうちの少なくとも1種以上が、有利に用いられること
となる。In the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention, at least one of colloidal silica, amorphous silicon dioxide and fumed silica is advantageously used as the silica particles. Will be done.
【0015】また、そのような本発明に従う硬脆材料用
精密研磨組成物における望ましい態様の一つによれば、
前記α−アルミナ微粒子は、5〜40重量%の割合にお
いて組成物中に分散、含有せしめられる一方、前記シリ
カ粒子は、45重量%以下の割合において組成物中に分
散、含有せしめられ、且つそれらα−アルミナ微粒子と
シリカ粒子の含有量の合計が50重量%以下とされるの
であって、これにより、前記した種々の優れた効果が、
より効果的に奏され得るのである。According to one preferred embodiment of the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention,
The α-alumina fine particles are dispersed and contained in the composition at a ratio of 5 to 40% by weight, while the silica particles are dispersed and contained in the composition at a ratio of 45% by weight or less. The total content of the α-alumina fine particles and the silica particles is set to 50% by weight or less, whereby the various excellent effects described above are achieved.
It can be played more effectively.
【0016】そして、上述の如き本発明に従う硬脆材料
用精密研磨組成物にあっては、そのpHが8.5〜12
のアルカリ性に調整されていることが望ましく、それに
よって、粒子間において働く電気的な反発力が、各粒子
に効果的に作用して、固形成分は、均等に分散されるこ
ととなるところから、それら微粒子が凝集して固まるこ
とにより、研磨精度が低下したり、繰り返しの使用が困
難となるといった不具合を惹起するようなことが、有利
に軽減乃至は防止され得るのである。In the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention as described above, the pH is 8.5 to 12.
It is desirable to be adjusted to the alkalinity, whereby the electric repulsion acting between the particles effectively acts on each particle, and the solid component is evenly dispersed, so that Aggregation and hardening of these fine particles can advantageously reduce or prevent the occurrence of problems such as a reduction in polishing accuracy and difficulty in repeated use.
【0017】また、本発明に従う精密研磨組成物の好ま
しい態様の一つによれば、前記α−アルミナ微粒子は、
ベーマイト及び/又は擬ベーマイトを原料として、その
焼成物を粉砕して得られる一次粒子であることが望まし
く、このようなα−アルミナ微粒子によって、より一層
優れた効果を享受し得ることとなる。According to a preferred embodiment of the precision polishing composition according to the present invention, the α-alumina fine particles include:
It is desirable that the primary particles are obtained by pulverizing a calcined product using boehmite and / or pseudo-boehmite as a raw material, and such α-alumina fine particles can provide a more excellent effect.
【0018】さらに、本発明にあっては、上述の如き精
密研磨組成物乃至は精密研磨材を用いて、それを、研磨
加工の施されるべき硬脆材料と研磨布との接触面に供給
せしめ、かかる硬脆材料の研磨加工を実施することを特
徴とする硬脆材料の精密研磨方法をも、その要旨とする
ものである。Further, according to the present invention, a precision polishing composition or a precision polishing material as described above is used and supplied to the contact surface between the hard and brittle material to be polished and the polishing cloth. The gist of the present invention is a precision polishing method for hard and brittle materials, which is characterized by performing polishing of such hard and brittle materials.
【0019】このような本発明手法にあっては、上述の
如き精密研磨組成物を用いるものであるところから、硬
脆材料の研磨面を高度な鏡面に研磨仕上げ加工すること
が出来るのであり、しかも、かかる精密研磨組成物の有
する有効な研磨効率及び研磨寿命特性により、優れた作
業効率及び作業性と、良好な経済性をもって、硬脆材料
に精密研磨加工を施すことが可能となるのである。In the method of the present invention, since the precision polishing composition as described above is used, the polished surface of the hard and brittle material can be polished and finished to a high mirror surface. Moreover, due to the effective polishing efficiency and polishing life characteristics of such a precise polishing composition, it is possible to perform precision polishing on hard and brittle materials with excellent work efficiency and workability and good economic efficiency. .
【0020】なお、本発明に従う硬脆材料の精密研磨方
法にあっては、前記硬脆材料は、タンタル酸リチウム単
結晶材料若しくはニオブ酸リチウム単結晶材料であるこ
とが望ましい。In the method for precisely polishing a hard and brittle material according to the present invention, the hard and brittle material is preferably a lithium tantalate single crystal material or a lithium niobate single crystal material.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】ところで、かかる本発明に従う硬
脆材料用精密研磨組成物(精密研磨材)にあっては、水
性媒体中に分散せしめられて有効な研磨作用を発揮する
固形成分として、特定のα−アルミナを用いているとこ
ろに、大きな特徴を有しているのである。すなわち、よ
く知られているように、アルミナは、水酸化アルミニウ
ムを焼成せしめて、加熱分解(脱水)せしめることに
て、得られるものであり、その結晶構造は、焼成温度が
高くなるに従い、γ相、δ相、θ相等に相変態し、最終
的に、1000℃以上の温度において、熱的に最も安定
なα相(α−アルミナ)となるのであるが、本発明者ら
の鋭意研究の結果、かかるα−アルミナの中でも、完全
にα化されたものではなく、それに至る途中の、所定の
α化率とされたものが、優れた研磨作用を発現すること
が見い出されたのであり、本発明は、そのような所定の
α化率とされたα−アルミナを用いているのである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the precision polishing composition (precision polishing material) for hard and brittle materials according to the present invention, solid components which are dispersed in an aqueous medium and exhibit an effective polishing action include: The use of the specific α-alumina has a great feature. That is, as is well known, alumina is obtained by calcining aluminum hydroxide and subjecting it to thermal decomposition (dehydration), and its crystal structure becomes γ as the firing temperature increases. Phase, δ phase, θ phase, etc., and finally becomes the most thermally stable α phase (α-alumina) at a temperature of 1000 ° C. or higher. As a result, among such α-alumina, it was found that the one having a predetermined α-formation rate, not being completely α-formed, on the way to it, exhibited an excellent polishing action, The present invention uses α-alumina having such a predetermined ratio of α-alumina.
【0022】そして、かくの如き所定のα化率とされた
α−アルミナは、一般に、その焼成物を粉砕して得られ
る微粒子の特性、即ち平均粒子径(D50)及びBET
比表面積にて、間接的に規定することが出来るところか
ら、本発明にあっては、かかるα−アルミナとして、
0.3μm以下の平均粒子径(D50)を有し、且つB
ET比表面積が15〜50m2 /gの微粒子を用いるこ
ととしたのである。けだし、α−アルミナの平均粒子径
(D50)が0.3μmを超えるようになると、被研磨
加工物たる硬脆材料における研磨面に、スクラッチ、ピ
ット等の傷が付いたり、研磨面の表面粗度が粗くなっ
て、研磨面の品位が低下すると共に、有害な加工歪みを
残すといった問題を惹起するようになるからである。ま
た、BET比表面積が15m2 /gより小ならしめられ
たα−アルミナ、例えばハードディスクのNi−P面を
研磨するために用いられている、BET比表面積が10
m2 /g前後である通常の研磨材のα−アルミナにあっ
ては、研磨面の品位を悪化せしめることとなり、一方、
BET比表面積が50m2 /gよりも大きなものにあっ
ては、研磨効率(研磨速度)を著しく低下させる等の問
題を惹起することとなるからである。The α-alumina having such a predetermined ratio of α-alumina generally has the characteristics of fine particles obtained by pulverizing the calcined product, that is, the average particle diameter (D50) and the BET.
In the present invention, as the α-alumina, since it can be indirectly specified by the specific surface area,
Having an average particle diameter (D50) of 0.3 μm or less, and B
Fine particles having an ET specific surface area of 15 to 50 m 2 / g were used. When the average particle diameter (D50) of α-alumina exceeds 0.3 μm, scratches such as scratches and pits are formed on the polished surface of the hard and brittle material which is the workpiece to be polished, or the surface roughness of the polished surface is reduced. This is because the degree of roughness is reduced, and the quality of the polished surface is deteriorated, and a problem of causing harmful processing distortion is caused. Also, α-alumina having a BET specific surface area smaller than 15 m 2 / g, for example, a BET specific surface area of 10 μm used for polishing the Ni—P surface of a hard disk.
In the case of α-alumina, which is a normal abrasive material of about m 2 / g, the quality of the polished surface is deteriorated.
If the BET specific surface area is larger than 50 m 2 / g, problems such as a remarkable decrease in polishing efficiency (polishing rate) will be caused.
【0023】なお、本発明において、かかるα−アルミ
ナ微粒子としては、前述の如く、その平均粒子径(D5
0)が0.3μm以下のものが採用されるのであるが、
好ましくは0.2μm程度以下のものが、有利に採用さ
れ得、また、このような平均粒子径を有するα−アルミ
ナ微粒子における最大粒子径(Dmax)は、1.4μ
m以下であることが、望ましい。また、そのようなα−
アルミナ微粒子の粒子径は、各種の測定手法にて求めら
れるものであるが、有利には、レーザを利用したレーザ
粒度分布測定器にて測定された粒度分布から求められる
のであり、それによって、より高精度な粒子径が得られ
ることとなる。In the present invention, the α-alumina fine particles have an average particle diameter (D5
0) is 0.3 μm or less.
Preferably, those having a particle diameter of about 0.2 μm or less can be advantageously employed, and the maximum particle diameter (Dmax) of α-alumina fine particles having such an average particle diameter is 1.4 μm.
m or less is desirable. Also, such α-
The particle size of the alumina fine particles is obtained by various measurement methods, but is advantageously obtained from the particle size distribution measured by a laser particle size distribution measuring device using a laser. A highly accurate particle size can be obtained.
【0024】また、本発明において用いられるα−アル
ミナ微粒子は、そのような粒子径のものであることに加
えて、前述の如く、BET比表面積が15〜50m2 /
gであるものであるが、好適には、20〜40m2 /g
のものが採用される。なお、このBET比表面積は、気
相乃至は液相吸着法、浸漬熱法、透過法、反応速度法等
の、公知の各種の手法に従って、測定することが可能で
ある。The α-alumina fine particles used in the present invention have such a particle diameter and, as described above, have a BET specific surface area of 15 to 50 m 2 / m 2 .
g, preferably 20 to 40 m 2 / g
Is adopted. The BET specific surface area can be measured according to various known methods such as a gas-phase or liquid-phase adsorption method, an immersion heat method, a permeation method, and a reaction rate method.
【0025】さらに、本発明において、このような本発
明に従う特定のα−アルミナ微粒子は、一般に、水酸化
アルミニウムを原料として、所定の焼成処理を施し、そ
してその得られた焼成物をボールミル等にて粉砕せしめ
ることによって、製造され得るものであるが、より好適
には、原料として、ベーマイト及び擬ベーマイトのうち
の少なくとも何れか一方を用い、その焼成物を粉砕する
ことにより、目的とするα−アルミナが一次粒子として
有利に得られるのである。Further, in the present invention, the specific α-alumina fine particles according to the present invention are generally subjected to a predetermined sintering treatment using aluminum hydroxide as a raw material, and the obtained sinter is subjected to a ball mill or the like. It can be produced by pulverizing, and more preferably, at least one of boehmite and pseudo-boehmite as a raw material, and pulverizing the calcined product to obtain the desired α- Alumina is advantageously obtained as primary particles.
【0026】なお、かくの如き特性のα−アルミナの微
粒子を得るに際して、その前駆体としての焼成物を得る
ための焼成処理は、使用する焼成炉の精度等にも依る
が、約1100〜1160℃の焼成温度にて実施される
ことが、望ましい。けだし、α−アルミナは、アルミナ
の中でも、最も高い焼成温度にて焼成することにより得
られるものではあるが、そのα化率、更には平均粒子径
及びBET比表面積は、焼成温度乃至は焼成度に依存す
るからであり、具体的には、焼成温度をかかる温度より
も高くすると、α化率が大ならしめられて、焼成物にお
ける結晶成長が進行し、その硬度が高くなるため、研磨
効率(速度)は向上するものの、α−アルミナの焼成物
が、平均粒子径が0.3μm以下の微粒子に粉砕され得
なくなるからであり、更にまた、焼成温度を余りにも高
くする場合には、上述の如くα−アルミナが細かな微粒
子に粉砕され得ないため、BET比表面積の値が小さく
なり過ぎ、また反対に、焼成温度が前記した温度よりも
低いと、α化率が著しく小さくなって、粉砕が進行し、
粘土のように柔らかくなる、換言すれば、BET比表面
積が過大となってしまうからである。When α-alumina fine particles having such characteristics are obtained, the firing treatment for obtaining a fired product as a precursor thereof depends on the accuracy of the firing furnace to be used. It is desirable to carry out at a firing temperature of ° C. Although α-alumina is obtained by firing at the highest firing temperature among aluminas, its α conversion, the average particle diameter and the BET specific surface area are determined by the firing temperature or the firing degree. Specifically, when the firing temperature is higher than the temperature, the α-rate is increased, crystal growth in the fired product proceeds, and the hardness increases, so that the polishing efficiency is increased. Although (speed) is improved, the calcined product of α-alumina cannot be pulverized into fine particles having an average particle size of 0.3 μm or less. As α-alumina cannot be pulverized into fine particles as in the above, the value of the BET specific surface area is too small, and conversely, if the firing temperature is lower than the above-mentioned temperature, the α conversion is significantly reduced, powder There was progress,
This is because it becomes soft like clay, in other words, the BET specific surface area becomes excessively large.
【0027】また、上述の如くして得られる焼成物をボ
ールミル等にて粉砕して、目的とするα−アルミナ微粒
子を得るに際しては、かかる粉砕処理の後、分級等を行
なうことにより、粒径の大きな粗粒子を除去せしめるこ
とが好ましく、また、そこにおいて、α−アルミナの微
粒子が、その凝集により、粗粒子と共に除去せしめられ
ることを防止するために、分散剤として、公知の各種の
陰イオン界面活性剤を用いることが好ましい。When the fired product obtained as described above is pulverized with a ball mill or the like to obtain the desired α-alumina fine particles, the pulverization treatment is followed by classification or the like to obtain a particle size. In order to prevent α-alumina fine particles from being removed together with the coarse particles due to agglomeration thereof, various known anions may be used as dispersants. It is preferable to use a surfactant.
【0028】そして、本発明にあっては、このような特
徴的構成からなるα−アルミナの微粒子を用いて、それ
を水性媒体中に分散せしめることにより、目的とする硬
脆材料用の精密研磨組成物乃至は精密研磨材が構成され
ているのであり、それによって、所望の研磨特性を発現
せしめるものである。In the present invention, by using fine particles of α-alumina having such a characteristic structure and dispersing them in an aqueous medium, precision polishing for the intended hard and brittle material is performed. The composition or the precision polishing material is constituted, whereby the desired polishing characteristics are exhibited.
【0029】要するに、そのような本発明に従う硬脆材
料用精密研磨組成物にあっては、粒径の大きな粗粒子と
されたα−アルミナが含有されておらず、α−アルミナ
は、細かく粉砕された微粒子状態において、水性媒体中
に分散せしめられて、スラリー状となっているところか
ら、有害な加工歪みが効果的に回避され得、また、研磨
面の品位が悪くなるようなことが有利に阻止乃至は解消
され得て、以て、硬脆材料の表面を高度な鏡面に精密研
磨せしめることが可能となったのであり、更には、特定
のα−アルミナ微粒子を用いたことにより、従来では為
し得なかった研磨効率(速度)が有利に達成され得て、
研磨に要する時間が短縮化せしめられると共に、その繰
り返しの使用に際して、研磨効率(速度)が比較的長時
間に亘って確実に保持され得る、即ち、優れた研磨寿命
特性が実現され得て、その結果として、精密研磨加工に
おける作業効率及び作業性の向上と、可及的なコストの
引き下げが、有利に為され得ることとなったのである。In short, such a precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention does not contain α-alumina which is a coarse particle having a large particle size, and α-alumina is finely pulverized. In the state of the fine particles, which are dispersed in an aqueous medium to form a slurry, harmful processing distortion can be effectively avoided, and the quality of the polished surface is advantageously reduced. It is possible to precisely polish the surface of the hard and brittle material to a high mirror surface, and furthermore, by using specific α-alumina fine particles, Polishing efficiency (speed) that could not be achieved can be advantageously achieved,
The time required for polishing can be shortened, and the polishing efficiency (speed) can be reliably maintained for a relatively long time during repeated use, that is, excellent polishing life characteristics can be realized. As a result, it is possible to advantageously improve the work efficiency and workability in precision polishing and reduce the cost as much as possible.
【0030】なお、かかる精密研磨組成物における、α
−アルミナ微粒子の含有割合は、求められる研磨特性等
に応じて、適宜に設定されるものであるが、好適には、
α−アルミナ微粒子が、5〜40重量%の割合におい
て、より好適には、10〜30重量%の割合において、
組成物中に分散、含有せしめられることが望ましい。こ
れは、α−アルミナ微粒子の含有量が余りにも少な過ぎ
る場合にあっては、若干の研磨効率乃至は研磨速度の向
上はあるものの、前記した効果を充分に実現し得ず、ま
た一方、α−アルミナ微粒子の含有量が多過ぎる場合に
は、添加量に見合うだけの効果を得ることが出来ず、経
済性の上で好ましくないからである。In the precision polishing composition, α
-The content of the alumina fine particles is appropriately set according to the required polishing characteristics and the like, but preferably,
α-alumina fine particles may be used at a ratio of 5 to 40% by weight, more preferably at a ratio of 10 to 30% by weight,
It is desirable to be dispersed and contained in the composition. This is because, when the content of the α-alumina fine particles is too small, although the polishing efficiency or the polishing rate is slightly improved, the above-mentioned effects cannot be sufficiently realized. -When the content of the alumina fine particles is too large, it is not possible to obtain an effect corresponding to the added amount, which is not preferable in terms of economy.
【0031】また、本発明に従う硬脆材料用精密研磨組
成物にあっては、そのpHが8.5〜12、より好まし
くは、9.5〜11のアルカリ性に調整されていること
が、望ましい。尤も、pHが8.5未満、特に酸性領域
となるような場合には、α−アルミナ微粒子の凝集が惹
起されて、均等に分散されなくなるため、研磨精度が低
下したり、繰り返しの使用が困難となるのであり、また
一方、pHが12よりも大きいと、組成物がゲル化し
て、α−アルミナ微粒子が均一分散しなくなるため、研
磨組成物(研磨スラリー)としての作用を有効に発揮し
得なくなるからである。In the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention, it is desirable that the pH is adjusted to 8.5 to 12, more preferably to 9.5 to 11 alkaline. . However, when the pH is less than 8.5, particularly in an acidic region, agglomeration of α-alumina fine particles is caused and the α-alumina fine particles are not uniformly dispersed. On the other hand, when the pH is higher than 12, the composition gels and the α-alumina fine particles are not uniformly dispersed, so that the action as a polishing composition (polishing slurry) can be effectively exhibited. Because it is gone.
【0032】加えて、本発明に従う精密研磨組成物に
は、そのpHを所定の値に調節し、且つ安定せしめるこ
とにより、固形成分をより確実に分散せしめて、更なる
研磨促進を図るべく、更に、所定の分散剤を含有せしめ
ることが望ましい。なお、そのような分散剤としては、
公知の各種のアルカリ剤が用いられるものであって、具
体的には、NaOH、KOH、アンモニア、有機アミン
や、陰イオン界面活性剤のうちの一つ乃至は複数が適宜
に組み合わされて、用いられることとなる。In addition, in the precision polishing composition according to the present invention, by adjusting the pH to a predetermined value and stabilizing, the solid components are more reliably dispersed, and further polishing is promoted. Further, it is desirable to include a predetermined dispersant. In addition, as such a dispersant,
Various known alkaline agents are used, and specifically, NaOH, KOH, ammonia, organic amines, and one or more of anionic surfactants are appropriately combined and used. Will be done.
【0033】さらに、本発明においては、上述の如き特
徴的構成からなるα−アルミナの微粒子を用いて、それ
を水性媒体中に分散せしめると共に、更に、シリカ粒子
を分散、含有せしめることにより、特に有効な硬脆材料
用の精密研磨組成物(研磨材)が構成されることとな
る。Further, in the present invention, by using the fine particles of α-alumina having the above-mentioned characteristic structure and dispersing them in an aqueous medium, and further dispersing and containing silica particles, An effective precision polishing composition (abrasive) for hard and brittle materials will be constituted.
【0034】すなわち、そのような構成の硬脆材料用精
密研磨組成物にあっては、所定のα−アルミナ微粒子に
よって、硬脆材料における研磨面の品質、研磨効率(速
度)及びその維持において、優れた機能が発揮されると
共に、α−アルミナ微粒子とシリカ粒子を組み合わせ
て、それら2成分にて研磨が行なわれるように構成した
ことにより、有効な相乗効果が発現され得て、研磨面の
表面粗度やスクラッチ等の傷の防止性が、更に一層向上
せしめられ、また、研磨の際の研磨抵抗が適度に緩和さ
れること等により、研磨効率がより継続して維持され得
るのであり、更には、研磨の際に発生する振動が低減さ
れて、より高度な研磨効率が達成され得るのである。That is, in the precision polishing composition for a hard and brittle material having such a constitution, the quality of the polished surface, the polishing efficiency (speed) and the maintenance thereof in the hard and brittle material can be maintained by the predetermined α-alumina fine particles. In addition to exhibiting excellent functions, by combining α-alumina fine particles and silica particles and performing polishing with these two components, an effective synergistic effect can be exhibited and the surface of the polished surface can be expressed. The prevention of scratches such as roughness and scratches is further improved, and the polishing resistance at the time of polishing is appropriately moderated, so that the polishing efficiency can be maintained more continuously. As a result, vibration generated during polishing can be reduced, and higher polishing efficiency can be achieved.
【0035】なお、かかる精密研磨組成物において、水
性媒体中に分散、含有せしめられるシリカ粒子として
は、公知の各種の二酸化珪素が用いられることとなる
が、好適には、コロイダルシリカ、無晶形二酸化珪素及
びフュームド・シリカのうちの少なくとも1種以上が、
有利に用いられる。また、本発明において、かかるシリ
カ粒子としては、水性媒体中においてコロイド状に分散
し得る、0.3μm程度以下の粒子径を有するものが、
有利に採用される。In the precision polishing composition, as the silica particles dispersed and contained in the aqueous medium, various known silicon dioxides are used. Preferably, colloidal silica and amorphous silica are used. At least one of silicon and fumed silica,
It is advantageously used. In the present invention, as the silica particles, those having a particle diameter of about 0.3 μm or less, which can be dispersed in an aqueous medium in a colloidal form,
Adopted advantageously.
【0036】また、そのような本発明に従う硬脆材料用
精密研磨組成物における、シリカ粒子の含有割合は、要
求される研磨特性等を考慮して、適宜に決定されること
となるのであるが、一般には、シリカ粒子は、45重量
%以下の割合において分散、含有せしめられこととな
る。かかる含有割合が45重量%を超えるようになる
と、特定のα−アルミナ微粒子によって奏され得る有効
な効果が、逆に損なわれることとなるからである。な
お、精密研磨組成物におけるシリカ粒子の含有割合とし
ては、より好適には、10〜30重量%の範囲とされ
る。The content ratio of the silica particles in the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention is appropriately determined in consideration of required polishing characteristics and the like. Generally, the silica particles are dispersed and contained at a ratio of 45% by weight or less. If the content exceeds 45% by weight, the effective effects that can be achieved by the specific α-alumina fine particles will be impaired. The content of the silica particles in the precision polishing composition is more preferably in the range of 10 to 30% by weight.
【0037】さらに、本発明に従う精密研磨組成物にお
ける、特定のα−アルミナ微粒子及びシリカ粒子の配合
割合は、それぞれ、上述の如く設定されることが望まし
いが、より好適には、α−アルミナ微粒子とシリカ粒子
の含有量の合計が、50重量%以下、より好ましくは4
0重量%以下とされる。これは、α−アルミナ微粒子と
シリカ粒子の含有量の合計が50重量%を超えるような
場合にあっては、固形成分が多くなり過ぎて、組成物が
スラリー状とならないところから、研磨面の品位が低下
することとなり、また、組成物の粘性が高くなるところ
から、安定した研磨作業条件が得難くなるからである。Further, the mixing ratio of the specific α-alumina fine particles and the silica particles in the precision polishing composition according to the present invention is desirably set as described above. More preferably, the α-alumina fine particles are more preferable. And the total content of silica particles is 50% by weight or less, more preferably 4% by weight or less.
0% by weight or less. This is because when the total content of the α-alumina fine particles and the silica particles exceeds 50% by weight, the solid component becomes too large and the composition does not form a slurry, so that the polished surface This is because the quality is lowered and the viscosity of the composition is increased, so that it is difficult to obtain stable polishing operation conditions.
【0038】そして、このようなシリカ粒子を更に含有
せしめた精密研磨組成物にあっても、そのpHが8.5
〜12、より好適には、9.5〜11のアルカリ性に調
整されていることが望ましく、それにより、固形成分の
凝集が効果的に防止されることとなる。The precision polishing composition further containing such silica particles has a pH of 8.5.
It is desirable that the alkalinity is adjusted to be from 12 to 12, more preferably from 9.5 to 11, so that aggregation of the solid component is effectively prevented.
【0039】ところで、本発明に従う精密研磨組成物
(精密研磨材)は、公知の各種の硬脆材料の精密研磨加
工に用いられることとなるのであるが、そのような硬脆
材料の中でも、特に、タンタル酸リチウム単結晶材料若
しくはニオブ酸リチウム単結晶材料に対して、有利に適
用され得、それによって、上述の如き種々の優れた効果
が効果的に発揮され得るのである。The precision polishing composition (precision polishing material) according to the present invention is to be used for precision polishing of various known hard and brittle materials. It can be advantageously applied to a lithium tantalate single crystal material or a lithium niobate single crystal material, whereby the various excellent effects as described above can be effectively exerted.
【0040】また、本発明に従う精密研磨組成物を用い
て、そのような硬脆材料に精密研磨加工を施すには、例
えば、図1に示されるように、研磨機10を用いて、目
的とする研磨加工が実施されることとなる。なお、ここ
では、本発明に従う精密研磨組成物を研磨スラリー12
として用いて、硬脆材料からなる平板形状のウェーハ1
4を精密研磨仕上げして、研磨面を形成する方法につい
て、説明することとする。In order to subject such a hard and brittle material to precision polishing using the precision polishing composition according to the present invention, for example, as shown in FIG. Will be performed. Here, the precision polishing composition according to the present invention was applied to the polishing slurry 12.
Wafer 1 made of hard and brittle material
The method of forming a polished surface by precision polishing finishing of No. 4 will be described.
【0041】そして、そのような図1において、研磨機
10は、従来からウェーハ用の研磨機として、広く採用
されているものであって、ターンテーブル16上に載置
された定盤18と、基板ホルダー乃至はワークホルダー
と称されるホルダー20と、スラリー供給ノズル22に
接続された、図示しない供給装置とを含んで、構成され
ている。In FIG. 1, the polishing machine 10 has been widely used as a polishing machine for wafers in the past, and has a platen 18 mounted on a turntable 16 and The apparatus includes a holder 20 called a substrate holder or a work holder, and a supply device (not shown) connected to the slurry supply nozzle 22.
【0042】具体的には、前記定盤18は、円盤形状を
呈してなるものであって、回転軸24周りに所定の回転
速度で回転駆動可能とされた前記ターンテーブル16上
に、同心的に載置、固定されて、該ターンテーブル16
と一体回転可能とされている一方、その上面には、ポリ
ウレタン等からなる研磨布28が、貼り付けられてい
る。More specifically, the surface plate 18 has a disk shape, and is concentrically mounted on the turntable 16 which is rotatable around a rotation shaft 24 at a predetermined rotation speed. Is mounted on and fixed to the turntable 16.
A polishing cloth 28 made of polyurethane or the like is attached to the upper surface of the polishing pad.
【0043】また、かかる定盤18の上方における所定
位置には、前記ホルダー20が配設されている一方、該
ホルダー20の下面には、その所定位置において、ウェ
ーハ14が接着、固定せしめられ得るようになってい
る。また、ホルダー20の上面には、ロッド30が連結
されており、かかるホルダー20は、該ロッド30の中
心軸32周りにおいて、所定の回転速度にて回転駆動可
能とされている一方、ロッド30の軸直角方向におい
て、所定の速度で揺動駆動可能とされている。更に、ホ
ルダー20には、ロッド30を介して、その軸方向にお
いて、所定の加圧力が作用せしめられ得るようになって
いる。The holder 20 is provided at a predetermined position above the surface plate 18, while the wafer 14 can be bonded and fixed to the lower surface of the holder 20 at the predetermined position. It has become. A rod 30 is connected to the upper surface of the holder 20. The holder 20 is rotatable around a central axis 32 of the rod 30 at a predetermined rotation speed. In the direction perpendicular to the axis, swing driving can be performed at a predetermined speed. Further, a predetermined pressing force can be applied to the holder 20 via the rod 30 in the axial direction thereof.
【0044】さらに、定盤18の上方には、その所定位
置において、前記スラリー供給ノズル22が配設されて
おり、それが接続された供給装置の供給容器に供給され
る研磨スラリー12が、該スラリー供給ノズル22の先
端から、研磨布28上に滴下されるようになっている。
なお、かかるスラリー供給ノズル22が接続された供給
装置には、チューブポンプ等の循環装置が備えられてお
り、研磨スラリー12が、スラリー供給ノズル22を通
じて、一定の供給速度にて研磨布28上に滴下、供給さ
れると共に、それに従って研磨布28上から溢れ出した
研磨スラリー12が、回収されて、前記供給装置の供給
容器に戻されるようになっている。即ち、研磨機10に
おいては、研磨スラリー12が、繰り返して用いられる
ようになっているのである。Further, the slurry supply nozzle 22 is disposed above the surface plate 18 at a predetermined position, and the slurry 12 supplied to the supply container of the supply device to which the slurry supply nozzle 22 is connected is provided. The slurry is supplied onto the polishing pad 28 from the tip of the slurry supply nozzle 22.
The supply device to which the slurry supply nozzle 22 is connected is provided with a circulation device such as a tube pump, and the polishing slurry 12 is supplied onto the polishing pad 28 at a constant supply speed through the slurry supply nozzle 22. The polishing slurry 12 which is dropped and supplied and overflows from above the polishing cloth 28 is recovered and returned to the supply container of the supply device. That is, in the polishing machine 10, the polishing slurry 12 is used repeatedly.
【0045】そして、そのような構成の研磨機10を用
いて、ウェーハ14に精密研磨加工を施して、研磨面を
形成するには、先ず、公知の各種の接着手法にて、ホル
ダー20の下面にウェーハ14を接着、固定せしめる一
方、供給装置の供給容器に、研磨スラリー12を供給す
る。次いで、ウェーハ14と研磨布28とを互いに接触
せしめた状態下において、所定の加圧力をホルダー20
に作用せしめることにより、ウェーハ14を研磨布28
に対して押圧せしめる一方、かかるホルダー20を回転
及び揺動駆動せしめると共に、ターンテーブル16を回
転駆動せしめる。また、それに併せて、供給装置を作動
させて、研磨スラリー12をスラリー供給ノズル22か
ら研磨布28上に滴下せしめることにより、研磨スラリ
ー12が、ウェーハ14と研磨布28との接触面に供給
せしめられ、以て、ウェーハ14が、ポリッシングされ
て、研磨面が形成されることとなる。In order to form a polished surface by subjecting the wafer 14 to precision polishing using the polishing machine 10 having such a configuration, first, the lower surface of the holder 20 is formed by various known bonding methods. The polishing slurry 12 is supplied to a supply container of a supply device while the wafer 14 is adhered and fixed to the substrate. Next, under a state where the wafer 14 and the polishing pad 28 are brought into contact with each other, a predetermined pressing force is applied to the holder 20.
The wafer 14 is moved to the polishing cloth 28
, The holder 20 is driven to rotate and swing, and the turntable 16 is driven to rotate. At the same time, the supply device is operated to drop the polishing slurry 12 from the slurry supply nozzle 22 onto the polishing cloth 28, so that the polishing slurry 12 is supplied to the contact surface between the wafer 14 and the polishing cloth 28. As a result, the wafer 14 is polished to form a polished surface.
【0046】従って、このような精密研磨方法によれ
ば、本発明に従う硬脆材料用精密研磨組成物を用いるも
のであるところから、硬脆材料(ウェーハ)の研磨面を
極めて高度な鏡面に研磨仕上げ加工することが可能とな
る。更にまた、精密研磨組成物の有する有効な研磨効率
(速度)により、研磨時間の短縮化が容易に達成され得
ると共に、精密研磨組成物(研磨スラリー)を繰り返し
使用する場合にあっても、その良好な研磨寿命特性によ
り、研磨効果が継続して維持され得るところから、その
交換回数が可及的に減少せしめられ得、しかも、このよ
うな精密研磨加工は、従来から公知の研磨機(10)を
用いて、容易に実施され得るのであり、以て優れた作業
効率及び作業性と、良好な経済性をもって、硬脆材料に
精密研磨加工を施すことが出来るのである。Therefore, according to such a precision polishing method, since the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention is used, the polished surface of the hard and brittle material (wafer) is polished to an extremely high mirror surface. It is possible to finish. Furthermore, the effective polishing efficiency (speed) of the precision polishing composition makes it possible to easily shorten the polishing time, and even when the precision polishing composition (polishing slurry) is used repeatedly, Since the polishing effect can be maintained continuously due to the good polishing life characteristics, the number of replacements can be reduced as much as possible. ), It is possible to carry out precision polishing on hard and brittle materials with excellent work efficiency and workability and good economic efficiency.
【0047】なお、本発明に従う精密研磨組成物を用い
た硬脆材料の精密研磨方法は、例示の方法に限定される
ものでは、決してなく、要求される研磨特性や使用する
研磨機の構造等に応じて、種々の態様にて、実施され得
る。The method for precisely polishing hard and brittle materials using the precision polishing composition according to the present invention is not limited to the illustrated method, but is limited to the required polishing characteristics and the structure of the polishing machine used. May be implemented in various modes.
【0048】例えば、精密研磨組成物(研磨スラリー)
の供給形態としては、例示の如く、精密研磨組成物を繰
り返して使用する循環供給方式を採用することが望まし
いのであるが、精密研磨組成物を希釈して用い、それを
循環させることなく、逐次、廃棄していく方法を採用す
ることも、勿論可能である。For example, a precision polishing composition (polishing slurry)
As a supply form, it is desirable to adopt a circulation supply method in which the precision polishing composition is repeatedly used as illustrated, but the precision polishing composition is diluted and used, and without diluting it, it is successively used. Of course, it is also possible to adopt a method of discarding.
【0049】また、精密研磨加工を実施するために用い
られる研磨機にあっても、硬脆材料を研磨し得るもので
あれば、各種の構造乃至は構成のものが採用され得、例
えば、例示の如きホルダー(20)を複数備えてなるも
のを採用して、作業能率の向上を図ることも勿論可能で
あり、それによって、本発明によってもたらされる利益
をより一層享受することが出来る。[0049] In addition, various types of structures and configurations can be employed in a polishing machine used for performing precision polishing, as long as it can polish a hard and brittle material. It is of course possible to improve the work efficiency by adopting a device having a plurality of holders (20) as described above, whereby the benefits brought by the present invention can be further enjoyed.
【0050】[0050]
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に明らかにすることとするが、本発明は、以下
の実施例によって何等限定的に解釈されるものではな
く、当業者の知識に基づいて、種々なる変更,修正,改
良等を加えた態様において実施され得るものであって、
また、そのような各種の実施の態様が、本発明の趣旨を
逸脱しない限り、何れも、本発明の範疇に属するもので
あることは、言うまでもないところである。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not construed as being limited by the following Examples. Based on the knowledge of those skilled in the art, the present invention can be implemented in a form in which various changes, modifications, improvements, and the like are made,
It goes without saying that all of these various embodiments are within the scope of the present invention unless they depart from the gist of the present invention.
【0051】アルミナ砥粒分散スラリーの調製 先ず、擬ベーマイトを原料として、それをA:θ相焼成
領域よりも高い焼成温度(約1120〜1160℃)、
B:1200℃の焼成温度、またはC:焼成温度Aより
も低い温度において、それぞれ焼成せしめて得られたα
−アルミナの焼成物を用い、それら各焼成物の50重量
部に対して、水を50重量部の割合において加えた後、
それをボールミルにより90時間粉砕せしめ、更にα−
アルミナが30重量%の割合において含有せしめられる
ように希釈して、湿式分級を行なうことにより、アルミ
ナ砥粒の分散スラリー(α−アルミナ濃度:30重量
%)を調製した。そして、得られたアルミナ砥粒分散ス
ラリーの所定量を、それぞれ、サンプリングした後、比
表面積測定器(島津製作所製:フロソープII2300)
を用いて、サンプリングした各々のBET比表面積を測
定する一方、レーザ粒度分布測定器(島津製作所製:S
ALD2000)を用いて、それぞれの粒度分布を測定
し、それより、平均粒子径(D50)を求めた。Preparation of Alumina Abrasive Dispersion Slurry First, pseudo-boehmite was used as a raw material, and it was heated at a firing temperature (about 1120 to 1160 ° C.) higher than the A: θ phase firing region.
B: α obtained by firing at a firing temperature of 1200 ° C. or at a temperature lower than C: firing temperature A, respectively.
Using fired alumina and adding 50 parts by weight of water to 50 parts by weight of each of the fired products,
It is pulverized by a ball mill for 90 hours.
Alumina was dispersed so as to be contained in a proportion of 30% by weight, and wet classification was performed to prepare a dispersed slurry of alumina abrasive grains (α-alumina concentration: 30% by weight). Then, after sampling a predetermined amount of the obtained alumina abrasive grain dispersion slurry, respectively, a specific surface area measuring instrument (Flosorb II2300 manufactured by Shimadzu Corporation)
While measuring the sampled BET specific surface area using a laser particle size distribution analyzer (Shimadzu Corporation: S
ALD2000) was used to measure the respective particle size distributions, and the average particle size (D50) was determined therefrom.
【0052】研磨材の調製 実施例 1 上記の如くして、焼成温度Aのα−アルミナ焼成物の粉
砕、分級により得られたアルミナ砥粒分散スラリーのう
ち、下記表1に示すBET比表面積及び平均粒子径を有
してなるもの(α−アルミナ濃度:30重量%)を用
い、その333gに水を添加せしめて、濃度調整を行な
った後、攪拌しながら、NaOHの5%水溶液を更に滴
下して、そのpHを10.5と為すことにより、α−ア
ルミナが10重量%の割合において配合せしめられた研
磨材の1kgを得た。 Preparation Example 1 of Abrasives Of the alumina abrasive grain dispersion slurry obtained by pulverizing and classifying the α-alumina fired product at the firing temperature A as described above, the BET specific surface area and After using a material having an average particle diameter (α-alumina concentration: 30% by weight), adding 333 g of water and adjusting the concentration, a 5% aqueous solution of NaOH is further added dropwise with stirring. Then, the pH was adjusted to 10.5 to obtain 1 kg of an abrasive in which α-alumina was blended at a ratio of 10% by weight.
【0053】実施例 2 焼成温度Aの焼成物から得られたアルミナ砥粒の分散ス
ラリーのうち、BET比表面積及び平均粒子径が下記表
1に示す値であるものを用い、その333gに水を添加
せしめ、更に攪拌しながらNaOHの5%水溶液を滴下
して、pHが10.0のスラリーを調製した後、これに
市販のアルカリ性のコロイダルシリカ液(シリカの平均
粒子径:80nm、固形成分濃度:40重量%、pH:
10)を500g加えて、攪拌せしめることにより、α
−アルミナ及びシリカが、それぞれ、10重量%及び2
0重量%の割合において配合せしめられた研磨材(1k
g)を得た。Example 2 Of the dispersion slurry of alumina abrasive grains obtained from the fired product at the firing temperature A, one having a BET specific surface area and an average particle diameter shown in Table 1 below was used, and water was added to 333 g of the slurry. A 5% aqueous solution of NaOH was added dropwise with stirring, and a slurry having a pH of 10.0 was prepared. A slurry of a commercially available alkaline colloidal silica (average particle diameter of silica: 80 nm, solid component concentration) was added thereto. : 40% by weight, pH:
10) was added and stirred to obtain α
10% by weight and 2% alumina and silica, respectively
Abrasive (1k
g) was obtained.
【0054】実施例 3〜6 実施例1,2と同様にして、焼成温度Aのα−アルミナ
焼成物より得られたアルミナ砥粒分散スラリーのうち、
下記表1に示すBET比表面積及び平均粒子径をそれぞ
れ有するものを用い、その各々に、水とNaOHの5%
水溶液を添加せしめ、更に上記実施例2において用いた
市販のコロイダルシリカ液を加えて混合せしめて(但
し、実施例3は、添加せず)、固形成分の配合割合とp
Hとが、それぞれ、下記表1に示す如くされた研磨材
(実施例3〜6)を調製した。Examples 3 to 6 In the same manner as in Examples 1 and 2, of the alumina abrasive grain dispersion slurry obtained from the α-alumina fired product at the firing temperature A,
Those having the BET specific surface area and the average particle diameter shown in Table 1 below were used, and each of them had 5% of water and NaOH.
The aqueous solution was added, and the commercially available colloidal silica liquid used in Example 2 was added and mixed (however, in Example 3, not added), and the mixing ratio of the solid component and p
H was used to prepare abrasives (Examples 3 to 6) as shown in Table 1 below.
【0055】実施例 7 焼成温度Aの焼成物より得られたアルミナ砥粒分散スラ
リーのうち、BET比表面積及び平均粒子径が下記表1
に示されるものを用いて、その500gに水を加え、更
に攪拌しながら、NaOHの5%水溶液を滴下して、p
Hが11.0とされたスラリー(615g)を得た。次
いで、そのスラリーに、市販の無晶形二酸化珪素(カー
プレックスCS−5、一次粒子径:20nm)の10g
を添加し、続いて、実施例2で用いたものと同じコロイ
ダルシリカ液の375gを加えて攪拌せしめて、固形成
分の配合割合とpHが下記表1に示す値とされた研磨材
を調製した。Example 7 Among the alumina abrasive grain dispersion slurries obtained from the calcination product at the calcination temperature A, the BET specific surface area and the average particle diameter were as shown in Table 1 below.
Was added to 500 g of the mixture, and a 5% aqueous solution of NaOH was added dropwise with further stirring.
A slurry (615 g) in which H was adjusted to 11.0 was obtained. Next, 10 g of commercially available amorphous silicon dioxide (Carplex CS-5, primary particle diameter: 20 nm) was added to the slurry.
Was added, and 375 g of the same colloidal silica liquid as used in Example 2 was added and stirred to prepare an abrasive having a solid component blending ratio and pH values shown in Table 1 below. .
【0056】実施例 8 上記実施例1で用いたアルミナ砥粒分散スラリーを用
い、その500gに水を添加せしめて、濃度調整を行な
った後、攪拌しながらNaOHの5%水溶液を滴下し
て、pHが10.5とされたスラリーの625gを得
た。次いで、そのスラリ−に、前記したものと同じ市販
のコロイダルシリカ液を375g加えて、攪拌せしめる
ことにより、α−アルミナとシリカとを、共に、15重
量%の割合において含有し、且つpHが10.3の研磨
材(1kg)を得た。Example 8 Using the alumina abrasive grain dispersion slurry used in Example 1 above, water was added to 500 g of the slurry, the concentration was adjusted, and a 5% aqueous solution of NaOH was added dropwise with stirring. 625 g of a slurry with a pH of 10.5 were obtained. Next, 375 g of the same commercially available colloidal silica liquid as described above was added to the slurry and stirred, whereby both α-alumina and silica were contained at a ratio of 15% by weight and the pH was 10%. 0.3 abrasive (1 kg) was obtained.
【0057】比較例 1,2 先ず、比較例1として、上述の如くして焼成温度Bのα
−アルミナ焼成物の粉砕、分級により得られたアルミナ
砥粒の分散スラリー(BET比表面積:12.5m2 /
g、平均粒子径:0.34μm、α−アルミナ濃度:3
0重量%)を用い、その333gに水を加えて濃度調整
を行なった後、攪拌しつつ、NaOHの5%水溶液を滴
下して、α−アルミナを10重量%の割合において含有
し、且つpHが10.5の研磨材(1kg)を調製し
た。また、比較例2として、比較例1において用いたも
のと同じアルミナ砥粒分散スラリーを用いて、その50
0gに水を添加し、次いで、そのpHが11.0となる
ように、攪拌しながらNaOH(5%水溶液)の滴下を
行なって、625gのスラリーを調製した後、それに、
実施例2で用いたものと同じコロイダルシリカ液を37
5g添加して、攪拌せしめることにより、固形成分の配
合割合とpHが下記表1に示す如くされた研磨材を得
た。Comparative Examples 1 and 2 First, as Comparative Example 1, α of the firing temperature B was determined as described above.
-A slurry of alumina abrasive grains obtained by pulverizing and classifying the alumina fired product (BET specific surface area: 12.5 m 2 /
g, average particle diameter: 0.34 μm, α-alumina concentration: 3
0% by weight), water was added to 333 g of the solution to adjust the concentration, and then, while stirring, a 5% aqueous solution of NaOH was added dropwise to contain α-alumina at a rate of 10% by weight and pH. Of 10.5 was prepared. As Comparative Example 2, the same alumina abrasive grain dispersion slurry as used in Comparative Example 1 was used.
Water was added to 0 g, and then NaOH (5% aqueous solution) was added dropwise with stirring so that the pH became 11.0, to prepare 625 g of a slurry.
The same colloidal silica liquid as used in Example 2 was applied to 37
By adding 5 g and stirring, an abrasive having a blending ratio of solid components and a pH as shown in Table 1 below was obtained.
【0058】比較例 3,4 比較例3として、上記のアルミナ砥粒分散スラリーの調
製において、焼成温度Cのα−アルミナ焼成物から得ら
れたアルミナ砥粒の分散スラリー(BET比表面積:6
1.7m2 /g、平均粒子径:0.19μm、α−アル
ミナ濃度:30重量%)を用いて、その833gに水を
加えた後、そのpHが10.7となるように、NaOH
の5%水溶液を攪拌しながら滴下して、α−アルミナが
25重量%の割合において配合せしめられた研磨材(1
kg)を調製した。また、比較例4として、比較例3に
おいて用いたものと同じアルミナ砥粒分散スラリーを用
い、その500gに水を添加し、更に攪拌しつつ、Na
OH(5%水溶液)の滴下を行なって、そのpHを1
1.0とした後、それに、実施例2において用いたコロ
イダルシリカ液を375g加えて、攪拌せしめることに
より、固形成分の配合割合とpHが下記表1に示す値と
された研磨材(1kg)を得た。Comparative Examples 3 and 4 As Comparative Example 3, in the preparation of the above-mentioned slurry for dispersing alumina abrasive grains, a slurry for dispersing alumina abrasive grains (BET specific surface area: 6
(1.7 m 2 / g, average particle diameter: 0.19 μm, α-alumina concentration: 30% by weight), water was added to 833 g, and then NaOH was adjusted to pH 10.7.
5% aqueous solution was added dropwise with stirring, and an abrasive (1) containing α-alumina in a ratio of 25% by weight was added.
kg) was prepared. Further, as Comparative Example 4, the same alumina abrasive grain dispersion slurry as that used in Comparative Example 3 was used, and water was added to 500 g of the slurry, and Na was added with further stirring.
OH (5% aqueous solution) was added dropwise to adjust the pH to 1
After adjusting to 1.0, 375 g of the colloidal silica liquid used in Example 2 was added thereto, and the mixture was stirred, whereby the mixing ratio of the solid component and the pH were set to the values shown in Table 1 below (1 kg). I got
【0059】比較例 5 主にシリコンウェーハの研磨加工において使用され、ま
た、これまでタンタル酸リチウム単結晶材料の研磨材と
しても使用されてきた、上述の如き市販のアルカリ性コ
ロイダルシリカ液(シリカの平均粒子径:80nm、固
形成分濃度:40重量%)を、研磨材として、用いた。Comparative Example 5 A commercially available alkaline colloidal silica liquid (average of silica) as described above, which is mainly used for polishing silicon wafers and has also been used as an abrasive for lithium tantalate single crystal material. Particle size: 80 nm, solid component concentration: 40% by weight) was used as an abrasive.
【0060】研磨試験 上記で得られた研磨材のうち、実施例1〜7及び比較例
1〜5に係る研磨材の1kgを、それぞれ、研磨機(不
二越社製:SLM−100、ポリッシング定盤直径:3
50mm)に設けられた供給容器に導入した後、該研磨
機を用いて、タンタル酸リチウム単結晶材料からなるウ
ェーハ(直径:75mm)の表面を5時間、ポリッシン
グ(精密研磨)せしめた。なお、かかるポリッシングに
際して、定盤の回転速度(回転数)は、60rpmに設
定され、また、研磨圧力は、200g/cm2 であっ
た。また、研磨材は、チューブポンプを用いて、200
mL/minの供給速度にて、定盤上に貼られた研磨布
面上に供給されると共に、溢れ出した研磨材が容器に戻
される、所謂循環供給方式によって、繰り返し用いられ
た。 Polishing test Of the abrasives obtained above, 1 kg of the abrasives according to Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 were respectively polished with a polishing machine (SLM-100, manufactured by Fujikoshi Co., Ltd., polishing platen). Diameter: 3
50 mm), the surface of a wafer (diameter: 75 mm) made of a lithium tantalate single crystal material was polished (precisely polished) for 5 hours using the polishing machine. In this polishing, the rotation speed (rotation speed) of the platen was set to 60 rpm, and the polishing pressure was 200 g / cm 2 . In addition, the abrasive material is 200
The slurry was supplied at a supply rate of mL / min onto the surface of the polishing cloth stuck on the platen, and the overflowing abrasive was returned to the container.
【0061】そして、上述の如くしてウェーハの表面を
ポリッシングしつつ、研磨時間が1時間経過する毎に、
マイクロメータ(三豊製、測定精度:1μm)を用い
て、ウェーハの厚みを測定し、それより、1時間毎の研
磨速度(μm/h)を求め、その結果を下記表2に示し
た。また、研磨開始から1時間後において、実体顕微鏡
(ライカ製:マイクロスコープ M420)を用いて、
40倍の倍率にて、ウェーハの研磨面を観察し、スクラ
ッチ乃至はピットの有無により、研磨初期における研磨
面の表面状態を評価し、その評価結果を下記表3に示し
た。Then, while polishing the surface of the wafer as described above, every one hour of the polishing time,
The thickness of the wafer was measured using a micrometer (manufactured by Sanyo, measurement accuracy: 1 μm), and the polishing rate (μm / h) per hour was determined from the thickness. The results are shown in Table 2 below. One hour after the start of polishing, a stereoscopic microscope (manufactured by Leica: Microscope M420) was used.
The polished surface of the wafer was observed at a magnification of 40 times, and the surface condition of the polished surface at the initial stage of polishing was evaluated based on the presence or absence of scratches or pits. The evaluation results are shown in Table 3 below.
【0062】[0062]
【表1】 *1:無晶形二酸化珪素とコロイダルシリカの配合割合の合計 [Table 1] * 1: Total of the mixing ratio of amorphous silicon dioxide and colloidal silica
【0063】[0063]
【表2】 [Table 2]
【0064】[0064]
【表3】 [Table 3]
【0065】上記表2,3の結果から明らかなように、
本発明に従う実施例1〜7の研磨材にあっては、研磨速
度が高く、しかも経時的な研磨速度の低下も少ないこと
が認められ、また、ウェーハの研磨面には、研磨初期か
ら、スクラッチやピットの発生は、何等観察され得ず、
高品質な表面であることを認識した。As is clear from the results of Tables 2 and 3,
In the abrasives of Examples 1 to 7 according to the present invention, it was recognized that the polishing rate was high, and that the reduction in the polishing rate over time was small, and that the polishing surface of the wafer had scratches from the beginning of polishing. And the occurrence of pits can not be observed at all,
Recognized that it is a high quality surface.
【0066】一方、比較例1,2の研磨材にあっては、
研磨初期において、研磨面の表面に、スクラッチ及びピ
ットの発生を認めた。また、比較例3の研磨材にあって
は、研磨初期において、研磨面の表面には、微小のピッ
トが多数発生することが認められ、また、研磨初期を除
いては、充分な研磨速度が得られないことが認められる
のであり、また、比較例4の研磨材にあっては、研磨速
度が充分なものではないことが分かる。更にまた、従来
例としての比較例5の研磨材にあっては、研磨面の品質
は良いものの、研磨速度乃至は研磨効率が充分ではない
ことが認められ、更には、使用時間(研磨経過時間)が
3時間までは、平均4.3μm/hの研磨速度が維持さ
れるが、更に研磨を継続すると、研磨速度が著しく低下
することが、認識される。On the other hand, in the abrasives of Comparative Examples 1 and 2,
At the beginning of polishing, scratches and pits were observed on the polished surface. In the polishing material of Comparative Example 3, it was recognized that a large number of fine pits were generated on the surface of the polished surface in the initial stage of polishing, and a sufficient polishing rate was obtained except in the initial stage of polishing. It can be seen that no polishing material was obtained, and that the polishing rate of the polishing material of Comparative Example 4 was not sufficient. Furthermore, in the polishing material of Comparative Example 5 as a conventional example, although the quality of the polished surface was good, it was recognized that the polishing rate or the polishing efficiency was not sufficient. ) Until 3 hours, an average polishing rate of 4.3 μm / h is maintained, but it is recognized that if polishing is further continued, the polishing rate is significantly reduced.
【0067】研磨寿命試験 実施例8において得られた研磨材を用いて、上記研磨試
験と同様の方法にて、10時間、タンタル酸リチウム単
結晶材料からなるウェーハ(直径:75mm)の表面を
ポリッシング(精密研磨)せしめ、研磨時間が1時間経
過する毎に、マイクロメータ(三豊製、測定精度:1μ
m)を用いて、ウェーハの厚みを測定し、それより、1
時間毎の研磨速度(μm/h)を求めた。その結果を下
記表4に示す。 Polishing Life Test Using the abrasive obtained in Example 8, the surface of a wafer (diameter: 75 mm) made of a single crystal lithium tantalate material was polished for 10 hours in the same manner as in the above polishing test. (Precision polishing) Each time the polishing time elapses for one hour, a micrometer (manufactured by Mitoyo, measurement accuracy: 1μ)
Measure the thickness of the wafer using
The polishing rate per hour (μm / h) was determined. The results are shown in Table 4 below.
【0068】[0068]
【表4】 [Table 4]
【0069】上記表4の結果からも明らかなように、本
発明に従う実施例8の研磨材にあっては、有効な研磨速
度(研磨効果)が、長時間に亘って略一定に維持される
ことが、認められるのであり、要するに、優れた研磨寿
命を発揮するものであるということが分かる。As is clear from the results shown in Table 4 above, in the abrasive of Example 8 according to the present invention, the effective polishing rate (polishing effect) is maintained substantially constant over a long period of time. This means that the polishing life is excellent.
【0070】[0070]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に従う硬脆材料用精密研磨組成物にあっては、特定の
α−アルミナ微粒子を用いて、それを水性媒体中に分散
せしめてなるものであるところから、有害な加工歪みが
効果的に回避され得、また、研磨面の品位が悪化するよ
うなことが、有利に阻止乃至は解消され得ることとなる
のであり、以て、硬脆材料の表面を高度な鏡面に精密研
磨せしめることが可能となったのである。更にまた、従
来では為し得なかった研磨効率(速度)が有利に達成さ
れ得て、研磨に費やす時間の短縮化が実現されると共
に、その繰り返しの使用に際して、研磨効率乃至は研磨
速度が、比較的長時間に亘って確実に保持され得る、即
ち、良好な研磨寿命特性も実現され得るのである。As is clear from the above description, in the precision polishing composition for hard and brittle materials according to the present invention, specific α-alumina fine particles are dispersed in an aqueous medium. Therefore, harmful processing distortion can be effectively avoided, and the deterioration of the quality of the polished surface can be advantageously prevented or eliminated, so that This made it possible to precisely polish the surface of hard and brittle materials to a high-level mirror surface. Furthermore, the polishing efficiency (speed) that could not be achieved conventionally can be advantageously achieved, and the time spent for polishing can be shortened. In addition, when the polishing is repeatedly used, the polishing efficiency or the polishing speed is reduced. It can be reliably held for a relatively long time, that is, a good polishing life characteristic can be realized.
【0071】また、本発明に従う精密研磨組成物を用い
た硬脆材料の精密研磨方法によれば、硬脆材料の研磨面
を高度な鏡面に研磨仕上げせしめ得ると共に、かかる精
密研磨組成物の発揮する有効な研磨効率及び研磨寿命特
性により、優れた作業効率及び作業性と、良好な経済性
をもって、硬脆材料に精密研磨加工を施すことが可能と
なる。According to the method for precisely polishing hard and brittle materials using the precision polishing composition according to the present invention, the polished surface of the hard and brittle material can be polished to a high-level mirror surface, and the precision polishing composition can be exhibited. Due to the effective polishing efficiency and polishing life characteristics, it is possible to perform precision polishing on hard and brittle materials with excellent work efficiency and workability and good economic efficiency.
【図1】本発明に従う硬脆材料用精密研磨組成物を用い
て、硬脆材料に精密研磨加工を施している状態を示す縦
断面説明図である。FIG. 1 is an explanatory longitudinal sectional view showing a state in which a hard and brittle material is subjected to precision polishing using the precision polishing composition for a hard and brittle material according to the present invention.
10 研磨機 12 研磨スラリー 14 ウェーハ 16 ターンテーブル 18 定盤 20 ホルダー 22 スラリー供給ノズル 28 研磨布 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Polishing machine 12 Polishing slurry 14 Wafer 16 Turntable 18 Surface plate 20 Holder 22 Slurry supply nozzle 28 Polishing cloth
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622D (72)発明者 林 良樹 愛知県名古屋市緑区鳴海町母呂後153 山 口精研工業株式会社内 Fターム(参考) 4G076 AA02 AA24 AC04 BC08 BD01 CA02 CA15 CA26 CA28 DA30 FA02 4G077 AA03 BC37 FG12 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622D (72) Inventor Yoshiki Hayashi 153 Mt. F-term (reference) in Kuchiseiken Kogyo Co., Ltd. 4G076 AA02 AA24 AC04 BC08 BD01 CA02 CA15 CA26 CA28 DA30 FA02 4G077 AA03 BC37 FG12
Claims (11)
てなる精密研磨組成物であって、かかるα−アルミナ
が、0.3μm以下の平均粒子径(D50)を有し、且
つBET比表面積が15〜50m2 /gの微粒子からな
ることを特徴とする硬脆材料用精密研磨組成物。1. A precision polishing composition comprising α-alumina dispersed in an aqueous medium, wherein the α-alumina has an average particle diameter (D50) of 0.3 μm or less and a BET specific surface area. Consists of fine particles having a particle size of 15 to 50 m 2 / g.
量%の割合において組成物中に分散、含有せしめられて
いる請求項1記載の硬脆材料用精密研磨組成物。2. The precision polishing composition for hard and brittle materials according to claim 1, wherein the α-alumina fine particles are dispersed and contained in the composition at a ratio of 5 to 40% by weight.
されている請求項1又は請求項2記載の硬脆材料用精密
研磨組成物。3. The precision polishing composition for hard and brittle materials according to claim 1, wherein the pH is adjusted to an alkaline value of 8.5 to 12.
及び/又は擬ベーマイトを原料として、その焼成物を粉
砕して得られる一次粒子である請求項1乃至請求項3の
何れかに記載の硬脆材料用精密研磨組成物。4. The hard brittle material according to claim 1, wherein the α-alumina fine particles are primary particles obtained by pulverizing a calcined product using boehmite and / or pseudo-boehmite as a raw material. Precision polishing composition for materials.
てなる精密研磨組成物であって、かかるα−アルミナ
が、0.3μm以下の平均粒子径(D50)を有し、且
つBET比表面積が15〜50m2 /gの微粒子からな
るものであると共に、更に、シリカ粒子が分散、含有せ
しめられていることを特徴とする硬脆材料用精密研磨組
成物。5. A precision polishing composition comprising α-alumina dispersed in an aqueous medium, wherein the α-alumina has an average particle diameter (D50) of 0.3 μm or less and a BET specific surface area. Is a fine polishing composition for hard and brittle materials, comprising fine particles of 15 to 50 m 2 / g, and further comprising silica particles dispersed and contained therein.
カ、無晶形二酸化珪素及びフュームド・シリカのうちの
少なくとも1種以上が用いられる請求項5記載の硬脆材
料用精密研磨組成物。6. The precision polishing composition for hard and brittle materials according to claim 5, wherein at least one of colloidal silica, amorphous silicon dioxide and fumed silica is used as said silica particles.
%の割合において組成物中に分散、含有せしめられる一
方、前記シリカ粒子が45重量%以下の割合において組
成物中に分散、含有せしめられ、且つそれらα−アルミ
ナ微粒子とシリカ粒子の含有量の合計が50重量%以下
とされている請求項5又は請求項6記載の硬脆材料用精
密研磨組成物。7. The fine particles of α-alumina are dispersed and contained in the composition at a ratio of 5 to 40% by weight, while the silica particles are dispersed and contained in the composition at a ratio of 45% by weight or less. 7. The precision polishing composition for hard and brittle materials according to claim 5, wherein the total content of the α-alumina fine particles and the silica particles is 50% by weight or less.
されている請求項5乃至請求項7の何れかに記載の硬脆
材料用精密研磨組成物。8. The precision polishing composition for hard and brittle materials according to claim 5, wherein the pH is adjusted to an alkaline value of 8.5 to 12.
及び/又は擬ベーマイトを原料として、その焼成物を粉
砕して得られる一次粒子である請求項5乃至請求項8の
何れかに記載の硬脆材料用精密研磨組成物。9. The hard brittle material according to claim 5, wherein the α-alumina fine particles are primary particles obtained by pulverizing a calcined product using boehmite and / or pseudo-boehmite as a raw material. Precision polishing composition for materials.
の精密研磨組成物を用いて、それを、研磨加工の施され
るべき硬脆材料と研磨布との接触面に供給せしめ、かか
る硬脆材料の研磨加工を実施することを特徴とする硬脆
材料の精密研磨方法。10. Using the precision polishing composition according to any one of claims 1 to 9, supplying it to a contact surface between a hard brittle material to be polished and a polishing cloth, A method for precisely polishing hard and brittle materials, which comprises polishing such hard and brittle materials.
単結晶材料若しくはニオブ酸リチウム単結晶材料である
請求項10記載の硬脆材料の精密研磨方法。11. The method according to claim 10, wherein the hard brittle material is a lithium tantalate single crystal material or a lithium niobate single crystal material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4603999A JP4290799B2 (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Precision polishing composition for lithium tantalate / lithium niobate single crystal material and precision polishing method for lithium tantalate / lithium niobate single crystal material using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4603999A JP4290799B2 (en) | 1999-02-24 | 1999-02-24 | Precision polishing composition for lithium tantalate / lithium niobate single crystal material and precision polishing method for lithium tantalate / lithium niobate single crystal material using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2012016779A (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Disco Corp | Machining method of lithium tantalate |
| JP2012056081A (en) * | 2011-12-20 | 2012-03-22 | Ntn Corp | Lapping method and device |
| WO2012115020A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-30 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | Polishing composition |
| WO2015146363A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | Polishing composition, method for using same, and substrate production method |
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Cited By (17)
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|---|---|---|---|---|
| CN1332883C (en) * | 2002-01-16 | 2007-08-22 | 住友化学工业株式会社 | Calcined alumina, its production process and produced fine alpha-alumina powder |
| JP2006518549A (en) * | 2003-02-11 | 2006-08-10 | キャボット マイクロエレクトロニクス コーポレイション | Polishing composition for mixed abrasive and method of using the same |
| JP2007222987A (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Ntn Corp | Lapping method and lapping apparatus |
| JP2007222988A (en) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Ntn Corp | Lapping method and lapping apparatus |
| JP2008302489A (en) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Kao Corp | Manufacturing method of hard disk substrate |
| JP2010070401A (en) * | 2008-09-16 | 2010-04-02 | Covalent Materials Corp | Yag polycrystalline substrate and method for polishing the same |
| JP2012016779A (en) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | Disco Corp | Machining method of lithium tantalate |
| WO2012115020A1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-08-30 | 株式会社 フジミインコーポレーテッド | Polishing composition |
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