JPH03198332A

JPH03198332A - 研磨方法及びその装置

Info

Publication number: JPH03198332A
Application number: JP1339688A
Authority: JP
Inventors: Nobutada Wada; 和田　信伸
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-29

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、半導体材料や光学材料を高平坦、無歪に研磨
する研磨方法及びその装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、砒化ガリウムに代表される化合物半導体のように
シリコン等に比べて強度が弱く、研磨方法としては、非
常に困難なものであった。最近、この歪が入り易い材料
の研磨方法としては、例えば、本発明者らにより昭和６
０年精機学会春期大会学術論文集２８９ページの〔非接
触研磨法によるＧ　ａ　Ａ　−ｓの無歪研磨〕に記載さ
れている方法があり、また、同様の方法として、昭和６
０年精機学会秋季大会学術論文集の４５９ページにＣＧ
ａＡｓウェーハの非接触研磨−第２報無歪鏡面の達成−
〕に記載されている方法がある。これらの研磨方法は、
被加工物を研磨液のハイドロプレーン効果により、研磨
液層上に微小量浮上させ、主に化学的作用により加工を
行ない、歪のない研磨面を得る方法である。またこのと
きに用いた研磨液としては、次亜塩素酸ナトリウム水溶
液が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したような従来の研磨では、研磨中の定常状態にお
いては、欠陥のない表面が得られたが、研磨液の化学的
作用が強いため、研磨終了時に被加工物を研磨パッドよ
り離脱する瞬間に、被加工物表面に研磨液が残留し、こ
の残留研磨液の化学作用のため、加工が促進し、表面が
不均一になり、さらに、微細なすし状の欠陥が発生する
という欠点があった。

本発明の目的は、従来の上記欠点を解消して欠陥のない
研磨表面が得られる研磨方法及びその装置を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

１、本発明の研磨方法は、回転可能な研磨器の上面に接
着された研磨パッド上に、被加工物を該研磨パッドに対
向して配置させ、研磨液を供給しながら研磨パッドと被
加工物の相対運動によって被加工物を加工する研磨方法
において、研磨終了と同時に前記研磨パッドの表面から
被加工物表面に水を供給させて前記研磨液を水と置換し
、その後研磨を停止させることを特徴としている。

２、本発明の研磨装置は、回転可能な研磨器の上面に接
着された研磨パッド上に、被加工物を該研磨パッドに対
向して配置させ、研磨液を供給しながら研磨パッドと被
加工物の相対運動によって被加工物を加工する研磨装置
において、断面方向に通液性のある構造の前記研磨パッ
ドと、前記研磨器の裏側から上面に通じる導液路を経て
前記研磨パッド面に水を供給する機構とを有している。

〔実施例〕

本発明は、研磨が終了すると同時に研磨パッド面から被
加工面に水を供給し、迅速に研磨液と水とを置き換えて
、その後加工を停止することである。

次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の研磨方法の原理を説明するための部分
断面図である。この研磨方法では、同図に示すように、
まず、支持棒３が取り付けられた円板状のホルダ２に円
板状の被加工物１を接着等の方法により取り付け、次に
、被加工物１と研磨器（図示せず）に接着固定されてい
る研磨パッド４とを相対的に回転させ、研磨液を供給し
ながら研磨を開始する。ここで、この研磨パッド４の構
造は、例えば、微細な樹脂材の粒子を加圧加熱して焼成
した構造であり、厚さ方向に液体が通過する空孔が多数
形成されている０次に、研磨終了時に、研磨液の供給を
停止し、研磨バ・７ド４の下面より矢印に示すように水
を供給し、水は研磨パッド４の多数の空孔を通り、被加
工物１の面に浴びせ、研磨液が完全に水と置換した後、
研磨加工を停止する。

次に、本発明の研磨方法を実現するための研磨装置につ
いて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す研磨装置の部分断面図
である。この研磨装置は、同図に示すように、本体６よ
り衝立てられたアーム５と、このアーム５の一端に回転
可能にはめ込まれている支持棒３と、この支持棒３の先
端に保持されるとともに被加工物１を接着固定するホル
ダ２と、被加工物１に面するとともに研、磨バッド４を
固着し、内部に導水路９を有する研磨器７と、この研磨
器７の中心に一体化して取り付けられているとともに外
周囲面より研磨器７の導水路９と通ずるＴ形式１０が形
成されている軸８と、この軸８のＴ形式１０を含めて軸
８をシール１２を介して包む導入環１１と、この導入環
１１の外周囲の接続口と継ながる管１６を介して水タン
ク１４より水を供給する水ポンプ１５と、軸８を回転さ
せるモータ１３と、被加工物１に研磨液を供給する研磨
液タンク、研磨液管１８及び研磨液ポンプ１９とを備え
構成されている。

次に、この研磨装置の動作について説明する。

まず、被加工物１をホルダ２に接着固定する。次に、被
加工物１と研磨パッド４と接触させ、研磨液タンク１９
より研磨液ポンプを作動させ、研磨液を供給する。これ
と同時にモータ１３により、研磨パッド４と被加工物１
とを相対回転運動をさせる。このことにより被加工物１
の研磨が開始する。次に、研磨終了時に、研磨液ポンプ
１９を停止し、研磨液の供給を止めると同時に水ポンプ
１５を動作させる。このことにより、水は水タンク１４
より管１６を通って、導入環１１に入り、導入環１１よ
り軸８のＴ膨大１０を通り、研磨皿７の導水路９に入る
。さらに、この導水路９より研磨パッド４の多数の空孔
を経て、研磨パッド４の表面にあふれ出る。この水のた
め残留した研磨液は押し流され、完全に水と置換される
。水に置換されたら、モータ１３を停止し、研磨加工を
停止する。

次に、この研磨装置を用いて、直径７６ｍｍで、面方位
（１００）の砒化研磨液を管１６．導入ガリウムのウェ
ーハを、研磨パッドとして焼結ポリエチレンシート（平
均粒径：１００μｍ）、研磨液として市販の研磨液（不
二見研磨材製、商品名：インセックＮＩＢ）を使用して
研磨したところ、研磨終了時に研磨液が迅速に水に置き
換えることが出来たため、完全な鏡面が得られた。

また、これと平行して、同条件で、水の供給を被加工物
の周辺から行なってみたが、被加工物の表面にある研磨
液を完全に水と置き換えるのに多くの時間を要し、研磨
液の化学的作用か働き、被加工物の表面に欠陥が発生し
た。

なお、本実施例では、研磨パッドの構造として、樹脂の
焼結構造のものを使用したが、通常の発泡ポリウレタン
研磨パッドや、ポリエステル不織布研磨パッドの微細孔
や溝を形成したものでも同様の効果が得られる。要は、
本発明を実現するのには、研磨パッドの断面方向に液体
が通過できることが必要である。また、導液路の構造と
して、研磨パッドの接する面に設けた穴から供給する構
造で述べたが、これは溝や、多孔質材料の穴から供給し
ても、同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、研磨加工終了時に研磨液
を迅速に水と置換する方法及び手段を設けることによっ
て、被加工物の面に欠陥を生ずることなく鏡面仕上げが
出来る研磨方法及びその装置が得られるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研磨方法の原理を説明するための部分
断面図、第２図は本発明の一実施例を示す研磨装置の部
分断面図である。１・・・被加工物、２・・・ホルダ、３・・・支持棒、
４・・・−・・研磨パッド、５・・・アーム、６・−・
本体、７・・−研磨皿、８・・・軸、９・・・導水路、
１０・・・Ｔ膨大、１１・・・導入環、１２・・−シー
ル、１３・・・モータ、１４・・・水タンク、１５・・
・ポンプ、１６・・・管、１７・・・研磨液タンク、１
８・・・研磨液管、１９・・・研磨液ポンプ。

Claims

【特許請求の範囲】１、回転可能な研磨量の上面に接着された研磨パッド上
に、被加工物を該研磨パッドに対向して配置させ、研磨
液を供給しながら研磨パッドと被加工物の相対運動によ
って前記被加工物を加工する研磨方法において、研磨終
了と同時に前記研磨パッドの表面から被加工物表面に水
を供給させて前記研磨液を水に置換し、その後研磨を停
止させることを特徴とする研磨方法。２、回転可能な研磨皿の上面に接着された研磨パッド上
に、被加工物を該研磨パッドに対向して配置させ、研磨
液を供給しながら研磨パッドと被加工物の相対運動によ
って被加工物を加工する研磨装置において、断面方向に
通液性のある構造の前記研磨パッドと、前記研磨量の裏
側から上面に通じる導液路を経て前記研磨パッド面に水
を供給する機構とを有ることを特徴とする研磨装置。