JPH0848969A - 研磨材 - Google Patents
研磨材Info
- Publication number
- JPH0848969A JPH0848969A JP18716894A JP18716894A JPH0848969A JP H0848969 A JPH0848969 A JP H0848969A JP 18716894 A JP18716894 A JP 18716894A JP 18716894 A JP18716894 A JP 18716894A JP H0848969 A JPH0848969 A JP H0848969A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abrasive
- fluoride
- particle size
- fine particles
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- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 アルカリ土類金属及び希土類金属のフッ化物
からなる群から選ばれたフッ化化合物微粒子からなる研
磨材。 【効果】 本発明の研磨材を用いることにより、極めて
良好な研磨速度と極めて良好な表面状態とを同時に達成
できる。
からなる群から選ばれたフッ化化合物微粒子からなる研
磨材。 【効果】 本発明の研磨材を用いることにより、極めて
良好な研磨速度と極めて良好な表面状態とを同時に達成
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は研磨材に関し、より詳し
くは、石英を始め、ＳｉＯ2を主成分とする各種ガラス
の研磨、Ｓｉウエハー等の半導体材料の研磨、半導体デ
バイス工程におけるＳｉＯ2層間絶縁膜の研磨加工、Ｌ
Ｎ、ＬＴ、ＹＡＧ等の酸化物結晶の光学グレードの研磨
加工等に用いるのに特に適した研磨材に関する。
くは、石英を始め、ＳｉＯ2を主成分とする各種ガラス
の研磨、Ｓｉウエハー等の半導体材料の研磨、半導体デ
バイス工程におけるＳｉＯ2層間絶縁膜の研磨加工、Ｌ
Ｎ、ＬＴ、ＹＡＧ等の酸化物結晶の光学グレードの研磨
加工等に用いるのに特に適した研磨材に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラス用の研磨材としては一般的
には酸化セリウム（ＣｅＯ2）系研磨材が用いられてい
る。このＣｅＯ2系研磨材はＣｅＯ2とＳｉＯ2との固相
反応を利用したメカノケミカル研磨材であり、極めて良
好な研磨速度とかなり良好な表面状態（表面粗さ、スク
ラッチ、潜傷の状態）とを同時に達成できる。
には酸化セリウム（ＣｅＯ2）系研磨材が用いられてい
る。このＣｅＯ2系研磨材はＣｅＯ2とＳｉＯ2との固相
反応を利用したメカノケミカル研磨材であり、極めて良
好な研磨速度とかなり良好な表面状態（表面粗さ、スク
ラッチ、潜傷の状態）とを同時に達成できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研磨後
の表面状態に関する要求はフォトマスクを始め、光学に
関係する部材においては、ＳＴＭ（走査型トンネル顕微
鏡）、ＡＭＦ（原子間力顕微鏡）の測定限界（Ｒmax≒
１０ｎｍ）にまで及ぼうとしている。このような値はＣ
ｅＯ2系研磨材における加工限界に近いものである。そ
れで代替研磨材としてＳｉＯ2研磨材（コロイダルシリ
カ）が主として用いられているが、石英を始め、ＳｉＯ
2を主成分とする各種ガラスの研磨に関しては研磨速度
が不十分であるという欠点がある。
の表面状態に関する要求はフォトマスクを始め、光学に
関係する部材においては、ＳＴＭ（走査型トンネル顕微
鏡）、ＡＭＦ（原子間力顕微鏡）の測定限界（Ｒmax≒
１０ｎｍ）にまで及ぼうとしている。このような値はＣ
ｅＯ2系研磨材における加工限界に近いものである。そ
れで代替研磨材としてＳｉＯ2研磨材（コロイダルシリ
カ）が主として用いられているが、石英を始め、ＳｉＯ
2を主成分とする各種ガラスの研磨に関しては研磨速度
が不十分であるという欠点がある。
【０００４】本発明の目的は、ＣｅＯ2系研磨材の達成
できる研磨速度とＳｉＯ2研磨材の達成できる表面状態
とを同時に達成できる、即ち、極めて良好な研磨速度と
極めて良好な表面状態とを同時に達成できる研磨材を提
供することにある。
できる研磨速度とＳｉＯ2研磨材の達成できる表面状態
とを同時に達成できる、即ち、極めて良好な研磨速度と
極めて良好な表面状態とを同時に達成できる研磨材を提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、特定のフッ化化
合物微粒子を用いることにより、所望の研磨材が得られ
ることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明の研
磨材は、アルカリ土類金属及び希土類金属のフッ化物か
らなる群から選ばれたフッ化化合物微粒子からなること
を特徴とする。
的を達成するために鋭意検討した結果、特定のフッ化化
合物微粒子を用いることにより、所望の研磨材が得られ
ることを見出し、本発明を完成した。即ち、本発明の研
磨材は、アルカリ土類金属及び希土類金属のフッ化物か
らなる群から選ばれたフッ化化合物微粒子からなること
を特徴とする。
【０００６】以下に本発明について具体的に説明する。
本発明の研磨材を構成するフッ化化合物はアルカリ土類
金属及び希土類金属のフッ化物であり、例えばＣａ
Ｆ2、ＭｇＦ2、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＬａＦ3、ＰｒＦ3、
ＮｄＦ3、ＣｅＦ3等であり、好ましくはＣａＦ2、Ｎｄ
Ｆ3、ＣｅＦ3等である。
本発明の研磨材を構成するフッ化化合物はアルカリ土類
金属及び希土類金属のフッ化物であり、例えばＣａ
Ｆ2、ＭｇＦ2、ＢａＦ2、ＳｒＦ2、ＬａＦ3、ＰｒＦ3、
ＮｄＦ3、ＣｅＦ3等であり、好ましくはＣａＦ2、Ｎｄ
Ｆ3、ＣｅＦ3等である。
【０００７】本発明の研磨材においてはフッ化化合物の
平均粒径は被研磨物表面との反応速度，従って研磨速度
に影響を及ぼす。従って、ＳｉＯ2研磨材よりも研磨速
度を速くするためにはフッ化化合物の平均粒径が０.７
μｍ以下、好ましくは０.３μｍ以下、より好ましくは
０.２μｍ以下であることが望ましい。なお、ここで言
う粒子径はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で測定した一次
粒子径である。
平均粒径は被研磨物表面との反応速度，従って研磨速度
に影響を及ぼす。従って、ＳｉＯ2研磨材よりも研磨速
度を速くするためにはフッ化化合物の平均粒径が０.７
μｍ以下、好ましくは０.３μｍ以下、より好ましくは
０.２μｍ以下であることが望ましい。なお、ここで言
う粒子径はＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で測定した一次
粒子径である。
【０００８】本発明の研磨材を用いてＳｉＯ2を主成分
とするガラスを研磨する場合には、フッ化化合物の微粒
子、例えばＣａＦ2の微粒子とＳｉＯ2とが固相反応する
メカノケミカル研磨材として機能する。即ち、ＣａＦ2
微粒子表面の活性ＦイオンがＳｉＯ2粒子とクラスター
を形成して固相反応を起こすことになる。本発明の研磨
材においては、上記の如き特定のフッ化化合物微粒子を
単味で用いても、或いは他の公知の研磨材と併用するこ
ともできる。
とするガラスを研磨する場合には、フッ化化合物の微粒
子、例えばＣａＦ2の微粒子とＳｉＯ2とが固相反応する
メカノケミカル研磨材として機能する。即ち、ＣａＦ2
微粒子表面の活性ＦイオンがＳｉＯ2粒子とクラスター
を形成して固相反応を起こすことになる。本発明の研磨
材においては、上記の如き特定のフッ化化合物微粒子を
単味で用いても、或いは他の公知の研磨材と併用するこ
ともできる。
【０００９】
【実施例】被研磨物として、＃２０００ダイヤペレット
で前加工した１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×１.５ｍｍの石
英ガラス板を用い、研磨材としてそれぞれ平均粒径０.
２μｍのＮｄＦ3、平均粒径０.２μｍのＣａＦ2、平均
粒径２μｍのＣａＦ2、平均粒径２μｍのセリウム系研
磨材（商品名ミレーク、三井金属鉱業製）及び平均粒径
０.０８μｍのＳｉＯ2（コロイダルシリカ）を用い、図
１に示す装置を用いて下記の条件下で研磨加工した： 加工圧力 １２０ｇ／ｃｍ2 回転数 ２５ｒｐｍ 砥粒濃度 １４％ 砥粒添加方法 滴下方式 研磨加工時間 合計で１２分間 なお、図１において１は発砲ポリウレタン製の研磨パッ
ド（布）であり、２は被研磨物である石英ガラス板であ
り、３は加圧シリンダーであり、４は研磨プレートであ
り、５は研磨材（スラリ−）である。
で前加工した１２５ｍｍ×１２５ｍｍ×１.５ｍｍの石
英ガラス板を用い、研磨材としてそれぞれ平均粒径０.
２μｍのＮｄＦ3、平均粒径０.２μｍのＣａＦ2、平均
粒径２μｍのＣａＦ2、平均粒径２μｍのセリウム系研
磨材（商品名ミレーク、三井金属鉱業製）及び平均粒径
０.０８μｍのＳｉＯ2（コロイダルシリカ）を用い、図
１に示す装置を用いて下記の条件下で研磨加工した： 加工圧力 １２０ｇ／ｃｍ2 回転数 ２５ｒｐｍ 砥粒濃度 １４％ 砥粒添加方法 滴下方式 研磨加工時間 合計で１２分間 なお、図１において１は発砲ポリウレタン製の研磨パッ
ド（布）であり、２は被研磨物である石英ガラス板であ
り、３は加圧シリンダーであり、４は研磨プレートであ
り、５は研磨材（スラリ−）である。
【００１０】各研磨材について研磨加工時間１分後、２
分後、４分後、８分後及び１２分後の累積研磨量（μ
ｍ）を求めた。その結果を図２に示す。図２のグラフか
ら明らかなように、平均粒径０.２μｍのＮｄＦ3及び平
均粒径０.２μｍのＣａＦ2の研磨材を用いた場合にはセ
リウム系研磨材と同等の研磨速度が達成されており、Ｓ
ｉＯ2研磨材の場合よりも研磨速度の点で優れている。
分後、４分後、８分後及び１２分後の累積研磨量（μ
ｍ）を求めた。その結果を図２に示す。図２のグラフか
ら明らかなように、平均粒径０.２μｍのＮｄＦ3及び平
均粒径０.２μｍのＣａＦ2の研磨材を用いた場合にはセ
リウム系研磨材と同等の研磨速度が達成されており、Ｓ
ｉＯ2研磨材の場合よりも研磨速度の点で優れている。
【００１１】平均粒径０.２μｍのＣａＦ2、平均粒径２
μｍのＣａＦ2、平均粒径２μｍのセリウム系研磨材及
び平均粒径０.０８μｍのＳｉＯ2を用いた場合について
研磨加工時間１２分後の表面粗さ状態を、触針式の表面
粗さ計（東京精密製サーフコム５７５Ｂ）を用いて縦倍
率１０,０００倍にして求めた。その結果はそれぞれ図
３〜図６に示す通りであった。図３〜図６の比較から明
らかなように、平均粒径０.２μｍのＣａＦ2の研磨材を
用いた場合にはＳｉＯ2研磨材と同等以上の良好な表面
粗さ状態を示しており、セリウム系研磨材の場合よりも
表面粗さ状態の点で優れている。
μｍのＣａＦ2、平均粒径２μｍのセリウム系研磨材及
び平均粒径０.０８μｍのＳｉＯ2を用いた場合について
研磨加工時間１２分後の表面粗さ状態を、触針式の表面
粗さ計（東京精密製サーフコム５７５Ｂ）を用いて縦倍
率１０,０００倍にして求めた。その結果はそれぞれ図
３〜図６に示す通りであった。図３〜図６の比較から明
らかなように、平均粒径０.２μｍのＣａＦ2の研磨材を
用いた場合にはＳｉＯ2研磨材と同等以上の良好な表面
粗さ状態を示しており、セリウム系研磨材の場合よりも
表面粗さ状態の点で優れている。
【００１２】
【発明の効果】本発明の研磨材を用いることにより、極
めて良好な研磨速度と極めて良好な表面状態とを同時に
達成できる。
めて良好な研磨速度と極めて良好な表面状態とを同時に
達成できる。
【図１】実施例で用いた研磨加工装置の概略断面図であ
る。
る。
【図２】実施例で得られた研磨加工時間と累積研摩量と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
【図３】平均粒径０.２μｍのＣａＦ2を用いた場合の表
面粗さ状態を示すグラフである。
面粗さ状態を示すグラフである。
【図４】平均粒径２μｍのＣａＦ2を用いた場合の表面
粗さ状態を示すグラフである。
粗さ状態を示すグラフである。
【図５】平均粒径２μｍのセリウム系研磨材を用いた場
合の表面粗さ状態を示すグラフである。
合の表面粗さ状態を示すグラフである。
【図６】平均粒径０.０８μｍのＳｉＯ2を用いた場合の
表面粗さ状態を示すグラフである。
表面粗さ状態を示すグラフである。
１ 研磨パッド ２ 被研磨物 ３ 加圧シリンダー ４ 研磨プレート ５ 研磨材（スラリ−）
Claims (4)
- 【請求項１】 アルカリ土類金属及び希土類金属のフッ
化物からなる群から選ばれたフッ化化合物微粒子からな
ることを特徴とする研磨材。 - 【請求項２】 フッ化化合物がフッ化カルシウム、フッ
化ネオジム又はフッ化セリウムである請求項１記載の研
磨材。 - 【請求項３】 フッ化化合物微粒子の平均粒径が０.７
μｍ以下である請求項１又は２記載の研磨材。 - 【請求項４】 フッ化化合物微粒子の平均粒径が０.３
μｍ以下である請求項３記載の研磨材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18716894A JPH0848969A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 研磨材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18716894A JPH0848969A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 研磨材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0848969A true JPH0848969A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16201313
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18716894A Pending JPH0848969A (ja) | 1994-08-09 | 1994-08-09 | 研磨材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0848969A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002044300A3 (en) * | 2000-11-30 | 2002-08-29 | Showa Denko Kk | Cerium-based abrasive and production process thereof |
| CN1099449C (zh) * | 1996-12-25 | 2003-01-22 | 清美化学股份有限公司 | 铈系研磨材料的制造方法 |
-
1994
- 1994-08-09 JP JP18716894A patent/JPH0848969A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1099449C (zh) * | 1996-12-25 | 2003-01-22 | 清美化学股份有限公司 | 铈系研磨材料的制造方法 |
| WO2002044300A3 (en) * | 2000-11-30 | 2002-08-29 | Showa Denko Kk | Cerium-based abrasive and production process thereof |
| US7470297B2 (en) | 2000-11-30 | 2008-12-30 | Showa Denko K.K. | Cerium-based abrasive and production process thereof |
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