JPH09234669A - 研磨スラリーの供給方法 - Google Patents
研磨スラリーの供給方法Info
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- JPH09234669A JPH09234669A JP4231396A JP4231396A JPH09234669A JP H09234669 A JPH09234669 A JP H09234669A JP 4231396 A JP4231396 A JP 4231396A JP 4231396 A JP4231396 A JP 4231396A JP H09234669 A JPH09234669 A JP H09234669A
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- Japan
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- polishing slurry
- grinding slurry
- polishing
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- slurry
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Abstract
(57)【要約】
【課題】研磨スラリー供給タンク内で研磨スラリーが大
気と接している場合、研磨スラリー液面から蒸発がおこ
り、液面近傍のスラリー濃度が高くり、凝集砥粒の生成
を促進し、スクラッチ発生の原因となる。また、研磨ス
ラリー供給が循環式でない場合、研磨スラリー供給タン
ク側壁に残留したスラリーが乾燥して凝集した粗大砥粒
となる。これが研磨スラリーに混入する。 【解決手段】研磨スラリー供給タンク９内に研磨スラリ
ー１０と前記研磨スラリーより比重が小さくかつ前記研
磨スラリーとが分離する液体封止剤１１とを有しながら
研磨板２上に前記研磨スラリーを供給する研磨スラリー
の供給方法。
気と接している場合、研磨スラリー液面から蒸発がおこ
り、液面近傍のスラリー濃度が高くり、凝集砥粒の生成
を促進し、スクラッチ発生の原因となる。また、研磨ス
ラリー供給が循環式でない場合、研磨スラリー供給タン
ク側壁に残留したスラリーが乾燥して凝集した粗大砥粒
となる。これが研磨スラリーに混入する。 【解決手段】研磨スラリー供給タンク９内に研磨スラリ
ー１０と前記研磨スラリーより比重が小さくかつ前記研
磨スラリーとが分離する液体封止剤１１とを有しながら
研磨板２上に前記研磨スラリーを供給する研磨スラリー
の供給方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体をはじめ
金属、酸化物、セラミックスなどあらゆる材料を研磨す
る際の研磨スラリー供給方法に関するものである。
金属、酸化物、セラミックスなどあらゆる材料を研磨す
る際の研磨スラリー供給方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に遊離砥粒研磨において、研磨スラ
リー供給方法には、研磨スラリーの分散性を良くするた
めに超音波分散を利用したもの（特開平６ー１０６４７
８号公報）、遠心分離器で凝集砥粒を除去したもの（特
開平２ー２５７６２７号公報）、コロイド分散の研磨ス
ラリーの場合、凝集コロイド砥粒を電気集塵機で電気的
に分離除去したもの（特開平６ー４５３００号公報）、
超音波伝播媒体中に研磨スラリー供給ホースを通し砥粒
の分散を良くしたもの（特開昭５９ー６４２７６号公
報）などがある。
リー供給方法には、研磨スラリーの分散性を良くするた
めに超音波分散を利用したもの（特開平６ー１０６４７
８号公報）、遠心分離器で凝集砥粒を除去したもの（特
開平２ー２５７６２７号公報）、コロイド分散の研磨ス
ラリーの場合、凝集コロイド砥粒を電気集塵機で電気的
に分離除去したもの（特開平６ー４５３００号公報）、
超音波伝播媒体中に研磨スラリー供給ホースを通し砥粒
の分散を良くしたもの（特開昭５９ー６４２７６号公
報）などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記に示したような研
磨スラリー供給方法は、いずれも研磨スラリーの凝集砥
粒の生成防止については配慮したものではなかった。研
磨スラリー供給タンク内で研磨スラリーが大気と接して
いる場合、研磨スラリー液面から蒸発がおこり、液面近
傍のスラリー濃度が高くなる。一般に砥粒そのものが小
さくなるほど砥粒表面の界面エネルギーが大きくなり砥
粒同士がひっつき凝集砥粒が生成される。スラリー濃度
が高くなることは、凝集砥粒の生成を促進することにな
り、これが大きな傷であるスクラッチの発生原因とな
る。また、研磨スラリー供給が循環式でない場合、研磨
スラリー液面が研磨進行とともに下ってくる。この時、
研磨スラリー供給タンク側壁に残留した研磨スラリーが
乾燥して凝集した粗大砥粒となる。これが研磨スラリー
に混入する恐れが十分ある。本発明は、上記のような問
題を解決して、凝集砥粒を含まない均一な粒度分布をも
つ研磨スラリーを与えるものである。
磨スラリー供給方法は、いずれも研磨スラリーの凝集砥
粒の生成防止については配慮したものではなかった。研
磨スラリー供給タンク内で研磨スラリーが大気と接して
いる場合、研磨スラリー液面から蒸発がおこり、液面近
傍のスラリー濃度が高くなる。一般に砥粒そのものが小
さくなるほど砥粒表面の界面エネルギーが大きくなり砥
粒同士がひっつき凝集砥粒が生成される。スラリー濃度
が高くなることは、凝集砥粒の生成を促進することにな
り、これが大きな傷であるスクラッチの発生原因とな
る。また、研磨スラリー供給が循環式でない場合、研磨
スラリー液面が研磨進行とともに下ってくる。この時、
研磨スラリー供給タンク側壁に残留した研磨スラリーが
乾燥して凝集した粗大砥粒となる。これが研磨スラリー
に混入する恐れが十分ある。本発明は、上記のような問
題を解決して、凝集砥粒を含まない均一な粒度分布をも
つ研磨スラリーを与えるものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を採
用することで、上記の発明の課題の解決に成功したもの
である。 （１）研磨板上に研磨スラリーを断続的もしくは連続的
に供給しながら、研磨板上の試料表面を研磨する研磨方
法において、研磨スラリー供給タンク内に研磨スラリー
に加え、研磨スラリーより比重が小さくかつ研磨スラリ
ーと分離する液体封止剤を配置することによって、大気
と研磨スラリーの接触を遮断する。 （２）研磨スラリー供給タンク内の初期研磨スラリーの
液面高さをＬ１、液体封止剤をＬ２としたとき、Ｌ１＜
Ｌ２とする。 （３）研磨スラリー供給タンク底に沈降した凝集砥粒を
除去するためにドレイン排出口を設ける。（１）におい
て、研磨スラリーは、コロイド分散したアルミナ粒径が
０．１μｍスラリーの他にコロイダルシリカを含有する
研磨液でもよい。また、かかる研磨スラリーと分離し研
磨スラリーより比重の小さい液体封止剤としては、試料
の研磨が試料表面の凹凸を数ナノメートルまで加工する
超精密技術における研磨のため不純物や異物を含まない
高度に精製されたものでなければならないので、水分散
型の研磨スラリーを使用した場合は、例えば、高度に精
製されたオレフ油など油脂系の物質が封止剤として挙げ
られる。またタンク内壁の凹凸を研磨などによる方法で
除去し平滑にするか、あるいは研磨スラリーと濡れの悪
い材料例えばテフロンなどをタンク内壁にコーティング
することが好ましい。
用することで、上記の発明の課題の解決に成功したもの
である。 （１）研磨板上に研磨スラリーを断続的もしくは連続的
に供給しながら、研磨板上の試料表面を研磨する研磨方
法において、研磨スラリー供給タンク内に研磨スラリー
に加え、研磨スラリーより比重が小さくかつ研磨スラリ
ーと分離する液体封止剤を配置することによって、大気
と研磨スラリーの接触を遮断する。 （２）研磨スラリー供給タンク内の初期研磨スラリーの
液面高さをＬ１、液体封止剤をＬ２としたとき、Ｌ１＜
Ｌ２とする。 （３）研磨スラリー供給タンク底に沈降した凝集砥粒を
除去するためにドレイン排出口を設ける。（１）におい
て、研磨スラリーは、コロイド分散したアルミナ粒径が
０．１μｍスラリーの他にコロイダルシリカを含有する
研磨液でもよい。また、かかる研磨スラリーと分離し研
磨スラリーより比重の小さい液体封止剤としては、試料
の研磨が試料表面の凹凸を数ナノメートルまで加工する
超精密技術における研磨のため不純物や異物を含まない
高度に精製されたものでなければならないので、水分散
型の研磨スラリーを使用した場合は、例えば、高度に精
製されたオレフ油など油脂系の物質が封止剤として挙げ
られる。またタンク内壁の凹凸を研磨などによる方法で
除去し平滑にするか、あるいは研磨スラリーと濡れの悪
い材料例えばテフロンなどをタンク内壁にコーティング
することが好ましい。
【０００５】
【発明の実施の形態】研磨スラリー表面を大気にさらさ
ないように、研磨スラリーより比重が小さくかつ分離す
る液体封止剤で研磨スラリー表面を覆うことによって、
研磨スラリーの蒸発が防止でき凝集砥粒が生じなくな
る。研磨の進行に伴い供給タンク内の研磨スラリー液面
及び液体封止剤の液面の高さが下がり、液体封止剤の液
面高さが、初期研磨スラリー液面高さより低くなると、
供給タンク内壁の凹部に取り残された研磨スラリーが空
気に触れ乾燥することで凝集砥粒が生成される。この凝
集砥粒がなんらかのきっかけで研磨スラリーに混入する
可能性がある。これを防ぐためには、液体封止剤の液面
高さが初期研磨スラリー液面高さより常に高くなるよう
にすればよい。このためには研磨スラリー量と研磨スラ
リー供給タンク内の形状及び研磨スラリーの補充方法に
あわせて十分多量の液体封止剤を研磨スラリー供給タン
ク内に充填しておけば良い。上記の方法に拠って凝集砥
粒の発生は極端に減少するが、何らかの原因で凝集砥粒
が発生することがある。供給タンク底に沈澱したこの凝
集砥粒が何らかの拍子に巻き上げられ、これが供給パイ
プに吸いこまれる恐れがある。これを防ぐために、供給
タンク底に凝集砥粒排出口を設け、適宜たまった凝集砥
粒を除去することで凝集砥粒を吸入する心配はなくな
る。
ないように、研磨スラリーより比重が小さくかつ分離す
る液体封止剤で研磨スラリー表面を覆うことによって、
研磨スラリーの蒸発が防止でき凝集砥粒が生じなくな
る。研磨の進行に伴い供給タンク内の研磨スラリー液面
及び液体封止剤の液面の高さが下がり、液体封止剤の液
面高さが、初期研磨スラリー液面高さより低くなると、
供給タンク内壁の凹部に取り残された研磨スラリーが空
気に触れ乾燥することで凝集砥粒が生成される。この凝
集砥粒がなんらかのきっかけで研磨スラリーに混入する
可能性がある。これを防ぐためには、液体封止剤の液面
高さが初期研磨スラリー液面高さより常に高くなるよう
にすればよい。このためには研磨スラリー量と研磨スラ
リー供給タンク内の形状及び研磨スラリーの補充方法に
あわせて十分多量の液体封止剤を研磨スラリー供給タン
ク内に充填しておけば良い。上記の方法に拠って凝集砥
粒の発生は極端に減少するが、何らかの原因で凝集砥粒
が発生することがある。供給タンク底に沈澱したこの凝
集砥粒が何らかの拍子に巻き上げられ、これが供給パイ
プに吸いこまれる恐れがある。これを防ぐために、供給
タンク底に凝集砥粒排出口を設け、適宜たまった凝集砥
粒を除去することで凝集砥粒を吸入する心配はなくな
る。
【０００６】
《実施例１》図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の実施例を示
すもので、10mm角、厚み1mmのＺｎＳｅ結晶である試料
３を研磨機１（オスカー式片面研磨機）の石英プレート
である貼付プレート４の端面にビーズワックスで張り付
けた。他方、ステンレス製のポリシュウプレート２に含
浸式ポリウレタンクロスを張り付けたものをセットし、
このポリシュウプレート２上で支持体６に固定された駆
動装置５により貼付プレート４を回転させることにより
試料３を研磨をした。研磨スラリーには粒径が0.1μm位
のアルミナ微粉をコロイド分散したもの（比重1.17〜1.
2）を用い、この研磨スラリー１０を内径70ｍｍ、高さ6
0ｍｍの石英製の蓋１２付き円筒状の研磨スラリー供給
用タンク９に充填した。この時、研磨スラリー１０は研
磨スラリー供給タンク９の底より40ｍｍの高さまで満た
している。さらに研磨スラリー供給タンク９内に液体封
止剤１１として比重0.91のオレフ油を研磨スラリー供給
タンク内に10ｍｍの高さ分を入れた。図１に示すよう
に、研磨スラリー１０を供給管１３の途中に挿入された
ポンプ１４により研磨スラリー１０を吸い上げ、水滴状
にして研磨スラリー８をポリシュウプレート２のクロス
上に断続的に落としながら2時間程度研磨を行った。な
お、１２'は、供給管１３を通すために蓋１２にあけら
れた孔である。この実験を10回行ったところ、そのうち
３回、研磨面に大きめのスクラッチが10〜20本生じてい
た。しかし残り７回の実験では、研磨面には凝集砥粒に
よるスクラッチは生じておらず、アルミナ微粉特有の細
かい線条の引っかき傷の集合面であった。 《比較例》実施例１と同じ条件で、研磨スラリーをオレ
フ油で封止せず研磨を10回行った結果、全ての研磨面に
凝集砥粒によると考えられるスクラッチが研磨面全面に
発生していた。
すもので、10mm角、厚み1mmのＺｎＳｅ結晶である試料
３を研磨機１（オスカー式片面研磨機）の石英プレート
である貼付プレート４の端面にビーズワックスで張り付
けた。他方、ステンレス製のポリシュウプレート２に含
浸式ポリウレタンクロスを張り付けたものをセットし、
このポリシュウプレート２上で支持体６に固定された駆
動装置５により貼付プレート４を回転させることにより
試料３を研磨をした。研磨スラリーには粒径が0.1μm位
のアルミナ微粉をコロイド分散したもの（比重1.17〜1.
2）を用い、この研磨スラリー１０を内径70ｍｍ、高さ6
0ｍｍの石英製の蓋１２付き円筒状の研磨スラリー供給
用タンク９に充填した。この時、研磨スラリー１０は研
磨スラリー供給タンク９の底より40ｍｍの高さまで満た
している。さらに研磨スラリー供給タンク９内に液体封
止剤１１として比重0.91のオレフ油を研磨スラリー供給
タンク内に10ｍｍの高さ分を入れた。図１に示すよう
に、研磨スラリー１０を供給管１３の途中に挿入された
ポンプ１４により研磨スラリー１０を吸い上げ、水滴状
にして研磨スラリー８をポリシュウプレート２のクロス
上に断続的に落としながら2時間程度研磨を行った。な
お、１２'は、供給管１３を通すために蓋１２にあけら
れた孔である。この実験を10回行ったところ、そのうち
３回、研磨面に大きめのスクラッチが10〜20本生じてい
た。しかし残り７回の実験では、研磨面には凝集砥粒に
よるスクラッチは生じておらず、アルミナ微粉特有の細
かい線条の引っかき傷の集合面であった。 《比較例》実施例１と同じ条件で、研磨スラリーをオレ
フ油で封止せず研磨を10回行った結果、全ての研磨面に
凝集砥粒によると考えられるスクラッチが研磨面全面に
発生していた。
【０００７】《実施例２》実施例１と同条件で、研磨ス
ラリー供給タンク内の研磨スラリー上部を封止している
オレフ油の高さＬ2を30ｍｍ、研磨スラリーの高さ嵩さ
Ｌ1を25ｍｍとし研磨をおこなった（図2）。実験を10回
行った結果、うち9回はスクラッチのないアルミナ砥粒
特有の細かい線条の引っかき傷の集合面であった。しか
し、1回の実験のみスクラッチが5本生じていた。 《実施例３》実施例２と同条件で、研磨スラリー供給タ
ンク１５の底に凝集砥粒排出口１６を設けた（図3）。
研磨中約20分おきに排出用のコック１７を開け研磨スラ
リー供給タンク１５の底に溜まった凝集砥粒を排出し
た。この実験を10回行うと、10回ともその研磨面はスク
ラッチのないアルミナ砥粒特有の細かい線条のひっかき
傷の集合面であり、目だったスクラッチは発生していな
かった。
ラリー供給タンク内の研磨スラリー上部を封止している
オレフ油の高さＬ2を30ｍｍ、研磨スラリーの高さ嵩さ
Ｌ1を25ｍｍとし研磨をおこなった（図2）。実験を10回
行った結果、うち9回はスクラッチのないアルミナ砥粒
特有の細かい線条の引っかき傷の集合面であった。しか
し、1回の実験のみスクラッチが5本生じていた。 《実施例３》実施例２と同条件で、研磨スラリー供給タ
ンク１５の底に凝集砥粒排出口１６を設けた（図3）。
研磨中約20分おきに排出用のコック１７を開け研磨スラ
リー供給タンク１５の底に溜まった凝集砥粒を排出し
た。この実験を10回行うと、10回ともその研磨面はスク
ラッチのないアルミナ砥粒特有の細かい線条のひっかき
傷の集合面であり、目だったスクラッチは発生していな
かった。
【０００８】
【発明の効果】本発明は、研磨スラリー供給タンク内に
研磨スラリーと前記研磨スラリーより比重が小さくかつ
前記研磨スラリーとが分離する液体封止剤とを有しなが
ら研磨板上に前記研磨スラリーを供給するので、研磨ス
ラリーの蒸発を防止することができ、従って、研磨スラ
リーの凝集による粗大粒子化を防止することが出来るの
で、安定した研磨が可能である。また、研磨スラリーが
乾燥すると凝集による粗大粒子の生成が生じるのである
が、研磨スラリー供給タンク内の初期研磨スラリーの液
面高さをＬ１、液体封止剤をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ
２を保つので、本発明では、研磨スラリーが大気に接す
ることがなく、乾燥することがない。従って、研磨スラ
リー供給タンク内面に残留した研磨スラリーが大気に触
れることにより形成される凝集砥粒の発生を未然に防止
することができる。更に、研磨スラリー供給タンク底に
凝集砥粒排出口を設けているので、沈殿した固化物を排
出でき、安定した研磨が可能である。また、液体封止剤
に、高度に精製された液体油脂であるオレフ油を使用し
ているので、簡単に入手できるとともに、研磨面を荒ら
すことはなく、かつ、研磨スラリーの蒸発を防止しうる
効果は大きい。
研磨スラリーと前記研磨スラリーより比重が小さくかつ
前記研磨スラリーとが分離する液体封止剤とを有しなが
ら研磨板上に前記研磨スラリーを供給するので、研磨ス
ラリーの蒸発を防止することができ、従って、研磨スラ
リーの凝集による粗大粒子化を防止することが出来るの
で、安定した研磨が可能である。また、研磨スラリーが
乾燥すると凝集による粗大粒子の生成が生じるのである
が、研磨スラリー供給タンク内の初期研磨スラリーの液
面高さをＬ１、液体封止剤をＬ２としたとき、Ｌ１＜Ｌ
２を保つので、本発明では、研磨スラリーが大気に接す
ることがなく、乾燥することがない。従って、研磨スラ
リー供給タンク内面に残留した研磨スラリーが大気に触
れることにより形成される凝集砥粒の発生を未然に防止
することができる。更に、研磨スラリー供給タンク底に
凝集砥粒排出口を設けているので、沈殿した固化物を排
出でき、安定した研磨が可能である。また、液体封止剤
に、高度に精製された液体油脂であるオレフ油を使用し
ているので、簡単に入手できるとともに、研磨面を荒ら
すことはなく、かつ、研磨スラリーの蒸発を防止しうる
効果は大きい。
【図１】本発明の実施例における構成を示す概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の他の実施例における構成を示す概略図
である。
である。
【図３】本発明のその他の実施例における構成を示す概
略図である。
略図である。
１：研磨機 ２：ポリシュウプレート ３：試料 ４：貼付プレート ５：駆動装置 ６：支持体 ７：滴下パイプ ８、１０：研磨スラリー ９、１５：研磨スラリー供給タンク １１：液体封止剤 １２：蓋 １３：供給管 １４：ポンプ １６：凝集砥粒排出口 １７：コック
Claims (4)
- 【請求項１】研磨スラリー供給タンク内に研磨スラリー
と前記研磨スラリーより比重が小さくかつ前記研磨スラ
リーとが分離する液体封止剤とを有しながら研磨板上に
前記研磨スラリーを供給することを特徴とする研磨スラ
リーの供給方法。 - 【請求項２】研磨スラリー供給タンク内の初期研磨スラ
リーの液面高さをＬ１、液体封止剤をＬ２としたとき、
Ｌ１＜Ｌ２である請求項１記載の研磨スラリー供給方
法。 - 【請求項３】研磨スラリー供給タンク底にドレイン排出
口を設けた請求項１又は請求項２に記載の研磨スラリー
の供給方法。 - 【請求項４】液体封止剤が、高度に精製された液体油脂
である請求項１乃至３のいずれか１項に記載の研磨スラ
リーの供給方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4231396A JPH09234669A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 研磨スラリーの供給方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4231396A JPH09234669A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 研磨スラリーの供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09234669A true JPH09234669A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12632540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4231396A Pending JPH09234669A (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 研磨スラリーの供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09234669A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7249995B2 (en) | 1998-11-24 | 2007-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for feeding slurry |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP4231396A patent/JPH09234669A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7249995B2 (en) | 1998-11-24 | 2007-07-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Apparatus and method for feeding slurry |
| US7331844B2 (en) | 1998-11-24 | 2008-02-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polishing method |
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