JPS59170175A - 非晶質酸化アルミニウム表面の化学的−機械的研摩方法 - Google Patents
非晶質酸化アルミニウム表面の化学的−機械的研摩方法Info
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- JPS59170175A JPS59170175A JP58224563A JP22456383A JPS59170175A JP S59170175 A JPS59170175 A JP S59170175A JP 58224563 A JP58224563 A JP 58224563A JP 22456383 A JP22456383 A JP 22456383A JP S59170175 A JPS59170175 A JP S59170175A
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- JP
- Japan
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- aluminum oxide
- polishing
- slurry
- citric acid
- polished
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
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】
〔技術分野〕
本発明は、完全に研摩さｎた非晶質酸化アルミニウム表
面を形成するために、化学的及び機械的研摩技術を同時
に用いて、上記表面を研摩する方法に係る。
面を形成するために、化学的及び機械的研摩技術を同時
に用いて、上記表面を研摩する方法に係る。
種々の機械部品、特に他の部品に関して移動している機
械部品は、完全に研摩さ牡た表面を必要とする。従来、
炭化チタンの粉末のみより成る・又は酸化アルミニウム
或は同様な材料の粒子と組合わされた炭化チタンの粉末
より成る、高温圧縮さｔ′した部品である、機械部品を
形成することが提案さｎている。それらの部品の表面に
は、非晶質酸化アルミニウムの層が形成さｎる。その結
果得られた部品は、優ｎた耐破壊性、改良された機械加
工、及び良好な耐摩耗性等の所望の特性を有しているが
、その様な機械部品は更に完全に研摩さｎていることが
望ましい。
械部品は、完全に研摩さ牡た表面を必要とする。従来、
炭化チタンの粉末のみより成る・又は酸化アルミニウム
或は同様な材料の粒子と組合わされた炭化チタンの粉末
より成る、高温圧縮さｔ′した部品である、機械部品を
形成することが提案さｎている。それらの部品の表面に
は、非晶質酸化アルミニウムの層が形成さｎる。その結
果得られた部品は、優ｎた耐破壊性、改良された機械加
工、及び良好な耐摩耗性等の所望の特性を有しているが
、その様な機械部品は更に完全に研摩さｎていることが
望ましい。
酸化アルミニウムは、化学的に反応しない、比較的硬質
の材料である。機械部品の表面に付着さ扛たその様な層
の研摩は従来行わｔていない。
の材料である。機械部品の表面に付着さ扛たその様な層
の研摩は従来行わｔていない。
半導体部品に於ける極めて硬質の材料の研摩に於ては、
例えば米国特許第４０１１０９９号明細書等に記載され
ている如き、多くの提案が成さ扛ている。特に、ンリコ
ン及びサファイアのウェハは、その技術分野に於て完全
に研摩さｎている。
例えば米国特許第４０１１０９９号明細書等に記載され
ている如き、多くの提案が成さ扛ている。特に、ンリコ
ン及びサファイアのウェハは、その技術分野に於て完全
に研摩さｎている。
本発明の目的は、完全に研摩さｎた非晶質酸化アルミニ
ウムの表面を形成するために、軟質研摩材を含むくえん
酸及び水より成るスラリを用い且つ上記表面を硬質面で
絶えず摩擦して、上記表面を化学的−機械的に研摩する
方法を提供することである。
ウムの表面を形成するために、軟質研摩材を含むくえん
酸及び水より成るスラリを用い且つ上記表面を硬質面で
絶えず摩擦して、上記表面を化学的−機械的に研摩する
方法を提供することである。
本発明の方法に従って、完全に研摩さｆｌ−た非晶質酸
化アルミニウムの表面が形成さｎる。本発明の方法は、
軟質研摩材を含むくえん酸及び水より成るスラリで酸化
アルミニウムの表面を絶えず湿潤させ、上記表面の突出
部からの酸化アルミニウムが上記くえん酸及び水と反応
して生じた生成物を除去するためＫ、上記表面と硬質面
とを相対的に運動させ乍ら、相互間に圧力を加え、上記
硬質面で上記表面を絶えず摩擦することを含む。この方
法は、完全に研摩さ、ｆ′した表面が形成さｎる迄、続
けらｎる。典型的には、上記スラリは、くえん酸を含む
水の中に分散されたコロイド状二酸化シリコンより成る
。
化アルミニウムの表面が形成さｎる。本発明の方法は、
軟質研摩材を含むくえん酸及び水より成るスラリで酸化
アルミニウムの表面を絶えず湿潤させ、上記表面の突出
部からの酸化アルミニウムが上記くえん酸及び水と反応
して生じた生成物を除去するためＫ、上記表面と硬質面
とを相対的に運動させ乍ら、相互間に圧力を加え、上記
硬質面で上記表面を絶えず摩擦することを含む。この方
法は、完全に研摩さ、ｆ′した表面が形成さｎる迄、続
けらｎる。典型的には、上記スラリは、くえん酸を含む
水の中に分散されたコロイド状二酸化シリコンより成る
。
第１図は、本発明の方法により研摩される機械部品２５
を示す縦断面図である。部品２５は、基板８及び該基板
上に形成さ、ｆ′した約５乃至８ミクロンの厚さを有す
る非晶質酸化アルミニウム層９を含む。本発明の方法の
１実施例に於ては、基板８として、圧縮して焼結した又
は高温圧縮した酸化アルミニウムと炭化チタンとの微粒
子混合物が用いら扛る。しかしながら、炭化チタンの粒
子だけでも、同様にして所望の部品に圧縮される。上記
混合物は、約５ミクロンよりも小さい平均粒度を有する
ことを特徴とし、そ牡らの粒子は１乃至２ミクロンの長
さを有することが好ましい。好ましい混合物は、約６０
乃至８０重量係の酸化アルミニウム及び２０乃至４０重
量係の炭化チタンを含む。
を示す縦断面図である。部品２５は、基板８及び該基板
上に形成さ、ｆ′した約５乃至８ミクロンの厚さを有す
る非晶質酸化アルミニウム層９を含む。本発明の方法の
１実施例に於ては、基板８として、圧縮して焼結した又
は高温圧縮した酸化アルミニウムと炭化チタンとの微粒
子混合物が用いら扛る。しかしながら、炭化チタンの粒
子だけでも、同様にして所望の部品に圧縮される。上記
混合物は、約５ミクロンよりも小さい平均粒度を有する
ことを特徴とし、そ牡らの粒子は１乃至２ミクロンの長
さを有することが好ましい。好ましい混合物は、約６０
乃至８０重量係の酸化アルミニウム及び２０乃至４０重
量係の炭化チタンを含む。
その高密度の混合物は、低い多孔率を有し、改良さｎた
ヤング率及びずｎ弾性率並びに破壊係数を示す。
ヤング率及びずｎ弾性率並びに破壊係数を示す。
所望の特性を有する基板８のための材料を形成するため
Ｋ、そｎらの材料が所望の粒度の粉末に粉砕され、２０
乃至４０重量係の炭化チタンに対して約６０乃至８０重
量係の酸化アルミニウムの所望の組成で混合さｎて、均
質な混合物にさ牡る。
Ｋ、そｎらの材料が所望の粒度の粉末に粉砕され、２０
乃至４０重量係の炭化チタンに対して約６０乃至８０重
量係の酸化アルミニウムの所望の組成で混合さｎて、均
質な混合物にさ牡る。
その乾燥した粉末が計量され、グラファイトの崖縮用押
型に注入されて充填さｎる。その充填さｎた粉末が、略
７０乃至２１０ Ｋｌ／ ａｎ２の荷重を加えらｎて、
予備成形される。押型中の予備成形体が、高温圧縮装置
中に装填さ牡て、１４００乃至１６５０℃の範囲の温度
に加熱される。その圧縮さ扛る部品は、２８０乃至４２
０ Ｋｌ／ｃｍ２の圧力に１於て所望の温度に達したと
きに高温圧縮さ扛る。
型に注入されて充填さｎる。その充填さｎた粉末が、略
７０乃至２１０ Ｋｌ／ ａｎ２の荷重を加えらｎて、
予備成形される。押型中の予備成形体が、高温圧縮装置
中に装填さ牡て、１４００乃至１６５０℃の範囲の温度
に加熱される。その圧縮さ扛る部品は、２８０乃至４２
０ Ｋｌ／ｃｍ２の圧力に１於て所望の温度に達したと
きに高温圧縮さ扛る。
その圧縮さ２″した部品は、応力のない状態を保つため
に望ましい時間の間室源に冷やされる。その冷やさｎた
部品が、押型から取り出され、余分なグラファイトを除
くために砂吹きさ牡る。そｔからその部品が、従来のダ
イアモンドによる機械加工及び機械的粗研摩の方法を用
いて、所望の形状及び寸法に機械加工さｎる。
に望ましい時間の間室源に冷やされる。その冷やさｎた
部品が、押型から取り出され、余分なグラファイトを除
くために砂吹きさ牡る。そｔからその部品が、従来のダ
イアモンドによる機械加工及び機械的粗研摩の方法を用
いて、所望の形状及び寸法に機械加工さｎる。
非晶質酸化アルミニウム層は、化学的気相付着又は高周
波スパッタリングの方法によって付着さｎる。概して、
高周波スパッタリング方法は、高純度の誘電体ターゲッ
トを用いることを必要とする。酸化アルミニウム層を付
着する場合には、高純度の酸化アルミニウムの円板が用
いらｎる。上記ターゲットの一方の側が金属化さ汎、銀
〜エポキシ接着剤又は他の適当な導電性接着剤を用いて
、水で冷却されている平坦なアルミニウムの円板に接着
される。その水で冷却されているアルミニウムの円板は
、真空封止部及び絶縁リングの系によって真空チェンバ
の壁の一部を形成する。金属の保護ンールドが、上記の
水で冷却さｎているアルミニウムの円板の露出された領
域を略０．５ｃｎ１の間隔で包囲して、その領域からの
スパッタリングを防ぐ。電力の源は、高周波発生装置で
ある。典型的な装置に於ては、電力密度が付着速度、密
度、誘電定数、導電率及び表面％性に影響を与えるので
、放電のための電力が監視及び制御さ扛る。
波スパッタリングの方法によって付着さｎる。概して、
高周波スパッタリング方法は、高純度の誘電体ターゲッ
トを用いることを必要とする。酸化アルミニウム層を付
着する場合には、高純度の酸化アルミニウムの円板が用
いらｎる。上記ターゲットの一方の側が金属化さ汎、銀
〜エポキシ接着剤又は他の適当な導電性接着剤を用いて
、水で冷却されている平坦なアルミニウムの円板に接着
される。その水で冷却されているアルミニウムの円板は
、真空封止部及び絶縁リングの系によって真空チェンバ
の壁の一部を形成する。金属の保護ンールドが、上記の
水で冷却さｎているアルミニウムの円板の露出された領
域を略０．５ｃｎ１の間隔で包囲して、その領域からの
スパッタリングを防ぐ。電力の源は、高周波発生装置で
ある。典型的な装置に於ては、電力密度が付着速度、密
度、誘電定数、導電率及び表面％性に影響を与えるので
、放電のための電力が監視及び制御さ扛る。
高周波スパッタリングに関しては、Ｊ。
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃ、、１９７
０年７月、第１１７巻、第９１３頁乃至第９１７頁に於
けるＣ、 Ａ、 Ｔ、 Ｓａｌａｍａにょる’ ＲＦ
ＳｐｕｔｔｅｒｅｄＡｌｕｍｉｎｕｍ ０ｘｉｄｅ
Ｆｉｌｒｎｓ ｏｎ ５ｉｌｉｃｏｎ１１と題す
る文献に於て、更に詳細に記載さｎている。
０年７月、第１１７巻、第９１３頁乃至第９１７頁に於
けるＣ、 Ａ、 Ｔ、 Ｓａｌａｍａにょる’ ＲＦ
ＳｐｕｔｔｅｒｅｄＡｌｕｍｉｎｕｍ ０ｘｉｄｅ
Ｆｉｌｒｎｓ ｏｎ ５ｉｌｉｃｏｎ１１と題す
る文献に於て、更に詳細に記載さｎている。
第２図及び第６図は各々、酸化アルミニウム又は同様な
材料の表面を研摩するための本発明による方法を実施す
るために有用な研摩装置を示す縦断面図及び平面図であ
る。その研摩装置は、スラリ排出口１２及び駆動される
回転プレート１４を有する研摩ボウル１０を有している
。回転プレート１４上にはポロメリック（ｐｏｒｏｍｅ
ｒｉｃ）材料より成る、軟かく、丈夫な表面即ちパッド
１６が、任意の適当な手段（図示せず）により装着さｎ
る。
材料の表面を研摩するための本発明による方法を実施す
るために有用な研摩装置を示す縦断面図及び平面図であ
る。その研摩装置は、スラリ排出口１２及び駆動される
回転プレート１４を有する研摩ボウル１０を有している
。回転プレート１４上にはポロメリック（ｐｏｒｏｍｅ
ｒｉｃ）材料より成る、軟かく、丈夫な表面即ちパッド
１６が、任意の適当な手段（図示せず）により装着さｎ
る。
用いらｎているパッド材料は、上部被膜のボロメリック
材及び基板である。上部被膜の厚さは厳密さを要する。
材及び基板である。上部被膜の厚さは厳密さを要する。
上部被膜の厚さは０．４乃至ｏ５＋ＩＩＩＩであり、基
板の厚さは０５乃至０．６−＋ｎである。そのパッケー
ジ全体の厚さは１±０．０５ｍである。その上部被膜は
、巨視的及び微視的な孔をランダムに有する構造体が得
らｎる様に、凝集法によって形成されている。巨視的な
孔は、不規則な形状を有し、上部被膜中に何ら配向さｎ
ずにランダムに分散されている。微視的な孔は、上部被
膜中の他の部分を構成している。この様な材料に関して
は、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ
Ｅｌｅｃ。
板の厚さは０５乃至０．６−＋ｎである。そのパッケー
ジ全体の厚さは１±０．０５ｍである。その上部被膜は
、巨視的及び微視的な孔をランダムに有する構造体が得
らｎる様に、凝集法によって形成されている。巨視的な
孔は、不規則な形状を有し、上部被膜中に何ら配向さｎ
ずにランダムに分散されている。微視的な孔は、上部被
膜中の他の部分を構成している。この様な材料に関して
は、Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ａｂｓｔｒａｃｔｓ ｏｆ
Ｅｌｅｃ。
Ｃｈｅｍ、Ｓｏｃ、Ｓｐｒｉｎｇ Ｍｅｅｔｉｎｇ、Ｂ
ｏｓｔＯｎ。
ｏｓｔＯｎ。
Ｍａｓｓ、、１９７９年５月６日〜１１日、第７９−１
巻、Ａｂｓ、Ｎｏ、１８６、第４８８頁乃至第４９０頁
に於けるＥｐｉｃ Ｍｅｎｄｅ’１等による’ Ｐａ
ｄＭａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｏｌｉｓｈｊｎｇ”と題
する文献に於て、更に詳細に記載さｎている。一般に入
手され得るこの種の研摩パッドには、Ｒｏｄ’ｅ１社製
Ｒｏｄｅｌ ２１０ （商品名）、ＧＥＯ８社製ＰＯ
ＬＴＥＸ（商品名）、Ｇ、Ｎｅｗｍａｎ社製ＮＥ、ＷＭ
ＡＮ（商品名）等がある。回転プレート１４は、軸１８
を経て結合されている適当な駆動手段（図示せず）Ｋよ
り回転される。研摩される機械部品２５は、適当な接着
剤又は他の適当な方法によって、プレート２０上に装着
される。プレート２０は、その上に装着さ扛ている部品
とともに、ベアリング表面２６を有するアーム２２によ
ってパッド２６に対して保持さｎ、そｎらの部品がパッ
ド１６に対して強く押し付けられる様に相当な圧力Ｐが
軸２８を経て加えらｎる。その好ましい圧力は約１５０
乃至４２５９ｍ／１ｙｎ２である。アーム２２は、研摩
ボウル１０の端部から吊り出さｎており、回転プレート
２４の回転によって生じるプレート２０の通常の回転径
路内に於てプレート２０の側面に位置付けられている。
巻、Ａｂｓ、Ｎｏ、１８６、第４８８頁乃至第４９０頁
に於けるＥｐｉｃ Ｍｅｎｄｅ’１等による’ Ｐａ
ｄＭａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ
−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｏｌｉｓｈｊｎｇ”と題
する文献に於て、更に詳細に記載さｎている。一般に入
手され得るこの種の研摩パッドには、Ｒｏｄ’ｅ１社製
Ｒｏｄｅｌ ２１０ （商品名）、ＧＥＯ８社製ＰＯ
ＬＴＥＸ（商品名）、Ｇ、Ｎｅｗｍａｎ社製ＮＥ、ＷＭ
ＡＮ（商品名）等がある。回転プレート１４は、軸１８
を経て結合されている適当な駆動手段（図示せず）Ｋよ
り回転される。研摩される機械部品２５は、適当な接着
剤又は他の適当な方法によって、プレート２０上に装着
される。プレート２０は、その上に装着さ扛ている部品
とともに、ベアリング表面２６を有するアーム２２によ
ってパッド２６に対して保持さｎ、そｎらの部品がパッ
ド１６に対して強く押し付けられる様に相当な圧力Ｐが
軸２８を経て加えらｎる。その好ましい圧力は約１５０
乃至４２５９ｍ／１ｙｎ２である。アーム２２は、研摩
ボウル１０の端部から吊り出さｎており、回転プレート
２４の回転によって生じるプレート２０の通常の回転径
路内に於てプレート２０の側面に位置付けられている。
限定された開口６２を有する管６０を経て多量の研摩ス
ラリを回転プレート１４のパッド１６上に流すことによ
り、部品２５の酸化アルミニウム表面が上記研摩スラリ
で絶えず湿潤さ扛る。
ラリを回転プレート１４のパッド１６上に流すことによ
り、部品２５の酸化アルミニウム表面が上記研摩スラリ
で絶えず湿潤さ扛る。
ポンプ６４が管６０を経てスラリを移動させる。
余分なスラリは、回転プレート１４の端部から振り落さ
ｎて、スラリ排出口１２から流出する。
ｎて、スラリ排出口１２から流出する。
二酸化シリコンが分散さｎたくえん酸及び水は、簡便に
は、６乃至１６重量％の濃度で１乃至５００ミリミクロ
ンの範囲の粒度の２酸化シリコンを有するシリカ・ゾル
及びシリカ・ゲルの形で用因らｎる。二酸化シリ、コン
が分散さ２″した水の簡便な源には、Ｅ、ｒ、Ｄｕｐｏ
ｎｔ 社製ＬＵＤＯＸ（商品。
は、６乃至１６重量％の濃度で１乃至５００ミリミクロ
ンの範囲の粒度の２酸化シリコンを有するシリカ・ゾル
及びシリカ・ゲルの形で用因らｎる。二酸化シリ、コン
が分散さ２″した水の簡便な源には、Ｅ、ｒ、Ｄｕｐｏ
ｎｔ 社製ＬＵＤＯＸ（商品。
名）のコロイド状シリカ、Ｎａ１ｃｏ Ｃｈｅｍ、社
製ＮＡＬＣＯＡＧ １０３４Ａ（商品名）のコロイド
状シリカ、Ｐｈ１ｌａｄｅｌｐｈｉａ Ｑｕａｒｔｚ
社製ＱＵＳＯ（商品名）のシリカ、Ｄａｖｉｓｏｎ Ｃ
ｈｅｍ。
製ＮＡＬＣＯＡＧ １０３４Ａ（商品名）のコロイド
状シリカ、Ｐｈ１ｌａｄｅｌｐｈｉａ Ｑｕａｒｔｚ
社製ＱＵＳＯ（商品名）のシリカ、Ｄａｖｉｓｏｎ Ｃ
ｈｅｍ。
Ｄｉｖ、 ｏｆ Ｗ、 Ｒ，Ｇｒａｃｅ ａｎｄ Ｃｏ
、製５ＹＬＯＩＤ ７０１’（商品名）のウェハ研摩
材、Ｍｏｎ５ａｎｔｏ社製”５ｙｔｏｎ ＨＴ−５０
（商品名）′等の一般に入手さｎ得るシリカ・ゾル組成
物である。
、製５ＹＬＯＩＤ ７０１’（商品名）のウェハ研摩
材、Ｍｏｎ５ａｎｔｏ社製”５ｙｔｏｎ ＨＴ−５０
（商品名）′等の一般に入手さｎ得るシリカ・ゾル組成
物である。
二酸化シリコンが分酸さｎたくえん酸及び水即ち二酸化
シリコンのスラリは、約７乃至９の範囲のｐＨを有する
必要がある。上記スラリは、僅かに塩基性である、ｐＨ
８程度のｐＨを有することが好−ましい。その塩基性の
ｐＨは、１７Ｉの水に対して８０２ｍのくえん酸より成
る少量の溶液を、所望のｐＨが得ら扛る様に、上記の希
釈さ′ｎた二酸化ノリコンのスラリに加えることによっ
て得らｎる。上記くえん酸を含む上記スラリは、ゲル化
又は沈澱を何ら生じることなく、４８、時間の間安定で
ある。塩酸の如き他の酸を含むスラリは、短期制の間し
か安定でない。９よりも高いｐＨに於ては、表面が粗面
化さｎて、オレンジの麦秋の表面状態が生じる。より低
いｐＨに於ける研摩は、望ましくない遅い研摩速度を生
じる。研摩時間は、予備研摩さｎた表面の荒さの状態に
も依存する。
シリコンのスラリは、約７乃至９の範囲のｐＨを有する
必要がある。上記スラリは、僅かに塩基性である、ｐＨ
８程度のｐＨを有することが好−ましい。その塩基性の
ｐＨは、１７Ｉの水に対して８０２ｍのくえん酸より成
る少量の溶液を、所望のｐＨが得ら扛る様に、上記の希
釈さ′ｎた二酸化ノリコンのスラリに加えることによっ
て得らｎる。上記くえん酸を含む上記スラリは、ゲル化
又は沈澱を何ら生じることなく、４８、時間の間安定で
ある。塩酸の如き他の酸を含むスラリは、短期制の間し
か安定でない。９よりも高いｐＨに於ては、表面が粗面
化さｎて、オレンジの麦秋の表面状態が生じる。より低
いｐＨに於ける研摩は、望ましくない遅い研摩速度を生
じる。研摩時間は、予備研摩さｎた表面の荒さの状態に
も依存する。
研摩さ扛る機械部品の表面の荒さは予め約０１０μｍ（
山−谷の高さ）に減少されていることが好ましい。その
予備研摩さｆｌ−た表面の荒さは、アルミナが付着さｎ
る基板の荒さ及びその付着方法に依存する。その理由は
、完全に研摩された基板を要するためである。又、酸化
アルミニウム層は、薄すぎて粗研摩することが出来ず、
即ち上記理由及び損傷のために研摩することが出来ない
。
山−谷の高さ）に減少されていることが好ましい。その
予備研摩さｆｌ−た表面の荒さは、アルミナが付着さｎ
る基板の荒さ及びその付着方法に依存する。その理由は
、完全に研摩された基板を要するためである。又、酸化
アルミニウム層は、薄すぎて粗研摩することが出来ず、
即ち上記理由及び損傷のために研摩することが出来ない
。
酸化アルミニウムの化学的−機械的研摩方法は、極めて
効果的に働いて、０００５μｍ（山−谷の高さ）程度よ
りも小さい表面仕上げを生じる。実際には、この測定値
は装置の下限であるので、その表面仕上げは上記の００
０５μｍよりも良い。
効果的に働いて、０００５μｍ（山−谷の高さ）程度よ
りも小さい表面仕上げを生じる。実際には、この測定値
は装置の下限であるので、その表面仕上げは上記の００
０５μｍよりも良い。
その表面仕上げは従来のスタイラス技法によって測定さ
れる。
れる。
その化学反応は完全には理解さ扛てぃないが、上記のく
えん酸及び水のスラリは、酸化アルミニウムと上記スラ
リ中のくえん酸とを反応させて試料表面上に酸化アルミ
ニウムとくえん酸との錯体を形成するものと考えらｎ、
その錯体が上記二酸化シリコンのスラリ及び研摩パッド
によって除去される。その化学反応は次式で示されるも
のと考えらｎる。
えん酸及び水のスラリは、酸化アルミニウムと上記スラ
リ中のくえん酸とを反応させて試料表面上に酸化アルミ
ニウムとくえん酸との錯体を形成するものと考えらｎ、
その錯体が上記二酸化シリコンのスラリ及び研摩パッド
によって除去される。その化学反応は次式で示されるも
のと考えらｎる。
Ａ ７１２０３ ＋ ’ ＜えん酸−Ａｌ１２０３とく
えん酸との錯体これらの条件の下で行わｎた研摩は、酸
化アルミニウムの粒界に浮彫構造を有していない、極め
て完全な表面を生じる。
えん酸との錯体これらの条件の下で行わｎた研摩は、酸
化アルミニウムの粒界に浮彫構造を有していない、極め
て完全な表面を生じる。
次に示す例は単に本発明の理解を助けるために示さｆ′
したものであって、種々の変更が可能なことは明らかで
ある。
したものであって、種々の変更が可能なことは明らかで
ある。
例 １
前述の高温圧縮成型技術により形成さ乳た酸化アルミニ
ウムー炭化チタンの機械部品の表面に、厚さ５乃至８ミ
クロンの非晶質酸化アルミニウム層が形成さ扛た。上記
酸化アルミニウム層は上記表面に前述の如くスパッタリ
ング方法によって形成さｒた。そ扛らの部品が、第２図
及び第３図に示さｎている研摩装置中に配置さ、ｆ′１
．た。１部のシリカ・ゾルと４部の脱イオン水との混合
物が形成された。そのシリカ・ゾルは、４０乃至４５ミ
リミクロ／の最大粒度を有する、約５０重置部の含有量
のシリカを有する。そのスラリは、１０重量置部ソリ力
の固型分を有する。１１の脱イオン水中に８０２ｍのく
えん酸を含む溶液が、シリカ・ゾルのスラリ中に、該ス
ラリのｐＨを監視し乍ら、加えられた。上記スラリはそ
の様にしてｐＨ８に調整された。研摩のために用いらｆ
した圧力は２２５２ｍ、ン であった。除去速度は１
．５ミクロン／時間であった。研摩さｎた表面が脱イオ
ン水で洗浄さｎた。研摩された表面の仕上げ（山−谷の
高さ）は、Ｒａｎｋ Ｔａｙｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ
ＤｉｖｉｓｉｏｎＬｅｉｃｅｓｔｅｒｓ Ｅｎｇｌａｎ
ｄ １９４４発行のＲｌＥ、Ｒｅａｓｏｎ等による”
Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｔｈｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔ ｏｆ ５ｕｒｆａｃｅ Ｆｉｎｉｓｈｂｙ
５ｔｙｌｕｓ Ｍｅｔｈｏｄｓ″ と題する文献に
記載されている、従来のスタイラス技法により測定さｎ
て、０．００５ミクロンであった。
ウムー炭化チタンの機械部品の表面に、厚さ５乃至８ミ
クロンの非晶質酸化アルミニウム層が形成さ扛た。上記
酸化アルミニウム層は上記表面に前述の如くスパッタリ
ング方法によって形成さｒた。そ扛らの部品が、第２図
及び第３図に示さｎている研摩装置中に配置さ、ｆ′１
．た。１部のシリカ・ゾルと４部の脱イオン水との混合
物が形成された。そのシリカ・ゾルは、４０乃至４５ミ
リミクロ／の最大粒度を有する、約５０重置部の含有量
のシリカを有する。そのスラリは、１０重量置部ソリ力
の固型分を有する。１１の脱イオン水中に８０２ｍのく
えん酸を含む溶液が、シリカ・ゾルのスラリ中に、該ス
ラリのｐＨを監視し乍ら、加えられた。上記スラリはそ
の様にしてｐＨ８に調整された。研摩のために用いらｆ
した圧力は２２５２ｍ、ン であった。除去速度は１
．５ミクロン／時間であった。研摩さｎた表面が脱イオ
ン水で洗浄さｎた。研摩された表面の仕上げ（山−谷の
高さ）は、Ｒａｎｋ Ｔａｙｌｏｒ Ｈｏｂｓｏｎ
ＤｉｖｉｓｉｏｎＬｅｉｃｅｓｔｅｒｓ Ｅｎｇｌａｎ
ｄ １９４４発行のＲｌＥ、Ｒｅａｓｏｎ等による”
Ｒｅｐｏｒｔ ｏｎ ｔｈｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎ
ｔ ｏｆ ５ｕｒｆａｃｅ Ｆｉｎｉｓｈｂｙ
５ｔｙｌｕｓ Ｍｅｔｈｏｄｓ″ と題する文献に
記載されている、従来のスタイラス技法により測定さｎ
て、０．００５ミクロンであった。
得らｎた表面は、部品の表面に１ミクロンよりも平滑な
平坦さを有し、研摩により誘起される欠陥を何ら有して
いなかった。研摩領域は、干渉縞当り１ミクロンの感度
に設定さゎた干渉計を用いて測定さｎたとき、典型的に
は１つの干渉縞しか示さず、こｔはテストされたぞｎら
の縞が１ミクロンの平坦さを有することを意味する。そ
れらの試料は、シリコン技術に於ける今日のレベルの表
面の平坦さについても同様な結果を生じる。
平坦さを有し、研摩により誘起される欠陥を何ら有して
いなかった。研摩領域は、干渉縞当り１ミクロンの感度
に設定さゎた干渉計を用いて測定さｎたとき、典型的に
は１つの干渉縞しか示さず、こｔはテストされたぞｎら
の縞が１ミクロンの平坦さを有することを意味する。そ
れらの試料は、シリコン技術に於ける今日のレベルの表
面の平坦さについても同様な結果を生じる。
例 ２
例１の場合と同１ＭＫして、非晶質酸化アルミニウム層
が形成さｎた。そｎらが、例１の場合と同様にして、９
５及び１１のｐＨを用いて研摩さ九た。そｎらの表面は
、ピット及びオレンジの麦秋の表面状態を示し、視覚的
に許容さ扛なかった。
が形成さｎた。そｎらが、例１の場合と同様にして、９
５及び１１のｐＨを用いて研摩さ九た。そｎらの表面は
、ピット及びオレンジの麦秋の表面状態を示し、視覚的
に許容さ扛なかった。
除去速度に関するデータはとら扛なかった。
例 ろ
くえん酸の添加により、ｐＨが調整さ２″した。ｐＨ６
に於ける研摩は極めて遅く、正確に測定することが不６
Ｔｈｅであった。最も好ましいｐＨ乃至ｐＨ９に於て、
除去速度は、３７５ ｆｒｎ／ｃｍ２の圧力で２乃至６
ミクロン／時間であった。
に於ける研摩は極めて遅く、正確に測定することが不６
Ｔｈｅであった。最も好ましいｐＨ乃至ｐＨ９に於て、
除去速度は、３７５ ｆｒｎ／ｃｍ２の圧力で２乃至６
ミクロン／時間であった。
第１図は本発明の方法により研摩される機械部品を示す
縦断面図、第２図及び第３図は各々本発明の方法を実施
するために有用な研摩装置を示す縦断面図及び平面図で
ある。 ８・・・・基板、９・・・・非晶質酸化アルミニウム層
、１０・・・・研摩ボウル、１２・・・・スラリ排出口
、１４・・・・回転プレート、１６・・・・研摩パッド
、１８．２８・・・・軸、２０・・・・プレート、２２
・・・・アーム、２５・・・・研摩される機械部品・、
２６・・・・ベアリング表面、６０・・・・管、３２・
・・・開口、３４・・・・ポンプ。 出−人 インターナンヨナル・ビンネス・マシーンズ・
コーポレーション代理人 弁理士 岡 １）
次 生（外１名）
縦断面図、第２図及び第３図は各々本発明の方法を実施
するために有用な研摩装置を示す縦断面図及び平面図で
ある。 ８・・・・基板、９・・・・非晶質酸化アルミニウム層
、１０・・・・研摩ボウル、１２・・・・スラリ排出口
、１４・・・・回転プレート、１６・・・・研摩パッド
、１８．２８・・・・軸、２０・・・・プレート、２２
・・・・アーム、２５・・・・研摩される機械部品・、
２６・・・・ベアリング表面、６０・・・・管、３２・
・・・開口、３４・・・・ポンプ。 出−人 インターナンヨナル・ビンネス・マシーンズ・
コーポレーション代理人 弁理士 岡 １）
次 生（外１名）
Claims (1)
- 軟質研摩材、くえん酸及び水より成るスラリで非晶質酸
化アルミニウム表面を絶えず湿潤させ、上記酸化アルミ
ニウム表面の突出部から酸化アルミニウムが上記くえん
酸と反応して生じた生成物を除去するために、上記酸化
アルミニウム表面と硬質面とを相対的に運動させ乍も、
相互間に圧力を加え、上記硬質面で上記酸化アルミニウ
ム表面を絶えず摩擦することを含む、非晶質酸化アルミ
ニウム表面の化学的−機械的研摩方法っ
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US47412083A | 1983-03-10 | 1983-03-10 | |
| US474120 | 1983-03-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59170175A true JPS59170175A (ja) | 1984-09-26 |
| JPS5953317B2 JPS5953317B2 (ja) | 1984-12-24 |
Family
ID=23882264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58224563A Expired JPS5953317B2 (ja) | 1983-03-10 | 1983-11-30 | 非晶質酸化アルミニウム表面の化学的−機械的研摩方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0121707B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5953317B2 (ja) |
| DE (1) | DE3473846D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579153B2 (en) | 2000-01-12 | 2003-06-17 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing process |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5232875A (en) * | 1992-10-15 | 1993-08-03 | Micron Technology, Inc. | Method and apparatus for improving planarity of chemical-mechanical planarization operations |
| US5643053A (en) * | 1993-12-27 | 1997-07-01 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing apparatus with improved polishing control |
| US5582534A (en) * | 1993-12-27 | 1996-12-10 | Applied Materials, Inc. | Orbital chemical mechanical polishing apparatus and method |
| US5650039A (en) * | 1994-03-02 | 1997-07-22 | Applied Materials, Inc. | Chemical mechanical polishing apparatus with improved slurry distribution |
| US5527423A (en) * | 1994-10-06 | 1996-06-18 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry for metal layers |
| US5858813A (en) * | 1996-05-10 | 1999-01-12 | Cabot Corporation | Chemical mechanical polishing slurry for metal layers and films |
| US6910948B2 (en) * | 2001-09-27 | 2005-06-28 | Nsk Ltd. | Needle bearing and method for grinding bearing parts thereof |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE549314A (ja) * | 1955-07-08 | |||
| DE1009884B (de) * | 1955-07-08 | 1957-06-06 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Verfahren zur Vorbehandlung von Werkstuecken aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen zur Herstellung hochglaenzender, anodisch oxydierter Oberflaechen |
| CH356000A (de) * | 1955-07-08 | 1961-07-31 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Verfahren zur Herstellung haltbarer hochglänzender Oberflächen auf Werkstücken aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung |
| US2940228A (en) * | 1956-07-03 | 1960-06-14 | Vaw Ver Aluminium Werke Ag | Apparatus for polishing metals |
| US2942956A (en) * | 1958-10-13 | 1960-06-28 | Wyandotte Chemicals Corp | Aluminum brightener compositions |
| US3053646A (en) * | 1960-07-15 | 1962-09-11 | Dow Chemical Co | Grinding and polishing compositions and method of making same |
| DE1271288B (de) * | 1965-02-23 | 1968-06-27 | Monsanto Co | Verfahren zum Polieren von Werkstoffen mittels eines Siliciumdioxyd enthaltenden Poliermittels |
| GB1109892A (en) * | 1965-03-12 | 1968-04-18 | Marshall Wolverhampton | A new or improved metal polishing composition |
| US3906678A (en) * | 1972-09-14 | 1975-09-23 | Buehler Ltd | Automatic specimen polishing machine and method |
| US3931696A (en) * | 1974-03-04 | 1976-01-13 | Veb Rathenower Optische Werke | Device for making sections for specimens and specimen supports therefor |
| JPS6013788B2 (ja) * | 1981-02-06 | 1985-04-09 | 住友特殊金属株式会社 | 単結晶フエライトの精密加工方法 |
-
1983
- 1983-11-30 JP JP58224563A patent/JPS5953317B2/ja not_active Expired
-
1984
- 1984-02-22 DE DE8484101834T patent/DE3473846D1/de not_active Expired
- 1984-02-22 EP EP19840101834 patent/EP0121707B1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579153B2 (en) | 2000-01-12 | 2003-06-17 | Jsr Corporation | Aqueous dispersion for chemical mechanical polishing and chemical mechanical polishing process |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0121707B1 (en) | 1988-09-07 |
| DE3473846D1 (en) | 1988-10-13 |
| EP0121707A3 (en) | 1985-10-09 |
| EP0121707A2 (en) | 1984-10-17 |
| JPS5953317B2 (ja) | 1984-12-24 |
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