電界砥粒制御技術とトライボケミカル反応を融合した高能率研磨技術の開発

摘要

酸化セリウムは，ガラス基板の研磨砥粒として必要不可欠な材料として知られている．レアアースの一種である酸化セリウムは,その産出地域が偏在していることから，2010年から安定した調達が困難となり，その価格は約10倍に高騰した．このような状況において，酸化セリウム砥粒の使用量低減，さらに高能率な遊離砥粒研磨技術の研究開発を行うことが急務となっている．遊離砥粒研磨技術において，現在主流となっているCMP は，遊離砥粒を混合しているスラリーをポリシングパッドと工作物の間に供与し，回転相対運動を行うことで砥粒の機械的除去作用とスラリー溶媒による化学的除去作用を積極的に利用する技術として知られている．本研究は，酸化セリウム砥粒の使用量削減を目指し， CMPの高度化を図るため，その化学的除去作用を促進させるトライボケミカル反応を導入し，酸化セリウムの化学反応性を高めた研磨技術を創出する．本論文では，電界印加がスラリー飛散抑制に与える効果を動的解析するとともに，その結果に基づいて使用する酸化セリウム砥粒の削減方策について検討する．さらには，電界トライボケミカル研磨技術が砥粒の寿命に及ぼす効果について検討し，本研磨技術がガラス基板に有効な研磨技術であることを示す．