超平坦·超平滑加工実現へのブレークスルーは何か？研磨用砥石の開発動向と課題

摘要

半導体デバイス，光デバイス，磁気記録などに利用されるいわゆる高機能素子に対する主たる加工ニーズとして表1に示すように，形状精度としての「超平坦性（平面度のみならず非球面など特定形状に対する形状追従性も含む）」や「超平滑性」，さらに加工変質層の残留しない「無擾乱性」が挙げられる。これらのニーズに対応可能な超精密研磨法としてすでに実用に供され，あるいは有効性が確認されている手法のほとんどは遊離砥粒方式で実施されている。 しかし，遊離砥粒方式には，スラリー使用量が大きく，ポリシャ消耗も激しいなど消耗品コストならびにその廃棄コストが大きく，環境面でも問題が多い。 さらに平坦性，平滑性，無擾乱性の両立が難しいために精度保証が容易でない，自動化しにくい，など案外と解決の難しい課題を抱えている。 固定砥粒方式による研磨が可能となればこれらの課題は一挙に解決されるものと期待される。 そのために種々の研磨用砥石の開発が試みられている。 本稿では研磨用砥石の現状と課題について概観する。