2017 Fiscal Year Annual Research Report
Electric field activated slurry polishing technique
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15K05745
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| Research Institution | Akita Industrial Technology Center |
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Principal Investigator |
赤上 陽一 秋田県産業技術センター, その他部局等, 所長 (00373217)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 竜太 秋田県産業技術センター, 素形材プロセス開発部, 研究員 (00634213)
久住 孝幸 秋田県産業技術センター, 素形材プロセス開発部, 主任研究員 (40370233)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 電界撹拌技術 / 電界活性化技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今日の高度情報化社会の著しい発展には，高い集積度を 有する半導体や，超高記録密度のハードディスク，発光ダイ オードなどさまざまな電子デバイスが寄与している．これらの 電子デバイスには基板として超高品位に仕上げられたシリコ ン基板やガラス基板，サファイア基板が必要不可欠とされている．これらの基板仕上げ加工技術としてCMP（Chemical Mechanical Polishing）が多用され，特に最終仕上げにおいてはナノサイズのシリカ粒子をコロイド状に安定分散させたコロイダルシリカスラリーが主に使用されている．一方，本スラリー は，循環方式での利用や長期保管などによってその分散性が損なわれ，最終仕上げの研磨特性に大きく影響を及ぼす． そこで，本研究では，電界が溶液中のシリカ粒子の帯電性 に影響を及ぼすことを明らかにしたうえで，シリカ粒子の分散 安定性向上を図る電界活性化技術を提案し，研磨特性の向上を図ることがゴールである．本論では，スラリー供給時に集中的に電界を印加 するシステムを開発し，コロイダルシリカスラリーの電界活性化 の可能性について予備実験として，コロイド粒子の分散状態に大きく影響する ゼータ電位に着目し 1)，コロイダルシリカスラリーに電圧を印加しその変化を確認した．実験は，φ57mm，間隙 2mm の平行平板間にスラリーを充填させ後に直流電圧を印加， Malvern 社製ゼータサイザーナノ ZSP によってゼータ電位の 変化を測定．その結果， 電圧印加によって-36mV から-48mV の変化を確認，コロイダルシリカへの電界印加が粒子のゼータ電位を上昇することを明らかにし，本スラリー が研磨領域に供給する直前に電界を印加することによって，シリカ粒子の分散性向上が，シリカスラリーの凝集を支配するゼータ電位制御により研磨効率は 11%向上することを見出した．
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