2016 Fiscal Year Research-status Report
精密研磨用砥粒／ワーク界面における化学的相互作用の直接評価
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15K05750
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| Research Institution | Japan Fine Ceramics Center |
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Principal Investigator |
川原 浩一 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (00302175)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 俊正 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 研究員 (60725737)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 化学機械研磨 / 化学作用性 / ガラス精密研磨 / セリア系砥粒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、ガラス精密研磨用砥粒として広く用いられているセリア系砥粒について、噴霧熱分解法で球状粒子を合成し、粒子のキャラクタリゼーションとガラス研磨特性について、特に化学作用性について検討した。
合成したセリア系粒子は、La固溶の有無を変化させた。いずれの粒子も噴霧熱分解法で合成可能であること、また合成した粒子はLa固溶の有無によらずほぼ同一形状、同一粒子径であることが分かった。
合成したセリア系粒子を、種々の温度で仮焼熱処理し、粒子強度評価、粒子表面における3価のセリウムの割合の評価を行ったところ、粒子強度はバラツキが大きいものの仮焼熱処理条件にはほとんど依存せず、さらにLa固溶の有無にもほとんど影響されないことが分かった。一方、粒子表面における3価のセリウムの割合は仮焼条件によって変化することが分かった。噴霧熱分解合成後、種々の温度で仮焼したセリア系粒子を用いたガラス研磨特性評価を行ったところ、研磨速度は仮焼条件によって変化することが分かった。粒子強度は仮焼によってほとんど変化しないことから、研磨速度の変化は仮焼によって粒子表面における3価のセリウムの割合の変化に起因していると考えられる。さらに、研磨速度と3価のセリウムの割合の関係を調べた結果、La無添加砥粒では、3価のセリウムの割合が低くなるほど研磨速度が向上するのに対して、La固溶セリア粒子では、3価のセリウムの割合が高くなるほど研磨速度が向上することが分かった。この結果は、La固溶の有無によって、セリア系砥粒によるガラス精密研磨の化学作用性が変化していることを示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、化学研磨性が異なるセリア系砥粒の合成と、そのキャラクタリゼーションを行い、研磨特性との相関が得られたが、化学作用性の定量評価には至っていないのが「やや遅れている」理由である。一方で、セリア系砥粒を用いて仮焼熱処理条件を変更することで化学作用性を変化させることが可能であることが分かったため、今後化学作用性の違いに着目した検討が可能であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度の検討で、噴霧熱分解法で合成したセリア系粒子は仮焼熱処理条件を変化させることで研磨特性が変化することが分かった。一方、粒子強度は仮焼熱処理条件を変化させても明瞭な変化が認められないことが分かった。この結果と、粒子表面での3価のセリウムの割合が仮焼条件によって変化すること、粒子表面での3価のセリウムの割合とガラス研磨特性との間に良い相関があることから、仮焼条件によってセリア系砥粒のガラスCMPにおける化学作用性が変化していることがわかった。そこで、今後はこれらの知見から、化学作用性の定量評価方法について検討を進めていく予定である。
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