研磨组合物和使用该研磨组合物的基板的研磨方法_3

文档序号:9257812阅读:来源:国知局
分散介 质中的分散,也可以使用磁力搅拌器、Three-one motor搅拌机等进行搅拌。在分散介质与 C成分均匀混合后,添加 B成分,进行搅拌直到B成分在分散介质中完全溶解。在分散介质 和C成分均匀混合、而且B成分被完全溶解了的分散介质中,最后添加 A成分,使A成分在 分散介质中均匀地分散。
[0076] 再者,在制造研磨组合物时,为使研磨组合物中不混入杂质,优选在所谓的洁净室 (clean room)和/或采用由过滤器除去了空气中的悬浮物的空气形成为正压力的环境下 进行。
[0077] 再者,本发明的实施方式涉及的研磨组合物,只要在研磨被研磨基板时混合A成 分、B成分、和分散介质即可,在运输和保管的阶段,A成分、B成分、和分散介质可以独立。 即使是包含C成分的情况也同样地,只要在研磨被研磨基板时混合所有成分和分散介质即 可,在运输和保管的阶段,各成分和分散介质可以独立。
[0078] 在包含C成分的情况下,在运输和保管的阶段,例如也可以分为混合有B成分、C成 分、和分散介质的混合液、和A成分(粉体)这2个组分包(kit)。在该情况下,在即将研磨 处理前,将2个组分包混合,向研磨机供给来使用。再者,A成分可以形成为在一定量的水 或分散介质的一部分中分散而成的磨粒分散液。
[0079] 在A成分以磨粒分散液的形式准备的情况下,在研磨处理时,能够将磨粒分散液、 与混合有B成分和C成分的混合液混合,并向研磨机供给。另外,也可以分别地向研磨平台 上供给磨粒分散液和混合液。该情况下,作为用于与另行供给磨粒分散液和混合液的情况 对应的构成,希望具备修正环。
[0080] [基板的研磨方法]
[0081] 本发明的实施方式涉及的研磨组合物,能够在单面或两面研磨机中用于由高硬度 和高脆性材料形成的基板的研磨。
[0082] 作为应用于使用该研磨组合物的基板的研磨方法的研磨装置的一例,能够使用具 备旋转工作台、基板保持部(例如陶瓷制板)、和加压部的研磨装置,所述旋转工作台将金 属或包含金属的树脂平台固定,所述基板保持部保持基板,所述加压部具有将保持在基板 保持部的基板以规定的研磨载荷按压在平台的研磨面并且将所保持的基板旋转的机构。
[0083] 在该研磨装置中,一边向所述树脂平台供给研磨组合物,一边将保持在基板保持 部的基板以规定的研磨载荷按压在平台上进行研磨。
[0084] 作为研磨条件,将研磨载荷设定为100~500g/cm2,将树脂平台以及基板保持部的 转速设定为30~120rpm,将研磨组合物的供给量设定为0. 1~5ml/min。由此,能够得到 高的研磨速率。
[0085] 作为构成树脂平台的金属,可举出铁、锡、铜等。另外,作为构成树脂平台的树脂, 可举出环氧树脂、三聚氰胺树脂等。
[0086] [被研磨材料]
[0087] 本发明的实施方式涉及的研磨组合物可很好地用于由高硬度和高脆性材料形成 的基板的研磨。作为高硬度和高脆性材料,可举出选自蓝宝石、碳化硅、氮化镓、和氮化铝中 的至少1种材料。
[0088] 本发明的实施方式涉及的研磨组合物适合于发光二极管用的蓝宝石基板、功率半 导体器件用的SiC基板、AlN基板等的镜面研磨工序的研磨剂,其中,优选用于发光二极管 用的蓝宝石基板的研磨。
[0089] 实施例
[0090] 以下,通过实施例更具体地说明本发明,但本发明并不被这些实施例限定。在不超 过本发明的主旨的范围内变更实施方式的情形也包括在本发明的技术范围中。
[0091] [研磨试验]
[0092] 使用研磨组合物进行了蓝宝石基板的研磨试验。研磨试验的条件在下述中表示。
[0093] <研磨条件>
[0094] 研磨机:SLM_140 (不二越机械工业株式会社制)
[0095] 研磨载荷:450g/cm2
[0096] 平台转速:12Irpm
[0097] 加压部转速:81rpm
[0098] 修正环转速:121rpm
[0099] 衆液供给量:lml/min
[0100] 平台:直径400mm,环氧树脂铜制平台
[0101] 加工时间:20min
[0102] <基板>
[0103] 4英寸蓝宝石基板,厚度约为700 μ m(GC两面研磨精加工)
[0104] [评价方法]
[0105] <研磨速率>
[0106] 使用度盘式指示器(dial gauge)测定用于研磨试验的供试基板的厚度,通过下述 的计算式算出研磨速率。
[0107] 研磨速率(ym/min) = {(研磨前的蓝宝石基板厚度(ym))-(研磨后的蓝宝石基 板厚度(μ m))} / (研磨时间(min))
[0108] < pH >
[0109] 使用pH计(D-13,堀场制作所制),在22°C的测定温度下测定除了包含金刚石的磨 粒以外的成分全部添加了的浆液的pH值。
[0110] <粘度>
[0111] 使用粘度计(匕' 只3 y <卜VM-100A-L,山一电机株式会社制),在22°C的测定温 度下测定除了包含金刚石的磨粒以外的成分全部添加了的浆液的粘度。
[0112] <表面粗糙度>
[0113] 使用触针式的表面高差计(P-12,KLA-TENCOR公司制),测定了研磨后的蓝宝石基 板的粗糙度Ra。测定的范围为500 μm,进行面内9个点的测定,示出了平均值。
[0114] [实施例和比较例]
[0115] 根据第1表~第6表所示的配方调制了研磨组合物。
[0116] 单晶金刚石,使用平均粒径(中径,重量基准)D50 = 3. 61 μπι的郑州磨料公司制 的品级 QPD2(2-5)。
[0117] 多晶金刚石,使用平均粒径(中径,重量基准)D50 = 3.65 μπι的Beijin Grish公 司制的品级PCD G3. 5。
[0118] 作为水溶性有机溶剂,使用了乙二醇(山一化学株式会社制)、工业用丙二醇(株 式会社ADEKA制)、二甘醇(和光纯药株式会社制)。水溶性有机溶剂,以填补剩余量的方 式配合,使得研磨组合物整体成为100质量%。作为C成分,使用了第1表~第6表中记载 的高分子化合物A~F。第1表
[0119]


[0128] 第6 表
[0129]
[0130] 第1表~第6表中的注释如下所述。
[0131] 1)高分子化合物A :羧酸型表面活性剂(花王株式会社制,步 < 文530)
[0132] 2)水溶性有机溶剂A :乙二醇
[0133] 3)高分子化合物B :聚丙烯酸(和光纯药株式会社制,Mw = 25000)
[0134] 4)高分子化合物C :聚丙烯酸(和光纯药株式会社制,Mw = 5000)
[0135] 5)高分子化合物D :聚丙烯酸(和光纯药株式会社制,Mw = 250000)
[0136] 6) pH 调整剂 A :KOH
[0137] 7)高分子化合物E :聚磺酸(东亚合成株式会社制,A6012)
[0138] 8)高分子化合物F :聚马来酸(日油株式会社制,7 >示一少PMA-50W)
[0139] 9)水溶性有机溶剂B :丙二醇
[0140] 10)水溶性有机溶剂C :二甘醇
[0141] 11)水溶性有机溶剂D :甘油
[0142] 12) pH 调整剂 B :NaOH
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