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R-30
2016

コロイダルシリカスラリーを用いたサファイア基板の精密研磨評価


技術のポイント

異なる面方位のサファイア基板を用いた化学機械研磨(CMP)特性の温度および荷重依存性を評価

基礎研究


背景
光学的、化学的、機械的に優れたサファイアは、特殊窓材やLED用基板に用いられる。サファイア基板には原子レベルの平坦性が求められるが、化学的に安定で、硬脆材料であるサファイアの精密研磨には長時間を有する。また、基板面方位によって研磨速度が大きく異なる

目的
c面とa面のサファイア基板を用いて、コロイダルシリカスラリーを用いたCMPを行い、CMP特性の温度および荷重依存性を評価し、研磨挙動を比較・検討する

成果
(1) a面の研磨速度はc面の約1/2と低いが、c面、a面ともに、研磨速度と温度との間にはアレニウスの関係が認められ、同じ研磨メカニズムであることが示唆された
(2) c面とa面では、同じ研磨条件下において、研磨活性点の数が異なっていることが示唆された


サファイア基板CMP特性評価方法
c面およびa面基板研磨速度の荷重依存性

c面およびa面基板研磨速度と
温度の逆数の関係
c面およびa面基板CMP後の表面観察結果
(白色光干渉顕微鏡)



期待される適応分野
・LED用および特殊窓材用サファイア基板の精密研磨
・硬脆材料のCMPメカニズム解明

謝辞 本研究の一部は,JSPS科研費 15K05750の助成および(公財)大倉和親記念財団の助成を受けて行われたものである



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