原子間力顕微鏡を用いた研磨粒子・表面間超精密研磨メカニズムの解明

使用原子力显微镜阐明磨料颗粒和表面之间的超精密抛光机制

• 批准号: 03F03083
• 负责人: 東谷 公
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03F03083/
• 关键词: 付着力; 原子間力顕微鏡; 摩擦力

ウエハーの超精密研磨には研磨剤として粒子が用いられる。粒径は数十nmオーダであるが、研磨した表面の精度はnmオーダとなる。このサイズの矛盾により、制御は経験に頼るしかない状況であり、正確な研磨メカニズムの解明が求められている。そのために数十nmの粒子が表面とどのような相互作用をしているのか実際に測定して明らかにする必要がある。1.種々の特性を持ったAFM探針の作成チオール基と金は特異相互作用することが知られている。まず平板表面をチオール修飾し、金ナノ粒子の吸着を行い、条件探索を行った。つぎにAFM探針表面に導入し、金ナノ粒子との特異相互作用を利用して付着させることにより、ナノ粒子プローブの試作に成功した。ナノ粒子と表面の相互作用の直接測定の可能性が開けたといえる。まだ位置の特定など制御が不十分であり、今後手法の改良を続ける必要がある。2.粒子・基板間摩擦による研磨表面微細構造変化の溶媒物性依存性現有のRFプラズマ装置で表面を種々に改質するとともに、pHをはじめ過酸化水素等の酸化剤等を用いて、種々の特性を持つ表面を作成し、シリカ粒子との摩擦力を測定した。水和カチオン種により摩擦力が異なることを明らかにするとともに、摩擦後の吸着層の再構築等、繰り返し性について検討を行った。いずれの電解質においても高い電解質濃度では、表面の潤滑性が高く、濃度とともに摩擦力が減少することを明らかにした。また表面の走査速度すなわち研磨速度と摩擦力の関係は、負に帯電した表面に吸着したカチオン濃度と表面に存在する水和層が決定的に影響を与えていることを明らかにした。

For ultra-precision grinding, the grinding particles are used. The particle size is tens of nm, and the surface precision is nm. The contradiction between the two sides of the border is not easy to control. It is necessary to measure the interaction between particles of several tens of nm 1. The characteristics of the AFM probe are described in detail below. The surface of the plate is decorated, the adsorption of gold particles is carried out, and the conditions are explored. The AFM probe surface was introduced into the surface of the metal particles and the specific interaction was successfully utilized. The possibility of direct measurement of particle and surface interactions is open. The specific position of the system is not very good, and the improvement of the method is necessary. 2. Solvent Property Dependence of Polishing Surface Fine Structure Change in Particle-substrate Friction Measurement of Particle Friction Force in Existing RF Polishing Devices for Surface Modification, pH, Acidizing Agents, etc. The friction force of water and water is different, the adsorption layer is reconstructed after friction, and the friction force is discussed. High electrolyte concentration, high surface lubricity, low concentration, low friction The relationship between the surface velocity and friction is determined by the surface adsorption concentration and the presence of water and layer.