次世代大口径・高平坦ウェーハを実現する統合的研磨加工システムの構築

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本年度は,磁気ディスクの仕上げ工程で用いられるスエード研磨パッドに対し,パッド表面状態に着目した研磨加工モデルを提案するとともに,このモデルに基づいて,ガラスディスクを高能率かつ高平坦に研磨加工するための研磨パッド特性および加工方式について検討を行った.スエードパッドを用いた研磨加工において高い加工能率を維持するためには,ドレスと呼ばれる研磨パッド表面処理作業を定期的に行う必要がある.このドレス処理について,ドレスを定期的に行った場合でも研磨パッド摩耗量に比例して加工能率が低下すること,また摩耗したパッドでは研磨パッドの表面構造が工作物摺動方向に倒れていることを実験により明らかにした.そこで,研磨パッド表面状態に着目した加工能率低下メカニズムの検討を行い,研磨パッド表面構造の倒れに伴い研磨パッド-工作物間の連続接触部分の拡大し,砥粒の目詰まりが発生することが加工能率低下の原因であることを提案した.さらに,次世代大口径ウェーハの研磨加工においては,定盤の大型化・加工荷重の増加にともない,駆動モータの負荷が増大することが課題となっている.そこで,大口径ウェーハの平坦性および研磨パッドの平坦性の向上を目的とし加工条件の最適化を行った先行研究に対し,駆動モータの負荷低減を新たに考慮した研磨加工のモデル化,および数値シミュレーションによる加工条件の最適化を行った.その結果,本研究で提案した最適化手法によって,ウェーハ・パッドの高平坦性を維持しつつ,ギヤ駆動モータおよび定盤駆動モータの負荷を大きく抑制しうる加工条件が導出できることを明らかにした.