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被加工物の加工方法 外国出願あり

国内特許コード P110001528
掲載日 2011年2月7日
出願番号 特願2008-526755
登録番号 特許第5194319号
出願日 平成19年7月23日(2007.7.23)
登録日 平成25年2月15日(2013.2.15)
国際出願番号 JP2007064420
国際公開番号 WO2008013134
国際出願日 平成19年7月23日(2007.7.23)
国際公開日 平成20年1月31日(2008.1.31)
優先権データ
  • 特願2006-203516 (2006.7.26) JP
発明者
  • 大塚 寛治
出願人
  • タマティーエルオー株式会社
発明の名称 被加工物の加工方法 外国出願あり
発明の概要

ウエハやシリンダ内面等の被加工物の表面を鏡面に仕上げる面加工装置及び被加工物の被加工物の加工方法に関し、高い加工効率で精度の高い基板の表面処理を行う。刃を用いた被加工物となるウエハやシリンダ内面等の表面を表面加工する被加工物の被加工物の加工方法であって、刃の基板の表面に対する加工速度をvとし、被加工物を構成する構成材料の圧縮応力波の横波伝播速度をcとした場合、バイトの加工速度vがv≧c2となるような速度で表面加工する。被加工物に当たる前の刃の運動エネルギーが、被加工物を構成する材料の原子間結合子を剪断するためのエネルギーと、削り取られた被加工物が刃とともに移動するときの運動エネルギーと、刃が横波伝播速度以上の速度で移動するときの運動エネルギーとの総和よりも大きいのが好ましい。

従来技術、競合技術の概要


被加工物となる基板の表面を鏡面に仕上げる処理は、種々の分野で実施されている。例えば半導体製造分野においては、シリコンウエハ(基板)の表面を回路デバイスの構造に仕上げる途中で金属、有機物、セラミックなどの複合表面を鏡面に仕上げるために、CMP研磨処理(Chemical Mechanical Polishing)が施される。



このシリコンウエハの回路デバイス製造工程の途中で数回の平坦化処理を行うとき、機械的なポリッシングのみでは複合材料の軟らかい材料が硬い材料に比べて余分に研磨され、ディンプル状(別名ディッシュシェープ)になってしまう。この欠点への対応策がCMP研磨である。この方法は、化学的なエッチング作用を持った研磨液を用いて複合材料を選択的にエッチングしながらポリッシングを行うことで平坦化する方法である。



CMP研磨は、研磨液を複合材料構成が変わるたびに微調整する必要があり、加工条件もそのつど最適化する必要があり、かつ長い加工時間を要するという問題があった。例えばAlとSiO/SiNの複合材料とCuとSiO/SiNの複合材料では研磨液とその条件が全く異なる。また、注意して加工しても、パターニングされた複合表面が完全に平坦になるまでには至らない。



一方、切削加工は、加工時間を大幅に短縮し得るが、加工品質上の問題があって、半導体基板の研磨には実用化されていないのが実情である。このような状況において、特許文献1及び非特許文献1に、基板(特に半導体基板)の厚みばらつきを均一化し、うねりや反りの発生を防止し、ディッシング等の不都合を発生させることなく、配線デザインの制約も無く、容易且つ安価に高速な平坦化を実現する方法として、基板に配線を形成し、その後この配線上にアルミナ、シリカ、ガラス等のフィラーが分散されてなる絶縁膜を形成し、配線の表面及絶縁膜の表面を切削して表面を平滑化する方法が記載されている。



特許文献1に記載の半導体基板の切削技術は、特別に選択されたフィラー入りの樹脂(絶縁膜)、配線の表面よりも絶縁膜の表面が10nm以上高くなるような弾性係数を有する材料等を切削対象物とするものである。




【特許文献1】特開2004-319965号公報

【非特許文献1】第12回STS(SEMI Technology Symposium)Award受賞記念講演8-25~8-33

産業上の利用分野


本発明は、被加工物の面を鏡面に仕上げることができる被加工物の加工方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被加工物を構成する材料における圧縮応力波の横波伝播速度以上の速度で、刃を前記被加工物の面に対して相対的に移動させることにより前記被加工物の面を削る、被加工物の加工方法。
【請求項2】
前記被加工物に当たる前の前記刃の運動エネルギーが、前記被加工物を構成する材料の原子間結合子を剪断するためのエネルギーと、削り取られた前記被加工物が前記刃とともに移動するときの運動エネルギーと、前記刃が前記横波伝播速度以上の速度で移動するときの運動エネルギーとの総和よりも大きい請求項1に記載の被加工物の加工方法。
【請求項3】
前記被加工物は複数の材料により形成されており、
前記刃は、前記複数の材料のうち最も弾性率が高い材料における圧縮応力波の横波伝播速度以上で移動する請求項1又は2に記載の被加工物の加工方法。
【請求項4】
前記刃は、少なくとも表面がダイヤモンド、窒化ボロン、モリブデン、ダングステン及び超鋼材料から選択される少なくとも一つの材料により形成されている請求項1~3のいずれかに記載の被加工物の加工方法。
【請求項5】
前記被切削物は、前記面が略鉛直に延在するように配置され、
前記刃を前記面に対して相対的に鉛直方向に上から下に移動させることにより前記被加工物の前記面を削る請求項1~4のいずれか一項に記載の被加工物の加工方法。
産業区分
  • 切削
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008526755thum.jpg
出願権利状態 権利存続中


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