(57)【要約】【課題】光学素子や半導体などの研磨に用いられる研磨ポリシャにおいて、高精度研磨を安価に実施する。【解決手段】凸部８を有するスタンパ５をフォトリソグラフィで作製するスタンパ作製工程（図（ａ））と、スタンパ５を用いて凸部８を転写することにより、未硬化状態の樹脂９に研磨材保持凹部に対応する対応凹部７を形成する凹凸転写工程（図（ｂ）〜（ｃ））と、樹脂９を硬化させて研磨ポリシャ１を製造するポリシャ製造工程（図（ｄ））とを含む。フォトリソグラフィによってスタンパ５の凸部８を微細加工することにより、研磨ポリシャ１の研磨面にナノスケールの微小な研磨材保持凹部を設けることができる。そのため、ナノスケールの研磨材による高精度研磨を安価に実施することが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨材を保持する研磨材保持凹部が研磨面に設けられた研磨ポリシャの製造方法であって、
凸部を有するスタンパをフォトリソグラフィで作製するスタンパ作製工程と、
前記スタンパを用いて前記凸部を転写することにより、未硬化状態の樹脂に前記研磨材保持凹部に対応する対応凹部を形成する凹凸転写工程と、
前記樹脂を硬化させて前記研磨ポリシャを製造するポリシャ製造工程と
を含むことを特徴とする研磨ポリシャの製造方法。
【請求項２】
前記フォトリソグラフィの露光光源として、電子線を用いることを特徴とする請求項１に記載の研磨ポリシャの製造方法。
【請求項３】
前記フォトリソグラフィの露光光源として、Ｘ線を用いることを特徴とする請求項１に記載の研磨ポリシャの製造方法。
【請求項４】
前記研磨材保持凹部は、ナノスケールの微小溝または微小穴であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の研磨ポリシャの製造方法。
【請求項５】
前記スタンパの材料は、金属またはガラスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の研磨ポリシャの製造方法。
【請求項６】
前記樹脂は、紫外線硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の研磨ポリシャの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の研磨ポリシャの製造方法によって製造されたことを特徴とする研磨ポリシャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子や半導体などの研磨に用いられる研磨ポリシャの製造方法および研磨ポリシャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の研磨ポリシャにおいては、従来、粒径４〜６ｎｍ程度のコロイダルシリカ（ＳｉＯ2 ）などの研磨材を研磨面に保持することを目的として、切削加工やプレス加工により、研磨面に溝または穴を研磨材保持凹部として形成していた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３４５２４号公報（段落〔００３９〕の欄）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これでは、研磨材保持凹部の形成が切削加工やプレス加工で行われるため、研磨材保持凹部のサイズ（寸法）に自ずと下限が生じ、μｍスケール（μｍオーダー）以下の研磨材保持凹部を形成することはできない。
【０００５】
したがって、この研磨ポリシャを用いてワークを高精度に研磨すべく、クラスターダイヤ（粒径５ｎｍ程度のダイヤモンド超微粒子）などのナノスケール（ナノオーダー）の研磨材を研磨材保持凹部に供給しても、この研磨材のサイズに対して研磨材保持凹部のサイズが桁違いに大きいため、ワークと研磨面との間に研磨材が介在する率、つまり介在率が低くなってしまう。その結果、ワークの研磨に多量の研磨材が必要となるため、高精度研磨を安価に実施することができないという課題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑み、研磨材のサイズに対応させて研磨材保持凹部のサイズをナノスケールにまで微小化することにより、高精度研磨を安価に実施することが可能な研磨ポリシャの製造方法および研磨ポリシャを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第１の研磨ポリシャの製造方法は、研磨材を保持する研磨材保持凹部（４）が研磨面（３）に設けられた研磨ポリシャの製造方法であって、凸部（８）を有するスタンパ（５）をフォトリソグラフィで作製するスタンパ作製工程と、前記スタンパを用いて前記凸部を転写することにより、未硬化状態の樹脂（９）に前記研磨材保持凹部に対応する対応凹部（７）を形成する凹凸転写工程と、前記樹脂を硬化させて前記研磨ポリシャを製造するポリシャ製造工程とを含む研磨ポリシャの製造方法としたことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る研磨ポリシャは、上記研磨ポリシャの製造方法によって製造された研磨ポリシャ（１）としたことを特徴とする。
【０００９】
なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、フォトリソグラフィによってスタンパの凸部を微細加工することにより、このスタンパを用いて研磨ポリシャの研磨面にナノスケールの微小な研磨材保持凹部を設けることができるため、ナノスケールの研磨材による高精度研磨を安価に実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る研磨ポリシャを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】同実施の形態１に係る研磨ポリシャの製造方法を示す工程図であって、（ａ）はスタンパ作製工程を示す図、（ｂ）〜（ｃ）は凹凸転写工程を示す図、（ｄ）はポリシャ製造工程を示す図、（ｅ）は離型工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］
【００１３】
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係る図である。
【００１４】
研磨ポリシャ１は、図１に示すように、所定の直径（例えば、２．５ｍ）および厚さ（例えば、１５ｍｍ）の円盤状に形成された樹脂製のポリシャ本体２を有している。ポリシャ本体２の表面には研磨面３が平面状に形成されており、研磨面３には、その全面にわたって格子状の微小溝（研磨材保持凹部）４が形成されている。この微小溝４は、ナノスケールの幅および深さに形成されている。なお、図１においては、わかりやすさを重視して、ポリシャ本体２のサイズに対する微小溝４のサイズの比率を大きくして図示している。
【００１５】
以上のような構成を有する研磨ポリシャ１を製造する際には、次の手順による。
【００１６】
まず、スタンパ作製工程で、図２（ａ）に示すように、露光光源として電子線を用いるフォトリソグラフィにより、紫外線を透過するガラスからなる次のような形状のスタンパ５を作製する。すなわち、このスタンパ５は、研磨ポリシャ１のポリシャ本体２と同じ直径の円盤状に形成されたスタンパ本体６の表面に、研磨ポリシャ１の微小溝４を反転させた格子状の凸部８が形成されたものである。このように、フォトリソグラフィを利用することにより、スタンパ５の凸部８を微細加工することが可能となる。なお、図２においては、わかりやすさを重視して、スタンパ本体６のサイズに対する凸部８のサイズの比率を大きくして図示している。
【００１７】
次に、凹凸転写工程に移行し、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、スタンパ５を用いて、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂（樹脂）９に、研磨ポリシャ１の微小溝４に対応する対応凹部７を形成する。それには、図２（ｂ）に示すように、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂９の上方にスタンパ５を下向きに（つまり、凸部８が下側に位置するように）配置した後、図２（ｃ）に示すように、この紫外線硬化型樹脂９にスタンパ５を押し当てる。すると、紫外線硬化型樹脂９には、スタンパ５の凸部８に押される形で対応凹部７が形成される。
【００１８】
次いで、ポリシャ製造工程に移行し、図２（ｄ）に示すように、スタンパ５の上方から紫外線硬化型樹脂９に紫外線を照射する。すると、紫外線硬化型樹脂９が硬化し、対応凹部７が微小溝４になる形で研磨ポリシャ１が完成する。このとき、スタンパ５は、上述したとおり、紫外線を透過するガラス製であるため、スタンパ５の上方から紫外線を照射しても紫外線硬化型樹脂９の硬化作業を支障なく実行することができる。
【００１９】
最後に、離型工程に移行し、図２（ｅ）に示すように、スタンパ５を研磨ポリシャ１から離型させて取り外す。
【００２０】
ここで、研磨ポリシャ１の製造工程が終了する。
【００２１】
このように、フォトリソグラフィによってスタンパ５の凸部８を微細加工することができるため、研磨ポリシャ１の研磨面３にナノスケールの微小溝４を設けることができる。
【００２２】
そして、この研磨ポリシャ１を用いてワーク（図示せず）を研磨する際には、湿式研磨法により、粒径５〜１００ｎｍ程度のクラスターダイヤなどのナノオーダーの研磨材でワークを研磨する。すなわち、この研磨材を純水などの液体に懸濁させて研磨スラリーを調製した後、研磨ポリシャ１の研磨面３とワークとの間に、この研磨スラリーを供給して介在させ、この状態で、ワークに対して研磨ポリシャ１を相対的に移動させる。すると、ワークは研磨材によって超平滑に高精度研磨される。
【００２３】
このように、ナノオーダーの研磨材を使用することにより、ワークの平面精度を向上させるとともに、原子１個の大きさ（約０．５ｎｍ）程度の表面粗さを実現することができる。しかも、研磨ポリシャ１の研磨面３上で研磨材を保持する微小溝４は、上述したとおり、ナノスケールで形成されているため、研磨材のサイズに概ね合致している。その結果、研磨材の介在率を高めることができるので、ワークの研磨に必要な研磨材を削減し、研磨ポリシャ１による研磨コストを抑制することが可能となる。特に、高価なクラスターダイヤを研磨材として使用する場合には、この効果が顕著なものとなる。
［発明のその他の実施の形態］
【００２４】
なお、上述した実施の形態１では、露光光源として電子線を用いるフォトリソグラフィにより、スタンパ５を作製する場合について説明したが、電子線以外の露光光源（例えば、Ｘ線、ｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー（波長２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー（波長１９３ｎｍ）など）を代用することもできる。
【００２５】
また、上述した実施の形態１では、凹凸転写工程において、未硬化状態の紫外線硬化型樹脂９にスタンパ５を押し当てて対応凹部７を形成する場合について説明したが、スタンパ５に液体状態の紫外線硬化型樹脂９を供給して対応凹部７を形成するようにしても構わない。
【００２６】
さらに、上述した実施の形態１では、ポリシャ製造工程において、紫外線硬化型樹脂９を紫外線で硬化させて研磨ポリシャ１を製造する場合について説明したが、熱硬化性樹脂を加熱して硬化させたり、常温硬化型樹脂を常温で硬化させたりすることにより、研磨ポリシャ１を製造することもできる。
【００２７】
さらにまた、上述した実施の形態１では、スタンパ作製工程において、ガラス製のスタンパ５を作製する場合について説明したが、スタンパ５の材料はガラスに限るわけではなく、ガラス以外の材料（例えば、金属、シリコン、アクリルやエポキシやポリエステルなどの樹脂その他）を代用することも可能である。
【００２８】
また、上述した実施の形態１では、研磨面３に研磨材保持凹部として微小溝４が形成された研磨ポリシャ１について説明した。しかし、研磨スラリー全体の流れをよくするために、微小溝４より大きい溝（図示せず）を併設してもよい。或いはまた、微小溝４に代えて微小穴（図示せず）を研磨面３に同様に形成することも可能である。
【００２９】
また、上述した実施の形態１では、ワークの研磨に際して、研磨材を液体に懸濁させた研磨スラリーを用いる湿式研磨法を採用する場合について説明したが、研磨材をそのまま用いる乾式研磨法を代用することもできる。
【００３０】
例えば、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）やサイアロン（窒化ケイ素）を研磨する場合には、研磨材としてコロイダルシリカを用い、アルミナやサイアロンがコロイダルシリカとの固相反応によってムライトに化学変化することを利用して、研磨スラリーを用いることなくワーク（アルミナ、サイアロン）の研磨を実施することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、ダイヤモンドパウダー、酸化物研磨材（例えば、コロイダルシリカ）など各種の研磨材を用いて、半導体露光装置やカメラ、顕微鏡に使用されるガラスレンズその他の光学素子を研磨する生産過程において好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１……研磨ポリシャ
２……ポリシャ本体
３……研磨面
４……微小溝（研磨材保持凹部）
５……スタンパ
６……スタンパ本体
７……対応凹部
８……凸部
９……紫外線硬化型樹脂（樹脂）
【図１】
2010253582.tif 000003
【図２】
2010253582.tif 000004