(57)【要約】【課題】  複数段階の研磨工程を含む研磨を容易に達成する研磨方法を提供する。【解決手段】  被研磨物３の表面と研磨部材１，２との間に研磨スラリーを介在させ、被研磨物と研磨部材とを相対運動させて研磨加工することを含む被研磨物の研磨方法であって、研磨スラリーとして第１の研磨スラリーを用いて被研磨物を研磨した後で、同一の研磨装置１０において、研磨スラリーとして第２の研磨スラリーを用いて前記被研磨物を研磨することを含む、被研磨物の研磨方法とする。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物の表面と研磨部材との間に研磨スラリーを介在させ、前記被研磨物と前記研磨部材とを相対運動させて研磨加工することを含む被研磨物の研磨方法であって、
前記研磨スラリーとして第１の研磨スラリーを用いて前記被研磨物を研磨した後で、同一の研磨装置において、前記第１の研磨スラリーとは異なる第２の研磨スラリーを用いて前記被研磨物を研磨することを含む、被研磨物の研磨方法。
【請求項２】
前記第１の研磨スラリーによる研磨と、前記第２の研磨スラリーによる研磨との間に、被研磨物上に洗浄液を供給して第１の研磨スラリーを除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
使用後の前記第１の研磨スラリーの少なくとも一部を、第１の研磨スラリー再生装置に供給して再生すること、
使用後の前記第２の研磨スラリーの少なくとも一部を、第２の研磨スラリー再生装置に供給して再生すること、及び
使用後の前記洗浄液を廃棄又は洗浄液再生装置に供給すること、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の研磨スラリーと、前記第２の研磨スラリーとを異なるスラリー供給路から供給することを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記研磨部材として、発泡ウレタン系硬質研磨部材を使用する、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記第１の研磨スラリーに含有される第１の研磨材の平均粒径が、０．１μｍ〜５μｍであり、且つ前記第２の研磨スラリーに含有される第２の研磨材の平均粒径が、０．０１μｍ〜１μｍである、請求項１〜５のいずれかに記載の研磨装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の研磨方法によって基板を研磨することを含む、基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研磨パッドのような研磨部材と研磨スラリーとを用いて被研磨物を研磨する研磨方法、特にシリコンウェハ、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のためのガラス基板、ハードディスクのためのアルミ合金又はガラス基板等の精密な研磨が要求される被研磨物を研磨する研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクのためのアルミ合金又はガラス基板等の研磨の分野では一般に、アルミナ、シリカのような研磨材を分散液中に分散させて研磨スラリーとし、研磨パッドと被研磨物との間にこの研磨スラリーを介在させて研磨を行っている。
【０００３】
研磨スラリー中の研磨材は研磨の質に大きな影響を与えることが知られている。すなわち、研磨材の硬度が高く及び／又は粒径が大きい場合には、迅速な研磨が達成されるものの、被研磨物の表面にマイクロスクラッチ等を発生させる傾向がある。また研磨材の硬度が低く及び／又は粒径が小さい場合には、被研磨物の表面の質を高めやすいものの、研磨速度が小さい傾向がある。
【０００４】
従って硬度が高い及び／又は粒径が大きい研磨材を用いて迅速な研磨を達成する粗研磨を初めに行い、その後で硬度が低く及び／又は粒径が小さい研磨材を用いて精密な研磨を達成する精密研磨を行うことが提案されている。
【０００５】
また研磨スラリーの化学的作用と、研磨材の機械的作用を組み合わせて使用する化学機械的研磨（ＣＭＰ）も提案されており、この場合には研磨材の粒径だけでなく研磨スラリーの化学的性質も、研磨の質に大きな影響を与えることが知られている。従ってこの研磨スラリーの化学的性質に関しても、複数段階の研磨を行い精密な研磨を達成することが提案されている。
【０００６】
上述のような複数段階の研磨を使用する場合、それぞれの研磨段階で異なる研磨装置を使用しており、従って被研磨物を研磨装置間で移動させる手間及び時間がかかり、またこの移動の間に被研磨物を損傷するおそれがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、従来技術の問題を解決する研磨方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、下記の研磨方法を提供することによって従来技術の問題を解決するものである。
【０００９】
（１）被研磨物の表面と研磨部材との間に研磨スラリーを介在させ、上記被研磨物と上記研磨部材とを相対運動させて研磨加工することを含む被研磨物の研磨方法であって、
上記研磨スラリーとして第１の研磨スラリーを用いて上記被研磨物を研磨した後で、同一の研磨装置において、上記第１の研磨スラリーとは異なる第２の研磨スラリーを用いて上記被研磨物を研磨することを含む、被研磨物の研磨方法。
【００１０】
（２）上記第１の研磨スラリーによる研磨と、上記第２の研磨スラリーによる研磨との間に、被研磨物上に洗浄液を供給して第１の研磨スラリーを除去する、上記第（１）項に記載の方法。
【００１１】
（３）使用後の上記第１の研磨スラリーの少なくとも一部を、第１の研磨スラリー再生装置に供給して再生すること、
使用後の上記第２の研磨スラリーの少なくとも一部を、第２の研磨スラリー再生装置に供給して再生すること、及び
使用後の上記洗浄液を廃棄又は洗浄液再生装置に供給すること、
を含む、上記第（２）項に記載の方法。
【００１２】
（４）上記第１の研磨スラリーと、上記第２の研磨スラリーとを異なるスラリー供給路から供給することを含む、上記第（１）〜（３）項のいずれかに記載の方法。
【００１３】
（５）上記研磨部材として、発泡ウレタン系硬質研磨部材を使用する、上記第（１）〜（４）項のいずれかに記載の方法。
【００１４】
（６）上記第１の研磨スラリーに含有される第１の研磨材の平均粒径が、０．１μｍ〜５μｍであり、且つ上記第２の研磨スラリーに含有される第２の研磨材の平均粒径が、０．０１μｍ〜１μｍである、上記第（１）〜（５）項のいずれかに記載の研磨装置。
【００１５】
（７）上記第（１）〜（６）項のいずれかに記載の研磨方法によって基板を研磨することを含む、基板の製造方法。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下では本発明を図に示した研磨装置に関して具体的に説明するが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の方法を実施できる研磨装置の例を示す図である。この研磨装置１０は、互いに接離自在な上定盤１と下定盤２を有し、これらの上定盤１と下定盤２との間に円盤状のキャリア３が配置されている。この円盤状のキャリア３は、複数の被研磨物、例えばハードディスク用ガラス基板を保持している。またこの円盤状のキャリア３の外周部には歯車が形成されており、中心軸４の上端部に配置された太陽歯車４ａ及び下定盤３の内側の内側歯車２ａとかみ合うようにされている。
【００１８】
上定盤１及び下定盤２のキャリア３と接触する面には、研磨部材としての研磨布が配置されており、この研磨布と被研磨物との間に研磨スラリーを介在させて研磨を行う。また、上定盤１に形成された研磨スラリー／洗浄液供給路５には、制御装置６で制御することによって第１若しくは第２の研磨スラリー又は洗浄液を供給できるようにされている。
【００１９】
この研磨装置１０の使用においては、中心軸４を回転させ、この中心軸４の上端部に配置されている太陽歯車４ａと下定盤３の内側の内側歯車２ａとの間のキャリア３が、太陽歯車４ａの周りで公転しながら、自転するようにする。このようにキャリア３を回転させ、上定盤１及び下定盤２の研磨布との間で相対運動をさせ、この研磨布と、キャリア３に保持されている被研磨物との間に、研磨スラリー／洗浄液供給路５から第１の研磨スラリーを供給して研磨を行う。
【００２０】
その後、第１の研磨スラリーによって所望の研磨が達成された後で、第１の研磨スラリーの供給を停止し、研磨スラリー／洗浄液供給路５から第１の研磨スラリーとは異なる第２の研磨スラリーを供給して、第２の研磨スラリーによって被研磨物の研磨を継続する。このように、同一の研磨装置において第１の研磨スラリーによる研磨を行い、その後で第２の研磨スラリーによる研磨を行う場合、被研磨物を研磨装置間で移動させる手間を省くこと、この移動にかかる時間を節約すること、またこの移動の間の被研磨物の損傷を防ぐことができる。
【００２１】
尚、第１の研磨研磨スラリーによる研磨と第２の研磨スラリーによる研磨との間には、研磨スラリー／洗浄液供給路５から洗浄液を供給して、被研磨物上の第１のスラリーを除去することができる。これによれば、第２の研磨スラリーによる研磨を行うときに、被研磨物上に第１の研磨スラリーが残留しないようにすることができる。
【００２２】
また使用後の第１及び第２の研磨スラリーの少なくとも一部を、例えばフィルター等の第１及び第２の研磨スラリー再生装置に供給して再生する場合、第１の研磨研磨スラリーによる研磨と第２の研磨スラリーによる研磨と間に使用する洗浄液は、第１又は第２の研磨スラリー再生装置に循環させずに、廃棄又は洗浄液再生装置に供給することができる。このように洗浄液を第１又は第２の研磨スラリー再生装置に循環させないことによって、第１及び第２の研磨スラリー再生装置における処理量の増加を抑制し、第１及び第２の研磨スラリーの再生を有効に達成することができる。
【００２３】
尚、図１の研磨装置では、第１の研磨スラリーの供給路と第２の研磨スラリーの供給路とが部分的に重複しているが、これらを別個の供給路から供給して、供給路における第１の研磨スラリーと第２の研磨スラリーとの混合を防ぐことができる。
【００２４】
基材を研磨するための研磨部材としては、任意の研磨部材を使用できる。但し、研磨部材としては、吸水性が低く、研磨スラリーの付着を防止して、第１の研磨スラリーと第２の研磨スラリーとの切替を容易にする研磨部材を用いることが好ましい。従って研磨部材として、発泡ウレタン系の硬質研磨部材を使用することが好ましい。
【００２５】
第１及び第２の研磨スラリーとしては、意図する研磨を達成するように任意の研磨スラリーを選択することができる。従って例えば、第１の研磨スラリーによって迅速な研磨を達成し、且つ第２の研磨スラリーによって精密な研磨を達成するように、第１及び第２の研磨スラリーを選択することができる。この場合、第１の研磨スラリーに含有される第１の研磨材の平均粒径が、０．１μｍ〜５μｍであり、且つ上記第２の研磨スラリーに含有される第２の研磨材の平均粒径が、０．０１μｍ〜１μｍであってよい。この場合、特に第１の研磨材は、第２の研磨材よりも大きい平均粒子径を有することができる。また洗浄液は、洗浄される被研磨物の性質に依存して任意に選択することができるが、一般に水を使用することができる。
【００２６】
本発明の研磨方法を用いて基板を製造する場合、この基板としては、表面の平滑性を要求される任意の基板を挙げることができ、特にシリコンウェハ、ＬＣＤのためのガラス基板、又はハードディスクのためのアルミ合金若しくはガラス基板を挙げることができる。
【実施例】
【００２７】
〔実施例〕
図１に示すタイプの研磨装置を用いて、磁気記録媒体用ガラス基板の研磨を行った。
【００２８】
ここでは、第１の研磨スラリーとして、固形分含有率２０質量％のセリア研磨材スラリー（平均粒径１．５μｍ）を使用し、第２の研磨スラリーとして、固形分含有率５質量％のセリア研磨材スラリー（平均粒径０．４μｍ）を使用した。
【００２９】
被研磨物としては、骨格成分（約９０質量％）がＢ2Ｏ3＋Ａｌ2Ｏ3＋ＳｉＯ2で、残部がＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ等である組成のアモルファスガラスの外径６５ｍｍ磁気記録媒体用ガラス基板を用いた。
【００３０】
ここでこの磁気記録媒体用ガラス基板は、下記のようにして得た：
まず、上記組成の原料ガラスを溶解してプレス成形し、ディスク状ガラスを得た。次に、ドリルを用いてこのディスク状ガラスに内径口を形成し、このディスク状ガラスの主面を粗ラップ加工及び精密ラップ加工の２段階でラップ加工して、ディスク状ガラスの厚さを調節した。その後、このディスク状ガラスの内径口に面する内周端面と外周端面とをそれぞれ面取り加工して、面取り部を形成した。このように処理したディスク状ガラスの内周側端面及び外周側端面を鏡面にポリッシュ加工して、実施例及び比較例で研磨する磁気記録媒体用ガラス基板を得た。
【００３１】
研磨部材としてはポリウレタンタイプの研磨部材を使用し、第１の研磨スラリーによる研磨を６０分間、第２の研磨スラリーによる研磨を１５分間行った。また、第１の研磨スラリーによる研磨と第２の研磨スラリーによる研磨との間には、洗浄液としての水を使用して、２分間にわたって洗浄を行った。
【００３２】
［比較例］
第１の研磨スラリーによる研磨と第２の研磨スラリーによる研磨とを異なる研磨装置において行ったことを除いて、実施例と同様にして磁気記録媒体用ガラス基板を研磨した。
【００３３】
実施例及び比較例での研磨性能は、日立電子エンジニアリング製のＯＤＴ（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｄｅｆｅｃｔ  Ｔｅｓｔｅｒ）ＲＺ３５００を用いて評価した。この測定装置では、レーザーをディスク表面に垂直に入射させ、その反射光の位相差から欠陥を検出する。またこの測定のために使用した測定パラメータは、ディスクサイズ６５ｍｍ、測定半径１１〜３１．５ｍｍ、スライス±０．０１μｍであった。
【００３４】
このＯＤＴによる評価では、凸状の欠陥がＰ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ）として表され、凹状の欠陥がＮ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ）として表される。従ってＰ及びＮの値が小さいことは、ディスク表面の性質が良好であることを意味する。
【００３５】
この評価の結果、実施例ではＰ＝５．６及びＮ＝３．２あり、また比較例ではＰ＝４．３及びＮ＝３．３であった。すなわち、実施例では、研磨装置間のディスクの移動という追加の作業を行わずに、比較例と同様な研磨性能が達成できている。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の方法を実施できる研磨装置を例示する断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０    研磨装置
１    上定盤
２    下定盤
２ａ    内側歯車
３    キャリア
４    中心軸
４ａ    太陽歯車
５    スラリー／研磨液供給路
６    制御装置
【図１】
2006095677.tif 000003