[发明专利]玻璃及陶瓷研磨用组成物

说明书

本发明提供一种玻璃及陶瓷研磨用组成物，其对CMP研磨的适用性佳、因研磨材料粒子为均匀的粒度而不会有产生变质或变形的可能、可稳定地发挥更佳的研磨特性、不易产生研磨伤痕而得到表面缺陷少的良好平滑面，并且可适用于酸性范围至碱性范围的范围广的研磨条件。该玻璃及陶瓷研磨用组成物包含研磨材料，其为通过二氧化硅被覆表面的至少一部分的氧化钛粒子。

技术领域

本发明系关于一种使用于研磨而平滑化由玻璃或陶瓷形成的组件表面的研磨用组成物。

背景技术

近年来与电子机械相关的技术显著地进步，使用的部件或组件的高集成化、微型化、反应的高速化也逐年进步。伴随于此，提高部件或组件的精细加工的精准度、加工表面的平滑度的必要性增加。例如，在作为组件安装于机械的石英或特殊组成的玻璃板中，当通过特定面的高平滑化改变玻璃本身的反射性或透射性等的光学特性时，以氧化铝(alumina)等的一般研磨材料经常无法达到目标的光学特性。此外，例如在作为电容器或压电振动器使用的陶瓷组件的表面形成电极时，烧制之后的陶瓷表面经常无法满足适用于形成电极的平滑度或表面粗糙度，而需要以其他研磨方式加工成适当的表面状态。

虽然作为用于精细加工或平滑化的研磨方式存在着各种手法，但最近，特别是化学机械研磨(CMP研磨，Chemical Mechanical Polishing)技术备受关注。此CMP研磨是通过含有本身具有研磨材料(研磨粒)的表面化学作用或研磨液的化学成分的作用提升研磨材料与研磨对象物的相对运动的机械性研磨效果，而以高速获得平滑的研磨面的技术。作为此CMP研磨装置大多使用在贴有研磨垫的圆形平台上滴注研磨材料浆体，并压住保持在托架的研磨对象物，使平台与托架一起旋转而进行相对运动的回转式研磨装置。此外，虽然使用的研磨材料浆体是根据研磨对象物而不同，但通常由胶质氧化硅(colloidal silica)、气相氧化硅(fumed silica)、氧化铈(cerium oxide)、氧化铝、氧化锆(zirconium oxide)等的微细粒子(粒径：数十至数百nm)的水分散体组成，并根据需要而含有改质研磨剂的酸、碱、有机化合物等的化学成分、分散剂、界面活性剂等(专利文献1至5)。

再者，此CMP研磨技术已广泛用于半导体制造的硅晶圆自体的平坦化、浅沟槽组件隔离形成、钨栓塞(Tungsten Plug)的埋入平坦化、配线表面的平坦化等的各制程中。然而，根据CMP研磨，虽然与以研磨材料单体的研磨相比，细微刮伤或加工变质层较少而可能得到理想的平滑面，但是现实中往往存在着在研磨表面出现肉眼可见的研磨刮伤的问题。

因此，作为用于防止此研磨刮伤的CMP研磨材料，已提出了各种含有如聚苯乙烯类树脂或丙烯酸类树脂的有机高分子粒子的材料。例如，在专利文献6中，揭露一种含有有机高分子粒子与氧化铝、氧化钛(titania)、氧化硅(silica)等的无机粒子的复合体粒子的水系分散体。此外，在专利文献7中，揭露一种含有表面的至少一部分通过如稀土类氧化物或水氧化锆的4价金属水氧化物粒子被覆的有机高分子粒子与水的材料。另外，在专利文献8中，揭露一种表面通过氧化铈(ceria)、氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆(zirconia)、氧化锰(manganese oxide)等的平均粒径1～400nm的金属氧化物粒子被覆的有机高分子粒子与水的材料。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开平10-322569号公报

[专利文献2]日本特开平11-188647号公报

[专利文献3]日本特开2004-356326号公报

[专利文献4]日本特开2005-353681号公报

[专利文献5]国际专利第WO2012/165016号公报

[专利文献6]日本特许第4151178号公报

[专利文献7]日本特开2005-353681号公报