タンタル酸リチウム（LiTaO₃、LT）ウェーハの材料除去の均一性を改善するために、研磨粒子の三次元微小切削を考慮した材料除去均一性モデルを提案した。タンタル酸リチウム結晶の脆性/塑性除去メカニズムに基づき、研磨パッド表面の研磨粒子分布特性と組み合わせて、力の平衡方程式を用いて研磨パッド上の各研磨粒子の切り込み深さと切りくず断面積を計算した。運動学解析により両面研磨における研磨粒子の運動軌跡方程式を導出し、研磨粒子の三次元微小切削を考慮した材料除去均一性モデルを構築し、歯車環とサンギヤの回転速度比m、下研磨盤とサンギヤの回転速度比nが材料除去均一性に与える影響を検討した。最後に、タンタル酸リチウムウェーハの固結研磨材による両面研磨実験を行い、異なる回転速度比m、n下でのウェーハの総厚さ変化を測定し、モデルを検証した。実験結果は、材料除去均一性が回転速度比m、nの影響を強く受け、速度比m、nがそれぞれ0.85、1.3のときに材料除去均一性が最良であり、そのときのウェーハの総厚さ変化は0.83 μmで、実験結果はシミュレーションと一致した。構築したモデルはタンタル酸リチウムウェーハの両面研磨材料の除去均一性改善に一定の指針となる。

固結研磨材研磨;タンタル酸リチウムウェーハ;研磨粒子運動軌跡;材料除去均一性