JPH091461A - 研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイール - Google Patents
研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイールInfo
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- JPH091461A JPH091461A JP17299195A JP17299195A JPH091461A JP H091461 A JPH091461 A JP H091461A JP 17299195 A JP17299195 A JP 17299195A JP 17299195 A JP17299195 A JP 17299195A JP H091461 A JPH091461 A JP H091461A
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- Japan
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- polishing
- polishing wheel
- grindstone
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- abrasive grains
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面粗さが小さく、加工変質層の無い精密研
磨が得られるようにした、研磨砥石及びその研磨砥石を
用いた研磨ホイールを提供する。 【構成】 ＳｉＯ2 等の砥粒をアルギン酸ナトリウム等
の水和層を形成する溶液中に混入して混濁液を形成し、
その混濁液中に塩化カルシウム等の電解溶液を流し込み
凝固させて研磨砥石を形成する。この研磨砥石を適宜の
形状に裁断加工し、アルミ等から成る基台に配設して研
磨ホイールを形成する。
磨が得られるようにした、研磨砥石及びその研磨砥石を
用いた研磨ホイールを提供する。 【構成】 ＳｉＯ2 等の砥粒をアルギン酸ナトリウム等
の水和層を形成する溶液中に混入して混濁液を形成し、
その混濁液中に塩化カルシウム等の電解溶液を流し込み
凝固させて研磨砥石を形成する。この研磨砥石を適宜の
形状に裁断加工し、アルミ等から成る基台に配設して研
磨ホイールを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研磨砥石及びその研磨
砥石を用いた研磨ホイールに関する。
砥石を用いた研磨ホイールに関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウェーハ等の表面を微細研磨（鏡
面研磨及びウェーハ上に回路を形成する過程で酸化膜等
を平坦研磨する等）するに当たり、遊離砥粒を用いた研
磨砥石が用いられるのが一般的である。
面研磨及びウェーハ上に回路を形成する過程で酸化膜等
を平坦研磨する等）するに当たり、遊離砥粒を用いた研
磨砥石が用いられるのが一般的である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の研磨砥石を用い
た研磨装置によると、枚葉式でないため生産性が悪く、
又遊離砥粒が周囲を汚染するという問題がある。このよ
うな問題を解決するために、電気泳動法による研磨砥石
が開発されたが、砥粒が均一に分散していないため比較
的表面粗さが大きく、加工変質層が生じる等精密研磨が
出来ない問題がある。本発明は、このような従来の研磨
砥石の欠点を解消するためになされ、表面粗さが小さ
く、加工変質層の無い精密研磨が得られるようにした、
研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイールを提供
することを課題とする。
た研磨装置によると、枚葉式でないため生産性が悪く、
又遊離砥粒が周囲を汚染するという問題がある。このよ
うな問題を解決するために、電気泳動法による研磨砥石
が開発されたが、砥粒が均一に分散していないため比較
的表面粗さが大きく、加工変質層が生じる等精密研磨が
出来ない問題がある。本発明は、このような従来の研磨
砥石の欠点を解消するためになされ、表面粗さが小さ
く、加工変質層の無い精密研磨が得られるようにした、
研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイールを提供
することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を技術的に解決
するための手段として、本発明は、ＳｉＯ2 等の砥粒を
アルギン酸ナトリウム等の水和層を形成する溶液中に混
入して混濁液を形成し、その混濁液中に塩化カルシウム
等の電解溶液を流し込み凝固させて成る研磨砥石を要旨
とする。更に、その研磨砥石を適宜の形状に裁断加工
し、アルミ等から成る基台に配設固定した研磨ホイール
を要旨とする。
するための手段として、本発明は、ＳｉＯ2 等の砥粒を
アルギン酸ナトリウム等の水和層を形成する溶液中に混
入して混濁液を形成し、その混濁液中に塩化カルシウム
等の電解溶液を流し込み凝固させて成る研磨砥石を要旨
とする。更に、その研磨砥石を適宜の形状に裁断加工
し、アルミ等から成る基台に配設固定した研磨ホイール
を要旨とする。
【０００５】
【作 用】砥粒の混濁液に電解質を加えることで、砥粒
が溶液中に均等に一定密度で分散した状態で凝固するた
め、精密研磨性に優れた研磨砥石が得られる。
が溶液中に均等に一定密度で分散した状態で凝固するた
め、精密研磨性に優れた研磨砥石が得られる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳説する。図１(イ) 〜(ハ) は本発明に係る研磨砥石を
製造する方法を示すもので、先ず(イ)に示すように容器
１に溶媒２（水、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、グリセリン、アセトン等）を入れ、その溶媒に粒子
径が１μｍ以下の砥粒３（ＳｉＯ2 、ＡｌＯ3 、ＴｉＯ
2 、ＳｉＣ、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3 、ＺｒＯ2 、ダイ
ヤモンド、ＣｅＯ2 、ＦｅＯ3 等）を混濁・分散させ
る。この場合、溶媒１００重量％に対して砥粒は４０重
量％とする。
て詳説する。図１(イ) 〜(ハ) は本発明に係る研磨砥石を
製造する方法を示すもので、先ず(イ)に示すように容器
１に溶媒２（水、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、グリセリン、アセトン等）を入れ、その溶媒に粒子
径が１μｍ以下の砥粒３（ＳｉＯ2 、ＡｌＯ3 、ＴｉＯ
2 、ＳｉＣ、Ｃｒ2 Ｏ3 、ＣａＣＯ3 、ＺｒＯ2 、ダイ
ヤモンド、ＣｅＯ2 、ＦｅＯ3 等）を混濁・分散させ
る。この場合、溶媒１００重量％に対して砥粒は４０重
量％とする。
【０００７】この溶液に結合剤４（アルギン酸ナトリウ
ム、ポリビニリデンアルコール、カルボキシルメチルセ
ルロース、アラビアゴム、デンプン、ニカワ、タンパク
質等高分子化合物）を１．５重量％程度混入して良く攪
拌すると、混濁液５中にて分散した砥粒３の回りに結合
剤４が保護コロイドとして層を形成し、更にその外側に
水和層６を形成する（図３参照）。これにより、砥粒３
の分散はより一層安定することが分かる。
ム、ポリビニリデンアルコール、カルボキシルメチルセ
ルロース、アラビアゴム、デンプン、ニカワ、タンパク
質等高分子化合物）を１．５重量％程度混入して良く攪
拌すると、混濁液５中にて分散した砥粒３の回りに結合
剤４が保護コロイドとして層を形成し、更にその外側に
水和層６を形成する（図３参照）。これにより、砥粒３
の分散はより一層安定することが分かる。
【０００８】次に、図１(ロ) のように混濁液５に電解質
（塩化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウ
ム、塩化ナトリウム等）溶液つまり電解溶液７を２０重
量％程度静かに流し込むと、砥粒３の電荷が中和されて
砥粒３が均等に一定の密度で分散した状態で凝固し、図
１(ハ) に示すようなパン素地状の研磨砥石８が形成され
る。
（塩化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化ナトリウ
ム、塩化ナトリウム等）溶液つまり電解溶液７を２０重
量％程度静かに流し込むと、砥粒３の電荷が中和されて
砥粒３が均等に一定の密度で分散した状態で凝固し、図
１(ハ) に示すようなパン素地状の研磨砥石８が形成され
る。
【０００９】このようにして形成された研磨砥石８か
ら、図１(ニ) に示すように所定の大きさの砥石片９をカ
ッタ等で切断して形成し、これらの砥石片９を例えば図
１(ホ)に示すように円盤状のアルミ基台１０の一方の面
に一定の間隔をあけて円周方向に配設固定すれば、研磨
ホイール１１を形成することが出来る。
ら、図１(ニ) に示すように所定の大きさの砥石片９をカ
ッタ等で切断して形成し、これらの砥石片９を例えば図
１(ホ)に示すように円盤状のアルミ基台１０の一方の面
に一定の間隔をあけて円周方向に配設固定すれば、研磨
ホイール１１を形成することが出来る。
【００１０】前記研磨ホイール１１は、例えば図２(イ)
に示すような研磨装置１２の取付部１２ａに装着して使
用される。即ち、Ｙ軸方向に移動可能なチャックテーブ
ル１３の上に半導体ウェーハＷが保持され、Ｚ軸方向に
移動可能なスピンドルユニット１４により研磨ホイール
１１が図２(ロ) に示すように前記ウェーハＷに適圧で接
触しながら回転することで研磨するようになっている。
この時、チャックテーブル１３は同時に反対方向に軸回
転される。
に示すような研磨装置１２の取付部１２ａに装着して使
用される。即ち、Ｙ軸方向に移動可能なチャックテーブ
ル１３の上に半導体ウェーハＷが保持され、Ｚ軸方向に
移動可能なスピンドルユニット１４により研磨ホイール
１１が図２(ロ) に示すように前記ウェーハＷに適圧で接
触しながら回転することで研磨するようになっている。
この時、チャックテーブル１３は同時に反対方向に軸回
転される。
【００１１】（実験例）前記溶媒２として水（純水）、
砥粒３としてシリカ（ＳｉＯ2 ）、結合剤４としてアル
ギン酸ナトリウム、電解質として塩化カルシウムをそれ
ぞれ用いて砥石を形成し、研磨性能を実験した。 溶媒の水にシリカ（４０重量％）とアルギン酸ナト
リウム（１．５重量％）を混合し、攪拌して混濁液を形
成した。 ２００×１００×３０ｍｍの容器に混濁液を流し、
塩化カルシウム溶液（２０重量％）を静かに流し込ん
だ。 外側より凝固が起こり、２０分程度で全体がゾル状
の固形体（研磨砥石）になった。 ゾル状の固形体を乾燥させ、３０×１０×１５ｍｍ
のブロック（砥石片）を形成し、このブロックにより研
磨ホイールを形成して研削機械に取り付けた。 周速度６２ｍ／秒にて直径６インチのシリコンウェ
ーハに１０分間接触させて研磨したところ、以下のよう
な変化（表１）が見られた。
砥粒３としてシリカ（ＳｉＯ2 ）、結合剤４としてアル
ギン酸ナトリウム、電解質として塩化カルシウムをそれ
ぞれ用いて砥石を形成し、研磨性能を実験した。 溶媒の水にシリカ（４０重量％）とアルギン酸ナト
リウム（１．５重量％）を混合し、攪拌して混濁液を形
成した。 ２００×１００×３０ｍｍの容器に混濁液を流し、
塩化カルシウム溶液（２０重量％）を静かに流し込ん
だ。 外側より凝固が起こり、２０分程度で全体がゾル状
の固形体（研磨砥石）になった。 ゾル状の固形体を乾燥させ、３０×１０×１５ｍｍ
のブロック（砥石片）を形成し、このブロックにより研
磨ホイールを形成して研削機械に取り付けた。 周速度６２ｍ／秒にて直径６インチのシリコンウェ
ーハに１０分間接触させて研磨したところ、以下のよう
な変化（表１）が見られた。
【表１】
【００１２】この実験結果によると、１０分間の接触研
磨にて平坦度（精密加工）、表面粗さ（加工歪み）が向
上しているのが分かり、この砥石の有為性を証明してい
る。又、これは一般的な例を示したもので、砥粒や結合
剤の濃度や材質を変更することで加工量、平坦度、表面
粗さの度合いをそれぞれ容易に設定し且つ向上させるこ
とが可能である。
磨にて平坦度（精密加工）、表面粗さ（加工歪み）が向
上しているのが分かり、この砥石の有為性を証明してい
る。又、これは一般的な例を示したもので、砥粒や結合
剤の濃度や材質を変更することで加工量、平坦度、表面
粗さの度合いをそれぞれ容易に設定し且つ向上させるこ
とが可能である。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微細砥粒を均一密度に固形化することが出来るので、表
面粗さが小さく、加工変質層の生じない精密研磨の可能
な砥石を得ることが出来る効果を奏する。
微細砥粒を均一密度に固形化することが出来るので、表
面粗さが小さく、加工変質層の生じない精密研磨の可能
な砥石を得ることが出来る効果を奏する。
【図１】 (イ) 〜(ホ) は本発明に係る研磨砥石及び研磨
ホイールの製造工程例を示す説明図である。
ホイールの製造工程例を示す説明図である。
【図２】 (イ) は研磨ホイールを装着した研磨装置の一
例を示す要部の斜視図、(ロ) はその研磨状態を示す一部
の側面図である。
例を示す要部の斜視図、(ロ) はその研磨状態を示す一部
の側面図である。
【図３】 混濁液中における砥粒の分散状態を模式的に
示す説明図である。
示す説明図である。
１…容器 ２…溶媒 ３…砥粒 ４…結合剤
５…混濁液 ６…水和層 ７…電解溶液 ８…研
磨砥石 ９…砥石片 １０…アルミ基台 １１…研磨ホイール １２…研磨装置 １２ａ…取
付部 １３…チャックテーブル １４…スピンドル
ユニット
５…混濁液 ６…水和層 ７…電解溶液 ８…研
磨砥石 ９…砥石片 １０…アルミ基台 １１…研磨ホイール １２…研磨装置 １２ａ…取
付部 １３…チャックテーブル １４…スピンドル
ユニット
Claims (2)
- 【請求項１】 ＳｉＯ2 等の砥粒をアルギン酸ナトリウ
ム等の水和層を形成する溶液中に混入して混濁液を形成
し、その混濁液中に塩化カルシウム等の電解溶液を流し
込み凝固させて成る研磨砥石。 - 【請求項２】 請求項１の研磨砥石を適宜の形状に裁断
加工し、アルミ等から成る基台に配設固定した研磨ホイ
ール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17299195A JPH091461A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17299195A JPH091461A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH091461A true JPH091461A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15952160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17299195A Pending JPH091461A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 研磨砥石及びその研磨砥石を用いた研磨ホイール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH091461A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008848A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method for making microabrasive tools |
| JP2006043782A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Hitachi Maxell Ltd | 固定砥粒研削研磨用工具とその製造方法、および固定砥粒研削研磨用工具を用いた被研磨体の研削研磨方法 |
| US9859681B2 (en) | 2015-05-13 | 2018-01-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical device and light irradiation apparatus |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP17299195A patent/JPH091461A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001008848A1 (en) * | 1999-07-29 | 2001-02-08 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method for making microabrasive tools |
| US6375692B1 (en) | 1999-07-29 | 2002-04-23 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Method for making microabrasive tools |
| AU766446B2 (en) * | 1999-07-29 | 2003-10-16 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Method for making microabrasive tools |
| EP1393859A1 (en) * | 1999-07-29 | 2004-03-03 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Microabrasive tool with a vitreous binder |
| US7015268B2 (en) | 1999-07-29 | 2006-03-21 | Saint-Gobain Abrasives Technology Company | Method for making microabrasive tools |
| CZ304546B6 (cs) * | 1999-07-29 | 2014-07-02 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Způsob výroby sklovitě pojeného mikroabrazivního nástroje, břečka pro jeho výrobu, způsob výroby surového kusu a surový kus pro vytvoření mikroabrazivního nástroje |
| JP2006043782A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | Hitachi Maxell Ltd | 固定砥粒研削研磨用工具とその製造方法、および固定砥粒研削研磨用工具を用いた被研磨体の研削研磨方法 |
| US9859681B2 (en) | 2015-05-13 | 2018-01-02 | Ricoh Company, Ltd. | Optical device and light irradiation apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040106 |