JP2001232568A - 研削装置用多孔質砥石 - Google Patents
研削装置用多孔質砥石Info
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- JP2001232568A JP2001232568A JP2000043736A JP2000043736A JP2001232568A JP 2001232568 A JP2001232568 A JP 2001232568A JP 2000043736 A JP2000043736 A JP 2000043736A JP 2000043736 A JP2000043736 A JP 2000043736A JP 2001232568 A JP2001232568 A JP 2001232568A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 結合剤を使用せず、少ない製造工程により製
造できる多孔質体よりなる仕上げ用砥石の提供。 【解決手段】 ゾル−ゲル法、沈降法、気相法等によっ
て製造された多孔質シリカ材を成形することによって製
造される。多孔質材料としてシリカ材のほか、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニアなどを使用することもでき
る。
造できる多孔質体よりなる仕上げ用砥石の提供。 【解決手段】 ゾル−ゲル法、沈降法、気相法等によっ
て製造された多孔質シリカ材を成形することによって製
造される。多孔質材料としてシリカ材のほか、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニアなどを使用することもでき
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質体砥石に係
り、特に、研削装置において、仕上研削に用いられる研
削装置用多孔質砥石に関する。
り、特に、研削装置において、仕上研削に用いられる研
削装置用多孔質砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、ＩＣチップを作成する場合、
鏡面シリコンウェーハ片面にＩＣ（集積回路）を作製し
た後に、その裏面加工としてウェーハの片面研削が行わ
れる。この場合、まずウェーハの片面（研削面）を荒砥
石などを用いて荒削りする。荒砥石による荒削りが済ん
だら、その研削面を仕上砥石によって研削して仕上処理
を行うというものである。
鏡面シリコンウェーハ片面にＩＣ（集積回路）を作製し
た後に、その裏面加工としてウェーハの片面研削が行わ
れる。この場合、まずウェーハの片面（研削面）を荒砥
石などを用いて荒削りする。荒砥石による荒削りが済ん
だら、その研削面を仕上砥石によって研削して仕上処理
を行うというものである。
【０００３】このような研削を行う研削装置において、
仕上研削を行う仕上砥石としてたとえば、従来、微粒子
シリカを用いた多孔質砥石が知られている。この微粒子
シリカを用いた多孔質砥石を製造する際には、多数の微
粒子シリカを、フェノール系の結合剤などによって結合
する。そして、微粒子シリカ間に隙間ができるようにし
て多孔質砥石として製造するようにしていた。この多孔
質砥石では、複数の微粒子シリカ間に形成された隙間に
よって、多孔質部分が形成されているものであった。
仕上研削を行う仕上砥石としてたとえば、従来、微粒子
シリカを用いた多孔質砥石が知られている。この微粒子
シリカを用いた多孔質砥石を製造する際には、多数の微
粒子シリカを、フェノール系の結合剤などによって結合
する。そして、微粒子シリカ間に隙間ができるようにし
て多孔質砥石として製造するようにしていた。この多孔
質砥石では、複数の微粒子シリカ間に形成された隙間に
よって、多孔質部分が形成されているものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来の研
削装置における仕上砥石として用いられる多孔質砥石
は、微粒子シリカを結合剤で結合しているものである。
このため、微粒子シリカを取り出し、その微粒子シリカ
を結合剤によって結合するという複数の工程を経る必要
があり、製造工程が多くなるという問題があった。ま
た、結合剤としてフェノール樹脂系の結合剤を用いた場
合には、仕上研削を行う際に、結合剤自体が被加工物の
研削面をこすってしまい、その分研磨力が落ちてしまう
という問題もあった。
削装置における仕上砥石として用いられる多孔質砥石
は、微粒子シリカを結合剤で結合しているものである。
このため、微粒子シリカを取り出し、その微粒子シリカ
を結合剤によって結合するという複数の工程を経る必要
があり、製造工程が多くなるという問題があった。ま
た、結合剤としてフェノール樹脂系の結合剤を用いた場
合には、仕上研削を行う際に、結合剤自体が被加工物の
研削面をこすってしまい、その分研磨力が落ちてしまう
という問題もあった。
【０００５】そこで、本発明の課題は、少ない製造工程
で多孔質砥石を製造することができるようにするととも
に、結合剤のこすれによる研磨力の低下を防止すること
にある。
で多孔質砥石を製造することができるようにするととも
に、結合剤のこすれによる研磨力の低下を防止すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明は、研削装置に用いられる多孔質体からなる多孔質砥
石であって、多孔質材料を成形することによって製造さ
れていることを特徴とする研削装置用多孔質砥石であ
る。
明は、研削装置に用いられる多孔質体からなる多孔質砥
石であって、多孔質材料を成形することによって製造さ
れていることを特徴とする研削装置用多孔質砥石であ
る。
【０００７】研削装置用多孔質砥石を製造する際、従来
のように微粒子シリカを結合剤によって結合するのでは
なく、本発明では、一般に用いられている多孔質材料、
たとえば多孔質シリカを用いている。このため、原材料
である多孔質シリカは、すでに多孔質材によって形成さ
れているので、その分多孔質砥石の製造工程を削減する
ことができる。しかも、本発明において、多孔質シリカ
はそれ自体が結合剤としても機能している。したがっ
て、砥石を製造する際に結合剤を用いていないので、被
加工物を研削しているときに、結合剤で被加工物をこす
ってしまうという事態が生じることはなくなる。さらに
は、高価な結合剤を使用しないので、コストダウンに寄
与する。
のように微粒子シリカを結合剤によって結合するのでは
なく、本発明では、一般に用いられている多孔質材料、
たとえば多孔質シリカを用いている。このため、原材料
である多孔質シリカは、すでに多孔質材によって形成さ
れているので、その分多孔質砥石の製造工程を削減する
ことができる。しかも、本発明において、多孔質シリカ
はそれ自体が結合剤としても機能している。したがっ
て、砥石を製造する際に結合剤を用いていないので、被
加工物を研削しているときに、結合剤で被加工物をこす
ってしまうという事態が生じることはなくなる。さらに
は、高価な結合剤を使用しないので、コストダウンに寄
与する。
【０００８】本発明における「多孔質材料」としては、
適宜公知の多孔質材料を用いることができる。具体的に
は、多孔質シリカを挙げることができ、この多孔質シリ
カとしてはゾル−ゲル法、沈降法、気相法などによって
生成されたものを例示することができる。また、多孔質
シリカをゾル−ゲル法によって製造する場合には、原材
料として、シリカ乾燥ゲル体を用いることもできるし、
シリカ乾燥ゲル体を加熱して得られるシリカ加熱ゲル体
を用いることもできる。他方、本発明における多孔質材
料としては、シリカのほかに、アルミナ、チタニア、ジ
ルコニアなどを用いることもできる。
適宜公知の多孔質材料を用いることができる。具体的に
は、多孔質シリカを挙げることができ、この多孔質シリ
カとしてはゾル−ゲル法、沈降法、気相法などによって
生成されたものを例示することができる。また、多孔質
シリカをゾル−ゲル法によって製造する場合には、原材
料として、シリカ乾燥ゲル体を用いることもできるし、
シリカ乾燥ゲル体を加熱して得られるシリカ加熱ゲル体
を用いることもできる。他方、本発明における多孔質材
料としては、シリカのほかに、アルミナ、チタニア、ジ
ルコニアなどを用いることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明
に係る多孔質砥石を有するカップ型砥石の外形を示す正
面断面図、図２は、その斜視図である。本実施形態にお
いては、多孔質シリカを原材料とする多孔質体砥石をゾ
ル−ゲル法を用いて製造する例について説明する。
面を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明
に係る多孔質砥石を有するカップ型砥石の外形を示す正
面断面図、図２は、その斜視図である。本実施形態にお
いては、多孔質シリカを原材料とする多孔質体砥石をゾ
ル−ゲル法を用いて製造する例について説明する。
【００１０】本発明に係る研削装置用多孔質砥石（以下
「多孔質砥石」という）の製造工程を説明する前に、多
孔質砥石の外形について、多孔質砥石をカップ型砥石と
した例について簡単に説明する。図１に示すように、カ
ップ型砥石Ｃは、本発明に係る多孔質砥石１を有してい
る。この多孔質砥石１はホルダ２に固定されており、ホ
ルダ２はたとえばボルト３，３…などによって研削装置
における研削ヘッド４に固定されている。この研削ヘッ
ド４は、図示しないモータなどによって自転可能とされ
ている。そして、研削ヘッド４を自転させて、多孔質砥
石１を回転させることによって、被加工物Ｗの表面を研
削する。
「多孔質砥石」という）の製造工程を説明する前に、多
孔質砥石の外形について、多孔質砥石をカップ型砥石と
した例について簡単に説明する。図１に示すように、カ
ップ型砥石Ｃは、本発明に係る多孔質砥石１を有してい
る。この多孔質砥石１はホルダ２に固定されており、ホ
ルダ２はたとえばボルト３，３…などによって研削装置
における研削ヘッド４に固定されている。この研削ヘッ
ド４は、図示しないモータなどによって自転可能とされ
ている。そして、研削ヘッド４を自転させて、多孔質砥
石１を回転させることによって、被加工物Ｗの表面を研
削する。
【００１１】本実施形態に係る多孔質砥石１は、たとえ
ばメッシュサイズが♯２０００程度と細かい仕上砥石と
して用いられる。この多孔質砥石１による仕上研削は、
たとえばメッシュサイズが♯６００と荒い荒砥石による
荒研削の後に行われる。
ばメッシュサイズが♯２０００程度と細かい仕上砥石と
して用いられる。この多孔質砥石１による仕上研削は、
たとえばメッシュサイズが♯６００と荒い荒砥石による
荒研削の後に行われる。
【００１２】このような外形を有するカップ型砥石Ｃに
おける多孔質砥石１の組織構造の摸式図を図３に示す。
図３に示すように、本実施形態に係る多孔質砥石１は、
多孔質シリカを原材料として形成され、シリカ骨格１１
と細孔１２によって構成されている。シリカ骨格１１
は、図４にイメージで示す化学構造を有しており、多孔
質砥石１における砥粒として機能し、細孔１２は、その
まま多孔質砥石の孔部として機能する。
おける多孔質砥石１の組織構造の摸式図を図３に示す。
図３に示すように、本実施形態に係る多孔質砥石１は、
多孔質シリカを原材料として形成され、シリカ骨格１１
と細孔１２によって構成されている。シリカ骨格１１
は、図４にイメージで示す化学構造を有しており、多孔
質砥石１における砥粒として機能し、細孔１２は、その
まま多孔質砥石の孔部として機能する。
【００１３】本実施形態における多孔質砥石１は、この
ような多孔質シリカを成形することによって製造されて
いる。また、シリカ骨格１１は、従来の多孔質砥石に用
いられていた結合剤としても機能しているので、別途フ
ェノール系などの結合剤を必要しない。このため、結合
剤が孔部に目詰まりを起こしたり、接触抵抗の増大を防
止することができる。さらには、高価な結合剤を使用し
ないので、コストダウンに寄与する。
ような多孔質シリカを成形することによって製造されて
いる。また、シリカ骨格１１は、従来の多孔質砥石に用
いられていた結合剤としても機能しているので、別途フ
ェノール系などの結合剤を必要しない。このため、結合
剤が孔部に目詰まりを起こしたり、接触抵抗の増大を防
止することができる。さらには、高価な結合剤を使用し
ないので、コストダウンに寄与する。
【００１４】それでは、本実施形態に係る多孔質砥石１
の製造工程について説明する。本実施形態では、ゾル−
ゲル法によって多孔質砥石１を製造するものであるが、
ゾル−ゲル法によって最初に生成するゲルは多孔質であ
るので、乾燥ゲルの状態かあるいは乾燥ゲルを加熱して
ゲル骨格を強化した加熱ゲルの状態で多孔質砥石１とし
て利用することができる。
の製造工程について説明する。本実施形態では、ゾル−
ゲル法によって多孔質砥石１を製造するものであるが、
ゾル−ゲル法によって最初に生成するゲルは多孔質であ
るので、乾燥ゲルの状態かあるいは乾燥ゲルを加熱して
ゲル骨格を強化した加熱ゲルの状態で多孔質砥石１とし
て利用することができる。
【００１５】ゾル−ゲル法によって多孔質砥石１を製造
するにあたり、最初に出発溶液を調整する。出発溶液に
は、原料化合物、加水分解に必要な水、溶媒としてのア
ルコール類、触媒としての酸または塩基などが添加され
ている。さらには、必要に応じてその他の化合物あるい
は溶媒を混合して均質溶液としている。
するにあたり、最初に出発溶液を調整する。出発溶液に
は、原料化合物、加水分解に必要な水、溶媒としてのア
ルコール類、触媒としての酸または塩基などが添加され
ている。さらには、必要に応じてその他の化合物あるい
は溶媒を混合して均質溶液としている。
【００１６】この出発溶液を数１０℃に保って加水分解
と重縮合反応を起こさせて酸化物微粒子または高分子が
分散している液体のゾルを生成する。この温度下でさら
に反応を進めると、粒子が繋がってゲルが生成される。
ゲル化した時点でゲルが水や溶液を含んでいる場合に
は、水分を蒸発させて乾燥ゲルとする。かくして生成さ
れた乾燥ゲルは多孔質であり、本実施形態に係る多孔質
砥石１は、この乾燥ゲルを成形することによって製造す
ることができる。
と重縮合反応を起こさせて酸化物微粒子または高分子が
分散している液体のゾルを生成する。この温度下でさら
に反応を進めると、粒子が繋がってゲルが生成される。
ゲル化した時点でゲルが水や溶液を含んでいる場合に
は、水分を蒸発させて乾燥ゲルとする。かくして生成さ
れた乾燥ゲルは多孔質であり、本実施形態に係る多孔質
砥石１は、この乾燥ゲルを成形することによって製造す
ることができる。
【００１７】ここで、乾燥ゲルを成形して多孔質砥石１
とする場合には、最高処理温度が１００℃〜１５０℃か
それより低い。このため、有機物の分解が起こらないの
で、必要な成分として溶液調合時に加えた有機物の機能
を利用したナノコンポジットや有機−無機ハイブリッド
が作られたものとすることができる。
とする場合には、最高処理温度が１００℃〜１５０℃か
それより低い。このため、有機物の分解が起こらないの
で、必要な成分として溶液調合時に加えた有機物の機能
を利用したナノコンポジットや有機−無機ハイブリッド
が作られたものとすることができる。
【００１８】さらに、本実施形態に係る多孔質砥石１
は、乾燥ゲルを加熱してなる加熱ゲルを成形して製造す
ることもできる。乾燥ゲルを数１００℃で加熱して得ら
れる加熱ゲルは、ガラスあるいはガラスに近い状態にな
って強度が増しているので、多孔質砥石１として用いる
のに好適である。多孔質砥石１を製造するにあたり、出
発溶液中に無機または金属微粒子の原材料を入れておく
ことによって、加熱によって微粒子を析出させると微粒
子が分散し、多孔質砥石１の硬度などを調整することが
できる。また、有機分子の集まりである有機ピグメント
を導入し、２００℃近くまで加熱してピグメントを分解
することなくゲルを強化することも可能である。
は、乾燥ゲルを加熱してなる加熱ゲルを成形して製造す
ることもできる。乾燥ゲルを数１００℃で加熱して得ら
れる加熱ゲルは、ガラスあるいはガラスに近い状態にな
って強度が増しているので、多孔質砥石１として用いる
のに好適である。多孔質砥石１を製造するにあたり、出
発溶液中に無機または金属微粒子の原材料を入れておく
ことによって、加熱によって微粒子を析出させると微粒
子が分散し、多孔質砥石１の硬度などを調整することが
できる。また、有機分子の集まりである有機ピグメント
を導入し、２００℃近くまで加熱してピグメントを分解
することなくゲルを強化することも可能である。
【００１９】ゾル−ゲル法によって製造される多孔質シ
リカは、出発溶液の組成などによって、その平均細孔径
を調整することができ、たとえば２．５ｎｍ程度、１６
ｎｍ程度、５〜１０μｍ程度とすることができる。この
うち、平均細孔径５〜１０μｍ程度の多孔質シリカを多
孔質砥石１として用いるのが好適である。
リカは、出発溶液の組成などによって、その平均細孔径
を調整することができ、たとえば２．５ｎｍ程度、１６
ｎｍ程度、５〜１０μｍ程度とすることができる。この
うち、平均細孔径５〜１０μｍ程度の多孔質シリカを多
孔質砥石１として用いるのが好適である。
【００２０】平均細孔径が５〜１０μｍの多孔質シリカ
は、図３に示すように、直径約５μｍの比較的大きい球
形粒子が繋がってできた骨格からなっており、粒子間の
つながり部分がネック状になっている。この骨格と骨格
の間が細孔となると考えられる。ここで、平均細孔径や
平均細孔体積を適宜調整することによって、多孔質砥石
１の硬度を調整することもできる。
は、図３に示すように、直径約５μｍの比較的大きい球
形粒子が繋がってできた骨格からなっており、粒子間の
つながり部分がネック状になっている。この骨格と骨格
の間が細孔となると考えられる。ここで、平均細孔径や
平均細孔体積を適宜調整することによって、多孔質砥石
１の硬度を調整することもできる。
【００２１】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、多孔質材料としてシリカを用いたもの
の他、アルミナ、チタニア、ジルコニアなどを多孔質材
料として多孔質材砥石を製造することもできる。また、
出発溶液中に予めシリカ粒子を混合させておくこともで
きる。シリカ粒子を混合させておくことにより、その混
合割合によって多孔質砥石の硬度などを容易に調整する
ことができる。
明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、多孔質材料としてシリカを用いたもの
の他、アルミナ、チタニア、ジルコニアなどを多孔質材
料として多孔質材砥石を製造することもできる。また、
出発溶液中に予めシリカ粒子を混合させておくこともで
きる。シリカ粒子を混合させておくことにより、その混
合割合によって多孔質砥石の硬度などを容易に調整する
ことができる。
【００２２】また、前記実施形態ではカップ型砥石とし
て多孔質砥石を用いたが、他の態様の砥石単体、たとえ
ばブロック形状として用いることもできるし、弾性体の
上に多孔質砥石を堆積させて使用することもできる。
て多孔質砥石を用いたが、他の態様の砥石単体、たとえ
ばブロック形状として用いることもできるし、弾性体の
上に多孔質砥石を堆積させて使用することもできる。
【００２３】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、原材料
はすでに多孔質材によって形成されているので、砥石の
製造工程を削減することができる。しかも、砥石を製造
する際に結合剤を用いていないので、被加工物を研削し
ているときに、結合剤で滑ってしまうという事態が生じ
ることを無くすことが可能となる。さらには、高価な結
合剤を使用しないので、コストダウンに寄与する。
はすでに多孔質材によって形成されているので、砥石の
製造工程を削減することができる。しかも、砥石を製造
する際に結合剤を用いていないので、被加工物を研削し
ているときに、結合剤で滑ってしまうという事態が生じ
ることを無くすことが可能となる。さらには、高価な結
合剤を使用しないので、コストダウンに寄与する。
【図１】本発明に係る多孔質砥石を有するカップ型砥石
の外形を示す正面断面図である。
の外形を示す正面断面図である。
【図２】本発明に係る多孔質砥石を有するカップ型砥石
の外形を示す斜視図である。
の外形を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る多孔質砥石の組織構造の摸式図で
ある。
ある。
【図４】本発明に係る多孔質砥石の化学構造のイメージ
を示す図である。
を示す図である。
１ 多孔質砥石 ２ ホルダ ３ ボルト ４ 研削ヘッド １１ シリカ骨格 １２ 細孔 Ｃ カップ型砥石
Claims (1)
- 【請求項１】 研削装置に用いられる多孔質体からなる
多孔質砥石であって、 多孔質材料を成形することによって製造されていること
を特徴とする研削装置用多孔質砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043736A JP2001232568A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 研削装置用多孔質砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000043736A JP2001232568A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 研削装置用多孔質砥石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001232568A true JP2001232568A (ja) | 2001-08-28 |
Family
ID=18566605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000043736A Pending JP2001232568A (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 研削装置用多孔質砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001232568A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040041835A (ko) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 주식회사 새빛 | 실리카 연삭숫돌 |
| EP2310168A2 (en) * | 2008-06-13 | 2011-04-20 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Self-bonded foamed abrasive articles and machining with such articles |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000043736A patent/JP2001232568A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040041835A (ko) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 주식회사 새빛 | 실리카 연삭숫돌 |
| EP2310168A2 (en) * | 2008-06-13 | 2011-04-20 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Self-bonded foamed abrasive articles and machining with such articles |
| JP2011524260A (ja) * | 2008-06-13 | 2011-09-01 | サンーゴバン アブレイシブズ，インコーポレイティド | 自己融着型発泡研磨材物品およびこのような物品を用いた機械加工 |
| US8696409B2 (en) | 2008-06-13 | 2014-04-15 | Saint-Gobain Abrasives, Inc. | Self-bonded foamed abrasive articles and machining with such articles |
| EP2310168A4 (en) * | 2008-06-13 | 2015-03-11 | Saint Gobain Abrasives Inc | SELF-BONDED, STUFFED GRINDING BODIES AND MACHINING WITH SUCH ITEMS |
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