JP2003062754A - Polishing tool and manufacturing method of polishing tool - Google Patents

Polishing tool and manufacturing method of polishing tool

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JP2003062754A
JP2003062754A JP2001254973A JP2001254973A JP2003062754A JP 2003062754 A JP2003062754 A JP 2003062754A JP 2001254973 A JP2001254973 A JP 2001254973A JP 2001254973 A JP2001254973 A JP 2001254973A JP 2003062754 A JP2003062754 A JP 2003062754A
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JP
Japan
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polishing tool
polishing
base material
secondary particles
abrasive
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Application number
JP2001254973A
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Japanese (ja)
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Susumu Cho
軍 張
Toshiyuki Enomoto
俊之 榎本
Yasuhiro Tani
泰弘 谷
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polishing tool capable of efficiently carrying out a reliable mirror surface machining usable to a general polishing machine and a lapping machine. SOLUTION: In a polishing tool 10 whose polishing material is fixed on a base material 16, secondary particles 12 formed by aggregating minute primary particles 11 such as colloidal silica and hyperfine ceria are uniformly contained as the polishing material 1 in a short seat type base material such as polyurethane resin, which enables improvement of both working efficiency and working surface quality. Furthermore, when being used to an general polishing machine, good conformability to a working surface is secured, which leads to reliable polishing work according to a shape of the worked surface.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨具及び研磨具
の製造方法に係り、更に詳しくは、シリコン、ガラスな
どの硬質・脆性材料や、鉄鋼、アルミニウムなどの金属
材料の仕上げ加工に好適な研磨具及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing tool and a method for manufacturing a polishing tool, and more particularly, it is suitable for finishing hard and brittle materials such as silicon and glass, and metal materials such as steel and aluminum. The present invention relates to a polishing tool and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリコンウエハやガラスディスクなどの
各種硬質・脆性材料や、鉄鋼、アルミニウムなどの金属
材料からなる部品表面の最終仕上げには、研磨加工機な
どを用いた研磨加工(鏡面加工)が行なわれている。す
なわち、例えばダイヤモンドペーストのように微細な遊
離砥粒を研磨材として溶媒中に分散させてペースト状あ
るいはスラリー状とした、いわゆる研磨材スラリーを、
研磨加工機の回転テーブルに貼られた研磨クロスと被加
工物の加工面(以下、適宜「加工面」と略述する)との
間隙に供給しながら回転テーブルを回転させることによ
り加工面を研磨していた。この加工法では研磨材として
微細な遊離砥粒を使用することが容易なため、加工面品
位に優れた鏡面状態の加工面を容易に得ることができる
とともに、大量の研磨材スラリーを使用することで安定
した加工特性(加工能率及び加工面粗さなど)を維持す
ることができるという利点があった。そのため、研磨材
スラリーを用いた研磨加工が多くの作業現場で行なわれ
てきた。
2. Description of the Related Art Polishing (mirror finishing) using a polishing machine is used for the final finishing of the surface of parts made of various hard and brittle materials such as silicon wafers and glass disks, and metallic materials such as steel and aluminum. Has been done. That is, for example, a so-called abrasive slurry, in which fine free abrasive grains such as diamond paste are dispersed in a solvent as an abrasive to form a paste or slurry,
Polishing the processed surface by rotating the rotary table while supplying it to the gap between the polishing cloth attached to the rotary table of the polishing machine and the processed surface of the workpiece (hereinafter referred to as "processed surface" as appropriate). Was. In this processing method, it is easy to use fine free abrasive grains as an abrasive, so it is possible to easily obtain a mirror-finished machined surface with excellent machined surface quality and to use a large amount of abrasive slurry. There is an advantage that stable processing characteristics (processing efficiency, processing surface roughness, etc.) can be maintained. Therefore, polishing work using the abrasive slurry has been performed at many work sites.

【0003】しかしながら、研磨材スラリーを用いた研
磨加工では、大量の研磨材スラリーを使用するため、周
辺環境を汚染したり、廃液処理による環境への負荷が増
大するといった不都合があった。また、加工能率を向上
させるには、研磨速度(回転テーブルの回転速度)を上
げれば良いが、研磨速度がある程度以上になると、遠心
力により加工面への研磨材の供給量が減少し、逆に加工
能率が低下するという現象が生じる。すなわち、研磨材
スラリーを用いた研磨加工では、加工能率の向上に限界
があり、生産性向上に対する1つの障害となっていた。
However, in the polishing process using the abrasive slurry, since a large amount of the abrasive slurry is used, there are disadvantages that the surrounding environment is contaminated and the load on the environment due to waste liquid treatment increases. To improve the machining efficiency, the polishing speed (rotational speed of the rotary table) may be increased. However, when the polishing speed exceeds a certain level, the centrifugal force reduces the amount of abrasive supplied to the processed surface, Then, the phenomenon that the processing efficiency is lowered occurs. That is, in the polishing process using the abrasive slurry, there is a limit to the improvement of processing efficiency, which is one obstacle to the improvement of productivity.

【0004】こうしたことから、研磨材スラリーを用い
ずに、研磨加工による加工面粗さ(鏡面状態の加工面粗
さ)相当の優れた加工面粗さを得ることのできる加工工
具への要求が高まってきた。そして、特に砥粒が工具の
基材に固定されている、いわゆる固定砥粒加工工具が注
目されるようになった。
Therefore, there is a demand for a machining tool which can obtain an excellent machined surface roughness equivalent to the machined surface roughness by polishing (mirror processed surface roughness) without using an abrasive slurry. It's getting higher. In particular, so-called fixed-abrasive machining tools, in which the abrasive grains are fixed to the base material of the tool, have come to the attention.

【0005】砥粒を用いた研磨加工において、表面粗さ
が小さい加工面を得るには、砥粒の切り込み深さを微小
化するために、微細な砥粒を使用するほうが通常有利で
ある。しかし、固定砥粒加工工具においては、鏡面状態
の加工面粗さを得るために粒径が数μm以下の砥粒を使
用すると、加工時に固定砥粒加工工具の基材(又は結合
材)と加工面との接触頻度が高くなり、その結果とし
て、加工抵抗の急増、砥粒の脱落などが生じ、最悪の場
合には加工不可の状態に陥ってしまう。また、基材(又
は結合材)と加工面との接触を抑制するような手段を講
じた場合でも、砥粒の粒径が小さいため、時間とともに
加工能率が低下してしまうといった不都合がある。すな
わち、加工能率の向上と加工面品位の向上とを同時に満
足させることは困難であった。
In the polishing process using abrasive grains, in order to obtain a machined surface having a small surface roughness, it is usually advantageous to use fine abrasive grains in order to reduce the cutting depth of the abrasive grains. However, in the fixed-abrasive machining tool, if abrasive grains having a grain size of several μm or less are used in order to obtain a machined surface roughness in a mirror surface state, when the abrasive grains are used, the base material (or bonding material) of the fixed-abrasive machining tool and The frequency of contact with the surface to be machined increases, and as a result, the machining resistance rapidly increases, the abrasive grains fall off, and in the worst case, the machine becomes incapable of machining. Further, even if measures are taken to suppress the contact between the base material (or the binder) and the processed surface, the particle size of the abrasive grains is small, so that the processing efficiency decreases with time. That is, it was difficult to satisfy both the improvement of the machining efficiency and the improvement of the quality of the machined surface at the same time.

【0006】そこで、これらの問題を解決するために、
微細な砥粒の集合体を用いた固定砥粒加工工具が開発さ
れた。これは、微細な砥粒の作用により表面粗さが小さ
い加工面を得るとともに、砥粒の集合体(凝集砥粒)に
より加工能率の向上を目的としている。
Therefore, in order to solve these problems,
A fixed-abrasive machining tool has been developed that uses an aggregate of fine abrasive grains. The purpose of this is to obtain a machined surface having a small surface roughness by the action of fine abrasive grains and to improve the machining efficiency by the aggregate of the abrasive grains (aggregated abrasive grains).

【0007】微細な砥粒の集合体を用いた固定砥粒加工
工具については、例えば、特開平8−155840号公
報(以下、「第1の公知例」という)、特開2000−
198073号公報(以下、「第2の公知例」とい
う)、及び特開2000−237962号公報(以下、
「第3の公知例」という)などに開示されている。
A fixed-abrasive machining tool using an aggregate of fine abrasive grains is disclosed, for example, in JP-A-8-155840 (hereinafter referred to as "first known example") and JP-A-2000-.
198073 (hereinafter, referred to as "second known example") and JP-A-2000-237962 (hereinafter,
“Third known example”) and the like.

【0008】第1の公知例には、結合材(ビトリファイ
ドボンド結合材)を配合して、砥粒をその径の4〜8倍
に凝集させて造粒した凝集砥粒を硬質の樹脂とともに成
形した砥石及びその製造方法について開示されている。
第2の公知例には、超微細な砥粒が凝集した凝集砥粒を
硬質の樹脂とともに成形した研磨用砥石について開示さ
れている。第3の公知例には、微細な一次粒子を凝集し
て形成された造粒粒子を基材としてのポリエチレンテレ
フタレートのフィルム上に結合材としての樹脂で固定し
た、いわゆる研磨フィルムについて開示されている。
In the first known example, a binder (vitrified bond binder) is blended, and the agglomerated abrasive grains are formed by aggregating the abrasive grains to 4 to 8 times their diameter and molding the hardened resin together with a hard resin. And a method for manufacturing the same.
The second known example discloses a polishing grindstone in which agglomerated abrasive particles in which ultrafine abrasive particles are agglomerated are molded together with a hard resin. A third known example discloses a so-called polishing film in which granulated particles formed by aggregating fine primary particles are fixed on a polyethylene terephthalate film as a base material with a resin as a binder. .

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た、第1の公知例あるいは第2の公知例で開示されてい
る砥石を、研磨加工で通常用いられている研磨加工機の
定盤に取り付けて研磨加工を行なった場合、砥石の硬度
が高すぎるため、砥石が加工面に食い込んでいかないお
それがある。また、研磨加工機は研削加工機に比べ振動
が生じやすいため、加工面上に砥石の振動による加工マ
ーク(スクラッチ)などが発生するおそれがある。
However, the whetstone disclosed in the first known example or the second known example described above is attached to the surface plate of a polishing machine which is usually used in polishing. When polishing is performed, the hardness of the grindstone is too high, and therefore the grindstone may not cut into the processed surface. Further, since the polishing machine is more likely to generate vibration than the grinding machine, a machining mark (scratch) or the like may occur on the machined surface due to vibration of the grindstone.

【0010】一方、第3の公知例で開示されている研磨
フィルムは、フィルム状の基材上に研磨層が形成される
構造になっており、通常スローアウェイ、すなわち使い
捨て方式で使用されることを前提としているため、研磨
加工の工具として使用した場合には、工具寿命が短く、
工具コストが高くなるという不都合がある。また、研磨
フィルムを研磨加工機の定盤に取り付けて研磨加工を行
う場合には、工具の取替え回数が増加し、作業能率が低
下するという不都合もある。
On the other hand, the polishing film disclosed in the third known example has a structure in which a polishing layer is formed on a film-shaped substrate, and is usually used in a throw-away method, that is, a disposable method. Therefore, when used as a tool for polishing, the tool life is short,
There is an inconvenience that the tool cost becomes high. Further, when the polishing film is attached to the surface plate of the polishing machine to perform the polishing process, the number of tool replacements increases and the work efficiency decreases.

【0011】本発明は、かかる事情を鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、通常の研磨加工機やラップ加
工機に用いて安定した鏡面加工を能率良く行なうことが
できる研磨具を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide a polishing tool which can be used for an ordinary polishing machine or a lapping machine to efficiently perform stable mirror surface processing. To provide.

【0012】また、本発明の第2の目的は、通常の研磨
加工機やラップ加工機に用いて安定した鏡面加工を行な
うことができる研磨具の製造方法を提供することにあ
る。
A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a polishing tool which can be used in a normal polishing machine or lapping machine to perform stable mirror surface processing.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、研磨材が基材に固定されている研磨具において、前
記基材は軟質部材であり、該基材中に前記研磨材として
微細な一次粒子を凝集して形成された二次粒子が分散し
て含有されていることを特徴とする研磨具である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an abrasive tool in which an abrasive material is fixed to a base material, wherein the base material is a soft member, and the abrasive material is provided in the base material. The polishing tool is characterized by containing secondary particles formed by aggregating fine primary particles in a dispersed manner.

【0014】これによると、研磨材として微細な一次粒
子が凝集した二次粒子を用いているため、二次粒子によ
る加工能率の向上、及び一次粒子による加工面品位の向
上を図ることができる。すなわち、加工能率の向上と加
工面品位の向上とを同時に満足させることが可能とな
る。また、研磨材が単粒子の場合は、加工時に研磨材の
大破砕が発生するため、研磨材の磨耗が急激に進行する
が、研磨材が凝集体(二次粒子)の場合は、研磨材の磨
耗が徐々に進行するため、研磨具の磨耗を抑制すること
ができる。
According to this, since the secondary particles in which fine primary particles are aggregated are used as the abrasive, it is possible to improve the processing efficiency by the secondary particles and the surface quality of the processed by the primary particles. That is, it is possible to satisfy both the improvement of the machining efficiency and the improvement of the quality of the machined surface at the same time. Also, when the abrasive is a single particle, large crushing of the abrasive occurs during processing, so the abrasion of the abrasive progresses rapidly, but when the abrasive is an aggregate (secondary particle), the abrasive is Since the wear of the polishing tool gradually progresses, the wear of the polishing tool can be suppressed.

【0015】また、研削砥石の場合よりも軟質の基材が
用いられるため、例えば、通常の研磨加工機に使用した
場合には、研削砥石よりも加工面とのなじみが良く、加
工面の形状に追随して安定した研磨加工を行なうことが
できる。
Further, since a softer base material is used than in the case of a grinding wheel, when used in a normal polishing machine, for example, it is more compatible with the machined surface than the grinding wheel and the shape of the machined surface is better. It is possible to perform stable polishing processing following the above.

【0016】また、基材中に分散して研磨材が含有され
ているため、研磨フィルムの場合と異なり、研磨加工に
より研磨具が磨耗すると、新たな研磨材が次々と研磨具
表面に出現する。従って、研磨フィルムよりも長時間の
研磨加工に使用することができる。すなわち、研磨具の
寿命(工具寿命)が長いため、コスト(工具コスト)が
低下するとともに、工具の取替えなどの作業者の負担を
低減することができる。
Further, since the abrasive material is dispersed and contained in the base material, unlike the case of the abrasive film, when the abrasive tool is worn by the polishing process, new abrasive materials appear one after another on the surface of the abrasive tool. . Therefore, it can be used for polishing for a longer time than the polishing film. That is, since the life of the polishing tool (the tool life) is long, the cost (tool cost) is reduced, and the burden on the operator such as the replacement of the tool can be reduced.

【0017】従って、請求項1に記載の発明によれば、
通常の研磨加工機やラップ加工機に用いて安定した鏡面
加工を能率良く行なうことが可能となる。
Therefore, according to the invention of claim 1,
It is possible to efficiently perform stable mirror surface processing by using a normal polishing machine or lapping machine.

【0018】この場合において、請求項2に記載の研磨
具の如く、前記一次粒子の平均粒径が1μm以下である
こととすることができる。
In this case, as in the polishing tool according to the second aspect, the average particle diameter of the primary particles can be 1 μm or less.

【0019】上記請求項1及び2に記載の各研磨具にお
いて、請求項3に記載の研磨具の如く、前記二次粒子の
平均粒径が1〜30μmの範囲内にあることとすること
ができる。
In each of the polishing tools described in claims 1 and 2, as in the polishing tool described in claim 3, the average particle size of the secondary particles is within the range of 1 to 30 μm. it can.

【0020】上記請求項1〜3に記載の各研磨具におい
て、請求項4に記載の研磨具の如く、前記二次粒子の含
有率は、全体の5〜60体積%の範囲内にあることとす
ることができる。
In each of the polishing tools described in claims 1 to 3, the content of the secondary particles is in the range of 5 to 60% by volume of the whole, as in the polishing tool described in claim 4. Can be

【0021】上記請求項1〜4に記載の各研磨具におい
て、請求項5に記載の研磨具の如く、前記二次粒子は、
その内部に結合材を含まないこととすることができる。
In each of the polishing tools described in claims 1 to 4, as in the polishing tool described in claim 5, the secondary particles are
It may be that the binder is not included therein.

【0022】上記請求項1〜5に記載の各研磨具におい
て、請求項6に記載の研磨具の如く、前記基材中に、更
に有機物及び無機物の少なくとも一方が添加物として含
有されていることとすることができる。
In each of the polishing tools described in claims 1 to 5, as in the polishing tool described in claim 6, at least one of an organic substance and an inorganic substance is further contained as an additive in the base material. Can be

【0023】この場合において、請求項7に記載の研磨
具の如く、前記添加物は、粉末及び繊維の少なくとも一
方を含むこととすることができる。
In this case, as in the polishing tool according to claim 7, the additive may contain at least one of powder and fiber.

【0024】この場合において、請求項8に記載の研磨
具の如く、前記添加物は粉末を含み、該粉末の平均粒径
が0.3〜3μmの範囲内にあることとすることができ
る。
In this case, as in the polishing tool according to claim 8, the additive may contain a powder, and the average particle diameter of the powder may be within the range of 0.3 to 3 μm.

【0025】上記請求項7に記載の研磨具において、請
求項9に記載の研磨具の如く、前記添加物は繊維を含
み、該繊維の平均短径が0.1〜1μm、平均長径が
0.3〜5μmの範囲内にそれぞれあることとすること
ができる。
In the polishing tool according to the seventh aspect, as in the polishing tool according to the ninth aspect, the additive contains fibers, and the fibers have an average minor axis of 0.1 to 1 μm and an average major axis of 0. .3 to 5 μm, respectively.

【0026】上記請求項6〜9に記載の各研磨具におい
て、請求項10に記載の研磨具の如く、前記添加物の含
有率が、全体の5〜30体積%の範囲内にあることとす
ることができる。
In each of the polishing tools described in claims 6 to 9, the content of the additive is in the range of 5 to 30% by volume of the whole, as in the polishing tool described in claim 10. can do.

【0027】上記請求項1〜10に記載の各研磨具にお
いて、請求項11に記載の研磨具の如く、前記基材中
に、更に独立した空孔が含有されていることとすること
ができる。
In each of the polishing tools described in claims 1 to 10, as in the polishing tool described in claim 11, the base material may further include independent pores. .

【0028】上記請求項1〜11に記載の各研磨具にお
いて、請求項12に記載の研磨具の如く、前記基材はシ
ート状であることとすることができる。
In each of the polishing tools described in claims 1 to 11, the polishing tool described in claim 12, the base material may be in the form of a sheet.

【0029】請求項13に記載の発明は、研磨材がシー
ト状の基材に固定されている研磨具の製造方法であっ
て、微細な一次粒子を凝集して形成された二次粒子から
なる前記研磨材と基材とを混練し、混練物とする混練工
程と;前記混練物を所定の形状に成形する成形工程と;
を含む研磨具の製造方法である。
A thirteenth aspect of the present invention is a method for manufacturing an abrasive tool in which an abrasive is fixed to a sheet-like base material, which comprises secondary particles formed by aggregating fine primary particles. A kneading step of kneading the abrasive and the base material to obtain a kneaded material; a molding step of molding the kneaded material into a predetermined shape;
A method for manufacturing a polishing tool including the following.

【0030】これによると、微細な一次粒子を凝集して
形成された二次粒子と基材とを混練し、基材中に二次粒
子が均一に分散している混練物とする(混練工程)。そ
して、この混練物を所定の形状(シート状)に成形する
(成形工程)ことにより、シート状の基材中に研磨材と
しての二次粒子が均一に分散して含有されている研磨具
を製造することができる。
According to this, the secondary particles formed by aggregating the fine primary particles and the substrate are kneaded to obtain a kneaded product in which the secondary particles are uniformly dispersed in the substrate (kneading step ). Then, the kneaded product is molded into a predetermined shape (sheet shape) (molding step) to obtain a polishing tool in which secondary particles as abrasives are uniformly dispersed and contained in a sheet-shaped base material. It can be manufactured.

【0031】請求項14に記載の発明は、研磨材が基材
に固定されている研磨具の製造方法であって、微細な一
次粒子を凝集して形成された二次粒子からなる前記研磨
材と結合材とを混練し、混練物とする混練工程と;前記
混練物を基材中に含浸させる含浸工程と;前記混練物が
含浸された基材を成形する成形工程と;を含む研磨具の
製造方法である。
A fourteenth aspect of the present invention is a method for manufacturing an abrasive tool in which an abrasive is fixed to a base material, wherein the abrasive comprises secondary particles formed by aggregating fine primary particles. A polishing tool including a kneading step of kneading a kneading agent and a binder to obtain a kneaded material; an impregnation step of impregnating the kneaded material into a base material; and a molding step of molding a base material impregnated with the kneaded material. Is a manufacturing method.

【0032】これによると、微細な一次粒子を凝集して
形成された二次粒子と結合材とを混練し、結合材中に二
次粒子が均一に分散している混練物とする(混練工
程)。そして、この混練物を基材中に含浸させ(含浸工
程)、この基材を成形する(成形工程)ことにより、基
材中に研磨材としての二次粒子が均一に分散して固定さ
れている研磨具を製造することができる。
According to this, the secondary particles formed by aggregating the fine primary particles and the binder are kneaded to obtain a kneaded product in which the secondary particles are uniformly dispersed in the binder (kneading step ). Then, by impregnating this kneaded material into a base material (impregnation step) and molding this base material (molding step), secondary particles as abrasives are uniformly dispersed and fixed in the base material. Can be manufactured.

【0033】上記請求項13及び14に記載の各研磨具
の製造方法において、請求項15に記載の研磨具の製造
方法の如く、前記混練工程では、有機物及び無機物の少
なくとも一方が更に混練されることとすることができ
る。
In the method for manufacturing each of the polishing tools according to claims 13 and 14, as in the method for manufacturing the polishing tool according to claim 15, in the kneading step, at least one of an organic substance and an inorganic substance is further kneaded. Can be

【0034】上記請求項13〜15に記載の各研磨具の
製造方法において、請求項16に記載の研磨具の製造方
法の如く、前記混練工程では、発泡剤が、更に混練され
ることとすることができる。
In the method for manufacturing each of the polishing tools according to claims 13 to 15, as in the method for manufacturing the polishing tool according to claim 16, in the kneading step, the foaming agent is further kneaded. be able to.

【0035】上記請求項13〜16に記載の各研磨具の
製造方法において、請求項17に記載の研磨具の製造方
法の如く、前記混練工程に先立って、微細な一次粒子を
凝集して二次粒子を形成する造粒工程を更に含むことと
することができる。
In the method for manufacturing each of the polishing tools according to claims 13 to 16, as in the method for manufacturing the polishing tool according to claim 17, fine primary particles are aggregated to form two particles prior to the kneading step. The method may further include a granulation step of forming secondary particles.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態及び実
施例について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments and examples of the present invention will be described below.

【0037】図1(A)には、本発明の一実施形態に係
る研磨具10の構成図が示されている。この研磨具10
は、微細な一次粒子の凝集体である二次粒子12と、添
加物14と、基材16及び独立空孔18とから構成され
ている。
FIG. 1A is a block diagram of a polishing tool 10 according to an embodiment of the present invention. This polishing tool 10
Is composed of secondary particles 12 which are agglomerates of fine primary particles, an additive 14, a base material 16 and independent pores 18.

【0038】二次粒子12としては、加工対象物にもよ
るが、一般には硬質の無機物であって、図1(B)に拡
大して示されるように、平均粒径が1μm以下の微細な
一次粒子11が凝集した、1〜30μmの範囲内の平均
粒径を有する凝集体が適している。通常の二次粒子12
に供する材料としては、シリカ(酸化珪素)、セリア
(酸化セリウム)、ダイヤモンド、cBN(立方晶窒化
硼素)、アルミナ(酸化アルミニウム)、炭化珪素など
を用いることができるが、これらに限定されるものでは
ない。研磨材としては通常用いられていないが、フィル
タやスペーサといった用途で用いられている凝集体(凝
集粉末)を用いることも可能である。なお、二次粒子1
2の含有率は、研磨具全体の5〜60体積%の範囲内に
あることが望ましい。また、二次粒子12の内部には、
結合材などの介在物を含まないことが望ましい。そこ
で、例えば、市販品の凝集粉末を利用する場合には、あ
らかじめ加熱処理などを行なうのが良い。
The secondary particles 12 are generally hard inorganic substances depending on the object to be processed, and as shown in the enlarged view of FIG. 1 (B), fine particles having an average particle size of 1 μm or less are used. Aggregates in which the primary particles 11 are aggregated and have an average particle diameter within the range of 1 to 30 μm are suitable. Normal secondary particles 12
As a material to be used for silica, silica (silicon oxide), ceria (cerium oxide), diamond, cBN (cubic boron nitride), alumina (aluminum oxide), silicon carbide and the like can be used, but the materials are not limited to these. is not. Although not normally used as an abrasive, it is also possible to use an aggregate (aggregated powder) used for applications such as filters and spacers. The secondary particles 1
The content of 2 is preferably in the range of 5 to 60% by volume of the entire polishing tool. In addition, inside the secondary particles 12,
It is desirable not to include inclusions such as a binder. Therefore, for example, when a commercially available agglomerated powder is used, it is preferable to perform heat treatment in advance.

【0039】二次粒子12は、例えば、一次粒子を含む
ゾルを加水分解し、一次粒子11を所定の大きさに凝集
させる一般的なゾル−ゲル法などで形成される。これに
より結合材などの介在物を内部に含まない二次粒子12
が得られる。なお、二次粒子12の形状は、球状、粒状
及び不定形のいずれでも良い。
The secondary particles 12 are formed by, for example, a general sol-gel method in which the sol containing the primary particles is hydrolyzed to aggregate the primary particles 11 into a predetermined size. As a result, the secondary particles 12 containing no inclusions such as a binder inside
Is obtained. The shape of the secondary particles 12 may be spherical, granular or amorphous.

【0040】また、二次粒子12の形成方法としては、
ゾル−ゲル法などの水溶液反応による沈殿を利用した形
成方法に限定されるものではなく、材料によって、水溶
液からの析出を利用した形成方法(例えば、スプレード
ライヤ法、凍結乾燥法、溶媒乾燥法)、固体からの形成
方法(例えば、固体の熱分解、固相反応)、気体からの
形成方法(例えば、蒸発−凝縮、気相分解法、気相反
応)などを用いることができる。また、高速気流を用い
て一次粒子同士を衝突させる衝撃法を用いても良い。結
果として、結合材などの介在物を内部に含まずに、所定
の平均粒径を有する二次粒子12が得られれば良いから
である。
As a method of forming the secondary particles 12,
It is not limited to the formation method utilizing precipitation by an aqueous solution reaction such as the sol-gel method, but depending on the material, the formation method utilizing precipitation from an aqueous solution (for example, spray dryer method, freeze drying method, solvent drying method). , A solid formation method (for example, thermal decomposition of solid matter, solid-phase reaction), a formation method from gas (for example, evaporation-condensation, vapor-phase decomposition method, vapor-phase reaction) and the like can be used. Moreover, you may use the impact method which makes primary particles collide with each other using a high-speed air stream. As a result, it suffices that secondary particles 12 having a predetermined average particle diameter be obtained without including inclusions such as a binder inside.

【0041】特に、コロイダルシリカ、ヒュームドシリ
カ及びコロイダルセリアは超微粒子であるとともに、化
学的活性を有し、加工面に対してメカノケミカル作用を
呈するので、二次粒子12を構成する一次粒子11とし
て極めて好ましい材料である。
In particular, colloidal silica, fumed silica and colloidal ceria are ultrafine particles, have a chemical activity, and exhibit a mechanochemical action on the processed surface, so that the primary particles 11 constituting the secondary particles 12 are formed. Is a very preferable material.

【0042】添加物14としては、有機物や無機物の粉
末あるいは繊維を用いることができる。粉末としては平
均粒径が0.3〜3μmの範囲内のものが適しており、
繊維としては平均短径が0.1〜1μm、平均長径が
0.3〜5μmの範囲内のものが適している。有機物の
粉末としては、例えばアクリルやナイロンなどの粉末を
用いることができ、無機物の粉末としては、例えば二硫
化モリブデンなどの固体潤滑材やダイヤモンド、cB
N、シリカ、アルミナ、炭化珪素、酸化鉄などの粉末を
用いることができる。また、有機物の繊維としては、例
えばアクリル、ナイロンなどの繊維を用いることがで
き、無機物の繊維としては、例えばアルミナ、炭化珪
素、炭素などの繊維を用いることができる。なお、添加
物14としては、1種類に限定されるものではなく複数
の材料を用いても良い。
As the additive 14, powders or fibers of organic or inorganic substances can be used. Suitable powders have an average particle size in the range of 0.3 to 3 μm,
Suitable fibers are those having an average short diameter of 0.1 to 1 μm and an average long diameter of 0.3 to 5 μm. As the organic powder, for example, acrylic or nylon powder can be used, and as the inorganic powder, for example, solid lubricant such as molybdenum disulfide, diamond, cB, etc.
Powders of N, silica, alumina, silicon carbide, iron oxide and the like can be used. Fibers such as acrylic and nylon can be used as the organic fibers, and fibers such as alumina, silicon carbide, and carbon can be used as the inorganic fibers. The additive 14 is not limited to one kind, and a plurality of materials may be used.

【0043】また、添加物14の含有率は、研磨具全体
の5〜30体積%の範囲内にあることが望ましく、添加
物14の種類や形状、二次粒子12の含有率及び研磨具
10に要求される機械的性質などによって、最適の含有
率が決定される。なお、本実施形態の研磨具10では、
添加物14が含まれているが、研磨具として必要な特性
が満たされていれば、必ずしも含まれなくとも良い。
The content of the additive 14 is preferably in the range of 5 to 30% by volume of the entire polishing tool, and the type and shape of the additive 14, the content of the secondary particles 12 and the polishing tool 10 are preferable. The optimum content rate is determined by the mechanical properties required for. In addition, in the polishing tool 10 of the present embodiment,
Although the additive 14 is contained, it may not be necessarily contained as long as the characteristics required for the polishing tool are satisfied.

【0044】また、二次粒子12及び添加物14は、一
例としてカップリング処理(例えば、シラン系カップリ
ング処理やチタネート系カップリング処理)などの表面
改質(表面処理)がなされていても良い。これによっ
て、基材16との結合が更に強固となり、フィラーとし
ての効果が期待できる。ここでは、二次粒子12や添加
物14の種類、基材16の材質、及び目的とする改質内
容(例えば、剛性の向上や、衝撃強さの向上など)によ
って、最適な処理の種類、処理の方法などが決定され
る。
Further, the secondary particles 12 and the additives 14 may be subjected to surface modification (surface treatment) such as coupling treatment (for example, silane coupling treatment or titanate coupling treatment) as an example. . As a result, the bond with the base material 16 is further strengthened, and the effect as a filler can be expected. Here, depending on the types of the secondary particles 12 and the additives 14, the material of the base material 16, and the intended modification contents (for example, improvement in rigidity and impact strength), the optimum type of treatment, The processing method and the like are determined.

【0045】基材16としては、軟質の熱硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂及び光硬化性樹脂などを用いることができ
る。なお、基材16中には、図1に示されるように独立
した空孔18が存在しても良い。加工によって生じた研
磨屑が、空孔18に捕捉されることにより、研磨屑が二
次粒子12に付着するのを防止できる。この空孔18
は、例えば、発泡剤(例えばブタンガスなどの物理的発
泡剤やアソジカルボンアミドなどの化学的発泡剤など)
を添加したり、あるいは発泡ウレタン樹脂などの発泡性
を有する材料を基材16として用いることにより容易に
形成することができる。
As the base material 16, a soft thermosetting resin,
A thermoplastic resin, a photocurable resin, or the like can be used. It should be noted that the base material 16 may have independent holes 18 as shown in FIG. The polishing debris generated by the processing is captured by the holes 18, so that the polishing debris can be prevented from adhering to the secondary particles 12. This hole 18
Is, for example, a foaming agent (for example, a physical foaming agent such as butane gas or a chemical foaming agent such as asodicarbonamide).
Can be easily formed by adding or adding a foamable material such as urethane foam resin to the base material 16.

【0046】次に本発明の研磨具の製造方法について簡
単に説明する。
Next, a method for manufacturing the polishing tool of the present invention will be briefly described.

【0047】第1の実施形態として、織布又は不織布な
どのすでにシート状に成形されているものを基材に使用
する場合の研磨具の製造方法について説明する。この場
合は、二次粒子及び添加物を基材中に固定するための結
合材が必要となる。
As a first embodiment, a method of manufacturing a polishing tool in the case where a sheet-shaped material such as a woven cloth or a nonwoven cloth is used as a base material will be described. In this case, a binder is required to fix the secondary particles and the additives in the base material.

【0048】先ず、ゾル−ゲル法などによって微細な一
次粒子を凝集し、二次粒子を形成する(造粒工程)。そ
して、この二次粒子に、有機物及び無機物の少なくとも
一方からなる添加物と結合材と発泡剤と加え、これらの
混合物を汎用の攪拌機などを用いて混練し、結合材中に
二次粒子、添加物及び発泡剤が均一に分散した混練物を
得る(混練工程)。この混練物に基材(織布又は不織
布)を浸漬し、基材中に混練物を含浸させる(含浸工
程)。さらに、この基材を所定温度で所定時間加熱する
ことによって結合材を固化させ、二次粒子及び添加物を
基材中に固定する。これによって、基材中に二次粒子及
び添加物が均一に分散して含有された研磨具を製造する
ことができる。
First, fine primary particles are aggregated by a sol-gel method or the like to form secondary particles (granulating step). Then, to the secondary particles, an additive made of at least one of an organic material and an inorganic material, a binder and a foaming agent are added, and a mixture of these is kneaded using a general-purpose stirrer, etc., and the secondary particles are added to the binder. A kneaded product in which the product and the foaming agent are uniformly dispersed is obtained (kneading step). A base material (woven fabric or non-woven fabric) is immersed in this kneaded product to impregnate the kneaded product in the base material (impregnation step). Further, the base material is heated at a predetermined temperature for a predetermined time to solidify the binder, and the secondary particles and the additives are fixed in the base material. This makes it possible to manufacture a polishing tool in which the secondary particles and additives are uniformly dispersed and contained in the base material.

【0049】本第1の実施形態において、基材となる織
布又は不織布は、一般的には、例えば、ナイロンやポリ
エステルなどの化学繊維に用いられる素材で形成されて
いる。但し、これらに限定されるものではなく、軟質の
織布又は不織布が形成できれば良い。
In the first embodiment, the woven or non-woven fabric as the base material is generally formed of a material used for chemical fibers such as nylon and polyester. However, the present invention is not limited to these, as long as a soft woven or non-woven fabric can be formed.

【0050】また、上記第1の実施形態では、含浸工程
において、混練物中に基材を浸漬しているが、これに限
定されるものではなく、例えば、基材に混練物を吹き付
けても良い。基材中の空隙部に混練物が浸透すれば良い
からである。さらに、混練物とのぬれ性を向上させるた
めの表面処理を、予め基材に施しておいても良い。この
場合は、結合材の種類に応じて最適の表面処理法が選択
される。
In the first embodiment, the base material is immersed in the kneaded product in the impregnation step, but the present invention is not limited to this. For example, the kneaded product may be sprayed onto the base material. good. This is because it is sufficient that the kneaded product penetrates into the voids in the base material. Further, the base material may be subjected in advance to a surface treatment for improving the wettability with the kneaded product. In this case, the optimum surface treatment method is selected according to the type of binder.

【0051】次に、第2の実施形態として、基材と二次
粒子(及び添加物)を一体でシート状に成形する場合の
研磨具の製造方法について説明する。この場合は、二次
粒子及び添加物を基材中に固定するための結合材は必ず
しも必要ではない。
Next, as a second embodiment, a method for manufacturing a polishing tool in the case of integrally molding a base material and secondary particles (and additives) into a sheet will be described. In this case, the binder for fixing the secondary particles and the additives in the base material is not always necessary.

【0052】ゾル−ゲル法などによって微細な一次粒子
を凝集し、二次粒子を形成する(造粒工程)。この二次
粒子に、有機物及び無機物の少なくとも一方からなる添
加物と基材と発泡剤とを加え、これらの混合物を汎用の
攪拌機などを用いて混練し、基材中に二次粒子、添加物
及び発泡剤が均一に分散した混練物を得る(混練工
程)。次に、この混練物を所定形状の金型に注入し、こ
の金型を所定温度で所定時間加熱することによって、基
材を固化させて成形する(成形工程)。これによって、
シート状の基材中に二次粒子及び添加物が均一に分散し
て含有された研磨具を製造することができる。
Fine primary particles are aggregated by a sol-gel method or the like to form secondary particles (granulating step). To the secondary particles, an additive comprising at least one of an organic substance and an inorganic substance, a base material and a foaming agent are added, and a mixture of these is kneaded using a general-purpose stirrer, etc. And a kneaded product in which the foaming agent is uniformly dispersed is obtained (kneading step). Next, the kneaded product is poured into a mold having a predetermined shape, and the mold is heated at a predetermined temperature for a predetermined time to solidify and mold the base material (molding step). by this,
It is possible to manufacture a polishing tool in which secondary particles and additives are uniformly dispersed and contained in a sheet-shaped base material.

【0053】なお、上記第2の実施形態では、成形工程
において、混練物を金型に注入しているが、これに限定
されるものではなく、例えば、セラミックス製の型など
を用いても良い。所定の形状に成形できれば良いからで
ある。
In the second embodiment, the kneaded product is poured into the mold in the molding process, but the mold is not limited to this, and for example, a ceramic mold may be used. . This is because it is sufficient if it can be molded into a predetermined shape.

【0054】また、上記各実施形態では、造粒工程にお
いて、一次粒子の平均粒径が1μm以下であることが望
ましく、さらに、二次粒子の平均粒径が1〜30μmに
範囲内にあることが望ましい。なお、市販の凝集粉末を
利用する場合は、造粒工程を省略することが可能であ
る。
In each of the above-mentioned embodiments, it is desirable that the average particle diameter of the primary particles is 1 μm or less in the granulation step, and the average particle diameter of the secondary particles is within the range of 1 to 30 μm. Is desirable. The granulation step can be omitted when a commercially available agglomerated powder is used.

【0055】なお、上記各実施形態では、混練工程にお
いて、添加物が混練されているが、研磨具としての機械
的性質などを調整する必要がない場合には、添加物が含
まれないこともある。
Although the additives are kneaded in the kneading step in each of the above embodiments, the additives may not be included if it is not necessary to adjust the mechanical properties of the polishing tool. is there.

【0056】また、上記各実施形態では、混練工程にお
いて、発泡剤が混練されているが、独立空孔を発生させ
る必要がない場合は不要である。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the foaming agent is kneaded in the kneading step, but it is not necessary when it is not necessary to generate the independent pores.

【0057】さらに、上記各実施形態では、混練工程に
先立って、二次粒子及び添加物の表面に前述した表面改
質処理を施しても良い。
Further, in each of the above-mentioned embodiments, the surface modification treatment described above may be applied to the surface of the secondary particles and the additives prior to the kneading step.

【0058】次に、本発明の実施例について述べる。Next, examples of the present invention will be described.

【0059】[実施例1]本実施例1では、一次粒子とし
て平均粒径が50nmの超微細コロイダルシリカ粒子
を、基材としてウレタン樹脂を用いた。
Example 1 In Example 1, ultrafine colloidal silica particles having an average particle size of 50 nm were used as primary particles, and a urethane resin was used as a base material.

【0060】超微細コロイダルシリカ粒子をゾル−ゲル
法により凝集させ、内部に結合材などの介在物を含まな
い平均粒径が15μmのシリカの二次粒子を得た。すな
わち、本実施例1では、先ず、所定の比率で超微細コロ
イダルシリカ粒子と、水とアルコールとからなる溶液と
を混合し、加水分解によってゲル状にしてシリカ粒子を
凝集させた。そして、シリカ粒子の凝集体が所望の大き
さに達すると、凝集体を50℃〜65℃の恒温槽に入れ
て、凝集体に含まれる水分や有機溶媒などを蒸発させ
た。さらに、レーザ回折/散乱式粒度分布測定装置を用
いて、凝集体の粒度分布を測定し、頻度積算値が50%
のところの粒径(メジアン径)が15μmであることを
確認した。このようにして、形成された凝集体を二次粒
子とした。
The ultrafine colloidal silica particles were aggregated by a sol-gel method to obtain secondary particles of silica having an average particle size of 15 μm and containing no inclusions such as a binder inside. That is, in Example 1, first, ultrafine colloidal silica particles and a solution containing water and alcohol were mixed at a predetermined ratio and hydrolyzed to form a gel, and the silica particles were aggregated. Then, when the aggregate of silica particles reached a desired size, the aggregate was placed in a constant temperature bath at 50 ° C. to 65 ° C. to evaporate water, organic solvent, etc. contained in the aggregate. Furthermore, the particle size distribution of the aggregate was measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device, and the frequency integrated value was 50%.
It was confirmed that the particle size (median size) was 15 μm. The aggregate thus formed was used as a secondary particle.

【0061】そして、二次粒子とウレタン樹脂とをそれ
ぞれ秤量し混合物とした。ここでは、二次粒子が研磨具
全体の35体積%を占めるように量を決定した。また、
この時、ウレタン樹脂中に独立空孔を形成させるために
発泡剤も混合物に添加した。
Then, the secondary particles and the urethane resin were weighed to form a mixture. Here, the amount was determined so that the secondary particles occupy 35% by volume of the entire polishing tool. Also,
At this time, a foaming agent was also added to the mixture in order to form independent pores in the urethane resin.

【0062】次に、汎用の攪拌機を用いて、ウレタン樹
脂中に二次粒子と発泡剤とが均一に分散するように、6
0rpmで15分間、前記混合物を混練し混練物とし
た。そして、この混練物を直径450mmのシート状に
成形するために、所定の金型に注入した後、その金型を
110℃で8時間加熱し、ウレタン樹脂の重合を促進さ
せた。
Next, using a general-purpose stirrer, the secondary particles and the foaming agent were uniformly dispersed in the urethane resin by 6
The mixture was kneaded at 0 rpm for 15 minutes to give a kneaded product. Then, in order to form this kneaded product into a sheet having a diameter of 450 mm, it was poured into a predetermined mold and then the mold was heated at 110 ° C. for 8 hours to accelerate the polymerization of the urethane resin.

【0063】ウレタン樹脂の重合がほぼ完了すると金型
から取り出し、所定の形状の研磨具を得た。
When the polymerization of the urethane resin was almost completed, the urethane resin was taken out of the mold to obtain a polishing tool having a predetermined shape.

【0064】このようにして作成した研磨具を通常の研
磨加工機に装着し、図2(A)に示されるような前加工
面を有するシリコンウエハを研磨加工した。なお、シリ
コンウエハは、#2000に相当する砥石で前加工され
ている。
The polishing tool thus prepared was mounted on a normal polishing machine to polish a silicon wafer having a pre-processed surface as shown in FIG. 2 (A). The silicon wafer is preprocessed with a grindstone corresponding to # 2000.

【0065】そして、この研磨加工の結果、10分間の
加工時間で、加工マークのない、加工面粗さが20nm
Ry以下の鏡面を得ることができた。そして、更に、続
けて他のシリコンウエハの研磨加工を行なったところ、
20枚目でも加工能率が低下することなく、図2(B)
に示されるように、加工マークのない、加工面粗さが2
0nmRy以下の鏡面を得ることができた。さらに、図
3に示されるように、25枚目でも、30nmRy以下
の加工面粗さを得ることができた。なお、加工面粗さは
テーラホプソン社製のフォムタリサーフS4Cを用いて
測定した。
As a result of this polishing, the processing surface roughness without processing marks was 20 nm within a processing time of 10 minutes.
A mirror surface of Ry or less could be obtained. Then, after further polishing the other silicon wafers,
Even with the 20th sheet, the processing efficiency does not decrease, and
As shown in, the machined surface roughness is 2 without machining marks.
A mirror surface of 0 nmRy or less could be obtained. Furthermore, as shown in FIG. 3, even with the 25th sheet, a processed surface roughness of 30 nmRy or less could be obtained. In addition, the processed surface roughness was measured by using Futamari Surf S4C manufactured by Thera Hopson.

【0066】[実施例2]本実施例2では、一次粒子とし
て平均粒径が0.1μmの超微細セリア粒子を、添加物
として平均短径が0.5μmで平均長径が2μmのカー
ボンファイバを、基材としてシート状あるいはロール紙
状のポリエステル繊維の不織布を用いた。また、基材と
二次粒子及び添加物との結合材としてアクリル樹脂を用
いた。
Example 2 In Example 2, ultrafine ceria particles having an average particle size of 0.1 μm were used as primary particles, and carbon fibers having an average minor axis of 0.5 μm and an average major axis of 2 μm were used as additives. As the base material, a sheet-shaped or roll-paper-shaped non-woven fabric of polyester fiber was used. An acrylic resin was used as a binder for the base material, the secondary particles and the additive.

【0067】超微細セリア粒子をゾル−ゲル法により凝
集させ、内部に結合材などの介在物を含まない平均粒径
が20μmのセリアの二次粒子を得た。
The ultrafine ceria particles were aggregated by the sol-gel method to obtain secondary particles of ceria having an average particle size of 20 μm and containing no inclusions such as binder.

【0068】そして、二次粒子とカーボンファイバとア
クリル樹脂とをそれぞれ秤量し混合物とした。ここで
は、二次粒子が研磨具全体の40体積%、カーボンファ
イバが研磨具全体の20体積%を占めるように、それぞ
れの量を決定した。
Then, the secondary particles, the carbon fibers and the acrylic resin were weighed to form a mixture. Here, the respective amounts were determined so that the secondary particles occupy 40% by volume of the entire polishing tool and the carbon fibers occupy 20% by volume of the entire polishing tool.

【0069】次に、汎用の攪拌機を用いて、アクリル樹
脂中に二次粒子とカーボンファイバとが均一に分散する
ように前記混合物を混練し混練物とした。
Next, a general-purpose stirrer was used to knead the mixture so that the secondary particles and the carbon fibers were uniformly dispersed in the acrylic resin, to obtain a kneaded product.

【0070】そして、所定の形状のポリエステル繊維の
不織布を前記混練物中に浸漬し、この不織布中に前記混
練物を含浸させた。
Then, a non-woven fabric of polyester fiber having a predetermined shape was immersed in the kneaded product, and the non-woven fabric was impregnated with the kneaded product.

【0071】その後、この不織布を100℃で6時間加
熱してアクリル樹脂を硬化させ、所定の形状にし、研磨
具を得た。
Then, this non-woven fabric was heated at 100 ° C. for 6 hours to cure the acrylic resin into a predetermined shape to obtain a polishing tool.

【0072】このようにして作成した研磨具を通常の研
磨加工機に装着し、2μmRyの表面粗さを有するラッ
ピング仕上がりのガラスディスクを研磨加工した。その
結果、25分間の加工時間で、加工面粗さが20nmR
y以下の鏡面を得ることができた。更に、続けて他のガ
ラスディスクの研磨加工を行なったところ、20枚目で
も加工能率や加工面粗さの低下はほとんど認められなか
った。
The polishing tool thus prepared was mounted on a usual polishing machine to polish a lapping-finished glass disk having a surface roughness of 2 μmRy. As a result, the processing surface roughness is 20 nmR in 25 minutes processing time.
A mirror surface of y or less could be obtained. Further, when another glass disk was subsequently subjected to polishing processing, almost no decrease in processing efficiency or processed surface roughness was observed even with the 20th glass disk.

【0073】[比較例1]本比較例1では、一次粒子とし
て平均粒径が50nmの超微細コロイダルシリカ粒子
を、添加物として平均粒径が3μmの銅粉末を、基材原
料として一般に研削砥石の結合材として用いられている
フェノール樹脂を用いた。
[Comparative Example 1] In Comparative Example 1, ultrafine colloidal silica particles having an average particle diameter of 50 nm are used as primary particles, copper powder having an average particle diameter of 3 μm is used as an additive, and a grinding stone is generally used as a base material. The phenolic resin used as the binding material of was used.

【0074】超微細コロイダルシリカ粒子をゾル−ゲル
法により凝集させ、内部に結合材などの介在物を含まな
い平均粒径が15μmのシリカの二次粒子を得た。
The ultrafine colloidal silica particles were aggregated by a sol-gel method to obtain secondary particles of silica having an average particle diameter of 15 μm and containing no inclusions such as a binder.

【0075】そして、二次粒子と銅粉末とフェノール樹
脂とをそれぞれ秤量し混合物とした。ここでは、二次粒
子が研削砥石全体の35体積%、銅粉末が研削砥石全体
の15体積%を占めるように、それぞれの量を決定し
た。
Then, the secondary particles, the copper powder and the phenol resin were weighed and made into a mixture. Here, the respective amounts were determined so that the secondary particles accounted for 35% by volume of the entire grinding wheel and the copper powder occupied 15% by volume of the entire grinding wheel.

【0076】次に、汎用の攪拌機を用いて、フェノール
樹脂中に二次粒子と銅粉末が均一に分散するように前記
混合物を混練し混練物とした。
Next, using a general-purpose stirrer, the above mixture was kneaded so that the secondary particles and the copper powder were uniformly dispersed in the phenol resin to obtain a kneaded product.

【0077】そして、この混練物を所定の金型に注入し
た後、その金型を150℃で4時間加熱し、フェノール
樹脂を硬化させた。
Then, after the kneaded product was poured into a predetermined mold, the mold was heated at 150 ° C. for 4 hours to cure the phenol resin.

【0078】フェノール樹脂の硬化がほぼ完了すると金
型から取り出し、所定の形状に成形し、研削砥石を得
た。
When the curing of the phenol resin was almost completed, the phenol resin was taken out of the mold and molded into a predetermined shape to obtain a grinding wheel.

【0079】このようにして作成した研削砥石を通常の
研磨加工機に装着し、ラッピング仕上がりのシリコンウ
エハを研磨加工した。その結果、10分間の加工時間
で、一部のシリコンウエハでは加工マークのない鏡面を
得ることができたものの、大部分のシリコンウエハでは
加工面粗さが0.2μmRy程度のスクラッチの多い加
工面となった。
The grinding stone thus prepared was mounted on a usual polishing machine to polish a lapping-finished silicon wafer. As a result, it was possible to obtain a mirror surface with no processing marks on some silicon wafers in a processing time of 10 minutes, but on most silicon wafers, a processed surface with a lot of scratches with a processed surface roughness of about 0.2 μmRy. Became.

【0080】[比較例2]本比較例2では、一次粒子とし
て平均粒径が0.1μmの超微細セリア粒子を、添加物
として平均短径が0.5μmで平均長径が2μmのカー
ボンファイバを、基材として厚さ約75μmのフィルム
状のポリエチレンテレフタレート(通称PET)を用い
た。また、基材と二次粒子及び添加物との結合材として
アクリル樹脂を用いた。
Comparative Example 2 In Comparative Example 2, ultrafine ceria particles having an average particle diameter of 0.1 μm were used as primary particles, and carbon fibers having an average short diameter of 0.5 μm and an average long diameter of 2 μm were used as additives. A film-shaped polyethylene terephthalate (commonly called PET) having a thickness of about 75 μm was used as the substrate. An acrylic resin was used as a binder for the base material, the secondary particles and the additive.

【0081】超微細セリア粒子をゾル−ゲル法により凝
集させ、内部に結合材などの介在物を含まない平均粒径
が20μmのセリアの二次粒子を得た。
The ultrafine ceria particles were aggregated by the sol-gel method to obtain secondary particles of ceria having an average particle size of 20 μm and containing no inclusions such as binder.

【0082】そして、二次粒子とカーボンファイバとア
クリル樹脂とをそれぞれ秤量し混合物とした。ここで
は、二次粒子が研磨層全体の40体積%、カーボンファ
イバが研磨層全体の20体積%を占めるように、それぞ
れの量を決定した。
Then, the secondary particles, the carbon fibers and the acrylic resin were weighed to form a mixture. Here, the respective amounts were determined so that the secondary particles occupy 40% by volume of the entire polishing layer and the carbon fibers occupy 20% by volume of the entire polishing layer.

【0083】次に、汎用の攪拌機を用いて、アクリル樹
脂中に二次粒子とカーボンファイバとが均一に分散する
ように前記混合物を混練し混練物とした。
Next, using a general-purpose stirrer, the above mixture was kneaded so that the secondary particles and the carbon fiber were uniformly dispersed in the acrylic resin to obtain a kneaded product.

【0084】そして、ポリエチレンテレフタレートのフ
ィルム上にワイヤバーコータを用いて、前記混練物を塗
布した後、恒温槽を用いて100℃で6時間加熱し、ア
クリル樹脂を硬化させ、研磨フィルムを得た。この研磨
フィルムにおける研磨層の厚さは二次粒子の最大粒径と
ほぼ同じであった。
Then, the wire kneaded product was applied onto the polyethylene terephthalate film using a wire bar coater, and then heated at 100 ° C. for 6 hours in a thermostat to cure the acrylic resin to obtain a polishing film. . The thickness of the polishing layer in this polishing film was almost the same as the maximum particle size of the secondary particles.

【0085】このようにして作成した研磨フィルムを通
常の研磨加工機に装着し、ラッピング仕上がりのガラス
ディスクを研磨加工した。その結果、25分間の加工時
間で、加工面粗さが10nmRy以下の鏡面を得ること
ができた。しかし、引き続き他のガラスディスクを研磨
加工したところ、5枚のガラスディスクを研磨加工した
時点で、図4に示されるように、研磨フィルムの研磨層
が磨耗により消失し、工具寿命に達してしまった。
The thus-prepared polishing film was mounted on a usual polishing machine to polish a lapping-finished glass disk. As a result, it was possible to obtain a mirror surface having a processed surface roughness of 10 nmRy or less in a processing time of 25 minutes. However, when other glass discs were subsequently subjected to polishing, when the five glass discs were subjected to polishing, the polishing layer of the polishing film disappeared due to wear and the tool life was reached, as shown in FIG. It was

【0086】以上、説明したように、上記実施例1の研
磨具によると、一次粒子として平均粒径が50nmの超
微細シリカ粒子を凝集させて作成した平均粒径が15μ
mの二次粒子を研磨材として、含有率が研磨具全体の3
5体積%となるように、ポリウレタン樹脂の基材中に分
散して固定しているため、二次粒子による加工能率の向
上、及び一次粒子による加工面品位の向上を図ることが
できる。すなわち、加工能率の向上と加工面品位の向上
とを同時に満足させることが可能となる。また、研磨材
が単粒子の場合は、加工時に研磨材の大破砕が発生する
ため、研磨材の磨耗が急激に進行するが、研磨材が凝集
体(二次粒子)の場合は、研磨材の磨耗が徐々に進行す
るため、研磨具の磨耗を抑制することができる。
As described above, according to the polishing tool of Example 1, the average particle size produced by aggregating ultrafine silica particles having an average particle size of 50 nm as primary particles is 15 μm.
The secondary particles of m are used as abrasives, and the content is 3
Since it is dispersed and fixed in the base material of the polyurethane resin so as to be 5% by volume, it is possible to improve the processing efficiency by the secondary particles and the processed surface quality by the primary particles. That is, it is possible to satisfy both the improvement of the machining efficiency and the improvement of the quality of the machined surface at the same time. Also, when the abrasive is a single particle, large crushing of the abrasive occurs during processing, so the abrasion of the abrasive progresses rapidly, but when the abrasive is an aggregate (secondary particle), the abrasive is Since the wear of the polishing tool gradually progresses, the wear of the polishing tool can be suppressed.

【0087】また、上記実施例1の研磨具によると、研
磨加工による研磨具の磨耗とともに、新たな二次粒子が
次々と研磨具の表面に出現する。従って、長時間の加工
に使用することが可能となる。すなわち、工具寿命が長
いため、工具コストが低下し、さらに工具の取替えなど
の作業者の負担を低減できる。
Further, according to the polishing tool of Example 1, as the polishing tool wears due to the polishing process, new secondary particles appear on the surface of the polishing tool one after another. Therefore, it can be used for long-time processing. That is, since the tool life is long, the tool cost is reduced, and the burden on the operator such as tool replacement can be reduced.

【0088】さらに、上記実施例1の研磨具によると、
基材に軟質部材であるウレタン樹脂を用いているため
に、研磨具として軟質であり、加工面とのなじみが良
く、しかも加工面の形状に容易に追随することができ
る。また、従来の研磨加工機において、例えば研磨クロ
スの代わりに使用した場合、研磨加工機の振動を基材が
吸収することができ、図5に示されるように、加工マー
クのない加工面品位に優れた加工面を安定して得ること
ができる。一方、上記比較例1に示される研削砥石は、
図5に示されるように、一次粒子及び二次粒子は上記実
施例1の研磨具と同一であるにも関わらず、基材が硬質
であるために、加工面とのなじみが十分ではなく、ま
た、研磨加工機の振動がそのまま加工面に伝達される。
従って、上記比較例1に示される研削砥石では、加工面
に加工マーク(スクラッチ)を発生させる頻度が高くな
る。
Furthermore, according to the polishing tool of Example 1,
Since the urethane resin, which is a soft member, is used as the base material, it is soft as a polishing tool, has good compatibility with the machined surface, and can easily follow the shape of the machined surface. In addition, in the conventional polishing machine, when used in place of, for example, a polishing cloth, the base material can absorb the vibration of the polishing machine, and as shown in FIG. An excellent machined surface can be stably obtained. On the other hand, the grinding wheel shown in Comparative Example 1 is
As shown in FIG. 5, although the primary particles and the secondary particles are the same as those of the polishing tool of Example 1, the base material is hard, so that it is not sufficiently compatible with the processed surface, Further, the vibration of the polishing machine is transmitted to the processing surface as it is.
Therefore, in the grinding wheel shown in Comparative Example 1, the machining mark (scratch) is frequently generated on the machined surface.

【0089】また、上記実施例1の研磨具によると、前
記混合物に発泡剤を添加しているために、成形後の基材
中に独立した空孔が均一に形成される。これにより、研
磨加工で生じた研磨屑が空孔に捕捉され、研磨屑が二次
粒子に付着するのを防止できる。
Further, according to the polishing tool of Example 1, since the foaming agent is added to the mixture, independent pores are uniformly formed in the base material after molding. As a result, it is possible to prevent the polishing dust generated by the polishing process from being trapped in the pores and attached to the secondary particles.

【0090】また、上記実施例2の研磨具によると、一
次粒子として平均粒径が0.1μmの超微細セリア粒子
を凝集させて作成した平均粒径が20μmの二次粒子を
研磨材として、含有率が研磨具全体の40体積%となる
ように、基材としてのポリエステル繊維の不織布に含浸
させているため、二次粒子による加工能率の向上、及び
一次粒子による加工面品位の向上を図ることができる。
すなわち、加工能率の向上と加工面品位の向上とを同時
に満足させることが可能となる。
In addition, according to the polishing tool of Example 2, the secondary particles having an average particle size of 20 μm prepared by aggregating ultrafine ceria particles having an average particle size of 0.1 μm as primary particles are used as the abrasive. Since the non-woven fabric of polyester fiber as the base material is impregnated so that the content rate is 40% by volume of the entire polishing tool, the processing efficiency by the secondary particles and the surface quality by the primary particles are improved. be able to.
That is, it is possible to satisfy both the improvement of the machining efficiency and the improvement of the quality of the machined surface at the same time.

【0091】さらに、上記実施例2の研磨具によると、
研磨加工による研磨具の磨耗とともに、新たな二次粒子
が次々と研磨具の表面に出現することができる。従っ
て、図6に示されるように、工具寿命が長いため、工具
コストが低下し、また工具の取替えなどの作業者の負担
を低減でき、作業能率を向上させることが可能となる。
一方、上記比較例2に示される研磨フィルムでは、図6
に示されるように、一次粒子及び二次粒子は上記実施例
2の研磨具と同一であるにも関わらず、基材としてのP
ETフィルム上に研磨層として二次粒子がアクリル樹脂
で固定された構造となっているために、研磨加工機の振
動などによりPETフィルムが変形すると、研磨層の磨
耗が一様ではなくなり、二次粒子が部分的に枯渇してい
る領域が短時間で出現する場合がある。従って、加工能
率が低下するとともに、要求される加工面品位を得るこ
とが困難となる。
Further, according to the polishing tool of Example 2,
With the abrasion of the polishing tool due to the polishing process, new secondary particles can appear on the surface of the polishing tool one after another. Therefore, as shown in FIG. 6, since the tool life is long, the cost of the tool is reduced, the burden on the operator such as the replacement of the tool can be reduced, and the work efficiency can be improved.
On the other hand, in the polishing film shown in Comparative Example 2 above, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, although the primary particles and the secondary particles were the same as those in the polishing tool of Example 2, P as the base material was used.
Since the secondary particles are fixed on the ET film as an abrasive layer with an acrylic resin, when the PET film is deformed due to vibration of the polishing machine, the abrasion of the abrasive layer becomes uneven and the secondary A region in which particles are partially depleted may appear in a short time. Therefore, the processing efficiency is reduced and it becomes difficult to obtain the required processed surface quality.

【0092】さらに、上記実施例2の研磨具によると、
平均短径が0.5μmで平均長径が2μmのカーボンフ
ァイバを添加物として、含有率が研磨具全体の20体積
%となるように添加しているために、研磨具の基材が1
種類の材料のみからなる場合であっても、研磨具の機械
的性質を所定の値に調整することができ、研磨具として
必要な耐磨耗性などを有することができる。しかも、耐
熱性も向上させることができる。また、添加物を含むこ
とにより二次粒子の分散状態が更に均一化し、基材表面
に露出している二次粒子同士の間隔を適正に保つことが
でき、いわゆる二次粒子の基材表面からの突き出しが確
保される。
Further, according to the polishing tool of Example 2,
The carbon fiber having an average minor axis of 0.5 μm and an average major axis of 2 μm is added as an additive so that the content rate is 20% by volume of the entire polishing tool, so that the base material of the polishing tool is 1%.
Even when the polishing tool is made of only one kind of material, the mechanical properties of the polishing tool can be adjusted to a predetermined value, and the polishing tool can have abrasion resistance and the like required for the polishing tool. Moreover, heat resistance can be improved. In addition, the dispersed state of the secondary particles is further homogenized by including the additive, and the interval between the secondary particles exposed on the surface of the base material can be appropriately maintained. Is secured.

【0093】なお、添加物の形状が繊維の場合は平均短
径が0.1〜1μm、平均長径が0.3〜5μmの範囲
内であれば、前述と同様な効果を得ることができる。し
かしながら、繊維の平均短径が0.1μm未満である
と、前述した添加の効果が小さく、平均短径が1μmを
超えると、添加物により加工面にスクラッチを生じる頻
度が高くなる。同様に、平均長径が0.3μm未満であ
ると、前述した添加の効果が小さく、平均長径が5μm
を超えると、添加物により加工面にスクラッチを生じる
頻度が高くなる。なお、繊維の場合には、添加量が同じ
であっても、粉末に比べて高い硬度を研磨具に賦与する
ことができる。
When the additive is in the form of fiber, the same effect as described above can be obtained as long as the average minor axis is 0.1 to 1 μm and the average major axis is 0.3 to 5 μm. However, if the average minor axis of the fibers is less than 0.1 μm, the effect of the above-mentioned addition is small, and if the average minor axis exceeds 1 μm, the frequency of scratches on the processed surface due to the additive increases. Similarly, when the average major axis is less than 0.3 μm, the effect of the above-mentioned addition is small, and the average major axis is 5 μm.
If it exceeds, the frequency of scratches on the processed surface due to the additive increases. In the case of fibers, even if the amount added is the same, it is possible to impart a hardness higher than that of powder to the polishing tool.

【0094】また、添加物の形状が粉末の場合は平均粒
径が0.3〜3μmの範囲内であれば、上述と同様な効
果を得ることができる。しかしながら、粉末の平均粒径
が0.3μm未満であると、上述した添加の効果が小さ
く、平均粒径が3μmを超えると、添加物により加工面
にスクラッチを生じる頻度が高くなる。
When the additive is in the form of powder, the same effect as described above can be obtained as long as the average particle size is within the range of 0.3 to 3 μm. However, if the average particle size of the powder is less than 0.3 μm, the effect of the above-described addition is small, and if the average particle size exceeds 3 μm, the frequency of scratches on the processed surface due to the additive increases.

【0095】さらに、添加物の含有率が研磨具全体の5
〜30体積%の範囲内であれば、前述と同様な効果を得
ることができる。しかしながら、添加物の含有率が、研
磨具全体の5体積%未満であると、前述した添加の効果
が少なく、30体積%を超えると、基材の量が少なくな
り、研磨具の剛性が低下し、研磨具の変形や破断などを
引き起こす頻度が高くなるとともに、二次粒子を固定す
る強度が著しく低下する。
Further, the content of the additive is 5% of the total amount of the polishing tool.
Within the range of ˜30% by volume, the same effect as described above can be obtained. However, if the content of the additive is less than 5% by volume of the whole polishing tool, the effect of the above-mentioned addition is small, and if it exceeds 30% by volume, the amount of the base material is small and the rigidity of the polishing tool is reduced. However, the frequency with which the polishing tool is deformed or broken is increased, and the strength for fixing the secondary particles is significantly reduced.

【0096】また、上記各実施例によると、二次粒子
は、その内部に結合材などの介在物を含まないために、
介在物に起因する研磨屑の付着を防止することができ、
二次粒子の加工能力を維持することが可能となる。そし
て、結果として、研磨加工の安定性を向上することがで
きる。
Further, according to each of the above-mentioned examples, since the secondary particles do not contain inclusions such as a binder inside,
It is possible to prevent the adhesion of polishing dust due to inclusions,
It becomes possible to maintain the processing ability of secondary particles. As a result, the stability of polishing can be improved.

【0097】なお、上記各実施例において、一次粒子の
平均粒径が1μm以下であれば、同様に優れた加工面を
確実に得ることができる。但し、一次粒子の平均粒径が
1μmを超えると、一例として、図7(A)に一次粒子
の平均粒径が2μmの場合について示されるように、そ
の加工面にスクラッチが発生し、加工面品位を低下させ
る頻度が高くなる。
In each of the above examples, if the average particle diameter of the primary particles is 1 μm or less, similarly excellent processed surface can be surely obtained. However, when the average particle size of the primary particles exceeds 1 μm, as an example, as shown in FIG. 7A for the case where the average particle size of the primary particles is 2 μm, scratches are generated on the processed surface and The frequency of degrading becomes high.

【0098】また、二次粒子についても平均粒径が1〜
30μmの範囲内にあれば、同様に優れた加工面品位を
能率良く得ることができる。但し、二次粒子の平均粒径
が1μm未満の場合は、一例として、図7(B)に二次
粒子の平均粒径が0.5μmの場合について示されるよ
うに、研磨加工時に研磨具が加工面上を上滑りしていわ
ゆる焼けが生じたり、研磨具の基材(又は結合材)と加
工面とが直接接触し、加工抵抗が急増するなどの発生頻
度が高くなる。一方、二次粒子の平均粒径が30μmを
超えると、一例として、図7(C)に二次粒子の平均粒
径が40μmの場合について示されるように、その加工
面にスクラッチが発生し、加工面品位を低下させる頻度
が高くなる。
The secondary particles also have an average particle size of 1 to
Within the range of 30 μm, similarly excellent processed surface quality can be efficiently obtained. However, when the average particle size of the secondary particles is less than 1 μm, as an example, as shown in FIG. 7B for the case where the average particle size of the secondary particles is 0.5 μm, the polishing tool is not used during the polishing process. Frequent occurrences occur, such as slipping on the work surface to cause so-called burning, or direct contact between the base material (or binder) of the polishing tool and the work surface, resulting in a sharp increase in working resistance. On the other hand, when the average particle size of the secondary particles exceeds 30 μm, as an example, as shown in FIG. 7C for the case where the average particle size of the secondary particles is 40 μm, scratches are generated on the processed surface, The quality of the machined surface is reduced more frequently.

【0099】また、上記各実施例において、二次粒子の
含有率は、研磨具全体の5〜60体積%の範囲内であれ
ば、同様に優れた加工面品位を能率良く得ることができ
る。しかしながら、二次粒子の含有率が研磨具全体の5
体積%未満であれば、二次粒子(研磨材)が少ないため
に加工能率が著しく低下し、一方、60体積%を超える
と、基材の量が少ないために研磨具の剛性が低下し、研
磨具の変形や破断などを引き起こす頻度が高くなるとと
もに、二次粒子を固定する強度が著しく低下する。
Further, in each of the above-mentioned examples, if the content of the secondary particles is within the range of 5 to 60% by volume of the entire polishing tool, similarly excellent processed surface quality can be efficiently obtained. However, the content of secondary particles is 5
If it is less than volume%, the secondary particles (abrasive material) are small, so that the processing efficiency is remarkably reduced. On the other hand, if it exceeds 60% by volume, the rigidity of the polishing tool is reduced due to the small amount of the base material. The frequency with which the polishing tool is deformed or broken is increased, and the strength for fixing the secondary particles is significantly reduced.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る研磨
具によれば、微細な一次粒子を凝集して形成された二次
粒子を研磨材として、軟質の基材中に分散して含有して
いるために、通常の研磨加工機やラップ加工機に用いて
安定した鏡面加工を能率良く行なうことができるという
効果がある。
As described above, according to the polishing tool of the present invention, secondary particles formed by aggregating fine primary particles are contained as an abrasive in a soft base material. Therefore, there is an effect that stable mirror surface processing can be efficiently performed by using an ordinary polishing machine or lapping machine.

【0101】また、本発明に係る研磨具の製造方法によ
れば、通常の研磨加工機やラップ加工機に用いて安定し
た鏡面加工を能率良く行なうことが可能な研磨具を製造
することができるという効果がある。
Further, according to the method for manufacturing a polishing tool according to the present invention, it is possible to manufacture a polishing tool which can be used in an ordinary polishing machine or lapping machine to efficiently perform stable mirror surface processing. There is an effect.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1(A)は、本発明の一実施形態としての研
磨具の構成図であり、図1(B)は、図1(A)におけ
る二次粒子12の拡大図である。
1A is a configuration diagram of a polishing tool as an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of secondary particles 12 in FIG. 1A.

【図2】図2(A)は、研磨加工前のシリコンウエハの
表面状態を顕微鏡で観察した写真の一例を示す図(図面
代用写真)であり、図2(B)は、実施例1の研磨具で
研磨加工を行なった、20枚目のシリコンウエハの研磨
加工後の表面状態を顕微鏡で観察した写真の一例を示す
図(図面代用写真)である。
FIG. 2 (A) is a diagram (photograph as a substitute for a drawing) showing an example of a photograph of a surface state of a silicon wafer before polishing, which is observed with a microscope, and FIG. It is a figure (drawing substitute photograph) which shows an example of the photograph which observed the surface state after the polishing process of the 20th silicon wafer which carried out the polishing process with the polishing tool with the microscope.

【図3】実施例1の研磨具で研磨加工を行なった結果を
説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the result of polishing by the polishing tool of Example 1.

【図4】比較例2で、5枚のガラスディスクを研磨加工
した後の研磨フィルムの表面状態を顕微鏡で観察した写
真の一例を示す図(図面代用写真)である。
FIG. 4 is a diagram (photograph as a substitute for a drawing) showing an example of a photograph obtained by observing a surface state of a polishing film after polishing five glass disks with a microscope in Comparative Example 2.

【図5】実施例1と比較例1との違いを説明するための
図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the difference between Example 1 and Comparative Example 1.

【図6】実施例2と比較例2との違いを説明するための
図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the difference between Example 2 and Comparative Example 2.

【図7】図7(A)は、一次粒子の平均粒径が2μmの
場合に研磨加工を行なった後のシリコンウエハの表面状
態を顕微鏡で観察した写真の一例を示す図(図面代用写
真)であり、図7(B)は、二次粒子の平均粒径が0.
5μmの場合に研磨加工を行なった後のシリコンウエハ
の表面状態を顕微鏡で観察した写真の一例を示す図(図
面代用写真)であり、図7(C)は、二次粒子の平均粒
径が40μmの場合に研磨加工を行なった後のシリコン
ウエハの表面状態を顕微鏡で観察した写真の一例を示す
図(図面代用写真)である。
FIG. 7A is a diagram showing an example of a photograph obtained by observing a surface state of a silicon wafer after polishing with a microscope when the average particle diameter of primary particles is 2 μm (drawing substitute photograph). 7B, the average particle diameter of the secondary particles is 0.
FIG. 7C is a diagram (photograph as a substitute for a drawing) showing an example of a photograph of a surface state of a silicon wafer after being subjected to polishing in the case of 5 μm (drawing substitute photograph), and FIG. It is a figure (drawing substitute photograph) which shows an example of the photograph which observed the surface state of the silicon wafer after grind processing in the case of 40 micrometers with a microscope.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…研磨具、11…一次粒子、12…二次粒子、14
…添加物、16…基材、18…独立空孔。
10 ... Abrasive tool, 11 ... Primary particles, 12 ... Secondary particles, 14
… Additives, 16… Base materials, 18… Independent pores.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 泰弘 東京都世田谷区宮坂3−47−12 Fターム(参考) 3C063 AA03 AB07 BB01 BB08 BB25 BD01 BD02 BG01 BG22 FF23   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasuhiro Tani             3-47-12 Miyasaka, Setagaya-ku, Tokyo F-term (reference) 3C063 AA03 AB07 BB01 BB08 BB25                       BD01 BD02 BG01 BG22 FF23

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨材が基材に固定されている研磨具に
おいて、 前記基材は軟質部材であり、該基材中に前記研磨材とし
て微細な一次粒子を凝集して形成された二次粒子が分散
して含有されていることを特徴とする研磨具。
1. A polishing tool in which an abrasive is fixed to a base material, wherein the base material is a soft member, and a secondary material formed by aggregating fine primary particles as the abrasive material in the base material. A polishing tool containing particles dispersed therein.
【請求項2】 前記一次粒子の平均粒径が1μm以下で
あることを特徴とする請求項1に記載の研磨具。
2. The polishing tool according to claim 1, wherein the average particle diameter of the primary particles is 1 μm or less.
【請求項3】 前記二次粒子の平均粒径が1〜30μm
の範囲内にあることを特徴とする請求項1又は2に記載
の研磨具。
3. The average particle diameter of the secondary particles is 1 to 30 μm.
The polishing tool according to claim 1 or 2, wherein the polishing tool is in the range.
【請求項4】 前記二次粒子の含有率は、全体の5〜6
0体積%の範囲内にあることを特徴とする請求項1〜3
のいずれか一項に記載の研磨具。
4. The content of the secondary particles is 5 to 6 of the whole.
4. It is within the range of 0% by volume.
The polishing tool according to any one of 1.
【請求項5】 前記二次粒子は、その内部に結合材を含
まないことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に
記載の研磨具。
5. The polishing tool according to claim 1, wherein the secondary particles do not contain a binder inside.
【請求項6】 前記基材中に、更に有機物及び無機物の
少なくとも一方が添加物として含有されていることを特
徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の研磨具。
6. The polishing tool according to claim 1, wherein the base material further contains at least one of an organic substance and an inorganic substance as an additive.
【請求項7】 前記添加物は、粉末及び繊維の少なくと
も一方を含むことを特徴とする請求項6に記載の研磨
具。
7. The polishing tool according to claim 6, wherein the additive contains at least one of powder and fiber.
【請求項8】 前記添加物は粉末を含み、該粉末の平均
粒径が0.3〜3μmの範囲内にあることを特徴とする
請求項7に記載の研磨具。
8. The polishing tool according to claim 7, wherein the additive contains powder, and the average particle diameter of the powder is in the range of 0.3 to 3 μm.
【請求項9】 前記添加物は繊維を含み、該繊維の平均
短径が0.1〜1μm、平均長径が0.3〜5μmの範
囲内にそれぞれあることを特徴とする請求項7に記載の
研磨具。
9. The additive according to claim 7, wherein the additive includes fibers, and the average minor axis of the fibers is within a range of 0.1 to 1 μm and the average major axis is within a range of 0.3 to 5 μm. Polishing tool.
【請求項10】 前記添加物の含有率が、全体の5〜3
0体積%の範囲内にあることを特徴とする請求項6〜9
のいずれか一項に記載の研磨具。
10. The content of the additive is 5 to 3 of the whole.
It is in the range of 0% by volume.
The polishing tool according to any one of 1.
【請求項11】 前記基材中に、更に独立した空孔が含
有されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれ
か一項に記載の研磨具。
11. The polishing tool according to claim 1, wherein the base material further contains independent pores.
【請求項12】 前記基材はシート状であることを特徴
とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の研磨具。
12. The polishing tool according to claim 1, wherein the base material has a sheet shape.
【請求項13】 研磨材がシート状の基材に固定されて
いる研磨具の製造方法であって、 微細な一次粒子を凝集して形成された二次粒子からなる
前記研磨材と基材とを混練し、混練物とする混練工程
と;前記混練物を所定の形状に成形する成形工程と;を
含む研磨具の製造方法。
13. A method of manufacturing a polishing tool in which an abrasive is fixed to a sheet-shaped substrate, the abrasive and the substrate comprising secondary particles formed by aggregating fine primary particles. And a forming step of forming the kneaded material into a predetermined shape, and a kneading step of kneading the kneaded material into a kneaded material.
【請求項14】 研磨材が基材に固定されている研磨具
の製造方法であって、 微細な一次粒子を凝集して形成された二次粒子からなる
前記研磨材と結合材とを混練し、混練物とする混練工程
と;前記混練物を基材中に含浸させる含浸工程と;前記
混練物が含浸された基材を成形する成形工程と;を含む
研磨具の製造方法。
14. A method of manufacturing a polishing tool in which an abrasive is fixed to a base material, wherein the abrasive composed of secondary particles formed by aggregating fine primary particles and a binder are kneaded. A method of manufacturing a polishing tool, comprising: a kneading step of forming a kneaded material; an impregnation step of impregnating the kneaded material into a base material; and a molding step of molding a base material impregnated with the kneaded material.
【請求項15】 前記混練工程では、有機物及び無機物
の少なくとも一方が、更に混練されることを特徴とする
請求項13又は14に記載の研磨具の製造方法。
15. The method of manufacturing a polishing tool according to claim 13, wherein in the kneading step, at least one of an organic substance and an inorganic substance is further kneaded.
【請求項16】 前記混練工程では、発泡剤が、更に混
練されることを特徴とする請求項13〜15に記載の研
磨具の製造方法。
16. The method for manufacturing a polishing tool according to claim 13, wherein the foaming agent is further kneaded in the kneading step.
【請求項17】 前記混練工程に先立って、微細な一次
粒子を凝集して二次粒子を形成する造粒工程を更に含む
ことを特徴とする請求項13〜16のいずれか一項に記
載の研磨具の製造方法。
17. The method according to claim 13, further comprising a granulation step of aggregating fine primary particles to form secondary particles prior to the kneading step. Polishing tool manufacturing method.
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