JP2003176155A - 不均質な材料の加工方法、特にはみがく方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 少なくとも２成分からなり、それぞれがみが
くべき表面に存在する材料の表面のみがき方法であっ
て、この材料の表面を予め規定された加工温度で、少な
くとも一つのみがき車と一つのサスペンションでみがく
に際し、表面の粗度が材料の使用温度で最小化されるよ
うにみがく方法を提供する。 【解決手段】 予め規定された温度を、少なくとも二つ
の異なった成分の浸食性が少なくともの二つの異なった
成分の異なった熱膨張特性で補償されるような温度とし
てみがく。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも二つの
要素又は成分からなる材料の表面を加工する方法、特に
はみがく方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二成分からなる材料の典型例は、ガラス
セラミック材料のゼロデュール（登録商標）であり、こ
れは負の熱膨張係数の結晶相と、正の熱膨張係数のガラ
ス相からなっている。両相は異なった浸食特性を有して
いる。公知の加工方法においては、以下に述べるような
作用が表面の加工の際、及び／又は加工後に起きる。第
１に、みがきの際、最小のみがき粗さに達するまで表面
は一定の加工温度に維持される。このみがき粗さという
ものは両成分の異なった浸食特性に大きく関係してい
る。材料の使用温度は通常加工温度とは異なっているの
で表面粗さは両成分の異なる熱膨張係数のためにみがき
粗さに比例して増加し、そのため材料の表面の品質はも
はや所望の値とはならない。

【０００３】例えば、ウェハーを製作するための材料
は、２オングストロームより小さな表面粗さを持たねば
ならない。現在のところ、これは可能ではない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、少なくとも二つの成分からなる材料の表面の加工方
法、特にはみがき方法においてその適用又は使用温度に
おける表面の質を改善することにある。本発明の他の目
的は、ガラスセラミック材料の表面粗さを２オングスト
ロームにより小さくできる加工方法、特にはみがき方
法、を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも２成分からなり、それぞれの成分がみがくべき表面
に存在する材料の表面のみがき方法は、この材料の表面
を予め規定された温度で、少なくとも一つのみがき車と
一つのサスペンションでみがくに際し、この予め規定さ
れた温度を、少なくとも二つの異なった成分の浸食が、
少なくとも二つの異なった成分の異なった熱膨張率特性
で補償され、それによって表面の粗度が材料の使用温度
において最小化されるように、選択される。

【０００６】この方法においては、加工温度は使用温度
より上又はより下に調整され、それによって高い方の浸
食性を持つところの相対的に凹んだ領域はその熱膨張係
数に基づいて隆起し、同時により低い浸食性を持つ他の
成分からなる相対的に高くなった領域は、縮むか又はわ
ずかに隆起する。このような行動は、製作プロセス後の
使用温度の認識と、各成分の各浸食特性に基づいてい
る。使用温度における材料の改良された平坦性又は平面
性が、材料の特性、即ち浸食特性及び熱膨張特性を考慮
した後時的使用温度の認識を用いた方法によって達成さ
れる。他の材料において、二つの異なった成分が同じ浸
食特性を持つが、異なった熱膨張係数を持つことがあり
える。予め規定されたプロセス温度と公知の使用温度を
持つ本発明の方法は、プロセス温度又は加工温度が使用
温度となるように選定された時、発明の目的が達成され
る。加工の際、各成分の浸食特性が同一である時、最適
表面粗さがもたらされる。これが、使用温度が加工温度
と異なると、異なった熱膨張係数及びそれと関係する異
なった熱膨張率の故に、表面粗さの破壊へと導く。特別
の実施態様においては、みがき円板又は車の温度並びに
サスペンションの温度が測定される。この手法を用い
て、好ましい実施態様においてサスペンション及び／又
はみがき車によって調整されることのできる加工温度は
必要なだけ制御及び平衡又は補償される。本発明の目
的、特徴及び利点は好ましい実施態様を示す図面に基づ
いて、より詳細に説明される。図１は、加工温度におい
て表面の加工の際、加工、即ちみがかれるガラスセラミ
ックの表面３を示しているが、同時に、以前に知られた
使用温度においての加工の後の表面も示している。この
図１に示された実施態様においては、加工温度は使用温
度より低い。更にガラス相２はセラミック相１に比し
て、大きな浸食性と正の熱膨張係数を有する。セラミッ
ク相は負の熱膨張係数である。加工、即ち、みがきの
際、相対的に凹んだ領域４がガラス相に形成されるが、
それはみがきプロセスの際、セラミック材料よりガラス
の浸食性が大きいからである。同時に高い領域５がセラ
ミック相内に生じる。加工又はみがきの後、温度が最終
使用温度に上昇すると、正の熱膨張係数のガラス相２は
ある膨張間隔８で膨張し、最終的なガラス表面レベル９
に達する。一方、負の熱膨張係数を有するセラミック相
１は、ある縮み間隔６で縮むか又は引っ込み、最終的セ
ラミック表面レベル７に至る。加工又はみがきは、使用
温度で結果としての表面レベル７，９、つまり使用温度
でのセラミック相の表面レベル７及び使用温度でのガラ
ス相の表面レベル９、を生ずる。この結果の材料表面は
改良された滑らかさを持つ。本発明を加工方法、特にみ
がき方法として図示かつ説明したが、それはそれらに限
定されるべきでなく、本発明の精神を逸脱することなく
種々の修正や変更が可能である。以上は本発明の内容を
完全に開示しているから、当業者は、本発明の特徴を損
なうことなく容易に種々の応用ができ、又、従来技術に
対し本発明の本質的特徴、又は特定の観点を明確に画成
できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】加工されるべき、二種からなる材料表面の模式
的断面図である。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも二成分からなり、この少なく
   とも二成分はみがかれる表面に存在する材料をみがく方
   法であって、次のステップを含むもの： ａ）該材料の表面を予め決められた加工温度において、
   少なくとも一つのみがき車及び一つのサスペンションで
   みがくこと； ｂ）該予め決められた温度は、該表面内の該少なくとも
   二つの異なった成分の浸食が、該少なくとも二つの異な
   った成分の異なった熱膨張特性によって補償され、それ
   によって該材料の表面の粗さは該材料の使用温度におい
   て最小化されるように選定されること。
2. 【請求項２】 みがきはみがき車でなされ、又、該みが
   き車の温度を制御することを更に含む請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 予め決められた加工温度はみがき車によ
   って制御される請求項１記載の方法。
4. 【請求項４】 みがきはサスペンションによってなさ
   れ、そして、該サスペンションの温度を制御することを
   更に含んでいる請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 予め決めた加工温度はサスペンションに
   よって制御される請求項１記載の方法。
6. 【請求項６】 材料はガラスセラミックであり、該少な
   くとも二つの異なった成分は第一成分と第二成分からな
   り、第一の成分はガラスであり、第二の成分はセラミッ
   クである請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 少なくとも二つの異なった成分がみがか
   れる表面に存在するような少なくとも二つの異なった成
   分からなる材料の表面のみがき方法であって、該方法
   は、該材料の表面をある予め決められた加工温度におい
   て、少なくとも一つのみがき車と一つのサスペンション
   でみがくものであるが、該温度とは、該少なくとも二つ
   の異なった成分が異なった温度膨張係数と、及び、同一
   の浸食特性の故に同一の浸食率を有し、該加工温度は該
   材料の使用温度であるみがき方法。
8. 【請求項８】 該みがきはみがき車でなされ、又、該み
   がき車の温度を制御することを更に含む請求項７に記載
   の方法。
9. 【請求項９】 該予め決められた加工温度は該みがき車
   によって制御される請求項７記載の方法。
10. 【請求項１０】 該みがきはサスペンションでなされ、
    又、該サスペンションの温度を制御することを更に含む
    請求項７記載の方法。
11. 【請求項１１】 該予め決められた加工温度は該サスペ
    ンションによって制御される請求項７記載の方法。
12. 【請求項１２】 該材料はガラスセラミックであり、該
    少なくとも二つの異なった成分は第一成分と第二成分か
    らなり、第一成分はガラス及び第二成分はセラミックで
    ある請求項７記載の方法。