JP2003266397A - 薄膜材料の精密切り出し加工方法 - Google Patents
薄膜材料の精密切り出し加工方法Info
- Publication number
- JP2003266397A JP2003266397A JP2002064131A JP2002064131A JP2003266397A JP 2003266397 A JP2003266397 A JP 2003266397A JP 2002064131 A JP2002064131 A JP 2002064131A JP 2002064131 A JP2002064131 A JP 2002064131A JP 2003266397 A JP2003266397 A JP 2003266397A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film material
- polishing
- cutting
- groove
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Micromachines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ナノオーダの仕上げ面粗さで且つ損傷が少な
く圧電薄膜材料を所定形状に効率よく切り出すことがで
きる薄膜材料の精密切り出し方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 板状の薄膜材料の表面を研磨する第１工
程と、この研磨面の切断すべき位置に微細溝加工を施す
第２工程と、前記薄膜材料を上下反転させて裏面を研磨
する際、上記加工した微細溝に到達するまで研磨するこ
とにより薄膜材料の切り出しを行う第３工程とを有する
ことを特徴とする。
く圧電薄膜材料を所定形状に効率よく切り出すことがで
きる薄膜材料の精密切り出し方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 板状の薄膜材料の表面を研磨する第１工
程と、この研磨面の切断すべき位置に微細溝加工を施す
第２工程と、前記薄膜材料を上下反転させて裏面を研磨
する際、上記加工した微細溝に到達するまで研磨するこ
とにより薄膜材料の切り出しを行う第３工程とを有する
ことを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、圧電素子等に使
用する薄膜材料の精密切り出し加工方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、マイクロマシンの開発におけるピ
エゾアクチュエータの役割は大きく、圧電薄膜材料等の
微細溝加工に対するニーズは年々高まっている。また、
最近ではピエゾアクチュエータを複雑な形状に加工する
ことにより、種々の固有機能を付加する技術が要求され
るようになってきた。例えば、図２に示されているよう
な形状のマイクロピエゾアクチュエータ１０１の製造技
術としては、ナノオーダの仕上げ面粗さで損傷の少ない
例えば水晶１０３から成る圧電薄膜素子を所定形状に加
工して切り出すことが求められている。 【０００３】従来の薄膜材料の切り出し加工方法は、水
晶１０３から成る薄板・薄膜材料の多くは、薄板状の水
晶１０３に所望の微細溝加工を施した後、ダイヤモンド
ブレードを用いて切り出すか或いはエッチング等により
不要部分を溶かしている。或いは、金型により水晶１０
３を予め所定形状に形成してから表面を仕上げるように
していた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記ダイヤモンドブレ
ードによる加工では、最終的に圧電薄膜素子として形成
されるピエゾアクチュエータを切り出す段階で薄膜のエ
ッジを損傷する危険性があり、エッチングによる方法で
はエッチング時間が長いことや化学溶液の慎重な取扱い
等の不便さがある。更に、金型による加工は、金型が高
コストであると共に作業効率が悪いという不都合点があ
った。 【０００５】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ナノオーダの仕上げ面粗さで
且つ損傷が少なく圧電薄膜材料を所定形状に効率よく切
り出すことができる薄膜材料の精密切り出し方法を提供
することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１による本発明の薄膜材料の精密切り出し方法
は、板状の薄膜材料の表面を研磨する第１工程と、この
研磨面の切り出すべき位置に微細溝加工を施す第２工程
と、前記薄膜材料を上下反転させて薄膜材料の裏面を研
磨する際、上記加工した微細溝に到達するまで研磨する
ことにより薄膜材料の切り出しを行う第３工程とを有す
ることを特徴とするものである。 【０００７】従って、最初の研磨工程は通常の研磨作業
で、薄膜材料の表面をナノオーダの仕上げ面粗さで容易
に仕上げることができ、且つ微細溝加工した後、薄膜材
料の裏面を上記微細溝に達するまで研磨するようにして
いるため、完成後の圧電薄膜素子の端部に損傷がなく、
所定形状の薄膜材料の切り出しが容易に且つ効率よく行
える。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 【０００９】図１（Ａ）は、薄膜材料である被加工材の
表面を研磨する第１工程を示し、同図（Ｂ）は、表面が
研磨された薄膜材料に溝加工を施す第２工程を示すと共
に、同図（Ｃ）は、微細溝加工が施された被加工材を反
転させて研磨する第３工程を夫々示す。 【００１０】図１（Ａ）の第１工程は、薄膜材料として
例えば水晶のような薄膜の被加工材１の表面研磨を例示
している。第１工程では、被加工材１をポリッシングパ
ッド５上に載置して矢印方向に回転させ、例えばＣＭＰ
（ケモメカニカルポリッシング）により表面３をナノオ
ーダの仕上げ面粗さに研磨する。この第１工程は被加工
材１の厚みを薄く研磨するものではなく、単に表面を滑
らかに仕上げる工程である。 【００１１】図１（Ａ）の第１工程の研磨が終了する
と、被加工材１は同図（Ｂ）の第２工程の溝加工に移さ
れる。第２工程では、例えばウォータージェットにより
被加工材１の表面に所定形状の溝加工が施される。即
ち、テーパ状の開口３３を有するマスクツール７を用
い、これを被加工材１の上に載せ、開口３３の上方に配
置したジェットノズル１５の先端部から、水等の流体と
供給管２７から送られるアプレッシブ粒子２５（研磨
剤）を混合して噴射する。この噴射により、被加工材１
の表面に所定形状及び深さを持つ加工溝３５が形成され
る。 【００１２】尚、被加工材１の溝加工方法として、上記
ウォータージェットによる他に、例えばダイヤモンドバ
イトを用いる切削加工方法もある。このダイヤモンドバ
イトによる溝加工では、例えば厚さ１μｍ以下の薄膜を
切り出す場合、溝加工も１μｍ以下で良い。この切削に
よる溝加工は形状転写性が優れるとともに、超精密なＮ
Ｃ制御により任意の溝パターンが創成できる。 【００１３】被加工材１の種類、大きさ、加工溝３５の
形状等の条件に応じてこれらの加工方法を適宜使い分け
ることができる。 【００１４】また、被加工材１への溝加工は、所望の溝
が形成できるものであれば上記ウォータージェット加工
やダイヤモンドバイト加工に限られるものではない。 【００１５】次に、図１（Ｃ）に示す第３工程は、溝加
工された被加工材１の裏面を研磨及び切り出すもので、
被加工材１を反転させ、溝加工が施された裏面３７に、
上方からポリッシング部材３９を先端部に貼り付けた円
筒状の回転研磨体４１を押し付け、被加工材１を前記第
２工程で加工した溝の底に到達するまで研磨する。研磨
された被加工材１は、ウォータージェットやダイヤモン
ドブレードにより所定形状に溝加工された部分が切り抜
きされ、所望の圧電薄膜素子４３が完成する。 【００１６】上記第３工程では、被加工材１の裏面３７
の所定部分のみを局所的に研磨すればよいため、それ以
外の部分で容易に保持・固定できる。このため、所望の
ピエゾアクチュエータを高能率且つ容易に切り抜くこと
ができる。 【００１７】 【発明の効果】以上のように本発明の実施の形態の説明
から明らかなように、請求項１の発明によれば、第１工
程は、単なる薄膜材料の表面研磨のため、表面をナノオ
ーダの仕上げ面粗さで容易に仕上げることができる。 【００１８】また、薄膜材料の裏面を所定形状の微細溝
に到達するまで高速に研磨することにより、損傷のない
薄膜素子を容易且つ高能率で所定形状に切り出すことが
できる。
用する薄膜材料の精密切り出し加工方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、マイクロマシンの開発におけるピ
エゾアクチュエータの役割は大きく、圧電薄膜材料等の
微細溝加工に対するニーズは年々高まっている。また、
最近ではピエゾアクチュエータを複雑な形状に加工する
ことにより、種々の固有機能を付加する技術が要求され
るようになってきた。例えば、図２に示されているよう
な形状のマイクロピエゾアクチュエータ１０１の製造技
術としては、ナノオーダの仕上げ面粗さで損傷の少ない
例えば水晶１０３から成る圧電薄膜素子を所定形状に加
工して切り出すことが求められている。 【０００３】従来の薄膜材料の切り出し加工方法は、水
晶１０３から成る薄板・薄膜材料の多くは、薄板状の水
晶１０３に所望の微細溝加工を施した後、ダイヤモンド
ブレードを用いて切り出すか或いはエッチング等により
不要部分を溶かしている。或いは、金型により水晶１０
３を予め所定形状に形成してから表面を仕上げるように
していた。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記ダイヤモンドブレ
ードによる加工では、最終的に圧電薄膜素子として形成
されるピエゾアクチュエータを切り出す段階で薄膜のエ
ッジを損傷する危険性があり、エッチングによる方法で
はエッチング時間が長いことや化学溶液の慎重な取扱い
等の不便さがある。更に、金型による加工は、金型が高
コストであると共に作業効率が悪いという不都合点があ
った。 【０００５】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ナノオーダの仕上げ面粗さで
且つ損傷が少なく圧電薄膜材料を所定形状に効率よく切
り出すことができる薄膜材料の精密切り出し方法を提供
することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１による本発明の薄膜材料の精密切り出し方法
は、板状の薄膜材料の表面を研磨する第１工程と、この
研磨面の切り出すべき位置に微細溝加工を施す第２工程
と、前記薄膜材料を上下反転させて薄膜材料の裏面を研
磨する際、上記加工した微細溝に到達するまで研磨する
ことにより薄膜材料の切り出しを行う第３工程とを有す
ることを特徴とするものである。 【０００７】従って、最初の研磨工程は通常の研磨作業
で、薄膜材料の表面をナノオーダの仕上げ面粗さで容易
に仕上げることができ、且つ微細溝加工した後、薄膜材
料の裏面を上記微細溝に達するまで研磨するようにして
いるため、完成後の圧電薄膜素子の端部に損傷がなく、
所定形状の薄膜材料の切り出しが容易に且つ効率よく行
える。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 【０００９】図１（Ａ）は、薄膜材料である被加工材の
表面を研磨する第１工程を示し、同図（Ｂ）は、表面が
研磨された薄膜材料に溝加工を施す第２工程を示すと共
に、同図（Ｃ）は、微細溝加工が施された被加工材を反
転させて研磨する第３工程を夫々示す。 【００１０】図１（Ａ）の第１工程は、薄膜材料として
例えば水晶のような薄膜の被加工材１の表面研磨を例示
している。第１工程では、被加工材１をポリッシングパ
ッド５上に載置して矢印方向に回転させ、例えばＣＭＰ
（ケモメカニカルポリッシング）により表面３をナノオ
ーダの仕上げ面粗さに研磨する。この第１工程は被加工
材１の厚みを薄く研磨するものではなく、単に表面を滑
らかに仕上げる工程である。 【００１１】図１（Ａ）の第１工程の研磨が終了する
と、被加工材１は同図（Ｂ）の第２工程の溝加工に移さ
れる。第２工程では、例えばウォータージェットにより
被加工材１の表面に所定形状の溝加工が施される。即
ち、テーパ状の開口３３を有するマスクツール７を用
い、これを被加工材１の上に載せ、開口３３の上方に配
置したジェットノズル１５の先端部から、水等の流体と
供給管２７から送られるアプレッシブ粒子２５（研磨
剤）を混合して噴射する。この噴射により、被加工材１
の表面に所定形状及び深さを持つ加工溝３５が形成され
る。 【００１２】尚、被加工材１の溝加工方法として、上記
ウォータージェットによる他に、例えばダイヤモンドバ
イトを用いる切削加工方法もある。このダイヤモンドバ
イトによる溝加工では、例えば厚さ１μｍ以下の薄膜を
切り出す場合、溝加工も１μｍ以下で良い。この切削に
よる溝加工は形状転写性が優れるとともに、超精密なＮ
Ｃ制御により任意の溝パターンが創成できる。 【００１３】被加工材１の種類、大きさ、加工溝３５の
形状等の条件に応じてこれらの加工方法を適宜使い分け
ることができる。 【００１４】また、被加工材１への溝加工は、所望の溝
が形成できるものであれば上記ウォータージェット加工
やダイヤモンドバイト加工に限られるものではない。 【００１５】次に、図１（Ｃ）に示す第３工程は、溝加
工された被加工材１の裏面を研磨及び切り出すもので、
被加工材１を反転させ、溝加工が施された裏面３７に、
上方からポリッシング部材３９を先端部に貼り付けた円
筒状の回転研磨体４１を押し付け、被加工材１を前記第
２工程で加工した溝の底に到達するまで研磨する。研磨
された被加工材１は、ウォータージェットやダイヤモン
ドブレードにより所定形状に溝加工された部分が切り抜
きされ、所望の圧電薄膜素子４３が完成する。 【００１６】上記第３工程では、被加工材１の裏面３７
の所定部分のみを局所的に研磨すればよいため、それ以
外の部分で容易に保持・固定できる。このため、所望の
ピエゾアクチュエータを高能率且つ容易に切り抜くこと
ができる。 【００１７】 【発明の効果】以上のように本発明の実施の形態の説明
から明らかなように、請求項１の発明によれば、第１工
程は、単なる薄膜材料の表面研磨のため、表面をナノオ
ーダの仕上げ面粗さで容易に仕上げることができる。 【００１８】また、薄膜材料の裏面を所定形状の微細溝
に到達するまで高速に研磨することにより、損傷のない
薄膜素子を容易且つ高能率で所定形状に切り出すことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による実施の形態の薄膜材料（被加工
材）の精密切り出し加工工程を示すもので、（Ａ）は薄
膜材料の表面を研磨する第１工程の説明図、（Ｂ）は薄
膜材料の表面の研磨面に微細溝加工を行う第２工程の一
例を示す説明図、（Ｃ）は薄膜材料の裏面を研磨して切
り出しを行う第３工程の説明図である。 【図２】圧電素子を薄膜材料から切り出すための輪郭形
状の一例を示す斜視図である。 【符号の説明】 １ 被加工材（薄膜材料） ３ 表面 ５ ポリッシングパッド ７ マスクツール １５ ジェットノズル ２５ アブレッシブ粒子 ２７ 供給管 ３３ 開口 ３５ 加工溝（微細溝） ３７ 裏面 ３９ ポリッシング部材 ４１ 回転研磨体 ４３ 圧電素子（製品）
材）の精密切り出し加工工程を示すもので、（Ａ）は薄
膜材料の表面を研磨する第１工程の説明図、（Ｂ）は薄
膜材料の表面の研磨面に微細溝加工を行う第２工程の一
例を示す説明図、（Ｃ）は薄膜材料の裏面を研磨して切
り出しを行う第３工程の説明図である。 【図２】圧電素子を薄膜材料から切り出すための輪郭形
状の一例を示す斜視図である。 【符号の説明】 １ 被加工材（薄膜材料） ３ 表面 ５ ポリッシングパッド ７ マスクツール １５ ジェットノズル ２５ アブレッシブ粒子 ２７ 供給管 ３３ 開口 ３５ 加工溝（微細溝） ３７ 裏面 ３９ ポリッシング部材 ４１ 回転研磨体 ４３ 圧電素子（製品）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 板状の薄膜材料の表面を研磨する第１工
程と、この研磨面の切断すべき位置に微細溝加工を施す
第２工程と、前記薄膜材料を上下反転させて裏面を研磨
する際、上記加工した微細溝に到達するまで研磨するこ
とにより薄膜材料の切り出しを行う第３工程とを有する
ことを特徴とする薄膜材料の精密切り出し加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064131A JP2003266397A (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | 薄膜材料の精密切り出し加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002064131A JP2003266397A (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | 薄膜材料の精密切り出し加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003266397A true JP2003266397A (ja) | 2003-09-24 |
Family
ID=29197065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002064131A Pending JP2003266397A (ja) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | 薄膜材料の精密切り出し加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003266397A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008516787A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | フジフィルム ディマティックス，インコーポレイテッド | 圧電ブロックを有するマイクロ電子機械デバイスおよびこれを作製する方法 |
| JP2008516784A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | フジフィルム ディマティックス，インコーポレイテッド | 圧電ブロックを有するマイクロ電子機械デバイスおよびこれを作製する方法 |
| CN101850946A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-10-06 | 赵宏伟 | 纳米级精度的表面熨压处理与微纳结构阵列加工平台 |
| GB2556102A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-23 | Wilkinson Alan | Improved method of abrading or slicing off a high point of a surface |
-
2002
- 2002-03-08 JP JP2002064131A patent/JP2003266397A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008516787A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | フジフィルム ディマティックス，インコーポレイテッド | 圧電ブロックを有するマイクロ電子機械デバイスおよびこれを作製する方法 |
| JP2008516784A (ja) * | 2004-10-15 | 2008-05-22 | フジフィルム ディマティックス，インコーポレイテッド | 圧電ブロックを有するマイクロ電子機械デバイスおよびこれを作製する方法 |
| CN101850946A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-10-06 | 赵宏伟 | 纳米级精度的表面熨压处理与微纳结构阵列加工平台 |
| GB2556102A (en) * | 2016-11-21 | 2018-05-23 | Wilkinson Alan | Improved method of abrading or slicing off a high point of a surface |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Suzuki et al. | Precision cutting of aspherical ceramic molds with micro PCD milling tool | |
| KR102047549B1 (ko) | 반도체용 합성 석영 유리 기판의 제조 방법 | |
| JP5825511B2 (ja) | 半導体基板の切断方法 | |
| JP2012109357A (ja) | 半導体基板の切断方法及び半導体基板の切断装置 | |
| CN105372933A (zh) | 压印光刻法的矩形基材和制备方法 | |
| JP2007307680A (ja) | 切削加工方法、光学素子及び金型 | |
| JP2003266397A (ja) | 薄膜材料の精密切り出し加工方法 | |
| JP2019012849A (ja) | ウェハ加工方法及びウェハ加工システム | |
| WO2017213026A1 (ja) | 微細加工方法および金型の製造方法および微細加工装置 | |
| JP2016167618A (ja) | ウェハ割断方法及びウェハ割断装置 | |
| JP2019012848A (ja) | ウェハ加工方法及びウェハ加工システム | |
| JP2017217720A5 (ja) | ||
| JP6593663B2 (ja) | ウェハ加工方法及びウェハ加工システム | |
| JP2017038092A (ja) | ウェハ加工装置及びウェハ加工方法 | |
| JP6081008B2 (ja) | ウェハ加工装置及びウェハ加工方法 | |
| JP2013004583A (ja) | 半導体基板の切断方法及び半導体基板の切断装置 | |
| JP2005111839A (ja) | 表面創成方法、光学素子および型 | |
| JP2019012850A (ja) | ウェハ加工方法及びウェハ加工システム | |
| JP2019169719A (ja) | レーザ加工システム | |
| JPH11285971A (ja) | 砥石の非接触ドレッシング・ツルーイング法およびその装置 | |
| JP2019068077A (ja) | レーザ加工装置及びレーザ加工方法 | |
| JP2019096911A (ja) | レーザ加工システム | |
| JP6979607B2 (ja) | 研削装置及び研削方法 | |
| JP6979608B2 (ja) | 研削装置及び研削方法 | |
| JP2019071476A (ja) | レーザ光学部 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050302 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080617 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080805 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081007 |