JP2015086238A - 研磨剤、研磨用品、研磨剤エアゾール、研磨部材及び研磨剤の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】研磨剤は、Hv600以上(好ましくはHv1000以上)のビッカース硬さを有する粒子51にDLC膜52が被覆された微粒子53を有する。研磨用品は前記研磨剤と、前記研磨剤を収容する容器とを具備する。研磨剤エアゾールは前記研磨剤と、前記研磨剤を液状化する希釈剤と、噴射剤を充填した噴射容器を有する。研磨部材は、前記微粒子53を固めたバルクを有する砥石又は研磨用ディスクである。前記粒子は、Al2O3、SiO、SiO2、Si3N4、WC、SiC、ジルコン、ガラスビーズ、炭化ホウ素及びPMMAから選択された一から成り、周波数が10kHz〜1MHzの高周波出力を用いたプラズマCVD法により成膜されたDLC膜である粒径0.1〜100μmの微粒子。
【選択図】図1
Description
[1]微粒子を有する研磨剤であり、
前記微粒子は、Hv600以上(好ましくはHv1000以上)のビッカース硬さを有する粒子にDLC膜が被覆されたものであることを特徴とする研磨剤。
水、油、アルコー、及び溶剤の群から選択された一つまたは複数と、
を具備し、
前記微粒子は、粒子(樹脂粒子を含む)にDLC膜が被覆されたものであることを特徴とする研磨剤。
前記研磨剤は、水、油、アルコー、及び溶剤の群から選択された一つまたは複数を有することを特徴とする研磨剤。
前記DLC膜の水素含有量は40原子%以下(好ましくは30原子%以下)であることを特徴とする研磨剤。
前記DLC膜の水素含有量は25原子%以下であることを特徴とする研磨剤。
DLC膜の水素含有量を25原子%以下とすることで、DLC膜のビッカース硬さをHv2500程度まで高くすることができる。
前記DLC膜の膜厚は前記微粒子の粒径の1/200以上1/20以下であることを特徴とする研磨剤。
前記微粒子はサファイヤよりHv50以上硬いこと(好ましくはHv2400以上のビッカース硬さを有すること)を特徴とする研磨剤。
前記粒子は、ダイヤモンド粒子、セラミックス粒子及び樹脂粒子のいずれかであることを特徴とする研磨剤。
前記粒子は、Al2O3、SiO、SiO2、Si3N4、WC、SiC、ジルコン、ガラスビーズ、炭化ホウ素及びPMMAの群から選択された一からなることを特徴とする研磨剤。
前記DLC膜は、周波数が10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)の高周波出力を用いたプラズマCVD法によって成膜されていることを特徴とする研磨剤。
前記粒子は角を有することを特徴とする研磨剤。
前記油または前記アルコールの粘性を高めるための増粘剤を有することを特徴とする研磨剤。
前記増粘剤がヒュームドシリカであり、その配合量が研磨剤全体の1〜20重量%であることを特徴とする研磨剤。
前記微粒子の粒径は0.1μm以上100μm以下(好ましくは0.1μm以上50μm以下、より好ましくは0.1μm以上10μm以下)であることを特徴とする研磨剤。
前記油が40℃での動粘度が1cSt以上の鉱物油であることを特徴とする研磨剤。
前記研磨剤を収容する容器と、
を具備することを特徴とする研磨用品。
前記容器には前記研磨剤を液状化する希釈剤が収容されていることを特徴とする研磨用品。
微粒子を固めたバルクを有する研磨部材であり、
前記微粒子は、Hv600以上(好ましくはHv1000以上)のビッカース硬さを有する粒子にDLC膜が被覆されたものであることを特徴とする研磨部材。
前記研磨部材は、砥石または研磨用ディスクであることを特徴とする研磨部材。
前記チャンバーの内面に対向させた対向電極を前記チャンバー内に配置し、
前記チャンバーにアースを接続し、
前記チャンバー内を真空排気し、
前記断面に対して略垂直方向を回転軸として前記チャンバーを回転又は振り子動作させ、
前記チャンバー内に原料ガスを導入し、
前記対向電極に高周波電力を供給することにより、前記チャンバー内の粒子を攪拌あるいは回転させながらプラズマCVD法により、該粒子の表面にDLC膜を被覆することで微粒子を作製し、
水、油、アルコー、及び溶剤の群から選択された一つまたは複数と前記微粒子とを混合することを特徴とする研磨剤の製造方法。
前記粒子はHv600以上(好ましくはHv1000以上)のビッカース硬さを有することを特徴とする研磨剤の製造方法。
前記高周波電力の周波数は10kHz〜1MHz(好ましくは50kHz〜500kHz)であることを特徴とする研磨剤の製造方法。
図1は、本発明の一態様に係る研磨剤に用いられる微粒子を示す断面図である。図2(A)〜(D)は、種々の形状の粒子を示す図である。
複数の微粒子53と油に増粘剤を加え、油をペースト状に粘稠化させて、油性の研磨剤組成物とする。この研磨剤組成物は、複数の微粒子53と油の分離性が抑制され、長距離の搬送は勿論のこと、ある程度長期間の保存が可能となる。
上記の研磨剤を容器に収容することで研磨用品を作製することができる。なお、本明細書において「容器」とは、注射器を含む概念である。容器には研磨剤を液状化する希釈剤が収容されていてもよい。
研磨部材は、上記の微粒子53を固めたバルクを有し、微粒子53は、Hv600以上(好ましくはHv1000以上)のビッカース硬さを有する粒子51にDLC膜52が被覆されたものである。例えば砥石、研磨用ディスクなどである。
図4(A)は、本発明の一態様に係る研磨剤を製造する際に用いるプラズマCVD装置を示す断面図であり、図4(B)は、図4(A)に示す200−200線に沿った断面図である。このプラズマCVD装置は、粒子51の表面にDLC膜を被覆させるための装置である。
この研磨剤の製造方法は、上記プラズマCVD装置を用いて粒子51にDLC膜を被覆するものである。
図5に示すように、成膜前のAl2O3微粒子は白色であり、DLC膜を成膜した後のAl2O3微粒子は茶色である。
成膜装置: 図4に示すプラズマCVD装置
Al2O3微粒子の粒径: 50μm
DLC膜の膜厚: 400nm
Arガス: 20cc/分
トルエン: 7cc/分
成膜時の圧力: 8Pa
RF出力: 20W
図6及び図7によれば、Al2O3微粒子の表面にはDLC膜が成膜されていることが確認できる。
図8及び図9によれば、Al2O3微粒子の表面に炭素が均一性よく分布していることが分かり、DLC膜が均一性よく成膜されていることが確認できる。
2…定量バルブ
2a…定量室
3…アクチュエーター
4…ディップチューブ
5…ノズル口
6…液相
8…気相
9…撹拌ボール
11…重力方向
13…チャンバー
20a…原料ガス発生源
21…ガスシャワー電極
21a,21b…チャンバー蓋
22…マスフローコントローラ(MFC)
23…電源
26a,26b…真空バルブ
27a…アース遮蔽部材
29…第1容器部材
29a…第2容器部材
29b…第1のリング状部材
29c…第2のリング状部材
29d…延出部
51…粒子
52…DLC膜
53…微粒子
129a…第2容器部材における多角形を構成する内面
129b…第1のリング状部材の面
129c…第2のリング状部材の面
Claims (23)
- 微粒子を有する研磨剤であり、
前記微粒子は、Hv600以上のビッカース硬さを有する粒子にDLC膜が被覆されたものであることを特徴とする研磨剤。 - 微粒子と、
水、油、アルコー、及び溶剤の群から選択された一つまたは複数と、
を具備し、
前記微粒子は、粒子にDLC膜が被覆されたものであることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1において、
前記研磨剤は、水、油、アルコー、及び溶剤の群から選択された一つまたは複数を有することを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記DLC膜の水素含有量は40原子%以下であることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至3のいずれか一項において、
前記DLC膜の水素含有量は25原子%以下であることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至5のいずれか一項において、
前記DLC膜の膜厚は前記微粒子の粒径の1/200以上1/20以下であることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至6のいずれか一項において、
前記微粒子はサファイヤよりHv50以上硬いことを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至7のいずれか一項において、
前記粒子は、ダイヤモンド粒子、セラミックス粒子及び樹脂粒子のいずれかであることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至7のいずれか一項において、
前記粒子は、Al2O3、SiO、SiO2、Si3N4、WC、SiC、ジルコン、ガラスビーズ、炭化ホウ素及びPMMAの群から選択された一からなることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至9のいずれか一項において、
前記DLC膜は、周波数が10kHz〜1MHzの高周波出力を用いたプラズマCVD法によって成膜されていることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至10のいずれか一項において、
前記粒子は角を有することを特徴とする研磨剤。 - 請求項2または3のいずれか一項において、
前記油または前記アルコールの粘性を高めるための増粘剤を有することを特徴とする研磨剤。 - 請求項12において、
前記増粘剤がヒュームドシリカであり、その配合量が研磨剤全体の1〜20重量%であることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至13のいずれか一項において、
前記微粒子の粒径は0.1μm以上100μm以下であることを特徴とする研磨剤。 - 請求項2、3、12及び13のいずれか一項において、
前記油が40℃での動粘度が1cSt以上の鉱物油であることを特徴とする研磨剤。 - 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の研磨剤と、
前記研磨剤を収容する容器と、
を具備することを特徴とする研磨用品。 - 請求項16において、
前記容器には前記研磨剤を液状化する希釈剤が収容されていることを特徴とする研磨用品。 - 請求項1乃至15のいずれか一項に記載の研磨剤と、前記研磨剤を液状化する希釈剤と、噴射剤を充填した噴射容器を有することを特徴とする研磨剤エアゾール。
- 微粒子を固めたバルクを有する研磨部材であり、
前記微粒子は、Hv600以上のビッカース硬さを有する粒子にDLC膜が被覆されたものであることを特徴とする研磨部材。 - 請求項19において、
前記研磨部材は、砥石または研磨用ディスクであることを特徴とする研磨部材。 - 重力方向に対して略平行な断面の内部形状が円形または多角形であるチャンバー内に粒子を収容し、
前記チャンバーの内面に対向させた対向電極を前記チャンバー内に配置し、
前記チャンバーにアースを接続し、
前記チャンバー内を真空排気し、
前記断面に対して略垂直方向を回転軸として前記チャンバーを回転又は振り子動作させ、
前記チャンバー内に原料ガスを導入し、
前記対向電極に高周波電力を供給することにより、前記チャンバー内の粒子を攪拌あるいは回転させながらプラズマCVD法により、該粒子の表面にDLC膜を被覆することで微粒子を作製し、
水、油、アルコー、及び溶剤の群から選択された一つまたは複数と前記微粒子とを混合することを特徴とする研磨剤の製造方法。 - 請求項21において、
前記粒子はHv600以上のビッカース硬さを有することを特徴とする研磨剤の製造方法。 - 請求項21または22において、
前記高周波電力の周波数は10kHz〜1MHzであることを特徴とする研磨剤の製造方法。
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