JP5082115B2 - 被研磨物保持用キャリアおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
とくに、高品質のシリコンウエハが求められている今日では、研磨によってキャリア本体から溶出する微量の金属イオンの存在さえ忌避される状況にあり、キャリア本体の材質の検討や表面処理皮膜の開発も重要な検討課題となっている。
(1)キャリア本体表面の鏡面仕上げには、多くの作業時間を要し、コストアップとなる。特に0.1μm厚さのDLC薄膜を形成する際、僅かな研磨痕が存在しても、その箇所がDLC薄膜の欠陥原因となることが多い。
(2)DLC薄膜は、炭化水素系のガスから生成する炭素と水素を主成分とするアモルファス状の固形物であるから、成膜時に大きな残留応力を内蔵しており、剥離しやすいという問題がある。とくに、板厚の薄い大きなキャリア本体の場合、大きな変形応力を受けやすいので、この本体表面に被覆したDLC薄膜が鏡面だと、よけいに剥離しやすくなる。この点、特許文献3では、DLC薄膜の残留応力を0.5MPa以下に制限することを提案しているが、そのためのプラズマCVD法の開発には多くの困難がある。
(3)DLC薄膜のみを再成させる場合、残存するDLC薄膜の除去が困難な上に、さらに鏡面仕上げをしていくために長時間を要し、作業能率の低下を招いて、製品のコストアップを招く。
(4)このように、近年、キャリアは大型化している上、薄い金属で製作されており、さらに、大小さまざまな孔を多数配設しているため、その取扱い時に大きく変形することが避けられず、DLC薄膜に割れや局部剥離が発生しやすいという問題があった。
(1)キャリア本体の表面を鏡面仕上げせず、逆に、球状のショット(粒子)を吹き付けることにより、被処理面に凹凸層の形成と共に加工影響層を形成する表面改質処理(いわゆる、「ピーニング加工処理」)を施すことにより、該処理面を微細な球形窪みによって形造られた凹凸層にすると同時に、該表面に圧縮残留応力や加工硬化のいずれか1以上を発現させた加工影響層を形成した上で、その表面にDLC薄膜を被覆形成すると、該DLC薄膜の付着力を著しく向上させることができる。
(2)キャリアは、上記ピーニング加工処理によって、本体表面に、加工影響層が生成するので、該キャリア本体の剛性を高めることができ、キャリア本体が変形するのを防ぐことができる。
(3)ピーニング加工層の上に形成したDLC薄膜は、そのピーニング加工層の影響を受けて、ミクロ的には緩やかな凹凸が形成されることから、シリコンウエハ研磨時には研磨材粒子が凹部に滞留することとなって研磨効率が向上する。
(4)アモルファス状の固形膜からなるDLC薄膜は、水素含有量を12〜30at%(原子%)に制御した場合、DLC薄膜自体に耐磨耗性とともに柔軟性を付与される。
(1)前記ショットピーニング加工層は、その表面の前記凹凸層中に、ショットよりも微細な方形研削粒子を吹き付けることによって形成される微細粗面化層が重畳して形成された層であること、
(2)前記DLC薄膜は、前記ショットピーニング加工層の粗さRzを超え20μm以下の膜厚を有すること、
(3)前記DLC薄膜は、水素含有量が13〜30原子%で残部が炭素からなる皮膜であること,
(4)前記金属製キャリア本体は、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス鋼、SK鋼、SKH鋼などの特殊鋼のうちから選ばれるいずれか一種以上の金属・合金からなること、
が好ましい解決手段である。
(1)金属製キャリア本体の表面に、球形の粒子からなるショットを吹き付けることにより、ショットピーニング加工層を形成し、その後、そのショットピーニング加工層の表面に、ショット粒よりも小さい方形研削粒子を吹き付けて微細な粗面化処理層を重畳させて形成してその表面粗さをRa値で0.15〜1.50μm、Rz値で1.55〜6.0μmの範囲に調整するとともに、高さ方向のゆがみを示す粗さ曲線のスキューネス値Rskを±1未満にし、その後さらに、粗面化処理層を含むショットピーニング加工層の表面に、DLC膜を被覆形成すること、
(2)ショットまたは研削粒子の吹付けは、0.21〜0.5MPaの圧縮空気を用いて、該ショットならびに研削粒子については金属製キャリア本体の表面に対して、60〜90°の方向から吹付けを行うこと、
(3)前記ショットピーニング加工層は、鋳物、ステンレス鋼、高速度鋼、超硬合金、ガラス、セラミックスから選ばれるいずれか一種以上の球形粒子からなるショットを吹き付けることにより得られる、キャリア本体の表面に球形窪みによって形造られた微細な凹凸層であると同時に、圧縮残留応力の付加もしくは加工硬化のいずれか少なくとも一方を発現させた加工影響層となった層であること、
(4)前記DLC薄膜は、水素含有量が13〜30原子%で残部が炭素からなるものであること、
(5)前記DLC薄癖は、プラズマCVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法のいずれか一種の方法により、キャリア本体の表面に被覆形成すること、
が好ましい実施形態である。
(1)本発明において採用するショットピーニング加工処理は、従来技術の鏡面仕上げ処理に比較して容易であり、処理時間が短縮されるため生産性が向上する。
(2)本発明において、ショットピーニング加工層上にはDLC薄膜が形成され、接着面積が広がるため、鏡面仕上げされている従来のDLC薄膜に比、薄膜の密着力が大きい。
(3)上記ショットピーニング加工層は、キャリア本体表面に対し、球形のショットを吹き付けて形成されるので、少なくともその表面は加工硬化等の加工影響層が生じることに加え、圧縮残留応力も発生するため、該キャリア本体の剛性が上昇する。その結果、キャリア本体の取扱い時に、変形するようなことがなくなり、ハンドリング等が容易になる他、疲労強度も向上する。
(4)本発明に係るキャリアは、取扱い時の変形が少ないので、その表面に形成したDLC薄膜に大きな残留応力が発生しても剥離するようなことがなくなる。その結果、DLC薄膜の形成方法として、プラズマCVD法だけでなく、イオン化蒸着法、アークイオンプレーティング法、プラズマブースター法、など多くの方法を採用することができる。
(5)本発明によれば、取扱い時の変形が少ないキャリアが得られるので、これに取付けたシリコンウエハは、変形に伴う応力を受けにくくなる。そのため、従来のように、取扱
い時にシリコンウエハがキャリアから外れるようなことがなくなる。
(6)本発明において、ショットピーニング加工層上に形成されたDLC薄膜は、キャリア本体表面の影響を受けて、微視的な凹凸を保ちつつ、シリコンウエハの研磨に必要な平坦度を有する表面となるため、シリコンウエハを研磨する際に、水スラリ研磨剤に含まれているコロイダルシリカなどの超微粒子(0.01〜0.1μm)が凹部に残留しやすくなる。しかも、このような凹部はDLC薄膜表面に均等に存在するため、シリコンウエハの研磨効率が向上するのみならず、研磨自身も均等に行われ品質も改善される。
(7)上記ショットピーニング加工処理は、新しいキャリア本体に対するDLC薄膜の形成時のみならず、DLC薄膜の除去法としても極めて有効であるから、これがそのままDLC薄膜の再成用の前処理としても使用することができ、コスト的に有利である。
(1)金属製キャリア本体表面にショットピーニング加工層を形成するための処理
本発明では、金属製キャリア本体の表面に対して、粒径が数μm〜数mmの金属や非金属の球形のショットを圧縮空気を利用して吹き付け、被加工面(キャリア本体表面)を叩きながら無数の微小な窪み(痕)を生成させる冷間加工(ショットピーニング加工)を行い、得られたそのショットピーニング加工層の上にDLC膜を形成したキャリアである。本発明では、さらに必要に応じて、そのショットピーニング加工層の表面に対して、ショットよりも小さく、粒径が数μm〜20μm程度のSiC、Al2O3などの多角形状、好ましくは鋭角な角部を有する方形研削粒子を吹き付けて、より微細な粗面化処理を行ってもよい。
上記したところからわかるように、本発明では、後で行うブラスト加工処理を行っても、先のショットピーニング加工処理時に出現した大きな球形窪みの輪郭はそのまま残存しており、両者は重なり合った凹凸層となり、2つの処理効果が重畳して作用することになる。
(a)算術平均粗さRa:0.15〜1.50μm、
(b)十点平均粗さRz:1.55〜6.00μm、
とくに、そうした研磨材粒子の滞留部は、DLC薄膜全体にわたって均等に分布しているので、シリコンウエハの研磨も単に効率の向上にとどまらず、研磨面全体が均等に研磨されることとなる。
ピーニング加工処理を施した金属製キャリア本体には、次のような特徴がある。
(a)ショットピーニング加工処理によって、キャリア本体の被加工面は、球形のショットを吹き付けて得られる球形窪みによって形造られた凹凸層となるほか、圧縮残留応力もしくは加工硬化のいずれか少なくとも一方が発現した加工影響層も顕れるため、キャリア本体の剛性が高まる。その結果、キャリアを運搬したり、取り扱う時に生じる“撓み”や“ねじれ”などの変形が抑えられるようになる。従って、キャリア本体の表面を鏡面仕上げしたものに比べると、その表面に形成したDLC薄膜に発生する割れや剥離現象による損傷率を低下させることができる。
上述したショットピーニング加工処理の効果を上げるためのキャリア本体としては、次のものが考えられる。例えば、SUS304を代表とする各種ステンレス鋼、チタンおよびチタン合金、アルミニウムおよびその合金、SK鋼、SKH鋼、SUJ鋼などの特殊鋼などが特に好適である。
ショットピーニング加工層を有するキャリア本体の表面に、DLC薄膜を被覆形成する方法およびその装置について具体的に説明する。本発明では、イオン化蒸着法、アークイオンプレーティング法、プラズマブースター法および高周波・高電圧パルス重畳型プラズマCVD法(以下、単に「プラズマCVD法」という)の何れかの方法によってDLC薄膜の形成が可能である。ただし、以下の説明は、プラズマCVD法について説明する。
(b)炭化水素ガスから変化したイオンおよびラジカルは、負の電圧が印加されたキャリア本体42の表面に衝撃的に衝突し、
(c)衝突時のエネルギーによって、結合エネルギーの小さいC−H間が切断され、その後、活性化されたCとHが重合反応を繰り返して高分子化し、炭素と水素を主成分とするアモルファス状の炭素水素固形物を気相析出し、
(d)そして、上記(c)の反応が起こると、キャリア本体42表面には、アモルファス状炭素水素固形物の堆積層からなるDLC薄膜が形成されることになる。
(a)イオン注入を重点的に行う場合:10〜40kV
(b)イオン注入と皮膜形成の両方を行う場合:5〜20kV
(c)皮膜形成のみを行う場合:数百V〜数kV
(d)スパッタリングなどを重点的に行う場合:数百V〜数kV
パルス幅:1μsec〜10msec
パルス数:1〜複数回のパルスを繰り返すことも可能である。
CH4、CH2CH2、C2H2、CH3CH2CH3、CH3CH2CH2CH3
(ロ)常温で液相状態のもの
C6H5CH3、C6H5CH2CH、C6H4(CH3)2、CH3(CH2)4CH3、C6H12、
C6H4Cl
上記のようにショットピーニング加工層を設けてなるキャリア表面に形成するDLC薄膜は、次に示すような特性を有する。
(a)前記DLC薄膜を構成する炭素と水素含有量の比率
DLC薄膜は、硬く耐摩耗性に優れているものの柔軟性に欠ける特性がある。このため、キャリア本体のように全体が大きくかつ薄い金属等でつくられ、しかも大小さまざまな孔が複数個設けられているものに対し、DLC薄膜を被覆すると、キャリアの持ち運び時に大きく変形したときに、延性に乏しいDLC薄膜にクラックが発生したり、ときには剥離することがある。この対策として、本発明ではDLC薄膜を構成する炭素と水素の割合に注目し、特に、水素含有量を全体の12〜30原子%(at%)に制御することによって、DLC薄膜に耐磨耗性とともに柔軟性を付与することとした。具体的には、このDLC薄膜中に含まれる水素含有量を12〜30原子%(a t%)とし、残部を炭素含有量とした。このような組成のDLC薄膜を形成するには、成膜用の炭化水素系ガス中に占める水素含有量が異なる化合物を混合することによって果すことができる。
本発明では、前記DLC薄膜でも、十分な耐食性、耐摩耗性を示すと同時に、柔軟性を
付与することができ、シリコンウエハの研磨用キャリアとして十分に実用可能である。
この実施例では、SK鋼基材の表面を鏡面仕上したものと、ショットピーニング加工処理によって各種の表面粗さに仕上げられたショットピーニング加工層に対して、直接、膜厚の異なるDLC薄膜を形成した。次いで、これらの試験片を塩水噴霧試験に供して、基材の表面粗さとDLC薄膜の耐食性を調査した。
供試基材はSK鋼(SK60の焼きなまし材)とし、この基材から幅50mm×長さ70mm×厚さ2mmの試験片を作成した。その後、その試験片の全面に対して下記の前処理を実施したものについての表面粗さを示す。
(イ)ショットピーニング加工処理は、Ra:0.15〜1.55μm Rz:1.55〜8.55μmの粗さにした。
なお、この処理は、球形のショットとして粒径範囲2〜20μmのガラスビーズを用い、これを0.3MPaの圧縮空気を用いて吹き付けたものである。なお、一部の試験片については、ショットピーニング加工処理後、SiC粒子によるブラスト加工処理を施したものを準備した。
(ロ)参考のために、鏡面仕上げに当たる以下の実験を行った。
(a)電解研磨 Ra:0.01〜0.013μm Rz:0.14μm〜0.16μm
(b)バフ研磨 Ra:0.013〜0.015μm Rz:0.20〜0.29μm
(2)DLC薄膜の形成方法と膜厚
DLC薄膜の形成にはプラズマCVD法を用い、全ての試験片に対して、0.5〜20μm厚のDLC薄膜を形成させた。
(3)試験方法およびその条件
DLC薄膜を形成させた試験片をJIS Z2371規定の塩水噴霧試験に96時間供し、試験後のDLC薄膜表面に発生する赤さびの有無を調査した。
(4)試験結果
試験結果を表2に要約した。この結果から明らかなように、本発明法に従うショットピーニング加工処理によって粗面化した基材上に形成した試験片のDLC薄膜では、表面粗さの影響を受け、Ra値またはRz値より薄いDLC薄膜(No.1、2、3、4、5、6)では耐食性が十分でなく、赤さびの発生がみられた。しかし、ショットピーニング加工層上のDLC薄膜でも表面粗さのRz値よりも厚く成膜したもの(No.1〜6)では赤さびの発生はなく、十分な耐食性を発揮することが確認できた。
なお、参考例として用いた電解研磨面(No.7、8)およびバフ研磨面(No.9、10)の表面に形成したDLC薄膜試験片は0.5μmの膜でも赤さびの発生は認められなかった。
この実施例では、ステンレス鋼(SUS304)基材の表面に、水素含有量を変化させたDLC薄膜を形成し、曲げ変形に対する抵抗およびその後の耐食性の変化について調査した。
供試試験片はステンレス鋼(SUS304)とし、この基材から寸法幅15mm×長さ70mm×厚さ1.8mmの試験片を作成した。その後、この供試基材の全面に対し、ショットピーニング加工処理を施してRa:0.16〜1.02μm、Rz:1.58〜2.99μmの粗面化処理を行い、そのショットピーニング加工層における水素含有量が5〜50原子%で、残部が炭素成分である試験片を、3.5μm厚に形成した。
(2)試験方法およびその条件
DLC薄膜を形成させた試験片を180°に曲げ変形を与え(Uベンド形状)曲げ部のDLCの外観状況を20倍の拡大鏡で観察した。またその観察後の曲げ試験片を10%HCl水溶液中に浸漬し、室温21℃で48時間放置し、HCl水溶液の中に溶出するイオンによる色調の変化を調べた。
(3)試験結果
表3に試験結果を要約した。この試験結果から明らかなように、水素含有量の少なくないDLC皮膜は(試験片No.1、2、3)は1800の変形を与えるとクラックを発生したり、微小な面積であるが局所的に膜の脱落が見受けられた。これらのDLC薄膜は柔軟性に乏しいことが確認された。一方、曲げ試験後の試験片を10%HCl中に浸潰すると、クラックを発生したDLC薄膜(No.3)は、基材質のステンレス鋼から金属イオン(鉄を主成分とし、少量のCrとNiを含む)が溶出し、HCl水溶液は無色透明から黄緑色に変化した。
これに対して水素含有量を1.5〜59原子%含むDLC薄膜(No.4〜8)を浸漬したHCl水溶液は、無色透明を維持しており、900 の変形を与えても柔軟性を有する膜は形成初期の状態を保っていることがわかった。
ただ、DLC薄膜中の水素含有量が多くなるほど軟質化するとともに、品質管理が困難となるので、本発明では水素含有量13〜30原子%の範囲を採用することとした。
この実施例では、SK鋼製基材の表面をバフ研磨によって鏡面仕上げしたものと、本発明にかかるショットピーニング加工処理を施した試験片の全面に対して各種の方法によってDLC薄膜を形成した。次いで、この試験片180°曲げ試験および塩水噴霧試験を行い、DLC薄膜の曲げ変形に対する抵抗性と耐食性を調査した。
供試基材はSK鋼(SK60焼きなまし材)とし、この基材から幅15mm×長さ70mm×厚さ1.8mmの試験片を作成した。その後この試験片の全面に対し、バフ研磨とショットピーニング加工処理を行った。それぞれの処理後の粗さは下記の通りであった。
(イ)バフ研磨面の表面粗さ Ra:0.02〜0.08μm Rz:0.66〜0.81μm
(ロ)ショットピーニング加工層の表面粗さ Ra:0.15〜1.12μm Rz:1.58〜4.10μm
(2)DLC薄膜の試験方法
DLC薄膜を形成させた試験片を、中央を基点として180°に曲げ(Uベンド形状)、その曲げ部のDLC薄膜の外観状況を20倍の拡大鏡で観察した。また観察後の試験片をそのままの状態でJIS Z2371規定の塩水噴霧試験に96h r暴露して、DLC薄膜の変化を調べた。
(4)試験結果
表4に試験結果を要約した。この試験結果から明らかなように、試験片の表面をバフ研磨し、その上にDLC薄膜を形成したもの(No.1、3、5、7)はいずれもクラックを発生したり、微小ながらDLC薄膜の剥離も認められた。ただN0.7のプラズマCVDで形成されたDLC薄膜のみクラックの発生は非常に少なく、基材との密着性は良好であった。
この実施例では、ステンレス鋼(SUS304)を基材とし、その表面をバフ研磨(ポリッシング)した面と本発明に係るショットピーニング加工層およびショットピーニング加工層にさらにブラスト加工処理した面に対して、DLC薄膜を形成したものの密着強さを評価した。
供試基材としてSUS304鋼から幅25mm×長さ30mm×厚さ3mmの試験片を切り出し、下記の前処理を施した。
(イ)バフ研磨(ポリッシング):Ra:0.01〜0.014μm Rz:0.11〜0.15μm
(ロ)ショットピーニング加工層:Ra:1.05〜1.45μm Rz:4.80〜5.8μm
(ハ)ショットピーニング後ブラスト加工層:Ra:1.25〜1.88μm Rz:5.55〜6.0μm
(2)DLC薄膜の形成方法と膜厚
DLC薄膜の形成には、プラズマCVD法を用い、すべての前処理試験片に対して、膜厚7μmのDLC膜を形成した。なお、DLC薄膜中の水素含有量は18原子%残部は炭素である。
(3)試験方法
基材に対するDLC薄膜の密着強さは、塗膜の密着性試験として汎用されている描画試験(引掻試験)を用いた。すなわち、一定の荷重を負荷したダイヤモンド針でDLC薄膜に直線の切り傷を付け、このときに発生するDLC薄膜の剥離の有無とその程度によって密着強さを判定した。
(4)試験結果
試験結果を図6に示した。この写真はダイヤモンド針による引掻試験後のDLC薄膜の外観状況を示したものである。ポリッシング面に直接DLC薄膜を形成した場合には、引掻傷に沿って多数のDLC薄膜の剥離部が存在し、薄膜の密着強さが低いことを示している。これに対してショットピーニング加工処理したり、またはその表面をさらにブラスト加工処理した面に形成したDLC薄膜は、いずれもダイヤモンド針による引掻傷は認められるものの薄膜の剥離は認められず、優れた密着強さを有していることが確認された。
この実施例では、ショットピーニング加工処理によって前処理されたキャリア本体の剛性向上を定性的に調査するため実験を行った。
供試基材としてステンレス鋼(SUS304)を用い、これらを幅30mm×長さ200mm×厚さ1mmの試験片を切り出した。
(2)試験片に対するブラスト加工処理
試験片の片面に対して、次に示すようなショットピーニング加工処理を行ったが、比較用の試験片として、電解研磨したステンレス鋼(SUS304)を用いた。
(イ)ショットピーニング加工処理によって、基材表面の粗さRa:0.15〜1.05μm、Rz:1.55〜5.95μmに粗面化されたもの
(ロ)電解研磨によって、Ra:0.013μm、Rz:016μmに鏡面仕上げされたもの
(3)試験方法
供試各種試験片を図7に示すように、試験片の一端を固定し、一方の先端部に1000gの分銅を乗せ、その重みで垂れ下がる試験片先端の変化幅を測定した。
(4)試験結果
試験結果を表8に要約した。この結果から明らかなように、ショットピーニング加工処理によって粗面化された試験片(No.1〜4)は、鏡面化された比較例の試験片に比べて変位幅が少なく、変形しにくいことが認められた。
この実施例では、図1に示す形状のキャリア本体を用いて、直径200m、厚さ0.5mmのSiウエハを研磨して、本発明にかかるDLC薄膜の効果を調査した。キャリア本体の全面に対して下記の前処理とDLC薄膜を形成した。
ショットピーニング加工処理によって、キャリア本体の表面を、Ra:0.15〜0.98μm、Rz:1.52〜4.95μmの粗面化させた後、その上に、水素含有量18原子%を含むDLC薄膜を5μm厚に形成した。
(2)比較例の前処理とDLC薄膜の性状
バフ研磨によってキャリア本体の表面を、Ra:0.02〜0.10μm、Rz:0.11〜0.16μmの鏡面に仕上げた後、その上にDLC薄膜を5μm厚に形成した。このDLC薄膜中の水素含有量は15原子%、残部は炭素である。
(3)試験結果
コロイダルシリカを研磨剤とする水スラリー研磨剤を用いて、シリコンウエハの研磨を行なった結果、本発明のDLC薄膜を形成したキャリア本体を用いた場合、シリコンウエハの表面を0.01μm以下に仕上げるのに約20分で終了したのに対し、比較例のDLC薄膜を被覆したキャリア本体では58分を要した。
2 研磨材の供給孔
3 外周歯
4 抜き孔
5 DLC薄膜を形成するキャリアの表面
21 キャリア本体
22 凹凸層
23 突出部
24 ショットピーニング加工処理時に発生する加工影響層
25 DLC薄膜
41 反応容器
42 被処理体(キャリア本体)
43 導体
44 高電圧パルス発生源
45 プラズマ発生源
46 重畳装置
47a、47b バルブ
48 アース線
49 高電圧導入端子
Claims (11)
- 表面にショットピーニング加工層を有する金属製キャリア本体と、そのショットピーニング加工層を介して被覆形成されたDLC薄膜からなり、
前記ショットピーニング加工層は、Ra値で0.15〜1.50μm、Rz値で1.55〜6.0μmの範囲内に調整された表面粗さを有し、球形のショットを吹き付けて得られる球形窪みによって形造られた凹凸層からなると同時に、圧縮残留応力もしくは加工硬化のいずれか少なくとも一方が発現した加工影響層となった層であり、かつ、その高さ方向のゆがみを示す粗さ曲線のスキューネス値Rskが±1未満の範囲にあることを特徴とする被研磨物保持用キャリア。 - 前記ショットピーニング加工層は、その表面の前記凹凸層中に、ショットよりも微細な方形研削粒子を吹き付けることによって形成される微細粗面化層が重畳して形成された層であることを特徴とする請求項1に記載の被研磨物保持用キャリア。
- 前記DLC薄膜は、前記ショットピーニング加工層の粗さRzを超え20μm以下の膜厚を有することを特徴とする請求項1または2に記載の被研磨物保持用キャリア。
- 前記DLC薄膜は、水素含有量が13〜30原子%で残部が炭素からなる皮膜であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の被研磨物保持用キャリア。
- 前記金属製キャリア本体は、アルミニウム合金、チタン合金、ステンレス鋼、SK鋼、SKH鋼などの特殊鋼のうちから選ばれるいずれか一種以上の金属・合金からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の被研磨物保持用キャリア。
- 金属製キャリア本体の表面に、球形粒子からなるショットを吹き付けることにより、球形窪みによって形造られた凹凸層からなるショットピーニング加工層を形成してその層の表面粗さをRa値で0.15〜1.50μm、Rz値で1.55〜6.0μmの範囲に調整するとともに、その高さ方向のゆがみを示す粗さ曲線のスキューネス値Rskを±1未満の範囲にし、そのショットピーニング加工層の表面に、DLC薄膜を被覆形成することを特徴とする被研磨物保持用キャリアの製造方法。
- 金属製キャリア本体の表面に、球形の粒子からなるショットを吹き付けることにより、ショットピーニング加工層を形成し、その後、そのショットピーニング加工層の表面に、ショット粒よりも小さい方形研削粒子を吹き付けて微細な粗面化処理層を重畳させて形成してその表面粗さをRa値で0.15〜1.50μm、Rz値で1.55〜6.0μmの範囲に調整するとともに、その高さ方向のゆがみを示す粗さ曲線のスキューネス値Rskを±1未満の範囲にし、その後さらに、粗面化処理層を含むショットピーニング加工層の表面に、DLC膜を被覆形成することを特徴とする被研磨物保持キャリア用の製造方法。
- ショットまたは研削粒子の吹付けは、0.21〜0.5MPaの圧縮空気を用いて、該ショットならびに研削粒子については金属製キャリア本体の表面に対して、60〜90°の方向から吹付けを行うことを特徴とする請求項6または7に記載の被研磨物保持用キャリアの製造方法。
- 前記ショットピーニング加工層は、鋳物、ステンレス鋼、高速度鋼、超硬合金、ガラス、セラミックスから選ばれるいずれか一種以上の球形粒子からなるショットを吹き付けることにより得られる、キャリア本体の表面に球形窪みによって形造られた微細な凹凸層であると同時に、圧縮残留応力の付加もしくは加工硬化のいずれか少なくとも一方を発現させた加工影響層となった層であることを特徴とする請求項6または7に記載の被研磨物保持用キャリアの製造方法。
- 前記DLC薄膜は、水素含有量が13〜30原子%で残部が炭素からなるものであることを特徴とする請求項6または7に記載の被研磨物保持用キャリアの製造方法。
- 前記DLC薄癖は、プラズマCVD法、スパッタリング法、イオンプレーティング法のいずれか一種の方法により、キャリア本体の表面に被覆形成することを特徴とする請求項6〜10のいずれか1に記載の被研磨物保持用キャリアの製造方法。
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