JPH10109241A

JPH10109241A - チャックテーブル

Info

Publication number: JPH10109241A
Application number: JP8278550A
Authority: JP
Inventors: Yuzo Yamamoto; 裕三山本; Kiyomasa Daito; 聖昌大東
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1996-10-01
Filing date: 1996-10-01
Publication date: 1998-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】基板本体の研削・研磨表面の品質を向上させ
ることができると共に、チャック部の目詰りを防止して
チャック部を長寿命化できるようにすること。【解決手段】カーボン基板１の基板本体１Ａを固定す
るチャックテーブル３３において、テーブル本体３４に
複数のチャック部３５が配置され、このチャック部が多
孔質構造の金属材料又は無機材料にて構成されて、上記
基板本体を負圧により吸着可能とすると共に、このチャ
ック部の外寸法が基板本体の外寸法よりも小さく形成さ
れたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研削装置或いは研磨
装置において被加工物、特に磁気記録媒体用基板の基板
本体を固定するチャックテーブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク用基板に代表される記録媒
体用基板は、基板本体の表面を粗研磨するラッピング工
程、内外周端面を研削して面取りするチャンファ加工工
程、表面を仕上げ研磨するポリッシング工程を経て製造
されている。

【０００３】上述のラッピング工程やポリッシング工程
では、研削装置或いは研磨装置に装備されたチャックテ
ーブルに基板本体を固定して基板本体表面のラッピング
やポリッシングがなされる。

【０００４】上記チャックテーブルにはチャック様式の
種類によって、ワックス式チャックテーブル、電磁式チ
ャックテーブル、真空式チャックテーブル等があり、真
空式チャックテーブルは更に、多数孔タイプとポーラス
タイプ等の種類がある。

【０００５】上記ワックス式チャックテーブルは、無孔
性金属のチャックテーブルにワックスを用いて基板本体
を貼り付けるものである。

【０００６】また、電磁式チャックテーブルは、テーブ
ル本体において、基板本体が固定される位置の周囲に磁
性金属のチャック部を配置し、このチャック部の磁気的
作用で基板本体をテーブル本体に磁着するものである。

【０００７】また、多数孔タイプの真空式チャックテー
ブル１００は、図８に示すように、テーブル本体１０１
に複数配置されたチャック部１０２に細径孔１０３（例
えば孔径 700μm ）を多数穿設し、この細径孔１０３に
負圧を作用させて、各チャック部１０２にて 1枚の基板
本体を吸着（真空チャック）するものである。

【０００８】更に、ポーラスタイプの真空式チャックテ
ーブル１１０は、図９に示すように、テーブル本体１１
１に形成された収容凹部１１２に、多孔質構造の金属材
料或いは無機材料からなるチャック部１１３を固着し、
このチャック部１１３の無数の気孔に負圧を作用させ
て、このチャック部１１３に 1枚或いは複数枚の基板本
体１Ａを吸着（真空チャック）するものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のワッ
クス式チャックテーブルでは、基板本体をワックスにて
チャックテーブルに固定するため、基板本体の着脱作業
が煩雑となり、基板の生産性が低下してしまう。

【００１０】また、上述の電磁式チャックテーブルで
は、テーブル本体と基板本体との隙間にクーラントが入
り込むため、基板本体の加工精度が低下し、特に磁気記
録媒体用基板の基板本体等のような薄板の加工には不適
当である。

【００１１】更に、上述の多数孔タイプの真空式チャッ
クテーブルでは、加工された基板本体の加工表面にディ
ンプル（窪み）や、微小突起等の欠陥が発生して、基板
本体の品質が低下してしまう。上記ディンプル等の欠陥
は、チャック部１０２の細径孔１０３の孔径の大きさに
起因し、基板本体の板厚が薄いほど、その影響が著し
い。つまり、図１０に示すように、研削或いは研磨中に
砥石１０４（ストレートホイール）から基板本体１Ａに
集中荷重が作用し、この集中荷重が、基板本体１Ａにお
ける細径孔１０３に対応する部位に撓み変形（２点鎖線
表示）を生起させることにより、上述のディンプル等の
欠陥が発生するのである。上記細径孔１０３の撓み変形
は、図１１に示すように、細径孔１０３の孔径が大き
く、且つ基板本体１Ａの板厚が薄いほど甚大である。

【００１２】また、上述のポーラスタイプの真空式チャ
ックテーブル１１０では、チャック部１１３に基板本体
１Ａを複数枚チャックする場合、基板本体１Ａをチャッ
クしていないチャック部１１３の吸着面で負圧度（真空
度）が低下して、チャック部１１３全体としてのチャッ
ク力が低下してしまう。更に、上記基板本体１Ａをチャ
ックしていないチャック部１１３の吸着面から研削屑等
のコンタミ物が侵入してチャック部１１３が目詰り状態
になり、この場合にもチャック部１１３全体のチャック
力が低下して、真空式チャックテーブル１１０の寿命が
短くなってしまう。このように、チャック力が低下する
と、研削中に基板本体１Ａが回転或いは移動して、この
基板本体１Ａがチャックテーブル１１０から脱落した
り、加工中の基板本体１Ａに割れ等の損傷が発生する場
合がある。

【００１３】本発明の課題は、上述の事情を考慮してな
されたものであり、被加工物の研削・研磨表面の品質を
向上させることができると共に、チャック部の目詰りを
防止してチャック部を長寿命化できるチャックテーブル
を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被加工物を固定するチャックテーブルにおいて、テ
ーブル本体に複数のチャック部が配置され、このチャッ
ク部が多孔質構造の金属材料又は無機材料にて構成され
て、上記被加工物を負圧により吸着可能とすると共に、
このチャック部の外寸法が上記被加工物の外寸法よりも
小さく形成されたものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、上記テーブル本体とチャック部とがセ
ラミックスにて構成されたものである。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、上記チャック部の吸着面の平均
孔径が 300μm 以下に設定されたものである。

【００１７】請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の
いずれか一に記載の発明において、上記チャック部が、
テーブル本体に同心円の軌跡上に配置されたものであ
る。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の
いずれか一に記載の発明において、上記テーブル本体と
チャック部との表面が樹脂層又はカーボン層にて被覆さ
れたものである。

【００１９】請求項１に記載の発明には、次の作用があ
る。チャック部が多孔質体にて構成されたので、このチ
ャック部にて被加工物が吸着（真空チャック）されて研
削或いは研磨されたとき、チャック部の気孔の孔径が微
小であるため、被加工物の研削・研磨表面にディンプル
（窪み）や微小突起等の欠陥が発生せず、上記被加工物
の研削・研磨表面を高品質とすることができる。

【００２０】また、チャック部の外寸法が被加工物の外
寸法よりも小さく構成されたので、チャック部の吸着面
が全て被加工物によって覆われる。このため、このチャ
ック部による被加工物の吸着（真空チャック）時に研削
屑等のコンタミ物が吸着面を経てチャック部へ侵入せ
ず、チャック部の目詰りを防止できるので、チャック部
を高寿命化できる。

【００２１】更に、チャック部が被加工物を負圧により
吸着（真空チャック）することから、負圧状態を解除す
れば、チャック部から被加工物を直ちに取り外すことが
できる。このため、被加工物の着脱に手間がかからず、
被加工物を容易に取付け取外し（交換）でき、生産性を
向上させることができる。

【００２２】また、テーブル本体にチャック部が複数配
置され、各チャック部に被加工物がそれぞれ吸着（真空
チャック）されるので、１バッチ当りの被加工物の加工
数が増え、生産性に富む。

【００２３】請求項２に記載の発明には、次の作用があ
る。テーブル本体とチャック部がセラミックスにて構成
されたので、このセラミックスが金属に比べて高剛性で
あることから、テーブル本体とチャック部の加工性を向
上させることができる。

【００２４】請求項３に記載の発明には、次の作用があ
る。チャック部の吸着面の平均孔径が 300μm 以下に設
定されたので、特に薄板の表面を研削・研磨加工する場
合にも、この薄板の研削・研磨加工表面にディンプル等
の欠陥の発生を防止でき、加工表面の品質を高めること
ができる。

【００２５】請求項４に記載の発明には、次の作用があ
る。チャック部がテーブル本体における同心円の軌跡上
に配置されたので、被加工物の研削・研磨加工面におけ
る加工痕を扇状痕にすることができる。

【００２６】請求項５に記載の発明には、次の作用があ
る。テーブル本体とチャック部の表面が樹脂層或いはカ
ーボン層にて被覆されたので、これらの樹脂層やカーボ
ン層により、チャック本体とチャック部の外部からの損
傷を防止できると共に、これらのテーブル本体とチャッ
ク部へのごみの付着も防止できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、磁
気ディスク用基板の場合について図面に基づいて説明す
る。もちろん、本発明は該形態に制限されるものではな
い。図１は、ラッピング工程から基板本体完成までの基
板の製造プロセスを示す工程図である。図２は、図１の
研削装置に装備されるチャックテーブルを示す正面図で
ある。図３は、図２のIII-III 線に沿う断面図である。
図４は、図２のチャックテーブルの裏面図である。図５
は、扇状加工痕を示す模式図である。図６は、砥石の肩
部母線形状を示す断面図である。図７は、研削装置にお
いて電解インプロセスドレッシングを実施する場合の電
極等の配置構造を示す構成図である。図８は、従来の多
数孔タイプの真空式チャックテーブルを示し、（Ａ）が
平面図、（Ｂ）が図８（Ａ）のVIII-VIII 線に沿う断面
図である。

【００２８】図１に示すラッピング工程では、両面研磨
機１８を用いて、焼成されたＧＣ基板本体１Ａの表面を
遊離砥粒により研磨する。

【００２９】また、使用する砥粒は、平均粒径 1.0〜
6.0μの範囲の砥粒とする。但し、焼成前ラッピング工
程において平均粒径 1.0〜 6.0μの範囲の砥粒を用い
て、焼成後に所望の厚さと平坦度／面粗さとを得ている
場合は、焼成後ラッピング工程を省略可能である。逆
に、焼成前ラッピング工程を省いて、焼成後ラッピング
工程のみで所望の形状としてもかまわない。

【００３０】チャンファ加工工程では、ＧＣ基板本体１
Ａの外周面及び内周面を砥石２２、２３により研削して
径を揃えるとともに角部の面取りを行なう。

【００３１】最後の延性モード加工工程では、基板本体
１Ａの表面を研削装置３０の砥石３１により仕上研削加
工する。

【００３２】以上の工程を経て、密度18g/cm³ 、サイズ
1.89インチ、厚さ25mil のＧＣ基板本体１Ａが得られ
る。

【００３３】本実施形態では、本発明のチャックテーブ
ルに被加工物である基板が装着されて研磨や研削による
（仕上げ）加工がなされる。被加工物とされる材料は特
段限定されたものではないが、Ａｌ、ガラス、ガラス状
カーボン、セラミック、ガラスセラミック等が挙げられ
る。また、本実施形態では、前述した研削装置３０の砥
石３１による基板本体１Ａの仕上研削加工を下記(1) 、
(2) により行なうものである。

【００３４】(1) 研削装置３０の砥石３１による仕上研
削加工は、脆性モード加工であっても良いが、好適には
延性モード加工により行なう。

【００３５】本明細書において「延性モード加工」と
は、脆性材料においてもクラックの発生を伴わない塑性
流動的な除去加工、即ち脆性破壊（破砕）ではなく材料
の無損傷を特徴とする研削加工を意味する。係る加工技
術は、材料への個々の砥粒の切込深さを常に延性−脆性
遷移点以下に保つことにより達成される。このことを達
成する手段としては特に限定されるものではなく、通常
公知の方法を用いることができる。例えば、脆性材料で
あるカーボンを含む磁気ディスク用基板に用いられる材
料の多くは、その延性−脆性遷移点（ｄｃ）が 2〜100n
m であるため、砥石の設定切込深さを 0.05 〜20μm 、
好ましくは 0.1〜10μm 、より好ましくは0.1〜 5μm
とすれば良い。ここで、砥石の設定切込深さは、装置位
置決め精度の観点から0.05μm 以上が好ましく、研削負
荷及びマイクロクラック発生を抑制する観点から20μm
以下とするのが好ましい。

【００３６】更に、その砥石の設定切込深さに応じてホ
イール（固定砥粒）外周の肩にＲをつけることは、砥石
の設定切込深さが大きくてもマイクロクラックのない延
性加工面が得られるため、より好ましい（図６）。Ｒの
形状等については、個々の砥粒の切込深さが被研削材料
のｄｃより小さくなるよう設定すれば良い。例えば、下
記で表される式において、

【数１】（ここで、ｄ_N は被加工基板１回転当たりの切込深さで
あり、次式で表わされる。）

【００３７】

【数２】また、ｆは被加工基板１回転当たりのホイール横送り
量、Δは設定切込深さ、Ｒはホイール外周の肩の曲率半
径、ｄ_g は個々の砥粒の切込深さ、ａは砥粒の間隔、Ｖ
_W は被加工基板周速度、Ｖ_g はホイール周速度、及びＤ
はホイール直径を示す。）ｄ_g ＜ｄｃとなるように設定すれば良い。

【００３８】このように研削することで、基板本体１Ａ
にマイクロクラックの発生が抑えられた表面が得られ
る。然も、基板本体１Ａの表面に扇状の加工痕が付与さ
れるため、研削による平滑化が良好に達成され、経済的
に有利である。

【００３９】本明細書における扇状の加工痕の「扇状」
とは、図５に模式的に示したような、実質的に同心円状
の形状である。当該同心円の中心は基板本体１Ａ上にあ
っても良く、基板本体１Ａ外にあっても良い。好ましく
は、基板本体１Ａの半径ｒ₁と加工痕の半径ｒ₂ との関
係がｒ₂ ≧ｒ₁ を満たすものであり、より好ましくは、
加工される基板本体１Ａの取付作業性及び装置の加工精
度の点から、 100ｒ₁≧ｒ₂ ≧ 2ｒ₁ の関係を満たすも
のである。

【００４０】上述の延性モード加工の際の砥石の設定切
込深さは、前述の如く、装置位置決め精度の観点及び研
削負荷及びマイクロクラック発生を抑制する観点から0.
05〜20μm であることが好ましい。砥石の設定切込深さ
が0.05〜20μm での延性モード加工を達成するために
は、研削装置３０、砥石３１等は次の条件を満たす必要
がある。

【００４１】1)動剛性が極めて高い砥石スピンドルの設
定と製作。半径方向、軸方向の運動誤差が100nm 以下。

【００４２】2)動剛性の極めて高い工作物支持及び運動
系の設計と製作。経験則から加工機工具と工作物間のル
ープ剛性として 150Ｎ/ μm （静剛性）以上の値。

【００４３】3)砥石３１の高精度ツルーイング及び適度
な気孔度を確保するための砥粒結合剤のドレッシング。
更に、砥石３１上の個々の砥粒の切れ刃高さ分布がｄｃ
以下であることが望ましい。

【００４４】従って、本発明に用いられる研削装置３０
としては、上記の諸条件を満たすものであれば特に限定
されるものではない。具体的には、例えば、（株）日進
機械製作所製超精密平面研削装置（ＨＰＧ− 2Ａ）等が
挙げられる。超精密平面研削装置（ＨＰＧ− 2Ａ）は、
脆性材料の延性モード加工を目的として開発されたもの
であり、次のような特質を有する。

【００４５】1)半径、軸方向の運動精度が100nm 以下 2)加工機工具と工作物間のループ剛性が 170Ｎ/ μm
（静剛性） 3)ツルーイング精度が100nm

【００４６】従って、この超精密平面研削装置（ＨＰＧ
− 2Ａ）は上記装置条件の全てを満たすものである。

【００４７】また、上述の扇状の加工痕を形成させるに
は、例えば、加工される基板本体１Ａを、図１に示す研
削装置３０のワークスピンドル３２に装備されたチャッ
クテーブル３３（後述）上で、ワークスピンドル３２の
回転中心を含まないように、即ちｒ₂ ≧ｒ₁ の関係を満
たすように偏心して取付けてチャックテーブル３３を回
転させ、砥石３１（ストレートホイール）に微小切込み
を与えた上、砥石３１をチャックテーブル３３に沿って
矢印Ｘ方向に相対的に横送りすれば良い。尚、砥石３１
はメタルボンドホイール（ストレートホイールの外周上
にダイヤモンド砥粒等の砥粒をメタルバインダーで固定
したもの）が好ましく利用できる。

【００４８】(2) 研削装置３０の砥石３１による仕上研
削加工は、図７に示す如く、電源２０の陽極の電場を砥
石３１に印加すると共に、電源２０の陰極をクーラント
供給装置２１に一体化されている電極２２に接続する。
ここで、電極２２は砥石３１の外周の一部を覆うように
設置される。また、クーラント供給装置２１は、電極２
２と砥石３１との間に電解質を含んだクーラントを供給
する。基板本体１Ａと砥石３１の双方を回転させながら
研削加工することにより、砥石３１のメタルポンドの溶
解による電解インプロセスドレッシング（ＥＬＩＤ）が
実現し、基板本体１Ａを延性モードで研削加工する。

【００４９】上記のようにして、Ｒａ（表面粗さ）が 1
〜100 オングストロームであって、Ｒｐ（表面高さ）／
Ｒａ（表面粗さ）が 2〜10の表面加工基板が得られる。
ここで、Ｒａはより好ましくは 1〜50オングストロー
ム、特に好ましくは 1〜30オングストロームである。研
削生産性の観点から 1オングストローム以上が好まし
く、例えば磁気ディスク用に用いる場合にはヘッドの浮
上特性の観点から 100オングストローム以下が好まし
い。また、Ｒｐ／Ｒａはより好ましくは 2〜8 、特に好
ましくは 2〜4 である。ここで、ホイールのツルーイン
グ（形状修正）工程の管理負担軽減の観点から 2以上が
好ましく、表面の摺動耐久性の観点から10以下が好まし
い。更に、本発明の表面加工基板は、その平坦度が10μ
m 以下のものが磁気ヘッドの浮上走行安定性の観点から
好ましい。より好ましい値は 6μm 以下である。

【００５０】ここで、本明細書においてＲａは、触針式
表面粗さ計（Ｔｅｎｃｏｒ（株）製：型式Ｐ2 ）を用い
て下記条件で測定して得た値である。測定条件触針先端半径： 0.6μm （針曲率半径）触針押し付け力：7mg 測定長： 250μm × 8箇所トレース速度：2 ， 5μm ／秒カットオフ：1.25μm （ローバスフィルター）また、平坦度は、ＺＹＧＯ社製（型式：Ｍａｒｋ−4 ）
により測定した。尚、本明細書において、Ｒａ、Ｒｐ及
び平坦度は、加工痕形状を直交する方向（粗さ等が最大
となる方向）に触針をスキャンして測定した。

【００５１】ところで、図１に示す研削装置３０のワー
クスピンドル３２には、チャックテーブル３３が装備さ
れるが、このチャックテーブル３３によって基板本体１
Ａが吸着（真空チャック）される。

【００５２】このチャックテーブル３３は、図２〜図４
に示すように、ドーナツ形状のテーブル本体３４に、リ
ング形状の複数のチャック部３５を配置したものであ
り、各チャック部３５に 1枚の基板本体１Ａが吸着され
る。

【００５３】テーブル本体３４には、同心円３６の軌跡
上にリング形状の収容凹部３７が複数形成され、各チャ
ック部３５はこれらの収容凹部３７内にそれぞれ嵌装さ
れる。更に、各チャック部３５はテーブル本体３４の収
容凹部３７に、ガラスバインダ等により一体焼結、ボル
ト結合或いはくさび結合等されてテーブル本体３４に固
着される。この固着状態で、各チャックテーブル３５の
吸着面４２（後述）は、テーブル本体３４の表面と面一
に設定される。

【００５４】テーブル本体３４は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ
₃ ）等のセラミックスに代表される無機材料、或いは焼
入れ鋼等の金属材料にて構成される。

【００５５】また、チャック部３５は、多孔質構造のセ
ラミックス、例えば京セラ（株）製のポーラスセラミッ
クス（Ａｌ₂ Ｏ₃ ：92.5％／ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ ： 7
％）や京セラ（株）ビーズセラミックス（Ａｌ₂ Ｏ₃ ：
99.5％）、或いは多孔質構造の金属材料、例えば新東工
業（株）製の「ポーセラックスII( 登録商標名）」等に
て構成される。これらの多孔質構造のチャック部３５に
おける無数の気孔の平均孔径は、少なくとも吸着面４２
（後述）において 300μm 以下に設定される。

【００５６】各チャック部３５の無数の気孔（図示せ
ず）は、テーブル本体３４に形成されて互いに連通され
た第１リング溝３８、連通溝３９及び第２リング溝４０
を経て真空パイプ４１に連結され、この真空パイプ４１
が図示しない真空源に接続される。従って、真空源の作
動により、真空パイプ４１、第２リング溝４０、連通溝
３９及び第１リング溝３８を経て、各チャック部３５の
気孔に負圧が作用し、各チャック部３５は吸着面４２に
1枚の基板本体１Ａをそれぞれ吸着（真空チャック）可
能とする。

【００５７】更に、各チャック部３５の外径寸法は、被
加工物たる基板本体１Ａの外径寸法よりも小さく構成さ
れて、各チャック部３５の吸着面４２の全面が基板本体
１Ａにより覆われる。尚、テーブル本体３４とチャック
部３５の表面に樹脂層或いはカーボン層を被覆しても良
い。

【００５８】上記実施の形態によれば、次の〜の効
果を奏する。チャックテーブル３３のチャック部３５が多孔質材に
て構成されたので、このチャック部３５にて基板本体１
Ａが負圧により吸着（真空チャック）されて研削或いは
研磨されたとき、チャック部３５の気孔の孔径が微小で
あるため、基板本体１Ａの研削・研磨表面にディンプル
（窪み）や微小突起等の欠陥が発生せず、上記基板本体
１Ａの研削・研磨表面を高品質とすることができる。

【００５９】また、チャック部３５の外径寸法が基板
本体１Ａの外径寸法よりも小さく構成されたので、チャ
ック部３５の吸着面４２が全て基板本体１Ａによって覆
われる。このため、このチャック部３５による基板本体
１Ａの吸着（真空チャック）時に、研削屑等のコンタミ
物が吸着面４２を経てチャック部３５内へ侵入せず、チ
ャック部３５の目詰りを防止できるので、チャック部３
５を高寿命化できる。

【００６０】更に、チャック部３５が基板本体１Ａを
負圧により吸着（真空チャック）することから、負圧状
態を解除すれば、チャック部３５から基板本体１Ａを直
ちに取外すことができる。このため、基板本体１Ａの着
脱作業に手間がかからず、基板本体１Ａを容易に交換で
き、生産性を向上させることができる。

【００６１】また、テーブル本体３４にチャック部３
５が複数配置され、各チャック部３５に基板本体１Ａが
それぞれ吸着（真空チャック）されるので、１バッチ当
りの基板本体１Ａの加工枚数が増え、生産性に富む。

【００６２】また、テーブル本体３４とチャック部３
５がアルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）等のセラミックスにて構成
されたので、このセラミックスが金属に比べ高剛性であ
ることから、テーブル本体３４とチャック部３５の加工
性を向上させることができる。

【００６３】更に、チャック部３５の吸着面４２の平
均孔径が 300μm 以下に設定されたので、特に板厚の薄
い基板本体１Ａの表面を研削・研磨加工する場合にも、
この基板本体１Ａの研削・研磨加工表面にディンプル等
の欠陥の発生を防止でき、加工表面の品質を高めること
ができる。

【００６４】更に、チャック部３５がテーブル本体３
４における同心円の軌跡上に配置されたので、基板本体
１Ａの研削・研磨加工面における加工痕の半径ｒ₂ と基
板本体１Ａの半径ｒ₁ との間でｒ₂ ≧ｒ₁ を満たすこと
ができ、上記加工痕を扇状痕とすることができる。

【００６５】また、テーブル本体３４とチャック部３
５の表面が樹脂層或いはカーボン層にて被覆された場合
には、これらの樹脂層やカーボン層により、テーブル本
体３４或いはチャック部３５の外部からの損傷を防止で
きると共に、これらのテーブル本体３４とチャック部３
５へのごみの付着も防止できる。

【００６６】

【実施例】本発明例を比較例とともに説明する。但し、
本発明は以下の実施例に限定されるものではない。（基板本体の加工）Ｒａ350 オングストローム、密度1.
5g/cm³、直径1.89インチ、厚さ約1400μm、ビッカース
硬度650 のガラス状カーボン基板（ＧＣ基板）を、ＳＰ
ＥＥＤＦＡＭ社製 9Ｂ 5Ｌ型両面研磨機を使用し、紛
砕炭化ケイ素砥粒のひとつであるＧＣ（緑色炭化ケイ素
研磨材）＃800 を用い、濃度 4重量％の遊離砥粒方式に
よるラッピング加工を行なった。定盤には鋳鉄定盤を用
いた。研磨しろは、片面当たり200 μm とした。得られ
たカーボン基板のＲａは0.6 μm であった。この後、芝
技研製チャンファー加工機ＳＧ−Ｔにより、内・外径を
所定の寸法に切揃え、面取り加工（45°）（チャンファ
ー加工）を行なった。更に、上記両面研磨機を使用し、
ＧＣ＃4000砥粒を用い、濃度20重量％の遊離砥粒方式に
よりラップ研磨を行なった。このラップ研磨は、鋳鉄定
盤を用い、研削代は片面当たり70μm とした。得られた
カーボン基板のＲａは0.1 μm であった。この後、上記
チャンファー加工機を使用し、チャンファー加工を行な
った。

【００６７】（基板本体の仕上加工）粗加工されたカー
ボン基板12枚を両表面を表１に示す仕様のチャックテー
ブルに固定し、延性モード加工により仕上研削し、板厚
635 μm の表面加工基板を得た。主な加工条件は以下の
通りである。

【００６８】研削装置：超精密横型平面研削装置
（（株）日進機械製作所製ＨＰＧ− 2Ａ）ワークテーブルの直径：200mm ワークテーブルの回転数：530rpm 砥石周速：1260m/min 砥石送り速度：30mm/min 砥石：＃8000ダイヤモンドの砥石（新東ブレーダ（株）
ＳＤ8000 Ｎ100 ＦＸ3 ）クーラント：ユシロ化学製、ＥＬＩＤ No.35の 2％水溶
液ＥＬＩＤ電源：新東ブレータ（株）製、パルス電源ＥＤ
Ｐ−10Ａ初期ツルーイング：＃200 ダイヤモンド（平均粒径約75
μm ）（（株）オリエンタルダイヤ工具研究所製：ＳＤ
200Ｑ75Ｍ）初期ドレッシング： 3Ａ×15分パルス（矩形波）サイクル：4 マイクロ秒

【００６９】＃8000ダイヤモンドの砥石ホイールの肩は
精密ツルーリングにより図８（Ａ）又は（Ｂ）に示すよ
うに母線形状を整え、個々の砥粒の切込深さがカーボン
基板の延性−脆性遷移点（約50nm）以下となるように設
定した。尚、係る円弧形状（母線形状）の測定は、電気
マイクロメーター（（株）東京精密製：ミニコムＥ−Ｍ
5Ｐ）を用い、検出器はＥ−ＤＴ−ＬＪ−Ｍ30（検出器
の測定力は7gf ）を用いて行なった。

【００７０】得られた表面加工基板に対して、遊離砥粒
を用いる公知の方法により仕上げ研磨を行い、鏡面加工
基板を得た。主な研磨条件等は以下の通りである。尚、
研磨液は、水に砥粒、研磨助剤を所定量加えてスラリー
状で供給した。

【００７１】研磨機：スピードファーム社製 9Ｂ 5Ｐ型
両面研磨機砥粒：γ−Ａｌ₂ Ｏ₃ 、粒径0.05μm 、0.15wt％研磨助剤：乳酸アルミニウム（研磨液中 1重量％）、ポ
リヒドロキシスタレンスルホン酸ソーダ 1wt％押し付け圧力：150gf/cm² 研磨時間：30分間下定盤回転数：30rpm 研磨液流量：40cc／分取代： 6μm キャリア：エポキシ・ガラス素材パッド：硬質ウレタンパッド（ロデールニッタ型Ｃ14
Ａ）

【００７２】（実施例１）チャック部：京セラ（株）製ポーラスセラミック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ：92.5％／ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ ：7 ％）＃220 平均孔径；20μm テーブル本体：アルミナチャック部とテーブル本体との接合：ガラスバインダーによる一体焼結

【００７３】（実施例２）チャック部：京セラ（株）製ポーラスセラミック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ：92.5％／ＳｉＯ₂ 、ＴｉＯ₂ ：7 ％）＃30 平均孔径； 340μm テーブル本体：アルミナチャック部とテーブル本体との接合：ガラスバインダーによる一体焼結

【００７４】（実施例３）チャック部：京セラ（株）製ビーズセラミック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ：99.5％）表層部のビーズ径； 0.4μm 下層のビーズ径； 1.0μm 平均孔径；40μm テーブル本体：アルミナチャック部とテーブル本体との接合：ガラスバインダーによる一体焼結

【００７５】（実施例４）チャック部：京セラ（株）製ビーズセラミック（Ａｌ₂ Ｏ₃ ：99.5％）表層部のビーズ径； 0.1μm 下層のビーズ径； 1.0μm 平均孔径； 100μm テーブル本体：アルミナチャック部とテーブル本体との接合：ガラスバインダーによる一体焼結

【００７６】（実施例５）チャック部：新東工業（株）製ポーセラックスII（登録商標名）平均孔径； 7μm テーブル本体：焼入れ鋼チャック部とテーブル本体との接合：ボルト接合

【００７７】尚、表１の比較例におけるチャックテーブ
ルは、比較例１がワックス式チャックテーブルであり、
比較例２、３及び４が多数孔タイプの真空式チャックテ
ーブルである。

【００７８】また、上記研削装置における研削は、砥石
の設定切り込み深さを 3μm として1パス（往方向）、
2μm として 1パス（復方向）移動することにより行な
い、これを基板本体１Ａの両表面について行なった。こ
こで、往方向、復方向の基準の方向は、図３におけるＸ
方向であり、砥石３１をチャックテーブル３３に対して
相対的にＸ方向に動かすことによって達成される。尚、
テーブルや微小突起の評価は、（株）溝尻光学工業所製
シャドーグラフを用いて平行光を照射し、その反射光か
ら、直径が 300μm 以上のものをカウントして評価し
た。

【００７９】表１に示すように、実施例１〜５の各実施
例のチャックテーブル３３を用いた場合には、比較例２
〜４に比べ、基板本体１Ａの研削加工表面にディンプル
や微小突起等の欠陥がなく、表面加工基板として極めて
高品質のものが得られた。

【００８０】また、実施例１〜５の各実施例におけるチ
ャックテーブル３３では、真空チャックによって基板１
Ａの着脱を行なうものであるため、比較例１に比べ基板
本体１Ａをチャックテーブル３３へ取付け取外す交換作
業時間を短くでき、基板本体１Ａの生産性を向上させる
ことができる。

【００８１】

【表１】

【００８２】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明が適用される基板本体の材質はカーボンに限らず、
シリコンウエハ、Ａｌ合金、Ｔｉ等であってもよいが、
カーボンの場合は、ヤング率が小さくディンプルが出易
いので、最も大きな効果が得られる。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、本発明に係るチャックテ
ーブルによれば、被加工物の研削・研磨表面の品質を向
上させることができると共に、チャック部の目詰りを防
止してチャック部を長寿命化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ラッピング工程から基板本体完成まで
の基板の製造プロセスを示す工程図である。

【図２】図２は、図１の研削装置に装備されるチャック
テーブルを示す正面図である。

【図３】図３は、図２のIII-III 線に沿う断面図であ
る。

【図４】図４は、図２のチャックテーブルの裏面図であ
る。

【図５】図５は、扇状加工痕を示す模式図である。

【図６】図６は、砥石の肩部母線形状を示す断面図であ
る。

【図７】図７は、研削装置において電解インプロセスド
レッシングを実施する場合の電極等の配置構造を示す構
成図である。

【図８】図８は、従来の多数孔タイプの真空式チャック
テーブルを示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が図８（Ａ）
のVIII-VIII 線に沿う断面図である。

【図９】図９は、従来のポーラスタイプの真空式チャッ
クテーブルを示し、（Ａ）が平面図、（Ｂ）が図９
（Ａ）のIX-IX 線に沿う断面図である。

【図１０】図１０は、真空式チャックテーブルにおい
て、ＧＣ基板の基板本体にディンプルが形成されるメカ
ニズムを示す基板本体周りの断面図である。

【図１１】図１１は、真空式チャックテーブルにおける
ＧＣ基板の基板本体のディンプル発生に伴う基板本体変
形量とチャックテーブルの孔径との関係を示すグラフで
あり、（Ａ）が板厚 381μm の基板本体の場合であり、
（Ｂ）が板厚 635μm の基板本体の場合である。

【符号の説明】

１ガラス状カーボン基板（ＧＣ基板）１Ａ基板本体３０研削装置３３チャックテーブル３４テーブル本体３５チャック部３６同心円３７収容凹部４２吸着面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物を固定するチャックテーブルに
おいて、テーブル本体に複数のチャック部が配置され、このチャック部が多孔質構造の金属材料又は無機材料に
て構成されて、上記被加工物を負圧により吸着可能とす
ると共に、このチャック部の外寸法が上記被加工物の外寸法よりも
小さく形成されたことを特徴とするチャックテーブル。
【請求項２】上記テーブル本体とチャック部とがセラ
ミックスにて構成された請求項１に記載のチャックテー
ブル。
【請求項３】上記チャック部の吸着面の平均孔径が 3
00μm 以下に設定されたものである請求項１又は２に記
載のチャックテーブル。
【請求項４】上記チャック部が、テーブル本体に同心
円の軌跡上に配置されたものである請求項１〜３のいず
れか一に記載のチャックテーブル。
【請求項５】上記テーブル本体とチャック部との表面
が樹脂層又はカーボン層にて被覆された請求項１〜４の
いずれか一に記載のチャックテーブル。