JPH10235553A - ダイヤモンドラップ定盤及びその製造方法 - Google Patents
ダイヤモンドラップ定盤及びその製造方法Info
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- JPH10235553A JPH10235553A JP9083223A JP8322397A JPH10235553A JP H10235553 A JPH10235553 A JP H10235553A JP 9083223 A JP9083223 A JP 9083223A JP 8322397 A JP8322397 A JP 8322397A JP H10235553 A JPH10235553 A JP H10235553A
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- diamond grain
- lapping
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Abstract
(57)【要約】
【課題】シリコンウェーハ、セラミックス、光学ガラス
などのラッピング加工において、スラッジの発生を少な
くするとともに、ラップ定盤の耐磨耗性を向上させる。 【解決手段】ダイヤモンドラップ定盤のダイヤモンド層
にボンド材の表面と同一平面に、または突出して固着さ
れたダイヤモンド粒の表面にレーザービームなどによっ
て溝を形成し、ダイヤモンド粒の砥面を分割する。
などのラッピング加工において、スラッジの発生を少な
くするとともに、ラップ定盤の耐磨耗性を向上させる。 【解決手段】ダイヤモンドラップ定盤のダイヤモンド層
にボンド材の表面と同一平面に、または突出して固着さ
れたダイヤモンド粒の表面にレーザービームなどによっ
て溝を形成し、ダイヤモンド粒の砥面を分割する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェー
ハ、セラミックス、光学ガラス、超硬合金、サーメッ
ト、金属材料などのラッピング加工に用いられる、ダイ
ヤモンドラップ定盤に関するものである。
ハ、セラミックス、光学ガラス、超硬合金、サーメッ
ト、金属材料などのラッピング加工に用いられる、ダイ
ヤモンドラップ定盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、半導体における高集積化や金属加
工、セラミックス加工における超精密化などの急速な技
術革新により、ラッピング加工における平面度および平
行度の高精度化が要求されている。この加工に用いられ
るラッピングマシンの精度だけでなく、ラップ定盤に対
する精度、特性などの要求も高度になってきている。ラ
ッピング加工とは、ラップ定盤と工作物の間にラップ液
に混合した遊離砥粒を供給して、ラップ定盤と工作物に
圧力を加えながら摺り合わせ、遊離砥粒の転動作用と引
っかき作用により工作物を削り、高精度な表面を得る加
工法である。
工、セラミックス加工における超精密化などの急速な技
術革新により、ラッピング加工における平面度および平
行度の高精度化が要求されている。この加工に用いられ
るラッピングマシンの精度だけでなく、ラップ定盤に対
する精度、特性などの要求も高度になってきている。ラ
ッピング加工とは、ラップ定盤と工作物の間にラップ液
に混合した遊離砥粒を供給して、ラップ定盤と工作物に
圧力を加えながら摺り合わせ、遊離砥粒の転動作用と引
っかき作用により工作物を削り、高精度な表面を得る加
工法である。
【０００３】従来のラッピング加工に用いられるラップ
定盤は鋳鉄で作られている。例えば、シリコンウェーハ
のラッピング加工に多く用いられるものに球状黒鉛鋳鉄
製ラップ定盤がある。ラップ定盤には、長期間にわたっ
て平面の精度維持が可能なこと、材料が均一で硬さにむ
らがないこと、工作物表面にスクラッチを発生させる原
因となる鋳造欠陥が無いこと、砥粒の保持能力があるこ
と等が求められる。以上の要件を満たすため鋳鉄がよく
用いられる。
定盤は鋳鉄で作られている。例えば、シリコンウェーハ
のラッピング加工に多く用いられるものに球状黒鉛鋳鉄
製ラップ定盤がある。ラップ定盤には、長期間にわたっ
て平面の精度維持が可能なこと、材料が均一で硬さにむ
らがないこと、工作物表面にスクラッチを発生させる原
因となる鋳造欠陥が無いこと、砥粒の保持能力があるこ
と等が求められる。以上の要件を満たすため鋳鉄がよく
用いられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のラッ
ピング加工に際しては遊離砥粒を多く消費するため、使
用済みの遊離砥粒と切り粉とラップ液の混合物、すなわ
ちスラッジが大量に発生し、作業環境の悪化と公害発生
が大きな問題となっていた。
ピング加工に際しては遊離砥粒を多く消費するため、使
用済みの遊離砥粒と切り粉とラップ液の混合物、すなわ
ちスラッジが大量に発生し、作業環境の悪化と公害発生
が大きな問題となっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、遊離砥粒加工
を固定砥粒加工化することにより、上記の様な問題点を
解消するためになされたものである。固定砥粒加工化に
より、スラッジの発生が極めて少なく、クリーンな環境
での作業を可能にし、さらに長期にわたって高精度な平
面の維持が可能で、高能率なダイヤモンドラップ定盤を
提供するものである。そして、その特徴の第一は、ダイ
ヤモンドラップ定盤に固着されたダイヤモンド粒に溝が
形成されていることである。すなわち、ダイヤモンドラ
ップ定盤のダイヤモンド層にボンド材の表面と同一平面
に、または突出して固着されたダイヤモンド粒の表面
に、レーザービームなどによって溝を形成し、ダイヤモ
ンド粒の砥面を分割したことである。その具体的な特徴
は実施例の項において述べる。
を固定砥粒加工化することにより、上記の様な問題点を
解消するためになされたものである。固定砥粒加工化に
より、スラッジの発生が極めて少なく、クリーンな環境
での作業を可能にし、さらに長期にわたって高精度な平
面の維持が可能で、高能率なダイヤモンドラップ定盤を
提供するものである。そして、その特徴の第一は、ダイ
ヤモンドラップ定盤に固着されたダイヤモンド粒に溝が
形成されていることである。すなわち、ダイヤモンドラ
ップ定盤のダイヤモンド層にボンド材の表面と同一平面
に、または突出して固着されたダイヤモンド粒の表面
に、レーザービームなどによって溝を形成し、ダイヤモ
ンド粒の砥面を分割したことである。その具体的な特徴
は実施例の項において述べる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態については、
実施例の項で説明する。
実施例の項で説明する。
【０００７】
【実施例】図１は、実施例１および２共通のダイヤモン
ドラップ定盤の断面図で、その外径Ｄが３００ｍｍ、厚
みＴが３０ｍｍ、ダイヤモンド粒を１層だけ基台表面に
固着したものである。
ドラップ定盤の断面図で、その外径Ｄが３００ｍｍ、厚
みＴが３０ｍｍ、ダイヤモンド粒を１層だけ基台表面に
固着したものである。
【０００８】実施例１ 図２は、実施例１のダイヤモンドラップ定盤におけるダ
イヤモンド粒の断面の形状を示す断面模式図で、１は＃
３０／４０（４３０〜６５０μｍ）のダイヤモンド粒、
２は基台、３は溝、４はロウ材である。
イヤモンド粒の断面の形状を示す断面模式図で、１は＃
３０／４０（４３０〜６５０μｍ）のダイヤモンド粒、
２は基台、３は溝、４はロウ材である。
【０００９】本実施例におけるダイヤモンドの固着は、
ペースト状のロウ材を基台４に塗布しておき、ダイヤモ
ンドを配置して炉に入れ、加熱してロウ材を溶融後、冷
却して行う。従って、ダイヤモンド粒の突出端はボンド
材よりも突出している。その突出したダイヤンドの先端
をツルーイングによって平らにし、その平坦面上にレー
ザービームを照射して溝を形成する。なお、レーザービ
ームは下記の条件で照射してダイヤモンド粒に溝のピッ
チＰが２５μｍ、溝の開口幅Ｗが２０μｍ、溝の深さｈ
が２０μｍの網目状の溝を形成した。図３はそのレーザ
ービームの照射方向を示す。 使用機 ＹＡＧレーザー 照射方向 ダイヤモンド層の垂直方向 出力 ４０Ｗ 照射により形成された溝の形状は次の通りである。 溝ピッチ ２５μｍ 溝の開口幅 ２０μｍ 溝の深さ ２０μｍ
ペースト状のロウ材を基台４に塗布しておき、ダイヤモ
ンドを配置して炉に入れ、加熱してロウ材を溶融後、冷
却して行う。従って、ダイヤモンド粒の突出端はボンド
材よりも突出している。その突出したダイヤンドの先端
をツルーイングによって平らにし、その平坦面上にレー
ザービームを照射して溝を形成する。なお、レーザービ
ームは下記の条件で照射してダイヤモンド粒に溝のピッ
チＰが２５μｍ、溝の開口幅Ｗが２０μｍ、溝の深さｈ
が２０μｍの網目状の溝を形成した。図３はそのレーザ
ービームの照射方向を示す。 使用機 ＹＡＧレーザー 照射方向 ダイヤモンド層の垂直方向 出力 ４０Ｗ 照射により形成された溝の形状は次の通りである。 溝ピッチ ２５μｍ 溝の開口幅 ２０μｍ 溝の深さ ２０μｍ
【００１０】この様にして製作された、本発明のダイヤ
モンド粒にレーザービームの照射により溝を形成したダ
イヤモンドラップ定盤は、ダイヤモンド粒自体が工作物
を削るので従来の球状黒鉛鋳鉄製ラップ定盤のように遊
離砥粒を供給することなく高能率、高精度のラッピング
加工が可能である。すなわち、スラッジがほとんど発生
しないという優れた特長を有する。スラッジは、工作物
がラッピング加工された時に工作物から生じる僅かの切
り粉だけですむからである。このようにスラッジの発生
が極めて少ないので、クリーンな環境で作業が可能なだ
けでなく、公害の発生する心配も少ない。
モンド粒にレーザービームの照射により溝を形成したダ
イヤモンドラップ定盤は、ダイヤモンド粒自体が工作物
を削るので従来の球状黒鉛鋳鉄製ラップ定盤のように遊
離砥粒を供給することなく高能率、高精度のラッピング
加工が可能である。すなわち、スラッジがほとんど発生
しないという優れた特長を有する。スラッジは、工作物
がラッピング加工された時に工作物から生じる僅かの切
り粉だけですむからである。このようにスラッジの発生
が極めて少ないので、クリーンな環境で作業が可能なだ
けでなく、公害の発生する心配も少ない。
【００１１】さらに、本発明のダイヤモンドラップ定盤
は、その表面がダイヤモンドなので従来の球状黒鉛鋳鉄
製ラップ定盤に比べ、極めて耐磨耗性に優れ、硬さも均
一で、ラップ定盤の平面精度の維持能力も非常に高い。
したがって、ラッピング加工される工作物の高い平面精
度、および高い平行精度を長期間にわたって安定して維
持できる優れた特長を有する。
は、その表面がダイヤモンドなので従来の球状黒鉛鋳鉄
製ラップ定盤に比べ、極めて耐磨耗性に優れ、硬さも均
一で、ラップ定盤の平面精度の維持能力も非常に高い。
したがって、ラッピング加工される工作物の高い平面精
度、および高い平行精度を長期間にわたって安定して維
持できる優れた特長を有する。
【００１２】それに加えて、本発明のダイヤモンドラッ
プ定盤は、球状黒鉛鋳鉄製ラップ定盤で最も大きな問題
点とされている鋳造欠陥に相当する欠陥はまったく存在
しないので、欠陥によるスクラッチが発生することもな
いという優れた特徴も有する。
プ定盤は、球状黒鉛鋳鉄製ラップ定盤で最も大きな問題
点とされている鋳造欠陥に相当する欠陥はまったく存在
しないので、欠陥によるスクラッチが発生することもな
いという優れた特徴も有する。
【００１３】次に、実施例１のダイヤモンドラップ定盤
の性能を確認するため、従来のラップ定盤との比較実験
を行った。ラッピングマシンにこのダイヤモンドラップ
定盤を取り付けて、シリコンウェーハをラッピング加工
した結果を図４に示す。
の性能を確認するため、従来のラップ定盤との比較実験
を行った。ラッピングマシンにこのダイヤモンドラップ
定盤を取り付けて、シリコンウェーハをラッピング加工
した結果を図４に示す。
【００１４】図４に示すラッピング加工は以下の加工条
件で行った。 圧力 ２００ｇ／ｃｍ２ 回転数 ４０ｒｅｖ／ｍｉｎ 工作液 水 工作液供給量 １０ｃｃ／ｍｉｎ 工作物 シリコンウェーハ φ５０ｍｍ
件で行った。 圧力 ２００ｇ／ｃｍ２ 回転数 ４０ｒｅｖ／ｍｉｎ 工作液 水 工作液供給量 １０ｃｃ／ｍｉｎ 工作物 シリコンウェーハ φ５０ｍｍ
【００１５】図４より、実施例１のダイヤモンドラップ
定盤による加工速度は、５μｍのアルミナを遊離砥粒と
して使用した従来の球状黒鉛鋳鉄ラップ定盤による加工
速度の約３倍であり、しかもラッピング加工後のシリコ
ンウェーハの表面粗さも良好であった。
定盤による加工速度は、５μｍのアルミナを遊離砥粒と
して使用した従来の球状黒鉛鋳鉄ラップ定盤による加工
速度の約３倍であり、しかもラッピング加工後のシリコ
ンウェーハの表面粗さも良好であった。
【００１６】実施例２ 図３は、実施例２のダイヤモンドラップ定盤におけるダ
イヤモンド層の断面形状を示す模式図で、１は＃３０／
４０（４３０〜６５０μｍ）のダイヤモンド粒、２は
溝、３はボンド材となるロウ材層、４は鋼製の基台であ
る。
イヤモンド層の断面形状を示す模式図で、１は＃３０／
４０（４３０〜６５０μｍ）のダイヤモンド粒、２は
溝、３はボンド材となるロウ材層、４は鋼製の基台であ
る。
【００１７】本実施例におけるダイヤモンドの固着は、
ペースト状のロウ材を基台４に塗布しておき、ダイヤモ
ンドを配置して炉に入れ、加熱してロウ材を溶融後冷却
して行う。従って、ダイヤモンド粒の露出面はボンド材
よりも突出している。その突出したダイヤンドの先端を
ツルーイングによって平らにし、その平坦面上にレーザ
ービームを照射して溝を形成する。なお、レーザービー
ムは下記の条件で照射射してダイヤモンド粒に溝のピッ
チＰが３５μｍ、溝の開口幅Ｗが２０μｍ、溝の深さｈ
が２０μｍの網目状の溝を形成した。図３はそのレーザ
ービームの照射方向を示す。 使用機 ＹＡＧレーザー 照射方向 ダイヤモンド層の垂直方向 出力 ４０Ｗ 照射により形成された溝の形状は次の通りである。 溝ピッチ ３０μｍ 溝の開口幅 ２０μｍ 溝の深さ ２０μｍ
ペースト状のロウ材を基台４に塗布しておき、ダイヤモ
ンドを配置して炉に入れ、加熱してロウ材を溶融後冷却
して行う。従って、ダイヤモンド粒の露出面はボンド材
よりも突出している。その突出したダイヤンドの先端を
ツルーイングによって平らにし、その平坦面上にレーザ
ービームを照射して溝を形成する。なお、レーザービー
ムは下記の条件で照射射してダイヤモンド粒に溝のピッ
チＰが３５μｍ、溝の開口幅Ｗが２０μｍ、溝の深さｈ
が２０μｍの網目状の溝を形成した。図３はそのレーザ
ービームの照射方向を示す。 使用機 ＹＡＧレーザー 照射方向 ダイヤモンド層の垂直方向 出力 ４０Ｗ 照射により形成された溝の形状は次の通りである。 溝ピッチ ３０μｍ 溝の開口幅 ２０μｍ 溝の深さ ２０μｍ
【００１８】次に、実施例２のダイヤモンドラップ定盤
の性能を確認するため実験を行った。ラッピングマシン
にこのダイヤモンドラップ定盤を取り付けて、シリコン
ウェーハをラッピング加工した結果を図４に示す。
の性能を確認するため実験を行った。ラッピングマシン
にこのダイヤモンドラップ定盤を取り付けて、シリコン
ウェーハをラッピング加工した結果を図４に示す。
【００１９】図４より、実施例２のダイヤモンドラップ
定盤による加工速度は、１２μｍのアルミナを遊離砥粒
として使用した従来の球状黒鉛鋳鉄ラップ定盤による加
工速度の約３倍であり、しかもラッピング加工後のシリ
コンウェーハの表面粗さも良好であった。
定盤による加工速度は、１２μｍのアルミナを遊離砥粒
として使用した従来の球状黒鉛鋳鉄ラップ定盤による加
工速度の約３倍であり、しかもラッピング加工後のシリ
コンウェーハの表面粗さも良好であった。
【００２０】
【発明の効果】以上各項で述べたように、本発明のダイ
ヤモンドラップ定盤によれば、スラッジの発生が極めて
少なくクリーンな作業環境を提供できるだけでなく、高
精度で高能率なラッピング加工を行うことができる。
ヤモンドラップ定盤によれば、スラッジの発生が極めて
少なくクリーンな作業環境を提供できるだけでなく、高
精度で高能率なラッピング加工を行うことができる。
【図１】本発明の実施例のダイヤモンドラップ定盤の断
面図である。
面図である。
【図２】実施例１、２のダイヤモンド層の断面を示す断
面の一部を示す模式図である。
面の一部を示す模式図である。
【図３】ダイヤモンド粒にレーザービームを照射する方
向を示す模式図である。
向を示す模式図である。
【図４】実施例１、２と従来の加工の加工速度の比較を
示すグラフである。
示すグラフである。
１ ダイヤモンド粒 ２ 基台 ３ 溝 ４ ロウ材 Ｐ 溝のピッチ Ｗ 溝の開口幅 ｈ 溝の深さ
Claims (7)
- 【請求項１】ダイヤモンド粒をボンド材で固着してなる
ダイヤモンドラップ定盤において、該ダイヤモンド粒の
露出部が溝によって分割されていることを特徴とするダ
イヤモンドラップ定盤。 - 【請求項２】ダイヤモンド粒は、ボンド材の表面より突
出していることを特徴とする請求項１記載のダイヤモン
ドラップ定盤。 - 【請求項３】ボンド材表面にも溝が形成されていること
を特徴とする請求項１または２記載のダイヤモンドラッ
プ定盤 - 【請求項４】ボンド材がロウ材、金属メッキ、または焼
結合金からなる請求項１、２または３記載のダイヤモン
ドラップ定盤。 - 【請求項５】ツルーイングによって、ダイヤモンド粒の
突出端が平坦に形成されていることを特徴とする請求項
１、２、３または４記載のダイヤモンドラップ定盤。 - 【請求項６】ダイヤモンド層表面にレーザービームを照
射して溝を形成することを特徴とする請求項１、２、
３、４または５記載のダイヤモンドラップ定盤の製造方
法。 - 【請求項７】使用により切れ味が低下したダイヤモンド
ラップ定盤のダイヤモンド層にレーザービームを照射し
て溝を形成することを特徴とする請求項１、２、３、４
または５記載のダイヤモンドラップ定盤の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083223A JPH10235553A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | ダイヤモンドラップ定盤及びその製造方法 |
| KR1019980703950A KR100293863B1 (ko) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | 초지립공구와그제조방법 |
| US09/077,024 US6312324B1 (en) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | Superabrasive tool and method of manufacturing the same |
| EP97941208A EP0870578A4 (en) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | SUSPERABRASIVE HIGHLY ABRASIVE TOOL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| PCT/JP1997/003369 WO1998014307A1 (fr) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | Outil superabrasif et son procede de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9083223A JPH10235553A (ja) | 1997-02-24 | 1997-02-24 | ダイヤモンドラップ定盤及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10235553A true JPH10235553A (ja) | 1998-09-08 |
Family
ID=13796327
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9083223A Pending JPH10235553A (ja) | 1996-09-30 | 1997-02-24 | ダイヤモンドラップ定盤及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10235553A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010077509A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-08 | 3M Innovative Properties Company | Shaped abrasive particles with grooves |
| CN102513632A (zh) * | 2011-11-18 | 2012-06-27 | 南京航空航天大学 | 一种面向细粒度金刚石磨料单层钎焊工具的制备方法 |
| KR101208926B1 (ko) | 2011-04-08 | 2012-12-06 | 주식회사 흥아기연 | 블리스터 포장용 실링롤러 및 이의 제작 방법 |
| US8475238B2 (en) | 2009-08-13 | 2013-07-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing pads including sidewalls and related polishing apparatuses |
| WO2013106602A1 (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-18 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| GB2528638A (en) * | 2014-06-18 | 2016-02-03 | Element Six Technologies Ltd | Post-synthesis processing of diamond and related super-hard materials |
| CN111015517A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-04-17 | 彩虹（合肥）液晶玻璃有限公司 | 一种研磨轮修复装置 |
-
1997
- 1997-02-24 JP JP9083223A patent/JPH10235553A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010077509A1 (en) * | 2008-12-17 | 2010-07-08 | 3M Innovative Properties Company | Shaped abrasive particles with grooves |
| RU2506152C2 (ru) * | 2008-12-17 | 2014-02-10 | 3М Инновейтив Пропертиз Компани | Фасонные абразивные частицы с канавками |
| US8475238B2 (en) | 2009-08-13 | 2013-07-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Polishing pads including sidewalls and related polishing apparatuses |
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| US8840696B2 (en) | 2012-01-10 | 2014-09-23 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| US9676980B2 (en) | 2012-01-10 | 2017-06-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles |
| GB2528638A (en) * | 2014-06-18 | 2016-02-03 | Element Six Technologies Ltd | Post-synthesis processing of diamond and related super-hard materials |
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