研究課題
次世代半導体材料の超精密研削を実現するために，昨年度に続き熱可塑性樹脂を結合剤とする試作研削砥石の力学的特性を実験により検討つつ，単結晶SiCウエハの研削性能を検討した．その過程で試作砥石の切れ味が問題となり，ドレッシング方法について検討を行った．試作砥石は結合剤を熱可塑性樹としており，ドレッシングツールとの干渉による発熱によって延性が増し，砥石表面の砥粒切れ刃を覆うように砥石表面において熱可塑性樹脂結合剤が流動することが判明した．そこで，一般砥石（WA320ビトしファイドボンド砥石）をドレッシングツールとし室温状態でクーラント（上水）を供給しながらと，ドレッシングツールをクーラントに浸して冷凍させたものに対して，砥石回転数を0，30，60rpmでドレッシングツールに定圧で干渉させるドレッシングを行い，砥石表面をレーザ顕微鏡で観察し比較した．その結果，ドレッシングツールを冷凍させてドレッシングすることによって，砥石表面における結合剤の塑性流動が抑制され砥石表面の粗さは小さくなり，砥石表面に現れるダイヤモンド砥粒（平均粒径6ミクロン）の密度は，砥石回転数が小さいほど増加することがわかった．ただし，砥石回転数が0rpmの場合は，ドレッシングツールのアランダム砥粒の試作砥石表面への押込作用のみとなるため，砥粒密度は最も小さくなった．以上の各条件でドレッシングした砥石を用いて，単結晶SiCウエハの研削実験を行った結果，砥石表面粗さが小さく砥粒密度の大きい冷凍ドレッシングツールを用いて砥石回転数30rpmでドレッシングした砥石で研削したウエハの仕上面粗さが最も小さく，0.4nmSaを下回った．試作砥石は既存砥石と組織構造および試作時の各要素成分の挙動が大きく異なるため，信頼性の高い高性能な砥石開発が必要であり，今後も検討を継続する．
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Proceedings of 2022 International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies (2022 IC3MT)
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