(57)【要約】      （修正有）【課題】荒加工、ラップ加工、研磨加工の３工程を同じ装置で行うことができるうえ、両面加工も可能にし、継続的に使用しても加工速度が低下せず、ドレッシングを省略することができる砥石およびそれを用いた研削・研磨装置を提供する。【解決手段】被加工物を研削・研磨する砥石であって、砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸を有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱1と、一体に形成される砥石マトリックス2とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を研削・研磨する砥石であって、
前記被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱と、該砥石柱と一体に形成される砥石マトリックスとを有することを特徴とする砥石。
【請求項２】
前記砥石柱の径Ｄは、前記砥粒の平均粒径の１〜１００倍であり、隣り合う砥石柱の間隔Ｓは前記砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍であることを特徴とする請求項１に記載の砥石。
【請求項３】
前記被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることを特徴とする請求項１または２に記載の砥石。
【請求項４】
前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項５】
前記砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項６】
冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給することを特徴とする請求項５に記載の砥石。
【請求項７】
真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することを特徴とする請求項５に記載の砥石。
【請求項８】
前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項９】
前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出して砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項１０】
前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出して研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の砥石を用いることを特徴とする研削・研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物を研削・研磨する砥石、および、その砥石を用いた研削・研磨装置に関する。具体的には、セラミックス、シリコンウエハ、ＳｉＣ、アルミナ、サファイヤ、金属や合金などの被加工物を研削・研磨する砥石、および、その砥石を用いた研削・研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥石は硬質の粒子つまり砥粒を結合材で固めて形成される工具である。砥石を用いた加工には、研削加工と研磨加工とがあり、習慣的には荒加工は研削加工と言われ、仕上げ加工は研磨加工と言われている。これらの加工は、砥石を被加工物つまりワークに押し付けた状態のもとで砥石と被加工物とを相対的に移動させることによって被加工物表面つまり被加工面を砥粒により多数の切りくずとして削り取る加工であって、この明細書では研削・研磨とは、研削加工、および、研磨加工の両者を云う。
【０００３】
砥石を用いた研削・研磨加工には、被加工物の円筒形状の外周面を加工する円筒研削・研磨加工、被加工物の円筒形状の内周面を加工する内面研削・研磨加工、被加工物の平坦面を加工する平面研削・研磨加工がある。外周面や内周面を加工するための砥石としては、円筒形状の加工面が設けられた砥石が使用される。また、平面を加工するための砥石としては、外周面に加工面が設けられた円筒形の砥石または平坦な端面に加工面が設けられたカップ形、リング形およびディスク形の砥石が使用される。
【０００４】
砥石に関しては、従来から種々の提案がなされており、例えば、特開昭６３−１５０１６３号公報（下記特許文献１）には、砥粒粒子を合成樹脂にて接着した連続微細気孔を有する三次元網状組織を具えた構造体であり、砥粒の体積比、結合強度等を規定する砥石が記載されている。特許文献１に記載された発明は、砥粒を合成樹脂等で固着する構造等は本発明と類似する。
【０００５】
また、特開昭６４−４０２７９号公報（下記特許文献２）には、砥粒をボンド層に固定した砥粒固定式研磨部材において前記砥粒をセラミックス繊維または金属ワイヤとし、これら繊維ワイヤの長手側研磨面に対して交差するように配置した研磨工具部材が記載されている。
【０００６】
また、特開２０００−１９８０７３号公報（下記特許文献３）には、複数の超微粒子砥粒を凝集した凝集砥粒と凝集砥粒を混練して固め砥石を形成する樹脂からなる研磨砥石が記載されている。しかし、特許文献１〜３に記載された発明は、本発明のように砥石柱を、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置されたものではなく異なる発明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６３−１５０１６３号公報
【特許文献２】特開昭６４−０４０２７９号公報
【特許文献３】特開２０００−１９８０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特に、電子材料等の素材は硬くてもろい被加工物が多く、難加工性が製品のコスト高に繋がっている。その加工法はダイヤモンド等を使った砥石による粗加工を最初に行い、次にラップ加工、最終的に研磨加工によるのが通常行われている。
【０００９】
従来型砥石による研削加工は高速加工が可能ではあるが仕上がり面が荒く素材表面および表面下に欠陥も作ってしまう。粗加工は通常加工速度が速いため寸法精度を出すのには適していない。研磨加工は浮遊砥粒による加工で加工速度が遅い欠点があるが、仕上がり面が滑らかで素材中に欠陥を残さないどころか、むしろ粗加工中に発生する欠陥の除去に使われる。ラップ加工はこれらの中間にある加工法である。通常これらの３工程を別々な機械で行い工程自体が遅い上、各工程への付け替えに手間がかかっていた。
【００１０】
そこで本発明は、荒加工、ラップ加工、研磨加工の３工程を同じ装置で行うことができるうえ、両面加工も可能にし、継続的に使用しても加工速度が低下せず、ドレッシンクを省略、ないしドレッシング回数を減らすることができる砥石およびそれを用いた研削・研磨装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述の課題を解決するため、砥石の構造について鋭意検討の結果なされたものであり、その要旨とするところは、特許請求の範囲に記載の通りの下記内容である。
【００１２】
（１）  被加工物を研削・研磨する砥石であって、前記被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱と、該砥石柱と一体に形成される砥石マトリックスとを有することを特徴とする砥石。
（２）前記砥石柱の径Ｄは、前記砥粒の平均粒径の１〜１００倍であり、隣り合う砥石柱の間隔Ｓは前記砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍であることを特徴とする（１）に記載の砥石。
（３）前記被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることを特徴とする（１）または（２）に記載の砥石。
（４）前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一項に記載の砥石。
【００１３】
（５）前記砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか一項に記載の砥石。
（６）冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給することを特徴とする（５）に記載の砥石。
（７）真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することを特徴とする（５）に記載の砥石。
（８）前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか一項に記載の砥石。
（９）前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出して砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能であることを特徴とする（１）〜（８）のいずれか一項に記載の砥石。
（１０）前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出して研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くしたことを特徴とする（１）〜（９）のいずれか一項に記載の砥石。
（１１）（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の砥石を用いることを特徴とする研削・研磨装置。
<作用>
【００１４】
本発明（１）によれば、被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱を有するので、研削・研磨面に露出した砥粒が脱落しても、その下層に埋もれていた砥粒が露出することにより、加工速度を維持しつつ、継続して、研削・研磨を行うことができる。
本発明（２）によれば、砥石柱の径Ｄは、前記砥粒の平均粒径の１〜１００倍とすることにより砥石柱の断面に砥粒が1〜１００個並べられ、隣り合う砥石柱の間隔Ｓは前記砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍であることにより、従来に比べて、研削・研磨を行う面積比率を小さくすることによって、加工速度の低下を防止することができる。
本発明（３）によれば、被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることにより、被加工物が平面状の場合だけでなく、例えば、ディスク形状の砥石の外周に、ディスク形状の半径方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱を曲面状に配置することによって、被加工物の形状に応じた研削・研磨を行うことができ、また、加工速度を上げることができる。
本発明（４）によれば、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることにより、砥石マトリックスが砥石柱より摩耗が大きく、ヤング率の差によって砥石マトリックスが砥石柱より沈み込むため、常に砥粒柱の砥粒を露出させておくことができ、電子材料等の硬くてもろい被加工物を研削・研磨することができる。
【００１５】
本発明（５）によれば、砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることによって、下記の作用効果を奏する。
・砥石を多孔体にすることにより、砥石面を真空に引き、砥粒と被研削物の距離を近づけることを可能にする。
・砥石を多孔体にすることにより、水などの冷媒を直接出すことにより砥石と被研削物の研削面の距離のコントロールを可能にする。
・砥石から水などの冷媒を直接出すことにより砥石加工の冷却及び研磨を実施することを可能にする 。
本発明（６）によれば、冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石柱との間に供給することにより、流体流路に加圧流体を供給して、砥石が被研削物から浮き上がり、加工速度を落とし高精度の研磨加工を行うことができる。
本発明（７）によれば、真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することにより、砥粒を効率良く被研削物に食い込ませることを可能にし加工速度を上げることができる。
砥石の中の実際に被研削物に触れている砥粒の数を極端に少なくすることが可能になり各砥粒が大きな圧力で被研削物に作用することが出来、その小数の砥粒が大きく研削に寄与し、研削を行い同時に砥粒の摩耗が起こり砥粒の目がなまくらになる。ここで通常は目立て作業や砥石の形状を整えるためのドレッシング作業が必要になる。本発明の砥石は実効砥粒の数が少なく研削で削れなくなると大きな力がかかり、大きな力によりすり減り小さくなった砥粒が脱落する。脱落後は本発明の砥石は多孔体であり空孔部が残り横に介在する次の砥粒が露出することになる．通常の砥石は多くの砥石が砥石面に残留し切れ味が悪くなるにもかかわらず脱落が起きず、目立てやドレッシングが必要になる。
本発明（８）によれば、前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能である。
本発明（９）によれば、前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出すことにより、砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能である。
本発明（１０）によれば、前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出すことにより、研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くすることができる。
本発明（１１）によれば、前記（１）〜（１０）に記載の砥石を用いることにより、下記の作用効果を奏する研削・研磨装置を提供することができる。
・砥石面から真空引きを可能にする。
・水などの冷媒を砥石から出せるような機構を可能にする。
・研削砥石のドレッシングを省略可能とする。
・粗研削、ラッピング研削、仕上げ研磨を同時に実施可能にする。
・両面加工を可能にする。
・砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能にする。
・研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、荒加工、ラップ加工、研磨加工の３工程を同じ装置で行うことができるうえ、両面加工も可能にし、継続的に使用しても加工速度が低下せず、ドレッシンクを省略することができる砥石およびそれを用いた研削・研磨装置を提供することができるなど、産業上有用な著しい効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の砥石の実施形態を例示する平面図および断面図である。
【図２】本発明に用いる砥石柱の構造を示す模式図である。
【図３】本発明の砥石の実施形態を例示する斜視図である。
【図４】本発明の研削・研磨装置の実施形態を例示する図である。
【図５】本発明の効果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の砥石の実施形態を例示する平面図および断面図であり、図１（a）は平面図、図１(b)は図１（a）のＡ−Ａ断面図である。また、図２は、本発明に用いる砥石柱の構造を示す模式図である。(a)は焼成前、(b)は焼成後を示しており、焼成後は結合材が溶け砥粒を包み込んで砥粒同士を結合させている。図１及び図２において、1は砥石柱、２は砥石マトリックス、３は砥粒、４は結合材、５は気孔、Ｌは砥石柱の軸、Ｄは砥石柱の径、Ｓは砥石柱の間隔を示す。
【００１９】
図１に示すように、本発明の砥石は、被加工物を研削・研磨する砥石であって、前記被加工物を研削・研磨する砥粒３および結合材４からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱１と、該砥石柱１と一体に形成される砥石マトリックス２とを有することを特徴とする。本発明が対象とする被加工物は、セラミックス、シリコンウエハ、ＳｉＣ、アルミナ、サファイヤ、金属や合金などを云う。また、この明細書では研削・研磨とは、研削加工、および、研磨加工の両者を云う。
【００２０】
本発明の砥石は、被加工物を研削・研磨する砥粒３および結合材４からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱１を有するので、研削・研磨面に露出した砥粒３が脱落しても、その下層に埋もれていた砥粒３が露出することにより、加工速度を維持しつつ、継続して、研削・研磨を行うことができる。結合材４はこの図２に示すように混合されるが、焼成後は結合材４が溶け砥粒３を包むように砥粒３を繋ぎ柱が形成される。なお、砥石柱１の断面形状は、図２に示すような円柱に限らず、角柱でもよい。
【００２１】
また、前記砥石柱の径Ｄは、前記砥粒３の平均粒径の１〜１００倍であり、隣り合う砥石柱１の間隔Ｓは前記砥石柱１の径Ｄの１０〜１０００倍であることが好ましい。砥石柱１の径Ｄは、前記砥粒３の平均粒径の１〜１００倍とすることにより砥石柱１の断面に砥粒が1〜１００個並べられ、隣り合う砥石柱１の間隔Ｓは前記砥石柱１の径Ｄの１０〜１０００倍であることにより、従来に比べて、研削・研磨を行う面積比率を小さくすることによって、加工速度の低下を防止することができる。砥石柱１の配置は、図１に示すような三角形や、四角形、多角形からなる幾何学模様を形成する配置としてもよく、ランダムに配置してもよい。
【００２２】
なお、砥粒３はダイヤモンドが使用されており、その平均粒径は０．１〜３００μｍとなっている。ただし、ダイヤモンドに代えて、立方晶窒化ホウ素(CBN)砥粒つまりCBNを使用するようにしても良く、ダイヤモンドとCBNとの混合物を使用するようにしても良く、さらには、炭化ケイ素ＳiCつまりGC、ムライト(3AＬ2O3-2ＳiO2)、または溶融アルミナAＬ2O3つまりWAの単体或いはこれらの混合体を使用するようにしても良い。砥石１０を構成する結合材４としては、ビトリファイドボンドが使用されているが、それぞれの結合材４としてはビトリファイドボンド以外に、レジノイドボンド、メタルボンド、電着ボンドなど種々のボンド材を使用することができる。なお、砥粒３の平均粒径とは、砥粒３の断面が円形でない場合には、同じ断面積の円相当径の平均値とする。
【００２３】
また、本発明の砥石３は、被加工物が平板状の場合には、図１に示すような平面からなる厚さ５〜１０mmのディスク形状でよいが、被加工物を研削・研磨する面が曲面であることにより、例えば、ディスク形状の砥石の外周に、ディスク形状の半径方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱１を配置することによって、複雑形状の被加工物の研削・研磨を行うことができる。
【００２４】
また、前記砥石柱１と砥石マトリックス２はいずれも砥粒３と結合材４からなり砥石柱１の中の砥粒３は砥石マトリックスの砥粒３より硬度の高いものからなることが好ましい。砥石柱１と砥石マトリックス２はいずれも砥粒３と結合材４からなり砥石柱１の中の砥粒３は砥石マトリックス２の砥粒３より硬度の高いものからなることにより、砥石マトリックス２が砥石柱１より摩耗が大きく、ヤング率の差によって砥石マトリックス２が砥石柱１より沈み込むため、常に砥粒柱の砥粒を露出させておくことができ、電子材料等の硬くてもろい被加工物を研削・研磨することができる。
【００２５】
また、前記砥石柱１及び砥石マトリックス２は気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることが好ましい。気孔率の下限（20％）の限定理由は、これ以下の多孔体では気孔５が主に閉気孔になり開気孔ではなく、真空の為の空気や冷却剤の出入りが出来なくなるからであり、気孔率の上限（60％）の限定理由は、砥粒３と結合材４の混合粉体は多くて60％程度で有り、それから焼成しているので必ず60％以下になるのでこれが上限である。砥石柱１及び砥石マトリックス２は気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることによって、下記の作用効果を奏する。
【００２６】
・砥石柱を多孔体にすることにより、砥石面を真空に引き、砥粒と被研削物の距離を近づけることを可能にする。
・  砥石を多孔体にすることにより、水などの冷媒を直接出すことにより砥石と被研削物の研削面の距離のコントロールや、被加工材の砥石への不必要な接着を無くすることを可能にする。
・砥石から水などの冷媒を直接出すことにより砥石加工の冷却及び研磨を実施することを可能にする 。
また、冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔５を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給すること供給することができる。
【００２７】
さらに、真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔５及び砥石マトリックス中の気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することができる。
また、前記記載の砥石を用いることにより、下記の作用効果を奏する研削・研磨装置を提供することができる。
【００２８】
・砥石面から真空引きを可能にする。
・水などの冷媒を砥石から出せるような機構を可能にする。
・研削砥石のドレッシングを省略可能とする。
・粗研削、ラッピング研削、仕上げ研磨を同時に実施可能にする。
【００２９】
図３は本発明の一実施の形態である砥石を示す斜視図であり、図４は図３に示した砥石が砥石ホルダーに取り付けられた状態を示す断面図である。下記の実施形態では、被加工物をシリコンウエハを例として説明する。
【００３０】
図３に示す砥石１０は、全体的に円板形状つまりディスク形状となっており、一方の端面が加工面１１になり、他方の端面が基端面１２になっている。図４に示すように、砥石１０は砥石ホルダー２０に基端面１２が突き当てられるようにして取り付けられて砥石ホルダー２０により回転駆動される。砥石１０はこれの外周部に形成された取付孔１３を貫通して砥石ホルダー２０にねじ結合されるボルト１４により砥石ホルダー２０に取り付けられるようになっている。
【００３１】
砥石１０は砥粒と砥粒相互を連結する結合材とにより形成され、内部には微細な気孔５が形成された多孔体となっている。
【００３２】
図４に示すように、砥石１０は砥石ホルダー２０を介して研磨装置の砥石回転シャフト２２に取り付けられるようになっており、砥石回転シャフト２２を駆動する図示しないモータにより砥石１０は砥石ホルダー２０を介して回転駆動される。砥石回転シャフト２２に形成された流体案内流路２３は、ロータリジョイント２４を介して真空ポンプ２５に接続され、真空ポンプ２５とロータリジョイント２４とを接続する流体案内流路２６ａには流路開閉弁２７ａと圧力調整弁２８ａとが取り付けられている。したがって、流路開閉弁２７ａを開いた状態のもとで真空ポンプ２５を作動させると、研磨層１５の気孔５は、流体案内流路２３を介して真空ポンプ２５に連通して大気圧よりも低い真空状態つまり負圧状態となり、砥石１０の砥粒が効率良く碑加工物に食い込むことを可能にする。
【００３３】
ロータリジョイント２４には加圧ポンプ２９が接続され、加圧ポンプ２９とロータリジョイント２４とを接続する流体案内流路２６ｂには流路開閉弁２７ｂと圧力調整弁２８ｂとが取り付けられている。加圧ポンプ２９は容器３０内に収容された研磨液等の液体を加圧して吐出し、流路開閉弁２７ｂを開いた状態のもとで加圧ポンプ２９を作動させると、液体が流体案内流路２３を介して研磨層１５の気孔５内に入り込んで加工面１１から流出することになる。
【００３４】
砥石回転シャフト２２の上方には、シリコンウエハなどの被加工物Ｗを支持してこれを回転させる真空チャック３１が装着されたワーク回転シャフト３２が設けられている。このワーク回転シャフト３２は砥石１０の加工面１１に沿う方向に水平方向に移動自在となるとともに上下方向に移動自在となっており、真空チャック３１に支持された被加工物Ｗを砥石１０に向けて接近離反移動させることができる。さらに、被加工物Ｗを砥石１０に接触させた状態でワーク回転シャフト３２および真空チャック３１の自重により被加工物Ｗに対して押し付け力を加えることができる。この自重による押し付け力に加えて、空気圧シリンダなどによりワーク回転シャフト３２に推力を加えて被加工物Ｗに対して押し付け力を付加するようにしても良い。
【００３５】
真空チャック３１は複数の吸気孔３３が形成されたチャック板３４を有し、それぞれの吸気孔３３に連通する真空流路３５がワーク回転シャフト３２に形成されている。真空流路３５はロータリジョイント３６を介して真空ポンプ３７に接続され、真空ポンプ３７とロータリジョイント３６とを接続する真空供給路３８には流路開閉弁３９が取り付けられている。したがって、真空ポンプ３７を作動させて真空流路３５を大気圧よりも低い圧力にすると、吸気孔３３内に外部空気が流入して被加工物Ｗは真空チャック３１に真空吸着されて保持される。また、上部の構造物を前述の砥石と同じ構造物の相似形のものを取り付けることにより被研削物Ｗの両面加工を可能にする。この場合Ｗ破Ｗの形状に穴を開けたシート状のもので保持させる。
【００３６】
砥石１０を用いた研磨加工としては、冷媒を加圧ポンプ２９により加圧して流体流路１７を介して加工面１１から流出させるようにした被加工物Ｗの研磨加工、および回路パターン形成前のウエハまたは回路パターンが形成されたウエハの表面を加工面１１から加工面１１と被加工物Ｗとの間の圧力、つまり砥粒と被加工面の距離を調整することによって、研磨加工を行う。また、遊離砥粒を有する研磨液を加圧ポンプ２９により加圧して流体流路１７を介して加工面１１から流出させるようにした被加工物Ｗの研磨加工、および回路パターン形成前のウエハまたは回路パターンが形成されたウエハの表面を加工面１１から化学研磨剤を有するスラリーを流出させるようにした研磨加工つまりＣＭＰ加工に適用することができる。このような研磨加工においては、加工面１１から砥石１０と被加工物Ｗとの間に研磨液等を供給することになるので、被加工物Ｗの被加工面全体に確実に研磨液を供給することができる。しかも、砥石１０は、通常のＣＭＰ加工のようなウレタン等からなる研磨パッドに比して、加工面１１の硬度が高いので、ウエハの表面にうねり等を発生させることなく、高い平坦度で研磨加工を行うことができ、さらに、加工面１１と被加工物Ｗとの間の圧力を調整することによって、研磨加工時間や研磨量を容易に設定することができる。
【００３７】
内部に流体流路１７，１８が形成された砥石１０を製造するには、砥粒と結合材と助剤との混合物を成形型内に注入する。一方、消失樹脂等のように熱を加えると消失する消失材料からなる中子を流体流路１７，１８の形状に予め製造しておき、混合物を成形型内に注入する際に混合物の内部に中子を投入する。このようにして砥石１０に対応した形状に成形された砥石素材を焼成炉において加熱することにより、中子が消失とするとともに砥粒が結合材により連結され、内部に気孔５を有し流体流路１７，１８が形成された多孔体からなる砥石１０が一体に製造される。砥石１０の気孔率は、助剤の量を増やすと小さくなるが、助剤の量以外に焼成温度等によっても気孔率を調整することができる。
【００３８】
したがって、上述のように砥石１０を研磨層１５の部分と砥石基部１６とにより形成する場合には、例えば助剤の量を研磨層１５と砥石基部１６とで相違させることにより、研磨層１５と砥石基部１６のうち流体流路１７が形成された部分（厚みｔ＋ｔ１の部分）とを開気孔構造の多孔体とし、この部分よりも基端面１２側の部分を閉気孔構造の多孔体とすることができる。
【００３９】
砥石柱１を構成する砥粒３としては、ダイヤモンドつまりダイヤモンド砥粒が使用されており、その平均粒径は０．１〜３００μｍとなっている。ただし、ダイヤモンドに代えて、立方晶窒化ホウ素(CBN)砥粒つまりCBNを使用するようにしても良く、ダイヤモンドとCBNとの混合物を使用するようにしても良く、さらには、炭化ケイ素SiCつまりGC、ムライト(3Al2O3-2SiO2)、または溶融アルミナAl2O3つまりWAの単体或いはこれらの混合体を使用するようにしても良い。砥石１０を構成する結合材としては、ビトリファイドボンドが使用されているが、それぞれの結合材としてはビトリファイドボンド以外に、レジノイドボンド、メタルボンド、電着ボンドなど種々のボンド材を使用することができる。
【００４０】
本発明の特徴である、目詰まり防止、および、両面加工について説明する。砥石が加工できなくなる理由は目立ての必要性が出てきた場合だけでなく、目詰まりが起きた場合がある。サファイアのように硬いものを研削・研磨する場合には、目詰まりの問題は多くの場合生じないが、セラミックスでもサファイヤより柔らかいものや、金属や合金のようなものを加工したときに目詰まりが起きる。これは、削られた微粉が砥石の砥粒と砥粒の間に詰まり砥石面が平らになって砥粒の突き出しがなくなり削れなくなる現象である。これに関して本砥石は流体(水のような冷媒とか空気)を気孔から出し入れすることにより詰まった削りかすを取り除くことができり。
【００４１】
また、両面加工により、加工速度を上げることができる。しかし、両面加工すると、特に薄いものの加工になると水の様な冷媒の表面張力で砥石面に接着して剥がせなくなったり、多数の被加工物を加工する場合、いくつかの被加工物が片面の砥石に着き、残るいくつかの被加工物がもう一方の砥石に着き自動化や、量産化ができなくなる。
【００４２】
また、シリコン基板等の被加工物は、どんどん薄くなってきているがその限界は片面加工をしているので加工面と加工されていない面の差が出てきて薄いものは反って使えなくなるからである。それを両面加工することにより、両面が同じように変化するので反りを無くすることができる。
【００４３】
しかし、従来の研削・研磨装置で両面加工すると水のような冷媒を入れているのでその表面張力で加工後に砥石を上げて被加工物を取り出そうとしたときに上の砥石に着いたままあがったり、下の砥石に着いたまま上がったりする。それをはがすのに一工程増え、そして剥がすのを失敗するとせっかく薄くしたものが壊れたりする。それで世の中には両面加工機は粗加工するもので比較的厚い被加工物の場合に限られている。
【００４４】
そこで、本発明の好ましい実施形態である砥石は、上下に砥石を置きその間に被加工物を挟み込んだ場合、流体(水などの液体でも空気などの気体でも良い)を砥石から出し被加工物が砥石に接着することを防ぎ、.被加工物を取り出し易くし、また、取り出しやすくすることにより、両面加工を可能にすることができる。
【実施例】
【００４５】
図１〜図４に示す本発明の実施形態を用いて、本発明の範囲である砥石柱の径Ｄを砥粒３の平均粒径の１〜１００倍の範囲内である１〜２ｍｍ、隣り合う砥石柱の間隔Ｓを砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍の範囲内である１０〜２０ｍｍ、砥石柱及び砥石マトリックスの気孔率を３０〜６０％として実施した。砥石の研削・研磨面の面積に対する砥石柱の断面積の合計比率は０．４〜７．０％であり、従来より低い値だった。なお、砥粒は平均粒径が２０μｍのダイヤモンドを使用した。
【００４６】
図５は、本発明の砥粒をダイヤモンドとし被加工物をサファイアとしたときの実施例の効果を示す図である。図５に示すように、本発明の砥石を用いれば、被加工物の押圧力を30kPaから20kPaまで低下させた後に、再び30kPaまで復活させても研削・研磨の加工速度が維持されており、本発明の効果が確認された。一方従来砥石は最初の20分で加工速度が落ちドレッシングが必要になって、ドレッシングなしでは加工継続が困難になっている。本発明の砥石はドレッシングなしで印加圧を戻せば加工速度が戻っていることを示し、ドレッシングなしの加工が実現されたことを示している。
【００４７】
本発明によれば、粗加工に使われるような砥粒を使いダイヤモンド等の砥粒の切れ味を向上させることにより、下記の効果を奏することができる。
【００４８】
・通常の粗加工よりいっそう高速加工を可能にする。
・粗加工中の欠陥の発生を抑える。
・粗加工の仕上げ面を滑らかにし、粗加工後のラップ加工、研磨加工を省くことができる。
・寸法精度を出せるように研削速度の制御を粗加工中に行える。
・粗加工から精密加工までを同じ加工機のセットアップで行えることにより、加工の高効率化を可能にする。  
・粗加工から精密加工までを同じ加工機で両面加工し、加工の高効率化を可能にする
【符号の説明】
【００４９】
１  砥石柱
２  砥石マトリックス
３  砥粒
４  結合材
５  気孔
１０ 砥石
１１ 加工面
１２ 基端面
１５ 研削・研磨層
１６ 砥石基部
１７，１８ 流体流路
１９ 給排口
２０ 砥石ホルダー
２２ 砥石回転シャフト
２５ 真空ポンプ
２９ 加圧ポンプ
３１ 真空チャック
Ｌ  砥石柱の軸
Ｄ  砥石柱の径
Ｓ  砥石柱の間隔
Ｗ 被加工物
【図１】
2014083611.tif 000003
【図２】
2014083611.tif 000004
【図３】
2014083611.tif 000005
【図４】
2014083611.tif 000006
【図５】
2014083611.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月3日(2013.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を研削・研磨する砥石であって、
前記被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱と、該砥石柱と一体に形成される砥石マトリックスとを有し、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることを特徴とする砥石。
ことを特徴とする砥石。
【請求項２】
前記砥石柱の径Ｄは、前記砥粒の平均粒径の３〜１００倍であり、隣り合う砥石柱の間隔Ｓは前記砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍であることを特徴とする請求項１に記載の砥石。
【請求項３】
前記被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることを特徴とする請求項１または２に記載の砥石。
【請求項４】
前記砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項５】
冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給することを特徴とする請求項４に記載の砥石。
【請求項６】
真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することを特徴とする請求項４に記載の砥石。
【請求項７】
前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項８】
前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出して砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項９】
前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出して研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くしたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の砥石を用いることを特徴とする研削・研磨装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、被加工物を研削・研磨する砥石、および、その砥石を用いた研削・研磨装置に関する。具体的には、セラミックス、シリコンウエハ、ＳｉＣ、アルミナ、サファイア、金属や合金などの被加工物を研削・研磨する砥石、および、その砥石を用いた研削・研磨装置に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
そこで本発明は、荒加工、ラップ加工、研磨加工の３工程を同じ装置で行うことができるうえ、両面加工も可能にし、継続的に使用しても加工速度が低下せず、ドレッシンクを省略、ないしドレッシング回数を減らすことができる砥石およびそれを用いた研削・研磨装置を提供することを課題とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（１）被加工物を研削・研磨する砥石であって、前記被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱と、該砥石柱と一体に形成される砥石マトリックスとを有し、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることを特徴とする砥石。
ことを特徴とする砥石。
（２）前記砥石柱の径Ｄは、前記砥粒の平均粒径の３〜１００倍であり、隣り合う砥石柱の間隔Ｓは前記砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍であることを特徴とする（１）に記載の砥石。
（３）前記被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることを特徴とする（１）または（２）に記載の砥石。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（４）前記砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか一項に記載の砥石。
（５）冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給することを特徴とする（４）に記載の砥石。
（６）真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することを特徴とする（４）に記載の砥石。
（７）前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか一項に記載の砥石。
（８）前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出して砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能であることを特徴とする（１）〜（７）のいずれか一項に記載の砥石。
（９）前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出して研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くしたことを特徴とする（１）〜（８）のいずれか一項に記載の砥石。
（１０）（１）〜（９）のいずれか一項に記載の砥石を用いることを特徴とする研削・研磨装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明（１）によれば、被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱を有するので、研削・研磨面に露出した砥粒が脱落しても、その下層に埋もれていた砥粒が露出することにより、加工速度を維持しつつ、継続して、研削・研磨を行うことができる。また、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることにより、砥石マトリックスが砥石柱より摩耗が大きく、ヤング率の差によって砥石マトリックスが砥石柱より沈み込むため、常に砥粒柱の砥粒を露出させておくことができ、電子材料等の硬くてもろい被加工物を研削・研磨することができる。
本発明（２）によれば、砥石柱の径Ｄは、前記砥粒の平均粒径の３〜１００倍とすることにより砥石柱の断面に砥粒が1〜１００個並べられ、隣り合う砥石柱の間隔Ｓは前記砥石柱の径Ｄの１０〜１０００倍であることにより、従来に比べて、砥石の押し付け圧力を大きくしなくても、加工速度の低下を防止することができる。
本発明（３）によれば、被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることにより、被加工物が平面状の場合だけでなく、例えば、ディスク形状の砥石の外周に、ディスク形状の半径方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱を曲面状に配置することによって、被加工物の形状に応じた研削・研磨を行うことができ、また、加工速度を上げることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明（４）によれば、砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることによって、下記の作用効果を奏する。
・砥石を多孔体にすることにより、砥石面を真空に引き、砥粒と被研削物の距離を近づけることを可能にする。
・砥石を多孔体にすることにより、水などの冷媒を直接出すことにより砥石と被研削物の研削面の距離のコントロールを可能にする。
・砥石から水などの冷媒を直接出すことにより砥石加工の冷却及び研磨を実施することを可能にする 。
本発明（５）によれば、冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石柱との間に供給することにより、流体流路に加圧流体を供給して、砥石が被研削物から浮き上がり、加工速度を落とし高精度の研磨加工を行うことができる。
本発明（６）によれば、真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することにより、砥粒を効率良く被研削物に食い込ませることを可能にし加工速度を上げることができる。
砥石の中の実際に被研削物に触れている砥粒の数を極端に少なくすることが可能になり各砥粒が大きな圧力で被研削物に作用することが出来、その小数の砥粒が大きく研削に寄与し、研削を行い同時に砥粒の摩耗が起こり砥粒の目がなまくらになる。ここで通常は目立て作業や砥石の形状を整えるためのドレッシング作業が必要になる。本発明の砥石は実効砥粒の数が少なく研削で削れなくなると大きな力がかかり、大きな力によりすり減り小さくなった砥粒が脱落する。脱落後は本発明の砥石は多孔体であり空孔部が残り横に介在する次の砥粒が露出することになる．通常の砥石は多くの砥石が砥石面に残留し切れ味が悪くなるにもかかわらず脱落が起きず、目立てやドレッシングが必要になる。
本発明（７）によれば、前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能である。
本発明（８）によれば、前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出すことにより、砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能である。
本発明（９）によれば、前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出すことにより、研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くすることができる。
本発明（１０）によれば、前記（１）〜（９）に記載の砥石を用いることにより、下記の作用効果を奏する研削・研磨装置を提供することができる。
・砥石面から真空引きを可能にする。
・水などの冷媒を砥石から出せるような機構を可能にする。
・研削砥石のドレッシングを省略可能とする。
・粗研削、ラッピング研削、仕上げ研磨を同時に実施可能にする。
・両面加工を可能にする。
・砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能にする。
・研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くする。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
図１に示すように、本発明の砥石は、被加工物を研削・研磨する砥石であって、前記被加工物を研削・研磨する砥粒３および結合材４からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱１と、該砥石柱１と一体に形成される砥石マトリックス２とを有することを特徴とする。本発明が対象とする被加工物は、セラミックス、シリコンウエハ、ＳｉＣ、アルミナ、サファイア、金属や合金などを云う。また、この明細書では研削・研磨とは、研削加工、および、研磨加工の両者を云う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、前記砥石柱の径Ｄは、前記砥粒３の平均粒径の３〜１００倍であり、隣り合う砥石  柱１の間隔Ｓは前記砥石柱１の径Ｄの１０〜１０００倍であることが好ましい。砥石柱１  の径Ｄは、前記砥粒３の平均粒径の３〜１００倍とすることにより砥石柱１の断面に砥粒  が1〜１００個並べられ、隣り合う砥石柱１の間隔Ｓは前記砥石柱１の径Ｄの１０〜１０  ００倍であることにより、従来に比べて、砥石の押し付け圧力を大きくしなくても、加工  速度の低下を防止することができる。砥石柱１の配置は、図１に示すような三角形や、四  角形、多角形からなる幾何学模様を形成する配置としてもよく、ランダムに配置してもよ  い。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
本発明の特徴である、目詰まり防止、および、両面加工について説明する。砥石が加工できなくなる理由は目立ての必要性が出てきた場合だけでなく、目詰まりが起きた場合がある。サファイアのように硬いものを研削・研磨する場合には、目詰まりの問題は多くの場合生じないが、セラミックスでもサファイアより柔らかいものや、金属や合金のようなものを加工したときに目詰まりが起きる。これは、削られた微粉が砥石の砥粒と砥粒の間に詰まり砥石面が平らになって砥粒の突き出しがなくなり削れなくなる現象である。これに関して本砥石は流体(水のような冷媒とか空気)を気孔から出し入れすることにより詰まった削りかすを取り除くことができり。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
そこで、本発明の好ましい実施形態である砥石は、上下に砥石を置きその間に被加工物を挟み込んだ場合、流体(水などの液体でも空気などの気体でも良い)を砥石から出し被加工物が砥石に接着することを防ぎ、被加工物を取り出し易くし、また、取り出しやすくすることにより、両面加工を可能にすることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月20日(2013.8.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を研削・研磨する砥石であって、
前記被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱と、該砥石柱と一体に形成される砥石マトリックスとを有し、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることを特徴とする砥石。
【請求項２】
前記被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることを特徴とする請求項１に記載の砥石。
【請求項３】
前記砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることを特徴とする請求項１または２に記載の砥石。
【請求項４】
冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給することを特徴とする請求項３に記載の砥石。
【請求項５】
真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することを特徴とする請求項３に記載の砥石。
【請求項６】
前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項７】
前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出して砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項８】
前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出して研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くしたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の砥石。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の砥石を用いることを特徴とする研削・研磨装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
（１）被加工物を研削・研磨する砥石であって、前記被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱と、該砥石柱と一体に形成される砥石マトリックスとを有し、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることを特徴とする砥石。
ことを特徴とする砥石。
（２）前記被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることを特徴とする（１）に記載の砥石。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（３）前記砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることを特徴とする（１）または（２）に記載の砥石。
（４）冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間に供給することを特徴とする（３）に記載の砥石。
（５）真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することを特徴とする（３）に記載の砥石。
（６）前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか一項に記載の砥石。
（７）前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出して砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能であることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか一項に記載の砥石。
（８）前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出して研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くしたことを特徴とする（１）〜（７）のいずれか一項に記載の砥石。
（９）（１）〜（８）のいずれか一項に記載の砥石を用いることを特徴とする研削・研磨装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明（１）によれば、被加工物を研削・研磨する砥粒および結合材からなり、研削・研磨する面の深さ方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱を有するので、研削・研磨面に露出した砥粒が脱落しても、その下層に埋もれていた砥粒が露出することにより、加工速度を維持しつつ、継続して、研削・研磨を行うことができる。また、前記砥石柱と砥石マトリックスはいずれも砥粒と結合材からなり砥石柱の中の砥粒は砥石マトリックスの砥粒より硬度の高いものからなることにより、砥石マトリックスが砥石柱より摩耗が大きく、ヤング率の差によって砥石マトリックスが砥石柱より沈み込むため、常に砥粒柱の砥粒を露出させておくことができ、電子材料等の硬くてもろい被加工物を研削・研磨することができる。
本発明（２）によれば、被加工物を研削・研磨する面が平面もしくは曲面であることにより、被加工物が平面状の場合だけでなく、例えば、ディスク形状の砥石の外周に、ディスク形状の半径方向に軸Ｌを有し平行に配置された多数の柱からなる砥石柱を曲面状に配置することによって、被加工物の形状に応じた研削・研磨を行うことができ、また、加工速度を上げることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
本発明（３）によれば、砥石柱及び砥石マトリックスは気孔率２０〜６０体積％の多孔体であることによって、下記の作用効果を奏する。
・砥石を多孔体にすることにより、砥石面を真空に引き、砥粒と被研削物の距離を近づけることを可能にする。
・砥石を多孔体にすることにより、水などの冷媒を直接出すことにより砥石と被研削物の研削面の距離のコントロールを可能にする。
・砥石から水などの冷媒を直接出すことにより砥石加工の冷却及び研磨を実施することを可能にする 。
本発明（４）によれば、冷却液、化学研磨剤を有するスラリー、またはこれらの混合物を前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石柱との間に供給することにより、流体流路に加圧流体を供給して、砥石が被研削物から浮き上がり、加工速度を落とし高精度の研磨加工を行うことができる。
本発明（５）によれば、真空ポンプ等の真空装置を用いて前記気孔を介して前記被加工物と前記砥石との間を減圧することにより、砥粒を効率良く被研削物に食い込ませることを可能にし加工速度を上げることができる。
砥石の中の実際に被研削物に触れている砥粒の数を極端に少なくすることが可能になり各砥粒が大きな圧力で被研削物に作用することが出来、その小数の砥粒が大きく研削に寄与し、研削を行い同時に砥粒の摩耗が起こり砥粒の目がなまくらになる。ここで通常は目立て作業や砥石の形状を整えるためのドレッシング作業が必要になる。本発明の砥石は実効砥粒の数が少なく研削で削れなくなると大きな力がかかり、大きな力によりすり減り小さくなった砥粒が脱落する。脱落後は本発明の砥石は多孔体であり空孔部が残り横に介在する次の砥粒が露出することになる．通常の砥石は多くの砥石が砥石面に残留し切れ味が悪くなるにもかかわらず脱落が起きず、目立てやドレッシングが必要になる。
本発明（６）によれば、前記砥石が被加工物の両面に取り付けられていることにより、両面加工が可能である。
本発明（７）によれば、前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を連続的ないしはパルス状に出すことにより、砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能である。
本発明（８）によれば、前記砥石の研削・研磨面の背部から直接、液体や気体を出すことにより、研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くすることができる。
本発明（９）によれば、前記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の砥石を用いることにより、下記の作用効果を奏する研削・研磨装置を提供することができる。
・砥石面から真空引きを可能にする。
・水などの冷媒を砥石から出せるような機構を可能にする。
・研削砥石のドレッシングを省略可能とする。
・粗研削、ラッピング研削、仕上げ研磨を同時に実施可能にする。
・両面加工を可能にする。
・砥石の目詰まりを防ぎ連続加工が可能にする。
・研削・研磨面に被加工物が接着することを防ぎ加工後に被加工物を取り出し易くする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
砥石柱１の配置は、図1に示すような三角形や、四角形、多角形からなる幾何学模様を形成する配置してもよく、ランダムに配置してもよい。