(57)【要約】【課題】金属材料を含む被加工物を切削する方法であって、切削面が粗くなること及び切削幅が広がることを抑制することが可能な切削方法等を提供する。【解決手段】被加工物３に電解液７を供給する工程と、切削部材１１によって被加工物３を切削する工程と、を有し、当該切削する工程は、（ａ）切削部材１１によって被加工物３を機械的に切削する工程と、（ｂ）被加工物３と切削部材１１との間に電解液７が介在した状態で切削部材１１と切削部材１１との間に電圧を印加して、磁性金属の粒子９を電解液７に電気化学的に溶解させる工程と、を含む、金属材料を含む被加工物を切削する方法。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料を含む被加工物を切削又は研削する方法であって、
前記被加工物に電解液を供給する工程と、
切削部材又は研削部材によって前記被加工物を切削又は研削する工程と、
を有し、
前記切削又は研削する工程は、
（ａ）前記切削部材又は前記研削部材によって前記被加工物を機械的に切削又は研削する工程と、
（ｂ）前記被加工物と前記切削部材又は前記研削部材との間に前記電解液が介在した状態で前記被加工物と前記切削部材又は前記研削部材との間に電圧を印加して、前記金属材料を前記電解液に電気化学的に溶解させる工程と、を含む方法。
【請求項２】
前記切削又は研削する工程は、前記切削部材としてのダイシングブレード又はワイヤーソーによって前記被加工物を切削する工程である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記金属材料は、絶縁材料によって少なくとも一部が覆われた金属粒子である、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記切削する工程は、（ｃ）前記工程（ａ）及び前記工程（ｂ）が行われている際に、前記被加工物から離間すると共に前記電解液に接するように電極を設け、前記電解液を介して前記電極と前記被加工物との間に電圧を印加する工程をさらに含む、請求項２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記被加工物の表面の少なくとも一部は、絶縁材料で覆われている、請求項２〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記切削又は研削する工程は、前記研削部材としての研磨パッドによって前記被加工物の表面を機械的研磨又は化学機械的研磨する工程である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を含む被加工物を切削及び研削する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子素子の製造プロセスにおいては、基板上に多数製造した電子素子の個別化等の目的で、ダイシング装置やワイヤーソー装置によって被加工物の切削が行われる（例えば、特許文献１、２）。また、電子素子の製造プロセスにおいては、高集積化・高密度化を達成する等の目的で、化学機械的研磨（ＣＭＰ）などの平坦化技術によって被加工物の加工面を研削し、当該加工面の平坦化が行われる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１０３７５２
【特許文献２】特開２００３−１１０５２
【特許文献３】特開２００７−１２９３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、被加工物が金属材料を含む場合、当該被加工物の切削や研削を行う際、以下のような問題点がある。即ち、そのような被加工物をダイシング装置やワイヤーソー装置によって切削すると、金属材料が有する展延性に起因して、当該金属材料の一部がダイシングブレードやワイヤーソー等の切削部材によって切削されること無く、切削部材から受ける圧力で変形して被加工物の切削面に残ってしまう場合がある。これにより、被加工物の切削面が粗くなったり、切削幅が広がったりといった問題が生じる。また、金属材料を含む被加工物の表面を研磨パッド等の研磨部材で研削すると、金属材料が有する展延性に起因して、当該金属材料の一部が研削されることなく、研磨部材から受ける圧力で変形して被加工物の研削面に残ってしまう場合がある。これにより、被加工物の研削面が十分に平坦化されず、粗くなってしまうという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、金属材料を含む被加工物を切削及び研削する方法であって、切削面が粗くなること及び切削幅が広がることを抑制することが可能な切削方法、並びに、研削面が粗くなることを抑制することが可能な研削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の課題を解決するため、本発明に係る金属材料を含む被加工物を切削又は研削する方法は、被加工物に電解液を供給する工程と、切削部材又は研削部材によって被加工物を切削又は研削する工程と、を有し、上記切削又は研削する工程は、（ａ）切削部材又は研削部材によって被加工物を機械的に切削又は研削する工程と、（ｂ）被加工物と切削部材又は研削部材との間に電解液が介在した状態で被加工物と切削部材又は研削部材との間に電圧を印加して、上記金属材料を電解液に電気化学的に溶解させる工程と、を含む。
【０００７】
本発明に係る金属材料を含む被加工物を切削又は研削する方法によれば、切削又は研削する工程において、被加工物の金属材料を電解液に電気化学的に溶解させる工程（ｂ）も行われるため、電解液に接した金属材料の少なくとも一部は、切削部材又は研削部材による機械的な作用を受ける前に又は同時に被加工物から除去される。これにより、切削部材又は研削部材によって被加工物を機械的に切削又は研削する工程（ａ）において、被加工物の金属材料が切削部材又は研削部材から受ける圧力で変形して被加工物の切削面又は研削面に残る可能性を低減することができる。その結果、被加工物の切削面が粗くなったり、切削幅が広がったり、研削面が粗くなることを抑制することができる。
【０００８】
さらに、本発明に係る金属材料を含む被加工物を切削又は研削する方法において、上記切削又は研削する工程は、切削部材としてのダイシングブレード又はワイヤーソーによって被加工物を切削する工程であることができる。これにより、ダイシングブレード又はワイヤーソーによって被加工物を切削する場合において、被加工物の切削面が粗くなったり、切削幅が広がったりすることを抑制することができる。
【０００９】
さらに、上記の場合において、上記金属材料は、絶縁材料によって少なくとも一部が覆われた金属粒子であることが好ましい。これにより、粒子状の金属材料を覆う絶縁材料が切削部材の機械的な作用によって除去されるまで、当該金属材料が電解液に接することを抑制することができる。そのため、被加工物の切削を行う領域以外の領域に存在する金属材料が電解液に溶解されることを抑制することができる。
【００１０】
さらに、上記の場合において、上記切削する工程は、（ｃ）工程（ａ）及び工程（ｂ）が行われている際に、被加工物から離間すると共に電解液に接するように電極を設け、電解液を介して上記電極と被加工物との間に電圧を印加する工程をさらに含むことが好ましい。これにより、工程（ｂ）において電解液に溶解した金属材料の少なくとも一部は、上記電極に引き寄せられて付着するため、電解液に溶解した金属材料が、切削部材に引き寄せられて付着することを抑制することができる。その結果、切削部材に金属材料が付着して切削部材の切削性能が劣化することを抑制することができる。
【００１１】
さらに、上記の場合において、被加工物の上記表面の少なくとも一部は、絶縁材料で覆われていることが好ましい。これにより、被加工物の上記表面のうち、上記絶縁材料が切削部材によって除去された領域にのみ、電解液が接する。その結果、被加工物の切削を行う領域以外の領域に存在する金属材料が電解液に溶解されることを抑制することができる。
【００１２】
さらに、本発明に係る金属材料を含む被加工物を切削又は研削する方法において、上記切削又は研削する工程は、研削部材としての研磨パッドによって被加工物の表面を機械的研磨又は化学機械的研磨する工程であることができる。これにより、被加工物の表面を機械的研磨又は化学機械的研磨によって研削する場合において、研削面が粗くなることを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、金属材料を含む被加工物を切削及び研削する方法であって、切削面が粗くなること及び切削幅が広がることを抑制することが可能な切削方法、並びに、研削面が粗くなることを抑制することが可能な研削方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図２】第１実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図３】第１実施形態における切削部材の例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図５】第１実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図６】第１実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図７】第２実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図８】第２実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図９】第２実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図１０】第２実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図１１】第２実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。
【図１２】第２実施形態の変形例に係る研削装置を説明するための断面模式図である。
【図１３】第２実施形態の変形例に係る研削装置を説明するための平面図である。
【図１４】実施例１、２、比較例１、２についての測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、各図面において、可能な場合には同一要素には同一符号を用いる。また、図面中の構成要素内及び構成要素間の寸法比は、図面の見易さのため、それぞれ任意となっている。
【００１６】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態として、金属材料を含む被加工物を切削する方法について説明する。本実施形態に係る方法は、被加工物を準備する工程、被加工物に電解液を供給する工程、切削部材によって被加工物を切削する工程を有する。
【００１７】
図１、図２、図４〜図６は、本実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。本実施形態においては、まず図１に示すように、被加工物３を準備する。被加工物３は、金属材料を含む。本実施形態では、被加工物３は、バインダ樹脂と、当該バインダ樹脂中に分散した磁性金属の粒子と、を含む磁性樹脂であり、当該粒子は、当該バインダ樹脂とは異なる材料からなる絶縁材料で覆われている（後述の図５、図６参照）。
【００１８】
被加工物３の表面３Ｓは、絶縁材料からなる絶縁層５で覆われている。表面３Ｓは、後の工程で切削が行われる面である。被加工物３の形状は特に制限されないが、例えば矩形状、円板状、又は矩形平板状等である。表面３Ｓは、例えば平坦面、曲面、又は凹凸面等である。絶縁層５は、例えばＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の酸化物材料や、ポリイミド、エポキシ、アクリル系樹脂等の樹脂からなり、例えば、０．５μｍ以上、５．０μｍ以下の厚さを有する。
【００１９】
続いて、図１に示すように、被加工物３の表面３Ｓ上に、塗布等によって電解液７を供給する。本実施形態では、表面３Ｓは絶縁層５に覆われているため、絶縁層５上に電解液７を供給する。電解液７は、後述の工程で被加工物３の金属材料を電気化学的に溶解することが可能であり、例えば、硫酸水溶液、塩酸水溶液等である。電解液７の厚さ（深さ）は、例えば１ｍｍ以上、３０ｍｍ以下とすることができる。
【００２０】
続いて、図２に示すように、切削装置１０を準備する。本実施形態の切削装置１０は、切削部材１１と、２つの電極１３ａ、１３ｂと、直流電源１５とを有する。切削部材１１と２つの電極１３ａ、１３ｂは、それぞれ抵抗１７を介して直流電源１５の負極に電気的に接続されている。切削部材１１は、被加工物３を切削するための部材であり、後述の電気化学的溶解工程で電極としても機能するように少なくとも一部が導電性を有する。
【００２１】
図３は、切削部材１１の例を示す図であり、図２の側面方向から見た図に対応する。切削部材１１は、例えば、図３の（Ａ）に示すようなダイシングブレード１１ａや、図３の（Ｂ）に示すようなワイヤーソー１１ｂである。ダイシングブレード１１ａは、薄い円板形状の硬質な部材であり、例えばＮｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ等の金属又はこれらのいずれかの金属を含む合金からなる基材部１１ａ１と、当該基材部の表面に設けられた、例えば粒子形状のダイヤモンド、ＳｉＣ等の研磨部材１１ａ２とを有する（図６参照）。ダイシングブレード１１ａを回転させた状態で、被加工物に押し当てながら被加工物に対して相対的に移動させることにより、被加工物を切削することができる。ワイヤーソー１１ｂは、ワイヤー状の硬質な部材であり、例えばＮｉ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ等の金属又はこれらのいずれかの金属を含む合金からなる基材部１１ｂ１と、当該基材部の表面に設けられた、例えば粒子形状のダイヤモンド、ＳｉＣ等の研磨部材１１ｂ２とを有する（図６参照）。ワイヤーソー１１ｂを、その伸び方向に沿って一方向又は双方向に交互に移動させた状態で、被加工物に押し当てながら被加工物に対して相対的に移動させることにより、被加工物を切削することができる。
【００２２】
続いて、図２に示すように、直流電源１５の正極を被加工物３に電気的に接続し、切削部材１１及び２つの電極１３ａ、１３ｂを、被加工物３の表面３Ｓと対向するように配置する。
【００２３】
続いて、図４に示すように、切削部材１１によって絶縁層５を切削した後に、切削部材１１を被加工物３内に移動させて被加工物３を切削する。また、２つの電極１３ａ、１３ｂが被加工物３から離間しつつ電解液７に接するようにする。この際、直流電源１５によって、切削部材１１と被加工物３との間に直流電圧を印加すると共に、２つの電極１３ａ、１３ｂのそれぞれと、被加工物３との間に直流電圧を印加する。本実施形態では、これらの直流電圧は同じであるが、例えば直流電源１５とは別の直流電源を用いることにより、切削部材１１と被加工物３との間の直流電圧とは異なる直流電圧を、２つの電極１３ａ、１３ｂのそれぞれと、被加工物３との間に印加してもよい。図４に示す切削部材１１によって被加工物３を切削する工程は、２つの工程、即ち、機械的切削工程と電気化学的溶解工程を含む。
【００２４】
図５及び図６は、機械的切削工程及び電気化学的溶解工程を説明するための断面模式図である。図５は、図４における切削部材１１の被加工物３側の先端付近を拡大して模式的に示している。図６は、当該先端付近をさらに拡大して模式的に示しており、切削部材１１がダイシングブレード１１ａ又はワイヤーソー１１ｂ（図３参照）である場合の例を示している。
【００２５】
図５及び図６に示すように、本実施形態の被加工物３は、エポキシ樹脂等からなるバインダ樹脂８と、バインダ樹脂８中に分散した磁性金属の粒子９とを含む。磁性金属の粒子９は、例えば鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらのいずれかを含む合金等の磁性金属からなる。磁性金属の粒子９の粒径は、例えば５μｍ以上、１００μｍ以下である。また、磁性金属の粒子９は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料１２で覆われている。絶縁材料１２の厚さは、例えば０．０１μｍ以上、１．０μｍ以下である。
【００２６】
図５及び図６に示すように、機械的切削工程においては、切削部材１１によって被加工物３を機械的に切削する。例えば切削部材１１がダイシングブレード１１ａである場合、ダイシングブレード１１ａは、基材部１１ａ１と、基材部１１ａ１の表面に固定された研磨部材１１ａ２とを有する。このようなダイシングブレード１１ａを回転させた状態で、被加工物３に押し当てる。これにより、被加工物３の一部が研磨部材１１ａ２によって機械的に切削される。また、切削部材１１がワイヤーソー１１ｂである場合、ワイヤーソー１１ｂは、基材部１１ｂ１と、基材部１１ｂ１の表面に固定された研磨部材１１ｂ２とを有する。このようなワイヤーソー１１ｂを、その長手方向に沿って一方向又は双方向に交互に移動させた状態で、被加工物に押し当てる。これにより、被加工物３の一部が研磨部材１１ｂ２によって機械的に切削される。
【００２７】
このような機械的切削工程において被加工物３の一部が機械的に切削されると、磁性金属の粒子９の一部（図５及び図６において符号９Ｓで示す）は、その周りの絶縁材料１２の一部が除去され（場合によっては当該磁性金属の粒子９の一部も除去され）、被加工物３の切削面に露出する。
【００２８】
そして、被加工物３の表面３Ｓと切削部材１１との間には電解液７が供給されており（図４参照）、機械的切削工程においては、切削部材１１と被加工物３とを接触させた状態で相対的に移動させる必要があるため、切削部材１１による圧力等によって、電解液７の一部が被加工物３と切削部材１１との間の領域に移動することがある。図６は、そのような移動が起きた後の状態を示しており、磁性金属の粒子９のうち、切削面に露出する粒子９Ｓは、電解液７と接する。電気化学的溶解工程は、このような状態において行われる。
【００２９】
具体的には、電気化学的溶解工程においては、被加工物３と切削部材１１との間に電解液７が介在した状態で被加工物３と切削部材１１との間に直流電源１５（図４参照）によって直流電圧を印加する。すると、切削部材１１の少なくとも一部（例えばダイシングブレード１１ａの基材部１１ａ１又はワイヤーソー１１ｂの基材部１１ｂ１）は電極としても機能し、磁性金属の粒子９Ｓは、電解液７と接するため、粒子９Ｓは、金属イオン９Ｒとなって電解液７内に電気化学的に溶解する。これにより、磁性金属の粒子９Ｓは、被加工物３から除去される。溶解した金属イオン９Ｒは、直流電源１５の負極に電気的に接続された切削部材１１又は２つの電極１３ａ、１３ｂ（図４参照）に向かって移動する。
【００３０】
切削部材１１によって被加工物３を切削する工程では、上述のような機械的切削工程と電気化学的溶解工程とが、同時に行われてもよいし、交互に繰り返し行われてもよいし、同時に行われる状態と一方のみが行われる状態とが繰り返されてもよい。そのように機械的切削工程と電気化学的溶解工程とが繰り返し行われることにより、被加工物３は所定の態様に切削される。
【００３１】
上述のような本実施形態に係る金属材料を含む被加工物を切削する方法によれば、切削する工程において、機械的切削工程だけでなく、被加工物３の磁性金属の粒子９を電解液７に電気化学的に溶解させる電気化学的溶解工程も行われるため、電気化学的溶解工程において電解液７に接した磁性金属の粒子９Ｓは、機械的切削工程において切削部材１１による機械的な作用を受ける前に又は同時に被加工物３から除去される（図５及び図６参照）。これにより、次に又は同時に行われる機械的切削工程において、被加工物３の磁性金属の粒子９Ｓが切削部材１１から受ける圧力で変形して被加工物３の切削面に残る可能性を低減することができる。その結果、被加工物３の切削面が粗くなったり、切削幅が広がったりすることを抑制することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態に係る方法においては、磁性金属の粒子９は、絶縁材料１２によって覆われている（図５及び図６参照）。これにより、磁性金属の粒子９を覆う絶縁材料１２が切削部材の機械的な作用によって除去されるまで、磁性金属の粒子９が電解液７に接することを抑制することができる。そのため、被加工物３の切削を行う領域以外の領域に存在する磁性金属の粒子９が電解液７に溶解されることを抑制することができる。なお、磁性金属の粒子９は絶縁材料１２によって覆われていなくてもよい。
【００３３】
さらに、本実施形態に係る方法においては、機械的切削工程及び電気化学的溶解工程が行われている際に、２つの電極１３ａ、１３ｂのそれぞれと、被加工物３との間にも直流電圧が印加されているため、電解液７を介して２つの電極１３ａ、１３ｂのそれぞれと被加工物３との間に電圧を印加する工程が行われている（図４参照）。これにより、電気化学的溶解工程において電解液７に溶解した磁性金属の粒子９Ｓの金属イオン９Ｒの少なくとも一部は、２つの電極１３ａ、１３ｂのいずれかに引き寄せられて磁性金属として析出するため、金属イオン９Ｒが、切削部材１１に引き寄せられて磁性金属として析出することを抑制することができる。その結果、切削部材１１に磁性金属が付着して切削部材１１の切削性能が劣化することを抑制することができる。
【００３４】
なお、本実施形態においては、切削部材１１に直流電圧を印加する直流電源１５によって、２つの電極１３ａ、１３ｂにも電圧が印加されているが（図４参照）、直流電源１５とは別の電源によって２つの電極１３ａ、１３ｂに直流電圧を印加してもよい。また、本実施形態においては、切削装置１０は２つの電極１３ａ、１３ｂを有しているが（図４参照）、切削装置１０は、同様の機能を有する電極として、１つの電極のみ有していてもよいし、３つ以上の電極を有していてもよい。また、切削装置１０は、上述のような電極１３ａ、１３ｂを有していなくてもよい。
【００３５】
さらに、本実施形態に係る方法においては、被加工物３の表面３Ｓは、絶縁層５で覆われている（図１、図２及び図４参照）。これにより、被加工物３の表面３Ｓのうち、絶縁層５が切削部材１１によって除去された領域にのみ、電解液７が接するようにすることができる。その結果、被加工物３の切削を行う領域以外の領域に存在する磁性金属の粒子９が電解液７に溶解されることを抑制することができる。なお、被加工物３の表面３Ｓは絶縁層５で覆われていなくてもよい。この場合、被加工物に電解液を供給する工程では、被加工物３の表面３Ｓ上に直接電解液７が供給される（図１参照）。
【００３６】
また、本実施形態に係る方法においては、切削装置１０が抵抗１７を有している（図２参照）。上述のように、機械的切削工程において切削部材１１が被加工物３に接するため、直流電源１５の負極が切削部材１１に直接電気的に接続されていると、被加工物３の電気抵抗値によっては切削部材１１と被加工物３との間で電気的なショートが生じる可能性がある。抵抗１７によって、このようなショートの発生を抑制することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態として、金属材料を含む被加工物を研削する方法について説明する。本実施形態の説明においては、第１実施形態と同様の要素については、同様の符号を付すことにより、その詳細な説明を省略している場合がある。本実施形態に係る方法は、被加工物を準備する工程、被加工物に電解液を供給する工程、研削部材によって被加工物を研削する工程を有する。
【００３８】
図７〜図１１は、本実施形態に係る方法の一部の工程を説明するための断面模式図である。本実施形態においては、まず図７に示すように、被加工物３を準備する。続いて、図７に示すように、被加工物３の表面３Ｓ上に、塗布等によって電解液とスラリーの混合物２７を供給する。被加工物３の表面３Ｓは、後の工程で研削が行われる面である。混合物２７が含む電解液は、第１実施形態の電解液７（図１、図２及び図４参照）と同様のものである。混合物２７が含むスラリーは、後述の研削装置３０（図８参照）によって被加工物３を機械的研磨又は化学機械的研磨するためのものである。なお、本明細書における「研磨」とは、「研削」を含む広義の意味を有する。
【００３９】
続いて、図８に示すように、研削装置３０を準備する。本実施形態の研削装置３０は、研磨パッド３１及び電極３３を有する研削部材３４と、直流電源１５とを有する。研削部材３４は、抵抗１７を介して直流電源１５の負極に電気的に接続されている。研磨パッド３１は、被加工物３の表面３Ｓを研削するための部材である。電極３３は、直流電源１５からの電圧を研磨パッド３１に伝える。研削部材３４は、例えば円板形状等の平板形状を有し、研磨パッド３１の研磨面と略平行な面内において回転可能となっている。
【００４０】
抵抗１７は、第１実施形態の切削装置１０の抵抗１７と同様の目的で設けられており、後述の機械的研削工程において研削部材３４と被加工物３との間で電気的なショートが生じる可能性を低減させるために設けられている。
【００４１】
続いて、図８に示すように、直流電源１５の正極を被加工物３に電気的に接続し、研磨パッド３１が被加工物３の表面３Ｓと対向するように、研削部材３４を表面３Ｓに対して配置する。
【００４２】
続いて、図９に示すように、研削部材３４の研磨パッド３１によって被加工物３の表面３Ｓを研削する。この際、直流電源１５によって、電極３３と被加工物３との間に直流電圧を印加する。図９に示す研削部材３４の研磨パッド３１によって被加工物３の表面３Ｓを研削する工程は、２つの工程、即ち、機械的研削工程と電気化学的溶解工程を含む。
【００４３】
図１０及び図１１は、機械的研削工程及び電気化学的溶解工程を説明するための断面模式図である。図１０は、図９における研磨パッド３１と被加工物３との接触部近傍を拡大して示している。図１１は、当該接触部近傍をさらに拡大して模式的に示している。
【００４４】
図１０及び図１１に示すように、機械的研削工程においては、研磨パッド３１によって被加工物３を機械的に研削する。具体的には、例えば研削部材３４及び被加工物３の双方を回転させた状態で、研削部材３４の研磨パッド３１を、直接又は混合物２７を介して被加工物３の表面３Ｓに所定の圧力で押し付けて接触させる。これにより、混合物２７が含むスラリーが機械的研磨用のものである場合、被加工物３の表面３Ｓが研磨パッド３１によって機械的に研磨され、混合物２７が含むスラリーが化学機械的研磨用のものである場合、被加工物３の表面３Ｓが研磨パッド３１によって化学機械的に研磨される。
【００４５】
このような機械的研削工程において被加工物３の表面３Ｓが機械的に又は化学機械的に研削されると、磁性金属の粒子９の一部（図１０及び図１１において符号９Ｐで示す）は、その周りの絶縁材料１２の一部が除去され（場合によっては当該磁性金属の粒子９の一部も除去され）、被加工物３の研削面に露出する。
【００４６】
そして、被加工物３の表面３Ｓ上には混合物２７が供給されているため（図９参照）、電解液を有する混合物２７が研磨パッド３１に浸み込み、研磨パッド３１が導電性を有することになる。機械的研削工程においては、研磨パッド３１と被加工物３とを、直接又は混合物２７を介して接触した状態で相対的に移動させる必要があるため、混合物２７の一部が被加工物３と研磨パッド３１との間の領域に移動することがある。図１１は、そのような移動が起きた後の状態を示しており、磁性金属の粒子９のうち、研削面に露出する粒子９Ｐは、混合物２７に含まれる電解液と接する。電気化学的溶解工程は、このような状態において行われる。
【００４７】
具体的には、電気化学的溶解工程においては、被加工物３と研磨パッド３１との間に混合物２７が介在した状態で被加工物３と電極３３との間に直流電源１５（図９参照）によって直流電圧を印加する。すると、混合物２７の中の電解液を含浸している研磨パッド３１は電極としても機能し、磁性金属の粒子９Ｐは、混合物２７が含む電解液と接するため、粒子９Ｐは、金属イオン９Ｒとなって混合物２７内に電気化学的に溶解する。これにより、磁性金属の粒子９Ｐは、被加工物３から除去される。溶解した金属イオン９Ｒは、直流電源１５の負極に電気的に接続された研磨パッド３１に向かって移動する。
【００４８】
研削部材３４の研磨パッド３１によって被加工物３を研削する工程では、上述のような機械的研削工程と電気化学的溶解工程とが、同時に行われてもよいし、交互に繰り返し行われてもよいし、同時に行われる状態と一方のみが行われる状態とが繰り返されてもよい。そのように機械的研削工程と電気化学的溶解工程とが繰り返し行われることにより、被加工物３の被加工物３は所定の態様に研削される。なお、本実施形態では研磨パッド３１は非導電性材料で構成され、混合物２７の電解液を含浸することによって導電性を獲得し、電気化学的溶解工程において電極として機能するが、研磨パッド３１自体が導電性材料で構成されていてもよく、その場合、電気化学的溶解工程において研磨パッド３１は混合物２７を含浸しなくてもよい。
【００４９】
上述のような本実施形態に係る金属材料を含む被加工物を研削する方法によれば、研削する工程において、機械的研削工程だけでなく、被加工物３の磁性金属の粒子９を混合物２７に含まれる電解液に電気化学的に溶解させる電気化学的溶解工程も行われるため、電気化学的溶解工程において混合物２７に含まれる電解液に接した磁性金属の粒子９Ｐの少なくとも一部は、研削部材３４の研磨パッド３１による機械的な作用を受ける前に又は同時に被加工物３から除去される（図１１参照）。これにより、次に又は同時に行われる機械的研削工程において、被加工物３の磁性金属の粒子９Ｐが研磨パッド３１から受ける圧力で変形して被加工物３の研削面に残る可能性を低減することができる。その結果、研削面が粗くなることを抑制することができる。
【００５０】
次に、第２実施形態の変形例に係る金属材料を含む被加工物を研削する方法について説明する。本変形例は、研削装置の構成の点において、上述の第２実施形態の基本例と異なる。図１２は、本変形例で準備される研削装置５０を説明するための断面模式図であり、第２実施形態の基本例の図８に対応する図である。図１３は、本変形例の研削装置の電極５３を示す平面図である。
【００５１】
図１２及び図１３に示すように、本変形例の研削装置５０の研削部材５４は、研磨パッド３１と、研磨パッド３１に電圧を印加するための電極５３を有し、電極５３の構成が第２実施形態の基本例の電極３３と異なる。即ち、本変形例の電極５３は、３つの電極部５３ａ、５３ｂ、５３ｃと、２つの絶縁部５３ｘ、５３ｙとを有する。電極部５３ａは、円板形状を有し、電極部５３ｂ、５３ｃは、リング形状を有する。電極部５３ｂは、電極部５３ａの周りに配置され、電極部５３ｃは、電極部５３ｂの周りに配置されており、電極部５３ａ、５３ｂ、５３ｃは、互いに略同心に配置されている。また、電極部５３ａと電極部５３ｂは、絶縁部５３ｘによって半径方向に離間されて互いに電気的に絶縁されており、電極部５３ｂと電極部５３ｃは、絶縁部５３ｙによって半径方向に離間されて互いに電気的に絶縁されている。
【００５２】
また、研削装置５０は、３つの直流電源１５ａ、１５ｂ、１５ｃと、３つの抵抗１７ａ、１７ｂ、１７ｃとを有する。そして、直流電源１５ａの負極は、抵抗１７ａを介して電極部５３ａに電気的に接続されており、直流電源１５ｂの負極は、抵抗１７ｂを介して電極部５３ｂに電気的に接続されており、直流電源１５ｃの負極は、抵抗１７ｃを介して電極部５３ｃに電気的に接続されている。直流電源１５ａ、１５ｂ、１５ｃの正極は、被加工物３に接続される。
【００５３】
このような研削装置５０を用いると、電気化学的溶解工程において、被研磨面内各部における研磨速度の調整ができ、研磨面内の研磨量（研磨速度）の均一化を図ることができるという利点がある（図１１参照）。
【００５４】
（実施例）
以下、本発明の効果をより一層明らかなものとするため、実施例および比較例を用いて説明する。実施例１、２について第１実施形態に係る被加工物を切削する方法に基づいて、被加工物の切削を行った。
【００５５】
実施例１として、共に１０ｃｍ角のフェライト基板上に、バインダ樹脂と当該バインダ樹脂中に分散した磁性金属の粒子とを含む磁性樹脂を以下のように作成した。即ち、実施例１の磁性樹脂は、５０ｗｔ％のエポキシと５０ｗｔ％のフェノールからなるバインダ樹脂と、架橋剤としてのポリチオール（上記バインダ樹脂に対して５０ｗｔ％）と、有機溶剤としてのプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ）（上記バインダ樹脂と上記有機溶剤に対して５０ｗｔ％）と、磁性金属の粒子として鉄の微粒子を混合して、２００℃で１時間真空中で熱処理をして作成した。上記鉄の微粒子として、全体が約１μｍの厚さのＳｉＯ２で覆われている鉄の微粒子を用いた。また、上記鉄の微粒子として、粒径Ｄ５０が、３μｍ、５μｍ、１０μｍの鉄の微粒子が１：１：１の割合で混合されたものを用いた。電解液７として、１０％の硫酸水溶液を用いた。被加工物への電解液の塗布方法として、スクリーン印刷法を用いた。当該電解液の塗布厚さは、約１５０μｍとした。
【００５６】
また、切削装置１０として、２つの電極１３ａ、１３ｂに対応する電極を有していない装置を用いた。切削装置１０の抵抗１７として、０．１Ωの抵抗を用いた。また、直流電源１５による０．１Ａの定電流制御によって、切削部材１１によって被加工物３を切削する工程において、切削部材１１と被加工物３との間に電圧を印加した。切削部材１１として、粒度が４００、ブレード幅が８０μｍのＮｉボンドダイヤモンドブレードを用いた。ブレードの回転数を２００００ｒｐｍとし、被加工物３に対する送り速度を５ｍｍ／秒として、被加工物３を切削して３００μｍのハーフカットを作成した。被加工物３の切削後、水洗いし、防錆剤液としての亜硝酸ナトリウム水溶液に浸漬し、水洗い後乾燥させた。その後、実施例１の切削面のエッジラフネス（エッジ部分の最大高さ粗さＲｚ）と切削幅を測定した。
【００５７】
実施例２として、磁性樹脂に含まれる上記鉄の微粒子として、ＳｉＯ２等の絶縁層で覆われていないものを用いたこと以外については、実施例１と同様に磁性樹脂を作成し、切削面のエッジラフネス及び切削幅の測定を行った。
【００５８】
比較例１として、実施例１と同様の磁性樹脂を作成した。比較例１の切削の際、切削部材１１と比較例１との間に電圧を印加しなかったこと及び電解液の代わりに水を用いたこと以外は、実施例１と同様に磁性樹脂を作成し、切削面のエッジラフネス及び切削幅の測定を行った。
【００５９】
比較例２として、実施例２と同様の磁性樹脂を作成した。比較例２の切削の際、切削部材１１と比較例１との間に電圧を印加しなかったこと及び電解液の代わりに水を用いたこと以外は、実施例２と同様に磁性樹脂を作成し、切削面のエッジラフネス及び切削幅の測定を行った。
【００６０】
実施例１、２、比較例１、２の切削面のエッジラフネス及び切削幅の測定結果を図１４に示す。実施例１と比較例１との比較、及び、実施例２と比較例２との比較により、磁性樹脂の切削の際、切削部材１１と磁性樹脂との間に電解液７を介して電圧を印加することにより、切削面のエッジラフネス及び切削幅を減少させることが可能であることが分かった。また、実施例１と実施例２の比較により、磁性樹脂が含む鉄の微粒子が絶縁層（ＳｉＯ２）で覆われていると、切削面のエッジラフネス及び切削幅の減少に効果があることが分かった。
【００６１】
本発明は上述の実施形態に限定されず、様々な変形態様が可能である。
【００６２】
例えば、上述の第１及び第２実施形態においては、切削又は研削の対象である被加工物３は、バインダ樹脂と、当該バインダ樹脂中に分散した磁性金属の粒子と、を含む磁性樹脂であったが、そのような磁性樹脂には限定されず、被加工物３は、金属材料を含むものであればよい。例えば、被加工物３として、バインダ樹脂と非磁性金属等の金属粒子とを含む金属含有樹脂、金属自体、金属を含んだ焼結体、金属層と絶縁層からなる多層膜、無機粒子と金属バインダとを含む複合材料などを用いることも可能である。
【００６３】
また、上述の第１及び第２実施形態においては、切削部材１１と被加工物３間、及び、研磨パッド３１と被加工物３間に電圧を印加するための電源として直流電源１５を用いていたが（図４及び図９参照）、当該電源として、研磨パッド３１と被加工物３間に定電流を流すための定電流電源を用いてもよいし、パルス電圧を発生するパルス電源を用いてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
３…被加工物、５…絶縁層、７…電解液、１１…切削部材、１３ａ、１３ｂ…電極、１５…直流電源、８…バインダ樹脂、９…磁性金属の粒子（金属材料）、９Ｒ…金属イオン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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