(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
台金の軸線方向の一端面に、複数の砥粒部を、台金の軸線を中心とする円周に沿って配列した研削砥石であって、
少なくとも一部の前記砥粒部は、外側面が、中央領域を内側面に略平行な平面とし、前記中央領域を挟んで両側を前記台金の軸線を中心とする円周に沿う円弧状の凸曲面として形成され、
研削面と前記外側面の交差稜線をなす外側縁が、研削面と前記内側面の交差稜線をなす内側縁に略平行な直線状の中央領域と、該直線状の中央領域の両側の前記台金の軸線を中心とする円周に沿う円弧状凸曲線とで構成されていることを特徴とする研削砥石。
【請求項２】
前記一部の砥粒部は、内側縁の両端部が前記台金の軸線を中心とする円周に重なるように配設されていることを特徴とする請求項１記載の研削砥石。
【請求項３】
前記一部の砥粒部の長さは、前記砥粒部の内側縁の周方向端部を含む前記軸線を中心とする円周の長さの１／２０〜１／１００の範囲であることを特徴とする請求項１または２に記載の研削砥石。
【請求項４】
略直方体または立方体形状の砥粒部を台金の軸線方向の一端面にこの軸線を中心とする円周に沿って所定間隔で配列固定し、前記台金と同軸に別の研削用砥石を配設し、前記台金と別の研削用砥石を同軸回転させて前記砥粒部の外側面の両端部側に前記別の研削用砥石を接触させて研磨することで、前記請求項１乃至３のいずれか記載の研削砥石を製造するようにした研削砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種平面研削に使用されるカップ型砥石等の研削砥石及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばカップ型砥石は、カップ型台金の軸線方向一端面に、直方体形状のものを円弧状に湾曲させて得た砥粒層セグメントを、台金の軸線を中心とする円周に沿って多数並べて固定したものであり、各種の平面研削に使用される。この種の平面研削の中でも、特に高い平面精度が要求されるのはウェーハの平面研削である。
一般的なウェーハの平面研削では、図９および図１０に示すように下定盤１上にウェーハＷを平行かつ同軸に固定し、下定盤１を中心軸線Ｏｗ回りに回転させる。一方、カップ型砥石２の砥粒層をなすセグメント４の下端面である研削面５をウェーハＷの上面に平行に当接させながら、カップ型砥石２をその軸線回りに回転させることにより、ウェーハＷの上面を平面研削する。カップ型砥石２は、カップ型台金３の下端面に軸線Ｏを中心とする真円の円周に沿って多数の円弧状のセグメント４…を固定したものである。
研削に際し、セグメント４はほぼウェーハＷの中心軸線Ｏｗ上を通過するように位置決めされ、ウェーハＷの中心部も削り残すことがないように配慮される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上述の方法によると、セグメント４の研削面における外周側および内周側のエッジにおいてウェーハ研削量が大きくなるので、これら内外縁部分においてセグメント４の摩耗速度が相対的に大きくならざるを得ない。したがって、時間経過につれてセグメント４の内外縁部分に形状ダレが生じ、特に、ウェーハＷの中心に僅かな突起が形成され、この突起によってウェーハＷの平面精度が悪化するという問題があった。同様の問題は他の被削材、他の形式の平面研削においても発生し得るものである。
またセグメント４はその配列方向の円周とほぼ同一の曲率半径を有する円弧状に形成されていて、その周方向に回転移動するためにその内側縁と外側縁の各エッジによって研削領域がクリヤーに仕切られ、ウエーハＷにはこのエッジの研削痕による段差が生じてしまい研削精度が低下することもあった。
【０００４】
そこで、例えば実公平７−５９８３号公報には、砥粒層のセグメントの配列を完全な真円ではなく、部分的に内または外へ偏心した歪んだ円形状にする発明が開示されている。この発明によれば、砥石回転につれてセグメントが砥石半径方向の内外に揺動するため、この揺動につれてウェーハ中心部の突起の発生や段差の発生を防止することが可能である。
しかし、実公平７−５９８３号公報に記載された発明においては、セグメントを複雑な曲線に沿って配列させ、しかも砥石全体の重心を砥石の軸線Ｏと合致させなければならないため、実際には製造が難しくコストがかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高い精度を以て平面研削を効率的に行うことができるようにした研削砥石を提供することを目的とする。
また本発明の他の目的は、高い精度で平面研削を効率的に行うことができる研削砥石を容易に製造できるようにした研削砥石の製造方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る研削砥石は、台金の軸線方向の一端面に、複数の砥粒部を、台金の軸線を中心とする円周に沿って配列した研削砥石であって、少なくとも一部の前記砥粒部は、外側面が、中央領域を内側面に略平行な平面とし、前記中央領域を挟んで両側を前記台金の軸線を中心とする円周に沿う円弧状の凸曲面として形成され、研削面と前記外側面の交差稜線をなす外側縁が、研削面と前記内側面の交差稜線をなす内側縁に略平行な直線状の中央領域と、該直線状の中央領域の両側の前記台金の軸線を中心とする円周に沿う円弧状凸曲線とで構成されていることを特徴とする。
研削砥石を回転研削するに際して、研削面は研削量が周方向に一定の主研削部分とこの主研削部分の両側にあって内側縁及び外側縁によってそれぞれ仕切られて研削量が周方向に増減変化する副研削部分とで構成されるから、被削材に対して砥粒部の研削面が移動しつつ研削する際に主研削部分に隣接する副研削部分による研削量が砥粒部の幅方向外側（径方向内側及び外側）に向けて連続して変化するために特に周辺の研削がなだらかに行われて研削面に突起や段差や研削痕を生じさせることなく仕上げ面精度を高めることができる。
また、砥粒部の外側縁が、内側縁に略平行な直線状の中央領域と、この中央領域の両側の台金の軸線を中心とする円周に沿う円弧状凸曲線とで構成されているため、中央領域の両側に副切削部分を残すことができ、研削精度を良好にすることができる。さらに、外側面の両端部側（中央領域を挟んで両側）を凸曲面として、外側縁の直線状の中央領域の両側を円弧状凸曲線にすることで、風切り音や振動の発生を抑制でき、エッジの摩耗やダレを抑えることも可能になる。
【０００７】
また、一部の砥粒部は、内側縁の両端部が台金の軸線を中心とする円周（Ｒ１）に重なるように配設されていてもよい。
この場合、砥粒部の長さを適宜設定することで被削材の中心軸線に交差する砥粒部の線上での研削面の接触確率を自在に変化させることができるから、被削材の中心軸線近傍であっても突起のない平坦研削加工が可能である。
【０００８】
また、一部の砥粒部の長さは、砥粒部の内側縁の周方向端部を含む軸線を中心とする円周の長さの１／２０〜１／１００の範囲であってもよい。
この砥粒部の長さが円周（Ｒ１）の長さ（＝２πｒ１）の１／１００より小さいとその研削挙動は単純な円周状砥粒層の挙動に近くなり被削材の中心軸線近傍での突起形成の抑制効果が小さいという欠点があり、１／２０より大きいと被削材の表面粗さが荒くなるという欠点がある。
【０００９】
また本発明による研削砥石の製造方法は、略直方体または立方体形状の砥粒部を台金の軸線方向の一端面にこの軸線を中心とする円周に沿って所定間隔で配列固定し、台金と同軸に別の研削用砥石を配設し、台金と別の研削用砥石を同軸回転させて砥粒部の外周面の両端部に別の研削用砥石を接触させて研磨することで、上記の研削砥石を製造するようにしたことを特徴とする。
この製造方法によれば、砥粒部が単純な直方体形状や円弧板状とは異なる異形状であっても高価で特殊な型を製作して型成形する必要がなく、一般的な直方体または立方体形状から外側縁を含む外周面の両端を研削加工によって成形でき、低廉で容易に成形できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図１乃至図５により説明する。図１は、本発明の第一の実施の形態によるカップ型砥石を下から見た図、図２は図１に示すカップ型砥石における砥粒層セグメントの部分拡大図、図３は砥粒層セグメントの幅方向における主及び副研削部分による研削量の変化を示す図、図４はカップ型砥石によるウエーハの研削状態を示す図、図５は砥粒層セグメントの主及び副研削部分によるウエーハの研削領域を示す図である。
本発明の第一の実施の形態によるカップ型砥石１０（研削砥石）は、図１及び図２に示すように、例えば円盤形をなすカップ型台金１１の軸線方向の一端面１１ａに、複数の砥粒層セグメント（砥粒部）１２…を、台金の軸線Ｏを中心とする円周に沿って周方向に所定の間隔１３…を空けた状態で配列したものである。ここで台金１１の形状や材質は本発明では限定されず、従来よりカップ型砥石に使用されているものであればいかなる形状、材質であってもよい。台金１１は図示しない締結手段を介して砥石軸９に取り付け可能とされ、この砥石軸９によって回転駆動される。
【００１１】
砥粒層セグメント１２は、ダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒、もしくはＳｉＣ，Ａｌ2Ｏ3等の一般砥粒などを金属、樹脂、もしくはガラスなどの結合材で固めてなるメタルボンド砥粒層、レジンボンド砥粒層、ビトリファイドボンド砥粒層、または電着砥粒層のいずれでもよい。
そして各砥粒層セグメント１２は、例えば略直方体形状（または立方体形状）からなり台金１１の一端面１１ａへの固着面に対向する面が研削面１５とされ、その内側即ち軸線Ｏ側の側面は略長方形平面状の内側面１７とされ、内側面に対向する外側の側面は略長方形平面状の外側面１８とされ、内外側面１７，１８は互いに平行とされている。
研削面１５と内側面１７との交差稜線は内側縁１５ａとされ、研削面１５と外側面１７との交差稜線は外側縁１５ｂとされ、内外側縁１５ａ，１５ｂはそれぞれ直線状をなし互いに平行とされている。図２において、台金１１の一端面１１ａ上で複数の砥粒層セグメント１２…の配列領域に設けた仮想の円周Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は軸線Ｏを中心とする仮想の同心円をなしており、それぞれ半径ｒ１，ｒ２，ｒ３（ｒ１＜ｒ２＜ｒ３）とされている。
しかも各砥粒層セグメント１２は内側縁１５ａの両端ａ，ａが最も内周側に位置する仮想の円周Ｒ１上にあって内側縁１５ａはその弦を構成するように配設されている。仮想の円周Ｒ１の外側に設けた仮想の円周Ｒ２は外側縁１５ｂの内接円とされ、更に円周Ｒ２の外側に設けた仮想の円周Ｒ３は外側縁１５ｂの両端ｂ，ｂと重なり外側縁１５ｂはその弦を構成する。
【００１２】
そして砥粒層セグメント１２は直方体であるから、研削面１５はその長手方向全長にほぼ同一幅とされた略長方形とされている。この研削面１５において、仮想の円周Ｒ１−Ｒ２間の領域は略円弧状の主研削部分１４とされ、カップ型砥石１０の回転研削時に常時同一幅で研削され、仮想の円周Ｒ１と内側縁１５ａ間の領域が副研削部分１６ａ、仮想の円周Ｒ３と外側縁１５ｂ間の領域が副研削部分１６ｂとされていて、回転研削時に研削幅が増減変化することになる。
そのため、カップ型砥石１０を軸線Ｏ回りに回転させて研削させた場合、各砥粒層セグメント１２は円周Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３方向に摺動して研削面１５で研削する。この場合、研削面１５の各部分の研削量は図３に示すように主研削部分１４で１００％、副研削部分１６ａ、１６ｂでは主研削部分１４側から幅方向両側（径方向内側及び外側）に漸次研削量が滑らかに減少するように幅方向に変化することになる。
しかも径方向内側の副研削部分１６ａの研削量が最小の両端部で径方向外側の副研削部分１６ｂの研削量が最大とされ、径方向内側の副研削部分１６ａの研削量が最大の中央部で径方向外側の副研削部分１６ｂの研削量が最小となるように互いに相補的に研削量が増減変化する。
【００１３】
砥粒層セグメント１２の幅は特に限定されないが、例えばウェーハ研削用として使用するのであれば１．５〜６ｍｍ程度であると好適である。
砥粒層セグメント１２の長さは限定されないが、仮想の円周Ｒ１の長さ（２πｒ１）の１／２０〜１／１００の範囲とする。ここで砥粒層セグメント１２の長さが円周Ｒ１の長さの１／１００より小さいとその研削挙動は単純な円周状砥粒層の挙動に近くなり被削材の中心軸線近傍での突起形成の抑制効果が小さいという欠点があり、１／２０より大きいと被削材の表面粗さが荒くなるという欠点がある。
尚、砥粒層セグメント１２の研削面１５の内外側縁１５ａ，１５ｂを含む四辺は、必要であればいずれも面取りされていてよい。また、砥粒層セグメント１２の４つの角は、必要であれば適宜丸められていてもよい。
【００１４】
次に本実施の形態によるカップ型砥石１０を使用したウェーハの平面研削方法について図４及び図５により説明する。この方法ではまず、研磨すべきウェーハＷを従来通りの方法により下定盤１上に同軸に固定し、下定盤１をその軸線Ｏｗ回りに定速で回転させる。さらにカップ型砥石１０をその軸線Ｏ回りに回転させながら、ウェーハＷの研削すべき面に各砥粒層セグメント１２の下端面である研削面１５を平行に当接させる。
この時、ウェーハＷとカップ型砥石１０との位置は、図４の通りに設定することが望ましい。図５において斜線をなす主研削領域２４は砥粒層セグメント１２の研削面１５の主研削部分１４によって研削される領域を示し、その両側の斜線をなす副研削領域２６ａ，２６ｂは研削面１５の副研削部分１６ａ，１６ｂによってそれぞれ研削される領域を示している。
【００１５】
研削を行うとき、ウェーハＷの中心Ｏｗは、主研削領域２４に入っていることが必要であり、より好ましくは、仮想の円弧Ｒ１またはＲ２上にウェーハＷの中心Ｏｗを位置させる。仮想の円弧Ｒ２上にウェーハＷの中心Ｏｗを位置させた場合、砥石１０の回転につれて砥粒層セグメント１２の外側縁１５ｂのエッジによりウェーハＷの中心部が剪断的に研削されるため、中心Ｏｗに突起が一層残りにくくなる。また、仮想の円周Ｒ１上にウェーハＷの中心Ｏｗを位置させた場合、カップ型砥石１０の回転につれて砥粒層セグメント１２の内側縁１５ａのエッジによりウェーハＷの中心部が剪断的に研削されるため、やはり中心Ｏｗに突起が残りにくくなる。
【００１６】
この平面研削方法によれば、図５に示すように、砥粒層セグメント１２の主研削部分１４が研削を行う研削量１００％の主研削領域２４の両側に位置する副研削領域２６ａ，２６ｂを、副研削部分１６ａ，１６ｂで主研削領域２４から幅方向両側になだらかに研削量が減少するように研削することができるので、各砥粒層セグメント１２の内側縁１５ａおよび外側縁１５ｂが早く摩耗しすぎることを防止できる。
したがって、砥粒層セグメントの形状ダレに起因してウェーハＷの中心Ｏｗに突起が生じることを防止できるから、高い精度を以てウェーハＷの平面研削を行うことが可能である。同様の効果は、ウェーハＷ以外の被削材に対しても得ることが可能である。しかも砥粒層セグメント１２の中央から幅方向外側に研削量が漸次減少することで段差による研削痕をウエーハＷに生じることがなく研削精度が高い。
【００１７】
上述のように本実施の形態によれば、研削面１５として主研削部分１４の両側に幅方向の研削量が次第に減少する副研削部分１６ａ、１６ｂを設けたことで砥粒層セグメント１２の四辺のエッジの形状ダレを防止し、ウエーハＷに突起や段差や研削痕等が生じるのを抑制できて高精度な平面研削を行うことができる。特に研削面１５が略長方形で円周Ｒ１の弦を構成するように配置したから、研削面１５の長さを適宜設定することでウエーハＷの中心軸線Ｏｗを横切る線上での研削面１５の接触確率を適宜設定できて中心軸線Ｏｗ近傍でも突起を生じることなく平坦研削加工が可能であり、振動が少なく研削がソフトである。
しかも砥粒層セグメント１２は直方体形状であるから成形が簡単且つ容易であり、従来の異形状セグメントのように型成形するための特殊な成形型が不要であるから製造コストが低廉である。また、砥粒層セグメントの配列そのものを歪んだ円形とする実公平７−５９８３号公報に記載された発明に比べ、本実施の形態の研削面１５は幅方向の副研削部分１６ａ、１６ｂの研削量が相補的に増減することでウェーハＷに対する研削抵抗を一定にしやすいため、回転バランスがよいという利点も有する。
【００１８】
次に本発明の第二の実施の形態を図６及び図７により説明するが、第一の実施の形態と同様の部分には同一の符号を用いて説明する。
図６に示すカップ型砥石３０において、台金１１の一端面１１ａ上に軸線Ｏを中心にして複数の砥粒層セグメント３２（砥粒部）…がそれぞれ周方向に間隔１３を開けて配列されている。各砥粒層セグメント３２は第一の実施の形態による砥粒層セグメント１２とほぼ同様な構成を有している。
即ち、この砥粒層セグメント３２は略直方体形状を呈し、研削面１５に隣接する内側面１７は平面形状とされ、内側面１７と研削面１５との交差稜線が内側縁１５ａとされている。内側面１７に対向する外側面３３は中央領域３３ａが内側面１７に平行な平面とされ、その両側は平面視で略円弧状の凸曲面３３ｂ、３３ｃとされている。この凸曲面３３ｂ、３３ｃは軸線Ｏを中心とする仮想の円周Ｒ４に沿う円弧状を呈しており、この円周Ｒ４の半径ｒ４はｒ２より大きくｒ３より小さい値に設定されている。そのため仮想の円周Ｒ４は円周２とＲ３との間に位置することになる。これによって各凸曲面３３ｂ，３３ｃは中央領域３３ａとの接続部から各端部に向けて漸次内側面１７に近づく傾斜面となる。また研削面１５と外側面３３との交差稜線をなす外側縁１５ｃは内側縁１５ａに平行な直線状の中央領域１５ｃＡとその両側の円弧状凸曲線１５ｃＢ、１５ｃＣとで構成されている。
【００１９】
そして一端面１１ａにおいて軸線Ｏを中心とする半径ｒ１の円周Ｒ１上に内側縁１５ａの両端ａ，ａが位置するように各砥粒層セグメント３２を配列固定した状態で、各砥粒層セグメント３２の研削面１５は仮想の円周Ｒ１−Ｒ２間の主研削部分３４と、円周Ｒ２と内側縁１５ａとの間の副研削部分３６ａと、円周Ｒ２と外側縁１５ｃとの間の副研削部分３６ｂとで構成されることになる。
そのため、砥粒層セグメント３２の幅方向の研削量は、主研削部分３４で１００％、その内側の副研削部分３６ａで径方向（幅方向）内側の軸線Ｏに近づくに従って漸次減少するようになっている点で図３に示す第一の実施の形態による砥粒層セグメント１２と同一であり、径方向外側の副研削部分３６ｂは砥粒層セグメント１２による副研削部分１２ｂの研削量の変化よりも幅方向の減少の傾きが大きい。
この場合でも主研削部分３４でウエーハＷの軸線Ｏｗを研削すれば、ウエーハＷが自転するために研削量がなだらかに変化する内側の副研削部分３６ａと研削量が比較的急激に変化する外側の副研削部分３６ｂとを有することで、中心Ｏｗに削り残しによる突起が残りにくくウエーハ表面に段差や研削痕も生じない。また研削抵抗が比較的均一で振動が少ない上に外側縁１５ｃ両端の凸曲線１５ｃＢ、１５ｃＣのために研削時の風切り音や振動が少ない。
【００２０】
次に本実施の形態によるカップ型砥石３０に装着配列する砥粒層セグメント３２の製造方法について図７により説明する。
まず砥粒を結合相で分散固着させた砥粒層を直方体形状または長方形板状に成形して砥粒層セグメント３２Ａを製作する。砥粒層セグメント３２Ａが例えばメタルボンド砥石であれば超砥粒をメタルボンドで分散状態で結合し、型などで直方体形状に成形する。
次に複数の砥粒層セグメント３２Ａを台金１１の一端面１１ａにおいて軸線Ｏを中心とする仮想の円周Ｒ１に沿って所定間隔１３をおいて研削面１５に対向する固着面で固着して周方向に配列する。その際、各砥粒層セグメント３２Ａの内側面１７の両端、即ち平面視で内側縁１５ａの両端ａ，ａが仮想の円周Ｒ１に重なって弦を構成するように配置する。このようにして得られたカップ型砥石３０を図示しない研削盤に装着して研削盤の回転軸とカップ型砥石３２の軸線Ｏとを一致させる。
【００２１】
そしてカップ型砥石３０とは別の研削用砥石４０を研削盤のもう一軸に装着してカップ型砥石３０と別の研削用砥石４０とを同軸に回転させる。この時、別の研削用砥石４０は例えば一軸を中心としてリング状砥石または円弧状のセグメント砥石で構成されているものとし、このリング状砥石または円弧状のセグメント砥石の内周面は一軸を中心とする半径ｒ４の円周Ｒ４上に設定する。
カップ型砥石３０と別の研削用砥石４０とを同軸に回転研削させた状態で、研削用砥石４０の砥石をカップ型砥石３０の各砥粒層セグメント３２Ａの外側面１８の両端部に接触させて研磨する。
これによって各砥粒層セグメント３２Ａの外側面３３の中央領域３３ａを除く両端領域が断面円弧状の凸曲面３３ｂ、３３ｃに成形されてカップ型砥石３０が得られる。これを焼結等すればよい。
【００２２】
このようにして直方体形状をなす砥粒層セグメント３２Ａを研削によって平面状の中央領域３３ａとその両端の凸曲面状領域３３ｂ、３３ｃとを有する外側面３３に加工成形して、砥粒層セグメント３２を製作できる。従来、直方体とは異なる異形状の砥粒層セグメントの製作に際しては高価な型を製作して型成形していたが、本実施の形態による砥粒層セグメント３２は型成形でなく研削によって簡単且つ容易に製作できる。
【００２３】
尚、上述の各実施の形態では、台金１１の一端面１１ａに複数の砥粒層セグメント１２、３２をそれぞれ円周状に配列して構成したが、一部の砥粒層セグメント１２…または砥粒層セグメント３２…に異なる砥粒層のセグメントが混在して略円周状に配列されていてもよい。
例えば第一の実施の形態によるカップ型砥石で説明すると、図８に示すように台金１１の一端面１１ａに配列された複数の砥粒層セグメント１２…の一部を例えば従来の砥粒層のセグメント４…に交換して配設してもよい。この場合、セグメント４は研削面５が砥粒層セグメント１２の主研削部分１４と同等の円弧形状を呈しており、研削面の内側縁４ａと外側縁４ｂが仮想の円周Ｒ１−Ｒ２に重なって形成された平面視で長手方向に略同一幅の円弧板状を呈している。
この構成によれば、カップ型砥石５０で回転研削する際に、セグメント４では図５に示す斜線の主研削領域１４のみの研削を行い砥粒層セグメント１２では主研削領域２４とその両側の副研削領域１６ａ，１６ｂの研削を行うことになる。
【００２４】
尚、複数のセグメント４の総数に対する砥粒層セグメント１２（３２）の占める割合は特に限定されるものではないが、一般に５〜３５％であることが好ましく、より好ましくは７〜３０％とされる。５％よりも少ないと、砥粒層セグメント１２の内側縁１５ａ、外側縁１５ｂにかかる研削負担が大きくなり、これらの摩耗速度が大きすぎて、本発明の効果が不十分となるおそれがある。一方、３５％より大きくしてもよいが、それ以上の効果の向上は期待できない。
或いは、砥粒層セグメント１２、３２、セグメント４の一部または全部を周方向に混在させて配列させてもよい。
また砥粒層セグメント１２、３２とセグメント４は相互に素材が異なっていてもよく、例えば実施の形態による砥粒層セグメント１２、３２のみをセグメント４よりも摩耗しにくい相対的に硬い砥粒層によって形成してもよい。あるいは逆に、砥粒層セグメント１２、３２をセグメント４よりも摩耗しやすい、相対的に柔らかい砥粒層によって形成してもよい。
【００２５】
複数の砥粒層セグメント１２…（または３２…）同士の間に配置されるセグメント４の個数は一定でなくても良く、砥石の重心さえ回転軸に一致していれば、間隔１３を不等間隔にして配置してもよい。
また、上記各実施の形態では、砥粒層セグメント１２，３２等を軸線Ｏを中心とする真円の円周に沿って配列すればよいから、砥石製造時にこれらの位置決めが容易であり、例えば砥粒層セグメント１２，３２等をはめ込むために台金１１に環状溝を形成する場合などでも、溝の形成コストが安い。
尚、本発明は、カップ型砥石１０、３０、５０に限らずその他の各種研削砥石に用いることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る研削砥石では、少なくとも一部の砥粒部は、研削面の外側縁の中央領域が直線状であり該外側縁に対向する内側縁も直線状で外側縁及び内側縁は略平行とされているため、被削材に対して砥粒部の研削面が相対移動しつつ研削する際に主研削部分に隣接する副研削部分による研削量が砥粒部の幅方向外側に向けて連続して変化するために特に周辺の研削が滑らかに行われて研削面に突起や段差や研削痕が生じさせることなく仕上げ面精度を高めることができる。
【００２７】
また、一部の砥粒部は、内側縁の両端部が台金の軸線を中心とする円周に重なるように配設されているから、砥粒部の長さを適宜設定することで被削材の中心軸線に交差する砥粒部の線上での研削面の接触確率を自在に変化させることができ、被削材の中心軸線近傍であっても突起のない平坦研削加工が可能である。
また研削面は長方形であるから、内側縁とその内側の仮想の円弧で構成する副研削部分と、外側縁がなす直線とこれに内接する仮想の円弧とで構成する副研削部分とで研削量がその長さ方向に沿って相補的に増減変化して砥粒層セグメントにかかる負荷をバランスさせて研削抵抗を均一にでき、研削時の振動が少なくソフトである。
【００２８】
また研削面の外側縁は中央領域の両端部が円弧状であるから、この両端部によって風切り音や振動の発生を抑制でき、角部の摩耗やダレを抑えることができて研削抵抗を抑え、しかも外側縁の中央領域を直線状に形成することで外周側にも副切削部分を残すことができ、研削精度を良好にすることができる。しかも主研削部分の両側の副研削部分で研削量がその長さ方向に沿って相補的に増減変化して砥粒層セグメントにかかる負荷をバランスさせて研削抵抗を均一にでき、研削時の振動が少なくソフトである。
また一部の砥粒部の長さは、砥粒部の内側縁の周方向端部を含む軸線を中心とする円周の長さの１／２０〜１／１００の範囲であるから、この砥粒部の長さが円周Ｒ１の長さ（＝２πｒ１）の１／１００より小さいとその研削挙動は単純な円周状砥粒層の挙動に近くなり被削材の中心軸線近傍での突起形成の抑制効果が小さいという欠点があり、１／２０より大きいと被削材の表面粗さが荒くなるという欠点がある。
【００２９】
また本発明による研削砥石の製造方法は、略直方体または立方体形状の砥粒部を台金の軸線方向の一端面にこの軸線を中心とする円周に沿って所定間隔で配列固定し、台金と同軸に別の研削用砥石を配設し、台金と別の研削用砥石を同軸回転させて砥粒部の外周面の両端部に別の研削用砥石を接触させて研磨することで、研削砥石を製造するようにしたから、砥粒部が単純な直方体形状や円弧板状とは異なる異形状であっても、高価で特殊な型を製作して型成形する必要がなく、一般的な直方体または立方体形状から外側縁を含む外周面の両端を研削加工で成形でき、低廉で容易に成形できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施の形態によるカップ型砥石を研削面側から見た平面図である。
【図２】  図１に示すカップ型砥石の砥粒層セグメントの配列を示す部分拡大図である。
【図３】  実施の形態によるカップ型砥石の砥粒層セグメントの幅方向における研削部分と研削量との関係を示す図である。
【図４】  カップ型砥石でウエーハを研削する状態を示す図である。
【図５】  ウエーハに対して実施の形態によるカップ型砥石の砥粒層セグメントの研削面で研削した研削領域を示す平面図である。
【図６】  第二の実施の形態によるカップ型砥石の砥粒層セグメントの構成及び配列を示す部分平面図である。
【図７】  第二の実施の形態によるカップ型砥石の砥粒層セグメントの製造方法を示す説明図である。
【図８】  砥粒層セグメント配列の変形例を示す部分平面図である。
【図９】  従来のウエーハの平面研削方法を示す側面図である。
【図１０】  従来のウエーハの平面研削方法を示す平面図である。
【符号の説明】
Ｗ  ウェーハ
４  セグメント（砥粒部）
１０，３０，５０  カップ型砥石
１１  台金
１２，３２  砥粒層セグメント（砥粒部）
１５  研削面
１５ａ  内側縁
１５ｂ，３５  外側縁
１４，３４  主研削部分
１６ａ，１６ｂ，３６ａ，３６ｂ  副研削部分
４０  研削用砥石
【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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