JPH0620647B2 - ダイヤモンド工具および微細溝の加工方法 - Google Patents
ダイヤモンド工具および微細溝の加工方法Info
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- JPH0620647B2 JPH0620647B2 JP62171516A JP17151687A JPH0620647B2 JP H0620647 B2 JPH0620647 B2 JP H0620647B2 JP 62171516 A JP62171516 A JP 62171516A JP 17151687 A JP17151687 A JP 17151687A JP H0620647 B2 JPH0620647 B2 JP H0620647B2
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- Japan
- Prior art keywords
- diamond tool
- cutting edge
- front flank
- hard substrate
- groove
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、硬質基板の表面に形成された軟質層の切削加
工に用いるダイヤモンド工具およびこのダイヤモンド工
具を使用した微細溝の加工方法に関し、特に光デイスク
原盤のプリグルーグの加工方法およびこの加工方法に用
いるダイヤモンド工具に関する。
工に用いるダイヤモンド工具およびこのダイヤモンド工
具を使用した微細溝の加工方法に関し、特に光デイスク
原盤のプリグルーグの加工方法およびこの加工方法に用
いるダイヤモンド工具に関する。
第6図に示すように従来のダイヤモンド工具11は、す
くい面16と前逃げ面12が形成されていた(特願昭5
8−235514参照)。このダイヤモンド工具11を工具ホ
ルダ19に取り付け、硬質基板24の表面に形成された
軟質層25に垂直方向の荷重Fを作用させて押し当てた
状態で硬質基板24を取り付けたエアースピンドル20
を回転させてダイヤモンド工具11に対し硬質基板24
を移動させて軟質層25にその膜厚に等しい深さの横断
面の形状が逆台形状の溝を形成していた。
くい面16と前逃げ面12が形成されていた(特願昭5
8−235514参照)。このダイヤモンド工具11を工具ホ
ルダ19に取り付け、硬質基板24の表面に形成された
軟質層25に垂直方向の荷重Fを作用させて押し当てた
状態で硬質基板24を取り付けたエアースピンドル20
を回転させてダイヤモンド工具11に対し硬質基板24
を移動させて軟質層25にその膜厚に等しい深さの横断
面の形状が逆台形状の溝を形成していた。
上述のような従来のダイヤモンド工具を用いて上述のよ
うな使用方法により微細溝を形成する場合、第6図に示
すようにダイヤモンド工具刃先に形成された切り刃稜1
5が常に硬質基板24の表面に接触しながら溝が形成さ
れる。このため、切り刃稜15は加工動作中常に硬質基
板24から反力Rを受ける。ここでダイヤモンド工具に
作用させる垂直方向の荷重をF、溝の形成に伴う切り屑
排出に要する力(切削力)の垂直成分(背分力)をFt
とすると、RとFとFtの間には次式が成立する。
うな使用方法により微細溝を形成する場合、第6図に示
すようにダイヤモンド工具刃先に形成された切り刃稜1
5が常に硬質基板24の表面に接触しながら溝が形成さ
れる。このため、切り刃稜15は加工動作中常に硬質基
板24から反力Rを受ける。ここでダイヤモンド工具に
作用させる垂直方向の荷重をF、溝の形成に伴う切り屑
排出に要する力(切削力)の垂直成分(背分力)をFt
とすると、RとFとFtの間には次式が成立する。
F=Ft+R……(1) 軟質層膜25が完全に均質であって溝の加工動作中に背
分力Ftの変化がなく、しかも硬質基板24の表面が完
全に平担な面を有し、硬質基板24の表面に微小なうね
りが存在しなければ、F=Ftなる垂直方向の一定荷重
Fをダイヤモンド工具11に作用させることによって、
切り刃稜15に作用する反力をR=0とすることができ
る。ところが実際には、完全に均質な軟質層24を得る
ことは困難であるため、ダイヤモンド工具11に作用す
る背分力Ftの大きさに変化が生じ、背分力Ftの変化
に基づく反力Rが切り刃稜15に作用する(Fが一定の
ため)。さらに、硬質基板面24には微小なうねりが必
ず存在するため、切り刃稜15がうねりに追従する時に
も硬質基板面24から反力Rを受ける。このため加工動
作中、切り刃稜15には次式で示す圧縮応力σが作用す
る。
分力Ftの変化がなく、しかも硬質基板24の表面が完
全に平担な面を有し、硬質基板24の表面に微小なうね
りが存在しなければ、F=Ftなる垂直方向の一定荷重
Fをダイヤモンド工具11に作用させることによって、
切り刃稜15に作用する反力をR=0とすることができ
る。ところが実際には、完全に均質な軟質層24を得る
ことは困難であるため、ダイヤモンド工具11に作用す
る背分力Ftの大きさに変化が生じ、背分力Ftの変化
に基づく反力Rが切り刃稜15に作用する(Fが一定の
ため)。さらに、硬質基板面24には微小なうねりが必
ず存在するため、切り刃稜15がうねりに追従する時に
も硬質基板面24から反力Rを受ける。このため加工動
作中、切り刃稜15には次式で示す圧縮応力σが作用す
る。
σ=R/A……(2) ここで、Aは切り刃稜15と硬質基板24の表面との接
触面積であり、切り刃稜15の刃幅Wとその切り刃稜の
丸み半径rの積に比例する。したがって、切り刃稜15
の丸み半径rに着目すると、切り刃稜15に作用する圧
縮応力σは(2)式から、切ら刃稜15の切刃稜丸み半径
rに反比例して増加する。
触面積であり、切り刃稜15の刃幅Wとその切り刃稜の
丸み半径rの積に比例する。したがって、切り刃稜15
の丸み半径rに着目すると、切り刃稜15に作用する圧
縮応力σは(2)式から、切ら刃稜15の切刃稜丸み半径
rに反比例して増加する。
一般に切削加工法では、切り刃稜の丸み半径rが小さい
程工具の切り取り厚さの分解能が向上し深さが浅い溝の
形成が可能となる。また、切り屑21の排出に伴い溝エ
ッヂ部には切り刃稜の丸み半径rにほぼ等しい大きさの
バリが発生するため、切り刃稜の丸み半径rが小さい程
バリの小さな高精度な微細溝を加工できる。このため、
深さが浅くしかも高精度の微細溝を加工するためには切
り刃稜15の丸み半径rを極力小さくすることが必要と
なる。ところが上述のように従来のダイヤモンド工具に
より微細溝を加工する場合、切り刃稜15の丸み半径r
を小さくすると、切り刃稜15に作用する圧縮応力が増
加し、加動動作中に軟質基板に微小な破壊が生じやすく
なり、しかも硬質基板24に微小な破壊が生じる際に切
り刃稜15には衝撃力が作用するため、切り刃稜15に
微小なチッピングが発生しやすくなるという問題点があ
った。
程工具の切り取り厚さの分解能が向上し深さが浅い溝の
形成が可能となる。また、切り屑21の排出に伴い溝エ
ッヂ部には切り刃稜の丸み半径rにほぼ等しい大きさの
バリが発生するため、切り刃稜の丸み半径rが小さい程
バリの小さな高精度な微細溝を加工できる。このため、
深さが浅くしかも高精度の微細溝を加工するためには切
り刃稜15の丸み半径rを極力小さくすることが必要と
なる。ところが上述のように従来のダイヤモンド工具に
より微細溝を加工する場合、切り刃稜15の丸み半径r
を小さくすると、切り刃稜15に作用する圧縮応力が増
加し、加動動作中に軟質基板に微小な破壊が生じやすく
なり、しかも硬質基板24に微小な破壊が生じる際に切
り刃稜15には衝撃力が作用するため、切り刃稜15に
微小なチッピングが発生しやすくなるという問題点があ
った。
切り刃稜15に微小なチッピングが生じると加工動作中
に切り刃稜15の刃幅が増加し、形成される溝幅に変化
が生じ微細溝の加工精度が低下する。また切り刃稜15
にチッピングが生じると切り刃稜15の丸み半径rが増
加し溝エッヂ部に大きなバリが発生し加工精度が低下す
る。さらに切り刃稜15の丸み半径rが著しく増加し微
細溝加工用ダイヤモンド工具11の切り取り厚さの分解
能が形成する微細溝の深さ以下に低下した場合には、溝
形成が行えなくなり、長い距離にわたり微細溝を形成す
ることは困難であるという問題点を有していた。
に切り刃稜15の刃幅が増加し、形成される溝幅に変化
が生じ微細溝の加工精度が低下する。また切り刃稜15
にチッピングが生じると切り刃稜15の丸み半径rが増
加し溝エッヂ部に大きなバリが発生し加工精度が低下す
る。さらに切り刃稜15の丸み半径rが著しく増加し微
細溝加工用ダイヤモンド工具11の切り取り厚さの分解
能が形成する微細溝の深さ以下に低下した場合には、溝
形成が行えなくなり、長い距離にわたり微細溝を形成す
ることは困難であるという問題点を有していた。
本発明の目的はこのような従来のダイヤモンド工具およ
びその使用方法の問題点を解決して深さの浅い微細溝を
高精度に、しかも長い距離にわたり形成できるダイヤモ
ンド工具およびその使用方法を提供することにある。
びその使用方法の問題点を解決して深さの浅い微細溝を
高精度に、しかも長い距離にわたり形成できるダイヤモ
ンド工具およびその使用方法を提供することにある。
本発明のダイヤモンド工具は、硬質基板の表面に形成し
た軟質層膜にその膜厚に等しい深さの微細溝を形成する
ためのダイヤモンド工具において、 前記硬質基板に接すべき第二の切り刃陵をすくい面と共
有し前記硬質基板を押圧して弾性変形させる第一の前逃
げ面と、該第一の前逃げ面と第一の切り刃陵を共有する
第二の前逃げ面とを含み、前記第一の前逃げ面と前記第
二の前逃げ面のなす角度が90度以上180度未満であ
ることを特徴とする。
た軟質層膜にその膜厚に等しい深さの微細溝を形成する
ためのダイヤモンド工具において、 前記硬質基板に接すべき第二の切り刃陵をすくい面と共
有し前記硬質基板を押圧して弾性変形させる第一の前逃
げ面と、該第一の前逃げ面と第一の切り刃陵を共有する
第二の前逃げ面とを含み、前記第一の前逃げ面と前記第
二の前逃げ面のなす角度が90度以上180度未満であ
ることを特徴とする。
本発明の微細溝の加工方法は、硬質基板の表面に形成し
た軟質層膜にダイヤモンド工具を押し当てながら該ダイ
ヤモンド工具に対し前記硬質基板を移動し前記軟質層膜
にそと膜厚に等しい深さの微細溝を形成する溝加工方法
において、前記ダイヤモンド工具の第一の前逃げ面と第
二の前逃げ面により形成される第一の切り刃陵が前記軟
質層膜に最初に接触するように前記ダイヤモンド工具を
前記軟質層膜に押し付け、前記微細溝の形成時に前記ダ
イヤモンド工具のすくい面と前記第一の前逃げ面により
形成される第二の切り刃陵が前記硬質基板に接し、しか
も前記硬質基板に塑性的変形を与えない範囲内の荷重を
前記ダイヤモンド工具に作用させることを特徴とする。
た軟質層膜にダイヤモンド工具を押し当てながら該ダイ
ヤモンド工具に対し前記硬質基板を移動し前記軟質層膜
にそと膜厚に等しい深さの微細溝を形成する溝加工方法
において、前記ダイヤモンド工具の第一の前逃げ面と第
二の前逃げ面により形成される第一の切り刃陵が前記軟
質層膜に最初に接触するように前記ダイヤモンド工具を
前記軟質層膜に押し付け、前記微細溝の形成時に前記ダ
イヤモンド工具のすくい面と前記第一の前逃げ面により
形成される第二の切り刃陵が前記硬質基板に接し、しか
も前記硬質基板に塑性的変形を与えない範囲内の荷重を
前記ダイヤモンド工具に作用させることを特徴とする。
本発明は、上述のようなダイヤモンド工具を用い、第一
の切り刃稜が最初に軟質層に接触するようにダイヤモン
ド工具を保持し、硬質基板に弾性変形を生じさせ第二の
切り刃稜が硬質基板に接するようにダイヤモンド工具に
垂直方向の荷重を作用させることによって第一の前逃げ
面を全面で硬質基板の表面に接触させることができ、し
かも第二の前逃げ面の一部も硬質基板の表面に接触させ
ることができるため、微細溝加工用ダイヤモンド工具の
刃先と硬質基板の表面との接触面積を著しく増加させる
ことができ、第二の切り刃稜に作用する圧縮応力を著し
く低減することができる。このため硬質基板に微小な破
壊を生じることなく、また第二の切り刃稜にチッピング
が発生することなく第二の切り刃稜の丸み半径rを極め
て鋭利に保ちながら微細溝を形成することができ、深さ
が浅い極めて高精度の微細溝を長い距離にわたり形成す
ることができる。
の切り刃稜が最初に軟質層に接触するようにダイヤモン
ド工具を保持し、硬質基板に弾性変形を生じさせ第二の
切り刃稜が硬質基板に接するようにダイヤモンド工具に
垂直方向の荷重を作用させることによって第一の前逃げ
面を全面で硬質基板の表面に接触させることができ、し
かも第二の前逃げ面の一部も硬質基板の表面に接触させ
ることができるため、微細溝加工用ダイヤモンド工具の
刃先と硬質基板の表面との接触面積を著しく増加させる
ことができ、第二の切り刃稜に作用する圧縮応力を著し
く低減することができる。このため硬質基板に微小な破
壊を生じることなく、また第二の切り刃稜にチッピング
が発生することなく第二の切り刃稜の丸み半径rを極め
て鋭利に保ちながら微細溝を形成することができ、深さ
が浅い極めて高精度の微細溝を長い距離にわたり形成す
ることができる。
なお、第一の切り刃稜が最初に軟質層に接するように微
細溝加工用ダイヤモンド工具を保持するのは、第二の切
り刃稜が最初に軟質層に接触するように微細溝加工用ダ
イヤモンド工具を固定すると、従来の微細溝加工用ダイ
ヤモンド工具の使用方法と同様に第二の切り刃稜のみが
硬質基板に接触するため、微機構加工用ダイヤモンド工
具の刃先とと硬質基板との接触面積の増加を図ることが
できず、第二の切り刃稜にピッチングが発生しやすくな
るためである。第一の前逃げ面と第二の前逃げ面のなす
角度を180度未満とするのは、この角度を180度以上にす
ると第一の切り刃稜を軟質層に最初に接触させることが
できなくにるためである。また第一の前逃げ面と第二の
前逃げ面のなす角度を90度以上とするのは、この角度
を小さくする程第一の切り刃稜と硬質基板の間に作用す
る圧縮応力が増加し第一の切り刃稜にチッピングが生じ
やすくなるためであり、実験的に90度以上にすれば第
一の切り刃稜にチッピングが生じないことを確認した。
細溝加工用ダイヤモンド工具を保持するのは、第二の切
り刃稜が最初に軟質層に接触するように微細溝加工用ダ
イヤモンド工具を固定すると、従来の微細溝加工用ダイ
ヤモンド工具の使用方法と同様に第二の切り刃稜のみが
硬質基板に接触するため、微機構加工用ダイヤモンド工
具の刃先とと硬質基板との接触面積の増加を図ることが
できず、第二の切り刃稜にピッチングが発生しやすくな
るためである。第一の前逃げ面と第二の前逃げ面のなす
角度を180度未満とするのは、この角度を180度以上にす
ると第一の切り刃稜を軟質層に最初に接触させることが
できなくにるためである。また第一の前逃げ面と第二の
前逃げ面のなす角度を90度以上とするのは、この角度
を小さくする程第一の切り刃稜と硬質基板の間に作用す
る圧縮応力が増加し第一の切り刃稜にチッピングが生じ
やすくなるためであり、実験的に90度以上にすれば第
一の切り刃稜にチッピングが生じないことを確認した。
以下、本発明の第一の実施例について、図面を参照にし
て詳細に説明する。第2図(a)および(b)は本発明の一実
施例によるプリグループ付き光デイスク原盤の製造方法
を工程順に示した概略図、第1図(a),(b)および(c)は
それぞれ第2図の実施例に用いたダイヤモンド工具11
の上面図、側面図および正面図である。本実施例のダイ
ヤモンド工具11にはすくい面16と第一および第二の
前逃げ面12,13が形成されている。
て詳細に説明する。第2図(a)および(b)は本発明の一実
施例によるプリグループ付き光デイスク原盤の製造方法
を工程順に示した概略図、第1図(a),(b)および(c)は
それぞれ第2図の実施例に用いたダイヤモンド工具11
の上面図、側面図および正面図である。本実施例のダイ
ヤモンド工具11にはすくい面16と第一および第二の
前逃げ面12,13が形成されている。
ダイヤモンド工具11の第一の前逃げ面12の長さはl
(l=2.9μm)であり、第一の前逃げ面12と第二の
前逃げ面13のなす角度はγ(γ=172度)、第一の前
逃げ面12と第二の前逃げ面12のなす第一の切り刃稜
14の幅はW1(W1=0.6μm)、すくい面16と第一の
前逃げ面12のなす第二切り刃稜15の幅はW2(W2=
0.8μm)である。すくい面16の刃先角はθ(θ=60
度)である。
(l=2.9μm)であり、第一の前逃げ面12と第二の
前逃げ面13のなす角度はγ(γ=172度)、第一の前
逃げ面12と第二の前逃げ面12のなす第一の切り刃稜
14の幅はW1(W1=0.6μm)、すくい面16と第一の
前逃げ面12のなす第二切り刃稜15の幅はW2(W2=
0.8μm)である。すくい面16の刃先角はθ(θ=60
度)である。
まず第2図(a)に示すように、直径200mmのガラス基板1
7(硬質基板に相当)の表面にスパッタ法によって形成
した膜厚0.07μmのCu膜18(軟質層に相当)に第一
の切り刃稜14が最初に接触するようにダイヤモンド工
具11を工具ホルダ19に固定し、ガラス基板17をエ
アースピンドル20に固定した。ここで第一の前逃げ面
12とCu膜18のなす角度δは(δ=0.7度)とし
た。
7(硬質基板に相当)の表面にスパッタ法によって形成
した膜厚0.07μmのCu膜18(軟質層に相当)に第一
の切り刃稜14が最初に接触するようにダイヤモンド工
具11を工具ホルダ19に固定し、ガラス基板17をエ
アースピンドル20に固定した。ここで第一の前逃げ面
12とCu膜18のなす角度δは(δ=0.7度)とし
た。
次に第1図(b)に示すようにエアースピンドル20を一
定速度V1(V1=100rpm)で回転し、同時にダイヤモ
ンド工具11をガラス基板17の半径方向(紙面に垂直
な方向)に一定速度V2(V2=0.16mm/min)で移動し
ながら、Cu膜18に垂直上方から微細溝加工用ダイヤ
モンド工具11を荷重F(F=0.04g)で押し付け、第
一の切り刃稜14をCu膜18に接触させた。微細溝加
工用ダイヤモンド工具11に作用させる垂直方向の荷重
Fを徐々に増加したところ、F=0.8gで第二の切り刃
稜15がガラス基板17に接触し切り屑21を排出し、
Cu膜18に第3図に示すような溝幅が0.8μmで溝深
さがCu膜18の膜厚に等しく0.07μmである微細溝2
2をCu膜18上の直径φ85mm〜φ195mmの領域に、ピ
ッチ1.6μmでスパイラル状に形成し、プリグループ付
き光デイスク原盤を作成することができた。ここで形成
した微細溝22の全長は約15.1Kmであり、加工の前後で
第二の切り刃稜15にチッピングが生じていないことを
電子顕微鏡観察から確認した。
定速度V1(V1=100rpm)で回転し、同時にダイヤモ
ンド工具11をガラス基板17の半径方向(紙面に垂直
な方向)に一定速度V2(V2=0.16mm/min)で移動し
ながら、Cu膜18に垂直上方から微細溝加工用ダイヤ
モンド工具11を荷重F(F=0.04g)で押し付け、第
一の切り刃稜14をCu膜18に接触させた。微細溝加
工用ダイヤモンド工具11に作用させる垂直方向の荷重
Fを徐々に増加したところ、F=0.8gで第二の切り刃
稜15がガラス基板17に接触し切り屑21を排出し、
Cu膜18に第3図に示すような溝幅が0.8μmで溝深
さがCu膜18の膜厚に等しく0.07μmである微細溝2
2をCu膜18上の直径φ85mm〜φ195mmの領域に、ピ
ッチ1.6μmでスパイラル状に形成し、プリグループ付
き光デイスク原盤を作成することができた。ここで形成
した微細溝22の全長は約15.1Kmであり、加工の前後で
第二の切り刃稜15にチッピングが生じていないことを
電子顕微鏡観察から確認した。
形成した微細溝22のエッチ部の形状を表面粗さ計によ
り測定したところ、溝エッヂ部のバリは、用いた表面粗
さ計では分解能が足らずバリの大きさを測定することが
できなかった。測定に用いた表面粗さ計の測定分解能は
20Aであることから、微細溝22のエッヂ部には少な
くとも20A以上の大きさのバリは発生していないこと
を確認した。またCu膜18上φ85mmの位置とφ195mm
の位置での微細溝22の溝幅の比較を電子顕微鏡観察に
より行ったところ、溝幅に変化がないことを確認した。
なお、比較のため切り刃稜の丸み半径がr=0.01μmで
ある第6図に示す従来のダイヤモンド工具を用い、第2
図に示す一実施例と同様にして(ただし、ガラス基板1
7の表面とは切り刃稜15のみが接触する)プリグルー
プ付き光デイスク原盤の加工を行ったところ(荷重F=
0.4g)、加工距離がわずかに400mでガラス基板1
7に微小破壊が生じ、第6図に示す切り刃稜15にはチ
ッピングが生じ溝形成ができなくなった。
り測定したところ、溝エッヂ部のバリは、用いた表面粗
さ計では分解能が足らずバリの大きさを測定することが
できなかった。測定に用いた表面粗さ計の測定分解能は
20Aであることから、微細溝22のエッヂ部には少な
くとも20A以上の大きさのバリは発生していないこと
を確認した。またCu膜18上φ85mmの位置とφ195mm
の位置での微細溝22の溝幅の比較を電子顕微鏡観察に
より行ったところ、溝幅に変化がないことを確認した。
なお、比較のため切り刃稜の丸み半径がr=0.01μmで
ある第6図に示す従来のダイヤモンド工具を用い、第2
図に示す一実施例と同様にして(ただし、ガラス基板1
7の表面とは切り刃稜15のみが接触する)プリグルー
プ付き光デイスク原盤の加工を行ったところ(荷重F=
0.4g)、加工距離がわずかに400mでガラス基板1
7に微小破壊が生じ、第6図に示す切り刃稜15にはチ
ッピングが生じ溝形成ができなくなった。
以上のように本発明の一実施例では、深さが0.07μmと
極めて浅い微細溝を極めて高精度に、しかも長い距離に
わたり形成できることを確認した。
極めて浅い微細溝を極めて高精度に、しかも長い距離に
わたり形成できることを確認した。
次に本発明の第二の実施例として、回折格子の原盤を作
成した。第4図(a)および(b)に回折格子の原盤の製造方
法を工程順に示した概略図を示す。加工に用いたダイヤ
モンド工具11は上述の実施例と同じ第1図に示すもの
を用いた。
成した。第4図(a)および(b)に回折格子の原盤の製造方
法を工程順に示した概略図を示す。加工に用いたダイヤ
モンド工具11は上述の実施例と同じ第1図に示すもの
を用いた。
まず、第4図(a)に示すように1cm角のガラス基板17
にスパッタ法によりCu膜18を膜厚0.8μmに形成
し、ガラス基板17をエアースライダ23上に固定し
た。次いで、第2図に示す実施例と同様にして第一の切
り刃稜14がCu膜18に接触するようにダイヤモンド
工具11を工具ホルダ19に固定した。次に、第4図
(b)に示すようにエアースライダ23を一定速度V3
(V3=1.0mm/min)で移動しながらダイヤモンド工具
11に垂直荷重F(F=0.04g)を作用させ、ダイヤモ
ンド工具11をCu膜18に押し付けた。微細溝加工用
ダイヤモンド工具11に作用させる垂直荷重を徐々に増
加し、F=2.8gにしたところ第二の切り刃稜15がガ
ラス基板17に接触するようになり、第5図(b)に示す
ような溝幅0.8μm、深さ0.8μmの直線状の微細溝22
を形成することができた。一本の微細溝22の全長を約
1mmとし、微細溝22を1本形成するたびに微細溝加工
用ダイヤモンド工具11を微細溝22の溝幅方向に1.6
μm移動させ、ピッチ1.6μmで625本の微細溝22をC
u膜18上に形成し第5図(a)に示すような回折格子の
原盤を作成した。
にスパッタ法によりCu膜18を膜厚0.8μmに形成
し、ガラス基板17をエアースライダ23上に固定し
た。次いで、第2図に示す実施例と同様にして第一の切
り刃稜14がCu膜18に接触するようにダイヤモンド
工具11を工具ホルダ19に固定した。次に、第4図
(b)に示すようにエアースライダ23を一定速度V3
(V3=1.0mm/min)で移動しながらダイヤモンド工具
11に垂直荷重F(F=0.04g)を作用させ、ダイヤモ
ンド工具11をCu膜18に押し付けた。微細溝加工用
ダイヤモンド工具11に作用させる垂直荷重を徐々に増
加し、F=2.8gにしたところ第二の切り刃稜15がガ
ラス基板17に接触するようになり、第5図(b)に示す
ような溝幅0.8μm、深さ0.8μmの直線状の微細溝22
を形成することができた。一本の微細溝22の全長を約
1mmとし、微細溝22を1本形成するたびに微細溝加工
用ダイヤモンド工具11を微細溝22の溝幅方向に1.6
μm移動させ、ピッチ1.6μmで625本の微細溝22をC
u膜18上に形成し第5図(a)に示すような回折格子の
原盤を作成した。
作成した回折格子の原盤上の微細溝22のエッヂ部のバ
リの大きさを表面粗さ計で測定したところ、上述の第一
の実施例と同様にバリの大きさは少なくとも20A以下
であることを確認した。また、一本目に形成した微細溝
22と625本目に形成した微細溝22の溝幅を電子顕微
鏡観察により比較したところ、溝幅に変化が生じていな
いことを確認した。
リの大きさを表面粗さ計で測定したところ、上述の第一
の実施例と同様にバリの大きさは少なくとも20A以下
であることを確認した。また、一本目に形成した微細溝
22と625本目に形成した微細溝22の溝幅を電子顕微
鏡観察により比較したところ、溝幅に変化が生じていな
いことを確認した。
以上詳述したように本発明によれば、深さの浅い微細溝
を高精度にしかも長い距離にわたり形成することができ
るという効果がある。
を高精度にしかも長い距離にわたり形成することができ
るという効果がある。
第1図(a),(b)および(c)はそれぞれ本発明の第一の実
施例で用いるダイヤモンド工具の上面図、側面図および
正面図、第2図(a)および(b)はそれぞれ本発明の第一の
実施例としてプリグループ付き光ディスク原盤の作成方
法を工程順に示す模式図、第3図は本発明の第一の実施
例によって作成したプリグループ付き光ディスク原盤の
断面図、第4図(a)および(b)は本発明の第二の実施例と
して回折格子用原盤の作成方法を示す模式図、第5図
(a)および(b)は本発明の第二の実施例によって作成した
回折格子用原盤の正面図および断面図、第6図は従来の
ダイヤモンド工具を示した概略図である。 11……ダイヤモンド工具、12……第一の前逃げ面、
13……第二の前逃げ面、14……第一の切り刃稜、1
5……第二の切り刃稜、16……すくい面、17……ガ
ラス基板、18……Cu膜、19……工具ホルダ、20
……エアースピンドル、21……切り屑、22……微細
溝、23……エアースライダ、24……硬質基板、25
……軟質層。
施例で用いるダイヤモンド工具の上面図、側面図および
正面図、第2図(a)および(b)はそれぞれ本発明の第一の
実施例としてプリグループ付き光ディスク原盤の作成方
法を工程順に示す模式図、第3図は本発明の第一の実施
例によって作成したプリグループ付き光ディスク原盤の
断面図、第4図(a)および(b)は本発明の第二の実施例と
して回折格子用原盤の作成方法を示す模式図、第5図
(a)および(b)は本発明の第二の実施例によって作成した
回折格子用原盤の正面図および断面図、第6図は従来の
ダイヤモンド工具を示した概略図である。 11……ダイヤモンド工具、12……第一の前逃げ面、
13……第二の前逃げ面、14……第一の切り刃稜、1
5……第二の切り刃稜、16……すくい面、17……ガ
ラス基板、18……Cu膜、19……工具ホルダ、20
……エアースピンドル、21……切り屑、22……微細
溝、23……エアースライダ、24……硬質基板、25
……軟質層。
Claims (2)
- 【請求項1】硬質基板の表面に形成した軟質層膜にその
膜厚に等しい深さの微細溝を形成するためのダイヤモン
ド工具において、 前記硬質基板に接すべき第二の切り刃陵をすくい面と共
有し前記更新基板を押圧して弾性変形させる第一の前逃
げ面と、該第一の前逃げ面と第一の切り刃陵を共有する
第二の前逃げ面とを含み、前記第一の前逃げ面と前記第
二の前逃げ面のなす角度が90度以上180度未満であ
ることを特徴とするダイヤモンド工具。 - 【請求項2】硬質基板の表面に形成した軟質層膜にダイ
ヤモンド工具を押し当てながら該ダイヤモンド工具に対
し前記硬質基板を移動し、前記軟質層膜にその膜厚に等
しい深さの微細溝を形成する溝加工方法において、前記
ダイヤモンド工具の第一の前逃げ面と第二の前逃げ面に
より形成される第一の切り刃陵が前記軟質層膜に最初に
接触するように前記ダイヤモンド工具を前記軟質層膜に
押し付け、前記微細溝の形成時に前記ダイヤモンド工具
のすくい面と前記第一の前逃げ面により形成される第二
の切り刃陵が前記硬質基板に接し、しかも前記硬質基板
に塑性的変形を与えない範囲内の荷重を前記ダイヤモン
ド工具に作用させることを特徴とする微細溝の加工方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62171516A JPH0620647B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | ダイヤモンド工具および微細溝の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62171516A JPH0620647B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | ダイヤモンド工具および微細溝の加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6416304A JPS6416304A (en) | 1989-01-19 |
JPH0620647B2 true JPH0620647B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=15924570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62171516A Expired - Lifetime JPH0620647B2 (ja) | 1987-07-08 | 1987-07-08 | ダイヤモンド工具および微細溝の加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0620647B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63144903A (ja) * | 1986-12-03 | 1988-06-17 | Iwao Miyamoto | 鏡面切削用工具 |
-
1987
- 1987-07-08 JP JP62171516A patent/JPH0620647B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6416304A (en) | 1989-01-19 |
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