JP2001219376A - 電着砥石 - Google Patents

電着砥石

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JP2001219376A
JP2001219376A JP2000029614A JP2000029614A JP2001219376A JP 2001219376 A JP2001219376 A JP 2001219376A JP 2000029614 A JP2000029614 A JP 2000029614A JP 2000029614 A JP2000029614 A JP 2000029614A JP 2001219376 A JP2001219376 A JP 2001219376A
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Naoki Shitamae
直樹 下前
Tsutomu Takahashi
務 高橋
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    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
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    • B24—GRINDING; POLISHING
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    • B24D7/06—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with inserted abrasive blocks, e.g. segmental

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超砥粒の鋭利な部分の欠損や破砕等の発生を
抑制する。 【解決手段】 台金１９の一面１９ａの中央領域に略円
柱状の隆起部２１を略マトリクス状に配列形成する。一
面１９ａ上に砥粒層２２を設け、各隆起部２１にのみ複
数のブロッキーな超砥粒１８を金属めっき相２５で固着
して突起部２４とする。突起部２４に設けた超砥粒１８
は１１〜５００個とし、平面視で砥粒層の全面積に対す
る超砥粒の占める割合は２０％〜８０％の範囲に設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ーハ等の被研磨材の表面をＣＭＰ装置によって研磨する
際に用いられる研磨用のパッドをコンディショニングす
るためのコンディショナ等に用いられる電着砥石に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、シリコンインゴットから切り出し
た半導体ウエーハ（以下、単にウエーハという）の表面
を化学的且つ機械的に研磨するＣＭＰ装置（ケミカルメ
カニカルポリッシングマシン）の一例として、図１２に
示すような装置がある。このＣＭＰ装置１は、図１２に
示すように中心軸２に取り付けられた円板状の回転テー
ブル３上に例えば硬質ウレタンからなるポリッシング用
のパッド４が設けられ、このパッド４に対向して且つパ
ッド４の中心軸２から偏心した位置に自転可能なウエー
ハキャリア５が配設されている。このウエーハキャリア
５はパッド４よりも小径の円板形状とされてウエーハ６
を保持するものであり、このウエーハ６がウエーハキャ
リア５とパッド４間に配置されてパッド４側の表面の研
磨に供され鏡面仕上げされる。
【０００３】ＣＭＰによる研磨のメカニズムは、微粒子
シリカ等によるメカニカルな要素（遊離砥粒）とアルカ
リ液や酸性液等によるエッチング要素とを複合したメカ
ノ・ケミカル研磨法に基づいている。研磨に際して、遊
離砥粒とアルカリ液等が混合された液状のスラリｓとし
てパッド４上に供給されているため、このスラリｓがウ
エーハキャリア５に保持されたウエーハ６とパッド４と
の間に流動して、ウエーハキャリア５が自転し同時にパ
ッド４が中心軸２を中心として回転するために、パッド
４でウエーハ６の一面が研磨される。ウエーハ６の研磨
を行う硬質ウレタン製などのパッド４上にはスラリｓを
保持する微細な発泡層が多数設けられており、これらの
発泡層内に保持されたスラリｓでウエーハ６の研磨が行
われる。ところが、ウエーハ６の研磨を繰り返すことで
パッド４の研磨面の平坦度が低下したり目詰まりするた
めにウエーハ６の研磨精度と研磨効率が低下するという
問題が生じる。
【０００４】そのため、従来からＣＭＰ装置１には図１
２に示すようにパッドコンディショナ８が設けられ、パ
ッド４の表面を再研磨または再研削（コンディショニン
グ）するようになっている。このパッドコンディショナ
８は、回転テーブル３の外部に設けられた回転軸９にア
ーム１０を介して電着ホイール１１が設けられ、回転軸
９によってアーム１０を回動させることで、回転するパ
ッド４上において例えば電着ホイール１１を往復揺動さ
せてパッド４の表面を研磨してパッド４の平坦度等を回
復または維持し目詰まりを解消するようになっている。
この電着ホイール１１は、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示
すように円形板状の台金１２上に平面リング状の砥粒層
１３が形成されており、この砥粒層１３は例えば図１４
に示すように台金１２上に電気めっきなどによりダイヤ
モンドやｃＢＮなどの超砥粒１４を金属めっき相１５で
分散固定して構成されている。尚、砥粒層１３の表面に
は所定間隔で径方向に凹溝１７が形成されていてスラリ
ｓや切り粉を外部に排出する。
【０００５】ところで、このような電着ホイール１１に
用いられる超砥粒１４は砥粒形状特性に関して図１５に
示すような二つの対称軸で最長のｘ軸とｙ軸との比（偏
心度）が１．２を越えるようなイレギュラーな超砥粒
と、ｘ軸とｙ軸の比（偏心度）が１．２以下のブロッキ
ーな超砥粒とがランダムに混在して含まれる。イレギュ
ラーな超砥粒はブロッキーな超砥粒と比較して鋭利な部
分があるために切れ味は良いが、研削の過程でこの鋭利
な部分が砕けたり欠損したりし易い欠点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そのために超砥粒１４
の鋭利な破片がパッド４上やスラリｓ中に残ると研磨の
際にウエーハ６にスクラッチを生じることがある。他
方、ウエーハ６はデバイスの微細化に伴って高精度かつ
無欠陥表面となるように鏡面研磨することが要求されて
いるために、このようなスクラッチの発生は許容されず
不良品となるために歩留まりを低下させるという問題が
ある。本発明は、このような課題に鑑みて超砥粒の鋭利
な部分の欠損や破砕等の発生を抑制できるようにした電
着砥石を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電着砥石
は、１または複数のブロッキーな超砥粒が金属結合相で
固着されてなる小砥粒層部が互いに間隔をおいて設けら
れた砥粒層を備えたことを特徴とする。ブロッキーな超
砥粒は、イレギュラーな超砥粒と比較して切れ味は劣る
が、角部があまり張り出していない正六角形等の正多角
形や球状に近い形状であるめに角部や稜線部等が破砕さ
れたり脱落したりしにくく、そのために破砕による破片
等が生じにくく、また研削時に切れすぎないために被削
材にスクラッチを生じにくい。しかもブロッキーな超砥
粒であっても単一で互いに分散して設けたり、或いは複
数のブロッキー超砥粒を集合させた状態で金属結合相で
固着した小砥粒層部を相互に分散して設けたことで、超
砥粒の絶対数を減らすと共に、個々の小砥粒層部におい
て単一超砥粒の場合には角部の切り込みや切れ味が良
く、また複数の超砥粒の集合の場合には外周側の超砥粒
の列はその稜線で研削するために比較的切り込みと切れ
味がよく研削能力を確保できる。
【０００８】また本発明に係る電着砥石は、複数の超砥
粒が金属結合相で固着されてなる小砥粒層部が互いに間
隔をおいて設けられている砥粒層を備えた電着砥石であ
って、小砥粒層部はその外周側の超砥粒がブロッキーな
超砥粒であることを特徴とする。互いに分離配置された
小砥粒層部に固定された複数の超砥粒のうちの外周側の
ものがブロッキーな超砥粒であるため、これらブロッキ
ーな超砥粒の内側の領域では他の砥粒との関係で切れ味
が悪いが、他の砥粒のない外周側の面ではその角部と稜
線部での切り込みと切れ味が比較的良いために被削材を
良好に研削加工することができる。
【０００９】また砥粒層には複数の突起部が互いに間隔
をおいて設けられ、該突起部に小砥粒層部がそれぞれ設
けられていてもよい。この突起部上の小砥粒層部は突起
部のない砥粒層表面より突出するために、被削材に対す
るベタあたりを防止して各超砥粒に対する研削圧力を高
くできて切れ味を一層良好にできる。また小砥粒層部に
設けられる超砥粒は１〜５００個とされ、平面視で砥粒
層の全面積に対する超砥粒の占める割合は２％〜８０％
の範囲に設定されていてもよい。超砥粒が５００個より
多いと超砥粒の目詰まりを起こしやすいという欠点があ
る。また超砥粒の面積が２％より少ないと研削時に個々
の超砥粒にかかる負荷が大きすぎて超砥粒が脱落するお
それが大きくて寿命が短くなり、パッド等の被削材に超
砥粒がささってスクラッチつけるおそれがあり、また８
０％を越えると電着砥石が目詰まりを生じるおそれがあ
る。
【００１０】尚、突起部は隣接する突起部間の砥粒層底
部からの高さが超砥粒の平均粒径以上とされていてもよ
い。突起部と砥粒層底部とのギャップを超砥粒の平均粒
径以上とすることで大きく確保できてベタ当たりするこ
となく突起部の超砥粒が高い研削圧を維持できて切れ味
がよく、砥粒層底部で研削液等を保持できると共に切り
粉の排出性がよく超砥粒の部分に切り粉が目詰まりせず
排出性がよい。また、突起部はコーナＲ部と頂部とを有
する略（円）柱状に形成され、これらコーナＲ部と頂部
に超砥粒が配設されていてもよい。研削時にコーナＲ部
の超砥粒で粗研削を行い、次いで頂部の超砥粒で仕上げ
研削を行う。また突起部は砥粒層の表面の外周領域を除
いて中央領域に配列されていてもよい。この場合、電着
砥石を揺動させて研削加工を行える。或いは突起部は砥
粒層の表面の中央領域を除いて周辺領域に配列されてい
てもよい。この場合、電着砥石を回転させて研削加工す
る場合には周速の小さい中央領域を除いて超砥粒を配設
することで効率的な研削加工ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面により説明するが、上述の従来技術と同一の部分に
は同一の符号を用いて説明する。図１乃至図５は第一の
実施の形態に関するものであって、図１は電着ホイール
の研削面である砥粒層表面を示す平面図、図２は図１に
示す電着ホイールの中央縦断面図、図３はブロッキーな
超砥粒とイレギュラーな超砥粒の例を示す図、図４は電
着ホイールの突起部の要部拡大縦断面図、図５は突起部
の平面図である。図１及び図２に示す実施の形態による
電着ホイール２０（電着砥石）は、例えばステンレス等
からなる円板形の台金１９の略円形をなす一面１９ａ上
に略円柱状の隆起部２１…が所定間隔で形成されてお
り、一面１９ａの表面に砥粒層２２が形成されてその表
面を研削面２０ａとする。尚、隆起部２１は一面１９ａ
の外周側のリング状の周辺領域２３を除いて中央領域に
略マトリクス状または網目状に配列されている。
【００１２】砥粒層２２は、図４に示すように例えばＮ
ｉからなる金属めっき相２５（金属結合相）中にダイヤ
モンドやｃＢＮなどの超砥粒１８が配置されていて、例
えば電気めっきによって製作されている。ここで、超砥
粒１８はブロッキーな超砥粒であり、ブロッキーな超砥
粒とは、図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す二次元投影
された砥粒像において二つの対称軸の最大寸法を有する
ｘ軸とｙ軸との比（偏心度）ｙ／ｘが１〜１．２までの
もので、正六面体等の正多角形や球形等に近い形状の超
砥粒をいう。これに対してｙ軸とｘ軸の比が１．２以上
のものをイレギュラーな超砥粒といい、図３（Ｄ）に示
す超砥粒や従来技術の図１５に示す超砥粒１４等をい
う。因みに図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示す各超砥粒
１８はｙ／ｘ＝１．０となり、同図（Ｄ）に示す超砥粒
１４はｙ／ｘ＝２．０となる。しかも超砥粒１８は各隆
起部２１上にのみ固着され、隆起部２１と隆起部２１の
間の砥粒層底部２２ａには設けられていない。隆起部２
１において、その略円柱状の表面に沿って設けられた超
砥粒１８及び金属めっき相２５からなる砥粒層２２の領
域を突起部２４とし、この突起部２４は小砥粒層部を構
成する。
【００１３】図４及び図５に示す突起部２４において、
台金１９の各隆起部２１は全周に亘って形成された側壁
２１ｃとコーナＲ部２１ａと頂部２１ｂとで形成され、
その表面全体に例えば１〜５００個、好ましくは１１〜
５００個の範囲の超砥粒１８が金属めっき相２５で固着
されて構成されている。超砥粒１８が１１個より少ない
とパッド４に対する粗研削と仕上げ研削とを連続して行
なうのが困難であり、５００個より多いと超砥粒１８の
目詰まりを起こしやすい。各突起部２４は最大直径Ｄが
φ１〜１０ｍｍの範囲とし、砥粒層底部２２ａからの高
さＨは超砥粒１８の平均粒径以上、好ましくは平均粒径
の２倍以上あるものとし、超砥粒１８の平均粒径を１ｍ
ｍ以下として例えば０．１ｍｍ〜０．７ｍｍ程度に設定
する。高さＨを超砥粒１８の平均粒径以上にしたのは、
パッド４の研削時に超砥粒１８のみがパッド４に接触し
て研削加工が行われて砥粒層底部２２ａがパッド４に接
触しないようにするためである。尚、各突起部２４は同
一高さにあるものとする。
【００１４】しかも電着ホイール２０の平面視で研削面
２０ａの全面積に対する超砥粒１８の面積は２％〜８０
％の範囲、好ましくは２０〜８０％の範囲に設定する。
超砥粒１８の面積が２％より少ないと研削効率が悪く、
２０％より少ないと研削時に超砥粒１８が脱落するおそ
れが大きく寿命が短くなる上にパッド４に超砥粒１８が
ささってパッド４をスクラッチつけるおそれがあり、ま
た８０％を越えると電着ホイール２０に目詰まりを生じ
るおそれがある。また各突起部２４に固定された複数の
超砥粒１８…は、図５に示すように少なくとも外周側の
リング状に配列された複数の超砥粒列１８Ａをブロッキ
ーな超砥粒１８だけで配列して固着している。そしてこ
の超砥粒列１８Ａは隆起部２１の側面２１ｃに固着され
た超砥粒１８も含んでいてこれらもブロッキーな超砥粒
だけで配列するものとする。そのため、リング状の超砥
粒列１８Ａに囲まれた内側の超砥粒はイレギュラーな超
砥粒を含んでいてもよいが、本実施の形態では製造上の
容易さのために全部の超砥粒をブロッキーな超砥粒１８
で構成している。
【００１５】本実施の形態による電着ホイール２０は上
述のように構成されており、次に電着ホイール２０の製
造方法について図６により説明する。図６（Ａ）におい
て、例えばＳＵＳ３０４等からなる円板形状の台金１９
の一面１９ａをエッチング等で除去してマトリクス状に
複数の略円柱状の隆起部２１Ａ…を残す。エッチングで
除去された部分は底部２２Ａをなす。具体的には硫酸ま
たは硝酸等を高圧ジェットで一面１９ａに吹き付けた
り、電解エッチングまたは放電加工などによって隆起部
２１Ａ…を残して他の部分を彫り込んでも良い。或いは
型成形してもよい。このようにして図６（Ｂ）に示す隆
起部２１Ａ…がマトリクス状に残る凹凸面を一面１９ａ
に形成する。各隆起部２１Ａは所定の外径Ｄと高さＨ′
を備えた略円柱状になる。次にこの一面１９ａについて
ショットブラストやバレル研磨等によって各隆起部２１
Ａのエッジを研磨することで図６（Ｃ）に示す面取りさ
れた略円柱状の隆起部２１を形成する。或いは型成形で
図６（Ｃ）に示す台金１９を形成してもよい。
【００１６】そして超砥粒１８の電気めっきに際して図
４を参照して説明すれば、各隆起部２１…を除いてマス
キングして各隆起部２１の全面に例えばＮｉ（Ｃｕ、Ｃ
ｒ等でも良い）からなる薄層の下地めっきを下地めっき
層２５ａとして施す。次いで電気めっきによって下地め
っき層２５ａ上に複数のブロッキーな超砥粒１８…を例
えばＮｉ（Ｃｕ、Ｃｒ等でも良い）からなる第一金属め
っき相２５ｂによって固着する。そして、一面１９ａか
らマスキングシートを剥離して電気めっきによって全面
に再度例えばＮｉ（Ｃｕ、Ｃｒ等でも良い）からなる第
二金属めっき相２５ｃを形成する。尚、底部２２Ａに第
二金属めっき相２５ｃを形成しなくてもよい。この場合
には台金１９の底部２２Ａが砥粒層底部２２ａを構成す
る。このようにして下地めっき層２５ａ、第一及び第二
金属めっき相２５ｂ，２５ｃからなる金属めっき相２５
でブロッキーな超砥粒１８が固着された図４，５及び図
６（Ｄ）に示す砥粒層２２が形成され、電着ホイール２
０が形成される。尚、上述の説明では、電着ホイール２
０の研削面２０ａの周辺領域２３を除いて多数の突起部
２４…を配列したが、これに限定されることなく研削面
２０ａ全面に突起部２４（隆起部２１）を配列形成して
もよい。
【００１７】本実施の形態による電着ホイール２０は上
述の構成を備えており、図１２に示すＣＭＰ装置１のア
ーム１０に電着ホイール２０を装着した状態で、パッド
４のコンディショニングを行うに際して、回転する回転
テーブル３上のパッド４に対してアーム１０を揺動させ
ることで電着ホイール２０を往復揺動させ、パッド４を
研削してその平坦度を回復または維持させる。研削に際
して電着ホイール２０の各突起部２４ではまずコーナＲ
部２１ａのブロッキーな超砥粒１８でパッド４の粗研削
を行い、続いてコーナＲ部２１ａに続く頂部２１ｂの超
砥粒、特に外周の超砥粒列１８Ａのブロッキーな超砥粒
１８…で仕上げ研削を行う。特に外周の超砥粒列１８Ａ
の外側を向く角部や稜線部等は切れすぎることなく適度
な切れ味で研削でき、スクラッチが生じたとしても小さ
く抑えることができる。
【００１８】しかも研削に際して超砥粒１８は隆起部２
１のコーナＲ部２１ａから頂部２１ｂに沿って固着され
ており、砥粒層２２の研削面全体がパッド４に接触して
ベタ当たりすることもなく突起部２４の超砥粒１８での
み接触して研削が行われ、特に頂部２１ｂ外周の超砥粒
列１８Ａで切れ味の良い研削がなされるために超砥粒１
８にかかる研削圧力を高く維持できて切れ味も良い。そ
のため、コンディショニングに際して超砥粒１８の角部
など鋭利な部分がイレギュラーに突出することもないの
で、これらが破砕したり欠損したりすることを抑制して
破片がパッド４中に残存してウエーハをスクラッチつけ
ることを防止でき、超砥粒１８がパッド４に突き刺さる
こともない。そしてパッド４の発泡層の開口がきれいに
切断され開口が潰れることがないので、スラリｓの保有
能力を高く維持できる。しかもベタ当たりしないために
研削時に発泡層内部の研削液がはじき出されることがな
く水分を含んだ状態で研削が行われる。また突起部２４
のコーナＲ部２１ａの一部の超砥粒１８が摩耗したとし
ても残りのコーナＲ部２１ａの超砥粒１８で研削を続け
ることができ電着ホイール２０の寿命を向上できる。更
に研削時に突起部２４の超砥粒１８でのみパッド４に接
触して砥粒層底部２２ａはパッド４に接触しないから、
突起部２４と突起部２４の間の砥粒層底部２２ａに研削
液を留めることができ、しかも砥粒層底部２２ａを通し
て切り粉等を排出することができる。
【００１９】上述のように本実施の形態によれば、ブロ
ッキーな超砥粒１８で突起部２４を構成したから、平面
視で外周の超砥粒列１８Ａの各ブロッキーな超砥粒１８
…の外側を向く部分で切れすぎることなく切れ味良く研
削でき、しかもイレギュラーな超砥粒を用いないことで
鋭利な部分が砕けたり欠損したりすることがなく被削材
にスクラッチが生じても小さくて済む。しかも研削時に
角部や稜線部等の鋭利な部分が破砕してパッド４に残存
しウエーハ等の被削材の表面を擦過したりスクラッチを
形成したりすることがなく良好な鏡面研磨ができる。ま
た研削時に砥粒層底部２２ａはパッド４等の被削材に接
触せず突起部２４の超砥粒１８がパッド４に接触して研
削するために、粗研削から仕上げ研削まで連続して行え
て超砥粒１８にかかる研削圧力が高くて切れ味がよく、
パッド４の発泡層の開口がつぶれることなくきれいに研
削できる。また超砥粒１８に切り粉が残ることがなく目
詰まりせず切り粉の排出性が良い。しかも突起部２４，
２４間の砥粒層底部２２ａで研削液を保有できてパッド
４の発泡層内の研削液がはじき出されることが抑制さ
れ、パッド４のコンディションを乾式にすることなく湿
式研削のための良好な水分保有状態に維持できる。
【００２０】次に本発明の他の実施の形態について説明
するが、上述の第一の実施の形態と同一または同様な部
分、部材には同一符号を用いて説明する。本発明の第二
の実施の形態を図７により説明する。図７に示す第二の
実施の形態による電着ホイール３０において、台金１９
の一面１９ａに突起部２４を設けることなく砥粒層３１
が形成されている。砥粒層３１は互いに分離して所定間
隔で複数の小砥粒層部３２…を形成してなるものであ
り、各小砥粒層部３２は複数の超砥粒１８…を集合させ
て金属めっき相２５で固着したものである。即ち、台金
１９に電気めっきなどで設けた下地めっき層２５ａ上に
複数のブロッキーな超砥粒１８を第一金属めっき相２５
ｂ及び第二金属めっき相２５ｃで固着して構成した。１
つの小砥粒層部３２に固定される超砥粒１８の数は第一
の実施の形態と同様であり、２〜５００個、好ましくは
１１〜５００個の範囲である。このような構成による電
着砥石３０は、第一の実施の形態による電着砥石２０と
比較してベタ当たりしやすい欠点はあるが、その製造が
比較的容易である。
【００２１】次に本発明の第三の実施の形態を図８によ
り説明する。図８に示す第三の実施の形態による電着ホ
イール４０において、台金１９の一面１９ａ上に砥粒層
４１が形成されている。砥粒層４１は互いに分離して所
定間隔で複数の小砥粒層部４２…を形成してなるもので
ある。各小砥粒層部４２は台金１９上に電気めっきなど
で設けた下地めっき層２５ａ上に１個のブロッキーな超
砥粒１８を設けて第一及び第二金属めっき相２５ｂ，２
５ｃによって固着する。このような構成による電着砥石
４０は、単一のブロッキーな超砥粒１８で小砥粒層部４
２を構成したから、超砥粒１８がブロッキーであるにも
関わらず互いに分離しているためにそれぞれ切れ味が良
好である。
【００２２】次に本発明の第四の実施の形態を図９乃至
図１１により説明する。図９は第四の実施の形態による
電着ホイールの研削面である砥粒層を示す平面図、図１
０は図９に示す電着ホイールの中央縦断面図、図１１は
図１０に示す電着ホイールの部分拡大縦断面図である。
図９及び図１０に示す実施の形態による電着ホイール５
０（電着砥石）は、円板形の台金１９の略円形をなす一
面１９ａ上に砥粒層５２が形成されている。砥粒層５２
は、例えばＮｉからなる金属めっき相（金属結合相）５
３中にブロッキーな超砥粒１８が固着されて構成されて
いる。砥粒層５２はその表面が研削面５０ａであり、中
央の略円形領域を中央領域５４とし、その外側のリング
状領域を周辺領域５６とする。砥粒層５２の中央領域５
４に第一の実施の形態と同様に複数の略円柱状の突起部
２４が小砥粒層部として所定間隔でマトリクス状または
網目状に配列形成されており、周辺領域５６に例えば幅
３ｍｍ程度の小幅をなすリング状平坦面の第二小砥粒層
部５７が形成されている。突起部２４…と第二小砥粒層
部５７とは同一高さとされている。
【００２３】周辺領域５６では、第二小砥粒層部５７は
リング状の凸平面部５８上に超砥粒１８が金属めっき相
２５で個々に分散固定されており、これらの超砥粒１８
は突起部２４と同一高さＨにある。しかも周辺領域５６
の超砥粒１８の集中度は中央領域５４の超砥粒１８の集
中度より高いものとする。電着ホイール５０の平面視で
研削面５０ａの全面積に対する超砥粒１８の面積は第一
の実施の形態の電着ホイール２０と同様に、２％〜８０
％、好ましくは２０％〜８０％の範囲に設定する。
【００２４】本実施の形態による電着ホイール５０は上
述の構成を備えており、図１２に示すＣＭＰ装置１のア
ーム１０に電着ホイール５０を装着してパッド４のコン
ディショニングを行う。研削に際して電着ホイール５０
の中央領域５４では上述の第一の実施の形態による電着
ホイール２０と同様の作用で研削できる。そして研削面
５０ａの周辺領域５６では中央領域５４より超砥粒１８
の集中度が高いために研削時の電着ホイール５０の安定
度が高く、電着ホイール５０が上下方向に揺動して振動
することが少なく平面バランスがよくなる。また周辺領
域５６に適宜設けた凹溝１７から切り粉等を外部に排出
できる。周辺領域５６は超砥粒１８と金属めっき相２３
との高低差が超砥粒１８の平均粒径の約１／３程度であ
って集中度が高いから研削時にベタ当たりし易いが、周
辺領域５６の幅を例えば約３ｍｍ以下に設定してあるか
ら、超砥粒１８が目詰まりしたとしても切れ味に与える
影響は小さく、中央領域５４での研削性能にはほとんど
悪影響を与えない。
【００２５】尚、電着ホイール２０において、多数の突
起部２４をマトリクス状または網目状に配列したものに
代えて、同心円状や螺旋状に配列してもよい。また電着
ホイール５０において、砥粒層５２の表面の中央領域５
４の突起部２４を除いて周辺領域５６だけを残して突起
部として複数の第二小砥粒層部５７をリング状に配列し
た構成としてもよい。この場合、電着ホイール５０を回
転させて研削加工する場合には周速の小さい中央領域５
４を除いて超砥粒を配設することで効率的な研削加工が
できる。また本実施の形態による各電着ホイール２０，
３０，４０，５０はコンディショナ８に代えて、ウエー
ハキャリア５に装着してパッド４に対して偏心した位置
で回転させつつパッド４を研削するのに用いても良い。
また突起部２４の配列構成は電着ホイール２０の研削面
２０ａの全面に設けられていても良い。また上述の各実
施の形態では突起部２４と隆起部２１を略円柱状に形成
したが、突起部２４や隆起部２１の形状はこれに限定さ
れるものではなく砥粒層底部２２ａからの高さＨが超砥
粒１８の平均粒径以上あればよく、例えば半球状や三角
錐形状等の凸曲面状でも良い。また上述の各実施の形態
において、超砥粒１８を固着する金属めっき相２５は下
地めっき相２５ａと第一及び第二金属めっき相２５ｂ，
２５ｃで構成したが、単一のめっき相で構成してもよい
ことはもちろんである。また本発明の電着砥石を構成す
る電着ホイール２０，３０，４０，５０はＣＭＰ装置に
用いるコンディショナ以外に他の研磨研削装置にも採用
できることはいうまでもない。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電着
砥石は、１または複数のブロッキーな超砥粒が金属結合
相で固着されてなる小砥粒層部が互いに間隔をおいて設
けられた砥粒層を備えたものであるから、研削時に被削
材に研削によるスクラッチを生じにくく、また角部や稜
線部等が破砕等によって脱落しにくくその破片で被削材
にスクラッチを生じることが生じにくい。しかもブロッ
キーな超砥粒であっても単一のブロッキー超砥粒または
複数のブロッキー超砥粒を集合させてなる小砥粒層部を
相互に分散して設けたことで、各小砥粒層部の単一超砥
粒または外周側の超砥粒の列は比較的切れ味が良好であ
り研削能力を確保できる。
【００２７】また本発明に係る電着砥石は、複数の超砥
粒が金属結合相で固着されてなる小砥粒層部が互いに間
隔をおいて設けられている砥粒層を備えた電着砥石であ
って、小砥粒層部はその外周側の超砥粒がブロッキーな
超砥粒であるから、これら外周側のブロッキーな超砥粒
はその外側に他の砥粒がなく切れ味が比較的良く角部や
稜線部等が破砕しにくいために被削材をスクラッチを防
止して良好に研削加工することができる。
【００２８】また砥粒層には複数の突起部が互いに間隔
をおいて設けられ、該突起部に小砥粒層部がそれぞれ設
けられているから、砥粒層が被削材にベタ当たりするこ
となく小砥粒層部だけで接触するために研削圧力が高
く、ブロッキーな超砥粒の外周側領域で一層良好な切れ
味を確保できる。また小砥粒層部に設けられる超砥粒は
１〜５００個とされ、平面視で砥粒層の全面積に対する
超砥粒の占める割合は２％〜８０％の範囲に設定されて
いるから、目詰まりを起こすことが抑えられ、また研削
時に個々の超砥粒にかかる負荷が大きすぎて超砥粒が脱
落するおそれやパッド等の被削材に超砥粒がささって傷
つけるおそれも小さい。
【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電着ホイー
ルの研削面の平面図である。
【図２】 図１に示す電着ホイールの中央縦断面図であ
る。
【図３】 超砥粒を二次元投影した像の二つの対称軸の
最長径の比を示すもので、（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はブ
ロッキーな超砥粒、（Ｄ）はイレギュラーな超砥粒を示
す図である。
【図４】 図２に示す電着ホイールの突起部の要部拡大
断面図である。
【図５】 図４に示す突起部の平面図である。
【図６】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は実施の形
態による電着ホイールの製造工程を示すものである。
【図７】 第二の実施の形態による電着ホイールの小砥
粒層部の縦断面図である。
【図８】 第三の実施の形態による電着ホイールの砥粒
層の部分縦断面図である。
【図９】 第四の実施の形態による電着ホイールの研削
面の平面図である。
【図１０】 図９に示す電着ホイールの中央縦断面図で
ある。
【図１１】 図１０に示す電着ホイールの突起部の要部
拡大縦断面図である。
【図１２】 従来のＣＭＰ装置の要部斜視図である。
【図１３】 図１２に示す電着ホイールの（Ａ）は部分
平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ′線縦断面図である。
【図１４】 図１３に示す砥粒層の部分拡大縦断面図で
ある。
【図１５】 イレギュラーな超砥粒の側面図である。
【符号の説明】
１８ ブロッキーな超砥粒 １９ 台金 ２０，３０，４０，５０ 電着ホイール ２１ 隆起部 ２２ 砥粒層 ２４ 突起部（小砥粒層部） ２５ 金属めっき相（金属結合相） ３２，４２ 小砥粒層部 ５７ 第二小砥粒層部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C047 EE18 EE19 3C063 AA02 AB05 BA06 BA24 BB02 BB06 BB20 BB23 BC02 BG07 CC12 EE40 FF20 FF30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 １または複数のブロッキーな超砥粒が金
    属結合相で固着されてなる小砥粒層部が互いに間隔をお
    いて設けられた砥粒層を備えた電着砥石。
  2. 【請求項２】 複数の超砥粒が金属結合相で固着されて
    なる小砥粒層部が互いに間隔をおいて設けられている砥
    粒層を備えた電着砥石であって、前記小砥粒層部はその
    外周側の超砥粒がブロッキーな超砥粒であることを特徴
    とする電着砥石。
  3. 【請求項３】 前記砥粒層には複数の突起部が互いに間
    隔をおいて設けられ、該突起部に前記小砥粒層部がそれ
    ぞれ設けられてなることを特徴とする請求項１または２
    記載の電着砥石。
  4. 【請求項４】 前記小砥粒層部に設けられる超砥粒は１
    〜５００個とされ、平面視で前記砥粒層の全面積に対す
    る超砥粒の占める割合は２％〜８０％の範囲に設定され
    ていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載
    の電着砥石。
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