JP2004358640A

JP2004358640A - 電着工具の製造方法及び電着工具

Info

Publication number: JP2004358640A
Application number: JP2003163098A
Authority: JP
Inventors: Koji Shigematsu; 孝治重松
Original assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Current assignee: Goei Seisakusyo Co Ltd
Priority date: 2003-06-09
Filing date: 2003-06-09
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】ＣＭＰ用コンディショナなどの電着工具の研削面に超砥粒の砥粒密度を疎に構成し、且つ、その砥粒を任意的且つ規則的に配列し、更に、砥粒の鋭いエッジ部分が被削材に当接する電着工具を製造する方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る電着工具の製造方法は、凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）と、凹設加工工程（Ｓ２）と、砥粒載置工程（Ｓ３）と、メッキ仮固定工程（Ｓ４）と、凹設加工用マスキング剥離工程（Ｓ５）と、メッキ固着工程（Ｓ６）とを含む構成とした。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属その他の研削加工に用いられる電着工具の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、電着工具は図１０に示すように通電性を有する台金１０をメッキ浴２０に浸漬し、研削面９０にダイヤモンドやＣＢＮなどの超砥粒４０を単層に載置し、メッキを行うことで仮固定し、さらに電気メッキや無電解メッキを施し、固着用メッキ層５０（点線部）を形成することにより超砥粒４０を強固に固着することによって作製される。このようにして作製された電着工具８０は、研削効率が高く、高精度の研削加工を行うことができることから、例えば、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属をはじめとする様々な被削材を研削するために広く使用されている他、半導体ウエハの表面研磨に用いる研磨用のパッドの表面を調整するコンディショナとしても用いられている。
【０００３】
特に、昨今の半導体デバイスの高集積化・多層線化が進む中で、半導体ウエハの化学的機械的研磨（ＣｈｅｍｉｃａｌＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｏｌｉｓｈｉｎｇ／Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ；ＣＭＰ）プロセスは半導体デバイス製造上、非常に重要な位置を占めるものとなっており、高精度な表面研磨が要求されている。
【０００４】
そして、前記半導体ウエハの表面研磨において、前記要求を満たし、半導体ウエハの表面を高精度に研磨するため、ポリエステル不織布にポリウレタン樹脂を含浸させたベロアタイプパッド、ポリエステル不織布を基材としてその上に発泡ウレタン層を形成したスエードタイプパッド、あるいは独立気泡を有する発泡ポリウレタンのパッドや、これらの多層構造体からなる研磨用ポリッシングパッド（以下、これらをまとめて「研磨用ポリッシングパッド」という。）などを用いて下記のように処理することにより半導体ウエハの表面を研磨している。
【０００５】
すなわち、図１１に示すように、半導体ウエハの表面を研磨するウエハ加工装置１００では、自転する円盤状の定盤１１０の上に研磨用ポリッシングパッド１２０を貼り付け、これの上面に一枚又は複数枚の半導体ウエハ１３０の研磨面を下向きに載置し、これら半導体ウエハ１３０をキャリア１４０によって研磨用ポリッシングパッド１２０上で自転させつつ、研磨用ポリッシングパッド１２０と半導体ウエハ１３０の間に微細な研磨粒子を混入した研磨液１５０を供給して、研磨用ポリッシングパッド１２０と半導体ウエハ１３０の界面の化学的機械的作用によりＣＭＰを行っている。
【０００６】
しかし、前記研磨用ポリッシングパッド１２０は、半導体ウエハ１３０の研磨を繰り返すうちに当該パッドの微細な孔に研磨粒子や研磨クズなどが入り込んで目詰まりを起こしたり、研磨粒子と研磨液の化学反応熱によってパッドの表面が鏡面化し、研磨速度が低下するという問題がある。
【０００７】
このため、研磨用ポリッシングパッド１２０の表面を初期の状態に再生し、研磨精度と研磨速度を回復させるため、コンディショニングと呼ばれる操作を常時又は定期的に行う必要がある。そして、かかるコンディショニング操作においては、研磨用ポリッシングパッドのコンディショニングを行うコンディショナとして、電着工具（以下、このような電着工具を「ＣＭＰ用コンディショナ」という。）が用いられている。
【０００８】
前記ＣＭＰ用コンディショナ１８０の多くは、その研磨材料としてダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒などの超砥粒が用いられているが、このような超砥粒を用いたＣＭＰ用コンディショナは、研磨用ポリッシングパッドの表面状態を常に一定の研磨精度及び研磨速度を保持し得る状態にすること、つまり、当該研磨用ポリッシングパッドに目詰まりを生じさせないこと、前記半導体ウエハの研磨用ポリッシングパッド自体の摩耗は出来るだけ抑制すること、及び、超砥粒の脱落が無く、半導体ウエハにスクラッチを生じさせないことなどが要求される。
【０００９】
このため、従来のＣＭＰ用コンディショナにおいては、ダイヤモンド砥粒の使用中の脱落防止のために、電着によるニッケルメッキなどで当該砥粒をしっかりと固着させるとともに、予め使用前にドレッシングを行うなどして不安定な砥粒を脱落させておくなどの手段が講じられている。
【００１０】
しかし、従来のＣＭＰ用コンディショナは、砥粒の固着密度が密であるために、被削材の磨耗粉や、研削の際に研磨液とともに用いる研磨粒子が砥粒間に入り込み、ＣＭＰ用コンディショナの目詰まりが発生し易いという欠点があった。
【００１１】
また、前記したＣＭＰ用コンディショナなどの電着工具では個々の砥粒の配置・形状等については、ほとんど制御されてこなかったために、アンギュラーな砥粒を多く含んでいたので以下のような欠点があった。
すなわち、アンギュラーな砥粒は非常に鋭利な角を有する砥粒であるので、研削能力は高いが、歪な形状であるために比較的脆く、砥粒の脱落や砥粒の一部の欠落が生じ易い。このため、砥粒の一部が脱落したものが研磨用ポリッシングパッドに残存し、半導体ウエハ表面にスクラッチを生ずるおそれがあった。また、前記砥粒の脱落や、一部の欠落により電着工具の砥粒層が早期に磨耗し、研削能力が著しく低くなり、製品寿命が比較的短いという欠点もあった。
【００１２】
前記の欠点のうち、砥粒の磨耗によって生じるＣＭＰ用コンディショナの早期の研削能力の低下という欠点を解決することを目的として、例えば、特許文献１では、ほぼ同一径であって、実質的に同形のダイヤモンド粒子をほぼ等間隔に配置して構成したことを特徴とする技術が公開されている。
【００１３】
また、ＣＭＰ用コンディショナの目詰まり防止を目的として、例えば、特許文献２には、ＣＭＰ用コンディショナなどの電着工具の作用面に、前記超砥粒からなる層を幅１〜５ｍｍの縞状あるいは島状となるよう形成し、さらに超砥粒の全面積が電着砥粒の作用面の２〜５０％となるように構成したことを特徴とする技術が公開されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００２−２９９２８９号公報（段落番号［００１３］、図１）
【特許文献２】
特開平１０−１９３２６９号公報（段落番号［０００５］−［０００７］、図１乃至図３、及び、図５乃至図７）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＣＭＰ用コンディショナは、前記した欠点の他、砥粒密度が高すぎるために研磨用ポリッシングパッドのコンディショニングの際に研磨用ポリッシングパッドが変形するという問題や、目詰まりによって研磨用ポリッシングパッドの表面の再生効率が悪くなるという問題、更には、研磨用ポリッシングパッドの再生性能にばらつきが生じるなどの問題があった。
【００１６】
また、特許文献１で提案されているＣＭＰ用コンディショナなどの電着工具によると、作用面には何ら工夫を凝らしていないので、図７、図８（ａ）及び（ｂ）に模式的に示すような立方八面体構造の砥粒を用いた場合、砥粒の最も安定する平面ｙ１が台金の表面に接するように固着された場合、このように構成された電着工具の砥粒は、前記台金の表面に固着している当該砥粒の前記平面ｙ１の対称位置となる平面ｙ２が被削材に当接する箇所となり、長寿命ではあるが研削能力の低い電着工具となるという問題があった。
【００１７】
また、特許文献２で提案されている技術では、縞−縞間或いは島−島間からなる砥粒層を構成する砥粒群と砥粒群の間の目詰まり防止を図ることができるものの、かかる砥粒層を構成する砥粒群に含まれる個々の砥粒間の密度が密であるために、個々の砥粒間において目詰まりを生じ易いという問題がある。また、砥粒の形状がブロッキーなもののみならず、アンギュラーなものをも用い得るところ、このようなアンギュラーな砥粒からその一部が欠落し、電着工具の十分な長寿命化が図れないことや、欠けた砥粒の一部が研磨用ポリッシングパッドの表面に入り込み、半導体ウエハの表面にスクラッチを形成するなど、半導体ウエハの表面に深刻な欠陥を生じる虞があった。
【００１８】
本発明は前記課題に鑑みて創案されたものであり、その目的はＣＭＰ用コンディショナなどの電着工具の研削面に超砥粒の砥粒密度を疎に構成し、且つ、その砥粒を任意的且つ規則的に配列し、更に、砥粒の鋭いエッジ部分が被削材に当接する電着工具を製造する方法を提供することにある。特に、半導体ウエハ研磨用ポリッシングパッドをコンディショニングする際に当該パッドの摩耗を出来るだけ抑えることができ、且つ、常に所望の研磨精度・研磨速度を得ることができるように半導体ウエハの研磨用ポリッシングパッドの表面状態を一定に保持するとともに、砥粒の脱落がなく、砥粒の目詰まりを起こし難いＣＭＰ用コンディショナをはじめとする電着工具を製造する方法を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明に係る電着工具の製造方法は以下のようなものである。
すなわち、請求項１記載の電着工具の製造方法は、凹設加工用マスキング工程と、凹設加工工程と、砥粒載置工程と、メッキ仮固定工程と、凹設加工用マスキング剥離工程と、メッキ固着工程と、を含むことを特徴とする。
【００２０】
このように、請求項１記載の電着工具の製造方法は、凹設加工用マスキング工程によって台金の表面を覆うマスキング部分と、当該マスキング部分に任意的且つ規則的に非マスキング部分を配設することができる。また、凹設加工工程によって前記非マスキング部分に現れている台金の表面にエッチング等を行うことにより、砥粒の平均粒径の３〜８０％の深さの窪み部分を設けることができる。
さらに、当該窪み部分に、砥粒載置工程を施すことによって窪みの一番低い部分の略中央付近にブロッキーな砥粒のエッジがくるようにすることができるので、被削材に対して当該砥粒のエッジを立てた状態でこれを載置することができる。
そして、メッキ仮固定工程によって前記のように載置された砥粒をメッキ層によって台金の表面に仮固定し、砥粒の仮固定後に行う凹設加工用マスキング剥離工程によってマスキング部分を除去した後、メッキ固着工程を台金の表面に施すことによって、仮固定されていた砥粒を強固に固着することができる。
【００２１】
なお、ブロッキーな砥粒とは特に目立った鋭利な角を有しておらず、概してほぼ安定した面、角、稜によって構成された砥粒をいい、例えば図８（ａ）及び（ｂ）に模式的に示すような立方八面体構造を有する砥粒や、より好ましくは図７に示す立方八面体構造を有する砥粒を示すことができる。
また、ブロッキーな砥粒に相対する砥粒としてアンギュラーな砥粒があるが、アンギュラーな砥粒とは、必要以上に鋭利な突起部分を有し、比較的破砕し易い双晶構造を有する砥粒をいう。
【００２２】
さらに、請求項２記載の電着工具の製造方法は、請求項１に記載の電着工具の製造方法において、前記メッキ固着工程が、仮固定されている砥粒の隙間に、当該砥粒よりも小径の砥粒を載置し、当該砥粒と小径の砥粒とを台金の表面に固着させることを特徴とする。
【００２３】
このような電着工具の製造方法とすることにより、前記非マスキング部分に載置した砥粒と、この砥粒の間に小径の砥粒をさらに載置し、固着した構成とする電着工具を製造することができる。
【００２４】
また、請求項３記載の電着工具の製造方法は、請求項１又は２に記載の電着工具の製造方法において、前記メッキ固着工程後、少なくとも前記メッキ層に耐硝酸性の保護用メッキ層を被覆することを特徴とする。
このような電着工具の製造方法とすることで、メッキ層の上に耐酸性の保護用のメッキ層を被覆した電着工具を製造することができる。
【００２５】
また、請求項４記載の電着工具の製造方法は、請求項１から３のうちいずれか一項に記載の電着工具の製造方法において、前記砥粒載置工程が、固着された砥粒の上面投影面積が台金の表面の総面積の２〜８０％になるように砥粒を載置することを特徴とする。
【００２６】
このような電着工具の製造方法とすることによって、固着された砥粒の上面投影面積が台金の表面の総面積の２〜８０％になるように砥粒を載置するので、砥粒密度が密になり過ぎない電着工具、特に、ＣＭＰ用コンディショナとして好適に用いることのできる電着工具を製造することが可能である。
【００２７】
さらに、請求項５記載の電着工具の製造方法は、請求項１から４のうちいずれか一項に記載の電着工具の製造方法において、前記凹設加工用マスキング工程又は前記砥粒載置用マスキング工程において、非マスキング部分の大きさを、砥粒１個の上面投影面積に対して５０〜７００％の大きさに設けることを特徴とする。
【００２８】
このような電着工具の製造方法によれば、前記凹設加工用マスキング工程又は前記砥粒載置用マスキング工程によって作製される非マスキング部分の大きさを砥粒１個の上面投影面積に対して５０〜７００％の大きさとするので、１つの非マスキング部分に載置される砥粒の個数を、望ましくは１個から任意の複数個まで自在に載置した電着工具を製造することができる。
【００２９】
請求項６記載の電着工具は、台金と、当該台金の研削側表面上にメッキ層によってエッジが立つように固着された砥粒と、を含んで構成される電着工具であって、当該砥粒は、電着工具の中心から規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように不連続的に分布するように配置されていることを特徴とする。
更に、請求項７記載の電着工具は、台金と、当該台金の研削側表面上にメッキ層によってエッジが立つように固着された砥粒と、を含んで構成される電着工具であって、当該砥粒は、電着工具の中心から規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように不連続的に分布するように配置されており、かつ、固着されている当該砥粒の上面投影面積が、当該台金の研削側表面の総面積の２〜８０％であることを特徴とする。
【００３０】
このような電着工具の構成としたことにより、ブロッキーな砥粒のエッジを立てて固着されているので、被削材を効率良く研削することができ、かつ、当該砥粒はメッキ層によって固着しているので、強固に台金に固着することができ、更に、当該砥粒は単層に固着されているので、研削精度の高い電着工具を具現することができる。また、その砥粒の配置は、電着工具の中心から規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように不連続的に分布して配置されているので、どのような角度から研削しても研削残しのない電着工具を具現することができる。
また、固着されている砥粒の上面投影面積を台金の研削側表面の総面積の２〜８０％としているので、研削効率の良い電着工具を得ることができる。
【００３１】
また、請求項８記載の電着工具は、前記電着工具の研削側表面上に電着された前記砥粒の隙間に、前記砥粒よりも小径の砥粒を固着させてなることを特徴とする請求項６又は７に記載の電着工具に関する。
このような構成としたことにより、この電着工具は渦巻状に不連続的に電着工具の表面に固着された大径の砥粒と、この大径の砥粒の間に固着された小径の砥粒を有するので、研削後の被削材の表面を調整する性能や、被削材の研磨速度に優れた電着工具とすることができる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る電着工具の製造方法の実施の態様について、適宜図面を参照しつつ説明する。
図１は電着工具の製造方法の実施の態様を説明するフローチャートを示す図であり、図２は電着工具の製造方法の製造過程について説明する拡大縦断面説明図であって、（ａ）は台金の表面にマスキングを施し、非マスキング部分を形成した図、（ｂ）はエッチングによって窪み部分を作製した図、（ｃ）は砥粒を載置し、メッキによる砥粒の仮固定を行った図、（ｄ）はマスキングを剥離し、メッキによる砥粒の固着を行った図、（ｅ）はメッキによる砥粒の固着後に、メッキ表面を保護するための保護用メッキを施した図である。なお、図６に示す図は電着工具の全体外観斜視図である。
【００３３】
まず、本発明に係る電着工具の製造方法について図１及び図２を参照して詳細に説明する。なお、本発明に係る電着工具の製造方法によって製造された電着工具８は、図６に示すように、台金１の表面に研削面９を備えている。この電着工具８の研削面９は、ブロッキーな砥粒４、または、ブロッキーな砥粒４及びこれより小径な砥粒７をメッキ層によって固着されることにより構成されている。
【００３４】
電着工具の研削面９の作製方法は、図１のフローチャートに示すように、凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）によって台金１の研削側表面１１をマスキング部分２で覆い、このマスキング部分２に規則的に配列した非マスキング部分２１を作製し（図２（ａ）参照）、この凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）により作製された非マスキング部分２１に現れた台金１の研削側表面１１に、凹設加工工程（Ｓ２）を施し、砥粒の平均粒径の３〜８０％、より好ましくは３０〜６０％の深さで窪み部分３を設ける（図２（ｂ））。
【００３５】
そして、砥粒載置工程（Ｓ３）を施すことにより、ブロッキーな砥粒４を前記凹設加工工程（Ｓ２）によって設けられた窪み部分３にエッジを立てた状態で載置し、前記砥粒載置工程（Ｓ３）によって載置された砥粒４にメッキ仮固定工程（Ｓ４）を施し、仮固定用メッキ５１を形成することによって台金１の研削側表面１１に凹設された窪み部分３に砥粒４を仮固定する（図２（ｃ））。
【００３６】
次に、凹設加工用マスキング剥離工程（Ｓ５）を施すことによって、前記凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）によってマスキングされたマスキング部分２を剥離し、このマスキング部分２を剥離した後に、前記仮固定用メッキ５１によって台金１の研削側表面１１に仮固定されている砥粒４にメッキ固着工程（Ｓ６）を施し、固着用メッキ層５を形成することにより固着する（図２（ｄ））。このように構成することによって、台金１の研削側表面１１に窪み部分３を設け、そこに被削材に対し砥粒４の角が当接するようにメッキ層５によって固着された研削面９を有する電着工具８の製造方法を具現することができる（図２（ｄ））。
なお、図２（ｅ）は後記する保護用メッキ層６を固着用メッキ層５の上に施した電着工具８の研削面９の様子を示す断面図である。
【００３７】
また、次に本発明の他の実施の形態に係る電着工具の製造方法について、図３及び図４を参照して説明する。図３は電着工具の製造方法の他の実施の態様を説明するフローチャートを示す図であり、図４は電着工具の製造方法の他の実施の態様の製造過程について説明する拡大縦断面説明図であって、（ａ）は台金の表面にマスキングを施し、非マスキング部分を形成した図、（ｂ）は砥粒を載置し、メッキによる砥粒の仮固定を行った図、（ｃ）はマスキングを剥離し、メッキによる砥粒の固着を行った図である。
【００３８】
すなわち、本発明の他の実施の形態に係る電着工具の製造方法としては、台金の表面に、砥粒の平均粒径の３〜８０％の厚さでマスキングを行い、当該マスキング部分に、規則的に配列した非マスキング部分を設ける砥粒載置用マスキング工程と、前記砥粒載置用マスキング工程により設けられた非マスキング部分に現れた台金の表面にブロッキーな砥粒をエッジを立てた状態で載置する砥粒載置工程と、前記砥粒載置工程によって載置された砥粒をメッキにより台金の表面に仮固定するメッキ仮固定工程と、前記砥粒載置用マスキング工程によってマスキングされたマスキング部分を剥離する砥粒載置用マスキング剥離工程と、前記砥粒載置用マスキング剥離工程後に、前記メッキ仮固定工程によって台金の表面に仮固定されている砥粒群を、更にメッキ層により固着するメッキ固着工程と、を含むことを特徴とする電着工具の製造方法を挙げることができる。
【００３９】
本発明の他の実施の形態に係る電着工具の製造方法は、図３のフローチャートに示すように、まず、砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）によって、砥粒４の平均粒径の３〜８０％の厚さのマスキング部分２と、規則的に配列した非マスキング部分２１を台金１の研削側表面１１に設ける（図４（ａ））。
【００４０】
砥粒載置工程（Ｓ８）を施すことによって、ブロッキーな砥粒４を、前記非マスキング部分２１と台金１の研削側表面１１で構成される穴２１１にこの砥粒４のエッジが被削材に当接する状態で載置し、更にこの砥粒４を仮固定するためのメッキ仮固定工程（Ｓ９）を施し、仮固定用メッキ５１をこの砥粒４と台金１の研削側表面１１の間に形成することによって、これらを仮固定する（図４（ｂ））。
【００４１】
次に、砥粒載置用マスキング剥離工程（Ｓ１０）を施すことによって、前記砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）によって台金１の研削側表面１１をマスキングしているマスキング部分２を剥離した後に、メッキ固着工程（Ｓ１１）を施すことにより、前記仮固定用メッキ５１によって台金１の研削側表面１１に仮固定されている砥粒４を固着用メッキ層５によって固着する。
このように構成することによっても、本発明に係る電着工具の製造方法を具現することができ、台金１の研削側表面１１に、固着用メッキ層５によって被削材に対し砥粒４の角（エッジ）が当接するように固着された研削面９を有する電着工具８の製造方法を具現することができる（図４（ｃ））。なお、前記と同様、後記する保護用メッキ層６によって、固着用メッキ層５の表面を保護することができることはいうまでもない（図２（ｅ）参照）。
【００４２】
図５は更に他の実施の態様による電着工具の製造方法によって作製された電着工具の表面の拡大縦断面図である。
前記で説明した電着工具の製造方法において、前記メッキ固着工程（Ｓ６及びＳ１１）の際に、メッキ固着作業に先立って任意的且つ規則的に配列されている砥粒４，４・・・間に、前記砥粒４よりも小径の砥粒７を載置し、固着用メッキ層５により固着することにより、砥粒４と小径の砥粒７とをその研削面９に有する電着工具を得ることが可能である（図５参照）。
【００４３】
ここで、本発明の電着工具の製造方法で用いることのできる台金１としては、従来電着工具において慣用され、且つメッキ処理が可能な導電性材料からなるものの中から適宣選択して用いることができ、例えば、ステンレス鋼、チタン鋼、タングステン鋼、モリブデン鋼などの各種金属やこれらの合金を用いて作製することができる。また、その形状は、特に限定されるものではないが、電着工具をＣＭＰ用ポリッシングパッドのコンディショナ１８として用いる場合においては、図６に示すように使用する台金１は円柱状又は円盤状とすることが好ましく、更に、その研削面９は面取り９１をしておくことがより好ましい。なお、電着工具の用途に応じて通常用いられる形状を適宜選択することができ、例えば、円錐形状の電着工具を製造することや、円柱形状の電着工具であって当該円柱の円周面に砥粒を固着させた電着工具を製造することができることはいうまでもない。
【００４４】
凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）及び砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）としては、台金１の研削側表面１１にマスキング部分２と規則的に配列した非マスキング部分２１とを設けることができるものであればどのようなものでもよく、斯かる凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）及び砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）に用いるマスキング剤としては、後述するエッチング等による凹設加工処理時に台金を保護し、且つ、砥粒を保持できるような非マスキング部分を容易に形成することのできるものであって、更に、絶縁作用を有するものが好ましい。例えば、紫外線硬化型レジストインク、紫外線硬化型レジストフィルム、マスキングシート、溶剤系マスキング剤、或いはゴム系マスキング剤などを好適に用いることができ、これらの中でも取り扱い性や非マスキング部分の作製時における位置・寸法等を適切に制御する観点から、特に、紫外線硬化型レジストインク、紫外線硬化型レジストフィルム、或いは溶剤系マスキング剤を用いることが好ましい。
なお、凹設加工用マスキングとは、前記台金１の研削側表面１１をエッチング等の処理から保護し、非マスキング部における台金１の研削側表面１１のみを凹設加工処理（窪み部分３）できるようにするために施すマスキングをいう。
一方、砥粒載置用マスキングとは、図４（ａ）に示すように、前記台金１の研削側表面１１にエッチング等による凹設加工処理を行うことを目的とするものではなく、マスキング２によって形成されるマスキング側壁部２１ｗ，２１ｗと前記台金１の研削側表面１１とで形成される穴２１１を設けるために施すマスキングをいう。
【００４５】
そして、凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）及び／又は砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）において形成される非マスキング部分２１の配列としては、例えば、登録実用新案第１９４２６０２号に添付の図面の第１図に示されている、中心より外側に向かって順次渦巻き状となるように、不連続的に分布形成したドット・パターンを有するような配列を好適に示すことができ（図９）、このような配列を有する穴２１１を、任意的且つ規則的に配列することで、被削材を研磨した場合に、被削材の無研磨部分の少ない電着工具を製造することができる。しかし、非マスキング部分２１の配列としてはこれに限定されるものではなく、電着工具の用途、使用方法及び使用条件等に応じて適宣配列やドット密度を変更・選択することができる。
【００４６】
また、前記非マスキング部分２１の作製方法としては、例えば、紫外線硬化型のマスキング剤を利用したフォトエッチング、スクリーン印刷、或いはパッド印刷、又はレーザーカットなどの方法による非マスキング部分を作製することを好適に用いることができるが、これらに限られるものではなく、非マスキング部分２１を設け得る作製方法であればどのようなものでもよく、例えば、微小ドリルによって穿孔してもよい。
【００４７】
そして、前記非マスキング部分２１の大きさとしては、後述するように１箇所の非マスキング部分２１で凹設される窪み部分３に対して砥粒１個を仮固定するのが理想的であることから、砥粒４の平均粒径に対して５０〜７００％程度、より好ましくは１００〜５００％程度の大きさとすることが望ましい。
【００４８】
次に、凹設加工工程（Ｓ２）としては、前記凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）により設けられた非マスキング部分２１に現れた台金１の研削側表面１１に、砥粒４の平均粒径の３〜８０％、より好ましくは３０〜６０％の深さＤ（図２（ｂ）参照）で窪み部分３を設けることのできるものであればどのようなものでもよく、斯かる窪み部分３の作製方法としては、例えば、従来公知のエッチング法を用いることにより、前記非マスキング部分２１に現れている台金１の金属部分に化学的な変化を及ぼし、窪み部分３を設けることを好適に例示できる。また、その他の窪み部分３の作製方法としては、研削側表面１１上に所望の深さと形状に窪みを作製することのできる微小ドリルや、レーザー照射による穴加工方法によっても前記と同様の窪み部分を作製することが可能である。
【００４９】
なお、凹設加工工程（Ｓ２）で設けられる窪み部分３の深さＤが砥粒４の平均粒径の３％未満であると、砥粒４のエッジを立てるのに十分な深さが得られないので、本発明に係る電着工具の製造方法が目的とする砥粒のエッジ部分が被削材に当接する電着工具を十分に具現化することができない。一方、非マスキング部分２１に設けられる窪み部分３の深さＤが砥粒４の平均粒径の８０％を超えるとメッキ固着工程（Ｓ６）を経て製造された電着工具は、被削材に当接する砥粒が十分に突出したものではなくなり、研削能力が著しく劣ることとなる。
従って、本発明において、凹設加工工程（Ｓ２）で設けられる非マスキング部分２１の深さＤは、砥粒の平均粒径の３〜８０％とする。より好ましくは、３０〜６０％とする。
【００５０】
また、凹設加工工程（Ｓ２）によって作製される窪み部分３の形状としては、砥粒４が当該窪み部分３に固定された時に砥粒４の鋭い角（エッジ）（図７及び図８中のｘ）や、稜（同図中のｚ）が電着工具の被削材に当接するように形成されるものであれば特に制限はないが、例えばすり鉢状や円錐形状を呈するように形成することを好適に示すことができる。
【００５１】
なお、砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７；図４参照）のように、マスキング部分２の厚さＨを砥粒４の平均粒径の３％〜８０％とすることで、後記するように、前記凹設加工工程（Ｓ２）で凹設された窪み部分３の底部に、砥粒４のエッジｘがくるように載置することができるので、砥粒４の他のエッジｘ又は／及び稜ｚを立てて砥粒４を載置したものとほぼ同様の電着工具、すなわち砥粒４のエッジｘ又は／及び稜ｚの部分が被削材に当接する電着工具を製造することが可能である。
なお、砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）で設けられるマスキング部分２の厚さＨが３％未満であると、砥粒４のエッジを立てて載置するのに十分な強度を得ることができず、厚さＨが８０％を超えると、マスキング部分２を剥離する作業が煩雑なものとなり、好ましくない。
従って、本発明に係る電着工具の製造方法において、砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）で設けられるマスキング部分の厚さＨは、砥粒の平均粒径の３〜８０％とする。
【００５２】
砥粒載置工程（Ｓ３又はＳ８）としては、前記凹設加工工程（Ｓ２）により設けられた窪み部分３、又は、砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）により設けられた穴２１１にブロッキーな砥粒４を、当該砥粒４のエッジｘ又は／及び稜ｚを立てた状態で載置することができればどのようなものでもよい。例えば、凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）により、砥粒４の平均粒径の４０％の深さで窪み部分３を形成した台金１を、砥粒４を懸濁、攪拌したメッキ溶液の中に浸漬し、当該砥粒４を自然沈降させることにより台金１の研削側表面１１上に均一に載置することによって、当該研削側表面１１上に設けた前記窪み部分３の底部に、当該砥粒４のエッジｘがくるように載置することができるので、当該砥粒４の他のエッジｘ又は／及び稜ｚが被削材に当接するように載置することができる。なお、当該砥粒載置工程（Ｓ３又はＳ８）においては、必要に応じて、砥粒４を載置した後に当該砥粒を適当な載置状態（例えばエッジｘを立てた状態）とするため微振動を与えるなどしてもよい。
【００５３】
そして、砥粒載置工程（Ｓ３又はＳ８）において載置される砥粒４の数は、理想的には、１つの凹設された窪み部分３に対して１個の砥粒４を載置することが望ましいが、凹設された窪み部分３の６０％以上、より好ましくは８０％以上が、１つの凹設された窪み部分３に対して１個の砥粒４が載置されているものであれば、本発明に係る製造方法によって製造された電着工具として、何ら問題なく使用することができる。
【００５４】
さらに、本発明の電着工具の製造方法において用いることのできる砥粒４の種類としては、サファイヤ、ルビー、ガーネット、炭化珪素、窒化ケイ素、天然ダイヤモンド、合成ダイヤモンド又はＣＢＮ等の中から選択される１種又は２種以上から構成される砥粒を具体的に列挙することができるが、これらの中でも特にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒は硬度が高く、耐摩耗性に優れているので好適に用いることができる。
【００５５】
特に、本発明の電着工具の製造方法により製造された電着工具をＣＭＰ用コンディショナとして用いる場合は、前記砥粒はダイヤモンド砥粒を用いることが好ましく、そのダイヤモンド砥粒の形状としては、図８（ａ）及び（ｂ）に模式的に示すような立方八面体構造を有するダイヤモンド砥粒を用いることができるが、図７に示す立方八面体構造を有するブロッキーなダイヤモンド砥粒を用いることが特に好ましい。なお、本発明において用いることのできる砥粒としては、前記立法八面体構造を有する砥粒に限られず、ブロッキーな形状を有する立方六面体構造や立方十四面体構造を有する砥粒も用いることができる。
【００５６】
また、必要以上に鋭利な突起部分を有し、比較的破砕し易い双晶ダイヤモンド砥粒（アンギュラーな砥粒）の含有率は１ｗｔ％以下であることが好ましく、０．５ｗｔ％以下であることがより望ましい。更に、使用するダイヤモンド砥粒の粒度は、ＪＩＳＢ４１３０に規定する粒度＃２７０／３２５〜＃３０／４０の粒径を有するダイヤモンド砥粒であることが好ましい。このようにダイヤモンド砥粒の粒度を適切に規定することにより、研磨用ポリッシングパッドの表面の摩耗を抑え、且つ当該表面を好ましい状態に再生することが可能なＣＭＰ用コンディショナなどの電着工具を具現できる。
【００５７】
また、更に、本発明の製造方法により得られる電着工具をＣＭＰ用コンディショナとして用いる場合、前記したように当該電着工具の研削作用面積に対する凹設された窪み部分３の規則的な配列は、図９に示す渦巻き状の不連続的に分布形成することが望ましい。
そして、当該電着工具の研削作用面積に対する凹設された窪み部分３の面積は、２％以下であると研磨用ポリッシングパッドの表面をコンディショニングする能力が十分でなく、８０％以上であると砥粒の密度が高過ぎるために、研磨作業において砥粒に負荷がかかり難くなるため、研磨能力が低くなり、また、研磨粒子や研磨クズ等による目詰まりが生じ易い。
従って、本発明においては、当該電着工具の研削作用面積に対する凹設された窪み部分３の面積を２〜８０％の範囲とすることとした。
【００５８】
凹設加工用マスキング剥離工程（Ｓ５）や、砥粒載置用マスキング剥離工程（Ｓ１０）によって、凹設加工用マスキング工程（Ｓ１）や、砥粒載置用マスキング工程（Ｓ７）で施されたマスキングを剥離するが、当該剥離作業は、使用したマスキング剤によって剥離する方法が異なるので、用いたマスキング剤に応じた剥離方法、例えば、当該マスキング剤に添付されている取り扱い説明書や、カタログなどに従って剥離作業を行うことが好ましい。なお、この剥離作業において仮固定されている砥粒が脱落しないようにすることが望ましい。
【００５９】
メッキ仮固定工程（Ｓ４又はＳ９）、及び、メッキ固着工程（Ｓ６又はＳ１１）において、前記砥粒４を仮固定又は固着する方法としては、従来公知の電気メッキ、無電解メッキによる仮固定又は固着する方法を用いることができる（図１０、図２（ｃ）及び図４（ｂ）参照）。このときのメッキ浴中の金属イオンとしては銅、クロム、ニッケル等を用いることができるが、硬度などの点からニッケルを用いることが好ましい。この場合のニッケルメッキ浴としてはスファミン酸ニッケルメッキ浴やワット浴を使用することができる。なお、メッキ仮固定工程（Ｓ４又はＳ９）によって仮固定されなかった砥粒４は、ブラッシング等を行うことにより、マスキング部分２により仮固定されなかった砥粒や、仮固定が不十分であった砥粒を除去することができる。なお、必要に応じてこれらメッキ仮固定処理や、メッキ固着処理に先立って、ニッケルストライクメッキ処理や、ワット浴によるメッキ処理による前処理（下地メッキ処理）を行ってもよい。
【００６０】
また、砥粒４を固着するための固着用メッキ層５の厚さＴが砥粒の平均粒径の５０％未満であると、砥粒４を保持する力が不足するおそれがあり、ＣＭＰにおけるポリッシング時に砥粒４が当該固着用メッキ層５から脱落し、これが研磨用ポリッシングパッドに残存した場合、ワーク（半導体ウエハ）にスクラッチが入るおそれがある。
従って、砥粒４を固着するための固着用メッキ層５の厚さＴは、砥粒の平均粒径の５０％〜９０％とすることが好ましく、６０％〜８０％とすることがより好ましい。
【００６１】
なお、本発明に係る電着工具の製造方法は前記に記載した内容に限定されるものではなく、電着工具の使用目的等に合わせて種々変更することができる。
例えば、仮固定された砥粒４の保持力の強化、及びコンディショニング後の研磨用ポリッシングパッド表面の調整など、電着工具の性能を向上させることを目的として、メッキ固着工程（Ｓ６又はＳ１１）による固着処理の際、砥粒４間に当該砥粒４よりも小径の砥粒７を台金１の研削側表面１１上に載置することにより、これらを固着することができる（図５参照）。
なお、このときに用いる小径の砥粒７についても、前記砥粒４と同様、ブロッキーな形状を有する砥粒を使用することが望ましく、その大きさは、例えば砥粒４の平均粒径に対して好ましくは４０〜９０％、より好ましくは６０〜７０％程度の径を有する砥粒を好適に用いることができるが、これに限られるものではない。
【００６２】
また、例えば、電着工具８（特にＣＭＰ用コンディショナ１８）を酸性条件下であっても使用することができるように、前記メッキ固着工程（Ｓ６又はＳ１１）による固着用メッキ層５によって砥粒４を固着した後に、少なくとも台金１の研削側表面１１（電着工具の研削面９）を保護する保護用メッキ層６によって更に被覆することも可能である（図２（ｅ）参照）。
【００６３】
すなわち、コンディショニングを行う対象が、半導体ウエハの金属膜用の研磨用ポリッシングパッドである場合、研削液として酸性溶液（硝酸溶液（特に希硝酸））が使用されるので、本発明により製造されたＣＭＰ用コンディショナ１８（電着工具８）をそのまま使用すると、金属メッキ（ニッケルメッキ）が溶出するため酸性条件下において当該電着工具をそのまま使用することはできない。従って、このような酸性条件下であっても本発明の製造方法によって製造された電着工具を使用する場合には、メッキ固着工程（Ｓ６又はＳ１１）により形成された固着用メッキ層５の上を、さらに耐酸性の保護用のメッキ層（保護用メッキ層６）で被覆することが有効である。
【００６４】
なお、本発明の製造方法によって製造された電着工具８をＣＭＰ用コンディショナ１８として用いる場合であって、コンディショニングを行う対象が、半導体ウエハのケイ素酸化皮膜用の研磨用ポリッシングパッドである場合、研削液としてアルカリ性の研削液が使用されるので、ＣＭＰ用コンディショナ１８（電着工具８）を保護用メッキ層６で被覆しない状態であっても使用することができる。
【００６５】
そして、斯かるＣＭＰ用コンディショナ１８（電着工具８）に耐酸性（耐硝酸性）を付与するために行う保護用のメッキ層を被覆する方法としては、従来公知の方法の中から適宣選択して用いることができるが、特に、高濃度のリンを包含するニッケルメッキを使用した無電解ニッケルメッキ法により、砥粒４を固着している固着用メッキ層５を被覆するのが好ましい。例えば、１０％〜１２％のリンを含有するメッキ層とすることにより耐硝酸性の効果を奏することから、本発明においては、好ましくは１１〜１１．５％のリンを含有する保護用メッキ層６を形成し、更に好ましくは１２％のリンを含有する保護用メッキ層６を形成する。このような保護用メッキ層６を具現するために、本発明においては、例えば、上村工業（株）製の無電解ニッケルメッキ液ＮＤＸ（１１．５％リン含有）、または、無電解ニッケルメッキ液ＨＤＸ（１２％リン含有）のメッキ液を使用することによって好適に耐硝酸性の保護用メッキ層６を形成することができる。なお、当該無電解ニッケルメッキによる保護用メッキ層６のメッキ厚さｔは、好ましくは１０〜４０μｍ、より好ましくは３０〜４０μｍとすることにより酸性溶液（硝酸溶液）から固着用メッキ層５を保護することができる（図２（ｅ）参照）。
なお、この無電解ニッケルメッキ法によって形成される耐硝酸性の保護用メッキ層６は、研削面の固着用メッキ層５上に施すことができる他、必要に応じてＣＭＰ用コンディショナ１８の研削面９以外の金属部分、すなわち、台金１の全面に施すことも可能である（図６参照）。
【００６６】
更に、ここで用いる無電解ニッケルメッキ法は、メッキ層の付きまわり性や、形成されるメッキ層の厚さの均一性等が良好であり、研削面に固着された砥粒の隙間にも確実に被覆することができる。また、メッキ処理時間を変更することによって保護用メッキ層６の厚さを定量的に管理することが可能であり、メッキが施される箇所によるメッキ層の厚さのバラツキを解消することができるので、メッキ層を保護するための樹脂を被覆する方法と比較して、砥粒の突き出し量を高くとることができ、かつ厳密に制御することができる。更に、当該無電解ニッケルメッキ法による被覆は、金属部分（すなわち、表面が活性化されている部分）のみに被覆することができ、還元性を有しない当該砥粒は当該無電解ニッケルメッキ法によっては被覆されないので、通常は石出し（目出し）作業を行う必要がないが、必要に応じて目出し作業を行ってもよい。
【００６７】
次に本発明の電着工具の製造方法によって作製された電着工具について図６及び図９を参照して説明する。なお、図９は本発明において好適に用いることのできる規則的に配列された砥粒のパターンについての模式図である。
本発明の製造方法によって製造された電着工具８（ＣＭＰ用コンディショナ１８）は、台金１の研削側表面上にメッキ層によってエッジが立つように固着された砥粒を含んで構成されている。そして、その砥粒の配置は、電着工具８の中心から規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように不連続的に分布するように配置されている（図９参照）。
【００６８】
ここで、砥粒の配置において、前記の「規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように」とは、すなわち、図９の渦巻き状に構成された線で表されるように、砥粒の配置の始点を当該電着工具１８の中心Ｃとした場合に、中心Ｃから外側に向かって旋回して渦巻きを描いた場合に、線分ｎ，ｎ＋１・・・が等しい間隔をもって外側に展開していくことをいうが、台金１の研削側表面上に形成されるその線分の本数やｎ，ｎ＋１・・・の幅は特に限定されることはなく、任意に設定することが可能である。
【００６９】
また、砥粒の配置において、前記の「不連続的に分布」とは、図９中のドット「●」で表されるように、規則的に外側に向かって展開された渦巻きの上に、砥粒同士が連ならないようある程度の間隔を保って不連続的な配置となるように分布していることをいう。
なお、この場合であっても、前述したように、砥粒を載置する窪み部分の面積は、当該電着工具の研削作用面積に対して２〜８０％の範囲とすることが望ましい。
すなわち、本発明の電着工具の製造方法によれば、図９に表されたような砥粒の分布配置を有する電着工具８（ＣＭＰ用コンディショナ）を具現することができる（図６）。
【００７０】
【実施例】
次に、本発明に係る電着工具の製造方法によって製造された電着工具について、本発明の製造方法による実施例と、従来の製造方法による比較例とを対比することにより、本発明に係る電着工具の製造方法について更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
＜実施例１＞
実施例１は、寸法が直径１０８ｍｍ、厚さ６ｍｍのステンレス鋼の台金の表面にレジストインクを用いてパッド印刷により、図９に示すような規則的に配列した複数の非マスキング部分を作製した。当該非マスキング部分の大きさは、非マスキング部分に固着される砥粒の平均粒径の３００％とした。また、非マスキング部分すべての面積は台金の研削作用面積の２８％とした。
【００７１】
次いで、この台金の非研削面を絶縁テープ及び、マスキング剤によってマスキングを行い、このマスキングを施した台金を金属エッチング用のエッチング溶液（塩化第二鉄液）に１０分間浸漬し、台金の表面の非マスキング部分の底部に窪み部分を作製した。なお、この時の窪みの深さは６０μｍであって、すり鉢状の窪みを形成した。
【００７２】
非マスキング部分の台金の表面を洗浄した後に、塩化ニッケル２００ｇ／Ｌ、塩酸１００ｇ／Ｌを含有するニッケルストライク浴に、前記マスキングを施した台金を浸漬して、陰極側にセットし、電流密度５Ａ／ｄｍ^２で常温にてストライクメッキを１０分間行った。次に、ワット浴で電流密度１Ａ／ｄｍ^２で１０分間メッキを行い、下地メッキを３μｍ形成した。メッキ応力と硬度を調節するための添加剤（上村工業株式会社製アサヒライト）を加えたワット浴に前記台金を浸漬し、この台金の表面に粒度＃１００／１２０平均粒径１３５μｍの立方八面体構造のブロッキーなダイヤモンド砥粒（ＧＥ社製ＭＢＧ−６８０Ｔ）を均一に載置し、電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２で１．５時間メッキ処理を行い、非マスキング部分に１〜３個のダイヤモンド砥粒を仮固定した。
【００７３】
次に、余剰のダイヤモンド砥粒を払い落とし、電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２で２時間、埋め込みメッキ処理を行った後に、表面のマスキングをマスキング剥離液にて剥離した。
【００７４】
続いて、マスキングを取り除いた台金の表面をブラッシングと超音波洗浄をする事によって浮き石となっているダイヤモンド砥粒を除去した。なお、この時の非マスキング部分１個に対し、ダイヤモンド砥粒が１個仮固定されていた割合は、台金の表面の非マスキング部分の個数に対して８５％であった。
【００７５】
そして、マスキングを取り除いた台金の表面を脱脂、活性化等の前処理を行い、前記と同様のニッケルストライク浴に浸漬し、常温、電流密度５Ａ／ｄｍ^２の条件にて１０分間メッキを行った。
【００７６】
次に、ワット浴で電流密度１Ａ／ｄｍ^２で１０分間メッキを行い、下地メッキを形成した。この際、メッキ応力と硬度を調節するための添加剤（上村工業株式会社製アサヒライト）を加えた。そして、ワット浴に台金を浸漬し、電流密度１Ａ／ｄｍ^２で５．５時間埋め込みメッキを行い、厚さ８０μｍのメッキ層を形成し、ダイヤモンド砥粒を固着した。
【００７７】
最後に、台金のマスキングをすべて取り除き、台金の表面をブラッシングと超音波洗浄を行う事によって浮き石となっているダイヤモンド砥粒を完全に除去し、水洗、乾燥を行い、ダイヤモンド砥粒を用いたＣＭＰ用コンディショナ（電着工具）を製造した。
【００７８】
このようにして製造されたＣＭＰ用コンディショナを用いて、研磨機（ビューラー社製ＥＣＯＭＥＴ４）、研磨用ポリッシングパッド（ローデル・ニッタ社製ＩＣ−１０００）、研磨液（キャボット社製セミスーパーＳＳ−２５）を用いて、荷重３５ＫＰａ、研磨用ポリッシングパッド回転数１００回／ｍｉｎ、ＣＭＰ用コンディショナ回転数５６回／ｍｉｎの条件で５分間、研磨用ポリッシングパッドのドレッシングを行った。
【００７９】
次に、シリコンウエハ（半導体ウエハ）を用いてＣＭＰを行った。以後、同様に研磨用ポリッシングパッドのコンディショニングとシリコンウエハのＣＭＰを交互に１２回ずつ繰り返して行い、研磨用ポリッシングパッドのコンディショニング速度とシリコンウエハの研磨速度を測定した。その結果を表１に示す。
【００８０】
＜実施例２＞
実施例２は、寸法が直径１０８ｍｍ、厚さ６ｍｍのステンレス鋼の台金の表面にレジストインクを用いてパッド印刷により、図９に示すような規則的に配列した複数の非マスキング部分を作製した。当該非マスキング部分の大きさは、非マスキング部分に固着される砥粒の平均粒径の３００％とした。また、非マスキング部分すべての面積は台金の研削作用面積の２８％とした。
【００８１】
次いで、この台金の非研削面を絶縁テープ及び、マスキング剤によってマスキングを行い、このマスキングを施した台金を金属エッチング用のエッチング液（塩化第二鉄液）に１０分間浸漬し台金の表面の非マスキング部分の底部に窪み部分を作製した。なお、この時の窪みの深さは６０μｍであって、すり鉢状の窪みを形成した。
【００８２】
非マスキング部分の台金の表面を洗浄した後に、塩化ニッケル２００ｇ／Ｌ、塩酸１００ｇ／Ｌを含有するニッケルストライク浴に、前記マスキングを施した台金を浸漬して、陰極側にセットし、電流密度５Ａ／ｄｍ^２で常温にてストライクメッキを１０分間行った。次に、ワット浴で電流密度１Ａ／ｄｍ^２で１０分間メッキを行い、下地メッキを３μｍ形成した。メッキ応力と硬度を調節するための添加剤（上村工業株式会社製アサヒライト）を加えたワット浴に前記台金を浸漬し、この台金の表面に粒度＃１００／１２０平均粒径１３５μｍの立方八面体構造のブロッキーなダイヤモンド砥粒（ＧＥ社製ＭＢＧ−６８０Ｔ）を均一に載置し、電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２で１．５時間メッキ処理を行い、非マスキング部分に１〜３個のダイヤモンド砥粒を仮固定した。
【００８３】
次に、余剰のダイヤモンド砥粒を払い落とし、電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２で２時間、埋め込みメッキ処理を行った後に、台金の表面のマスキングをマスキング剥離液にて剥離した。
【００８４】
続いて、マスキングを取り除いた台金の表面をブラッシングと超音波洗浄をする事によって浮き石となっているダイヤモンド砥粒を除去した。なお、この時の非マスキング部分１個に対しダイヤモンド砥粒が１個仮固定されていた割合は、台金の表面の非マスキング部分の個数に対して８５％であった。
【００８５】
そして、マスキングを取り除いた台金の表面を脱脂、活性化、等の前処理を行い、前記と同様のニッケルストライク浴に浸漬し、常温、電流密度５Ａ／ｄｍ^２の条件にて１０分間メッキを行った。次に、ワット浴で電流密度１１Ａ／ｄｍ^２で１０分間メッキを行い、下地メッキを形成した。そして、メッキ応力と硬度を調節するための添加剤（上村工業株式会社製アサヒライト）を加えたワット浴に台金を浸漬し、台金の表面に粒度＃１４０／１７０平均粒径８５μｍのブロッキーなダイヤモンド砥粒（ＧＥ社製ＭＢＧ−６２０Ｔ）を均一に載置し、電流密度０．２Ａ／ｄｍ^２で０．５時間メッキを行った。
【００８６】
続いて、余剰のダイヤモンド砥粒を払い落とし、電流密度１Ａ／ｄｍ^２で５時間固着用メッキ処理を行い、厚さ８０μｍの固着用メッキ層を形成することでダイヤモンド砥粒を固着した。
【００８７】
最後に、台金のマスキングをすべて取り除き、台金の表面をブラッシングと超音波洗浄を行う事によって浮き石となっているダイヤモンド砥粒を完全に除去し、水洗、乾燥を行い、規則的に配列するダイヤモンド砥粒と、これら砥粒間に配設された小径のダイヤモンド砥粒を用いたＣＭＰ用コンディショナ（電着工具）を製造した。
【００８８】
このようにして製造されたＣＭＰ用コンディショナを実施例１と同様、研磨機（ビューラー社製ＥＣＯＭＥＴ４）、研磨用ポリッシングパッド（ローデル・ニッタ社製ＩＣ−１０００）、研磨液（キャボット社製セミスーパーＳＳ−２５）を用いて、荷重３５ＫＰａ、研磨用ポリッシングパッド回転数１００回／ｍｉｎ、ＣＭＰ用コンディショナ回転数５６回／ｍｉｎの条件で５分間、研磨用ポリッシングパッドのドレッシングを行った。
【００８９】
＜比較例１＞
比較例１は、寸法が直径１０８ｍｍ、厚さ６ｍｍのステンレス鋼の台金の非研削面を絶縁テープ及びマスキング剤によってマスキングを行った。そして、この台金を脱脂、活性化等の前処理を行い、塩化ニッケル２００ｇ／Ｌ、塩酸１００ｇ／Ｌを含有するニッケルストライク浴に、前記マスキングを施した台金を浸漬して、陰極側にセットし、常温下、電流密度５Ａ／ｄｍ^２の条件でストライクメッキを１０分間行った。次に、ワット浴で電流密度１Ａ／ｄｍ^２で１０分間メッキを行い、下地メッキを３μｍ形成した。メッキ応力と硬度を調節するための添加剤（上村工業株式会社製アサヒライト）を加えたワット浴に台金を浸漬し、台金の表面に粒度＃１００／１２０平均粒径１３５μｍの立方八面体構造のブロッキーなダイヤモンド砥粒（ＧＥ社製ＭＢＧ−６８０Ｔ）を均一に載置し、電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２で１時間メッキ処理を行った。
【００９０】
次に、余剰のダイヤモンド砥粒を払い落とし、電流密度０．３Ａ／ｄｍ^２で２時間埋め込みメッキ処理を行った後に、台金の表面をブラッシングと超音波洗浄をする事によって浮き石となっているダイヤモンド砥粒を除去した。
【００９１】
そして、電流密度１Ａ／ｄｍ^２で６時間固着用メッキ処理を行い、厚さ８０μｍのメッキ層を形成し、ダイヤモンド砥粒を固着した。最後に、台金のマスキングをすべて取り除き、台金の表面をブラッシングと超音波洗浄を行う事によって浮き石となっているダイヤモンド砥粒を完全に除去し、水洗、乾燥を行い、ダイヤモンド砥粒を用いたＣＭＰ用コンディショナ（電着工具）を製造した。
【００９２】
このようにして製造されたＣＭＰ用コンディショナを実施例１と同様、研磨機（ビューラー社製ＥＣＯＭＥＴ４）、研磨用ポリッシングパッド（ローデル・ニッタ社製ＩＣ−１０００）、研磨液（キャボット社製セミスーパーＳＳ−２５）を用いて、荷重３５ＫＰａ、研磨用ポリッシングパッド回転数１００回／ｍｉｎ、ＣＭＰ用コンディショナ回転数５６回／ｍｉｎの条件で５分間、研磨用ポリッシングパッドのドレッシングを行った。
【００９３】
次に、シリコンウエハ（半導体ウエハ）を用いてＣＭＰを行った。以後、同様に研磨用ポリッシングパッドのコンディショニングとシリコンウエハのＣＭＰを交互に１２回ずつ繰り返して行い、研磨用ポリッシングパッドのコンディショニング速度とシリコンウエハの研磨速度を測定した。その結果を表１に示す。
【００９４】
【表１】

【００９５】
その結果、表１に示すように、実施例１のＣＭＰ用コンディショナを用いて研磨用ポリッシングパッドをコンディショニングした結果、コンディショニング速度は１７９μｍ／ｈｒ、ウエハ研磨速度は２９７０Å／ｈｒであった。また、実施例２のＣＭＰ用コンディショナを用いて研磨用ポリッシングパッドをコンディショニングした結果、コンディショニング速度は１８４μｍ／ｈｒ、ウエハ研磨速度は３２００Å／ｈｒであった。
これに対し、比較例１のＣＭＰ用コンディショナを用いて研磨用ポリッシングパッドをコンディショニングした結果、コンディショニング速度は１２７μｍ／ｈｒ、ウエハ研磨速度は２５１０Å／ｈｒという結果であった。
【００９６】
前記のように、実施例１及び実施例２のＣＭＰ用コンディショナは、比較例１のＣＭＰ用コンディショナよりも研磨用ポリッシングパッドのコンディショニング速度（単位時間当たりの研磨量）が約４２％程度早くなった。また、半導体ウエハの研磨速度（単位時間当たりの研磨量）についても、前記と同様に実施例１及び実施例２のＣＭＰ用コンディショナは、比較例１のＣＭＰ用コンディショナよりも２５％程度早くなった。
【００９７】
従って、実施例１及び実施例２によって作製されたＣＭＰ用コンディショナは、従来の電着工具の製造方法によって製造されたＣＭＰ用コンディショナよりも切れ味が良く、コンディショニング効率に優れていることが分かる。なお、実施例１と実施例２を比較すると、実施例２によるＣＭＰ用コンディショナの方がコンディショニング効率が優れていることが分かる。
【００９８】
以上説明したように、本発明に係る電着工具の製造方法によって製造される電着工具はＣＭＰ用コンディショナとして好適に用いることができるが、これに限定されるものではなく、本発明に係る電着工具の製造方法によって製造される電着工具は、プラスチック、ガラス、セラミックス、金属その他の研削加工においても好適に用いることができることはいうまでもない。
また、本発明は前記した実施の形態や実施例に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲において広く変形実施することができることはいうまでもない。
【００９９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、電着工具の台金の表面にエッチング等により窪み部分を設けているので、当該窪み部分に砥粒を載置し、メッキ層によって強固に固着することにより、被削材に当接する砥粒箇所を、砥粒のエッジ又は／及び稜とすることができるので、従来の電着工具よりも研削能力に優れた電着工具の製造方法を具現することができる。
【０１００】
また、請求項２に記載の発明によれば、固着用メッキ層の上に、当該メッキ層を酸性溶液から保護するための保護用メッキを被覆するので、酸性溶液を用いる場合であっても使用することのできる電着工具の製造方法を具現することができる。
【０１０１】
また、請求項３に記載の発明によれば、規則的に配置された径の大きな砥粒と、これら砥粒の間に径の小さな砥粒を載置しているので、固着メッキ層による砥粒の保持力の強化及び研削能力がより向上した電着工具の製造方法を具現することができる。特に、得られた電着工具をＣＭＰ用コンディショナとして用いた場合において、研磨用ポリッシングパッドのコンディショニングの際に、当該パッドの表面の調整（再生）を効率良く行うことのできる電着工具の製造方法を具現することができる。
【０１０２】
請求項４に記載の発明によれば、固着される砥粒の量を規制しているので、被削材に合わせた砥粒密度を有する電着工具の製造方法を具現することができる。
【０１０３】
更に、請求項５に記載の発明によれば、非マスキング部分の大きさを砥粒の大きさの５０〜７００％としているので、斯かる非マスキング部分に載置する砥粒の個数を任意に変更することのできる電着工具の製造方法を具現することができる。
【０１０４】
請求項６及び請求項７に記載の発明によれば、被削材を効率良く研削することができ、研削精度の高い電着工具を具現することができる。また、研削残しのない電着工具を具現することができる。
【０１０５】
請求項８に記載の発明によれば、研削後の被削材の表面を調整する性能や、被削材の研磨速度に優れた電着工具とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電着工具の製造方法の実施の態様を説明するフローチャートを示す図である。
【図２】電着工具の製造方法の製造過程について説明する拡大縦断面説明図であって、（ａ）は台金の表面にマスキングを施し、非マスキング部分を形成した図、（ｂ）はエッチングによって窪み部分を作製した図、（ｃ）は砥粒を載置し、メッキによる砥粒の仮固定を行った図、（ｄ）はマスキングを剥離し、メッキによる砥粒の固着を行った図、（ｅ）はメッキによる砥粒の固着後に、メッキ表面を保護するための保護用メッキを施した図である。
【図３】電着工具の製造方法の他の実施の態様を説明するフローチャートを示す図である。
【図４】電着工具の製造方法の他の実施の態様の製造過程について説明する拡大縦断面説明図であって、（ａ）は台金の表面にマスキングを施し、非マスキング部分を形成した図、（ｂ）は砥粒を載置し、メッキによる砥粒の仮固定を行った図、（ｃ）はマスキングを剥離し、メッキによる砥粒の固着を行った図である。
【図５】更に他の実施の態様による電着工具の製造方法によって作製された電着工具の表面の拡大縦断面図である。
【図６】電着工具の全体外観斜視図である。
【図７】本発明において好適に用いることのできる立方八面体構造を有する砥粒を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明において使用することのできる立方八面体構造を有する砥粒を模式的に示す図である。
【図９】本発明において好適に用いることのできる規則的に配列された砥粒のパターンについての模式図である。
【図１０】メッキ処理についての説明図である。
【図１１】ＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシング）の様子を示す図である。
【符号の説明】
１，１０台金
２マスキング部分
２１非マスキング部分
３窪み部分
４，４０砥粒
５，５０固着用メッキ層
５１仮固定用メッキ
６保護用メッキ層
７小径の砥粒
８，８０電着工具
１８，１８０ＣＭＰ用コンディショナ
９，９０研削面
２１１穴
ｘ角（エッジ）
ｙ面
ｚ稜
Ｄ窪み部分の深さ
Ｈ砥粒載置用マスキング部分の厚さ
Ｔ固着用メッキ層の厚さ
ｔ保護用メッキ層の厚さ

Claims

台金の表面を覆うマスキング部分に規則的に配列した非マスキング部分を設ける凹設加工用マスキング工程と、
前記凹設加工用マスキング工程により設けられた非マスキング部分に現れる台金の表面に、砥粒の平均粒径の３〜８０％の深さで窪み部分を設ける凹設加工工程と、
前記凹設加工工程により設けられた窪み部分にブロッキーな砥粒をエッジを立てた状態で載置する砥粒載置工程と、
前記砥粒載置工程によって載置された砥粒をメッキにより台金の表面に仮固定するメッキ仮固定工程と、
前記凹設加工用マスキング工程によってマスキングされたマスキング部分を剥離する凹設加工用マスキング剥離工程と、
前記凹設加工用マスキング剥離工程後に、前記メッキ仮固定工程によって台金の表面に仮固定されている砥粒群を、更にメッキ層により固着するメッキ固着工程と、
を含むことを特徴とする電着工具の製造方法。
前記メッキ固着工程が、仮固定されている砥粒の隙間に、当該砥粒よりも小径の砥粒を載置し、当該砥粒と小径の砥粒とを台金の表面に固着させることを特徴とする請求項１に記載の電着工具の製造方法。
前記メッキ固着工程後、少なくとも前記メッキ層に耐酸性の保護用メッキ層を被覆することを特徴とする請求項１又は２に記載の電着工具の製造方法。
前記砥粒載置工程が、固着された砥粒の上面投影面積が台金の表面の総面積の２〜８０％になるように砥粒を載置することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の電着工具の製造方法。
前記凹設加工用マスキング工程又は前記砥粒載置用マスキング工程において、非マスキング部分の大きさを、砥粒１個の上面投影面積に対して５０〜７００％の大きさに設けることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の電着工具の製造方法。
台金と、当該台金の研削側表面上にメッキ層によってエッジが立つように固着された砥粒と、を含んで構成される電着工具であって、
当該砥粒は、電着工具の中心から規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように不連続的に分布するように配置されていることを特徴とする電着工具。
台金と、当該台金の研削側表面上にメッキ層によってエッジが立つように固着された砥粒と、を含んで構成される電着工具であって、
当該砥粒は、電着工具の中心から規則的に外側に向かって順次渦巻き状となるように不連続的に分布するように配置されており、かつ、
固着されている当該砥粒の上面投影面積が、当該台金の研削側表面の総面積の２〜８０％であることを特徴とする電着工具。
前記電着工具の研削側表面上に電着された前記砥粒の隙間に、前記砥粒よりも小径の砥粒を固着させてなることを特徴とする請求項６又は７に記載の電着工具。