JP4791121B2

JP4791121B2 - 研磨布用ドレッサー

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Publication number: JP4791121B2
Application number: JP2005276376A
Authority: JP
Inventors: 広明坂本; 俊哉木下
Original assignee: Nippon Steel Materials Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: WO2007034646A1; MY145113A; US20090275274A1; JP2007083352A; US8096858B2

Description

本発明は、化学的かつ機械的平面研磨(Chemical Mechanical Planarization、以下ＣＭＰと略す)の工程で、研磨布の目詰まりや異物除去を行う際に使用される研磨布用ドレッサーに関する。

半導体ウェーハの表面を研磨する装置、集積回路を製造する途中の配線、絶縁層形成段階において表面を平坦化する装置、ハードディスク基板に使用されるAl板やガラス板の表面を平坦化する装置、等ではＣＭＰ研磨が用いられている。このＣＭＰ研磨とは、例えば、ウレタン製の研磨パッドが貼り付けられた回転基板に、微細な砥粒を含むスラリー液を供給しながら、被研磨面を押し当てて、被研磨面を平坦化する方法である。当然のことながら、この研磨パッドの研磨能力は使用時間とともに低下していくが、この低下を抑制するために、一定時間毎に研磨パッド表層部を研削し、常に新しい面が出るようにドレッシングしている。このドレッシングする部品をドレッサーと呼び、金属基板に砥粒を電着、あるいは、ろう付け等によって接合させたものである。

ろう付けは、通常、温度をろう材が溶融する温度まで上昇させ、砥粒を構成する元素の一部とろう材を構成する元素の一部を化学的に結合させることも可能であるため、砥粒を強固に接合させることが可能となる。特許文献１では、砥粒層をPd-Cr-B-Ni系のろう材を使って支持体に接合した工具が開示されている。特許文献２では、Fe、Mo等の炭化物を形成し易い元素を含有するろう材を用いてろう付けする方法が開示されている。特許文献３には、Ti、Zr、Crの少なくとも１種を含むろう材を用いてろう付けしたドレッサーが開示されている。

特開昭６２−３４７０５号公報特開平３−１３１４７５号公報特開平１０−１７５１５６号公報

前述したように、砥粒を金属製支持材にろう付けする場合に、目的に応じて種々の組成を有するろう材が使用されているが、ろう材を溶融温度まで加熱してろう付けする場合、元々のろう材の溶融温度まで加熱しても溶融しなかったり、さらには、砥粒がろう付けされなかったりすることが度々発生することがあった。そこで、従来は、さらにろう付け温度を上げることによって砥粒の接合性を改善することが行われていたが、ろう付け温度を高くすると、金属製支持材の熱による変形が大きくなる問題が生じてしまう。

本発明は前述の問題点に鑑み、ろう材の溶融温度を安定化させるとともに、砥粒のろう付け状態を均一・安定化させることによって砥粒の脱落を抑制し、さらには、金属製支持材の熱変形を抑制することによって平坦性を向上させた研磨布用ドレッサーを提供することを目的とする。

本発明の研磨布用ドレッサーは、ステンレス鋼製支持材の表面に複数個の砥粒がろう材でろう付けされてなるドレッサーであって、前記ろう材の組成が質量%で、70%≦Ni+Fe≦90%(ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4)、1%≦Cr≦25%、2%≦Si+B≦15%(ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8)、0.1%≦P≦8%であることを特徴とする。
また、本発明の研磨布用ドレッサーの他の特徴とするところは、前記砥粒が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、及び酸化アルミニウムの少なくとも１種であることを特徴とする。

本発明によれば、ろう材の組成を質量%で、70%≦Ni+Fe≦90%(ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4)、1%≦Cr≦25%、2%≦Si+B≦15%(ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8)、0.1%≦P≦8%にしたので、多数の砥粒を金属製支持材にろう付けする場合に、砥粒の接合性が安定するため、製造歩留まりが向上する。さらに、ろう材の溶融温度の変動バラツキが殆どなくなるため、従来は余裕をみて高めに設定していたろう付け温度を低下させることが可能となる。これにより、金属製支持材の熱による変形も軽減される。また、砥粒の接合性が安定化するため、使用中における砥粒の脱落も抑制される。

本発明者は、砥粒を金属製支持材に従来公知のろう材を介してろう付けする場合、箔ろうの厚みを変えた場合、粉ろうの塗布厚みを変えた場合、金属製支持材の材質を変えた場合、ろう付け時間を変えた場合、等に、ろう材単独で測定したろう材の融点まで昇温しても、ろう材の溶融が起こらなかったり、溶融してもその粘性が高かったりする場合が度々生じることに注目した。このような場合は、当然のことながら砥粒の接合性が悪くなってしまう。良好な接合性を確保するために、ろう付け温度を上昇させると、熱による金属製支持材の変形が大きくなってドレッサーの平坦性が悪くなってしまう。

そこで、ろう材の融点に変動が生じる原因を鋭意検討した。その結果、Bni-2やBni-5等のJIS規格材に代表されるNi-Cr-Fe-Si-B系、Ni-Si-B系、Ni-Cr-Si-B系のろう材を使用した場合に、砥粒の接合性にバラツキが生じ易くなることがわかった。さらに、金属製支持材へろう材をろう付けした試料の断面を詳細に分析した結果、ろう材の主要構成元素であるBがろう材から金属製支持材側へ拡散してしまって、ろう材に残存しているB量が元々のろう材中にあったB量よりも大きく低減していることがわかった。このBの減少分を見込んでB濃度を最初に高めておいたとしても、ろう材の融点が高くなって、もはや溶融できなくなってしまう。さらに、Bの拡散による減少量は、支持材の材質、ろう付け温度、時間によっても変わるため、その制御は困難であった。本発明者は、このような新たに見つけた事実に基づき、金属製支持材とろう材をろう付けさせた場合においても、ろう材の融点が安定するろう材の成分を種々検討し、本発明を完成するに至った。

本発明における特徴は、Ni-Fe-Cr-Si-B系の組成のろう材に、所定量のPを含有させたことにある。種々の添加元素を詳細に調べた中でPを添加することによって、金属製支持材とろう材をろう付けさせた際にも、ろう材の融点が安定化することがわかった。さらに、ろう材から金属製支持材にかけてPの分布を調べた結果、Pは、Bとは異なり、金属製支持材へは拡散せず、ろう材の中に留まっていることがわかった。Pを所定量含有させた場合において、Ni、Fe、Cr、Si、Bの範囲を最適化し、ろう材組成を質量%で70%≦Ni+Fe≦90%(ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4)、1%≦Cr≦25%、2%≦Si+B≦15%(ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8)、0.1%≦P≦8%と規定した。

Niは、ろう材の主元素であり、NiとFeを合わせた合計が70%未満、及び90%超では融点が上昇するために、ろう付け温度も上昇させなければならず、金属製支持材に熱変形による反りが生じ易くなるため、70%≦Ni+Fe≦90%とした。ろう材中にFeを含めなくても特に支障は生じないが、金属製支持材にステンレス等を用いる場合には、その支持材中にFeが含まれるために、ろう材中にもFeを含有させた方がろう材と支持材との接合性が良くなる。また、Feの(Ni+Fe)の合計に対する割合が、0.4超の場合には融点が上昇し、ろう付け温度も上昇させなければならないため、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4とした。

ＣＭＰドレッサーは、通常、酸性あるいはアルカリ性のスラリーの下で使用されるため、Crは、ろう材の耐食性を上げるために含有させる。1%未満では十分な耐食性が得られず、25%超にしてもそれ以上の耐食性の向上が見られないため、1%≦Cr≦25%とした。

Si及びBは、ろう材の融点を低下させるために添加する。その合計が2%未満、及び15%超では、十分な融点の低下が達成されないため、ろう付け温度を高くしなければならなくなる。したがって、2%≦Si+B≦15%とした。ろう材の形状には、箔状と粉末状の2種類がある。箔状の形態のものを得るためには、例えば、単ロール急冷法によってアモルファス箔とする製造法が一般的に用いられている。Bは、アモルファス形成に必要な元素であるため、箔状のろう材を製造する場合には、少なくとも1%以上は含有させる必要がある。また、BのSi+Bの合計に対する割合が0.8超となっても、アモルファスの形成がさらに良くなるわけではなく、かえって、箔自体が脆くなる傾向が生じてしまう。粉末状のろう材を製造する場合には、所望の融点が得られるならば、Bは必ずしも含有させる必要はない。以上の理由から、0≦B/(Si+B)≦0.8と規定した。

本発明の特徴であるPは、ろう材単独で測定した融点とろう材を金属製支持材に接合させて測定した融点の差をなくして、溶融温度を安定化させるために、本発明者が注目した元素であり、ろう材の厚み、接合温度、接合時間が変わった場合においても溶融温度を安定化させることが可能になり、その結果、従来は余裕をみて高めに設定していたろう付け温度を低下させることが可能になるため、金属製支持材の熱による変形も軽減される効果がある。また、砥粒を金属製支持材にろう付けする場合に、砥粒とろう材との濡れ性が改善されるため、接合性が安定化し、砥粒の脱落も抑制される。Pが質量%で0.1%未満では、このような融点安定化の効果は得られない。Pを8%超含有させた場合には、融点は安定化するものの、砥粒との濡れ性が過大になり、場合によっては砥粒がろう材で覆われてしまう場合が生じる。したがって、0.1%≦P≦8%と規定した。より好ましい範囲は0.1%≦P≦4%である。砥粒サイズが小さくなると、それだけ砥粒がろう材でより覆われ易くなるが、Pの上限を4%とすることによって、より確実にそれを防ぐことができるからである。

本発明の研磨布用ドレッサーを構成する砥粒は、硬度が大きく、酸性あるいはアルカリ性のスラリーとの反応が少ないものが好適であり、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、または酸化アルミニウムの少なくとも１種を含んでいるものを用いる。これらの砥粒表面に、チタン、ジルコニウム、クロムから選ばれた少なくとも１種を被覆したもの、また、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化クロムから選ばれた少なくとも１種を被覆したものを用いることも可能である。通常は、個々の砥粒を単独で使用するが、大きさが同程度のもので研磨布の研削能力の異なる砥粒を２種類以上混合して使用することによって、研磨布の凸凹を大きくすることなく、研削能力を上げることが可能になる。

砥粒の大きさは、3μm以上300μm以下のものが好ましい。ドレッシング後の研磨布の研磨力を重視する場合には、40〜50μm程度以上の大きさが好ましい。また、ドレッシング後の研磨布の平坦性を重視する場合には40〜50μm程度以下の大きさが好ましい。本発明のPを含有したろう材を用いることによって、40〜50μm程度以下の比較的小径砥粒の接合処理が安定して実施できるようになる。40〜50μm程度以下の砥粒を接合する場合には、薄いろう材を用いる必要があり、このような場合には前述したように従来のろう材では融点に変動が生じて接合ができない場合が度々あったが、本発明のろう材を用いることによって、このような小径砥粒の接合も可能になった。砥粒の大きさが3μm未満ではドレッシング後の研磨布の研磨能力が不足するため、下限を3μmとした。砥粒の大きさが300μm超の場合には、研磨布の凹凸が大きくなり過ぎて研磨に支障が生じ、研磨布の性能低下を招いてしまう。以上の理由から、砥粒の大きさは3μm以上300μm以下が好ましい。砥粒が小さくなる程、ハンドリングも含めて接合が難しくなるため、研磨布の平坦性に問題がなければ、10μm程度以上の大きさの砥粒が好ましい。

本発明で用いる前述したろう材の厚みは、2μm以上260μm以下程度が好ましい。砥粒の大きさと同程度か、それ以下の厚みが好ましい理由による。ただし、ろう材厚みが薄いと、金属製支持材とろう材自体の接合処理が難しくなるため、10μm程度以上のろう材厚みであれば、さらに好ましい。

金属製支持材は、砥粒同様に、酸性あるいはアルカリ性のスラリーとの反応が少ないステンレス鋼が好ましい。代表的なステンレスであるＪＩＳ規格のSUS304、SUS316、SUS430、等が好適である。炭素鋼等の一般構造用鋼の表面にNi等のめっきをしたものも使用可能である。

本発明の研磨布用ドレッサーを構成するろう材は、本発明で規定する組成の合金を用いることによって、従来公知の方法で製造することができる。例えば、箔にする場合には、回転する冷却ロール上にスロットノズルから溶湯を噴出して箔にする、単ロール法で製造可能である。粉末にする場合には、ガスアトマイズ法、インゴットをボールミル等で粉砕する方法で製造可能である。このようにして製造した本発明で規定するろう材を用いて、砥粒と金属性支持材を接合し、本発明の研磨布用ドレッサーにする方法は、従来公知の方法で製造可能である。

本発明によるドレッサーは、以下のように製造される。先ず、金属製支持材にろう材を仮付けする。ろう材が箔の場合には、スポット溶接で仮付け可能である。粉の場合には、例えば、セルロース系のバインダー等をろう粉と混練したものを金属製支持材に塗布すればよい。砥粒は、ろう材の上に所定のパターン、例えば、四角形あるいは三角形の各頂点近傍に配置した規則パターンやランダムで配列すればよい。また砥粒は、平方mm当たり１個〜５万個程度の密度となるように、単層で配置する。この場合、砥粒がずれないように糊等で仮止めする。次に、10^-3Pa程度に真空引きした後、ろう材が溶融する温度まで昇温する。バインダー、糊等は、昇温の途中で殆どが気化してしまう。ろう材を溶融させる温度は、ろう材の融点以上であって、できるだけ低温であることが好ましい。高くても液相線温度+20℃程度以内が好ましい。温度が高い場合には金属製支持材の熱による変形が大きくなるからである。ろう付け温度における保持時間は、５〜３０分程度あれば十分である。本発明のドレッサーを構成するろう材を用いることによって、より低い温度での安定したろう付けが可能になる。

本発明によるドレッサーを使って、水を流しながら発砲ポリウレタン製パッドを３０時間連続ドレッシングした後、ドレッサーの砥粒の脱落の有無を調べたが、脱落している砥粒は皆無であった。

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。

（実施例１）
組成が質量%でNi-0.12%Fe-7.4%Cr-4.0%Si-3.0%B-0.5%P(P添加合金)を溶製し、母合金を作製した。この母合金を用いて、単ロール急冷法によって、厚みが20μm、幅が50mmの箔に製造した。具体的には、0.4mm×50mmのスロットノズルを備えた石英るつぼで各母合金を1300℃でアルゴン雰囲気中で溶解し、周速25m/秒で回転しているCu製冷却ロール上に、スロットノズルを通じて溶湯を噴出し、箔にした。ノズルと冷却ロールとのギャップは0.20mmとした。比較例として溶製したNi-3.33%Fe-7.2%Cr-4.2%Si-3.0%B(P無添加合金)についても、同様に行った。

次に、直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、これらの箔をそれぞれ2枚重ねて、スポット溶接した。その上に粒径50μmのダイヤモンドを20個/mm²の密度で正方形パタ―ン配置させ、1000℃で真空中20分間ろう付け処理を施し、ドレッサーを作製した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。

ろう付け後の評価は、ダイヤのろう付け状態を顕微鏡で観察し、ダイヤ体積の少なくとも40%がろう材に埋まっている状態を「良好」、40%未満の状態を「不良」とした。また、作製したドレッサーを用いて、発砲ウレタンパットを３０時間連続して研磨した後のダイヤの脱落状態を調べた。研磨は、全体荷重2.5kgで純水を流しながら行った。
結果を表１に示す。

本発明の研磨布用ドレッサーを構成するP添加ろう材中のP及びBの分布状態、及び比較材のBの分布状態を確認するために、前記試料を切断して断面をＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）による面分析を用いて調べた。観察はダイヤが無い部位で行った。結果を図１(a)〜(d)、及び図２(a)〜(d)に示す。

表１の結果からわかるように、本発明の研磨布用ドレッサーの構成にP含有ろう材を用いることによって、良好なろう付け状態が維持され、脱落ダイヤが無くなることがわかる。

図１(c)、(d)、及び図２(c)、(d)からわかるように、P添加合金及びP無添加合金ともに、Bはろう材からステンレス支持材側へ拡散している様子が確認できる。その結果、ろう材中のB濃度は当然のことながら減少している。このようにB濃度が減少すれば、融点が上昇してしまう。しかしながら、図１(ｄ)からわかるように、P添加合金の場合には、Pはろう材中に留まっている。PはBと同様に融点に影響することが、本発明者が実際に調べた結果で明らかになっていることから、P添加合金をろう材として用いた場合には、例えBがステンレス支持材へ拡散してB濃度が減少しても、Pが存在するため融点変動が抑制されている。

（実施例２）
表２に示した組成の母合金を溶製し、単ロール急冷法によって、厚みが20μm、幅が50mmの箔を製造した。具体的には、0.4mm×50mmのスロットノズルを備えた石英るつぼで各母合金を1300〜1400℃でアルゴン雰囲気中で溶解し、周速25m/秒で回転しているCu製冷却ロ−ル上に、スロットノズルを通じて溶湯を噴出し、箔にした。ノズルと冷却ロールとのギャップは0.20mmとした。

直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、前記方法で製造した各々の箔をスポット溶接した。その上に、粒径30μmのダイヤモンドを40個/mm²の密度で正方形パタ―ン配置させ、980℃で真空中１５分間ろう付け処理を施し、ドレッサーを作製した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。

ろう付け後の評価は、ダイヤのろう付け状態を顕微鏡で観察し、ダイヤ体積の少なくとも40%がろう材に埋まっている状態を「良好」、40%未満の状態を「不良」とした。ダイヤが完全にろう材に埋没している場合も「不良」とした。また、作製したドレッサーを用いて、発砲ウレタンパットを３０時間連続して研磨した後のダイヤの脱落状態を調べた。研磨は、全体荷重2.5kgで純水を流しながら行った。
結果を表２に示す。

No.11とNo.12は、ダイヤの接合状態が悪いため、パット研磨後にダイヤの脱落が発生した。No.20は、ダイヤとろう材の濡れ性が過多となって、ダイヤがろう材でほぼ完全に覆われる状態であった。このような状態では、もはやドレッサーとしてのパット研削力は発現されない。

No.13〜No.19は、本発明のドレッサーの特徴である所定量のPを含有するろう材であって、No.13〜No.16では、ダイヤの50〜70%が埋まっている状態であり、Pが4%超含有しているNo.17〜No.19では、ダイヤの70〜90％が埋まっている状態であった。このように、No.13〜No.19のろう付け状態は良好で、ダイヤの脱落も見られなかった。

No.11とNo.12に関しては、ろう付け温度を1040℃まで上げて、同様な評価を追加実施したが、やはりダイヤ接合状態が不良であり、脱落ダイヤ数は、No.11で１０個、No.12で９個であった。ろう付け温度をさらに上げると、ステンレス円板の反りが大きくなるため、1040℃が限界であった。

（実施例３）
表３に示す組成の母合金を溶製し、実施例２と同様に、各々の組成の箔を製造した。厚みは35μm、幅は50mmである。直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、製造した各々の箔をスポット溶接した。その上に、粒径50μmのダイヤモンドを25個/mm²の密度で正方形パターン配置させ、1040℃で真空中１５分間ろう付け処理を施した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。ろう付け後の評価は、実施例２と同様である。
結果を表３に示す。

No.21とNo.28は、ダイヤの接合状態が悪いため、パット研磨後にダイヤの脱落が発生した。

No.22〜No.27は、本発明のドレッサーの特徴である所定量のNi+Feを含有するろう材であって、ダイヤの40%〜75%が埋まっている状態であり、ろう付け状態が良好でダイヤの脱落も見られなかった。

（実施例４）
表４に示す組成の母合金を溶製し、実施例２と同様に、各々の組成の箔を製造した。厚みは20μm、幅は50mmである。直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、製造した各々の箔をスポット溶接した。その上に、粒径25μmのダイヤモンドを40個/mm²の密度で正方形パタ―ン配置させ、1040℃で真空中１５分間ろう付け処理を施した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。ろう付け後の評価は、実施例２と同様である。
結果を表４に示す。

No.35は、ダイヤの接合状態が悪いため、パット研磨後にダイヤの脱落が発生した。

No.31〜No.34は、本発明のドレッサーの特徴である所定量のFe/(Ni+Fe)比を含有するろう材であって、ダイヤの55%〜75%が埋まっている状態であり、ろう付け状態が良好でダイヤの脱落も見られなかった。

（実施例５）
表５に示す組成の母合金を溶製し、実施例２と同様に、各々の組成の箔を製造した。厚みは25μm、幅は50mmである。直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、製造した各々の箔をスポット溶接した。その上に、粒径30μmのダイヤモンドを40個/mm²の密度で正方形パターン配置させ、1040℃で真空中１５分間ろう付け処理を施した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。

実施例２と同様な評価を行うとともに、評価後のドレッサーを過酸化水素水に24時間浸漬した後、ダイヤとろう材の接合界面付近をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）を用いて観察した。
結果を表５に示す。

ろう付け後のダイヤの接合状態は、ダイヤの55%〜85%が埋まっている状態で全て良好であり、ダイヤの脱落も生じなかった。ただし、過酸化水素水に２４時間浸漬した後のＳＥＭによる観察結果は、No.41のドレッサーにおいて、ダイヤに接する部位のろう材が溶け出しており、明らかにダイヤが脱落する状態のものがいくつか観察された。これに対して、No.42〜52のドレッサーでは、ろう材の溶出は殆ど生じていなかった。

（実施例６）
表６に示す組成の母合金を溶製し、実施例２と同様に、各々の組成の箔を製造した。厚みは30μm、幅は50mmである。直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、製造した各々の箔をスポット溶接した。その上に、粒径40μmのダイヤモンドを30個/mm²の密度で正方形パターン配置させ、1040℃で真空中１５分間ろう付け処理を施した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。ろう付け後の評価は、実施例２と同様である。
結果を表６に示す。

No.61とNo.68は、ダイヤの接合状態が悪いため、パット研磨後にダイヤの脱落が発生した。

No.62〜No.67は、本発明のドレッサーの特徴である所定量のSi+Bを含有するろう材であって、ダイヤの55%〜75%が埋まっている状態であり、ろう付け状態が良好でダイヤの脱落も見られなかった。

（実施例７）
表７に示す組成の母合金を溶製し、実施例２と同様に、各々の組成の箔を製造した。厚みは32μm、幅は50mmである。直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、製造した各々の箔をスポット溶接した。ただし、No.71では、Bが質量%で0.73%と1%未満であったため、No.72以降と同様な形状の箔にすることができなかった。

そのため、No.71に関しては、ガスアトマイズ法によって粒径150μm以下の粉末を製造した。アトマイズのノズル径は0.3mmの丸孔であり、不活性ガスにはアルゴンを使った。No.71の粉末にエタノ−ルを湿らせてスラリー状にし、ステンレス円板の上に均一に塗布し、ダイヤを乗せる前に一端、真空中、980℃で５分間熱処理してろう材を溶融後、固化させた。ろう材の厚みは30μmであった。

その後、No.71〜No.76のろう材の上に粒径50μmのダイヤモンドを25個/mm²の密度で正方形パターン配置させ、980℃で真空中１５分間ろう付け処理を施した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。ろう付け後の評価は、実施例２と同様である。
結果を表７に示す。

No.76は、ダイヤの接合状態が悪いため、パット研磨後にダイヤの脱落が発生した。
No.71〜No.75は、本発明のドレッサーの特徴である所定量のB/(Si+B)比を含有するろう材であって、ダイヤの40%〜70%が埋まっている状態であり、ろう付け状態が良好でダイヤの脱落も見られなかった。

（実施例８）
実施例４で製造したNo.31のろう材を用いて、直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に箔をスポット溶接した。この際に箔を最大で１３枚まで重ねてろう材の厚みを変化させた。１３枚重ねの場合には約260μmのろう材厚となる。また、20μmの箔をエメリ−研磨によって最小で約2μmのろう材厚とした。このような重ね合わせと研磨によって、約2μm〜260μmのろう材厚を得た。このろう材の上にダイヤ径3μm、10μm、40μm、130μm、200μm、300μmのダイヤを篩を使って散布した。バインダー等は使わなかったため、ダイヤが落ちないように慎重に扱った。この際に、前記した方法でろう材厚みをダイヤ径の約５割〜９割程度に調整した。980℃で１５分間のろう付け処理を行った後、実施例２と同様に、ろう付け状態を観察した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。
結果を表８に示す。

No.31の箔を使用した本発明の研磨布用ドレッサーでは、3μmの微小ダイヤから300μmの大きなダイヤまで、良好な接合状態で接合されていた。ハンドリング性に関しては、10μm以上のダイヤがより扱い易かった。

実施例２と同様な方法でパッドを研削し、単位時間当りのパッド厚の減少量から研削力を求めたが、No.81〜No.86の全てのドレッサーにおいて十分な研削力であった。特に、No.85、No.86の大きなダイヤのドレッサーでは、研削力に優れていた。

（実施例９）
実施例４で製造したNo.31のろう材を用いて、直径50mm、厚さ4mmのSUS304ステンレス円板の表面に、箔を２枚重ねてスポット溶接した。砥粒として、粒径が60μmの立方晶窒化ホウ素、粒径が70μmの炭化ホウ素、粒径70μmの炭化ケイ素、粒径55μmの酸化アルミニウム、前記炭化ホウ素と炭化ケイ素を質量で50%ずつ混合したものを20個/mm²の密度で正方形パターン配置させ、1000℃で真空中２０分間ろう付け処理を施した。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。実施例２と同様に、ろう付け状態を観察した。
結果を表９に示す。

No.91〜No.95からわかるように、砥粒として、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、酸化アルミニウム、及び炭化ホウ素と炭化ケイ素とを混合したものにおいて、砥粒の45%〜75%が埋まっている状態であり良好なろう付け状態であった。

実施例２と同様な方法でパッドを研削し、単位時間当りのパッド厚の減少量から研削力を求めたが、No.91〜No.95の全てのドレッサーにおいて十分な研削力であった。

（実施例１０）
実施例１のNo.1及びNo.2のドレッサーの反りを測定した。ステンレス円板の中心と周囲から5mm内側に入った位置における高さの差として評価した。その結果、No.1では28μm、No.2では31μmであった。

No.2では、ろう付けが不十分でダイヤの脱落が発生したため、このNo.2の条件でろう付け温度を1060℃(No.101)及び1080℃(No.102)に高くして、同様な評価を行った。ステンレス円板とろう材の接合は、ハジキ等がなく良好であった。
結果をまとめて表１０に示す。

No.101及びNo.102では、ろう付け温度を高くしたため、ダイヤの65%〜80%が埋まっている状態であり、ダイヤの脱落は抑制されたが、支持材の反りが大きくなった。

以上から、本発明のP含有ろう材で構成されているドレッサーは、ろう付け温度を下げることが可能となるため、ドレッサーの反りが低減する効果がある。反りが50μm未満になると、50μm超の場合に比べて、パッドの研削時間が長くなっても、パッド厚の片減り等の抑制効果が大きくなり、パッド厚の均一性が向上する。

本発明の研磨布用ドレッサーのＥＰＭＡによる面分析結果 (a)Ni分布 (b)Fe分布 (c)B分布 (d)P分布を示す図である。比較例の研磨布用ドレッサーのＥＰＭＡによる面分析結果 (a)Ni分布 (b)Fe分布 (c)B分布 (d)P分布を示す図である。

Claims

ステンレス鋼製支持材の表面に複数個の砥粒がろう材でろう付けされてなるドレッサーであって、前記ろう材の組成が、質量%で、
70%≦Ni+Fe≦90%、ただし、0≦Fe/(Ni+Fe)≦0.4、
1%≦Cr≦25%、
2%≦Si+B≦15%、ただし、0≦B/(Si+B)≦0.8、
0.1%≦P≦8%
であることを特徴とする研磨布用ドレッサー。
前記砥粒が、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化ケイ素、または酸化アルミニウムの少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の研磨布用ドレッサー。