JPH10193266A - ビトリファイドボンド工具及びその製造方法 - Google Patents
ビトリファイドボンド工具及びその製造方法Info
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- JPH10193266A JPH10193266A JP35864496A JP35864496A JPH10193266A JP H10193266 A JPH10193266 A JP H10193266A JP 35864496 A JP35864496 A JP 35864496A JP 35864496 A JP35864496 A JP 35864496A JP H10193266 A JPH10193266 A JP H10193266A
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】半導体ＬＳＩ製造プロセス中のＣＭＰ（ケミカ
ルメカノポリッシング）工程においてインラインの使用
が可能であり、砥粒が支持体に強固に固着されたビトリ
ファィド工具の提供。 【解決手段】砥粒４が層を成して、ビトリファイドボン
ド３により支持体１に固着されたこと。
ルメカノポリッシング）工程においてインラインの使用
が可能であり、砥粒が支持体に強固に固着されたビトリ
ファィド工具の提供。 【解決手段】砥粒４が層を成して、ビトリファイドボン
ド３により支持体１に固着されたこと。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビトリファイドボン
ド工具に関し、特に半導体ＬＳＩ製造プロセス中のＣＭ
Ｐ（ケミカルメカノポリッシング）工程に用いられる研
磨パッドの目立て工具として好適なビトリファイドボン
ド工具及びその製造方法に関する。さらに、ビトリファ
イドボンド工具を用いた研磨パッドの目立て装置に関す
る。
ド工具に関し、特に半導体ＬＳＩ製造プロセス中のＣＭ
Ｐ（ケミカルメカノポリッシング）工程に用いられる研
磨パッドの目立て工具として好適なビトリファイドボン
ド工具及びその製造方法に関する。さらに、ビトリファ
イドボンド工具を用いた研磨パッドの目立て装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】半導体ＬＳＩ製造プロセスの一つである
ＣＭＰ工程において、ウレタン製の研磨パッドと遊離砥
粒を用いてＬＳＩの研磨が行われる。この研磨パッドの
目立ては、電着ダイヤモンドホイールを使用して行われ
ている。電着ダイヤモンドホイールは、メタルボンドに
よって台金にダイヤモンド砥粒を固着したものであっ
て、ダイヤモンド砥粒はメタルボンド中にランダムに配
置されている。この電着ダイヤモンドホイールは電気メ
ッキ法により、ダイヤモンド砥粒を台金に固着させたも
のである。なお、ＣＭＰ工程では、効率よく加工するた
めに、強酸又はアルカリ性溶液を用いる。また、研磨パ
ッドの目立ては、金属の溶出を防ぐために、純水を用い
て、ＣＭＰ工程とは別工程で行われる。
ＣＭＰ工程において、ウレタン製の研磨パッドと遊離砥
粒を用いてＬＳＩの研磨が行われる。この研磨パッドの
目立ては、電着ダイヤモンドホイールを使用して行われ
ている。電着ダイヤモンドホイールは、メタルボンドに
よって台金にダイヤモンド砥粒を固着したものであっ
て、ダイヤモンド砥粒はメタルボンド中にランダムに配
置されている。この電着ダイヤモンドホイールは電気メ
ッキ法により、ダイヤモンド砥粒を台金に固着させたも
のである。なお、ＣＭＰ工程では、効率よく加工するた
めに、強酸又はアルカリ性溶液を用いる。また、研磨パ
ッドの目立ては、金属の溶出を防ぐために、純水を用い
て、ＣＭＰ工程とは別工程で行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電着ダイヤモンドホイールの使用には下記のような
問題点がある。
うな電着ダイヤモンドホイールの使用には下記のような
問題点がある。
【０００４】（１）台金と研磨材を固定する結合剤が金
属（メタルボンド）である為、金属が強酸、強アルカリ
性雰囲気で溶出し、研磨パッドを介してＬＳＩを汚染す
るので、研磨パッドの目立てをオフラインでしか行うこ
とができない。
属（メタルボンド）である為、金属が強酸、強アルカリ
性雰囲気で溶出し、研磨パッドを介してＬＳＩを汚染す
るので、研磨パッドの目立てをオフラインでしか行うこ
とができない。
【０００５】（２）使用中に一部の研磨材が脱落して研
磨パッドに食い込み、これがＬＳＩを傷つけることがあ
る。
磨パッドに食い込み、これがＬＳＩを傷つけることがあ
る。
【０００６】本発明は、半導体ＬＳＩ製造プロセス中の
ＣＭＰ（ケミカルメカノポリッシング）工程においてイ
ンラインの使用が可能であり、砥粒が支持体に強固に固
着されたビトリファイドボンド工具及びその製造方法を
提供することを課題とする。
ＣＭＰ（ケミカルメカノポリッシング）工程においてイ
ンラインの使用が可能であり、砥粒が支持体に強固に固
着されたビトリファイドボンド工具及びその製造方法を
提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、砥粒（例え
ばダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素などの超砥粒等）と
ビトリファイドボンドを液状の有機バインダーに分散さ
せ、支持体（台金）上に厚み方向に１〜３層の研磨材の
厚み分塗布後、焼結、固着させることによって、工具構
成物より金属成分が廃され、工具が耐薬品性に富む無機
質成分から構成されるため、金属成分が悪影響を及ぼす
工程においても、インラインでの使用が可能になり、さ
らに砥粒層を砥粒１〜３個分の厚さとすることにより、
砥粒が支持体に強固に固着されて砥粒の脱落が防止され
ることを見出し、さらに鋭意研究を進めた結果、本発明
を完成するに至った。
ばダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素などの超砥粒等）と
ビトリファイドボンドを液状の有機バインダーに分散さ
せ、支持体（台金）上に厚み方向に１〜３層の研磨材の
厚み分塗布後、焼結、固着させることによって、工具構
成物より金属成分が廃され、工具が耐薬品性に富む無機
質成分から構成されるため、金属成分が悪影響を及ぼす
工程においても、インラインでの使用が可能になり、さ
らに砥粒層を砥粒１〜３個分の厚さとすることにより、
砥粒が支持体に強固に固着されて砥粒の脱落が防止され
ることを見出し、さらに鋭意研究を進めた結果、本発明
を完成するに至った。
【０００８】上記課題を解決するため本発明の第１の視
点に係るビトリファイドボンド工具は、砥粒が層を成し
て、ビトリファイドボンドにより支持体に固着されたこ
とを特徴とする。“砥粒が層を成して”とは、砥粒が少
なくとも砥粒が成す層の厚み方向に制御されて並び（固
着面上方からみた、砥粒の固着面に沿った配置はランダ
ムでもよい）、砥粒の集合が自ら層を成している状態を
指している。この状態は、焼結したビトリファイドボン
ド工具において、ビトリファイボンド部分を消去して考
えると理解し易い。
点に係るビトリファイドボンド工具は、砥粒が層を成し
て、ビトリファイドボンドにより支持体に固着されたこ
とを特徴とする。“砥粒が層を成して”とは、砥粒が少
なくとも砥粒が成す層の厚み方向に制御されて並び（固
着面上方からみた、砥粒の固着面に沿った配置はランダ
ムでもよい）、砥粒の集合が自ら層を成している状態を
指している。この状態は、焼結したビトリファイドボン
ド工具において、ビトリファイボンド部分を消去して考
えると理解し易い。
【０００９】上記課題を解決するため本発明の第２の視
点に係るビトリファイドボンド工具の製造方法は、所定
の印刷パターンを有するスクリーンを支持体上に位置決
めし、砥粒及びビトリファイドボンドが分散したスラリ
ーを前記スクリーンを介して前記支持体に塗布し、焼結
することを特徴とする。
点に係るビトリファイドボンド工具の製造方法は、所定
の印刷パターンを有するスクリーンを支持体上に位置決
めし、砥粒及びビトリファイドボンドが分散したスラリ
ーを前記スクリーンを介して前記支持体に塗布し、焼結
することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の一実
施形態を説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一
実施形態に係る砥粒層を説明するための模式図である。
施形態を説明する。図１（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一
実施形態に係る砥粒層を説明するための模式図である。
【００１１】図１（Ａ）を参照して、砥粒４は支持体１
表面上に１層をなし且つ砥粒４の頭部を露出して、ビト
リファイドボンド３により固着されている。すなわち、
砥粒層の厚み方向において、砥粒４の重なりがなくされ
ている。このため、砥粒４が支持体１表面に非常に密着
又は接近してビトリファイドボンド３により固着され、
砥粒４の脱落が高度に防止される。加えて、高価な砥粒
（特にダイヤモンド、ＣＢＮなどの超砥粒）の使用量が
削減される。また、支持体の精度を十分に出しておけば
ドレッシング及びツルーイングが不要となる。なぜな
ら、砥粒の高さが揃っている（砥粒層が１層しか形成
されていないため）、砥粒の頭部を露出して固着でき
る（砥粒が一層列をなして平面的に並んでいるためビト
リファイボンドの使用量を削減できるため）、からであ
る。さらに、砥粒層が非常に薄いため、支持体と砥粒層
との熱膨張係数が相違していても、熱応力による砥粒層
の剥離、亀裂などの発生が防止されている。
表面上に１層をなし且つ砥粒４の頭部を露出して、ビト
リファイドボンド３により固着されている。すなわち、
砥粒層の厚み方向において、砥粒４の重なりがなくされ
ている。このため、砥粒４が支持体１表面に非常に密着
又は接近してビトリファイドボンド３により固着され、
砥粒４の脱落が高度に防止される。加えて、高価な砥粒
（特にダイヤモンド、ＣＢＮなどの超砥粒）の使用量が
削減される。また、支持体の精度を十分に出しておけば
ドレッシング及びツルーイングが不要となる。なぜな
ら、砥粒の高さが揃っている（砥粒層が１層しか形成
されていないため）、砥粒の頭部を露出して固着でき
る（砥粒が一層列をなして平面的に並んでいるためビト
リファイボンドの使用量を削減できるため）、からであ
る。さらに、砥粒層が非常に薄いため、支持体と砥粒層
との熱膨張係数が相違していても、熱応力による砥粒層
の剥離、亀裂などの発生が防止されている。
【００１２】図１（Ａ）に示したように、砥粒１個分の
厚さしかない１層の砥粒層を形成することが、砥粒高さ
の精度が非常に高くなり、ドレッシング及びツルーイン
グが不要とされ、ほとんど全ての砥粒が研削に有効に働
き高価な砥粒を節約できるため、最も好ましいが、図１
（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように砥粒数個分の層厚さを有
する（２層又は３層）の砥粒層を形成してもよく、下層
を成す砥粒の間に、上層を成す砥粒が挟まれていてもよ
い。１層の場合と同様に、砥粒が脱落しにくくされ、且
つ高価な砥粒の使用量が削減されることとなる。
厚さしかない１層の砥粒層を形成することが、砥粒高さ
の精度が非常に高くなり、ドレッシング及びツルーイン
グが不要とされ、ほとんど全ての砥粒が研削に有効に働
き高価な砥粒を節約できるため、最も好ましいが、図１
（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように砥粒数個分の層厚さを有
する（２層又は３層）の砥粒層を形成してもよく、下層
を成す砥粒の間に、上層を成す砥粒が挟まれていてもよ
い。１層の場合と同様に、砥粒が脱落しにくくされ、且
つ高価な砥粒の使用量が削減されることとなる。
【００１３】多数層の砥粒層を形成した場合、砥粒の固
着力が弱く、上層の砥粒が脱落する可能性がある。そこ
で、ビトリファイドボンド使用量を増加すれば、焼結し
た状態で砥粒の頭部が露出しなくなりドレッシングが必
要となる。また、多数層の形成によって砥粒層高さの精
度を出すことが困難となるため、やはりドレッシング及
びツルーイングが必要となる。特に４層以上の砥粒層を
形成した場合、上記傾向がある。
着力が弱く、上層の砥粒が脱落する可能性がある。そこ
で、ビトリファイドボンド使用量を増加すれば、焼結し
た状態で砥粒の頭部が露出しなくなりドレッシングが必
要となる。また、多数層の形成によって砥粒層高さの精
度を出すことが困難となるため、やはりドレッシング及
びツルーイングが必要となる。特に４層以上の砥粒層を
形成した場合、上記傾向がある。
【００１４】支持体の材料としては、セラミックス例え
ば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭
化珪素、ムライト、ジルコニアなどの材料を用いること
が好ましい。さらに好ましくは、使用する砥粒の熱膨張
係数に近似する熱膨張係数を有するセラミックスであ
る。支持体を、金属成分を含まない、セラミックス、ガ
ラス、或いはこれらの複合材料とすることにより、本発
明の工具はビトリファイドボンド工具によって構成され
ているため、結局工具構成物から金属成分を含まないこ
ととなり、ＬＳＩ製造プロセスの一つであるＣＭＰ工程
において使用される研磨パッドの目立てを、インライン
で行うことができる。この工具を、例えば、シリコン結
晶からなるウェーハの切断後の研磨工具及びその目立て
工具、ウェーハ中の汚染不純物を除去するためのウェー
ハ裏面への加工歪み層の形成用工具及びその目立て工具
として、好適に使用できる。その他、金属成分、さびの
発生を嫌い、精密な研削、目立てが要求される分野に、
本発明の工具が好適に適用される。例えば、従来電着ダ
イヤモンド砥石が使用されていた釣針の研磨に、本発明
の工具を使用することで、さびの発生が防止される。
ば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭
化珪素、ムライト、ジルコニアなどの材料を用いること
が好ましい。さらに好ましくは、使用する砥粒の熱膨張
係数に近似する熱膨張係数を有するセラミックスであ
る。支持体を、金属成分を含まない、セラミックス、ガ
ラス、或いはこれらの複合材料とすることにより、本発
明の工具はビトリファイドボンド工具によって構成され
ているため、結局工具構成物から金属成分を含まないこ
ととなり、ＬＳＩ製造プロセスの一つであるＣＭＰ工程
において使用される研磨パッドの目立てを、インライン
で行うことができる。この工具を、例えば、シリコン結
晶からなるウェーハの切断後の研磨工具及びその目立て
工具、ウェーハ中の汚染不純物を除去するためのウェー
ハ裏面への加工歪み層の形成用工具及びその目立て工具
として、好適に使用できる。その他、金属成分、さびの
発生を嫌い、精密な研削、目立てが要求される分野に、
本発明の工具が好適に適用される。例えば、従来電着ダ
イヤモンド砥石が使用されていた釣針の研磨に、本発明
の工具を使用することで、さびの発生が防止される。
【００１５】ビトリファイドボンドとしては、ホウ珪酸
ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス等を用いることがで
きる。好ましくは、使用する研磨材の熱膨張係数に近似
しているガラス質のものが好ましい。
ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス等を用いることがで
きる。好ましくは、使用する研磨材の熱膨張係数に近似
しているガラス質のものが好ましい。
【００１６】なお、使用する砥粒（研磨材）は強度が高
く、化学的にも安定しているダイヤモンドが好適である
が、その他超砥粒として例えばＣＢＮ、さらに一般砥粒
として、アルミナ研磨材、炭化珪素研磨材を用いても良
い。例えば、ＷＡ（ホワイトアランダム）、ＧＣ（グリ
ーンシリコンカーバイド）、多結晶アルミナなどを用い
ることができる。好ましくは、＃８０〜＃３００、平均
粒径３μｍ以上の砥粒を用いる。砥粒とビトリファイボ
ンドとの比は１．１〜１．２とすることが好ましい。
く、化学的にも安定しているダイヤモンドが好適である
が、その他超砥粒として例えばＣＢＮ、さらに一般砥粒
として、アルミナ研磨材、炭化珪素研磨材を用いても良
い。例えば、ＷＡ（ホワイトアランダム）、ＧＣ（グリ
ーンシリコンカーバイド）、多結晶アルミナなどを用い
ることができる。好ましくは、＃８０〜＃３００、平均
粒径３μｍ以上の砥粒を用いる。砥粒とビトリファイボ
ンドとの比は１．１〜１．２とすることが好ましい。
【００１７】さらに、固着する研磨材層の層の厚みとし
ては、上述の通り、砥粒の保持力の観点から３層を超え
る多層構造では脱粒が起こりやすい傾向があるため、３
層以下の構造が望ましい。好ましくは１層構造が望まし
い。
ては、上述の通り、砥粒の保持力の観点から３層を超え
る多層構造では脱粒が起こりやすい傾向があるため、３
層以下の構造が望ましい。好ましくは１層構造が望まし
い。
【００１８】好ましくは、支持体に凸部が形成され、こ
の凸部に砥粒層を形成することにより、砥粒層を非常に
薄くしても、砥粒が固着されていない支持体基面（凸部
より低い面）とワークとの接触が防止される。また、砥
粒層となるペーストの塗布位置決めが容易とされ、また
支持体全面に砥粒を設ける必要がなくなり製造コストが
削減される。このような凸部は任意の形状に設けること
ができ、支持体基面に当接して形成された砥粒層に置換
して用いることができる。凸部の支持体基面に対する段
差は数１００μ〜数ｍｍ程度、好ましくは、０．５ｍｍ
〜５ｍｍ程度、、さらに好ましくは１ｍｍ程度であり、
この段差と、凸部の基部に対する段差を除いた支持体基
部の厚さの比は１／２〜１／８程度が好ましい。なお、
砥粒層は研磨対象、砥粒に応じて種々の形状とすること
ができる。好ましくは砥粒層はスクリーン法によって形
成するが、砥粒を含むグリーンシートを作成し、型抜き
して支持体に接着してもよい。また、砥粒層を中間層を
介して支持体上に形成してもよい。
の凸部に砥粒層を形成することにより、砥粒層を非常に
薄くしても、砥粒が固着されていない支持体基面（凸部
より低い面）とワークとの接触が防止される。また、砥
粒層となるペーストの塗布位置決めが容易とされ、また
支持体全面に砥粒を設ける必要がなくなり製造コストが
削減される。このような凸部は任意の形状に設けること
ができ、支持体基面に当接して形成された砥粒層に置換
して用いることができる。凸部の支持体基面に対する段
差は数１００μ〜数ｍｍ程度、好ましくは、０．５ｍｍ
〜５ｍｍ程度、、さらに好ましくは１ｍｍ程度であり、
この段差と、凸部の基部に対する段差を除いた支持体基
部の厚さの比は１／２〜１／８程度が好ましい。なお、
砥粒層は研磨対象、砥粒に応じて種々の形状とすること
ができる。好ましくは砥粒層はスクリーン法によって形
成するが、砥粒を含むグリーンシートを作成し、型抜き
して支持体に接着してもよい。また、砥粒層を中間層を
介して支持体上に形成してもよい。
【００１９】図２（Ａ）〜（Ｃ）に、本発明の一実施形
態に係るビトリファイボンド工具の種々の態様を示す。
図２（Ａ）では、支持体両側面及び周面に所定の砥粒層
を形成する。図２（Ｂ）では、支持体端部に凸部とし、
凸部表面に亘って所定の砥粒層を形成する。図２（Ｃ）
では、大円盤状の支持体に複数の小円盤状の所定の砥粒
層を分割して配置する。
態に係るビトリファイボンド工具の種々の態様を示す。
図２（Ａ）では、支持体両側面及び周面に所定の砥粒層
を形成する。図２（Ｂ）では、支持体端部に凸部とし、
凸部表面に亘って所定の砥粒層を形成する。図２（Ｃ）
では、大円盤状の支持体に複数の小円盤状の所定の砥粒
層を分割して配置する。
【００２０】また、工具を駆動する手段、ワークを固定
する手段を備えた公知の研磨装置、目立て装置、特に研
磨パッドの目立て装置に、本発明のビトリファイドボン
ド工具を好適に適用することができる。その他の形態の
研磨装置にも本発明のビトリファイドボンド工具は適用
可能である。
する手段を備えた公知の研磨装置、目立て装置、特に研
磨パッドの目立て装置に、本発明のビトリファイドボン
ド工具を好適に適用することができる。その他の形態の
研磨装置にも本発明のビトリファイドボンド工具は適用
可能である。
【００２１】
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施形態を説
明する。図３は、本発明の一実施例に係るビトリファイ
ドボンド工具の支持体の構造を説明するための図であ
り、（Ａ）は径方向断面図、（Ｂ）は平面図である。図
３に示した支持体にビトリファイドボンドによってダイ
ヤモンド砥粒を固着しビトリファイドボンド工具を製造
した。まず、この工具の製造方法を説明する。
明する。図３は、本発明の一実施例に係るビトリファイ
ドボンド工具の支持体の構造を説明するための図であ
り、（Ａ）は径方向断面図、（Ｂ）は平面図である。図
３に示した支持体にビトリファイドボンドによってダイ
ヤモンド砥粒を固着しビトリファイドボンド工具を製造
した。まず、この工具の製造方法を説明する。
【００２２】平均粒径３μに粉砕したホウ珪酸ソーダガ
ラス１０重量部をグリセリン１０重量部に投入し良く混
合しスラリーを製造する。次に粒度＃１２０／１４０ダ
イヤモンド研磨材２０重量部をこのスラリーの中に入れ
良く混合し、ペースト状にする。
ラス１０重量部をグリセリン１０重量部に投入し良く混
合しスラリーを製造する。次に粒度＃１２０／１４０ダ
イヤモンド研磨材２０重量部をこのスラリーの中に入れ
良く混合し、ペースト状にする。
【００２３】外周部に円周方向に沿って４５゜ごとに８
つの凸部２が形成された窒化珪素質の直径１００ｍｍ、
厚さ５ｍｍ（凸部２の高さを含む）の円盤状の支持体
（台金）１を準備した。凸部２の支持体１に対する突出
高さは１ｍｍ、凸部２内端と支持体１中心との距離はφ
９２、円周方向に互いの凸部２のギャップは４ｍｍとし
た。従って、凸部２の段差１ｍｍと支持体１基部の厚さ
４ｍｍとの比は１対４である。この支持体１上に、凸部
２先端面にペースト層がそれぞれ形成されるように、目
開き２７０μｍ、線径１４０μｍのステンレス製の所定
パターンの目を有するスクリーン（金網）を敷き、前記
調製したダイヤモンド研磨材入りペーストを流し、ゴム
へらでスクリーンの目にダイヤモンド研磨材入りペース
トが入る様にスクリーンの上をなぞった。同時にスクリ
ーンの目上の余分なペーストもこそぎ落とし、スクリー
ンの厚さ分のペースト層を凸部２先端面表面にそれぞれ
形成した。＃１２０／１４０ダイヤモンド砥粒４の粒径
は約１３０μｍであるので、支持体１には、ほぼ１〜２
層のダイヤモンド研磨材の層が形成された。
つの凸部２が形成された窒化珪素質の直径１００ｍｍ、
厚さ５ｍｍ（凸部２の高さを含む）の円盤状の支持体
（台金）１を準備した。凸部２の支持体１に対する突出
高さは１ｍｍ、凸部２内端と支持体１中心との距離はφ
９２、円周方向に互いの凸部２のギャップは４ｍｍとし
た。従って、凸部２の段差１ｍｍと支持体１基部の厚さ
４ｍｍとの比は１対４である。この支持体１上に、凸部
２先端面にペースト層がそれぞれ形成されるように、目
開き２７０μｍ、線径１４０μｍのステンレス製の所定
パターンの目を有するスクリーン（金網）を敷き、前記
調製したダイヤモンド研磨材入りペーストを流し、ゴム
へらでスクリーンの目にダイヤモンド研磨材入りペース
トが入る様にスクリーンの上をなぞった。同時にスクリ
ーンの目上の余分なペーストもこそぎ落とし、スクリー
ンの厚さ分のペースト層を凸部２先端面表面にそれぞれ
形成した。＃１２０／１４０ダイヤモンド砥粒４の粒径
は約１３０μｍであるので、支持体１には、ほぼ１〜２
層のダイヤモンド研磨材の層が形成された。
【００２４】次にこのペーストを塗布した支持体１を、
電気炉により窒素雰囲気９００℃−２時間焼成し、支持
体１の凸部２先端面にダイヤモンド砥粒４をビトリファ
イドボンド３で焼結、固着した。
電気炉により窒素雰囲気９００℃−２時間焼成し、支持
体１の凸部２先端面にダイヤモンド砥粒４をビトリファ
イドボンド３で焼結、固着した。
【００２５】比較例として、直径１００ｍｍのスチール
の台金上に＃１２０／１４０ダイヤモンド砥粒（研磨
材）をメタルボンド（ニッケル）を用いて電着したもの
を用いた。
の台金上に＃１２０／１４０ダイヤモンド砥粒（研磨
材）をメタルボンド（ニッケル）を用いて電着したもの
を用いた。
【００２６】図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施
例に係るビトリファイドボンド工具のセラミック組織を
示す写真であって、（Ａ）はダイヤモンド砥粒層の拡大
写真、（Ｂ）はさらに（Ａ）を拡大した写真である。図
４（Ａ）及び（Ｂ）により、ダイヤモンド砥粒層がほと
んど１層分、砥粒頭部を露出して、支持体１の凸部２先
端面表面に固着されたこど確認された。
例に係るビトリファイドボンド工具のセラミック組織を
示す写真であって、（Ａ）はダイヤモンド砥粒層の拡大
写真、（Ｂ）はさらに（Ａ）を拡大した写真である。図
４（Ａ）及び（Ｂ）により、ダイヤモンド砥粒層がほと
んど１層分、砥粒頭部を露出して、支持体１の凸部２先
端面表面に固着されたこど確認された。
【００２７】［試験例１］実施例及び比較例の工具を、
ｐＨ３の酸性溶液に５時間浸漬した後、超音波洗浄を行
って、ダイヤモンド砥粒の脱落した量を調査した。
ｐＨ３の酸性溶液に５時間浸漬した後、超音波洗浄を行
って、ダイヤモンド砥粒の脱落した量を調査した。
【００２８】［試験例２］実施例及び比較例の工具を、
ｐＨ１０のアルカリ性溶液に５時間浸漬した後、超音波
洗浄を行って、ダイヤモンド砥粒の脱落した量を調査し
た。
ｐＨ１０のアルカリ性溶液に５時間浸漬した後、超音波
洗浄を行って、ダイヤモンド砥粒の脱落した量を調査し
た。
【００２９】試験例１及び試験例２の結果を表１に示
す。
す。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１を参照して、本実施例の工具は酸性雰
囲気でもアルカリ性雰囲気でも研磨材の脱落がほとんど
無く、良好な保持力を得られることが確認された。一
方、比較例の工具によれば、砥粒が酸性及びアルカリ性
のいずれの雰囲気においても、砥粒の脱落が見られた。
囲気でもアルカリ性雰囲気でも研磨材の脱落がほとんど
無く、良好な保持力を得られることが確認された。一
方、比較例の工具によれば、砥粒が酸性及びアルカリ性
のいずれの雰囲気においても、砥粒の脱落が見られた。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
砥粒層の厚さの精度が高くされ、且つドレッシング及び
ツルーイングが不要される。また、砥粒が物理的にも化
学的にも支持体に強固に固着され、砥粒の脱落が高度に
防止される。特に、砥粒層を砥粒１〜３個分の層厚さと
することにより、高価な砥粒（特にダイヤモンド、ＣＢ
Ｎなどの超砥粒）の使用量が削減される。このように砥
粒の脱落が防止されている上に、支持体に砥粒を固着す
る結合剤をビトリファイドボンド、すなわちセラミック
ス質としたことにより、強酸及び、強アルカリ性雰囲気
で結合剤が溶出しないため、ＬＳＩ研磨用の研磨パッド
の目立てを行う場合、研磨パッドを介して結合剤がＬＳ
Ｉを汚染するおそれがなくされ、脱落した砥粒が研磨パ
ッドに食い込み、これがＬＳＩを傷つけるというおそれ
が減少される。よって、研磨パッドの目立てをインライ
ンで行うことができるようになる。このような特性を有
する本発明のビトリファイドボンド工具は、従来電着ダ
イヤモンド工具が使用されていた分野において、これに
置換して好適に使用される。
砥粒層の厚さの精度が高くされ、且つドレッシング及び
ツルーイングが不要される。また、砥粒が物理的にも化
学的にも支持体に強固に固着され、砥粒の脱落が高度に
防止される。特に、砥粒層を砥粒１〜３個分の層厚さと
することにより、高価な砥粒（特にダイヤモンド、ＣＢ
Ｎなどの超砥粒）の使用量が削減される。このように砥
粒の脱落が防止されている上に、支持体に砥粒を固着す
る結合剤をビトリファイドボンド、すなわちセラミック
ス質としたことにより、強酸及び、強アルカリ性雰囲気
で結合剤が溶出しないため、ＬＳＩ研磨用の研磨パッド
の目立てを行う場合、研磨パッドを介して結合剤がＬＳ
Ｉを汚染するおそれがなくされ、脱落した砥粒が研磨パ
ッドに食い込み、これがＬＳＩを傷つけるというおそれ
が減少される。よって、研磨パッドの目立てをインライ
ンで行うことができるようになる。このような特性を有
する本発明のビトリファイドボンド工具は、従来電着ダ
イヤモンド工具が使用されていた分野において、これに
置換して好適に使用される。
【００３３】本発明のビトリファイドボンド工具の製造
方法に、スクリーン法を適用することにより、砥粒の厚
さが制限され、特に好ましくは砥粒１個分の厚さしかな
く、砥粒の重なりがなく、砥粒頭部が露出した、非常に
薄い砥粒層を容易に形成できる。
方法に、スクリーン法を適用することにより、砥粒の厚
さが制限され、特に好ましくは砥粒１個分の厚さしかな
く、砥粒の重なりがなく、砥粒頭部が露出した、非常に
薄い砥粒層を容易に形成できる。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る
砥粒層を説明するための模式図であって、（Ａ）に砥粒
１個分の単層の砥粒層、（Ｂ）に砥粒２個分の砥粒層、
（Ｃ）に砥粒３個分の砥粒層をそれぞれ示す。
砥粒層を説明するための模式図であって、（Ａ）に砥粒
１個分の単層の砥粒層、（Ｂ）に砥粒２個分の砥粒層、
（Ｃ）に砥粒３個分の砥粒層をそれぞれ示す。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の一実施形態に係る
ビトリファイボンド工具の種々の態様を説明するための
模式図であって、（Ａ）に支持体両側面及び周面に所定
の砥粒層が形成された工具、（Ｂ）に支持体端部に凸部
とし凸部表面に亘って所定の砥粒層が形成された工具、
（Ｃ）に大円盤状の支持体に複数の小円盤状の所定の砥
粒層を分割して配置した工具をそれぞれ示す。
ビトリファイボンド工具の種々の態様を説明するための
模式図であって、（Ａ）に支持体両側面及び周面に所定
の砥粒層が形成された工具、（Ｂ）に支持体端部に凸部
とし凸部表面に亘って所定の砥粒層が形成された工具、
（Ｃ）に大円盤状の支持体に複数の小円盤状の所定の砥
粒層を分割して配置した工具をそれぞれ示す。
【図３】本発明の一実施例に係るビトリファイドボンド
工具の支持体の構造を説明するための図であり、（Ａ）
は径方向断面図、（Ｂ）は平面図である。
工具の支持体の構造を説明するための図であり、（Ａ）
は径方向断面図、（Ｂ）は平面図である。
【図４】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の一実施例に係る
ビトリファイドボンド工具のセラミック組織を示す写真
であって、（Ａ）はダイヤモンド砥粒層の拡大写真、
（Ｂ）はさらに（Ａ）を拡大した写真である。
ビトリファイドボンド工具のセラミック組織を示す写真
であって、（Ａ）はダイヤモンド砥粒層の拡大写真、
（Ｂ）はさらに（Ａ）を拡大した写真である。
１ 支持体（台金） ２ 凸部 ３ ビトリファイドボンド ４ ダイヤモンド砥粒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 公寿 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 菊池 直哉 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 石崎 順二 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内
Claims (8)
- 【請求項１】砥粒が層を成して、ビトリファイドボンド
により支持体に固着されたことを特徴とするビトリファ
イドボンド工具。 - 【請求項２】前記砥粒が形成する砥粒層は前記砥粒１〜
３個分の層厚さを有することを特徴とする請求項１記載
のビトリファイドボンド工具。 - 【請求項３】前記砥粒が、前記砥粒層の厚さ方向に重な
らないように単層を成して被固着面に沿って固着された
ことを特徴とする請求項１又は２記載のビトリファイド
ボンド工具。 - 【請求項４】前記支持体が、金属成分を含まない、セラ
ミックス及び／又はガラス質であることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか一に記載のビドリファイドボンド
工具。 - 【請求項５】前記支持体に凸部が形成され、前記凸部に
前記砥粒が層を成して形成されたことを特徴とする請求
項１〜４のいずれか一に記載のビトリファイドボンド工
具。 - 【請求項６】研磨パッドの目立てに、請求項１〜５のい
ずれか一に記載のビトリファイドボンド工具を用いるこ
とを特徴とする目立て装置。 - 【請求項７】所定の印刷パターンを有するスクリーンを
支持体上に位置決めし、砥粒及びビトリファイドボンド
が分散したスラリーを前記スクリーンを介して前記支持
体に塗布し、焼結することを特徴とするビトリファイド
ボンド工具の製造方法。 - 【請求項８】前記スラリーは、焼結後の砥粒層が前記砥
粒１〜３個分の層厚さとなるように塗布されることを特
徴とする請求項７記載のビトリファイドボンド工具の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35864496A JP3281563B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ビトリファイドボンド工具及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35864496A JP3281563B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ビトリファイドボンド工具及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10193266A true JPH10193266A (ja) | 1998-07-28 |
| JP3281563B2 JP3281563B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=18460382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35864496A Expired - Lifetime JP3281563B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | ビトリファイドボンド工具及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281563B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003039322A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Allied Material Corp | ポリシングパッドの修正用工具 |
| US6755720B1 (en) | 1999-07-15 | 2004-06-29 | Noritake Co., Limited | Vitrified bond tool and method of manufacturing the same |
| WO2004086477A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Dddia Corporation | Pad conditioners and fabrication methods thereof |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35864496A patent/JP3281563B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6755720B1 (en) | 1999-07-15 | 2004-06-29 | Noritake Co., Limited | Vitrified bond tool and method of manufacturing the same |
| US7044990B2 (en) | 1999-07-15 | 2006-05-16 | Noritake Co., Limited | Vitrified bond tool and method of manufacturing the same |
| KR100633012B1 (ko) * | 1999-07-15 | 2006-10-11 | 가부시기가이샤노리다께캄파니리미티드 | 유리질 결합공구 및 이것을 만드는 방법 |
| JP2003039322A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Allied Material Corp | ポリシングパッドの修正用工具 |
| WO2004086477A1 (en) * | 2003-03-26 | 2004-10-07 | Dddia Corporation | Pad conditioners and fabrication methods thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3281563B2 (ja) | 2002-05-13 |
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