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JP2000246646A - Electroplated whetstone - Google Patents

Electroplated whetstone

Info

Publication number
JP2000246646A
JP2000246646A JP11049153A JP4915399A JP2000246646A JP 2000246646 A JP2000246646 A JP 2000246646A JP 11049153 A JP11049153 A JP 11049153A JP 4915399 A JP4915399 A JP 4915399A JP 2000246646 A JP2000246646 A JP 2000246646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodeposition
metal plating
coating film
electrodeposition coating
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11049153A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Takahashi
務 高橋
Koji Akata
幸治 赤田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP11049153A priority Critical patent/JP2000246646A/en
Publication of JP2000246646A publication Critical patent/JP2000246646A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超砥粒の切れ味の低下を防止すると共に、強
アルカリ性、強酸性の腐食環境下で金属めっき相の溶け
出しを防止して超砥粒の脱落を抑える。 【解決手段】 砥粒層13の金属めっき相15の表面に
電着塗装を施してアクリル樹脂の電着塗装膜22を形成
する。超砥粒14は導電性に欠けるために電着塗装膜2
2はほとんどできず電気めっき相15の表面に電着塗装
膜22が析出する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To prevent the sharpening of super-abrasive grains from decreasing and to prevent the metal plating phase from dissolving out in a strongly alkaline or strongly acidic corrosive environment to thereby prevent the super-abrasive grains from falling off. SOLUTION: An electrodeposition coating is applied to a surface of a metal plating phase 15 of an abrasive layer 13 to form an electrodeposition coating film 22 of an acrylic resin. Since the superabrasive grains 14 lack conductivity, the electrodeposition coating film 2
2 is hardly formed, and the electrodeposition coating film 22 is deposited on the surface of the electroplating phase 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
るため等に用いられる電着砥石に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeposition grindstone used for conditioning a polishing pad used when a surface of a material to be polished such as a semiconductor wafer is polished by a CMP apparatus.

【0002】[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5に示
すような装置がある。ウエーハ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。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。この
CMP装置1は、図5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。
2. Description of the Related Art As an example of a CMP apparatus (chemical mechanical polishing machine) for chemically and mechanically polishing a surface of a semiconductor wafer (hereinafter, simply referred to as a wafer) cut out of a silicon ingot as shown in FIG. There is a device. Wafers are required to be mirror-polished so as to have a highly accurate and defect-free surface with the miniaturization of devices. The mechanism of polishing by CMP is based on a mechano-chemical polishing method in which a mechanical element (free abrasive grains) made of fine-particle silica or the like is combined with an etching element made of an alkaline solution, an acidic solution, or the like. As shown in FIG. 5, this CMP apparatus 1 is provided with a polishing pad 4 made of, for example, hard urethane on a disk-shaped rotary table 3 attached to a center shaft 2. A wafer carrier 5 capable of rotating is arranged at a position eccentric from the center axis 2 of the pad 4. The wafer carrier 5 has a disk shape smaller in diameter than the pad 4 and holds the wafer 6. The wafer 6 is disposed between the wafer carrier 5 and the pad 4 and used for polishing the surface on the pad 4 side. It is mirror-finished.

【0003】研磨に際して、例えば上述した微粒子シリ
カ等からなる遊離砥粒が研磨剤として用いられ、更にエ
ッチング用の酸化性の酸性液等が混合されたものが液状
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で
ウエーハ6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
が低下してウエーハ6の研磨精度が低下するという問題
が生じる。
At the time of polishing, free abrasive grains made of, for example, the above-mentioned fine-particle silica are used as an abrasive, and a mixture of an oxidizing acidic liquid or the like for etching is supplied onto the pad 4 as a liquid slurry s. As a result, the slurry s flows between the wafer 6 and the pad 4 held by the wafer carrier 5, and the wafer 6 rotates on the wafer carrier 5, and at the same time, the pad 4 rotates about the central axis 2. Therefore, one surface of the wafer 6 is polished by the pad 4. A large number of fine foam layers for holding the slurry s are provided on the pad 4 made of hard urethane or the like for polishing the wafer 6, and the wafer 6 is polished with the slurry s held in these foam layers. Will be However, repeated polishing of the wafer 6 causes a problem that the flatness of the polished surface of the pad 4 is reduced and the polishing accuracy of the wafer 6 is reduced.

【0004】そのため、従来からCMP装置1には図5
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(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の表面の平坦度等を回復または維持で
きるようになっている。この電着ホイール11は、図6
及び図7に示すように円形板状の台金12上に上面が平
面状でリング状の砥粒層13が形成されており、この砥
粒層13は例えば図8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。こ
の金属めっき相15は例えばニッケルなどで構成されて
いる。
[0004] For this reason, conventionally, the CMP apparatus 1 shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a pad conditioner 8 is provided, and the surface of the pad 4 is polished (conditioned). The pad conditioner 8 includes an electrodeposition wheel 11 provided on a rotating shaft 9 provided outside the rotary table 3 via an arm 10. The arm 10 is rotated by the rotating shaft 9, thereby rotating the pad 4. Above, the surface of the pad 4 is polished by reciprocatingly oscillating the electrodeposition wheel 11 so that the flatness and the like of the surface of the pad 4 can be recovered or maintained. This electrodeposited wheel 11 is shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a ring-shaped abrasive layer 13 having a flat upper surface is formed on a circular plate-shaped base metal 12, and the abrasive layer 13 is, for example, as shown in FIG. Super abrasive grains 14 such as diamond and cBN by electroplating
Are dispersed and fixed by the metal plating phase 15. The metal plating phase 15 is made of, for example, nickel.

【0005】ところで、このような電着ホイール11を
パッドコンディショナ8に用いた場合、ウエーハ6の研
磨のためにパッド4上に供給されたスラリsが微細な発
泡層によってパッド4上に多く保持されており、このス
ラリsは強アルカリ性や強酸性の流体であるために、パ
ッド4を研磨する際に金属めっき相15が侵されて金属
めっき相15の重金属がスラリsに溶け出すという問題
が生じる。そのため、ウエーハ6の鏡面研磨を阻害する
等の悪影響を生じるという欠点がある。しかも金属めっ
き相15がスラリsに溶け出すことで、超砥粒14の保
持力が低下して超砥粒14が脱落し易くなり、電着ホイ
ール11の寿命が単に低下するだけでなく、脱落した超
砥粒14がパッド4に打ち込まれて次に行われるウエー
ハ6の研磨の際に脱落した超砥粒14によってウエーハ
6上にスクラッチを生じるという欠点がある。これに対
して、強アルカリ性や強酸性のスラリsに対する耐食性
を確保するために耐食性材料を砥粒層13の表面にコー
ティングした技術が提案されている。このコーティング
膜16は図9に示すようにフッ素樹脂などの材料を焼き
付け乾燥によって塗膜を形成する焼き付け塗装方法を用
いて砥粒層13の表面にコーティングするものである。
このコーティング膜16は耐食性が高く、例えば10μ
m程度の膜厚になる。
When such an electrodeposition wheel 11 is used for the pad conditioner 8, the slurry s supplied on the pad 4 for polishing the wafer 6 is largely retained on the pad 4 by a fine foam layer. Since the slurry s is a strongly alkaline or strongly acidic fluid, the metal plating phase 15 is attacked when the pad 4 is polished, and the heavy metal of the metal plating phase 15 dissolves into the slurry s. Occurs. For this reason, there is a drawback that adverse effects such as inhibiting the mirror polishing of the wafer 6 are caused. In addition, since the metal plating phase 15 dissolves into the slurry s, the holding power of the superabrasive grains 14 is reduced, and the superabrasive grains 14 are liable to fall off. There is a disadvantage that the superabrasive grains 14 that have been driven into the pad 4 and fall off during the subsequent polishing of the wafer 6 cause scratches on the wafer 6. On the other hand, a technique has been proposed in which a corrosion-resistant material is coated on the surface of the abrasive grain layer 13 in order to ensure corrosion resistance to a strongly alkaline or strongly acidic slurry s. As shown in FIG. 9, the coating film 16 coats the surface of the abrasive grain layer 13 by using a baking coating method of baking and drying a material such as a fluororesin to form a coating film.
This coating film 16 has high corrosion resistance, for example, 10 μm.
m.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、焼き付け塗
装によるコーティング膜16は金属めっき相15の表面
だけでなく超砥粒14の表面にも塗膜として同一厚みで
形成されているために、研削加工時に超砥粒14の切れ
味が低下するという欠点がある。本発明は、このような
実情に鑑みて、金属結合相を確実に保護して耐食性を確
保できる上に切れ味の低下を生じさせない電着砥石を提
供することを目的とする。
However, since the coating film 16 formed by baking is formed not only on the surface of the metal plating phase 15 but also on the surface of the superabrasive grains 14 with the same thickness as the coating film, the grinding process is performed. There is a disadvantage that the sharpness of the superabrasive grains 14 sometimes decreases. SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide an electrodeposition whetstone that can surely protect a metal binding phase and ensure corrosion resistance and does not cause a decrease in sharpness.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電着砥石
は、金属結合相中に超砥粒が分散配置されてなる電着砥
石において、金属結合相の表面に電着塗装膜を被覆して
なることを特徴とする。電着塗装(電気永動塗装)によ
って、耐食性材料の塗料を電着砥石の被塗物表面である
金属結合相の表面に電着させると、超砥粒は電気伝導性
に欠けるためにその表面に塗料が電着されることはなく
金属結合相の表面にのみ塗料が電着されて電着塗装膜が
被覆形成される。
The electrodeposition grindstone according to the present invention is an electrodeposition grindstone in which superabrasive grains are dispersed and arranged in a metal binder phase, wherein the surface of the metal binder phase is coated with an electrodeposition coating film. It is characterized by becoming. When electrodeposition coating (electro permanent coating) is used to deposit a coating of a corrosion-resistant material on the surface of the metal binder phase, which is the surface of the object to be coated on the electrodeposited grindstone, the superabrasive grains lack electrical conductivity and the surface is damaged. The paint is not electrodeposited on the surface, but the paint is electrodeposited only on the surface of the metal binding phase to form an electrodeposition coating film.

【0008】また本発明に係る電着砥石は、金属結合相
中に超砥粒が分散配置されてなる電着砥石において、金
属結合相の表面に硬質貴金属めっき層を被覆し、この硬
質貴金属めっき層上に電着塗装膜を被覆してなることを
特徴とする。金属結合相の表面に硬質貴金属めっき層を
電気めっきによって被覆することで例えばビッカース硬
さHv300以上を有する層が形成され、この硬質貴金
属めっき層は電気伝導性に欠ける超砥粒の表面にはほと
んど被覆されず、金属結合相の表面に被覆され耐摩耗性
と耐食性を向上させる。更にその表面に電着塗装(電気
永動塗装)によって耐食性材料の塗料を電着させると、
超砥粒は電気伝導性に欠けるためにその表面に塗料が電
着されることはほとんどなく硬質貴金属めっき層の表面
に塗料が電着されて電着塗装膜が被覆形成される。これ
によって超砥粒の切れ味を確保すると共に、超砥粒を保
持する金属結合相を硬質貴金属めっき層と電着塗装膜と
で保護して耐食性を二段階にわたって向上できる。
[0008] The electrodeposition grinding wheel according to the present invention is an electrodeposition grinding wheel in which superabrasive grains are dispersed and arranged in a metal binding phase, wherein the surface of the metal binding phase is coated with a hard noble metal plating layer. It is characterized by being coated with an electrodeposition coating film on the layer. By coating the surface of the metal binding phase with a hard noble metal plating layer by electroplating, for example, a layer having a Vickers hardness of at least Hv300 is formed, and this hard noble metal plating layer is hardly formed on the surface of the superabrasive grains lacking in electrical conductivity. It is not coated, but is coated on the surface of the metal binding phase to improve wear resistance and corrosion resistance. Furthermore, when a paint of a corrosion resistant material is electrodeposited on the surface by electrodeposition coating (electric permanent coating),
Since the superabrasive grains lack electric conductivity, the surface of the hard noble metal plating layer is hardly electrodeposited with a paint, and the paint is electrodeposited on the surface of the hard noble metal plating layer to form an electrodeposition coating film. Thereby, the sharpness of the superabrasive grains is ensured, and the metal binder phase holding the superabrasive grains is protected by the hard noble metal plating layer and the electrodeposition coating film, so that the corrosion resistance can be improved in two stages.

【0009】また硬質貴金属めっき層に代えて電気伝導
性を有するセラミック被覆層を設けてもよい。電気伝導
性を有するセラミック被覆層はPVD等によって金属結
合相の表面に被覆形成されるが、その際に超砥粒の表面
にも被覆され、超砥粒表面のセラミック被覆層をドレッ
シング等の機械的または化学的手段で除去し、その後に
セラミック被覆層の表面に電着塗装(電気永動塗装)に
よって耐食性樹脂などの塗料を電着させるとセラミック
被覆層の表面にのみ塗料が電着されて電着塗装膜が被覆
形成される。電気伝導性を有するセラミック被覆層とし
てTiNなどの非酸化物系セラミックが特に耐食性が高
くて好ましい。また上述の電着塗装膜は耐食性樹脂膜、
特にアクリル系樹脂膜であってもよい。アクリル系樹脂
は化学的に安定していて耐食性が高く、耐水性が高いた
めにスラリsに浸されるなどの腐食環境下において腐食
媒体を遮断して金属結合相の腐食などを確実に防止でき
る。尚、この電着砥石はCMP装置のパッドコンディシ
ョナとして用いても良い。
A ceramic coating layer having electrical conductivity may be provided instead of the hard noble metal plating layer. The ceramic coating layer having electrical conductivity is formed on the surface of the metal bonding phase by PVD or the like, and at that time, the surface of the superabrasive grains is also coated, and the ceramic coating layer on the superabrasive grains is machined by dressing or the like. The coating is electrodeposited only on the surface of the ceramic coating layer by applying a coating such as a corrosion-resistant resin to the surface of the ceramic coating layer by electrodeposition coating (electric permanent coating). An electrodeposition coating is formed. As the ceramic coating layer having electrical conductivity, a non-oxide ceramic such as TiN is particularly preferable because of its high corrosion resistance. The above-mentioned electrodeposition coating film is a corrosion-resistant resin film,
In particular, an acrylic resin film may be used. Acrylic resin is chemically stable, has high corrosion resistance, and has high water resistance, so that it can shut off the corrosive medium in a corrosive environment such as being immersed in slurry s and can reliably prevent corrosion of the metal bonding phase. . In addition, this electrodeposition grindstone may be used as a pad conditioner of a CMP apparatus.

【0010】[0010]

【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または同
様の部分には同一の符号を用いて説明する。図1は第一
の実施の形態による電着ホイールの要部縦断面図、図2
は電着塗装の方法を示す図である。実施の形態による電
着ホイールは上述したCMP装置1のパッドコンディシ
ョナ8のアーム10に装着されて用いられるものであ
る。図1に示す第一の実施の形態による電着ホイール2
0(電着砥石)は上述した図6乃至図8に示す従来の電
着ホイール11と同一の構成を備えている。即ち、台金
12上に砥粒層13が設けられ、砥粒層13は例えばN
iからなる金属めっき相15(金属結合相)中にダイヤ
モンドまたはcBNなどの超砥粒14が分散配置されて
いて、無電解めっきや電気めっきによって製作されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the same or similar parts as those of the above-described prior art will be described using the same reference numerals. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an electrodeposited wheel according to a first embodiment, FIG.
FIG. 3 is a view showing a method of electrodeposition coating. The electrodeposition wheel according to the embodiment is used by being attached to the arm 10 of the pad conditioner 8 of the CMP apparatus 1 described above. Electrodeposited wheel 2 according to the first embodiment shown in FIG.
0 (electroplated grinding wheel) has the same configuration as the conventional electrodeposited wheel 11 shown in FIGS. 6 to 8 described above. That is, the abrasive layer 13 is provided on the base metal 12, and the abrasive layer 13 is, for example, N
Superabrasive grains 14 such as diamond or cBN are dispersed and arranged in a metal plating phase 15 (metal bonding phase) made of i, and are manufactured by electroless plating or electroplating.

【0011】この電着ホイール20において、金属めっ
き相15上に超砥粒14の上部14aが突出して固定さ
れており、金属めっき相15上に例えば厚さ5〜10μ
mの電着塗装膜22が形成されている。この電着塗装膜
22は電着塗装(電気永動塗装)によって金属めっき相
15の表面15aに電着で塗布されているが超砥粒14
の上部14a表面には塗布されておらず、電着塗装膜2
2から超砥粒14の上部14aが突出している。また電
着塗装膜22の材質は化学的に安定性が高く耐食性の良
いアクリル系樹脂などからなる。
In the electrodeposited wheel 20, the upper portion 14a of the superabrasive 14 is fixed to the metal plating phase 15 so as to protrude.
m of electrodeposition coating film 22 is formed. The electrodeposition coating film 22 is applied by electrodeposition to the surface 15a of the metal plating phase 15 by electrodeposition coating (electric permanent coating).
Is not coated on the upper surface 14a of the electrodeposition coating film 2
2, the upper part 14a of the superabrasive 14 protrudes. The material of the electrodeposition coating film 22 is made of an acrylic resin having high chemical stability and good corrosion resistance.

【0012】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、次にこの電着ホイール20の製
造方法について説明する。先ず図6乃至図8に示すよう
に、台金12に電気めっきによって超砥粒14及び金属
めっき相15からなる砥粒層13が設けられ、得られた
電着ホイール20を、砥粒層13の部分を除いてマスキ
ングして図2に示すように電着塗装(電気永動塗装)を
行う。この電着塗装方法は例えばカチオン電着塗装によ
るものであり、例えばアクリル樹脂からなるエマルジョ
ン樹脂塗料の溶液24で満たされた塗料槽25中に陰極
板26を入れると共に陽極として電着ホイール20を陰
極板26に対向して入れる。尚、電着ホイール20は超
砥粒14及び金属めっき相15の表面を除いて予めマス
キングしておく。
The electrodeposited wheel 20 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, a method of manufacturing the electrodeposited wheel 20 will be described. First, as shown in FIGS. 6 to 8, an abrasive layer 13 composed of superabrasive grains 14 and a metal plating phase 15 is provided on a base metal 12 by electroplating. Then, electrodeposition coating (electric permanent coating) is performed as shown in FIG. This electrodeposition coating method is, for example, a cationic electrodeposition coating method. For example, a cathode plate 26 is placed in a paint tank 25 filled with a solution 24 of an emulsion resin paint made of an acrylic resin, and the electrodeposition wheel 20 is used as an anode. It is inserted facing the plate 26. The electrodeposition wheel 20 is previously masked except for the surfaces of the superabrasive grains 14 and the metal plating phase 15.

【0013】そして溶液24中の塗料濃度が一定となる
ように循環攪拌しつつ電極間に直流電流を流すことで、
エマルジョン樹脂塗料の溶液24中のマイナスに荷電さ
れた樹脂粒子が陽極である電着ホイール20の金属めっ
き相15の表面に移動し、電子を放出して析出する。そ
して析出塗膜中の水分が塗料溶液中に移動し、陽極電極
で発生するガスによって近くの塗装粒子は水に不溶性と
なって塗膜となり、金属めっき相15の表面に電着塗装
膜22が形成される。このようにして得られた電着塗装
膜22は、金属めっき相15から上部14aが突出する
超砥粒14の電気伝導性が低いために超砥粒14には析
出しないか、或いは極く薄い膜としてわずかに析出する
にすぎず、導電性の良好な金属めっき相15の表面にそ
の凹凸に関わらず均一の厚みで付着することになる。こ
うして図1に示す電着ホイール20が得られる。尚、本
実施の形態では、電着塗装で電着ホイール20の金属め
っき相15の表面を被覆する際、電着ホイール20を陽
極としてカチオン電着塗装によって電着塗装膜22を形
成したが、これに代えて電着ホイール20を陰極として
アニオン電着塗装によって電着塗装膜22を形成するこ
ととしてもよい。アニオン電着塗装の場合、陰極に水素
ガスが発生するために電着塗装膜に水素ガスのピンホー
ルができることがあるので、好ましくはカチオン電極塗
装を用いる。
A DC current is passed between the electrodes while circulating and stirring so that the paint concentration in the solution 24 becomes constant,
The negatively charged resin particles in the emulsion resin coating solution 24 move to the surface of the metal plating phase 15 of the electrodeposition wheel 20, which is an anode, and emit and deposit electrons. Then, the water in the deposited coating film moves into the coating solution, and the nearby coating particles become insoluble in water due to the gas generated at the anode electrode to form a coating film. The electrodeposition coating film 22 is formed on the surface of the metal plating phase 15. It is formed. The electrodeposition coating film 22 thus obtained does not precipitate on the superabrasive grains 14 due to the low electrical conductivity of the superabrasive grains 14 whose upper portions 14a protrude from the metal plating phase 15, or is extremely thin. It is only slightly deposited as a film, and adheres to the surface of the metal plating phase 15 having good conductivity with a uniform thickness regardless of the unevenness. Thus, the electrodeposited wheel 20 shown in FIG. 1 is obtained. In the present embodiment, when the surface of the metal plating phase 15 of the electrodeposition wheel 20 is coated by electrodeposition coating, the electrodeposition coating film 22 is formed by cation electrodeposition coating using the electrodeposition wheel 20 as an anode. Instead, the electrodeposition coating film 22 may be formed by anion electrodeposition using the electrodeposition wheel 20 as a cathode. In the case of anionic electrodeposition coating, since a hydrogen gas is generated on the cathode and a pinhole of hydrogen gas may be formed in the electrodeposition coating film, a cationic electrode coating is preferably used.

【0014】本実施の形態による電着ホイール20によ
れば、図5に示すパッドコンディショナ8のアーム10
に装着されてパッド4のコンディショニングを行えば、
パッド4上に滞留する強酸性のスラリsで砥粒層13の
表面が浸されても、その表面は耐食性の高い電着塗装膜
22で被覆されているために、金属めっき相15はスラ
リsに浸されず溶け出すことはない。特に本実施の形態
では、電着塗装膜22の製作に当たって超砥粒14には
塗装膜が形成されないから超砥粒14の切れ味を確保す
ることができる。さらに研磨の際にも金属めっき相15
は切り粉や被研磨面に接触しないから金属めっき相15
の摩耗を防止できる。そのためスラリsなどの腐食環境
下で研磨を行って電着ホイール20の寿命を損なうこと
なく良好な切れ味でパッド4の平行度を維持または回復
できる。尚、上述の実施の形態では、スラリsは強酸性
の流体であるとしたが、実施の形態による電着ホイール
20は強アルカリ性の流体に対しても耐食性を発揮でき
る。
According to the electrodeposited wheel 20 of the present embodiment, the arm 10 of the pad conditioner 8 shown in FIG.
If it is attached to and condition the pad 4,
Even if the surface of the abrasive layer 13 is immersed in the strongly acidic slurry s that stays on the pad 4, the surface is covered with the electrodeposition coating film 22 having high corrosion resistance. It is not soaked in and does not dissolve. In particular, in the present embodiment, since the coating film is not formed on the superabrasive grains 14 when producing the electrodeposition coating film 22, the sharpness of the superabrasive grains 14 can be ensured. Further, the metal plating phase 15 is also used for polishing.
Does not come into contact with the cutting powder or the surface to be polished.
Wear can be prevented. Therefore, polishing can be performed in a corrosive environment such as a slurry to maintain or recover the parallelism of the pad 4 with good sharpness without impairing the life of the electrodeposited wheel 20. In the above-described embodiment, the slurry s is a strongly acidic fluid, but the electrodeposited wheel 20 according to the embodiment can exhibit corrosion resistance even with a strongly alkaline fluid.

【0015】次に本発明の他の実施の形態を説明する
が、上述の実施の形態と同一または同様の部分、部材に
は同一の符号を用いて説明する。図3は本発明の第二の
実施の形態を示す電着ホイールの要部断面図である。図
3に示す第二の実施の形態による電着ホイール30(電
着砥石)は、台金12上に砥粒層13が設けられ、砥粒
層13は金属めっき相15(金属結合相)中にダイヤモ
ンドなどの超砥粒14が分散配置されていて、無電解め
っきや電気めっきによって製作されている。そして、金
属めっき相15上に硬質貴金属めっき層31が被覆形成
されている。この硬質貴金属めっき層31は例えばP
t,AuまたはRhなどの貴金属からなるもので硬さは
ビッカース硬さにして例えば300Hv以上とし、めっ
き厚は例えば0.2〜5μmの範囲とする。この場合、
超砥粒14は電気伝導性に欠けるために硬質貴金属めっ
き層31は形成されず、金属めっき相15にのみ被覆形
成される。硬質貴金属めっき層31は耐食性と耐摩耗性
が高く強アルカリ性または強酸性のスラリsによる腐食
を抑制して金属めっき層15の溶けだしを防止でき耐摩
耗性も高い。そして硬質貴金属めっき層31の表面には
電着塗装(電気永動塗装)による電着塗装膜32が塗布
されて被覆されている。電着塗装膜32はフッ素樹脂な
どのテフロン系樹脂で構成されている。超砥粒14はそ
の上部14aが電着塗装膜32から突出して露出して構
成されている。
Next, another embodiment of the present invention will be described. The same or similar portions and members as those in the above-described embodiment will be described using the same reference numerals. FIG. 3 is a sectional view of a main part of an electrodeposited wheel according to a second embodiment of the present invention. In the electrodeposited wheel 30 (electroplated whetstone) according to the second embodiment shown in FIG. 3, an abrasive layer 13 is provided on a base metal 12, and the abrasive layer 13 is in a metal plating phase 15 (metal bonding phase). And super-abrasive grains 14 such as diamonds are dispersed and are manufactured by electroless plating or electroplating. The hard noble metal plating layer 31 is formed on the metal plating phase 15. The hard noble metal plating layer 31 is made of, for example, P
It is made of a noble metal such as t, Au or Rh, and has a Vickers hardness of, for example, 300 Hv or more, and a plating thickness of, for example, 0.2 to 5 μm. in this case,
Since the superabrasive grains 14 lack electric conductivity, the hard noble metal plating layer 31 is not formed, and is formed only on the metal plating phase 15. The hard noble metal plating layer 31 has high corrosion resistance and abrasion resistance, suppresses corrosion due to strongly alkaline or strongly acidic slurry s, prevents the metal plating layer 15 from melting, and has high abrasion resistance. The surface of the hard noble metal plating layer 31 is coated with an electrodeposition coating film 32 by electrodeposition coating (electric permanent coating). The electrodeposition coating film 32 is made of a Teflon-based resin such as a fluororesin. The superabrasive 14 is configured such that its upper part 14a is projected and exposed from the electrodeposition coating film 32.

【0016】本実施の形態による電着ホイール30は上
述のように構成されているから、この電着ホイール30
を図5に示すパッドコンディショナ8のアーム10に装
着してパッド4のコンディショニングを行えば、パッド
4上に滞留する強酸性のスラリsで砥粒層13の表面が
浸されても、その表面は耐食性の高い電着塗装膜32と
硬質貴金属めっき層31とで二層に被覆されているため
に金属めっき相15がスラリsに接触して溶け出すこと
はない。しかも電着塗装膜32の下面に設けられている
硬質貴金属めっき層31は耐摩耗性が高く、この点でも
電着ホイール30の寿命を向上できる。特に本実施の形
態では、その製作時において硬質貴金属めっき層31と
電着塗装膜32はいずれも超砥粒14を除いた金属めっ
き相15の表面にのみ被覆形成されるため、超砥粒14
の切れ味を低下させるおそれがない。
Since the electrodeposited wheel 30 according to the present embodiment is configured as described above,
5 is mounted on the arm 10 of the pad conditioner 8 shown in FIG. 5 to condition the pad 4, so that even if the surface of the abrasive layer 13 is immersed in the strongly acidic slurry Is coated in two layers with the electrodeposition coating film 32 having high corrosion resistance and the hard noble metal plating layer 31, so that the metal plating phase 15 does not come into contact with the slurry s and melt out. Moreover, the hard noble metal plating layer 31 provided on the lower surface of the electrodeposition coating film 32 has high abrasion resistance, and in this respect, the life of the electrodeposition wheel 30 can be improved. In particular, in the present embodiment, the hard noble metal plating layer 31 and the electrodeposition coating film 32 are formed only on the surface of the metal plating phase 15 excluding the superabrasive grains 14 at the time of manufacture,
There is no danger of reducing the sharpness of the sashimi.

【0017】次に本発明の第三の実施の形態を図4によ
り説明する。図4は本発明の第三の実施の形態を示す電
着ホイールの要部断面図である。図4に示す第三の実施
の形態による電着ホイール40(電着砥石)は、台金1
2上に、金属めっき相15(金属結合相)中にダイヤモ
ンドなどの超砥粒14が分散配置されている砥粒層13
が設けられている。そして、金属めっき相15上に耐食
性と耐摩耗性の高い電気伝導性を有するセラミック被覆
層41が被覆形成されている。この電気伝導性を有する
セラミック被覆層41は例えば非酸化物系セラミックで
あるTiNなどで構成され、イオンプレーティングなど
のPVDによって0.5〜10μmの厚さで被覆形成さ
れる。この場合、セラミック被覆層41は金属めっき相
15だけでなく超砥粒14の表面にも形成されるため
に、膜形成後にドレッシングなどの機械的手段またはエ
ッチングなどの化学的手段によって超砥粒14上のセラ
ミック被覆層を除去する必要がある。セラミック被覆層
41上には電着塗装(電気永動塗装)によって電着塗装
膜42が塗布されて被覆されている。電着塗装膜42は
アクリル系樹脂で構成されている。超砥粒14はその上
部14aが電着塗装膜42から突出して露出して構成さ
れている。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view of a main part of an electrodeposited wheel according to a third embodiment of the present invention. The electrodeposited wheel 40 (electroplated whetstone) according to the third embodiment shown in FIG.
Abrasive layer 13 in which superabrasive grains 14 such as diamond are dispersed and arranged in a metal plating phase 15 (metal bonding phase).
Is provided. Then, a ceramic coating layer 41 having high electrical conductivity with high corrosion resistance and high wear resistance is formed on the metal plating phase 15. The ceramic coating layer 41 having electrical conductivity is made of, for example, non-oxide ceramic such as TiN, and is formed by PVD such as ion plating with a thickness of 0.5 to 10 μm. In this case, since the ceramic coating layer 41 is formed not only on the metal plating phase 15 but also on the surface of the superabrasive grains 14, the superabrasive grains 14 are formed by mechanical means such as dressing or chemical means such as etching after the film is formed. The upper ceramic coating needs to be removed. An electrodeposition coating film 42 is applied on the ceramic coating layer 41 by electrodeposition coating (electric permanent coating). The electrodeposition coating film 42 is made of an acrylic resin. The superabrasive 14 is configured such that its upper part 14a is projected and exposed from the electrodeposition coating film 42.

【0018】本実施の形態による電着ホイール40によ
っても、電着塗装膜42やセラミック被覆層41は超砥
粒14を被覆しないから切れ味を低下させることなく耐
食性を向上できる。しかも金属めっき相15は耐食性の
高い電着塗装膜42とセラミック被覆層41とで二層に
被覆されているために金属めっき相15がスラリsに浸
されて溶け出すことはない。しかもセラミック被覆層4
1は耐摩耗性が高く寿命を向上できる。
Also with the electrodeposition wheel 40 according to the present embodiment, since the electrodeposition coating film 42 and the ceramic coating layer 41 do not cover the superabrasive grains 14, the corrosion resistance can be improved without lowering the sharpness. Moreover, since the metal plating phase 15 is covered with the electrodeposition coating film 42 having high corrosion resistance and the ceramic coating layer 41 in two layers, the metal plating phase 15 is not immersed in the slurry s and does not melt out. Moreover, the ceramic coating layer 4
No. 1 has high wear resistance and can improve the life.

【0019】尚、本発明による電着砥石はパッドコンデ
ィショナ8に限定されることなく各種の腐食環境下で用
いられることのある電着砥石に採用できる。
The electrodeposition grindstone according to the present invention is not limited to the pad conditioner 8, but can be used for an electrodeposition grindstone which may be used in various corrosive environments.

【0020】[0020]

【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、金属結合相の表面に電着塗装膜を被覆してなる
から、その製造に際して電着塗装によって金属結合相の
表面にのみ電着塗装膜が被覆形成できて超砥粒による切
れ味を確保でき、しかも強アルカリ性や強酸性の腐食環
境下で研削しても電着塗装膜で金属結合相の溶けだしを
防止でき耐食性を向上させて砥石寿命を向上できるとい
う作用効果を奏する。
As described above, the electrodeposition grindstone according to the present invention is formed by coating the surface of the metal binding phase with the electrodeposition coating film. Only an electrodeposition coating film can be formed to cover and secure sharpness by superabrasive grains.Also, even when grinding in a strongly alkaline or strongly acidic corrosive environment, the electrodeposition coating film prevents melting of the metal binding phase and improves corrosion resistance This has the effect of improving the grinding wheel life.

【0021】また本発明に係る電着砥石は、金属結合相
の上に硬質貴金属めっき層を被覆し、この硬質貴金属め
っき層上に電着塗装膜を被覆してなるから、硬質貴金属
めっき層も電着塗装膜もその製造に際して超砥粒には被
覆されないために切れ味を確保できる。しかも金属めっ
き相上に二層にわたる耐食性の高い被覆層を形成できて
金属めっき相を腐食環境から保護し、しかも硬質貴金属
めっき層は耐摩耗性も高いので一層砥石寿命を向上でき
る。また硬質貴金属めっき層に代えて電気伝導性を有す
るセラミック被覆層を設けたから、同様に二層による耐
食性の向上と耐摩耗性の向上を図ることができる。
The electrodeposited grinding wheel according to the present invention is formed by coating a hard noble metal plating layer on a metal binding phase and coating an electrodeposition coating film on the hard noble metal plating layer. Since the electrodeposition coating film is not coated with the superabrasive grains during its production, sharpness can be ensured. In addition, two coating layers having high corrosion resistance can be formed on the metal plating phase to protect the metal plating phase from a corrosive environment, and the hard noble metal plating layer has high wear resistance, so that the life of the grinding wheel can be further improved. Further, since the ceramic coating layer having electric conductivity is provided instead of the hard noble metal plating layer, the corrosion resistance and the wear resistance can be similarly improved by the two layers.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第一の実施形態による電着ホイール
の要部縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of an electrodeposited wheel according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1に示す電着ホイールを電着塗装で製造す
るための工程を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory view showing steps for manufacturing the electrodeposited wheel shown in FIG. 1 by electrodeposition coating.

【図3】 本発明の第二の実施形態による電着ホイール
の要部縦断面図である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of an electrodeposited wheel according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第三の実施形態による電着ホイール
の要部縦断面図である。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part of an electrodeposited wheel according to a third embodiment of the present invention.

【図5】 一般的なCMP装置の要部構成を示す斜視図
である。
FIG. 5 is a perspective view showing a main configuration of a general CMP apparatus.

【図6】 図5に示すCMP装置等で用いられる従来の
電着ホイールの平面図である。
FIG. 6 is a plan view of a conventional electrodeposition wheel used in the CMP apparatus shown in FIG.

【図7】 図6に示す電着ホイールの中央縦断面図であ
る。
FIG. 7 is a central longitudinal sectional view of the electrodeposited wheel shown in FIG. 6;

【図8】 図7に示す電着ホイールの砥粒層の要部拡大
断面図である。
8 is an enlarged sectional view of a main part of an abrasive layer of the electrodeposition wheel shown in FIG.

【図9】 図8に示す電着ホイールの砥粒層にコーティ
ング膜を形成した状態を示す要部断面図である。
9 is a cross-sectional view of a main part showing a state where a coating film is formed on an abrasive layer of the electrodeposition wheel shown in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 砥粒層 14 超砥粒 15 金属めっき相 20,30,40 電着ホイール 22,32,42 電着塗装膜 31 硬質貴金属めっき層 41 セラミック被覆層 13 Abrasive layer 14 Super abrasive 15 Metal plating phase 20, 30, 40 Electroplated wheel 22, 32, 42 Electroplated coating film 31 Hard noble metal plating layer 41 Ceramic coating layer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属結合相中に超砥粒が分散配置されて
なる電着砥石において、前記金属結合相の表面に電着塗
装膜を被覆してなることを特徴とする電着砥石。
1. An electrodeposition grindstone in which superabrasive grains are dispersed and arranged in a metal binding phase, wherein the surface of the metal binding phase is coated with an electrodeposition coating film.
【請求項2】 金属結合相中に超砥粒が分散配置されて
なる電着砥石において、前記金属結合相の表面に硬質貴
金属めっき層を被覆し、この硬質貴金属めっき層上に電
着塗装膜を被覆してなることを特徴とする電着砥石。
2. An electrodeposition grindstone in which superabrasive grains are dispersed and arranged in a metal binding phase, wherein a surface of the metal binding phase is coated with a hard noble metal plating layer, and an electrodeposition coating film is formed on the hard noble metal plating layer. An electrodeposited whetstone characterized by being coated with.
【請求項3】 前記硬質貴金属めっき層に代えて電気伝
導性を有するセラミック被覆層を設けたことを特徴とす
る請求項2記載の電着砥石。
3. The electrodeposited grinding wheel according to claim 2, wherein a ceramic coating layer having electrical conductivity is provided in place of said hard noble metal plating layer.
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