特開 2020-75358 研磨布用ドレッサー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2020-75358(P2020-75358A)

(43)【公開日】2020年5月21日

(54)【発明の名称】研磨布用ドレッサー

(51)【国際特許分類】

   B24B 53/017 20120101AFI20200424BHJP

   B24B 53/12 20060101ALI20200424BHJP

   B24D 3/00 20060101ALI20200424BHJP

   B24D 3/06 20060101ALI20200424BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20200424BHJP

【ＦＩ】

   B24B53/017 A

   B24B53/12 Z

   B24D3/00 320B

   B24D3/06 C

   H01L21/304 622F

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2020-8241(P2020-8241)

(22)【出願日】2020年1月22日

(62)【分割の表示】特願2015-175573(P2015-175573)の分割

【原出願日】2015年9月7日

(71)【出願人】

【識別番号】000006644

【氏名又は名称】日鉄ケミカル＆マテリアル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】特許業務法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】坂本 広明

(72)【発明者】

【氏名】木下 俊哉

【テーマコード（参考）】

3C047

3C063

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C047AA34

3C047EE09

3C047EE18

3C047EE19

3C063AB05

3C063BB02

3C063BC02

3C063BG01

3C063BG07

3C063BH05

3C063CC09

3C063EE26

3C063FF11

3C063FF22

3C063FF23

5F057AA23

5F057DA03

5F057EB27

5F057FA39

(57)【要約】

【課題】高いパッド研削速度と高いパッド平坦性とを同時に満たすドレッサーを提供する。
【解決手段】本発明は、金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーである。前記ドレッサーは、前記ダイヤモンド砥粒が、ろう材を含むろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、前記ろう材の組成が、質量％で、
７０％≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦９５％（ただし、０≦Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）≦０．４）、
２％≦Ｓｉ＋Ｂ≦１５％（ただし、０≦Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）≦０．８）、
１％≦Ｃｒ≦１５％、
０．５％≦Ｐ≦４％、および、
０．２％≦Ｘ≦３％
（ただし、ＸはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、０．２≦Ｘ／Ｐ≦４である）
である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーであって、
前記ダイヤモンド砥粒が、ろう材を含むろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、
前記ろう材の組成が、質量％で、
７０％≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦９５％（ただし、０≦Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）≦０．４）、
２％≦Ｓｉ＋Ｂ≦１５％（ただし、０≦Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）≦０．８）、
１％≦Ｃｒ≦１５％、
０．５％≦Ｐ≦４％、および、
０．２％≦Ｘ≦３％
（ただし、ＸはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、０．２≦Ｘ／Ｐ≦４である）
であることを特徴とする研磨布用ドレッサー。

【請求項2】

前記ろう材の組成において、０．４≦Ｘ／Ｐ≦２．０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。

【請求項3】

前記ろう材が、元素Ｘとして少なくともＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が、質量％で、０．５％≦Ｔｉ≦３％であることを特徴とする、請求項１または２に記載の研磨布用ドレッサー。

【請求項4】

前記ろう材が、元素Ｘとして少なくともＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が、質量％で、０．５％≦Ｔｉ≦１％であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。

【請求項5】

前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが３μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。

【請求項6】

前記ろう材層の厚みが０．１ｄ以上０．４ｄ未満であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。

【請求項7】

隣り合うダイヤモンド砥粒同士の中心間距離をＬとした場合、
前記研磨布用ドレッサー全体の砥粒数に対する、隣り会う砥粒同士の前記Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して７０％以上であることを特徴とする、
請求項１〜６のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。

【請求項8】

前記金属製支持材がステンレス鋼製であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、化学的かつ機械的平面研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｌａｎａｒｉｚａｔｉｏｎ、以下「ＣＭＰ研磨」と略す）の工程で、研磨布の平坦性を維持するため、および、目詰まりや異物除去を行うために使用される研磨布用ドレッサーに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体ウェーハの表面を研磨する装置、あるいは、集積回路を製造する途中の配線や絶縁層の表面を平坦化する装置、磁気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共に低下していくが、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て研磨パッドの平坦性を維持しながら、常に新しい面が出るようにドレッシングしている。このドレッシングに使用する部品をドレッサーと呼び、ドレッサーは、金属基板に砥粒（ダイヤモンド砥粒など）をろう付け等によって接合させて得られる。ダイヤモンド砥粒のろう付けに使用されるろう材として、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ−Ｐ系のろう材が特許文献１に記載されている。

【0003】

最近では、集積回路のライン／スペ−スの極狭化によるパターン露光装置の浅焦点深度化、あるいは磁気ハードディスクの記録容量増加、などに伴って、被研磨面に発生するスクラッチ傷をなくすという従来からの要求に加えて、被研磨面のうねりを低減させるなど、平坦性への要求が益々高くなってきている。これらの要求に応えていくためには、ドレッシングによってパッド表面を均一に研削してパッドの平坦性を維持することが要求される。さらには、ドレッシングには、より速くパッドの目詰まりや異物を除去できる、パッド研削速度も要求される。

【0004】

特許文献２は、ダイヤモンド砥粒の粒径ｄと隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌとを、ｄ≦Ｌ＜２ｄであるドレッサーが、速いパッド研削速度と高いパッドの平坦性とを両立できることを開示する。特許文献３および特許文献４は、ダイヤモンド砥粒が樹脂によって単層に固着され、かつダイヤモンド砥粒と樹脂との間に金属層が存在し、樹脂に接する金属層の表面が凹凸部を有するドレッサーが、速いパッド研削速度と高いパッドの平坦性とを両立できることを開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−８３３５２号公報

【特許文献2】特開２００９−１９６０２５号公報

【特許文献3】特開２０１２−２３２３８８号公報

【特許文献4】特開２０１４−１４８９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

前述したように、従来からパッド表面を均一に研削するドレッサーが開示されてはいるものの、より高いパッド研削速度とより高いパッド平坦性と同時に満たすドレッサーに対する要求は高い。しかし、パッド研削速度とパッド平坦性とはトレードオフの関係にあり、両者を同時に高めることは容易ではない。たとえば、パッド平坦性を向上させるために、砥粒径がより小さいダイヤモンド砥粒を用いようとすると、ダイヤモンド砥粒の先端部の突き出し高さが小さくなるため、パッド研削力が低下し、ＣＭＰ工程の生産性が低下することがある。一方で、小さい砥粒径でより大きなパッド研削力を得るために、ろう材厚みを薄くして砥粒の突き出し高さを高くしようとすると、ろう材と砥粒との接合力が低下するため砥粒の脱落が生じ易くなることがある。

【0007】

本発明は、前述した課題を解決するために、高いパッド研削速度と高いパッド平坦性とを同時に満たすドレッサーを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題に鑑み、本発明の第一は、下記の研磨布用ドレッサーである。
［１］金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーであって、
前記ダイヤモンド砥粒が、ろう材を含むろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、
前記ろう材の組成が、質量％で、
７０％≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦９５％（ただし、０≦Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）≦０．４）、
２％≦Ｓｉ＋Ｂ≦１５％（ただし、０≦Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）≦０．８）、
１％≦Ｃｒ≦１５％、
０．５％≦Ｐ≦４％、および、
０．２％≦Ｘ≦３％
（ただし、ＸはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、０．２≦Ｘ／Ｐ≦４である）
であることを特徴とする研磨布用ドレッサー。
［２］前記ろう材の組成において、０．４≦Ｘ／Ｐ≦２．０であることを特徴とする、［１］に記載の研磨布用ドレッサー。
［３］前記ろう材が、元素Ｘとして少なくともＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が、質量％で、０．５％≦Ｔｉ≦３％であることを特徴とする、［１］または［２］に記載の研磨布用ドレッサー。
［４］前記ろう材が、元素Ｘとして少なくともＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が、質量％で、０．５％≦Ｔｉ≦１％であることを特徴とする、［１］〜［３］のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
［５］前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが３μｍ以上１００μｍ未満であることを特徴とする、［１］〜［４］のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
［６］前記ろう材層の厚みが０．１ｄ以上０．４ｄ未満であることを特徴とする、［１］〜［５］のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
［７］隣り合うダイヤモンド砥粒同士の中心間距離をＬとした場合、
前記研磨布用ドレッサー全体の砥粒数に対する、隣り会う砥粒同士の前記Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して７０％以上であることを特徴とする、
［１］〜［６］のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
［８］前記金属製支持材がステンレス鋼製であることを特徴とする、［１］〜［７］のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高いパッド研削速度と高いパッド平坦性とを同時に満たすドレッサーが提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の好ましい態様で使用するろう材に含まれるＰと元素Ｘの量的関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る研磨布用ドレッサーは、金属製支持材の表面に複数個のダイヤモンド砥粒が単層に固着された研磨布用ドレッサーである。本発明に係る研磨布用ドレッサーにおいて、ダイヤモンド砥粒は、ろう材層を介して前記金属製支持材の表面に接合されて固着されており、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄは、３μｍ以上１００μｍ未満であり、かつ、前記ろう材層の厚みは、０．１ｄ以上０．４ｄ未満である。

【0012】

本発明に係る研磨布用ドレッサーは、研削されたパッドの平坦性を高めるために、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄを小さくしている。一方で、本発明に係る研磨布用ドレッサーは、研磨布用ドレッサーの研削速度を高めるために、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄに対するろう材層の厚さの比率を小さくしている。しかし、前記したように、パッドの平坦性とパッドの研削速度とは、トレードオフの関係にある。本発明者は、両者を共に満足させる条件を探索した結果、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄを３μｍ以上１００μｍ未満とし、かつ、ろう材層の厚みを０．１ｄ以上０．４ｄ未満とすることで、研削されたパッドの平坦性をより高め、同時に、研削速度を速くすることができることを見いだした。

【0013】

ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄは、任意の数のダイヤモンド砥粒の粒径を測定し、その数平均粒径とすることができる。上記ダイヤモンド砥粒の粒径は、研磨布用ドレッサーに固着していない砥粒について測定して得た値でもよいし、固着した砥粒の粒径をそのまま測定して得た値でもよい。研磨布用ドレッサーに固着していない砥粒の粒径は、研磨布用ドレッサーに固着される前の砥粒を測定して得てもよいし、研磨布用ドレッサーから剥がして集めた砥粒を測定して得てもよく、篩分級法、レーザー回折法、遠心沈降法および走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を含む直接観察法により測定することができる。固着した砥粒の粒径は、ＳＥＭによる直接観察法により得られる円相当径とすることができる。

【0014】

上記平均粒径ｄを３μｍ以上とすることで、ダイヤモンド砥粒の一つの晶癖面を金属製支持材の表面に略平行に配置しやすくなり、パッド表面をより平坦に研磨することが可能になる。また、上記平均粒径ｄを１００μｍ未満とすることで、粒径の小さいダイヤモンド砥粒を金属製支持材の表面により高密度で配置することができるため、パッド表面をより平坦に研磨することが可能になる。上記観点からは、平均粒径ｄは３μｍ以上５０μｍ未満であれば２．０μｍ/分以上の研削速度と０．５μｍ以下のパッド平坦性が得られるため好ましく、３μｍ以上２０μｍ未満であれば２．０μｍ/分以上の研削速度を維持した状態で０．２μｍ以下のパッド平坦性が得られるためより好ましい。

【0015】

上記ろう材層の厚みを０．１ｄ以上とすることで、ダイヤモンド砥粒を十分な保持力で金属製支持材の表面に固着させることができる。また、上記ろう材層の厚みを０．４ｄ未満とすることで、従来の研磨布用ドレッサーよりもろう材層の上部に突き出した上記ダイヤモンド砥粒の高さを大きくできるため、研削力をより高め、研削速度をより速くすることが可能になる。上記観点からは、ろう材層の厚みは０．１４ｄ以上０．３８ｄ未満であればそれぞれの砥粒の平均粒径において、パッド研削速度とパッド平坦性のバランスが最適化されるためることが好ましく、０．３２ｄ以上０．３８ｄ未満であればより好ましい。

【0016】

なお、上記平均粒径ｄの範囲において研削速度をより速くする観点からは、隣り合うダイヤモンド砥粒同士の中心間距離をＬとした場合の、研磨布用ドレッサー全体の砥粒数に対する、隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合が、全体の砥粒数に対して７０％以上であることが好ましい。これは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが１００μｍ未満と小さくなる場合には、ダイヤモンド砥粒間の距離を小さくすることで研削速度を速くし、かつパッドの平坦性を高めることができるという、本発明者の知見による。上記中心間距離Ｌを２ｄ以上とすることで、ダイヤモンド砥粒間の距離を小さくして、研削速度をより早くすることが可能になる。なお、上記中心間距離Ｌがダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄよりも小さい場合は、もはや単層の砥粒を金属製支持材の表面に配置させることができない。

【0017】

上記ろう材層の材料は、上記平均粒径ｄを有するダイヤモンド砥粒を上記ろう材層の厚さで金属製支持材の表面に十分に固着することができるものであればよい。たとえば、本発明者らの新たな知見によれば、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ系の組成のろう材に、Ｐと、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素と、を含有させたろう材によって、上記ダイヤモンド砥粒を金属製支持材の表面に十分に固着することができる。

【0018】

好ましくは、上記ろう材は、質量％で、以下の組成を有する。
７０％≦Ｎｉ＋Ｆｅ≦９５％
（ただし、０≦Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）≦０．４）、
２％≦Ｓｉ＋Ｂ≦１５％
（ただし、０≦Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）≦０．８）、
１％≦Ｃｒ≦１５％、
０．５％≦Ｐ≦４％、および、
０．２％≦Ｘ≦３％、
（ただし、ＸはＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｒからなる群から選択される少なくとも１種の元素であり、０．２≦Ｘ／Ｐ≦４である。）

【0019】

Ｎｉは、上記ろう材の主元素である。ＮｉとＦｅとを合わせた含有量が７０％以上９５％以下であり、かつ、Ｆｅの（Ｎｉ＋Ｆｅ）の合計に対する割合が０．４以下であると、ろう材の融点を低くすることができ、ろう付け温度の上昇による金属製支持材への熱変形による反りおよび接合不良を生じにくくすることができるため、研削速度を速くし、研削されたパッドもより平坦にし、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じにくくすることができる。ＮｉとＦｅの好ましい含有量は７２％以上９３％以下であり、より好ましい含有量は７５％以上９３％以下である。なお、金属製支持材にステンレス等を用いる場合には、０＜Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）≦０．４であることが好ましい。金属製支持材中に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ためである。

【0020】

Ｃｒは、ろう材の耐食性を上げるために含有させる。研磨布用ドレッサーは、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。そのため、Ｃｒの含有量を１％以上とすることで、酸またはアルカリに対する、ろう材の耐食性をより高めることができる。なお、Ｃｒの含有量を１５％以下より多くしてもよいが、それ以上の耐食性の向上は見られない。

【0021】

Ｓｉ及びＢは、ろう材の融点を低下させるために含有させる。ＳｉとＢとを合わせた含有量が２％以上１５％以下であり、かつ、（Ｓｉ＋Ｂ）の合計に対するＢの割合が０．８以下であると、ろう材の融点を低くすることができ、ろう付け温度の上昇による金属製支持材への熱変形による反りおよび接合不良を生じにくくすることができるため、研削速度を速くし、研削されたパッドもより平坦にし、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じにくくすることができる。ＳｉとＢの好ましい含有量は、３％以上１５％以下である。

【0022】

ろう材の形状には、箔状と粉末状の２種類があり、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Ｂを１％以上は含有させる必要がある。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。なお、（Ｓｉ＋Ｂ）の合計に対するＢの対する割合を０．８より多くしても、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。

【0023】

Ｘは、炭化物を形成しやすい元素であり、ダイヤモンドとの炭化物を形成させてダイヤモンドとろう材との接合強度を高めて、ダイヤモンド砥粒の脱落を生じにくくするために添加する。ＸであるＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶおよびＺｒは、炭化チタン、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭化バナジウムおよび炭化ジルコニウムなどの炭化物を生成しやすく、これらの炭化物がダイヤモンドと接合合金との界面に生成する、ダイヤモンドの接合に有効な金属である。Ｘの含有量が０．２％以上であると、ろう材が高温となったときに、Ｘがダイヤモンド内に拡散して炭化物（たとえば、ＸがＴｉであるときは炭化チタン）を形成し、ダイヤモンドとろう材層との接合強度をより高めることができる。Ｘの含有量を３．０％より多くしても、上記効果の上積みは見られない。Ｘは、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶまたはＺｒであり、ろう材中に１種のみ含まれても、２種以上含まれていてもよい。ろう材がＸを２種以上含むときは、２種以上のＸを合計した含有量を０．２％以上３．０％以下とする。好ましいＸの含有量は、０．５％以上３％以下である。

【0024】

接合強度を高めて上記効果をより効率的に奏する観点からは、ろう材は、Ｘとして少なくともＴｉを含有し、かつ、ろう材中におけるＴｉの含有量が、０．５％以上３．０％以下であることが好ましい。上記観点からは、ろう材は、Ｘとして少なくともＴｉを含有し、かつ、ろう材中におけるＴｉの含有量が、０．５％以上１％以下であることがより好ましい。

【0025】

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、含有させる。Ｐは、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を可能にするため、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を可能とし、金属製支持材の熱による変形も軽減させる。また、Ｐは、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を高めるため、接合性を安定化させ、砥粒の脱落も抑制する。Ｐの含有量を０．５％以上とすることで、このような融点安定化の効果を得ることができる。Ｐの含有量を４％以下とすることで、砥粒とろう材との濡れ性を適切な範囲に調整し、ろう材が砥粒を覆ってしまうことを防ぐことができる。より好ましいＰの含有量の範囲は０．５％≦Ｐ≦４％である。砥粒サイズが小さくなると、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。

【0026】

また、本発明者は、Ｐが、Ｘの添加によるダイヤモンド表面の黒鉛化を防ぐことを見出した。ろう材にＸを添加すると、上記のように、ダイヤモンドを構成する炭素がＸとの炭化物となってろう材とダイヤモンドとの接合強度が高くなるが、一方で、上記炭素の結晶構造が変化し、黒鉛化してしまうため、接合強度の向上には限界がある。これに対し、ろう材にＸとＰとを複合して添加することで、ダイヤモンドの接合強度をより高め、ダイヤモンド砥粒の脱落を生じにくくすることができる。これは、Ｐの添加により、Ｘによる上記ダイヤモンドの黒鉛化が抑制されるためと考えられる。ＸとＰとの含有量の比（Ｘ／Ｐ）が０．２以上であれば、Ｐによる、上記ダイヤモンドの黒鉛化の抑制効果が見られる。また、Ｘ／Ｐを４．０以下とすることで、Ｘに対して十分な量のＰがろう材中に存在し、かつダイヤモンド砥粒とろう材との間の濡れ性が大きくなり過ぎないため、Ｘによる上記ダイヤモンドの黒鉛化をＰが十分に抑制し、ダイヤモンドとろう材層との接合強度を高めることができる。好ましいＸ／Ｐの範囲は、０．４以上２．０以下である。

【0027】

図１は、本発明の好ましい態様で使用するろう材に含まれるＰと元素Ｘの量的関係を示すグラフであり、ａｂｄｅｆｈで囲われた領域が、０．５％≦Ｐ≦４．０％、０．２％≦Ｘ≦３．０％、および０．２≦Ｘ／Ｐ≦４．０の３つの条件を全て満たす領域である。このグラフから明らかなように、Ｐの含有量が増えるにつれて、Ｘの下限値は上昇する。その理由は、Ｐが増えると、化合物Ｐ−Ｘも増え、カ−バイド形成に費やされるべきＸの一部が消費されてしまうからである。本発明においてより好ましい範囲は、０．５％≦Ｐ≦４．０％、０．２％≦Ｘ≦３．０％、および０．４≦Ｘ／Ｐ≦２．０の３つの条件を全て満たす、グラフ中のｃｄｇｈｉで囲われた領域である。この領域においては、Ｐの含有量が増えるにつれて、Ｘの下限値は更に上昇する。

【0028】

上記の組成を有するろう材層は、ダイヤモンドへの接合力が高いため、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄを３μｍ以上１００μｍ未満とし、かつ、ろう材層の厚みを０．１ｄ以上０．４ｄ未満としたときでも、金属製支持材の表面にダイヤモンド砥粒を十分に固着することができる。

【0029】

金属製支持材は、酸性あるいはアルカリ性のスラリーとの反応が生じにくいことが好ましく、具体的にはステンレス鋼が好ましい。金属製支持材に好ましく用いられるステンレス鋼の例には、代表的なステンレスであるＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６およびＳＵＳ４３０が含まれる。また、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。

【0030】

金属製支持材の形状は、特に限定されるものではなく、八角形、二十角形等の多角形の形状でもよいが、金属製支持材自体が回転しながらパッドを研削するので、均一研削性を担保するためには円盤状であることが好ましい。

【0031】

本発明に係る研磨布用ドレッサーは、以下のように製造されうる。先ず、金属製支持材の表面にろう材を仮付けする。その後、ダイヤモンド砥粒を、ろう材を仮付けした金属製支持材の表面に、所定の間隔で配列する。このとき、ダイヤモンド砥粒がずれないように糊などで仮止めしてもよい。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環境を昇温する。糊等は、昇温の途中で殆どが気化する。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。高くてもろう材の液相線温度＋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。

【実施例】

【0032】

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り、「質量％」を表す。

【0033】

［実施例１］
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径ｄが、１．５μｍ、３．５μｍ、７．５μｍ、１５μｍ、５０μｍ、７５μｍ、９５μｍ、１１０μｍのものをそれぞれ使用し、ろう材厚みが０．２μｍ〜８０μｍである研磨布用ドレッサーを作製した。

【0034】

ろう材の組成は、Ｎｉ−４．２％Ｓｉ−３．０％Ｂ−７．０％Ｃｒ−１．０％Ｐ−２．０％Ｔｉだった。

【0035】

１．ドレッサーの製造
上記ろう材の組成を有する合金を溶製し、母合金を作製した。この母合金を用いて、公知の単ロール急冷法によって、厚みが１５μｍ〜４０μｍ、幅が５０ｍｍの箔を製造した。具体的には、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍ×５０ｍｍのスロットノズルを備えた石英るつぼで溶製した母合金を溶解し、周速２０〜３０ｍｍ/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て箔を製造した。この方法で得られた箔の厚みは、１５〜４０μｍであった。これらの箔のうち、所望の厚みのものを選択して、ろう材厚みが１５〜４０μｍのろう材とした。また、これらの箔に対して、フッ酸系、あるい、塩酸系の化学エッチング液を用いてエッチングを行い、ろう材厚みを１５μｍより薄くしたろう材を製造した。単ロール法によって得られる箔はアモルファスであり、箔内の組成が均一となっているためエッチングによって均一に薄くすることができた。また、複数枚の上記箔を重ねて、ろう材厚みを４０μｍより厚くしたろう材を製造した。

【0036】

金属製支持材には、ＳＵＳ３０４ステンレス製の直径１００ｍｍ、厚み４ｍｍの円盤を用いた。この金属製支持材の片面に描いた半径３５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のドーナツ状領域に砥粒を配置した。その際、ドーナツ状領域を金属製支持材の中心からから見て等角度で６つのアーク状に分割し、それぞれの隣どうしのアーク状領域に２ｍｍ幅で砥粒を配置しない領域を設けた。ダイヤモンド砥粒の配置パターンは正方形配置とした。

【0037】

砥粒を配置するために、それぞれのドレッサーに固着させる砥粒の大きさｄと所定の砥粒間隔Ｌの配置パターンと同じパターンに合わせて篩を作製し、この篩を通して砥粒を金属製支持材上に配置していった。具体的には、砥粒を配置する領域に所定厚みのろう材をスポット領域で仮固定する。この箔の上に有機系バインダーを塗布し、その上から篩を通じて砥粒を配置した。その後、加熱炉を用いて、１０００℃で２０分間、１０^−３Ｐａの真空中でろう付け処理を行った。ろう材の厚みは、断面を光学顕微鏡、または、ＳＥＭで観察して測定した。

【0038】

このようにして、表１および表２に記載のそれぞれのドレッサーを製造した。

【0039】

２．ドレッサーの評価
上記作製したドレッサーを用いて、実際にパッドを研削し、研削後のパッド厚み減少量からパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を求めた。パッドは発砲ポリウレタン製であり、パッドの直径は２５０ｍｍだった。

【0040】

このパッドを研磨盤の上に貼り付けた。ドレッサーを、回転機構とパッドの半径方向に揺動する機構を備えた装置に固定し、加圧機構によって１ｋｇの加重を加えて、パッドに押し付けた。ドレッサーの中心をパッド半径方向にパッド中心から３０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲で半径方向に揺動させた。パッド回転数は９０ｒｐｍ、ドレッサー回転数は８０ｒｐｍ、揺動は１０往復／分とした。パッド回転方向とドレッサーの回転方向は同じである。研削全面が水の膜で覆われる程度に水を供給した。

【0041】

研削開始後５分が経過した時点で一端、研削を中断して、互いに直交する２本の直径上に沿ってパッド厚みを測長顕微鏡で測定した。１つの直径を等間隔で１０等分し、等分した部位のほぼ真中付近を合計で２０点測定し、平均値を求めた。再び研削を続けて、１５時間後に同様な測定を行った。パッド厚みの平均値から、研削開始後５分から１５時間の研削時間の間における平均のパッド研削速度を求めた。平坦性は、１５時間後に測定した２０点の値の中で最大値から最小値を引いた値として求めた。

【0042】

ダイヤモンド砥粒の脱落数は、ドレッサーに固着しているダイヤモンド砥粒の個数を研削の前後それぞれにマイクロスコープで観察して数えて、研削前に固着しているダイヤモンド砥粒の個数から、研削後に固着しているダイヤモンド砥粒の個数を減算して求めた。

【0043】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、砥粒平均粒径ｄ、ろう材厚み、ろう材層厚み／ｄ、Ｌ／ｄおよびｄ≦Ｌ＜２ｄを満たす砥粒割合と共に表１および表２に示す。

【0044】

【表1】

【0045】

【表2】

【0046】

表１および表２から明らかなように、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが３μｍ以上１００μｍ未満であり、かつ、前記ろう材層の厚みが０．１ｄ以上０．４ｄ未満である発明例のドレッサーは、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じなかった。
一方、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが３μｍ未満である比較例Ｎｏ．１および比較例Ｎｏ．２のドレッサーは、ダイヤモンド砥粒の脱落数が１２個以上であった。また、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが１００μｍより大きい比較例Ｎｏ．３２〜比較例Ｎｏ．３５のドレッサーは、パッドの厚みの差が大きく、平坦性が他のドレッサーよりも劣化していた。

【0047】

ろう材層の厚みが０．１ｄより小さい比較例Ｎｏ．３、比較例Ｎｏ．７、比較例Ｎｏ．１２、比較例Ｎｏ．１７、比較例Ｎｏ．２２、比較例Ｎｏ．２７、比較例Ｎｏ．３２は、おそらくはダイヤモンド砥粒の接合強度が低下したため、ダイヤモンド砥粒の脱落数が５個以上であった。

【0048】

ろう材層の厚みが０．４ｄより大きい比較例Ｎｏ．２、比較例Ｎｏ．６、比較例Ｎｏ．１１、比較例Ｎｏ．１６、比較例Ｎｏ．２１、比較例Ｎｏ．２６、比較例Ｎｏ．３１、比較例Ｎｏ．３５のドレッサーは、Ｌ／ｄの値が同じ比較例Ｎｏ．１、発明例Ｎｏ．５、発明例Ｎｏ．９、発明例Ｎｏ．１４、発明例Ｎｏ．１９、発明例Ｎｏ．２４、発明例Ｎｏ．２９、発明例Ｎｏ．３４とそれぞれ比較したときに、パッド研削速度が０．７８〜０．８５倍に遅くなった。

【0049】

隣り会う砥粒同士の前記Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して７０％以上である発明例Ｎｏ．９、発明例Ｎｏ．１４、発明例Ｎｏ．１９、発明例Ｎｏ．２４、発明例Ｎｏ．２９のドレッサーは、上記配置された砥粒の割合が７０％未満である発明例Ｎｏ．１０、発明例Ｎｏ．１５、発明例Ｎｏ．２０、発明例Ｎｏ．２５、発明例Ｎｏ．３０とそれぞれ比較したときに、パッド研削速度はほぼ変わらないが、一方でパッド平坦性が０．５９〜０．６６倍と小さかった。

【0050】

［実施例２］
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径ｄが１５μｍのものを使用し、実施例１と同様にしてドレッサーを製造し、実施例１と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。

【0051】

このとき、ろう材の組成は、Ｐを１．０％、Ｔｉを２．０％としたほかは、表３および表４に記載のように変更した。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み／ｄが０．３２〜０．３７の範囲になるよう調整した。Ｌ／ｄは、１．５とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して１００％だった。

【0052】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表３および表４に示す。

【0053】

【表3】

【0054】

【表4】

【0055】

表３および表４の結果から明らかなように、ろう材中のＮｉ＋Ｆｅの含有量が７０％以上９５％以下であり、Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が０．４％以下であり、Ｓｉ＋Ｂの含有量が２％以上１５％以下であり、Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）が０．８％以下であり、Ｐの含有量が０．５％以上４％以下であり、Ｘ（Ｔｉ）の含有量が０．２％以上３％以下である発明例のドレッサーは、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じなかった。

【0056】

一方で、Ｎｉ＋Ｆｅの含有量が７０％以上９５％以下、またはＦｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が０．４％以下の条件を満たさない発明例Ｎｏ．４１、発明例Ｎｏ．５２、発明例Ｎｏ．５６のドレッサーは、１個以上３個以下のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。

【0057】

Ｓｉ＋Ｂの含有量が２％以上１５％以下の条件を満たさない発明例Ｎｏ．４２、発明例Ｎｏ．５１では、おそらくはろう材の融点が上昇して、１０００℃のろう付け温度ではダイヤモンド砥粒の接合不良が生じたため、１個以上３個以下のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。

【0058】

Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）が０．８％より多い発明例Ｎｏ．６１では、おそらくはろう材が脆くなったため、３個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。

【0059】

［実施例３］
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径ｄが５０μｍのものを使用し、実施例１と同様にしてドレッサーを製造し、実施例１と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。

【0060】

このとき、ろう材の組成は、Ｐを３．７％、Ｔｉを２．８％としたほかは、表５に記載のように変更した。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み／ｄが０．３２〜０．３７の範囲になるよう調整した。Ｌ／ｄは、１．７とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して１００％だった。

【0061】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表５に示す。

【0062】

【表5】

【0063】

表５の結果から明らかなように、ろう材中のＮｉ＋Ｆｅの含有量が７０％以上９５％以下であり、Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が０．４％以下であり、Ｓｉ＋Ｂの含有量が２％以上１５％以下であり、Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）が０．８％以下であり、Ｐの含有量が０．５％以上４％以下であり、Ｘ（Ｔｉ）の含有量が０．２％以上３％以下である発明例のドレッサーは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが５０μｍであっても、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も生じなかった。

【0064】

［実施例４］
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径ｄが１５μｍのものを使用し、実施例１と同様にしてドレッサーを製造し、実施例１と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。

【0065】

このとき、ろう材の組成は、Ｆｅを０．０８％、Ｓｉを４．２％、Ｂを３．０％、Ｃｒを７．０、ＰおよびＸを表６および表７に記載の量、Ｎｉを残量とした。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み／ｄが０．３２〜０．３７の範囲になるよう調整した。Ｌ／ｄは、１．５とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して１００％だった。

【0066】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表６および表７に示す。

【0067】

尚、表６および表７において、「図１の範囲」の欄には、ＸとＰの含有量が、図１のｃｄｇｈｉで囲まれる範囲内のものを「Ａ」、ａｂｃｉで囲まれる範囲内のものを「Ｂ１」、場合をｄｅｆｇで囲まれる範囲内のものを「Ｂ２」、これら範囲から外れるものを「Ｃ」と表記した。また、「Ｘ」の欄には、Ｘとして用いた元素を括弧内に表記した。

【0068】

【表6】

【0069】

【表7】

【0070】

表６および表７の結果から明らかなように、ろう材中のＮｉ＋Ｆｅの含有量が７０％以上９５％以下であり、Ｆｅ／（Ｎｉ＋Ｆｅ）が０．４％以下であり、Ｓｉ＋Ｂの含有量が２％以上１５％以下であり、Ｂ／（Ｓｉ＋Ｂ）が０．８％以下であり、Ｐの含有量が０．５％以上４％以下であり、Ｘ（Ｔｉ）の含有量が０．２％以上３％以下である発明例のドレッサーは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径ｄが５０μｍであっても、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も２個以下と少なかった。

【0071】

さらに、Ｘ／Ｐが０．４以上２．０以下であり、図１のｃｄｇｈｉで囲まれる範囲内に含まれる発明例Ｎｏ．８９、発明例Ｎｏ．９０、発明例Ｎｏ．９４〜発明例Ｎｏ．９６、発明例Ｎｏ．９９、発明例Ｎｏ．１００、発明例Ｎｏ．１０３〜発明例Ｎｏ．１０５、発明例Ｎｏ．１０７では、ダイヤモンド砥粒の脱落が生じなかった。これは、Ｘ／Ｐがこの範囲であると、接合に寄与するカーバイドが十分に形成されて接合強度が大きくなり、かつ、Ｐによるダイヤモンド表面の黒鉛化の抑制効果もより十分に発揮されたためと考えられる。

【0072】

一方で、Ｐの含有量が０．５％より少ない発明例Ｎｏ．８１、発明例Ｎｏ．８６、発明例Ｎｏ．９２、発明例Ｎｏ．９８、発明例Ｎｏ．１０６では、おそらくはＰによる黒鉛化の抑制効果が少なかったため、２個または３個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。

【0073】

Ｐの含有量が４．０％より多い発明例Ｎｏ．８５、発明例Ｎｏ．９１、発明例Ｎｏ．９７、発明例Ｎｏ．１０２では、おそらくはダイヤモンド砥粒とろう材との間の濡れ性が過大となって、ダイヤモンド砥粒の突き出し高さが十分とならなかったため、研削速度が低下する傾向が観られた。

【0074】

Ｘ（Ｔｉ）の含有量が０．２％未満である発明例Ｎｏ．１１０、発明例Ｎｏ．１１１では、おそらくは炭化物形成元素の含有量が少なく、カーバイドによる接合強度がより小さかったため、４個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。

【0075】

Ｘ（Ｔｉ）の含有量が３．０％より大きい発明例Ｎｏ．８１〜発明例Ｎｏ．８５でも、研削速度、パッド平坦性、およびダイヤモンド砥粒の脱落に変化はなかった。そのため、おそらくは３．０％でＸ（Ｔｉ）の効果は飽和していると考えられる。

【0076】

Ｘ／Ｐが０．２より小さい発明例Ｎｏ．１０９、発明例Ｎｏ．１１０、発明例Ｎｏ．１１１では、おそらくは炭化物形成元素の含有量が少なく、カーバイドによる接合強度がより小さかったため、３個または４個のダイヤモンド砥粒の脱落が生じた。

【0077】

［実施例５］
実施例４で製造したドレッサーのうち、表８に示すものについて、パッドを研削するときの加重を３．５ｋｇにした以外は実施例４と同様にしてダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。

【0078】

上記測定されたダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表８に示す。

【0079】

尚、表８において、「図１の範囲」の欄には、ＸとＰの含有量が、図１のｃｄｇｈｉで囲まれる範囲内のものを「Ａ」、ａｂｃｉで囲まれる範囲内のものを「Ｂ１」、場合をｄｅｆｇで囲まれる範囲内のものを「Ｂ２」、これら範囲から外れるものを「Ｃ」と表記した。また、「Ｘ」の欄には、Ｘとして用いた元素を括弧内に表記した。

【0080】

【表8】

【0081】

表８の結果から明らかなように、元素ＸとしてＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が、０．５％以上３％以下である発明例Ｎｏ．８９、発明例Ｎｏ．９０、発明例Ｎｏ．９４〜発明例Ｎｏ．９６、発明例Ｎｏ．１００、発明例Ｎｏ．１０３〜発明例Ｎｏ．１０５、では、加重が３．５ｋｇに増えても、ダイヤモンド砥粒の脱落は少なかった。

【0082】

さらに、元素ＸとしてＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が、０．５％以上１％以下である発明例Ｎｏ．１０３〜発明例Ｎｏ．１０５では、加重が３．５ｋｇに増えても、ダイヤモンド砥粒の脱落が生じなかった。

【0083】

一方で、Ｔｉの含有量が、０．５％未満である発明例Ｎｏ．１０７、発明例Ｎｏ．１０８では、加重が３．５ｋｇに増えると、ダイヤモンド砥粒の脱落数が増えた。

【0084】

［実施例６］
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径ｄが１５μｍのものを使用し、実施例１と同様にしてドレッサーを製造し、実施例１と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。

【0085】

このとき、ろう材の組成は、Ｆｅを０．０８％、Ｓｉを４．２％、Ｂを３．０％、Ｃｒを７．０、ＰおよびＸを表９および表１０に記載の量、Ｎｉを残量とした。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み／ｄが０．３２〜０．３７の範囲になるよう調整した。Ｌ／ｄは、１．５とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して１００％だった。

【0086】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表９および表１０に示す。

【0087】

尚、表９および表１０において、「図１の範囲」の欄には、ＸとＰの含有量が、図１のｃｄｇｈｉで囲まれる範囲内のものを「Ａ」、ａｂｃｉで囲まれる範囲内のものを「Ｂ１」、場合をｄｅｆｇで囲まれる範囲内のものを「Ｂ２」、これら範囲から外れるものを「Ｃ」と表記した。また、「Ｘ」の欄には、Ｘとして用いた元素を括弧内に表記した。

【0088】

【表9】

【0089】

【表10】

【0090】

表９および表１０の結果から明らかなように、ＸとしてＮｂ、Ｔａ、ＶまたはＺｒを含有する発明例のドレッサーも、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も２個以下と少なかった。

【0091】

また、ＸがＴｉの場合と同様に、Ｘ／Ｐが０．４以上２．０以下であり、図１のｃｄｇｈｉで囲まれる範囲内に含まれる発明例Ｎｏ．１２２〜発明例Ｎｏ．１２４、発明例Ｎｏ．１２６、発明例Ｎｏ．１２８〜発明例Ｎｏ．１３０、発明例Ｎｏ．１３２、発明例Ｎｏ．１３４〜発明例Ｎｏ．１３６、発明例Ｎｏ．１３８、発明例Ｎｏ．１４０〜発明例Ｎｏ．１４２、発明例Ｎｏ．１４４では、ダイヤモンド砥粒の脱落が生じなかった。これは、Ｘ／Ｐがこの範囲であると、接合に寄与するカーバイドが十分に形成されて接合強度が大きくなり、かつ、Ｐによるダイヤモンド表面の黒鉛化の抑制効果もより十分に発揮されたためと考えられる。

【0092】

［実施例７］
ダイヤモンド砥粒として、平均粒径ｄが１５μｍのものを使用し、実施例１と同様にしてドレッサーを製造し、実施例１と同様にしてパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を測定した。ただし、ダイヤモンド砥粒の脱落数は、パッドを研削するときの加重を１．０ｋｇとしたときと３．５ｋｇとしたときの両方で測定した。

【0093】

このとき、ろう材の組成は、Ｆｅを０．０８％、Ｓｉを４．２％、Ｂを３．０％、Ｃｒを７．０、ＰおよびＸを表１１、表１２および表１３に記載の量、Ｎｉを残量とした。ろう材層の厚みは、ろう材層の厚み／ｄが０．３２〜０．３７の範囲になるよう調整した。Ｌ／ｄは、１．５とした。隣り会う砥粒同士の中心間距離Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合は、全体の砥粒数に対して１００％だった。

【0094】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、ろう材層の組成と共に表１１、表１２および表１３に示す。

【0095】

尚、表１１、表１２および表１３において、「図１の範囲」の欄には、ＸとＰの含有量が、図１のｃｄｇｈｉで囲まれる範囲内のものを「Ａ」と表記した。また、「Ｘ」の欄には、Ｘとして用いた元素を括弧内に表記した。

【0096】

【表11】

【0097】

【表12】

【0098】

【表13】

【0099】

表１１〜表１３の結果から明らかなように、ＸとしてＴｉ、Ｎｂ、Ｔａ、ＶまたはＺｒのうち２種類以上の元素を含有する本発明のドレッサーも、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦であり、ダイヤモンド砥粒の脱落も加重１ｋｇでは生じなかった。

【0100】

ただし、Ｔｉを含有しない発明例Ｎｏ．１６７〜発明例Ｎｏ．１７８のドレッサーは、加重を３．５ｋｇにしたときに２個以上４個以下のダイヤモンド砥粒の脱落が見られた。

【0101】

また、Ｘの含有量が０．２％以上３％以下の範囲内であり、Ｘとして少なくともＴｉを含有していても、Ｔｉの含有量が０．５％未満である発明例Ｎｏ．１５１、発明例Ｎｏ．１５５、発明例Ｎｏ．１５９、発明例Ｎｏ．１６３のドレッサーでは、加重を３．５ｋｇにしたときに２個のダイヤモンド砥粒の脱落が見られた。

【0102】

また、Ｘの含有量が０．２％以上３％以下の範囲内であり、Ｘとして少なくともＴｉを含有していても、Ｔｉの含有量が１．０％より多い発明例Ｎｏ．１５４、発明例Ｎｏ．１５８、発明例Ｎｏ．１６２、発明例Ｎｏ．１６６のドレッサーでは、加重を３．５ｋｇにしたときに１個のダイヤモンド砥粒の脱落が見られた。

【0103】

これらの結果から、元素Ｘとして少なくともＴｉを含有し、Ｔｉの含有量が０．５％≦Ｔｉ≦１％であると、ダイヤモンド砥粒の接合力が高くなり、ダイヤモンド砥粒の脱落が抑制できることがわかった。

【0104】

［実施例８］
実施例１と同様にしてろう材層を製造した。

【0105】

金属製支持材には、ＳＵＳ３０４ステンレス製の直径１００ｍｍ、厚み４ｍｍの円盤を用いた。この金属製支持材の片面に描いた半径３５ｍｍの円と半径４８ｍｍの円の間のドーナツ状領域に平均粒径ｄが５０μｍのダイヤモンド砥粒を配置した。その際、ドーナツ状領域を金属製支持材の中心からから見て等角度で６つのアーク状に分割し、それぞれの隣どうしのアーク状領域に２ｍｍ幅で砥粒を配置しない領域を設けた。

【0106】

ダイヤモンド砥粒配置領域に格子状にメッシュを描き、その交点にダイヤモンド砥粒を配置した。格子間隔が砥粒中心間距離Ｌに相当する。その際、格子間隔を８５μｍ（Ｌ＝１．７ｄ）と１６０μｍ（Ｌ＝３．２ｄ）の二つとし、両者を所定の割合でランダムに配置させた。具体的には、先ず、ステンレス製支持材のダイヤモンド配置領域にスポット溶接で箔状のろう材を仮付けした。次に、ダイヤモンドが通り抜ける程度の穴を配置した篩を作製し、その篩を支持材の上に置いて篩を通してダイヤモンドを配置した。篩に穴を開ける場合の穴に位置決めは、間隔が８５μｍである格子と１６０μｍである格子をランダムに配置させた格子を描き、それらの各格子点に穴を開けた。Ｌが８５μｍである格子辺の数をＮ８５、１６０μｍである数をＮ１６０とした場合、｛Ｎ８５／（Ｎ８５＋Ｎ１６０）｝×１００（％）が表８に示す値になるように設計した。

【0107】

このようにして、表１４に記載のそれぞれのドレッサーを製造した。

【0108】

表１４に記載のそれぞれのドレッサーについて、パッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数を、実施例１と同様に測定した。

【0109】

上記測定されたパッドの研削速度、パッド平坦性およびダイヤモンド砥粒の脱落数の結果を、｛Ｎ８５／（Ｎ８５＋Ｎ１６０）｝×１００（％）と共に表１４に示す。

【0110】

【表14】

【0111】

表１４の結果から明らかなように、隣り会う砥粒同士の前記Ｌがｄ≦Ｌ＜２ｄであるように配置された砥粒の割合が全体の砥粒数に対して７０％以上である発明例Ｎｏ．１８１〜発明例Ｎｏ．１８３のドレッサーでは、研削速度が速く、研削されたパッドもより平坦だった。

【産業上の利用可能性】

【0112】

したがって、本発明の研磨布用ドレッサーは、様々な研磨装置の研磨パッドのドレッシングに適用可能である。

【図1】