(57)【要約】【課題】加工速度を速くできる。加工速度と切り込み深さとを個別に調整可能とする。【解決手段】凸部１２を回転方向Ｔに沿った断面で見たときに、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３を、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ向かうように傾斜させ、かつ、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４を、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ向かうように傾斜させる。凸部１２に基板１０の表面１１と平行な平坦面である上面１３を形成する。基板１０の表面１１の全面を、気相合成ダイヤモンド１７でコーティングする。【選択図】　　　図１
2004034266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線回りに回転される略円板状をなす基板の表面に、切刃稜線を有する複数の凸部が設けられ、
前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、
前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向前方側を向く壁面が、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられ、
前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向後方側を向く壁面が、前記基板の表面に直交する方向に延在させられている、あるいは、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられており、
さらに、少なくとも前記凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項２】
請求項１に記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、
前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、
前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向前方側を向く壁面と前記基板の表面に直交する方向とのなす角度θａが、θａ≦６０゜とされていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項３】
軸線回りに回転される略円板状をなす基板の表面に、切刃稜線を有する複数の凸部が設けられ、
前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、
前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向前方側を向く壁面が、前記基板の表面に直交する方向に延在させられ、
前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向後方側を向く壁面が、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられており、
さらに、少なくとも前記凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、
前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、
前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向後方側を向く壁面が、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられているとともに、前記基板の表面に直交する方向となす角度θｂが、θｂ≦４５゜とされていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、
前記凸部は、平坦な上面を有していることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項６】
請求項５に記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、
前記凸部１個当たりの上面の面積ｓ１が、０．０１〜１ｍｍ２の範囲に設定されていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のダイヤモンドコーティング切削工具において
前記複数の凸部の上面の合計面積Ｓ１と、前記基板の表面の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が、０．０００１〜０．０１の範囲に設定されていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、
前記気相合成ダイヤモンドのコーティング層の層厚が、０．５〜２０μｍの範囲に設定されていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のダイヤモンドコーティング切削工具において、
前記基板の表面の全面が、前記気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることを特徴とするダイヤモンドコーティング切削工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多孔性の樹脂、ゴム、ポリウレタンラバーなどからなるパッド、例えば、半導体ウエハなどの研磨用パッドの表面を加工、調整するための工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体産業の進展とともに、金属、半導体、セラミックなどの表面を高精度に仕上げる加工方法の必要性は高まっている。とくに、半導体ウエハは、集積度の向上とともにナノミクロン（１／１０００ミクロン）オーダーの表面仕上げが要求されてきており、このため、多孔性のパッド（研磨布）を用いた、ＣＭＰ研磨（メカノケミカル研磨）が一般的となっている。
【０００３】
このような半導体ウエハなどの研磨に用いられるパッドは、研磨時間が経過していくにつれ、目詰まりや圧縮変形を生じ、その表面状態が次第に変化していく。すると、研磨速度の低下などの好ましくない現象が生じるので、パッドの表面を定期的に加工、調整して荒すことにより、パッドの表面状態を一定に保って、良好な研磨状態を維持する工夫が行われている。
【０００４】
ところで、このパッドを加工、調整するために用いられるパッドコンディショナーの一例として、国際公開ＷＯ　０１／２６８６２　Ａ１に開示されているように、基板の表面に対して機械加工を施すことにより、上方に突出する略正四角柱状などの対称形の凸部を複数形成したものがある。
このようなパッドコンディショナーは、その基板の表面を、軸線回りに回転させられているパッドの表面に対して一定の荷重で押し当てることにより、この基板がパッドの回転運動に伴って回転運動を行い、パッドの表面に食い込んでいる凸部によってパッドの表面を切削して加工、調整していくものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなパッドコンディショナーにおいては、切刃をなす凸部のパッド表面への食い付きの状態に影響して、加工速度を調整する壁面、すなわち、凸部における回転方向前方側を向く壁面が、基板の表面側に向かうにしたがい回転方向前方側へ傾斜させられたものが多く、パッド表面への食い付きが悪くて、加工速度が遅いという問題があった。
また、切刃をなす凸部が対称形であることから、凸部における回転方向前方側を向く壁面の傾斜角度と、凸部における回転方向後方側を向く壁面の傾斜角度とをそれぞれ独立して設定することはできない。
すると、凸部における加工速度を調整する回転方向前方側を向く壁面の傾斜角度と、凸部がパッド表面へ押しつけられたときの食い込み深さの状態に影響して、切り込み深さを調整する壁面の傾斜角度、すなわち、凸部における回転方向後方側を向く壁面の傾斜角度とを個別に設定することができず、これにより、加工速度と切り込み深さとを個別に調整することは困難であった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みて、以下の目的を達成するためになされたものである。
▲１▼　加工速度を速くできる、パッド表面の加工、調整用の工具を提供する。
▲２▼　加工速度と切り込み深さとを個別に調整できる、パッド表面の加工、調整用の工具を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、軸線回りに回転される略円板状をなす基板の表面に、切刃稜線を有する複数の凸部が設けられ、前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向前方側を向く壁面が、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられ、前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向後方側を向く壁面が、前記基板の表面に直交する方向に延在させられている、あるいは、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられており、さらに、少なくとも前記凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることを特徴とする。
このような構成とすると、凸部における回転方向前方側を向く壁面が基板の表面側へ向かうにしたがい回転方向後方側に傾斜させられているために、この凸部のパッド表面への食い付きの良さを得て、すなわち、パッド表面を切削する量を多くして、加工速度を速くすることができる。
また、凸部における回転方向前方側を向く壁面の傾斜角度を適宜設定することにより、パッド表面を切削する量を決定して、加工速度を所望の値に設定しながらも、凸部における回転方向後方側を向く壁面の傾斜角度を適宜設定することにより、パッド表面への切刃稜線の食い込み量、すなわち、切刃稜線によるパッド表面の切り込み深さを所望の値に設定することができる。
加えて、少なくとも凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることから、この切刃稜線に耐摩耗性を与えることができるので、長期間に亘って、切れ味を劣化させることなく安定したパッドの調整作用を呈することが可能となる。
【０００８】
このとき、前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向前方側を向く壁面と前記基板の表面に直交する方向とのなす角度θａが、θａ≦６０゜とされていることが好ましく、θａ＞６０゜とされていると、加工速度は速くできるものの、凸部の強度を確保しづらくなってしまう。
【０００９】
また、本発明は、軸線回りに回転される略円板状をなす基板の表面に、切刃稜線を有する複数の凸部が設けられ、前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向前方側を向く壁面が、前記基板の表面に直交する方向に延在させられ、前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向後方側を向く壁面が、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられており、さらに、少なくとも前記凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることを特徴とする。
このように、凸部における回転方向前方側を向く壁面を基板の表面に直交するように延在させることによって、パッド表面を切削する量を決定し、加工速度を所望の値に設定した場合であっても、凸部における回転方向後方側を向く壁面を基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ傾斜させるとともに、その傾斜角度を適宜設定することにより、パッド表面への切刃稜線の食い込み量、すなわち、切刃稜線によるパッド表面の切り込み深さを所望の値に設定することができる。
加えて、少なくとも凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることから、この切刃稜線に耐摩耗性を与えることができるので、長期間に亘って、切れ味を劣化させることなく安定したパッドの調整作用を呈することが可能となる。
【００１０】
また、前記凸部を回転方向に沿った断面で見たときに、前記凸部における前記基板の表面から屹立して回転方向後方側を向く壁面が、前記基板の表面側に向かうにしたがい回転方向後方側へ向かうように傾斜させられているとともに、前記基板の表面に直交する方向となす角度θｂが、θｂ≦４５゜とされていることが好ましく、θｂが＞４５゜とされていると、切削抵抗の増大を招くとともに、切刃稜線によるパッド表面への切り込み深さを十分に確保できなくなるおそれがある。
【００１１】
また、前記凸部は、平坦な上面を有していることが好ましく、このような構成とすると、上記のような凸部における回転方向後方側を向く壁面の傾斜角度の設定による切刃稜線のパッド表面への食い込み量の調整に加えて、この平坦な上面によっても、基板の表面がパッド表面に対して一定の荷重で押しつけられたときの、切刃稜線のパッド表面への食い込み量を調整できるので、切刃稜線によるパッド表面の切り込み深さの調整が容易になる。
【００１２】
このとき、前記凸部１個当たりの上面の面積ｓ１が、０．０１〜１ｍｍ２の範囲に設定されていることが好ましく、このような構成とすると、この平坦な上面の稜線部に形成された切刃稜線を小さくかつ鋭利な状態に保って、切削抵抗を低減することが可能となり、弾性変形をする材料からなるパッドに対しても優れた切れ味を得ることができるとともに、切刃稜線が小さくなりすぎることもなく、切削効率の低下や凸部の強度低下を招いてしまうことがない。
ここで、凸部１個当たりの上面の面積ｓ１が、０．０１ｍｍ２より小さくなると、切削に供される切刃稜線が小さくなりすぎて、切削効率の低下を招いたり、凸部の強度が低下するおそれがあり、一方、この面積ｓ１が、１ｍｍ２より大きくなると、切削に供される切刃稜線が大きくなりすぎ、切削抵抗が高くなりすぎて、パッド表面を加工できなくなってしまうおそれがある。
【００１３】
さらに、このとき、前記複数の凸部の上面の合計面積Ｓ１と、前記基板の表面の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が、０．０００１〜０．０１の範囲に設定されていることが好ましく、このような構成とすると、切刃稜線のパッド表面に対する過度の食い込みを防止できるとともに、凸部の数が極端に少なくならないので、切削効率の低下を招いてしまうことがなく、また、複数の凸部同士の間の間隔、すなわち、切刃にて生成される切屑を排出するためのスペースを十分に確保することが可能となって、目詰まりを生じることがない。
ここで、複数の凸部の上面の合計面積Ｓ１と、基板の表面の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が、０．０００１より小さくなると、切刃稜線のパッド表面に対する過度の食い込み防止の効果が得られなくなったり、凸部の数が少なくなりすぎて、切削効率が低下したりするおそれがあり、一方、この面積比Ｓ１／Ｓ２が、０．０１より大きくなると、凸部の上面の合計面積Ｓ１が大きくなりすぎ、切削抵抗が高くなりすぎて、パッド表面を加工できなくなってしまうおそれがある。
【００１４】
また、気相合成ダイヤモンドのコーティング層の層厚は、０．５〜２０μｍの範囲に設定されていることが好ましく、この層厚が、０．５μｍより小さくなると、切刃稜線に与えられる耐摩耗性が十分ではなく、寿命が低下してしまうおそれがあり、一方、コーティング層の層厚が、２０μｍより大きくなっても、逆にコーティング層が脆くなって、クラックを生じやすくなるおそれがある。
【００１５】
また、気相合成ダイヤモンドのコーティング層は、凸部における切刃稜線部分だけに形成されているのでもよいが、凸部を含むように基板の表面の全面に亘って形成されていることが好ましく、このような構成とした場合には、たとえ、溶出による汚染のおそれがある材料から基板を構成したとしても、この基板の表面の全面がコーティングされていることによって、溶出による汚染を防止することができ、しかも、凸部の強度をより向上させることが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は本実施形態によるダイヤモンドコーティング切削工具の平面図、（ｂ）は（ａ）における要部拡大斜視図、（ｃ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【００１７】
本実施形態によるダイヤモンドコーティング切削工具の基板１０は、軸線Ｏを中心として、軸線Ｏ回りに回転される略円板状をなすものであり、その表面１１における中央領域を除いた周辺領域には、上方に向けて突出する凸部１２が複数形成されている。
これら複数の凸部１２は、それぞれ同一形状の略直方体状をなしているものであり、基板１０の表面１１から屹立して回転方向Ｔ前方側を向く平坦な壁面１３と、同じく基板１０の表面１１から屹立して回転方向Ｔ後方側を向く平坦な壁面１４と、これら回転方向Ｔの前方側及び後方側を向く壁面１３，１４同士を接続する平坦な上面１５とから構成されて、断面略四角形状を呈している。
また、凸部１２の略四角形状をなす上面１５は、基板１０の表面１１と平行な平坦面とされており、この上面１５と回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３との交差稜線（上面１５における回転方向Ｔ前方側に位置する辺）が、切刃稜線１６とされている。
【００１８】
そして、複数の凸部１２は、基板１０の表面１１における周辺領域において、周方向及び径方向に略等間隔を介して格子状に位置し、軸線Ｏから径方向外方側へ向かう方向に整列させられた放射状に配置されている。
ここで、凸部１２が上記のように配置されていることにより、この凸部１２の上面１５に形成された切刃稜線１６も、基板１０の表面１１において、周方向及び径方向で略等間隔に配置され、かつ、軸線Ｏから外周側へ向かう方向、すなわち、軸線Ｏを中心とした放射方向に延びるように配置されている。
【００１９】
また、凸部１個当たりの上面１５の面積ｓ１が、０．０１〜１ｍｍ２の範囲に設定されており、本実施形態においては、略四角形状をなす上面１５の面積ｓ１が、例えば０．０４ｍｍ２とされている。
さらに、基板１０の表面１１に形成されたすべての凸部１２における上面１５の合計面積Ｓ１と、基板１０の表面１１の面積Ｓ２（平面視において、略円形状をなす基板１０の表面１１の面積）との比Ｓ１／Ｓ２が、０．０００１〜０．０１の範囲に設定されており、本実施形態においては、面積比Ｓ１／Ｓ２が、例えば０．００２４５とされている。
【００２０】
さらに、凸部１２（の切刃稜線１６）を、回転方向Ｔに沿った断面、すなわち、切刃稜線１６の延びる方向と直交する断面で見たときには、図１（ｃ）に示すようになり、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が、切刃稜線１６から基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜させられているとともに、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が、上面１５との交差稜線部から基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜させられている。
【００２１】
ここで、基板１０の表面１１に直交する方向Ｎと、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３とのなす角度θａが、０゜＜θａ≦６０゜の範囲に設定され（θａについては、壁面１３が、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ向かうような傾斜を正とする）、また、基板１０の表面１１に直交する方向Ｎと、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４とのなす角度θｂが、０゜＜θｂ≦４５゜の範囲に設定されている（θｂについては、壁面１４が、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かうような傾斜を正とする）。
【００２２】
このような複数の凸部１２が表面１１に配置された基板１０は、例えば、略円板状をなす基板の平坦な表面に対して切削加工等を施すことによって製造され、基板１０の表面１１に、この表面１１と一体となった複数の凸部１２が形成されるのである。
【００２３】
そして、上述したような基板１０において、その表面１１と一体に形成された凸部１２における少なくとも切刃稜線１６部分が、気相合成ダイヤモンド１７によって、０．５〜２０μｍの層厚ｔでコーティングされており、本実施形態においては、複数の凸部１２を含む基板１０の表面１１の全面が、気相合成ダイヤモンド１７でコーティングされ、そのコーティング層の層厚ｔは、例えば１０μｍとされている。
【００２４】
このような気相合成ダイヤモンド１７のコーティング層は、上記のような複数の凸部１２を有する基板１０に対して、例えば、マイクロ波プラズマを利用する方法や熱フィラメントを利用する方法などの既存の方法を用いることにより、複数の凸部１２を含む表面１１の全面に亘って形成される。
【００２５】
ここで、基板１０を構成する材料に関しては、気相合成ダイヤモンド１７によるコーティングのしやすさ、及び凸部１２の形成しやすさ等の観点から、例えば、以下に示すようなものが挙げられる。
▲１▼
４ａ族、５ａ族、６ａ族のうちのいずれかの金属もしくはシリコンの炭化物、窒化物もしくは炭窒化物、
４ａ族、５ａ族、６ａ族のうちのいずれかの金属とシリコンとの炭化物、窒化物もしくは炭窒化物、
シリコン、
のうちのいずれか１種、または、これらの複合体。
▲２▼
４ａ族、５ａ族、６ａ族のうちのいずれかの金属もしくはシリコンの炭化物、窒化物もしくは炭窒化物のうちの少なくとも１種と、
鉄、ニッケルもしくはコバルトのうちの少なくとも１種との複合体よりなる超硬合金。
▲３▼
シリコンもしくはアルミニウムの窒化物もしくは酸化物のうちのいずれか１種、
または、これらの複合体。
【００２６】
上記のような構成とされたダイヤモンドコーティング切削工具は、その基板１０の表面１１を、軸線回りに回転させられている多孔性の樹脂、ゴム、（独立気泡を有する）ポリウレタンラバーなどからなるパッドの表面に対して一定の荷重で押し当てることにより、基板１０がパッドの回転運動に伴って回転運動（回転方向Ｔ）を行い、パッド表面に食い込んでいる複数の凸部１２に形成された切刃稜線１６で、パッドの表面を切削する（実際には、切刃稜線１６をコーティングしている気相合成ダイヤモンド１７が、パッドの表面を切削することになる）とともに、この切刃稜線１６にて生成される切屑が、凸部１２同士の間に位置する隙間などを介して排出されていく。
【００２７】
このようなダイヤモンドコーティング切削工具では、基板１０の軸線Ｏ回りの回転運動（回転方向Ｔ）により、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が、パッド表面へ接触することになるので、この壁面１３と基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θａが、切刃稜線１６のパッド表面への食い付きの状態、すなわち、パッド表面を切削する量を決定して、加工速度を決定する要因となる。
【００２８】
そして、この凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ傾斜させられていて、しかも、壁面１３と基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θａが、０゜＜θａ≦６０゜の範囲に設定されていることから、切刃稜線１６のパッド表面への食い付きを良好に保ち、パッド表面の切削量を多くして、加工速度を速めることが可能なり、かつ、θａを上記の範囲内で適宜設定することによって、加工速度を所望の値に設定することが可能となる。
【００２９】
また、基板１０の表面１１が、パッド表面へ一定の荷重で押しつけられるときに、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が、パッド表面へ接触することになるので、この壁面１４と基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θｂが、パッド表面への切刃稜線１６の食い込み量、すなわち、切刃稜線１６によるパッド表面の切り込み深さを決定する一因となる。
【００３０】
そして、この凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ傾斜させられていて、この壁面１４と基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θｂを、０＜θｂ≦４５゜の範囲内で適宜設定することによって、パッド表面の切り込み深さを所望の値に設定することが可能となる。
【００３１】
このように、本実施形態によるダイヤモンドコーティング切削工具では、上記のθａ及びθｂを適宜設定することで、加工速度を所望の値に調整しながらも、切り込み深さを所望の値に調整することが可能となっており、効率のよいパッド表面の加工、調整を行うことができる。
【００３２】
ここで、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３と、基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θａが、θａ≦６０゜とされていることによって、十分に速い加工速度を得ることができるとともに、凸部１２の強度を確保することができており、逆に、θａ＞６０゜とされていると、加工速度を速めることは可能であるものの、凸部１２自体の強度を不用意に低めてしまう。
なお、このθａについては、５゜≦θａ≦３０゜とされていることが好ましい。
【００３３】
さらに、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４と、基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θｂが、θｂ≦４５゜とされていることによって、切削抵抗の増大を招かずに、切刃稜線１６によるパッド表面の切り込み深さを十分に確保できているのであり、逆に、θｂ＞４５゜とされていると、切削抵抗の増大を招いてしまうとともに、切刃稜線１６によるパッド表面への切り込み深さが十分に得られなくなってしまうおそれがある。
なお、このθｂについては、１０゜≦θｂ≦４０゜とされていることが好ましい。
【００３４】
また、凸部１２が、基板１０の表面１１と平行な平坦面とされる上面１５を有していることから、基板１０の表面１１がパッド表面へ一定の荷重で押しつけられたときには、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４だけでなく、この平坦な上面１５もパッド表面へ接触することになるので、この平坦な上面１５も、切刃稜線１６によるパッド表面の切り込み深さを決定する一因となる。
【００３５】
そして、この凸部１２について、凸部１個当たりの平坦な上面１５の面積ｓ１を０．０１〜１ｍｍ２の範囲内、複数の凸部１２の上面１５の合計面積Ｓ１と基板１０の表面１１の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２を０．０００１〜０．０１の範囲内で適宜設定することによっても、切刃稜線１６によるパッド表面への食い込み量を調整できるので、上述したような凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４の角度の設定による切刃稜線１６によるパッド表面への食い込み量の調整とも相俟って、この切刃稜線１６によるパッド表面の切り込み深さを容易かつ確実に調整することができるのである。
【００３６】
また、基板１０の表面１１に形成された凸部１個当たりの平坦な上面１５の面積ｓ１が、０．０１〜１ｍｍ２と適度な値に設定されているので、この平坦な上面１５の稜線部に形成された切刃稜線１６を小さくかつ鋭利な状態に保って、切削抵抗を低減することが可能となり、たとえ、多孔性の樹脂、ゴム、ポリウレタンラバーなどの弾性変形をする材料からなるパッドに対しても、優れた切れ味を示して、この小さな切刃稜線１６を安定してパッドの表面に切り込ませる（食い付かせる）ことができ、しかも、切刃稜線１６が極端に小さくなりすぎることもないので、凸部１２の強度低下や切削効率の低下を招いてしまうことがない。
【００３７】
ここで、凸部１個当たりの上面１５の面積ｓ１が、０．０１ｍｍ２より小さくなると、切削に供される切刃稜線１６が小さくなりすぎて、切削効率や凸部１２の強度の低下を招いてしまうおそれがある。
逆に、この面積ｓ１が、１ｍｍ２より大きくなると、切削に供される切刃稜線１６が大きくなりすぎるのにともない、切削抵抗が上昇して、パッドの表面を加工できなくなってしまうおそれが生じてしまう。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、凸部１２の上面１５の面積ｓ１は、０．０２〜０．５ｍｍ２の範囲に設定することが好ましい。
【００３８】
また、複数の凸部１２の上面１５の合計面積Ｓ１と、基板１０の表面１１の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が、０．０００１〜０．０１と適度な値に設定されているので、切刃稜線１６のパッドの表面に対する過度の食い込みを確実に防止するでき、かつ、凸部１２の数が極端に少なくならず、切削効率の低下を招いてしまうことがなく、また、複数の凸部１２同士の間の隙間、すなわち、切刃稜線１６にて生成される切屑を排出するためのスペースを必要十分に確保することが可能となって、目詰まりを生じさせることもない。
【００３９】
ここで、複数の凸部１２の上面１５の合計面積Ｓ１と、基板１０の表面１１の面積Ｓ２との比Ｓ１／Ｓ２が、０．０００１より小さくなると、切刃稜線１６のパッドの表面に対する過度の食い込み防止の効果を得られなくなるおそれが生じたり、凸部１２の数が少なくなりすぎて、切削効率が低下してしまうおそれが生じる。
逆に、この面積比Ｓ１／Ｓ２が、０．０１より大きくなると、複数の凸部１２の上面１５の合計面積Ｓ１が大きくなるのにともない、切削抵抗が高くなりすぎて、パッド表面を加工できなくなってしまうおそれすら生じてしまう。
なお、上述したような効果をより確実なものとするためには、面積比Ｓ１／Ｓ２は、０．０００５〜０．００５の範囲に設定することが好ましい。
【００４０】
さらには、凸部１２における切刃稜線１６部分を含んで、基板１０の表面１１の全面が、気相合成ダイヤモンド１７によって、その層厚ｔが０．５〜２０μｍの範囲となるようにコーティングされていることから、この切刃稜線１６に対して、十分な耐摩耗性を与えることができ、長期間に亘って、切れ味を劣化させることなく安定したパッドの調整作用を維持していくことが可能となり、かつ、凸部１２の強度をより向上させることができる。
ここで、気相合成ダイヤモンド１７のコーティング層の層厚ｔが、０．５μｍより小さくなると、切刃稜線１６に与えられる耐摩耗性が十分ではなくなり、一方、コーティング層の層厚ｔが、２０μｍより大きくなると、逆にコーティング層が脆くなって、クラックを生じやすくなってしまう。
なお、上述したような効果をより確実にするためには、気相合成ダイヤモンド１７のコーティング層の層厚ｔは、２〜１０μｍの範囲に設定することが好ましい。
【００４１】
また、例えば、半導体ウエハのＣＭＰ研磨中において、これと同時に、半導体ウエハ研磨用のパッド表面を加工、調整するような場合には、ダイヤモンドコーティング切削工具の基板１０を構成する材料が溶出することで、半導体ウエハの汚染につながるおそれがあるため、この基板１０には、上述した基板１０を構成する材料▲１▼〜▲３▼のうち、▲１▼，▲３▼のような、溶出による汚染のおそれが比較的少ない材料を用いることが多い。
しかしながら、本実施形態によるダイヤモンドコーティング切削工具では、その基板１０の表面１１の全面に亘って、気相合成ダイヤモンド１７のコーティング層が形成されていることから、たとえ、▲２▼のような、溶出による汚染のおそれがある材料を用いて基板１０を構成したとしても、そのような汚染の心配が生じることがない。
【００４２】
なお、本実施形態においては、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ向かって傾斜する（θａ＞０゜）とともに、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側へ向かって傾斜する（θｂ＞０゜）ようになっているが、図２及び図３に示す第１及び第２変形例のように、凸部１２における回転方向Ｔの前方側及び後方側を向く壁面１３，１４のうちのいずれか一方を基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに延在させる（θａ＝０゜あるいはθｂ＝０゜）ようにしても構わない。
【００４３】
第１変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具は、その凸部１２を回転Ｔ方向に沿った断面で見たときに、図２に示すように、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに沿って延在し（θｂ＝０゜）、かつ、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜する（θａ＞０゜）ようにしたものである。
【００４４】
第２変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具は、その凸部１２を回転Ｔ方向に沿った断面で見たときに、図２に示すように、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに沿って延在し（θａ＝０゜）、かつ、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜する（θｂ＞０゜）ようにしたものである。
【００４５】
第１変形例のダイヤモンドコーティング切削工具のように、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４を基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに沿って延在させたとしても、凸部１２の平坦な上面１５を調整することにより、加工速度を所望の値に調整しながらも、切り込み深さを所望の値に調整することが可能となっている。
また、第２変形例のダイヤモンドコーティング切削工具のように、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１４を基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに沿って延在させることによって、パッド表面を切削する量を決定し、加工速度を所望の値に設定した場合であっても、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４と基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θｂ（θｂ＞０゜）と、凸部１２の上面１５とを適宜調整することによって。切り込み深さを所望の値に調整することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、凸部１２が基板１０の表面１１に平行な平坦面とされる上面１５を有しているが、これに限定されることなく、図４及び図５に示す第３及び第４変形例のように、凸部１２が、基板１０の表面１１から屹立して回転方向Ｔ前方側を向く平坦な壁面１３と同じく基板１０の表面１１から屹立して回転方向Ｔ後方側を向く平坦な壁面１４とが交差する稜線部に切刃稜線１６が形成された断面三角形状を呈するようにしてもよい。
【００４７】
第３変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具は、その凸部１２を回転Ｔ方向に沿った断面で見たときに、図４に示すように、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜し（θａ＞０゜）、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜する（θｂ＞０゜）ようにしたものであり、さらに、これら壁面１３，１４同士が交差する（θａ＜θｂ）ことによって切刃稜線１６が形成されたものである。
【００４８】
第４変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具は、その凸部１２を回転Ｔ方向に沿った断面で見たときに、図５に示すように、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３が基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに沿って延在し（θａ＝０゜）、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４が基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜する（θｂ＞０゜）ようにしたものであり、さらに、これら壁面１３，１４同士が交差することによって切刃稜線１６が形成されたものである。
【００４９】
第３及び第４変形例のダイヤモンドコーティング切削工具では、凸部１２における回転方向Ｔ前方側を向く壁面１３を、基板１０の表面１１側に向かうにしたがい回転方向Ｔ後方側に向かって傾斜させる、あるいは、基板１０の表面１１に直交する方向Ｎに沿って延在させるようにして（θａ≧０゜）、加工速度を所望の値に調整したとしても、凸部１２における回転方向Ｔ後方側を向く壁面１４と基板１０の表面１１に直交する方向Ｎとのなす角度θｂ（θｂ＞０゜）を適宜設定することにより、切り込み深さを所望の値に調整することが可能となっている。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、凸部における回転方向前方側を向く壁面の傾斜角度を適宜設定することによって、凸部のパッド表面への食い付きの状態、すなわち、パッド表面を切削する量を決定して、加工速度を所望の値に設定しながらも、凸部における回転方向後方側を向く壁面の傾斜角度を適宜設定することによって、パッド表面への切刃稜線の食い込み量、すなわち、切刃稜線によるパッド表面の切り込み深さを所望の値に設定することができる。
また、少なくとも凸部における切刃稜線部分が、気相合成ダイヤモンドでコーティングされていることから、この切刃稜線に耐摩耗性を与えることができるので、長期間に亘って、切れ味を劣化させることなく安定したパッドの調整作用を呈することが可能となる。
そして、凸部における回転方向前方側を向く壁面を、基板の表面側へ向かうにしたがい回転方向後方側に傾斜させた場合には、この凸部のパッド表面への食い付きの良さを得て、すなわち、パッド表面を切削する量を多くして、加工速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態によるダイヤモンドコーティング切削工具の平面図、（ｂ）は（ａ）における要部拡大斜視図、（ｃ）は（ａ）におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第１変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具の凸部の要部拡大断面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第２変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具の凸部の要部拡大断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第３変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具の凸部の要部拡大断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第４変形例によるダイヤモンドコーティング切削工具の凸部の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　基板
１１　表面
１２　凸部
１３　凸部における回転方向前方側を向く壁面
１４　凸部における回転方向後方側を向く壁面
１５　上面
１６　切刃稜線
１７　気相合成ダイヤモンド
Ｔ　回転方向
ｔ　層厚
Ｎ　基板の表面に直交する方向
θａ　凸部における回転方向前方側を向く壁面と基板の表面に直交する方向とがなす角度、
θｂ　凸部における回転方向後方側を向く壁面と基板の表面に直交する方向とがなす角度
【図１】
2004034266.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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