(57)【要約】【課題】切れ味の良好なＣＭＰコンディショナを提供すること。【解決手段】ＣＭＰコンディショナ１は、台金２の表面２ａに超砥粒３を固着している。超砥粒３は、研削作用をもたらす第１超砥粒４と、この第１超砥粒４よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒５とを有する。第１超砥粒４は、ブロッキーな超砥粒６と、アンギュラーな超砥粒７とを含有し、アンギュラーな超砥粒７がＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３質量％以上である。【選択図】      図１
2004306220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
台金の表面に超砥粒を固着したＣＭＰコンディショナであって、
前記超砥粒は、研磨作用をもたらす第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒とを有し、
前記第１超砥粒は、ブロッキーな超砥粒と、アンギュラーな超砥粒とを含有し、前記アンギュラーな超砥粒が前記ＣＭＰコンディショナの超砥粒に対して３質量％以上であることを特徴とするＣＭＰコンディショナ。
【請求項２】
前記第２超砥粒は、ブロッキーな超砥粒からなることを特徴とする請求項１に記載のＣＭＰコンディショナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、半導体ウエハ等の被研摩材の表面をＣＭＰ装置（ケミカルメカニカルポリッシングマシン）によって研摩する際に用いられる研摩用のパッド等の研磨材をコンディショニングするための砥石からなるＣＭＰコンディショナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＭＰ装置では、円盤状の定盤に研磨パッドを貼り付け、研磨パッドの上面に半導体ウエハが載置される。このＣＭＰ装置は、半導体ウエハが研磨パッド上でキャリアによって回転されつつ、研磨パッドと半導体ウエハの間に研磨粒子を含む研磨液が供給されて、半導体ウエハの表面を化学的および機械的に研磨するＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）が行われる（例えば、特許文献１参照）。
一般に、研磨パッドは、不織布の基材の上に硬質発泡ポリウレタンを設けてなるポリッシング用のパッドが使用されている。
研磨粒子は、フェライト粉末、アルミナ粉末、炭酸バリウム、コロイダルシリカ等が用いられている。研磨液は、水酸化カリウム溶液、過酸化水素水、硝酸鉄水溶液、希塩酸または希硝酸の酸性液等が使用されている。
【０００３】
このような半導体ウエハの研磨が繰り返し行われると、被研磨材の切り屑や研磨粒子等が研磨パッドの微細な孔に入り込んで目詰まりを起こしたり、研磨粒子と半導体ウエハの化学反応熱によって研磨パッドの研磨面が鏡面化して、研磨精度と研磨効率が低下してしまう。
このために、ＣＭＰ装置には、パッドコンディショナが設けられ、研磨パッドの表面のコンディショニングを定期的に行っている。研磨パッドのコンディショニングには、良好な切れ味と長寿命を有するＣＭＰコンディショナが要求されている。
【０００４】
このようなＣＭＰコンディショナとしては、特許文献１に記載したものがある。次に、この特許文献１に記載されたＣＭＰコンディショナを図１１および図１２を参照して説明する。
図１１は、従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、同一粒度（平均粒子径）の２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
図１１に示すように、このＣＭＰコンディショナ１００は、金属台金１２０の上に、メッキ皮膜１３０による固着される粒度が♯１００の通常の人造メタルボンド用ダイヤモンド砥粒１４０のほかに、さらに、同じ粒度の♯１００の四面体又は八面体ダイヤモンド砥粒１１０を合計量として３重量％以上含有するものから構成されている。
【０００５】
図１２は、従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、粒度（平均粒子径）の異なる２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
図１２に示すように、このＣＭＰコンディショナ２００は、金属台金２２０の上に、メッキ皮膜２３０による固着される粒度が♯１００の通常の人造メタルボンド用ダイヤモンド砥粒からなる超砥粒２４０のほかに、さらに、粒度が♯８０の四面体又は八面体ダイヤモンド砥粒２１０を合計量として３重量％以上含有するものから構成されている。
【０００６】
ここで、超砥粒１４０，２４０は、コーナが鋭角にて構成されている所謂アンギュラーな形状のダイヤモンド砥粒からなる。四面体又は八面体の形状を有する超砥粒１１０，２１０は、コーナが鈍角で構成された所謂ブロッキーな形状のダイヤモンド砥粒からなるとともに、通常の超砥粒１４０，２４０の粒径と同等、または通常の超砥粒１４０，２４０の粒径よりも大きくなっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１２７０１１号公報（第２〜４頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１のＣＭＰコンディショナ１００，２００おいて、ブロッキーな形状の超砥粒１１０，２１０は、コーナが鈍角に形成されているため、コーナが鋭角なアンギュラーな形状の超砥粒１４０，２４０と比較して、切れ味が劣る。
図１２に示すＣＭＰコンディショナ２００は、この切れ味の悪いブロッキーな形状の超砥粒２１０が、アンギュラーな形状の超砥粒２４０の粒径より大きくなっていることにより、研磨時に、ブロッキーな形状の超砥粒２１０で研磨物を研磨することになるため、ＣＭＰコンディショナ全体の切れ味が悪いという問題点がある。
【０００９】
図１１に示すＣＭＰコンディショナ１００は、この切れ味の悪いブロッキーな形状の超砥粒１１０と、アンギュラーな形状の超砥粒１４０とが無作為に配置され、あるいは研磨布用ドレッサの略同心円上に比較的等間隔で配置されているものの、研磨布用ドレッサの作用面全体では、縦横の寸法がバラバラなアンギュラーな形状の超砥粒１４０が多いため、超砥粒１１０，１４０の砥粒間の間隔は等間隔ではなく不均一である。このため、安定した研磨性能を発揮し、均一な研磨面を得ることは不可能である。また、任意に研磨速度を調整したとしても、均一な研磨面を得ることは不可能である。例えば、砥粒間隔の小さいところでは、研磨によって発生した切り屑や研磨粒子が排出されずに砥粒間に付着して、目詰まりが発生し、ＣＭＰコンディショナ１００の研磨性能が低下して研磨面が半鏡面化し、研磨速度が低下するという問題点がある。
【００１０】
また、従来のＣＭＰコンディショナでは、切り屑や研磨粒子の排出力が悪いため、半導体ウエハ（図示せず）の表面に傷が発生し、収率の減少となる。ＣＭＰコンディショナの目詰まりは、その目詰まり箇所に集中応力がかかる原因になり、超砥粒１１０，１４０が保持されていたメッキ皮膜１３０から脱落して、半導体ウエハ（図示せず）の表面にスクラッチが発生し、致命的な損傷となる。
【００１１】
本発明の課題は、長寿命で切れ味の良く、超砥粒の砥粒間隔が整えられたＣＭＰコンディショナを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のＣＭＰコンディショナは、台金の表面に超砥粒を固着したＣＭＰコンディショナであって、前記超砥粒は、研磨作用をもたらす第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒とを有し、前記第１超砥粒は、ブロッキーな超砥粒と、アンギュラーな超砥粒とを含有し、前記アンギュラーな超砥粒が前記ＣＭＰコンディショナの超砥粒に対して３質量％以上であることを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が高くコーナが鋭角に形成されているアンギュラーな超砥粒の所定量を含有することにより、切れ味がよくなり、研磨作業時間を短縮することができる。
また、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が低く整合性があって耐衝撃性を備えたブロッキーな超砥粒を含有したことにより、ブロッキーな超砥粒がアンギュラーな超砥粒に被研磨物のプレッシャがかかることを阻止してアンギュラーな超砥粒の切刃が破壊されることを防止するため、寿命が長くなる。
さらに、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒を含有することにより、第２超砥粒によって第１超砥粒を所望間隔に保持することが可能となる。
そして、ＣＭＰコンディショナは、ブロッキー及びアンギュラーな超砥粒からなる第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒とを有したことにより、ＣＭＰコンディショナの研磨面の超砥粒をバランス良く整えることができると共に、第２超砥粒が第１超砥粒の脱落を防止してＣＭＰコンディショナの寿命を長くすることができる。
【００１４】
請求項２に記載のＣＭＰコンディショナは、請求項１に記載のＣＭＰコンディショナであって、前記第２超砥粒が、ブロッキーな超砥粒からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも平均粒子径が小さい第２超砥粒がブロッキーな超砥粒からなることにより、第２超砥粒が高い整合性のとれた形状からなるため、平均粒子径が大きい各第１超砥粒の間隔を整え、安定した状態に配置させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１〜図８を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
なお、実施形態および各実施例の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１７】
まず、ＣＭＰコンディショナについて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。図２は、本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大平面部である。
【００１８】
図１および図２に示すように、ＣＭＰコンディショナ１は、台金２の表面２ａに超砥粒３を固着したものである。台金２は、ステンレス鋼等の金属からなる基板であって、例えば、円板形状、リング形状等をしている。なお、この台金２の形状は、特に限定しない。
【００１９】
超砥粒３は、研磨作用をもたらす第１超砥粒４と、この第１超砥粒４よりも平均粒子径（以下、単に「粒度」という）が小さい第２超砥粒５とを有している。超砥粒３は、例えば、人造ダイヤモンドからなる砥粒であり、台金２の表面２ａに電着したメッキ層９等によって固着される。この超砥粒３を台金２に固着する方法は、例えば、ろう付けやメタルボンド等であってもよく、特に限定しない。
【００２０】
第１超砥粒４は、被研磨材（図示せず）に当接して研磨する砥粒で、例えば、粒度が♯１００のダイヤモンド砥粒からなり、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３７質量％含有していることが好ましい。そして、残りがブロッキーな第２超砥粒５となる。第１超砥粒４は、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３〜１２．５％のアンギュラーな超砥粒７を含有してなることが好ましい。
なお、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して３〜１２．５質量％は、特許請求の範囲における「アンギュラーな超砥粒がＣＭＰコンディショナの超砥粒に対して３質量％以上」である含有割合に相当する。
【００２１】
ブロッキーな超砥粒６は、立方八面体構造のダイヤモンド砥粒からなり、砥粒の形状が揃っており、コーナが鈍角に形成されている。このブロッキーな超砥粒６は、結晶内不純物と格子ひずみとＥＣＣ値（偏心度）とが低く、高い耐熱強度と耐衝撃強さと耐せん断力とを備えた砥粒である。このブロッキーな超砥粒６は、例えば、ゼネラルエレクトリック社製の超砥粒ＭＢＧ（登録商標。以下省略）−６２０ＴおよびＭＢＧ−６４０Ｔが相当する。
【００２２】
アンギュラーな超砥粒７は、コーナが鋭角な形状のダイヤモンド砥粒からなる。このアンギュラーな超砥粒７は、ブロッキーな超砥粒６と比較して、ＥＣＣ値（偏心度）が高く砥粒の形状が揃っていないがコーナが鋭利な切刃面と高い破砕性を備えた砥粒である。このアンギュラーな超砥粒７は、ゼネラルエレクトリック社製の超砥粒ＭＢＧ−６００Ｔが相当する。
【００２３】
第２超砥粒５は、第１超砥粒４，４，…間に配置される小さい砥粒で、例えば、粒度が♯１４０のダイヤモンド砥粒からなる。第２超砥粒５は、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して、例えば、６３質量％のブロッキーな超砥粒８を含有していることが好ましい。ブロッキーな超砥粒８は、前記ブロッキーな超砥粒６より小さい立方八面体構造のダイヤモンド砥粒からなり、コーナが鈍角に形成されている。このブロッキーな超砥粒８は、前記のように、ＥＣＣ値（偏心度）が低いため、高い整合性を備えた砥粒である。
【００２４】
このように、本発明に係るＣＭＰコンディショナ１は、研磨作用をもたらすアンギュラーな超砥粒７と、アンギュラーな超砥粒７と粒度が略同じなブロッキーな超砥粒６と、アンギュラーな超砥粒７よりも粒度が小さいブロッキーな超砥粒８とを混合してなる超砥粒を有する。
【００２５】
これにより、研磨物を研磨すると、台金２から一番突出している切れ味のよいアンギュラーな超砥粒７によって、被研磨物を切れ味良く研磨することができる。ブロッキーな超砥粒６は、アンギュラーな超砥粒７と平均径が同じ大きさであるため、ＣＭＰコンディショナ１に被研磨物の大きな研磨荷重がかかると、耐衝撃性を備えたこのブロッキーな超砥粒６がその研磨荷重を受け止めるため、アンギュラーな超砥粒７に大きな研磨荷重が加わることを防止することができる。ＣＭＰコンディショナ１は、３〜１２．５質量％含有したアンギュラーな超砥粒７と比較して、ブロッキーな超砥粒６を多く含有していることにより、ブロッキーな超砥粒６によってアンギュラーな超砥粒７が摩耗することを防止することができる。このため、ＣＭＰコンディショナ１のパットドレッシングレート（研摩割合：研摩量）を長期間安定させることができる。
【００２６】
さらに、粒度が大きいアンギュラーな超砥粒７とブロッキーな超砥粒６との間には、粒度が小さいブロッキーな超砥粒８があり、そのブロッキーな超砥粒８がアンギュラーな超砥粒７とブロッキーな超砥粒６との間隔を良好に保って、ＣＭＰコンディショナ１の研磨面を整えることができる。
このため、このＣＭＰコンディショナ１によってＣＭＰコンディショニングが行われる研磨パッドは、粒度が小さい第２超砥粒５がブロッキーな超砥粒８からなることにより、この超砥粒８が研磨パットの荒れた表面を僅かしか研磨せず、粒度が大きい超砥粒６，７（第１超砥粒４）によって研磨が行われた後の研磨パッドの表面を調整することができる。
図１に示すように、超砥粒８は、ＣＭＰコンディショナ１の超砥粒３に対して、４１〜８５質量％の割合で含有していることにより、アンギュラーな超砥粒７と、ブロッキーな超砥粒６の砥粒間隔が広がるため、研磨によって発生した切り屑や研磨粒子を排出し易くして、砥粒間に付着して目詰まりが発生することを削減することができる。これにより、超砥粒８は、ＣＭＰコンディショナ１の研磨性能が低下して研磨面が半鏡面化し、研磨速度が低下することを防止することができる。
【００２７】
また、ＣＭＰコンディショナ１は、研磨に作用する粒度が大きいアンギュラーな超砥粒７とブロッキーな超砥粒６との粒数をコントロールすることで、切れ味の調整が可能となる。
【００２８】
次に、図３〜図８を参照して、本発明の製造方法を説明する。
図３は、本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金にメッキ層を形成したときの状態を示す概略図である。
【００２９】
まず、ステンレス鋼（例えば、オーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３０４）等を機械加工することにより、略円板（盤）形状の台金２（図３参照）を作製する。
次に、台金２に超砥粒（ダイヤモンド砥粒）を電着する砥粒電着面２ｂを残して、台金２の表面２ａを絶縁テ−プ（図示せず）およびマスキング塗料（図示せず）によってマスキング処理を行う。
【００３０】
そして、台金２を中性洗剤にてブラッシング洗浄し、アルカリ電解脱脂処理を行う。
次に、その台金２を塩化ニッケル２２０ｇ／Ｌおよび塩酸１００ｇ／Ｌを含有する前処理剤に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ２、４０°Ｃにて陽極（＋）側にニッケル板１０をセットすると共に、陰極（−）側に台金２をセットして、ニッケルメッキの密着性と被覆力の向上のために、ストライクメッキを１０分間行う。
続いて、図３に示すように、陽極（＋）側にニッケル板１０をセットすると共に、陰極（−）側に台金２をセットしてスルファミン酸ニッケルメッキ浴またはワットニッケルメッキ浴１１中に浸漬して電流密度１Ａ／ｄｍ２で５分間メッキを行い、下地のメッキ層（図示せず）を３μｍ形成する。
【００３１】
図４は、本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒と粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒と粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒の混合物をばら撒いたときの状態を示す要部拡大概略断面図である。図５は、本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に第１メッキ層を形成したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【００３２】
次に、図３及び図４に示すように、電着する台金２の砥粒電着面２ｂに粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を３２質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を５質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物を隙間無くばら撒く。
そして、メッキ応力と硬度調整などの添加剤を加えたスルファミン酸ニッケルメッキ浴またはワットニッケルメッキ浴１１中に浸漬して電流密度０．２Ａ／ｄｍ２で６０分間メッキを行う。すると、超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が、単層でなる第１メッキ層９１に埋め込まれて仮固定される。なお、電着は、台金２に電気をかけることによりニッケルの薄膜を生成させる技術で、複雑な形状のものでも均一な薄膜ができる。
この後に、余剰の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３を洗い落とすと、図５に示すような状態となる。
【００３３】
図６は、本発明の第１実施例に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金に第２メッキ層を形成したときの状態を示す拡大概略断面図である。
【００３４】
さらに、電流密度１Ａ／ｄｍ２で１５０分間埋め込みメッキを行う。すると、第１メッキ層９１（図５参照）の上に第２メッキ層９２（図６参照）が形成され、メッキ層９の厚さが厚くなり、このメッキ層９で超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が台金２の砥粒電着面２ｂに固着される。その後に、超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が電着された砥粒電着面２ｂをブラッシングにて浮き石となっている超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３１を除去すると、図６に示す状態となる。
【００３５】
続いてアルカリ電解脱脂処理を行う（図示せず）。
次に、図３に示すように、台金２を塩化ニッケル２２０ｇ／Ｌおよび塩酸１００ｇ／Ｌを含有する前処理剤に浸漬し、電流密度３Ａ／ｄｍ２、４０℃にて陰極（−）側に台金２をセットし、陽極（＋）側にニッケル板１０をセットすると共に、ストライクメッキを５分間行う（図示せず）。
【００３６】
続いて、スルファミン酸ニッケルメッキ浴またはワットニッケルメッキ浴１１中に浸漬して電流密度１Ａ／ｄｍ２で１８０分間埋め込みメッキを行う。
すると、図１に示すように、第２メッキ層９２の上に第３メッキ層９３が形成され、メッキ層９の厚さがさらに厚くなり、このメッキ層９により粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒６と、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒７と、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒８とが埋め込まれて完全に固着される。このときのメッキ層９の厚みは合計で、約９０μｍとなる。
【００３７】
次に、マスキングをすべて取り除き、超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３が電着された台金２を３０分間超音波洗浄して砥粒電着面２ｂを入念にブラッシングを行う（図示せず）。
その後に、再度３０分間超音波洗浄を行い浮き石の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）３１や破砕した超砥粒（ダイヤモンド砥粒）を完全に取り除き、乾燥してＣＭＰコンディショナ１（図１参照）を得ることができる。
【００３８】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
［第１実施例］
まず、図７〜図８を参照して、本発明の第１実施例を説明する。
第１実施例では、前記ＣＭＰコンディショナ１を用いて、ＣＭＰコンディショニングテストを行った。
ＣＭＰコンディショニングテストは、パットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）を測定するもので、研磨機［ビューラー社製、ＥＣＯＭＥＴ４］と研磨パッド［ローデル・ニッタ社製、ＩＣ−１０００］を用い、シリカ微粒子を含有するｐＨ１０．５の水酸化カリウム水溶液を研磨液として、研磨荷重１９．６ｋＰａ、研磨パッド回転数１００ｍｉｎ−１、ＣＭＰコンディショナ１の回転数５６ｍｉｎ−１、コンディショニング時間２分の条件で行った。
【００３９】
図７は、本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのコンディショニングテストの結果のパットドレッシングレートを示す表である。図８は、本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのドレッシングテストの結果のパットドレッシングレートを示す棒グラフである。
【００４０】
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を５質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第１実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、２２１μｍ／ｈであった。
【００４１】
［第２実施例］
第２実施例は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えてＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
第２実施例では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を２７質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１０質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１０質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第２実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、３３０μｍ／ｈであった。
【００４２】
［第３実施例］
第３実施例は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えてＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
第３実施例では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を１８．５質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１８．５質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１８．５質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第３実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、３７０μｍ／ｈであった。
【００４３】
［第４実施例］
第４実施例は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えてＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
第４実施例では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を１０質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を２７質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を２７質量％含んだＣＭＰコンディショナ１の第４実施例のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、５５０μｍ／ｈであった。
【００４４】
［比較例１］
比較例１は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えて粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を含まないＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
比較例１では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を３７質量％、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を０質量％、粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を６３質量％の混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
このＣＭＰコンディショナ１は、前記第１実施例と同じＣＭＰコンディショニングテストを行った。
図７および図８に示すように、粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７が０質量％で含まれないＣＭＰコンディショナ１の比較例１のパットドレッシングレート（研磨パッドの摩耗量）は、１８７μｍ／ｈであった。
【００４５】
図７に示すように、前記第１実施例〜第４実施例の粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を含有したＣＭＰコンディショナ１は、このアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を含有していない比較例１と比較すると、研磨パッドの切れ味がよく、パットドレッシングレートが高い。
また、第１実施例から第４実施例および比較例１で製造されたＣＭＰコンディショナ１は、それぞれ実施した試験範囲内で、超砥粒３の先端の摩耗も観察されず、耐摩耗性が高く、長寿命なものであった。
本発明のＣＭＰコンディショナ１に含有されているアンギュラーな超砥粒７は、結晶形態がシャープな部分を多く有するため、ブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６のみを使用した場合と比較して切れ味がよい。そして、ＣＭＰコンディショナ１は、ブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を含有することにより、アンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７にかかる研磨荷重をブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６が受け止めて、その研磨荷重を軽減するため、長寿命なものにすることができる。このため、パットドレッシングレートが長時間安定させることができる。
また、図８に示すように、ＣＭＰコンディショナ１は、アンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７の含有する割合を調整することによって、研磨条件によって相違する研磨パッドの切れ味（パットドレッシングレート）をコントロールすることができる。
【００４６】
［比較例２］
次に、図９を参照して比較例２を説明する。
図９は、ＣＭＰコンディショナの比較例２を示す要部拡大断面図である。
比較例２は、前記第１実施例と同一な製造方法で、超砥粒３の配合割合を変えて、粒度が♯１４０の小さな第２超砥粒５としてアンギュラーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）１２を含ませ、粒度が＃１４０の小さなブロッキーな超砥粒（ダイヤモンド砥粒）８を含有しないＣＭＰコンディショナ１を作製したものである。
比較例２では、砥粒電着面２ｂにばら撒かれて混合された超砥粒３の割合を、ブロッキーな＃１００の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）６を２７質量％、アンギュラーな＃１００の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）７を１０質量％、アンギュラーな＃１４０の超砥粒（ダイヤモンド砥粒）１２を６３質量％にした混合物でＣＭＰコンディショナ１を作製した。
【００４７】
［第５実施例］
次に、図９を参照して第５実施例を説明する。
第５実施例では、第２実施例と比較例２とでそれぞれ作製したＣＭＰコンディショナ１により、ＣＭＰコンディショニング後の研磨パッドの表面傷をそれぞれ実体顕微鏡で観察した。
第２実施例で作製したＣＭＰコンディショナ１と、比較例２で作製したＣＭＰコンディショナ１とで、それぞれＣＭＰコンディショニング後の研磨パッド表面を比較すると、第２実施例で作製したコンディショナ１の方が、研磨パッドの表面の傷が小さくて浅く、比較例２で作製したコンディショナ１では研磨パッドの表面は、大きくて深い傷が多数観察された。
これは、粒度が小さい第２超砥粒５をブロッキーな超砥粒８（図１参照）にした第２実施例に比べて、比較例２は、その第２超砥粒５をアンギュラーな超砥粒１２で作製したことに起因している。
ＣＭＰコンディショニングは、粒度の大きい超砥粒６，７（第１超砥粒４）により実質的に研磨が行われ、粒度が小さい超砥粒８，１２（第２超砥粒５）で研磨パッドの荒れた表面を調整している。このアンギュラーな超砥粒１２は、コーナが鋭いため、研磨力が高く粗さ調整には余り寄与していない。
一方、ブロッキーな超砥粒８は、コーナが鈍角で研磨力が小さいことにより、研磨パッドの荒れた表面を僅かしか研磨しないため、研磨パッドの表面に新たな傷を発生させることなく、粒度の大きい超砥粒６，７（第１超砥粒４）により実質的に研磨が行われた研磨パッドの荒れた表面を調整することができる。そのため、本発明は、ＣＭＰコンディショナ１に使用する粒度の小さい第２超砥粒５は、ブロッキーな形状のみとした。
【００４８】
次に、図１０を参照して第１〜第４実施例で使用した砥粒を説明する。
図１０は、図８のデータを折れ線グラフに表すとともに、上限値、目標値、および下限値を付与したグラフである。
図１０において、実線ａは、第１〜第４実施例で試験したデータのパットドレッシングレートμｍ／ｈである。破線ｂは、実線ａの近似値グラフ（線）である。一点鎖線ｃは、ＣＭＰコンディショナ１として備えて欲しいパットドレッシングレートμｍ／ｈの最大値（合格上限）である。二点鎖線ｄは、ＣＭＰコンディショナ１として備えて欲しいパットドレッシングレートμｍ／ｈの最小値（合格下限）である。破線ｅは、ＣＭＰコンディショナ１として備えて欲しいパットドレッシングレートμｍ／ｈの目標値である。
なお、パットドレッシングレートμｍ／ｈとは、研磨による研磨パッドの除去量を示すものである。
【００４９】
図１０に示すように、アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が０質量％のときのパットドレッシングレートの試験結果（比較例１）は、１８７μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が５質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第１実施例）は、２２１μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が１０質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第２実施例）は、３３０μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が１８．５質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第３実施例）は、３７０μｍ／ｈである。
アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率が２７質量％のときのパットドレッシングレートμｍ／ｈの試験結果（第４実施例）は、５５０μｍ／ｈである。
【００５０】
このように、パットドレッシングレートは、アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率％が増えることに比例して、数値が上昇する。超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔは、コーナが鋭角で、鋭利な切刃をもつアンギュラーな形状のダイヤモンド砥粒からなる。
このため、ＣＭＰコンディショナ１は、アンギュラーな超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの含有率が増えることにより、パットドレッシングレートμｍ／ｈの値が上がり、切れ味が上昇する。
【００５１】
アンギュラーなダイヤモンド砥粒は、高いパットドレッシングレートを求めると粗い粒子の超砥粒を使うことになる。パットドレッシングレートμｍ／ｈの値が最大値（ｃ：合格上限）を超えると被研磨材の研磨面の表面粗さは、粗くなり、表面性が犠牲になる。逆に、研磨面の表面性状を求めると、パットドレッシングレートが犠牲になる。このため、パットドレッシングレートμｍ／ｈは、図１０に示す最小値（ｄ：合格下限）２２０μｍ／ｈ以上、最大値（ｃ：合格上限）３３１μｍ／ｈ以下が最適であり、高いパットドレッシングレートと良好な表面性状を得ることができる。
図１０の近似線ｂのパットドレッシングレートμｍ／ｈにおいて、最小値（ｄ：合格下限）から最大値（ｃ：合格上限）までの超砥粒ＭＧＢ−６００Ｔの配合率は、実験のデータによると、約３〜１２．５質量％であり、この約３〜１２．５質量％がアンギュラーなダイヤモンド砥粒の最適な配合割合の範囲ｆとなっている。
【００５２】
図２に示すように、第２超砥粒５は、前記の配合割合の第１超砥粒４に、この第１超砥粒４よりも粒度が小さい第２超砥粒５を含有することにより、第１超砥粒４をバランスよく配置することができるため、ＣＭＰコンディショナ１の研磨面を整えることができる。
【００５３】
なお、本発明に係るＣＭＰコンディショナ１は、前記実施の形態および第１〜第４実施例に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載のＣＭＰコンディショナによれば、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が高いアンギュラーな超砥粒の所定量を含有することにより、切れ味がよくなり、研磨作業時間を短縮することができる。
また、ＣＭＰコンディショナは、ＥＥＣ値（偏心度）が低く整合性があって耐衝撃性を備えたブロッキーな超砥粒を含有したことにより、ブロッキーな超砥粒がアンギュラーな超砥粒に被研磨物のプレッシャがかかることを阻止してアンギュラーな超砥粒の切刃が破壊されることを防止するため、寿命が長く、長期間パットドレッシングレートが安定したＣＭＰコンディショナにすることができる。
さらに、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも粒度が小さい第２超砥粒を含有することにより、第２超砥粒によって第１超砥粒を所望間隔に保持することが可能となる。
そして、ＣＭＰコンディショナは、ブロッキー及びアンギュラーな超砥粒からなる第１超砥粒と、この第１超砥粒よりも粒度が小さい第２超砥粒とを有したことにより、ＣＭＰコンディショナの研磨面の超砥粒をバランス良く整えることができると共に、第２超砥粒が第１超砥粒の脱落を防止してＣＭＰコンディショナの寿命を長くすることができる。
【００５５】
請求項２に記載のＣＭＰコンディショナによれば、ＣＭＰコンディショナは、第１超砥粒よりも粒度が小さい第２超砥粒がブロッキーな超砥粒からなることにより、第２超砥粒が高い整合性のとれた形状からなるため、粒度が大きい各第１超砥粒の間隔を整え、安定した状態に配置させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るＣＭＰコンディショナを示す要部拡大平面部である。
【図３】本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金にメッキ層を形成したときの状態を示す概略図である。
【図４】本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に粒度が♯１００のブロッキーな超砥粒と粒度が♯１００のアンギュラーな超砥粒と粒度が♯１４０のブロッキーな超砥粒の混合物をばら撒いたときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図５】本発明に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金の砥粒電着面に第１メッキ層を形成したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図６】本発明の第１実施例に係るＣＭＰコンディショナを製造するときの状態を示す図で、台金に第２メッキ層を形成したときの状態を示す拡大概略断面図である。
【図７】本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのコンディショニングテストの結果のパットドレッシングレートを示す表である。
【図８】本発明の第１実施例〜第４実施例および比較例１で作製したＣＭＰコンディショナのドレッシングテストの結果のパットドレッシングレートを示す棒グラフである。
【図９】ＣＭＰコンディショナの比較例２を示す要部拡大断面図である。
【図１０】図８のデータを折れ線グラフに表すとともに、上限値、目標値、および下限値を付与したグラフである。
【図１１】従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、同一粒度（平均粒子径）の２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
【図１２】従来のＣＭＰコンディショナを示す図で、粒度（平均粒子径）の異なる２種の超砥粒からなるＣＭＰコンディショナを示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１  ＣＭＰコンディショナ
２  台金
２ａ  表面
２ｂ  砥粒電着面
３  超砥粒
４  第１超砥粒
５  第２超砥粒
６，８  ブロッキーな超砥粒
７，１２  アンギュラーな超砥粒
【図１】
2004306220.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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【図６】
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【図７】
2004306220.tif 000009
【図８】
2004306220.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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