KR20080037693A - Tool with sintered body polishing surface and method of manufacturing the same - Google Patents

Abstract

An efficiently processible polishing tool, particularly used for a CMP pad conditioner, capable solving problems in a fixing strength for fixing abrasive grains to a base plate and problems in nonuniform polished surface and a method of effectively manufacturing the polishing tool. The polishing tool (1) comprises a polishing part formed of a super abrasive grain sintered body sintered integrally with the lining material of a cemented carbide. The polishing part comprises a plurality of polishing units (2) with top parts. The top parts are positioned on an approximately same plane. The polishing units (2) are formed by forming a linear groove (3) group in the polishing part.

Description

소결체 연마부가 구비된 공구 및 그 제조 방법{TOOL WITH SINTERED BODY POLISHING SURFACE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}TOOL WITH SINTERED BODY POLISHING SURFACE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME

본 발명은 소결체 연마부가 구비된 공구 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 주로 경질 우레탄으로 구성된 화학적 기계적 연마(chemical-mechanical polishing: 이하 'CMP'라고 한다) 패드용으로 이용될 수 있어 각종 반도체 재료를 고평면도 또한 고능률로 가공 가능한 연마 공구 및 그 효과적인 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a tool provided with a sintered abrasive portion and a manufacturing method thereof. In particular, the present invention can be used for chemical-mechanical polishing (hereinafter referred to as "CMP") pad mainly composed of hard urethane so that various semiconductor materials can be processed in high plane and high efficiency and its effective manufacture It is about a method.

최근, 초 LSI 디바이스에 있어서 배선의 다층화가 진행됨에 따라, 층간 절연막이나 실리콘등 금속막 웨이퍼의 평탄화에 CMP가 이용되어 오고 있다. 그리고 CMP에 이용되는 연마 패드(일반적으로 경질 발포 폴리우레탄제)의 높은 평탄화 및 웨이퍼 연마 속도를 유지하기 위해서, 상기 연마 패드의 표면을 상시 또는 간헐적으로 컨디셔닝 (conditioning)할 필요가 있다. In recent years, as multilayering of wires has progressed in ultra LSI devices, CMP has been used for planarization of metal film wafers such as interlayer insulating films and silicon. In order to maintain high planarization and wafer polishing rate of the polishing pad (generally made of rigid foamed polyurethane) used for CMP, it is necessary to condition the surface of the polishing pad at all times or intermittently.

종래, 연마 패드의 컨디셔닝시, 다이아몬드 연마용 입자를 전기 흡착으로 기판에 단단히 부착시킨 공구가 사용되고 있다. 이러한 전기 흡착 타입의 컨디셔닝용의 공구의 예로서 원판형 기대의 원형 표면의 중앙에 연마용 입자가 배치되지 않은 중공 영역이 구비되고, 그 외측에 제1 연마용 입자층 영역이 구비되고, 상기 제1 연마용 입자층 영역의 외측에 제2연마용 입자층 영역이 각각 구비된 회전 연마 공구가 공지되어 있다. 여기서, 제1연마용 입자층 영역에는 복수 개의 소연마용 입자층부가 간격을 두고 배열되도록 구비되고, 각 소연마용 입자층부는 대략 부분 구면 형상을 나타내는 융기부의 표면에, 초연마용 입자를 금속 도금상으로 단단히 접착한 것이며, 제2 연마용 입자층 영역은, 링 형상의 원주 융기부에 초연마용 입자를 금속 도금상으로 고착해 구성된다(특허 문헌 1 참조). Conventionally, in conditioning polishing pads, tools have been used in which diamond polishing particles are firmly attached to a substrate by electrosorption. As an example of such an electrosorption type conditioning tool, a hollow region in which abrasive grains are not disposed in the center of a circular surface of a disk-shaped base is provided, and a first abrasive grain layer region is provided on the outside thereof. Rotating polishing tools are known which are each provided with a second abrasive particle layer region outside the abrasive particle layer region. Here, the plurality of small abrasive particle layers are arranged at intervals in the first abrasive particle layer region, and each of the small abrasive particle layer portions is formed by firmly adhering the superabrasive particles to the surface of the ridge having an approximately partial spherical shape by metal plating. The 2nd abrasive grain layer area | region is comprised by attaching super abrasive grain to a metal-plated form in the ring-shaped peripheral ridge part (refer patent document 1).

　이러한 전기 흡착 타입의 공구는, 연마용 입자의 기판으로의 고착이 전기 접착된 니켈에 의해 물리적으로 단단히 유지되나, 이러한 유지력이 반드시 만족스러운 것은 아니어서, 사용 중에 다이아몬드 연마용 입자가 공구로부터 탈락하는 등을 유발할 수 있으므로, 그 공구 수명은 개선의 여지가 있었다. In this electrosorption type tool, the adhesion of the abrasive grains to the substrate is physically held firmly by the electrobonded nickel, but this holding force is not necessarily satisfactory, so that the diamond abrasive grains are dropped from the tool during use. And so on, the tool life has room for improvement.

또, 다이아몬드 등과 같은 연마용 입자를 레진 본드재로 원형 회전 평면상에 고착시킨 연마재층을 가지며, 상기 연마재층 표면에 방사상 및 동심원 형상으로 슬릿을 구비시킨 또 다른 연마 공구가 알려져 있다(특허 문헌 2 참조). Further, another polishing tool is known, which has an abrasive layer in which abrasive grains such as diamond and the like are fixed on a circular rotation plane with a resin bond material, and the slits are provided radially and concentrically on the surface of the abrasive layer (Patent Document 2). Reference).

　그러나, 레진 본드재에 의한 연마용 입자의 유지 강도는 언제나 만족할 수 있는 수준을 달성할 수 없기 때문에, 용도에 따라서는 충분한 공구 수명을 얻을 수 없고, 또한 전기 흡착 공구로서도 만족할 수 있는 수준을 달성할 수 없었다. However, since the holding strength of the abrasive grains by the resin bond material cannot always achieve a satisfactory level, a sufficient tool life may not be obtained depending on the application, and a satisfactory level may also be achieved as an electrosuction tool. Could not.

또한, 볼록부를 가지는 기재 금속의 작용면에, 기체상 합성 방법에 의해 다결정 다이아몬드 박막을 형성해서 이루어지는 드레서(dresser)가 알려져 있다(특허 문헌 3 참조). In addition, a dresser formed by forming a polycrystalline diamond thin film on the working surface of the base metal having a convex portion by a gas phase synthesis method is known (see Patent Document 3).

　그러나, 기체상 합성 방법에 의한 형성에서는, 기재 금속의 작은 요철에 충실히 다이아몬드 박막을 형성하는 것이 어려워, 충분한 정밀도를 얻을 수 없으며, 또한, 박막과 기재 금속과의 접합력도 충분하지 않다. However, in the formation by the gas phase synthesis method, it is difficult to form a diamond thin film faithfully to small irregularities of the base metal, and sufficient precision cannot be obtained, and the bonding force between the thin film and the base metal is also insufficient.

상기와 같은 종래의 연마 공구(패드 컨디셔너)는 기판(기재 금속)에 입자 지름이 서로 상이한 복수개의 연마용 입자를 고착시킨 구조이기 때문에, 균일한 연마용 입자 높이(정점) 수준을 달성하기 어렵다. 따라서, 컨디셔닝 공정에서는 기판(기재 금속) 면에 대해서 가장 돌출한 입자만이 사용되어, 과도한 부하가 제공되므로, 이러한 입자의 소모가 심하게 되며, 결국 본래의 공구 수명에 이르기 전에 사용 불가가 되는 것이 많다. Since the conventional polishing tool (pad conditioner) as described above has a structure in which a plurality of polishing particles having different particle diameters are fixed to a substrate (base metal), it is difficult to achieve a uniform polishing particle height (peak) level. Therefore, in the conditioning process, only the most protruding particles with respect to the substrate (substrate metal) surface are used, and excessive load is provided, which leads to excessive consumption of these particles, which often become unusable before reaching the original tool life. .

실리콘 등의 웨이퍼를 발포 우레탄제의 연마 패드와 유리 연마용 입자에 의존하지 않고, 강성 금속제의 기재 금속 표면에 다이아몬드 등의 초연마용 입자를 고정한 공구로 가공할 수 있으면, 컨디셔닝을 위한 시간 및 경비를 절약할 수 있으므로 바람직하지만, 이것이 실현되기 위해서는 기재 금속상에 조각 칼날으로 설치된 다이아몬드 등의 초연마용 입자층이 고정밀도의 평면을 가지면서 유지되어야 한다. 그러나 이러한 공구는, 충분하게 달성되지 않았다. If the wafer such as silicon can be processed with a tool having fixed abrasive particles such as diamond on the surface of the base metal made of rigid metal without depending on the polishing pad made of foamed urethane and the glass polishing particles, it is possible to save time and expense for conditioning. Although it can save, it is preferable, but in order for this to be realized, an ultra-polishing particle layer, such as diamond, provided on the base metal with a slicing blade must be maintained with a high precision plane. However, such a tool has not been sufficiently achieved.

　　[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 공보 제2002－337050호 [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-337050

　　[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 공보 제2004－291184호 [Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-292784

　　[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 공보 평10－071559호 [Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-0075959

본 발명의 목적은, 연마용 입자의 기판으로의 고착 강도 문제와 불균일한 연마면의 문제 등이 해결된, 고능률로 가공 가능한 연마 공구 및 그 효과적인 제조 방법을 제공하는 것에 있다. 특히, CMP 패드 컨디셔너로서 반도체 웨이퍼 등의 표면을 고정밀도와 고능률로 가공 가능한 연마 공구를 제공하는 데에 있다. An object of the present invention is to provide a polishing tool capable of processing with high efficiency and an effective method of manufacturing the same, in which problems of adhesion strength of the abrasive grains to the substrate, problems of uneven polishing surface, and the like are solved. In particular, the present invention provides a polishing tool capable of processing a surface of a semiconductor wafer or the like with high precision and high efficiency as a CMP pad conditioner.

위와 같은 과제를 해결하기 위해, 본 발명자는, 예의 연구를 거듭하는 가운데, 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구에 대해서, 연마부에 특정의 복수 개의 연마 단위를 형성함으로써, 위와 같은 과제를 해결할 수 있음을 발견하고, 한층 더 연구를 진행시킨 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the above subjects, the present inventor provided the above-mentioned subject by forming a specific several grinding | polishing unit in a grinding | polishing part with respect to the grinding | polishing tool which has a grinding | polishing part which consists of a super abrasive grain sintered compact, As a result of discovering that the solution can be solved and further researched, the present invention has been completed.

즉, 본 발명은 초연마용 입자 소결체로 이루어진 연마부가 구비된 연마 공구로서, 연마부는 상부(頂)가 구비된 복수 개의 연마 단위를 포함하되, 각 상부가 서로 대략 동일 평면상에 위치한다. That is, the present invention is an abrasive tool provided with a polishing portion made of a super-abrasive particle sintered body, the polishing portion includes a plurality of polishing units provided with an upper portion, each upper portion is located on substantially the same plane with each other.

또한, 본 발명은, 연마부가 초경합금의 배면에 소결으로 일체화된 초연마용 입자 소결체로 이루어지며, 연마 단위가 해당 연마부에 직선 그루브 군을 형성하도록 배열된 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to a polishing tool, wherein the polishing portion is made of a super abrasive grain sintered body integrated into the rear surface of the cemented carbide by sintering, and the polishing unit is arranged to form a group of straight grooves in the polishing portion.

또한, 본 발명은 상부에 칼날부가 구비된 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to an abrasive tool provided with a blade portion at the top.

또한, 본 발명은 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to a polishing tool in which the polishing unit has a square pyramidal shape or a square pyramid shape.

또한, 본 발명은 연마 단위가 사각뿔대 형상이며, 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 연마 공구에 관한 것이다. Moreover, this invention relates to the grinding | polishing tool in which a grinding | polishing unit is a square pyramid shape, and the blade part is provided in at least one side of the upper part.

또한, 본 발명은 연마 단위가 삼각뿔 형상 또는 삼각뿔대 형상인 연마 공구에 관한 것이다. The invention also relates to a polishing tool in which the polishing unit is triangular pyramidal or triangular pyramidal in shape.

또한, 본 발명은 연마 단위가 삼각뿔대 형상이며, 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 연마 공구에 관한 것이다. Moreover, this invention relates to the grinding | polishing tool whose grinding | polishing unit is a triangular pyramid shape, and the blade part is provided in at least one side of the upper part.

또한, 본 발명은 연마 단위의 상부에 직선 모양의 능선이 구비된 형상인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to a polishing tool having a shape in which a linear ridge line is provided on an upper portion of the polishing unit.

또한 본 발명은 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 연마 단위의 피치가 200μm 내지 1500μm인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to a polishing tool in which the polishing unit has a square pyramid shape or a triangular pyramid shape, and the pitch of the polishing unit is 200 µm to 1500 µm.

또한, 본 발명은 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 연마 단위의 높이가 30μm 내지 200μm인 연마 공구에 관한 것이다. Moreover, this invention relates to the grinding | polishing tool whose grinding | polishing unit is square pyramidal shape or triangular pyramid shape, and whose height of a grinding | polishing unit is 30 micrometers-200 micrometers.

또한, 본 발명은 초연마용 입자가 다이아몬드인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to an abrasive tool in which the abrasive particles are diamond.

또한, 본 발명은 다이아몬드의 공칭 입도가 40 내지 60μm이하인 연마 공구에 관한 것이다. The invention also relates to an abrasive tool having a nominal particle size of diamond of 40 to 60 μm or less.

또한 본 발명은 초연마용 입자 소결체의 두께가 0.1 mm이상인 연마 공구에 관한 것이다. Moreover, this invention relates to the grinding | polishing tool whose thickness of the superfine abrasive grain sintered compact is 0.1 mm or more.

또한, 본 발명은 원판 형상 또는 링 형상인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to an abrasive tool that is disc-shaped or ring-shaped.

또한 본 발명은 연마부가 원판 형상 또는 링 형상인 본 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to the present polishing tool, wherein the polishing portion is disc-shaped or ring-shaped.

또한 본 발명은 연마부의 외경이 90 mm이상인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to a polishing tool having an outer diameter of the polishing portion of 90 mm or more.

또한 본 발명은 연마부의 그루브의 바닥에 대한 상부의 높이가 1 mm이하인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to an abrasive tool having a height of 1 mm or less at the top of the groove of the abrasive portion.

또한 본 발명은, 연마부가 2개 또는 4개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 연마 공구에 관한 것이다. Moreover, this invention relates to the grinding | polishing tool which a grinding | polishing part consists of two or four division grinding | polishing parts, and each said division grinding | polishing part is a fan shape with the same center angle.

또한 본 발명은, 분할 연마부가 2개의 그루브 군을 구비하며, 제1 그루브 군은 분할 연마부의 반경 방향 경계선에 대해서 평행하게 설치되며, 제2 그루브 군은 제1 그루브 군에 직교하도록 형성되어 있는 연마 공구에 관한 것이다. Further, in the present invention, the divided abrasive portion includes two groove groups, the first groove group is provided in parallel to the radial boundary line of the divided abrasive portion, and the second groove group is formed to be orthogonal to the first groove group. It is about a tool.

또한 본 발명은, 연마부가 3개 또는 6개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 연마 공구에 관한 것이다. The present invention also relates to an abrasive tool comprising three or six divided abrasive parts, wherein the divided abrasive parts each have a fan shape having the same center angle.

또한 본 발명은, 분할 연마부가 3개의 그루브 군을 구비하며, 제1 그루브 군은 분할 연마부의 반경 방향의 경계선에 대해서 평행하게 설치되며, 제2 그루브 군 및 제3 그루브 군은 각각 제1 그루브 군에 대해, 60° 및 120°로 교차되도록 형성되는 연마 공구에 관한 것이다. In addition, the present invention, the divided abrasive portion is provided with three groove groups, the first groove group is provided in parallel to the radial boundary of the divided abrasive portion, the second groove group and the third groove group, respectively, the first groove group With respect to a polishing tool which is formed to intersect at 60 and 120 degrees.

또한 본 발명은 그루브의 형성이 와이어 컷 방전 가공(wire electrical discharge machining (W-EDM))에 의한 것인 연마 공구에 관한 것이다. The invention also relates to an abrasive tool wherein the formation of the groove is by wire electrical discharge machining (W-EDM).

또한 본 발명은, CMP 패드 컨디셔너인 연마 공구에 관한 것이다. Moreover, this invention relates to the grinding | polishing tool which is a CMP pad conditioner.

또한 본 발명은 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구의 제조 방법으로서, Moreover, this invention is a manufacturing method of the grinding | polishing tool which has a grinding | polishing part which consists of an ultra-polishing particle | grain sintered compact,

(1) 초경합금의 배면에 초연마용 입자를 소결 일체화하여, 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정, (1) a step of sintering integrated superabrasive particles on the back surface of a cemented carbide to obtain a superabrasive particle sintered body,

(2) 수득된 초연마용 입자 소결체의 연마부를 평탄화하는 공정, (2) planarizing the polished portion of the obtained superabrasive sintered compact,

(3) 평탄화된 초연마용 입자 소결체에 직선 그루브 군을 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하여 연마부로 하는 공정 (3) A step of forming a plurality of polishing units to form a polishing unit by providing a group of straight grooves in the flattened superabrasive particle sintered body.

을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다. It relates to a manufacturing method comprising a.

또한, 본 발명은, 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부가 구비된 연마 공구의 제조 방법으로서, Moreover, this invention is a manufacturing method of the grinding | polishing tool with a grinding | polishing part which consists of an ultra-polishing particle | grain sintered compact,

(1) 초경합금의 배면에 초연마용 입자를 소결 일체화하여, 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정, (1) a step of sintering integrated superabrasive particles on the back surface of a cemented carbide to obtain a superabrasive particle sintered body,

(2) 수득된 초연마용 입자 소결체로부터, 1개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 절단해 내는 공정, (2) process of cutting | disconnecting one fan-shaped divided abrasive | polishing part from the obtained super-polishing particle | grain sintered compact,

(3) 앞서 공정 (2)로부터 수득된 부채꼴 모양의 분할 연마부와 중심각이 동일한 복수개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 수득하는 공정, (3) a step of obtaining a plurality of sectoral divided abrasive parts having the same central angle as the sectoral divided abrasive part obtained in step (2) above,

(4) 수득된 복수 개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 밀착 인접시키고, 평탄한 기판 표면상에 고착시켜, 원판 형상 또는 링 형상의 연마부를 수득하는 공정, (4) a step of obtaining a disk-shaped or ring-shaped polished portion by closely adhering the obtained plurality of sectoral divided polished portions to each other and adhering onto a flat substrate surface;

(5) 앞서 공정 (4)로부터 수득된 원판 형상 또는 링 형상의 연마부의 분할 연마부 간의 경계에 그루브를 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하는 공정 (5) A step of forming a plurality of polishing units by providing grooves at the boundary between the divided polishing portions of the disk-shaped or ring-shaped polishing portions obtained from the step (4).

을 포함하는 제조 방법에 관한 것이다. It relates to a manufacturing method comprising a.

또한, 본 발명은 앞서 개시된 연마 공구의 재생 방법이며, 그루브 및 연마 단위의 상부를 와이어 컷 방전 가공으로 재생하는 공정을 포함하는 재생 방법에 관한 것이다. The present invention also relates to a regenerating method of the above-described abrasive tool, and to a regenerating method including a step of regenerating the groove and the upper portion of the polishing unit by wire cut discharge machining.

본 발명의 연마 공구의 재료가 되는 초연마용 입자 소결체는, 다이아몬드나 c－BN(입방정질화 붕소: cubic boron nitride) 등의 초연마용 입자의 분말을 통상의 방법에 따라 초고압 고온 공정으로 처리해 얻을 수 있다. 이 상태의 소결체는 초연마용 입자 소결체는 변형이 크기 때문에 주형 방전 가공(mold electric discharge machining: mold-EDM) 등에 의해 예비적으로 대략 평탄화시킨다. 그 후, 본 발명에서 특정하는 형상으로 그루브 및 돌기 측면을 단계적으로 형성하여, 연마 단위, 즉 직접 연마 대상과 접촉하는 돌기 부분을 생성한다. 또한, 초연마용 입자 소결체로서 시판품을 이용하는 경우는, 사양에 의하지만, 표면이 평탄화되고 있으므로, 상기 평탄화 예비 처리는 생략할 수 있다. The superabrasive particle sintered body, which is the material of the abrasive tool of the present invention, can be obtained by treating a powder of superabrasive particles such as diamond and c-BN (cubic boron nitride) by an ultra-high pressure high temperature process according to a conventional method. . In the sintered compact in this state, the super abrasive grain sintered compact is largely preliminarily flattened by mold electric discharge machining (mold-EDM) or the like. Thereafter, grooves and protrusion side surfaces are formed stepwise in a shape specified in the present invention, thereby producing a polishing unit, that is, a protrusion portion in direct contact with the polishing object. In addition, when using a commercial item as an ultra-polishing particle | grain sintered compact, although the surface is planarizing according to a specification, the said planarization pretreatment can be abbreviate | omitted.

상기 그루브의 형성에는 와이어 컷 방전 가공, 주형 방전 가공, 및 그 외의 정밀 방전 가공, 또는 레이저 가공 등이 이용될 수 있지만, 와이어 컷 방전 가공이 바람직하며, 특히, 연마 단위의 상부를 예리하게 날카롭게 할 수 있는 경우 등에는, 와이어 컷 방전 가공이 특히 바람직하다. 와이어 컷은 초연마용 입자 소결체 표면을 따라 방전 가공용 와이어를 구동해, 금속 와이어와 초연마용 입자 소결체 재료 사이의 방전에 의해, 재료를 제거하는 방법이지만, 통상 프로그램 운전된다. Wire cut discharge machining, mold discharge machining, and other precise discharge machining, or laser machining may be used for the formation of the groove, but wire cut discharge machining is preferable, and in particular, it is possible to sharpen the top of the polishing unit sharply. In such a case, the wire cut electric discharge machining is particularly preferable. The wire cut is a method of driving the electric wire for electric discharge machining along the surface of the superfine abrasive grain sintered body, and removing the material by the discharge between the metal wire and the superfine abrasive grain sintered material, but is usually programmed.

본 발명의 연마 공구에 대해, 상기 연마 단위는, 예를 들면, 원형, 또는 동심(同心)의 중심 원형 구멍을 가지는 링 형상 소결체층에 연마면 구분을 위한 복수 개의 그루브 군(이하, '구분 그루브 군'이라고도 한다)을 교차시키며 절단하여 생성되며, 또는 대응하는 형상으로 형성된 전극면을 가지는 전극을 이용한 주형 방전 가공에 의해, 생성할 수가 있다. 구분 그루브 군은, 초연마용 입자층 표면, 전극면의 어느 쪽으로 형성한다고 하더라도, 직선 모양으로 하는 것이 간편하다. For the polishing tool of the present invention, the polishing unit is, for example, a plurality of groove groups (hereinafter, referred to as "division grooves") for dividing the polishing surface into a ring-shaped sintered body layer having a circular or concentric central circular hole. Can be produced by cutting a cross-section), or by mold discharge machining using an electrode having an electrode surface formed in a corresponding shape. It is easy to make a division groove group into a straight line even if it forms in either the surface of an ultra-polishing particle layer or an electrode surface.

상기 구분 그루브 군은 다양한 형상으로 배치될 수가 있다. 예를 들어, 초연마용 입자층의 원형 표면에 대하여, 외주로부터 반대측의 외주까지 연장된 일정 간격의 2조의 평행 직선 군을 서로 직교시켜 형성하는 것이나(도 1), 이러한 직선 군을 3조로 하여 60°로 교차시켜 형성하는 것(도 2)을 들 수 있다. 이러한 경우, 각각 사각형 또는 삼각형의 연마 단위가 형성된다. The division groove group may be arranged in various shapes. For example, two sets of parallel straight line groups at regular intervals extending from the outer circumference to the outer circumference on the opposite side are formed to be orthogonal to each other (FIG. 1). It is mentioned to form by crossing (Fig. 2). In this case, square or triangular polishing units are formed, respectively.

또한, 연마 단위가 상부에 직선 모양의 능선을 나타내는 형상(도 3；연마 단위가 연마부의 일단에서 타단까지 능선(ridge)을 나타냄, 도 4~5；연마 단위의 기초부가 직사각형임) 등이어도 괜찮다. 연마 단위가 직사각형인 경우, 그루브 및 인접하는 연마 단위의 경사면이, 와이어 컷 방전 가공으로 형성되므로, 능선은 기본적으로는 긴 변에 대하여 평행하게 형성된다. 또한, 사각뿔 형상의 연마 단위는 반드시 종횡의 피치가 동일하지 않아도 괜찮으나, CMP 컨디셔너로서는 정방형이 바람직하다. The polishing unit may have a shape showing a linear ridge on the upper portion (FIG. 3; the polishing unit shows a ridge from one end to the other end of the polishing portion, FIGS. 4 to 5; the basic portion of the polishing unit is rectangular). . When the polishing unit is rectangular, since the grooves and the inclined surfaces of the adjacent polishing units are formed by wire cut discharge processing, the ridge lines are basically formed parallel to the long side. In addition, although the square-pyramidal grinding | polishing unit does not necessarily need to have the same longitudinal and horizontal pitch, square is preferable as a CMP conditioner.

상기 예에 있어서, 각 연마 단위가 유효한 연마 부분으로서 기능하기 위해서는, 각 연마 단위의 상부는 충분히 작아야 하며, 인접 연마 단위끼리는 충분한 간격을 갖도록 서로　이격되어 있는 것이 필요하다. 연마 단위 상부의 면적에 관해서, 예를 들어 도 1의 연마 공구 1의 부분 확대 설명도를 도 6에 모식적으로 나타내었으나, 예를 들어 연마 단위 2의 기초부의 면적(X)(즉, 초연마용 입자층 단면의 면적으로부터 연마 단위의 주변의 그루브 3의 면적을 감소시킨 것)에 대한 상부의 면적(Y)의 비율은 50%이하로 하는 것이 바람직하고, 2~25%로 하는 것이 특히 바람직하다. 또한, 연마 단위의 상부의 꼭지각은, 바람직하게는 30~120°, 특히 바람직하게는 60~90°, 더욱 바람직하게는 70~80°이다. In the above example, in order for each polishing unit to function as an effective polishing portion, the upper portion of each polishing unit must be small enough, and the adjacent polishing units need to be spaced apart from each other so as to have a sufficient interval. Regarding the area of the upper portion of the polishing unit, for example, a partially enlarged explanatory diagram of the polishing tool 1 of FIG. 1 is schematically shown in FIG. 6, but is, for example, the area X of the base portion of the polishing unit 2 (that is, for super polishing). It is preferable to make the ratio of the area Y of the upper part to the area of the groove | channel 3 of the periphery of a grinding | polishing unit reduced from the area of a particle layer cross section 50% or less, and it is especially preferable to set it as 2-25%. Moreover, the vertex angle of the upper part of a grinding | polishing unit becomes like this. Preferably it is 30-120 degrees, Especially preferably, it is 60-90 degrees, More preferably, it is 70-80 degrees.

그루브의 깊이(연마 단위의 그루브 저면으로부터의 높이)는 0.1 mm 이상 1 mm이하, 특히 0.15 mm 이상 0.3 mm이하가 적절하다. 그루브가 너무 낮으면 피삭재의 깎은 쓰레기가 효율적으로 배출되지 않고, 연마 저항이 과도하게 커지게 된다. 반면 그루브가 너무 깊으면, 연마 단위의 강도가 부족하게 되며, 초연마용 입자층의 두께가 더욱 두꺼워지는 것이 필요하게 된다. The depth of the groove (height from the groove bottom in polishing units) is preferably at least 0.1 mm and at most 1 mm, in particular at least 0.15 mm and at most 0.3 mm. If the groove is too low, the scraped waste of the workpiece will not be discharged efficiently, and the polishing resistance will be excessively large. On the other hand, if the groove is too deep, the strength of the polishing unit is insufficient, and the thickness of the superabrasive particle layer needs to be thicker.

연마 단위는, 상부가 직선 모양 또는 선분 모양, 삼각, 사각 또는 그 이상의 다각형 기둥으로 형성되며, 그 각 측면은 기판에 대해서 수직으로 하여 수평 단면을 전체 높이에서 모두 균일하게 하는 것이 간편하나, 적어도 하나의 측면, 특히 공구의 회전 방향에 대해 전방의 측면을 축으로 평행한 면에 대해서 후방에 경사가 되도록 하여, 절단력을 향상할 수가 있다. The polishing unit is formed with a polygonal column of straight or line segments, triangles, squares or more, each of which is perpendicular to the substrate so that the horizontal section is uniform at all heights, but at least one The cutting force can be improved by inclining to the rear side with respect to the side parallel to the side of the side, especially the front side with respect to the rotational direction of the tool on the axis.

연마 단위의 형상으로는, 연마 단위의 각 측면을 경사되게 하여 뿔대 형상, 예를 들어, 사각뿔대 형상 또는 삼각뿔대 형상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 상부를 뾰족하게 하여, 예를 들어 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이 절단력의 면에서 더욱 바람직하다. As a shape of a grinding | polishing unit, it is preferable to make each side surface of a grinding | polishing unit inclined, and to make it a horn-shaped, for example, a square pyramid shape or a triangular pyramid shape. Further, the upper part is pointed, for example, a square pyramidal shape or a triangular pyramid shape is more preferable in terms of cutting force.

또, 배열된 각주(角柱) 형상이나 각뿔(角錐) 형상의 연마 단위에 대해, 직사각형이나 삼각형의 하나 또는 복수 방향의 측면을 전용의 공구로 연마하여, 상부의 가장자리 또는 정점을 예리하게 하는, 이른바 「칼날 형성」을 수행하여, 더욱 양호한 절단력을 달성할 수 있다. 특히, 연마 단위가 다각형 기둥, 다각형 뿔대이며, 상부가 다각형(일반적으로, 삼각형 또는 사각형)인 경우, 상부의 면의 적어도 한 변에 칼날부를 형성하지만, 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상인 경우는, 칼날부 형성을 수행하지 않아도 충분한 절단력을 달성할 수 있다. In addition, with respect to the arranged columnar or pyramidal polishing units, one or more side surfaces of a rectangle or a triangle are polished with a dedicated tool to sharpen the upper edge or vertex. By performing "blade formation", better cutting force can be achieved. In particular, when the polishing unit is a polygonal column or a polygonal horn, and the upper portion is a polygon (generally a triangle or a square), the blade is formed on at least one side of the upper surface, but the polishing unit is a quadrangular pyramid shape or a triangular pyramid shape. In this case, sufficient cutting force can be achieved without performing blade forming.

본 발명의 연마부는 그 외경이 90 mm이상이고, 초연마용 입자층의 두께가 0.1 mm 내지 1 mm가 되도록 구성된다. 소결 초연마용 입자층으로서는, 다이아몬드 소결체(PCD)나 c-BN 소결체(PcBN)의 한 방향의 면을 초경합금 즉 탄화텅스텐계 복합재, 또는 주기율표의 제6a족 금속의 탄화물을 주성분으로 하는 복합재의 블록으로 배면을 지지하는 구조를 이용하여, 복합재 측을 접착제 등에 의해 공구 기판에 고착시키고, 반대 측에 구분 그루브를 형성시켜 연마부로서 사용한다. The grinding | polishing part of this invention is comprised so that the outer diameter may be 90 mm or more, and the thickness of a super abrasive grain layer may be 0.1 mm-1 mm. As the particle layer for sintered superabrasive, the surface in one direction of the diamond sintered compact (PCD) or the c-BN sintered compact (PcBN) is made of a cemented carbide, that is, a tungsten carbide-based composite, or a block of a composite composed mainly of carbides of Group 6a metals of the periodic table. The composite side is fixed to the tool substrate with an adhesive or the like by using a structure for supporting the above, and a division groove is formed on the opposite side to be used as a polishing part.

이러한 소결체는, 일반적으로는 1축 가압형의 고온 초고압 정수압 프레스로 제조된 원판 형상이 시판되고 있다. 목적하는 직경의 소결체를 구입할 수 없는 경우, 특히 엄격한 평탄도가 요구되지 않는 경우에는, 본 발명의 연마 공구를 부분마다 제조하여, 하나의 연마 공구에 조립하여 사용해도 좋다. Generally, such a sintered compact is commercially available in the form of a disc produced by a high temperature ultrahigh pressure hydrostatic press of a single-axis press type. When a sintered compact of the desired diameter cannot be purchased, in particular, when strict flatness is not required, the polishing tool of the present invention may be manufactured for each part and assembled into one polishing tool for use.

연마부를 복수개의 분할 연마부로 구성하는 경우, 연마부 전체에 대해 가능한 연마 단위가 균등하게 정렬 배치를 얻을 수 있도록 하기 위해, 분할 연마부의 경계부에 그루브를 형성하는 것이 바람직하다. 이 때, 2또는 4 개 분할의 분할 연마부에, 서로 직교하여 교차하는 2조의 평행 그루브 군을 형성해 연마 단위를 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상으로 하면, 외주부에 가까운 부분을 제외하면 흐트러짐이 없는 연마 단위의 정렬을 얻을 수 있다. 한편, 3 또는 6개 분할의 분할 연마부의 경우에는, 서로 120°로 교차하는 3조의 등 간격 평행 직선 그루브를 형성하고, 다시 3개의 각뿔체 측면을 형성해 삼각뿔 형상 또는 삼각뿔대 형상의 연마 단위열을 수득할 수 있다. In the case where the polishing portion is composed of a plurality of divided polishing portions, it is preferable to form grooves at the boundary portions of the divided polishing portions so that the polishing units possible for the entire polishing portion can be evenly arranged. At this time, if two sets of parallel groove groups intersecting orthogonally intersect with each other in two or four divided grinding portions to form a square pyramid shape or a square pyramid shape, the polishing unit is free from distraction except for the portion close to the outer peripheral portion. You can get the alignment of. On the other hand, in the case of three or six divided grinding parts, three sets of equally spaced parallel straight grooves intersecting with each other by 120 ° are formed, and three pyramidal sides are formed again to form a triangular pyramidal shape or triangular pyramid shaped polishing unit row. Can be obtained.

즉, 사각뿔체의 경우에는, 연마부 표면을 따라 방전 가공용의 와이어를 보내, 방전에 의해 연마부 표면에 먼저 직선 모양의 그루브를 형성한다. 그 후, 연마부의 Z축 방향으로 와이어를 구동해, 사각뿔체의 측면 윤곽에 따라 연마부를 절단 하여, 그루브에 인접한 뿔(대) 형상의 몸(體)의 측면을 형성한다. 이 조작을 반복하여, 평행 그루브 군을 형성한다. That is, in the case of a square pyramid, a wire for electric discharge machining is sent along the surface of the polishing portion, and a straight groove is first formed on the surface of the polishing portion by discharge. Thereafter, the wire is driven in the Z-axis direction of the polishing section to cut the polishing section along the side profile of the square pyramid to form a side surface of a horn (large) body adjacent to the groove. This operation is repeated to form a group of parallel grooves.

본 발명에 대해 뿔 형상의 상부는 1 또는 복수개의 다이아몬드 입자로 구성된다. 미세 입자를 이용해도 다이아몬드는 유한의 크기를 가지므로, 기하학적인 의미에서의 뿔 형상은 수득할 수 없다. 따라서 상부의 직경이 저변에 비해 충분히 작을 때, 이것을 뿔 형상이라고 한다. 뿔대는 자명한 바와 같이, 상부의 각 방향의 사이즈가 뿔 형상에 비해 큰 경우이다. The top of the horn shape for this invention consists of one or a plurality of diamond particles. Even when fine particles are used, diamonds have a finite size, and therefore a horn shape in a geometric sense cannot be obtained. Therefore, when the diameter of the upper part is small enough compared with the base, this is called a horn shape. As the horn is obvious, the size of each of the upper directions is larger than the shape of the horn.

사각뿔(대) 형상 연마 단위의 제작의 경우는, 예를 들어 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 연마부 10의 표면에 일정한 그루브 간격(피치)으로 제 1 방향 11의 평행 그루브 군(그 중 하나를 대표적으로 부호 12로 표시)과, 뿔(대) 형상의 양 측면(1개를 대표적으로 부호 13, 14로 표시)를 형성한 후, 연마부 10을 고착한 기판마다 링 형상의 중심축의 주위로 90° 회전시키고, 위와 동일하게 제2의 방향 15의 평행 그루브 군 16을 일정한 그루브 간격으로 하고, 각 그루브에 인접하는 뿔 형상의 경사 측면 17, 18을 형성하여, 직교하는 2조의 평행 그루브 군, 그리고 그루브를 따라 정렬한 사각뿔(대) 형상의 연마 단위 19를 수득할 수 있다. 도 7에 있어서의 A－A의 부분을 단면도 8에 도시하였다. In the case of production of a square pyramid-shaped polishing unit, for example, as shown in FIGS. 7 and 8, the group of parallel grooves in the first direction 11 at a constant groove interval (pitch) on the surface of the polishing portion 10 (the One of them is typically represented by the reference numeral 12 and both sides of the horn (large) shape (one is typically represented by the reference numerals 13 and 14), and then the center of the ring shape for each substrate to which the polishing unit 10 is fixed. Rotate 90 degrees around the axis, and in the same manner as above, the parallel groove group 16 in the second direction 15 is set at constant groove intervals, and the horn-shaped inclined side surfaces 17 and 18 adjacent to each groove are formed to form two orthogonal parallels. A group of grooves and square pyramidal (large) shaped polishing units 19 aligned along the grooves can be obtained. A part of AA in FIG. 7 is shown in sectional drawing 8. As shown in FIG.

삼각뿔체의 경우에는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기에 대해, 제1 방향 21의 평행 그루브 군 22과, 그루브에 인접하는 각뿔의 경사면 23, 24를 형성한 후, 연마부 25를 중심축의 주위에 대하여 120° 회전시키고, 위와 동일하게 일정한 그루브 간격으로 제2 방향 26의 평행 그루브 군 27, 및 그루브에 인접하는 경사 측면 28, 29의 형성을 와이어 컷 방전 가공에 의해 수행한다. 이러한 수행 완료 후, 연마부를 한번 더 120° 회전시키고, 위와 동일한 작업을 실시하여, 120°로 교차하는 제3 방향 30의 평행 그루브 군 31과, 그루브에 인접하는 경사 측면 32, 33에 의해, 그루브를 따라 정렬된 삼각뿔 형상의 연마 단위 34를 수득할 수 있다. In the case of a triangular pyramid, as shown in Figs. 9 and 10, with respect to the above, the parallel groove group 22 in the first direction 21 and the inclined surfaces 23 and 24 of the pyramids adjacent to the groove are formed, and then the grinding portion 25 is formed. Rotation of 120 ° about the central axis and formation of parallel groove groups 27 in the second direction 26 and inclined side surfaces 28 and 29 adjacent to the grooves are carried out by wire cut discharge processing at the same constant groove interval as above. After the completion of this operation, the polishing part was rotated once more by 120 °, and the same operation as above was carried out by the parallel groove group 31 in the third direction 30 intersecting at 120 ° and the inclined side surfaces 32 and 33 adjacent to the groove. A triangular pyramidal shaped polishing unit 34 aligned along the can be obtained.

상기 연마 단위에 대해, 뿔 형상 또는 뿔대 형상의 상부의 그루브 저면에 대하여 돌출부의 높이는 삼각형, 사각형 모두 30μm내지 200μm로 하는 것이 바람직하다. 돌출부가 너무 얕으면 연마부 본체가 패드 등의 워크와 직접 접촉하여, 컨디셔닝 작업을 효과적으로 수행할 수 없게 된다. 반면에 돌출부가 너무 높으면, 연마 단위의 강도가 부족하거나 지나치게 두꺼운 초연마용 입자층의 두께가 필요하게 된다. 한편, 인접 그루브 간의 간격(피치)은 1500μm이하이며, 그 하한은 이용하는 와이어 컷 방전 가공용의 와이어의 직경에 의존하나, 예를 들어 약 200μm일 수 있다. It is preferable that the height of the projections is 30 µm to 200 µm for both the triangle and the quadrangle with respect to the groove bottom of the upper portion of the horn shape or the horn shape with respect to the polishing unit. If the protrusion is too shallow, the polishing body may be in direct contact with a work such as a pad, so that the conditioning operation cannot be performed effectively. On the other hand, if the protrusion is too high, the strength of the polishing unit is insufficient or the thickness of the super abrasive grain layer is too thick. On the other hand, the spacing (pitch) between adjacent grooves is 1500 µm or less, and the lower limit depends on the diameter of the wire for wire cut discharge machining to be used, but may be, for example, about 200 µm.

상기 연마 단위의 연마 성능은 뿔(대) 형상의 상부에 함유 되는 초연마용 입자의 입도에 의존한다. 초연마용 입자가 다이아몬드 입자인 경우, 즉 연마부를 구성하는 소결체가 소결 다이아몬드(PCD) 층인 경우, 다이아몬드 입자의 입도(공칭 입도)로서는, 40-60μm이하, 8-16μm 또는 0-2μm등의 각 입도의 PCD층을 이용할 수 있지만, 8-16μm이하의 공칭 입도가 바람직하고, 특히 0-2μm가 바람직하다. The polishing performance of the polishing unit depends on the particle size of the superabrasive particles contained on the top of the horn (large) shape. When the ultra-polishing particles are diamond particles, that is, when the sintered body constituting the polishing portion is a sintered diamond (PCD) layer, the particle size (nominal particle size) of the diamond particles is 40-60 μm or less, 8-16 μm or 0-2 μm. Although the PCD layer of can be used, the nominal particle size of 8-16 micrometers or less is preferable, and 0-2 micrometers is especially preferable.

본 발명의 연마부에 사용할 수 있는 다이아몬드 소결체는, 다이아몬드 입자를 배후 접합 재료로서의 초경합금, 그리고 필요에 따라 코발트 등의 결합재 금속과 함께 다이아몬드를 열역학적으로 안정인 초고압 고온 조건하에 제공하여 수득할 수 있다. 소결체로부터 본 발명의 연마부를 형성하기 위한 가공은 정밀 방전 가공, 일반적으로는 와이어 컷 방전 가공에 의한 샘플 절단 및 표면의 가공에 의해, 연마 단위를 형성하는 것으로 수행될 수 있다. 와이어 컷 방전 가공으로는, 일반적으로는 초연마용 입자 소결체에 방전 가공용 와이어를 접촉시키고 방전시켜 소망한 그루브 폭이 되도록 와이어를 수평 방향으로 움직이고, 연마 단위의 측면을 형성하도록 움직인다. The diamond sintered body which can be used in the polishing part of the present invention can be obtained by providing diamond particles together with cemented carbide as a back joining material and, if necessary, with a binder metal such as cobalt under thermodynamically stable ultra-high pressure high temperature conditions. The processing for forming the abrasive portion of the present invention from the sintered body can be performed by forming the polishing unit by precision discharge machining, generally by cutting the sample and processing the surface by wire cut discharge machining. In the wire cut electric discharge machining, in general, the wire for electric discharge machining is brought into contact with and discharged from the ultra-sintered particle sintered body, and the wire is moved in the horizontal direction so as to have a desired groove width, and the side of the polishing unit is moved.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 방전 가공용 와이어 41을 초연마용 입자 소결체 42에 위치시킨 후, 수평으로 움직이는 일 없이, 도 11의 화살표의 방향으로 움직여, 서로 이웃한 연마 단위 43, 44가 마주본 양 경사면이 와이어 41에 접촉하도록 그루브를 형성하고, 이 레벨을 기준면으로 하여, 이와 같이 양측의 측면을 형성할 수 있다. 이와 같이 그루브를 형성했을 경우, 그루브의 저부의 형상의 단면이 거의 부채꼴 형상의 곡면이 되어, 그루브의 저부를 평면이나 각형으로 했을 경우보다, 연마시의 응력 집중이 경감되어, 연마 단위의 강도(내구성)가 향상된다. On the other hand, as shown in FIG. 11, after disposing the wire 41 for electric discharge machining on the superfine particle sintered compact 42, it moves in the direction of the arrow of FIG. 11 without moving horizontally, and the adjacent grinding | polishing units 43 and 44 face each other. Grooves are formed so that the two inclined surfaces come into contact with the wire 41, and the side surfaces of both sides can be formed in this manner with this level as the reference plane. When the groove is formed in this way, the cross section of the shape of the bottom of the groove becomes an almost flat curved surface, and stress concentration at the time of polishing is reduced than when the bottom of the groove is flat or square, and thus the strength of the polishing unit ( Durability) is improved.

본 발명의 공구는, 도 12 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 여러 개의 형상으로 제작될 수 있다. 비교적 소형 공구의 경우, 예를 들어 연마부는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 단일의 연속 원형 및 링 형상으로 제작할 수 있으나, 본 발명에서는 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 연마부를 복수개의 분할 연마부로 문제없이 구성할 수 있으므로, 이러한 경우는 특히 외형이 95 mm이상의 직경이 큰 링 형상의 연마부도 용이하게 수득할 수 있다. The tool of the present invention, as shown in Figures 12 to 17, can be manufactured in a number of shapes. In the case of a relatively small tool, for example, the polishing portion may be manufactured in a single continuous circle and ring shape, as shown in FIGS. 12 and 13, but in the present invention, as shown in FIGS. Since a plurality of divided abrasive parts can be configured without any problem, in such a case, in particular, a ring shaped abrasive part with a large diameter of 95 mm or more can be easily obtained.

링 형상의 구성에 대해, 반경 방향의 폭은 15 mm 이상으로 하는 것이 바람직하다. 특히, 설계상 중심 구멍이 불필요한 경우, 연마부는 링 형상이 아닌(중심구멍을 가지지 않는다) 원판 형상으로 할 수가 있다. 또한, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 뽀죡한 모서리와의 접촉에 의한 워크의 손상을 방지하기 위해, 원형 모양 연마부의 경우는 외주 부분, 링 형상의 연마부에서는 외주 및 내주 부분에, 각각 1 mm이상(반경 방향 폭)에 걸쳐서 경사부 58, 68, 및 69를 구비하는 것이 바람직하다. For the ring-shaped configuration, the width in the radial direction is preferably 15 mm or more. In particular, when the center hole is unnecessary in design, the polishing part can be made into a disk shape that is not ring-shaped (does not have a center hole). In addition, as shown in Figs. 12 and 13, in order to prevent damage to the workpiece due to contact with the sharp edges, in the case of the circular grinding portion, in the outer peripheral portion, in the ring-shaped grinding portion, It is preferable to provide inclination parts 58, 68, and 69 over 1 mm or more (radial width), respectively.

연마부를 복수 개의 분할 연마부로 구성하는 경우는, 도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 인접하는 2개의 분할 연마부의 경계부(접합부)가 그루브가 되도록 연마 단위를 배치하는 것으로, 연마부의 분할 구성에 의한 연마 단위 배치의 혼란, 그리고 이에 따른 워크(연마 패드)에의 악영향을 회피하거나 최소한으로 억제할 수 있다. 이때, 연마부의 분할 개수는 연마 단위의 형상에 대응하는데, 2 분할(중심각 180도) 또는 4 분할(중심각 90도)의 연마부에서는 사각뿔 형상(도 14 및 도 15)의 연마 단위가 되며, 3 분할(중심각 120번)의 연마부에서는 삼각뿔 형상(도 16 및 도 17)의 연마 단위가 된다. In the case where the polishing part is composed of a plurality of divided polishing parts, as shown in Figs. 14 to 17, the polishing unit is arranged so that the boundary portion (joint part) of two adjacent divided polishing parts becomes a groove, so as to divide the polishing part. This can avoid or minimize the disruption of the polishing unit arrangement and the adverse effect on the work (polishing pad). At this time, the number of divisions of the polishing portion corresponds to the shape of the polishing unit, and in the polishing portion of two divisions (180 degrees of center angles) or four divisions (90 degrees of center angles), the polishing unit has a square pyramid shape (FIGS. 14 and 15). In the grinding | polishing part of division (center angle 120), it becomes a grinding | polishing unit of a triangular pyramid shape (FIGS. 16 and 17).

큰 직경의 연마 공구를 제작하려면, 균일한 소결이 가능한 정도의 작은 직경의 초연마용 입자 소결체(바람직하게는, 다이아몬드 소결체)로부터 소정의 치수 및 형상을 절단하고 가공하여 목적하는 만큼의 분할 연마부를 준비한다. 그리고 복수 개의 분할 연마부를 접착제 등을 이용해, 각종 강(鋼) 등으로 구성된 강성 기판의 평평한 원판면, 또는 링 형상의 표면에 접합시켜 큰 직경의 원판 형상 혹은 링 형상(원판의 중앙에 동심의 원형구멍을 가지는 형상)의 연마부를 수득할 수 있다. In order to manufacture a large diameter grinding tool, a predetermined size and shape are cut and processed from a small diameter super abrasive grain sintered compact (preferably a diamond sintered compact) to a degree capable of uniform sintering to prepare as many divided abrasive sections as desired. do. Then, a plurality of divided abrasive parts are bonded to a flat disc surface or a ring-shaped surface of a rigid substrate composed of various steels using an adhesive or the like to form a large diameter disc shape or ring shape (concentric circle in the center of the disc). A polishing part of a shape having a hole) can be obtained.

분할 연마부에 대해서는, 중심각이 60, 90, 120, 180 °부채꼴 형상을 각각 6개, 4개, 3개, 또는 2개를 반경 상에서 서로 인접되도록 배열하여(측면 접촉 배치) 이용하나, 60°인 분할 연마부에 대해서는 같은 형상을 2개 이용하는 대신에 120°인 분할 연마부 1개로 대용할 수가 있다. 이 경우 120°의 것은 2개를 중심에 대하여 점대칭으로 배치한다. For divided abrasives, 60, 90, 120, and 180 ° subangular shapes of six, four, three, or two are arranged to be adjacent to each other in radius (side contact arrangement), but 60 ° Instead of using two of the same shape for the phosphorus divided abrasive portion, it can be substituted with one divided abrasive portion which is 120 °. In this case, two 120 ° are placed in point symmetry with respect to the center.

각 연마부 51, 61, 71, 81, 91, 101의 초경합금 측을 원형 기판 52, 62, 72, 82, 92, 102의 평평한 원형면에 접합시켜, 전체적으로 원형 또는 링 형상의 연마부를 형성한다. The cemented carbide side of each of the polishing portions 51, 61, 71, 81, 91, 101 is joined to the flat circular surfaces of the circular substrates 52, 62, 72, 82, 92, 102 to form a circular or ring shaped polishing portion as a whole.

그 후, 기판에 접합된 초연마용 입자 소결체를 와이어 컷 방전 가공에 제공한다. 이 경우, 와이어 컷 방전 가공용 와이어와 초연마용 입자 소결체 사이의 방전 공정에 의해, 초연마용 입자 소결체 표면에 일정한 간격으로 평행한 1조의 직선 모양의 그루브 군 53, 63, 73, 83, 93, 103을 형성한다. 이때, 와이어는 기판 면 또는 기판 저면에 대해서, 평행하게 구동하여, 예비적으로 평탄화된 표면으로부터 소결체층(일반적으로는, 소결 다이아몬드(PCD)층) 내에 진입하여, 소결체층 내부를, 혹은 소결체층이 얇은 경우에는 더욱 초경합금 층까지 절단한다. Thereafter, the superabrasive particle sintered body bonded to the substrate is provided for the wire cut electric discharge machining. In this case, a set of straight groove groups 53, 63, 73, 83, 93, and 103, which are parallel to the surface of the super abrasive grain sintered body at regular intervals, are discharged between the wire for electrical wire cutting and the super abrasive grain sintered body. Form. At this time, the wire is driven in parallel to the substrate surface or the bottom surface of the substrate and enters into the sintered compact layer (generally, a sintered diamond (PCD) layer) from a preliminarily flattened surface, and the inside of the sintered compact layer or the sintered compact layer In this thin case, the cemented carbide layer is further cut.

이때, 와이어를 초연마용 입자 소결체의 두께 방향(Z축방향)으로 구동하여 진입시켜 그루브를 제작한다. 하나의 그루브 군에서 최초의 그루브 형성은 360°의 연속 원형 또는 링 형상면에 삼각뿔 형상 및 사각뿔 형상의 어느 경우나 임의의 위치에서 개시할 수가 있다. 그러나, 연마부가 복수 개의 분할 연마부의 조합으로 이루어지는 경우는, 반드시 분할 연마부의 접합부 54, 64, 74, 84, 94, 104에는 그루브를 구비하고, 그 후 그 양측으로 일정한 피치로 전 면적에 걸쳐서 평행에 형성해 나간다. At this time, the wire is driven in the thickness direction (Z-axis direction) of the super-abrasive particle sintered compact to prepare a groove. Initial groove formation in one group of grooves can be initiated at any position in both triangular and square pyramid shapes on a 360 ° continuous circular or ring shaped surface. However, in the case where the polishing portion is made up of a combination of a plurality of divided polishing portions, the joints 54, 64, 74, 84, 94, and 104 of the divided polishing portions are always provided with grooves, and then parallel to the both sides at a constant pitch over the entire area. Form on.

초연마용 입자 소결체의 표면에 일방향의 평행 그루브 군이 형성되면, 그 후 해당 초연마용 입자 소결체를 기판과 함께 기판의 중심축에 대하여 그루브 군 교차 각도 α 만큼 회전시키고, 동일한 방법으로 상기 일정 간격의 제2의 직선 모양 평행 그루브 군 55, 65, 75, 85, 95, 105 및 각 그루브에 인접하는 경사 측면을 형성한다. 여기서 α가 180°및 90°의 부채꼴 형상의 경우에는 90°이며, 연마 단위는 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상을 나타낸다. 한편 α가 120°및 60°의 부채꼴 형상의 경우에는 60°(또는 120°만큼 회전시키고, 동일한 방법으로 상기 일정 간격의 제2의 직선 모양 평행 그루브 군, 및 각 그루브에 인접하는 경사 측면을 형성한 후, 60°(또는 120°) 만큼 (최초의 그루브 군에 대해서는 240°)회전시키고, 동일한 방법으로 제３ 직선 모양 평행 그루브 군 56, 66, 76, 86, 96, 106 및 각 그루브에 인접하는 경사 측면을 형성한다. 연속 원형 및 링 형상 소재에 대해서는 α는 90°및 60°의 어느쪽 일 수 있다. When a group of parallel grooves in one direction is formed on the surface of the superabrasive particle sintered body, the superabrasive particle sintered body is then rotated together with the substrate by the groove group crossing angle α with respect to the central axis of the substrate, Two straight parallel groove groups 55, 65, 75, 85, 95, 105 and the inclined side surface adjacent to each groove are formed. (Alpha) is 90 degrees in the case of the fan shape of 180 degrees and 90 degrees, and a grinding | polishing unit shows a square pyramid shape or square pyramid shape. On the other hand, in the case of the fan-shaped shape of 120 degrees and 60 degrees, it rotates by 60 degrees (or 120 degrees), and forms the 2nd linear parallel groove group of the said constant space | interval, and the inclined side surface adjacent to each groove by the same method. Then rotate by 60 ° (or 120 °) (240 ° for the first groove group) and in the same manner adjoining the third straight parallel groove group 56, 66, 76, 86, 96, 106 and each groove For continuous circular and ring shaped materials, α can be either 90 ° or 60 °.

상기 와이어 컷 방전 조작에 대해서, 방전용 와이어를 해당 기판 저면으로부터 두께 방향으로 균등하게 이격된 높이(레벨)에 대하여 구동하는 것에 의해, 상기 그루브 군 및 삼각뿔 또는 사각뿔 형상 또는 삼각뿔대 또는 사각뿔대의 상부를 기판 저면에 대해서 평행한 레벨상으로 형성할 수 있다. In the wire cut discharge operation, the groove for the groove group and the triangular pyramid or square pyramid shape or the triangular pyramid or square pyramid pyramid are driven by driving the discharge wire about a height (level) evenly spaced in the thickness direction from the bottom surface of the substrate. It can form on the level parallel to a board | substrate bottom surface.

도 1은　본 발명의 실시예 1에 따른 연마공구를 나타내는 설명도(평면도)이다. 1 is an explanatory view (plan view) showing an abrasive tool according to Example 1 of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예 2에 따른 연마 공구를 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows the grinding | polishing tool which concerns on Example 2 of this invention.

도 3은　본 발명의 다른 실시예에 연마 공구를 나타내는 설명도(평면도)이다. 3 is an explanatory view (plan view) showing a polishing tool in another embodiment of the present invention.

도 4는　본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연마 공구를 나타내는 설명도(평면도)이다. 4 is an explanatory view (plan view) showing an abrasive tool according to still another embodiment of the present invention.

도 5는　도 4의 부분 확대도이다. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4.

도 6은　도 1의 부분 확대도이다. 6 is a partially enlarged view of FIG. 1.

도 7은　본 발명에 따른 연마 공구의 연마 단위의 한 구성예를 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows an example of a structure of the grinding | polishing unit of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 8은　도 7에 있어서 A－A의 단면을 나타내는 설명도이다. FIG. 8: is explanatory drawing which shows the cross section of A-A in FIG.

도 9는　본 발명에 따른 연마 공구의 연마 단위의 다른 구성예를 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows the other structural example of the grinding | polishing unit of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 10은　도 9에 있어서 B－B의 단면을 나타내는 설명도이다. FIG. 10: is explanatory drawing which shows the cross section of B-B in FIG.

도 11은　본 발명에 따른 연마 공구 제조 방법에 사용할 수 있는 와이어 컷 방전 가공의 한 방법을 나타내는 설명도이다. It is explanatory drawing which shows one method of the wire cut electric discharge machining which can be used for the grinding | polishing tool manufacturing method which concerns on this invention.

도 12는　본 발명에 따른 연마 공구의 한 실시 형상을 나타내는 설명도(평면 도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows one Embodiment of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 13은　본 발명에 따른 연마 공구의 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows the other implementation shape of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 14는　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows still another embodiment of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 15는　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows still another embodiment of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 16은　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows still another embodiment of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

도 17은　본 발명에 따른 연마 공구의 또 다른 실시 형상을 나타내는 설명도(평면도)이다. It is explanatory drawing (plan view) which shows still another embodiment of the grinding | polishing tool which concerns on this invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1:　연마 공구, 2:　연마 단위 1: abrasive tool, 2: abrasive unit

3:　그루브 4:　연마 공구 3: groove 4: polishing tool

5:　연마 단위 6:　그루브 5: Grinding unit 6: Groove

7:　연마 공구 8:　연마 단위 7: Grinding Tool 8: Grinding Unit

9:　그루브 10:　연마부 9: groove 10: polishing part

12: 제1 방향 평행 그루브 군 　13, 14: 뿔(대) 형상 체의 측면 12: 1st direction parallel groove group # 13, 14: side surface of a horn-shaped body

16:　제2 방향 평행 그루브 군 17, 18: 뿔 형상의 경사 측면 16: 2nd parallel groove group 17, 18: inclined side surface of an horn shape

19:　사각뿔(대) 형상의 연마 단위 　22:　제1 방향 평행 그루브 군 19: 연마 Polishing unit of square pyramid (large) 22: 군 First direction parallel groove group

23, 24: 삼각뿔 경사면 　25:　연마부 23, 24: Triangular pyramid inclined surface # 25: Polishing part

27:　제2 평행 그루브 군 　28, 29: 경사 측면 27: second parallel groove group # 28, 29: inclined side surface

31:　제3 방향 평행 그루브 군 　32, 33: 경사 측면 31: 3rd direction parallel groove group # 32, 33: inclined side surface

34:　삼각뿔 형상 연마 단위 　41:　방전 가공용 와이어 34: Triangle pyramidal polishing unit 41: Wire for electric discharge machining

42:　연마부 　 43, 44: 연마 단위 42: polishing unit 부 43, 44: polishing unit

51:　연마부 　 52:　원형 기판 51: Polishing part 52: Circular substrate

53:　직선 모양 그루브 군 　55:　제2 그루브 군 53: Straight groove group 55: Second groove group

58:　외주 경사부 　 61:　연마부 58: Outer sloping part 61:

62:　원형 기판 　 63:　직선 모양 그루브 군 62: circular substrate 63: linear groove group

65:　제2 그루브 군 　 66:　제3 그루브 군 65: 2 The second groove group 66: The third groove group

68:　외주 경사부 　 69:　내주 경사부 68: Outer circumference 69: Inner circumference

71:　연마부 　 72:　원형 기판 71: polishing part 72: round substrate

73:　직선 모양 그루브 군 　74:　접합부 73: Linear groove group 군 74: Joint

75:　제 2그루브 군 　 81:　연마부 75: second groove group 81: polishing part

82:　원형 기판 　 83:　직선 모양 그루브 군 82: circular substrate 83: linear groove group

84:　접합부 　 85:　제2 그루브 군 84: joint junction 85: second groove group

91:　연마부 　 92:　원형 기판 91: Abrasive section 92: Circular substrate

93:　직선 모양 그루브 군 　94:　접합부 93: straight groove group 94: joint

95:　제2 그루브 군 　 96:　제3 그루브 군 95: 22nd groove group 96: 그 3rd groove group

101:　연마부 102:　원형 기판 101: polishing unit 102: round substrate

103:　직선 모양 그루브 군 104:　접합부 103: linear groove group 104: joint

105:　제2 그루브 군 106:　제3 그루브 군 105: second groove group 106: third groove group

본 발명에 대해, 연마 단위의 삼각뿔 또는 사각뿔은 반드시 전체가 초연마용 입자 소결체로 구성되어 있을 필요는 없으나, 적어도 뿔(대) 형상의 상부를 포함한 60μm정도의 부분(높이)이 초연마용 입자 소결체이면, 그보다 하부 부분이 초경합금이어도 이용될 수 있다. 이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명한다. For the present invention, the triangular pyramid or square pyramid of the polishing unit does not necessarily need to be composed entirely of the super abrasive grain sintered body, but at least about 60 μm (height) including the upper portion of the horn shape is the super abrasive grain sintered body. Even if the lower part is a cemented carbide, it can be used. Hereinafter, an Example demonstrates this invention concretely.

실시예Example 1  One

도 1에 대략적으로 도시된 구조의 연마 공구 1을 제조하였다. 두께 0.6 mm의 소결 다이아몬드층이 초경합금에 동시 소결에 의해 일체화된 직경 90 mm의 PCD 블록을 공구 재료로서 이용하였다. Abrasive tool 1 of the structure shown approximately in FIG. 1 was made. A PCD block having a diameter of 90 mm in which a sintered diamond layer having a thickness of 0.6 mm was integrated into the cemented carbide by co-sintering was used as a tool material.

상기 PCD 블록에 대해서, 소결 다이아몬드 층의 표면을 방전 가공(EDM)에 의해 평탄화하고, 와이어 컷 방전 가공으로 한 변이 260μm의 정방형의 상부를 가지는 연마 단위 2를 폭 560μm의 평행한 직선 모양의 그루브 3을 파는 것으로 형성하였다. 이 경우, 연마 단위 2의 상부(도시하지 않음)의 면적은 주변부(그루브 3의 부분)를 제외하는 초연마용 입자 소결층 단면적의 약 10%에 해당된다. For the PCD block, the surface of the sintered diamond layer was flattened by electric discharge machining (EDM), and the grinding unit 2 having a square upper portion of 260 μm in the side formed by wire cut electric discharge machining had a parallel linear groove 3 having a width of 560 μm. It was formed by digging. In this case, the area of the upper portion (not shown) of the polishing unit 2 corresponds to about 10% of the cross-sectional area of the superfine particle sintered layer except for the peripheral portion (the portion of the groove 3).

상부의 가장자리에는 칼날부를 형성하여, CMP 컨디셔너로서 이용하였다. A blade part was formed in the upper edge and used as a CMP conditioner.

실시예Example 2  2

도 2에 대략적으로 도시된 링 형상의 연마 공구 4를 제조하였다. 두께 0.6 mm의 소결 c－BN층이 초경합금에 동시 소결에 의해 일체화된 PcBN 블록에 와이어 컷 방전 가공으로 바깥쪽 반경 60 mm, 그리고 안쪽 반경 24 mm의 90도의 부채꼴 형을 4개 절단하여, 공구 재료로 하였다. A ring shaped abrasive tool 4 as shown approximately in FIG. 2 was produced. Tool material by cutting four 90-degree scallops with a radius of 60 mm and an inner radius of 24 mm by wire-cut discharge into a PcBN block in which a 0.6-mm-thick sintered c-BN layer is integrated with cemented carbide. It was set as.

상기 부채꼴형을 SUS계 스테인레스강제의 기판에 점착하고, 조합하여 완전한 원형으로 하였다. 소결 c－BN층의 표면을 연마해 평탄화한 후, 와이어 컷 방전 가공에 의해 한 변이 350μm의 정삼각형의 상부를 가지는 연마 단위 5를 폭 560μm의 평행한 직선 모양의 그루브 6의 군으로 형성하였다. 이 경우, 연마 단위 상부의 면적은, 초연마용 입자 소결층 전체의 7%가 된다. The fan-shaped mold was adhered to a substrate made of SUS stainless steel, and combined to form a complete circle. After the surface of the sintered c-BN layer was polished and planarized, a polishing unit 5 having an upper side of an equilateral triangle of 350 µm on one side was formed into a group of parallel linear grooves 6 having a width of 560 µm by wire cut discharge processing. In this case, the area of the upper part of a grinding | polishing unit becomes 7% of the whole superfine particle sintered layer.

수득된 공구는 실시예 1과 같은 방법에 의해 칼날부를 형성하여, 실리콘 웨이퍼 표면의 연마에 이용하였다. The obtained tool formed the blade part by the method similar to Example 1, and was used for the grinding | polishing of the silicon wafer surface.

실시예Example 3  3

도 12에 대략적으로 도시된 구조의 연마 공구를 제조하였다. 공칭 입도 40 내지 60μm의 다이아몬드 입자로부터 이루어지는 두께 0.5 mm의 PCD층이 초경합금(WC－8% Co)에 동시 소결에 의해 일체화된 직경 100 mm의 다이아몬드 소결체를 연마부로 이용해 직경 108 mm의, SUS316 스테인레스강제 원형 기판에, 에폭시계 접착제로 고착하였다. An abrasive tool of the structure approximately shown in FIG. 12 was produced. SUS316 stainless steel with a diameter of 108 mm using a diamond sintered body having a diameter of 100 mm, composed of diamond particles with a nominal particle size of 40 to 60 µm, of 100 mm in diameter, which is integrated by co-sintering into cemented carbide (WC-8% Co) as a polishing part. The circular substrate was fixed with an epoxy adhesive.

그 후, PCD층의 표면을 주형 방전 가공에 의해 평탄화한 후, 와이어 컷 방전 가공에 의해 PCD층에 개입시켜, 소재의 중심을 통과하는 폭 200μm의 직선 그루브를 형성하였다. 그리고, 와이어를 측방향으로 구동시키고, 또한 기판에 대해서 이격된 방향(Z방향)으로 이동시켜, 필요한 폭의 그루브를 형성하고, 뿔 형상으로 측면을 절단해 내었다. Thereafter, the surface of the PCD layer was flattened by mold discharge machining, and then, through the PCD layer by wire cut discharge machining, a linear groove having a width of 200 µm passing through the center of the material was formed. Then, the wires were driven in the lateral direction and further moved in the direction (Z direction) away from the substrate to form grooves of the required width, and the side surfaces were cut out in a horn shape.

이 작업의 반복에 의해, 그루브 간격 800μm의 평행 그루브 군, 및 상부각 90°의 지붕 모양 돌기를 소재면 전체에 형성하였다. By repetition of this work, the parallel groove group of groove | channel spacing 800 micrometers, and the roof-like protrusion of 90 degrees of upper angles were formed in the whole material surface.

　그 후, 전체를 중심축에 대하여 90°회전시킨 후, 동일한 방법으로 와이어 컷 방전 가공을 실시하여, 상기의 그루브 군과 직교하는 제2의 직선 그루브 군을 형성하고, 또한 동시에 직교 방향으로 뿔 형상 측면을 절단하여, 높이 200μm의 도 7 및 8에 도시된 바와 같은 사각뿔 형상 군을 형성하였다. Thereafter, the whole is rotated 90 degrees with respect to the central axis, and then wire cut discharge processing is performed in the same manner to form a second straight groove group orthogonal to the groove group described above, and at the same time, in the orthogonal direction The sides were cut off to form a square pyramidal shape group as shown in FIGS. 7 and 8 with a height of 200 μm.

실시예Example 4  4

공칭 입도 0-2μm의 다이아몬드 입자로 완성되는 두께 0.5 mm의 PCD층이 초경합금에 일체화된, 외경 100 mm, 그리고 내경 70 mm의 다이아몬드 소결체를 연마부로 하여, 실시예 3의 작업을 반복해, 사각뿔 형상의 연마 단위를 가지는 연마 공구를 제작하였다. The work of Example 3 was repeated using a diamond sintered body having an outer diameter of 100 mm and an inner diameter of 70 mm, in which a PCD layer having a thickness of 0.5 mm, made of diamond particles having a nominal particle size of 0-2 μm, was integrated with a cemented carbide, and the square pyramidal shape was repeated. An abrasive tool having a polishing unit of was manufactured.

먼저, 평탄화된 PCD층의 표면을 와이어 컷 방전 가공하여 소재의 중심을 통과하는 폭 140μm의 직선 그루브를 형성하였다. 그 후, 와이어의 작업에 의해 필요한 그루브 폭의 확장, 그리고 뿔 형상이 되도록 측면을 절단하였다. 이를 반복하여, 그루브 간격 200μm의 평행 그루브 군, 및 상부각 60 °의 지붕 형상의 돌기를 소재면 전체에 형성하였다. First, the surface of the flattened PCD layer was wire cut discharged to form a straight groove having a width of 140 μm passing through the center of the material. Then, the side was cut | disconnected so that the groove width required by the operation | work of a wire may be expanded, and a horn shape. This was repeated to form a group of parallel grooves having a groove interval of 200 µm and a roof-shaped protrusion having an upper angle of 60 ° on the entire material surface.

그 후, 전체를 중심축에 대하여 90°회전시킨 후, 위와 동일한 방법으로 와이어 컷 방전 가공을 실시하여, 제2의 직선 그루브 군을 형성하고, 동시에 측면을 절단하여 제2의 뿔 형상을 형성하여 높이 200μm의 사각뿔 형상 군을 형성하였다. Thereafter, the whole is rotated by 90 ° with respect to the central axis, followed by wire cut discharge machining in the same manner as above to form a second group of straight grooves, and at the same time the side is cut to form a second horn shape. A square pyramid-shaped group having a height of 200 μm was formed.

실시예Example 5  5

하기 표 1에 표시되는 다양한 형상의 분할 연마부를 이용해, 각각 구성의 공구를 제작하였다. 다이아몬드 소결체의 다이아몬드는 모두 공칭 입도 20-30μm이다. 와이어 컷 작업은 삼각뿔 형상의 연마 단위의 경우, 공구 재료를 60°씩 2회 회전하나, 90°회전을 1 회만 실시하는 사각뿔 형상 연마 단위와의 차이점을 제외하고는 본질적으로 상이하지 않다. 작업 조건 및 결과는 하기 표 1과 같다. The tool of each structure was produced using the division grinding | polishing part of the various shape shown in following Table 1. All diamonds in the diamond sintered body have a nominal particle size of 20-30 µm. The wire cut operation is not essentially different except for a triangular pyramidal shaped polishing unit, which differs from a square pyramidal shaped polishing unit which rotates the tool material twice by 60 ° but only makes one 90 ° rotation. Working conditions and results are shown in Table 1 below.

No. No. 연마부Grinding 연마 단위Polishing unit 형상shape 외측 반경Outer radius 내측반경Median radius 그루브 간격(상부 간격^*)㎛Groove spacing (upper spacing ^* ) ㎛ 형상shape 높이㎛Height μm 1One 180°부채꼴 형180 ° fan type 120120 6060 600600 사각뿔Square pyramid 8080 22 120°부채꼴 형120 ° fan type 120120 6060 400400 삼각뿔Triangular pyramid 6868 33 90°부채꼴 형90 ° fan type 120120 6060 12001200 사각뿔Square pyramid 160160 44 60°부채꼴 형60 ° fan type 120120 3030 10001000 삼각뿔Triangular pyramid 138138

*) 상부 간격은 2, 4 개의 삼각뿔 형상의 경우임*) The upper gap is for 2 or 4 triangular pyramid shapes

수득될 수 있는 연마 공구는 모두 CMP 패드 컨디셔너로서 이용시 양호한 성능을 얻을 수 있었다. The abrasive tools that could be obtained all achieved good performance when used as CMP pad conditioners.

본 발명의 연마 공구는, 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 이용하고 있어 결합재의 용융 온도 이상에서 소결 되고 있기 때문에, 초연마용 입자의 고착 강도가 크고, 실질적으로 탈락이 없는 이점이 있다. 특히 초연마용 입자로 다이아몬드 입자를 이용하는 경우, 다이아몬드는 제조 공정 중에서, 결합재 금속은 용융되나, 다이아몬드는 열역학적으로 안정한 온도 압력 조건하에 제공되어, 다이아몬드 미립자가 결합재 금속에의 부분 용융 부위에 개입되어 강력하게 일체화되기 때문에, 고착 강도가 한층 더 커서 실질상 탈락이 없게 된다. Since the abrasive tool of the present invention uses the abrasive portion made of the super abrasive grain sintered body and is sintered at the melting temperature or higher of the binder, the adhesive strength of the super abrasive grain is high and there is an advantage that substantially no dropping occurs. Particularly in the case of using diamond particles as super abrasive particles, diamond is melted during the manufacturing process, but the binder metal is melted, but the diamond is provided under thermodynamically stable temperature and pressure conditions, so that the diamond fine particles intervene in the partial melting portion of the binder metal and strongly Since it integrates, fixing strength is further larger and there is no fallout substantially.

또한, 일반적으로 넓은 면적으로 소결되면, 변형이 생겨 전체적으로 균질한 연마부를 큰 직경으로 제작하는 것이 곤란하나, 본 발명의 복수 개의 분할 연마부로부터 초연마용 입자 소결체를 제조하는 연마 공구는, 소결의 변형이 일어날 수 없는 작은 직경의 초연마용 입자 소결체로부터, 지름의 큰 부채꼴 모양의 분할 연마부를 잘라내, 이것을 복수 조합하므로써, 큰 직경의 연마부 형성하므로, 전체적으로 균질하며, 고정밀도의 연마 공구를 제조할 수 있다. In general, when sintered to a large area, deformation occurs and it is difficult to produce a generally homogeneous polishing part with a large diameter, but the polishing tool for producing a super abrasive grain sintered body from a plurality of divided abrasive parts of the present invention is a deformation of sintering. From this small diameter super abrasive grain sintered body, which cannot be produced, a large-sized split abrasive portion of a diameter is cut out and a plurality of combinations thereof are formed to form a large-diameter polished portion, thereby making it possible to manufacture a homogeneous and highly accurate polishing tool as a whole. have.

한편, 본 발명에서 연마 단위가 구비되어 있는 연마부는 표면이 충분한 두께를 가지는 초연마용 입자 소결체로 구성되어 있는 것이어서, 상기 연마 단위가 사용에 의해 마멸되더라도, 와이어 컷 방전 가공 등에 의해 그루브 및 연마 단위를 용이하게 재생하여, 본 발명의 공구로서 재이용할 수 있다. On the other hand, in the present invention, the polishing unit provided with the polishing unit is composed of a super-abrasive particle sintered body having a sufficient thickness, so that even if the polishing unit is worn by use, the groove and the polishing unit may be removed by wire cut discharge machining or the like. It can be easily reproduced and reused as the tool of the present invention.

또한, 본 발명에서, 각 연마 단위는 와이어 컷 방전 가공 등에 의해, 다이아몬드 소결체 등의 초연마용 입자 소결체로부터 임의로 절단되는 것이어서, 삼각뿔체 및 사각뿔체 등의 저면 레벨 및 높이의 제어가 용이하기 때문에, 종래의 연마 공구에 비해, 보다 고정밀도의 연마면(레벨)을 가지는 공구를 수득할 수 있다. 특히 CMP 패드 컨디셔너로서 반도체 웨이퍼 등의 표면을 고정밀도, 그리고 고능률로 가공할 수 있다. Further, in the present invention, since each polishing unit is arbitrarily cut from the super abrasive grain sintered body such as diamond sintered body by wire cut discharge processing or the like, it is easy to control the bottom level and height of the triangular pyramid body and the square pyramid body, and so on. Compared with the polishing tool of, a tool having a more accurate polishing surface (level) can be obtained. In particular, as a CMP pad conditioner, surfaces such as semiconductor wafers can be processed with high precision and high efficiency.

Claims (26)

초연마용 입자 소결체로 이루어진 연마부가 구비된 연마 공구로서,An abrasive tool having a polishing part made of a super-abrasive particle sintered body, 연마부가 상부를 구비하는 복수 개의 연마 단위를 포함하되, 상기 각 상부가 서로 동일 평면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 연마 공구.And a polishing unit comprising a plurality of polishing units having an upper portion, wherein the upper portions are located on the same plane with each other. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 연마부가 초경합금이 배면에 소결으로 일체화된 초연마용 입자 소결체로 이루어지며, 상기 연마 단위가 상기 연마부에 직선 그루브 군을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구. The polishing tool according to claim 1, wherein the polishing unit is made of a super abrasive grain sintered body in which a cemented carbide is integrated into the back surface, and the polishing unit forms a group of straight grooves in the polishing unit. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 상부에 칼날부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The polishing tool, characterized in that the blade portion is provided in the upper portion. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 사각뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing unit is in the shape of a square pyramid or a square pyramid. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 연마 단위가 사각뿔대 형상이며, 상기 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.Said polishing unit is a square pyramid shape, The said grinding | polishing tool characterized by the blade part provided in at least one side of the said upper part. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 연마 단위가 삼각뿔 형상 또는 삼각뿔대 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing unit is in the form of a triangular pyramid or a triangular pyramid. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 연마 단위가 삼각뿔대 형상이며, 상기 상부의 적어도 한 변에 칼날부가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The said grinding | polishing unit is a triangular pyramid shape, The said grinding | polishing tool characterized by the blade part provided in at least one side of the said upper part. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 연마 단위의 상기 상부에 직선 모양의 능선이 구비된 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The polishing tool according to claim 1, wherein the upper portion of the polishing unit is provided with a linear ridge line. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 7, 상기 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 상기 연마 단위의 피치가 200μm 내지 1500μm인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The polishing tool has a square pyramid shape or a triangular pyramid shape, and the polishing unit has a pitch of 200 μm to 1500 μm. 제9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 연마 단위가 사각뿔 형상 또는 삼각뿔 형상이며, 상기 연마 단위의 높 이가 30μm 내지 200μm인 것을 특징으로 하는 연마 공구.And said polishing unit is in the shape of a square pyramid or a triangular pyramid, and said polishing unit has a height of 30 µm to 200 µm. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 10, 상기 초연마용 입자가 다이아몬드인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The polishing tool, wherein the ultra-polishing particles are diamond. 제11항에 있어서, The method of claim 11, 상기 다이아몬드의 공칭 입도가 40 - 60μm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.Said abrasive tool having a nominal particle size of 40-60 μm or less. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 12, 상기 초연마용 입자 소결체의 두께가 0.1 mm이상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The polishing tool, characterized in that the thickness of the superabrasive particle sintered body is 0.1 mm or more. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 13, 상기 연마 공구가 원판 형상 또는 링 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing tool is in the shape of a disk or a ring. 제14항에 있어서, The method of claim 14, 상기 연마부가 원판 형상 또는 링 형상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing portion is in the shape of a disk or a ring. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 연마부의 외경이 90 mm이상인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The polishing tool, characterized in that the outer diameter of the polishing portion is 90 mm or more. 제2항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 16, 상기 연마부의 그루브의 바닥에 대한 상기 상부의 높이가 1 mm이하인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And the height of the upper portion with respect to the bottom of the groove of the polishing portion is 1 mm or less. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 14 to 17, 상기 연마부가 2개 또는 4개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing portion is composed of two or four divided polishing portions, wherein said divided polishing portions each have a fan shape having the same center angle. 제18항에 있어서, The method of claim 18, 상기 분할 연마부는 각각 2개의 그루브 군을 가지며, 제1 그루브 군은 상기 분할 연마부의 반경 경계선에 대해서 평행하게 구비되고, 제2그루브 군은 상기 제1 그루브 군에 직교하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.Each of the divided abrasive portions has two groove groups, the first groove group is provided in parallel to the radial boundary of the divided abrasive portion, and the second groove group is formed orthogonal to the first groove group. The polishing tool. 제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 14 to 17, 상기 연마부가 3개 또는 6개의 분할 연마부로 이루어지며, 상기 분할 연마부가 각각 중심각이 동일한 부채꼴 모양인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing portion is composed of three or six divided polishing portions, and each of the divided polishing portions has a fan shape having the same center angle. 제20항에 있어서,The method of claim 20, 상기 분할 연마부가 3개의 그루브 군을 가지며, 제1 그루브 군은 상기 분할 연마부의 반경 경계선에 대해서 평행하게 구비되고, 제2 그루브 군 및 제3 그루브 군은 상기 제1 그루브 군에 대해 각각 60° 및 120°로 교차되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The divided abrasive portion has three groove groups, the first groove group is provided in parallel with respect to the radial boundary of the divided abrasive portion, and the second groove group and the third groove group are respectively 60 ° and relative to the first groove group. Said abrasive tool being formed to intersect at 120 [deg.]. 제2항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 2 to 21, 상기 그루브의 형성이 와이어 컷 방전 가공에 의한 것인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.The said grinding | polishing tool characterized by the formation of the said groove | channel by a wire cut electric discharge machining. 제1항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 22, 상기 연마 공구가 CMP 패드 컨디셔너인 것을 특징으로 하는 상기 연마 공구.And said polishing tool is a CMP pad conditioner. 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부를 가지는 연마 공구의 제조 방법에 있어서, In the manufacturing method of the grinding | polishing tool which has a grinding | polishing part which consists of a superfine abrasive grain sintered compact, (1) 초경합금의 배면에 초연마용 입자를 소결 일체화하여, 상기 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정, (1) a step of sintering and unifying the superabrasive particles on the back surface of the cemented carbide to obtain the superabrasive particle sintered body, (2) 수득된 상기 초연마용 입자 소결체의 연마부를 평탄화하는 공정, 및(2) planarizing the polished part of the obtained superabrasive sintered compact, and (3) 평탄화된 상기 초연마용 입자 소결체에 직선 그루브 군을 설치하여, 복 수 개의 연마 단위를 형성하여 연마부로 하는 공정, (3) forming a group of straight grooves in the flattened superabrasive particle sintered body to form a plurality of polishing units to form a polishing portion, 을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 공구 제조 방법. Abrasive tool manufacturing method comprising a. 초연마용 입자 소결체로 이루어지는 연마부가 구비된 연마 공구를 제조하는 방법에 있어서, In the manufacturing method of the grinding | polishing tool with a grinding | polishing part which consists of an ultra-polishing particle | grain sintered compact, (1) 초경합금의 배면에 초연마용 입자를 소결 일체화하여, 상기 초연마용 입자 소결체를 수득하는 공정, (1) a step of sintering and unifying the superabrasive particles on the back surface of the cemented carbide to obtain the superabrasive particle sintered body, (2) 수득된 상기 초연마용 입자 소결체로부터, 1개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 절단해 내는 공정, (2) a step of cutting out one sectoral divided abrasive part from the obtained superabrasive particle sintered body, (3) 상기 공정 (2)로부터 수득된 부채꼴 모양의 상기 분할 연마부와 중심각이 동일한 복수개의 부채꼴 모양의 분할 연마부를 수득하는 공정, (3) a step of obtaining a plurality of sectoral divided abrasive parts having the same central angle as the sectoral divided abrasive part obtained from the step (2), (4) 수득된 복수 개의 부채꼴 모양의 상기 분할 연마부를 밀착 인접시키고, 평탄한 기판 표면상에 고착시켜, 원판 형상 또는 링 형상의 상기 연마부를 수득하는 공정, 및(4) a process of obtaining the disk-shaped or ring-shaped polished portions by closely adhering the obtained plurality of sectoral divided abrasive portions on the flat substrate surface, and (5) 상기 공정 (4)로부터 수득된 원판 형상 또는 링 형상의 상기 연마부의 상기 분할 연마부 간의 경계에 그루브를 설치하여, 복수 개의 연마 단위를 형성하는 공정, (5) a step of forming a plurality of polishing units by providing grooves at the boundary between the divided polishing portions of the disk-shaped or ring-shaped polishing portions obtained from the step (4), 을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 공구 제조 방법.Abrasive tool manufacturing method comprising a. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항의 연마 공구의 재생 방법으로서, A method for regenerating the abrasive tool according to any one of claims 1 to 23, 그루브 및 연마 단위의 상부를 와이어 컷 방전 가공으로 재생하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 연마 공구 재생 방법. And regenerating the groove and the upper portion of the polishing unit by wire cut electric discharge machining.

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