JP2003071718A - Ｃｍｐコンディショナー、ｃｍｐコンディショナーに使用する硬質砥粒の配列方法、及びｃｍｐコンディショナー製造方法 - Google Patents
Ｃｍｐコンディショナー、ｃｍｐコンディショナーに使用する硬質砥粒の配列方法、及びｃｍｐコンディショナー製造方法Info
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- JP2003071718A JP2003071718A JP2001262167A JP2001262167A JP2003071718A JP 2003071718 A JP2003071718 A JP 2003071718A JP 2001262167 A JP2001262167 A JP 2001262167A JP 2001262167 A JP2001262167 A JP 2001262167A JP 2003071718 A JP2003071718 A JP 2003071718A
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- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定したＣＭＰコンディショナー特性が得ら
れるとともに、支持部材に逃し溝等を形成しなくとも研
磨時にスラリー等を逃すことができるようにする。 【解決手段】 半導体基盤用研磨布のＣＭＰコンディシ
ョナーは、支持部材１と、支持部材１の面上にろう付け
された複数のダイヤモンド粒２とからなり、円板状の支
持部材１の表面において、支持部材１の中心から放射状
に伸びる複数の直線或いは曲線を考え、それら直線或い
は曲線上にダイヤモンド粒２を配置するようにしてい
る。このようにしたＣＭＰコンディショナーでは、ダイ
ヤモンド粒２が支持部材１の中央部分に比べて縁部分に
おける密度が小さくなるよう配列されており、支持部材
１の表面上には、ダイヤモンド粒２が存在しない領域が
放射状に確保されることになるので、研磨時にスラリー
を支持部材１の外側に向けて逃すことができる。
れるとともに、支持部材に逃し溝等を形成しなくとも研
磨時にスラリー等を逃すことができるようにする。 【解決手段】 半導体基盤用研磨布のＣＭＰコンディシ
ョナーは、支持部材１と、支持部材１の面上にろう付け
された複数のダイヤモンド粒２とからなり、円板状の支
持部材１の表面において、支持部材１の中心から放射状
に伸びる複数の直線或いは曲線を考え、それら直線或い
は曲線上にダイヤモンド粒２を配置するようにしてい
る。このようにしたＣＭＰコンディショナーでは、ダイ
ヤモンド粒２が支持部材１の中央部分に比べて縁部分に
おける密度が小さくなるよう配列されており、支持部材
１の表面上には、ダイヤモンド粒２が存在しない領域が
放射状に確保されることになるので、研磨時にスラリー
を支持部材１の外側に向けて逃すことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板用の研
磨布の目詰まりを解消し、異物を除去するのに使用され
るＣＭＰコンディショナー、ＣＭＰコンディショナーに
使用する硬質砥粒の配列方法、及びＣＭＰコンディショ
ナー製造方法に関する。
磨布の目詰まりを解消し、異物を除去するのに使用され
るＣＭＰコンディショナー、ＣＭＰコンディショナーに
使用する硬質砥粒の配列方法、及びＣＭＰコンディショ
ナー製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ウェハのポリッシングにおいては、ＣＭ
Ｐ(Chemical Mechanical Polishing)と呼ばれる研磨方
法が提案されている。ＣＭＰは、機械的研磨作用に化学
的研磨作用を重畳して働かせることにより、研磨速度の
確保と被研磨材が無欠陥であることの両立を可能とした
ものであり、シリコンウェハの仕上げポリッシング工程
で広く使用されている。
Ｐ(Chemical Mechanical Polishing)と呼ばれる研磨方
法が提案されている。ＣＭＰは、機械的研磨作用に化学
的研磨作用を重畳して働かせることにより、研磨速度の
確保と被研磨材が無欠陥であることの両立を可能とした
ものであり、シリコンウェハの仕上げポリッシング工程
で広く使用されている。
【０００３】また、近年ではデバイスの高集積化に伴
い、集積回路を製造する所定の段階で、ウェハ表面やウ
ェハ表面に導電体・誘電体層が形成された半導体基板表
面を研磨することが必要になってきた。半導体基板は、
研磨されて、高い隆起、引っかき傷、粗さ等の表面欠陥
が除去される。通常、この工程は、ウェハ上に種々の素
子及び集積回路を形成する間に行われる。この研磨工程
では、シリコンウェハの仕上げポリッシング工程と同様
に、研磨速度と無欠陥であることの両立が必要である。
化学スラリーを導入することにより、半導体表面により
大きな研磨除去速度及び無欠陥性が与えられる化学的か
つ機械的平坦化が行われる。
い、集積回路を製造する所定の段階で、ウェハ表面やウ
ェハ表面に導電体・誘電体層が形成された半導体基板表
面を研磨することが必要になってきた。半導体基板は、
研磨されて、高い隆起、引っかき傷、粗さ等の表面欠陥
が除去される。通常、この工程は、ウェハ上に種々の素
子及び集積回路を形成する間に行われる。この研磨工程
では、シリコンウェハの仕上げポリッシング工程と同様
に、研磨速度と無欠陥であることの両立が必要である。
化学スラリーを導入することにより、半導体表面により
大きな研磨除去速度及び無欠陥性が与えられる化学的か
つ機械的平坦化が行われる。
【０００４】ＣＭＰ工程の一例としては、図８に示すよ
うに、例えば５〜３００ｎｍ程度の粒径を有するシリカ
粒子を苛性ソーダ、アンモニア及びアミン等のアルカリ
溶液に懸濁させてＰＨ９〜１２程度に化学スラリー１０
１と、ポリウレタン樹脂等からなる研磨布１０２とが用
いられる。研磨時には、化学スラリー１０１を流布しな
がら、半導体基板１０３を研磨布１０２に適当な圧力で
当接させ、同図の矢印に示すように相対回転させること
により研磨が行われる。
うに、例えば５〜３００ｎｍ程度の粒径を有するシリカ
粒子を苛性ソーダ、アンモニア及びアミン等のアルカリ
溶液に懸濁させてＰＨ９〜１２程度に化学スラリー１０
１と、ポリウレタン樹脂等からなる研磨布１０２とが用
いられる。研磨時には、化学スラリー１０１を流布しな
がら、半導体基板１０３を研磨布１０２に適当な圧力で
当接させ、同図の矢印に示すように相対回転させること
により研磨が行われる。
【０００５】そして、前記研磨布１０２のコンディショ
ニング法としては、研磨布１０２に水又は化学スラリー
１０１を流しながら、ＣＭＰコンディショナーを用いた
コンディショニングを行って、研磨布１０２の目詰まり
を解消し、異物を除去していた。ＣＭＰコンディショナ
ーを用いたコンディショニングは、半導体基板１０３の
研磨が終わった後に、ＣＭＰコンディショナーを研磨布
１０２に当接させるか、或いは、半導体基板１０３の研
磨と同時に、半導体基板１０３が当接する位置とは別の
位置でＣＭＰコンディショナーを研磨布１０２に当接さ
せるかして行われる。
ニング法としては、研磨布１０２に水又は化学スラリー
１０１を流しながら、ＣＭＰコンディショナーを用いた
コンディショニングを行って、研磨布１０２の目詰まり
を解消し、異物を除去していた。ＣＭＰコンディショナ
ーを用いたコンディショニングは、半導体基板１０３の
研磨が終わった後に、ＣＭＰコンディショナーを研磨布
１０２に当接させるか、或いは、半導体基板１０３の研
磨と同時に、半導体基板１０３が当接する位置とは別の
位置でＣＭＰコンディショナーを研磨布１０２に当接さ
せるかして行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の研磨布のコンデ
ィショニングに用いられるＣＭＰコンディショナーで
は、図９に示すように、円板状の支持部材２０１の表面
に、硬質砥粒としてダイヤモンド粒２０２を人手で撒く
等して適当に均一に分布させた後、これらダイヤモンド
粒２０２を固着させていた。しかし、この場合、いかに
丁寧にダイヤモンド粒２０２を散布したとしても、ダイ
ヤモンド粒２０２は不均一に分布し、ＣＭＰコンディシ
ョナー固体間での相違の原因となり、安定したＣＭＰコ
ンディショナー特性の発現が妨げられていた。
ィショニングに用いられるＣＭＰコンディショナーで
は、図９に示すように、円板状の支持部材２０１の表面
に、硬質砥粒としてダイヤモンド粒２０２を人手で撒く
等して適当に均一に分布させた後、これらダイヤモンド
粒２０２を固着させていた。しかし、この場合、いかに
丁寧にダイヤモンド粒２０２を散布したとしても、ダイ
ヤモンド粒２０２は不均一に分布し、ＣＭＰコンディシ
ョナー固体間での相違の原因となり、安定したＣＭＰコ
ンディショナー特性の発現が妨げられていた。
【０００７】また、従来のＣＭＰコンディショナーで
は、スラルーの逃げが悪いため、マイクロスクラッチが
多くなった。また、スラリーの逃げを改良するために
は、図１０に示すように、支持部材２０１に化学スラリ
ー１０１を逃すための逃し溝２０３等を形成しておき、
研磨時に、この逃し溝２０３を介して化学スラリー１０
１を逃すことがなされていた。しかし、支持部材２０１
に逃し溝２０３を形成するのでは、ＣＭＰコンディショ
ナー特性に悪影響を与えるおそれがあり、また、その逃
し溝の加工に手間がかかり、コストアップの要因となっ
てしまう。
は、スラルーの逃げが悪いため、マイクロスクラッチが
多くなった。また、スラリーの逃げを改良するために
は、図１０に示すように、支持部材２０１に化学スラリ
ー１０１を逃すための逃し溝２０３等を形成しておき、
研磨時に、この逃し溝２０３を介して化学スラリー１０
１を逃すことがなされていた。しかし、支持部材２０１
に逃し溝２０３を形成するのでは、ＣＭＰコンディショ
ナー特性に悪影響を与えるおそれがあり、また、その逃
し溝の加工に手間がかかり、コストアップの要因となっ
てしまう。
【０００８】本発明は前記のような点に鑑みてなされた
ものであり、安定したＣＭＰコンディショナー特性が得
られるとともに、逃し溝等を形成しなくとも研磨時にス
ラリー等を逃すことができ、マイクロスクラッチを減ら
すようにすることを目的とする。
ものであり、安定したＣＭＰコンディショナー特性が得
られるとともに、逃し溝等を形成しなくとも研磨時にス
ラリー等を逃すことができ、マイクロスクラッチを減ら
すようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のＣＭＰコンディ
ショナーは、支持部材と、前記支持部材の面上に設けら
れた複数の硬質砥粒とを備えたＣＭＰコンディショナー
であって、前記支持部材の面上に、前記複数の硬質砥粒
を規則的に、かつ、前記支持部材の内側から外側にかけ
て密度が減少するように配列させた点に特徴を有する。
ショナーは、支持部材と、前記支持部材の面上に設けら
れた複数の硬質砥粒とを備えたＣＭＰコンディショナー
であって、前記支持部材の面上に、前記複数の硬質砥粒
を規則的に、かつ、前記支持部材の内側から外側にかけ
て密度が減少するように配列させた点に特徴を有する。
【００１０】本発明の他のＣＭＰコンディショナーは、
支持部材と、前記支持部材の面上に設けられた複数の硬
質砥粒とを備えたＣＭＰコンディショナーであって、前
記支持部材の面上に、前記複数の硬質砥粒が存在しない
領域を略放射状に確保している点に特徴を有する。
支持部材と、前記支持部材の面上に設けられた複数の硬
質砥粒とを備えたＣＭＰコンディショナーであって、前
記支持部材の面上に、前記複数の硬質砥粒が存在しない
領域を略放射状に確保している点に特徴を有する。
【００１１】本発明のＣＭＰコンディショナーに使用す
る硬質砥粒の配列方法は、規則的に、かつ、内側から外
側にかけて密度が減少するように配列させた複数の貫通
穴が形成された薄板状の配列部材を被配列面上に位置さ
せる手順と、前記配列部材の各貫通穴に硬質砥粒を入れ
込む手順とを有する点に特徴を有する。
る硬質砥粒の配列方法は、規則的に、かつ、内側から外
側にかけて密度が減少するように配列させた複数の貫通
穴が形成された薄板状の配列部材を被配列面上に位置さ
せる手順と、前記配列部材の各貫通穴に硬質砥粒を入れ
込む手順とを有する点に特徴を有する。
【００１２】本発明の他のＣＭＰコンディショナーに使
用する硬質砥粒の配列方法は、複数の貫通穴の存在しな
い領域が略放射状に確保された薄板状の配列部材を被配
列面上に位置させる手順と、前記配列部材の各貫通穴に
硬質砥粒を入れ込む手順とを有する点に特徴を有する。
用する硬質砥粒の配列方法は、複数の貫通穴の存在しな
い領域が略放射状に確保された薄板状の配列部材を被配
列面上に位置させる手順と、前記配列部材の各貫通穴に
硬質砥粒を入れ込む手順とを有する点に特徴を有する。
【００１３】本発明の他のＣＭＰコンディショナーに使
用する硬質砥粒の配列方法は、複数の硬質砥粒を規則的
に、かつ、内側から外側にかけて密度が減少するように
配列させた状態で保持部材に保持する手順と、前記保持
部材により保持された硬質砥粒を、ＣＭＰコンディショ
ナーを構成する支持部材の表面に転写する手順とを有す
る点に特徴を有する。
用する硬質砥粒の配列方法は、複数の硬質砥粒を規則的
に、かつ、内側から外側にかけて密度が減少するように
配列させた状態で保持部材に保持する手順と、前記保持
部材により保持された硬質砥粒を、ＣＭＰコンディショ
ナーを構成する支持部材の表面に転写する手順とを有す
る点に特徴を有する。
【００１４】本発明の他のＣＭＰコンディショナーに使
用する硬質砥粒の配列方法は、複数の硬質砥粒の存在し
ない領域が略放射状に確保された状態で前記複数の硬質
砥粒を保持部材に保持する手順と、前記保持部材により
保持された硬質砥粒を、ＣＭＰコンディショナーを構成
する支持部材の表面に転写する手順とを有する点に特徴
を有する。
用する硬質砥粒の配列方法は、複数の硬質砥粒の存在し
ない領域が略放射状に確保された状態で前記複数の硬質
砥粒を保持部材に保持する手順と、前記保持部材により
保持された硬質砥粒を、ＣＭＰコンディショナーを構成
する支持部材の表面に転写する手順とを有する点に特徴
を有する。
【００１５】本発明のＣＭＰコンディショナー製造方法
は、前記ＣＭＰコンディショナーに使用する硬質砥粒の
配列方法を利用して前記硬質砥粒を前記支持部材の表面
上に配列させた後、前記硬質砥粒を前記支持部材の表面
に固着する点に特徴を有する。
は、前記ＣＭＰコンディショナーに使用する硬質砥粒の
配列方法を利用して前記硬質砥粒を前記支持部材の表面
上に配列させた後、前記硬質砥粒を前記支持部材の表面
に固着する点に特徴を有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
半導体基板用研磨布のＣＭＰコンディショナー、半導体
基板用研磨布のＣＭＰコンディショナーに使用する硬質
砥粒の配列方法、及びＣＭＰコンディショナー製造方法
の実施の形態について説明する。
半導体基板用研磨布のＣＭＰコンディショナー、半導体
基板用研磨布のＣＭＰコンディショナーに使用する硬質
砥粒の配列方法、及びＣＭＰコンディショナー製造方法
の実施の形態について説明する。
【００１７】図１を用いて、ＣＭＰコンディショナーに
ついて説明する。同図に示すように、ステンレス鋼等か
らなる円板状の支持部材１の表面には、硬質砥粒として
ダイヤモンド粒２が固着されている。
ついて説明する。同図に示すように、ステンレス鋼等か
らなる円板状の支持部材１の表面には、硬質砥粒として
ダイヤモンド粒２が固着されている。
【００１８】図２、３には、支持部材１の表面における
ダイヤモンド粒２の配列の概要を示す。図２に示す例
は、円板状の支持部材１の中心から放射状に伸びる複数
の直線（一点鎖線Ｌ）を考え、それら直線上にダイヤモ
ンド粒２を配置したものである。このようにしたＣＭＰ
コンディショナーでは、ダイヤモンド粒２が支持部材１
の内側から外側にかけて密度が小さくなるように配列さ
れており、支持部材１の表面上には、ダイヤモンド粒２
の存在しない領域が放射状に確保されることになる。
ダイヤモンド粒２の配列の概要を示す。図２に示す例
は、円板状の支持部材１の中心から放射状に伸びる複数
の直線（一点鎖線Ｌ）を考え、それら直線上にダイヤモ
ンド粒２を配置したものである。このようにしたＣＭＰ
コンディショナーでは、ダイヤモンド粒２が支持部材１
の内側から外側にかけて密度が小さくなるように配列さ
れており、支持部材１の表面上には、ダイヤモンド粒２
の存在しない領域が放射状に確保されることになる。
【００１９】また、図３に示す例は、円板状の支持部材
１の中心から放射状に伸びる複数の曲線（一点鎖線Ｌ）
を考え、それら曲線上にダイヤモンド粒２を配置したも
のである。このようにしたＣＭＰコンディショナーで
は、ダイヤモンド粒２が支持部材１の内側から外側にか
けて密度が小さくなるように配列されており、支持部材
１の表面上には、ダイヤモンド粒２が存在しない領域が
放射状に確保されることになる。本発明でいう略放射状
とは、図２に示すように直線的に放射する場合だけでな
く、図３に示すように曲線的に放射する場合も含むもの
とする。
１の中心から放射状に伸びる複数の曲線（一点鎖線Ｌ）
を考え、それら曲線上にダイヤモンド粒２を配置したも
のである。このようにしたＣＭＰコンディショナーで
は、ダイヤモンド粒２が支持部材１の内側から外側にか
けて密度が小さくなるように配列されており、支持部材
１の表面上には、ダイヤモンド粒２が存在しない領域が
放射状に確保されることになる。本発明でいう略放射状
とは、図２に示すように直線的に放射する場合だけでな
く、図３に示すように曲線的に放射する場合も含むもの
とする。
【００２０】なお、実際のダイヤモンド粒２は、支持部
材１に比べて非常に小さなものであるが、図１や後述す
る図２、３では、説明を簡単にするためダイヤモンド粒
２を大きく図示する。また、直線や曲線の数について
も、より密な状態で放射させるようにするが、図２、３
では簡単に図示する。
材１に比べて非常に小さなものであるが、図１や後述す
る図２、３では、説明を簡単にするためダイヤモンド粒
２を大きく図示する。また、直線や曲線の数について
も、より密な状態で放射させるようにするが、図２、３
では簡単に図示する。
【００２１】以下、図４〜７を参照して、ダイヤモンド
粒２の配列方法について説明する。本実施の形態では、
次の２通りの方法により、ダイヤモンド粒２を配列させ
ている。
粒２の配列方法について説明する。本実施の形態では、
次の２通りの方法により、ダイヤモンド粒２を配列させ
ている。
【００２２】第１の方法では、図４に示すように、ろう
材３が設けられた支持部材１の表面に、接着剤４を塗布
しておく。そして、接着剤４を塗布した支持部材１の表
面上に配列板５を載置して、マスキングする。
材３が設けられた支持部材１の表面に、接着剤４を塗布
しておく。そして、接着剤４を塗布した支持部材１の表
面上に配列板５を載置して、マスキングする。
【００２３】図５に示すように、配列板５には、ダイヤ
モンド粒２を配列させるための貫通穴６が形成されてい
る。すなわち、配列板５には、図２や図３に示す配列と
同様に貫通穴６を配列させている。貫通穴６の口径Ｘ
は、ダイヤモンド粒２のサイズＤに対して、１．０Ｄ＜
Ｘ＜２．０Ｄとなっており、１つの貫通穴６に１個以上
のダイヤモンド粒２が同時に入り込まないようにしてい
る。なお、配列板５の周囲には、飛散防止用壁５ａが設
けられている。
モンド粒２を配列させるための貫通穴６が形成されてい
る。すなわち、配列板５には、図２や図３に示す配列と
同様に貫通穴６を配列させている。貫通穴６の口径Ｘ
は、ダイヤモンド粒２のサイズＤに対して、１．０Ｄ＜
Ｘ＜２．０Ｄとなっており、１つの貫通穴６に１個以上
のダイヤモンド粒２が同時に入り込まないようにしてい
る。なお、配列板５の周囲には、飛散防止用壁５ａが設
けられている。
【００２４】図４に示すように、前記配列板５を支持部
材１の表面に載置した状態で、配列板５上にダイヤモン
ド粒２を散布する。このとき、配列板５に適当な振動を
加える等して、ダイヤモンド粒２が全ての貫通穴６に入
り込むようにする。全ての貫通穴６にダイヤモンド粒２
が入り込んだならば、配列板５上の余分なダイヤモンド
粒２をはけ等を用いて取り除く。その後、配列板５を支
持部材１の表面から取り外せば、ダイヤモンド粒２は、
図２や図３に示すように配列された状態で支持部材１の
表面上に残ることになる。
材１の表面に載置した状態で、配列板５上にダイヤモン
ド粒２を散布する。このとき、配列板５に適当な振動を
加える等して、ダイヤモンド粒２が全ての貫通穴６に入
り込むようにする。全ての貫通穴６にダイヤモンド粒２
が入り込んだならば、配列板５上の余分なダイヤモンド
粒２をはけ等を用いて取り除く。その後、配列板５を支
持部材１の表面から取り外せば、ダイヤモンド粒２は、
図２や図３に示すように配列された状態で支持部材１の
表面上に残ることになる。
【００２５】以上述べたようにして支持部材１の表面に
ダイヤモンド粒２を配列させたならば、単層、ろう付け
を行い、ダイヤモンド粒２を固定する。このろう付けの
際に、支持部材１の表面に塗布された接着剤４はろう材
３への加熱によって昇華し、支持部材１の表面上に残留
しない。
ダイヤモンド粒２を配列させたならば、単層、ろう付け
を行い、ダイヤモンド粒２を固定する。このろう付けの
際に、支持部材１の表面に塗布された接着剤４はろう材
３への加熱によって昇華し、支持部材１の表面上に残留
しない。
【００２６】なお、第１の方法において、配列板５の代
わりに、ワイヤで編まれたメッシュを用いてもよい。す
なわち、メッシュの各開口部分を配列板５でいう貫通穴
６として使用し、該開口部分にダイヤモンド粒２を入れ
込んで、支持部材１の表面に配列させる。
わりに、ワイヤで編まれたメッシュを用いてもよい。す
なわち、メッシュの各開口部分を配列板５でいう貫通穴
６として使用し、該開口部分にダイヤモンド粒２を入れ
込んで、支持部材１の表面に配列させる。
【００２７】第２の方法では、前記第１の方法のように
ダイヤモンド粒２を支持部材１の表面に直接的に配列す
るのではなく、粘着シート等の保持部材にいったん配列
させてから、支持部材１の表面に転写するようにしてい
る。
ダイヤモンド粒２を支持部材１の表面に直接的に配列す
るのではなく、粘着シート等の保持部材にいったん配列
させてから、支持部材１の表面に転写するようにしてい
る。
【００２８】図６（ａ）に示すように、配列板７には、
ダイヤモンド粒２を配列させるための凹部８が形成され
ている。すなわち、配列板７には、図２や図３に示す配
列と同様に凹部８を配列させている。なお、凹部８の口
径Ｘを、ダイヤモンド粒サイズＤに対して、１．０Ｄ＜
Ｘ＜２．０Ｄとすることは、前記第１の方法で述べた貫
通穴６と同じである。
ダイヤモンド粒２を配列させるための凹部８が形成され
ている。すなわち、配列板７には、図２や図３に示す配
列と同様に凹部８を配列させている。なお、凹部８の口
径Ｘを、ダイヤモンド粒サイズＤに対して、１．０Ｄ＜
Ｘ＜２．０Ｄとすることは、前記第１の方法で述べた貫
通穴６と同じである。
【００２９】前記配列板７上にダイヤモンド粒２を散布
する。このときも、前記第１の方法で説明したように、
配列板７に適当な振動を加える等して、ダイヤモンド粒
２が全ての凹部８に入り込むようにする。全ての凹部８
にダイヤモンド粒２が入り込んだならば、配列板７上の
余分なダイヤモンド粒２をはけ９等を用いて取り除く。
する。このときも、前記第１の方法で説明したように、
配列板７に適当な振動を加える等して、ダイヤモンド粒
２が全ての凹部８に入り込むようにする。全ての凹部８
にダイヤモンド粒２が入り込んだならば、配列板７上の
余分なダイヤモンド粒２をはけ９等を用いて取り除く。
【００３０】次に、配列板７の凹部８が開口する面に粘
着シート１０を貼り付ける。そして、図６（ｂ）に示す
ように、配列板７の上下を逆にする等して、粘着シート
１０を剥がすと、粘着シート１０にダイヤモンド粒２が
配列された状態で保持されることになる。
着シート１０を貼り付ける。そして、図６（ｂ）に示す
ように、配列板７の上下を逆にする等して、粘着シート
１０を剥がすと、粘着シート１０にダイヤモンド粒２が
配列された状態で保持されることになる。
【００３１】前記粘着シート１０のダイヤモンド粒２を
保持する粘着面を、接着剤４が塗布された支持部材１の
表面に貼り合わせるようにする。したがって、図７に示
すように、ダイヤモンド粒２は、一端が粘着シート１０
側で、他端が支持部材１の表面側で支持された状態とな
る。その後、支持部材１の表面側にダイヤモンド粒２を
残し、粘着シート１０だけを取り除けば、ダイヤモンド
粒２を支持部材１の表面上に配列させることができる。
保持する粘着面を、接着剤４が塗布された支持部材１の
表面に貼り合わせるようにする。したがって、図７に示
すように、ダイヤモンド粒２は、一端が粘着シート１０
側で、他端が支持部材１の表面側で支持された状態とな
る。その後、支持部材１の表面側にダイヤモンド粒２を
残し、粘着シート１０だけを取り除けば、ダイヤモンド
粒２を支持部材１の表面上に配列させることができる。
【００３２】粘着シート１０だけを取り除く手法として
は、例えば、粘着シート１０の接着材の溶解性と、支持
部材１側の接着剤４の溶解性とに差を持たせておけばよ
い。この場合、図７に示す状態で粘着シート１０の接着
剤が溶けるような環境にすれば、支持部材１側の接着剤
４は保持力を維持したまま、粘着シート１０の接着材だ
けを溶かし、粘着シート１０だけを取り除くことができ
る。
は、例えば、粘着シート１０の接着材の溶解性と、支持
部材１側の接着剤４の溶解性とに差を持たせておけばよ
い。この場合、図７に示す状態で粘着シート１０の接着
剤が溶けるような環境にすれば、支持部材１側の接着剤
４は保持力を維持したまま、粘着シート１０の接着材だ
けを溶かし、粘着シート１０だけを取り除くことができ
る。
【００３３】以上述べたようにして支持部材１の表面に
ダイヤモンド粒２を配列させたならば、単層、ろう付け
を行い、ダイヤモンド粒２を固定する。このろう付けの
際に、支持部材１の表面に塗布された接着剤４はろう材
３への加熱によって昇華し、支持部材１の表面上に残留
しない。
ダイヤモンド粒２を配列させたならば、単層、ろう付け
を行い、ダイヤモンド粒２を固定する。このろう付けの
際に、支持部材１の表面に塗布された接着剤４はろう材
３への加熱によって昇華し、支持部材１の表面上に残留
しない。
【００３４】なお、第２の方法では、配列板７に凹部８
を形成するようにしたが、貫通穴としてよい。この場
合、図４に示す支持部材１を粘着シート１０に変更すれ
ば、粘着シート１０にダイヤモンド粒を配列させること
ができるので、それを支持部材１の表面に転写すればよ
い。
を形成するようにしたが、貫通穴としてよい。この場
合、図４に示す支持部材１を粘着シート１０に変更すれ
ば、粘着シート１０にダイヤモンド粒を配列させること
ができるので、それを支持部材１の表面に転写すればよ
い。
【００３５】以上述べたように本実施の形態によれば、
ダイヤモンド粒２を規則的に配列させているので、ＣＭ
Ｐコンディショナー間での固体差がなくなり、安定した
ＣＭＰコンディショナー特性を得ることができる。ま
た、ダイヤモンド粒２を、支持部材１の中心から略放射
状に配列させることにより、支持部材１の内側から外側
にかけて密度が小さくなるよう配列するようにし、ま
た、ダイヤモンド粒２が存在しない領域を放射状に確保
するようにしたので、研磨時にスラリーを支持部材１の
外側に向けて逃すことができ、マイクロスクラッチが減
少する。そして、スラリーを逃すための特別な加工を支
持部材１に施す必要がなくなるので、加工の手間やコス
トを軽減させることができる。
ダイヤモンド粒２を規則的に配列させているので、ＣＭ
Ｐコンディショナー間での固体差がなくなり、安定した
ＣＭＰコンディショナー特性を得ることができる。ま
た、ダイヤモンド粒２を、支持部材１の中心から略放射
状に配列させることにより、支持部材１の内側から外側
にかけて密度が小さくなるよう配列するようにし、ま
た、ダイヤモンド粒２が存在しない領域を放射状に確保
するようにしたので、研磨時にスラリーを支持部材１の
外側に向けて逃すことができ、マイクロスクラッチが減
少する。そして、スラリーを逃すための特別な加工を支
持部材１に施す必要がなくなるので、加工の手間やコス
トを軽減させることができる。
【００３６】なお、本実施の形態では、本発明でいう硬
質砥粒としてダイヤモンド粒２を用いたが、その他の材
質、例えば立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化珪素又
は酸化アルミニウム等からなるものであってもよい。
質砥粒としてダイヤモンド粒２を用いたが、その他の材
質、例えば立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化珪素又
は酸化アルミニウム等からなるものであってもよい。
【００３７】また、ダイヤモンド粒２の支持部材１への
固着方法としては、ろう付け以外の方法、例えばニッケ
ル電着等により固着させてもよい。
固着方法としては、ろう付け以外の方法、例えばニッケ
ル電着等により固着させてもよい。
【００３８】ここで、好適な一例として、ダイヤモンド
粒をろう付けにより固着する方法について説明すると、
ろう材として、チタン、クロム、又はジルコニウムより
選ばれた１種以上を０．５〜２０ｗｔ％含む融点６５０
℃〜１２００℃の合金を用いることにより、ダイヤモン
ド粒とろう付け合金との界面に当該金属の炭化物層が形
成される。ろう材に含まれるチタン、クロム、又はジル
コニウムより選ばれた１種以上を０．５〜２０ｗｔ％と
するのは、０．５ｗｔ％より少ない含有量ではダイヤモ
ンド−ろう付け合金の界面に当該金属の炭化物層が形成
されないためであり、２０ｗｔ％添加すれば十分な接合
強度を示す炭化物層が形成されるためである。
粒をろう付けにより固着する方法について説明すると、
ろう材として、チタン、クロム、又はジルコニウムより
選ばれた１種以上を０．５〜２０ｗｔ％含む融点６５０
℃〜１２００℃の合金を用いることにより、ダイヤモン
ド粒とろう付け合金との界面に当該金属の炭化物層が形
成される。ろう材に含まれるチタン、クロム、又はジル
コニウムより選ばれた１種以上を０．５〜２０ｗｔ％と
するのは、０．５ｗｔ％より少ない含有量ではダイヤモ
ンド−ろう付け合金の界面に当該金属の炭化物層が形成
されないためであり、２０ｗｔ％添加すれば十分な接合
強度を示す炭化物層が形成されるためである。
【００３９】ろう付け合金を融点６５０℃〜１２００℃
の合金とするのは、６５０℃未満のろう付け温度では、
接合強度が得られず、１２００℃超のろう付け温度で
は、ダイヤモンドの劣化が起こるので好ましくないから
である。ろう付け合金としては、例えば、上記成分を含
有するニッケル（Ｎｉ）基合金等が好適に用いることが
できる。
の合金とするのは、６５０℃未満のろう付け温度では、
接合強度が得られず、１２００℃超のろう付け温度で
は、ダイヤモンドの劣化が起こるので好ましくないから
である。ろう付け合金としては、例えば、上記成分を含
有するニッケル（Ｎｉ）基合金等が好適に用いることが
できる。
【００４０】ろう付け合金の厚さは、ダイヤモンド粒の
０．２〜１．５倍の厚さが適当である。薄すぎると、ダ
イヤモンドとろう付け合金との接合強度が低くなり、厚
すぎると、ろう材と支持部材との剥離が起こりやすくな
るためである。
０．２〜１．５倍の厚さが適当である。薄すぎると、ダ
イヤモンドとろう付け合金との接合強度が低くなり、厚
すぎると、ろう材と支持部材との剥離が起こりやすくな
るためである。
【００４１】ダイヤモンド粒の径は、５０μｍ〜３００
μｍとすることが好ましい。５０μｍ未満の微粒ダイヤ
モンド粒では、十分な研磨速度が得られず、また、凝集
しやすい傾向があり、脱落しやすくなるためである。ま
た、３００μｍ超の粗粒のダイヤモンド粒では、研磨時
の応力集中が大きくなり、脱落しやすくなるためであ
る。
μｍとすることが好ましい。５０μｍ未満の微粒ダイヤ
モンド粒では、十分な研磨速度が得られず、また、凝集
しやすい傾向があり、脱落しやすくなるためである。ま
た、３００μｍ超の粗粒のダイヤモンド粒では、研磨時
の応力集中が大きくなり、脱落しやすくなるためであ
る。
【００４２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ＣＭ
Ｐコンディショナー間での固体差がなくなり、安定した
ＣＭＰコンディショナー特性を得ることができるので、
安定した量産ＣＭＰプロセスを実現することが可能とな
る。また、研磨時にスラリーを逃すことができ、マイク
ロスクラッチを減らすことができ、しかも、そのための
特別な加工を支持部材に施す必要がなくなるので、加工
の手間やコストを軽減させることができる。
Ｐコンディショナー間での固体差がなくなり、安定した
ＣＭＰコンディショナー特性を得ることができるので、
安定した量産ＣＭＰプロセスを実現することが可能とな
る。また、研磨時にスラリーを逃すことができ、マイク
ロスクラッチを減らすことができ、しかも、そのための
特別な加工を支持部材に施す必要がなくなるので、加工
の手間やコストを軽減させることができる。
【図１】ＣＭＰコンディショナーについて説明するため
図である。
図である。
【図２】ダイヤモンド粒２の配列の一例を示す図であ
る。
る。
【図３】ダイヤモンド粒２の配列の一例を示す図であ
る。
る。
【図４】第１の方法によるダイヤモンド粒２の配列方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図５】配列板５を説明するための図である。
【図６】第２の方法によるダイヤモンド粒２の配列方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図７】第２の方法によるダイヤモンド粒２の配列方法
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図８】ＣＭＰ工程を説明するための図である。
【図９】従来のＣＭＰコンディショナーについて説明す
るための図である。
るための図である。
【図１０】逃し溝２０３を形成したＣＭＰコンディショ
ナーを示す模式図である。
ナーを示す模式図である。
１ 支持部材
２ ダイヤモンド粒
３ ろう材
４ 接着剤
５ 配列板
５ａ 飛散防止用壁
６ 貫通穴
７ 配列板
８ 凹部
９ はけ
１０ 粘着シート
１０１ 化学スラリー
１０２ 研磨布
１０３ 半導体基板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 佐藤 節雄
富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技
術開発本部内
(72)発明者 荒木 隆一
富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技
術開発本部内
Ｆターム(参考） 3C047 EE18 EE19
3C058 AA07 AA09 AA19 CB02 CB10
DA12
3C063 AA10 AB05 BB02 BC02 BG07
EE26 FF23
Claims (13)
- 【請求項１】 支持部材と、前記支持部材の面上に設け
られた複数の硬質砥粒とを備えたＣＭＰコンディショナ
ーであって、 前記支持部材の面上に、前記複数の硬質砥粒を規則的
に、かつ、前記支持部材の内側から外側にかけて密度が
減少するように配列させたことを特徴とするＣＭＰコン
ディショナー。 - 【請求項２】 前記硬質砥粒を、前記支持部材の中心か
ら略放射状に配列させていることを特徴とする請求項１
に記載のＣＭＰコンディショナー。 - 【請求項３】 支持部材と、前記支持部材の面上に設け
られた複数の硬質砥粒とを備えたＣＭＰコンディショナ
ーであって、 前記支持部材の面上に、前記複数の硬質砥粒が存在しな
い領域を略放射状に確保していることを特徴とするＣＭ
Ｐコンディショナー。 - 【請求項４】 前記硬質砥粒はダイヤモンド粒であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＣ
ＭＰコンディショナー。 - 【請求項５】 チタン、クロム、又はジルコニウムより
選ばれた１種以上を０．５〜２０ｗｔ％含む融点６５０
℃〜１２００℃の合金を用いて、前記ダイヤモンド粒を
金属及び／又は合金からなる前記支持部材に、単層、ろ
う付けし、前記ダイヤモンド粒と前記合金との界面にチ
タン、クロム、又はジルコニウムより選ばれた金属の炭
化物層が形成されていることを特徴とする請求項４に記
載のＣＭＰコンディショナー。 - 【請求項６】 前記融点６５０℃〜１２００℃の合金が
ニッケル基合金であることを特徴とする請求項５に記載
のＣＭＰコンディショナー。 - 【請求項７】 規則的に、かつ、内側から外側にかけて
密度が減少するように配列させた複数の貫通穴が形成さ
れた薄板状の配列部材を被配列面上に位置させる手順
と、 前記配列部材の各貫通穴に硬質砥粒を入れ込む手順とを
有することを特徴とするＣＭＰコンディショナーに使用
する硬質砥粒の配列方法。 - 【請求項８】 複数の貫通穴の存在しない領域が略放射
状に確保された薄板状の配列部材を被配列面上に位置さ
せる手順と、 前記配列部材の各貫通穴に硬質砥粒を入れ込む手順とを
有することを特徴とするＣＭＰコンディショナーに使用
する硬質砥粒の配列方法。 - 【請求項９】 前記被配列面は、ＣＭＰコンディショナ
ーを構成する支持部材の表面であることを特徴とする請
求項７又は８に記載のＣＭＰコンディショナーに使用す
る硬質砥粒の配列方法。 - 【請求項１０】 複数の硬質砥粒を規則的に、かつ、内
側から外側にかけて密度が減少するように配列させた状
態で保持部材に保持する手順と、 前記保持部材により保持された硬質砥粒を、ＣＭＰコン
ディショナーを構成する支持部材の表面に転写する手順
とを有することを特徴とするＣＭＰコンディショナーに
使用する硬質砥粒の配列方法。 - 【請求項１１】 複数の硬質砥粒の存在しない領域が略
放射状に確保された状態で前記複数の硬質砥粒を保持部
材に保持する手順と、 前記保持部材により保持された硬質砥粒を、ＣＭＰコン
ディショナーを構成する支持部材の表面に転写する手順
とを有することを特徴とするＣＭＰコンディショナーに
使用する硬質砥粒の配列方法。 - 【請求項１２】 前記保持部材には前記硬質砥粒を保持
するための第１の接着手段を設け、前記支持部材の表面
には第２の接着手段を設け、これら第１、２の接着手段
の性質に差を持たせたことを特徴とする請求項１０又は
１１に記載のＣＭＰコンディショナーに使用する硬質砥
粒の配列方法。 - 【請求項１３】 請求項７〜１２のいずれか１項に記載
のＣＭＰコンディショナーに使用する硬質砥粒の配列方
法を利用して前記硬質砥粒を前記支持部材の表面上に配
列させた後、前記硬質砥粒を前記支持部材の表面に固着
することを特徴とするＣＭＰコンディショナー製造方
法。
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001262167A JP2003071718A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Ｃｍｐコンディショナー、ｃｍｐコンディショナーに使用する硬質砥粒の配列方法、及びｃｍｐコンディショナー製造方法 |
| HK04107147.3A HK1064324B (en) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | Cmp conditioner, method for arranging hard abrasive grains for use in cmp conditioner, and process for producing cmp conditioner |
| PCT/JP2001/011209 WO2002049807A1 (en) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | Cmp conditioner, method for arranging rigid grains used for cmp conditioner, and method for manufacturing cmp conditioner |
| DE60124424T DE60124424T2 (de) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | CMP-Konditionierer und Verfahren zur Anordnung von für den CMP-Konditionierer verwendeten harten Schleifkörnern |
| US10/451,644 US20040072510A1 (en) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | Cmp conditioner, method for arranging rigid grains used for cmp conditioner, and method for manufacturing cmp conditioner |
| CNB018210228A CN100361786C (zh) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | Cmp调节器、用于cmp调节器的硬质磨粒的排列方法以及cmp调节器的制造方法 |
| KR1020037007698A KR100552391B1 (ko) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | Ｃｍｐ 컨디셔너, ｃｍｐ 컨디셔너에 사용하는 경질지립(砥粒)의 배열방법 및 ｃｍｐ 컨디셔너 제조방법 |
| EP01271276A EP1346797B1 (en) | 2000-12-21 | 2001-12-20 | Cmp conditioner and method for arranging hard abrasive grains used for cmp conditioner |
| TW090131889A TW575477B (en) | 2000-12-21 | 2001-12-21 | CMP conditioner, method for arranging rigid grains used for CMP conditioner, and method for manufacturing CMP conditioner |
| US11/385,297 US7465217B2 (en) | 2000-12-21 | 2006-03-20 | CMP conditioner, method for arranging hard abrasive grains for use in CMP conditioner, and process for producing CMP conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001262167A JP2003071718A (ja) | 2001-08-30 | 2001-08-30 | Ｃｍｐコンディショナー、ｃｍｐコンディショナーに使用する硬質砥粒の配列方法、及びｃｍｐコンディショナー製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003071718A true JP2003071718A (ja) | 2003-03-12 |
Family
ID=19089104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001262167A Pending JP2003071718A (ja) | 2000-12-21 | 2001-08-30 | Ｃｍｐコンディショナー、ｃｍｐコンディショナーに使用する硬質砥粒の配列方法、及びｃｍｐコンディショナー製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003071718A (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN101722475B (zh) * | 2008-10-22 | 2013-03-06 | 宋健民 | 具有混合研磨表面的cmp抛光垫修整器及其相关方法 |
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| US9238207B2 (en) | 1997-04-04 | 2016-01-19 | Chien-Min Sung | Brazed diamond tools and methods for making the same |
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2001
- 2001-08-30 JP JP2001262167A patent/JP2003071718A/ja active Pending
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070501 |
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