JP2001239461A - Dressing tool and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、砥粒が無機結合剤
によって無機材料製工具本体のドレッシング面に固着さ
れたドレッシング工具およびその製造方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dressing tool in which abrasive grains are fixed to a dressing surface of a tool body made of an inorganic material by an inorganic binder, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば発泡性ウレタン樹脂や不織布な
どの研磨布から成る研磨パッドを研磨定盤上に設け、そ
の研磨パッド上に研磨液を供給しつつ被研磨体（被加工
物）の一面を研磨する研磨作業が知られている。高い面
精度が要求される研磨作業では、研磨液に含まれる研磨
剤として微細な砥粒が用いられるので、その微細な砥粒
や切粉などによって研磨パッドの表面が目詰まりし、研
磨速度或いは研磨能率が順次低下していくという不都合
が発生する。このため、研磨パッドの表面の目詰まりを
解消し且つ目立てを行うために、ステンレスなどの金属
製工具本体（台金）のドレッシング面にダイヤモンド砥
粒をニッケルメッキ層により固定した電着ダイヤモンド
工具を前記研磨パッドの一部に摺接させることにより、
たとえば研磨作業と同時に或いは研磨作業終了後にドレ
ッシングを行うことが行われている。2. Description of the Related Art A polishing pad made of a polishing cloth such as a foamable urethane resin or a non-woven fabric is provided on a polishing platen, and a polishing liquid is supplied onto the polishing pad to polish one surface of an object to be polished (workpiece). A polishing operation for polishing is known. In a polishing operation that requires high surface accuracy, fine abrasive grains are used as an abrasive contained in the polishing liquid, so that the surface of the polishing pad is clogged by the fine abrasive grains and chips, and the polishing speed or There is a disadvantage that the polishing efficiency is gradually reduced. For this reason, in order to eliminate clogging on the surface of the polishing pad and to perform dressing, an electrodeposited diamond tool in which diamond abrasive grains are fixed to the dressing surface of a metal tool body (base metal) such as stainless steel by a nickel plating layer is used. By sliding contact with a part of the polishing pad,
For example, dressing is performed simultaneously with or after the polishing operation.
【０００３】しかしながら、金属溶解性の研磨液が用い
られる研磨作業、たとえばシリコンウエハ或いはＬＳＩ
の一面に形成された多層配線による凹凸のうちの凸部を
選択的に研磨するために強酸性の研磨液が用いられ得る
ＣＭＰ(chemical mechanicalpｏlishing)と称される化
学的機械的研磨では、ニッケルなどの金属が研磨液中に
溶出し、シリコンウエハ或いはＬＳＩが汚染されるとい
う問題が発生する。また、上記従来の電着ダイヤモンド
工具では、ダイヤモンド砥粒が砥粒層内でランダムに配
置されていることから、砥粒個々の保持力にばらつきが
存在し、高精度に研磨される被研磨体の表面を傷つけて
しまうという問題もあった。However, a polishing operation using a metal-soluble polishing liquid, for example, a silicon wafer or an LSI
In the case of chemical mechanical polishing called CMP (chemical mechanical polishing), a strongly acidic polishing liquid can be used to selectively polish the projections among the irregularities due to the multilayer wiring formed on one surface, such as nickel. Is eluted in the polishing liquid, and the silicon wafer or LSI is contaminated. Moreover, in the above-mentioned conventional electrodeposited diamond tool, since the diamond abrasive grains are randomly arranged in the abrasive grain layer, there is a variation in the holding power of each abrasive grain, and the object to be polished with high precision is polished. There was also a problem that the surface of the glass was damaged.
【０００４】これに対し、本出願人は、先に、上記の問
題を解決できるドレッシング工具を提案した。特願平１
１−２０１５２４号の明細書に記載されたドレッシング
工具がそれである。これによれば、砥粒が１個ずつ離間
された状態でビトリファイドボンド層すなわち無機結合
剤層によって支持体上に支持されているので、強酸性の
研磨液が用いられても金属の溶出による汚染がなく、無
機結合剤により砥粒が個々に固着しているので、砥粒１
個あたりの無機結合剤に対する固着面積が多くなって砥
粒の保持力が高められ、砥粒の脱落に起因する表面傷の
発生が好適に防止される。On the other hand, the present applicant has previously proposed a dressing tool capable of solving the above-mentioned problems. Japanese Patent Application No. 1
This is the dressing tool described in the specification of JP-A 1-2201524. According to this method, since the abrasive grains are supported on the support by the vitrified bond layer, that is, the inorganic binder layer in a state where the abrasive grains are separated one by one, even if a strongly acidic polishing liquid is used, contamination due to metal elution is caused. And the abrasive grains are individually fixed by the inorganic binder.
The fixing area of the abrasive grains per unit increases to increase the holding force of the abrasive grains, and the occurrence of surface flaws due to the falloff of the abrasive grains is suitably prevented.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その後
の研究により、上記提案されたドレッシング工具でも、
未だ解決すべき課題が見いだされた。すなわち、ドレッ
シング工具のドレッシング面が研磨パッドに押し付けら
れる状態において、研磨パッドの弾性変形によって砥粒
間の無機結合剤層が研磨パッドに接触することに起因し
て、その無機結合剤層が研磨パッドとの摩擦により摩耗
し、無機結合剤すなわちガラスが破砕されてその破片が
研磨液中に飛散したり研磨パッドの表面に付着し、それ
が被研磨体の表面を傷つけるという不都合があるのであ
る。このような不都合は、研磨能率を高めるためにドレ
ッシング工具の研磨パッドに対する押圧力を高めるほど
顕著となる。However, according to the subsequent research, even with the dressing tool proposed above,
There are still issues to be solved. That is, in a state where the dressing surface of the dressing tool is pressed against the polishing pad, the inorganic binder layer between the abrasive grains comes into contact with the polishing pad due to elastic deformation of the polishing pad. Abrasion due to the friction with the abrasive, the inorganic binder, that is, the glass is crushed, and the shards are scattered in the polishing liquid or adhere to the surface of the polishing pad, which has the disadvantage of damaging the surface of the object to be polished. Such inconvenience becomes more remarkable as the pressing force of the dressing tool against the polishing pad is increased in order to increase the polishing efficiency.
【０００６】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、金属の溶出によ
る汚染がなく、高い砥粒の保持力がえられ、しかも砥粒
間の無機結合剤層が研磨パッドに接触することにより無
機結合剤の破片が発生することのないドレッシング工具
を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to prevent contamination due to metal elution, obtain a high holding power for abrasive grains, and obtain an inorganic material between abrasive grains. It is an object of the present invention to provide a dressing tool that does not generate fragments of an inorganic binder due to contact of a binder layer with a polishing pad.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための第１の手段】上記目的を達成す
るための本発明の要旨とするところは、研磨パッドの表
面の目詰まりを除去するためにその研磨パッドの表面に
摺接させられるドレッシング工具であって、(a) 前記研
磨パッドの表面に押し付けられるドレッシング面を有
し、少なくともそのドレッシング面側の表層が無機材料
製の工具本体と、(b) 相互に離間した単粒状態でその工
具本体のドレッシング面に無機結合剤により固着された
第１砥粒と、(c) その工具本体のドレッシング面におい
てその第１砥粒の間にその第１砥粒から離間して位置す
る状態で相互に混在するように無機結合剤により固着さ
れた、その第１砥粒よりも平均粒径が小さな第２砥粒と
を、含むことにある。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the gist of the present invention is to make a polishing pad slidably contact the surface of the polishing pad in order to remove clogging of the surface. A dressing tool, (a) having a dressing surface pressed against the surface of the polishing pad, at least a surface layer on the dressing surface side of the tool body made of an inorganic material, (b) in a single grain state separated from each other A first abrasive grain fixed to a dressing surface of the tool body by an inorganic binder; and (c) a state in which the first abrasive grain is located at a distance from the first abrasive grain on the dressing surface of the tool body. And a second abrasive grain having an average particle diameter smaller than that of the first abrasive grain, which is fixed by an inorganic binder so as to be mixed with each other.
【０００８】[0008]
【第１発明の効果】このようにすれば、少なくともドレ
ッシング面側の表層が無機材料製の工具本体のそのドレ
ッシング面において、相互に離間した単粒状態の第１砥
粒が無機結合剤により固着されるとともに、その第１砥
粒の間にその第１砥粒から離間して位置する状態でその
第１砥粒よりも平均粒径が小さな第２砥粒が相互に混在
するように無機結合剤により固着されているので、たと
え研磨液が強酸性であったとしても金属の溶出による汚
染がなく、また、第１砥粒或いはそれよりも平均粒径が
小さな第２砥粒は、単粒状態で或いは第１砥粒から離間
した状態で無機結合剤により固着されているので高い砥
粒の保持力が得られ、しかも第１砥粒間の無機結合剤層
の表面には第２砥粒が固着されているので、第１砥粒間
の無機結合剤層に研磨パッドが接触することによる無機
結合剤の破片が発生することがない。According to the first aspect of the present invention, at least on the dressing surface of the tool main body made of an inorganic material, at least the surface layer on the dressing surface side is fixed to the first abrasive grains separated from each other by the inorganic binder. In addition, inorganic bonding is performed such that second abrasive grains having an average particle diameter smaller than that of the first abrasive grains are intermingled with each other while being spaced apart from the first abrasive grains between the first abrasive grains. Even if the polishing liquid is strongly acidic, there is no contamination due to metal elution, and the first abrasive grains or the second abrasive grains having an average particle size smaller than the first abrasive grains are single grains. The abrasive particles are fixed by the inorganic binder in a state or separated from the first abrasive particles, so that a high holding force of the abrasive particles can be obtained, and the surface of the inorganic binder layer between the first abrasive particles has the second abrasive particles. Is fixed to the inorganic binder layer between the first abrasive grains. Is polishing pad pieces of the inorganic binder is not produced due to contact.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための第２の手段】また、前記目的を
達成するためのドレッシング工具の製造方法の要旨とす
るところは、研磨パッドの表面の目詰まりを除去するた
めにその表面に摺接させられるドレッシング工具の製造
方法であって、(a) 第１砥粒と平均粒径がその第１砥粒
よりも小さい第２砥粒とが所定の割合で混合された混合
砥粒を用意する混合砥粒用意工程と、(b) 少なくとも表
面が無機材料製の工具本体のドレッシング面に前記第１
砥粒の平均粒径よりも小さく且つその第１砥粒の平均粒
径の３０％よりも大きい径の複数個のドットから成るド
ットパターンを用いて砥粒付着用ペーストを印刷するド
ットパターン印刷工程と、(c) そのドットパターン印刷
工程によりドットパターンで印刷された砥粒付着用ペー
ストに前記混合砥粒の一部を付着させ、且つ付着しない
砥粒を除去する砥粒付着除去工程と、(d) 前記ドットパ
ターンで印刷された砥粒付着用ペーストに前記混合砥粒
が付着した状態で焼成することにより、無機結合剤によ
って混合砥粒を固着させる焼成工程とを、含むことにあ
る。A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a dressing tool for achieving the above object. The method comprises slidingly contacting the surface of a polishing pad to remove clogging of the surface. A method of manufacturing a dressing tool to be performed, wherein (a) preparing a mixed abrasive in which a first abrasive and a second abrasive having an average particle diameter smaller than the first abrasive are mixed at a predetermined ratio. A mixed abrasive grain preparing step, and (b) the first surface is formed on a dressing surface of a tool body having at least a surface made of an inorganic material.
A dot pattern printing step of printing a paste for attaching abrasive grains using a dot pattern composed of a plurality of dots having a diameter smaller than the average grain diameter of the abrasive grains and greater than 30% of the average grain size of the first abrasive grains (C) attaching a part of the mixed abrasive grains to the abrasive grain attaching paste printed in a dot pattern by the dot pattern printing step, and removing the abrasive grains that do not adhere, an abrasive grain adhesion removing step, d) baking in a state where the mixed abrasive grains are attached to the paste for attaching abrasive grains printed in the dot pattern, thereby fixing the mixed abrasive grains with an inorganic binder.
【００１０】[0010]
【第２発明の効果】このようにすれば、ドットパターン
印刷工程によって第１砥粒の平均粒径よりも小さく且つ
その第１砥粒の平均粒径の３０％よりも大きい径の複数
個のドットから成るドットパターンで印刷されたドット
状の砥粒付着用ペーストに対して、砥粒付着除去工程に
おいて混合砥粒が振りかけられることによってその混合
砥粒の混合割合に応じた割合で第１砥粒および第２砥粒
がドット状に印刷された砥粒付着用ペーストに付着させ
られ、非付着砥粒が砥粒付着除去工程において除去され
た後、焼成工程で混合砥粒が無機結合剤によって工具本
体のドレッシング面に結合される。このようにして得た
ドレッシング工具は、少なくともドレッシング面側の表
層が無機材料製の工具本体のそのドレッシング面におい
て、相互に離間した単粒状態の第１砥粒が無機結合剤に
より固着されるとともに、その第１砥粒の間にその第１
砥粒から離間して位置する状態でその第１砥粒よりも平
均粒径が小さな第２砥粒が相互に混在するように無機結
合剤により固着されているので、たとえ研磨液が強酸性
であったとしても金属の溶出による汚染がなく、また、
第１砥粒或いはそれよりも平均粒径が小さな第２砥粒
は、単粒状態で或いは第１砥粒から離間した状態で無機
結合剤により固着されているので高い砥粒の保持力が得
られ、しかも第１砥粒間の無機結合剤層の表面には第２
砥粒が固着されているので、第１砥粒間の無機結合剤層
に研磨パッドが接触することによる無機結合剤の破片が
発生することがない。According to the second aspect of the present invention, a plurality of particles having a diameter smaller than the average particle diameter of the first abrasive grains and larger than 30% of the average particle diameter of the first abrasive grains by the dot pattern printing step. The mixed abrasive grains are sprinkled in the abrasive grain adhesion removing step on the dot-shaped abrasive grain adhesion paste printed with a dot pattern composed of dots, so that the first abrasive grains are mixed at a ratio corresponding to the mixing ratio of the mixed abrasive grains. After the grains and the second abrasive grains are attached to the paste for attaching the abrasive grains printed in the form of dots, and the non-adhered abrasive grains are removed in the abrasive grain removal step, the mixed abrasive grains in the firing step are mixed with an inorganic binder. It is connected to the dressing surface of the tool body. In the dressing tool obtained in this manner, at least on the dressing surface of the tool body made of an inorganic material, at least the surface layer on the dressing surface side is fixed with the first abrasive grains in a single grain state separated from each other by the inorganic binder. Between the first abrasive grains,
Since the second abrasive grains having an average particle size smaller than that of the first abrasive grains are fixed together with the inorganic binder in a state where they are separated from the abrasive grains, even if the polishing liquid is strongly acidic, Even if there is no contamination due to metal elution,
The first abrasive grains or the second abrasive grains having an average particle diameter smaller than the first abrasive grains are fixed with an inorganic binder in a single grain state or in a state separated from the first abrasive grains, so that a high abrasive grain holding force can be obtained. And the surface of the inorganic binder layer between the first abrasive grains
Since the abrasive grains are fixed, no fragments of the inorganic binder are generated due to the polishing pad coming into contact with the inorganic binder layer between the first abrasive grains.
【００１１】[0011]
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記第１発明お
よび第２発明において、前記無機材料製の工具本体は、
アルミナＡｌ2 Ｏ3 、窒化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 、炭化ケイ
素ＳｉＣ、ジルコニア、ムライトなどの無機材料焼結体
や高融点ガラスなどの、ドレッシング工具として使用可
能な十分に高い強度および靭性を備え且つ化学的に安定
なセラミックスが用いられる。前記無機結合剤は、ホウ
珪酸ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス、アルミナ、窒
化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライト、ジルコニアな
どの結合剤として十分に高い強度および靭性を備え且つ
化学的に安定な工具本体に比較して相対的に低融点のセ
ラミックス粉体が用いられる。このようにすれば、金属
の研磨液への溶出がなくなって被研磨物の汚染がなくな
るとともに、砥粒の脱落がなくなって被研磨物の傷の発
生が防止される。Here, preferably, in the first and second aspects of the present invention, the tool body made of the inorganic material is
Alumina Al 2 O 3 , silicon nitride Si 3 N 4 , silicon carbide SiC, inorganic material such as zirconia, mullite, and high melting point glass, etc., which have sufficiently high strength and toughness and can be used as a dressing tool. An electrically stable ceramic is used. The inorganic binder has a sufficiently high strength and toughness as a binder such as borosilicate glass, crystallized glass, quartz glass, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, mullite, and zirconia, and provides a chemically stable tool body. A relatively low melting point ceramic powder is used. By doing so, the metal is no longer eluted into the polishing liquid, so that the object to be polished is not contaminated, and the abrasive grains are not dropped off, thereby preventing scratches on the object to be polished.
【００１２】また、好適には、上記無機結合剤は、４０
乃至７０重量％のＳｉＯ2 および１０乃至３０重量％の
Ｂ2 Ｏ3 を少なくとも含む硼珪酸ガラスである。たとえ
ば、ＳｉＯ2 が４０乃至７０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 が０乃
至２０重量％、Ｂ2 Ｏ3 が１０乃至３０重量％、アルカ
リ土類金属から選ばれる１種以上の金属酸化物ＲＯが０
乃至１０重量％、アルカリ金属から選ばれる１種以上の
金属酸化物Ｒ2 Ｏが０乃至１０重量％などから成る化学
組成を有する硼珪酸ガラスである。このようにすれば、
低温焼成が可能となるので、ドレッシング工具の製造が
容易となる。Preferably, the inorganic binder comprises 40
Borosilicate glass containing at least about 70% by weight of SiO 2 and about 10% to 30% by weight of B 2 O 3 . For example, SiO 2 is 40 to 70% by weight, Al 2 O 3 is 0 to 20% by weight, B 2 O 3 is 10 to 30% by weight, and at least one metal oxide RO selected from alkaline earth metals is 0.
Borosilicate glass having a chemical composition of from 0 to 10% by weight, and from 0 to 10% by weight of one or more metal oxides R 2 O selected from alkali metals. If you do this,
Since low-temperature sintering is possible, the production of the dressing tool is facilitated.
【００１３】また、好適には、前記第１発明および第２
発明において、前記第１砥粒および第２砥粒は、ダイヤ
モンド、ＣＢＮ、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
ムライト、二酸化珪素ＳｉＯ2 などの材質から構成され
たものであって、第１砥粒はたとえば＃１００／＃１２
０程度の粒度のダイヤモンドであって第２砥粒よりも相
対的に高い硬度を有したものであり、第２砥粒は＃１５
０／＃１８０程度の粒度のアルミナであって第１砥粒よ
りも相対的に低い硬度を有したものである。このように
すれば、専ら目立てを行う第１砥粒の硬度が相対的に高
く、専ら研磨パッドと無機結合剤層との接触を阻止する
第２砥粒の硬度が相対的に低く相対的に安い材料が用い
られるので、砥粒が低コストとなる。Preferably, the first invention and the second invention
In the invention, the first abrasive grains and the second abrasive grains are diamond, CBN, alumina, silicon carbide, silicon nitride,
Mullite, silicon dioxide SiO 2 or the like, and the first abrasive grains are, for example, # 100 / # 12
A diamond having a grain size of about 0 and having a relatively higher hardness than the second abrasive, and the second abrasive is # 15
Alumina having a particle size of about 0 / # 180 and having relatively lower hardness than the first abrasive grains. By doing so, the hardness of the first abrasive grains, which are exclusively dressed, is relatively high, and the hardness of the second abrasive grains, which exclusively prevents contact between the polishing pad and the inorganic binder layer, is relatively low, and is relatively low. Since cheap materials are used, the cost of the abrasive grains is low.
【００１４】また、好適には、前記第１発明および第２
発明において、前記第１砥粒は、焼成後においてその粒
径の２０乃至７０％が前記無機結合剤層から突き出した
ものである。このようにすれば、第１砥粒の保持強度す
なわち工具本体への固着力が十分に得られ、それらの脱
落が防止される。無機結合剤層から突き出し量が粒径の
７０％を上まわると十分な保持強度が得られず、２０％
を下まわるとドレッシング性能が低下する。Preferably, the first invention and the second invention
In the invention, 20% to 70% of the particle diameter of the first abrasive grains protrudes from the inorganic binder layer after firing. In this case, the holding strength of the first abrasive grains, that is, the fixing force to the tool body is sufficiently obtained, and the dropping of the first abrasive grains is prevented. If the amount of protrusion from the inorganic binder layer exceeds 70% of the particle size, sufficient holding strength cannot be obtained, and 20%
Below this, the dressing performance decreases.
【００１５】また、好適には、前記第１発明および第２
発明において、前記砥粒と無機結合剤との間および無機
結合剤と工具本体との間の熱膨張差は、±５×１０-6以
下、さらに好適には±４×１０-6以下、最も好適には±
３×１０-6以下とされたものである。このようにすれ
ば、焼成時にクラックが発生することが防止される。Preferably, the first invention and the second invention
In the present invention, the difference in thermal expansion between the abrasive and the inorganic binder and between the inorganic binder and the tool body is ± 5 × 10 −6 or less, more preferably ± 4 × 10 −6 or less, most preferably Preferably ±
It is set to 3 × 10 −6 or less. This prevents cracks from occurring during firing.
【００１６】また、好適には、前記第１発明および第２
発明において、前記混合砥粒内の第１砥粒および第２砥
粒の個数比は、１：１乃至１：１０の範囲内、好適には
１：２乃至１：５の範囲内で混合されたものである。こ
のようにすれば、第１砥粒の１個当たりの荷重が高めら
れてドレッシング性能が得られる。第１砥粒の個数が
１：１或いは１：２を上まわると第１砥粒の１個当たり
の荷重が十分に得られ難くなってドレッシング性能が低
下し、１：１０或いは１：５を下まわると第１砥粒の１
個当たりの荷重が高くなり過ぎて脱落が発生し易くな
る。Preferably, the first invention and the second invention
In the present invention, the number ratio of the first abrasive grains and the second abrasive grains in the mixed abrasive grains is mixed in the range of 1: 1 to 1:10, preferably in the range of 1: 2 to 1: 5. It is a thing. By doing so, the load per one of the first abrasive grains is increased, and dressing performance can be obtained. When the number of the first abrasive grains exceeds 1: 1 or 1: 2, it is difficult to sufficiently obtain the load per one of the first abrasive grains, and the dressing performance is reduced. When it falls below 1 of the first abrasive
The load per unit becomes too high, and the falling-out easily occurs.
【００１７】また、好適には、前記第２発明において、
前記砥粒付着用ペーストは、無機結合剤粉体を有機溶剤
或いは水のような溶媒中に分散させたスラリー状の高粘
性流動体であって、焼成工程による焼成時には消失する
物質、たとえば、無機結合剤粉体の凝集を抑制するため
の分散剤、印刷などの塗布作業に適したペースト粘度と
するための増粘剤、乾燥時の無機結合剤粉体を基体に固
着させる粘結剤などが必要に応じて含まれる。このよう
にすれば、塗布作業が容易となる利点がある。Preferably, in the second invention,
The paste for attaching abrasive grains is a slurry-like high-viscosity fluid in which an inorganic binder powder is dispersed in a solvent such as an organic solvent or water. A dispersant for suppressing the aggregation of the binder powder, a thickener for obtaining a paste viscosity suitable for application work such as printing, a binder for fixing the inorganic binder powder when dried to the substrate, and the like. Included as needed. In this case, there is an advantage that the coating operation becomes easy.
【００１８】また、好適には、前記第２発明において、
前記ドットパターン印刷工程に先立って、無機材料製工
具本体のドレッシング面に無機結合剤ペーストを一面に
塗布する無機結合剤ペースト塗布工程が設けられる。こ
のようにすれば、第１砥粒を工具本体に十分な強度で固
着させるために必要な量の無機結合剤が予め工具本体の
ドレッシング面に塗布されるので、前記ドットパターン
印刷工程における印刷は、第１砥粒および第２砥粒を付
着させるための厚みでよく、ドットパターン印刷におい
て十分な量の無機結合剤を塗布するための厚みを形成す
る場合に比較して、ドットパターンのだれなどがなくな
って印刷が容易となる。Preferably, in the second invention,
Prior to the dot pattern printing step, there is provided an inorganic binder paste application step of applying an inorganic binder paste to one surface of the dressing surface of the inorganic material tool body. With this configuration, an amount of the inorganic binder necessary for fixing the first abrasive grains to the tool main body with sufficient strength is previously applied to the dressing surface of the tool main body. The thickness for attaching the first abrasive grains and the second abrasive grains may be sufficient, and compared with the case where the thickness for applying a sufficient amount of the inorganic binder in dot pattern printing is formed, the dot pattern drooping, etc. And printing becomes easier.
【００１９】また、好適には、前記第２発明において、
前記ドットパターン印刷工程により印刷されるドットパ
ターンは、面積当たりの個数が均一となるように一定の
密度で複数個のドットが前記ドレッシング面に規則的に
配列されたものである。このようにすれば、１つの第１
砥粒当たりに加えられる荷重が比較的均等になるので、
高い研磨能率が得られるとともに第１砥粒の脱落が防止
される。Preferably, in the second invention,
The dot pattern printed in the dot pattern printing step is a pattern in which a plurality of dots are regularly arranged on the dressing surface at a constant density so that the number per area is uniform. In this way, one first
Since the load applied per abrasive grain is relatively uniform,
A high polishing efficiency is obtained and the first abrasive grains are prevented from falling off.
【００２０】前記ドットパターン印刷工程により印刷さ
れるドットパターンは、前記第１砥粒の平均粒径の３０
乃至７０％の径を有する円形パターンである。このよう
にすれば、ドットパターンが印刷されたドレッシング面
に第１砥粒が振りかけられると、好適に、１個のドット
パターンに対して１個の第１砥粒が付着される。The dot pattern printed in the dot pattern printing step has an average particle diameter of 30% of the first abrasive grains.
It is a circular pattern having a diameter of about 70%. In this way, when the first abrasive grains are sprinkled on the dressing surface on which the dot pattern is printed, one first abrasive grain is preferably attached to one dot pattern.
【００２１】[0021]
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実
施例のドレッシング工具２４が用いられた平面研磨装置
１２の構成を説明する図であって、図２はドレッシング
工具２４のドレッシング面３０を示すためにその下面を
示す図である。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a view for explaining the configuration of a planar polishing apparatus 12 using a dressing tool 24 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a lower surface of the dressing tool 24 to show a dressing surface 30 thereof. FIG.
【００２２】図１において、平面研磨装置１２は、平坦
な上面を有し、図示しない駆動装置によって垂直軸心ま
わりに回転駆動される研磨定盤すなわち研磨テーブル１
６を備えている。この研磨テーブル１６は、たとえば６
０乃至１００cm程度の径を有し、高剛性となるように構
成されている。この研磨テーブル１６の上面には、発泡
性ウレタン樹脂や不織布などの研磨布から成る研磨パッ
ド１８が貼り着けられている。また、上記平面研磨装置
１２は、被研磨材である半導体ウエハ２０が嵌め着けら
れる下面を有し、その半導体ウエハ２０を上記研磨パッ
ド１８に摺接する状態で保持する保持部材２２を備えて
いる。この保持部材２２は、上記研磨テーブル１６の上
面に直角な軸心すなわち垂直軸心まわりに回転可能に設
けられ、図示しない駆動装置によって或いは研磨パッド
１８との摺接により発生する回転モーメントによってそ
の垂直軸心まわりに回転させられる。さらに、上記平面
研磨装置１２は、上記研磨パッド１８に摺接する状態で
ドレッシング工具２４を保持し、且つそのドレッシング
工具２４を垂直軸心まわりに回転駆動するとともに研磨
テーブル１６の径方向へ往復移動させるか或いは所定の
公転軌跡に沿って公転させつつ所定の荷重で研磨パッド
１８に押圧するドレス装置２６を備えている。In FIG. 1, a planar polishing apparatus 12 has a flat upper surface and is driven to rotate about a vertical axis by a driving device (not shown).
6 is provided. The polishing table 16 is, for example, 6
It has a diameter of about 0 to 100 cm and is configured to have high rigidity. A polishing pad 18 made of a polishing cloth such as a foamable urethane resin or a nonwoven fabric is adhered to the upper surface of the polishing table 16. The planar polishing apparatus 12 includes a holding member 22 having a lower surface on which a semiconductor wafer 20 as a material to be polished is fitted, and holding the semiconductor wafer 20 in a state of slidingly contacting the polishing pad 18. The holding member 22 is provided on the upper surface of the polishing table 16 so as to be rotatable about a vertical axis, that is, a vertical axis, and is vertically rotated by a driving device (not shown) or by a rotational moment generated by sliding contact with the polishing pad 18. It is rotated around the axis. Further, the planar polishing device 12 holds the dressing tool 24 in a state of slidingly contacting the polishing pad 18, and rotates the dressing tool 24 about a vertical axis and reciprocates in the radial direction of the polishing table 16. Alternatively, a dressing device 26 is provided which presses against the polishing pad 18 with a predetermined load while revolving along a predetermined orbit.
【００２３】上記ＣＭＰ（化学的機械的研磨）用のドレ
ッシング工具２４は、たとえば径が１００mmφ、厚みが
１０mm程度の厚肉円板状を成して、アルミナＡｌ
2 Ｏ3 、窒化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 、炭化ケイ素ＳｉＣ、ジ
ルコニア、ムライトなどの無機材料焼結体や高融点ガラ
スなどの、ドレッシング工具として使用可能な十分に高
い強度および靭性を備え且つ化学的に安定なセラミック
スから構成された工具本体２８と、その下面に設けら
れ、研磨パッド１８に摺接してその目立てを行うことに
より目詰まりを除去するドレッシング面３０とを備えて
いる。図２に詳しく示すように、上記ドレッシング工具
２４の下面の外周部には、たとえば高さが１mm程度、幅
が５mm程度の円周方向に連なる８分割された凸部３２が
形成されており、その凸部３２の頂面である平坦な面に
ドレッシング面３０が設けられている。The above-mentioned dressing tool 24 for CMP (Chemical Mechanical Polishing) is formed in a thick disk shape having a diameter of about 100 mmφ and a thickness of about 10 mm, for example.
Inorganic materials such as 2 O 3 , silicon nitride Si 3 N 4 , silicon carbide SiC, zirconia, mullite, etc. and high melting point glass, etc., have sufficiently high strength and toughness and can be used chemically as dressing tools and chemically. It has a tool body 28 made of stable ceramics, and a dressing surface 30 provided on the lower surface thereof for removing the clogging by slidably contacting and polishing the polishing pad 18. As shown in detail in FIG. 2, on the outer peripheral portion of the lower surface of the dressing tool 24, for example, a convex portion 32 divided into eight, having a height of about 1 mm and a width of about 5 mm, is formed. A dressing surface 30 is provided on a flat surface that is the top surface of the projection 32.
【００２４】上記ドレッシング面３０には、たとえば図
７に示すように、実質的には単粒状態で相互に離間して
位置させられた多数個の第１砥粒３６と、その第１砥粒
３６から離間する状態で相互に混在して位置させられた
その第１砥粒３６よりも平均粒径が小さな多数個の第２
砥粒３８とがそれぞれビトリファイドボンドすなわちガ
ラス質の無機結合材４０によって固着されている。On the dressing surface 30, as shown in FIG. 7, for example, a plurality of first abrasive grains 36 which are substantially separated from each other in a single grain state, A plurality of second abrasive grains having an average particle diameter smaller than that of the first abrasive grains 36, which are arranged in a state of being separated from each other and separated from each other.
The abrasive grains 38 are fixed to each other by vitrified bonds, that is, vitreous inorganic binders 40.
【００２５】上記第１砥粒３６は、その粒径の２０乃至
７０％が無機結合剤４０から突き出た状態で固着されて
いる。また、上記無機結合材４０はたとえば後述の焼成
工程６０により溶融させられたガラス状物質である。上
記第１砥粒３６および第２砥粒３８と無機結合剤４０と
の間、および無機結合剤４０と工具本体２８との間の熱
膨張差は、クラックの発生を防止するために、±５×１
０-6以下、さらに好適には±４×１０-6以下、最も好適
には±３×１０-6以下とされている。上記無機結合剤４
０は、所謂ガラスであって、４０乃至７０重量％のＳｉ
Ｏ2 および１０乃至３０重量％のＢ2 Ｏ3 を少なくとも
含む硼珪酸ガラスである。たとえば、その化学組成は、
ＳｉＯ2 が４０乃至７０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 が０乃至２
０重量％、Ｂ2 Ｏ3 が１０乃至３０重量％、アルカリ土
類金属から選ばれる１種以上の金属酸化物ＲＯが０乃至
１０重量％、アルカリ金属から選ばれる１種以上の金属
酸化物Ｒ2 Ｏが０乃至１０重量％であるThe first abrasive grains 36 are fixed such that 20 to 70% of the particle diameter thereof protrudes from the inorganic binder 40. The inorganic binder 40 is, for example, a glassy substance melted in a firing step 60 described later. The difference in thermal expansion between the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 and the inorganic binder 40 and between the inorganic binder 40 and the tool body 28 is ± 5 in order to prevent cracks. × 1
0 -6 or less, more preferably ± 4 × 10 -6 or less, and most preferably ± 3 × 10 -6 or less. The above inorganic binder 4
0 is so-called glass, and 40 to 70% by weight of Si
O 2 and 10 to 30% by weight of B 2 O 3 is a borosilicate glass containing at least. For example, its chemical composition is
40 to 70% by weight of SiO 2 and 0 to 2 of Al 2 O 3
0% by weight, 10 to 30% by weight of B 2 O 3 , 0 to 10% by weight of one or more metal oxides RO selected from alkaline earth metals, and one or more metal oxides R selected from alkali metals 2 O is 0 to 10% by weight
【００２６】上記ドレッシング工具２４は、たとえば図
３に示す工程を経て製造される。すなわち、無機結合材
ペースト塗布工程４２では、工具本体２８の下面の凸部
３２の頂面すなわちドレッシング面３０の全体に無機結
合材ペースト４４が複数回のスクリーン印刷、スプレー
を用いた吹きつけ、或いはディッピングなどにより、第
１砥粒３６の十分な固着強度が得られる厚みたとえば１
５０μｍ程度の厚みに層状に塗布される。この無機結合
材ペースト４４は、ビトリファイド砥石の結合剤として
用いられるホウ珪酸ガラス、結晶化ガラス、石英ガラ
ス、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、ムライ
ト、ジルコニアなどの結合剤として十分に高い強度およ
び靭性を備え且つ化学的に安定な工具本体２８に比較し
て相対的に低融点のセラミックス粉体を液状樹脂などが
溶解させられた有機溶剤或いは水のような溶媒中に分散
させた高粘性の或いはスラリー状の流動体であって、後
述の焼成工程６０による焼成時には消失する物質、たと
えばポリアクリル酸アンモニウムやリン酸エステルなど
の上記無機結合剤粉体の凝集を抑制するための分散剤、
たとえばポリエチレングリコールなどの印刷塗布作業に
適したペースト粘度とするための増粘剤、たとえばポリ
ビニルブチラールやアクリル系樹脂などの乾燥時の無機
結合剤粉体を基体に固着させる粘結剤などを必要に応じ
て含んでいる。The dressing tool 24 is manufactured, for example, through the steps shown in FIG. That is, in the inorganic binder paste application step 42, the inorganic binder paste 44 is screen-printed a plurality of times, sprayed using a spray, or sprayed on the entire top surface of the convex portion 32 on the lower surface of the tool body 28, that is, the entire dressing surface 30. By dipping or the like, a thickness such as 1 to obtain a sufficient fixing strength of the first abrasive grains 36, for example, 1
It is applied in a layer to a thickness of about 50 μm. This inorganic binder paste 44 has sufficiently high strength and toughness as a binder such as borosilicate glass, crystallized glass, quartz glass, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, mullite, and zirconia used as a binder for a vitrified grinding wheel. A highly viscous or slurry in which ceramic powder having a relatively low melting point compared to the tool body 28 provided and chemically stable is dispersed in a solvent such as water or an organic solvent in which a liquid resin or the like is dissolved. A fluid that is lost during firing in a firing step 60 described below, for example, a dispersant for suppressing aggregation of the inorganic binder powder such as ammonium polyacrylate or phosphate ester,
For example, it is necessary to use a thickener such as polyethylene glycol to obtain a paste viscosity suitable for printing application work, for example, a binder for fixing an inorganic binder powder when dried such as polyvinyl butyral or an acrylic resin to a substrate. Includes accordingly.
【００２７】続く第１乾燥工程４６では、たとえば１２
０℃程度の温度に加熱されたオーブンを用いて無機結合
材ペースト４４中の有機溶剤或いは水のような溶媒が空
気中に蒸散させられることにより、上記ドレッシング面
３０に塗布された無機結合材ペースト４４が乾燥され且
つ固化される。図４はこの状態を示している。次いで、
ドットパターン印刷工程４８では、面積当たりの個数が
均一となるように一定の密度で複数個の粘着性のドット
が前記ドレッシング面に規則的に配列される。たとえば
互いに直交するｘ方向およびｙ方向に沿って一定の間隔
で円形のドットが多数配列されたドットパターンで砥粒
付着用ペースト５０が上記第１乾燥工程４６で固化され
た無機結合材ペースト４４の上にたとえば２０μｍ程度
の厚みで、メッシュ或いはメタルマスクを用いた製版を
用いてスクリーン印刷される。図５はこの状態を示して
いる。上記砥粒付着用ペースト５０は、第１砥粒３６お
よび第２砥粒３８を一時的に固定するためのペーストで
あって、無機結合材ペースト４４と同様に無機材料粉体
および溶媒中に分散させた液状樹脂を含んで構成された
高粘性或いは粘着性を備えたものである。また、上記ド
ットパターンを構成する個々のドットは、たとえば第１
砥粒３６の粒径の３０乃至７０％の径とされる。In the subsequent first drying step 46, for example, 12
A solvent such as an organic solvent or water in the inorganic binder paste 44 is evaporated into the air using an oven heated to a temperature of about 0 ° C., so that the inorganic binder paste applied to the dressing surface 30 is removed. 44 is dried and solidified. FIG. 4 shows this state. Then
In the dot pattern printing step 48, a plurality of sticky dots are regularly arranged on the dressing surface at a constant density so that the number per area is uniform. For example, the inorganic bonding material paste 44 in which the abrasive grain deposition paste 50 is solidified in the first drying process 46 in a dot pattern in which a large number of circular dots are arranged at regular intervals along the x direction and the y direction orthogonal to each other. Screen printing is performed thereon with a thickness of, for example, about 20 μm, using plate making using a mesh or a metal mask. FIG. 5 shows this state. The paste 50 for attaching abrasive grains is a paste for temporarily fixing the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38, and is dispersed in an inorganic material powder and a solvent similarly to the inorganic binder paste 44. It is provided with high viscosity or adhesiveness including the liquid resin that has been made. The individual dots constituting the dot pattern are, for example, the first dots.
The diameter is 30 to 70% of the particle diameter of the abrasive grains 36.
【００２８】一方、砥粒混合工程５２では、第１砥粒３
６および第２砥粒３８がたとえば１：１乃至１：１０の
個数比範囲、好適には１：２乃至１：５の個数比範囲内
で定められた個数混合比となるように秤量され且つ相互
に混合されている。すなわち、第１砥粒３６および第２
砥粒３８が混合された混合砥粒が予め用意されている。
上記第１砥粒３６がたとえば＃１００／＃１２０（平均
粒径１５０μｍ）のダイヤモンド粒である場合には、第
２砥粒３８として、＃１４０／＃１７０（平均粒径１１
０μｍ）のダイヤモンド粒、或いは＃１５０／＃１８０
（平均粒径７５μｍ）のアルミナ粒が用いられる。On the other hand, in the abrasive grain mixing step 52, the first abrasive grains 3
6 and the second abrasive grains 38 are weighed so as to have a number mixing ratio determined within a number ratio range of, for example, 1: 1 to 1:10, preferably 1: 2 to 1: 5, and Are mixed with each other. That is, the first abrasive grains 36 and the second
Mixed abrasive grains in which the abrasive grains 38 are mixed are prepared in advance.
When the first abrasive grains 36 are, for example, diamond grains of # 100 / # 120 (average grain diameter 150 μm), the second abrasive grains 38 are # 140 / # 170 (average grain diameter 11
0 μm) diamond grains or # 150 / # 180
Alumina particles having an average particle size of 75 μm are used.
【００２９】次いで、砥粒付着工程５４では、上記砥粒
混合工程５２において混合された混合砥粒すなわち第１
砥粒３６および第２砥粒３８が、前記ドットパターン印
刷工程４８により砥粒付着用ペースト５０がドットパタ
ーンで印刷された後のドレッシング面３０上に振りかけ
られる。これにより、乾燥固化した無機結合材ペースト
４４には付着しないが、未乾燥の砥粒付着用ペースト５
０から成るドットパターンには第１砥粒３６および第２
砥粒３８がランダムに付着させられる。Next, in the abrasive grain attaching step 54, the mixed abrasive grains mixed in the abrasive grain mixing step 52,
The abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 are sprinkled on the dressing surface 30 after the paste 50 for attaching abrasive grains is printed in a dot pattern in the dot pattern printing step 48. As a result, the paste 5 does not adhere to the dried and solidified inorganic binder paste 44, but does not adhere to the undried abrasive paste 5.
The first abrasive grains 36 and the second
Abrasive grains 38 are randomly attached.
【００３０】次に、第２乾燥工程５６では、第１乾燥工
程４６と同様にして砥粒付着用ペースト５０が乾燥され
且つ固化される。次いで、非付着砥粒除去工程５８で
は、たとえば上記ドレッシング面３０が逆さまとされ、
必要に応じて振動が加えられることにより、ドットパタ
ーンで印刷された砥粒付着用ペースト５０の間に位置す
る非付着砥粒が重力および振動に従って振り落とされて
除去される。図６はこの状態を示している。Next, in the second drying step 56, the abrasive grain attaching paste 50 is dried and solidified in the same manner as in the first drying step 46. Next, in the non-adhesive abrasive removal step 58, for example, the dressing surface 30 is turned upside down,
By applying vibration as needed, the non-adhered abrasive grains located between the abrasive grain adhering pastes 50 printed in a dot pattern are shaken off and removed according to gravity and vibration. FIG. 6 shows this state.
【００３１】続く焼成工程６０において、無機結合材ペ
ースト４４および砥粒付着用ペースト５０に含まれる無
機材料粉末の融点よりも高く且つ工具本体２８の融点よ
りも低い温度たとえば９００℃にて非酸化雰囲気下で焼
成されてその無機材料粉末がガラス化することにより、
ドレッシング面３０の表層に固着した層状の無機結合剤
４０とされると同時に、ドットパターンで印刷された砥
粒付着用ペースト５０に付着した第１砥粒３６および第
２砥粒３８が工具本体２８に略接するまでそれ自体の重
みによってその層状の無機結合剤４０に沈み込む。すな
わち、第１砥粒３６および第２砥粒３８は、その一部が
埋め込まれた状態となる。そして、焼成が終了した温度
が冷却されると、上記層状の無機結合剤４０が固化され
る。図７はこの状態を示している。In the subsequent baking step 60, a non-oxidizing atmosphere at a temperature higher than the melting point of the inorganic material powder contained in the inorganic binder paste 44 and the abrasive grain-adhering paste 50 and lower than the melting point of the tool body 28, for example, 900 ° C. By firing under, the inorganic material powder is vitrified,
At the same time as the layered inorganic binder 40 fixed to the surface layer of the dressing surface 30, the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 attached to the abrasive grain attaching paste 50 printed in a dot pattern are combined with the tool body 28. Sunk into the layered inorganic binder 40 by its own weight until it touches substantially. That is, the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 are partially embedded. When the temperature at which the firing is completed is cooled, the layered inorganic binder 40 is solidified. FIG. 7 shows this state.
【００３２】図８および図９は、実際に製造されたドレ
ッシング工具２４のドレッシング面３０を斜視から示す
電子顕微鏡写真である。図８の黒線の全長は１．０mm、
図９の黒線の全長は５００μｍに対応している。これら
の図８および図９に示すように、厳密な意味ですべての
第１砥粒３６が単粒状態で配列されていなくてもよく、
実質的に単粒状態で互いに離隔して配列されていればよ
い。また、第１砥粒３６の間には必ず第２砥粒３８が配
置されていなくてもよく、両者が所定の割合で混在させ
られていればよい。第２砥粒３８は２個或いは３個で１
か所に固着されていても何ら差し支えない。FIGS. 8 and 9 are electron microscope photographs showing the dressing surface 30 of the actually manufactured dressing tool 24 from a perspective view. The total length of the black line in FIG. 8 is 1.0 mm,
The total length of the black line in FIG. 9 corresponds to 500 μm. As shown in FIGS. 8 and 9, in a strict sense, all the first abrasive grains 36 may not be arranged in a single grain state,
What is necessary is that they are arranged substantially separated from each other in a single grain state. Further, the second abrasive grains 38 do not necessarily have to be arranged between the first abrasive grains 36, as long as they are mixed at a predetermined ratio. The number of the second abrasive grains 38 is 2 or 3 and 1
There is no problem even if it is fixed in some places.
【００３３】たとえば半導体ウエハ２０の一面において
ＬＳＩなどの凹凸のある層間絶縁膜を平坦化するために
それぞれの局所（数〜十数μｍ）をその半導体ウエハ２
０全体に一挙に平坦化するＣＭＰ（化学的機械的研磨）
が行われるに際しては、前記平面研磨装置１２におい
て、たとえば遊離砥粒を含む強酸性のスラリー状研磨液
６４が研磨パッド１８上に供給された状態で研磨テーブ
ル１６、保持部材２２が回転駆動されて、研磨テーブル
１６と半導体ウエハ２０との間、および研磨テーブル１
６とドレッシング工具２４との間が相対摺動させられる
と、上記研磨液６４および研磨パッド１８が協同して半
導体ウエハ２０の被研磨面が化学的機械的に研磨され、
高い精度で平坦化される。同時に、ドレッシング工具２
４のドレッシング面３０が研磨パッド１８の表面の目立
てを行ってその目詰まりを防止し、高精度の研磨性能が
保持されつつ、研磨能率が安定的に維持される。For example, in order to flatten an uneven interlayer insulating film such as an LSI on one surface of the semiconductor wafer 20, each local portion (several to several tens μm) is formed on the semiconductor wafer 2.
CMP (Chemical mechanical polishing) that flattens all at once
When the polishing is performed, the polishing table 16 and the holding member 22 are rotationally driven in the planar polishing apparatus 12 in a state where, for example, the strongly acidic slurry polishing liquid 64 containing free abrasive grains is supplied onto the polishing pad 18. Between the polishing table 16 and the semiconductor wafer 20, and the polishing table 1
6 and the dressing tool 24 are relatively slid, the polishing liquid 64 and the polishing pad 18 cooperate to chemically and mechanically polish the polished surface of the semiconductor wafer 20.
Flattened with high accuracy. At the same time, dressing tool 2
The dressing surface 30 of No. 4 sharpens the surface of the polishing pad 18 to prevent clogging thereof, and the polishing efficiency is stably maintained while maintaining high-precision polishing performance.
【００３４】次に、本発明者等が行った実験例を説明す
る。先ず、以下に示す工具製造条件に従って実験試料１
および実験試料２と比較試料１とを作成し、以下に示す
研磨条件で平面研磨を行った場合のドレッシング性能と
スクラッチの有無を評価した。Next, an example of an experiment performed by the present inventors will be described. First, an experimental sample 1 was prepared according to the following tool manufacturing conditions.
An experimental sample 2 and a comparative sample 1 were prepared, and the dressing performance and the presence / absence of a scratch when the plane polishing was performed under the following polishing conditions were evaluated.
【００３５】工具製造条件 実験試料１：前記工具本体２８のドレッシング面３０に
ホウ珪酸ガラス粉を主成分とする無機材料ペースト４４
を用いて６回スクリーン印刷し、１５０μｍの膜厚とし
た後、１２０℃で５分のオーブン乾燥を行い、次いで径
１００μｍφでピッチが３００μｍのドットパターンで
前記砥粒付着用ペースト５０をスクリーン印刷した。次
いで、粒度が＃１００／＃１２０のダイヤモンド粒から
成る第１砥粒３６および粒度が＃１４０／＃１７０のダ
イヤモンド粒から成る第２砥粒３８の個数比１：３の混
合砥粒を上記ドットパターンの上に振りかけ、オーブン
で１２０℃で５分の乾燥を行った後に振動テーブルを用
いて未付着砥粒を除去して回収した。そして、窒素雰囲
気下で２４時間で９００℃まで昇温した後、その９００
℃で３時間保持して２４時間で降温した。実験試料２：
粒度が＃１４０／＃１７０のダイヤモンド粒から成る第
２砥粒３８に代えて、粒度が＃１５０／＃１８０のアル
ミナ粒から成る第２砥粒３８を用いた他は上記実験試料
１と同じ条件で製造した。比較試料１：混合砥粒に代え
て、粒度が＃１００／＃１２０のダイヤモンド粒から成
る第１砥粒３６を振りかけた他は上記実験試料１と同じ
条件で製造した。 Tool manufacturing conditions Experimental sample 1: Inorganic material paste 44 containing borosilicate glass powder as a main component on dressing surface 30 of tool body 28
After screen-printing six times with a film thickness of 150 μm, oven drying was performed at 120 ° C. for 5 minutes, and then the paste 50 for abrasive grain deposition was screen-printed in a dot pattern with a diameter of 100 μm and a pitch of 300 μm. . Next, the first abrasive grains 36 composed of diamond grains having a grain size of # 100 / # 120 and the second abrasive grains 38 composed of diamond grains having a grain size of # 140 / # 170 having a number ratio of 1: 3 are mixed with the above-mentioned dots. After sprinkling on the pattern and drying at 120 ° C. for 5 minutes in an oven, unattached abrasive grains were removed and collected using a vibration table. Then, after heating to 900 ° C. in a nitrogen atmosphere for 24 hours, the 900
The temperature was maintained at 3 ° C. for 3 hours and the temperature was lowered in 24 hours. Experimental sample 2:
The same conditions as in the above experimental sample 1 except that the second abrasive grains 38 made of # 150 / # 180 alumina particles were used instead of the second abrasive grains 38 made of # 140 / # 170 diamond grains. Manufactured by. Comparative Sample 1: The sample was manufactured under the same conditions as in Experimental Sample 1 except that first abrasive grains 36 made of diamond grains having a grain size of # 100 / # 120 were sprinkled instead of the mixed abrasive grains.
【００３６】研磨条件 各試料をｐＨ２の強酸性水溶液に１週間浸漬した後に水
洗を行い、発泡ポリウレタン製の研磨パッド１８を有す
る平面研磨装置１２を用いて一定の回転数および荷重に
て半導体ウエハ２０の研磨を行ったとき、用いた試料毎
の研磨レートと１８０分間における砥粒或いは無機結合
材の脱落によるスクラッチの有無を測定した結果を、表
１に示す。このスクラッチは、ガラス板を研磨パッド１
８に押し付けた状態でそのガラスを通して観察されるも
のを計数した。表１によれば、実験試料１および２をド
レッシング工具として用いた場合にはスクラッチが発生
せず、比較試料１をドレッシング工具として用いた場合
にはスクラッチが発生した。また、実験試料２を用いた
場合は比較試料１を用いた場合よりも高い研磨レートが
得られ、実験試料１を用いた場合は実験試料２を用いた
場合よりも高い研磨レートが得られた。 Polishing Conditions Each sample was immersed in a strongly acidic aqueous solution having a pH of 2 for one week and then washed with water. The semiconductor wafer 20 was polished at a constant rotational speed and load using a planar polishing apparatus 12 having a polishing pad 18 made of polyurethane foam. Table 1 shows the results of measuring the polishing rate for each sample used and the presence or absence of scratches due to the removal of the abrasive grains or the inorganic binder for 180 minutes when polishing was performed. This scratch uses a polishing pad 1
What was observed through the glass while pressed against 8 was counted. According to Table 1, no scratch occurred when the experimental samples 1 and 2 were used as dressing tools, and scratches occurred when the comparative sample 1 was used as the dressing tool. In addition, when the experimental sample 2 was used, a higher polishing rate was obtained than when the comparative sample 1 was used, and when the experimental sample 1 was used, a higher polishing rate was obtained than when the experimental sample 2 was used. .
【００３７】 （表１） 試料 第１砥粒 第２砥粒 研磨レート スクラッチ 実験試料１ ダイヤ#100 ダイヤ#140 １５０ なし 実験試料２ ダイヤ#100 アルミナ#150 １２０ なし 比較試料１ ダイヤ#100 − １００ あり (Table 1) Sample First abrasive grain Second abrasive grain Polishing rate Scratch experimental sample 1 Diamond # 100 Diamond # 140 150 None Experimental sample 2 Diamond # 100 Alumina # 150 120 None Comparative sample 1 Diamond # 100-100 Available
【００３８】上述のように、本実施例のドレッシング工
具２４によれば、無機材料製の工具本体２８のドレッシ
ング面３０において、相互に離間した実質的に単粒状態
の第１砥粒３６が無機結合剤４０により固着されるとと
もに、その第１砥粒３６の間にその第１砥粒３６から離
間して位置する状態でその第１砥粒３６よりも平均粒径
が小さな第２砥粒３８が相互に混在するように無機結合
剤４０により固着されているので、たとえ研磨液が強酸
性であったとしても金属の溶出による汚染がなく、ま
た、第１砥粒３６或いはそれよりも平均粒径が小さな第
２砥粒３８は、単粒状態で或いは第１砥粒３６から離間
した状態で無機結合剤４０により固着されているので高
い砥粒の保持力が得られ、しかも第１砥粒３６間の層状
の無機結合剤４０の表面には第２砥粒３８が固着されて
いるので、第１砥粒３６間の無機結合剤４０に研磨パッ
ド１８が接触することによる無機結合剤４０の破片が発
生することがない。As described above, according to the dressing tool 24 of the present embodiment, on the dressing surface 30 of the tool body 28 made of an inorganic material, the first abrasive grains 36 in a substantially single-grain state separated from each other are made of inorganic material. A second abrasive grain 38 having an average particle size smaller than that of the first abrasive grains 36 in a state where it is fixed by the binder 40 and is located between the first abrasive grains 36 and separated from the first abrasive grains 36. Are fixed by the inorganic binder 40 so as to coexist with each other, so that even if the polishing liquid is strongly acidic, there is no contamination due to the elution of metal, and the first abrasive grains 36 or an average grain size Since the second abrasive grains 38 having a small diameter are fixed by the inorganic binder 40 in a single grain state or in a state separated from the first abrasive grains 36, a high abrasive grain holding force can be obtained, and the first abrasive grains 38 36 layered inorganic binder 40 Since the surface is fixed a second abrasive 38, pieces of inorganic binder 40 is not produced by the polishing pad 18 to the inorganic binder 40 between the first abrasive grains 36 are in contact.
【００３９】また、本実施例のドレッシング工具２４の
製造方法によれば、ドットパターン印刷工程４８によっ
て第１砥粒３６の平均粒径よりも小さく且つ第１砥粒３
６の平均粒径の３０％よりも大きい径の複数個のドット
から成るドットパターンで印刷されたドット状の砥粒付
着用ペースト５０に対して、砥粒付着工程５４において
混合砥粒が振りかけられることによってその混合砥粒の
混合割合に応じた割合で第１砥粒３６および第２砥粒３
８がドット状に印刷された砥粒付着用ペースト５０に付
着させられ、非付着砥粒が非付着砥粒除去工程５８にお
いて除去された後、焼成工程６０で混合砥粒が無機結合
剤４０によって工具本体２８のドレッシング面３０に結
合される。このようにして得たドレッシング工具２４
は、無機材料製の工具本体２８のそのドレッシング面３
０において、相互に離間した単粒状態の第１砥粒３６が
無機結合剤４０により固着されるとともに、その第１砥
粒３６の間にその第１砥粒３６から離間して位置する状
態でその第１砥粒３６よりも平均粒径が小さな第２砥粒
３８が相互に混在するように無機結合剤４０により固着
されているので、たとえ研磨液が強酸性であったとして
も金属の溶出による汚染がなく、また、第１砥粒３６或
いはそれよりも平均粒径が小さな第２砥粒３８は、単粒
状態で或いは第１砥粒３６から離間した状態で無機結合
剤４０により固着されているので高い砥粒の保持力が得
られ、しかも第１砥粒３６間の無機結合剤４０の表面に
は第２砥粒３８が固着されているので、第１砥粒３６間
の無機結合剤４０に研磨パッド１８が接触することによ
る無機結合剤４０の破片が発生することがない。Further, according to the method of manufacturing the dressing tool 24 of the present embodiment, the first abrasive grains 3 are smaller than the average grain diameter of the first abrasive grains 36 by the dot pattern printing step 48.
The mixed abrasive grains are sprinkled in the abrasive grain applying step 54 on the dot-shaped abrasive grain applying paste 50 printed with a dot pattern composed of a plurality of dots having a diameter larger than 30% of the average particle diameter of No. 6 Accordingly, the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 3 are mixed at a ratio corresponding to the mixing ratio of the mixed abrasive grains.
8 is attached to the paste 50 for attaching abrasive grains printed in a dot shape, and the non-adhered abrasive grains are removed in the non-adhered abrasive grain removing step 58, and then the mixed abrasive grains are removed by the inorganic binder 40 in the firing step 60. It is coupled to a dressing surface 30 of the tool body 28. Dressing tool 24 thus obtained
Is the dressing surface 3 of the tool body 28 made of an inorganic material.
At 0, the first abrasive grains 36 in a single-grain state separated from each other are fixed by the inorganic binder 40, and the first abrasive grains 36 are located between the first abrasive grains 36 at a distance from the first abrasive grains 36. Since the second abrasive grains 38 having an average particle diameter smaller than that of the first abrasive grains 36 are fixed so as to be mixed with each other by the inorganic binder 40, even if the polishing liquid is strongly acidic, the elution of the metal is prevented. The first abrasive grains 36 or the second abrasive grains 38 having a smaller average particle diameter than the first abrasive grains 36 are fixed by the inorganic binder 40 in a single grain state or in a state separated from the first abrasive grains 36. As a result, a high holding force of the abrasive grains can be obtained, and the second abrasive grains 38 are fixed to the surface of the inorganic binder 40 between the first abrasive grains 36, so that the inorganic bonding between the first abrasive grains 36 can be achieved. Inorganic binder 40 due to contact of polishing pad 18 with agent 40 It is not generated debris.
【００４０】また、本実施例のドレッシング工具２４の
無機材料製の工具本体２８は、アルミナＡｌ2 Ｏ3 、窒
化ケイ素Ｓｉ3 Ｎ4 、炭化ケイ素ＳｉＣ、ジルコニア、
ムライトなどの無機材料焼結体や高融点ガラスなどの、
ドレッシング工具２４として使用可能な十分に高い強度
および靭性を備え且つ化学的に安定なセラミックスが用
いられる。前記無機結合剤４０は、ホウ珪酸ガラス、結
晶化ガラス、石英ガラス、アルミナ、窒化アルミニウ
ム、窒化ケイ素、ムライト、ジルコニアなどの結合剤と
して十分に高い強度および靭性を備え且つ化学的に安定
な工具本体２８に比較して相対的に低融点のセラミック
ス粉体が用いられるので、金属の研磨液への溶出がなく
なって被研磨物の汚染がなくなるとともに、第１砥粒３
６、第２砥粒３８の脱落がなくなって被研磨物の傷の発
生が防止される。Further, the tool body 28 made of an inorganic material of the dressing tool 24 of this embodiment is made of alumina Al 2 O 3 , silicon nitride Si 3 N 4 , silicon carbide SiC, zirconia,
Inorganic materials such as mullite and high melting glass,
A chemically stable ceramic having sufficiently high strength and toughness that can be used as the dressing tool 24 is used. The inorganic binder 40 has a sufficiently high strength and toughness as a binder such as borosilicate glass, crystallized glass, quartz glass, alumina, aluminum nitride, silicon nitride, mullite, zirconia, and a chemically stable tool body. Since the ceramic powder having a relatively low melting point is used as compared with No. 28, the metal is no longer eluted into the polishing liquid, so that the object to be polished is not contaminated and the first abrasive grains 3 are not used.
6. The second abrasive grains 38 do not fall off, thereby preventing scratches on the object to be polished.
【００４１】また、本実施例の無機結合剤４０は、所謂
ガラスであって、４０乃至７０重量％のＳｉＯ2 および
１０乃至３０重量％のＢ2 Ｏ3 を少なくとも含む硼珪酸
ガラスである。たとえば、その化学組成は、ＳｉＯ2 が
４０乃至７０重量％、Ａｌ2Ｏ3 が０乃至２０重量％、
Ｂ2 Ｏ3 が１０乃至３０重量％、アルカリ土類金属から
選ばれる１種以上の金属酸化物ＲＯが０乃至１０重量
％、アルカリ金属から選ばれる１種以上の金属酸化物Ｒ
2 Ｏが０乃至１０重量％であることから、比較的低温の
焼成たとえば９００度程度の焼成が可能となるので、ド
レッシング工具２４の製造が容易となる。The inorganic binder 40 of this embodiment is a so-called glass, and is a borosilicate glass containing at least 40 to 70% by weight of SiO 2 and 10 to 30% by weight of B 2 O 3 . For example, the chemical composition is such that SiO 2 is 40 to 70% by weight, Al 2 O 3 is 0 to 20% by weight,
B 2 O 3 is 10 to 30 wt%, one or more metal oxides selected from the alkaline earth metals RO is 0 to 10 wt%, one or more metal oxides selected from alkali metal R
Since 2 O is 0 to 10% by weight, firing at a relatively low temperature, for example, firing at about 900 ° C., is possible, so that the dressing tool 24 can be easily manufactured.
【００４２】また、本実施例のドレッシング工具２４に
用いられる第１砥粒３６および第２砥粒３８は、ダイヤ
モンド、ＣＢＮ、アルミナ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
ムライト、二酸化珪素ＳｉＯ2 などの材質から構成され
たものである。たとえば第１砥粒３６にはダイヤモンド
粒が用いられ、第２砥粒３８には第１砥粒３６よりも相
対的に低い硬度のアルミナ粒が用いられる場合には、平
面研磨中において専ら研磨パッド１８の目立てを行う第
１砥粒３６の硬度が相対的に高く、専ら研磨パッド１８
と無機結合剤４０との接触を阻止する第２砥粒３８の硬
度が相対的に低く相対的に安い材料が用いられるので、
ドレッシング工具２４が低コストとなる。The first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 used in the dressing tool 24 of the present embodiment include diamond, CBN, alumina, silicon carbide, silicon nitride,
Mullite, those composed of a material such as silicon dioxide SiO 2. For example, when diamond grains are used for the first abrasive grains 36 and alumina grains having a relatively lower hardness than the first abrasive grains 36 are used for the second abrasive grains 38, the polishing pad is exclusively used during the planar polishing. The hardness of the first abrasive grains 36 for sharpening the polishing pad 18 is relatively high, and
The hardness of the second abrasive grains 38 for preventing contact between the second abrasive grains 38 and the inorganic binder 40 is relatively low, and a relatively cheap material is used.
The cost of the dressing tool 24 is reduced.
【００４３】また、本実施例のドレッシング工具２４で
は、第１砥粒３６が、その粒径の２０乃至７０％が無機
結合剤４０から突き出た状態でドレッシング面３０に固
着されていることから、第１砥粒３６の保持強度すなわ
ち工具本体２８への固着力が十分に得られ、それらの脱
落が防止される。無機結合剤４０から突き出し量が粒径
の７０％を上まわると十分な保持強度が得られず、２０
％を下まわるとドレッシング性能が低下する。Further, in the dressing tool 24 of the present embodiment, the first abrasive grains 36 are fixed to the dressing surface 30 in a state where 20 to 70% of the particle diameter protrudes from the inorganic binder 40. A sufficient holding strength of the first abrasive grains 36, that is, a fixing force to the tool main body 28, is obtained, and their drop-out is prevented. If the amount of protrusion from the inorganic binder 40 exceeds 70% of the particle size, sufficient holding strength cannot be obtained, and
%, The dressing performance deteriorates.
【００４４】また、本実施例のドレッシング工具２４で
は、第１砥粒３６、第２砥粒３８と無機結合剤４０との
間および無機結合剤４０と工具本体２８との間の熱膨張
差は、±５×１０-6以下、さらに好適には±４×１０-6
以下、最も好適には±３×１０-6以下とされたものであ
る。このようにすれば、焼成時或いは焼成後にクラック
が発生することが防止される。In the dressing tool 24 of the present embodiment, the thermal expansion differences between the first abrasive grains 36, the second abrasive grains 38 and the inorganic binder 40 and between the inorganic binder 40 and the tool body 28 are different. , ± 5 × 10 −6 or less, more preferably ± 4 × 10 −6
Hereinafter, it is most preferably set to ± 3 × 10 −6 or less. This prevents cracks from occurring during or after firing.
【００４５】また、前述の砥粒付着工程５４において振
りかけられる混合砥粒は、第１砥粒３６および第２砥粒
３８が個数比で１：１乃至１：１０の範囲内、好適には
１：２乃至１：５の範囲内で混合されたものである。こ
のようにすれば、第１砥粒３６の１個当たりの荷重が高
められてドレッシング性能が得られる。第１砥粒３６の
個数が１：１或いは１：２を上まわると第１砥粒の１個
当たりの荷重が十分に得られ難くなってドレッシング性
能が低下し、１：１０或いは１：５を下まわると第１砥
粒３６の１個当たりの荷重が高くなり過ぎて脱落が発生
する。The mixed abrasive grains sprinkled in the above-described abrasive grain attaching step 54 are such that the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 are in a number ratio of 1: 1 to 1:10, preferably 1: 1. : 2 to 1: 5. In this way, the load per one of the first abrasive grains 36 is increased, and the dressing performance can be obtained. When the number of the first abrasive grains 36 exceeds 1: 1 or 1: 2, it is difficult to obtain a sufficient load per one of the first abrasive grains, and the dressing performance is reduced. If it is less than the above, the load per one of the first abrasive grains 36 becomes too high, and the first abrasive grains 36 fall off.
【００４６】また、前述の無機結合材ペースト塗布工程
４２或いはドットパターン印刷工程４８において用いら
れる無機結合剤ペースト４４或いは砥粒付着用ペースト
５０は、前記無機結合剤粉体が有機溶剤或いは水のよう
な溶媒中に分散させられたスラリー状の流動体であっ
て、焼成工程６０における焼成時には消失する物質、た
とえば、無機結合剤粉体の凝集を抑制するための分散
剤、印刷などの塗布作業に適したペースト粘度とするた
めの増粘剤、乾燥時の無機結合剤粉体を基体に固着させ
る粘結剤などが必要に応じて含まれるので、塗布作業或
いは印刷作業が容易となる利点がある。The inorganic binder paste 44 or the abrasive grain deposition paste 50 used in the above-described inorganic binder paste application step 42 or the dot pattern printing step 48 is such that the inorganic binder powder is made of an organic solvent or water. Is a slurry-like fluid dispersed in a suitable solvent, and is a substance that disappears during baking in the baking step 60, for example, a dispersant for suppressing aggregation of the inorganic binder powder, and a coating operation such as printing. Since a thickener for obtaining a suitable paste viscosity and a binder for fixing the inorganic binder powder to the substrate when dried are included as required, there is an advantage that the coating operation or the printing operation is facilitated. .
【００４７】また、前述のドレッシング工具２４の製造
工程において、ドットパターン印刷工程４８に先立っ
て、無機材料製工具本体２８のドレッシング面３０に無
機結合剤ペースト４４を一面に塗布する無機結合剤ペー
スト塗布工程４２が設けられていることから、第１砥粒
３６を工具本体２８に十分な強度で固着させるために必
要な量の無機結合剤が予め工具本体２８のドレッシング
面３０に塗布されるので、ドットパターン印刷工程４８
における印刷は、第１砥粒３６および第２砥粒３８を付
着させるための厚みでよく、ドットパターン印刷におい
て十分な量の無機結合剤を塗布するための厚みを形成す
る場合に比較して、ドットパターンのだれなどがなくな
って印刷が容易となる。In the manufacturing process of the dressing tool 24, prior to the dot pattern printing process 48, an inorganic binder paste 44 is applied to the entire surface of the dressing surface 30 of the inorganic material tool body 28. Since the step 42 is provided, an amount of the inorganic binder necessary to fix the first abrasive grains 36 to the tool main body 28 with sufficient strength is applied to the dressing surface 30 of the tool main body 28 in advance. Dot pattern printing process 48
The printing in may be a thickness for attaching the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38, compared with a case where a thickness for applying a sufficient amount of an inorganic binder in dot pattern printing is formed. Printing is facilitated because the dot pattern is eliminated.
【００４８】また、前述のドレッシング工具２４の製造
工程において、ドットパターン印刷工程４８により印刷
されるドットパターンは、面積当たりの個数が均一とな
るように一定の密度で複数個のドットが前記ドレッシン
グ面に規則的に配列されたものであることから、第１砥
粒３６の１つ当たりに加えられる荷重が比較的均等にな
るので、高い研磨能率が得られるとともに第１砥粒３６
の脱落が防止される。In the manufacturing process of the dressing tool 24, the dot pattern printed by the dot pattern printing process 48 is formed by forming a plurality of dots at a constant density on the dressing surface so that the number per area is uniform. Since the first abrasive grains 36 are arranged regularly, the load applied to each of the first abrasive grains 36 is relatively uniform, so that a high polishing efficiency can be obtained and the first abrasive grains 36 can be obtained.
Is prevented from falling off.
【００４９】また、前述のドレッシング工具２４の製造
工程において、ドットパターン印刷工程４８により印刷
されるドットパターンは、第１砥粒３６の平均粒径の３
０乃至７０％の径を有する円形パターンであるので、ド
ットパターンが印刷されたドレッシング面３０に第１砥
粒３６が振りかけられるとき、１個のドットパターンに
対して１個の第１砥粒３６を好適に付着させることがで
きる。In the manufacturing process of the dressing tool 24 described above, the dot pattern printed in the dot pattern printing process 48 has an average grain size of the first abrasive grains 36 of 3%.
Since the first abrasive grains 36 are sprinkled on the dressing surface 30 on which the dot pattern is printed because of the circular pattern having a diameter of 0 to 70%, one first abrasive grain 36 is provided for one dot pattern. Can be suitably attached.
【００５０】以上、本発明の一実施例を図面を用いて説
明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。Although the embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the present invention can be applied to other embodiments.
【００５１】たとえば、前述の実施例のドレッシング工
具２４は、その工具本体２８が無機材料焼結体や高融点
ガラスから全体が構成されていたが、たとえば砥粒を固
着させた無機材料製部材をたとえばステンレス鋼などの
金属製の治具（本体）に接着することにより構成された
ものであってもよい。For example, in the dressing tool 24 of the above-described embodiment, the tool body 28 is entirely made of an inorganic material sintered body or a high melting point glass, but for example, an inorganic material member to which abrasive grains are fixed is used. For example, it may be configured by bonding to a jig (main body) made of metal such as stainless steel.
【００５２】また、前述のドットパターン印刷工程４８
において用いられる砥粒付着用ベースト５０は必ずしも
無機結合剤を含むものでなくてもよい。要するに、第１
砥粒３６および第２砥粒３８を付着させるための粘着性
を備えたものであればよい。The above-described dot pattern printing step 48
The base 50 for attaching abrasive grains used in the above does not necessarily need to include an inorganic binder. In short, the first
What is necessary is just to have adhesiveness for attaching the abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38.
【００５３】また、図３のドレッシング工具２４の製造
工程において、無機結合剤ペースト塗布工程４２或いは
ドットパターン印刷工程４８では、無機結合剤ペースト
４４或いは砥粒付着用ベースト５０がインクジェットに
よって塗布されても差し支えない。In the manufacturing process of the dressing tool 24 shown in FIG. 3, in the inorganic binder paste application step 42 or the dot pattern printing step 48, the inorganic binder paste 44 or the abrasive grain adhering base 50 is applied by ink jet. No problem.
【００５４】また、前述の実施例において、無機結合剤
ペースト塗布工程４２およびドットパターン印刷工程４
８に用いられる無機結合剤ペースト４４および砥粒付着
用ベースト５０は、無機材料粉体以外の組成が相互に異
なるものでもよい。たとえば、無機結合剤ペースト４４
ではスプレーに用いられるような水性ペーストとし、砥
粒付着用ペースト５０ではスクリーン印刷適性を高める
ためのチクソトロピック性が設けられた高い粘性の有機
溶剤性ペーストとされたものでもよい。In the above embodiment, the inorganic binder paste application step 42 and the dot pattern printing step 4
The inorganic binder paste 44 and the abrasive grain adhering base 50 used in 8 may have different compositions other than the inorganic material powder. For example, the inorganic binder paste 44
In this case, an aqueous paste used for spraying may be used, and the paste 50 for attaching abrasive particles may be a high-viscosity organic solvent-based paste provided with thixotropic properties for enhancing screen printing suitability.
【００５５】また、ドットパターンで印刷された砥粒付
着用ペースト５０がその下層の乾燥固化された無機結合
剤ペースト４４によって溶剤が吸収されて急速にその濡
れが失われることを防止するために、固化された無機結
合剤ペースト４４上に非吸収層を設けた後に、或いは無
機結合剤ペースト４４が一旦焼成された後に砥粒付着用
ペースト５０によりドットパターンで印刷されてもよ
い。Further, in order to prevent the solvent from being absorbed by the dried and solidified inorganic binder paste 44 underneath the abrasive grain adhering paste 50 printed in a dot pattern, the wetting is rapidly lost. After the non-absorbing layer is provided on the solidified inorganic binder paste 44, or after the inorganic binder paste 44 is once baked, the inorganic binder paste 44 may be printed in a dot pattern by the abrasive deposition paste 50.
【００５６】また、前述のドットパターン印刷工程４８
に用いられるドットパターンの個々のドットの形状は円
形であったが、必ずしも円形でなくてもよく、三角形、
四角形などであってもよい。The above-described dot pattern printing step 48
Although the shape of each dot of the dot pattern used for was circular, it does not necessarily have to be circular,
It may be a rectangle or the like.
【００５７】また、前述の焼成工程６０では非酸化雰囲
気すなわち窒素雰囲気下で焼成されていたが、それはダ
イヤモンドの変質を防止するためであるので、第１砥粒
３６および第２砥粒３８が酸化雰囲気焼成下で変質しな
いものである場合には、必ずしも非酸化雰囲気下で焼成
されなくてもよい。In the above-described firing step 60, the firing was performed in a non-oxidizing atmosphere, that is, in a nitrogen atmosphere. However, since this is for preventing the deterioration of diamond, the first abrasive grains 36 and the second abrasive grains 38 are oxidized. If the material does not deteriorate under the sintering in the atmosphere, the sintering does not necessarily have to be performed in the non-oxidizing atmosphere.
【００５８】また、前述の実施例において、砥粒混合工
程５２は製造場所とは別の場所において行われ、既に混
合された混合砥粒を購入して砥粒付着工程５４に用いる
ものであってもよい。In the above-described embodiment, the abrasive grain mixing step 52 is performed in a place different from the manufacturing place, and the mixed abrasive grains already mixed are purchased and used in the abrasive grain attaching step 54. Is also good.
【００５９】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。The above is merely an example of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
【図１】本発明の一実施例の平面研磨装置の構成の要部
を簡単に説明する正面図である。FIG. 1 is a front view briefly explaining a main part of a configuration of a planar polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の平面研磨装置に用いられるドレッシング
工具のドレッシング面を説明する図である。FIG. 2 is a view for explaining a dressing surface of a dressing tool used in the planar polishing apparatus of FIG. 1;
【図３】図２のドレッシング工具の製造工程の要部を説
明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of a manufacturing process of the dressing tool of FIG. 2;
【図４】図３の無機結合剤ペースト塗布工程および第１
乾燥工程を経た状態を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an inorganic binder paste application step of FIG.
It is a figure explaining the state which passed a drying process.
【図５】図３のドットパターン印刷工程を経た状態を説
明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a state after a dot pattern printing step of FIG. 3;
【図６】図３の砥粒付着工程、第２乾燥工程および非付
着砥粒除去工程を経た状態を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state after an abrasive grain attaching step, a second drying step, and a non-adhered abrasive grain removing step of FIG. 3;
【図７】図３の焼成工程を経た状態を説明する図であ
る。FIG. 7 is a diagram illustrating a state after a firing step in FIG. 3;
【図８】図３の製造工程を経ることにより得られた実際
のドレッシング工具のドレッシング面を示す電子顕微鏡
写真である。8 is an electron micrograph showing a dressing surface of an actual dressing tool obtained through the manufacturing process of FIG.
【図９】図３の製造工程を経ることにより得られた実際
のドレッシング工具のドレッシング面を示す電子顕微鏡
写真であって、図８をさらに拡大して示している。9 is an electron micrograph showing a dressing surface of an actual dressing tool obtained through the manufacturing process of FIG. 3, and FIG. 8 is further enlarged.
１２：平面研磨装置 １８：研磨パッド ２４：ドレッシング工具 ２８：工具本体 ３０：ドレッシング面 ３６：第１砥粒 ３８：第２砥粒 ４０：無機結合剤 ５２：砥粒混合工程（混合砥粒用意工程） ４８：ドットパターン印刷工程 ５０：砥粒付着用ペースト ５４：砥粒付着工程、５８：非付着砥粒除去工程（砥粒
付着除去工程） ６０：焼成工程12: Planar polishing device 18: Polishing pad 24: Dressing tool 28: Tool body 30: Dressing surface 36: First abrasive grain 38: Second abrasive grain 40: Inorganic binder 52: Abrasive grain mixing step (mixed abrasive grain preparing step) 48: dot pattern printing process 50: paste for attaching abrasive grains 54: abrasive attaching process, 58: non-adhering abrasive removing process (attaching abrasive removing process) 60: firing process
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 公寿 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 (72)発明者 石崎 順二 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 Ｆターム(参考） 3C047 AA34 EE18 EE19 3C063 AA10 AB05 BB02 BB03 BB20 BC05 EE26 FF23 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kimitsu Watanabe 3-36 Noritakeshinmachi, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi Pref. Noritake Co., Ltd. No. 1-36 Noritake Co., Ltd. F-term (reference) 3C047 AA34 EE18 EE19 3C063 AA10 AB05 BB02 BB03 BB20 BC05 EE26 FF23
Claims (9)
めに該研磨パッドの表面に摺接させられるドレッシング
工具であって、 前記研磨パッドの表面に押し付けられるドレッシング面
を有し、少なくとも該ドレッシング面側の表層が無機材
料製の工具本体と、 相互に離間した単粒状態で該工具本体のドレッシング面
に無機結合剤層により固着された第１砥粒と、 該工具本体のドレッシング面において該第１砥粒の間に
該第１砥粒から離間して位置する状態で相互に混在する
ように無機結合剤により固着された、該第１砥粒よりも
平均粒径が小さな複数の第２砥粒とを、含むことを特徴
とするドレッシング工具。1. A dressing tool slidably brought into contact with the surface of a polishing pad to remove clogging on the surface of the polishing pad, the dressing tool having a dressing surface pressed against the surface of the polishing pad, and at least the dressing surface. A surface of the tool body made of an inorganic material, a first abrasive grain fixed to the dressing surface of the tool body in a single grain state separated from each other by an inorganic binder layer, and a first abrasive grain on the dressing surface of the tool body. A plurality of second abrasive grains having an average grain size smaller than that of the first abrasive grains and fixed by an inorganic binder so as to be mixed with each other while being spaced apart from the first abrasive grains between the first abrasive grains; A dressing tool characterized by containing grains.
のＳｉＯ2 および１０乃至３０重量％のＢ2 Ｏ3 を含む
硼珪酸ガラスである請求項１のドレッシング工具。2. The composition according to claim 1, wherein the inorganic binder comprises 40 to 70% by weight.
2. A dressing tool according to claim 1, wherein the dressing tool is a borosilicate glass containing SiO 2 and 10 to 30% by weight of B 2 O 3 .
対的に高い硬度を有したものである請求項１または２の
ドレッシング工具。3. The dressing tool according to claim 1, wherein said first abrasive has relatively higher hardness than said second abrasive.
は、１：１乃至１：１０の範囲内である請求項１乃至３
のいずれかのドレッシング工具。4. The number ratio of the first abrasive grains and the second abrasive grains is in the range of 1: 1 to 1:10.
Any of the dressing tools.
ために該表面に摺接させられるドレッシング工具の製造
方法であって、 第１砥粒と平均粒径が該第１砥粒よりも小さい第２砥粒
とが所定の割合で混合された混合砥粒を用意する混合砥
粒用意工程と、 少なくとも表面が無機材料製の工具本体のドレッシング
面に前記第１砥粒の平均粒径よりも小さく且つ該第１砥
粒の平均粒径の３０％よりも大きい径の複数個のドット
から成るドットパターンを用いて砥粒付着用ペーストを
印刷するドットパターン印刷工程と、 該ドットパターン印刷工程によりドットパターンで印刷
された砥粒付着用ペーストに前記混合砥粒の一部を付着
させ、且つ付着しない砥粒を除去する砥粒付着除去工程
と、 前記ドットパターンで印刷された砥粒付着用ペーストに
前記混合砥粒が付着した状態で焼成することにより、無
機結合剤層によって混合砥粒を固着させる焼成工程と
を、含むことを特徴とするドレッシング工具の製造方
法。5. A method for producing a dressing tool which is slid on a surface of a polishing pad to remove clogging on the surface, wherein the first abrasive particles and the average particle size are smaller than the first abrasive particles. A mixed abrasive grain preparing step of preparing mixed abrasive grains in which the second abrasive grains are mixed at a predetermined ratio; and at least a surface of the dressing surface of the tool body made of an inorganic material is larger than an average particle diameter of the first abrasive grains. A dot pattern printing step of printing a paste for attaching abrasive grains using a dot pattern composed of a plurality of dots having a diameter smaller than 30% of the average grain diameter of the first abrasive grains; An abrasive grain adhesion removing step of attaching a part of the mixed abrasive grains to the abrasive grain adhesive paste printed with the dot pattern and removing non-adhering abrasive grains, and an abrasive grain adhesive paste printed with the dot pattern Wherein by mixing the abrasive grains are sintered in a state adhered, and a firing step to fix the mixed abrasive grains of an inorganic binder layer, the manufacturing method of the dressing tool, which comprises.
２砥粒が個数比で１：１乃至１：１０の範囲内で混合さ
れたものである請求項５のドレッシング工具の製造方
法。6. The production of a dressing tool according to claim 5, wherein the mixed abrasive grains are obtained by mixing the first abrasive grains and the second abrasive grains in a number ratio of 1: 1 to 1:10. Method.
て、無機材料製工具本体のドレッシング面に無機結合剤
ペーストを一面に塗布する無機結合剤ペースト塗布工程
が設けられる請求項５のドレッシング工具の製造方法。7. The method for manufacturing a dressing tool according to claim 5, wherein prior to the dot pattern printing step, an inorganic binder paste application step of applying an inorganic binder paste to the entire surface of the dressing surface of the inorganic material tool body is provided. .
されるドットパターンは、面積当たりの個数が均一とな
るように一定の密度で複数個のドットが前記ドレッシン
グ面に規則的に配列されたものである請求項５のドレッ
シンク工具の製造方法。8. The dot pattern printed in the dot pattern printing step is a pattern in which a plurality of dots are regularly arranged on the dressing surface at a constant density so that the number per area is uniform. A method for manufacturing a dressing tool according to claim 5.
されるドットパターンは、前記第１砥粒の平均粒径の３
０乃至７０％の径を有する円形パターンである請求項５
のドレッシング工具の製造方法。9. A dot pattern printed in the dot pattern printing step may have an average particle size of 3% of the first abrasive grains.
6. A circular pattern having a diameter of 0 to 70%.
Method of manufacturing dressing tool.
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