JP2002127017A - 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法 - Google Patents
研磨布用ドレッサーおよびその製造方法Info
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
- B24B53/12—Dressing tools; Holders therefor
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した研削性を維持して、研磨布表面の均
一なドレッシング面を創出し、研磨速度の安定性を向上
させ、また、研磨能率を任意に調整できるようにしたＣ
ＭＰ研磨用ドレッサーを提供する。 【解決手段】 研磨布用ドレッサーの作用面を、多数個
の砥粒２とそれを保持する平面状の保持材３から形成す
る。上記砥粒２の各単粒子は保持材表面に２次元的に規
則性をもって配列させ、その配列により形成される最小
の格子における隣接する砥粒間の距離を、１０μｍから
３０００μｍの範囲内とし、各砥粒が実質的に均等分布
をなして配置されたものとする。
一なドレッシング面を創出し、研磨速度の安定性を向上
させ、また、研磨能率を任意に調整できるようにしたＣ
ＭＰ研磨用ドレッサーを提供する。 【解決手段】 研磨布用ドレッサーの作用面を、多数個
の砥粒２とそれを保持する平面状の保持材３から形成す
る。上記砥粒２の各単粒子は保持材表面に２次元的に規
則性をもって配列させ、その配列により形成される最小
の格子における隣接する砥粒間の距離を、１０μｍから
３０００μｍの範囲内とし、各砥粒が実質的に均等分布
をなして配置されたものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、化学的機械的平面
化研磨（Chemical and Mechanical Polishing：以下、
ＣＭＰと略記する。）の工程で、研磨布の目詰まりや異
物除去を行い、研磨布表面の再生をして、研磨速度を回
復させるための研磨布用ドレッサーおよびその製造方法
に関するものである。
化研磨（Chemical and Mechanical Polishing：以下、
ＣＭＰと略記する。）の工程で、研磨布の目詰まりや異
物除去を行い、研磨布表面の再生をして、研磨速度を回
復させるための研磨布用ドレッサーおよびその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、集積回路などの集積度の高い電
子回路を製造する過程において、基板やウエハ表面上に
形成された導電体層、誘電体層および絶縁膜層の高い隆
起や結晶格子欠陥、引っ掻ききず、および粗さなどの表
面欠陥を除去するために、ＣＭＰ加工が用いられる。こ
のＣＭＰ加工においては、ウエハが円盤状の定盤に貼り
付けた発泡ポリウレタンなどからなる研磨布に所定の荷
重で押しつけられ、化学スラリーと呼ばれる研磨液を供
給しながら、ウエハと研磨布の両方を回転させることに
より研磨される。
子回路を製造する過程において、基板やウエハ表面上に
形成された導電体層、誘電体層および絶縁膜層の高い隆
起や結晶格子欠陥、引っ掻ききず、および粗さなどの表
面欠陥を除去するために、ＣＭＰ加工が用いられる。こ
のＣＭＰ加工においては、ウエハが円盤状の定盤に貼り
付けた発泡ポリウレタンなどからなる研磨布に所定の荷
重で押しつけられ、化学スラリーと呼ばれる研磨液を供
給しながら、ウエハと研磨布の両方を回転させることに
より研磨される。
【０００３】上記ＣＭＰ加工における化学スラリーとし
ては、酸化鉄、炭酸バリウム、酸化セリウム、酸化アル
ミニウム、コロイダルシリカなどの研磨粒子を、水酸化
カリウム、希塩酸、希硝酸、過酸化水素水、硝酸鉄など
の研磨液に懸濁させたものが用いられ、それらが研磨速
度およびウエハ上の前記被研磨物の種類などに応じて適
宜選択される。
ては、酸化鉄、炭酸バリウム、酸化セリウム、酸化アル
ミニウム、コロイダルシリカなどの研磨粒子を、水酸化
カリウム、希塩酸、希硝酸、過酸化水素水、硝酸鉄など
の研磨液に懸濁させたものが用いられ、それらが研磨速
度およびウエハ上の前記被研磨物の種類などに応じて適
宜選択される。
【０００４】このＣＭＰ加工は、基板やウエハ上に種々
の電子回路を積層する過程において幾度も繰り返される
ために、ＣＭＰの回数の増加に伴い、研磨粒子や研磨屑
などが研磨布の微細な穴に入り込んで目詰まりを起こ
し、研磨速度が低下する。このため研磨布の目詰まりを
除去し、表面の面粗さを再生して研磨速度を回復させる
ところの、いわゆるドレッシングと呼ばれる操作を、常
時あるいは定期的に行う必要があり、このような操作に
は、ＣＭＰ研磨布用ドレッサーと呼ばれる工具が使用さ
れる。
の電子回路を積層する過程において幾度も繰り返される
ために、ＣＭＰの回数の増加に伴い、研磨粒子や研磨屑
などが研磨布の微細な穴に入り込んで目詰まりを起こ
し、研磨速度が低下する。このため研磨布の目詰まりを
除去し、表面の面粗さを再生して研磨速度を回復させる
ところの、いわゆるドレッシングと呼ばれる操作を、常
時あるいは定期的に行う必要があり、このような操作に
は、ＣＭＰ研磨布用ドレッサーと呼ばれる工具が使用さ
れる。
【０００５】ダイヤモンド砥粒は、優れたドレッシング
材料であるため、ダイヤモンド砥粒を利用したＣＭＰ研
磨布用ドレッサーが検討され、例えば、ダイヤモンド砥
粒をステンレス鋼上にニッケルメッキで電着する方法が
提案され、実用化されている。また、特開平１０−１２
５７９号公報には、金属ろう材を用いてダイヤモンド砥
粒をステンレス鋼上にろう付けする方法が、特開２００
０−１４１２０４号公報には、略同心円上に略等間隔に
ダイヤモンド砥粒を配列する方法が提案されている。
材料であるため、ダイヤモンド砥粒を利用したＣＭＰ研
磨布用ドレッサーが検討され、例えば、ダイヤモンド砥
粒をステンレス鋼上にニッケルメッキで電着する方法が
提案され、実用化されている。また、特開平１０−１２
５７９号公報には、金属ろう材を用いてダイヤモンド砥
粒をステンレス鋼上にろう付けする方法が、特開２００
０−１４１２０４号公報には、略同心円上に略等間隔に
ダイヤモンド砥粒を配列する方法が提案されている。
【０００６】しかしながら、上記のような従来の研磨布
用ドレッサーは、ダイヤモンド等の砥粒が無作為に配置
され、或いは略同心円上に略等間隔で配置されているも
のの、研磨布用ドレッサーの作用面全体では、砥粒の砥
粒間の間隔は等間隔ではなく不均一である。そのため、
安定した研磨性能を発揮し、研磨布表の均一なドレッシ
ング面を得ることは不可能であり、また、任意に研磨速
度を調整することも不可能である。例えば、砥粒間隔の
小さいところでは、研削によって発生した研磨布の切り
屑や研磨粒子が排出されずに砥粒間に付着し、或いは研
削時の摩擦熱により研磨布の一部が砥粒間に溶着して、
目詰まりが発生し、ドレッサーの研削性能が低下して研
磨布表面が半鏡面化し、研磨速度が低下する。
用ドレッサーは、ダイヤモンド等の砥粒が無作為に配置
され、或いは略同心円上に略等間隔で配置されているも
のの、研磨布用ドレッサーの作用面全体では、砥粒の砥
粒間の間隔は等間隔ではなく不均一である。そのため、
安定した研磨性能を発揮し、研磨布表の均一なドレッシ
ング面を得ることは不可能であり、また、任意に研磨速
度を調整することも不可能である。例えば、砥粒間隔の
小さいところでは、研削によって発生した研磨布の切り
屑や研磨粒子が排出されずに砥粒間に付着し、或いは研
削時の摩擦熱により研磨布の一部が砥粒間に溶着して、
目詰まりが発生し、ドレッサーの研削性能が低下して研
磨布表面が半鏡面化し、研磨速度が低下する。
【０００７】また、従来の研磨布用ドレッサーでは、研
磨布のドレッシングとウエハの研磨を同一研磨定盤上で
常時行う場合、研磨布の切り屑や研磨粒子の排出力が悪
いため、ウエハ表面に傷が発生し、収率の減少となる。
研磨布用ドレッサーの目詰まりは、また、その目詰まり
部に集中応力がかかる原因になり、砥粒が保持部より脱
落して、ウエハ表面にスクラッチが発生し、致命的な損
傷となる。
磨布のドレッシングとウエハの研磨を同一研磨定盤上で
常時行う場合、研磨布の切り屑や研磨粒子の排出力が悪
いため、ウエハ表面に傷が発生し、収率の減少となる。
研磨布用ドレッサーの目詰まりは、また、その目詰まり
部に集中応力がかかる原因になり、砥粒が保持部より脱
落して、ウエハ表面にスクラッチが発生し、致命的な損
傷となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する技術的課題は、研磨布用ドレッサーが安定した研削
性を維持して、研磨布表面の均一なドレッシング面を創
出し、常に一定な研磨速度となる研磨布用ドレッサーお
よびその製造方法を提供することにある。本発明の他の
課題は、規則性を持って配置した砥粒の砥粒間隔を適切
に調整して、被加工物に応じた研磨布用ドレッサーの面
状態を創出し、研磨能率を任意に調整出来るようにした
研磨用ドレッサーおよびそのドレッサーを簡易に製造す
る方法を提供することにある。
する技術的課題は、研磨布用ドレッサーが安定した研削
性を維持して、研磨布表面の均一なドレッシング面を創
出し、常に一定な研磨速度となる研磨布用ドレッサーお
よびその製造方法を提供することにある。本発明の他の
課題は、規則性を持って配置した砥粒の砥粒間隔を適切
に調整して、被加工物に応じた研磨布用ドレッサーの面
状態を創出し、研磨能率を任意に調整出来るようにした
研磨用ドレッサーおよびそのドレッサーを簡易に製造す
る方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の研磨布用ドレッサーは、その作用面が多数個
の砥粒とそれを保持する平面状の保持材から形成されて
おり、上記砥粒の各単粒子は保持材表面に２次元的に規
則性をもって配列され、その配列により形成される最小
の格子における隣接する砥粒間の距離が、１０μｍから
３０００μｍの範囲内にあり、各砥粒が実質的に均等分
布をなして配置されていることを特徴とするものであ
る。研磨布用ドレッサーにおいては、砥粒がダイヤモン
ドまたは立方晶窒化ホウ素であることが望まれる。
の本発明の研磨布用ドレッサーは、その作用面が多数個
の砥粒とそれを保持する平面状の保持材から形成されて
おり、上記砥粒の各単粒子は保持材表面に２次元的に規
則性をもって配列され、その配列により形成される最小
の格子における隣接する砥粒間の距離が、１０μｍから
３０００μｍの範囲内にあり、各砥粒が実質的に均等分
布をなして配置されていることを特徴とするものであ
る。研磨布用ドレッサーにおいては、砥粒がダイヤモン
ドまたは立方晶窒化ホウ素であることが望まれる。
【００１０】また、上記課題を解決するための本発明の
研磨布用ドレッサーの製造方法は、研磨布用ドレッサー
の作用面に設ける平面状の保持材表面に多数個の砥粒を
規則性をもって保持させる方法であって、上記保持材表
面またはその上に載置するシートに、２次元的に規則性
をもって配列させる各砥粒の保持位置に対応して、ほぼ
砥粒径サイズの粘着部を設け、それらの粘着部にそれぞ
れ単粒子の砥粒を粘着させたうえで、保持材表面にそれ
らの砥粒を焼結または電着により固定することを特徴と
するものである。上記方法においては、ほぼ砥粒径サイ
ズの粘着部を、マスキングした粘着性シートにおける非
マスキング部によって形成するのが望ましい。
研磨布用ドレッサーの製造方法は、研磨布用ドレッサー
の作用面に設ける平面状の保持材表面に多数個の砥粒を
規則性をもって保持させる方法であって、上記保持材表
面またはその上に載置するシートに、２次元的に規則性
をもって配列させる各砥粒の保持位置に対応して、ほぼ
砥粒径サイズの粘着部を設け、それらの粘着部にそれぞ
れ単粒子の砥粒を粘着させたうえで、保持材表面にそれ
らの砥粒を焼結または電着により固定することを特徴と
するものである。上記方法においては、ほぼ砥粒径サイ
ズの粘着部を、マスキングした粘着性シートにおける非
マスキング部によって形成するのが望ましい。
【００１１】上記構成を有する研磨布用ドレッサーおよ
びその製造方法によれば、ダイヤモンド等の砥粒を適切
な砥粒間隔に規則正しく配置しているため、研磨布用ド
レッサーが安定した研削性を維持して、研磨布表面の面
粗さが均一なドレッシング面を創出し、常に一定の研磨
速度で安定的に研磨することが可能になり、また、規則
性を持って配置するダイヤモンド等の砥粒間隔を適切に
調整して、被加工物に応じた研磨布用ドレッサーの面状
態を創出し、研磨能率を任意に調整することが可能にな
る。
びその製造方法によれば、ダイヤモンド等の砥粒を適切
な砥粒間隔に規則正しく配置しているため、研磨布用ド
レッサーが安定した研削性を維持して、研磨布表面の面
粗さが均一なドレッシング面を創出し、常に一定の研磨
速度で安定的に研磨することが可能になり、また、規則
性を持って配置するダイヤモンド等の砥粒間隔を適切に
調整して、被加工物に応じた研磨布用ドレッサーの面状
態を創出し、研磨能率を任意に調整することが可能にな
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係る研
磨布用ドレッサーの実施例を示し、図１はそのドレッサ
ーの全体的な構成を、図２は、図１のドレッサーを回転
中心軸を通る平面で切断した断面を示している。この研
磨布用ドレッサーは、金属、セラミックスあるいはプラ
スチックス等からなるカップ型の台金１の周囲の回転軸
線に直交する面１ａに、多数個の砥粒２を保持する平面
状の保持材３を接着剤４によって固定することにより、
ドレッサー作用面を形成している。
磨布用ドレッサーの実施例を示し、図１はそのドレッサ
ーの全体的な構成を、図２は、図１のドレッサーを回転
中心軸を通る平面で切断した断面を示している。この研
磨布用ドレッサーは、金属、セラミックスあるいはプラ
スチックス等からなるカップ型の台金１の周囲の回転軸
線に直交する面１ａに、多数個の砥粒２を保持する平面
状の保持材３を接着剤４によって固定することにより、
ドレッサー作用面を形成している。
【００１３】上記砥粒２としては、ダイヤモンドまたは
立方晶窒化ホウ素が好適に用いられるが、必ずしもそれ
らに限るものではない。ダイヤモンド等の砥粒２は一定
範囲に分級したものを用いるが、その粒度には特に制限
はない。しかしながら、一般的には、ＪＩＳ Ｂ４１３
０に規定する粒度＃３２５／＃４００〜＃３０／＃４０
の砥粒であることが好ましい。砥粒の粒径が＃３２５／
＃４００未満であると、砥粒のドレッシング面からの突
き出し量が低く、十分な研磨布のドレッシングができな
いか、ドレッシングスピードが遅くなるおそれがある。
砥粒の粒径が、＃３０／＃４０を超えると、ドレッシン
グの際に研磨布が粗面化するか、研磨布の除去スピード
が極端に速く、使用に耐えなくなるおそれがある。
立方晶窒化ホウ素が好適に用いられるが、必ずしもそれ
らに限るものではない。ダイヤモンド等の砥粒２は一定
範囲に分級したものを用いるが、その粒度には特に制限
はない。しかしながら、一般的には、ＪＩＳ Ｂ４１３
０に規定する粒度＃３２５／＃４００〜＃３０／＃４０
の砥粒であることが好ましい。砥粒の粒径が＃３２５／
＃４００未満であると、砥粒のドレッシング面からの突
き出し量が低く、十分な研磨布のドレッシングができな
いか、ドレッシングスピードが遅くなるおそれがある。
砥粒の粒径が、＃３０／＃４０を超えると、ドレッシン
グの際に研磨布が粗面化するか、研磨布の除去スピード
が極端に速く、使用に耐えなくなるおそれがある。
【００１４】また、上記保持材３の素材としては、金属
や、金属の酸化物、窒化物、炭化物およびそれらの複合
化合物の１種または２種以上の焼結体、あるいは砥粒を
保持するための電着したニッケルまたはクロム鍍金層な
ど、砥粒２の保持に適するものであれば特に制限される
ことはない。即ち、砥粒２を焼結により保持材３に保持
させることもできるが、ニッケルまたはクロム鍍金層の
電着によって形成した保持材３に保持させることもでき
る。
や、金属の酸化物、窒化物、炭化物およびそれらの複合
化合物の１種または２種以上の焼結体、あるいは砥粒を
保持するための電着したニッケルまたはクロム鍍金層な
ど、砥粒２の保持に適するものであれば特に制限される
ことはない。即ち、砥粒２を焼結により保持材３に保持
させることもできるが、ニッケルまたはクロム鍍金層の
電着によって形成した保持材３に保持させることもでき
る。
【００１５】上記砥粒２の各単粒子は、図３または図４
の写真に例示するように、保持材３の表面に２次元的に
規則性をもって配列、固定され、その配列により形成さ
れる最小の格子における隣接する砥粒２間の距離が、１
０μｍから３０００μｍの範囲内、より好ましくは、砥
粒２の粒度が＃１００〜＃６０で、砥粒間距離が１００
μｍから２０００μｍの範囲内にあり、そして、各砥粒
２が実質的に均等分布をなして配置される。上記砥粒２
の間隔は、それを大きくすれば研磨速度が速くなり、研
磨布の表面粗さも粗くなり、ウエハの研磨速度は速くな
る。また、砥粒間隔を小さくすれば研磨速度は遅くな
り、研磨布の表面粗さも細かくなり、ウエハの研磨速度
は遅くなる。
の写真に例示するように、保持材３の表面に２次元的に
規則性をもって配列、固定され、その配列により形成さ
れる最小の格子における隣接する砥粒２間の距離が、１
０μｍから３０００μｍの範囲内、より好ましくは、砥
粒２の粒度が＃１００〜＃６０で、砥粒間距離が１００
μｍから２０００μｍの範囲内にあり、そして、各砥粒
２が実質的に均等分布をなして配置される。上記砥粒２
の間隔は、それを大きくすれば研磨速度が速くなり、研
磨布の表面粗さも粗くなり、ウエハの研磨速度は速くな
る。また、砥粒間隔を小さくすれば研磨速度は遅くな
り、研磨布の表面粗さも細かくなり、ウエハの研磨速度
は遅くなる。
【００１６】上記砥粒２の間隔は、それが１０μｍ以下
になると、ドレッサーに研磨布の研削層や研磨粒子の目
詰まりが発生し、研磨布が均一に研削できなくなる。ま
た、砥粒２の間隔が３０００μｍよりも大きくなると、
十分な研削作用が得られなくなる。そのため、被研削物
の種類や経済性に応じて砥粒間隔を適宜選択するのが望
ましく、この間隔の調整により研磨布の面粗さや、研磨
速度等を任意に調整することができる。
になると、ドレッサーに研磨布の研削層や研磨粒子の目
詰まりが発生し、研磨布が均一に研削できなくなる。ま
た、砥粒２の間隔が３０００μｍよりも大きくなると、
十分な研削作用が得られなくなる。そのため、被研削物
の種類や経済性に応じて砥粒間隔を適宜選択するのが望
ましく、この間隔の調整により研磨布の面粗さや、研磨
速度等を任意に調整することができる。
【００１７】上記砥粒２の配列について更に具体的に説
明すると、台金１（図１参照）上において円周方向と径
方向に隣接する砥粒２がつくる最小の格子は、一般的に
は正方形または平行四辺形（これは三角形ということも
できる。）であり、この最小の格子における隣接直近砥
粒間の距離が、１０μｍから３０００μｍの範囲にあれ
ばよい。なお、上記格子の形状は上述したところに限る
ものではないが、各砥粒が２次元的に規則性を持って配
列されることが必要である。
明すると、台金１（図１参照）上において円周方向と径
方向に隣接する砥粒２がつくる最小の格子は、一般的に
は正方形または平行四辺形（これは三角形ということも
できる。）であり、この最小の格子における隣接直近砥
粒間の距離が、１０μｍから３０００μｍの範囲にあれ
ばよい。なお、上記格子の形状は上述したところに限る
ものではないが、各砥粒が２次元的に規則性を持って配
列されることが必要である。
【００１８】上記研磨布用ドレッサーの製造は、以下に
説明するような方法によって簡易に行うことができる。
まず、上記研磨布用ドレッサーに取り付ける平面状の保
持材３の表面に、多数個の砥粒２を２次元的に規則性を
もって保持させるが、それらの砥粒２は、上記保持材３
表面に直接的に、あるいはその上に載置するシートに、
規則性をもって配列させる各砥粒２の保持位置に対応し
て、ほぼ砥粒径サイズの粘着部を設け、それらの粘着部
にそれぞれ砥粒２を粘着、固定するのが望ましい。
説明するような方法によって簡易に行うことができる。
まず、上記研磨布用ドレッサーに取り付ける平面状の保
持材３の表面に、多数個の砥粒２を２次元的に規則性を
もって保持させるが、それらの砥粒２は、上記保持材３
表面に直接的に、あるいはその上に載置するシートに、
規則性をもって配列させる各砥粒２の保持位置に対応し
て、ほぼ砥粒径サイズの粘着部を設け、それらの粘着部
にそれぞれ砥粒２を粘着、固定するのが望ましい。
【００１９】上記粘着部は、マスキングした粘着性シー
トにおける非マスキング部によって形成することがで
き、この場合には、粘着剤を塗着した粘着性シートに、
砥粒径サイズの多数の穴をあけることにより非マスキン
グ部を形成したマスキングを施し、その非マスキング部
により粘着部を形成させるのが望ましいが、印刷技術等
を利用した粘着剤の部分的な塗着によってその粘着部を
形成することもできる。上記粘着部の大きさは、砥粒２
の単粒子を粘着、固定するために、ほぼ砥粒径サイズと
し、それらの配列は、各砥粒２の保持位置に対応させた
２次元的に等間隔なものとする必要がある。
トにおける非マスキング部によって形成することがで
き、この場合には、粘着剤を塗着した粘着性シートに、
砥粒径サイズの多数の穴をあけることにより非マスキン
グ部を形成したマスキングを施し、その非マスキング部
により粘着部を形成させるのが望ましいが、印刷技術等
を利用した粘着剤の部分的な塗着によってその粘着部を
形成することもできる。上記粘着部の大きさは、砥粒２
の単粒子を粘着、固定するために、ほぼ砥粒径サイズと
し、それらの配列は、各砥粒２の保持位置に対応させた
２次元的に等間隔なものとする必要がある。
【００２０】上記砥粒２は保持材３の表面に焼結または
電着等の手段により固定することができ、焼結による場
合には、金属や、金属の酸化物、窒化物、炭化物および
それらの複合化合物等からなる平板状の成形体上に、砥
粒２を配列固定したシートを置き、平板を介して砥粒を
成形体に押し込んだうえで、所要の温度、圧力、時間で
焼結すればよい。また、上記砥粒２を保持材３等に電着
法で保持させる場合には、通常、上記砥粒２を固定する
粘着性シートとして導電性のあるものを用い、そのシー
トを保持材３またはドレッサーの台金１に貼り付け、ニ
ッケルまたはクロム鍍金により砥粒が約７０％埋まるよ
うに鍍金を施すことになる。
電着等の手段により固定することができ、焼結による場
合には、金属や、金属の酸化物、窒化物、炭化物および
それらの複合化合物等からなる平板状の成形体上に、砥
粒２を配列固定したシートを置き、平板を介して砥粒を
成形体に押し込んだうえで、所要の温度、圧力、時間で
焼結すればよい。また、上記砥粒２を保持材３等に電着
法で保持させる場合には、通常、上記砥粒２を固定する
粘着性シートとして導電性のあるものを用い、そのシー
トを保持材３またはドレッサーの台金１に貼り付け、ニ
ッケルまたはクロム鍍金により砥粒が約７０％埋まるよ
うに鍍金を施すことになる。
【００２１】上記砥粒２の規則的な２次元的配列あるい
は非マスキング部の形成には、金属板に砥粒分布の最大
値に相当するサイズの穴をエッチング法などにより所要
配列で開けておき、この金属板を成形体やシート等の表
面に載せ、必要に応じて実態顕微鏡で観察しながら、上
記穴のサイズに対応する粒度分布を持った砥粒をそれら
の穴に嵌入し、余分の砥粒を刷毛でふるい落とした後、
砥粒上に載置した平板を介して砥粒を成形体に押し込
み、その後、金属板を除去して、所要の温度、圧力、時
間で焼結することもできる。
は非マスキング部の形成には、金属板に砥粒分布の最大
値に相当するサイズの穴をエッチング法などにより所要
配列で開けておき、この金属板を成形体やシート等の表
面に載せ、必要に応じて実態顕微鏡で観察しながら、上
記穴のサイズに対応する粒度分布を持った砥粒をそれら
の穴に嵌入し、余分の砥粒を刷毛でふるい落とした後、
砥粒上に載置した平板を介して砥粒を成形体に押し込
み、その後、金属板を除去して、所要の温度、圧力、時
間で焼結することもできる。
【００２２】所定の配列で砥粒２を保持させた保持材３
は、それを、図１および図２に示すように、エポキシ樹
脂等でドレッサー台金１に接着し、その後、ドレッサー
作用面をアルミナなどの遊離砥粒によるショットブラス
ト、ラッピング・エッチングなどにより平面化および目
立て加工を施し、それによって所定の寸法に仕上げると
共に、砥粒２を所定の高さに突き出させて研磨布用ドレ
ッサーとする。
は、それを、図１および図２に示すように、エポキシ樹
脂等でドレッサー台金１に接着し、その後、ドレッサー
作用面をアルミナなどの遊離砥粒によるショットブラス
ト、ラッピング・エッチングなどにより平面化および目
立て加工を施し、それによって所定の寸法に仕上げると
共に、砥粒２を所定の高さに突き出させて研磨布用ドレ
ッサーとする。
【００２３】
【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらの実施例によって何ら限定されるものではない。
れらの実施例によって何ら限定されるものではない。
【００２４】［実施例１］重量比で１：４のタングステ
ン−珪素粉末をボールミルで混合し、得られた混合粉末
にパラフィンを体積で２０％添加して更に混合し、得ら
れた混合粉末を金型に充填して、圧力５０ＭＰａで平板
状の成形体を作製した。一方、粘着剤を塗着した粘着性
シートに、砥粒サイズの多数の穴を２次元的に等間隔に
あけることにより形成した非マスキング部を有するマス
キングを施した。上記非マスキング部により形成した粘
着部の大きさは、それぞれ直径約２７０μｍであり、そ
れらの配列は、台金（図１参照）上に固定する際の円周
方向と径方向に隣接する砥粒がつくる最小の格子が平行
四辺形で、その一辺の砥粒間隔を０．８ｍｍの等間隔に
形成した。
ン−珪素粉末をボールミルで混合し、得られた混合粉末
にパラフィンを体積で２０％添加して更に混合し、得ら
れた混合粉末を金型に充填して、圧力５０ＭＰａで平板
状の成形体を作製した。一方、粘着剤を塗着した粘着性
シートに、砥粒サイズの多数の穴を２次元的に等間隔に
あけることにより形成した非マスキング部を有するマス
キングを施した。上記非マスキング部により形成した粘
着部の大きさは、それぞれ直径約２７０μｍであり、そ
れらの配列は、台金（図１参照）上に固定する際の円周
方向と径方向に隣接する砥粒がつくる最小の格子が平行
四辺形で、その一辺の砥粒間隔を０．８ｍｍの等間隔に
形成した。
【００２５】次いで、１５０〜２５０μｍに分級したダ
イヤモンド砥粒を上記粘着性シートの非マスキング部に
粘着、固定し、そのシートを前述したタングステン−珪
素の混合粉成形体上に載せ、平板を介して砥粒を該成形
体に圧入し、それを焼結温度１２００℃、圧力５０ＭＰ
ａで１時間、ホットプレス焼結し、成形体に砥粒を固定
してなる焼結体を得た。
イヤモンド砥粒を上記粘着性シートの非マスキング部に
粘着、固定し、そのシートを前述したタングステン−珪
素の混合粉成形体上に載せ、平板を介して砥粒を該成形
体に圧入し、それを焼結温度１２００℃、圧力５０ＭＰ
ａで１時間、ホットプレス焼結し、成形体に砥粒を固定
してなる焼結体を得た。
【００２６】得られた焼結体は、ステンレス鋼（ＳＵＳ
３１６）製の直径１００ｍｍのカップ型台金（図１）の
周囲にリング状に１０ｍｍ幅でエポキシ樹脂により接着
した後、焼結体のドレッシング面に粒度＃２４０のアル
ミナ遊離砥粒によるショットブラスト処理を施し、ダイ
ヤモンド砥粒のマトリックス（焼結体）からの突き出し
高さが６０〜８０μｍになるように平面化および目立て
加工し、研磨布用ドレッサーとした。図３の電子顕微鏡
写真は、上記研磨布用ドレッサーにおけるドレッシング
面の砥粒配列状態を示すものである。
３１６）製の直径１００ｍｍのカップ型台金（図１）の
周囲にリング状に１０ｍｍ幅でエポキシ樹脂により接着
した後、焼結体のドレッシング面に粒度＃２４０のアル
ミナ遊離砥粒によるショットブラスト処理を施し、ダイ
ヤモンド砥粒のマトリックス（焼結体）からの突き出し
高さが６０〜８０μｍになるように平面化および目立て
加工し、研磨布用ドレッサーとした。図３の電子顕微鏡
写真は、上記研磨布用ドレッサーにおけるドレッシング
面の砥粒配列状態を示すものである。
【００２７】作製したドレッサーは、１００ｒｐｍで回
転する発泡ポリウレタン製研磨布に１９．６ｋＰａの圧
力で押しつけ、５０ｒｐｍの回転でヒュームドシリカ２
重量％を含むスラリー（キャボット製）を毎分約１５ｍ
ｌ流布しながら、その研磨布を研削した。１，２，３，
５，１０，１５，２０，２５および３０時間毎に、１０
個のドレッサーについて、研磨布の研磨速度および研磨
布の面粗度（Ｒａ、Ｒｚ）を測定し、表１にその結果を
示している。
転する発泡ポリウレタン製研磨布に１９．６ｋＰａの圧
力で押しつけ、５０ｒｐｍの回転でヒュームドシリカ２
重量％を含むスラリー（キャボット製）を毎分約１５ｍ
ｌ流布しながら、その研磨布を研削した。１，２，３，
５，１０，１５，２０，２５および３０時間毎に、１０
個のドレッサーについて、研磨布の研磨速度および研磨
布の面粗度（Ｒａ、Ｒｚ）を測定し、表１にその結果を
示している。
【００２８】［実施例２］実施例１と同様にして、重量
比で１：４のタングステン−珪素粉末を用いて平板状の
成形体を作製した。また、実施例１と同様にして、粘着
性シートに非マスキング部を有するマスキングを施し、
非マスキング部を形成する直径約２７０μｍの穴の配列
を、円周方向と径方向に隣接する砥粒がつくる最小の格
子が平行四辺形で、その一辺の砥粒間隔が１．５ｍｍで
ある等間隔に形成し、この粘着性シートの非マスキング
部に１５０〜２５０μｍに分級したダイヤモンド砥粒を
粘着、固定し、そのシートをタングステン−珪素の混合
粉成形体上に載せ、実施例１と同条件でホットプレス焼
結し、成形体に砥粒を固定してなる焼結体を得た。
比で１：４のタングステン−珪素粉末を用いて平板状の
成形体を作製した。また、実施例１と同様にして、粘着
性シートに非マスキング部を有するマスキングを施し、
非マスキング部を形成する直径約２７０μｍの穴の配列
を、円周方向と径方向に隣接する砥粒がつくる最小の格
子が平行四辺形で、その一辺の砥粒間隔が１．５ｍｍで
ある等間隔に形成し、この粘着性シートの非マスキング
部に１５０〜２５０μｍに分級したダイヤモンド砥粒を
粘着、固定し、そのシートをタングステン−珪素の混合
粉成形体上に載せ、実施例１と同条件でホットプレス焼
結し、成形体に砥粒を固定してなる焼結体を得た。
【００２９】得られた焼結体は、実施例１と同じ台金上
にエボキシ樹脂で接着した後、作用面を粒度＃２４０の
アルミナ遊離砥粒によるショットブラスト処理を施し、
ダイヤモンド砥粒のマトリックスからの突き出し高さを
６０〜８０μｍになるように調整し、研磨布用ドレッサ
ーとした。図４の電子顕微鏡写真は、上記研磨布用ドレ
ッサーにおけるドレッシング面の砥粒配列状態を示すも
のである。
にエボキシ樹脂で接着した後、作用面を粒度＃２４０の
アルミナ遊離砥粒によるショットブラスト処理を施し、
ダイヤモンド砥粒のマトリックスからの突き出し高さを
６０〜８０μｍになるように調整し、研磨布用ドレッサ
ーとした。図４の電子顕微鏡写真は、上記研磨布用ドレ
ッサーにおけるドレッシング面の砥粒配列状態を示すも
のである。
【００３０】作製したドレッサーは、１００ｒｐｍで回
転する発泡ポリウレタン製研磨布に１９．６ｋＰａの圧
力で押しつけ、５０ｒｐｍの回転でヒュームドシリカ２
重量％を含むスラリー（キャボット製）を毎分約１５ｍ
ｌ流布しながら、その研磨布を研削した。１，２，３，
５，１０，１５，２０，２５および３０時間毎に、１０
個のドレッサーについて、研磨布の研磨速度および研磨
布の面粗度（Ｒａ、Ｒｚ）を測定し、表１にその結果を
併記している。
転する発泡ポリウレタン製研磨布に１９．６ｋＰａの圧
力で押しつけ、５０ｒｐｍの回転でヒュームドシリカ２
重量％を含むスラリー（キャボット製）を毎分約１５ｍ
ｌ流布しながら、その研磨布を研削した。１，２，３，
５，１０，１５，２０，２５および３０時間毎に、１０
個のドレッサーについて、研磨布の研磨速度および研磨
布の面粗度（Ｒａ、Ｒｚ）を測定し、表１にその結果を
併記している。
【００３１】［比較例１］実施例１および２と同じサイ
ズのダイヤモンド砥粒を図５に示すようなランダムの多
配列状態で電着により固定してなる従来の研磨布用ドレ
ッサーを用いて、実例１，２と同じ条件で発泡ポリウレ
タン製研磨布を研削した。図５の電子顕微鏡写真は、上
記従来の研磨布用ドレッサーにおけるドレッシング面の
砥粒配列状態を示すものである。研削の結果を実施例
１，２の結果と共に表１に示す。
ズのダイヤモンド砥粒を図５に示すようなランダムの多
配列状態で電着により固定してなる従来の研磨布用ドレ
ッサーを用いて、実例１，２と同じ条件で発泡ポリウレ
タン製研磨布を研削した。図５の電子顕微鏡写真は、上
記従来の研磨布用ドレッサーにおけるドレッシング面の
砥粒配列状態を示すものである。研削の結果を実施例
１，２の結果と共に表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１によれば、ダイヤモンド砥粒を等間隔
に規則正しく配置した上記実施例の研磨布用ドレッサー
では、研磨布の表面の面粗さが、従来の砥粒がランダム
配列のドレッサーよりも十分に均一になり、研磨布の摩
耗速度も非常に安定していることがわかる。
に規則正しく配置した上記実施例の研磨布用ドレッサー
では、研磨布の表面の面粗さが、従来の砥粒がランダム
配列のドレッサーよりも十分に均一になり、研磨布の摩
耗速度も非常に安定していることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】以上に詳述した本発明の研磨布用ドレッ
サーおよびその製造方法によれば、研磨布用ドレッサー
が安定した研削性を維持して、研磨布表面の均一なドレ
ッシング面を創出し、常に一定な研磨速度とすることが
でき、また、規則性を持って配置した砥粒の砥粒間隔を
適切に調整して、被加工物に応じた研磨布用ドレッサー
の面状態を創出し、研磨能率を任意に調整できるように
した研磨用ドレッサー、およびそのドレッサーを簡易に
製造する方法を提供することができる。
サーおよびその製造方法によれば、研磨布用ドレッサー
が安定した研削性を維持して、研磨布表面の均一なドレ
ッシング面を創出し、常に一定な研磨速度とすることが
でき、また、規則性を持って配置した砥粒の砥粒間隔を
適切に調整して、被加工物に応じた研磨布用ドレッサー
の面状態を創出し、研磨能率を任意に調整できるように
した研磨用ドレッサー、およびそのドレッサーを簡易に
製造する方法を提供することができる。
【図１】本発明に係る研磨布用ドレッサーの実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】上記ドレッサーの回転中心に平行な平面で切断
した要部断面図である。
した要部断面図である。
【図３】本発明に係る研磨布用ドレッサーのダイヤモン
ド砥粒間隔を０．８ｍｍとした実施例１のドレッシング
面における砥粒配列状態を示す図面代用電子顕微鏡写真
である。
ド砥粒間隔を０．８ｍｍとした実施例１のドレッシング
面における砥粒配列状態を示す図面代用電子顕微鏡写真
である。
【図４】本発明に係る研磨布用ドレッサーのダイヤモン
ド砥粒間隔を１．５ｍｍとした実施例２のドレッシング
面における砥粒配列状態を示す図面代用電子顕微鏡写真
である。
ド砥粒間隔を１．５ｍｍとした実施例２のドレッシング
面における砥粒配列状態を示す図面代用電子顕微鏡写真
である。
【図５】比較例１に示す従来の研磨布用ドレッシング面
における砥粒配列状態を示す図面代用電子顕微鏡写真で
ある。
における砥粒配列状態を示す図面代用電子顕微鏡写真で
ある。
１ 台金 ２ 砥粒 ３ 保持材 ４ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｂ 53/12 Ｂ２４Ｂ 53/12 Ｚ Ｂ２４Ｄ 3/06 Ｂ２４Ｄ 3/06 Ａ Ｂ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｍ Ｆターム(参考） 3C047 EE18 EE19 3C058 AA09 AA19 CB03 CB05 CB10 DA17 3C063 BB02 BB07 BB23 BB30 BC02 BF02 BF04 BG01 BG10 BH07 CC02 CC12 EE26
Claims (4)
- 【請求項１】研磨布用ドレッサーの作用面が多数個の砥
粒とそれを保持する平面状の保持材から形成されてお
り、 上記砥粒の各単粒子は保持材表面に２次元的に規則性を
もって配列され、その配列により形成される最小の格子
における隣接する砥粒間の距離が、１０μｍから３００
０μｍの範囲内にあり、各砥粒が実質的に均等分布をな
して配置されている、ことを特徴とする研磨布用ドレッ
サー。 - 【請求項２】前記砥粒がダイヤモンドまたは立方晶窒化
ホウ素であることを特徴とする請求項１に記載の研磨布
用ドレッサー。 - 【請求項３】研磨布用ドレッサーの作用面に設ける平面
状の保持材表面に多数個の砥粒を規則性をもって保持さ
せる方法であって、 上記保持材表面またはその上に載置するシートに、２次
元的に規則性をもって配列させる各砥粒の保持位置に対
応して、ほぼ砥粒径サイズの粘着部を設け、 それらの粘着部にそれぞれ単粒子の砥粒を粘着させたう
えで、保持材表面にそれらの砥粒を焼結または電着によ
り固定する、ことを特徴とする研磨布用ドレッサーの製
造方法。 - 【請求項４】ほぼ砥粒径サイズの粘着部を、マスキング
した粘着性シートにおける非マスキング部によって形成
した、ことを特徴とする請求項３に記載の研磨布用ドレ
ッサーの製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327146A JP3759399B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法 |
| EP20010305243 EP1201367B1 (en) | 2000-10-26 | 2001-06-15 | Dresser for polishing cloth and manufacturing method therefor |
| DE2001629650 DE60129650T2 (de) | 2000-10-26 | 2001-06-15 | Vorrichtung zum Abrichten eines Polierkissens und Verfahren zum Herstellen des Polierkissens |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000327146A JP3759399B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002127017A true JP2002127017A (ja) | 2002-05-08 |
| JP3759399B2 JP3759399B2 (ja) | 2006-03-22 |
Family
ID=18804227
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000327146A Expired - Lifetime JP3759399B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 研磨布用ドレッサーおよびその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1201367B1 (ja) |
| JP (1) | JP3759399B2 (ja) |
| DE (1) | DE60129650T2 (ja) |
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| JP2004213716A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及びその製造方法によって製造される情報記録媒体用ガラス基板 |
| JP2005288685A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-10-20 | Read Co Ltd | 研磨布用ドレッサー及びその製造方法 |
| JP2009190170A (ja) * | 2004-03-10 | 2009-08-27 | Read Co Ltd | 研磨布用ドレッサー及びその製造方法 |
| KR20180126144A (ko) * | 2017-05-17 | 2018-11-27 | 모던세라믹스(주) | 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법 |
| CN113661031A (zh) * | 2019-04-09 | 2021-11-16 | 恩特格里斯公司 | 圆盘的区段设计 |
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| DE10156661A1 (de) * | 2001-11-17 | 2003-06-05 | Saint Gobain Winter Diamantwer | Diamant-Formabrichtrolle und Verfahren zur Herstellung |
| US7258708B2 (en) * | 2004-12-30 | 2007-08-21 | Chien-Min Sung | Chemical mechanical polishing pad dresser |
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| JP3057250U (ja) * | 1998-09-03 | 1999-04-09 | 株式会社東京ダイヤモンド工具製作所 | Ｃｍｐ用電着ドレッサ |
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| GB2044146B (en) * | 1978-05-30 | 1982-10-13 | Henderson Diamond Tool Co Ltd | Manufacture of diamond and like tools |
| DE3511284A1 (de) * | 1984-03-30 | 1985-10-10 | De Beers Industrial Diamond Division (Proprietary) Ltd., Johannesburg, Transvaal | Schleifwerkzeug mit schleifeinsatz |
| JP3368312B2 (ja) * | 1996-06-26 | 2003-01-20 | 新日本製鐵株式会社 | 半導体基板用研磨布のドレッサーおよびその製造方法 |
| WO1999008837A1 (en) * | 1997-08-15 | 1999-02-25 | Struers A/S | An abrasive means and a grinding process |
| JP2000141204A (ja) * | 1998-09-08 | 2000-05-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | ドレッシング装置並びにこれを用いた研磨装置及びｃｍｐ装置 |
-
2000
- 2000-10-26 JP JP2000327146A patent/JP3759399B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-06-15 EP EP20010305243 patent/EP1201367B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-06-15 DE DE2001629650 patent/DE60129650T2/de not_active Expired - Fee Related
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| JP2004213716A (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-29 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法及びその製造方法によって製造される情報記録媒体用ガラス基板 |
| US7500904B2 (en) | 2002-12-26 | 2009-03-10 | Hoya Corporation | Glass substrate for information recording medium and method for producing same |
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| KR20180126144A (ko) * | 2017-05-17 | 2018-11-27 | 모던세라믹스(주) | 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법 |
| KR102012786B1 (ko) * | 2017-05-17 | 2019-08-21 | 모던세라믹스(주) | 드레싱 블록의 교체가 가능한 포지셔너 및 그 제조방법 |
| CN113661031A (zh) * | 2019-04-09 | 2021-11-16 | 恩特格里斯公司 | 圆盘的区段设计 |
| CN113661031B (zh) * | 2019-04-09 | 2024-05-07 | 恩特格里斯公司 | 用于化学机械平坦化组合件的垫修整器和垫修整器组合件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE60129650D1 (de) | 2007-09-13 |
| EP1201367A1 (en) | 2002-05-02 |
| JP3759399B2 (ja) | 2006-03-22 |
| EP1201367B1 (en) | 2007-08-01 |
| DE60129650T2 (de) | 2008-05-21 |
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