JP2002205256A - パッドコンディショナー - Google Patents
パッドコンディショナーInfo
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】半導体基板加工に用いるＣＭＰ装置のパッドコ
ンディショナーにおいて加工能率が良好なだけでなく、
ダイヤモンド砥粒の脱落がないものを提供する。 【解決手段】台金４表面にダイヤモンド砥粒１をめっき
層３によって固着し、さらにめっき層の表面に樹脂層２
を形成したパッドコンディショナーで、樹脂層２の厚み
が５μm以上１００μm以下、めっき層の厚みが、ダイヤ
モンド砥粒の平均粒径の５０％以上９０％以下とする。
また、樹脂層２は次のようにして形成される。積層構造
の樹脂層を構成する多層のうち、最下層から最上層直下
の層までの各層については、樹脂を塗布し、半焼成する
工程を繰り返しながら積層し、最上層の樹脂を塗布した
後、樹脂層を形成する全層の樹脂を完全焼成することに
よって、めっき層の表面上を被覆する樹脂層を形成す
る。
ンディショナーにおいて加工能率が良好なだけでなく、
ダイヤモンド砥粒の脱落がないものを提供する。 【解決手段】台金４表面にダイヤモンド砥粒１をめっき
層３によって固着し、さらにめっき層の表面に樹脂層２
を形成したパッドコンディショナーで、樹脂層２の厚み
が５μm以上１００μm以下、めっき層の厚みが、ダイヤ
モンド砥粒の平均粒径の５０％以上９０％以下とする。
また、樹脂層２は次のようにして形成される。積層構造
の樹脂層を構成する多層のうち、最下層から最上層直下
の層までの各層については、樹脂を塗布し、半焼成する
工程を繰り返しながら積層し、最上層の樹脂を塗布した
後、樹脂層を形成する全層の樹脂を完全焼成することに
よって、めっき層の表面上を被覆する樹脂層を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パッドコンディシ
ョナーに関し、特に、半導体基板加工に用いるＣＭＰ
（Chemical Mechanical Planarization)装置のパッドコ
ンディショナーに関するものである。
ョナーに関し、特に、半導体基板加工に用いるＣＭＰ
（Chemical Mechanical Planarization)装置のパッドコ
ンディショナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＣＭＰは、シリコンウエハ及びウエハ上
の多層配線部を加工変質層なしで平坦化する方法であ
る。ＣＭＰでは、酸性又はアルカリ性水溶液にシリカ等
微粒子を混濁させたスラリーを用い、研磨パッドは発泡
ポリウレタン、ポリエステル不織布等が用いられてい
る。研磨が進行するに当たり、研磨パッドが目づまりを
生じて平面度が低下するため、常時又は定期的に研磨パ
ッドをドレッシングして、平面度の精度保持と目づまり
の解消をする必要が生じる。ここに使われるドレッシン
グ工具は、円板状あるいはリング状の金属製台金の表面
にダイヤモンド砥粒が単層固着されたものでパッドコン
ディショナーと呼ばれている。
の多層配線部を加工変質層なしで平坦化する方法であ
る。ＣＭＰでは、酸性又はアルカリ性水溶液にシリカ等
微粒子を混濁させたスラリーを用い、研磨パッドは発泡
ポリウレタン、ポリエステル不織布等が用いられてい
る。研磨が進行するに当たり、研磨パッドが目づまりを
生じて平面度が低下するため、常時又は定期的に研磨パ
ッドをドレッシングして、平面度の精度保持と目づまり
の解消をする必要が生じる。ここに使われるドレッシン
グ工具は、円板状あるいはリング状の金属製台金の表面
にダイヤモンド砥粒が単層固着されたものでパッドコン
ディショナーと呼ばれている。
【０００３】パッドコンディショナーは、ドレッシング
時に酸性またはアルカリ性のスラリーに接触するため、
パッドコンディショナーにおいてダイヤモンド砥粒を保
持しているニッケル等の金属の結合材が溶出し、ダイヤ
モンド砥粒が脱落するおそれがある。脱落したダイヤモ
ンド砥粒が研磨パッドに残存し、ＣＭＰ装置を用いた研
磨時にシリコンウエハの表面にスクラッチ傷を生じさせ
ることがあった。また、ドレッシング時にパッドコンデ
ィショナーの結合材や台金の金属成分が酸性またはアル
カリ性のスラリーと反応して溶出すると、その溶出した
成分が研磨パッドに残存することがあった。その研磨パ
ッドを用いて研磨すると、シリコンウエハの表面が汚染
されるという問題もあった。その結果、製造される半導
体装置に不良品が生じることがあった。
時に酸性またはアルカリ性のスラリーに接触するため、
パッドコンディショナーにおいてダイヤモンド砥粒を保
持しているニッケル等の金属の結合材が溶出し、ダイヤ
モンド砥粒が脱落するおそれがある。脱落したダイヤモ
ンド砥粒が研磨パッドに残存し、ＣＭＰ装置を用いた研
磨時にシリコンウエハの表面にスクラッチ傷を生じさせ
ることがあった。また、ドレッシング時にパッドコンデ
ィショナーの結合材や台金の金属成分が酸性またはアル
カリ性のスラリーと反応して溶出すると、その溶出した
成分が研磨パッドに残存することがあった。その研磨パ
ッドを用いて研磨すると、シリコンウエハの表面が汚染
されるという問題もあった。その結果、製造される半導
体装置に不良品が生じることがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものである。すなわち、半
導体基板加工に用いるＣＭＰ装置のパッドコンディショ
ナーにおいて、切れ味が良好で、しかも、結合材の溶出
によるダイヤモンド砥粒の脱落を起こさないものを提供
することにある。
点を解決するためになされたものである。すなわち、半
導体基板加工に用いるＣＭＰ装置のパッドコンディショ
ナーにおいて、切れ味が良好で、しかも、結合材の溶出
によるダイヤモンド砥粒の脱落を起こさないものを提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明によるパッドコ
ンディショナーは台金と、台金の表面上に形成されため
っき層と、めっき層によって、台金４の表面に固着され
たダイヤモンド砥粒と、めっき層の表面を被覆するよう
に、めっき層の表面上に形成された樹脂層とを備え、樹
脂層の厚みが５μｍ以上１００μｍ以下、めっき層の厚
みがダイヤモンド砥粒の平均粒径の５０％以上９０％以
下であることを特徴とする。この発明における、樹脂層
の厚みは、少なくとも５μｍ必要であり、１０μｍ以上
であることがより好ましい。ただし、樹脂層の露出表面
からダイヤモンド砥粒の突出端までの高さ（図１に示す
Ｃ寸法）の平均値が、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の５
％未満とならないように、樹脂層の厚みを決定する必要
がある。また、この発明における、めっき層の厚みは、
ダイヤモンド砥粒の平均粒径の５０％以上９０％以下と
している理由を説明する。ダイヤモンド砥粒が台金表面
に接触した状態でめっき層によって固着されている場
合、ダイヤモンド砥粒の十分な保持力を確保するため
に、めっき層の厚みはダイヤモンド砥粒の平均粒径の５
０％以上であることが好ましい。この理由により、下限
値を５０％とした。しかしながら、ダイヤモンド砥粒
は、必ずしも台金表面に接触した状態で固着されるので
はなく、台金表面から浮いた状態で固着されるものが存
在する。台金表面からの浮き上がり量は、最大でダイヤ
モンド砥粒の平均粒径の４０％以下であるので、下限値
５０％に、最大浮き上がり量４０％を加算して、上限値
を９０％とした。
ンディショナーは台金と、台金の表面上に形成されため
っき層と、めっき層によって、台金４の表面に固着され
たダイヤモンド砥粒と、めっき層の表面を被覆するよう
に、めっき層の表面上に形成された樹脂層とを備え、樹
脂層の厚みが５μｍ以上１００μｍ以下、めっき層の厚
みがダイヤモンド砥粒の平均粒径の５０％以上９０％以
下であることを特徴とする。この発明における、樹脂層
の厚みは、少なくとも５μｍ必要であり、１０μｍ以上
であることがより好ましい。ただし、樹脂層の露出表面
からダイヤモンド砥粒の突出端までの高さ（図１に示す
Ｃ寸法）の平均値が、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の５
％未満とならないように、樹脂層の厚みを決定する必要
がある。また、この発明における、めっき層の厚みは、
ダイヤモンド砥粒の平均粒径の５０％以上９０％以下と
している理由を説明する。ダイヤモンド砥粒が台金表面
に接触した状態でめっき層によって固着されている場
合、ダイヤモンド砥粒の十分な保持力を確保するため
に、めっき層の厚みはダイヤモンド砥粒の平均粒径の５
０％以上であることが好ましい。この理由により、下限
値を５０％とした。しかしながら、ダイヤモンド砥粒
は、必ずしも台金表面に接触した状態で固着されるので
はなく、台金表面から浮いた状態で固着されるものが存
在する。台金表面からの浮き上がり量は、最大でダイヤ
モンド砥粒の平均粒径の４０％以下であるので、下限値
５０％に、最大浮き上がり量４０％を加算して、上限値
を９０％とした。
【０００６】また、この発明によるパッドコンディショ
ナーにおいて、樹脂層は台金の表面を被覆するように台
金の表面上に形成されているのが好ましい。この場合、
ドレッシング時に台金の金属成分が酸性またはアルカリ
性のスラリーと反応して溶出するのをより効果的に防止
することができる。
ナーにおいて、樹脂層は台金の表面を被覆するように台
金の表面上に形成されているのが好ましい。この場合、
ドレッシング時に台金の金属成分が酸性またはアルカリ
性のスラリーと反応して溶出するのをより効果的に防止
することができる。
【０００７】また、この発明のパッドコンディショナー
において、樹脂層はフッ素樹脂を含むことが好ましい。
フッ素樹脂は、卓越した耐薬品性、耐熱性及び表面特性
を有する特異な高分子材料で、その特性を活かして過酷
な条件下で使用しうる工業材料として利用されている。
フッ素樹脂のなかでポリテトラフルオロエチレン樹脂、
ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、またはポリビニ
リデンフルオライド樹脂のいずれかを用いるのが好まし
い。これら３種類のフッ素樹脂はいずれでも本発明のパ
ッドコンディショナーにおける樹脂層に適用することが
できる。しかしながらパッドコンディショナーにおける
樹脂層は工作物としての研磨パッドと、その切り粉に高
速度で接触するため、高い耐熱性と摺動性が要求され
る。これらの物性については上記の３種類のフッ素樹脂
のなかでポリテトラフルオロエチレン樹脂が特に優れて
いるので、本発明におけるパッドコンディショナーの樹
脂層に最適である。ポリテトラフルオロエチレン樹脂
は、耐熱性に関しては有機材料中で最高の部類に属し、
連続使用温度は約２６０℃と極めて高い。また、表面の
性質は非常に特異で、卓越した疎水性、疎油性及び非粘
着性を示し、このため摩擦係数は最も小さく、優れた摺
動性を示すものである。
において、樹脂層はフッ素樹脂を含むことが好ましい。
フッ素樹脂は、卓越した耐薬品性、耐熱性及び表面特性
を有する特異な高分子材料で、その特性を活かして過酷
な条件下で使用しうる工業材料として利用されている。
フッ素樹脂のなかでポリテトラフルオロエチレン樹脂、
ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂、またはポリビニ
リデンフルオライド樹脂のいずれかを用いるのが好まし
い。これら３種類のフッ素樹脂はいずれでも本発明のパ
ッドコンディショナーにおける樹脂層に適用することが
できる。しかしながらパッドコンディショナーにおける
樹脂層は工作物としての研磨パッドと、その切り粉に高
速度で接触するため、高い耐熱性と摺動性が要求され
る。これらの物性については上記の３種類のフッ素樹脂
のなかでポリテトラフルオロエチレン樹脂が特に優れて
いるので、本発明におけるパッドコンディショナーの樹
脂層に最適である。ポリテトラフルオロエチレン樹脂
は、耐熱性に関しては有機材料中で最高の部類に属し、
連続使用温度は約２６０℃と極めて高い。また、表面の
性質は非常に特異で、卓越した疎水性、疎油性及び非粘
着性を示し、このため摩擦係数は最も小さく、優れた摺
動性を示すものである。
【０００８】また、この発明のパッドコンディショナー
において、樹脂層はフッ素樹脂とエポキシ樹脂を含むこ
とが好ましい。この場合、樹脂層の焼成温度を下げるこ
とができる。樹脂層の材料としてフッ素樹脂単体を用い
ると、焼成温度が約４００℃であり、焼成時に台金に熱
歪みが生じる可能性がある。樹脂層の材料としてフッ素
樹脂とエポキシ樹脂の混合物を用いると、焼成温度が約
１８０℃になり、焼成時に台金に熱歪みが生じない。
において、樹脂層はフッ素樹脂とエポキシ樹脂を含むこ
とが好ましい。この場合、樹脂層の焼成温度を下げるこ
とができる。樹脂層の材料としてフッ素樹脂単体を用い
ると、焼成温度が約４００℃であり、焼成時に台金に熱
歪みが生じる可能性がある。樹脂層の材料としてフッ素
樹脂とエポキシ樹脂の混合物を用いると、焼成温度が約
１８０℃になり、焼成時に台金に熱歪みが生じない。
【０００９】また、この発明のパッドコンディショナー
において、化学的機械的研磨用の研磨パッドのドレッシ
ングに用いられるのが好ましく、特に酸性スラリーの存
在下で金属膜の表面を平坦化するために用いられるのが
好ましい。
において、化学的機械的研磨用の研磨パッドのドレッシ
ングに用いられるのが好ましく、特に酸性スラリーの存
在下で金属膜の表面を平坦化するために用いられるのが
好ましい。
【００１０】また、本発明のパッドコンディショナーに
おいて、樹脂層は次のようにして形成される。積層構造
の樹脂層を構成する多層のうち、最下層から最上層直下
の層までの各層については、樹脂を塗布し、半焼成する
工程を繰り返しながら積層し、最上層の樹脂を塗布した
後、樹脂層を形成する全層の樹脂を完全焼成することに
よって、めっき層の表面上を被覆する樹脂層を形成す
る。例えば、より具体的に説明すると、最終的にｎ層か
らなる樹脂層を積層する場合には、（ｎ−１）層目まで
はスプレー塗装工程、溶剤除去工程、半焼成工程を繰り
返して積層する。ここで半焼成するのは、積層された層
の境界での接合力を高めるためである。その後、最後の
ｎ層は、スプレー塗装工程、溶剤除去工程、完全焼成工
程を順に行って（ｎ−１）層の上に積層する。このと
き、ｎ層目の完全焼成工程によってｎ層からなる樹脂層
全体を完全焼成する。
おいて、樹脂層は次のようにして形成される。積層構造
の樹脂層を構成する多層のうち、最下層から最上層直下
の層までの各層については、樹脂を塗布し、半焼成する
工程を繰り返しながら積層し、最上層の樹脂を塗布した
後、樹脂層を形成する全層の樹脂を完全焼成することに
よって、めっき層の表面上を被覆する樹脂層を形成す
る。例えば、より具体的に説明すると、最終的にｎ層か
らなる樹脂層を積層する場合には、（ｎ−１）層目まで
はスプレー塗装工程、溶剤除去工程、半焼成工程を繰り
返して積層する。ここで半焼成するのは、積層された層
の境界での接合力を高めるためである。その後、最後の
ｎ層は、スプレー塗装工程、溶剤除去工程、完全焼成工
程を順に行って（ｎ−１）層の上に積層する。このと
き、ｎ層目の完全焼成工程によってｎ層からなる樹脂層
全体を完全焼成する。
【発明の実施の形態】発明の実施の形態については実施
例の項で説明する。
例の項で説明する。
【００１１】
【実施例】（実施例１）外径Ｄが１２０ｍｍ、ダイヤモ
ンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッドコ
ンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２０
Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、ダ
イヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶縁
塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナトリ
ウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リット
ルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰極
電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗浄
後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、ストラ
イクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴中
で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを行
った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形態
のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒径
１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／ｄ
ｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接している
ダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき浴
中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。そ
の後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモンド
砥粒の平均粒径の約５０％とした。
ンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッドコ
ンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２０
Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、ダ
イヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶縁
塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナトリ
ウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リット
ルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰極
電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗浄
後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、ストラ
イクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴中
で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを行
った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形態
のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒径
１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／ｄ
ｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接している
ダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき浴
中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。そ
の後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモンド
砥粒の平均粒径の約５０％とした。
【００１２】次に、ダイヤモンド砥粒の露出表面と、め
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１８０℃にて６０分間保
持して完全焼成することにより、厚みが約１０μmの樹
脂膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を
被覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例１のパッドコンディショナーを製作
した。完成後の実施例１の樹脂の露出表面から、ダイヤ
モンド砥粒の突出端までの高さの平均値を測定したとこ
ろ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の約４０％であった。
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１８０℃にて６０分間保
持して完全焼成することにより、厚みが約１０μmの樹
脂膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を
被覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例１のパッドコンディショナーを製作
した。完成後の実施例１の樹脂の露出表面から、ダイヤ
モンド砥粒の突出端までの高さの平均値を測定したとこ
ろ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の約４０％であった。
【００１３】（実施例２）外径Ｄが１２０ｍｍ、ダイヤ
モンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッド
コンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２
０Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、
ダイヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶
縁塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナト
リウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リッ
トルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰
極電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗
浄後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、スト
ライクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴
中で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを
行った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形
態のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒
径１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／
ｄｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接してい
るダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき
浴中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。
その後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモン
ド砥粒の平均粒径の約６０％とした。
モンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッド
コンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２
０Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、
ダイヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶
縁塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナト
リウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リッ
トルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰
極電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗
浄後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、スト
ライクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴
中で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを
行った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形
態のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒
径１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／
ｄｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接してい
るダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき
浴中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。
その後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモン
ド砥粒の平均粒径の約６０％とした。
【００１４】次に、ダイヤモンド砥粒の露出表面と、め
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１５０℃にて１０分間保
持して半焼成することにより、厚みが約５μmの半焼成
樹脂層を形成した。（１層目）。さらに、上記の半焼成
樹脂層の表面に、同様にして、上記の混合物をスプレー
によって塗装した後、台金を乾燥炉に入れて溶剤を揮発
させて完全に消失させた。その後、台金を焼成炉に入れ
て温度１８０℃にて６０分間保持して完全焼成すること
により、厚みが約５μmの樹脂層が２層積層された樹脂
膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を被
覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例２のパッドコンディショナーを製作
した。完成後の実施例２の樹脂の露出表面から、ダイヤ
モンド砥粒の突出端までの高さの平均値を測定したとこ
ろ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の約３５％であった。
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１５０℃にて１０分間保
持して半焼成することにより、厚みが約５μmの半焼成
樹脂層を形成した。（１層目）。さらに、上記の半焼成
樹脂層の表面に、同様にして、上記の混合物をスプレー
によって塗装した後、台金を乾燥炉に入れて溶剤を揮発
させて完全に消失させた。その後、台金を焼成炉に入れ
て温度１８０℃にて６０分間保持して完全焼成すること
により、厚みが約５μmの樹脂層が２層積層された樹脂
膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を被
覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例２のパッドコンディショナーを製作
した。完成後の実施例２の樹脂の露出表面から、ダイヤ
モンド砥粒の突出端までの高さの平均値を測定したとこ
ろ、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の約３５％であった。
【００１５】（比較例１）外径Ｄが１２０ｍｍ、ダイヤ
モンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッド
コンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２
０Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、
ダイヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶
縁塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナト
リウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リッ
トルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰
極電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗
浄後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、スト
ライクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴
中で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを
行った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形
態のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒
径１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／
ｄｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接してい
るダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき
浴中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。
その後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモン
ド砥粒の平均粒径の約９０％とした。
モンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッド
コンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２
０Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、
ダイヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶
縁塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナト
リウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リッ
トルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰
極電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗
浄後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、スト
ライクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴
中で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを
行った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形
態のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒
径１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／
ｄｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接してい
るダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき
浴中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。
その後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモン
ド砥粒の平均粒径の約９０％とした。
【００１６】次に、ダイヤモンド砥粒の露出表面と、め
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１８０℃にて６０分間保
持して完全焼成することにより、厚みが約１０μmの樹
脂膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を
被覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例１のパッドコンディショナーを製作
した。樹脂層の露出表面からダイヤモンド砥粒の突出端
までの高さの平均値は、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の
約５％であった。
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１８０℃にて６０分間保
持して完全焼成することにより、厚みが約１０μmの樹
脂膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を
被覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例１のパッドコンディショナーを製作
した。樹脂層の露出表面からダイヤモンド砥粒の突出端
までの高さの平均値は、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の
約５％であった。
【００１７】（比較例２）外径Ｄが１２０ｍｍ、ダイヤ
モンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッド
コンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２
０Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、
ダイヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶
縁塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナト
リウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リッ
トルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰
極電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗
浄後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、スト
ライクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴
中で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを
行った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形
態のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒
径１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／
ｄｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接してい
るダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき
浴中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。
その後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモン
ド砥粒の平均粒径の約４５％とした。
モンド層の幅Ｗが１０ｍｍ、高さＴが２０ｍｍのパッド
コンディショナーを以下の手順で製作した。まず、１２
０Ｄ−１０Ｗ−２０Ｔの台金をステンレス鋼で製作し、
ダイヤモンド砥粒を固着しない部分を絶縁テープ及び絶
縁塗料によってマスキングを施した。次に、水酸化ナト
リウム５０ｇ／リットル、炭酸ナトリウム５０ｇ／リッ
トルの脱脂液で液温８０℃とし、１０Ａ／ｄｍ２ で陰
極電解脱脂及び陽極電解脱脂を行った。その後純水で洗
浄後、塩酸に３分間侵漬し、再度、純水で洗浄後、スト
ライクめっきを５分間行った。次に、ニッケルめっき浴
中で電流密度１Ａ／ｄｍ２ 、１０分間の下地めっきを
行った。その後、主として、六・八面体からなる結晶形
態のダイヤモンド砥粒（粒度＃８０／＃１００、平均粒
径１８０μm ）を台金の上へ乗せ、電流密度０．１Ａ／
ｄｍ２ で６時間めっきした。この時、台金に接してい
るダイヤモンド砥粒だけを台金に固着するため、めっき
浴中で１回／秒のサイクルで５分間台金を揺動させた。
その後続けてめっきし、めっき層の厚みを、ダイヤモン
ド砥粒の平均粒径の約４５％とした。
【００１８】次に、ダイヤモンド砥粒の露出表面と、め
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１５０℃にて１０分間保
持して半焼成することにより、厚みが約５μmの半焼成
樹脂層を形成した。（１層目）。さらに、上記の半焼成
樹脂層の表面に、同様にして、上記の混合物をスプレー
によって塗装した後、台金を乾燥炉に入れて溶剤を揮発
させて完全に消失させた。その後、台金を焼成炉に入れ
て温度１８０℃にて６０分間保持して完全焼成すること
により、厚みが約５μmの樹脂層が２層積層された樹脂
膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を被
覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例２のパッドコンディショナーを製作
した。樹脂層の露出表面からダイヤモンド砥粒の突出端
までの高さの平均値は、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の
約４９％であった。
っき層の露出表面と、台金の露出表面に、ポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂と、つなぎの役目と焼成温度を下げ
る作用をするエポキシ樹脂と、溶剤としてメチルイソブ
チルケトンを均一に混合した混合物をスプレーによって
塗装した後、台金を乾燥炉に入れて温度１００℃にて３
０分間保持して溶剤を揮発させて完全消失させた。その
後、台金を焼成炉に入れて温度１５０℃にて１０分間保
持して半焼成することにより、厚みが約５μmの半焼成
樹脂層を形成した。（１層目）。さらに、上記の半焼成
樹脂層の表面に、同様にして、上記の混合物をスプレー
によって塗装した後、台金を乾燥炉に入れて溶剤を揮発
させて完全に消失させた。その後、台金を焼成炉に入れ
て温度１８０℃にて６０分間保持して完全焼成すること
により、厚みが約５μmの樹脂層が２層積層された樹脂
膜を形成した。最後に、ダイヤモンド砥粒の先端部を被
覆している樹脂膜だけを除去した。この樹脂膜の除去
は、粒度が＃２４０のアルミナ系砥粒を混濁した研削液
を発泡ポリウレタンパッドに供給しながら、樹脂膜で被
覆されているダイヤモンド砥粒の先端部を発泡ポリウレ
タンパッドの表面に押しつけることによって行った。こ
のようにして実施例２のパッドコンディショナーを製作
した。樹脂層の露出表面からダイヤモンド砥粒の突出端
までの高さの平均値は、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の
約４９％であった。
【００１９】上記の４種類のパッドコンディショナーを
用いて、研磨パッドをドレッシングし比較検討した。実
施例１と実施例２は、能率良くドレッシングができ、し
かもダイヤモンド砥粒の脱落もなかった。一方、比較例
１は、切れ味が良くないばかりか、研磨パッドの切り粉
が目づまりし、ドレッシングを開始した直後にドレッシ
ングができなくなった。また、比較例２は、切れ味は良
好であったが、ダイヤモンド砥粒の脱落が確認された。
用いて、研磨パッドをドレッシングし比較検討した。実
施例１と実施例２は、能率良くドレッシングができ、し
かもダイヤモンド砥粒の脱落もなかった。一方、比較例
１は、切れ味が良くないばかりか、研磨パッドの切り粉
が目づまりし、ドレッシングを開始した直後にドレッシ
ングができなくなった。また、比較例２は、切れ味は良
好であったが、ダイヤモンド砥粒の脱落が確認された。
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、切れ味
の良好なパッドコンディショナーが得られる。しかも樹
脂層でめっき層の表面を被覆しているので、ダイヤモン
ド砥粒の脱落を防止することができる。また、ドレッシ
ング時にスラリーがめっき層を溶出するのを防止するこ
とができる。これにより、この発明のパッドコンディシ
ョナーによってドレッシングされた研磨パッドを用いて
も、シリコンウエハの表面にスクラッチ傷が発生するこ
とがなく、シリコンウエハの表面を汚染することがな
い。
の良好なパッドコンディショナーが得られる。しかも樹
脂層でめっき層の表面を被覆しているので、ダイヤモン
ド砥粒の脱落を防止することができる。また、ドレッシ
ング時にスラリーがめっき層を溶出するのを防止するこ
とができる。これにより、この発明のパッドコンディシ
ョナーによってドレッシングされた研磨パッドを用いて
も、シリコンウエハの表面にスクラッチ傷が発生するこ
とがなく、シリコンウエハの表面を汚染することがな
い。
【図１】本発明の一実施例の部分断面図、およびダイヤ
モンド層の拡大断面図を示す。
モンド層の拡大断面図を示す。
【図２】本発明の一実施例の断面図を示す。
【図３】本発明の別の実施例の断面図を示す。
【図４】本発明の別の実施例の断面図を示す。
Ｐ パッドコンディショナー １ ダイヤモンド砥粒 ２ 樹脂層 ３ めっき層 ４ 台金 Ｃ ダイヤモンド砥粒の突出端までの高さ Ｂ 樹脂層の厚み Ｅ めっき層の厚み Ｄ 外径 Ｗ 幅 Ｔ 高さ
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） Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２ Ｈ０１Ｌ 21/304 ６２２Ｍ (72)発明者 福島 健二 兵庫県加東郡滝野町河高字黒石1816番地 174号 株式会社アライドマテリアル播磨 製作所内 (72)発明者 熊沢 照之 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 株式会社ア ライドマテリアル大阪製作所内 Ｆターム(参考） 3C047 AA34 EE18 3C058 AA07 AA19 DA17 3C063 AA10 AB07 BA37 BB02 BG01 BG07 BG24 CC13 EE26
Claims (6)
- 【請求項１】台金４と、 前記台金４の表面上に形成されためっき層３と、 前記めっき層３によって、前記台金４の表面に固着され
たダイヤモンド砥粒１と、 前記めっき層３の表面を被覆するように前記めっき層の
表面上に形成された樹脂層２とを備えたパッドコンディ
ショナーＰであって、 前記樹脂層２の厚みが５μｍ以上１００μｍ以下、前記
めっき層３の厚みが、ダイヤモンド砥粒の平均粒径の５
０％以上９０％以下であることを特徴とするパッドコン
ディショナー。 - 【請求項２】前記樹脂層は、前記台金の表面を被覆する
ように前記台金の表面上に形成されていることを特徴と
する、請求項１に記載のパッドコンディショナー。 - 【請求項３】前記樹脂層は、フッ素樹脂を含むことを特
徴とする、請求項１または請求項２に記載のパッドコン
ディショナー。 - 【請求項４】前記樹脂層は、フッ素樹脂とエポキシ樹脂
を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのい
ずれか１項に記載のパッドコンディショナー。 - 【請求項５】化学的機械的研磨用の研磨パッドのドレッ
シングに用いられることを特徴とする請求項１から請求
項４までのいずれか１項に記載のパッドコンディショナ
ー。 - 【請求項６】前記めっき層の表面上に樹脂を塗布し、半
焼成する行程を繰り返すことによって、前記樹脂層を構
成する最下層から最上層直下の層までの各々の層を形成
する工程と、 前記最上層直下の層の上に、最上層を形成する樹脂を塗
布した後、前記樹脂層を構成する最下層から最上層まで
の各々の層を完全焼成する工程を備えたことを特徴とす
る、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の
パッドコンディショナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001002268A JP2002205256A (ja) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | パッドコンディショナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001002268A JP2002205256A (ja) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | パッドコンディショナー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002205256A true JP2002205256A (ja) | 2002-07-23 |
Family
ID=18870806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001002268A Pending JP2002205256A (ja) | 2001-01-10 | 2001-01-10 | パッドコンディショナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002205256A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010179425A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Fujibo Holdings Inc | 研磨パッド |
| CN102990529A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 深圳嵩洋微电子技术有限公司 | 化学机械抛光垫双面修整盘 |
| CN104209863A (zh) * | 2013-06-03 | 2014-12-17 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 抛光垫修整器及其制造方法、抛光垫修整装置及抛光系统 |
-
2001
- 2001-01-10 JP JP2001002268A patent/JP2002205256A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010179425A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Fujibo Holdings Inc | 研磨パッド |
| CN102990529A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 深圳嵩洋微电子技术有限公司 | 化学机械抛光垫双面修整盘 |
| CN104209863A (zh) * | 2013-06-03 | 2014-12-17 | 宁波江丰电子材料股份有限公司 | 抛光垫修整器及其制造方法、抛光垫修整装置及抛光系统 |
| KR101610438B1 (ko) * | 2013-06-03 | 2016-04-07 | 콘풍 매테리얼스 인터네셔널 컴퍼니 리미티드 | 연마 패드 드레서 및 그 제조 방법, 연마 패드 드레싱 디바이스 및 연마 시스템 |
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