JP2003080456A - ドレッシング工具、この工具を用いたドレッシング装置およびこのドレッシング装置によりドレッシングされた加工工具を用いた製造装置 - Google Patents
ドレッシング工具、この工具を用いたドレッシング装置およびこのドレッシング装置によりドレッシングされた加工工具を用いた製造装置Info
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- JP2003080456A JP2003080456A JP2001272945A JP2001272945A JP2003080456A JP 2003080456 A JP2003080456 A JP 2003080456A JP 2001272945 A JP2001272945 A JP 2001272945A JP 2001272945 A JP2001272945 A JP 2001272945A JP 2003080456 A JP2003080456 A JP 2003080456A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ドレッシング後の加工面の平坦性を向上させ
る。 【解決手段】 ドーナッツ円盤状のパッド面１５ａを有
する研磨パッド１５を保持して回転させるパッド保持機
構１０と、略長方形状のドレッシング面３を有したドレ
ッシング工具２と、パッド保持機構１０に保持されて回
転される研磨パッド１５のパッド面１５ａにドレッシン
グ面３を対向させてドレッシング工具２を保持するドレ
ッシング工具保持機構１とからドレッシング装置ＤＡが
構成される。ドレッシング工具保持機構１は、保持した
ドレッシング工具２を、ドレッシング面３の幅方向中心
線Ｌ１がパッド面１５ａの半径方向に延びるように向け
た状態でパッド面１５ａに当接させてドレッシングを行
わせる。
る。 【解決手段】 ドーナッツ円盤状のパッド面１５ａを有
する研磨パッド１５を保持して回転させるパッド保持機
構１０と、略長方形状のドレッシング面３を有したドレ
ッシング工具２と、パッド保持機構１０に保持されて回
転される研磨パッド１５のパッド面１５ａにドレッシン
グ面３を対向させてドレッシング工具２を保持するドレ
ッシング工具保持機構１とからドレッシング装置ＤＡが
構成される。ドレッシング工具保持機構１は、保持した
ドレッシング工具２を、ドレッシング面３の幅方向中心
線Ｌ１がパッド面１５ａの半径方向に延びるように向け
た状態でパッド面１５ａに当接させてドレッシングを行
わせる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、研磨、研削、ラッ
ピング加工等を行う加工工具の加工面をドレッシングす
るためのドレッシング工具およびドレッシング装置と、
このようなドレッシング工具もしくは装置によりドレッ
シングされた加工工具を用いて加工を行う製造装置に関
する。
ピング加工等を行う加工工具の加工面をドレッシングす
るためのドレッシング工具およびドレッシング装置と、
このようなドレッシング工具もしくは装置によりドレッ
シングされた加工工具を用いて加工を行う製造装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】研磨、研削、ラッピング加工等を行う加
工工具は、加工時間に応じて加工面の目詰まりが進行し
て劣化するため、定期的なドレッシングを行って常に良
好な加工が行われるようにメンテナンスされる。このよ
うな加工工具としては、例えば、半導体ウエハの製造工
程においてウエハ表面に形成された回路構成膜等の研磨
加工を行う化学機械研磨装置（ＣＭＰ装置）に用いられ
る研磨パッドがあり、この研磨パッドについても所定間
隔をおいてドレッシング工具によるドレッシングが行わ
れる。このようなドレッシング方法および装置として、
例えば、特開平１０−７１５５７号公報に開示のものが
ある。
工工具は、加工時間に応じて加工面の目詰まりが進行し
て劣化するため、定期的なドレッシングを行って常に良
好な加工が行われるようにメンテナンスされる。このよ
うな加工工具としては、例えば、半導体ウエハの製造工
程においてウエハ表面に形成された回路構成膜等の研磨
加工を行う化学機械研磨装置（ＣＭＰ装置）に用いられ
る研磨パッドがあり、この研磨パッドについても所定間
隔をおいてドレッシング工具によるドレッシングが行わ
れる。このようなドレッシング方法および装置として、
例えば、特開平１０−７１５５７号公報に開示のものが
ある。
【０００３】このような研磨パッドの研磨面を、ドレッ
シング工具を用いてドレッシングする従来例を図１に示
している。ここでは、加工工具である研磨パッド１００
におけるドーナッツ円盤状のパッド面（加工面）１０１
をリング状のドレッシング面１１１を備えたドレッシン
グ工具１１０によりドレッシングを行う例を示してい
る。ドレッシング工具１１０のドレッシング面１１１は
図においてハッチングを施して示す幅の狭いリング状の
平面からなり、パッド面１０１と対向している。そし
て、研磨パッド１００をその中心点を通りパッド面１０
１に垂直に延びる回転軸Ｏ１を中心として回転させた状
態で、ドレッシング工具１１０をその中心点を通りドレ
ッシング面１１１に垂直に延びる回転軸０２を中心とし
て回転させながら、図１に示すようにドレッシング面１
１１をパッド面１０１に当接させてパッド面１０１のド
レッシング（表面状態の回復および平坦化）を行う。
シング工具を用いてドレッシングする従来例を図１に示
している。ここでは、加工工具である研磨パッド１００
におけるドーナッツ円盤状のパッド面（加工面）１０１
をリング状のドレッシング面１１１を備えたドレッシン
グ工具１１０によりドレッシングを行う例を示してい
る。ドレッシング工具１１０のドレッシング面１１１は
図においてハッチングを施して示す幅の狭いリング状の
平面からなり、パッド面１０１と対向している。そし
て、研磨パッド１００をその中心点を通りパッド面１０
１に垂直に延びる回転軸Ｏ１を中心として回転させた状
態で、ドレッシング工具１１０をその中心点を通りドレ
ッシング面１１１に垂直に延びる回転軸０２を中心とし
て回転させながら、図１に示すようにドレッシング面１
１１をパッド面１０１に当接させてパッド面１０１のド
レッシング（表面状態の回復および平坦化）を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
してドレッシングを行う場合、パッド面１０１がドレッ
シング工具１１０により削られる量はパッド面１０１の
内周位置Ａおよび外周位置Ｃにおいて中央周位置Ｂより
大きくなり、ドレッシング後のバッド面１０１の断面形
状は図１（Ａ）に示すようにパッド面１０１の内周位置
Ａおよび外周位置Ｃが中央周位置Ｂより低くなり、半径
方向断面形状が上に凸となる傾向があるという問題があ
る。これは、パッド面１０１がドレッシング工具１１０
により削られる量はパッド面１０１の円周上におけるド
レッシング面１１１の接触長さに対応し、図から良く分
かるように、内周位置Ａおよび外周位置Ｃでの接触長さ
Ｓ１およびＳ３が中央周位置Ｂでの接触長さＳ２より長
くなるためである。
してドレッシングを行う場合、パッド面１０１がドレッ
シング工具１１０により削られる量はパッド面１０１の
内周位置Ａおよび外周位置Ｃにおいて中央周位置Ｂより
大きくなり、ドレッシング後のバッド面１０１の断面形
状は図１（Ａ）に示すようにパッド面１０１の内周位置
Ａおよび外周位置Ｃが中央周位置Ｂより低くなり、半径
方向断面形状が上に凸となる傾向があるという問題があ
る。これは、パッド面１０１がドレッシング工具１１０
により削られる量はパッド面１０１の円周上におけるド
レッシング面１１１の接触長さに対応し、図から良く分
かるように、内周位置Ａおよび外周位置Ｃでの接触長さ
Ｓ１およびＳ３が中央周位置Ｂでの接触長さＳ２より長
くなるためである。
【０００５】また、このように回転する研磨パッド１０
０のパッド面１０１に回転するドレッシング工具１１０
のドレッシング面１１１を均一に接触させるために、研
磨パッド１００およびドレッシング工具１１０のいずれ
か一方をジンバル調芯機構等により調芯保持する必要が
あり、ドレッシング装置の構成が複雑化しやすいという
問題がある。
０のパッド面１０１に回転するドレッシング工具１１０
のドレッシング面１１１を均一に接触させるために、研
磨パッド１００およびドレッシング工具１１０のいずれ
か一方をジンバル調芯機構等により調芯保持する必要が
あり、ドレッシング装置の構成が複雑化しやすいという
問題がある。
【０００６】さらに、このように調芯機構により支持し
たとしても、ドレッシング工具１１０がパッド面１０１
に対して外周側や内周側にずれると、ドレッシング面１
１１とパッド面１０１との当接面圧がアンバランスとな
り、ドレッシング後のパッド面１０１の平坦性が損なわ
れるという問題がある。例えば、ドレッシング工具１１
０の回転中心軸Ｏ２が図１に示す状態より外周側にずれ
た場合（回転中心軸Ｏ２が図１において研磨パッド１０
０の回転中心軸Ｏ１から離れるようにずれた場合）には
外周側の当接面圧が高くなり、図１（Ｂ）に示すよう
に、内周位置Ａより外周位置Ｃの方が低くなり、ドレッ
シング後のパッド面１０１が全体として上に凸となる断
面形状となるという問題がある。逆に、ドレッシング工
具１１０の回転中心軸Ｏ２が図１に示す状態より内周側
にずれた場合（回転中心軸Ｏ２が図１において研磨パッ
ド１００の回転中心軸Ｏ１に近づくようにずれた場合）
には内周側の当接面圧が高くなり、図１（Ｃ）に示すよ
うに、内周位置Ａが外周位置Ｃより低くなり、ドレッシ
ング後のパッド面１０１が全体として上に凹となる断面
形状となるという問題がある。
たとしても、ドレッシング工具１１０がパッド面１０１
に対して外周側や内周側にずれると、ドレッシング面１
１１とパッド面１０１との当接面圧がアンバランスとな
り、ドレッシング後のパッド面１０１の平坦性が損なわ
れるという問題がある。例えば、ドレッシング工具１１
０の回転中心軸Ｏ２が図１に示す状態より外周側にずれ
た場合（回転中心軸Ｏ２が図１において研磨パッド１０
０の回転中心軸Ｏ１から離れるようにずれた場合）には
外周側の当接面圧が高くなり、図１（Ｂ）に示すよう
に、内周位置Ａより外周位置Ｃの方が低くなり、ドレッ
シング後のパッド面１０１が全体として上に凸となる断
面形状となるという問題がある。逆に、ドレッシング工
具１１０の回転中心軸Ｏ２が図１に示す状態より内周側
にずれた場合（回転中心軸Ｏ２が図１において研磨パッ
ド１００の回転中心軸Ｏ１に近づくようにずれた場合）
には内周側の当接面圧が高くなり、図１（Ｃ）に示すよ
うに、内周位置Ａが外周位置Ｃより低くなり、ドレッシ
ング後のパッド面１０１が全体として上に凹となる断面
形状となるという問題がある。
【０００７】本発明は上記のような問題に鑑みたもの
で、ドレッシング後における加工面の平坦性を十分に確
保できるようなドレッシング工具および装置を提供する
とともにこのようなドレッシング装置によりドレッシン
グされた加工工具を用いた製造装置を提供することを目
的とする。本発明はまた、ドレッシング時にドレッシン
グ工具および加工工具を保持する装置に調芯機構が不要
となるような構成のドレッシング工具および装置を提供
することを目的とする。
で、ドレッシング後における加工面の平坦性を十分に確
保できるようなドレッシング工具および装置を提供する
とともにこのようなドレッシング装置によりドレッシン
グされた加工工具を用いた製造装置を提供することを目
的とする。本発明はまた、ドレッシング時にドレッシン
グ工具および加工工具を保持する装置に調芯機構が不要
となるような構成のドレッシング工具および装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明においては、ドーナッツ円盤状または円盤状
の加工面を有する加工工具のドレッシングを行うドレッ
シング工具が略長方形状のドレッシング面を有して構成
され、加工工具をその加工面に垂直でドーナッツ円盤ま
たは円盤の中心を通る軸を中心として回転させた状態
で、長方形の短辺方向中心線が半径方向に延びるように
してドレッシング工具を固定保持したままドレッシング
面を加工工具の加工面に当接させてこの加工面のドレッ
シングを行うように構成される。
め、本発明においては、ドーナッツ円盤状または円盤状
の加工面を有する加工工具のドレッシングを行うドレッ
シング工具が略長方形状のドレッシング面を有して構成
され、加工工具をその加工面に垂直でドーナッツ円盤ま
たは円盤の中心を通る軸を中心として回転させた状態
で、長方形の短辺方向中心線が半径方向に延びるように
してドレッシング工具を固定保持したままドレッシング
面を加工工具の加工面に当接させてこの加工面のドレッ
シングを行うように構成される。
【０００９】なお、ドレッシング面を加工工具の加工面
に当接させたとき、加工面とドレッシング面との円周上
での接触長さが全ての径方向位置において等しくなるよ
うに、幅方向中心線と平行に延びる長方形の両長辺の形
状を修正してドレッシング工具を構成するのが好まし
い。
に当接させたとき、加工面とドレッシング面との円周上
での接触長さが全ての径方向位置において等しくなるよ
うに、幅方向中心線と平行に延びる長方形の両長辺の形
状を修正してドレッシング工具を構成するのが好まし
い。
【００１０】本発明に係るドレッシング装置は、ドーナ
ッツ円盤状または円盤状の加工面を有する加工工具を保
持してこの加工面に垂直でドーナッツ円盤または円盤の
中心を通る軸を中心として回転させる加工工具保持機構
と、略長方形状のドレッシング面を有したドレッシング
工具と、工具保持機構により保持されて回転される加工
工具の加工面にドレッシング面を対向させてドレッシン
グ工具を保持するドレッシング工具保持機構とから構成
され、ドレッシング工具保持機構は、保持したドレッシ
ング工具を、ドレッシング面の長方形の短辺方向中心線
が加工面の半径方向に延びる方向に向けた状態で加工面
に当接させて加工面のドレッシングを行わせる。
ッツ円盤状または円盤状の加工面を有する加工工具を保
持してこの加工面に垂直でドーナッツ円盤または円盤の
中心を通る軸を中心として回転させる加工工具保持機構
と、略長方形状のドレッシング面を有したドレッシング
工具と、工具保持機構により保持されて回転される加工
工具の加工面にドレッシング面を対向させてドレッシン
グ工具を保持するドレッシング工具保持機構とから構成
され、ドレッシング工具保持機構は、保持したドレッシ
ング工具を、ドレッシング面の長方形の短辺方向中心線
が加工面の半径方向に延びる方向に向けた状態で加工面
に当接させて加工面のドレッシングを行わせる。
【００１１】なお、このドレッシング装置において、ド
レッシング面を加工工具の加工面に当接させたとき、加
工面とドレッシング面との円周上での接触長さが全ての
径方向位置において等しくなるように、幅方向中心線と
平行に延びる長方形の両長辺の形状を修正してドレッシ
ング工具を構成するのが好ましい。
レッシング面を加工工具の加工面に当接させたとき、加
工面とドレッシング面との円周上での接触長さが全ての
径方向位置において等しくなるように、幅方向中心線と
平行に延びる長方形の両長辺の形状を修正してドレッシ
ング工具を構成するのが好ましい。
【００１２】以上のような本発明に係るドレッシング工
具およびドレッシング装置によれば、ドレッシング工具
が固定保持された状態で加工工具のみが回転されてドレ
ッシングが行われるため、調芯機構が不要であり、装置
構成が簡単となる。また、長方形状のドレッシング工具
を用いることにより、加工面とドレッシング面との円周
上での接触長さを全ての径方向位置において等しくする
ことが可能であり、ドレッシング後の工具面の平坦性を
向上させることができる。
具およびドレッシング装置によれば、ドレッシング工具
が固定保持された状態で加工工具のみが回転されてドレ
ッシングが行われるため、調芯機構が不要であり、装置
構成が簡単となる。また、長方形状のドレッシング工具
を用いることにより、加工面とドレッシング面との円周
上での接触長さを全ての径方向位置において等しくする
ことが可能であり、ドレッシング後の工具面の平坦性を
向上させることができる。
【００１３】なお、ドレッシング工具保持機構が複数の
ドレッシング工具を保持するようにドレッシング装置を
構成しても良い。
ドレッシング工具を保持するようにドレッシング装置を
構成しても良い。
【００１４】本発明に係る製造装置は、上述したドレッ
シング工具もしくは装置によりドレッシングされた加工
工具を用いて被加工物の加工を行うように構成される。
シング工具もしくは装置によりドレッシングされた加工
工具を用いて被加工物の加工を行うように構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
ましい実施形態について説明する。本発明に係るドレッ
シング工具１を用いて構成される研磨パッド用ドレッシ
ング装置ＤＡを図２に示している。このドレッシング装
置ＤＡはＣＭＰ装置に用いられる研磨パッド１５のパッ
ド面（研磨面）１５ａをドレッシングする装置であり、
研磨パッド１５を真空吸着などにより保持して回転する
パッド保持機構１０と、このパッド保持機構１０により
保持されて回転する研磨パッド１５のパッド面１５ａの
ドレッシングを行うドレッシング工具２を有したドレッ
シング工具保持機構１とから構成される。パッド保持機
構１０は、研磨パッド１５を真空吸着保持するパッド保
持ヘッド１１と、パッド保持ヘッド１１に繋がる回転軸
１２と、この回転軸１２を介してパッド保持ヘッド１１
を、その回転中心軸Ｏ３を中心として回転させる図示し
ない回転駆動装置とから構成される。なお、研磨パッド
１５は、図３に示すように、ドーナッツ円盤状のパッド
面１５ａを有した板状の部材からなり、その中心点を通
りパッド面１５ａに垂直な軸線が上記回転中心軸Ｏ３と
なるようにパッド保持ヘッド１１により保持される。
ましい実施形態について説明する。本発明に係るドレッ
シング工具１を用いて構成される研磨パッド用ドレッシ
ング装置ＤＡを図２に示している。このドレッシング装
置ＤＡはＣＭＰ装置に用いられる研磨パッド１５のパッ
ド面（研磨面）１５ａをドレッシングする装置であり、
研磨パッド１５を真空吸着などにより保持して回転する
パッド保持機構１０と、このパッド保持機構１０により
保持されて回転する研磨パッド１５のパッド面１５ａの
ドレッシングを行うドレッシング工具２を有したドレッ
シング工具保持機構１とから構成される。パッド保持機
構１０は、研磨パッド１５を真空吸着保持するパッド保
持ヘッド１１と、パッド保持ヘッド１１に繋がる回転軸
１２と、この回転軸１２を介してパッド保持ヘッド１１
を、その回転中心軸Ｏ３を中心として回転させる図示し
ない回転駆動装置とから構成される。なお、研磨パッド
１５は、図３に示すように、ドーナッツ円盤状のパッド
面１５ａを有した板状の部材からなり、その中心点を通
りパッド面１５ａに垂直な軸線が上記回転中心軸Ｏ３と
なるようにパッド保持ヘッド１１により保持される。
【００１６】ドレッシング工具保持機構１は、図３に示
すように長方形状のドレッシング面３を有したドレッシ
ング工具２と、このドレッシング工具２を上下に移動自
在に保持する保持シリンダ機構５とから構成される。ド
レッシング工具２は、研磨パッド１５のパッド面１５ａ
の半径方向寸法より若干大きな長手方向寸法を有すると
ともに左右辺（長辺）３ａ，３ｂの幅寸法がｗの長方形
状のドレッシング面３を有する。保持シリンダ機構５
は、ベース４の上に固設されたシリンダチューブ６と、
シリンダチューブ６内に軸方向に摺動自在に嵌合配設さ
れたピストンヘッド７ａと、このピストンヘッド７ａに
繋がってシリンダチューブ６を貫通して上方に延びるロ
ッド７ｂとを有して構成され、ロッド７ｂの上端にドレ
ッシング工具２が固設されて保持される。
すように長方形状のドレッシング面３を有したドレッシ
ング工具２と、このドレッシング工具２を上下に移動自
在に保持する保持シリンダ機構５とから構成される。ド
レッシング工具２は、研磨パッド１５のパッド面１５ａ
の半径方向寸法より若干大きな長手方向寸法を有すると
ともに左右辺（長辺）３ａ，３ｂの幅寸法がｗの長方形
状のドレッシング面３を有する。保持シリンダ機構５
は、ベース４の上に固設されたシリンダチューブ６と、
シリンダチューブ６内に軸方向に摺動自在に嵌合配設さ
れたピストンヘッド７ａと、このピストンヘッド７ａに
繋がってシリンダチューブ６を貫通して上方に延びるロ
ッド７ｂとを有して構成され、ロッド７ｂの上端にドレ
ッシング工具２が固設されて保持される。
【００１７】ドレッシング工具保持機構１はドレッシン
グ面３を、パッド保持機構１０により保持されて回転す
る研磨パッド１５のパッド面１５ａに対向させてドレッ
シング工具２を保持する。このとき図３に示すように、
ドレッシング面３における幅方向（短辺方向）中心線Ｌ
１がドーナッツ円盤状のパッド面１５ａの半径方向に延
びるようにドレッシング工具２が保持され、保持シリン
ダ機構５により上動されてドレッシング面３がパッド面
１５ａに押し付けられる。このときの押圧力は保持シリ
ンダ機構５により適切な値に設定され、パッド面１５ａ
のドレッシングが行われる。
グ面３を、パッド保持機構１０により保持されて回転す
る研磨パッド１５のパッド面１５ａに対向させてドレッ
シング工具２を保持する。このとき図３に示すように、
ドレッシング面３における幅方向（短辺方向）中心線Ｌ
１がドーナッツ円盤状のパッド面１５ａの半径方向に延
びるようにドレッシング工具２が保持され、保持シリン
ダ機構５により上動されてドレッシング面３がパッド面
１５ａに押し付けられる。このときの押圧力は保持シリ
ンダ機構５により適切な値に設定され、パッド面１５ａ
のドレッシングが行われる。
【００１８】上記の構成のドレッシング装置ＤＡの場合
には、ドレッシング工具２は固定保持され、パッド保持
機構１０により研磨パッド１５を回転させるようになっ
ているため、従来のドレッシング装置のような調芯機構
が不要であり、装置構成が簡単である。
には、ドレッシング工具２は固定保持され、パッド保持
機構１０により研磨パッド１５を回転させるようになっ
ているため、従来のドレッシング装置のような調芯機構
が不要であり、装置構成が簡単である。
【００１９】但し、上記のように長方形状のドレッシン
グ面３を有したドレッシング工具２によるドレッシング
の場合には、ドレッシング面３におけるパッド面１５ａ
の円周方向の接触長さＳが、径方向位置に応じて僅かで
はあるが変化するため、ドレッシング後のパッド面１５
ａの平坦性が低下する可能性がある。例えば、図３に示
すように、内周位置Ａにおける周方向接触長さＳｉと外
周位置Ｂにおける周方向接触長さＳｏとを比較すると、
内周位置Ａの曲率が外周位置の曲率より大きいため、Ｓ
ｉ＞Ｓｏとなり、内周側の方が大きくドレッシングさ
れ、図１（Ｃ）で示したように全体として上に凹となる
断面形状となりやすい。
グ面３を有したドレッシング工具２によるドレッシング
の場合には、ドレッシング面３におけるパッド面１５ａ
の円周方向の接触長さＳが、径方向位置に応じて僅かで
はあるが変化するため、ドレッシング後のパッド面１５
ａの平坦性が低下する可能性がある。例えば、図３に示
すように、内周位置Ａにおける周方向接触長さＳｉと外
周位置Ｂにおける周方向接触長さＳｏとを比較すると、
内周位置Ａの曲率が外周位置の曲率より大きいため、Ｓ
ｉ＞Ｓｏとなり、内周側の方が大きくドレッシングさ
れ、図１（Ｃ）で示したように全体として上に凹となる
断面形状となりやすい。
【００２０】このことについての実験結果を図４に示し
ている。ここでは、横軸に研磨パッド１５のパッド面１
５ａの半径方向位置を示し（この図から分かるように、
パッド面１５ａは内径約６０ｍｍで、外径約１７０ｍｍ
のドーナッツ円盤状である）、縦軸にドレッシング後の
パッド面の平坦面に対する変動量（％）を示している。
この実験では、ドレッシング面３の幅寸法ｗが１０ｍ
ｍ，２０ｍｍ，３０ｍｍ，４０ｍｍ，５０ｍｍである五
種類のドレッシング工具２を用いて同一条件でドレッシ
ングを行ったときのパッド面１５ａの平坦面に対する変
動量を示している。この図から分かるように、幅寸法ｗ
が小さいほど平坦性は良好であり、例えば、ｗ＝１０〜
２０ｍｍ程度のドレッシング面３を有するドレッシング
工具２であれば、十分実用に耐えられる。
ている。ここでは、横軸に研磨パッド１５のパッド面１
５ａの半径方向位置を示し（この図から分かるように、
パッド面１５ａは内径約６０ｍｍで、外径約１７０ｍｍ
のドーナッツ円盤状である）、縦軸にドレッシング後の
パッド面の平坦面に対する変動量（％）を示している。
この実験では、ドレッシング面３の幅寸法ｗが１０ｍ
ｍ，２０ｍｍ，３０ｍｍ，４０ｍｍ，５０ｍｍである五
種類のドレッシング工具２を用いて同一条件でドレッシ
ングを行ったときのパッド面１５ａの平坦面に対する変
動量を示している。この図から分かるように、幅寸法ｗ
が小さいほど平坦性は良好であり、例えば、ｗ＝１０〜
２０ｍｍ程度のドレッシング面３を有するドレッシング
工具２であれば、十分実用に耐えられる。
【００２１】但し、ドレッシング時間を短くしてドレッ
シング効率を高めることが望ましく、このためには、ド
レッシング面３の幅寸法ｗを大きくすることが求められ
る。ここで、図４に示したように幅寸法ｗを大きくする
ほど平坦性が低下する原因について考察する。図５に示
すように、研磨パッド１５の研磨面１５ａにドレッシン
グ工具２のドレッシング面３（幅寸法ｗ）を当接させた
ときにおいて、半径ｒの周位置Ｄにおける周方向接触長
さＳは、この接触長さＳに対応する円周角２βとする
と、これらの関係を次式（１）および（２）で表わすこ
とができる。
シング効率を高めることが望ましく、このためには、ド
レッシング面３の幅寸法ｗを大きくすることが求められ
る。ここで、図４に示したように幅寸法ｗを大きくする
ほど平坦性が低下する原因について考察する。図５に示
すように、研磨パッド１５の研磨面１５ａにドレッシン
グ工具２のドレッシング面３（幅寸法ｗ）を当接させた
ときにおいて、半径ｒの周位置Ｄにおける周方向接触長
さＳは、この接触長さＳに対応する円周角２βとする
と、これらの関係を次式（１）および（２）で表わすこ
とができる。
【００２２】
【数１】β＝arcsin(ｗ／（２ｒ）) ・・・ （１）
ｓ＝ｒ・２β ・・・ （２）
【００２３】ここで、式（２）により求められる接触長
さｓを全ての半径ｒに対して（すなわち、全ての周位置
において）等しくなるように、ドレッシング面３の左右
辺３ａ，３ｂの形状を修正すれば、パッド面１５ａの全
面においてドレッシング量が等しくなり、幅ｗを大きく
してもドレッシング後のパッド面１５ａを平坦にするこ
とができる。なお、このようにして修正されたドレッシ
ング面３′の左右辺３ａ′，３ｂ′の形状の例を図６に
示している。このようにして修正された左右辺３ａ′，
３ｂ′を有するドレッシング面３′を備えたドレッシン
グ工具２の場合には、幅寸法ｗを大きくしてドレッシン
グ効率を高めることができる。
さｓを全ての半径ｒに対して（すなわち、全ての周位置
において）等しくなるように、ドレッシング面３の左右
辺３ａ，３ｂの形状を修正すれば、パッド面１５ａの全
面においてドレッシング量が等しくなり、幅ｗを大きく
してもドレッシング後のパッド面１５ａを平坦にするこ
とができる。なお、このようにして修正されたドレッシ
ング面３′の左右辺３ａ′，３ｂ′の形状の例を図６に
示している。このようにして修正された左右辺３ａ′，
３ｂ′を有するドレッシング面３′を備えたドレッシン
グ工具２の場合には、幅寸法ｗを大きくしてドレッシン
グ効率を高めることができる。
【００２４】また、このような幅寸法ｗの大きなドレッ
シング面３′を有するドレッシング工具２を、図７に示
すように複数個用いてドレッシング装置を構成すれば、
より短時間で効率良くパッド面１５ａのドレッシングを
行うことができる。なお、このように複数のドレッシン
グ工具を用いる場合、各ドレッシング工具は上記のよう
に左右辺形状を修正したものではなく、長方形状で幅方
向寸法ｗの小さなものであっても良い。
シング面３′を有するドレッシング工具２を、図７に示
すように複数個用いてドレッシング装置を構成すれば、
より短時間で効率良くパッド面１５ａのドレッシングを
行うことができる。なお、このように複数のドレッシン
グ工具を用いる場合、各ドレッシング工具は上記のよう
に左右辺形状を修正したものではなく、長方形状で幅方
向寸法ｗの小さなものであっても良い。
【００２５】本発明に係る製造装置は、以上説明したド
レッシング工具２を用いて構成されるドレッシング装置
ＤＡによりドレッシングされた研磨パッド１５を有して
構成され、この研磨パッド１５を用いてウエハの研磨を
行うＣＭＰ装置が本発明の製造装置に該当する。また、
各ドレッシング工具は同一の基板に取り付けられている
ことが好ましい。
レッシング工具２を用いて構成されるドレッシング装置
ＤＡによりドレッシングされた研磨パッド１５を有して
構成され、この研磨パッド１５を用いてウエハの研磨を
行うＣＭＰ装置が本発明の製造装置に該当する。また、
各ドレッシング工具は同一の基板に取り付けられている
ことが好ましい。
【００２６】なお、上記の実施形態では、研磨パッドが
ドーナッツ円盤状であったが、本発明は円盤状の研磨パ
ッドにも適用できる。
ドーナッツ円盤状であったが、本発明は円盤状の研磨パ
ッドにも適用できる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドレッシング工具が固定保持された状態で加工工具のみ
が回転されてドレッシングを行うため、調芯機構が不要
となり、装置構成を簡単にすることができる。また、略
長方形状のドレッシング工具を用いてることにより、加
工面とドレッシング面との円周上での接触長さを全ての
径方向位置において等しくして、ドレッシング後の加工
面の平坦性を向上させることができる。
ドレッシング工具が固定保持された状態で加工工具のみ
が回転されてドレッシングを行うため、調芯機構が不要
となり、装置構成を簡単にすることができる。また、略
長方形状のドレッシング工具を用いてることにより、加
工面とドレッシング面との円周上での接触長さを全ての
径方向位置において等しくして、ドレッシング後の加工
面の平坦性を向上させることができる。
【図１】従来のドレッシング装置の構成およびドレッシ
ング後の加工面形状を示す概略図および断面図である。
ング後の加工面形状を示す概略図および断面図である。
【図２】本発明に係るドレッシング装置の構成を示す概
略図である。
略図である。
【図３】上記ドレッシング装置における研磨パッドとド
レッシング装置との位置関係を示す平面図である。
レッシング装置との位置関係を示す平面図である。
【図４】長方形状のドレッシング工具を用いてドレッシ
ングを行ったときのパッド面の平坦性測定結果を示すグ
ラフである。
ングを行ったときのパッド面の平坦性測定結果を示すグ
ラフである。
【図５】本発明に係る長方形状ドレッシング工具と研磨
パッドとの接触長さ関係を示す説明図である。
パッドとの接触長さ関係を示す説明図である。
【図６】本発明に係る長方形状ドレッシング工具におい
て、研磨パッドとの周方向接触長さを全て等しくする修
正を行ったときの左右辺形状を示すグラフである。
て、研磨パッドとの周方向接触長さを全て等しくする修
正を行ったときの左右辺形状を示すグラフである。
【図７】本発明に係るドレッシング装置の異なる例を示
す平面図である。
す平面図である。
ＤＡ ドレッシング装置
１ ドレッシング工具保持機構
２ ドレッシング工具
３ ドレッシング面
５ 保持シリンダ機構
１０ パッド保持機構
１５ 研磨パッド
１５ａ パッド面
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3C047 AA34
3C058 AA07 AA09 AA19 CB01 CB04
DA12 DA17
Claims (6)
- 【請求項１】 ドーナッツ円盤状または円盤状の加工面
を有する加工工具のドレッシングを行うドレッシング工
具であって、 前記ドレッシング工具が略長方形状のドレッシング面を
有して構成され、前記加工工具を前記加工面に垂直で前
記ドーナッツ円盤または円盤の中心を通る軸を中心とし
て回転させた状態で、前記長方形の短辺方向中心線が半
径方向に延びるようにして前記ドレッシング工具を固定
保持したまま前記ドレッシング面を前記加工工具の加工
面に当接させて前記加工面のドレッシングを行うように
構成されたことを特徴とするドレッシング工具。 - 【請求項２】 前記ドレッシング面を前記加工面に当接
させたとき、前記加工面と前記ドレッシング面との円周
上での接触長さが全ての径方向位置において等しくなる
ように、前記短辺方向中心線と平行に延びる前記長方形
の両長辺の形状が修正されて構成されることを特徴とす
る請求項１に記載のドレッシング工具。 - 【請求項３】 ドーナッツ円盤状または円盤状の加工面
を有する加工工具を保持して前記加工面に垂直で前記ド
ーナッツ円盤または円盤の中心を通る軸を中心として回
転させる加工工具保持機構と、 略長方形状のドレッシング面を有したドレッシング工具
と、 前記工具保持機構により保持されて回転される前記加工
工具の前記加工面に前記ドレッシング面を対向させて前
記ドレッシング工具を保持するドレッシング工具保持機
構とから構成され、 前記ドレッシング工具保持機構は、保持した前記ドレッ
シング工具を、前記ドレッシング面の前記長方形の短辺
方向中心線が前記加工面の半径方向に延びる方向に向け
た状態で前記加工面に当接させて前記加工面のドレッシ
ングを行わせるようになっていることを特徴とするドレ
ッシング装置。 - 【請求項４】 前記ドレッシング面を前記加工面に当接
させたとき、前記加工面と前記ドレッシング面との円周
上での接触長さが全ての径方向位置において等しくなる
ように、前記短辺方向中心線と平行に延びる前記長方形
の両長辺の形状が修正されて前記ドレッシング工具が構
成されることを特徴とする請求項３に記載のドレッシン
グ装置。 - 【請求項５】 前記ドレッシング工具保持機構が複数の
前記ドレッシング工具を保持して構成されることを特徴
とする請求項３もしくは４に記載のドレッシング装置。 - 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の前記ド
レッシング工具もしくは装置によりドレッシングされた
前記加工工具を用いて被加工物の加工を行うように構成
されていることを特徴とする製造装置。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272945A JP2003080456A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | ドレッシング工具、この工具を用いたドレッシング装置およびこのドレッシング装置によりドレッシングされた加工工具を用いた製造装置 |
| CNA028176162A CN1553842A (zh) | 2001-09-10 | 2002-09-05 | 修整工具、修整装置、修整方法、加工装置以及半导体器件制造方法 |
| PCT/JP2002/009022 WO2003022523A1 (fr) | 2001-09-10 | 2002-09-05 | Outil, dispositif et procede de finissage, dispositif de traitement et procede de production de dispositif a semiconducteurs |
| KR1020047003519A KR100565913B1 (ko) | 2001-09-10 | 2002-09-05 | 드레싱 공구, 드레싱 장치, 드레싱 방법, 가공 장치 및반도체 디바이스 제조 방법 |
| EP02765417.7A EP1426140B1 (en) | 2001-09-10 | 2002-09-05 | Dressing tool, dressing device, dressing method, processing device, and semiconductor device producing method |
| TW091120636A TW546182B (en) | 2001-09-10 | 2002-09-10 | Dressing tool, dressing device, dressing method, processing device, and semiconductor device producing method |
| US10/791,670 US20050032467A1 (en) | 2001-09-10 | 2004-03-03 | Dressing tool, dressing device, dressing method, processing device and semiconductor device producing method |
| US11/511,279 US20060292969A1 (en) | 2001-09-10 | 2006-08-29 | Dressing tool, dressing device, dressing method, processing device and semiconductor device producing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001272945A JP2003080456A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | ドレッシング工具、この工具を用いたドレッシング装置およびこのドレッシング装置によりドレッシングされた加工工具を用いた製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003080456A true JP2003080456A (ja) | 2003-03-18 |
Family
ID=19098234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001272945A Pending JP2003080456A (ja) | 2001-09-10 | 2001-09-10 | ドレッシング工具、この工具を用いたドレッシング装置およびこのドレッシング装置によりドレッシングされた加工工具を用いた製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003080456A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008110449A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Naoetsu Electronics Co Ltd | 研磨クロス修正装置 |
| JP2018058204A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-12 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド | ケミカルメカニカル研磨パッドの表面を成形する方法 |
-
2001
- 2001-09-10 JP JP2001272945A patent/JP2003080456A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008110449A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Naoetsu Electronics Co Ltd | 研磨クロス修正装置 |
| JP2018058204A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-12 | ローム アンド ハース エレクトロニック マテリアルズ シーエムピー ホウルディングス インコーポレイテッド | ケミカルメカニカル研磨パッドの表面を成形する方法 |
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