JP2005205544A - Method of manufacturing grinding wheel, grinding wheel and polishing device having this grinding wheel - Google Patents

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明 福田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a grinding wheel manufacturing method and a polishing device capable of including a particle soluble in a polishing liquid in a grinding wheel in a microcapsule form, by completely covering with the practical covering thickness of a resin insoluble in the polishing liquid. <P>SOLUTION: A granulated material 18 of an abrasive grain composed of cerium oxide is used for the abrasive grain. An epoxy resin is used for a binder 11. A surface active agent dried and powdered in advance is used for a soluble particle (a solid particle) 12. An acrylic resin is used for resin stuck to the soluble particle 12. In process of sticking the acrylic resin to the surface active agent, the acrylic resin of 3.0 wt.% is stuck to the surface active agent by an air suspension method. These are mixed, and are heated, pressurized and molded, to provide the grinding wheel including the microcapsule 17 encapsulated with the soluble particle (the surface active agent) 12. A sign 15 indicates a pore formed between the binders 11. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、光学部品、機械部品、セラミックス、及び金属等の加工に適した砥石の製造方法に関し、特に半導体ウェハ等の研磨対象物を平坦且つ鏡面状に研磨する砥石の製造方法、及びその製造方法により製造された砥石、並びにその砥石を備えた研磨装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a grindstone suitable for processing optical parts, machine parts, ceramics, metals, and the like, and in particular, a method for producing a grindstone for polishing a polishing object such as a semiconductor wafer in a flat and mirror-like shape, and the production thereof. The present invention relates to a grindstone manufactured by the method and a polishing apparatus equipped with the grindstone.

近年、半導体デバイスの高集積化が進むにつれて、回路の配線が微細化し、集積されるデバイスの寸法もより微細化されつつある。そこで、半導体ウェハの表面に形成された被膜を研磨により除去して、表面を平坦化する工程が必要となり、この平坦化の手法として、化学機械研磨(CMP)装置により半導体ウェハを研磨することが行われている。この種の化学機械研磨装置は、研磨布(研磨パッド)を貼ったターンテーブルとトップリングとを有し、ターンテーブルとトップリングとの間に研磨対象物を介在させて、トップリングが一定の圧力をターンテーブルに与えつつ両者が回転し、研磨布に研磨液(スラリー)を供給しつつ研磨対象物の表面を平坦かつ鏡面状に研磨している。   In recent years, with the progress of high integration of semiconductor devices, circuit wiring has been miniaturized, and the dimensions of the integrated devices are being further miniaturized. Therefore, it is necessary to remove the film formed on the surface of the semiconductor wafer by polishing, and to flatten the surface. As a flattening method, the semiconductor wafer is polished by a chemical mechanical polishing (CMP) apparatus. Has been done. This type of chemical mechanical polishing apparatus has a turntable with a polishing cloth (polishing pad) and a top ring, and an object to be polished is interposed between the turntable and the top ring so that the top ring is constant. Both rotate while applying pressure to the turntable, and the surface of the object to be polished is polished flat and mirror-like while supplying a polishing liquid (slurry) to the polishing cloth.

このような研磨液(スラリー)を用いた化学機械研磨においては、比較的軟らかな研磨布が使用されるので、研磨後においても研磨前に存在する半導体ウェハ上の凹凸パターンに起因した緩やかな凹凸が残留し、完全な平坦度が得られにくい。また、砥粒を多量に含む研磨液を研磨布上に供給しつつ研磨するので、十分な研磨速度を維持するには大量の研磨液が必要となり、経済的でない。これに加え、研磨液はそのまま化学機械研磨装置から排出されて多量の廃棄物となってしまうので環境への負荷が懸念されている。   In chemical mechanical polishing using such a polishing liquid (slurry), a relatively soft polishing cloth is used, so that even after polishing, gentle unevenness due to the uneven pattern on the semiconductor wafer that exists before polishing is used. Remains, and it is difficult to obtain perfect flatness. Further, since polishing is performed while supplying a polishing solution containing a large amount of abrasive grains onto the polishing cloth, a large amount of polishing solution is required to maintain a sufficient polishing rate, which is not economical. In addition, since the polishing liquid is discharged from the chemical mechanical polishing apparatus as it is and becomes a large amount of waste, there is a concern about the burden on the environment.

このような化学機械研磨装置の状況に鑑み、特許文献1に開示されているように、酸化セリウム(CeO)等の砥粒を例えばフェノール樹脂等のバインダを用いて固定した、いわゆる固定砥粒研磨工具を用いて半導体ウェハを研磨することが行われている。このような固定砥粒研磨工具を用いた研磨では、固定砥粒研磨工具が従来の化学機械研磨と異なり硬質であるため、凹凸の凸部が優先的に研磨され、凹部は研磨され難いため、絶対的な平坦度が得やすいという利点がある。また、固定砥粒研磨工具の組成によっては、凸部の研磨が終了し平坦面となると研磨速度が著しく低下し、研磨が事実上進行しなくなる、いわゆるセルフストップ機能と称される好ましい現象が現れる。さらに、固定砥粒研磨工具を用いた研磨では砥粒を多量に含む研磨液を使用しないため、環境への負荷が低減する。 In view of the situation of such a chemical mechanical polishing apparatus, as disclosed in Patent Document 1, so-called fixed abrasive grains in which abrasive grains such as cerium oxide (CeO 2 ) are fixed using a binder such as phenol resin, for example. Polishing a semiconductor wafer using a polishing tool is performed. In polishing using such a fixed abrasive polishing tool, since the fixed abrasive polishing tool is hard unlike conventional chemical mechanical polishing, the uneven protrusion is preferentially polished, and the recess is difficult to polish, There is an advantage that absolute flatness can be easily obtained. Further, depending on the composition of the fixed abrasive polishing tool, a preferable phenomenon called a so-called self-stop function appears, in which the polishing rate is remarkably reduced when the projection of the convex portion is finished and becomes a flat surface, and the polishing does not substantially proceed. . Furthermore, since polishing using a fixed abrasive polishing tool does not use a polishing liquid containing a large amount of abrasive grains, the burden on the environment is reduced.

ここで、砥粒だけではなく、界面活性剤、防食剤(膜生成剤)、酸化剤、還元剤、分散剤、緩衝剤(pH調整剤)、キレート化剤(錯生成剤)、加工促進剤、加工性能安定化剤、鏡面性向上剤、防錆剤、エッチング剤といった添加剤を内部に固定した固定砥粒研磨工具が特許文献2に開示されている。これらの添加物は、従来研磨液に添加されて研磨布に供給されていたものである。このような添加剤を固定砥粒研磨工具の内部に適切に固定することによって、固定砥粒研磨工具の表面から半導体ウェハに添加剤が直接供給されるので、無駄がなく、且つ、研磨液として純水のみを供給するだけで、各種被研磨物に対応した化学機械研磨を行うことができる。   Here, not only abrasive grains but also surfactants, anticorrosives (film forming agents), oxidizing agents, reducing agents, dispersing agents, buffering agents (pH adjusting agents), chelating agents (complexing agents), processing accelerators. Patent Document 2 discloses a fixed abrasive polishing tool in which additives such as a processing performance stabilizer, a mirror surface improver, a rust inhibitor, and an etching agent are fixed. These additives have been conventionally added to the polishing liquid and supplied to the polishing pad. By appropriately fixing such an additive inside the fixed abrasive polishing tool, the additive is directly supplied to the semiconductor wafer from the surface of the fixed abrasive polishing tool, so there is no waste and as a polishing liquid Chemical mechanical polishing corresponding to various objects to be polished can be performed only by supplying pure water.

固定砥粒研磨工具に添加剤を固定する形態として、液体状の添加剤をカプセル化して固定砥粒研磨工具に固定する形態、固体状の添加剤をそのまま固定砥粒研磨工具に固定する形態、固体状の添加剤をカプセル化して固定砥粒研磨工具に固定する形態などが考えられる。固体状の添加剤をカプセル化するのは、固定砥粒研磨工具に純水などの研磨液を供給した際に、固定砥粒研磨工具内部の固体状の添加剤が研磨液に接触して溶け出さないようにするためである。   As a form for fixing the additive to the fixed abrasive polishing tool, a form in which the liquid additive is encapsulated and fixed to the fixed abrasive polishing tool, a form in which the solid additive is fixed to the fixed abrasive polishing tool as it is, A form in which a solid additive is encapsulated and fixed to a fixed abrasive polishing tool may be considered. The solid additive is encapsulated when the polishing solution such as pure water is supplied to the fixed abrasive polishing tool, and the solid additive inside the fixed abrasive polishing tool comes into contact with the polishing solution and dissolves. This is to prevent it from coming out.

研磨液に可溶な固体粒子を含有する砥石の製造方法として、特許文献3には、砥石と合成樹脂との混合物粉末を製造する工程と、研磨液に可溶な粒子をマイクロカプセルに封入する工程と、上記混合物粉末とマイクロカプセルとを混合する工程と、該マイクロカプセルが混合された上記混合物粉末を圧縮成形し、焼成する工程とからなる砥石の製造方法が開示されている。この特許文献3に記載の製造方法によると、研磨液に可溶な固体粒子(例えば、固体状の添加剤)がマイクロカプセルによって完全に密封されているので、研磨時に研磨液が砥石中に浸透しても固体粒子と研磨液とが接触することが防止され、固体粒子が砥石から流出することがない。   As a method for producing a grindstone containing solid particles soluble in the polishing liquid, Patent Document 3 discloses a step of producing a powder mixture of a grindstone and a synthetic resin, and encapsulating particles soluble in the polishing liquid in microcapsules. There is disclosed a method for manufacturing a grindstone comprising a step, a step of mixing the mixture powder and microcapsules, and a step of compression-molding and firing the mixture powder mixed with the microcapsules. According to the manufacturing method described in Patent Document 3, since the solid particles soluble in the polishing liquid (for example, solid additives) are completely sealed by the microcapsules, the polishing liquid penetrates into the grindstone during polishing. Even so, the solid particles are prevented from coming into contact with the polishing liquid, and the solid particles do not flow out of the grindstone.

特開2003−11066号公報JP 2003-11066 A 特開2001−105329号公報JP 2001-105329 A 特開平7−156068号公報JP-A-7-156068

しかしながら、特許文献3に記載のマイクロカプセルは、Wurster法(気中懸濁被覆法)やスプレードライ法(噴霧乾燥被覆法)等の周知の方法で製造されるため、研磨液に溶解しないように固体粒子を完全に密封することは、実用的な被覆樹脂の厚みでは事実上困難であった。例えば、気中懸濁被覆法では、樹脂溶液から溶剤を気化させることによって固体粒子表面で樹脂を固化させるので、被覆樹脂(被膜)が多孔質となってしまい、固体粒子を完全に密封することは非常に困難である。実際に、気中懸濁被覆法により、封入される粒子の10wt%程度、或いはそれ以上の量の樹脂で被覆しても完全に密封することは困難であった。また、完全に密封しようとして被覆厚みを厚くすると、研磨工程の際に被研磨物の表面にキズを生じさせる原因となったり、研磨速度を低下させたりするなどの弊害が生じると考えられる。   However, since the microcapsules described in Patent Document 3 are manufactured by a known method such as the Wurster method (air suspension coating method) or the spray drying method (spray drying coating method), the microcapsules are not dissolved in the polishing liquid. It was practically difficult to completely seal solid particles with a practical coating resin thickness. For example, in the air suspension coating method, since the resin is solidified on the surface of the solid particles by evaporating the solvent from the resin solution, the coating resin (film) becomes porous and the solid particles are completely sealed. Is very difficult. Actually, it was difficult to completely seal even if it was coated with an amount of resin of about 10 wt% of the encapsulated particles or more by the air suspension coating method. Further, if the coating thickness is increased in order to completely seal it, it is considered that the surface of the object to be polished is damaged during the polishing process, and that the adverse effect such as decreasing the polishing rate is caused.

一方、前述のような周知の方法で被覆厚みが薄くなるようにマイクロカプセルを形成すると、固体粒子(例えば固体状の添加剤)を十分に被覆することができなかったり、研磨液がマイクロカプセルを浸透してしまい、マイクロカプセルが研磨面に至る前に固体粒子が研磨液に溶け出してしまっていた。このため、研磨面上での添加剤の成分比が計画通りにならず、被研磨物の表面の仕上がりが十分ではなかった。また、マイクロカプセルが研磨面に至る前に添加剤が流出してしまうため、砥石の中に空孔ができることとなり、該砥石の強度低下につながっていた。   On the other hand, if the microcapsules are formed so that the coating thickness is reduced by the well-known method as described above, the solid particles (for example, solid additives) cannot be sufficiently coated, or the polishing liquid may not cover the microcapsules. The solid particles were dissolved in the polishing liquid before the microcapsules reached the polishing surface. For this reason, the component ratio of the additive on the polished surface is not as planned, and the surface finish of the object to be polished is not sufficient. Further, since the additive flows out before the microcapsules reach the polishing surface, voids are formed in the grindstone, leading to a decrease in strength of the grindstone.

ここで、液体状物をマイクロカプセル化する方法として、同心円ノズルを用いたシームレスカプセル化法や、界面重合法、insitu重合法、コアセルベーション法などが挙げられる。しかしながら、これらの方法は界面現象を利用しているため、界面を形成しにくい界面活性剤などの成分を含む液体状物をマイクロカプセル化することは非常に困難である。   Here, examples of a method for microencapsulating a liquid material include a seamless encapsulation method using a concentric nozzle, an interfacial polymerization method, an in situ polymerization method, and a coacervation method. However, since these methods use an interfacial phenomenon, it is very difficult to microencapsulate a liquid material containing a component such as a surfactant that hardly forms an interface.

本発明は上述した事情に鑑みて為されたもので、研磨液に可溶な粒子を、研磨液に不溶な樹脂によって実用的な被覆樹脂の厚さで完全に被覆し、マイクロカプセルの形態として砥石内に含有させることができる砥石の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、該製造方法により製造された砥石を提供することを目的とし、加えて該砥石を備えた研磨装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and particles that are soluble in a polishing liquid are completely covered with a resin that is insoluble in the polishing liquid with a thickness of a practical coating resin, and are in the form of a microcapsule. It aims at providing the manufacturing method of the grindstone which can be contained in a grindstone. Moreover, this invention aims at providing the grindstone manufactured by this manufacturing method, and also aims at providing the grinding | polishing apparatus provided with this grindstone.

上記目的を達成するために、本発明の一態様は、研磨液に可溶な固体粒子が封入されたカプセルを含有する砥石の製造方法であって、前記固体粒子の表面に研磨液に不溶な樹脂を付着させて樹脂付着可溶性粒子を形成し、砥粒と、バインダと、前記樹脂付着可溶性粒子とを混合して混合粉末を形成し、前記混合粉末を加熱加圧成形することで加熱加圧成形の際に前記固体粒子が封入された前記カプセルを形成することを特徴とする。   In order to achieve the above object, one embodiment of the present invention is a method for producing a grindstone containing a capsule encapsulating solid particles soluble in a polishing liquid, the surface of the solid particles being insoluble in the polishing liquid. Resin is adhered to form resin-adhesive soluble particles, and abrasive powder, a binder, and the resin-adhesive soluble particles are mixed to form a mixed powder, and the mixed powder is heated and pressed by heating and pressing. The capsule encapsulating the solid particles is formed at the time of molding.

本発明によれば、可溶性粒子の表面に付着した樹脂が、または樹脂とバインダとが協働して固体粒子の表面を完全に被覆してマイクロカプセル(カプセル)を形成する。このようにして、加熱加圧成形工程において被研磨物の研磨に必要とされる添加剤などの固体粒子を内部に封入したマイクロカプセルを形成でき、該マイクロカプセルを内部に含む研削研磨用砥石(固定砥粒)が得られる。   According to the present invention, the resin adhering to the surface of the soluble particles, or the resin and the binder cooperate to completely cover the surface of the solid particles to form microcapsules (capsules). In this way, a microcapsule in which solid particles such as an additive necessary for polishing an object to be polished in the heat and pressure molding process can be formed, and a grinding wheel for grinding and polishing containing the microcapsule ( Fixed abrasive) is obtained.

このようにして作られたマイクロカプセルは、従来技術を用いて製造されたマイクロカプセルと比べて、その厚みを格段に薄くしても添加剤などの固体粒子の表面を実用上十分に被覆できる。したがって、本発明の製造方法により製造された砥石では、マイクロカプセルが研磨面に至って初めて破れるので、該研磨面において計画通りの添加剤の成分比が得られるので、理想的な研磨を実行できる。また、マイクロカプセルの厚みが十分に薄いので、被研磨物の表面に傷などの欠陥を与える可能性が低い。したがって、被研磨物の仕上がり状態が良好で、かつ歩留まりの良い研磨が実行できる。更に、マイクロカプセルは研磨面に至るまで破れることがないので、砥石の機械的強度が維持できる。   The microcapsules produced in this way can sufficiently cover the surface of solid particles such as additives practically even if the thickness of the microcapsules is significantly reduced as compared with the microcapsules produced by using the prior art. Therefore, in the grindstone manufactured by the manufacturing method of the present invention, since the microcapsules are broken only after reaching the polishing surface, the component ratio of the additive can be obtained as planned on the polishing surface, so that ideal polishing can be performed. In addition, since the thickness of the microcapsule is sufficiently thin, there is a low possibility of giving a defect such as a scratch to the surface of the workpiece. Therefore, it is possible to perform polishing with a good finished state of the object to be polished and high yield. Furthermore, since the microcapsule does not break up to the polished surface, the mechanical strength of the grindstone can be maintained.

このように、本発明によれば、加熱加圧成形の際に、樹脂とバインダの両方、あるいは片方が軟化もしくは溶融し、研磨液に可溶な固体粒子、即ち可溶性粒子を包み込んでマイクロカプセルとなるので、従来と比べて樹脂量が少なくても可溶性粒子を実用上十分に密封したマイクロカプセルを形成することが可能である。従って、必要最小限の厚さで可溶性粒子をマイクロカプセル内に封入することが可能となる。このようにして形成されたマイクロカプセルそれ自体は、研磨液に不溶であり、該マイクロカプセルの機能及び形態を維持するための必要最小限の強さと厚みとを持ち、かつ可溶性粒子を実用上十分に密封することができる。   Thus, according to the present invention, during the heat and pressure molding, both the resin and the binder, or one of them is softened or melted, and solid particles soluble in the polishing liquid, that is, soluble particles are encapsulated to form microcapsules. Therefore, it is possible to form a microcapsule in which soluble particles are sufficiently sealed practically even if the amount of resin is smaller than in the past. Therefore, it becomes possible to encapsulate the soluble particles in the microcapsule with the minimum necessary thickness. The microcapsules thus formed themselves are insoluble in the polishing liquid, have the minimum strength and thickness necessary to maintain the function and form of the microcapsules, and have practically sufficient soluble particles. Can be sealed.

さらに、本発明の製造方法により製造された砥石は、従来から砥石に要求されている特性を有することができる。即ち、各種添加剤が封入されたマイクロカプセルは研磨面に至るまでそのままの形態に維持され、研磨面に至れば即座に添加剤を放出し、且つマイクロカプセルの破片は被研磨物の表面に傷などの欠陥を生じさせる可能性が極めて低い。また、マイクロカプセルが研磨面に至るまで破壊されないので、砥石内に粒子の溶出による空孔が発生せず、砥石の強度を維持できるうえ、添加剤を被研磨面全体に万遍なく行き渡らせることができ、添加剤の有効活用が図れる。したがって、本発明の製造方法は砥石を製造するに当たって極めて有用である。なお、ここで述べる砥石構成用のバインダとマイクロカプセル構成用の樹脂は、同じものでも違う組成のものでもよい。   Furthermore, the grindstone produced by the production method of the present invention can have the characteristics conventionally required for a grindstone. That is, the microcapsules in which various additives are encapsulated are maintained in the form as they are until they reach the polishing surface, and when they reach the polishing surface, the additives are immediately released, and the microcapsule fragments are scratched on the surface of the object to be polished. The possibility of causing such defects is extremely low. In addition, since the microcapsules are not destroyed until they reach the polished surface, no voids are generated by the dissolution of particles in the grinding wheel, and the strength of the grinding wheel can be maintained. Can be used effectively. Therefore, the production method of the present invention is extremely useful in producing a grindstone. It should be noted that the binder for constituting the grindstone and the resin for constituting the microcapsule described here may be the same or different in composition.

本発明の好ましい態様は、界面活性剤、防食剤、酸化剤、還元剤、分散剤、緩衝剤、キレート化剤、加工促進剤、加工性能安定化剤、鏡面性向上剤、防錆剤、エッチング剤の中から少なくとも1つの添加剤を選択し、選択された前記添加剤が液体状である場合には該添加剤を乾燥させ粉末化して前記固体粒子を形成することを前記樹脂付着可溶性粒子を形成するための前処理として行うこと特徴とする。   Preferred embodiments of the present invention include surfactants, anticorrosives, oxidizing agents, reducing agents, dispersants, buffers, chelating agents, processing accelerators, processing performance stabilizers, specularity improvers, rust inhibitors, and etching. Selecting at least one additive from among the agents, and when the selected additive is in a liquid state, the additive is dried and pulverized to form the solid particles. It is characterized in that it is performed as a pretreatment for forming.

本発明によれば、マイクロカプセルで被覆することが困難な液体状の添加剤であっても容易にマイクロカプセルで被覆して砥石内に固定することが可能となる。また、多様な添加剤を使用できるので、砥石の性能及び機能の向上や特徴付けが容易となる。   According to the present invention, even a liquid additive that is difficult to cover with microcapsules can be easily covered with microcapsules and fixed in a grindstone. In addition, since various additives can be used, it is easy to improve and characterize the performance and function of the grindstone.

本発明の好ましい態様は、前記砥粒と前記バインダとを混合し造粒して予め造粒物を形成した後に、該造粒物を前記樹脂付着可溶性粒子と混合して前記混合粉末を形成することを特徴とする。   In a preferred embodiment of the present invention, the abrasive grains and the binder are mixed and granulated to form a granulated material in advance, and then the granulated material is mixed with the resin-adhering soluble particles to form the mixed powder. It is characterized by that.

バインダが液体状である場合には、砥粒及びバインダを予め混合し、例えばスプレードライ法などで造粒して造粒物を形成する。これにより、造粒物と樹脂付着可溶性粒子とを容易に混合することができる。この場合、砥粒とバインダとの造粒物と、樹脂付着可溶性粒子との大きさが極端に異なると、加熱加圧成形時に割れなどの不具合が生じる。このため、例えば砥粒とバインダとの造粒物の平均粒径を100とした場合、樹脂付着可溶性粒子の平均粒径を10〜1000程度にすることが好ましく、さらに好ましくは25〜400程度にすることが好ましい。砥粒とバインダとは予め均一に混合して造粒することが好ましい。このようにすることで、砥石を成形したときに砥粒が砥石内に均一に分散され、良好な研磨が可能となる。   When the binder is in a liquid state, the abrasive grains and the binder are mixed in advance and granulated by, for example, a spray drying method to form a granulated product. Thereby, a granulated material and resin adhesion soluble particle can be mixed easily. In this case, if the size of the granulated product of the abrasive grains and the binder is significantly different from the size of the resin-adhesive soluble particles, problems such as cracks occur during heat and pressure molding. For this reason, for example, when the average particle diameter of the granulated product of the abrasive grains and the binder is 100, the average particle diameter of the resin-attached soluble particles is preferably about 10 to 1000, more preferably about 25 to 400. It is preferable to do. The abrasive grains and the binder are preferably mixed in advance and granulated. By doing in this way, when a grindstone is shape | molded, an abrasive grain is disperse | distributed uniformly in a grindstone, and favorable grinding | polishing is attained.

本発明の好ましい態様は、前記砥粒を造粒して予め造粒物を形成した後に、該造粒物を前記バインダと前記樹脂付着可溶性粒子と共に混合して前記混合粉末を形成することを特徴とする。   A preferred embodiment of the present invention is characterized in that after the abrasive grains are granulated to form a granulated material in advance, the granulated material is mixed with the binder and the resin-attached soluble particles to form the mixed powder. And

バインダが固体粉末である場合には、例えばスプレードライ法などで砥粒を予め造粒して造粒物を形成した後に、造粒物、バインダ、及び樹脂付着可溶性粒子を混合して混合粉末とする。その際、砥粒の造粒物と、バインダ及び樹脂付着可溶性粒子との大きさが極端に異なると、加熱加圧成形時に割れなどの不具合が生じる。このため、例えば砥粒の造粒物の平均粒径を100とした場合、バインダ及び樹脂付着可溶性粒子の平均粒径を10〜1000程度にすることが好ましく、さらに好ましくは25〜400程度にすることが好ましい。   When the binder is a solid powder, for example, after granulating the abrasive grains in advance by a spray drying method or the like to form a granulated product, the granulated product, the binder, and the resin-attached soluble particles are mixed and mixed powder and To do. At that time, if the size of the granulated product of the abrasive grains and the binder and the resin-adhesive soluble particles are extremely different from each other, problems such as cracking occur at the time of heat and pressure molding. For this reason, for example, when the average particle diameter of the granulated product of abrasive grains is set to 100, the average particle diameter of the binder and the resin-adhesive soluble particles is preferably about 10 to 1000, more preferably about 25 to 400. It is preferable.

本発明の他の態様は、砥粒と、バインダと、添加剤が封入されたカプセルとを有する砥石の製造方法であって、前記添加剤の表面に樹脂を付着させ、前記樹脂が付着された前記添加剤と、砥粒と、バインダとを混合した後、加熱加圧成形することで前記添加剤が封入された前記カプセルを形成することを特徴とする。   Another aspect of the present invention is a method for producing a grindstone having abrasive grains, a binder, and a capsule in which an additive is encapsulated, wherein a resin is attached to the surface of the additive, and the resin is attached. After the additive, abrasive grains, and a binder are mixed, the capsule in which the additive is enclosed is formed by heating and pressing.

本発明の他の態様は、砥粒と、バインダと、研磨液に可溶な固体粒子が封入されたカプセルとを有する砥石であって、前記固体粒子の表面に研磨液に不溶な樹脂を付着させて樹脂付着可溶性粒子を形成し、前記砥粒と、前記バインダと、前記樹脂付着可溶性粒子とを混合して混合粉末を形成し、前記混合粉末を加熱加圧成形することで加熱加圧成形の際に前記固体粒子が封入された前記カプセルが形成されたことを特徴とする砥石である。   Another aspect of the present invention is a grindstone having abrasive grains, a binder, and a capsule in which solid particles soluble in a polishing liquid are enclosed, and a resin insoluble in the polishing liquid is attached to the surface of the solid particles. To form resin-adhesive soluble particles, mix the abrasive grains, the binder, and the resin-adhesive soluble particles to form a mixed powder, and heat and press mold the mixed powder by heating and pressing The grindstone is characterized in that the capsule encapsulating the solid particles is formed.

本発明の砥石は、マイクロカプセル(カプセル)が研磨面に至って初めて破れるので、研磨面において計画通りの添加剤の成分比が得られ、理想的な研磨を実行できる。また、マイクロカプセルの厚みが十分に薄いので、被研磨物に傷などの欠陥を与える可能性が低い。したがって、被研磨物の仕上がり状態が良好で、かつ歩留まりの良い研磨が実行できる。更に、マイクロカプセルは研磨面に至るまで破れることがないので、砥石の機械的強度が維持できる。更に、マイクロカプセルが研磨面に至ると内部の添加剤が溶出し、砥石の表面に凹部が形成される。この様にして形成された凹部は、砥石の目詰まり防止や研磨抵抗の低減に効果的なチップポケットとして作用する。   In the grindstone of the present invention, since the microcapsules (capsules) are broken only after reaching the polished surface, the component ratio of additives as planned can be obtained on the polished surface, and ideal polishing can be performed. Further, since the thickness of the microcapsule is sufficiently thin, there is a low possibility of giving a defect such as a scratch to the object to be polished. Therefore, it is possible to perform polishing with a good finished state of the object to be polished and high yield. Furthermore, since the microcapsule does not break up to the polished surface, the mechanical strength of the grindstone can be maintained. Further, when the microcapsule reaches the polishing surface, the internal additive is eluted, and a recess is formed on the surface of the grindstone. The recess formed in this way acts as a chip pocket effective for preventing clogging of the grindstone and reducing polishing resistance.

本発明の他の態様は、被研磨物を保持するトップリングと、前記砥石を有する研磨テーブルとを備えることを特徴とする研磨装置である。   Another aspect of the present invention is a polishing apparatus comprising a top ring for holding an object to be polished and a polishing table having the grindstone.

本発明の研磨装置は、前記砥石を備えるので、研磨面において計画通りの添加剤の成分比が得られ、理想的な研磨を実行できる。また、マイクロカプセル(カプセル)の厚みが十分に薄いので、被研磨物に傷などの不具合を与える可能性が低い。したがって、被研磨物の仕上がり状態が良好で、かつ歩留まりの良い研磨が実行できる。更に、マイクロカプセルは研磨面に至るまで破れることがないので、砥石の機械的強度が維持できる。   Since the polishing apparatus of the present invention includes the grindstone, a component ratio of additives as planned can be obtained on the polishing surface, and ideal polishing can be performed. Further, since the thickness of the microcapsule (capsule) is sufficiently thin, there is a low possibility of giving a defect such as a scratch to the object to be polished. Therefore, it is possible to perform polishing with a good finished state of the object to be polished and high yield. Furthermore, since the microcapsule does not break up to the polished surface, the mechanical strength of the grindstone can be maintained.

本発明によれば、研磨液に可溶な固体粒子(即ち可溶性粒子)を加熱加圧成形時にカプセル内に封入することにより、該可溶性粒子を実用上十分に密閉でき、かつ、適切な厚み、即ち強さを持ったカプセルで被覆できる。したがって、添加剤を可溶性粒子としてカプセルに封入すれば、次のような効果を得ることができる。
(1)研磨面で計画通りの量と割合で添加剤が連続的に放出されるので、添加剤(研磨助剤)の有効活用ができる。
(2)研磨面に至るまでカプセルが破壊されずに維持されるので、砥石の強度が維持できる。
(3)カプセルの厚さを必要最小限にできるので、被研磨面での傷などのディフェクトを少なくすることができる。
(4)添加剤が液状であっても、粉末固体化によりカプセルに封入することができる。したがって、種々の添加剤を砥石に含有できるので、砥石の性能及び機能の向上や特徴付けが容易にできる。
(5)必要最小限の量の添加剤でも効率的に研磨面に添加剤を供給することができる。その結果、廃棄物の量を少なくすることができ、自然環境への負担を軽減することができる。
According to the present invention, solid particles soluble in a polishing liquid (that is, soluble particles) are sealed in a capsule at the time of heat and pressure molding so that the soluble particles can be sufficiently sealed practically and have an appropriate thickness, That is, it can be coated with a strong capsule. Therefore, the following effects can be obtained by encapsulating the additive as soluble particles in a capsule.
(1) Since the additive is continuously released in the amount and ratio as planned on the polishing surface, the additive (polishing aid) can be effectively used.
(2) Since the capsule is maintained without breaking up to the polished surface, the strength of the grindstone can be maintained.
(3) Since the thickness of the capsule can be minimized, defects such as scratches on the surface to be polished can be reduced.
(4) Even if the additive is liquid, it can be encapsulated by powder solidification. Therefore, since various additives can be contained in the grindstone, the performance and function of the grindstone can be easily improved and characterized.
(5) Even with the minimum amount of additive, the additive can be efficiently supplied to the polishing surface. As a result, the amount of waste can be reduced and the burden on the natural environment can be reduced.

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る砥石の製造方法を模式的に示す図である。
図1に示す砥粒の材料としては、酸化セリウム(CeO)、アルミナ(Al)、炭化珪素(SiC)、酸化珪素(SiO)、ジルコニア(ZrO)、酸化鉄(FeO,Fe)、酸化マンガン(MnO,Mn)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化バリウム(BaO)、酸化亜鉛(ZnO)、炭酸バリウム(BaCO)、ダイヤモンド(C)、酸化チタン(TiO)等が用いられている。また、砥粒の大きさ(直径)は、例えば0.1μm〜2μmである。また、砥石の成形性を向上させるために砥粒自身を造粒して5μm〜100μmとしてもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a method for manufacturing a grindstone according to an embodiment of the present invention.
As materials of the abrasive grains shown in FIG. 1, cerium oxide (CeO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), silicon oxide (SiO 2 ), zirconia (ZrO), iron oxide (FeO, Fe 3 O 4 ), manganese oxide (MnO 2 , Mn 2 O 3 ), magnesium oxide (MgO), calcium oxide (CaO), barium oxide (BaO), zinc oxide (ZnO), barium carbonate (BaCO 3 ), diamond ( C), titanium oxide (TiO 2 ) and the like are used. Moreover, the magnitude | size (diameter) of an abrasive grain is 0.1 micrometer-2 micrometers, for example. Moreover, in order to improve the moldability of the grindstone, the abrasive grains themselves may be granulated to 5 μm to 100 μm.

図1に示すバインダの材料には、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂としては、フェノール(PF)、ユリア(UF)、メラミン(MF)、不飽和ポリエステル(UP)、エポキシ(EP)、シリコン(SI)、熱硬化性ポリウレタン(PUR)などが挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、汎用プラスチックとして知られるポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、アクリロニトリルスチレン(AS)、ブタンジエン・スチレン・メチルメタクリレート(MBS)、ポリメチルメタアクリル(PMMA)、ポリビニールアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニリデン(PVDC)、汎用エンジニアリングプラスチックとして知られるポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンエーテル(PPE(変性PPO))、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、超高分子量ポリエチレン(UHMW−PE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、スーパーエンジニアリングプラスチックとして知られるポリスルフォン(PSU)、ポリエーテルスルフォン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリアリレート(PAR)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、熱可塑性ポリイミド(PI)、液晶ポリマー(LCP)、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリスチレンメタアクリル樹脂、ポリカーボネート酢酸セルロース、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE,3フッ化エチレン樹脂)、ポリビニリデンフロライド(PVDF)、ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート(PDAP)などが挙げられる。   As the binder material shown in FIG. 1, a thermosetting resin or a thermoplastic resin is used. Examples of the thermosetting resin include phenol (PF), urea (UF), melamine (MF), unsaturated polyester (UP), epoxy (EP), silicon (SI), and thermosetting polyurethane (PUR). . As the thermoplastic resin, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), acrylonitrile styrene (AS), butanediene, which are known as general-purpose plastics, are used. Styrene / methyl methacrylate (MBS), polymethyl methacrylate (PMMA), polyvinyl alcohol (PVA), polyvinylidene chloride (PVDC), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polyamide (PA), known as general-purpose engineering plastics ), Polyacetal (POM), polyphenylene ether (PPE (modified PPO)), polybutylene terephthalate (PBT), ultrahigh molecular weight polyethylene (UHMW-) E), polyvinylidene fluoride (PVDF), polysulfone (PSU) known as super engineering plastic, polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate (PAR), polyamideimide (PAI), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK), thermoplastic polyimide (PI), liquid crystal polymer (LCP), polytetrafluoroethylene (PTFE), polystyrene methacrylic resin, polycarbonate cellulose acetate, polychlorotrifluoroethylene (PCTFE, (Trifluorinated ethylene resin), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyester resin, diallyl phthalate (PDAP), and the like.

樹脂付着可溶性粒子は、研磨液に可溶な固体粒子(以下、可溶性粒子と呼ぶ)の表面に研磨液に不溶な樹脂を付着させたものである。即ち、樹脂付着可溶性粒子は、可溶性粒子の表面に樹脂が付着しているのみで、可溶性粒子がカプセル化されていない状態のものである。可溶性粒子の表面に付着させる樹脂は、カプセル化した際に研磨に実用的な被覆厚さとなるように、その付着量が調整されている。樹脂の付着量は、例えば可溶性粒子の重量に対して0.1%〜20%、好ましくは0.1%〜10%、さらに好ましくは0.5%〜5%程度である。また、カプセル化(マイクロカプセル化)とは、可溶性粒子を研磨液に不溶な樹脂を用いて被覆することにより、可溶性粒子が研磨液に不溶になることをいう。即ち、可溶性粒子に樹脂を付着させた場合でも、可溶性粒子が研磨液に溶けてしまう場合はカプセル化とはいわない。   The resin-attached soluble particles are obtained by attaching a resin insoluble in the polishing liquid to the surface of solid particles soluble in the polishing liquid (hereinafter referred to as soluble particles). That is, the resin-attached soluble particles are those in which the resin is only attached to the surface of the soluble particles and the soluble particles are not encapsulated. The amount of the resin adhered to the surface of the soluble particles is adjusted so that when encapsulated, the coating thickness is practical for polishing. The adhesion amount of the resin is, for example, about 0.1% to 20%, preferably about 0.1% to 10%, more preferably about 0.5% to 5% with respect to the weight of the soluble particles. Encapsulation (microencapsulation) means that soluble particles become insoluble in the polishing liquid by coating the soluble particles with a resin insoluble in the polishing liquid. That is, even when the resin is adhered to the soluble particles, if the soluble particles are dissolved in the polishing liquid, it is not called encapsulation.

可溶性粒子としては、界面活性剤、防食剤(膜生成剤)、酸化剤、還元剤、分散剤、緩衝剤(pH調整剤)、キレート化剤(錯生成剤)、加工促進剤、加工性能安定化剤、鏡面性向上剤、防錆剤、エッチング剤などの添加剤の粒子、あるいは、添加剤が液体状の場合は例えばスプレードライ法などにより乾燥粉末化した粒子、あるいは、固体状の添加剤を純水などの溶媒に溶解させて液体状にして例えばスプレードライ法などにより乾燥粉末化した粒子が挙げられる。固体状の添加剤を液体状にして再度乾燥粉末化することにより、任意の粒径をもつ可溶性粒子を得ることができる。   Soluble particles include surfactants, anticorrosives (film forming agents), oxidizing agents, reducing agents, dispersing agents, buffers (pH adjusting agents), chelating agents (complexing agents), processing accelerators, and stable processing performance. Particles of additives such as oxidizers, specularity improvers, rust inhibitors, etching agents, or when the additives are in liquid form, for example, particles that are dried and powdered by spray drying or the like, or solid additives There may be mentioned particles which are dissolved in a solvent such as pure water to form a liquid and are then dried and powdered by, for example, a spray drying method. Soluble particles having an arbitrary particle size can be obtained by converting the solid additive into a liquid state and re-drying the powder.

ここで、界面活性剤は、例えば砥粒の分散性の向上や、パターンウェハの研磨において凸部の研磨が終了して平坦面となると研磨速度が著しく低下し、研磨が事実上進行しなくなるいわゆるセルフストップ機能の発現、被研磨物の表面に生じる傷の低減などのために添加される添加剤である。
防食剤(膜生成剤)は、例えばCu膜の研磨の際に酸性領域で等方性エッチングが進行しないようにCu膜の表面に難溶性の保護膜を形成するために添加される添加剤である。
Here, the surfactant is a so-called improvement in the dispersibility of abrasive grains, for example, so that the polishing rate is remarkably reduced when polishing of the convex portion is finished in the polishing of the pattern wafer and becomes a flat surface, so that the polishing does not substantially proceed. It is an additive added for the purpose of developing a self-stop function and reducing scratches generated on the surface of the object to be polished.
An anticorrosive (film forming agent) is an additive that is added to form a sparingly soluble protective film on the surface of the Cu film so that isotropic etching does not proceed in the acidic region during polishing of the Cu film, for example. is there.

酸化剤は、例えば金属層を研磨する際に金属層の最表面を酸化膜とし、研磨を促進するために添加される添加剤である。
還元剤は、例えば被研磨物を研磨する際に酸化剤の効果を中和するために添加される添加剤である。
分散剤は、例えば砥粒の分散性向上のために添加される添加剤である。
緩衝剤(pH調整剤)は、例えば研磨時のpHを調整するために添加される添加剤である。
キレート化剤(錯生成剤)は、例えばCu膜を研磨する際にCuのキレート錯体の形成を促進するために添加される添加剤である。
The oxidizing agent is an additive that is added to promote polishing by using the outermost surface of the metal layer as an oxide film when polishing the metal layer, for example.
A reducing agent is an additive that is added to neutralize the effect of an oxidizing agent when, for example, an object to be polished is polished.
A dispersing agent is an additive added, for example in order to improve the dispersibility of an abrasive grain.
The buffer (pH adjusting agent) is an additive added to adjust the pH during polishing, for example.
A chelating agent (complexing agent) is an additive added to promote the formation of a Cu chelate complex when, for example, polishing a Cu film.

加工促進剤は、例えば被研磨層を研磨する際に加工速度を促進するために添加される添加剤である。
加工性能安定化剤は、例えば被研磨物を研磨する際に加工性能を安定化させるために添加される添加剤である。
鏡面性向上剤は、例えば被研磨物を研磨する際に表面の鏡面性を向上させるために添加される添加剤である。
防錆剤は、例えば被研磨物を研磨する際に防錆のために添加される添加剤である。
エッチング剤は、例えば被研磨物を研磨する際に化学的な作用を支配的にするために添加される添加剤である。
The processing accelerator is an additive that is added, for example, to accelerate the processing speed when polishing the layer to be polished.
The processing performance stabilizer is an additive that is added to stabilize the processing performance when, for example, an object to be polished is polished.
The specularity improver is an additive added to improve the specularity of the surface when, for example, an object to be polished is polished.
A rust preventive agent is an additive that is added for rust prevention when, for example, an object to be polished is polished.
An etching agent is an additive added, for example, to make a chemical action dominant when polishing an object to be polished.

可溶性粒子に付着させる樹脂としては、上記バインダの材料から適当な材料を選ぶことができる。可溶性粒子に樹脂を付着させる方法は、粉末状の樹脂を可溶性粒子にそのまま付着させる方法、溶剤に溶かした樹脂を噴霧乾燥法によって可溶性粒子に付着させる方法、溶剤に溶かした樹脂を気中懸濁法によって可溶性粒子に付着させる方法などの既知の方法が挙げられる。ここで、樹脂付着可溶性粒子を製造するメリットとして、吸湿性が著しく高く取り扱いが困難な可溶性粒子に樹脂を付着させることによって取り扱いを容易にすることも挙げられる。   As the resin to be adhered to the soluble particles, an appropriate material can be selected from the binder materials. The method of attaching the resin to the soluble particles includes the method of directly attaching the powdered resin to the soluble particles, the method of attaching the resin dissolved in the solvent to the soluble particles by the spray drying method, and the suspension of the resin dissolved in the solvent in the air. Examples thereof include known methods such as a method of attaching to soluble particles by a method. Here, the merit of producing the resin-adhering soluble particles includes facilitating the handling by attaching the resin to the soluble particles that are extremely hygroscopic and difficult to handle.

砥粒及びバインダは樹脂付着可溶性粒子とともに混合され、混合粉末が形成される。その後、混合粉末を所定の型に入れて加熱加圧成形する。加熱加圧成形の際に、加熱により可溶性粒子に付着した樹脂とバインダの両方、或いは片方が軟化もしくは溶融し、加圧により可溶性粒子の表面を密に包み込む。これにより、可溶性粒子を密封したマイクロカプセルを含有する砥石が製造される。   The abrasive grains and the binder are mixed together with the resin-attached soluble particles to form a mixed powder. Thereafter, the mixed powder is put into a predetermined mold and heated and pressed. During the heat and pressure molding, both the resin and the binder attached to the soluble particles by heating or one of them is softened or melted, and the surface of the soluble particles is tightly wrapped by pressing. Thereby, the grindstone containing the microcapsule which sealed the soluble particle is manufactured.

ここで、砥粒の形態は上述のように砥粒自身を造粒した造粒物であってもよい。さらに砥粒とバインダの形態は、砥粒とバインダとを混合して混合スラリーを形成し、この混合スラリーを乾燥粉末化して造粒した砥粒とバインダとの造粒物であってもよい。また、加熱加圧成形の方法は、例えば特開2003−11066号公報に開示の方法と技術的に同等の方法である。即ち、材料となる混合粉末をヒータにより加熱して液状化させ、この液体状の材料を所定の金型に充填し、加圧する。加熱加圧成形の条件は、バインダ、可溶性粒子、可溶性粒子に付着させる樹脂の種類などによって異なるが、予め成形実験を行って決定すればよい。   Here, the form of the abrasive grains may be a granulated product obtained by granulating the abrasive grains as described above. Further, the form of the abrasive grains and the binder may be a granulated product of the abrasive grains and the binder obtained by mixing the abrasive grains and the binder to form a mixed slurry and then pulverizing the mixed slurry into a dry powder. Further, the method of heat and pressure molding is a method that is technically equivalent to the method disclosed in, for example, JP-A-2003-11066. That is, the mixed powder as a material is heated by a heater to be liquefied, and this liquid material is filled in a predetermined mold and pressed. The conditions for heat and pressure molding vary depending on the binder, soluble particles, the type of resin to be attached to the soluble particles, and the like, but may be determined in advance by performing a molding experiment.

砥石は、加熱加圧成形を行った後に外形加工及び平面加工を経て製品となる。この砥石はハンドリング(取り扱い)のための十分な強度が得られず、単体では運搬、装置への固定に際して割れるまたは壊れる恐れがあるため台座に固着する。砥石は接着、粘着、または機械的固定などによって台座に固定される。この固定作業は砥石成形中に行うこともできるが、砥石と台座との熱膨張係数が相違する場合や砥石の劣化が起こりうる場合には、成形後に固定作業を行うことが好ましい。   A grindstone becomes a product through external shape processing and flat surface processing after performing heat and pressure molding. This grindstone does not have sufficient strength for handling (handling), and it adheres to the pedestal because it may break or break when transported or fixed to the device. The grindstone is fixed to the pedestal by adhesion, adhesion, or mechanical fixing. This fixing operation can also be performed during the formation of the grindstone. However, when the thermal expansion coefficients of the grindstone and the pedestal are different or when the deterioration of the grindstone can occur, it is preferable to perform the fixing operation after the forming.

砥石はある程度の厚みを有した方が減耗という観点からは望ましいが、使用時に減耗が少ない場合には薄い平板型でもよい。砥石を研磨に使用する場合には、研磨液を砥石に供給しつつ研磨が行われる場合が多い。このため、砥石が研磨液により膨潤してしまうという問題がある。そこで、砥石を使用時の状態に近づけるために、砥石をある程度膨潤させた状態で台座に固定することが好ましい。即ち、研磨液で膨潤した状態となるように使用時と同じ研磨液を砥石内部に十分しみこませ、砥石自体の寸法及び形状が安定した状態で台座に固定することが好ましい。   Although it is desirable that the grindstone has a certain thickness from the viewpoint of wear, a thin flat plate may be used when wear is small during use. When a grindstone is used for polishing, the polishing is often performed while supplying a polishing liquid to the grindstone. For this reason, there exists a problem that a grindstone will swell with polishing liquid. Therefore, in order to bring the grindstone closer to the state in use, it is preferable to fix the grindstone to the pedestal in a state where the grindstone is swollen to some extent. That is, it is preferable that the same polishing liquid as in use is sufficiently soaked into the grindstone so as to be swollen with the polishing liquid, and fixed to the pedestal in a state where the size and shape of the grindstone itself are stable.

図2は、本発明の一実施形態に係る主として半導体ウェハを研磨するための研磨装置(化学機械研磨装置)の各部の配置構成を示す平面図である。この研磨装置には、上述した砥石及び従来から使用されている比較的軟らかな研磨パッドが用いられている。図2に示すように、研磨装置は、複数の半導体ウェハをストックするウェハカセット21を載置するロード/アンロードステージ22を4つ備えている。ロード/アンロードステージ22は昇降可能な機構を有していてもよい。ロード/アンロードステージ22上の各ウェハカセット21に到達可能となるように、走行機構23の上に2つのハンドを有した搬送ロボット24が配置されている。   FIG. 2 is a plan view showing an arrangement configuration of each part of a polishing apparatus (chemical mechanical polishing apparatus) mainly for polishing a semiconductor wafer according to an embodiment of the present invention. In this polishing apparatus, the above-described grindstone and a relatively soft polishing pad conventionally used are used. As shown in FIG. 2, the polishing apparatus includes four load / unload stages 22 on which a wafer cassette 21 for stocking a plurality of semiconductor wafers is placed. The load / unload stage 22 may have a mechanism capable of moving up and down. A transfer robot 24 having two hands is arranged on the traveling mechanism 23 so that each wafer cassette 21 on the load / unload stage 22 can be reached.

搬送ロボット24における2つのハンドのうち、下側のハンドはウェハカセット21より半導体ウェハを受け取るときのみに使用され、上側のハンドはウェハカセット21に半導体ウェハを戻すときのみに使用される。これは、洗浄した後のクリーンな半導体ウェハを上側のハンドのみに保持させるようにして、半導体ウェハを汚さないためである。下側のハンドは半導体ウェハを真空吸着する吸着型ハンドであり、上側のハンドは半導体ウェハの周縁部を保持する落し込み型ハンドである。吸着型ハンドはウェハカセット21内の半導体ウェハの位置ずれに関係なく正確に搬送し、落し込み型ハンドは真空吸着のようにごみを集めてこないので半導体ウェハの裏面のクリーン度を保って搬送できる。   Of the two hands in the transfer robot 24, the lower hand is used only when a semiconductor wafer is received from the wafer cassette 21, and the upper hand is used only when the semiconductor wafer is returned to the wafer cassette 21. This is because the clean semiconductor wafer after cleaning is held only by the upper hand so as not to contaminate the semiconductor wafer. The lower hand is a suction-type hand that vacuum-sucks the semiconductor wafer, and the upper hand is a drop-type hand that holds the peripheral edge of the semiconductor wafer. The suction-type hand accurately conveys regardless of the positional deviation of the semiconductor wafer in the wafer cassette 21, and the drop-type hand does not collect dust like vacuum suction, so that it can be conveyed while maintaining the cleanness of the back surface of the semiconductor wafer. .

搬送ロボット24の走行機構23に関してウェハカセット21とは反対側に2台の洗浄機25,26が配置されている。各洗浄機25,26は搬送ロボット24のハンドが到達可能な位置に配置されている。また、2台の洗浄機25,26の間で、搬送ロボット24が到達可能な位置に、4つの半導体ウェハの載置台27,28,29,30を備えたウェハステーション70が配置されている。洗浄機25,26は、半導体ウェハを高速回転させて乾燥させるスピンドライ機能を有しており、これにより半導体ウェハの2段洗浄及び3段洗浄にモジュール交換することなく対応することができる。   Two cleaning machines 25 and 26 are disposed on the opposite side of the traveling mechanism 23 of the transfer robot 24 from the wafer cassette 21. Each of the washing machines 25 and 26 is disposed at a position where the hand of the transfer robot 24 can reach. In addition, a wafer station 70 including four semiconductor wafer mounting tables 27, 28, 29, and 30 is disposed between the two cleaning machines 25 and 26 at a position where the transfer robot 24 can reach. The cleaning machines 25 and 26 have a spin dry function for drying a semiconductor wafer by rotating it at a high speed. This makes it possible to cope with two-stage cleaning and three-stage cleaning of a semiconductor wafer without replacing modules.

洗浄機25,26及び載置台27,28,29,30が配置されている領域Bと、ウェハカセット21及び搬送ロボット24が配置されている領域Aとのクリーン度を分けるために隔壁84が配置され、互いの領域A,Bの間で半導体ウェハを搬送するための隔壁84の開口部にはシャッター31が設けられている。洗浄機25と3つの載置台27,29,30とに到達可能な2つのハンドを有した搬送ロボット80が配置されており、洗浄機26と3つの載置台28,29,30に到達可能な2つのハンドを有した搬送ロボット81が配置されている。   In order to divide the cleanliness between the area B where the cleaning machines 25 and 26 and the mounting tables 27, 28, 29 and 30 are arranged and the area A where the wafer cassette 21 and the transfer robot 24 are arranged, a partition wall 84 is arranged. The shutter 31 is provided at the opening of the partition wall 84 for transporting the semiconductor wafer between the regions A and B. A transfer robot 80 having two hands that can reach the cleaning machine 25 and the three mounting tables 27, 29, and 30 is disposed, and can reach the cleaning machine 26 and the three mounting tables 28, 29, and 30. A transfer robot 81 having two hands is arranged.

載置台27は、搬送ロボット24と搬送ロボット80との間で半導体ウェハを互いに受渡すために使用され、半導体ウェハの有無検知用センサ91を具備している。載置台28は、搬送ロボット24と搬送ロボット81との間で半導体ウェハを受渡すために使用され、半導体ウェハの有無検知用センサ92を具備する。載置台29は、搬送ロボット81から搬送ロボット80へ半導体ウェハを搬送するために使用され、半導体ウェハの有無検知用センサ93と半導体ウェハの乾燥防止、もしくは洗浄用のリンスノズル95を具備している。載置台30は、搬送ロボット80から搬送ロボット81へ半導体ウェハを搬送するために使用され、半導体ウェハの有無検知用センサ94と半導体ウェハの乾燥防止、もしくは洗浄用のリンスノズル96を具備している。載置台29,30は共通の防水カバーの中に配置されていて、搬送用のカバー開口部にはシャッター97が設けられている。載置台29は載置台30の上にあり、洗浄後の半導体ウェハを載置台29に、洗浄前の半導体ウェハを載置台30に置くことにより、リンス水の落下による汚染を防止している。なお、図2においては、センサ91,92,93,94、リンスノズル95,96、およびシャッター97は模式的に示したものであって、位置および形状は正確に図示されていない。   The mounting table 27 is used to transfer semiconductor wafers between the transfer robot 24 and the transfer robot 80, and includes a semiconductor wafer presence / absence detection sensor 91. The mounting table 28 is used to deliver a semiconductor wafer between the transfer robot 24 and the transfer robot 81 and includes a semiconductor wafer presence / absence detection sensor 92. The mounting table 29 is used to transfer a semiconductor wafer from the transfer robot 81 to the transfer robot 80, and includes a semiconductor wafer presence / absence detecting sensor 93 and a rinse nozzle 95 for preventing or cleaning the semiconductor wafer. . The mounting table 30 is used to transfer a semiconductor wafer from the transfer robot 80 to the transfer robot 81, and includes a semiconductor wafer presence / absence detection sensor 94 and a rinse nozzle 96 for preventing or cleaning the semiconductor wafer. . The mounting tables 29 and 30 are arranged in a common waterproof cover, and a shutter 97 is provided in the opening of the transport cover. The mounting table 29 is located on the mounting table 30, and the cleaned semiconductor wafer is placed on the mounting table 29, and the semiconductor wafer before cleaning is placed on the mounting table 30, thereby preventing contamination due to falling rinse water. In FIG. 2, the sensors 91, 92, 93, 94, the rinse nozzles 95, 96, and the shutter 97 are schematically shown, and the position and shape are not accurately illustrated.

搬送ロボット80のハンドが到達可能な位置には、半導体ウェハを反転させる反転機40が配置されており、反転機40には搬送ロボット80によって半導体ウェハが搬送される。また、搬送ロボット81のハンドが到達可能な位置には、半導体ウェハを反転させる反転機41が配置されており、反転機41には搬送ロボット81によって半導体ウェハが搬送される。反転機40及び反転機41は、半導体ウェハをチャックするチャック機構と、半導体ウェハの表面と裏面を反転させる反転機構と、半導体ウェハを上記チャック機構によりチャックしているかどうかを確認する検知センサとを備えている。   A reversing device 40 for reversing the semiconductor wafer is arranged at a position where the hand of the transport robot 80 can reach, and the semiconductor wafer is transported to the reversing device 40 by the transport robot 80. A reversing machine 41 for reversing the semiconductor wafer is disposed at a position where the hand of the transport robot 81 can reach, and the semiconductor wafer is transported to the reversing machine 41 by the transport robot 81. The reversing machine 40 and the reversing machine 41 include a chuck mechanism for chucking the semiconductor wafer, a reversing mechanism for reversing the front and back surfaces of the semiconductor wafer, and a detection sensor for confirming whether the semiconductor wafer is chucked by the chuck mechanism. I have.

搬送ロボット80および搬送ロボット81の上側のハンドは、一度洗浄された半導体ウェハを搬送するのに使用され、下側のハンドは一度も洗浄されていない半導体ウェハ、及び研磨される前の半導体ウェハを搬送するのに使用される。このように、下側のハンドで反転機40,41への半導体ウェハの出し入れを行うことにより、反転機40,41の上壁からのリンス水のしずくにより上側のハンドを汚染することがない。洗浄機25と隣接するように搬送ロボット80のハンドが到達可能な位置に洗浄機82が配置されている。また、洗浄機26と隣接するように搬送ロボット81のハンドが到達可能な位置に洗浄機83が配置されている。洗浄機25,26,82,83とウェハステーション70の載置台27,28,29,30と搬送ロボット80,81は総て領域Bの中に配置されていて、領域B内の圧力は領域A内の気圧よりも低い気圧に調整されている。洗浄機82,83は、両面洗浄可能な洗浄機である。   The upper hand of the transfer robot 80 and the transfer robot 81 is used to transfer a semiconductor wafer that has been cleaned once, and the lower hand is used to transfer a semiconductor wafer that has never been cleaned and a semiconductor wafer that has not been polished. Used to carry. In this way, by putting the semiconductor wafer into and out of the reversing machines 40 and 41 with the lower hand, the upper hand is not contaminated by the rinsing water drops from the upper walls of the reversing machines 40 and 41. A cleaning machine 82 is disposed at a position where the hand of the transfer robot 80 can reach so as to be adjacent to the cleaning machine 25. In addition, a cleaning machine 83 is arranged at a position where the hand of the transfer robot 81 can reach so as to be adjacent to the cleaning machine 26. The cleaning machines 25, 26, 82, 83, the mounting tables 27, 28, 29, 30 of the wafer station 70 and the transfer robots 80, 81 are all arranged in the area B, and the pressure in the area B is the area A The pressure is adjusted to be lower than the internal pressure. The washing machines 82 and 83 are washing machines capable of performing double-sided washing.

本研磨装置は、各機器を囲むようにハウジング66を有しており、ハウジング66内は隔壁84、隔壁85、隔壁86、隔壁87、および隔壁67により複数の部屋(領域A、領域Bを含む)に区画されている。隔壁87によって領域Bと区分されたポリッシング室が形成され、ポリッシング室は更に隔壁67によって2つの領域CとDに区分されている。なお、領域Bと領域C及びDとを区切る隔壁87には、半導体ウェハ搬送用の開口部が設けられ、この開口部にはシャッター45,46が設けられている。   This polishing apparatus has a housing 66 so as to surround each device, and the inside of the housing 66 includes a plurality of rooms (region A and region B) by a partition wall 84, a partition wall 85, a partition wall 86, a partition wall 87, and a partition wall 67. ). A polishing chamber separated from the region B by the partition wall 87 is formed, and the polishing chamber is further partitioned into two regions C and D by the partition wall 67. The partition wall 87 that separates the region B from the regions C and D is provided with an opening for transporting a semiconductor wafer, and shutters 45 and 46 are provided in the opening.

2つの領域C,Dにはそれぞれ2つの研磨テーブルと、1枚の半導体ウェハを保持しかつ半導体ウェハを研磨テーブルに対して押し付けながら研磨するための1つのトップリングが配置されている。即ち、領域Cには研磨テーブル54,56、領域Dには研磨テーブル55,57がそれぞれ配置されており、また、領域Cにはトップリング52、領域Dにはトップリング53がそれぞれ配置されている。反転機40及び反転機41に隣接した位置には、半導体ウェハをトップリング52,53に受け渡すためのプッシャー64,65が配置されている。   In each of the two regions C and D, two polishing tables and one top ring for holding one semiconductor wafer and polishing while pressing the semiconductor wafer against the polishing table are arranged. That is, the polishing tables 54 and 56 are arranged in the area C, the polishing tables 55 and 57 are arranged in the area D, the top ring 52 is arranged in the area C, and the top ring 53 is arranged in the area D, respectively. Yes. Pushers 64 and 65 for transferring the semiconductor wafer to the top rings 52 and 53 are arranged at positions adjacent to the reversing machine 40 and the reversing machine 41.

領域C内には研磨テーブル54に研磨液を供給するための研磨液供給ノズル60と、研磨テーブル54のドレッシングを行うためのドレッサ58とが配置されている。領域D内には研磨テーブル55に研磨液を供給するための研磨液供給ノズル61と、研磨テーブル55のドレッシングを行うためのドレッサ59とが配置されている。さらに、領域C内には研磨テーブル56のドレッシングを行うためのドレッサ68が配置され、領域D内には研磨テーブル57のドレッシングを行うためのドレッサ69が配置されている。なお、研磨テーブル56,57の替わりに、湿式タイプのウェハ膜厚測定機を設置してもよい。その場合は、研磨直後の半導体ウェハの膜厚を測定することができ、半導体ウェハの削り増しや、測定値を利用して次の半導体ウェハへの研磨プロセスの制御を行うこともできる。   In the region C, a polishing liquid supply nozzle 60 for supplying a polishing liquid to the polishing table 54 and a dresser 58 for dressing the polishing table 54 are arranged. In the region D, a polishing liquid supply nozzle 61 for supplying the polishing liquid to the polishing table 55 and a dresser 59 for dressing the polishing table 55 are arranged. Further, a dresser 68 for dressing the polishing table 56 is arranged in the region C, and a dresser 69 for dressing the polishing table 57 is arranged in the region D. Instead of the polishing tables 56 and 57, a wet type wafer film thickness measuring machine may be installed. In this case, the film thickness of the semiconductor wafer immediately after polishing can be measured, and the polishing process for the next semiconductor wafer can be controlled by using an increased amount of shaving of the semiconductor wafer or by using the measured value.

次に、ポリッシング室をより詳細に説明する。なお、以下では、領域Cについてのみ説明するが、領域Dについても領域Cと同様に考えることができる。
プッシャー64を介してトップリング52に移送された半導体ウェハは、トップリング52の真空吸着機構により吸着され、半導体ウェハは研磨テーブル54までトップリング52によって搬送される。そして、半導体ウェハは研磨テーブル54上に取り付けられた研磨パッドまたは本発明の砥石(固定砥粒)からなる研磨面で研磨される。トップリング52が到達可能な位置には、前述した第2の研磨テーブル56が配置されている。これにより、半導体ウェハは第1の研磨テーブル54で研磨が終了した後、第2の研磨テーブル56に貼着された仕上げ用研磨パッドで仕上げ研磨できるようになっている。
Next, the polishing chamber will be described in more detail. Hereinafter, only the region C will be described, but the region D can be considered in the same manner as the region C.
The semiconductor wafer transferred to the top ring 52 via the pusher 64 is sucked by the vacuum suction mechanism of the top ring 52, and the semiconductor wafer is conveyed by the top ring 52 to the polishing table 54. Then, the semiconductor wafer is polished on a polishing surface made of a polishing pad attached on the polishing table 54 or a grinding stone (fixed abrasive) of the present invention. The above-described second polishing table 56 is disposed at a position where the top ring 52 can be reached. As a result, after the polishing of the semiconductor wafer is completed by the first polishing table 54, the semiconductor wafer can be subjected to finish polishing with the polishing pad for finishing attached to the second polishing table 56.

研磨テーブル56では、SUBA400やPolytex(共に研磨パッドの商品名であってロデール・ニッタ製)等の研磨パッドに純水、もしくは砥粒を含まない薬液を供給しながら仕上げ処理を行うか、もしくはスラリーを供給して研磨を行う。半導体ウェハ上に形成された膜種によっては、第2の研磨テーブル56で研磨した後、第1の研磨テーブル54で仕上げ処理してもよい。なお、小径の研磨テーブル56に固定砥粒、大径の研磨テーブル54に研磨パッドをそれぞれ設け、小径の研磨テーブル56において研磨を行った後、大径の研磨テーブル54で研磨を行うこととしてもよい。   In the polishing table 56, a finishing process is performed while supplying pure water or a chemical solution containing no abrasive grains to a polishing pad such as SUBA400 or Polytex (both are names of polishing pads and manufactured by Rodel Nitta), or slurry. To polish. Depending on the type of film formed on the semiconductor wafer, after polishing with the second polishing table 56, finishing may be performed with the first polishing table 54. Alternatively, fixed abrasive grains may be provided on the small-diameter polishing table 56, and polishing pads may be provided on the large-diameter polishing table 54. After polishing with the small-diameter polishing table 56, polishing may be performed with the large-diameter polishing table 54. Good.

固定砥粒(砥石)の価格は研磨パッドより高く、径にほぼ比例して高くなるので、小径の研磨テーブルに用いる方が安価になる。また、研磨パッドは砥石よりも寿命が短いので、接触頻度を分散できて研磨面の寿命を長くすることができる大径の研磨テーブルに用いる方がメンテナンス周期が延び、生産性が向上する。従って、上述したように、研磨パッドに比べて値段が高い砥石を小径の研磨テーブル56に用いてここで粗削りをした後に、砥石に比べて寿命が短い研磨パッドを大径の研磨テーブル54に用いてここで仕上げ研磨すれば、ランニングコストを低減すると共にメンテナンス性を向上させることができる。   The price of the fixed abrasive grains (grinding stone) is higher than that of the polishing pad and increases in proportion to the diameter, so that it is cheaper to use for a small diameter polishing table. Further, since the life of the polishing pad is shorter than that of a grindstone, the use of a polishing table with a large diameter that can disperse the contact frequency and prolong the life of the polishing surface increases the maintenance cycle and improves the productivity. Therefore, as described above, a grindstone that is more expensive than the polishing pad is used for the small-diameter polishing table 56, and after rough cutting, a polishing pad that has a short life compared to the grindstone is used for the large-diameter polishing table 54. If finish polishing is performed here, running cost can be reduced and maintainability can be improved.

図3(a)は図2に示す研磨装置の要部を示す平面図であり、図3(b)は図2に示す研磨装置の要部を示す断面図である。なお、図3(a)及び図3(b)は、研磨テーブル上に砥石を装着した構成例を示す。研磨テーブル56(57)の上面には直径約60cmの砥石115を円盤116上に貼設した研磨工具117が装着され、研磨工具117の上方には砥粒を含まない水または薬液を研磨中に供給する液供給ノズル110が配置されている。ここで研磨工具117は、砥石115を金属またはセラミックスの円盤116に接着剤により固着させたものである。そして、研磨工具117は、研磨テーブル56(57)にクランプ機構118によって確実に固定されている。ウェハ研磨条件は、例えば、ウェハ面圧:300g/cm、回転速度:テーブル/ウェハ=30/35min−1、液体供給量:200cc/min、液体種類:純水である。また、ウェハ面圧:500g/cm、回転速度:テーブル/ウェハ=25/10min−1、液体供給量:200cc/min、液体種類:純水の条件で行ってもよい。砥石115は、研磨助剤が封入されたマイクロカプセルを内部に含有しているので、基本的に供給液体の種類は純水でよい。ここで、砥石115の研磨面上に水等を供給するのは、研磨の際の研磨面の潤滑のためと、研磨によって生じる熱を除去するためである。なお、不純物を含まない超純水を供給してもよく、水に代えてアルカリ溶液等を供給してもよい。 3A is a plan view showing the main part of the polishing apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing the main part of the polishing apparatus shown in FIG. 3A and 3B show a configuration example in which a grindstone is mounted on a polishing table. A polishing tool 117 in which a grindstone 115 having a diameter of about 60 cm is pasted on a disk 116 is mounted on the upper surface of the polishing table 56 (57), and water or chemicals not containing abrasive grains are being polished above the polishing tool 117. A liquid supply nozzle 110 for supplying is disposed. Here, the polishing tool 117 is a tool in which a grindstone 115 is fixed to a metal or ceramic disk 116 with an adhesive. The polishing tool 117 is securely fixed to the polishing table 56 (57) by the clamp mechanism 118. The wafer polishing conditions are, for example, wafer surface pressure: 300 g / cm 2 , rotation speed: table / wafer = 30/35 min −1 , liquid supply amount: 200 cc / min, liquid type: pure water. Moreover, you may carry out on the conditions of wafer surface pressure: 500g / cm < 2 >, rotational speed: table / wafer = 25 / 10min < -1 >, liquid supply amount: 200cc / min, liquid type: pure water. Since the grindstone 115 contains microcapsules in which a polishing aid is enclosed, basically the type of liquid supplied may be pure water. Here, the reason for supplying water or the like onto the polishing surface of the grindstone 115 is to lubricate the polishing surface during polishing and to remove heat generated by the polishing. Note that ultrapure water containing no impurities may be supplied, or an alkaline solution or the like may be supplied instead of water.

半導体ウェハ104を保持するトップリング101は、ボールベアリング111を介して回転シャフト108に傾動自在に保持され、回転シャフト108の回転に伴い所定の回転速度で回転する。研磨対象物である半導体ウェハ104は、トップリング101の周縁部に配置されたガイドリング128内に保持され、トップリング101により弾性マット102を介して砥石115上に押圧されつつ、回転シャフト108により回転される。一方で、研磨工具117を固定した研磨テーブル56(57)も独立に回転駆動される。そして、半導体ウェハ104の被研磨面が砥石115の表面と摺動することにより半導体ウェハ104が研磨される。続く仕上げ工程では、純水(または砥粒を含まない薬液)を供給しながら柔らかい研磨パッドで洗浄兼仕上げ処理を行う。   The top ring 101 that holds the semiconductor wafer 104 is tiltably held on the rotating shaft 108 via the ball bearing 111, and rotates at a predetermined rotation speed as the rotating shaft 108 rotates. A semiconductor wafer 104 that is an object to be polished is held in a guide ring 128 disposed at the peripheral edge of the top ring 101, and is pressed by the top ring 101 onto the grindstone 115 through the elastic mat 102, while being rotated by the rotating shaft 108. It is rotated. On the other hand, the polishing table 56 (57) to which the polishing tool 117 is fixed is also driven to rotate independently. Then, the surface to be polished of the semiconductor wafer 104 slides with the surface of the grindstone 115 so that the semiconductor wafer 104 is polished. In the subsequent finishing step, cleaning and finishing are performed with a soft polishing pad while supplying pure water (or a chemical solution that does not contain abrasive grains).

図4は、クランプ方式により研磨工具が研磨テーブルに固定される様子を説明するための断面図である。砥石115はアルミニウム等からなる円盤116に貼着により固定され、砥石115と円盤116とにより研磨工具117が構成される。研磨テーブル56(57)の外周部にはクランプ機構118が設けられ、このクランプ機構118の可動部119が研磨工具117の外周部を固定するようになっている。従って、可動部119を開いた状態にして砥石115を貼着した研磨工具117を研磨テーブル56(57)上に載せ、可動部119を閉じることにより、可動部119のばね機構により研磨工具117を研磨テーブル56(57)に固定できる。また、可動部119が閉じた位置から可動部119を開いた位置に回動することにより、研磨工具117を研磨テーブル56(57)から取り外すことができる。   FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining how the polishing tool is fixed to the polishing table by the clamp method. The grindstone 115 is fixed to a disk 116 made of aluminum or the like by sticking, and the grindstone 115 and the disk 116 constitute a polishing tool 117. A clamp mechanism 118 is provided on the outer peripheral portion of the polishing table 56 (57), and a movable portion 119 of the clamp mechanism 118 fixes the outer peripheral portion of the polishing tool 117. Accordingly, the polishing tool 117 to which the grindstone 115 is attached with the movable portion 119 opened is placed on the polishing table 56 (57), and the movable portion 119 is closed, so that the polishing tool 117 is moved by the spring mechanism of the movable portion 119. It can be fixed to the polishing table 56 (57). Further, the polishing tool 117 can be removed from the polishing table 56 (57) by rotating the movable portion 119 from the closed position to the open position of the movable portion 119.

図5は、研磨工具117を研磨テーブル56(57)に固定する他の固定方法を示す。砥石115はアルミニウム等からなる円盤116に貼着により固定され、砥石115と円盤116とにより研磨工具117が構成される。研磨工具117の外周部には径方向外側に突出するつば部117Aが形成されており、このつば部117Aを研磨テーブル56(57)とクランプ132との間に挟みこむことで研磨工具117が研磨テーブル56(57)に固定される。即ち、図5に示すように、研磨工具117のつば部117Aを4個のクランプ132と研磨テーブル56(57)の表面との間に挟み込み、ボルト133を研磨テーブル56(57)に設けられたねじ孔に螺合する。このようにして研磨工具117が研磨テーブル56(57)に固定される。従って、研磨工具117の研磨テーブル56(57)への着脱は、ボルト133の着脱により容易に行うことができる。クランプ132は、図5に示すように比較的幅広の円弧状の構造を有しており、クランプ132の中心に対してその両端部がなす角度は、44°に設定されている。このように比較的幅広のクランプ132を用いるのは、クランプ132により研磨工具117のつば部117Aを研磨テーブル56(57)に押しつけて固定するので、この押しつけによるたわみが砥石115の研磨面に出ないようにするためである。   FIG. 5 shows another fixing method for fixing the polishing tool 117 to the polishing table 56 (57). The grindstone 115 is fixed to a disk 116 made of aluminum or the like by sticking, and the grindstone 115 and the disk 116 constitute a polishing tool 117. A flange portion 117A that protrudes radially outward is formed on the outer peripheral portion of the polishing tool 117, and the polishing tool 117 is polished by sandwiching the flange portion 117A between the polishing table 56 (57) and the clamp 132. It is fixed to the table 56 (57). That is, as shown in FIG. 5, the flange portion 117A of the polishing tool 117 is sandwiched between the four clamps 132 and the surface of the polishing table 56 (57), and the bolt 133 is provided on the polishing table 56 (57). Screw into the screw hole. In this way, the polishing tool 117 is fixed to the polishing table 56 (57). Therefore, the polishing tool 117 can be easily attached to and detached from the polishing table 56 (57) by attaching and detaching the bolt 133. As shown in FIG. 5, the clamp 132 has a relatively wide arc-shaped structure, and an angle formed by both ends of the clamp 132 with respect to the center of the clamp 132 is set to 44 °. The relatively wide clamp 132 is used because the flange 117A of the polishing tool 117 is pressed against and fixed to the polishing table 56 (57) by the clamp 132, so that the deflection caused by this pressing appears on the polishing surface of the grindstone 115. This is to prevent it from occurring.

また、研磨工具117を構成する円盤116のつば部117Aの外周部に突起部135が合計4カ所配設されている。そして各突起部135にはねじ孔136が設けられており、このねじ孔136に押しボルト137または吊りボルト(図示せず)が螺合されるようになっている。研磨工具117がかなりの重量を有するため、吊りボルトは、研磨工具117の交換等に際して、そのハンドリング(取り扱い)を容易にするために設けられている。また、押しボルト137は、研磨テーブル56(57)に密着している研磨工具117を剥がすために設けられている。即ち、押しボルト137をねじ孔136に螺合させることにより、押しボルト137の先端が研磨テーブル56(57)の表面に当接し、更に押しボルト137を回転させることにより、研磨工具117を研磨テーブル56(57)から剥がすことができる。なお、研磨テーブル56(57)のねじ孔136に対する位置には溝138が形成されている。この溝138は押しボルト137または吊りボルトの先端を受け入れる役割を果たす。   Further, a total of four projecting portions 135 are arranged on the outer peripheral portion of the flange portion 117 </ b> A of the disk 116 constituting the polishing tool 117. Each protrusion 135 is provided with a screw hole 136, and a push bolt 137 or a suspension bolt (not shown) is screwed into the screw hole 136. Since the polishing tool 117 has a considerable weight, the suspension bolt is provided in order to facilitate handling (handling) when the polishing tool 117 is replaced. The push bolt 137 is provided to peel off the polishing tool 117 that is in close contact with the polishing table 56 (57). That is, when the push bolt 137 is screwed into the screw hole 136, the tip of the push bolt 137 comes into contact with the surface of the polishing table 56 (57), and the push bolt 137 is further rotated to remove the polishing tool 117 from the polishing table. 56 (57). A groove 138 is formed at a position with respect to the screw hole 136 of the polishing table 56 (57). The groove 138 serves to receive the tip of the push bolt 137 or the suspension bolt.

なお、この実施形態ではクランプ132を4個、突起部135を4個それぞれ配設しているが、押し付け加重等の使用条件を考慮して、クランプをリング状に構成して研磨工具117の全周を固定するようにしてもよい。また、突起部135の数も、研磨工具117の重量や研磨テーブル56(57)との密着力を考慮して適宜増減してもよい。なお、砥石を貼着する円盤116の材料としては、耐食性の観点から、アルミニウム以外にも例えばステンレスやチタン等を用いてもよいし、また樹脂等を用いてもよい。   In this embodiment, four clamps 132 and four projections 135 are provided, but in consideration of use conditions such as pressing weight, the clamps are configured in a ring shape so that the entire polishing tool 117 can be used. The circumference may be fixed. Further, the number of the protrusions 135 may be appropriately increased or decreased in consideration of the weight of the polishing tool 117 and the adhesion force with the polishing table 56 (57). In addition, as a material of the disk 116 to which the grindstone is attached, for example, stainless steel or titanium other than aluminum may be used, or a resin may be used from the viewpoint of corrosion resistance.

次に、本発明により製造された砥石の一例として、界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石を挙げ、熱酸化膜が形成されたシリコンウェハを研磨した結果を以下に説明する。   Next, as an example of a grindstone manufactured according to the present invention, a grindstone containing microcapsules encapsulating a surfactant is cited, and the results of polishing a silicon wafer on which a thermal oxide film is formed will be described below.

界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石の模式図を図6に示す。砥粒には酸化セリウムからなる砥粒の造粒物18、バインダ11にはエポキシ樹脂、可溶性粒子(固体粒子)12には予め乾燥粉末化した界面活性剤、可溶性粒子12に付着させる樹脂にはアクリル樹脂を用いた。界面活性剤にアクリル樹脂を付着させる工程は、気中懸濁法により行なった。その際、界面活性剤に対して3.0wt%のアクリル樹脂を付着させた。このアクリル樹脂を付着させた可溶性粒子(界面活性剤)12、造粒物18、及びバインダ(エポキシ樹脂)11を混合して加熱加圧成形し、これにより可溶性粒子(界面活性剤)12が封入されたマイクロカプセル17を含有する砥石を得た。なお、符号15はバインダ11の間に形成された空孔を示している。   A schematic diagram of a grindstone containing microcapsules encapsulating a surfactant is shown in FIG. Abrasive granulated product 18 made of cerium oxide is used for the abrasive grains, epoxy resin is used for the binder 11, a surfactant that has been dried and powdered in advance is used for the soluble particles (solid particles) 12, and a resin that adheres to the soluble particles 12 is used. Acrylic resin was used. The step of attaching the acrylic resin to the surfactant was performed by an air suspension method. At that time, 3.0 wt% acrylic resin was adhered to the surfactant. The soluble particles (surfactant) 12 to which the acrylic resin is adhered, the granulated product 18 and the binder (epoxy resin) 11 are mixed and heat-press molded, whereby the soluble particles (surfactant) 12 are enclosed. A grindstone containing the microcapsules 17 thus obtained was obtained. Reference numeral 15 denotes a hole formed between the binders 11.

一般に、水に界面活性剤を溶解した場合、界面活性剤の濃度によって溶液の粘度が大きく変化する。したがって、アクリル樹脂を付着させた界面活性剤、および界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石を水に浸漬させ、浸漬の前後で溶液の粘度変化率を測定すれば界面活性剤の溶出度合いを推測することが出来る。このようにして、マイクロカプセルが実用上十分な程度に界面活性剤を被覆していることを確認することが出来る。   In general, when a surfactant is dissolved in water, the viscosity of the solution varies greatly depending on the concentration of the surfactant. Therefore, if the grinding stone containing the surfactant with the acrylic resin attached and the microcapsules encapsulating the surfactant is immersed in water, and measuring the rate of change in the viscosity of the solution before and after the immersion, the surfactant is eluted. The degree can be estimated. In this way, it can be confirmed that the microcapsule is coated with a surfactant to a practically sufficient level.

図7にアクリル樹脂を付着させた界面活性剤(樹脂付着可溶性粒子)0.5gを49.5gの水に2.5時間浸漬した場合の粘度変化率と、界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを0.5g含有させた砥石を49.5gの水に20日間浸漬した場合の粘度変化率を比較した結果を示す。アクリル樹脂を付着させただけの界面活性剤は粘度変化率が30%程度と大きいので、界面活性剤にアクリル樹脂を付着させただけではマイクロカプセルとして密封されていないことが確認できた。一方、界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石では、粘度変化率が0%であったので、加熱加圧成形の際にアクリル樹脂がマイクロカプセル化して界面活性剤を密封し、界面活性剤の溶出が抑制されていることが分かった。   FIG. 7 shows the viscosity change rate when 0.5 g of a surfactant (resin-attached soluble particles) with acrylic resin attached is immersed in 49.5 g of water for 2.5 hours, and a microcapsule in which the surfactant is enclosed. The result of having compared the viscosity change rate at the time of immersing the grindstone containing 0.5g in 49.5g of water for 20 days is shown. Since the surfactant having only the acrylic resin adhered has a large viscosity change rate of about 30%, it was confirmed that the surfactant was not sealed as a microcapsule only by attaching the acrylic resin to the surfactant. On the other hand, in the grindstone containing the microcapsules in which the surfactant is encapsulated, the viscosity change rate was 0%. Therefore, the acrylic resin was microencapsulated during the heat and pressure molding, and the surfactant was sealed. It was found that elution of the active agent was suppressed.

この界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石を用いて熱酸化膜付シリコンウェハを研磨した結果を図8に示す。研磨の際には研磨液として純水を用いた。図8は、砥石のマイクロカプセル含有率と、被研磨面に発生した傷などのディフェクト数との関係を示すグラフである。なお、マイクロカプセル含有率は、砥石中のマイクロカプセルの重量とマイクロカプセルを含有する砥石の重量との比で表される。また、ディフェクト数はマイクロカプセル含有量が0%の場合、即ちマイクロカプセルを全く含まない場合のディフェクト数を100%として相対値で示した。図8に示すように、界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを砥石に含有させることによってデバイスウェハを作成する際に問題となるディフェクトの数が低減することが確認され、界面活性剤が有効に作用していることが確認された。また、図8に示す結果から、マイクロカプセル含有量には適正範囲があることが確認できた。即ち、砥石の全重量に対するマイクロカプセルの重量は、0.1〜10wt%、好ましくは0.5〜5wt%である。   FIG. 8 shows the result of polishing a silicon wafer with a thermal oxide film using a grindstone containing microcapsules filled with this surfactant. In polishing, pure water was used as a polishing liquid. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the microcapsule content of the grindstone and the number of defects such as scratches generated on the surface to be polished. The microcapsule content is represented by the ratio between the weight of the microcapsules in the grindstone and the weight of the grindstone containing the microcapsules. The number of defects is shown as a relative value when the microcapsule content is 0%, that is, when the number of defects when no microcapsule is included is 100%. As shown in FIG. 8, it is confirmed that the number of defects that cause problems when a device wafer is produced is reduced by including microcapsules encapsulating a surfactant in a grindstone. It was confirmed that it was working. Moreover, from the results shown in FIG. 8, it was confirmed that the microcapsule content had an appropriate range. That is, the weight of the microcapsule with respect to the total weight of the grindstone is 0.1 to 10 wt%, preferably 0.5 to 5 wt%.

一方、界面活性剤に付着させたアクリル樹脂の量とディフェクト数との関係を調べてみた。図9は、樹脂付着可溶性粒子における平均樹脂付着率とディフェクト数との関係を示すグラフである。なお、平均樹脂付着率は、樹脂付着可溶性粒子中のアクリル樹脂の重量と樹脂付着可溶性粒子の重量との比で表される。また、ディフェクト数はマイクロカプセル含有量が0%の場合、即ちマイクロカプセルを全く含まない場合のディフェクト数を100%として相対値で示した。図9に示すように、アクリル樹脂の量がある量よりも多いとディフェクト数が多くなることが確認できた。このことから、樹脂付着可溶性粒子の重量に対するアクリル樹脂の重量の割合には適切な範囲があることが分かる。即ち、アクリル樹脂の付着量は、可溶性粒子の重量に対して0.1%〜20%、好ましくは0.1%〜10%、さらに好ましくは0.5%〜5%程度である。また、加熱加圧成形の前に可溶性粒子をマイクロカプセルに密封しようとして樹脂量を多くすると、ディフェクト数が多くなる。本発明の製造方法は、樹脂量が少なくてもマイクロカプセル化が可能であるため、デバイスウェハの研磨に好適な砥石を製造することができる。   On the other hand, the relationship between the amount of acrylic resin adhered to the surfactant and the number of defects was examined. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the average resin adhesion rate and the number of defects in resin-adhesive soluble particles. In addition, an average resin adhesion rate is represented by ratio of the weight of the acrylic resin in the resin adhesion soluble particle, and the weight of the resin adhesion soluble particle. The number of defects is shown as a relative value when the microcapsule content is 0%, that is, when the number of defects when no microcapsules are included is 100%. As shown in FIG. 9, it was confirmed that the number of defects increases when the amount of acrylic resin is larger than a certain amount. From this, it can be seen that there is an appropriate range in the ratio of the weight of the acrylic resin to the weight of the resin-attached soluble particles. That is, the adhesion amount of the acrylic resin is about 0.1% to 20%, preferably about 0.1% to 10%, more preferably about 0.5% to 5% with respect to the weight of the soluble particles. Further, if the resin amount is increased in order to seal the soluble particles in the microcapsules before the heat and pressure molding, the number of defects increases. Since the production method of the present invention enables microencapsulation even with a small amount of resin, a grindstone suitable for polishing a device wafer can be produced.

図10は界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石を示す模式図であり、図11は砥粒及びバインダからなる造粒物を示す模式図である。砥粒10には酸化セリウム、バインダ11にはアクリル樹脂を用い、砥粒10とバインダ11とを含む混合スラリーを乾燥粉末化して造粒し、図11に示すような砥粒10とバインダ11との造粒物18を形成した。可溶性粒子12には予め乾燥粉末化した界面活性剤を用い、可溶性粒子12に付着させる樹脂にはアクリル樹脂を用いた。界面活性剤にアクリル樹脂を付着させる工程は、気中懸濁法により行なった。その際、界面活性剤に対して3.0wt%のアクリル樹脂を付着させた。このアクリル樹脂を付着させた可溶性粒子(界面活性剤)12と、砥粒(酸化セリウム)10とバインダ(アクリル樹脂)11との造粒物18とを混合して加熱加圧成形し、可溶性粒子(界面活性剤)12が封入されたマイクロカプセル17を含有する砥石を得た。ここで、図10に示す空孔15は、加熱加圧成形の際に形成される空孔であり、図11に示す空孔19とは別のものである。なお、図11に示した空孔19は、図10には図示していない。また、図11では造粒物18の形状を丸く(即ち球形に)描いたが、実際の砥石においては、造粒物18の形状は図10に示すように多面体である。
なお、上記各実施形態は、本発明の好ましい一実施形態を述べたに過ぎず、本発明の趣旨を逸脱することなく、種々の変形が可能なことは勿論である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a grindstone containing microcapsules encapsulating a surfactant, and FIG. 11 is a schematic diagram showing a granulated product composed of abrasive grains and a binder. The abrasive grains 10 are made of cerium oxide, the binder 11 is made of acrylic resin, and the mixed slurry containing the abrasive grains 10 and the binder 11 is dried and granulated, and the abrasive grains 10 and the binder 11 shown in FIG. The granulated product 18 was formed. For the soluble particles 12, a dry powdered surfactant was used, and for the resin to be attached to the soluble particles 12, an acrylic resin was used. The step of attaching the acrylic resin to the surfactant was performed by an air suspension method. At that time, 3.0 wt% acrylic resin was adhered to the surfactant. The soluble particles (surfactant) 12 to which the acrylic resin is adhered and the granulated product 18 of abrasive grains (cerium oxide) 10 and a binder (acrylic resin) 11 are mixed and heated and pressed to form soluble particles. A grindstone containing microcapsules 17 enclosing (surfactant) 12 was obtained. Here, the holes 15 shown in FIG. 10 are holes formed at the time of heat and pressure molding, and are different from the holes 19 shown in FIG. The holes 19 shown in FIG. 11 are not shown in FIG. In FIG. 11, the shape of the granulated product 18 is drawn round (that is, in a spherical shape). However, in an actual grindstone, the shape of the granulated product 18 is a polyhedron as shown in FIG.
In addition, each said embodiment described only one preferable embodiment of this invention, and of course, a various deformation | transformation is possible, without deviating from the meaning of this invention.

本発明の実施の形態に係る砥石の製造方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the manufacturing method of the grindstone which concerns on embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る主として半導体ウェハを研磨するための研磨装置の各部の配置構成を示す平面図である。It is a top view which shows the arrangement configuration of each part of the grinding | polishing apparatus mainly grind | polished a semiconductor wafer concerning one Embodiment of this invention. 図3(a)は図2に示す研磨装置の要部を示す平面図であり、図3(b)は図2に示す研磨装置の要部を示す断面図である。3A is a plan view showing the main part of the polishing apparatus shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing the main part of the polishing apparatus shown in FIG. クランプにより研磨工具が研磨テーブルに固定される様子を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating a mode that a grinding | polishing tool is fixed to a grinding | polishing table by a clamp. 研磨工具を研磨テーブルに固定する他の固定方法を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other fixing method which fixes a polishing tool to a polishing table. 界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the grindstone containing the microcapsule with which surfactant was enclosed. アクリル樹脂を付着させた界面活性剤と界面活性剤が封入されたマイクロカプセルとの粘度変化率を比較した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having compared the viscosity change rate of the surfactant to which the acrylic resin was made to adhere, and the microcapsule with which the surfactant was enclosed. 砥石のマイクロカプセル含有率と被研磨面に発生したディフェクト数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the microcapsule content rate of a grindstone, and the number of defects which generate | occur | produced in the to-be-polished surface. 樹脂付着可溶性粒子における平均樹脂付着率とディフェクト数との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the average resin adhesion rate in a resin adhesion soluble particle, and the number of defects. 界面活性剤が封入されたマイクロカプセルを含有する砥石を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the grindstone containing the microcapsule with which surfactant was enclosed. 砥粒及びバインダからなる造粒物を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the granulated material which consists of an abrasive grain and a binder.

符号の説明Explanation of symbols

10 砥粒
11 バインダ
12 可溶性粒子(固体粒子)
15 空孔
17 マイクロカプセル(カプセル)
18 造流物
19 空孔
21 ウェハカセット
22 ロード/アンロードステージ
23 走行機構
24 搬送ロボット
25,26 洗浄機
27,28,29,30 載置台
31,45,46 シャッター
40,41 反転機
52,53 トップリング
54,55,56,57 研磨テーブル
58,59,68,69 ドレッサ
60,61 研磨液供給ノズル
64,65 プッシャー
66 ハウジング
67 隔壁
70 ウェハステーション
80,81 搬送ロボット
82,83 洗浄機
84,85,86,87 隔壁
91,92,93,94 センサ
95,96 リンスノズル
97 シャッター
101 トップリング
102 弾性マット
104 半導体ウェハ
108 回転シャフト
110 液供給ノズル
111 ボールベアリング
115 砥石
116 円盤
117 研磨工具
117A つば部
118 クランプ機構
119 可動部
128 ガイドリング
132 クランプ
133 ボルト
135 突起部
136 ねじ孔
137 押しボルト
138 溝
10 Abrasive grains 11 Binder 12 Soluble particles (solid particles)
15 Hole 17 Microcapsule (Capsule)
18 Flowing material 19 Hole 21 Wafer cassette 22 Load / unload stage 23 Travel mechanism 24 Transport robot 25, 26 Washing machine 27, 28, 29, 30 Mounting table 31, 45, 46 Shutter 40, 41 Reversing machine 52, 53 Top ring 54, 55, 56, 57 Polishing table 58, 59, 68, 69 Dresser 60, 61 Polishing liquid supply nozzle 64, 65 Pusher 66 Housing 67 Bulkhead 70 Wafer station 80, 81 Transport robot 82, 83 Cleaning machine 84, 85 , 86, 87 Partitions 91, 92, 93, 94 Sensors 95, 96 Rinse nozzle 97 Shutter 101 Top ring 102 Elastic mat 104 Semiconductor wafer 108 Rotating shaft 110 Liquid supply nozzle 111 Ball bearing 115 Grinding stone 116 Disc 117 Polishing tool 117A Brim 1 18 Clamping mechanism 119 Movable part 128 Guide ring 132 Clamp 133 Bolt 135 Projection part 136 Screw hole 137 Push bolt 138 Groove

Claims (11)

研磨液に可溶な固体粒子が封入されたカプセルを含有する砥石の製造方法であって、
前記固体粒子の表面に研磨液に不溶な樹脂を付着させて樹脂付着可溶性粒子を形成し、
砥粒と、バインダと、前記樹脂付着可溶性粒子とを混合して混合粉末を形成し、
前記混合粉末を加熱加圧成形することで加熱加圧成形の際に前記固体粒子が封入された前記カプセルを形成することを特徴とする砥石の製造方法。
A method for producing a grindstone containing a capsule encapsulating solid particles soluble in a polishing liquid,
A resin-insoluble soluble particle is formed by attaching a resin insoluble in the polishing liquid to the surface of the solid particle,
Abrasive grains, a binder, and the resin-adhesive soluble particles are mixed to form a mixed powder,
A method for producing a grindstone, wherein the capsule encapsulating the solid particles is formed by heating and pressing the mixed powder.
界面活性剤、防食剤、酸化剤、還元剤、分散剤、緩衝剤、キレート化剤、加工促進剤、加工性能安定化剤、鏡面性向上剤、防錆剤、エッチング剤の中から少なくとも1つの添加剤を選択し、
選択された前記添加剤が液体状である場合には該添加剤を乾燥させ粉末化して前記固体粒子を形成することを前記樹脂付着可溶性粒子を形成するための前処理として行うこと特徴とする請求項1に記載の砥石の製造方法。
At least one of surfactant, anticorrosive, oxidizing agent, reducing agent, dispersant, buffer, chelating agent, processing accelerator, processing performance stabilizer, specularity improver, rust inhibitor, and etching agent Select additives,
When the selected additive is in a liquid form, the additive is dried and powdered to form the solid particles as a pretreatment for forming the resin-attached soluble particles. The manufacturing method of the grindstone of claim | item 1.
前記砥粒と前記バインダとを混合し造粒して予め造粒物を形成した後に、該造粒物を前記樹脂付着可溶性粒子と混合して前記混合粉末を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の砥石の製造方法。   The abrasive powder and the binder are mixed and granulated to form a granulated material in advance, and then the granulated material is mixed with the resin-attached soluble particles to form the mixed powder. The manufacturing method of the grindstone of 1 or 2. 前記砥粒を造粒して予め造粒物を形成した後に、該造粒物を前記バインダと前記樹脂付着可溶性粒子と共に混合して前記混合粉末を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載の砥石の製造方法。   The granulated product is formed in advance by granulating the abrasive grains, and then the granulated product is mixed with the binder and the resin-adhesive soluble particles to form the mixed powder. The manufacturing method of the grindstone described in 2. 砥粒と、バインダと、添加剤が封入されたカプセルとを有する砥石の製造方法であって、
前記添加剤の表面に樹脂を付着させ、
前記樹脂が付着された前記添加剤と、砥粒と、バインダとを混合した後、加熱加圧成形することで前記添加剤が封入された前記カプセルを形成することを特徴とする砥石の製造方法。
A method for producing a grindstone having abrasive grains, a binder, and a capsule encapsulating an additive,
A resin is attached to the surface of the additive,
A method for producing a grindstone, comprising: mixing the additive to which the resin is adhered, abrasive grains, and a binder, and then forming the capsule in which the additive is encapsulated by heating and pressing. .
砥粒と、バインダと、研磨液に可溶な固体粒子が封入されたカプセルとを有する砥石であって、
前記固体粒子の表面に研磨液に不溶な樹脂を付着させて樹脂付着可溶性粒子を形成し、前記砥粒と、前記バインダと、前記樹脂付着可溶性粒子とを混合して混合粉末を形成し、前記混合粉末を加熱加圧成形することで加熱加圧成形の際に前記固体粒子が封入された前記カプセルが形成されたことを特徴とする砥石。
A grindstone having abrasive grains, a binder, and a capsule encapsulating solid particles soluble in a polishing liquid,
A resin insoluble in a polishing liquid is attached to the surface of the solid particles to form resin-attached soluble particles, and the abrasive grains, the binder, and the resin-attached soluble particles are mixed to form a mixed powder, A grindstone characterized in that the capsule encapsulating the solid particles is formed during heat and pressure molding by heat and pressure molding of the mixed powder.
界面活性剤、防食剤、酸化剤、還元剤、分散剤、緩衝剤、キレート化剤、加工促進剤、加工性能安定化剤、鏡面性向上剤、防錆剤、エッチング剤の中から少なくとも1つの添加剤を選択し、
選択された前記添加剤が液体状である場合には該添加剤を乾燥させ粉末化して前記固体粒子を形成することを前記樹脂付着可溶性粒子を形成するための前処理として行われたこと特徴とする請求項6に記載の砥石。
At least one of surfactant, anticorrosive, oxidizing agent, reducing agent, dispersant, buffer, chelating agent, processing accelerator, processing performance stabilizer, specularity improver, rust inhibitor, and etching agent Select additives,
When the selected additive is in a liquid form, the additive is dried and powdered to form the solid particles as a pretreatment for forming the resin-attached soluble particles; The grindstone according to claim 6.
前記砥粒と前記バインダとを混合し造粒して予め造粒物を形成した後に、該造粒物を前記樹脂付着可溶性粒子と混合して前記混合粉末が形成されたことを特徴とする請求項6又は7に記載の砥石。   The abrasive powder and the binder are mixed and granulated to form a granulated material in advance, and then the granulated material is mixed with the resin-attached soluble particles to form the mixed powder. Item 8. The grindstone according to Item 6 or 7. 前記砥粒を造粒して予め造粒物を形成した後に、該造粒物を前記バインダと前記樹脂付着可溶性粒子と共に混合して前記混合粉末が形成されたことを特徴とする請求項6又は7に記載の砥石。   The granulated product is formed in advance by granulating the abrasive grains, and then the granulated product is mixed with the binder and the resin-attached soluble particles to form the mixed powder. The grindstone according to 7. 砥粒と、バインダと、添加剤が封入されたカプセルとを有する砥石であって、
前記添加剤の表面に樹脂を付着させ、
前記樹脂が付着された前記添加剤と、砥粒と、バインダとを混合した後、加熱加圧成形することで前記添加剤が封入された前記カプセルが形成されたことを特徴とする砥石。
A grindstone having abrasive grains, a binder, and a capsule encapsulating an additive,
A resin is attached to the surface of the additive,
A grindstone, wherein the additive-encapsulated capsule is formed by mixing the additive to which the resin is adhered, abrasive grains, and a binder, followed by heat and pressure molding.
被研磨物を保持するトップリングと、
請求項6乃至10のいずれか1項に記載の砥石を有する研磨テーブルとを備えることを特徴とする研磨装置。
A top ring for holding an object to be polished;
A polishing apparatus comprising: a polishing table having the grindstone according to any one of claims 6 to 10.
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