JP2009190170A - 研磨布用ドレッサー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 台金1の表面にドレッシング部が形成されてなる研磨布用ドレッサーであって、そのドレッシング部は多数個の砥粒2とそれを保持する平板状の保持材3によって形成される。この保持材3は、周期律のIVa,Va,VIa族遷移金属、それらの酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、及びこれらの複合化合物の1種又は2種以上とケイ素を主成分とし、これにフラックス剤として、上記保持材重量に対して1〜6%の二酸化ケイ素を添加してなる混合粉成形体を焼結して構成される。
【選択図】 図1
Description
上記のようなメッキ、ろう材を用いて砥粒を保持する方法では、砥粒の埋め込み量を一定としたドレッサーの製造は困難であり、埋め込み量が不足した場合の砥粒は研磨布をドレッシングする際に脱落するおそれがある。また、砥粒の突き出し量が不均一になった場合、研磨レートが不足したり、研磨布表面状態がばらついたりすると云う問題が発生する。さらに、研磨布のドレッシング時に、保持材の金属が微少に塑性変形してしまう程の負荷が砥粒に与えられることがあり、この場合に砥粒と保持材との間に間隙が生じ、結果として砥粒が脱落するといった問題も発生している。
例えば、砥粒間隔の狭いところでは、研削によって発生した研磨布の切り屑や研磨布に目詰まりしていた研磨粒子が外に排出されずに砥粒間に付着し、或いは研削時の摩擦熱により研磨布の一部が砥粒間に溶着して目詰まりが発生し、ドレッサーの研削性能が低下して研磨布表面が半鏡面化し、研磨速度が低下する。
上記焼結体を保持材として用いることにより、保持材がCu,Niをベースとしたろう材、Niメッキ等である場合に脱粒を引き起こしてしまう程の負荷が砥粒に与えられた場合でも、保持材は変形せずに砥粒を機械的に保持する力が強いため、砥粒の脱落に起因するウェハのスクラッチをなくすことが可能である。
%以上の突き出し量の場合、砥粒の脱落が生じるか、あるいは極端に研磨レートが高くなるかするため、望ましくない。
砥粒は、その粒径が10〜1000μmであるダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素であることが望ましい。
上記耐酸性耐アルカリ性非金属被膜は、その厚さが1〜10μmであり、具体的には、ハロゲン含有ダイヤモンドライクカーボン、またはダイヤモンドライクカーボンであることが好ましい。
また、上記砥粒の配列方法において、ほぼ砥粒径サイズの上記粘着部は、粘着剤を塗着した保持材表面をマスキングするシートに、ほぼ砥粒径サイズの穴を形成することにより非マスキング部を形成し、該非マスキング部に粘着部を形成することができる。その後用途によっては保持材表面及び側面に耐酸性非金属被膜を施すことが可能である。
所定の配列で砥粒2を保持させた保持材3は、それを、図1及び図2に示すよう
に、エポキシ樹脂等でドレッサー台金1に接着し、その後、ドレッサー作用面をアルミナなどの遊離砥粒によるショットブラスト、ラッピング・エッチングなどにより平面化及び目立て加工を施し、それによって所定の寸法に仕上げると共に、砥粒2を所定の高さに突き出させて研磨布用ドレッサーとする。
[実施例]
重量比で3:1のタングステン−シリコン粉末の合計重量に対して5%の二酸化ケイ素を添加した粉末をボールミルで混合し、得られた混合粉末にパラフィンを体積で20%添加して更に混合し、得られた混合粉末を金型に充填して、圧力50MPaで平板状の成形体を作製した。また、粘着剤を塗着した粘着性シートに砥粒サイズの多数の穴を2次元的に等間隔にあけることにより形成した非マスキング部を有するマスキングを施し、非マスキング部を形成する直径約270μmの穴の配列を、台金(図1参照)上に固定する際の円周方向と径方向に隣接する砥粒がつくる最小の格子が平行四辺形で、その一辺の砥粒間隔が1.5mmである等間隔に形成した。
上記実施例と同じサイズのダイヤモンド砥粒をランダムの多配列状態で電着により固定してなる研磨布用ドレッサーを用いて、上記実施例と同じ条件でヒュームドシリカを主成分とするKOHベースのアルカリスラリー(キャボット製SS25)を毎分約15ml流布しながら、発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。また、実施例と同様に脱粒の個数をカウントした。研削の結果を実施例の結果と共に表1に示す。
2 砥粒
3 保持材
4 接着剤
Claims (10)
- 台金の表面にドレッシング部が形成されてなる研磨布用ドレッサーであって、
前記ドレッシング部は多数個の砥粒とそれを保持する平板状の保持材によって形成され、該保持材が、周期律のIVa,Va,VIa族遷移金属、それらの酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、及びこれらの複合化合物の1種又は2種以上とケイ素を主成分とし、これにフラックス剤として、上記保持材重量に対して1〜6%の二酸化ケイ素を添加してなる混合粉成形体を焼結して構成されていることを特徴とする研磨布用ドレッサー。 - 上記砥粒は、その粒径が10〜1000μmであるダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素であって、かつ砥粒表面を不コート又はIVa,IVb,Va,VIa族遷移金属、またはNi,Co,Ag,Cu及びそれらの化合物でコーティングされていることを特徴とする請求項1に記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記多数個の砥粒のそれぞれは、保持材表面に2次元的な規則性をもって配列され、その配列により形成される最小の格子における隣接する砥粒間の距離が、10〜3000μmの範囲であり、各砥粒が実質的に均等分布をなして配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記砥粒は、粒度の異なる2種以上から構成されており、それぞれの砥粒種は単独に上記配列形状を成すことを特徴とする請求項3に記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記砥粒を保持する平面状の保持材と台金のうち、少なくとも上記保持材の露出面に硬質の耐酸・耐アルカリ性非金属被膜を形成していることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記耐酸・耐アルカリ性非金属被膜は、その厚さが1〜10μmであることを特徴とする請求項5に記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記耐酸・耐アルカリ性非金属皮膜は、ハロゲン含有ダイヤモンドライクカーボン、またはダイヤモンドライクカーボンである請求項5に記載の研磨布用ドレッサー。
- 台金の表面に多数個の砥粒とそれを保持する平板状の保持材によって形成されたドレッシング部を有する研磨布用ドレッサーを製造する方法であって、上記保持材を、周期律のIVa,Va,VIa族遷移金属、それらの酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、及びこれらの複合化合物の1種又は2種以上とケイ素を主成分とし、これにフラックス剤として、上記保持材重量に対して1〜6%の二酸化ケイ素を添加してなる混合粉成形体を焼結して構成することを特徴とする研磨布用ドレッサーの製造方法。
- 保持材表面に多数個の砥粒を規則性をもって保持させるために上記保持材表面またはその上に載置するシートに、2次元的に規則性をもって配列させる各砥粒の保持位置に対応して、ほぼ砥粒径サイズの粘着部を設け、
それらの粘着部にそれぞれの単粒子の砥粒を粘着させ、
ついで、上記砥粒を該保持材の表面に保持させてこの保持材を焼結することにより固定する、
ことを特徴とする請求項8に記載の研磨布用ドレッサーの製造方法。 - ほぼ砥粒径サイズの上記粘着部は、粘着剤を塗着した保持材表面をマスキングするシートに、ほぼ砥粒径サイズの穴を形成することにより非マスキング部を形成し、該非マスキング部に粘着部を形成することを特徴とする請求項9に記載の研磨布用ドレッサーの製造方法。
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