JP2010173016A - Conditioner for semiconductor polishing cloth, method for manufacturing the conditioner for semiconductor polishing cloth, and semiconductor polishing apparatus - Google Patents

Conditioner for semiconductor polishing cloth, method for manufacturing the conditioner for semiconductor polishing cloth, and semiconductor polishing apparatus Download PDF

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正人 中村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conditioner for semiconductor polishing cloth, a method for manufacturing the conditioner for the semiconductor polishing cloth, and a semiconductor polishing apparatus for attaining even wear of a plurality of cutting blades formed into a diamond film, and accurately and stably grinding and machining the semiconductor polishing cloth. <P>SOLUTION: The conditioner for the semiconductor polishing cloth including a substrate 1 rotating around a center shaft, and a plurality of the cutting blades 2 formed at the substrate 1 and coated with the diamond film 3 grinds and machines the semiconductor polishing cloth disposed to face the substrate 1 by using the cutting blades 2. The wear resistance of the diamond film 3 is set to be higher on the outer side in a diametrical direction to the center axis then the one on the inner side. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の研磨を行う半導体研磨装置において半導体研磨布のコンディショニングに用いられる半導体研磨布用コンディショナー、半導体研磨布用コンディショナーの製造方法及び半導体研磨装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor polishing cloth conditioner used for conditioning a semiconductor polishing cloth in a semiconductor polishing apparatus that polishes a semiconductor wafer or the like, a method for manufacturing a semiconductor polishing cloth conditioner, and a semiconductor polishing apparatus.

近年、半導体産業の進展とともに、金属、半導体、セラミックスなどの表面を高精度に仕上げる加工方法の必要性が高まっており、特に、半導体ウェーハでは、その集積度の向上とともにナノメーターオーダーの表面仕上げが要求されている。このような高精度の表面仕上げに対応するために、半導体ウェーハに対して、多孔性の半導体研磨布を用いたＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシュ）研磨が一般に行われている。   In recent years, with the progress of the semiconductor industry, there is an increasing need for processing methods for finishing surfaces of metals, semiconductors, ceramics, etc. with high precision. It is requested. In order to cope with such a high-precision surface finish, CMP (chemical mechanical polishing) polishing using a porous semiconductor polishing cloth is generally performed on a semiconductor wafer.

半導体ウェーハ等の研磨に用いられる半導体研磨布は、研磨時間が経過していくにつれ目詰まりや圧縮変形を生じ、その表面状態が次第に変化していく。すると、研磨速度の低下や不均一研磨等の好ましくない現象が生じるので、半導体研磨布の表面を定期的に研削加工することにより、半導体研磨布の表面状態を一定に保って、良好な研磨状態を維持する工夫が行われている。   A semiconductor polishing cloth used for polishing a semiconductor wafer or the like causes clogging or compressive deformation as the polishing time elapses, and its surface state gradually changes. Then, undesired phenomena such as a decrease in polishing rate and non-uniform polishing occur, so by periodically grinding the surface of the semiconductor polishing cloth, the surface state of the semiconductor polishing cloth is kept constant, and a good polishing state The device is maintained.

半導体研磨布を研削加工するために用いられる半導体研磨布用コンディショナーとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１の半導体研磨布用コンディショナーは、円板状をなす基板の表面に円錐台又は四角錐台からなる切刃が複数形成され、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法を用いて、切刃及び表面全体に実質的に均一な厚さのダイヤモンド膜をコーティングしている。詳しくは、複数の切刃に成膜されたダイヤモンド膜が、全体に耐摩耗性が均一に設定されるように形成されている。このように、ダイヤモンド膜を用いて切刃を被覆し耐摩耗性を高めることで、半導体研磨布の研削加工を安定して行えるようにしている。   As a conditioner for semiconductor polishing cloth used for grinding a semiconductor polishing cloth, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known. In this conditioner for semiconductor polishing cloth of Patent Document 1, a plurality of cutting blades made of a truncated cone or a quadrangular pyramid are formed on the surface of a disk-shaped substrate, and the cutting blade is formed using a chemical vapor deposition (CVD) method. And a diamond film having a substantially uniform thickness is coated on the entire surface. Specifically, a diamond film formed on a plurality of cutting blades is formed so that the wear resistance is set uniformly throughout. As described above, the cutting edge is covered with a diamond film to enhance the wear resistance, so that the semiconductor polishing cloth can be stably ground.

特許第３８２９０９２号公報Japanese Patent No. 3829092

しかしながら、前述した半導体研磨布用コンディショナーにおいては、ダイヤモンド膜が、切刃全体に耐摩耗性が均一に設定されるように形成されていることから、下記のような課題が生じる。
すなわち、一般に、半導体研磨布用コンディショナーは、その中心軸周りに回転させられつつ、切刃を半導体研磨布に接触させて研削加工に用いられるが、これらの切刃の周速度（接線速度）は、基板の表面の径方向における配置箇所に応じて、夫々異なっている。 However, in the above-described conditioner for semiconductor polishing cloth, the diamond film is formed so that the wear resistance is uniformly set on the entire cutting edge, and thus the following problems occur.
That is, in general, a conditioner for a semiconductor polishing cloth is used for grinding by bringing the cutting edge into contact with the semiconductor polishing cloth while being rotated around its central axis. The peripheral speed (tangential speed) of these cutting edges is Depending on the arrangement location in the radial direction of the surface of the substrate, it differs.

詳しくは、半導体研磨布用コンディショナーの前記表面において、径方向の外側に配置された切刃の周速度は、径方向の内側に配置された切刃の周速度よりも速くなる。従って、前記外側に配置された切刃は、前記内側に配置された切刃に対比して、半導体研磨布により多く接触することとなり、摩耗が早期に進む。このように、切刃の摩耗状態が前記表面における径方向の配置により異なると、半導体研磨布を精度よく研削加工することができない。つまり、半導体研磨布の表面状態が全体に均一でなくなり、この半導体研磨布の半導体ウェーハ等に対する研磨性能が安定しなくなる。   Specifically, on the surface of the conditioner for semiconductor polishing cloth, the peripheral speed of the cutting blade disposed on the radially outer side is faster than the peripheral speed of the cutting blade disposed on the radially inner side. Therefore, the cutting blades arranged on the outer side make more contact with the semiconductor polishing cloth than the cutting blades arranged on the inner side, and wear progresses early. As described above, when the wear state of the cutting edge varies depending on the radial arrangement on the surface, the semiconductor polishing cloth cannot be accurately ground. That is, the surface state of the semiconductor polishing cloth is not uniform as a whole, and the polishing performance of the semiconductor polishing cloth on the semiconductor wafer or the like is not stable.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ダイヤモンド膜に成膜された複数の切刃の摩耗を均一に進行させることができ、半導体研磨布を精度よく安定して研削加工できる半導体研磨布用コンディショナー、半導体研磨布用コンディショナーの製造方法及び半導体研磨装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, can wear the cutting blades formed on the diamond film uniformly, and can stably grind the semiconductor polishing cloth with high accuracy. An object of the present invention is to provide a conditioner for semiconductor polishing cloth, a method for manufacturing a conditioner for semiconductor polishing cloth, and a semiconductor polishing apparatus that can be processed.

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、中心軸周りに回転する基板と、この基板に形成されダイヤモンド膜で被覆された複数の切刃と、を有し、前記切刃を用いて、前記基板に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施す半導体研磨布用コンディショナーであって、前記ダイヤモンド膜は、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも耐摩耗性が高く設定されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention proposes the following means.
That is, the present invention has a substrate that rotates around a central axis and a plurality of cutting blades formed on the substrate and covered with a diamond film, and a semiconductor that is disposed to face the substrate using the cutting blades A conditioner for a semiconductor polishing cloth for grinding a polishing cloth, wherein the diamond film is set to have higher wear resistance on the outer side in the radial direction with respect to the central axis than on the inner side.

本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、中心軸に対する径方向の外側の切刃を被覆するダイヤモンド膜が、前記径方向の内側の切刃を被覆するダイヤモンド膜よりも耐摩耗性が高く設定されているので、これらの切刃の摩耗が均一に進行する。
詳しくは、中心軸周りに回転する半導体研磨布用コンディショナーにおいて、径方向の外側に配置された切刃の周速度は、この切刃よりも径方向の内側に配置された切刃の周速度よりも速くなる。従って、前記外側の切刃は、前記内側の切刃に比べ、半導体研磨布により多く接触することとなるが、前記外側の切刃を被覆するダイヤモンド膜は、前記内側の切刃を被覆するダイヤモンド膜よりも耐摩耗性が高められており、これらの切刃の摩耗が均一に進行するようにされている。
よって、この半導体研磨布用コンディショナーは半導体研磨布を精度よく研削加工することができ、該半導体研磨布の表面状態が全体に均一となる。これにより、この半導体研磨布の半導体ウェーハ等に対する研磨性能が安定する。 According to the conditioner for a semiconductor polishing cloth according to the present invention, the diamond film covering the radially outer cutting edge with respect to the central axis has higher wear resistance than the diamond film covering the radially inner cutting edge. Since it is set, the wear of these cutting edges proceeds uniformly.
Specifically, in the conditioner for semiconductor polishing cloth that rotates around the central axis, the peripheral speed of the cutting blade disposed on the radially outer side is higher than the peripheral speed of the cutting blade disposed on the radially inner side of the cutting blade. Will also be faster. Therefore, the outer cutting edge comes into contact with the semiconductor polishing cloth more than the inner cutting edge, but the diamond film covering the outer cutting edge is a diamond covering the inner cutting edge. The wear resistance is higher than that of the film, and the wear of these cutting edges is made to proceed uniformly.
Therefore, this conditioner for semiconductor polishing cloth can grind the semiconductor polishing cloth with high precision, and the surface state of the semiconductor polishing cloth becomes uniform throughout. Thereby, the polishing performance of the semiconductor polishing cloth with respect to the semiconductor wafer or the like is stabilized.

また、本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーにおいて、前記ダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子が、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも大径に設定されていることとしてもよい。   Moreover, in the conditioner for a semiconductor polishing cloth according to the present invention, the diamond particles forming the diamond film may have a larger diameter than the inner side on the outer side in the radial direction with respect to the central axis.

本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、径方向の外側のダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子が、径方向の内側のダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されているので、前記外側のダイヤモンド膜の耐摩耗性が、前記内側のダイヤモンド膜の耐摩耗性よりも確実に高められる。
すなわち、前記内側のダイヤモンド膜内においては、ダイヤモンド粒子が比較的小さく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が多くなる。一方、前記外側のダイヤモンド膜内においては、ダイヤモンド粒子が比較的大きく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が少なくなる。従って、前記外側のダイヤモンド膜の機械的強度が、前記内側のダイヤモンド膜の機械的強度よりも増大され、耐摩耗性が確実に高められている。 According to the conditioner for semiconductor polishing cloth according to the present invention, the diamond particles forming the radially outer diamond film are set to have a larger diameter than the diamond particles forming the radially inner diamond film, The wear resistance of the outer diamond film is surely increased as compared with the wear resistance of the inner diamond film.
That is, in the inner diamond film, diamond particles are formed to be relatively small, so that the proportion of sp 2 bond components and the like increases accordingly. On the other hand, in the outer diamond film, since diamond particles are formed relatively large, the proportion of sp 2 bonding components and the like is reduced accordingly. Therefore, the mechanical strength of the outer diamond film is increased more than the mechanical strength of the inner diamond film, and the wear resistance is reliably improved.

また、本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーにおいて、前記基板は、前記中心軸に対する径方向に分割された複数の基板により構成され、これら複数の基板に形成された前記切刃に被覆される前記ダイヤモンド膜の耐摩耗性が、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも高く設定されていることとしてもよい。   Further, in the conditioner for a semiconductor polishing cloth according to the present invention, the substrate is constituted by a plurality of substrates divided in a radial direction with respect to the central axis, and is covered with the cutting blades formed on the plurality of substrates. The wear resistance of the diamond film may be set higher on the outer substrate in the radial direction with respect to the central axis than on the inner substrate.

本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、基板を、径方向に分割された複数の基板により構成しているので、これらの基板に形成された夫々の切刃に、互いに異なる耐摩耗性を有するダイヤモンド膜が確実に形成される。よって、これらの切刃の摩耗を全体に均一に進行させることができ、半導体研磨布に対する研削加工が均一に行える。   According to the conditioner for a semiconductor polishing cloth according to the present invention, since the substrate is constituted by a plurality of substrates divided in the radial direction, each cutting blade formed on these substrates has different wear resistance. A diamond film having the following is reliably formed. Therefore, the wear of these cutting blades can be progressed uniformly throughout, and the grinding process for the semiconductor polishing cloth can be performed uniformly.

また、本発明は、前述の半導体研磨布用コンディショナーの製造方法であって、前記基板を、前記中心軸に対する径方向において複数の基板に分割して構成し、これら複数の基板に夫々形成した前記切刃に、耐摩耗性が互いに異なる前記ダイヤモンド膜を、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも耐摩耗性が高く設定されるように被覆して構成することを特徴とする。   Further, the present invention is the above-described method for manufacturing a conditioner for a semiconductor polishing cloth, wherein the substrate is divided into a plurality of substrates in a radial direction with respect to the central axis, and the substrate is formed on each of the plurality of substrates. The cutting blade is formed by coating the diamond films having different wear resistances so that the wear resistance is set higher on the outer substrate in the radial direction with respect to the central axis than on the inner substrate. To do.

本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造方法によれば、基板を、径方向において複数の基板に分割して構成しているので、分割された夫々の基板における切刃に、耐摩耗性の異なるダイヤモンド膜を確実に夫々被覆することができる。また、分割された各基板を連結することで、耐摩耗性の異なるダイヤモンド膜に被覆された夫々の切刃を、比較的容易に同一基板に形成できる。   According to the method for manufacturing a conditioner for a semiconductor polishing cloth according to the present invention, the substrate is configured by dividing the substrate into a plurality of substrates in the radial direction. Different diamond films can be reliably coated. Further, by connecting the divided substrates, it is possible to relatively easily form the respective cutting blades coated with diamond films having different wear resistances on the same substrate.

また、本発明は、半導体研磨布及び半導体研磨布用コンディショナーを備えた半導体研磨装置であって、前述の半導体研磨布用コンディショナーを用いたことを特徴としている。   The present invention also provides a semiconductor polishing apparatus comprising a semiconductor polishing cloth and a semiconductor polishing cloth conditioner, wherein the conditioner for a semiconductor polishing cloth is used.

本発明に係る半導体研磨装置によれば、半導体研磨布用コンディショナーが半導体研磨布を精度よく研削加工するので、該半導体研磨布の表面状態が全体に均一となる。従って、この半導体研磨布の半導体ウェーハ等に対する研磨性能が安定し、生産性が高められる。   According to the semiconductor polishing apparatus of the present invention, since the semiconductor polishing cloth conditioner accurately grinds the semiconductor polishing cloth, the surface state of the semiconductor polishing cloth becomes uniform as a whole. Therefore, the polishing performance of the semiconductor polishing cloth on a semiconductor wafer or the like is stabilized, and the productivity is improved.

本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、ダイヤモンド膜に成膜された複数の切刃の摩耗を均一に進行させることができ、半導体研磨布を精度よく安定して研削加工できる。
また、本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造方法によれば、このような半導体研磨布用コンディショナーを比較的容易に製造することができる。
また、本発明に係る半導体研磨装置によれば、半導体研磨布用コンディショナーが半導体研磨布を精度よく研削加工し、該半導体研磨布が半導体ウェーハ等を安定して研磨加工し、生産性が高められる。 According to the conditioner for a semiconductor polishing cloth according to the present invention, the wear of a plurality of cutting blades formed on the diamond film can be made to progress uniformly, and the semiconductor polishing cloth can be ground accurately and stably.
Moreover, according to the method for manufacturing a conditioner for a semiconductor polishing pad according to the present invention, such a conditioner for a semiconductor polishing pad can be manufactured relatively easily.
Further, according to the semiconductor polishing apparatus of the present invention, the semiconductor polishing cloth conditioner accurately grinds the semiconductor polishing cloth, and the semiconductor polishing cloth stably polishes the semiconductor wafer and the like, thereby improving productivity. .

本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーを示す概略側断面図である。It is a schematic sectional side view which shows the conditioner for semiconductor polishing cloth which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造手順を説明する図である。It is a figure explaining the manufacture procedure of the conditioner for semiconductor polishing cloth concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造手順を説明する図である。It is a figure explaining the manufacture procedure of the conditioner for semiconductor polishing cloth concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーを備えた半導体研磨装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view showing a schematic structure of a semiconductor polisher provided with a conditioner for semiconductor polish cloth concerning one embodiment of the present invention. 本発明の実施例におけるウェーハ形状測定方向を説明する図である。It is a figure explaining the wafer shape measurement direction in the Example of this invention. 本発明の実施例１におけるウェーハのＰＲを示すグラフである。It is a graph which shows PR of the wafer in Example 1 of this invention. 比較例１におけるウェーハのＰＲを示すグラフである。6 is a graph showing the PR of a wafer in Comparative Example 1.

本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０は、略円板状をなし、その中心軸周りに回転する基板１と、この基板１に形成された複数の切刃２と、を有し、これらの切刃２を用いて、基板１に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施すものである。また、この半導体研磨布は、半導体ウェーハに研磨加工を施す。   A conditioner 10 for a semiconductor polishing cloth according to the present embodiment has a substantially disk shape, and includes a substrate 1 that rotates around a central axis thereof, and a plurality of cutting blades 2 formed on the substrate 1, and The cutting blade 2 is used to grind the semiconductor polishing cloth disposed opposite to the substrate 1. Further, this semiconductor polishing cloth performs polishing processing on a semiconductor wafer.

基板１は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックス材料で形成され、図１に示すように、前記中心軸に対する径方向に分割された複数の基板１１、１２、１３により構成されている。すなわち、基板１は、前記中心軸が通る円板状の第１基板１１と、円環板状をなし第１基板１１よりも大径の第２基板１２と、円環板状をなし第２基板１２よりも大径の第３基板１３とを有し、これらの第１基板１１、第２基板１２及び第３基板１３を、前記中心軸に直交する径方向の内側から外側へ向かって順次連結するように構成されている。   The substrate 1 is made of, for example, a ceramic material such as silicon carbide (SiC), and includes a plurality of substrates 11, 12, and 13 that are divided in the radial direction with respect to the central axis, as shown in FIG. That is, the substrate 1 has a disc-shaped first substrate 11 through which the central axis passes, a second substrate 12 having an annular plate shape and a larger diameter than the first substrate 11, and a second shape having an annular plate shape. A third substrate 13 having a larger diameter than the substrate 12, and the first substrate 11, the second substrate 12, and the third substrate 13 are sequentially moved from the inner side to the outer side in the radial direction orthogonal to the central axis. It is comprised so that it may connect.

詳しくは、第１基板１１の外周縁部１１Ａの形状に、第２基板１２の内周縁部１２Ｂの形状が対応して形成されている。図示の例では、第１基板１１の外径と第２基板１２の内径とが略同一に設定されており、第１基板１１が、第２基板１２の径方向内側に嵌め合わされている。
また、第２基板１２の外周縁部１２Ａの形状に、第３基板１３の内周縁部１３Ｂの形状が対応して形成されている。図示の例では、第２基板１２の外径と第３基板１３の内径とが略同一に設定されており、第２基板１２が、第３基板１３の径方向内側に嵌め合わされている。 Specifically, the shape of the inner peripheral edge portion 12B of the second substrate 12 is formed corresponding to the shape of the outer peripheral edge portion 11A of the first substrate 11. In the illustrated example, the outer diameter of the first substrate 11 and the inner diameter of the second substrate 12 are set to be substantially the same, and the first substrate 11 is fitted inside the second substrate 12 in the radial direction.
Further, the shape of the inner peripheral edge portion 13B of the third substrate 13 is formed corresponding to the shape of the outer peripheral edge portion 12A of the second substrate 12. In the illustrated example, the outer diameter of the second substrate 12 and the inner diameter of the third substrate 13 are set to be substantially the same, and the second substrate 12 is fitted inside the third substrate 13 in the radial direction.

また、切刃２は、例えば、多角錐状、多角柱状、円錐状又は切頭円錐状等をなし、基板１において前記半導体研磨布側を向く表面から突出して形成されている。図示の例では、切刃２は、断面三角形状をなし、例えば、横置きされた三角柱状等に形成されている。また、切刃２は、第１基板１１の表面に形成された第１切刃２１と、第２基板１２の表面に形成された第２切刃２２と、第３基板１３の表面に形成された第３切刃２３とからなる。図示の例では、第１切刃２１、第２切刃２２及び第３切刃２３は、互いに同一形状とされており、基板１の表面から突出する高さが同一に設定されている。   The cutting edge 2 has, for example, a polygonal pyramid shape, a polygonal columnar shape, a conical shape, a truncated conical shape, or the like, and is formed so as to protrude from the surface facing the semiconductor polishing cloth side in the substrate 1. In the illustrated example, the cutting edge 2 has a triangular cross section, and is formed in, for example, a horizontally disposed triangular prism shape. In addition, the cutting edge 2 is formed on the surface of the first cutting edge 21 formed on the surface of the first substrate 11, the second cutting edge 22 formed on the surface of the second substrate 12, and the surface of the third substrate 13. And a third cutting edge 23. In the illustrated example, the first cutting edge 21, the second cutting edge 22, and the third cutting edge 23 have the same shape, and the heights protruding from the surface of the substrate 1 are set to be the same.

また、これらの切刃２及び基板１の表面は、ダイヤモンド膜３で被覆されている。ダイヤモンド膜３は、第１切刃２１及び第１基板１１の表面を被覆する第１ダイヤモンド膜３１と、第２切刃２２及び第２基板１２の表面を被覆する第２ダイヤモンド膜３２と、第３切刃２３及び第３基板１３の表面を被覆する第３ダイヤモンド膜３３と、からなる。図示の例では、第１ダイヤモンド膜３１、第２ダイヤモンド膜３２及び第３ダイヤモンド膜３３の膜厚は互いに同一とされ、例えば、１μｍ〜３０μｍ程度の範囲内に設定されている。   Further, the surfaces of the cutting blade 2 and the substrate 1 are covered with a diamond film 3. The diamond film 3 includes a first diamond film 31 covering the surfaces of the first cutting edge 21 and the first substrate 11, a second diamond film 32 covering the surfaces of the second cutting edge 22 and the second substrate 12, 3 cutting edges 23 and a third diamond film 33 covering the surface of the third substrate 13. In the illustrated example, the first diamond film 31, the second diamond film 32, and the third diamond film 33 have the same film thickness, and are set within a range of about 1 μm to 30 μm, for example.

また、第２ダイヤモンド膜３２は、第１ダイヤモンド膜３１よりも耐摩耗性が高く設定され、第３ダイヤモンド膜３３は、第２ダイヤモンド膜３２よりも耐摩耗性が高く設定されている。詳しくは、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子は、第１ダイヤモンド膜３１を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定され、第３ダイヤモンド膜３３を形成するダイヤモンド粒子は、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されている。   The second diamond film 32 is set to have higher wear resistance than the first diamond film 31, and the third diamond film 33 is set to have higher wear resistance than the second diamond film 32. Specifically, the diamond particles forming the second diamond film 32 are set to have a larger diameter than the diamond particles forming the first diamond film 31, and the diamond particles forming the third diamond film 33 are the second diamond film 32. The diameter is set larger than that of the diamond particles forming the.

また、例えば、第１ダイヤモンド膜３１を形成するダイヤモンド粒子の平均粒径は、０．０５μｍ〜１．０μｍ程度の範囲内に設定される。また、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子の平均粒径は、第１ダイヤモンド膜３１の前記平均粒径を超え５．５μｍ以下程度の範囲内に設定される。また、第３ダイヤモンド膜３３を形成するダイヤモンド粒子の平均粒径は、第２ダイヤモンド膜３２の前記平均粒径を超え１０．０μｍ以下程度の範囲内に設定される。   For example, the average particle diameter of the diamond particles forming the first diamond film 31 is set in a range of about 0.05 μm to 1.0 μm. The average particle diameter of the diamond particles forming the second diamond film 32 is set in the range of about 5.5 μm or less exceeding the average particle diameter of the first diamond film 31. The average particle diameter of the diamond particles forming the third diamond film 33 is set in the range of about 10.0 μm or less exceeding the average particle diameter of the second diamond film 32.

次に、本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０を製造する手順について説明する。
まず、図２に示すように、第１基板１１の表面に第１切刃２１の刃先形状を形成したものと、第２基板１２の表面に第２切刃２２の刃先形状を形成したものと、第３基板１３の表面に第３切刃２３の刃先形状を形成したものと、を夫々用意する。これらの刃先形状は、レーザ加工等を用いて付与される。 Next, a procedure for manufacturing the semiconductor polishing pad conditioner 10 of the present embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 2, the shape of the first cutting edge 21 formed on the surface of the first substrate 11 and the shape of the second cutting edge 22 formed on the surface of the second substrate 12. The surface of the third substrate 13 formed with the shape of the third cutting edge 23 is prepared. These cutting edge shapes are given using laser processing or the like.

次いで、ＣＶＤ法を用い、図３に示すように、第１切刃２１及び第１基板１１の表面を第１ダイヤモンド膜３１で被覆する。また、第２切刃２２及び第２基板１２の表面を第２ダイヤモンド膜３２で被覆する。また、第３切刃２３及び第３基板１３の表面を第３ダイヤモンド膜３３で被覆する。   Next, as shown in FIG. 3, the surface of the first cutting edge 21 and the first substrate 11 is covered with the first diamond film 31 using the CVD method. Further, the surfaces of the second cutting edge 22 and the second substrate 12 are covered with the second diamond film 32. Further, the third cutting edge 23 and the surface of the third substrate 13 are covered with a third diamond film 33.

次いで、第１基板１１の外周縁部１１Ａに第２基板１２の内周縁部１２Ｂを嵌め合わせ、第１切刃２１と第２切刃２２の互いの刃先高さを揃えるように、第１基板１１の径方向外側に第２基板１２を配設する。また、第２基板１２の外周縁部１２Ａに第３基板１３の内周縁部１３Ｂを嵌め合わせ、第２切刃２２と第３切刃２３の互いの刃先高さを揃えるように、第２基板１２の径方向外側に第３基板１３を配設する。このように、第１基板１１、第２基板１２及び第３基板１３を、径方向の内側から外側に向けて順次配置した状態で、互いに連結させる。
このようにして、図１に示す半導体研磨布用コンディショナー１０が製造される。 Next, the first substrate 11 is fitted so that the inner peripheral edge portion 12B of the second substrate 12 is fitted to the outer peripheral edge portion 11A of the first substrate 11, and the cutting edge heights of the first cutting edge 21 and the second cutting edge 22 are aligned. The second substrate 12 is disposed on the outer side in the radial direction of 11. Further, the second substrate 12 is fitted so that the inner peripheral edge portion 13B of the third substrate 13 is fitted to the outer peripheral edge portion 12A of the second substrate 12, and the cutting edge heights of the second cutting edge 22 and the third cutting edge 23 are aligned. The third substrate 13 is disposed outside 12 in the radial direction. Thus, the 1st board | substrate 11, the 2nd board | substrate 12, and the 3rd board | substrate 13 are mutually connected in the state arrange | positioned sequentially toward the outer side from the radial inside.
Thus, the conditioner 10 for semiconductor polishing cloths shown in FIG. 1 is manufactured.

次に、本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０を用いた半導体研磨装置５０について説明する。
この半導体研磨装置５０は、シリコンインゴットから切り出した半導体ウェーハＰの表面を化学的且つ機械的に研磨するものである。 Next, a semiconductor polishing apparatus 50 using the semiconductor polishing cloth conditioner 10 of this embodiment will be described.
This semiconductor polishing apparatus 50 chemically and mechanically polishes the surface of a semiconductor wafer P cut out from a silicon ingot.

図４に示すように、半導体研磨装置５０は、中心軸５２に取り付けられた円板状の回転テーブル５３上に例えば硬質ウレタンからなるポリッシング用の半導体研磨布５４が設けられ、この半導体研磨布５４に対向して且つ半導体研磨布５４の中心軸５２から偏心した位置に自転可能なウェーハキャリア５５が配設されている。このウェーハキャリア５５は半導体研磨布５４よりも小径の円板形状とされて半導体ウェーハＰを保持するものであり、この半導体ウェーハＰがウェーハキャリア５５と半導体研磨布５４間に配置されて半導体研磨布５４側の表面の研磨に供され鏡面仕上げされる。   As shown in FIG. 4, in the semiconductor polishing apparatus 50, a polishing semiconductor polishing cloth 54 made of, for example, hard urethane is provided on a disk-shaped rotary table 53 attached to a central shaft 52. A wafer carrier 55 that is capable of rotating is disposed at a position that is offset from the central axis 52 of the semiconductor polishing pad 54. The wafer carrier 55 is formed in a disk shape having a smaller diameter than the semiconductor polishing cloth 54 and holds the semiconductor wafer P. The semiconductor wafer P is disposed between the wafer carrier 55 and the semiconductor polishing cloth 54 so as to hold the semiconductor polishing cloth 54. It is used for polishing the surface on the 54 side and is mirror finished.

研磨に際しては、例えば微粒子シリカ等からなる遊離砥粒が研磨剤として用いられ、更にエッチング用のアルカリ液等が混合されたもの又は酸液等が混合されたものが液状のスラリーＳとして半導体研磨布５４上に供給される。このスラリーＳは、ウェーハキャリア５５に保持された半導体ウェーハＰと半導体研磨布５４との間に流動する。そして、ウェーハキャリア５５で半導体ウェーハＰが自転するとともに半導体研磨布５４が中心軸５２を中心として回転するために、半導体研磨布５４で半導体ウェーハＰの一面が研磨される。   In polishing, for example, free abrasive grains made of fine particle silica or the like are used as a polishing agent, and further a mixture of an alkali solution for etching or a mixture of an acid solution or the like is used as a liquid slurry S as a semiconductor polishing cloth. 54 is supplied. The slurry S flows between the semiconductor wafer P held on the wafer carrier 55 and the semiconductor polishing cloth 54. Then, since the semiconductor wafer P rotates with the wafer carrier 55 and the semiconductor polishing cloth 54 rotates around the central axis 52, one surface of the semiconductor wafer P is polished with the semiconductor polishing cloth 54.

半導体ウェーハＰの研磨を行う半導体研磨布５４上にはスラリーＳを保持する微細な凹部（不図示）が多数設けられており、これらの凹部内に保持されたスラリーＳを用いて半導体ウェーハＰの研磨が行われる。半導体研磨布５４の凹部は、半導体ウェーハＰの研磨を繰り返すことで目詰まりしたり該凹部の周囲が削られ充分な深さが確保できなくなったりしてスラリーＳの保持性能が低減するため、半導体研磨装置５０では、半導体研磨布用コンディショナー１０を用いて半導体研磨布５４の表面を研削加工するようにしている。   A large number of fine recesses (not shown) for holding the slurry S are provided on the semiconductor polishing cloth 54 for polishing the semiconductor wafer P, and the slurry S held in these recesses is used to form the semiconductor wafer P. Polishing is performed. The concave portion of the semiconductor polishing cloth 54 is clogged by repeated polishing of the semiconductor wafer P or the periphery of the concave portion is shaved and a sufficient depth cannot be secured, so that the holding performance of the slurry S is reduced. In the polishing apparatus 50, the surface of the semiconductor polishing cloth 54 is ground using the semiconductor polishing cloth conditioner 10.

半導体研磨布用コンディショナー１０は、半導体研磨布５４に対向して且つ半導体研磨布５４の中心軸５２から偏心した位置に配設されている。また、半導体研磨布用コンディショナー１０の半導体研磨布５４に対向する表面には、前述した切刃２が設けられている。
半導体研磨布用コンディショナー１０は、回転テーブル５３の外部に設けられた回転軸５６にアーム５７を介して自転可能に設けられており、回転軸５６によりアーム５７を回動させることで、回転する半導体研磨布５４上において自転しながら該半導体研磨布５４の略径方向に往復揺動させられて、半導体研磨布５４の表面を研削加工する。 The semiconductor polishing pad conditioner 10 is disposed at a position opposite to the semiconductor polishing pad 54 and eccentric from the central axis 52 of the semiconductor polishing pad 54. Further, the above-described cutting blade 2 is provided on the surface of the conditioner 10 for semiconductor polishing cloth facing the semiconductor polishing cloth 54.
The semiconductor polishing cloth conditioner 10 is provided on a rotary shaft 56 provided outside the rotary table 53 so as to be able to rotate via an arm 57. The semiconductor 57 is rotated by rotating the arm 57 by the rotary shaft 56. The semiconductor polishing cloth 54 is reciprocally swung in the substantially radial direction while rotating on the polishing cloth 54 to grind the surface of the semiconductor polishing cloth 54.

以上説明したように、本実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナー１０によれば、第２切刃２２を被覆する第２ダイヤモンド膜３２が、第１切刃２１を被覆する第１ダイヤモンド膜３１よりも耐摩耗性が高く設定され、第３切刃２３を被覆する第３ダイヤモンド膜３３が、第２切刃２２を被覆する第２ダイヤモンド膜３２よりも耐摩耗性が高く設定されている。これにより、第１切刃２１、第２切刃２２及び第３切刃２３の摩耗が、均一に進行するようになっている。   As described above, according to the conditioner 10 for a semiconductor polishing cloth according to the present embodiment, the second diamond film 32 covering the second cutting edge 22 is more than the first diamond film 31 covering the first cutting edge 21. The third diamond film 33 that covers the third cutting edge 23 is set to have higher wear resistance than the second diamond film 32 that covers the second cutting edge 22. Thereby, wear of the 1st cutting blade 21, the 2nd cutting blade 22, and the 3rd cutting blade 23 advances uniformly.

詳しくは、中心軸周りに回転する半導体研磨布用コンディショナー１０においては、第２切刃２２の周速度は第１切刃２１の周速度よりも速く、また、第３切刃２３の周速度は第２切刃２２の周速度よりも速くなる。従って、第２切刃２２は第１切刃２１に比べ半導体研磨布５４により多く接触し、また、第３切刃２３は第２切刃２２に比べ半導体研磨布５４により多く接触することとなる。   Specifically, in the semiconductor polishing cloth conditioner 10 rotating around the central axis, the peripheral speed of the second cutting edge 22 is faster than the peripheral speed of the first cutting edge 21 and the peripheral speed of the third cutting edge 23 is The circumferential speed of the second cutting edge 22 is faster. Accordingly, the second cutting edge 22 comes into contact with the semiconductor polishing cloth 54 more than the first cutting edge 21, and the third cutting edge 23 comes into contact with the semiconductor polishing cloth 54 more than the second cutting edge 22. .

そこで、第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性を第１ダイヤモンド膜３１の耐摩耗性より高く設定することで、第１、第２ダイヤモンド膜３１、３２が夫々被覆する第１、第２切刃２１、２２の摩耗を均一に進行させるようにしている。また、第３ダイヤモンド膜３３の耐摩耗性を第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性より高く設定することで、第２、第３ダイヤモンド膜３２、３３が夫々被覆する第２、第３切刃２２、２３の摩耗を均一に進行させるようにしている。このように、第１切刃２１、第２切刃２２及び第３切刃２３の摩耗が全体に均一に進行するようにされている。   Therefore, by setting the wear resistance of the second diamond film 32 higher than the wear resistance of the first diamond film 31, the first and second cutting edges 21 covered by the first and second diamond films 31, 32, respectively. , 22 is caused to progress uniformly. Also, by setting the wear resistance of the third diamond film 33 higher than the wear resistance of the second diamond film 32, the second and third cutting edges 22 covered by the second and third diamond films 32 and 33, respectively. , 23 is caused to progress uniformly. Thus, the wear of the first cutting edge 21, the second cutting edge 22, and the third cutting edge 23 is made to progress uniformly throughout.

よって、この半導体研磨布用コンディショナー１０は半導体研磨布５４を精度よく研削加工することができ、該半導体研磨布５４の表面状態が全体に均一となる。これにより、この半導体研磨布５４の半導体ウェーハＰに対する研磨性能が安定する。   Therefore, the semiconductor polishing pad conditioner 10 can accurately grind the semiconductor polishing pad 54, and the surface state of the semiconductor polishing pad 54 is uniform throughout. Thereby, the polishing performance of the semiconductor polishing cloth 54 on the semiconductor wafer P is stabilized.

また、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子が、第１ダイヤモンド膜３１を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されているので、第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性が、第１ダイヤモンド膜３１の耐摩耗性よりも確実に高められる。詳しくは、第１ダイヤモンド膜３１内においては、ダイヤモンド粒子が比較的小さく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が多くなる。一方、第２ダイヤモンド膜３２内においては、ダイヤモンド粒子が比較的大きく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が少なくなる。従って、第２ダイヤモンド膜３２の機械的強度が、第１ダイヤモンド膜３１の機械的強度よりも増大され、耐摩耗性が確実に高められている。 Further, since the diamond particles forming the second diamond film 32 are set to have a larger diameter than the diamond particles forming the first diamond film 31, the wear resistance of the second diamond film 32 is improved. The wear resistance of 31 is certainly increased. Specifically, in the first diamond film 31, since the diamond particles are formed relatively small, the proportion of sp 2 bond components and the like increases accordingly. On the other hand, in the second diamond film 32, since the diamond particles are formed relatively large, the proportion of sp 2 bonding components and the like is reduced accordingly. Therefore, the mechanical strength of the second diamond film 32 is increased more than the mechanical strength of the first diamond film 31, and the wear resistance is reliably improved.

また、第３ダイヤモンド膜３３を形成するダイヤモンド粒子が、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されているので、第３ダイヤモンド膜３３の耐摩耗性が、第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性よりも確実に高められる。   In addition, since the diamond particles forming the third diamond film 33 are set to have a larger diameter than the diamond particles forming the second diamond film 32, the wear resistance of the third diamond film 33 is improved. This is certainly higher than the wear resistance of 32.

また、本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０の製造方法によれば、基板１が第１、第２、第３基板１１、１２、１３からなるので、耐摩耗性の互いに異なる第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３を、第１、第２、第３切刃２１、２２、２３に確実に夫々被覆することができる。また、第１、第２、第３基板１１、１２、１３を前述のように連結することにより、耐摩耗性の互いに異なる第１、第２、第３切刃２１、２２、２３を、比較的容易に同一の基板１上に形成できる。   Also, according to the method for manufacturing the semiconductor polishing pad conditioner 10 of the present embodiment, since the substrate 1 is composed of the first, second, and third substrates 11, 12, and 13, the first and second wear resistances are different from each other. 2. The first, second, and third cutting edges 21, 22, and 23 can be reliably coated with the third and third diamond films 31, 32, and 33, respectively. Further, the first, second, and third cutting edges 21, 22, and 23 having different wear resistances are compared by connecting the first, second, and third substrates 11, 12, and 13 as described above. It can be formed on the same substrate 1 easily.

また、本実施形態の半導体研磨装置５０によれば、半導体研磨布用コンディショナー１０が半導体研磨布５４を精度よく研削加工するので、該半導体研磨布５４の表面状態が全体に均一となる。従って、この半導体研磨布５４の半導体ウェーハＰに対する研磨性能が安定し、生産性が高められる。   Further, according to the semiconductor polishing apparatus 50 of the present embodiment, since the semiconductor polishing cloth conditioner 10 accurately grinds the semiconductor polishing cloth 54, the surface state of the semiconductor polishing cloth 54 becomes uniform as a whole. Therefore, the polishing performance of the semiconductor polishing cloth 54 on the semiconductor wafer P is stabilized, and the productivity is improved.

尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、ダイヤモンド膜３が、耐摩耗性の互いに異なる第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の３種類からなることとしたが、ダイヤモンド膜３は前述の３種類に限定されない。すなわち、ダイヤモンド膜３は、例えば、第１、第２ダイヤモンド膜３１、３２の２種類のみからなることとしてもよく、或いは４種類以上からなることとしても構わない。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in this embodiment, the diamond film 3 is composed of three types of first, second, and third diamond films 31, 32, and 33 having different wear resistances. It is not limited to the type. That is, the diamond film 3 may be composed of only two types of first and second diamond films 31 and 32, or may be composed of four or more types.

また、本実施形態では、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３を形成する夫々のダイヤモンド粒子が、この順に漸次大径に設定されていることとして説明したが、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の耐摩耗性がこの順に高められていればよく、ダイヤモンド粒子の粒径はこれに限定されるものではない。
また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３を形成するダイヤモンド粒子の夫々の平均粒径は、前述の範囲内に限定されるものではない。 In the present embodiment, the diamond particles forming the first, second, and third diamond films 31, 32, and 33 have been described as having progressively larger diameters in this order. The wear resistance of the second and third diamond films 31, 32, and 33 may be improved in this order, and the particle diameter of the diamond particles is not limited to this.
The average particle diameter of the diamond particles forming the first, second, and third diamond films 31, 32, and 33 is not limited to the above range.

また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の膜厚が互いに同一に設定されることとしたが、これに限定されるものではない。また、前記膜厚は、前述の範囲内に限定されない。   In addition, the film thicknesses of the first, second, and third diamond films 31, 32, and 33 are set to be the same, but the present invention is not limited to this. Further, the film thickness is not limited to the above range.

また、本実施形態では、基板１が、第１、第２、第３基板１１、１２、１３を連結し構成されていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、基板１は、単一の基板により構成されたり、４つ以上の基板を連結し構成されたりしてもよい。
また、第１基板１１と第２基板１２、及び、第２基板１２と第３基板１３が、夫々嵌め合わされ連結していることとしたが、第１、第２、第３基板１１、１２、１３は、嵌合以外の手法により互いに連結されていても構わず、また、径方向に間隔をあけて配置されていても構わない。 In the present embodiment, the substrate 1 is configured by connecting the first, second, and third substrates 11, 12, and 13. However, the present invention is not limited to this. That is, the substrate 1 may be configured by a single substrate, or may be configured by connecting four or more substrates.
In addition, the first substrate 11 and the second substrate 12, and the second substrate 12 and the third substrate 13 are fitted and connected to each other, but the first, second, and third substrates 11, 12, 13 may be connected to each other by a method other than fitting, or may be arranged at intervals in the radial direction.

また、本実施形態では、第１、第２、第３切刃２１、２２、２３が互いに同一形状とされ、基板１の表面から突出する高さが同一に設定されていることとしたが、これに限定されるものではない。
また、切刃２が、基板１の表面に直接形成されていることとしたが、これに限らず、切刃２は、基板１から半導体研磨布５４側へ突出する円板状や多角形板状の台座部の表面に形成されていても構わない。 In the present embodiment, the first, second, and third cutting edges 21, 22, and 23 have the same shape, and the height protruding from the surface of the substrate 1 is set to be the same. It is not limited to this.
In addition, the cutting edge 2 is formed directly on the surface of the substrate 1. However, the present invention is not limited to this, and the cutting edge 2 may be a disc or polygonal plate protruding from the substrate 1 toward the semiconductor polishing cloth 54. It may be formed on the surface of the pedestal.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples. However, the present invention is not limited to this embodiment.

まず、基板１の材料からなる１０×１０ｍｍの正方形板状のテストピースを３つ用意した。そして、これらのテストピースの表面に、気相合成法熱フィラメント炉を用いたＣＶＤ法により、第１ダイヤモンド膜３１、第２ダイヤモンド膜３２及び第３ダイヤモンド膜３３を夫々成膜した。   First, three 10 × 10 mm square plate-shaped test pieces made of the material of the substrate 1 were prepared. Then, a first diamond film 31, a second diamond film 32, and a third diamond film 33 were formed on the surfaces of these test pieces by a CVD method using a gas phase synthesis hot filament furnace.

詳しくは、第１ダイヤモンド膜３１は、原料ガス（流速）：Ｈ２（１０００ｍｌ／ｍ）、ＣＨ４（４０ｍｌ／ｍ）、チャンバー圧：２５Ｔｏｒｒ、フィラメント温度：２２００℃、電圧：１８０Ｖ、合成速度：０．８μｍ／ｈの条件下で成膜した。
また、第２ダイヤモンド膜３２は、原料ガス（流速）：Ｈ２（１０００ｍｌ／ｍ）、ＣＨ４（２０ｍｌ／ｍ）、チャンバー圧：２５Ｔｏｒｒ、フィラメント温度：２２００℃、電圧：１８０Ｖ、合成速度：１．０μｍ／ｈの条件下で成膜した。
また、第３ダイヤモンド膜３３は、原料ガス（流速）：Ｈ２（１０００ｍｌ／ｍ）、ＣＨ４（１５ｍｌ／ｍ）、チャンバー圧：４０Ｔｏｒｒ、フィラメント温度：２２００℃、電圧：１８０Ｖ、合成速度：０．７μｍ／ｈの条件下で成膜した。
また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の膜厚は、１０μｍに夫々形成した。 Specifically, the first diamond film 31 has a source gas (flow rate): H 2 (1000 ml / m), CH 4 (40 ml / m), chamber pressure: 25 Torr, filament temperature: 2200 ° C., voltage: 180 V, synthesis rate: The film was formed under the condition of 0.8 μm / h.
The second diamond film 32 has a source gas (flow rate): H 2 (1000 ml / m), CH 4 (20 ml / m), chamber pressure: 25 Torr, filament temperature: 2200 ° C., voltage: 180 V, synthesis rate: 1 The film was formed under the condition of 0.0 μm / h.
The third diamond film 33 has a source gas (flow rate): H 2 (1000 ml / m), CH 4 (15 ml / m), a chamber pressure: 40 Torr, a filament temperature: 2200 ° C., a voltage: 180 V, and a synthesis rate: 0. The film was formed under the condition of 7 μm / h.
The first, second, and third diamond films 31, 32, and 33 were formed to a thickness of 10 μm.

また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３内のダイヤモンド粒子を確認し、その平均粒径及び粒度分布を求めた。尚、確認方法としては、レーザ顕微鏡画像（×５０）を画像解析ソフト：ＷｉｎＲｏｏｆ（三谷商事株式会社製）で画像解析処理した。   Further, the diamond particles in the first, second and third diamond films 31, 32 and 33 were confirmed, and the average particle size and particle size distribution were obtained. As a confirmation method, a laser microscope image (× 50) was subjected to image analysis processing with image analysis software: WinRoof (manufactured by Mitani Corporation).

次いで、半導体研磨装置５０を用い、これらのテストピースのダイヤモンド膜３を半導体研磨布５４に夫々接触させ、荷重：２４．２Ｎ、スラリー：キャボット社製ＳＳ２５、実施時間：２０ｈの条件下で摩耗試験を行い、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の摩耗量を夫々測定した。結果を表１に示す。   Next, the diamond film 3 of these test pieces was brought into contact with the semiconductor polishing cloth 54 using the semiconductor polishing apparatus 50, and the wear test was performed under the conditions of load: 24.2 N, slurry: SS25 manufactured by Cabot Corporation, and execution time: 20 h. And the wear amounts of the first, second, and third diamond films 31, 32, and 33 were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2010173016
Figure 2010173016

表１に示す通り、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３は、ダイヤモンド粒子の平均粒径がこの順に漸次大きくなっており、一方、摩耗量はこの順に漸次低減していることがわかった。すなわち、ダイヤモンド膜３内のダイヤモンド粒子の平均粒径が大きくなるに連れ、該ダイヤモンド膜３の耐摩耗性が漸次高められることが確認された。   As shown in Table 1, in the first, second, and third diamond films 31, 32, and 33, the average particle diameter of diamond particles gradually increases in this order, while the wear amount gradually decreases in this order. I understood it. That is, it was confirmed that the wear resistance of the diamond film 3 was gradually increased as the average particle diameter of the diamond particles in the diamond film 3 increased.

[実施例１]
次に、実施例１として、直径φ２００ｍｍの基板１の表面に、図１に示すように、径方向の内側から外側へ向かって、第１切刃２１、第２切刃２２、第３切刃２３をこの順に複数形成した半導体研磨布用コンディショナー１０を用意した。尚、前述した成膜条件下にて、第１切刃２１には第１ダイヤモンド膜３１を、第２切刃２２には第２ダイヤモンド膜３２を、第３切刃２３には第３ダイヤモンド膜３３を、夫々成膜した。 [Example 1]
Next, as Example 1, as shown in FIG. 1, the first cutting edge 21, the second cutting edge 22, and the third cutting edge are formed on the surface of the substrate 1 having a diameter of 200 mm from the inner side to the outer side in the radial direction. A conditioner 10 for a semiconductor polishing cloth having a plurality of 23 formed in this order was prepared. Note that the first diamond film 31 is formed on the first cutting edge 21, the second diamond film 32 is formed on the second cutting edge 22, and the third diamond film is formed on the third cutting edge 23 under the film forming conditions described above. Each of 33 was formed into a film.

このように製造した半導体研磨布用コンディショナー１０を半導体研磨装置５０に取り付け、半導体研磨布（パッド）５４を用いて半導体ウェーハ（ウェーハ）Ｐの研磨加工を行い、当該ウェーハＰにおける研磨レート：ＰＲ（Ｐｏｌｉｓｈ Ｒａｔｅ：単位Å／分）を測定した。尚、ウェーハＰの研磨加工は、パッド：ニッタハース社製ＩＣ１０００、ウェーハ荷重：３５ｋＰａ、半導体研磨布用コンディショナー荷重：６ポンド、スラリー：キャボット社製ＳＳ２５、の条件下で行った。   The semiconductor polishing cloth conditioner 10 manufactured in this way is attached to the semiconductor polishing apparatus 50, and the semiconductor polishing cloth (pad) 54 is used to polish the semiconductor wafer (wafer) P. The polishing rate on the wafer P: PR ( Polish Rate: Unit Å / min) was measured. The polishing process of the wafer P was performed under the following conditions: pad: IC1000 manufactured by Nitta Haas, wafer load: 35 kPa, conditioner load for semiconductor polishing cloth: 6 pounds, slurry: SS25 manufactured by Cabot.

また、ＰＲは、図５に示すように、ウェーハＰの外周縁部に形成したノッチから径方向に向けたＤＳ２方向、及び、このＤＳ２方向に直交しウェーハＰ中心を通るＤＳ２’方向において、夫々測定した。また、ＰＲの測定は、ウェーハＰの研磨処理枚数（以下「Ｒｕｎ」）が初期（１００Ｒｕｎ）、中期（１０００Ｒｕｎ）、末期（２０００Ｒｕｎ：３６時間研磨相当）に達した時点において、夫々行った。結果を図６のグラフに示す。   Further, as shown in FIG. 5, PR is a DS2 direction radially from a notch formed in the outer peripheral edge of the wafer P and a DS2 ′ direction perpendicular to the DS2 direction and passing through the center of the wafer P, respectively. It was measured. The measurement of PR was performed when the number of wafers P (hereinafter referred to as “Run”) reached the initial (100 Run), middle (1000 Run), and final (2000 Run: 36 hours polishing equivalent). The results are shown in the graph of FIG.

[比較例１]
また、比較例１として、第１切刃２１、第２切刃２２、第３切刃２３の全てに第２ダイヤモンド膜３２を成膜したものを用意した。それ以外は、実施例１と同様の条件として測定を行った。結果を図７のグラフに示す。 [Comparative Example 1]
Further, as Comparative Example 1, a first diamond blade 32, a second cutter blade 22, and a third cutter blade 23 all having a second diamond film 32 formed thereon was prepared. Other than that, the measurement was performed under the same conditions as in Example 1. The results are shown in the graph of FIG.

図６に示す通り、実施例１においては、試験の（ａ）初期、（ｂ）中期、（ｃ）末期ともにウェーハ形状が安定しており、特に、外周縁部（図の横軸：−１００〜−５０ｍｍ、５０〜１００ｍｍの各範囲）におけるＰＲが安定していることがわかった。すなわち、半導体研磨布５４のウェーハＰに対する研磨性能が安定しており、ウェーハＰ全体が均一に研磨されていることが確認された。
一方、比較例１においては、図７に示す通り、試験の（ａ）初期、（ｂ）中期、（ｃ）末期と測定するに連れ、漸次前記外周縁部におけるＰＲが不安定となり、この外周縁部に所謂ダレが生じて、ウェーハ形状が安定しないことが確認された。 As shown in FIG. 6, in Example 1, the wafer shape is stable at (a) initial stage, (b) middle stage, and (c) end stage of the test, and in particular, the outer peripheral edge (the horizontal axis in the figure: −100 It was found that PR was stable in each range of -50 mm and 50-100 mm. That is, it was confirmed that the polishing performance of the semiconductor polishing cloth 54 on the wafer P was stable, and the entire wafer P was polished uniformly.
On the other hand, in Comparative Example 1, as shown in FIG. 7, the PR at the outer peripheral edge gradually becomes unstable as the test is measured as (a) initial stage, (b) intermediate stage, and (c) end stage. It was confirmed that so-called sagging occurred at the peripheral edge and the wafer shape was not stable.

１ 基板
２ 切刃
３ ダイヤモンド膜
１０ 半導体研磨布用コンディショナー
１１ 第１基板
１２ 第２基板
１３ 第３基板
２１ 第１切刃
２２ 第２切刃
２３ 第３切刃
３１ 第１ダイヤモンド膜
３２ 第２ダイヤモンド膜
３３ 第３ダイヤモンド膜
５０ 半導体研磨装置
５４ 半導体研磨布 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Cutting blade 3 Diamond film 10 Conditioner for semiconductor polishing cloth 11 First substrate 12 Second substrate 13 Third substrate 21 First cutting blade 22 Second cutting blade 23 Third cutting blade 31 First diamond film 32 Second diamond Film 33 Third diamond film 50 Semiconductor polishing apparatus 54 Semiconductor polishing cloth

Claims (5)

中心軸周りに回転する基板と、この基板に形成されダイヤモンド膜で被覆された複数の切刃と、を有し、前記切刃を用いて、前記基板に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施す半導体研磨布用コンディショナーであって、
前記ダイヤモンド膜は、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも耐摩耗性が高く設定されていることを特徴とする半導体研磨布用コンディショナー。 A substrate that rotates around a central axis, and a plurality of cutting blades formed on the substrate and covered with a diamond film, and using the cutting blades, a semiconductor polishing cloth disposed opposite to the substrate is ground. A conditioner for a semiconductor polishing cloth,
A conditioner for a semiconductor polishing cloth, wherein the diamond film is set to have higher wear resistance on the outer side in the radial direction with respect to the central axis than on the inner side. 請求項１に記載の半導体研磨布用コンディショナーであって、
前記ダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子が、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも大径に設定されていることを特徴とする半導体研磨布用コンディショナー。 A conditioner for a semiconductor polishing cloth according to claim 1,
A conditioner for a semiconductor polishing cloth, wherein the diamond particles forming the diamond film are set to have a larger diameter on the outer side in the radial direction with respect to the central axis than on the inner side. 請求項１又は２に記載の半導体研磨布用コンディショナーであって、
前記基板は、前記中心軸に対する径方向に分割された複数の基板により構成され、
これら複数の基板に形成された前記切刃に被覆される前記ダイヤモンド膜の耐摩耗性が、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも高く設定されていることを特徴とする半導体研磨布用コンディショナー。 A conditioner for a semiconductor polishing cloth according to claim 1 or 2,
The substrate is composed of a plurality of substrates divided in a radial direction with respect to the central axis,
The wear resistance of the diamond film covered by the cutting blades formed on the plurality of substrates is set higher on the outer substrate in the radial direction with respect to the central axis than on the inner substrate. Conditioner for semiconductor polishing cloth. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体研磨布用コンディショナーの製造方法であって、
前記基板を、前記中心軸に対する径方向において複数の基板に分割して構成し、これら複数の基板に夫々形成した前記切刃に、耐摩耗性が互いに異なる前記ダイヤモンド膜を、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも耐摩耗性が高く設定されるように被覆して構成することを特徴とする半導体研磨布用コンディショナーの製造方法。 It is a manufacturing method of the conditioner for semiconductor polishing cloths as described in any one of Claims 1-3,
The substrate is configured by dividing the substrate into a plurality of substrates in a radial direction with respect to the central axis, and the diamond films having different wear resistances are formed on the cutting edges formed on the plurality of substrates, respectively. A method for manufacturing a conditioner for a semiconductor polishing cloth, comprising: covering a substrate on an outer side in a direction so that the wear resistance is set higher than that on an inner substrate. 半導体研磨布及び半導体研磨布用コンディショナーを備えた半導体研磨装置であって、
前記半導体研磨布用コンディショナーとして、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体研磨布用コンディショナーを用いたことを特徴とする半導体研磨装置。 A semiconductor polishing apparatus comprising a semiconductor polishing cloth and a conditioner for a semiconductor polishing cloth,
A semiconductor polishing apparatus comprising the semiconductor polishing pad conditioner according to claim 1 as the semiconductor polishing pad conditioner.
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