JP2010274408A - Conditioner of polishing pad - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conditioner capable of avoiding a drop in polishing performance due to clogging of surface pores on a polishing pad and wear on the polishing pad surface with a simple structure, and also grinding the polishing pad so that the polishing pad surface has desired surface roughness for precision polishing of a semiconductor substrate. <P>SOLUTION: The conditioner 10 includes a conditioning part 11 coming into contact with the polishing pad surface for grinding and a support 12 for supporting the conditioning part 11. The support 12 includes an elastic cushion layer 122. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置の製造プロセスにおいて半導体基板の平坦化研磨に使用される研磨パッドのコンディショナーに関する。   The present invention relates to a conditioner for a polishing pad used for planarization polishing of a semiconductor substrate in a semiconductor device manufacturing process.

半導体基板の平坦化研磨に使用される研磨パッドとしては、発泡ポリウレタンからなる研磨パッドが挙げられる。この研磨パッドには独立した細孔が多数存在し、表面に露出した細孔中に研磨剤を保持して、半導体基板表面の研磨を行う構成になっている。   An example of a polishing pad used for planarization polishing of a semiconductor substrate is a polishing pad made of foamed polyurethane. This polishing pad has a number of independent pores, and is configured to polish the surface of the semiconductor substrate by holding an abrasive in the pores exposed on the surface.

このような研磨パッドを用いて半導体基板表面の研磨を行う場合、研磨回数の増加に伴って、研磨パッドの表面に存在する細孔に、研磨中に生じた反応生成物や研磨剤自体が圧縮して閉じ込められて固着し、細孔の閉塞が進行する。さらに、研磨パッドは、研磨中に、研磨面に垂直な方向からの圧縮力と研磨面に平行な方向からの摩擦によるせん断力とを同時に受け続けることになり、研磨パッドの表面が劣化した状態となって、研磨レートの低下、研磨均一性の悪化を招く。   When polishing the surface of a semiconductor substrate using such a polishing pad, the reaction product generated during polishing and the polishing agent itself are compressed into the pores existing on the surface of the polishing pad as the number of polishing increases. Then, it is trapped and fixed, and the clogging of the pores proceeds. Furthermore, during polishing, the polishing pad continues to receive simultaneously a compressive force from a direction perpendicular to the polishing surface and a shearing force due to friction from a direction parallel to the polishing surface, and the surface of the polishing pad has deteriorated. As a result, the polishing rate is lowered and the polishing uniformity is deteriorated.

研磨パッドのコンディショナーは、研磨パッドの表面細孔に固着した異物に由来する目詰まりを除去するとともに、半導体基板を高精密研磨する研磨パッドの表面性能を維持・向上させるために、研磨パッドの表面を一定量だけ研削加工するものである。   The conditioner of the polishing pad removes clogging caused by foreign matter adhering to the surface pores of the polishing pad, and also maintains and improves the surface performance of the polishing pad that polishes the semiconductor substrate with high precision. Is ground by a certain amount.

研磨パッドの表面を研削加工するコンディショナーとして、たとえば特許文献1には、研磨パッドの表面に接触して研削加工するコンディショニング部と、加圧流体が供給される空間部を有し、コンディショニング部を支持する支持部とを含んで構成されるコンディショナーが開示されている。   As a conditioner that grinds the surface of the polishing pad, for example, Patent Document 1 includes a conditioning unit that grinds in contact with the surface of the polishing pad, and a space that is supplied with pressurized fluid, and supports the conditioning unit. There is disclosed a conditioner configured to include a supporting portion.

特許文献1に開示されるコンディショナーは、空間部に加圧流体が供給された状態の支持部が、研磨パッド表面に対して垂直方向に移動可能となるようにコンディショニング部を支持し、研磨パッド表面の形状に関わらず、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力が一定となるように制御できるようにしたものである。   The conditioner disclosed in Patent Document 1 supports the conditioning unit such that the support unit in a state where the pressurized fluid is supplied to the space unit is movable in a direction perpendicular to the polishing pad surface. Regardless of the shape, the pressing force in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad can be controlled to be constant.

特開2000−753号公報JP 2000-753 A

しかしながら、特許文献1に開示されるコンディショナーでは、研磨液が供給された研磨パッドの表面を研削加工するとき、研磨液中に含まれる砥粒が支持部の空間部に侵入して空間部の内壁面に付着してしまう場合がある。このような場合、コンディショニング部は、研磨パッド表面に対する垂直方向への移動が阻害され、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力の制御ができなくなる。そのため、研磨パッドの表面細孔の目詰まりを充分に除去することができないばかりでなく、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように、研削加工することができない。   However, in the conditioner disclosed in Patent Document 1, when the surface of the polishing pad to which the polishing liquid is supplied is ground, the abrasive grains contained in the polishing liquid enter the space portion of the support portion and enter the space portion. It may adhere to the wall surface. In such a case, the conditioning unit is prevented from moving in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad, and the pressing force in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad cannot be controlled. Therefore, clogging of the surface pores of the polishing pad cannot be sufficiently removed, and grinding is performed so that the surface of the polishing pad has a desired surface roughness for high-precision polishing of the semiconductor substrate. I can't.

また、コンディショニング部は、研磨パッドの表面に対して垂直方向への押圧力を付与した状態で接触し、回転しながら揺動して、研磨パッドの表面を研削加工する。そのため、コンディショニング部は、研磨パッド表面から、垂直方向のみならず平行方向など複数方向から力が加わることになるが、特許文献1に開示されるコンディショナーでは、空間部を有する支持部によってコンディショニング部が支持されているので、コンディショニング部が研削加工中に振動してしまう。そのため、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように、研削加工することができない。   The conditioning unit contacts the surface of the polishing pad in a state where a pressing force in the vertical direction is applied, and swings while rotating to grind the surface of the polishing pad. Therefore, the conditioning unit is applied with force from the polishing pad surface from a plurality of directions such as a parallel direction as well as a vertical direction. However, in the conditioner disclosed in Patent Document 1, the conditioning unit is supported by a support unit having a space. Since it is supported, the conditioning part vibrates during grinding. Therefore, grinding cannot be performed so that the surface of the polishing pad has a desired surface roughness for high-precision polishing of the semiconductor substrate.

また、特許文献1に開示されるコンディショナーでは、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力を制御するために、空間部に加圧流体を供給する機構を必要とするため、複雑な構造となってしまう。   Further, the conditioner disclosed in Patent Document 1 requires a mechanism for supplying a pressurized fluid to the space portion in order to control the pressing force in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad, and thus has a complicated structure. End up.

したがって本発明の目的は、簡単な構造で、研磨パッドの表面細孔の目詰まりや研磨パッド表面の摩耗などによる研磨性能の低下を回避するとともに、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように研削加工することができるコンディショナーを提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to have a simple structure, avoiding deterioration of polishing performance due to clogging of the surface pores of the polishing pad and wear of the polishing pad surface, and the surface of the polishing pad highly accurately polishes the semiconductor substrate. It is to provide a conditioner that can be ground to have a desired surface roughness.

本発明は、研磨パッドの表面に接触して研削加工するコンディショニング部と、
弾性を有するクッション層を含み、前記コンディショニング部を支持する支持部と、を有することを特徴とする研磨パッドのコンディショナーである。
The present invention includes a conditioning unit that contacts and grinds the surface of the polishing pad;
A conditioner for a polishing pad, comprising a cushion layer having elasticity, and a support portion that supports the conditioning portion.

また本発明は、前記コンディショニング部は、複数の領域に分割されていることを特徴とする。   Further, the present invention is characterized in that the conditioning unit is divided into a plurality of regions.

本発明によれば、コンディショナーは、研磨パッドの表面に接触して研削加工するコンディショニング部と、コンディショニング部を支持する支持部とを有する。そして、支持部は、弾性を有するクッション層を含んで構成される。   According to the present invention, the conditioner has a conditioning part that contacts and grinds the surface of the polishing pad, and a support part that supports the conditioning part. And a support part is comprised including the cushion layer which has elasticity.

このように構成されたコンディショナーでは、クッション層を含んで構成される支持部が、研磨パッド表面に対して垂直方向に移動可能となるようにコンディショニング部を支持しているので、研磨パッド表面の形状に関わらず、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力が一定となるように制御することができる。そして、コンディショニング部を支持する支持部は、空間部を有することなくクッション層が設けられて研磨パッドに対する押圧力を制御するように構成されているので、研磨液中に含まれる砥粒が支持部側に侵入するのを防止することができる。そのため、クッション層を含んで構成される支持部によって支持されたコンディショニング部は、研磨パッドの表面細孔の目詰まりや研磨パッド表面の摩耗などによる研磨性能の低下を回避することができるとともに、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように、研削加工することができる。   In the conditioner configured as described above, the support portion configured to include the cushion layer supports the conditioning portion so as to be movable in a direction perpendicular to the polishing pad surface. Regardless, the pressing force in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad can be controlled to be constant. And since the support part which supports a conditioning part is comprised so that a cushion layer may be provided without having a space part and the pressing force with respect to a polishing pad may be controlled, the abrasive grain contained in polishing liquid is a support part. Intrusion to the side can be prevented. Therefore, the conditioning unit supported by the support unit including the cushion layer can avoid a decrease in polishing performance due to clogging of the surface pores of the polishing pad or wear of the polishing pad surface, and polishing. The pad surface can be ground so as to have a desired surface roughness for high-precision polishing of the semiconductor substrate.

また、コンディショニング部が、研磨パッドの表面に対して垂直方向への押圧力を付与した状態で接触し、回転しながら揺動して、研磨パッドの表面を研削加工するとき、コンディショニング部には、研磨パッド表面から垂直方向のみならず平行方向など複数方向から力が加わることになる。これに対して、コンディショニング部は、クッション層を含んで構成される支持部によって支持されているので、研削加工中におけるコンディショニング部の振動をクッション層が吸収する。そのため、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように、研削加工することができる。また、支持部にクッション層を設けるという簡単な構成で、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力を制御することができる。   In addition, when the conditioning unit comes into contact with the surface of the polishing pad in a state in which a pressing force in the vertical direction is applied, and swings while rotating to grind the surface of the polishing pad, the conditioning unit includes: Force is applied from the polishing pad surface not only in the vertical direction but also in a plurality of directions such as a parallel direction. On the other hand, since the conditioning part is supported by the support part comprised including a cushion layer, a cushion layer absorbs the vibration of a conditioning part during grinding. Therefore, grinding can be performed so that the surface of the polishing pad has a desired surface roughness for high-precision polishing of the semiconductor substrate. Further, the pressing force in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad can be controlled with a simple configuration in which a cushion layer is provided on the support portion.

また本発明によれば、コンディショニング部は、複数の領域に分割されている。これによって、コンディショニング部の分割された領域ごとに研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力を制御することができるので、研磨パッド表面の形状に対する追従性が向上し、より精密な研削加工を行うことができる。   According to the invention, the conditioning unit is divided into a plurality of regions. As a result, the pressing force in the direction perpendicular to the polishing pad surface can be controlled for each of the divided areas of the conditioning unit, so that the followability to the shape of the polishing pad surface is improved and more precise grinding is performed. Can do.

本発明の実施の一形態に係るコンディショナー10の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the conditioner 10 which concerns on one Embodiment of this invention. コンディショニング部11の分割状態の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of the division | segmentation state of the conditioning part. コンディショニング部11の分割パターンの例を示す平面図である。3 is a plan view illustrating an example of a division pattern of a conditioning unit 11. FIG. コンディショニング部11の分割パターンの例を示す平面図である。3 is a plan view illustrating an example of a division pattern of a conditioning unit 11. FIG. コンディショナー10の研削加工動作を説明する図である。It is a figure explaining the grinding operation of the conditioner. 複数のコンディショナー10を備えるコンディショナーユニット20の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conditioner unit 20 provided with the several conditioner 10. FIG.

図1は、本発明の実施の一形態に係るコンディショナー10の構成を示す断面図である。コンディショナー10は、コンディショニング部11と、支持部12とを含んで構成され、半導体基板の平坦化研磨に使用される研磨パッドの表面性能を維持・向上させるために、研磨パッドの表面を一定量だけ研削加工するものである。なお、コンディショナー10による研削対象となる研磨パッドは、特に限定されるものではなく、半導体基板の平坦化研磨に使用される公知のものである。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a conditioner 10 according to an embodiment of the present invention. The conditioner 10 includes a conditioning unit 11 and a support unit 12, and in order to maintain and improve the surface performance of the polishing pad used for planarization polishing of a semiconductor substrate, the surface of the polishing pad is fixed by a certain amount. It is for grinding. The polishing pad to be ground by the conditioner 10 is not particularly limited, and is a known pad used for planarization polishing of a semiconductor substrate.

コンディショニング部11は、研磨パッドの表面に接触して研削加工する部分であり、コンディショナー用として常用される砥粒(ダイヤモンド砥粒など)を含む部材である。また、本実施の形態では、コンディショニング部11は、全体として円板状に形成されている。   The conditioning unit 11 is a part that contacts and grinds the surface of the polishing pad, and is a member that includes abrasive grains (such as diamond abrasive grains) that are commonly used for conditioners. Moreover, in this Embodiment, the conditioning part 11 is formed in disk shape as a whole.

支持部12は、コンディショニング部11を支持する部分であり、接着や電着などの固定方法にてコンディショニング部11を支持している。そして、支持部12は、クッション支持層121、クッション層122およびコンディショニング部当接層123からなる3層構造を有する。コンディショニング部当接層123は、厚み方向一表面においてコンディショニング部11と接触し、厚み方向他表面においてクッション層122と接触するように設けられる層であり、ステンレス(SUS)などの金属材料やグラファイトなどの材料によって形成されている。   The support part 12 is a part which supports the conditioning part 11, and supports the conditioning part 11 by fixing methods, such as adhesion | attachment and electrodeposition. The support portion 12 has a three-layer structure including a cushion support layer 121, a cushion layer 122, and a conditioning portion contact layer 123. The conditioning part contact layer 123 is a layer provided so as to contact the conditioning part 11 on one surface in the thickness direction and to contact the cushion layer 122 on the other surface in the thickness direction, such as a metal material such as stainless steel (SUS), graphite, or the like. It is made of material.

クッション層122は、厚み方向一表面においてコンディショニング部当接層123と接触し、厚み方向他表面においてクッション支持層121と接触するように設けられる層であり、弾性を有する材料(たとえば、発泡ポリウレタンなど)によって形成されている。   The cushion layer 122 is a layer provided so as to be in contact with the conditioning portion contact layer 123 on the one surface in the thickness direction and in contact with the cushion support layer 121 on the other surface in the thickness direction. ).

クッション支持層121は、クッション層122と接触し、支持部12の全体としての厚みを調整するために設けられる層であり、コンディショニング部当接層123と同様の材料によって形成される。   The cushion support layer 121 is a layer provided to come into contact with the cushion layer 122 and adjust the overall thickness of the support portion 12, and is formed of the same material as the conditioning portion contact layer 123.

なお、支持部12は、クッション層122とコンディショニング部当接層123とからなる2層構造で構成してもよい。このように、2層構造で支持部12を構成する場合、クッション層122またはコンディショニング部当接層123の層厚を調整することによって、支持部12の全体の厚みを調整する。   Note that the support portion 12 may have a two-layer structure including the cushion layer 122 and the conditioning portion contact layer 123. Thus, when the support part 12 is comprised by 2 layer structure, the whole thickness of the support part 12 is adjusted by adjusting the layer thickness of the cushion layer 122 or the conditioning part contact layer 123. FIG.

以上のように構成されたコンディショナー10は、研磨パッドの表面を研削加工する場合には、コンディショニング部11が所定の押圧力で研磨パッドの表面に接触するようにされる。このとき、コンディショナー10では、クッション層122を含んで構成される支持部12が、研磨パッド表面に対して垂直方向に移動可能となるようにコンディショニング部11を支持しているので、研磨パッド表面の形状に関わらず、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力が一定となるように制御することができる。そして、コンディショニング部11を支持する支持部12は、空間部を有することなくクッション層122が設けられて研磨パッドに対する押圧力を制御するように構成されているので、研磨液中に含まれる砥粒が支持部12側に侵入するのを防止することができる。そのため、クッション層122を含んで構成される支持部12によって支持されたコンディショニング部11は、研磨パッドの表面細孔の目詰まりや研磨パッド表面の摩耗などによる研磨性能の低下を回避することができるとともに、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように、研削加工することができる。   In the conditioner 10 configured as described above, when the surface of the polishing pad is ground, the conditioning unit 11 is brought into contact with the surface of the polishing pad with a predetermined pressing force. At this time, in the conditioner 10, the support portion 12 including the cushion layer 122 supports the conditioning portion 11 so as to be movable in a direction perpendicular to the polishing pad surface. Regardless of the shape, the pressing force in the direction perpendicular to the surface of the polishing pad can be controlled to be constant. And since the support part 12 which supports the conditioning part 11 is comprised so that the cushion layer 122 may be provided without having a space part, and the pressing force with respect to a polishing pad may be controlled, the abrasive grain contained in polishing liquid Can be prevented from entering the support portion 12 side. Therefore, the conditioning unit 11 supported by the support unit 12 including the cushion layer 122 can avoid a decrease in polishing performance due to clogging of the surface pores of the polishing pad or wear of the polishing pad surface. At the same time, the surface of the polishing pad can be ground so as to have a desired surface roughness for high-precision polishing of the semiconductor substrate.

また、コンディショニング部11が、研磨パッドの表面に対して垂直方向への押圧力を付与した状態で接触し、回転しながら揺動して、研磨パッドの表面を研削加工するとき、コンディショニング部11には、研磨パッド表面から垂直方向のみならず平行方向など複数方向から力が加わることになる。これに対して、コンディショニング部11は、クッション層122を含んで構成される支持部12によって支持されているので、研削加工中におけるコンディショニング部11の振動をクッション層122が吸収する。そのため、研磨パッドの表面が半導体基板を高精密研磨するための所望の表面粗さを有するように、研削加工することができる。   Further, when the conditioning unit 11 comes into contact with the surface of the polishing pad in a state where a pressing force in the vertical direction is applied, and swings while rotating to grind the surface of the polishing pad, the conditioning unit 11 is The force is applied from a plurality of directions such as a parallel direction as well as a vertical direction from the polishing pad surface. On the other hand, since the conditioning part 11 is supported by the support part 12 comprised including the cushion layer 122, the cushion layer 122 absorbs the vibration of the conditioning part 11 during grinding. Therefore, grinding can be performed so that the surface of the polishing pad has a desired surface roughness for high-precision polishing of the semiconductor substrate.

また、支持部12にクッション層122を設けるという簡単な構成で、研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力を制御することができ、交換作業の簡略化および低コスト化が図れる。また、コンディショナー10では、コンディショニング部11の全領域が、研磨パッド表面に接触して研削加工を行うので、コンディショニング部11の特定領域のみが研磨パッド表面に過度に押圧されるのが抑制され、コンディショナー10自体の長寿命化が図れる。   Further, with a simple configuration in which the cushion layer 122 is provided on the support portion 12, the pressing force in the direction perpendicular to the polishing pad surface can be controlled, and the replacement work can be simplified and the cost can be reduced. Further, in the conditioner 10, since the entire region of the conditioning unit 11 is in contact with the polishing pad surface to perform grinding, it is possible to suppress only a specific region of the conditioning unit 11 from being excessively pressed against the polishing pad surface. The lifetime of 10 itself can be extended.

また、コンディショニング部11は、複数の領域に分割されて構成されるようにすることもできる。コンディショニング部11の分割状態について、図2を用いて説明する。図2は、コンディショニング部11の分割状態の例を示す断面図である。   In addition, the conditioning unit 11 can be divided into a plurality of regions. The division state of the conditioning unit 11 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an example of a division state of the conditioning unit 11.

図2(a)に示すコンディショニング部11の分割状態の例では、コンディショニング部11のみが、複数の領域部分である、第1領域部分11yと、第2領域部分11zとに分割されて構成されている。このように、コンディショニング部11が複数の領域に分割される場合、第1領域部分11yと第2領域部分11zとの間には、溝部30が形成される。   In the example of the division state of the conditioning unit 11 shown in FIG. 2A, only the conditioning unit 11 is divided into a plurality of region parts, that is, a first region part 11y and a second region part 11z. Yes. Thus, when the conditioning part 11 is divided | segmented into a some area | region, the groove part 30 is formed between the 1st area | region part 11y and the 2nd area | region part 11z.

また、図2(b)に示すコンディショニング部11の分割状態の例では、第1領域部分11yと第2領域部分11zとに分割されるコンディショニング部11の各領域部分に対応して、支持部12のコンディショニング部当接層123が、第1当接層123yと、第2当接層123zとに分割されて構成される。このように、コンディショニング部11およびコンディショニング部当接層123が複数の領域に分割される場合、第1領域部分11yおよび第1当接層123yと、第2領域部分11zおよび第2当接層123zとの間には、溝部30が形成される。   Further, in the example of the division state of the conditioning unit 11 shown in FIG. 2B, the support unit 12 corresponds to each region portion of the conditioning unit 11 divided into the first region portion 11y and the second region portion 11z. The conditioning part contact layer 123 is divided into a first contact layer 123y and a second contact layer 123z. Thus, when the conditioning part 11 and the conditioning part contact layer 123 are divided | segmented into a some area | region, the 1st area | region part 11y and the 1st contact layer 123y, the 2nd area | region part 11z, and the 2nd contact layer 123z Between the two, a groove 30 is formed.

また、図2(c)に示すコンディショニング部11の分割状態の例では、第1領域部分11yと第2領域部分11zとに分割されるコンディショニング部11の各領域部分に対応して、支持部12のコンディショニング部当接層123が、第1当接層123yと、第2当接層123zとに分割され、かつ、クッション層122が、第1クッション層122yと、第2クッション層122zとに分割されて構成される。このように、コンディショニング部11、コンディショニング部当接層123およびクッション層122が複数の領域に分割される場合、第1領域部分11y、第1当接層123yおよび第1クッション層122yと、第2領域部分11z、第2当接層123zおよび第2クッション層122zとの間には、溝部30が形成される。   In the example of the division state of the conditioning unit 11 shown in FIG. 2C, the support unit 12 corresponds to each region portion of the conditioning unit 11 divided into the first region portion 11y and the second region portion 11z. The conditioning portion contact layer 123 is divided into a first contact layer 123y and a second contact layer 123z, and the cushion layer 122 is divided into a first cushion layer 122y and a second cushion layer 122z. Configured. Thus, when the conditioning part 11, the conditioning part contact layer 123, and the cushion layer 122 are divided into a plurality of regions, the first region part 11y, the first contact layer 123y, the first cushion layer 122y, and the second A groove 30 is formed between the region portion 11z, the second contact layer 123z, and the second cushion layer 122z.

以上のように、コンディショニング部11が複数の領域に分割されて構成されることによって、コンディショニング部11の分割された各領域部分11y,11zごとに研磨パッド表面に対する垂直方向への押圧力を制御することができるので、研磨パッド表面の形状に対する追従性が向上し、より精密な研削加工を行うことができる。また、第1領域部分11yと第2領域部分11zとの間に形成される溝部30が、コンディショナー10による研削加工時に使用する研磨液(砥粒などを含むスラリーまたは純水)が流通する流路としての役割を果たし、これによって、コンディショナー10のコンディショニング作用が向上する。   As described above, the conditioning unit 11 is divided into a plurality of regions, whereby the pressing force in the direction perpendicular to the polishing pad surface is controlled for each of the divided region portions 11y and 11z of the conditioning unit 11. Therefore, the followability with respect to the shape of the polishing pad surface is improved, and more precise grinding can be performed. Further, the groove 30 formed between the first region portion 11y and the second region portion 11z has a flow path through which a polishing liquid (slurry or pure water containing abrasive grains) used during grinding by the conditioner 10 flows. As a result, the conditioning action of the conditioner 10 is improved.

次に、複数の領域に分割されて構成されるコンディショニング部11における分割パターンについて説明する。図3Aおよび図3Bはコンディショニング部11の分割パターンの例を示す平面図である。コンディショナー10では、コンディショニング部11は、図3A(a)に示すように、分割されていなくてもよいが、前述したように、中心軸線に関して垂直な平面において複数の領域に分割されて構成されるようにすることもできる。   Next, the division pattern in the conditioning unit 11 configured to be divided into a plurality of regions will be described. 3A and 3B are plan views showing examples of division patterns of the conditioning unit 11. In the conditioner 10, the conditioning unit 11 does not have to be divided as shown in FIG. 3A (a). However, as described above, the conditioning unit 11 is divided into a plurality of regions on a plane perpendicular to the central axis. It can also be done.

コンディショニング部11の分割パターンの例としては、たとえば、図3A(b)に示すように、全体として円板状のコンディショニング部11は、径方向に同心円状、すなわち、同軸の半径の異なる仮想円によって、第1領域部分11aと第2領域部分11bとに、2分割されるように構成されてもよい。このとき、第1領域部分11aと第2領域部分11bとの間には、円環状の溝部30aが形成される。また、図3B(c)に示すように、全体として円板状のコンディショニング部11は、中心軸線に関して周方向に等間隔(中心角90°)で、第1領域部分11a、第2領域部分11b、第3領域部分11cおよび第4領域部分11dに4分割され、それぞれの分割領域が同一形状(扇形)となるように構成されてもよい。このとき、各領域部分11a〜11dの間には、径方向に延びる2つの溝部30bが形成される。また、図3B(d)に示すように、全体として円板状のコンディショニング部11は、中心軸線に関して周方向に等間隔(中心角90°)で4分割され、かつ径方向に同心円状に2分割されて、第1〜第8領域部分(11a〜11h)に、合計8分割されるように構成されてもよい。このとき、各領域部分11a〜11hの間には、同心円状に分割されることによって円環状の溝部30aが形成され、かつ、周方向に分割されることによって径方向に延びる2つの溝部30bが形成される。   As an example of the division pattern of the conditioning unit 11, for example, as shown in FIG. 3A (b), the disk-shaped conditioning unit 11 as a whole is concentric in the radial direction, that is, by virtual circles having different coaxial radii. The first region portion 11a and the second region portion 11b may be divided into two. At this time, an annular groove 30a is formed between the first region portion 11a and the second region portion 11b. Further, as shown in FIG. 3B (c), the disc-shaped conditioning portion 11 as a whole has the first region portion 11a and the second region portion 11b at equal intervals (center angle 90 °) in the circumferential direction with respect to the central axis. The third region portion 11c and the fourth region portion 11d may be divided into four, and the respective divided regions may have the same shape (sector shape). At this time, two groove portions 30b extending in the radial direction are formed between the region portions 11a to 11d. As shown in FIG. 3B (d), the disc-shaped conditioning portion 11 as a whole is divided into four at equal intervals (a central angle of 90 °) in the circumferential direction with respect to the central axis, and 2 concentrically in the radial direction. It divides | segments and you may be comprised so that it may divide into eight 1st-8th area | region parts (11a-11h) in total. At this time, an annular groove 30a is formed by concentric division between the region portions 11a to 11h, and two grooves 30b extending in the radial direction by being divided in the circumferential direction. It is formed.

たとえば、図4は、コンディショナー10の研削加工動作を説明する図である。図4(a)は、研削加工時におけるコンディショナー10と研磨パッド43との位置関係を示す斜視図であり、図4(b)は、研削加工時におけるコンディショナー10と研磨パッド43との位置関係を示す平面図である。   For example, FIG. 4 is a diagram illustrating the grinding operation of the conditioner 10. FIG. 4A is a perspective view showing the positional relationship between the conditioner 10 and the polishing pad 43 during grinding, and FIG. 4B shows the positional relationship between the conditioner 10 and the polishing pad 43 during grinding. FIG.

まず、研磨装置の研磨定盤44に貼付された研磨パッド43に対してコンディショニング部11が対向するように、研磨装置のアーム40にコンディショナー10を取り付ける。そして、コンディショナー10の動作は、研磨装置の制御部によって制御される。   First, the conditioner 10 is attached to the arm 40 of the polishing apparatus so that the conditioning unit 11 faces the polishing pad 43 attached to the polishing surface plate 44 of the polishing apparatus. The operation of the conditioner 10 is controlled by the control unit of the polishing apparatus.

研磨装置の制御部には、研削対象となる研磨パッド43と、研削加工時に使用する研磨液(砥粒などを含むスラリーまたは純水)42とに応じた複数のプログラム(研削レシピ)が予め記憶されている。そして、研磨装置の制御部は、予め記憶される複数の研削レシピのうち、1つの研削レシピが選択されると、該研削レシピに基づいて、コンディショナー10の動作を制御する。   The control unit of the polishing apparatus stores in advance a plurality of programs (grinding recipes) corresponding to the polishing pad 43 to be ground and the polishing liquid (slurry or pure water containing abrasive grains) 42 used during grinding. Has been. And the control part of a polisher will control operation of conditioner 10 based on this grinding recipe, if one grinding recipe is chosen among a plurality of grinding recipes memorized beforehand.

研磨装置の制御部は、研磨液供給手段(不図示)を制御して、研磨液チューブ41内に研磨液42を流過させて、矢符B方向に回転駆動する研磨定盤44に貼付された研磨パッド43の表面に供給させる。そして、研磨装置の制御部は、アーム40に支持されるコンディショナー10が、所定の押圧力で研磨パッド43の表面に接触し、かつ、矢符A方向に自転しながら矢符C方向に揺動するように、アーム40を駆動させる。なお、研磨定盤44が回転駆動する回転方向、すなわち、研磨パッド43が回転される回転方向Bと、コンディショナー10が自転する回転方向Aとは、同一方向である。   The control unit of the polishing apparatus controls the polishing liquid supply means (not shown) so that the polishing liquid 42 flows through the polishing liquid tube 41 and is affixed to the polishing surface plate 44 that is rotationally driven in the direction of arrow B. The surface of the polishing pad 43 is supplied. The control unit of the polishing apparatus swings in the arrow C direction while the conditioner 10 supported by the arm 40 contacts the surface of the polishing pad 43 with a predetermined pressing force and rotates in the arrow A direction. Then, the arm 40 is driven. The rotation direction in which the polishing surface plate 44 is rotationally driven, that is, the rotation direction B in which the polishing pad 43 is rotated and the rotation direction A in which the conditioner 10 rotates are the same direction.

すなわち、コンディショナー10は、矢符A方向に自転しながら矢符C方向に揺動し、コンディショニング部11が所定の押圧力で研磨液42の介在下で、矢符B方向に回転される研磨パッド43の表面に接触して、研磨パッド43の表面を研削加工する。   That is, the conditioner 10 swings in the direction of the arrow C while rotating in the direction of the arrow A, and the conditioning pad 11 is rotated in the direction of the arrow B under the intervention of the polishing liquid 42 with a predetermined pressing force. The surface of the polishing pad 43 is ground in contact with the surface of 43.

また、複数のコンディショナー10を組み合わせて1つのユニットとして構成し、該ユニットを用いて研磨パッドの表面を研削加工することもできる。図5は、複数のコンディショナー10を備えるコンディショナーユニット20の構成を示す図である。   Further, a plurality of conditioners 10 can be combined to form a single unit, and the surface of the polishing pad can be ground using the unit. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a conditioner unit 20 including a plurality of conditioners 10.

コンディショナーユニット20は、複数のコンディショナー10がコンディショナー冶具21に取り付けられて構成されている。また、コンディショナーユニット20では、各コンディショナー10の各コンディショニング部11が、同一平面上となるようにされている。   The conditioner unit 20 is configured by attaching a plurality of conditioners 10 to a conditioner jig 21. Moreover, in the conditioner unit 20, each conditioning part 11 of each conditioner 10 is made to be on the same plane.

コンディショナーユニット20は、本実施の形態のコンディショナー10を複数備えて構成されているので、研磨パッドの表面を、所望の表面粗さ・形状に、効率よく研削加工することができる。   Since the conditioner unit 20 includes a plurality of the conditioners 10 of the present embodiment, the surface of the polishing pad can be efficiently ground into a desired surface roughness and shape.

10 コンディショナー
11 コンディショニング部
12 支持部
121 クッション支持層
122 クッション層
123 コンディショニング部当接層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Conditioner 11 Conditioning part 12 Support part 121 Cushion support layer 122 Cushion layer 123 Conditioning part contact layer

Claims (2)

研磨パッドの表面に接触して研削加工するコンディショニング部と、
弾性を有するクッション層を含み、前記コンディショニング部を支持する支持部と、を有することを特徴とする研磨パッドのコンディショナー。
A conditioning unit that contacts and grinds the surface of the polishing pad;
A polishing pad conditioner comprising: a cushioning layer having elasticity, and a support part for supporting the conditioning part.
前記コンディショニング部は、複数の領域に分割されていることを特徴とする請求項1記載の研磨パッドのコンディショナー。   The conditioner for a polishing pad according to claim 1, wherein the conditioning unit is divided into a plurality of regions.
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