JP2011011303A - Ｃｍｐパッドコンディショナ - Google Patents

Abstract

【課題】間に接着剤が介在する基材と金属板とを、互いに精度よく位置決めできるとともに安定して接着でき、接着強度が高められるＣＭＰパッドコンディショナを提供する。
【解決手段】基材２と、前記基材２上に配置され、表面６Ａに切刃８が突出し形成された金属板６と、を備え、前記表面６Ａに対向配置されたＣＭＰパッドに前記切刃８により研削加工を施すＣＭＰパッドコンディショナ１であって、前記基材２は、樹脂材料からなり、前記基材２と前記金属板６とが、接着剤Ｂにより互いに接着され、前記基材２の前記金属板６側を向く面２Ａ、及び、前記金属板６の前記基材２側を向く面６Ｂのうち少なくとも一方に、対向する前記面６Ｂ、２Ａに向けて突出するとともにこの面６Ｂ、２Ａに先端が当接される突部３が形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体ウェーハ等の研磨を行うＣＭＰ（化学機械研磨）装置の研磨パッドのコンディショニング（ドレッシングまたは目立て）に用いられるＣＭＰパッドコンディショナに関するものである。

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ＣＭＰパッドを用いた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。

半導体ウェーハ等の研磨に用いられるＣＭＰパッドは、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、ＣＭＰパッドの表面を定期的に研削加工することにより、ＣＭＰパッド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。

ＣＭＰパッドを研削加工するために用いられるＣＭＰパッドコンディショナとして、例えば、特許文献１に示すように、台金（基材）と、台金の表面（ＣＭＰパッド側を向く面）に形成されためっき層と、このめっき層により台金に固着されたダイヤモンド砥粒と、を備えたものが知られている。

半導体ウェーハ等の半導体製品においては、その極細線化が進み表面研磨加工も一層の精密化が望まれているため、半導体研磨用のＣＭＰパッド表面のコンディショニングもさらに細かく制御される必要がある。このことから、軽荷重でのコンディショニングが望まれている。しかしながら、特許文献１のＣＭＰパッドコンディショナにあっては、基材に、耐食性を考慮してステンレス鋼が主として使用されていたため、コンディショナの自重がプラスされ、軽荷重でのコンディショニングが困難であった。

一方で、軽荷重でのコンディショニングを達成するために、基材の樹脂化が検討されていた。樹脂材料からなる基材の場合、ＣＭＰパッドコンディショナの軽量化は可能であるが、ダイヤモンド砥粒を基材に直接固着した場合、コンディショニングにより樹脂が削られてコンディショニング性能に悪影響を与える。そこで、ダイヤモンド砥粒を固着した金属板により基材を覆う必要がある。

そこで、例えば、図１０に示すように、金属板１０２のＣＭＰパッド側を向く表面１０２Ａ（図１０における上面）にダイヤモンド砥粒（切刃）１１２が突出し固着されたものを用意し、金属板１０２の基材１０３側を向く面１０２Ｂ（図１０における下面）と、樹脂製の基材１０３において金属板１０２側を向く面１０３Ａ（図１０における上面）とを、接着剤Ｂにより互いに接着することが考えられる。このような構成とすることで、ＣＭＰパッドコンディショナの軽量化が実現できる。

ところで、従来の接着剤を用いた接着技術として、特許文献２、３に記載されたものが知られている。

特開２００２−２３９９０５号公報 特開２００５−１７１１８５号公報 特開平１０−２１１６６４号公報

しかしながら、金属板１０２と基材１０３とを前述のように接着剤Ｂを用いて接着した場合、次のような課題が考えられる。すなわち、図１１に示すように、金属板１０２と基材１０３とを接着する際に、これらの間に介在される接着剤Ｂの分量や塗り斑、及び、これらを互いに押し付ける力の配分等によって、対向する金属板１０２の面１０２Ｂと基材１０３の面１０３Ａとが、互いに傾斜した状態で接着されることがある。この場合、金属板１０２の表面１０２Ａに配されたダイヤモンド砥粒１１２が、ＣＭＰパッドに対して不均一に接触することになり、ＣＭＰパッドを精度よく研削加工することができなくなる。

また、金属板１０２と基材１０３との接着の際、これらを互いに押し付ける力が強過ぎたり、接着剤Ｂの分量が多過ぎたりした場合には、余剰の接着剤Ｂｓが金属板１０２と基材１０３との間から外部へはみ出して、製品の外観を損ねることがある。

また、図１１の例では、金属板１０２の面１０２Ｂ及び基材１０３の面１０３Ａが、ともに平面とされているが、この場合、これら面１０２Ｂ、１０３Ａに直交する方向（剥離方向）への外力に対して接着強度が確保できないことがある。

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、間に接着剤が介在する基材と金属板とを、互いに精度よく位置決めできるとともに安定して接着でき、接着強度が高められるＣＭＰパッドコンディショナを提供することを目的としている。

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、基材と、前記基材上に配置され、表面に切刃が突出し形成された金属板と、を備え、前記表面に対向配置されたＣＭＰパッドに前記切刃により研削加工を施すＣＭＰパッドコンディショナであって、前記基材は、樹脂材料からなり、前記基材と前記金属板とが、接着剤により互いに接着され、前記基材の前記金属板側を向く面、及び、前記金属板の前記基材側を向く面のうち少なくとも一方に、対向する前記面に向けて突出するとともにこの面に先端が当接される突部が形成されていることを特徴とする。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、基材の金属板側を向く面、及び、金属板の基材側を向く面のうち少なくとも一方には、対向する前記面に向けて突出する突部が形成されており、該突部の先端が、その対向する前記面に当接されるようになっている。すなわち、突部の先端とその対向する面とが当接し接着剤により接着されているとともに、基材と金属板との間において突部以外の隙間に介在する接着剤もこれら基材及び金属板を接着しているので、基材と金属板とが互いに位置決め状態に強固に接着される。

ここで、基材と金属板との接着方向（すなわち基材と金属板との積層方向）に沿う互いの位置決めは、突部の先端とその対向する面との当接により精度よくなされている。詳しくは、対向する面同士の間に接着剤を塗布し互いに押し付けて接着させた際、接着剤は、突部の先端とその対向する面との間に介在しているが、これらが互いに押圧されて当接されたときに、余剰の接着剤が突部以外の隙間部分に流動するようになっている。

このような構成により、接着剤の分量や塗り斑、及び、基材と金属板とを互いに押し付ける力の配分等に係わらず、突部の先端とその対向する面との当接が確実に精度よく行われる。従って、基材の金属板側を向く面と、金属板の基材側を向く面との互いの位置決めが高精度になされ、これらの面同士が互いに非平行に傾斜して配置されるようなことが確実に防止されるとともに、これら基材と金属板とを互いに安定して接着できる。

また、このように突部が形成されていることによって、接着剤と該突部の形成された面との間の接着面積が増大されているので、基材と金属板との接着強度がより高められている。さらに、突部における前記先端以外の外面（すなわち側面等）に接着剤が塗布されることにより該外面がアンカー効果を奏することになるので、特に、前記面に直交する方向のうち基材と金属板とを離間させる剥離方向に対する接着強度が充分に確保される。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記突部の先端は、その対向する前記面に対応する平面に形成されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、突部の先端が、その対向する前記面に対応する平面に形成されているので、互いに当接される前記先端と前記面との密着度を充分に高めることができる。従って、前述の接着強度が充分に高められる。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記突部は複数形成され、その形成された前記面から突出する高さが互いに同一に設定されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、突部が複数形成されているので、これらの突部がその形成される前記面に分散された状態で、該突部の対向する面に夫々当接されることになる。従って、基材が金属板を安定して支持できる。また、これらの突部は、その形成された前記面から突出する高さが互いに同一に設定されているので、基材が金属板をより安定して支持できるとともに、突部とその対向する面との接触面積が充分に確保でき、接着強度が高められる。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記金属板の外周部には、該金属板の厚さ方向に沿うようにして前記基材の外周部を覆う筒状のカバー部が形成されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、金属板の外周部から、該金属板の厚さ方向に延びるようにして筒状をなすカバー部が形成されており、このカバー部が、基材の外周部を覆っている。これにより、金属板自体の剛性が高められているとともに、切刃の配置される前記表面の平坦度が確保される。また、このようなカバー部の形状によって、該カバー部の開口縁部がＣＭＰパッドから離間して配置されるので、金属板と基材との間から研磨加工用のスラリーが浸入するようなことが防止され、前述の接着強度が長期に亘り安定して確保される。

また、カバー部が設けられることによって、基材と金属板とを接着した際に、これら基材と金属板との間において中央から外方へ向けて流動する余剰の接着剤が外部に到達するまでの距離を長くとることができる。従って、接着剤が、基材と金属板との間から外部へ漏れ出るようなことが確実に防止される。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記基材の前記金属板側を向く面の外周縁部には、凸曲面部が形成され、前記金属板の前記基材側を向く面の外周縁部には、前記凸曲面部に対応する形状の凹曲面部が形成されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、基材と金属板とを接着した際、凸曲面部と凹曲面部とが互いに密着するように当接されることから、基材と金属板との間に介在する接着剤が確実に密封される。すなわち、対向する凸曲面部と凹曲面部との間から接着剤が外部へ向けて流動するようなことが防止され、接着剤が外部へ漏れ出ることがより確実に防止される。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記基材には、前記カバー部の開口縁部に当接される環状の返し部が形成されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、基材には、金属板のカバー部の開口縁部に当接される環状の返し部が形成されているので、基材と金属板とを接着した際に、前述のように中央から外方へ向けて流動した余剰の接着剤が、前記開口縁部まで到達した場合であっても、この接着剤が返し部によりそれ以上の外部へ向けた流動を規制されることになる。従って、接着剤が外部に漏れ出ることがさらに確実に防止される。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記突部は、その形成された前記面における面積率が２０〜７８％の範囲内に設定されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、突部は、その形成された前記面における面積率が２０〜７８％の範囲内に設定されているので、該突部の対向する面との接着面積が充分に確保されるとともに、接着強度が確保される。

また、ＣＭＰパッドを研削加工する際に、該ＣＭＰパッドから金属板に加えられる外力に対して、突部が該金属板を安定して支持することになる。従って、ＣＭＰパッドに対する研削性能が安定して確保される。
また、基材と金属板との間の突部以外の部分に、余剰の接着剤を逃がす（収容する）隙間が充分に確保されることになり、基材と金属板との位置精度がより高められる。

すなわち、突部の前記面積率が２０％未満に設定された場合には、基材と金属板との接着面積が充分に確保できず、接着強度が低減する。この場合、金属板が基材から剥離する虞が生じる。また、ＣＭＰパッドを研削加工する際に、該ＣＭＰパッドから金属板に加えられる外力に対して、突部が金属板を安定して支持できず、該金属板の表面が変形しやすくなるとともに切刃のＣＭＰパッドに対する接触が不均一になり、研削性能が安定しなくなる。

また、突部の前記面積率が７８％を超えて設定された場合には、突部の先端とその対向する面との間に介在される接着剤のうち余剰の接着剤が、基材と金属板とを接着する際にこれらの間で押圧されても、前記隙間に向けて流動しにくくなる。この場合、基材と金属板とが互いに傾斜した状態で接着されることになり、切刃のＣＭＰパッドに対する接触が不均一になるとともに、研削性能が安定しなくなる。

また、本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナにおいて、前記突部は、その形成された前記面の中央から外方へ向かうに連れ、漸次その先端の面積を増大させるように設定されていることとしてもよい。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、突部は、その形成された前記面の中央から外方へ向かうに連れ、漸次その先端の面積を増大させるように設定されているので、突部の支持する金属板は、中央から外方へ向かうに従い漸次その変形が抑制されるようにして強度が高められている。

すなわち、ＣＭＰパッドを研削加工する際に、回転するＣＭＰパッドコンディショナの金属板においては、その中央よりも外方の部分がＣＭＰパッドに多く接触されるとともに比較的大きな外力が加えられることになるが、前述の構成により、この金属板は、前記外力に対して中央よりも外方の剛性が高められている。従って、金属板が変形するようなことが確実に防止され、ＣＭＰパッドに対する研削性能が安定して確保される。

本発明に係るＣＭＰパッドコンディショナによれば、間に接着剤が介在する基材と金属板とを、互いに精度よく位置決めできるとともに安定して接着でき、接着強度が高められる。

本発明の第１の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナを示す側断面図である。 図１のＡ−Ａ断面を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナの切刃を拡大して示す側断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナの製造手順を説明する図である。 本発明の第１の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナの製造において、切刃の製造手順を説明する部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナを示す側断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナの変形例を示す側断面図である。 本発明の第３の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナを示す側断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナを示す側断面図である。 従来のＣＭＰパッドコンディショナにおいて、基材と金属板との接着を説明する図である。 従来のＣＭＰパッドコンディショナにおいて、基材と金属板との接着を説明する図である。

図１、図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ１は、円板状をなし軸線Ｏを中心に回転する基材２と、基材２上に配置され、表面６Ａにダイヤモンド砥粒（切刃）８が突出し形成された円板状の金属めっき板（金属板）６と、を備えている。このＣＭＰパッドコンディショナ１は、ＣＭＰ装置に用いられるものであって、金属めっき板６の表面６Ａに対向配置されたＣＭＰパッド（不図示）にダイヤモンド砥粒８により研削加工を施すものである。また、ＣＭＰパッドは、半導体ウェーハ等に対して研磨加工を施すものである。

また、基材２と金属めっき板６とは、接着剤Ｂにより互いに接着されている。本実施形態では、この接着剤Ｂとして、２液混合タイプのものが用いられている。

基材２は、エンジニアリングプラスチック等の樹脂材料で形成されている。本実施形態では、基材２は、ＰＰＥ、ＰＰＳ等のガラス転移温度２１１℃、吸水率０．０５０％のポリフェニレン系樹脂材料により形成されている。
また、基材２において金属めっき板６側（図１における上側）を向く面２Ａの外周縁部には、基材２の周方向に沿って延びる環状の凸曲面部２Ｃが形成されている。

また、基材２の面２Ａには、円柱状又は円板状の突部３が複数形成されている。突部３は、その形成された面２Ａが対向する金属めっき板６の基材２側（図１における下側）を向く面６Ｂに向けて突出するとともに、この面６Ｂに先端が当接されている。また、突部３の先端は、その対向する面６Ｂに対応する平面に形成されている。

突部３の直径は、例えば、φ１〜５ｍｍの範囲内に設定される。また、これらの突部３は、その形成された面２Ａから突出する高さ（すなわち軸線Ｏに沿う高さ）が互いに同一に設定されている。突部３の高さは、例えば、０．１〜１．０ｍｍの範囲内に設定される。また、これらの突部３は互いに離間し配置されていて、隣り合う突部３同士の間には接着剤Ｂを収容可能な隙間が設けられている。また、図２の平面視において、突部３は、面２Ａにおける面積率が２０〜７８％の範囲内に設定されている。

図３に示すように、金属めっき板６は、ベースめっき層１８と、Ｎｉストライクめっき層２０と、下地めっき層１０と、埋め込みめっき層１２とからなる。埋め込みめっき層１２の上に、コーティング層（図示略）がさらに形成されていてもよい。

また、図１において、金属めっき板６における面６Ｂの外周縁部には、基材２の凸曲面部２Ｃに対向して凹曲面部６Ｃが形成されている。凹曲面部６Ｃは、金属めっき板６の外周縁部において、周方向に沿うように延びる環状をなしている。本実施形態においては、これら凸曲面部２Ｃと凹曲面部６Ｃとの間には、接着剤Ｂを収容する隙間が形成されている。

また、凹曲面部６Ｃは、金属めっき板６の外周部において、該金属めっき板６の厚さ方向（すなわち軸線Ｏ方向）に沿うようにして基材２の外周部を覆う筒状のカバー部５を形成している。カバー部５の開口縁部（すなわち図１における下端縁部）は、基材２の外周面に隙間なく密着されている。

また、図３において、ダイヤモンド砥粒８は、平均粒径が概ね揃っている。ダイヤモンド砥粒８は、金属めっき板６のＣＭＰパッド側を向く表面６Ａから突出するとともに該表面６Ａに配列されていて、コンディショニング面４を形成している。これらのダイヤモンド砥粒８の配列は、格子状など所定の規則に従って配列されていてもよい。

図示するように、複数（多数）のダイヤモンド砥粒８は、Ｎｉストライクめっき層２０上に配列され、その上から下地めっき層１０および埋め込みめっき層１２が形成されて埋め込まれることによって、コンディショニング面４に単層に固着されている。これにより、ダイヤモンド砥粒８は埋め込みめっき層１２の表面から所定の量だけ突出する。金属めっき板６には、耐食性の改善等の目的で、埋め込みめっき層１２の上にさらに貴金属めっき等のコーティング層が形成されてもよい。

このように構成されたＣＭＰパッドコンディショナ１は、コンディショニング面４をＣＭＰ装置のＣＭＰパッド表面に平行に対向させて接触させられ、該ＣＭＰパッドの回転軸線から離れた位置で上記軸線Ｏ回りに回転されつつ、基材２自体もＣＭＰパッド表面の内外周に揺動させられたりして、上記ＣＭＰパッドのコンディショニングに用いられる。

次に、ＣＭＰパッドコンディショナ１の製造方法について、図４及び図５を用いて説明する。このＣＭＰパッドコンディショナ１は、金属めっき板６と基材２とがそれぞれ別部品として製造されている。

まず、金属めっき板６の製造について説明する。
図４（ａ）に示すように、ステンレス等で形成された金属めっき板成長基板１６上に、噴流めっきにより８０μｍの厚さでベースめっき層１８を形成し、その上に０．５μｍの厚さでＮｉストライクめっき層２０を形成する。本実施形態においては、いずれのめっき層もＮｉめっき層とされている。また、金属めっき板成長基板１６の形状は、前述した金属めっき板６の面６Ｂに対応する形状に設定されていることから、金属めっき板６を形成することで、カバー部５及びその凹曲面部６Ｃも該金属めっき板６に一体的に形成される。尚、このように作製されたベースめっき層１８及びＮｉストライクめっき層２０からなるＮｉめっき層を用いる代わりに、例えば、ＳＵＳ圧延鋼板を用いてもよい。すなわち、平板状のＳＵＳ圧延鋼板にプレス加工等により絞り加工を施して、図４（ａ）に示す形状に成型したものを用いることとしてもよい。

次いで、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、所定のパターン（格子状等）で穿孔されたシールマスク２２をＮｉストライクめっき層２０上（又は前記ＳＵＳ圧延鋼板上）に貼り付けた後、図５（ｂ）に示すように、めっき浴槽中でダイヤモンド砥粒８をシールマスク２２の孔内に沈降させて配置する。本実施形態においては、平均粒径♯１００のダイヤモンド砥粒８を使用しており、シールマスク２２の厚さは８０μｍ、孔径はφ２５０μｍに設定されている。

次いで、図５（ｃ）に示すように、下地めっき層１０によりダイヤモンド砥粒８を仮固着する。本実施形態においては、下地めっき層１０による仮固着は、最初にダイヤモンド砥粒８を１５μｍ埋め込む第１のステップと、めっき槽を替えてさらに３５μｍ埋め込む第２のステップと、の２ステップで行われる。ここで、第１のステップと第２のステップとの間には、シールマスク２２の孔内に沈降しなかったダイヤモンド砥粒、及び、１つの孔内に２個以上のダイヤモンド砥粒が沈降したために固着が不完全となったダイヤモンド砥粒が夫々除去される。尚、下地めっき層１０による仮固着ステップが１ステップで行われ、仮固着後に固着が不完全なダイヤモンド砥粒が除去されてもよい。

このようにしてダイヤモンド砥粒８を仮固着した後、図５（ｄ）に示すように、シールマスク２２を剥離する。
次いで、図４（ｄ）及び図５（ｅ）に示すように、噴流めっきにより埋め込みめっき層１２を形成するとともに、ダイヤモンド砥粒８を埋め込んで本固着する。本実施形態においては、本固着のステップも２ステップに分けて行われ、埋め込みめっき層１２の厚さは最終的に６０μｍとされる。２ステップに分けて本固着を行うことにより、埋め込みめっき層１２の厚さを正確に制御することが可能となる。尚、本固着のステップは１ステップで行われてもよい。また、耐食性の改善等の目的で、埋め込みめっき層１２の上に厚さ１６μｍのコーティング層をさらに形成してもよい。

次いで、図４（ｅ）に示すように、刃先の鋭い刃物等を使用して、ダイヤモンド砥粒８を含んだ金属めっき板６を、金属めっき板成長基板１６上から剥離する。剥離された金属めっき板６はカバー部５が形成されていることで機械的強度が増加しており、これによって、この金属めっき板６は残留応力等により変形することなく平坦度が確保されている。

一方、基材２は、射出成形により成形されている。すなわち、金型内に溶融したエンジニアリングプラスチック等の樹脂材料を充填した後固化させ、金型から取り出すことで、前述した構成を有する基材２が形成されている。尚、基材２は、射出成形以外の機械加工等により形成されていてもよい。

最後に、図４（ｆ）に示すように、基材２上に、金属めっき板６を貼り付ける。本実施形態においては、基材２への金属めっき板６の貼り付けは、２液混合タイプの接着剤Ｂを使用して行っている。

接着剤Ｂは、これら基材２と金属めっき板６とを貼り合わせる前に、ディスペンサーロボットを用いて、基材２の面２Ａ又は金属めっき板６の面６Ｂの少なくとも一方に略均一定量が塗布されている。尚、接着剤Ｂの塗布量を、面２Ａ、６Ｂ同士の間における突部３以外の隙間部分に相当する分量に設定し、突部３の先端面に塗布することとした場合には、設計接着面積が確実に確保されるとともに、設計接着力が充分に得られることになるのでより好ましい。

基材２に金属めっき板６を貼り合わせる際、金属めっき板６にはカバー部５が設けられているので、該カバー部５の開口縁部が基材２の外周面に沿うようにして案内されることになり、金属めっき板６と基材２との互いの位置合わせが不要となる。
このようにして、ＣＭＰパッドコンディショナ１が製造される。

以上説明したように、本実施形態のＣＭＰパッドコンディショナ１によれば、基材２の金属めっき板６側を向く面２Ａには、対向する金属めっき板６の面６Ｂに向けて突出する突部３が形成されており、該突部３の先端が、その対向する面６Ｂに当接されるようになっている。すなわち、突部３の先端と面６Ｂとが当接し接着剤Ｂにより接着されているとともに、基材２と金属めっき板６との間において突部３以外の隙間に介在する接着剤Ｂもこれら基材２及び金属めっき板６を接着しているので、基材２と金属めっき板６とが互いに位置決め状態に強固に接着される。

ここで、基材２と金属めっき板６との軸線Ｏ方向に沿う互いの位置決めは、突部３の先端とその対向する面６Ｂとの当接により精度よくなされている。詳しくは、対向する面２Ａ、６Ｂ同士の間に接着剤Ｂを塗布し互いに押し付けて接着させた際、接着剤Ｂは、突部３の先端とその対向する面６Ｂとの間に介在しているが、これらが互いに押圧されて当接されたときに、余剰の接着剤Ｂが突部３以外の隙間部分に流動するようになっている。

このような構成により、接着剤Ｂの分量や塗り斑、及び、基材２と金属めっき板６とを互いに押し付ける力の配分等に係わらず、突部３の先端とその対向する面６Ｂとの当接が確実に精度よく行われる。従って、基材２の金属めっき板６側を向く面２Ａと、金属めっき板６の基材２側を向く面６Ｂとの互いの位置決めが高精度になされ、これらの面２Ａ、６Ｂ同士が互いに非平行に傾斜して配置されるようなことが確実に防止されるとともに、これら基材２と金属めっき板６とを互いに安定して接着できる。

また、このように突部３が形成されていることによって、接着剤Ｂと該突部３の形成された面２Ａとの間の接着面積が増大されているので、基材２と金属めっき板６との接着強度がより高められている。さらに、突部３における先端以外の外面（図１に示す符号３Ｃ）に接着剤Ｂが塗布されることにより該外面３Ｃがアンカー効果を奏することになるので、特に、軸線Ｏ方向のうち基材２と金属めっき板６とを離間させる剥離方向に対する接着強度が充分に確保される。

また、突部３の先端が、その対向する面６Ｂに対応する平面に形成されているので、互いに当接される前記先端と面６Ｂとの密着度を充分に高めることができる。従って、前述の接着強度が充分に高められる。

また、突部３が複数形成されているので、これらの突部３がその形成される面２Ａに分散された状態で、該突部３の対向する面６Ｂに夫々当接されることになる。従って、基材２が金属めっき板６を安定して支持できる。また、これらの突部３は、その形成された面２Ａから突出する高さが互いに同一に設定されているので、基材２が金属めっき板６をより安定して支持できるとともに、突部３とその対向する面６Ｂとの接触面積が充分に確保でき、接着強度が高められる。

また、金属めっき板６の外周部から、該金属めっき板６の厚さ方向（すなわち軸線Ｏ方向）に延びるようにして筒状をなすカバー部５が形成されており、このカバー部５が、基材２の外周部のうち金属めっき板６側の部分を覆っている。これにより、金属めっき板６自体の剛性が高められているとともに、ダイヤモンド砥粒８の配置される表面６Ａの平坦度が確保される。

また、このようなカバー部５の形状によって、該カバー部の開口縁部がＣＭＰパッドから離間して配置されるので、金属めっき板６と基材２との間から研磨加工用のスラリーが浸入するようなことが防止され、前述の接着強度が長期に亘り安定して確保される。

また、カバー部５が設けられることによって、基材２と金属めっき板６とを接着した際に、これら基材２と金属めっき板６との間において径方向の中央から外方へ向けて流動する余剰の接着剤Ｂが外部に到達するまでの距離を長くとることができる。従って、接着剤Ｂが、基材２と金属めっき板６との間から外部へ漏れ出るようなことが確実に防止される。

また、突部３は、その形成された面２Ａにおける面積率が２０〜７８％の範囲内に設定されているので、該突部３の対向する面６Ｂとの接着面積が充分に確保されるとともに、接着強度が確保される。

また、ＣＭＰパッドを研削加工する際に、該ＣＭＰパッドから金属めっき板６に加えられる外力に対して、突部３が該金属めっき板６を安定して支持することになる。従って、ＣＭＰパッドに対する研削性能が安定して確保される。
また、基材２と金属めっき板６との間の突部３以外の部分に、余剰の接着剤Ｂを逃がす隙間が充分に確保されることになり、基材２と金属めっき板６との位置精度がより高められる。

すなわち、突部３の前記面積率が２０％未満に設定された場合には、基材２と金属めっき板６との接着面積が充分に確保できず、接着強度が低減する。この場合、金属めっき板６が基材２から剥離する虞が生じる。また、ＣＭＰパッドを研削加工する際に、該ＣＭＰパッドから金属めっき板６に加えられる外力に対して、突部３が金属めっき板６を安定して支持できず、該金属めっき板６の表面６Ａが変形しやすくなるとともにダイヤモンド砥粒８のＣＭＰパッドに対する接触が不均一になり、研削性能が安定しなくなる。

また、突部３の前記面積率が７８％を超えて設定された場合には、突部３の先端とその対向する面６Ｂとの間に介在される接着剤Ｂのうち余剰の接着剤Ｂが、基材２と金属めっき板６とを接着する際にこれらの間で押圧されても、前記隙間に向けて流動しにくくなる。この場合、基材２と金属めっき板６とが互いに傾斜した状態で接着されることになり、ダイヤモンド砥粒８のＣＭＰパッドに対する接触が不均一になるとともに、研削性能が安定しなくなる。

また、基材２を樹脂製とすることにより軽量化が実現されるとともに、従来のステンレス製の基材と比較して製作が容易となり、これによりＣＭＰパッドコンディショナ１のコストダウンにも繋がる。

ここで、基材２にポリカーボネート系のように耐熱性の低い樹脂材料を使用した場合には、該基材２が熱変形することが考えられ、ＣＭＰパッドに研磨された半導体ウェーハの平坦性が充分に確保できないことがある。従って、本実施形態のように、ガラス転移温度２１１℃、吸水率０．０５０％のＰＰＯ、ＰＰＳ樹脂等、耐熱性に優れるエンジニアリングプラスチックを用いることにより、半導体ウェーハの良好な平坦性が得られる。

また、前述した金属めっき板６の構成を用いてダイヤモンド砥粒８を固着することにより、ダイヤモンド砥粒８を所望の配置、突出量で基材２に固着することが可能となる。さらに、金属めっき板６と基材２とが別部品として製造されているので、用途に応じて、耐熱性、耐食性の高い基材２の材料を選択することが可能となる。

また、前述の製造方法によれば、樹脂製の基材２を備え、かつ、コンディショニング面４にダイヤモンド砥粒８が均一に固着されたＣＭＰパッドコンディショナ１を、比較的容易に製作することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図６及び図７を用いて説明する。
尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ１１が前述の実施形態のＣＭＰパッドコンディショナ１と相違する点は、突部３が、その形成された面２Ａの中央から外方へ向かうに連れ、漸次その先端の面積を増大させるように設定されていることである。

図６において、基材２の面２Ａには、円柱状又は円板状の突部３が複数立設されているとともに、これらの突部３は、互いに同一形状に形成されている。そして、本実施形態のＣＭＰパッドコンディショナ１１では、これらの突部３が、面２Ａにおける径方向中央から外方に向かうに連れ漸次密集されるようにして配置されている。

すなわち、隣り合う突部３同士の間隔が、面２Ａの中央から外方に向かうに連れ漸次狭められるようにして、これらの突部３が配置されている。これにより、突部３の先端における平面の面積は、全体として前記中央から外方へ向かうに連れ漸次増大されている。

以上説明したように、本実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ１１によれば、突部３は、その形成された面２Ａの中央から外方へ向かうに連れ、漸次その先端の面積を増大させるように設定されているので、突部３の支持する金属めっき板６は、中央から外方へ向かうに従い漸次その変形が抑制されるようにして、強度が高められている。

すなわち、ＣＭＰパッドを研削加工する際に、回転するＣＭＰパッドコンディショナ１１の金属めっき板６においては、その中央よりも外方の部分がＣＭＰパッドに多く接触されるとともに比較的大きな外力が加えられることになるが、前述の構成により、この金属めっき板６は、前記外力に対して中央よりも外方の剛性が高められている。従って、金属めっき板６が変形するようなことが確実に防止され、ＣＭＰパッドに対する研削性能が安定して確保される。

また、図７は、第２の実施形態のＣＭＰパッドコンディショナ１１の変形例を示している。
図７に示すように、このＣＭＰパッドコンディショナ２１は、基材２の面２Ａに、円柱状又は円板状の突部３が複数形成されている。これらの突部３は、面２Ａにおける径方向の内側に配置されたものと外側に配置されたものとで、互いに形状が異なっている。

詳しくは、これらの突部３のうち、面２Ａの径方向外側に配置された突部３の直径は、径方向内側に配置された突部３の直径よりも大きく設定されている。これにより、突部３の先端における平面の面積は、全体として面２Ａの中央から外方に向かうに連れ漸次増大されている。

次に、本発明の第３の実施形態について、図８を用いて説明する。
尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

第３の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ３１は、その基材２の面２Ａにおける外周縁部に、周方向に沿って延びるとともに環状をなす凸曲面部３２Ｃが形成されている。

凸曲面部３２Ｃは、その高さが面２Ａに立設された突部３の突出高さに対応するようにして該突部３の先端に面一とされているとともに、その形状が、対向する金属めっき板６における面６Ｂの凹曲面部６Ｃに対応し形成されている。これにより、基材２の凸曲面部３２Ｃと金属めっき板６の凹曲面部６Ｃとは、互いに密着するように当接されている。

また、金属めっき板６の外周部には、前記厚さ方向（図８における上下方向）に沿うように基材２側へ向けて延びるとともに、該基材２の外周部を覆う円筒状のカバー部３５が形成されている。カバー部３５は、基材２の外周面のうち前記厚さ方向に沿う金属めっき板６側（図８における上側）の端部から中央部を覆っている。また、カバー部３５の開口縁部は、基材２の外周面における金属めっき板６側とは反対側（図８における下側）の端部に配置されている。また、カバー部３５の内周面は、基材２の外周面に密着している。

また、カバー部３５における前記金属めっき板６側の基端部分には、前記凹曲面部６Ｃが配置されている。また、カバー部３５の凹曲面部６Ｃにおける前記金属めっき板６側とは反対側の端部（下端部）から前記開口縁部までの前記厚さ方向に沿う距離Ｈは、例えば、０．１〜６．０ｍｍの範囲内に設定される。

また、基材２の外周面における下端部には、径方向外方へ向けて突出するとともに周方向に沿って延びる環状の返し部２Ｄが形成されている。返し部２Ｄの上面には、カバー部３５の開口縁部が当接されている。また、返し部２Ｄにおいて径方向外方を向く面は、カバー部３５の径方向外方を向く面と、面一とされている。

以上説明したように、本実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ３１によれば、基材２と金属めっき板６とを接着した際、凸曲面部３２Ｃと凹曲面部６Ｃとが互いに密着するように当接されることから、基材２と金属めっき板６との間に介在する接着剤Ｂが確実に密封される。すなわち、対向する凸曲面部３２Ｃと凹曲面部６Ｃとの間から接着剤Ｂが外部へ向けて流動するようなことが防止され、接着剤Ｂが外部へ漏れ出ることがより確実に防止される。

また、基材２には、金属めっき板６のカバー部３５の開口縁部に当接される環状の返し部２Ｄが形成されているので、基材２と金属めっき板６とを接着した際に、前述のように中央から外方へ向けて流動した余剰の接着剤Ｂが、前記開口縁部まで到達した場合であっても、この接着剤Ｂが返し部２Ｄによりそれ以上の外部へ向けた流動を規制されることになる。従って、接着剤Ｂが外部に漏れ出ることがさらに確実に防止される。

次に、本発明の第４の実施形態について、図９を用いて説明する。
尚、前述の実施形態と同一部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

第４の実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ４１は、金属めっき板６の基材２側を向く面６Ｂに、対向する面２Ａに向けて突出するとともにこの面２Ａに先端が当接される突部１３を複数有している。

金属めっき板６の突部１３は、基材２において隣り合う突部３同士の間（前記隙間）に夫々配置されている。これらの突部１３は、円柱状又は円板状に形成されており、その先端が面２Ａに対応する平面に形成されている。また、突部１３は、その面６Ｂからの突出高さが互いに同一に設定されている。

また、基材２の面２Ａにおける外周縁部には、前述の実施形態の凸曲面部３２Ｃの代わりに、この面２Ａから窪む溜まり部２Ｅが形成されている。溜まり部２Ｅは、前記外周縁部の周方向に沿って環状に形成されているとともに、金属めっき板６の凹曲面部６Ｃに対向し配置されている。

以上説明したように、本実施形態に係るＣＭＰパッドコンディショナ４１によれば、金属めっき板６の基材２側を向く面６Ｂに、その対向する面２Ａに向けて突出する突部１３が形成されており、該突部１３の先端が面２Ａに当接されるようになっている。すなわち、基材２と金属めっき板６とは、前述した接着以外に、突部１３の先端とその対向する面２Ａとが当接し接着剤Ｂにより接着されていて、接着強度がさらに高められている。

また、この場合、突部１３における前記先端以外の外面（図９に示す符号１３Ｃ）に接着剤Ｂが塗布されることにより該外面１３Ｃがアンカー効果を奏することになるので、前記剥離方向に対する接着強度がさらに増大される。

また、基材２の面２Ａの外周縁部に、この面２Ａから窪む溜まり部２Ｅが形成されているので、基材２と金属めっき板６とを接着する際に前記隙間に入りきらなかった余剰の接着剤Ｂが、溜まり部２Ｅ内に流動するとともに収容されて、これら基材２と金属めっき板６との間から外部に漏れ出ることが確実に防止される。

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、第１〜第３の実施形態では、基材２の面２Ａに突部３が形成され、第４の実施形態では、基材２の突部３以外に、金属めっき板６の面６Ｂに突部１３が形成されていることとしたが、これらに限定されるものではない。

すなわち、突部３、１３は、基材２の面２Ａ、及び、金属めっき板６の面６Ｂのうち少なくとも一方に、対向する面６Ｂ、２Ａに向けて突出するとともにこの面６Ｂ、２Ａに先端が当接されるように形成されていればよい。従って、例えば、金属めっき板６の面６Ｂに突部１３が形成されていて、基材２には突部３が形成されていなくとも構わない。

また、突部３、１３の形状は、前述の実施形態で説明した円柱状又は円板状に限定されるものではない。すなわち、突部３、１３として、円柱状や円板状以外の多角柱状や多角板状、縞状、格子状、リング板状、円弧板状、放射状等、種々の形状を用いることができる。ただし、余剰の接着剤Ｂが、突部３、１３同士の間を自由に流動できる形状であることが望ましい。

また、前述の実施形態では、突部３、１３が複数形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く、突部３、１３が１つだけ形成されていてもよい。ただし、この場合、突部３、１３の形状は金属めっき板６を安定して支持できるように形成されていることが好ましい。

また、金属めっき板６の製造において、金属めっき板成長基板１６の形状が、金属めっき板６の面６Ｂに対応する形状に設定されており、金属めっき板６を形成することで、カバー部５及びその凹曲面部６Ｃも該金属めっき板６に一体的に形成されることとしたが、これに限定されるものではない。

すなわち、例えば、まず、平板状の金属めっき板６を作製した後、この金属めっき板６の外周縁部にプレス加工や絞り加工を施して、円板状の金属めっき板６の外形を形成するとともに、カバー部５、３５やその凹曲面部６Ｃを形成することとしてもよい。また、金属めっき板６が、Ｎｉめっきにより形成されていることとしたが、Ｎｉめっき以外の他の金属材料を用いて、金属板６を形成してもよい。詳しくは、例えば、金属板６として平板状のＳＵＳ圧延鋼板を用い、該ＳＵＳ圧延鋼板をプレス等により絞り加工して、前述のカバー部５、３５を有する形状に成型してもよい。

また、金属めっき板６の表面６Ａにダイヤモンド砥粒８を固着し切刃として用いる代わりに、レーザ加工等により形成した切刃形状に、ＣＶＤ（化学気相蒸着）法によりダイヤモンド膜を被覆してなる他の切刃を形成し用いることとしてもよい。

また、基材２の面２Ａの外周縁部に、凸曲面部２Ｃ、３２Ｃを形成する代わりに、該面２Ａの径方向内側から外側へ向かうに従い漸次軸線Ｏ方向に沿う金属めっき板６側とは反対側へ向けて傾斜する凸テーパ部を形成しても構わない。

この場合、金属めっき板６の面６Ｂの外周縁部には、凹曲面部６Ｃの代わりに、該面６Ｂの径方向内側から外側へ向かうに従い漸次軸線Ｏに沿う基材２側へ向けて傾斜する凹テーパ部を形成することとしてもよい。また、これら凸テーパ部と凹テーパ部とが互いに密着して当接されるように構成してもよい。

その他、前述した実施形態及び変形例を適宜組み合わせ構成することとしてもよい。また、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、前述の実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることも適宜可能である。

１、１１、２１、３１、４１ ＣＭＰパッドコンディショナ
２ 基材
２Ａ 基材の金属めっき板側を向く面
２Ｃ、３２Ｃ 凸曲面部
２Ｄ 返し部
３、１３ 突部
５、３５ カバー部
６ 金属めっき板（金属板）
６Ａ 金属めっき板のＣＭＰパッド側を向く表面
６Ｂ 金属めっき板の基材側を向く面
６Ｃ 凹曲面部
８ ダイヤモンド砥粒（切刃）
Ｂ 接着剤

Claims (8)

1. 基材と、
   前記基材上に配置され、表面に切刃が突出し形成された金属板と、を備え、
   前記表面に対向配置されたＣＭＰパッドに前記切刃により研削加工を施すＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記基材は、樹脂材料からなり、
   前記基材と前記金属板とが、接着剤により互いに接着され、
   前記基材の前記金属板側を向く面、及び、前記金属板の前記基材側を向く面のうち少なくとも一方に、対向する前記面に向けて突出するとともにこの面に先端が当接される突部が形成されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
2. 請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記突部の先端は、その対向する前記面に対応する平面に形成されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
3. 請求項１又は２に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記突部は複数形成され、その形成された前記面から突出する高さが互いに同一に設定されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記金属板の外周部には、該金属板の厚さ方向に沿うようにして前記基材の外周部を覆う筒状のカバー部が形成されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記基材の前記金属板側を向く面の外周縁部には、凸曲面部が形成され、
   前記金属板の前記基材側を向く面の外周縁部には、前記凸曲面部に対応する形状の凹曲面部が形成されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
6. 請求項４又は５に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記基材には、前記カバー部の開口縁部に当接される環状の返し部が形成されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記突部は、その形成された前記面における面積率が２０〜７８％の範囲内に設定されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載のＣＭＰパッドコンディショナであって、
   前記突部は、その形成された前記面の中央から外方へ向かうに連れ、漸次その先端の面積を増大させるように設定されていることを特徴とするＣＭＰパッドコンディショナ。

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