JP2015150683A - 高性能化学機械研磨調整器 - Google Patents

高性能化学機械研磨調整器 Download PDF

Info

Publication number
JP2015150683A
JP2015150683A JP2015020827A JP2015020827A JP2015150683A JP 2015150683 A JP2015150683 A JP 2015150683A JP 2015020827 A JP2015020827 A JP 2015020827A JP 2015020827 A JP2015020827 A JP 2015020827A JP 2015150683 A JP2015150683 A JP 2015150683A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mechanical polishing
chemical mechanical
abrasive grains
substrate
performance chemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015020827A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5914712B2 (ja
Inventor
瑞麟 周
Juilin Chou
瑞麟 周
嘉群 王
Chia-Chun Wang
嘉群 王
懿造 廖
I-Tsao Liao
懿造 廖
家豐 邱
Chia-Feng Chiu
家豐 邱
文仁 廖
Wen-Jen Liao
文仁 廖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kinik Co
Original Assignee
Kinik Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kinik Co filed Critical Kinik Co
Publication of JP2015150683A publication Critical patent/JP2015150683A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5914712B2 publication Critical patent/JP5914712B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/12Dressing tools; Holders therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0072Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using adhesives for bonding abrasive particles or grinding elements to a support, e.g. by gluing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

【課題】高性能の化学機械研磨調整器を提供する。
【解決手段】基板、前記基板に設置される結合層、及び結合層により前記基板に直接固定され、或いは各々が金属固定座に設置され、且つ前記基板は複数の凹部或いは複数の貫通孔を有し、前記金属固定座はこれら前記凹部或いはこれら前記貫通孔中に納置されると共に前記結合層により前記基板に固定される複数の研磨砥粒を備える。また、前記研磨砥粒は表面加工処理が施されることにより特定の切削刃角、結晶形構造、先端部高さ、或いは先端部方向性を有する。これにより、本発明は各研磨砥粒の外形を制御でき、最も好ましい研磨性能を達成させる。
【選択図】図2

Description

本発明は、表面加工処理が施されることで複数の研磨砥粒が形成される化学機械研磨調整器に関する。
化学機械研磨(Chemical Mechanical Polishing、CMP)は各産業に広く普及する研磨工程である。化学研磨工程によりセラミック、ケイ素、ガラス、石英、或いは金属チップ等の様々な資材の表面の研磨を行う。また、集積回路の急速な発展に伴い、化学機械研磨は大面積の資材の平坦化を可能にし、故に半導体製造工程ではウェハーの平坦化に汎用される技術の1つとなっている。
半導体の化学機械研磨過程では、研磨パッド(Pad)を利用してウェハー(或いは他の半導体素子)に接触させ、研磨液を同時に使用し、研磨パッドは化学反応及び物理機械によりウェハー表面の不純物或いは非平坦構造を除去させる。研磨パッドが一定時間使用されると、研磨過程で発生した研磨屑が研磨パッドの表面に滞留するため、研磨効果及び効率が低下した。このため、コンディショナー(conditioner)を用いて研磨パッドの表面のコンディショニングを行い、研磨パッドの表面を再度粗面化し、最も好ましい研磨状態を維持させている。
台湾特許出願公開第I306048号明細書 日本特許出願公開第2006‐130586号明細書
しかしながら、前述した従来の技術では、コンディショナーの準備過程において、研磨砥粒及び結合層が混合されて形成される研磨層を基板表面に設置させ、且つ硬質はんだ或いは焼結等の硬化方式により研磨層を基板表面に固結させる必要がある。
また、特許文献1を示すように、超研磨砥粒が設けられる調整器は、前記超研磨砥粒にはCMP艶出しパッドの効果を制御させるための高さ、及びそれに関連する方法が設置され、制御されるCMP艶出しパッドの効果を選択することでCMP艶出しパッドのコンディショニング速度及びコンディショナーの摩耗度を理想化させる。化学機械研磨調整器の工程において、化学機械研磨調整器の効果を制御させる方法では、複数の超研磨砥粒が設けられる前記化学機械研磨調整器は、所定の効果をもたらす高さは超研磨砥粒をその上に設置させ、コンディショナー中央に位置される超研磨砥粒は先端部の高さを有すると共にコンディショニングを施す艶出しパッドに向けるように成型され、他の超研磨砥粒は平面或いは稜線の高さを有すると共にコンディショニングを施す艶出しパッドに向けるように成型される方法を含む。
さらに、特許文献2に開示される複数のダイヤモンド研磨砥粒から高い含有比率を有するダイヤモンド研磨砥粒一組が選択され、前記ダイヤモンド研磨砥粒は結晶体の配向面が占める面積が他の表面より大きく、且つ前記一組のダイヤモンド研磨砥粒はめっき溶液中に分散して、めっき溶液中に浸漬される基材の表面にめっきされる。これにより、前記基材の表面にめっきされる複数のダイヤモンド研磨砥粒中、実質的に前記基材の表面に平行になる結晶体の配向面の前記ダイヤモンド研磨砥粒A1、A2、A4からA6、A8、A9の比率は65%から95%の範囲であり、且つダイヤモンド研磨砥粒の結晶体の配向面のX射線の反射強度は2500CPS以上である。
しかしながら、上述の化学機械研磨調整器は主に先端部方向性、研磨砥粒結晶形状、或いは研磨砥粒により異なる傾斜角度を形成させ、研磨砥粒の先端部方向性を制御させることで化学機械研磨調整器の研磨性能を向上させる。然しながら、上述の化学機械研磨調整器の研磨砥粒は六面体或いは八面体の結晶形状状に制限され、研磨砥粒の切削刃角は自身の構造により提供される固定の切削刃角の範囲を出ない。このため、現在各研磨砥粒の外形を制御させて最も好ましい研磨性能を達成させる高性能の化学機械研磨調整器の開発が急務となっている。
そこで、本発明者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本発明の提案に到った。
本発明は、以上の実情に鑑みなされたものであって、上記課題解決のため、本発明は、高性能の化学機械研磨調整器を提供することを主目的とする。すなわち、前記化学機械研磨調整器により各研磨砥粒の外形を制御させることで、最も好ましい切削能力を達成させる。また、単一の研磨砥粒に対して外形を整え、研磨砥粒自身の結晶形状の制限を外し、最も好ましい切削刃角を獲得する。
上述した課題を解決し、目的を達成するための本発明は、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器は、基板、前記基板に設置される結合層、及び前記結合層により前記基板に直接固定され、或いは各々が金属固定座に設置され、且つ前記基板は複数の凹部或いは複数の貫通孔を有し、且つ前記金属固定座はこれら前記凹部或いはこれら前記貫通孔中に納置されると共に前記結合層により前記基板に固定される複数の研磨砥粒を備える。また、前記研磨砥粒は表面加工処理が施されることで特定の切削刃角、結晶形状構造、先端部高さ、或いは先端部方向性を有する。使用者の需要或いは加工条件に従いこれら前記研磨砥粒の切削刃角、結晶形状構造、先端部高さ、或いは先端部方向性を任意に変更できる。或いは、これら前記研磨砥粒は表面加工処理が施されず、これら前記研磨砥粒は特定の比率ないしは配列で構成され、加工艶出しパッドの表面形状を制御させる。従来の化学機械研磨調整器との差異は、従来のものでは研磨性能が研磨砥粒(人工ダイヤモンド或いは合成ダイヤモンド)の六面体或いは八面体の結晶形状に制限されるが、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器では、特定の外形を有する研磨砥粒に設計されるため、研磨性能は研磨砥粒の六面体或いは八面体の結晶形状に制限されない。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、従来の人工ダイヤモンドでは70度或いは109度の固定の切削刃角のみであったが、これら前記研磨砥粒の切削刃角は、表面加工処理により使用者の需要或いは研磨加工条件に基づいて変更可能である。尚、これら前記研磨砥粒の切削刃角は30度から150度である。本発明の態様では、これら前記研磨砥粒の切削刃角は60度或いは90度である。また、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器では、これら前記研磨砥粒の結晶形状構造は表面加工処理により使用者の需要或いは研磨加工条件に基づいて変化する。ここでは、これら前記研磨砥粒の結晶形状構造は六面体或いは八面体である。本発明の態様によれば、これら前記研磨砥粒の結晶形状構造は六面体である。このほか、本発明の高性能化学機械研磨調整器では、前記基板は複数の凹部或いは複数の貫通孔を有し、これら前記研磨基座はこれら前記凹部或いはこれら前記貫通孔中に納置される。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、使用者の需要或いは研磨条件の差異に応じてこれら前記研磨砥粒の先端部高さを変更させ、これら前記研磨砥粒が同じ先端部高さを有するようにするか、或いはこれら前記研磨砥粒が異なる先端部高さを有するようにする。本発明の態様では、これら前記研磨砥粒は同じ先端部高さを有し、或いは異なる突出部の高さの金属固定座により、これら前記研磨砥粒が同じ先端部高さを有するように制御させる。本発明の他の態様では、これら前記研磨砥粒は異なる先端部高さを有し、直接表面加工処理が施されることでこれら前記研磨砥粒は異なる尖端を有し、或いは異なる突出部の高さの金属固定座により、これら前記研磨砥粒が異なる先端部高さを有するように制御させる。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、各研磨砥粒は研磨材結合層により前記金属固定座に固定される。また、これら前記研磨砥粒は平面の底部或いは非平面の底部を有し、前記金属固定座は平面上部或いは凹部上部を有する。本発明の態様によると、平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒は平面上部を有する前記金属固定座に設置され、これら前記研磨砥粒の平面の底部と前記金属固定座の平面上部とは相互に対応し、また、平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒は金属固定座によらず直接に前記基板に設置されてもよい。このほか、非平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒は凹部上部を有する前記金属固定座に設置され、これら前記研磨砥粒の非平面の底部は前記金属固定座の凹部上部に相互に対応する。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、これら前記研磨砥粒は人工ダイヤモンド、天然ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、或いは立方晶窒化ホウ素である。本発明の好ましい態様では、これら前記研磨砥粒は人工ダイヤモンドである。また、本発明の同じ高さに分布される化学機械研磨調整器によると、これら前記研磨砥粒の粒径は30マイクロメートルから2000マイクロメートルである。本発明の態様によれば、金属固定座に設置される研磨砥粒は大きなサイズの粒径(例えば、800マイクロメートル)を有する。金属固定座は円柱の外形を有する金属棒に設計され、且つ前記金属固定座の外径は1ミリメートルから10ミリメートルであり、好ましくは前記金属固定座の外径は3ミリメートルである。これにより、一般的な外径4インチのコンディショナーの基板には60から70の金属固定座が設置される。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、これら前記研磨砥粒は前記結合層により前記基板に直接固定される。或いは、各研磨砥粒は前記金属固定座に設置され、且つ前記金属固定座は前記結合層により前記基板に固定される。ここでは、前記結合層の構成は研磨加工条件及び需要に合わせて変更でき、且つ前記結合層のセラミック材料、硬質はんだ材料、電気めっき材料、金属材料、或いは高分子材料で構成されるが、本発明はこれらに限定されない。このほか、前述の本発明の高性能化学機械研磨調整器では、前記高分子材料はエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、或いはフェノール樹脂の何れか1つである。前記硬質はんだ材料は鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガン、ケイ素、アルミニウム、及びこれらの組み合わせで構成されるグループの内の少なくとも何れか1つである。本発明の態様において、前記結合層の構成は好ましくはエポキシ樹脂である。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、各研磨砥粒は前記研磨材結合層により前記金属固定座に固定される。ここでは、前記研磨材結合層の構成は研磨加工条件及び需要に応じて変更でき、且つ前記研磨材結合層の構成はセラミック材料、硬質はんだ材料、電気めっき材料、金属材料、或いは高分子材料であるが、本発明はこれらに制限されない。このほか、前述の本発明に係る高性能化学機械研磨調整器では、前記高分子材料はエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、或いはフェノール樹脂の何れか1つである。前記硬質はんだ材料は鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガン、ケイ素、アルミニウム、及びこれらの組み合わせで構成されるグループの内の少なくとも何れか1つである。本発明の態様によると、前記研磨材結合層の構成は好ましくはニッケル基金属が溶接される。
また、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器において、前記基板の材質及びサイズは研磨加工条件及び需要に応じて変更可能である。また、前記基板の材質はステンレス鋼基板、ダイス鋼基板、金属合金基板、セラミック基板、高分子基板、或いはこれらの組み合わせであるが、本発明はこれらに制限されない。本発明の好ましい態様では、前記基板の材質はステンレス鋼基板である。尚、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器では、前記基板は複数の凹部を有し、前記金属固定座は各凹部に納置される。
本発明の他の目的は、高性能化学機械研磨調整器の製造方法を提供する。前記化学機械研磨調整器の製造方法では、各研磨砥粒の外形を制御することで最も好ましい切削能力を達成させる。このほか、単一の研磨砥粒に対し外形の修正を行い、研磨砥粒自身の結晶形状の制限から脱し、最も好ましい切削刃角を獲得する。
上述した目的を達成するために本発明は、高性能化学機械研磨調整器の製造方法を提供する。複数の研磨砥粒、及び結合層を有する基板を提供する方法、表面加工処理を施し、前記研磨砥粒が特定の切削刃角、結晶形状構造、先端部高さ、先端部方向性を有する方法、及び各研磨砥粒が結合層により前記基板に直接固定され、或いは各研磨砥粒が金属固定座に設置され、且つ前記金属固定座は前記結合層により前記基板に固定される方法を含む。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器の製造方法において、前記表面加工処理は機械研磨法、化学エッチング法、或いはレーザー加工法の何れか1つである。本発明の態様によれば、前記表面加工処理は機械研磨法である。また、前述の本発明に係る高性能化学機械研磨調整器の製造方法では、前記結合層の固定方法はセラミック焼結法、硬質はんだ溶接法、電気めっき法、金属焼結法、或いは高分子硬化法の何れか1つであるが、本発明はこれらに制限されない。本発明の実施形態では、前記結合層の固定方法は高分子硬化法である。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器の製造方法において、各研磨砥粒は金属固定座に設置され、且つ前記金属固定座は前記結合層により前記基板に固定される。前記各研磨砥粒は研磨材結合層により前記金属固定座に固定され、且つ前記研磨材結合層の固定方法はセラミック焼結法、金属硬質はんだ法、電気めっき法、金属焼結法、或いは高分子硬化法の何れか1つである。本発明の実施形態では、前記研磨材結合層の固定方法は金属硬質はんだ法である。
図1(a)は、本発明の第1実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示したブロックフローチャートであり、図1(b)は、本発明の第1実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示した概略構成である。 図2(a)〜(d)は、それぞれ本発明の第2実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示した概略構成である。 図3(a)〜(d)は、それぞれ本発明の第3実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示した概略構成である。
以下に図面を参照して、本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
[第1実施形態]
以下、本発明の具体的な実施形態について添付図面に基づき説明する。図1(a)は本発明の第1実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示したブロックフローチャートである。図1(b)は本発明の第1実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示した概略構成である。図1(a)及び図1(b)によれば、第1実施形態に係る高性能化学機械研磨調整器では、まず、これら前記研磨砥粒12が金属固定座(不図示)に設置される。これら前記研磨砥粒12は粒径300マイクロメートルの人工ダイヤモンドである。次に、前記研磨砥粒12は表面加工処理が施されて90度の特定の切削刃角(θ)を有し(図1(b)参照)、単一の研磨砥粒に対して外形の修正を行い、研磨砥粒自身の結晶形状の制限から脱し、最も理想的な切削刃角(θ)を得る。且つ、これら前記研磨砥粒12の結晶形状構造は六面体であり、本発明に係るこれら前記研磨砥粒の切削刃角(θ)及びその結晶形状構造は使用者の需要或いは加工条件に基づいて変更可能である。続いて、これら前記研磨砥粒12と前記金属固定座(不図示)とが分離される。最後に、ステンレス鋼の基板10及びニッケル基金属が溶接される結合層11を提供し、硬質はんだを加熱することでこれら前記研磨砥粒12が前記結合層11に埋設されて固定され、且つ前記結合層11は前記基板10に固定され、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器1が形成される(図1(b)参照)。また、これら前記研磨砥粒12の設置方式は一般的な従来の穿孔技術(例えば、型板配置(template distribution))を用い、型板(不図示)によりこれら前記研磨砥粒12の間隔及び配列方式を制御させる。このほか、これら前記研磨砥粒12は同じ先端部高さを有し、これら前記研磨砥粒12は皆尖端部が上を向く尖端部研磨面の方向性を形成させる。或いは使用者の需要や加工条件に基づいて、これら前記研磨砥粒12を変化させて同じ先端部方向性、或いは異なる先端部方向性を有するようにする。
[第2実施形態]
図2は本発明の第2実施形態による高性能化学機械研磨調整器を示した概略構成である。第2実施形態と前述の第1実施形態に係る高性能化学機械研磨調整器20の装置とはほぼ同じであり、異なる箇所は、第1実施形態に係るこれら前記研磨砥粒12は前記結合層11により前記基板に直接固定されるが、第2実施形態に係るこれら前記研磨砥粒22は金属固定座23に設置される点である。なお、図2(a)によれば、第2実施形態の各研磨砥粒22は平面上部の金属固定座23に設置される。ここでは、これら前記研磨砥粒22は粒径800マイクロメートルの人工ダイヤモンドであり、また、前記平面上部の金属固定座23は円柱の外形を呈し、その外径は3ミリメートルである。各研磨砥粒22は金属が溶接される合金の研磨材結合層(不図示)により前記平面上部の金属固定座23に固定される。次に、図2(b)によれば、前記研磨砥粒22は表面加工処理が施され、これら前記研磨砥粒22は90度の切削刃角(θ)を有し、使用者の需要或いは加工条件に基づいて刃角角度は変更できる。最後に、図2(c)によると、前記平面上部の金属固定座23は複数の凹部24を有する基板に納置され、且つ前記平面上部の金属固定座23は前記結合層21により前記基板20に固定されて、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器2が形成される(図2(c)参照)。或いは、前記平面上部の金属固定座23は複数の貫通孔25を有する基板に納置され、且つ前記平面上部の金属固定座23は前記結合層21により前記基板20に固定され、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器2が形成され(図2(d)参照)、前記基板の正面には結合層21は存在しない。本発明の態様では、4インチの基板に70の前記平面上部の金属固定座23が設置される。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態の構成を図3(a)から図3(c)に示す。本発明の高性能化学機械研磨調整器を示した概略構成である。また、第3実施形態と前述の第2実施形態に係る高性能化学機械研磨調整器とは大方同じであり、異なる箇所は、第2実施形態では平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒は平面上部を有する金属固定座に設置されるが、第3実施形態では非平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒は凹部上部を有する金属固定座に設置され、これら前記研磨砥粒の非平面の底部は前記金属固定座の凹部上部に相互に対応する点である。図3(a)によれば、まず、これら前記非平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒32は凹部上部を有する金属固定座33に設置される。これら前記研磨砥粒32は粒径800マイクロメートルの人工ダイヤモンドであり、前記金属固定座33は円柱の外形を呈し、外径は3ミリメートルであり、且つ各研磨砥粒32は金属合金が溶接されることで構成される研磨材結合層(不図示)により凹部上部を有する金属固定座33に固定される。次に、前記研磨砥粒32は表面加工処理が施され、これら前記研磨砥粒32は90度の切削刃角を有する。或いは、これら前記研磨砥粒32の切削刃角は使用者の需要や加工条件に応じて変更される(図3(b)参照)。最後に、非平面の底部を有するこれら前記研磨砥粒32及び凹部上部を有する金属固定座33は前記基板30の複数の凹部34に納置され、且つ前記凹部上部を有する金属固定座33は前記結合層31により前記基板30に固定されて、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器3が形成される(図3(c)参照)。或いは、前記凹部上部の金属固定座33は複数の貫通孔35を有する基板に納置され、且つ前記凹部上部の金属固定座33は前記結合層31により前記基板30に固定され、本発明に係る高性能化学機械研磨調整器3が形成され(図3(d)参照)、前記基板的正面には結合層31は存在しない。また、前記金属固定座33によりこれら前記研磨砥粒32が同じ先端部高さ、或いは異なる先端部高さを有するように制御される。
本発明に係る高性能化学機械研磨調整器には2つの実施方式があり、1つはこれら前記研磨砥粒が基板に設置され、もう1つの実施方式ではこれら前記研磨砥粒は金属固定座に設置される。この2つの実施方式は共に使用者の需要或いは加工条件に従って前記研磨砥粒の刃角角度、結晶形状構造、先端部高さ、及び先端部方向性を変化させ、各研磨砥粒の外形を制御させ、研磨砥粒を六面体或いは八面体の制限から解放し、所定の形状に製造することで、理想的な切刃角度を獲得し、最も好ましい研磨性能を達成させる。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
1化学機械研磨調整器
2化学機械研磨調整器
3化学機械研磨調整器
10基板
20基板
30基板
11結合層
21結合層
31結合層
12研磨砥粒
22研磨砥粒
32研磨砥粒
23金属固定座
33金属固定座
24凹部
34凹部
25貫通孔
35貫通孔

Claims (22)

  1. 基板と、
    前記基板上に設置される結合層と、
    前記結合層により前記基板に直接固定され、或いは各々が金属固定座に設置され、且つ前記基板は複数の凹部或いは複数の貫通孔を有し、前記金属固定座はこれら前記凹部或いはこれら前記貫通孔中に納置されると共に前記結合層により前記基板に固定される複数の研磨砥粒とを備え、
    ここでは、前記研磨砥粒は表面加工処理が施されることにより特定の切削刃角、結晶形構造、先端部高さ、及び先端部方向性を有し、或いは前記研磨砥粒は加工処理が施されない研磨砥粒であることを特徴とする高性能化学機械研磨調整器。
  2. これら前記研磨砥粒の切削刃角は30度から150度であることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  3. これら前記研磨砥粒の切削刃角は60度或いは90度であることを特徴とする、請求項2記載の高性能化学機械研磨調整器。
  4. これら前記研磨砥粒の結晶形構造は六面体或いは八面体であることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  5. これら前記研磨砥粒は同じ先端部高さを有することを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  6. これら前記研磨砥粒は異なる先端部高さを有することを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  7. 各研磨砥粒は研磨材結合層により前記金属固定座に固定されることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  8. これら前記研磨砥粒は平面底部或いは非平面底部を有することを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  9. 前記金属固定座は平面上部或いは凹部上部を有することを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  10. これら前記研磨砥粒は人工ダイヤモンド、天然ダイヤモンド、多結晶ダイヤモンド、或いは立方晶窒化ホウ素であることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  11. これら前記研磨砥粒の粒径は30マイクロメートルから2000マイクロメートルであることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  12. 前記結合層の構成はセラミック材料、硬質はんだ材料、電気めっき材料、金属材料、或いは高分子材料であることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  13. 前記研磨材結合層の構成はセラミック材料、硬質はんだ材料、電気めっき材料、金属材料、或いは高分子材料であることを特徴とする、請求項7記載の高性能化学機械研磨調整器。
  14. 前記硬質はんだ材料は鉄、コバルト、ニッケル、クロム、マンガン、ケイ素、アルミニウム、及びこれらの組み合わせで構成されるグループの内の少なくとも何れか1つであることを特徴とする、請求項12ないし13の何れか1項記載の高性能化学機械研磨調整器。
  15. 前記高分子材料はエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、或いはフェノール樹脂のいずれかの1つであることを特徴とする、請求項12ないし13の何れか1項記載の高性能化学機械研磨調整器。
  16. 前記基板はステンレス鋼基板、ダイス鋼基板、金属合金基板、セラミック基板、高分子基板、或いはこれらの組み合わせであることを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  17. 前記基板は前記金属固定座が納置される複数の凹部を有することを特徴とする、請求項1記載の高性能化学機械研磨調整器。
  18. 複数の研磨砥粒、及び結合層を有する基板を提供する方法と、
    表面加工処理が施されることで前記研磨砥粒が特定の切削刃角、結晶形構造、先端部高さ、先端部方向性を有する方法と、
    各研磨砥粒が前記結合層により前記基板に直接固定され、或いは各研磨砥粒が金属固定座に設置され、且つ前記金属固定座が前記結合層により前記基板に固定される方法と、を含むことを特徴とする高性能化学機械研磨調整器の製造方法。
  19. 前記表面加工処理は機械研磨法、化学エッチング法、或いはレーザー加工法のいずれかの1つであることを特徴とする、請求項18記載の高性能化学機械研磨調整器の製造方法。
  20. 前記結合層の固定方法はセラミック焼結法、硬質はんだ溶接法、電気めっき法、金属焼結法、或いは高分子硬化法のいずれかの1つであることを特徴とする、請求項18記載の高性能化学機械研磨調整器の製造方法。
  21. 前記各研磨砥粒は研磨材結合層により前記金属固定座に固定されることを特徴とする、請求項18記載の高性能化学機械研磨調整器の製造方法。
  22. 前記研磨材結合層の固定方法はセラミック焼結法、金属硬質はんだ法、電気めっき法、金属焼結法、或いは高分子硬化法のいずれかの1つであることを特徴とする、請求項21記載の高性能化学機械研磨調整器の製造方法。
JP2015020827A 2014-02-18 2015-02-05 高性能化学機械研磨調整器 Active JP5914712B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW103105288A TWI580524B (zh) 2014-02-18 2014-02-18 高性能化學機械研磨修整器及其製作方法
TW103105288 2014-02-18

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015150683A true JP2015150683A (ja) 2015-08-24
JP5914712B2 JP5914712B2 (ja) 2016-05-11

Family

ID=53797294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015020827A Active JP5914712B2 (ja) 2014-02-18 2015-02-05 高性能化学機械研磨調整器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20150231759A1 (ja)
JP (1) JP5914712B2 (ja)
TW (1) TWI580524B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018022877A (ja) * 2016-08-01 2018-02-08 中國砂輪企業股▲ふん▼有限公司 化学機械研磨コンディショナー及びその製造方法
CN111113269A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 台湾积体电路制造股份有限公司 调节装置及调节用于化学机械研磨的研磨垫的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI593514B (zh) 2014-12-17 2017-08-01 中國砂輪企業股份有限公司 研磨工具及其製造方法
TWI636854B (zh) * 2017-06-12 2018-10-01 中國砂輪企業股份有限公司 研磨工具及其製造方法
CN115106936B (zh) * 2022-06-24 2023-03-28 中国地质大学(武汉) 一种金刚石修整盘及其制备方法
CN115365922B (zh) * 2022-10-24 2023-02-28 西安奕斯伟材料科技有限公司 研磨轮、研磨设备及硅片

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59107861A (ja) * 1982-12-11 1984-06-22 Fuji Seito Kk 切断砥石の製造法
JP2001212766A (ja) * 2000-02-02 2001-08-07 Daiya Seiki Co Ltd ダイヤモンド工具及びその製造方法並びにダイヤモンド工具の刃研ぎ装置
JP2005177979A (ja) * 2003-11-27 2005-07-07 Okutekku:Kk ドレッシング工具
JP2006130586A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Mitsubishi Materials Corp Cmpコンディショナおよびその製造方法
JP2010076013A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Fujifilm Corp 回転砥石の研磨方法および研磨装置、並びに研削砥石およびこれを用いた研削装置
JP2011011303A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Mitsubishi Materials Corp Cmpパッドコンディショナ
JP2013505842A (ja) * 2009-09-28 2013-02-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 固体コアを有する研磨材物品、及び該物品の製造方法
JP2013515379A (ja) * 2009-12-22 2013-05-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨パッド及びこれの製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW562719B (en) * 2002-03-01 2003-11-21 Kinik Co Conditioning pad allowing individual tuning of particles
US9138862B2 (en) * 2011-05-23 2015-09-22 Chien-Min Sung CMP pad dresser having leveled tips and associated methods
US8974270B2 (en) * 2011-05-23 2015-03-10 Chien-Min Sung CMP pad dresser having leveled tips and associated methods
TWI417169B (zh) * 2009-06-11 2013-12-01 Wei En Chen Cutting tools with the top of the complex cutting
TWI383860B (zh) * 2009-06-19 2013-02-01 Chien Min Sung Modular dresser
WO2011145698A1 (ja) * 2010-05-21 2011-11-24 本田技研工業株式会社 砥石、砥石の製造方法、中ぐり工具、砥粒位置決め治具、及び、逃げ面成形方法
KR101916492B1 (ko) * 2011-03-07 2018-11-07 엔테그리스, 아이엔씨. 화학 및 기계적 평탄화 패드 컨디셔너
TW201600242A (zh) * 2014-06-18 2016-01-01 Kinik Co 拋光墊修整器

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59107861A (ja) * 1982-12-11 1984-06-22 Fuji Seito Kk 切断砥石の製造法
JP2001212766A (ja) * 2000-02-02 2001-08-07 Daiya Seiki Co Ltd ダイヤモンド工具及びその製造方法並びにダイヤモンド工具の刃研ぎ装置
JP2005177979A (ja) * 2003-11-27 2005-07-07 Okutekku:Kk ドレッシング工具
JP2006130586A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Mitsubishi Materials Corp Cmpコンディショナおよびその製造方法
JP2010076013A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Fujifilm Corp 回転砥石の研磨方法および研磨装置、並びに研削砥石およびこれを用いた研削装置
JP2011011303A (ja) * 2009-07-03 2011-01-20 Mitsubishi Materials Corp Cmpパッドコンディショナ
JP2013505842A (ja) * 2009-09-28 2013-02-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 固体コアを有する研磨材物品、及び該物品の製造方法
JP2013515379A (ja) * 2009-12-22 2013-05-02 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 研磨パッド及びこれの製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018022877A (ja) * 2016-08-01 2018-02-08 中國砂輪企業股▲ふん▼有限公司 化学機械研磨コンディショナー及びその製造方法
CN111113269A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 台湾积体电路制造股份有限公司 调节装置及调节用于化学机械研磨的研磨垫的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5914712B2 (ja) 2016-05-11
US20150231759A1 (en) 2015-08-20
TWI580524B (zh) 2017-05-01
TW201532734A (zh) 2015-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5914712B2 (ja) 高性能化学機械研磨調整器
US9969054B2 (en) Grinding tool and method of manufacturing the same
US20160303704A1 (en) Grinding Tool
US20190091832A1 (en) Composite conditioner and associated methods
TWI286963B (en) Dresser for polishing cloth and method for manufacturing thereof
TWI546159B (zh) 可控制研磨深度之化學機械研磨修整器
TW200927382A (en) CMP pad conditioners with mosaic abrasive segments and associated methods
TW201538276A (zh) 非等高度之化學機械研磨修整器
TW201143979A (en) Cmp pad dressers with hybridized conditioning and related methods
TW200849360A (en) Conditioning tools and techniques for chemical mechanical planarization
TWM465659U (zh) 化學機械硏磨修整器
TWI530361B (zh) 化學機械研磨修整器及其製法
US9259822B2 (en) Chemical mechanical polishing conditioner and manufacturing methods thereof
KR101484706B1 (ko) 패드 컨디셔너 제조방법 및 패드 컨디셔너
TWM481093U (zh) 可調整尖端高度之化學機械研磨修整器
US9821431B2 (en) Chemical mechanical polishing conditioner
TW201028249A (en) Thin Film Brazing of Superabrasive Tools
JPWO2016203914A1 (ja) 研磨材及び研磨材の製造方法
KR20200090013A (ko) 융착 드레서 제작 방법 및 융착 드레서
TW201538275A (zh) 平坦化之化學機械研磨修整器
TWM482476U (zh) 平坦化之化學機械研磨修整器
WO2004062851A1 (ja) 軟質材加工用切削工具
TW201707864A (zh) 化學機械研磨修整器及其製法
JP2012130995A (ja) ドレッサ
JP2012213833A (ja) パッドコンディショニング用焼結体およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150917

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20151207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160114

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160404

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5914712

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250