JP2018192611A - 化学機械研磨パッドコンディショナーおよびその製造方法 - Google Patents

化学機械研磨パッドコンディショナーおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2018192611A
JP2018192611A JP2018023883A JP2018023883A JP2018192611A JP 2018192611 A JP2018192611 A JP 2018192611A JP 2018023883 A JP2018023883 A JP 2018023883A JP 2018023883 A JP2018023883 A JP 2018023883A JP 2018192611 A JP2018192611 A JP 2018192611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pad conditioner
cmp pad
intermediate layer
conditioner according
dimensional shape
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
JP2018023883A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6438610B2 (ja
Inventor
周瑞麟
Jui-Lin Chou
周至中
Chin-Chung Chou
鄭忠義
Chung-Yi Cheng
王信君
Hsin-Chun Wang
洪▲ゆう▼超
Yu-Chau Hung
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 JP2018192611A publication Critical patent/JP2018192611A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6438610B2 publication Critical patent/JP6438610B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B53/00—Devices or means for dressing or conditioning abrasive surfaces
    • B24B53/017—Devices or means for dressing, cleaning or otherwise conditioning lapping tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/11—Lapping tools
    • B24B37/20—Lapping pads for working plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/34—Accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30625—With simultaneous mechanical treatment, e.g. mechanico-chemical polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D2203/00—Tool surfaces formed with a pattern

Abstract

【課題】ＣＶＤダイヤモンド薄膜を使用している従来のＣＭＰパッドコンディショナーでは、切削屑など不要なものを効率的に除去できないため、ＣＭＰパッドコンディショナーの耐用年数が短縮するという欠点を解消すること。【解決手段】下部基板１０と、前記下部基板に設置され、空洞部と、前記空洞部を取り囲んだ、且つ複数のバンプを備える環状部とを含む中間層と、前記中間層の前記バンプと対応して複数の研磨突起部３０１を形成するように、前記中間層に設置されるダイヤモンド薄膜とを含み、さらに、前記研磨突起部３０１の上面３０１１は、パターニング化された構造を備えることにより、中心線平均粗さ（Ｒａ）＝２〜２０を有するＣＭＰパッドコンディショナー１。【選択図】図４

Description

本発明は、化学機械研磨パッドコンディショナー（ＣＭＰパッドコンディショナー）に関し、特に、切削性能にも除去性能にも優れたＣＭＰパッドコンディショナーおよびその製造方法に関する。
半導体ウェハーの製造プロセスにおいて、ウェハー表面の平坦化仕上げを実現するために、一般的に、回転定盤に固定された研磨パッドをウェハーと接触させながら研磨を行うＣＭＰ技術を利用しているが、研磨中に発生する屑やスラリーが研磨パッドの孔内に蓄積するため、使用時間が長くなるにつれて、研磨パッドが次第に損耗されて研磨の効果も低下するという問題点があった。このような実情に鑑みて、一般的に、コンディショナーを利用して研磨パッドに残った屑やスラリーを除去している。
従来のＣＭＰパッドコンディショナーには、主に、ダイヤモンド粒子を研磨材とするものと、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）により形成されたダイヤモンド薄膜を研磨材とするものという２種類がある。
うち、ＣＶＤダイヤモンド薄膜を研磨材とするＣＭＰパッドコンディショナーにおいて、従来技術として、台湾特許文献２００９４８５３３（公開番号）にて提案したＣＭＰパッドの調整具があり、それは、セラミック材料と、好ましくは未反応の炭化物形成材料から形成された複合基材に施されたＣＶＤダイヤモンド被覆を含み、且つ使用上の便宜を図るために、所定又は所定とは異なる同心円、切れた又は交差した同心円、らせん、切れたらせん、長方形、切れた長方形などの隆起した特徴的構造を備えるものである。
出願人は、本願の前に、台湾特許文献１０５１２４２９３（出願番号）にて、下部基板と、中間基板と、研磨層とを含むＣＭＰパッドコンディショナーを提案し、うち、前記中間基板は前記下部基板に設置され、且つ空洞部と、前記空洞部を取り囲んだ環状部と、前記下部基板から離間した、前記環状部に対して隆起した少なくとも１つの隆起環とを含み、前記隆起環は、環状領域沿いに相隔たって配列し、且つ前記中間基板の径方向に延在する複数のバンプを含み、且つ、前記バンプ沿いに平坦な又は粗い上面を備える複数の研磨突出部を形成するように前記中間基板に設置されるダイヤモンド層を有する。
その他、台湾特許文献２０１２４９５９５（公開番号）にて化学機械平坦化研磨パッドコンディショナーを提案し、それは、第１の群の突出部と第２の群の突出部とを備える基板を含み、前記第１の群の突出部は第１の平均高さを有し、前記第２の群の突出部は第２の平均高さを有し、第２の平均高さは第１の平均高さと異なり、且つ前記第１の群の突出部の上部および前記第２の群の突出部の上部に、共に多結晶のダイヤモンド層を有するものである。明細書には、第１の群の突出部のうち１つ又は複数において、その遠位端の表面に不規則的な又は粗い表面を有してよく、且つ第２の群の突出部のうち各突出部において、その遠位端の表面に不規則的な又は粗い表面を有してよく、それに対し、別の実施例では、第１の群の突出部のうち１つ又は複数において、その上部に平坦な表面を有してよく、且つ第２の群の突出部のうち各突出部の上部に平坦な表面を有してよいと記載されている。
ＣＶＤダイヤモンド薄膜を研磨材とする上記のＣＭＰパッドコンディショナーは、研磨粒子をさらに含んでもよい。例えば、出願人は本願の前に、台湾特許文献２０１６３０６８９（公開番号）にてＣＭＰコンディショナーを提案し、それは、同心円状に形成された中心面と外周面を画成した表面を備える基台を含み、前記中心面が陥没して陥没部を形成し、前記外周面が中心面を取り囲み、且つ陥没して複数の装着孔を形成させ、複数のスライドブロックが外周面に設けられ、且つ装着孔の間に分配され、各スライドブロックが、スライドブロックドレッシング面を有するものである。前記ＣＭＰコンディショナーは、対応して前記装着孔内に設置される複数のドレッシングコラムを有し、前記ドレッシングコラムは、コラム部と、前記コラム部の上面に装着される研磨材とを含む。
これらの先行特許のうち、台湾特許文献２００９４８５３３（公開番号）では、基材に対して隆起した前記特徴的構造を形成することしか記載されておらず、台湾特許文献１０５１２４２９３（出願番号）、台湾特許文献２０１２４９５９５（公開番号）、および台湾特許文献２０１６３０６８９（公開番号）では、研磨突起部が粗い上面を有してよいと記載しているが、それに関する定義や説明がなされず、台湾特許文献２０１２４９５９５（公開番号）の明細書において、その粗さ又は不規則的な表面が、炭化ケイ素に変わる多孔質グラファイト基板の粗さにも関係していると記載している程度で、しかも、前記上面が粗くても粗くなくても、いずれも具体的な実施形態に過ぎず、別の実施例では、平坦な上面としてもよいことから、前記研磨突起部の上面の形態は、先行特許の技術的要点ではないと言えるだろう。
以上から分かるように、上記の先行特許において、従来のＣＭＰパッドコンディショナーの前記上面に改良を加えて、複数の非平面のバンプを付与し、さらに、これらのバンプを特定の形状に配列させることで、研磨、又は切削速度を一致させ、除去性能が向上するなどの効果は得られるが、実際の加工に際しては、研磨パッドの微小な孔内に残った屑を効率的に除去できないままであり、ＣＭＰパッドコンディショナーの耐用年数に影響が出ているのが現状である。
台湾特許文献２００９４８５３３（公開番号） 台湾特許文献１０５１２４２９３（出願番号） 台湾特許文献２０１２４９５９５（公開番号） 台湾特許文献２０１６３０６８９（公開番号）
本発明は、ＣＶＤダイヤモンド薄膜を使用している従来のＣＭＰパッドコンディショナーでは、切削屑など不要なものを効率的に除去できないため、前記ＣＭＰパッドコンディショナーの耐用年数が短縮されるという欠点を解消することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明は、鋭意検討を重ねたところ、ＣＭＰパッドコンディショナーの上面（工作面）を加工して、上面がパターニング化された構造および特定の中心線平均粗さ（Ｒａ）を付与することで、前記ＣＭＰパッドコンディショナーは、より優れた一様性を有し、屑除去効果も向上するという知見にたどり着いた。
さらに、本発明によるＣＭＰパッドコンディショナーは、下部基板と、前記下部基板に設置され、空洞部と、前記空洞部を取り囲んだ、且つ複数のバンプを備える環状部とを含む中間層と、前記中間層の前記バンプと対応して複数の研磨突起部を形成するように前記中間層に設置されるダイヤモンド薄膜とを含み、さらに、前記研磨突起部の上面は、パターニング化された構造を備えることによりＲａ＝２〜２０を有する。
さらに、前記パターニング化された構造は、規則的又は不規則的に配列した複数の立体的形状を含む。
さらに、前記立体的形状は、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、七角錐、八角錐、三角柱、四角柱、五角柱、六角柱、七角柱、八角柱、円錐、円柱、楕円錐、楕円柱およびそれらの組み合わせから選ばれる。
さらに、前記立体的形状の中心点と、隣接する立体的形状の中心点の間に、第１の距離を有し、前記第１の距離が前記立体的形状の幅よりも大きく、且つ前記第１の距離が前記立体的形状の前記幅の０．５〜８．３倍である。
さらに、前記第１の距離が５０〜２５０μｍである。
さらに、前記立体的形状が３０〜１００μｍの幅を有する。
さらに、前記研磨突起部において、１ｍｍ２あたり１０〜２５０個の前記立体的形状を含む。
さらに、前記立体的形状が前記研磨突起部に配列して複数の立体的形状集合部を形成する。
さらに、前記立体的形状集合部と、隣接する立体的形状集合部の間に、前記研磨突起部を含まない少なくとも１つの平坦な領域を有する。
さらに、前記中間層は、導電性炭化ケイ素、又は非導電性炭化ケイ素である。
さらに、前記研磨突起部は、前記中間層の径方向に対して弧度をなす。
さらに、前記バンプが前記環状部に配列して複数の隆起環を形成し、且つ隣接する前記隆起環に位置する前記バンプが互い違いになる。
さらに、前記環状部の前記バンプは、放電加工法などの電気加工法、又はダイカスト法により形成される。
本発明は、ＣＭＰパッドコンディショナーの製造方法をさらに開示する。それは、下部基板を準備し、空洞部と、前記空洞部を取り囲んだ、且つ複数のバンプを備える環状部とを含む中間層を設置し、前記中間層の前記バンプ沿いに、上面にパターニング化された構造が形成され、且つＲａ＝２〜２０を有する複数の研磨突起部を形成するように、前記中間層にダイヤモンド薄膜を形成させ、前記中間層の一側を前記下部基板に固定するものである。
さらに、前記中間層を、接着層を介して前記下部基板に固定する。
さらに、前記環状部の前記バンプは、放電加工法などの電気加工法、又はダイカスト法により形成される。
本発明によるＣＭＰパッドコンディショナーでは、その上面がパターニング化された構造を備えることにより、Ｒａを有するため、従来技術と比べて、本発明のＣＭＰパッドコンディショナーの一様性が向上する。それを用いて作業する場合は、微小な孔内に残った屑でも順調に除去することができ、除去性能が向上する。上記の利点により、本発明によるＣＭＰパッドコンディショナーの耐用年数が延長することが予想される。
本発明の実施例１によるＣＭＰパッドコンディショナーの上面図である。 図１のＡ−Ａ’方向の断面概略図である。 図１のＢ−Ｂ’方向の断面概略図である。 図１の工作面（上面）のパターニング化された構造を示す概略図である。 図１の工作面（上面）を上方からみた上面図である。 本発明の実施例２によるＣＭＰパッドコンディショナーの上面図である。 図５ＡのＣ−Ｃ’方向の断面概略図である。 本発明の実施例２の別の形態によるＣＭＰパッドコンディショナーの上面図である。 パターニング化された構造の別の形態の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。 パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真である。
以下、図面を参照して、本発明の詳細及び技術内容について説明する。
図１は、本発明の実施例１によるＣＭＰパッドコンディショナーの上面図、図２Ａは、図１のＡ−Ａ’方向の断面概略図、図２Ｂは、図１のＢ−Ｂ’方向の断面概略図を示している。
本発明によるＣＭＰパッドコンディショナー１は、主に、下部基板１０と、前記下部基板１０に設置された中間層２０と、前記中間層２０を被覆するダイヤモンド薄膜３０とを含む。
本実施例では、前記ＣＭＰパッドコンディショナー１の製造方法が、以下のステップを含む。
ステップ１：下部基板１０を準備する。
ステップ２：空洞部２０ａと、前記空洞部２０ａを取り囲んだ、且つ放電加工法、レーザー加工法などの電気加工法、又はダイカスト法により複数のバンプ２０１を形成させた環状部２０ｂとを含む中間層２０を設置する。例えば、前記中間層に導電性材料を使用する場合は、前記放電加工法を適用し、前記中間層に非導電性材料を使用する場合は、前記レーザー加工法を適用することで、前記環状部２０ｂに前記バンプ２０１を形成することができる。その他、ダイカスト法により、成形時に直接、前記構造を得ることもできる。例えば、粉末に圧力を加えて所定の形状にした上で、焼結成形を行う。
ステップ３：前記中間層２０の前記バンプ２０１沿いに、上面３０１１にパターニング化された構造が形成され、且つＲａ＝２〜２０を有する複数の研磨突起部３０１を形成するように、前記中間層２０にダイヤモンド薄膜３０を形成する。
ステップ４：前記中間層２０の一側を前記下部基板１０に固定する。
以下、前記ＣＭＰパッドコンディショナー１の構造について、さらに詳しく説明する。
前記下部基板１０は、平面の基板でも、前記中間層２０を収容可能な溝が設けられた非平面の基板でもよい。本発明では、前記下部基板１０に適用した材料として、ステンレス鋼、金属材料、高分子材料、セラミック材料、又はそれらの組み合わせが挙げられる。
前記中間層２０は、前記下部基板１０に設置され、且つ前記中間層２０を形成する材料は、導電性の炭化ケイ素でも、不導電性の炭化ケイ素でもよい。本実施例では、前記中間層２０は、空洞部２０ａと、前記空洞部２０ａを取り囲んだ環状部２０ｂとを含む。前記環状部２０には、レーザー加工法により複数のバンプ２０１が形成され、前記バンプ２０１が前記環状部２０ｂ沿いに配列して隆起環を形成し、且つ、状況に応じて、前記バンプ２０１が前記空洞部２０ａを中心に配列して前記隆起環を少なくとも１周形成することもでき、例示的に、前記隆起環は１〜２０周形成されるが、２〜２０周形成されるのが好ましい。本実施例では、前記隆起環が２周形成されるのを例にとって説明し、この場合は、隣接する前記隆起環における前記バンプ２０１が互い違いになる。前記バンプ２０１の形状については特に限定せず、例えば、台形、扇形としてよいが、状況に応じて別の形状に設計してもよい。本実施例では、前記バンプ２０１は、前記レーザー加工法により形成され、且つその上面にも、前記レーザー加工法により、パターニング化された構造が形成されているが、別の実施例では、放電加工法、又はダイカスト法などにより、前記バンプ２０１及前記パターニング化された構造を形成させてもよく、本発明はこれについて特に限定しない。
本実施例では、前記ダイヤモンド薄膜３０がＣＶＤにより形成される。前記ＣＶＤとしては、熱フィラメント法（ｆｉｌａｍｅｎｔ ＣＶＤ）、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）、マイクロ波プラズマ化学気相成長法（ＭＰＣＶＤ）、又は類似の別の方法により、前記中間層２０の前記バンプ２０１沿いに前記中間層２０の表面を被覆するように、複数の研磨突起部３０１を形成させることが挙げられる。図１に示すように、本実施例では、これらの研磨突起部３０１が、前記中間層２０の径方向に対して弧度をなす。
前記ダイヤモンド薄膜３０が前記中間層２０の形状に沿って形成されるため、前記ダイヤモンド薄膜３０に対して隆起した前記研磨突起部３０１も、前記バンプ２０１沿いに前記研磨突起部３０１の上面３０１１に、前記バンプ２０１と対応する前記パターニング化された構造を形成させ、前記パターニング化された構造は、規則的又は不規則的に配列した複数の三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、七角錐、八角錐、三角柱、四角柱、五角柱、六角柱、七角柱、八角柱、円錐、円柱、楕円錐、楕円柱、又はこれらの組み合わせなどの立体的形状を含み、且つ、前記パターニング化された構造により、前記研磨突起部の前記上面３０１１にＲａ＝２〜２０を付与する。
本実施例では、接着層４０を介して前記下部基板１０と前記中間層２０を接着させ、前記接着層４０は、樹脂などの付着可能なあらゆる材料を使用することができる。別の実施例では、ろう付け、又は機械的結合により前記中間層２０を前記下部基板１０に固定することもできる。
図４に示すように、工作面の上方から、前記ＣＭＰパッドコンディショナー１を観察すると、複数の研磨突起部３０１と、２つの研磨突起部３０１の間に形成された屑排出通路３０２が見られる。
前記中間層２０の形状に沿って、前記ダイヤモンド薄膜３０の前記研磨突起部３０１の上面３０１１に、規則的又は不規則的に配列した複数の立体的形状３０１２から前記パターニング化された構造を形成している。上記から分かるように、前記立体的形状３０１２は、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、七角錐、八角錐、三角柱、四角柱、五角柱、六角柱、七角柱、八角柱、円錐、円柱、楕円錐、楕円柱、およびそれらの組み合わせから選ぶことができる。
さらに、図３に示すように、例示的に、本実施例における前記立体的形状３０１２が規則的な正六角柱である場合は、各前記立体的形状３０１２の中心点と、隣接する立体的形状３０１２の中心点との間に、第１の距離Ｄ１を有する。
本実施例では、前記第１の距離Ｄ１が前記立体的形状３０１２の幅Ｄ０よりも大きく、且つ前記第１の距離Ｄ１が前記立体的形状３０１２の前記幅Ｄ０の０．５〜８．３倍である。具体的には、前記第１の距離Ｄ１が５０〜２５０μｍで、前記立体的形状３０１２の前記幅Ｄ０が３０〜１００μｍであるが、本発明はこれについて特に限定せず、当業者は、状況に応じて、前記第１の距離Ｄ１が前記立体的形状３０１２の幅Ｄ０よりも大きく、且つ前記第１の距離が前記立体的形状３０１２の前記幅Ｄ０の０．５〜８．３倍であることを前提に、前記第１の距離Ｄ１および前記立体的形状３０１２の前記幅Ｄ０を適宜決定することができる。例えば、非限定的な実施例として、前記第１の距離Ｄ１を２００μｍ、前記幅Ｄ０を８０μｍとすると、前記第１の距離Ｄ１が前記幅Ｄ０の２．５倍となる。別の実施例として、前記第１の距離Ｄ１を６５μｍ、前記幅Ｄ０を３０μｍとすると、前記第１の距離Ｄ１が前記幅Ｄ０の約２．１７倍となる。
本実施例では、前記研磨突起部３０１において１ｍｍ２あたり、１０〜２５０個の前記立体的形状３０１２を含み、且つ前記上面３０１１における前記立体的形状３０１２の配列形態について特に限定しない。例えば、図４に示すように、前記研磨突起部３０１の前記上面３０１１に２つの前記立体的形状集合部３０３が配列形成され、且つ前記立体的形状集合部３０３同士間に、前記研磨突起部３０１を含まない少なくとも１つの平坦な領域３０４を有する。別の実施例では、前記上面３０１１に、２つ以上の前記立体的形状集合部３０３を有してよく、又は、別の実施例として、前記立体的形状３０１２が集合して前記立体的形状集合部３０３を形成する代わりに、前記上面３０１１に一様に形成している。
図５Ａに示すように、本発明の実施例２によるＣＭＰパッドコンディショナー１は、複数の研磨ユニット５０をさらに含む点を除き、上記の実施例１とほぼ同一の構造を有する。
また、図５Ｂは、図５ＡのＣ−Ｃ’方向の断面概略図を示している。この図に示すように、本発明の実施例２によるＣＭＰパッドコンディショナー１では、前記研磨ユニット５０が支持コラム５１と、前記支持コラム５１に設置される研磨粒子５２と、前記支持コラム５１と前記研磨粒子５２を接着するための研磨材接着層５３とを含む。実施例２では、前記研磨ユニット５０が前記下部基板１０の、前記中間層２０の前記空洞部２０ａと対応する位置に設置される。
別の実施例として、図６は、本発明の実施例２の別の形態によるＣＭＰパッドコンディショナー１の上面図を示している。この形態によるＣＭＰパッドコンディショナー１と図５Ａに示したＣＭＰパッドコンディショナー１との相違点は、前記研磨ユニット５０が設置される位置のみにあり、図６に示した形態では、前記研磨ユニット５０が前記下部基板１０の外周部１０ａに設置される（同時に図２Ｂを参照されたい）。
図７Ａと図７Ｂ、図８Ａと図８Ｂ、図９Ａと図９Ｂ、図１０Ａと図１０Ｂ、図１１Ａと図１１Ｂ、図１２Ａと図１２Ｂ、図１３Ａと図１３Ｂ、および図１４Ａと図１４Ｂは、本発明における前記パターニング化された構造の別の形態のＳＥＭ写真であり、それらは、規則的又は不規則的な六角形、規則的又は不規則的な五角形、規則的又は不規則的な四角形などを含むが、前記パターニング化された構造を備えることにより、前記上面３０１１がＲａ＝２〜２０を有するものであればよく、本発明はこれについて特に限定しない。
例えば、図７Ａと図７Ｂに示した形態では、上面が規則的に配列した複数の前記立体的形状からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝４を有し、且つこの形態では、前記立体的形状の前記幅が８０μｍで、隣接する２つの立体的形状の中心点の距離（前記第１の距離）が２００μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約２．５倍である。
図８Ａと図８Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の四角柱からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝２０を有し、且つこの形態では、前記四角柱の前記幅が７０μｍで、隣接する２つの四角柱の中心点の距離（前記第１の距離）が１２０μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約１．７１倍である。
図９Ａと図９Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の五角柱からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝２０を有し、且つこの形態では、前記五角柱の前記幅が７０μｍで、隣接する２つの五角柱の中心点の距離（前記第１の距離）が１７０μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約２．４３倍である。
図１０Ａと図１０Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の前記立体的形状からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝１５を有し、且つこの形態では、前記立体的形状の前記幅が７０μｍで、隣接する２つの立体的形状の中心点の距離（前記第１の距離）が１７０μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約２．４３倍である。
図１１Ａと図１１Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の前記立体的形状からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝１２を有し、且つこの形態では、前記立体的形状の前記幅が７０μｍで、隣接する２つの立体的形状の中心点の距離（前記第１の距離）が１７０μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約２．４３倍である。
図１２Ａと図１２Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の前記立体的形状からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝８を有し、且つこの形態では、前記立体的形状の前記幅が７０μｍで、隣接する２つの立体的形状の中心点の距離（前記第１の距離）が１７０μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約２．４３倍である。
図１３Ａと図１３Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の四角柱からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝９を有し、且つこの形態では、前記四角柱の前記幅が５０μｍで、隣接する２つの四角柱の中心点の距離（前記第１の距離）が１００μｍであり、前記第１の距離が前記幅の２倍である。
図１４Ａと図１４Ｂに示した形態では、その上面が規則的に配列した複数の前記立体的形状からなる前記パターニング化された構造を含むことにより、その上面がＲａ＝９を有し、且つこの形態では、前記立体的形状の前記幅が３０μｍで、隣接する２つの立体的形状の中心点の距離（前記第１の距離）が６５μｍであり、前記第１の距離が前記幅の約２．１７倍である。
以上から分かるように、本発明によるＣＭＰパッドコンディショナーでは、その上面３０１１がパターニング化された構造を備えることにより、Ｒａを有するため、従来技術と比べて、本発明のＣＭＰパッドコンディショナー１の一様性が向上する。それを用いて作業する場合は、微小な孔内に残った屑でも順調に除去することができ、除去性能が向上する。上記の利点により、本発明によるＣＭＰパッドコンディショナーの耐用年数が延長することが予想される。
以上、本発明について詳しく説明したが、好ましい実施例を記載したに過ぎず、本発明の実施範囲を限定するものではない。本発明の請求範囲に基づく同等の変更と変形などは、いずれも本発明の範囲内に含まれるものとする。
１ ＣＭＰパッドコンディショナー
１０ 下部基板
１０ａ 外周部
２０ 中間層
２０ａ 空洞部
２０ｂ 環状部
２０１ バンプ
３０ ダイヤモンド薄膜
３０１ 研磨突起部
３０１１ 上面
３０１２ 立体的形状
３０２ 屑排出通路
３０３ 立体的形状集合部
３０４ 平坦な領域
４０ 接着層
５０ 研磨ユニット
５１ 支持コラム
５２ 研磨粒子
５３ 研磨材接着層
Ｄ０ 幅
Ｄ１ 第１の距離

Claims (16)

  1. 下部基板と、
    前記下部基板に設置され、空洞部と、前記空洞部を取り囲んだ、且つ複数のバンプを備える環状部とを含む中間層と、
    前記中間層の前記バンプと対応して複数の研磨突起部を形成するように、前記中間層に設置されるダイヤモンド薄膜とを含み、
    さらに、前記研磨突起部の上面がパターニング化された構造を備えることにより、前記上面が中心線平均粗さ（Ｒａ）＝２〜２０を有することを特徴とする、
    ＣＭＰパッドコンディショナー。
  2. 前記パターニング化された構造は、規則的又は不規則的に配列した複数の立体的形状を含むことを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  3. 前記立体的形状は、三角錐、四角錐、五角錐、六角錐、七角錐、八角錐、三角柱、四角柱、五角柱、六角柱、七角柱、八角柱、円錐、円柱、楕円錐、楕円柱およびそれらの組み合わせから選ばれることを特徴とする、請求項２に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  4. 前記立体的形状の中心点と、隣接する立体的形状の中心点の間に第１の距離を有し、前記第１の距離が前記立体的形状の幅よりも大きく、且つ前記第１の距離が前記立体的形状の前記幅の０．５〜８．３倍であることを特徴とする、請求項２に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  5. 前記第１の距離が５０〜２５０μｍであることを特徴とする、請求項４に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  6. 前記立体的形状が３０〜１００μｍの幅を有することを特徴とする、請求項２に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  7. 前記研磨突起部において、１ｍｍ２あたり１０〜２５０個の前記立体的形状を含むことを特徴とする、請求項２に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  8. 前記立体的形状が前記研磨突起部に配列して複数の立体的形状集合部を形成することを特徴とする、請求項２に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  9. 前記立体的形状集合部と、隣接する立体的形状集合部の間に、前記研磨突起部を含まない少なくとも１つの平坦な領域を有することを特徴とする、請求項８に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  10. 前記中間層が導電性炭化ケイ素、又は非導電性炭化ケイ素であることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  11. 前記研磨突起部が前記中間層の径方向に対して弧度をなすことを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  12. 前記バンプが前記環状部に配列して複数の隆起環を形成し、且つ、隣接する前記隆起環に位置する前記バンプが互い違いになることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  13. 前記環状部の前記バンプは、電気加工法、又はダイカスト法により形成されることを特徴とする、請求項１に記載のＣＭＰパッドコンディショナー。
  14. 下部基板を準備するステップと、
    空洞部と、前記空洞部を取り囲んだ、且つ複数のバンプが形成された環状部とを含む中間層を設置するステップと、
    前記中間層の前記バンプ沿いに、上面にパターニング化された構造が形成され、且つＲａ＝２〜２０を有する複数の研磨突起部を形成させるように、前記中間層にダイヤモンド薄膜を形成するステップと、
    前記中間層の一側を前記下部基板に固定するステップとを含むことを特徴とする、ＣＭＰパッドコンディショナーの製造方法。
  15. 前記中間層を、接着層を介して前記下部基板に固定することを特徴とする請求項１４に記載のＣＭＰパッドコンディショナーの製造方法。
  16. 前記環状部の前記バンプは電気加工法、又はダイカスト法により形成されることを特徴とする請求項１４に記載のＣＭＰパッドコンディショナーの製造方法。
JP2018023883A 2017-05-12 2018-02-14 化学機械研磨パッドコンディショナーおよびその製造方法 Active JP6438610B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106115709A TWI621503B (zh) 2017-05-12 2017-05-12 化學機械研磨拋光墊修整器及其製造方法
TW106115709 2017-05-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018192611A true JP2018192611A (ja) 2018-12-06
JP6438610B2 JP6438610B2 (ja) 2018-12-19

Family

ID=62639936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018023883A Active JP6438610B2 (ja) 2017-05-12 2018-02-14 化学機械研磨パッドコンディショナーおよびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10525567B2 (ja)
JP (1) JP6438610B2 (ja)
CN (1) CN108857866A (ja)
TW (1) TWI621503B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022117934A (ja) * 2021-02-01 2022-08-12 中國砂輪企業股▲ふん▼有限公司 化学機械研磨パッドのコンディショナー及びその製造方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI686266B (zh) * 2018-05-29 2020-03-01 中國砂輪企業股份有限公司 具有多孔隙結構之修整器
CN111318965A (zh) * 2020-03-20 2020-06-23 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种抛光垫的修整轮及修整装置
US20230094483A1 (en) * 2021-09-29 2023-03-30 Entegris, Inc. Pad conditioner with polymer backing plate

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003511255A (ja) * 1999-10-12 2003-03-25 フナテック カンパニー リミテッド 研磨パッド用コンディショナーおよびその製造方法
JP2006272543A (ja) * 2005-03-04 2006-10-12 Mitsubishi Materials Corp 軟質材加工用切削工具
JP2011104713A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Asahi Glass Co Ltd ガラス基板研磨パッド用ドレス治具
JP2014510645A (ja) * 2011-03-07 2014-05-01 インテグリス・インコーポレーテッド 化学機械平坦化パッドコンディショナー
JP2015519211A (ja) * 2012-05-04 2015-07-09 インテグリス・インコーポレーテッド 超砥粒グリットを改善したｃｍｐコンディショナパッド
JP2017509500A (ja) * 2014-03-21 2017-04-06 インテグリス・インコーポレーテッド 長尺状の切削エッジを有する化学機械平坦化パッド・コンディショナ

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1158232A (ja) * 1997-08-26 1999-03-02 Toshiba Ceramics Co Ltd ドレッシング工具及びその製造方法
KR19990081117A (ko) * 1998-04-25 1999-11-15 윤종용 씨엠피 패드 컨디셔닝 디스크 및 컨디셔너, 그 디스크의 제조방법, 재생방법 및 세정방법
US6439986B1 (en) * 1999-10-12 2002-08-27 Hunatech Co., Ltd. Conditioner for polishing pad and method for manufacturing the same
JP2005262341A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Noritake Super Abrasive:Kk Ｃｍｐパッドコンディショナー
KR20100133415A (ko) * 2008-03-10 2010-12-21 모간 어드밴스드 세라믹스, 인코포레이티드 비평면 ｃｖｄ 다이아몬드 코팅된 ｃｍｐ ｐａｄ 컨디셔너 및 제조 방법
KR101020870B1 (ko) * 2008-09-22 2011-03-09 프리시젼다이아몬드 주식회사 다이아몬드 막이 코팅된 ｃｍｐ 컨디셔너 및 그 제조방법
TW201246342A (en) * 2010-12-13 2012-11-16 Saint Gobain Abrasives Inc Chemical mechanical planarization (CMP) pad conditioner and method of making
US20120171935A1 (en) * 2010-12-20 2012-07-05 Diamond Innovations, Inc. CMP PAD Conditioning Tool
CN104209863A (zh) * 2013-06-03 2014-12-17 宁波江丰电子材料股份有限公司 抛光垫修整器及其制造方法、抛光垫修整装置及抛光系统
TW201538275A (zh) * 2014-04-08 2015-10-16 Kinik Co 平坦化之化學機械研磨修整器
CN105364715A (zh) * 2014-08-11 2016-03-02 兆远科技股份有限公司 抛光修整器
TWI616278B (zh) * 2015-02-16 2018-03-01 China Grinding Wheel Corp 化學機械研磨修整器
TWI595973B (zh) * 2015-06-01 2017-08-21 China Grinding Wheel Corp Chemical mechanical polishing dresser and its manufacturing method
CN106041741B (zh) * 2016-06-21 2018-09-04 大连理工大学 一种含有多孔结构的cmp抛光垫修整器
KR102581481B1 (ko) * 2016-10-18 2023-09-21 삼성전자주식회사 화학적 기계적 연마 방법, 반도체 소자의 제조 방법, 및 반도체 제조 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003511255A (ja) * 1999-10-12 2003-03-25 フナテック カンパニー リミテッド 研磨パッド用コンディショナーおよびその製造方法
JP2006272543A (ja) * 2005-03-04 2006-10-12 Mitsubishi Materials Corp 軟質材加工用切削工具
JP2011104713A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Asahi Glass Co Ltd ガラス基板研磨パッド用ドレス治具
JP2014510645A (ja) * 2011-03-07 2014-05-01 インテグリス・インコーポレーテッド 化学機械平坦化パッドコンディショナー
JP2015519211A (ja) * 2012-05-04 2015-07-09 インテグリス・インコーポレーテッド 超砥粒グリットを改善したｃｍｐコンディショナパッド
JP2017509500A (ja) * 2014-03-21 2017-04-06 インテグリス・インコーポレーテッド 長尺状の切削エッジを有する化学機械平坦化パッド・コンディショナ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022117934A (ja) * 2021-02-01 2022-08-12 中國砂輪企業股▲ふん▼有限公司 化学機械研磨パッドのコンディショナー及びその製造方法
JP7334225B2 (ja) 2021-02-01 2023-08-28 中國砂輪企業股▲ふん▼有限公司 化学機械研磨パッドのコンディショナー及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW201900339A (zh) 2019-01-01
US10525567B2 (en) 2020-01-07
US20180326553A1 (en) 2018-11-15
JP6438610B2 (ja) 2018-12-19
TWI621503B (zh) 2018-04-21
CN108857866A (zh) 2018-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6438610B2 (ja) 化学機械研磨パッドコンディショナーおよびその製造方法
JP3829092B2 (ja) 研磨パッド用コンディショナーおよびその製造方法
KR101091030B1 (ko) 감소된 마찰력을 갖는 패드 컨디셔너 제조방법
RU2430827C2 (ru) Инструмент с полирующей поверхностью из спеченного вещества и способ его изготовления
TW200821092A (en) Conditioning disk having uniform structures
TWI511841B (zh) 貼合式化學機械硏磨修整器及其製法
TWI546159B (zh) 可控制研磨深度之化學機械研磨修整器
US9821431B2 (en) Chemical mechanical polishing conditioner
US10173297B2 (en) Chemical mechanical polishing conditioner and method for manufacturing same
JP2011161584A (ja) 研磨工具
TWI768692B (zh) 化學機械研磨拋光墊修整器及其製造方法
KR102229135B1 (ko) 개별 절삭팁 부착형 cmp 패드 컨디셔너 및 그 제조방법
JP2012130995A (ja) ドレッサ
JP6666749B2 (ja) 研磨布用ドレッサー
TWI806466B (zh) 拋光墊修整器及其製造方法
KR102530402B1 (ko) 다공성 돌출 패턴을 포함하는 화학-기계적 연마 패드 및 레이저를 이용한 그 제조 방법
KR101178281B1 (ko) 감소된 마찰력을 갖는 패드 컨디셔너
TWI469207B (zh) Chemical mechanical grinding dresser
JP2011020182A (ja) パッド・コンディショニングに適した研磨工具及びこれを用いた研磨方法
JP2010125587A (ja) 半導体研磨布用コンディショナー及びその製造方法
KR20230062499A (ko) 다공성 돌출 패턴을 포함하는 화학-기계적 연마 패드 및 그 제조 방법
TWM545662U (zh) 非等高度之化學機械研磨修整器
TW201924862A (zh) 拋光墊修整方法

Legal Events

Date Code Title Description
A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181011

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: 20181030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181116

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6438610

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