JP3281563B2 - Vitrified bond tool and manufacturing method thereof - Google Patents

Vitrified bond tool and manufacturing method thereof

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JP3281563B2 JP35864496A JP35864496A JP3281563B2 JP 3281563 B2 JP3281563 B2 JP 3281563B2 JP 35864496 A JP35864496 A JP 35864496A JP 35864496 A JP35864496 A JP 35864496A JP 3281563 B2 JP3281563 B2 JP 3281563B2
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abrasive grains
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はビトリファイドボン
ド工具に関し、特に半導体LSI製造プロセス中のCM
P(ケミカルメカノポリッシング)工程に用いられる研
磨パッドの目立て工具として好適なビトリファイドボン
ド工具及びその製造方法に関する。さらに、ビトリファ
イドボンド工具を用いた研磨パッドの目立て装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vitrified bond tool, and more particularly to a CM in a semiconductor LSI manufacturing process.
The present invention relates to a vitrified bond tool suitable as a dressing tool for a polishing pad used in a P (chemical mechano polishing) process and a method for manufacturing the same. Further, the present invention relates to a polishing pad dressing apparatus using a vitrified bond tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体LSI製造プロセスの一つである
CMP工程において、ウレタン製の研磨パッドと遊離砥
粒を用いてLSIの研磨が行われる。この研磨パッドの
目立ては、電着ダイヤモンドホイールを使用して行われ
ている。電着ダイヤモンドホイールは、メタルボンドに
よって台金にダイヤモンド砥粒を固着したものであっ
て、ダイヤモンド砥粒はメタルボンド中にランダムに配
置されている。この電着ダイヤモンドホイールは電気メ
ッキ法により、ダイヤモンド砥粒を台金に固着させたも
のである。なお、CMP工程では、効率よく加工するた
めに、強酸又はアルカリ性溶液を用いる。また、研磨パ
ッドの目立ては、金属の溶出を防ぐために、純水を用い
て、CMP工程とは別工程で行われる。
2. Description of the Related Art In a CMP process which is one of semiconductor LSI manufacturing processes, an LSI is polished by using a polishing pad made of urethane and free abrasive grains. This polishing pad is dressed using an electrodeposited diamond wheel. The electrodeposited diamond wheel has diamond abrasive grains fixed to a base metal by a metal bond, and the diamond abrasive grains are randomly arranged in the metal bond. This electrodeposited diamond wheel has diamond abrasive grains fixed to a base metal by an electroplating method. In the CMP step, a strong acid or an alkaline solution is used for efficient processing. The dressing of the polishing pad is performed in a step different from the CMP step using pure water to prevent metal elution.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな電着ダイヤモンドホイールの使用には下記のような
問題点がある。
However, the use of such an electrodeposited diamond wheel has the following problems.

【0004】(1)台金と研磨材を固定する結合剤が金
属(メタルボンド)である為、金属が強酸、強アルカリ
性雰囲気で溶出し、研磨パッドを介してLSIを汚染す
るので、研磨パッドの目立てをオフラインでしか行うこ
とができない。
(1) Since the binder for fixing the base metal and the abrasive is a metal (metal bond), the metal is eluted in a strong acid or strong alkaline atmosphere and contaminates the LSI through the polishing pad. Can only be done offline.

【0005】(2)使用中に一部の研磨材が脱落して研
磨パッドに食い込み、これがLSIを傷つけることがあ
る。
(2) During use, some abrasives may fall off and bite into the polishing pad, which may damage the LSI.

【0006】本発明は、半導体LSI製造プロセス中の
CMP(ケミカルメカノポリッシング)工程においてイ
ンラインの使用が可能であり、砥粒が支持体に強固に固
着されたビトリファイドボンド工具及びその製造方法を
提供することを課題とする。
The present invention provides a vitrified bond tool which can be used in-line in a CMP (Chemical Mechano Polishing) step in a semiconductor LSI manufacturing process and in which abrasive grains are firmly fixed to a support, and a method for manufacturing the same. That is the task.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、砥粒(例え
ばダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素などの超砥粒等)と
ビトリファイドボンドを液状の有機バインダーに分散さ
せ、支持体(台金)上に厚み方向に1〜3層の研磨材の
厚み分塗布後、焼結、固着させることによって、工具構
成物より金属成分が廃され、工具が耐薬品性に富む無機
質成分から構成されるため、金属成分が悪影響を及ぼす
工程においても、インラインでの使用が可能になり、さ
らに砥粒層を砥粒1〜3個分の厚さとすることにより、
砥粒が支持体に強固に固着されて砥粒の脱落が防止され
ることを見出し、さらに鋭意研究を進めた結果、本発明
を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors disperse abrasive grains (for example, superabrasive grains such as diamond and cubic boron nitride) and a vitrified bond in a liquid organic binder, and form the mixture on a support (base metal). After the application of the thickness of the abrasive material in the thickness direction of 1 to 3 layers in the thickness direction, by sintering and fixing, the metal component is discarded from the tool component, the tool is composed of an inorganic component rich in chemical resistance, Even in a process in which the metal component has an adverse effect, in-line use becomes possible, and by further setting the abrasive layer to a thickness of 1 to 3 abrasive particles,
They have found that the abrasive grains are firmly fixed to the support to prevent the abrasive grains from falling off, and as a result of further intensive studies, they have completed the present invention.

【0008】上記課題を解決するため本発明の第1の視
点に係るビトリファイドボンド工具は、砥粒が層を成し
て、ビトリファイドボンドにより台金に固着されたこと
を特徴とする。“砥粒が層を成して”とは、砥粒が少な
くとも砥粒が成す層の厚み方向に制御されて並び(固着
面上方からみた、砥粒の固着面に沿った配置はランダム
でもよい)、砥粒の集合が自ら層を成している状態を指
している。この状態は、焼結したビトリファイドボンド
工具において、ビトリファイボンド部分を消去して考え
ると理解し易い。
In order to solve the above problems, a vitrified bond tool according to a first aspect of the present invention is characterized in that abrasive grains form a layer and are fixed to a base metal by vitrified bonds. “Abrasive grains form a layer” means that the abrasive grains are controlled and arranged at least in the thickness direction of the layer formed by the abrasive grains (arrangement along the fixed face of the abrasive grains as viewed from above the fixed face may be random) ), A state in which a set of abrasive grains forms a layer by itself. This state is easy to understand when the vitrified bond portion is eliminated from the sintered vitrified bond tool.

【0009】上記課題を解決するため本発明の第2の視
点に係るビトリファイドボンド工具の製造方法は、所定
の印刷パターンを有するスクリーンを台金上に位置決め
し、砥粒及びビトリファイドボンドが分散したスラリー
を前記スクリーンを介して前記台金に前記砥粒が層をな
すよう塗布し、焼結することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of manufacturing a vitrified bond tool according to a second aspect of the present invention comprises positioning a screen having a predetermined print pattern on a base metal , and dispersing a slurry in which abrasive grains and vitrified bonds are dispersed. The abrasive grains form a layer on the base metal through the screen.
And Suyo coating, characterized by sintering.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の一実
施形態を説明する。図1(A)〜(C)は、本発明の一
実施形態に係る砥粒層を説明するための模式図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A to 1C are schematic diagrams illustrating an abrasive layer according to an embodiment of the present invention.

【0011】図1(A)を参照して、砥粒4は支持体1
表面上に1層をなし且つ砥粒4の頭部を露出して、ビト
リファイドボンド3により固着されている。すなわち、
砥粒層の厚み方向において、砥粒4の重なりがなくされ
ている。このため、砥粒4が支持体1表面に非常に密着
又は接近してビトリファイドボンド3により固着され、
砥粒4の脱落が高度に防止される。加えて、高価な砥粒
(特にダイヤモンド、CBNなどの超砥粒)の使用量が
削減される。また、支持体の精度を十分に出しておけば
ドレッシング及びツルーイングが不要となる。なぜな
ら、砥粒の高さが揃っている(砥粒層が1層しか形成
されていないため)、砥粒の頭部を露出して固着でき
る(砥粒が一層列をなして平面的に並んでいるためビト
リファイボンドの使用量を削減できるため)、からであ
る。さらに、砥粒層が非常に薄いため、支持体と砥粒層
との熱膨張係数が相違していても、熱応力による砥粒層
の剥離、亀裂などの発生が防止されている。
Referring to FIG. 1 (A), abrasive grains 4 are
A single layer is formed on the surface and the head of the abrasive grains 4 is exposed, and the abrasive grains 4 are fixed by vitrified bonds 3. That is,
The overlapping of the abrasive grains 4 is eliminated in the thickness direction of the abrasive grain layer. For this reason, the abrasive grains 4 adhere to or very close to the surface of the support 1 and are fixed by the vitrified bond 3,
Abrasion of the abrasive grains 4 is highly prevented. In addition, the amount of expensive abrasive grains (particularly, super-abrasive grains such as diamond and CBN) is reduced. If the accuracy of the support is sufficiently high, dressing and truing are not required. Because the height of the abrasive grains is uniform (because only one abrasive layer is formed), the head of the abrasive grains can be exposed and fixed (the abrasive grains are arranged in a single row and arranged in a plane). This is because the use of vitrify bonds can be reduced). Further, since the abrasive layer is very thin, even if the support and the abrasive layer have different coefficients of thermal expansion, peeling, cracking, etc. of the abrasive layer due to thermal stress are prevented.

【0012】図1(A)に示したように、砥粒1個分の
厚さしかない1層の砥粒層を形成することが、砥粒高さ
の精度が非常に高くなり、ドレッシング及びツルーイン
グが不要とされ、ほとんど全ての砥粒が研削に有効に働
き高価な砥粒を節約できるため、最も好ましいが、図1
(B)及び(C)に示すように砥粒数個分の層厚さを有
する(2層又は3層)の砥粒層を形成してもよく、下層
を成す砥粒の間に、上層を成す砥粒が挟まれていてもよ
い。1層の場合と同様に、砥粒が脱落しにくくされ、且
つ高価な砥粒の使用量が削減されることとなる。
As shown in FIG. 1 (A), forming a single abrasive layer having a thickness of only one abrasive grain greatly increases the accuracy of the height of the abrasive grains. Although truing is not required, almost all abrasive grains are effective for grinding and can save expensive abrasive grains.
As shown in (B) and (C), a (two or three) abrasive layer having a layer thickness of several abrasive grains may be formed, and an upper layer is formed between the lower abrasive grains. May be interposed. As in the case of a single layer, abrasive grains are less likely to fall off, and the amount of expensive abrasive grains used is reduced.

【0013】多数層の砥粒層を形成した場合、砥粒の固
着力が弱く、上層の砥粒が脱落する可能性がある。そこ
で、ビトリファイドボンド使用量を増加すれば、焼結し
た状態で砥粒の頭部が露出しなくなりドレッシングが必
要となる。また、多数層の形成によって砥粒層高さの精
度を出すことが困難となるため、やはりドレッシング及
びツルーイングが必要となる。特に4層以上の砥粒層を
形成した場合、上記傾向がある。
When a large number of layers of abrasive grains are formed, the adhesive force of the abrasive grains is weak, and the upper layer of abrasive grains may fall off. Therefore, if the used amount of the vitrified bond is increased, the head of the abrasive grains is not exposed in the sintered state, so that dressing is required. Further, it is difficult to obtain the accuracy of the height of the abrasive grain layer by forming a large number of layers, so that dressing and truing are also required. The above tendency is particularly observed when four or more abrasive layers are formed.

【0014】支持体の材料としては、セラミックス例え
ば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭
化珪素、ムライト、ジルコニアなどの材料を用いること
が好ましい。さらに好ましくは、使用する砥粒の熱膨張
係数に近似する熱膨張係数を有するセラミックスであ
る。支持体を、金属成分を含まない、セラミックス、ガ
ラス、或いはこれらの複合材料とすることにより、本発
明の工具はビトリファイドボンド工具によって構成され
ているため、結局工具構成物から金属成分を含まないこ
ととなり、LSI製造プロセスの一つであるCMP工程
において使用される研磨パッドの目立てを、インライン
で行うことができる。この工具を、例えば、シリコン結
晶からなるウェーハの切断後の研磨工具及びその目立て
工具、ウェーハ中の汚染不純物を除去するためのウェー
ハ裏面への加工歪み層の形成用工具及びその目立て工具
として、好適に使用できる。その他、金属成分、さびの
発生を嫌い、精密な研削、目立てが要求される分野に、
本発明の工具が好適に適用される。例えば、従来電着ダ
イヤモンド砥石が使用されていた釣針の研磨に、本発明
の工具を使用することで、さびの発生が防止される。
As the material of the support, it is preferable to use ceramics such as aluminum oxide, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, mullite and zirconia. More preferably, it is a ceramic having a coefficient of thermal expansion close to the coefficient of thermal expansion of the abrasive used. Since the support is made of a ceramic, glass, or a composite material thereof containing no metal component, the tool of the present invention is made of a vitrified bond tool. Thus, dressing of the polishing pad used in the CMP step, which is one of the LSI manufacturing processes, can be performed in-line. This tool is suitable, for example, as a polishing tool after cutting a wafer made of silicon crystal and a dressing tool thereof, a tool for forming a processing strain layer on the back surface of the wafer to remove contaminant impurities in the wafer, and a dressing tool therefor. Can be used for In addition, in fields where metal components and rust are not generated, precision grinding and sharpening are required,
The tool of the present invention is suitably applied. For example, the use of the tool of the present invention for polishing a fishing hook in which an electrodeposited diamond whetstone has been used conventionally prevents generation of rust.

【0015】ビトリファイドボンドとしては、ホウ珪酸
ガラス、結晶化ガラス、石英ガラス等を用いることがで
きる。好ましくは、使用する研磨材の熱膨張係数に近似
しているガラス質のものが好ましい。
As the vitrified bond, borosilicate glass, crystallized glass, quartz glass or the like can be used. Preferably, a vitreous material having a thermal expansion coefficient close to that of the abrasive used is preferred.

【0016】なお、使用する砥粒(研磨材)は強度が高
く、化学的にも安定しているダイヤモンドが好適である
が、その他超砥粒として例えばCBN、さらに一般砥粒
として、アルミナ研磨材、炭化珪素研磨材を用いても良
い。例えば、WA(ホワイトアランダム)、GC(グリ
ーンシリコンカーバイド)、多結晶アルミナなどを用い
ることができる。好ましくは、#80〜#300、平均
粒径3μm以上の砥粒を用いる。砥粒とビトリファイボ
ンドとの比は1.1〜1.2とすることが好ましい。
The abrasives (abrasives) used are preferably diamonds which have high strength and are chemically stable, but other superabrasives such as CBN, and general abrasives include alumina abrasives Alternatively, a silicon carbide abrasive may be used. For example, WA (white alundum), GC (green silicon carbide), polycrystalline alumina, or the like can be used. Preferably, abrasive grains having an average particle diameter of # 80 to # 300 and an average particle diameter of 3 μm or more are used. The ratio between the abrasive grains and the vitrify bond is preferably 1.1 to 1.2.

【0017】さらに、固着する研磨材層の層の厚みとし
ては、上述の通り、砥粒の保持力の観点から3層を超え
る多層構造では脱粒が起こりやすい傾向があるため、3
層以下の構造が望ましい。好ましくは1層構造が望まし
い。
Further, as described above, the thickness of the layer of the abrasive layer to be fixed is set at 3 from the viewpoint of the holding power of the abrasive grains.
Layer or less structures are desirable. Preferably, a one-layer structure is desirable.

【0018】好ましくは、支持体に凸部が形成され、こ
の凸部に砥粒層を形成することにより、砥粒層を非常に
薄くしても、砥粒が固着されていない支持体基面(凸部
より低い面)とワークとの接触が防止される。また、砥
粒層となるペーストの塗布位置決めが容易とされ、また
支持体全面に砥粒を設ける必要がなくなり製造コストが
削減される。このような凸部は任意の形状に設けること
ができ、支持体基面に当接して形成された砥粒層に置換
して用いることができる。凸部の支持体基面に対する段
差は数100μ〜数mm程度、好ましくは、0.5mm
〜5mm程度、、さらに好ましくは1mm程度であり、
この段差と、凸部の基部に対する段差を除いた支持体基
部の厚さの比は1/2〜1/8程度が好ましい。なお、
砥粒層は研磨対象、砥粒に応じて種々の形状とすること
ができる。好ましくは砥粒層はスクリーン法によって形
成するが、砥粒を含むグリーンシートを作成し、型抜き
して支持体に接着してもよい。また、砥粒層を中間層を
介して支持体上に形成してもよい。
Preferably, a convex portion is formed on the support, and an abrasive layer is formed on the convex portion, so that even if the abrasive layer is extremely thin, the base surface of the support on which the abrasive is not fixed is provided. (A surface lower than the convex portion) and the work are prevented from contacting each other. Further, the positioning of application of the paste to be the abrasive layer is facilitated, and it is not necessary to provide abrasive particles on the entire surface of the support, thereby reducing the manufacturing cost. Such a convex portion can be provided in any shape, and can be used in place of an abrasive layer formed in contact with the support base surface. The level difference between the convex portion and the support base surface is about several 100 μm to several mm, preferably 0.5 mm.
About 5 mm, more preferably about 1 mm,
The ratio of this step and the thickness of the support base excluding the step relative to the base of the projection is preferably about 1/2 to 1/8. In addition,
The abrasive layer can have various shapes depending on the object to be polished and the abrasive. Preferably, the abrasive grain layer is formed by a screen method, but a green sheet containing abrasive grains may be prepared, die-cut, and adhered to a support. Further, the abrasive layer may be formed on the support via an intermediate layer.

【0019】図2(A)〜(C)に、本発明の一実施形
態に係るビトリファイボンド工具の種々の態様を示す。
図2(A)では、支持体両側面及び周面に所定の砥粒層
を形成する。図2(B)では、支持体端部に凸部とし、
凸部表面に亘って所定の砥粒層を形成する。図2(C)
では、大円盤状の支持体に複数の小円盤状の所定の砥粒
層を分割して配置する。
FIGS. 2A to 2C show various aspects of a vitrify bond tool according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 2A, a predetermined abrasive layer is formed on both side surfaces and the peripheral surface of the support. In FIG. 2B, a convex portion is provided at the end of the support,
A predetermined abrasive layer is formed over the surface of the convex portion. FIG. 2 (C)
Here, a plurality of small disc-shaped predetermined abrasive layers are divided and arranged on a large disc-shaped support.

【0020】また、工具を駆動する手段、ワークを固定
する手段を備えた公知の研磨装置、目立て装置、特に研
磨パッドの目立て装置に、本発明のビトリファイドボン
ド工具を好適に適用することができる。その他の形態の
研磨装置にも本発明のビトリファイドボンド工具は適用
可能である。
Further, the vitrified bond tool of the present invention can be suitably applied to a known polishing apparatus and a sharpening apparatus, particularly a sharpening apparatus for a polishing pad, provided with a means for driving a tool and a means for fixing a work. The vitrified bond tool of the present invention is applicable to other types of polishing apparatuses.

【0021】[0021]

【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施形態を説
明する。図3は、本発明の一実施例に係るビトリファイ
ドボンド工具の支持体の構造を説明するための図であ
り、(A)は径方向断面図、(B)は平面図である。図
3に示した支持体にビトリファイドボンドによってダイ
ヤモンド砥粒を固着しビトリファイドボンド工具を製造
した。まず、この工具の製造方法を説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 3A and 3B are diagrams for explaining the structure of the support of the vitrified bond tool according to one embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a radial cross-sectional view and FIG. 3B is a plan view. Diamond abrasive grains were fixed to the support shown in FIG. 3 by vitrified bond to produce a vitrified bond tool. First, a method for manufacturing this tool will be described.

【0022】平均粒径3μに粉砕したホウ珪酸ソーダガ
ラス10重量部をグリセリン10重量部に投入し良く混
合しスラリーを製造する。次に粒度#120/140ダ
イヤモンド研磨材20重量部をこのスラリーの中に入れ
良く混合し、ペースト状にする。
10 parts by weight of sodium borosilicate glass pulverized to an average particle diameter of 3 μm is added to 10 parts by weight of glycerin and mixed well to produce a slurry. Next, 20 parts by weight of a grain size # 120/140 diamond abrasive are put into the slurry and mixed well to form a paste.

【0023】外周部に円周方向に沿って45゜ごとに8
つの凸部2が形成された窒化珪素質の直径100mm、
厚さ5mm(凸部2の高さを含む)の円盤状の支持体
(台金)1を準備した。凸部2の支持体1に対する突出
高さは1mm、凸部2内端と支持体1中心との距離はφ
92、円周方向に互いの凸部2のギャップは4mmとし
た。従って、凸部2の段差1mmと支持体1基部の厚さ
4mmとの比は1対4である。この支持体1上に、凸部
2先端面にペースト層がそれぞれ形成されるように、目
開き270μm、線径140μmのステンレス製の所定
パターンの目を有するスクリーン(金網)を敷き、前記
調製したダイヤモンド研磨材入りペーストを流し、ゴム
へらでスクリーンの目にダイヤモンド研磨材入りペース
トが入る様にスクリーンの上をなぞった。同時にスクリ
ーンの目上の余分なペーストもこそぎ落とし、スクリー
ンの厚さ分のペースト層を凸部2先端面表面にそれぞれ
形成した。#120/140ダイヤモンド砥粒4の粒径
は約130μmであるので、支持体1には、ほぼ1〜2
層のダイヤモンド研磨材の層が形成された。
The outer peripheral portion has an angle of 8 every 45 ° along the circumferential direction.
Silicon nitride having a diameter of 100 mm, on which two projections 2 are formed;
A disk-shaped support (base metal) 1 having a thickness of 5 mm (including the height of the convex portion 2) was prepared. The protrusion height of the protrusion 2 from the support 1 is 1 mm, and the distance between the inner end of the protrusion 2 and the center of the support 1 is φ.
92, the gap between the protrusions 2 in the circumferential direction was 4 mm. Therefore, the ratio of the step 1 mm of the projection 2 to the thickness 4 mm of the base of the support 1 is 1: 4. A screen (wire mesh) having a predetermined pattern of stainless steel with a mesh size of 270 μm and a wire diameter of 140 μm was laid on the support 1 such that a paste layer was formed on the tip surface of the convex portion 2, and was prepared as described above. The paste containing diamond abrasive was poured, and the surface of the screen was traced with a rubber spatula so that the paste containing diamond abrasive entered the eyes of the screen. At the same time, excess paste on the top of the screen was scraped off, and a paste layer corresponding to the thickness of the screen was formed on the front surface of the projection 2. Since the grain size of the # 120/140 diamond abrasive grains 4 is about 130 μm, the support 1
A layer of diamond abrasive was formed.

【0024】次にこのペーストを塗布した支持体1を、
電気炉により窒素雰囲気900℃−2時間焼成し、支持
体1の凸部2先端面にダイヤモンド砥粒4をビトリファ
イドボンド3で焼結、固着した。
Next, the support 1 coated with the paste is
The resultant was fired in an electric furnace at 900 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere, and the diamond abrasive grains 4 were sintered and fixed to the front end face of the projection 2 of the support 1 with the vitrified bond 3.

【0025】比較例として、直径100mmのスチール
の台金上に#120/140ダイヤモンド砥粒(研磨
材)をメタルボンド(ニッケル)を用いて電着したもの
を用いた。
As a comparative example, one obtained by electrodepositing # 120/140 diamond abrasive grains (polishing material) on a steel base metal having a diameter of 100 mm using a metal bond (nickel) was used.

【0026】図4(A)及び(B)は、本発明の一実施
例に係るビトリファイドボンド工具のセラミック組織を
示す写真であって、(A)はダイヤモンド砥粒層の拡大
写真、(B)はさらに(A)を拡大した写真である。図
4(A)及び(B)により、ダイヤモンド砥粒層がほと
んど1層分、砥粒頭部を露出して、支持体1の凸部2先
端面表面に固着されたこど確認された。
FIGS. 4A and 4B are photographs showing the ceramic structure of the vitrified bond tool according to one embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is an enlarged photograph of a diamond abrasive layer, and FIG. Is a photograph further enlarging (A). 4 (A) and 4 (B), it was confirmed that almost one layer of the diamond abrasive layer was exposed to the head of the abrasive grain and was fixed to the tip surface of the convex portion 2 of the support 1.

【0027】[試験例1]実施例及び比較例の工具を、
pH3の酸性溶液に5時間浸漬した後、超音波洗浄を行
って、ダイヤモンド砥粒の脱落した量を調査した。
[Test Example 1] The tools of Examples and Comparative Examples were
After being immersed in an acidic solution of pH 3 for 5 hours, ultrasonic cleaning was performed, and the amount of the dropped diamond abrasive grains was investigated.

【0028】[試験例2]実施例及び比較例の工具を、
pH10のアルカリ性溶液に5時間浸漬した後、超音波
洗浄を行って、ダイヤモンド砥粒の脱落した量を調査し
た。
[Test Example 2] The tools of Examples and Comparative Examples were
After being immersed in an alkaline solution of pH 10 for 5 hours, ultrasonic cleaning was performed, and the amount of the dropped diamond abrasive grains was investigated.

【0029】試験例1及び試験例2の結果を表1に示
す。
Table 1 shows the results of Test Examples 1 and 2.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】表1を参照して、本実施例の工具は酸性雰
囲気でもアルカリ性雰囲気でも研磨材の脱落がほとんど
無く、良好な保持力を得られることが確認された。一
方、比較例の工具によれば、砥粒が酸性及びアルカリ性
のいずれの雰囲気においても、砥粒の脱落が見られた。
Referring to Table 1, it was confirmed that the tool of the present example hardly dropped off the abrasive in an acidic atmosphere or an alkaline atmosphere, and a good holding force was obtained. On the other hand, according to the tool of the comparative example, the abrasive grains fell off in both acidic and alkaline atmospheres.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
砥粒層の厚さの精度が高くされ、且つドレッシング及び
ツルーイングが不要される。また、砥粒が物理的にも化
学的にも支持体に強固に固着され、砥粒の脱落が高度に
防止される。特に、砥粒層を砥粒1〜3個分の層厚さと
することにより、高価な砥粒(特にダイヤモンド、CB
Nなどの超砥粒)の使用量が削減される。このように砥
粒の脱落が防止されている上に、支持体に砥粒を固着す
る結合剤をビトリファイドボンド、すなわちセラミック
ス質としたことにより、強酸及び、強アルカリ性雰囲気
で結合剤が溶出しないため、LSI研磨用の研磨パッド
の目立てを行う場合、研磨パッドを介して結合剤がLS
Iを汚染するおそれがなくされ、脱落した砥粒が研磨パ
ッドに食い込み、これがLSIを傷つけるというおそれ
が減少される。よって、研磨パッドの目立てをインライ
ンで行うことができるようになる。このような特性を有
する本発明のビトリファイドボンド工具は、従来電着ダ
イヤモンド工具が使用されていた分野において、これに
置換して好適に使用される。
As described above, according to the present invention,
Accuracy of the thickness of the abrasive layer is increased, and dressing and truing are not required. Further, the abrasive grains are firmly fixed physically and chemically to the support, and the abrasive grains are prevented from falling off to a high degree. In particular, by setting the thickness of the abrasive layer to one to three abrasive grains, expensive abrasive grains (particularly diamond, CB
N) is reduced. In this way, the abrasive grains are prevented from falling off, and the binder that fixes the abrasive grains to the support is made of vitrified bond, that is, a ceramic material, so that the binder does not elute in a strong acid and strong alkaline atmosphere. When dressing a polishing pad for LSI polishing, the binder is LS through the polishing pad.
There is no danger of contaminating I, and the danger that dropped abrasive grains will cut into the polishing pad and damage the LSI will be reduced. Therefore, dressing of the polishing pad can be performed in-line. The vitrified bond tool of the present invention having such characteristics is suitably used in a field where an electrodeposited diamond tool has been used in the past.

【0033】本発明のビトリファイドボンド工具の製造
方法に、スクリーン法を適用することにより、砥粒の厚
さが制限され、特に好ましくは砥粒1個分の厚さしかな
く、砥粒の重なりがなく、砥粒頭部が露出した、非常に
薄い砥粒層を容易に形成できる。
By applying the screen method to the method for manufacturing a vitrified bond tool of the present invention, the thickness of the abrasive grains is limited, and it is particularly preferable that the thickness of the abrasive grains is only one, and the overlap of the abrasive grains is reduced. In addition, an extremely thin abrasive layer having an exposed abrasive head can be easily formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(A)〜(C)は、本発明の一実施形態に係る
砥粒層を説明するための模式図であって、(A)に砥粒
1個分の単層の砥粒層、(B)に砥粒2個分の砥粒層、
(C)に砥粒3個分の砥粒層をそれぞれ示す。
FIGS. 1A to 1C are schematic diagrams for explaining an abrasive layer according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A shows a single-layer abrasive grain for one abrasive grain. Layer, an abrasive layer for two abrasive grains in (B),
(C) shows an abrasive layer for three abrasive grains.

【図2】(A)〜(C)は、本発明の一実施形態に係る
ビトリファイボンド工具の種々の態様を説明するための
模式図であって、(A)に支持体両側面及び周面に所定
の砥粒層が形成された工具、(B)に支持体端部に凸部
とし凸部表面に亘って所定の砥粒層が形成された工具、
(C)に大円盤状の支持体に複数の小円盤状の所定の砥
粒層を分割して配置した工具をそれぞれ示す。
FIGS. 2A to 2C are schematic views for explaining various aspects of a vitrify bond tool according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. A tool in which a predetermined abrasive layer is formed on the surface, a tool in which a predetermined abrasive layer is formed over the surface of the convex portion, wherein
(C) shows a tool in which a plurality of small disc-shaped predetermined abrasive layers are divided and arranged on a large disc-shaped support.

【図3】本発明の一実施例に係るビトリファイドボンド
工具の支持体の構造を説明するための図であり、(A)
は径方向断面図、(B)は平面図である。
FIG. 3 is a view for explaining a structure of a support of the vitrified bond tool according to one embodiment of the present invention, and FIG.
Is a radial cross-sectional view, and (B) is a plan view.

【図4】(A)及び(B)は、本発明の一実施例に係る
ビトリファイドボンド工具のセラミック組織を示す写真
であって、(A)はダイヤモンド砥粒層の拡大写真、
(B)はさらに(A)を拡大した写真である。
FIGS. 4A and 4B are photographs showing the ceramic structure of the vitrified bond tool according to one embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A is an enlarged photograph of a diamond abrasive layer,
(B) is an enlarged photograph of (A).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 支持体(台金) 2 凸部 3 ビトリファイドボンド 4 ダイヤモンド砥粒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support (base metal) 2 Convex part 3 Vitrified bond 4 Diamond abrasive

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01L 21/304 622 H01L 21/304 622M (72)発明者 渡辺 公寿 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 菊池 直哉 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (72)発明者 石崎 順二 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番 36号 株式会社ノリタケカンパニーリミ テド内 (56)参考文献 特開 平7−328937(JP,A) 特開 昭63−207564(JP,A) 特開 平10−180615(JP,A) 実開 昭63−158765(JP,U) 実開 昭58−110369(JP,U) 実開 平6−50753(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B24D 3/00 310 B24D 3/00 340 B24D 3/14 B24B 37/00 B24B 53/12 H01L 21/304 622 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01L 21/304 622 H01L 21/304 622M (72) Inventor Kotoshi Watanabe 3-36 Noritakeshinmachi, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi Pref. Noritake Co., Ltd. (72) Inventor Naoya Kikuchi 3-36, Noritakeshinmachi, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture Noritake Co., Ltd. (72) Inventor Junji Ishizaki 3-1-1, Noritakeshinmachi, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi No. 36 Noritake Co., Ltd. Limited (56) References JP-A-7-328937 (JP, A) JP-A-63-207564 (JP, A) JP-A 10-180615 (JP, A) Sho 63-158765 (JP, U) Shokai 58-110369 (JP, U) Shohei 6-50753 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7) B24D 3/00 310 B24D 3/00 340 B24D 3/14 B24B 37/00 B24B 53/12 H01L 21/304 622

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体製造プロセス中のCMP工程に用い
られる研磨パッドの目立て工具用のビトリファイドボン
ド工具であって、 砥粒が層を成して、ビトリファイドボンドにより台金に
固着されたことを特徴とするビトリファイドボンド工
具。
The present invention is used for a CMP process in a semiconductor manufacturing process.
Vitrified bon for dressing tools for polishing pads
A de tool, the abrasive grains in layers, vitrified bond tools, characterized in that secured to the base metal by vitrified bond.
【請求項2】前記砥粒が形成する砥粒層は前記砥粒1〜
3個分の層厚さを有することを特徴とする請求項1記載
のビトリファイドボンド工具。
2. The abrasive layer formed by the abrasive grains is formed of the abrasive grains 1 to
The vitrified bond tool according to claim 1, wherein the tool has a layer thickness of three pieces.
【請求項3】前記砥粒が、前記砥粒層の厚さ方向に重な
らないように単層を成して被固着面に沿って固着された
ことを特徴とする請求項1又は2記載のビトリファイド
ボンド工具。
3. The abrasive grain according to claim 1, wherein the abrasive grains are fixed along a surface to be fixed in a single layer so as not to overlap in the thickness direction of the abrasive grain layer. Vitrified bond tool.
【請求項4】前記台金が、金属成分を含まない、セラミ
ックス及び/又はガラス質であることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一に記載のビドリファイドボンド工
具。
4. The bididified bond tool according to claim 1, wherein the base metal is made of a ceramic and / or glass containing no metal component.
【請求項5】半導体製造プロセス中のCMP工程に用い
られる研磨パッドの目立て工具用のビトリファイドボン
ド工具の製造方法であって、 所定の印刷パターンを有するスクリーンを台金上に位置
決めし、砥粒及びビトリファイドボンドが分散したスラ
リーを前記スクリーンを介して前記台金に前記砥粒が層
をなすよう塗布し、焼結することを特徴とするビトリフ
ァイドボンド工具の製造方法。
5. A semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor device is used in a CMP process during a semiconductor manufacturing process.
Vitrified bon for dressing tools for polishing pads
A method of manufacturing a tool , comprising positioning a screen having a predetermined print pattern on a base metal, and forming a layer on the base metal through a slurry in which abrasive grains and vitrified bonds are dispersed. A method for producing a vitrified bond tool, comprising applying and sintering.
【請求項6】前記スラリーは、焼結後の砥粒層が前記砥
粒1〜3個分の層厚さとなるように塗布されることを特
徴とする請求項5記載のビトリファイドボンド工具の製
造方法。
6. The production of a vitrified bond tool according to claim 5, wherein the slurry is applied such that the abrasive layer after sintering has a thickness of 1 to 3 abrasive grains. Method.
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