JP4216025B2 - 研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的化学研磨（Chemical Mechanical Polishing ；以下ＣＭＰと略す）の加工において、研磨布の目詰まりや異物除去を行う際に使用する研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体シリコンウェーハ基板や集積回路など微細な電子回路をシリコンウェーハ基板上に製造する過程において、基板表面に存在する凹凸や結晶欠陥を除去する目的でＣＭＰ加工が用いられている。このＣＭＰ加工においては、研磨装置の定盤に貼り付けた発泡ポリウレタンなどからなる研磨布にウェーハ基板を所定の荷重で押し付けながら、スラリーと称する研磨液を供給し、ウェーハと研磨布の両方を回転させて研磨する。
【０００３】
上記ＣＭＰ加工におけるスラリーとしては、酸化鉄、炭酸バリウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、コロイダルシリカなどの研磨粒子を、水酸化カリウム、希塩酸、希硝酸、過酸化水素水、硝酸鉄などの研磨液に懸濁させたものが用いられ、それらが研磨速度及びウェーハやウェーハ基板上の前記被加工物の種類に応じて適宜選択される。
【０００４】
このＣＭＰ加工は、同一研磨布を用いて多数枚もしくは多数回繰り返してウェーハを研磨するために、ＣＭＰ加工の回数の増大に伴い、除去された被加工物の屑や凝集した研磨粒子が研磨布の微細な空孔に入り込んで目詰まりを起こし、ウェーハの研磨速度が低下する。このため目詰まりした研磨布の表層を除去し、研磨布表面の面粗さを再生して研磨速度を回復するドレッシングと呼ばれる作業を常時もしくは定期的に行う必要があり、この作業では研磨布用ドレッサーと呼ばれる工具が使用される。
【０００５】
ダイヤモンド砥粒は、研磨布のドレッシングに優れた材料であるため、ダイヤモンド砥粒を利用した研磨布用ドレッサーが検討され、ダイヤモンド砥粒をステンレス鋼上に二ッケルメッキで電着する方法が一般に実用化されている。これ以外にも金属ろう材によりダイヤモンド砥粒をステンレス鋼上にろう付けする方法（例えば、特許文献１参照。）、燒結によりダイヤモンド砥粒と保持材を反応燒結により固着する方法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。また、安定した研磨布の除去能力を得る目的で、砥粒を均等間隔に配列したＣＭＰ研磨布ドレッサー（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）も提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の研磨布用ドレッサーにおいては、その構造上、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じるのを避けることができないため、同じ研磨布用ドレッサーを使用しても均一な研磨布表面を創出することが難しく、また、研磨布の表面状態は被加工物に応じて調整する必要性があるため、その研磨布の表面をドレッシングする研磨布用ドレッサーについても、ドレッシング面の状態が上記被加工物に適したものを準備する必要性があり、コスト高になるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−０１２５７９号公報
【特許文献２】
特開２００１−１７９６３８号公報
【特許文献３】
特開２０００−１４１２０４号公報
【特許文献４】
特開２００２−１２７０１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、研磨布用ドレッサーにおいてドレッシング面の状態を調整可能とすることにより、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができ、しかも、被加工物に応じた適切な研磨性能を研磨布表面に対して付与することが可能な研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る研磨布用ドレッサーは、円盤状の台金の周囲表面にドレッシング面が形成され、該ドレッシング面に、その周方向に沿って独立した複数の第１砥粒群及び第２砥粒群からなる多数の砥粒群が交互に環状に並設されている研磨布用ドレッサーであって、上記台金には、その周囲表面に上記砥粒群を表面に固着した基台が嵌め込まれる凹部を開口させ、各凹部に、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される基準面の上記ドレッシング面上における高さ位置を任意に調節可能とする調節機構が設けられ、砥粒群を表面に固着した上記基台の裏面には調節用ネジが設けられ、
上記台金表面の凹部に嵌め込んだ上記基台の裏面の調節用ネジを、上記台金の凹部の底面を貫通するネジ穴に螺合し、この螺合に際し、上記基台の裏面と上記凹部の底面との間に狭持させるスペーサが、上記複数の砥粒群の基準面の高さを調節する厚さを有し、これによって上記調節機構が構成され、上記第１砥粒群及び第２砥粒群における上記基準面の間に、研磨布表面に対して被加工物に応じた研磨性能を付与するための高低差を設け、該高低差を上記スペーサの厚さによって調節可能としたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記研磨布用ドレッサーによれば、各砥粒群において最も粒度が大きい砥粒の先端によって形成される面を基準面としたとき、上記調節機構によって、複数の砥粒群における上記各基準面の高低差を任意に調節することができるようにしたので、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じたとしても、上記基準面の高低差を調節してドレッシング面の状態を調整することにより、均一な研磨布表面を創出することができ、しかも、研磨布表面すなわち研磨布の研磨面に対して、被加工物に応じた適切な研磨性能を与えることができる。
【００１１】
上記研磨布用ドレッサーにおいては、上記複数の砥粒群が、上記ドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状、上記ドレッシング面の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、小円形状の中から選択された１種類又は２種類の平面形状にそれぞれ形成されていると、ドレッシングにより除去された研磨布の削り屑や凝集したスラリーが、ドレッサー外部へ排出され易くなってより好ましい。
【００１２】
なお、上記複数の砥粒群が、上記平面形状の中から選択された２種類の平面形状にそれぞれ形成されている場合には、これら平面形状が互いに異なる２種類の砥粒群を、ドレッシング面の周方向に交互に並設するのが適切である。
【００１３】
また、上記複数の砥粒群を、互いに同じ粒度の砥粒によって形成された同一の砥粒群、又は、互いに異なる粒度の砥粒によって形成された２種類の砥粒群から構成することもできる。
そして、上記複数の砥粒群が、互いに異なる粒度の砥粒によって形成された第１砥粒群及び第２砥粒群とから構成されている場合には、これら第１砥粒群及び第２砥粒群を、ドレッシング面の周方向に交互に並設するのが適切である。その時、上記第１砥粒群を、同一粒度の砥粒あるいは異なる２種類の粒度の砥粒から形成することが望ましい。
ここで、上記複数の砥粒群において、砥粒粒子が、前記ドレッシング面上において２次元的に規則性を持って配列され、互いに隣接する砥粒粒子同士が作る最小格子が、正三角形もしくは平行四辺形をなして配列されていると、ドレッシングの安定性や均一性をさらに向上させることができてより好ましい。
【００１４】
また、上記課題を解決するための本発明に係る研磨布のドレッシング方法は、研磨布用ドレッサーが、円盤状の台金の周囲表面にドレッシング面が形成され、該ドレッシング面に、その周方向に沿って独立した複数の第１砥粒群及び第２砥粒群からなる多数の砥粒群が交互に環状に並設されており、上記台金には、その周囲表面に上記砥粒群を表面に固着した基台が嵌め込まれる凹部を開口させ、各凹部に、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される基準面の上記ドレッシング面上における高さ位置を任意に調節可能とする調節機構が設けられ、砥粒群を表面に固着した上記基台の裏面には調節用ネジが設けられ、上記台金表面の凹部に嵌め込んだ上記基台の裏面の調節用ネジを、上記台金の凹部の底面を貫通するネジ穴に螺合する際に、上記基台の裏面と上記凹部の底面との間に狭持させるスペーサが、上記複数の砥粒群の基準面の高さを調節する厚さを有し、これによって上記調節機構が構成され、上記第１砥粒群及び第２砥粒群における上記基準面の間に、研磨布表面に対して被加工物に応じた研磨性能を付与するための高低差を設けて上記研磨布表面をドレッシングし、他の被加工物に応じた研磨性能を研磨布表面に対して付与するに際しては、スペーサの交換により研磨布表面に他の被加工物に応じた研磨性能を付与するための上記高低差を設けて該他の被加工物のための研磨布表面をドレッシングすることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１，図３Ａは、本発明に係る研磨布用ドレッサーの第１の実施形態を示している。研磨布用ドレッサー１は、その表側の中心に円形の凹部２ａを有すると共に、その周囲の台金表面３に環状のドレッシング面４が形成されてなる円盤状の台金２から構成されており、上記ドレッシング面４には、その周方向に沿って独立した複数の砥流群５，６が環状に並設されている。換言すると、台金表面３すなわち上記台金２の周縁部に沿って複数の砥粒群５，６が環状に並設されて上記ドレッシング面４を形成している。
そして、各砥粒群５，６において、最も粒度が大きい砥粒の先端を含む平面を基準面Ｓ１，Ｓ２としたとき、ドレッシング面４において、上記複数の砥粒群５，６における各基準面Ｓ１，Ｓ２間相互の高低差δを任意に調節できるようにするために、上記台金１には、調節機構７が設けられている。
ここで、上記台金２に上記凹部２ａを必ずしも設ける必要性はない。
【００１６】
具体的に説明すると、上記調節機構７は、表面に１つの砥粒群５，６が固着されて、上記台金２の台金表面３に開口された凹部７ｅに摺動自在に嵌め込まれた基台７ａと、該基台７ａの裏面に設けられ、上記台金２の凹部７ｅの底面から該台金２の裏面側へと貫通したネジ穴に７ｃに螺合された調節用ネジ７ｂと、上記基台７ａに固着された砥粒群５，６における基準面の高さ位置を該調節用ネジ７ｂにより調節するにあたって、上記基台７ａの裏面と上記凹部７ｅの底面との間に狭持されるスペーサ７ｄとから構成されている。そして、上記調節機構７の基台７ａの表面にそれぞれ固着された複数の砥粒群５，６が、上記台金２の周縁部に沿って環状に並設されて上記ドレッシング面４を形成している。
したがって、上記砥粒群５，６の基準面Ｓ１，Ｓ２を所望の高さ位置に調節するのに必要な厚さを有するスペーサ７ｄを、上記台金２の凹部７ｅ内にセットして、上記調節用ネジ７ｂによって該凹部７ｅの底面と上記基台７ａの裏面との間に狭持させることにより、上記各砥粒群５，６における基準面Ｓ１，Ｓ２の台金表面３に対する高さ位置、すなわち複数の砥粒群５，６における各基準面Ｓ１，Ｓ２間相互の高低差δを調節して、ドレッシング面４の状態を調整することができる。なお、本実施形態においては、調節機構７によって上記基準面Ｓ１，Ｓ２の台金表面３に対する高さが０〜３００μｍの範囲で調節できるようになっている。
【００１７】
また、研磨布用ドレッサー１においては、上記複数の砥粒群５，６は、互いに粒度が異なる砥粒によって形成された第１砥粒群５と第２砥粒群６とから構成されており、これら２種類の砥粒群５，６が上記台金２の周縁部に沿ってその周方向に交互に並設されてドレッシング面４を形成している。
具体的には、上記第１砥粒群５は、図４，図５に示すように、大小２種類の粒度の砥粒５０，５１から形成されており、これらの砥粒５０，５１が、図４に示すように、基台７ａの表面上すなわち前記ドレッシング面４上において２次元的に規則性を持って均等に配列され、互いに隣接する砥粒粒子同士が作る最小格子が正三角形あるいは平行四辺形をなして配列されている。なお、大きい砥粒粒子５０同士の間隔は小さい砥粒粒子５１同士の間隔よりも広くなっている。
このように大小２種類の粒度の砥粒を規則性を持たせて均等に配列することにより、ドレッシングの安定性や均一性をさらに向上させることができる。
【００１８】
一方、上記第２砥粒群６については、上記第１砥粒群５の砥粒とは粒度が異なる同一粒度の砥粒又は複数種類の粒度の砥粒の何れから形成されていても良いが、上記第１砥粒群５と同様、砥粒が２次元的に規則性を持って均等に配列されていることが望ましい。
ここで、上記砥粒群５，６を形成する砥粒としては、例えばダイヤモンド砥粒を用いることができ、その砥粒の粒度は、一般的には、ＪＩＳ Ｂ４１３０に規定する粒度＃３２５／＃４００〜＃６０／＃８０の範囲であることが望ましい。
また、上記第１砥粒群５を形成する砥粒は、必ずしも上述のように大小２種類の粒度の砥粒５０，５１である必要性はなく、同一粒度の砥粒であっても良い。また、上記調節機構７は必ずしも第１砥粒群５及び第２砥粒群６の両方に設ける必要性はなく、第１砥粒群５又は第２砥粒群の一方のみに設けても良い。
【００１９】
さらに、図１Ａ〜図１Ｄに示すように、研磨布用ドレッサー１においては、上記第１砥粒群５及び第２砥粒群６の平面形状を、小円形状、上記台金２の周縁すなわちドレッシング面４の周縁と平行をなすリング片形状、上記台金２の周縁すなわちドレッシング面４の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、の中から１種類又は２種類選択することができる。図１Ａは両砥粒群５，６が共に小円形状である場合を、図１Ｂは第１砥粒群５が小円形状で第２砥粒群が螺旋片形状である場合を、図１Ｃは両砥粒群５，６が共にリング片形状である場合を、図１Ｄは両砥粒群５，６が共に螺旋片形状である場合をそれぞれ示している。このような平面形状に形成された砥粒群５，６を、台金表面３すなわち台金２の周縁部に沿って環状に配列して、ドレッシング面４を形成することにより、ドレッシングにより除去された研磨布の削り屑や凝集したスラリーが、ドレッサー外部へと排出され易くすることができる。
【００２０】
なお、上記砥粒群５，６は、図３，図５に示すように、保持材５２によって砥粒が保持されて形成されており、該砥粒を保持した保持材５２を上記調節機構７における基台７ａの表面に接着剤８等によって固着することにより、該砥粒群５，６が上記基台７ａ上に固着されている。
また、上記保持材５２としては、砥粒がダイヤモンドである場合、ダイヤモンド砥粒と反応燒結する珪素及び／又は珪素合金を用いることができるが、砥粒の保持に適する保持材であれば特に制限されることはなく、一般的なニッケル電着やろう材による結合で保持することも可能である。
【００２１】
次に上記研磨布用ドレッサー１による研磨布のドレッシング方法について説明すると、上記調節機構７によって、交互に隣接する第１砥粒群５及び第２砥粒群６の各基準面Ｓ１，Ｓ２間に、台金表面３に対する一定の高低差δを設けて、上記研磨布をドレッシングする。換言すると、上記調節機構７によって、上記第２砥粒群６の基準面Ｓ２よりも第１砥粒群５の基準面Ｓ１の方が、上記台金表面３における垂直方向の高さが一定量δ高くなるように調節して、上記ドレッシング面４の状態を適宜調整することにより、上記研磨布表面を被加工物に応じた所望の状態にドレッシングすることができる。
このように上記研磨布用ドレッサー１によれば、基準面Ｓ１，Ｓ２の高低差δを調節することにより、ドレッシング面４の状態を所望の研削性能を発揮できるように調整することができるため、ドレッシング面４の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができるばかりでなく、被加工物に応じた適切な研磨性能を研磨布表面に対して付与することが可能となる。
【００２２】
図２及び図３Ｂは、本発明に係る研磨布用ドレッサーの第２の実施形態を示している。本実施形態に係る研磨布用ドレッサー１０においては、複数の砥粒群が、上記第１砥粒群５のみからなっており、これら同一の砥粒群５を台金２の周縁部に沿って環状に並設することによってドレッシング面４が形成されている。
また、該砥粒群５の平面形状は、上記第１の実施形態の場合と同様にして、小円形状、上記ドレッシング面４の周縁と平行をなすリング片形状、上記ドレッシング面４の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、の中から選択することができる。図２Ａは砥粒群５が全て小円形状である場合を、図２Ｂは砥粒群５が小円形状及び螺旋片形状で、これら２種類の異なる平面形状を有する砥粒群５がドレッシング面４の周方向に交互に並設されている場合を、図２Ｃは砥粒群５が全てリング片形状である場合を、図２Ｄは砥粒群５が全て螺旋片形状である場合をそれぞれ示している。
【００２３】
その他の構成については、上記第１の実施形態と共通していることから、重複を避けるためにここでは説明を省略する。
そして、上記研磨布用ドレッサー１０を用いて研磨布をドレッシングするにあたっては、図３Ｂに示すように、調節機構７によって、互いに隣接する上記砥粒群５の基準面Ｓ１間に、台金表面３に対する一定の高低差δを設けてドレッシングを行う。
このように上記研磨布用ドレッサー１０によれば、上記研磨布用ドレッサー１と同様、上記隣接する砥粒群５の基準面Ｓ１間の高低差δを適宜調節してドレッシング面４の状態を所望の状態に調整することができるため、ドレッシング面４の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができるばかりでなく、被加工物に応じた適切な研磨性能を研磨布表面に対して付与することが可能となる。
【００２４】
【実施例】
以下に本発明に係る研磨布用ドレッサーの実施例を比較例と共に具体的に示す。ただし、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
第１砥粒群５の砥粒としては、粒度が＃１２０／＃１４０に相当する１５０〜１７０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒５０と、粒度が＃３２５／＃４００に相当する５５〜６５μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒５１をそれぞれ用い、これらの砥粒５０，５１を保持材５２と反応焼結させることにより、砥粒５０，５１が保持材５２に保持された焼結体を得た。
そのとき、上記２種類の砥粒５０，５１を、砥粒配列面において、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒５０の先端を含む平面と、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒５１の先端を含む平面との段差が４０〜６０μｍとなるように配列すると共に、隣接する砥粒５０，５１同士が作る最小格子が正三角形で、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒５０の間隔が２．０ｍｍの等間隔となり、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒５１の間隔が０．４ｍｍの等間隔となるように配列した。
一方、第２砥粒群６の砥粒としては、粒度が＃６０／＃８０に相当する２５０〜３２０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒を用い、それらを砥粒間隔が０．８ｍｍの等間隔となるように配列した。
【００２６】
そして、このようにして得られた燒結体を機械加工により所定の寸法・形状に仕上げて、第１砥粒群５及び第２砥粒群６を形成した後、これらの砥粒群５，６を、調節機構７におけるＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼製の直径φ１００ｍｍの基台７ａにエポキシ樹脂でそれぞれ接着した。なお、本実施例においては、上記第１砥粒群５及び第２砥粒群６の平面形状を、図１Ｄに示すようなドレッシング面４の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状とした。
【００２７】
このようにして作成した研磨布用ドレッサーを、１００ｒｐｍで回転する発泡ポリウレタン製研磨布に１９．６ｋＰａの圧力で押し付け、該研磨布と同方向に８０ｒｐｍで回転させると同時に、ヒュームドシリカを含む研磨スラリー（キャボット製ＳＳ−２５）を毎分２５ｍｌ供給しながら、研磨布の研削を行った。
そのとき、前記ドレッシング面４における、前記第１砥粒群５の砥粒先端基準面Ｓ１と前記第２砥粒群６の砥粒先端基準面Ｓ２との台金表面３に対する高低差δを、上記調節機構７によって１５、３０、６０μｍの３水準に調節して、ドレッシング速度（研磨布の摩耗速度）と研磨布の面状態（研磨布の面粗度）とを測定した後、その研磨布でのウェーハの研磨速度を測定して、これらの測定結果を表１に示した。
なお、本実施例においては、ｎ数すなわちサンプル数は２０とし、各サンプルにおいて測定された上記各測定値の平均値（Ａｖｅ）を算出して表１に示した。そして表１中σｎ−１は各測定結果の標準偏差を示している。また、ウェーハの研磨速度の測定には、ＡＤＥ社製のウェーハ平坦度測定器（ウルトラゲージ９８００）を用い、研磨前後の測定結果から平均研磨速度を算出した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
（比較例１）
粒度が＃８０／＃１００に相当する２１０〜２５０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒を、砥粒間隔０．２５ｍｍの等間隔に配列した状態で、ニッケル電着により固定してなる従来のＣＭＰ研磨布ドレッサーを用いて、実施例１と同じ条件で発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。その研削結果を表２に示す。
【００３０】
（比較例２）
粒度が＃１２０／＃１４０に相当する１５０〜１７０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒を、燒結体の砥粒配列面において、隣接する第１の砥粒同士が作る最小格子が正三角形で、その一辺の砥粒間隔が２．１ｍｍの等間隔となるように配列し、該砥粒からなる砥粒群の平面形状が、図２Ｃに示すように、ドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状に形成された研磨布用ドレッサーを用いて、実施例１と同じ条件で発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。その研削結果を比較例１と共に表２に示す。
【００３１】
（比較例３）
実施例１の第１の砥粒群と同様に、粒度が＃１２０／＃１４０に相当する１５０〜１７０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒、及び、粒度が＃３２５／＃４００に相当する５５〜６５μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒をそれぞれ用いた。そして、これらの砥粒を、燒結体の砥粒配列面において、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒の先端を含む平面と、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒の先端を含む平面との段差が４０〜６０μｍとなると共に、隣接する砥粒同士が作る最小格子が正三角形で、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒の間隔が２．０ｍｍの等間隔となり、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒の間隔が０．４ｍｍの等間隔となるように配列した。そして、このような砥粒配列を有する砥粒群が、図２Ｃに示すようなドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状に形成され、ドレッシング面におけ台金の周縁部に沿って環状に並設されてなる研磨布用ドレッサーを用いて、実施例１と同じ条件で発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。その研削結果を比較例１、２と共に表２に示す。
【００３２】
【表２】
【００３３】
このように、本発明に係る上記研磨布用ドレッサーによれば、複数の砥粒群における各砥粒基準面間の高低差δを調節機構により調節して、ドレッシング面を所望の状態に調整することができるため、１枚の研磨布用ドレッサーにより、様々な条件下においてばらつきが極めて少なく安定した研磨布のドレッシングを行うことができ、結果として、その研磨布にばらつきが極めて少なく安定した研磨性能を付与することができることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法によれば、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される砥粒基準面の上記ドレッシング面上における高低差を、調節機構によってを任意に調節して、ドレッシング面を所望の状態に調整することができるので、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができ、しかも、研磨布表面に対しても被加工物に応じた適切な研磨性能を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨布用ドレッサーの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る研磨布用ドレッサーの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図３Ａは図１ＡにおけるＩ−Ｉ断面図であり、図３Ｂは図２ＡにおけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図４】第１砥粒群５における砥粒の配列状態を示す概略図である。
【図５】図３における部分拡大図である。
【符号の説明】
１，１０ ・・・ 研磨布用ドレッサー
２ ・・・ 台金
３ ・・・ 台金表面
４ ・・・ ドレッシング面
５ ・・・ 第１砥粒群
６ ・・・ 第２砥粒群
７ ・・・ 調節機構
７ａ ・・・ 基台
５０ ・・・ 大きい砥粒粒子
５１ ・・・ 小さい砥粒粒子
５２ ・・・ 保持材
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械的化学研磨（Chemical Mechanical Polishing ；以下ＣＭＰと略す）の加工において、研磨布の目詰まりや異物除去を行う際に使用する研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に半導体シリコンウェーハ基板や集積回路など微細な電子回路をシリコンウェーハ基板上に製造する過程において、基板表面に存在する凹凸や結晶欠陥を除去する目的でＣＭＰ加工が用いられている。このＣＭＰ加工においては、研磨装置の定盤に貼り付けた発泡ポリウレタンなどからなる研磨布にウェーハ基板を所定の荷重で押し付けながら、スラリーと称する研磨液を供給し、ウェーハと研磨布の両方を回転させて研磨する。
【０００３】
上記ＣＭＰ加工におけるスラリーとしては、酸化鉄、炭酸バリウム、酸化セリウム、酸化アルミニウム、コロイダルシリカなどの研磨粒子を、水酸化カリウム、希塩酸、希硝酸、過酸化水素水、硝酸鉄などの研磨液に懸濁させたものが用いられ、それらが研磨速度及びウェーハやウェーハ基板上の前記被加工物の種類に応じて適宜選択される。
【０００４】
このＣＭＰ加工は、同一研磨布を用いて多数枚もしくは多数回繰り返してウェーハを研磨するために、ＣＭＰ加工の回数の増大に伴い、除去された被加工物の屑や凝集した研磨粒子が研磨布の微細な空孔に入り込んで目詰まりを起こし、ウェーハの研磨速度が低下する。このため目詰まりした研磨布の表層を除去し、研磨布表面の面粗さを再生して研磨速度を回復するドレッシングと呼ばれる作業を常時もしくは定期的に行う必要があり、この作業では研磨布用ドレッサーと呼ばれる工具が使用される。
【０００５】
ダイヤモンド砥粒は、研磨布のドレッシングに優れた材料であるため、ダイヤモンド砥粒を利用した研磨布用ドレッサーが検討され、ダイヤモンド砥粒をステンレス鋼上に二ッケルメッキで電着する方法が一般に実用化されている。これ以外にも金属ろう材によりダイヤモンド砥粒をステンレス鋼上にろう付けする方法（例えば、特許文献１参照。）、燒結によりダイヤモンド砥粒と保持材を反応燒結により固着する方法（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。また、安定した研磨布の除去能力を得る目的で、砥粒を均等間隔に配列したＣＭＰ研磨布ドレッサー（例えば、特許文献３、特許文献４参照。）も提案されている。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の研磨布用ドレッサーにおいては、その構造上、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じるのを避けることができないため、同じ研磨布用ドレッサーを使用しても均一な研磨布表面を創出することが難しく、また、研磨布の表面状態は被加工物に応じて調整する必要性があるため、その研磨布の表面をドレッシングする研磨布用ドレッサーについても、ドレッシング面の状態が上記被加工物に適したものを準備する必要性があり、コスト高になるという問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−０１２５７９号公報
【特許文献２】
特開２００１−１７９６３８号公報
【特許文献３】
特開２０００−１４１２０４号公報
【特許文献４】
特開２００２−１２７０１７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、研磨布用ドレッサーにおいてドレッシング面の状態を調整可能とすることにより、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができ、しかも、被加工物に応じた適切な研磨性能を研磨布表面に対して付与することが可能な研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明に係る研磨布用ドレッサーは、円盤状の台金の周囲表面にドレッシング面が形成され、該ドレッシング面に、その周方向に沿って独立した複数の第１砥粒群及び第２砥粒群からなる多数の砥粒群が交互に環状に並設されている研磨布用ドレッサーであって、上記台金には、その周囲表面に上記砥粒群を表面に固着した基台が嵌め込まれる凹部を開口させ、各凹部に、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される基準面の上記ドレッシング面上における高さ位置を任意に調節可能とする調節機構が設けられ、砥粒群を表面に固着した上記基台の裏面には調節用ネジが設けられ、
上記台金表面の凹部に嵌め込んだ上記基台の裏面の調節用ネジを、上記台金の凹部の底面を貫通するネジ穴に螺合し、この螺合に際し、上記基台の裏面と上記凹部の底面との間に狭持させるスペーサが、上記複数の砥粒群の基準面の高さを調節する厚さを有し、これによって上記調節機構が構成され、上記第１砥粒群及び第２砥粒群における上記基準面の間に、研磨布表面に対して被加工物に応じた研磨性能を付与するための高低差を設け、該高低差を上記スペーサの厚さによって調節可能としたことを特徴とするものである。
【００１０】
上記研磨布用ドレッサーによれば、各砥粒群において最も粒度が大きい砥粒の先端によって形成される面を基準面としたとき、上記調節機構によって、複数の砥粒群における上記各基準面の高低差を任意に調節することができるようにしたので、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じたとしても、上記基準面の高低差を調節してドレッシング面の状態を調整することにより、均一な研磨布表面を創出することができ、しかも、研磨布表面すなわち研磨布の研磨面に対して、被加工物に応じた適切な研磨性能を与えることができる。
【００１１】
上記研磨布用ドレッサーにおいては、上記複数の砥粒群が、上記ドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状、上記ドレッシング面の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、小円形状の中から選択された１種類又は２種類の平面形状にそれぞれ形成されていると、ドレッシングにより除去された研磨布の削り屑や凝集したスラリーが、ドレッサー外部へ排出され易くなってより好ましい。
【００１２】
なお、上記複数の砥粒群が、上記平面形状の中から選択された２種類の平面形状にそれぞれ形成されている場合には、これら平面形状が互いに異なる２種類の砥粒群を、ドレッシング面の周方向に交互に並設するのが適切である。
【００１３】
また、上記複数の砥粒群を、互いに同じ粒度の砥粒によって形成された同一の砥粒群、又は、互いに異なる粒度の砥粒によって形成された２種類の砥粒群から構成することもできる。
そして、上記複数の砥粒群が、互いに異なる粒度の砥粒によって形成された第１砥粒群及び第２砥粒群とから構成されている場合には、これら第１砥粒群及び第２砥粒群を、ドレッシング面の周方向に交互に並設するのが適切である。その時、上記第１砥粒群を、同一粒度の砥粒あるいは異なる２種類の粒度の砥粒から形成することが望ましい。
ここで、上記複数の砥粒群において、砥粒粒子が、前記ドレッシング面上において２次元的に規則性を持って配列され、互いに隣接する砥粒粒子同士が作る最小格子が、正三角形もしくは平行四辺形をなして配列されていると、ドレッシングの安定性や均一性をさらに向上させることができてより好ましい。
【００１４】
また、上記課題を解決するための本発明に係る研磨布のドレッシング方法は、研磨布用ドレッサーが、円盤状の台金の周囲表面にドレッシング面が形成され、該ドレッシング面に、その周方向に沿って独立した複数の第１砥粒群及び第２砥粒群からなる多数の砥粒群が交互に環状に並設されており、上記台金には、その周囲表面に上記砥粒群を表面に固着した基台が嵌め込まれる凹部を開口させ、各凹部に、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される基準面の上記ドレッシング面上における高さ位置を任意に調節可能とする調節機構が設けられ、砥粒群を表面に固着した上記基台の裏面には調節用ネジが設けられ、上記台金表面の凹部に嵌め込んだ上記基台の裏面の調節用ネジを、上記台金の凹部の底面を貫通するネジ穴に螺合する際に、上記基台の裏面と上記凹部の底面との間に狭持させるスペーサが、上記複数の砥粒群の基準面の高さを調節する厚さを有し、これによって上記調節機構が構成され、上記第１砥粒群及び第２砥粒群における上記基準面の間に、研磨布表面に対して被加工物に応じた研磨性能を付与するための高低差を設けて上記研磨布表面をドレッシングし、他の被加工物に応じた研磨性能を研磨布表面に対して付与するに際しては、スペーサの交換により研磨布表面に他の被加工物に応じた研磨性能を付与するための上記高低差を設けて該他の被加工物のための研磨布表面をドレッシングすることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１，図３Ａは、本発明に係る研磨布用ドレッサーの第１の実施形態を示している。研磨布用ドレッサー１は、その表側の中心に円形の凹部２ａを有すると共に、その周囲の台金表面３に環状のドレッシング面４が形成されてなる円盤状の台金２から構成されており、上記ドレッシング面４には、その周方向に沿って独立した複数の砥流群５，６が環状に並設されている。換言すると、台金表面３すなわち上記台金２の周縁部に沿って複数の砥粒群５，６が環状に並設されて上記ドレッシング面４を形成している。
そして、各砥粒群５，６において、最も粒度が大きい砥粒の先端を含む平面を基準面Ｓ１，Ｓ２としたとき、ドレッシング面４において、上記複数の砥粒群５，６における各基準面Ｓ１，Ｓ２間相互の高低差δを任意に調節できるようにするために、上記台金１には、調節機構７が設けられている。
ここで、上記台金２に上記凹部２ａを必ずしも設ける必要性はない。
【００１６】
具体的に説明すると、上記調節機構７は、表面に１つの砥粒群５，６が固着されて、上記台金２の台金表面３に開口された凹部７ｅに摺動自在に嵌め込まれた基台７ａと、該基台７ａの裏面に設けられ、上記台金２の凹部７ｅの底面から該台金２の裏面側へと貫通したネジ穴に７ｃに螺合された調節用ネジ７ｂと、上記基台７ａに固着された砥粒群５，６における基準面の高さ位置を該調節用ネジ７ｂにより調節するにあたって、上記基台７ａの裏面と上記凹部７ｅの底面との間に狭持されるスペーサ７ｄとから構成されている。そして、上記調節機構７の基台７ａの表面にそれぞれ固着された複数の砥粒群５，６が、上記台金２の周縁部に沿って環状に並設されて上記ドレッシング面４を形成している。
したがって、上記砥粒群５，６の基準面Ｓ１，Ｓ２を所望の高さ位置に調節するのに必要な厚さを有するスペーサ７ｄを、上記台金２の凹部７ｅ内にセットして、上記調節用ネジ７ｂによって該凹部７ｅの底面と上記基台７ａの裏面との間に狭持させることにより、上記各砥粒群５，６における基準面Ｓ１，Ｓ２の台金表面３に対する高さ位置、すなわち複数の砥粒群５，６における各基準面Ｓ１，Ｓ２間相互の高低差δを調節して、ドレッシング面４の状態を調整することができる。なお、本実施形態においては、調節機構７によって上記基準面Ｓ１，Ｓ２の台金表面３に対する高さが０〜３００μｍの範囲で調節できるようになっている。
【００１７】
また、研磨布用ドレッサー１においては、上記複数の砥粒群５，６は、互いに粒度が異なる砥粒によって形成された第１砥粒群５と第２砥粒群６とから構成されており、これら２種類の砥粒群５，６が上記台金２の周縁部に沿ってその周方向に交互に並設されてドレッシング面４を形成している。
具体的には、上記第１砥粒群５は、図４，図５に示すように、大小２種類の粒度の砥粒５０，５１から形成されており、これらの砥粒５０，５１が、図４に示すように、基台７ａの表面上すなわち前記ドレッシング面４上において２次元的に規則性を持って均等に配列され、互いに隣接する砥粒粒子同士が作る最小格子が正三角形あるいは平行四辺形をなして配列されている。なお、大きい砥粒粒子５０同士の間隔は小さい砥粒粒子５１同士の間隔よりも広くなっている。
このように大小２種類の粒度の砥粒を規則性を持たせて均等に配列することにより、ドレッシングの安定性や均一性をさらに向上させることができる。
【００１８】
一方、上記第２砥粒群６については、上記第１砥粒群５の砥粒とは粒度が異なる同一粒度の砥粒又は複数種類の粒度の砥粒の何れから形成されていても良いが、上記第１砥粒群５と同様、砥粒が２次元的に規則性を持って均等に配列されていることが望ましい。
ここで、上記砥粒群５，６を形成する砥粒としては、例えばダイヤモンド砥粒を用いることができ、その砥粒の粒度は、一般的には、ＪＩＳ Ｂ４１３０に規定する粒度＃３２５／＃４００〜＃６０／＃８０の範囲であることが望ましい。
また、上記第１砥粒群５を形成する砥粒は、必ずしも上述のように大小２種類の粒度の砥粒５０，５１である必要性はなく、同一粒度の砥粒であっても良い。また、上記調節機構７は必ずしも第１砥粒群５及び第２砥粒群６の両方に設ける必要性はなく、第１砥粒群５又は第２砥粒群の一方のみに設けても良い。
【００１９】
さらに、図１Ａ〜図１Ｄに示すように、研磨布用ドレッサー１においては、上記第１砥粒群５及び第２砥粒群６の平面形状を、小円形状、上記台金２の周縁すなわちドレッシング面４の周縁と平行をなすリング片形状、上記台金２の周縁すなわちドレッシング面４の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、の中から１種類又は２種類選択することができる。図１Ａは両砥粒群５，６が共に小円形状である場合を、図１Ｂは第１砥粒群５が小円形状で第２砥粒群が螺旋片形状である場合を、図１Ｃは両砥粒群５，６が共にリング片形状である場合を、図１Ｄは両砥粒群５，６が共に螺旋片形状である場合をそれぞれ示している。このような平面形状に形成された砥粒群５，６を、台金表面３すなわち台金２の周縁部に沿って環状に配列して、ドレッシング面４を形成することにより、ドレッシングにより除去された研磨布の削り屑や凝集したスラリーが、ドレッサー外部へと排出され易くすることができる。
【００２０】
なお、上記砥粒群５，６は、図３，図５に示すように、保持材５２によって砥粒が保持されて形成されており、該砥粒を保持した保持材５２を上記調節機構７における基台７ａの表面に接着剤８等によって固着することにより、該砥粒群５，６が上記基台７ａ上に固着されている。
また、上記保持材５２としては、砥粒がダイヤモンドである場合、ダイヤモンド砥粒と反応燒結する珪素及び／又は珪素合金を用いることができるが、砥粒の保持に適する保持材であれば特に制限されることはなく、一般的なニッケル電着やろう材による結合で保持することも可能である。
【００２１】
次に上記研磨布用ドレッサー１による研磨布のドレッシング方法について説明すると、上記調節機構７によって、交互に隣接する第１砥粒群５及び第２砥粒群６の各基準面Ｓ１，Ｓ２間に、台金表面３に対する一定の高低差δを設けて、上記研磨布をドレッシングする。換言すると、上記調節機構７によって、上記第２砥粒群６の基準面Ｓ２よりも第１砥粒群５の基準面Ｓ１の方が、上記台金表面３における垂直方向の高さが一定量δ高くなるように調節して、上記ドレッシング面４の状態を適宜調整することにより、上記研磨布表面を被加工物に応じた所望の状態にドレッシングすることができる。
このように上記研磨布用ドレッサー１によれば、基準面Ｓ１，Ｓ２の高低差δを調節することにより、ドレッシング面４の状態を所望の研削性能を発揮できるように調整することができるため、ドレッシング面４の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができるばかりでなく、被加工物に応じた適切な研磨性能を研磨布表面に対して付与することが可能となる。
【００２２】
図２及び図３Ｂは、本発明に係る研磨布用ドレッサーの第２の実施形態を示している。本実施形態に係る研磨布用ドレッサー１０においては、複数の砥粒群が、上記第１砥粒群５のみからなっており、これら同一の砥粒群５を台金２の周縁部に沿って環状に並設することによってドレッシング面４が形成されている。
また、該砥粒群５の平面形状は、上記第１の実施形態の場合と同様にして、小円形状、上記ドレッシング面４の周縁と平行をなすリング片形状、上記ドレッシング面４の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、の中から選択することができる。図２Ａは砥粒群５が全て小円形状である場合を、図２Ｂは砥粒群５が小円形状及び螺旋片形状で、これら２種類の異なる平面形状を有する砥粒群５がドレッシング面４の周方向に交互に並設されている場合を、図２Ｃは砥粒群５が全てリング片形状である場合を、図２Ｄは砥粒群５が全て螺旋片形状である場合をそれぞれ示している。
【００２３】
その他の構成については、上記第１の実施形態と共通していることから、重複を避けるためにここでは説明を省略する。
そして、上記研磨布用ドレッサー１０を用いて研磨布をドレッシングするにあたっては、図３Ｂに示すように、調節機構７によって、互いに隣接する上記砥粒群５の基準面Ｓ１間に、台金表面３に対する一定の高低差δを設けてドレッシングを行う。
このように上記研磨布用ドレッサー１０によれば、上記研磨布用ドレッサー１と同様、上記隣接する砥粒群５の基準面Ｓ１間の高低差δを適宜調節してドレッシング面４の状態を所望の状態に調整することができるため、ドレッシング面４の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができるばかりでなく、被加工物に応じた適切な研磨性能を研磨布表面に対して付与することが可能となる。
【００２４】
【実施例】
以下に本発明に係る研磨布用ドレッサーの実施例を比較例と共に具体的に示す。ただし、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
第１砥粒群５の砥粒としては、粒度が＃１２０／＃１４０に相当する１５０〜１７０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒５０と、粒度が＃３２５／＃４００に相当する５５〜６５μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒５１をそれぞれ用い、これらの砥粒５０，５１を保持材５２と反応焼結させることにより、砥粒５０，５１が保持材５２に保持された焼結体を得た。
そのとき、上記２種類の砥粒５０，５１を、砥粒配列面において、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒５０の先端を含む平面と、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒５１の先端を含む平面との段差が４０〜６０μｍとなるように配列すると共に、隣接する砥粒５０，５１同士が作る最小格子が正三角形で、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒５０の間隔が２．０ｍｍの等間隔となり、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒５１の間隔が０．４ｍｍの等間隔となるように配列した。
一方、第２砥粒群６の砥粒としては、粒度が＃６０／＃８０に相当する２５０〜３２０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒を用い、それらを砥粒間隔が０．８ｍｍの等間隔となるように配列した。
【００２６】
そして、このようにして得られた燒結体を機械加工により所定の寸法・形状に仕上げて、第１砥粒群５及び第２砥粒群６を形成した後、これらの砥粒群５，６を、調節機構７におけるＳＵＳ３１６Ｌステンレス鋼製の直径φ１００ｍｍの基台７ａにエポキシ樹脂でそれぞれ接着した。なお、本実施例においては、上記第１砥粒群５及び第２砥粒群６の平面形状を、図１Ｄに示すようなドレッシング面４の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状とした。
【００２７】
このようにして作成した研磨布用ドレッサーを、１００ｒｐｍで回転する発泡ポリウレタン製研磨布に１９．６ｋＰａの圧力で押し付け、該研磨布と同方向に８０ｒｐｍで回転させると同時に、ヒュームドシリカを含む研磨スラリー（キャボット製ＳＳ−２５）を毎分２５ｍｌ供給しながら、研磨布の研削を行った。
そのとき、前記ドレッシング面４における、前記第１砥粒群５の砥粒先端基準面Ｓ１と前記第２砥粒群６の砥粒先端基準面Ｓ２との台金表面３に対する高低差δを、上記調節機構７によって１５、３０、６０μｍの３水準に調節して、ドレッシング速度（研磨布の摩耗速度）と研磨布の面状態（研磨布の面粗度）とを測定した後、その研磨布でのウェーハの研磨速度を測定して、これらの測定結果を表１に示した。
なお、本実施例においては、ｎ数すなわちサンプル数は２０とし、各サンプルにおいて測定された上記各測定値の平均値（Ａｖｅ）を算出して表１に示した。そして表１中σｎ−１は各測定結果の標準偏差を示している。また、ウェーハの研磨速度の測定には、ＡＤＥ社製のウェーハ平坦度測定器（ウルトラゲージ９８００）を用い、研磨前後の測定結果から平均研磨速度を算出した。
【００２８】
【表１】
（比較例１）
粒度が＃８０／＃１００に相当する２１０〜２５０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒を、砥粒間隔０．２５ｍｍの等間隔に配列した状態で、ニッケル電着により固定してなる従来のＣＭＰ研磨布ドレッサーを用いて、実施例１と同じ条件で発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。その研削結果を表２に示す。
【００３０】
（比較例２）
粒度が＃１２０／＃１４０に相当する１５０〜１７０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒を、燒結体の砥粒配列面において、隣接する第１の砥粒同士が作る最小格子が正三角形で、その一辺の砥粒間隔が２．１ｍｍの等間隔となるように配列し、該砥粒からなる砥粒群の平面形状が、図２Ｃに示すように、ドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状に形成された研磨布用ドレッサーを用いて、実施例１と同じ条件で発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。その研削結果を比較例１と共に表２に示す。
【００３１】
（比較例３）
実施例１の第１の砥粒群と同様に、粒度が＃１２０／＃１４０に相当する１５０〜１７０μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒、及び、粒度が＃３２５／＃４００に相当する５５〜６５μｍの範囲にあるダイヤモンド砥粒をそれぞれ用いた。そして、これらの砥粒を、燒結体の砥粒配列面において、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒の先端を含む平面と、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒の先端を含む平面との段差が４０〜６０μｍとなると共に、隣接する砥粒同士が作る最小格子が正三角形で、粒度が＃１２０／＃１４０の砥粒の間隔が２．０ｍｍの等間隔となり、粒度が＃３２５／＃４００の砥粒の間隔が０．４ｍｍの等間隔となるように配列した。そして、このような砥粒配列を有する砥粒群が、図２Ｃに示すようなドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状に形成され、ドレッシング面におけ台金の周縁部に沿って環状に並設されてなる研磨布用ドレッサーを用いて、実施例１と同じ条件で発泡ポリウレタン製研磨布を研削した。その研削結果を比較例１、２と共に表２に示す。
【００３２】
【表２】
このように、本発明に係る上記研磨布用ドレッサーによれば、複数の砥粒群における各砥粒基準面間の高低差δを調節機構により調節して、ドレッシング面を所望の状態に調整することができるため、１枚の研磨布用ドレッサーにより、様々な条件下においてばらつきが極めて少なく安定した研磨布のドレッシングを行うことができ、結果として、その研磨布にばらつきが極めて少なく安定した研磨性能を付与することができることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る研磨布用ドレッサー及びそれを用いた研磨布のドレッシング方法によれば、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される砥粒基準面の上記ドレッシング面上における高低差を、調節機構によってを任意に調節して、ドレッシング面を所望の状態に調整することができるので、砥粒の先端形状などドレッシング面の状態に個体差が生じたとしても、均一な研磨布表面を創出することができ、しかも、研磨布表面に対しても被加工物に応じた適切な研磨性能を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る研磨布用ドレッサーの第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る研磨布用ドレッサーの第２の実施形態を示す斜視図である。
【図３】図３Ａは図１ＡにおけるＩ−Ｉ断面図であり、図３Ｂは図２ＡにおけるＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図４】第１砥粒群５における砥粒の配列状態を示す概略図である。
【図５】図３における部分拡大図である。
【符号の説明】
１，１０ ・・・ 研磨布用ドレッサー
２ ・・・ 台金
３ ・・・ 台金表面
４ ・・・ ドレッシング面
５ ・・・ 第１砥粒群
６ ・・・ 第２砥粒群
７ ・・・ 調節機構
７ａ ・・・ 基台
５０ ・・・ 大きい砥粒粒子
５１ ・・・ 小さい砥粒粒子
５２ ・・・ 保持材
Claims (7)
- 円盤状の台金の周囲表面にドレッシング面が形成され、該ドレッシング面に、その周方向に沿って独立した複数の第１砥粒群及び第２砥粒群からなる多数の砥粒群が交互に環状に並設されている研磨布用ドレッサーであって、
上記台金には、その周囲表面に上記砥粒群を表面に固着した基台が嵌め込まれる凹部を開口させ、各凹部に、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される基準面の上記ドレッシング面上における高さ位置を任意に調節可能とする調節機構が設けられ、
砥粒群を表面に固着した上記基台の裏面には調節用ネジが設けられ、
上記台金表面の凹部に嵌め込んだ上記基台の裏面の調節用ネジを、上記台金の凹部の底面を貫通するネジ穴に螺合し、この螺合に際し、上記基台の裏面と上記凹部の底面との間に狭持させるスペーサが、上記複数の砥粒群の基準面の高さを調節する厚さを有し、これによって上記調節機構が構成され、
上記第１砥粒群及び第２砥粒群における上記基準面の間に、研磨布表面に対して被加工物に応じた研磨性能を付与するための高低差を設け、該高低差を上記スペーサの厚さによって調節可能とした、
ことを特徴とする研磨布用ドレッサー。 - 上記多数の砥粒群が、上記ドレッシング面の周縁と平行をなすリング片形状、上記ドレッシング面の周縁と一定の角度をなす螺旋片形状、小円形状の中から選択された１種類又は２種類の平面形状にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記多数の砥粒群が、上記平面形状の中から選択された２種類の平面形状にそれぞれ形成されており、
これら平面形状が互いに異なる２種類の砥粒群が、ドレッシング面の周方向に交互に並設されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の研磨布用ドレッサー。 - 上記第１砥粒群及び第２砥粒群が、互いに同じ粒度の砥粒によって形成された同一の砥粒群、又は、互いに異なる粒度の砥粒によって形成された砥粒群から構成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記第１砥粒群及び第２砥粒群が、２種類の粒度の砥粒からなっていることを特徴とする請求項１〜３に記載の研磨布用ドレッサー。
- 上記多数の砥粒群において、それぞれ、砥粒粒子が前記ドレッシング面上において２次元的に規則性を持って配列されており、互いに隣接する砥粒粒子同士が作る最小格子が、正三角形もしくは平行四辺形をなして配列されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の研磨布用ドレッサー。
- 研磨布用ドレッサーが、円盤状の台金の周囲表面にドレッシング面が形成され、該ドレッシング面に、その周方向に沿って独立した複数の第１砥粒群及び第２砥粒群からなる多数の砥粒群が交互に環状に並設されており、
上記台金には、その周囲表面に上記砥粒群を表面に固着した基台が嵌め込まれる凹部を開口させ、各凹部に、各砥粒群において砥粒の先端によってそれぞれ形成される基準面の上記ドレッシング面上における高さ位置を任意に調節可能とする調節機構が設けられ、
砥粒群を表面に固着した上記基台の裏面には調節用ネジが設けられ、
上記台金表面の凹部に嵌め込んだ上記基台の裏面の調節用ネジを、上記台金の凹部の底面を貫通するネジ穴に螺合する際に、上記基台の裏面と上記凹部の底面との間に狭持させ るスペーサが、上記複数の砥粒群の基準面の高さを調節する厚さを有し、これによって上記調節機構が構成され、
上記第１砥粒群及び第２砥粒群における上記基準面の間に、研磨布表面に対して被加工物に応じた研磨性能を付与するための高低差を設けて上記研磨布表面をドレッシングし、
他の被加工物に応じた研磨性能を研磨布表面に対して付与するに際しては、スペーサの交換により研磨布表面に他の被加工物に応じた研磨性能を付与するための上記高低差を設けて該他の被加工物のための研磨布表面をドレッシングする、
ことを特徴とする研磨布のドレッシング方法。
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