JP5994183B2 - 研磨パッド及びその製造方法 - Google Patents
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Description
図2に示すように研磨パッド7の上面に形成された研磨面9には、渦巻き状のスラリー拡散構造17が設けられている。スラリー拡散構造17は、被研磨物3の研磨中に、研磨スラリー供給装置15から研磨面に供給されたスラリーを構造内部に保持しながら研磨面9の全面に亘って拡散する。
尚、本実施形態では、円形の研磨パッド7及びその研磨面9を用いた例について説明するが、研磨パッド7及びその研磨面9の形状は円形に限られるものではなく、正方形、長方形、楕円等であってもよい。また、研磨パッド7の中心部をくり抜いたドーナツ形状のものを用いてもよい。
図3に示すように、スラリー拡散構造17は、円弧形状に延びる複数の溝G1,G2,G3,・・・を一つの集合とした溝群19を有している。溝群19は、同一の中心C及び中心角αを有し、且つ半径が異なる円弧形状の複数の溝G1,G2,G3,・・・を等間隔に配列して構成されている。円弧形状の溝G1,G2,G3,・・・の中心角αは、0<α<180度の範囲で適宜設定することが可能である。
尚、上述したように、各溝群の中心は、正n角形の頂点に限らず、二等辺三角形や鈍角三角形等の凸三角形、及び長方形、ひし形、台形等の凸四角形を含む凸多角形の頂点と重なるように配置してもよい。
図5(a)及び図5(b)に示すように、n=3の場合には、スラリー拡散構造17は、3個の溝群19a,19b,19cを有し、各溝群19a,19b,19cの中心C1,C2,C3が正三角形の頂点に配置されており、正三角形の中心が研磨面9の中心と重なる位置にあり、各溝群19a,19b,19cの円弧形状の溝の中心角αは、120度となる。そして、中心C2を有する溝群19bの円弧形状の溝G2−1及び溝G2−2は、それぞれ、隣接する中心C1を有する溝群19aの円弧形状の溝G1−3及び溝1−4と連続するように形成されている。隣接する溝群の溝同士を連続させるためには、正三角形の一辺の長さを、円弧形状の溝同士の幅の整数倍とすればよい。そしてこの例では、正三角形の一辺の長さを、円弧形状の溝同士の幅の2倍としている。これにより、スラリー拡散構造17は、各溝群19a,19b,19cにおける内側の2つの溝の一端を始点とし、120度毎に半径が正三角形の一辺分の長さ分だけ増加するような、合計6本(溝同士の幅に対する一辺の長さの比×溝群の数)の溝が渦巻き状に並んだ構造となる。
図6に示すように、n=4の場合には、スラリー拡散構造17は、4個の溝群19a,19b,19c,19dを有し、各溝群19a,19b,19c,19dの中心C1,C2,C3,C4が正方形の頂点に配置されており、正方形の中心が研磨面9の中心と重なる位置にあり、各溝群19a,19b,19c,19dの円弧形状の溝の中心角αは、90度となる。そしてスラリー拡散構造17は、各溝群19a,19b,19c,19dにおける内側の2つの溝の一端を始点とし、90度毎に半径が正方形の一辺分の長さ分だけ増加するような、合計8本の溝が渦巻き状に並んだ構造となる。
図7に示すように、n=2の場合には、スラリー拡散構造17は、2個の溝群19a,19bを有し、各溝群19a,19bの中心C1,C2が線分の頂点に配置されており、線分の中心が研磨面9の中心と重なる位置にあり、各溝群19a,19bの円弧形状の溝の中心角αは、180度となる。そしてスラリー拡散構造17は、各溝群19a,19bにおける内側の2つの溝の一端を始点とし、180度毎に半径が線分の長さ分だけ増加するような、合計4本の溝が渦巻き状に並んだ構造となる。
図8(a)に示すように、研磨パッドを製造する際、先ず、所定の円板21の表面に等間隔に配列された同心円状の溝G1,G2,・・・を複数個加工する。次いで、図8(b)に示すように、円板を切断してn個の扇形部分23a,23b,・・・,23nに分割する。尚、図8に示す例では、円板を4個の扇形部分23a,23b,23c,23dに分割しているが、円板21を分割する数は、2個以上であればよい。次いで、図8(c)に示すように、分割数nに相当する正n角形の多角形板25を準備し、この多角形板25にn個の扇形部分23a,23b,・・・,23nを固定する。多角形板25は、溝群の頂点を位置決めするための部材であり、同図に示す正方形のものに限らず、二等辺三角形や鈍角三角形等の凸三角形、及び長方形、ひし形、台形等の凸四角形を含む凸多角形とすることができる。そして扇形部分23a,23b,・・・,23nを多角形板25に固定する場合、扇形部分23a,23b,・・・,23nの頂点と多角形板25の頂点が接するように、且つ多角形板25の一辺と扇形部分23a,23b,・・・,23nの辺が接するようにする。このとき多角形板25の一辺の長さは、溝同士の幅の整数倍とする。そして最後に、多角形板25とn個の扇形部分23a,23b,・・・,23nを一体化したものを円形に加工する。これにより、上述した研磨パッドと同様の研磨パッドを製造することができる。多角形板25とn個の扇形部分23a,23b,・・・,23nを一体化したものを円形に加工する際、研磨パッドが、多角形板25の中心と同心になるような円形とすることが好ましい。
図9(a)に示すように、先ず、研磨面7に、n=2とした場合の溝G(a)を形成する。このとき溝G(a)は、研磨面7の中心から、時計回りに旋回する方向に延びている。次いで、図9(b)に示すように、研磨面7に、n=2とした場合の溝G(b)を、反時計回りに旋回するように形成する。尚、理解を容易にするために、図9(b)では、時計回りに旋回する溝G(a)を破線で示している。このように二段階に分けて溝G(a)及びこれとは逆方向に旋回する溝G(b)を形成することにより、図9(c)に示すような複雑な構造を有するスラリー拡散構造を加工することができる。このような、逆方向の旋回構造を有するスラリー拡散構造は、曲線状且つ複雑な流路構造を有しているので、スラリーの拡散性能及び保持性能を向上させることができる。そして、このスラリー拡散構造も、上述した例と同様に、円弧形状の溝を組み合わせて加工したものであるので、比較的容易に加工することができる。
3 被研磨物
5 研磨定盤
7 研磨パッド
9 研磨面
17 スラリー拡散構造
19 溝群
21 円板
23 扇形部分
25 多角形板
Claims (6)
- 研磨面に渦巻き状のスラリー拡散構造が設けられている研磨パッドであって、
前記スラリー拡散構造は、n(n>2)個の溝群を備え、
各溝群は、所定の中心角を有する円弧形状に延びる複数の溝を有し、
円弧形状に延びる複数の溝は、各々半径が異なり、等間隔に且つ同心状に配置されており、同心円弧の溝を有するこれらn(n>2)個以上の溝群は、各同心円弧の溝群における中心同士が重ならないように、且つ、隣接する溝群の溝同士が連続するように前記研磨面に形成されており、
n個の前記溝群の同心円弧の中心によって形成されるn角形の一辺の長さは、溝の間の幅の整数倍である、研磨パッド。 - 前記スラリー拡散構造は、前記複数の溝の旋回方向とは逆方向に旋回する複数の溝を備え、
逆方向に旋回する複数の溝は、2以上の溝群に分類され、各々の溝群に属する逆方向に旋回する複数の溝は、前記所定の中心角をもって円弧形状に延び、各々半径が異なり、等間隔に且つ同心状に配置されており、これら2以上の溝群は、各同心円弧の溝群における中心同士が重ならないように、且つ、隣接する溝群の溝同士が連続するように前記研磨面に形成されている、請求項1に記載の研磨パッド。 - 前記スラリー拡散構造は、n個の前記溝群を備え、n個の前記溝群の同心円弧のn個の頂点の中心は、前記研磨面の中心と重なるように位置決めされている、請求項1又は2に記載の研磨パッド。
- 前記スラリー拡散構造は、n個の前記溝群のn個の同心円弧の中心が正n角形をなす、請求項1乃至3の何れか1項に記載の研磨パッド。
- 研磨面に渦巻き状のスラリー拡散構造が設けられている研磨パッドの製造方法であって、
円板の表面に、各々半径が異なり、等間隔に且つ同心状に配置され、さらに同一の中心角を有する複数の円弧形状の溝を加工して複数の溝を有する溝群を形成するステップを備え、
既に加工されている溝群の円弧形状の溝の中心と重ならない位置を中心とし、隣接する溝群の溝同士が連続するように、前記溝群を形成するステップをn(n>2)回以上繰り返すようになっており、
n個の前記溝群の同心円弧の中心によって形成されるn角形の一辺の長さは、溝の間の幅の整数倍である、研磨パッドの製造方法。 - 研磨面に渦巻き状のスラリー拡散構造が設けられている研磨パッドの製造方法であって、
円板の表面に、等間隔に且つ該円板と同心円状に複数の溝を加工するステップと、
該円板を、同一の径を有するn個の扇形部分に分割するステップと、
前記n個の扇形部分とn角形の板とを固定するステップと、を備え、
該固定するステップでは、一つの扇形部分の頂点と前記n角形の板の一つの頂点とが接するように、且つ前記n角形の板の一辺と当該一つの扇形部分の辺とが接するように、前記n個の扇形部分とn角形の板とを固定するようになっている、研磨パッドの製造方法。
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