JPH09277157A - 研磨布の目立て装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨布を効率的且つ適正に目立てすることが
できる研磨布の目立て装置を提供する。 【解決手段】 目立て装置１０は、研磨用定盤２に設置
された研磨布３の表面に目立て部１２を押圧接触させ
て、研磨布３の目立てを行う。目立て部１２を保持する
テーブル１１と、テーブル１１を保持するアーム１３
と、テーブル１１を回転する駆動機構と、を具備してい
る。目立て部１２は、硬質の目立て材と軟質の目立て材
とが研磨布３の表面に対して独立に作用し得るように構
成されている。硬質の目立て材がダイヤモンドから成
り、軟質の目立て材が刷毛から成る。硬質の目立て材に
より硬い研磨布３に対して効率よく目立てすることがで
きる。目立て装置１０から脱落したダイヤモンドを軟質
の目立て材によって排除し、被研磨材の表面を傷つけず
に研磨でき、製品歩留りを向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハや石英
基盤等の材料を研磨するために使用する研磨装置におけ
る特に、研磨布の目立て装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の研磨装置或いは研磨方法では、
保持手段によって保持された半導体ウエハ等と研磨用定
盤との間に所定の研磨布を介在させながら、半導体ウエ
ハ等の表面を研磨してその平坦な表面形状を形成するよ
うにしている。研磨布の目等の性状は、研磨加工の進行
に伴い研磨効率等に影響するため、研磨布に対して適宜
「目立て」が行われる。

【０００３】従来の研磨装置及びこの研磨装置に用いる
研磨布のための目立て装置の例は、図９に示されるよう
に例えば特開平４−３６４７３０号公報に開示されてい
る。図９において、研磨装置１に設置された定盤２は、
図示されていない駆動モータ等で成る駆動系の駆動力に
よって回転可能に構成されている。定盤２上には研磨布
３が敷設されており、この研磨布３に対して研磨すべき
半導体ウエハ等を押し付けながら加圧研磨するというも
のである。

【０００４】研磨装置１は、研磨布３を目立てするため
の目立て装置１００を備えている。この目立て装置１０
０は、定盤２と平行に設置されたテーブル１０１と、こ
のテーブル１０１の表面適所（その下端面）に設けた目
立て部１０２と、テーブル１０１を保持する保持アーム
１０３と、により構成される。テーブル１０１は、軸１
０４を介して保持アーム１０３に接続され、駆動モータ
等で成る駆動系の駆動力によって回転可能に支持されて
いる。目立て部１０２は、例えばテーブル１０１に蒸着
もしくは電着等によって付設形成された多数のダイヤモ
ンドで成る。

【０００５】目立て装置１００によって研磨布３の目立
てを行う際、テーブル１０１を回転させ、このテーブル
１０１と回転している定盤２との間に研磨布３を挟み込
むかたちで該研磨布３に対して目立て部１０２を押し当
てる。このとき目立て部１０２のダイヤモンドが研磨布
３に当たることで、砥粒、研磨かすによって目詰まりし
た研磨布３の表面を再生し、また、研磨時の圧力によっ
て凹んだ研磨布３を回復させることができる。

【０００６】なお、目立て部１０２の先端部は、上記の
ように蒸着したダイヤモンドの他、ダイヤモンドを樹脂
又は金属等で固めて成るダイヤモンドペレット、或いは
ダイヤモンドを所定のプレートに蒸着したもの、更には
ナイロンブラシ等も用いることができる。一般に半導体
ウエハを研磨する場合は、発泡ウレタン系の硬いパッド
（研磨布）を用いるため、ダイヤモンドの目立て部を備
えた目立て装置を用いている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の目立て装置１００では、特にダイヤモン
ドを用いた目立て部１０２によって硬い発泡ウレタン系
の研磨布３を目立てする際、その目立て中に目立て部１
０２からダイヤモンドが脱落し、脱落したダイヤモンド
が更に被研磨材である半導体ウエハの表面を傷つけると
いう問題がある。一方、ナイロンブラシ等を用いた目立
て部によって目立てを行う場合、不織布系の研磨布に対
しては目立てを行うことができるものの、硬い発泡ウレ
タン系の研磨布に対しては実質的に目立てをすることが
できない等の不都合があった。

【０００８】本発明はかかる実情に鑑み、研磨布を効率
的且つ適正に目立てすることができる研磨布の目立て装
置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の研磨布の目立て
装置は、研磨用定盤に設置された研磨布の表面に目立て
部を押圧接触させて、前記研磨布の目立てを行うように
した研磨布の目立て装置であって、前記目立て部を保持
するテーブルと、このテーブルを保持するアームと、前
記テーブルを回転する駆動機構と、を具備し、前記目立
て部は、硬質の目立て材と軟質の目立て材とが前記研磨
布の表面に対して独立に作用し得るように構成されてい
る。

【００１０】また、本発明の研磨布の目立て装置におい
て、前記硬質の目立て材がダイヤモンドから成り、前記
軟質の目立て材が刷毛から成る。

【００１１】また、本発明の研磨布の目立て装置におい
て、前記硬質の目立て材がシリコンカーバイト又はボロ
ンナイトライドから成る。

【００１２】また、本発明の研磨布の目立て装置におい
て、前記軟質の目立て材がナイロンブラシから成る。

【００１３】

【作用】本発明によれば、研磨布の目立てに際して、硬
質の目立て材と軟質の目立て材を独立に押し付けて行
う。硬質の目立て材を好適にはダイヤモンドにより、ま
た軟質の目立て材をナイロンブラシによりそれぞれ形成
し、これらを独立に研磨布に押し当てることで、ダイヤ
モンドによって発泡ウレタン等の硬い研磨布に対して効
率よく目立てすることができる。また、目立て装置から
脱落したダイヤモンドをナイロンブラシを用いて排除で
きるため、半導体ウエハ等の被研磨材の表面を傷つける
ことなく研磨でき、製品の歩留りを向上させることがで
きる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図６に基づき、従来
例と実質的に同一又は対応する部材には同一符号を用い
て、本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態を説
明する。

【００１５】図１において、この研磨装置１の基本構成
は、実質的に従来例と同様である。即ち、研磨装置１に
設置された定盤２は、駆動モータ等で成る駆動系の駆動
力によって回転可能に構成されている。定盤２上には研
磨布３が敷設されており、この研磨布３に対して研磨す
べき半導体ウエハ（図示せず）等を押し付けながら加圧
研磨する。定盤２上には発泡ウレタン等で成る硬い研磨
布３が設定されるものとする。

【００１６】目立て装置１０は、研磨装置１の研磨布３
を目立てを行い得るように構成されている。即ち、この
目立て装置１０は、定盤２と平行に設置されたテーブル
１１と、このテーブル１１の表面適所（その下端面）に
設けた目立て部１２と、テーブル１１を保持する保持ア
ーム１３と、を備えている。テーブル１１は、軸１４を
介して保持アーム１３に接続され、後述のように駆動モ
ータ等で成る駆動系の駆動力によって回転可能に支持さ
れている。また、目立て部１２は、後述するように例え
ばテーブル１１の所定部位に蒸着等によって付設形成さ
れた多数のダイヤモンドで成るものとする。目立て装置
３は、テーブル１１を介して目立て部１２を研磨布３に
押し当てるようになっている。

【００１７】ここで、この実施形態における軸１４は、
図２に示されるように外側の軸１４ａと内側の軸１４ｂ
が共軸に配置されて成る同軸構造を有している。このよ
うに外側の軸１４ａの内側に軸１４ｂを設けることで、
後述のように軸１４の同軸上に２個以上のテーブルを設
けることができる。

【００１８】図３は、目立て部１２まわりの構成例を示
している。テーブル１１は、内側と外側の２重構造とな
っており、即ちダイヤモンド１５を蒸着して成るダイヤ
モンドプレート（硬質の目立て材）として構成された内
側の第１テーブル１１ａと、ナイロンブラシ１６を植設
して成るナイロンブラシプレート（軟質の目立て材）と
して構成された第２テーブル１１ｂとを有している。こ
の場合、第１テーブル１１ａは内側の軸１４ｂによって
保持されると共に、駆動モータ等の駆動力により回転
し、且つ所定ストロークだけ上下動可能（図３、矢印Ａ
参照）になっている。また、第２テーブル１１ｂは外側
の軸１４ａによって保持されると共に、駆動モータ等の
駆動力により回転可能になっている。

【００１９】なお、この実施形態においては、第２テー
ブル１１ｂは保持アーム１３に対して固定（上下方向に
ついて）して設けるものとする。即ち、第１テーブル１
１ａ側のみが上下動する構成とするが、必要に応じて第
２テーブル１１ｂについても上下動するようにしてもよ
い。

【００２０】次に、この実施形態による目立て装置１０
を用いて研磨布３を目立てする場合を説明する。被研磨
材（半導体ウエハ）を研磨布３によって研磨した後に、
図４に示すように目立て部１２を回転させながら研磨布
３に対して押し当てる。このとき目立て装置１０の第１
テーブル１１ａを適量だけ下降させ、研磨布３の方向に
突き出させる。これにより研磨布３に対して第１テーブ
ル１１ａのみが接触するようにする。

【００２１】この場合更に、目立て装置１０を研磨布３
上で揺動させることで（図５、矢印Ｂ参照）、研磨布３
全体を効率よく目立てすることができる。

【００２２】次に、上記のように第１テーブル１１ａの
ダイヤモンドプレートによる目立てが終了した後、図６
のように第１テーブル１１ａを再び上昇させ、つまり突
出させていた目立て部１２を引っ込める。そして、第２
テーブル１１ｂのナイロンプレートのみが研磨布３に接
触するようにする。これは、第１テーブル１１ａのダイ
ヤモンドプレートによる目立て後に、該ダイヤモンドプ
レートからダイヤモンド粒１５ａが脱落している可能性
があるため、第１テーブル１１ａのダイヤモンドプレー
トを引っ込めて第２テーブル１１ｂのナイロンプレート
によって研磨布３を清掃するというものである。

【００２３】かかる第２テーブル１１ｂのナイロンプレ
ートによる清掃時にも、目立て装置１０を保持アーム１
３によって、図７のように研磨布３の中心からエッジ方
向に向かって揺動させる（図７、矢印Ｃ参照）。これに
より第１テーブル１１ａのダイヤモンドプレートから脱
落したダイヤモンド粒１５ａを研磨布３上から完全に掃
き出すことができる。

【００２４】以上の工程により研磨布３に対する目立て
が終了する。このように目立てを行うことによって、研
磨布３の目立て自体については第１テーブル１１ａのダ
イヤモンドプレートによって効率よく行うと共に、ダイ
ヤモンドプレートから脱落したダイヤモンド粒１５ａを
第２テーブル１１ｂのナイロンプレートで研磨布から除
去することができる。従って、脱落したダイヤモンド粒
１５ａによる半導体ウエハの破損を有効に防ぐことがで
き、半導体装置の歩留りを格段に向上させることができ
る。

【００２５】なおここで、本発明の目立て装置１０にお
いて、目立て部１２の至近位置に、ダイヤモンドプレー
トから脱落したダイヤモンド粒１５ａを負圧吸引し得る
ように構成された吸引手段（図示せず）を設けること
で、上述の第２テーブル１１ｂのナイロンプレートによ
る清掃作用と相まってダイヤモンド粒１５ａに対する高
い除去効果を発揮させることができる。かかる吸引手段
は、第１テーブル１１ａにおいて一体的に構成してもよ
く、或いは目立て部１２の邪魔にならないように別体に
配置構成することもできる。

【００２６】次に、本発明の研磨布の目立て装置の第２
の実施形態を説明する。なお、第１の実施形態の場合と
実質的に同一部材には同一符号を用いるものとする。図
８は、この第２の実施形態における目立て部１２まわり
の構成例を示している。ここで、軸１４は第１の実施形
態の場合と同様に、外側の軸１４ａと内側の軸１４ｂが
共軸に配置されて成る同軸構造を有している。

【００２７】図８において、テーブル１１は、内側と外
側の２重構造となっており、即ち目立て部１２を構成す
る内側の第１テーブル１１ａと、ナイロンブラシ１６等
の柔らかい刷毛を植設して成る外側の第２テーブル１１
ｂとを有している。この場合第１テーブル１１ａは内側
の軸１４ｂによって保持されると共に、駆動モータ等の
駆動力により回転し、且つ所定ストロークだけ上下動可
能になっている。また、第２テーブル１１ｂは外側の軸
１４ａによって保持されると共に、駆動モータ等の駆動
力により回転可能になっている。

【００２８】特にこの実施形態では、図８に示すように
第１テーブル１１ａの下端面に、シリコンカーバイドの
焼結体で成るシリコンカーバイドプレート１７が合成樹
脂等によって接着されている。このシリコンカーバイド
プレート１７は、各々が例えばピラミッド形状等に形成
された複数の突起１７ａを有しいる。図示のようにシリ
コンカーバイドプレート１７の外周にナイロンブラシ１
６等の柔らかい刷毛が配置され、この刷毛は軸１４ａを
介して回転できるようになっている。

【００２９】第２の実施形態において、研磨布３の目立
てを行う場合、第１テーブル１１ａを適量だけ下降さ
せ、第１テーブル１１ａのシリコンカーバイドプレート
１７のみが接触するようにする。このとき目立て装置１
０を研磨布３上で揺動させてもよい。第１テーブル１１
ａのシリコンカーバイドプレート１７による目立てが終
了した後、目立て部１２を引っ込めると共に、第２テー
ブル１１ｂのナイロンブラシ１６を研磨布３に接触させ
る。これにより前述の第１の実施形態の場合と同様に研
磨布３を清掃することができる。

【００３０】なお、本発明の第２の実施形態においては
シリコンカーバイドの焼結体を使用する例を説明した
が、ボロンナイトライド等の焼結体或いはこれと同等の
硬さを有する物質を使用してもよい。

【００３１】また、各実施形態においてナイロンブラシ
のプレートをダイヤモンド等の硬質プレートの外側に配
置したが、それらの配置関係を逆にしてもく、即ちナイ
ロンプレートを内側に配置すると共に硬質プレートを外
側に配置してもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、こ
の種の研磨装置において、研磨布に対して硬質の目立て
材と軟質の目立て材を独立に作用させることで、硬質の
目立て材によって硬い研磨布に対して効率よく目立てす
ることができる。また、目立て後に軟質の目立て材によ
って研磨布を清掃し、被研磨材の表面の損傷等の有効に
防止することができる結果、製品の歩留りを向上させる
ことができる等の利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態
における装置構成を示す概略図である。

【図２】本発明に係るテーブルまわりの斜視図である。

【図３】本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態
における目立て部まわりの構成例を示す断面図である。

【図４】本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態
における目立て時の作用を説明する断面図である。

【図５】本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態
における目立て時の作用を説明する上面図である。

【図６】本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態
における目立て後の清掃時の作用を説明する断面図であ
る。

【図７】本発明の研磨布の目立て装置の第１の実施形態
における目立て後の清掃時の作用を説明する上面図であ
る。

【図８】本発明の研磨布の目立て装置の第２の実施形態
における目立て部まわりの構成例を示す断面図である。

【図９】従来の研磨布の目立て装置における装置構成を
示す概略図である。

【符号の説明】

１ 研磨装置 ２ 定盤 ３ 研磨布 １０ 目立て装置 １１ テーブル １２ 目立て部 １３ 保持アーム １４ 軸 １５ ダイヤモンド １６ ナイロンブラシ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨用定盤に設置された研磨布の表面に
   目立て部を押圧接触させて、前記研磨布の目立てを行う
   ようにした研磨布の目立て装置であって、 前記目立て部を保持するテーブルと、このテーブルを保
   持するアームと、前記テーブルを回転する駆動機構と、
   を具備し、 前記目立て部は、硬質の目立て材と軟質の目立て材とが
   前記研磨布の表面に対して独立に作用し得るように構成
   されていることを特徴とする目立て装置。
2. 【請求項２】 前記硬質の目立て材がダイヤモンドから
   成り、前記軟質の目立て材が刷毛から成ることを特徴と
   する請求項１に記載の目立て装置。
3. 【請求項３】 前記硬質の目立て材がシリコンカーバイ
   ト又はボロンナイトライドから成ることを特徴とする請
   求項１又は２に記載の目立て装置。
4. 【請求項４】 前記軟質の目立て材がナイロンブラシか
   ら成ることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に
   記載の目立て装置。