JPH0929633A - ポリッシング研磨布用ドレッシング工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ダイヤモンド粉末の欠落がなく、ドレッシング
効果の高いポリッシング用ドレッシング工具を提供する
ことを目的とする。 【構成】ドレッシング工具１０は、円形の基板１２、及
びこの基板１２より小さい円板状に成形されたダイヤモ
ンドペレット１４を有する。ダイヤモンドペレット１４
は、ダイヤモンド粉末と樹脂とを混ぜた混合物を型に注
入し、圧縮して成形される。このダイヤモンドペレット
１４の表面は、やすり状の微細な凹凸が形成されてい
る。また、ダイヤモンドペレット１４は、等間隔に配置
され、接着剤を用いて基板１２に接着されている。この
ため、このドレッシング工具１０を用いてポリッシング
研磨布を目立てすると、研磨布は、均一に目立てされ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体デ
バイス製造工程におけるポリッシング工程で使用される
研磨布を目立てするドレッシング工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体デバイスの平坦化技術とし
て、一般に、化学的機械研磨（以下、ＣＭＰと称する）
と呼ばれる研磨技術が実用化されている。このＣＭＰ
は、シリコン基板のミラー加工に利用されてきた研磨技
術が応用されたものであり、シリコン基板上に形成され
た各種の膜を平坦化するための技術である。

【０００３】半導体ウェーハにおいて、シリコン基板上
には多層にわたって膜が形成されるため、膜表面の形状
には凹凸がある。このウェーハを平坦に研磨するため
に、凹凸のある表面にスラリーと呼ばれる研磨液を注入
しながら研磨布を押し付けて加工する。この時、比較的
軟質な研磨布を使用して研磨すると、表面の凹凸に倣っ
て加工される傾向がある。最近では、例えば、硬質ポリ
ウレタン系の樹脂からなる研磨布が使用され、表面の凹
凸に関係なくウェーハ全面を平坦化することが可能とな
っている。

【０００４】しかしながら、硬質の研磨布は研磨液の保
持効果が悪く、そのまま使用しても均一に加工できない
ため、ドレッシング工具を用いて、研磨布表面を軽く加
工するドレッシング工程を必要とする。また、このよう
な硬質の研磨布を使用した研磨工程が繰り返されるにし
たがって、研磨液や研磨されたパーティクルによる研磨
布への目詰まりが発生し、加工均一性が低下するため
に、適宜、このドレッシング工程が実行される。

【０００５】このドレッシング工程で使用されるドレッ
シング工具の一例を図９に示す。図９の（ａ）は、ドレ
ッシング工具１００の加工面の平面図であり、（ｂ）
は、（ａ）に示したドレッシング工具をＡ−Ａ線で切断
した断面図である。図９に示すように、ドレッシング工
具１００は、円形の金属板１０２、及びダイヤモンド粉
末の層１０４を有し、金属板１０２の一方の面にダイヤ
モンド粉末の層１０４がリング状に電着されている。

【０００６】しかし、このドレッシング工具を使用する
と、電着したダイヤモンド粉末が欠落するおそれがあ
る。この欠落したダイヤモンド粉末が研磨布に混入し、
この研磨布を用いてウェーハを研磨するとウェーハの被
膜面を傷付ける問題が発生する。また、ダイヤモンド粉
末を電着するために基板が金属である必要があり、この
ためウェーハ面への金属汚染の問題も発生する。

【０００７】この問題を解決するために、図１０に示す
ようなドレッシング工具が提案されている。図１０の
（ａ）は、ドレッシング工具１１０の加工面の平面図で
あり、（ｂ）は、（ａ）に示したドレッシング工具をＢ
−Ｂ線で切断した断面図である。ドレッシング工具１１
０は、円形の基板１１２、及びダイヤモンド粉末を含む
樹脂を固めて円板状に成形したダイヤモンドペレット１
１４を有する。このダイヤモンドペレット１１４は、基
板１１２の一方の面に接着剤で接着されている。図１０
に示したドレッシング工具１１０は、基板１１２にダイ
ヤモンドペレットを接着させて製造されるため、基板１
１２の素材は特定されない。一般に、基板１１２は、プ
ラスチック製、或いはセラミックス製である。したがっ
て、金属基板によるウェーハ面への金属汚染は防止され
る。しかし、このドレッシング工具１１２は、柔軟な研
磨布に対しては研磨液の保持能力が向上され、効果的に
加工できるが、硬質の研磨布に対しては、効果が低いと
いう欠点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このように、シリコン
基板上に多層にわたって被膜が形成された半導体ウェー
ハにおいて、このウェーハ表面の凹凸を平坦化するため
に、硬質の研磨布を用いたポリッシング工程が必要とな
る。この硬質の研磨布の加工均一性を向上させるため
に、研磨布表面を軽く加工して目立てするドレッシング
工程が必要となる。このドレッシング工程では、加工面
にダイヤモンド粉末を含んだドレッシング工具が使用さ
れるが、目立ての際に、このダイヤモンド粉末が欠落す
るおそれがある。このため、欠落したダイヤモンド粉末
が研磨布に混入し、この研磨布を用いてウェーハをポリ
ッシングするとウェーハ面を傷付ける問題が発生する。

【０００９】また、硬質の研磨布に対して効果的に目立
てできないという問題も生ずる。従って、この発明の目
的は、上述したような事情に鑑み成されたものであっ
て、ダイヤモンド粉末の欠落がなく、ドレッシング効果
の高いポリッシング研磨布用ドレッシング工具を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、ポリッシング研磨布の目立て
用ドレッシング工具において、基板と、やすり状の加工
端面を有し、この加工端面を露出するように前記基板上
に接着される加工部材と、を備えたポリッシング研磨布
用ドレッシング工具を提供するものである。

【００１１】また、この発明によれば、ポリッシング研
磨布の目立て用ドレッシング工具において、基板と、ダ
イヤモンド粉末を樹脂で固めて成形して少なくとも一方
の面がやすり状に形成された加工端面を有し、この加工
面を露出するように前記基板上に接着されるダイヤモン
ドペレットと、を備えたポリッシング研磨布用ドレッシ
ング工具が提供される。

【００１２】この発明によれば、やすり状の加工端面を
有する加工部材がその加工端面を露出するように基板上
に接着されている。このため、硬質の研磨布に対しても
効果的に目立てができるポリッシング研磨布用ドレッシ
ング工具が提供される。したがって、このドレッシング
工具でドレッシングされた研磨布を用いて半導体ウェー
ハをポリッシングすることにより、ウェーハ表面が均一
に平坦化される。

【００１３】また、この発明によれば、ダイヤモンド粉
末を樹脂で固めて成形したダイヤモンドペレットが、や
すり状に形成された加工端面を露出するように基板上に
接着されている。このため、ポリッシング研磨布を目立
てする際にダイヤモンド粉末が欠落すること無く、研磨
布中に欠落したダイヤモンド粉末が混入することもな
い。したがって、このポリッシング研磨布を用いて半導
体ウェーハをポリッシングするときに、ウェーハ膜面が
欠落したダイヤモンド粉末によって傷付けられることが
ない。

【００１４】さらに、この発明によれば、硬質のポリッ
シング研磨布であっても効率的に目立てできるので、研
磨布の研磨液保持能力が向上される。このため、ポリッ
シング工程において、研磨液が十分に、且つ均一に研磨
布と半導体ウェーハとの間に保持される。したがって、
半導体ウェーハは、このポリッシング工程において均一
にポリッシングされる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
ポリッシング研磨布用ドレッシング工具の実施の形態に
ついて詳細に説明する。図４は、この発明のドレッシン
グ工具を示す図であり、（ａ）は加工面を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）に示したＣ−Ｃ線で切断した断面図であ
る。図４に示すように、ドレッシング工具１０は、円形
の基板１２、及びこの基板１２より小さい円板状に成形
されたダイヤモンドペレット１４を有する。円形の基板
１２は、例えばプラスチック、セラミックスなどからな
るが、金属以外の材質であれば特に限定されない。ダイ
ヤモンドペレット１４は、ダイヤモンド粉末と樹脂とを
混ぜた混合物を型に注入し、圧縮して成形される。この
ダイヤモンドペレット１４は、例えば図４に示すような
配置で等間隔に、接着剤を用いて基板１２に接着されて
いる。このため、このドレッシング工具１０を用いてポ
リッシング研磨布を目立てすると、研磨布は、均一に目
立てされる。

【００１６】図１は、この発明のドレッシング工具に取
り付けられる円板状のダイヤモンドペレットを概略的に
示す斜視図である。ダイヤモンドペレット１４の表面１
５は、やすり状の微細な凹凸が形成されている。このダ
イヤモンドペレット１４は、直径が約１０乃至２０ｍ
ｍ、厚さが約３ｍｍの円板である。この表面１５の凹凸
部の目の大きさは、約０．１乃至０．５ｍｍ程度であ
る。このやすり状の凹凸を有する表面１５が加工面とな
る。図４に示すように、このようなダイヤモンドペレッ
ト１４は、所定の配置で加工面が露出するように裏面が
基板１２に接着される。

【００１７】図２は、図１に示したダイヤモンドペレッ
トのやすり状に形成された凸部の一部を拡大した拡大図
である。凸部の形状は、加工中に破損などによる欠落の
ないように、例えば図２に示したような三角錐形に形成
される。また、ダイヤモンドペレット１４の凸部は、図
３に示したような形状であってもよい。

【００１８】このように表面がやすり状の凹凸を有する
ダイヤモンドペレットを基板上に接着したドレッシング
工具を用いて研磨布をドレッシングすることにより、研
磨布が硬質であっても効率的に目立てできる。勿論、柔
軟な研磨布に対しても効率的に目立てできる。このよう
に、この実施の形態におけるドレッシング工具は、従来
のドレッシング工具に比べて、研磨布の柔硬にかかわら
ず、より高いドレッシング効果をもたらすことができ
る。このため、研磨布における研磨液の保持効果が良好
となり、この研磨布による半導体ウェーハなどの被加工
部材に対する加工均一性が向上される。

【００１９】また、ドレッシング工具の基板上に接着さ
れるダイヤモンドペレットは、必ずしも図４に示したよ
うな配置である必要はない。図５乃至図８は、基板に取
り付けられるダイヤモンドペレットの他の配置例を示す
図である。

【００２０】図５に示すドレッシング工具２０では、円
形の基板１２上の外周付近のみに円板状のダイヤモンド
ペレット１４が配置されて接着されている。図６に示す
ドレッシング工具３０では、長方形状に成形されたダイ
ヤモンドペレット３２が円形の基板１２の中心部から放
射状に配置されて接着されている。

【００２１】図７に示すドレッシング工具４０では、多
角形状、この実施の形態では六角形状に成形されたダイ
ヤモンドペレット４２が円形の基板１２上に図示したよ
うな配置で配置されて接着されている。

【００２２】図８に示すドレッシング工具５０では、円
形の基板全面がダイヤモンドペレット５２で覆われてい
る。図５乃至図８に示したドレッシング工具２０、３
０、４０、及び５０は、図４に示したドレッシング工具
１０と同様に、ダイヤモンドペレットの表面が図２及び
図３に示したようなやすり状の凹凸形状に形成されてい
る。したがって、これらのドレッシング工具２０、３
０、４０、及び５０も、柔軟な研磨布のみならず硬質な
研磨布に対しても効率的にドレッシングできる。

【００２３】次に、このドレッシング工具を用いた研磨
布のドレッシング工程について説明する。このドレッシ
ング工程は、使用前の研磨布を目立てしてスラリー（研
磨液）の保持効果を向上させる場合、及び、使用中の研
磨布へのスラリー粒子の付着による目詰まりが生じた場
合に、適宜、実行される。

【００２４】まず、定盤上に貼られた研磨布に、図４乃
至図８のいづれか１つに示されたドレッシング工具を押
し付ける。次に、定盤及びドレッシング工具の少なくと
も一方を回転させ、研磨布を目立てする。この時、ドレ
ッシング工具の押し付け圧力は、柔軟な研磨布をドレッ
シングする場合、研磨布との単位接触面積当たり８０ｇ
程度の低圧力で目立てされる。一方、硬質な研磨布をド
レッシングする場合には、２００ｇ／ｃｍ² 程度の高圧
力で目立てされる。

【００２５】上述したように、このドレッシング工程で
は、研磨布の硬さに応じて研磨布に押し当てられるドレ
ッシング工具の押圧力が設定される。このため、研磨布
は、その硬さに応じて効率的にドレッシングされる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、やすり状の加工端面を有するダイヤモンドペレット
がその加工端面を露出するように基板上に接着されてい
る。このため、硬質の研磨布に対しても効果的に目立て
ができるポリッシング研磨布用ドレッシング工具が提供
される。したがって、このドレッシング工具でドレッシ
ングされた研磨布を用いて半導体ウェーハをポリッシン
グすることにより、ウェーハ表面が均一に平坦化され
る。

【００２７】また、この発明によれば、ダイヤモンド粉
末を樹脂で固めて成形したダイヤモンドペレットが、や
すり状に形成された加工端面を露出するように基板上に
接着されている。このため、ポリッシング研磨布を目立
てする際にダイヤモンド粉末が欠落すること無く、研磨
布中に欠落したダイヤモンド粉末が混入することもな
い。したがって、このポリッシング研磨布を用いて半導
体ウェーハをポリッシングするときに、ウェーハ膜面が
欠落したダイヤモンド粉末によって傷付けられることが
ない。

【００２８】さらに、この発明によれば、硬質のポリッ
シング研磨布であっても均一に、且つ効率的に目立てで
きるので、研磨布の研磨液保持能力が向上される。この
ため、ポリッシング工程において、研磨液が十分に、且
つ均一に研磨布と半導体ウェーハとの間に保持される。
したがって、半導体ウェーハは、このポリッシング工程
において均一にポリッシングされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明のドレッシング工具に取り付
けられるダイヤモンドペレットの斜視図である。

【図２】図２は、図１に示したダイヤモンドペレットの
凸部の拡大図である。

【図３】図３は、ダイヤモンドペレットの別の凸部の拡
大図である。

【図４】図４は、この発明のドレッシング工具を示す図
であり、（ａ）は加工面を示す平面図、（ｂ）は断面図
である。

【図５】図５は、基板に取り付けられるダイヤモンドペ
レットの他の配置例を示す図である。

【図６】図６は、基板に取り付けられるダイヤモンドペ
レットの他の配置例を示す図である。

【図７】図７は、基板に取り付けられるダイヤモンドペ
レットの他の配置例を示す図である。

【図８】図８は、基板に取り付けられるダイヤモンドペ
レットの他の配置例を示す図である。

【図９】図９は、従来のドレッシング工具を示す図であ
り、（ａ）は加工面の平面図、（ｂ）は断面図である。

【図１０】図１０は、従来のドレッシング工具を示す図
であり、（ａ）は加工面の平面図、（ｂ）は断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…ドレッシング工具 １２…基板 １４…ダイヤモンドペレット ２０…ドレッシン
グ工具 ３０…ドレッシング工具 ３２…ダイヤモン
ドペレット ４０…ドレッシング工具 ４２…ダイヤモン
ドペレット ５０…ドレッシング工具 ５２…ダイヤモン
ドペレット １００…ドレッシング工具 １０２…金属基板 １０４…ダイヤモンド粉末層 １１０…ドレッシ
ング工具 １１２…基板 １１４…ダイヤモ
ンドペレット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリッシング研磨布の目立て用ドレッシン
   グ工具において、 基板と、 やすり状の加工端面を有し、この加工端面を露出するよ
   うに前記基板上に接着される加工部材と、 を備えたことを特徴とするポリッシング研磨布用ドレッ
   シング工具。
2. 【請求項２】ポリッシング研磨布の目立て用ドレッシン
   グ工具において、 基板と、 ダイヤモンド粉末を樹脂で固めて成形して少なくとも一
   方の面がやすり状に形成された加工端面を有し、この加
   工面を露出するように前記基板上に接着されるダイヤモ
   ンドペレットと、 を備えたことを特徴とするポリッシング研磨布用ドレッ
   シング工具。
3. 【請求項３】前記ダイヤモンドペレットは、前記基板よ
   り小さい平板状に形成され、前記基板上に等間隔で配置
   されていることを特徴とする請求項２に記載のポリッシ
   ング研磨布用ドレッシング工具。
4. 【請求項４】前記ダイヤモンドペレットは、前記基板よ
   り小さい平板状に形成され、前記基板の中心部から放射
   状に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の
   ポリッシング研磨布用ドレッシング工具。