(57)【要約】【課題】ダイヤモンド膜に成膜された複数の切刃の摩耗を均一に進行させることができ、半導体研磨布を精度よく安定して研削加工できる半導体研磨布用コンディショナー、半導体研磨布用コンディショナーの製造方法及び半導体研磨装置を提供する。【解決手段】中心軸周りに回転する基板１と、この基板１に形成されダイヤモンド膜３で被覆された複数の切刃２と、を有し、前記切刃２を用いて、前記基板１に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施す半導体研磨布用コンディショナーであって、前記ダイヤモンド膜３は、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも耐摩耗性が高く設定されていることを特徴とする。【選択図】図１
2010173016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸周りに回転する基板と、この基板に形成されダイヤモンド膜で被覆された複数の切刃と、を有し、前記切刃を用いて、前記基板に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施す半導体研磨布用コンディショナーであって、
前記ダイヤモンド膜は、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも耐摩耗性が高く設定されていることを特徴とする半導体研磨布用コンディショナー。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体研磨布用コンディショナーであって、
前記ダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子が、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも大径に設定されていることを特徴とする半導体研磨布用コンディショナー。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の半導体研磨布用コンディショナーであって、
前記基板は、前記中心軸に対する径方向に分割された複数の基板により構成され、
これら複数の基板に形成された前記切刃に被覆される前記ダイヤモンド膜の耐摩耗性が、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも高く設定されていることを特徴とする半導体研磨布用コンディショナー。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体研磨布用コンディショナーの製造方法であって、
前記基板を、前記中心軸に対する径方向において複数の基板に分割して構成し、これら複数の基板に夫々形成した前記切刃に、耐摩耗性が互いに異なる前記ダイヤモンド膜を、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも耐摩耗性が高く設定されるように被覆して構成することを特徴とする半導体研磨布用コンディショナーの製造方法。
【請求項５】
半導体研磨布及び半導体研磨布用コンディショナーを備えた半導体研磨装置であって、
前記半導体研磨布用コンディショナーとして、請求項１〜３のいずれか一項に記載の半導体研磨布用コンディショナーを用いたことを特徴とする半導体研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェーハ等の研磨を行う半導体研磨装置において半導体研磨布のコンディショニングに用いられる半導体研磨布用コンディショナー、半導体研磨布用コンディショナーの製造方法及び半導体研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体産業の進展とともに、金属、半導体、セラミックスなどの表面を高精度に仕上げる加工方法の必要性が高まっており、特に、半導体ウェーハでは、その集積度の向上とともにナノメーターオーダーの表面仕上げが要求されている。このような高精度の表面仕上げに対応するために、半導体ウェーハに対して、多孔性の半導体研磨布を用いたＣＭＰ（ケミカルメカニカルポリッシュ）研磨が一般に行われている。
【０００３】
半導体ウェーハ等の研磨に用いられる半導体研磨布は、研磨時間が経過していくにつれ目詰まりや圧縮変形を生じ、その表面状態が次第に変化していく。すると、研磨速度の低下や不均一研磨等の好ましくない現象が生じるので、半導体研磨布の表面を定期的に研削加工することにより、半導体研磨布の表面状態を一定に保って、良好な研磨状態を維持する工夫が行われている。
【０００４】
半導体研磨布を研削加工するために用いられる半導体研磨布用コンディショナーとしては、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。この特許文献１の半導体研磨布用コンディショナーは、円板状をなす基板の表面に円錐台又は四角錐台からなる切刃が複数形成され、化学気相蒸着（ＣＶＤ）法を用いて、切刃及び表面全体に実質的に均一な厚さのダイヤモンド膜をコーティングしている。詳しくは、複数の切刃に成膜されたダイヤモンド膜が、全体に耐摩耗性が均一に設定されるように形成されている。このように、ダイヤモンド膜を用いて切刃を被覆し耐摩耗性を高めることで、半導体研磨布の研削加工を安定して行えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３８２９０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前述した半導体研磨布用コンディショナーにおいては、ダイヤモンド膜が、切刃全体に耐摩耗性が均一に設定されるように形成されていることから、下記のような課題が生じる。
すなわち、一般に、半導体研磨布用コンディショナーは、その中心軸周りに回転させられつつ、切刃を半導体研磨布に接触させて研削加工に用いられるが、これらの切刃の周速度（接線速度）は、基板の表面の径方向における配置箇所に応じて、夫々異なっている。
【０００７】
詳しくは、半導体研磨布用コンディショナーの前記表面において、径方向の外側に配置された切刃の周速度は、径方向の内側に配置された切刃の周速度よりも速くなる。従って、前記外側に配置された切刃は、前記内側に配置された切刃に対比して、半導体研磨布により多く接触することとなり、摩耗が早期に進む。このように、切刃の摩耗状態が前記表面における径方向の配置により異なると、半導体研磨布を精度よく研削加工することができない。つまり、半導体研磨布の表面状態が全体に均一でなくなり、この半導体研磨布の半導体ウェーハ等に対する研磨性能が安定しなくなる。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ダイヤモンド膜に成膜された複数の切刃の摩耗を均一に進行させることができ、半導体研磨布を精度よく安定して研削加工できる半導体研磨布用コンディショナー、半導体研磨布用コンディショナーの製造方法及び半導体研磨装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
すなわち本発明は、中心軸周りに回転する基板と、この基板に形成されダイヤモンド膜で被覆された複数の切刃と、を有し、前記切刃を用いて、前記基板に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施す半導体研磨布用コンディショナーであって、前記ダイヤモンド膜は、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも耐摩耗性が高く設定されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、中心軸に対する径方向の外側の切刃を被覆するダイヤモンド膜が、前記径方向の内側の切刃を被覆するダイヤモンド膜よりも耐摩耗性が高く設定されているので、これらの切刃の摩耗が均一に進行する。
詳しくは、中心軸周りに回転する半導体研磨布用コンディショナーにおいて、径方向の外側に配置された切刃の周速度は、この切刃よりも径方向の内側に配置された切刃の周速度よりも速くなる。従って、前記外側の切刃は、前記内側の切刃に比べ、半導体研磨布により多く接触することとなるが、前記外側の切刃を被覆するダイヤモンド膜は、前記内側の切刃を被覆するダイヤモンド膜よりも耐摩耗性が高められており、これらの切刃の摩耗が均一に進行するようにされている。
よって、この半導体研磨布用コンディショナーは半導体研磨布を精度よく研削加工することができ、該半導体研磨布の表面状態が全体に均一となる。これにより、この半導体研磨布の半導体ウェーハ等に対する研磨性能が安定する。
【００１１】
また、本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーにおいて、前記ダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子が、前記中心軸に対する径方向の外側で内側よりも大径に設定されていることとしてもよい。
【００１２】
本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、径方向の外側のダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子が、径方向の内側のダイヤモンド膜を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されているので、前記外側のダイヤモンド膜の耐摩耗性が、前記内側のダイヤモンド膜の耐摩耗性よりも確実に高められる。
すなわち、前記内側のダイヤモンド膜内においては、ダイヤモンド粒子が比較的小さく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が多くなる。一方、前記外側のダイヤモンド膜内においては、ダイヤモンド粒子が比較的大きく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が少なくなる。従って、前記外側のダイヤモンド膜の機械的強度が、前記内側のダイヤモンド膜の機械的強度よりも増大され、耐摩耗性が確実に高められている。
【００１３】
また、本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーにおいて、前記基板は、前記中心軸に対する径方向に分割された複数の基板により構成され、これら複数の基板に形成された前記切刃に被覆される前記ダイヤモンド膜の耐摩耗性が、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも高く設定されていることとしてもよい。
【００１４】
本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、基板を、径方向に分割された複数の基板により構成しているので、これらの基板に形成された夫々の切刃に、互いに異なる耐摩耗性を有するダイヤモンド膜が確実に形成される。よって、これらの切刃の摩耗を全体に均一に進行させることができ、半導体研磨布に対する研削加工が均一に行える。
【００１５】
また、本発明は、前述の半導体研磨布用コンディショナーの製造方法であって、前記基板を、前記中心軸に対する径方向において複数の基板に分割して構成し、これら複数の基板に夫々形成した前記切刃に、耐摩耗性が互いに異なる前記ダイヤモンド膜を、前記中心軸に対する径方向の外側の基板で内側の基板よりも耐摩耗性が高く設定されるように被覆して構成することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造方法によれば、基板を、径方向において複数の基板に分割して構成しているので、分割された夫々の基板における切刃に、耐摩耗性の異なるダイヤモンド膜を確実に夫々被覆することができる。また、分割された各基板を連結することで、耐摩耗性の異なるダイヤモンド膜に被覆された夫々の切刃を、比較的容易に同一基板に形成できる。
【００１７】
また、本発明は、半導体研磨布及び半導体研磨布用コンディショナーを備えた半導体研磨装置であって、前述の半導体研磨布用コンディショナーを用いたことを特徴としている。
【００１８】
本発明に係る半導体研磨装置によれば、半導体研磨布用コンディショナーが半導体研磨布を精度よく研削加工するので、該半導体研磨布の表面状態が全体に均一となる。従って、この半導体研磨布の半導体ウェーハ等に対する研磨性能が安定し、生産性が高められる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーによれば、ダイヤモンド膜に成膜された複数の切刃の摩耗を均一に進行させることができ、半導体研磨布を精度よく安定して研削加工できる。
また、本発明に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造方法によれば、このような半導体研磨布用コンディショナーを比較的容易に製造することができる。
また、本発明に係る半導体研磨装置によれば、半導体研磨布用コンディショナーが半導体研磨布を精度よく研削加工し、該半導体研磨布が半導体ウェーハ等を安定して研磨加工し、生産性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーを示す概略側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造手順を説明する図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーの製造手順を説明する図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナーを備えた半導体研磨装置の概略構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例におけるウェーハ形状測定方向を説明する図である。
【図６】本発明の実施例１におけるウェーハのＰＲを示すグラフである。
【図７】比較例１におけるウェーハのＰＲを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０は、略円板状をなし、その中心軸周りに回転する基板１と、この基板１に形成された複数の切刃２と、を有し、これらの切刃２を用いて、基板１に対向配置された半導体研磨布に研削加工を施すものである。また、この半導体研磨布は、半導体ウェーハに研磨加工を施す。
【００２２】
基板１は、例えば、炭化珪素（ＳｉＣ）等のセラミックス材料で形成され、図１に示すように、前記中心軸に対する径方向に分割された複数の基板１１、１２、１３により構成されている。すなわち、基板１は、前記中心軸が通る円板状の第１基板１１と、円環板状をなし第１基板１１よりも大径の第２基板１２と、円環板状をなし第２基板１２よりも大径の第３基板１３とを有し、これらの第１基板１１、第２基板１２及び第３基板１３を、前記中心軸に直交する径方向の内側から外側へ向かって順次連結するように構成されている。
【００２３】
詳しくは、第１基板１１の外周縁部１１Ａの形状に、第２基板１２の内周縁部１２Ｂの形状が対応して形成されている。図示の例では、第１基板１１の外径と第２基板１２の内径とが略同一に設定されており、第１基板１１が、第２基板１２の径方向内側に嵌め合わされている。
また、第２基板１２の外周縁部１２Ａの形状に、第３基板１３の内周縁部１３Ｂの形状が対応して形成されている。図示の例では、第２基板１２の外径と第３基板１３の内径とが略同一に設定されており、第２基板１２が、第３基板１３の径方向内側に嵌め合わされている。
【００２４】
また、切刃２は、例えば、多角錐状、多角柱状、円錐状又は切頭円錐状等をなし、基板１において前記半導体研磨布側を向く表面から突出して形成されている。図示の例では、切刃２は、断面三角形状をなし、例えば、横置きされた三角柱状等に形成されている。また、切刃２は、第１基板１１の表面に形成された第１切刃２１と、第２基板１２の表面に形成された第２切刃２２と、第３基板１３の表面に形成された第３切刃２３とからなる。図示の例では、第１切刃２１、第２切刃２２及び第３切刃２３は、互いに同一形状とされており、基板１の表面から突出する高さが同一に設定されている。
【００２５】
また、これらの切刃２及び基板１の表面は、ダイヤモンド膜３で被覆されている。ダイヤモンド膜３は、第１切刃２１及び第１基板１１の表面を被覆する第１ダイヤモンド膜３１と、第２切刃２２及び第２基板１２の表面を被覆する第２ダイヤモンド膜３２と、第３切刃２３及び第３基板１３の表面を被覆する第３ダイヤモンド膜３３と、からなる。図示の例では、第１ダイヤモンド膜３１、第２ダイヤモンド膜３２及び第３ダイヤモンド膜３３の膜厚は互いに同一とされ、例えば、１μｍ〜３０μｍ程度の範囲内に設定されている。
【００２６】
また、第２ダイヤモンド膜３２は、第１ダイヤモンド膜３１よりも耐摩耗性が高く設定され、第３ダイヤモンド膜３３は、第２ダイヤモンド膜３２よりも耐摩耗性が高く設定されている。詳しくは、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子は、第１ダイヤモンド膜３１を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定され、第３ダイヤモンド膜３３を形成するダイヤモンド粒子は、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されている。
【００２７】
また、例えば、第１ダイヤモンド膜３１を形成するダイヤモンド粒子の平均粒径は、０．０５μｍ〜１．０μｍ程度の範囲内に設定される。また、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子の平均粒径は、第１ダイヤモンド膜３１の前記平均粒径を超え５．５μｍ以下程度の範囲内に設定される。また、第３ダイヤモンド膜３３を形成するダイヤモンド粒子の平均粒径は、第２ダイヤモンド膜３２の前記平均粒径を超え１０．０μｍ以下程度の範囲内に設定される。
【００２８】
次に、本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０を製造する手順について説明する。
まず、図２に示すように、第１基板１１の表面に第１切刃２１の刃先形状を形成したものと、第２基板１２の表面に第２切刃２２の刃先形状を形成したものと、第３基板１３の表面に第３切刃２３の刃先形状を形成したものと、を夫々用意する。これらの刃先形状は、レーザ加工等を用いて付与される。
【００２９】
次いで、ＣＶＤ法を用い、図３に示すように、第１切刃２１及び第１基板１１の表面を第１ダイヤモンド膜３１で被覆する。また、第２切刃２２及び第２基板１２の表面を第２ダイヤモンド膜３２で被覆する。また、第３切刃２３及び第３基板１３の表面を第３ダイヤモンド膜３３で被覆する。
【００３０】
次いで、第１基板１１の外周縁部１１Ａに第２基板１２の内周縁部１２Ｂを嵌め合わせ、第１切刃２１と第２切刃２２の互いの刃先高さを揃えるように、第１基板１１の径方向外側に第２基板１２を配設する。また、第２基板１２の外周縁部１２Ａに第３基板１３の内周縁部１３Ｂを嵌め合わせ、第２切刃２２と第３切刃２３の互いの刃先高さを揃えるように、第２基板１２の径方向外側に第３基板１３を配設する。このように、第１基板１１、第２基板１２及び第３基板１３を、径方向の内側から外側に向けて順次配置した状態で、互いに連結させる。
このようにして、図１に示す半導体研磨布用コンディショナー１０が製造される。
【００３１】
次に、本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０を用いた半導体研磨装置５０について説明する。
この半導体研磨装置５０は、シリコンインゴットから切り出した半導体ウェーハＰの表面を化学的且つ機械的に研磨するものである。
【００３２】
図４に示すように、半導体研磨装置５０は、中心軸５２に取り付けられた円板状の回転テーブル５３上に例えば硬質ウレタンからなるポリッシング用の半導体研磨布５４が設けられ、この半導体研磨布５４に対向して且つ半導体研磨布５４の中心軸５２から偏心した位置に自転可能なウェーハキャリア５５が配設されている。このウェーハキャリア５５は半導体研磨布５４よりも小径の円板形状とされて半導体ウェーハＰを保持するものであり、この半導体ウェーハＰがウェーハキャリア５５と半導体研磨布５４間に配置されて半導体研磨布５４側の表面の研磨に供され鏡面仕上げされる。
【００３３】
研磨に際しては、例えば微粒子シリカ等からなる遊離砥粒が研磨剤として用いられ、更にエッチング用のアルカリ液等が混合されたもの又は酸液等が混合されたものが液状のスラリーＳとして半導体研磨布５４上に供給される。このスラリーＳは、ウェーハキャリア５５に保持された半導体ウェーハＰと半導体研磨布５４との間に流動する。そして、ウェーハキャリア５５で半導体ウェーハＰが自転するとともに半導体研磨布５４が中心軸５２を中心として回転するために、半導体研磨布５４で半導体ウェーハＰの一面が研磨される。
【００３４】
半導体ウェーハＰの研磨を行う半導体研磨布５４上にはスラリーＳを保持する微細な凹部（不図示）が多数設けられており、これらの凹部内に保持されたスラリーＳを用いて半導体ウェーハＰの研磨が行われる。半導体研磨布５４の凹部は、半導体ウェーハＰの研磨を繰り返すことで目詰まりしたり該凹部の周囲が削られ充分な深さが確保できなくなったりしてスラリーＳの保持性能が低減するため、半導体研磨装置５０では、半導体研磨布用コンディショナー１０を用いて半導体研磨布５４の表面を研削加工するようにしている。
【００３５】
半導体研磨布用コンディショナー１０は、半導体研磨布５４に対向して且つ半導体研磨布５４の中心軸５２から偏心した位置に配設されている。また、半導体研磨布用コンディショナー１０の半導体研磨布５４に対向する表面には、前述した切刃２が設けられている。
半導体研磨布用コンディショナー１０は、回転テーブル５３の外部に設けられた回転軸５６にアーム５７を介して自転可能に設けられており、回転軸５６によりアーム５７を回動させることで、回転する半導体研磨布５４上において自転しながら該半導体研磨布５４の略径方向に往復揺動させられて、半導体研磨布５４の表面を研削加工する。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態に係る半導体研磨布用コンディショナー１０によれば、第２切刃２２を被覆する第２ダイヤモンド膜３２が、第１切刃２１を被覆する第１ダイヤモンド膜３１よりも耐摩耗性が高く設定され、第３切刃２３を被覆する第３ダイヤモンド膜３３が、第２切刃２２を被覆する第２ダイヤモンド膜３２よりも耐摩耗性が高く設定されている。これにより、第１切刃２１、第２切刃２２及び第３切刃２３の摩耗が、均一に進行するようになっている。
【００３７】
詳しくは、中心軸周りに回転する半導体研磨布用コンディショナー１０においては、第２切刃２２の周速度は第１切刃２１の周速度よりも速く、また、第３切刃２３の周速度は第２切刃２２の周速度よりも速くなる。従って、第２切刃２２は第１切刃２１に比べ半導体研磨布５４により多く接触し、また、第３切刃２３は第２切刃２２に比べ半導体研磨布５４により多く接触することとなる。
【００３８】
そこで、第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性を第１ダイヤモンド膜３１の耐摩耗性より高く設定することで、第１、第２ダイヤモンド膜３１、３２が夫々被覆する第１、第２切刃２１、２２の摩耗を均一に進行させるようにしている。また、第３ダイヤモンド膜３３の耐摩耗性を第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性より高く設定することで、第２、第３ダイヤモンド膜３２、３３が夫々被覆する第２、第３切刃２２、２３の摩耗を均一に進行させるようにしている。このように、第１切刃２１、第２切刃２２及び第３切刃２３の摩耗が全体に均一に進行するようにされている。
【００３９】
よって、この半導体研磨布用コンディショナー１０は半導体研磨布５４を精度よく研削加工することができ、該半導体研磨布５４の表面状態が全体に均一となる。これにより、この半導体研磨布５４の半導体ウェーハＰに対する研磨性能が安定する。
【００４０】
また、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子が、第１ダイヤモンド膜３１を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されているので、第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性が、第１ダイヤモンド膜３１の耐摩耗性よりも確実に高められる。詳しくは、第１ダイヤモンド膜３１内においては、ダイヤモンド粒子が比較的小さく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が多くなる。一方、第２ダイヤモンド膜３２内においては、ダイヤモンド粒子が比較的大きく形成されることから、その分ｓｐ２結合成分等の割合が少なくなる。従って、第２ダイヤモンド膜３２の機械的強度が、第１ダイヤモンド膜３１の機械的強度よりも増大され、耐摩耗性が確実に高められている。
【００４１】
また、第３ダイヤモンド膜３３を形成するダイヤモンド粒子が、第２ダイヤモンド膜３２を形成するダイヤモンド粒子よりも大径に設定されているので、第３ダイヤモンド膜３３の耐摩耗性が、第２ダイヤモンド膜３２の耐摩耗性よりも確実に高められる。
【００４２】
また、本実施形態の半導体研磨布用コンディショナー１０の製造方法によれば、基板１が第１、第２、第３基板１１、１２、１３からなるので、耐摩耗性の互いに異なる第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３を、第１、第２、第３切刃２１、２２、２３に確実に夫々被覆することができる。また、第１、第２、第３基板１１、１２、１３を前述のように連結することにより、耐摩耗性の互いに異なる第１、第２、第３切刃２１、２２、２３を、比較的容易に同一の基板１上に形成できる。
【００４３】
また、本実施形態の半導体研磨装置５０によれば、半導体研磨布用コンディショナー１０が半導体研磨布５４を精度よく研削加工するので、該半導体研磨布５４の表面状態が全体に均一となる。従って、この半導体研磨布５４の半導体ウェーハＰに対する研磨性能が安定し、生産性が高められる。
【００４４】
尚、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、本実施形態では、ダイヤモンド膜３が、耐摩耗性の互いに異なる第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の３種類からなることとしたが、ダイヤモンド膜３は前述の３種類に限定されない。すなわち、ダイヤモンド膜３は、例えば、第１、第２ダイヤモンド膜３１、３２の２種類のみからなることとしてもよく、或いは４種類以上からなることとしても構わない。
【００４５】
また、本実施形態では、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３を形成する夫々のダイヤモンド粒子が、この順に漸次大径に設定されていることとして説明したが、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の耐摩耗性がこの順に高められていればよく、ダイヤモンド粒子の粒径はこれに限定されるものではない。
また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３を形成するダイヤモンド粒子の夫々の平均粒径は、前述の範囲内に限定されるものではない。
【００４６】
また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の膜厚が互いに同一に設定されることとしたが、これに限定されるものではない。また、前記膜厚は、前述の範囲内に限定されない。
【００４７】
また、本実施形態では、基板１が、第１、第２、第３基板１１、１２、１３を連結し構成されていることとしたが、これに限定されるものではない。すなわち、基板１は、単一の基板により構成されたり、４つ以上の基板を連結し構成されたりしてもよい。
また、第１基板１１と第２基板１２、及び、第２基板１２と第３基板１３が、夫々嵌め合わされ連結していることとしたが、第１、第２、第３基板１１、１２、１３は、嵌合以外の手法により互いに連結されていても構わず、また、径方向に間隔をあけて配置されていても構わない。
【００４８】
また、本実施形態では、第１、第２、第３切刃２１、２２、２３が互いに同一形状とされ、基板１の表面から突出する高さが同一に設定されていることとしたが、これに限定されるものではない。
また、切刃２が、基板１の表面に直接形成されていることとしたが、これに限らず、切刃２は、基板１から半導体研磨布５４側へ突出する円板状や多角形板状の台座部の表面に形成されていても構わない。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００５０】
まず、基板１の材料からなる１０×１０ｍｍの正方形板状のテストピースを３つ用意した。そして、これらのテストピースの表面に、気相合成法熱フィラメント炉を用いたＣＶＤ法により、第１ダイヤモンド膜３１、第２ダイヤモンド膜３２及び第３ダイヤモンド膜３３を夫々成膜した。
【００５１】
詳しくは、第１ダイヤモンド膜３１は、原料ガス（流速）：Ｈ２（１０００ｍｌ／ｍ）、ＣＨ４（４０ｍｌ／ｍ）、チャンバー圧：２５Ｔｏｒｒ、フィラメント温度：２２００℃、電圧：１８０Ｖ、合成速度：０．８μｍ／ｈの条件下で成膜した。
また、第２ダイヤモンド膜３２は、原料ガス（流速）：Ｈ２（１０００ｍｌ／ｍ）、ＣＨ４（２０ｍｌ／ｍ）、チャンバー圧：２５Ｔｏｒｒ、フィラメント温度：２２００℃、電圧：１８０Ｖ、合成速度：１．０μｍ／ｈの条件下で成膜した。
また、第３ダイヤモンド膜３３は、原料ガス（流速）：Ｈ２（１０００ｍｌ／ｍ）、ＣＨ４（１５ｍｌ／ｍ）、チャンバー圧：４０Ｔｏｒｒ、フィラメント温度：２２００℃、電圧：１８０Ｖ、合成速度：０．７μｍ／ｈの条件下で成膜した。
また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の膜厚は、１０μｍに夫々形成した。
【００５２】
また、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３内のダイヤモンド粒子を確認し、その平均粒径及び粒度分布を求めた。尚、確認方法としては、レーザ顕微鏡画像（×５０）を画像解析ソフト：ＷｉｎＲｏｏｆ（三谷商事株式会社製）で画像解析処理した。
【００５３】
次いで、半導体研磨装置５０を用い、これらのテストピースのダイヤモンド膜３を半導体研磨布５４に夫々接触させ、荷重：２４．２Ｎ、スラリー：キャボット社製ＳＳ２５、実施時間：２０ｈの条件下で摩耗試験を行い、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３の摩耗量を夫々測定した。結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
2010173016.tif 000003
【００５５】
表１に示す通り、第１、第２、第３ダイヤモンド膜３１、３２、３３は、ダイヤモンド粒子の平均粒径がこの順に漸次大きくなっており、一方、摩耗量はこの順に漸次低減していることがわかった。すなわち、ダイヤモンド膜３内のダイヤモンド粒子の平均粒径が大きくなるに連れ、該ダイヤモンド膜３の耐摩耗性が漸次高められることが確認された。
【００５６】
[実施例１]
次に、実施例１として、直径φ２００ｍｍの基板１の表面に、図１に示すように、径方向の内側から外側へ向かって、第１切刃２１、第２切刃２２、第３切刃２３をこの順に複数形成した半導体研磨布用コンディショナー１０を用意した。尚、前述した成膜条件下にて、第１切刃２１には第１ダイヤモンド膜３１を、第２切刃２２には第２ダイヤモンド膜３２を、第３切刃２３には第３ダイヤモンド膜３３を、夫々成膜した。
【００５７】
このように製造した半導体研磨布用コンディショナー１０を半導体研磨装置５０に取り付け、半導体研磨布（パッド）５４を用いて半導体ウェーハ（ウェーハ）Ｐの研磨加工を行い、当該ウェーハＰにおける研磨レート：ＰＲ（Ｐｏｌｉｓｈ  Ｒａｔｅ：単位Å／分）を測定した。尚、ウェーハＰの研磨加工は、パッド：ニッタハース社製ＩＣ１０００、ウェーハ荷重：３５ｋＰａ、半導体研磨布用コンディショナー荷重：６ポンド、スラリー：キャボット社製ＳＳ２５、の条件下で行った。
【００５８】
また、ＰＲは、図５に示すように、ウェーハＰの外周縁部に形成したノッチから径方向に向けたＤＳ２方向、及び、このＤＳ２方向に直交しウェーハＰ中心を通るＤＳ２’方向において、夫々測定した。また、ＰＲの測定は、ウェーハＰの研磨処理枚数（以下「Ｒｕｎ」）が初期（１００Ｒｕｎ）、中期（１０００Ｒｕｎ）、末期（２０００Ｒｕｎ：３６時間研磨相当）に達した時点において、夫々行った。結果を図６のグラフに示す。
【００５９】
[比較例１]
また、比較例１として、第１切刃２１、第２切刃２２、第３切刃２３の全てに第２ダイヤモンド膜３２を成膜したものを用意した。それ以外は、実施例１と同様の条件として測定を行った。結果を図７のグラフに示す。
【００６０】
図６に示す通り、実施例１においては、試験の（ａ）初期、（ｂ）中期、（ｃ）末期ともにウェーハ形状が安定しており、特に、外周縁部（図の横軸：−１００〜−５０ｍｍ、５０〜１００ｍｍの各範囲）におけるＰＲが安定していることがわかった。すなわち、半導体研磨布５４のウェーハＰに対する研磨性能が安定しており、ウェーハＰ全体が均一に研磨されていることが確認された。
一方、比較例１においては、図７に示す通り、試験の（ａ）初期、（ｂ）中期、（ｃ）末期と測定するに連れ、漸次前記外周縁部におけるＰＲが不安定となり、この外周縁部に所謂ダレが生じて、ウェーハ形状が安定しないことが確認された。
【符号の説明】
【００６１】
１  基板
２  切刃
３  ダイヤモンド膜
１０  半導体研磨布用コンディショナー
１１  第１基板
１２  第２基板
１３  第３基板
２１  第１切刃
２２  第２切刃
２３  第３切刃
３１  第１ダイヤモンド膜
３２  第２ダイヤモンド膜
３３  第３ダイヤモンド膜
５０  半導体研磨装置
５４  半導体研磨布
【図１】
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【図２】
2010173016.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2010173016.tif 000008
【図６】
2010173016.tif 000009
【図７】
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